Хіміки синтезували нові молекули з протипухлинною активністю.

Результати дослідження, підтриманого грантом Президентської програми Російського наукового фонду (РНФ), опубліковані в журналі Organic Letters.

Діазепіни — органічні молекули, які містять у своїй структурі кільце з семи атомів: п'яти атомів вуглецю та двох атомів азоту. Їхні похідні, зокрема, бензодіазепіни, широко використовуються в медичній хімії. Вони слугують основою для протипухлинних препаратів, а також ліків для боротьби з тривожністю, епілепсією та депресією. У зв'язку з перспективністю діазепінів, вчені шукають способи отримання нових типів таких сполук.

Дослідники з Санкт-Петербурзького державного університету (Санкт-Петербург) знайшли простий спосіб отримання рідкісного класу діазепінів, що не містять додаткового кільця, характерного для більшості сполук цього типу. Спочатку автори з комерційно доступних речовин синтезували молекули-попередники, що складаються з двох з'єднаних між собою п'ятичленних кілець з додатковими хімічними групами. До них додали родієвий каталізатор і нагрівали отримані суміші від півтора до чотирьох годин при температурі від 80°C до 130°C. В результаті вдалося отримати ряд різних діазепінів.

Потім автори експериментально дослідили механізм протікаючої реакції, а також за допомогою комп'ютерних розрахунків. Виявилося, що під дією сполук родію п'ятичленні кільця молекули-попередники руйнуються, об'єднуючись в єдине кільце більшого розміру — кільце діазепіну — через проміжне утворення тричленного кільця. При такій перебудові розриваються зв'язки між атомами вуглецю, між азотом і киснем, а також між азотом і вуглецем. Розуміння того, як відбувається цей процес, буде корисним при пошуку способів синтезу інших похідних діазепіну.

Хоча діазепіни, подібні новоотриманим, відомі вже більше 30 років, їхня біологічна активність раніше не вивчалася. Співавтори дослідження з Тольяттинського державного університету (Тольятті) вивчили, як діють отримані речовини на клітини раку молочної залози, простати, шкіри, легенів, колоректального раку, а також на здорові клітини сполучної тканини легень. Виявилося, що 10 сполук в різній мірі пригнічували ріст хворих клітин, при цьому важливо, що сім з них не впливали на здорові клітини. Це свідчить про те, що отримані речовини можуть бути перспективними для боротьби з онкологічними захворюваннями.

«Найпоширеніші серед циклічних сполук — молекули з п'яти- або шестичленними циклами. Тому ми дуже здивувалися і зраділи, коли зрозуміли, що отримали продукти з семичленним циклом — діазепіни. Запропонований метод синтезу таких унікальних речовин відкриває нові можливості для розробки протипухлинних препаратів. У подальшому ми плануємо використовувати родієвий каталіз на інших молекулах-попередниках і сподіваємося отримати ще більш цікаві та перспективні сполуки», — розповідає керівник проєкту, підтриманого грантом РНФ, Микола Ростовський, доктор хімічних наук, завідувач кафедри органічної хімії СПбГУ.