Sundhedsbehandling gennem kemisk syntese

Introduktion af molekylær kompleksitet gennem den kortest mulige rute – dette er Vittorio Paces daglige forretning. I et interview med uni:view, den farmaceutiske kemiker forklarer, hvad det præcis betyder, hvad hans seneste præstationer er, og hvordan de bidrager til at løse alvorlige sundhedsproblemer.

uni:view:Vittorio Pace, din primære forskningsaktivitet er udviklingen af ​​syntetisk taktik og deres anvendelse i syntetisk medicinsk kemi. Hvad gør du helt præcist?

Vittorio Pace:Min gruppe er aktivt engageret i at introducere nye koncepter inden for kemisk syntese:især, vi ser på at etablere protokoller, der gør det muligt at nå et givet molekylært mål selektivt. Ved at anvende disse procedurer til syntese af lægemiddelanaloger, en hurtig og ligetil adgang kan forudses.

uni:view:Resultaterne af din gruppe blev for nylig offentliggjort i to tidsskrifter, der rangerer blandt de mest velrenommerede tidsskrifter inden for kemiske videnskaber – hvad er dine seneste resultater?

Tempo:I et papir udgivet af Angewandte Chemie , vi beskrev en eksperimentelt simpel procedure, der muliggør dannelsen af ​​en kemisk nyttig, tæt funktionaliseret aldehyd. Metoden bygger på tre kemiske hændelser, som – ved finjustering af reaktionsbetingelserne – kunne moduleres korrekt og dermed ske i blot en enkelt syntetisk operation. Dette er ret bemærkelsesværdigt på grund af den brede (kommercielle) tilgængelighed af udgangsmaterialerne, og det kan sammenlignes meget positivt med tidligere rapporterede metoder.

I et andet papir udgivet af JACS , vi beskriver introduktionen af ​​den første direkte nukleofile fluormethylering af kulstofarter. Fluor – nok det mest fascinerende halogen – er ret svært at indføre i en organisk ramme og kræver komplekse syntetiske strategier for at nå målet. Vores taktik er konceptuelt ekstremt simpel og selektiv og danner derfor grundlag for at igangsætte et helt nyt perspektiv for at bringe fluor ind i molekyler.

uni:view:Hvorfor er du forskning vigtig for feltet?

Tempo:Almindeligvis konstaterede ulemper ved organisk syntese er manglen på selektivitet (dvs. et reagens kan samtidig binde sig til forskellige steder) og kompleksiteten af ​​eksperimentelle procedurer (f.eks. lange protokoller til formelt at realisere en unik – ønsket – transformation). Vores forskningsfilosofi er fokuseret på at introducere molekylær kompleksitet ad den kortest mulige vej. Faktisk, at tillade en kemisk proces at finde sted under fuld kontrol indebærer et fald (eller ideelt set eliminering) af overflødige, unødvendige skridt. Begge disse papirer deler brugen af ​​kamæleoniske reagenser - kaldet carbenoider - som, afhængig af reaktionsbetingelserne, kan ændre deres kemiske egenskaber. Det er som en skræddersyet kemi, hvor operatøren – ab initio – kan bestemme det endelige resultat ved at fastlægge disse eksperimentelle forhold.

uni:view:…og for samfundet?

Tempo:Organisk syntese er af afgørende betydning i moderne kemi og biologi:uden det, der er næsten ingen mulighed for at levere farmakologisk aktive stoffer til samfundet. Som sådan, vi bør alle være opmærksomme på dens centrale rolle i videnskaben. Etablering af nye effektive og højtydende metoder til kemisk syntese ville endelig give yderst pålidelige veje til fremstilling af lægemidler. Derudover at reducere syntetiske ruter til kun de strengt nødvendige trin giver betydelige fordele med hensyn til affaldsproduktion og med hensyn til den nødvendige tid. Mens sidstnævnte let kan retfærdiggøres af det væsentlige fald i eksperimentelle procedurer, førstnævnte bør betragtes i brede vendinger:der er ingen tvivl om, at kemi producerer miljømæssigt ikke-godartede stoffer. Dette gælder især i tilfælde af oprensningssekvenser (f.eks. kromatografi), der involverer oliederivater, som efterfølgende smides ud. I denne sammenhæng, at begrænse antallet af trin og gøre hver enkelt mere effektiv ville sætte os i stand til at mindske kemiens negative indvirkning på miljøet.

uni:view:Hvor "ser" vi resultater af din forskning i hverdagen?

Tempo:Arbejder i farmaceutisk kemi, vores primære mål er at forberede molekyler til at tackle sundhedsproblemer. Vi gennemførte for nylig en alternativ syntese af en meget vigtig HIV-proteaseinhibitor anvendt i behandlingen af ​​AIDS. Analogt, vi arbejder – bl.a. – på udvikling af nye midler mod CNS (epilepsi og angst) og cancerpatologier. Disse forbindelser er blevet designet ved Center of Pharmacy ved Universitetet i Wien af ​​forskergrupperne af Thierry Langer, Gerhard Ecker og Steffen Hering. Mit forskerhold forbereder bibliotekerne af forbindelser, som derefter vil blive brugt i biologiske tests. Vi ser i sidste ende på at overføre vores syntetiske viden og ekspertise for at hjælpe med at løse alvorlige sundhedsproblemer.

uni:view:Hvad er det fascinerende ved din forskning?

Tempo:Hver dag, Jeg lærer noget, jeg ikke vidste før. Det er meget stimulerende arbejde, som er en kontinuerlig kilde til inspiration til at forfølge de næste mål og se kritisk på de opnåede resultater. Utvivlsomt, serendipity-faktoren tilføjer et slør af mystik til undersøgelserne:det er slet ikke sjældent, at vi observerer uventede produkter opstå fra reaktioner, som vi aldrig ville have overvejet i begyndelsen. Det er så min opgave at rationalisere det og forstå dets potentialer og begrænsninger i dybden. For eksempel, sagen dokumenteret i Angewandte Chemie papiret er baseret på en fuldstændig uforudset transformation, hvilket var den unikke nøglebegivenhed, der fandt sted under undersøgelser, der fokuserede på at opnå forskellige forbindelser. Til sidst, det eksperimentelle resultat var endnu mere alsidigt og tiltalende end den proces, vi var interesseret i i begyndelsen.