Прогноз біологічної активності імідазолідинових похідних циклопентанонів та ацетофенонів
Дослідження та аналіз нітрогеновмісних гетероциклічних сполук, а саме імідазолідинових похідних циклопентанонів та ацетофенонів. Підходи до прогнозування біологічної активності цих сполук, а також їх похідних за допомогою комп'ютерного забезпечення.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.03.2024 |
| Размер файла | 161,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Сумський державний педагогічний університет імені А.С. Макаренка
Прогноз біологічної активності імідазолідинових похідних циклопентанонів та ацетофенонів
Єгор Анатолійович Ткаченко,
здобувач вищої освіти природничо-географічного факультету
Анотація
Стаття присвячена дослідженню нітрогеновмісних гетероциклічних сполук, а саме імідазолідинових похідних циклопентанонів та ацетофенонів. Було проведено прогнозування біологічної активності цих сполук а також їх похідних за допомогою комп'ютерного забезпечення.
Ключові слова: гетероциклічні сполуки, імідазолідинові похідні циклопентанонів та ацетофенонів, біологічна активність, прогноз біологічної активності.
Основна частина
Синтез нітрогеновмісних гетероциклічних сполук є дуже актуальним напрямком в органічній хімії, оскільки ці сполуки мають широкий спектр застосування та є важливими з наукового та практичного погляду. Гетероциклічні сполуки можуть бути використані для синтезу спеціальних полімерних матеріалів, які володіють підвищеною стійкістю до термічного розкладу, електричними та оптичними властивостями. Деякі гетероциклічні сполуки можуть використовуватися для створення світлодіодів та інших електронних пристроїв з високою ефективністю та стабільністю; для синтезу каталізаторів та сенсорів різного призначення, включаючи каталіз органічних реакцій та виявлення хімічних сполук. Але особливий інтерес подібні сполуки представляють з точки зору їх біологічної активності. Адже дуже багато лікарських засобів і біологічно активних сполук містять гетероциклічні структури, у тому числі й нітрогеновмісні. Одні із таких сполук - гетероциклічні похідні циклопентанонів та ацетофенонів, що містять імідазолідиновий фрагмент, виявляють цілий спектр біологічних властивостей. Багато з них є протипухлиннимиагентами, антигістамінними, антимікробними, протизапальними, анальгетичними, антикоагулянтнимита антибактеріальними засобами [1, 2, 3, 4, 5, 6]. Це робить подальші синтетичні пошуки та дослідження властивостей одержаних сполук досить важливими.
Метою проведеного нами дослідження є синтез та аналіз потенційної біологічної активності імідазолідинових похідних циклопентанонів та ацетофенонів.
Об'єктами дослідження нами було обрано 2 - (4,5 - дігідроімідазол) - 5 - ариліденциклопентанони та2-ацилкетен - 4,5 - дігідроімідазоли. Методи дослідження: органічний синтез, прогноз біологічної активності.
Виклад основного матеріалу. Синтез вихідних 2 - (4,5 - дігідроімідазол) - 5 - ариліденциклопентанонів1 та 2-ацилкетен - 4,5 - дігідроімідазолів 2 проводили згідно загальної методики. Вона є найбільш зручною з точки зору виконання та ефективною і полягає у проведенні двохстадійного синтезу через утворення бісметилтіометиленових похідних карбонільних сполук, які при взаємодії з етан - 1,2 - диаміном дозволяють отримувати цільові сполуки [7]. Загальна схема реакції представлена на рисунку 1.
Рис. 1. Схема синтезу
Досить часто для швидкої оцінки біологічної активності великої кількості структур використовують методи комп'ютерного прогнозування. Зазвичай при цьому не враховуються такі кількісні фактори, як об'єкт, доза, шлях введення тощо. Біологічна активність розглядається як внутрішня властивість речовини, і, отже, проводиться лише прогнозування наявності або відсутності певного виду активності. Важливо відзначити, що всі дані, які отримані в результаті комп'ютерного моделювання, мають наближений та оціночний характер. Однією із таких комп'ютерних програм є PASS (PredictionofActivitySpectraforSubstances), принцип дії якої заснований на аналізі взаємозв'язків «структура - активність» із використанням навчальної вибірки, що містить велику кількість різнорідних хімічних сполук з різними видами біологічної активності.
