Naujos pirazolo žiedą turinčios poliheterociklinės sistemos: sintezė, derivatizacija ir funkcinių savybių tyrimas

 

Projekto nr.: P-MIP-20-277

Projekto aprašymas:

Projekto tikslas yra sukurti naujus universalius poliheterociklinių sistemų, turinčių pirazolo žiedą, sintezės būdus, išanalizuoti susintetintų junginių struktūrą bei ištirti funkcines savybes. Šiam tikslui pasiekti projekte numatyta išspręsti uždavinius, apimančius tarpinių pirazolo darinių sintezę iš lengvai prieinamų pradinių junginių; policiklinių pirazolo žiedą turinčių sistemų sintezę ir funkcionalizavimą naudojant modernius organinės sintezės metodus, tokius kaip Pd-katalizuojamos reakcijos, katalitinis hidrinimas aukštame slėgyje, sintezė mikrobangų aplinkoje, inertinės reakcijų sąlygos, Grinjaro reagentų naudojimas, (pseudo)halogeninimas, metalų katalizuojamos ciklizacijos reakcijos, 1,3-dipolinės cikloprisijungimo reakcijos, intramolekulinės ciklizacijos ir kiti; naujai gautų poliheterociklinių sistemų išsamius struktūros tyrimus taikant šiuolaikinius spektroskopijos, spektrometrijos, rentgenostruktūrinės analizės bei kitus metodus; optinių ir biologinio aktyvumo savybių tyrimus KTU ir Palackio universitete (Čekijoje). Projekto rezultatus numatoma publikuoti keturiuose moksliniuose straipsniuose Web of Science duomenų bazėje indeksuotuose leidiniuose su cituojamumo rodikliu bei keturiose mokslinėse tarptautinėse mokslinėse konferencijose.

Projekto finansavimas:

Lietuvos mokslo tarybos parama moksliniams tyrimams, Mokslininkų grupių projektai

Projekto rezultatai:

Pirazolo žiedas yra svarbus struktūrinis vienetas, įeinantis į daugelio biologiškai aktyvių junginių struktūrą. Pirazolo dariniai pasižymi priešuždegiminėmis, priešvėžinėmis, skausmą mažinančiomis, antimikrobinėmis ir kitomis naudingomis savybėmis. Kai kurie pirazolo dariniai įeina į vaistinių medžiagų sudėtį. Pavyzdžiui, funkcionalizuoti 1,5-diarilpirazolai, tokie kaip Celekoksibas, yra naudojami kaip nesteroidiniai vaistai nuo uždegimo, tuo tarpu, Rimonabantas yra naudojamas nutukimui mažinti, formicinas yra natūralus antibiotikas. Dėl išskirtinio biologinio aktyvumo pirazolo darinių sintezė yra plačiai tiriama ir pristatoma mokslinėje literatūroje.
Esant universalių poliheterociklinių pirazolo sistemų sintezės metodikų poreikiui ir toliau tęsiant mokslinės grupės tyrimus plėtojant naujų heterociklinių sistemų kūrimo metodikas, šiame Projekte siekiama atlikti naujų poliheterociklinių pirazolo sistemų sintezę ir ištirti jų funkcines savybes. Iš tokių poliheterociklų ir funkcionalizuotų jų darinių galima sukurti junginių bibliotekas, kurios sulauktų susidomėjimo dėl potencialaus biologinio aktyvumo.
Projekto idėja – ištirti naujų poliheterociklinių sistemų, turinčių pirazolo žiedą, sintezės būdus, įgalinančius sukurti mažas naujų funkcionalizuotų organinių junginių bibliotekas. Bendradarbiaujant su Projekto partneriais ir tiriant susintetintų naujų pirazolo darinių funkcines savybes galima atrasti naujus biologiškai aktyvius junginius, pritaikomus biomedicinoje.
Per visą Projekto vykdymo laikotarpį buvo iškelti uždaviniai, susiję su tokių sistemų kaip 2,4,6-tripakeistų 2H-pirazolo[4,3-c]piridinų, pirolo[2′,3′:4,5]pirano[2,3-c]pirazolų, pirazolo[4?,3?:5,6]pirano[4,3-c][1,2]oksazolų, tetrahidro-4H-pirazolo[1,5-a][1,4]diazepin-4-onų ir biologinių bei optinių savybių tyrimais.
Vykdant Projekto organinės sintezės tyrimus nustatyta, kad iš tokių struktūriškai paprastų ir prieinamų junginių kaip 3-hidroksi-1H-pirazolai arba etil 1H-pirazol-3(5)-karboksilatai pritaikius klasikinės ir šiuolaikinės organinės sintezės reakcijas galima gauti įvairias sudėtingas poliheterociklines sistemas kaip įvairiai pakeisti 2H-pirazolo[4,3-c]piridinai, pirolo[2′,3′:4,5]pirano[2,3-c]pirazolų, pirazolo[4?,3?:5,6]pirano[4,3-c][1,2]oksazolų, tetrahidro-4H-pirazolo[1,5-a][1,4]diazepin-4-onai, pirazolchalkonai. Daug dėmesio skirta išsamiai ir nedviprasmiškai junginių struktūros analizei. Tam panaudoti įvairūs branduolių magnetinio rezonanso, aukštos raiškos masių spektrometrijos, infraraudonųjų spindulių spektroskopijos tyrimai. Naujai susintetintų junginių bibliotekos bendradarbiaujant su Projekto partneriais buvo tiriamos siekiant nustatyti jų potencialų biologinį aktyvumą bei fotofizikines savybes. Nustatyta, kad 7-aril-2-fenil-2H-pirazolo[4,3-c]piridinai pasižymi geromis optinėmis savybėmis ir citotoksiškumu MV4-11, K562 ir MCF-7 vėžinėms ląstelėms, o N-aril-2,6-difenil-2H-pirazolo[4,3-c]piridin-7-aminai turi fotodinaminį priešvėžinį aktyvumą žmogaus odos melonomos G361 ląstelėms, todėl gali būti toliau tiriami kaip fotosensibilizatoriai antivėžinei tarapijai.
Pagal Projekto metu gautus rezultatus parengtos penkios publikacijos žurnaluose, turinčiuose cituojamumo rodiklį Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazėje. Taip pat Projekto rezultatai pristatyti trylikoje tarptautinių konferencijų medžiagoje.

Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2020-06-11 - 2022-12-31

Projekto koordinatorius: Kauno technologijos universitetas

Projekto partneriai: PALACKY UNIVERSITY OLOMOUC