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I chimici di TSRI inventano lo strumento molecola costruzione versatile per la creazione le droghe nuove e dei prodotti chimici

I chimici al The Scripps Research Institute (TSRI) hanno inventato uno strumento molecola costruzione versatile per la creazione le droghe nuove e degli altri prodotti chimici.

Lo strumento è una piccola molecola conosciuta come un modello. Ha una struttura e le funzioni lunghe e curve come una gru e una demolire-palla, ancorantesi temporaneamente ad una parte di una molecola dell'obiettivo ed oscillanti un atomo di palladio per rompere un legame chimico ad una parte distante della molecola. Permette che i chimici apportino le modifiche relativamente facili ai siti sulle molecole organiche che sono altrimenti difficili o impossibli da accedere a.

L'invenzione porta a chimica un punto più vicino ad uno scopo ambizioso: potendo usare le tecniche di sintesi organica del laboratorio per fare le trasformazioni altamente selettive delle molecole che gli enzimi catalizzano nel vivere cella-ma senza limitazioni degli enzimi.

“Gli enzimi che si sono evoluti sopra milioni di anni sono molto buoni a fare questo tipo della modifica delle molecole organiche complesse e qui dei noi stanno indicando che possiamo raggiungere un simile effetto, con versatilità molto maggior, facendo uso di piccolo modello catalitico,„ hanno detto lo studio Jin-Quan senior Yu autore, Frank e professore di Bertha Hupp nel dipartimento di chimica a TSRI.

Poichè riferiscono oggi nella natura del giornale, Yu ed i suoi colleghi hanno dimostrato il loro nuovo modello catalitico usando modificare-in un modo che era precedentemente impossibile--molecole che sono trovate comunemente in droghe ed in altri composti biologicamente attivi.

Le guide dello strumento risolvono un problema importante in chimica

Il modello è destinato per eliminare un idrogeno semplice (H) atomo dal carbonio (C) spina dorsale di una molecola organica, permettendo al collegamento di un cluster più complesso e più reattivo degli atomi. Questi rimozione e trattamento della sostituzione, conosciuto come l'attivazione di C-H, è un passaggio fondamentale in molecola costruzione e spesso conferisce su una molecola i beni chiave che lo rendono utile come una droga o altro prodotto. In questo caso, lo scopo è di eseguire la corrente alternata - attivazione di H particolarmente nei posti difficili da raggiungere sulle molecole dell'obiettivo.

Le versioni iniziali dei modelli remoti di attivazione di C-H, riferite dal laboratorio di Yu in due documenti precedenti in natura, possono ancorarsi ad un lato di una molecola ed in effetti oscillare un atomo del palladio intorno per colpire e rompere selettivamente la corrente alternata - obbligazione di H sul lato opposto della molecola.

Mentre questi modelli di prima generazione sono stati adottati da molti chimici, presentano alcune limitazioni: Si ancorano ad una molecola dell'obiettivo facendo uso di un'obbligazione (covalente) molto stretta, di modo che un punto extra della reazione è richiesto per eliminarli. Inoltre non possono fissare spesso alle molecole chiamate heterocycles, di cui le spine dorsali contengono un non carbonio quale azoto-ancora più della metà delle molecole moderne della droga rientra in questa categoria.

Il nuovo modello è destinato per lavorare con i heterocycles e si ancora reversibilmente in modo che, come un enzima, tolga naturalmente dopo avere fatto il suo lavoro e passi per catalizzare le nuove attivazioni di C-H. Elimina così un punto della reazione ed è richiesto in soltanto piccola quantità.

Il modello ha due parti principali: una struttura lunga e a forma di U per tenere l'atomo dirottura del palladio e una struttura bassa che egualmente tiene un atomo del metallo: palladio o rame. Le parti del non carbonio di una spina dorsale del heterocycle tendono ad attirare tali metalli e le nuove imprese del modello quella tendenza usando un atomo del metallo come sua ancora.

“Quella tendenza dei metalli ad attaccare ai heterocycles è stata un problema rinomato quando prova ad usare i catalizzatori del metallo, ma in questo caso stiamo girando quella tendenza nel nostro vantaggio,„ Yu ha detto.

Per dimostrare la larghezza e l'utilità di nuovo modello progetti, le varianti usate gruppo di per fissare le molecole organiche differenti alle strutture del heterocycle compreso il phenylpyridine e la chinolina. Questi heterocycles spesso sono trovati in droghe ed altre molecole bioactive ma non sono stati modificabili via l'attivazione di C-H facendo uso dei modelli più in anticipo.

I prodotti di queste nuove reazioni, tutto l'potenzialmente apprezzato commercialmente, versioni novelle incluse di una molecola impianto-derivata, camptothecin, che ha beni antitumorali di promessa.

“Questo approccio fornisce un nuovo modo modificare rapido le strutture delle molecole organiche complesse e così dovrebbe essere largamente utile nel farmaceutico ed altre industrie chimiche,„ Yu ha detto.