Químicos da Scripps Research abordaram um dos desafios mais formidáveis ​​da química sintética, inventando um método para "ativação de meta-CH remota enantiosseletiva, "que permite a produção de moléculas quirais que antes eram difíceis ou impossíveis de sintetizar.

O método, relatado hoje em Natureza , é provável que seja amplamente adotado para a fabricação de medicamentos em potencial e outros produtos químicos.

"Este novo método deve nos permitir explorar um grande 'espaço químico' que estava essencialmente fora dos limites, "diz Jin-Quan Yu, Ph.D., pesquisador sênior e Frank e Bertha Hupp Professor de Química na Scripps Research.

As moléculas quirais são assimétricas, com as formas "mão direita" e "mão esquerda". Muitas vezes, apenas uma dessas formas (chamadas enantiômeros) tem a atividade biológica ou química desejada, enquanto o outro é inerte ou até mesmo tem efeitos colaterais indesejados - e a maioria das reações comuns produz uma impureza, 50:50 mistura de ambos.

Existem métodos para transformar uma molécula simétrica em quiral e obter quantidades puras de um enantiômero em vez de outro. Contudo, esses métodos envolvem tipicamente a ligação de um grupo reativo de átomos denominado grupo funcional à molécula inicial no ponto que se torna o centro da assimetria:o chamado centro quiral. O novo método atribui um novo grupo funcional relativamente longe do centro quiral - uma façanha anteriormente alcançável apenas por enzimas em células vivas. Uma vez que o centro quiral normalmente contém outro grupo funcional, a molécula quiral resultante termina com dois grupos funcionais amplamente espaçados, potencialmente conferindo bioatividade única e potente.

"As moléculas quirais que podemos fazer com este método podem ser projetadas para interagir com locais de ligação amplamente espaçados em uma proteína alvo, por exemplo, "Yu diz.

A chave para o novo método é uma molécula auxiliar especialmente projetada, um "mediador quiral transitório, "com base no composto orgânico norborneno. Ele permite a etapa crucial de anexar o novo grupo funcional assimetricamente a um composto inicial simétrico - longe do centro quiral na estrutura molecular, mas, mesmo assim, produzindo quantidades quase 100 por cento puras do enantiômero desejado.

A equipe de Yu demonstrou a técnica usando-a para a "indução quiral remota" de benzilaminas e feniletil aminas, amplas classes de moléculas que formam as bases de muitos medicamentos modernos, bem como de muitos compostos biologicamente ativos em células vegetais e animais. As moléculas quirais resultantes compreendem tipicamente mais de 95 por cento do enantiômero desejado e menos de 5 por cento do enantiômero indesejado.

Yu e seu grupo atualmente estão explorando maneiras de ampliar o escopo dessa estratégia para outras classes de moléculas iniciais. Eles também estão usando seu novo método para criar grandes bibliotecas de compostos antes inacessíveis, que podem ser rastreados para descobrir novos medicamentos em potencial.