Investigadores del grupo de Química de Flujo del Instituto Van 't Hoff de Ciencias Moleculares de la Universidad de Ámsterdam han desarrollado una plataforma modular de química de flujo para una ejecución segura y eficiente de la química clic SuFEx (intercambio de fluoruro de azufre (VI)).
En un artículo recién publicado en Nature Synthesis , describen cómo su plataforma genera el reactivo gaseoso tóxico fluoruro de sulfurilo de forma segura y controlada, y cómo facilita la posterior funcionalización rápida y selectiva de pequeñas moléculas, péptidos y proteínas con fines terapéuticos.
La química de clics, tema del Premio Nobel de Química 2022, es un método potente y eficiente para conectar rápidamente fragmentos químicos. Un tipo de química de clic popular y muy versátil implica la llamada reacción SuFEx (intercambio de fluoruro de azufre (VI)). Da como resultado la formación de enlaces covalentes en condiciones suaves y puede simplificar enormemente la síntesis de pequeñas moléculas, péptidos y proteínas terapéuticamente relevantes.
La química SuFEx implica adjuntar un -SO2 Resto molecular F, después del cual el átomo F puede reemplazarse fácilmente con una variedad de grupos moleculares funcionales de valor terapéutico. Un reactivo obvio para introducir el -SO2 El resto F es el componente gaseoso fluoruro de sulfurilo SO2 F2 , pero como es levemente tóxico, requiere elaborados procedimientos sintéticos para evitar su uso directo. En su Síntesis de la Naturaleza En el artículo, los químicos de Ámsterdam presentan ahora un sistema modular que utiliza tecnología de microfluidos que hace que el procedimiento general SuFEx sea sencillo, seguro y fácilmente escalable.
El sistema consta de dos reactores de flujo interconectados. El primero genera fluoruro de sulfurilo de forma controlada y dosificada a partir de productos químicos baratos como cloruro de sulfurilo (SO2 Cl2 ) y fluoruro de potasio (KF). En el segundo reactor, el fluoruro de sulfurilo gaseoso generado se mezcla con otros reactivos, lo que finalmente produce el producto SuFEx deseado. Al hacer reaccionar inmediatamente el fluoruro de sulfurilo, el sistema modular elimina eficazmente las preocupaciones prácticas y de seguridad del reactivo tóxico.
Mientras exploraban el rendimiento de su sistema, los investigadores pudieron obtener una amplia gama de productos SuFEx con excelentes rendimientos en sólo dos minutos de tiempo de residencia. Atribuyen este corto tiempo de residencia al íntimo contacto entre la fase gaseosa y líquida en un sistema de flujo.
Los investigadores informan que se podría hacer reaccionar con éxito una amplia variedad de productos naturales, fármacos y trazadores fluorescentes utilizando la novedosa plataforma. Mencionan en particular que ahora es posible utilizar fluoruro de sulfurilo como reactivo viable para instalar el -SO2 F maneja una variedad de funcionalidades de fenol y amino. Esperan que su plataforma facilite la generación de grandes bibliotecas de compuestos SuFEx con un mínimo esfuerzo y tiempo.
Aprovechando la naturaleza modular de su enfoque, los investigadores desarrollaron un sistema de varios pasos para realizar una química de clic completa basada en SuFEx. Demostraron una excelente tolerancia y selectividad de grupos funcionales para una variedad de pequeñas moléculas, péptidos y proteínas terapéuticamente relevantes. En muchos casos, su sistema superó los procedimientos experimentales "tradicionales" informados en la literatura. En cuanto a la modificación directa de proteínas, resultó ser uno de los métodos más rápidos reportados hasta la fecha.
En general, consideran que su novedoso sistema de flujo modular es una herramienta invaluable, que facilita reacciones SuFEx notablemente rápidas y de alto rendimiento entre fluoruro de sulfurilo y una amplia gama de sustratos estructuralmente diversos.
Más información: Miguel Bernús et al, Una plataforma de flujo modular para la ligadura de intercambio de fluoruro de azufre (VI) de moléculas pequeñas, péptidos y proteínas, Nature Synthesis (2023). DOI:10.1038/s44160-023-00441-0
Información de la revista: Síntesis de la naturaleza
Proporcionado por la Universidad de Ámsterdam
