Dos avances químicos independientes han abierto una plétora de puertas que antes estaban cerradas a los desarrolladores de fármacos y a los investigadores del cáncer.

Los descubrimientos, que implicó agregar nuevos materiales a un andamio químico previamente inestable y construir moléculas sobre los "pigmentos de la vida", también ofrecerá nuevas posibilidades a los ingenieros moleculares, materiales e informáticos, e investigadores energéticos.

Pensando dentro de la caja

En el primer caso, Los científicos resolvieron un desafío de décadas desarrollando nuevas herramientas para una molécula sintética (hecha por el hombre), el cubano, que se usa ampliamente en la industria farmacéutica. Las moléculas de cubano constan de ocho átomos de carbono dispuestos en las esquinas de un cubo perfecto. Sin embargo, a pesar de la simplicidad de la forma, la química moderna tiene, hasta ahora, Lo pasó muy mal manejando su reactividad única. Al descifrar cómo sortear esta reactividad inherente, la puerta ahora está abierta para que los desarrolladores de medicamentos creen nuevos terapéuticas más diversas de cubane y sus derivados.

Los científicos fueron dirigidos por un equipo de la Facultad de Química del Trinity College de Dublín. Su descubrimiento fue publicado recientemente en la revista internacional Química:una revista europea , en el que aparece como un artículo VIP y en la portada de la revista.

Un equipo de seis investigadores bajo la supervisión del profesor de química orgánica en Trinity, Mathias O. Senge, descubrió cómo sortear la reactividad inherente del núcleo de cubano, mientras que Senior Research Fellow, Dr. Bernhard, y los otros miembros del equipo esencialmente llenaron la caja de herramientas de cubana vacía, lo que les permitió establecer nuevas conexiones y crear importantes residuos en el andamio de la cortina.

El profesor Senge dijo:"A menudo desafío a mis estudiantes a pensar fuera de la caja, así que me sorprendió mucho cuando presentaron la idea de pensar dentro de la caja. Sin embargo, es la aparente simplicidad del núcleo cubano lo que realmente subyace al impacto del presente logro ".

"Tenemos un bloque de construcción estructuralmente único que ha sido ignorado por la mayoría de los químicos sintéticos hasta ahora, precisamente porque es muy difícil trabajar con este cubo. Sin embargo, un gran riesgo conlleva una gran recompensa. Estoy encantado con nuestro éxito actual e intrigado por las avenidas que abrirá en campos que van desde el descubrimiento de nuevos fármacos hasta la generación de chips informáticos del siglo XXI ".

"Los resultados de este largo plazo, El proyecto de investigación fundamental tendrá importantes beneficios en los próximos años, ya que ahora podemos preparar una mayor variedad de compuestos personalizados. Estamos muy agradecidos de haber recibido financiación continua a largo plazo de Science Foundation Ireland para apoyar este trabajo. sin el cual no hubiéramos hecho este importante descubrimiento ".

Reconfigurando los pigmentos de la vida

Otro grupo de científicos, también dirigido por el profesor Senge, descubrió recientemente cómo reconfigurar las porfirinas, los "pigmentos de la vida", que durante mucho tiempo han tenido un potencial sin explotar como actores útiles en los campos de la terapia del cáncer, energía solar, y ciencia de materiales.

En naturaleza, las porfirinas son responsables del color verde de las hojas y del color rojo de la sangre. Toda su funcionalidad se basa en la misma estructura química central:cuatro anillos más pequeños conectados a un anillo más grande, con una pequeña cavidad en el centro. La mayoría de sus funciones en la naturaleza (fotosíntesis, transporte de oxígeno) surgen cuando albergan diferentes 'metales invitados' (magnesio, planchar, cobalto, níquel) en el centro de la molécula. Los diferentes metales activan diferentes funciones en estas 'metaloporfirinas'.

El equipo de investigación de cinco personas descubrió que al sobrepoblar el gran anillo de porfirina, podrían obligarlo a girar del revés y adoptar una forma similar a una silla de montar. En tono rimbombante, este pequeño truco les permitió explotar las propiedades especiales del núcleo antes inaccesible.

El profesor Senge y su equipo trabajaron en estrecha colaboración con el profesor Stephen Connon, un experto en el campo de la organocatálisis en la búsqueda, y publicó recientemente su trabajo en una revista internacional líder Comunicaciones químicas , que presenta el estudio en la portada.

El profesor Senge dijo:"Al doblar el núcleo de porfirina pensamos que podríamos hacer uso de las funcionalidades anteriormente enterradas utilizando la porfirina como catalizador".

"Un catalizador es un compuesto que atrae a otras moléculas y las convierte en nuevas entidades y los procesos catalíticos están en el corazón de la química y la naturaleza, por lo que son de gran interés industrial y comercial. El descubrimiento de que estas metaloporfirinas actúan como catalizadores eficientes libres de metales abre ahora nuevos horizontes para estos pigmentos naturales. Pronto, Esperamos adaptar las porfirinas de acuerdo con los requisitos específicos y utilizar nuestro enfoque de diseño racional para diversas aplicaciones en química. bioquímica, física y más allá ".