Кафедра органической химии

Научная работа

Кафедра занимается изучением химии природных и синтетических биологически активных соединений с целью создания на их основе лечебных и лечебно-профилактических средств. Начиная с 1983 года, проводятся исследования по изучению закономерностей взаимосвязи между структурой и фармакологической активностью. Данное направление в настоящее время имеет большое значение для целенаправленного синтеза или поиска в природе структур с заданными биологическими свойствами.
Развитие научных исследовани

й кафедры в первую очередь связано с именем доктора фармацевтических наук, профессора А.Л. Шинкаренко. В нашей стране она возглавила исследования по изучению биологически активных соединений лечебных грязей Тамбуканского озера, грязи Мойнакского, Санайского и Одесского районов и сапропелей Тюменских озёр. Из пелоидов лечебной грязи Тамбуканского озера ею был получен биологически активный комплекс, который оказался эффективным противовоспалительным, противоожоговым и биогенным средством. Позже ею было доказано, что аналогичные препараты могут быть получены из лечебных грязей других районов нашей страны.
Профессор А.Л. Шинкаренко большое внимание уделяла также исследованию биологически активных соединений в растениях флоры Северного Кавказа. Так, совместно с ассистентом Л.Д. Сунцовой, аспирантами Н.В. Бондаренко и Г.И. Геращенко были изучены алкалоиды цемерицы Лобеля и предложена субстанция «Ловерат» гипотензивного действия, которая была положительно апробирована в клиниках Ростовского и Курского медицинских институтов, на кафедре лечебного факультета I Московского медицинского института, а также Новокузнецкого института усовершенствования врачей и Украинского института клинической медицины.
В 1954 году на кафедре, под руководством А.Л. Шинкаренко были начаты исследования по изучению таких природных биологически активных соединений, как флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, тритерпеноиды, липиды грязей сине-зелёных водорослей, пыльцы-обножки.
Были созданы и опубликованы 6 методических пособий, которые используются в научно-методической работе ряда институтов СНГ (профессор А.Л. Шинкаренко, профессор В.А. Бандюкова, профессор Э.Т. Оганесян, профессор А.Л. Казаков, доцент А.В. Симонян, доцент И.И. Озимина). Разработанные методики анализа были внедрены в работу контрольно-аналитических лабораторий фармацевтических фабрик г. Краснодара и г. Пятигорска (старший преподаватель Н.В. Сергеева, аспирант Ильма Деста).
Профессор В.А. Бандюкова, изучив состав флавоноидов более чем в 300 растениях, выявила новые источники получения лекарственных препаратов рутина, кверцетина и нарингина. Полученные ею статистико-вероятностные характеристики обнаружения определённых структур позволяют вести целенаправленный поиск биологически-активных флавоноидов в неизученном растительном сырье. По результатам анализа распространения флавоноидов в высших растениях опубликованы монографии «Флавоноиды растений» (Алма-Ата, 1978), «Биологически активные вещества пищевых продуктов» (совместно с профессором А.Л. Казаковым и др.), а по результатам изучения пыльцы-обножки опубликована брошюра «Пыльца – концентрат биологически активных соединений», которая на Всесоюзном конкурсе на лучшее произведение научно-популярной литературы награждена Поощрительным дипломом (1966 г.).
В 70-х годах В.А. Компанцевым был разработан лабораторный регламент получения рутина из отходов дубильной промышленности, который был одобрен Московским витаминным институтом и витаминным отделом Министерства медицинской промышленности. Ассистент Л.В. Лигай разработала технологическую схему получения рутина из надземной части сиды многолетней, которая апробирована на опытной установке Нарткалинского химкомбината Минмедпрома России.
Способы получения других биологически активных соединений внедрены в работу научных лабораторий различных институтов СНГ. Из растений выделено свыше 500 соединений, впервые установлена структура новых гликозидов флавоноидной и тритерпеноидной природы (профессор В.А. Бандюкова, кандидат фармац. наук Г.Н. Земцова, профессор Э.Т. Оганесян, кандидат хим. наук З.С. Давидянц, Л.В. Лигай). Продолжаются исследования биологически активных компонентов отходов пищевого и фармацевтического производства.
 
Помимо изучения природных соединений на кафедре интенсивно развиваются такие направления, как:
целенаправленный синтез биологически активных соединений;
исследование качественных и количественных соотношений взаимосвязи структура – фармакологическая активность;
компьютерное моделирование и априорная оценка фармакологической активности виртуальных соединений.
 
