Un equipo de investigación afiliado a UNIST ha revelado un método novedoso para producir una sustancia precursora anticancerígena selectiva que ataca y elimina las células cancerosas. Este método innovador, que antes sólo existía en teoría, ahora ha sido probado experimentalmente por primera vez, abriendo nuevas posibilidades en el desarrollo de medicamentos innovadores a través de una extensa investigación sobre los efectos de los precursores anticancerígenos en el cuerpo humano.
Dirigido por el profesor Jaeheung Cho del Departamento de Química de la UNIST, el equipo de investigación ha demostrado con éxito que la síntesis de hidroximatocobalto (III), una sustancia candidata potencial para precursores anticancerígenos, implica la reacción de especies de oxígeno metal activo con nitrilo. A diferencia de estudios anteriores que se basaban en metales pesados costosos, este nuevo método utiliza metales rentables y opera a temperaturas más bajas.
El trabajo está publicado en la revista JACS Au .
El nitrilo, un compuesto ampliamente utilizado en productos farmacéuticos y pesticidas agrícolas, ha resultado difícil de sintetizar. Sin embargo, el equipo de investigación ha confirmado ahora que la reacción entre los nitrilos y las especies de cobalto-hidroperoxo, un tipo de especie de oxígeno metalactivo, conduce a la síntesis de peroxiimidato de cobalto (III). Este hallazgo revela que el peroxiimidato de cobalto (III) es una sustancia intermedia formada durante la reacción química, que finalmente produce hidroximitato de cobalto (III).
Para sintetizar complejos de cobalto (III)-peroxiimidato, el equipo de investigación introdujo una nueva especie conocida como especificaciones de acobalto (III)-hidroperoxo. Sorprendentemente, descubrieron que la reacción se produce cuando el hidroperoxo es atacado nucleofílico con nitrilo. Además, se ha observado que la adición de una base al peroximidato cobalto (III) lo transforma en hidroximito cobalto (III), permitiendo la síntesis de precursores.
El equipo de investigación puso especial énfasis en la importancia de la basicidad de las especificaciones de metal-dioxígeno, específicamente el metal-(hidro)peroxo [M–O2 (H)] especies complejas. Al controlar los átomos unidos a las especies de cobalto-hidroperoxo que no reaccionaban con el nitrilo, lograron aumentar la basicidad, permitiendo así reacciones rápidas incluso a bajas temperaturas.
Para investigar más a fondo los aspectos estructurales de las especificaciones de cobalto (III) -hidroperoxo, el equipo de investigación empleó simulaciones de química computacional, que aprovechan el poder de la informática para analizar fenómenos químicos. Estas simulaciones resaltaron el impacto de los cambios en la combinación de átomos en la estructura de las especificaciones de cobalto (III)-hidroperoxo, reafirmando el papel crucial de la basicidad.
El profesor Cho afirmó:"Esta investigación revela los mecanismos subyacentes de las especies de oxígeno metal activo en la activación del nitrilo, lo que sirve como base para el desarrollo futuro de catalizadores capaces de activar el nitrilo".
Más información: Yeongjin Son et al, Conocimientos mecanicistas sobre la activación del nitrilo mediante intermedios de cobalto (III)-hidroperoxo:la influencia de la basicidad del ligando, JACS Au (2023). DOI:10.1021/jacsau.3c00532
Proporcionado por el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
