一种新的催化剂可使甲基取代氢原子，， ，，从而大大提高药物的效力。。。。 。图片泉源：KAIBO FENG
多年来，， ，，药物研发化学家一直在起劲简化一个能将药物效力提高2000倍的历程——神奇的甲基化。。。。 。这种反应会扫除单个氢原子，， ，，并以甲基替换，， ，，从而重塑药物分子，， ，，使其更容易与生物靶点相互作用。。。。 。
可是，， ，，这一要领提及来容易做起来难，， ，，很少有研究职员愿意去实验。。。。 。
现在，， ，，终于有人愿意去碰这颗“硬钉子”。。。。 。据《科学》报道，， ，，美国伊利诺伊大学香槟分校有机化学家M.Christina White研究小组报告称，， ，，他们已经发明了一种新催化剂，， ，，可以在种种类药物分子上轻松举行上述那种“精妙”的化学反应，， ，，这一希望或可为从癌症到熏染病等，， ，，种种疾病的治疗提供新要领。。。。 。
White诠释说，， ，，为了告竣上述神奇反应，， ，，相识化学家构建药物分子的要领是很有资助的。。。。 。大大都药物分子都含有一个碳骨架，， ，，通常呈棒状或环状，， ，，每个碳上都挂着多个氢原子。。。。 。唬化学家犹如分子外科医生般，， ，，切除特定的碳原子或氢原子，， ，，并用氧原子或氮原子取代它们。。。。 。若是研究职员想添加一个神奇的甲基（由一个碳原子与三个氢原子连系而成），， ，，他们往往必需从构建一个新骨架最先。。。。 。
White试图找到一种要领，， ，，在药物制造历程的最后添加一个甲基。。。。 。为了做到这一点，， ，，她需要通过“手术”一次剪断一个碳—氢（C-H）键的同时，， ，，而不破损分子中其他十几个或更多的C-H键。。。。 。可是由于C-H键是有机分子中最强的键之一，， ，，这使得仅针对一个键动“手术”而不影响其他键变得越发难题。。。。 。
在自然情形中，， ，，构建和重塑分子的方法是通过重大的酶来完成，， ，，它们可以捉住碳氢化合物支架，， ，，这样只有一个C-H键接触到酶的催化位点。。。。 。然而，， ，，每种酶通常只对一种特定的分子起作用。。。。 。
White说：“我们希望发明一种试剂，， ，，在具有选择性的同时也具有普遍性。。。。 。”
为了找到这种催化剂，， ，，2007年，， ，，White和其时的研究生Mark Chen设计了一种中心含有一个铁原子的雪花状化合物，， ，，并实验用其在类药物分子中的理想点上添入氧原子。。。。 。实验发明，， ，，这种催化剂可以像酶一样有选择性地事情。。。。 。但它并不可在许多分子结构上起作用，， ，，或者在靠近药物分子中最为常见的氮原子时起作用。。。。 。
面临波折，， ，，White团队坚持了下来。。。。 。2015年，， ，，她和同事设计了一种允许铁催化剂和其变体，， ，，向类药物分子中添加氧原子的新条件。。。。 。2019年，， ，，他们制造了一种类似的锰基催化剂，， ，，在含有氮和其他常见添加剂的类药物分子上举行氧氢交流。。。。 。
在上述研究基础上，， ，，现在White团队研发出的化学添加剂可资助完成“神奇甲基”反应。。。。 。在用氧原子取代氢原子之后，， ，，它从一种称为三甲基铝的试剂中，， ，，窃取一个甲基并将其插入氧原子的位置。。。。 。
White团队研究职员克日在《自然》上报告说，， ，，他们已经对41种差别的碳氢化合物举行了这种分子手术，， ，，其中包括16种常见的类药物支架。。。。 。
这种试剂将使在药物分子中插入“神奇甲基”变得简朴、廉价。。。。 。若是加入甲基确实增添了药物效力，， ，，医生可能会给病人的药物减小剂量。。。。 。这样可以提高用药清静性，， ，，镌汰副作用。。。。 。