下一代药物是化学与计算的相遇

一群主要来自东京农业技术大学(TUAT)和北海道大学的研究人员大大加强并加速了由药物相关支架组成的骨骼多样化的吲哚生物碱。通过利用计算和合成方法，该小组已成功开发出一种简洁而通用的合成工艺，生成致密功能化的多环复合支架，这将促进药物和农用化学品的开发。

采用zing(II)试剂代替Hg(II)或金基试剂的这种合成方法也是环境友好的，并且比迄今使用的那些便宜得多。研究发表于2019年5月1日的化学科学。

含有吲哚生物碱的植物和真菌在传统医学中具有悠久的历史。在合成复杂生物碱的努力中，化学家通常开发定制的合成策略以有效构建单个靶向支架。相比之下，这种合成方法允许在使用锌(II)试剂活化炔部分时使用常见的多能中间体的简化和不同的合成骨架多样的生物碱支架。

“我们通过实现发散的环形成功地实现了四种不同生物碱骨架的可编程合成。通过适当选择反应中心附近的取代基，证明了四种环化模式可控制，优化了溶剂和反应条件。“Hiroki Oguri博士是TUAT研究生院应用化学系的通讯作者兼教授。

通过整合计算和实验研究方法，研究人员不仅能够深入了解提出独特过渡状态的反应机制，而且还能够展示一种有用的合成策略，以便简明扼要地获取与药物相关的生物碱结构。

“这些实验结果强调了Zn(OTf)2介导的炔烃活化为直接和灵活合成生物碱支架提供了相对未开发但通用的合成方法，使人联想到天然产物，”Oguri补充说。

研究人员计划实施他们的方法来创造除吲哚生物碱以外的化合物，并且他们设想他们的方法可以为设计其他类似反应提供合理和意想不到的指导。用于产生结构变异的合成策略与用于识别不可预见的反应途径的系统计算方法的整合可以为推进功能分子的组合化学合成提供新的途径。他们还预计这种方法将成为开发下一代药物和农药的主要候选药物。

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