📄Работа №102502

Тема: СИНТЕЗ АЗОЛО[5,1-с][1,2,4]ТРИАЗИНОВ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ПРОТИВОДИАБЕТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ

Характеристики работы

Тип работы Авторефераты (РГБ)
Химия
Предмет Химия
📄
Объем: 24 листов
📅
Год: 2021
👁️
Просмотров: 196
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПУБЛИКАЦИИ

📖 Введение

Актуальность работы. Органический синтез является фундаментальной задачей, совмещающей в себе самостоятельную научную значимость и средства достижения практически полезных результатов. Он включает как задачу создания новых органических соединений с исследованием их свойств и превращений, так и задачу поиска практической применимости новых знаний, в том числе в области разработки новых лекарственных препаратов.
Сахарный диабет является одной из актуальнейших проблем современного здравоохранения. Так, по данным Международной Федерации Диабета, на 2019 год в мире насчитывалось 463 миллиона людей в возрасте от 20 до 79 лет, страдающих сахарным диабетом, а к 2045 году прогнозируется увеличение до 700 миллионов. При этом большинство случаев (более 90%) составляет сахарный диабет 2 типа. В Российской Федерации число случаев сахарного диабета оценивается в 8,3 млн (7,8% от взрослого населения).
Терапия сахарного диабета 2 типа направлена, в первую очередь, на снижение уровня сахара в крови, и включает применение множества препаратов, действующих на различные биологические мишени. Тем не менее, имеющаяся терапия не всегда позволяет достичь удовлетворительного контроля гликемии (содержания глюкозы в крови), а также необходимо учитывать побочные эффекты препаратов, такие как гипогликемия, увеличение массы тела и другие.
Значительной проблемой остаются осложнения сахарного диабета, развитие которых связано, прежде всего, с процессом неферментативного гликозилирования белков, или гликирования. В ходе гликирования, скорость которого резко увеличивается в условиях гипергликемии, карбонильные группы сахаров вступают в реакцию с аминогруппами белков, что приводит к структурной модификации белков и накоплению конечных продуктов гликирования (КПГ). Накопление КПГ в организме провоцирует многочисленные осложнения, такие как микрососудистые нарушения, нефро-, ретино-, нейропатии, значительно повышающие риск инвалидизации и преждевременной смертности. Селективное ингибирование реакции гликирования представляется перспективной стратегией лечения сахарного диабета, однако на сегодняшний день не существует применяемых в клинической практике препаратов с антигликирующим механизмом действия. Для некоторых препаратов проводились клинические исследования (например, аминогуанидин и пиридоксамин), однако они были прекращены ввиду неэффективности либо нежелательных побочных действий. Это обуславливает актуальность поиска не только новых сахароснижающих препаратов, но и антигликирующих препаратов, непосредственно купирующих развитие осложнений сахарного диабета.
Степень разработанности темы исследования. Конденсированные азолоазины - это обширный класс гетероциклических производных, включающий, в том числе, производные природных пуриновых оснований. Среди азолоазинов было описано множество биологически активных соединений, действующих на те или иные биологические мишени. Многие из описанных азолоазинов обладают противодиабетическим действием: в клинической практике применяются такие сахароснижающие производные азолоазинов, как линаглиптин и анаглиптин, ингибиторы дипептидилпептидазы-4. Наличие азолоазинов, воздействующих и на другие противодиабетические мишени свидетельствует о перспективности поиска новых производных азолоазинов в качестве основы для разработки препаратов для лечения сахарного диабета. В частности, как биологически активные соединения хорошо известны азоло[5,1-с][1,2,4]триазины. Однако противодиабетическое действие азоло[5,1-с][1,2,4]триазинов исследовано в меньшей степени, и, таким образом, дальнейшие работы в этом направлении представляют интерес.
