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Los químicos de TSRI idean la herramienta versátil del molécula-edificio para crear las nuevas drogas y los productos químicos

Los químicos en el The Scripps Research Institute (TSRI) han ideado una herramienta versátil del molécula-edificio para crear las nuevas drogas y otros productos químicos.

La herramienta es una pequeña molécula conocida como patrón. Tiene una estructura y funciones largas, curvadas como una grúa y una arruinar-bola, anclándose temporalmente a una porción de una molécula del objetivo y fluctuando un átomo del paladio para romper un vínculo químico en una parte distante de la molécula. Permite que los químicos hagan modificaciones relativamente fáciles a los sitios en las moléculas orgánicas que son de otra manera difíciles o imposibles de llegar hasta.

La invención trae a química un paso más cercano a una meta ambiciosa: pudiendo utilizar técnicas de la síntesis orgánica del laboratorio para hacer las transformaciones altamente selectivas de las moléculas que las enzimas catalizan en la vida célula-pero sin las limitaciones de las enzimas.

Las “enzimas que se han desarrollado sobre millones de años son muy buenas en la fabricación de este tipo de la modificación ante moléculas orgánicas complejas, y aquí de nosotros están mostrando que podemos lograr un efecto similar, con flexibilidad mucho mayor, usando un pequeño patrón catalítico,” dijeron el estudio profesor mayor de Jin-Quan Yu autor, de Frank y de Bertha Hupp en el departamento de la química en TSRI.

Pues denuncian hoy en la naturaleza del gorrón, Yu y sus colegas demostraron su nuevo patrón catalítico usando él modificar-en a una manera que era previamente imposible--moléculas que se encuentran común en drogas y otras composiciones biológicamente activas.

Las ayudas de la herramienta resuelven un problema importante en química

El patrón se diseña para quitar un átomo simple del hidrógeno (h) de la espina dorsal del carbono (c) de una molécula orgánica, habilitando la agregación de un atado más complejo y más reactivo de átomos. Este retiro y proceso del repuesto, conocido como activación del C-H, es un paso básico en el molécula-edificio y consulta a menudo a una molécula las propiedades dominantes que hacen útil como la droga u otro producto. En este caso, el objetivo es realizar A.C. - activación de H en especialmente los sitios difíciles de alcanzar en las moléculas del objetivo.

Las versiones iniciales de los patrones alejados de la activación del C-H, denunciadas por el laboratorio de Yu en dos papeles anteriores en naturaleza, pueden anclarse a un lado de una molécula y en efecto fluctuar un átomo del paladio alrededor para pegar y para romper selectivamente A.C. - ligazón de H al otro lado de la molécula.

Mientras que estos patrones de primera generación han sido adoptados por muchos químicos, tienen algunas limitaciones: Se anclan a una molécula del objetivo usando una ligazón (covalente) muy apretada, para requerir un paso extra de la reacción para quitarlos. Por otra parte no pueden sujetar a menudo a las moléculas llamadas los heterocycles, cuyas espinas dorsales contienen un no-carbono tal como nitrógeno-todavía más que la mitad de las moléculas modernas de la droga baja bajo esta categoría.

El nuevo patrón se significa para trabajar con los heterocycles, y ancla reversible de modo que, como una enzima, quite naturalmente después de hacer su trabajo y se mueva conectado para catalizar nuevas activaciones del C-H. Elimina así un paso de la reacción y se requiere en solamente pequeñas cantidades.

El patrón tiene dos porciones principales: una estructura larga, en forma de "U" para esperar el átomo de ligazón-fractura del paladio, y una estructura baja que también espera un átomo del metal: paladio o cobre. Las piezas del no-carbono de una espina dorsal del heterocycle tienden a atraer tales metales, y las nuevas hazañas del patrón esa tendencia usando un átomo del metal como su ancla.

“Esa tendencia de metales de adherir a los heterocycles ha sido un problema notorio al intentar utilizar los catalizadores del metal, pero en este caso estamos girando esa tendencia a nuestra ventaja,” Yu dijo.

Para demostrar la anchura y la utilidad del nuevo patrón diseñe, las variantes usadas las personas de ellas sujetar diversas moléculas orgánicas a las estructuras del heterocycle incluyendo phenylpyridine y la quinoleina. Estos heterocycles se encuentran en drogas y otras moléculas bioactivas pero no han sido a menudo modificables vía la activación del C-H usando patrones anteriores.

Los productos de estas nuevas reacciones, todo el potencialmente valioso comercialmente, versiones nuevas incluidas de una molécula instalación-derivada, camptothecin, que tiene propiedades antitumores prometedoras.

“Esta aproximación ofrece una nueva manera de modificar rápidamente las estructuras de moléculas orgánicas complejas, y así debe ser ampliamente útil en el farmacéutico y otras industrias químicas,” Yu dijo.