Por fin: Una síntesis concisa de neurotoxina potente, la tetrodotoxina
Los investigadores han descubierto una forma concisa de sintetizar un "enigma biosintético y ecológico" que ha intrigado a químicos y biólogos durante más de un siglo: la tetrodotoxina (TTX), una potente neurotoxina natural comúnmente asociada con el pez globo que se utiliza también como sonda vital en la investigación en neurociencia.
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El novedoso proceso de 22 pasos que describen proporciona un enfoque escalable para producir TTX y derivados de la TTX biológicamente activos a partir de materiales disponibles en el mercado. Iluminar este proceso de síntesis también ayudará a los científicos a comprender mejor la biosíntesis de la TTX y la ecología química, y puede informar el desarrollo de analgésicos clínicos de última generación. La TTX es una de las neurotoxinas más poderosas conocidas y se ha encontrado en una serie de especies dispares que abarca desde peces globo y pulpos hasta sapos y tritones. Biosintetizada en bacterias que infectan a estas especies, la TTX se acumula en los cuerpos de sus huéspedes y con frecuencia es utilizada como defensa contra los depredadores.
La TTX también se ha convertido en una herramienta indispensable en la investigación neurológica. Como bloqueadora selectiva de los canales de sodio activados por voltaje en las membranas de las células nerviosas, se puede utilizar para silenciar las señales dentro de los circuitos neuronales. Su uso como analgésico clínico también es un tema de investigación en curso.
Sin embargo, la molécula TTX es compleja (una intrincada estructura de anillos interconectados ricos en oxígeno) y su síntesis por parte de químicos orgánicos ha sido un reto. En esta ocasión, David Konrad y sus colegas analizaron las síntesis anteriores de TXX, la primera de las cuales se informó en 1972, descubriendo varias características comunes que los motivaron para seguir una estrategia distinta. Ahora presentan un método relativamente conciso para sintetizar la TTX a partir de un derivado de la glucosa. De acuerdo con Konrad et al., una cicloadición 1,3-dipolar permitió la formación del núcleo de ciclohexano de la molécula en una etapa posterior a los enfoques anteriores. En total, el proceso de 22 pasos permitió un rendimiento general del 11% de los materiales de partida.
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