Оцінка потенціалу гіпоглікемічної активності похідних у ряду 6-(4-етил-5-меркапто-4H-1,2,4-триазол-3-іл)піримідин2,4(1H,3H)-діонів

Abstract

Метою цього дослідження є оцінка потенційної інгібіторної активності S-похідних 6-(4-етил-5- меркапто-4H-1,2,4-триазол-3-іл)піримідин-2,4(1H,3H)-діонів щодо α-глюкозидази та визначення їх перспективності як гіпоглікемічних агентів. Для оцінки інгібіторної активності досліджуваних сполук було використано молекулярне моделювання (in silico аналіз), зокрема метод молекулярного докінгу. Дослідження здійснювали з використанням програмного забезпечення AutoDock Vina, що дало змогу передбачити взаємодію синтезованих похідних 1,2,4-триазолу з активним центром α-глюкозидази. Одержані результати докінгу аналізували за значеннями енергії зв’язування, конфігурацією взаємодії та наявністю водневих зв’язків із ключовими амінокислотними залишками ферменту. У результаті молекулярного моделювання було визначено, що S-похідні 6-(4-етил-5-меркапто- 4H-1,2,4-триазол-3-іл)піримідин-2,4(1H,3H)-діонів мають високу спорідненість до активного центру α-глюкозидази. Найбільш перспективні сполуки демонструють енергію зв’язування в межах -8,5…- 9,2 ккал/моль, що порівнянна або перевищує активність відомих інгібіторів цього ферменту. Аналіз взаємодії свідчить, що ключові функціональні групи досліджуваних сполук формують водневі та гідрофобні зв’язки з амінокислотними залишками активного центру ферменту, що свідчить про потенційну стабільність комплексів у біологічному середовищі. The aim of this study is to evaluate the potential inhibitory activity of S-derivatives of 6-(4-ethyl-5- mercapto-4H-1,2,4-triazol-3-yl)pyrimidine-2,4(1H,3H)-diones against α-glucosidase and to assess their potential as hypoglycemic agents. To investigate the inhibitory activity of the studied compounds, molecular modeling (in silico analysis) was employed, specifically using the molecular docking method. The study was conducted using AutoDock Vina software, enabling the prediction of interactions between the synthesized 1,2,4-triazole derivatives and the active site of α-glucosidase. The obtained docking results were analyzed based on binding energy values, interaction configurations, and the presence of hydrogen bonds with key amino acid residues of the enzyme. Molecular modeling results revealed that S-derivatives of 6-(4-ethyl-5-mercapto-4H-1,2,4-triazol-3-yl) pyrimidine-2,4(1H,3H)-diones exhibit high affinity for the active site of α-glucosidase. The most promising compounds demonstrated binding energies ranging from -8.5 to -9.2 kcal/mol, which are comparable to or exceed the activity of known inhibitors of this enzyme. Interaction analysis indicated that key functional groups of the studied compounds form hydrogen and hydrophobic bonds with amino acid residues in the enzyme’s active site, suggesting potential stability of these complexes in biological environments. The findings highlight the potential of S-derivatives of 6-(4-ethyl-5-mercapto-4H-1,2,4-triazol-3-yl) pyrimidine-2,4(1H,3H)-diones as effective α-glucosidase inhibitors. Their high affinity for the enzyme’s active site, along with favorable interaction energy parameters, supports their further investigation as candidates for the development of new hypoglycemic drugs.