Pułapka na nikotynę

Polimer z kleszczami wychwytującymi cząsteczki nikotyny opracowali polscy i amerykańscy naukowcy. Osiągnięcie posłuży do budowy wykrywających nikotynę detektorów czy plastrów nikotynowych uwalniających tę substancję dłużej i równomierniej.

Skonstruowanie polimerowej pułapki na nikotynę było możliwe dzięki współpracy naukowców z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) i Wydziału Chemii Wichita State University. "Wyposażony w molekularne kleszcze polimer wydajnie wychwytuje cząsteczki nikotyny i jej pochodnych, może je także w kontrolowany sposób uwalniać" - czytamy w komunikacie IChF PAN. Polimer z kleszczami na nikotynę można wykorzystać m.in. w czujnikach przeznaczonych do analizy stężenia nikotyny w liściach tytoniowych oraz w badaniach biomedycznych na zawartość metabolitów nikotyny w płynach ustrojowych pacjentów.

 

Innym potencjalnym zastosowaniem są plastry nikotynowe wspomagające zwalczanie nałogu palenia tytoniu. Dzięki nowemu polimerowi mogłyby one uwalniać nikotynę dłużej i równomierniej. "Pierwszą pułapkę na nikotynę zsyntetyzował kilka lat temu nasz amerykański partner. Były nią molekularne kleszcze, cząsteczki swobodnie pływające w roztworze i w nim tworzące kompleksy z nikotyną. Obecnie udało się nam zamocować kleszcze we wnętrzu jednego z polimerów. Substancja ma formę stałą, dzięki czemu mogliśmy ją wykorzystać do budowy detektorów" - mówi prof. Włodzimierz Kutner z IChF PAN.

 

Jak wyjaśniają uczeni z IChF PAN, zgłoszoną do opatentowania polimerową pułapkę na nikotynę zbudowano z pochodnej metaloporfiryny, substancji występującej m.in. w ludzkiej krwi. Jej cząsteczka zawiera pierścień z umieszczonym centralnie atomem cynku. Do tego pierścienia dołączono amidowe kleszcze (amidy to organiczne związki chemiczne). Nikotyna wiąże się z tak skonstruowanym polimerem za pomocą swoich dwóch atomów azotu: jeden tworzy wiązanie z atomem cynku, drugi z kleszczami.

 

"Dzięki specyficznemu, dwupunktowemu wiązaniu mamy większą pewność, że złapana cząsteczka to właśnie nikotyna" - podkreśla dr inż. Krzysztof Noworyta z IChF PAN i dodaje, że w jednym z opracowanych polimerów kleszcze znajdują się po obu stronach płaszczyzny pierścienia z cynkiem. "Taka konstrukcja wyraźnie zwiększa efektywność pułapkowania nikotyny" - mówi Noworyta.

 

W jaki sposób uczeni będą wyłapywali nikotynę? Zrobią to za pomocą urządzenia zwanego: rezonatorem piezoelektrycznym, który pokryty jest warstwą polimeru. Wychwycone cząsteczki nikotyny zwiększają masę warstwy, co zmienia częstotliwość drgań rezonatora.

Autor: PAP