Experimentos en el Centro Australiano de Dispersión de Neutrones de ANSTO y el Sincrotrón Australiano han revelado el mecanismo de crecimiento detrás de un cristal gemelo inusual que forma "alas" conjuntas en el fármaco antihipertensivo y diurético más comúnmente recetado. hidroclorotiazida (HCT).

Dra. Alison Edwards, coautor del artículo publicado en Angewandte Chemie los cristales de "mariposa" tenían dominios claros para la izquierda y la derecha que compartían un plano común.

Aunque la quiralidad molecular (cuando una molécula tiene una imagen especular que no se puede superponer) en los compuestos farmacéuticos era bien conocida, la estructura distintiva de los cristales unidos simétricos era inusual.

"Esta investigación, que fue dirigido por el profesor Mark Spackman en la Universidad de Australia Occidental y su doctorado Dr. Sajesh Thomas (ahora becario Marie Curie en la Universidad de Aarhus en Dinamarca), es valioso por lo que nos enseña sobre los procesos de cristalización y la resolución espontánea que podría ocurrir o que se podría alentar a que ocurra ", dijo Edwards.

El control de los procesos de cristalización en un entorno industrial es importante, como en la fabricación de drogas.

"Sabemos que hay algunas moléculas que se utilizan en las drogas, en el que una parte de la molécula es terapéutica y la otra no es o incluso puede ser dañina.

"Hay ejemplos con medicamentos para la epilepsia, en el que una mano previene las convulsiones y la otra las provoca.

"El control del crecimiento de la forma deseada de un medicamento es fundamental.

"Ha habido casos trágicos en los que los medicamentos se comercializaron en una forma aprobada como una mezcla de sus formas derecha e izquierda; la más conocida es la talidomida, como se describe en Informes científicos en 2018. El área sigue teniendo una importancia considerable en farmacia. Las cuestiones que controlan el modo de acción de este y otros fármacos también siguen siendo un área importante de investigación; el control de la quiralidad es fundamental a este respecto y nuestro artículo proporciona información sobre esto.

"Otro ejemplo clásico es el limoneno, que tiene un lado que sabe a limones mientras que el otro sabe a naranjas. La diferencia de sabor proviene de la quiralidad de la molécula.

"Entender cómo comienzan los cristales, o nucleado, y crecer es una información extremadamente útil.

"En HCT, la estructura parte de una cara común con dominios para diestros y zurdos en una orientación específica.

"Sabemos que la molécula hizo esto durante mucho tiempo sin comprender el mecanismo en funcionamiento, "dijo Edwards.

Solo hay otro caso conocido anteriormente de una molécula con una mezcla de dominios, conocidos como enantiómeros, exhibiendo un límite entre dos dominios físicamente separables.

"Nuestro estudio de difracción de neutrones en el instrumento Koala se llevó a cabo para determinar la posición de los átomos de hidrógeno en la molécula y cómo interactúan entre sí".

"Debido a que los neutrones interactúan con el núcleo de los átomos de hidrógeno, obtenemos distancias intermoleculares reales ".

Dr. Ross Piltz, también coautor, asistido con refinamientos de datos.

Los investigadores también utilizaron datos de micro difracción de rayos X en el Sincrotrón HCT de Australia para confirmar la estructura cristalina de las alas gemelas intactas y las alas separadas del cristal gemelo.

La espectroscopia de dicroísmo circular también ayudó a diferenciar los cristales gemelos enantiomórficos de otros tipos de cristales gemelos.

Los autores señalaron que a pesar de su uso común, no se conocían la sutil quiralidad conformacional y la apariencia persistente de los cristales gemelos co-unidos simétricos de HCT (Forma 1).