Команда химиков, включающая Дэниела Вейкса из университета Рочестера, разработала процесс идентификации новых катализаторов, который поможет синтезировать медикаменты эффективнее и дешевле.
Исследование было проведено при участии корпорации Pfizer. Трюк, как отмечается в статье eurekalert.org, состоял в новом подходе – исследовании библиотек препаратов для поиска новых катализаторов. Предприятия стараются перейти к альтернативе редким металлам в данном вопросе, из-за дороговизны и ограниченного количества.
«Если где-то в мире закроется всего одна шахта, компания может потерять катализатор, необходимый для производства жизненно важного лекарства, — объясняет Вейкс. – Использование таких металлов, как никель, железо или медь позволит избежать потенциальной катастрофы».
Основной сложностью для такого перехода является состав вещества. В катализаторах из ценных металлов, по словам Вейкса, присутствует множество органических молекул лиганд, контролирующих их химическую активность. В Pfizer решили выявить новые подобные соединения за счет анализа библиотеки компании, содержащей около 2,8 млн веществ. Для повышения эффективности поиска химики определили минимальные критические элементы из лучших лиганд и использовали их как стартовую точку. Им удалось получить более 1 500 результатов. После поиска в этом диапазоне у ученых осталось 82 позиции. В этой группе 9 лиганд из 3 различных классов оказались наиболее эффективными. Дальнейшее уточнение характеристик соединений привело к обнаружению даже лучших молекул.
«Новые лиганды мало чем отличаются от старых, но они находились в «слепой зоне» химиков, — объяснил Вейкс. – Ранее они не использовались в каталитических реакциях. Единственный комплекс металлов был обнаружен нами случайно».
Обнаруженные структуры демонстрировали до 50% повышения эффективности при производстве препаратов, в сравнении со старыми версиями. Исследование, опубликованное в Nature Chemistry, показало важность повторного анализа библиотек веществ, принадлежащих фармацевтическим компаниям.