Проведено комп’ютерне прогнозування фармакологічної активності ряду екзофункціоналізованих похідних 9,10-антрахінону з амінокислотними та тіазольними фрагментами з метою пошуку сполук з антиоксидантним ефектом за допомогою програми PASS веб-ресурсу Way2Drug. Отримані результати були проаналізовані щодо ймовірності механізму антиоксидантної дії як поглинача радикалів (Radical Scavenger), антигіпоксанта (Antihypoxic), поглинача кисню (Oxygen Scavenger), агоністу утворення радикалу (Radical Formation Agonist) та стимулятора каталази (Catalase stimulant). Здійснено експериментальне тестування відібраних похідних у дослідженнях гепатоцитів in vitro на здатність пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) шляхом визначення вмісту тіобарбітурактивних (ТБК-активних) продуктів та окисної модифікації білка (ОМБ) через кількість утворених додаткових карбонільних груп (КГ) у бічних ланцюгах білків. Отримані результати проведених досліджень з використанням in silico та in vitro методів дозволили виявити перспективні речовини, а саме похідні 9,10-антрахінону 2а, 2в, 2е з вираженою антиоксидантною активністю за двома показниками оксидативного стресу ПОЛ та ОМБ у порівнянні з контролем та в межах дії відомого антиоксиданту кверцетину. Експериментально визначено, що N-функціоналізація ациламінокислотними та тіазольними залишками дозволяє в деяких випадках знизити утворення активних форм кисню (АФК) та ініційовані ними вільнорадикальні процеси. Були встановлені деякі залежності між структурою та дією досліджених сполук. Зокрема, виявлено, що при модифікації аміногрупи 9,10-антрацендіону N-ацильним фрагментом із залишками аланіну, фенілаланіну, лейцину, метіоніну, γ-аміномасляної кислоти на прояв антиоксидантного ефекту суттєвим є вплив лінійності алкільного ланцюга та кількості метиленових ланок між карбоксильною та аміногрупою в молекулі амінокислоти. Перефункціонілація аміногрупи 9,10-антрацендіону в тіазольний цикл при наявності NH2-групи у положенні 4 веде до підвищення антиоксидантного ефекту та наближення її дії до кверцетину. Проведені дослідження є важливими для медичної хімії, оскільки дозволяють виокремити найперспективніші сполуки з вираженою антиоксидантною або відсутньою дією на метаболізм клітин та організм в цілому. В свою чергу, наявність антиоксидантних властивостей досліджених сполук дозволяє їх розглядати як потенційні об’єкти для подальших досліджень, зокрема як антитромботичних та протипухлинних субстанцій.
1. Владимиров, Ю. А. (2000). Свободные радикалы в биологических системах. Сорос. обр. журн., 2, 13–19.
2. Новиков, В. Е., & Левченкова О. С. (2013). Новые направления поиска лекарственных средств с антигипоксической активностью и мишени их действия. Экспериментальная и клиническая фармакология, 76(5), 37–47.
3. Cadenas, E., Hochstein, P ., Ernster, L . (1992). Pro- and Antioxidant Functions of Quinones and Quinone Reductases in Mammalian Cells. Adv. Enzymol. Relat. Areas Mol Biol., 65, 97-146. doi: 10.1002/9780470123119. ch3
4. Duke, J. A. (1992). Handbook of phytochemical constituents of GRAS herbs and other economic plants. Boca Raton, FL: CRC Press (pp. 143– 144).
5. Storozhok, N. M., Drulle, A., Login, I., Dregeris, I., Khrapova, N. G., & Burlakova, E. B. (1995). Antioxidant activity of natural and synthetic quinones. Vopr. Med. Khim., 41(1), 16–21. Retrieved from.
6. Yen, G., Duh, P., & Chuang, D. (2000). Antioxidant activity of anthraquinones and anthrones. Food Chem., 70(4), 437–441. doi: 10.1016/S03088146(00)00108-4
7. Marković, Z., Filipović, M., Manojlović, N., Amić, A., Jeremić, S., & Milenković, D. (2018). QSAR of the free radical scavenging potency of selected hydroxyanthraquinones. Chem. Pap., 72, 2785–2793. doi: 10.1007/s11696-018-0534-3
8. Liu N., Sun G. (2011). Production of Reactive Oxygen Species by Photoactive Anthraquinone Compounds and Their Applications in Wastewater Treatment. Industrial & Engineering Chemistry Research, 50(9), 5326–5333. doi: 10.1021/ie101423v
9. Lin, L., & Du, H. (2018). An anthraquinone compound and its protective effects against homocysteine-induced cytotoxicity and oxidative stress. Spectrochimica Acta – Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 202, 314–318. doi: 10.1016/j. saa.2018.05.058
10. Marković, Z., Jeremić, S., Dimitrić Marković J., Stanojević Pirković M., & Amić, D. (2016). Infuence of structural characteristics of substituents on the antioxidant activity of some anthraquinone derivatives. Comput. Theor. Chem., 1077, 25-31. doi: 10.1016/j. comptc.2015.10.004
11. Zvarych, V., Stasevych, M., Lunin, V., Deniz, N. G., Sayil, C., Ozyurek, M., Guclu, K., Vovk, M., & Novikov, V. (2016). Synthesis and investigation of antioxidant activity of the dithiocarbamates derivatives of 9,10-anthracenedione. Monatshefte fü r Chemie – Chemical Monthly, 147(12), 2093–2101. doi: 10.1007/s00706-016-1839-y.
