Учёные разработали метод синтеза новых гетероароматических соединений

Учёные из Челябинска, Екатеринбурга и Волгограда разработали метод синтеза гетероароматических соединений, которые могут заменить аспирин и ибупрофен. В разработке участвовали сотрудники Российско-китайского центра системной патологии ЮУрГУ, в том числе Алексей Сарапульцев, Мария Комелькова и Ирина Утепова. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.

Аспирин, ибупрофен и диклофенак действуют за счёт подавления ферментов циклооксигеназы ЦОГ-1 и ЦОГ-2. Эти ферменты запускают выработку простагландинов, которые вызывают боль, жар и воспаление. При этом ЦОГ-1 постоянно присутствует в тканях и участвует в защите слизистой желудка, тромбообразовании и регуляции водно-электролитного баланса. ЦОГ-2 активируется только при воспалении. Поэтому оптимальной стратегией считается блокировка ЦОГ-2 без воздействия на ЦОГ-1. Для синтеза новых молекул учёные соединили два разных фрагмента — имидазо[1,2-a]пиридин и оксадиазолопиразин. Это позволяет уменьшить число стадий синтеза и снизить количество отходов, что соответствует принципам «зелёной» химии. Реакция протекает с участием наночастиц диоксида титана, кислорода воздуха и излучения ксеноновой лампы. Метод не использует соединения тяжёлых металлов и основан на гетерогенном фотокатализе, что повышает его экологичность.

Как рассказала старший научный сотрудник НИЛ системной патологии и перспективных лекарственных средств ЮУрГУ Мария Комелькова, после получения новых молекул требовалось выбрать среди них наиболее перспективные. Для этого применяли докинг — компьютерное моделирование, которое позволяет оценить, насколько прочно молекула свяжется с белком-мишенью. Обученная нейросеть провела серию таких расчётов и отобрала 18 молекул-кандидатов. Следующим этапом стала проверка в пробирке. Исследователи оценивали способность отобранных соединений подавлять ЦОГ-1 и ЦОГ-2. Оказалось, что среди изученных молекул не было тех, которые заметно блокировали бы ЦОГ-2. Полученные данные пока не позволяют рассматривать эти соединения как основу для готовых противовоспалительных препаратов.

При этом три соединения проявили активность в отношении ЦОГ-1. Это открывает другое направление исследований. В перспективе такие молекулы могут пригодиться при создании лекарств, препятствующих образованию тромбов, по аналогии с аспирином в малых дозах. На сегодняшний день это только научная гипотеза. Чтобы подтвердить возможный антитромботический эффект, учёным необходимо провести дополнительные эксперименты, в том числе проверить влияние этих соединений на образование тромбоксана и слипание тромбоцитов.

Исследование поддержано Российским научным фондом. Результаты опубликованы в журнале Molecules, который входит во второй квартиль по версии Scopus.