Os cientistas finalmente confirmam a hipótese da vitamina B1 de 1958

Os químicos confirmaram uma teoria de 67 anos sobre a vitamina B1 estabilizando uma molécula reativa na água-um feito há muito pensamento impossível. A descoberta não apenas resolve um mistério bioquímico, mas também abre a porta para maneiras mais verdes e eficientes de fabricar produtos farmacêuticos.

A molécula em questão é um carbeno, um tipo de átomo de carbono com apenas seis elétrons de valência. Geralmente, o carbono é estável com oito elétrons ao seu redor. Com apenas seis elétrons, é quimicamente instável e altamente reativo. Na água, geralmente se decompõe instantaneamente. Porém, por décadas, os cientistas suspeitaram que a vitamina B1, também conhecida como tiamina, pode formar uma estrutura semelhante a carbeno em nossas células para realizar reações vitais no corpo.

Agora, pela primeira vez, os pesquisadores não apenas geraram um carbeno estável na água, mas também o isolaram, o selaram em um tubo e o assistiram ficar intactos por meses. Esta descoberta está documentada em um artigo publicado na semana passada Avanços científicos.

“Esta é a primeira vez que alguém consegue observar um carbeno estável na água”, disse Vincent Lavallo, professor de química da UC Riverside e autor correspondente do artigo. “As pessoas pensaram que essa period uma ideia maluca. Mas acontece, Breslow estava certo.”

A referência é a Ronald Breslow, um químico da Universidade de Columbia que propôs em 1958 que a vitamina B1 poderia se converter em um carbeno para impulsionar transformações bioquímicas no corpo. A idéia de Breslow period convincente, mas os carbenos eram tão instáveis ​​- especialmente na água – que ninguém poderia provar que eles realmente existiam em um ambiente biológico.

A equipe de Lavallo conseguiu envolver o carbeno No que ele chama de “uma armadura”, uma molécula que eles sintetizaram no laboratório que protege o centro reativo da água e outras moléculas. A estrutura resultante é estável o suficiente para ser estudada com Espectroscopia de ressonância magnética nuclear e cristalografia de raios-X-fornecendo evidências conclusivas de que carbenos como esse podem existir na água.

“Estávamos fazendo essas moléculas reativas para explorar sua química, não perseguindo uma teoria histórica”, disse o primeiro autor Varun Raviprolu, que concluiu a pesquisa como estudante de graduação na UCR e agora é pesquisador de pós -doutorado na UCLA. “Mas acontece que nosso trabalho acabou confirmando exatamente o que Breslow propôs todos esses anos atrás”.

Além de confirmar uma hipótese bioquímica, a descoberta tem implicações práticas. Os carbenos são frequentemente usados ​​como “ligantes” ou estruturas de suporte, em catalisadores à base de metal-os cavalos de trabalho químicos usados ​​para produzir produtos farmacêuticos, combustíveis e outros materiais. A maioria desses processos depende de solventes orgânicos tóxicos. O método dos pesquisadores de estabilizar carbenos na água pode ajudar a tornar essas reações mais limpas, mais caras e mais seguras.

“A água é o solvente ideal-é abundante, não tóxico e ecologicamente correto”, disse Raviprolu. “Se pudermos fazer com que esses poderosos catalisadores funcionem na água, esse é um grande passo em direção à química mais verde”.

Sabendo que essas moléculas intermediárias reativas podem ser geradas e sobreviver na água também aproxima os cientistas um passo para imitar o tipo de química que acontece naturalmente nas células – que são principalmente feitas de água.

“Existem outros intermediários reativos que nunca conseguimos isolar, assim como este”, disse Lavallo. “Usando estratégias de proteção como a nossa, podemos finalmente poder vê -las e aprender com elas”.

Para Lavallo, que passou duas décadas projetando carbenos, o momento é profissional e pessoal.

“Apenas 30 anos atrás, as pessoas pensavam que essas moléculas não podiam nem ser feitas”, disse ele. “Agora podemos engarrafá -los na água. O que Breslow disse todos esses anos atrás – ele estava certo.”

Para Raviprolu, a descoberta serve como um lembrete para perseverar em pesquisas e descobertas científicas.

“Algo que parece impossível hoje pode ser possível amanhã, se continuarmos a investir na ciência”, disse ele.