I ricercatori dell'Université Laval hanno sviluppato catalizzatori che, come gli enzimi presenti nelle cellule viventi, sono in grado di funzionare efficacemente in acqua. Questa scoperta, i cui dettagli sono stati pubblicati oggi in Comunicazioni chimiche , mostra che potrebbe essere possibile ridurre sostanzialmente l'uso di solventi organici tossici e non riciclabili in una serie di reazioni chimiche, in particolare durante la sintesi di ingredienti farmaceutici.
"La stragrande maggioranza dei composti sintetizzati chimicamente è prodotta da reazioni che utilizzano solventi organici, " spiega Normand Voyer, professore presso la Facoltà di Scienze e Ingegneria dell'Université Laval e autore principale dello studio. "Questi solventi sono tossici e difficili da riutilizzare, ma l'industria si rivolge a loro perché pochissime reazioni possono avvenire in modo efficiente in acqua. Però, tutte le reazioni cellulari avvengono in un mezzo acquoso, senza tali solventi organici. Questo è ciò che ci ha dato l'idea di sviluppare un processo biomimetico ispirato dagli enzimi, i catalizzatori naturali che si trovano nelle cellule".
La soluzione dei ricercatori si basa su polipeptidi, brevi catene di un singolo amminoacido che, per la loro natura idrofoba, fungere da catalizzatore nelle reazioni che coinvolgono reagenti e sostanze chimiche non solubili in acqua. "Il catalizzatore più efficace che abbiamo testato finora è la poli-L-leucina, " spiega il professor Voyer. "Il nostro lavoro ci ha permesso di identificare le condizioni necessarie per garantire l'efficacia ottimale del catalizzatore in una classica reazione comunemente usata in chimica, la reazione di epossidazione. Abbiamo avuto rendimenti superiori al 95%, che si confronta favorevolmente con quelli ottenuti utilizzando solventi organici."
L'uso di tali catalizzatori polipeptidi biomimetici è vantaggioso sia dal punto di vista ecologico che economico perché sono poco costosi, non generano rifiuti tossici e sono riutilizzabili. "Ora stiamo cercando di dimostrare che questo approccio è praticabile per altri importanti processi chimici utilizzati dal settore farmaceutico, agrochimico, o industrie alimentari, " conclude il ricercatore.
