Robot-laborant odkrywa nowy typ reakcji

Cierpliwa i precyzyjna maszyneria pozwoliła kalifornijskim chemikom opracować zupełnie nowy typ bardzo użytecznych reakcji

Naukowcy z Caltech, czyli Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego, prestiżowej prywatnej politechniki w Pasadenie, zaprojektowali nowy rodzaj reakcji chemicznych, które znajdą wiele zastosowań min. w przemyśle farmaceutycznym.

- Sądzimy, że to będzie wielce użyteczna reakcja, służąca nie tylko do przygotowywania złożonych związków naturalnych. Przyda się również do produkcji farmaceutyków, które zawierają składniki dotychczas bardzo trudne do uzyskania - zapowiada prof. Brian Stoltz, szef zespołu.

Chodzi o alkilowanie, czyli dołączanie do związku chemicznego grup alkilowych (składających się z węgla i wodoru). W chemii organicznej otrzymanie wielu substancji jest bardzo skomplikowane, bo reakcje często dają mieszaninę wielu podobnych związków. Tymczasem technologia opracowana przez zespół prof. Stoltza pozwala na uzyskanie bardzo konkretnej substancji. Chemia związków węgla to często długie, rozgałęzione łańcuchy atomów i nie jest wcale łatwo do takiej cząsteczki doczepić kolejny kawałek w ściśle określonym miejscu. Czasem cząsteczka tak się zwija, że to "określone miejsce" jest w dodatku dobrze schowane.

Badacze zmagają się również z problemem enancjomerów, czyli par niemal identycznych związków organicznych, o tym samym składzie. Różnią się one od siebie tylko tym, że strukturalnie są swymi odbiciami lustrzanymi - jak prawa i lewa rękawiczka. A zatem wszystkie odgałęzienia od łańcucha węglowego są w obu cząsteczkach podoczepiane w tej samej kolejności, ale same cząsteczki mogą się skręcać w przeciwną stronę.

Takie związki zachowują się niemal identycznie, ale w medycynie to "niemal" może być kluczowym problemem. Skomplikowane reakcje chemiczne, które zachodzą cały czas w naszych organizmach działają nieraz na zasadzie klucza i zamka. Leki muszą więc pasować do kształtu związków, z którymi mają wchodzić w reakcję. Z nowym sprzętem udaje się jednak produkcja czystej próbki wybranego enancjomeru. Naukowcy z Kalifornii są przekonani, że opracowane przez nich narzędzie ułatwi twórcom nowych lekarstw to właśnie zadanie.

Technologię opisano właśnie na łamach "Nature Chemistry".

- Nie tylko umiemy już tworzyć te najbardziej trudne wiązania atomów węgla, ale robimy to tak, że ostateczny produkt ma określoną skrętność - cieszy się prof. Stoltz. - To ukoronowanie sześciu lat pracy. Dotychczas po prostu nie było sposobu na robienie takich rzeczy. A gdy nagle mamy taką możliwość, to jest naprawdę super - podkreśla.

Więcej o: