Производные полиолов в полном химическом синтезе сложных фосфолипидов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.10 ВАК РФ

Рокада* КОСКОВСКИЙ ОРДЕН.к ТР/ДОВОП) КРАСНОГО ЗЗАШИ '«УД'ШШЙг ТОНКОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХКОЛОГЖ5 им. 1.1.3.ЛОМОНОСОВА

,ав,„., СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ СОВЕТ Д 063.41.01

На правах рукописи

СТЕПАНОВ Александр Евгеньевич

ПРОИЗВОД И® ПОЛИОЛОВ В ПОЛНОМ ШИЧВСКОМ СИНТЕЗЕ . СЛ02ШХ ФОСООЛШЙДОВ

02.00.10 - Еаоорганическая химия, химия природных а физиологически активных веществ

ДИССЕРТАЦИЯ

е форме научного доклада на соискание ученой степени доктора химических наук

МОСКВА - 1993

Работа выполнена на кафедра биотехнологии Московского Института тонкой химической технологии ш.Ы.В. Ломоносова

Официальные оппоненты: ведущий научный сотрудник,

доктор химических наук Ю.Г.Молотковский заведующий лабораторией,профессор,

доктор химических наук А.М.Юркевич заведующий лабораторией,профессор,

доктор химических наук .. В. И.'Либаев

Ведущая организация:

Научно-производственный центр "Гидробиоо" Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита состоится апреля 1993 г. в 15 часов на заседании специализированного совета Д 063.41.01 по защите диссертаций ка соискание ученой степени доктора наук при Московском институте тонкой химической, технологии ш. М. В.Лоионосова {117571, Ыосшза, пр.Вернадского, 86).'

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ШЛХГ им.М.З.Ломоносова (ПР831, Москва, ЬСалая Пироговская ул. ,1).

Диссертация разослана марза 1393 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат химических наук,

старший научный сотрудник а Р А.И.Лютик

ОВД'-Я ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В структуре бол минет в а природных фосфо-липидов присутствуют полиолы - глицерин и жио-инознт, которые посредства фосфоэфирннх связей соединены с другими частями липидной молекулы. Недавно открытие важнейшие биологические феномены, протекающие с участием многофункциональна. сложим липмдов - фосфоинсзитидов, по-лиглицерофосфсипшвдов, инозитсодеркащих гликофосфолшшдов - вызывают стремительно растущий интерес исследователей и затрагивают многие направления химико-биологического комлле^а наук. Эти соединения взаимодействует с физиологически активными веществами, оказывая на них модулирующее действие; они проявляют активность в иммунохимических реакциях: участвует в стимуляции тромбоцитов,в процессах гликогеполиза и пролиферации, обеспечивают функдионирорание мембранныл структур в клетках. Интенсивными исследованиями последних лет установлена ключевая роль метаболизма полнолсодержащих фосфолипвдов в циклических процессах регуляции клеточной активности, в формировании и разветвлении внутриклеточных коммушггационннх потоков от поверхностных рецепторов к зффекторным системам клетки, образовании связей "белок-лшщдяый вислой". Природные я синтетические производимо полиолов напита применение в качестве эффективных лекарственных к диагностических препаратов.

В настоящее промя исследования фундаментальных биологических процессов, связанных с метаболизмом полшлсодерраднх фосфолипадов сформировались в быстро развивающееся. актуальное направление молекулярной биология и бгооргалической химии, а число новых публикаций в этой области ежегодно достигает сотен наименований. Данная группа природных соединений в последние года тщательно изучается'.как перспективный источник пояска новых физиологически активных веществ, проявлявших различные вида биологической активности (гормональная, противоопухолевая, кардиотропная и др.). Однако существуют определенные трудности в постановке и проведении работ по изучении сложных полиолсодержаидах липидов ,обусловленные крайне низким содержанием их в природных источниках, высокой лабильностью, неэкономичность!) методов выделения, отсутствием синтетических аналогов модифицированного строения. Для разрекения этих проблем принципиальное значение приобретает развитие синтетических подходов в раду природных полиолсодертощих липвдов и их биологически активных структурных фрагментов.

К началу работы были известны лисп» несколько синтезов дифосфати-дипглицерина (кардиолнпша); подходы к синтезу сложных производных

дио-инозита природного строения находились в стадии первоначальной разработки. - Такое полонение делало актуальным поиск и создание Стратегии направленного химического синтеза полиолсодериащих фосфоливддов а их функционально активных фрагментов природного строения.

Р ^ота выполнена на кафедре биотехнология МИТХТ им.Ы.В.Ломоносова по плановой тематике фундаментальных научных исследований, отнесенных к категории важнейших приоритетных НИР по постановлениям правительства и в рамках государственных целевых научно-технических программ. Номера государственной регистрации тем: 0137.0010337.' 0188.0054225, 0192.0015487.

Цель работы. Основная задача исследования заключалась в создании общего методологического подхода к получению редких полиолсодержащих -1 фосфолишщов и их главных структурных фрагментов. Поставленная проблема имеет комплексный характер, что потребовало проведения исследований по нескольким основным направлениям:

- синтез рацемических частично замешенных производных глицерина и лио-, икозита со структурой, обеспечжткдай поолздуадзо проведение направленной фуЕкционализация молекул нолаола;

- оптическое расщешюние рацематов с получением хиралышх производных жио-Епззита для стереоспэвдфического синтеза целевых соединений природной конфигурации;

- направленный синтез гликозидов частично йамещеьного хко-пнозлта;

- фосфорилирование производных глицерина и ¿ио-инозита с получением . соединений природного ряда.

Научная новизна. В работе предложена и реализована система последовательных экспериментальных этапоз, открывающая подход к направлент ному синтезу сложных яолиолсодержащих фосфолшшдов природного строении и их функционально активных структурных фрагментов.

РазрабО 'аны условия использования Слокирулцих группировок различного типа для синтеза частично зачащеьных производных полжолов, содерг жацдос селективно удаляемые защитные группы в заданном положении молекулы.

Предложен новый препаративный метод расцепления рацематов мио-инозита на энантиомеры через обрасова.гае и разделение диастереомерны* гликозидов; выявлены некоторые особенности влияния структуры исходного рацемата на эффективность образования и разделения дкастереомеров.

Осуществлен синтез гликозидов асимметрично замещенных проигводны| хаю -шозята по положении 2; исследовала стереоспецифичность ортоофир- ' ного метода при гликозилировашш соединений ла:э-инозита. ^

Найдены онтшальнне условия образования фосфозфиршх связей в сцг

- а -

единениях лио-инозита и глицерина, предложены подходы для рэгиоселек-тивного п исчерпывающего фосфориляровапия вицшюльной диольной группировки в производных частично зачтенного ишо-инэзита.

Изучена свойства, строошю и конфигурация производных полиолов различного строения методами Ж--, УФ-, ЯМР-, масс-слектрометрии, ДОВ, ТСХ, БХ, ВЗЖХ, ГКХ. ИОХ.* Исследованы комшюксообразущие свойства фосфатов лю-ипозита с катиопмн Иа+, к+, Св+.

Предложены л реализованы новне препаративные синтезы фосфатидных кислот, полиглицерофосфолипядов и хиралышх полифосфатов лаю-инозита с использованием фосфорилярупцих агентов разного типа;

Впервые осуществлен направленный полный синтез мономаннофосфоино-зитида природной стореохимической конфигурации - серологически активного глшеофосфолипида ИЗ МусоЬас^егшп ^Ьегси1ов1в.

На осяово понтаацетата ¿яло-инозита выполнен первый полный синтез церт.гадшюзитфосфага природаого строения (совместная работа с группой доц. А.С.Буинепа).

Практическая значимость о^йот^, В результате исследования решены основные проблемы синтеза слодных полиолсодертшцих фосфолипядов и их биологичоска ватаих структурных фрагментов.

Разработали методы ирепараткппого синтеза серии асимметрично за-иевднных производных дио-шюзэта и ппщергшэ со структурой, позволяющей проводить усложнения молекулы путем последовательного введения необходимых фунхдопальтых связей и фрагментов с образованием целевых соединений прлродяого строения. Изучены свойства и определены воалюж-гликозшировошш, фосфор:иглрош1 лил, апкигаровапия, ацилирования в ходе многостадийного фосфолтшвдного синтеза.

Изученные сшгготнчосюш подходы позволили модифицировать п упростить известные штоды получения фосфатвдных кислот с насыщенными и не-насыденныш ащиьтжн остаткам, тодкглвдзрофоаГолшгидов, полифосфатов лю-шюзита. Разработн пути синтоза ранее'практически недоступных для систематическая исследований сло.иих полифунщиональшх соединений -гликозвдов лкешоетта, мандафосфоякозлтпда, инозиттрифосфата, церамад-инозитфосфата.

Разработаны условия применения методов ВЭ2Х.ГЖХ я ИОХ для анализа и аффективного препаративного разделения диастереомерянх углеводных производных и онантиомершх полифосфатов мно-ииозита.

*Прлпятыв сокращения: ДОВ - дисперсия оптического вращения; ТСХ - тонкослойная хроматография; ВХ - хроматография на бумаге-, ИОХ - ионообменная хроматография; ГЖХ - газожидкостная хроматография; ВЭЖХ - высокоэффективная гид костная хроматография; ТТЛ - тетрагидропиранил; ДЦГК - дициклогексилкарбодшшиц.

Для исследования действия природных фтаиатбгичвских факторов на изменение свойств полифосфатов жио-инозята изучено из взаимодействие с катионами щелочных металлов и определены физико-химические характеристики полученных комплексов.

Синтезированные соединения используются в практической работе ряда научных организаций как субстраты и вещвптва-стаздарты для разработки методов идентификации водорастворшых метаболитов биологического цикла фосфоинозитидов; для выделения, определения свойств и изучения механизмов действия фосфатвдилинозяткиваз ьз мозговой ткани млекогагга-ищих,- ряд полученных проязводаых применяется в качестве полупродуктов при синтезе новых типов фармакологически активных воществ, высокочувствительных аналитических реагентов, криопротокторов п др. (Всероссийский кардиологический паучшй центр, институт физиологии им. акад. И.П.Павлова РАН, Институт органической химии АН республики Кыргызстан, Институт проблем криобиологии и криомедицины АН республики Украии.., Всероссийский ендокршюлогичесзшй научный центр РАМН, Институт биологической и медицинской химии РАМН, ШО "Витамины"). Синтезированные производные .еио-инозита использованы для реализации программы месдупа-родного научного проекта в сотрудничества со Страсоургскам университетом им.Л.Пастера (Франтя).

С использованием материалов диссертации опубликованы дво монографии, раздел в коллективной монографии за рубеяом и 3 обзора, в которых обобщены и проанализированы результаты работ по синтетической химии природных соединений полиолов, рассмотрены перспективы использования фосфолидидов в фундаментальных Ономедицшсках исследованиях и для конструирования новых диагностических п лекарственных препаратов.

Основные положения, выноснмые на оазшгу

- синтез и расщепление на знантиошры рацемических асимметрично замещенных производных дю-ииозиста;

- получение соединений жио-пнозпта с углеводами;

- синтез фосфолипвдов и их структурных фрагментов, содергащах полиолы в гидрофильной части молекулы.

