vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ10.21285/2227-2925-2021-11-3-497-501vuzbiochemi-669Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF COMMUNICATIONУстановление зависимости потенциала биологической активности от NH-кислотности соединенияPrediction of the biological activity of a compound depending on its NH-acidityНедвецкаяГ. Б.NedvetskayaG. B.

Недвецкая Галина Борисовна, к.х.н., доцент

664033, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1

Galina B. Nedvetskaya, Cand. Sci. (Chemistry), Associate Professor

1, Karl Marx St., Irkutsk, 664003

galinanedvetskaya@gmail.comАйзинаЮ. А.AizinaYu. A.

Айзина Юлия Александровна, к.х.н., доцент; научный сотрудник

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1

Yuliya A. Aizina, Cand. Sci. (Chemistry), Associate Professor; Reseacher

83, Lermontov St., Irkutsk, 664074

1, Favorsky St., Irkutsk, 664033

aizina@ex.estu.eduИркутский государственный университетРоссияIrkutsk State UniversityRussian FederationИркутский национальный исследовательский технический университет; Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАНРоссияIrkutsk National Research Technical University; A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RASRussian Federation202107102021113497501Copyright © Недвецкая Г.Б., Айзина Ю.А., 20212021Недвецкая Г.Б., Айзина Ю.А.Nedvetskaya G.B., Aizina Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vuzbiochemi.elpub.ru/jour/article/view/669

Резюме: Ацетамиды являются строительным материалом для синтеза соединений, содержащих в своей структуре фармакофорные группы, которые проявляют различную биологическую активность. Созданные на их основе препараты обладают противодиабетическим действием, являются ингибиторами фактора свертывания крови, некоторые действуют как хемо-сенсибилизаторы (т.е. блокаторы раковых клеток). Однако в полной мере возможности этих соединений не раскрыты. Ранее нами были синтезированы ацетамиды с общей формулой RCONHCH(R´)CCl3 (где R = CH3, CH2Cl; R´ = C6H5, C6H4CH3, C6H4OCH3, C6H4OH) и изучено их кислотно-основное поведение. Показано, что NH-кислотность исследованных ацетамидов контролируется полярным эффектом заместителей. Целью настоящей работы являлся расчет потенциальной биологической активности полученных ранее ацетамидов и установление зависимости биологического потенциала от величины NH-кислотности этих соединений. Прогноз биологической активности осуществлен с использованием компьютерно программы PASS. В результате отбора активностей, встречающихся во всех соединениях, установлена линейная зависимость вероятности наличия биологической активности от величины константы диссоциации соединения.

Abstract: Acetamides are building blocks for the synthesis of compounds containing pharmacophores in their structure, manifesting a diverse range of biological activity. The drugs based on these substances possess antidiabetic effect and inhibit blood coagulation. Some of them act as chemosensitizers (i.e., cancer cell inhibitors). However, the full potential of these compounds remains to be fully accomplished. In a previous study, we synthesised acetamides with the RCONHCH (R´) CCl3 general formula (where R = CH3, CH2Cl; R´ = C6H5, C6H4CH3, C6H4OCH3, C6H4OH) and studied their acid-base behaviour. The NH-acidity of the studied acetamides is controlled by the polar effects of substituents. In this paper, the potential biological activity of the previously obtained acetamides is calculated, and the dependence of their biological potential on the NH-acidity values is elucidated. Prediction of biological activity was carried out using the PASS software. An analysis of the types of biological activity occurring in all compounds allowed us to determine a linear dependence between the probability of biological potential and the value of dissociation constant.

