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Elucidación de la química heterocíclica en farmacéuticos
Los investigadores en el Instituto de Investigación Scripps hacen avances en la química heterocíclica a través de nuevos reactivos y técnicas de rastreo de la reacción.
Síntesis y Manufactura de APIs
Patricia Van Arnum
Los investigadores en el Instituto de Investigación Scripps hacen avances en la química heterocíclica a través de nuevos reactivos y técnicas de rastreo de la reacción.
Los compuestos heterocíclicos juegan un importante papel en la química medicinal y en la síntesis de fármacos. Como cualquier clase funcional de compuestos, los desarrollos que facilitan su producción o elucidan sus mecanismos de reacción son significativos para los químicos de proceso en la industria farmacéutica. En dos desarrollos separados, los investigadores en El Instituto de Investigación Scripps (TSRI) en La Jolla, California reportaron recientemente acerca del uso de sulfinatos de zinc como reactivos para la funcionalización química directa de heterociclos con base de nitrógeno, y sobre las herramientas de rastreo de la reacción para elucidar mejor las reacciones catalizadas con cobre en la preparación de triazoles.
Juego de herramientas para la síntesis de heterociclos
En el primer desarrollo, los científicos en TSRI desarrollaron una serie de herramientas químicas para simplificar la síntesis de heterociclos con base de nitrógeno a través de modificaciones más eficientes en tiempo y costo de estos compuestos. En su trabajo, los científicos señalaron que aunque los avances en acoplamiento cruzado mediado por metales de transición han simplificado la síntesis de dichos heterociclos, la funcionalización de carbón-hidrógeno de heterociclos médicamente importantes que no se apoyan en materiales de inicio pre-funcionalizados era un área que requería más investigación (1). Aunque las propiedades de los heterociclos, tales como su solubilidad acuosa y su capacidad para actuar como ligandos, son deseables para aplicaciones biológicas, estas propiedades también hacen que tales heterociclos sean desafiantes como sustratos para la funcionalización química directa (1). Para abordar ese problema, los investigadores utilizaron sales de sulfinato de zinc para transferir los radicales alquilo a heterociclos, permitiendo así la formación suave (es decir, temperatura moderada, 50°C o menos), directa y simple de enlaces carbono-carbono reaccionando mientras tanto de manera complementaria a otros métodos de funcionalización carbono-hidrógeno (es decir, Minisci, borono-Minisci, inserción carbono-hidrógeno mediada por metales de transición, y deprotonación carbono-hidrógeno) (1). Los investigadores prepararon un juego de herramientas de estos reactivos y estudiaron su reactividad a través de un rango de heterociclos (productos naturales, fármacos y bloques de construcción) sin el recurso para proteger la química del grupo. Los reactivos pueden usarse en serie en un solo recipiente en presencia de agua y aire (1).
“La retroalimentación de las compañías que han empezado a usar estas herramientas indica que resuelven un problema real para ellos al impulsar la productividad de sus químicos y expandiendo el dominio de compuestos que pueden factiblemente generar,” dijo Phil S. Baran, PhD, profesor en el Departamento de Química y miembro del Instituto Skaggs de Biología Química en el TSRI y quien encabezó el estudio, en un comunicado de prensa del TSRI el 28 de noviembre del 2012. La resistencia de los heterociclos de nitrógeno a la modificación por las técnicas tradicionales ha desacelerado el descubrimiento de fármacos y ha puesto las modificaciones potenciales fuera del alcance, señala el TSRI.
La génesis detrás del juego de herramientas empezó con el objetivo de un esquema más simplificado. “El ideal para los químicos sería un método que trabajara en agua, en un matraz abierto, y con procedimientos que fueran lo suficientemente simples para ser automatizados,” dijo Baran. El trabajo previo de su grupo en la síntesis de un producto natural heterociclo, la palau’amina, una toxina de esponjas marinas del Pacífico Occidental, que ha mostrado ser una promesa farmacéutica anticáncer, antibacteriana y antifúngica, fue un inicio valioso.
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