Aptekarze z UCLA na nowo definiują 100-letnią zasadę chemii: oto wszystko, co musisz wiedzieć

Niedawne odkrycie dokonane przez naukowców z UCLA podważyło stuletnie zasady chemii organicznej, zmieniając podstawową wiedzę i poszerzając możliwości badań farmaceutycznych. Naukowcy pod kierunkiem profesora Neila Garga znaleźli sposób na syntezę i stabilizację struktur molekularnych olefin przeciw Bredtowi (ABO). Struktury te przez długi czas uważano za zbyt niestabilne, aby mogły istnieć. To osiągnięcie obala regułę Bredta – ograniczenie z 1924 r., które od dziesięcioleci wpływa na projektowanie molekularne – umożliwiając chemikom badanie nowych reakcji chemicznych w procesie opracowywania leków.

Reguła Bredta i jej znaczenie historyczne

Ustanowiona przez chemika Juliusa Bredta prawie sto lat temu reguła Bredta głosi, że w niektórych cząsteczkach w pozycji przyczółka nie mogą występować wiązania podwójne, ponieważ taka struktura zakłóciłaby stabilność molekularną. Reguła Bredta obowiązuje od dziesięcioleci, zabraniając chemikom projektowania niektórych typów związków syntetycznych. Biorąc pod uwagę, że wiązania podwójne lub olefiny są szeroko stosowane w środkach farmaceutycznych, ograniczenie to wpłynęło na krajobraz projektowania leków, ograniczając różnorodność możliwych struktur molekularnych.

Jak badaczom z UCLA udało się dokonać niemożliwego

W papierze opublikowany w Science Garg i jego zespół ujawniają metodę tworzenia ABO poprzez traktowanie cząsteczek znanych jako (pseudo)halogenki sililu źródłem fluoru, co wywołuje reakcję eliminacji prowadzącą do tworzenia ABO. Aby poradzić sobie z niestabilnością ABO, zespół wprowadził środek wychwytujący w celu stabilizacji cząsteczek, umożliwiając im wyizolowanie praktycznych produktów reakcji. Takie podejście zapewnia chemikom kontrolowany sposób pracy z ABO, otwierając ścieżki projektowania unikalnych związków o zastosowaniach w świecie rzeczywistym.

Implikacje dla przyszłości odkrywania leków

Według Garga przemysł farmaceutyczny jest bardzo zainteresowany generowaniem struktur 3D, takich jak te, które można obecnie uzyskać za pomocą PA. Może to mieć kluczowe znaczenie dla odkrywania nowych leków. „Przez ponad sto lat chemicy unikali olefin anty-Bredt, uważając, że nie da się z nimi pracować” – powiedział Garg, podkreślając potencjał tych nowo dostępnych związków w zakresie innowacji w lekach. Współpraca współautora i eksperta w dziedzinie chemii obliczeniowej, profesora Kena Houka, pomogła również w wyjaśnieniu potencjału tych związków w zastosowaniach praktycznych.

Odkrycie to zachęca chemików do ponownego przemyślenia zasad molekularnych, ponieważ elastyczne wytyczne, a nie ustalone prawa, mogą katalizować falę innowacji w chemii syntetycznej i rozwoju farmaceutyków.