Химическая модификация амино- и полиаминокислот гетероциклами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

на правах рукописи

Попова Галина Викторовна

Химическая модификация амйно-и полиаминокислот гетероциклами

02.00.03 - Органическая химия

02.00.06 - Высокомолекулярные соединения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук

1Ш«1|1Р11

□031678Э2

Иваново-2008

Работа выполнена в Российском Химико-Технологическом Университете им. Д. И. Менделеева.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Лукьянец Евгений Антонович доктор химических наук, профессор Бурмистров Владимир Александрович доктор химических наук, профессор Григорьянц Игорь Константинович

Ведущая организация: Институт Элементоорганических Соединений РАН им. А. Н. Несмеянова.

Защита состоится ^ 2008 г. в ^часов в на заседании

совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.063.01 при ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу 153000, г. Иваново, пр. Ф.Энгельса, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государственного химико-технологического университета по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, д. 10.

Автореферат разослан & ^ ^ $ ^

Ученый секретарь

Хелевина О.Г.

Общая характеристика работы. Актуальность темы. Одним из перспективных направлений развития органической химии в XXI веке становится разработка и возрастающее применение так называемых «разумных» молекулярных материалов, реверсивно реагирующих на слабые изменения микросреды - температурные, механические, рН, излучение различных видов и другие. Синтетические полипептиды (ППТ) и полиаминокислоты (ПАК) как модели природных белковых структур могут рассматриваться в качестве предшественников биомиметических «разумных» материалов.

Химическая модификация ПАК/ППТ различными функциональными соединениями (хромофорами), в частости: люминофорами, фотохромами, красителями, биологически активными веществами и др., способность указанных полимеров существовать в различных конформациях (клубок, а-спираль, (5-структура) в зависимости от условий, возможность образовывать супрамолекулярные комплексы и ансамбли за счет различного типа нековалентных взаимодействий, полифункциональность - позволяют создавать на их основе молекулярные/ наноразмерные материалы.

Управляемая структурная организация/ реорганизация синтетических полипептидов и полиаминокислот в сочетании с иммобилизованными фрагментами дополнительно обладающими электро-, фото- или ионной проводимостью, люминесценцией и др., приводит к получению разумных/адаптивных биоинспирированных полимерных материалов для молекулярной и биомолекулярной электроники, молекулярных электронных устройств с оптической сенсорикой, фотомодулирующих систем, систем оптической записи и хранения информации, голографических сред, средств доставки лекарственных препаратов и т.д.

Целью настоящего исследования явилась: разработка методологии синтеза модифицированных различными гетероциклами модельных аминокислот, пептидов и полиаминокислот (все а-аминокислоты в Ь конфигурации); идентификация синтезированных соединений; изучение зависимостей свойств от состава, строения, природы и местоположения гетероциклических структур в макромолекуле. В ходе исследования необходимо было решить следующие задачи: - в зависимости от природы исходных соединений выбрать подходящие методы органического и полимерного синтеза, а также определенные защитные группировки для функциональных трупп реагентов; обозначить ограничения и / или преимущества того или иного метода с применением прогнозирования конечных продуктов; унифицировать химические реакции для повышения выхода целевых соединений и упрощения многостадийного синтеза;

г

- изучить строение образующихся модифицированных ПАК/ППТ и выявить условия образования супрамолекулярных ансамблей синтезированных соединений в виде самособирающихся систем и многослойных пленок типа Ленгмюра-Блоджетг;

- исследовать функционирование модифицированных ПАК и ППТ в качестве молекулярных («разумных») материалов нового поколения;

- выработать общую методологию и концепцию целевого синтеза биомимегиков на основе химически модифицированных ПАК и ППТ.

Введение гетероциклов в состав ППТ и ПАК осуществлялось взаимодействием концевых или боковых групп модифицируемых аминокислот или полимеризацией N-карбоксиангидридов аминокислот с использованием в качестве активаторов функциональных трупп гетероциклов.

Научная новизна работа:

- Разработаны пути синтезов коротких пептидов, где в качестве замещающей аминокислоты был применен L-5-гидрокситршггофан, а также олиготриптофанов и олигоаланинов, содержащих триптамины (Tip). Впервые синтезирован поли-5 -гидрокситриптофан (5-НОТгу), при этом установлено влияние инициатора полимеризации N-карбоксиангидрида, в зависимости от природы которого можно целенаправленно получить циклические или линейные олигомеры S-HOTiy, синтезированы сополимеры L-cc-глутаминовой кислоты и L-5-HOTiy с различными соотношениями исходных аминокислот.

- Разработаны пути синтеза ПАК при модификации их различными красителями, фогохромами, люминофорами, краун-эфирами. Максимальные степени введения хромофоров в боковые цепи ПАК методами дициклогексил-карбодиимидным (ДЦГК) и активированных эфиров (АЭ) можно прогнозировать при помощи квантово-химического анализа и компьютерного моделирования. Показана возможность получения структур «голова-хвост» N-карбоксиангидридным методом (NKA) при этом степень полимеризации а может соответствовать соотношению мономер: инициатор в пределах от 5 до 11.

- Получены органо-неорганические гибриды на основе олигомерных циклофосфазенов и производных аминокислот. Рассмотрены преимущества и ограничения реакций аминолиза и алкоголиза циклотрифосфазенов триптаминами. Показано, что в случае аминолиза гексахлорциклотрифосфазена можно выделить циклотрифосфазены с различной степенью замещения, !фоме цента, при алкоголизе максимально замещенным является тризамещенный циклофосфазен.

• Осуществлен синтез полиаминокислотных производных цикл отри- и циклотетрафосфазенов. Установлена возможность прямой реакции раскрытия N-карбоксиангидридов аминокислот аминозамещенными циклофосфазенами, при этом

получены разветвленные (дендроноподобные) олигоаминокислотные производные циклофосфазенов.

- Для всех полиаминокислотных производных различных гетероциклов показана их способность к образованию супрамолекулярных ансамблей, включая мульгислойные пленки Лэнгмюра-Блоджетт. Впервые лэнгмюровские слои получены на структурах «голова-хвост», где в качестве ПАВ применены олигоаминокислоты, а в качестве «головы» - хромофоры.

- Проведено комплексное исследование физико-химических свойств модифицированных ПАК, их супрамолекулярных ансамблей под действием температуры, УФ и лазерного облучения, электрического тока. Показано, что ультратонкие пленки модифицированных ПАК/ППТ проявляют свойства "разумных" молекулярных материалов, т.е. могут реверсивно изменять свои свойства за счет внутренних кооперативных взаимодействий.

- Ряд производных гетероциклов обладают выраженной биологической активностью - противоопухолевой, нейро- и радиозащитной при низкой токсичности в тестах in vivo.

Практическое значение. Результата работы являются перспективными для их использования в биомедицине и молекулярной электронике. Противоопухолевая активность ряда полученных триптаминоциклофосфазенов (в опытах in vitro и in vivo) при сравнительно низкой токсичности представляет интерес для применения их в практических целях, учитывая возможность введения соединений как парентерально, так и перорально (пента-этиленимино-5-мектокситриптаминциклотрифосфазен). Короткие пептиды, содержащие 5-гидрокситриптофан, проявляют нейроактивность (эффект возбуждения). Некоторые 5-метокситриптаминсодержащие олигоаминокислоты проявляют радиопротекторные свойства с пролонгированным действием (амид 5-метокситриптамина и пентааланина). Способность модифицированных ПАК к образованию мультислойных структур делает их перспективными молекулярными материалами. Визуальные изменения окрашивания под действием внешних факторов: температуры (карбоцианиновые и спиропирановые), электрического тока (карбоцианиновые и акридиновые производные), УФ-облучения (спиропирановые и карбоцианиновые), позволяют рассматривать полученные соединения как исходные при конструировании пленочных молекулярных сенсоров. Зависимость люминесценции (флуоресценильные производные полиглутаминовой кислоты) от изменения рН среды, сохранение сорбционного эффекта ПАК краун-эфиров в растворах, являются свойствами, полезными для формирования молекулярных материалов с управляемыми сенсорными свойствами. Разветвленные ПАК структуры с

центральными циклическими фосфазеновыми скелетами можно рассматривать как универсальные матрицы для иммобилизации: люминесцентных маркеров, биоактивных фрагментов, ферментов. Они могут быть применены как средства биодиагностики, переносчики лекарственных средств, нанобиокатализаторы и др.

