Ohio State Üniversitesindeki kimyagerler, yeni sentetik ilaç türleri tasarlamaya olanak sağlayacak moleküller üretmek için yeni bir yol geliştirdiler.
Araştırmacılar, “Ketil Radikalleri” adı verilen reaktif ara ürünleri oluşturmaya yarayan bu yeni metodun bilim insanlarına, bir kimyasal reaksiyonla basit molekülleri kompleks yapılara çevirmeyi mümkün kıldığını söylüyor. Bu, daha kolay, daha sürdürülebilir ve işlem sonucunda atık oluşmayan bir yol.
David Nagib*: “Ketil radikalleri oluşturmakta kullanılan bir önceki metod yaklaşık bir asır öncesine dayanıyor. Biz, kompleks ilaç benzeri moleküller sentezleyebilmek için ketil radikallerine LED ışıklar kullanarak erişebildiğimiz bütünleyici bir yol bulduk.” Bahsedilen çalışma 12 ekimde Science dergisinde yayınlandı.
Hikaye, potansiyel yeni ilaçlardaki en yaygın yapıtaşlarından olan Karbonil bileşikleriyle başladı. Organiğe giriş kitaplarında öğretilen klasik karbonil kimyasının aksine karboniller, “radikal” formlarına çevrildiklerinde çok daha reaktif olurlar. Bu radikaller, partnerini arayan eşlenmemiş elektron içerirler. Bu sayede araştırmacılara kompleks, ilaç benzeri ürünler geliştirebilmek için yeni bağlar oluşturmalarına olanak sağlarlar.
Şimdiye kadar ketil radikal formasyonu, katalizör görevi görecek Sodyum, Samaryum gibi, “redüktan” adı verilen sert ve güçlü maddelere ihtiyaç duyuyordu. Nagib: “Bu redüktanlar toksik, pahalı ve ilaç üretmek için uyumsuz olabiliyor.”
Bu çalışmada araştırmacılar, basit bir LED ışıkla aktive olabilen Manganaz’ı katalizör olarak kullanabilecekleri bir yol buldular.
Nagib: “Oldukça ucuz ve bol olması, Manganaz’ı mükemmel bir katalizör yapıyor. Aynı zamanda klasik elektron transfer mekanizması yerine tamamlayıcı bir atom transfer mekanizması ile radikallere erişmemizi sağlıyor.”
Manganaz’ın avantajları sadece ucuz ve bol olması değil; belirlenmiş geometrilerde ürünler üretmede daha selektif. Böylece ilaç hedeflerine daha uyumlu ürünler oluşturabiliyoruz.
Nagib, ketil radikalleri üretmeye yarayan bu yeni metodun, araştırmacıların daha çok amaçlı ve kompleks yapılar oluşturmalarına kapı açtığını ve bunun yeni ilaçlar üretmek için oldukça yararlı olabileceğini söylüyor.
Çalışmanın yazarlarının hepsi Nagib’le aynı laboratuvarda çalışıyor; Lu Wang, Jeremy Lear, Sean Rafferty and Stacy Fosu.
Araştırma National Science Foundation ve National Institues of Health tarafından finanse edildi.
*David Nagib: Çalışmanın yazarlarından, Ohio State Üniversitesi kimya ve biyokimya bölümlerinde öğretim üyesi.