Целью работы является направленный синтез конденсированных азоло[5,1-с][1,2,4]триазинов, исследование их биологической активности, с целью выявления соединений, обладающих противодиабетическим действием, и использование их в качестве основы для разработки новых перспективных лекарственных препаратов. Для достижения заданной цели были поставлены следующие задачи:
- разработка методов направленного синтеза 1,2,4 -триазоло- и пиразоло[5,1-с][1,2,4]триазинов с использованием новых СН-активных синтонов;
- разработка методов структурной модификации 1,2,4-триазоло- и пиразоло[5,1-с][1,2,4]триазинов по функциональным заместителям, исходя из их реакционной способности;
- создание библиотеки соединений для первичных исследований биологической активности in vitro;
- проведение первичных исследований биологической активности in vitroв отношении следующих важных мишеней для лечения сахарного диабета: реакции неферментативного гликозилирования белков, ферментов дипептидилпептидаза-4, а-глюкозидаза, гликогенфосфорилаза;
- выбор наиболее перспективного соединения для проведения
доклинических исследований. Проведение доклинических исследований выбранного препарата-кандидата, включающих: выбор оптимального пути синтеза, оптимизацию синтеза, определение показателей качества фармацевтической субстанции, определение сроков годности
фармацевтической субстанции путем ускоренного и долгосрочного хранения.
Научная новизна и теоретическая значимость работы.
Разработаны методы синтеза производных 1,2,4-триазоло- и пиразоло[5,1-с][1,2,4]триазинов, содержащих в положении 3 нитро-, карбэтокси-, циано-, бензоильную, морфолин-4-карбонильную, пирролидин- 1-карбонильную группы, основанные на взаимодействии солей азолил-5- диазония с СН-активными соединениями. Исследованы не описанные ранее реакции азосочетания с этил-3-морфолино-3-оксопропаноатом и 1,3- диморфолинопропан-1,3-дионом.
Рассмотрены подходы к синтезу новых производных 1,2,4-триазоло- и пиразоло[5,1-с][1,2,4]триазинов, основанные на превращениях функциональных заместителей. Исследованы закономерности гидролиза производных, содержащих этоксикарбонильные группы. Исходя из соответствующих нитрилов разработаны методы синтеза, основанные на реакциях по нитрильной группе, для получения азоло[5,1-с][1,2,4]триазинов, содержащих в положении 3 амидоксимную и дареда-бутилкарбомоильную группы, а также тиазолиновый цикл. Впервые применена реакция Мицунобу для алкилирования 3-нитропиразоло[5,1-с][1,2,4]триазин-4-онов.
Исследована противодиабетическая активность in vitroпроизводных азоло[5,1-с][1,2,4]триазинов, в отношении реакции неферментативного гликозилирования белков, ингибирования дипептидилпептидазы-4, гликогенфосфорилазы, а-глюкозидазы.
Практическая значимость работы.
Разработаны методы синтеза ряда недоступных ранее 1,2,4 -триазоло- и пиразоло[5,1-с][1,2,4]триазинов, представляющих интерес в качестве биологически активных соединений. Предложен эффективный одностадийный метод получения натриевых солей 3-цианоазоло[5,1-с]
[1,2,4] триазин-4-онов из пиридиниевых солей.
Показано, что производные азоло[5,1-с][1,2,4]триазинов являются эффективными антигликирующими соединениями и могут быть использованы для разработки новых противодиабетических лекарственных средств, предназначенных для лечения осложнений сахарного диабета. На основании исследований биологической активности и возможности разработки технологии, для доклинических исследований в качестве антигликирующего препарата выбран моногидрат натриевой соли 3,8- диэтоксикарбонилпиразоло[5,1-с][1,2,4]триазин-4-она, (лабораторный шифр АВ-19). Проведены доклинические исследования препарата АВ-19, демонстрирующие возможность выведения данного препарата на клинические исследования.
