科學家們成功地開發了一種新技術,能從納米級的液滴中可靠地生成有機可溶分子晶體,這項技術可以加速新藥開發的潛力。
由英國紐卡斯爾大學(Newcastle University)霍爾博士(Hall)和普羅伯特博士(Probert)領導的研究小組在《Chem》雜誌上發表了他們的發現,他們成功地開發了一種新的分子結晶方法,可以在幾天內獲得高質量的單晶,同時只需要幾毫克的分析物。
霍爾博士說:「我們開發了一種用於有機可溶小分子的納米結晶技術,利用高通量液體處理機器人,以最低的樣品要求和高的成功率同時進行多個結晶實驗。
霍爾教授和普羅伯特教授與SPT Labtech合作,從納米級的液滴中生長出了這些小晶體,他們的創新方法包括使用惰性油來控制蒸發溶劑損失,從而強化藥物開發的效率。雖然有機可溶分子的結晶是全世界科學家使用的一項技術,但利用如此少量的分析物滴液進行結晶的能力卻是開創性的。
研究人員表示,通過使用這種被稱為封裝納米液滴結晶Encapsulated Nanodroplet Crystallisation (ENaCt)新的方法,在幾分鐘內便可以快速生成幾百個結晶。有了這項技術,每項實驗都僅需要將幾微克的分子分析物溶解在幾納米升的有機溶劑中,變可以輕鬆地快速建立數百個獨立的實驗晶體,並且是這些操作是全自動化的。同時,通過這項技術,這些納米液滴可以生長出適合現代X射線衍射分析的高質量單晶。
「這種新方法有可能在分子科學內外產生深遠影響。通過X射線晶體學對天然產物或複雜合成分子等新分子進行高度細緻的分析,將有利於基礎研究,同時通過快速獲取新的活性藥物成分的結晶形態進行分析,可以加速醫藥行業開發新的藥物,。」
了解活性藥物成分的晶體形式,對於成功地產生新的藥物製劑至關重要。快速、大規模地研究這些形態的能力,同時儘量減少所需的分析物的數量,對於藥物的可開發研究是至關重要的。
同時SPT Labtech的保羅博士(Paul Thaw)補充道:「與紐卡斯爾大學的研究團隊一起開發的這種新型的納米滴液單晶X射線衍射高通量方法是一種樂趣。這種技術具有在微克尺度上快速篩選有機可溶小分子的能力,將為學術研究和藥物設計與驗證提供有價值的見解。」
紐卡斯爾大學無機化學高級講師、晶體學系主任普羅伯特博士評論道:「這種新的晶體學方法能夠改變分析小分子的科學格局,不僅在藥物發現和開發領域,還在對晶體固體形態的一般理解中……」
整個研究小組相信,該方法有可能重寫分子科學內外的一些先入之見。