vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2020-56-4-445-456vestich-616Research ArticleОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯORGANIC CHEMISTRYСинтез производных акридина, бисакридина и хинолина с 1,2-азольными, пиридиновыми и ферроценовыми фрагментами анионитамиSynthesis of acridine, bisacridine and quinoline derivatives with 1,2-azolic, pyridine and ferrocene fragments. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk BelarusiАкишинаЕ. А.AkishinaE. A.

Акишина Екатерина Александровна - аспирант, младший научный сотрудник.

Ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Ekaterina A. Akishina - Postgraduate student, Junior Researcher.

13, Surganov Str., 220072, Minsk

akishinaea@ifoch.bas-net.byКазакД. В.KazakD. V.

Казак Диана Викторовна - инженер-химик.

Ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Diana V. Kazak - Chemical Engineer.

13, Surganov Str., 220072, Minsk

masya1067@mail.ruДикусарЕ. А.DikusarE. A.

Дикусар Евгений Анатольевич - кандидат химических наук, старший научный сотрудник.

Ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Evgenij A. Dikusar - Ph. D. (Chemistry), Senior Researcher.

dikusar@ifoch.bas-net.byАлексеевР. С.AlekseevR. S.

Алексеев Роман Сергеевич - кандидат химических наук, старший научный сотрудник.

Ленинские горы, 1/3, 119991, Москва

Roman S. Alekseev - Ph. D. (Chemistry), Senior Researcher.

1/3, Leninskie Gory, 119991, Moscow

azaindole@mail.ruБумагинН. А.BumaginN. A.

Бумагин Николай Александрович - доктор химических наук, профессор, вед. научный сотрудник.

Ленинские горы, 1/3, 119991, Москва

Nikolay A. Bumagin - D. Sc. (Chemistry), Professor, Leading Researcher.

1/3, Leninskie Gory, 119991, Moscow

bna51@mail.ruПоткинВ. И.PotkinV. I.

Поткин Владимир Иванович - член-корреспондент, доктор химических наук, профессор, заведующий отделом.

ул. Сурганова, 13, 220072, Минск

Vladimir I. Potkin - Corresponding Member of the National Academy of Sciences of Belarus, D. Sc. (Chemistry), Professor, Head of the Department.

potkin@ifoch.bas-net.byИнститут физико-органической химии, Национальная академия наук БеларусиInstitute of Physical Organic Chemistry, National Academy of Sciences of BelarusМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваLomonosov Moscow State University202005122020564445456Copyright © Акишина Е.А., Казак Д.В., Дикусар Е.А., Алексеев Р.С., Бумагин Н.А., Поткин В.И., 20202020Акишина Е.А., Казак Д.В., Дикусар Е.А., Алексеев Р.С., Бумагин Н.А., Поткин В.И.Akishina E.A., Kazak D.V., Dikusar E.A., Alekseev R.S., Bumagin N.A., Potkin V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/616

Природные и синтетические производные акридинового и пиримидохинолинового ряда представляют значительный интерес для исследования. Их используют в качестве противовирусных, противоопухолевых, антибактериальных, противопаразитарных агентов, они также применимы при лечении болезни Альцгеймера. Комбинация акридинового и пиримидохинолинового циклов с другими фармакофорными группами может привести к эффекту синергизма их свойств, появлению новых, неустановленных для данных структурных фрагментов видов биологической активности, а также снижению выраженности побочных эффектов. Описан синтез новых производных 8,9,10,12-тетрагидробензо[а]акридин-11(7H )-она и 10,12-дигидробензо [f] пиримидо[4,5-b  ]хинолин-9,11(7H,8H)-диона, содержащих изоксазольный, изотиазольный гетероциклы, ферроценовый фрагмент, а также остатки никотиновой и изоникотиновой кислот, ковалентно присоединенных с помощью сложноэфирных групп к различным положениям ароматического ядра. Трехкомпонентную каскадную конденсацию ароматических аминов, альдегидов и циклических β  -дикарбонильных соединений проводили кипячением в бутаноле. Путем квантово-химических расчетов с использованием метода DFT/B3LYP1/MIDI определены тепловые эффекты реакции циклизации. Проведена оценка цитотоксической активности синтезированных соединений на четырех различных линиях раковых клеток (RKO, COLO320, LS174T, SW480).

