Cerium sidelinjen sølv for at gøre lægemiddel precursor

Gem dit sølv! Det er bedre brugt til smykker end som en katalysator for stoffer.

Rice University-forskere har udviklet en meget forenklet metode til fremstilling af fluorketoner, forløbere for lægemiddeldesign og fremstilling, der typisk kræver en sølvkatalysator.

Riskemiker Julian West og kandidatstuderende Yen-Chu Lu og Helen Jordan introducerede en proces til hurtig og skalerbar syntese af fluorketoner, som indtil nu har været udfordrende og dyre at lave.

Deres arbejde med åben adgang pryder forsiden af ​​21. februar-udgaven af ​​tidsskriftet Royal Society of Chemistry ChemComm .

Laboratoriets nye proces erstatter sølv med ceriumbaseret cerisk ammoniumnitrat (CAN), som producerer funktionelle forstadier under milde forhold på omkring 30 minutter.

"Vi kunne lave partier af dette i et badekar, " sagde West.

Cerium har vist et sådant potentiale i andre laboratorier, og det faktum, at det er 800 gange mere rigeligt i jordskorpen end sølv, gjorde det af stor interesse for Rice-holdet.

"Ketoner er en gateway funktionel gruppe i molekyler, som du kan bruge til at lave forskellige ting, som anti-cancer forbindelser, sagde West, som kom til Rice i 2019 med finansiering fra Cancer Prevention and Research Institute of Texas og blev udnævnt til en Forbes 30 Under 30 videnskab "game changer" sidste år.

"De er et godt fodfæste til at blive til en alken eller en aromatisk ring, " sagde han. "Den vigtige del af dette papir er, at vi inkorporerer fluor i disse fragmenter. Fluor er et interessant element og ret rigeligt, men det bruges næsten ikke i biologi.

"Fluor har nogle ekstreme egenskaber:Det er utroligt elektronegativt, så det holder på sine elektroner, " sagde West. "Det gør det svært for enzymer i biologiske processer at håndtere dem i lægemidler som anti-cancer molekyler."

Hydrogenatomer i lægemiddelmolekyler er nemme for leveren at behandle, men at erstatte dem med fluor "er som panserplettering i den position, " sagde han. "Det hjælper stoffer med at holde meget længere i kroppen, så du behøver ikke tage så meget. Det er ønskeligt for kemoterapeutika." Han bemærkede, at atorvastatin (alias Lipitor), en af ​​de mest almindeligt ordinerede lægemidler i USA, indeholder fluor til samme formål.

"Vi ønsker at sætte fluor på bestemte steder i molekylet, hvor vi ved, at det vil gøre en forskel, og denne funktionelle ketongruppe tillader os at gøre det, " sagde West. "Folk har brugt en sølvkatalysator, men processen kræver meget sølv, det tager lang tid ved høj temperatur, og det skal gøres under en nøje kontrolleret nitrogen- eller argonatmosfære.

"Vores proces er billig bøttekemi, og vi tror, ​​at reaktionen er færdig på cirka fem minutter, " sagde han. "Men vi lader det stå til 30, bare for at være sikker."

Processen er meget skalerbar. "Da Yen-Chu tredoblede den oprindelige opskrift, han fik nøjagtig samme resultat, " sagde West. "Det er sjældent i den slags reaktioner."