Методология и методы исследования основаны на анализе литературных данных, направленном органическом синтезе запланированных соединений, анализе зависимости «структура-активность». Строение синтезированных соединений было подтверждено с использованием физических и физико-химических методов, таких как 1Н и 13С ЯМР спектроскопия (включая использование двумерных корреляционных спектров), элементный анализ, а также рентгеноструктурный анализ. Антигликирующую активность определяли in vitroна модели гликирования бычьего сывороточного альбумина глюкозой флуориметрическим методом. Активность в отношении ферментов определяли in vitroспектрофотометрическим методом.
Объекты исследования. Азоло[5,1-с][1,2,4]триазины, замещенные по положениям 1, 3, 7, 8.
Степень достоверности результатов обеспечивалась применением современных методов анализа с использованием сертифицированного оборудования, а также хорошей воспроизводимостью экспериментальных результатов.
Положения, выносимые на защиту:
- разработка методов направленного синтеза 3-Я-азоло[5,1-с]
[1,2,4] триазинов с использованием реакции азосочетания с СН-активными соединениями;
- разработка методов структурной модификации производных азоло[5,1-с][1,2,4]триазинов по положениям 1, 3, 8;
- результаты in vitroисследований противодиабетической активности синтезированных соединений;
- результаты доклинических исследований натриевой соли 3,8- диэтоксикарбонилпиразоло[5,1-с][1,2,4]триазин-4-она, моногидрата (АВ-19) как потенциального антигликирующего средства.
Личный вклад автора состоял в подборе и анализе литературных данных, посвященных соединениям азолоазиновой структуры с противодиабетической активностью, а так же синтезу и свойствам азоло[1,2,4]триазинов; планировании и проведении синтетических экспериментов, оптимизации методов синтеза, обработке и систематизации полученных результатов, написании и подготовке публикаций.
Апробация результатов. Результаты проведенных исследований были представлены в докладах на конференциях всероссийского и международного уровня, в том числе на Российской конференции с международным участием «Экспериментальная и компьютерная биомедицина», посвященной памяти чл.-корр РАН В.С. Мархасина (Екатеринбург, 2016); XX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Екатеринбург, 2016); Международной конференции «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (2017, 2020); V Всероссийской с международным участием конференции по органической химии (Владикавказ, 2018), 4-й Российской конференции с международным участием «МедХим-Россия 2019» (Екатеринбург, 2019).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи в российских и международных рецензируемых научных журналах, определенных ВАК РФ и входящих в международные базы данных и системы цитирования Scopus и Web of Science, 4 патента РФ, а также 1 статья и 9 тезисов докладов на российских и международных конференциях.
Работа выполнена в соответствии с планом работ государственного контракта № 14.N08.11.0204, государственного задания Минобрнауки России № 4.6351.2017/8.9, проекта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации № FEUZ-2020-0058 (Н687.42Б.223/20).
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 162 листах машинописного текста и включает следующие разделы: введение, литературный обзор (глава 1), обсуждение результатов (глава 2), экспериментальная часть (глава 3), заключение, список цитируемой литературы. Диссертация содержит 25 схем, 56 рисунков и 38 таблиц. Библиографический список содержит 167 ссылок на литературные источники.
