Desenvolvimento de medicamentos pode ser mais rápido e eficiente

Algumas drogas podem se tornar mais eficazes se permanecerem por mais tempo dentro do corpo.

taniager

25 Junho 2010 | 16h39

Neste modelo, o trifluorometil é ligado a um anel de seis carbonos (conhecido como um anel de benzeno). As bolas cinzas representam os átomos de carbono e as bolas azuis representam o flúor. (Os átomos ligados ao anel de benzeno não são mostrados). Crédito: cortesia da Universidade Tecnológica de Massachusetts, MIT.

Neste modelo, o trifluorometil é ligado a um anel de seis carbonos (conhecido como um anel de benzeno). As bolas cinzas representam os átomos de carbono e as bolas azuis representam o flúor. (Os átomos ligados ao anel de benzeno não são mostrados). Crédito: cortesia da Universidade Tecnológica de Massachusetts, MIT.

Algumas drogas podem se tornar mais eficazes se permanecerem por mais tempo dentro do corpo. Para impedir que tais drogas sejam eliminadas rapidamente, os fabricantes farmacêuticos frequentemente anexam uma estrutura que contém flúor, conhecida como grupo trifluorometil. No entanto, os processos utilizados atualmente exigem condições severas de reação ou só funcionam em um pequeno número de casos, limitando sua utilização na síntese de novas drogas para testes.

Agora, os químicos do MIT criaram uma nova forma de anexar um grupo de trifluorometil a certos compostos, a qual permitirá que empresas farmacêuticas criem e testem novos medicamentos muito mais rapidamente e, assim, reduzam potencialmetne os custos elevados de criação de novas drogas. A nova síntese, foi divulgada pelo Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), EUA,  nesta quarta-feira.

“Atingir a síntese foi um desafio de longa data para farmacêuticos.” Disse o professor de química Stephen Buchwald.

O grupo CF3 (abreviação de trifluorometil) é o componente usado comumente em várias drogas, incluindo o antidepressivo Prozac, o medicamento para artrite Celebrex e o Januvia, usado para tratar sintomas de diabetes.

Quando compostos estranhos como as drogas entram no corpo, eles são enviados para o fígado, onde são discriminados e transportados para os rins na excreção. No entanto, grupos de CF3 são de difícil discriminação para o corpo, porque eles contêm três átomos de flúor. “Flúor não é realmente um componente de coisas que consumimos, então o organismo não sabe o que fazer com ele”, diz Tom Kinzel, um dos membros da equipe composta por ele e  Yong Zhang do MIT, Eun Jin Cho do laboratório Buchwald e Donald Watson da Universidade de Delaware.

Os grupos CF3 são componentes também de produtos químicos agrícolas como pesticidas. Para adicionar um grupo CF3 às moléculas orgânicas(contendo carbono), os químicos utilizam frequentemente fluoreto de hidrogênio sob condições que podem produzir reações indesejáveis entre muitos componentes estruturais encontrados em moléculas complexas, como em produtos farmacêuticos ou agroquímicos.

Com a nova reação o grupo de CF3 pode ser adicionado em uma fase muito posterior de toda síntese da droga.A reação também pode ser usada com uma ampla gama de matérias-primas, oferecendo aos desenvolvedores de drogas muito mais flexibilidade para criar novos compostos.

Os químicos vêm tentando encontrar um método catalisador amplamente aplicável para anexar CF3 aos compostos aril (compostos contendo um ou mais anéis de seis átomos de carbono) há décadas. Alguns conseguiram chegar a diferentes partes da reação, mas nenhum colocou com êxito todas as peças juntas para chegar a um método que fosse aplicável a uma ampla gama de compostos de aril diferentes. O maior desafio foi encontrar um catalisador adequado (uma molécula que acelere uma reação) para transferir o  CF3 de outra fonte para o anel de carbono.

A nova metodologia

O íon CF3 (íon negativo de trifluorometil) tende a ser instável quando desanexado de outras moléculas. Portanto, o catalisador deve agir rapidamente para transferir o grupo de CF3 antes que ele se decomponha. A equipe do MIT optou por usar um catalisador criado a partir de paládio, um metal branco-prateado comumente utilisado em conversores catalísticos. A equipe do MIT não é a primeira a tentar a catálise de paládio para esta reação, mas a chave para seu sucesso foi a utilização de um ligante (uma molécula que se liga ao metal para  estabilizá-lo e acelerar a reação) chamado BrettPhos, o qual ela tinha desenvolvido anteriormente para outros fins.

Muitos testes de combinações diferentes de paládio, bases de CF3 e temperatura, entre outros fatores, foram feitos antes para chegar a uma reação funcional. “Tudo tinha que combinar”, diz Senecal.

Durante a reação, um grupo de CF3  é transferido de uma portadora de silício para o paládio, deslocando um átomo de cloro. Posteriormente, a unidade de CF3-aril é liberada e o ciclo catalítico começa novamente. Os pesquisadores tentaram a síntese com uma variedade de compostos aril e conseguiram rendimentos variando entre 70 e 94% dos produtos trifluorometilados.

Em seu estado atual, o processo é muito caro para ser usado na fabricação. Para detecção de drogas, no entanto, ele pode baixar os custos totais, porque ele simplifica todo o processo de síntese. “Para química de detecção, o preço do metal é muito menos importante”, diz Kinzel.

Todos os componentes da reação estão disponíveis no mercado. Portanto, empresas farmacêuticas, entre outras, poderão utilizar o novo método imediatamente.