Химики РУДН разработали домино-реакцию для получения противоопухолевых препаратов
Синтез многих органических веществ — многостадийный процесс, при котором нужная молекула собирается, как паззл, шаг за шагом. На каждой стадии образуется только одна из необходимых химических связей. После этого продукт выделяют и используют в следующей реакции. Домино-реакции — это каскад реакций, которые происходят вместе в одном сосуде одна за другой без добавления дополнительных реактивов. Химики РУДН подобрали вещества, которые запускают домино-реакцию для синтеза производных хроменоизохинолинаминов. Такие соединения используются как противовоспалительные и противоопухолевые препараты, а некоторые из них — перспективные кандидаты для лечения болезни Альцгеймера.
Химики РУДН предложили использовать салициловый альдегид — производное салициловой кислоты — и гомофталонитрил, а как катализатор — дешевую и экологичную аммонийную соль муравьиной кислоты. Исходные реагенты смешали с водой и изопропиловым спиртом и облучили в микроволновом реакторе, нагревая до 150°C в течение 20 минут. Исследователи включили в реакцию салициловые альдегиды с различными группами-заместителями и получили 19 производных хроменоизохинолинаминов. В разных случаях эти соединения составляли от 43 до 85% от всех продуктов реакции.
Чтобы оценить возможности применения полученных веществ в медицине, химики РУДН проверили их воздействие на клетки раковых опухолей человека. Для сравнения взяли цисплатин, который применяется в химиотерапии и убивает раковые клетки. В тесте использовали клетки опухолей молочных желез, толстой кишки и три клеточные линии рака яичников. Среди последних две были устойчивы к цисплатину. Все новые вещества оказались токсичными для опухолевых клеток, в том числе и для устойчивых к известному методу терапии. Исследователи отобрали два соединения, эффективных даже в низких концентрациях. Компьютерное моделирование показало, что их эффективность связана с дополнительной аминогруппой, которая формирует устойчивые связи с нуклеотидами в составе ДНК раковой клетки.
«Наша работа была направлена на поиск новых соединений с перспективными для медицинской химии свойствами и создание путей их синтеза. Разработанный подход позволяет синтезировать вещества с противоопухолевым потенциалом в одной домино-реакции, которая протекает очень эффективно — за одну синтетическую операцию создаются четыре новые химические связи. Это исследование было выполнено при поддержке РНФ и в сотрудничестве с итальянскими партнерами. В дальнейшем мы планируем развить созданную методологию, разработав на ее основе трех- и четырехкомпонентные реакции», — кандидат химических наук Алексей Феста, старший преподаватель кафедры органической химии РУДН.
Новая реакция описана в Bioorganic Chemistry.
Продолжаем рассказывать о возможностях для студентов, которые хотят проявить себя как исследователи. Конкурс «Совместный старт» проводится ежегодно в весеннем семестре и ориентирован на поддержку молодёжных объединений. Его цель — помочь студенческим коллективам разработать инновационные и представительские проекты на основе проводимых в РУДН исследований, с перспективой участия в сторонних конкурсах, грантовых программах и научно-технических мероприятиях.
В аграрно-технологическом институте РУДН работает лаборатория агробиотехнологии и молекулярной генетики — место, где классическая агрономия встречается с современными молекулярными технологиями. Сегодня это уже целый научно-исследовательский комплекс: теплица с автоматизированными системами контроля микроклимата, лаборатории искусственного климата и фенотипирования, маркерной селекции и геномики, биохимии и гистологии растений, а также технологической оценки продукции растениеводства.
Коллектив кафедры органической химии факультета физико-математических и естественных наук РУДН получил грантовую поддержку университета на разработку многофункциональных производных пирролидина. Исследователи намерены создать соединения, сочетающие противовоспалительную, антибактериальную, противогрибковую, антиоксидантную и противоопухолевую активность в одной молекуле. Проект рассчитан на