Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Illinois liderada pelo professor de química M. Christina White desenvolveu um novo catalisador à base de manganês que pode mudar a estrutura de moléculas semelhantes a drogas para fazer novas drogas, aumentar o ritmo e a eficiência do desenvolvimento de medicamentos.

Suas descobertas aparecem no jornal Química da Natureza .

Muitos produtos farmacêuticos contêm andaimes de carbono-hidrogênio alifáticos e aromáticos aos quais os químicos introduzem átomos de oxigênio em locais precisos para ditar o comportamento da droga. As moléculas alifáticas têm ligações de carbono-hidrogênio que são fortes, onipresente e difícil de manipular sem afetar os outros, partes mais reativas da molécula. Por exemplo, os aromáticos têm um tipo de ligação que costuma ser mais reativa do que as ligações alifáticas de carbono-hidrogênio.

"A natureza nos conta em exemplos de drogas como a eritromicina e o Taxol que, ao trocar átomos de hidrogênio específicos por átomos de oxigênio em locais estratégicos, os químicos podem controlar a função de uma droga, "Disse White." No entanto, as ligações carbono-hidrogênio em estruturas alifáticas são algumas das mais fortes da natureza, e nossos métodos desenvolvidos anteriormente para convertê-los em ligações carbono-oxigênio - um processo chamado oxidação - tendem a não tolerar aromáticos, que também são muito prevalentes nas drogas. "

"Desenvolvemos um catalisador de manganês sintético que pode oxidar andaimes alifáticos na presença de aromáticos que servem como estruturas para a maioria dos medicamentos, "Disse White. White muitas vezes se refere ao que seu grupo faz como" cirurgia molecular ". Pense neste catalisador de manganês como análogo a uma serra que pode cortar o crânio sem tocar o cérebro, ela disse.

"Nosso novo catalisador faz o trabalho de uma enzima complexa, mas é uma substância simples que usa princípios básicos e pode ser armazenada em uma geladeira, "Ela disse." Isso permitirá que os desenvolvedores de drogas substituam um átomo de hidrogênio por um átomo de oxigênio sem ter que fazer uma nova droga a partir do zero.

A equipe usou o novo catalisador de manganês para demonstrar com sucesso a oxidação em 50 moléculas, quatro dos quais são andaimes de drogas, com potencial para produzir rapidamente derivados com diferentes atividades biológicas ou metabólitos. Isso é importante porque os metabólitos - os subprodutos do metabolismo de uma droga - às vezes causam efeitos colaterais ou são mais ativos do que a droga original, White disse.

"Seguindo em frente, acreditamos que este catalisador pode permitir que os químicos acelerem o processo de descoberta de medicamentos, produzindo novos medicamentos a partir dos antigos e identificando metabólitos sem ter que fazer novas sínteses, " ela disse.