Tampereen yliopistossa valmistuvassa orgaanisen kemian alan väitöskirjassa tutkittiin keinoja valmistaa luonnonaineita ja lääkkeitä hyödyntäen biomassapohjaista pienmolekyyliä, kiinihappoa.

"Öljyn on lähteestä riippuen arveltu loppuvan noin 50 vuodessa. Tällä hetkellä kemikaalit, joista muun muassa lääkeaineita tehdään, on jalostettu öljystä. Tämä tarkoittaa siis sitä, että vaihtoehtoisia reittejä on kehitettävä nopeasti”, kertoo väitöskirjatutkija Suvi Holmstedt tiedotteessa.

"Tutkimani kiinihapon kemiallinen rakenne mahdollistaa sen muokkaamisen monipuolisesti ja siksi se onkin hyvä lähtöaine. Kiinihappoa saadaan muun muassa fermentoimalla sokeria. Sitä on myös pieniä määriä esimerkiksi kahvissa”, Holmstedt jatkaa.

Siirtymä fossiilisista raaka-aineista biomassapohjaisiin varantoihin ei kuitenkaan ole helppo, sillä niistä peräisin olevat molekyylit ovat keskenään hyvin erilaisia. Tällä hetkellä käytetyt fossiilipohjaiset kemikaalit ovat alifunktionalisoituja eli hyvin yksinkertaisia, kun taas biomassapohjaiset molekyylit ovat ylifunktionalisoituja eli sisältävät hiilen ja vedyn lisäksi runsaasti happea.

Suvi Holmstedt kehitti väitöskirjatyönsä aikana menetelmän, jolla kiinihaposta saadaan hyödyllisiä orgaanisen kemian rakennuspalikoita sekä kehitti synteesireitit kolmelle eri luonnonaineelle. Lisäksi Holmstedtin syntetisoimista kiinihappojohdannaisista löydettiin potentiaalinen johdannainen glioblastooma multiformen eli aivosyövän kemoterapeuttiseen hoitoon.

Biomassalla tarkoitetaan uusiutuvia luonnonvaroja, jotka voidaan jalostaa energiaksi. Tähän mennessä biomassaa on hyödynnetty lähinnä polttoaineissa, mutta se on myös arvokas funktionalisoitujen pienmolekyylien varanto. Näitä pienmolekyylejä synteettisesti muokkaamalla voidaan valmistaa esimerkiksi luonnonaineita tai uusia lääkkeitä.

Noin puolet käytössä olevista lääkeaineista on luonnonaineita tai niiden johdannaisia. Jotta luonnonainetta voitaisiin käyttää esimerkiksi maailmanlaajuisesti lääkeaineena, on se pystyttävä valmistamaan synteettisesti laboratoriossa.