Некоторые молекулы, имея одинаковый химический состав и характер связей между атомами, существуют в двух формах, различающихся пространственным расположением атомов. По сути они представляют собой зеркальные отражения друг друга, и совместить их в пространстве невозможно, равно как правую и левую руки. Такое свойство получило название хиральность, а сами зеркальные формы молекул — энантиомеры с R- или S-конфигурацией.
В обычных условиях свойства R- и S-энантиомеров одного и того же вещества ничем не отличаются, разве что они по-разному взаимодействуют с поляризованным светом. Именно поэтому вещества, состоящие из хиральных молекул, иногда называют оптически активными. Однако в окружении других молекул с такой же особенностью, например, в живых организмах, энантиомеры могут сильно различаться по своим свойствам.
Так, жаропонижающий препарат ибупрофен существует в виде двух энантиомеров, но как лекарство действует лишь один из них. В связи с этим ученым важно уметь синтезировать, разделять и идентифицировать зеркальные формы молекул, чтобы при создании современных лекарств добиваться присутствия в препарате только нужного энантиомера.
Несмотря на то, что публикуется большое количество научных статей по разработке новых сенсоров для распознавания и определения «работающих» и «неработающих» молекул, до сих пор не существует единой стратегии выбора эффективных модификаторов для каждого конкретного исследуемого лекарственного препарата.
Поскольку процесс подбора эффективного модификатора является длительным, трудоемким и дорогостоящим, доктор химических наук профессор кафедры органической и биоорганической химии БашГУ Иван Валентинович Вакулин предложил методику теоретического прогнозирования оценки эффективности модификаторов, которая значительно упростит поиск оптимального модификатора для данного аналита и расширит возможности энантиоселективной вольтамперометрии. Результаты исследований были опубликованы в журнале «Chirality» и поддержаны Российским научным фондом (РНФ).
«Предложенный нами алгоритм упростит подбор наиболее эффективного хирального модификатора, – подтвердила доцент кафедры аналитической химии кандидат химических наук Руфина Алексеевна Зильберг. – Наша разработка поможет оптимизировать сенсорные платформы, использующиеся для установления подлинности срока годности, а также энантиочистоты лекарственных препаратов. В дальнейшем мы планируем исследовать иные варианты хиральных модификаторов, чтобы дополнительно проверить нашу модель».
