科学家重新创造了在火山口中发现的抗生素分子

发现抗生素在a的土壤中半个世纪前的喀麦隆火山最终被日本研究人员进行了逆向工程，为医学科学家提供了一种对抗感染的新的潜在药物。

1974 年，德国化学家 Axel Zeeck 和他的土耳其同事 Mithat Mardin 展示了该细菌产生的红色素竞技场链霉菌 具有抗菌特性，使它们成为药理学家修补的有吸引力的材料。

事实证明，合成有效数量的潜在有用化合物（β-萘环酮和γ-萘环酮）是一项挑战。通常需要进行一些试验和错误才能弄清楚必要的化学反应，尽管萘环酮的复杂性使得它们很难在不引入各种副产物的情况下制造。

现在才拥有r东京科学研究所的研究人员使用一种称为“逆合成分析。

正如您可能从名称中猜到的那样，它涉及从目标分子向后推算出其基本构建模块。这有点像将一台复杂的机器分解成其组成部分——更容易理解和组装的部分。

该团队从β-萘环酮开始，因为γ-萘环酮可以被视为一种变体。与许多大分子一样，更简单的分子单元的组合作为化合物构建的起点。

连接这两个单元的是一种称为双环[3.2.1]辛二烯酮的复杂分子，尽管在不改变其他成分或创造完全不同的产品的情况下将化学物质置于完美的位置是说起来容易做起来难。

在逆合成配方的指导下，并应用了许多先进的化学方法，研究人员找到了一条途径，使他们能够精确定位这些碎片，并以不影响其功能的方式将它们粘合起来。

关键时刻在于比较精确的 3D 原子排列——或者用科学术语来说，圆二色性光谱——合成化合物与火山中自然产生的化合物的光谱。

“我们合成的化合物的圆二色光谱与天然存在的化合物相同，这意味着合成和天然分子的绝对构型是相同的，”说东京科学研究所的化学家安藤吉夫。

这些方法最终使研究人员能够以至少 70% 的收率合成 β-萘环酮（即给定起始材料的预期最大量的 70%）。

然后，他们使用另一种化学工艺——氧化内酯化反应来生产 γ-萘环酮，产率为 87%。这两种化合物相似，但 γ-萘环酮有一些额外的功能。

在实验室中可以看到它们大量生产用于医疗和研究用途：例如，无需定期返回火山。更重要的是，研究人员认为他们在这里使用的仔细校准的方法也可以用于未来的研究，特别是在合成具有类似结构的其他化合物时。

“我们的实验室已经在沿着这些方向进行进一步的努力，”说安藤。

该研究发表于应用化学国际版。