Collecte de données de diffraction et extraction avancée d'intensité diffractée. (A) Balayage du cristal pendant la collecte de données. Les déplacements du faisceau et du cristal sont indiqués par des flèches blanches. (B) Tracé des profils de courbe de bascule des données expérimentales de diffraction électronique de précession recueillies sur l'un des quatre cristaux utilisés pour la détermination des paramètres de profil de courbe de bascule. La courbe bleue la plus basse est la courbe d'oscillation moyenne dans la plage de 0,2 à 0,3 -1 et la courbe bleue la plus élevée est la courbe d'oscillation moyenne dans la plage de 0,9 à 1,0 Å -1 . L'angle de précession est de 0,65°. Les courbes rouges correspondent aux profils de courbes oscillantes ajustés avec la FWHM de la fonction d'interférence égale à 0,0005 Å -1 et une mosaïcité apparente de 0,08°. (C) Comparaison de l'intégration d'intensité en cas d'échantillonnage clairsemé de l'espace réciproque. Les points expérimentaux (bleu) sont munis d'un profil à courbe oscillante (ligne rouge) et l'intensité résultante correspond à la zone rouge. La zone bleue correspond à la zone sous les points expérimentaux. Crédit: Science (2019). DOI :10.1126/science.aaw2560
Une équipe de chercheurs de plusieurs institutions en République tchèque a développé un moyen de déterminer la stéréochimie absolue (configuration spatiale 3D) de petits, molécules organiques. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit sa nouvelle technique et son efficacité. Hongyi Xu et Xiaodong Zou avec l'Université de Stockholm, ont publié un article Perspective sur le travail effectué par l'équipe dans le même numéro de la revue.
Comme le notent les chercheurs, la méthode actuelle pour déterminer la configuration absolue des molécules qui ont des centres chiraux se fait par cristallographie aux rayons X. La mesure est basée sur l'observation de la façon dont les rayons X tirés sur les molécules rebondissent. Malheureusement, cette méthode ne fonctionne que sur des structures cristallines relativement grandes. Les efforts visant à utiliser une technique similaire sur des cristaux plus petits basés sur la diffraction électronique n'ont pas répondu aux attentes en raison de la nature fragile de la cible - les nanocristaux sont détruits par l'énergie des faisceaux d'électrons. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé un moyen de surmonter ce problème, ce qui leur a permis de déterminer pour la première fois la stéréochimie de très petits cristaux. C'est une grosse affaire, Xu et Zou notent, parce que la FDA des États-Unis et l'Agence européenne des médicaments exigent des informations de configuration absolues pour un nouveau médicament potentiel avant qu'il puisse être approuvé. Cette exigence a freiné la création et la vente de médicaments à base de nanocristaux, car les sociétés pharmaceutiques n'avaient aucun moyen de satisfaire à l'exigence.
Pour surmonter le problème des faisceaux d'électrons détruisant les nanocristaux avant que leur stéréochimie ne puisse être enregistrée, les chercheurs ont simplement utilisé plus de faisceaux, quatre d'entre eux. Ils les ont tous tirés en même temps sur différentes parties du nanocristal et ont enregistré des informations concernant la diffraction qui s'est produite avant que le nanocristal ne soit détruit.
Xu et Zou notent que les rayons X ne se diffusent qu'une seule fois lorsqu'ils sont utilisés pour déterminer la configuration d'une molécule - avec la diffraction électronique, les électrons se dispersent plusieurs fois, et comme ils le font, les intensités de leurs diffractions changent - les capteurs qui lisent de tels changements sont capables de mesurer ces effets de diffraction dynamique. Le résultat était une description de la stéréochimie absolue d'une molécule donnée. Xu et Zou suggèrent que la nouvelle technique est susceptible d'ouvrir la porte au développement de nouveaux matériaux utilisés dans la conception de médicaments.
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