Работа выполнялась в рамках следующих Программ и проектов: Программа Мин вуза РФ «Новые лекарственные препараты» (1997), Программа Госкомвуза РФ «Конверсия и высокие технологии» (1997-1999), Единый заказ-наряд Госкомвуза РФ (1999) и Минобрнауки РФ (2005), Федеральная целевая НТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского значения», Приоритетное направление «Новые материалы и химические продукты» (1999-2001); гранты РФФИ: №00-03-125; №01-03-32652; № 03-03-33157; Программы Минобр РФ «Химия и химические технологии» (1999), «Новые материалы» (20002001), Про1рамма Госкомвуза РФ «Международное научное сотрудничество и экспортные технологии», Подпрограмма «ОММЭЛ - высокотехнологичные органические материалы для молекулярной электроники» (1995-2000), Программа Минобр РФ Международное Научно-техническое сотрудничество «Создание региональной сети международного сотрудничества Российских Университетов по теме - Молекулярные материалы и нанотехнологии» (2001-2004), Федеральная целевая Программа «Интеграция», проекты А0136»ОУНЦ - Супрамолекулярная химия для высоких технологий» (1999-2002); Б025 «Супрамолекулярная химия и высокие технологии для получения новых материалов» (2003-2004), П0059 Международное научное сотрудничество «Мультифункционалыше адаптивные супрамолекулярные системы и материалы» (2003-2004), Проект Минобрнауки РФ «Международное научное сотрудничество по теме «Разумные органические молекулярные материалы» (2005), Проект Минобрнауки РФ «Развитие совместных научных и научно-образовательных программ и проектов с зарубежными партнерами» по теме «Международное университетское объединение Интелбиомемс - Интеллектуальные Биомиметические Системы» №5118 (2006-2007), Программа Минобр РФ «Ведущие научно-педагогические коллективы» (2003-2004), Проект Минобрнауки РФ «Проведение фундаментальных исследований в области естественных неук» по теме «Самоорганизующиеся ансамбли макромолекул -компьютерное моделирование, квантово-топологический анализ, программируемый сустрамолекулярный синтез» №5051 (2006-2007). Проводившиеся исследования были поддержаны грантами Италии; Земли Верхняя Саксония; Общества Макса Планка, Германия; Общества содействия продвижению науки Японии; Госкомиссии по образованию и Министерства химической промышленности КНР; субконтрактом по программе ЕС «Евргй», Нидерланды.

Личный вклад диссертанта. В цикле работ, составляющих диссертацию, автору принадлежит решающая роль в выборе направления исследования, разработке методических подходов, обобщении достигнутых результатов и выработке рекомендаций по получению новых перспективных биомиметических полимеров. Все представленные данные получены при непосредственном участии автора в проведении и постановке эксперимента.

Автор приносит благодарность: И. В. Мягкову, к.х.н., Н. К. Матвеевой, к.х.н. -Институт Физических Проблем им.Лукина, Зеленоград; С.Г.Юдину, д.ф.-м.н., С.П.Палто д.ф.-м.н. - Институт Кристаллографии им. Шубникова РАН;

A. Г. Витухновскому, д.ф.-м.н. - Физический Институт им. Лебедева РАН;

B. Г. Цирельсону, д.ф.-м.н. и М. Ф. Боброву, к.х.н. - РХТУ им. Д. И. Менделеева, участвовавших в приборном и программном обеспечении исследований и обсуждении результатов. Автор благодарен за проведенные биологические испытания Г. А. Чернову д.б.н. - Институт биофизики МЗ РФ, М. В. Васину, д.б.н. -в/ч 64688, Ю.А. Ершовой, к.б.н., Т, К. Трубицыной, к.б.н. - ВНИХФИ им. С. Орджоникидзе, Н. Г. Луценко, доц. -РХТУ им. Д.И.Менделеева. Автор благодарит Минобрнауки РФ, Фонда РФФИ, Max-Planck Society, ESF, ГНФК, JSPS, за финансовую поддержку исследований.

Апробапия работа. Основные результаты работа были доложены в виде стендовых, приглашенных и пленарных докладов на высокоуровневых профильных Российских и международных конференциях, в том числе: International Symposium "Liquid Cryst and Related Polymers", (1999); International Symposium "Molecular Design and Synthesis of Supramolecular Architectures", (2002, 2004, 2006); International Conferences on Heterocyclic Compounds (2000, 2002); Conferences of European Federation of Chemical Societies "Heterocycles in Bioorganic Chemistry (2000, 2002); XVI IUPAC Photochemistry (1996); International Conferences on Unconventional Photoactive Systems (1999, 2001); NATO ARW (1996, 1997), NATO ASI (2006); European Conferences on Molecular Electronics (1994, 1996, 1997); EURESCO "Supramolecular Chemistry. Advanced Materials" (1998, 1999, 2002); International Conferences "Intelligent Materials Forum" (1998, 2003); Conference on Phosphororganic compounds (2000, 2003); Gordon Research Conferences on chemosensors (2001, 2003); RSC Conferences "Nanoscience & Nanotecbnologies" (2005), "Advancing Materials by Chemical Design" (2007); Ш-ей Международной НП Конференции "Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности" (2007) и др. Ряд доложенных результатов получили награды High-Light Research (EURESCO, Gordon RC). Обсуждение результатов осуществлялось на семинарах с зарубежными партнерами: сотрудниками Института Органической Химии Католического

Университета Наймегена (Nijmegen, the Netherlands, 1997), Лаборатории синтеза полимеров Факультета науки и технологии тканей (Shänshu Univ., Japan, 1998), Института Органической Химии Университета Иоганна Гутенберга (Mainz, Germany, 1999), Института Органической Химии "Hebrew Univ." - Иерусалим, Израиль (2002), Центра зашиты окружающей среда Канады (Ottawa, Canada, 2006).

Публикации. Результата диссертации изложены в 90 печатных работах, включая статьи в центральных отечественных и зарубежных изданиях, обзоры, авторское свидетельство. Приводится список основных публикаций - 48.

Основные положения и результата, выносимые на защиту:

• Синтез и идентификация пептидов и полиаминокислот, содержащих биологически активные ингредиенты - индольные гетероциклы и производные хинолина.

• Целенаправленная модификация полиаминокислот с применением приемов комбинаторной химии и компьютерного моделирования молекулярной архитектуры: химическое взаимодействие полиаминокислот с гетероциклическими хромофорами (красителями, люминофорами, фотохромами, макроциклами).

• Модификация неорганических гетероциклов - циклофосфазенов -производными аминокислот и полиаминокислотами: получение нового типа гибридных мультифункциональных соединений.

• Исследование свойств синтезированных соединений для использования их в биомедицине и молекулярной электронике-

• Выработка общей концепции целенаправленного синтеза биомиметиков на основе полиаминокислот и / или полипептадов модифицированных гетероциклами. Стратега« и оценка перспектив.

Объем и структура диссертации: Диссертация состоит из пяти глав, три из которых посвящены синтезу и идентификации новых соединений - ППТ и ПАК-производных ГЦ. В 4 главе представлены свойства полученных веществ в контексте их перспективного использования в биомедицине и молекулярной электронике. В 5 главе изложена основная концепция стратегии и развития биомиметиков на основе полипепгидных производных ГЦ. Главы 1-3 снабжены аналитическими обзорами литературы и резюме в связи с поставленными задачами. Главы 1-4 содержат экспериментальную часть. Выводы изложены отдельно в конце диссертации. Объем диссертационной работы составляет 294 страницы машинописного текста, содержит

_39_схем, _44_ таблицы,_18_рисунков, 18 приложений. Список цитируемой

литературы содержит _429_ наименований.

Содержание работы. В общем введении обсуждаются актуальность темы, цели и задачи диссертации, научная и практическая значимость, приводится общая структура диссертации.

Глава 1 - Модификация амино- и полиаминокислот биологически активными азотистыми гетероциклами. Обзор литературы рассматривает синтез и свойства производных гетероцшслов биомедицинского назначения, в том числе нейропептидов на примере энкефалинов. Обсуждение результатов состоит из четырех разделов: 1. Синтез и идентификация коротких пептидов, модифицированных Ь-а-5-гидрокситриптофаном; 2. Синтез и идентификация полипептидов и полиаминокислот, содержащих индольные гетероциклы. 3. Пептидные производные хинолина. 4. Заключение.

Синтез и идентификация коротких пептидов, модифицированных Ь-а-5-гидрокситриптофаном. Широкий спектр фармакологического действия 5-шдрокситриптофана и то обстоятельство, что он является предшественником серотонина и аналогом тирозина послужили предпосылкой для введения 5-ОТгр в цепь нейропептида, в данном случае певтапептида Ьеи'-энкефалина, с целью возможного усиления нейротропной активности. В основу синтеза коротких пептидов был положен принцип построения олигомерной цепи от димера до пентамера и далее до макромолекулы ПАК, содержащей в среднем до 40 остатков аминокислот.

Тетрааналога [1-5-ОТгр] ^Ьеи^энкефалина и пентааналоги метилового эфира [5-ОТгр] Ьеи5-энкефалина и амидов [5-ОТгр] Ьеи5-энкефалина представлены нижеприведенными формулами: Тгр(0Н)-01у-С1у-РЬе-Ш2; Тгр(0Н)-01у-01у-РЬе-Ьеи-металовый эфир; Тгр(ОН)-01у-01у-РЬе-Ьеи-метиловый эфир; Тгр(0н)-01у-0г1у-РЬе-Ьеи-изопропил амид.

