Календарь новостей

« Апрель 2024 »
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30

Техника обнаружения зеркальных молекул

Источник: wikimedia.org

Многие химические соединения существуют в двух изомерных формах, каждая из которых является зеркальным отражением друг друга. Такие молекулы называют хиральными и часто описывают как «правые» или «левые». Информация о том, является ли молекула «правой» или «левой», имеет серьезное значение — каждый тип молекул ведет себя по-разному в химических реакциях. К примеру, в биологии многие открытия основываются на идее, что аминокислоты относятся к «левым», а сахара — к «правым» молекулам. «Неправильный» тип соединения может функционировать в организме совершенно не так, как нужно. В лучшем случае он будет просто бесполезен, а в худшем — станет оказывать токсическое воздействие.

Команда исследователей Гарвардского Университета, включающая профессора Джона Дойла и докторанта Дэвида Паттерсона, представила новую методику обнаружения «правых» и «левых» молекулярных вариантов в смесях химических веществ. В проекте также принимала участие доктор Мелани Шнелл, специалист Научного Центра лазеров на свободных электронах (CFEL, Гамбург, Германия). Работа системы основана на тонко настроенных микроволновых полях. Она позволяет отличать молекулярные варианты друг от друга и определять их соотношение в смеси. Способ, применявшийся ранее — просвечивание образца линейным поляризованным светом. Молекулярный вариант определялся по тому, в какую сторону отклоняется плоскость поляризации. Проблема этого метода в том, что он может быть использован только на жидких пробах, и почти бесполезен для анализа образцов, содержащих смесь различных молекул.

Методика, разработанная Петтерсоном, Дойлом и Шнелл, ориентируется на электрические дипольные моменты молекул (способ взаимодействия с внешним электрическим полем). Вследствие «зеркального» строения, молекулы вращаются в противоположных направлениях, когда к ним применяются определенные поля СВЧ. В итоге молекулы получают «подпись», обозначающую их тип. Анализ происходит следующим образом: газообразный образец подается в специальную камеру, которая охлаждается до –226 градусов по Цельсию. Когда холодный газ взаимодействует с точно настроенным микроволновым излучением, молекулы начинают вращаться и, в свою очередь, также порождают микроволновое излучение.

Контролируя эти выбросы, исследователи могут сказать, являются ли конкретные молекулы «правыми» или «левыми», и каково соотношение молекул двух типов. Ученые проверили свою разработку с использованием органического соединения 1,2-пропандиола. Они смогли надежно различать два молекулярных варианта, а также определить отношение вариантов в смеси. На следующем этапе исследователи планируют использовать технику в широкополосном спектрометре CFEL. В долгосрочной перспективе, метод открывает перспективы для разработки процесса разделения вариантов. Такая техника, в случае успеха, может представлять большой интерес для целого ряда отраслей промышленности, в том числе, фармацевтической.

Подготовлено по материалам (источник): phys.org
Дата: 23 мая 2013
Другие новости, которые читают вместе с этой: Кристаллография молекул без кристаллизации образцов Стереорегулярный фотосинтез природных соединений ДНК может различать два квантовых состояния Возможно создание крупных полых магнитных молекул Вода меняет структуру молекулы антибиотика Новая система для удешевления производства лекарств