Forscher und Mitarbeiter der Universität von Missouri haben ein neues chemisches Instrument entwickelt, das dazu beitragen könnte, die Kosten für verschreibungspflichtige Medikamente zu senken.
Das Werkzeug, genannt Ashphos, ist ein Ligand oder ein Molekül, das es einfacher macht, spezielle Kohlenstoff-Stickstoff-Bindungen herzustellen. Diese Anleihen sind das Rückgrat von mehr als der Hälfte aller Medikamente auf dem heutigen Markt.
„Was Ashphos von anderen bestehenden Liganden zu etwas Besonderem macht, ist, dass es aus günstigen und leicht zu findenden Materialien hergestellt wird und in Bezug auf Aktivität und Effizienz weitaus besser ist“, sagte Sachin Handa, Associate Professor für Chemie am Mizzous College of Arts und Wissenschaft.
Das ist Design.
Das Team, angeführt von Handa und Doktorand Ashish Dusunge, entwickelte neben Biohaven Pharmaceuticals Ashphos mit dem Ziel, eine nachhaltige Chemie zu fördern.
„Es ist umweltfreundlich, weil es aus weniger Abfällen hergestellt wird und Materialien aus erneuerbaren Quellen verwendet“, sagte Handa. „Es wird auch die Medizinproduktion billiger machen und mehr Menschen helfen, sich die Medikamente zu leisten, die sie brauchen.“
Handa, die in Indien aufgewachsen ist und ein Schüler der ersten Generation war, weiß aus erster Hand, wie wichtig es ist, erschwingliche lebensrettende Medikamente bereitzustellen.
„Zeuge der Menschen in Indien haben Schwierigkeiten, den Zugang zu einer wesentlichen Gesundheitsversorgung während meiner Kindheit zu erlangen, motiviert mich weiterhin, mein Fachwissen als Chemiker zu nutzen, um Lösungen zu schaffen, die der Gesellschaft als Ganzes zugute kommen“, sagte er.
Andere potenzielle Anwendungen
Mit Blick auf die Zukunft planen die Forscher, die Verwendung von Ashphos über pharmazeutische Anwendungen hinaus zu untersuchen.
Eine Idee besteht darin, Ashphos zu verwenden, um Nanomaterialien zu erzeugen, die die Wasserstoffentwicklung erleichtern können. Wasserstoff wird als saubere Energiequelle angesehen, und effiziente Methoden für seine Produktion sind entscheidend für den Übergang in Richtung erneuerbarer Energiequellen.
Eine andere Idee ist es, zu untersuchen, wie Ashphos dazu beitragen könnte, PFAs oder „für immer Chemikalien“ zu verschlechtern. Durch die Entwicklung eines Katalysators mit Ashphos und Erdungsmetallen könnte Handa eine mögliche Lösung für den Abbau dieser anhaltenden Schadstoffe bieten.
Während zukünftige Anwendungen noch in der Entwicklung sind, zeigen sie die Vielseitigkeit von Ashphos und unterstreichen ihr Potenzial, kritische Herausforderungen im Zusammenhang mit Energie und Umwelt nachhaltig zu bewältigen.
Die Mechanik von Ashphos
Wie funktioniert es?
„Liganden wie Ashphos erleichtern die Bildung von Kohlenstoff-Stickstoff-Bindungen, indem sie Metallionen stabilisieren und sie in Reaktionen leiten, die als Buchwald-Hartwig-Aminationen bezeichnet werden“, sagte Handa, der 2023 durch die Mizzouforward-Initiative der Universität eingestellt wurde. Herausfordernde sperrige Moleküle, die den Katalysator ansonsten in Abwesenheit von Ashphos deaktivieren. „
Ashphos, zum Teil für Dusunge, der erste Autor der Studie, benannt, arbeitet an ein Metallatom und verwandelt es in einen Katalysator. Dieser Katalysator ist wichtig, damit die Reaktion fortgesetzt wird. Der Metallkatalysator bringt dann ein „höchst herausforderndes“ Molekül zusammen, das Kohlenstoff und ein anderes Stickstoff enthält, was die Bildung einer Kohlenstoff-Stickstoffbindung zwischen ihnen erleichtert, sagte Handa.
Im Fall von Ashphos hält der Ligand an einem Metall – Palladium -, um die chemischen Reaktionen effektiver zu beschleunigen.
„Es fungiert als ‚Boss‘, indem es das Metall leitet, was zu tun ist, und sicherzustellen, dass das Metall während des Prozesses aktiv und selektiv bleibt“, sagte Handa.
Während dieses Prozesses könnte der Ligand vorübergehend vom Metall abgenommen werden, was es inaktiv macht. Ashphos kann verhindern, dass dies mit etwas Hitze am Metall wieder auf das Metall findet, um sicherzustellen, dass der Katalysator aktiv bleibt und die Reaktion fortgesetzt wird.
„Diese Reattachment -Fähigkeit ist der Schlüssel zur Wirksamkeit von Ashphos und macht es vielen bestehenden Liganden überlegen“, sagte Handa. „Unser Ligand ist sehr stark – es ist, als würde man eine Tür mit einem Schlüssel einsperren, um sicherzustellen, dass sie sicher geschlossen bleibt und nicht öffnet.“
Innovationen wie Ashphos sind die Kennzeichen von Mizzou -Forschern, darunter Handa, deren Arbeit das neue Zentrum für Energieinnovation betreibt.
Die Finanzierung wurde durch Zuschüsse von der US National Science Foundation (CH 2044778 und 2345856) zur Verfügung gestellt. Ashphos hat sowohl in den USA als auch in Europa kommerzielle Interessen von Unternehmen erhalten.
