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Inicio > Prensa > Una forma sencilla y económica de unir átomos de carbono: un equipo de Scripps Research descubre una forma rentable de producir moléculas de carbono cuaternario fundamentales para el desarrollo de fármacos
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Una imagen del terc-butano, el carbono cuaternario más simple. Investigación de CRÉDITO Scripps |
Abstracto:
El ingrediente activo de muchos medicamentos es la llamada molécula pequeña: más grande que el agua, mucho más pequeña que un anticuerpo y compuesta principalmente de carbono. Sin embargo, es difícil producir estas moléculas si requieren un carbono cuaternario: un átomo de carbono unido a otros cuatro átomos de carbono. Pero ahora los científicos de Scripps Research han descubierto una forma potencialmente rentable de crear estos complicados motivos.
Una forma sencilla y económica de unir átomos de carbono: un equipo de Scripps Research está descubriendo un método de bajo costo para producir moléculas de carbono cuaternario que son fundamentales para el desarrollo de fármacos.
La Jolla, California | Publicado el 5 de abril de 2024
En nuevos hallazgos publicados el 5 de abril de 2024 en Science, los químicos de Scripps Research muestran que es posible convertir sustancias químicas iniciales en carbonos cuaternarios utilizando un único catalizador de hierro económico. Este método podría beneficiar a los desarrolladores de fármacos porque las moléculas se pueden fabricar de forma más económica y sencilla tanto a pequeña como a gran escala.
«Los carbonos cuaternarios son omnipresentes en diversas áreas de investigación, desde el desarrollo de fármacos hasta la ciencia de materiales», dice el coautor Nathan Dao, estudiante de posgrado de Scripps Research. «Sin embargo, la síntesis de carbonos cuaternarios es un desafío de larga data en el campo de la química orgánica porque normalmente requiere numerosos pasos y depende de condiciones duras o materiales de partida menos accesibles».
Además de Dao, los coautores del estudio incluyeron a Xu-Cheng Gan y Benxiang Zhang.
Los catalizadores son sustancias que sirven para acelerar la velocidad de una reacción química. A veces son necesarios varios catalizadores diferentes para promover una reacción particular y lograr el resultado deseado: una verdadera “sopa de reacciones”. Pero los catalizadores pueden ser muy costosos y no siempre reaccionan como se esperaba, y cuanto más catalizadores se usan, más desechos se generan. Pero los científicos de Scripps Research concluyeron que un solo catalizador podría realizar varias tareas cruciales.
«Una reacción química difícil a menudo requiere muchos componentes que interactúan», dijo el coautor principal Ryan Shenvi, PhD, profesor del Departamento de Química de Scripps Research. «Una ventaja de este trabajo es que es increíblemente fácil».
El equipo identificó condiciones simples para convertir ácidos carboxílicos y olefinas, dos clases principales de precursores químicos (o materias primas que impulsan una máquina o un proceso industrial) en carbonos cuaternarios utilizando un catalizador de bajo costo a base de hierro. Además, estas materias primas químicas no sólo son abundantes sino también económicas.
«Reacciones similares han cobrado fuerza recientemente, por lo que este descubrimiento era inevitable», explica Shenvi. “Las piezas ya existían en la literatura, pero nadie las había reunido antes”.
En general, el estudio, realizado en colaboración con el laboratorio del coautor principal Phil Baran, PhD, Dr. Richard A. Lerner Cátedra del Departamento de Química de Scripps Research, el papel actual de la química en el desarrollo de tecnología y productos farmacéuticos modernos.
«Este trabajo es una prueba más poderosa del poder de la atmósfera colaborativa en Scripps Research para descubrir nuevas transformaciones que pueden tener un impacto dramático en la simplificación de la práctica de la síntesis orgánica», agrega Baran.
Este trabajo y los investigadores participantes contaron con el apoyo de fondos de los Institutos Nacionales de Salud (subvenciones GM122606 y GM118176), la Fundación Nacional de Ciencias (CHE1955922), Nanjing King-Pharm Co., Ltd), Pfizer y Biogen.
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