HD Yöntemiyle Enantiyomerlerin Ayrımı
Bilim insanları yeni bir metotla benzer görünüşe sahip iki ürünün ayrımını yapabilmektedir. Bu yöntem ilaç geliştirmede önemlidir çünkü benzer görünüşe sahip iki ürün karıştırılırsa, vücudu tamamen farklı etkileyebilir. PSI, EPFL ve Geneva Üniversitesi’nden araştırmacılar, Nature Photonics bilimsel dergisinde bu yeni metodu anlattılar.
Bazı moleküller sağ ve sol elimiz gibi birbirine benzer gözükse de yapısal olarak kimliklerinde önemli ayrımlar vardır. Bunlar kiral molekül olarak adlandırılır. Bunların birbirine benzeyen görüntülerine enantiyomer denir. Kirallik, biyolojik olarak farklı özelliklere sahip ve bu farklı özellikleriyle vücudu ciddi etkileyebilecek moleküllerdir. Dolayısıyla, ilaç geliştirme, biyokimya ve toksikoloji alanlarında enantiyomerleri birbirinden ayırmak önemlidir, örneğin sadece istenen varyant bir ilaca girebilir. PSI, EPFL ve Geneva Üniversitesi’nden araştırmacılar enantiyomerleri birbirinden ayırmak için iyi bir yöntem geliştirdiler: X-ışınıyla sarmal dikroizm.
Enantiyomerleri ayırmada geçerli metotlar dairesel dikroizm (CD) olarak adlandırılır. Bu yaklaşım, dairesel polarizasyon olarak bilinen özellikli ışığın numune boyunca ilerlemesiyle olur. Farklı ölçülerdeki enantiyomerler, bu ışığı emer. CD genellikle, biyokimya, ilaç ve gıda endüstrilerindeki araştırmalarda kullanılan analitik kimyada izlenen bir yoldur. Ancak CD yönteminde enantiyomerleri ayırmak için gerekli sinyalleri görmek zordur çünkü iki enantiyomerin ışık emilimi sadece %0,1’den az farklıdır. CD yönteminde sinyalleri anlamak için gücünü arttırmanın çeşitli yollar vardır, ancak bu yöntemler sadece numune gaz fazındayken işe yarar. Nitekim kimya ve biyokimyadaki çoğu çalışma genelde suyun kullanıldığı sıvı çözeltilerde olur.
Sarmal dikroizm ya da kısaca HD olarak adlandırılan yeni metoda baktığımızda daha kullanılabilirdir. Fenomenin temel etkisinin nedeni polarizasyondan daha çok ışığın şeklinde bulunur: Sarmal yapının içindeki kıvrımlı dalga şekli.
PSI İsviçre Işık Kaynağı (SLS) araştırmacıları ilk kez sarmal X-ışınları kullanarak enantiyomerlerin ayrımının yapılabileceğini başarıyla gösterdi. SLS’nin cSAXS ışın çizgisini; Geneva Üniversitesi araştırmacılarının elde ettiği toz halindeki kompleks demir-üçlü-bipiridin kiral metali numunesinde gösterdiler. Bunun verdiği sinyaller, CD yönteminde elde edilen sinyalden çok daha güçlüdür. Ayrıca HD sıvı çözeltilerde de kullanılır ve kimyasal analiz uygulamalarında ideal önkoşulu yerine getirir.
Bu deneyin tam olarak doğru özelliklere sahip X-ışını oluşturması çok önemliydi. Araştırmacılar bunu, numuneye çarpmadan önce gönderdikleri ışığı, özel bir tür kırınım X-ışını lensleri olan spiral bölge plakalarıyla başardılar.
PSI’da araştırmacı ve bu deneydeki spiral bölge plakalarını tasarlayan ve üreten Benedikt Rösner, “Spiral bölge plakalarıyla, iyi bir şekilde, X-ışınımıza istenen şekli ve dolayısıyla yörüngesel açısal bir momentumu verebildik. Bu şekilde oluşturduğumuz ışınlara optik girdaplar da denir” dedi.
EPFL’de araştırmacı ve çalışmanın ilk yazarı Jérémy Rouxel, “Sarmal dikroizm tamamıyla yeni bir ışık-madde etkileşimi sağlar. Bunu kullanarak enantiyomerleri mükemmel derecede ayırabiliriz” dedi.
Çalışma, Avrupa Araştırma Konseyi aracılığıyla ERC İleri Hibe DYNAMOX ile, İsviçre Ulusal Bilim Vakfı tarafından Ulusal Araştırma Moleküler Ultra Hızlı Bilim ve Teknoloji Yeterlilik Merkezi’nin (NCCR MUST) ve Alman Akademik Değişim Servisi’nin (DAAD) finanse etmesiyle yapılmıştır.
Kaynak : sciencedaily.com
