3,5-Циклофосфаты глюкозы тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

од

На правах рукописи

ХРЕБТОВА Светлана Борисовна

I

3,5-ЦИКЛОФОСФАТЫ ГЛЮКОЗЫ Специальность 02.00.03 — органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва 1997

Работа выполнена в Московском педагогическом государственном университете имени В. И. Ленина на кафедре органической химии

Научные руководители:

доктор химических наук, профессор НИФАНТЬЕВ Э. Е.,

доктор химических наук, профессор КОРОТЕЕВ М. П.

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор ШИБАЕВ В. Н.,

кандидат химических наук, старший научный сотрудник НИКАНОРОВ В. А.

Ведущая организация — Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова.

Защита состоится 16 июня 1997 г. в часов на заседании диссертационного совета К 053.01.15 в Московском педагогическом государственном университете имени В. И. Ленина по адресу: 119021 г. Москва, Несвижский пер., д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МПГУ имени В.И.Ленина по адресу: 119435, г.Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1.

Автореферат разослан "..{•?..." мая 1997 года Ученый секретарь

диссертационного совета ' ПУГАШОВА Н. М.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. 3,5-Циклофосфаты углеводов последние десяшлетия интенсивно исследуются в химическом, биохимическом, медицинском аспектах. При этом основное внимание уделяется производным рнбозы, образующим "остов" молекул циклических нуклеотидов (цНМФ) — важнейших природных регуляторов обмена веществ. Изучены циклофосфаты и других альдопентоз. Циклические фосфаты альдогексоз, в том числе наиболее распространенной из них — глюкозы, исследованы значительно меньше. Причиной тому, возможно, послужила их некоторая структурная удаленность от цНМФ, а, возможно, и необходимость разработки методов избирательного введения фосфорсодержащего фрагмента в положения 3 и 5. Вместе с тем, наличие дополнительной гидроксильной группы в гексозах позволяет получать широкий спектр производных, например, при поиске биологически активных препаратов. Так, установлено, что 3,5-амидоциклофосфаты 1,2-О-алкилиден-6-галоид-6-дезокси-а-1>-гл1ок0-фураноз существенно замедляют процессы деления предварительно возбужденных клеток.

Данная работа посвящена 3,5-циклофосфатам алкилиденгексоз, прежде всего глюкозы и в меньшей степени гулозы, и продолжает исследования в области никло- и бициклофосфорилированных углеводов, проводимые на кафедре органической химии МПГУ.

Цель работы. Целью данной работы является синтез и изучение пространственной организации новых биологически активных соединений в ряду 3,5-циклофосфатов гексоз.

Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые синтезированы средние и кислые 3,5-циклофосфаты и расширен класс 3,5-амидоциклофосфатов 6-замещенных 1,2-0-алкилиден-а-/)-глюкофураноз. Разработаны методики стсреонаправленного получения изомерных относительно фосфоринанового' цикла фосфатов и амидофосфатов. Впервые синтезированы 3,5-амидоциклофосфаты на основе гулозы.

Исследовано конформационное поведение систем, содержащих три цис-конденсированных гетероцикла — фосфоринановый, фуранозный и диоксолановый. Определены константы диссоциации 3,5-циклофосфатов глюкозы в водной и водно-этанольных средах. Показана противоопухолевая активность полученных циклофосфатов глюкозы относительно клеток карциномы человека линии CaOv in vitro и относительно перевиваемого мышиного лейкоза Р-338 in vivo.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на III семинаре по спектроскопии ЯМР им. В.Ф.Быстрова (Москва, 1994 г.), Симпозиуме по органической химии (С.-Петербург, 1995 г.), XIII Международной конференции по химии фосфора (Иерусалим, 1995 г.), XI Международной конференции по химии соединений фосфора (Казань, 1996 г.), Московском фосфорном коллоквиуме (1996 г.)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи и тезисы 3 докладов.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 88 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц и 10 рисунков. Список цитируемой литературы включает 81 ссылку. Работа состоит из введения, литературного обзора, посвященного синтезу и особенностям структуры 3,5-циклофосфатов углеводов, обсуждения результатов собственных исследований, экспериментальной части, выводов и приложения.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

объектом дан-

Основным

ного исследования явились

3,5-циклофосфаты алкили-денглкжофураноз, содержащие различные заместители при атоме фосфора и атоме углерода С6.

