ChemNews藥物分子的後期修飾：溫和的芳香環氫化飽和反應
現代藥物設計中，芳香環比如苯、甲苯、二甲苯或吡啶等分子結構已被廣泛應用。這些富含sp2碳的藥物分子雖然易於合成，但在臨床應用中常因為其結構的平面性和疏水性而導致藥理特性不佳。例如，這些分子往往具有低溶解度，使其在生物體內難以被有效吸收。除此之外，由於其平面結構，這些分子容易與多種生物大分子相互作用，從而引發我們不樂見的副作用（藥物低選擇性）。更糟糕的是，它們的代謝穩定性不足，導致在體內迅速分解，減少了藥物的有效性。近年來，藥物研究者愈來愈重視將這些藥物轉化為具有更高sp3碳含量的化合物，這不僅能改善藥物的溶解度和代謝穩定性，還能增強藥物的選擇性和療效。然而，目前的藥物合成方法大多集中於新分子的合成，較少對已合成好的藥物進行後期氫化飽和修飾（Late-Stage saturation，LSS）。以目前現有的LSS方法來說，它們通常需要嚴苛的反應條件，如高壓、高溫或特殊的催化劑，這不僅增加了實驗操作的複雜性和成本，還可能導致產物的產率和選擇性降低。因此，如何在藥物開發的後期階段，以溫和條件實現芳香環的飽和轉化，成為了目前藥物化學領域亟待解決的難點。
近日，美國密西根大學、中國上海交通大學、德國明斯特大學共同組成的研究團隊，成功研究出「兩種」能在溫和條件下進行LSS的方法。他們可以透過銠催化劑、硼氫化合物，或是酸介導還原（acid-mediated reduction）、光催化氫化技術，將藥物分子中的sp2碳轉化為sp3碳。研究人員發現，多種官能基團對這兩種方法具有高度耐受性，適用於多種複雜分子的氫化飽和轉化，比如治療高血壓的普萘洛爾（Propranolol）、治療血脂水平異常的吉非貝齊（Gemfibrozil）和具有止痛、退燒功能的酮洛芬（Ketoprofen）。除此之外，研究團隊已成功利用這些氫化飽和轉化方法對768種藥物進行飽和處理，這更加證實了這些方法的可行性。研究人員表示，這些氫化飽和藥物確實也顯現出更好的藥理特性，這表示這些氫化飽和轉化方法在藥物開發中有巨大的應用價值。