Un gruppo di ricerca affiliato all’UNIST ha svelato un nuovo metodo per produrre una sostanza precursore antitumorale selettiva che prende di mira ed elimina le cellule tumorali. Questo metodo innovativo, precedentemente esistente solo in teoria, è stato ora dimostrato sperimentalmente per la prima volta, aprendo nuove possibilità nello sviluppo di farmaci innovativi attraverso ricerche approfondite sugli effetti dei precursori antitumorali sul corpo umano.
Guidato dal professor Jaeheung Cho del Dipartimento di Chimica dell'UNIST, il gruppo di ricerca ha dimostrato con successo che la sintesi dell'idrossimato cobalto (III), una potenziale sostanza candidata per precursori antitumorali, comporta la reazione di specie di ossigeno metallo-attive con il nitrile. A differenza degli studi precedenti che si basavano su metalli pesanti costosi, questo nuovo metodo utilizza metalli economici e funziona a temperature più basse.
Il lavoro è pubblicato sulla rivista JACS Au .
Il nitrile, un composto ampiamente utilizzato nei prodotti farmaceutici e nei pesticidi agricoli, si è rivelato difficile da sintetizzare. Tuttavia, il gruppo di ricerca ha ora confermato che la reazione tra nitrili e specie di cobalto-idroperosso, un tipo di specie di ossigeno metallo-attivo, porta alla sintesi di perossiimidateto cobalto (III). Questa scoperta rivela che il perossiimidateto cobalto (III) è una sostanza intermedia che si forma durante la reazione chimica, producendo infine idrossimiteto cobalto (III).
Per sintetizzare i complessi cobalto (III)-perossiimidato, il gruppo di ricerca ha introdotto una nuova specie nota come specifiche dell'acobalto (III)-idroperosso. Sorprendentemente, hanno scoperto che la reazione avviene quando l'-idroperosso viene attaccato nucleofilo dal nitrile. Inoltre, è stato osservato che l'aggiunta di una base al perossimidato cobalto (III) lo trasforma in idrossimito cobalto (III), consentendo la sintesi di precursori.
Il gruppo di ricerca ha posto particolare enfasi sull'importanza della basicità delle specifiche metallo-diossigeno, in particolare del metallo-(idro)perosso [M–O2 (H)] specie complesse. Controllando gli atomi legati alle specie di cobalto-idroperossido che non reagivano con il nitrile, sono riusciti ad aumentare la basicità, consentendo così reazioni rapide anche a basse temperature.
Per studiare ulteriormente gli aspetti strutturali delle specifiche del cobalto(III)-idroperossido, il team di ricerca ha utilizzato simulazioni di chimica computazionale, che sfruttano la potenza dell'informatica per analizzare i fenomeni chimici. Queste simulazioni hanno evidenziato l'impatto dei cambiamenti nella combinazione di atomi sulla struttura delle specifiche del cobalto(III)-idroperosso, riaffermando il ruolo cruciale della basicità.
Il professor Cho ha dichiarato:"Questa ricerca svela i meccanismi alla base delle specie metallo-attive dell'ossigeno nell'attivazione del nitrile, fungendo da base per il futuro sviluppo di catalizzatori in grado di attivare il nitrile."
Ulteriori informazioni: Yeongjin Son et al, Approfondimenti meccanicistici sull'attivazione del nitrile da parte degli intermedi cobalto(III)–idroperossido:l'influenza della basicità del ligando, JACS Au (2023). DOI:10.1021/jacsau.3c00532
Fornito da Ulsan National Institute of Science and Technology
