Les scientifiques ont développé avec succès une nouvelle technique pour faire croître de manière fiable des cristaux de molécules organiques solubles à partir de gouttelettes nanométriques, libérer le potentiel du développement accéléré de nouveaux médicaments.

Des experts en chimie des universités de Newcastle et Durham, en collaboration avec SPT Labtech, ont fait croître les petits cristaux à partir de gouttelettes encapsulées à l'échelle nanométrique. Leur méthode innovante, impliquant l'utilisation d'huiles inertes pour contrôler la perte de solvant par évaporation, a le potentiel d'améliorer le pipeline de développement de médicaments.

Alors que la cristallisation de molécules organiques solubles est une technique utilisée par les scientifiques du monde entier, la possibilité de le faire avec de si petites quantités d'analyte est révolutionnaire.

Grâce à cette nouvelle méthode, appelé cristallisation de nanogouttelettes encapsulées (ENaCt), les chercheurs ont montré que des centaines d'expériences de cristallisation peuvent être mises en place en quelques minutes. Chaque expérience implique quelques microgrammes d'analyte moléculaire dissous dans quelques nanolitres de solvant organique et est automatisée, permettant une mise en place rapide de centaines d'expériences uniques avec facilité. La concentration de ces expériences de nanogouttelettes entraîne la croissance des monocristaux de haute qualité souhaités, adaptés à l'analyse moderne par diffraction des rayons X.

Publication de leurs découvertes dans la revue Chimie , l'équipe, dirigé par les Drs Michael Hall et Mike Probert, de l'Université de Newcastle, ROYAUME-UNI, développé avec succès une nouvelle approche de la cristallisation moléculaire qui permet d'accéder, dans quelques jours, aux monocristaux de haute qualité, tout en ne nécessitant que quelques milligrammes d'analyte.

Impact de grande envergure

Dr Hall, maître de conférences en chimie, Université de Newcastle, a déclaré :« Nous avons développé une technique de cristallisation à l'échelle nanométrique pour les petites molécules solubles dans l'organique, en utilisant la robotique de manipulation de liquides à haut débit pour entreprendre plusieurs expériences de cristallisation simultanément avec des exigences d'échantillon minimales et des taux de réussite élevés.

"Cette nouvelle méthode a le potentiel d'avoir un impact de grande envergure dans les sciences moléculaires et au-delà. La recherche fondamentale bénéficiera d'une caractérisation très détaillée de nouvelles molécules, tels que des produits naturels ou des molécules synthétiques complexes, par cristallographie aux rayons X, tandis que le développement de nouveaux médicaments par l'industrie pharmaceutique sera accéléré, grâce à un accès rapide aux formes cristallines caractérisées de nouveaux ingrédients pharmaceutiques actifs."

Comprendre ces nouvelles formes cristallines, connu sous le nom de polymorphes, est essentiel à la génération réussie de nouveaux agents et médicaments pharmaceutiques. La capacité d'enquêter sur ces formes rapidement et à grande échelle, tout en minimisant la quantité d'analyte nécessaire, pourrait être une percée clé permise par le nouveau protocole ENaCT.

Dr Paul Thaw de SPT Labtech, a ajouté :« Permettre à ce travail de développer une nouvelle méthode à haut débit pour la diffraction des rayons X sur un seul cristal sur les moustiques avec l'équipe de Newcastle a été un plaisir. Avoir la capacité de cribler rapidement de petites molécules solubles organiques à l'échelle du microgramme fournira des informations précieuses à la fois pour la recherche universitaire et la conception et la validation de médicaments pharmaceutiques. »

Dr Probert, maître de conférences en chimie inorganique et responsable de la cristallographie, Université de Newcastle, a commenté "… cette nouvelle approche de la cristallisation a la capacité de transformer le paysage scientifique pour l'analyse de petites molécules, non seulement dans les domaines de la découverte et de l'administration de médicaments, mais aussi dans la compréhension plus générale de l'état solide cristallin."