Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khảo sát các dẫn xuất azo-thiohydantoins mới tổng hợp như là các chất ức chế phosphatase kiềm tiềm năng thông qua đặc trưng sinh hóa tiên tiến và phương pháp mô hình phân tử
Tóm tắt
Trong nghiên cứu hiện tại, các dẫn xuất Azo-Thiohydantoins đã được tổng hợp và đặc trưng bởi việc sử dụng nhiều kỹ thuật quang phổ khác nhau bao gồm FTIR, 1H-NMR, 13C-NMR, phân tích nguyên tố và phân tích HRMS. Các hợp chất đã được đánh giá về hoạt tính phosphatase kiềm và quan sát thấy rằng trong số tất cả các hợp chất đã tổng hợp, dẫn xuất 7e thể hiện hoạt tính ức chế đáng kể (IC50 = 0.308 ± 0.065 µM), vượt qua chất ức chế tiêu chuẩn (L–Phenyl alanine, IC50 = 80.2 ± 1.1 µM). Cùng với đó, các dẫn xuất này đã được khảo sát một cách toàn diện về các tính chất điện tử và phản ứng của các hợp chất đã tổng hợp bằng cách sử dụng các phép tính Lý thuyết Hàm mật độ (DFT), nơi mà các kết quả được tìm thấy rất khả quan và các hợp chất tổng hợp được xác định là ổn định. Sau đó, các đánh giá SwissADME đã làm nổi bật các hợp chất có các đặc tính lý hóa thuận lợi, bao gồm khả năng hòa tan và tính tương tự thuốc. Mô phỏng docking phân tử đã thể hiện khả năng gắn kết mạnh mẽ của các dẫn xuất 7f và 7e với phosphatase kiềm ruột (IAP), thêm vào đó là sự hỗ trợ của các mô phỏng Động lực học Phân tử (MD). Sự tích hợp toàn diện giữa các phương pháp thực nghiệm và tính toán này làm sáng tỏ các ứng dụng điều trị tiềm năng của các hợp chất đã tổng hợp. Bằng việc cung cấp một cuộc điều tra chi tiết về các khía cạnh này, nghiên cứu này mở ra các hướng đi cho sự phát triển các hợp chất dược lý hoạt động mới với nhiều ứng dụng đa dạng.
Từ khóa
#azo-thiohydantoins #phosphatase kiềm #DFT #mô phỏng phân tử #hoạt tính ức chếTài liệu tham khảo
Sharma U, Pal D, Prasad R. Alkaline phosphatase: an overview. Indian J Clin Biochem. 2014;29:269–78. https://doi.org/10.1007/s12291-013-0408-y]
Kaplan MM. Alkaline phosphatase. Gastroenterology. 1972;62(3):452–68. https://doi.org/10.1016/S0016-5085(72)80154-9
Yang X, et al. Hepatic toxicity biomarkers. Biomarkers in toxicology. Elsevier; 2014. pp. 241–59. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-404630-6.00013-0]
Sebastián-Serrano Á, et al. Tissue-nonspecific alkaline phosphatase regulates purinergic transmission in the central nervous system during development and disease. Comput Struct Biotechnol J. 2015;13:95–100. https://doi.org/10.1016/j.csbj.2014.12.004]
Mornet E, et al. Structural evidence for a functional role of human tissue nonspecific alkaline phosphatase in bone mineralization. J Biol Chem. 2001;276(33):31171–8. https://doi.org/10.1074/jbc.M102788200]
Bilski J, et al. The role of intestinal alkaline phosphatase in inflammatory disorders of gastrointestinal tract. Mediat Inflamm. 2017;2017. https://doi.org/10.1155/2017/9074601
Ghosh SS, et al. Over-expression of intestinal alkaline phosphatase attenuates atherosclerosis. Circul Res. 2021;128(11):1646–59. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.120.317144]
Fawley J, Gourlay DM. Intestinal alkaline phosphatase: a summary of its role in clinical disease. J Surg Res. 2016;202(1):225–34. https://doi.org/10.1016/j.jss.2015.12.008]
Kühn F, et al. Targeting the intestinal barrier to prevent gut-derived inflammation and disease: a role for intestinal alkaline phosphatase. Visc Med. 2021;37(5):383–93. https://doi.org/10.1159/000515910]
Banerjee S, et al. A critical review of benzimidazole: Sky-high objectives towards the lead molecule to predict the future in medicinal chemistry. Results Chem. 2023;101013. https://doi.org/10.1016/j.rechem.2023.101013]
Zhuang C, et al. Chalcone: a privileged structure in medicinal chemistry. Chem Rev. 2017;117(12):7762–810. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00020]
Ibrahim AG, et al. New Thiadiazole modified chitosan derivative to control the growth of human pathogenic microbes and cancer cell lines. Sci Rep. 2022;12(1):21423. https://doi.org/10.1038/s41598-022-25772-4]
Mohammed LA, Review on Benzimidazole Heterocyclic Compounds. Synthesis and their Medicinal Activity Applications. SynOpen. 2023;7(04):652–73. https://doi.org/10.1055/a-2155-9125]
Asif M, Husain A. Analgesic, anti-inflammatory, and antiplatelet profile of hydrazones containing synthetic molecules. J Appl Chem. 2013;2013:1–7.
