ТРОПИЛИРОВАННЫЕ 2-АМИНОПИРИМИДИНЫ. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
Аннотация
Молекулярный дизайн лекарственных препаратов, объединяющий различные по своей природе фармакофоры в составе одной молекулы, является одним из подходов к созданию новых лекарственных субстанций. В связи с этим особый интерес представляют молекулярные ансамбли, содержащие гептатриенильный фрагмент и гетероциклические соединения. В работе изучены тропилированные 2-аминопиримидины, содержащие в 4,6-положениях метильные или гидроксильные группы. Особенности электронного и геометрического строения тропилированных 2-амино-, 2-амино-4,6-диметил-, 2-амино-4,6-дигидроксипиримидинов и их димерных ассоциатов, образующихся в результате самосборки, изучены методами квантовой химии DFT/B3LYP/6-31G(d,p), и DFT/B3LYP/pcseg-2. Показано, что вычисленные геометрические параметры 2-(циклогепта-2',4',6'-триен-1'-ил)аминопиримидина, 4,6-диметил-2-(циклогепта-2',4',6'-триен-1'-ил)аминопиримидина и димеров на их основе согласуются с экспериментальными данными, полученными с помощью рентгеноструктурного анализа. Заместители, находящиеся в 4,6-положениях пиримидинового кольца, вызывают стерические затруднения, тем самым существенно влияя на характер межмолекулярных взаимодействий. С использованием компьютерной программы Anti-Bac-Pred проведена оценка потенциальной противомикробной активности синтезированных соединений и двух кето-форм этих веществ. Прогноз показал, что соединения могут потенциально проявлять противомикробную активность по отношению к грамотрицательному штамму Escherichia coli и некоторым видам грамположительного Staphylococcus aureus. Синтезированные соединения были протестированы по отношению к ряду Г(+) (Staphylococcus аureus) и Г(-) (Escherichia coli) бактерий, а также возбудителя кандидоза (Candida albicans). В результате объединение различных по своей природе фармакофоров, а именно 1,3,5-циклогептатриена и 2-аминопиримидина в составе одной молекулы, обнаруживает позитивный эффект, и работа может быть продолжена в этом направлении.
Для цитирования:
Юнникова Л.П., Акентьева Т.А., Суворова Ю.В., Данилова Е.А., Исляйкин М.К. Тропилированные 2-аминопиримидины. Особенности строения и биологическая активность. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 7. С. 35-44. DOI: 10.6060/ivkkt.20226507.6562.
Литература
Almeida-Marrero V., E. van de Winckel, Anaya-Plaza E., Torres T., A de la Escosura. Porphyrinoid biohybrid materials as an emerging toolbox for biomedical light management. Chem. Soc. Rev. 2018. V. 47. P. 7369-7400. DOI: 10.1039/C7CS00554G.
Almeida-Marrero V., González-Delgado J. A., Torres T. Emerging Perspectives on Applications of Porphyrinoids for Photodynamic Therapy and Photoinactivation of Microorganisms. Macroheterocycles. 2019. V. 12. N 1. P. 8-16. DOI: 10.6060/mhc181220t.
Bottari G., G. de la Torre, Guldi D. M., Torres T. An exciting twentyyear journey exploring porphyrinoid-based photo- and electro-active systems. Coord. Chem. Rev. 2021. V. 428. P. 213605. DOI: 10.1016/j.ccr.2020.213605.
Rosini M., Simoni E., Minarini A., Melchiorre C. Multitarget design strategies in the context of Alzheimer's disease: acetylcholinesterase inhibition and NMDA receptor antago-nism as the driving forces. Neurochem. Res. 2014. V. 39. N 10. P. 1914-1923. DOI: 10.1007/s11064-014-1250-1.
Volkov A.A., Gulenova M.V., Melnikova N.B., Nistratova L.N., Panteleev D.A., Ryzhova E.S., Salikova T.V. Phosphate salt complexes of kristaphone. Properties and getting. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2010. V. 53. N 12. P. 98-105 (in Russian).
