Kasseler Physiker entwickeln neue Analysemethode - Anwendung in Pharmazie

Sie haben den Dreh raus

Erfolgreiches Forscherteam: Thomas Baumert, Matthias Wollenhaupt, Diplomand Tom Bolze, Doktorand Christian Lux und Masterstudentin Vanessa Brandenstein (mit dem Modell eines Kampfer- Moleküls, das zu Testzwecken diente. Foto: Dilling

Kassel. Die Natur ist voller Spiegelbilder. Es gibt Stoffe, die sich in ihrer atomaren Zusammensetzung auf den ersten Blick nicht unterscheiden. Und doch sind sie verschieden. Der Duftstoff Carvon beispielsweise riecht mal nach Minze, dann wieder nach Kümmel. Das hängt nur davon ab, ob seine ansonsten identischen Atome mehr nach rechts oder nach links gedreht sind. Der Fachmann spricht dabei von Chiralität.

Für die Herstellung künstlicher Stoffe im Chemielabor hat diese Chiralität weitreichende Folgen. Die Wirkung eines neuen Medikaments könne für den Menschen heilsam oder schädlich sein, je nachdem, ob es Moleküle in reiner Form oder als Spiegelbild-Variante enthält, sagt Professor Dr. Thomas Baumert, geschäftsführender Direktor am Institut für Physik der Universität Kassel und Mitglied im Nanoforschungszentrum Cinsat.

Links oder rechts?

Mit seinem Kollegen Professor Dr. Matthias Wollenhaupt und einem Forscherteam hat er eine neue Analysemethode entwickelt, bei der ein Laserpuls mit spindelförmigem, polarisiertem Licht ultraschnell misst, ob Moleküle rechts- oder linksgedreht sind. Der Laser schießt im Vakuum Elektronen aus den zu analysierenden, gasförmigen Molekülen heraus. Aufgrund der Flugwinkelverteilung dieser Teilchen - ob sie sich mit dem Laserstrahl oder gegen seine Richtung bewegen - können die Kasseler Forscher die Chiralität in wenigen Sekunden bestimmen.

Die neue Analysemethode könnte vor allem der Pharmaindustrie bei der Entwicklung neuer und sicherer Medikamente viel Zeit und Geld sparen. Im Labor benötige der Chemiker viel Zeit und große Mengen an Material, um die Chiralität zu bestimmen, sagt Baumert. Die Möglichkeit einer verwandten Analyse in riesigen Teilchenbeschleunigern sei unrealistisch. Für Routineanalysen seien diese nicht ausgelegt.

Während der Mensch molekular gesehen praktisch nur in eine Richtung „gedreht“ ist, gibt es bei künstlich hergestellten Stoffen häufig eine Mischung aus Molekülen und ihren Spiegelbildern. Bei Arzneimitteln setze die Industrie aber zunehmend auf sogenannt enantiomerenreine Stoffe, also entweder rechts- oder linksgedrehte Moleküle, erklärt Baumert. Der Umsatz solch „sauberer“ Medikamente stieg allein zwischen 2000 und 2004 von 131 auf 199 Milliarden Dollar.

Die Entwicklung aus Kassel ist jetzt von der international erscheinenden Zeitschrift „Angewandte Chemie“ der Gesellschaft Deutscher Chemiker präsentiert worden. Gut für Kassel: Auf dem Titelblatt prangt der Herkules auf dem Analysemodell der Wissenschaftler.

Von Peter Dilling

Das könnte Sie auch interessieren

Kommentare

Unsere Kommentarfunktion wird über den Anbieter DISQUS gesteuert. Nutzer, die diesen Dienst nicht verwenden, können sich hier über das alte HNA-Login anmelden.

Hinweise zum Kommentieren:
In der Zeit zwischen 17 und 9 Uhr werden keine neuen Beiträge freigeschaltet.

Auf HNA.de können Sie Ihre Meinung zu einem Artikel äußern. Im Interesse aller Nutzer behält sich die Redaktion vor, Beiträge zu prüfen und gegebenenfalls abzulehnen. Halten Sie sich beim Kommentieren bitte an unsere Richtlinien: Bleiben Sie fair und sachlich - keine Beleidigungen, keine rassistischen, rufschädigenden und gegen die guten Sitten verstoßenden Beiträge. Kommentare, die gegen diese Regeln verstoßen, werden von der Redaktion kommentarlos gelöscht. Bitte halten Sie sich bei Ihren Beiträgen an das Thema des Artikels. Lesen Sie hier unsere kompletten Nutzungsbedingungen.

Die Kommentarfunktion unter einem Artikel wird automatisch nach drei Tagen geschlossen.