NUS-kemister har upptäckt nya reaktionsvägar för att syntetisera medelstora heterocykliska föreningar för utveckling av terapeutiska läkemedelsmolekyler.

Föreningar som innehåller medelstora (8 till 12-ledade) ringar används inte vanligtvis vid utvecklingen av farmaceutiska läkemedelsföreningar trots deras betydelse i många bioaktiva naturprodukter. Detta är förknippat med bristen på effektiva metoder för att skapa dessa föreningar med syntetiska kemiska medel. Cycloaddition (att kombinera två eller flera molekyler för att bilda cykliska organiska föreningar) är en kemisk teknik som vanligtvis används för att konstruera föreningar med ringstrukturer från lätt tillgängliga byggstenar. Det finns väletablerade metoder för syntes av fem-, sex- och nyligen sju-ledade ringföreningar med denna teknik. Dock, syntesen av heterocykler som är större än åttaledade ringar är fortfarande utmanande.

Ett forskargrupp ledd av prof Zhao Yu, från Institutionen för kemi, NUS har utvecklat en serie palladiumkatalyserade reaktioner som kan bilda nio- och tioledade heterocykler genom [5 + 4] och [6 + 4] cykloadditioner. I dessa cykloadditionsreaktioner, en förening ger en 4-atomenhet, medan de andra tvärpartnerna tillhandahåller antingen en 5- eller 6-atomenhet för att förbereda de nio- eller tio-ledade ringarna. Dessa nya reaktionsvägar använder kommersiellt tillgängliga utgångsföreningar och kan producera heterocykler som är av en enda typ av stereoisomer. Stereoisomerer är kemiska föreningar som har samma molekylformel och atombindningssekvens men skiljer sig åt i orienteringen av sina atomer i det tredimensionella rummet.

Prof Zhao sa, "Dessa strukturer representerar nya föreningar med potentiella biologiska aktiviteter. Det finns många bioaktiva naturprodukter som har specifika medelstora ringar, men deras syntes har varit mycket svårt. Vi kan nu komma åt den här typen av föreningar med lätthet."

"Vi fortsätter att utforska utvecklingen av andra medelstora ringstrukturerade föreningar och den biologiska screeningen av dessa klasser av föreningar som potentiella läkemedel mot cancer, " tillade prof Zhao.