В ходе исследований по целенаправленному синтезу биологически активных соединений получены следующие результаты:

• Предложен алгоритм и комплексный подход к молекулярному конструированию производных 1,3-диазинона-4. На основе логико-структурного подхода, а также расчётов энергетических составляющих взаимодействия лиганд-рецептор обосновано строение структур и осуществлён целенаправленный синтез целевых соединений, обладающих нейропротекторной активностью. Всего получено 139 производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, 2-фенилбензоксазинона-4, 2-метил-6,7-диметоксихиназолинонов-4, амидов о-бензоиламинобензойной кислота и N-ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты.
• Модифицированы одностадийные методы синтеза производных N-ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты путём использования полярных апротонных растворителей, что позволило в дальнейшем получить, труднодоступные производные 4-оксопиримидина и хиназолинона-4.
• Оптимизированы условия проведения реакции циклоконденсации N-ацил-β-кетоамидов со слабыми нуклеофилами, а также модифицирована методика синтеза N-замещённых производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, позволяющая увеличить выход целевых продуктов до 90%.
• Изучен механизм взаимодействия производных бензоксазинона с аминами в условиях кислотного катализа и на этой основе разработаны условия синтеза N-замещённых 2-фенилхиназолинонов-4, 2-метил-6,7-диметоксихиназолинонов-4 и их ациклических предшественников. Сопоставление экспериментальных данных с квантово-химическими расчетами всех стадий взаимодействия 2-фенилбензоксазинона-4 с аминами позволило объяснить протекание конкурентной реакции с образованием диамидов. Суть заключается в направлении атаки со стороны аминного компонента двух вероятных карбкатионов, а также стерических эффектов производных 1,3-бензоксазинона-4.
• Исследование биологической активности показало, что из общего числа синтезированных соединений 107 обладают прогнозируемыми биологическими свойствами: психотропными – 43, противовоспалительными – 27, актопротекторными – 7, антигипоксическими – 18, антигипертензивными – 15, гипогликемическими – 2, диуретическими – 9, иммуностимулирующими – 14. Все эти данные подтверждают достоверность предварительного прогноза.
• Исследование психотропной активности производных 1,3-диазинона-4 с остатками нейромедиаторных аминокислот и пептидов подтверждает их влияние на ЦНС; а для 4-(2,6-диметил-5-фенил-4-оксо-1,4-дигидропиримидил-1)-бутановой кислоты (PDMGAB) помимо этого выявлена также церебропротекторная и антигипоксическая активность. Экспериментально, с использованием бикукулина и гидрастина доказано взаимодействие PDMGAB с ГАМКА- рецептором, чем и можно объяснить его ГАМК-ергическое действие. Продажа высокоэффективных пептидов по выгодным ценам в Москве - pepmarket.ru.
• Выявлены «соединения-лидеры», обладающие соизмеримой или превосходящей по фармакологической активности препараты сравнения: вещество PDMGAB по церебропротекторному действию превосходит препараты ГАМК на 35,5% и ноотропил на 10,5%; QPhpHas2Br превосходит аминазин в угнетении ЦНС на 15%; QphAnp соизмеримо по действию с феназепамом; PDMD превосходит кофеин в стимуляции ЦНС на 47%; PDEAnes увеличивает двигательную активность в 19 раз; NcQPhD по противовоспалительной активности превосходит диклофенак-натрия в 2,3 раза; BisPDMD по гипогликемическому действию соизмеримо с глибенкламидом; NcQPhGAB по диуретической активности превосходит диакарб в 2 раза; вещество PDMBenzIm5,6DM превосходит метилурацил в стимуляции клеточного иммунитета в 2,2 раза, а гуморального – в 2,5 раз; PDMD превосходит папаверин по гипотензивному действию в 2,7 раза и нормализует АД в случае гипотензий.
• Строение синтезированных соединений доказаны современными методами анализа - УФ-, ИК- и 1Н ЯМР-спектроскопии. Установлено, что 2-стирилпроизводные 1,4-дигидро-4-оксопиримидина имеют трансоидную конфигурацию.
• Для синтезированных веществ осуществлен корреляционный анализ взаимосвязи между квантово-химическими параметрами и данными поведенческих тестов, что позволило выявить наиболее значимые дескрипторы влияющие на психотропную активность.
• Выявлены следующие молекулярные дескрипторы: энергии НСМО, характерны для производных 4-оксопиримидина, минимальное значение электротопологического состояния атома водорода и автокорреляции Морана на основе поляризуемости атомов следует использовать для конструирования производных 4-оксопиримидина и хиназолинона-4, влияющих на ЦНС. Дескрипторы автокорреляции Морана и Гири на основе Ван-дер-ваальсовых объемов атомов в качестве межрядовых целесообразно использовать в прогнозе психотропной активности для производных 1,3-диазинона-4 и их ациклических предшественников.

