Mono- and Dihydrazones with a 6-Methyluracil Fragment: Synthesis, Cytotoxicity, and Antioxidant Activity

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

6-Methyluracil is an important compound that plays an active role in cell regeneration processes. Its ability to stimulate cell growth and replication is a key factor in the tissue healing process. Methyluracil accelerates the skin repair process, which makes its use indispensable in dermatology and surgery for the treatment of wounds, ulcers and burns. Carboxylic acid hydrazides are also of interest due to their unique coordination-chemical properties and are used in various industries. In medicine, hydrazides exhibit a wide range of activity: they have anti-tuberculosis, antiviral and antibacterial effects. Some heterocyclic hydrazones have been show to be inhibitors of the main protease of SARS-CoV-2. This highlights the importance of studying the structural and functional features of these compounds. The synthesis of hydrazones with a 6-methyluracil fragment is a promising area in the field of pharmaceutical chemistry and medicine, opening up new opportunities for the development of innovative drugs. In this work, dihydrazones were synthesized based on dihydrazides of carboxylic acids (adipic, azelate, and sebacic) with fragments of 6-methyluracil. Using the online version of the OCHEM expert system, an in silico assessment of the spectrum of biological activity was performed, including cytotoxicity, antioxidant activity, acute toxicity and hematotoxicity of the obtained compounds and comparison drugs. Studies of biological activity have shown that the obtained mono- and dihydrazones do not have cytotoxic effects on the studied tumor cell lines (HepG2, AS49, MCF-7, HCT-116) and the conditionally normal HEK 293 cell line. Moderate selective cytotoxicity of 6-methyl-5-[(2-phenylhydrazono)methyl]pyrimidine-2,4(1H,3H)-dione has been established in relation to human colorectal carcinoma (HCT-116 cell line, IC50 = 71.75 ± 8.29) and the conditionally normal HEK 293 cell line (IC50 = 19.35 ± 2.12). The antioxidant activity of mono- and dihydrazones was studied using methods of reduction of Fe3+ cation radical ABTS and stable radical DPPH in vitro. A leader compound has been identified (3-(2-(6-methyl-2,4-dioxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-yl)methylene)hydrazinyl)-benzoic acid), comparable in antioxidant activity to ascorbic acid, for in-depth study.

About the authors

I. B Chernikova

Ufa Institute of Chemistry, UFIC RAS

Email: inna.b.chernikova@yandex.ru
Ufa, Russia

R. Yu Khisamutdinova

Ufa Institute of Chemistry, UFIC RAS

Ufa, Russia

N. S Makara

Ufa Institute of Chemistry, UFIC RAS

Ufa, Russia

E. R Sayakhova

Ufa Institute of Chemistry, UFIC RAS

Ufa, Russia

D. V Ishmetova

Institute of Biochemistry and Genetics, UFIC RAS

Ufa, Russia

V. A Vakhitov

Institute of Biochemistry and Genetics, UFIC RAS

Ufa, Russia

References

  1. De Oliveira Carneiro Brum J., França C.C.T., La Plante S.R., Villar J.D.F. // Mini Rev. Med. Chem. 2020. V. 20. P. 342–368. https://doi.org/10.2174/1389557519666191014142448
  2. Mistry S., Singh A.K. // Futur. J. Pharm. Sci. 2022. V. 8. P. 7. https://doi.org/10.1186/s43094-021-00391-4
  3. Jabeen M. // Turkish Chem. Soc. Sec. A: Chemistry. 2022. V. 9. P. 663–698. https://doi.org/10.18596/jotesa.1020357
  4. Verma S., Lal S., Narang R., Sudhakar K. // Chem. Med. Chem. 2023. V. 18. P. e202200571. https://doi.org/10.1002/cmdc.202200571
  5. Sah P.P.T., People S.A. // J. Am. Pharm. Assoc. 1954. V. 43. P. 513–524. https://doi.org/10.1002/jps.3030430902
  6. Althagafy H.S., Abd El-Aziz M.K., Ibrahim I.M., Abd-alhameed E.K., Hassanein E.H.M. // Eur. J. Pharm. 2023. V. 951. P. 175776. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2023.175776
  7. Rollas S., Gülerman N., Erdeniz H. // Farmaco. 2002. V. 57. P. 171–174. https://doi.org/10.1016/s0014-827x(01)01192-2
  8. Rollas S., Küçükşüzel Ş.G. // Molecules. 2007. V. 12. P. 1910–1939. https://doi.org/10.3390/12081910
  9. Tok F., Sağlık B. N., Özkay Y., Ilgın S., Kaplanıcıklı Z.A., Koçviğit-Kaynakçağlu B. // Bioorg. Chem. 2021. V. 114. P. 105038. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2021.105038
  10. Черникова И.Б., Беляева Э.Р., Лобов А.Н. // Изв. АН. Сер. хим. 2023. T. 72. C. 1815–1820.
  11. Chernikova I.B., Belyaeva E.R. // Russ. J. Gen. Chem. 2024. V. 94. P. 337–340. https://doi.org/10.1134/S1070363224020099
  12. Bonachera F., Parent B., Barbosa F., Froloff N., Horvath D. // J. Chem. Inf. Model. 2006. V. 46. P. 2457–2477. https://doi.org/10.1021/cif00241
  13. Лосенкова С.О., Погребняк А.В., Морозов Ю.А., Степанова Э.Ф. // Фармация и фармакология. 2014. T. 2. C. 105–113. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2014-2-6(7)-105-113
  14. Debnath A.K. // Mini Rev. Med. Chem. 2001. V. 1. P. 187–195. https://doi.org/10.2174/1389557013407061
  15. Njus D., Kelley P.M., Tu Y.-J., Schlegel H.B. // Free Radic. Bio. Med. 2020. V. 159. P. 37–43. https://doi.org/10.1016/j.freerabionned.2020.07.013
  16. Papagionvannis G., Theodosis-Nobelos P., Rekka E.A. // Molecules. 2024. V. 29. P. 3763. https://doi.org/10.3390/molecules29163763
  17. Adjimani J.P., Asare P. // Toxicol Rep. 2015. V. 2. P. 721–728. https://doi.org/10.1016/j.toxrep.2015.04.005
  18. Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pamala A., Yang M., Rice-Evans C. // Free Radic. Bio. Med. 1999. V. 26. P. 1231–1237. https://doi.org/10.1016/s0891-5849(98)00315-3
  19. Wu Z., Tan B., Liu Y., Dunn J., Martorell Guerola P., Tortajada M., Cao Zh., Ji P. // Molecules. 2019. V. 24. P. 2825. https://doi.org/10.3390/molecules24152825

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».