Благодарность. Автор выражает глубокую благодарность академику Чупахину О.Н. и к.х.н. Котовской С.К. - за постоянное внимание к работе и ценные советы; к.х.н. Ельцову О.С. - за проведение спектроскопических исследований; группе элементного анализа под руководством к.х.н. Баженовой Л.Н. (Институт органического синтеза УРО РАН, г. Екатеринбург); к.х.н. Слепухину П.А. (Институт органического синтеза УРО РАН, г. Екатеринбург) - за проведение рентгеноструктурного анализа; к.х.н. Тумашову А.А. (Институт органического синтеза УРО РАН, г. Екатеринбург)
- за проведение ВЭЖХ исследований; к.х.н. Первовой М.Г. (Институт органического синтеза УРО РАН, г. Екатеринбург) - за проведение ГЖХ исследований; Мехаеву А.В. (Институт органического синтеза УРО РАН, г. Екатеринбург) - за проведение термогравиметрических исследований; к.х.н. Коряковой О.В (Институт органического синтеза УРО РАН, г. Екатеринбург)
- за запись ИК-спектров; к.х.н. Глазыриной Ю.А. (Уральский Федеральный университет) - за проведение химического анализа препарата АВ-19; исследовательской группе под руководством академика РАН, д.м.н. Спасова А.А. (Волгоградский государственный медицинский университет) - за проведение испытаний in vitroна противодиабетическую активность и проведение доклинических исследований препарата АВ -19.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

1. Разработаны методы направленного синтеза производных 1,2,4- триазоло- и пиразоло[5,1-с][1,2,4]триазинов, содержащих в положении 3 нитро-, карбэтокси-, циано-, бензоильную, морфолин-4-карбонильную, пирролидин-1-карбонильную группы, основанные на взаимодействии солей азолил-5-диазония с СН-активными соединениями. Исследованы не описанные ранее реакции азосочетания с этил-3-морфолино-3- оксопропаноатом и 1,3-диморфолинопропан-1,3-дионом.
2. Предложен эффективный одностадийный метод получения натриевых солей 3-цианопиразоло[5,1-с][1,2,4]триазин-4-онов из пиридиниевых солей.
3. Найдены методы синтеза производных 1,2,4-триазоло- и пиразоло[5,1-с][1,2,4]триазинов, основанные на структурной модификации функциональных заместителей: рассмотрено восстановление нитрогруппы и гидролиз карбэтоксипроизводных. Впервые применена реакция Мицунобу для алкилирования 3-нитропиразоло[5,1-с][1,2,4]триазин-4-онов.
Исследованы превращения по цианогруппе с получением производных, содержащих амидоксимную и дареда-бутилкарбомоильную группы, а также тиазолиновый цикл.
4. Подготовлена библиотека производных азоло [5,1-с][1,2,4]триазинов, включающая 98 соединений, для первичных биологических испытаний in vitro.
5. Исследована биологическая активность синтезированных
соединений in vitroв отношении следующих мишеней: реакция неферментативного гликозилирования белков, дипептидилпептидаза-4, гликогенфосфорилаза, а-глюкозидаза. В результате анализа совокупности данных биологических исследований, а также доступности и возможности масштабирования предложено соединение-лидер - натриевая соль 3,8- диэтоксикарбонилпиразоло[5,1-с][1,2,4]триазин-4-она, моногидрат
(лабораторный шифр АВ-19), в качестве перспективного кандидата для создания антигликирующего препарата, предотвращающего осложнения сахарного диабета.
