Nijmeegse wetenschappers zijn er voor het eerst in geslaagd om slechts één spiegelbeeldvariant van een molecuul te maken, zonder links- of rechtsdraaiende moleculen te gebruiken als beginstof.

Sommige moleculen komen voor in een rechtsdraaiende en een linksdraaiende variant. De eerste is het spiegelbeeld van de tweede. De zogenaamde ‘chiraliteit’ van een stof kan grote gevolgen hebben. Het middel Softenon is een berucht voorbeeld. In het medicijn (bedoeld om ochtendmisselijkheid tegen te gaan) waren beide spiegelbeelden aanwezig. De linksdraaiende variant geeft geen problemen, maar de rechtsdraaiende variant zorgt voor misvormde kinderen. Het scheiden van twee spiegelbeelden is heel lastig, maar wetenschappers hebben nu een manier bedacht om slechts een variant te maken.

Slechts één spiegelbeeld

De chemici van de Radboud Universiteit laten de moleculen kristalliseren. Deze moleculen zoeken daarbij altijd andere deeltjes met dezelfde chiraliteit op. Rechtsdraaiende moleculen gaan bijvoorbeeld altijd aan een kristal met andere rechtsdraaiende moleculen zitten. Er ontstaan dus twee soorten kristallen.

De truc is dat grote kristallen sneller groeien en de kleine kristallen oplossen om nieuwe moleculen te leveren die aan het grote kristal vast kunnen gaan zitten. Als er een klein linkshandig kristal is, zal dat dus weer oplossen. In oplossing kunnen de deeltjes overgaan in het andere spiegelbeeld en daarna aan het grote kristal vastplakken. Zo ontstaat uiteindelijk een kristal van alleen maar rechtsdraaiende kristallen. Het omgekeerde kan natuurlijk ook gebeuren, dan ontstaan er alleen maar linksdraaiende kristallen.

Dit proces verloopt heel langzaam, maar de onderzoekers hebben daar een oplossing voor bedacht. Ze malen en roeren de kristallen continu, waardoor deze heel klein blijven. Kleine kristallen lossen sneller op, waardoor het eindproduct eerder klaar is.

Evolutie zonder truc

Wetenschappers vragen zich al lang af hoe het kan dat bepaalde moleculen in de natuur altijd dezelfde chiraliteit hebben. Aminozuren zijn bijvoorbeeld altijd linksdraaiend, DNA is altijd rechtsdraaiend. De Nijmeegse onderzoekers denken dat het kan zijn gebeurd op de manier die zij hebben ontdekt. Er zou dan weliswaar niet geroerd en gemaald worden, maar, zeggen de onderzoekers: “dat is alleen maar nodig om het proces te versnellen, maar als je tijd genoeg hebt, zoals de evolutie, dan gebeurt het ook zonder deze truc.”

Bronnen: Nature, Radboud Universiteit Nijmegen