Ученые нашли новый источник алкилазидов, применяемых для лечения заболеваний от рака до бессонницы
Российские ученые предложили получать алкилазиды из стабильного и невзрывоопасного азида 4-(диметиламино)пиридиния. Это соединение можно использовать для синтеза физиологически активных веществ, применяемых при лечении самых разных заболеваний: от рака и СПИДа до бессонницы.
Над проектом работали специалисты подведомственного Минобрнауки России Института органической химии им. Н. Д. Зелинского (ИОХ) РАН, Национального медицинского исследовательского центра детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дм. Рогачева (НМИЦ ДГОИ) Минздрава РФ, Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и Казанского федерального университета.
В последние десятилетия такие органические соединения как алкилазиды вызывают все больший интерес у ученых в силу широкого спектра их применения: в органическом синтезе, биологии, медицине, а также в качестве энергоемких соединений.
В медицине алкилазиды применяют для проведения «клик-реакций», при которых молекулы-модули, как конструктор, собираются в ансамбль простым взаимодействием, напоминающим нажатие пальцем клавиши на компьютере («клик»). Данный метод, в частности, используется для модификации потенциальных лекарств или биологических объектов (пептидов, нуклеозидов) флуоресцентными метками (молекулами, которые «пришиваются» к объекту, чтобы следить за ним). Это позволяет изучать распределение лекарственного вещества в организме, места воспаления или локализации опухолей и т.д.
«Для получения алкилазидов обычно требуются либо азиды металлов, либо азотистоводородная кислота. Но применение азотистоводородной кислоты в чистом виде ограничено ее летучестью, высокой токсичностью и нестабильностью. Азид 4-(диметиламино)пиридиния можно рассматривать как стабильную форму азотистоводородной кислоты, так как он содержит ее в своем составе, но при этом для него не характерны ее недостатки. В отличие от классических реагентов, применяемых для введения в молекулу азидной функции, разработанный нами реагент стабилен, невзрывоопасен, малогигроскопичен (т.е. почти не поглощает водяные пары из воздуха), растворим как в воде, так и в различных органических растворителях, то есть безопасен и удобен при использовании на практике. Синтез нашего реагента легко масштабируется, что позволяет получать его в количествах десятков грамм и более за одну загрузку», —отметил руководитель проекта, старший научный сотрудник лаборатории химического синтеза НМИЦ ДГОИ Иван Андреев.
По словам заведующего лабораторией направленной функционализации органических молекулярных систем ИОХ РАН Игоря Трушкова, применение азида 4-(диметиламино)пиридиния в среде протонной ионной жидкости позволило получить целевые алкилазиды с хорошими выходами в более мягких условиях, а также избежать использования токсичных растворителей, необходимых в существующих процессах.
В дальнейшем ученые планируют расширить сферу применения разработанного реагента для получения других классов практически полезных органических соединений.
Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале Advanced Synthesis & Catalysis.
На рисунке — зеленый крокодил (азид 4-(диметиламино)пиридиния, цвет крокодила – отсылка к экологичности процессов с его использованием) в среде протонной ионной жидкости (Protic Ionic Liquid = PIL), разрывающий связь в молекуле, как графический образ синтетического применения разработанного реагента.
Источник: Минобрнауки России