Комп’ютерне прогнозування гострої токсичності тіопохідних 3,5-біс(5-меркапто-4-R-4H-1,2,4-тріазол-3-іл)фенолу

Abstract

Мета роботи – оцінити вплив структурних змін, зокрема алкілування та збільшення вуглецевого ланцюга, на рівень токсичності нових похідних 3,5-біс(5-меркапто-4-R-4H-1,2,4-тріазол-3-іл)фенолів та їхніх алкілованих аналогів. Матеріали і методи. Для прогнозування гострої токсичності використано QSAR-методики, що дають змогу оцінити токсикологічні властивості сполук на основі їхніх молекулярних дескрипторів. Моделювання токсичності здійснили за допомогою комп’ютерних програм, завдяки яким можна оцінити токсичність без проведення експериментальних досліджень in vivo. Результати. Алкілування похідних 3,5-біс(5-меркапто-4-R-4H-1,2,4-тріазол-3-іл)фенолу не призводить до значного зниження гострої токсичності. Ба більше, визначили посилення гострої токсичності з подовженням вуглецевого ланцюга у синтезованих сполуках. Встановили також, що похідні кислот, як-от 2,2’-(((5-гідрокси-1,3-фенілен)біс(4-R-4H-1,2,4-тріазол-5,3-диіл))біс(сульфандиіл)) диацетатні кислоти та 3,3’-((((5-гідрокси-1,3-фенілен)біс(4-R-4H-1,2,4-тріазол-5,3-диіл))біс(сульфандиіл))біс(метилен))дибензойні кислоти, виявляють гостру токсичність у межах 521,49–2232,2 мг/кг; це відповідає IV класу токсичності за шкалою OECD. Структура молекули та її гідрофобні властивості відіграють важливу роль у визначенні гострої токсичності сполук. Дослідження дає змогу побудувати залежність «будова – токсичність» та оптимізувати структуру сполук для зниження токсичності. The aim of the work was to evaluate the impact of structural changes, particularly alkylation and chain length extension, on the toxicity levels of new derivatives of 3,5-bis(5-mercapto-4-R-4H-1,2,4-triazol-3-yl)phenols and their alkylated analogues. Materials and methods. QSAR methodologies were used to predict toxicity, allowing the evaluation of toxicological properties based on molecular descriptors. Toxicity modeling was performed using computer software, enabling the estimation of toxicity without the need for in vivo experimental studies. Results. The results showed, that alkylation of 3,5-bis(5-mercapto-4-R-4H-1,2,4-triazol-3-yl)phenol derivatives does not lead to a significant toxicity reduction. Moreover, an increase in toxicity was observed with the prolongation of the carbon chain in the synthesized compounds. It was also found, that acid derivatives, particularly 2,2’-(((5-hydroxy-1,3-phenylene)bis(4-R-4H-1,2,4-triazol-5,3-diyl))bis(sulfanyl))diacetate acids and 3,3’-((((5-hydroxy-1,3-phenylene)bis(4-R-4H-1,2,4-triazol-5,3-diyl))bis(sulfanyl))bis(methylene))dibenzoyl acids, exhibit toxicity ranging from 521.9 mg/kg to 2232.2 mg/kg, corresponding to toxicity class IV (low toxicity) on the OECD scale. It was found, that molecular structure and hydrophobic properties play a crucial role in determining compound toxicity. This study helps to establish a structure-toxicity relationship and to optimize compound structures for reduced toxicity.