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武装药物猎人 化学家设计药物发现的新反应

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-09-18浏览次数:1703

如果药物化学家是发现新药的药物猎手,安德鲁麦克纳利和罗伯特佩顿等科学家就是灵巧的创造者,他们使用最尖锐的工具武装毒品猎手。

这位科罗拉多州立大学的有机化学家为毒品猎手创造了一个强大的新工具 - 一种简单,优雅的化学反应,打开了一个未在生物相关化学中充分探索的机翼。他们的贡献,详见11月16日的“科学期刊”,可能是发现新药的一种手段。

合成化学家助理教授McNally和计算化学设计专家Paton副教授联手创建了一种新的碳 - 碳键反应,这对于小分子药物的制造和发现至关重要。该反应使用磷而不是常用的过渡金属将称为吡啶的分子环缝合在一起。在吡啶环的偶联中缺乏可接近的化学反应是药物发现领域的缺点。

在McNally实验室中产生的新反应类似于众所周知的钯催化交叉偶联反应,该反应使用过渡金属钯作为接触点来制造碳 - 碳键。钯催化反应是2010年诺贝尔化学奖的主题,并已在制药实验室中作为偶联苯环的主要化学品使用了30多年。苯偶联是许多药物活性化合物的潜在反应,目前数千种药物 - 止痛药,抗疟药,避孕药 - 首先在实验室中合成。

然而,钯催化反应,晚期CSU化学家John Stille是20世纪70年代和80年代的主要创新者,并且对吡啶环的偶联效果不佳。偶联的吡啶环是潜在有价值的药效团,或已知与生物系统相互作用的化学部分 - 药物如何与身体相互作用的基础。因此,McNally的创造使得制造传统上难以制造的化合物变得容易,并且这些化合物是已知的生物学靶标。它们提供了发现新旧药物的潜力 - 一种以前无法实现的新工具包。

“我们实验室的主要目标之一始终是制药环境中的任何人进入实验室并尝试我们的化学反应,”McNally说。 “如果人们可以选择并开始使用它来发现药物指导,那将是一个令人难以置信的胜利。我们多年来一直使用过渡金属化学,但是很难在那里获得新方法。我们试图将其作为可能很简单。“

McNally说,与Paton的实验室合作是发现新反应的必要条件,因为不可能通过实验单独生成他们的结果模型。 Paton专注于量子化学,并使用它来合理设计新的化学结构以执行特定的任务。通过这些方法,Paton和他的团队验证了磷的使用,并采用协调机制来挑战吡啶偶联。

“这是我们所知道的第一项研究,它让我们完全了解这些联系是如何形成的,”麦克纳利说。 “人们认为这些磷介导的反应有点深奥,没有实际意义。我们开发的模型也使我们能够开发出对我们实验室正在进行的制药行业有价值的其他反应。”

巴顿说,他希望药物化学家将使用这种新的化学方法开发磷催化的吡啶偶联化合物库,为新的药物治疗打开大门。

“我们希望为人们提供一种可靠的方式,每天使用它们来制造重要的分子,”McNally说。