Berättelsen om halichondrin B, en inspirerande molekyl erhållen från en marin varelse, går tillbaka till molekylens upptäckt i en havssvamp 1986.

Även om det har replikerats i laboratoriet flera gånger tidigare, nytt arbete av Rice University kemister skulle kunna göra halichondrin B och dess naturligt förekommande eller designade variationer lättare att syntetisera.

Syntetekemisten K.C. Nicolaou och hans labb rapporterade i Journal of the American Chemical Society deras framgång med att förenkla flera processer som används för att göra halichondrin B och dess variationer.

Halichondrins molekylära struktur och potenta antitumöregenskaper inspirerade designen och syntesen av variationer (alias analoger). Rislabbets "omvända tillvägagångssätt" för att göra halichondrin B resulterade i den kortaste vägen till vad forskarna kallade en "mycket komplex och viktig molekyl."

"Denna totala syntes representerar den kortaste av de tidigare rapporterade metoderna för denna komplexa naturprodukt, "Sa Nicolaou. "Dess betydelse ligger i dess potential för ytterligare förbättringar och tillämpning på den snabba syntesen av andra medlemmar av halichondrinfamiljen såväl som nya designade analoger som potentiella läkemedelskandidater."

Han sa att Rice labs teknologier i princip kan tillämpas på produktionen av eribulin, en enklare och kraftfull halichondrin B-analog som kliniskt används för att behandla bröstcancer och liposarkom.

Tidigare och nuvarande synteser av halichondrin B och dess analoger kräver initial bindning av kolatomer, och sedan bindning av kol- och syreatomer, att konstruera cykliska etrar, viktiga byggstenar som är viktiga för att göra molekylerna.

Nicolaou och hans kollegor vände sekvensen för att göra kol-syre-anslutningarna först. Känd som Nicholas-företringen, denna process följdes av radikal cyklisering för att bilda de nödvändiga kol-kolbindningarna, slutligen koppla dem på väg till det riktade halichondrin B.

Nicolaou noterade att andra laboratorier har "vänt" processen för att syntetisera olika enklare föreningar, men ingen hade provat det på halichondrin B. "Dess betydelse som en biologiskt aktiv molekyl i kombination med dess syntetiskt utmanande struktur tjänade som vår motivation att fortsätta detta projekt, " han sa.

Deras arbete minskade antalet steg som krävs för att göra molekylen till 25, med utgångspunkt från kommersiellt tillgängliga material. Nicolaou förväntar sig att ytterligare förenkling inte bara kommer att minska stegen i syntesen ytterligare, men också förbättra den totala avkastningen, vilket resulterar i en mer effektiv och kostnadseffektiv kemisk process för att tillverka denna typ av förening.