Названы обладатели Нобелевской премии по химии 2022 года

Сегодня большая часть лекарств создается из искусственно синтезированных молекул. Используя сложные инструменты, химики теперь могут создавать самые поразительные молекулы в своих лабораториях. Однако одна сложная проблема заключается в том, что сложные молекулы должны быть построены в несколько этапов, а каждый этап оставляет нежелательные побочные продукты — иногда больше, иногда меньше. Для сложных конструкций потери материала могут быть настолько велики, что почти ничего не остается. В итоге синтез молекул, копирующих полезные природные, становится крайне трудоемким и дорогостоящим. Нобелевская премия по химии в этом году была присуждена за решение этой проблемы, сообщили в нобелевском комитете.

В 2001 году Барри Шарплесс (США) опубликовал работу, в которой описал революционное изобретение — технологию, дающую возможность «склеивать» молекулы с помощью специальных «мостиков», которые он назвал «кликами».

Камнем преткновения для химиков, по словам Барри Шарплесса, были связи между атомами углерода, которые так важны для химии жизни. В принципе все биомолекулы имеют каркас из связанных атомов углерода.

Вместо того, чтобы пытаться заставить сопротивляющиеся атомы углерода реагировать друг с другом, Барри Шарплесс призвал своих коллег начать с более мелких молекул, которые уже имели полный углеродный каркас. Затем эти простые молекулы можно соединить с помощью мостиков из атомов азота или кислорода, которые легче контролировать. Если химики выбирают простые реакции, в которых молекулам присуще сильное внутреннее стремление связываться друг с другом, они избегают многих побочных реакций с минимальной потерей материала.

Мортен Мелдал нашел самый идеальный мостик для «собирания» различных молекул: алкин и азид. Химики могут использовать реакцию, чтобы легко связать различные молекулы. Если нужно объединить две разные молекулы, теперь можно относительно легко ввести азид в одну молекулу и алкин в другую. Затем химики соединяют молекулы с помощью ионов меди.

Проблема в том, что медь токсична для живых существ. Кэролин Бертоцци выяснила, что азиды и алкины могут реагировать без помощи меди. Это открытие стало также важнейшей вехой в науке. На основе всех этих открытий был разработан антираковый препарат, который сейчас проходит клинические испытания.