Як один атом азоту міг перетворити майбутнє виявлення наркотиків

Дослідники з Університету Оклахоми розробили проривний метод додавання одного атома азоту до молекул, розблокуючи нові можливості в дослідженні та розробці наркотиків. Зараз опубліковано в журналі Наукаце дослідження вже привертає міжнародну увагу з боку виробників наркотиків.

Атоми азоту та хімічні структури, що містять азот, називаються гетероциками, відіграють ключову роль у лікарській хімії та розвитку лікарських засобів. Команда під керівництвом доцента ОУ Індрейєт Шарма продемонструвала, що, використовуючи короткочасну хімічну речовину під назвою сульфенілнітрен, дослідники можуть вставити один атом азоту в біоактивні молекули та перетворити їх на нові фармакофори, корисні для виготовлення препаратів.

Цей процес називається скелетним редагуванням і отримує натхнення від сера Дерека Бартона, одержувача Нобелівської премії з хімії 1969 року.

“Вісімдесят п’ять відсотків усіх існуючих препаратів, затверджених FDA, мають один або кілька атомів азоту. І коли ви дивитесь на 200 топ-фірмових препаратів, 75-80% мають гетероцикли азоту”,-сказав він.

“Вибірково додавши один атом азоту до цих існуючих гетероциклів препарату на пізніх стадіях розвитку, ми можемо змінити біологічні та фармакологічні властивості молекули, не змінюючи його функціональних можливостей. Це може відкрити незавантажені області хімічного простору в виявленні наркотиків”.

За словами Шарма, цей процес редагування скелета дозволяє отримати більше різноманіття наркотиків, оскільки замість того, щоб розробити нові препарати з нуля, дослідники можуть включати один атом азоту, щоб зробити новий набір препаратів. У цьому процесі азот важливий, оскільки ДНК, РНК, білки та амінокислоти проводяться з азоту, тобто дослідження Шарма мають далекосяжний вплив на потенційно лікування захворювань, таких як рак та неврологічні розлади.

Раніше опубліковані дослідження в цій галузі продемонстрували аналогічну концепцію, але вимагали звичайних нітренів і генерували надмірну кількість окислювального агента, який не був сумісний з багатьма молекулами лікарських засобів. Команда Шарма використовує метод для виробництва сульфенілнітренів, який не містить адитивних, без металів та сумісних з іншими функціональними групами в молекулі.

“Вартість багатьох наркотиків залежить від кількості кроків, пов’язаних з їх виготовленням, а лікарські компанії зацікавлені у пошуку способів зменшити ці кроки. Додавши атом азоту на пізніх стадіях розвитку, ви можете зробити нові наркотики дешевшими. Це як ремонт будівлі, а не створення її з нуля”, – сказав він.

“Не кожен має рівний доступ до медичної допомоги. Навіть у Сполучених Штатах витрати на охорону здоров’я на душу населення збільшуються до понад 12 000 доларів на рік. Зробіть ці препарати легше виробляти у великих масштабах, ми могли б зменшити витрати на охорону здоров’я для вразливих груп населення у всьому світі”.