Новости химической науки > Органический дайджест 208

В сегодняшнем номере дайджеста: полимерные гидрогели для опреснения воды; катионный гибридный полимер как эффективный вектор доставки генов; биоразлагаемые материалы с памятью; лекарства на основе оксазолохинолина обладают обезболивающим эффектом и потенциальный препарат от гипертонии.

Опреснение воды с помощью прямого осмоса [forward osmosis (FO)] в последнее время привлекает пристальное внимание химиков, поскольку с помощью прямого осмоса можно получать пресную воду из морской при минимуме энергетических затрат. Обычно при использовании прямого осмоса очистка воды происходит с помощью мембраны, вода проходит с «соленой» стороны мембраны на «пресную» с помощью осмотических процессов.

Рисунок из Chem. Commun., 2011, DOI: 10.1039/C0CC04701E

Хуантинь Вонг (Huanting Wang) с коллегами исследовал использование полимерных гидрогелей как материалов для мембраны опреснения воды по методу прямого осмоса. Полимерные гидрогели могут обратимо менять объем в ответ на воздействие ряда внешних факторов, например, температуры и давления [1].

Было обнаружено, что возможность регенерации полимерных гидрогелей под действием, например, света, дает им преимущество как материалам для мембран опреснения, поскольку переработка и подготовка к повторному использованию таких мембран будет протекать с меньшими энергетическими, а стало быть, и экономическими затратами.

Рисунок из J. Mater. Chem., 2010, 20, 10634; DOI: 10.1039/C0JM01461C

Катионные органические полимеры, как, например, полиэтиленимин и поли(2-диметиламино)этилметакрилат могут эффективно применяться при процедуре генной трансфекции. К сожалению, эти полимеры проявляют цитотоксичность, которая ограничивает возможности их биомедицинского применения.

Лох (X. J. Loh) и Ли (J. Li) разработали органическую-неорганическую гибридную систему, которая является эффективным вектором для доставки генов, не действуя при этом отрицательно на живые клетки [2].

Гибрид представляет собой звездообразный полимер, состоящий из гидрофобного неорганического центра полиэдрического олигомерного силсесквиоксана, окруженного большим количеством органических гидрофильных фрагментов поли(2-диметиламино)этилметакрилата. Благодаря своей амфифильности сополимер образует мицеллы, инкапсулирующие гидрофобные лекарственные препараты или гены. Инкапсулированные мицеллы менее токсичны по отношению к клеткам, чем полиэтиленимин и поли(2-диметиламино)этилметакрилат и демонстрируют хорошую эффективность в трансфекции генов.

Biomacromolecules, 2011, 12 (1), 235; DOI: 10.1021/bm1012162

Ву (L. Wu), Цзинь (C. Jin) и Сун (X. Sun) синтезировали сегментированные полиуретаны из биодеградируемых блоков поли(L,L-лактида) и поли(&epsilon-капролактона) со светочувствительными N,N-бис(2-гидроксиэтил)циннамамидными группировками. Полученные полимеры отличаются хорошими механическими свойствами и могут использоваться для биомедицинских целей [3].

Поскольку сшивка полимерных нитей за счет циннамамида, протекающая с образованием циклобутановых фрагментов фотохимически обратимая, полимеры могут восстанавливать свою изначальную форму на 73%. Новые полимерные материалы также демонстрируют медленное (12-25 процентов по массе за 32 недели) гидролитическое разложение в фосфатном буфере.

J. Org. Chem., 2010, 75 (24), 8713, DOI: 10.1021/jo101938b

Рецептор TRPV1 является одним из нескольких мишеней ионных каналов, которые, как считается, вовлечены в биологический механизм передачи боли, он активируется рядом факторов, обычно ассоциируемых с болевыми ощущениями. АнтагонистыTRPV1 демонстрируют высокую эффективность в качестве обезболивающих анальгетиков при воспалительном или нейропатическом генезисе боли. Ранее было показано, что производные индазолмочевины могут выступать в роли антагонистов TRPV1.

Исследователи из группы Корта (M.E. Kort) модифицировали индазолмочевину, получив ряд соединений с оксазол [4,5-c]хинолиновой основой. Исследователи описывают эффективный трехстадийный one-pot синтез этих соединений [4].

Полученные соединения являются селективными ингибиторами TRPV1. Это соединение обладает фактором ингибирования IC₅₀ для раствора с концентрацией 5 нмоль/л и более чем >100-кратной селективностью по отношению к другим рецепторам.

J. Org. Chem., 2010, 75 (24), 8713, DOI: 10.1021/jo101938b

Ангиотензин-конвертирующий фермент [angiotensin converting enzyme (ACE)] катализирует превращение ангиотензина I (Ang I) в ангиотензин II (Ang II). Фермент ACE также расщепляет терминальный дипептид сосудорасширяющего гормона брадикидина(bradykinin), дезактивируя его. По этой причине ингибирование фермента ACE is обычно применяется как один из способов лечения гипертензии. Еще одним заболеванием, вызванным тем, что в организме проявляется дисбаланс между синтезом окислителей и восстановителей является «окислительный стресс». Результаты целого ряда исследований говорят о взаимозависимости гипертензии и окислительного стресса, таким образом, привлекательным является создание ингибитора АСЕ со свойствами антиоксиданта.

Поскольку известно, что селенсодержащие соединения проявляют лучшую антиоксидативную активность по сравнению с серосодержащими аналогами, Баскар Буян (Bhaskar J. Bhuyan) и Говиндасами Мугеш (Govindasamy Mugesh) получили ряд селенсодержащих аналогов каптоприла (captopril), ингибитора ACE, использующегося в качестве противогипертензивного препарата [5].

Полученные соединения не только ингибируют активность ACE, но и способны к разрушению in vivo сильного оксиданта, пероксинитрила.

Анонсы недели. В журнале Chemical Reviews интересен обзор о синтезе фосфин-фосфинитных и фосфин-фосфитных лигандов и их применении в асимметрическом катализе [6], в журнале Chemical Society Reviews - обзоры об особенностях стереохимии каталитического аминирования связей С-Н [7] и стехиометрическом и каталитическом окислении связей С-Н оксо- и пероксопроизводными металлов платиновой группы [8].

Источники: [1] Chem. Commun., 2011, DOI: 10.1039/C0CC04701E; [2] J. Mater. Chem., 2010, 20, 10634; DOI: 10.1039/C0JM01461C; [3] Biomacromolecules, 2011, 12 (1), 235; DOI: 10.1021/bm1012162; [4] J. Org. Chem., 2010, 75 (24), 8713, DOI: 10.1021/jo101938b; [5] Org. Biomol. Chem., 2011, DOI: 10.1039/C0OB00823K; [6] Chem. Rev., 2011; DOI: 10.1021/cr100244e; [7] Chem. Soc. Rev., 2011, DOI: 10.1039/C0CS00095G; [8] Chem. Soc. Rev., 2011, DOI: 10.1039/C0CS00099J

метки статьи: #кинетика и катализ, #медицинская химия, #молекулярная биология, #новые материалы, #органическая химия, #органический синтез, #химия поверхности, #химия полимеров, #элементоорганическая химия