Teknika berria garatu dute botika berrietan aurrera egiteko
EHUko Kimika Fakultateko ikertzaile talde batek metodo kimiko berritzailea garatu du biologikoki garrantzitsuak diren molekulak (hala nola peptidoak eta farmakoak) burdinan oinarritutako katalisia erabiliz aldatzeko. Lanak konposatu fenolikoetan sulfona multzoak sartzeko estrategia sinpleago eta selektiboagoa proposatzen du. Hain zuzen ere, oso eraldaketa baliotsua da kimika sendagarrian eta medikamentuen garapenean.
“Sulfonak farmako agrokimiko eta material aurreratu askotan dauden egitura kimikoak dira”, azaldu du ikerlanaren ikertzaile nagusi eta EHUko Kimika Fakultateko irakaslea den Arkaitz Correak. “Zaila izaten da modu kontrolatuetan txertatzea molekula konplexuen kasuan, eta bereziki fenolekin lan egiten dugunean. Fenolak produktu naturaletan eta printzipio aktibo farmakologikoetan oso ugariak diren konposatuen familia dira. Metodo klasikoek baldintza agresiboak eskatzen dituzte, hondakin kutsagarriak sortzen dituzte eta selektibitate gutxi eskaintzen dute. Garatu dugun prozedura berriak muga horietako asko saihesten ditu. Burdinazko gatzak erabiltzen ditu (merkeak, ugariak eta katalisian erabili ohi diren beste metal batzuk baino toxikotasun gutxiagokoak), oxidatzaile komertzial batekin batera, fenolen eraztun aromatikoaren posizio zehatzetan sulfonilazio selektiboa lortzeko. Gainera, erreakzioak zuzenean funtzionatzen du molekula konplexuetan, aurretik talde osagarririk sartu beharrik gabe”. Transformazio mota horri “etapa berantiarreko funtzionalizazioa” (late-stage functionalization) esaten zaio, eta bereziki baliotsua da farmakoen aurkikuntzan, molekula bioaktiboak azkar eta modu modularrean dibertsifikatzeko aukera ematen baitu.
Ikerlanaren alderdi nabarmenetako bat tirosina (proteina eta biomolekuletan oso ohikoa den aminoazidoa) duten peptidoetan duen aplikazioa da. “Tirosinaren aldaketa selektiboa erronka handia da biokonjugazioaren barruan, eta, hori, aldi berean, funtsezko esparrua da terapia zuzenduak, biomarkatzaileak eta farmakoak askatzeko sistemak garatzeko. Orain arte, ia ez zegoen metodorik sulfona multzoak tirosinaren eraztun aromatikoan zuzenean sartzeko. Garatu dugun metodologiari esker, ordea, dipeptido, tripeptido eta oligopeptido konplexuagoak arrakastaz alda daitezke, baita oxidazio prozesuekiko sentsibleak diren aminoazidoak dituztenak ere. Aztertutako adibideen artean, interes biologikoa duten biomolekuletatik eratorritako sekuentziak ageri dira, hala nola Endomorfina-2. Peptidoez gain, farmakologia aldetik adierazgarriak diren zenbait konposaturi ere aplikatu zitzaien metodoa, hala nola ezetimibari (kolesterola murrizteko erabiltzen da), hormona esteroideei, kanptotekinei (tumoreen aurkako agentea), triptofanoaren deribatuei eta beste konposatu fenoliko konplexu batzuei. Horrek guztiak erakusten du erreakzioaren aldakortasuna eta tolerantzia funtzionala”, nabarmendu du Correa irakasleak.
Ikuspegi mekanistikotik, azterlanak aipatzen du erreakzioa espezie erradikalarioen bidez gertatzen dela. “Bereziki, sulfonilo erradikalak sortzen dira sintesi organikoan asko erabiltzen diren TosMIC deritzen deribatuetatik abiatuta. Fenolen hidroxilo multzoak funtsezko zeregina betetzen du orto ondoko posizioa modu selektiboan aktibatuz, eta horrek azaltzen du behatutako erregioselektibitate handia. Beste puntu garrantzitsu bat prozesuaren jasangarritasunarekin lotutakoa da; izan ere, metal preziatuen mende dauden metodologien aurrean, hala nola paladioa edo iridioa, estrategia honek burdina, metal merke eta ugaria, erabiltzen du. Gainera, prozedura gramoen eskalan eskalatu ahal izan zen, eta horrek industria mailako interes potentziala duela erakusten du”.
Oro har, Arkaitz Correaren lanak biomolekulen eta farmako konplexuen aldaketa selektiborako tresna berria aurkezten du. “Burdinarekin egindako katalisia, kimika erradikalarioa eta funtzionalizazio berantiarra konbinatzeak aukera berriak irekitzen ditu espazio kimikoa esploratzeko kimika sendagarrian, peptidoen diseinuan eta molekula bioaktibo berrien garapenean”, amaitu du.
Iturria:
EHU prentsa bulegoa: “Teknika berritzaileen garapena botika berrietan aurrera egiteko“.
Erreferentzia bibliografikoa:
Late-Stage Radical Ortho-C−H Sulfonylation of Peptides and Phenolic Drugs upon Iron Catalysis. ACS Catalysis, 16, 12. DOI: 10.1021/acscatal.6c01728