O novo método determina a proporção de carga parcial

A equipe de pesquisa internacional, liderada pela Universidade de Viena, conseguiu desenvolver um novo método para medir diretamente as acusações parciais em moléculas. Resultados, agora publicados NaturezaForneça novas idéias sobre interação nuclear e possíveis aplicações no desenvolvimento de medicamentos e na ciência dos materiais.

Forças eletrostáticas – interações atraentes ou adversas entre moléculas ou moléculas – toda interação molecular coloca no coração da interação. Os fundamentos de como eles reúnem átomos, organizam e respondem um ao outro. Na química, essas forças são descritas em termos de carga parcial: pequenos desequilíbrios em como os elétrons são distribuídos em um átomo. No comando, essa mudança sutil governou como os átomos interagem entre si e arredores. Eles são essenciais para entender as reações químicas, funções biológicas e comportamento físico.

Nos medicamentos, por exemplo, a carga parcial é como os medicamentos são absorvidos, distribuídos e metabolizados – e podem moldar seus efeitos terapêuticos e efeitos colaterais potenciais. Embora sua importância, a carga parcial tenha sido totalmente teórica: ainda assim, não havia como medi -los diretamente.

Sucesso na medição de cargas nucleares

O chefe da instalação principal da análise da estrutura cristalina, e o Christian Screw Ferr, Tim Group, uma equipe de pesquisa, agora desenvolveu um método que permite que as cobranças parciais sejam praticamente determinadas.

“Usamos uma técnica chamada diferenças de elétrons”, Gr. “Inclui um bom feixe de elétrons que direciona em um pequeno cristal. Como os elétrons são carregados, eles são suscetíveis ao potencial eletrostático dentro do cristal e, portanto, para alegações parciais de átomos. As pequenas deserções resultantes foram usadas no Instituto Paul Scarrer da Suíça”.

A equipe combina os dados de interrupção com um novo método de análise chamado Modelagem de fatores de dispersão iônica (ISFAC). Nesta abordagem, cada átomo é modelado simultaneamente como uma espécie neutra e carregada. Ao comparar o modelo com dados experimentais, os pesquisadores foram capazes de determinar a proporção de carga parcial de cada átomo.

“Até agora, a carga parcial era estimada usando métodos de cálculo”, diz o comperador. “Algumas dessas cargas nucleares são regenerar o potencial eletrostático molecular, resultando na chamada carga potencial contemporânea eletrostática (carga ESP). Outros partem para a densidade dos elétrons em átomos.

“Amplamente utilizado na modelagem molecular, esses métodos podem produzir vários valores com base no algoritmo. Nossa nova tecnologia experimental agora fornece um meio de avaliar e purificar esses modelos teóricos por link direto”.

Extensa utilidade em tipos moleculares

Para mostrar aplicações generalizadas de seu método, os pesquisadores examinam um conjunto de vários compostos cristalinos -que incluem disfunção industrial ZSM -5, aminoácidos tirosina e histidina, ácido tartárico e antibiótico amplamente utilizado.

Para a ciprofloxacina, que aparece na lista de medicamentos essenciais da Organização Mundial da Saúde e geralmente operada como sal de cloridrato, a análise mostra que os íons cloreto (CL) carregam cerca de 40% de toda a carga negativa. Isso mostra como o ambiente atômico pode afetar a distribuição de carga local.

A principal característica da análise da estrutura de cristal na Universidade de Viena desempenhou um papel fundamental no avanço da cristalografia de elétrons nos últimos anos. Com esse último progresso, a tecnologia vai além de determinar as posições nucleares para manifestar as propriedades eletrônicas experimentalmente. A capacidade de medir a carga parcial abre novas possibilidades para a formação de produtos farmacêuticos com mais especificidade e menos efeitos colaterais, além de materiais funcionais com propriedades certamente ajustadas.