生物科學門戶網站
BIO1000.COM

電化學的突破簡化了藥物電子産品中令人垂涎的分子的産生

來自加利福尼亞州拉霍亞的斯克裏普斯研究中心的科學家們采用了一種新的化學方法,大大簡化了一類重要的被稱爲受阻醚的化合物的産生,這種化合物是許多藥物和商業産品的組成部分。受阻醚通常因其特殊性質而令人垂涎,但直到現在還需要費力的方法來合成。

“自然”雜志報道的這種新方法也可能有助于將“電化學”引入現代藥物化學的主流。

电化学包括使电流通过液体溶液中的化合物以产生关键的反应性组分。传统的电化学技術的范围通常非常有限,但Scripps Research的科学家通过证明它可以更快,更高产率地合成当今产品中使用的数十种受阻醚来证明其技術的广泛多样性。

“这些化合物在历史上需要十多个步骤和超过一周的工作才能使用标准方法进行合成,”Scripps Research的Darlene Shiley化学主席,该研究的高级作者Phil Baran博士说。“通过我们的方法,这些化合物可以在几个步骤内完成 - 通常在不到一天的时间内完成 - 因此,知道这种新方法的制药公司已经开始使用它了。”

受阻醚尤其被認爲是藥物中的結構,因爲它們可以被制成有效地抵抗人體內的酶,否則會迅速降解藥物分子。然而,當所需的醚包括龐大的原子側基時,制備醚的標准方法,一種被稱爲“Williamson醚合成”的168年曆史的方法變得難以處理。這些原子會阻礙以太的反應性(因此,術語“受阻”)。

巴蘭和他的團隊近年來開始探索新的電化學方法,希望能夠改進這個古老但有些被忽視的化學領域,創造出有價值的分子,否則這些分子很難或不可能。爲了解決合成受阻醚的問題,他們研究了一種名爲Hofer-Moest反應的少量電化學方法,首次發表于1902年。

该方法可以从廉价的羧酸产生一种重要的活性中间分子,称为碳合成(“碳 - 离子”),用于醚合成。然而,该方法需要高电流和昂贵的设置,包括铂电极。这些和其他因素严重限制了这种反应的效用。在数百次实验过程中,Baran及其团队开发了自己更简单,更通用的技術,该技術使用的电流低,与最简单的电化学设备,廉价的碳电极,改进的溶剂和电解质兼容。

在他們的論文中,巴蘭和他的同事描述了他們能夠使用新方法創造的80多種受阻醚的例子。這些包括:

潛在抗癌藥物的關鍵組成部分,該團隊在短短15個小時內合成,産率爲51%,而標准方法産率爲6天,産率爲3.4%;

一個潛在的糖尿病藥物的關鍵組成部分,該團隊在一個步驟中合成三小時,與前一種方法的2.5天和五步相比;

這是一種潛在的艾滋病毒藥物的關鍵組成部分,該團隊以3小時內一步一步成功合成,與之前的方法相比,需要昂貴的反應材料,需要6個步驟和2天。

液晶显示器中使用的液晶的关键构建块,团队在三小时内一步完成,而前一种方法则在两天内完成四步。LCD技術广泛应用于笔记本电脑,平板电视,数码相机和手表等产品中。

在選擇這些和其他八個真實世界的例子中,該團隊發現新方法的平均産量爲43%,平均步數爲1.5,平均時間爲9.8小時,而平均值爲19%,6.3步和使用以前的方法大約100個小時。

鄭重聲明:本文版權歸原作者所有,轉載文章僅爲傳播更多信息之目的,如作者信息標記有誤,請第一時間聯系我們修改或刪除,多謝。