Um sistema de computador que analisa resíduos químicos e propõe maneiras de fazer novos produtos a partir deles

Síntese de medicamentos de unidade de terapia intensiva COVID-19 ou seus intermediários realizados em uma plataforma ODP modular e automatizada. a–c, projetadas por Allchemy, sínteses de resíduos em drogas de intermediários-chave de cisatracúrio (a) e intermediários-chave de midazolam (b) e propofol (c; última seta violeta é descarboxilação offline). As etapas de fabricação de pontos de retenção estáveis e pontos de purificação potenciais nas respectivas sínteses são descritas. As setas cinza indicam etapas previamente conhecidas e patenteadas a partir de moléculas de resíduos (estruturas vermelhas). Os pontos de isolamento são destacados em verde. d, O skid de processo configurado para fabricar o propofol. DCM, diclorometano; DMF, dimetilformamida, DMAP, 4-dimetilaminopiridina; IPA, álcool isopropílico; NMP, N-metil-2-pirrolidona. Crédito:Natureza (2022). DOI:10.1038/s41586-022-04503-9

Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu um sistema de computador que pode analisar uma amostra de resíduos químicos e criar as rotas para sintetizar novos produtos químicos úteis. Em seu artigo publicado na revista Nature , o grupo descreve o trabalho necessário para criar o sistema e como ele funcionou quando foi testado sintetizando produtos químicos a partir de amostras de resíduos.
Como observam os pesquisadores, a indústria química gera uma enorme quantidade de resíduos – a fabricação de produtos como produtos farmacêuticos, cosméticos e fertilizantes produz resíduos que consistem em um grande número de moléculas. Os químicos há muito procuram o que descrevem como "química circular" - onde o resíduo criado por um processo é usado como material básico para criar outros produtos. Mas, como os pesquisadores também observam, encontrar uma maneira de fazer isso é problemático. Eles apontam que mesmo uma amostra de resíduo com um número pequeno de moléculas pode gerar milhões de rotas para a criação de um novo produto. Nesse novo esforço, os pesquisadores usaram um sistema de computador projetado para entender os meandros de entidades complicadas com base em amostras únicas. A plataforma original foi desenvolvida por uma equipe de uma empresa chamada Alchemy, com sede em Indiana. Foi usado no passado para determinar que tipos de assinaturas poderiam indicar vida em outros planetas.

Nesse novo esforço, os pesquisadores trabalharam para adicionar mais inteligência à plataforma original para fornecer uma melhor compreensão dos processos envolvidos na síntese de novos compostos com base em uma única mistura de amostras de produtos químicos. Eles desenvolveram um sistema capaz de gerar as rotas necessárias para sintetizar cerca de 300 medicamentos atualmente utilizados na medicina, como o carvedilol e o salbutamol, a partir de um resíduo com mais de 200 compostos.

As rotas desenvolvidas pelo sistema são descrições das etapas para sintetizar um determinado composto. Os pesquisadores testaram seu sistema usando várias das rotas que foram geradas para sintetizar várias drogas do mundo real. Eles sugerem que seu sistema pode ser desenvolvido em uma plataforma para toda a indústria que reduz drasticamente a quantidade de resíduos produzidos pela indústria química. + Explorar mais