Este año el Nobel de Química se ha concedido a Benjamin List y David W.C. MacMillan por el desarrollo de la organocatálisis asimétrica.
¿Qué es la organocatálisis asimétrica?
Para entenderlo, empezaremos diciendo que en la naturaleza existen objetos que son quirales, esto es, como nuestras manos: objetos que se presentan en pares, el uno siendo una imagen especular del otro, y que no son superponibles. En química, los compuestos quirales se dividen en dos enantiómeros (al igual que la mano izquierda y la mano derecha). También como pasa con nuestras manos, los dos enantiómeros tienen las mismas propiedades físicas (peso, por ejemplo).
Ahora bien, sus propiedades químicas son distintas cuando reaccionan con otras moléculas que también son quirales. De hecho, en nuestro propio cuerpo encontramos compuestos quirales que aparecen solamente como uno de los dos enantiómeros, resultando así en efectos curiosos como que el sabor del aspartamo depende de si es un enantiómero (sabor dulce) u otro (sin sabor). El dextrometorfano es un medicamento para la tos, mientras su imagen especular, el levometorfano, se puede emplear en el alivio del dolor. También se conocen efectos dramáticos como el del fármaco talidomida, que se comercializó hasta 1963 como como calmante de las náuseas en el embarazo, pero la presencia (hasta entonces desconocida) del otro enantiómero fue responsable de causar miles de casos de malformaciones congénitas.
Y es aquí donde entra la importancia de la organocatálisis asimétrica, especialmente en la industria farmacéutica.
Este tipo de reacciones químicas, nacido entre finales de 1990 y principios de los 2000, emplea un catalizador orgánico (una molécula que tiene átomos de carbono, por ejemplo) quiral que favorece la obtención de un solo enantiómero de un compuesto, proporcionando así la síntesis de compuestos enantioméricamente puros, de elevadísimo interés en la industria química, especialmente la farmacéutica.
Estos catalizadores orgánicos han sido identificados como una de las 10 tecnologías emergentes más importantes en el campo de la química en la actualidad. Su ventaja principal radica en su potencial para hacer nuestro planeta más sostenible, ya que pueden sustituir a los catalizadores metálicos. Contribuyen, por tanto, a la corriente global de intentar hacer de la química una industria más barata y eficiente, tanto a nivel económico como ambiental.
Las patentes de List y MacMillan
En el año 2000 el alemán Benjamin List y el estadounidense David Macmillan publicaron de forma independiente dos estudios pioneros en el campo de la química que abrieron esa nueva línea de investigación y que les ha valido el Nobel en Química 2021.
List, profesor en el Instituto Max Planck, descubrió a finales de los años 90 que el aminoácido prolina (con un centro quiral) catalizaba un tipo particular de reacciones orgánicas (reacciones aldólicas).
MacMillan, profesor en Princeton, por otro lado, descubrió la utilidad de los catalizadores orgánicos en un intento de evitar el uso de catalizadores metálicos.
Como vemos, cada uno de ellos ha seguido una trayectoria distinta, pero muy prolífica tanto desde un punto de vista del avance en el conocimiento científico como en el ámbito de la propiedad industrial. De hecho, Benjamin List es co-inventor en 12 familias de patentes, publicadas entre junio de 1999 y octubre de 2017. Macmillan, por su parte, es co-inventor en otras 14 familias de patentes relacionadas con la catálisis publicadas entre julio de 2001 y septiembre de 2021.
Protección de organocatálisis asimétrica
Una vez que nuestra bioquímica es esencialmente quiral, no es de extrañar que la vasta mayoría de los productos farmacéuticos sea también quiral. Sin embargo, no todos los compuestos se preparan utilizando esta tecnología, puesto que, a día de hoy, encontramos más de 90.000 familias de patentes relacionadas con enantiómeros, de las cuales solo poco más de 3.000 están relacionadas directamente con la organocatálisis asimétrica. De estas últimas, el 10% ha sido publicado en el último año. Creemos, por tanto, que existe todavía un interesante camino por delante en el desarrollo de nuevos catalizadores orgánicos y nuevas rutas de síntesis.
De hecho, en ABG tenemos amplia experiencia en la protección de este tipo de invenciones, ya sean procedimientos de síntesis asimétricas, catalizadores o enantiómeros puros.
En base a nuestro bagaje podemos afirmar que, aunque las oficinas de patentes suelen conceder patentes para un enantiómero puro, pueden darse casos de objeciones y/o rechazos de solicitudes de patente por supuesta falta de actividad inventiva al tratarse de compuestos que, como nuestras manos, son prácticamente idénticos a su imagen especular. No obstante, los examinadores son expertos en este campo técnico y entienden la dificultad asociada a aislar o sintetizar un enantiómero puro, por lo que esta actitud de algunas oficinas de patentes no es la más habitual.
Ahora bien, en el caso particular de las invenciones centradas en métodos de síntesis asimétrica, protegidas mediante reivindicaciones de método, desde ABG recomendamos una protección por patente con un carácter territorial lo más amplio posible, de cara a poder hacer valer los derechos de patente directamente en el país en el cual se esté empleando el método.
Antes de formar parte del equipo de ABG, fue postdoc en la UTT, Francia, donde impartió clases a alumnos pre-doctorales sobre polímeros.
