Acetaminofen - substancja czynna w wielu amerykańskich lekach przeciwbólowych, Tylenol - zazwyczaj pochodzi z zaskakującego źródła: smoły węglowej, lepkiej cieczy wytwarzanej, gdy węgiel pozbawiony tlenu jest poddawany działaniu wysokiej temperatury.
Ale nowa metoda opracowana przez naukowców z University of Wisconsin – Madison's Great Lakes Bioenergy Research Center (GLBRC) oferuje przyjazną dla środowiska alternatywę dla tego procesu opartego na paliwach kopalnych, wykorzystując naturalny związek pochodzący z materiału roślinnego do syntezy popularnego leku. W komunikacie prasowym technika została opisana w patencie przyznanym niedawno zespołowi kierowanemu przez biochemika UW-Madisona Johna Ralpha.
Ralph - wraz z biochemikiem Justinem Mobleyem, który jest teraz z University of Kentucky, oraz naukowcem GLBRC Stevenem Karlenem - postanowili eksperymentować z odcięciami, które są małymi cząsteczkami przyłączonymi do ligniny (obfity, ale trudny do zarządzania polimer, który wytwarza rośliny „ściany komórkowe sztywne”), po „eurece” w trakcie rozmowy, donosi Stephanie Blaszczyk dla Milwaukee Journal Sentinel.
„[Ralph] zaczął mówić o odcinkach, a ja powiedziałem, dlaczego nie zrobimy z nich czegoś” - mówi Mobley, obecnie badacz z University of Kentucky, Blaszczyk. „Dlatego wybraliśmy acetaminofen jako chwytliwy cel, o którym ludzie słyszeli i na którym mu zależy”.
W oświadczeniu UW-Madison Ralph opisuje ligninę jako „niezwykle złożony, nieporządny polimer… bardzo skuteczny w zapewnianiu struktury i obrony rośliny”, ale trudny do rozbicia na użyteczne składniki. Według Davida Wahlberga z Madison.com ta jakość sprawia, że lignina stanowi ból głowy dla badaczy, którzy polegają na cukrach roślinnych występujących w uprawach bioenergetycznych do produkcji biopaliw, ale nie są w stanie skutecznie wykorzystać resztek polimeru, który jest następnie spalany na energię.
Aby ominąć to marnotrawstwo, naukowcy stworzyli szereg reakcji chemicznych zdolnych do przekształcania cząsteczek odcięcia - tak zwanych, ponieważ struktury p-hydroksybenzoesanu przyłączone do ligniny są „dość łatwe do odcięcia jako całkiem czysty strumień”, jak wyjaśnia Ralph w oświadczenie - w acetaminofen. Błaszczyk pisze, że zespół wykonał to zadanie w zaledwie trzech krokach, zgodnie z tym samym ustalonym procesem, który zastosowano w przypadku smoły węglowej, więc jedyną częścią „, która się zmieniła, był materiał źródłowy”.
Zarówno p-hydroksybenzoesan, jak i acetaminofen przyjmują stosunkowo proste formy, przy czym ten ostatni objawia się jako sześciowęglowy pierścień benzenowy z przyłączonymi dwiema mniejszymi grupami chemicznymi. Biorąc pod uwagę podobieństwa między strukturami dwóch składników, materiał pochodzenia roślinnego ma przewagę nad smołą węglową pochodzącą z paliw kopalnych. Podczas gdy ta bardziej złożona petrochemia musi zostać zredukowana do szkieletów molekularnych przed ponownym wbudowaniem w pożądany związek, cząsteczki oparte na ligninie mają już pewną pożądaną strukturę.
Na razie naukowcy pracują nad udoskonaleniem swojej metody i poprawą zarówno wydajności, jak i czystości acetaminofenu pochodzenia roślinnego. Chociaż droższa alternatywa odnawialna raczej nie zastąpi tańszej metody smoły węglowej w najbliższym czasie, Ralph mówi Blaszczykowi z Journal Sentinel, że „w pewnym momencie może się zdarzyć, że całkowicie nie będziemy mogli korzystać z paliw kopalnych.
„Nie jesteśmy teraz blisko tego”, konkluduje, „… ale jest to prawie nieuniknione. Przygotowywanie się na przyszłość, w której nasze zasoby są pozyskiwane w sposób zrównoważony, wydaje się rozsądne. ”
