Araştırmacıların çalışması, iki karbon atomu arasındaki bağları oluşturmak için paladyum katalizörlerini kullanan çapraz eşleşme reaksiyonlarının gelişimine öncülük eden kimyager Akira Suzuki tarafından Nobel Ödülü’nü kazanan keşif üzerine inşa edilmiştir. Yöntem, tıbbi veya endüstriyel uygulamalarla yeni moleküller oluşturmak için kullanılabilir. Suzuki’nin orijinal keşfi, yeni ilaç adaylarının hızlı bir şekilde inşasını sağlamıştır, ancak büyük ölçüde yeni düz (veya 2D) moleküllerin yapımıyla sınırlıdır.

Araştırma ekibinden Mark Biscoe, “Aynı yapıya ve bileşime sahip olan ancak birbirlerinin ayna görüntüleri olan iki molekül, çok farklı biyolojik tepkiler üretebilir. Bu nedenle, moleküllerin 3D yapısında atomların yönlenmesinin kontrol edilmesi, ilaç keşif sürecinde kritiktir. 1950’lerdeki ve 60’lardaki talidomid trajedisi, talidomidin iki ayna görüntüsünün farklı biyolojik etkileri nedeniyle ortaya çıktı. Bugün, çapraz-eşleme reaksiyonları, ilaç keşfinde yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak moleküler yapıların 3D kontrolünü sağlanamamaktadır. Ekibimiz bu kontrolü sağlamak için yeni bir süreç geliştirdi.”

Metodoloji

Hedeflerini gerçekleştirmek için, GC / CUNY araştırmacıları Utah Üniversitesi araştırmacıları ile işbirliği yaparak kimyasal süreçlerin reaksiyon sonuçlarını tahmin edebilecek istatistiksel modeller geliştirdiler. Daha sonra 3D moleküler yapının öngörülebilir kontrolünü sağlayan koşulları geliştirmek için bu modelleri uyguladılar. Araştırmalarının anahtarı, farklı fosfin katkı maddelerinin paladyumun çapraz-eşleşme reaksiyonlarını nasıl artırdığı üzerindeki etkilerini anlamaktı. Amaç, bir çapraz-bağlanma reaksiyonu sırasında başlangıç ​​molekülünün 3D geometrisini korumak ya da ayna görüntüsünü üretmek için tersine çevirmektir.

Çalışma ekibinden Shibin Zhao, “Farklı fosfin ligandlarının çapraz eşleşme ürünlerinin son geometrisini nasıl etkilediğini anlayarak, bir molekülün geometrisini seçici olarak tutmak veya tersine çevirmek için güvenilir yöntemler geliştirebildik. Bu, artık bir molekülün son geometrisini daha verimli bir şekilde kontrol edebildiğimiz anlamına geliyor.”

Biscoe ve meslektaşlarının çalışması, ilaç keşif sürecinde önemli bir soruna işaret ediyor. Bu yeni yöntemle, bilim insanları artık bileşiklerin 3D yapısını kontrol ederken, yeni bileşiklerin kütüphanelerini hızla oluşturmak için çapraz eşleşme reaksiyonlarını kullanabilecekler. Bu tür yapısal olarak çeşitlendirilmiş bileşiklere kolay erişim, yeni ilaçları keşfetme ve geliştirme çabalarını kolaylaştıracaktır.

Kaynak : chemeurope