Апробация работы. Результаты исследований представлены на отечественных и международных конференциях и симпозиумах, в том числе: V Всесоюзной конференции по химия и биохимии .углеводов (Тбилиси, 1972), и Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Алма-Ата, 1975). VI Всесоюзной конференции по химии и Сиохтыа углеводов (Ростов, 1977), ш Московской конференции по органической химии (Москва, 1982), ш Всесогоном симпозиуме по биохимии лялидов

». gasino, 1985), VIII Всесоюзной конференция по химии я биохимии углеводов (Пущало, 1S87), V Всосотоном симпозиуме по биохимии липидов (Алма-Ата, 19L :), vi Всесоюзном симпозиуме "Роль циклических нуклео-твдов и вторичных посредников в регуляции ферментативных процессов" (Петрозаводск,- 19С8), 25-ом Международном симпозиуме по терапевтиче-скоЗ химии (Гренобль, <1ршщил, 1989), v Международной конференции по химии а биотехнолопзд биологически активных природных соединений (Варна, Болгария, 1989), IV Всесоогном симпозиуме "Липиды биологических мевбрая" (Черноголовка. 1989), 7-ой Английском симпозиуме по янозитидам и клогочной сигнализации (Лейстер, Великобритания, 1990), Всесоюзной конференции "Химия природных иизкомолекулярных биорегуляторов"' (Ереван, 1990), 8-ой Международной конференции КГПАК по органическому синтезу (Хельсинки, Финляндия,1990)-

ПуДликаихи. Основные результаты дисгсртацич опубликованы в 2 монографиях, в раздело коллективной монографии Американского химического общества, 3 обзорах, 14 научных статьях, заменены авторским свидетельством.

ОСКОЮОЗ С0ДЕР2АШ1Е РАБОТЫ

Унлкалышо особенности строения минорных полиолсодеряапда фосфо-и гликофосфолинидов делают их весьма трудными объектам для получения матодамз тонкого органического синтеза. Специфические проблемы получения отего типа прзродтис веществ обусловлены присутствием необычно больсого числа функционально активных групп и астакетрячесхих центров па палогд углеродном остово и наличием в соединениях с относительно низкой гдалекулярюП массой одновременно нескольких типов химических связей (фосфояфаркые. слояповфирные, гликозидныа, амадпые), соединяюще отделыто структурные фрагменты, что отражается в высокой лабильности таких структур.

Анализ источшков научной информации в при планировании исследования выявил слабую разработанность путей получения сложных производных полколов природного строения. С цольв создания общего методологического подхода для направленного химического синтеза полиолсодеряса-щях фосфо- п глшсофосфолшшдов и их биологически важных структурных фрагментов в работе предложена и реализована система последовательных экспериментальных этапов, главное содеряание которых заклшалось в следующем:

1. Разработка условий препаративного синтеза и создание рациональной тактика селективного блокирования-деблокирования серии рада-

Схема I

ПРИРОДНЫЕ ИНОЗИГСОДВРЯАЩИЕ ЖОЩ Серологически актянн.ые маннофосфоанозитидн вз

НуХiíacíeriuirr. tulercutoóh

S = ( d -J-маннопиралс зил)п ,/t-0+5

остатки кислот

т ^

8 ,1г= остатки природных жирных

O-PO-CHi

W )< ^ "Ç000*' b.HzQCO?.Z

Инозитсодержалдаа глоксфосфолшхадные кошлексы из Trypanosoma ërucel U T.'CruiL ЫНСО~(ШМ)-НН2

ы, t *

"OP 0- Man(¿h2)Han(d.h6)

Ga¿(¿b2)6al(¿he) tíaíUW

/

Мап(Л

pûH )—О

^oAev1

/

O-p-O-ÇHi i ОН НСССОХ1

I

СнгССОИ*

0СН2СН3^г1СО-(ШШ) -Wl

~0-Р=0 /

о fvQHriO/'

Va/(dt+2)

HO I С

C-P'OCHj CU- CHCHiCri(C 'j),oCrti JH )iôrt NM ОН

ОН •

^ческих частично замещв1ишх производных мио-иноюта и глицерина со структурой, обеспечивавдей проведение ступенчатой функционализации в заданных пололс.лях молекулы полиола с получением основных структурообразующих блоков целевых соединений:

2. Формирование общего подхода к расщеплении рацемических производных полколов (лю-ипозятп) на эпантиомеры через образование и разделение диастореомеров с моносахаридами; применение комплекса хромато-графпческих методов для анализа и эффективного разделения, выделения а очистка смесей хяральнкх углевод- и фосфорсодержащих соединений жаа-инозита;

3. Разработка методов получения основных фрагментов структуры по-лиолсодериащях фосфо- а гликофосфолшидов: "полиол - фосфшидная кислота" , "полиол - ортофосфорная шгелота", "полиол - моносахарид", "полная - церамадфосфат", "моносахарид - полиол - фосфатядная кислота".

Синтезы в ряду лшщцянх соединений полиолов характеризуются боль-шв» числом стадий, в которых сочетаются метода хиют углеводов, ллгш-дов, фосфорорганлческах соединений и специфические приемы работы с малы?.« количоствш.а хпральшх веществ, что нередко вызывает трудности, которые невоз;.ю2цо предвидеть нра планировании работы. При реализации работы основной критерий использоваялых подходов состоял в минимизации стадий синтеза, дспользозади доступных пс'.;;осгв, технологичности выби-рзокых «етодов.

I'okzu обрезом, ахсшржонтальяал разработка памзчеппшс направлений исследования рстда задачу создания обкего подхода к синтетическо-иу получения сложных жшкхлсодеркащк соединений природного строения.

1. Саггез рацекпческях аскшгетрзчко занесенных производных дгио-тгозята

В основе строения различных типов природных полиол содержащих соединений обычно денет общий для всего ряда структурный элемепт. Так, для мандсфосфоишзнтвдов - серологически активных глпкофосфолипдцов из Mycobacterium tuberculoma - этим элементом является 2-0 - (а-и-мая-попирапозил)-вп-яю-:шозит; введение остатка фосфатздпой ютсЛоты в полояепке 1 цшшгтшго кольца приводят к образовании мономаннофосфо-кнозитвда, остальные гомолога дополнительно несут олигосахяридный остаток в полоиенш 6 и отличаются только количеством моносахаридных единиц и степенью их ветвления в глякаковоч фрагменте. Многочисленный ряд инозитсодерасав;« сфгагофосфолиппдов построен на основе одинаковой структурной едпнйщ - церакздиноантфосфаге. Около двух десятков изо-

мерных фосфатов лшо-инозита - мстив них метаболитов биологического цикла фосфоинозитидов - имеш один и тот же циклогексановый скелет и различаются лугак -числом а взаиморасположением фосфатных групп; фосфаты лио-инозита являтся основой структура всех фосфоинозитидов. Структурная основа природных дифосфатиднлглицеринов (кардполишшов) - глицерин. Таким образом, основная проблема при получении соединений подполов природного строения сводится к разработке удобных методов синтеза базовой структурной единицы выбранного ряда соединений.

Начальный этап работа состоял в нахождении условий препаративного синтеза серии рацемических производных дао-инозита, частично замещенных блокирующими группами различного тина. При отом ставилась задача получения таких соединений, структура которых однозначно обеспечивала бы возможность дальнейаего усложнения молекулы с образованием необходимого числа фосфозфлрпых и гликозидшх связой и заданных пологониях циклитпого кольца. Сиптсзы части такта пронзяодлнх были описаны в ..л-тсрату] , однако в данной работе некоторые риг о о извиотше частично заметенные .шо-шюзяты вперзые пришкони в качестве стартовых ведоств для получения новых слогашх соадкнений - ррговфяров, глггасозядов, фосфатов и других производных со смешаншми Функциями. В ходе работы тщательно проведена воспро—зводишсть к во мегогкх случаях усовериояство-ваны ранее описанные штодшш синтеза производных лшз-шюзпта. Одно-времекпо получен ряд новых соаданевгай дио-гоюзята для последупцого использования в направленном сиптозо производных полиолов. Цяя всех синтезированных веществ отработаны условия получения в пропаратквпых количествах.

В соответствии с планом исследования синтез серии частично замощенных рацемических производных «вио-инозита выполнялся с совладением нескольких критериев:

- пщрог~ильныо группы ццюштного кольца, не участвующие в образовании и соьАИпешш структурзых фрашентов синтезируемой молекулы, блокировались устойчивыми защитными группировками, строение полученных при атом частично замещенных производных обеспечивало рогиопапра-вленность при дальнейшем шетроепии связей;

- выбор методов синтеза основывался ва анализе свойств промежуточных и целевых соединений, содержащих склонные к миграциям и перегруппировкам фрагменты со слошозфиршми, фосфоэфиршага и другими лабильными связями;

- рациональная тактика блокирования-деблокирования гвдроксилов цаклктного кольца заключалась в использовании защитных групп, условия

применения которых не ви^ыпалн разрусения функциональных связей, образованных па предыдущих этапах синтеза.

no.Tp^iw рассмотрение строения природных пнозртсодерашцих соединений с ппдолоаием базовых элементов структуры позволило сформулировать предварительные трзбовашш к структуре и свойствам исходных во-соств, наиболее порспотстпшшх для последующего использования в направленном многостадийном саптезс. Tait, в качестве удойных стартовых соединений для синтеза целевых производных, содержащих фрагмент монофосфата лиышозята (фосфошоектидн. фосфаты .шо-инозлта, церамидинозит-фосфэты и др.) цел а сообразно попользовать понтазамещенные .еио-инозлты со свободной гздроксалъноЗ группой в положении 1(3), структура которых обеспечивеет однозначность фосфорилпровакия при введении остатков фос-фатидиой п ортофэсфорноП кислот или цэракадфосфата. Для синтеза более слсжнх пропа?од1их, например манно^осфоннозтакдов, рекомендовано при-lionenne тетразатг^нних .■ио-йлоз:г:оо, содерш^п свободные гидрокси-групты п полг/.тэтптлх 1(3) л 2: п данном случае попорекеппое блокирование свободных ГЕдрокснлкшх функтрй салотсгквпоудалявмымп защитпыга группа "и отярясаэг аоз.«о:*аюсть послодоеательного введения остаткоз 1М"зшгогы и фосфатэдной шо.;;о?н с обра&озшгаш структуры глихофосфоли-пзда. Тотраатмп»эюшв пропзводюав яялягтгся таюга основой для. сгапозз асяютрзчинх пзлк£осфэтоп ¿гго-пкоягха, хотя в этих случаях требуотся боле у длпто.чьт'ап последовательность использования селективных защтшх груш га-за нвЕктшашггкой рэакздзпной способности гдцроксилышх групп в различных полог.еюшх дйшктеэго кольца.

Многие сласшо соегегпакил «iû-imoEirra природного строония, как нскзззно на лосяздугпип отпяах шботн, могут быть получены, исходя ira •его тетра- и яеатаЕймещвнкшс прожзводпнх, содерггсрга солектпвноудаляе-заданно грунты в различных сочетаниях. При синтезе зтнх нропавод-'Ых'СНАгПсггользувшш следувщгх таны защитных групп: -'ГеттЯлмие йротгаводанв (цыиюгаксилэдсшзыв, изопрогсшдцеповые ) ;

- простоа sÇtiJa '(Ошгаяовпе, мвтвюше, трмотилсшгалыша, аллиловыо, пропензловнв, ' кротмовые ) ;

- ацотали (тетра гсшропиранздьн^'груша');

- сложные эфира (ацетаты, Оепзоаты.,'Р-бекзс^^прогйопаты, афяры левулгаовой кислоты).

В качества исходных соединений для синтеза тетра- И пептазакещен-ных -еыо-ипозитоз использовала соответствугсяо коно- и дикетали (шгкло-тексшпаденовне или изопропшгадоновнз ).

Исчерпнвепцов бензалпрование ила ацетйлировашю монокеталя 4 и

- ю -

последующее удаление катальной группы е кислых условиях давши 1(3),4(6),5,6(4)-тотра-0-бензил-эл-Л10-иыозит б* и 1(3),4(6),5,6(4)-тетра-О-ацею-вл-лио-инозит б, соответственно (основные пути синтеза рацемических лроизводиых дио--инозита представлены на схеме 2).

