化学家开发了28种生物活性分子的合成方法

RUDN大学的化学家Erik Van der Eycken提出了一种新方法，用于合成大量复杂的多杂环有机化合物，这些化合物可能会在新药物中得到应用。研究人员转向了两步反应，其中他使用了价格便宜的廉价有机试剂和基于金的催化剂，从而使他能够合成多达28个新分子。这种方法将大大扩展生物活性物质的库。该研究成果发表在《有机与生物分子化学》上。

寻找新药通常不是从医生那里开始，而是从合成化学家那里开始。他们寻求开发所谓的文库-许多可能具有生物活性的相似有机物质。不处理“单个”物质，而是使用库，可以更轻松地分离出可能与库中“邻居”的效果较差的类似物稍有不同的高效化合物。

“多样化的小分子文库是药物发现过程中的重要组成部分。近几十年来，高通量筛选的发展已使对大量有机小分子的极其快速的生物学评估成为可能。然而，越来越多的证据表明，目前已有许多化合物的收集不足以寻找能够与复杂的生物靶标相互作用的新分子实体。因此，仍然需要大量的分子库，”范德艾肯说。

创建一些这样的文库存在困难，例如，对于具有几个杂原子(氮，氧或硫)的多环分子。该组中大多数已知化合物都具有生物活性。例如，该组包括长春胺(一种用于刺激痴呆症中的脑循环的药物)或tsitsikammamin(一种拓扑异构酶抑制剂)，以其抗微生物和抗疟疾作用而闻名。但是，目前尚无获得这些化合物的通用方法，并且为了验证其药理作用，有必要针对每种化合物提出一种特殊的，通常是多阶段的合成方案。

范德艾肯(Van der Eycken)提出了一种仅使用广泛且廉价的试剂从该类化合物中提取化合物的方法。为此，化学家在方案的第一阶段选择了多组分Ugi反应。该反应将四个简单的有机分子结合为一个结构。它帮助Van der Eycken从吲哚，吡咯，苯并噻吩或呋喃中获得具有多个杂原子的芳族多环分子。

拟议方案的下一个阶段是脱芳香化反应，即苯环中双键的饱和与螺环化相结合，即在一个碳原子同时属于多个环的分子内部形成环结构。范德艾肯(Van der Eycken)首次将这种主要阶段用于此类化合物。

他设法选择了催化剂和芳香族杂环结构中芳香性被破坏的温度，以及复杂分子另一端的位置连接到几个碳原子上。化学家总共检查了15种基于氯化金的具有相似组成的催化剂，其中一种取决于反应物的结构，其产率为53%至98%。最佳合成温度为70至110度，合成时间为2至30小时。

所提出的方案最适合用于获得其中的环完全不包含侧基或该基团具有芳族结构的化合物。但是由于乙酰基侧基通常会终止反应，因此可以在这种方案中将其用作保护元件。化学家总共合成了28种化合物，每种化合物都具有必要的多环结构，这大大扩展了药物和生物活性物质的候选库。

“我们新开发的方案能够以高原子和步长经济的方式快速构建面向多样性的复杂的天然产物样多杂环化合物库，这似乎是在药物/铅发现中进行高通量筛选的新兴工具生成的复杂小分子文库将用于高通量筛选。” Erik Van der Eycken说。