Nye syntesemetoder forbedrer 3-D kemisk plads til lægemiddelopdagelse

Efter at have hjulpet med at udvikle en ny tilgang til organisk syntese - kulstof-brint funktionalisering - viser forskere ved Emory University nu, hvordan denne tilgang kan anvendes til lægemiddelopdagelse. Naturkatalyse udgivet deres seneste arbejde - en strømlinet proces til at lave et tredimensionelt stillads af stor interesse for medicinalindustrien.

"Vores værktøjer åbner helt nyt kemisk rum for potentielle narkotikamål, " siger Huw Davies, Emory professor i organisk kemi og senior forfatter af papiret.

Davies er den stiftende direktør for National Science Foundation's Center for Selective C-H Functionalization, et konsortium baseret på Emory og omfatter 15 store forskningsuniversiteter fra hele landet samt industrielle partnere.

Traditionelt, organisk kemi har fokuseret på opdelingen mellem reaktive molekylære bindinger og de inerte bindinger mellem carbon-carbon (C-C) og carbon-hydrogen (C-H). De inerte bindinger giver en stærk, stabilt stillads til udførelse af kemisk syntese med de reaktive grupper. C-H funktionalisering vender denne model på hovedet, får CH-bindinger til at blive de reaktive steder.

Målet er effektivt at omdanne enkle, rigelige molekyler til meget mere komplekse, værdiskabende molekyler. Funktionaliserende CH-bindinger åbner nye kemiske veje til syntese af fine kemikalier - veje, der er mere direkte, billigere og generere mindre kemikalieaffald.

Davies-laboratoriet har udgivet en række store artikler om dirhodium-katalysatorer, der selektivt funktionaliserer CH-bindinger på en strømlinet måde.

Det aktuelle papir demonstrerer styrken af ​​en dirhodiumkatalysator til effektivt at syntetisere en bioisoster af en benzenring. En benzenring er et todimensionelt (2-D) molekyle og et almindeligt motiv i lægemiddelkandidater. Bioisosteren har lignende biologiske egenskaber som en benzenring. Det er en anden kemisk enhed, imidlertid, med en 3D-struktur, hvilket åbner op for nyt kemisk territorium for opdagelse af lægemidler.

Tidligere forsøg på at udnytte denne bioisostere til biomedicinsk forskning er blevet hæmmet af strukturens sarte karakter og de begrænsede måder at lave dem på. "Traditionel kemi er for hård og får systemet til at fragmentere, " Davies forklarer. "Vores metode giver os mulighed for nemt at opnå en reaktion på en CH-binding af denne bioisoster på en måde, der ikke ødelægger stilladset. Vi kan lave kemi, som ingen andre kan, og generere nyt, og mere udførlige, derivater, der indeholder denne lovende bioisostere. "

Artiklen tjener som principbevis på, at bioisosterer kan tjene som grundlæggende byggesten til at generere et udvidet udvalg af kemiske enheder. "Det er som at få en ny lego-form i dit sæt, "Siger Davies." Jo flere Lego -former du har, jo flere nye og anderledes strukturer kan du bygge."