Дизайн, синтез, молекулярний докінг та антиоксидантні властивості серії нових s-похідних ((1,2,4-триазол-3(2н)-іл)метил)тіопіримидінів

Автор(и)

  • Юрій Вікторович Карпенко Запорізький держаний медико-фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4390-9949
  • Катерина Павлівна Катерина Павлівна Запорізький держаний медико-фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-7260-5728
  • Андрій Миколайович Соломенний Українська військово-медична академія, Україна https://orcid.org/0000-0002-9562-8321
  • Ольга Петрівна Руденко Львівський національний університет ветеринарної медицини та біотехнологій імені С. З. Ґжицького, Україна https://orcid.org/0000-0002-0749-0466
  • Олександр Іванович Панасенко Запорізький держаний медико-фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-6102-3455
  • Володимир Володимирович Парченко Запорізький держаний медико-фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-2283-1695
  • Світлана Олександрівна Васюк Запорізький держаний медико-фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-1569-9374

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2025.312075

Ключові слова:

похідні 1,2,4-триазолу, тіопіримідини, молекулярний докінг, DPPH, антиоксидантна активність

Анотація

Метою нашої роботи є синтез нових S-похідних у ряду ((1,2,4-триазол-3(2Н)-іл)метил)тіопіримідинів та дослідження їх антиоксидантної активності з метою виявлення найбільш активних перспективних сполук з використанням молекулярного докінгу та кінетичних параметрів.

Матеріали та методи. ЯМР-спектри 1Н і 13С записані на спектрометрі Bruker AC-500. ВЕРХ записували на системі HPLC Agilent 1260 Infinity, обладнаній діодно-матричним детектором і протонною іонізацією. Елементний аналіз (C, H, N, S) проводили на кубі ELEMENTAR vario EL. Молекулярний докінг проводили за допомогою програми AutoDock 4.2.6. Поглинання вільних радикалів вимірювали за допомогою аналізу вільних радикалів 1,1-дифеніл-2-пікрилгідразилу (DPPH).

Результати. Шляхом алкілування та подальшої циклізації синтезовано ряд S-ацилпохідних 4-метил-5-((піримідин-2-ілтіо)метил)-4Н-1,2,4-тріазол-3-тіолів. Структуру отриманих сполук підтверджено за допомогою ЯМР-спектроскопії ¹H та ¹³C. Антирадикальну активність оцінювали за допомогою DPPH-тесту, при цьому сполука (6) виявляла найвищу активність, перевершуючи аскорбінову кислоту. Молекулярний докінг із цитохром-с-пероксидазою (PDB: 2X08) підтвердив сильну взаємодію зв’язування, підкреслюючи потенціал цих похідних як антиоксидантів.

Висновки. Три сполуки (1, 6, 8) показали вищу активність, ніж препарат порівняння – природний антиоксидант аскорбінова кислота. Така висока активність може бути пов’язана з наявністю фармакофорних фрагментів, зокрема піримідинового скелета та атома сірки, пов’язаного з 1,2,4-тріазолом. IC50 для найбільш активної сполуки було розраховано як 4,458±1 мкМ, що в 27 разів ефективніше, ніж аскорбінова кислота. Результати молекулярного докінгу показали, що сполуки 4 і 6 мають найнижчу енергію зв’язування, що робить їх найефективнішими сполуками з точки зору антиоксидантної активності

Біографії авторів

Юрій Вікторович Карпенко , Запорізький держаний медико-фармацевтичний університет

Кандидат хімічних наук

Кафедра токсикологічної та неорганічної хімії

Катерина Павлівна Катерина Павлівна, Запорізький держаний медико-фармацевтичний університет

Кандидат фармацевтичних наук, доцент

Кафедра аналітичнох хімії

Андрій Миколайович Соломенний, Українська військово-медична академія

Кандидат фармацевтичних наук

Кафедра військової фармації

Ольга Петрівна Руденко, Львівський національний університет ветеринарної медицини та біотехнологій імені С. З. Ґжицького

Кандидат ветеринарних наук

Кафедра епізоотології

Олександр Іванович Панасенко, Запорізький держаний медико-фармацевтичний університет

