Het koppelen van moleculaire componenten door middel van amidebindingen is een van de belangrijkste reacties in onderzoek en de chemische industrie. In het journaal Angewandte Chemie , wetenschappers hebben nu een nieuw type reactie geïntroduceerd voor het maken van amidebindingen. Een ASHA-ligatie genoemd, deze reactie is snel, efficiënt, werkt onder milde waterige omstandigheden, en is breed toepasbaar.

Amidebindingen zijn de binding tussen een carbonylkoolstof (C=O) en een organisch stikstofatoom. Het zijn amidebindingen die individuele aminozuren aan elkaar koppelen tot eiwitten en monomeren binden tot polyamidekunststoffen zoals perlon en nylon. Veel levensreddende medicijnen zoals taxol, lipitor en penicilline, evenals landbouwchemicaliën, biologische conjugaten, natuurlijke stoffen, en andere producten bevatten amidebindingen. Naast de klassieke productiemethode - de reactie van een zuurgroep (-COOH) met een aminogroep (-NH(2)) - zijn er verschillende reacties ontwikkeld voor de vorming van amidebindingen. Echter, veel van hen zijn niet breed toepasbaar vanwege een gebrek aan chemoselectiviteit. Ze vereisen ook gespecialiseerde koppelingsmiddelen. Er is vraag naar nieuwe soorten reacties.

Een team onder leiding van Rajavel Srinivasan van de Tianjin University (China) was op zoek naar een efficiënte, duurzame methode die begint met gemakkelijk toegankelijke materialen en snel werkt. Ze kozen voor een reactie tussen acylsilanen en hydroxylaminen (een klasse van organische stikstofverbindingen met een -N-O- binding). Acylsilanen zijn een klasse van organische siliciumverbindingen met een algemene structuurformule van R(CO)-SiR(3). Hun reactiviteit verschilt vaak volledig van die van de verwante ketonen. Hoewel hun chemie bekend is, ze zijn voorheen zelden gebruikt op het gebied van biomedische chemie.

Op basis van hun eerste brieven, de reactie van acylsilanen met hydroxylaminen wordt een ASHA-ligatie genoemd. De drijvende kracht blijkt intramoleculaire migratie van een silylgroep van een koolstofatoom naar een zuurstofatoom te zijn (Brook-omlegging), waarin een sterke Si-O-binding wordt gevormd.

De onderzoekers hebben de ligatie met succes getest met een breed palet van verschillende moleculaire bouwstenen, inclusief farmaceutische middelen, peptiden, natuurlijke producten, en andere biologisch actieve verbindingen. De reactie is chemoselectief en werkt onder milde omstandigheden in een waterig milieu. Het produceert in de meeste gevallen hoge opbrengsten en is tolerant ten opzichte van de meeste functionele groepen. Nieuwe varianten van ASHA-ligatie zijn in ontwikkeling voor peptidesynthese omdat het niet goed werkte.

De eenvoud en efficiëntie van de ASHA-ligatie zou echter wegen moeten openen naar nieuwe benaderingen in medicinale chemie en chemische biologie, zoals de ontwikkeling van geneesmiddelen op basis van fragmenten, waarin werkzame stoffen achtereenvolgens worden opgebouwd uit kleine fragmenten.