化學家們一直在尋找治療癌症的新方法和新藥物。在這方面,一類稱為「吲哚甲烷衍生物」的化合物顯示出了極大的潛力。這些分子在醫藥化學中很重要,因為它們具有多種生物學活性,能夠對付從細菌到癌細胞的各種細胞。
過去幾十年裡,這些化合物在藥物開發中的應用日益增加。因此,許多化學家嘗試著在試驗室裡合成。但是,傳統的催化方法使用了有毒、昂貴、危險、難以處理、熱穩定性差、不可回收的催化劑。為了要讓這類藥物的合成對環境更友善,慈濟大學醫技系胡安仁老師進行跨國學術研究,與印度知名的國立奧斯馬尼亞大學(Osmania University) 化學系雷迪教授 (P Muralidhar Reddy)合作,共同發表學術論文於美國化學學會所屬之知名期刊上。在他們的研究中,開發了一種環保的合成方法,能夠在沒有溶劑的情況下,只用室溫下短時間內合成這些重要的化合物。
這個方法使用了一種新型的催化劑,這種催化劑使用生物甘油做原料。生物甘油是一種天然物質,它不僅是可再生資源,而且還對環境友好,並且是生物可分解物質。這個綠色催化劑能夠高效地催化化學反應,生產出吲哚甲烷衍生物,並且由於它是固態的,所以在反應後可以容易地從產物中分離出來,並且可以重複使用。
另一個催化劑,溴代二甲基磺醯溴(BDMS),也被用於這個過程中。它是一種成本較低且操作安全的化學物質,可以催化各種類型的化學反應。這兩種催化劑的使用大大簡化了合成過程,並且減少了產生有害副產品的可能性。
合成出的化合物經過測試,顯示了對幾種癌症細胞株的明顯毒性。特別是其中的幾種化合物,對前列腺癌、肝癌和黑色素瘤細胞顯示出了高度的毒性。這意味著這些化合物在抑制或殺死這些癌細胞方面特別有效。最引人注意的是,一些化合物在非常低的濃度下就能夠顯著抑制癌細胞的生長,這預告著它們作為未來抗癌藥物的潛力。
為了進一步驗證這些化合物作為抗癌藥物的潛力,研究團隊也在電腦上模擬藥物分子和癌細胞中的特定蛋白質結合的方式。研究結果顯示,這些吲哚甲烷衍生物能夠非常好地與癌細胞中的目標蛋白質結合,這顯示了它們可能是有效的抗癌劑。
這些研究成果不僅對化學和醫學研究者有著重要的意義,而且對一般民眾來說也是一個令人振奮的消息。開發出新的抗癌藥物意味著我們在對抗這種致命疾病的過程中可能會得到新的武器。此外,使用環保方法生產這些潛在的抗癌藥物,還符合永續發展的原則,保護環境,減少化學廢物和污染。胡老師與雷迪教授的研究顯示,科學和環境保護可以並行不悖,共同推動著人類社會向更健康、更綠色的未來發展。
雷迪教授與胡安仁教授合作研究多年,除了有共同的國科會研究計畫外,雙方及實驗室成員也都時常進行學術交流與兩校互訪。
參考文獻:ACS Omega 2023, 8, 39, 36401–36411 Publication Date:September 20, 2023 https://doi.org/10.1021/acsomega.3c05293
撰文/葉綠舒;攝影/曾繼鋒