2-بروموپیریدین-4-کربوکسیلیک اسید CAS 66572-56-3

اساسی ترین و پرکاربردترین کاربرد بیولوژیکی به عنوان یک معرف بیوشیمیایی است. در تحقیقات علوم زیستی، می‌تواند به عنوان یک ماده زیستی یا ترکیب آلی عمل کند و در سناریوهای آزمایشی مختلف مانند غربالگری دارو، اعتبارسنجی هدف، و تحقیقات مسیر سیگنال عمل کند. این ترکیب در دسته معرف‌های بیوشیمیایی قرار می‌گیرد و ساختار مولکولی آن دارای دو گروه عملکردی بسیار واکنش‌پذیر، اتم برم و گروه کربوکسیل است که باعث انعطاف پذیری بالایی در واکنش‌های مشتق‌سازی بعدی می‌شود.

محققان می توانند از اتم های برم برای جفت سوزوکی، جفت بوچوالد، جانشینی هسته دوست و دیگر واکنش های ساخت پیوند کربن کربن یا کربن کربن یا هترواتم کربن استفاده کنند. آنها همچنین می‌توانند گروه‌های کربوکسیل را به مشتقاتی مانند استرها، آمیدها و هیدرازید تبدیل کنند و در نتیجه به سرعت کتابخانه‌های ترکیبی از نظر ساختاری متنوع بسازند. دقیقاً همین ویژگی شیمیایی «دو کارکردی» است که آن را به یک بلوک جهانی پرکاربرد در آزمایشگاه‌های زیست‌شناسی شیمیایی تبدیل می‌کند.

در آزمایش‌های غربالگری هدف خاص، مستقیماً برای غربالگری مهارکننده‌های تعامل پروتئین RMI-FANCM استفاده شده است.

هدف این آزمایش جستجوی ترکیبات مولکولی کوچکی است که می توانند در تعامل بین پروتئین RMI و پروتئین FANCM تداخل داشته باشند و مشتقات آنها از جمله مولکول های کاندید در این سیستم غربالگری هستند. تعامل RMI{1}}FANCM نقش مهمی در مسیر ترمیم آسیب DNA ایفا می‌کند و مهار آن ممکن است نقطه ورود جدیدی برای استراتژی‌های ضد تومور باشد. این برنامه به طور کامل نشان می دهد که نه تنها یک ماده خام مصنوعی است، بلکه می تواند به طور مستقیم در ارزیابی فعالیت بیولوژیکی در قالب ماده اصلی شرکت کند.

کاربرد اسید در تحقیقات زیست شناسی ضد تومور-به ویژه برجسته است. موسسه ملی سرطان (NCI) در ایالات متحده آن را در سیستم آزمایشی مهار رشد رده سلولی تومور انسانی گنجانده است و آزمایش فعالیت سیستماتیک را بر روی رده های سلولی سرطانی متعدد انجام داده است. به طور خاص، در آزمایش مهار رشد رده سلولی تومور انسانی NCI، 2-برم - برای غربالگری تک دوز رده سلولی سرطان سینه MCF7 و رده سلولی سرطان تخمدان IGROV1 استفاده شد.

MCF7 یک رده سلولی سرطان سینه انسان با گیرنده استروژن مثبت است که یک مدل کلاسیک برای مطالعه حساسیت دارویی سرطان پستان وابسته به هورمون است. IGROV1 یک خط سلولی است که از بیماران مبتلا به سرطان تخمدان مشتق شده است و درجات مختلفی از حساسیت به داروهای مختلف شیمی درمانی دارد. نتایج تجربی نشان داد که مشتقات آن فعالیت بازدارنده رشد خاصی را در این رده‌های سلولی نشان می‌دهند، که سرنخ‌های مهم ترکیب سرب را برای توسعه بعدی داروهای ضد تومور مبتنی بر اسکلت پیریدین کربوکسیلیک اسید فراهم می‌کند.

شایان ذکر است که پتانسیل ضد توموری 2-بروم-4-پیریدین کربوکسیلیک اسید به سطح سلولی محدود نمی شود. در تحقیقات بیشتر شیمی دارویی، این ماده به عنوان یک ماده مصنوعی کلیدی برای داروهای هتروسیکلیک حاوی فلوئور و نیتروژن، از جمله سنتز مهارکننده‌های JAK، تایید شده است. JAK (Janus kinase) یک کیناز مرکزی در مسیر سیگنالینگ سیتوکین است و مهارکننده‌های JAK یک کلاس مهم از داروها برای درمان بیماری‌های خودایمنی مانند فیبروز مغز استخوان، آرتریت روماتوئید، درماتیت آتوپیک و تومورهای هماتولوژیک هستند. از طریق واکنش جفت متقابل شامل اتم برم آن، ساخت کارآمد چارچوب‌های بازدارنده JAK حاوی حلقه‌های پیریدین قابل دستیابی است که آن را به یک جزء ضروری در این زمینه دارویی با ارزش تبدیل می‌کند.

