Membrane: setacci molecolari per la produzione di molecole chirali pure
Lidietta GIORNO (ITM) – CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
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Partendo da esempi di separazione di “cose” che vediamo ad occhio nudo, utilizzando comuni setacci, viene illustrato come ciò che passa attraverso i “buchi” di un setaccio dipenda dalla dimensione, dalla forma, dalla flessibilità, dalla forza che spinge il materiale attraverso i pori. Passando da ciò che vediamo a ciò che è non visibile a occhio nudo (per es., proteine, vitamine, zuccheri, sali) abbiamo bisogno di setacci con pori via via sempre più piccoli, in grado di distinguere e separare molecole diverse.
Questi setacci molecolari sono membrane.
A livello nanometrico, anche le interazioni tra molecole e tra queste ed i pori sono importanti per governare una separazione. Per es. possiamo utilizzare una membrana con carica positiva per respingere molecole con carica positiva e far passare molecole con carica negativa. Anche se queste molecole hanno la stessa dimensione e forma, possiamo separarle.
Possiamo preparare membrane che sono in grado di distinguere tra molecole che hanno la stessa forma, la stessa carica, la stessa dimensione, ma che sono l’una l’immagine allo specchio dell’altra (molecole asimmetriche o chirali), come la mano destra e la mano sinistra, che sono speculari e non sono sovrapponibili (provate ad infilare la mano destra nel guanto sinistro e viceversa… è un po’ difficile se il guanto è della misura esatta!).
L’importanza di separare molecole chirali deriva dal fatto che, molti farmaci sono chirali e solo una delle due forme (la ”Right” o la “Sinister”) svolge l’attività benefica, mentre l’altra può avere effetti collaterali indesiderati. Per es. la forma S-naprossene ha maggiore attività anti-infiammatoria e anti-dolorifica rispetto alla forma R-naprossene.
Nel video verrà mostrato come impiegando una membrana funzionalizzata con un enzima – una biomolecola che in natura è selettiva solo per la forma S, riusciamo a produrre S- naprossene puro al 100%.
