pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2025-14-1-1885pharmjournal-1996Research ArticleПОИСК И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВRESEARCH AND DEVELOPMENT OF NEW DRUG PRODUCTSОпределение таутомерного состава новой потенциально активной фармацевтической субстанцииDetermination of the structure of a new potentially active pharmaceutical substancehttps://orcid.org/0009-0004-8991-7866СотниковаТ. В.SotnikovaT. V.

197022, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, литера А

14A, Prof. Popova str., Saint-Petersburg, 197022

tatyana.sotnikova@spcpu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6737-1023СтреловаО. Ю.StrelovaO. Yu.

197022, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, литера А

14A, Prof. Popova str., Saint-Petersburg, 197022

https://orcid.org/0009-0005-0483-3370СанаеваЭ. П.SanaevaE. P.

197022, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, литера А

14A, Prof. Popova str., Saint-Petersburg, 197022

https://orcid.org/0000-0002-5527-6595КолесникД. А.KolesnikD. A.

197022, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, литера А

14A, Prof. Popova str., Saint-Petersburg, 197022

https://orcid.org/0000-0003-1251-8782ЯковлевИ. П.YakovlevI. P.

197022, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, литера А

14A, Prof. Popova str., Saint-Petersburg, 197022

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России)Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University2025061220241413138Copyright © Сотникова Т.В., Стрелова О.Ю., Санаева Э.П., Колесник Д.А., Яковлев И.П., 20252025Сотникова Т.В., Стрелова О.Ю., Санаева Э.П., Колесник Д.А., Яковлев И.П.Sotnikova T.V., Strelova O.Y., Sanaeva E.P., Kolesnik D.A., Yakovlev I.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1996Введение

Введение. Разработка методик анализа новых потенциально активных фармацевтических веществ является важной частью стандартизации субстанций. Комплексный подход к подтверждению структуры вещества является особо важным при возможности существования вещества в разных таутомерных формах, так как свойства вещества могут изменяться в зависимости от таутомерии, влияя в том числе на фармакологическую активность.

Цель

Цель. Целью нашего исследования являлось определение таутомерного состава потенциально активной фармацевтической субстанции 5-бутил-6-гидрокси-2,3-дифенилпиримидин-4(3Н)-она в твердом состоянии и растворе для последующей разработки его лекарственной формы и определения биодоступности.

Материалы и методы

Материалы и методы. Объектом исследования являлась субстанция 5-бутил-6-гидрокси-2,3-дифенилпиримидин-4(3Н)-она. Для подтверждения структуры снимали спектры: инфракрасный на приборе PerkinElmer Spectrum 3 (PerkinElmer Inc., США) в области частот от 4000 до 400 см–1, ядерного магнитного резонанса 1H и 13C на импульсном широкополосном спектрометре Bruker AM-500 (400 и 100 МГц) (Bruker, Германия) в растворителе ДМСО-d6, ультрафиолетовый с помощью СФ-2000 (ООО «ОКБ Спектр», Россия) в области длин волн 250–400 нм; а также была проведена высокоэффективная жидкостная хроматография с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС).

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Особенностью гидроксипроизводных пиримидина является наличие таутомерных форм, которые могут влиять как на физико-химические свойства вещества, так и на его фармакологическую активность. В ходе исследования было обнаружено, что в твердом состоянии 5-бутил-6-гидрокси-2,3-дифенилпиримидин-4(3Н)-он находится в равновесии между дикето-формой и енольной, а при растворении вещества в диметилсульфоксиде (ДМСО) преобладающей формой является енольная. Методом ВЭЖХ-МС/МС подтверждена чистота.

Заключение

Заключение. Методами ИК- и ЯМР-спектроскопии была подтверждена структура 5-бутил-6-гидрокси-2,3-дифенилпиримидин-4(3Н)-она. Получены УФ-спектры, а также для исключения возможного поглощения ультрафиолетового излучения примесями была проведена ВЭЖХ-МС/МС.

