По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 615.31 DOI:10.33920/med-13-2404-01

Методологические подходы получения цис-изомера дигидрокверцетина

Терехов Роман Петрович кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры химии, Институт фармации им. А.П. Нелюбина, ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, Россия, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, строение 2, e-mail: terekhov_r_p@staff.sechenov.ru, https://orcid.org/0000-0001-9206-8632
Панков Денис Игоревич ассистент кафедры химии, Институт фармации им. А.П. Нелюбина, ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, Россия, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, строение 2, https://orcid.org/0009-0007-6195-6400
Корочкина Мария Дмитриевна студент, Институт фармации им. А.П. Нелюбина, ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, Россия, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, строение 2
Бодров Александр Дмитриевич студент, Институт фармации им. А.П. Нелюбина, ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, Россия, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, строение 2
Савина Анастасия Дмитриевна студент, Институт фармации им. А.П. Нелюбина, ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, Россия, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, строение 2
Жевлакова Анастасия Константиновна старший преподаватель кафедры химии, Институт фармации им. А.П. Нелюбина, ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, Россия, г. Москва ул. Трубецкая, д. 8, строение 2, https://orcid.org/0000-0002-2945-9806
Селиванова Ирина Анатольевна доктор фармацевтических наук, профессор кафедры химии, Институт фармации им. А.П. Нелюбина, ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, Россия, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, строение 2, https://orcid.org/0000-0002-2244-445X

Дигидрокверцетин (ДКВ) является природным флавоноидом и представляет интерес для разработки лекарственных препаратов ввиду широкого спектра его фармакологической активности и высокого профиля безопасности. Структура данного соединения характеризуется наличием двух центров хиральности, что позволяет существовать ему в виде цис- и транс-диастереомеров. Отсутствие надежных методов контроля стереохимии ДКВ является потенциальным источником рисков для потенциальных потребителей. Решением данной проблемы может стать разработка и внедрение в практику стандартного образца его цис-диастереомера. Таким образом, целью данной работы было осуществить аналитический и экспериментальный скрининг синтетических подходов к получению флаванонола с цис-конфигурацией асимметрических атомов углерода. В работе использовали методы каталитического гидрирования кверцетина и изомеризации транс-ДКВ. Контроль за ходом реакции осуществляли хроматографически. При барботаже водородом спиртового раствора кверцетина концентрация целевого продукта варьировала от 0 до 0,012 мг/мл. Добавление никель-алюминиевого сплава в качестве катализатора давало 0,3±0,2 % выход цис-ДКВ. В ходе скрининга возможности изомеризации транс-диастереомера изучаемого флавоноида в цис-стереоизомер учитывали следующие факторы: температура, давление, растворитель, значение рН среды. При этом выход целевого продукта достигал 6,8±1,1 %. Установлено, что при повышении температуры выход цис-ДКВ увеличивается (r2 = 0,4168), равно как и увеличение значения рН раствора (r2 = 0,9308), а давления практически не влияет на ход эпимеризации (r2 = 0,1999). Таким образом, изомеризации транс-ДКВ представляется более перспективным подходом к получению его цис-изомера ввиду большей однородности результатов и возможности контролировать процесс.

Литература:

1. Terekhov, R. P., Selivanova, I. A., Tyukavkina, N. A., Ilyasov, I. R., Zhevlakova, A. K., Dzuban, A. V., Bogdanov, A. G., Davidovich, G. N., Shylov, G. V., Utenishev, A. N., Kovalev, D. Y., Fenin, A. A., & Kabluchko, T. G. Assembling the Puzzle of Taxifolin Polymorphism. Molecules (Basel, Switzerland). 2020; 25 (22); 5437.

2. Raj, U., & Varadwaj, P. K. Flavonoids as Multi-target Inhibitors for Proteins Associated with Ebola Virus: In Silico Discovery Using Virtual Screening and Molecular Docking Studies. Interdisciplinary Sciences, Computational Life Sciences. 2016; 8 (2); 132–141.

3. Shinozaki, F., Kamei, A., Shimada, K., Matsuura, H., Shibata, T., Ikeuchi, M., Yasuda, K., Oroguchi, T., Kishimoto, N., Takashimizu, S., Nishizaki, Y., & Abe, K. Ingestion of taxifolin-rich foods affects brain activity, mental fatigue, and the whole blood transcriptome in healthy young adults: A randomized, double-blind, placebo-controlled, crossover study. Food & Function. 2023; 14 (8); 3600–3612.

