Сотрудники Института органической химии имени Н. Д. Зелинского Российской академии наук нашли простой способ менять структуру готовых лекарств. Они показали, что с помощью ультрафиолета в молекулярных кольцах можно направленно заменять один атом на другой, сообщили в пресс-службе Российского научного фонда.
Большинство лекарств, включая антибиотики, имеют в своей структуре кольца из пяти или шести атомов. Раньше заменить атом в таком кольце у готовой молекулы было почти невозможно. Приходилось начинать весь синтез заново — это долго и дорого. Специалисты нашли способ превращать шестичленные кольца с азотом и кислородом в пятичленные кольца, где есть азот и углерод.
Исследователи проверили несколько подходов. Нагревание с источником азота и реакция с металлом-восстановителем оказались малоэффективны. А вот обработка сильными кислотами и ультрафиолетом дала результат: эффективность превращения достигала 90%. Кислоты и свет работают по одному механизму — они разрывают одни и те же связи. Но у фотохимического метода есть преимущества: он требует меньше реагентов, экологичнее и лучше подходит для некоторых типов молекул.
Разработанный нами метод позволяет изменять структуру уже существующих фармацевтических препаратов, например, антибиотиков, на поздних стадиях синтеза. Это особенно актуально в условиях роста устойчивости бактерий к лекарствам, так как модифицированные препараты могут восстанавливать активность против бактерий, которые стали к ним нечувствительны. Кроме того, наш подход дает возможность из одного вещества-предшественника целенаправленно получать разные классы соединений. Это позволяет быстро создавать библиотеки отличающихся по структуре молекул, чтобы затем тестировать их биологическую активность и тем самым ускорить разработку новых лекарственных средств.
Ученые провели больше 20 реакций и подтвердили, что метод позволяет получать новые модификации известных антибиотиков. Это открывает путь к созданию лекарств, которые будут работать против бактерий, переставших реагировать на старые препараты. Работа поддержана грантом РНФ, результаты опубликованы в журнале Organic Chemistry Frontiers.
Ранее Наука Mail писала о том, что в России создали светящиеся нуклеиновые кислоты.