X—

о-

О—Z

Х = С1,Вг,ОАс,ОН

Y = NHR, NR2, OR, ОН, ONa

Изучено также несколько циклофосфатов гулофуранозы. Исходными соединениями для синтеза 3,5-циклофосфатов служили 3,5,6-бициклофосфиты 1,2-0-алкилиден-а-1)-гексофураноз.

2.1. Синтез 3,5-циклофосфатов глюкозы

2.1.1. Взаимодействие бищпсюфосфитов глюкозы с галогенами и ГЧ-хлораминами

Взаимодействие 3,5,6-бициклофосфитов 1,2-0-алкилиден-а-£>-глюкофураноз 1—3 с галогенами (хлором и бромом)* и И-хлордиалкил-аминами приводит соответственно к стереоиндгазидуальным 3,5-галоид-и -диалкиламидоциклофосфатам. При этом образующиеся фосфорильная и "Х-содержащая" группы могут находиться только по одну сторону сохраняющегося цикла («/мс-конфшурация).

X—У

1—3

у о—г

4—8, 9Ь, 10Ь, 16Ь

ИП =

Д1е Ме

тхэ

-X

са3 н

№ соед. X У г № соед. X У ?:

1 — — ип 7 Вг Вг ип

2 — — ЦГ 8 Вг Вг ЦГ

3 — — тхэ 9Ь С1 N1312 ип

4 С1 С1 ип 10Ь С1 тхэ

5 С1 С1 ЦГ 16Ъ С1 К(СН2)5 ип

6 С1 С1 тхэ

2/мс-амидофосфаты 9Ь, 10Ь, 16Ь выделены методом колоночной хроматографии с выходом 70—75 %.

* Взаимодействие фосфитов 1—3 с галогенами было описано ранее. В данной работе полученные таким способом г/ис-галоидфосфаты 4—8 (с выходами не менее 90 %) служили исходными соединениями для синтеза фосфатов и амидофосфатов 9—40.

2.1.2. Нуклеофнльное замещение галогена при фосфоре

Данным методом получено большинство представленных в работе соединений — 3,5-циклофосфатов и -амидоциклофосфатов 1,2-О-алкили-ден-6-галоид-6-дезокси-а-/)-глюкофураноз (выход продуктов 60—90 %).

Н0(0)Р

NaOH

Х1 Г

X

сах

н,о

о-Ч

34,35

а

Н+

сах X Ч"С-

2 HNRR' -*

- HX-HNRR'

Х1

+ цис-

II о_г?ь

О транс- *

4—8

9—23а

ROH,NEt3 или RONa

1

О^сах

Na0(0)P---

36—38

Nal

-МеГ

Ме0(0) Р

24,25,33

-HX-NEtJ или-NaX

Х1 O-Ur-

ojJ" + транс-

\ 24—33а

OR цис-24—ЗЗЬ

№ соед. X NRR' Z Ms соед. X OR Z

9 С1 NEt2 ИП 24 CI OMc ИП

10 С1 NEt2 ТХЭ 25 C1 OMe ЦГ

11 С1 N(n-Pr)2 ИП 26 CI OEt ИП

12 С1 N(n-Bu)j ИП 27 CI O(i'-Pr) ИП

13 CI N(n-Bu)2 ЦГ 28 CI O(n-Bu) ИП

14 С1 N(n-Bu)2 ТХЭ 29 CI 0(i-Ara) ИП

15 С1 N(n-C6H,3)2 ИП 30 CI OPh ИП

16 С1 N(CH2)3 ИП 31 CI 0.,N ИП

17 С1 N(CH2)6 ИП 32 Br OMe ИП

18 С1 NH(i-Pr) ИП 33 Br OMe ЦГ

19 С1 NH(n-Bu) ИП 34 CI OH ИП

20 С1 NHCsHn ИП 35 CI OH ЦГ

21 Вг NEt2 ИП 36 CI ONa ИП

22 Вг N(/i-BU)2 ИП 37 CI ONa ЦГ

23 Вг N(/I-BU)2 ЦГ 38 Br ONa ЦГ

Изомерные моно- и диалкнламидофосфаты 9—23 разделяли методом колоночной хроматографии. Фосфата 26—29 выделены в виде