При синтезе сложных гликофосфолипидов, например маннофосфоинози-тидов, маннозилинозитфосфоцерамидов и др., требуется последовательное образование а-гликозидной связи в положении 2 и фосфодиэфирной связи в положении 1 циклитного кольца. Дня использования в региоселектнвном гликозшшроваыии синтезированы и изучены свойства 1(3),3(1),~ 4(6),5,6(4)-пентазамещенных производных лио-инозита, содерващих селективно удаляемую защитную группу в иоложешш ИЗ). Реакция тетрабензи-лового эфира 5 и тетраацетата б с 3,4-дигадро-2Я-шфаном приводила к смеси всех возможных производных, 7-9 и 10-12, разделенные путем фракционной кристаллизации и колоночной хроматографии.

Отсутствие избирательности при замещении экваториальной 1(3)- * аксиальной ¿-ОН-группы подтверадало ранее получонные данные о реакционной способности гвдроксш-рупп жио-щюзита.

Алкилирование тетрабензшгавого эфира 5 бромистым ашпшэы в присутствии щелочи приводило к образованию аллклового эфира 14. Прл по- • дробпом изучении состава реакционной смеси выделены и идевтЕфзцврова-ны ранее неописанные алллловые эфнры 13 и 15.

Строение соединенна 7-15 установлено стандартными методхми. Про-пениловкй эфир 16 получен с количествен®™ выходом пра Е^злочной изомеризации аллилового производного 14.

В качестве альтернативного подхода к получению 1(3),3(1),4(6),5,-6(4)-пентазамэщенных .адо-инозитов изучена возможность селективного блокирования положения 1(3) в тетрапроизводных 5 и 6 с использованием известных различий в реакционной способности 1(3)- и 2-ОН-групп при взаимодействии с алкилирупцими и ацнлирувдими агентами. Реакцией тет-рабензилового эфира б с бензоилхлоридом синтезирован 1(3)-0-бензоил-3(1),- 4(6>>5,6(4)-тетра-0-бензил-вп-лю-инозат 17; конденсацией тетраацетата 6 с р-бонзиллропиопоаой кислотой в присутствии ДЦГК получено ацильное производное 18; обработка эфира 5 смесью 1-бромбутена-2 и дибугшюловооксида в присутствии тетрабутиламмония привела к 1(3)-0-(бутен-г-ил)-3(1),4(6),5,6(4)-твтра-0-бензил-вп-лю-инозиту 19.

Для х1фальных и рацемических производных лшо-инозкта использована стереоспецифическая система нумерации и названий, ранео разработанная в нашей лаборатории.

•гг/

{¿У*

V" i_

Схема 2

НО p-R

НО ОАс

v~v

jv OA: /(i) АсОЧ—-/

2< ofic

НО I ОН

ß ОДс АсО \ OR*

/"Л"

fyÖAc /<(3) ЛеОЧ—Y ' ОАг ■ <0, R-R^rrn «, R-ТГП, R'-H 12, R-H, tí'-ТГП «.iUPhCOCHjCHjCO.f?^

"ffP j

-

3,24 _1

HO

Obil

Obd

ък.а-Pb.cocnxnj-.o

iS, R: CHiCOCHiCHiCO

7, £-/?'-ТГ77

О, H = R'-CHI'CH-CH3 14, R'CHz-CH-СИг, K,:H <5, í'« CH^CH-CHi

/ g* я =CHiM'CncHir ñ'-н

ио он /\06ïi

sej-icthbcí ; ¿i(у.

ftífir

Ьн

29,íHcn>liC<; 3O.K'(j<

J 'ujörf /

\<?H /Iii) f\CH )il i).

HcV—/ H0>uY

Ы

и

ЭЗ

oôîî

Таблица ¡..Рацемические асимметрично замещенные производные лш-яиозита

Исходное Продукт Выход Т.пл.,°С

соединение реакции X

4 5 95,0 114-115

4 г* О 94.0 138-140

5 7 Н.О масло

5 в Б2.0 168-170 л

5 9 19.0 87-87,5 !

5 13 48,5 109-110

5 14 52,6 62-65

5 16 7.9 69-70

б 17 72,4 114-115

5 19 66,7 74-75

5 21 85,0 161-163

Й 10 29,0 148-14Э

6 и 32,0 161-164

6 12 21,0 144-145

6 18 88,в 159-162

14 16 91,0 106-108,5

14 2Ь 95,5 92-93

22 34 67,0 185-187

22 35 55,0 146-148

При получении производите 7,19 найдет условия препаративного синтеза пентазамощенпых -шо-ииозитов со свободной гидроксилыюй группой в положении 1. Метилированием тотрагвдрошрашиового производного 11 с последующим удалением защзтпой группы положения 1(3) мяпош кислотным гидролизом получен шнтаацетаг 21. Пентаацетат 21 был тают синтезировш ю методу Энжиала при ацетолгое тетрабонзллового вфпра 5 с последующим каталитическим гцдрогвполизом промеауточного 1(3)-0-0ензил-2,3(1),4(6),5,6(4)-поата-0-ацвтил-ол-жш)-шюз11та. Для синтеза пектабензилового вфира 20 таюке проработано несколько подходов; бепашшроваиие нролаводпого 8 с последующим удалением твтрагид-рапиранильной группы пз пологеншз 1(3); бензплирование моноаллилгет-рабонзялового эфира 14 с поел едущей изомеризацией в пропениловый эфир и кислотным расщоплением давало пентабензшх-луо-шюзат 20-, дез-ацетгаированяе соединения 11 в 1(3)-0-1етрагщгрогЕ1]жш1-а-з-лио-И1О-зит, исчерпывающее бензалирование его и удаление защитной грушш из пояснения 1(3) приводили к эфиру 20.

Данные настоящего исследования и результаты других авторов показывают определенные экспериментальные трудности при использовании циклогексилиде лзых кеталеЯ жяо-инозита. С целью создания надежной основы для препаративного синтеза асимметрично замещенных производных ¿ио-ннозита в роботе изучено применение изопропилвденовых кеталей. Взаимодействие ¿до-инозита с 2,2-диметоксипропаном по модир£яциров энному методу Гигга приводило к образованию смеси изомерных дикеталей 22-24, которую разделяла на индивидуальные компоненты колоночной хроматографией на силикаголе. Еалболышм синтетическим потенциалом в химии дио-иясз'лта обладает 1(3),2:4(6),5-дикеталь 22. Для быстрого выделения диквталя 22 ид реакционно» массы смесь изомеров 22-^4 подвергали бензоилировакшз, дг-бензоильное производное 25 дикеталя 22 как наименее растворимое выпадало в осадок и отделялось фильтрованием, удаленней слогогаэфарзых защитных груш из дибегооата 25 получали це левой дпкеталь 22.

При сшггезо.полгфэсфатов яй-лнозита (например, да- и тряфосфа-тов) пеобходига исходные смданегвгя с селективноудаляешмя защитными группка в заданных положопиях циклитлого кольца для проведения направленного образования нужпого числа фсо^эфхршх связей. Таким тре-бовзгалм удовлетворят' 1 (3),4 (6 )-дл-0-бонз,ал-2 ,3(1 )-0-изопропшшдеи-.т-дыо-паозит 29, 1(3),4(6)-дл-0-бензш!-2,3(1)-0- цягслогетссшгадон-л/*-.«ш-иноэпт 30 и 1(3),4(б)-д;,Е-0-бе:г?аи1-2:3(1)-0-ц!Н'_';огекс'.1ладон-лт-лю-икоэгл.' 3}. которые били получены селоктивплм гвдродязоч тронске-талыюй грушш в дой«азвд$зк(1Т&к;ьадх произведши 26-28.

Исходя га жгг.гзстфопижаденоэого кеталя 22, реггоселективннм ацили-^ювалаен р-ОепзоилпропжтспоП пли левулиновой кислотой, получены соответствующие шпооцялытаэ произподпне 34 и 35, которые могут быть ис-польрогтны для синтеза сложных ^«сфатидшипгозцтгг.ккааов природного строения.

Ка данном этаи-э работы разработала система использования зашт-ных групп различного типа и шйдеш условия препаративного получения серии асикггатрично эадмцошпи рацеюгзеских прокзнодных жио-шюзита, строение которых позволило планировать синтез основных структурных Фрагментов сложных природных соединений поляолов.

2. Р&сщсшлекиэ рацематов асшйтричио заизп;тшого ляю-икозита на онантиомери через образование дзастереоыершх соединений с угловодаш

Очевидно, что направленный синтез инозитсодерлацих соединений с природной стереохимической конфигурацией молекулы может быть реализован только с использованием игральных веществ. Поэтому задача расцепления рацематов на аыаптиомеры стала важнейшим этапом, предопределяющим успех или неудачу исследования.

Ранее в лаборатории проф.В.Й.Швеца осуществлено оптическое расщепление рацематов замещенного жао-лнозита путем получения диастер-зо-мерных алкилоргоацвтатов к-мшмозы, и которых алкоксаяьный радикал являлся остатком замещенного лгю-жшзгжл. Однако при дальнейшем использовании этого подхода выявились одределетшо недостатки, ешгсав-пуо препаративные возможности метода (неполная воспроизводимость результатов, неустойчивость даасюрегаыриых ортовфирои в условиях в: 'колония ч др.).

Для оценки возкошюстой дг.шад-о метода сделала псвдтка олтгоза-ции условий образования дааеторзомараи ортоофяро» и асследоаашш влияния различных факторов (йсклмэтричосклй агент, растьоратилъ, катализатор, продолжительность реакции, услоиил выделения а т.д.) на эффективность роакцщи С этих позиций изучена парзэтвр;ф1кацап 3,4,6-три-О-ацотил-1,2-0-лрлч. -бутилортоацвтил-« -р-гдгжопиранозы 35 тетрабензшювым эфиром 5, в результате кэторо;: но удалось доблться получения чистых анакттокеров тотрабензалового афлра 5 из-за слошюс-тей разделения образованных диастероомаров на индии иду алышо изомеры вследствие малых отличий в их свойствах.

Эффективное раздолопно дкастероомеров было реализовано для соот-ветствущцх ортоэфиршх производных тетраацзтата 6 п поагаацогата 21. для чего использовали двукратную препаративную тонкослойную хроыато-I-рафию па ак. лвированном сипнкагело с контролируемым размором частиц адсорбента. При кислотном гидролизе диастореомеров 38 и 39 с количественными выходами получены икаатиомэране 2,3,4,5,5- и 1,2,4,5,6-пен-та-О-ацетил-вл-лою-инозитн 40 и 41. которые при сравнении оказались идентичны образцам, сшпезироваппым ацетолизом хпралышх тетрабензи-ловых вфяров лшо-ипозата. Аналогично, из диастереомерных оргозфиров 42 и 43 выделаны анантиомарк тетраацотато 6: 3,4,5,6- и 1,4,5,в-тетра-0-ацетил-л-з-лш-1,иоз;г1Н 44 а 45. Больше отличит, в хро-матографической подвижности соединенна 42 и 43 обусловили и более простое выделение >га из дзшстервомерной смеси тю сравнению с диасте-реомерной парой соединений 38 и 39. Этот результат показывав'4 что

Схема 2.

Л!/»"

21 ОЯ + Не ОП

*°н ^

,кУ п

37 +

НР сн / \оя

но Ой }--

к

08

Ко I он

Ьл 39

нр I оч

/Л^ Уо/ч к-/1 * «ч

и 42

I

НО I ОЙ *0\-/

6 9.^5

наличие и про.тггзодпгх .гиа-ппозгггд поэгимщенпой гдцроксильной группы, сопрйтаппоЯ с уггзгсд'шч остатко-!, является существенным ({актором, повитавгам эЗфеигзтюсть разделения дхютереомероя с малыми отличиями п стрсюнии.

