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.
Кандидат биологических наук, доцент института экологии РУДН Всеволод Павшинцев разрабатывает инновационную методику, которая позволяет оценивать состояние пресных водоёмов с помощью рыбок данио-рерио и искусственного интеллекта. Проект, поддержанный грантом университета, призван перейти от простого химического анализа воды к пониманию того, как загрязнители воздействуют на живые организмы.
Доцент кафедры наноэлектроники и микросистемной техники РУДН Екатерина Гостева возглавляет междисциплинарный проект по разработке технологии наноструктурирования поверхности имплантатов. Её цель — сделать приживление имплантатов быстрым, надёжным и доступным для самых разных групп пациентов.
В институте экологии РУДН реализуется масштабный междисциплинарный проект в области экологической химии и материаловедения. Учёные работают над созданием высокоэффективных сорбентов на основе природных материалов для обезвреживания опасных загрязнителей окружающей среды.
Проект объединяет фундаментальные исследования на стыке химии, материаловедения и экологии и соответствует стратегическим целям развития науки и технологий Российской Федерации.