Eliminando os efeitos da quiralidades nos remédios

Em uma publicação sobre a estereoquímica nos remédios chamamos a atenção para os efeitos de determinado isômero sobre o outro no tratamento de doenças.  

Muitas moléculas químicas têm duas configurações, ou versões quiriais; ou seja, são imagens espelhadas um da outra. Demonstrando claramente, que embora tenham a mesma fórmula molecular, espacialmente são diferentes apresentando isomeria espacial (isomeria geométrica).

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Só para se ter uma ideia da importância da isomeria dos remédios, mais da metade dos medicamentos terapêuticos são constituídos por quantidades iguais de moléculas quirais, comumente conhecidas como “racematos”. Enquanto um pode curar doenças específicas o outro pode ter efeitos adversos. Sendo assim, uma separação e produção de remédios com  apenas um o arranjo quiral (conhecido como um único enantiômero) responsável melhoraria em muito os efeitos terapêuticos de um medicamento com maior segurança e eficácia.

Sendo assim, o  Dr. Jeffery Huang Zhifeng, professor associado do Departamento de Física da HKBU, e sua equipe de pesquisa em colaboração com a Universidade de Sichuan, a Universidade Médica de Guangxi e a Universidade do Sul de Ciência e Tecnologia desenvolveram uma nova abordagem para manipular a quiralidade molecular. 

A técnica desenvolvida pelos pesquisadores envolve a manipulação com nanoestruturas metálicas helicoidais (ou seja, nanohélices metálicas) que têm a forma de uma mola helicoidal com um tamanho característico de um milésimo do diâmetro de um cabelo humano.

A equipe de pesquisadores fabricaram os nanohélices metálicos usando uma técnica de nanofabricação chamada deposição de ângulo de visão (GLAD). Prata e cobre foram depositados em um substrato de suporte que girava no sentido horário e anti-horário. Com isso, os nanohélices metálicos fabricados tinhas características de destros e canhotos.

Fonte: Wei, X et al. 2020

Para testar a tecnologia desenvolvida os pesquisadores usaram A equipe de pesquisa usou a luz ultravioleta para induzir uma reação química com moléculas do ácido 2-antracenocarboxílico Moléculas (AC). Eles observaram que quando o AC estava acoplado nas superfície  das nanohélices destros ao ser expostas à luz ultravioleta, o AC produzia preferencialmente produtos moleculares quirais “destros”. Da mesma forma, quando a AC foi adsorvida na superfície dos nanohélices metálicos canhotos e exposta à luz ultravioleta, produziu preferencialmente produtos moleculares quirais “canhotos”. Em outras palavras, a quiralidade do produto molecular pode ser determinada com segurança pela quiralidade das nanohélices metálicas, que é controlada pela direção da rotação do substrato.

Os resultados obtidos pelos pesquisadores demonstraram que o controle da direção da rotação do substrato em um nível macroscópico pode manipular convenientemente a quiralidade de molécula. Esta é uma aplicação sem precedentes do método da macroescala, pois provou ser possível manipular a quiralidade de produtos moleculares quirais na faixa de um bilionésimo de metro.

Referência

Wei, X et al. Enantioselective photoinduced cyclodimerization of a prochiral anthracene derivative adsorbed on helical metal nanostructures. Nature Chemistry, 2020