Duas descobertas independentes da química abriram uma infinidade de portas que antes estavam fechadas para os desenvolvedores de medicamentos e pesquisadores do câncer.

As descobertas, que envolveu a adição de novos materiais a uma estrutura química anteriormente instável e a construção de moléculas nos "pigmentos da vida", também oferecerá novas possibilidades para engenheiros moleculares, materiais e cientistas da computação, e pesquisadores de energia.

Pensando dentro da caixa

No primeiro caso, os cientistas resolveram um desafio de décadas desenvolvendo novas ferramentas para uma molécula sintética (feita pelo homem) - o cubano - amplamente utilizada na indústria farmacêutica. As moléculas cubanas consistem em oito átomos de carbono dispostos nos cantos de um cubo perfeito. No entanto, apesar da simplicidade da forma, a química moderna tem, até agora, teve muita dificuldade em lidar com sua reatividade única. Ao decifrar como contornar essa reatividade inerente, a porta está aberta para os desenvolvedores de medicamentos criarem novos, terapêuticas mais diversas do cubano e seus derivados.

Os cientistas foram liderados por uma equipe da Escola de Química do Trinity College Dublin. Sua descoberta foi publicada recentemente na revista internacional Química - Um Jornal Europeu , no qual aparece como um jornal VIP e na capa do jornal.

Uma equipe de seis pesquisadores sob a supervisão do Professor de Química Orgânica da Trinity, Mathias O. Senge, descobriu como contornar a reatividade inerente do núcleo cubano, enquanto pesquisador sênior, Dr. Bernhard, e os outros membros da equipe basicamente preencheram a caixa de ferramentas cubana vazia, o que lhes permitiu estabelecer novas conexões e lançar resíduos importantes no andaime cubano.

O professor Senge disse:"Costumo desafiar meus alunos a pensar fora da caixa, então fiquei realmente surpreso quando eles lançaram a ideia de pensar dentro da caixa. No entanto, é a aparente simplicidade do núcleo cubano que realmente está por trás do impacto da realização atual. "

"Temos um bloco de construção estruturalmente único que tem sido negligenciado pela maioria dos químicos sintéticos até agora, precisamente porque este cubo é tão difícil de trabalhar. Contudo, com grande risco vem uma grande recompensa. Estou encantado com nosso sucesso atual e intrigado com os caminhos que ele abrirá em campos que vão desde a descoberta de novos medicamentos até a geração de chips de computador do século 21! "

"Os resultados a longo prazo, O projeto de pesquisa fundamental terá benefícios significativos nos próximos anos, pois agora podemos preparar uma variedade maior de compostos sob medida. Estamos muito gratos por ter recebido financiamento contínuo de longo prazo da Science Foundation Ireland para apoiar este trabalho, sem o qual não teríamos feito esta importante descoberta. "

Reconfigurando os pigmentos da vida

Outro grupo de cientistas, também liderado pelo professor Senge, descobri recentemente como reconfigurar porfirinas, os "pigmentos da vida", que há muito tempo mantêm um potencial inexplorado como atores úteis nos campos da terapia do câncer, energia solar, e ciência dos materiais.

Na natureza, as porfirinas são responsáveis ​​pela cor verde das folhas e pela cor vermelha do sangue. Toda a sua funcionalidade é baseada na mesma estrutura química central:quatro anéis menores conectados a um anel maior, com uma pequena cavidade no centro. A maioria de suas funções na natureza (fotossíntese, transporte de oxigênio) surgem quando eles hospedam diferentes 'metais convidados' (magnésio, ferro, cobalto, níquel) no centro da molécula. Metais diferentes desencadeiam funções diferentes nessas 'metaloporfirinas'.

A equipe de cinco pesquisadores descobriu que, ao superlotar o grande anel de porfirina, eles poderiam forçá-lo a virar do avesso e mudar para uma forma semelhante a uma sela. Mais importante, esse pequeno truque permitiu que explorassem as propriedades especiais do núcleo anteriormente inacessível.

O professor Senge e sua equipe trabalharam em estreita colaboração com o professor Stephen Connon, um especialista na área de organocatálise na busca, e publicou recentemente seu trabalho em um importante jornal internacional Comunicações Químicas , que apresenta o estudo na capa.

O professor Senge disse:"Dobrando o núcleo da porfirina, pensamos que seríamos capazes de fazer uso das funcionalidades anteriormente ocultas usando a porfirina como catalisador."

"Um catalisador é um composto que atrai outras moléculas e as converte em novas entidades e os processos catalíticos estão no cerne da química e da natureza, portanto, são de significativo interesse industrial e comercial. A descoberta de que essas metaloporfirinas agem como catalisadores livres de metais eficientes agora abre novos horizontes para esses pigmentos naturais. Breve, esperamos adaptar as porfirinas de acordo com requisitos específicos e usar nossa abordagem de design racional para várias aplicações na química, bioquímica, física e muito mais. "