บทความวิจัยจากวารสาร International Journal of Molecular Sciences (IJMS) ฉบับที่ 25 หน้า 9030 ได้นำเสนอวิธีการสังเคราะห์นิวคลีโอไซด์ธรรมชาติและนิวคลีโอไซด์ที่ถูกปรับแต่งด้วยน้ำตาลโดยใช้ระบบไอโอดีน/ไตรเอทิลไซเลน (I2/Et3SiH) เป็นตัวส่งเสริมปฏิกิริยา N-ไกลโคไซด์ นิวคลีโอไซด์เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของกรดนิวคลีอิก DNA และ RNA ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการทางชีววิทยาต่างๆ การพัฒนาวิธีการสังเคราะห์นิวคลีโอไซด์ที่มีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการศึกษาทางชีวเคมีและการพัฒนายา
วิธีการสังเคราะห์แบบเดิมๆ มักประสบปัญหาเรื่องผลผลิตต่ำและขั้นตอนที่ซับซ้อน งานวิจัยนี้ได้แสดงให้เห็นว่าระบบ I2/Et3SiH สามารถใช้เป็นตัวส่งเสริมปฏิกิริยา N-ไกลโคไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทำปฏิกิริยาระหว่างเบสไนโตรจีนัสกับน้ำตาลที่ได้รับการปกป้อง ส่งผลให้ได้นิวคลีโอไซด์ที่ต้องการด้วยผลผลิตสูงและขั้นตอนที่ง่ายขึ้น
จากการศึกษาพบว่า ระบบ I2/Et3SiH มีความสามารถในการส่งเสริมปฏิกิริยา N-ไกลโคไซด์ของเบสไนโตรจีนัสหลากหลายชนิด รวมถึง pyrimidine และ purine นอกจากนี้ยังสามารถใช้ได้กับน้ำตาลที่ได้รับการปรับแต่งหลากหลายรูปแบบ ทำให้สามารถสังเคราะห์นิวคลีโอไซด์ที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนได้ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าวิธีการนี้ให้ผลผลิตสูงกว่าวิธีการสังเคราะห์แบบเดิมๆ โดยมีผลผลิตเฉลี่ยอยู่ที่ 70-90% ซึ่งสูงกว่าวิธีการเดิมๆ ที่มีผลผลิตเฉลี่ยอยู่ที่ 40-60%
| นิวคลีโอไซด์ | ผลผลิต (%) (วิธีเดิม) | ผลผลิต (%) (I2/Et3SiH) |
|---|---|---|
| Adenosine | 55 | 85 |
| Guanosine | 48 | 78 |
| Cytidine | 62 | 92 |
ข้อดีอีกประการหนึ่งของวิธีการนี้คือ ความสามารถในการควบคุม stereochemistry ของผลิตภัณฑ์ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการสังเคราะห์นิวคลีโอไซด์ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ งานวิจัยนี้ได้แสดงให้เห็นว่าระบบ I2/Et3SiH สามารถควบคุม stereochemistry ของปฏิกิริยา N-ไกลโคไซด์ได้อย่างแม่นยำ ส่งผลให้ได้นิวคลีโอไซด์ที่มี stereochemistry ที่ต้องการ
Fun Fact: รู้หรือไม่ว่า DNA ในร่างกายมะนุษย์มีความยาวมากถึง 2 เมตร หากคลายเกลียวออกมาทั้งหมด
งานวิจัยนี้มีศักยภาพในการนำไปประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์นิวคลีโอไซด์ชนิดใหม่ๆ รวมถึงนิวคลีโอไซด์ที่ปรับแต่งเพื่อใช้เป็นยารักษาโรค เช่น ยาต้านไวรัสและยาต้านมะเร็ง การพัฒนาวิธีการสังเคราะห์นิวคลีโอไซด์ที่มีประสิทธิภาพนี้ จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อวงการวิจัยทางชีวเคมีและการพัฒนายาในอนาคต
สำหรับผู้ที่สนใจสามารถศึกษาเพิ่มเติมได้ที่ https://www.mdpi.com/1422-0067/25/19/9030
#นิวคลีโอไซด์ #เคมีอินทรีย์ #การสังเคราะห์ #IJMS
บทความ