Leonova M.V. Modern antihistamines: the choice is abundant. Farmateka. 2011. N 10. P. 26-32. (in Russian)
Yamane М., Adachi Y., Yoshikawa Y., Sakurai H. A New Antidiabetic Zn(II)-Hinokitiol (β-Thujaplicin) Com-plex with Zn(04). Coordination Mode. Chem. Soc. Jap. 2005. V. 34. N 12. P. 1694-1695. DOI: 10.1246/cl.2005.1694.
Zhao Jian. Plant Troponoids: Chemistry, Biological Activity, and Biosynthesis. Curr. Med. Chem. 2007. № 14. P. 2597-2621. DOI: 10.2174/092986707782023253.
Shemyakin M.M., Khokhlov A.S. Chemistry of antibiotic substances. М.: Khimiya. 1953. P. 63-68 (in Russian).
Saniewska A., Jarecka A. The inhibitory effect of tropolo-ne and hinokitiol on the growth and development of Fusari-um oxysporumf. sp. tulipae. II. Phytopathol. Pol. 2008. № 50. P. 33-41.
Morita Y., Matsumura E., Okabe T. Fukui Т., Ohe Т., Ishida N., lnamori Y. Biological Activity of β-Dolabrin, γ-Thujaplicin, and 4-Acetyltropolone, Hinokitiol - Related Compounds. Biol. Pharm. Bull. 2004. V. 27. N 10. P. 1666-1669. DOI: 10.1248/bpb.27.1666.
Morita Y., Matsumura E., Tsujibo H., Yasuda M., Sakagami Y., Okabe T., IshidaN., Inamori Y. Biological Activity of α-Thujaplicin, the Minor Component of Thujopsis dolabrata SIEB. et ZUCC. var. hondai MAKINO. Biol. Pharm. Bull. 2001. V. 24. P. 607—611. DOI: 10.1248/bpb.24.607.
Morita Y., Matsumura E., Okabe T., Shibata M., Sugiura. M., Ohe T., Tsujbo H., Ishida N., Inamori Y. Biologi-cal Activity of Tropolone. Biol. Pharm. Bull. 2003. 26(10). Р. 1487-1490. DOI: 10.1248/bpb.26.1487.
Gilbard J.P., Douyon Y., Huson R.B. Time-Kill Assay Results for a Linalool-Hinokitiol-Based Eyelid Cleanser for Lid Hygiene. Cornea. 2010. V. 29. P. 559–563. DOI: 10.1097/ICO.0b013e3181bd9f79.
Richard W.E. Watts. Disorders of purine and pyrimidine metabolism. USA: Oxford University Press. 2010. DOI: 10.1093/med/9780199204854.003.1204.
Koroleva E.V., Gusak K.N., Ignatovich Zh.V. Synthesis and applications of 2-aminopyrimidine derivatives as key intermediates in chemical synthesis of biomolecules. Usp.Khim. 2010. V. 79. N 8. Р. 720-746 (in Russian). DOI: 10.1070/RC2010v079n08ABEH004116.
Mohamed A.A. Radwana, Maha A. Alshubramya, Marwa Abdel-Motaala, Bahaa A. Hemdand,Dina S. El-Kady. Synthesis, molecular docking and antimicrobial activi-ty of new fused pyrimidine and pyridine derivatives. Bioorg. Chem. 2020. V. 96. P. 103516. DOI: 10.1016/j.bioorg.2019.103516.
Holla B.S., Mahalinga M., Karthikeyan M.S., Akberali P.M., Shetty N.S. Synthesis of some novel pyrazolo[3,4-d]pyrimidine derivatives as potential antimicrobial agents. Bioorg. Med. Chem. 2006. V. 14. P. 2040–2047. DOI: 10.1016/j.bmc.2005.10.053.
Karunanidhi A., Aravinthasamy P., Subramani T., Jianhua W., Srinivasamoorthy K. Bioactive 2-(methyldithio)pyridine-3-carbonitrile from Persian shallot (allium stipitatum regel.) exerts broad-spectrum antimicrobial activity. Molecules. 2019. V. 24. P. 1–12. DOI: 10.3390/molecules24061003.
