Percy Lavon Julian (11 de abril de 1899 - 19 de abril de 1975) fue un químico investigador estadounidense y pionero en la síntesis química de fármacos medicinales a partir de plantas. [1] Julian fue la primera persona en sintetizar el producto natural fisostigmina y un pionero en la síntesis química industrial a gran escala de las hormonas humanas progesterona y testosterona a partir de esteroles vegetales como el estigmasterol y el sitosterol . Su trabajo sentó las bases para la producción de cortisona , otros corticosteroides y hormonas artificiales por parte de la industria de los esteroides que condujeron a las píldoras anticonceptivas . [2] [3] [4]
Julián fundó su propia empresa para sintetizar intermediarios esteroides a partir de ñame silvestre mexicano . Su trabajo ayudó a reducir en gran medida el costo de los intermediarios esteroides para las grandes compañías farmacéuticas multinacionales, lo que ayudó a expandir significativamente el uso de varios medicamentos importantes, incluida la cortisona sintética. [5] [6]
Julian fue uno de los primeros afroamericanos a los que se les permitió obtener un doctorado en química . Fue el primer químico afroamericano incluido en la Academia Nacional de Ciencias y el segundo científico afroamericano, después de David Blackwell , incluido en la organización proveniente de cualquier campo. [5] A lo largo de su carrera, Julian recibió más de 130 patentes.
Percy Lavon Julian nació el 11 de abril de 1899 en Montgomery, Alabama , [7] como el primer hijo de seis hijos de James Sumner Julian y Elizabeth Lena Adams Julian. Ambos padres eran graduados de lo que luego sería la Universidad Estatal de Alabama . Su padre, James, trabajaba como empleado en el Servicio de Ferrocarriles de la Oficina Postal de los Estados Unidos , y su madre Elizabeth era maestra de escuela. [8] [9]
En una época en la que el acceso a una educación más allá del octavo grado era extremadamente raro para los afroamericanos, los padres de Julian orientaron a todos sus hijos hacia la educación superior. Julian asistió a la Universidad DePauw en Greencastle, Indiana . La universidad aceptaba pocos estudiantes afroamericanos. La naturaleza segregada de la ciudad lo sometió a humillaciones sociales. No se le permitió vivir en un dormitorio universitario y primero se quedó en una pensión fuera del campus, que se negó a servirle comidas. Le llevó días encontrar un establecimiento donde pudiera comer. Más tarde encontró trabajo encendiendo el horno, atendiendo mesas y haciendo otros trabajos ocasionales en una casa de fraternidad ; a cambio, se le permitió dormir en el ático y comer en la casa. Julian se graduó de DePauw en 1920 como miembro de Phi Beta Kappa y mejor alumno . [10]
En 1930, su padre había trasladado a la familia a Greencastle para que todos sus hijos pudieran asistir a DePauw. Él seguía trabajando como empleado de correos en el ferrocarril. [11] James era dueño de su propia casa, valuada en $3000 (aproximadamente $55 000 en la actualidad).
Después de graduarse en DePauw, Julian quería obtener su doctorado en química, pero se enteró de que sería difícil para un afroamericano hacerlo. En cambio, obtuvo un puesto como profesor de química en la Universidad Fisk . En 1923 recibió una beca Austin en química, que le permitió asistir a la Universidad de Harvard para obtener su maestría. Sin embargo, preocupado de que los estudiantes blancos se resentirían de ser enseñados por un afroamericano, Harvard le retiró la beca de profesor asistente a Julian , lo que le hizo imposible completar su doctorado allí.
