Sintesis bahan kimia bisa seperti menyusun puzzle. Universitas kimiawan Illinois telah mengembangkan cara pas potongan untuk lebih efisien membangun molekul kompleks, dimulai dengan antioksidan yang kuat dan menjanjikan.

Dipimpin oleh profesor kimia Martin Burke, tim menerbitkan penelitian pada sampul jurnal kimia Angewandte Chemie .

Kelompok Burke dikenal untuk mengembangkan teknik sintesis disebut berulang-kopling silang (ICC) yang menggunakan sederhana, "stabil kimia blok bangunan "berurutan bergabung dalam reaksi berulang. Dengan lebih dari 75 blok bangunan yang tersedia secara komersial, perusahaan farmasi dan laboratorium lainnya menggunakan ICC untuk menciptakan molekul kompleks yang kecil bisa memiliki sifat obat.

"Ada pra-instal fungsi dan stereokimia, jadi semuanya diatur dalam blok bangunan, dan semua yang harus Anda lakukan adalah pasangkan mereka bersama-sama," kata mahasiswa pascasarjana Seiko Fujii, penulis pertama kertas.

Namun, ICC telah terbatas pada molekul hanya dengan satu jenis polaritas. Sekarang, kelompok telah mengembangkan polaritas terbalik-ICC, yang memungkinkan seorang ahli kimia untuk mengoptimalkan proses ICC untuk mencocokkan molekul target ' struktur elektronik . Pembalikan polaritas memungkinkan kelas baru seluruh blok bangunan, sehingga peneliti dapat mensintesis molekul lebih efisien dan bahkan membangun molekul yang standar ICC tidak bisa.

Sebagai contoh, di koran, kelompok yang digunakan metode baru untuk membuat synechoxanthin (diucapkan dosa-Ecko-Zan-tipis), molekul pertama kali diisolasi dari bakteri pada 2008 yang menunjukkan janji besar sebagai antioksidan. Studi menunjukkan bahwa synechoxanthin memungkinkan bakteri yang menghasilkan untuk hidup dan berkembang dalam lingkungan yang sangat oksidatif.

"Kita sebagai manusia mengalami banyak stres oksidatif, dan itu dapat benar-benar merugikan bagi kesehatan manusia," kata Burke, yang juga berafiliasi dengan Howard Hughes Medical Institute. "Hal ini dapat menyebabkan penyakit seperti kanker dan aterosklerosis dan gangguan neurodegenerative. Bukti kuat menunjukkan bahwa synechoxanthin adalah bagian utama dari solusi bakteri untuk masalah ini. Kami sangat gembira untuk bertanya, apa yang bisa kita pelajari dari bug? Dapatkah juga melindungi sebuah sel manusia? "

Studi tentang aktivitas synechoxanthin telah dibatasi oleh kesulitan penggalian molekul dari budaya bakteri. Kelompok Burke berhasil disintesis dari tiga jenis semata-mata tersedia, sangat stabil, tidak beracun blok bangunan. Berkat kemudahan ICC, mereka dapat menghasilkan jumlah yang relatif besar synechoxanthin untuk studi serta turunannya uji terhadap produk alami.

"Karena ini desain bangunan-blok berbasis inheren fleksibel, begitu kita telah membuat produk alami, kita dapat membuat turunan kita inginkan hanya dengan menukar dalam satu blok bangunan yang berbeda, dan kemudian menggunakan reverse-polaritas ICC untuk snap mereka bersama-sama , "kata Burke. "Itu di mana sintesis sangat kuat Seringkali, percobaan terbersih akan memerlukan molekul yang tidak ada, kecuali Anda dapat potong itu bersama-sama.."

Para peneliti juga dapat menggunakan blok yang telah "ditandai" dengan pewarna fluorescent atau radioaktif untuk membuatnya lebih mudah untuk mempelajari molekul dan aktivitasnya. Misalnya, Fujii depan berencana untuk mensintesis baik synechoxanthin dan turunannya apolar dengan tag yang dapat mengungkapkan pencitraan NMR lokasi dan orientasi dalam membran sel, mungkin memberikan petunjuk untuk aktivitasnya.

"Setelah kami memiliki semua molekul di tangan, kita benar-benar bersemangat untuk menguji aktivitas antioksidan dari mereka dalam sebuah membran model, "kata Fujii.

Disediakan oleh University of Illinois di Urbana-Champaign ( berita : web )