Кристали, синтезирани на базата на органично съединение, правят възможно лечението на Алцхаймер, Паркинсон и шизофрения

Учени от Красноярския научен център на Сибирския клон на Руската академия на науките и техни колеги от Саудитска Арабия, Индия, Тунис и Франция синтезират кристали на базата на органичното съединение (2R, 5S)-2,5-диметилпиперазин и азотна киселина. Полученият хибрид показва възможността да бъде използван като инхибитор при лечението на болестите на Алцхаймер и Паркинсон и на шизофрения.

Кристалите

Екипът успява да синтезира кристали от нов хибриден материал-(2R, 5S)-2,5- диметилпиперазин-1,4-дииев динитрат (RSDPN). Изучават детайлно характеристиките и структурата му.

Диметилпиперазинът е органично съединение от класа на пиперазините. Това са вещества, които се използват широко при органичния синтез като прекурсор (първично, изходно вещество) на други съединения включително и лекарства.

>>>Аномалии в плацентата крият риск от развитието на шизофрения 

В хода на изследванията учените установяват, че новият материал показва висока стабилност и реактивност, което е резултат на структурата на материала и в частност на водородните връзки, свързващи диметилпиперазиновите йони с нитратните йони и които образуват триизмерна мрежа в структурата на кристала.

Потенциал за лечение на Алцхаймер, Паркинсон и шизофрения

Потенциалът на кристалите кара екипът да моделира биологични свойства на новото съединение. Учените обръщат специално внимание на фармакологичните характеристики на материала. Затова насочват вниманието си към взаимодействието на веществото с протеини и доколко процесът е ефективен. Търсят още и отговор на въпроса какъв е ефектът му върху биохимичните процеси в организма.

Изследването се фокусира върху разработения от тях материал като инхибитор на протеини, които са свързани с болестите на Алцхаймер, Паркинсон и шизофрения. Проучванията показват, че той притежава обещаващи биоактивни свойства.

Например, прониква добре в активната среда на областта на рецепторите.

Тези резултати са в основата на разбирането на екипа, че създаденото от тях вещество е обещаващ инхибитор при лечението на трите заболявания.

Както изследователите поясняват в статията с резултатите, публикувана в Zeitschrift fur Physikalishe Chemie: „Материалът е синтезиран при меки условия и кристализира до моноклинна система с пространствена група P21/c. Органичната част на структурата образува раздвоени и слаби водородни връзки с нитратните аниони, което води до вълнообразни слоеве, които са успоредни на равнината. Интегрирането на органични и неорганични елементи в съединението RSDPN става чрез инфрачервена абсорбационна спектроскопия. Цялостното изследване на структурните, електрическите и биологичните свойства става чрез използването на DFT подход.“

Резултатите

Съединението проявява забележителна стабилност и силна електрофилна активност. И двете са обща характеристика на физиологично активни съединения, показва анализът. Термичното изследване разкрива процес на разпадане на два етапа. Веществото се запалва и произвежда летливи изпарения и тъмен въглероден остатък.

>>>Превръщането на стволови клетки в аналози на допаминови неврони забавя развитието на болестта на Паркинсон

„Молекулярният анализ предполага, че инхибиторите на RSDPN имат потенциал за лечението на болестта на Паркинсон, на шизофренията и на болестта на Алцхаймер“, посочват изследователите и допълват: „Проучването предоставя подробно експериментално и теоретично изследване на съединението RSDPN и хвърля светлина върху неговите физикохимични и биологични свойства като подчертава потенциалните му приложения в областта на терапевтичната интервенция за невродегенеративни разстройства.“

Юрий Маляр, старши научен сътрудник в Института по химия и химични технологии на Сибирския клон на РАН, е категоричен, че изследването им разкрива нови възможности за разработването на хибридни материали с уникални свойства, които могат да бъдат използвани в различни области.

>>>Проучване използва изкуствен интелект за скрининг на хората, изложени на най-голям риск от Алцхаймер

„Точното и задълбочено разбиране на сложните потенциални взаимодействия между молекулите и биологичната активност на този инхибитор е от съществено значение за разработването на нови лекарства. Работата ни представлява значителен интерес за научната общност и може да допринесе за развитието на нови технологии“, коментира Юрий Маляр.