Organiska svavelföreningar finns i stor utsträckning i våra kroppar och den naturliga miljön. De finns i lök, schalottenlök och även blomkål. Medicinsk forskning finner att när de konsumeras, de kan skydda mot cancer, hjärtsjukdomar och till och med diabetes. Det finns också bevis för dessa föreningars antivirala och antibakteriella användningsområden. Ungefär en fjärdedel av alla läkemedel använder för närvarande OSC.

Dock, användningen av svavelatomer vid tillverkning av droger är ett tveeggat svärd. Svavel är knepigt att införa i en molekyl eftersom för närvarande tillgängliga kemiska verktyg inte tillåter forskare att introducera svavel i molekyler med hög precision. Denna brist påverkar forskarnas förmåga att tillverka molekyler som en dag kan bli läkemedel, såväl som den eventuella effekten av framtida läkemedel som förlitar sig på en speciell geometri av syntetiska svavelmolekyler. UTSA har lanserat forskning som syftar till att lösa denna vägspärr för att påskynda utvecklingen av nya läkemedel.

"Vårt slutmål är att bygga ett brett utbud av syntetiska svavelhaltiga molekyler som kommer att bli lättillgängliga för organisk syntes och läkemedelsupptäcktstillämpningar, " säger docent Oleg Larionov, huvudutredare för detta projekt vid UTSA Department of Chemistry. "Vi vill bidra till att förbättra människors hälsovård genom effektivare synteser av små molekylära biologiska prober och terapeutiska medel."

Svavel är den vanligaste atomen i småmolekylära läkemedel efter syre och kväve, och en fjärdedel av de mest föreskrivna läkemedlen för små molekyler är organiska svavelföreningar. På funktionsgruppsnivå, mer än 37 % av alla FDA-godkända organosvavelläkemedel innehåller sulfonylgruppen, betonar vikten av just denna grupp i läkemedelsdesign.

Det finns utmaningar för de nuvarande syntetiska metoderna som används för att tillverka organiska svavelföreningar, Till exempel, kemister kämpar ofta för att syntetisera organiska svavelföreningar med en specifik strukturell geometri. Vanligtvis, existerande synteser resulterar i blandningar av produkter av olika kemo-, regio- och stereoisomerer. Föreningar med olika kemo-, regio- och stereostrukturer skapas av samma typer och antal atomer, men monteras på olika sätt.

Professor Larionov avser att utveckla metoder för att förbättra resultatet av att syntetisera dessa svavelhaltiga produkter med specifik kemo-, region- och stereoselektivitet. UTSA -gruppen kommer att använda mer än 1 miljon dollar i finansiering från National Institutes of Health för att förbättra utvecklingen av dessa terapeutiska medel.

UTSA-forskare planerar att använda mellanliggande oxidationstillstånd av organosvavelreagenser, särskilt sulfinater, att lösa industrins begränsningar av nuvarande metoder inklusive bristen på effektiva metoder för att syntetisera sulfinater direkt från rikliga prekursorer.

"Vi vill effektivisera syntetiska tillvägagångssätt och lösa långvariga problem inom medicinsk kemi, "säger Larionov." Vårt arbete och upptäckter är grunden för framtida medicinsk kemisk forskning. "

Larionovs forskargrupp fokuserar på komplex molekylsyntes med särskilt fokus på föreningar riktade mot cancer. Det förväntas att denna forskning kommer att ge resultat om fyra år. Att ta reda på hur man kan förbättra användningen av svavel i läkemedelsutveckling har också konsekvenser utöver medicin. Att förbättra användningen av OSC:er kan främja funktionella material som solceller, organisk elektronik, kolmaterial, nanoteknik, flytande kristaller, magnetiska material, ytor och gränssnitt, och biomaterial.