חוקרי מאוניברסיטת קרנגי-מאלון סבורים כי קטלוזטורים/זרזים ידידותיים לסביבה המנקים מזהמים שונים, עשויים להיות יעילים יותר ממה שהוכח עד כה
ארבעה-אמידו ליגנדים גבה-טבעתיים (Tetra-Amido Macrocyclic Ligands, TAMLs) הינם קטליזאטורים ידידותיים לסביבה בעלי יישומים רבים להפחתה וניקוי של מזהמים שונים ומהווים דוגמא מייצגת ל”כימיה ירוקה”. ממציא הקטליזאטור, טרי קולינס (Terry Collins) מאוניברסיטת קרנגי-מאלון (Carnegie Mellon) אשר בפנסילבניה, ארה”ב, מאמין כי מולקולה קטנה זו עשויה להיות יעילה הרבה מעבר למה שהוכח עד כה.
קולינס דן בפעילות ליגנדי-ברזל (Fe-TAMLs) ובתחומים נוספים שלהם למחקר עתידי, תוך התבססותו על עדויות מניסויים קינטיים ומנגנוניים של הקטליזאטורים, בכנס הלאומי ה-236 של האגודה האמריקנית לכימיה שהתקיים בפילדלפיה בחודש אוגוסט האחרון.
זרזי-החמצון הללו הינם החיקויים רבי-היעילות הראשונים של אנזימי פרוקסידאזות. בשיתוף עם מי-חמצן הם מסוגלים להמיר מזהמים מסוכנים לחומרים פחות רעילים. החומרים החדשים, המורכבים מיסודות בסיסיים של הביוכימיה כגון פחמן, מימן, חנקן וחמצן הסובבים מרכז ברזל פעיל, פחות רעילים ופעילים בריכוזים נמוכים באופן קיצוני. בנוסף, הם בעלי קשרים כימיים חזקים שאינם מתפרקים ע”י חומרי-ביניים חמצניים פעילים הנוצרים במהלך התגובה עם מי-חמצן.
“מחקרינו האחרונים בנוגע למתרחש במהלך התגובה הכימית המבוצעת ע”י הליגנדים החדשים מוכיחים כי הם אכן חיקויים קרובים מאוד לאנזימי פרוקסידאזות,” טוען קולינס, פרופסור לכימיה ומנהל המרכז למדע ירוק באוניברסיטה. “באמצעות ידיעת המנגנונים של התגובות אנו מסוגלים לכוונן את הזרזים לטובת ביצועים משופרים.”
המחקר של קולינס וקבוצתו הראה כי חומרים חדשים אלו הינם בעלי פוטנציאל עצום לספק חלופות נקיות ובטוחות לשיטות תעשייתיות קיימות ומספקות דרכים להפחתת מספרם של בעיות סביבתיות דחופות אחרות חסרי פתרונות כיום. הזרזים הוכחו כיעילים בפירוק תרכובות אסטרוגניות, בניקוי מים מזוהמים מתעשיית הטקסטיל, בהפחתת זיהומי דלקים, בטיפול בחומרי-לוואי של תעשיית הנייר ובטיהור של מדמה שפירי של אנתראקס.
