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強大的方法探測小分子結構

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-11-20瀏覽次數:1405

小分子 - 從天然存在的代謝物和激素到合成藥物和殺蟲劑 - 對生物有很大的影響。然而,為了讓科學家了解分子如何工作以及如何設計有益分子,他們需要知道原子和化學鍵的精確排列。現在,研究人員已經找到了一種更快,更簡單,更可靠的方法來解決小分子中的結構問題。他們在ACS Central Science上報告了他們的結果。

目前,用于確定小分子結構的金標準是X射線晶體學。在這項技術中,研究人員將一個小分子結晶,然后用X射線轟擊晶體。 X射線以復雜的圖案衍射,以顯示分子的三維結構。然而,對于許多化合物而言,生產大量高質量的晶體是耗時或不可能的。 Brian Stoltz,Jose Rodriguez,Hosea Nelson和Tamir Gonen想知道他們是否可以使用一種形式的低溫電子顯微鏡來表征小分子。這項名為MicroED的技術是五年前開發的用于研究蛋白質結構的技術。在該技術中,電子束而不是X射線從晶體衍射,其可以比X射線晶體學所需的電子束小得多。

研究人員首先在含有數千個納米晶體的粉末孕酮樣品上測試了MicroED。他們旋轉單晶并收集不同角度的電子衍射數據,以便在不到30分鐘內以高分辨率(1埃)確定激素的結構,而X射線晶體學則是數周或數月。他們繼續成功地描述了其他11種天然,合成和醫藥產品,包括對乙酰氨基酚,布洛芬和幾種抗生素。研究人員甚至通過研究單個納米晶體在混合物中發現了四種不同的分子。研究人員使用MicroED分析了X射線晶體學通常所需的十億分之一晶體。

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