Karbonu nitrojen atomlarıyla değiştirmenin yeni bir yolu daha iyi ilaçlara yol açabilir

İlaç üreticileri daha önce yarattıkları bileşikleri geliştirmek istediklerinde karbon atomunu nitrojen atomuyla değiştirebilirler. İskelet düzenleme olarak bilinen bu kimyasal takası gerçekleştirmek için kullandıkları tekniklerin etkili olmasına rağmen bazı dezavantajları var. Örneğin, eski yaklaşımlar genellikle sert kimyasallar gerektirir veya yalnızca belirli molekül türleri üzerinde çalışır.

Bu, Chicago Üniversitesi’nden Mark D. Levin liderliğindeki araştırmacıları bunu yapmanın daha yumuşak ve daha çok yönlü bir yolunu aramaya yöneltti. Belirli bir kimyasal adım yanlış gittiğinde başarısız olan eski yöntemlerin aksine, yeni teknikleri, sorunu tam olarak yararlı bir araca dönüştürüyor.

Eski bir sorunu çözmenin akıllıca bir yolu

Ekibin dergide yayınlanan makalesinde ayrıntılarıyla anlatıldığı gibi, yeni süreç üç ana adımdan oluşuyor Bilim.

İlk olarak, ilave bir nitrojen atomu grubu içeren halka şeklindeki moleküllerle başladılar. Daha sonra, oksijen ve tetrametiltiyoüre adı verilen bir reaktifin varlığında üzerlerine mavi bir ışık tuttular ve karbon halkasını açan ve atomlarını yeniden düzenleyen bir dizi reaksiyonu başlattılar. Son olarak, başka bir kimyasal işlemle halka yeniden bir araya getirildi ve eski karbon atomunun yerine yeni nitrojen atomu bırakıldı.

Daha önceki yaklaşımlar bu aşamada bir sorunla karşılaşıyordu. Işık moleküle çarptıktan hemen sonra süreç duracaktı çünkü reaktif bir kimyasal artık yeniden düzenlenemeyecek bir duruma geçmişti. Bu durumu engellemeye çalışmak yerine araştırmacılar, molekülün değişimi farklı bir reaksiyonla tamamlamasına olanak tanıyan reaktifi eklediler.

Çalışmanın yazarları, “Bu aksi halde parazit olan dönüş durumunu önlemek yerine benimseyerek, çok daha çok yönlü uygulanabilirliğe sahip bir reaksiyon elde ediyoruz ve gerçekten karmaşık doğal ürünlerde C’den N’ye değişimin sorgulanmasına olanak sağlıyoruz” yorumunu yaptı.

Umut verici sonuçlar

Yeni tekniklerinin gerçekten işe yaradığını göstermek için ekip, bunu farmasötiklerde yaygın olarak bulunan çeşitli halka şeklindeki molekül aileleri üzerinde denedi. Düzinelerce farklı bileşikte karbondan nitrojene değişimi başarıyla gerçekleştirdiler. Bunlar arasında kalp ritmi ilacı dronedaronun yanı sıra farmakolojik olarak aktif bileşikler olan vinpocetine, yohimbine ve catharanthin de vardı.

İlk laboratuvar testlerinde, vinposetinin nitrojenle değiştirilmiş yeni bir versiyonu gözle görülür gelişmeler gösterdi. Orijinal bileşiğe kıyasla daha fazla çözünür olduğu ve gelişmiş metabolik özellikler gösterdiği kanıtlandı.

Yeni versiyonun ayrıca önemli bir kalp proteini üzerinde daha az etkisi oldu ve potansiyel olarak tehlikeli kalp ritmi sorunları riskini azalttı.

Bu araştırma tekniğin işe yaradığını gösterse de ticari ilaç üretimi için henüz kanıtlanmamıştır. Yine de ekip bunun bir gün faydalı olacağından emin.

“C’den N’ye dönüşüm için araç kitine yapılan bu eklemenin tıbbi kimyada umut verici uygulamalar bulacağını tahmin ediyoruz.”