Chemici hebben een manier gevonden om alcohol om te zetten in aminozuren, de bouwstenen van het leven.

In een onderzoek dat maandag in het tijdschrift is gepubliceerd: Natuurchemie , onderzoekers legden de transformatie uit, waarbij selectief moleculaire bindingen worden geïdentificeerd en vervangen met ongekende precisie. De bevinding kan het gemakkelijker maken om sommige medicijnen te maken door de soorten nieuwe aminozuren uit te breiden die kunnen worden gemaakt om die medicijnen sneller te bouwen.

"Een van de coolste toepassingen van dit onderzoek is dat we een nieuwe manier hebben gevonden om onnatuurlijke aminozuren te maken - soms gebruikt in medicijnen om ziekten aan te pakken, terwijl we het natuurlijke metabolisme vermijden, " zei David Nagib, een professor in de chemie aan de Ohio State University en senior auteur van het artikel. "En we kunnen deze onnatuurlijke aminozuren misschien gebruiken om nieuwe complexe moleculen te bouwen die zich op verschillende ziekten richten."

Aminozuren, waaruit onze eiwitten bestaan, worden soms ook gebruikt als bouwstenen in medicijnen, maar het creëren van nieuwe, kunstmatige met de juiste driedimensionale geometrie in een laboratorium voor farmaceutische doeleinden kan een duur en langdurig proces zijn.

Alcohol, Hoewel, is overvloedig en goedkoop.

Om alcohol om te zetten in aminozuren, onderzoekers speelden met alcohol op atomair niveau. Een alcoholmolecuul bestaat uit drie verschillende elementen:waterstof, koolstof en zuurstof. De onderzoekers vonden een manier om de bindingen tussen specifieke koolstof- en waterstofatomen te verbreken om een ​​stikstofatoom te introduceren, het andere meest voorkomende element in de natuur en medicijnen - een soort laboratoriumtovenarij genaamd 'selectieve CH-functionalisatie'.

"Koolstof-waterstof is de meest alomtegenwoordige binding - denk aan een grasveld in een park. Elk stuk gras is een koolstof-waterstofbinding, en de uitdaging van CH-functionalisering is:hoe kies je precies het grassprietje dat je in een roos wilt veranderen en negeer je de rest?' zei Nagib. 'Hoe kun je selectief zijn in welke band je aan het transformeren bent?'

Het kunnen kiezen van de juiste obligatie is belangrijk. Als scheikundigen nieuwe medicijnen bouwen, ze gebruiken moleculen die zorgvuldig op een specifieke manier zijn samengesteld, om zich alleen op een ziekte te richten en niet op andere biologisch belangrijke machines. Denk aan de moleculen in de mens, bacteriën of virussen als individuele sloten, en medicijnen als sleutel:Een goed medicijn, of sleutel, past alleen in het juiste slot.

"Alcohol, er zijn paren van gelijke koolstof-waterstofbindingen, maar die bindingen zijn niet gelijk in hun ruimtelijke ordening op het molecuul, "zei Nagib. "En nu kunnen we een van hen boven de anderen grijpen om amines te maken met verschillende driedimensionale vormen, die de constructie van nieuwe chemische structuren mogelijk zal maken om medicijnen te maken die als een betere sleutel kunnen dienen."