Pesquisadores confirmam teoria de 1958 relacionada à vitamina B1

Após 67 anos de mistério, uma equipe de químicos confirmou uma antiga teoria sobre a vitamina B1, também chamada de tiamina. Pela primeira vez, pesquisadores conseguiram estabilizar em água uma molécula altamente reativa, algo que era considerado impossível.

A descoberta, publicada em 11 de abril na revista Science Advances, confirma a hipótese de 1958 do químico Ronald Breslow, e pode possibilitar métodos mais limpos e eficientes na produção de medicamentos e outros materiais.

A molécula em questão é um carbeno, um tipo de carbono com seis elétrons de valência. O carbono geralmente é estável com oito elétrons ao redor, mas o carbeno, com seis, é altamente instável e tende a se decompor rapidamente, principalmente em ambientes aquosos, como o interior das células humanas.

A partir da década de 1950, suspeitou-se que a tiamina pudesse formar um carbeno como intermediário em reações bioquímicas. Contudo, ninguém havia conseguido comprovar essa estrutura em ambientes biológicos.

“Esta é a primeira vez que se conseguiu observar um carbeno estável na água. As pessoas acharam que era uma ideia maluca. Mas, afinal, Breslow estava certo”, afirmou Vincent Lavallo, professor de química da Universidade da Califórnia em Riverside (UCR) e autor correspondente do estudo, em comunicado.

Molécula foi isolada com auxílio de estrutura protetora.

Ronald Breslow, da Universidade de Columbia, propôs que a vitamina B1 se convertesse em carbeno para otimizar reações cruciais no metabolismo humano. A ideia era coerente teoricamente, porém enfrentava a instabilidade dessas moléculas.

Para superar essa barreira, a equipe coordenada por Lavallo criou um tipo de “armadura” molecular. Trata-se de uma estrutura laboratorial que protege o centro reativo do carbeno da água e de outras substâncias que o degradariam.

Com essa proteção, os cientistas conseguiram não apenas isolar o carbeno, mas também selá-lo em um tubo, onde permaneceu intacto por meses. A estabilidade alcançada permitiu que a molécula fosse estudada por técnicas avançadas, como espectroscopia de ressonância magnética nuclear e cristalografia de raios X.

Estávamos desenvolvendo essas moléculas reativas para investigar sua química, e não para validar uma teoria histórica. Contudo, nosso trabalho acabou confirmando precisamente o que Breslow propôs há muitos anos, comemorou Varun Raviprolu, primeiro autor do artigo. Ele conduziu a pesquisa durante o doutorado na UCR e atualmente é pesquisador pós-doutorado na UCLA.

Descoberta pode tornar indústria química mais sustentável.

Além do valor histórico, a descoberta possui aplicações práticas relevantes. Carbenos são utilizados como ligantes (estruturas que estabilizam catalisadores metálicos) em processos industriais que envolvem a fabricação de medicamentos, combustíveis e outros produtos.

Esses processos frequentemente empregam solventes orgânicos tóxicos. A estabilização de carbenos em água pode tornar essas reações mais seguras e sustentáveis.

A água é o solvente ideal. É abundante, não tóxica e ecologicamente correta. Se conseguirmos fazer esses catalisadores funcionarem na água, será um grande passo em direção a uma química mais sustentável, explicou Raviprolu.

A criação e a manutenção de moléculas altamente reativas em meio aquoso permitem que cientistas reproduzam, em laboratório, o tipo de química que ocorre naturalmente nas células humanas, que são majoritariamente compostas por água.

“Existem outros intermediários reativos que nunca conseguimos isolar, assim como este. Utilizando estratégias de proteção como as nossas, talvez finalmente possamos vê-los e aprender com eles”, declarou Lavallo.

Para o pesquisador, o resultado é notável tanto profissionalmente quanto pessoalmente. “Há apenas 30 anos, as pessoas pensavam que essas moléculas nem sequer podiam ser produzidas. Agora podemos enlatá-las em água. O que Breslow disse tantos anos atrás e ele estava certo”, ressaltou.

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Fonte: Metrópoles