При осуществлении синтеза дня защиты аминогрупп применяли, в основном, беизилоксикарбонильную защиту, и иногда трет-бутилоксикарбонильную группу. Для модификации карбоксильных групп использовали метиловый эфир, амидную и шопропиламидную группировки. Использование для всех аминокислот бензилоксикарбонильной и бензильной блокировок позволило унифицировать методы их отщепления. В данном случае применяли каталитический гидрогенолиз на Рё-катализаторах. Выход свободного пентапептида в виде гидрохлорида 5-ОТгр-С1у-Иу-РЬе-Ьеи-ОМе составил 15%.

Учитывая опыт работы по синтезу эф!фного аналога [1-5-ОТгр]'-Ьеи5-энкефалина, для синтеза амидного производного выбрали блочную схему синтеза 3+2, как более эффективную. Тример г-5-(Вг1)0Тгр-01у-01у конденсировали с дипептидом РЬе-Ьеи-Ш-ьРг ДЦГК методом. Выход пентамера составил 50% после хроматографического разделения и переосаждения. Если каталитическое отщепление

г-защиты у г-РЬе-Ьеи-изопропиламида проходило без осложнений, то на заключительной стадии получения свободного пентапептида - аналога Ьеи-энкефалина обнаружились трудности. Одновременное удаление Ъ- и Вг1-защит с фрагмента 5-шдроксшриптофана в пентапелтиде происходит не полностью. По данным ЯМР 13С и 1Н достаточно легко отщеплялась г-блокировка и только после введения многократного избытка катализатора, повышения температуры и введения эквивалента хлористого водорода были достигнуты положительные результаты и удалось практически полностью отщепить 2- и Вгкруппы. Значительное влияние оказывала природа растворителя. В присутствии эквивалента НС1 гидрогенолиз приводил к образованию пентапептида с выходом -20%, таблица 1.

Таблица 1.

Каталитический гидрогенолиз [5-ОН-Тгр]'-пептидов

м и/и Соединение Растворитель Т, °С Кат. Выход, %

1 5-0Н-Тгр-01у-01у-РЬе-Ш2 МеОН 20 60 тс избыток -2

2 5-0Н-Тгр-О1у-О1у-Ьеи-ОМе МеОН 60 Р<1 чернь, избыток -35

3 5-0Н-Тгр-О1у-О1у-РЬе-Ьец-ОМе МеОН МеОН:АсОН +1 экв НС1 55 тс избыток -15

4 5.0Н-Тгр-ау-01у-Рйе-Ьеи-Ш-Рм ¡-РгОШМеОН (2:7) 1-РЮН:МеОН (3:1) 1-РгОН:МеОН:АсОН (7:2:2) +1 экв НС1 60 М чернь, избыток -10 -20

Использование принципа минимальных защитных групп и их унификация, а также унификация методов пептидного синтеза позволяет сократить общее число стадий.

Структуры синтезированных соединений были подтверждены УФ, ИК, ЯМР ('Н и >3С) и, в отдельных случаях, масс-спектрами, которые приведены в диссертации и свидетельствуют о наличии внутримолекулярной водородной связи, аминокислотном составе и последовательности пептидной цепи.

Синтез и идентификация полипептидов и полиаминокислот, содержащих индольные гетероцикльи Рассмотрены возможные пути синтеза поли-Ь-5-гидрокситриптофана методом активированных эфиров и И-карбоксиангидридным методом. Получение непосредственно мономеров -гидрохлоридов пентахлорфенилового эфира моно- и ди-5-бензилокстриптофана -оказалось малоэффективным. Циклический мономер - ЖА-5-Бензилокситриптофана удалось получить с выходом до 40% в тетрагидрофуране с РС15 при ступенчатом повышении температуры от -15 до 30°С. Полимеризацию с раскрытием цикла №

Ь-5-бензилокситртггофана осуществляли при действии различных инициаторов: триэтиламина, метилата натрия, а также биологически активного амина - 5-метокситриптамина. В последнем случае 5-метокситриптамин входит в цепь полиаминокислоты. Отношение М/Г коррелировало со степенью полимеризации п в пределах 5-15. Полученный олигомер 5-гидрокситриптофана содержал при этом в своей цепи инициатор, т.е. 5-метокситриптамин. Для дальнейших исследований были выбраны олигомеры с соотношением М/1 = 5, схема 1.

Синтез поли-Ь-а-5-гидрокситриптофанов осуществляли полимеризацией ЖА 5-гидрокситриптофана при его 10%-ной концентрации в ДМФА (20°С) под действием триэтиламина или метилата натрия. При значениях отношения М/1 < 5 влияние концентрации инициаторов (триэтиламин или Ме<Жа) на молекулярно-массовое распределение незначительно. По данным ЯМР 'Н и масс-спектрометрии, при инициировании триэтиламином при МЯ=15 из реакционной массы выделены циклический пента-5-бензилокси-триптофан (~75%) и линейный продукт (менее 5%). С увеличением отношения МЛ возрастает доля линейного полимера. При М/1=30, по данным ЯМР и ТСХ, образуется смесь линейных олигомеров разной молекулярной массы. При М/1=50 образуется линейный поли-5-бензилокситршггофан (ЭД = 0.6 дл/г) более узкого молекулярно-массового распределения, чем при значении отношения МЛ = 30.

СН,01«а

н- ян-^н-с-

н-ш-

Схема 1.

СИ-1-

(п-5)

и/с

Н,

п-5

1Н

>СВэ К-

Инициирование МеОЫа уже при МЛ = 5 дает возможность получать в основном линейные продукты полимеризации. При МЯ = 15 из реакций выделены только линейные поли-5-бензилокситриптофаны с выходом до 60 % ([л] = 0.4 дл/г).

Удаление Вй-защиты у поли-5-бензилокси-триптофанов проводили каталитическим гидрогенолизом на Рё-катализаторе, схема 1. Полученные поли-5-гидрокситриптофаны в воде растворимы ограниченно.

Нерегулярные полипептиды 5-гидрокситриптофана и глутаминовой кислоты получали сополимеризацией их М-карбоксиангидридов в присутстаии триэтиламина, схема 2. Мольное соотношение аминокислот в полипептидах соответствовало соотношению исходных мономеров М-карбоксиангадридов аминокислот и составило 1:9, 1:3, 1:1, 3:1, 9:1 (глутаминовая кислота:5-бензилокситриптофан). Данные спектров ЯМР 'НиИК хорошо коррелировали с данными аминокислотного анализа я спектрофотометричесхого метода.

Схема 2.

н _

4%

О*

Ста—1

("Ч--он

Е о _ ш

-54

о*он

с®

-О)

в о _

Удаление бензильных групп с сополимеров проводили каталитическим гидрогенолизом на палладиевом катализаторе, средний выход продукта составил 3040 %. Характеристическая вязкость в ДМФА составляла [ц] = 0.60 - 0.78 дл/г. Растворимость полученных сополимеров в воде возрастала с увеличением содержания глутамильных остатков.

Имение условий полимеризации Ы-карбоксиангидрида Ь-а-А1а при инициировании производными индолилалкиламинов показало, что М-тритил-5-бензилокситриптамин и индол не инициировали процесс. №Тригил-5-окситриптамин и №тришлтрштгамин вызывали полимеризацию К-карбоксиангидрида аминокислоты, которая в стандартных условиях протекала свыше 240 часов. Олигомеры, выделенные в результате реакции, индольных фрагментов не содержали. Триптамин, а-метилтриптамин, 5-мегокситрггатамин, на1риевая соль Ы-тритил-5-окситриптамина инициировали полимеризацию К-карбоксиангидрида Ь-а-А1а, причем образующиеся олигомеры содержали на конце растущей цепи фрагмент индолилалкиламина, т.е. были получены амиды и эфиры полиаланина и триптштов соответственно. Степень полимеризации аланина (п) и содержание триптамина в олигомерах по данным ЯМР 'Н, аминокислотного анализа, масс-спектроскопии соответствовали соотношению мономер : инициатор при п=3^10 для олигоамидов (выход 75 %) и п=5-И0 для олигоэфиров (выход 60 %) соответственно. Дальнейшее

увеличение такого соотношения приводило к значительной полидисперсности образующихся олигомеров, что подтверждалось и данными тонкослойной хроматографии. Исходя из характера ИК и КД спектров, можно заключить, что образование спиральных структур в полиаланинах, содержащих 5-метоксшриптамин, возможно при п>8. Каталитический гидрогенолиз бензильной группы в полиаланил-5-бензилохситриптамидах сопровождался N->0 миграцией триптаминового фрагмента в смеси ДМФА-этанол и переэтерификацией в ледяной уксусной кислоте, схема 3 (На схеме выделен концевой триптаминовый фрагмент).

Продукты перегруппировок были охарактеризованы данными ЯМР, ИК, масс-спектров. Удаление тритильной группы было проведено обработкой соединений 80%-ной уксусной кислотой. Полученные водорастворимые ацетаты олигомеров (п = 5,7,10) были выделены и охарактеризованы. Данные элементного анализа дополнительно подтверждают правильность предложенных структур.

он Схема 3.

.VI-

о«\>>0

н в

Пептидные производные хинолша были получены с применением различных методов пептидного синтеза-ДЦГК, активированных эфиров, внутренних ангидридов - для аминокислот цясгеина, аланина, глутаминовой кислоты.

