Ученые из Института органической химии имени Зелинского РАН синтезировали ранее неизвестные спироциклические производные изоксазолина — аналоги природных метаболитов, выделяемых из морских губок рода Verongia. Эти соединения интересны тем, что обладают выраженной активностью против бактерий и опухолевых клеток, и могут стать основой новых лекарственных средств. Результаты исследования опубликованы в The Journal of Organic Chemistry.
Природные спироизоксазолины известны подавлением золотистого стафилококка и стрептококков, а также демонстрируют цитотоксичность в отношении раковых клеток. Однако в изолированном виде они мало пригодны для массового использования — их природная эффективность ограничена, а структурное разнообразие очень невелико. Чтобы преодолеть эти ограничения, ученые предложили синтетический путь с расширением молекулярной структуры.
Ключевой инновацией стала замена обычных жестких внешних окислителей на «внутренний окислитель» — нитрогруппу, уже содержащуюся в соединении-предшественнике. Под действием ионов водорода и воды она активируется и приводит к формированию спироизоксазолиновой структуры, без разрушения молекулы. Такой мягкий подход позволил повысить выход целевого продукта и сделать метод более безопасным и масштабируемым.
По данным экспериментов, наличие воды в реакции увеличивает выход нужного соединения примерно на 26%, что делает синтез еще более эффективным. Используемые реагенты доступны и недороги, что открывает перспективы производства новых веществ в промышленных масштабах.
Биологическая активность новых соединений многообещающа: ученые предполагают, что они могут вызывать программируемую гибель раковых клеток или нарушать структуру мембран бактерий, подавляя синтез пептидов и нуклеиновых кислот.
Руководитель исследования, профессор Алексей Сухоруков, заявил, что готов сотрудничать с биологами и фармакологами, чтобы совместно изучить эффекты этих новых молекул.
Исследование — важный шаг на пути превращения природных соединений из морской среды в препараты нового поколения. Российские ученые предлагают технологию, способную обеспечить стабильный синтез веществ с высоким терапевтическим потенциалом и широким спектром применения — от борьбы с устойчивыми внутрибольничными инфекциями до разработки онкопрепаратов.
Недавно российские ученые открыли новый вид морских анемон, которые могут стать ценным источником противораковых и антибактериальных препаратов.
