Аннотация результатов, полученных в 2018 году
Cинтезирован ряд новых аналогов комбретастатина, включая дибензиламины, диарилпиразолы, -изоксазолы и -пирролы, с помощью новых и модифицированных методов для оценки их антимитотической и антитубулиновой активности с использованием in vivo метода на зародышах морского ежа и in vitro – на раковых клетках человека. Проведено систематические исследование связи структуры с активностью этих соединений. Было обнаружено, что пиразолы и - изоксазолы являются наиболее сильными антимитотиками среди всех тестируемых соединениях - они вызывающих нарушение деления клеток зародышей морского ежа в интервале 0,25 – 10 нмоль•л–1. Эти молекулы проявили сравнимую цитотоксичность и на раковых клетках человека. Исследования связи структуры с активностью показали, что соединения, содержащие 3,4,5-триметоксифенильный заместитель в кольце А и 4-метоксифенильный - в кольце В, проявляют наивысшую активность. 3-Гидроксигруппа в кольце B необходима для антипролиферативной активности в ряду диарилизоксазола, тогда как для эффективности диарилпиразолов она не нужна. Изоксазолы с 3,4,5-триметоксизамещенным кольцом А и 3-гидрокси-4-метоксизамещенным кольцом В были более активными, чем соответствующие пиразолы. Среди азолов, замещенных таким же набором других арильных фармакофоров, 3,4-диарилпиразолы и 4,5-диарилизоксазолы проявляют аналогичный сильный антимитотический и антитубулиновый эффект, у 3,4-диарилизоксазолов эффект снижается. Далее слендуют 4,5-диарилпирролы и дибензиламины, которые проявляют наименьшую активность. Введение аминогруппы в гетероциклическое ядро уменьшало антимитотический и антитубулиновый эффект в серии пиразолов и в меньшей степени 4,5-диарилизоксазолов, тогда как активность соответствующих 3,4-диарилизоксазолов увеличивается. По двум структурам уже получены результаты цитотоксичности на клеточных линиях человека, причем идентичные как в Институте рака США, так и в Онкологическом научно-исследовательскоом Институте им. П.А. Герцена, представленые в виде кривых «доза-эффект», на основании которых рассчитаны концентраци, при которых происходитугнетение роста клеток на 50% ( IC50). В результате проведенных исследований эти структуры выбраны для рассмотрения Биологиченской экспертной комиссией Института рака США с целью дальнейших исследований. Члены коллектива 22.09.2018 участвовали в телепередаче НТВ в программе «Еда живая и мертвая», где затрагивалась тема использования петрушки для борьбы с раком. https://www.ntv.ru/peredacha/Eda_jivaya_i_mertvaya/m52780/o513720/video/

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
На заводе компании Караван отработана наша улучшенная технология CO2-экстракции семян петрушки и укропа, в результате чего из 2.5 тонн семян получено 100 литров эфирных масел. Из них на установке высокоэффективной ректификации в ИОХ выделено около 40 кг четырех целевых аллилполиалкоксибензолов. Aллилполиалкоксибензолы могут вносить вклад в общий антиоксидантный потенциал эфирных масел растений и предотвращать свободно-радикальные процессы окисления, вызывающие образование раковых опухолей. Антиоксидантные и мембранопротекторные свойства полученных аллилполиоксибензолов и их аналогов с разным числом алкокси/метокси групп в ароматическом кольце, а также их способность улавливать свободные радикалы оценены с использованием ряда in vitro моделей, включая DPPH- тест, ингибирование накопления продуктов перекисного окисления липидов, ингибирование H2O2-индуцированного гемолиза и окисление оксигемоглобина. Разработана методика синтеза природного нозоапиола исходя из апиола, выделяемого из семян петрушки. Наиболее активным оказался гидроксиапиол, содержащий ОН-группу в бензольном кольце. Пентаалкокси-замещённый нозоапиол продемонстрировал антиоксидантную активность на гомогенатах мозга мышей, тогда как на мышиных эритроцитах он показал выраженную прооксидантную активность. Путем гидроборирования аллилбензолов синтезированы 1-трифенилфосфонио-3-тетраалкоксифенилпропаны. Полученные структуры, особенно с метилендиоксифрагментом , по результатам исследования на 60 линиях раковых клеток человека в Институте рака США (Бесезда) проявляют высокую цитотоксичность (10-6 моль/л) на раковых клетках Лейкемии, Меланомы, Молочной железы, Яичников, Толстой кишки). В условиях реакции Бартона-Зарда синтезирован ряд 3,4-диарилпиррол-2-карбоксилатов c гидрокси- и метокси-группами в Ar фрагментах – аналогов природных цитотоксичных ламелларинов и родственных им соединений, выделяемых из морских организмов. Получен природный ламелларин Q, строение которого впервые удалось подтвердить методом РСА Синтезировано более 50 новых противоопухолевых молекул с полиалкоксибензольными фрагментами в классах пирролов, пиразолов, изоксазолов. Часть этих молекул, исследовавшихся в тесте на зародышах морского ежа, оказалась ингибиторами полимеризации тубулина (аналоги комбретастатина A4). Другая часть молекул с карбоксамидными группами является аналогами ингибиторов белка теплового шока HSP90 и будет проходить испытания. Для улучшения растворимости в воде осуществлена модификация структур комбретапиразолов путем введения аминогрупп в бензольное кольцо, которые за счет протонирования давали растворимые гидрохлориды. Путем введения фосфонатных и карбоксильных групп, способных к диссоциации и за счет этого улучшающих растворимость, получены соответствующие пять производных пиразола, пиррола и 3,4-диарилизоксазола. Важно, что по результатам тестирования на зародышах морских ежей, у большинства этих структур практически пропала способность ингибировать полимеризацию тубулина. Однако большинство структур, по данным тестирования in vitro в Институте рака США, сохранили способность угнетать деление раковых клеток в наномольных концентрациях , по-видимому, по другому механизму и были отобраны для углубленных исследований. Результаты биологических испытаний (125 молекул) на зародышах морских ежей опубликованы на сайте лаборатории www.zelinsky.ru, где осуществлен поиск по структурному фрагменту молекулы.