I ricercatori della Tokyo University of Agriculture and Technology (TUAT) in Giappone e della Mount Allison University in Canada hanno sviluppato un metodo più efficiente per produrre gli elementi costitutivi necessari per antibiotici e farmaci per il trattamento del cancro.

Hanno pubblicato i loro risultati peer-reviewed online il 16 agosto prima dell'edizione cartacea del 14 settembre di Comunicazioni chimiche , un giornale della Royal Society of Chemistry.

Gli elementi costitutivi che i ricercatori si sono proposti di sviluppare meglio sono chiamati sottostrutture in poliene.

"Le sottostrutture in polietilene sono strutture onnipresenti in molti prodotti naturali e molecole farmaceutiche, " disse Masafumi Hirano, autore di paper e professore di chimica applicata al TUAT. "Sebbene negli ultimi dieci anni sia stata prestata molta attenzione a queste sottostrutture, sono ancora difficili da preparare".

Gli attuali metodi di preparazione sono lunghi, con diversi passaggi in ogni fase. Il primo è quello che viene chiamato cross-coupling iterativo, in cui due composti vengono fatti reagire, con conseguente nuovo composto e rifiuti in eccesso. Il nuovo composto viene quindi accoppiato con un altro composto e così via, fino a quando non viene prodotta la struttura polienica desiderata. Ad ogni accoppiamento, i composti devono essere preparati a reagire, e, secondo Hirano, il tempo impiegato da ogni passaggio non è economico.

Per correggere questo processo inefficiente, Hirano e il suo team hanno sviluppato una soluzione "one-pot". I composti reagiscono continuamente, senza dover mettere in pausa ogni passaggio per la preparazione.

"Questa metodologia potrebbe essere paragonata a una metamorfosi di un anfibio da uovo a girino a rospo selvatico adulto, " disse Hirano. "Un semplice, piccolo composto cresce, uno dopo l'altro, e infine diventa una sottostruttura polienica nello stesso recipiente di reazione."

Prossimo, i ricercatori intendono approfondire l'applicazione dei mattoni sintetici alle molecole reali attraverso un processo di sintesi del flusso, in cui ogni passaggio del processo attiva il passaggio successivo con un'interferenza minima. Una volta sviluppati i substrati, i ricercatori devono capire come possono lavorare insieme per diventare le molecole che verranno utilizzate negli antibiotici e nei trattamenti contro il cancro. Il primo obiettivo è sviluppare una libreria di questi tipi di elementi costitutivi, secondo Hirano.

"Sebbene gli attuali sforzi in questa ricerca si siano concentrati sul lato dell'ingegneria chimica, abbiamo bisogno di conoscere ogni substrato e come può essere applicato in questo campo, " ha detto Hirano.