Molecular docking studies for a new 1,2,4-triazole derivatives with a 2-bromo-5-methoxyphenyl fragment

Abstract

Introduction. In contemporary medicinal chemistry and pharmacology, the discovery of novel, highly effective, and safe anti-inflammatory agents remains a paramount challenge. This issue acquires particular urgency under the conditions of prolonged martial law, where military medicine daily encounters a vast number of combat-related injuries, wounds, and concussions accompanied by massive inflammatory processes and intense acute pain syndromes. Existing non-steroidal anti-inflammatory drugs do not always meet clinical needs due to severe adverse effects, particularly ulcerogenicity, which limits their application in field conditions and during medical evacuation. Therefore, the development of new selective cyclooxygenase-2 (COX-2) inhibitors that combine high efficacy with low toxicity is critically needed. Among the diversity of molecular frameworks, 1,2,4-triazole derivatives attract significant attention from researchers. Thanks to their unique electronic structure and ability to form various non-covalent bonds with biological targets, they demonstrate a broad spectrum of pharmacological activities, including potent anti-inflammatory effects. The integration of specific pharmacophore groups into the 1,2,4-triazole structure opens new avenues for creating innovative molecules with an optimized biological profile. Objective. In light of the aforementioned, the primary objective of this research is the targeted design and synthesis of novel 5-(2-bromo-5-methoxyphenyl)-4-R-1,2,4-triazole-3-thiols, alongside their acetic acid derivatives and corresponding esters, followed by an in silico evaluation of their anti-inflammatory potential through molecular docking simulations with the cyclooxygenase-2 (COX-2) enzyme. Вступ. У сучасній медичній хімії та фармакології пошук нових, високоефективних та безпечних протизапальних засобів залишається одним із найважливіших завдань. Особливої гостроти ця проблема набуває в умовах тривалого воєнного стану, коли військова медицина щодня стикається з величезною кількістю бойових травм, поранень та контузій, що супроводжуються масивними запальними процесами та інтенсивним гострим больовим синдромом. Існуючі нестероїдні протизапальні препарати не завжди задовольняють клінічні потреби через наявність серйозних побічних ефектів, зокрема ульцерогенної дії, що обмежує їх застосування у польових умовах та на етапах медичної евакуації. Саме тому розробка нових селективних інгібіторів циклооксигенази-2 (ЦОГ-2), які б поєднували високу ефективність із низькою токсичністю, є критично необхідною. Серед розмаїття молекулярних каркасів особливу увагу науковців привертають похідні 1,2,4-триазолу. Завдяки своїй унікальній електронній будові та здатності утворювати різноманітні нековалентні зв’язки з біологічними мішенями, вони демонструють широкий спектр фармакологічної активності, включаючи потужну протизапальну дію. Інтеграція в структуру 1,2,4-триазолу специфічних фармакофорних груп відкриває нові можливості для створення інноваційних молекул із оптимізованим профілем дії. Мета. З огляду на вищезазначене, метою цього дослідження є цілеспрямований дизайн та синтез нових похідних 5-(2-бромо-5-метоксифеніл)-4-R-1,2,4-триазол-3-тіолів, їх похідних оцтової кислоти та відповідних естерів, з подальшою in silico оцінкою їхнього протизапального потенціалу шляхом симуляції молекулярного докінгу з ферментом циклооксигеназою-2 (ЦОГ-2)