 
За время существования кафедры её сотрудниками опубликовано свыше 1500 научных статей, 6 монографий, получено более 250 авторских свидетельств и патентов РФ, в ВНЦ по безопасности лекарств зарегистрировано более 500 новых соединений.
 
Учёными кафедры органической химии созданы следующие лекарственные средства:
Препарат тамбуканской грязи – лекарственный препарат, полученный из грязи Тамбуканского озера. Обладает противовоспалительным, биогенным, ранозаживляющим и противоожоговым действием.
Терисерп – лекарственный препарат, вырабатываемый из промышленных отходов травы чабреца (регистрационное удостоверение 97/202/11 и 97/202/10 от 14.07.1997). Характеризуется гиполипидемическим и противоатеросклеротическим действием.
Кавехол – лекарственный препарат, получаемый из продуктов переработки какао бобов (какаовеллы) (регистрационное удостоверение 97/335/10 и 97/335/10 от 14.11.1997). Обладает гепатозащитным, желчегонным и радиопротекторным действием.
Гипурсол – лекарственный препарат, полученный из отходов переработки плодов облепихи (регистрационное удостоверение 2000/137/9 и 2000/137/10 от 24.04.2000). Проявляет гипохолестерическое, противоатеросклеротическое, противоишемическое действие.
  
За период с 2008 по 2022 гг. на кафедре были защищены следующие диссертации:
Докторская:
1. Кодониди И.П. «Молекулярное конструирование и целенаправленный синтез N-производных 1,3-диазинона-4», 2011 г.
Кандидатские:
2. Подгорная Ж.В. «Исследование цветков бархатцев распростертых (Tagetes patula L.) с целью получения биологически активных соединений», 2008 г.;
3. Кодониди М.И. «Химическое исследование цветков хризантемы корейской (Chrysanthemum x korefnum Makai) с целью получения фармакологически активных суммарных фитокомплексов», 2009 г.
4. Агаджанян В.С. «Целенаправленный поиск индивидуальных веществ и суммарных композиций, характеризующихся антирадикальной активностью в отношении супероксидного анион-радикала», 2009 г.;
5. Золотых Д.С. «Синтез и изучение взаимосвязи «структура-активность» производных 1,3-диазинона-4, содержащих остатки аминокислот и дипептидов», 2011 г.;
6. Ананьина Н.А. «Использование клубней георгины простой как альтернативного источника получения инулина», 2011 г.;
7. Гаранян Г.С. «Исследования по созданию биологически активного гидролизата на основе молочнокислых бактерий», 2011 г.;
8. Волкова А.А. «Исследование полифенольных соединений одно- и двулетних побегов вишни обыкновенной», 2011 г.
9. Жогло Е.Н. «Синтез и изучение взаимосвязи «структура-активность» N-арилзамещенных проиводных 1,3-диазинона-4», 2013 г.
10. Бандура А.Ф. «Синтез и изучение взаимосвязи «структура-активность» гетерилпроизводных 1,3-диазинона-4», 2015 г.
11. Сочнев В.С. «Синтез и изучение взаимосвязи "структура-активность" серосодержащих производных 1,3-диазинона-4», 2016 г. 
12. Аджиахметова С.Л. «Химическое исследование крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.) семейства Крыжовниковые (Grossulariaceae DС.) с целью получения фармакологически активных веществ», 2017 г.
13. Сивцева О.С. «Получение флаванонов и синтезы на их основе», 2017г.
14. Червонная Н.М. «Химический состав и биологическая активность гидрофильных фракций из соцветий бархатцев распростертых (Tagetes patula L.)», 2018 г.
15. Руковицина В.М. «Синтез и изучение взаимосимосвязи структура-активность в ряду 3-замещенных производных хромона», 2022 г.
16. Шатохин С.С. «Синтез и биологическая активность 3-гетарилзамещенных производных хромона», 2022 г.
17. Аненко Д.С. «Синтез и изучение взаимосвязи структура-активность 2,6-диалкилсульфамидных производных пиримидин-4(H)-она и их ациклических предшественников», 2022 г.
18. Куличенко Е.О. «Биологически активные соединения в растениях вида космея дваждыперистая» (Cosmos bipinnatus Cav.), 2022 г.
19. Чиряпкин А.С. «Целенаправленный синтез и взаимосвязь структура активность конденсированных производных пиримидин-4-она и их ациклических предшественников», 2022 г.
 


