Een groep Japanse onderzoekers heeft een technologie ontwikkeld om een ​​hybride katalysator te maken van eenvoudig gestructureerde, in de handel verkrijgbare rhodium- en organische katalysatoren, die chemisch afval vermindert en moleculen produceert met een hoge selectiviteit van een enantiomeer, een paar moleculaire structuren die niet-superponeerbare spiegelbeelden van elkaar zijn. Deze technologie zal naar verwachting helpen bij een snelle en goedkope medicijnsynthese.

De technologie is ontwikkeld door wetenschappers, waaronder professor Shigeki Matsunaga en assistent-professor Tatsuhiko Yoshino, beide van de Faculteit Farmaceutische Wetenschappen van Hokkaido University, en professor Kazuaki Ishihara en universitair hoofddocent Manabu Hatano, beide van de Graduate School of Engineering van Nagoya University.

De twee moleculaire structuren die in een enantiomeer worden gevonden, hebben een verschillende effectiviteit wanneer ze als medicijn worden gebruikt, hoewel hun chemische eigenschappen vergelijkbaar zijn. Eén moleculaire structuur kan effectief zijn, terwijl de andere ernstige bijwerkingen kan veroorzaken. Het is daarom belangrijk om de gewenste moleculaire structuur voor chemische conversie te selecteren bij het synthetiseren van geneesmiddelen. Naast het produceren van medicijnen met minder afval, het is noodzakelijk om de chemische omzetting alleen te laten plaatsvinden bij een gewenste koolstof-waterstofbinding met behulp van katalysatoren. Om aan deze twee eisen te voldoen, wetenschappers gebruiken dure rhodiumkatalysatoren gemaakt in complexe, meerfasige productieprocessen. De beperkte beschikbaarheid van dergelijke rhodiumkatalysatoren heeft het moeilijk gemaakt om ze voor industrieel gebruik toe te passen.

In de huidige studie gepubliceerd in Natuur Katalyse , eenvoudig gestructureerd, commercieel verkrijgbaar rhodium werd in één stap gecombineerd met een gemakkelijk verkrijgbare organische katalysator door gebruik te maken van ionische interacties. Een eenvoudige rhodiumkatalysator is in staat om de gewenste koolstof-waterstofbinding te activeren, maar het is niet goed in het selectief verkrijgen van slechts één moleculaire structuur in een enantiomeer. organische katalysatoren, In de tussentijd, zijn in staat om de beoogde moleculaire structuur te produceren, maar zijn niet effectief bij het activeren van de gewenste koolstof-waterstofbinding. Deze nieuw ontwikkelde hybride katalysator is in staat om beide individuele tekortkomingen te compenseren. Met behulp van de hybride katalysator, de onderzoekers slaagden erin alleen de beoogde koolstof-waterstofbinding te activeren en selectief één moleculaire structuur in het enantiomeer te verkrijgen bij het uitvoeren van chemische conversies van nucleobase-derivaten, die naar verwachting de antivirale prestaties zal verbeteren.

"De technologie is zeer veelzijdig omdat een verscheidenheid aan organische katalysatoren kan worden gecombineerd met de eenvoudige rhodiumkatalysator, ", zegt Shigeki Matsunaga. "Er wordt verwacht dat het zal helpen bij het maken van chemische kernstructuren voor nucleotidegeneeskunde, dat steeds meer aandacht krijgt als medicijn van de volgende generatie om een ​​aantal aandoeningen goedkoop en op een milieuvriendelijke manier te behandelen."