CC BY
18
УДК 546.97, 547.793, 544.165
Е. В. Гусева, А. В. Ситало, Л. Р. Галимзянова
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КОМПЛЕКСОВ РОДИЯ
НА ОСНОВЕ ДИОКСИДИНИТРОБЕНЗОФУРОКСАНА
Ключевые слова: динатриевый комплекс диоксидинитробензофуроксана, биологическая активность, противоопухолевая активность, родиевый комплекс диоксидинитробензофуроксана.
С использованием программы В.В. Поройкова PASS осуществлен виртуальный скрининг биологической активности родиевых комплексов на основе Na2DODNBF с целью практического применения их противоопухолевых, антимикробных, сосудорасширяющих и других полезных свойств.
Keywords: disodium complex dioxydinitrobenzofuroxan, biological activity, antineoplastic activity, rhodium complex
dioxydinitrobenzofuroxan.
Using the program PASS by V. Poroykov there were done virtual screening of biological activity of rhodium complexes based on Na2DODNBF with the aim of practice their antineoplastic, antimicrobial, vasodilator and other useful properties.
Бензофуроксаны представляют класс гетероциклических соединений, в ряду которых найдены биологически активные вещества, предложенные в качестве антибактериальных, противосудорожных, противогрибковых [1, 2]. Диоксидинитробензофурок-сан или 4,6-динитро-1-оксобенз-[6,5-с]-2,1,3-оксадиазолдиол-5,7 обладает активностью по отношению к Aspergillus niger и Caniophora cerebella; комплексы, полученные на его основе с ионами щелочных и переходных металлов также обладают разнообразным фармакологическим действием [3].
Ранее, в [4-6] были синтезированы комплексы родия с диоксидинитробензофуроксаном. На основе совокупности физико-химических методов (элементный, рентгенофлуоресцентный, пламенной фотометрии, ИКС, ЯМР13С, ЭС, ЭПР, масс-спектрометрии MALDI TOF, ТГ / ДСК, рентгенофазового анализа) охарактеризованы структуры полученных
соединений.
С целью поиска путей возможного практического применения синтезированных соединений I -[C24H52Cl14O56N1aRh1o] (рис. 1) и II -^sHeCLnOeyN^Rh^] (рис. 2) был осуществлен компьютерный прогноз спектра биологической активности с помощью программы В.В. Поройкова PASS (Prediction of Activity Spectra for Substance), ИБМХ РАН, г. Москва, (http://www.ibmc.msk.ru/PASS) [7, 8, 9].
hO-
o-h
I
-4
\ t
—^Rh2*-NV- ^C
X i
"^n—oh
o w
x i -o
/
С
Ï C
oh-n^c^ '
O
II
0.„
о"" К
O O N _
■ O II
0 ^C^ ,N~Oh Oh-N'i4
S-f f 'h. / Г ^c-
4N-oN--"' ^-N"
0-h
о
Рис. 1 - Структура координационного узла комплекса I (без учета аквахлорокомплексов родия)
HO-
\
O
oW
O
N—о / ,Ç—C M W 3* M с
C^ .rfN—ïRh—OH—с. ,c^N
с >-с( I
// \ -О
N N
N-
О ç^ -î:N—он
/
ог
Он w
\
0H--
-О
■ Rh3*
,''t он
rl>
-N=a J \
-Rh
о -0
C
v
.C—C
C—OH—Rh-7
^-n^WC.
О—N
V
N=0'
Рис. 2 - Структура координационного узла комплекса II (без учета аквахлорокомплексов родия)
Биологическая активность описывается в PASS качественным образом. Средняя точность прогноза с помощью PASS составляет ~ 84%. Спектр биологической активности отражает результат взаимодействия комплекса с различными биологическими объектами. Результаты предсказания содержат информацию о прогнозируемых для комплексов видах биологической активности с оценками вероятности проявления активности: Pa - соединение активно, Pj - неактивно.
Согласно расчетам (табл. 1) для соединений I и II предсказано проявление высокой иммуностимулирующей активности при лечении системной красной волчанки с вероятностью Pa = 0.91; с вероятностью Pa = 0.77 можно ожидать проявления противоопухолевой активности, и, в частности, активность против рака головного мозга с вероятностью Pa = 0.79. Данные соединения могут использоваться при лечении ревматоидного артрита (Pa = 0.66), в качестве ингибитора тиоре-доксина (Pa = 0.60), супероксид-дисмутазы (Pa = 0.45) или тиоредоксин-редуктазы (Pa = 0.34), также есть вероятность проявления активности при лечении желудочно-кишечных кровотечений (Pa = 0.58), при судорогах (Pa = 0.57), при лечении респираторных заболеваний (Pa = 0.40), аллергического (Pa = 0.43) или фотоаллергического (Pa = 0.40) дерматита, при проявлениях оптической нев-
OH
O
O
O
O
O
O
OH
O
O
O
O
O
N
O
O
N
O
O
O
ропатии (Pa = 0.44) и применение в качестве антипро-тозойного лекарства (Pa = 0.35).
