En farmacología, no todas las estructuras moleculares son iguales. Algunos marcos están sobrerrepresentados por naturaleza, haciéndolos especialmente atractivos para los científicos en busca de fármacos más eficaces.

Una de esas estructuras, conocido por los científicos como el sistema de anillos fusionados carbocíclicos 5-8-5, es notoriamente difícil de producir utilizando métodos de laboratorio convencionales, y, por tanto, los investigadores han sido en gran medida incapaces de aprovechar su potencial terapéutico potencialmente amplio.

Ahora, una técnica sintética innovadora desarrollada por químicos de la Universidad Estatal de Florida podría desbloquear estas estructuras esquivas, abriendo la puerta a un nuevo mundo de compuestos medicinales de vanguardia.

En un estudio publicado en la revista Ciencia química , Los investigadores de la FSU detallan una novela, esquema modular para producir grandes cantidades de la estructura de anillo 5-8-5. Un proceso de síntesis que alguna vez fue excepcionalmente intensivo en mano de obra y recursos, ellos descubrieron, podría simplificarse en cuatro pasos relativamente sencillos.

"La ubicuidad del sistema de anillos 5-8-5 dentro de los productos naturales llamó nuestra atención, "dijo el autor principal James Frederich, profesor asistente en el Departamento de Química y Bioquímica. "Nuestra química proporciona un punto de entrada atractivo para los productos naturales que albergan un sistema de anillos 5-8-5".

Considerado por los químicos como un posible ejemplo de un "andamio privilegiado", una disposición atómica que se repite con frecuencia en compuestos biológicamente activos, el marco 5-8-5 está compuesto por dos anillos moleculares de cinco lados fusionados a un anillo central de ocho lados. . Esta arquitectura única constituye el núcleo de más de 30 productos naturales, varios de los cuales tienen útiles, efectos potencialmente terapéuticos en cultivos de células humanas.

Los métodos existentes para producir este marco en un laboratorio estaban limitados por procesos de síntesis prolongados que no eran prácticos y que requerían altas temperaturas y catalizadores de metales de transición. El enfoque de Frederich elude estos obstáculos. En su sistema, Se puede acceder a los sustratos de ciclación, las estructuras subyacentes sobre las que se construyen las estructuras de anillo, a través de un esquema de ensamblaje simple de dos pasos. Con un sustrato confiable en su lugar, el andamio completo 5-8-5 se logra en uno, operación altamente controlada con luz ultravioleta empleada para promover la formación de anillos.

"El uso de luz ultravioleta es particularmente conveniente ya que evita la necesidad de altas temperaturas o catalizadores costosos, "Dijo Frederich.

La estrategia de Frederich es una mejora significativa en los enfoques actuales para la síntesis de estructuras de anillo 5-8-5. Dijo el simplificado, La metodología de alto rendimiento ayudará a los científicos mientras trabajan para comprender mejor las posibles propiedades medicinales de los productos sintéticos construidos sobre el andamio 5-8-5.

En particular, Frederich dijo que estos compuestos podrían ayudar a estabilizar las interacciones proteína-proteína, la mezcla física de moléculas de proteína que gobiernan los procesos biológicos dentro de una célula.

"Especulamos que el sistema de anillo 5-8-5 puede admitir una variedad de diseños, estructuras no naturales con propiedades interesantes en el cultivo de células humanas, ", dijo." Esperamos aprovechar esta química para construir y probar ciertas estructuras que se ha demostrado que modulan las interacciones proteína-proteína ".