Pesquisadores aproveitam a troca de fluoreto de fósforo para 'clicar' juntas em novas moléculas

7 de junho de 2023

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pelo Cold Spring Harbor Laboratory

Para químicos como o professor do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), John Moses, a diversidade é uma porta de entrada para a descoberta. Quanto mais moléculas os cientistas tiverem para explorar, maior a probabilidade de encontrarem algo útil. Com o mais recente avanço do laboratório de Moses, eles agora podem montar rapidamente uma vasta gama de moléculas complexas. Entre essas moléculas, Moses espera encontrar novas terapêuticas eficazes contra o câncer. A pesquisa foi publicada na revista Chem.

Em colaboração com o duas vezes ganhador do Prêmio Nobel K. Barry Sharpless, o laboratório de Moses criou uma transformação química que eles chamam de troca de fluoreto de fósforo, ou PFEx. O PFEx une com eficiência blocos de construção químicos para formar novas moléculas, em um processo confiável conhecido como química de clique. A química de cliques já oferece aos químicos um poderoso conjunto de ferramentas. Como a mais nova adição a esse kit de ferramentas, o PFEx segue uma sugestão da biologia e usa o fósforo como um conector químico.

Dentro das células, o fósforo dá estrutura ao DNA e mantém unidas as moléculas essenciais de armazenamento de energia. É um conector versátil. Ele pode facilmente conectar vários grupos químicos. Esses grupos podem ser organizados em torno do hub de fósforo para criar formas tridimensionais.

Moses diz: "A natureza reconheceu sua importância - é um grupo privilegiado. Se estamos tentando fazer drogas que interagem com a biologia, não devemos ignorar esse fato".

Os químicos agora podem usar o PFEx para juntar vários componentes químicos diferentes em torno de um único hub de fósforo. Ao incorporar mais conectores de fósforo, eles podem construir moléculas ainda mais complexas. "Agora estamos decorando essa ligação tridimensional. E isso nos permitirá acessar um novo espaço químico", diz o investigador da CSHL, Joshua Homer. "Quando você acessa um novo espaço, está acessando uma nova função."

As reações PFEx podem até permitir que as drogas se prendam a seus alvos dentro do corpo. A equipe de Moses já começou a explorar o PFEx como fonte de terapia contra o câncer. Um benefício dessa abordagem é que os pesquisadores podem otimizar a reatividade das moléculas envolvidas nas reações PFEx. Isso pode garantir que os medicamentos em potencial interajam apenas com os alvos desejados, reduzindo o risco de efeitos colaterais.

Os pesquisadores esperam que seu novo tipo de clique químico ajude a criar materiais com propriedades úteis. Por exemplo, o PFEx pode ser usado para incorporar retardadores de chama ou antimicrobianos em novas superfícies. Moses diz que os materiais PFEx terão uma vantagem importante sobre os "produtos químicos eternos" encontrados em muitos dos produtos atuais. As ligações de fósforo não são excessivamente estáveis. Isso significa que eles podem ser facilmente quebrados quando um produto está pronto para reciclagem.

Mais Informações: John E. Moses, Phosphorus Fluoride Exchange: Multidimensional Catalytic Click Chemistry from Phosphorus Connective Hubs, Chem (2023). DOI: 10.1016/j.chempr.2023.05.013. www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(23)00245-0

Informações do jornal:químico

Fornecido pelo Laboratório Cold Spring Harbor