Прорыв в химии может ускорить разработку лекарств

Учёные разработали новую методику надёжного выращивания кристаллов органических растворимых молекул из нанокапель, что открывает потенциал для ускорения разработки новых лекарств.

Специалисты по химии из университетов Ньюкасла и Дарема в сотрудничестве с SPT Labtech вырастили мелкие кристаллы из инкапсулированных нанокапель. Их инновационный метод, включающий использование инертных масел для контроля испарения растворителя, может улучшить конвейер разработки лекарств.

Хотя кристаллизация органических растворимых молекул — известная методика, возможность делать это с такими малыми количествами аналита является прорывной.

С помощью нового метода, названного Encapsulated Nanodroplet Crystallisation (ENaCt), исследователи показали, что сотни экспериментов по кристаллизации можно настроить за несколько минут. Каждый эксперимент включает несколько микрограмм молекулярного аналита, растворённого в нескольких нанолитрах органического растворителя, и автоматизирован, что позволяет легко и быстро настраивать сотни уникальных опытов. Концентрация в этих нанокапельных экспериментах приводит к росту высококачественных монокристаллов, пригодных для современного анализа методом рентгеновской дифракции (XRD).

Публикуя результаты в журнале Chem, команда под руководством докторов Майкла Холла и Майка Пробирта из Университета Ньюкасла (Великобритания) успешно разработала новый подход к молекулярной кристаллизации. Он позволяет получить высококачественные монокристаллы за несколько дней, требуя при этом всего несколько миллиграммов аналита.

Далеко идущее влияние

Доктор Холл отметил: «Мы разработали наномасштабную методику кристаллизации для органических растворимых малых молекул, используя роботизированные системы для жидкостной обработки высокой производительности. Это позволяет проводить множество экспериментов по кристаллизации одновременно с минимальными требованиями к образцу и высоким процентом успеха».

«Этот новый метод может иметь далеко идущие последствия в молекулярных науках и за их пределами. Фундаментальные исследования выиграют от детальной характеристики новых молекул, таких как природные продукты или сложные синтетические молекулы, с помощью рентгеноструктурного анализа. В то же время разработка новых лекарств фармацевтической промышленностью ускорится благодаря быстрому доступу к охарактеризованным кристаллическим формам новых активных фармацевтических ингредиентов».

Понимание этих новых кристаллических форм, известных как полиморфы, необходимо для успешного создания новых фармацевтических агентов и лекарств. Возможность быстро и в больших масштабах исследовать эти формы, минимизируя количество требуемого аналита, может стать ключевым прорывом, обеспеченным новым протоколом ENaCt.

Доктор Пол Тор из SPT Labtech добавил: «Было удовольствием способствовать этой работе по разработке нового метода высокой производительности для монокристальной рентгеновской дифракции на системе mosquito с командой из Ньюкасла. Возможность быстрого скрининга органических растворимых малых молекул в микрограммовом масштабе даст ценную информацию как для академических исследований, так и для фармацевтического дизайна и валидации лекарств».

Доктор Пробирт прокомментировал: «…этот новый подход к кристаллизации способен изменить научный ландшафт для анализа малых молекул не только в областях открытия и доставки лекарств, но и в более общем понимании кристаллического твёрдого состояния».