切換一個原子可使藥物Mo大發網分子更好

用於治療人類疾病的絕大多數藥物具有有機性質,這意味著活性成分是由碳和氫原子組成的分子(或幾種分子的組合)。這個特質是無線共享的娛樂城比較所有的生物,例如蛋白質,糖,脂肪和DNA也都基於這種碳氫化合物骨架,它們的區別僅在於排列方式以及它們被相對少量的其他可能元素(主要是氧,氮,硫和磷)所取代。 “我們的身體無非是數十億個碳素構成的大型裝配體,或其他 必發網娛樂城“有機分子”,“努諾·毛利德(Nuno Maulide)說,他最近被奧地利評為“ 2018年度科學家”,也是維線上麻將賺錢也納大學教授。由於這種相似性,有機藥物非常適合與人體相互作用,例如與受體結合從而觸發或抑制期望或不期望的功能。

尋找最適合鎖的鑰匙

通常通過鎖和鑰匙的類比來概念化靶向與受體結構的特定相互作用的藥物分子的設計。 “受體(例如酶)具有獨特的結構(鎖),因此需要與之相互作用的獨特結構(鍵)。由於需要精確配合,因此藥物化合物的結構完整性是關鍵(雙關語意) !)以確保其有益的生物活性。”維也納醫科大學教授,該研究的合著者Harald Sitte解釋說。

試圖逃避清理

但是,就像營養物質被人體代謝一樣,進入人體的藥物(由相同的基本成分,碳,氫等組成)也被代謝和消除我們食物成分的相同酶降解。 “這種類型的清潔機器對我們的身體至關重要,它可以保護自己;不希望的分子和可能產生負面影響的分子必須迅速清除。不幸的是,這種清潔機器通常是不加區分的,並且一旦它們被代謝,它們也會被代謝。進入身體”,Maulide小組的PostDoc Christopher Teskey解釋說,該研究的共電競運彩下注同第一作者。這可以改變藥物的結構,因此也消除了它們的有益特性。 “這種降解的大部分發生在碳和氫原子(CH鍵)的交界處,可以被破壞或改變以形成新的化合物,這些化合物很容易通過排泄從體內清除。CH鍵本質上是較弱的鍵,這意味著氧化很容易發生”,Maulide組的前PostDoc和該研究的另一位第一作者Pauline Adler解釋說。莫里德開玩笑說:“最終,這是一場逃避清理的競賽!有益的藥物越能越過這種被代謝酶追逐的老鼠,就越能在體內感受到其有益效果。”

一個聰明的解決方案:與F交換H可以是2合1

因此,很明顯,如果可以消除或緩解藥物分子的結構弱點,則可以大大提高其代謝穩定性。化學家幾年前發現必發網在這個方向上,用更強的C-F鍵替代特別弱的C-H鍵可能是非常有益的方法。儘管氫和氟在某些方面明顯不同,但是它們的大小是可比的,因此通常可以假定用F代替H對鍵(藥物)的結構影響很小。 “更重要的是,由於這些不同的電子特性,策略性放置的氟原子可以潛在地與其目標(鎖定)建立額外的相互作用,從而增強所需的活性”,Maulide解釋說。 “此外,將氟引入藥物分子可以改變其性質,使其更容易被人體吸收(提高生物利用度),從而再次增加了可發現並與其受體相互作用的藥物的數量。 rea娛樂城註冊送lly可能是2合1的情況!”,Maulide研究組的前博士學位學生,該研究的合著者Daniel Kaiser假設(圖1)。

用F代替H的挑戰:如果只能使用牙膏

儘管氟的引入可以對藥物產生如此廣泛的有益作用,但將氟放置在有機分子上通常並非易事。最常見的氟化方法涉及高反應性,腐蝕性和有時有毒的試劑。這些試劑基於帶正電的氟原子(F +),它比它們的普通和廉價的帶負電(F-)氟化物對應物昂貴得多且難於處理(例如,氟陰離子本身通常是已知的一種成分的牙膏)。

一個簡單的解決方案和第一個演示

維也納大學有機化學研究所的Nuno Maulide教授的研究小組現已發現一種簡便且選擇性的方法,可使用廣泛使用的氟陰離子(F-)將氟原子引入有機分子。 “大多數化學家都希望通過使用可與F +試劑反應的負極化有機分子引入氟。金合發娛樂城d相反:改變有機分子的極性,以便我們可以使用與牙膏中相同的氟化物!” Maulide說道。重要的是,這種方法使用廉價的起始原料,六合彩坐車操作簡單,可在短時間內提供高產量的產品。時間。

在已發表的工作中,很容易合成幾種常見生物活性劑的氟化類似物,最突出的是氟西酞普蘭。 Sitte解釋說:“母體分子西酞普蘭是一種用於治療臨床抑鬱症的重磅抗抑鬱藥。它與5-羥色胺轉運蛋白(SERT)相互作用,並提高了5-羥色胺的突觸濃度,從而減輕了抑鬱症狀。”與Harald Sitte教授(維也納醫學聯合會)的研究小組合作,Maulide教授及其團隊確定了西酞普蘭的活性在插入氟原子後得以保留。值得注意的是,儘管保留了活性(儘管結構發生了變化),但由於氟化作用,其他藥理學因素(如代謝穩定性和生物利用度)有望得到改善。因此,研究小組認為,氟西酞普蘭可以替代非氟化類似物。

化學打開大門

“擁有在如此簡單的條件下與F交換H的方法只是一個開始。我們現在可以想像在一系列其他藥物中進行這種交換,並研究所得新類似物的性質。由於H與F的交換是這也是一種與材料行業相關的技術,您可以理解為什麼我們對這項工作感到興奮”,Maulide解釋說。 “這是化學力量的一個很好的例子:因為我們能夠以原子精度在分子水平上操縱物質的結構,所以我們可以打開那些原本就無法想像的門”,Maulide說道。

本文已由維也納大學提供的材料重新發表。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。

參考:Pauline Adler, 等。 用親核氟進行羰基的α-氟化。 自然化學 (2019)DOI:https://doi.org/10.1038/s41557-019-0215-z