Una colaboración de investigación entre A * STAR y la Universidad de Oxford ha generado un enfoque simple y eficiente para ensamblar moléculas orgánicas que se muestran prometedoras como fármacos terapéuticos. El equipo se basó en una estrategia favorecida por la industria farmacéutica, idear una ruta sintética a un intermedio avanzado que, tarde en la síntesis, podría diversificarse en cinco moléculas diana.

"La divergencia en la etapa tardía de un intermedio versátil permite un acceso rápido a una amplia gama de moléculas similares a fármacos para el descubrimiento de fármacos, "explica Jayasree Seayad del Instituto A * STAR de Ciencias Químicas e Ingeniería, quien codirigió el trabajo junto a Darren Dixon de Oxford.

El equipo utilizó una reacción catalizada por iridio para sintetizar cinco miembros diversos de una familia de moléculas naturales, alcaloides de aspidosperma, derivadas de una planta con flores endémica de América del Sur. Su método permitió sintetizar cada molécula diana en menos de diez pasos desde simples, materiales fácilmente disponibles.

Un elemento fundamental para la síntesis fue la creación de un intermedio adecuadamente avanzado. El equipo eligió un compuesto cíclico que contiene nitrógeno y oxígeno conocido como δ-lactama. Tratamiento con el catalizador de iridio y un agente reductor, eliminó el átomo de oxígeno de este compuesto estable, ayudando a convertirlo en una enamina altamente reactiva. La molécula de enamina luego reaccionó con su propia cola, desencadenando una cascada de reacciones de formación de enlaces para producir una molécula diana pentacíclica llamada minovina y un producto natural cuadracíclico vincaminorina.

"El intermedio de enamina se somete a dos vías de reacción diferentes en cascada para formar dos alcaloides naturales esqueléticamente distintos en un solo recipiente". Dice Seayad.

Haciendo simple, cambios en un solo paso al intermedio avanzado estable de δ-lactámicos antes de convertirlo en la enamina reactiva, el equipo también podría sintetizar varios otros alcaloides de aspidosperma.

Al igual que con cualquier molécula orgánica compleja, Cada una de las moléculas objetivo elaboradas por el equipo puede existir en dos formas posibles, conocidos como enantiómeros, que son imágenes de espejo. Una forma se encuentra en la naturaleza, mientras que el otro no lo es, y ambos exhiben respuestas químicas bastante diferentes.

Para interactuar con el cuerpo según lo previsto, la mayoría de estas moléculas de fármacos también se producen en forma de enantiómero único. En la actualidad, El enfoque del equipo produce ambos enantiómeros posibles en cantidades iguales. "El siguiente paso en nuestro trabajo será expandir esta estrategia sintética para sintetizar selectivamente estos alcaloides naturales, "Dice Seayad.