Gunasekar R, et al. Recent developments in enantio-and diastereoselective hydrogenation of N-heteroaromatic compounds. Org Biomol Chem. 2022;20(9):1794–827. https://doi.org/10.1039/D1OB02331D]
Thanusu J, Kanagarajan V, Gopalakrishnan M. Spectral characterization of novel bis heterocycles comprising both piperidine and thiohydantoin nuclei. Res Chem Intermed. 2010;36:1073–84. https://doi.org/10.1007/s11164-010-0221-7]
Yüce AO, et al. Experimental and quantum chemical studies on corrosion inhibition effect of 5, 5 diphenyl 2-thiohydantoin on mild steel in HCl solution. J Mol Liq. 2016;218:384–92. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.02.087]
Tompkins JE. 5, 5-Diaryl-2-thiohydantoins and 5, 5-diaryl N3-substituted 2-thiohydantoins as potential hypolipidemic agents. J Med Chem. 1986;29(5):855–9. https://doi.org/10.1021/jm00155a042]
Al-Obaid A, et al. 5-substituted-2-thiohydantoin analogs as a novel class of antitumor agents. Anticancer Drugs. 1996;7(8):873–80.
Westerfeld WW, Marx JV, Richert DA. Peripheral inhibition of thyroxine by thiohydantoins derived from amino acids. J Med Chem. 1970;13(6):1179–81. https://doi.org/10.1021/jm00300a036]
Buchynskyy A, et al. 1-Benzyl-3-aryl-2-thiohydantoin derivatives as new anti-trypanosoma brucei agents: SAR and in vivo efficacy. ACS Med Chem Lett. 2017;8(8):886–91. https://doi.org/10.1021/acsmedchemlett.7b00230
El-Barbary AA, et al. S-Glucosylated hydantoins as new antiviral agents. J Med Chem. 1994;37(1):73–7. https://doi.org/10.1021/jm00027a009]
Chérouvrier J-R, Carreaux F, Bazureau JP. Reactivity of 2-Thiohydantoins towards various Electrophilic reagents: applications to the synthesis of New 2-Ylidene-3, 5-dihydro-i>4 H-imidazol-4-ones. Molecules. 2004;9(10):867–75. https://doi.org/10.3390/91000867
Archer S, Unser MJ, Froelich E. Some 5-(oxoalkyl)-2-thiohydantoins and their derivatives. J Am Chem Soc. 1956;78(23):6182–5. https://doi.org/10.1021/ja01604a064]
Marton J, et al. Preparation and fungicidal activity of 5-substituted hydantoins and their 2-thio analogs. J Agric Food Chem. 1993;41(1):148–52. https://doi.org/10.1021/jf00025a031]
Kumar V, et al. Novel and efficient protocol for the syntheses of N-1 substituted thiohydantoin and a bicyclothiohydantoin under solvent-free conditions. Tetrahedron Lett. 2012;53(19):2377–9. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2012.02.087]
Han J, et al. Synthesis and herbicidal activity of 5-(4-hydroxybenzyl)-2-thioxoimidazolidin-4-one esters. Molecules. 2011;16(4):2833–45. https://doi.org/10.3390/molecules16042833]
Zuo M, et al. Design and synthesis of indoline thiohydantoin derivatives based on enzalutamide as antiproliferative agents against prostate cancer. Eur J Med Chem. 2017;125:1002–22. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2016.10.049]
Mendgen T, Steuer C, Klein CD. Privileged scaffolds or promiscuous binders: a comparative study on rhodanines and related heterocycles in medicinal chemistry. J Med Chem. 2012;55(2):743–53. https://doi.org/10.1021/jm201243p]
