Молекула-гигант открываеть путь к новым лекарствам

Необычную работу провели швейцарские химики: им удалось создать PG5 - самую большую стабильную синтетическую молекулу из всех ранее созданных. По меркам микромира размеры этой молекулы огромны: 10 нанометров, что эквивалентно 200 млн атомов водорода.

Эта гигантская молекула увешана многочисленными древовидными придатками, прокладывающими путь к сложной структуре, части которой можно использовать в фармакологии или в различных сторонних соединениях. Известно, что комплексы макромолекул в изобилии присутствуют в природе и размер молекулы PG5 примерно сопоставим с размером вируса табачной мозаики.

Но создание таких крупных молекул в лаборатории является чрезвычайно сложным процессом, поскольку такие молекулы-гиганты попросту разваливаются еще во время их создания. "Синтетическая химия до сих пор была просто не в состоянии приблизится к диапазону размеров таких фундаментальных блоков", - говорит Дитер Шлютер, химик из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе.

До сих пор самой крупной из стабильных молекул была синтетическая молекула полистирола, масса которой в 40 млн раз превышала массу молекулы водорода. Для создания нового молекулярного гиганта швейцарские исследователи начали со стандартного процесса полимеризации, в котором меньшие молекулы присоединяются друг к другу в форме длинной цепочки. Для этого основа из углерода и водорода была объединена с несколькими ветвями из бензольных колец, атомов азота, углерода и водорода.

Затем химики провели несколько аналогичных циклов, добавив по несколько ответвлений для создания сложной древовидной структуры.  В общем, весь синтез PG5 использует около 170 000 связей между молекулами.



Швейцарские ученые говорят, что для производства молекулы-гиганта они применяли стандартные химические трюки, такие как полимеризация, создание двойных и тройных связей и иные методы. По словам специалистов, создание таких молекул - это не только теоретический интерес, но и возможность создания сложных органических соединений, которые будут стабильны на протяжении многих лет. С такими молекулами теоретически можно создать лекарственные препараты, которые будут действовать в крови человека по 5 и более лет, распадаясь по молекулярной цепочке.