A Természettudományi Kutatóközpont munkatársai kaszkádreakció-láncra épülő divergens, azaz több természetes vegyület előállítását is lehetővé tevő hatékony módszert dolgoztak ki, amely a tudományos közösség figyelmét is felkeltette.

A komplex szerkezetű természetes vegyületek szintézise a kémia történeti szempontból gazdag és mind a mai napig központi kutatási területe. A mérföldkőnek számító felfedezések sora és a szintézistervezés logikájának forradalmi újításai által kivételes lehetőség nyílik napjaink gyakorló vegyészei előtt: szinte bármilyen komplexitású molekulát képesek előállítani elegendő idő és erőforrás megléte esetén. A fejlődés mértékének köszönhetően így a XXI. században már nem a szintetikus képesség, hanem a hatékonyság vált fontossá, azaz természetes vegyületet a lehető legrövidebb úton és idő alatt, a lehető legkevesebb erőfeszítés és anyagi ráfordítás árán kívánják előállítani. A modern szintézisekkel szembeni elvárás integrált megközelítést tesz szükségessé, és további innovációkra sarkall, és mint oly sokszor, a megoldások keresésekor a természet nyújt inspiráló példát. Különösen nagy hangsúlyt kap az enzimek azon tulajdonságának az utánzása, hogy összehangolt és szelektív módon képesek akár több kémiai lépést, azaz kaszkádreakciót is elősegíteni. A kaszkádreakciók alkalmazásával jelentős mértékben rövidíthető a szintetikus út, illetve az idő- és költségigényes izolálási lépések is kiküszöbölhetővé válnak.

A természetes vegyületek egyik, gyógyászati szempontból kiemelten fontos családja az ún. terpén-indol alkaloidok, amelyek közül számos vegyületet alkalmaznak a rákos megbetegedések, a malária vagy éppen a központi idegrendszer betegségeinek kezelésében. A Természettudományi Kutatóközpont kutatói munkájuk során biológiai szempontból fontos, és kémiai szempontból kihívást jelentő aspidospermán-vázas terpén-indol alkaloidok előállítására dolgoztak ki eljárásokat. A vegyületek komplex vázát egymást követő nagy hatékonyságú kaszkádreakciók láncolatával hozták létre, és a szintézisek központi építőelemét méretnövelt eljárással, dekagrammos tételben is előállították. A hatékony és moduláris szintézisút lehetőséget nyújt nem természetes származékok előállítására is, ezáltal a gyógyszerfejlesztés számára elérhető kémiai tér is jelentős mértékben bővül. A központi építőelem szerkezeti adottságainál fogva alkalmas az ún. divergens szintézis megvalósítására is, azaz a közös építőelemből több természetes vegyület is előállítható.

A TTK munkatársai – Varga Szilárd, Angyal Péter, Martin Gábor, Egyed Orsolya, Holczbauer Tamás és Soós Tibor (Frusztrált Lewis Párok Lendületcsoport vezetője) – olyan eljárást közöltek a tudományos közösséggel, amely során az eddig ismert legrövidebb, kiemelkedően hatékony és szelektív átalakítássorral valósították meg öt természetes vegyület szintézisét. Ezek közül a bioszintézisek fontos elágazási pontjának számító (-)-minovincine grammos méretű előállítását és a kalitkaszerkezetű, nagy komplexitású (-)-aspidofractinine szintézisét a kémia vezető szaklapjában, az Angewandte Chemie-ben közölték[1]. Az elért eredmények jelentőségét mutatja, hogy a Synfacts című, a szerves kémia legfontosabb eredményeit bemutató havilap is ismertette eredményeiket[2].

Erre a stratégiára felépítve további három alkaloid szintézisét is megvalósították, amelyet a szerves kémia vezető folyóiratában az Organic Letters-ben, a Nature Index[3] által jegyzett folyóiratban ismertették[4]. A tudományos közösség érdeklődését az elért eredményük iránt mi sem mutatja jobban, mint hogy június hónapban ez volt a legolvasottabb közlemény a folyóiratban, több mint 2500 megtekintéssel[5].

Az Elektronikus Információszolgáltatás Nemzeti Program keretében mindkét közlemény bárki számára ingyenesen elérhetővé vált.[6]

[1] https://onlinelibrary.wile#_ftn6y.com/doi/10.1002/anie.202004769

[2] https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/abstract/10.1055/s-0040-1707012

[3] https://www.natureindex.com/faq#journals

[4] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.0c01472

[5] https://pubs.acs.org/action/showMostReadArticles?journalCode=orlef7

[6] http://eisz.mtak.hu/index.php/hu/