Z prof. Henrykiem Koroniakiem z Wydziału Chemii na temat międzynarodowego sympozjum Fluorine Days, które odbyło się pod koniec czerwca w Poznaniu, rozmawia Magda Ziółek.
Panie Profesorze, fluor kojarzy mi się głównie z pastą do zębów, którą obowiązkowo szczotkowaliśmy zęby w szkole podstawowej. Do czego jeszcze wykorzystywany jest ten pierwiastek?
– Zacznijmy od tego, że fluor w przyrodzie jest dość popularny, występuje dość często. Jest znacznie bardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej niż węgiel. Ale są to głównie minerały, związki nieorganiczne. Ciekawe jest jednak to, że matka natura stworzyła jedynie kilkanaście związków organicznych zawierających fluor. Reszta, spora gama związków organicznych zawierających fluor – w tym ten fluorowany składnik pasty do zębów – jest wytworem człowieka, czytaj: chemika w laboratorium.
To swoją drogą fascynujący pierwiastek. Jak wspomniałem, fluor występuje w przyrodzie jedynie w kilkunastu związkach organicznych. Natomiast około 20 procent stosowanych dzisiaj leków zawiera fluor, około 30 procent spośród wykorzystywanych agrochemikaliów zawiera fluor. Wszystko wynika z faktu, że wprowadzenie atomu lub atomów fluoru do cząsteczki najczęściej znacząco zmienia jej aktywność.
Jeśli mówimy o zastosowaniach fluoru, to warto podkreślić, że jest on szalenie reaktywny. To najlepszy utleniacz, jaki stworzyła matka natura. Proszę sobie wyobrazić, że fluorem można utlenić nawet sam tlen; to było czasami moje złośliwe pytanie egzaminacyjne. Rozwój badań związków organicznych zawierających fluor jest w ostatnim stuleciu niezwykle dynamiczny.
Fluor znajduje też zastosowanie w urządzeniach znajdujących się bezpośrednio w naszym otoczeniu, na przykład w kuchni. Jego związki wchodzą w skład środków chłodzących w urządzeniach chłodniczych. Klasyczne freony zostały zastąpione doskonalszymi „coolantami”, które są znacząco mniej szkodliwe dla środowiska, a które zawierają fluor. Popularny teflon, czyli politetrafluoroetylen, po raz pierwszy otrzymany w 1938 roku, to znakomity materiał, wykorzystywany nie tylko w kuchni, ale też w urządzeniach narażonych na korozję i kontakt z materiałami żrącymi. Warto uświadomić sobie, że kolorowe matryce w ekranach telewizorów czy w komórek telefonicznych zawierają fluorowane „ciekłe kryształy”. A wspominając o komórkach telefonicznych – bez fluorowanych polimerycznych elektrolitów nie byłoby akumulatorków zasilających komórki.
Wspomniała pani o paście do zębów i faktycznie wielu osobom fluor może kojarzyć się z obowiązkową fluoryzacją zębów. Ale jeśli mówimy o jego zastosowaniach w medycynie, to są one dużo szersze. Pominę zwyczajne leki podawane w postaci tabletek czy gazy stosowane w anestezjologii, czy wykorzystanie fluoru w diagnostyce, na przykład w technice PET. Opowiem o czymś innym, a właściwie o ogromnym postępie technologii wykorzystujących związki z fluorem. Otóż nowoczesne endoprotezy pokryte są powłoką fluorohydroksyapatytu. Pozwala to na lepsze przyswajanie przez organizm ciała obcego, jakim jest endoproteza, czyli inaczej mówiąc, organizm zostaje „oszukany” i kość zespala się z taką endoprotezą, jakby było to normalne złamanie.
W trakcie konferencji mieliśmy wykład prof. Marie-Pierre Krafft z Uniwersytetu w Strasbourgu, który dotyczył technologii wykorzystania nanopęcherzyków w celowanej terapii nowotworowej. Pęcherzyki zbudowane z uporządkowanych struktur związków fluorowanych mają za zadanie transportować odpowiednią dawkę leku do komórek nowotworowych. To pozwala osiągnąć tak pożądany w leczeniu kompromis między działaniem terapeutycznym leku a jego skutkami ubocznymi.
I tak przeszliśmy do konferencji. Kto jeszcze wystąpił na poznańskiej edycji Fluorine Days?
– Wystąpienia, których mogliśmy wysłuchać, przede wszystkim pokazały, jak ważną rolę związki fluoru mogą pełnić w medycynie. Wspomniałem o prof. Marie-Pierre Krafft, ale wystąpień tego typu było znacznie więcej. Mieliśmy między innymi bardzo ciekawy wykład prof. Iwao Ojimy z Uniwersytetu w Stony Brook pod Nowym Jorkiem. Jego grupa zajmuje się od wielu lat syntezą modyfikowanych pochodnych stosowanego w terapii nowotworowej taksolu (Paklitaksel). Profesor Ojima zajmuje się fluorowanymi pochodnymi taksolu wykorzystywanymi w terapii nowotworów piersi i jajników (około 90% skuteczności w leczeniu tego typu nowotworów). Wyniki badań syntetycznych i klinicznych, które prezentował dla nas prof. Ojima, pokazują skuteczność tzw. terapii celowanej, to znaczy lek dostarczany jest do komórek nowotworowych, nie działa na komórki zdrowe. To oznacza, że nie mamy efektów ubocznych.
Ale oczywiście na konferencji rozmawialiśmy nie tylko na tematy związane z medycyną. Swój wykład miał między innymi prof. Pierangelo Metrangolo z Politechniki w Milano. Profesor wykorzystuje związki fluoru do budowy polimerów – nowych materiałów o bardzo złożonej, choć uporządkowanej architekturze. Chociaż i tak wykład profesora Metrangolo dotyczył w sporej części nowego odczynnika wykorzystywanego w diagnostyce PET. Z Warszawy, a więc znacznie bliżej, przyjechał do nas prof. Wojciech Grochala, który przedstawiał wyniki badań dotyczących ogniw paliwowych. To tylko kilka nazwisk – w konferencji mieliśmy prawie 50 wystąpień ustnych i kilkadziesiąt posterów.
Fluorine Days to konferencja międzynarodowa. Co zdecydowało, że odbyła się ona właśnie w Poznaniu?
– Formuła Fluorine Days została ukształtowana w trakcie wcześniejszych spotkań. Jednym z istotnych celów konferencji było aktywne uczestnictwo zarówno przedstawicieli badań akademickich, jak i przedstawicieli praktyki przemysłowej. Poprzednie edycje Fluorine Days odbyły się między innymi w Perugii, Walencji, Bordeaux, Bremie, a ostatnie przed pandemią w Chinach, w Nanjing. To, że zostało wybrane nasze miasto, pokazuje, że na mapie badań związanych z fluorem Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu stoi bardzo wysoko. Kolejne spotkanie odbędzie się w Nagoya w 2026 roku.
Powiem skromnie, że osobą, która zaszczepiła tę tematykę na UAM, byłem ja. Przywiozłem ją wiele lat temu z pobytu na stażu w USA. Od tej pory razem z zespołem Zakładu Syntezy i Struktury Związków Organicznych staramy się kontynuować badania. To, że jesteśmy zauważeni i zauważalni na światowym forum chemii fluoru, jest dla nas niewątpliwym sukcesem.