4. Choi, M. C. Y., Law, T. H. P., Chen, S., Cheung, W. S. K., Yim, C., Ng, O. K. S., Au, L. W. C., Mok, V. C. T., & Woo, P. Y. M. Case Report: Taxifolin for neurosurgery-associated early-onset cerebral amyloid angiopathy. Frontiers in Neurology. 2024; 15; 1360705.

5. Pribytkova, L. N., Gusˈkov, S. A., Dushkin, A. V., & Pisareva, S. I. Mechanochemical preparation of water-soluble composites based on quercetin. Chemistry of Natural Compounds. 2011; 47 (3); 373.

6. Shevelev, A. B., La Porta, N., Isakova, E. P., Martens, S., Biryukova, Y. K., Belous, A. S., Sivokhin, D. A., Trubnikova, E. V., Zylkova, M. V., Belyakova, A. V., Smirnova, M. S., & Deryabina, Y. I. In Vivo Antimicrobial and Wound-Healing Activity of Resveratrol, Dihydroquercetin, and Dihydromyricetin against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Candida albicans. Pathogens. 2020; 9 (4).

7. Terekhov, R. P., Selivanova, I. A., Anurova, M. N., Zhevlakova, A. K., Nikitin, I. D., Cong, Z., Ma, S., Yang, F., Dong, Z., & Liao, Y. Comparative Study of Wound-Healing Activity of Dihydroquercetin Pseudopolymorphic Modifications. PHARMACOLOGY AND TOXICOLOGY. 2021; 170 (4).

8. Татаринов, В. В., Орлова, С. В., Никитина, Е. А., Прокопенко, Е. В., Водолазкая, А. Н., Пигарева, Ю. А., & Палий, К. В. Дигидрокверцетин как потенциальный иммунонутриент в комплексной терапии COVID-19. Медицинский алфавит. 2021; 22; 28–32.

9. Plotnikov, M., Aliev, O., Maslov, M., Vasiliev, A., & Tjukavkina, N. Correction of haemorheological disturbances in myocardial infarction by diquertin and ascorbic acid. Phytotherapy Research : PTR. 2003; 17; 86–88.

10. Selivanova, I. A., Tyukavkina, N. A., Kolesnik, Yu. A., Nesterov, V. N., Kuleshova, L. N., Khutoryanskii, V. A., Bazhenov, B. N., & Saibotalov, M. Yu. Study of the crystalline structure of dihydroquercetin. Pharmaceutical Chemistry Journal. 1999; 33 (4); 222–224.

11. Терехов, Р. П., Савина, А. Д., Панков, Д. И., Никитин, И. Д., и Селиванова, И. А. Современные подходы к анализу стереоизомерного состава дигидрокверцетина. Фармация. 2024; 73(2); 5-12.

12. Caleffi, G. S., Demidoff, F. C., N jera, C., & Costa, P. R. R. Asymmetric hydrogenation and transfer hydrogenation in the enantioselective synthesis of flavonoids. Organic Chemistry Frontiers. 2022; 9 (4); 1165–1194.

13. Xiao, Z.-P., Peng, Z.-Y., Dong, J.-J., He, J., Ouyang, H., Feng, Y.-T., Lu, C.-L., Lin, W.-Q., Wang, J.X., Xiang, Y.-P., & Zhu, H.-L. Synthesis, structure–activity relationship analysis and kinetics study of reductive derivatives of flavonoids as Helicobacter pylori urease inhibitors. European Journal of Medicinal Chemistry. 2013; 63; 685–695.

14. Терехов, Р. П., Тальдаев, А. Х., Бочаров, Э. В., Панков, Д. И., Савина, А. Д., & Селиванова, И. А. Анализ цис -изомер-обогащенного образца дигидрокверцетина путем 1D- и 2D-ЯМР-спектроскопии. Разработка и Регистрация Лекарственных Средств. 2024; 0 (0).

15. Kiehlmann, E., & Li, E. P. M. (1995). Isomerization of Dihydroquercetin. Journal of Natural Products. 1995; 58 (3); 450–455.

