Координационные соединения дифосфонатов металлов со спейсерированными 1,2,4-триазолами как основа новых гибридных материалов и лекарственных препаратов

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-13-00024

НазваниеКоординационные соединения дифосфонатов металлов со спейсерированными 1,2,4-триазолами как основа новых гибридных материалов и лекарственных препаратов

Руководитель Шульгин Виктор Федорович, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" , Республика Крым

Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-203 - Химия координационных соединений

Ключевые слова дифосфоновые кислоты, дифосфонаты, биоскрининг, 1,2,4-триазолы, спейсер, 3d-металлы, лантаниды, координационные соединения, гибридные материалы, синтез, молекулярный дизайн, рентгеноструктурный анализ, биологическая активность

Код ГРНТИ31.17.29

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Целью проекта является разработка стратегии целенаправленного синтеза и поиск новых гибридных материалов и лекарственных препаратов на основе дифосфонатов 3d- и 4f-металлов и производных 1,2,4-триазола. Конкретной задачей является синтез, исследование особенностей строения, физико-химических и биологических свойств, а также поиск направлений практического применения координационных соединений переходных металлов и лантанидов с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой и 1-аминоэтан-1,1-дифосфоновой кислотами и спейсерированными 1,2,4-триазолами. Дифосфонатные лиганды способны реализовывать различные способы связывания с катионами металлов, что в сочетании с разнообразием геометрий координационных полиэдров создает предпосылки для получения координационных соединений с оригинальными молекулярными и супрамолекулярными структурами, и соответственно, физико-химическими свойствами. Большинство дифосфонатов имеют слоистые кристаллические структуры с различными топологиями слоев и расположением органических групп в межслоевых пространствах. Введение дополнительных функциональных групп и органических экстралигандов создаст дополнительные возможности для управления архитектурой кристаллов и конструирования оригинальных низкоразмерных кластеров а также цепей и координационных полимеров. По сравнению с традиционными неорганическими материалами дифосфонаты металлов могут быть получены в более мягких условиях и их структуры и свойства могут быть разработаны для конкретной цели. Эти материалы обладают преимуществами по сравнению другими металлокомплексными гибридами, такими как карбоксилаты, из-за их более высокой термической и химической стабильности. 1,2,4-Триазолы являются удобной матрицей для сборки координационных соединений различной ядерности и топологии. Учитывая большие синтетические возможности модифицирования 1,2,4-триазола перспективным является синтез и исследование биологической активности новых его производных для получения эффективных лекарственных препаратов нового поколения. Установление корреляций типа «состав – структура – свойство – функция» в ряду синтезированных соединений позволит определить решающий набор признаков, необходимых для создания на их основе новых гибридных функциональных материалов и высокоэффективных биологически активных веществ. Основным методом предлагаемого проекта будет синтез, включающий получение органических и фосфорорганических пролигандов с последующим конструированием координационных соединений на их основе. Поэтому первый этап работы будет заключаться в выборе и целенаправленном молекулярном дизайне 1,2,4-триазолов, пригодных для решения поставленных задач. Второй этап исследования будет заключаться в разработке стратегии синтеза гетеролептических гомо- и гетероядерных координационных соединений на основе триазольных и дифосфонатных лигандов. Третий этап исследования будет состоять в определении состава и установлении кристаллической структуры и молекулярного строения синтезированных координационных соединений. На данном этапе планируется использование традиционных методов современной координационной химии, среди которых элементный и термогравиметрический анализ, колебательная и электронная спектроскопия поглощения, люминесцентная спектроскопия и спектроскопия электронного парамагнитного резонанса. Предусмотрено также широкое использование метода рентгеноструктурного анализа. Четвертый этап исследования будет сводиться к изучению координационных соединений, перспективных с точки зрения полезных свойств. Это, в первую очередь, изучение люминесцентной активности координационных соединений цинка и лантанидов, а также магнетохимические исследования координационных соединений парамагнитных ионов переходных металлов и лантанидов. На каждом этапе исследования планируется проведение биоскрининга новых синтезированных соединений. Научная новизна проекта заключается в поиске новых корреляций типа «состав – структура – свойство – функция», позволяющих целенаправленно конструировать новые гибридные функциональные материалы и лекарственные препараты нового поколения на основе синергизма действия дифосфоновых кислот и 1,2,4-триазолов.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Шульгин В.Ф., Гусев А.Н. Self-assembled polynuclear cluster on spacer-armed pyridyltriazole basis Астрахань, Издательство Астраханского государственного технического университета, Всероссийский кластер конференций по неорганической химии «Inorgchem 2018», Астрахань, 17-21 сентября 2018 года. Тезисы докладов (год публикации - 2018)

