The Miracle Solvent

Für diejenigen, die sich wundern, meine Kupferreaktionen von neulich haben gut funktioniert. Sie begannen mit einem schönen Blau (Kupferiodid und eine Aminosäure in reinem DMSO – wenn das nicht blau ist, wird es vielleicht grün, und wenn es beides nicht ist, hat man etwas falsch gemacht). Natürlich bleibt die Farbe nicht erhalten. Das Kupfer endet als Teil eines violett-braunen Schlamms, der aus dem Gemisch herausgefiltert werden muss, was der größte Nachteil dieser Ullman-Reaktionen ist, egal wie sehr man versucht, sie für die höfliche Gesellschaft aufzuhübschen.
Und DMSO ist der andere Nachteil, denn man muss das Zeug mit einer Menge Wasser auswaschen. Das ist eines der Laborlösungsmittel, von denen jeder schon mal gehört hat, selbst wenn er in der Schule Chemie verschlafen hat. Aber wir verwenden es nicht sehr oft für Reaktionen, weil es ziemlich mühsam ist. Es löst fast alles auf, was eine gute Eigenschaft ist, aber damit einher geht auch die Fähigkeit, fast alles zu verunreinigen. Wenn Ihr Produkt ziemlich fettig und unpolar ist, können Sie die Reaktion zwischen Wasser und einem organischen Lösungsmittel aufteilen (dieses Mal habe ich Ether verwendet) und es viel herumspülen. Wenn das Produkt aber wirklich polar ist, könnte es ein langer Nachmittag werden.
Die starke Solvatisierung ist natürlich etwas, auf das man achten muss, wenn man das Zeug auf sich selbst verschüttet. DMSO ist bekannt dafür, dass es in die Haut eindringt (nein, ich habe keine Ahnung, ob es etwas gegen Arthritis hilft). Und obwohl viele meiner Präparate physiologisch nicht sehr aktiv sind, würde ich mir lieber keine Dosis verabreichen, um diese Zahlen zu überprüfen. Am äußersten Ende der Skala ist eine Lösung von Cyanid in DMSO in der Tat potenziell sehr gefährlich. Ich habe solche Zyanidreaktionen schon oft durchgeführt, aber immer unter Berücksichtigung der jeweiligen Aufgabe.
Wo DMSO wirklich zum Einsatz kommt, ist im Verbundlager. Die Eigenschaft, dass es alles auflöst, ist praktisch, wenn man ein paar hunderttausend Verbindungen zu handhaben hat. Die Standardmethode ist seit einigen Jahren, Verbindungen in einer bestimmten Konzentration in DMSO im Gefrierschrank aufzubewahren – das Lösungsmittel gefriert leicht, etwa dort, wo Wasser gefriert (Nicht so! Tatsächlich habe ich in einem kalten Labor schon ein paar Mal gesehen, wie es gefriert, jetzt, wo ich in den Kommentaren zu diesem Beitrag daran erinnert werde. Reines DMSO erstarrt bei 17 bis 19 C, was etwa 64 F C entspricht – mit den darin gelösten Screening-Verbindungen allerdings etwas niedriger).
Aber es gibt Probleme. Zum einen ist DMSO nicht inert. Das ist ein weiterer Grund, warum es nicht so häufig als Laborlösungsmittel verwendet wird; es gibt viele Reaktionsbedingungen, bei denen es nicht in der Lage wäre, sich der Party anzuschließen. Man kann Dinge oxidieren, wenn man sie in DMSO an der Luft lässt, und das will man bei der Sammlung für das Substanzscreening nicht, weshalb die Leute dort so viel wie möglich unter Stickstoff arbeiten. Verbindungen, die unachtsam in DMSO gelagert werden, neigen dazu, gelb zu werden, was auf dem Weg zu rot ist, was wiederum auf dem Weg zu braun ist, und es gibt keine reinen braunen Wundermittel.
Ein weiteres Problem ist die Vorliebe für Wasser. Offene DMSO-Behälter ziehen Wasser direkt aus der Luft an, und ein paar unvorsichtige Gefrier-/Auftauzyklen mit einer Siebplatte können nicht nur Ihre sorgfältig erarbeiteten Konzentrationen zerstören, sondern auch dazu führen, dass Ihre Verbindungen aus der Lösung herausbrechen. Die weniger polaren Verbindungen werden dann feststellen, dass reines DMSO eine Sache ist, aber 50/50 DMSO/Wasser eine ganz andere. Sie sollten also nicht nur unter Stickstoff arbeiten, wenn Sie können, sondern auch unter trockenem Stickstoff, und Sie sollten sicherstellen, dass die Platten gut verschlossen sind, während sie im Gefrierschrank liegen (alternativ können Sie auch von Anfang an Wasser einfüllen und die Konsequenzen tragen). All diese Bedenken schmälern die Vorteile von DMSO als universelles Lösungsmittel, aber sie reichen nicht aus, um die Menschen davon abzuhalten, es zu verwenden.
Und was ist mit den Verbindungen, die sich nicht in dem Zeug auflösen? Nun, es ist ziemlich sicher, dass ein kleines Molekül, das sich nicht in DMSO auflösen kann, es sehr schwer haben wird, ein Medikament zu werden, und es ist auch eine sehr unattraktive Ausgangsbasis. Diese Art von Molekül würde den Verdauungstrakt einfach passieren, ohne zu bemerken, dass es etwas gibt, das versucht, es in Lösung zu bringen. Und was die intravenöse Verabreichung angeht: Wenn man es nicht in reines DMSO bringen kann, wie groß sind dann die Chancen, dass es in eine Art Kochsalzlösung gelangt? Oder wie groß ist die Chance, dass es in der Vene nicht sofort zu einer Embolie kommt? Nein, die Zone der nicht DMSO-löslichen kleinen organischen Stoffe ist kein guter Ort für die Jagd. Proteine lassen wir mal außen vor, aber wenn jemand ein niedermolekulares Medikament kennt, das nicht in DMSO gelöst werden kann, würde ich das gerne wissen. Taxol, vielleicht?