علاوه بر این، نقش مهمی در کشف و تحقیق مهارکننده های VEGFR-2 نیز داشته است. VEGFR-2 (گیرنده فاکتور رشد اندوتلیال عروقی 2) یک عامل تنظیم کننده کلیدی در رگ زایی تومور است و مهار VEGFR-2 می تواند به طور موثری خون رسانی به تومورها را مسدود کند و در نتیجه رشد تومور را مهار کند. در مطالعات مرتبط، یک سری از بازدارنده‌های بیس (آریلوره) VEGFR-2 با استفاده از آن به عنوان ماده اولیه از طریق واکنش جفت سوزوکی با اسید آریل‌بورونیک با موفقیت سنتز شدند. این ترکیبات فعالیت بسیار خوبی در اکتشاف قطعات اتصال ناحیه لولا نشان دادند و توانایی قدرتمند خود را به عنوان واحدهای ساختمان اسکلت مولکولی دارو نشان دادند.

علاوه بر زمینه ضد تومور، توسعه مهارکننده‌های آنزیم متابولیک نیز ارزش مهمی دارد. یک مورد معمول، کاربرد آن در توسعه مهارکننده‌های لیپاز تری گلیسیرید موش (ATGL) است. ATGL یک آنزیم محدود کننده سرعت در متابولیسم لیپید است که اولین واکنش هیدرولیز تری گلیسیرید را کاتالیز می کند و تأثیر مهمی بر بروز و توسعه بیماری های متابولیک مانند چاقی، مقاومت به انسولین و بیماری کبد چرب غیر الکلی دارد. محققان مجموعه ای از مشتقات را با استفاده از آن به عنوان هسته والد سنتز کردند و فعالیت بازدارندگی ATGL آن را از طریق مطالعات ساختاری{5}}روابط فعالیت سیستماتیک ارزیابی کردند.

نتایج نشان می‌دهد که ترکیبات مبتنی بر این اسکلت دارای فعالیت بازدارندگی متوسط ​​تا خوب در برابر ATGL هستند و ساختارهای سرب ارزشمندی را برای توسعه داروهای جدید ضد چاقی و ضد سندرم متابولیک فراهم می‌کنند. این نرم افزار به طور کامل مزایای منحصر به فرد خود را در زیست شناسی شیمیایی نشان می دهد: اتم نیتروژن روی حلقه پیریدین آن می تواند پیوندهای هیدروژنی ایجاد کند یا با باقی مانده های اسید آمینه در محل فعال آنزیم هماهنگ شود، در حالی که اتم های برم و گروه های کربوکسیل مکان های مشتق سازی فراوانی را ارائه می دهند که به محققان این امکان را می دهد تا ضمن حفظ ویژگی های فیزیکو شیمیایی هسته اصلی مولکولی و گزینش pharmacoph.

در زمینه وسیع تر شیمی دارویی،2-بروموپیریدین-4-کربوکسیلیک اسیدبه عنوان یک واسطه جهانی برای اصلاح و سنتز ساختارهای مولکولی دارو استفاده می شود. حلقه پیریدین یکی از رایج ترین هتروسیکل ها در مولکول های دارو است. طبق آمار، بیش از 20 درصد داروهای مولکولی کوچک به بازار عرضه می شوند که حاوی پیریدین یا محصول کاهش یافته آن، حلقه پیریدین هستند.

یک پلت فرم پیریدین با اتم‌های برم و کربوکسیل از پیش تنظیم شده-، که شیمیدان‌های دارویی را قادر می‌سازد تا به طور مؤثر اصلاحات ساختاری را در دو جهت انجام دهند: یکی استفاده از اتم‌های برم برای واکنش‌های جفت متقابل کاتالیزور پالادیوم، معرفی گروه‌های آروماتیک، وینیل، آلکیل و سایر عملکردهای منبسط شونده مولکول ها؛ دوم استفاده از گروه‌های کربوکسیل برای آمیداسیون، استری‌سازی، احیا و سایر واکنش‌ها برای تنظیم قطبیت، حلالیت و خواص فارماکوکینتیک مولکول‌ها.

در سنتز آنتاگونیست های گیرنده پروتئین، همچنین یک ماده اولیه مهم است. به عنوان مثال، در مطالعه سنتز یک کلاس از 2-aryl-4- (1H-pyrazol-3-yl) پیریدین LSD1/HDAC بازدارنده های هدف دوگانه، 2-bromo-4-iodopyridine (همبستگی بسیار زیادی با ساختار 2-bromo-4-pyridine acide) با یک ترکیب اسیدی دو-برومو-4-pyridinecary به عنوان یک ترکیب کلیدی و یک ترکیب دوگانه-پیریدین کر فعالیت تنظیمی اپی ژنتیک با جفت سوزوکی و واکنش اسید بورونیک پیرازول ساخته شد. این مهارکننده‌های هدف دوگانه مزایای منحصر به فردی را در درمان تومورهای هماتولوژیک و تومورهای جامد نشان داده‌اند و نقطه شروع مسیر مصنوعی آنها بلوک بروموپیریدین است که توسط اسید بروموپیریدین کربوکسیلیک نشان داده می‌شود.