Het antibacteriële medicijn levofloxacine wordt gebruikt voor de behandeling van longontsteking, sinusitis, urogenitale infecties en andere ziekten. Het is opgenomen in de WHO-modellijst van essentiële geneesmiddelen. Qua chemische structuur is het een fluorochinolon van de derde generatie:een volledig synthetische stof van het chinolontype.

Generatie verwijst naar verschillende modificaties van chinolonen die in verschillende gebieden worden gebruikt. Chinolonen van verschillende generaties worden veel gebruikt, maar bacteriën, bijvoorbeeld pneumokokken en Staphylococcus aureus, ontwikkelen er resistentie tegen. Apothekers van de Universiteit van RUDN bestudeerden verschillende derivaten van levofloxacine om potentiële kandidaten voor nieuwe antibacteriële geneesmiddelen te vinden en om erachter te komen welke structurele elementen verantwoordelijk zijn voor de biologische activiteit van de stoffen.

"Een van de benaderingen om de kinetische en dynamische eigenschappen van medicijnen te verbeteren is het bestuderen van de eigenschappen van de producten die worden gevormd als gevolg van hun transformatie", zegt Elena Uspenskaya, doctor in de farmaceutische wetenschappen, hoogleraar en universitair hoofddocent aan de afdeling Farmaceutische Wetenschappen. en Toxicologische Chemie van de RUDN Universiteit gezegd.

Voor het experiment gebruikten wetenschappers de farmaceutische stof levofloxacine. Om te voorspellen welke biologische activiteit de derivaten zullen hebben, hebben de auteurs ze gesimuleerd, evenals moleculaire docking-"poses" op een computer (in silico). In totaal werden vijf derivaten en levofloxacine zelf onderzocht. De biologische activiteit werd beoordeeld aan de hand van zeven verschillende soorten activiteit:antibacteriële en antitumorale effecten, remming van specifieke enzymen, enzovoort.

Modellering maakte het mogelijk om te bepalen welke structurele elementen van levofloxacine verantwoordelijk zijn voor de werking ervan. Zonder een carboxylgroep in de samenstelling wordt de antimicrobiële activiteit van de stof dus met de helft verminderd. Er treden niet-standaard acties op, bijvoorbeeld onderdrukking van het cytochroom P450-enzym. Voor enkele van de meest veelbelovende aanpassingen hebben de auteurs 3D-weergaven verkregen. Op basis van deze resultaten zal het mogelijk zijn om te zoeken naar nieuwe geneesmiddelen op basis van levofloxacine.

"De in silico-resultaten hebben ons in staat gesteld om kwantitatieve structuur-activiteitscorrelaties te ontdekken en de moleculaire mechanismen van activiteit te voorspellen. Dit is van toegepast belang voor gericht zoeken naar geneesmiddelen", zegt Elena Uspenskaya, doctor in de farmaceutische wetenschappen, hoogleraar en universitair hoofddocent aan de afdeling Farmaceutische Wetenschappen. en Toxicologische Chemie van de RUDN Universiteit gezegd.

De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Scientia Pharmaceutica .

Meer informatie: Elena V. Uspenskaya et al, In Silico-activiteitsvoorspelling en dockingstudies van de bindingsmechanismen van levofloxacinestructuurderivaten aan actieve receptorplaatsen van bacteriële topoisomerasen type IIA, Scientia Pharmaceutica (2023). DOI:10.3390/scipharm92010001

Aangeboden door Wetenschappelijk Project Lomonosov