مولکولهای کلیدی برای نسل آینده دارو ساخته شد
دانشمندان با استفاده از نور مولکولهای بسیار کوچک و پرانرژی موسوم به هوسان (Housane) را تولید کردهاند؛ ساختارهایی فشرده و پرتنش که میتوانند مسیر توسعه نسل جدید داروها و مواد پیشرفته را متحول کنند. این دستاورد توسط گروهی از پژوهشگران به سرپرستی فرانک گلوریوس در موسسه شیمی آلی دانشگاه مونستر آلمان حاصل شده است.
به گزارش برنا، پژوهشگران روشی نوین مبتنی بر فوتوکاتالیز یا کاتالیز نوری توسعه دادهاند که در آن انرژی نور برای هدایت واکنشهای شیمیایی و ساخت مولکولهای حلقهای بسیار پرتنش استفاده میشود. این مولکولها که به دلیل شباهت ساختارشان به طرح ساده یک خانه هوسان نام گرفتهاند بهعنوان بلوکهای سازنده ارزشمند در داروسازی و علم مواد شناخته میشوند.
دانشمندان در این روش از نور آبی برای فعالسازی فوتوکاتالیست استفاده کردند. فوتوکاتالیست با انتقال انرژی نور به مولکولهای اولیه امکان شکلگیری ساختارهای حلقهای فشرده و پرتنش را فراهم میکند. در تصویر منتشرشده از این آزمایش نیز ساختار نمادین یک مولکول هوسان دارای دو زنجیره جانبی نمایش داده شده است.
پژوهشگران توضیح دادند که توسعه داروهای جدید تا حد زیادی به یافتن بلوکهای مولکولی مناسب وابسته است. برخی داروهای مهم از جمله پنیسیلین بر پایه مولکولهای حلقهای کوچک ساخته شدهاند که تنش داخلی بالایی دارند. این تنش ذخیرهشده میتواند در واکنشهای بعدی آزاد شود و فرآیند تولید ترکیبات پیچیده شیمیایی را تسهیل کند.
با وجود اهمیت بالای این مولکولها تولید آنها همواره دشوار بوده است. روشهای قدیمی ساخت هوسان معمولا به دماهای بالا و شرایط سخت نیاز داشتند و همچنین در برابر وجود گروههای عاملی مختلف در مواد اولیه حساس بودند. گروههای عاملی نقش مهمی در تعیین رفتار و ویژگیهای نهایی مولکولها دارند و محدودیت در استفاده از آنها کاربرد این روشها را کاهش میداد.
تیم تحقیقاتی دانشگاه مونستر برای حل این مشکل از ترکیبات هیدروکربنی موسوم به ۱،۴-دیان بهعنوان ماده اولیه استفاده کرد. این ترکیبات در معرض نور معمولا وارد واکنشهای جانبی ناخواسته میشوند که مانع تشکیل محصول اصلی میشود. محققان با تنظیم دقیق زنجیرههای جانبی مولکولهای اولیه توانستند این واکنشهای مزاحم را سرکوب و مسیر واکنش را کنترل کنند.
پس از حذف مسیرهای جانبی مولکولها قادر شدند به ساختار حلقهای پرتنش مورد نیاز برای تشکیل هوسان تبدیل شوند. فرانک گلوریوس، سرپرست این پروژه در توضیح این فرآیند گفت: این واکنش بهطور طبیعی دشوار است، زیرا از نظر انرژی در مسیر صعودی قرار دارد و به نیروی محرک اضافی نیاز دارد. فوتوکاتالیز انرژی لازم را برای انجام این تبدیل فراهم میکند.
پژوهشگران همچنین با استفاده از تحلیلهای رایانهای و مدلسازی شیمی محاسباتی، سازوکار دقیق این واکنش و نحوه شکلگیری ساختارهای هوسان را بررسی کردند.
به گفته محققان این روش جدید میتواند راهی سادهتر کارآمدتر و قابلدسترستر برای تولید مولکولهای پرتنش فراهم کند و دامنه ترکیبات قابل ساخت در شیمی دارویی و علم مواد را گسترش دهد. آنها معتقدند این فناوری علاوه بر کمک به تحقیقات بنیادی شیمی میتواند در تولید داروهای نوین و توسعه مواد پیشرفته کاربردهای گستردهای داشته باشد.
انتهای پیام/
