Ученые Самарского государственного медицинского университета (СамГМУ) Минздрава России разработали безопасный метод создания компонентов для новых лекарственных средств и материалов, сообщает пресс-служба университета. Новая технология открывает путь к производству более чистых фармацевтических субстанций, снижает себестоимость и делает синтез сложных соединений более безопасным.
Экологичный синтез «привилегированных скаффолдов»
Разработку вели специалисты Научно-образовательного профессионального центра генетических и лабораторных технологий (НОПЦ ГЛТ) СамГМУ Андрей Соколов и Илья Иванов. Они создали экологичный метод получения 1,3,4-оксадиазолов без использования токсичных растворителей и концентрированных агрессивных кислот. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Microporous and Mesoporous Materials.
1,3,4-оксадиазол представляет собой гетероциклический фрагмент, входящий в состав различных продуктов, включая противовирусные препараты (например, для лечения ВИЧ) и OLED-дисплеи. Он относится к «привилегированным скаффолдам» — структурным фрагментам молекулы, способным избирательно связываться с биологическими мишенями. Традиционный синтез данного гетероцикла сопряжен со значительными технологическими сложностями. Процесс требует применения агрессивных кислот, токсичных реагентов и больших объемов воды для последующей очистки, что приводит к образованию вредных отходов.
Применение металл-органических каркасов (MOF)
В качестве решения исследователи СамГМУ применили алюминиевые металл-органические каркасы (MOF), выступающие в роли носителя и катализатора. Наибольшую эффективность продемонстрировала мезопористая структура DUT-5. Металл-органические каркасы представляют собой кристаллические пористые материалы с полимерной структурой, которые функционируют как наноразмерные «губки», способные захватывать и перерабатывать необходимые молекулы.
Исследователи установили, что термическая реакция протекает непосредственно внутри микропор MOF и подчиняется законам размерной селективности, пропуская внутрь молекулы строго определенных габаритов. При этом катализатор легко извлекается из реакционной смеси и может использоваться повторно без снижения эффективности.
«Разработанный метод представляет собой идеальный баланс между эффективностью и экологичностью. Он открывает прямой путь к созданию более чистых фармацевтических субстанций, снижает себестоимость производства и делает синтез сложных лекарственных соединений более безопасным».
— Андрей Соколов, заведующий лабораторией новых медицинских материалов и технологий НОПЦ ГЛТ СамГМУ
