A síntese farmacêutica costuma ser bastante complexa; simplificações são necessárias para acelerar a fase inicial de desenvolvimento de medicamentos e reduzir o custo de produção de genéricos. Agora, em um estudo publicado recentemente na Science, pesquisadores da Universidade de Osaka descobriram uma reação química que pode transformar a produção de medicamentos devido à sua simplicidade e utilidade.
Os produtos farmacêuticos geralmente contêm algumas dezenas de átomos e um número semelhante de ligações químicas entre os átomos. Assim, projetar arquiteturas de drogas complexas a partir de precursores simples usando as técnicas de química orgânica geralmente requer um planejamento cuidadoso e etapas tediosas e incrementais. O padrão-ouro na síntese de drogas é criar, em uma única etapa, o maior número possível de ligações químicas. Em princípio, adicionar um átomo de carbono – formando quatro ligações em uma etapa – a um precursor de droga pode ser um meio de fazê-lo. Infelizmente, o carbono atômico é geralmente muito instável para uso em condições comuns de reação química. Este é o problema que os pesquisadores procuraram abordar.
“Como o carbono atômico é muito instável para uso em síntese orgânica, reagentes como dihalocarbenos são basicamente tudo o que está disponível como equivalentes de carbono atômico”, explica Miharu Kamitani, principal autor do estudo. “Nós expandimos o kit de ferramentas para tais reações e aplicamos nossa técnica a um produto farmacêutico estabelecido”.
A descoberta dos pesquisadores da Universidade de Osaka é baseada em uma classe de moléculas conhecidas como carbenos N-heterocíclicos. Por um processo químico conhecido como ressonância, essas moléculas contêm uma versão estabilizada de um átomo de carbono equivalente. Por uma reação direta com amidas alfa e beta-insaturadas (uma molécula importante na progressão do câncer), vários gama-lactâmicos (moléculas cíclicas que são comuns em antibióticos) foram produzidos em uma etapa, geralmente com rendimento superior a 60%. Particularmente incrível é uma modificação química de uma etapa da aminoglutetimida – uma droga para o tratamento de convulsões e outras condições – com rendimento de 96%. Assim, até mesmo drogas complexas podem ser modificadas para estudos de direcionamento e atividade de drogas, bem como uma miríade de outros procedimentos que, de outra forma, são aspectos sinteticamente complexos da descoberta de drogas.
“As empresas farmacêuticas estão sempre em busca de reações diretas que alcancem transformações químicas complexas”, diz Mamoru Tobisu, autor sênior do estudo. “Prevemos que nossa reação de dopagem de átomo de carbono único será amplamente útil neste contexto”.
Este trabalho conseguiu usar um carbono atômico equivalente para formar quatro ligações químicas em uma etapa, sintetizar arquiteturas químicas farmaceuticamente úteis e transformar fundamentalmente a natureza química de uma molécula de medicamento estabelecida. A abordagem dos pesquisadores da Universidade de Osaka será útil para preparar rapidamente produtos farmacêuticos em potencial, o que acelerará a pesquisa e o desenvolvimento de medicamentos, bem como a produção de medicamentos atualmente estabelecidos – especialmente se a abordagem for estendida a classes adicionais de transformações em química orgânica.
Com informações de Science Daily.