Australische Chemiker haben eine Gruppe von Molekülen hergestellt, die wie Suppenschüsseln aussehen: Sie haben einen Boden, gewölbte Wände und oben eine Öffnung, durch die kleinere Moleküle hineingelangen können. Auf diese Weise könnten die Minischüsseln in Zukunft Wirkstoffe an genau definierte Stellen im Körper liefern oder Giftstoffe aus dem Gewebe entfernen. Wegen ihrer Form und ihrer Fähigkeit, auch große Moleküle aufzunehmen, nennen die Forscher die neuen Moleküle “Superbowls”. Das berichten Michael Sherburn von der Australischen Nationaluniversität in Canberra und sein Team in der Fachzeitschrift Journal of the American Chemical Society (Bd. 126, S. 16747).
Die bekanntesten Moleküle, die andere Teilchen in ihrem Inneren einschließen können, sind die aus 60 Kohlenstoffatomen bestehenden, fußballförmigen Buckyballs. Doch bereits seit mehr als zwanzig Jahren arbeiten Forscher auch an schüsselförmigen Molekülen. Diese wurden ursprünglich entworfen, um natürlich vorkommende Enzyme zu imitieren, die fremde Moleküle in einer Höhlung aufnehmen und sie dort bearbeiten.
Trotz der ständigen Verfeinerung dieses Prinzips war die Aufnahmekapazität der künstlichen molekularen Schüsseln bislang jedoch sehr begrenzt. Dieses Problem konnten Sherburn und seine Kollegen nun lösen: Die neuen Superbowls können entweder viele kleine Teilchen oder aber ein großes Molekül aus bis zu 100 Atomen aufnehmen. Damit könnten die Superbowls beispielsweise die Wirkstoffe bei einer Chemotherapie aufnehmen und gezielt zum Tumor transportieren.
Das Grundgerüst der molekularen Schüsseln besteht aus 268 Kohlenstoff-, 320 Wasserstoff- und 52 Sauerstoffatomen. Je nach Anwendung können jedoch weitere Atome oder Atomgruppen eingebaut werden, die den Schüsselchen andere Eigenschaften verleihen. So machen beispielsweise vier am Schüsselrand angebrachte Atome die Öffnung kleiner, so dass Wirkstoffmoleküle schwerer hinein- und herausgelangen.
Bis die Superschüsseln jedoch tatsächlich für medizinische Zwecke eingesetzt werden können, müssen die Wissenschaftler noch einige Hindernisse überwinden. So sind die bis jetzt hergestellten Moleküle praktisch nicht in Wasser löslich, was eine zwingende Bedingung für eine medizinische Anwendung ist. Auch ist bislang nicht bekannt, ob die Substanzen giftig für den Menschen sind.
ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
