Nya borföreningar öppnar för enklare läkemedelsutveckling

Kemiska föreningar baserat på grundämnet bor är centrala verktyg inom modern kemi och används bland annat för att bygga läkemedel, avancerade material och molekyler för medicinsk diagnostik. Vissa typer av borföreningar är fortfarande svåra att framställa, särskilt när boratomer ska placeras mycket exakt i en komplex molekyl. Detta begränsar möjligheterna att vidareutveckla redan befintliga läkemedel och bioaktiva ämnen.

Utan tidskrävande rening

– I vår studie har vi utvecklat en ny klass av stabila och lättanvända borföreningar, så kallade BF₂-boracykler. Dessa kan framställas på ett enkelt, metallfritt och skalbart sätt utan tidskrävande reningssteg. Föreningarna är dessutom ovanligt stabila men samtidigt mycket reaktiva när de väl används i kemiska reaktioner, säger Henrik Sundén, professor i organisk kemi vid Göteborgs universitet och huvudförfattare till studierna.

Den stora fördelen med BF₂-boracykler är att de gör det möjligt att modifiera komplexa molekyler i ett skickat skede. Det innebär att man kan ta ett färdigt läkemedel eller ett biologiskt aktivt ämne och på ett kontrollerat sätt att bygga upp nya funktioner, för att förbättra effekten eller minska biverkningar.

Jämfört med befintliga metoder ger den nya metoden färre processsteg när läkemedelskonstrueras, mindre avfall och bättre resurseffektivitet, vilket också gör den mer miljövänlig. Metoden har utvecklats i samarbete med universitetet i Caen, Frankrike och universitetet i Ljubljana, Slovenien.

Slipper plocka isär läkemedlet

Forskarna byter ut en väteatom i läkemedelsmolekylen mot den nyutvecklade borföreningen i en kemisk process. Då är dörren för att i nästa steg byta ut bor-föreningen mot en molekyl som kan ge läkemedlet nya och bättre egenskaper. Tidigare har läkemedelsutvecklare tvingats bygga in nya molekyler redan vid uppbyggnaden av det ursprungliga läkemedlet eftersom det inte går att byta ut väteatomen direkt mot en funktionell molekyl.

– Vår upptäckt innebär att man slipper plocka är läkemedlet för att förbättra det. I stället kan man testa kanske hundra olika funktionella molekyler som enkelt byter plats med borföreningen för att se vilken molekyl som bäst förbättrar läkemedlet, säger Henrik Sundén.

Användbart för cancerdiagnostik

Studien visar att dessa borföreningar kan byta plats med många olika typer av kemiska grupper, bland annat halogener, alkoholer och azider, samt används i viktiga kopplingsreaktioner som ofta förekommer inom läkemedelsskemi. Särskilt intressant är att metoden även fungerar för att införa radioaktivt jod, vilket är avgörande inom diagnostik och behandling av cancersjukdomar.

I skintigrafi förs radioaktiv jod in i den del av kroppen som man vill undersöka. Med en gammakamera som fångar upp det radioaktiva upptaget tas bilder ur olika vinklar. På så vis kan läkarna tidigt upptäcka sjukliga förändringar i kroppen. I tumördiagnostiken används skintigrafi främst vid misstanke om metastaser i skelett men också för att undersöka lever, njurar, sköldkörtel och lymfsystem.

Utvecklingen har skett i samarbete med AstraZeneca, där läkemedelsutvecklarna är intresserade av att kunna trimma läkemedlens funktion i att skickas skede för att slippa börja för början.

Vetenskaplig artikel i Angewandte Chemie:

Stabila BF2 _- boracykler som mångsidiga reagens för selektiv orto-C–H-funktionalisering

Källa: Göteborgs universitet.