韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究所(UNIST)的一個研究團隊提出了一種新的環(huán)境友好且低成本的合成吲哚并吡喃(一種氮環(huán)化合物)的方法，其中大約60%的藥物最近獲得了FDA的批準(zhǔn)。
除了尋找新的生物活性化合物來尋找新藥，更重要的是開發(fā)一種新的簡單的合成方法來生產(chǎn)它們。UNIST的一項新研究報告了一種新的環(huán)境友好和低成本的合成方法，可用于潛在的藥物化合物。
在這項研究中，UNIST生物醫(yī)學(xué)工程系的樸哲民教授和他的研究團隊報道了一種利用清潔能源生產(chǎn)吲哚并吡喃(一種氮環(huán)化合物)的新合成方法。新的合成方法有望比傳統(tǒng)方法更安全、更經(jīng)濟、更環(huán)保。
最近，美國美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)的藥物中約有60%含有氮環(huán)化合物。這些化合物是由一系列碳原子連接在一起形成一個完整的環(huán)，氮原子夾在中間。給這些化合物添加官能團可以合成新藥。這種合成的難度取決于環(huán)的形狀和官能團的類型。吲哚美辛因其抗癌和抗炎作用而引起了許多研究者的關(guān)注，迄今為止，其合成一直非常困難。目前還沒有最佳的合成方法，因為吲哚并吡喃的合成需要堿和金屬催化劑，只有在高溫下才會發(fā)生。
該團隊通過在電極的陽極或陰極上的反應(yīng)，將吲哚與活性亞甲基化合物(AMC)配對，成功合成了吲哚并吡喃。在這種合成方法中，大氣中的氧在室溫下用作預(yù)堿，碘化物代替金屬用作催化劑。此外，通過使用恒壓模式來保持恒定電壓，解決了高電壓導(dǎo)致的官能團損傷問題。
蘇斌蔡(本系綜合MS/Ph博士):“與傳統(tǒng)的主要使用一個極化子的合成方法不同，我們可以通過陰極和陽極的反應(yīng)成功合成吲哚并吡喃的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。”這項研究的第一作者)。
為了進一步了解吲哚并吡喃的反應(yīng)機理和形成原理，還進行了密度泛函理論計算。他們的發(fā)現(xiàn)表明，碘和氧在電極(陰極和陽極)被氧化或還原，從而產(chǎn)生碘自由基和超氧化物自由基。這導(dǎo)致超氧物作為堿的形成。
基于這一發(fā)現(xiàn)，研究團隊采用同樣的方法合成了二氫呋喃支架。通過使用烯胺代替吲哚作為起始原料，他們成功地合成了二氫呋喃，其中氧結(jié)合在形成的五角碳環(huán)中。
樸教授說：“新方法有望比現(xiàn)有的合成方法更安全、更經(jīng)濟、更環(huán)保?！薄坝辛诉@些，將有可能開發(fā)出大量生產(chǎn)生物活性物質(zhì)的方法。”
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