ацетамидыNH-кислотностьконстанты диссоциациипотенциал полунейтрализациипотенциометрическое титрованиеPASSacetamidesNH-aciditydissociation constantshalf neutralisation potentialpotentiometric titrationPASSReferencesWilkinson BL, Innocenti A, Vullo C, Supuran CT, Poulsen S-A. Inhibition of carbonic anhydrases with glycosyltriazole benzene sulfonamides. Journal of Medicinal Chemistry. 2008;51(6):1945–1953. https://doi.org/10.1021/jm701426tWilkinson B.L., Innocenti A., Vullo C., Supuran C.T., Poulsen S.-A. Inhibition of carbonic anhydrases with glycosyltriazole benzene sulfonamides // Journal of Medicinal Chemistry. 2008. Vol. 51. Issue 6. P. 1945–1953. https://doi.org/10.1021/jm701426tMoeker J, Mahon BP, Bornaghi LF, Vullo D, Supuran CT, McKenna R, et al. Structural insights into carbonic anhydrase IX isoform specificity of carbohydrate-based sulfamates. Journal of Medicinal Chemistry. 2014;57(20):8635–8645. https://doi.org/10.1021/jm5012935Moeker J., Mahon B.P., Bornaghi L.F., Vullo D., Supuran C.T., McKenna R., et al. Structural insights into carbonic anhydrase IX isoform specificity of carbohydrate-based sulfamates // Journal of Medicinal Chemistry. 2014. Vol. 57. Issue 20. P. 8635–8645. https://doi.org/10.1021/jm5012935Lichtenstein DR, Wolfe MM. COX-2 selective NSAIDs: new and improved? Journal of the American Medical Association. 2000;284(10):1297–1299. https://doi.org/10.1001/jama.284.10.1297Lichtenstein D.R., Wolfe M.M. COX-2 selective NSAIDs: new and improved? // Journal of the American Medical Association. 2000. Vol. 284. Issue 10. P. 1297–1299. https://doi.org/10.1001/jama.284.10.1297Bunyatyan ND, Kovalenko SN, Severina HI, Mokhamad EKW, Zalevskyi SV, Shtrygol’ SY, et al. Synthesis and anticonvulsant activity of new 2-(4-oxo-2-thioxo-1,4-dihydro-3(2h)-quinazolinyl)acetamides. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2020;54(1). 6 p. https://doi.org/10.1007/s11094-020-02147-5Bunyatyan N.D., Kovalenko S.N., Severina H.I., Mokhamad E.K.W., Zalevskyi S.V., Shtrygol’ S.Y., et al. Synthesis and anticonvulsant activity of new 2-(4-oxo-2-thioxo-1,4-dihydro-3(2h)-quinazolinyl) acetamides // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2020. Vol. 54. Issue 1. 6 p. https://doi.org/10.1007/s11094-020-02147-5Shadyro OI, Sorokin VL, Ksendzova GA, Savinova OV, Samovich SN, Boreko EI. Comparative evaluation of the antiherpes activity of compounds with different mechanisms of action. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2019;53(7):646–649. https://doi.org/10.1007/s11094-019-02055-3Shadyro O.I., Sorokin V.L., Ksendzova G.A., Savinova O.V., Samovich S.N., Boreko E.I. Comparative evaluation of the antiherpes activity of compounds with different mechanisms of action // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2019. Vol. 53. Issue 7. P. 646–649. https://doi.org/10.1007/s11094-019-02055-3Mikhailovskii AG, Pogorelova ES, Pershina NN, Makhmudov RR, Novikova VV. Synthesis, analgetical, antihypoxic and antimicrobial activity for (z)-2-(2-arylhydrazono)-2-(3,3-dimethyl-3,4-dihydroisoquinoline-1-yl)acetamides. Khimiko-farmatsevticheskii zhurnal. 2019;53(11):25–29. (In Russian) https://doi.org/10.30906/0023-1134-2019-53-11-25-29Михайловский А.Г., Погорелова Е.С., Першина Н.Н., Махмудов Р.Р., Новикова В.В. Синтез, анальгическая, антигипоксическая и противомикробная активность (2)-2-(2-арилгидразона)-2-(3,3-диметил-3,4-дигидроизохинолин-1-ил)-ацетамидов // Химико-фармацевтический журнал. 2019. Т. 53. N 11. С. 25–29. https://doi.org/10.30906/0023-1134-2019-53-11-25-29Kostina M.N. Food scent as the safety method against flies in the buildings. Dezinfektsionnoe Delo = Disinfection Affairs. 2015;94(4):52–60. (In Russian)Костина М.Н. Пищевая приманка как наиболее безопасный метод борьбы с мухами в помещении. // Дезинфекционное дело. 2015. Т. 94. N 4. С. 52–60.Plotnikova AS, Nedvetskaya GB, Aizinа YuA. NН-acidity of substituted trichlorethyl acetamides in dimethyl sulfoxide. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya = Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2018;9(1):36–43. (In Russian) https://doi.org/10.21285/2227- 2925-2019-9-1-36-43Плотникова А.С., Недведская Г.Б., Айзина Ю.