смесей двух изомеров (80—95 % цис-), 1/ис-метил- и -фенилфосфаты отделяли от минорного транс-изомера перекристаллизацией из ССЦ.

Сгереохимический результат замещения галогена при фосфоре для галоидфосфатов 4, 7 соответствует общим закономерностям для 2-оксо-2-Х-1,3,2-диоксафосфоринановых систем (ДОФ). Взаимодействие с аминами протекает с преимущественным обращением, а со спиртами и фенолами в основной среде — с преимущественным сохранением конфигурации. Введение в арильный фрагмент электроноакцепторных заместителей — нитрогрупп увеличивает вероятность атаки нуклеофила со стороны, противоположной уходящей группе, и способствует обращению конфигурации.

Таблица 1. Инверсия конфигурации (п %) при замещении галогена в 3,5-галоидциклофосфатах глюкозы.

реагент инверсия конфигурации

НТМЕЬ (а) 1ШВи2 (Ь) ГЩСН2)5 (с) хлорфосфат 4: 55 (Ь, СНСЬ);70 (Ь, СН2С12); 75-80 (а, с, СШСЬ; а, Ь диоксан); 90 (а-с, МеСЛ); бромфосфат 7: 80 (Ь, СН2СЬ); 90 (Ь, МеСМ)

МеОН ((I) ЕЮН (е) хлорфосфат 4: < 10 («1, сольволиз); 35 (е, сольволиз); бромфосфат 7: 65 (с!, сольволиз); хлорфосфат 4: < 10 ((1, е, СН2С12); 10 (а, е, СН2С12 / ЫЕгз); 15 (<1, \tcCN / ЯЕгз); бромфосфат 7: < 10 (в, е, СН2С12 / ИЕ13)

^ ж (0 (Я) хлорфосфат 4: < 10 (Г, СШСЬ); 10 (0, 65 &) (СН2С12 / ОТЛ,); 30 (0, 75 (й) (МеСМ / ЫЕ13); 10 (Ыа-соль £ диоксан)

Для синтеза средних фосфатов /я/га«с-конфигурации из г/г/с-галоид-фосфатов 4, 7 получали траис-бензимидазолиды 39а, 40а, взаимодействие которых со спиртами протекало с преимущественным сохранением конфигурации. Наибольшее содержание траис-тоиера (~ 90 %) достигнуто при реакции азолидов с метанолом в ацетонитриле.

Х1 О-1-,

сах О

4,7

СХ?" 01,

_Н_^ (

н

- НХ • N£13

сах О

ИОН

ио^ /

Х1 о-*-.

сах 6

О

39а, 40а

О

24а, 28а, 30а, 32а

X = С1 (4, 24а, 28а, 30а, 39а), Вг (7, 32а, 40а)

Для синтеза фосфатов 36—38 были использованы выраженные алкилирующие свойства метилфосфатов 24, 25, 33, которые взаимодействуют с иодистым натрием в ацетоне. Высокий выход (80—90 % на данной стадии, 70—75% от галоидфосфата) и чистота продуктов оправдывают двухстадийный способ их получения из галоидфосфатов. Обработкой солей 36, 37 катеонитом КУ-2 в кислой форме получены соответствующие кислоты 34,35.

2.1.3. Нуклсофилыюе замещение при атоме С6 в бицикл офосфатах глюкозы

Для получения производных глюкозы, содержащих при атоме С6 гидроксильную группу, использовалась реакция 3,5,6-бициклофосфатов 41, 42 с ацетатом натрия и последующий метанолиз 6-О-ацетатов 43, 44. Взаимодействием фосфата 41 с бензоатом натрия получено соответствующее 6-О-бензоильное производное 45.

