शोधकर्ताओं ने रासायनिक प्रतिक्रिया की खोज की है जो दवा विकास, प्रोटीन विज्ञान में नए रास्ते खोलती है

शोधकर्ताओं ने एक नई रासायनिक प्रतिक्रिया की खोज की है, जो दवा विकास, प्रोटीन विज्ञान, जैव प्रौद्योगिकी और रासायनिक और सामग्री विज्ञान में संभावित अनुप्रयोग के साथ, कमरे के तापमान पर स्वचालित रूप से सल्फर-सल्फर बंधन बनाती और तोड़ती है।

बाहरी रासायनिक एजेंटों या गर्मी और प्रकाश का उपयोग किए बिना बंधन को चुनिंदा रूप से हेरफेर करना अब तक मुश्किल रहा है।

ऑस्ट्रेलिया के फ्लिंडर्स विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं सहित अन्य शोधकर्ताओं ने कैंसर रोधी दवाओं को संशोधित करने के लिए प्रतिक्रिया का उपयोग किया।

सल्फर-सल्फर (एसएस) बंधन पेप्टाइड्स और प्रोटीन, दवा अणुओं और वल्केनाइज्ड रबर जैसे पॉलिमर में पाए जाते हैं। अन्य उद्देश्यों के अलावा, एसएस बांड प्रोटीन की संरचनात्मक स्थिरता के लिए आवश्यक हैं।

नेचर केमिस्ट्री जर्नल में प्रकाशित एक पेपर में वर्णित ‘ट्राइसल्फाइड मेटाथिसिस प्रतिक्रिया’, अभिकर्मकों या बाहरी उत्तेजनाओं के बिना स्वचालित रूप से एसएस बांड बनाती और तोड़ती है।

शोधकर्ताओं ने कहा, परिणाम एक स्वच्छ, कुशल प्रतिक्रिया है और कुछ मामलों में, प्रतिक्रिया सेकंड के भीतर पूरी हो जाती है।

फ्लिंडर्स यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर, वरिष्ठ लेखक जस्टिन चाल्कर ने कहा, “एक पूरी तरह से नई प्रतिक्रिया की खोज करना दुर्लभ है, और इतने सारे क्षेत्रों और अनुप्रयोगों में इसका उपयोगी होना और भी दुर्लभ है।”

“नई प्रतिक्रिया को समझने से हमें इसे कई उच्च-मूल्य वाले अनुप्रयोगों में उपयोग करने की अनुमति मिली – जिसमें एक एंटी-ट्यूमर दवा का चयनात्मक संशोधन और एक नए प्लास्टिक का उत्पादन शामिल है जिसे रीसाइक्लिंग की आवश्यकता होने पर ढाला, इस्तेमाल किया जा सकता है और फिर ‘बिना बनाया’ जा सकता है,” चाल्कर ने कहा।

चाल्कर और यूके के लिवरपूल विश्वविद्यालय के सहयोगी टॉम हैसेल द्वारा खोज के लिए किए गए खोजपूर्ण कार्य में “कुछ सॉल्वैंट्स में एसएस बांड के आश्चर्यजनक व्यवहार” को नोटिस करना शामिल था।

आगे की खोज के साथ, नए और असामान्य रसायन विज्ञान को ध्यान में रखते हुए एक मॉडल विकसित किया गया, जो बताता है कि बंधन कैसे टूटते हैं और सुधार होते हैं, और किन परिस्थितियों में यह उपयोगी हो सकता है।

इस समझ ने शोधकर्ताओं को नई प्रतिक्रिया के अनुप्रयोगों के लिए एक आधार प्रदान किया, जिसमें प्राकृतिक उत्पादों और दवा अणुओं का चयनात्मक संशोधन, औषधीय रसायन विज्ञान के लिए प्रासंगिक यौगिक पुस्तकालयों का तेजी से संश्लेषण और पूरी तरह से पुनर्चक्रण योग्य पॉलिमर का उत्पादन शामिल है।

टीम ने कहा कि यह प्रतिक्रिया अपनी अत्यधिक उच्च प्रतिक्रिया दर और उत्कृष्ट चयनात्मकता के कारण अद्वितीय है।

फ्लिंडर्स यूनिवर्सिटी में चल्कर लैब के लेखक हर्षल पटेल ने कहा कि कैंसर रोधी दवाओं और दवा की खोज के लिए प्रासंगिक रासायनिक पुस्तकालय को संशोधित करने के लिए ट्राइसल्फ़ाइड मेटाथिसिस प्रतिक्रिया का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है।

उन्होंने कहा, “मैं यह देखने के लिए उत्साहित हूं कि इस रसायन विज्ञान को कैसे अपनाया जाता है, विस्तारित किया जाता है और ऐसे तरीकों से लागू किया जाता है जिसकी अभी तक कल्पना नहीं की गई है। एक नई प्रतिक्रिया का सामना करना रोमांचक है, और हमने पहले ही जैव-आणविक और सामग्री रसायन विज्ञान में कई सार्थक अनुप्रयोगों का प्रदर्शन किया है।”

“हम पॉलीथीन के एनालॉग बनाने में भी सक्षम थे जिन्हें बनाया, इस्तेमाल किया जा सकता है और फिर बिना बनाया जा सकता है ताकि प्लास्टिक को मूल बिल्डिंग ब्लॉक में परिवर्तित किया जा सके। बंद-लूप रासायनिक रीसाइक्लिंग एक परिपत्र प्लास्टिक अर्थव्यवस्था का समर्थन करने में एक महत्वपूर्ण क्षमता है, “पटेल ने कहा।

लेखकों ने लिखा, “जब कुछ ध्रुवीय एप्रोटिक सॉल्वैंट्स के संपर्क में आए, तो ट्राइसल्फाइड्स को सहज मेटाथिसिस से गुजरना पड़ा, कुछ मामलों में प्रतिक्रिया संतुलन सेकंड में स्थापित हो गया। इस प्रतिक्रिया को भड़काने के लिए किसी बाहरी अभिकर्मक, गर्मी, प्रकाश या अन्य उत्तेजनाओं की आवश्यकता नहीं थी।” उन्होंने कहा, “इस प्रतिक्रिया के दायरे और तंत्र को समझने से गतिशील कॉम्बिनेटरियल लाइब्रेरी संश्लेषण, जटिल प्राकृतिक उत्पादों के सहसंयोजक संशोधन, और रासायनिक रूप से पुनर्चक्रण योग्य प्लास्टिक के लिए एक मंच के रूप में एसएस मेटाथिसिस पोलीमराइजेशन और डीपोलीमराइजेशन में इस रसायन विज्ञान के विविध अनुप्रयोगों को सक्षम किया गया है।”