Метод химии ускоряет путь к полезным молекулам для медицины

В статье 2 сентября в журнале Science группы под руководством Гуошен Лю из Шанхайского института органической химии (SIOC) и Шеннон Шталь из Университета Висконсин-Мэдисон описывают способ превращения углеродно-водородных связей в нитрилы, общие компоненты биоактивных веществ. молекулы, используемые в медицине и сельском хозяйстве.Углеродно-водородные связи являются наиболее частым признаком молекулярных строительных блоков, используемых для производства ценных химикатов. Новый метод поможет разорвать мертвую хватку углерод-водородных связей, присутствующих в химическом сырье, используемом для создания биоактивных молекул.

Замена атомов водорода в таких молекулах на более полезные элементы затруднена без повреждения или разрушения остальной части молекулы. Новый метод, описанный Лю и Шталем, дает химикам, ищущим биоактивные молекулы, новый инструмент в поисках новых лекарств или химикатов для сельского хозяйства.

«Нам нужны более эффективные способы превращения исходного сырья в полезные молекулы», — объясняет Шталь, профессор химии из Университета штата Мэдисон. «Селективная функционализация углеродно-водородных связей — один из святых Граалей современной химии».Хотя сейчас у химиков есть способы получения биологически активных молекул, существующие способы часто трудоемки и приводят к образованию большого количества отходов. Новый метод устраняет многие промежуточные этапы и значительно упростит процесс для медицинских химиков.

Важной особенностью нового метода является то, что он обеспечивает доступ к так называемым хиральным молекулам, которые подходят для ферментов, нацеленных на болезнь. Хиральные молекулы имеют зеркальные копии самих себя, похожие на пару человеческих рук.

Чтобы молекулы лекарства были эффективными, они должны соответствовать — как рука в перчатке — целевой молекулярной нише фермента.«Трехмерная форма и хиральность молекул часто коррелируют с эффективностью или действенностью лекарственного средства», — отмечает Шталь.

Две зеркальные формы молекул лекарств могут иметь совершенно разные эффекты. Печально известный пример — талидомид, впервые назначенный в качестве седативного средства в 1950-х годах. Однако позже обратное изображение молекулы было связано с серьезными врожденными дефектами.

«Важно иметь возможность синтезировать только одно из двух зеркальных отображений молекулы, и разработка новых каталитических методов, позволяющих достичь этой цели, начиная с углеродно-водородных связей, очень желательна», — говорит Лю, профессор химии в SIOC.В своем научном отчете Лю, Шталь и его коллеги Вэнь Чжан, Фей Ван, Динхай Ван и Пинхонг Чен из SIOC и Скотт Макканн из UW-Madison описывают очень эффективную стратегию получения бензиловых нитрилов, которые являются предшественниками широких классов. гормонов, нейротрансмиттеров, психоактивных и противовоспалительных препаратов.


Портал обо всем