ماده فعال در بسیاری از داروها چیزی است که به عنوان یک مولکول کوچک شناخته می شود: بزرگتر از آب، بسیار کوچکتر از یک آنتی بادی و عمدتاً از کربن ساخته شده است. با این حال، ساختن این مولکولها در صورتی امکان پذیر است که یک کربن چهارتایی در ساختار آن باشد که بسیار دشوار است یک اتم کربن به چهار اتم کربن دیگر پیوند داده شود. اما اکنون، دانشمندان Scripps Research یک راه بالقوه مقرون به صرفه برای تولید این نقوش فریبنده را کشف کرده اند.
در یافتههای جدید، که در 5 آوریل 2024 در Science منتشر شد ، شیمیدانان Scripps Research نشان میدهند که امکان تبدیل مواد شیمیایی اولیه به کربنهای چهارتایی با استفاده از یک کاتالیزور آهنی ارزان قیمت وجود دارد. این روش میتواند با ارزانتر کردن و آسانتر ساختن مولکولها در مقیاسهای کوچک و بزرگ به توسعهدهندگان دارو کمک کند.
ناتان دائو، نویسنده اول، کاندیدای دکترا در تحقیقات اسکریپس میگوید: «کربنهای کواترنر در همه حوزههای تحقیقاتی مختلف وجود دارند – از کشف دارو گرفته تا علم مواد». سنتز کربنهای چهارتایی، با این حال، یک چالش طولانی مدت در زمینه شیمی آلی است، که معمولاً نیازمند مراحل متعدد و متکی بر شرایط سخت یا مواد اولیه کمتر در دسترس است.
کاتالیزورها موادی هستند که برای سرعت بخشیدن به یک واکنش شیمیایی استفاده می شوند. گاهی اوقات، چندین کاتالیزور مختلف برای ترویج یک واکنش خاص و به دست آوردن نتیجه مطلوب ضروری است: یک “سوپ واکنش” واقعی. اما کاتالیزورها می توانند بسیار گران باشند و همیشه آنطور که در نظر گرفته شده واکنش نشان نمی دهند و هر چه کاتالیزورهای بیشتری استفاده شود، زباله بیشتری تولید می شود. اما دانشمندان Scripps Research تشخیص دادند که یک کاتالیزور منفرد می تواند چندین چرخش حیاتی را انجام دهد.
به گفته یکی از نویسندگان ارشد، دکتر رایان شنوی، پروفسور دپارتمان شیمی در تحقیقات اسکریپس، یک واکنش شیمیایی دشوار اغلب به اجزای متقابل زیادی نیاز دارد.
این تیم شرایط ساده ای را برای تبدیل اسیدهای کربوکسیلیک و الفین ها، دو دسته اصلی مواد اولیه شیمیایی یا مواد خامی که به یک ماشین یا فرآیند صنعتی سوخت می دهند به کربن های چهارتایی با استفاده از یک کاتالیزور ارزان قیمت مبتنی بر آهن شناسایی کردند. علاوه بر این، این مواد اولیه شیمیایی نه تنها فراوان هستند، بلکه قیمت پایینی نیز دارند.
.Materials provided by Scripps Research Institute. Note: Content may be edited for style and length