Кадровый состав
В группе работают 2 человека, из них 1 доктор наук, 1 кандидат наук:
Паршина Лидия Никифоровна – ведущий научный сотрудник, д.х.н.
Грищенко Людмила Анатольевна – старший научный сотрудник, к.х.н.
Направление научных исследований
Разработка методов функционализации полисахаридов и других биоактивных молекул с целью получения фармацевтически и промышленно важных продуктов – перспективных биологически активных субстанций и наностабилизирующих матриц. В основу исследований положены реакции алкинил-производных полисахаридов, синтез которых, разработанный нами на примере пропаргилирования арабиногалактана, отличается мягкими условиями и высокими выходами целевых продуктов.
Введение в биообъекты ацетиленовых групп открывает большие возможности для их функционализации путем классических и современных (с использованием металлокомплексного катализа) реакций терминальных ацетиленов: нуклеофильного присоединения, ацетилен-алленовой изомеризации, азид-алкинового циклоприсоединения, кросс-сочетания, аминометилирования и др.
Ещё одним направлением исследования является систематическое изучение реакции комплексообразования N-функционализированных имидазольных лигандов: N-алкенил-, N-алкинилимидазолов и -бензимидазолов, разработка удобных подходов к синтезу новых металлокомплексов - потенциальных биологически активных веществ и перспективных прекурсоров лекарственных препаратов, проявляющих по данным фармакологов высокую противогипоксическую, противовоспалительную, противоболевую и ранозаживляющую активность.
Основные научные результаты за 2020 - 2024 гг.
1.Развитие методологии катализируемого золотом гидроаминирования пропаргиловых эфиров арабиногалактана жизненно важными азотистыми гетероциклами.
Разработан метод синтеза фармакологически перспективных имидазол- и бензимидазолпроизводных арабиногалактана (АГ) с выходом до 97 % (степень замещения до 1.8) по реакции катализируемого Au(III) нуклеофильного присоединения азотистых гетероциклов к пропаргиловым эфирам арабиногалактана. Установлено, что в условиях гидроаминирования Au(III) восстанавливается с образованием главным образом Au(0) и небольшого количества соединения Au(I) золота, которые присутствуют в составе имидазолпроизводных АГ в виде частиц размером 190-640 нм. Гидрохлориды полученных золотосодержащих имидазолпроизводных арабиногалактана показывают высокую бактериостатическую активность в отношении тестовых грамм-положительных (Enterococcus durans and Bacillus subtilis) микроорганизмов, таким образом, подтверждая свои перспективы как новые биоактивные агенты на основе арабиногалактана.
Grishchenko L. A., Parshina L. N., Larina L. I., Belovezhetz L. A., Klimenkov I. V., Ustinov A. Yu., Trofimov B. A. Arabinogalactan propargyl ethers: Au-catalysed hydroamination by imidazols // Carbohydrate Polymers. – 2020. – V. 246. – Article number 116638. DOI: 10.1016/j.carbpol.2020.116638.
2.Палладий-катализируемое кросс-сочетание пропаргиловых эфиров арабиногалактана с 5-бромсалициловой кислотой.
Реакцией кросс-сочетания пропаргиловых эфиров АГ с солями 5-бромсалициловой кислоты с выходом до 90% синтезированы ранее неизвестные салицилаты АГ – перспективные хелатирующие лиганды, объекты для медицины и фармакологии. Реакция протекает в ДМСО при 70-95 оС в присутствии каталитических систем Pd(Ph3P)4/PPh3 с CuBr (CuI) и пиперидина или 1,8-диазабицикло-[5.4.0]ундец-7-ена (ДБУ) как основания. Степень замещения арабиногалактана пропинилсалицилатными фрагментами достигает 1.0 и 0.7 в реакциях с пиперидином и ДБУ, соответственно. В случае пиперидина наряду с основным процессом наблюдается ранее неизвестное (для реакции Соногашира) гидроаминирование пропаргильных групп с последующим гидролизом образующихся енаминов.
Полученные салицилатпроизводные арабиногалактана в отличие от исходного АГ, его пропаргиловых эфиров и солей салициловой кислоты демонстрируют высокую антикоагулянтную активность, характеризующуюся увеличением показателя активированного частичного тромбопластинового времени (AЧТВ).
