Нітрогеновмісні гетероциклічні сполуки відіграють важливу роль у сучасній фармацевтичній галузі. Це пов’язано зі значущим біологічним потенціалом цих сполук. 1,2,4-Тріазол і піразол – відомі фармакофори, що відповідають за формування широкого спектра активностей. Конструювання цільової молекули з використанням 1,2,4-тріазолу та піразолу є також цікавим із погляду доступності вихідних реагентів і простоти хімічних перетворень. Поєднання цих гетероциклів в одній молекулі дає змогу збільшити можливість участі в різноманітних біологічних процесах.

Мета роботи – дослідження умов одержання S-алкілпохідних 5-(5-метилпіразол)-4-етил-1,2,4-тріазол-3-тіолу та вивчення властивостей цих сполук.

Матеріали та методи. Початковий етап роботи передбачав використання діетилоксалату, ацетону та натрій метилату як вихідних речовин для синтезу проміжного продукту хімічного перетворення. Одержаний метил 2,4-діоксопентаноат на наступному етапі застосований у процесі перетворення у 5-метилпіразол-3-карбогідразид за участю подвійної кількості гідразин гідрату. Наступна модифікація молекули полягала в поетапному використанні реакцій нуклеофільного приєднання етилізотіоціанату та лужної гетероциклізації. Сформований так 5-(5-метилпіразол)-4-етил-1,2,4-тріазол-3-тіол піддавали процесу алкілування. Для встановлення складу та ідентифікації структури виділених речовин записані ¹Н ЯМР та інфрачервоні спектри, а також одержані якісні та кількісні показники елементного складу синтезованих структур. Індивідуальний характер наявності речовин і ступінь їхньої чистоти визначені з використанням високоефективної рідинної хроматографії з двома видами детекції: діодно-матричної та мас-спектрометричної.

Результати. Здійснили синтез алкілпохідних 5-(5-метилпіразол)-4-етил-1,2,4-тріазол-3-тіолу та визначили оптимальні умови процесу одержання цих речовин. Підтверджена будова продуктів хімічного перетворення та зафіксовані результати дослідження фізичних властивостей.

Результати докінгових досліджень дали змогу підтвердити перспективність обраного напряму синтетичних перетворень, що врешті дало змогу визначитися з біологічним потенціалом одержаних сполук. Модельні ферменти – анапластичної лімфоми кіназа (код 2XP2), 14-альфа деметилаза ланостеролу (код 3LD6) та циклооксигеназа-1 (код 3N8Y), інформацію щодо яких використано з бази Банку даних білкових структур (РDB).

Висновки. У результаті молекулярного докінгу отримали відомості, що формують уявлення про певний рівень імовірності впливу синтезованих сполук на активність названих ферментних структур.

Boraei, A. T. A., El Ashry, E. S. H., & Duerkop, A. (2016). Regioselectivity of the alkylation of S-substituted 1,2,4-triazoles with dihaloalkanes. Chemistry Central Journal, 10, 22. https://doi.org/10.1186/s13065-016-0165-0

El-Shaieb, K. M., Mohamed, A. H., & Abdel-latif, F. F. (2019). Investigation of the reactivity of 4-amino-5-hydrazineyl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol towards some selected carbonyl compounds: synthesis of novel triazolotriazine-, triazolotetrazine-, and triazolopthalazine derivatives. Zeitschrift Für Naturforschung B, 74(11-12), 847-855. https://doi.org/10.1515/znb-2019-0140

Can, N. Ö., Acar Çevik, U., Sağlık, B. N., Levent, S., Korkut, B., Özkay, Y., & Koparal, A. S. (2017). Synthesis, Molecular Docking Studies, and Antifungal Activity Evaluation of New Benzimidazole-Triazoles as Potential Lanosterol 14α-Demethylase Inhibitors. Journal of Chemistry, 2017. https://doi.org/10.1155/2017/9387102

Backer, M. M. E., McSweeney, S., Lindley, P. F., & Hough, E. (2004). Ligand-binding and metal-exchange crystallographic studies on shrimp alkaline phosphatase. Acta Crystallographica Section D-Structural Biology, 60, 1555-1561. https://doi.org/10.1107/s0907444904015628

Kaur, R., Dwivedi, A. R., Kumar, B., & Kumar, V. Recent (2016). Developments on 1,2,4-triazole nucleus in anticancer compounds. Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry, 16(4), 465-489. https://doi.org/10.2174/1871520615666150819121106

Kerru, N., Gummidi, L., Maddila, S., Gangu, K. K., & Jonnalagadda, S. B. (2020). A review on recent advances in Nitrogen containing molecules and their biological applications. Molecules, 25(8), 1909. https://doi.org/10.3390/molecules25081909

Gotsulya, A. S., Panasenko, O. I., Knysh, Ye. G., & Knyazevich, P. S. (2015). Synthesis and physical-chemical research of 7-((3-thio-4-R-4H-1,2,4-triazole-5-yl)methyl)theophylline carbonyl derivatives. Zaporozhye medical journal, (3), 103-107. https://doi.org/10.14739/2310-1210.2015.3.44510

Karpun, Ye. O., Karpenko, Yu. V., Parchenko, M. V., & Bihdan, O. A. (2020). Molekuliarnyi dokinh i biodostupnist S-alkilpokhidnykh 5-(3-fluorofenil)-, 5-(5-bromofuran-2-il)- ta 5-(((3-(pirydyn-4-il)-1H-1,2,4-triazol-5-il)tio)metyl)-4-metyl-4H-1,2,4-triazoliv in silico metodamy [Molecular docking and bioavailability of S-alkyl derivatives 5-(3-fluorophenyl)-, 5-(5-bromofuran-2-yl)- and -(((3-(pyridin-4-yl)- 1H-1,2,4-triazole-5-yl))thio)methyl)-4-methyl-4H-1,2,4-triazole in silico methods]. Current issues in pharmacy and medicine: science and practice, 13(1), 38-45. http://dx.doi.org/10.14739/2409-2932.2020.1.198122

El-Sherief, H., Youssif, B., Abbas Bukhari, S. N., Abdelazeem, A. H., Abdel-Aziz, M., & Abdel-Rahman, H. M. (2018). Synthesis, anticancer activity and molecular modeling studies of 1,2,4-triazole derivatives as EGFR inhibitors. European journal of medicinal chemistry, 156, 774-789. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2018.07.024

Filimonov, D. A., Druzhilovskiy, D. S., Lagunin, A. A., Gloriozova, T. A., Rudik, A. V., Dmitriev, A. V., Pogodin P. V., & Poroikov, V. V. (2018). Komp'yuternoe prognozirovanie spektrov biologicheskoi aktivnosti khimicheskikh soedinenii: vozmozhnosti i ogranicheniya [Computer-aided prediction of biological activity spectra for chemical compounds: opportunities and limitations]. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 1(1), e00004. [in Russian]. https://doi.org/10.18097/bmcrm00004

Biovia. (2019). Discovery Studio Visualizer, v 19.1.0.18287 [Software]. http://www.3dsbiovia.com/

ChemAxon. (2015). MarvinSketch, Version 6.3.0. [Software]. http://www.chemaxon.com

Worldwide Protein Data Bank. (n.d.). Protein Data Bank (PDB) [Database]. http://www.pdb.org