Kimyacılar tıpta potansiyeli olan doğal bileşiklerin sentezi için yöntem geliştiriyor

Prag Charles Üniversitesi Fen Fakültesi Organik Kimya Bölümü’nden bilim adamlarından oluşan bir ekip, karmaşık moleküllerin hazırlanmasını kolaylaştıran yeni bir yöntem bildirdi. Çalışma dergide yayımlandı Organik Harfler. Bu tür moleküller, antikanser ve antiinflamatuar etkileriyle bilinen doğal bileşiklerle ilgilidir. Yeni yaklaşım, bilim adamlarının bu bileşiklerin farklı varyantlarını hazırlamasına ve biyolojik etkilerini incelemesine yardımcı olabilir.

Bu doğal bileşikler, birbirine bağlı üç halkadan oluşan karmaşık bir üç boyutlu yapıya sahiptir ve bu da bunların laboratuvarda hazırlanmasını oldukça zorlaştırmaktadır. Bir örnek, Galiella rufa mantarından izole edilen bir bileşik olan galiellalaktondur. Galiellalakton ilginç bir biyolojik aktivite gösteriyor; yanlış düzenlendiğinde kontrolsüz hücre büyümesine katkıda bulunabilen sinyal proteini STAT3’ü etkiliyor.

Bu nedenle bu doğal ürünün kemoterapiye dirençli prostat kanseri tedavisinde potansiyel kullanımı araştırılmaktadır. Benzer bir yapısal motif, dikollettin A ve rehmaglutin B dahil diğer doğal olarak oluşan bileşiklerde de bulunabilir.

Bu molekülleri hazırlamak için kullanılan önceki yöntemlerin birçok dezavantajı vardı. Bazı önemli reaksiyonlar istenen ürünün yalnızca küçük miktarlarını üretti veya farklı üç boyutlu yapılara sahip moleküllerin karışımlarıyla sonuçlandı. Eliška Matoušová liderliğindeki bir ekip, bu sorunları önemli ölçüde azaltan üç adımlı zarif bir süreci tasarladı ve başarıyla test etti.

Yenilikçi reaksiyon dizisi ve moleküler yapının hassas kontrolü

Yeni yöntem, karmaşık molekülün kademeli ve hassas bir şekilde oluşturulmasını mümkün kılan ardışık üç kimyasal reaksiyonu birleştiriyor. Bu, bilim adamlarına, potansiyel biyolojik etkileri açısından da önemli olan nihai üç boyutlu yapısı üzerinde daha iyi kontrol sağlıyor.

• Yüksek verimlilik: Bazı önemli adımlarda istenen ürünün %98’e kadarı elde edildi.
• Hassas üç boyutlu yapı: Reaksiyonlar oldukça seçicidir ve esas olarak molekülün istenen üç boyutlu formunu üretir.
• Yenilenebilir kaynakların kullanımı: Yöntem, biyokütleden türetilen bir başlangıç ​​malzemesi olan levoglukozenon kullanılarak da uygulanabilir.
• Daha basit süreç: Bazı ara ürünlerin ayrı ayrı izole edilmesine ve saflaştırılmasına gerek yoktur. Bu, gereken kimyasal miktarını azaltırken genel süreci daha hızlı ve daha verimli hale getirir.

Yapısal doğrulama ve biyolojik testler

Bilim insanları, X-ışını kristalografisini kullanarak, hazırladıkları seçilmiş moleküllerin üç boyutlu yapısını kesin olarak doğruladılar.

Araştırmacılar daha sonra Çek Bilimler Akademisi Organik Kimya ve Biyokimya Enstitüsü (Helena Mertlíková-Kaiserová) ile işbirliği içinde hazırlanan bileşikleri dört tür insan kanser hücresi ve sağlıklı insan cilt hücreleri üzerinde test etti. Her ne kadar bileşikler ilk testlerde kanser hücreleri üzerinde doğrudan toksik etki göstermese de, yeni yöntem bunların yapılarını daha da değiştirmeyi kolaylaştırıyor. Bilim adamları bu nedenle bu moleküllerin ek varyantlarını hazırlayabilir ve bunların potansiyel biyolojik etkilerini araştırabilirler.