Diffraktionsdatainsamling och avancerad extraktion med diffraktionsintensitet. (A) Scanning av kristall under datainsamling. Strål- och kristallskiftningar indikeras med vita pilar. (B) Plotta gungkurvprofilerna för experimentella precessionselektrondiffraktionsdata insamlade på en av de fyra kristallerna som används för bestämning av gungkurvprofilparametrar. Den lägsta blå kurvan är den genomsnittliga gungningskurvan i intervallet 0,2 till 0,3 Å −1 och den högsta blå kurvan är den genomsnittliga gungningskurvan i intervallet 0,9 till 1,0 Å −1 . Precessionsvinkeln är 0,65°. De röda kurvorna motsvarar de monterade gungkurvprofilerna med FWHM för interferensfunktionen lika med 0,0005 Å −1 och en skenbar mosaicitet av 0,08°. (C) Jämförelse av intensitetsintegration vid sparsam provtagning av ömsesidigt utrymme. Experimentella punkter (blå) är försedda med gungkurvprofil (röd linje) och den resulterande intensiteten motsvarar det röda området. Blått område motsvarar området under experimentpunkter. Kreditera: Vetenskap (2019). DOI:10.1126/science.aaw2560
Ett team av forskare från flera institutioner i Tjeckien har utvecklat ett sätt att fastställa den absoluta stereokemin (3D rumslig konfiguration) hos små, organiska molekyler. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver sin nya teknik och hur bra den fungerade. Hongyi Xu och Xiaodong Zou med Stockholms universitet, har publicerat ett perspektiv på arbetet som gjorts av teamet i samma tidningsnummer.
Som forskarna noterar, den nuvarande metoden för att bestämma den absoluta konfigurationen av molekyler som har kirala centra görs via röntgenkristallografi. Mätningen bygger på att observera hur röntgenstrålar som skjuts mot molekyler studsar runt. Tyvärr, denna metod fungerar bara på relativt stora kristallstrukturer. Ansträngningar att använda en liknande teknik på mindre kristaller baserade på elektrondiffraktion har inte uppfyllt förväntningarna på grund av målets bräckliga natur - nanokristaller förstörs av energin i elektronstrålarna. I denna nya ansträngning, forskarna har hittat ett sätt att övervinna detta problem, vilket gjorde det möjligt för dem att bestämma stereokemin hos mycket små kristaller för första gången. Det här är en ganska stor sak, Xu och Zou noterar, eftersom amerikanska FDA och Europeiska läkemedelsmyndigheten kräver absolut konfigurationsinformation för ett potentiellt nytt läkemedel innan det kan godkännas. Detta krav har hållit tillbaka skapandet och försäljningen av droger baserade på nanokristaller, eftersom läkemedelsföretagen inte hade något sätt att uppfylla kravet.
För att övervinna problemet med elektronstrålar som förstör nanokristaller innan deras stereokemi kunde registreras, forskarna använde helt enkelt fler strålar — fyra av dem. De avfyrade dem alla på en gång mot olika delar av nanokristallen och registrerade information om diffraktionen som inträffade innan nanokristallen förstördes.
Xu och Zou noterar att röntgenstrålar bara sprids en gång när de används för att bestämma konfigurationen av en molekyl - med elektrondiffraktion, elektroner sprids flera gånger, och när de gör det, intensiteten av deras diffraktioner förändras - sensorer som läser sådana förändringar kan mäta sådana dynamiska diffraktionseffekter. Resultatet var en beskrivning av den absoluta stereokemin hos en given molekyl. Xu och Zou föreslår att den nya tekniken sannolikt kommer att öppna dörren för utveckling av nya material som används i läkemedelsdesign.
© 2019 Science X Network