Grishchenko L. A., Parshina L. N., Larina L. I., Kostyro Ya. A., Trofimov B. A. Pd-catalyzed cross-coupling of arabinogalactan propargyl ethers with 5-bromosalicylic acid // Carbohydrate Polymers. – 2021. – V. 273. – Article number 118561. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118561
3. A3- кросс-сочетание пропаргилированного арабиногалактана с альдегидами и вторичными циклическими аиминам
Синтезировано семейство новых фармакологически перспективных аминометилпропаргилпроизводных арабиногалактана реакцией CuI-катализируемого A3-сочетания (ДМСО, 23-65 оС) пропаргиловых эфиров полисахарида с альдегидами и вторичными циклическими аминами. Были получены производные арабиногалактана, содержащие фенил-, пиридин-, фурановые заместители в комбинации с пиперидин-, пирролидин-, морфолиновыми фрагментами, с выходом вплоть до 95% и степенью замещения от 0.3 до 2.0. Некаталитический вариант аминоалкилирования (96-100 оС, степень замещения до 1.1) протекает как по этинил, так и по гидроксильным центрам макромолекулы, приводя к продуктам преимущественно С-замещения.
Некоторые из синтезированных соединений и продуктов их гидрохлорирования показывают высокую бактериостатическую активность в отношении грамм-отрицательных микроорганизмов.
Grishchenko L. A., Parshina L. N., Larina L. I., Belovezhetz L. A., Trofimov B. A. Arabinogalactan propargyl ethers in the A3-coupling reaction with aldehydes and secondary cyclic amines // Carbohydrate Polymers. – 2023. – V. 300. – Article number 120239. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.120239.
II. Виниловые эфиры целлюлозы
Различные мерсеризованные целлюлозы (порошкообразная и сульфатная целлюлоза) успешно провинилированы ацетиленом в водном растворе гидроксидов щелочных металлов (KOH или NaOH) при 125-140 оС. В зависимости от условий реакции степень замещения (СЗ) гидроксильных групп высокореакционноспособными полимеризующимися винилоксигруппами составила 0.08-0.73, выход винилцеллюлозы 24-75%. Процесс сопровождается щелочной деструкцией макромолекулы целлюлозы.
Parshina L. N., Oparina L. A., Tantsyrev A. P., Gusarova N. K., Trofimov B. A. NaOH(KOH)-catalyzed vinylation of cellulose with acetylene gas in water // Cellulose. – 2020. – V. 27, no. 16. P.9271-9283. DOI: 10.1007/s10570-020-03435-9.
III. Металлокомплексы N-алкенил- и N-алкинилимидазолов
Металлокомплексы N-алкенил- и N-алкинилимидазолов были синтезированы прямым взаимодействием компонентов – лигандов и солей металлов в органических растворителях.
R = H, Me;
R1 = CH=CH2, CH2CH=CH2, CH2C≡CH, CH=CHPh, C(CH3)=CH2;
M = Zn(II), Co(II), Cu(II), Ni(II); n = 2, 4; X = Cl, OAc, gfac;
Растворитель = ацетон, этанол,
Полученные металлокомплексы исследовались в ряде медицинских учреждений, таких как Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова, Кубанский государственный медицинский университет, Ростовский государственный медицинский университет и др. Помимо установленной ранее высокой противогипоксической активности комплексов ацетата цинка с N-винил- и N-аллилимидазолами обнаружена высокая ранозаживляющая активность цинковых комплексов N-аллил- и N-изопропенилимидазолов. Кроме того, комплекс ацетата цинка с N-изопропенилимидазолом проявил высокую эффективность в качестве противовоспалительного, антиоксидантного, антимикробного и минерализующего средства при лечении экспериментального парадонтоза крыс.
Свистунов А. А., Тарасов В. В., Лебедева С. А., Козин С. В., Мельник С. И., Недорубов А. А., Чубарев В. Н., Курынина К. О., Трофимов Б. А., Паршина Л. Н. Комплексные соединения цинка с N-аллилимидазолом как ранозаживляющие средства // Патент РФ № 2719360 (приоритет от 04.10.2019, зарегистр. 17.04.2020, заявка № 2019131333), Бюл. Изобр. 2020, № 11.
Свистунов А. А., Тарасов В. В., Лебедева С. А., Козин С. В., Мельник С. И., Недорубов А. А., Чубарев В. Н., Курынина К. О., Трофимов Б. А., Паршина Л. Н. Комплексное соединение цинка с N-изопропенилимидазолом как ранозаживляющее средство // Патент РФ № 2725634 (приоритет от 04.10.2019, зарегистр. 03.07.2020, заявка № 2019131335), Бюл. Изобр. 2020, № 19.
