Side 20

n KLIKKEMI Alting er kemi Det første af fire mantraer fra en Nobelprismodtager. Af Benedicte Nyvang Vævest og Morten Meldal, Kemisk Institut, Københavns Universitet ”Alting er kemi!” For kemikere er dette et selvfølgeligt udsagn, men for mange andre er dette et revolutionerende ud- sagn, som kan iværksætte nysgerrighed, nytænkning og måske også provokation. Dette, det første ud af hele fire mantraer, satte professor Morten Meldal på dags- ordenen, da han 5. oktober 2022 modtog Nobelprisen i Kemi for hans opdagelse og forskning inden for klikkemi i sam- virke med kemikerne og medpristagerne Carolyn Bertozzi og Barry Sharpless. Danmark fik en Nobelprismodtager i Kemi for første gang i 25 år. Klikkemi tager afsæt i organisk kemi med mange anvendelser i grundforskning i organisk syntese og i udvikling inden for den kemiske biologi. Som beskrevet ved flere anlednin - ger, var det Mortens ph.d.-studerende Christian Wenzel Tornøe ved SPOCC- centret (Center for Fastfase Organisk Kombinatorisk Kemi) ved Carlsberg Laboratorium, der omkring årtusin- deskiftet ved et tilfælde løb ind i dét, vi nu kender som CuAAC-reaktionen: Kobber(I)katalyseret azid-alkyn cy - cloaddition. Ved gentagne mislykkede forsøg på at opnå at syntetisere konju- gerede keto-alkyner fra en alkyn og et syreklorid, blev der i stedet dannet et andet produkt. Det viste sig, at det kvantitativt danne- de produkt var den stabile og regioselek- tivt dannede 1,4-substituerede 1,2,3-tria- zol, hvor det reaktive syreklorid forblev uberørt under reaktionsbetingelserne (skema 1) [1]. Dermed kunne syreklori- det i produktet anvendes til videre brug i andre svære acyleringsreaktioner. Det gik øjeblikkeligt op for Morten og Chri- stian, at denne regioselektive kobber(I)- katalyserede cyklisering af azid og alkyn til 1,2,3-triazoler var uhørt selektiv og Skema 1. Den tilfældige opdagelse af CuAAC klikreaktionen skete under forsøg på at acylere kobber-acetylid med azid-holdige carboxylsyreklorider. uberørt kemi med uanede mængder af muligheder for at fremstille molekylære arkitekturer med nye egenskaber. Derfor er denne CuAAC klik­reaktion nu også blevet verdenskendt. Den er anerkendt som en robust syntesevej, som kan udfø- res selektivt og uafhængigt af de fleste andre typer kemi, og reaktionen giver adgang til hidtil utilgængelige molekyler med mangfoldige funktioner. CuAAC- reaktionen giver dermed mange nyska- bende muligheder for funktionalisering. Altså, denne simple treklang af små mo- lekylære klodser: kobber, azid og alkyn kan anvendes til syntese af små orga- niske forbindelser i vand, såsom simple lægemidler, og til sammensætning af større biokemiske funktionelle molekyler, såsom proteiner og enzymer [2]. Konceptet ”klikkemi” Men hvilken kemi defineres som ”klik”? En klikreaktion er en kvantitativ reak - tion, der kan anvendes til at kombinere forskellige makromolekylære funktioner i en enkelt molekylær ”robot”, som har flere forskellige biologiske, strukturelle eller materielle funktioner, alt efter hvilke klodser robotten er opbygget af. Dermed kan vi sammenkoble synte- tiske funktionelle protein- og peptid- byggeklodser. Et eksempel kunne være en molekylær robot, hvor et apoptose- fremmende molekyle, et genkendelses- molekyle og et celle-penetrerende peptid kombineres med klikkemi til at danne ét enkelt, samlet molekyle med de tre kombinerede egenskaber og anvendel- ser, hvor de enkeltstående molekyler ikke ville kunne gøre det samme til for eksempel at behandle selektivt mod cancerceller (skema 2). Professor Barry Sharpless og hans for- Skema 2. CuAAC klikreaktion mellem flere funktionelle molekyler kan give os multifunktionelle molekylære robotter, der kan anvendes i vores kamp mod ellers uhelbredelige sygdomme. 20 Dansk Kemi, 105, nr. 3, 2024 -