En 1929, mientras era profesor en la Universidad Howard , Julian recibió una beca de la Fundación Rockefeller para continuar su trabajo de posgrado en la Universidad de Viena , donde obtuvo su doctorado en 1931. Estudió con Ernst Späth y fue considerado un estudiante impresionante. Europa le dio libertad de los prejuicios raciales que lo habían sofocado en los Estados Unidos. Participó libremente en reuniones sociales intelectuales, asistió a la ópera y encontró una mayor aceptación entre sus compañeros. [12] [13] Julian fue uno de los primeros afroamericanos en recibir un doctorado en química, después de St. Elmo Brady y Edward MA Chandler. [5] [14]
Después de regresar de Viena , Julian enseñó durante un año en la Universidad Howard. En Howard, en parte debido a su posición como jefe de departamento, Julian se vio envuelto en la política universitaria, lo que desencadenó una cadena de escándalos. A petición del presidente de la universidad, Mordecai Wyatt Johnson , [15] incitó al profesor blanco de química Jacob Shohan (Ph.D., Harvard [16] ), a renunciar. [17] [18] A fines de mayo de 1932, Shohan tomó represalias publicando al periódico afroamericano local las cartas que Julian le había escrito desde Viena. Las cartas describían "una variedad de temas desde vino, hermosas mujeres vienesas, música y bailes, hasta experimentos químicos y planes para el nuevo edificio químico". [17] En las cartas, hablaba con familiaridad, y algo de burla, de miembros de la facultad de la Universidad Howard, llamando a un decano conocido "asno (también conocido como burro )". [17] [19]
Por esa misma época, Julian también se vio envuelto en un conflicto interpersonal con su ayudante de laboratorio, Robert Thompson, a quien había recomendado despedir en marzo de 1932. [20] Thompson demandó a Julian por " alejar el afecto de su esposa", [17] Anna Roselle Thompson, afirmando que los había visto juntos en un encuentro sexual. Julian lo contrademandó por difamación. Cuando Thompson fue despedido, él también le entregó al periódico cartas íntimas y personales que Julian le había escrito desde Viena. Las cartas de Julian revelaban "cómo engañó al presidente [Howard] para que aceptara sus planes para el edificio de química" [19] y "cómo engañó a su buen amigo para que nombrara" a un profesor del agrado de Julian. [19] Durante el verano de 1932, el Baltimore Afro-American publicó todas las cartas de Julian. Finalmente, el escándalo y la presión que lo acompañó obligaron a Julian a dimitir. [5]
El 24 de diciembre de 1935 se casó con Anna Roselle (doctorada en sociología en 1937, Universidad de Pensilvania ). Tuvieron dos hijos: Percy Lavon Julian, Jr. (31 de agosto de 1940 – 24 de febrero de 2008), que se convirtió en un destacado abogado de derechos civiles en Madison, Wisconsin ; [21] y Faith Roselle Julian (nacida en 1944), que todavía reside en su casa de Oak Park y a menudo pronuncia discursos inspiradores sobre su padre y sus contribuciones a la ciencia. [22]
En el punto más bajo de la carrera de Julian, su antiguo mentor, William Martin Blanchard, profesor de química en DePauw, le lanzó un salvavidas muy necesario. Blanchard le ofreció a Julian un puesto para enseñar química orgánica en DePauw en 1932. Luego, Julian ayudó a Josef Pikl, un compañero de estudios en la Universidad de Viena, a venir a los Estados Unidos para trabajar con él en DePauw. En 1935, Julian y Pikl completaron la síntesis total de fisostigmina y confirmaron la fórmula estructural asignada a la misma. Robert Robinson de la Universidad de Oxford en el Reino Unido había sido el primero en publicar una síntesis de fisostigmina, pero Julian se dio cuenta de que el punto de fusión citado del producto final de Robinson era incorrecto, lo que indicaba que no lo había creado. Cuando Julian completó su síntesis, el punto de fusión coincidía con el correcto para la fisostigmina natural del frijol de Calabar . [5]
Julian también extrajo estigmasterol , que tomó su nombre de Physostigma venenosum , el frijol de Calabar de África occidental que esperaba que pudiera servir como materia prima para la síntesis de hormonas esteroides humanas. Aproximadamente en esta época, en 1934, Butenandt y Fernholz, en Alemania, [23] [24] habían demostrado que el estigmasterol, aislado del aceite de soja, podía convertirse en progesterona mediante química orgánica sintética.
