Percy lui Julian Știință
Când Percy Julian a revenit la Universitatea DePauw campus, în 1932, el a angajat pe proiect care ar asigura reputația lui ca o lume de clasa cercetător prima sinteza totală de anti-glaucom droguri fizostigmină, un alcaloid găsit în Calabar. Glaucomul, o tulburare în care presiunea din globul ocular crește atunci când umoarea apoasă nu se scurge în mod normal, poate provoca deteriorarea nervului optic și pierderea vederii., Fizostigmina promovează drenajul acestui fluid prin ușurarea constricției canalelor de scurgere. 65 de ani mai târziu, realizarea lui Julian rămâne importantă, deoarece derivații și formele optice pure de fizostigmină continuă să arate promisiune terapeutică pentru tratamentul bolii Alzheimer și pentru combaterea efectelor armelor chimice.pornind de la fenacetină, Julian și Josef Pikl, care lucra ca asistent în chimie, au asamblat fizostigmina în 11 etape sintetice., Proiectul, care a durat trei ani pentru a fi finalizat, a fost raportat într-o serie de lucrări din Journal of the American Chemical Society. În timpul proiectului, în timp ce cei doi chimiști au fost de lucru spre sinteza de d,l-eserethole (o cheie compus intermediar două etape eliminate din fizostigmină), un grup de chimiști, de asemenea, de lucru pentru a sintetiza fizostigmină, sub conducerea lui Sir Robert Robinson de la Universitatea Oxford, în Anglia, a raportat sinteza lor de d,l-eserethole., Spre deosebire de astăzi, când chimiștii pot să se bazeze pe metode moderne de analiză, cum ar fi spectroscopia de rezonanță magnetică nucleară, spectrometria de masă, și cristalografia cu raze X pentru a determina fără echivoc compoziția și structura unui compus, chimiști în 1930 s-a bazat pe mai simplu, indirecte, metode fizico-chimice de analiză a acestora. Cum s-a întâmplat în cazul d,l-eserethole, la parametrii fizico-chimici de Robinson d,l-eserethole nu au fost în acord cu cele Julian și Pikl., Ferm în convingerea că strategia sa sintetică era solidă, Julian și-a riscat reputația încă nedovedită și a scris cu îndrăzneală în a patra lucrare din Serie că lucrarea lui Robinson a fost în eroare.
ulterior, în mult celebra lucrare a cincea din serie, ” studii în seria Indol V., Sinteza Completă de Fizostigmină (Eserină),” Julian rezumate lui și Pikl de lucru pe cele mai dificile sinteza totală proiect din timpul său cu următoarele:
„Fizostigmină, principalul alcaloid din Calabar, și mult timp folosit ca un medicament, trebuie, de izolarea acesteia de Jobst și Hesse acum 70 de ani, a făcut obiectul a numeroase investigații. Determinarea constituției sale a devenit deosebit de dificilă, deoarece structura sa chimică particulară nu a găsit niciun analog în alte produse vegetale cu compoziție cunoscută.,
” la scurt timp după ce experimentele promițătoare în direcția (sintezei sale) au fost în curs de desfășurare (în laboratorul nostru), lucrarea a trebuit să fie întreruptă și nu a putut fi reluată decât recent. Între timp, primul dintr-o serie de zece lucrări care se ocupă de sinteza fizostigminei, de Robinson și colaboratorii săi, a apărut și aparent s-a dovedit convingător că (cursul) sugerat în formulele noastre nu poate fi realizat în practică. Experimentele noastre, cu toate acestea, au fost continuate și … a condus la sinteza cu succes a d, l-eseretolului.,
„Spre surprinderea noastră, ne d,l-eserethole expuse în întregime proprietăți diferite de cele ale unui compus sintetizat de Robinson și colegii lui și a numit-d,l-eserethole. La fel au fost toate derivatele diferite. În măsura în care ne (optic) inactiv material supus caracteristice reacțiile de eserethole de origine naturală cedat perfect rezultate analoage, ne-am exprimat convingerea că produsul nostru a fost real d,l-eserethole și de cea engleză chimisti trebuie să fie atribuit o altă constituție.,
” Acest lucru este acum dovedit în mod concludent prin sinteza l-eseretolului, identic cu produsul de origine naturală.în urma sintezei totale a fizostigminei și a separării fizostigminei în izomerii săi optici, Julian urma să facă o altă descoperire la DePauw, care nu numai că ar spori statura sa ca chimist, ci și ar îmbunătăți considerabil viața multora. În cursul izolării geneserinei, un alcaloid însoțitor al fizostigminei din fasolea Calabar, Julian a descoperit mici cristale de hidrat de stigmasterol în uleiul spălat cu acid extras din fasole., Molecule cum ar fi stigmasterol posedă o unitate structurală centrală compusă din 17 atomi de carbon aranjate în patru inele topite, care este, de asemenea, găsite în multe compuși biologic semnificative, cum ar fi colesterolul și hormonii sexuali, estradiol si testosteron. Mai general cunoscut sub numele de steroizi, acești compuși acoperă o gamă largă de formă și funcție și, în multe cazuri, sunt de mare valoare ca agenți terapeutici.la patru ani după această descoperire serendipită a cristalelor stigmasterol, Percy Julian, apoi directorul de cercetare din Divizia de produse din soia a Glidden Co.,, a fost chemat la un container de stocare a uleiului de soia 100,000 galon. Apa care se scurge în ulei a dus la formarea unui material solid alb care se colectase în partea de jos a rezervorului. Amintindu-și experiența DePauw, Julian și-a dat seama că cantitățile extrem de mici de steroli conținute în uleiul de soia au fost concentrate și izolate în solidul alb. Modificarea ulterioară a acestei „proceduri accidentale” a dus la producția zilnică de 100 de kilograme de steroli de soia mixte în valoare de peste 3,6 milioane de dolari anual., Acești steroli au fost apoi ușor convertiți folosind metode și echipamente proiectate de Julian pentru a produce cantități comerciale dintr-o varietate de hormoni sexuali, inclusiv progesteron, toate la un cost mult redus pentru public, dar totuși cu un profit sănătos pentru Glidden.mai târziu, în cariera sa la Glidden și la propriul său institut de cercetare, laboratoarele Julian, Percy Julian a continuat să aducă contribuții importante în domeniul chimiei medicinale., Sinteza sa din 1948 a substanței Reichstein S este încă cea mai utilizată cale de producere a hidrocortizonului și a derivaților săi, care sunt utilizați în tratamentul artritei reumatoide. El a dezvoltat eficient sinteze pentru familii întregi de steroizi, inclusiv 4,5-epoxi steroizi, 16,17-epoxi steroizi, 21 – iodo steroizi, 17-hidroxi steroizi, 4-halo steroizi, și numeroase steroizi conține diosphenol structura., În anii următori, a lucrat la sinteza alcaloizilor yohimbinei și la descoperirea metabolismului triptofanului, unul dintre cei nouă aminoacizi esențiali pentru o viață sănătoasă.
înapoi la început