Introduction

Introduction. The development of methods for analyzing new potentially active pharmaceutical substances is an important part of substance standardization. An integrated approach to confirming the structure of a substance is especially important when the substance may exist in different tautomeric forms, since the properties of the substance may change depending on tautomerism, affecting, among other things, the pharmacological activity.

Aim

Aim. The aim of our study was to determine the tautomeric composition of the potential active pharmaceutical substance 5-butyl-6-hydroxy-2,3-diphenylpyrimidin-4(3H)-one in solid state and solution for the subsequent development of its dosage form and determination of bioavailability.

Material and methods

Material and methods. The object of the study was the substance 5-butyl-6-hydroxy-2,3-diphenylpyrimidin-4(3H)-one. Spectra were taken to confirm the structure: infrared on a PerkinElmer Spectrum 3 device (PerkinElmer Inc., USA) in the frequency range from 4000 to 400 cm–1, nuclear magnetic resonance 1H and 13C on a pulsed broadband spectrometer Bruker AM-500 (400 and 100 MHz) (Bruker, Germany) in DMSO-d6 solvent, ultraviolet using SF-2000 (LLC "OKB Spektr", Russia) in the wavelength range of 250–400 nm, and high-performance liquid chromatography with tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS) was also carried out.

Results and discussion

Results and discussion. A feature of pyrimidine hydroxy derivatives is the presence of tautomeric forms, which can affect both the physicochemical properties of the substance and its pharmacological activity. The study found that in the solid state, 5-butyl-6-hydroxy-2,3-diphenylpyrimidin-4(3H)-one is in equilibrium between the diketo form and the enol form, and when the substance is dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO), the enol form is predominant. The purity was confirmed by HPLC-MS/MS.

Conclusion

Conclusion. The structure of 5-butyl-6-hydroxy-2,3-diphenylpyrimidin-4(3H)-one was confirmed by IR and NMR spectroscopy. UV spectra were obtained, and HPLC-MS/MS was performed to exclude possible absorption of ultraviolet radiation by impurities.

