Em farmacologia, nem todas as estruturas moleculares são criadas iguais. Algumas estruturas são super-representadas na natureza, tornando-os especialmente atraentes para cientistas em busca de drogas mais eficazes.

Uma tal estrutura, conhecido pelos cientistas como o sistema de anel fundido carbocíclico 5-8-5, é notoriamente difícil de produzir usando métodos convencionais de laboratório, e os pesquisadores, portanto, têm sido amplamente incapazes de explorar seu potencial terapêutico potencialmente amplo.

Agora, uma técnica sintética inovadora desenvolvida por químicos da Florida State University poderia desbloquear essas estruturas elusivas, abrindo a porta para um novo mundo de compostos medicinais de ponta.

Em um estudo publicado na revista Ciência Química , Pesquisadores FSU detalham um romance, esquema modular para a produção de grandes quantidades da estrutura do anel 5-8-5. Um processo de síntese que já foi excepcionalmente intensivo em mão-de-obra e recursos, eles descobriram, poderia ser simplificado em quatro etapas relativamente simples.

"A onipresença do sistema de anéis 5-8-5 em produtos naturais chamou nossa atenção, "disse o autor principal James Frederich, professor assistente do Departamento de Química e Bioquímica. "Nossa química fornece um ponto de entrada atraente para produtos naturais que abrigam um sistema de anéis 5-8-5."

Considerado pelos químicos como um possível exemplo de um "andaime privilegiado" - um arranjo atômico que ocorre frequentemente em compostos biologicamente ativos - o arcabouço 5-8-5 é composto de dois anéis moleculares de cinco lados fundidos a um anel central de 8 lados . Esta arquitetura única constitui o núcleo de mais de 30 produtos naturais, vários dos quais são úteis, efeitos potencialmente terapêuticos em culturas de células humanas.

Os métodos existentes para a produção desta estrutura em um laboratório foram limitados por processos de síntese impraticavelmente prolongados que requerem altas temperaturas e catalisadores de metal de transição. A abordagem de Frederich contorna esses obstáculos. Em seu sistema, substratos de ciclização - as estruturas subjacentes sobre as quais as estruturas de anel são construídas - podem ser acessados ​​por meio de um esquema simples de montagem em duas etapas. Com um substrato confiável no lugar, todo o andaime 5-8-5 é realizado em um, operação altamente controlada com luz ultravioleta empregada para promover a formação do anel.

"O uso de luz ultravioleta é particularmente conveniente, pois evita a necessidade de altas temperaturas ou catalisadores caros, "Frederich disse.

A estratégia de Frederich é uma melhoria significativa nas abordagens atuais para síntese de estrutura em anel 5-8-5. Ele disse que simplificado, a metodologia de alto rendimento ajudará os cientistas enquanto trabalham para entender melhor as possíveis propriedades medicinais de produtos sintéticos construídos sobre o andaime 5-8-5.

Em particular, Frederich disse que esses compostos podem ajudar a estabilizar as interações proteína-proteína - a mistura física de moléculas de proteína que governam os processos biológicos dentro de uma célula.

"Especulamos que o sistema de anel 5-8-5 pode suportar uma gama de design, estruturas não naturais com propriedades interessantes em cultura de células humanas, "ele disse." Esperamos alavancar essa química para construir e testar certas estruturas que foram mostradas para modular as interações proteína-proteína. "