Строение дпастореомероп 38,39,42 и 43 подтворядено совокупностью данных ТСХ, кислотного гэдроляза, элементного анализа, спектральными ••мотодемя п. гпг.'ической гсорроляцдей. Ортояф;гр:1 42 и 43 дазлл сходные ■ !ИК-сп2ктры, в юторых наряду с хзрактвристэтесюиш полосата поглоще-•<гаг.1 1750 (С-0 в ацетата":), 1230 (С-0 в ацетатах), 916 см-1 (пира!, Есапо<5 кольцо)- присутствовала полоса поглощения гвдрокенльной группы (3450 см"1)-

В спектрах ШР дизстороомэров 42 а 43 найдены сигналы протонов 'ацетильных групл (8 1.84-2.20 м.д.) и сянглэтный пик протонов зндо-С-СН3 группы ортозфирного цикла (в 1.64 м.д.),что подтверждало оОра-• Зовешю при пэрезтери&иацни индивидуальных эн0о--С-СНо изомеров орто-•ЬСяров 42 я 43,

При ацетилировании соединений 42 и 43 с количественными выходами получены ацетилированяые производные, которые оказались идентичными соединениям 38 и 39 при прямом сравнении. Кислотный гвдролиз ацетили-рованных производных привел к тралы.'пенгаацетатам 40 и 41, что позволило сделать заключения о месте присоединения углевода к циклит-ному кольцу (положение 1 для 42 и положение 3 для 43).

С целью поиска более эффективных подходов для препаративного получения хирапьных производных -ою-инозита в работа предпринято подробное изучение нового варианта использования моносахаридов как сте-реодифференцируицих агентов при расцеплении рацематов. В рамках ново- , го подхода предложено синтезировать и разделять даастореокзры замещенного дгю-шюзита в форме гликозядов, юторые является более устойчивыми соединениями в сравнении с ортоэф!фаии и могут бить использованы как готовые хиралыше продгшствещшки для синтеза инозитсодерка-щих гликсфосфолипидои.

Этот новый подход детально разработай пра изучении реакций гди-козилирования рацемического тетрабензплового эфира д^о-инозита 5 ал- , кшюртоацетатами р-маннозы и гьглк'-осп. При реакции диола 5 с орто-афиром ц-машозы 37 хроматографией на огатси алгтяшял шш па сшшкаге-ле выделены маннозады <*в-48 с выхода.»,ш 44,2, 23,1 п 16,5«; пра аналог гичном взаимодействии диола 6 с прея.-бутилортоацетатом р-маннозы 49 получены маннозиды 46 и 47, выхода 45,2 и 26,6Х; 2-0-иоомар в этом случав не выделяли. Следуот отметить слошшй состав реакционных масс при гликозилировании соединений .шо-ншзита ортоофпрани: среди побочных продуктов выделены и идентифицированы втил- и прея. -бутнлшшыози-да, ортозфиры 13-маннозы - изомеры манпозвдов 46-43, а такке болео полярные соединения, которшо, вороятпо, образуется при частичном дез-ацетилировании маннозидов 46-43 (со свободной гадропсигрушюй при с(2) УГЛ0водного цикла).Эти результаты хорош согласуются с ранее полученными данными об особенностях гликозилиройанил в условиях орто-ефирного метода.

При гидролизе каннозил-.к/о-инозитов 46 п 47 метанольпым раствором 0,5н. соляной кислоты с количественными выходами получены энанти-омеры тетрабензшювого афира б - 1,4,5,6- и 3,4,5,6-тетра-0-бензил-ял-жио-инозиты 50 а 51; при гвдролазо мандозвда 48 сыделили энантио-мар 51. Строение ыаннозвдов 46-48 установлено на основании спектральных данных и с помощь® химических превращений в соединения с известной структурой. Так, метилирование соединений 46-48 дало соответствующие метилированные производные, которые при гидролизе давали 2-0- . мотил-3,4,5,6-, г-0-метил-1,4,5,в- и 3-0-метил-1,4,5,6-тетра'ч)-бен-

- 17 -

Суема 1

ас^с

«он»?

КО ОН НО рк о £»

¿то. • Ф

бе 0« 0«

Чб ЧТ 46

НО ОН НО ОН

КО/ V

01?

ЯО 1 он

но

ОН

О? Ой Ой'

52 53

сн2оя' /—о

етл-вл-^ио-£яоз!итн, вдеттфщпроваиные срзвяенаем с заведомыми оораз-цяш. Результата иеталлрсвапия позволяли определить место присоединения углеводного остатка к цнтагаткоиу кольцу: в' манногвде 46 это полозе изо 1, в мажоззде 4? - поясяганке 3 и в каннсзвде 48 - положение 2 -аю-якозита. Дебвнзшгарованиек каняозядов- 46-43 с последущим исчер-пываида» ацетилировашем получила соответствуйте нонаацетаты, которые дезацетидированнем превращали в водораствораше 1-, 3- и 2-0~а-ь-тннопиранозял-сл-лио-шозиты, последние были переведены в триметил-силяльпые производные. ПК-анализ триметилсшгальшх производных ман-нозил-лио-инозктов показал налагав в гликозвдах до 10-15* р-аномеров^ что подтверждает известные данные о неполной стереоспецвфкчности при гликозилировашш ортоэфярным методом. ¡.

Измерение дисперсии оптического вращения манпозядов 46-48 дало плавные положительные кривые с большми абсолютными значениями («Зр.

что также свидетельствовало об а-конфигурации »»номерного центра. Этот вывод подтвержден и данными споктров ШР соединений 46-48: сигнал аномерного 'протона нона ацетатов проявлялся в виде дублета с характерными для ог-аномеров магагозвдоп зпаченияма химического сдвига и константы спин-спинового взаимодействия (в 4,8-4,88 ы.д.2=2 ГЦ)-

В сравнении с производными р-маннозы соединения с-глиозы значительно более доступны, поэтому была изучат возможность их использования для оптического расцепления замещенного .ешэ-икозата на энантно-меры. Глюкозида 62 и 53 получены при реакции крея.-бутил-ортоацатата с-глшсозы 36 с тетрабензиловкм эфиром 6 в стандартных условиях реакции гликозалированая (кишиий хлорбензол, молекулярные спта, перхлорат лутидшия). Глжозвды 52 п 53 выделяли из реакционной массы с выходами 28,4 и 42,5% хроматографией на окиси алюминия или па силикаге-лс с последующей кристаллизацией*. Кислотный гидролиз соединения 52 и 53 правел к энантиомврам 50 и 51. Доказательство строения глжозидов 52 и 53 выполнено с использованием последовательности превращений, примененных для установления структура машюзэдов 4В-48. Аналитическое исследование триматилсишиышх производных соединена»! 52 п 53 кото дом ГЕС показало присутствие с гошкозидах до Зх а-аномариой формы. Эти результаты показывр^г, что дал оптического расцепления рацематов замещенного жио-инозита па эпанхпомеры мокло рекомендовать лвгкодо-ступные производные гнгдюкозц. Эначтюаерноз разделение тотробвнзшю-вого афира 5 через диастерооызртшо гликюзадныв производные дало основание пршонить этот подход для ротания бол о с сложной задачи - рас- • щепления рацемического пентабопзшювого Ефара ,шо-инозита 20. Ранее проведенные акспяридашн показывала, что понтазанецстше производные жио-инозита значительно трудпоо расщепить на апантиоыоры через образование диастореоморных ортоэфаров с шцосахаридома. Основшо трудности была обусловлены весьма шлнт различиями в фжшда-хшаческшс свойствах дкисгерсомзров. В связи с этил изучена возможность расщепления пентабонзалового эфара 20 чероз образование а разделение диа-. стореоморшх иашюзадов или глшозздов. Глпкозилкрованив производного 20 этилортоацетатом с-ыанноза 37 в стаццартпых условиях привело к образованию сноси маннозвдов 54 и 65. При анализ« состава реакционной массы с помощьв ВЭ2Х на хроыатограшю были обнаружены два четко разрешенных шка даастерооаоров 54 и 65. Из-за, большого числа побочных

Оптическое расщепление тетрабоазнлового эфира 5 через гликозвды в тазрзботанпых наш условиях использовано проф.К.Риизом (Великобритания) для синтеза хирального трифосфата .шо-пяозита: c.B.Reeef,et.ai.. Tetrahedron Letters, vol.N20.p.2309-2312 (1987,.

соединений в реакционной снеся, наделение целевых маннозвдов 54 а 55 осуществлено методом препарагавпой ТСХ (па сшпгкагеле или окиси алюминия) в два i^-иема: сначала элшровали фракцию, содержащую смесь ди-астереоморов, из которой затем выделили индивидуальные гликозиды 54 и 55. Пра подбора оптимальных условий для хромзтографяческого выделения соединений 54 п 65 определено влияние зернения я однородности фракций сорбентов, состава и качества алшрупщх систем на эффективность процесса. Найденные условия позволили выделять хроматографически гомогенные кангоюздн 64 и 55 (по дашшм ТСХ и ВЭ2Х). При кислотном гидро-< лизе соединений 54 и 55 получены энантиомеры понтабонсилового эфира 20 - 2,3,4,6,6- и 1,2,4,6.б-пента-О-бензил-an-<euo- ииозиты 56 я 57, когорте оказались идентична образцам, синтезированным независимым катодом. Результаты гидролиза подтверждала выводы о структуре мшшо-ездоз 54 а 65.

çw»^ а

При глжсозилпроватш папгабензалового вфира 20 трет.-бутилорто-ацогатом D-глшозы 36 синтезированы диастереомерные глшозиды 58 и 53, выделенные препаративной ТСХ на силикагеле. Кислотный гидролиз индивидуальных диастереомеров привел к хираяьным пентабенэшювкм зфаран 56 н 57, что в совокупности со спектральными данными подтверздало предложенное для соединений 58 и 59 строение.

Существенным результатом проведенных экспериментов является наЗ-денная возможность расщепления пэнтазамещешшх .аго-гаюоптов через образование диастереомерннх глнкозццов с последуицям разровняем их гидролизом для выделения чистых энантиокзрсп. Поскольку выходы целевого энантиомера пентабензил-жио-ичозита 66 при использовании как производных с-машюзы, так и производных с-глг^озы были практически одинаковы, а препаративное получение дипстереомора 53 значительно ке-нво трудоемко в сравнении с наработкой маннозида 54, то процесс расщепления более технологичен при образовании глзякозицов.

Эффективность раздолен;«. дипстереомеряых смесей гликозвдов замещенного лшо-инозита зависит от сложного сочетания рада факторов (строение исходного рацемического соедшгеит .г«ио-кноз:гга; удачный выбор асимметрического реагенга; лабильность, устойчивость, степень различия в свойствах образованных диасгореоморов; тип п качество сорбента, условия адсорбционном хрочатогрзфли и т.д.), в том число и уг природа химического строения оадггггых групп, Ологарущах гидроксиль-1Ш0 функции В ЦИГ-ЛПТПО" ( кольцо И Т! углеводной ЧЕСТИ мэлог.ули. В вкс-перимептах по изучению гллкозилирования производных .кио-ипозцта использовали два типа защитных групп: простая эфирная (бензляьпал) в циклитной части и сложгоэфартая (ацетильная) в углеводно:.: фрагменте. Представляло онределошшй интерес оцопить степень влияния природа за-щипшх групп в синтезируемых даастерооморах па пффоктавпооть их последующего хромзтографического разделения. Для этого г.тасозвдн 54, 56, 58 п 59 подвергали исчерпывающему боЕзадировипст и ввдалши соответствуйте нона-О-бепзилгликозпдн. Кзучешго свойств модифицированных гликозидов показало,что замена ацетильных блокирующих групп на бен-зальпые не приводит к существенному улучшению разделения диасторео-мерных пар при адсорбционной хроматографии.

Разработка условий препаративного расцепления рацематов замощенного жио-ИБи->ата через диастереомэрпые производные с углеводами открыло возможность получения хоральных веществ с сочетание« различных типов защитных групп в одном соединении для го ело дуста го использования в направленном синтеза мнозитсодергащнх ляпидов п их фрагментов. Синтез • самых ценных и Око логическом отношении фосфоинозитидов с остатками ненасыщенных нирных га слот наиболее целесообразно выполнять исходя из хиралышх ацетатов жио-инозата. Поэтому на следующем этапе работы исследована возможность энаагшмерного расщепления тетра- я пентаацотатов дио-инозита б п 21 через промежуточное образование даа-стероомерных маиноавдов. Маннозиды лио-шюэита имеют самостоятельное значение в химии мю-тозжга» поскольку являются структурный элемеа-

тами мшшофосфогахознтидоь п глакознлшюзитфосфоцарамвдов и поэтому могут бить пряма кепи как полупродукты в полном синтеза эти* биологически активных.;оодщ1внлй.

Глшсозширование тотраацотата 6 ортоацетатом 37 в стандартных условиях дало смесь диастереомерных ?,аашюзлдоп 60-62, которые были разделены препаративной ТСХ па силакагеле.

£хеш &

/г О ИХ Кг ОН

НО ОН

НО ОН

№ Woh\ 04 к

| л. I . 1

и/.

ЬЪ (?0 64

¡10 I Ой _ нр I

К ОЙ А 60 от а'о I о«'

о I се'

ОК

^о он

Ы_I

иоГ-Ч

I ОЙ

НС

КО 62

0<?

СН20Ц

V/ = Кок но/

v яо\

СН20Я

СНгОИ

—О

у v ноЧ

он но/

й:Ас

Строение соединений 60-62 доказало на основании данных ИК-, IMP- я масс-спектров, а также с помощью химических превращений в соединения с известной структурой. Так. исчерпывавдое бензшшровапио машюзндфз 60 и 61 и последупций кислотный гидролиз привели к ЭЕаятпомерам пен-табекзал-лахо-шюзктв 56 и 57, которые сравнивали с заведомыми образцами. Ацетилированнем соединений 60-62 шлучепы соответствующие нона-ацетаты 63-65.

Гликоэчлированием пентаацетата дио-вдозлта 21 оргозфиром 37 получили маннозвдн 63 и 64 с выходами 69,9 к 24,9х (в расчете на прореагировавший нентаацетат 21). Ыашюзиды 63 п .синтезированные прямым гликозилированием пентаацетата 21, я полученные доацотшшровапнем соединений 60 и 61, были полностью идентичны по всем характерпстгесам при сравнении. Дезацетштаропаваше маннозадоа 60-62 н 63-65 привело к водорастворимым 1-, 3- и г-О-а-Ь-иашюгпфаноэзл-лл-х^ш-шозитам 63а-65а, константы которых совпадали со свойствами свободных гла: дов, синтезированных независимым методом.

Диастореомарные октаацетаты 60, 61 н ропаацататы 63, 64 кои» .рассматривать как полупродукты для выделопия впвнтнодаров тетра- и пентаацатата лю-инозита. Для рогошрацип эншггпомэрор достаточно расщепить глакозпдную ^вязь, соединяющую цкклитну» и углеводную часта в молекуле манжшдов. В серии опытов проводилось варьирование условий кислотного гидролиза, что однако не дало удовлетворительных результатов, поскольку одновременно с разрывом гликозщной связи наблюдалось разрушение слояшоэфирных связей а шозитном кольца.

Эти результаты позволяют сделать вывод, что ацотилировашшо диц-стереомеряые маннозэды дно-инозита могут найти применение в синтезе . гликофосфолшщдов в качестве готовых углеводных фрагментов создаваемой структуры. В то же время очевидно, что в настоящее время вти производные не могут быть использованы для получения хиралышх тетра-или пентаацотатов лио-инозата ввиду отсутствия гладких методов разрут иения гликозядяой связи при регенерации внацтиомеров. Поэтому был найден другой путь выделения внантиомзров ацотатных производных жио-инозита из его глнкозидных соединений, основанный па различном поведении полностью ацетилировапнах <* и р-гексопиранозэдов по отновешю к действию хромового ангидрида.

Для получения р-гликозидов «хо-анозита рацемические тетра- и ' шнтаацетаты .дао-инозита 6 и 21 гликоьилиров&ли в стандартных условие ях трш.-бутолоргоацетатом lb-глюкозы 36, из реакционной массы с помощью хроматографии выделили соответствующие р-п-глюкозиды тетрааце-тата- 66, 67 и пентаацетата- 68, 69. Строение полученных ее Единений

установлено на основании спектральных данных, химических превращений п сравнением с образцами глюкозидов, синтезированными другими метода-из. Глшсозады «5, 67 ацотолировшгаем обычным методом легко превращались в исчерпывающие ацетнлнровошше глксозиды 68, 69.

Для выдолония и1антаог.;ерои пентаадетал-еп-^еио-инозита из разде-ленннх даастороомвров 68 и 69 применяли реакцию окисления углеводного фрагмента молекулы оксвдом хро^а с образованием эфира 5-кетоальдоно-вой кислоты. Гладков окисление оказалось возможным провести личш для нонаацататов €8 и 69, в то время как в октаацетатах 66 н 67 одновременно происходило окисление гидрокснгруппы в положении 2 циклитного кольца. Окисление ^-глшозидоп 68 и 69 проводили действием десятикратного избытка оксвда хрома в уксусяой кислоте, по окончании реакция образов'авЕиасп зфарц 70, 7( баз выделения нагревали с 80%-ной уксусной кислотой п с покощьв хроматографаа на сдлккагеле выделяли целевые пантаацотатн 40 а 41.

Схеиа, I ОН

яол—I

Таблица 2л. Уасцеалшшо рацомагов замедашюго лю-илозаха на анантиоморы: / - чорез догастервоиоршю ортозфары Б - через диастероомернце гликозидц

и Рацемат Расцепляю- Диасте- Выход, Т.пл. .ПолучопныП

п/п мио-инозита пай агент роомер Л» °С град. енантиомор хио-тюттп

Л-

1. 21 + 37 за 39 50.5 47,9 сироп -076 -9,6 40 41

2. 6 + 37 42' 43 53,1 44,5 +11,5 -4,9 44 45

Е.

46 44,2 +24,6 во .....

3. . 5 + 37 47 23,1 — +40,0 51

40 16,5 — +56,4 51

4. Б + 49 46 47 45,2 26,6 50 51

5. 5 + 36 52 53 28.4 42.5 131-132 177-179 -6,0 -2,2 50 51

6. 20 + 36 54 55 43,4 56,7 сдроп +29,7 +31,3 66 57

7. 20 + 37 58 59 15,? . 12,8 -21,9 -19,5 56 57

60 33,0 98-100 +17,7 56

8. 6+37 61 40,9 184-186 +32,2 57

62 18,5 222-224 +34,6 -

9. 6 + 37 66 67 43,6 44,4 217-219 214-216 . -16,4 -3,6 40 41

10. 21 + 36 68 69 52,4 37,3 171-172 104-155 -Э,2 -13,0 40 41

Результата донного зтапз роботы значительно расширили возможное -tu использования моносахаридов для препаративного расщепления рацематов ляышозить, па аншггномори. Отметим, что диастореомернне углеводные про:гг,нод1шо .шо-ипозитп rte по всех случаях имели различия п свойствах, достаточные для выделения швдгазидуалышх диастереомеров. По-видшону, оти различия в значительной степеш! определяются особенностями стераохеттсеского строения я взакмоорнентацией циклиТной и углеводной частей галокули, ирлродой и количеством введепных зашитшх групп. В то sa время, анализируя акспор'.мчнтал ыше данные, г.южно сделать некоторые обобщения относительно взатаозавискмости между строением и свойства'/!! дизстервомврянх углеводных производных .гио-иноглггп (ортозфироз и гл::гх»вдоа): 1) дизстерчоморные смеси соединений то-кпознта, содерзажго остаток коносахарида а нолояешшх 1 и 3 цикличного кольца, разделяются на кокпонепти значительно эффективнее,чем подобно проазЕОЛуив по положению 2; 2) разделение Д'ластораомвроп происходит Солее для тох структур, а гютори цнклятлое кольцо г?.;оет ввккюгртгув падрэкеяльяуи группу рлдсч с остатк-оч углевода.

КоткГп'ургщчя зстралыгах соедкнаниЯ яю-кяоэтга, полученных в дан-■ нэ:« р^здо^з устмоплтяшюь методе.» жгкчоскоЗ корреляции с ведаства-i^Kf^pypsH-tfl иотортх здведоио кгзостпа. Зггсягмшы о стореовга-'ior^L'.s ctjï?>'•.;:)*.} .n?:.ïCTi>pw«poH а мгапыг-« мрсктсподоспс лю-янозита с^лмт гд о"»«мттл ар^лр'оыая лх в î>;i«Hï3r<"»>pi rcajn6mw,aroro rT'ipa г'О з 51, nj>;ciрз-«атэет»о onwiino готоргп рчнеи било опрэдеяо-г,о siyv«<» мрзрог.а в ттрродпя-з 1- п :}-0-!?сга"»-лю-ъ-юзстн {(->- и (+)-Cop-^iv-fu], Для ехъъгтх 1Л1во1,оп с стероохтачаечоч

<яр»'««.*з «itmrnro 4i>n «п в-улучтш ;rnjv'7pco':iî-:Tîix îj хпрчдьянх соедя-р.'о-юпггтх спло ирадярлняго комю, пчзшпе-аши доказательство гбелгм-иоа EOB^iryp^ftisi одного кз смиегярозаташх ¡-¿пантиокеров -3,1,0,fi -тотго-О-бвйг.ач-вд-лю-пгосата 50 - зтаягчепкоЯ тракс-^оркшоюй -это п прлродшГ1, г,-1тд;гг.

ÇffiS §.

Иг! О да

ôito

ÇH0 H-G-OBiC Biio-Ç-H " H-C-OBii B*£0-<jî-H CHO

ÇH20H H-q-QB d Btio-Ç-H

H-Ç-OBii Brf0-C-H ¿HgOH

CIioOH H-é-CH HO-Ç-H Н-0-0Д

но-ф-к

CH20H Sf-идит

Периодатннм окислением хирального тетрабошглового эфира 50 получен диальдегвд. дававший положительную фопилгадраэизовую пробу, далее последовательное восстановление и гидрогенолиз приводили к Ь-вди-ту, константы которого соответствовали характеристикам природного образца.

Таким образом, результатом выполнения данного этапа работы стала доступность в препаративных количествах тотра- и пентазамещепных производных лио-шо гига.

40, 51,

0,1 I? = Ас: I? = В21

НО он

ко/

у«Уо«

45, 50,

К =

к =

Ас Па1

40, 56,

И = К =

«О (X?

¿я

41, К = Ас 57, II =

Таблица Хпрапыкэ тотра- п поптазамздашшо дио-инозиты

Соединение (Н) Выход, X Т.Ш!.,°С

40, В = Ас 95,2 144-148 -6,7

41, К = Ас 96,2 143-144 +7,4

44, Л = Ас 96,0 185-188 -12,0

45, Е = Ас 97,4 186-183 +12,2

50, К = Ва1 51,0 141-142,5 -24.4

61, Е = Вг1 55,5 141-141,5 +25,0

56. И = Вз1 . 77,1 59-50 -13,7

57, И = Ва1 84,1 58-60 +13,8

3. Синтез гликозидов зашщешюго <що-шюзато по полостншо 2

Глшсозады ^оо-инознта в свободном виде присутствуют во многих природных источниках, в организме человека они возникают в ходе метаболических превращений углеводов. Гликозвдные производные лю-инознта по положения) 2 являются центральными элементами структуры природных гликофосфолипвдов - маннофосфоинозитцдов и манноэилинозитфосфоцерами-дов.

