Tutkimuksesta tietoa parempien anionireseptoreiden kehittämiseen lääketeollisuuteen ja jätevesien puhdistukseen

Väitöstutkimuksen tarkoituksena oli saada lisää tietoa foldameerien rakenteen ennustettavuudesta ja pysyvyydestä sekä foldameerien käytöstä ionien sitoutumiseen. Tutkimuksesta saatua tietoa voidaan hyödyntää uusien parempien anionireseptoreiden kehittämiseen. Anionien tunnistamista, sitoutumista ja erottelua voidaan hyödyntää muun muassa sairauksien hoidossa, jätevesien puhdistuksessa ja katalyysissä.

Tutkittavista foldameereista havaittiin, että ne laskostuvat vain pariin eriin konformaatioon ja konformaatiot ovat suurimmalta osin pysyviä myös liuostilassa. Pidennettyjen foldameerien konformaatiot ovat ennustettavissa aiemmin tutkittujen lyhympien foldameerien konformaatioista.

Tutkimuksessa saatiin myös selville, että valmiiksi helikaalisesti järjestäytyneitä lyhyitä foldameereja voidaan hyödyntää anionien sitoutumiseen, jolloin foldameeri kiertyy helikaalisesti pienen anionin ympäri. Liuostilassa tutkitut foldameerit sitovat hyvin kloridia ja hiukan heikommin muita pieniä anioneja kuten bromidia, jodidia tai nitraattia. Liuostilassa fluoridin sitoutumisvakiota ei pystytty määrittämään, mutta vain fluoridi-komplekseista saatiin kiderakenteita.

Onnekkaan sattuman kautta yksi tutkittavista symmetrisistä foldameereista muodosti epäsymmetrisiä, kiraalisia kiteitä kiertyessään helikaalisesti fluoridi anionin ympäri. Kiteiden kiraalisuus syntyi siitä, että muodostuneilla helikseillä oli kaikilla sama vasemmankätinen kierteisyys. Normaalisti helikaalisesti kiertyneillä foldameereilla on kiteessä sekä oikeankätistä että vasenkätistä kierrettä.

Vaikka kiraalisen kiteen muodostuminen symmetrisistä molekyyleitä on harvinaista, vielä harvinaisempaa on se, että samassa kiteytyssatsissa havaittiin vain kiteitä, joissa foldameerikomplekseilla oli vasekätinen kierre eikä yhtään kidettä joissa foldameereillä olisi ollut oikeakätinen kierre. Tälläinen erittäin harvinainen symmetrian rikkoutuminen on esimerkki siitä, miten luonnonmolekyyleissä ilmentyvä homokiraalisuus on voinut saada alkunsa.

Tutkimus on julkaistu Jyväskylän yliopiston väitöstutkimusten sarjassa JYU Dissertations. ISSN 2489-9003; 84 , ISBN 978-951-39-7767-2 (PDF). Linkki julkaisuun: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7767-2

Riia Annala valmistui ylioppilaaksi 2007 Kauhavan lukiosta. Hän valmistui laboratorioanalyytikoksi Jyväskylän ammattikorkeakoulusta vuonna 2011. Filosofian maisteriksi hän valmistui 2014 Jyväskylän yliopistosta ja on toiminut tohtorikoulutettavana Jyväskylän yliopiston kemian laitoksella vuoden 2015 alusta.

FM Riia Annalan orgaanisen kemian väitöskirjan " Conformational properties and anion complexes of aromatic oligoamide foldamers" tarkastustilaisuus on perjantaina 10.05.2019 klo 12:00 salissa YlistöKem4 (Survontie 9). Vastaväittäjänä on professori Antonella Dalla Cort (Università La Sapienza, Rooma) ja kustoksena professori Maija Nissinen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuus on englanninkielinen.

Lisätietoja:

FM Riia Annala, riia.m.annala@jyu.fi, puh. +358 40 745 9314

Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi, puh. +358 50 581 8351

Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta

https://www.jyu.fi/science/fi