Было показано, что гетероциклический амин хипазин достаточно инертен в условиях пептидного синтеза, хотя и реагирует с указанными аминокислотами. Большое значение имеет природа защитных групп аминокислот и применяемый метод конденсации. Более благоприятно протекала пептидная конденсация глутаминовой кислота и 2-( 1 -пиперазинил)хинолина. При сравнении подобных реакций аминокислот я/или пептидов с 5-мегокситриптамином, другими индолияалкиламинами и 5-гидрокситриптофаном, видно, что вторичная аминогруппа пиперидинового цикла обладает пониженной реакционной способностью, однако при выделении целевых соединений, азот пиридинового фрагмента образует

гидробромиды и гадрохлориды, что может осложнить дальнейшие реакции и биологические испытания. Наибольшие выходы были достигнуты для глутамилпроизводного хипазииа - 75% и цистеинил-глутамил-пептвда, связанного с двумя молекулами хипазина -70%. По данным ИК и ЯМР-спектроскопии все синтезированные соединения обладают способностью к межмолекулярному нековалентному связыванию с образованием ассоциатов и ансамблей различной природы ввиду наличия соответствующих центров водородного связывания.

Глава 2 - Разработка путей модификации полиаминокислот гетероциклическими хромофорами (красителями, люминофорами, фотохромами, макроциклами). В обзоре литературы дан анализ методов синтеза и свойств светочувствительных ПАКУППТ, с целью получения как макрообъектов (для традиционных технологий), так и наноразмерных агрегатов (мономолекулярные пленки и жидкие кристаллы). Обсуждение результатов содержит разделы: 1. Модификация полиглутаминовой кислоты люминофорами: флуоресцеином, родамином, нафтальимидом, аминоакридином; 2. Синтез и идентификация полиаминокислот, содержащих красители: карбоциашшы, кумарины, сафранин;

3. Получение фотоактивных полиаминокислот - спиропирановых производных;

4. Получение полиаминокислот, содержащих краун-эфиры, и завершается Заключением.

Модификация полиглутаминовой кислоты люминофорами: флуоресцеином, родамином, нафтальимидом, аминоакридином.

Введение люминофоров в ПАК было осуществлено для дальнейшего изучения процесса переноса энергии вдоль цепи макромолекулы, что представляет интерес для конструирования светоиспускающих молекулярных электронных устройств. Поэтому были рассмотрены пары люминофоров, в которых максимум испускания (люминесценции) одного фрагмента был бы комплиментарен максимуму поглощения другого фрагмента. Конкретно рассматривались модификации ПАК донорно-акцепторными парами «флуоресцеин / родамин» и «акридин / нафтальимид».

В синтезе производных ковалентно связанных красителей и

Рис. 1. Оптимизированная модель флуоресцеин-содер-жащей полиглутаминовой кислоты, фрагмент с п=10 (вид сбоку).

полиглутаминовой кислоты получение К-карбоксианпздрида пространственно объемных производных аминокислот не всегда результативно в силу стерических причин. Для полимераналогичных превращений мы применяли метод ДЦГК, схема 4, рассчитывая предварительно стехиометрическое соотношение компонентов, исходя из оптимизированных моделей молекул синтезируемых соединений (рис.1). Были получены амиды полиглутаминовой кислота (п=40, ММ 5200), раздельно и совместно связанной с люминесцирующим фрагментами флуоресцеин 1 родамин (Т1Жо(1) - донором и акцептором (О/А).

Ьо^ОИ _)л 0**-0Н L О Jm

- соэ 4£х>"

Схема 4.

Х»ОВ; У-О В

Природа хромофора оказывала влияние на выход целевых полиаминокислот, связанных с люминофорами. Более легко и с большими выходами были получены производные флуоресцеина и родамина. Средняя степень содержания люминофора в полимере 34% мол. и 25% мол. соответственно. Сравнительные данные условий синтеза полиглутаминовой кислоты, связанной с люминофорами, приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Синтез амидов полиглутаминовой кислоты и +°|и

люминофоров методом ДЦГТС он „^

№п/п Люминофор АК/ Катализатор т, час Выход, % вес.

1 аминоакридин 4:1 пиридин 72 50

2 аминокафтальимид 3:1 пиридин 72 30

3 флуоресцеин 3:1 ~ 36 60

4 родамин 4:1 60 60

»Растворитель ДМФА; [С] ш = 30% вес; Т = -5-Н)°С. Максимумы поглощения в электронных спектрах полиглутамидов красителей

соответствовали 370 нм для аминоакридинового производного и 440 нм -нафтальимидного. В спектре поглощения флуоресценильного производного (О) полиглутаминовой кислоты появилось два максимума 462 нм и 490 нм; в спектре излучения родаминового производного (А) появляются две мало интенсивные полосы в области 449 и 542 нм. Длинноволновые максимумы поглощения донора и акцептора увеличились на 1.5 нм и 8 нм соответственно. Хнах испускания донора сдвинулась в коротковолновую область на 13 нм, Хнах испускания акцептора сдвинулась в длинноволновую область на 18 им. Следствием этих изменений является уменьшение Стоксового сдвига донора после реакции с полиглутаминовой кислотой и увеличение Стоксового сдвига у акцептора на 10 нм. Таким образом, синтезированные п-01и-(Р) и п-01и-(А) сохраняют свойства начальной пары ЕНА: Хшх испускания производного флуоресцеина (Е)) находится близко от Хыю поглощения производного родамина (А) -552 нм и 566 нм соответственно. Масс-спектры п-01и(Р1) и п-01и(Лоф не содержат пиков молекулярных ионов, однако фрагментация макромолекул подтверждает состав ПАК. Протонные спектры недостаточно информативны в силу перекрывания сигналов большого числа ароматических прогонов, но сравнительная оценка общей интегральной интенсивности ароматических протонов фрагментов хромофоров и прогонов ос-СН групп в полиглутаминовой кислоте позволяет оценить отношение люминофоров и аминокислотных звеньев в макромолекуле. Спектрофотометрический метод последовательных разведений модифицированных ПАК также был применен для установления содержания флуоресцеина и родамина в ПАК.

Синтез и идентификация полиаминокислот, содержащих красители: карбоцианины, кумарины, сафранин.

Осуществлен синтез некоторых ПАК с максимальным содержанием кумарияов, сафранина, карбоцианинов в боковой цепи, а также олигомеров аминокислот с фиксированным положением красителя на конце цепи (модель «голова-хвост»). В связи с этим для создания ковалентной связи между ПАК и фрагментом красителя были применены карбодиимидный и И-карбоксиангидридный методы, схемы 5 и 6.

Схема 5. К »-1 л

где й-Мед -СН2СН2СООМе

(1) при X = 1Ш (3)

(2) при X - О

Н 1

о

В процессе полимеризации NKA аминокислот, Ala и Glu, с использовании в качестве инициаторов кумариновых красителей и сафранина соотношение МЛ = п не соблюдалось. Не удалось получить олигомеры, содержащие на конце макромолекулы сафранин Т. По данным ЯМР, соотношение аминокислота : краситель в среднем составило 30:1. Характер спектров ПМР, анализ тонкослойных хроматограмм и данных гель-хроматографии полученных полиаминокислот указывали на довольно узкое ММР. Учитывая строение кумариновых красителей и сафранина Т, пониженную реакционную способность их амино- и гидроксигрупп, можно предположить, что при раскрытии N-карбоксиангидридного цикла аминокислоты амином, образующийся форполимер сам инициирует дальнейший рост цепи, в результате чего образуется полиаминокислота с более высокой молекулярной массой, чем предполагали первоначально выбранные условия, и соотношение M/I = п в этом случае не соблюдаются.

Прямое введение карбоцианиновых и кумариновых красителей, а также сафранина Т в цепь полиглутаминовой кислоты (ММ 6000) осуществляли методом ДЦГК, схема 6.

Предварительное рассмотрение оптимизированных моделей и их квантово-химический анализ показал, что оксикарбоцианиновый краситель может присоединяться к полиглутаминовой кислоте не менее чем через три свободных аминокислотных единицы, а аминофункциональный - через четыре. Для кумарина и сафранина интервал составил 4 АК звена. При этом удалось ввести 1-3% кумаринов и 5% сафранина с выходом менее 20%.

Стехиометрическое соотношение аминокислотное звено: оксикарбоцианин составило максимально 4:1 и далее 8:1, 12:1. Введение аминокарбоцианина в полиглутаминовую кислоту возможно не менее чем через четыре свободные аминокислоты, т. е. стехиометрия аминокислота: краситель соответствует 5:1. Выход амида полиглутаминовой кислота 75 - 80%, сложного эфира - до 75%.

Схема 6.

Для всех синтезированных соединений были рассмотрены их УФ, ЯМР, 'Н, 13С, ИК-спектры, которые подтверждают предполагаемые структуры.

