Pesquisadores do grupo de Química de Fluxo do Instituto Van 't Hoff de Ciências Moleculares da Universidade de Amsterdã desenvolveram uma plataforma modular de química de fluxo para uma execução segura e eficiente da química de cliques SuFEx (Sulfur(VI) Fluoride Exchange).



Em um artigo publicado recentemente na Nature Synthesis , eles descrevem como sua plataforma gera o reagente gasoso tóxico fluoreto de sulfurila de maneira segura e controlada e como facilita a subsequente funcionalização rápida e seletiva de pequenas moléculas, peptídeos e proteínas para fins terapêuticos.

A química do clique – tema do Prêmio Nobel de Química de 2022 – é um método poderoso e eficiente para conectar fragmentos químicos rapidamente. Um tipo popular e altamente versátil de química de clique envolve a chamada reação SuFEx (troca de fluoreto de enxofre (VI)). Isso resulta na formação de ligações covalentes sob condições suaves e pode simplificar bastante a síntese de pequenas moléculas, peptídeos e proteínas terapeuticamente relevantes.

Simples, seguro e escalável

A química SuFEx envolve anexar um -SO₂ Porção molecular F, após a qual o átomo F pode ser facilmente substituído por uma gama de grupos moleculares funcionais de valor terapêutico. Um reagente óbvio para introduzir o -SO₂ A porção F é o componente gasoso fluoreto de sulfurila SO₂ F₂ , mas como é levemente tóxico, são necessários procedimentos sintéticos elaborados para evitar seu uso direto. Em sua Síntese da Natureza artigo, os químicos de Amsterdã apresentam agora um sistema modular usando tecnologia microfluídica que torna o procedimento geral do SuFEx simples, seguro e facilmente escalonável.

O sistema consiste em dois reatores de fluxo interligados. O primeiro gera fluoreto de sulfurila de maneira controlada e dosada a partir de produtos químicos baratos, cloreto de sulfurila (SO₂ Cl₂ ) e fluoreto de potássio (KF). No segundo reator, o fluoreto de sulfurila gasoso gerado é misturado com outros reagentes, produzindo em última análise o produto SuFEx desejado. Ao reagir imediatamente com o fluoreto de sulfurila, o sistema modular elimina efetivamente as preocupações práticas e de segurança do reagente tóxico.

Ao explorar o desempenho do seu sistema, os pesquisadores conseguiram obter uma gama diversificada de produtos SuFEx com excelentes rendimentos em apenas dois minutos de residência. Eles atribuem esse curto tempo de residência ao contato íntimo entre a fase gasosa e líquida em um sistema de fluxo.

Química de cliques totalmente baseada em SuFEx

Os pesquisadores relatam que uma ampla variedade de produtos naturais, medicamentos e marcadores fluorescentes poderiam reagir com sucesso usando a nova plataforma. Eles mencionam em particular que agora é possível usar fluoreto de sulfurila como um reagente viável para instalar o -SO₂ F lida com uma variedade de funcionalidades de fenol e amino. Eles esperam que sua plataforma facilite a geração de grandes bibliotecas de compostos SuFEx com o mínimo de esforço e tempo.

Aproveitando a natureza modular de sua abordagem, os pesquisadores desenvolveram um sistema de várias etapas para realizar a química de cliques completa baseada em SuFEx. Eles demonstraram excelente tolerância e seletividade de grupos funcionais para uma variedade de pequenas moléculas, peptídeos e proteínas terapeuticamente relevantes. Para muitos casos, o seu sistema superou os procedimentos experimentais "tradicionais" relatados na literatura. Em relação à modificação direta de proteínas, revelou-se um dos métodos mais rápidos relatados até o momento.

No geral, eles consideram seu novo sistema de fluxo modular uma ferramenta inestimável, facilitando reações SuFEx notavelmente rápidas e de alto rendimento entre fluoreto de sulfurila e uma extensa gama de substratos estruturalmente diversos.

Mais informações: Miguel Bernús et al, Uma plataforma de fluxo modular para ligação por troca de fluoreto de enxofre (VI) de pequenas moléculas, peptídeos e proteínas, Nature Synthesis (2023). DOI:10.1038/s44160-023-00441-0
Informações do diário: Síntese da Natureza

Fornecido pela Universidade de Amsterdã