Et nyt system til at bygge et stof, der er afgørende for lægemiddeludvikling

Et team af Florida State University kemikere har udviklet en hurtigere måde at syntetisere en klasse af forbindelser, der er almindeligt anvendt i udviklingen af ​​nye lægemidler.

Adjunkt i kemi og biokemi Joel M. Smith offentliggjorde sammen med ph.d.-studerende Thiago Grigolo og undergraduate Ariana Subhit en artikel i tidsskriftet Økologiske bogstaver der beskriver processen. Denne nye reaktion bruger let tilgængelige materialer og fusionerer dem med alkynyl byggesten med udsøgt selektivitet til at syntetisere dihydropyridiner og piperidiner, vigtige ringe, der indeholder kulstof, brint og nitrogen.

Forskere over hele verden laver ofte syntetiske versioner af naturligt forekommende organiske forbindelser og gør dem til terapeutiske midler. Almindeligvis, kemikere bruger typisk en piperidinring som startstillads at bygge videre på for at skabe ny medicin. Substituerede versioner af piperidinringe kan være svære at syntetisere, især når substitutionsmønstre og molekylært rum bliver mere og mere krævende at få adgang til.

Smith, Grigolo og Subhit skabte en enklere, hurtigere proces, som kemikere kunne bruge til at producere piperidinringe hurtigere og dermed fremskynde den farmaceutiske udvikling. Ved at bruge deres metode, de var også i stand til asymmetrisk at syntetisere en række piperidin-relaterede produkter, som aldrig tidligere er blevet syntetiseret i et laboratoriemiljø.

"At være i stand til at bygge en række piperidiner er af stor interesse for kemikere, " sagde Smith. "Vi forsøger at skabe en værktøjskasse af kemiske reaktioner, man kunne bruge til at bygge en piperidin."

For selektivt at kontrollere stereokemien i denne nye reaktion, holdet knyttede et aminosyrederivat til et specifikt sted på piperidinen, som gjorde det muligt for dem at kontrollere resultatet af koblingsbegivenheden. Inspireret af, hvordan enzymer bruger aminosyrer til at kontrollere kemiske reaktioner i biologiske omgivelser, udnyttelsen af ​​aminosyrer for at give selektivitet gør processen praktisk og økonomisk. Dette var vigtigt i deres asymmetriske konstruktion af naturproduktet lupinin, en kemisk forbindelse, der kan bruges til at forstyrre nedbrydningen af ​​nogle neurotransmittere.

"Det var vildt effektivt, " sagde Smith.

I fremtiden, holdet håber at bruge denne proces på en række andre forbindelser, der har endnu større værdi.

"Der er mange potentielle applikationer, " sagde Grigolo. "Også, siden vi lagde det derude, alle kan bruge det."

Smith sagde, at holdets ultimative mål er at lave en række processer, der er let tilgængelige for andre forskere, der arbejder på at udvikle lægemidler til enhver form for tilstand. Smith bemærkede, at hans bachelorstuderende var i stand til at udføre disse reaktioner, så enhver industrikemiker ville nemt kunne bruge det i lægemiddeludvikling.

"Vi ønsker, at det skal være praktisk, " sagde han. "Masser af kemi er nyt, men ikke praktisk, fordi folk ikke har adgang til esoteriske entiteter, der er nødvendige for at gøre det. Vi ønsker, at det skal være tilgængeligt."