Tradicionalmente, os químicos confiam em métodos bem estabelecidos, mas limitadores, para sintetizar essas moléculas. A nova pesquisa, em co-autoria de Kevin Brown, o professor de química de James F. Jackson no Colégio, e os professores Xiaotian Qi, Wang Wang e Bodi Zhao da Universidade de Wuhan, apresenta uma abordagem fundamentalmente diferente.
Pesquisadores da Universidade de Indiana e da Universidade Wuhan, na China, apresentaram um processo químico inovador que poderia otimizar o desenvolvimento de compostos farmacêuticos, blocos de construção químicos que influenciam a maneira como os medicamentos interagem com o corpo. O estudo deles, publicado em Chemdescreve uma nova reação orientada à luz que produz com eficiência tetra -hidroisoquinolinasum grupo de produtos químicos que desempenham um papel essential na química medicinal.
As tetra -hidroisoquinolinas servem como base para tratamentos direcionados à doença de Parkinson, câncer e distúrbios cardiovasculares. Esses compostos são comumente encontrados em medicamentos como analgésicos e drogas para pressão alta, bem como em fontes naturais, como certas plantas e organismos marinhos.
Tradicionalmente, os químicos confiam em métodos bem estabelecidos, mas limitadores, para sintetizar essas moléculas. A nova pesquisa, co-autor de Kevin Brown, professora de química de James F. Jackson na Faculdade de Artes e Ciências da Universidade de Indiana Bloomington, e os professores Xiaotian Qi, Wang Wang e Bodi Zhao da Universidade Wuhan, apresentam uma abordagem fundamentalmente diferente.
Como funciona: leve como uma ferramenta química
Em vez de usar reações químicas tradicionais, os cientistas aproveitam a luz para desencadear um processo chamado Transferência de energia fotoinduzidaem que a luz inicia uma reação controlada entre sulfônimos (um tipo de composto químico) e Alcenos (Outro tipo de composto), levando à criação de tetra -hidroisoquinolinas – um tipo de molécula complexa. Esse método permite o desenvolvimento de novos padrões estruturais nas moléculas, que antes eram difíceis ou impossíveis de criar usando outros métodos, oferecendo uma maneira mais eficiente de fazer moléculas complexas.
“A principal inovação neste estudo é o uso de um catalisador ativado pela luz, uma molécula especial que acelera a reação sem ser usada em si”, disse o professor Brown. “Os métodos tradicionais requerem altas temperaturas ou ácidos fortes – como tentar cozinhar alimentos com um manchão em vez de um fogão. Essas condições adversas às vezes podem criar reações laterais indesejadas ou tornar o processo menos útil para certos produtos químicos. O novo processo, no entanto, usa o Molecules que respondem a mais eficácia e a menos e -mails e a luminária e o que pode ser mais eficiente e que pode ser mais entestimado e que não se apóie e pode ser mais uma eficácia.
Brown e colegas também descobriram que pequenas mudanças na localização dos elétrons dentro dos materiais de partida tiveram um enorme impacto sobre como a reação se desenrolou – como esses elétrons eram peças de quebra -cabeça que precisavam se encaixar da maneira certa. Ajustando as formas dessas peças, os cientistas garantiram que apenas o produto desejado fosse formado, tornando o processo altamente seletivo. Isso é essential para fabricar medicamentos, onde mesmo um pequeno erro na estrutura de uma molécula pode transformar uma droga útil em algo inútil ou até prejudicial.
Implicações para a medicina e outras indústrias
“A capacidade de criar uma ampla gama de moléculas à base de tetra-hidroisoquinolina significa que os químicos medicinais agora podem explorar novos candidatos a medicamentos para o tratamento de doenças como Parkinson, certos tipos de câncer e condições cardíacas”, observou o professor Qi. “No momento, algumas doenças têm muito poucas opções de tratamento eficazes, e esse método pode ajudar os cientistas a descobrir novos e melhores medicamentos mais rapidamente”.
Além dos produtos farmacêuticos, esta pesquisa também pode impactar outras indústrias que dependem de produtos químicos finos. Na agricultura, por exemplo, reações químicas semelhantes podem ser usadas para desenvolver pesticidas ou fertilizantes mais eficazes. Na ciência dos materiais, poderia ajudar a criar novos materiais sintéticos com propriedades específicas, como melhor durabilidade e longevidade e maior resistência ao calor para as indústrias aeroespacial, automotiva, eletrônica e médica.
Os pesquisadores planejam ajustar as condições de reação, ou seja, eles experimentarão diferentes ingredientes e configurações para melhorar o processo. Eles também pretendem descobrir se esse método pode funcionar em ainda mais tipos de moléculas, expandindo sua utilidade. Além disso, eles esperam parceria com empresas farmacêuticas para testar se essa técnica pode ser usada para produzir medicamentos, levando potencialmente a novas descobertas de medicamentos que podem fazer a diferença na vida das pessoas.
“Essa abordagem oferece aos químicos uma nova e poderosa ferramenta”, disse o professor Brown. “Esperamos especialmente abrir a porta para o desenvolvimento de terapias novas e aprimoradas para pacientes em todo o mundo”.
À medida que o campo da fotoquímica continua a se expandir, inovações como essa podem redefinir como os medicamentos e os produtos químicos essenciais são feitos, abrindo caminho para métodos de produção mais rápidos, limpos e mais eficientes.
