Moléculas quirais, reações de resolução e reações enantioconvergentes. um , Exemplos de moléculas quirais em que a configuração absoluta é crítica para sua função. b , Reações de resolução, que são inerentemente limitadas a um rendimento máximo de 50% (A é o material de partida, R* é um reagente quiral, P é o produto). c , Abordagens estabelecidas para alcançar reações enantioconvergentes (A é o material inicial, B é um intermediário, P é o produto). d , Uma abordagem estereorretentiva para reações enantioconvergentes (A é o material inicial, AA é um não-meso quiral produtos). e , Dimerização heteroquiral enantioconvergente estereorretentiva. f , Reação multicomponente enantioconvergente estereorretentiva usando uma molécula ligante assimétrica (representada como ◑). Crédito:Química da Natureza (2024). DOI:10.1038/s41557-024-01504-1 Os cientistas desenvolveram uma nova forma sustentável de produzir moléculas complexas, o que poderia reduzir significativamente os resíduos produzidos durante o fabrico de medicamentos, sugere um estudo.
O método – que é até duas vezes mais eficiente que as técnicas anteriores – é uma nova abordagem a um processo que é fundamental para proteger contra a produção de medicamentos com efeitos secundários potencialmente desastrosos.
Os conhecimentos da equipa podem ajudar a prevenir efeitos secundários graves causados por medicamentos que podem existir em duas formas espelhadas – versões para canhotos e destros – como o famoso e trágico exemplo da talidomida, que foi administrada a mulheres grávidas na década de 1950.
Uma forma de talidomida tem o efeito sedativo pretendido, mas a forma oposta de imagem especular interfere no desenvolvimento fetal. Muitos bebês cujas mães receberam o medicamento durante a gravidez nasceram com defeitos congênitos graves.
Agora, pesquisadores da Escola de Química desenvolveram um novo método para garantir que apenas a versão canhota ou destra das chamadas moléculas quirais seja produzida – um processo chamado síntese assimétrica.
A técnica da equipe funciona unindo misturas de versões canhotas e destras de uma molécula inicial para produzir uma forma de um produto químico alvo com uma só mão.
A abordagem pode produzir moléculas-alvo com rendimentos de até 100%, o que significa que, teoricamente, 100 moléculas-alvo são produzidas para cada 100 moléculas iniciais adicionadas, diz a equipe.
Isto é muito mais eficiente do que muitos métodos tradicionais, que muitas vezes são limitados a um rendimento máximo de apenas 50%, acrescentam.
"Nosso trabalho supera a limitação anteriormente universalmente aceita sobre quais tipos de moléculas quirais podem ser usadas como materiais de partida na síntese assimétrica. Estou animado para ver como esta abordagem será adotada no futuro, particularmente na produção de importantes compostos bioativos e materiais orgânicos funcionais", diz o Dr. David Jones, da University College Cork, que esteve envolvido no trabalho enquanto trabalhava na Universidade de Edimburgo.
O trabalho poderia abrir caminho para uma grande expansão na capacidade dos cientistas de conduzir sínteses assimétricas. Tem potencial para impactar vários campos da ciência e tecnologia nos quais a forma 3D das moléculas é fundamental para a sua função, afirma a equipe.
A importância da criação de moléculas isoladas – que incluem muitos medicamentos e produtos químicos utilizados na agricultura – é amplamente reconhecida, com os desenvolvimentos nesta área a ganharem duas vezes o Prémio Nobel da Química nos últimos 20 anos.
"A nossa nova abordagem é o resultado de sete anos de trabalho árduo de um grupo incrivelmente talentoso de investigadores internacionais. Isto foi possível graças às agências europeias e do Reino Unido que financiam investigação orientada pela curiosidade e sobre o céu azul. Este tipo de investigação fundamental é essencial componente do que é necessário para garantir que possamos desenvolver indústrias químicas mais sustentáveis", afirma o professor Andrew Lawrence, da Universidade de Edimburgo.
A pesquisa foi publicada na revista Nature Chemistry .
