新方法帮助区分镜像分子

使用一种新的方法,科学家们能更好的区分镜像物质。这在其他药物开发是很重要的,因为这两个变量可以在人体产生完全不同的影响。研究人员从PSI,欧洲和日内瓦大学的描述新方法在《科学》杂志上自然光子学。

一些分子中存在两种形式,结构相同,但彼此的镜像——像我们的右手和左手。这些被称为手性分子。他们的两个镜像形式被称为对映体。手性在生物分子尤其相关,因为它可能会导致不同的效果。因此它在生物化学和毒理学是至关重要的,以及在药物开发中,互相分离对映体,例如,只有进入药物所需的变体。现在,研究人员从PSI,欧洲和日内瓦大学联合开发的一种新方法,使对映体更好的区分,从而更好的分离,互相:螺旋二向色性的x射线域。

当前建立的方法区分对映体称为圆二色性(CD)。在这种方法中,光与特定属性——所谓的圆极化——通过光纤发送样品。这光被吸收到不同程度的对映体。乳糜泻是广泛应用于分析化学、生化研究,在医药和食品行业。然而在CD,光吸收的信号是非常微弱的:两个对映体不同略低于0.1%。有各种各样的策略来放大信号,但这些只是合适如果样品在气相。然而,大多数研究在化学和生物化学液体进行解决方案,主要是在水里。

相比之下,新方法利用所谓的螺旋二色性,或简称为高清。潜在影响这种现象中发现光的形状而不是它的两极分化:波前弯曲成一个螺旋形状。

瑞士光源SLS PSI,研究人员首次成功地展示对映体也可以使用螺旋x射线相互区别。在cSAXS beamline SLS,他们演示了一个示例的手性金属络合物iron-tris-bipyridine粉末形式,日内瓦大学的研究人员已经可用。他们获得的信号是几个数量级比CD。能够实现高清也可以用于液体的解决方案,从而实现理想的应用在化学分析的先决条件。

关键是这个实验产生x射线光准确正确的属性。研究人员能够完成这个所谓的螺旋带盘子,一种特殊的光衍射x光透镜,把之前的样品。

«用螺旋区钢板我们,在一个非常优雅的方式,给我们的x射线光所需的形状,因此轨道角动量。我们创建的光束以这种方式也被称为光学旋涡,»Benedikt Rosner PSI研究员说,他为这个实验设计和制造螺旋区域板块。

杰里米•Rouxel EPFL研究员,这项新研究的第一作者,进一步解释说:“螺旋二色性提供了一种全新的交互件轻松事。我们可以利用它完美的对映体之间的区分。»

这项研究是采用通过欧洲研究理事会资助授予ERC先进格兰特DYNAMOX,由瑞士国家科学基金会与国家能力研究中心分子超快科学技术(NCCR必须)和德国(德意志)学术交流服务。

参考:Rouxel JR Rosner B,卡尔波夫D, et al。硬x射线螺旋无序分子媒体的二色性。Nat光子。2022年。doi:10.1038 / s41566 - 022 - 01022 - x

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