Создан простой протокол для синтеза потенциальных противораковых препаратов
Производные органических веществ хинолинов применяют в фармацевтике для разработки потенциальных гипотензивных, противосудорожных и противовоспалительных препаратов. Их биологическую активность можно усилить, если добавить к их структуре дополнительные циклические элементы. Например, комплекс циклического соединения оксидиазола и производной хинолина обладает потенциальной противораковой активностью. Чтобы получить другие аналогичные соединения и проверить их активность, необходимо найти эффективный способ их синтеза. Такой протокол предложила команда химиков из Северо-Кавказского федерального университета, РУДН и Канзасского университета (США) под руководством доктора химических наук Александра Аксенова.
«Недавно мы описали получение новых противоопухолевых агентов против линий раковых клеток нейробластомы. Перед нами стояла задача создать специальную библиотеку перспективных противоопухолевых кандидатов, обладающих как триазоло-хинолиновыми, так и оксадиазольными кольцами. Быстрый и лаконичный синтетический метод был необходим для обеспечения эффективного соединения двух фрагментов», — кандидат химических наук Елена Сорокина, доцент-исследователь кафедры органической химии РУДН.
Ключом к реакции получения соединений из разных циклических компонентов оказались нитроалканы — производные обычных алканов, с добавленным комплексом азота. Они действуют как электрофилы — имеют свободную орбиталь на внешнем электронном уровне, поэтому могут присоединить электроны и образовать химическую связь. Это позволяет провести каркасную реакцию типа «one pot» — когда все реагенты смешиваются в пробирке один раз и дальше по цепочке реагируют друг с другом без дополнительного вмешательства.
Химики проверили, как работает такой подход к синтезу экспериментально. Ученые подобрали оптимальные условия — температуру, состав вспомогательных реагентов и среду. В результате при температуре 130℃ в полифосфорной кислоте удалось достичь 90% эффективности реакции — то есть экспериментальный выход продукта составил 90% от рассчитанного теоретически. Чтобы проверить универсальность метода, химики получили по этому принципу более 10 соединений с выходом 55%—90%. Ученые предположили, что этот метод можно применять и для синтеза более сложных веществ, в которых соединяются еще больше циклических фрагментов.
«Метод обеспечивает быстрый и прямой доступ к триазолохинолинам, содержащим оксадиазольный заместитель, которые могут представлять интерес для медицинской химии. Кроме того, это исследование открывает путь для разработки других каскадных превращений, для получения сложных гетероциклических соединений. Ту же стратегию потенциально можно использовать для поэтапной сборки более длинных линейных олигомерных цепей с повторяющимися звеньями оксадиазола при условии, что на каждом этапе может быть достигнута большая эффективность кольцевания. В наших лабораториях уже ведется синтез специализированной библиотеки для биологических исследований», — кандидат химических наук Елена Сорокина, доцент-исследователь кафедры органической химии РУДН.
Результаты опубликованы в журнале Molecules.
himiya_sorokina_nitroalkany_illyustraciya_2021-09-24.png
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