LA JOLLA, CA—Los químicos de Scripps Research han desarrollado el primer método general para sintetizar una familia de compuestos llamados 1,2,3,5-tetrazinas que se muestran prometedores para la fabricación de productos farmacéuticos, sondas biológicas y otros productos químicos.

LA JOLLA, CA—Los químicos de Scripps Research han desarrollado el primer método general para sintetizar una familia de compuestos llamados 1,2,3,5-tetrazinas que se muestran prometedores para la fabricación de productos farmacéuticos, sondas biológicas y otros productos químicos.

Los investigadores habían sintetizado el primer compuesto de esta familia previamente desconocida en 2019, pero el nuevo método, publicado el 3 de diciembre de 2022 en la Revista de Química Orgánicaahora es general y más eficiente.

«Por primera vez, la comunidad química puede acceder a estos compuestos prometedores y explorar sus interesantes propiedades», dijo el líder del estudio, Dale Boger, PhD, profesor de química Richard y Alice Cramer en Scripps Research.

El primer autor del estudio fue Zhi-Chen Wu, PhD, estudiante graduado en el laboratorio de Boger durante el estudio, ahora químico médico en Amgen.

Los métodos que permiten la síntesis de nuevos compuestos siempre ofrecen la posibilidad de nuevos fármacos y otros productos con propiedades inusuales y valiosas. Las 1,2,3,5-tetrazinas se consideraron particularmente prometedoras dado el éxito de las 1,2,4,5-tetrazinas estrechamente relacionadas. Estos últimos compuestos, descubiertos en 1959, tienen patrones de reactividad únicos y se utilizan ampliamente en la fabricación de productos farmacéuticos, nuevos materiales y sondas químicas que marcan moléculas biológicas. Las 1,24,5-tetrazinas son más conocidas por su uso en reacciones de «química de clics», conocidas por su facilidad de manipulación y reactividad eficiente y enfocada con moléculas objetivo. (La utilidad generalizada de la química del clic fue reconocida por el Premio Nobel de Química de este año).

«Las 1,2,4,5-tetrazinas se han vuelto increíblemente valiosas para la química en los más de 60 años desde su descubrimiento», dice Boger.

A pesar de ser un isómero de las 1,2,4,5-tetrazinas, lo que significa que tienen la misma fórmula química pero una disposición atómica diferente, las 1,2,3,5-tetrazinas eran mucho más esquivas. Pero cuando Wu y Boger lograron sintetizar la primera 1,2,3,5-tetrazina en 2019, encontraron amplia evidencia de su promesa. Una observación fue que el compuesto podía reaccionar de manera muy eficiente y rápida con compuestos llamados amidinas a través de «reacciones de ligación» (un tipo de reacción que une dos fragmentos). Los químicos determinaron que tales ligaduras podrían ser la base para nuevas sondas moleculares y técnicas de etiquetado para biología y para el ensamblaje de productos farmacéuticos y otros productos químicos. Los investigadores también encontraron evidencia de que la reactividad de la 1,2,3,5-tetrazina difiere de la de la 1,2,4,5-tetrazina, lo que permite que las dos clases de tetrazina se usen simultáneamente en ciertos contextos sin que haya generaciones. reactividad cruzada.

Esta primera síntesis de una 1,2,3,5-tetrazina fue relativamente laboriosa y solo pudo usarse para preparar un compuesto. Por el contrario, el nuevo método ofrece una forma general de preparar innumerables versiones de estos compuestos de manera eficiente, en solo cinco pasos de reacción, a partir de materiales de partida económicos y disponibles en el mercado.

Los investigadores y sus colegas de Scripps Research sintetizarán ahora otras 1,2,3,5-tetrazinas nuevas para estudiar sus propiedades en la química del clic y otras aplicaciones.

«Creo que este es el comienzo de un nuevo capítulo que podría resultar tan oportuno, duradero e importante como el de la 1,2,4,5-tetrazina», dice Boger.

1,2,3,5-Tetrazines: A General Synthesis, Cycloaddition Scope, and Fundamental Reactive Patterns es coautor de Zhi-Chen Wu y Dale L. Boger.

El trabajo fue apoyado en parte por los Institutos Nacionales de Salud (CA042056).

Acerca de la investigación de Scripps

Scripps Research es un instituto biomédico independiente sin fines de lucro clasificado como el más influyente del mundo por su influencia en la innovación por el Nature Index. Promovemos la salud humana a través de descubrimientos profundos que abordan problemas médicos apremiantes en todo el mundo. Nuestro departamento de investigación y desarrollo de medicamentos, Calibr, trabaja mano a mano con científicos de diferentes disciplinas para llevar nuevos medicamentos a los pacientes de la manera más rápida y eficiente posible, mientras que los equipos del Scripps Research Translational Institute combinan genómica, medicina digital y tecnología de punta. El uso de la informática de punta para comprender la salud individual y permitir una atención médica más efectiva. Scripps Research también está capacitando a la próxima generación de científicos líderes en nuestra Escuela de Graduados Skaggs, que constantemente se clasifica entre los 10 mejores programas de química y ciencias de la vida de EE. UU. Obtenga más información en www.scripps.edu.


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