Brechen Kohlenstoff-Wasserstoff (CH) Anleihen an bestehenden Moleküle zu verändern, um neue zu schaffen ist ein zunehmend wichtiger Weg für die Entwicklung von Arzneimitteln . Von besonderem Interesse ist spiegelbildlich oder " einhändig " Verbindungen , aber CH brechen Verfahren zur Herstellung reiner Chargen dieser Moleküle haben nur eine begrenzte Anzahl von Ausgangsmaterialien gearbeitet .
Jetzt hat ein Team von The Scripps Research Institute ( TSRI ) hat eine neue Technik, die CH-Aktivierung der Tür zu schaffen, eine breitere Palette von reinen Molekülen eines Selbstherrlichkeit oder " Chiralität " , indem vorherige Ausgangsmaterial Grenzen öffnet etabliert.
" Dies eröffnet einen neuen Weg , um chiral reine Moleküle für die Wirkstoffforschung zu schaffen ", sagte Jin - Quan Yu, der Frank und Bertha Hupp Professor für Chemie an TSRI ist . "Das Potenzial kann sehr groß sein . "
In der neuen Studie , die in der am 24. Oktober veröffentlicht wurde , 2014 Ausgabe der Zeitschrift Science , arbeiteten die Forscher mit chiralen Aminen , einer Klasse von chemischen Verbindungen, die einige der stärksten und erfolgreichsten Arzneimittel, einschließlich der include Antidepressivum Zoloft und Codein . Jedoch sollten die gleichen Verfahren auch auf andere Stoffklassen anwenden .
Die alle beteiligten Reaktionen treten bei Raumtemperatur mit billigen , leicht verfügbaren Bestandteilen - alle attraktiven Features , wenn vorausschauend auf die Möglichkeit der Herstellung von neuen Arzneimitteln auf Basis der Technik .
Die neuen Forschungszentren an der Synthese chiraler Moleküle, die Spiegelbilder voneinander, Enantiomere genannt , die häufig unterschiedliche biologische Aktivitäten aufweisen, sind .
Ein Beispiel hierfür ist Thalidomid . Thalidomid , die schwangeren Frauen als Beruhigungsmittel und Anti- Übelkeit Drogen in den 1950er Jahren in Europa gegeben wurde, stellte sich heraus, schwächenden Geburtsfehler , wie fehlende Gliedmaßen zu produzieren. Aber in der Tat ist nur ein Enantiomer des Moleküls für diese Wirkungen verantwortlich sind . Enantiomere sind in der Regel mit der gleichen Geschwindigkeit erzeugt , so dass Mischungen , die schwer voneinander zu trennen sein.
In den letzten Jahren hat Yu Gruppe stark verbesserte Methoden zum Brechen von CH -Bindungen , die auch als CH Aktivierung bekannt veröffentlicht . Die resultierende Entfernung eines Wasserstoffatomseine ideale reaktive Stelle zum Hinzufügen von neuen funktionellen Stücke an ein Molekül . Jedoch war Yu nicht mit der Fähigkeit dieser Methoden chiral reine Moleküle erzeugen zufrieden.
In CH -Aktivierungen , viel neuere Arbeiten zu schaffen chiral reine Chargen von Molekülen auf einem Prozess namens verlassen " Desymmetrisierung . " Jedoch eine Beschränkung dieses Verfahrens ist, dass das Ausgangsmaterial benötigt , um zwei symmetrische CH -Bindungen an zwei identische Arylgruppen oder Alkylgruppen befestigt, als prochirale CH Bindungen aufweisen.
Das neue Verfahren verwendet das Metall Palladium, in Kombination mit einer Aminosäure, als Katalysator in der Lage ist zu brechen CH -Bindungen. Der Trick besteht darin, die Fähigkeit der Aminosäureliganden mit dem Palladium-Katalysator gebunden ist , auf die spiegelbildliche Enantiomer des Ausgangsmaterials zu wählen , um zu reagieren. Sobald das Palladium bricht die CH-Bindungen der gewünschten chiralen Molekülen , um eine neue offene Stelle zu schaffen, wird Jod zu binden , um die entfernt Wasserstoff zu ersetzen .
"Das Jod ist die Magie , kann es mit nichts zu ersetzen , wie medizinischen Chemikern wollen ", sagt Yu, " Das ist die Schönheit . "
Bei der Entwicklung des Verfahrens , Yu und sein Team haben die Lehren aus früheren Arbeiten und untersucht eine Vielzahl von Katalysatoren , bis sie eine Benzoyl- geschützten L-Leucin als Ligand , der die Palladium-Katalysator führt , um vorzugsweise mit nur einem der beiden spiegelbildlichen reagieren identifiziert Enantiomere im Ausgangsamingemisch. Dies ergibt eine Mischung , in der fast alle ein Enantiomer iodiert , während die andere unverändert bleibt, und iodierte Moleküle leicht von den anderen getrennt . Diese Art von Vorzugs Produktion eines Enantiomers gegenüber einer anderen als kinetische Auflösung bekannt.
Das Team hat bereits eine Vielzahl von chiralen Aminen mit der neuen Technik, um sein Potenzial unter Beweis zu stellen , und die Forscher planen die Veränderungen auf ihre Technik zu anderen Verbindungsklassen gelten .
Schwerpunkt der Gruppe ist es zu den grundlegenden Chemie, aber Yu sagt, dass es relativ einfach sein für andere Chemiker weiter wie neue Moleküle zu ändern und unzählige mehr , um für pharmazeutische Potenzial zu testen.
" Jemand könnte diese weiter zu entwickeln und erstaunliche Dinge tun ", sagte Yu .