2. Шульгин В.Ф., Гусев А.Н., Рюш И.О. Координационные соединения спейсерированных 1,2,4-триазолов Издательство Кубанского государственного университета, XV Международная конференция «Спектроскопия координационных соединений», Туапсе, 24-30 сентября 2017 г. Тезисы докладов, С. 72-73. (год публикации - 2018)

Публикации

1. Чуян Е.Н., Раваева М.Ю., Придатко А.И., Черетаев И.В., Шульгин В.Ф. Показатели кардиореспираторной системы крыс при действии 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология, химия., № 1, Т. 5 (71), С. 179–192. (год публикации - 2019)

2. Черетаев И.В., Чайка А.В., Чуян Е.Н., Раваева М.Ю., Шульгин В.Ф. Биоскрининг эффектов 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты на поведение крыс-самцов в тесте Порсолта Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология, химия., № 4, Т. 4 (70), С. 247-256. (год публикации - 2018)

3. Черетаев И.В., Чуян Е.Н., Раваева М.Ю., Шульгин В.Ф. Влияние 1-гидрокси-1,1-этилиден-дифосфоновой кислоты и бис(2-пиридил-1,2,4-триазолил-3)пропана на болевую чувствительность самок крыс Международный научно-исследовательский журнал, № 7 (85), Ч. 1, С. 92–97 (год публикации - 2019)
10.23670/IRJ.2019.85.7.018

4. Черетаев И.В., Раваева М.Ю., Джелдубаева Э.Р., Чуян Е.Н., Шульгин В.Ф., Шейхмамбетов Н., Палаевская М.В. Влияние 1-гидрокси-1,1-этилидендифосфоновой кислоты, бис(2-пиридил-1,2,4-триазолил-3)пропана и их аддукта на болевую чувствительность самцов крыс (часть 1) Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология, химия., № 2, Т. 5 (71), С. 162–175. (год публикации - 2019)

5. Черетаев И.В., Чуян Е.Н., Раваева М.Ю., Шульгин В.Ф. Влияние бис(2-пиридил-1,2,4-триазолил-3)пропана на поведение самцов и самок крыс в тестах «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт» Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология, химия., № 3, Т. 5 (71), C. 186–198. (год публикации - 2019)

6. Черетаев И.В., Раваева М.Ю., Джелдубаева Э.Р., Чуян Е.Н., Шульгин В.Ф., Шейхмамбетов Н., Палаевская М.В. Сравнительный анализ противоболевой активности 1-гидрокси-1,1-этилидендифосфоновой кислоты, бис(2-пиридил-1,2,4-триазолил-3)пропана и их аддукта у самцов крыс (часть 2) Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология, химия., № 3, Т. 5 (71), С. 199–206. (год публикации - 2019)

7. Раваева М.Ю., Чуян Е.Н., Черетаев И.В., Придатко А.И., Шульгин В.Ф. Показатели кардиореспираторной системы крыс при действии бис(2-пиридил)-3-(1,2,4-триазолил)пропана Международный научно-исследовательский журнал, № 10 (88), С. 99–103 (год публикации - 2019)
10.23670/IRJ.2019.88.10.019

8. Черетаев И.В. Чуян Е.Н., Раваева М.Ю., Шульгин В.Ф. Влияние 1-гидрокси-1,1-этилидендифосфоновой кислоты на поведение самок крыс в тестах «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт» Международный научно-исследовательский журнал, № 10 (88), С. 104–109. (год публикации - 2019)
10.23670/IRJ.2019.88.10.020

