作者:劳拉·贝利，密歇根大学
信用:Pixabay/CC0公共领域
药物来自化学反应，更好的化学反应导致更好的药物
然而，药物发现中最流行的反应，叫做酰胺偶联，会产生一个本质上不稳定的酰胺键
因为身体擅长代谢药物，所以药物研究最重要也是最困难的目标之一是发明代谢稳定的分子，这样我们就可以每天服用一粒药丸，而不是每15分钟服用一粒
为此，密歇根大学药学院的研究人员破解了流行的酰胺偶联，产生了碳碳键，而不是酰胺
药物化学助理教授、该研究的首席研究员蒂姆·瑟纳克(Tim Cernak)说，碳碳键是自然界和合成药物中最普遍的键排列，而且它通常比酰胺键更稳定。该研究发表在《天使化学国际版》的网络版上
Cernak说，碳-碳键形成反应的发现为更稳定的药物打开了大门，特别适用于生物探针和新的医学成像试剂
他说:“事实上，很难发明出一种具有这种稳定性的分子，让你一天只吃一片药。”
“如果我们不把所有这些优化都用于稳定分子，我们将不得不每15分钟或20分钟服用一粒药丸
这将非常不方便
" 常见的酰胺键是由胺和羧酸偶联形成的
为了形成碳碳键，研究人员发现了一种催化剂，可以使胺脱氨基，羧酸脱羧，在这个过程中形成碳碳键
将胺和羧酸结合形成碳-碳键也是有利的，因为这些试剂具有最高的多样性，并且通常比可用于形成碳-碳键的其它原料便宜
塞尔纳克说:“想象一大盒乐高积木。”
“如果你知道你只能拿走一边的小块，并且只连接到一边，会怎么样
“但是通过调整反应条件，研究人员可以以不同的方式加入这些乐高玩具
“现在你知道了，你可以转动棋子，把它连接到另一边
我们采用了两块乐高积木的经典破发点，使之成为稳定的组合
" Cernak的实验室专注于数据科学和化学合成的合并
共同作者、塞尔纳克实验室的博士后研究员张子荣说，由于实验室自身的微型化高通量实验技术，对起始材料进行快速调整是可能的
张经历了1300多次失败的反应，才找到了产生碳-碳键的反应
她说，小型化通过使用更少量的反应物使实验更加绿色和快速
“我们使用的原材料比传统方法少一百倍，”张说
“当你变小时，这是一种更绿色的化学反应，因为你消耗的更少，这也让你更有效地观察反应
" 这类似于摩尔定律，即随着晶体管的缩小，计算能力将每两年翻一番
塞尔纳克说:“我们已经将摩尔定律应用到化学实验过程中。”
“我们缩小了反应的大小，但我们用更多的反应来填充额外的空间
" 正是这一点让张进行了数百次反应，最终找到了那颗“未加工的钻石”——这是一种隐藏的催化条件，以前没人能找到
前端的数据科学战略也很独特
“我们做了大量的数据科学来针对这种特定的反应，”Cernak说
该小组分析了化学品供应商构建模块目录，以了解哪些原材料最容易获得，并挖掘了药物数据库，以寻找最重要的联系
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