Przełomowa technika tworzenia stabilnych struktur cząsteczek 3D rewolucjonizuje rozwój leków.
WarsawNaukowcy z Uniwersytetu w Münster opracowali innowacyjny sposób tworzenia trójwymiarowych struktur molekularnych. Wykorzystują do tego cząsteczki w formie klatek, które zawierają różne atomy, co czyni je bardziej stabilnymi niż tradycyjne płaskie cząsteczki. Dzięki tej metodzie można zrewolucjonizować rozwój leków, czyniąc je bardziej trwałymi i skutecznymi. Proces polega na wykorzystaniu światła do aktywacji specjalnego katalizatora, który wspomaga łączenie azotu, tlenu i węgla, tworząc związek zwany bicyklobutanem.
Ten rozwój ma kluczowe znaczenie, ponieważ rozwiązuje liczne istotne problemy w branży farmaceutycznej.
Stabilność: Trójwymiarowe cząsteczki o strukturze klatki są bardziej odporne na warunki fizjologiczne w porównaniu do płaskich pierścieni aromatycznych. Wszechstronność: Te struktury umożliwiają łatwe modyfikacje, co sprzyja tworzeniu różnorodnych kandydatów na leki. Efektywność: Nowa metoda może usprawnić procedury syntezy w odkrywaniu leków.
Związki aromatyczne często znajdują zastosowanie w medycynie, lecz w organizmie mogą stać się niestabilne, co obniża ich skuteczność. Naukowcy dążą do przekształcenia płaskich struktur aromatycznych w bardziej stabilne formy trójwymiarowe, aby uczynić leki bardziej niezawodnymi. Dodanie azotu i tlenu, które odgrywają kluczową rolę w rozwoju leków, również może zwiększyć efektywność tych struktur, ponieważ te pierwiastki są istotne w działaniu wielu leków.
Nowe spojrzenie na stabilność związków aromatycznych w medycynie
Ta metoda wykorzystuje energię świetlną do wywoływania reakcji chemicznych w nowoczesny sposób. Dzięki zastosowaniu reakcji fotochemicznych można precyzyjnie dodawać określone rodzaje atomów, co pozwala na tworzenie skomplikowanych cząsteczek. Technika ta demonstruje rosnące znaczenie katalizy fotoredoks, gdzie światło pełni rolę chemicznego reagenta, w syntezie nowoczesnej chemii. Otwiera to nowe możliwości tworzenia struktur molekularnych, które wcześniej były trudne do wykonania.
Potencjalne zastosowania tych nowych cząsteczek wykraczają poza medycynę. Ich wytrzymałość i elastyczność czynią je przydatnymi w naukach materiałowych. Naukowcy mogą używać tych cząsteczek do tworzenia nowych rodzajów plastików lub mikroskopijnych materiałów o wyjątkowych właściwościach. Ten postęp otwiera nowe możliwości wykorzystania struktur 3D w różnych dziedzinach nauki.
Naukowcy z Uniwersytetu w Münster opracowują innowacyjne metody w projektowaniu molekularnym, które mogą wspomóc chemię syntetyczną, rozwój leków oraz nauki o materiałach. Włączając heteroatomy do trójwymiarowych struktur molekularnych, chemicy zyskują cenne narzędzia do tworzenia zaawansowanych materiałów i leków.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1038/s41929-024-01239-9i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Chetan C. Chintawar, Ranjini Laskar, Debanjan Rana, Felix Schäfer, Nele Van Wyngaerden, Subhabrata Dutta, Constantin G. Daniliuc, Frank Glorius. Photoredox-catalysed amidyl radical insertion to bicyclo[1.1.0]butanes. Nature Catalysis, 2024; DOI: 10.1038/s41929-024-01239-9
Udostępnij ten artykuł