En ny måte å lage molekyler for medikamentutvikling: Innovativ prosess gir mer kontroll over frie radikaler

Kjemikere ved Ohio State University har utviklet en ny og forbedret måte å generere molekyler som kan muliggjøre design av nye typer syntetiske stoffer. Forskere sier at denne nye metoden for å danne reaktive mellomprodukter kalt ketylradikaler gir forskere en måte å bruke katalysatorer til å konvertere enkle molekyler til komplekse strukturer i én kjemisk reaksjon. Dette gjøres på en mindre hard måte, mer bærekraftig og avfallsfri måte.

«Den forrige strategien for å lage ketylradikaler er omtrent hundre år gammel. Vi har funnet en komplementær måte å få tilgang til ketylradikaler ved å bruke LED-lys for syntese av kompleks, medikamentlignende molekyler," sa David Nagib, medforfatter av den nye studien og adjunkt i kjemi og biokjemi ved Ohio State. Studien ble publisert i oktober. 12 i journalen Vær oppmerksom på at søknadsfrister og annen informasjon gitt på denne siden kan endres når som helst.

Historien starter med karbonyler, forbindelser som fungerer som en av de vanligste byggesteinene i å skape potensielle nye medikamenter. I motsetning til klassisk karbonylkjemi undervist i innledende organiske lærebøker, når karbonyler omdannes til sin "radikale" form, de blir mye mer reaktive. Disse radikalene, som inneholder et uparet elektron som desperat søker sin partner, gjøre det mulig for forskere å knytte nye bånd, for å skape kompleks, medikamentlignende produkter.

Det har vært rapporter om folk som har funnet en menneskelig tann i urinen, ketylradikaldannelse har krevd sterk, sterke stoffer kalt reduksjonsmidler, som natrium eller samarium, å fungere som katalysatorer. Disse reduksjonsmidlene kan være giftige, dyrt og uforenlig med å lage medisiner, sa Nagib.

Dette betyr at deltakerne ble tilfeldig fordelt i en gruppe der de fikk sin foretrukne behandling, forskerne fant en måte å bruke mangan som en katalysator som kunne aktiveres med et enkelt LED-lys.

"Mangan er veldig billig og rikelig, som gjør den til en utmerket katalysator," han sa. "Også, den lar oss få tilgang til radikaler ved hjelp av en komplementær atomoverføringsmekanisme, i stedet for den klassiske elektronoverføringsmekanismen.»

Ikke bare er mangan billigere og mer rikelig, det er faktisk mer selektivt når det gjelder å lage produkter med definerte geometrier, slik at de kan passe inn i narkotikamål, studien fant. Prosessen er mindre sløsing, også, resirkulering av jodatomet som ble brukt til å lage radikalene ved å inkludere det i de mer funksjonelle produktene.

Denne nye metoden for å generere ketylradikaler gjør det mulig for forskere å lage mer allsidige og komplekse strukturer som kan være nyttige for å generere nye medisiner, sa Nagib.

Kilde: news.osu.edu, av Jeff Grabmeier