Los macrociclos son moléculas formadas por grandes anillos de átomos. A pesar de ser relativamente grande y flexible, las moléculas no siempre permanecen "flexibles", en realidad pueden encerrarse en formas y geometrías específicas.

En la fabricación, controlar las formas tridimensionales de los macrociclos es fundamental. Ayuda a decidir por ejemplo, si el aroma de un perfume es único o si un medicamento recetado funcionará en una enfermedad en particular.

Pero para los químicos sintéticos, los que estudian la construcción de moléculas, controlar la topología de los anillos grandes no ha sido un proceso sencillo; hasta ahora, es decir, gracias a la investigación realizada en la Université de Montréal.

En un estudio publicado hoy en Ciencias , un equipo dirigido por el profesor de química Shawn Collins informa que han logrado utilizar un proceso natural llamado biocatálisis para controlar las formas de los macrociclos.

Y eso podría ser de gran ayuda para la fabricación de productos farmacéuticos y electrónicos, ellos dicen.

"Las formas de los macrociclos que hemos creado es lo que los hace especiales; son lo que llamamos quirales planar, ", dijo Collins." Y la topología quiral plana controla cómo las moléculas interactúan con la naturaleza. En general, Los macrociclos con quiralidad planar están subexplorados, porque los químicos suelen tener muchos problemas para fabricarlos ".

Hasta ahora, tenían dos opciones:realizar síntesis de varios pasos que son tediosas y derrochadoras, o podrían explotar métodos que emplean catalizadores basados ​​en elementos que son tóxicos, caro y no abundante en la corteza terrestre, tales como rutenio y rodio.

Ambos enfoques han frustrado durante mucho tiempo a los químicos, y el equipo de Collins buscó una alternativa. Lo encontraron en biocatálisis, un proceso que utiliza enzimas, catalizadores biológicos y típicamente no tóxicos, como solución a la preparación de macrociclos quirales planos.

Notablemente, aunque los químicos nunca antes habían explorado la biocatálisis para la síntesis de macrociclos quirales planos, resultó que había un producto disponible comercialmente que podía preparar el macrociclo:una enzima lipasa llamada CALB.

Usándolo, los biocatalizadores pudieron dar forma a los macrociclos con una selectividad casi perfecta, a pesar de que la enzima no se había desarrollado para ese propósito.

En tono rimbombante, Collins y su equipo idearon un plan sintético que implicaba el uso de bloques de construcción moleculares simples para "decorar" macrociclos con funcionalidad. "La funcionalidad son asas, o grupos simples de átomos que se pueden transformar fácilmente en arreglos que son más complejos, Collins explicó.

"Nuestra esperanza es que los macrociclos ahora se puedan adaptar a la industria de impacto. Ya se sabe que los macrociclos quirales planos actúan como antibióticos y agentes anticancerígenos. Aplicaciones en materiales electrónicos, en láseres y dispositivos de visualización, por ejemplo, podría ser posible utilizando el enfoque ".