Forskere designer en bedre metode til at bygge molekyler, der kunne være lægemidler - i halvdelen af ​​trinene

Farmaceutiske kemikere har et trick, når de designer et lægemiddel og ønsker at gøre det nemmere for kroppen at tage op uden metaboliske bivirkninger:de kan tilføje et kvaternært center - et kulstofatom bundet til fire andre kulstofatomer. Problemet er, sådanne centre er ofte ekstremt svære at syntetisere.

En ny undersøgelse fra University of Chicago kemikere, imidlertid, tilbyder en ny tilgang, der betydeligt kan reducere den tid og indsats, der er nødvendig for at fremstille sådanne molekyler, især for dem, der indeholder flere sådanne centre. Udgivet 25. april i Natur , gennembruddet halverer antallet af trin, der skal til for at lave et molekyle rigt på kvaternære centre.

Kemien går hele tiden frem, men blot at komme med nye molekyler til grønnere produkter eller bedre lægemidler er ikke nok til at flytte disse opdagelser til den virkelige verden – producenter skal også være i stand til at syntetisere dem effektivt. Nogle molekyler har brug for snesevis af runder af at blive kombineret med andre kemikalier og katalysatorer for at nå deres endelige tilstand.

Normalt, når kemikere har identificeret et molekyle, de ønsker at syntetisere, de vil arbejde baglæns fra den endelige struktur for at finde ud af, hvilke trin der kunne bruges til at bygge den. Men det er ikke en enkel eller ligetil proces; der er mange kombinationer af kemikalier og trin, der kan danne et bestemt molekyle. "Det er ligesom et skakspil. Du vil gerne tænke over, hvilke træk der vil bringe dig hurtigst derhen, med de færreste ofre, " sagde studie medforfatter Scott Snyder, professor i kemi og ekspert i at designe nye måder at fremstille vigtige forbindelser på.

Snyder og hans team fokuserede på en gruppe af naturlige kemikalier rig på kvartære centre. Holdet ønskede at teste en skak-træk-strategi, der ville begynde med at bygge et kritisk kvaternært center først - og derefter bruge dets særlige egenskaber til at kunne booste reaktiviteten og gøre andre reaktioner mere effektive til at afslutte opbygningen af ​​resten af ​​molekylet.

Denne idé viste sig at være nøglen, og de var i stand til at lave deres målmolekyle i kun 13 trin:langt færre end et tidligere forsøg, der krævede to dusin.

Fremadrettet, Snyder sagde, han håber, at dette er en model til at tænke over, hvordan man laver molekyler med masser af kvartære centre – såvel som andre molekyler med udfordrende konstruktioner.

"Jeg tror, ​​vi er nået til det punkt inden for kemi, at hvis vi havde tid nok og penge nok, vi kunne lave et hvilket som helst molekyle, vi kunne drømme om. Men det ville ikke betyde, at vi ville klare det uden enormt spild, eller enorme omkostninger, " sagde Snyder. "Et af vores mål er at finde nye strategier til effektivt at fremstille molekyler, særligt samfundsmæssigt vigtigt, komplekse som disse med kvartære centre, i stor skala."