6. Проведен цикл доклинических исследований препарата АВ-19, включающий оптимизацию методики синтеза, определение параметров качества и стандартизацию фармацевтической субстанции, определение сроков хранения фармацевтической субстанции.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1. Rusinov V.L. Synthesis and evaluation of novel [1,2,4]triazolo[5,1-c] [1,2,4]-triazines and pyrazolo[5,1-c][1,2,4]triazines as potential antidiabetic agents / V.L. Rusinov, I.M. Sapozhnikova, A.M. Bliznik, O.N. Chupakhin, V.N. Charushin, A.A. Spasov, P.M. Vassiliev, V.A. Kuznetsova, A.I. Rashchenko, D.A. Babkov // Arch. Pharm. Chem. Life Sci. - 2017. - Vol. 350. - e1600361 (0,94 п.л./0,10 п.л.). (Scopus, Web of Science)
2. Sapozhnikova I.M. 3-Cyanoazolo[5,1-c][1,2,4]triazines: synthesis and antiviral activity / I.M. Sapozhnikova, E.N. Ulomsky, V.L. Rusinov, O.N. Chupakhin, A.V. Stepanov, T.N. Savateeva-Lyubimova, K.V. Sivak // Chem. Heterocycl. Compd. - 2021. - Vol. 57. - No. 4. - P. 467-472 (0,38 п.л./0,06 п.л.). (Scopus, Web of Science)
3. Спасов А.А. Влияние производного пиразоло[5,1-с]-1,2,4-триазина на катарактогенез при экспериментальном сахарном диабете / А.А. Спасов, Л.В. Науменко, Ю.А. Говорова, В.А. Косолапов, А.С. Таран, Д.А. Бабков, Л.С. Мазанова, А.В. Смирнов, Ю.И. Великородная, В.Л. Русинов, И.М. Сапожникова, С.К. Котовская // Экспериментальная и клиническая
фармакология - 2021. - Т. 84. - № 5. - С. 27-31 (0,31 п.л./0,03 п.л.). (Scopus) Патенты:
4. Русинов В.Л. Натриевая соль 2-метилтио-6-циано-1,2,4-триазоло [5,1-с]-1,2,4-триазин-7(4Н)-она, тригидрат / В.Л. Русинов, О.Н Чупахин, В.Н. Чарушин, И.М. Сапожникова, Н.Р. Медведева, Е.Н. Уломский, О.И. Киселев, Э.Г. Деева, Н.И. Коновалова, А.В. Васин // Пат. РФ 2607628, опубл. 10.01.2017 (0,50 п.л./0,05 п.л.).
5. Русинов В.Л. Натриевая соль диэтилового эфира 4-оксо-1,4-
дигидропиразоло[5,1-с]-1,2,4-триазин-3,8-дикарбоновой кислоты,
моногидрат / В.Л. Русинов, О.Н Чупахин, В.Н. Чарушин, И.М. Сапожникова,
А.М. Близник, А.А. Спасов, В.И. Петров, В.А. Кузнецова, О.А. Соловьева, А.И. Мацевич // Пат. РФ 2612300, опубл. 06.03.2017 (0,56 п.л./0,05 п.л.).
6. Русинов В.Л. Натриевая соль 3-нитро-4-оксо-1,4- дигидропиразоло[5,1-с]-1,2,4-триазин-8-карбоновой кислоты, дигидрат / В.Л. Русинов, О.Н Чупахин, В.Н. Чарушин, И.М. Сапожникова, А.М. Близник,
A. А. Спасов, В.И. Петров, В.А. Кузнецова, А.И. Ковалева, П.М. Васильев,
B. В. Ворфоломеева // Пат. РФ 2641107, опубл. 16.01.2018 (0,50 п.л./0,05 п.л.).
7. Косолапов В.А. Фармацевтическая композиция антигликирующего действия в твердой лекарственной форме в виде капсул и способ ее получения / В.А. Косолапов, С.К. Котовская, В.И. Петров, В.Л. Русинов, И.М. Сапожникова, Л.А. Смирнова, А.А. Спасов, Э.Ф. Степанова, А.М. Шевченко // Пат. РФ 2738804, опубл. 17.12.2020 (0,94 п.л./0,05 п.л.).
Другие публикации
8. Sapozhnikova I.M. Synthesis and antiviral activity of nitrile-containing
1.2.4- triazolo[5,1-c]-1,2,4-triazines / I.M. Sapozhnikova, E.G. Deeva, N.I. Konovalova // Russian conference with international participation in memory of Professor Vladimir S. Markhasin "Experimental and Computational Biomedicine". - Ekaterinburg, 2016. - P. 66 (0,02 п.л./0,01 п.л.).
9. Бабков Д.А. Пиразолотриазины - новый класс ингибиторов дипептидилпептидазы-4 для лечения сахарного диабета 2 типа / Д.А. Бабков, И.М. Сапожникова, А.М. Близник // Материалы XX Менделеевского Съезда по общей и прикладной химии: сборник тезисов. - Екатеринбург, 2016. - Т.4. - С. 451 (0,06 п.л./0,02 п.л.).