(О)Р'

сн3он

но—| о-

1,2

СН3СЖа

Ма0(0)Р^ [Оч Ка0(0)

о—г

41,42 43-45 46,47

Я = СН3 (43, 44), СбН5 (45); Ъ = ИП (1,41, 43,45, 46), ЦТ (2,42, 44, 47)

О \

о—г

Продукты 43—45 получены с выходом 30—50 %, на стадии удаления ацетильной группы выход количественный.

h

ЗЕ /

10b • / 4

, ,..4 24а4Е

; 14^-2 . v

' / 24Ь^' / / .12а °т

/ ,-'"4

2.2. Структура 3,5-циклофосфатов глюкозы

2.2.1. Результаты исследований методом рентгсноструктурного анализа *

Структура фосфатов 4, 10Ь, 12а, 14а, 24а и 24Ь изучена методом рентгеноструюурного анализа. Фуранозные кольца исследуемых фосфатов имеют конформации в области конверт СЗЕ — твист С4Т0, в большинстве случаев промежуточные между сзс4Т и С4Е, при этом атом С3 является эндоциклическим (отклонен в сторону атома С5), а атом С4 — экзоцикличееким.

Фосфоринановос кольцо фосфамида 10Ь имеет конформацию уплощенного кресла, близкую к форме рСС4 (рис. 1), метилфосфата 24Ь — близкую к С5Тсз (рис. 2), одного из конформеров фосфамида 14а — промежуточную между С5Тсз и овВсз, другого конформера 14а — РВС4— Tes, фосфамида 12а — Tes (рис. 3), хлорфосфата 4 — РВС4— С4Е, метилфосфата 24а — РВС4 — С4Е—Tes. Таким образом, шестичленное кольцо принимает "гибкие" формы С5Тсз —osBc3 и РВС4— Tes—С4Е.

60°

С4Е

Ртсч

210° 5 о

О-3

05ВСЗ

С5ТСЗ

* Рентгеноструктурный анализ выполнили д.х.н., проф. В.К.Бельский и к.х.н. А.И.Сташ.

В структурах 4,24а валентные углы РОС заметно увеличены (до 123.5— 128.2°) по сравнению с углами моноциклических ДОФ вследствие уплощения циклов. В системе конденсированных фосфоринанового и гшоко-фуранозного колец валентный угол С3С*С5 увеличен до 114.6—119.1° по сравнению с обычными для фосфоринановых циклов значениями 106—112°.

Рис. 1. Общий вид и вид фосфоринанового кольца ^кс-амидофосфата 10Ь.

Рис. 2. Вид фосфоринанового кольца Рис. 3. Вид фосфоринанового кольца ¡уис-метилфосфата 24Ь транс- амадофосфата 12а

Диоксолановые кольца исследуемых структур имеют конформации твист-конверт с наибольшим отклонением атомов С7 (экзоциклический по отношению к фуранозному кольцу), О2 или С2.

/иряяс-амидофосфаты ^кс-амидофосфаты транс- фосфаты 1/ис-фосфаты фосфаты 36, 46

(в СБС1з) (в СБСЬ) (в СОСЬ) (в СОСЬ) (в СИзСЮ)

Н1 6.02—6.11 (г = ИП); 5.90—5.96 (г = ИП); 6.04—6.07 5.91—6.00 6.04, 5.97

6.29 (г = ТХЭ) • 6.15 (Ъ - ТХЭ) -

3.6—3.7 (г = ИП); 3.6—3.7 (г = ИП); 3.3—3.6 3.6—3.7 3.4, 3.4

4.1, 4.2 (X = ТХЭ) 4.2 (Ъ = ТХЭ)

№ 4.71—4.74 (г = ИП); 4.58—4.66 (г = ИП); 4.74—4.77 4.61—4.71 4.72, 4.66

4.95; 4.98 (2 = ТХЭ) 4.82 (г = ТХЭ)

0 0 0 0 0,0

Н3 4.66—4.71 (г = ИП); 4.89—4.93 (Ъ = ИП); 4.78—4.88 4.83—4.90 (алкилфосф.) 4.70, 4.66

4.90—4.92 (г = ТХЭ) 5.13 (г = ТХЭ) 5.14 (шиштрофаиифосф.) 5.03 (фенилфосф.)