Доктор фармацевтичних наук, професор

Кафедра токсикологічної та неорганічної хімії

Володимир Володимирович Парченко, Запорізький держаний медико-фармацевтичний університет

Доктор фармацевтичних наук, професор

Кафедра токсикологічної та неорганічної хімії

Світлана Олександрівна Васюк, Запорізький держаний медико-фармацевтичний університет

Доктор фармацевтичних наук, професор

Кафедра аналітичної хімії

Посилання

  1. Singh, S. (2024). Antioxidant nanozymes as next-generation therapeutics to free radical-mediated inflammatory diseases: A comprehensive review. International Journal of Biological Macromolecules, 260, 129374. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.129374
  2. Olfat, N., Ashoori, M., Saedisomeolia, A. (2022). Riboflavin is an antioxidant: a review update. British Journal of Nutrition, 128 (10), 1887–1895. https://doi.org/10.1017/s0007114521005031
  3. Ungor, D., Gombár, G., Juhász, Á., Samu, G. F., Csapó, E. (2023). Promising Bioactivity of Vitamin B1-Au Nanocluster: Structure, Enhanced Antioxidant Behavior, and Serum Protein Interaction. Antioxidants, 12 (4), 874. https://doi.org/10.3390/antiox12040874
  4. Bhatnagar, A., Pemawat, G. (2023). Functionalized Pyrimidines: Synthetic Approaches and Biological Activities. A Review. Organic Preparations and Procedures International, 56 (1), 1–18. https://doi.org/10.1080/00304948.2023.2225385
  5. Alamshany, Z. M., Nossier, E. S. (2024). New thiazole derivatives linked to pyridine, fused pyridine, pyrimidine and thiazolopyrimidine scaffolds with potential dual anticancer and antimicrobial activities: Design, synthesis and docking simulation. Journal of Molecular Structure, 1316, 138973. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2024.138973
  6. Bafail, R. S. M., Samman, W. A. (2024). Anti-parkinsonian, anti-inflammatory, anti-microbial, analgesic, anti-hyperglycemic and anticancer activities of poly-fused ring pyrimidine derivatives. Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 23 (1), 67–75. https://doi.org/10.4314/tjpr.v23i1.9
  7. Myriagkou, M., Papakonstantinou, E., Deligiannidou, G.-E., Patsilinakos, A., Kontogiorgis, C., Pontiki, E. (2023). Novel Pyrimidine Derivatives as Antioxidant and Anticancer Agents: Design, Synthesis and Molecular Modeling Studies. Molecules, 28 (9), 3913. https://doi.org/10.3390/molecules28093913
  8. El-Naggar, M., Hasan, K., Khanfar, M., Shehadi, I. A., El-Awady, R., El-Dein, A. N. et al. (2024). Synthesis, biological assessment and molecular docking study of new sulfur-linked 1,2,4-triazole and 1,2,3-triazole hybrid derivatives as potential DNA gyrase inhibitors. Zeitschrift Für Naturforschung B, 79 (7), 419–429. https://doi.org/10.1515/znb-2024-0012
  9. Miedviedieva, K. P., Prytula, R. L., Shmatenko, O. P., Bushuieva, I. V., Parchenko, V. V., Kucherenko, L. I., Vasiuk, S. O. (2024). Express quantitative spectrophotometric determination of 2-(((3-(2-fluorophenyl)- 5-thio-4H-1,2,4-triazol-4-yl)imino)methyl)phenol as an active substance of a medicinal product for the treatment of mycoses. Zaporozhye Medical Journal, 26 (1), 59–65. https://doi.org/10.14739/2310-1210.2024.1.291449
  10. Karpenko, Y., Kusdemir, G., Parchenko, V., Tüzün, B., Taslimi, P., Karatas, O. F. et al. (2023). A biochemistry‐oriented drug design: synthesis, anticancer activity, enzymes inhibition, molecular docking studies of novel 1,2,4-triazole derivatives. Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, 42 (3), 1220–1236. https://doi.org/10.1080/07391102.2023.2253906