12. Stasevych, M., Zvarych, V., Lunin, V., Kopak, N., Komarovska-Porokhnyavets, O., Deniz, N. G., Sayil, C., Ozyurek, M., Guclu, K., Vovk, M., & Novikov, V. (2018). Synthesis, investigation of antimicrobial and antioxidant activity of anthraquinonylhydrazones. Monatshefte fü r Chemie – Chemical Monthly, 149, 1111–1119. doi: 10.1007/s00706-018-2157-3.
13. Shakhmardanova, S. A., Gulevskya, O. N., Seletskya, V. V., Zelenskaya, A. V., Khananashvili, Y. A., Nefedov, D. A., & Galenko-Yaroshevsky, P. A. (2016). Antioxidants: classification, pharmacological properties the use in the practice of medicine antioxidants: classification, pharmacological properties the use in the practice of medicine. Journal of fundamental medicine and biology, 3, 4-15.
14. PASS Online, 2018. http://www. way2drug. com/PASSOnline/index. php (accessed 22 February 2018).
15. Chemaxon, http://www. chemaxon. com, 2018. (accessed 21 February 2018).
16. Lowry, O. H., Rosebrough, N. G., Farr, A. L., & Randall, R. C. (1951). Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem., 193(1), 265– 275.
17. Лущак, В. І, Багнюкова, Т. В., & Лу- щак, О. В. (2004). Показники оксидативного стресу. 1. Тіобарбітурат-активні продукти і карбонільні групи білків. Укр. біохім. журн., 3, 136–141.
18. Стасевич, М. В., Зварич, В. І., Лунін, В. В., Копак, Н. А., Новіков, В. П. (2017). Прогнозування in silico біологічної активності перефункціоналізованих похідних аміно-9,10-антрацендіонів. Вісник Національного університету „Львівська політехніка”, Хімія, технологія речовин та їх застосування., 868, 203–215.
19. Zvarych, V. I., Stasevych, M. V., Stanko, O. V., Komarovskaya-Porokhnyavets, E. Z., Poroikov, V. V., Rudik, A. V., Lagunin, A. A., Vovk, M. V., & Novikov, V. P. (2014). Computerized Prediction, Synthesis, and Antimicrobial Activity of New Amino-Acid Derivatives of 2-Chloro-N-(9,10-Dioxo-9,10Dihydroanthracen-1-yl) Acetamide. Pharm. Chem. J., 48(9), 584-588. doi: 10.1007/s11094-014-1154-z
20. Stasevych, M. V., Zvarych, V. I., Stan'ko, O. V., Vovk, M. V., & Novikov, V. P. (2014). Synthesis of 2(N-benzoylimino)-N-(9,10-dioxo-9,10 dihydroanthracen-1-yl) thiazoles. Chem. Heterocycl. Compd., 49, 1831-1833. doi: 10.1002/chin.201434164
21. Кулагин, О. Л., Куркин, В. А., Додо- нов, Н. С., Царёва, А. А., Авдеева, Е. В., Куркина, А. В., Дремова, Е. А., & Сатдарова, Ф. Ш. (2007). Антиоксидантная активность некоторых фитопрепаратов, содержащих флавоноиды и фенилпропаноиды. Фармация, 55(2), 26–31.
22. Куркин, В. А., Кулагин, О. Л., Додонов, Н. С., Царёва, А. А., Авдеева, Е. В., Барабаш, С. В., Ляшенко, М. В., Куркина, А. В., Дрёмова, Е. А., Сатдарова, Ф. Ш., & Рыжов, В. М. (2008). Антиоксидантная активность некоторых тонизирующих и гепатопротекторных фитопрепаратов, содержащих флавоноиды и фенилпропаноиды. Растительные ресурсы, 44(1), 122–129.
23. Тимирбулатов, Р. Р., Селезнев, Е. И. (1981). Методы повышения интенсивности свободнорадикального окисления липидосодержащих компонентов крови и его диагностическое значение. Лаб. Дело, 4, 209–211.