Het verhaal van halichondrine B, een inspirerend molecuul verkregen uit een zeedier, gaat terug tot de ontdekking van het molecuul in een oceaanspons in 1986.

Hoewel het al meerdere keren in het laboratorium is gerepliceerd, nieuw werk van chemici van Rice University zou halichondrine B en zijn natuurlijk voorkomende of ontworpen variaties gemakkelijker te synthetiseren kunnen maken.

Synthetisch chemicus K.C. Nicolaou en zijn lab rapporteerden in de Tijdschrift van de American Chemical Society hun succes bij het vereenvoudigen van verschillende processen die worden gebruikt om halichondrine B en zijn variaties te maken.

De moleculaire structuur en krachtige antitumoreigenschappen van Halichondrin inspireerden het ontwerp en de synthese van variaties (ook bekend als analogen). De "omgekeerde benadering" van het Rice-lab om halichondrine B te maken, resulteerde in de kortste route naar wat de onderzoekers een "zeer complexe en belangrijke molecule" noemden.

"Deze totale synthese vertegenwoordigt de kortste van de eerder gerapporteerde benaderingen van dit complexe natuurlijke product, " zei Nicolaou. "Het belang ervan ligt in het potentieel voor verdere verbetering en toepassing op de snelle synthese van andere leden van de halichondrin-familie, evenals in nieuw ontworpen analogen als potentiële kandidaat-geneesmiddelen."

Hij zei dat de technologieën van het Rice-lab in principe kunnen worden toegepast op de productie van eribuline. een eenvoudiger en krachtiger halichondrine B-analoog dat klinisch wordt gebruikt voor de behandeling van borstkanker en liposarcoom.

Eerdere en huidige syntheses van halichondrine B en zijn analogen vereisen initiële binding van koolstofatomen, en dan binding van koolstof- en zuurstofatomen, om cyclische ethers te construeren, belangrijke bouwstenen die essentieel zijn voor het maken van de moleculen.

Nicolaou en zijn collega's hebben de volgorde omgedraaid om eerst de koolstof-zuurstofverbindingen te maken. Bekend als de Nicholas-verethering, dit proces werd gevolgd door radicale cyclisatie om de vereiste koolstof-koolstofbindingen te vormen, ze uiteindelijk koppelen op weg naar het beoogde halichondrine B.

Nicolaou merkte op dat andere laboratoria het proces hebben "omgedraaid" om verschillende eenvoudigere verbindingen te synthetiseren, maar niemand had het geprobeerd op halichondrine B. "Het belang ervan als biologisch actieve molecule in combinatie met zijn synthetisch uitdagende structuur diende als onze motivatie om dit project voort te zetten, " hij zei.

Hun werk verminderde het aantal stappen dat nodig was om het molecuul te maken tot 25, uitgaande van in de handel verkrijgbare materialen. Nicolaou verwacht dat verdere vereenvoudiging niet alleen de stappen van de synthese verder zal verminderen, maar ook het algehele rendement verbeteren, wat resulteert in een efficiënter en kosteneffectiever chemisch proces voor het maken van dit type verbinding.