Нами було проведено аналіз потенційної біологічної активності для незаміщених сполук 1 і 2. Результати представлені у таблицях 1 і 2. Як видно із результатів прогнозу, формування гетероциклічного фрагменту на основі циклічного циклопентанонового фрагмента призводить до зниження потенційної біологічної активності. Введення замісників у арильний фрагмент сполуки 1, як виявили результати онлайн-скринінга, суттєво не вплинуло на прояв потенційної біологічної активності. Аналогічна ситуація спостерігалась і для похідних сполуки 2.
Таблиця 1. Результати прогнозу біологічної активності сполуки 1
|
Pa |
Pi |
Біологічна активність |
|
|
0,822 |
0,002 |
RET inhibitor |
|
|
0,832 |
0,029 |
Membraneintegrityagonist |
|
|
0,757 |
0,037 |
Testosterone 17beta-dehydrogenase (NADP+) inhibitor |
|
|
0,705 |
0,049 |
CYP2J substrate |
Таблиця 2. Результати прогнозу біологічної активності сполуки 2
|
Pa |
Pi |
Біологічна активність |
|
|
0,865 |
0,004 |
Nicotinic alpha6beta3beta4alpha5 receptorantagonist |
|
|
0,859 |
0,005 |
Nicotinic alpha2beta2 receptorantagonist |
|
|
0,809 |
0,003 |
Antiprotozoal |
|
|
0,775 |
0,014 |
Feruloylesteraseinhibitor |
|
|
0,764 |
0,004 |
Insulinpromoter |
|
|
0,774 |
0,022 |
Methylenetetrahydrofolatereductase (NADPH) inhibitor |
|
|
0,755 |
0,013 |
Arginine 2-monooxygenase inhibitor |
|
|
0,769 |
0,028 |
Mucomembranousprotector |
|
|
0,751 |
0,010 |
Bisphosphoglyceratephosphataseinhibitor |
|
|
0,747 |
0,006 |
Chlorideperoxidaseinhibitor |
|
|
0,777 |
0,041 |
Membraneintegrityagonist |
|
|
0,763 |
0,036 |
Testosterone 17beta-dehydrogenase (NADP+) inhibitor |
|
|
0,751 |
0,053 |
Phobicdisorderstreatment |
|
|
0,706 |
0,010 |
3-Hydroxybenzoate 6-monooxygenase inhibitor |
|
|
0,726 |
0,056 |
Aspulvinonedimethylallyltransferaseinhibitor |
|
|
0,703 |
0,049 |
CYP2J substrate |
Хімічна модифікація органічних сполук може стати джерелом розширення спектру біологічної активності, яку вони можуть проявляти. Тому ми також провели прогноз біологічної активності для продуктів взаємодії сполук 1 і 2 та малеїніміду (рис. 2). Реакція проходить згідно методики, описаної в роботі [7].
Рис. 2. Схема взаємодії
імідазолідиновий циклопентанон ацетофенон біологічний
Результати PASS-прогнозу для продуктів взаємодії 3 і 4 представлені в таблицях 3 і 4.
Таблиця 3. Результати прогнозу біологічної активності сполуки 3
|
Pa |
Pi |
Біологічна активність |
|
|
0,707 |
0,014 |
Muramoyltetrapeptidecarboxypeptidaseinhibitor |
|
|
0,658 |
0,004 |
Imidazoline I1 receptoragonist |
|
|
0,527 |
0,019 |
HERG 1 channelblocker |
Таблиця 4. Результати прогнозу біологічної активності сполуки 4
|
Pa |
Pi |
Біологічна активність |
|
|
0,647 |
0,002 |
5 Hydroxytryptamine 7S antagonist |
|
|
0,507 |
0,004 |
RET inhibitor |
Аналіз отриманих результатів показав, що для продуктів взаємодії 1 і 2 з малеїнімідом характерна менш виражена потенційна біологічна активність, ніж для вихідних сполук. Як і для вихідних гетероциклічних похідних циклопентанону та ацетофенону, введення в структуру продуктів 3 і 4 різних замісників суттєво не вплинуло на прояв потенційної біологічної активності.
Висновки. Таким чином, одержані в ході проведеного дослідження дані свідчать, що завдяки особливостям будови та високій реакційній здатності гетероциклічні похідні циклопентанонів і ацетофенонів здатні вступати в реакції з широким колом хімічних реагентів, що зумовлює стійкий інтерес науковців усього світу до цих сполук; а одержані результати комп'ютерного прогнозуваннябіологічноїактивностіімідазолідиновихпохідних циклопентанонів та ацетофенонів та їх похідних свідчать про перспективність подальшого дослідження їх похідних як сполук із високим потенціалом біологічної активності.
