Uma equipe de cientistas, incluindo um químico RUDN, sintetizou novas moléculas pertencentes à classe dos calixarenos, estruturas ocas em forma de tigela. Estas substâncias parecem aprisionar o ácido trifosfórico adenosina (ATP), a principal fonte de energia do corpo. O artigo foi publicado em Beilstein Journal of Organic Chemistry .

Uma equipe de cientistas russos, incluindo um funcionário da RUDN, foi a primeira a sintetizar calixarenos capazes de "capturar" moléculas de ATP e prendê-las em seu interior. ATP é uma fonte de energia universal para a maioria dos processos bioquímicos. Além disso, suas moléculas também desempenham um papel de mediador intercelular. Os autores do trabalho criaram uma espécie de sensor molecular para reconhecer uma molécula de ATP entre outras e também para prendê-la. Isso é possível devido aos receptores moleculares fixados na parte superior da tigela. Os receptores são formados por grupos de átomos que se ligam seletivamente apenas a certos tipos de compostos. Grupos de átomos contendo nitrogênio adicionados pelos cientistas demonstraram alta eficiência de ligação com ATP em uma solução.

Os cientistas sintetizaram vários tipos de calixarenos. O primeiro incluía compostos com dois ou quatro receptores ligados à parte superior da molécula, e o segundo para a parte inferior da molécula. Outros tipos continham combinações dos dois primeiros. Tendo analisado as propriedades químicas de cada tipo de composto em detalhes, os cientistas identificaram diferenças em seu comportamento e propriedades. Por exemplo, quando dois grupos específicos são adicionados à parte inferior da molécula, ele começa a se ligar ao ácido difosfórico de adenosina (ADP), uma substância formada após a desintegração parcial do ATP, de uma forma mais eficiente.

Para determinar como a molécula recém-sintetizada se liga a ATP ou ADP, os químicos usaram o método de substituição do corante. Eles prepararam soluções com moléculas sintetizadas e adicionaram um corante chamado eosina Y a elas. Depois, os autores adicionaram ATP ou ADP em diferentes concentrações à solução e compararam seus espectros ópticos. Quando os ácidos foram adicionados às misturas, a banda de absorção do corante mudou. Isso significava que a concentração do corante na solução aumentou, e portanto, As moléculas de ATP / ADP direcionaram as moléculas do corante dos receptores de calixareno. Este experimento mostrou melhor afinidade dos calixarenos recentemente sintetizados com ATP e ADP do que com moléculas de corante.

“Nas últimas duas décadas, muitos grupos de pesquisa focaram na síntese de moléculas mestras com alta afinidade com substâncias biologicamente importantes. Uma área especialmente importante desta pesquisa é o reconhecimento e transporte de nucleotídeos (ATP e ADP) devido ao seu alto valor biológico. Os nucleotídeos contendo adenina são uma fonte universal de energia e também atuam como mediadores intracelulares em muitos processos biológicos. Fomos os primeiros a desenvolver moléculas à base de calixareno capazes de identificar ATP e ADP em uma solução e se ligar a eles mesmo em pequenas concentrações, "diz Viktor Khrustalyov, um co-autor do trabalho, Ph.D. em Química, e o chefe do Departamento de Física Não Orgânica da RUDN.