3-Ь,4 3.1—3.5(г=ИП); 2.0—2.9 2.1—2.5 2.8—3.0 (алкилфосф.) 2.7,*

3.9 (Ъ = ТХЭ) 3.6 (фенилфосф.)

31з,Р 5.2—7.1 0—2.0 1.8—2.5 2.8—3.0 (алкилфосф.) 2.7,*

3.6 (фенилфосф.)

Н< 4.49—4.54 (г = ИП); 4.29—4.57 (г =ИП); 4.46—4.52 4.38—4.46 (алкилфосф.) 4.45, 4.34

4.90, 4.92 (г = ТХЭ) 4.88 (X = ТХЭ) 4.51 (фенилфосф.)

3.4-3.5 (г = ИП); 1.2—2.2 2.4—2.9 3.4—3.7 (алкилфосф.) 3.8,3.6

з.9 (г = тхэ) 3.9 (фенилфосф.)

1.0—1.7 1.8—2.2 2.4—2.6; 1.4,*

< 1.0 (цинитрофенил.)

Н5 4.80—4.85 (диалкиламид.); 4.65—4.71 4.73—4.91; 4.51—4.56 (алкилфосф.) 4.39, 4.27

4.69—4.74 (моноалюшамнд.) 5.04 (цинитрофенил.) 4.75 (фенилфосф.)

Чз.б 4.2—4.4 5.5—5.7 5.9—6.0 5.7—6.0 5.8, 4.2

5.2—6.6 19.1—20.6 (циалкил.); 13.3—14.3; 10.5—11.5 12.0, 13.0

18.5—18.6 (мсноалкиш) 15.9 (динитрофенил.) ■

Н6 3.81—3.86 (Х = С1); 3.91—3.96 (Х = С1); 3.83—3.91 (X = С1); 3.76—3.86 (X = С1); 3.96, 3.90

3.70 (X = Вг) 3.78 (X = Вг) 3.67 (X = Вг) 3.70 (X = Вг)

У«,«- -12.1 +-12.2 -11.6 + -11.8 * -12.0 -г-12.2 -11.8,-12.3

Продолжение табл. 2

транс-амидо ф осф аты ^ыс-амидофосфаты транс-фосфаты 1/ыс-фосфаты фосфаты 36, 46

Н6' 3.74—3.80 (X = С1); 3.63 (X = Вг) 3.84—3.90 (X = С1); 3.66 (X = Вг) 3.80—3.86 (X = С1); 3.64 (Х = Вг) 3.73—3.83 (X = С1); 3.70 (X = Вг) 3.91,3.77

Ум 3.1—3.3 8.8—9.1 5.9—6.4 5.7—6.0 6.0, 4.7

4.1б',р 3.1—3.3 0 * * 0,0

С1 105.04—106.01 103.99—104.55 104.11—104.82 104.11—105.63 106.84, 106.28

С2 84.26—86.76 83.75—84.17 83.31—83.61 83.31—83.74 85.63, 85.85

3Нт 7.0—7.6 (диалкиламид.); 9.0—9.8 (моноалкиламид.) 11.3—11.6 11.4—11.6 10.2—11.6 12.6, 12.5

С3 80.56—83.38 76.46—78.17 80.56—81.92 79.99—81.86 80.30, 80.98

Уз.Р 5.1—6.6 4.1—5.1 6.4—7.2 4.1—5.3 5.0, 5.0

С4 75.59—77.69 71.84—73.58 72.69—74.56 75.18—75.38 78.19, 77.38

Ч4,р 8.1—9.0 6.3—7.3 6.9—7.1; 8.5 (динитрофенил.) 5.5—7.1 *, 4.6

С5 76.35—77.69 77.76—78.12 78.46—79.35; 78.47—79.45 78.19, 79.76

У5.Р 5.1—6.2 6.0—6.6 80.94 (динитрофенил.) 6.2—6.9; 5.7—6.5 5.4

7.2 (динитрофенил.)

