СИНТЕЗ И ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОНОЯДЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЛАНТАНА И ЦЕРИЯ С НЕСТЕРОИДНЫМИ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫМИ ПРЕПАРАТАМИ
Аннотация
Проведен синтез комплексов лантана (III) и церия (III) с нестероидными противовоспалительными препаратами, применяющимися в ветеринарии, такими как левофлоксацин и энрофлоксацин. Химические соединения, полученные двумя способами, были оценены по параметрам структуры электронного строения. В работе представлены УФ спектральные характеристики полученных комплексов, что дает возможность определить их электронную структуру и рассчитать их константы нестойкости. Для систем «La(NO3)3 – левофлоксацин», «Ce(NO3)3 – энрофлоксацин» определена точка эквивалентности – координационное число, указывающее на образование комплексов РЗЭ (редкоземельных элементов) с фторхинолонами – соотношение 1:2. Для более глубокого анализа были выполнены неэмпирические квантово-химические расчеты в рамках метода DFT (Density Functional Theory) PBE0 с использованием программного обеспечения ORCA версии 5.0.2. Эти расчеты позволили установить строение комплексов, их геометрические характеристики, распределение зарядов и энтальпии образования. Определены значения свободной энергии Гиббса, являющиеся теоретическим аналогом констант нестойкости, полностью коррелирующие с экспериментальными данными. Кроме того, с помощью программного обеспечения PASS ONLINE было установлено, что у синтезированных комплексов наблюдается полное отсутствие определенных видов токсических эффектов, что существенно снижает влияние нежелательных побочных реакций при их использовании. Также представляет интерес то, что в результате внедрения ионов редкоземельных элементов в молекулы левофлоксацина и энрофлоксацина была выявлена новая форма биологической активности – противоопухолевая активность в отношении множественной миеломы. Это предоставляет значительный потенциал для разработки новых методов лечения онкологических заболеваний.
Для цитирования:
Шубина А.А., Орлова Т.Н., Орлов В.Ю. Синтез и оценка биологической активности моноядерных комплексов лантана и церия с нестероидными противовоспалительными препаратами. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 12. С. 96-103. DOI: 10.6060/ivkkt.20256812.7230.
Литература
Herbert R., Caddick, M., Somerville, T., McLean K., Herwitker S. Neal Potential new fluoroquinolone treat-ments for suspected bacterial keratitis. BMJ Open Ophthalmol. 2022. V. 7. N 1. P. e001002. DOI: 10.1136/bmjophth-2022-001002.
Annisa N., Barliana M.I., Santoso P., Ruslami R. Transporter and metabolizer gene polymorphisms affect fluoro-quinolone pharmacokinetic parameters. Front. Pharmacol. 2022. V. 13. P. 1063413. DOI: 10.3389/fphar.2022.1063413.
Liang H., Zhang J., Hu J., Li X., Li B. Fluoroquinolone residues in the environment rapidly induce heritable fluo-roquinolone resistance in Escherichia coli. Environ. Sci. Technol. 2023. V. 57. N 12. P. 4784-4795. DOI: 10.1021/acs.est.2c04999.
Abdel-Aziz S.A., Cirnski K., Herrmann J., Abdel-Aal M.A., Youssif B.G., Salem O.I. Novel Fluoroquinolone hybrids as dual DNA gyrase and urease inhibitors with potential antibacterial activity: design, synthesis, and biological evaluation. J. Molec. Struc. 2023. V. 1271. P. 134049. DOI: 10.1021/acs.est.2c04999.
Bove C., Baldock R.A., Champigneulle O., Martin L., Bennett C.L. Fluoroquinolones: old drugs, putative new toxicities. Expert Opin. Drug Saf. 2022. V. 21. N 11. P. 1365–1378. DOI: 10.1080/14740338.2022.2147924.
Ala’a Abdullwahid Jasim, Wasan Abdulwahid Jasim, Jasim M.S. Jamur. HPLC method for the determination of some antibiotic residues in different hospitals wastewater in Baghdad city, Iraq. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2024. V. 67. N 6. P. 21-28. DOI: 10.6060/ivkkt.20246706.7035.
Dowling P.M., Giguère S., Prescott J.F. Antimicrobial Therapy in Veterinary Medicine. Fluoroquinolones. Wiley-Blackwell. 2013. P. 253–272.
Martins E., Maboni G., Battisti R., da Costa L., Selva H.L., Levitzki E.D., Gressler L.T. High rates of multidrug resistance in bacteria associated with small animal otitis: A study of cumulative microbiological culture and antimi-crobial susceptibility. Microb. Pathog. 2022. V. 165. P. 105399. DOI: 10.1016/j.micpath.2022.105399.
