25.08.2021 - Angewandte Chemie

Superar la falsa actividad óptica

Las interferencias provocan un análisis espectroscópico Raman inexacto de la vitamina B12

Muchos productos naturales son moléculas orgánicas complicadas. A pesar de esta complejidad, los científicos suelen ser capaces de investigarlos mediante técnicas espectroscópicas. Sin embargo, un equipo de investigadores ha descubierto ahora que hay que tener cuidado al utilizar la espectroscopia Raman para analizar ciertas moléculas quirales (moléculas que tienen lateralidad; es decir, que pueden existir en dos formas "espejo" una de otra). El estudio, publicado en la revista Angewandte Chemie, muestra que la interferencia con la luz polarizada circularmente puede falsear los resultados.

La vitamina B12 es importante para muchas funciones corporales. Contribuye al metabolismo energético y participa en el sistema nervioso y las células sanguíneas. Además, puede unirse de forma variable a otras sustancias y no es tóxica. Estas cualidades hacen que algunos químicos consideren que tiene un gran potencial como medio de transporte en el que ciertos fármacos podrían "ir a cuestas" para llegar a su destino.

Sin embargo, para utilizar la vitamina B12 en un diseño tan complejo de transporte de fármacos se necesitan métodos de análisis fiables. Uno de los métodos utilizados para investigar la vitamina B12 es la espectroscopia Raman, que se basa en la medición de la luz dispersada por las moléculas para determinar los modos vibracionales. Sin embargo, este método no es perfecto. Malgorzata Baranska, de la Universidad Jagellónica de Cracovia (Polonia), y sus colaboradores han descubierto una posible fuente de errores en la espectroscopia Raman de la vitamina B12.

Muchas sustancias orgánicas, como la vitamina B12, tienen quiralidad o lateralidad, que puede observarse a través de diferentes interacciones con la luz polarizada. Estas moléculas absorben y dispersan la luz polarizada circularmente a derecha e izquierda de forma diferente, y pueden tener espectros de actividad óptica Raman característicos, descritos como una diferencia en la dispersión de la luz polarizada circularmente. Para el análisis del equipo, seleccionaron una serie de derivados de la vitamina B12 con diferentes grupos funcionales.

Dado que la estructura de las moléculas seleccionadas era similar, el equipo esperaba que los espectros también lo fueran. Sin embargo, en algunas de las mediciones, la actividad óptica cambió significativamente al variar la concentración de las sustancias en sus soluciones. Los investigadores advierten que si este fenómeno no se tiene en cuenta en otras investigaciones, podría dar lugar a interpretaciones erróneas de los datos.

Como descubrieron Baranska y sus colegas, esta inesperada dependencia de la concentración podría atribuirse al dicroísmo circular. "La luz polarizada circularmente a la izquierda y a la derecha es absorbida de forma diferente por un medio quiral, tanto antes como en el rango focal del rayo láser en la célula de medición", dice Baranska. El efecto resultante puede dar lugar a una actividad óptica Raman adicional (falsa) del soluto quiral. El equipo cree que "este fenómeno se ha pasado por alto o se ha interpretado mal en estudios anteriores".

Baranska y sus colegas se apresuran a añadir que este problema no es insuperable. La interferencia puede modelarse computacionalmente y luego eliminarse de los datos, o la propia medición podría adaptarse para tener en cuenta la interferencia.

El equipo también afirma que, aunque han demostrado este fenómeno para los análogos de la vitamina B12, el procedimiento es aplicable también a otras moléculas quirales que absorben la luz.

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