Вполне очевидно, что синтез инозитсодерыащх глшсофосфочипидов

елейного строепия в качестве одного из ключевых этапов должен вкпа-чать получогсм частично защищекпнх лио-ииозитов, содержащих в положения 2 остаток углевода, как правило 1>-маннозу.

К началу исследования, разработки по синтезу гликоэвдов ли-юю-зята практически отсутствовали. Полифункциональность молекул /сио-ино-гсгга и моносахарддов значительно осложняют синтез соединешй такого строоная, однако в ходе работы удалось разработать препаративные подходы для их получения.

Для синтеза г-О-а-с-иашюшфапозил-лио-шюзитов со свободной гидроксигруппой в полоаегош I циклитного кольца применены 1,3,4,5,6-пентазамвпюгашв соединения лио-пнозита с селективно удаляемой группой в положении 1(3), полученные па первом атапе работы. В качестве таких соединений использованы аллильное производное 14, его пропзннльнна аналог 16, «стюбепзоат 17 п хлральшй 1-0-пропешл-З,4,5,6-тетра-0-боязил-ял-.сио-шюапт 72, сштозгровашмИ через ряд стадий из хираль-пого татрзбопзалового ефарэ 50.

Прз гдпкогилпроватга п стандарт пых условиях аллллового 14 и про-попллопнд ефнров 18,72 и бонзопга 17 яреп.-бутилортоацетатом Р-машго-к! 49 с выходами 40-60% получена соотвчтствутаиэ маннозвды 74-78; .три глотооалпроватпш бэгкзоата 17 ортоэртрои 73 сигггвзировап маинозцд 75, выход 51,1х. Соединения 74-78 выделены хроматографией па окиси влшя-нля идя на сшппшгело, достигнутые выходы гликозидов являются очень результативными для производных ■шо-инознта по затрудненной аксиально ориентированной гидроксигруппа в полояеппи 2. Сравнение реакционной способности ортоафароо 49 а 73 показало пх близкую активность при глнкозялировшвш агликопов 14, 16, 17 и 72.

Следует отметить,' что теоретически гликозлдн 74-77 должны образовываться в вида диастереомеркой смеси, однако пи в одном случав но удалось наблюдать деления диастореомеров. Это можно объяснить тем, что в производных лот-инозита ось симметрии проходит через положения 2 и 5 и введение даже такого асимметричного фрагмента так остаток моносахарида в эти положения не приводят к наруиенш» симметрии молекулы, т.е. полученные диастереомеры неотличимы по свойствам и их невозможно разделить.

Пропеиильная занятная 1"рутт9 п маннозидах 77,78 селективно удалялась мягким кислотным гидролизом, из гидролизатов с выходом 30-35* выделяли защищенные 2-0-«-р-ма1иогаранозил-«ио-ишзиты 79,80, имеющие свободный гидроксил в положении 3(1) и 1 циклитного кольца, соответственно. Невысоки!! выход маянозидов 79 и 80 обусловлен частичным разрывом гликозидной связи в условиях удаления пропенильной группы. По-

шткл увеличения выхода целевых иапнозэдов варьированием условий гад-юлиза к успеху по привели. Пра количественном гпдролизо маппозвдов "9 и ВО выделены тетрабонзалоянв офяра б и 60, вдо^тфщировшпгао ¡равнением с заводо!,тш образцшл.

Строепио гликозэдоэ 74-80 устаповлопо па осповшгап совокупности [апных ИК- я ПШ>-сноктроскогош, ЛОВ, ТСХ, элементного анализа, а так-:о методом химической кодификация п изучения структуры полученных при том соединений. Последовательный годрогеполиз и дозацетялнрованяе дикозадов 74,76,79,00 привела, как п отдалось, к одпому соединению, -О-в-с-кштопирапоспл-лю-тюкггу 81; пра исчерпывающем ацетплирова-ип 81 ггреврацеп в нонаацетат 82, который был идентичен соединению, слученному независимым синтезом п образцу, выделенному из природного сточнгаса. Кршшо ДОВ исследуемых маппозвдов кмолп плавный полоки-ольный характер с больптаи абсолютными значоття («О^, что свндо-ольствопало об «-когстягурацяя ппомариого цептра. Этот вывод следовал шее из рассмотрения споктров П?ЕР соединений 74-80: сигнал ансмерпо-э протона проявлялся в ввдо дублета с япетчоскпм сдвигом в 4.75-4.85 .д. ^ 1-5-2.0 Гц), что согласуется о известными двгошш для -;:ашюзндоз; сигнала, соответствующего р-аномеру, в спектрах ГП1Р об-зрунопо по было.

Свободный гпнпозлд 81 обработкой смесью тряматилхлорстшапа и зксакетилдисилазана ггроврзвдц в трллетплсшшльное производное 83, С?-алализ 1соторого выявил наличие .12х р-аномера. Этот результат со-гветствуот дагашм о неполной стереосгоцифгчпости ортоафирного мето-получешшми наш при изучения реакции глгасознлировшлм тетра-ббн-шового оф.фа 5 ортоацетаташ в-глптозы. Различия в хроматографичес-IX свойствах а-и р-штомзров - производных лю-ипозята с гьмагаозой и ■глюкозой в условиях ТСХ и ГХХ проявились одинаково - а-апомеры всех птезировашшх веществ отличались мокьпей полярпостыз в сравпении с •аномэрама.

Сшггез слозтых соединений лио-инозита природного строения, 1сак мечено выпе, наиболее целесообразен на основе соответствующих ш1е-тных производных, поскольку его дает зосшяюсть получения фосфоли-дов природного тина (с остатками ненаешцетшх жирных кислот). В звигие такого подхода разработан синтез ацетилировэнного 2-0-а-в-нноииранозш1-.шо-инозита 84 исходя из тетраацетата 6. В данном слу-е задача получения исходного пентазамеданюга лю-инозита заданного , роения из тетраацетата б состояла в подборе такой защитной группы, горзя удовлетворяла трем, критериям:

легкость и избирательность введения в положение 1(3) тетраацетата 6-,

- устойчивость в условиях гликозилировашя;

- селективное удаление из замещенного ыанноззда без разрусения гликозидной связи к с сохранением ацетатных защитных груш.

В серии последовательных экспериментов с использованием тетроза-ыещенных соединений лио-инозата. полученных ш первом этапе работы, подробно изучены свойства различных защитных груш, при атом установлено, что выбранным критериям соответствует Р-бепзошгаропиодкльная группа в производном 18. Строение соединения 18 доказано его ацетшга-рованием и последувщим превращением в известный 2,3(1),4(6),6(4)-неа-та-О-ацетил-вл-лю-шюзит действием смеси пиридин - уксусная кислота (4:1) в присутствии гидразин-гидрата. При гликозилированли р-бензоал-пропионилового афира 18 втилортоацвтатоа п-машозы 37 в стандартных ■ условиях с выходом 4Эх выделен соответствующий 2-0-«-1ькашюпаранозия-жио-инозит 84, который селективным деацилировадаеы в условиях получения пентаацетата из производного 18 превращали в це девой каннозид 85 со свободной гидроксигруппой в положении 1 циклитного кольца. Строение соединений 18,84,85 подтверждено данными ИК-, ШР-спектров, ТСХ; при аналитической ГЕС ыанаозида 65 обнарукоьо _5х пргиеса вномера.

4. Образовывав фоСфогфарашх связей в ряду сшяяж производных гдгцарзио п *иа-шияат&

Создание фосфорного у^ла относится к вагнёйзм втан&м в направленном химическом синтезе слсшшх лшшдов, используеше для достшения этой цели методы должны выбираться с учетом особенностей строения и. свойств лшидных молекул и их фрагментов. Трудности фосфорплировапля в ряду производных глицерина обусловлоны наличием гидрофобных остатков высеих парных кислот, акрацлрукцах реакционное пространство; для соединений жио-шозита втн трудности связаны с характером гвдроксигрунп (расположение щи вторичном атоме углерода, стероохЕШческая орсеыта-• ция относительно цэсднтного кольца, наличие соседних функциональных трупп и т.д.) вс необходимость*) одновременного введения остатков ор-тофосфорной кислоты в вацинальную диольнув систему (при синтезе полифосфатов лио-внознта в пода&кфошюзитвдов). Структура большнства сложных фосфолипидов как несимметричных дофиров ортофосфорной кислоты служит дополнительным фактором, услознямциы пх синтез. ;

С цель» разработки удобных подходов к образованно фосфоэфирных фрагментов полволсодериащи соединений изучены особенности нескольких метода фосфорилировання в применении к производным глицерина и лио-инозита.

- 31 -

4.1. Синтез поЕИГлацерофосфоляпвдов

В последние годы природный даЕосфатвдилглицерш (кардиолипин) пяроко используется в качестве компонента искусственных антигенов 15а диагностике распространенных ипфекциогашх заболеваний. Для систематического изучения антигенных свойств дафосфатидалглицерина п механизма Ейдуягохимяческих реакций с его участием долкш быть доступными образцы индивидуальных молекулярных форм фосфолшщца и его аналогов, кото-рпо певозмоапо пли трудно выделить пз природных источников.

В работ о изучен новый малостпдпЯннй синтез дцфосфатидил глице -ржа 91, позволявший такае легко получать тоднфицировшпше производные при использовании псходпых ведеств соответствующего строения. Анализ пешогочислешшх работ по хтяи дкфосфотнднлглицерппа показал, что ра-поо выполненные саптезн характеризуются существенными недостаткам (гяюгостадийлость, пизкий выход целовах соединений, нэудовлетворитоль-пап воспроизводи,этсть, лабильность сложность получения и палая доступность исходных поцсстз синтеза).

В работе предлоаеп п реализован простой подход к синтезу дкфос-фатвдилгдпцорппа, который заключается б конденсации 2-0-алкилглкц<}-рзга о фосфэтпдпоЗ кислотой в присутствии активируемого агепта -3,4,5-тржзопропплсульфохлорвда (ТПС). В первой модификации подхода г-О-гйпзоплглицерлз 86, полученный по известному катоду пз бепзнля-допглицорннэ, вводили о реакции с дппальмитоилфосфотидовой кислотой в присутствии ТПС. Оптимальное молярпое соотнопение "спирт-фосфодапоэфф-ТПС" определено в серии опытов в виде пропорции 2:1:3.

Найдопы условия реакции, которые минимизируют побочные взаимодействия, достигнут удовлетворительный выход целевого 4осфодиэфнра 91 (49х), который выделен колоночной хроудтографяой. В качество цепного побочного продукта в использованных условиях образовывался такае фос-фатвдилглицерап 89 (выход 19%). Удаление бепзмышх защитных груш соединений 88 а 90 гидрогенолизом в присутствии падиадиепого катализатора привел к фосфодиэфирам 89 и 91, строение которых подтверждено данными ИК- и ПМР-спектров, элементного анализа, сравнительных результатов ТСХ и определения оптического вращения полученных а природных образцов 39 и 91.

Для расширения протюратшных возмошюстей этого подхода разработан химико-ферментативный синтез дифосфатидил глицерина природной структуры с задвшым жярнокаслотшм составом. Существенное сокращение синтетических стадий в предложенной модификации достигнуто, во-первых, за спет использования природного фосфатидшколина 96 как удобно-

CHiOH CHObll

I

CH)OH SS

CHiOCOR + RCOOCH

bni0P(0)(0H)z 67

Схем^ 10

СНгОН CHOR'

CHiOCOR i

RCOOCH

I I

СНз0-Р(01- 0СЙ2 Он

81, R'*e*e

89. R'-H

6.

