أخبارمقالات

جائزة نوبل في الكمياء

الحاصلون على جائزة نوبل في الكيمياء بينيامين ليست و ديفيد ماكميلان

تعرف جائزة نوبل في الكيمياء

مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء 113 مرة إلى 188 من الحائزين على جائزة نوبل بين عامي 1901 و 2021. فريدريك سانجر هو الفائز الوحيد الذي حصل على جائزة نوبل في الكيمياء مرتين، في عامي 1958 و 1980. وهذا يعني أن إجمالي 187 فردًا حصلوا على جائزة نوبل في الكيمياء. في هذا العام مُنحت الجائزة في الكمياء ل Benjamin List و David MacMillan في تطويرهم لبناء الجزيئات عن طريق: التجفيز العضوي غير المتماثل.

ما هو التحفيز العضوي ؟

التحفيز العضوي (organocatalysis) في الكيمياء العضوية هو نوع من أنواع التحفيز المعتمد على حفازات عضوية( catalyst). تعمل الحفازات العضوية، والمكونة غالباً من عناصر الكربون والهيدروجين والأكسجين والنتروجين والكبريت والفوسفور، على تسريع معدل سرعة التفاعلات الكيميائية المتعلقة، دون أن تصبح جزءًا منها. تحتاج الكثير من التفاعلات الكميائية في العديد من المجالات الصناعية و صاعة الدواء على المحفزات، كمثال: أستخدام الحديد كعامل حفاز في صناعة الأمونيا، و أستخدام المعادن كعوامل حفازة في تحويل عوادم السيارات إلي مركبات آمنة للبيئة، وآيضا تعتبر الإنزيمات من المحفزات داخل جسم الإنسان.

Figure 2 Visual representation of an example of a homogenous reaction

وبالنالي فقد أعتبر العلماء والباحثين أن المحفزات عبارة عن نوعين هما المعادن والأنزيمات، ولكن في عام 2000 بدأ Benjamin List و David MacMillan -واللذان حصلا على جائزة نوبل في الكمياء عام 2021- مستقلان عن بعضهما البعض في الوصول إلي نوع آخر من المحفزات أطلاقا علية التحفيز العضوي غير المتماثل.

التحفيز العضوي غير المتماثل عن طريق الإنزيمات Benjamin List

عمل بينيامين ليست على الأجسام المضادة، الأجسام المضادة ترتبط بالفيروسات والبكتريا التي تستطيع أن تخترق الجسم وتقوم بتحفيز جهاز المناعة لتجهيز رد فعل مناعي ومقاومتها. ولكن الباحثين في scripps أعادوا تصميمها لتدخل في التفاعلات الكيميائية.

كان يعمل بينيامين ليست مع الأجسام المضادة والتي تتكون من مجموعة من الأحماض الأمينية وتحتوي على نسبة كبيرة من الإنزيمات التي تحفز التفاعل، وأرشده بحث نشر في أوائل التسعينات عن إستخدام البرولين وهو حمض أميني في تحفيز تفاعل تكوين الألدول حيث يتم ربط ذرات جزيئين كربون معًا. مع توالي التجارب التي قام بها بينيامين أثبت انه يمكن للحمض الأميني أن يؤدي إلي تفاعل غير متماثل.

Proline catalyzed asymmetric aldol reaction

التحفيز العضوي عن طريق الجزيئات العضوية David MacMillan

اشتغل ديفيد ماكميلات على المعادن التي تستخدم كعامل حفاز، تعمل المعادن كعامل حفاز في الصناعة ولكن الكمية التي تم تطويرها قليلة للغاية، فبدأ ديفيد في العمل على تطويرها وتحقيق إنجاز في ذلك المجال.

بدأ في تصميم جزيئات عضوية بسيطة تمامًا مثل المعادن يمكنها إعطاء إلكترونات أو أكتسابها وهذة المركبات أساسها ذرات الكربون مرتبطة مع الأكسجين، النيتروجين، الفوسفور، والكبريت. تتكون الجزيئات من عناصر بسيطة ومشتركة ولكن الفرق في طريقة تجميعها معًا، فكون أيون الإيمينيوم الذي يحتوي على ذرة النيتروجين كذرة أساسية لكي يكون قادرًا على تحفيز التفاعل. أختبر قدرة مركباته على التحفيز في تفاعل Diels-Aldor الذي يستحدم في تكوين ذرات الكربون. وهكذا أستطاع ديفيد تحفيز التفاعلات باستخدام مركبات عضوية صغيرة لم يكن تم الوصول لها من قبل.

image233

الثاليدوميد (Thalidomide) و التحفيز العضوي غير المتماثل

االثاليدوميد (Thalidomide) صدر في منتصف القرن العشرين كدواء مهديء ومضاد للقيء في الحوامل وأصدرت الشركة المنتجة أنه آمن تمامًا في حالة الحمل ولكن أخطأت الشركة في دعاياها و النتيجة ولادة جيل كامل بلا أيدي أو أقدام. والسبب هو أنه يوحد في الطبيعة هذا الدواء على شكل مركبين مرآة لبعضهما (Enantiomer) مثل شكل الأييدي المتماثل وأطلقو عليهم: (S)-ثاليدوميد، (R)-ثاليدوميد.

how groundbreaking drug birthed generation thalidomide babies 4

4ECD985D00000578 6024765 image m 10 1533332649044

بعد عشرين عامًا من كارثة الثاليدومايد في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي ، Blaschke et al ذكرت أن فقط (S) -enantiomer للثاليدومايد هوالمسبب لهذة التشوهات في الأجنة (Teratogenic) وقد حذرت إدارة الغذاء والدواء FDA من إستخدامه. لم تكن هناك طريقة لفصل المركبين عن بعضهما البعض، وقد تم أستخدام الدواء في علاج أمراض آخري مثل مرض الجزام ولكن مع التحذير من أثارة الجانبية ومنع أستخدامة للحوامل. ولكن الآن وبعد تلك الأبحاث نستطيع فصل المركبات عن بعضها والحصول على النسخة R منفصلة لنتجنب أثارها الجانبية ويرجع الفضل إلي Benjamin List و David MacMillan.

Thalidomide racemate2DCSD.svg

 

هذا المقال هو شرح مبسط عن جائزة نوبل في الكيمياء وكيف أفاددكتور ديفيد وبينيامين العالم في المجالات الصناعية المختلفة والتي منها مجال صناعة الأدوية وتقليل الأعراض الجانبية في الدواء عن طريق زيادة خاصية الأنتقاء للمركبات الضرورية لنصل إلي أفضل تأثير للدواء بأقل أثار جانبية محتملة. آمل أن يكون المقال قد أفاد البعض وان اكون قد قدمته بطريقة مبسطة سهلة الفهم. إذا كان يدور في خاطرك آية أسئلة فلتضعها أسفل في مكان التعليقات وسيتم الرد عليك في أقرب وقت.

شكرًا لوقتك وأنتظر الموضوعات الأخرى  =))

لمشاركة الموضوع أضغط على كلمة

يمكنك أيضًا متابعة شروحات في تحميل أحدث البرامج والألعاب والشروحات  عن طريق ذلك الرابط تحميل لعبة THE TRILOGY – أفضل الإضافات لمنع الأعلانات على المواقع

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى