Farmaceutická chemie 1.0 a soutěž pro věrné čtenáře

Co že to vlastně ty dlouhé hodiny v laboratoři dělám, ptáte se? Většinu času propadám panice, umývám nádobí, utírám rozlitá rozpouštědla, nemyslím na to, jak vzduch nasycený výpary všech možných i nemožných látek rozežírá mé tělo a mozek zevnitř, a hlavně se snažím z toho všeho nezbláznit.  V mezičase ale především vařím ty mňamky, o kterých doufáme, že budou vůbec fungovat.

 Následuje tedy malý exkurz do tajů farmaceutické chemie. Na začátku se vytvoří pracovní plán - co z čeho, jak a kdy. Rozkaz tedy zní jasně - z výchozí látky A udělej čistý, rozpustný produkt v dostatečném množství. Na papíře to vypadá celkem jednoduše. Realita je ovšem horší. Viz schéma.

Dobře, obrázek není až tak úplně přesný - chemické inženýrství je na hony vzdálené naší upatlané snaze o alchymii. Na druhou stranu, co někde ve firmě dělají nablýskané nerezové stroje, hadičky, měřáky a mravenečci v podobě "operatérů výroby" (čti nosičů těžkých pytlů, závozníků a baličů s minimální mzdou a prací na tři směny), já dělám všechno svýma rukama - teď už vysušenýma, svraštělýma a potřísněnýma kyselinami i zásadami všeho druhu. Ale aspoň už máte představu, jaký je rozdíl mezi teorií a praxí. Praxe je totiž o poznání horší (ale někdy o to zábavnější). Pevně se držte, začínáme.

Na počátku bylo slovo, a to slovo bylo 6-nitro-2-aminobenzothiazol. Všechno povstalo skrze něj
a bez něj nepovstalo nic, co je. :) 
Pracovní název: starting compound, nebo také KMB-0 (přesně tak, nejenže mám vlastní kancelář s jmenovkou na dveřích, ale také vlastní kód svých sloučenin!!). Jednoduchá, krásně žlutá krystalická látka, která nesmrdí, nevypaluje oči ani vám nerozpustí prsty. Množství je důležitý faktor - ani moc, ani málo. Je lepší zničit nepovedenou reakcí pár gramů než půl kila, na druhou stranu se ztrátám nikdy nevyhnete, neustále musíte reakce opakovat a získávát další šarže pro další reakce, a s miligramovým počátečním množstvím byste nedělali nic jiného. Takže pro představu - já jsem začala s 2 gramy a nyní, po třech nebo čtyřech krocích syntézy jsem ráda za 450 mg, a to navíc po spojení dvou dávek.
Takže, žluťoučký krásný prášek rozpustíte ve smradlavém rozpouštědle, a už to jede. Pak už se jedná opravdu o vaření - chce to jen trochu cviku. První cibuli taky nenakrájíte na milimetrové kostičky za tři vteřiny (někdy ani tu miliontou, ale to je jiný příběh). Trpělivost se vyplácí, zkušenost je k nezaplacení. Jen nevím, jak dlouho ještě budou moje třesoucí se ruce a šnečí tempo považovány za nezkušenost a nervozitu (čti respekt) a přejdou pod definici neschopnosti. 
Dále postupujete dle receptu. Jenže - v kuchařkách taky nenajdete doslovný postup, k nelibosti inženýrů a logicky smýšlejících osob. Stejně tak v reakci, občas jsou nad šipkou uvedeny specifické podmínky, ale to nejdůležitější řečeno prostě není, a i kdyby bylo, šipka by byla pořádně dlouhá: odměř, přidej, zchlaď, zahřej, vytřep, odpař, zvaž, nevylej, nerozbij, míchej, míchej, míchej, rekrystalizuj, přefiltruj, míchej, míchej, 10 minut, dokud se roztok nevyčeří, 30 minut, 2 hodiny, přes noc, míchej, míchej, míchej. Od rána do večera, pět dní v týdnu.

Moje oblíbená část je začátek, kdy si všechno vypíšete, spočítáte potřebná množství a teoretický výtěžek, a optimisticky doufáte v nejlepší. Horké chvilky naopak zažívám při vyvíjení TLC na konci reakce, kdy nadchází moment rozhodnutí. Podruhé se zapotíte při vážení produktu a slzy (nikoliv slzy štěstí) se vám derou do očí při pohledu na výsledná procenta výtěžku. A pokud museli chemici-soudruzi plnit normy na 120%, upřímnou soustrast.

Extrakce, neboli vytřepávání, by měla být za normálních okolností poměrně jednoduchá činnost s dobrým výsledkem. Spojíte vodnou a organickou vrstvu, pořádně protřepete, aby látka rozpuštěná v jedné vrstvě postupně přešla do druhé. Připadáte si tak jako barman a při správné konstelaci hvězd může výsledek připomínat Tequilla sunrise (i když pozor při uvolňování vzniklého tlaku! Může být zábavné, když vás soupeř na stupních vítězů postříká šampaňským, nikoliv však zásah tetrahydrofuranem přímo do očí). Ne však v mém případě - zatím jsem měla jen ošklivé extrakce, kdy se mezi vrstvami vytvořilo podivné blátíčko s nejistotou, zda může obsahovat můj cenný produkt či nikoliv. Ale nevadí, stále jde o celkem příjemnou proceduru.
Sloupcová chromatografie je o poznání horší - prozatím moje nejneoblíbenější technika, jakkoliv je důležitá (pro čistotu výsledného produktu v podstatě klíčová). Už příprava sloupce je poměrně náročná, zvlášť ze začátku, a vyžaduje hodně cviku a dobrého odhadu. Vrstvy musí být co nejrovnoměrnější, vodorovné, bez bublin či jiných zádrhelů. Dobře, uznávám, vypadá to krásně, ale trvá to celý den a na konci stejně zjistíte, že ani jedna frakce není dostatečně čistá, protože jste neodhadli odebíraný objem, a to na náladě nepřidá.

To by pro začátečnický kurz farmchemy stačilo. Snad jen na závěr zmíním tzv. "poof efekt" (některými autory označovaný také jako "plop fenomén"). Dochází k němu při závěrečném dosušování produktu na vakuové pumpě. Z olejovité husté kapaliny na dně baňky se ve vteřině stane nadýchaná, tuhá, třpytící se pěna, následně rozdrcená na prášek, případně se navrátí do původního olejovitého stavu. Každopádně, většinou s sebou přináší příjemné rozveselení, a to se počítá! Takových okamžiků není mnoho, zvláště ne v chemické laboratoři. 

A nakonec slíbená soutěžní otázka za zlatého bludišťáka: Určete, které dva různé plyny obsahují balonky na obrázku a zdůvodněte své tvrzení (bordelu okolo si prosím nevšímejte). Ze zaslaných správných odpovědí bude vylosován vítěz, který získá dobrý pocit a neštěstí v lásce jako bonus.