Presentan una nueva macromolécula: un polímero dendronizado

Los químicos orgánicos siempre han estado tratando de imitar la biología. Aunque es posible crear muchas moléculas que imitan a biomoléculas en términos de estructura y función, sigue siendo un reto lograr el tamaño y forma de las grandes biomoléculas. Un equipo internacional liderado por A. Dieter Schluter del ETH Zurich (Suiza) ha presentado ahora un polímero ramificado que recuerda al virus del mosaico del tabaco (TMV) en tamaño y forma cilíndrica. Como esbozan los investigadores en la revista Angewandte Chemie, esta es la macromolécula sintética con forma y estructura atómica definida más grande hasta la fecha.

Anteriormente, la estructura sintética más grande conocida con una estructura atómica definida eran polímeros de poliestireno con una masa molecular de aproximadamente 40 millones de daltons. Sin embargo, este valor corresponde con una pequeña fracción de la masa de las grandes moléculas de ADN. La formación de una gran molécula sintética que también tenga una forma definida es mucho mas difícil. Para los biólogos, sin embargo, es rutinario. Incluso el organismo más simple tiene una forma bien definida, como la forma de bastón del virus del mosaico del tabaco. Para los químicos es un modelo: un ensamblaje molecular masivo con un control perfecto sobre su estructura química, función, tamaño y forma molecular. chlüter y sus colaboradores han presentado ahora un polímero ramificado que se aproxima en tamaño y forma al virus del mosaico del tabaco. Su compleja síntesis, que requiere aproximadamente 170 000 reacciones de formación de enlaces en una única molécula, llevó a una macromolécula lineal estructuralmente definida con un diámetro de unos 10 nm y un peso molecular de 200 millones de daltons. Tiene, por tanto, una masa molar, sección transversal y forma cilíndrica comparable al virus del mosaico del tabaco.
La nueva macromolécula es un polímero dendronizado: consta de una columna lineal con cadenas laterales que están ramificadas regularmente. "Esta es la mayor macromolécula sintética con una estructura y forma definida hasta la fecha", de acuerdo con Schlüter. "Nuestro experimento es un primer paso adelante hacia la síntesis de objetos moleculares". Una estructura se considera que es un objeto si mantiene su forma a pese a su entorno, cuando su interior puede distinguirse del entorno externo, y cuando tiene un límite claro entre ambos. Existen muchos nano-objetos sintéticos, no obstante no son moléculas aisladas, sino agregados de varias moléculas individuales.