Verse knoflookextracten bevatten een verscheidenheid aan gezonde organozwavelverbindingen, waaronder ajoene een belangrijk olie-extraheerbaar ingrediënt vormt. Nutsvoorzieningen, scheikundigen in het Verenigd Koninkrijk hebben voor het eerst ajoene gesynthetiseerd uit gemakkelijk verkrijgbare componenten. De resultaten, die zijn gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie , laten zien dat ajoene op grote schaal toegankelijk is met zeer weinig synthetische stappen. Chemische synthese van biologisch actieve verbindingen is belangrijk voor hun verdere evaluatie in medicinaal onderzoek.

Als knoflook wordt gesneden of gekauwd, enzymen die aanwezig zijn in het beschadigde weefsel beginnen de belangrijkste organozwavelmetaboliet af te breken, alliin. Het eerste afbraakproduct is allicine, waardoor verse knoflookbereidingen hun karakteristieke scherpe geur krijgen. Echter, dit molecuul ontleedt verder in verschillende, grotendeels in olie oplosbare verbindingen, alle chemisch gekarakteriseerd als organosulfiden of disulfiden. Een stabieler afbraakproduct en hoofdbestanddeel in olie-extracten is ajoen. Deze verbinding heeft vergelijkbare gezondheidsbevorderende effecten als allicine en vertoont een antikankeractiviteit.

Hoewel ajoene kan worden geïsoleerd uit knoflookextracten, chemische synthese zou veel voordelen hebben. Gesynthetiseerd ajoen zou de introductie van chemische modificaties mogelijk maken, een belangrijke bepaling in geneesmiddelenonderzoek. Daarom, Thomas Wirth en zijn groep aan de Cardiff University hebben in samenwerking met het Welshe bedrijf Neem Biotech in het Verenigd Koninkrijk nu een volledig synthetische benadering ontwikkeld op basis van eenvoudige, gemakkelijk verkrijgbare componenten. De reeks begint met een eenvoudig dibromide en eindigt met de oxidatie van een organoseleniumverbinding. Oxidatieve eliminatie van de seleniumverbinding, merkten de wetenschappers op, leidt tot de vorming van de terminale koolstof-koolstof dubbele binding die kenmerkend is voor het ajoeenmolecuul. Tegelijkertijd, de sulfidegroep wordt geoxideerd tot een sulfoxide, een andere karakteristieke chemische functie in ajoene.

De grootste uitdaging bij de synthese van ajoen was het minimaliseren van de verschillende nevenreacties die typisch zijn voor organozwavelverbindingen, Wir en zijn team meldden. Dergelijke nevenreacties verminderden de opbrengst in de biomimetische benadering van ajoen aanzienlijk, die begon met allicine. Maar ook bij de totale synthese bleken lage opbrengsten een probleem. Daarom, de wetenschappers onderzochten verschillende wijzigingen in de reactiestappen, maar de meest diepgaande verbetering, onverwacht, kwam van het opschalen van de synthese. Op de schaal van 200 gram, de uiteindelijke oxidatie leverde 56 procent van het product op, de auteurs meldden, dat was twee keer zoveel als bij het werken op de milligramschaal.

Het product was biologisch actief. Zijn activiteit tegen bacteriën testen in een bioassay, Wir en zijn groep ontdekten dat synthetische ajoene vergelijkbaar of zelfs beter presteerde dan natuurlijke ajoene gewonnen uit knoflook. Het remde biologische communicatie genaamd quorum sensing in Gram-negatieve bacteriën, wat kan leiden tot biofilmvorming. Dit remmen zou een veelbelovend gebruik van ajoene kunnen zijn, suggereerden de auteurs. En aangezien totale synthese deze verbinding nu gemakkelijker toegankelijk heeft gemaakt, zijn carrière in de medicinale chemie is misschien klaar om van de grond te komen.