  11. Bitounis, D., Jacquinet, E., Rogers, M. A., Amiji, M. M. (2024). Strategies to reduce the risks of mRNA drug and vaccine toxicity. Nature Reviews Drug Discovery, 23 (4), 281–300. https://doi.org/10.1038/s41573-023-00859-3
  12. Kaplancıklı, Z., Yurttas, L., Turan-Zitouni, G., Özdemir, A., Göger, G., Demirci, F., Mohsen, U. (2013). Synthesis and Antimicrobial Activity of New Pyrimidine-Hydrazones. Letters in Drug Design & Discovery, 1 (1), 76–81. https://doi.org/10.2174/15701808113109990037
  13. Pachuta-Stec, A. (2022). Antioxidant Activity of 1,2,4-Triazole and its Derivatives: A Mini-Review. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, 22 (7), 1081–1094. https://doi.org/10.2174/1389557521666210401091802
  14. Karpenko, Yu. V., Panasenko, O. I., Kulish, S. M., Domnich, A. V. (2023). Synthesis and acute toxicity of new S-derivatives (1,2,4-triazole-3(2H)-yl)methyl) thiopyrimidines. Current Issues in Pharmacy and Medicine: Science and Practice, 16 (2), 158–164. https://doi.org/10.14739/2409-2932.2023.2.274586
  15. Pham, Q. M., Le, T. T. H., Pham, T. H. M., Tran, Q. T., Do, T. L., Vu, T. T. L., Pham, Q. L. (2022). Molecular docking tutorial using AutoDock 4.2.6 on SARS-CoV-2 main protease for beginner. Vietnam Journal of Science and Technology, 60 (6), 929–947. https://doi.org/10.15625/2525-2518/16459
  16. Murphy, E. J., Metcalfe, C. L., Basran, J., Moody, P. C. E., Raven, E. L. (2008). Engineering the Substrate Specificity and Reactivity of a Heme Protein: Creation of an Ascorbate Binding Site in Cytochrome c Peroxidase. Biochemistry, 47 (52), 13933–13941. https://doi.org/10.1021/bi801480r
  17. Aallaei, M., Molaakbari, E., Mostafavi, P., Salarizadeh, N., Maleksah, R. E., & Afzali, D. (2022). Investigation of Cu metal nanoparticles with different morphologies to inhibit SARS-CoV-2 main protease and spike glycoprotein using Molecular Docking and Dynamics Simulation. Journal of Molecular Structure, 1253, 132301. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2021.132301
  18. Gulcin, İ., Alwasel, S. H. (2023). DPPH Radical Scavenging Assay. Processes, 11 (8), 2248. https://doi.org/10.3390/pr11082248
  19. Gotsulya, A., Fedotov, S., Zinych, O., Trofimova, T., Brytanova, T. (2023). Synthesis and properties of s-alkyl 4-(4-chlorophenyl)-5-(pyrrole-2-yl)-1,2,4-triazole-3-thiol derivatives. Journal of Faculty of Pharmacy of Ankara University, 47 (3), 1020–1032. https://doi.org/10.33483/jfpau.1280492
  20. Matuszewska, A., Jaszek, M., Stefaniuk, D., Ciszewski, T., Matuszewski, Ł. (2018). Anticancer, antioxidant, and antibacterial activities of low molecular weight bioactive subfractions isolated from cultures of wood degrading fungus Cerrena unicolor. PLOS ONE, 13 (6), e0197044. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0197044
Дизайн, синтез, молекулярний докінг та антиоксидантні властивості серії нових s-похідних ((1,2,4-триазол-3(2н)-іл)метил)тіопіримидінів

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-02-28

Як цитувати

Карпенко , Ю. В., Катерина Павлівна, К. П., Соломенний, А. М., Руденко, О. П., Панасенко, О. І., Парченко, В. В., & Васюк, С. О. (2025). Дизайн, синтез, молекулярний докінг та антиоксидантні властивості серії нових s-похідних ((1,2,4-триазол-3(2н)-іл)метил)тіопіримидінів. ScienceRise: Pharmaceutical Science, (1 (53), 62–70. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2025.312075

Номер

№ 1 (53) (2025)

Розділ

Фармацевтичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Yuriy Karpenko, Kateryna Medvedeva, Andrii Solomennyi, Olga Rudenko, Oleksandr Panasenko, Volodymyr Parchenko, Svitlana Vasyuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.