Tre forskare får dela på årets nobelpris i kemi. Alla tre har bedrivit grundläggande forskning om kirala molekyler, det vill säga molekyler som uppträder i två former vilka är spegelbilder av varandra. Halva priset tilldelas William S. Knowles, USA, och Ryoji Noyori, Japan, ”för deras arbeten över kiralt katalyserade hydrogeneringsreaktioner” och den andra halvan tilldelas K. Barry Sharpless, USA, ”för hans arbeten över kiralt katalyserade oxidationsreaktioner”.
Många molekyler uppträder i två former som är spegelbilder av varandra – på samma sätt som våra händer är varandras spegelbilder. Sådana molekyler kallas kirala. De båda formerna, enantiomererna, kan inte på något sätt fås att överlappa varandra eftersom de har olika tredimensionella strukturer. I naturen har det visat sig att den ena formen ofta dominerar. Enzymerna i våra celler är kirala. Det innebär att de företrädesvis vill binda den ena av de två enantiomererna till sig. Den andra enantiomeren kan rent av vara skadlig. Det är därför angeläget att kunna framställa de två kirala formerna var för sig.
De flesta läkemedel består av kirala molekyler. Läkemedlet måste passa ihop med de molekyler det ska binda till sig i cellerna, och därför är det ofta den ena formen man är intresserad av. Ett exempel på hur den andra formen kan åstadkomma skada är läkemedlet thalidomid, som såldes under namnet Neurosedyn. Den ena molekylformen hjälpte mot illamående medan den andra alltför sent upptäcktes ge fosterskador.
Ett mindre dramatiskt exempel är limonen som är kiral. Den ena formen luktar citron och den andra apelsin. Limonen förekommer i bland annat citron-, apelsin- och bergamottolja.
Stor praktisk nytta
För industrin är det mycket viktigt att kunna framställa så rena produkter som möjligt. Det är också viktigt att kunna få fram stora mängder av produkten. Årets pristagare i kemi har utvecklat molekyler som kan katalysera viktiga reaktioner så att endast den ena av de två spegelbildsformerna bildas. Katalysatormolekylen, som själv är kiral, påskyndar reaktionen utan att själv förbrukas. En enda sådan molekyl kan producera miljontals molekyler av den önskade spegelbildsformen.
William S. Knowles fick ett genombrott 1968 då han arbetade vid Monsanto Company i USA. Han upptäckte att man kunde använda en så kallad övergångsmetall för att göra kirala katalysatorer för en typ av reaktion kallad hydrogenering. Resultatet av hans forskning kom snart till nytta vid framställningen av ett läkemedel som används för att behandla Parkinsons sjukdom.
Ryoji Noyori, verksam vid Nagoyauniversitetet i Japan, har lett utvecklingen av Knowles forskning vidare till dagens generella kirala katalysatorer för hydrogenering. Noyoris katalysatorer har fått bred användning för bland annat syntes av finkemikalier och farmaceutiska preparat.
K. Barry Sharpless, verksam vid Scripps Research Institute i USA, har parallellt med de andra pristagarnas forskning utvecklat motsvarande kirala katalysatorer för andra viktiga reaktioner, nämligen oxidationsreaktioner. År 1980 lyckades han med experiment som ledde till att det gick att framställa kirala epoxider. Som exempel kan nämnas epoxidet glycidol, som används i läkemedelsindustrin för att framställa så kallade betablockerare, vilka används som hjärtmedicin. Många utpekar Sharpless epoxidering som den viktigaste reaktionsupptäckten under de senaste decennierna.
Ibland är steget från grundforskning till industriell tillämpning kort. Årets nobelpris i kemi är ett bra exempel på detta.
Extern länk:
(Artikeln publicerad 2001-10-11)
Nobelpriset 2001: Kemi
http://www.ne.se/rep/nobelpriset-2001-kemi
Nationalencyklopedin, 2012-05-27
Kopiera källangivelse
