Στην έρευνα της ομοχειρίας το φετινό Νόμπελ Χημείας

Η Βασιλική Σουηδική Ακαδημία των Επιστημών αποφάσισε να απονείμει το φετινό Νόμπελ Χημείας από κοινού στον Γάλλο χημικό Ανρί Μπόρις Κάγκαν και στον Ιάπωνα χημικό Κένσο Σοάι. Η έρευνά τους έδωσε απάντηση σε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της χημείας: πώς προέκυψε η ομοχειρία (homochirality) στη φύση. Οι εφαρμογές της δουλειάς τους είναι ιδιαίτερα σημαντικές στη φαρμακοχημεία.

Πολλά βιολογικά μόρια, όπως τα αμινοξέα, υπάρχουν σε δύο μορφές που είναι καθρεπτικές εικόνες η μία της άλλης (δεξιόστροφα και αριστερόστροφα), αλλά οι ζωντανοί οργανισμοί χρησιμοποιούν αποκλειστικά τη μία μορφή.

Ο Κάγκαν ανέπτυξε θεμελιώδεις μεθόδους ασύμμετρης κατάλυσης: δηλαδή τρόπους ώστε μια χημική αντίδραση να παράγει κυρίως τη μία από τις δύο «χειρόμορφες» εκδοχές ενός μορίου. Η δουλειά του με χειρόμορφους καταλύτες και ιδιαίτερα το ligand DIOP επηρέασε την ανάπτυξη ασύμμετρων αντιδράσεων όπως υδρογόνωση, υδροφορμυλίωση και υδροσιλυλίωση.

Η σημαντικότερη πρακτική συνέπεια είναι η παραγωγή φαρμακευτικών ουσιών με ελεγχόμενη στερεοχημεία. Τα δύο «κατοπτρικά» ισομερή ενός φαρμάκου μπορεί να έχουν διαφορετική βιολογική δράση επομένως η δυνατότητα παραγωγής επιλεκτικά του επιθυμητού ισομερούς είναι πολύτιμη στη φαρμακοβιομηχανία.

Ο Κάγκαν μελέτησε επίσης τα λεγόμενα μη γραμμικά φαινόμενα: υπό ορισμένες συνθήκες ένας καταλύτης που δεν είναι απόλυτα καθαρός ως προς τη χειρομορφία του μπορεί να οδηγήσει σε προϊόν πολύ περισσότερο εμπλουτισμένο στο ένα ισομερές. Αυτό έχει πρακτική αξία στη σύνθεση χειρόμορφων ενώσεων.

Η πιο διάσημη ανακάλυψη του Σοάι είναι η ασύμμετρη αυτοκατάλυση. Εδώ συμβαίνει κάτι εντυπωσιακό: ένα χειρόμορφο μόριο που παράγεται από την αντίδραση μπορεί να λειτουργήσει ως καταλύτης για την παραγωγή περισσότερου από τον ίδιο τύπο χειρομορφίας. Έτσι, μια αρχικά απειροελάχιστη ανισορροπία μπορεί να ενισχυθεί δραματικά.

Αυτό έχει δύο κυρίως πεδία αξιοποίησης. Τη σύνθεση χειρόμορφων μορίων: η αντίδραση Soai αποτελεί πρότυπο για το πώς μπορούμε να ενισχύσουμε τη χειρομορφία σε μια χημική διαδικασία. Η έρευνα για την προέλευση της βιολογικής χειρομορφίας βοηθά τους επιστήμονες να μελετήσουν ένα μεγάλο ερώτημα: πώς προέκυψε στη φύση η προτίμηση για συγκεκριμένη «κατεύθυνση» χειρομορφίας στα αμινοξέα και τα σάκχαρα; Η αντίδραση Soai έχει γίνει ένα από τα σημαντικότερα πειραματικά μοντέλα για αυτό το ζήτημα.

Γι’ αυτό οι δύο ερευνητικές γραμμές είναι ιδιαίτερα σημαντικές για φαρμακευτική χημεία, σύνθεση πολύπλοκων οργανικών μορίων και θεμελιώδη έρευνα για την προέλευση της χειρομορφίας στη ζωή.

Οι δύο επιστήμονες θα μοιραστούν και το χρηματικό έπαθλο των 1,2 εκατ. δολαρίων που συνοδεύει το Νόμπελ.

Naftemporiki.gr