Получение фотоактивных полиаминокислот - спиропирановых производных, Анализ опубликованных данных показывает, что обычно спиропирановые фрагменты присоединяли к полиглутаминовой кислоте и полилизину только через кольцевой атом азота индольного цикла. Ми применили функциональные нндолспиропираны с первичной аминогруппой в положении 5 индольного кольца, или 5 спиранового цикла, присоединение М-гидразинового производного спиропирана к полиаминокислоте позволяет значительно расширить возможности синтеза спиропирансодержащих полимеров и проследить возможное влияние природы спиропирана на фотохромные свойства конечной полиаминокислоты. Впервые нндолспиропираны были использованы в качестве инициирующих первичных аминов в реакции раскрытия И-карбоксиангидридного цикла у-метилового эфира Ь-а-глутаминовой кислоты, схема 7:

Применение стандартных условий реакции полимеризации ЖА у-метилового эфира Ь-а-глутаминовой кислоты (10%-ная концентрация ЖА в ДМФА, 20° С, аргон) позволяет синтезировать олигомер с определенной степенью полимеризации п, которая соответствует отношению п= [М]/Щ в пределах 5-9, для гидразина спиропирана при [М] / Р] = 5 - 8 был выделят продукт только с п = 6 с выходом до

Индолспиропираны, содержащие первичную аминогруппу в положении 5 индольного цикла или в положении 5 спиранового кольца, давали олигомеры п = [М]/РЗ = 5;7и9с выходом до 75%.

Строение получетных соединений подтверждено данными ИК-, УФ-, ЯМР-спектроскопии и элементного анализа. Соотношение [М] / [I] с достаточной степенью точности характеризуется спектрами ЯМР-'Н. Соотношение сигналов а-СН группы аминокислотной цепи (6 = 4.1м, д.) и сигналов ароматических протонов спиропиранового фрагмента (б = 6.6+7.5 м.д.), а также у-СН3 сложноэфирной группы

50%.

Схема 7.

к

М = Н; Х-СНгСОКНМВг; ¥=N0!

глутаминовой кислота (5 = 2.07м.д.) и 6Н-СН3 груш яшропирана приводит к соотношению [М] / [Г] равное отношению количества аминокислотных остатков к фрагменту спиропирана, что согласуется с условиями эксперимента. В дальнейшем при конструировании монослоев полученных соединений на границе раздела фаз вода / воздух и применения оптических методов был произведен расчет ММ олигомеров и содержания фотохромов, что полностью коррелирует с данными ЯМР спектроскопии.

Синтез полиглутаминовой кислоты (ММ 5200, п=40), содержащей индолспиропираны в боковой цепи, проведен методом ДЦГК, схема 8:

Компьютерное моделирование позволило прогнозировать максимальную степень введения спиропирана ~ 30-32%, т. е. на каждые две свободные аминокислотные единицы может быть одна, связанная с фотохромом. Таким образом изначальное стехиометрическое соотношение компонентов должно составить 3 :1. В нашем случае в качестве матрицы был использован практически монодисперсный олигомер, реакцию вели в спиралеобразукяцем растворителе ДМФА, при незначительном (1:1.1) избытке фотохрома и конденсирующего агента (ДЦГК). Все это благоприятствовало образованию полиаминокислоты, регулярно замещенной на хромофор в боковой функциональной группе, обладающей спиральной конформацией в растворе и так же, как и поли-у-(оксикарбоцианин)-глугаматы, со структурой «волосатого стержня» («11ану-гоё»). Изменение соотношения исходных компонентов (уменьшение количества спиропирана) приводит к нарушению жесткой регулярной структуры замещенной полиаминокислоты, поэтому весь эксперимент мы проводили для теоретически максимально замещенных полиаминокислот. Зависимость выхода от условий реакции методом ДЦГК (диметилформамид, 20°С, [с] = 30% вес., т = 72 -100 час.) приведена в табл. 3.

Концентрация полимера в пределах 20-70% вес., не оказывала значительного влияния на выход конечной модифицированной полиаминокислоты. Однако, в более концентрированных растворах реакции заканчивались быстрее с количественным

выходом. Содержание замещающего спиропирана в полиаминокислоте найдено из данных ЯМР-спектров и удовлетворительно коррелирует с начальными соотношениями исходных компонентов.

При сопоставлении условий реакции методами NKA и ДЦГК и выходов целевых соединений, явного преимущества какого-либо из этих двух методов не отмечено. Конечные продукт получены примерно с равными выходами.

Фотохромное поведение спиропирановых производных полиглутаминовой кислоты было рассмотрено при облучении видимым светом в гексафтор-2-пропаяоле. КД-спектры окрашенного раствора политлутамил-у-амидоспиропирана содержит две полосы поглощения около 500 и 370 нм, соответствующих мероцианиновой форме, конформация клубка. Облучение видимым светом (500+550 нм) или выдержка раствора на свету приводит к появлению поглощения с максимумом 355 и 272 нм, относящихся к спироформе, конформация а-спирали. При этом фотоиндуцировакный конформационный переход полностью обратим.

Таблица 3.

Получение поли-Ь-а-глутаминовой кислоты, содержащей н 1 Glu J„ f Ju.mOH

индолспиропиран в у-положеюш методом ДЦГК. он Сп

Звено опигомера со спиропираном Ак/Сп т, час Выход, % Примечание

3:1 36; 60; 100 35; 45; 45 Регулярно замещен

4:1 72; 100 40 Статистически замещен

6:1 24; 72 55

2:1 24 30 Выделен непрореагировавший спиропиран

3:1 72 45 Регулярно замещен

1:1 72 25 Выделен непрореагировавший спиропиран

Синтез полиаминокислот, содержащих краун-эфиры. Исследование возможностей синтеза и свойств новых супрамолекулярных соединений, включающих модельные махроцикличесхие фрагменты, важно для понимания механизма многих биохимических реакций и для разработки молекулярных материалов, обладающих необычными структурой и свойствами.

Были рассмотрены пути синтеза ПАК, содержащих краун-эфирные макроциклические группировки в боковой цепи (структура А) или между двумя ПАК цепями - структуры Б и В (кольцо - макроцикл, волнистая линия -полиаминокислотная цепь).

ПАК типа А синтезировали реакцией шшйгазина с активированными эфирами карбоксифункциональных аза-краун-эфиров. Структуры типа Б получали взаимодействием И-карбоксиангидрида Ь-а-аланина с диаминодибензо-18-краун-6, а полимеры типа В - реакцией того же макроцикла с избытком полиглутаминовой кислоты.

Введение функциональных !фаун-эфиров в боковые группы ПАК осуществляли с использованием наиболее распространенных методов образования амидной связи: метода активированных эфиров и прямого карбодиимидиого синтеза, схема 9: Наиболее благоприятным оказалось мольное соотношение аминокислотное звено:краун-эфир =3:1 и концентрация исходных реагентов в ДМФА 40-50 мол. %. Указанные условия позволили получить полилизин (ММ=100000 п=158) с содержанием краун-эфирных групп ~40% с выходом 38-50%. Структура синтезированных соединений подтверждена данными ИК и ЯМР. Сравнение интегральных интенсивностей сигналов протонов четырех групп СН2 в полилизине и протонов групп СНг аза-краун-эфира привело к соотношениям 12 : 1 и 3 : 1, что соответствует содержанию макроциклов ~39 % мол. в полилизине.

Схема 9.

гГ<о

Определенный интерес представляло связывание бифункциональным диаминодибензо-18-крауном-6 полиаминокислотных цепей. Два возможных способа иммобилизации макроциклов на полиаминокислотных цепях представлены на схемах 10 и 11.

Схема 10.

Для получения линейной структуры типа Б (полиаминокислота-краун-эфир-полиаминокислота) наиболее подходящим представлялся полиаланин из-за его склонности к образованию устойчивой а-спирали при и отсутствия функциональных боковых групп. В этом случае диаминодибензо-18-краун-6 был использован как инициатор полимеризации И-карбоксиангидрида аланина, в результате чего был получен ди-амид-диаланил-дибензо-18-краун-6 с выходом 65%. Реакция протекала достаточно гладко при мольном соотношении мономер : инициатор = 10:1,14:1 и 18:1. Соотношение интегральных интенсивностей а-СНз-протонов в остатках аланина и ароматических протонов краун-эфира при соотношении мономер : инициатор =10:1 и 18:1 составляло 1:1.5 и 1:2.7, что соответственно относится к структурам, где на один фрагмент краун-эфира приходится ~10 или ~18 звеньев олигоаланина.

Полиглутаминовая кислота явилась достаточно удобным объектом для введения диаминоди-бензо-18-крауна-6 в ее боковую цепь из-за наличия у-функциональной СООН-группы.

Схема 11.

Конденсацию полиглутаминовой кислоты (ММ=6000, п=45) с диаминодибензо-18-краун-6 легче всего было осуществить дициклогексилкарбоди-имидным методом при соотношении исходных реагентов из расчета 2 моля олигомера на 1 моль ¡фаун-эфира, температуре 20° С, концентрации полимера 30 % вес., продолжительности реакции 72 ч в ДМФА. Учитывая возможность образования в реакционной массе разветвленных и сшитых полиглутамильных производных, после окончания реакции были удалены все нерастворимые продукты и проведено мнопифатное переосаждение конечной ПАК, после чего выход целевого продукта составил 60%. В выделенном продукте реакции соотношение а-СН и у-СН2 протонов полиглутаминовой кислоты и ароматических протонов диаминодибегаокрауна равно 16 : 1, т. е., вероятно, одна молекула краун-эфира связывает две макромолекулы полиглутаминовой кислоты. Характеристическая вязкость [rjj продукта реакции в ДМФА составляет 0.84 дл/г, что выше характеристической вязкости исходной полиаминокислоты (0.76 дл/г).

