Yeni Bileşikler Elde Etmek İçin Flor İçeren Gruplara Katalizör İlavesi

Bu gruplar potansiyel ilaçlara eklendiğinde, daha etkin hale getirebiliyor.

Bir ya da daha fazla flor atomu içeren ilaçlar daha kararlı, daha güçlü ve vücut tarafından daha kolay absorbe olma eğilimdedir. Bu sebeplerden dolayı, ilaç geliştiriciler floru veya flor içeren bir birim olan triflorometili yeni deneysel ilaçlara dahil edebilmek istiyor. Fakat bu gerçekten zor bir işlem.

MIT ve Boston Üniversitesi’ndeki kimyagerlerin bulunduğu bir ekip triflorometili çeşitli organik moleküllerin içinde ilaçlara dahil edebilmek için yeni bir katalizör keşfetti. Bu son derece verimli ve seçici katalizör, araştırmacıların testlerde kullanmak üzere (antibiyotikler ve antikanser ilaçları dahil) hızlı bir şekilde, yeni potansiyel flor içeren ilaçlar oluşturmasını sağlıyor.

Bu yeni katalizör, flor atomları kaynağı olarak (gelenksel olarak izolasyonda kullanılan)  toksik olmayan bir köpük-üfleme ajanı kullanıyor.

MIT’de Frederick G. Keyes kimya profesörü ve Nature dergisinin 23 Ocak sayısında çıkan makalenin kıdemli yazarlarından Richard Schrock, “İşin gerçeği bu reaksiyonda florlanmış bileşikler, florlanmamış analogları gibi davranıyor ve bu gerçekten ilginç.”

Boston Üniversitesi’nden Vanderslice Millennium kimya profesörü Amir Hoveyda da makalenin kıdemli yazarlarından. Makaleye öncülük eden yazar Boston Üniversitesi’nden mastır öğrencisi olan Ming Joo Koh. Dahil olan diğer yazarlar ise MIT’den doktora sonrası öğrencisi Jonathan Lam, MIT’den eski doktora sonrası öğrencisi Jakub Hyvl, Boston Üniversitesi mastır öğrencisi Thach Nguyen ve Boston Üniversitesi’nin kıdemli akademisyenlerinden Sebastian Torker.

Bağları oluşturmak ve kırmak

Schrock kariyerinin büyük bir kısmını yeni bir tür karbon-karbon ikili bağı oluşturmak için, karbon atomları arasında ikili bağ oluşturabilen ve bu bağları kırabilen katalizörler geliştirerek geçirdi. 2005 yılında olefin metatezi olarak bilinen bu reaksiyonu gerçekleştirebilen ilk katalizörü tasarlayarak kimya alanında Nobel Ödülü’nü kazandı.

Bu reaksiyon kimyagerlerin ikili bağ oluşturan karbon atomlarına çeşitli kimyasalar grupların bağlanmasına izin verir, bu da imalat, ilaçlar, yakıtlar ve diğer kimyasallar için önemli bir adım.

Nature dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmaya göre, Schrock/Hoveyda ekibi genellikle çelikte kullanılan bir metal olan molibdeni içeren katalizör ailesinin yararlılığını keşfedip, kanıtlamayı başardı. Yeni katalizörlerdeki molibden dört başka gruba bağlı (beş bağ ile durağan halde aktivitesini kaybediyor) ve bu kimyasal grupların değişmesi katalizör aktivitesini etkiliyor.

Katalizörün daha sonraki incelemeleri MIT/BÜ ekibini  karbonun da triflorometil grubuna bağlı olduğu, karbon karbon ikili bağını içeren belli reaksiyonları gerçekleştirmek için kullanabileceklerini keşfetmeye götürdü.—bir karbon atomu 3 flor atomuna bağlı. Katalizör bu kimyasal yapıyı içeren bir bileşiğe eklendiğinde, ikili bağı ve triflorometil grubunu başka bir organik moleküle transfer edebiliyor.

Ayrıca ekip, bu yeni komplekslerin, belli bir konfigürasyonda tek bir halojen içeren alkenlerin(karbon-karbon ikili bağlı moleküller) üretim reaskiyonlarını desteklemek konusunda daha önce tasarladıkları katalizörlerden daha etkin olduğunu keşfetti.

Araştırmacılar bu katalizörleri kullanarak, 2-12 saat arasında süren bir reaksiyon ile triflorometil grubunu çeşitli organik moleküllere dahil etmeyi başardı. Molibdenin bir klor atomuna bağlı olduğu katalizörlerin daha etkin olduğu anlaşıldı.

Schrock bununla ilgili, “Bu katalizörler anlamaya başladığımız bazı sebeplerden dolayı olduça reaktif ve daha önce hiç yapılmamış reaksiyonları veriyorlar.” diyor.

Daha Etkili İlaçlar

Birçok etkili ilaç triflorometil grubu içermektedir. Bu yüzden bilim insanları hali hazırda bulunan ilaçlara bu grubu ekleyip, ilaçları daha mı kuvvetli yapacak ya da yeni fonksiyonlar mı kazandıracak diye görmek konusunda olduça ilgili.

Hoveyda, “Metil gibi bir organik grubun triflorometil ile sübstitüasyonu, etkiyi tamamen değiştiriyor.  Böylece bu reaksiyon çok daha çeşitli potansiyel ilaç adaylarına kolay erişime izin veriyor.” diyor ve sözlerine şu şekilde devam ediyor, “Bu bileşiklerin birçoğu bilinmeyen bileşikler çünkü insanlar bunları nasıl yapacaklarını bilmiyordu.”

Araştırmacılar bu yaklaşımın potansiyel faydasını kanıtlamak için, triflorometil grubunu antibiyotikler, bir antimalaryal ilacı, bir diyabet ilacı ve güncel bir ağrıkesici dahil olmak üzere birkaç ilaca ekleyebileceğini gösterdi.

Şimdi ise Schrock daha düşük konsantrasyonlarda aynı şekilde reaksiyon veren ve daha kararlı bir katalizör geliştirebilmeyi umuyor. Hoveyda ve Schrock 2010 yılında plastik, güzel koku ve ilaç alanlarında bileşikler yapabilmek adına, metatez reaksiyonları için molibden ve tungsten katalizör geliştiren XiMo isimli şirketi kurdu.

Bu araştırmanın ödeneği Ulusal Sağlık Enstitüleri ve John LaMattina fonu tarafından sağlanıyor.

Kaynak : sciencedaily.com