5-бутил-6-гидрокси-23-дифенилпиримидин-4(3Н)-онподтверждение структуры веществатаутомеры5-butyl-6-hydroxy-23-diphenylpyrimidin-4(3H)-oneconfirmation of the structure of the substancetautomersРабота выполнена на базе Центра коллективного пользования (ЦКП) «Аналитический центр ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России».The work was carried out on the basis of the Collective Use Center (CCU) "Analytical Center of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education SPCPU of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation".ReferencesBharatam P. V., Valanju O. R., Wani A. A., Dhaked D. K. Importance of tautomerism in drugs. Drug Discovery Today. 2023;28(4):103494. DOI: 10.1016/j.drudis.2023.103494.Bharatam P. V., Valanju O. R., Wani A. A., Dhaked D. K. Importance of tautomerism in drugs. Drug Discovery Today. 2023;28(4):103494. DOI: 10.1016/j.drudis.2023.103494.Taylor A. P., Robinson R. P., Fobian Y. M., Blakemore D. C., Jones L. H., Fadeyi O. Modern advances in heterocyclic chemistry in drug discovery. Organic & Biomolecular Chemistry. 2016;14(28):6611–6637. DOI: 10.1039/c6ob00936k.Taylor A. P., Robinson R. P., Fobian Y. M., Blakemore D. C., Jones L. H., Fadeyi O. Modern advances in heterocyclic chemistry in drug discovery. Organic & Biomolecular Chemistry. 2016;14(28):6611–6637. DOI: 10.1039/c6ob00936k.Самотруева М. А., Цибизова А. А., Ясенявская А. Л., Озеров А. А., Тюренков И. Н. Фармакологическая активность производных пиримидинов. Астраханский медицинский журнал. 2015;10(1):12–29.Samotrueva M. A., Tsibizova A. A., Yasenyavskaya A. L., Ozerov A. A., Tyurenkov I. N. Pharmacological activity of pyrimidine derivatives. Astrakhan Medical Journal. 2015;10(1):12–29. (In Russ.)Кодониди И. П., Новиков О. О., Кулешова С. А., Рябухин Ю. И., Шатохин С. С., Ивченко А. В., Кодониди М. И., Жилина О. М. Синтез новых n-гидрокcифенильных и толильных производных пиримидин-4(1н)-она, обладающих противовоспалительной активностью. Фармация и фармакология. 2017;5(6):556–567. DOI: 10.19163/2307-9266-2017-5-6-556-567.Kodonidi I. P., Novikov O. O., Kuleshova S. A., Rjabukhin J. I., Shatokhin S. S., Ivchenko A. V., Kodonidi M. I., Zhilina O. M. Synthesis of new n-hydroxyphenyl and tolyl derivatives of pyrimidine-4(1h)-one with anti-inflammatory activity. Pharmacy & Pharmacology. 2017;5(6):556–567. (In Russ.) DOI: 10.19163/2307-9266-2017-5-6-556-567.Muhammad M. T., Khan K. M., Khan A., Arshad F., Fatima B., Choudhary M. I., Syed N., Moin S. T. Syntheses of 4,6-dihydroxypyrimidine diones, their urease inhibition, in vitro, in silico, and kinetic studies. Bioorganic Chemistry. 2017;75:317–331. DOI: 10.1016/j.bioorg.2017.08.018.Muhammad M. T., Khan K. M., Khan A., Arshad F., Fatima B., Choudhary M. I., Syed N., Moin S. T. Syntheses of 4,6-dihydroxypyrimidine diones, their urease inhibition, in vitro, in silico, and kinetic studies. Bioorganic Chemistry. 2017;75:317–331. DOI: 10.1016/j.bioorg.2017.08.018.Joshi K. A., Pandya H. B., Mahida A. K., Modasiya I. J., Dubal G. G. Synthesis and Antimicrobial Activity of New Dihydropyrazolo[1,5-a]pyrimidine Derivatives. Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2024;50(2):304–312. DOI: 10.1134/s1068162024020134.Joshi K. A., Pandya H. B., Mahida A. K., Modasiya I. J., Dubal G. G. Synthesis and Antimicrobial Activity of New Dihydropyrazolo[1,5-a]pyrimidine Derivatives. Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2024;50(2):304–312. DOI: 10.1134/s1068162024020134.Vyshtakalyuk A. B., Semenov V. E., Parfenov A. A., Shashyn M. S., Belyaev G. P., Galyametdinova I. V., Zobov V. V. “Double” pyrimidine derivatives: synthesis and primary assessment of hepatoprotective properties in vitro. Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2020;46(6):1067–1073. DOI: 10.1134/S1068162020060369.Vyshtakalyuk A. B., Semenov V. E., Parfenov A. A., Shashyn M. S., Belyaev G. P., Galyametdinova I. V., Zobov V. V. “Double” pyrimidine derivatives: synthesis and primary assessment of hepatoprotective properties in vitro. Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2020;46(6):1067–1073. DOI: 10.1134/S1068162020060369.Колесник Д. А., Куваева Е. В., Семакова Т. Л., Стрелова О. Ю., Яковлев И. П. 5-Замещенные-6-гидрокси-2,3-дифенилпиримидин-4-(3Н)-оны и способ их получения. Патент РФ на изобретение RU 2738605 С1. 14.12.2020.Kolesnik D. A., Kuvaeva E. V., Semakova T. L., Strelova O. Yu., Yakovlev I. P. 5-Substituted-6-hydroxy-2,3-diphenylpyrimidin-4-(3H)-ones and method for their preparation. Patent RUS RU 2738605 C1. 12.14.2020 (In Russ.)Лутцева А. И., Боковикова Т. Н., Яшкир В. А., Стронова Л. А., Кузьмина Н. Е., Агапкина М. В., Панова Л. И., Попова Е. Н., Гадасина Н. В., Буланова Л. Н., Прокофьева В. И. Методологические подходы к выбору методов установления подлинности лекарственных средств. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2017;7(2):71–76.Lutseva A. I., Bokovikova T. N., Yashkir V. A., Stronova L. A., Kuzmina N. E., Agapkina M. V., Panova L. I., Popova E. N., Gadasina N. V., Bulanova L. N., Prokofieva V. I. Methodological approaches to the choice of identification test methods for medicines. The Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2017;7(2):71–76. (In Russ.)Моисеев С. В., Кузьмина Н. Е., Лутцева А. И. Разработка методик подтверждения подлинности фармацевтических субстанций трипторелина ацетат и гозерелина ацетат методом ЯМР-спектроскопии. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2019;9(1):54–63. DOI: 10.30895/1991-2919-2019-9-1-54-63.Moiseev S. V., Kuz’mina N. E., Luttseva A. I. Development of identification test methods for triptorelin acetate and goserelin acetate substances using NMR spectroscopy. The Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2019;9(1):54–63. (In Russ.) DOI: 10.30895/1991-2919-2019-9-1-54-63.Vu T. Q., Yudin N. V., Kushtaev A. A., Nguyen T. X., Maltsev S. A. Spectroscopic study of the basicity of 4,6-dihydroxypyrimidine derivatives. ACS Omega. 2021;6(22):14154–14163. DOI: 10.1021/acsomega.1c00671.Vu T. Q., Yudin N. V., Kushtaev A. A., Nguyen T. X., Maltsev S. A. Spectroscopic study of the basicity of 4,6-dihydroxypyrimidine derivatives. ACS Omega. 2021;6(22):14154–14163. DOI: 10.1021/acsomega.1c00671.Song Y., Cong Y., Wang B., Zhang N. Applications of Fourier transform infrared spectroscopy to pharmaceutical preparations. Expert Opinion on Drug Delivery. 2020;17(4):551–571. DOI: 10.1080/17425247.2020.1737671.Song Y., Cong Y., Wang B., Zhang N. Applications of Fourier transform infrared spectroscopy to pharmaceutical preparations. Expert Opinion on Drug Delivery. 2020;17(4):551–571. DOI: 10.1080/17425247.2020.1737671.Моисеев С. В., Крылов В. И., Кузьмина Н. Е., Яшкир В. А., Меркулов В. А. Использование метода ЯМР-спектроскопии в фармакопейном анализе. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2016;(2):53–57.Moiseev S. V., Krylov V. I., Kuzmina N. E., Yashkir V. A., Merkulov V. A. The use of NMR-spectroscopy in pharmacopoeial analysis. The Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2016;(2):53–57. (In Russ.)Attia A. K., Abdel-Moety M. M., Abdel-Hamid S. G. Thermal analysis study of antihypertensive drug doxazosin mesilate. Arabian Journal of Chemistry. 2017;10(1):S334–S338. DOI: 10.1016/j.arabjc.2012.08.006.Attia A. K., Abdel-Moety M. M., Abdel-Hamid S. G. Thermal analysis study of antihypertensive drug doxazosin mesilate. Arabian Journal of Chemistry. 2017;10(1):S334–S338. DOI: 10.1016/j.arabjc.2012.08.006.Золотов С. А., Пономарев Е. С., Даин И. А., Демина Н. Б., Золотова А. С. Изучение физико-химических свойств субстанции этравирина. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021;10(4):28–35. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-4-28-35.Zolotov S. A., Ponomarev E. S., Dain I. A., Demina N. B., Zolotova A. S. Study of the physicochemical properties of the etravirine substance. Drug development & registration. 2021;10(4):28–35. (In Russ.) DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-4-28-35.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.