Таким образом, модификация ПАК органическими гетероциклическими хромофорами может быть осуществлена различными методами: NKA, ДЦГК, АЭ и т.д. Защитные группы должны быть легко удаляемыми, не затрагивать связь АК-хромофор, не влиять на природу вводимого хромофора. Получение линейных ПАК производных приводит к двум типам структур: «голова - хвост» и хромофор в боковой цепи макромолекулы. Модифицированные олигоаминокислоты типа «голова - хвост» со степенью полимеризации п<10 предпочтительнее получать NKA методом в одну стадию, при этом соотношение M/I как правило соответствует соотношению аминокислота/хромофор в пределах от 3 до 10. Введение хромофоров в боковую цепь ПАК может привести к регулярной структуре макромолекулы, если достигается максимальная степень замещения. Для правильного выбора стехиометрии и дальнейшей характеризации структуры модифицированной ПАК, необходимо провести квантово-химический анализ целевой макромолекулы или ее фрагмента с компьютерным моделированием и расчетом электронных свойств. При этом следует учитывать природу вводимого гетероцикла и его функциональных ipynn. Наибольшего выхода можно добиться, меняя растворители (эффект сольватации), однако надо учитывать конформационное состояние ПАК в примененном растворителе.

Глава 3 - Модификация неорганических гетероциклов - пнклофосфазе-нов - производными аминокислот и полиаминокислотами: получение нового типа гибридных мультифункциональных соединений. В обзоре литературы этой главы рассмотрены цикяофосфазены как темплаты (шаблоны) в синтезе органо-неорганических гибридов, включая ковалентное связывание различных фрагментов с

циклофосфазенами для получения звездчатых или гиперразветвленных структур -дендронов и дендримеров, и нековаленшое связывание функциональных циклофосфазенов - синтез супрамолекулярных структур. Обсуждение результатов состоит из трех разделов: 1. Взаимодействие циклофосфазенов с производными аминокислот; 2. Получение полиашнокислот на цшетофосфазеновых темплатах; 3. Заключение.

В данной части диссертации приведены реакции три- и тетра циклофосфазенов (ЦФ) с производными триптофана - триптаминами, дальнейшее нуклеофильное замещение оставшихся атомов хлора с целью выявления химического поведения ЦФ в подобных реакциях, установление структуры синтезированных соединений и получение веществ, пригодных для биологических испытаний, а также для синтеза темплатов, используемых при получении полиаминокислотных производных циклофосфазенов.

Взаимодействие циклофосфазенов с производными аминокислот. Рассматривая тршггамины как аналоги аминокислоты 5-гидрокситриптофана, осуществили аминолиз циклофосфазенов триптаминами, замещенными в 5-ом положении на окси-, нитро-, метокси-, бензилокси-группы и а-метилтртггамином (индопаном). Основная экспериментальная работа была направлена на получение производных гексахлорциклотрифосфазена (ГХЦТФ), 5-метокситриптамина (5-МОТ) и, в отдельных случаях, 5-гидрокситршггамина (5-НОТ).

Аминолиз ииклофосфазенов аналогами аминокислот. Взаимодействие ГХЦТФ с 5-МОТ проводили по схеме 12.

Рассмотрение влияния стехиометрии, природы растворителей, температуры, продолжительности реакции на выход 5-меток'ситриптаминциклофосфазенов с различными степенями замещения показало, что синтез производных со степенью замещения п>3 требует избытка триптамина, применения полярного растворителя, проведения реакции при высокой температуре в течение длительного времени. Во всех случаях в реакционной массе наблюдали образование соединений с различными степенями замещения п. Выделение и очистку конечных соединений осуществляли при помощи колоночной хроматографии. Зависимости выходов триптаминщвслофосфазенов от условий синтеза приведены в таблице 4.

Схема 12.

А

Таблица 4,

Выход 5-метокситриптаминоциклотрифосфазенов общей формулы Р3М3С1б.п(5-МОТ)П) в зависимости от степени замещения (п = 1,2,3,4,6) **

п моль 5-МОТ Растворитель ♦**) Температура реакции, "С Время реакции, vae Выход, %

1 1 ТГФ -10 0.75 75

2 2 ТГФ 0 2 60

3 4.5 ТГФ -10 +20 24 20

4 6 X: А (7:1) 20->50 24 40**)

6 12 X: А (7 :1) 50 ->60 144 60

*' Пентазамещенный циклотрифосфазен выделить не удалось.

**> Указан общий выход изомеров (геминального и негеминального).

***} Растворители: ТГФ - тетрагидрофуран, X - хлороформ, А - ацетонитрил.

Образование геминального и негеминального изомеров у дизамещенного фосфазена в вашем случае отмечено не было. Для тетразамещенного были выделены 2 изомера - геминальный в негеминальный, для триптаминофосфазенов со степенью замещения п>3 наблюдали связывание выделяющегося в реакции хлористого водорода циклическим атомом азота, т.е. реализовался «эффект насыщения», наиболее выраженный у тршггаминоциклофосфазенов со степенью замещения п>3.

Состав и строение синтезированных триптаминоциклотрифосфазенов были установлены на основании данных элементного анализа, УФ-, ИК-, ЯМР-спектросхопии. При рассмотрении УФ-спекхров триптаминофосфазенов было подтверждено наличие в них триптаминовых фрагментов, причем эксгинкция замещенных фосфазенов возрастает пропорционально степени замещения атомов хлора на триптамин. Из рассмотрения ИК-спектров очевидно, что характеристические полосы поглощения валентных трупп P=N-P и P-N6ok для 5-нитратриптаминофосфазенов несколько сдвинуты в область более низких частот, для а-метилтриптаминофосфазенов - в область более высоких частот.

Изучение ЯМР-спектров триптаминозамещенных циклотрифосфазенов показало, что спектры 13С ЯМР триптаминофосфазенов близки к спектрам триптаминов. Заметные изменения в химсдвигах после взаимодействия с фосфазеном наблюдается только для а, р, С3 углеродных атомов. Спин-спиновое взаимодействие ядер РА и Св заместителя также является подтверждением существования связи между циклическим атомом фосфора и индольным производными. Константы спин-спинового взаимодействия JPa.ca хорошо заметны в спектрах ЬС триптаминофосфазенов, 1фоме моно-(а-метил-3-индолил)цнклотрифосфазена, где величина ha-ca может быть меньше (принимая во внимание индуктивный эффект при Са метальной группы). Сравнение спектров ВС дли moho-, да-, три-, тетра- и

гекса-производных 5-МОТ и ГХЦТФ показывает практически полное совпадение (в пределах ошибки) значений химсдвигов в трштгаминовом фрагменте, что свидетельствует об эквивалентности заместителей, независимо от их количества в триптаминофосфазене. Сопоставляя значения химических сдвигов ядер фосфора, в исходном циклотрифосфане, моно- и дизамещенном тримере, можно сказать, что дизамещенный триптаминофосфазен представляет собой негеминальный изомер, так как в противном случае изменения химических сдвигов всех атомов фосфора с введением второй замещающей группы 5-МОТ должны сохраняться, что привело бы к дифференциации химсдвигов ядер 31Р в кольце (рис. 2). Синглетный сигнал (S = -24,02 м. д.) в спектре три-(5-метокси-триптамино)-трихлорциклотрифосфазена также свидетельствует о негеминальном механизме замещения.

р,вр2*рэ

М 22 38 1S 16 14 12 а,н.д.

Рис. 2 . Динамика изменения химсдвигов ядер 31Р для 5-метокситриптаминофосфа-зенов.

Значения химических сдвигов сигналов в спектрах, полученных тетрапроизводных, оказались в более сильном поле по сравнению со значением 8 для тризамещенного, в данном случае реализуются оба пути замещения - негеминальный с 6р,=-23,88 и 8и> =-14,0 и геминальный с бРа = -23,20 и 8РЬ=-3,55. Выделенные соединения не различались по составу и показывали одинаковую величину экстинжцаи в УФ-спектрах (при одинаковой концентрации), но имели разные значения R/ и температуры плавления.

Рассмотрение масс-спектров синтезированных соединений показало, что для производных 5-метокситриптамина и ГХЦТФ (степень замещения а= 1, 2, 3, 4, 6) наблюдаются определенные отличия в спектрограммах в зависимости от степени замещения п. Моно- и дизамещенные фосфазены дают пики, характерные для полигалогенсодержащих соединений, т.е. пики с массовыми числами М1", М*+1, М++2, Mf+4 и М++б - для монотриптаманоциклотрифосфазенов, пики с массовыми числам М++2, М*- для P3N3CU(5-MOT)2. Три- и тетразамещенные фосфазены не дают пика молекулярного иона. Фрагментация тетразамещенных циклотрифосфазенов предположительно, изомеров, происходит различными путями и

служит еще одним подтверждением их строения. Сравнивая наличие осколочных фрагментов, их массы и интенсивности, можно с большой вероятностью заключить, что более стабильным является изомер тетразамещенного фосфазеяа, фрагментация, которого более отвечает негеминальному строению исходного соединения. Данные масс-спекгрометрии находятся в полной корреляции с результатами, полученными при анализе образцов методами ЯМР 3iP.