En 1936, a Julian se le negó una cátedra en DePauw por razones raciales. DuPont le ofreció un trabajo a Pikl, pero se negó a contratar a Julian, a pesar de sus excelentes calificaciones como químico orgánico, disculpándose porque "no sabían que era negro". [10] Julian luego solicitó un trabajo en el Instituto de Química del Papel en Appleton, Wisconsin . Sin embargo, Appleton era una ciudad del atardecer , que prohibía a los afroamericanos pasar la noche, y declaraba explícitamente que "Ningún negro debería pasar la noche en Appleton". [25]
Mientras tanto, Julian había escrito a la Glidden Company , un proveedor de productos de aceite de soja, para solicitar una muestra de cinco galones del aceite para usar como punto de partida para la síntesis de hormonas sexuales esteroides humanas (en parte porque su esposa estaba experimentando infertilidad ). [ cita requerida ] Después de recibir la solicitud, WJ O'Brien, vicepresidente de Glidden, telefoneó a Julian, ofreciéndole el puesto de director de investigación en la División de Productos de Soja de Glidden en Chicago. Es muy probable que O'Brien le haya ofrecido el trabajo porque hablaba alemán con fluidez y Glidden acababa de comprar una moderna planta de extracción de solventes en contracorriente continua de Alemania para la extracción de aceite vegetal de soja para pinturas y otros usos. [5]
Julian supervisó el montaje de la planta en Glidden cuando llegó en 1936. Luego diseñó y supervisó la construcción de la primera planta del mundo para la producción de proteína de soja aislada de calidad industrial a partir de harina de soja sin aceite. La proteína de soja aislada podría reemplazar a la caseína de la leche, más cara , en aplicaciones industriales como el recubrimiento y encolado de papel, el pegamento para fabricar madera contrachapada de abeto Douglas y en la fabricación de pinturas a base de agua.
Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, Glidden envió una muestra de la proteína de soja aislada de Julian a National Foam System Inc. (hoy una unidad de Kidde Fire Fighting ), que la utilizó para desarrollar Aer-O-Foam, [26] [27] la "sopa de frijoles" contra incendios de la Marina de los EE. UU. Si bien no fue exactamente una creación de Julian, su meticuloso cuidado en la preparación de la proteína de soja hizo posible la espuma contra incendios . Cuando se introdujo un hidrolizado de proteína de soja aislada en una corriente de agua, la mezcla se convirtió en una espuma por medio de una boquilla de aireación. La espuma de proteína de soja se utilizó para sofocar incendios de petróleo y gasolina a bordo de barcos y fue particularmente útil en portaaviones. Ha salvado las vidas de miles de marineros y aviadores. [27] Citando este logro, en 1947 la NAACP otorgó a Julian la Medalla Spingarn , su máximo honor.
La película Food for Fighters de la Oficina de Información de Guerra de los Estados Unidos de 1943 presenta a Julian como el experto en soja cuando describe la inclusión de soja para aumentar la nutrición de las raciones K. [28]
La investigación de Percy en Glidden cambió de dirección en 1940 cuando comenzó a trabajar en la síntesis de progesterona , estrógeno y testosterona a partir de los esteroles vegetales estigmasterol y sitosterol , aislados del aceite de soja mediante una técnica de espuma que él inventó y patentó. [2] [29] En ese momento, los médicos estaban descubriendo muchos usos para las hormonas recién descubiertas. Sin embargo, solo se podían extraer cantidades mínimas de cientos de libras de médula espinal de animales.