Skadins I., Purvina S., Bandere D. In vitro and ex vivo antibacterial activity of levofloxacin against Pasteurella multocida and Escherichia coli isolated from rabbits (Oryctolagus cuniculus)–A preliminary study. J. Veterin. Pharm. Ther. 2023. V. 46. N 5. P. 332–343. DOI: 10.1111/jvp.13133.
Aleem M.T., Munir F., Shakoor A. Drugs in therapeutic application of dogs and cats. In: Introduction to Diseases, Diagnosis, and Management of Dogs and Cats. Ed. by M.T. Aleem, F. Munir, A. Shakoor. Academic Press. 2024. P. 421–427. DOI: 10.1016/B978-0-443-18548-9.00028-7.
Anwar A.I., Lu L., Plaisance C.J., Daniel C.P., Flanagan C.J., Wenger D.M., McGregor D. Fluoroquinolones: neurological complications and side effects in clinical practice. Cureus. 2024. V. 16. N 2. P. e45678. DOI: 10.7759/cureus.54565.
Flynn S.E., Morrison C.S. Neuropsychological Side Ef-fects Associated with Fluoroquinolone Therapy: A Quali-tative Review with Recommendations for Future Research. MAR Neurolog. Psycholog. 2022. V. 4. P. 1–14. DOI: 10.3390/medicines10060033.
Althaqafi A., Ali M., Alzahrani Y., Ming L.C., Hussain Z. How safe are fluoroquinolones for diabetic patients? A systematic review of dysglycemic and neuropathic effects of fluoroquinolones. Ther.Clin. Risk Manag. 2021. V. 17. P. 1083–1090. DOI: 10.2147/TCRM.S284171.
Wu H., Zhang X., Liu J., Ma B., Chen P., Qin Q., Deng K. Research progress in the preparation of enrofloxacin for use in Veterinary medicine. Indian J. Animal Res. 2024. V. 58. N 4. P. 545–549. DOI: 10.18805/IJAR.BF-1589.
Vlizlo V.V., Zelenina O.M., Kozak M.R. Chap. 1. Toxicity study of pegylated enrofloxacin in animal organism. Publ. House “Baltija Publishing”. 2024. DOI: 10.30525/978-9934-26-454-2-1.
Fuchs K., Rinder M., Dietrich R., Banspach L., Ammer H., Korbel R. Penetration of enrofloxacin in aqueous hu-mour of avian eyes. J. Vet. Sci. 2022. V. 10. N 1. P. 5. DOI: 10.3390/vetsci10010005.
Zang W., Li D., Gao L., Gao S., Hao P., Bian H. The antibacterial potential of ciprofloxacin hybrids against Staphylococcus aureus. Curr. Top.Med. Chem. 2022. V. 22. N 12. P. 1020-1034. DOI: 10.2174/1568026622666220317162132.
Zang W., Li D., Gao L., Gao S., Hao P., Bian H. Pharmaceutical cocrystals and salts of enrofloxacin: Structure and properties. J. Molec. Struc. 2022. V. 1265. P. 133335. DOI: 10.1016/j.molstruc.2022.133335.
El‐Shershaby M.H., El‐Gamal K.M., Bayoumi A.H., El‐Adl K., Ahmed H.E., Abulkhair H.S. Synthesis, antimi-crobial evaluation, DNA gyrase inhibition, and in silico pharmacokinetic studies of novel quinoline derivatives. Arch. Pharm. 2021. V. 354. N 2. P. 2000277. DOI: 10.1002/ardp.202000277.
Sultana T., Umair J., Lee J.K. Double Repositioning: Veterinary Antiparasitic to Human Anticancer. Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. N 8. P. 4315. DOI: 10.3390/ijms23084315.
Salishcheva O.V., Prosekov A.Yu. Biological activity and thermal stability of mono-and binuclear complexes of platinum (II) with amino acids. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 7. P. 39-45 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216407.6374.
Shilova S.V., Mirgaleev G.M., Romanova K.A., Gal-yametdinov Y.G. Alginate/chitosan hydrogels as perspec-tive transport systems for cefotaxime. Biopolymers. 2023. V. 114. P. 23555. DOI: 10.1002/bip.23555.
Bünzli J.C.G. Lanthanide light for biology and medical diagnosis. J. Lumin. 2016. V. 170. P. 866-878. DOI: 10.1016/j.jlumin.2015.07.033.
Filimonov D.A., Lagunin A.A., Gloriozova T.A., Rudik A.V., Druzhilovskii D.S., Pogodin P.V., Poroikov V.V. Prediction of the biological activity spectra of organic compounds using the PASS online web resource. Chem.Heterocyc. Comp. 2014. V. 50. N 3. P. 444–457. DOI: 10.1007/s10593-014-1496-1.