Yunnikova L.P., Esenbaeva V.V. Carbenium Ions in Substitution Reactions at the Amino Nitrogen Atom. Russ. J. Org. Chem. 2018. V. 5. N 7. P. 1018–1022. DOI: 10.1134/S1070428018070084.
Yunnikova, L.P., Esenbaeva V.V., Shklyaeva E.V. Tropylium and tritylium salts in reactions with 2-amino-4,6-disubstituted pyrimidines. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2018. V. 61. N 8. P. 48-52. DOI: 10.6060/ivkkt.20186108.5817.
Granovsky A.A. Firefly version 8. http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/index.html.
Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A., Elbert S.T., Gordon M.S., Jensen J.H., Koseki S., Matsunaga N., Nguyen K.A., Su S., Windus T.L., Dupuis M., Montgomery J.A. General atomic and molecular electronic struc-ture system. J. Comput. Chem. 1993. V.14. P. 1347-1363. DOI: 10.1002/jcc.540141112.
Frank Jensen. Unifying General and Segmented Contracted Basis Sets. Segmented Polarization Consistent Basis Sets. J. Chem. Theory Comput. 2014. N 10. P. 1074-1085. DOI: 10.1021/ct401026a.
Schuchardt K.L., Didier B.T., Elsethagen T., Sun L., Gurumoorthi V., Chase J., Li J., Windus T.L. Basis Set Exchange: A Community Database for Computational Sci-ences. J. Chem. Inf. Model. 2007. V. 47. N 3. Р.1045-1052. DOI: 10.1021/ci600510j.
Andrienko G.A. Chemcraft, V. 1.8. http://www.chemcraftprog.com.
Computer program Anti-Bac-Pred. http://way2drug.com/antibac/.
Khabriev R.U. Guidelines for experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. М.: Meditsina. 2005. 832 p. (in Russian).
Otlyotov A.A., Zhabanov Yu.A., Pogonin A.E., Kuznetsova A.S., Islyaikin M.K., Girichev G.V. Gasphase structures of hemiporphyrazine and dicarbahemiporphyrazine: Key role of interactions inside coordination cavity. J. Mol. Struct. 2019. V. 1184. N 15. P. 576-582. DOI: 10.1016/j.molstruc.2019.02.022.
Otlyotov A.A., Veretennikov V.V., Merlyan A.P., Ivanov E.N., Filippova Y. E., Zhabanov Yu.A., Islyaikin M.K. Hemihexaphyrazine and Thiadiazole Annulated Hemihex-aphyrazine: A Theoretical Insight into Aromaticity and Energetics of Hydrogen Bonding. Macroheterocycles. 2019. V. 12. N 2. Р. 09-214. DOI: 10.6060/mhc190443o.
Konarev D., Khasanov S.S., Islyaikin M. K., Otsuka A., Yamochi H., Kitagawa H., Lyubovskaya R. N., Ivanov E.N., Koifman O. I., Zhabanov Yu.A. Double-Decker Paramagnetic {(K)(H3Hhp)2}2- Radical Dianions Comprising Two [30]Trithia-2,3,5,10,12,13,15,20,22,23,25,30-Dodecaazahexaphyrins and a Potassium Ion. Chemistry. An Asian J. 2020. V. 15. N 61. P. 65. DOI: 10.1002/asia.201901518.
Karen P., Harlow R. L., Li Zh., Meenan P., Parziale P.A. The Crystal Structure of 2-Amino-4,6-dihydroxypyrimidine Determined from Powder X-Ray Synchrotron Diffraction. Acta Chem. Scand. 1998. V. 52. P. 1051-1055. DOI: 10.3891/acta.chem.scand.52-1051.
Ramenskaya G.V. Pharmaceutical chemistry. M.: Laboratoriya znaniyi. 2021. 637 p. (in Russian).