1. Terekhov, R. P., Selivanova, I. A., Tyukavkina, N. A., Ilyasov, I. R., Zhevlakova, A. K., Dzuban, A. V., Bogdanov, A. G., Davidovich, G. N., Shylov, G. V., Utenishev, A. N., Kovalev, D. Y., Fenin, A. A., & Kabluchko, T. G. Assembling the Puzzle of Taxifolin Polymorphism. Molecules (Basel, Switzerland). 2020; 25 (22); 5437.

2. Raj, U., & Varadwaj, P. K. Flavonoids as Multi-target Inhibitors for Proteins Associated with Ebola Virus: In Silico Discovery Using Virtual Screening and Molecular Docking Studies. Interdisciplinary Sciences, Computational Life Sciences. 2016; 8 (2); 132–141.

3. Shinozaki, F., Kamei, A., Shimada, K., Matsuura, H., Shibata, T., Ikeuchi, M., Yasuda, K., Oroguchi, T., Kishimoto, N., Takashimizu, S., Nishizaki, Y., & Abe, K. Ingestion of taxifolin-rich foods affects brain activity, mental fatigue, and the whole blood transcriptome in healthy young adults: A randomized, double-blind, placebo-controlled, crossover study. Food & Function. 2023; 14 (8); 3600–3612.

4. Choi, M. C. Y., Law, T. H. P., Chen, S., Cheung, W. S. K., Yim, C., Ng, O. K. S., Au, L. W. C., Mok, V. C. T., & Woo, P. Y. M. Case Report: Taxifolin for neurosurgery-associated early-onset cerebral amyloid angiopathy. Frontiers in Neurology. 2024; 15; 1360705.

5. Pribytkova, L. N., Gusˈkov, S. A., Dushkin, A. V., & Pisareva, S. I. Mechanochemical preparation of water-soluble composites based on quercetin. Chemistry of Natural Compounds. 2011; 47 (3); 373.

6. Shevelev, A. B., La Porta, N., Isakova, E. P., Martens, S., Biryukova, Y. K., Belous, A. S., Sivokhin, D. A., Trubnikova, E. V., Zylkova, M. V., Belyakova, A. V., Smirnova, M. S., & Deryabina, Y. I. In Vivo Antimicrobial and Wound-Healing Activity of Resveratrol, Dihydroquercetin, and Dihydromyricetin against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Candida albicans. Pathogens. 2020; 9 (4).

7. Terekhov, R. P., Selivanova, I. A., Anurova, M. N., Zhevlakova, A. K., Nikitin, I. D., Cong, Z., Ma, S., Yang, F., Dong, Z., & Liao, Y. Comparative Study of Wound-Healing Activity of Dihydroquercetin Pseudopolymorphic Modifications. PHARMACOLOGY AND TOXICOLOGY. 2021; 170 (4).

8. Tatarinov, V. V., Orlova, S. V., Nikitina, E. A., Prokopenko, E. V., Vodolazkaya, A. N., Pigareva, Yu. A., & Paliy, K. V. Dihydroquercetin as potential immunonutrient in treatment of COVID-19. Медицинский алфавит. 2021; 22; 28–32 (in Russian).

9. Plotnikov, M., Aliev, O., Maslov, M., Vasiliev, A., & Tjukavkina, N. Correction of haemorheological disturbances in myocardial infarction by diquertin and ascorbic acid. Phytotherapy Research : PTR. 2003; 17; 86–88.

10. Selivanova, I. A., Tyukavkina, N. A., Kolesnik, Yu. A., Nesterov, V. N., Kuleshova, L. N., Khutoryanskii, V. A., Bazhenov, B. N., & Saibotalov, M. Yu. Study of the crystalline structure of dihydroquercetin. Pharmaceutical Chemistry Journal. 1999; 33 (4); 222–224.

11. Тerekhov, R.P., Savina, A.D., Pankov, D.I., Nikitin, I.D., Selivanova, I.A. The modern approaches of analysis of dihydroquercetin stereoisomeric composition. Pharmacy. 2024; 73(2); 5–12 (in Russian).

12. Caleffi, G. S., Demidoff, F. C., N jera, C., & Costa, P. R. R. Asymmetric hydrogenation and transfer hydrogenation in the enantioselective synthesis of flavonoids. Organic Chemistry Frontiers. 2022; 9 (4); 1165–1194.