CMJOH' t

СНОП< С НгОН<1 92

CHjOCOR

' 1 /РСЯОСН CrtOrt'

I I

СН£0-Р{0)-0СНг ¿rt

Он

CHjQ'PIO)- OCH 2

00,

снго

HOCH СНгО

H

I

HCOCOR CHIOCOR

R*CiSHM

СНгО xo-ch

I

С HiO 94

>

Ph

CHtQH CHCX

I

CHiOH

CHzOCDZ1 '

RCOOCH — i

СлЩрф er

r-l 1

сщйссс'' cuißii сносок2

i i

R{dcew — наем*- —— RXOOCH

и i« (<

с «готтъ

SS fOO

CHtOCOg'. CHyWWQcm* rcooch chw наоео(?

CH*ОЩОСЩ< CHiOCOR

№>102 ;. X-dfrMiiSt <Q5; lOS1, X-H1

J

CH&COR

RCOOCH

СНгО P(O)-0-P (0)0 CHi

OH OH HCOCOR i

103,104 CHiOCOR

f? = остатки ■ nfiiupojm* жирных кислот (iül, tOb_ /OS) R* oacoua > Ц02, to% Ю6)

го источника для быстрого получения фосфатндннх кислот с необходимым тбороп нирпых кислот и, во-вторых, применением в качество спиртового компонента З-О-ярегя.-бутилдгодатилсилилглицерана' 95 с легко удаляемой запятой группой. 1,2-Дколеош1-en-глицерофосфат 10О бил получен по следувдэй схеме: дезацилярование яичного фосфатгщилхолнна 96 метила-io:i патрш1, варваров arase полученного ел-глицеро-3-фосфохолина 93 шчя-цазолвдом олокпооой кислоты с образованием 1,2-диолеоил-ал-глнцеро-З-Зюсфохолина 99, который ферментативным гидролизом под действием пре-■шрата фосфолипазы D (КФ 1.3.4.4) превращали в фосфатвднув кислоту 100, ГЗХ-анализ которой показал наналичио в ней до 95,5% кпслотн состава Cjg.j. Такую последовательность шхно рекомендовать в качестве удобного катода получения фосфатццных кислот с ацпльшши остатка?,« »данного строения.

При фармеятолиза яичного фосфапншхолипа 96 фосфолипазой D полугола фосфатнднуи кислоту 97 с природным пабором ацялышх остатков, йрнокпслоттй состпв подтвержден о податью ГЗХ мтиловых афяров кис-ют после копотного нетапаяизз соодшгашш 97 п дал след^кг.оо распре-;слстш (в % от cjt,?oi гсслот): c1g.q - 32», с18.0 - юл, С18:1 - 48;*, :18-2 ~ с20*4 ~ ^сфзтидшо шита. 97 и 100 конденсировала с ¡-0-преп,- бутшщшотилсплилглицерлгом 95 в присутствия ТИС. В ро-ультато сорта опытов определено оптимальное соотпопепие "монофосфо-ф1р - спирт - коцдонсирувдий огопт" (1:2:3, в шлях). Установлено, ¡то при копдонсации наряду с эазщщотпти дифосфатидилглицоринамя 101 i 102 образуется побочше F,Р'-бис (1,2-д.*ащ1П-лл-глицаро-З)-пира[осоты 103 п 104. Соединения 101 п 102 выделяли колоночной хроматографе Я, при этом замечено частичное отщепление алкилсплильной защитной руппы, что несколько снижало выход веществ. Защитная-группа в разде-еипых производных 101 и 102 легко удалялась действием 1 п. соляной ислотн. Строение полученных дифосфатидалглицершгав 105 и 106 уста-овлено па основании совокупности данных олемепптого анализа, И(-, Н- и 31Р-ЯМР-спектроп, сравнением оптического вращения и хроматогра-ической подвижности с характеристиками пряродпого образца карциали-ана из сердечной мчицы быка.

Изученный подход можно рекомендовать для малостадийного синтеза элиглго>еро<1осфатидг>в природной структуры с заданным жирнокислотннм эставом, а также для получения неприродннх или меченых аналогов пу-эм введения соответствующих модифицирующих фрагментов в исходные мо-эфосфоафирн 97 или 10О.

- 24 -

4.2. Изучение особенностей сайтеаа полифссфатоэ ыао-в&озота.

Следующий атал работы связан с {¿учением особенностей фосфорита рования производных жио-инозита и состоял в поиске рациональных подходов к синтезу его цолгфосфатоз. Фосфаты диышознта интересны толь ко в качестве ключевых фрагментов в синтезе сложна фосфолшпдов, ис и. будучи активными компонентами биологического цикла фосфоинозити-дов, имеют возрастающее значение в фундаментальных в прикладных исследованиях клеточных ре гулят оршх процессов.

На вгом этапе основные усилия были направлены на разработку поя ного синтеза 1,4 ,6-трафосфата ва-яю-шюзяха 130, биологически наиболее значимого представителя среди природных инозитфосфатов. Основные трудности upa получении трзфэсфата жио-ияозита связаны с фосфоршгиро-вояивм вкцинальных гидроксильных групп в положениях 4 и 5 циклитного кольца, которые неэквивалентны по реакционное способности. С учетом лахерасщшх данных для этой цела был выбрал даадялидохлорфосфат, свойства которого Сшш изучены пра фосфораяированни соединений 29-31 'полученщх еэ шрзом этапе работы. Исчерпывающее фосфоролпровашо за-иаязхшх деоеоо 29-31 достигалось действием восьмикратного сзбытка ,дкптитдоявор5осфааа в парадам аа 43- часов, выгод за^эщашшх фосфатов 106 в 1Ш составил 82% □ Эбх, в 'первой случае образовывалось ла-болыгое количество ионофосфатиого проаззодпого iüf (Схо^з 11).

^с&орзлгровааза дкС ¡нзашжокеталя 31 щхлокао? ыопво гладко, в сравнена с Езоиареш» ему производиш 29, ops ото» выход целевого со-едшмпЕй ÍÍ2 состезия лиэь 25,2s. побочный ютофосфат 111 выделен с выводах 12,2Х; со данкшл ТС'Х в ходе раакцаи проесходало частичное олзйшкровшша пяагадрнх запягных групп. Результаты фосфоршшровашя ксодароз 29 в 31 вероятно, зависят от разяичвй в ствреопасгеескоу ок-руаешш свободных гидроксигрупп. Удаление йетмьша группы в закошенных фосфатах, 1Св и 109 проводилось 80»-пой уксусной кислотой при нагревании, в обоих случаях из гндрехтазатоа вндакага аапдаопзнй дгфос-фет 110, выход Б2х п 51,2х, соответственно. Относит ел ьно шгзюа выход производного 110 объясняется неустойчив остью фосфшадной связи о условиях кислотного гидролиза. Удаление защитных аишщдных в бекзилыих групп соединения 110 проводилось посдедоватодьпой обработкой кзоамал-нитрктом в смеси пиридин - уксусная кислота и каталитическим гидрогр-нолизоы над палладиевой черпьп, что привело к 4(6),5-да-0-фосфо-«л-дю-инозиту» который был идентифицирован ops сравнении с заведомый образцом. - .', '

Слаиа И

6г£о

НУ он /—^

к

Я=ШН)2р(0)-, нгро3

Ьбгг

з» т

ко

ду

но 0«

Каталитическим гидрогодалпзои дкфосфатшго производного 112 получили диол 113, пыход 37,Б*. Препаративная доступность дафосфата 110 позволила разработать подход к сиптозу' рацсгтичсского 1(3),4<в),5-трт-фосфага еп-мю-гогозитв 116. Солекгпвиоо фосфорзптровпгего дима 110 дашшлвдохяорфосфатом проводило к 1(3),4(6)-ди-0-бепзял-3(1).5,6(4)-трнс-0-(дшишладо)фосфо-аяпшо-шюстгу 114, из которого последовательным удалением аналидпых и боязллышх блоиирулда групп получали.п^ трифосфат 116, строение которого подтворвдепо при сравнении с пййв хишшая! образцом хроматографичесгагки методами и дашшст спзктроско-пга 31Р-ЯМР. К существенным результатом синтеза трафосфата 115 следует отнести найденные условия избирательного фосфорялпровашя гпд-роксильной группы в положении 1(3) в присутствии второй ОН-грушш (в положении 2 соединения 110).

С целью повыиения эффективности фосфоршшрования в синтезах ди-фосфатов лю-инозита изучены свойства активного фосфорялирутцего ре-

агента - тетрабензилового вфира пнрофосфориой кислоты (тетраОешйзга-рофосфата). Диолыше производные 30 а 31 переводила в алкоголяты (да-литиевые соли) обработкой н-бутишитием при -78°С, последующее добавление избытка тетрабенашширофосфата привело к исчерпывающему фосфо-; рилированию с образованием замещенных фосфатов 116 и 117, выделенных препаративной ВЭХХ о выходами 96х в 72х. Очевидно, что не вызывающее трудностей последующее удаление защитных групп соединений 116 и 117 проводит к соответствунаам дкфосфатам .шо-инозита. Таким образом, в случаях, не требуищих селективного фосфоршшровашя, можно рекомендовать применение тетрабонзалшрофосфата для синтеза полвфосфатных производных жио-инозита, что позволяет существенно поднять выход и упростить процедуру выделения целевых вецаотв за счет удаления защитных (бензольных) групп о гидрокснльшх в фосфатных функций в одну стадах).

Таблица £. Фосфоршшроваше производных мю-инозата

Исходное соединение (н) Продукты реакции,(н) Выход, X

29 íor 10в 5,2 82,0 157-158 126-127

30 109 95,0 110-111

31 111 112 12,2 25,2 158-159 185-186

103 110 Б2,0 183-184

112 из 37,5 107-106

НО 114 44,4 235-226

114 115 20,0 - .■

30 116 96,0 масло

31 117 72,0 масло

разработанные достаточно простые подходы на примере получения ре-

цекаческих да- а трифосфатов позволяли перенести пайдешше условия дхя реализации полпых синтезов хиралышх полп^осфатов лю-инозита.

4.3. Сплтоэ хоральных фосфатов хшэ-шюзпта

: 11а предыдущем этапа исследования резана задача препаративного получения рацемических производных жио-инозита с определенной асимметрией заместителей, позволяющей проводить направленное образование нужного числа фосфоофпртшх связей. Следующий раздел роботы состоял в переходе к синтезу оптически активных фосфатов -еш-ннозита, для выполнения которого были необходимы соответствующие хиральпые стартовые соединения.

Дяя расщепления рацематов использовала кетод образования днасте-реокзрши производных лю-пнозита в водо ортовфаров D-манпозы. При отсм подробно изучен состав продуктов реакции пареатерификации отил-ортсацотата о-шншозн 37 дахшип 30,31,113 а 110. Выделение диастерео-г.тзров с птдацьо препаративной ТСХ не Сало аф$екгившм из-за высокой лабильности орторфирпих структур. Бодав результативным оказалось при-иепепзе катода ВЭНХ, благодаря которому удалось осуцоствить разделение слсшпи реакционных смесей. О слсшгои составе продуктов реакций свидетельствует образование при взаимодействии диодов 30,31 и 113 с орто-ефнром 37 двух пар даастереоиеров, т.е. чотырех изомерных, близких ш свойствам соединений. При атом изучена и найдены условия эффективного разделения продуктов реакции порезтприфгкации на нормальных и обра-сепных фазах CUchroephàr С18," "Llchroeorb SI-100", "Zorbax ell" И др. ), в пзократическон и градиентном резаках использования различных смесей олиептов. В результате далучедн эшттиомера шпокетальных про-пзводпах 30 и 31, - удобные стартовые, вещества для синтеза хпралышх да-, три- и тетрафосфатов дю-пнозлта.

