新的反应方法简化药物发现

药物不断变得更加准确和高效的。例如,新的药物,抑制冠状病毒非常具体的点在病毒复制周期。这些天,发现活性化合物,有这样一个特定的效果在体内通常依赖于测试广泛的化合物库。因此,一个关键的先决条件在未来发展中更有效的药物是基于扩大现有的库活性物质。

瑞士苏黎世联邦理工学院的有机化学实验室的科学家们已经开发了一个简单的和健壮的方法将吲哚集团,这通常发生在自然和药品,到其他重要的结构元素。由此产生的化合物类有一个同样广泛的潜在表现出生物效应和吲哚前体;然而,到目前为止他们还没有被普遍认为在现有的化学库。ETH化学家的方法将有可能轻松地添加一些新的、潜在的活性成分的库,从而简化药物发现。

基本结构的重要物质

吲哚环作为一个基本的核心结构是发生在数以百计的天然物质和药物。一些代表性的例子是我们蛋白质中的色氨酸,睡眠荷尔蒙褪黑激素,神经递质5 -羟色胺——也被称为“快乐激素”——风湿病药物indometacin。

和许多其他活动的核心支架中发现的生物活性化合物,环的吲哚图案由原子。8个碳原子和一个氮原子相连形成一个骷髅被称为一个芳香系统,在这种特定情况下两个融合环组成。环由六个碳原子之一,另一个是五元环组成的氮和四个碳原子。

科学家的比尔•莫兰迪化学系教授和应用生物科学,已经找到一种方法,扩大吲哚的五元环成一个六元环插入额外的氮原子。这样一个特定的扩张环支架表面上看似简单,但事实上,它迄今为止该领域的一个重大挑战。“流程添加一个碳原子环系统已经被开发出来,但类似的技术允许插入一个氮原子的——这通常会带来附加值在生物环境中是极其罕见的,”莫兰迪解释说。

旧的灵感,新的化学技巧

这种新方法是由朱莉娅Reisenbauer发明,博士生在20世纪。她的灵感是发达国家在19世纪的化学反应:Ciamician-Dennstedt重排,其发明者的名字命名的,可用于单个碳原子引入芳环系统。然而,让一个氮原子被插入以类似的方式更具挑战性,所以新方法是必要的:hypervalent碘试剂与异常高数量的电子(一)实现了所需的反应性,并允许一个“裸”氮原子插入环系统。

最终,事实证明,这种策略在超过几个个案工作——事实上,它使几乎所有的吲哚化合物的扩张化学家测试。“我们主要的额外优势的反应是非常健壮的,“Reisenbauer说。“与其他实验室方法,我们的方法是宽容的对几乎任何其他功能基团的吲哚结构。“此外,氮原子可以故意放置在两个不同的位置在新的六元环根据吲哚的结构支架。

和方法的潜在的也许是更大的:最初的实验表明,它可以超越添加单个氮原子吲哚核心主题;这个过程似乎也与其他环系统工作。“氮原子引入不同的芳环系统可能产生许多额外的潜在活性成分,”莫兰迪和Reisenbauer解释。

氮原子是生命的关键元素化学,和芳环系统包含多个氮原子是最重要的药物化学结构图案。除了其他事情之外,他们负责确保我们的DNA可以准确、可靠地复制和存储我们的基因信息。在医学上,这些相互作用和机制通过某些关键原子发挥重要作用,例如,在抗病毒和抗癌药物。

参考:Reisenbauer JC,绿色啊,Franchino,芬克尔斯坦P,莫兰迪b .晚期多元化吲哚通过氮原子插入骨架。科学。2022,377 (6610):1104 - 1109。doi:10.1126 / science.add1383

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。