Взаимодействие циклотетрафосфазена с 5-метокситршггамином проводили на фенилированном изомере - тетрафенилтетрахлор-циклотетрафосфазене (tm,230°C) с тем, чтобы сравнить реакционную способность тетрамера и тримера, схема 13.

Физико-химические характеристики триптаминциклотетрафосфазенов подтверждали структуру синтезированных соединений и не противоречили литературным данным для циклотетрафосфазенов. Спектр ЯМР 3iP тетрафенилтетрахлорциклотетрафосфазена даёт одну линию с 5=-8,20 м. д., т.е. мы имеем дело с эквивалентными атомами фосфора,у которых атомы хлора симметрично замещены на фенильные труппы (негеминальный изомд>).

Ç1

+ c-p-j-Q

Схема 13.

^^ п = 1,п<=2,п = 4

Полностью замещенный тетрамер (степень замещения на 5-МОТ 9 4) имеет в спектрах ЯМР Р31 синглет с 8= -5,71 м. д., то есть замещение всех атомов хлора в фенилированном тетрамере на триптаминовые остатки, как и для тримера вызывает смещение химического сдвига в сильное поле.

Таблица 5.

Условия реакции тетрафенилтетрахлорциклотетрафосфазена с 5-ме-токситриптамином (степень замещения л = 1,2,4)

Соединение моль 5-МОТ Растворитель Т, °С т, час Выход, %

P4N4Ph4Cb(5-MOT) 1 ~ ~5 5 30

РЛШ4Ш5-МОТ) 1 ТГФ ~5~0 5 40

Р4КШЦШ5-МОТ), 2 ТГФ 20 14 50

РЛРЬ^-МОТЪ 7.5 Хлф : Ацетонитрил (7:1) 30-40 16 66

В спектрах ПМР интегрирование сигналов фенильных протонов (5= 8,1 м.д.) и протонов мегоксигруппы 5-мегокситриптамина (6= 3,79 м.д.) позволило рассчитать соотношение указанных заместителей в тетрамере: для полностью замещенного (1,66,

20 протонов РЬ группы и 12 протонов СН3 группы), для дизамещенного (3,5, 20 протонов РЬ группы н 6 протонов СН3 группы).

Алкоголю иикпотрифосфазена аналогом 5-гидрокситтттофана. Квантово-химический анализ и компьютерное моделирование позволило предположить, что в виду сгерических препятствий замещение атомов хлора на К-тритил-5-гидрокситриптамин должно протекать по негеминальному механизму и при этом возможно заместить 3 хлора у разных атомов фосфора. Мы использовали свежеприготовленные N8 и У соли и тритильную защиту первичной аминогруппы серотонина в синтезе триптаминокси-циклотрифосфазенов, схема 14. Выход конечных соединений составил от 20%вес (тризамещенные) до 45%вес (монозамещенные).

М-О,

сия

• А

а-^ч^р-а

а " а

М-Яа,!.!

Схема 14.

п = 1, п 3

Структуру синтезированных соединений подтверждали данными элементного анализа, ИК- и ЯМР-спект-роскопии. Спектры

ЯМР 'Н Ы-Тг1-5-гидрокситриптаминофосфазенов остались практически без изменений по сравнению с исходным К-ТП-5-гидрокситриптамином. Спектр ЯМР 31Р моно-5-0-р^-тритилокситриптамино]-пентахлорциклотрифосфазена отвечает

спиновой системе АВг и содержит сигналы с 5А=-14,3 м. д., 8в=-17,2 м. д., Спектр тризамещенного фосфазена представляет собой синглет с 5=-16,9 м. д., что говорит о симметричном замещении хдоров в циклотрифосфазене и соответствует нашей предпосылке о негеминальном замещении хлора у 3-х различных атомов фосфора, учитывая пространственный фактор, В препаративном плане получение производных ГХЦТФ и серотонина малоэффективно.

Синтез смешанных органическо-неорганических гетероииклических структур. Частично замещенные трилтаминофосфазены можно рассматривать как промежуточные продукты в дальнейшем синтезе целевых веществ, оценить способность замещенных на трипгамин фосфазеков к взаимодействию с рядом нуклеофильных агентов и в дальнейшем установить порядок замещения атомов хлора. В качестве нуклеофилов нами были взяты аммиак, диметиламин, диэтиламин, у-аминопиридин, этиленимин, метилат натрия и уксусная кислота. Реакции замещения оставшихся атомов хлора проводили на 5-метокси1риптаминофосфазенах со степенью замещения п = 1 и 2, в отдельных случаях были использованы и другае трилтаминофосфазены.

Полное замещение оставшихся атомов хлора в триптаминохлорцикло-трифосфазенах принципиально было осуществлено в реакциях с аммиаком, этиленимином. Не удалось выделить циклотрифосфезены, не содержащие хлора, в случае диметиламина и у-аминопиридина. Реакция с водным диметиламином сопровождалась гидролизом Р-С1 связей, с диэтиламином - деструкцией циклотрифосфазена. Аминолиз триптаминофосфазенов этиленимином был проведен реакцией моиозамещенных триптаминофосфазенов с этиленимином с выходом до 70%, схема 15.

Рз^с^А + т [>—Н -- ВДО^АД. Схема 15.

А»Т, 11"=1,т=5

А-5-МОТ,в-1,т»5 Х = Н(Т)

А = 5-МОТ, п = 2, ю ~ 4 X = ОМе (5-МОТ), и = 1,2

А А = 5-НИТ, п = 1, го » 5 X = N0, (5-НИТ)

Строение синтезированных соединений - производных этиленимина и триптаминофосфазенов было подтверждено данными элементного анализа, ИК, ЯМ?, масс-спектрометрии.

В масс-спектрах этих соединений наряду с фрагментами, характерными для распада триптаминофосфазенов, присутствуют ионы, массовые числа которых соответствует осколкам фосфазенового цикла. Подобная фрагментация этилениминовых замещенных циклотрифосфезена не типична для циклотрифосфазенозых производных, так как обычно фосфазеновое кольцо достаточно устойчиво. В нашем случае можно наблюдать продукты распада циклотрифосфазена, в которых сохраняется связь атомом фосфора и атомом азота органических заместителей - триптаминов, и, в особенности, этиленимина.

Получение полиаминокислот на циклофосфазеновых темплатах. Синтез н подтверждение структуры полиаминокислот с центральным фосфазеновым циклом как гибридных строительных блоков были произведены при использовании циклотри-, циклотетрафосфазенов, эфиров глутаминовой кислоты и аланина в качестве исходных соединений. Анализ опубликованных данных по синтезу полимерных производных циклотрифосфазенов показывает необходимость первоначального получения циклофосфазеновых темплатов, в которых атомы хлора замещены на функциональные органические спейсеры. Ввиду того, что при удалении бензильной и тритильной защит с фрагментов триптаминов происходило частичное разрушение фосфазенового цикла, их неэффективно рассматривать в качестве

темплатов полимерного синтеза. Для циклотрифосфазена наиболее стабильный мосгиковой группой является арилокси-группа, позволяющая вводить якорные

Последние представляют специальный интерес, т. к. могут инициировать полимеризацию №еарбоксиангидридов полиаминокислот, присоединяясь при этом к полимерной цепи.

Полимеризацию 1ЖА у-эфиров (метилового или бензилового) Ь-а-глутаминовой кислоты в присутствии аминоциклофосфазена проводили в ДМФА при комнатной температуре, удаляя выделяющийся углекислый газ током аргона, при мольном соотношении мономер: инициатор = 8,20,40 (для каждой из шести боковых растущих на циклотрифосфазене цепей). Выход конечных продуктов составил 7580%. Контроль реакции осуществляли методами ИК спектроскопии - по исчезновению характеристических полос поглощения 1760 см'1, 1780 см'1, относящихся к валентным колебаниям карбонилов ЖА и методом ЯМР-'Н, по исчезновению пиков незамещенных п-аминофеноксшрупп (8 = 6.4-6.5 м. д.). В спектрах ЯМР-31Р для начального (гексааминофенокоприциклофосфазен) ГАФЦТФ наблюдали синглег с б-12.3 м. д., химсдвиг которого после присоединения полиаминокислотных цепей практически не изменился (5 -12.5 м. д.).

Применение циклотетрафосфазена для темплатпептидного синтеза впервые было предложено нами. В качестве циклического темплата был выбран тетрафенилтетрааминоциклотетрафосфазен (тфтацтф) полученный нами ранее негеминальный изомер, схема 16.

реакционноспособные функциональные фрагменты карбокси- или аминогрупп.

