En forskargrupp, knuten till UNIST har avslöjat en ny metod för att producera en selektiv anticancerprekursorsubstans som riktar sig mot och eliminerar cancerceller. Denna banbrytande metod, som tidigare endast existerade i teorin, har nu experimentellt bevisats för första gången, vilket öppnar nya möjligheter i utvecklingen av innovativa läkemedel genom omfattande forskning om effekterna av anticancerprekursorer på människokroppen.
Under ledning av professor Jaeheung Cho vid institutionen för kemi vid UNIST, har forskargruppen framgångsrikt visat att syntesen av hydroxymatokobolt (III), en potentiell kandidatsubstans för anticancerprekursorer, involverar reaktionen av metallaktiva syrearter med nitril. Till skillnad från tidigare studier som förlitade sig på dyra tungmetaller, använder denna nya metod kostnadseffektiva metaller och arbetar vid lägre temperaturer.
Verket publiceras i tidskriften JACS Au .
Nitril, en förening som ofta används i läkemedel och jordbruksbekämpningsmedel, har visat sig vara utmanande att syntetisera. Men forskargruppen har nu bekräftat att reaktionen mellan nitriler och kobolt-hydroperoxo-arter, en typ av metallaktiva syrearter, leder till syntesen av peroxiimidateto kobolt (III). Detta fynd avslöjar att peroxiimidatetokobolt (III) är en mellansubstans som bildas under den kemiska reaktionen och som slutligen producerar hydroxymitetokobolt (III).
För att syntetisera kobolt(III)-peroxiimidatokomplex introducerade forskargruppen en ny art som kallas akobolt(III)-hydroperoxo-specifikationer. Anmärkningsvärt nog upptäckte de att reaktionen inträffar när -hydroperoxo nukleofilt attackeras med nitril. Dessutom observerades det att tillsatsen av en bas till peroxymidatokobolt (III) omvandlar den till hydroxymitokobolt (III), vilket möjliggör syntes av prekursorer.
Forskargruppen lade särskild tonvikt på betydelsen av det grundläggande med metall-dioxygenspecifikationer, särskilt metall-(hydro)peroxo [M–O2 (H)] komplexa arter. Genom att kontrollera atomerna bundna till kobolt-hydroperoxo-arterna som inte reagerade med nitril, ökade de framgångsrikt basiciteten, vilket möjliggör snabba reaktioner även vid låga temperaturer.
För att ytterligare undersöka de strukturella aspekterna av kobolt(III)-hydroperoxo-specifikationer använde forskargruppen beräkningskemiska simuleringar, som utnyttjar kraften hos datorberäkningar för att analysera kemiska fenomen. Dessa simuleringar belyste inverkan av förändringar i kombinationen av atomer på strukturen av kobolt(III)-hydroperoxo-specifikationer, vilket bekräftade den avgörande rollen av basicitet.
Professor Cho sa:"Denna forskning avslöjar de underliggande mekanismerna hos metallaktiva syrearter för att aktivera nitril, vilket tjänar som en grund för den framtida utvecklingen av katalysatorer som kan aktivera nitril."
Mer information: Yeongjin Son et al, Mechanistic Insights into Nitrile Activation by Cobalt(III)–Hydroperoxo Intermediates:The Influence of Ligand Basicity, JACS Au (2023). DOI:10.1021/jacsau.3c00532
Tillhandahålls av Ulsan National Institute of Science and Technology