бензоакридиныпиримидохинолины12-азолыпиридиныферроцены2-нафтиламин13-ци-клогександион55-диметилциклогекасендион246-тригидроксипиримидинсложные эфирыкаскадная трехкомпонентная конденсацияквантово-химическое моделированиеbenzoacridinespyrimidoquinolines12-azolespyridinesferrocenes2-naphthylamine13-cyclohexane-dione55-dimethylcyclohexanedione246-trihydroxypyrimidineesterscascade three-component condensationquantum chemical modelingРабота выполнена при частичной финансовой поддержке Российского и Белорусского республиканского фондов фундаментальных исследований (грант 20-58-00005-Бел_а, грант Х20Р-017). Все работы по биотестированию проводились в Цзилиньском медицинском институте Китайской Народной Республики. Авторы выражают благодарность профессору Венлянг Ли Цзилиньского медицинского института Китайской Народной Республики за предоставленные данные по биотестированиюThis work has been performed with a partial financial support of Russian Foundation for Fundamental Research, grant 20-58-00005-Бел_а, and Belarusian Republican Foundation for Fundamental Research, grant Х20Р-017. All biotesting works were performed at the Jilin Medical Institute of the People’s Republic of China. The authors express their gratitude to Professor Wenliang Li of the Jilin Medical University of China for providing the biotesting dataReferencesGensicka-Kowalewska, M. Recent developments in the synthesis and biological activity of acridine/ acridone analogues / M. Gensicka-Kowalewska, G. Cholewinski, K. Dzierzbicka // RSC Advances. - 2017. - Vol. 7, N 26. - P. 15776-15804. https://doi.org/10.1039/c7ra01026eGensicka-Kowalewska M., Cholewinski G., Dzierzbicka K. Recent developments in the synthesis and biological activity of acridine/ acridone analogues. RSC Advances, 2017, vol. 7, no. 26, pp. 15776-15804. https://doi.org/10.1039/c7ra01026eDemeunynck, M. Interest of acridine derivatives in the anticancer chemotherapy / M. Demeunynck, F. Charmantray, A. Martelli // Curr. Pharm. Des. - 2001. - Vol. 7, N 17. - P. 1703-1724. https://doi.org/10.2174/1381612013397131Demeunynck M., Charmantray F., Martelli A. Interest of acridine derivatives in the anticancer chemotherapy. Current Pharmaceutical Design, 2001, vol. 7, no. 17, pp. 1703-1724. https://doi.org/10.2174/1381612013397131Design, Synthesis, Antimicrobial and Anticancer Activities of Acridine Thiosemicarbazides Derivatives / R. Chen [et al.] // Molecules. - 2019. - Vol. 24, N 11 - P. 2065-2079. https://doi.org/10.3390/molecules24112065Chen R., Huo L., Jaiswal Y., Huang J., Zhong Z., Zhong J., Williams L., Xia X., Liang Y., Yan Zh. Design, Synthesis, Antimicrobial and Anticancer Activities of Acridine Thiosemicarbazides Derivatives. Molecules, 2019, vol. 24, no. 11, pp. 2065-2079. https://doi.org/10.3390/molecules24112065Preparation of new thiourea derivatives with potential anti-parasitic and antimicrobial activity / C. Limban [et al.] // Rev. De Chim. - 2010. - Vol. 61, N 10. - P. 946-950.Limban C., Vasile A., Chirita I.C., Caproiu M. T. Preparation of new thiourea derivatives with potential anti-parasitic and antimicrobial activity. Revista de Chimie, 2010, vol. 61, no. 10, pp. 