10. Кузнецова В.А. Антигликирующая активность новых производных
1.2.4- триазина /В.А. Кузнецова, О.А. Соловьева, А.И. Ковалева, И.М. Сапожникова, А.М. Близник // Материалы XX Менделеевского Съезда по общей и прикладной химии: сборник тезисов. - Екатеринбург, 2016. - Т.4. -
C. 509 (0,06 п.л./0,01 п.л.).
11. Сапожникова И.М. Синтез и изучение новых азоло[5,1-с] [1,2,4]триазинов как потенциальных антидиабетических лекарственных средств / И.М. Сапожникова, А.М. Близник, В.Л. Русинов, А.А. Спасов, П.М. Васильев, В.А. Кузнецова, А.И. Ращенко, Д.А. Бабков // I Международная конференция «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов»: сборник тезисов. - Екатеринбург, 2017. - С. 28 (0,06 п.л./0,01 п.л.).
12. Сапожникова И.М. Пиразоло[1,2,4]триазины как перспективные противодиабетические препараты / И.М. Сапожникова, А.М. Смирнова, В.Л. Русинов, А.А. Спасов, П.М. Васильев, В.А. Кузнецова, Д.А. Бабков // Материалы V Всероссийской с международным участием конференции по органической химии: сборник тезисов. - Владикавказ, 2018. - С. 455 (0,06 п.л./0,01 п.л.).
13. Savateev K. New antiglycating agents for diabetes therapy: current progress and perspectives / K. Savateev, E. Ulomsky, V. Rusinov, O. Chupakhin, V. Charushin, I. Sapozhnikova, S. Kotovskaya, R. Litvinov, D. Babkov, A. Spasov // 4th Russian Conference on Medicinal Chemistry with international participants «MedChem Russia 2019»: abstract book. - Ekaterinburg, 2019. - P. 104 (0,06 п.л./0,01 п.л.).
14. Sapozhnikova I.M. Triazolo[5,1-c][1,2,4]triazine: synthesis and bioactivity / I.M. Sapozhnikova, V.L. Rusinov, D.A. Babkov, A.A. Spasov // 4th Russian Conference on Medicinal Chemistry with international participants «MedChem Russia 2019»: abstract book. - Ekaterinburg, 2019. - P. 264 (0,06 п.л/0,02 п.л.).
15. Konovalova A.M. Determination of water in pharmaceutical substance (sodium salt of diethyl ether of 4-oxo-1,4-dihydropyrazolo[5,1-с]-1,2,4-triazine- 3,8-dicarboxylic acid, monohydrate) by Karl Fischer method / A.M. Konovalova, Yu. A. Glazyrina, I.M. Sapozhnikova // 4th Russian Conference on Medicinal Chemistry with international participants «MedChem Russia 2019»: abstract book.
- Ekaterinburg, 2019. - P. 362 (0,06 п.л/0,01 п.л.).
16. Мальцев Д.В. Нейротоксикологические свойства соединения АВ-19 для профилактики и лечения осложнений сахарного диабета / Д.В. Мальцев, А.А. Спасов, В.А. Косолапов, К.Т. Султанова, М.В. Мирошников, С.К. Котовская, И.М. Сапожникова, В.Л. Русинов // Токсикологический вестник-2020. - Т.163 - № 4. - С. 39-43 (0,38 п.л./0,05 п.л.).
17. Фоос Е.А. Синтез новых производных азоло[5,1 -с][1,2,4]триазинов
-потенциальных ингибиторов казеинкиназы 2/ Е.А. Фоос, И.М.
Сапожникова, И.И. Буторин, В.Л. Русинов, А.А. Спасов, Д.А. Бабков // Материалы IV Международной конференции «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов»: сборник тезисов. - Екатеринбург, 2020. - С. 113 (0,06 п.л./0,01 п.л.).

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