Kimyagerler, aranan borik asit bazlı ilaçlar ve diğer ürünler yapmak için basit bir yöntem geliştiriyorlar

Bu bileşiklerin (boronik asitler ve boronat esterler olarak bilinen yakından ilişkili moleküller) hazırlanmasının zorluğu, farmasötik endüstrisinde kullanımını büyük ölçüde kısıtlamıştır ve bugüne kadar bu kategoride sadece üç FDA onaylı ilaç bulunmaktadır.

Bu hafta Science dergisi olarak yayınlanan yeni metotla kimyagerler, karboksilik asitler olarak bilinen, bol miktarda, ucuz, yapısal olarak çeşitlilik gösteren bileşikler alıp bunları benzer şekilde yapılandırılmış borik asitlere ve ilgili bileşikler haline kolayca dönüştürüyorlar. TSRI'daki Kimya Profesörü Darlene Shiley baş araştırmacı Phil S. Baran, "Karboksilik asitler boronik asitler sentezlemek için ideal bir başlangıç ​​malzemesidir, ancak şu ana kadar birinden diğerine geçmek için herhangi bir yöntem bulunmamaktadır" dedi.

Baron ve ekibinin yeni yöntemi gösterdikleri boronik asitten türeyen moleküller arasında şimdi yeni KOAH ve diğer akciğer rahatsızlıklarının potansiyel tedavisi olarak araştırılmakta olan birkaç yeni bileşik vardı.

Dejarboksilik borifikasyon olarak bilinen yeni yöntemin gelişimi, Baran ve ekibinin laboratuvar kimyasında ve doğada yaygın olarak kullanılan bir reaksiyon üzerinde çalıştıkları bir yıl önce yapılan bir gelişmeyi izliyor: diğer şeylerin yanı sıra amid bağı oluşturma reaksiyonu , Amino asitleri proteinlere dikmeye yardımcı olur. Baran, "Kimyasal sentezde halen en çok kullanılan tepkime olan amide bağı oluşum prensiplerinin molekül oluşturma görevlerinin daha geniş bir kümesini basitleştirmek için kullanılabileceğini fark ettik" dedi.

Bu durumda, basit veya kompleks olmasına bakılmaksızın, hemen hemen her karboksilik asidin tek bir reaksiyon adımı ve ucuz nikel katalizörleri kullanılarak dönüştürülmesini sağlar. Yeni yöntem temel olarak bir karboksilik asit üzerindeki önemli bir karbon atomunun yerine bir bor atomu getiriyor. Baran, "Tek bir bor atomu sunma çabalarının yüzde 95'ini ayırmak yerine, kimyagerler artık borları herhangi bir aşamaya kolayca yerleştirebilir" dedi.

İlaç bileşiklerinin borikatlanmış versiyonları genellikle karboksilik asit muadilleriyle üstün özelliklere sahip olmalıdır. İlk kez yeni yöntem, farmasötik kimyacılar için bu borikatlı yapıları yaratmak ve araştırmak için geniş ölçüde pratik hale getirmektedir. Gösterilmesi için, Baran ve ekibi, Lipitor (atorvastatin) ve vankomisin gibi birçok yaygın ilacın borik asit versiyonlarını yapmak için yeni yöntemi kullandı.

Baran'ın ekip ve biyomedikal araştırmalarda Kaliforniya Enstitüsü'nden kimyacılar (Calibr), keşifin translasyonel kullanımını göstermek için bir işbirliği içinde, nötrofil elastaz olarak bilinen bir insan enzimini inhibe eden borik asit bazlı bileşikler yapmak için yöntemi kullandı. Bağışıklık hücreleri enfeksiyonlar ve akciğer inflamasyonu ile ilgili diğer durumlar sırasında bu enzimi akciğerler içinde serbest bırakırlar. Elastaz, KOAH, kistik fibroz ve buna bağlı solunum yolu rahatsızlıklarında görülen akciğer hasarının ana nedenidir.

Bugüne kadar, diğer yöntemlerle geliştirilen elastaz inhibitörleri, sınırlı etkinlik ve / veya önemli yan etkiler gösterdi ve bugüne kadar hiçbiri FDA onaylı değildi. Bununla birlikte, ekip, ilk laboratuvar bulutu testlerinde, borik asit bazlı bileşiklerinin elastazı, eski elastaz önleyici bileşiklerden daha güçlü bir şekilde engellediğini bulmuşlardır. Calibr'deki tıbbi kimya müdürü olan çalışma ortak yazarı Arnab Chatterjee, "Potansiyelte bir borik asit grubu kullanarak önemli bir artış elde edebileceğimizi bulduk" dedi.

Bu borik asit bazlı bileşikler, hedef moleküllerine çok sıkı şekilde bağlanabilir, ancak sonunda ayrılmalarını sağlayarak potansiyel olarak istenmeyen yan etkilere neden olan hedef dışı etkileşimlerin etkisini azaltır.

Chatterjee, "Bir sonraki adım, bu bileşiklerin hayvan modellerinde ne kadar iyi performans gösterdiğini görmek" dedi. "Genel olarak, bu yeni yöntem, borize edilmiş bileşiklerin bu geniş ölçüde keşfedilmemiş ama umut verici kimyasal alanına pratik bir şekilde girmemize izin veriyor ve böylece eski ilaç geliştirme çabalarına büyük oranda direnen elastase gibi eski hedefleri tekrar gözden geçirmemizi sağlıyor" dedi.

Kaynak:

Scripps Araştırma Enstitüsü