Новые переформированные пиримидины: их синтез и биологическая активность

Размещено на http://www.allbest.ru/

Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца

НОВЫЕ ПРЕФОРМИРОВАННЫЕ ПИРИМИДИНЫ: ИХ СИНТЕЗ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

Вельчинская Е.В.

Аннотация

катализ урацил бактериальный лектин

В условиях межфазного катализа дибензо-18-краун-6-ефиром синтезированы новые бис-производные урацилов. Созданы молекулярные комплексы на основе синтезированных бис-производных урацилов и бактериальных лектинов: Bacillus subtilis 668 IMV и Bacillus polymyxa 102 KGU. Определение одного из основных фармакологических индексов бис-производных и их молекулярных комплексов - острой токсичности показало, что бис-производные урацилов и их молекулярные комплексы относятся к малотоксичным соединениям: значения их ЛД50 от 635 до 125 мг/кг. Ближайшим аналогом синтезированных бис-производных урацилов является противоопухолевый препарат 5-фторурацил, что позволяет рассматривать их и соответствующие молекулярные комплексы с бактериальными лектинами как физиологично активные соединения с перспективой дальнейшего изучения согласно требований к потенциальным противоопухолевым препаратам для лечения человека. Ключевые слова: фторотан, 5-фторурацил, токсичность, противоопухолевая активность.

Анотація

Вельчинська О.В. Національний медичний університет імені О.О. Богомольця

НОВІ ПРЕФОРМОВАНІ ПІРИМІДИНИ: ЇХ СИНТЕЗ ТА БІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ

В умовах міжфазного каталізу дибензо-18-краун-6-ефіром синтезовано нові біс-похідні урацилів. Створено молекулярні комплекси на основі синтезованих біс-похідних урацилів та бактерійних лектинів Bacillus subtilis 668 IMV та Bacillus polymyxa 102 KGU. Визначення одного з основних фармакологічних індексів біс-похідних та їх молекулярних комплексів - гострої токсичності показало, що біс-похідні урацилів та їх молекулярні комплекси відносяться до малотоксичних сполук: значення їх ЛД50 від 635 до 125 мг/кг. Найближчим аналогом синтезованих біс-похідних урацилів є протипухлинний препарат 5-фторурацил, що дозволяє розглядати їх та відповідні молекулярні комплекси з бактерійними лектинами як фізіологічно активні сполуки з перспективою подальшого вивчення згідно до вимог до потенційних протипухлинних препаратів для лікування людини.

Ключові слова: фторотан, 5-фторурацил, токсичність, протипухлинна активність.

Annotation

Welchinska O.V. National Medical University named after A.A. Bogomoltsa

NEW PREFORMED PYRIMIDINES: THEIR SYNTHESIS AND BIOLOGICAL ACTIVITY

Under phase-transfer conditions in alkaline medium catalysed by the 18-crown-6-complex a new bis-adducts of uraciles were synthesised. New their molecular complexes with bacterial lectines: Bacillus subtilis 668 IMV и Bacillus polymyxa 102 KGU were obtained. The main pharmacological index of the bis-adducts and their molecular complexes - toxicity were obtained. These investigations shown that bis-adducts and their molecular complexes has a not hight level of toxicity - LD50 are from 635 to 125 mg^g. The nearest analogical compound of the bis-adducts which synthesized are antitumour preparation 5-fluorouracile. Therefore the bis-adducts and their molecular complexes are potential phisiological active compounds has a perspective future as potential antitumour preparations for medicines.

Key words: halothane, 5-fluorouracile, toxicity, antitumoure activity.

Постановка проблемы

Одним из перспективных путей поиска средств лечения раковых заболеваний является создание новых антиметаболитов пуринового и пиримидинового ряда, способных воздействовать на структуру и функции нуклеиновых кислот, малих активних молекул [1, с. 265-277; 2, с. 18-23; 5, с. 1025-1032]. Известно, что раковые клетки используют молекулы урацила активнее, чем нормальные клетки.

Анализ последних исследований и публикаций

Молекулы 5(6)-фтор(галоген)замещенных урацилов способны выполнять роль галогенсодержащих синтонов в органическом синтезе, фтор(галоген)содержащие заместители повышают растворимость гетероциклических молекул в липидах и делают лекарственные препараты более эффективными, поэтому их активно используют для создания новых оригинальных биологически активных молекул [2, с. 18-23; 3, с. 2020-2021; 6, с. 15-43].

Выделение нерешенных ранее частей общей проблемы

Метод получения новых производных гетероциклов в условиях межфазного катализа, описанный в данной работе, позволяет определить новую стратегию для синтеза селективно полифункциональных молекул с ранее не описанными в литературе фармакофорами.

Цель статьи

Целью данной работы является получение преформированных пиримидинов, изучение их химических и физико-химических характеристик, конструирование их молекулярних комплексов с противоопухолевыми бактериальными лектинами, изучение их биологических свойств.

