Ученые синтезировали кристаллы на основе органического соединения (2R,5S)-2,5-диметилпиперазина и азотной кислоты в мягких условиях. Полученный «гибрид» благодаря своим характеристикам показал возможность его применения в качестве ингибитора при лечении болезней Альцгеймера, Паркинсона и шизофрении. Результаты исследования опубликованы в журнале Zeitschrift für Physikalische Chemie.

Наука постоянно ищет новые гибридные материалы, которые станут более устойчивыми и эффективными, особенно в качестве биоактивных веществ или лекарств для терапевтического применения. Ученые из Красноярского научного центра СО РАН совместно с коллегами из Туниса, Индии и Саудовской Аравии синтезировали кристаллы нового гибридного материала – (2R,5S)-2,5-диметилпиперазин-1,4-диий динитрата (RSDPN) и изучили его характеристики и структуру. При этом диметилпиперазин является органическим соединением класса пиперазинов – веществ, которые широко используются в органическом синтезе в качестве предшественника различных других соединений, включая лекарственные препараты.

Специалисты выяснили, что новый материал демонстрирует высокую стабильность и реакционную способность. Это связано со структурой материала, в частности, с водородными связями, которые соединяют ионы диметилпиперазина и нитрат-ионы и образуют трехмерную сеть в структуре кристалла.

Увидев такой потенциал, ученые смоделировали биологические свойства нового соединения. Особое внимание привлекли фармакологические характеристики разработанного материала, в частности, рассмотрена эффективность взаимодействия вещества с белками и его влияние на биохимические процессы в организме. Специалисты исследовали разработанный материал в качестве ингибитора белков, связанных с болезнями Альцгеймера, Паркинсона и шизофрении, и обнаружили его перспективные биоактивные свойства: он хорошо проникает в активную среду области рецепторов. На основании этих результатов, как отмечают ученые, можно рассматривать разработанное вещество как многообещающий ингибитор при лечении болезней Альцгеймера, Паркинсона и шизофрении.

«Наш материал демонстрирует исключительную кинетическую стабильность и перспективную биологическую активность. Проведенные исследования показали, что кристаллы RSDPN стабильны до определенной температуры, после которой происходит их двухфазный распад. Это исследование открывает новые возможности для разработки гибридных материалов с уникальными свойствами, которые могут быть использованы в различных областях, включая биомедицину, энергетику и электронику. Точное и глубокое понимание сложных потенциальных межмолекулярных взаимодействий и биологической активности этого ингибитора имеет важное значение для разработки новых лекарств. Исследование проливает свет на физико-химические и биологические свойства нового вещества и подчеркивает его потенциальное применение в области терапевтического вмешательства при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона и шизофрении. Данная работа представляет значительный интерес для научного сообщества и может способствовать развитию новых технологий в различных отраслях», —рассказал Юрий Маляр, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН.