Сера против рака
Химики СПбГУ нашли простую реакцию для создания будущих лекарств
Химики разработали метод получения новых органических веществ на основе простой реакции, запускаемой органическими соединениями серы. Для этого авторы провели несколько возможных вариантов превращений, меняя их компоненты, и создали 31 продукт с эффективностью до 95%.
Химический элемент Сера
Фото: iStock
Химический элемент Сера
Фото: iStock
Полученные вещества имели структуру, сходную с препаратами, обладающими противовоспалительной, антибактериальной и противоопухолевой активностью. Они могут лечь в основу новых лекарственных соединений. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Organic Letters.
Тиол-еновая реакция — химическая реакция, в которой два углеродных фрагмента связываются между собой через атом серы,— широко применяется в медицине и в химии материалов, например для сшивки полимеров и создания сеток, а также для модификации наночастиц. Эту реакцию также потенциально можно использовать для создания новых содержащих серу малых молекул, таких как аминокетоны — соединений с амино- и кислородсодержащей группами, которые могли бы стать лекарствами. Однако для решения этой задачи нужно специально подбирать компоненты и условия реакции.
Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург) впервые получили содержащие серу аминокетоны, соединив молекулы, содержащие азот, с веществами, содержащими серу. Для этого авторы опробовали разные комбинации добавок и растворителей. Оптимальным оказалось использование карбоната калия: он плохо растворяется в органических растворителях и поэтому после проведения реакции легко удаляется из смеси. В результате в мягких условиях при комнатной температуре ученые получили 16 веществ с высокой эффективностью (до 95%), что важно для возможного внедрения процесса в промышленность.
Фото: Николай Ростовский
Фото: Николай Ростовский
С помощью открытой реакции исследователи модифицировали известные препараты с противовоспалительным и антибактериальным действием и получили из них аминокетоны. Синтезированные соединения потенциально могут лечь в основу новых лекарств.
Используя в этой реакции более сложные предшественники, химики обнаружили, что образующиеся аминокетоны переходят в азиридины — циклические соединения, состоящие из двух атомов углерода и атома азота. Ученые синтезировали 15 вариантов азиридинов, молекулы которых имеют тот же структурный фрагмент, что и природные вещества с противораковой активностью, поэтому полученные соединения потенциально могут использоваться при создании таких лекарств.
Участники научного коллектива Глеб Титов, Николай Ростовский и Назар Мошненко
Фото: Николай Ростовский
Участники научного коллектива Глеб Титов, Николай Ростовский и Назар Мошненко
Фото: Николай Ростовский
«Мы впервые смогли синтезировать уникальные аминокетоны и азиридины, причем с помощью реакции, которая отличается простотой, высокой скоростью и протекает при комнатной температуре. Это исследование станет отправной точкой для нового развития хорошо известной тиол-еновой реакции. Полученные результаты потенциально позволят разрабатывать новые противораковые и противовоспалительные лекарства. В дальнейшем мы планируем продолжить работу по синтезу новых веществ для лечения социально значимых заболеваний на основе превращений доступных органических молекул»,— рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Николай Ростовский, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой органической химии Санкт-Петербургского государственного университета.