Kemikere finder nye måder at skabe byggestenene i mange lægemidler på

Organiske kemikere ved Ohio State University har fundet ud af, hvordan man syntetiserer det mest almindelige molekylearrangement i medicin, en videnskabelig opdagelse, der kan ændre den måde, hvorpå en række lægemidler - inklusive en, der oftest bruges til at behandle kræft i æggestokkene - fremstilles.

Deres opdagelse, offentliggjort i dag i tidsskriftet Chem , giver lægemiddelproducenter en afgørende byggesten til at skabe medicin, der indtil nu, er lavet med komplekse processer, der resulterer i meget spild.

Denne nye opdagelse kan gøre det muligt for lægemiddelproducenter at skabe denne byggeklods i blot ét trin, sagde David Nagib, undersøgelsens seniorforfatter og adjunkt i afdelingen for kemi og biokemi i Ohio State.

Et lægemiddels molekyler skal interagere på den helt rigtige måde med molekylerne inde i menneskekroppen for at være effektive. Det er ligesom når to mennesker mødes:Hver person skal bruge deres højre hånd til at give hinanden hånd. Hvis en person forsøger at bruge venstre hånd, det virker bare ikke.

"En anden måde at se det på er, at stoffer fungerer som en lås og en nøgle, og du skal sætte en venstrehåndsnøgle i en venstrehåndslås, " sagde Nagib.

Det mest almindelige arrangement af molekyler, der bruges i lægemidler, så de kan interagere effektivt med menneskelige molekyler, kaldes en chiral piperidin.

I øjeblikket, lægemiddelproducenter syntetiserer dette molekylearrangement ved hjælp af en kredsløbsproces, der involverer at skabe en blanding og i det væsentlige smide halvdelen af ​​den blanding ud.

"Tidligere der var ingen tilgængelig metode, der blot byttede en enkelt carbon-hydrogen-binding med en carbon-carbon-binding som denne, " sagde Zuxiao Zhang, undersøgelsens hovedforfatter og en postdoc-forsker i Nagibs laboratorium. "Og det, vi fandt ud af, er, gennem frie radikaler, vi kan få det til at ske."

Hjertet i deres opdagelse ligger i de kemiske bindinger, der udgør et molekyle. Forskerne overvejede en række lægemidler og så på den måde, deres molekyler er skabt på. En, anti-cancer lægemidlet niraparib - en pille, der bruges til at behandle kræft i æggestokkene - bruger en chiral piperidin. Men for at producere det, lægemidlets producenter skal skabe en række symmetriske blandinger, strip derefter dele væk, indtil de når det asymmetriske molekyle, der er nødvendigt for at gøre stoffet effektivt.

At skabe den chirale sekssidede ring syntetisk var et problem, der havde besværliggjort kemikere i årtier. Det var så svært, faktisk, at da Zhang først henvendte sig til Nagib om at tackle det, Nagib var usikker på, om det var det rigtige problem at løse.

"Succesen med denne kemi var udelukkende takket være Zuxiaos mod og ambition om at tackle et så hårdt problem, " sagde Nagib.

Det er en grundlæggende ændring, som Nagib håber kan gøre en række lægemidler nemmere at fremstille.

"Det er en anderledes måde at gøre tingene på, " sagde han. "Det er som at flyve et fly over Atlanten. Er det en genvej, i stedet for at have en båd? Ja, det er en mere effektiv måde at gå på, men det er også en fundamentalt anderledes måde. Hvis du flyver over Atlanten, nu kan du gøre andre ting - du kan flyve andre steder. Det er det her."