药物来自化学反应，更好的化学反应导致更好的药物。

然而，药物发现中最常用的反应称为酰胺偶联，它会产生一个固有不稳定的酰胺键。因为身体擅长代谢药物，药物研究最重要和最困难的目标之一就是发明代谢稳定的分子，所以我们可以每天服用一粒，而不是每 15 分钟一次。

为此，密歇根大学药学院的研究人员破解了流行的酰胺偶联，以产生碳 - 碳键而不是酰胺。碳-碳键是在自然和合成药物最常见的债券的安排，而且也比酰胺键通常较为稳定，添Cernak，药物化学和研究的主要研究者的助理教授，网上出现在说ANGEWANDTE化学国际版。

Cernak 说，碳-碳键形成反应的发现为更稳定的药物打开了大门，特别适用于生物探针和新的医学显像剂。

“实际上，要发明一种具有这种稳定性的分子，以至于每天只能服用一粒药丸，真的非常非常困难，”他说。“如果我们不将所有这些优化用于分子的稳定化，我们将不得不每 15 分钟或 20 分钟服用一粒药丸。这将非常不方便。”

常见的酰胺键是通过将胺和羧酸偶联形成的。为了形成碳-碳键，研究人员确定了一种催化剂，可以使胺脱氨基并使羧酸脱羧，在此过程中形成碳-碳键。

将胺和羧酸结合以形成碳-碳键也是有利的，因为这些试剂具有最高的多样性，并且通常比可用于形成碳-碳键的其他原料便宜。

“想想一大盒乐高积木，”塞尔纳克说。“如果你知道你只能在一侧取下小块并将其连接到一侧呢?” 但是通过调整反应条件，研究人员可以以不同的方式加入那些乐高积木。“现在你知道你可以转动一块并将它连接到另一边。我们正在利用两个乐高积木的经典断点，并使其稳定结合。”

Cernak 的实验室专注于数据科学和化学合成的合并。Cernak 实验室的博士后研究员、合著者 Zirong Zhang 说，由于实验室自己的微型化高通量实验技术，因此可以对起始材料进行快速调整。

张在找到产生碳碳键的反应之前，经历了 1,300 多个失败的反应。她说，通过使用更少量的反应物，小型化使实验更环保、更快捷。

“我们使用的起始材料比传统方法少一百倍，”张说。“当你变小时，它是一种更绿色的化学反应，因为你消耗的更少，这也让你更有效地观察反应。”

这类似于摩尔定律，观察到随着晶体管的缩小，计算能力大约每两年翻一番。

“我们已经将摩尔定律应用于化学实验过程，”Cernak 说。“我们缩小了反应的规模，但我们回填了通过更多反应获得的额外空间。”

这就是让张运行数百次反应的原因，最终找到了“粗糙的钻石”——有效的隐藏催化条件，这是以前没人能找到的。

同样独特的是前端的数据科学策略。

“我们做了大量的数据科学来针对这种特定的反应，”Cernak 说。

该小组分析了化学品供应商的构建模块目录，以了解哪些原材料最广泛可用，并挖掘药物数据库以寻找最重要的键。