Percy Julian Ciência
Quando Percy Julian voltou para o DePauw University campus, em 1932, lançou-se no projeto que seria para sempre segura sua reputação como uma empresa de classe mundial pesquisador a primeira síntese total da anti-glaucoma de drogas fisostigmina, um alcalóide encontrado em Calabar feijão. Glaucoma, um distúrbio no qual a pressão no globo ocular aumenta quando o humor aquoso não drena normalmente, pode causar danos ao nervo óptico e uma perda de visão., A fisostigmina promove a drenagem deste fluido, facilitando a constrição dos canais de saída. 65 anos mais tarde, a conquista de Juliano ainda permanece importante como derivados e formas opticamente puras de fisostigmina continuam a mostrar promessa terapêutica para o tratamento da doença de Alzheimer e para combater os efeitos de armas químicas.a partir da fenacetina, Julian e Josef Pikl, que trabalhava como assistente de química, fisostigmina montada em 11 passos sintéticos., O projeto, que levou três anos para ser concluído, foi relatado em uma série de artigos no Journal of the American Chemical Society. Durante o projeto, enquanto os dois químicos foram trabalhar para a síntese de d,l-eserethole (uma chave intermediário composto de duas etapas removido da fisostigmina), um grupo de químicos, também trabalhando para sintetizar a fisostigmina, sob a direção de Sir Robert Robinson, da Universidade de Oxford, na Inglaterra, relatou a sua síntese de d,l-eserethole., Ao contrário de hoje, quando os químicos podem confiar em modernos métodos analíticos, tais como ressonância magnética nuclear, espectroscopia, espectrometria de massa, e cristalografia de raios-X para determinar inequivocamente a composição e a estrutura de um composto, farmácias nos anos de 1930, invocado mais simples, indiretos, métodos físico-químicos para análise. Como aconteceu no caso de d, l-eserethole,os parâmetros físico-químicos do D de Robinson, l-eserethole não estavam de acordo com os de Julian e Pikl., Firme em sua convicção de que sua estratégia sintética era sólida, Julian arriscou sua reputação ainda não comprovada e ousadamente escreveu no quarto artigo da série que o trabalho de Robinson estava errado.posteriormente, no célebre quinto artigo da série, ” Studies in the Indole Series V., A Síntese Completa de Fisostigmina (Eserina),” Julian resumiu o seu e Pikl trabalhos mais desafiadores síntese total projecto do seu tempo, com o seguinte:
“a Fisostigmina, o principal alcalóide do Calabar feijão, e muito usada como uma droga, tem, desde o seu isolamento por Jobst e Hesse 70 anos atrás, foi alvo de inúmeras investigações. A determinação da sua constituição tornou-se particularmente difícil, uma vez que a sua estrutura química peculiar não encontrou nenhum análogo em outros produtos vegetais de composição conhecida.,
“pouco depois de experiências promissoras na direção de (sua síntese) estavam em andamento (em nosso laboratório) o trabalho teve que ser interrompido e só poderia ser retomado recentemente. Enquanto isso, o primeiro de uma série de dez trabalhos que tratavam da síntese da fisostigmina, de Robinson e de seus colaboradores, apareceu e aparentemente provou convincentemente que o (curso) sugerido em nossas fórmulas não poderia ser realizado na prática. As nossas experiências, no entanto, foram continuadas e … levou à síntese bem sucedida de d, l-eserethole.,
“para nossa surpresa, o nosso buraco d, l-eserethole exibia propriedades inteiramente diferentes das de um composto sintetizado por Robinson e seus colegas de trabalho e chamado d,l-eserethole. Da mesma forma, todos os derivados eram diferentes. Na medida em que nosso material inativo (opticamente) submetido a reações características de eseretole de origem natural produziu resultados perfeitamente análogos, expressamos a crença de que o nosso produto era o verdadeiro d,l-eseretole e o dos químicos ingleses deve ser atribuída outra Constituição.,
“isto é agora provado conclusivamente por síntese de l-eseretole, idêntico ao produto de origem natural.”
Após a síntese total da fisostigmina e a separação da physostigmina em seus isômeros ópticos, Juliano deveria fazer outra descoberta em DePauw que não só aumentaria sua estatura como químico, mas também melhoraria grandemente a vida de muitos. Foi no curso de isolar a geneserina, um alcalóide companheiro da fisostigmina a partir do feijão Calabar, que Juliano descobriu pequenos cristais do hidrato de estigmasterol no óleo lavado com ácido extraído dos grãos., Moléculas como o estigmasterol possuem uma unidade estrutural central composta de 17 átomos de carbono dispostos em quatro anéis fundidos que também é encontrada em muitos compostos biologicamente significativos, como o colesterol e os hormônios sexuais, estradiol e testosterona. Mais geralmente conhecidos como esteróides, estes compostos cobrem uma ampla gama de formas e funções e, em muitos casos, são de grande valor como agentes terapêuticos.foi quatro anos após esta descoberta acidental dos cristais de estigmasterol que Percy Julian, então diretor de pesquisa na Divisão de produtos de soja da Glidden Co.,, foi convocado para um recipiente de armazenamento de óleo de soja de 100,000 galões. A infiltração de água no óleo resultou na formação de um material sólido branco que havia coletado no fundo do tanque. Lembrando sua experiência de DePauw, Juliano percebeu que as quantidades extremamente pequenas de esteróis contidos no óleo de soja tinham sido concentrados e isolados no sólido branco. A modificação subsequente deste “procedimento acidental” levou à produção diária de 100 libras de esteróis de soja misturados, no valor de mais de US $3,6 milhões por ano., Estes esteróis, em seguida, foram facilmente convertidos utilizando métodos e equipamentos concebidos por Julian para produzir quantidades comerciais de uma variedade de hormônios sexuais, incluindo a progesterona, tudo a um custo muito reduzido para o público, mas ainda com um lucro saudável para Glidden.
Mais tarde em sua carreira no Glidden e em seu próprio instituto de pesquisa, os Laboratórios Julian, Percy Julian continuou a fazer importantes contribuições para o campo da química medicinal., Sua síntese de 1948 da substância de Reichstein s ainda é a rota mais utilizada para a produção de hidrocortisona e seus derivados, que são usados no tratamento da artrite reumatóide. He developed efficient syntheses for whole families of steroids including 4,5-epoxy steroids, 16,17-epoxy steroids, 21 – iodo steroids, 17-hydroxy steroids, 4-halo steroids, and numerous steroids containing the diosphenol structure., In later years, he worked on the synthesis of the yohimbine alcaloids and in discovering the metabolism of triptofan, one of the nine amino acids essential for healthy living.
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