Ä¢¹½Ö±²¥

Luonnonaineet ovat organismien, kuten kasvien, tuottamia yhdisteitä, joita eristetään ja tutkitaan paljon. Yhdisteet ovat hyvin usein biologisesti aktiivisia ja niitä voidaan käyttää esimerkiksi lääkeaineina joko suoraan tai kemiallisesti muunneltuina. Hyviä esimerkkejä tällaisista aineista ovat paklitakseli ja dosetakseli, joita käytetään monien syöpäsairauksien hoidossa. Näistä ensimmäistä voidaan eristää tyynenmerenmarjakuusesta ja jälkimmäistä syntetisoida euroopanmarjakuusesta saatavasta 10-deasetyylibakkatiini III -nimisestä yhdisteestä.

Luonnonaineiden eristäminen organismeista terapeuttisiin tarkoituksiin ei kuitenkaan ole usein kestävä ratkaisu. Synteesikemistit pyrkivätkin kehittämään tärkeille yhdisteille synteesireittejä, joissa käytetään yksinkertaisia, helposti saatavilla olevia lähtöaineita. Parhaimmillaan lääkeaineita voidaankin valmistaa teollisessa mittakaavassa, jolloin aineiden saatavuus on vakaammalla pohjalla.

Synteesireittien kehitys ei kuitenkaan ole aina helppoa. Monet yhdisteet ovat kemiallisilta rakenteiltaan monimutkaisia ja niiden syntetisointi nykyisillä menetelmillä voi olla ylitsepääsemättömän haastavaa.

Tutkija kehitti synteesireitin känsätuhkelo-sienestä eristetylle lykoperdiinihapolle

Erilaisten menetelmien ja reaktioiden kehittäminen onkin tärkeää, jotta päästään tehokkaasti käsiksi monimutkaisiinkin yhdisteisiin. Tällaisia yhdisteitä valmistettaessa selektiivisten reaktio-olosuhteiden valitseminen on avainasemassa, jotta saadaan syntetisoitua vain haluttua isomeeria. Selektiivisyyden saavuttamiseksi reaktioissa käytetäänkin usein jotain katalyyttiä, joka ohjaa lähtöaineet reagoimaan toisiinsa nähden tietyistä kohdista ja suunnista.

FM Sami Kortet tutki väitöstutkimuksessaan uusien orgaanisten katalyyttien valmistusta ja niiden käyttöä stereoselektiivisessä synteesissä. Hän syntetisoi useita pyrrolidiinirunkoon pohjautuvia katalyyttejä, joita hän käytti erään asymmetrisen Mukaiyama–Michael-reaktion kehitystyössä. Myöhemmässä vaiheessa tätä reaktiota käytettiin osana erään luonnonaineen, lykoperdiinihapon, monivaiheista synteesireittiä.

"Tutkimani reaktio on hyvä esimerkki siitä, kuinka yksinkertaisenkin yhdisteen selektiivinen syntetisointi on usein haastavaa. Katalysoitujen reaktioiden hyvä puoli on kuitenkin se, että erilaisia katalyyttejä voi ideoida ja kokeilla lähes rajattomasti. Lisäksi saadut tulokset ohjaavat kohti optimaalisinta katalyyttivaihtoehtoa", sanoo Sami Kortet.

Kortetin syntetisoima lykoperdiinihappo on alun perin eristetty känsätuhkelo-nimisestä sienestä. Kyseisen luonnonaineen tai sen johdannaisten biologinen aktiivisuus ei ole väitöskirjan julkaisun aikana tiedeyhteisön tiedossa. Sen rakenteelliset yhteneväisyydet esimerkiksi hermovälittäjäaine glutamiinihapon kanssa puhuvat kuitenkin sen puolesta, että lykoperdiinihapon tyyppisille yhdisteille voisi olla käyttöä ionotrooppisten glutamiinihapporeseptorien tutkimuksessa. Nämä reseptorit säätelevät hermosignaalin välittymistä keskushermoston synapsien välillä ja niillä oletetaankin olevan oma roolinsa neurologisissa sairauksissa.

"Lykoperdiinihapolle kehittämäni synteesireitti on omiaan käytettäväksi tutkimuksessa, jossa halutaan syntetisoida sarja erilaisia pienmolekyylejä ja tutkia niiden sitoutumista edellä mainittuihin reseptoreihin. Harmittavasti tämän väitöskirjan puitteissa en päässyt käsiksi tähän aihealueeseen, mutta toivottavasti tiedeyhteisö innostuu myöhemmin tästäkin aihepiiristä", Kortet esittää jatkotutkimuksen aiheeksi.

FM Sami Kortetin orgaanisen kemian väitöskirjan "2,5-Diarylpyrrolidines and Pyroglutamic-Acid-Derived 2-Diarylmethyl-5-Aryl-Pyrrolidines: Their Synthesis and Use in Asymmetric Synthesis" tarkastustilaisuus on torstaina 10.  joulukuuta 2020 Jyväskylän yliopistossa. Vastaväittäjänä on professori Mathias Christmann (Freie Universität Berlin, Saksa) ja kustoksena on professori Petri Pihko Jyväskylän yliopistosta. Väitöstilaisuuden kieli on englanti.

Yleisö voi seurata väitöstilaisuutta verkkovälitteisesti.
Linkki Zoom-webinaariin (suositellaan Zoom-sovellusta tai Google Chrome selainta):

Puhelinnumero, johon yleisö voi tilaisuuden lopussa osoittaa mahdolliset lisäkysymyksensä (kustokselle): +358505289132