Модификация биологически-активных молекул фотохромными центрами - путь к созданию дистанционно-контролируемых фотофармакологических препаратов

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-73-00224

НазваниеМодификация биологически-активных молекул фотохромными центрами - путь к созданию дистанционно-контролируемых фотофармакологических препаратов

Руководитель Ожогин Илья Вячеславович, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" , Ростовская обл

Конкурс №40 - Конкурс 2019 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-101 - Синтез, строение и реакционная способность органических соединений

Ключевые слова спиропиран, фотохромизм, молекулярный переключатель, фотофармакология, биологическая активность, органический синтез, гетероциклические соединения, биомедицина

Код ГРНТИ31.21.27

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Фотофармакология – новая развивающаяся отрасль биомедицины, в которой контроль над биоактивностью осуществляется за счет введения молекул-фотопереключателей в структуру биоактивных препаратов. Модифицированное фоторецептором биоактивное вещество (фотофармакологический агент) под воздействием светового облучения изменяет свои свойства, например форму, липофильность, дипольный момент и т. д. Поскольку фармакодинамические и фармакокинетические свойства лекарственного препарата непосредственно связаны с его молекулярной структурой, две фотоизомерные формы обладают различной биоактивностью. Внешний механизм контроля биологической активности препаратов позволяет вызвать фармакологическую реакцию при взаимодействии со строго определенной молекулярной мишенью в организме (конкретный фермент, рецептор, ионные каналы и т.д.), что обеспечивает высокую степень селективности (избирательности) действия биоактивного препарата. В качестве молекул-фотопереключателей для осуществления светового контроля над биоактивностью препаратов с помощью активирующего излучения нами предлагается использовать спиропираны (далее СП) – один из наиболее перспективных и широко изучаемых классов органических фотохромов. Актуальность задачи связана с тем фактом, что практически невозможно предсказать биологическую активность определенного модифицированного препарата. Для создания эффективных биоактивных агентов с фотопереключаемой функцией требуются исследования зависимости между структурой и активностью для различных состояний фотопереключателя. Мировые исследования в данной области зачастую являются пионерскими и носят по большей части разрозненный характер, поэтому решение поставленных задач, связанных с систематическими сериями соединений, несомненно, требуют проведения масштабных исследований. В рамках предлагаемого проекта предполагается проведение широкой характеризации биологических эффектов синтезируемых соединений - от влияния на жизнеспособность и пролиферацию клеток бактерий и человека до установления их влияния на состояние сигнальных систем клетки, которые предопределяют возможность развития лекарственной резистентности клеток. Таким образом, будут определены потенциальные направления применения новых спиропиранов и одновременно - их возможные побочные эффекты и пути предотвращения снижения терапевтической эффективности.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Ожогин И.В., Радченко Е.А., Пугачев А.Д., Козленко А.С., Ростовцева И.А., Лукьянов Б.С. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОХРОМНОГО СПИРОПИРАНА, МОДИФИЦИРОВАННОГО ФРАГМЕНТОМ ЛИПОЕВОЙ КИСЛОТЫ "Дизайн полифункциональных структур: теория и синтез": тезисы докладов научной конференции (Ростов-на-Дону, 12–18 октября, 2019 г.); Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2019. – 56 c., "Дизайн полифункциональных структур: теория и синтез": тезисы докладов научной конференции (Ростов-на-Дону, 12–18 октября, 2019 г.); Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону; – C. 41. (год публикации - 2019)

2. Ожогин И.В., Золотухин П.В., Муханов Е.Л., Ростовцева И.А., Макарова Н.И., Ткачев В.В., Беседа Д.К., Метелица А.В., Лукьянов Б.С. Novel molecular hybrids of indoline spiropyrans and α-lipoic acid as potential photopharmacological agents: synthesis, structure, photochromic and biological properties Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, Volume 31, 1 January 2021, 127709 (год публикации - 2021)
10.1016/j.bmcl.2020.127709

3. Ожогин И.В., Золотухин П.В., Козленко А.С., Пугачев А.Д., Чмыхало В.К., Быкусов В.В., Лукьянов Б.С. Молекулярные гибриды фотохромных индолиновых спиропиранов и альфа-липоевой кислоты как потенциальные фотофармакологические агенты Сборник тезисов IV Международной конференции «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (MOSM2020). Екатеринбург, 16-20 ноября 2020 года, Сборник тезисов IV Международной конференции «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (MOSM2020). OR-33. (год публикации - 2020)

4. Ожогин И.В., Золотухин П.В., Ткачев В.В., Пугачев А.Д., Козленко А.С., Беланова А.А., Алдошин С.М., Лукьянов Б.С. Синтез и исследование нового индолинового спиропирана и его производного с альфа-липоевой кислотой, обладающих низкой цитотоксичностью Известия Академии наук. Серия химическая., Том 70, №7, рег. № статьи 7487 (год публикации - 2021)

5. Ожогин И.В., Ткачев В.В., Козленко А.С., Пугачев А.Д., Лукьянова М.Б., Алдошин С.М., Минкин В.И., Лукьянов Б.С. СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ДОКИНГ ИНДОЛИНОВЫХ СПИРОПИРАНОВ, СОДЕРЖАЩИХ ФРАГМЕНТ АЛЬФА-ЛИПОЕВОЙ КИСЛОТЫ Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах (год публикации - 2021)

Публикации