Los medicamentos que contienen uno o más átomos de flúor tienden a ser más estables, más potentes y más fáciles de absorber para el cuerpo. Por esas razones, los desarrolladores de medicamentos desearían poder incorporar flúor o una unidad que contenga flúor conocida como trifluorometiloen nuevos medicamentos experimentales, pero esto ha sido muy difícil de hacer.
Ahora, un equipo de químicos en el MIT y Boston College ha descubierto un nuevo tipo de catalizador que puede incorporar un grupo trifluorometilo dentro de una variedad de moléculas orgánicas. La disponibilidad de estos catalizadores excepcionalmente eficientes y selectivos debería permitir a los investigadores generar rápidamente nuevos potencialesmedicamentos fluorados, incluidos antibióticos y agentes anticancerígenos, para pruebas.
Los nuevos catalizadores usan un agente de soplado de espuma no tóxico que se usa convencionalmente para extender el aislamiento como fuente de átomos de flúor.
"El hecho de que este compuesto fluorado se comporte en esta reacción como su análogo no fluorado es realmente sorprendente", dice Richard Schrock, profesor de química Frederick G. Keyes en el MIT y uno de los autores principales del artículo, que aparece en el23 de enero de Naturaleza .
Amir Hoveyda, Profesor de Química Vanderslice Millennium en Boston College, también es autor principal del artículo. El autor principal del artículo es el estudiante graduado de Boston College Ming Joo Koh. Otros autores incluyen al postdoctorado MIT Jonathan Lam, ex postdoctorado MIT Jakub Hyvl, El estudiante graduado de Boston College, Thach Nguyen, y el investigador principal de Boston College, Sebastian Torker.
Hacer y romper enlaces
Schrock ha pasado gran parte de su carrera desarrollando catalizadores que rompen y hacen dobles enlaces entre átomos de carbono para producir nuevos tipos de dobles enlaces carbono-carbono. En 2005, ganó el Premio Nobel de química por diseñar el primer catalizador que podría realizar estotipo de reacción, conocida como metátesis de olefina.
Esta reacción permite a los químicos unir varios grupos químicos a los átomos de carbono que forman el doble enlace, que es un paso importante en la fabricación de productos farmacéuticos, combustibles y otros productos químicos.
para lo nuevo Naturaleza estudio, el equipo de Schrock / Hoveyda pudo descubrir y demostrar la utilidad de una familia de catalizadores que contienen molibdeno, un metal que se usa con frecuencia en el acero. El molibdeno en los nuevos catalizadores está unido a otros cuatro grupos químicos cinco en su estado inactivoestado de reposo, y el cambio de esos grupos químicos influye en la actividad de los catalizadores.
El examen posterior de estos catalizadores llevó al equipo de MIT / BC a descubrir que podían usarse para realizar una cierta reacción que involucra un doble enlace carbono-carbono en el que un carbono también está unido a un grupo trifluorometilo, un carbono unido a tresátomos de flúor. Cuando el catalizador se agrega a un compuesto que contiene esta estructura química, puede transferir el doble enlace y el grupo trifluorometilo a otra molécula orgánica.
Además, descubrieron que los nuevos complejos son capaces de promover reacciones que generan alquenos moléculas con un doble enlace carbono-carbono que contiene un solo átomo de halógeno con una configuración particular de manera más efectiva que los catalizadores descubiertos previamente por el mismo equipo.
Mediante el uso de estos catalizadores, los investigadores pudieron introducir grupos trifluorometilo en una variedad de moléculas orgánicas, en reacciones que tomaron entre dos y 12 horas. Los catalizadores en los que el molibdeno se unía a un átomo de cloro demostraron ser particularmente efectivos.
"Estos catalizadores son muy reactivos por razones que estamos comenzando a comprender y producen reacciones que nunca antes se habían hecho", dice Schrock.
drogas más potentes
Muchos medicamentos potentes contienen grupos trifluorometilo, por lo que los científicos están muy interesados en agregar estos grupos a los medicamentos existentes para ver si los hacen más potentes o les dan nuevas funciones.
"Hay casos en los que al sustituir un grupo orgánico como un grupo metilo con un grupo trifluorometilo, cambia completamente el modo de acción, por lo que esta reacción permite un fácil acceso a una variedad mucho mayor de posibles candidatos a fármacos", dice Hoveyda ".Muchos de estos compuestos son desconocidos porque la gente no sabía cómo fabricarlos ".
Para demostrar la utilidad potencial de este enfoque, los investigadores demostraron que podían agregar grupos trifluorometilo a varios medicamentos, incluidos antibióticos, un medicamento antipalúdico, un medicamento para la diabetes y un analgésico tópico.
Schrock ahora espera desarrollar nuevos catalizadores que sean más estables y que realicen el mismo tipo de reacción a concentraciones más bajas. En 2010, él y Hoveyda comenzaron una compañía llamada XiMo para desarrollar catalizadores de molibdeno y tungsteno para reacciones de metátesis para hacer compuestos que incluyen plásticos, productos farmacéuticos y fragancias.
La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud y el Fondo John LaMattina.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Anne Trafton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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