Таблица 1 - Результаты биологической активности комплексов I и II, рассчитанные в программе PASS
Анализ полученных данных показывает, что комплексы I, II относятся к малотоксичным соединениям, проявляющим высокую противоопухолевую
активность, в частности, при лечении рака головного мозга, а также иммуностимулирующие свойства при лечении системной красной волчанки. Мутагенной активности для комплексов по прогнозу не наблюдается.
Таким образом, осуществленный компьютерный прогноз биологической активности новых соединений I, II показал, что комплексы являются перспективными объектами для последующего экспериментального тестирования в соответствии с результатами прогноза.
Литература
1. Jorge S.D., Masunari A. F. P.-Berl, Cechinel C.A., Ishii M., Pasqualoto K. F. M., Tavares L. C. Novel benzofuroxan derivatives against multidrug-resistant Staphylococcus aureus strains: Design using Topliss' decision tree, synthesis and biological assay // Bioorganic & Medicinal Chemistry. 2011. V. 19. P. 5031-5038.
2. Carvalho P.S., Marostica M., Gambero A., Jr J.P. Synthesis and pharmacological characterization of a novel nitric oxide-releasing diclofenac derivative containing a benzofuroxan moiety // European Journal of Medicinal Chemistry. 2010. V. 45. P. 2489-2493.
3. Е.И. Газизова. Дисс. канд. хим. наук, Казанский государственный технологический университет, Казань, 2008. 131с.
4. Галимзянова Л.Р., Гусева Е.В. Комплексные соединения гидроксипроизводного динитробензофуроксана. Часть 1. Спектральные исследования комплексов на основе трихлорида родия и динатриевого комплекса 4,6-динитро-1-оксобенз[6,5-c]-2,1,3-оксадиазолдиола-5 // Вестник Казан. технол. ун-та. 2013. №10. С.16-20.
5. Галимзянова Л.Р., Гусева Е.В. Комплексные соединения гидроксипроизводного динитробензофуроксана. Часть 2. Взаимодействие трихлорида родия с динат-риевым комплексом 4,6-динитро-1-оксобенз[6,5-c]-2,1,3-оксадиа-золдиола-5,7 в водной среде // Вестник Казан. технол. ун-та. 2013. №10. С.21-24.
6. Галимзянова Л.Р., Гусева Е.В. Комплексные соединения гидроксипроизводного динитробензофуроксана. Часть 3. Взаимодействие трихлорида родия с динат-риевым комплексом 4,6-динитро-1-оксобенз[6,5-c]-2,1,3-оксадиа-золдиола-5,7 в водно-ацетоновой среде // Вестник Казан. технол. ун-та. 2013. № 10. С.25-28.
7. Филимонов Д.А., Поройков В.В., Глориозова Т.А., Лагунин А. А. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ PASS № 2006613275 от 15 сентября 2006 г., Москва, Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам.
8. Садым А.В., Лагунин А.А., Филимонов Д.А., Порой-ков В. В. Интернет-система прогноза спектра биологической активности химических соединений // Хим.-фарм. Журнал. 2002. № 10. С. 21-26.
9. Prediction of Activity Spectra for Substance [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ibmc.msk.ru/PASS. - Проверено 10.05.15.
Pa Pi Активность
0.909 0.001 Системное лечение красной волчанки (Systemic lupus erythematosus treatment)
0.795 0.002 Противоопухолевая (Antineoplastic) / рак мозга (brain cancer)
0.778 0.005 Против возбудителей антигины (Antianginal)
0.767 0.016 Противоопухолевая (Antineoplastic)
0.660 0.005 Лечение ревматоидного артрита (Rheumatoid arthritis treatment)
0.596 0.027 Ингибитора тиоредоксин (Thioredoxin inhibitor)
0.583 0.058 Желудочно-кишечные кровотечения (Gastrointestinal hemorrhage)
0.507 0.014 Пируват ингибитором декар-боксилазы (Pyruvate decarboxylase inhibitor)
0.567 0.114 Судороги (Shivering)
0.448 0.046 Ингибитор супероксиддисмута-зы (Superoxide dismutase inhibitor)
0.400 0.009 Лечение респираторных заболеваний (Respiratory distress syndrome treatment)
0.432 0.079 Аллергический дерматит (Allergic dermatitis)
0.344 0.006 Ингибитор тиоредоксинредук-тазы (Thioredoxin reductase inhibitor)
0.352 0.029 Антипротозойная (Antiprotozoal)
0.444 0.130 Оптическая невропатия (Optic neuritis)
0.400 0.089 Фотоаллергический дерматит (Photoallergy dermatitis)
© Е. В. Гусева - кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической химии КНИТУ, [email protected]; А. В. Ситало -студент кафедры общей химической технологии КНИТУ [email protected]; Л. Р. Галимзянова - аспирант кафедры неорганической химии КНИТУ.
© E. V. Guseva - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of Department of Inorganic Chemistry KNRTU, [email protected]; A. V. Sitalo - Student of Department of General Chemical Technology KNRTU, [email protected]; L. R. Galimzyanova - post graduate student of Department Of Inorganic Chemistry KNRTU.
