МОСКВА, 4 мая. Российские ученые создали новый тип катализаторов, позволяющих производить молекулы противогрибковых препаратов, закрученные только "влево" или "вправо", благодаря их необычной асимметричной структуре. "Рецепт" по их производству был опубликован в журнале Angewandte Chemie.
"Катализатор сначала располагает вокруг себя молекулы исходных реагентов А и Б, а затем они взаимодействуют друг с другом и образуется продукт А-Б. Если катализатор симметричный, то могут возникать варианты АБ и БА. Если же он несимметричен, то "правый" катализатор дает правую форму продукта, а "левый" – левую", — объясняет Дмитрий Перекалин из Института элементоорганических соединений РАН в Москве, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Одной из главных тайн происхождения жизни на Земле является то, почему все существующие сегодня живые существа являются своеобразными химическими "левшами". Это проявляется в том, что клетки используют исключительно те аминокислоты, которые закручены влево, при синтезе молекул белков и других компонентов клетки. С сахарами ситуация обратная – жизнь использует только "правые" углеводы, закрученные в обратную сторону.
По этой причине многие вещества, в том числе природные сигнальные молекулы и синтетические лекарства, к примеру, гормон дофамин и препарат варфарин, могут действовать на организм совершенно по-разному в их "правой" и "левой" форме. Подобные различия сильно усложняют жизнь ученым и медикам, так как почти все методики синтеза их молекул производят равное количество "левых" и "правых" молекул.
По этой причине биологи и химики ищут сейчас новые версии катализаторов, которые позволяли бы производить только один тип подобных молекул. К примеру, в этом году химики из МГУ создали катализатор, позволяющий производить более эффективную и безопасную версию варфарина без примесей других вариаций этой молекулы.
Перекалин и его коллеги открыли еще один класс катализаторов, способных производить молекулы только одной ориентации, экспериментируя с соединениями родия и сложных ароматических органических молекул, открытые относительно недавно.
Эти вещества, как тогда обнаружили ученые, могут ускорять процесс производства различных фунгицидов и противогрибковых препаратов, однако они или собирали их в виде смеси "левых" и "правых" молекул, или же использовались в комбинации с белками и другими дорогостоящими добавками для получения только одной из версий лекарств.
Российские химики нашли более дешевое решение для этой проблемы, модифицировав те цепочки углеводородов, которые окружают атом родия в катализаторе, таким образом, что его молекула стала несимметричной. Благодаря этому возникло две версии катализатора – "левая" и "правая", ускоряющие синтез только одного типа молекул лекарств.
Как отмечают ученые, их версия этих молекул дешевле, чем аналогичные вещества, которые были созданы зарубежными химиками в прошлые годы, что поможет им быстрее проникнуть на рынок и в лаборатории других химиков.
По словам авторов работы, разработанный катализатор поможет синтезировать новые противогрибковые препараты, которые необходимы для ведения эффективного сельского хозяйства, для защиты семян и растений.
