Ученые из Бристольского университета сообщили о разработке способа, который позволяет «переворачивать» молекулы, изменяя их пространственную структуру. Этот прорыв может коренным образом упростить синтез химических соединений, используемых в производстве лекарственных препаратов, в том числе для лечения рака груди.
Ключевым элементом новой технологии является возможность изменять хиральность молекул, то есть превращать их правовращающие формы в левовращающие и наоборот. Как отмечается в исследовании, опубликованном в журнале Nature, это позволяет создавать более безопасные аналоги таких лекарств, как тамоксифен. По словам руководителя научной группы, профессора Вариндера Аггарвала, именно левозакрученные молекулы в составе препаратов часто работают эффективнее.
Особый интерес для исследователей представляли тетразамещенные алкены — сложные молекулы, которые крайне важны для фармацевтической промышленности, однако их синтез традиционно считается очень трудной задачей. Первоначально команда пыталась использовать борорганические эфиры, но эти соединения оказались нестабильными. Настоящий прорыв произошел после их замены на боргидриды, с помощью которых молекулы начали «перекручиваться» нужным образом.
Профессор Аггарвал сравнил новый метод со сборкой конструктора Lego, где можно свободно менять структуру, переставляя детали. Эффективность подхода была подтверждена компьютерным моделированием, которое провели специалисты из Университета Колорадо. Расчеты показали, что геометрию молекулы действительно можно изменить практически мгновенно, просто добавив необходимый реагент. Соавтор исследования Роберт Патон признал, что ничего подобного в химии ранее не наблюдалось.
Новый метод уже успешно прошел проверку на молекулах тамоксифена, а также γ-бисаболена — компонента, входящего в состав эфирных масел. Теперь ученые планируют расширить применение своей разработки и на другие области, включая создание не только новых лекарств, но и материалов с заранее заданными свойствами.