2021年6月28日
Scripps Research的化学家通过开发一种方法来制定一种非常有用且以前非常具有挑战性的有机分子修饰类型,从而解决了其领域的长期问题。突破减轻了修改各种现有分子以改善诸如改善药物的效力和持续时间的过程。
灵活的新方法用分子氧的定向C-H羟基化,”直到现在,只有天然酶才能做的事情。本周在一篇论文中描述了它亚博老虎机网登录。
“我们希望这种方法被广泛采用,以建立潜在的新药分子,修改甚至重新利用现有药物,”Scripps Research的Bristol Myers Squibb化学主席Bristol Myers Squibb主席说,首席研究员Jin-Quan Yu博士说。Yu也是弗兰克(Frank)和伯莎·休普(Bertha Hupp)化学教授。
大多数药物和其他无数化学产品是基于碳原子的骨架环的小有机分子。有时,主链环包括非碳原子,例如氮代替碳,在这种情况下,它称为杂环。
在过去的一个世纪中,化学家在寻找使用分步化学反应来组装此类分子的方法方面取得了巨大进展 - 他们称之为有机合成的过程。但是,使用合成方法,一些广泛的组装步骤仍然困难或不可能。
其中之一是替换氢原子,该氢原子默认用氧气和氢原子配对称为羟基。化学家希望能够使用普通的O在碳环上的任何地方进行此类替换2作为氧原子的来源。但是,从O借入一个氧原子2非常具有挑战性,尤其是在修饰杂环化合物时。尽管动物细胞中高度专业化和专用的酶(称为细胞色素P450酶)已经发展为催化这种反应,但到目前为止,没有化学家使用更灵活的有机合成工具来管理这一壮举。
Yu和他的团队(包括联合第一作者Zhen Li和Zhen Wang)使用了不寻常的反应“催化剂”找到了一种方法。该催化剂包括珍贵金属钯的原子,该原子被广泛用于有机合成中,其能够破坏将氢原子与有机分子的碳骨架绑定的键。
但是催化剂中的关键成分是一个称为吡啶酮的小有机分子,它充当一种手柄 - A“配体”- 钯。这种配体从本质上可以通过改变其自身的身份 - 吡啶酮和一个称为吡啶的密切相关的分子之间的形状转移,来回移动,以比以往任何时候都更加灵活,从而使钯驱动的氢和羟基的附着的去除和羟基的附件更加灵活。化学家称这对反应分子对“互变异者。”
Yu和他的同事通过使用新方法来修改各种现有药物,包括降低血压的端子端the,痛风药物概率和抗炎性氯氟芬酰基酸,证明了新方法的便利性和价值。
“借助这种催化剂及其互变体配体,我们可以解决许多传统的局限性,即在构建新分子或修改现有分子时可以在哪里进行羟基化,”你说。
研究,“互变异配体可以用分子氧的定向C-H羟基化”由Zhen Li,Zhen Wang,Nikita Chekshin,Shaoqun Qian,Jennifer Qiao,Peter Cheng,Kap-Sun Yeung,William Ewing和Jin-Quan Yu合着。
国家卫生研究院(R01GM102265)提供了对这项研究的支持。
来源:https://www.scripps.edu/