A B1-vitamin többet tehet, mint gondoltuk

A Riverside-i Kaliforniai Egyetem tudósainak a történelem során először sikerült stabilizálniuk a karbént vízben, egy olyan környezetben, amelyben ennek a molekulának a kémia minden szabálya szerint azonnal le kellene bomlania. Ez a felfedezés nemcsak megerősítette Breslow régóta fennálló megérzését, hanem forradalmasíthatja a gyógyszerek és a zöldkémia előállítását is.

Mi a karbén – és miért fontos?

A karbén egy „hiányzó” szénatom: a szokásos nyolc vegyértékelektron helyett csak hat van benne. Ez hihetetlenül reaktívvá és instabillá teszi. Egészen a közelmúltig azt hitték, hogy a karbének milliszekundumokig élnek – és csak ellenőrzött körülmények között.

Breslow azt feltételezte, hogy a B1-vitamin (tiamin) molekula átmenetileg karbénné alakulhat át, amikor biokémiai reakciókban vesz részt. De a víz azonnal elpusztítja az ilyen molekulákat. Ezért az ötletet megvalósíthatatlannak tartották.

Hogyan sikerült ezt a tudósoknak elérniük?

Vincent Lavallo kémiaprofesszor vezette csapata „páncélt” alkotott a karbén számára – egy védőmolekulát, amely elszigeteli azt a víztől és az oxigéntől. A védőburokba zárt karbén nemcsak hogy nem bomlott le, hanem több hónapig stabil állapotban is maradt!

Ez lehetővé tette a kutatók számára, hogy kifinomult analitikai technikákat – például mágneses magrezonanciát és röntgenkrisztallográfiát – alkalmazzanak a vízben oldódó karbén létezésének első bizonyítására.

Miért van minderre szükség?

A karbének kulcsszerepet játszanak a gyógyszerek, üzemanyagok és polimerek előállításában. Általában olyan körülmények között állítják elő őket, amelyek mérgező szerves oldószereket igényelnek. Az új megközelítés lehetővé teszi az ilyen reakciók végrehajtását… közönséges vízben.

• Víz: olcsó, biztonságos, környezetbarát.
• Gyógyszeripar: előnyösek lehetnek a tisztább szintézismódszerek.
• Zöld technológiák: valóban alkalmazhatóvá válnak a laboratóriumokban és a gyártóüzemekben.

„Ha az ilyen reaktív molekulák túlélik a vízben, közelebb kerülünk ahhoz, hogy a sejtek biokémiáját laboratóriumban újraalkossuk” – magyarázta Lavallo.

Vagy egyszerűen fogalmazva

Ez a felfedezés megerősíti, hogy még a legvadabb tudományos elképzelések is igaznak bizonyulhatnak. És most, ennek az áttörésnek köszönhetően, a kémia tisztábbá, biztonságosabbá és a testünkben zajló természetes folyamatokhoz közelebb állóvá válhat – írta meg a Pravda.