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FP7

MOLHENANO — Ergebnis in Kürze

Project ID: 272404
Gefördert unter: FP7-PEOPLE

Erforschung der Wechselwirkung zwischen Molekülen

Genaue Kenntnisse molekularer Interaktionen sind Voraussetzung, um lebende Organismen zu erforschen und für die industrielle Nutzung chemischer Reaktionen. Mit einer neuartigen Methode untersuchten europäische Forscher die Wechselwirkung zwischen Molekülen in biologischen Aggregaten.
Erforschung der Wechselwirkung zwischen Molekülen
Dieser neue Ansatz zur Erforschung molekularer Wechselwirkungen kombiniert hochauflösende Spektroskopie mit suprafluiden Helium-Nanotropfen. Die Moleküle in den Heliumtropfen werden heruntergekühlt, was lokale Energieminima stabilisiert und experimentelle Analysen ermöglicht.

Die wichtigste Aufgabe des EU-finanzierten Forschungsprojekts 'Molecular aggregation and microsolvation in ultracold helium nanodroplets' (MOLHENANO) war es, mittels Helium-Nanotropfen-Spektroskopie molekulare biologische Aggregate zu analysieren. So wurde eine Proof-of-Principle-Studie zur Pyridinaggregation und Wasser-Pyridin-Interaktion geplant. Pyridine sind heterozyklische Moleküle, die bei der Synthese verschiedenster Arzneimittel zum Einsatz kommen.

Entgegen vorherigen Berechnungen enthüllte die Analyse des Pyridin-Dimers eine mögliche Struktur des Energieminimums. Offenbar gibt es zwei Möglichkeiten, dass Pyridin mit einem einzelnen Wassermolekül interagiert, aus denen sich zwei mögliche Strukturen des Energieminimums ergeben. Die erste beruht auf der Bindung zwischen dem Stickstoffatom und Wasserstoff im Wasser, die zweite auf der Bindung zwischen dem Pyridin-Sauerstoff und Wasserstoff.

Die von MOLHENANO entwickelte Kombination von Heliumtröpfchen und hochauflösender Infrarotspektroskopie ist eine sensitive Methode, um die chemische Konfiguration von Makromolekülen zu ermitteln. Weiterhin könnten damit physikalisch-chemische Analysen auf biologische Prozesse angewendet werden.

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