Una forma mejor de crear compuestos para productos farmacéuticos y otros productos químicos
Un estudio utiliza un nuevo proceso para fabricar moléculas complejas
¿Qué tienen en común la pólvora, la penicilina y el teflón? Fueron inventos que arrasaron en el mundo, pero todos se crearon por completo accidente.
Los investigadores esperan facilitar y abaratar la creación de fármacos y otros productos (imagen simbólica).
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En un nuevo estudio publicado en la revista Science, los investigadores utilizaron la electricidad para desarrollar una herramienta que podría facilitar y abaratar la fabricación de los compuestos utilizados en los productos farmacéuticos y otros productos naturales. Sin embargo, este invento también se une a las filas de las muchas innovaciones imprevistas que le precedieron.
Christo Sevov, coautor del estudio y profesor adjunto de química y bioquímica en la Universidad Estatal de Ohio, formó parte de un equipo que inicialmente trató de preparar un catalizador que pudiera ser activado por la electricidad para fabricar los enlaces de los compuestos de los fármacos objetivo.
Los resultados de su estudio sugieren una pauta general para tomar materiales baratos y ampliamente abundantes y utilizarlos para crear compuestos complejos que normalmente no funcionarían juntos. Agilizar este proceso químico podría permitir a los investigadores crear con seguridad productos más valiosos con menos pasos y menos residuos.
Pero para facilitar sus reacciones químicas en el laboratorio, en lugar de utilizar reactivos de alta energía, o sustancias añadidas, como es habitual al sintetizar materiales, el equipo de Sevov utilizó el poder de la electricidad.
Dado que la electricidad es ecológicamente sostenible, recientemente se ha producido un impulso en el sector industrial para avanzar hacia el uso de la electroquímica para fomentar el cambio químico.
"Es una forma muy atractiva de hacer química hoy en día, porque tenemos un control total sobre cómo llevamos a cabo estas reacciones", dijo Sevov.
La investigación tiene amplias aplicaciones en medicina y en la creación de productos agroquímicos (como pesticidas o herbicidas) y ciertos plásticos. Pero el descubrimiento de Sevov, aunque aparentemente fortuito, requirió mucho trabajo y paciencia para conseguirlo.
"Hicieron falta unos tres meses de pruebas con distintas combinaciones de aditivos, hasta que, de repente, algo funcionó y lo hizo fenomenalmente bien", explica Sevov. "Llegar a ese complejo nos permitió unir materiales que son muy difíciles de unir en circunstancias normales".
Dado que los metales preciosos que muchos químicos utilizan como catalizadores pueden costar bastante dinero, el equipo de Sevov eligió un átomo de níquel como catalizador para su herramienta. En química, los catalizadores se encargan de aumentar o disminuir la velocidad de la reacción química, ya que hacen y crean enlaces.
"Poder utilizar catalizadores que son muy baratos, como el níquel, es muy beneficioso para todos en general", dijo. Además de ser una alternativa barata para las empresas que producen productos farmacéuticos, plásticos y polímeros, el uso del níquel también mantiene bajo el coste de los productos alimentarios. Por ejemplo, si los agricultores tuvieran que pagar más por los productos agroquímicos que estas reacciones químicas ayudan a crear, el precio de su cosecha aumentaría proporcionalmente, dijo Sevov.
Para profundizar en su investigación, el equipo colaborará con Merck, una multinacional farmacéutica, para intentar crear otros productos con reacciones más difíciles y moléculas más complejas. Pero con su último descubrimiento, Sevov se muestra optimista de que su trabajo empiece a crear nuevas vías en el campo de la química.
"Vamos a aprovechar este intermediario realmente reactivo y ver hasta dónde podemos llegar con él", dijo Sevov.
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