22 enero, 2011

¿Cuál es la molécula sintética más grande que existe?

Uhm… difícil pregunta. Bueno, en la naturaleza existen muchas moléculas de gran tamaño, un claro ejemplo son las proteínas o el ADN, y son grandes debido a que están formados por la unión de muchas moléculas más pequeñas. Las proteínas están formadas por la unión de aminoácidos, y el ADN por la unión de nucleótidos.

Gracias a la química sintética se han podido crear también moléculas sumamente grandes y complejas, muchas de ellas son usadas actualmente como agentes terapéuticos, insecticidas, antibióticos, etc. Pero es muy difícil construir una molécula que sea grande y estable a la vez. Una forma de hacerlo es a través de la polimerización, que es la unión consecutiva de pequeñas moléculas hasta formar una cadena. Es así que se construyó la molécula sintética más grande conocida: el poliestireno, la cual tiene la masa de 40 millones de átomos de Hidrógeno.

mcontentRecientemente Dieter Schlüter y colaboradores del Instituto Tecnológico de Zúrich, crearon la molécula sintética más grande conocida hasta ahora, desplazando de su trono al poliestireno. Su nombre es PG5, tiene la masa de 200 millones de átomos de Hidrógeno y mide aproximadamente 10 nm (0.00000001m). Bueno, sé que 10 nanómetros no es algo grande, pero a nivel molecular, lo es. En otras palabras, es tan grande como la cápside de un virus. En la figura podemos apreciar una comparación entre los tamaños del virus del mosaico del tabaco con la PG5. A diferencia de PG5, un virus está formado por miles de moléculas, como las glicoproteínas y ácidos nucleicos.

Los investigadores del Instituto Tecnológico de Zúrich llevaron la síntesis química al máximo, con varias rondas de polimerización para formar el esqueleto principal hecho a base de Carbono e Hidrógeno. Luego se le añadieron las demás moléculas a manera de ramas, entre ellas anillos bencénicos, compuestos nitrogenados y otros hidrocarburos. Y después se le añadió otras pequeñas moléculas a manera de sub-ramas. Finalmente se obtuvo una estructura similar a un árbol en otoño la cual requirió la formación de 170,000 enlaces químicos.

Esta molécula es tan grande, compleja y estable que puede cargar drogas en sus pliegues y formar enlaces químicos con muchos tipos de moléculas diferentes, lo cual la hace una buena candidata para el trasporte de nuevos agentes terapéuticos con una mayor especificidad.

Referencia:

Zhang, B., Wepf, R., Fischer, K., Schmidt, M., Besse, S., Lindner, P., King, B. T., Sigel, R., Schurtenberger, P., Talmon, Y., Ding, Y., Kröger, M., Halperin, A. and Schlüter, A. D. (2011), The Largest Synthetic Structure with Molecular Precision: Towards a Molecular Object. Angewandte Chemie. International Edition, 50: 737–740. doi: 10.1002/anie.201005164

Vía New Scientist.

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