При ишпостэдиЗижг синтезе фосфатов лю-ишзпта разделение ренегатов па онантпомера более целесообразно выполнять на заключительных этапах синтеза (шшрсмэр, после проведения фосфоралзровалия >,поскольку работа с малыми количествами хоральных веществ затрудняется при больпом числе превращений. Поэтому для препаративного получения оптически активных соединений, необходимых дяя синтеза трнфосфатов лж>-инозита, было предпринято расщепление рацемического дибенззддифосфата 110 через образование ортоэфиров с Р-маннозой с выделением полученных диастереомеров 118 л 119 методом ВЭЯХ на силикагеле (Схема 12).

Строение соединения 118 и 119 установлено обычными методами, кислотный пиролиз ортоэфиров привел к энантиомерам 120 и 121, структура

- за -

Схема UL

которых подгваржМаРСЕЗкгр^лышка дашааа в с по¿адьэ ТСХ п ЛОВ. Пря последовательной удшктачшгдтшх'груЕа соединений IZO п 121, в условиях додучоися pauc.'icraecr.Dpo'i'pilioisíara 115, выделены ошштцоиоршо 4,5- н 5,6- ^дпфоафахы -Ki-í»£U0-»ísi0S£ra 124 к 125, когор&е ирн прякоы сравнении билл' иде птички- 'Образд:м да4ос|атов, сзнтозироашнши нозава-сшлии метода!.

В структуре 'ОшшхЕомзраз- 120 е 121 необходимая аспь&гатрш в рас-толожшш'свободных* е шдадацццх гядроксегруна позволяет напосред-стреяио' 'искольсовату их дая снзтеза цонзвых хираяышх трцфосфатов. ' ■ Соединения1 >1Ш - по дао незамещенные гадроксигрупш в соло-

t'S&ffiLui 4,2s и 2JЗ.1''соответственно и таказ образом требовалось цайта уо-" Ловйя -репюселоктЕВного фосфоршшрозанид полокенай 1 и 3 в протквопо-jíaoicícTb задаче исчоршвоздаго фосфоралнрования нра синтезе прокзаод-■'ш* тина дкфосфата 110. Такие условия, с учетом малой реакционной ' способности аксиальной гвдроксигрушы в положении 2, были подобраны ••вами при разработке синтеза рацемического трефосфата 116. Обработка даолов 120 z 121 пятикратным избытком дкаггалцдохлорфосфата в присутствии диметалашношрадаыа при комнатной температуре проводила к за-

Омт il

но Obit НО ОЪг f НО Obit НО Orí

'U-U- -н

Brío Bíto BctO <гд <3<

127 R'(PhUHh№)', R'-HjPO13

геиенанм тргсфосфатгоет производным 126 и 127, выход 44,3s а 44,1%. Подробной изучонио продуктов реакция фосфоралцровапил СПОКТраДЫШ!М п хро.матогра^тпосютг.! гвтода^ с использованием образцов заведевдго стромпя погасало, что я выбрпншп условиях действительно проходит рэгаосвлелстлвгоо образованно фосфозфяряой связи но нападениям 1 н 3. оЗразовшпя изомерного тр:фосфзта по полсшшпз 2 и тетрэфосфзтпого производного по наблюдалось. Этп дашшв согласуются с ранее сделаняы-ваблздошшп!, что самоценно в ряду производных лимшогата, прото-кагиэо по механизму 2*2. проходит селективно по шло-дению 1(3), па затрагивал сторгасски затрудненное положение г.Последуэдзе удаление бепздяышх и ашлодпых запатных групи приводило к образованию хпраль-пых 1,4,5- и 3,5-,6-тряфосфагов вп-яю-штохгга 130 и 131.

На зшшгштелыгом этапе синтеза потребовался поиск оптимальных условий выделения коночных соединений 130 и 131*. Изучение состава реакционных масс поело гидрогенолиза бензиновых.вфиров 128 и 129 методом бумашгой хрошиографш в присутствии образца природного трифос-фата показало присутствие побочного фосфорсодериалдего соединения. что затрудняло выделение соединений 130 и 131 в чистом виде. Первоначально для выделения трифосфата 130 использовали ионообменную хроматографии на смоле "Dowex-i" с разными регпр.мш элиярованая формлатом аммопия, однако в целом здесь не было достигнуто нужного результата из-за недостаточной воспроизводимости эксперимента. Далее изучены возможности применения метода ашонообкенной ВЭЗХ (адсорбент - "Partiail ю SAX"), з условиях которого проработана методика разделения модельной смеси

"Подбор условий хроматографгееского зыделения хиральных трифосфатов 130 я 131 выполнен на рацемате 115.

нуклеотидов (АМФ, АД® в АТФ), поскольку имелись сведения о близких зфоматографичвских свойствах АТФ и инозиттрафосфата. Найдошшй оптимальный режим разделения - градиентное алшрование формиатом атония (О - 2,5 И, 1 мл/мин). Однако этот подход отличается длительность» нахождения вещества на колонке (время выхода АТФ и трифосфата лио-ино-зита составило 37,и и 37,54 мин, соответственно), кроме того при повышении концентрации формиата аммония значительно ухудшается детектирование пиков.

Наилучше результаты были достигнуты щи использовании хроматографии на сорбенте с обращенной фазой. Реакционную смесь, содержащую соединение 130, разделяли на колонке "Уогаараок с18" при градиентном влшровании метанолом в 0,1 11 растворе формиата аммония (О-СОх) при рН 5,7. ;

0,0 10,0 время выхода(шш)

Рис.1.Выделение трального трифосфата 130 методом препаративной 1

ВЭЗС пз реакционной смэса гвдрарова-пия соединения 128. Хроматограф: "аИвоп": ПОСИТеЛЬ: г,Уегеораск с1е";

колонка: 250x4,6 ш ("лиеоь"); скорость аяшровання: 1 ш/ыпн; линейный градиент ютнцотграцай ыэтанола (0—60х) в 0,1 И раствора форниата вшонпя, рН 5,7; дотекцня пра х 251 нм и по радиоактивности А - содержание фосфора во фракциях Б - концентрация метанола.

В качество векдаства-стаццарта при оценке хроматогр^фяческой.' подвижности трифосфата 130 использовала меченый 1,4,5-трифосфат ап-мио-{•^Нз -инозита (фираа "АшегеЬьт", Еадшшбрзташя), фракции сналазароваля па содержание фосфора и на радиоактивность. Целевой тряфосфат 130 выделен в виде аммониевой соли; пз фракций, соотвотствуюках пику 2 иа Ркс.1, получили соединение, которое по дапным ИК-, УФ-спектров а прямого сравнения с образцом 1(3),4(6),5-три-0-фосфо-3(1),6(4)-ди-0-беп-зил-вл-лио-инозита идантш&здирэвчно как исходный дибензилтрафосфат 128. Аналогичные условия ВЭЗХ применены для выделения второго энантио-мара - 3,5,6-трвфосфата ел-жио-инозита 131. '

"Несомненно имеются и другие варианты повывекия эффективности хроматографического разделения изомерных хиральных фосфатов яш-инозита, заключающиеся в сочетании возможностей изократического и градиент-

ного шгояровання, использовании ион-париой хроматографии, применении Л лее чувств ительннх методов детектирования.

Строение выделенных тряфосфатов 130 я 131 подтверждено дшшыми спектров 31Р-ЯМР, в которых имеются сигналы трех фосфатных групп с хим.сдвигом 3,38 , 5,09 и 5,18 м.д. Углы оптического вращения соединений 130 и 131 (С«»]20)) -29° я с«]2^ +33°) находились в соответствии о данными, описанными в литературе для 1,4,5- и 3,5,6-трафосфатов-вл-•шо-инозпта 130 я 131. Близость свойств синтезированных тряфосфатов 130 и 131 и образца природного три^осфата жю-инозита, выделенного из мозговой ткани быка продемонстрирована методами ВЭ1Х, анионообменной и бушшюй' хроматографии. Трн^осфат 130 проявлял характерную биологическую активность при введении в тромбоциты, обработанные сапонином, что вызывало выброс кальция из внутриклеточных кальциевых депо*.

Разработанный подход имеет достаточно пирокие препаративные возможности для синтеза и других изомеров фосфатных производных - для этого необходимо изменить последовательность введения/удаления защитных групп па стации получения исходных замещенных соединений мю-инозита.

4.4. Синтез слезных шюзптсодзрглгглх фссфолкппдоз природной структуру

Природные инозитсодерхацие фосфо- и гликофосфолшщцы рассгатри-ваются как перспективный источник для полиса и отбора новых биологически активных веществ, которые начинают использоваться для фундаментальных исследований, прикладных биомэдиципскпх целей и поэтому привлекают постоянно возрастающее вшмзние специалистов. В природных объектах зтп соединения содержатся в.очень малых количествах, отличаются высокой лабильностью структуры, методы их выделения, как правило, очень трудоемки п незкошмиш. В то но врёйя для обеспечения систе-гатпчоских исследований отого малоизученного ряда природных веществ необходимо развивать подхода к направленному химическому синтезу, что позволит получать как индивидуальные молекулярные формы таких лшшдов, так и их модифицированные или меченые аналоги. Подробная разработка основных вопросов синтетической химии дю-инозита, выполненная на предыдущих этапах исследования, позволила реализовать подход к образовали) структуры некоторых сложных инозптсодераащах фосфолппидов природного строения. В рамках работы впервые реализованы полные химические синтезы 1-0-(фосфатадш)-2-0-(а-1ь>шшоппранозш1)-вл-.«1£О-ино-

*Совместный эксперимент с В.ШБочковым, ВКНЦ Ю Р®.

'Л

зпта (каннофосфоиноззггвда) 133 н Сосфато 1 (3)-0-(2-стоароил-гае-сф1щ-гашш)-еп-лю-шюзита (цврашдакосштфоаХатп) 137*.

Синтез ^номашюфосфошогшгцда 133 выполнен на основе защшценно-го 2-0- (а-гьиашюпиракозпл )-хио-шюзпта 70, который вводила в конден-соцшо с фосфатвдной кислотой 87 в прасутствиа ТПС (оптедшьноо шльное соотнесение реагентов определено как 2:1:3). Образование структуры защищенного юшнофосфоинозптпда 132 проходило в пиридине при комнатной температуре, после обработки реакционной сиеоп соединение 132 наделено колоночной хрогглогрзфзей на сшшкагелэ, выход 88,2%.

Вонзал ышо грушш соединения 132 удалены гвдрогеноясзоы над пал-ладкевыи кадалазавороа, ацетильные - действием спиртового раствора Таблицу Хпральшо Сосфахныо производные лш-шххпта

Исходное Продукт Выход, Т.ПЛ.,°С

производное рзсхцзп. «

.шо-шозита.» к

110 ив 23,2 192-193 +27°

110 119 22,9 201-202 -21,1°

ив 120 82,0 182-183 +35,1°

119 121 81,5 181 -34,1°

120 124* 6,2 138-139 -15,3°

121 125? 6,7 142-143 +14,4°

120 126 44,3 230-231 +16,2°

121 127 , 44,1 229 -17,9°

126 130* 12,1 -28°

127 131* 9,2 - +30°

78 132** 88,2 179-180 +10,2°

132 133** 65.5 190-201 +15,4°

Циклогекскл аммониевая соль * Аммониевая соль

*

^Совместная работа с А..С).Замятиной