Smirnov V. I., Sinegovskaya L. M., Parshina L. N., Artem’ev A. V, Sterkhova I. V. Copper(ii), cobalt(ii),manganese(ii) and nickel(ii) bis(hexafluoroacetylacetonate) complexes with N-vinylimidazole // Mendeleev Commun. 2020. V. 30, no. 2. P. 246-248.
Sterkhova I. V., Parshina L. N., Grishchenko L. A., Borodina T. N., Belovezhets L. A., Semenov V. A. Metal complexes propargyl imidazoles with zinc (II) and cobalt (II) chlorides: synthesis, structure and properties // Международная конференция по химии «Байкальские чтения-2023». Тезисы докл. Иркутск, 2023. С. 147.
Sterkhova I. V., Parshina L. N., Grishchenko L. A., Borodina T. N., Belovezhets L. A. Semenov V. A. Complexes of zinc(II) chloride and acetate with propargylimidazoles: synthesis, structure and non-covalent interactions // Structural Chemistry. – 2023. – V. 34. – Iss. 6. – P. 2249-2262. РНФ-23-23-10007, https://doi.org/10.1007/s11224-023-02245-6
Sterkhova I. V., Parshina L. N., Grishchenko L. A., Borodina T. N., Belovezhets L. A. Semenov V. A. Synthesis, Structure, and Antimicrobial Properties of New Cobalt(II) Complexes with 1-Propargylimidazoles // Current Organic Chemistry. – 2024. – V. 28. – Iss. 9. – P. 708-715. РНФ-23-23-10007, IF 2.37 Q3 DOI: https://doi.org/10.2174/0113852728295396240314054651.
Sterkhova I. V., Parshina L. N., Grishchenko L. A., Borodina T. N., Belovezhets L. A. Semenov V. A. Six-coordinated complexes of Co(II), Ni(II) and Cu(II) chlorides with N-propargylimidazoles: Synthesis, structure, antimicrobial activity, AIM analysis and molecular docking Polyhedron. – 2024. – V. 260. – 117093 (c. 1-11). РНФ-23-23-10007, IF 2.52(2023), 2.68?(2024) Q2?, AQ3? https://doi.org/10.1016/j.poly.2024.117093
Чернигова П. О., Синеговская Л. М., Паршина Л. Н., Стерхова И. В., Смирнов В. И. Координационные комплексы бис-гексафторацетилацетонатов меди (II), кобальта (II) с N-стирилбензимидазолом. // Известия ВУЗов. Прикладная химия и биотехнология. – 2024 – Т. 14. – N 2. – С. 157-165. DOI: 10.21285/achb.913. No IF/
Sterkhova I. V., Parshina L. N., Grishchenko L. A., Borodina T. N., Belovezhets L. A. Semenov V. A. Role of Noncovalent Interactions in Structure and Properties of New Metal Complexes with N-Substituted Imidazoles // Book of abstracts 3 rd International Symposium “Noncovalent Interactions in Synthesis, Catalysis, and Crystal Engineering” NCI-2024. Тезисы докл. Новосибирск,19-25 August, 2024. С. 51.
Sterkhova I. V., Parshina L. N., Grishchenko L. A., Borodina T. N., Belovezhets L. A. Semenov V. A. Metal Complexes of Cobalt Chloride with Vinyl-, Allyl- and Styrylbenzimidazole Ligands: Synthesis, Structure, and Properties // ChemistrySelect. – 2024. – V. 9. – Iss. 36. – e202403393 (c. 1-14). РНФ-23-23-10007, IF 2.23, Q2, DOI: https://doi.org/10.1002/slct.202403393
Galenko-Yaroshevsky P. A., Pavlyuchenko I. I., Shelemekh O. V., Trofimov B. A., Parshina L. N., Popkov V. L., Demyanenko S. A., Tsymbalov O. V., Zadorozhniy A. V, Zelenskaya A. V., Nektarevskaya I. B., Sergeeva A. V., Korovaykin N. E., Lebedeva S. A. Study of anti-inflammatory, antioxidant, antimicrobial and mineralizing effects of an N-isopropenylimidazole zinc metal complex derivative in experimental endodontic-periodontal lesions in rats // Research Results in Pharmacology. – 2024. – V. 10. – Iss. 4. – P. 1–13. https://doi.org/10.18413/rrpharmacology.10.515 Q3.
