一个研究团队开创了一种突破性的技术，可能加速药物发现并降低制药开发成本。他们的工作发表在《美国化学学会杂志》上，介绍了一种安全、可持续的方法，可以在室温下将一个碳原子插入药物分子中。这些原子具有多种多样的分化手段，允许研究人员在不损害敏感结构的情况下增强化学多样性。
来自俄克拉荷马大学的研究团队由总统教授Indrajeet Sharma领导，发现了一种方法，通过添加一个碳原子来改变氮原子和氮含环（即杂环）的结构，这对于药物开发至关重要。该方法使用一种快速反应的化学物质——硫烯基卡宾。这种被称为骨架编辑的方法将现有分子转化为新的药物候选物。
他表示：“通过在开发的后期阶段选择性地在这些现有药物杂环中添加一个碳原子，我们可以改变分子的生物和药理特性而不改变其功能性。这可能为药物发现打开未知的化学空间。”
以往的研究展示了类似的概念，但依赖于潜在的爆炸性试剂，功能团兼容性有限，并对工业规模应用提出了重大安全隐患。
Sharma的团队开发了一种在室温下无金属条件下产生硫烯基卡宾的台式稳定试剂，产率高达98%。避免使用金属基卡宾有助于减少环境和健康风险，因为许多金属已知对人类有一定的毒性。
研究人员还在探索这项化学如何革命性地改变快速增长的制药科学领域，即DNA编码库（DEL）技术。DEL平台允许研究人员快速筛选数十亿种小分子，以寻找它们与疾病相关蛋白质结合的潜力。
该团队的新碳插入策略的无金属、室温条件使其成为在DNA编码库中使用的有吸引力的候选者。与需要苛刻化学物质或高温的其他反应不同，这种新方法在水友好的液体中进行，并且温和到足以用于与DNA连接的分子。
通过与贝勒医学院的Damian Young小组合作，使得Sharma的方法能够显著增强DEL库的化学多样性和生物相关性。这两个方面都是药物发现中的关键瓶颈。
Sharma说：“许多药物的成本取决于生产它们所涉及的步骤数量，制药公司希望找到减少这些步骤的方法。开发后期添加碳原子可以使新药变得更便宜。这就像翻新一栋建筑，而不是从头建造。”
他说：“通过使这些药物更容易大规模生产，我们可以降低全球人口的医疗保健成本。”
