更快更准确地确定天然产物的原子结构
许多药物均来自天然产物。但是在开发天然产物之前,化学家必须首先确定其结构和立体化学。这可能是一个重大挑战,尤其是当分子无法结晶且仅包含少量氢原子时。莱布尼茨-分子药物研究所(FMP)开发的一种新的基于NMR的方法现在可以简化分析并产生更准确的结果。该研究成果已发表在《美国化学学会杂志》上。
天然产品存在于抗生素,止痛药和抗癌药物中,在所有FDA批准的药物中约60%起着关键作用。植物,真菌和无柄海洋生物是特别有前途的来源,因为它们中的许多具有化学防御能力,可以阻止捕食者。但是,识别潜在的候选药物是一个挑战。首先,研究人员必须准确确定分子的结构和立体化学(原子的空间排列)。没有这些信息,化学家将无法合成分子并将其开发为药物。此外,需要该结构来确定该分子先前是否已被发现。
除了只能用于可结晶分子的X射线衍射方法外,化学家通常使用核磁共振(NMR)光谱进行结构确定。最近,在这种情况下,基于NMR的参数“残余化学位移各向异性”特别重要。过去两到三年的研究表明,该参数有助于非常准确地确定有机分子的结构和立体化学。但是,这需要使用并非所有实验室都可用的专用仪器。然后是涉及数据分析中耗时的分析方法的问题。
简化方法可获得更准确的结果
莱比尼兹医学院分子生物学研究所(FMP)的研究人员现已开发出一种方法,该方法可以更轻松,更有效地测量残留的化学位移各向异性。来自中国(中国科学院海洋研究所和中南民族大学)和巴西(伯南布哥联邦大学)的合作伙伴也参与了这项工作,该工作现已发表在《美国化学学会杂志》上。
“我们开发的基于NMR的方法使化学家能够以更高的准确性和效率来确定新型天然产物的立体化学,”负责这项研究的FMP的Han Sun博士解释说。“此外,该方法非常易于使用,所有化学家都可以使用。”
该实验涉及将天然产物与具有AAKLVFF序列的市售肽结合在一起。肽溶解在甲醇中,然后转化为液晶,使天然产物在磁场中的方向较弱。“这种特殊的取向使我们能够测量分子的残留化学位移各向异性作为参数,从而反过来提供有关其结构和立体化学的准确信息,”化学家Sun说道,他描述了这种新方法。
沙利度胺的例子表明正确确定化合物的立体化学是多么重要。化合物沙利度胺除了具有镇静作用(催眠作用)外,还具有不良的发育作用,这归因于其两种镜像形式(R)-沙利度胺和(S)-沙利度胺。