达到一定的精度水平,以极高的精确度制造复杂的药物和材料,是科学家和制药公司的长期目标。如果能够实现,这种精度将有助于开发更有效的药物治疗方法。

新的配体引导技术促进药物开发

现在,罗彻斯特大学的科学家们(由化学系助理教授ShaunaParadine领导)开发出了一种突破性的方法,通过使用化学“助手”以极其精确的方式引导反应来生成产品。这项研究发表在《自然通讯》上,为更高效的药物开发打开了大门,同时也为新材料的创造提供了根本性的进步。

克服分子偏见

在化学反应中,两个分子通常有多种结合方式。然而,对于科学家来说,控制这些相互作用的确切发生方式是一项挑战。有时分子在相互作用的方式上存在偏差(称为底物偏差),倾向于以特定的方式发生反应或结合。

帕拉戴恩说:“如果你能克服这种偏见,你就有能力获得你原本无法获得的产品分子配置。”

什么是配体?

配体是与中心金属原子或离子结合的原子、离子或分子。配体和中心金属原子的性质会影响所得复合物的性质和反应性。

Paradine和她的团队发现了一种利用配体克服底物偏向的方法,使反应更加精确。具体来说,配体能够改变分子反应的方向,而不会改变化学过程的任何其他部分。

研究团队测试了许多磷基配体,这些配体通常用于涉及钯金属的反应。其中只有一种配体能够改变反应的选择性。

帕拉戴恩说:“这就像是从大海捞针。”

转化配体化学和药物发现

尽管研究人员在本研究中在一种特定反应中使用了特定配体,但他们还是利用数据创建了一个预测模型,以了解他们在反应中观察到的选择性。该模型有助于确定不同配体如何影响反应,为在其他类型的化学反应中使用以配体为中心的方法铺平了道路。

该研究对于药物研发具有重要意义。

“我们生产的产品含有生物活性分子中常见的核心结构,”帕拉丁说。“在药物研发中,能够精细调整分子以优化其各种特性非常重要。”

在药物研究中,改变和优化分子的性质通常需要大量复杂的工作。现在,科学家只需改变配体,就能从同一反应中获得分子的不同构型。

帕拉丁说:“这种方法使我们能够快速、有选择地创建复杂且有用的分子,为我们在化学领域的探索提供了更多的选择。”