Ученые создали простой и доступный метод синтеза диазепинов — молекул, широко встречающихся в природе и в медицинских препаратах. Для этого исследователи синтезировали предшественники молекул, которые, нагреваясь до 80 градусов Цельсия в присутствии соединений родия, позволили эффективно получить ряд диазепинов редкого класса. Эти продукты подавляли рост раковых клеток, практически не затрагивая здоровые, что открывает перспективы для их использования в разработке противоопухолевых средств.
Диазепины — это органические молекулы с семиатомным кольцом, состоящим из пяти углеродных и двух азотных атомов. Их производные, такие как бензодиазепины, широко применяются в медицине, включая противораковые препараты и средства для лечения тревожности, эпилепсии и депрессии. В связи с многообещающими свойствами диазепинов ученые продолжают искать новые способы их синтеза.
Исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета нашли простой метод получения редкого класса диазепинов, не имеющих дополнительного кольца, которое характерно для большинства подобных соединений.
Авторы синтезировали предшественники из доступных веществ, состоящих из двух связанных пятичленных колец с дополнительными химическими группами.
Они добавили родиевый катализатор и нагревали смеси от полутора до четырех часов при температуре от 80°C до 130°C, что позволило получить различные диазепины.
Далее исследователи изучили механизм реакции как экспериментально, так и с помощью компьютерного моделирования.
Выяснилось, что под воздействием родия пятичленные кольца предшественника разрушаются и соединяются в одно более крупное кольцо — диазепин — через промежуточное образование трехчленного кольца. В процессе перестройки разрываются связи между углеродом, а также между азотом и кислородом и углеродом. Понимание этого процесса может помочь в поиске новых способов синтеза других производных диазепина.
Хотя диазепины, подобные вновь полученным, известны более 30 лет, их биологическая активность ранее не изучалась. Соавторы исследования из Тольяттинского государственного университета проанализировали влияние новых соединений на клетки рака молочной железы, простаты, кожи, легких и колоректального рака, а также на здоровые клетки соединительной ткани легких. Результаты показали, что десять соединений в разной степени подавляли рост раковых клеток, при этом семь из них не оказывали влияния на здоровые клетки. Это указывает на то, что полученные вещества могут быть перспективными для лечения онкологических заболеваний.