В любом живом организме дипептиды работают как диспетчеры: передают сигналы между нервными клетками, регулируют давление и влияют на настроение. На их основе создают лекарства, но при синтезе всегда возникает проблема «зеркальности» — образуются две формы молекул, как левая и правая руки. Одна обладает лечебным эффектом, другая бесполезна или опасна.
Чтобы отделить «вредные» молекулы, используют сорбенты на основе природных антибиотиков (ванкомицин, тейкопланин). Однако до недавнего времени было непонятно, от чего зависит их избирательность, что вело к долгим экспериментам и удорожанию препаратов.
Исследователи из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совместно с коллегами из Института технической химии УрО РАН впервые в мире систематизировали этот процесс. Как сообщают в пресс-службе ПНИПУ, ученые выяснили, что на разделение влияет не один фактор, а их сочетание: форма самой молекулы, ее растворимость в воде и жирах, а также температура.
Оказалось, что разные антибиотики «чувствительны» к разным свойствам. Например, в случае сорбента с тейкопланином решающее значение имеет пространственное строение дипептида, а для ванкомицина важнее его гидрофобность — способность взаимодействовать с водой. Кроме того, нагрев в некоторых случаях усиливает разницу в поведении молекул, помогая сорбенту «цеплять» нужную форму сильнее, чем вредную.
Теперь, зная эти закономерности, химики могут заранее прогнозировать, какой материал лучше всего подойдет для конкретного лекарства, не тратя месяцы на поиски. Это открытие позволит не только ускорить вывод на рынок новых препаратов, включая инсулин, антибиотики и противоопухолевые средства, но и сделать их более доступными для пациентов. Статья об этом исследовании опубликована в научном журнале «Russian Journal of Physical Chemistry».
Ранее ученые нашли улучшенные молекулы для диагностики рака предстательной железы.