Образцы веществ в лаборатории вуза
Химики Уральского федерального университета вместе с российскими и зарубежными коллегами синтезировали новое вещество с противовоспалительной и антибактериальной активностью, которое может стать основой лекарств от золотистого стафилококка, говорится в исследовании, опубликованном в Journal of Molecular Structure.
Золотистый стафилококк — одна из самых распространенных и наиболее опасных для человека внутрибольничных инфекций, устойчивых к действию антибиотиков. Она вызывает многие заболевания и значительно повышает риск летального исхода у пациентов больниц. Ученые во всем мире занимаются разработкой антибактериальных агентов против этих инфекций.
Специалисты Химико-технологического института УрФУ, Уральского отделения РАН и университетов Индии решили создать эффективные вещества с небольшими побочными эффектами, к которым еще неустойчивы бактерии. Они синтезировали новые соединения, в основу которых положили нестероидные противовоспалительные препараты — модифицированные ибупрофен и мефенаминовую кислоту — и добавили к ним элементы азогетерациклов.
«Из восьми новых соединений два показали высокую противовоспалительную и антибактериальную активность. В основе одного из соединений с хорошими результатами — мефенаминовая кислота. Ее крайне редко используют, так как у нее есть серьезные побочные действия, но нам удалось снизить побочные эффекты и сохранить полезные свойства за счет того, что мы оставили только каркас молекулы и модифицировали его фрагментами азогетероциклов», — рассказал руководитель исследовательской группы, профессор кафедры органической и биомолекулярной химии УрФУ Григорий Зырянов.
По его словам, мефенаминовая кислота и ибупрофен имеют доказанную противовоспалительную активность. А на основе фрагментов азогетероциклов (азинов и азолов) разрабатываются разные биоактивные препараты — антибактериальные и противогрибковые, противовоспалительные, диуретики, нейромедиаторы и другие. В итоге исследователям удалось синтезировать вещества, которые активно блокируют циклооксигеназу и обладают противовоспалительным действием.
«Когда происходит воспаление, липидные вещества, в частности циклооксигеназа, начинают генерировать простагландины. Они отвечают за терморегуляцию, за развитие воспалительной реакции, повышают чувствительность болевых рецепторов, усиливается покраснение, отек. То есть срабатывает сигнальная функция. Мефенаминовая кислота, как и большинство обезболивающих и противовоспалительных, блокирует циклооксигеназу. Соответственно, блокируется синтез простагландинов. Таким образом снимается отечность, воспаление», — пояснил Зырянов.
Он отметил, что у новых соединений два механизма действия: первый — подавляющий очаги воспаления и стимулирующий заживление ран; второй — болеутоляющий. В этом случае вещества воздействуют либо на центральную нервную систему, либо локально — на очаг воспаления.
Активность новых веществ проверили на кишечной и сенной палочках, золотистом стафилококке и клебсиеллах пневмонии. Наилучших результатов удалось достичь с золотистым стафилококком.
«Мы сравнили наши соединения со стандартными препаратами. По сравнению с диклофенаком они оказывают более высокое ингибирующее действие при более низких концентрациях. Это значит, что соединения обладают достаточно многообещающим противовоспалительным действием, и препарата на их основе для лечения воспалительного процесса может потребоваться меньше, чем традиционных лекарств. В сравнении с гентамицином — распространенным препаратом для лечения стафилококка — новые соединения показали схожую активность», — рассказал ученый.
Введение препарата, распределение по организму, метаболизм, выведение ученые проверили ADMI-анализом (in silico, или путем компьютерного моделирования). Токсичность и адсорбцию — in vitro (то есть в пробирке). Следующим этапом станет проверка вещества in vivo (на живых организмах).
Работу поддержало Минобрнауки в рамках Десятилетия науки и технологий. В исследовании участвовали Химико-технологический институт УрФУ, Институт органического синтеза имени И. Я. Постовского, Уральское отделение РАН и индийские Каннурский университет и Университет Кувемпу.