Muchas drogas se derivan de productos naturales. Pero antes de que los productos naturales puedan ser explotados, los químicos primero deben determinar su estructura y estereoquímica. Esto puede ser un desafío importante, particularmente cuando las moléculas no pueden cristalizarse y contienen pocos átomos de hidrógeno.El método basado en RMN, desarrollado en el Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie FMP, ahora simplifica el análisis y produce resultados más precisos. El trabajo ha sido publicado en el Revista de la Sociedad Americana de Química .
Los productos naturales están presentes en antibióticos, analgésicos y medicamentos contra el cáncer, desempeñando un papel clave en alrededor del 60 por ciento de todos los medicamentos aprobados por la FDA. Las plantas, hongos y organismos marinos sésiles son fuentes particularmente prometedoras, porque muchos de ellos poseen defensas químicas para disuadir a los depredadoresSin embargo, la identificación de posibles candidatos a fármacos es un desafío. Primero, los investigadores deben determinar con precisión la estructura y la estereoquímica la disposición espacial de los átomos de las moléculas. Sin esta información, los químicos no podrán sintetizar las moléculas y desarrollarlas en fármacos.Además, la estructura es necesaria para establecer si la molécula ha sido descubierta previamente.
Además del método de difracción de rayos X, que solo se puede aplicar a las moléculas cristalizables, los químicos suelen utilizar la espectroscopía de resonancia magnética nuclear RMN para la determinación de la estructura. Más recientemente, el parámetro basado en RMN "anisotropía de desplazamiento químico residual" ha tomadode particular importancia en este contexto. Los estudios de los últimos dos o tres años han demostrado que este parámetro facilita la determinación muy precisa de la estructura y la estereoquímica de las moléculas orgánicas. Sin embargo, esto requiere el uso de instrumentos especiales que no están disponibles en todos los laboratorios.Y luego está la cuestión de los métodos de análisis que requieren mucho tiempo involucrados en el análisis de datos.
El método simplificado produce resultados más precisos
Los investigadores de la Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie FMP han desarrollado un método que permite medir la anisotropía residual del cambio químico de manera mucho más fácil y efectiva. Socios de China Instituto de Oceanología, Academia de Ciencias de China y South CentralUniversity for Nationalities y Brasil Universidade Federal de Pernambuco también participaron en el trabajo, que ahora se ha publicado en el Revista de la Sociedad Americana de Química .
"El método basado en RMN que hemos desarrollado permite a los químicos determinar la estereoquímica de nuevos productos naturales con mayor precisión y eficiencia", explicó el Dr. Han Sun de FMP, quien dirigió el estudio. "Además, el método es muy fácil deuso, haciéndolo accesible a todos los químicos "
El experimento implica reunir productos naturales con un péptido disponible comercialmente con una secuencia de AAKLVFF. Disueltos en metanol, los péptidos se transforman en cristales líquidos, dando a los productos naturales una orientación débil en el campo magnético ". Esta orientación particular nos permitepara medir el desplazamiento químico residual de la anisotropía de las moléculas como un parámetro, que a su vez proporciona información precisa sobre su estructura y estereoquímica ", afirmó el químico Sun, describiendo el nuevo método.
El ejemplo de la talidomida muestra lo importante que es determinar la estereoquímica de los compuestos correctamente. Además de tener un efecto sedante hipnótico, el compuesto de la talidomida también tiene un efecto de desarrollo adverso, que es atribuible a sus dos formas de imagen especular R -talidomida y S -talidomida.
Análisis de productos naturales exóticos del océano
Para su estudio actual, los investigadores utilizaron un producto natural previamente inexplorado: los socios chinos aislaron la espiroepicoccina A de los microorganismos marinos. La sustancia, obtenida de una profundidad de más de 4.500 metros, solo tiene unos pocos átomos de hidrógeno unidos a suestereocentros, lo que representa un desafío para los métodos de RMN establecidos. Sin embargo, gracias al nuevo método de medición, la estructura y la estereoquímica del producto natural se aclararon sin ambigüedades ". Aunque nuestro método nos permite medir solo la estereoquímica relativa y no la absoluta., nuestro trabajo hace una contribución importante para simplificar la determinación de productos naturales desafiantes ", comentó Sun. Parece que las compañías farmacéuticas ya han expresado su interés" porque el método acelera el desarrollo de nuevos medicamentos, que también es nuestro objetivo ".
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Materiales proporcionado por Forschungsverbund Berlin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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