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Functional Molecular Systems by Template-Guided-Click Assembly

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Química a la medida

La creación de moléculas que se ajusten a receptores es el futuro de la química de diseño. Investigadores europeos han desarrollado una nueva técnica para producir unidades moleculares de enlace mutuo basándose en la «química Click» («click chemistry») diseñada por el químico Karl Barry Sharpless.

Tecnologías industriales

Los catalizadores aceleran una reacción química sin sufrir alteraciones y son extremadamente específicos. Sin ellos muchas de las reacciones a las que estamos acostumbrados no se producirían a temperatura ambiente. Sus aplicaciones son muy diversas, desde los convertidores catalíticos de los automóviles hasta los superdetergentes y las refinerías de petróleo. Además, esta tecnología se puede usar para diseñar medicamentos específicos. Para limpiar manchas difíciles de una camisa, por ejemplo, hay que aplicar catalizadores. Cada molécula de una mancha de aceite es un sustrato (o receptor) que se combina con un catalizador especializado para formar una molécula intermedia, descomponiéndose de forma efectiva en unidades solubles. Así la mancha, al degradarse, se elimina de la prenda y el catalizador queda libre para volver a actuar. Las moléculas específicas como la mencionada resultan muy atractivas para la industria química. Sin embargo, la creación de estos sistemas moleculares a voluntad entraña una dificultad singular. El proyecto financiado con fondos comunitarios Click-fun se propuso crear catalizadores y receptores artificiales fusionando la «química Click» con el diseño y la fabricación de una plantilla o matriz. La química Click es una disciplina relativamente reciente que consiste en la unión de módulos moleculares de pequeño tamaño para formar estructuras concretas de más tamaño con rapidez y eficiencia. En el caso de los receptores la molécula deseada se emplea como plantilla. La intermedia es la plantilla para el catalizador. De combinar estos dos procedimientos surge la tecnología TGCA («template-guided click chemistry assembling»). Los investigadores de Click-fun se centraron en la unión de una azida, que consta de tres átomos de nitrógeno (N3-) y un alquino. Los alquinos poseen enlaces triples muy reactivos. El más simple del grupo es el acetileno, que se emplea en las soldaduras con oxiacetileno. Los científicos emplearon la herramienta más avanzada y potente de química Click para unir la combinación óptima de pares de sustratos. A continuación, la molécula resultante se ajusta al receptor o bien constituye un catalizador eficaz. Los pares acoplados ofrecen grandes posibilidades en el mundo de la biología, puesto que los grupos básicos azida y etino existen en las piezas fundamentales de las proteínas, los aminoácidos. Un buen ejemplo de molécula candidata para su uso como plantilla es el taxol, utilizada hasta ahora como fármaco de quimioterapia. Por consiguiente, el taxol puede servir para formar complejos nuevos empleando la química Click. El equipo de Click-fun ha formado una extensa biblioteca de azidas generadas en el transcurso del proyecto. Esta nueva tecnología ofrece diversas aplicaciones, como la producción de nuevas moléculas funcionales, catalizadores de diseño para procesos de fabricación y enzimas artificiales.

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