А. NH-кислотность замещенных трихлорэтиламидов в среде диметилсульфоксида // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9. N 1. С. 36–43. https://doi.org/10.21285/2227- 2925-2019-9-1-36-43Aizina JA, Rozentsveig IB, Levkovskaya GG. A novel synthesis of chloroacetamide derivatives via C-amidoalkylation of aromatics by 2-chloro-N-(2,2,2-trichloro-1-hydroxyethyl)acetamide. Arkivoc Arkat USA. 2011;8:192–199. https://doi.org/10.3998/ark.5550190.0012.815Aizina J.A., Rozentsveig I.B., Levkovskaya G.G. A novel synthesis of chloroacetamide derivatives via C-amidoalkylation of aromatics by 2-chloro- N-(2,2,2-trichloro-1-hydroxyethyl)acetamide // Arkivoc. Arkat USA. 2011. Vol. 8. P. 192–199. https://doi.org/10.3998/ark.5550190.0012.815Sergeev PV, Shimanovskii NL, Petrov VI. Receptors of physiologically active substances. Moscow; Volgograd: Sem' vetrov; 1999. 640 p. (In Russian)Сергеев П.В. Шимановский Н.Л., Петров В.И. Рецепторы физиологически активных веществ: монография. 2-е изд., перераб. и доп. М.; Волгоград: Семь ветров, 1999. 640 с.Durnev AD, Seredenin SB. Mutagens. Screening and famacological prevention of exposures. Moscow: Meditsina; 1998. 328 p. (In Russian)Дурнев А.Д. Середенин С.Б. Мутагены. Скрининг и фамакологическая профилактика воздействий. М.: Медицина, 1998. 328 с.Aizina YuA. Use of modern information technologies for revealing biological potency of organic compounds. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2012;4:145–149. (In Russian)Айзина Ю.А. Использование современных информационных технологий для выявления биологической активности органических соединений // Вестник ИрГТУ. 2012. N 4 (63). С. 145–149.Aizina YuA, Nikitin AYa, Levkovskaya GG. PASS method calculated and experimental assessment of biological activity of sulfonamide polychlorinated ethylated arenes and hetarenes. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2014;12:188–191. (In Russian)Айзина Ю.А., Никитин А.Я., Левковская Г.Г. Расчетная методом PASS и экспериментальная оценка биологической активности сульфонамидополихлор-этилированных аренов и гетаренов // Вестник ИрГТУ. 2014. N 12 (95). С. 188–191.Bykova LN. Semi-neutralization potential as a chemical-analytical characteristic of electrolytes in potentiometric titration. Zhurnal analiticheskoi khimii = Journal of Analytical Chemistry (USSR). 1969;24 (12):1781 – 1789. (In Russian)Быкова Л.Н. Потенциал полунейтрализации как химико-аналитическая характеристика электролитов при потенциометрическом титровании // Журнал аналитической химии. 1969. Т. 24. N 12. C. 1781–1789.Kreshkov AP, Aldarova NSh, Tanganov BB. Chemical-analytical behavior of sulfur-containing aliphatic dicarboxylic acids in non-aqueous solvents. Zhurnal analiticheskoi khimii = Journal of Analytical Chemistry (USSR). 1970;25(2):362–368. (In Russian)Крешков А.П., Алдарова Н.Ш., Танганов Б.Б. Химико-аналитическое поведение серосодержащих алифатических дикарбоновых кислот в среде неводных растворителей // Журнал аналитической химии. 1970. Т. 25. N 2. С. 362–368.Fialkov YuYa, Zhitomirskii AN, Tarasenko YuA. Physical chemistry of non-aqueous solutions. Leningrad: Khimiya; 1973. 376 p. (In Russian)Фиалков Ю.Я., Житомирский А.Н., Тарасенко Ю.А. Физическая химия неводных растворов. Л.: Химия, 1973. 376 с.Fialkov YuYa. Not only in the water. Leningrad: Khimiya; 1989. 88 p. (In Russian)Фиалков Ю.Я. Не только в воде. 2-е изд., перераб. и доп. Л: Химия, 1989. 88 с.Krestov GA, Novoselov NP, Perelygin IS, Kolker AM, Safonova LP, Ovchinnikova VD et al. Ionic Solvation. Moscow: Nauka; 1987. 320 p. (In Russian)Крестов Г.А., Новоселов Н.П., Перелыгин И.С., Колкер А.М., Сафонова Л.П., Овчинникова В.Д. [и др.]. Ионная сольватация. М.: Наука, 1987. 320 с.Kloоs ОV, Nedvedskaya GB, Aizina YА, Rozentsveig IB. Sulfonamides and their acidic properties in dimethylsulfoxide. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya = Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2016;6(2):23–29. (In Russian) https://doi.org/10.21285/2227-2925-2016-6-2-23-29Клоос О.В., Недведская Г.Б., Айзина Ю.А., Розенцвейг И.Б. Сульфонамиды и их кислотные свойства в диметилсульфрксиде // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. Т. 6. N 2. С. 23–29. https://doi.org/10.21285/2227- 2925-2016-6-2-23-29

The authors declare that there are no conflicts of interest present.