Une équipe de scientifiques dont un chimiste RUDN a synthétisé de nouvelles molécules appartenant à la classe des calixarènes, structures creuses en forme de bol. Ces substances semblent piéger l'acide adénosine triphosphorique (ATP), principale source d'énergie du corps. L'article a été publié dans Journal de chimie organique Beilstein .

Une équipe de scientifiques russes comprenant un employé de RUDN a été la première à synthétiser des calixarènes capables d'"attraper" des molécules d'ATP et de les piéger à l'intérieur. L'ATP est une source d'énergie universelle pour la majorité des processus biochimiques. De plus, ses molécules jouent également un rôle de médiateur intercellulaire. Les auteurs de l'ouvrage ont créé une sorte de capteur moléculaire pour reconnaître une molécule d'ATP entre autres et aussi pour la piéger. Ceci est possible grâce aux récepteurs moléculaires attachés à la partie supérieure du bol. Les récepteurs sont formés de groupes d'atomes qui ne se lient sélectivement qu'à certains types de composés. Les groupes d'atomes contenant de l'azote ajoutés par les scientifiques ont démontré une haute efficacité de liaison avec l'ATP dans une solution.

Les scientifiques ont synthétisé plusieurs types de calixarènes. Le premier comprenait des composés avec deux ou quatre récepteurs attachés à la partie supérieure de la molécule, et le second à la partie inférieure de la molécule. D'autres types contenaient des combinaisons des deux premiers. Après avoir analysé en détail les propriétés chimiques de chaque type de composé, les scientifiques ont identifié des différences dans leur comportement et leurs propriétés. Par exemple, lorsque deux groupes spécifiques sont ajoutés à la partie inférieure de la molécule, il commence à se lier à l'acide adénosine diphosphorique (ADP), une substance formée après désintégration partielle de l'ATP, d'une manière plus efficace.

Pour déterminer comment la molécule nouvellement synthétisée se lie à l'ATP ou à l'ADP, les chimistes ont utilisé la méthode de remplacement des colorants. Ils ont préparé des solutions avec des molécules synthétisées et leur ont ajouté un colorant appelé éosine Y. Après, les auteurs ont ajouté de l'ATP ou de l'ADP à différentes concentrations à la solution et ont comparé leurs spectres optiques. Lorsque les acides ont été ajoutés aux mélanges, la bande d'absorption du colorant s'est déplacée. Cela signifiait que la concentration du colorant dans la solution augmentait, et donc, Les molécules d'ATP/ADP ont entraîné les molécules du colorant à partir des récepteurs du calixarène. Cette expérience a montré une meilleure affinité des calixarènes nouvellement synthétisés avec l'ATP et l'ADP qu'avec les molécules de colorant.

« Au cours des deux dernières décennies, de nombreux groupes de recherche se sont concentrés sur la synthèse de molécules maîtres à haute affinité avec des substances biologiquement importantes. Un domaine particulièrement important de cette recherche est la reconnaissance et le transport des nucléotides (ATP et ADP) en raison de leur haute valeur biologique. Les nucléotides contenant de l'adénine sont une source universelle d'énergie et agissent également comme médiateurs intracellulaires dans de nombreux processus biologiques. Nous avons été les premiers à développer des molécules à base de calixarène capables d'identifier l'ATP et l'ADP dans une solution et de s'y lier même à de faibles concentrations, " dit Viktor Khrustaliov, un co-auteur de l'ouvrage, doctorat en chimie, et le chef du département de physique non organique à RUDN.