Молекулярный дизайн, синтез и исследование физиологически активных веществ, развитие методологии медицинской химии, хемоинформатики и направленного химического синтезаНИР

Molecular design, synthesis and study of physiologically active compounds, advancing the methodology of medicinal chemistry, chemoinformatics, and targeted chemical synthesis

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Молекулярный дизайн, синтез и исследование физиологически активных веществ, развитие методологии медицинской химии, хемоинформатики и направленного химического синтеза
Результаты этапа: В ходе работы в 2021 году была впервые изучена реакционная способность 4-фтор-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин N-оксида по отношению к O-нуклеофилам и получены тетрагидрохиназолин N-оксиды с кислородсодержащими заместителями в положении 4, а также получены и изучены π-сопряженные 2-стирилтетрагидрохиназолин N-оксиды, обладающие флуоресцентными свойствами. Исследованы закономерности протекания никель-катализируемой реакции силилирования органических галогенидов гидридсиланами в зависимости от состава каталитической системы. Разработаны селективные методы синтеза новых низкосимметричных фталоцианиновых комплексов, успешно реализована стратегия постсинтетической модификации фталоцианинов, найдено гибридное соединение субфталоцианина бора и диклофенака, перспективное для целей тераностики онкологических заболеваний. Получены и охарактеризованы флуоресцентные конъюгаты антибиотика эремомицина с индоцианиновыми красителями и осуществлена модификация конформационно закрепленных карбоцианинов ω-аминокислотами. Разработаны методы синтеза новых комплексов платины (II), содержащих в качестве лигандов-носителей молекулы 1-алкил-1H-пиразолов, которые могут быть перспективными химиотерапевтическими препаратами. При исследовании реакций гетероциклизации смешанных фосфониево-иодониевых илидов на основе трифенилфосфина впервые показано, что процесс гетероциклизации протекает хемоселективно с образованием либо фосфинолинов, либо фосфоний-замещенных фуранов. Разработаны подходы к синтезу α-амино и α-гидразинофосфинатов с антиоксидантной активностью. Получены дихлорацетатные производные часто используемых в сопутствующей терапии рака соединений, изучена возможность селективной модификации других полифункциональных соединений, получены новые производные цис-имидазолинов, являющиеся ингибиторами взаимодействия MDM2-p53. Получены и исследованы аналог тубулинового лиганда верубулина, содержащий фрагмент бициклической изотиомочевины, аналоги антимитотического агента 5-гидроксиметил-2-метоксифенил адамантил-1-ацетата и конъюгат ДНК-алкилирующего агента хлорамбуцила с подофиллотоксином – лигандом колхицинового сайта тубулина. Построена классификационная модель для параметра стабильности веществ в присутствии микросом печени крысы, которую можно использовать для оценочного прогнозирования и оптимизации уровня метаболической стабильности в ходе разработки лекарств. Выполнены расчеты энергии напряжения для конформеров бицикло[3.3.1]нонана и его аналогов, количественно оценены конформационные эффекты, связанные с определенными типами замещения, для применения в дизайне биоактивных молекул. Синтезированы и исследованы координационные соединения платины, содержащие фрагменты 2,6-ди-трет-бутилфенола, аспирина и диклофенака, а также комплексы рутения с фармакофорными фрагментами, обладающие антипролиферативной активностью. Методами спектроскопии ЯМР изучено строение гуминовых веществ из различных источников. Проведена оптимизация феррозинового метода для оценки биодоступности железа в гидроксокомплексах железа с природными гуминовыми макролигандами. Показана перспективность изучения взаимодействия гуминовых лигандов с β-лактамазами методами молекулярной динамики и докинга. План работы на 2021 год полностью выполнен.
2 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Молекулярный дизайн, синтез и исследование физиологически активных веществ, развитие методологии медицинской химии, хемоинформатики и направленного химического синтеза
Результаты этапа: В ходе работы в 2022 году была синтезирована серия новых производных тетрагидрохиназолин N-оксида и тетрагидрохиназолина как перспективных малотоксичных соединений с анти-флавивирусной активностью. Проведена оптимизация реакции силилирования арилгалогенидов гидридсиланами с использованием в качестве катализаторов никелевых комплексов с диазабутадиеновыми лигандами; установлена перспективность применения синтезированных соединений как внутренних доноров для катализаторов Циглера-Натта. Получена серия новых аналогов субфталоцианинов бора – перспективных лекарств двойного действия, содержащих аннелированные пиразиновые фрагменты, а также лекарственные препараты диклофенак и абиратерон в качестве аксиальных лигандов. Разработаны усовершенствованные методы синтеза конъюгатов карбоцианинов с пептидами с целью создания маркеров для исследования механизмов их проникновения в клетку и определена оптимальная структурная основа для создания целевых конъюгатов проникающих пептидов с флуорофорами. Исследована перспективность применения биодеградируемых сополимеров молочной и гликолевой кислот (PLGA) в качестве носителя для доставки таргетных препаратов на основе противораковых агентов и векторных белков; осуществлен синтез новых комплексов Pt(II) – аналогов карбоплатина. Впервые установлена возможность протекания реакции гетероциклизации смешанных фосфониево-иодониевых илидов с алкинами не только в условиях облучения, но и при участии диполярофилов. Осуществлена модификация разработанного ранее метода синтеза фосфорсодержащих аналогов аминокислот для получения α-аминофосфиновых кислот и их производных; показана хорошая антиоксидантная активность α-гидразинофосфинатов. Разработан синтетический подход к новым производным 2,4,5-трис(арил)имидазолинов как потенциальных ингибиторов белок-белкового взаимодействия p53-MDM2 для дальнейшей разработки водорастворимых противораковых препаратов. Для нецитотоксичных конъюгатов 2-метоксиэстрадиола с хлорамбуцилом продемонстрирована способность блокировать динамику микротрубочек in vitro и исследована связь структуры и активности. Построена модель, обеспечивающая весьма высокую точность прогнозирования способности соединений проникать через клеточную стенку микобактерий, которая позволит значительно ускорить разработку новых противотуберкулезных средств и повысить ее эффективность. Разработаны методы конструирования металлосодержащих физиологически активных соединений противоопухолевого действия; получены биядерные комплексы рутения на основе молочных сахаров, показывающие ярко выраженные антипролиферативные свойства. Разработан инструментальный аналитический метод определения степени гумификации гуминовых веществ; выявлено превалирование конденсированных соединений кумаринового типа в образцах гуминовых веществ с высокой ингибирующей активностью в отношении бета-лактамазы ТЕМ-1. Исследована применимость модификации гуминовых и фульвокислот с использованием гидрохинонов и нафтохинонов для получения гидроксокомплексов железа как препаратов для купирования железодефицитной анемии. План работы на 2022 год полностью выполнен.
