محققان دانشگاه کارنگی ملون موفق شدند با استفاده از NMR ساختار نانوذرات طلا را مورد مطالعه قرار دهند. آنها با این روش نانوذرات کایرال را از نانوذرات آکایرال تفکیک کردند. این کار می‌تواند در افزایش دامنه استفاده از این نانوذرات در حوزه دارورسانی مفید باشد.
استفاده از NMR برای تعیین کایرالیته نانوذرات طلا
محققان دانشگاه کارنگی ملون موفق شدند با استفاده از NMR ساختار نانوذرات
طلا را مورد مطالعه قرار دهند. آنها با این روش نانوذرات کایرال را از
نانوذرات آکایرال تفکیک کردند. این کار می‌تواند در افزایش دامنه استفاده
از این نانوذرات در حوزه دارورسانی مفید باشد.
محققان موفق شدند با استفاده از NMR نشان دهند که آیا نانوذرات طلا دست
راست بوده یا دست چپ‌اند. به این ویژگی کایرالیته گویند. شناسایی کایرالیته
نانوذرات مرحله بسیار مهمی در مسیر توسعه صنعت داروسازی است.
بسیاری از داروهای موجود در بازار حداقل دارای یک مولکول کایرال هستند،
اغلب تنها یکی از پیکربندی‌های شیمیایی داروها دارای خواص موثر در بدن است،
در برخی موارد ایزومز دیگر نه تنها مفید و موثر نیست بلکه می‌تواند خطرناک
نیز باشد. برای تولید داروهای کم خطر و موثر، تولیدکنندگان دارو به‌دنبال
تولید داروهایی حاوی یکی از ایزومرها (دست راست یا چپ) هستند.
نانوذرات طلا قادرند واکنش‌های شیمیایی را طوری هدایت کنند که یکی از
ایزومرها بیشتر از دیگری تولید شوند. این نانوذرات دارای ۳۸ اتم طلا به
ابعاد ۱٫۴ نانومتر هستند. این نانوذرات ابتدا رشد داده شده و سپس با
استفاده از بلورشناسی اشعه ایکس مورد مطالعه قرار گرفتند.
نتایج اشعه ایکس نشان داد که نانوذرات طلا کایرال هستند. در شیمی معمولا ساختار
کایرال درونی توسط روشی موسوم به طیف سنجی دیکویسم مدور انجام می‌شود. زمانی که
مولکول کایرال در معرض نور قرار می‌گیرد هر ایزومر نور را به‌نحوی جذب می‌کند که
این تفاوت قابل ردیابی است. معمولا فرآیند تولید مواد به‌نحوی است که مخلوط ۵۰/۵۰
از هر ایزومر ایجاد می‌شود که به آن راسمیک گفته می‌شود.
از آنجایی که علامت برای هر ایزومر متفاوت است بنابراین برآیند پاسخ نوری صفر است.
برای نانوذرات طلا با مخلوط ۵۰/۵۰ این روش موثر نیست.
برای حل این مشکل محققان از NMR استفاده کردند. در نانوذرات طلا که دارای گروه‌های
شیمیایی مختلف است، هسته کایرال نانوذرات موجب تحریک اتم‌های هیدروژن گروه متیلن
شده که در نهایت موجب نشر فرکانس‌های مختلفی می‌شود. با مقایسه وضعیت هیدروژن‌های
اتم کایرال و غیرکایرال می‌توان نانوذرات طلای کایرال را یافت. در واقع تفاوتی در
سیگنال اتم‌های هیدروژن غیرکایرال دیده نمی‌شود در حالی که دو سیگنال مختلف در اتم‌های
هیدروژن متصل به هسته کایرال دیده می‌شود.
نتایج این تحقیق در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است.
