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Una nueva forma de crear moléculas para el desarrollo de fármacos


Los químicos de la Universidad Estatal de Ohio han desarrollado una nueva y mejorada forma de generar moléculas que pueden permitir el diseño de nuevos tipos de drogas sintéticas.


Jeff Grabmeier, The Ohio State University

Los investigadores dicen que este nuevo método para formar intermedios reactivos llamados radicales cetílicos ofrece a los científicos una forma de usar catalizadores para convertir moléculas simples en estructuras complejas en una reacción química. Esto se hace de una manera menos dura, más sostenible y sin desperdicios.

«La estrategia anterior para crear radicales cetílicos tiene aproximadamente un siglo de antigüedad. Hemos encontrado una forma complementaria de acceder a los radicales cetílicos utilizando luces LED para la síntesis de moléculas complejas similares a las drogas», dijo David Nagib, coautor de la nueva estudio y profesor asistente de química y bioquímica en el estado de Ohio. El estudio fue publicado el 12 de octubre en la revista Science .

La historia comienza con los carbonilos, compuestos que funcionan como uno de los bloques de construcción más comunes en la creación de nuevos fármacos potenciales. A diferencia de la química de carbonilo clásica que se enseña en los libros de texto orgánicos introductorios, cuando los carbonilos se convierten a su forma «radical», se vuelven mucho más reactivos. Estos radicales, que contienen un electrón no pareado que busca desesperadamente a su pareja, permiten a los investigadores formar nuevos enlaces, a fin de crear productos complejos similares a los medicamentos.

Hasta ahora, la formación de radicales cetílicos ha requerido sustancias fuertes y ásperas llamadas reductores, como el sodio o el samario, para actuar como catalizadores. Estos reductores pueden ser tóxicos, caros e incompatibles con la creación de medicamentos, dijo Nagib.

En este estudio, los investigadores encontraron una manera de usar el manganeso como un catalizador que podría activarse con una simple luz LED.

«El manganeso es muy barato y abundante, lo que lo convierte en un excelente catalizador», dijo. «Además, nos permite acceder a los radicales mediante un mecanismo de transferencia de átomos complementario, en lugar del mecanismo clásico de transferencia de electrones».

El estudio encontró que el manganeso no solo es más barato y más abundante, sino que en realidad es más selectivo en la creación de productos con geometrías definidas, por lo que pueden encajar en los objetivos farmacológicos. El proceso también es menos inútil, al reciclar el átomo de yodo usado para hacer los radicales al incluirlo en los productos más funcionales.

Este nuevo método para generar radicales cetílicos permite a los investigadores crear estructuras más versátiles y complejas que podrían ser útiles para generar nuevos medicamentos, dijo Nagib.

Los coautores del estudio, todos del laboratorio de Nagib en Ohio State, son Lu Wang, Jeremy Lear, Sean Rafferty y Stacy Fosu. Wang, una científica líder en este proyecto, recientemente completó su beca postdoctoral y ahora trabaja para Merck, una importante compañía farmacéutica.

Esta investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencia y los Institutos Nacionales de Salud.

Más información: Lu Wang et al. Reactividad del radical cetilo mediante catálisis por transferencia atómica, Science (2018). DOI: 10.1126 / science.aau1777 

Referencia del diario: Ciencia  

Proporcionado por: La Universidad Estatal de Ohio

Información de: phys.org

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