Der Beitrag von Yasir Raouf in Nature Chemistry beleuchtet Dimethylsulfoxid (DMSO, $(CH_3)_2SO$) – ein scheinbar einfaches Molekül mit bemerkenswerter Vielseitigkeit. Obwohl DMSO nur aus einer Sulfoxid-Gruppe und zwei Methylgruppen besteht, reicht sein Anwendungsspektrum von der organischen Chemie über die Kryobiologie bis hin zur Medizin und Wirkstoffforschung.
Die einzigartigen Eigenschaften von DMSO beruhen auf zwei strukturellen Merkmalen: der stark polarisierten Schwefel-Sauerstoff-Bindung ($S=O$) und den sterisch abschirmenden Methylgruppen. Die hohe Polarität macht DMSO zu einem hervorragenden polaren aprotischen Lösemittel, das sowohl polare als auch unpolare Verbindungen lösen kann – daher der Beiname „universelles Lösemittel". In der organischen Synthese ist es besonders bei $S_N2$-Reaktionen beliebt, da es nucleophile Anionen nur schwach solvatisiert und deren Reaktivität erhöht.
In der Kryobiologie dient DMSO als Kryoprotektivum: Es dringt in Zellmembranen ein und verhindert die Bildung zerstörerischer Eiskristalle beim Einfrieren von Zellen und Geweben. Deshalb ist es Standardbestandteil von Einfriermedien in der Stammzellforschung und Biobankierung. In der Wirkstoffforschung ist DMSO das Lösemittel der Wahl für Substanzbibliotheken in Hochdurchsatz-Screenings, da es eine hohe Löslichkeit bei geringer Eigenreaktivität bietet. Seine Fähigkeit, Haut zu durchdringen, machte es zudem zum Studienobjekt für transdermale Wirkstoffapplikation. Historisch wurde DMSO auch als entzündungshemmendes Mittel diskutiert, wobei die klinische Nutzung lange umstritten blieb.
Der Artikel zeigt eindrucksvoll, wie ein einziges Molekül völlig unterschiedliche wissenschaftliche Disziplinen verbindet und wie bereits molekulare Grundstrukturen über praktische Anwendungen entscheiden können.
Hintergrund: DMSO wurde 1866 vom russischen Chemiker Alexander Sajtsev erstmals synthetisiert und entsteht durch Oxidation von Dimethylsulfid. Mit einem Schmelzpunkt von etwa 18,5 °C ist es bei Raumtemperatur meist flüssig und besitzt eine hohe Dielektrizitätskonstante von rund 47.
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