Химики РУДН разработали новый путь синтеза веществ для фармацевтики
Тиеноиндолизины — гетероциклические соединения, в составе которых есть три углеводородных кольца и включения атомов серы и азота. Они объединяют в себе два структурных элемента — тиофен и индолизин, которые по отдельности демонстрируют ряд важных биологических свойств, например, противоопухолевую и антибактериальную активность. Их сочетание — тиеноиндолизины можно использовать не только в биомедицине, но и в оптоэлектронике — для создания новых материалов. Существующие способы синтеза тиеноиндолизинов работают только на узком круге исходных веществ и не позволяют иметь в продуктах реакции любые функциональные группы атомов. Химики РУДН впервые предложили общий подход к синтезу тиеноиндолизинов на основе двух- и трехкомпонентных реакций тиенопиридинов.
«Не существует общих методов синтеза производных тиеноиндолизинов, которые позволяют не только формировать скелет соединения, но и вводить различные функционально перспективные заместители. Поэтому исследователи направляют внимание на поиск мягких и доступных подходов к формированию тиеноиндолизиновых структур из простых предшественников», — кандидат химических наук Александр Титов, старший преподаватель кафедры органической химии РУДН.
Основой для синтеза химики РУДН выбрали соединения из группы производных тиенопиридинов, которые уже содержат гетероциклы с атомами серы и азота. Чтобы они превратились в тиеноиндолизины, нужно «достроить» еще одно кольцо и добавить несколько функциональных групп. Химики изучили реакции производных тиенопиридинов с веществами шести разных групп — алкинами, альдегидами, этиловым спиртом и другими органическими соединениями.
Для разных реагентов ученые тестировали разные условия реакции: использовали микроволновое излучение, инертную атмосферу, растворители и катализаторы, меняли температуру в диапазоне 140—150°C и время реакции от 10 минут до нескольких часов. Всего удалось получить 28 производных тиеноиндолизинов. Для некоторых из них химики подобрали оптимальные условия синтеза для достижения высокого выхода целевого продукта — 70% и более (без подобранных катализаторов и условий это значение оставалось на уровне 10-20%).
Для семи из полученных соединений химики РУДН провели тесты на цитотоксичность — способность уничтожать раковые клетки. По сравнению с существующими препаратами для химиотерапии эти 7 веществ показали незначительную противоопухолевую активность. Три из них, тем не менее, перспективны для дальнейших исследований — у них химики нашли цитотоксичные свойства. Похожий результат дало изучение антибактериальной активности соединений: из шести проверенных одно оказалось эффективным против сенной палочки и грибков рода Candida.
«Такие соединения как тиеноиндолизины еще мало изучены в синтетическом и биологическом плане. Мы уверены, что совмещение в одной молекуле двух биологически активных компонентов имеет свои преимущества, и продолжим разрабатывать новые способы синтеза этих веществ и управления их свойствами. В перспективе результатом нашей работы станет семейство гетероциклических соединений с изученными противоопухолевыми, антибактериальными, анальгетическими свойствами», — кандидат химических наук Александр Титов, старший преподаватель кафедры органической химии РУДН.
Результаты опубликованы в ChemistrySelect.
Арктика — регион стратегического значения, обладающий уникальной и уязвимой природой. Интенсивное освоение его ресурсов обнажило серьёзную проблему: низкую устойчивость экосистем к воздействию человека. Хроническое загрязнение нефтепродуктами и тяжёлыми металлами наносит долгосрочный ущерб, а механизмы естественного восстановления почв в суровых климатических условиях изучены недостаточно.
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.