Att introducera molekylär komplexitet på kortast möjliga väg – detta är Vittorio Paces dagliga verksamhet. I en intervju med uni:view, läkemedelskemisten förklarar exakt vad detta betyder, vilka hans senaste prestationer är och hur de bidrar till att lösa allvarliga hälsoproblem.

uni:view:Vittorio Pace, din huvudsakliga forskningsaktivitet är utvecklingen av syntetisk taktik och deras tillämpning inom syntetisk medicinsk kemi. Vad gör du exakt?

Vittorio Pace:Min grupp är aktivt engagerad i att introducera nya koncept inom kemisk syntes:i synnerhet, vi tittar på att upprätta protokoll som skulle göra det möjligt att nå ett givet molekylärt mål selektivt. Genom att tillämpa dessa procedurer på syntesen av läkemedelsanaloger, en snabb och enkel åtkomst kan tänkas.

uni:view:Resultaten av din grupp publicerades nyligen i två tidskrifter som rankas bland de mest välrenommerade tidskrifterna inom området kemiska vetenskaper – vilka är dina senaste prestationer?

Pace:I en tidning publicerad av Angewandte Chemie , vi beskrev ett experimentellt enkelt förfarande som möjliggör bildandet av en kemiskt användbar, tätt funktionaliserad aldehyd. Metodiken bygger på tre kemiska händelser, som – vid finjustering av reaktionsförhållandena – skulle kunna moduleras ordentligt och därmed ske i bara en enda syntetisk operation. Detta är ganska anmärkningsvärt på grund av den breda (kommersiella) tillgängligheten av utgångsmaterialen och det är mycket fördelaktigt jämfört med tidigare rapporterade metoder.

I en annan tidning publicerad av JACS , vi beskriver introduktionen av den första direkta nukleofila fluormetyleringen av kolarter. Fluor – förmodligen den mest fascinerande halogenen – är ganska svår att införa i en organisk ram och kräver komplexa syntetiska strategier för att nå målet. Vår taktik är konceptuellt extremt enkel och selektiv och utgör därför grunden för att initiera ett helt nytt perspektiv för att få in fluor i molekyler.

uni:view:Varför är du forskning viktig för området?

Tempo:Vanligt förekommande nackdelar i organisk syntes är bristen på selektivitet (dvs. ett reagens kan samtidigt fästa till olika platser) och komplexiteten hos experimentella procedurer (t.ex. långa protokoll för att formellt realisera en unik – önskad – transformation). Vår forskningsfilosofi är fokuserad på att introducera molekylär komplexitet på kortast möjliga väg. Faktiskt, att tillåta en kemisk process att ske under full kontroll innebär en minskning (eller helst eliminering) av överflödiga, onödiga steg. Båda dessa tidningar delar användningen av kameleonreagens – kallade karbenoider – som, beroende på reaktionsförhållandena, kan ändra sina kemiska egenskaper. Det är som en skräddarsydd kemi där operatören kan bestämma – ab initio – det slutliga resultatet genom att fixa dessa experimentella förhållanden.

uni:view:…och för samhället?

Tempo:Organisk syntes är av största vikt i modern kemi och biologi:utan den, det finns nästan ingen möjlighet att tillhandahålla farmakologiskt aktiva substanser till samhället. Som sådan, vi bör alla vara medvetna om dess centrala roll i vetenskapen. Att etablera nya effektiva och högavkastande metoder för kemisk syntes skulle äntligen ge mycket tillförlitliga vägar för framställning av läkemedel. Dessutom, Att reducera syntetiska vägar till endast de strikt nödvändiga stegen ger avsevärda fördelar när det gäller avfallsproduktion och i termer av den tid som krävs. Även om det senare lätt kan motiveras av den avsevärda minskningen av experimentella förfaranden, det förra bör betraktas i stora termer:det råder ingen tvekan om att kemi producerar miljövänliga ämnen. Detta gäller särskilt i fallet med reningssekvenser (t.ex. kromatografi) som involverar oljederivat som kastas bort efteråt. I detta sammanhang, Att begränsa antalet steg och göra vart och ett mer effektivt skulle göra det möjligt för oss att minska kemins negativa påverkan på miljön.

uni:view:Var "ser" vi resultat av din forskning i vardagen?

Tempo:Arbetar med farmaceutisk kemi, vårt primära mål är att förbereda molekyler för att hantera hälsoproblem. Vi har nyligen genomfört en alternativ syntes av en mycket viktig HIV-proteashämmare som används vid behandling av AIDS. Analogt, vi arbetar – bland annat – med utvecklingen av nya medel för CNS (epilepsi och ångest) och cancerpatologier. Dessa föreningar har designats vid Center of Pharmacy vid universitetet i Wien av forskargrupperna Thierry Langer, Gerhard Ecker och Steffen Hering. Mitt forskarlag förbereder biblioteken av föreningar som sedan kommer att användas i biologiska tester. Vi tittar slutligen på att överföra vår syntetiska kunskap och expertis för att hjälpa till att lösa allvarliga hälsoproblem.

uni:view:Vad är det fascinerande med din forskning?

Tempo:Varje dag, Jag lär mig något jag inte visste innan. Det är väldigt stimulerande arbete, som är en kontinuerlig inspirationskälla för att nå nästa mål och se kritiskt på erhållna resultat. Otvivelaktigt, serendipity-faktorn lägger till en slöja av mystik till undersökningarna:det är inte alls ovanligt att vi observerar oväntade produkter som uppstår från reaktioner, som vi aldrig skulle ha tänkt på i början. Det är sedan mitt jobb att rationalisera det och förstå dess potentialer och begränsningar på djupet. Till exempel, fallet som dokumenterats i Angewandte Chemie-tidningen är baserat på en helt oförutsedd omvandling, vilket var den unika nyckelhändelse som ägde rum under undersökningar som fokuserade på att få fram olika föreningar. I slutet, det experimentella resultatet var ännu mer mångsidigt och tilltalande än den process vi var intresserade av i början.