Объектами исследований были: новые производные урацилов, синтезированные на основе 5(6)-заещенных урацилов и фторотана; бактериальные лектины сапрофитных штаммов Bacillus subtilis 668 IMV и Bacillus polymyxa 102 KDU (далее лектин 668 и лектин 102); молекулярные комплексы гетероциклов и лектинов.

Индивидуальность синтезированных соединений контролировали методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) на пластинах Silufol-254 в 2:1. ИК-спектры записывали на спектрофотометре UR-20 (“Charles Ceise Hena”, Germany). ГЖХ проводили на газожидкостном хроматографе “Perkin Elmer” с УФ-детектором (“Perkin”, Germany). Спектры: Н ЯМР записывали на приборах “Bruker WP-200” (“Bruker”, Switzerland), “Varian T-60” (“Varian”, USA) с рабочей частотой 200-132МГц в DMSO-d6 с использованием тетраметилсилана в качестве внутреннего стандарта.

N(I),N - (2 » -бром-2 » -хлор этенил)-бис - (урацил) (ІІІ). Приготовление раствора №1. 0.25 г калий гидроксида (0,0044 моль), 0.025 г дибензо18-краун-6-ефира в 20 мл сухого бензола перемешивали при температуре 60оС около 15 мин до образования на стенках химического реактора белого полимерного налета (калиевого комплекса с дибензо-18-краун-6-ефиром). Полученный раствор охлаждали до комнатной температуры, добавляли к нему каплями раствор 0.87 г (0,0044 моль) фторотана (І) в 20 мл сухого эфира. Приготовление раствора №2. 1.0 г (0,0089 моль) урацила растворяли в 40 мл сухого диметилформамида при температуре 60°С. Горячий раствор №2 прикапывали через делительную воронку к раствору №1, перемешивали при температуре 60-80°С 1 час, фильтровали, охлаждали, отгоняли растворители. Остаток - осадок промывали 30 мл смеси диэтиловый эфир - гексан (1:1), сушили в вакууме водоструйного насоса.

Аналогично синтезировали соединения IV-- VIII. Для создания молекулярных комплексов на основе синтезированных соединений и бактериальных лектинов были отобраны наиболее активные продуценты внеклеточных лектинов: сапрофитные культуры Bacillus subtilis 668 IMV и Bacillus polymyxa 102 KGU из Украинской коллекции микроорганизмов ІМВ НАНУ. Культивирование бактерий проводили в модифицированной среде Гаузэ, лектины получали из культуральной жидкости, как описано ранее [8, с. 183-200]. Молекулярные комплексы биспроизводных гетероциклов с бактериальными лектинами получали простым механическим перемешиванием компонентов в физиологическом растворе в соотношении 1:1. Для определения среднетоксичной дозы ЛД50 синтезированных соединений, бактериальных лектинов и их молекулярних комплексов использовали экспресс-метод В.Б. Прозоровського [7, с. 407-509].

Исследования проводили на белых нелинейных мышах-самцах массой тела 22,0±2,0 г; путь введения растворов -- подкожный.

Изложение основного материала. По новому, разработанному нами методу синтеза, взаимодействием фторотана в качестве фторсодержащего синтона и 5(6)-замещенных урацилов в молярном соотношении 1:2, в системе растворителей (бензол-диметилформамид-диэтиловый эфир) в условиях межфазного катализа дибензо-18-краун-6эфиром в щелочной среде синтезированы новые бис-производные урацилов с фармакофорной группой =C=CBrCl, (III-VIII) (схема 1).

Для дальнейших исследований биологических свойств новых соединений отобраны биспроизводные 5-метилурацила (IV), 5-фторурацила (VI) и 5-бромурацила (VII). Определение одного из главных фармакологических индексов новых бис-производных -- острой токсичности показало, что соединения IV и VII относятся к малотоксичным: значения ЛД50 их 515 мг/кг и 415

Таблиця 1

Параметры токсичности гетероциклических бис-производных, бактериальных лектинов и молекулярных комплексов

Литература

1. Noordhuis P. /5-fluorouracil incorporation info RNA and DNA in relation to thymidilate synthetase inhibition human colorectal cancer / P. Noordhuis, U. Holwerda // Annals. of oncol. 2004. Vol. 15.P. 1025-1032.

2. Подгорский В.С. Бактериальные лектины / В.С. Подгорский [и др.].Киев: Наукова думка, 1992. С.15-43.

3. Прозоровский В.Б. Экспресс метод определения средней эффективности дозы и ее ошибки / В.Б. Прозоровский, В.П. Прозоровский, В.М. Демченко // Фармакология и токсикология. 1978. Т. 41, № 4. С. 407-509.

4. Соединения фтора. Синтез и применение / [Под ред. Н. Исикава]. М.: Мир, 1990. С. 183-200.