Американские ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде сделали значительное открытие, впервые стабилизировав в водной среде крайне неустойчивую молекулу — карбен. Это достижение подтвердило гипотезу, выдвинутую в 1958 году, о важной роли витамина B1 (тиамина) в метаболических процессах. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances (SciAdv).
В 1958 году химик Рональд Бреслоу выдвинул предположение о том, что тиамин может участвовать в биохимических реакциях, временно превращаясь в карбен — сверхреактивную молекулу, существующую всего лишь доли секунды. Однако карбены крайне быстро распадаются в воде, что вызывало сомнения относительно их возможной биологической функции.
Команда исследователей опровергла это ограничение спустя 67 лет, разработав защитную «броню» для карбена, которая обеспечивала его стабильность в водной среде на протяжении до шести месяцев. «Многие считали эту идею безумной, но Бреслоу оказался прав,» — отметил соавтор исследования, химик Винсент Лавалло.
Ученые создали молекулу-контейнер, изолирующую карбен от воды. С помощью высокоразрешающей микроскопии они подтвердили, что защищенный карбен остается стабильным, что свидетельствует о его потенциальной биологической роли.
Вода, как идеальный растворитель, является безопасной, недорогой и экологически чистой. Стабилизация карбенов в водной среде может сократить необходимость в использовании токсичных химикатов, подчеркнули исследователи.
Первоначально ученые сосредоточились на изучении реактивных молекул, а не на гипотезе Бреслоу, и полученные результаты стали примером того, как научные исследования могут кардинально изменить наши представления о возможном.
Ранее ученые также достигли первого за 160 лет прорыва в области ботаники.