Cuando una perdona trata de resolver un problema, obviamente pueden resultar de ayuda todos los conocimientos adquiridos por otras perdonas al resolver problemas similares. Pero un ser humano tiene capacidades limitadas para tener en cuenta todos esos conocimientos anteriores, todos esos datos. En ese sentido puede venir en nuestra ayuda la “inteligencia artificial”, ya que la capacidad de los ordenadores para almacenar datos y utilizarlos es muy superior a la nuestra.
En química, cuando se quiere sintetizar una molécula que tenga una estructura determinada para que cumpla una función específica, se ha de diseñar la correspondiente ruta de síntesis. Una ruta normalmente consta de varias etapas o pasos y obviamente es deseable que el número de etapas sea mínimo para ganar tiempo, evitar la formación de subproductos, etc. En este sentido, es significativo el logro obtenido por un laboratorio y que ha sido publicado en la revista Science: conseguir sintetizar de forma enantioselectiva una determinada molécula (concretamente el alcaloide (–)-estemoamida) en solo tres pasos de síntesis, cuando hasta ahora las 30 rutas de síntesis diferentes de este alcaloide que se encuentran en la bibliografía requerían entre 7 y 26 pasos. Por ejemplo, esta es una síntesis de este alcaloide en 8 pasos realizada en 2011:
Los científicos se han valido de un programa de ordenador que propuso consistentemente una reacción de Mannich para obtener el alcaloide que ningún enfoque anterior había presentado, si bien la ruta sugerida tenía algunos inconvenientes que hubieron de resueltos mediante la intervención humana. El algoritmo empleado priorizó los pasos clave de la síntesis basándose en una gran cantidad de datos y conocimientos acumulados de síntesis anteriores análogas, y esto le permitió proponer un método más corto y, por tanto, más rápido.
Según explican los científicos que han hecho este trabajo, “el análisis retrosintético de moléculas medianamente complejas se ha automatizado a lo largo de décadas, pero la explosión combinatoria de posibilidades de rutas ha desafiado el hardware y el software de los ordenadores hasta hace poco. Nosotros exploramos una estrategia computacional que combina la planificación de síntesis asistida por computadora con la edición de gráficos moleculares para minimizar el número de pasos sintéticos necesarios para producir alcaloides”.
Fuentes
Obtención de la estemoamida en tres pasos: Yingfu Lin, Rui Zhang, Di Wang, Tim Cernak. Science, 2023; 379 (6631): 453 DOI: 10.1126/science.ade8459.
Ruta de síntesis en 8 pasos: T. Honda et al. Org. Biomol. Chem., 2011,9, 673-675. DOI: doi.org/10.1039/C0OB00850H.