En 1940, Julian pudo producir 100 libras (45 kg) de esteroles de soja mezclados diariamente, lo que tenía un valor de $10,000 ($102,000 hoy) [30] como hormonas sexuales. Julian pronto estaba ozonizando 100 libras (45 kg) diarias de dibromuros de esteroles mezclados . El estigmasterol de soja se convirtió fácilmente en cantidades comerciales de la hormona femenina progesterona , y la primera libra de progesterona que produjo, valorada en $63,500 ($647,000 hoy), [30] se envió al comprador Upjohn [31] en un vehículo blindado. [4] Pronto siguió la producción de otras hormonas sexuales. [32]
Su trabajo hizo posible la producción de estas hormonas a una escala industrial mayor, con el potencial de reducir el costo del tratamiento de las deficiencias hormonales. Julian y sus colaboradores obtuvieron patentes para Glidden sobre procesos clave para la preparación de progesterona y testosterona a partir de esteroles vegetales de soja. Las patentes de productos en poder de un antiguo cártel de compañías farmacéuticas europeas habían impedido una reducción significativa en los precios al por mayor y al por menor para el uso clínico de estas hormonas en la década de 1940. Salvó muchas vidas con este descubrimiento. [33] [34] [35]
El 13 de abril de 1949, el reumatólogo Philip Hench de la Clínica Mayo anunció la espectacular eficacia de la cortisona en el tratamiento de la artritis reumatoide . La cortisona fue producida por Merck a un gran coste utilizando una síntesis compleja de 36 pasos desarrollada por el químico Lewis Sarett , comenzando con ácido desoxicólico a partir de ácidos biliares del ganado . El 30 de septiembre de 1949, Julian anunció un proceso mejorado para producir cortisona. [36] [37] [38] [39] Esto eliminó el uso de tetróxido de osmio , que era raro y caro. [36] En 1950, Glidden pudo empezar a producir compuestos estrechamente relacionados que podrían tener actividad parcial de la cortisona. Julian también anunció la síntesis, comenzando con la barata y fácilmente disponible pregnenolona (sintetizada a partir del esterol de aceite de soja estigmasterol ) del esteroide cortexolona (también conocido como Sustancia S de Reichstein , y más a menudo denominado 11-Desoxicortisol [40] ), una molécula que se diferenciaba de la cortisona por un solo átomo de oxígeno faltante; y posiblemente 17α-hidroxiprogesterona y pregnenolona, que esperaba que también pudieran ser efectivas en el tratamiento de la artritis reumatoide , [36] [37] [38] [39] [41] pero desafortunadamente no lo fueron. [39]
El 5 de abril de 1952, el bioquímico Durey Peterson y el microbiólogo Herbert Murray de Upjohn publicaron el primer informe de un proceso de fermentación para la 11α-oxigenación microbiana de esteroides en un solo paso (por mohos comunes del orden Mucorales ). Su proceso de fermentación podría producir 11α-hidroxiprogesterona o 11α-hidrocortisona a partir de progesterona o Compuesto S, respectivamente, que luego podrían convertirse mediante pasos químicos adicionales en cortisona o 11β-hidrocortisona ( cortisol ). [42]
Después de dos años, Glidden abandonó la producción de cortisona para concentrarse en la Sustancia S. Julian desarrolló un proceso de varios pasos para la conversión de pregnenolona , disponible en abundancia a partir de esteroles de aceite de soja, a cortexolona . En 1952, Glidden, que había estado produciendo progesterona y otros esteroides a partir de aceite de soja, cerró su propia producción y comenzó a importarlos de México a través de un acuerdo con Diosynth (una pequeña empresa mexicana fundada en 1947 por Russell Marker después de dejar Syntex ). El costo de producción de cortexolona de Glidden era relativamente alto, por lo que Upjohn decidió usar progesterona, disponible en grandes cantidades a bajo costo en Syntex, para producir cortisona e hidrocortisona. [39]
En 1953, Glidden decidió abandonar el negocio de los esteroides, que había sido relativamente poco rentable a lo largo de los años a pesar del trabajo innovador de Julian. [43] El 1 de diciembre de 1953, Julian dejó Glidden después de 18 años, renunciando a un salario de casi $ 50,000 al año (equivalente a $ 570,000 en 2023) [30] para fundar su propia empresa, Julian Laboratories, Inc., haciéndose cargo del pequeño edificio de bloques de concreto de Suburban Chemical Company en Franklin Park, Illinois . [44] [45] [46]
El 2 de diciembre de 1953, Pfizer adquirió licencias exclusivas de las patentes de Glidden para la síntesis de la Sustancia S. Pfizer había desarrollado un proceso de fermentación para la 11β-oxigenación microbiana de esteroides en un solo paso que podía convertir la Sustancia S directamente en 11β-hidrocortisona (cortisol), y Syntex se encargó de la producción a gran escala de cortexolona a muy bajo coste. [39]
