Wyobraź sobie przyszłość, w której leki nie tylko walczą z chorobami, ale robi to bardziej skutecznie i przy mniejszej liczbie dawek. To nie jest scenariusz z odległej przyszłości; Jest to potencjalna rzeczywistość zbliżona poprzez poprawę interakcji leków z naszymi ciałami. Ostatnie badanie bada subtelną sztukę zmieniających cząsteczki leku, koncentrując się na składniku leku znanym jako acedoben, stosowany w leku przeciwwirusowym pranobex. Dodając atomy fluorowe do struktury molekularnej ACEDOBEN, naukowcy zaprezentowali znaczące zmiany w jego charakterystyce, potencjalnie zrewolucjonizując jego skuteczność i to, jak szybko nasze ciała mogą go wykorzystać.
Ostatnie badania dr Thomasa Shell i Joshua Boldona z Departamentu Chemii i Fizyki na Lincoln Memorial University bada głębokie skutki podstawienia fluoru na charakterystykę Acedoben związku leku, kluczowego składnika w leku przeciwwirusowym inozynowym pranobex. Ich ustalenia, opublikowane w wynikach chemii, podkreślają znaczące wzmocnienia w tym, jak ciało może wchłonąć pochodną trifluoroacetamido Acedoben, oferując obiecujące implikacje dla projektowania i skuteczności leków.
Acedoben odgrywa kluczową rolę w sformułowaniu inozyny pranobex, stosowanego do zwalczania różnych infekcji wirusowych. Wprowadzenie fluorowych przekształca acedoben w nową pochodną, 3F-ACPABA, która wykazuje wyraźne zalety w porównaniu z pierwotną cząsteczką pod względem tego, w jaki sposób organizm może przetwarzać i wykorzystywać lek.
Ich badania pokazują, że 3F-ACPABA jest ponad siedem razy, co jest w stanie połączyć się z tłuszczami niż ACPABA. Ta zwiększona zdolność sugeruje, że 3F-ACPABA może skuteczniej przejść bariery biologiczne, szczególnie na poziomach kwaśnych typowych dla żołądka, gdzie rozpoczyna się absorpcja leku w krwioobiegu. Ta cecha jest kluczowa, ponieważ potencjalnie zwiększa dostępność leku w ciele, co oznacza, że więcej leku może krążyć i mieć aktywny efekt.
Ponadto badanie bada, w jaki sposób efekt odciągający elektron atomów fluoru wpływa na rozkład elektroniczny w cząsteczce, wpływając na różne właściwości, w tym kwasowość i charakter wiązania karbonylowego. Co ciekawe, pomimo tych modyfikacji chemicznych poziomy kwasowości grup kwasu karboksylowego w ACPABA i 3F-ACPABA pozostały prawie niezmienione, podkreślając subtelność związanych z tym zmian strukturalnych.
Dr Shell zapewnił wgląd w szersze implikacje ich ustaleń. „Nasze wyniki pokazują, że nawet niewielkie modyfikacje chemiczne mogą zasadniczo zmienić właściwości fizyczne cząsteczki w sposób zwiększający jej potencjał terapeutyczny. Może to prowadzić do bardziej skutecznych leków o lepszej zdolności do pasywnego przekraczania barier biologicznych ” – wyjaśnił.
Implikacje tych badań wykraczają poza Acedoben. Na przykład dr Thomas Shell i Joshua Boldon niedawno zgłosili właściwości fizykochemiczne pochodnej trifluoroacetamido acetaminofenu. Dr Shell bada obecnie wpływ podstawienia fluoru na właściwości fizykochemiczne innych leków małych cząsteczek. Obecne badania przyczyniają się do rosnącej wiedzy, która wspiera strategiczne stosowanie fluoru w projektowaniu leków, pomagając zoptymalizować właściwości leków w celu uzyskania lepszych wyników klinicznych. Badanie to jest kamieniem węgielnym przyszłych badań mających na celu wykorzystanie pełnego potencjału fluoru w rozwoju farmaceutycznym.
Referencje dziennika
Joshua A. Boldon, Thomas A. Shell, „Fizykochemiczne właściwości Acedoben i jego pochodnej trifluoroacetamido”, wynika z chemii, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rechem.2023.101075
Joshua A. Boldon, Thomas A. Shell, „Właściwości fizykochemiczne i cytochromy p-450 kinetyki trifluoroacetamido pochodnej acetaminofenu”, powoduje chemię, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rechem.2023.101129
O autorze
Thomas Shell urodził się i dorastał w środkowej Pensylwanii. Uzyskał stopnie BS w dziedzinie chemii i biologii na University of Richmond, gdzie przeprowadził studia licencjackie dotyczące syntezu pirole przy użyciu winylogowych soli iminowych z Stuart Clough i John Gupton. Jako absolwent Emory University z Debra Mohler, zsyntetyzował i badał lekkie kompleksy organometaliczne, które rozszczepiają DNA. Był asystentem wizytu w Franklin i Marshall College, zanim został asystentem profesora na West Virginia State University, gdzie studiował organiczną syntezę organiczną w mikrofalach. Był współpracownikiem doktorantów z Davidem Lawrence z University of North Carolina i asystentem badań w Unc Eshelman School of Pharmacy, gdzie badał kobalamin jako światło reagujące na manipulację systemami biologicznymi. Odkrył, że katalitycznie hydroksokobalamina generuje rodniki hydroksylowe z oświetleniem światłem ultrafioletowym w obecności tlenu. Ponadto odkrył, że alkilokobalamin reaguje na długości fali światła podczerwieni przez koniugację z odpowiednim fluoroforem. Odkrycie to jest ważne dla rozwoju cząsteczek, które reagują na długości fali świetlnych w oknie optycznym tkanki, długości fal, które najgłębiej przenikają tkankę. Cząsteczki, które reagują na długości fali świetlnych w oknie optycznym tkanki, mają kluczowe znaczenie dla stosowania cząsteczek fotoretywicznych do ukierunkowanego leczenia choroby. Jako adiunkt w Saint Anselm College i jako adiunkt na Norwich University, badał zdolność alkilokobalamin do rozszczepienia DNA i uwalniania leków przeciwnowotworowych w odpowiedzi na światło widzialne i ekspozycję na promieniowanie rentgenowskie. Na Lincoln Memorial University nadal syntetyzuje koniugaty leku z raka alkilokobalaminowego i bada właściwości fizykochemiczne fluorowanych pochodnych leków, które ogólnie poprawiają lipofilność w stosunku do cząsteczki macierzystej. Jest profesorem chemii na Lincoln Memorial University.