с« 44.71—46.55 (Х = С1); 33.56 (X = Вг) 42.44—42.74 (X = С1); 30.13 (Х = Вг) 42.26—42.84 (X = С1); 31.00 (Х = Вг) 43.28—43.57 (X = С1); 30.58 (X = Вг) 45.46, 64.36

и6,Р 7.4—8.6 0 3.0—3.4 1.8 (динитрофенил.) 5.8—6.4 5.6, 4.4

5р 1—2 0—1 -9 (алкилфосф.); -16 + -19 (арилфосф.) -7 (алкилфосф.); -14 4--16 (арилфосф.) -4

* КССВ не определена вследствие перекрывания или уширения сигналов

2.2.2. Лпплю конфориаций 3,5-циклофосфатов глюкозы по данным спектроскопии ЯМР

Анализ конформаций циклических фрагментов 3,5-циклофосфатов глюкозы в органических растворителях проводился по данным спектроскопии ЯМР 'Н и ,3С* (табл. 2).

03 В спектрах ЯМР >Н всех иссле-

дуемых соединений КССВ соответствуют

сз

_конформациям фуранозного цикла,

°' наиболее близким к теист сзТс2.

03X02 02 Вицинальные КССВ для цис-

амидофосфатов соответствуют преобладанию структур с конформацией кресла рСС4 фосфоринанового кольца.

Вицинальные КССВ в спектрах прочих соединений свидетельствуют о присутствии структур с "гибкими" формами фосфоринанового кольца. Расчеты методами молекулярной механики с использованием поля ММ2 показывают, что для "гибких" форм существует два наиболее глубоких минимума энергии: вблизи формы твист рТс5 и в области форм твист С5Тсз— ванна о5Всз.

04

05-^ ^ Т ?4 ОЗ ^-СНгХ

¿, сн2х

Я"

РСС4 РТС5 СИ*Х С5ТС3

В случае шрянс-амидофосфатов (Я = О, Я' = ЫНЯ, ЫЯг) и цис-хлорфосфата 4 (Я = С1, Я' = О) преимущественно заселены конформеры «Тез и РТС5.

' Спектры ЯМР регистрировали к.х.и. А.Р.Беккер, к.х.н. Л.К.Васянина, к.х.н. А.В.Игнатенко, к.х.н. С.В.Мешков, д.х.н., проф. А.С.Шашков.

В случае фосфатов (полных и неполных эфиров) преимущественно заселены формы рСС4 и С5Тсз, возможно некоторое содержание конформера рТс5.

Изменение длины углеводородного радикала в алкоксилыюй или амидной группах, алкилиденовой защиты и заместителя при С6 вносит незначительное изменение в конформационное поведение 3,5-пиклофосфагов и -амидофосфатов глюкозы.

2.3. Синтез и структура 3,5-пиперццидоциклофосфатов гулозы

3,5-Циклофосфаты гулозы, как и циклофосфаты глюкозы, содержат три ¡¿ис-конденсированных гетсроцикла — фосфоринановый, фураноз-ный и диоксолановый. Для производных глюкозы способ соединения колец можно охарактеризовать как цис-аятн-цис, гулозы — цис-аш-цис.

О

цис- о

+ 50Ь

цис- (20 %)

50Ь

Циклические фосфаты на основе гулофуранозы представлялись нам интересными как с точки зрения конформационного поведения, так и в плане возможной биологической активности. Изомерные 3,5-

пиперидидоциклофосфаты 50а и 50Ь получены из соответствующего бшшклофосфита 48 по той же схеме, что и амидофосфаты глюкозы.

По данным спектроскопии ЯМР 'Н и "С фосфоринановое кольцо амндофосфата 50а находится в конформации рСс4, амидофосфата 50Ь — в конформациях рСс4 и рТС5, фуранозные циклы обеих структур — в конформациях, близких к сзТС2.

