כימאים לחשוף שיטה חדשה צדדי להכנת מולקולות התרופה כיראלי

HyperNormalisation (2016 + subs) by Adam Curtis - A different experience of reality FULL DOCUMENTARY (יוני 2019).

Anonim

כימאים במכון המחקר Scripps (TSRI) המציאו טכניקה חדשה לבניית מולקולות של תרופות כירליות.

מולקולות כיראליות הן אלה שמורכבותם המבנית מאפשרת להן לקבל תמונת ראי, צורות "שמאלניות" ו"ימניות ". עבור מולקולות סמים, בדרך כלל רק אחת מהצורות הללו עובדת - השנייה עשויה גם להיות בעלת תופעות לוואי לא רצויות - ולכן יש כימאים פרמצבטיים צורך רב בשיטות לבניית מולקולות בצורה כיראלית אחת, ולא בתמהיל אפילו של שניהם.

טכניקת הבנייה המולקולרית החדשה, שנחשפה במאמר שפורסם ב- Science Online First Release ב -2 בפברואר 2017, מהווה ציון דרך משמעותי בכימיה כיראלית. הוא יוצר מבנה כימאים קוראים מרכז α-chiral, ובכך מאפשר סינתזה של מגוון רחב של תרופות כירליות בעלות ערך פוטנציאלי ומוצרים אחרים.

יחד עם זאת, בניגוד לרוב התגובות הקודמות המניעות את הכירליות - היא דורשת רק כימיקלים זולים וזמינים.

"שיטה זו מחקה למעשה את יכולתם של האנזימים בתאים שלנו להפוך מולקולות אורגניות פשוטות למולקולות כירליות", אמר הסופר הבכיר ג'ין-קואן יו, פרופסור פרנק וברטה הופ במחלקה לכימיה ב- TSRI.

בעשור האחרון, יו ומעבדתו המציאו עשרות תגובות חדשות לבניית מולקולות, אשר אומצו באופן נרחב על ידי כימאים באקדמיה ובתעשייה. רובן תגובות תגובה של CH, אשר מסירות אטום מימן (H) - התכונה הפשוטה והנפוצה ביותר של מולקולות אורגניות - מאחד מאטומי הפחמן (C) של עמוד השדרה המולקולרי, ומחליפים אותו באשכול מורכב יותר של אטומים הנקרא קבוצה פונקציונלית.

יותר ויותר, יו ועמיתיו עיצבו את התגובות הללו כדי ליצור את האסימטריה הדרושה לתרופות כירליות.

במאמר שפורסם ב- Science בחודש אוגוסט האחרון, למשל, הם תיארו סדרה של תגובות אסימטריות כיראליות שעובדות על ידי הפעלה סלקטיבית של אחד משני אטומי המימן על קבוצת מתילן (CH2), תכונה של מולקולות אורגניות רבות. כמו רוב הפעלות CH שפותחו על ידי המעבדה יו, תגובה זו מעסיקה אטום פלדיום כדי לשבור את הקשר CH ממוקדת, וכן מיוחד "ליגנד" מולקולה כדי לנווט את אטומי פלדיום בדיוק לאן הוא צריך ללכת.

למערכת החדשה של התגובות יש מטרה מאתגרת אף יותר: אשכול של אטומי פחמן ומימן הידועים כ"איזופרופיל ", תכונה נוספת של מולקולות אורגניות רבות. Ligands פיתח עבור התגובה, נגזרות של aminomethyl oxazoline, ביעילות לבחור פחמן רק בצד אחד של הקבוצה isopropyl ולהחליף אחד אטומי המימן שלה עם קבוצת תפקודית.

צוות של יו הראו כי הם יכולים להשתמש ligands להוסיף אריק, אלקן alkyne קבוצות תפקודית-בניין משותף חוסם בבניית מולקולות התרופה.

חומר המוצא המיועד לתגובות החדשות הוא מולקולה הנושאת איזופרופיל הנקרא isobutyric acid, למרות שהתגובות פועלות היטב במולקולות קשורות. Isobutyric חומצה מיוצר בזול בכמויות גדולות מאוד באמצעות שיטות תעשייתיות סטנדרטיות, והוא יכול גם להיות שנוצר מ ביומסה פסולת כגון קנה סוכר כתוש מה שהופך אותו מרכיב ידידותי לסביבה יותר עבור תגובות כימיות.

חומצה איזובוטירית נמצאת גם בטבע, וחיידקים ואורגניזמים אחרים פיתחו אנזימים שממירים אותה למולקולות כירליות טבעיות. בעשורים האחרונים, כימאים פרמצבטיקה למדו לרתום חלק מתגובות האנזימים הטבעיים האלה - באמצעות חיידקים מהונדסים גנטית - כדי לעזור להם לבנות מולקולות של תרופות כירליות. עם זאת, אלה מונעים תגובות האנזים מוגבלים חומצה isobutyric כמו מולקולה מתחיל מוגבל מאוד במולקולות כירליות הם יכולים להניב. ליגנד חדש / זרז, בעוד בעצם מחקה את הסינתטי של הטבע, הוא הרבה יותר תכליתי.

"עכשיו, כשאנחנו יודעים איך לשבור באופן סלקטיבי את הקשר CH אחד עם זרז פלדיום, אנחנו לא רק את התגובות האנזימים יכולים לעשות", אמר יו.

הוא הוסיף כי חוקרים בריסטול- Myers Squibb, אשר יש הסכם שיתוף פעולה מחקר עם המעבדה Yu, כבר משתמשים התגובות החדשות כדי להפוך את הפוטנציאל החדש מולקולות התרופה.

menu
menu