Ученые Института органического синтеза Уральского отделения РАН и Уральского федерального университета (ИОС УрО РАН, УрФУ, Екатеринбург) синтезировали биологически активные соединения на основе гетероцикла ряда пиразола. Эти соединения перспективны для создания целого кластера новых лекарственных препаратов разнонаправленного действия. Результаты исследования опубликованы в European Journal of Medicinal Chemistry.
«Согласно расчетным данным биодоступность и метаболизм синтезированных нами пиразольных структур должны быть достаточными для последующей разработки на их основе противотуберкулезных, антибактериальных, противогрибковых, антиоксидантных, противоопухолевых и обезболивающих препаратов. Фармакологический профиль базовых структур определялся тем, какие группы вводились в гетероциклический остов пиразола. Например, введение аминогруппы в молекулу придавало ей ярко выраженную анальгетическую активность и перспективные противоопухолевые свойства», — поясняет руководитель исследовательской группы, ведущий научный сотрудник Лаборатории фторорганических соединений ИОС УрО РАН и Научной лаборатории медицинской химии и перспективных органических материалов УрФУ Янина Бургарт.
Гетероцикл пиразол (C3H4N2) — проверенная основа для создания лекарственных средств. Известные представители класса гетероциклических соединений, которые активно применяются в клинической практике, — анальгин, бутадион, целебрекс, обладающие выраженными противовоспалительным, анальгезирующим и жаропонижающим свойствами.
Особенность новых соединений в том, что они содержат атомы фтора, самого электроотрицательного элемента в природе. Введение фтора в структуру органических соединений, в том числе пиразольного ряда, не только существенно влияет на химико-физические свойства, но и изменяет спектр биологического действия соединений.
«К примеру, увеличивается их метаболическая стабильность и липофильность, что приводит к повышению биодоступности фторированных молекул, то есть позволяет фторсодержащим соединениям легче проникать через биологические мембраны. Следовательно, вещество способно более эффективно взаимодействовать с биологическими мишенями, в результате требуется меньшая доза лекарственного препарата, и его токсическое воздействие на организм снижается», — рассказывает Янина Валерьевна.
Кроме того, in vitro испытана противотуберкулезная, антибактериальная и противогрибковая активность полученных соединений. Следующий этап работ — модифицировать соединения, чтобы, перейдя от множественной к конкретной биологической активности, они эффективно взаимодействовали с определенными биомишенями.
«Если говорить о бактериях и грибках, то они, как и вирусы, постоянно мутируют, их привыкание и сопротивляемость существующим антибиотикам и антимикотикам возрастает. Поэтому требуются все новые антибактериальные и противогрибковые средства, резистентность по отношению к которым у микроорганизмов не выработалась», — объясняет задачу Янина Бургарт.
Разработка новых препаратов стала возможной благодаря сотрудничеству уральской школы химиков-синтетиков во главе с академиками РАН Валерием Чарушиным и Олегом Чупахиным с другими научно-исследовательскими центрами. В создании препаратов приняли участие коллективы научно-исследовательских организаций России. Так, квантово-химические расчеты выполнили ученые Уфимского Института химии РАН, антирадикальные свойства синтезированных соединений изучили в Институте физиологически активных веществ РАН (г. Черноголовка Московской области). Противоопухолевое действие веществ тестировала in vitro группа биологов УрФУ во главе с директором департамента биологии и фундаментальной медицины Марией Улитко. В Пермском национальном исследовательском политехническом университете проводили эксперименты in vivo по определению анальгетической активности соединений.
Исследования ведутся на средства гранта Российского научного фонда (проект № 16-13-10255 «Разработка новых противовоспалительных средств на основе фторсодержащих (гет)арилпроизводных». Руководитель — Виктор Салоутин, член-корреспондент РАН, ведущий научный сотрудник Научной лаборатории медицинской химии и перспективных органических материалов УрФУ).
Информация предоставлена пресс-службой Уральского федерального университета
Источник фото: https://urfu.ru
