新的STM技术为新的和更纯净的药物指明了道路

时间:2020-04-30 21:31 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

新的STM技术为新的和更纯净的药物指明了道路

华威大学(University of Warwick)化学家领导的一个研究项目首先使用超高分辨率扫描隧道显微镜来观察分子中原子和化学键的确切位置,然后利用这些极其精确的图像来确定分子间的相互作用。

利用一根冻结在7开尔文(零下266摄氏度)的极尖的一氧化碳针尖,研究人员可以识别出化学键是氢还是卤素,而且还能发现这些材料的微小缺陷。这些结果可能有助于创造比以往更纯净的新药物。

研究人员将标准样品和超高分辨率STM样品放在铺有金表面的溴化多环芳香族分子上进行比较。他们能够证明,标准的STM测量不能最终确定分子间相互作用的性质,但新技术可以清楚地确定碳环和卤素原子的位置,确定卤素键控制着组装。

他们的研究发表于今天,2020年4月30日,在《自然通讯》杂志上发表了一篇题为“结合高分辨率扫描隧道显微镜和第一性原理模拟来识别卤素键”的论文。

华威大学化学系的乔瓦尼·科斯坦蒂尼教授是这篇论文的主要研究人员之一,他说:

著名物理学家理查德·费曼曾经说过,分析任何复杂的化学物质的最简单的方法就是“观察它,看看原子的位置”;我们一直使用的技术就是这样做的一种方法。

“扫描隧道显微镜(STM)通常只能揭示材料中分子的整体形状和位置,但还没有达到确定其原子结构所需的精确度。

“然而,使用超高分辨率的STM,我们可以精确定位碳环和卤素原子的位置,这使我们能够确定是卤素而不是氢键控制着这种材料的分子组装。”

紧随着理查德·费曼(Richard Feynman)“只看东西”的恳求,我们对分子中原子实际位置的清晰想象,使我们能够推断出分子间结合的位置和性质。

国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)通过理论计算揭示了卤素键的一些电子特性,证实了这一点。我们相信,过去几十年文献中所讨论的大量困难或有争议的分子结构可以通过这种方法迅速而清晰地解决,我们预测它将在表面分子纳米科学中得到越来越多的应用。”

华威大学化学系的助理教授Gabriele Sosso是这篇论文的另一位主要研究者,他也指出:

“识别和明确识别卤素键位置的能力,对于试图理解生物分子识别和设计新型药物的研究人员来说,具有特殊的价值。”

“为了达到这个目的,很重要的是,正如我们在这项工作中所做的,我们把实验和模拟结合在一起——以便提供一个关于这种仍未被探索的分子相互作用的全面的图景。”

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