Один за всех: как химики синтезируют производные одного соединения, чтобы вылечить все заболевания

Многие химики-синтетики и медицинские химики сконцентрировались на изучении производных индолизина и возможных реакций на его основе. Полное описание таких структур было опубликовано аж в 1948 году. Индолизин в чистом виде в природе не встречается, а его производные выделяются из растений, насекомых, животных, морских обитателей и микробов, и химикам нужно потратить немало усилий, чтобы получить «чистую» молекулу. Что же это за магическое соединение и почему столько ученых работает именно с ним? Дело в том, что на основе синтетически полученных производных индолизина было разработано великое множество веществ с потенциально полезными биологическими свойствами, например, антиоксидантными или антимикобактериальными. Более того, это соединение обладает уникальным оптическим свойством — флуоресценцией — способностью молекул испускать свет. Ученые из Центра живых систем МФТИ, Химического факультета МГУ и РУДН внесли свою лепту в изучение реакций с участием индолизина. Их работа, опубликованная в журнале Molecules, посвящена реакции литиированного индолизина (индолизина, к которому прикреплен литий) с электрофильными соединениями.

Строение индолизина таково: два ароматических кольца — одно на 6 атомов углерода, второе на 5, и мостик из азота, соединяющий их. Для своей работы ученые выбрали две производные индолизина: содержащие фенил  и тетр-бутил. Тетр-бутил-индолизины обладают более высокой окислительной устойчивостью, а фенил-индолизины являются кристаллическими структурами, что упрощает их выделение из смесей. Химики-синтетики знают, что литий (Li) помогает индолизину формировать производные. Команда Бабаева оптимизировала первый этап синтеза — литиирование — и разработала новый метод присоединения лития (Li) к индолизину, который обеспечивает более высокий выход продуктов.

Евгений Бабаев, руководитель исследования, профессор МФТИ: «В стандартном методе этот этап синтеза выглядит так: струю электрофильного соединения вводят в литиированный индолизин, но при таком быстром течении реакции может произойти взрыв. Мы придумали свой метод, в котором под давлением аргона индолизин пропускают через изогнутую металлическую иглу непосредственно в раствор электрофила».

В результате химики получили ранее неизвестные соединения кетокислот индолизинового ряда, что пополнило коллекцию синтезированных производных индолизина. Подобные соединения потециально могут стать лекарственными средствами, так как обладают антифосфатной активностью. Кроме того, полученные вещества являются флуорофорами, то есть могут служить флуоресцентными красителями для исследования структуры и функций биологических объектов.