Des chercheurs en physique et chimie de l'Université baptiste de Hong Kong (HKBU) ont inventé une nouvelle méthode qui pourrait accélérer le processus de découverte de médicaments et conduire à la production de médicaments de meilleure qualité, plus purs et sans effets secondaires. La technique utilise une couche de nanomatériau spécifique pour détecter les molécules cibles dans les produits pharmaceutiques et les pesticides en seulement cinq minutes.

La nouvelle invention HKBU peut être appliquée au processus de découverte de médicaments, ainsi que les étapes de production et de contrôle qualité de la fabrication pharmaceutique. Il peut également être utilisé dans la surveillance de l'environnement. Le papier, intitulé "Amplification énantiosélective induite par des nanoparticules chirales de l'activité optique moléculaire, " a été publié dans Matériaux fonctionnels avancés .

L'équipe était dirigée conjointement par le professeur agrégé Dr Jeffery Huang Zhifeng et le boursier postdoctoral Dr Lin Yang du Département de physique, et professeur agrégé Dr. Ken Leung Cham-fai et chercheur postdoctoral Dr. Kwan Chak-shing du département de chimie de la HKBU.

Les médicaments et les pesticides sont composés de molécules organiques. Normalement, chaque molécule a deux versions "chirales", qui sont des images miroir les unes des autres en termes de configuration absolue. Bien que par ailleurs identique, ces molécules "droitiers" et "gauchers" peuvent avoir des effets totalement différents. Par exemple, un médicament anti-inflammatoire naproxène d'un type particulier de chiralité peut traiter la douleur arthritique, tandis que son jumeau en miroir peut entraîner un empoisonnement du foie. Par conséquent, sélectionner uniquement des molécules chirales utiles au cours du processus de découverte de médicaments peut aider à produire des médicaments purs qui peuvent guérir des maladies spécifiques sans effets indésirables.

Cependant, produire des médicaments purs est très coûteux et prend beaucoup de temps. Les médicaments actuels sont souvent constitués de quantités égales de molécules chirales gauche et droite dans ce qu'on appelle un mélange racémique. Bien que cette division 50-50 ait un faible coût de production, cela conduit également à une efficacité globale plus faible, et dans certains cas, peut entraîner des effets secondaires toxiques dans le corps humain.

Selon le Dr Jeffery Huang, identifier et localiser avec sensibilité la forme correcte d'une molécule chirale au cours du processus de découverte de médicaments est essentiel, mais est actuellement difficile et prend du temps car les molécules sont généralement trop petites pour être surveillées avec sensibilité. Cependant, le nanomatériau spécifique conçu et synthétisé par l'équipe, qui est composé de nanoparticules chirales d'argent, peut amplifier le signal des molécules chirales souhaitées et améliorer la sensibilité de détection de plus de 10 fois, accélérer le processus de localisation, plus précis et moins cher.

Le Dr Huang a déclaré que ce travail ouvre une nouvelle porte aux scientifiques des matériaux pour appliquer ces nanoparticules chirales métalliques aux processus de production de médicaments, car il existe actuellement un nombre limité de techniques de fabrication de nanomatériaux proposés. Il a déclaré :« Nous avons développé un nanomatériau révolutionnaire qui utilise un méthode de fabrication en une étape pour détecter avec sensibilité les molécules médicamenteuses cibles en seulement cinq minutes. La capacité des nanoparticules chirales à amplifier la sensibilité de détection est pratiquement souhaitée pour la détection de traces."

Le Dr Ken Leung a déclaré que dans le processus actuel de synthèse de médicaments en plusieurs étapes, le produit et les puretés chiroptiques - qui font référence à l'utilisation de techniques optiques pour étudier les substances chirales - sont des facteurs de contrôle cruciaux pour la production de molécules de drogue synthétiques extra-pures. Le nouveau nanomatériau développé par l'équipe fournira à terme une nouvelle plate-forme pour détecter efficacement et efficacement la pureté chiroptique des composés synthétisés, et aidera à produire des médicaments sans effets secondaires. C'est aussi une nouvelle percée dans la résolution des médicaments racémiques, il ajouta.