Глава 83. Обратная разработка метода синтеза •
Вэй Кан записал рецептуру с панели системы, но не стал синтезировать лекарство по указанному методу.
Вместо этого он скопировал молекулу соединения, вышел из кабинета и снова созвал трех своих главных генералов.
Разработка лекарств в этой компании не может всегда зависеть от него одного. Раз уж создана исследовательская группа,
нужно дать им возможность сыграть свою роль.
Этот новый низкомолекулярный компаунд он не хотел синтезировать методом, предложенным системой, а хотел, чтобы трое вместе нашли новый путь синтеза.
Даже если их метод синтеза не сможет идеально достичь цели, в процессе исследования путей синтеза они смогут глубже понять и осознать разработку лекарств.
Это равносильно тому, что, зная конечный результат, трое совместными усилиями проведут обратную разработку, чтобы найти один или несколько правильных путей синтеза.
В этом процессе значительно углубится понимание лекарственных молекул, и если в будущем потребуется их улучшать, это будет делаться с большей легкостью.
Он всегда считал, что в различных рецептурах, которые давала ему Система, самым важным был не метод синтеза, а конечная лекарственная молекула.
Эти лекарственные молекулы идеально обеспечивали лечение, не имели побочных эффектов и, несомненно, обладали очень зрелой и совершенной структурой. Если удастся провести дальнейший анализ, полностью постичь лежащие в основе закономерности, найти больше путей синтеза, это непременно будет способствовать углубленному изучению фундаментальной химии.
Знать «что» недостаточно, важнее знать «почему».
Фундаментальные принципы и базовые закономерности — вот в чем заключается наибольшая ценность этих лекарственных молекул.
Хотя лекарств у него
В лаборатории воцарилась странная тишина, долгое время никто не произносил ни звука.
Он обернулся и увидел, что трое позади него стояли с разинутыми ртами, широко раскрыв глаза и уставившись на экран. У всех были раскрасневшиеся лица, учащенное дыхание, а выражение лиц было как у опьяненных.
Он невольно испугался, поспешно сильно захлопал в ладоши и громко крикнул: «Вы не просто смотрите, быстрее скажите, что думаете».
Хлоп-хлоп-хлоп!
Звонкие хлопки раздались, мгновенно выведя троих из оцепенения.
Трое, словно очнувшись ото сна, пришли в себя, переглянулись, и в их глазах было полно удивления.
Чэнь Ицин открыл рот, казалось, хотел что-то сказать, но звука не последовало. Он потянул воротник рубашки, расстегнул пуговицу, глубоко вздохнул, бессознательно протянул правую руку, коснулся своего лица и обнаружил, что лоб весь в поту.
Вэньжэнь Лун вдруг энергично зааплодировал: «Не зря босс! Эта молекула лекарства чем-то неуловимо похожа на структуру противоракового препарата, наверняка она была усовершенствована на основе того же принципа. Такая гениальная идея, нам за вами и на коне не угнаться!»
Он восхищенно цокал языком, с упоенным видом, словно развратник, разглядывающий обнаженную красавицу на картине.
Чэнь Ицин достал салфетку, вытер пот с лица и с трудом спросил: «Директор Вэй, это… это действительно молекулярная структура ингибитора γ-секретазы?»
Вэй Кан уверенно кивнул: «Верно. Я думаю, она точно сработает. Ваша первая задача теперь — изучить путь ее синтеза, синтезировать это новое лекарство в лаборатории, а затем провести последующие испытания. Есть проблемы?»
Вэньжэнь Лун с возбужденным лицом взмахнул кулаком: «Нет проблем! Это тот самый момент, о котором я мечтал: открыть молекулу, разработать лекарство, которое спасет десятки миллионов жизней — это чувство просто потрясающее! Я окончательно влюбился в это место».
Чэнь Ицин, оправившись от шока, уже начал обдумывать последующие шаги: «Хорошо. Поскольку болезнь Альцгеймера — это заболевание мозга, при последующем способе введения лекарства нам нужно будет учитывать проблему преодоления гематоэнцефалического барьера. В то же время тесты на безопасность и токсичность должны быть более полными, а также нужно учитывать возможное влияние некоторых распространенных у пожилых людей заболеваний».