Side 21

KLIKKEMI n Billede 1. Morten holder foredrag på Øregaard Gymnasium. skergruppe beskrev klikkemi-konceptet i 2001 [3]. Det blev accepteret bredt som et videnskabeligt koncept, og artiklen beskrev nogle af de generelle regler, som en sand klikreaktion burde opfylde. Det, der særligt definerer en klikreaktion, er blandt andet kvantitativ omdannelse til ét regiospecifikt og stereospecifikt produkt med høj atom-økonomi under simple reaktionsbetingelser og simpel oprensning. Det væsentligste klikkriteri- um er imidlertid, at kemien skal være ortogonal til al anden kemi. Sidenhen er der kun få reaktioner, som kan beskri- ves som fuldt ”ægte” klikreaktioner. Dette gælder CuAAC, SPAAC (Strain- Promoted Azide-Alkyne click chemistry reaction), og TCO (trans-Cycloctene ligation), og kan også gælde for S N AR- reaktioner (nukleofil aromatisk substitu - tion), men selv efter snart 25 år er listen kort, hvilket vidner om sværhedsgraden af at udvikle kemi, der kvalificeres som klikkemi. Men for den originale kobber(I)-katalyserede triazol-dannelse (CuAAC) er denne anset som kronjuve- len - den eksemplariske klikreaktion. skoleelever til akademikere til forret- ningsfolk til politikere og såmænd også til de kongelige. Nævneværdige foredrag indebærer blandt andet det offentlige foredrag til Kulturnatten på H.C. Ørsted Institutet i 2022 ugen efter modtagel- sen af Nobelprisen, gymnasieforedrag på Sønderborg Statsskole, Hjørring Gymnasium og Øregård Gymnasium (billede 1), inviterede foredrag på DTU, AU og SDU, Tænketanken Kraka, Vin og Videnskab, Science and Cocktails, hovedforedragsholder på det 1. Danske Peptidsymposium, samt mindeværdige paneldebatter på Folkemødet 2023. Og den store efterspørgsel på Meldal- navnet breder sig i den grad også ud over Danmarks grænser. Med forelæs- ningsturnéer til blandt andet Sverige, Spanien, Vietnam, Japan, Australien, Saudi Arabien og Indien inden for det sidste års tid, vidner Mortens pas om en berejst mand. Hans naturvidenska- belige nøgleforedrag: ”Molecular Click Rockstjerne-status Ved modtagelse af Nobelprisen medføl- ger en enorm efterspørgsel på at holde foredrag, stille op til interviews, deltage i paneldebatter og deltage som person- lighed til events. Man går fra at være en anerkendt forsker inden for branchen til at være en profileret personlighed, som har en stemme og en myndighed for den almene dansker i alle aldersgrupper. Morten oplever det til tider som om, han har opnået ”rockstjerne-status”. Han har holdt oplæg for både børn, unge, voksne og ældre, som spænder fra alt fra Billede 2. Mortens Nobel-medalje. Adventures - A Leap from the Shoulders of Giants” (oversættelse: Molekylære klik-eventyr - et spring fra giganters skuldre), er dermed kommet vidt om- kring og blevet afholdt et utal af gange med en ny version hver gang tilpasset til det aktuelle publikum. Derudover har Morten også afholdt populærforedraget ”Motivation in Science Career Choices” (oversættelse: Motivation hos naturvidenskabelige karrieremuligheder), adskillige gange for motiverede og inspirerede publikum- mer. Hans foredrag bliver altid mødt med stor interesse fra den enkelte for at stille formelle, akademiske spørgsmål, samt uformelle, nysgerrige, personlige spørgsmål og for at få et håndtryk og en ”selfie” med på vejen. Fremvisningen af Nobelpris-medaljen til foredragene og talerne er også kilde til stor inspiration for de talstærkt frem- mødte (billede 2). Medaljen er symbolet på den mest prestigefyldte pris, man kan modtage som akademiker. Sym- bolet på naturvidenskabelig opdagelse og opfindelse, akademisk og indu - striel anvendelighed og anerkendelse af denne brugbarhed og formåen inden for forskningsverdenen. De fire mantraer Mortens fire mantraer lyder således: 1) Alting er kemi, 2) Helt unge til kemi, 3) Forskning uden begrænsninger, samt 4) Funding efter ydeevne. Mantra 1) Alting er kemi består i at sætte på dagsordenen, at alt hvad vi har omkring os, samt vi selv, er kemi. Alt består af atomer og molekylesammen- sætninger, som opbygger den verden, vi lever i. Kemi er, ligesom fysik, en af de - Dansk Kemi, 105, nr. 3, 2024 21

    ...