Kimyacılar ilaç keşfi için 3 boyutlu moleküler yapılar oluşturmak amacıyla ışıktan yararlanıyor

Profesör Jian He ve işbirlikçileri liderliğindeki Hong Kong Üniversitesi (HKU) Kimya Bölümü’nden araştırmacılar, tıbbi kimyagerlere yeni ilaç adaylarını tasarlamada daha fazla esneklik sağlayabilecek, üç boyutlu moleküler yapı taşları oluşturmak için yeni bir ışıkla çalışan yöntem geliştirdiler. Yaklaşım, istenmeyen polimerizasyonu bastırırken kullanılabilecek başlangıç ​​malzemelerinin aralığını genişleterek mevcut sentetik yöntemlerin temel sınırlamalarının üstesinden geliyor. Bulgular şu adreste yayınlandı: Doğa Kimyası.

Benzen halkaları tıpta en yaygın yapısal yapı taşları arasındadır. Kimyasal olarak stabildirler ve bir ilaç molekülü içindeki diğer fonksiyonel grupların konumlandırılması için yararlı bir çerçeve sağlarlar. Bununla birlikte, bunların düz ve nispeten lipofilik doğası bazen suda çözünürlüğün zayıf olması veya biyolojik hedeflerle daha az olumlu etkileşimler gibi istenmeyen özelliklere katkıda bulunabilir.

Bu nedenle tıbbi kimyagerler, ilaç moleküllerinde benzer yapısal rolü yerine getirirken benzen halkalarının yerini alabilecek üç boyutlu alternatifleri giderek daha fazla araştırıyorlar. Gelecek vaat eden sınıflardan biri bisiklo(2.1.1)heksanlar veya BCH’lerdir. Kompakt, üç boyutlu şekilleri araştırmacılara ilaç moleküllerinin şekline ve özelliklerine ince ayar yapmaları için başka bir yol sunarak çözünürlük, seçicilik ve metabolik stabilite gibi özellikleri potansiyel olarak geliştiriyor.

BCH’lere giden önemli bir yol, bisiklo(1.1.0)bütanların veya BCB’lerin alkenlerle birleştirilmesini içerir. BCB’ler, daha karmaşık üç boyutlu yapılar oluşturmak için yararlı başlangıç ​​malzemeleri olarak hizmet eden, oldukça gergin küçük halkalı moleküllerdir. Ancak yapısal olarak çeşitli BCH’lerin sentezlenmesi hala zor olmuştur. Mevcut yöntemler yalnızca sınırlı sayıdaki başlangıç ​​malzemeleriyle işe yarayabilir ve ayrıca istenmeyen polimerizasyonu tetikleyebilir veya katalizör kararsızlığından zarar görebilir.

BCH’lere bakır yolu

Profesör He’nin ekibi ve işbirlikçileri artık bu reaksiyonu tetiklemek için görünür ışık kullanan yeni bir bakır(I) ışığa duyarlılaştırıcı sınıfı geliştirdiler. Bakır kompleksi, ışığı emdikten sonra enerjiyi başlangıç ​​malzemelerinden birine aktararak BCH yapılarının daha kontrollü bir şekilde oluşmasını sağlar.

Yeni strateji, kullanılabilecek başlangıç ​​malzemelerinin çeşitliliğini genişletiyor ve kimyagerlerin BCH iskelesinde farklı kimyasal grupların nereye konumlandırıldığını kontrol etmesine olanak tanıyor. Ekip ayrıca, elde edilen BCH’lerin gram ölçeğinde sentezini ve çeşitli fonksiyonel gruplarla daha fazla modifikasyonunu göstererek, yöntemin tıbbi kimya ve ilaç geliştirmedeki potansiyel kullanışlılığını vurguladı.

Profesör He, “Ekibimiz tarafından geliştirilen heteroleptik bakır(I) ışığa duyarlılaştırıcılar, BCH’lerin verimli ve seçici sentezine yeni bir yaklaşım sağlıyor.

“Bakır komplekslerinin üçlü enerji seviyelerini modüle ederek, polimerizasyon yan reaksiyonlarını etkili bir şekilde bastırdık ve substrat kapsamını elektron eksikliği olan alkenleri, eninleri, dienleri ve hatta alifatik alkenleri içerecek şekilde genişlettik. Bu, sürdürülebilir kimyasal üretim ve daha çeşitli ilaç adaylarının geliştirilmesi için yeni fırsatlar açıyor.”