Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside dokonali przełomowego odkrycia. Potwierdzili hipotezę postawioną w 1958 roku przez chemika Ronalda Breslowa z Uniwersytetu Columbia. Dotyczyła ona witaminy B1 i jej zdolności do przekształcania się w karben – wyjątkowo reaktywną cząsteczkę, której istnienie w środowisku wodnym przez lata pozostawało jedynie teoretyczne.
Karben to związek chemiczny zawierający atom węgla z zaledwie sześcioma elektronami walencyjnymi. To czyni go niestabilnym i wyjątkowo reaktywnym, zwłaszcza w obecności wody. Ze względu na te właściwości przez dekady uznawano, że karbeny nie mogą istnieć w biologicznych warunkach, w których dominuje środowisko wodne.
„To pierwszy raz, kiedy ktoś był w stanie zaobserwować stabilny karben w wodzie. Ludzie uważali to za szalony pomysł. Ale okazuje się, że Breslow miał rację” – powiedział Vincent Lavallo, profesor chemii na UC Riverside
Tymczasem w najnowszym badaniu udało się nie tylko wytworzyć karben w wodzie, ale także utrzymać jego stabilność przez wiele miesięcy. Kluczem do sukcesu okazało się stworzenie specjalnej ochronnej struktury – swoistego chemicznego „pancerza” – który chronił reaktywną cząsteczkę przed rozpadem. Dzięki temu możliwe było jej zbadanie za pomocą nowoczesnych technik, takich jak spektroskopia NMR i krystalografia rentgenowska.
„Woda jest idealnym rozpuszczalnikiem – jest jej pod dostatkiem, jest nietoksyczna i przyjazna dla środowiska. Jeśli uda się nam sprawić, aby te silne katalizatory działały w wodzie, będzie to duży krok w kierunku bardziej ekologicznej chemii” – podkreślił chemik Varun Raviprolu z University of California w Los Angeles, jeden z autorów badania.
Eksperyment potwierdził, że witamina B1 rzeczywiście może przyjmować formę karbenu i uczestniczyć w ważnych przemianach biochemicznych w ludzkim organizmie. Tym samym potwierdzili hipotezę sprzed kilkudziesięciu lat. Odkrycie otwiera nowe możliwości dla przemysłu chemicznego i farmaceutycznego. Stabilne karbeny mogą w przyszłości zastąpić toksyczne reagenty, przyczyniając się do tworzenia bardziej ekologicznych i efektywnych procesów produkcyjnych.
Badacze zapowiadają, że podobne metody mogą umożliwić izolację innych dotąd nieuchwytnych związków chemicznych. To zbliży nas do lepszego zrozumienia reakcji zachodzących w żywych komórkach.
Źródło:rp.pl