2.4. Константы диссоциации 3,5-циклофосфатов глюкозы

Константы диссоциации кислого фосфата 35 в трех средах определены методом потенциометрического титрования. Величины рК„ составили 1.44 ±0.03 [вода], 2.37 ± 0.05 [этанол (50 масс. %) —вода] и 2.76 ± 0.06 [этанол (80 масс. %) — вода], что соответственно на 0.43, 0.47 и 0.24 единицы рК„ меньше, чем для 2-оксо-2-окси-1,3,2-диоксафосфори-нана, т. е. циклофосфат глюкозы 35 оказался более сильной кислотой, чем простейшая ДОФ-система. Для фосфата 34 в 80 %-ном этаноле найдена величина рК„ 2.8 ± 0.1.

2.5. Биологическая активность 3,5-циклофосфатов глюкозы

Противоопухолевое действие 3,5-циклофосфатов и -амидоциклофос-фатов 1,2-0-а)псилиден-6-галоид-6-дезокси-а-£>-1ЛЮкофураноз изучено в отделе экспериментальной диагностики и химиотерапии опухолей Онкологического научного центра РАМН*.

Испытания in vitro проводили относительно культуры клеток карциномы яичника человека линии CaOv. Критерием антипролифератив-

R

04

03

РСС4

СЗТС2

* Исследование провели к.б.и. О.С.Жукова и к.б.н. Т.П.Иванова.

ности являлась величина CEso, не превышающая 1(НМ. Исследование выявило активность выше заданного критерия у четырех дибутилам идо-фосфатов 12а, 13а, 14а*, 22а: их CEso составила 1н-2«10-5М. Амидофосфаты 10Ь, 12b, 20а, 20Ь, этилфосфат 26Ь проявили пограничную активность. Наиболее активные амидофосфаты имели трансконфигурацию. Следует отметить, что способные к алкилирующему действию метиловые эфиры не проявили себя эффективными цитостатиками. Среди 3,5-циклофосфатов (солей) активных соединений не обнаружено; это подтверждает гипотезу о важной роли гидрофобности цитостатических соединений, вероятно, па этапе преодоления клеточной мембраны. Влияние природы галогена и 1,2-0-алкилиденовой защиты не носило определенного характера.

Амид 12а проявил значительное противоопухолевое действие в отношении перевиваемого мышиного лейкоза Р-338 in vivo. Максимальное увеличение продолжительности жизни было равно 100 % при пятикратном ежедневном введении мышам дозы 100 мг/кг.

Таким образом, на противоопухолевую активность исследуемых циклофосфатов глюкозы выраженное влияние оказывает природа заместителя при атоме фосфора. Наибольшее число соединений с высокой и пограничной активностью обнаружено среди амидофосфатов траяс-конфигурации.

ВЫВОДЫ

1. Синтезированы 3,5-циклофосфаты глюкозы, содержащие различные функциональные группы в углеводной части молекулы и при атоме фосфора, изучена их пространственная организация, выявлена противоопухолевая активность.

2. С использованием 3,5,6-бициклофосфитов впервые синтезированы средние и кислые 3,5-циклофосфаты и расширен класс 3,5-амидо-циклофосфатов 6-замещенных 1,2-0-алкилиден-а-£)-глюкофураноз.

• Препарат 14а для биологических испытаний получен к.х.н. Н.М.Пугашовой.

Разработаны методики стереонаправлеиного получения изомерных относительно фосфоринанового кольца фосфатов и амидофосфатов.

3. Впервые синтезированы 3,5-амидоциклофосфаты на основе гулозы.

4. Проведен конформационный анализ 3,5-циклофосфатов и -амидо-циклофосфатов алкилиденглюкофураноз. Для фосфоринановых циклов предпочтительными являются конформации кресла рСС4, области форм твист с5Тсз — ванна oîBcj и твист Tes — ванна РВС4 — конверт С4Е; для фуранозных циклов — твист сзТс2 (в органических растворителях), область форм конверт СЗЕ — конверт С4Е (в кристаллах); для диоксолановых циклов — формы твист—конверт с атомом С7, экзо-циклическим по отношению к фуранозному кольцу. Определены конформации циклических фрагментов изомерных 3,5-пиперидндо-циклофосфатов гулозы. Для изучения структуры соединений использованы методы РСА, спектроскопии ЯМР 'Н, |3С, 3|Р, расчеты методом молекулярной механики.

