Ginkgo Bileşiğinin Verimli Sentezi İle Yeni ‘Yeşil’ Böcek İlaçları

Scripps Research’teki kimyagerler, doğal olarak gingko ağaçları tarafından üretilen bitkisel bileşik bilobalidin sentetik bir versiyonunu yapmak için etkili bir yöntem keşfetti. Bu önemli bir başarıdır çünkü bilobalid – ve yakından ilişkili bileşikler – ilaçlar ve “yeşil” böcek öldürücüler olarak potansiyel ticari değeri tutar.

Ginkgo ağaçları böcek zararlılarını uzaklaştırmak için bileşik üretir, ancak insanlar için etkili bir şekilde toksik değildir. Nature’da yayınlanan yöntem, kimyagerlerin bilobalid ve ilgili bileşikleri daha önce mümkün olandan nispeten kolay ve çok daha uygun bir şekilde yapmalarını ve çalışmalarını sağlar.

Scripps Araştırma Kimya Bölümü’nden Profesör Ryan Shenvi, “Bu süreç, doğru yeni kimyasal reaksiyonların icat edilmesinin karmaşık doğal bileşiklere hızlı erişimin nasıl sağlanabileceğini göstermektedir.” “Artık bilobalide ve çevresindeki kimyasal boşluğa erişebiliyoruz, bunların çoğu daha da iyi özelliklere sahip olabilir.”

Ginkgo ağacı ( Ginkgo biloba ) yaşayan bir fosil olarak kabul edilir. Yakın bağlantılı türler Dünya’da, 270 milyon yıl önce, dinozorlardan önce yaşadı ve daha sonra diğer birçok bitki ve hayvan türü gibi dinozorları da yok eden küresel felaketlerden kurtuldu.

Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bugünkü her bir ginkgo ağacının alışılmadık derecede dayanıklı ve uzun ömürlü olduğu; bazı örneklerin binlerce yaşında olduğu söylenir. Geleneksel Çin tıbbı, çeşitli rahatsızlıklar için ginkgo özütlerinin kullanımını içerir ve yapraklarının bile, gümüş balığı gibi kâğıt yiyen böceklere karşı korumak için eski zamanlarda kitap ayracı olarak kullanıldığı söylenir.

G. biloba’nın uzun ömürlü olmasındaki muhtemel bir faktör, yapraklarında ve fındıklarında bulunan böcek öldürücü bileşikler kümesidir. Bunlara, yeterince yüksek dozlarda yutulan insanlarda tehlikeli kanamaya neden olabilen ginkgolid bileşikleri, aynı zamanda böcekler üzerinde güçlü etkileri olan, ancak insanlar için toksik olmayan gibi görünen daha az bilinen bilobalid de dahildir. Bilobalid ayrıca çevrede hızla parçalanır ve “yeşil” bir böcek ilacı için eklenir.

Bununla birlikte, bilobalid, sentezlenmesini zorlaştıran sekiz oksijen atomu içeren karmaşık bir karbon iskelet yapısına sahiptir. Daha önce yayınlanmış yöntemler, kısmen, bu oksijen atomlarının uygun pozisyonlara getirilmesinin zorluğundan dolayı uzundu.

Shenvi, “Farklı bir yaklaşım denedik” diyor. “Oksijen atomlarını birer birer bir araya getirerek yapıyı kesmek yerine, büyük, oksijen içeren parçalarla başladık ve sonra ikea mobilyalarını birleştirmek gibi birleştirdik.”

Esas olarak mezun öğrenciler Meghan Baker ve Robert Demoret tarafından geliştirilen yeni sentez yöntemi ve ayrıca postdoc Masaki Ohtawa, kase benzeri moleküler mimarinin açıldığı ve son oksijen atomunun içinde kesin bir yere yerleştirildiği bir prosedürle sonuçlandı.

Shenvi, “Son kısmın nasıl yapıldığını bulmak anıtsal bir çabaydı,” diyor.

Genel olarak, sentez, önceki yöntemlere kıyasla çok daha az zaman ve çaba gerektirir ve gelişimi, kimyagerlerin, böcek öldürücü olarak veya hatta potansiyel farmasötikler olarak özelliklerini araştırmak amacıyla, yalnızca bilobalid değil, aynı zamanda türev bileşikler yapmak için pratik bir organik sentez yöntemine sahip oldukları anlamına gelir. Araştırmacılar önceki çalışmalarda, bilobalidin, Down sendromlu bir hayvan modelinde bilişsel eksiklikleri tersine çevirdiğini ve bir Parkinson hastalığı modelinde dopamin nöronlarını koruduğunu bildirmişlerdir.

Shenvi, “İlk önce insan sinirbilimi konusundaki potansiyel ilgisi nedeniyle bilobalide ilgi duyduk” dedi. “Bununla birlikte, yeni sentez hakkında söz yayıldığından beri, bilobalidin bir böcek ilacı ve güvenlik profili olarak iyi özellikleri nedeniyle zirai ilaç endüstrisinden en güçlü ilgiyi gördük.”

Shenvi ve arkadaşları, bilobalid analogları oluşturmak ve özelliklerini keşfetmek için yeni yöntemlerini kullanmayı planlıyorlar.

Kaynak: sciencedaily.com