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В результате скринирования биоактивности метоксизамещенных изомеров о-диарилазолов - производных пирролов, пиразолов и изоксазолов - неожиданно оказалось, что в ряду изоксазолов для проявления высокой противоопухолевой и антитубулиновой активности не обязательно наличие 3,4,5-триметоксифенильного фрагмента, который до сих пор считался необходимым фармакофором практически для всех известных высокоактивных антитубулиновых веществ, связывающихся с колхициновым сайтом. Для понимания такого эффекта были проведены докинг-исследования. Методом молекулярного моделирования показано, что причина высокой активности связана с уникальным примером координации изоксазольного гетероцикла в колхициновом сайте связывания тубулина с участием молекул воды. С целью сопоставления экспериментальных и расчетных данных связывания о-диарилизоксазолов синтезированы простейшие 4 изомера с фенильным и 4-метоксифенильным заместителями в изоксазольном кольце.Действительно, в соответствии с предсказаниями наиболее активными ингибиторами полимеризации тубулина оказались 3-фенил-4-(4-метоксифенил)- и 5-фенил-4-(4-метоксифенил)изоксазолы, действующие в наномолярных концентрациях (IC50 = 5 и 2 нМ, соответственно). Тестирование на 60 клеточных линиях в Национальном Институте Рака (США), выявило их высокую специфичность в отношении клеток меланомы (клеточная линия MDA-MB-435, GI50=26 нM). Особое внимание было уделено синтезу арилнитрометанов (АНМ) и нитростильбенов – ключевых синтетических предшественников целевых о-диарилазолов. Проведено сравнительное исследование различных способов получения АНМ. Для АНМ с акцепторными заместителями в бензольном кольце оптимальным оказалось окисление соответствующих весьма доступных бензальдоксимов производными перборной кислоты (выходы АНМ 40-70%). Для АНМ с донорными заместителями в бензольном кольце наилучшие результаты даёт взаимодействие бензилгалидов с AgNO2 в инертном растворителе. Таким образом, в результате оптимизации методов получения, могут быть получены АНМ как с донорными (три- и тетра-алкокси замещенные, выходы 30%), так и с акцепторными заместителями (выходы 60-70%) в бензольном цикле. При получении нитростильбенов наиболее эффективным оказалось использование реакции N-метил- и N-бутилазометинов соответствующих бензальдегидов с АНМ в присутствии уксусной кислоты – нитростильбены образуются при комнатной температуре с выходами от умеренных до высоких (50-90%), при этом достигается полная конверсия АНМ. При использовании N-метильных азометинов выходы, как правило, на 10-15% выше, чем с N-бутильными аналогами. Разработан новый подход к синтезу полиалкокси и полигидроксизамещённых пирролокумаринов как структурного ядра ламелларинов и нингалинов – природных соединений, выделяемых из морских организмов и обладающих высокой противоопухолевой активностью и способностью преодолевать множественную лекарственную устойчивость. Ключевым элементом этого подхода является селективное О-деметилирование 3-(орто-метоксифенил)пиррол-2-карбоксилатов, полученных по реакции Бартона-Зарда из соответствующих нитростильбенов и изоциануксусного эфира в модифицированных нами ранее условиях. Показано, что при использовании 1 экв. BBr3 деметилированию подвергается исключительно орто-метоксигруппа арильного заместителя в положении 3 пиррола, а прочие присутствующие в молекуле алкокси группы – не затрагиваются. Полученные при этом 3-(орто-гидроксифенил)пиррол-2-карбоксилаты под действием основания легко и с высокими выходами циклизуются в целевые полиалкокси-замещённых пирролокумарины. В то же время, использование в реакции избытка BBr3 приводит к полному деметилированию всех метокси-групп и образованию полигидроксизамещённых пирролокумаринов. Преимущество данного подхода состоит в том, что используются в качестве исходных доступные о-метоксибензальдегиды, и это позволяет избежать отдельных синтетических стадий постановки/снятия защитных групп, Предложен также оригинальный подход к метил-замещённым пирролокумаринам с использованием в качестве ключевых интермедиатов псевдонитрозитов – продуктов присоединения N2O3 к легко доступным природным пропенилбензолам. В ходе реакции Бартона-Зарда псевдонитрозиты выступают в качестве своего рода «замаскированных» нитроалкенов – они при действии основания отщепляют HNO, образуя in situ соответствующие нитроалкены (нитропропенилбензолы), которые далее, реагируя с изоциануксусным эфиром, превращаются в 4-метил-3-арилпиррол-2-карбоксилаты. При наличии орто-метоксигруппы в Ar заместителе, эти пиррол-2-карбоксилаты легко дают целевые пирролокумарины путём селективного деметилирования действием 1 экв. BBr3 с последующей лактонизацией. Полученные соединения в настоящее время проходят испытания на противоопухолевую активность. Результаты исследований переданы в Онкологический научно-исследовательский Институт им. П.А. Герцена.