946-950.Synthesis of 9-Aminoacridine Derivatives as Anti-Alzheimer Agents / R. Munawar [et al.] // AJADD. - 2015. - Vol. 31, N 3. - P. 263-269. https://doi.org/10.1177/1533317515603115Munawar R., Mushtaq N., Arif S., Ahmed A., Akhtar S., Ansari S., Meer S., Saify Z.F., Arif M. Synthesis of 9-Aminoacridine Derivatives as Anti-Alzheimer Agents. American Journal of Alzheimer’s Disease & Other Dementias, 2015,vol. 31, no. 3, pp. 263-269. https://doi.org/10.1177/1533317515603115Niknam, K. 1-Butyl-3-Methylimidazolium Hydrogen Sulfate [bmim]HSO4: An Efficient Reusable Acidic Ionic Liquid for the Synthesis of 1,8-Dioxo-Octahydroxanthenes / K. Niknam, M. Damya // J. Chin. Chem. Soc. - 2009. - Vol. 56, N 3. -P. 659-665. https://doi.org/10.1002/jccs.200900098Niknam K., Damya M. 1-Butyl-3-methylimidazolium Hydrogen Sulfate [Bmim]HSO4: An Efficient Reusable Acidic Ionic Liquid for the Synthesis of 1,8-Dioxo-Octahydroxanthenes. Journal of the Chinese Chemical Society, 2009, vol. 56, no. 3, pp. 659-665.https://doi.org/10.1002/jccs.200900098A chloroquine-like molecule designed to reverse resistance in Plasmodium falciparum / S.J. Burgess [et al.] // J. Med. Chem. - 2006. - Vol. 49, N 18. - P. 5623-5625. https://doi.org/10.1021/jm060399nBurgess S. J., Selzer A., Kelly J. X., Smilkstein M. J., Riscoe M. K., Peyton D. H. A Chloroquine-like Molecule Designed to Reverse Resistance in Plasmodium falciparum. Journal of Medicinal Chemistry, 2006, vol. 49, no. 18, pp. 5623-5625. https://doi.org/10.1021/jm060399nOrnelas C. Application of ferrocene and its derivatives in cancer research / C. Ornelas // New J. Chem. - 2011. -Vol. 35. - P. 1973-1985. https://doi.org/10.1039/c1nj20172gOrnelas C. Application of ferrocene and its derivatives in cancer research. New Journal of Chemistry, 2001, vol. 35, no. 10, pp. 1973-1985. https://doi.org/10.1039/c1nj20172gСинтез новых производных ферроцена с фрагментом 4,5-дихлоризотиазола / А. B. Клецков [и др.] // ЖОХ. -2017. - Т. 87, № 6. - С. 946-950.Kletskov A. V., Kolesnik I. A., Dikusar E. A., Zhukovskaya N. A., Potkin V. I. Synthesis of new ferrocene derivatives with a 4,5-dichloroisothiazole fragment. Russian Journal of General Chemistry, 2017, vol. 87, no. 6, pp. 1167-1171. https://doi.org/10.1134/s107036321706010xСинтез структурных аналогов алкалоидов с изоксазольными и изотиазольными фрагментами / С.К. Петкевич [и др.] // ЖОрХ. - 2018. - Т. 54, вып. 12. - С. 1793-1800. https://doi.org/10.1134/S0514749218120129Petkevich S. K., Kletskov A. V., Kadutskii A. P., Dikusar E. A., Kozlov N. G., Potkin V. I. Synthesis of alkaloid analogs containing isoxazole and isothiazole fragments. Russian Journal of Organic Chemistry, 2018, vol. 54, no. 12, pp. 1807-1814. https://doi.org/10.1134/s1070428018120126Колесник, И. А. Гетероциклические производные металлоценов / И. А. Колесник, Е. А. Дикусар // Вес. Нац. акад. навук Беларуси Сер. х1м. навук. - 2017. - № 4. - С. 107-125.Kolesnik I. A., Dikusar Е. А. Heterocycles derivatives of metallocenes. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2017, no. 4, pp. 107-125 (in Russian).Mimics of pincer ligands: an accessible phosphine-free N-(pyrimidin-2-yl)-1,2-azole-3-carboxamide framework for binuclear Pd (II) complexes and high-turnover catalysis in water / A. V. Kletskov [et al.] // Inorg. Chem. - 2020. - Vol. 59, N 5. - P. 10384-10388. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c01035Kletskov A. V., Bumagin N. A., Petkevich S. K., Dikusar E. A., Lyakhov A. S., Ivashkevich L. S., Kolesnik I. A., Potkin V. I. Mimics of pincer ligands: an accessible phosphine-free N-(pyrimidin-2-yl)-1,2-azole-3-carboxamide framework for binuclear Pd (II) com-plexes and high-turnover catalysis in water. Inorganic Chemistry, 2020, vol. 59, no. 5, pp. 10384-10388. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c01035Isothiazoles in the Design and Synthesis of Biologically Active Substances and Ligands for Metal Complexes / A. V. Klet-skov [et al.] // SYNTHESIS-STUTTGART. - 2020. - Vol. 52, N 2. - P. 159-188. https://doi.org/10.1055/s-0039-1690688Kletskov A. V., Bumagin N. A., Zubkov F. I., Grudinin D. G., Potkin V. I. Isothiazoles in the Design and Synthesis of Biologically Active Substances and Ligands for Metal Complexes. Synthesis-Stuttgart, 2020, vol. 52, no. 2, pp. 159-188. https://doi.org/10.1055/s-0039-1690688General Atomic and Molecular Electronic-Structure System / M. W. Shmidt [et al.]// J. Comput. Chem. - 1993. - Vol. 14, N 7. - P. 1347-1363. https://doi.org/10.1002/jcc.540141112Schmidt M. W., Baldridge K. K., Boatz J. A., Elbert S. T., Gordon M. S. Jensen J. H., Koseki S., Matsunaga N., Nguyen K. A., Su S., Windus T. L., Dupuis General atomic and molecular electronic structure system. Journal of Computational Chemistry, 1993, vol. 14, no. 11, pp. 1347-1363. https://doi.org/10.1002/jcc.540141112Huzinaga, S. Gaussian Basis Sets for Molecular Calculations / S. Huzinaga, J. M. Andzelm, M. Klobukowski. -Amsterdam: Elsevier, 1984. - 340 p. https://doi.org/10.1016/c2009-0-07152-9Huzinaga S., Andzelm J. M., Klobukowski M. Gaussian Basis Sets for Molecular Calculations. Amsterdam: Elsevier, 1984. 340 p. https://doi.org/10.1016/c2009-0-07152-9In vitro anticancer activity of doxorubicin-loading pectin nanoparN ticles / Tian G. [et al.] // Journalof Pharmaceutical and Biomedical Sciences. - 2016. -Vol. 6, N 5. - P. 338-342. https://doi.org/10.20936/jpbms/160249Tian G., Guifang Z., Qiumian Y., Jianyuan K., Jinlai O., Zhenxia X., Wen Z., Sha L. In vitro anticancer activity of doxorubicin-loading pectin nanoparticles. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Sciences, 2016, vol. 6, no. 5, pp. 338-342. https://doi.org/10.20936/jpbms/160249Акишина, Е. А. Синтез функционально замещенных сложных эфиров никотиновой и изоникотиновой кислот / Е. А. Акишина, Д. В. Казак, Е. А. Дикусар // Вес. Нац. акад. навук Беларусь Сер. х1м. навук. - 2020. - Т. 56, № 3. -С. 301-310.https://doi.org/10.29235/1561-8331-2020-56-3-301-310Akishina E.A., Kazak D.V., Dikusar E.A. Synthesis of functionally substituted esters of nicotinic and isonicotinic acid. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2020, vol. 56, no. 3, pp. 301-310 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8331-2020-56-3-301-310

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