Alrededor de 1950, Julian trasladó a su familia al suburbio de Oak Park en Chicago , convirtiéndose en la primera familia afroamericana en residir allí. [47] Aunque algunos residentes los recibieron con agrado, también hubo oposición. Antes de que se mudaran, el Día de Acción de Gracias de 1950, su casa fue atacada con bombas incendiarias. Más tarde, después de que se mudaran, la casa fue atacada con dinamita el 12 de junio de 1951. Los ataques galvanizaron a la comunidad y se formó un grupo comunitario para apoyar a los Julian. [48] El hijo de Julian contó más tarde que durante estos tiempos, él y su padre a menudo vigilaban la propiedad de la familia sentándose en el porche delantero con una escopeta. [5]
La nueva firma de investigación de Julian, Julian Laboratories, Inc., contrató a muchos de sus mejores químicos, incluidos afroamericanos y mujeres, de Glidden. Obtuvo un contrato para proporcionar a Upjohn progesterona por valor de 2 millones de dólares (equivalente a 20 millones de dólares actuales). [30] Para competir con Syntex , tendría que utilizar el mismo ñame mexicano , obtenido del comercio mexicano de barbasco , como materia prima. Julian utilizó su propio dinero y pidió prestado a amigos para construir una planta procesadora en México, pero no pudo obtener un permiso del gobierno para cosechar los ñames. Abraham Zlotnik, un ex compañero de clase judío de la Universidad de Viena a quien Julian había ayudado a escapar del Holocausto, dirigió una búsqueda para encontrar una nueva fuente de ñame en Guatemala para la empresa.
En julio de 1956, Julian y los ejecutivos de otras dos empresas estadounidenses que intentaban entrar en el mercado mexicano de intermediarios de esteroides comparecieron ante un subcomité del Senado de Estados Unidos. Testificaron que Syntex estaba utilizando una influencia indebida para monopolizar el acceso al ñame mexicano. [35] [49] Las audiencias dieron como resultado que Syntex firmara un decreto de consentimiento con el Departamento de Justicia de Estados Unidos . Si bien no admitió haber restringido el comercio, prometió no hacerlo en el futuro. [35] En cinco años, grandes compañías farmacéuticas multinacionales estadounidenses habían adquirido los seis productores de intermediarios de esteroides en México, cuatro de los cuales habían sido de propiedad mexicana. [35]
Syntex redujo el costo de los intermediarios esteroides más de 250 veces en doce años, de $80 por gramo en 1943 a $0,31 por gramo en 1955. [35] [49] La competencia de Upjohn y General Mills , que juntas habían logrado mejoras muy sustanciales en la producción de progesterona a partir de estigmasterol, obligó a que el precio de la progesterona mexicana bajara a menos de $0,15 por gramo en 1957. El precio continuó cayendo, llegando a un mínimo de $0,08 por gramo en 1968. [35] [39]
En 1958, Upjohn compró 6.900 kg de progesterona a Syntex a 0,135 dólares el gramo, 6.201 kg de progesterona a Searle (que había adquirido Pesa) a 0,143 dólares el gramo, 5.150 kg de progesterona a Julian Laboratories a 0,14 dólares el gramo y 1.925 kg de progesterona a General Mills (que había adquirido Protex) a 0,142 dólares el gramo. [50]
A pesar de la continua caída de los precios al por mayor de los intermediarios de los esteroides, un oligopolio de grandes compañías farmacéuticas multinacionales estadounidenses mantuvo los precios al por mayor de los corticosteroides fijos y sin cambios hasta la década de 1960. La cortisona se fijó en 5,48 dólares por gramo a partir de 1954, la hidrocortisona en 7,99 dólares por gramo a partir de 1954 y la prednisona en 35,80 dólares por gramo a partir de 1956. [35] [50] Merck y Roussel Uclaf se concentraron en mejorar la producción de corticosteroides a partir de ácidos biliares del ganado. En 1960, Roussel produjo casi un tercio de los corticosteroides del mundo a partir de ácidos biliares. [39]
Los químicos de los Laboratorios Julian encontraron una forma de cuadriplicar el rendimiento de un producto con el que apenas lograban alcanzar el punto de equilibrio. Julian redujo el precio por kg del producto de 4.000 a 400 dólares. [5] Vendió la empresa en 1961 por 2,3 millones de dólares (equivalentes a 23 millones de dólares actuales) y se convirtió en uno de los primeros millonarios negros. [30] Las instalaciones de Estados Unidos y México fueron adquiridas por Smith Kline , y la planta química de Julian en Guatemala fue comprada por Upjohn.
