Spaar je zilver! Het wordt beter gebruikt voor sieraden dan als katalysator voor drugs.

Wetenschappers van Rice University hebben een sterk vereenvoudigde methode ontwikkeld om fluoroketonen te maken, voorlopers voor het ontwerpen en vervaardigen van geneesmiddelen die typisch een zilverkatalysator vereisen.

Rijstchemicus Julian West en afgestudeerde studenten Yen-Chu Lu en Helen Jordan introduceerden een proces voor de snelle en schaalbare synthese van fluoroketonen die tot nu toe uitdagend en duur waren om te maken.

Hun werk met open toegang siert de omslag van het nummer van 21 februari van het tijdschrift Royal Society of Chemistry ChemComm .

Het nieuwe proces van het laboratorium vervangt zilver door op cerium gebaseerd ceriumammoniumnitraat (CAN), die in ongeveer 30 minuten functionele voorlopers produceert onder milde omstandigheden.

"We kunnen hiervan batches maken in een badkuip, ' zei West.

Cerium heeft een dergelijk potentieel aangetoond in andere laboratoria, en het feit dat het 800 keer meer voorkomt in de aardkorst dan zilver, maakte het van groot belang voor het Rice-team.

"Ketonen zijn een functionele gateway-groep in moleculen die je kunt gebruiken om verschillende dingen te maken, zoals antikankerverbindingen, " zei West, die in 2019 naar Rice kwam met financiering van het Cancer Prevention and Research Institute of Texas en vorig jaar werd uitgeroepen tot Forbes 30 Under 30 science "game changer".

"Ze zijn een geweldige houvast om te veranderen in een alkeen of een aromatische ring, " zei hij. "Het belangrijkste deel van dit artikel is dat we fluor in deze fragmenten opnemen. Fluor is een interessant element en vrij overvloedig, maar het wordt nauwelijks gebruikt in de biologie.

"Fluor heeft een aantal extreme eigenschappen:het is ongelooflijk elektronegatief, dus het houdt zijn elektronen vast, " zei West. "Dat maakt het moeilijk voor enzymen in biologische processen om ermee om te gaan in geneesmiddelen zoals moleculen tegen kanker."

Waterstofatomen in medicijnmoleculen zijn gemakkelijk door de lever te verwerken, maar ze vervangen door fluorines "is als bepantsering op die positie, " zei hij. "Dat helpt medicijnen veel langer in het lichaam mee te gaan, dus je hoeft niet zo veel te nemen. Dat is wenselijk voor chemotherapeutica." Hij merkte op dat atorvastatine (ook bekend als Lipitor), een van de meest voorgeschreven medicijnen in de Verenigde Staten, bevat fluor voor hetzelfde doel.

"We willen fluor op specifieke plaatsen in het molecuul aanbrengen waarvan we weten dat het een verschil zal maken. en deze functionele ketongroep stelt ons in staat om het te doen, West zei. "Mensen hebben een zilverkatalysator gebruikt, maar het proces vereist veel zilver, het duurt lang bij hoge temperatuur en het moet gebeuren onder een zorgvuldig gecontroleerde stikstof- of argonatmosfeer.

"Ons proces is goedkope emmerchemie, en we denken dat de reactie in ongeveer vijf minuten is voltooid, "zei hij. "Maar we laten het voor 30, gewoon voor de veiligheid."

Het proces is zeer schaalbaar. "Toen Yen-Chu het oorspronkelijke recept verdrievoudigde, hij kreeg precies hetzelfde resultaat, ' zei West. 'Dat is zeldzaam bij dit soort reacties.'