“分子编辑”技术艾滋病药品和其他化合物的制作

斯克里普斯研究的新“分子编辑”技术使化学家将新元素添加到有机分子在位置以前遥不可及。

研究人员描述他们的新方法一篇出现在5月31日,2023年自然。方法使用一个设计师的分子称为配体,帮助钯原子时催化剂达到从一个碳原子环打破一个碳氢键的另一方面,允许一套新的分子加入网站。这molecule-building壮举以前不可能的所谓的“饱和”的碳原子环,共同特征的药物分子。

“以前,为了实现相同的结果,人会承担新创的方法——我们称之为环合reaction-involving组建一个新的环结构的非循环链,使用这种新方法,我们可以直接修改现有环以避免环化的过程,通常可以证明具有挑战性,“研究高级作者说Jin-Quan Yu博士,百时美施贵宝公司赋予的椅子在化学和弗兰克和贝莎·赫普化学系教授斯克里普斯研究。“除了节省步骤,这一前所未有的合成策略可以引入新的化学药物发现的空间结构不同的基质纳入戒指。”

于和他的实验室已经以碳氢键功能化的创新,这是一个强大的方法构建复杂有机分子的新型药物和其他有价值的商业化合物。在这种方法中,化学家使用配体和催化剂断开(H)原子氢碳(C)原子的有机分子在所需的位置。这个分离允许一个新的集群的分子,称为官能团,氢原子被债券。

大多数分子用于建立新的药物包括环的碳原子,也称为碳环。部分得益于于集团,碳氢键功能化的碳原子在许多情况下,这些戒指已经变得相对容易。这种方法通常是不适用的,不过,在这种情况下,现有的锚所需官能团配体和催化剂直接环对面所需的碳氢键功能化的网站。

“我们把这个场景“过河”,它已经极具挑战性,因为钯催化剂必须形成一个紧张的“桥”网站连接现有的官能团和所需的碳环的另一边,”Yu说。

最具有挑战性的情况下,碳环结构是“饱和”,这意味着他们的碳只有单一的碳碳键连接。饱和碳环在药物化学中很常见,但困难目标碳氢键功能化,部分原因是金属催化剂的碳氢键没有亲和力,比较不饱和双键碳碳键的碳环。于实验室取得了碳氢键功能化在不饱和环,但是没有办法在饱和环直到现在。

在这项研究中,玉和他的团队,包括co-first作者必要Kang博士丹尼尔·Strassfeld博士和道盛,博士,博士后研究助理于实验室,都是在几个月的试验和错误发展quinuclidine-pyridone sulfonamide-pyridone配体使cross-ring功能化与饱和碳环。他们表明,该方法可以用于包含从4至8个碳原子环,在各种各样的分子。

被轻松地构建分子研究人员展示了新技术被用于开发未来的药物,包括化合物称为蛋白脱乙酰基酶抑制物,也正在调查潜在的癌症治疗。

“我们预计,这个新工具将大大简化碳分子的合成一个大类用于药物化学、化学空间扩张的发现新的和更好的药物,”Yu说。

参考:康G, Strassfeld哒,盛T,陈CY,金桥。Transannular碳氢键功能化的环烷羧酸。自然。2023:1-7。doi:10.1038 / s41586 - 023 - 06000 - z

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