Ученые определили пространственную структуру молекул синтетических аналогов куркумина – природного соединения с противоопухолевой активностью. Синтетические аналоги предпочтительнее самого куркумина, поскольку они лучше усваиваются в человеческом организме. Авторы выяснили, что введение атома фтора в исследуемые соединения приводит к изменению их пространственной структуры, что может быть связано с повышенной противораковой активностью. Полученные данные будут полезны при разработке новых лекарственных препаратов для борьбы с онкологическими заболеваниями. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.

Куркумин, соединение природного происхождения, выделенное из корней растения Curcuma longa, обладает лечебными свойствами и противоопухолевой активностью, а потому может использоваться для профилактики и лечения рака. Куркумин безопасен для человека и хорошо переносится даже в высоких дозах. Однако в связи с низкой растворимостью и низкой биодоступностью его использование в клинической практике ограничено. Поэтому в Институте элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова РАН (Москва) на протяжении последних лет ведутся работы по созданию противораковых препаратов на основе производных куркумина с добавлением различных химических элементов, например атомов фтора. В частности, сотрудники института синтезировали и исследовали более 20 химических структур и получили патент на три синтетических аналога. При этом оказалось, что фторированные аналоги до 57 % эффективнее подавляют рост раковых клеток, чем соединения без фтора. Однако причина такого эффекта до сих оставалась не известной.

В новой работе ученые в сотрудничестве с коллегами из Института химии растворов имени Г. А. Крестова РАН (Иваново) сравнили структуру двух синтетических аналогов куркумина из ряда запатентованных – без фтора и с добавлением этого элемента. Исходное соединение представляет собой органическую молекулу, имеющую сложную ароматическую структуру. Оказалось, что добавление атома фтора перераспределяет электронную плотность от основной части молекулы, что изменяет ее геометрию и, как следствие, свойства.

Авторы предполагают, что именно эти изменения конформации – пространственной ориентации частей молекулы друг относительно друга – определяют повышенную эффективность фторированного производного.

Полученные результаты станут основой для дальнейших разработок лекарственных соединений с противоопухолевой активностью. Также полученная информация о строении молекулы станет научной основой для направленного синтеза лекарственных соединений.

«Аналоги куркумина – это перспективные химические соединения для разработки противораковых лекарственных препаратов. В дальнейшем мы планируем разработать и получить композитные материалы на основе аналогов куркумина и аэрогеля, целлюлозы и других высокомолекулярных соединений, которые доставляют лекарственные препараты к клеткам. Разработка таких материалов повысит эффективность противоопухолевой терапии», – рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Илья Ходов, руководитель лаборатории ЯМР-спектроскопии растворов и флюидов, старший научный сотрудник Института химии растворов имени Г. А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН).

Источник: пресс-служба Российского научного фонда.