Godt forbundet gennem amider

Sammenkobling af molekylære komponenter gennem amidbindinger er en af ​​de vigtigste reaktioner i forskning og den kemiske industri. I journalen Angewandte Chemie , forskere har nu introduceret en ny type reaktion til fremstilling af amidbindinger. Kaldes en ASHA ligation, denne reaktion er hurtig, effektiv, virker under milde vandige forhold, og er bredt anvendelig.

Amidbindinger er bindingen mellem et carbonylcarbon (C=O) og et organisk nitrogenatom. Det er amidbindinger, der binder individuelle aminosyrer sammen til proteiner og binder monomerer til polyamidplast som perlon og nylon. Mange livreddende lægemidler såsom taxol, lipitor og penicillin, samt landbrugskemikalier, biologiske konjugater, naturlige stoffer, og andre produkter indeholder amidbindinger. Ud over den klassiske fremstillingsmetode - reaktionen af ​​en syregruppe (-COOH) med en aminogruppe (-NH(2)) - er der udviklet en række forskellige reaktioner til dannelse af amidbindinger. Imidlertid, mange af dem er ikke bredt anvendelige på grund af manglende kemoselektivitet. De kræver også specialiserede koblingsmidler. Der efterspørges nye typer reaktioner.

Et hold ledet af Rajavel Srinivasan ved Tianjin University (Kina) ledte efter en effektiv, bæredygtig metode, der starter med let tilgængelige materialer og fungerer hurtigt. De valgte en reaktion mellem acylsilaner og hydroxylaminer (en klasse af organiske nitrogenforbindelser med en -N-O- binding). Acylsilaner er en klasse af organiske siliciumforbindelser med en generel strukturformel R(CO)-SiR(3). Deres reaktivitet adskiller sig ofte fuldstændig fra de relaterede ketoners. Selvom deres kemi er velkendt, de har tidligere sjældent været brugt inden for biomedicinsk kemi.

Baseret på deres første bogstaver, reaktionen af ​​acylsilaner med hydroxylaminer kaldes en ASHA-ligering. Drivkraften ser ud til at være intramolekylær migration af en silylgruppe fra et carbonatom til et oxygenatom (Brook-omlejring), hvor der dannes en stærk Si-O-binding.

Forskerne testede med succes ligeringen med en bred palet af forskellige molekylære byggesten, herunder farmaceutiske midler, peptider, naturlige produkter, og andre biologisk aktive forbindelser. Reaktionen er kemoselektiv og virker under milde forhold i et vandigt miljø. Det giver høje udbytter i de fleste tilfælde og er tolerant over for de fleste funktionelle grupper. Nye varianter af ASHA-ligering er under udvikling til peptidsyntese, da den ikke fungerede godt.

Imidlertid bør ASHA-ligeringens enkelhed og effektivitet åbne veje til nye tilgange inden for medicinsk kemi og kemisk biologi, såsom fragmentbaseret lægemiddeludvikling, hvor aktive stoffer successivt opbygges af små fragmenter.