Il existe différentes enzymes métalliques dans le corps humain. Les enzymes métalliques interagissent avec l'oxygène actif, qui est chimiquement plus réactif que la normale, pour former des espèces d'oxygène réactives aux métaux. Ces espèces d'oxygène réactives aux métaux participent à la synthèse et à la dégradation des matériaux biologiques et au métabolisme des médicaments par oxydation, qui est la réaction qui se combine avec l'oxygène ou la réaction qui perd de l'hydrogène. Par conséquent, de nombreuses équipes de recherche étudient les réactions enzymatiques in vivo en synthétisant des substances mimant l'oxygène réactif aux métaux. Cependant, il n'y a pas eu d'espèces oxygénées métal-réactives réagissant avec le nitrile trouvées ou développées.

Le nitrile est un type de composé organique constitué d'une triple liaison de carbone (C) et d'azote (N). Il est chimiquement diversifié et utilisé comme matériau pour synthétiser certains composés. Malgré ses diverses applications comme intermédiaires en biochimie et physiologie, cependant, il y a eu des rendements minimes de la synthèse utilisant le nitrile en raison de ses propriétés chimiques nécessitant un acide ou une base très forte, ou à haute température pour procéder aux réactions.

Malgré les limites, une équipe de recherche dirigée par le professeur DGIST Jaeheung Cho de Emerging Materials Science a récemment réussi à synthétiser les espèces métal-réactives de l'oxygène (espèces cobalt-peroxo), un matériau biomimétique qui réagit avec le nitrile, pour la première fois.

L'équipe de recherche a découvert que l'espèce cobalt-peroxo (peroxo :l'un des réactifs de l'oxygène avec deux électrons ajoutés à une molécule d'oxygène) qui est synthétisée à l'aide d'un agent oxydant sur un composé de cobalt métallique réagit avec le nitrile dans des conditions de haute température et pression. C'est la première confirmation que les espèces oxygénées réactives aux métaux réagissent avec le nitrile.

En particulier, les complexes hydroximatocobalt (III) qui sont des composites issus de la réaction entre cobalt-perox et nitrile, peut devenir un promédicament à l'avenir. En effet, lorsque les complexes hydroximatocobal (III) sont convertis en cobalt (Ⅱ) par réduction in vivo, certaines enzymes fortement exprimées dans les cellules cancéreuses peuvent être contrôlées. Le promédicament fait référence à un médicament ou à un composé qui ne montre presque aucune activité médicamenteuse par lui-même, mais est métabolisé et montre son effet par réaction enzymatique ou chimique in vivo.

Non seulement que, le nitrile joue un rôle important dans la synthèse des hormones et des composés végétaux. D'autre part, les composés contenant des groupes fonctionnels nitrile dans les herbicides peuvent causer des dommages environnementaux en restant dans les déchets agricoles et similaires. Par conséquent, la transformation des groupes fonctionnels nitriles est une réaction importante pour l'environnement.

Le professeur Jaeheung Cho a déclaré l'importance de l'étude « Cette étude démontre la nouvelle réactivité des espèces d'oxygène réactives aux métaux et devrait contribuer au développement de catalyseurs qui permettront l'activation du nitrile à l'avenir. En outre, les produits synthétisés devraient être développés en tant que promédicaments anticancéreux. »

Cette étude a été publiée dans le Journal de l'American Chemical Society , une revue internationale de chimie, le 16 août. La recherche a été menée par le projet de raffinerie de gaz C1 du ministère des Sciences et des TIC et la Fondation coréenne de recherche.