طور علماء من معهد سكريبس للأبحاث طريقة مبتكرة تسمح، لأول مرة على الإطلاق، بالإنتاج الفعال لهيكل جزيئي مشترك بين مجموعة واسعة من المركبات الموجودة في الطبيعة. يوفر هذا التطور أدوات فعالة لدراسة إمكانات هذا التركيب الجزيئي في البحث عن أدوية جديدة.
البنية المذكورة أعلاه، والمعروفة باسم "البوليينات المتخطية"، أو البوليينات المترافقة (دخول ويكيبيديا) ، تتقاسمها عائلة كبيرة من القوارض لها دور أساسي في صحة الإنسان، بما في ذلك الأحماض الدهنية غير المشبعة، والتي تعتبر ضرورية لتنظيم ضغط الدم والالتهابات والاستجابة المناعية. ويوجد هذا الهيكل أيضًا في عدد من المضادات الحيوية ومضادات الفطريات والمركبات الأخرى السامة للإنسان.
في أغلب الأحيان، لا توجد طرق بسيطة وفعالة لإعداد هذا الهيكل العظمي الهيكلي، وهي حقيقة تخلق قيودًا كبيرة لاختبار قابلية استخدامه في الأدوية الفعالة. اليوم، يعد تحضير المستحضرات التي تحتوي على مشتقات بسيطة من هذا الهيكل مهمة تتطلب الكثير من الجهد.
وقال البروفيسور جلين ميكاليزيو: "لقد حددنا في بحثنا تفاعلًا كيميائيًا جديدًا من شأنه أن يسمح بتسريع إنتاج هذا النوع من العناصر الهيكلية". "يوفر هذا التفاعل الجديد أداة لفحص الإمكانات الطبية للمركبات التي تحتوي على بوليانات مترافقة معقدة - وهي مركبات لم نتمكن من تصنيعها حتى الآن."
بشكل أساسي، توفر الطريقة الكيميائية الجديدة وسيلة لاستبدال تسلسل التفاعلات الطويل والمتعدد الخطوات المستخدم اليوم لإعداد هذا الهيكل. تحدد العملية الكيميائية الجديدة طريقًا أساسيًا مبتكرًا - عملية جديدة لإنشاء روابط كربون-كربون - لإنتاج هذه الهياكل المعقدة التي يتم الحصول عليها بعد عدد صغير من الخطوات الكيميائية.
ونتيجة لذلك، فإن الطريقة الجديدة لا توفر الوقت فحسب، بل تعمل على تحسين كفاءة تحضير المركبات التي تحتوي على هذا الهيكل الهيكلي بشكل كبير. في الكيمياء، تتقدم كل خطوة من الخطوات (أو التفاعلات) المستخدمة لتحضير بنية معقدة، عادةً، مع استخدام أقل من مائة بالمائة (90-80 بالمائة فقط) بالنسبة لكمية المواد الأولية. ونتيجة لذلك، فإن الحاجة إلى تسلسل طويل من التفاعلات (التوليف متعدد الخطوات)، حيث يتم ضرب الاستفادة من كل خطوة بالخطوة التي تليها (90 بالمائة، 80 بالمائة، 70 بالمائة، وما إلى ذلك)، يؤدي إلى حدوث الاستفادة النهائية الصغيرة التي سيتم الحصول عليها. يوضح الباحث: "إذا كان من الممكن تطوير سلسلة من التفاعلات بعدد أقل من الخطوات لإعداد الهياكل المعقدة، فسنكون قادرين على الحصول على تحسن كبير في كفاءة التفاعل". "تركز إحدى القضايا الرئيسية في مختبرنا على تصميم تفاعلات كيميائية جديدة تقوم بذلك بالضبط. منذ عام 2005، تمكنا من تطوير عائلة كبيرة من التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن يطلق عليها "الاختصارات الكيميائية" - بحيث يتمكن العلماء في نهاية المطاف من اختبار الإمكانات الطبية للمركبات التي تحتوي على هياكل متنوعة وواسعة النطاق موجودة في الطبيعة بشكل أفضل.
الطريقة الجديدة، الموصوفة في المقالة، تتطور من خلال تكوين رابطة بين نوعين محددين من المركبات: الفينيل حلقي البروبان والألكاينات، بمساعدة تفاعل اقتران متقاطع قائم على المعدن.
وقال الباحث: "إن هذا الاقتران الأولي القائم على المعدن يؤدي إلى وسيط غير مستقر للغاية". "في الواقع، يُعاد تنظيم المادة الكيميائية الوسيطة بشكل مستقل في بنية مستقرة، من خلال عملية تحدد البنية المعقدة الكاملة للمنتج النهائي."
