Структурные исследования пероксосольватов активных фармацевтических субстанций

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 22-23-01101

НазваниеСтруктурные исследования пероксосольватов активных фармацевтических субстанций – путь к новым лекарственным формам.

Руководитель Чураков Андрей Викторович, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-502 - Кристаллохимия

Ключевые слова пероксосольваты, сокристаллы, активные фармацевтические субстанции, кристаллическая структура, рентгеноструктурный анализ, сетки водородных связей, вторичные взаимодействия, кристаллическая упаковка

Код ГРНТИ31.15.17

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В последнее время создание комбинированных лекарственных препаратов стало одним из наиболее актуальных направлений фармацевтики, поскольку совместное использование двух (или более) активных ингредиентов дает возможность увеличить биологическую активность лекарственных препаратов, улучшить биодоступность, направленно изменять фармакокинетику, создавать удобные и стабильные лекарственные формы. Наибольший интерес вызывает не просто использование механических смесей активных фармацевтических субстанций (АФС), а получение сокристаллов, образованных различными АФС или АФС и вспомогательными веществами. Дизайн состава и строения таких сокристаллов зачастую позволяет кардинально изменять биодоступность и фармакокинетику каждого из компонентов за счет изменений в термодинамической и кинетической растворимости. Последнее вызвано тем, ключевую роль в образовании и стабильности сокристаллов АФС играют водородные связи: их прочность, количество, топология сеток и кооперативные эффекты в кристаллической упаковке. Перекись водорода является широко используемым препаратом для наружного, интраназального и стоматологического применения, поскольку она обладает непревзойденным кровеостанавливающим и дезинфицирующим действием. Однако, ее использование связано с рядом неудобств: 1) самопроизвольный распад при хранении с выделением кислорода, приводящий к быстрой потере активности; 2) низкая допустимая концентрация (3-5 %), не приводящая к ожогам; 3) возможность порчи и даже взрыва стеклянной или пластиковой упаковки из-за создающегося повышенного давления кислорода; 4) жидкая форма, неудобная при использовании в полевых условиях. Казалось бы, что очевидным решением этих проблем является использование пероксосольватов – твердых кристаллических аддуктов перекиси водорода, образованных за счет водородных связей между молекулами пероксида и органического коформера. Несмотря на то, что сейчас известно более сотни органических пероксосольватов, некоторые из которых широко используются в промышленности для отбеливания и обеззараживания, до сих пор пероксосольваты не нашли применения в медицине. Это кажется странным, поскольку получение стабильных пероксосольватов АФС противомикробного, противогрибкового, антиугревого или эпидермально-регенеративного действия выглядит вполне возможным, поскольку большинство таких коформеров содержат достаточное количество атомов, способных образовывать как донорные, так и акцепторные водородные связи. Возможной причиной может быть то, что препараты упомянутых классов содержат значительное количество «фармакологически» активных фрагментов, таких как нитро-, азо-, гидразо-, сульфо-, сульфамидо-, дисульфидо-, триалкиламино- и т.д., которые еще недавно считались неустойчивыми к окислению пероксидом водорода или неспособными образовывать прочные водородные связи. Таким образом, для целенаправленного получения стабильных пероксосольватов с АФС необходимы рентгеноструктурные исследования и квантово-химические расчеты в кристаллической фазе широкого ряда простых модельных пероксосольватов, образованных коформерами, содержащими «фармоактивные» азото- и серусодержащие группировки и получение ранее неизвестных сведений о геометрии и энергетических характеристиках водородных связей.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Гончаренко А.А., Захаров А.Ю., Калле П., Беззубов С.И., Чураков А.В. Цвиттер-ионные бисульфитные аддукты альдегидов: синтез, структура и строение продуктов их окисления Известия Академии наук. Серия химическая, т. 71, № 10, с. 2263-2271 (год публикации - 2022)
10.1007/s11172-022-3654-4

2. Чураков А.В., Приходченко П.В. Peroxosolvates of biologically active compounds 2nd International symposium «Noncovalent interactions in synthesis, catalysis, and crystal engineering (NCI-2022), Moscow, Russia, 2022, Book of abstracts, p. 43 (год публикации - 2022)

3. Беззубов С.И., Якушев И.А., Медведев А.Г., Приходченко П.В., Чураков А.В Polymorphism and peroxomorphism in peroxosolvates of zwitterionic sulfonic acids: features of H‑bonding and crystal packing Cryst. Growth Des., V. 23, № 10, p. 7252-7265 (год публикации - 2023)
10.1021/acs.cgd.3c00656

4. Чураков А.В., Приходченко П.В. Hydrogen peroxide adducts of bioactive compounds. New Emerging Trends in Chemistry Conference (NewTrendsChem-2023), Yerevan, Armenia, p. 130 (год публикации - 2023)

5. Киселева М.А., Чураков А.В. The first direct evidence for the existence of zwitterionic paba molecules: crystal structure of C7H7N1O2•1.5(H2O2) peroxosolvate. New Emerging Trends in Chemistry Conference (NewTrendsChem-2023), Yerevan, Armenia, p. 200 (год публикации - 2023)

6. Киселева М.А., Приходченко П.В., Чураков А.В. Novel peroxosolvates of quinolone antibiotics containing large hydrogen peroxide clusters Mendeleev Communications (год публикации - 2024)

Публикации