3 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Молекулярный дизайн, синтез и исследование физиологически активных веществ, развитие методологии медицинской химии, хемоинформатики и направленного химического синтеза
Результаты этапа: В ходе работы в 2023 году разработаны препаративные методы функционализации замещенных 4-галогенпиримидинов под действием N- и O-нуклеофилов, а также оригинальный синтетический подход к получению новых производных изоксазола, осуществлён поиск структур с противораковой и/или противовирусной активностью. Разработано два новых семейства внутренних доноров на основе эфиров арилендиуксусных кислот для бесфталатных титан-магниевых катализаторов Циглера-Натта синтеза изотактического полипропилена, имеющих большой потенциал для применения на существующих нефтехимических предприятиях Российской Федерации. Получены неописанные ранее фталоцианиновые и нафталоцианиновые комплексы цинка, а также субфтало- и субнафталоцианиновые комплексы бора, обладающие яркой флуоресценцией и высокими выходами генерации синглетного кислорода, улучшенными мембранотропными свойствами и способностью к солюбилизации, что делает их перспективными соединениями для флуоресцентной диагностики и антибактериальной фотодинамической терапии. Получены новые конъюгаты конформационно закрепленных трикарбоцианинов с аминокислотами. Разработан подход к синтезу биядерных комплексов платины (II) с азагетероциклическими лигандами-носителями на основе имидазола в качестве линкера между платиновыми фрагментам, а также с использованием в качестве линкера между платиносодержащими фрагментами лиганда-уходящей группы. Продемонстрирована применимость метода ЭПР как удобного инструмента исследования процессов гетероциклизации смешанных илидов с алкинами и нитрилами и предложен механизм реакции гетероциклизации, приводящий к образованию фосфинолинового гетероцикла. Разработаны подходы к синтезу α-аминофосфонатов, содержащих фрагменты вторичных циклических аминов, и получены синтетически труднодоступные аминофосфонаты, содержащие в качестве аминного фрагмента гетероциклические амины. Разработан препаративный метод стереоселективного синтеза новых производных вицинальных диаминов из имидазолинов, а также получения цис-имидазолинов из этилендиаминов и ароматических альдегидов. Впервые получен целевой функционализированный имидазолин, являющийся водорастворимым аналогом противоопухолевого препарата нутлина. В ходе исследований конформационно ограниченных аналогов N,N-дизамещенных 2-аминотиазолинов (циклических изотиомочевин) как потенциальных нейропротекторных агентов проведена оптимизация соединений-лидеров, направленная на увеличение их ингибиторной активности с сохранением высокой селективности к бутирилхолинэстеразе и на улучшение токсикологического профиля. В рамках исследований гетероциклических аналогов подофиллотоксина и эпиподофиллотоксина как противоопухолевых агентов получены менее липофильные аналоги их сложных эфиров. На основе обширных баз данных построены нейросетевые модели для прогнозирования всасываемости в кишечнике человека и липофильности органических соединений, которые смогут найти применение при разработке и оптимизации новых лекарственных веществ. Синтезирована серия соединений, представляющих собой гибридные системы на основе модифицированных лекарственных препаратов мексидол и дибуфелон и функционализированных органических скаффолдов. Для изучения механизма ингибирующей способности природных гуминовых веществ в отношении бета-лактамаз серинового типа использовали разделение многокомпонентной смеси гуминовых веществ на узкие фракции, исследование их молекулярного состава с помощью масс-спектрометрии и молекулярный докинг найденных гуминоподобных компонентов. Выполнена оптимизация методики синтеза оксогидроксидов железа, стабилизированных производными гуминовых кислот. План работы на 2023 год полностью выполнен.
4 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Молекулярный дизайн, синтез и исследование физиологически активных веществ, развитие методологии медицинской химии, хемоинформатики и направленного химического синтеза
Результаты этапа:
5 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Молекулярный дизайн, синтез и исследование физиологически активных веществ, развитие методологии медицинской химии, хемоинформатики и направленного химического синтеза
Результаты этапа:
6 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. Молекулярный дизайн, синтез и исследование физиологически активных веществ, развитие методологии медицинской химии, хемоинформатики и направленного химического синтеза
Результаты этапа:
7 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. Молекулярный дизайн, синтез и исследование физиологически активных веществ, развитие методологии медицинской химии, хемоинформатики и направленного химического синтеза
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".