El cobre metálico no es ajeno a la medicina, ya que se ha utilizado en muchas innovaciones, incluidas nanopartículas e implantes antiinfecciosos. Sin embargo, algunos químicos de la UCLA aún no han utilizado el cobre de esta manera, lo que allana el camino para una producción de medicamentos más sencilla y barata en el futuro.
Utilizando ozono (un tipo de oxígeno) como reactivo y metales como catalizadores, los científicos pudieron romper los enlaces carbono-carbono de diferentes tipos de moléculas orgánicas. El ozono rompe los enlaces carbono-carbono en hidrocarburos (llamados alquenos), y el catalizador de cobre combina los enlaces carbono-carbono rotos con nitrógeno para formar enlaces carbono-nitrógeno, o moléculas llamadas aminas. El proceso, conocido como aminodealquenación, aprovecha un metal abundante y barato en lugar de otros catalizadores similares utilizados tradicionalmente para desarrollar aminas.
Ohyun Kwon, profesor de química orgánica, dijo: "Esto nunca se había hecho antes. La catálisis de metales tradicional utiliza metales caros como el platino, la plata, el oro y el paladio, así como otros metales preciosos como el rodio, el rutenio y el iridio. Pero nosotros utilizamos oxígeno y cobre, que se encuentran entre los metales básicos más abundantes en el mundo".
Las aminas tienen fuertes interacciones con moléculas de plantas y animales y, por lo tanto, se utilizan ampliamente en la producción de productos químicos agrícolas, como productos farmacéuticos y fertilizantes. Y, como sugiere su nombre, las anfetaminas y la dopamina también son aminas. Con esta combinación versátil, el equipo pudo modificar hormonas, reactivos farmacéuticos, péptidos y nucleósidos para convertirlos en aminas, lo que indica que este nuevo enfoque tiene amplias perspectivas de aplicación.
Para Kwon, sin embargo, su mayor atractivo puede ser su capacidad para producir medicamentos más baratos. Mientras que las sustancias químicas utilizadas en algunos medicamentos contra el cáncer cuestan a las compañías farmacéuticas 3.200 dólares por gramo, los investigadores pueden producir las mismas moléculas de fármacos utilizando sustancias químicas cuya producción cuesta alrededor de 3 dólares por gramo.
El equipo produjo el inhibidor de la quinasa N-terminal c-Jun anticancerígeno utilizando sólo tres pasos químicos, en comparación con la docena de pasos que se requieren actualmente.
En otro experimento, el método convirtió la adenosina, un neurotransmisor y componente básico del ADN que cuesta menos de 10 centavos por gramo, en N6-metiladenosilamina en un solo paso. Esta amina juega un papel importante en el control de la expresión de genes celulares, los procesos patológicos y el desarrollo. Actualmente, su costo de producción es de aproximadamente $103 por gramo.
Dado que el cobre es actualmente abundante y cuesta menos de 4 dólares la libra, los científicos esperan que este nuevo enfoque abra un mercado más asequible para una variedad de medicamentos aminados y otros materiales orgánicos.
La investigación fue publicada en la revista Science.