En 1964, Julian fundó Julian Associates y Julian Research Institute, que dirigió durante el resto de su vida. [51] Julian también ayudó a fundar el Fondo de Defensa Legal y Educación de Chicago. [52]
Julian murió de cáncer de hígado en Waukegan, Illinois, el 19 de abril de 1975, una semana después de su 76º cumpleaños.
Ruben Santiago-Hudson interpretó a Percy Julian en el documental de la cadena Public Broadcasting Service Nova sobre su vida, llamado "Forgotten Genius". Se presentó en la cadena PBS el 6 de febrero de 2007, patrocinado por la Fundación Camille y Henry Dreyfus con financiación adicional del National Endowment for the Humanities . Aproximadamente sesenta de los familiares, amigos y compañeros de trabajo de Julian fueron entrevistados para el docudrama. [5] [68]
La producción de la película biográfica comenzó en mayo de 2002 en el campus Greencastle de la Universidad DePauw, donde el busto de Julian se exhibe en el atrio del Centro de Ciencias y Matemáticas Percy Lavon Julian. La finalización y transmisión del documental se retrasó mientras Nova encargaba y publicaba un libro complementario sobre la vida de Julian. [69]
Según el historiador de la Universidad de Illinois, James Anderson, en la película: "Su historia es una historia de grandes logros, de esfuerzos heroicos y de superación de enormes obstáculos... una historia sobre quiénes somos y lo que representamos y los desafíos que hemos enfrentado y los desafíos que aún nos aguardan". [68]
Los documentos de la familia Percy Lavon Julian están archivados en la Universidad DePauw . [70]
Percy L. Julian, profesor asociado y director interino del departamento de química de la Universidad Howard, recibió su doctorado en química en la
Universidad de Viena
, logro que fue una combinación de dos años de residencia en el extranjero y la transferencia de créditos de posgrado de
la Universidad de Harvard
.
A nueve miembros del cuerpo docente de la facultad de artes liberales de la Universidad Howard se les ha concedido licencias para realizar estudios de posgrado durante 1929-1930, y a uno por dos años a partir del otoño de 1929. Percy L. Julian estudiará química orgánica y microanálisis en la
Universidad de Viena
y en
la Universidad de Graz
.
Cita: Percy L. Julian, director de investigación de la división de productos de soja de Glidden Co., Chicago, ha anunciado una nueva síntesis de cortisona que elimina la necesidad del costoso tetróxido de osmio y la síntesis de otros tres compuestos relacionados con la cortisona que posiblemente sean útiles en el tratamiento de la artritis. No se ha hecho ninguna declaración sobre los detalles adicionales de la nueva síntesis, pero se ha revelado que no se trata de productos de soja... los tres [otros compuestos] se elaboran a partir de esteroles de soja.
La cortisona se ha sintetizado
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a partir de ácidos biliares que tienen insaturación u oxigenación en el anillo "C" que puede dar lugar a un grupo ceto en C
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. No se ha informado de su síntesis a partir de esteroles de aceite de soja, pero Julian ha anunciado la preparación a partir de estos esteroles de compuestos estrechamente relacionados que pueden tener actividad parcial.
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e
