Químicos da Scripps Research inventaram um método eficiente para fazer uma versão sintética do bilobalídeo composto de planta, que é produzido naturalmente por árvores gingko. É uma façanha significativa porque o bilobalide - e compostos intimamente relacionados - têm valor comercial potencial como remédios e inseticidas "verdes".

Árvores Ginkgo produzem o composto para repelir pragas de insetos, mas é efetivamente não tóxico para os humanos. O método, publicado em Natureza , permite aos químicos fazer e estudar bilobalide e compostos relacionados com relativa facilidade e muito mais acessível do que anteriormente possível.

"Este processo demonstra como a invenção de novas reações químicas certas permite acesso rápido a compostos naturais complexos, "diz Ryan Shenvi, Ph.D., professor do Departamento de Química da Scripps Research. "Agora podemos acessar o bilobalídeo e o espaço químico ao seu redor, muitos dos quais podem ter propriedades ainda melhores. "

A árvore ginkgo ( Ginkgo biloba ) é considerado um fóssil vivo. Espécies intimamente relacionadas viveram na Terra 270 milhões de anos atrás, antes dos dinossauros, e conseguiu sobreviver a subsequentes cataclismos globais que extinguiram os dinossauros, bem como a maioria dos outros tipos de plantas e animais.

Sem surpresa, dado esse legado, árvores individuais de ginkgo hoje são excepcionalmente resistentes e de vida longa; alguns espécimes teriam milhares de anos. A medicina tradicional chinesa inclui o uso de extratos de ginkgo para uma variedade de doenças, e até mesmo as folhas teriam sido usadas na antiguidade como marcadores de página para proteção contra insetos comedores de papel, como o peixe prateado.

Um provável fator em G. biloba A longevidade de é o conjunto de compostos inseticidas encontrados em suas folhas e nozes. Estes incluem compostos ginkgolide, que pode causar sangramento perigoso em humanos que os ingerem em doses altas o suficiente, mas também o menos conhecido bilobalide, que tem efeitos poderosos sobre os insetos, mas parece ser essencialmente não tóxico para as pessoas. Bilobalide também se decompõe rapidamente no meio ambiente, adicionando aos seus atributos um inseticida "verde".

Contudo, bilobalide tem uma estrutura de esqueleto de carbono complexa com oito átomos de oxigênio que o torna intrinsecamente difícil de sintetizar. Os métodos publicados anteriormente eram longos, em parte devido à dificuldade de colocar todos os átomos de oxigênio nas posições adequadas.

"Tentamos uma abordagem diferente, "Shenvi diz." Em vez de esculpir a estrutura colocando átomos de oxigênio um por um, começamos com grande, fragmentos contendo oxigênio, e então os juntou, como montar móveis da Ikea. "

O novo método de síntese, desenvolvido principalmente pelos alunos de graduação Meghan Baker e Robert Demoret, bem como pós-doutorado Masaki Ohtawa, culminou com um procedimento no qual a arquitetura molecular em forma de tigela foi aberta e um átomo de oxigênio final foi colocado em um local preciso dentro dele.

"Descobrir como fazer a última parte foi um esforço monumental, "Shenvi diz.

A síntese, no todo, envolve muito menos tempo e esforço em comparação com os métodos anteriores, e seu desenvolvimento significa que os químicos agora têm um método prático de síntese orgânica para fazer não apenas bilobalídeos, mas também compostos derivados, a fim de investigar suas propriedades como inseticidas ou mesmo como potenciais fármacos. Os pesquisadores relataram em estudos anteriores que o bilobalide reverte os déficits cognitivos em um modelo animal de síndrome de Down, e que protege os neurônios da dopamina em um modelo de doença de Parkinson.

"Primeiro, estávamos interessados ​​no bilobalide por causa de sua relevância potencial para a neurociência humana, "Shenvi diz." No entanto, desde que se espalhou a notícia sobre a nova síntese, tivemos a mais forte expressão de interesse da indústria agroquímica, devido às boas características do bilobalide como inseticida e ao seu perfil de segurança. "

Shenvi e seus colegas planejam usar seu novo método para fazer análogos de bilobalídeos e explorar suas propriedades.