Université Lavals forskare har utvecklat katalysatorer som, som enzymer som finns i levande celler, kan fungera effektivt i vatten. Denna upptäckt, vars detaljer publicerades idag i Kemisk kommunikation , visar att det kan vara möjligt att avsevärt minska användningen av giftiga och icke-återvinningsbara organiska lösningsmedel i en mängd kemiska reaktioner, speciellt när man syntetiserar farmaceutiska ingredienser.
"Den stora majoriteten av kemiskt syntetiserade föreningar produceras genom reaktioner med organiska lösningsmedel, " förklarar Normand Voyer, professor vid Université Lavals fakultet för naturvetenskap och teknik och studiens huvudförfattare. "Dessa lösningsmedel är giftiga och svåra att återanvända, men industrin vänder sig till dem eftersom väldigt få reaktioner kan ske effektivt i vatten. Dock, alla cellulära reaktioner sker i ett vattenhaltigt medium, utan sådana organiska lösningsmedel. Det var det som gav oss idén att utveckla en biomimetisk process inspirerad av enzymer, de naturliga katalysatorerna som finns i celler."
Forskarnas lösning är baserad på polypeptider, korta kedjor av en enda aminosyra som, på grund av deras hydrofoba natur, fungera som en katalysator i reaktioner som involverar icke vattenlösliga reagens och kemikalier. "Den mest effektiva katalysatorn vi har testat hittills är poly-L-leucin, " förklarar professor Voyer. "Vårt arbete har gjort det möjligt för oss att identifiera de villkor som behövs för att säkerställa katalysatorns optimala effektivitet i en klassisk reaktion som vanligtvis används inom kemi, epoxidationsreaktionen. Vi har haft avkastning på över 95 %, som kan jämföras med dem som uppnås med organiska lösningsmedel."
Användningen av sådana biomimetiska polypeptidkatalysatorer är fördelaktig både ur ekologisk och ekonomisk synvinkel eftersom de är billiga, de genererar inte giftigt avfall och är återanvändbara. "Nu försöker vi visa att detta tillvägagångssätt är genomförbart för andra viktiga kemiska processer som används av läkemedlet, jordbrukskemikalie, eller livsmedelsindustrin, " avslutar forskaren.