Список використаних джерел
[1] Arif, N., Batool, J., Perveen, R. &Yaqub, M. (2015). One-potThreeComponentCascade Synthesisoffusedring quinazoline - 2,4 - dione derivativesemployingheterocyclicketeneaminalsas a versatilesynthone. Asian J. Chem., №3,1013-1018. DOI: 10.14233/ajchem.2015.18004.
[2] Bayat, M., Hosseini, H. &Rahimi F. (2019). Synthesisofspiroimidazopyridineoxindole, spiropyridopyrimidineoxindoleandspiropyridodiazepineoxindolederivativesbasedonheterocyclicketeneaminalsvia a four-componentreaction. RSCAdv., №9, 16384-16389. DOI: 10.1039/C8RA10379H.
[3] Lin J., Lin L. &Yan S.-J. (2010). Anefficient one-potsynthesisof heterocycle-fused 1,2,3 - triazolederivativesas anti-canceragents. Bioorg. andMedicalChem. Letters, №17, 52255228. DOI: 10.1016/j.bmcl.2010.06.141.
[4] Zhu H.-Y., Luo D.-Y., Teng L., Lin J. &Yan S.-J. (2016). A ConvenientSynthesisof 3,7' - BisindoleDerivatives. Molecules, №21,638. DOI: 10.3390/molecules21050638.
[5] Wang M.X. &Huang Z.T. (2009). Solvent-free, microwaveassistedsynthesisofpolyhaloheterocyclicketeneaminalsasnovel anti-canceragents. Bioorg. andMedicalChem. Letters, №1,48-51. DOI: 10.1016/j.bmcl.2009.11.044.
[6] Фіголь М.П. & Харченко Ю.В. (2020). Кетенаміналі в реакції з а-бромокетонами. Природничінауки, (17), 124-127. Вилучено з: https://repository.sspu.edu.ua/bitstream/123456789/11204/1/Fihol_Kharchenko.pdf.
[7] Orlov, V.D., Kharchenko, Y.V., Gella, I.M., Omel'chenko, I.V., &Shishkin, O.V. (2012). Reactionsofketeneaminalswith n-arylmaleimidesanddimethylacetylenedicarboxylate, a directpathwaytoderivativesofpyrrolo [1,2 - a] imidazoleandimidazo [1,2 - a] pyridine. ChemistryofHeterocyclicCompounds, 48, 1204-1212. DOI: 10.1002/chin.201316086.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Синтез S-заміщеного похідного 2-метил-4-меркапто-8-метоксихіноліна та вивчення їх фізико-хімічних властивостей. Прогноз можливих видів їх біологічної дії за допомогою комп’ютерної програми PASS. Залежність дії синтезованих сполук від хімічної структури.
автореферат [38,4 K], добавлен 20.02.2009Синтез похідних амінопіразолу, заміщених гідразинів, похідних гетерілпіримідину, алкілпохідних конденсованих гетерілпіримідинів. Електрофільна гетероциклізація ненасичених похідних піразолопіримідину під дією галогенів, концентрованої сульфатної кислоти.
реферат [128,0 K], добавлен 20.10.2014Особливості будови та загальні способи одержання похідних 1,4-дигідропіридину з флуорованими замісниками, їх біологічна активність. Використання синтезу Ганча для утворення похідних 4-арил-1,4-дигідропіридину на основі о-трифлуорометилбензальдегіду.
дипломная работа [734,7 K], добавлен 25.04.2012Фізичні властивості фенацилброміду, історія відкриття та застосування. Реакція конденсації, окислення та хлорування. Бром, його фізичні та хімічні властивості. Лакриматори, дія цих речовин на організм, симптоми ураження. Методика бромування ацетофенонів.
курсовая работа [58,2 K], добавлен 19.08.2014Конструювання фосфоровмісні сполук, які мають ациклічний вуглецевий скелет і здатні вступати в реакції циклоконденсації. Дослідження умов та реагентів для перетворення ациклічних фосфоровмісних похідних енамінів в л5 фосфініни та їх аза аналоги.
автореферат [24,9 K], добавлен 11.04.2009Значення і застосування препаратів сполук ртуті у сільськогосподарському виробництві, в різних галузях промисловості та побуті. Фізичні і хімічні властивості сполук ртуті. Умови, що сприяють отруєнню. Клінічні симптоми отруєння тварин різних видів.
