Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vědci z Bonnské univerzity představili metodu, která umožňuje přesně zavádět těžký vodík (deuterium) do řady různých molekul. Takto získané deuterované sloučeniny jsou stabilnější vůči rozkladu některými enzymy. Léky vyrobené touto metodou mohou být účinné déle, pak by je tedy šlo užívat v nižších dávkách. Studie byla publikována v Angewandte Chemie.
Deuterium může chemickou reaktivitu léku ovlivnit dost podstatně – třeba zvýšit stabilitu molekuly (měřeno v čase) i řádově. Tento tzv. kinetický izotopový efekt je dán tím, že molekuly s deuteriem potřebují k chemickým reakcím vyšší aktivační energii. To, že deuterované léky se v játrech rozkládají pomaleji, se ví již dlouho. Nicméně využití deuteria ve farmaceutickém průmyslu naráží na to, že těžký vodík je docela drahý. Nový postup by měl umožnit provádět náhradu izotopů, tj. zavádět těžký vodík pouze na místo, kde dojde k hlavní chemické reakci (metabolizaci) léčiva.
Postup je založen na epoxidech, tedy trojúhelníkových heterocyklech obsahujících 2 atomy uhlíku a 1 atom kyslíku. Epoxidy v sobě nesou dost vazebné energie a nejsou stabilní, cyklus se snadno roztrhne a energie uvolní. Jak uvádí spoluautor studie Andreas Gansäuer (Kekulé Institute for Organic Chemistry and Biochemistry, University of Bonn), k rozbití cyklu chemikové použili jako katalyzátor atom titanu, na který bylo navázáno deuterium. Při rozpadu cyklu vznikly dva reaktivní konce řetězce, na jeden se navázal titan, na druhý deuterium. Tímto způsobem se atom deuteria dostane na jediné přesně definované místo a vystačí se s atomem jediným na celou molekulu. Navíc má jít tímto způsobem deuterovat pouze jeden z optických izomerů příslušné molekuly (respektive jinak: při výměně vodíku za těžký vodík nedojde k přepnutí – např. poloviny molekul – na druhý optický izomer).
Metoda byla již demonstrována na výrobě deuterovaných prekurzorů iburpofenu a antidepresiva venlafaxinu.
Dina Schwarz G. Henriques et al, Titanocene(III)‐Catalyzed Precision Deuteration of Epoxides, Angewandte Chemie International Edition (2021). DOI: 10.1002/anie.202114198
Zdroj: University of Bonn / Phys.org
Poznámky PH:
Chápu tedy dobře, že se na příslušném místě, které chceme deuterovat, nejprve vytvoří epoxidový můstek?
Jak by fungoval deuterovaný etanol? Pivo uvařené z těžké vody? Viz také: Těžká voda chutná sladce
Ibuprofen: C13H18O2, jaký že z vodíků bude tedy vlastně ten těžký? Ten na „opticky aktivním uhlíku“? 🙂
