Una novedosa estrategia para generar compuestos quirales útiles
Ligandos de nuevo diseño para una reacción catalítica para sintetizar drogas y compuestos útiles
Actualmente, varios compuestos terapéuticos en el mercado, tales como proteínas, enzimas y aminoácidos, son "compuestos quirales", es decir, moléculas con dos estructuras que son imágenes "espejo" una de la otra pero que no pueden ser superpuestas. Aunque las dos variantes de la molécula, también llamadas "enantiómeros", son estructuralmente iguales, la forma en que están orientadas (su "quiralidad") las hace funcionalmente diferentes entre sí. Los medicamentos pueden ser un solo enantiómero o mezclas racémicas (compuestas por ambos enantiómeros), a menudo designados como (S) o (R), respectivamente. Suelen tener actividades biológicas distintas: por ejemplo, un enantiómero de un fármaco puede ser mucho más eficaz que su homólogo (como la talidomida, una mezcla racémica que causó diversos defectos de nacimiento en los niños). Así pues, la síntesis de los compuestos quirales de manera eficaz es fundamental en el campo del diseño de medicamentos.
Las cromanonas tetrasustituidas son útiles para el diseño de drogas, pero hasta ahora ha faltado una estrategia eficaz para su generación.
Gwangju Institute of Science and Technology
En un nuevo estudio publicado en Chemical Science, un grupo de científicos, dirigido por el Prof. Sukwon Hong del Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju y el Prof. Brian M. Stoltz del Instituto de Tecnología de California, diseñó un novedoso método catalítico que puede generar compuestos quirales útiles. El Prof. Hong explica: "Las moléculas quirales han desempeñado un papel clave en la química moderna, especialmente en la química medicinal. Su desarrollo puede proporcionar una forma sintética eficaz para diseñar productos farmacéuticos".
Para empezar, los científicos se centraron en el diseño de novedosos "ligandos" quirales, que son moléculas que actúan como catalizadores al unirse a los metales y que pueden, en este caso, facilitar la generación de productos quirales llamados cromanonas. En estudios anteriores ya se habían comunicado diferentes tipos de reacciones que pueden producir cromanonas, pero se habían centrado en las cromanonas trisustituidas (con tres grupos funcionales o átomos sustitutivos en la molécula). En este estudio, los científicos diseñaron unos ligandos quirales llamados "ligandos de piridina-dihidroisoquinolina (PyDHIQ)". Utilizaron estos ligandos en una reacción catalítica llamada "adición asimétrica de conjugado", en la que estos ligandos actúan como catalizador uniéndose al metal paladio, generando cromanonas tetrasustituidas (aquellas con cuatro grupos funcionales). Esta reacción, en la que se utilizaron los nuevos ligandos, no sólo generó compuestos quirales útiles con numerosas bioactividades en un solo paso, sino que los productos también tuvieron un buen rendimiento y una alta enantioselectividad, lo que hizo que el proceso fuera eficiente y rentable.
A continuación, los científicos probaron estos ligandos en reacciones con varias fuentes diferentes, lo que dio lugar a la generación eficiente de cromanonas tetrasustituidas. Este fue el primer método para la síntesis de productos de cromanona altamente enantioselectivos que contenían estereocentros sustituidos por tetras. El profesor Hong dice: "El diseño de Ligand es el concepto más importante de esta investigación. Hemos introducido una nueva 'fracción' llamada fracción de dihidroisoquinolina en la estructura del ligando, que ayudó a crear un ambiente estérico óptimo para generar cromanonas tetrasustituidas".
El desarrollo de nuevos medicamentos y compuestos útiles es un aspecto importante de los avances en el campo de la medicina. Este estudio ofrece una novedosa estrategia de un solo paso para desarrollar compuestos bioactivos, que tienen un sinfín de aplicaciones en el desarrollo de fármacos. El profesor Hong concluye con optimismo: "Nuestra recién desarrollada reacción catalítica allana el camino para sintetizar nuevos fármacos y productos naturales".
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