Naučnici napravili antibotik koji se prirodno može naći u jednom vulkanu

Godine 1974, nemački hemičar Aksel Cek i njegov turski kolega Mitat Mardin pokazali su da crveni pigmenti koje proizvodi bakterija streptomices arenae imaju antimikrobna svojstva, što ih čini privlačnim materijalom za popravljanje farmakologa.

Sintetizovanje potencijalno korisnih jedinjenja poznatih kao β- i γ-naftociklinon u korisnim količinama pokazalo se kao izazov. Često su potrebni pokušaji i brojne eksperimentalne greške da bi se otkrile neophodne hemijske reakcije, iako složenost naftocikinona otežava njihovo stvaranje bez uvođenja širokog spektra nusproizvoda koji naučnicima stoje na putu.

Tek sada su istraživači sa Instituta za nauku u Tokiju uspeli da urade taj složeni posao, koristeći pristup poznat kao retrosintetička analiza.

To uključuje rad „unazad“ – od ciljnog molekula da bi se otkrili njegovi osnovni gradivni blokovi. To je pomalo kao razbijanje složene mašine na njene sastavne delove – delove koje je lakše razumeti i sastaviti.

Tim je počeo sa β-naftociklinonom. Kao i mnogi veliki molekuli, kombinacija jednostavnijih molekularnih jedinica poslužila je kao polazna tačka za konstrukciju jedinjenja.

Premošćavanje dve jedinice je složen molekul koji se zove bi-ciklo-oktadienon. Trebalo je napraviti hemikaliju u savršenom obliku bez promena kod ostalih komponenti ili stvaranja potpuno drugačijeg proizvoda reakcija.

Retrosintetički pristup

Vođeni retrosintetičkim receptom i primenom niza naprednih hemijskih metoda, istraživači su pronašli put koji im je omogućio da precizno pozicioniraju delove i povežu ih na način koji ne utiče na njihovu funkciju.

Završni posao došao je kada je trebalo obezbediti tačan raspored 3D atoma – ili naučno rečeno, spektra kružnog dihroizma – sintetizovanih jedinjenja, istovetnih sa onima koje je stvorila priroda u vulkanu.

„Spektri kružnog dihroizma naših sintetizovanih jedinjenja bili su identični onima koji se javljaju u prirodi, što implicira da je apsolutna konfiguracija sintetičkih i prirodnih molekula ista“, kaže hemičar Jošio Ando sa Instituta za nauku u Tokiju.
Istraživači smatraju da se pažljivo kalibrisani pristupi koje su ovde koristili mogu koristiti iu budućim studijama – posebno u sintetisanju drugih jedinjenja sa sličnim strukturama.

„Dalji napori u tom pravcu su već u toku u našoj laboratoriji“, kaže Ando. Istraživanje je objavljeno u Angevandte Chemie International Edition.