Hand in Hand

Source: KIT/ Chira-NET

Im Projekt „ChiraNET“ versuchen Forscherinnen und Forscher maßgeschneiderte kristalline Strukturen zu entwerfen, die für alle fluorhaltigen, gasförmigen Anästhetika anwendbar sein sollen. Am 25. März diskutieren darüber Fachleute in Karlsruhe.
An dem Forschungsvorhaben sind die Eucor-Universitäten Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Universität Straßburg beteiligt sowie die Technische Universität Kaiserslautern. 

Rechte und linke Hand, rechts- und linksgewundene Schneckenhäuser, rechts- und linksdrehende Wirbelstürme: Viele Gegenstände und Erscheinungen verhalten sich zueinander wie Bild und Spiegelbild. Chiralität (Händigkeit; abgeleitet von griechisch cheir – „Hand“) kommt auch bei Kristallen und Molekülen vor. Chirale Moleküle unterscheiden sich in der Anordnung eines Atoms. In einer chiralen Umgebung haben die beiden spiegelbildlichen Formen, auch Enantiomere genannt, verschiedene Eigenschaften. So hängt der Eindruck, den der Mensch beim Riechen einer Substanz gewinnt, häufig mit der Chiralität des Moleküls zusammen, da die Riechrezeptoren der Nase ebenfalls chiral aufgebaut sind. „Der Naturstoff Limonen kommt in der rechtshändigen Variante in Orangen vor und riecht auch nach Orange“, erläutert Professor Stefan Bräse vom Institut für Organische Chemie (IOC) des KIT, Leiter des Projekts „ChiraNET“. Die linkshändige Variante hingegen „ist in Nadelbäumen enthalten und riecht wie Terpentin.“

Bei chiralen Arzneiwirkstoffen hat häufig nur ein Enantiomer die gewünschte pharmakologische Wirkung. Die erforderliche Trennung der beiden Enantiomere ist allerdings häufig schwierig. Es fehlt an praktikablen Verfahren.

Das versuchen die Forscherinnen und Forscher im Projekt „ChiraNET“ zu ändern. Sie entwickeln kristalline metall-organische Gerüste (MOFs), welche die Trennung ermöglichen: Dabei werden die beiden Enantiomere durch die Poren des Kristalls gespült. Ein Enantiomer bleibt durch Wechselwirkung mit dem Kristallgitter hängen,  das andere durchwandert es und kann wieder aufgefangen werden. Danach kann durch die Änderung des Lösungsmittelgemisches, der Temperatur oder des Druckes das zweite Enantiomer herausgespült und aufgefangen werden.

Zu den Aktivitäten im Projekt gehören Workshops mit Fachleuten aus Wissenschaft und Industrie. So geht es am 25. März in Karlsruhe um „Fluorchemie“ (http://www.chiranet.kit.edu/76.php). Ein weiterer Workshop soll im Sommer in Straßburg folgen.

Die Forscherinnen und Forscher stellen das Projekt zudem regelmäßig an Gymnasien am Oberrhein vor. Im Sommer 2015 läuft es aus.

Wann?

Donnerstag, 12. März 2015 - 14:45

Wo?

Frankreich