Duurzaam onderzoek naar werkzame stoffen Van natuurlijke stoffen naar betere geneesmiddelen

Bron: persbericht Universiteit van Saarland | Vertaald door AI 3 min Leestijd

Leverancier over dit onderwerp

Inspiratie uit de natuur omzetten in biochemisch inzicht: het team rond hoogleraar scheikunde Tanja Gulder aan de Universiteit van Saarland ontwikkelt nieuwe benaderingen voor het onderzoek naar werkzame stoffen. Een huidig project is erop gericht om halogenen op een milieuvriendelijke en energiezuinige manier in organische verbindingen in te bouwen.

Joscha Meiers doet onderzoek met een Marie Skłodowska-Curie Postdoctoral Fellowship van de EU in de onderzoeksgroep van professor Tanja Gulder.(Afbeelding: Claudia Ehrlich/UdS)
Joscha Meiers doet onderzoek met een Marie Skłodowska-Curie Postdoctoral Fellowship van de EU in de onderzoeksgroep van professor Tanja Gulder.
(Afbeelding: Claudia Ehrlich/UdS)

Aan de Universiteit van Saarland werkt een groep organische chemie aan het effectiever maken van geneesmiddelen of het ontwikkelen van nieuwe werkzame stoffen. Daartoe passen de onderzoekers onder leiding van professor Tanja Gulder de moleculaire structuur van geneesmiddelen aan en testen ze hoe dit de bioactiviteit van de stoffen beïnvloedt.

De wetenschappers zijn gespecialiseerd in het ‘afstemmen’ van deze allerkleinste bouwstenen van stoffen, en wel met nieuwe, duurzame methoden die milieuvriendelijk zijn en zuinig omgaan met hulpbronnen. Hiervoor halen Gulder en haar team inspiratie bij de meest ervaren en vindingrijke apotheker die er bestaat: de natuur. Naar haar voorbeeld en met haar trucs, die in miljarden jaren van volhardende ontwikkeling zijn gerijpt, werken ze aan het verbeteren van moleculen van werkzame stoffen.

Synthese van werkzame stoffen naar het voorbeeld van de natuur

„De natuur kan ons helpen om te bereiken wat we vandaag de dag nog niet kunnen. In ons onderzoek gaan we dieper in op de vraag hoe de natuur in haar groene apotheek geneeskrachtige stoffen produceert. Daarbij willen we ontdekken hoe deze natuurlijke stoffen precies werken en wat we daarvan kunnen leren”, legt Gulder uit, die onder andere betrokken is bij twee speciale onderzoeksgebieden en twee graduate colleges van de Duitse Onderzoeksgemeenschap (DFG). „We werken eraan om de methoden van de natuur te begrijpen en te achterhalen welke moleculen ze voor welk doel aanmaakt en hoe ze dat doet. Het doel is om haar chemie over te brengen naar het reageerbuisje, om zo werkzame stoffen te ontwikkelen of verder te verfijnen“, zegt de chemica. Samen met haar team voorziet ze op deze manier werkzame stoffen van binnenuit van nieuwe, op maat gemaakte eigenschappen.

Een dergelijke, reeds bekende methode bouwt halogenen zoals fluor, chloor, broom of jodium in organische verbindingen in. De natuur geeft het voorbeeld voor dergelijke halogeenverbindingen: bepaalde biokatalysatoren, ook wel halogenasen genoemd, zijn gebaseerd op natuurlijke stoffen die in hun moleculaire structuur ten minste één halogeenatoom bevatten. Producten die volgens dit voorbeeld zijn „gehalogeneerd“, zoals antibiotica of kankermedicijnen, vertonen vaak een sterkere biologische werking en gaan gemakkelijker chemische reacties aan met andere stoffen of hun omgeving.

De productie van gehalogeneerde geneesmiddelen

Joscha Meiers doet onderzoek op dit gebied. Deze gepromoveerde apotheker en chemisch bioloog wil dergelijke aangepaste moleculen met milieuvriendelijkere methoden produceren dan tot nu toe mogelijk was, om in de toekomst geneesmiddelen te kunnen verbeteren of nieuwe te kunnen ontwikkelen. „Veel synthesestappen bij de productie van geneesmiddelen zijn gebaseerd op organische halogeenverbindingen. Ze dienen bijvoorbeeld als reactieve bouwstenen om complexe werkzame stoffen op te bouwen”, legt Meiers uit. „Ongeveer een derde van de toegelaten geneesmiddelen bevat tegenwoordig ten minste één dergelijke ingebouwde halogeen in hun moleculaire verbindingen; bij bestrijdingsmiddelen ligt dit aantal zelfs aanzienlijk hoger“, voegt de apotheker toe.

„Tot nu toe is het echter moeilijk om de halogeenatomen zo efficiënt mogelijk in organische verbindingen in te bouwen. Slechts een klein deel van de gebruikte reagentia wordt uiteindelijk in het molecuul opgenomen; het grootste deel belandt bij het afval“, legt Meiers uit. „De huidige methoden voor dergelijke halogeenverbindingen zijn bovendien zeer energie-intensief. Er is hoge druk, grote hitte en moeilijk recyclebare oplosmiddelen nodig – de processen zijn dus over het algemeen niet erg milieuvriendelijk“, zegt de onderzoeker.

Synthese onder milde omstandigheden als doel

Het team van Gulder is gespecialiseerd in nieuwe methoden om halogeenatomen op een „zachte”, milieuvriendelijke en efficiënte manier in organische moleculen in te bouwen. Dit is de reden waarom Meiers naar de Universiteit van Saarland komt: de onderzoeker werkt nu in de onderzoeksgroep van Gulder aan het op een betere manier synthetiseren van dergelijke verbindingen. Hij ontwikkelt nieuwe biokatalytische methoden om deze verbindingen onder zeer energiezuinige omstandigheden bij kamertemperatuur in water te synthetiseren.

Schrijf u nu in op de nieuwsbrief

Mis onze beste content niet

Door op „Abonneren op nieuwsbrief“ te klikken, geef ik toestemming voor de verwerking en het gebruik van mijn gegevens in overeenstemming met het toestemmingsformulier (uitvouwen voor details) en accepteer ik de gebruiksvoorwaarden. Raadpleeg ons privacybeleid voor meer informatie. De toestemmingsverklaring heeft met name betrekking op het verzenden van redactionele nieuwsbrieven per e-mail en op de combinatie van gegevens voor marketingdoeleinden met geselecteerde advertentiepartners (bijvoorbeeld LinkedIn, Google, Meta).

Vouw uit voor details over uw toestemming

Hij ontvangt hiervoor een Marie Skłodowska-Curie Postdoctoral Fellowship: de Europese Commissie heeft Meier deze beurs in 2026 toegekend in het kader van het EU-kaderprogramma voor onderzoek „Horizon Europa“. Deze prestigieuze onderzoeksbeurs ondersteunt gepromoveerde wetenschappers en bevordert uitmuntendheid in het onderzoek.