курсовая работа [34,2 K], добавлен 19.06.2012Характеристика кінетичних закономірностей реакції оцтової кислоти та її похідних з епіхлоргідрином. Встановлення впливу концентрації та структури каталізатору, а також температури на швидкість взаємодії карбонової кислоти з епоксидними сполуками.
магистерская работа [762,1 K], добавлен 05.09.2010Поняття сульфенів; способи їх одержання шляхом фотохімічних реакцій та термічних перегрупувань. Лабораторний метод генерації сульфенів, виходячи з алкансульфохлоридів, для подальшого їх використання в синтезах органічних, зокрема, гетероциклічних сполук.
курсовая работа [276,6 K], добавлен 31.01.2014Шляхи надходження в довкілля сполук купруму, форми його знаходження в об'єктах навколишнього середовища та вміст в земній корі. Запаси мідних руд. Огляд хімічних та фізичних методів аналізу. Екстракційно-фотометричне визначення купруму в природній воді.
курсовая работа [270,8 K], добавлен 09.03.2010Поняття, класифікація, будова і біологічна роль гетероциклічних сполук. Фізичні і хімічні властивості гетероциклів. Біциклічні сполуки з п'ятичленними гетероциклами. Ароматичні сполуки з конденсуючими ядрами. Шестичленні гетероцикли з одним гетероатомом.
курсовая работа [434,7 K], добавлен 05.12.2015Mac-спектрометрія є одним з найбільш ефективних експресних методів аналізу, установлення будови як індивідуальних органічних сполук, так і синтетичних, природних сполук та їхніх сумішей. Автоматичне порівняння зареєстрованого спектра з банком спектрів.
реферат [456,8 K], добавлен 24.06.2008Macспектрометрія є найбільш ефективним експресним методом аналізу й установлення будови як індивідуальних органічних сполук, так і синтетичних, природних сполук та їхніх сумішей. Поняття, теоретичні основи масспектроскопічного методу аналізу.
реферат [873,2 K], добавлен 24.06.2008Характеристика схильності сполук до хімічних перетворень та залежність їх реакційної здатності від атомного складу й електронної будови речовини. Двоїста природа електрона, поняття квантових чисел, валентності, кінетики та енергетики хімічних реакцій.
контрольная работа [32,1 K], добавлен 30.03.2011Ізомерія - явище просторове і структурне, що визначається особливостями структури молекули і порядком зв'язку атомів. Фізичні константи і фізіологічні властивості геометричних ізомерів. Оптична активність органічної сполуки. Ізомерія комплексних сполук.
реферат [124,6 K], добавлен 20.07.2013Амінокислоти як безбарвні кристалічні речовини, деякі солодкуваті на присмак, дають солі з кислотами й основами: розгляд хімічних властивостей, знайомство з методами одержання. Характеристика окремих представників амінокислот та їх основних похідних.
курсовая работа [724,5 K], добавлен 21.05.2019Фізичні та хімічні властивості боранів. Різноманітність бінарних сполук бору з гідрогеном, можливість їх використання у різноманітних процесах синтезу та як реактивне паливо. Використання бору та його сполук як гідриручих агентів для вулканізації каучука.
реферат [42,4 K], добавлен 26.08.2014Загальна характеристика лантаноїдів: поширення в земній корі, фізичні та хімічні властивості. Характеристика сполук лантаноїдів: оксидів, гідроксидів, комплексних сполук. Отримання лантаноїдів та їх застосування. Сплави з рідкісноземельними елементами.
курсовая работа [51,8 K], добавлен 08.02.2013Класифікація металів, особливості їх будови. Поширення у природі лужних металів, їх фізичні та хімічні властивості. Застосування сполук лужних металів. Сполуки s-металів ІІА-підгрупи та їх властивості. Види жорсткості, її вимірювання та усунення.
курсовая работа [425,9 K], добавлен 09.11.2009Номенклатура, електронна будова, ізомерія, фізичні, хімічні й кислотні властивості, особливості одержання і використання алкінів. Поняття та сутність реакцій олігомеризації та ізомеризації. Специфіка одержання ненасичених карбонових кислот та їх похідних.
реферат [45,5 K], добавлен 19.11.2009Вивчення конденсуючої та водовіднімаючої дії триметилхлорсилану в реакціях за участю карбонільних сполук та розробка ефективних методик проведення конденсацій та гетероциклізацій на його основі придатних до паралельного синтезу комбінаторних бібліотек.
автореферат [36,0 K], добавлен 11.04.2009
