Ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, υπό τον Varinder Aggarwal, ανέπτυξε μια καινοτόμο φωτοχημική μέθοδο που παρακάμπτει τον θεμελιώδη κανόνα των πέντε (rule-of-five) στις αντιδράσεις κυκλοποίησης ριζών. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Chemistry και ανοίγει νέους δρόμους για τη σύνθεση πολύπλοκων τρισδιάστατων δομών που είναι απαραίτητες στη φαρμακευτική έρευνα.
Ξεπερνώντας τα όρια των επίπεδων δακτυλίων
Για δεκαετίες, η φαρμακευτική βιομηχανία βασίζεται σε επίπεδους αρωματικούς δακτυλίους. Ωστόσο, η επίπεδη γεωμετρία τους συχνά περιορίζει τη δυνατότητα προσαρμογής σε τρισδιάστατους βιολογικούς στόχους, ενώ παράλληλα συνδέεται με χαμηλή διαλυτότητα στο νερό και ανεπιθύμητες αλληλεπιδράσεις.
Η αντικατάσταση αυτών των επιπέδων δομών με στερεές τρισδιάστατες αρχιτεκτονικές αποτελούσε σημαντική πρόκληση λόγω της φυσικής τάσης των μορίων να κλείνουν με συγκεκριμένο τρόπο κατά την κυκλοποίηση.
Η επίδραση του μπλε φωτός
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν απλές πρώτες ύλες, συγκεκριμένα 1,5-διένια που περιέχουν αζωτούχους ομάδες. Προσθέτοντας έναν φωτοκαταλύτη και εκθέτοντας το μίγμα σε κοινό μπλε φως, κατάφεραν να αλλάξουν την πορεία της αντίδρασης. Ο φωτοκαταλύτης απορρόφησε το φως και μεταβίβασε ενέργεια στο μόριο, ενώ μια ακετυλομάδα συνδεδεμένη στο άζωτο κατευθυντήρισε το κλείσιμο του δακτυλίου προς την επιθυμητή τρισδιάστατη μορφή.
Προοπτικές στη σχεδίαση νέων θεραπειών
Η ομάδα απέδειξε την πρακτική αξία της μεθόδου κατασκευάζοντας ένα στερεό τρισδιάστατο ανάλογο για τμήμα δοκιμαστικού φαρμάκου που αποσκοπεί στη βελτίωση των γνωστικών λειτουργιών. Επιπλέον, οι παραγόμενες δομές αποδείχθηκαν ιδιαίτερα ευέλικτες σε μεταγενέστερες χημικές τροποποιήσεις. Αυτή η προσέγγιση αναμένεται να επιταχύνει την ανακάλυψη πρωτοποριακών φαρμακευτικών μορίων με αυξημένο ποσοστό sp3 υβριδισμένων ατόμων άνθρακα.