Forskere løfter sløret for en spændende ny måde at producere farmaceutiske ingredienser billigere og sikrere på

Et forskerhold, tilknyttet Sydkoreas Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) har afsløret en ny miljøvenlig og billig metode til at syntetisere indolopyran, en type nitrogenringforbindelse, indeholdt i omkring 60 % af lægemidler, der for nylig er godkendt af FDA.

Udover at søge efter nye biologisk aktive forbindelser til opdagelsen af ​​nye lægemidler, det er endnu vigtigere at udvikle en ny, simpel syntetisk metode til at fremstille dem. En nylig undersøgelse, tilknyttet UNIST har rapporteret om en ny miljøvenlig og billig syntetisk metode til kemiske forbindelser, der har potentiale som lægemidler.

I undersøgelsen, Professor Cheol-Min Park og hans forskerhold i Institut for Biomedicinsk Teknik ved UNIST har rapporteret om en ny syntetisk metode til fremstilling af indolopyran, en type nitrogenringforbindelse, med brug af ren el. Den nye syntetiske metode lover at være mere sikker, mere økonomisk og mere miljøvenlig end traditionelle.

Nitrogenringforbindelser er indeholdt i omkring 60 % af lægemidler, der for nylig er godkendt af U.S. Food and Drug Administration (FDA). Disse forbindelser er fremstillet af en række kulstofatomer, der er bundet sammen for at danne en komplet ring med et nitrogenatom klemt mellem dem. Tilføjelsen af ​​funktionelle grupper til disse forbindelser muliggør syntesen af ​​nye lægemidler. Vanskeligheden ved en sådan syntese afhænger af ringformen og typen af ​​funktionelle grupper. Indolopyran, som har tiltrukket mange forskeres opmærksomhed på grund af dets anticancer og antiinflammatoriske virkninger, har hidtil været ret svært at syntetisere. Der er i øjeblikket ingen bedste metode til at syntetisere dette, da syntesen af ​​indolopyran kræver en base og en metalkatalysator, og det forekommer kun ved høje temperaturer.

Holdet har med succes syntetiseret indolopyran ved at parre indoler med de aktive methylenforbindelser (AMC'er) gennem reaktionen, der sker ved anoden eller katoden på en elektrode. Denne syntesemetode brugte ilt i atmosfæren, som præbase ved stuetemperatur, og iodid som katalysator i stedet for metaller. Udover, gennem brug af konstant spændingstilstand for at opretholde en konstant spænding, det løste problemet med funktionel gruppeskade, forårsaget af høj spænding.

"I modsætning til den konventionelle syntesemetode, som hovedsagelig kun bruger en stang, vi var i stand til at syntetisere den komplekse struktur af indolopyran, ved at bruge både reaktionerne for katoder og anoder, " siger Subin Choi (kombineret MS/Ph.D. i Institut for Naturvidenskab, UNIST), undersøgelsens første forfatter.

Density functional theory (DFT) beregninger blev også udført for at opnå en dybdegående forståelse af reaktionsmekanismen, samt principperne for dannelse af indolopyran. Deres resultater tyder på, at jod og oxygen oxideres eller reduceres ved elektroderne (katode og anode) for at generere jodradikaler og superoxidradikaler. Og dette fører til dannelsen af ​​superoxid som base.

Baseret på opdagelsen, forskerholdet anvendte den samme metode til at syntetisere stilladserne af dihydrofuran. Gennem brugen af ​​enamin som udgangsmateriale, i stedet for indoler, de har med succes syntetiseret dihydrofuranter, hvori oxygenet er inkorporeret i de dannede femkantede kulstofringe.

"Den nye metode lover at være mere sikker, mere økonomisk og mere miljøvenlig end de eksisterende syntesemetoder, " siger professor Park. "Med dette, det vil være muligt at udvikle en proces til fremstilling af bioaktive stoffer i store mængder."