Einer Forschungsgruppe an der Universität Nagoya in Japan ist es gelungen, ein ultraschnelles und einfaches Syntheseverfahren zur Herstellung von Indolderivaten zu entwickeln. Es wird erwartet, dass ihre Ergebnisse die Arzneimittelproduktion effizienter machen und das Spektrum potenzieller Arzneimittel auf Indolbasis zur Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten erweitern. Ihre Ergebnisse wurden in veröffentlicht Kommunikationschemie.
Ein Indol ist eine organische Verbindung, die aus einem Benzolring und einem Pyrrolring besteht. Die Heteroatomalkylierung am Kohlenstoffatom neben dem Indolring ist besonders nützlich, um eine breite Palette neuer Indolderivate zu schaffen, und viele entzündungshemmende, krebsbekämpfende und antimikrobielle Behandlungen enthalten sie
In der Vergangenheit hat sich diese Heteroatom-Alkylierung als schwierig erwiesen, da Indole leicht und schnell einer unerwünschten Dimerisierung/Multimerisierung unterliegen, Prozesse, bei denen sich zwei oder mehr Moleküle während der Reaktion verbinden, um unerwünschte größere Moleküle zu bilden. Diese unerwünschten Nebenprodukte begrenzen die Ausbeute an gewünschtem Produkt.
Da Indole in so vielen Arzneimitteln vorkommen, ist eine effiziente Methode zu ihrer Synthese unerlässlich. Jetzt hat ein Team, bestehend aus Assistenzprofessor Hisashi Masui (er/ihm), Doktorandin Sena Kanda (sie/ihr) und Professor Shinichiro Fuse (er/ihm) an der Graduate School of Pharmaceutical Sciences der Nagoya University, das Zielindol erhalten -basiertes Produkt in hoher Ausbeute bei gleichzeitiger Begrenzung von Nebenreaktionen unter Verwendung eines neuen Mikrofluss-Syntheseverfahrens.
Ihre Methode besteht darin, eine Lösung durch einen kleinen Kanal mit einem Innendurchmesser von etwa 1 mm fließen zu lassen. Aufgrund seiner geringen Größe hat der Kanal ein hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, sodass die Lösung in wenigen Millisekunden gemischt werden kann. Dies ermöglicht eine genaue Steuerung kurzer Reaktionszeiten und begrenzt die Zeit, in der instabile Zwischenprodukte im Reaktionsprozess vorhanden sind, auf nur etwa 0,1 Sekunden. Dies ist schnell genug, um eine unerwünschte Dimerisierung/Multimerisierung zu verhindern.
„Obwohl es mehrere Sekunden dauert, Lösungen mit einem Kolben zu mischen, erledigt die Mikrofluss-Synthesemethode dies in weniger als ein paar Millisekunden“, sagte Fuse.
„Daher können kurze Reaktionszeiten von weniger als einer Sekunde erzeugt und genauer kontrolliert werden, und die Reaktionstemperatur kann vollständig kontrolliert werden. Wir haben eine aktivierte Indolverbindung in 20 ms hergestellt, um eine Zielproduktausbeute von 95 % zu erreichen. Bei der gleichen Reaktion in einem Standardkolben durchgeführt wurde, konnte das Zielprodukt überhaupt nicht erhalten werden und es traten Nebenreaktionen beim Mischen der Lösungen auf.“
„Da die entwickelte Methode zur Synthese verschiedener Indolderivate verwendet werden kann, ist unsere Studie nützlich, um Arzneimittelkandidaten zu entwickeln und die Effizienz der Arzneimittelproduktion zu verbessern“, sagte Fuse. „Die Reaktion läuft mit extrem hoher Geschwindigkeit unter milden Raumtemperaturbedingungen ab, und die verwendeten Reaktanten sind leicht verfügbar und kostengünstig, was sie sehr praktisch macht.“
Der Konzern sieht viele potenzielle industrielle Anwendungen. Fuse betonte, dass das Durchflusssyntheseverfahren durch kontinuierliches Pumpen reproduzierbar vergrößert werden kann, was es zu einer idealen Wahl für Produktionsanlagen macht. „Indole sind eine der am häufigsten vorkommenden Strukturen in Pharmazeutika“, sagte er. „Wir erwarten, dass es zur Schaffung von Arzneimittelkandidaten und zur Effizienz der pharmazeutischen Produktion beiträgt.“
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Hisashi Masui et al., Verifizierung von Präparationen von (1H-Indol-3-yl)methyl-Elektrophilen und Entwicklung ihrer Mikrofluss-Schnellerzeugung und -Substitution, Kommunikationschemie (2023). DOI: 10.1038/s42004-023-00837-1