O echipă de chimiști a reușit să confirme, după 67 de ani, o teorie îndrăzneață legată de vitamina B1. Este vorba despre existența unei molecule extrem de instabile care, până recent, părea imposibil de observat în apă. Dar cercetătorii nu doar că au reușit să o creeze, ci și să o stabilizeze, deschizând astfel noi orizonturi în chimie și în fabricarea de medicamente mai curate și mai eficiente, relatează Phys.org.
Molecula misterioasă
Totul pornește de la o clasă de molecule numite carbeni – atomi de carbon cu doar șase electroni la exterior. În mod normal, carbonul are nevoie de opt electroni pentru a fi stabil. Cu doar șase, devine foarte reactiv și, în contact cu apa, dispare imediat. Așa că mulți chimiști au considerat imposibil ca un carben să supraviețuiască într-un mediu apos, cum este corpul nostru.
Însă încă din 1958, chimistul Ronald Breslow de la Universitatea Columbia a lansat o ipoteză revoluționară: vitamina B1 (sau tiamina) ar putea forma un astfel de carben în celule pentru a ajuta la reacții chimice esențiale pentru viață. Doar că nimeni nu putea demonstra acest lucru.
O idee considerată „nebunească”
Multă vreme, ideea lui Breslow a fost privită cu scepticism. Cum să existe o moleculă atât de instabilă în apă, într-un mediu atât de delicat cum este celula vie? Dar Vincent Lavallo, profesor de chimie la Universitatea California Riverside, și echipa sa au decis să încerce. Și au reușit.
Au „îmbrăcat” molecula într-un fel de „armură” chimică, o altă moleculă special concepută care o protejează de apă. Rezultatul: carbenul nu doar că a supraviețuit, ci a rezistat luni întregi într-un tub cu apă.
„Este pentru prima oară când cineva a reușit să observe un carben stabil în apă,” a spus Lavallo. „Toată lumea credea că e o idee nebunească. Dar se pare că Breslow a avut dreptate”.
De la ipoteză la realitate
Descoperirea, publicată în revista Science Advances, a fost făcută oarecum întâmplător. Primul autor, Varun Raviprolu, spune că nu și-au propus inițial să verifice teoria lui Breslow – voiau doar să studieze noi molecule reactive. Dar munca lor s-a dovedit a confirma exact ceea ce chimistul american prezisese cu zeci de ani în urmă.
Mai mult decât o curiozitate științifică, această reușită are implicații practice majore. Carbenii sunt folosiți în fabricarea medicamentelor, a combustibililor și a altor produse. Însă acești catalizatori funcționează de obicei în solvenți toxici. Dacă pot fi stabilizați în apă, un solvent curat, netoxic și ieftin, întreaga chimie industrială ar putea deveni mult mai ecologică.
„Apa e solventul ideal, o avem din abundență, nu e toxică și e prietenoasă cu natura. Dacă reușim să facem acești catalizatori să funcționeze în apă, e un pas uriaș spre o chimie verde,” a explicat Raviprolu.
Un pas mai aproape de chimia vieții
Această reușită aduce cercetătorii și mai aproape de înțelegerea modului în care reacțiile chimice complexe au loc în celule, care sunt în mare parte apă. Dacă astfel de molecule intermediare pot fi stabilizate, ar putea fi observate în acțiune și poate chiar reproduse în laborator.
„Există multe alte molecule reactive pe care nu le-am văzut niciodată cu ochii noștri. Poate că, folosind metode ca a noastră, le vom putea observa și înțelege”, spune Lavallo.
Ce pare imposibil azi s-ar putea realiza mâine
Pentru Lavallo, momentul este special nu doar științific, ci și personal. După 20 de ani dedicați studiului carbenilor, a ajuns să demonstreze că imposibilul… nu era chiar imposibil.
„Acum 30 de ani, se credea că asemenea molecule nu pot exista,” spune el. „Acum le putem păstra în apă. Breslow a avut dreptate.”
Pentru tânărul cercetător Raviprolu, mesajul e clar, nu trebuie să renunți la o idee doar pentru că pare imposibilă.
„Ce pare imposibil azi s-ar putea realiza mâine, dacă avem curajul și răbdarea să investim în știință,” conchide el.
