Experimentos no Centro Australiano de Espalhamento de Nêutrons da ANSTO e no Síncrotron Australiano revelaram o mecanismo de crescimento por trás de um cristal gêmeo incomum que forma "asas" conjuntas na droga anti-hipertensiva e diurética mais comumente prescrita, hidroclorotiazida (HCT).

Dra. Alison Edwards, um co-autor no artigo publicado em Angewandte Chemie os cristais de "borboleta" tinham domínios claros para a esquerda e para a direita que compartilhavam um plano comum.

Embora a quiralidade molecular (quando uma molécula tem uma imagem de espelho que não é sobreposta) em compostos farmacêuticos fosse bem conhecida, a estrutura distinta de cristais conjugados simétricos era incomum.

"Essa pesquisa, que foi liderado pelo Prof Mark Spackman na University of Western Australia e seu pós-doutorado Dr. Sajesh Thomas (agora um Marie Curie Fellow na Aarhus University na Dinamarca), é valioso por causa do que nos ensina sobre os processos de cristalização e resolução espontânea que podem ocorrer ou ser incentivados a ocorrer ", disse Edwards.

O controle dos processos de cristalização em um ambiente industrial é importante, como na fabricação de medicamentos.

"Sabemos que existem algumas moléculas usadas em drogas, em que uma das mãos da molécula é terapêutica e a outra não é ou pode até ser prejudicial.

"Existem exemplos com drogas para epilepsia, em que uma mão evita convulsões e a outra as causa.

“O controle do crescimento da forma desejada de um medicamento é fundamental.

"Houve casos trágicos em que as drogas foram colocadas no mercado em uma forma aprovada como uma mistura de suas formas direita e esquerda - a mais conhecida é a talidomida, conforme descrito em Relatórios Científicos em 2018. A área continua a ter uma importância contínua considerável na farmácia. As questões que controlam o modo de ação desta e de outras drogas também continuam sendo uma área importante de pesquisa - o controle da quiralidade é fundamental a esse respeito e nosso artigo fornece uma visão sobre isso.

"Outro exemplo clássico é o limoneno, que tem um lado com gosto de limão e o outro com gosto de laranja. A diferença de sabor vem da quiralidade da molécula.

"Entendendo como os cristais começam, ou nucleado, e crescer é uma informação extremamente útil.

"Em HCT, a estrutura começa a partir de uma face comum com domínios canhotos e destros em uma orientação específica.

"Há muito tempo que sabemos que a molécula fazia isso sem entender o mecanismo em funcionamento, "disse Edwards.

Existe apenas um outro caso conhecido anteriormente de uma molécula com uma mistura de domínios, conhecidos como enantiômeros, exibindo uma fronteira entre dois domínios fisicamente separáveis.

"Nosso estudo de difração de nêutrons no instrumento Koala foi realizado para determinar a posição dos átomos de hidrogênio na molécula e como eles interagem uns com os outros."

"Como os nêutrons interagem com o núcleo dos átomos de hidrogênio, obtemos distâncias intermoleculares reais. "

Dr. Ross Piltz, também um co-autor, auxiliado com refinamentos de dados.

Os pesquisadores também usaram dados de difração de micro raios-X no Australian Synchrotron HCT para confirmar a estrutura cristalina das asas gêmeas intactas e as asas separadas do cristal gêmeo.

A espectroscopia de dicroísmo circular também ajudou a diferenciar os cristais gêmeos enantiomórficos de outros tipos de cristais gêmeos.

Os autores notaram que, apesar de seu uso comum, a quiralidade conformacional sutil e a aparência persistente de cristais gêmeos co-unidos simétricos de HCT (Forma 1) não eram conhecidas.