de.wedoany.com-Bericht: Das Team um Tim Cernak von der University of Michigan College of Pharmacy hat eine frei zugängliche Datenbank mit über 50.000 sorgfältig konzipierten chemischen Experimenten erstellt – ein Erfolg, der den Arzneimittelentwicklungsprozess beschleunigen könnte.

Die Entwicklung neuer Medikamente erfordert in der Regel Tausende chemischer Experimente, um eine sichere, wirksame und preisgünstige Formulierung zu finden. Der Prozess ist langsam und arbeitsintensiv, und viele Reaktionen sind auf schwer zugängliche Metalle als Katalysatoren angewiesen. Künstliche Intelligenz kann die Wirkstoffforschung zwar beschleunigen, lernt jedoch nur aus vorhandenen Daten. Die für das Training leistungsstarker KI-Tools erforderlichen groß angelegten, qualitativ hochwertigen Datensätze chemischer Reaktionen gab es bisher nicht.

Die Datenbank ist der derzeit größte Datensatz chemischer Reaktionen. Sie testet Tausende von Kombinationen aus Inhaltsstoffen und Bedingungen, um Reaktionen zur Bildung von Kohlenstoff-Stickstoff-Bindungen besser zu verstehen – ein grundlegender Baustein vieler Medikamente. Die Daten werden Wissenschaftlern über die Open Reaction Database kostenlos zur Verfügung gestellt. Es wird angedeutet, dass dies zu einer noch größeren Bibliothek chemischer Reaktionsbedingungen ausgebaut werden könnte, die KI-Systeme unterstützt.

„Der Aufbau der Plattform, die dies ermöglicht, hat über ein Jahrzehnt gedauert, aber das ist nur die Spitze des Eisbergs“, sagte Cernak, außerordentlicher Professor für medizinische Chemie an der Hochschule. „Wir sind gespannt darauf, dass andere Wissenschaftler in diesem neuen Datensatz Entdeckungen machen werden – es gibt hier eine Fülle von Daten, die es zu erschließen gilt.“

Der Zugang zu mehr Reaktionsdaten für Forscher und KI-Systeme kann helfen, schnellere und effizientere Wege zur Herstellung von Medikamenten zu identifizieren und Alternativen zu Edelmetallkatalysatoren zu finden. Die Studie weist darauf hin, dass Palladium der bevorzugte Katalysator für viele Arzneimittelsynthesen ist, dessen Angebot jedoch von wenigen Ländern kontrolliert wird. Ein Vergleich in der Datenbank ergab, dass bestimmte Reaktionen mit Nickel- oder Kupferkatalysatoren ebenso gut funktionieren – Kupfer ist weltweit verfügbar.

Die Forschungsergebnisse wurden im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht und liefern einen Datensatz mit 50.688 Reaktionen, der universelle Liganden und mechanistische Vielfalt in der C–N-Kupplung aufzeigt (DOI: 10.1021/jacs.6c05959).

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