 
Подготовка научно-педагогических кадров
Подготовка научно-педагогических кадров кафедры осуществляется через аспирантуру и докторантуру. На кафедре органической химии с момента её создания защищено 12 докторских диссертаций:
• А.Л. Шинкаренко – 1953 г.,
• С.С. Пахомов – 1968 г.,
• Б.М. Копытин– 1970 г.,
• В.А. Бандюкова – 1975 г.,
• А.Л. Казаков– 1981 г.,
• Э.Т. Оганесян – 1981 г.,
• А.С. Сараф – 1993 г.,
• А.В. Симонян – 1993 г.,
• А.В. Кузнецов – 2002 г.,
• А.В. Погребняк – 2004 г.,
• И.П. Кодониди – 2011 г.
• А.Г. Кюрегян – 2020 г.
 
Защищено 95 кандидатские диссертации.
Ежегодно в аспирантуре на кафедре обучаются 3-5 аспирантов.

Учебно-методическая работа

Учебный процесс на кафедре проводится на очном отделени.

Основным направлением учебно-методической работы является:

• изучение теоретических основ органической химии;
• усвоение основных положений закономерности взаимосвязи между строением молекул и химическими свойствами
• освоение студентами практических умений и навыков по проведению качественного анализа органических соединений с использованием химических и физико-химических методов; методиками подготовки лабораторного оборудования к проведению анализа и синтеза органических соединений; навыками работы с химической посудой и простейшими приборами.

За время существования кафедры профессором Э.Т. Оганесяном опубликовано 4 учебника, 8 пособий для поступающих в ВУЗы, 2 справочника по химии.

Подготовлены и изданы для внутривузовского использования:

• «Органическая химия в схемах и рисунках»;
• «Углеводы и изопреноиды в таблицах и схемах»;
• «Нуклеиновые кислоты. Алкалоиды»;
• «Сборник самостоятельных работ по органической химии. Часть 1»;
• «Сборник самостоятельных работ по органической химии. Часть 2»;
• «Основные методы выделения и очистки органических соединений».

Учебная, методическая и учебно-методическая литература, подготовленная сотрудниками кафедры

• Оганесян, Э.Т. Органическая химия. Учебник / Э.Т. Оганесян - Москва: издательство «Академия», 2010. – 452 с.
• Андреева О.А. [и др.] Органическая химия в схемах и рисунках, 2-е издание, дополненное и переработанное, Пятигорск: 2018. 120 С.
• Андреева, О.А. [и др.] Сборник самостоятельных работ по органической химии. Часть I: учеб.-метод. пособие для студентов фармацевтических вузов, 2-е изд. доп. и перераб. – Пятигорск: 2014. 200 С.
•  Оганесян Э.Т. [и др.] Сборник самостоятельных работ по органической химии. Часть II. Учебно-методическое пособие для студентов фармацевтических ВУЗов, 2-е издание дополненное и переработанное. – Пятигорск: 2017. – 164 С.
• Андреева О.А., Ивченко А.В., Кодониди И.П. Методические рекомендации для студентов «Нуклеиновые кислоты. Алкалоиды» 2-е издание, дополненное и переработанное, Пятигорск 2017. – 28 С.
• Жилина О.М., Бутенко Л.И. Основные методы выделения, очистки и идентификации органических веществ: методические указания для студентов. Пятигорск: 2017. 44 с.
• Э.Т. Оганесян [и др.] Рабочая тетрадь по органической химии для студентов 2 курса (III семестр). Пятигорск: ПМФИ – ФГБОУ ВО ВолгГМУ, 2019. 88с.
• Э.Т. Оганесян [и др.] Рабочая тетрадь по органической химии для студентов 2 курса (IV семестр). Пятигорск: ПМФИ – ФГБОУ ВО ВолгГМУ,2019. 64 с.

Перечень дисциплин:

1. Органическая химия специальность «Фармация»;

2. Медицинская химия  специальность «Фармация»;

3. Органическая химия специальность «Медицинская биохимия»;

4. Основы дизайна и химии лекарств специальность «Фармация»;

Учебно методические материалы

Материалы для студентов размещены на учебном портале e-learning: https://do.pmedpharm.ru