由于新工具,卡片上的dna编码库更大、更多样化

美国化学家设计了一种方法,将钯催化的C(sp3.) -H活化到dna系系的分子。它提供了一种从相对简单的起始材料生成具有惊人化学复杂性和多样性的dna编码文库的方法,为药物发现化学家创造了新的可能性。

药物研发项目通常侧重于寻找能够选择性地与特定靶蛋白结合的小分子。这是一项具有挑战性的任务,需要在尽可能少的实验中测试数百万甚至数十亿个分子。科学家可以通过在每种候选药物上附加一个独特的DNA序列来跟踪大量的分子,DNA碱基对的特定顺序就像条形码一样来识别每个单独的分子。由此产生的标记化合物的集合被称为dna编码库。dna编码文库近年来加快了药物发现计划,使快速鉴定先导化合物成为可能。然而,DNA编码文库用户面临的一个关键障碍是在DNA存在的情况下制造类似药物的化合物。

形成碳碳键是药物发现化学家的必要条件。近年来,C-H活化已成为偶联碳基碎片的一种越来越有吸引力的方法。C-H活化通常使用过渡金属原子裂解惰性C-H键;它创造了制造富含sp的有机分子的新方法3.自然,对候选药物有利的特征。“碳氢键是分子中普遍存在的化学键,而且非常牢固。打破这个键会为制造分子开辟新的途径。Jin-Quan余他来自斯克里普斯研究所。

C-H活化反应的图表。

来源:©金泉Yu/斯克里普斯研究所

Yu的团队希望其他人能使用他们的方法来制作更多样化的dna编码库

dna编码库和C-H激活技术近年来在科学界得到越来越多的关注,因此之前没有人将这些技术结合起来似乎令人惊讶。然而,使用C-H激活来功能化与DNA结合的分子存在三个主要挑战:首先,DNA溶液必须含有水,而水是一种通常与C-H激活方案不兼容的溶剂。其次,已知DNA中的核苷酸可以抑制用于C-H活化的过渡金属催化剂。第三,dna结合底物的浓度比通常用于有机反应的浓度低100倍左右。于集团开始合并两个尽管这些障碍。Yu说:“这些技术的结合可以在药物发现的背景下快速创造和开发分子多样性,尽管我必须承认这对我们来说也是一个有趣的挑战。”

通过仔细优化该小组之前为类似反应开发的条件,Yu的团队发现了一个系统,该系统使用钯催化剂、银源和碱对广泛的dna结合的芳基和异芳基碘化物进行C-H激活反应。dna上的底物偶联到羧酸和酮代物,其中包含许多药学相关的官能团。该方法的主要好处之一是它引入了三维sp3.字符进入dna编码库。更进一步,研究小组使用手性氨基酸作为底物,通常附着在环丙烷和环丁烷环上,所有这些都是成功药物化合物的共同特征。betway必威游戏下载大全为了充分展示这种新方法的潜力,研究小组还用它迭代了三步,从dna结合的杂环中创造出一种复杂的类药物化合物。

“令人兴奋的是,我们现在可以把C(sp3.) -H激活是DNA可以容忍的过程。利亚姆·哈德逊他是美国诺华生物医学研究所dna编码文库技术方面的专家。“所描述的工作就耦合伙伴而言是相当广泛的,并表明通过创造性设计的应用可以实现具有良好多样性和可开发性的新库。”

Yu说,这种方法可以扩展到包含更多类型的分子。他说,如果这个范围能够进一步扩大,我认为这将对药物研发产生重大影响。