Molekulare Apfelschalen dienen als Transporter

Beim Apfelschälen hat manch
Biochemiker brillante Ideen
© Hemera

Großmütter haben Kinder schon immer beeindruckt, wenn sie einen Apfel ohne Absetzen schälten: Die Apfelschale ringelte sich als spiraliges Band über die Hand. Eine solche "Apfelschale" haben Ivan Huc und Joachim Garric vom Institut Européen de Chimie et Biologie in Pessac in Zusammenarbeit mit Jean-Michel Léger vom Laboratoire de Pharmacochimie in Bordeaux im molekularen Maßstab hergestellt.

Darin lasse sich laut den Wissenschaftlern ein kleines Wassermolekül einwickeln, so dass es wie in einer Kapsel vollständig vom umgebenden Medium isoliert ist. Winzige molekulare Behälter, die andere Moleküle als Gäste aufnehmen können, sind von besonderem Interesse für Technik und Wissenschaft, etwa als Katalysatoren, Mikroreaktionskammern, Transportbehälter für pharmazeutische Wirkstoffe oder als Schutzhüllen für instabile Moleküle. Inzwischen sind bereits verschiedene Strategien etabliert, um solche Mini-Kapseln zu konstruieren.

Die französischen Chemiker synthetisierten ein strangförmiges Molekül aus aromatischen Amin-Bausteinen - stickstoffhaltigen Kohlenstoffringen. Die Bausteine wurden so gewählt, dass sich das Band zu einer Helix windet. Für den mittleren Part und die Enden des spiraligen Bandes wählten sie entsprechend unterschiedliche Bausteine aus. So entstand eine Helix mit einer regelrechten Blase in der Mitte und Endstücken, die die Blase verschließen.

"Unsere Kapseln sind so ausgelegt, dass sie ein einzelnes Wassermolekül aufnehmen," sagt Huc. "Sie umschließen es vollständig und schirmen es so vom umgebenden organischen Lösungsmittel ab."

Kernresonanzspektrometrische Untersuchungen sprechen laut Huc für die Theorie, dass sich die Helices von einem Ende her teilweise aufwickeln, das Wassermolekül einschlüpfen lassen und sich wieder schließen.

MEDICA.de; Quelle: Institut Européen de Chimie et Biologie (IECB)