化学家们首次发现了一种独特的方法,可以控制和修改一种广泛应用于药物中的化合物,其中包括一种用于治疗乳腺癌的药物。这项由布里斯托大学(University of Bristol)领导并发表在《自然》(Nature)期刊上的研究,还揭示了一种与化学反应相关的新机制,该机制可以通过简单地在化学反应中添加一种常见试剂,将化合物的形状从“右旋”转变为“左旋”。
研究的主要作者、布里斯托大学合成化学教授瓦林德尔·阿加瓦尔(Varinder Aggarwal)表示:“这些发现改变了我们对这类有机分子基本化学性质的理解。这一科学突破带来了令人兴奋的可能性,因为它使我们能够制造他莫昔芬的替代品,这种替代品可能具有更高的效力,并且减少不良副作用。”
虽然大多数烯烃易于制备,但一种具有四个不同部分的特定类型——即四取代烯烃——则更具挑战性。然而,它们被广泛用于抗癌药物和天然产物(如精油)的制造。
因此,研究团队的目标是找到一种更高效的方法来制造四取代烯烃,包括他莫昔芬,以便能够轻松对其进行操作并改造成不同的形式。
新方法提供了一种高度通用的解决方案,可以从简单的构建模块组装复杂的四取代烯烃。
阿加瓦尔解释说:“我们最初的计划使用有机硼酸酯作为关键成分,但这导致了不稳定的中间体,因此未能奏效。随后,我们尝试了一种不太常见的含硼分子,即硼烷,这时巧妙的分子体操变得可能。这个新的硼系统使得我们可以从非常简单的构建模块中,以受控的方式在烯烃上安装不同的基团,就像乐高积木一样。这令人兴奋,因为它为寻找更好的药物分子提供了钥匙——例如他莫昔芬的替代品——具备更多理想的特性,同时减少了不良特性,比如副作用。”
科学家们得到了科罗拉多州立大学(Colorado State University)计算化学家的帮助,以精确绘制反应中发生的情况。这最终揭示了他们发现的全部意义。
共同作者、科罗拉多州立大学化学教授罗伯特·帕顿(Robert Paton)表示:“反应机制表明,只需通过改变反应条件(添加一种试剂),烯烃的几何结构就可以从‘左旋’切换到‘右旋’。这是令人惊讶的,也是前所未见的。”
除了像他莫昔芬这样的药物分子外,研究人员还利用γ-双环烯(γ-bisabolene)等天然产物进行了实验。γ-双环烯是一种存在于精油中的芳香化合物,展示了他们的突破在广泛领域的应用潜力。
阿加瓦尔补充道:“现在我们已经找到了一种有效且灵活的方法,这使我们能够替换其他分子,因此无论是在药物发现还是材料科学领域,其潜力都非常广阔。”
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