Muchas drogas se derivan de productos naturales. Pero antes de que se puedan explotar los productos naturales, Los químicos primero deben determinar su estructura y estereoquímica. Este puede ser un gran desafío, particularmente cuando las moléculas no se pueden cristalizar y contienen solo unos pocos átomos de hidrógeno. Un nuevo método basado en RMN, desarrollado en Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP), ahora simplifica el análisis y produce resultados más precisos. El trabajo ha sido publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

Los productos naturales están presentes en los antibióticos, analgésicos y medicamentos contra el cáncer, desempeñando un papel clave en alrededor del 60 por ciento de todos los medicamentos aprobados por la FDA. Plantas los hongos y los organismos marinos sésiles son fuentes particularmente prometedoras, porque muchos de ellos poseen defensas químicas para disuadir a los depredadores. Sin embargo, La identificación de posibles candidatos a fármacos es un desafío. Primero, los investigadores deben determinar con precisión la estructura y la estereoquímica (la disposición espacial de los átomos) de las moléculas. Sin esta información, los químicos no podrán sintetizar las moléculas y convertirlas en fármacos. Es más, la estructura es necesaria para establecer si la molécula se ha descubierto previamente.

Además del método de difracción de rayos X, que solo se puede aplicar a las moléculas cristalizables, Los químicos suelen utilizar espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN) para determinar la estructura. Más reciente, el parámetro basado en RMN "anisotropía de desplazamiento químico residual" ha adquirido una importancia particular en este contexto. Los estudios de los últimos dos o tres años han demostrado que este parámetro facilita la determinación muy precisa de la estructura y estereoquímica de las moléculas orgánicas. Sin embargo, esto requiere el uso de instrumentos especiales que no están disponibles en todos los laboratorios. Y luego está la cuestión de los métodos de análisis que requieren mucho tiempo y que implican el análisis de datos.

El método simplificado produce resultados más precisos

Investigadores de Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) han desarrollado ahora un método que permite medir la anisotropía de desplazamiento químico residual de forma mucho más fácil y eficaz. Socios de China (Instituto de Oceanología, La Academia de Ciencias de China y la Universidad Central del Sur para las Nacionalidades) y Brasil (Universidade Federal de Pernambuco) también participaron en el trabajo. que ahora se ha publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

"El método basado en RMN que hemos desarrollado permite a los químicos determinar la estereoquímica de nuevos productos naturales con mayor precisión y eficiencia. "explicó el Dr. Han Sun de FMP, quien dirigió el estudio. " Es más, el método es muy fácil de usar, haciéndolo accesible a todos los químicos ".

El experimento implica reunir productos naturales con un péptido disponible comercialmente con una secuencia de AAKLVFF. Disuelto en metanol, los péptidos se transforman en cristales líquidos, dando a los productos naturales una orientación débil en el campo magnético. "Esta orientación particular nos permite medir la anisotropía de desplazamiento químico residual de las moléculas como parámetro, que a su vez proporciona información precisa sobre su estructura y estereoquímica, "declaró el químico Sun, describiendo el nuevo método.

El ejemplo de la talidomida muestra lo importante que es determinar correctamente la estereoquímica de los compuestos. Además de tener un efecto sedante (hipnótico), el compuesto talidomida también tiene un efecto adverso sobre el desarrollo, que es atribuible a sus dos formas de imagen especular (R) -talidomida y (S) -talidomida.

Análisis de productos naturales exóticos del océano

Para su estudio actual, los investigadores utilizaron un producto natural previamente inexplorado:los socios chinos aislaron la espiroepicocina A de microorganismos marinos. La substancia, obtenido a partir de una profundidad de más de 4, 500 metros, solo tiene unos pocos átomos de hidrógeno unidos a sus estereocentros, planteando un desafío para los métodos de RMN establecidos. Gracias al nuevo método de medición, sin embargo, la estructura y la estereoquímica del producto natural se aclararon sin ambigüedades. "Aunque nuestro método nos permite medir solo la estereoquímica relativa y no la absoluta hasta ahora, nuestro trabajo hace una contribución importante para simplificar la determinación de productos naturales desafiantes, ", comentó Sun. Parece que las empresas farmacéuticas ya han expresado su interés" porque el método acelera el desarrollo de nuevos fármacos, que es también nuestro objetivo ".