Новости химической науки > Синтетический рецептор на метамфетамины

Благодаря исследователям из Италии, в скором времени борцы с преступностью смогут получить новое орудие для определения нелегально распространяемых наркотических препаратов. Исследователи смогли разработать искусственный рецептор, способный идентифицировать не отдельное вещество, относящееся к классу метамфетаминов.

Работа сенсора основана на том, что небольшая гибкая пластина из кремния, похожая на трамплин для прыгунов в воду, изгибается, если рецептор образует связь с соответствующей молекулой наркотика.

Новый подход может оказаться полезным для обнаружения так называемых дизайнерских наркотиков, для получения которых существующий наркотический препарат подвергается незначительным химическим изменениям. Такие модификации наркотиков не всегда просто экспрессно обнаружить классическими методами экспертизы, однако новый сенсор может позволить быстро проводить анализ подозрительных препаратов прямо на месте их изъятия – незначительные различия химического строения не влияют на работу аналитической системы, реагирующей на основной структурный элемент, который является одинаковым, как для «классического» наркотика, так и для его дизайнерских модификаций.

Метамфетамины, связывающиеся с аналитической частью нового устройства, могут быть детектированы за счет незначительных движений кантилевера. (Рисунок из Angew. Chem., Int. Ed., 2014, DOI: 10.1002/anie.201404774)

Созданный исследователями из групп Энрико Далканале (Enrico Dalcanale) и Паоло Бергезе (Paolo Bergese) состоит из чашеобразной супрамолекулярной структуры, содержащей четыре фосфорильных фрагмента. Этот фосфорилированный кавитанд способен выступать в качестве хозяина для многих молекул-гостей, которые связываются с кавитандами нековалентным способом – за счет водородных связей и гидрофобных взаимодействий. Рентгеноструктурный анализ демонстрирует, что полость тетрафосфонатного кавитанда способна к специфическому распознаванию остатков ⁺NH₂–CH₃, общих для всех метамфетаминовых солей и (хотя и в меньшей степени) остатков ⁺NH–CH₃, присутствующих в солях кокаина.

На следующем этапе исследователи закрепляли рецепторы-кавитанды на поверхности микрометрового кремниевого кантилевера с помощью фотохимических методов. При связывании молекулы гостя с рецептором кантилевер меняет форму, что может быть на качественном и количественном уровне определено с помощью лазера. Используя образцы наркотиков, конфискованных полицией на улицах, исследователи продемонстрировали, что новая система детектирует метамфетамины и кокаин, не реагируя на вещества, которыми обычно дилеры разбавляют уличные наркотики – кофеин и сахар.

Далканале отмечает, что в результате работы было продемонстрирована возможность создания прибора, позволяющего детектировать целый класс метамфетаминов с высокой селективностью. То, что сенсор работает и с водными растворами целевых соединений, говорит о возможности его применения не только в экспертизе, но и, например, для определения некоторых препаратов в сточных водах.

Источник: Angew. Chem., Int. Ed., 2014, DOI: 10.1002/anie.201404774

метки статьи: #аналитическая химия, #супрамолекулярная химия, #химическая криминалистика