13. Xiao, Z.-P., Peng, Z.-Y., Dong, J.-J., He, J., Ouyang, H., Feng, Y.-T., Lu, C.-L., Lin, W.-Q., Wang, J.-X., Xiang, Y.-P., & Zhu, H.-L. Synthesis, structure–activity relationship analysis and kinetics study of reductive derivatives of flavonoids as Helicobacter pylori urease inhibitors. European Journal of Medicinal Chemistry. 2013; 63; 685–695.

14. Terekhov R.P., Taldaev A., Bocharov E.V., Pankov D.I., Savina A.D., Selivanova I.A. Analysis of cis-isomer-enriched dihydroquercetin sample by 1D and 2D NMR spectroscopy. Drug development & registration. 2024; 0 (0).

15. Kiehlmann, E., & Li, E. P. M. (1995). Isomerization of Dihydroquercetin. Journal of Natural Products. 1995; 58 (3); 450–455.

Дигидрокверцетин (ДКВ) — 2,3-дигидро-2-(3,4-дигидроксифенил) — 3,5,7-тригидрокси-4Н-1-бензопиран-4-он — также известный как таксифолин, является природным полифенолом, представителем семейства флавоноидов. Благодаря выраженным антиоксидантным свойствам и широкому спектру фармакологической активности (противовирусной [1, 2], нейропротекторной [3, 4], флеботропной [5], ранозаживляющей [6, 7] и проч.), данное соединение представляет интерес для разработки лекарственных средств. Доступность растительного сырья и рентабельность промышленного выделения этого биофлавоноида обуславливает его коммерческую привлекательность: в России зарегистрировано лекарственное средство и более 200 биологически активных добавок на основе ДКВ. Продукты на основе данного флавоноида также присутствуют на рынке Европейского союза.

Вместе с тем, структура данного флаванонола характеризуется наличием двух центров хиральности (рис. 1), что позволяет существовать ему в виде различных стереоизомеров: энантиомеров и диастереомеров с цис- и трансконфигурацией асимметрических атомов углерода. Ранее в ходе комплекса доклинических и клинических испытаний была доказана безопасность для фармацевтической субстанции на основе транс-изомера данного соединения c 2R,3R-конфигурацией центров хиральности [8–10]. Информация относительно свойств других стереоизомеров очень скупа и не систематизирована [11].

Отсутствие надежных методов контроля стереохимии данного биофлавоноида является потенциальным источником рисков для потребителей биологически активных добавок на его основе и препятствует разработке новых лекарственных средств. Решением данной проблемы может стать разработка и внедрение в практику стандартного образца цисдиастереомера изучаемого флаванонола.

Осуществить аналитический и экспериментальный скрининг синтетических подходов к получению цис-диастереомера ДКВ.

Материалы

В качестве исходных субстратов использовали кверцетин (х.ч., Chemapol Group A.S., Прага, Чешская Республика) и ДКВ (99,1 %, АО «Аметис», Благовещенск, Российская Федерация). Кроме того, в синтезе были задействованы следующие реагенты: гидроксид натрия (96,5 %, Chemapol GroupA.S., Прага, Чешская Республика), хлороводородная кислота (37 %, neoFroxx GmbH, Айнхаузен, Федеративная Республика Германия) боргидрид натрия (98 %, Acros Organics, Гил, Королевство Бельгия), алюминий (технический, гранулированный, Fisher Chemical, Лафборо, Соединенное Королевство). Катализ проводили никель-алюминиевым сплавом (Никель Ренея, ООО «Континтер», Москва, Российская Федерация). Дистиллированную воду, этанол (для ВЭЖХ, Merck Ltd, Дармштадт, Федеративная Республика Германия) и метанол (для градиентной ВЭЖХ, ООО «Акваметрия», Моcква, Россия) использовали в качестве растворителей. Модификацию значения рН подвижной фазы в ВЭЖХ осуществляли уксусной кислотой (96 %, Merck Ltd, Дармштадт, Федеративная Республика Германия).

Для Цитирования:
Терехов Роман Петрович, Панков Денис Игоревич, Корочкина Мария Дмитриевна, Бодров Александр Дмитриевич, Савина Анастасия Дмитриевна, Жевлакова Анастасия Константиновна, Селиванова Ирина Анатольевна, Методологические подходы получения цис-изомера дигидрокверцетина. Фармацевтическое дело и технология лекарств. 2024;4.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: