Лаборатория молекулярного дизайна и биологического скрининга веществ-кандидатов для фарминдустрии Института нефтехимии и катализа  Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук (ИНК УФИЦ РАН) создана в 2018 г. по результатам конкурсного отбора в рамках нацпроекта «Наука и университеты».

С 2019 по 2021 г.г. лабораторией заведовала доктор медицинских наук Джемилева Лиля Усеиновна. С 2022 г. исполняющим обязанности заведующего лабораторией назначен кандидат химических наук Ахмадиев Наиль Салаватович. На данный момент (29.12.2022) в лаборатории работают 10 научных сотрудников, из них 6 к.х.н.

Научные направления:

• Создание принципиально новых классов соединений на основе природных и синтетических метаболитов стероидов и непредельных алифатических кислот в сочетании с природными антиоксидантами, противоопухолевыми и противовирусными препаратами, представляющие практический интерес для разработки таргетных лекарственных средств нового поколения для терапии социально-значимых заболеваний.
• Синтез и изучение противоопухолевой активности гибридных молекул на основе стереоизомерно чистых 5Z,9Z-диеновых кислот и литохолевой кислоты.
• Синтез макродиолидов, содержащих 1Z,5Z-диеновый и 1,3-дииновый фрагменты в качестве современных противоопухолевых, антибактериальных, противогрибковых препаратов для медицины.
• Разработка методологии синтеза металлсодержащих комплексов и их производных, содержащих наряду с ионами переходных металлов (Pt, Pd, Ru, Cu) природные Z,Z-ненасыщенные кислоты, тритерпеноиды лупанового ряда, стероиды, индолизидины, макроциклические и гетерополициклические соединения.
• Выявление закономерностей влияния структуры соединений и природы заместителей на проявляемую ими биологическую активность in vitro и in vivo, в том числе, с привлечением in silico методов, что в совокупности с исследованием ключевых молекулярных мишеней и сигнальных путей позволяет сделать выводы о механизмах биологической активности синтезированных молекул и выявить соединения-лидеры активности, а также проводить направленный синтез различных групп биоактивных таргетных соединений – перспективных кандидатов в лекарственные препараты.

1. Stereochemical outcome of perhydro hexaazadibenzotetracene formation from trans-1,2-diaminocyclohexane / Rakhimova E.B., Kirsanov V.Y., Mescheryakova E.S., Ibragimov A.G., Dzhemilev U.M. // Mendeleev Communications. ‒ 2020. ‒ V. 30, № 3. ‒ P. 308-310. doi: 10.1016/j.mencom.2020.05.015
2. First Example of Catalytic Synthesis of Cyclic S-Containing Di- and Triperoxides / Makhmudiyarova N., Ishmukhametova I., Dzhemileva L., D’Yakonov V., Ibragimov A., Dzhemilev U. // Molecules. ‒ 2020. ‒ V. 25, № 8. ‒ P. 10. doi: 10.3390/molecules25081874
3. Synthesis of new N,N’-Pd(Pt) complexes based on sulfanyl pyrazoles, and investigation of their in vitro anticancer activity / Akhmetova V.R., Akhmadiev N.S., Abdullin M.F., Dzhemileva L.U., D’Yakonov V.A. // RSC Advances. ‒ 2020. ‒ Vol. 10, № 26. ‒ P. 15116-15123. doi: 10.1039/c9ra09783j
4. Synthesis, crystal structure, and in vitro evaluation of the anticancer activity of new Pt(Pd) complexes with 1-[(dimethylamino)methyl]-2-naphthol ligand / Akhmetova V.R., Bikbulatova E.M., Mescheryakova E.S., Gil’manova E.N., Dzhemileva L.U., D’yakonov V.A. // Metallomics. ‒ 2021. ‒ V. 13, № 11. – P. 063. doi: 10.1093/mtomcs/mfab063
5. Natural compounds with bis-methylene-interrupted Z-double bonds: plant sources, strategies of total synthesis, biological activity, and perspectives / D’yakonov V.A., Dzhemileva L.U., Dzhemilev U.M. // Phytochemistry Reviews. – 2021. – V. 20. – P. 325–342. doi: 10.1007/s11101-020-09685-6
6. Direct synthesis of polyaromatic cyclophanes containing bis-methylene-interrupted Z-double bonds and study of their antitumor activity in vitro / D’yakonov V.A., Islamov I.I., Dzhemileva L.U., Makarova E.Kh., Dzhemilev U.M. // International Journal of Molecular Sciences. – 2021. – V. 22. – P. 8787. doi: 10.3390/ijms22168787
7. 2-Amino-3,5-dicarbonitrile-6-sulfanylpyridines: synthesis and multiple biological activity – a review / Akhmadiev N.S., Akhmetova V.R., Ibragimov A.G. // RSC Advances – – V. 11. – P. 11549 – 11567. doi.org/10.1039/D1RA00363A
8. Metal-free multicomponent synthesis of novel macrocyclic tetrathiadienes with cyano and amino groups / N.S. Akhmadiev, E.S. Mescheryakova, V.R. Akhmetova, A.G. Ibragimov // RSC Advances – – V. 11 – P. 18768 – 18775. doi: 10.1039/d1ra02616j

Диверсифицировано-ориентированный синтез новых производных гидроксисульфанилазолов

Разработан диверсифицировано-ориентированный синтез (DOS) новых производных гидроксисульфанилазолов, обладающих противовоспалительной активностью. Установлено, что в ряду исследуемых структур гидроксисульфанилпиразолов природа заместителя оказывает значительное влияние на вклад H…O/O…H контактов в поверхность Хиршфельда. Результаты исследований селективности действия производных дикетонов, пиразола и изоксазола в отношении изоформ циклооксигеназ методом молекулярного докинга показали, что полученные соединения могут быть кандидатами для дальнейших исследований методом in-vitro в качестве потенциальных противовоспалительных лекарственных средств.

Синтез и цитотоксическая активность терпеноидных димеров с азаполициклическими спейсерами

С целью расширения библиотеки практически важных и потенциально биологически активных терпеноидов разработан селективный метод синтеза новых димерных производных метилового эфира малеопимаровой кислоты на основе каталитической конденсацией аминопроизводных метилмалеопимарата с формальдегидом и диметилтетраазадекалином или цис-тетраазапергидротетраценом. Первичный скрининг полученных соединений на противоопухолевую активность показал, что терпеноидные димеры с азаполициклическими спейсерами проявляют умеренное цитотоксическое действие в отношении клеточных линий HEK293, HTC-116, MCF-7, THP-1, A549, SH-SY5Y и Jurkat.

Медьсодержащий фенольный ингибитор α-амилазы с антидиабетической активностью

Аминометилированием растительного фенольного антиоксиданта – арбутина, синтезированы 1,3-оксазиновые 2a,b и 2-диметиламинометильный 3 производные с последующим превращением продукта 3 в хелатный O,N-комплекс меди 4 реакцией с Cu(OAc)2. Исследования методом молекулярного докинга показали, что все оксазиновые производные 2a,b и 4 позиционируются в трёх сайтах фермента α-амилаза: в активном центре (сайт I, A), на поверхности около активного центра (сайт II, B) и на удалении (сайт III, B). Исследованиями in vitro установлено, что водорастворимое 2-купра-1,3-оксазиновое производное арбутина 4 является ингибитором α-амилазы по бесконкурентному типу.

Защиты кандидатских диссертаций сотрудниками лаборатории молекулярного дизайна и биологического скрининга веществ-кандидатов для фарминдустрии ИНК УФИЦ РАН в 2019-2022 г.:

Галимшина З.Р. – защита кандидатской диссертации на тему «Хемоселективный синтез новых С(2)-пропинильных производных пентациклических тритерпеноидов и их трансформации с использованием CuAAC-реакции». Дата защиты: 21.10.2020 г.

Кирсанов В.Ю. – защита кандидатской диссертации на тему «Синтез и противоопухолевые свойства новых аннелированных полиазаполициклов пергидропиренового и пергидротетраценового ряда». Дата защиты: 20.04.2021 г.

Ишмухаметова И.Р. – защита кандидатской диссертации на тему «Синтез аза(окса, тиа, фосфа, кремний)ди- и трипероксидных макрогетероциклов с участием катализаторов на основе d- и f-элементов». Дата защиты: 20.04.2021 г.

На основе исследовательских работ, проводимых в лаборатории получены патенты РФ:

1. Моноядерные билигандные N,O-комплексы палладия(II) и платины(II) с 1-[(диметиламино)метил]-2-нафтолом, способ их получения и применение в качестве средств, обладающих противоопухолевой активностью // Патент РФ № 2767457, опубл. 17.03.2022. БИ №8 (по заявке 2021102159, приоритет от 17.03.2022).
2. Способ получения 1,2(1,5)-{бис[алкил-(2-циано-3-сульфанил)пропаноат]}этанов(сульфан-3-илпентанов) //Патент РФ № 2780151, опубл. 19.09.2022. БИ №26. (по заявке 2021122979, приоритет от 19.09.2021).
3. Способ получения сульфанилпроизводных антипирина // Патент РФ № 2740911, опубл. 21.01.2021. БИ №3 (по заявке 2020106359, приоритет от 21.01.2021).
4. Способ получения N-содержащих бицикло[4.2.1]нона-2,4,7-триенов, проявляющих противоопухолевую активность // Патент РФ № 2735662, опубл. 05.11.2020. БИ №31 (по заявке 2019123501, приоритет от 05.11.2020).
5. Способ получения 2,7-бис-арил(гетарил)замещенных 4,9-диметил-2,3а,5а,7,8а,10а-гексаазапергидропиренов // Патент РФ № 2703540, опубл. 21.10.2019. БИ № 30 (по заявке 2018100440, приоритет от 21.10.2019).

Участие в конференциях

Metallo-Drug design of complexes with O- and N-polydentate ligands: synthesis and in vitro biomedical evaluation / Akhmetova V. R., Akhmadiev N. S., Galimova E. M. // Advances in Synthesis and Complexing: Book of abstracts The Sixth International Scientific Conference Organic Chemistry Inorganic and Coordination chemistry. Moscow: RUDN University, 2022. – P. 70.

Университет Сардара Пателя (Индия). Профессор Кешав Л. Амета

Контакты

Лаборатория «Молекулярного дизайна и биологического скрининга веществ-кандидатов для фарминдустрии» ИНК УФИЦ РАН

Почтовый адрес: Россия, 450075, г. Уфа, Проспект Октября, 141

Телефон/факс: +7 347 284 27 50

E-mail: ink@anrb.ru