ТРАНСФОРМАЦИИ ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ХИМИЧЕСКИХ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Объект исследований: Объектами исследования являются 2-(3-бром-4-фторфенил)- и 2-(3,4-дифторфенил)-4Н-хромен-4-оны как прекурсоры биоактивных молекул и фермент бифенил 2,3-диоксигеназа, необходимая для биоразложения полихлорбифенилов и их производных под действием аэробных бактериальных штаммов. Цель: Целями настоящего исследования являются: − исследование возможности альтернативной функционализации дигалогенсодержащих флавонов для синтеза перспективных биологически активных веществ; − моделирование первичной, вторичной и третичной структуры α-субъединицы бифенил диоксигеназы штаммов рода Rhodococcus для анализа биодеградативной активности по отношению к ПХБ и их производным. В результате выполнения проекта показана возможность реализации альтернативных маршрутов функционализации 2-(3-бром-4-фторфенил)- и 2-(3,4-дифторфенил)-4Н-хромен-4-онов в условиях Pd-катализируемой реакции кросс-сочетания Сузуки-Мияура и основно-промотируемого нуклеофильного ароматического замещения. Взаимодействие бромсодержащего флавона с арилбороновыми кислотами в условиях реакции Сузуки-Мияура с использованием Pd-каталитической системы в сочетании с K2CO3 приводит к образованию бифенил-замещённых хромонов, в то время как с гетарилбороновыми кислотами наблюдается формирование продукта дебромирования исходного флавона – 2-(4-фторфенил)хромона. Взаимодействие дигалогензамещённых флавонов с нуклеофильными реагентами азолового ряда в условиях основно-промотируемого нуклеофильного ароматического замещения в отсутствие катализа переходными металлами приводит к образованию 2-(4-азолилфенил)хромонов. Биологическое тестирование in vitro выявило, что 2-[3-бром-4-(1,2,4-триазолил)фенил]хромон обладает слабым противогриппозным действием в отношении вируса гриппа H1N1, 2-[4-(имидазолил)-3-фторфенил]хромон проявляет ярко выраженную фунгистатическую активность, а 2-[3-бром-4-(имидазолил)фенил]хромон – умеренное ингибирующее антигонокковое действие. В результате моделирования первичной, вторичной и третичной структуры α-субъединицы бифенил диоксигеназы штаммов рода Rhodococcus установлено, что α-субъединицы бифенил 2,3-диоксигеназы штаммов R. wratislaviensis KT112-7, R. wratislaviensis CH628 и R. ruber P25 имеют существенные различия в нуклеотидных и аминокислотных последовательностях. Установлено, что штаммы R. wratislaviensis KT112-7, R. wratislaviensis CH628 и R. ruber P25 эффективно разлагают 3,4-дихлорбифенил и смесь его гидроксипроизводных. При этом бифенил диоксигеназы всех трех штаммов осуществляют окисление незамещенного цикла в молекулах исследуемых соединений. Впервые показано, что штаммы рода Rhodococcus осуществляют биодеструкцию хлор(гидрокси)бифенилов в диапазоне температур 10–50 °С. Полученные данные позволяют предположить, что штаммы R. wratislaviensis KT112-7, R. wratislaviensis CH628 и R. ruber P25 являются перспективными для использования в различных климатических условиях.