5. Определены константы диссоциации 3,5-циклофосфатов 1,2-0-алкилиден-6-дезокси-6-хлор-а-.0-глюкофураноз в водной и водно-этанолыгых средах. Установлено, что рКа исследуемых соединений на 0.2—0.5 единиц меньше, чем 2-оксо-2-окси-1,3,2-диоксафосфоринана.

6. Обнаружено противоопухолевое действие 3,5-циклофосфорилиро-ванных 1,2-0-алкилиден-6-галоид-6-дезокси-а-/)-гл10кофураноз in vitro. Выявлено, что наибольшую антипролиферативную активность относительно культуры клеток карциномы яичника человека линии CaOv проявляют »у?ш<с-дибутнламидофосфаты (CEso 10 s M).

7. Показано противоопухолевое действие шра//с-3,5-дибутиламидоцикло-фосфата 6-дезокси-1,2-0-изопропилиден-6-хлор-а-2)-глюкофуранозы в отношении перевиваемого мышиного лейкоза Р-338 in vivo.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Хребтова С.Б., Коротеев М.П., Нифантьев Э.Е. Синтез новых пиши 3,5-циклофосфатов глюкофуранозы. // Ж. общ. хим., 1994, т. 64, вып. 11, с. 1846—1847.

2. Нифантьев Э.Е., Коротеев М.П., Хребтова С.Б., Пугашова Н.М., Назаров Л.А., Вельский В.К., Сташ А.И. 3,5-Циклофосфаты 6-дезокси-6-хлор-1,2-0-алкшшден-а-£>-гщокофураноз. //Докл. РАН, 1995, т. 345, № I, с. 71—74.

3. Хребтова С.Б., Коротеев М.П., Пугашова Н.М., Беккер А.Р., Вельский В.К, Сташ А.И., Назаров А.А., Игнатенко А.В., Нифантьев Э.Е. Синтез и структура 3,5-алкил- и арилфосфатов 6-дезокси-6-хлор-1,2-0-алкилиден-а-/)-глюкофураноз. // Ж. общ. хим., 1996, т. 66, вып. 5, с. 752—757.

4. Коротеев М.П., Хребтова С.Б., Беккер А.Р., Пугашова Н.М., Вельский В.К, Зотов А.Ю., Нифантьев Э.Е. Синтез и структура 3,5-диалкиламидоциклофосфатов б-дезокси-б-хлор-1,2-0-алкишщен-а-£>-глкжофураноз. //Ж. общ. хим., 1996, т. 66, вып. 10, с. 1615—1628.

5. Khrebtova S.B., Bekker A.R., Belskii V.K, Koroteev M.P., Nifantyev E.E. Synthesis and structural study of 3,5-cyclophosphorus derivatives of 1,2-0-alkylidene-6-dcoxy-6-halogeno-a-£>-glucofuranoses. // Phosphorus Sulfur Silicon Relat. Elem., 1996, vol. 111, № 1—4 , p. 171.

6. Хребтова С.Б., Беккер A.P., Вельский В.К, Коротеев М.П., Нифантьев Э.Е. Синтез и изучение структуры 3,5-циклофосфатов 1,2-О-алкилиден-б-галоид-6-дезокси-глюкофураноз. // Тезисы симпозиума по органической химии (С.-Петербург, 21—24 мая 1995 г.), с. 298.

7. Khrebtova S.B., Vasyanina L.K., Nazarov A.A., Koroteev М.Р., Nifantyev E.E. Synthesis and conformational analysis of 3,5-phosphates of 6-halogenated glucose. // XI International Conference on chemistry of phosphorus compounds (Kazan, September 8—13, 1996). Abstracts, p. 113.