chimica, attrazione, feromoni e ormoni

Questo mese il Carnevale della Chimica, in uscita il 23 ottobre,  sarà ospitato dall'amico Paolo Pascucci sul blog Questione della decisione, che per l'occasione ha scelto un tema particolare: 

• La chimica dell'amore, o chimica della riproduzione sessuata. E' noto che gli organismi viventi si riproducono essenzialmente in due modi, in maniera sessuata o in maniera asessuata. Questa maggiore complessità della riproduzione sessuata rispetto a quella asessuata si manifesta in pieno anche nella serie di meccanismi chimici che interessano tutta la sequenza che parte dal corteggiamento e che finisce con la nascita dei piccoli. A noi interesseranno tutti questi fenomeni chimici, da quelli che inducono l'estro nelle femmine a quelli che trasmettono il segnale ai potenziali partner, da quelli che favoriscono la posizione per l'accoppiamento a quelli che fanno scontrare due maschi, da quelli che legano madre e figlio e consentono l'accudimento parentale a quelli che fanno cambiare sesso. 

Sintesi di feromoni

dall'università di Bharathiar, India, mi è arrivata una tesi di dottorato di cui sarò  reviewer esterno. 

V. BALASUBRAMANI : STUDIES ON THE SYNTHESIS AND APPLICATIONS OF NOVEL CHIRAL CATALYSTS FOR ASYMMETRIC SYNTHESIS

La tesi  dimostra la fattibilità della sintesi di nuove imine chirali, a partire da salicilaldeide, a cui segue l'idratazione della base di Schiff con sodio boro idruro (ammina chirale), e come step finale una reazione asimmetrica di Michael che fa reagire enoni ciclici con esteri malonici, (usando come catalizzatore LiAlH4 in  THF anidro) con produzione di un complesso metallico intermedio, e riduzione del chetone prochirale, ottenendo una serie di addotti di Michael (partendo da diversi composti intermedi).

L'obiettivo della tesi è la produzione di feromoni di sintesi, composti chirali stereospecifici, utilizzati nella lotta biologica e il contenimento della riproduzione, usati per attrarre e catturare uno dei due sessi di alcune specie di insetti dannosi.

Sono passati trenta anni dal mio ultimo ripasso delle reazioni di Michaelis Menten e dei reattivi di Grignard a base di catalizzatori con ioni metallici (Magnesio) e unico tentativo di colloquio presso un ente nazionale di chimica (non ricordo, forse Montedison) a Milano.

Ho trovato l'argomento non facile ma abbastanza agevole da seguire, e di buon livello, soprattutto per la possibilità di produrre composti bioattivi a basso costo.

La tesi si basa sul lavoro del tutor e alcune sue pubblicazioni, quali:

• Gopi, Sreeraj; Balasubramani, V.; Matharasi, D. Priya; Narasimhan, S. Exploration of Dicaranyl Methyl Borate for Asymmetric Epoxidation- Synthesis of Pheromone Intermediates. Asian Journal of Chemistry;2012, Vol. 24 Issue 3, p. 1405. A novel method to generate chiral cis-epoxide, an intermediate for the synthesis of  pheromone was explored. By this process we have successfully synthesized the key intermediate of Disparlure cost effectively. 
• Exploration of Dicaranyl Methyl Borate for Asymmetric Epoxidation- Synthesis of Pheromone Intermediates. Acta Crystallogr Rep Online. 2011 67(Pt 12): 3375.. 
• 5-tert-Butyl-2-hydroxy-3-(2-thienyl)benzaldehyde. Acta Crystallogr Sect E Struct Rep  2011 67(Pt 12): o3375.

Relaxina

Relaxina è un ormone secreto dal corpo luteo (ovaio) ed è stato associato con il rimodellamento del tratto riproduttivo femminile durante la gravidanza. Si tratta di un ormone  pleiotropico coinvolto nella regolazione di processi come  angiogenesi, infiammazione,  differenziamento cellualare/crescita,  vasodilatazione, turn over del collageno.
Nell'uomo, è composto da una famiglia di peptidi,  con sette  membri: relaxin H1, H2, H3, e peptidi insulin-like INSL 3, 4, 5, e 6. 

E' tipica di questo ormone la struttura  presente nell'insulina  di due catene peptidiche  (A and B) stabilizzate  da due ponti disolfuro intercatena (A-B) e da un legame intracatena (A-A) 

Relaxin H3 è espresso maggiormente nel cervello. Un ruolo proposto varia dalla modulazione dello stimolo sessuale o arousal,   risposta allo stress, memoria,  intake di cibo, riproduzione, ecc...

La forma ricombinante della relaxin H2,  l'ortologo umano dell'ormone della gravidanza, (pregnancy hormone), è  sotto studio per il trattamento  dell'infarto cardiaco acuto e dello scleroderma