„Zielona synteza” polimerów z pomocą cyklodekstryn

Japońscy chemicy opracowali sztuczną polimerazę która aby działać nie potrzebuje metalicznego katalizatora lub rozpuszczalników organicznych i okazuje się być bardziej wydajna od dotychczas wzorowanych na naturze rozwiązaniach.

Nowy „enzym” zbudowany jest z dimeru 2 cząsteczek cyklodekstryny w kształcie toroidalnym. Pierwsza z cząsteczek katalizuje reakcję, druga natomiast utrzymuje w miejscu rosnący łańcuch syntetyzowanego polimeru.

Akira Harada z Uniwersytetu w Osace wraz ze współpracownikami chce stworzyć polimerazę, która byłaby zarówno wydajna jak i przyjazna dla środowiska. Obecnie stosowane w przemyśle procesy polimeryzacji są często energochłonne i wymagają szkodliwych rozpuszczalników. Japońscy naukowcy zdecydowali się na użycie cyklodekstryn ponieważ były one dotychczas używane jako katalizatory. Podczas badań odkryli oni, że cyklodekstryny mogą pełnić nie tylko rolę katalizatora ale również być czymś w rodzaju białka chaperonowego. Białko tego typu uczestniczą w procesie prawidłowego zwijania innych białek oraz współoddziaływaniu struktur złożonych z wielu podjednostek białkowych.

Okazało się, że w ten sposób japońscy naukowcy odtworzyli sposób działania polimerazy DNA, która na czas reakcji polimeryzacji utrzymuje białko będące budulcem DNA blisko miejsca aktywnego reakcji, a następnie w miarę przyłączania kolejnych białek odsuwa od siebie rosnący łańcuch DNA i w to miejsce wchodzi kolejny monomer. W ten sposób Haradzie udało się otrzymać jeden z poliestrów, a więc tworzywo z grupy jednych z najczęściej stosowanych w produkcji tworzyw sztucznych polimerów. Co więcej więcej autor badań twierdzi, że ten bezrozpuszalnikowy proces polimeryzacji można zastosować do produkcji większości polimerów.

(pj)