Тан Цюэ скрестил руки на груди и внезапно спросил: «Директор Вэй, а вторая задача?»
Вэй Кан одобрительно посмотрел на него и продолжил: «Вторая задача: я открою вам доступ, вы должны будете тщательно изучить все рецептуры, разработанные Саньцин, особенно эти лекарственные молекулы. Противораковое лекарство я обнаружил случайно, по счастливой случайности, и мне не ясны лежащие в его основе принципы».
«Поэтому с научной точки зрения вам нужно будет вместе углубленно изучить эти принципы, и лучше всего будет, если вы сможете что-то обобщить и систематизировать. Это поможет нам в разработке лекарств в будущем».
Глаза Тан Цюэ загорелись, он воскликнул: «Боже, какая потрясающая идея, очень заманчиво! Давайте скорее начнем, мне уже не терпится».
Вэй Кан посмотрел на троих, полных энтузиазма, и удовлетворенно улыбнулся.
Традиционный дизайн лекарств в целом лишен зрелых и совершенных путей открытия, отличается большой слепотой, в среднем для получения одного нового лекарства требуется отсеять более 10 000 соединений, поэтому эффективность разработки очень низка, и трудно быстро получить подходящие новые лекарства для лечения все большего числа трудноизлечимых заболеваний.
С развитием компьютерных технологий, вычислительной химии, молекулярной биологии и медицинской химии дизайн лекарств вступил в рациональную стадию.
Метод компьютерного моделирования лекарств (CADD) является основой молекулярного дизайна лекарств. Он превратился в зрелую и новую область исследований, значительно повысив эффективность разработки лекарств и предоставив людям новые идеи и надежду на успех в борьбе с некоторыми трудноизлечимыми болезнями.
Он основывается на достижениях наук о жизни, таких как биохимия, энзимология, молекулярная биология и генетика, нацеливаясь на потенциальные мишени для дизайна лекарств, выявленные в этих фундаментальных исследованиях, включая ферменты, рецепторы, ионные каналы и нуклеиновые кислоты, а также учитывая химические структурные особенности других эндогенных лигандов или природных соединений, для разработки рациональных лекарственных молекул.
Со временем дизайн лекарств вступит в новый этап развития, и древняя мечта человечества — эпоха, когда можно будет теоретически спроектировать необходимое вещество, а затем синтезировать его, — становится реальностью!
А в технологии синтеза лекарств метод ретросинтетического анализа является самым основным и наиболее часто используемым методом проектирования путей органического синтеза.
Выдающейся особенностью метода ретросинтетического анализа является обратное логическое мышление — мыслительный процесс вывода простых исходных материалов из сложной целевой молекулы, который прямо противоположен фактическому процессу химического синтеза, поэтому его называют «ретро»-синтезом или «обратным» синтезом.
Современный мастер органической синтетической химии, профессор Гарвардского университета Э. Дж. Кори, официально предложил метод ретросинтетического анализа в 1960-х годах. А он как раз был научным руководителем Чэнь Ицина во время его докторантуры в Гарварде.
Процесс ретросинтетического анализа можно кратко обобщить так: на основе анализа структуры целевой молекулы многократно повторяются три шага — разрыв связей, определение синтонов, поиск синтетических эквивалентов, — пока не будут найдены подходящие исходные материалы.
Чем обширнее знания в области химических реакций, тем шире возможности для проектирования путей синтеза.
При проектировании технологического маршрута синтеза лекарств обычно стремятся сделать маршрут как можно более простым, чтобы построить молекулу лекарства за минимальное количество реакционных стадий. Но это не должно достигаться за счет качества лекарства, необходимо обеспечить его чистоту.
Это требует от разработчика полного понимания селективности реакций, использования по возможности высокоселективных реакций для уменьшения образования побочных продуктов и получения продукта высокого качества.
К счастью, эти три доктора обладали богатым опытом и всесторонними глубокими знаниями. Имея готовую молекулу лекарства, обратное выведение метода синтеза не представляло особой сложности.
Через месяц новое лекарство наконец было синтезировано в лаборатории.