Tahir T, et al. Pyridine scaffolds, phenols and derivatives of azo moiety: current therapeutic perspectives. Molecules. 2021;26(16):4872. https://doi.org/10.3390/molecules26164872]
Abbasi M, et al. Synthesis, in Vitro, and in Silico studies of N-(Substituted-Phenyl)-3-(4-Phenyl-1-Piperazinyl) propanamides as potent alkaline phosphatase inhibitors. Russ J Bioorg Chem. 2021;47:1086–96. https://doi.org/10.1134/S1068162021050186]
Saeed A, et al. Synthesis of sulfadiazinyl acyl/aryl thiourea derivatives as calf intestinal alkaline phosphatase inhibitors, pharmacokinetic properties, lead optimization, Lineweaver-Burk plot evaluation and binding analysis. Bioorg Med Chem. 2018;26(12):3707–15. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2018.06.002]
Berkman SJ, Roscoe EM, Bourret JC. Comparing self-directed methods for training staff to create graphs using Graphpad prism. J Appl Behav Anal. 2019;52(1):188–204. https://doi.org/10.1002/jaba.522]
Bhavani K, Renuga S, Muthu S. Quantum mechanical study and spectroscopic (FT-IR, FT-Raman, 13 C, 1H) study, first order hyperpolarizability, NBO analysis, HOMO and LUMO analysis of 2-acetoxybenzoic acid by density functional methods. Spectrochim Acta Part A Mol Biomol Spectrosc. 2015;136:1260–8. https://doi.org/10.1016/j.saa.2014.10.012]
Vanitha U, et al. Design, synthesis, characterization, molecular docking and computational studies of 3-phenyl-2-thioxoimidazolidin-4-one derivatives. J Mol Struct. 2021;1246:131212. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2021.131212]
Dennington R, Keith TA, Millam JM. GaussView 6.0. 16. Shawnee Mission, KS, USA: Semichem Inc.; 2016.
Daina A, Zoete V. Application of the SwissDrugDesign online resources in virtual screening. Int J Mol Sci. 2019;20(18):4612. https://doi.org/10.3390/ijms20184612]
Jia C-Y, et al. A drug-likeness toolbox facilitates ADMET study in drug discovery. Drug Discovery Today. 2020;25(1):248–58. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2019.10.014]
Lipinski CA, et al. Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings. Adv Drug Deliv Rev. 1997;23(1–3):3–25. https://doi.org/10.1016/S0169-409X(96)00423-1]
Al-Rashida M, et al. Diarylsulfonamides and their bioisosteres as dual inhibitors of alkaline phosphatase and carbonic anhydrase: structure activity relationship and molecular modelling studies. Bioorg Med Chem. 2015;23(10):2435–44. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2015.03.054]
Goodsell DS, et al. The AutoDock suite at 30. Protein Sci. 2021;30(1):31–43. https://doi.org/10.1002/pro.3934]
Brown T. ChemDraw Sci Teacher. 2014;81(2):67.
Amir M, et al. Virtual high-throughput screening of natural compounds in-search of potential inhibitors for protection of telomeres 1 (POT1). J Biomol Struct Dynamics. 2020;38(15):4625–34. https://doi.org/10.1080/07391102.2019.1682052]
Lee J, et al. CHARMM-GUI input generator for NAMD, GROMACS, AMBER, OpenMM, and CHARMM/OpenMM simulations using the CHARMM36 additive force field. Biophys J. 2016;110(3):641a.
Hansson T, Oostenbrink C, van Gunsteren W. Molecular dynamics simulations. Curr Opin Struct Biol. 2002;12(2):190–6. https://doi.org/10.1016/S0959-440X(02)00308-1