9. Черетаев И.В., Чуян Е.Н., Раваева М.Ю., Шульгин В.Ф. Влияние 1-гидрокси-1,1-этилидендифосфоновой кислоты на поведение самцов и самок крыс Нейронаука для медицины и психологии: XV Международный междисциплинарный конгресс. Судак, Крым, Россия; 30 мая – 10 июня 2019 г.: Труды Конгресса, Москва, МАКС Пресс., Нейронаука для медицины и психологии: XV Международный междисциплинарный конгресс. Судак, Крым, Россия; 30 мая – 10 июня 2019 г.: Труды Конгресса, С. 450-451. (год публикации - 2019)
10.29003/m615.sudak.ns2019-15/450-451

10. Черетаев И.В., Чуян Е.Н., Раваева М.Ю., Шульгин В.Ф. Влияние бис(2-пиридил)-3-(1,2,4-триазолил)пропана на болевую чувствительность самцов и самок крыс Сборник научных трудов VI Съезда биофизиков России, Краснодар, полиграфическое объединение «Плехановец», Сборник научных трудов VI Съезда биофизиков России, Т. 2, С. 85-86. (год публикации - 2019)
10.31429/SbR6.2019.001

11. Черетаев И.В., Раваева М.Ю., Чуян Е.Н., Шульгин В.Ф. Влияние бис(2-пиридил)-3-(1,2,4-триазолил)пропана на поведение самцов и самок крыс Acta Naturae, II объединенный научный форум (VI Съезд физиологов СНГ, VI Съезд биохимиков России, IX Российский симпозиум «Белки и пептиды»), Москва, изд-во "Перо", Спецвыпуск, Т. 1, С. 136. (год публикации - 2019)

12. Черетаев И.В., Раваева М.Ю., Чуян Е.Н., Шульгин В.Ф., Палаевская М.В., Шейхмамбетов Н. Влияние аддукта 1-гидрокси-1,1-этилидендифосфоновой кислоты и бис(2-пиридил-1,2,4-триазолил-3)пропана при курсовом введении на болевую чувствительность самцов крыс V научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава, аспирантов, студентов и молодых ученых «Дни науки КФУ им. В.И. Вернадского», Симферополь, КФУ, Секция «Фундаментальные и прикладные проблемы физиологии человека и животных и биофизики», С. 4-5. (год публикации - 2019)

13. Чуян Е.Н., Раваева М.Ю., Черетаев И.В., Шульгин В.Ф., Корниленко О.В., Фурковская А.А., Гришина Т.В., Минаев К.Д., Пивоварчук А.В., Колесник В.В. Bioscreening of spacer-bis (2-pyridyl-1,2,4-triazoles) and their diphosphonic acid adducts V научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава, аспирантов, студентов и молодых ученых «Дни науки КФУ им. В.И. Вернадского», Симферополь, КФУ, Секция «Фундаментальные и прикладные проблемы физиологии человека и животных и биофизики», С. 11-12. (год публикации - 2019)

14. Чуян Е.Н, Раваева М.Ю., Черетаев И.В., Придатко А.И., Шульгин В.Ф., Бирюкова Е.А. Биоскрининг спейсерированных бис(2-пиридил-1,2,4-триазолов) и их аддуктов с дифосфоновыми кислотами Innovations in life sciences: сборник материалов Международного симпозиума, Белгород, ИД «Белгород» НИУ «БелГУ», Innovations in life sciences: сборник материалов Международного симпозиума, С. 252-254. (год публикации - 2019)

15. В.Ф. Шульгин, Н.С. Певзнер, М.А. Кискин, E.А. Уголкова, В.В. Минин Спейсерированный комплекс меди(II) на основе бис(2-пиридил-1,2,4-триазол-3-ил)бутана и 1-аминоэтан-1,1-дифосфоновой кислоты Координационная химия, том 45, № 11, с. 691–694 (год публикации - 2019)
10.1134/S0132344X19100074

16. А. Гусев, И. Немец, Р. Гершель, В. Шульгин, И. Рюш, М. Кискин, Н. Ефимов, Е. Уголкова, И. Минин, К. Лысенко, И. Еременко, В. Линерт Copper(II) self-assembled clusters of bis((pyridin-2-yl)-1,2,4-triazol-3-yl)alkanes. Unusual rearrangement of ligands under reaction conditions Dalton Transactions, 2019, 48, 3052–3060 (год публикации - 2019)
10.1039/c8dt04816a

17. В. Шульгин, А. Гусев, О. Конник The transition metals bisphonates complexes with spacer-armed 2-pyridyl-1,2,4-triazoles ИОНХ, EICC-5, Book of Abstracts, P.136 (год публикации - 2019)

18. А. Гусев, И. Немец, Р. Гершель, И. Рюш, Я. Титц, Р. Боча, К. Лысенко, М. Кискин, И. Еременко, В. Линерт Structural and magnetic characterization of Ni(II), Co(II), and Fe(II) binuclear complexes on a bis(pyridyl-triazolyl)alkane basis Dalton Transaction (год публикации - 2019)
10.1039/c9dt01391a

19. В.Ф. Шульгин, Ю.И. Балуда, Н.С. Певзнер, А.Н. Гусев, М.А. Крюкова, М.А. Кискин Комплексы дифосфонатов переходных металлов со спейсерированными 1,2,4- триазолами Кубанский государcтвенный университет, XVI Международная конференция Спектроскопия координационных соединений. Туапсе, 16-21 сентября 2019 г. Тезисы докладов, С.142-143. (год публикации - 2019)

20. Елена Чуян, Марина Раваева, Игорь Черетаев, Ольга Корниленко, Анастасия Фурковская, Елена Бирюкова Bioscreening of the spacerized complex BIS(2-Pyridyl)-3-(1,2,4-Triazolyl) propane and 11- Hydroxy-1,1-Ethylidenediphosphonic acid Advances in Biological Sciences Research, Atlantis-Press, Paris, Vol. 7, P. 82-86. (год публикации - 2019)

21. В.Ф. Шульгин, А.Н. Гусев, О.В. Конник The metals bisphosphonates complexes with spacer-armed 2-pyridyl-1,2,4-triazoles Saint-Petersburg University, XXI Mendeleev Congress on General and Applied Chemistry. Book of Abstracts Vol.6, P.315 (год публикации - 2019)

Публикации

1. Черетаев И., Раваева М., Чуян Е. Effects of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid adduct and bis(2-pyridyl)-3-(1,2,4-triazolyl)butane on thermal pain sensitivity of male and female rats European Journal of Clinical Investigation, Vol. 50, Iss. S. 1, P. 105-106 (год публикации - 2020)
10.1111/eci.13369

2. Глушков Д., Черетаев И., Раваева М., Чуян Е. Bioscreening effects of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid adduct and bis(2-pyridyl)-3-(1,2,4- triazolyl)butane on female rats behavior in the ‘open field’ test European Journal of Clinical Investigation, Vol. 50, Iss. S. 1, P. 106-107 (год публикации - 2020)
10.1111/eci.13369

3. Черетаев И.В., Раваева М.Ю., Чуян Е.Н. Etidronic acid adduct and bis (2-pyridyl-1,2,4-triazolyl-3) butane: properties and effect on pain sensitivity IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Vol. 889, 012029 (год публикации - 2020)
10.1088/1757-899X/889/1/012029

4. Черетаев И., Зайченко О., Чуян Е., Раваева М. Effect of etidronic acid adduct bis (2-pyridyl)-3-(1,2,4-triazolyl)butane on male rats behavior in the ‘open field’ test European Journal of Clinical Investigation, Vol. 50, Iss. S. 1, P. 105. (год публикации - 2020)
10.1111/eci.13369

5. В.Ф. Шульгин, Ю.И. Балуда, А.Н. Гусев, М.А. Крюкова КОМПЛЕКС ОКСОВАНАДИЯ(IV) С 1-ГИДРОКСИЭТАН-1,1-ДИФОСФОНОВОЙ КИСЛОТОЙ И бис(2-ПИРИДИЛ-1,2,4-ТРИАЗОЛ-3-ИЛ)МЕТАНОМ Координационная химия (год публикации - 2021)

6. Черетаев И.В., Раваева М.Ю., Чуян Е.Н., Шульгин В.Ф. Оценка анальгетической и противовоспалительной активности аддукта 1-гидрокси-1,1-этилидендифосфоновой кислоты и бис(2-пиридил-1,2,4-триазолил-3)пропана при курсовом введении у самцов крыс Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. Биология. Химия., Т. 6 (72), № 3. С. 262–274. (год публикации - 2020)
10.37279/2413-1725-2020-6-3-262-274