Схема 16

Раскрытие ЖА у-бензилового эфира Ь-а-гдутаминовой кислоты и МКА I Ь-а-аланина и контроль за ходом реакций осуществляли в условиях, аналогичным описанным выше. Мольные соотношения мономер : инициатор для каждой растущей полимерной цепи выбраны 10 для у-бензилглутамата и 8 для аланина, что должно было соответствовать степени полимеризации каждого фрагмента. Выход целевых соединений составил 70-75%.

Молекулярную массу всех образцов определяли гель-проникающей хроматографией- Затруднение в определении ММ вызвали образцы, содержащие у-метиловый эфир полиглутамино-вой кислоты (п = 20, 40), присоединенные к циклотрифос-фазену и полиаланин (п = 8), связанный с циклотетрафосфазеном в виду их низкой растворимости. В остальных случаях расчетная молекулярная масса практически совпадала с экспериментальным значением, т.е. М„/М„ < 1.3. I Экспериментальное определение степени полимеризации каждой цепи не 1 представлялось возможным, поэтому принимается лишь их усредненное общее значение или общее значение степени полимеризации п. Как наиболее благоприятные для дальнейшего изучения и превращений были выбраны поли-у-бензилглутамат на циклотрифосфазене с общей степенью полимеризации п = 48, М„ = 11600 и поли-у-бензилглутамат на циклотетрафосфазене с общей степенью полимеризации п = 40, М„ = 10000. Для всех синтезированных соединений были рассмотрены данные спектров кругового дихроизма в растворе и пленках, и Фурье-ИК спектроскопии в пленках. Характер кривых в спектрах КД 208 и 220 нм типичен для правовращающих а-спиральных ПАК. Данные Фурье ИК спектров подтверждают спиральный характер ПАК-фрагментов: амид I (1652 см"1) и амид II (1548 см"1).

Рис. 3. Оптимизированная модель полиаминокислотного (поли-у-метилглутамил-) производного циклотрифосфазена: слева - модель перекрывающихся сфер, справа -проволочная модель с областями меж- и внутрицепного водородного связывания.

Иные данные были получены для полиаминокислот, полимеризованных на циклотатрафосфазеновом темплате. КД спектр тетрафенил-тетраамидополиаланина (по6ш = 32) представлял собой кривую с максимумом при 195 нм и минимумом при 215 нм, характерным для ^-складчатой конформации. Спектр КД у-бензилового эфира политлутаминовой кислоты, содержащей ТФТАЦТФ показывает наличие неупорядоченной структуры, содержащей фрагменты различных конформаций. Сложный вид Фурье-ИК спектров характеризуется наличием слабых поглощений в низкочастотных областях, что также указывает на существование различных конформадаонных состояний у производного ТФТАЦТФ. Вероятно, в циклогрифосфазене в виду более жесткого темплага и заранее заданной трансконфигурации заместителей, реализуется упорядоченная общая структура молекулы, где полиаминокислотные цепи стабилизируются в своей спиральной конформации за счет водородного межцепного внутримолекулярного связывания. Подобную архитектуру можно представить как две связки из трех спиралей в трансконфигурации относительно центрального трифосфазенового цикла, рис.3. Поли-у-бензилглутамат, полимеризованный на тетрафенилциклотетрафосфазене представляет собой соединение, в котором ПАК цепи находятся в неупорядоченном состоянии в отсутствии добавочного стабилизирующего фактора.

Наличие функциональных концевых аминогрупп в ПАК цепях производных циклофосфазенов, открывает возможности для их дальнейших превращений. Перше шаги в этом направлении были предприняты при введении люминесцентных фрагментов, в частности, присоединение у-(пиренил-1)-пропионовой кислоты.

Применение неорганических гетероциклов - циклофосфазенов для модификации АК и ПАК представляет всесторонний интерес, как с точки зрения химии, структурных особенностей, получения оригинальной молекулярной архитектуры, так и для изучения свойств новых мулыифункциональных строительных блоков.

Глава 4. Рассмотрение свойств синтезированных соединений для использования их в биомедицине а молекулярной электронике.

Обсуждение результатов, представленных в главе, состоит из трех разделов: 1. Биологически активные соединения; 2. Модифицированные полипептиды как предшественники разумных молекулярных материалов; 3. Заключение.

Изучение свойств полученных в настоящем исследовании полиаминокислот, полипептадов, аминокислот, модифицированных гетероциклами проведено в трех основных направлениях - рассмотрение биологической активности, явлений самоорганизации и отклик супрамолекулярных систем на действие внешних факторов.

Биологически активные соединения (БАС). Общим для всех тестированных соединений - как низкомолекулярных, так и полимерных - является их низкая токсичность. Ряд полимерных производных проявляют пролонгирование действия, что объясняется, очевидно, постепенным освобождением БАС, связанных с нетоксичной матрицей.

Высокой активностью обладают циклофосфазеновые производные смешанных типов - модификация аналогом 5-гидрокситриптофана -5-метоксигршггамином и этиленимином (ЭИ). Установлено, что гибрид ЦТФ / 5-МОТ / ЭИ проявляет выраженный цитостатический эффект в опытах in vitro (в конц. 1 мг/кл, 0,1 мг/мл и 0,01 мг/мл тормозит рост опухолевой ткани на 100, 96, 84%), а также активен в отношении асцитной опухоли (Лимфолейкоз NK/Ly): при введении в/бр. в дозах 40 мг/кг, 20 мг/кг тормозит полностью рост опухоли, при введении внутрь, на 37-57%. Это гибридное соединение имеет преимущество перед клиническим препаратом противоопухолевого действия «Фотрин», активного в отношении саркомы Йенсена по методу введения. «Фотрин» применяют в виде инъекций, в то время, как синтезированное нами соединение активно подавляет рост опухоли при пероральном введении (таблетки), не обладая при этом токсичностью (мыши линии F). Перспективно получение и исследование таких БАВ в сочетании с металлосоединениями - Pt, Cu, Со - что может привести к усилению действия или появлению нового типа активности. При рассмотрении свойств полиаланильных производных триптофанового аналога 5-метокситршггамина в опытах in vivo и in vitro была обнаружена корреляция между радиозащитной активностью (мыши самцы линии F, Со60 , в/б ) и устойчивостью к действию протолитического кишечного фермента лейциламинопептидазы (in vitro), что является обнадеживающим фактом для дальнейшего синтеза и прогнозирования активности подобных олигоаминокислот и пептидов с концевыми БАС направленного действия. Пептидные модификации 5-гидрокситрипофана и хипазина требуют всестороннего физиологического изучения ввиду их явной перспективности как радиозащитных и возбуждающих агентов.

Модифицированные полиаминокислоты как предшественники разумных молекулярных материалов. Самоорганизация и формирование супоамолекулярных ансамблей. Полиаминокислотные, полипептидные, и циклофосфазеновые производные гетероциклов наиболее способны к самоорганизации за счет внутри- и межмолекулярных водородных, а также координационных связей. Рассмотрение молекулярной архитектуры требует предварительных квантово-химических расчетов и моделирования возможных структур. Модификация ПАК в боковых цепях объемными гетероциклами приводит, как правило, к так называемым «волосатым стержням» (hairy rod), которые могут самособираться в агрегаты (ансамбли) как за

счет .межцепного взаимодействия через боковые заместители, так и за счет свободных функциональных боковых груш (например, у-СООН группы в глутаминовой кислоте). Таким образом, формируются агрегаты из двух спиралей ПГК, модифицированной флуоресцеином, родамином или карбоцианиновыми красителями. Далее агрегаты могут организовываться в более крупные ансамбли как в растворах, так и в квазидвумерном состоянии - моносяоях. Все синтезированные полиаминокислоты, содержащие гетероциклы, включая и макроциклы, способны образовывать монослои в мультислойные структуры типа Лэнгмюра-Блоджетг. Ансамбли, полученные в результате такой индуцированной (наведенной) самоорганизации, являются моделями для экспериментального установления супрамолекулярной архитектуры, отработки кооперативных взаимодействий и их реорганизации. Агрегация ПАК, содержащих боковые хромофоры, в монослоях происходит в соответствии со схемой, предложенной при компьютерном моделировании и реализующейся в растворах. Макромолекулы полиглутаминовой кислота, связанной с флуоресцеином, родамином, карбооданинами, могут организовываться в Н-агрегаты (до 28-29 молекул в агрегате) в монослоях через боковую ассоциацию двойных спиральных макромолекул, что независимо демонстрируется методами ИК-Фурье спектроскопии совместно с люминесцентным анализом (люминесцентные ПАК) и оптического дихроизма (карбоцианиновые производные). Короткие олягоаминокислоты типа «голова-хвост» формируют стабильные монослои, что впервые показано для фотоактивных олигоаминокислот такой структуры. Изучение их агрегации, так же, как самоорганизации и архитектуры ансамблей ПАК, содержащих краун-эфиры (до 5 макромолекул в агрегате), представляется перспективным и необходимым, особенно для дальнейшего создания фотоактивных и ионпроводящих биополимеров и элементов «молекулярных машин» на их основе. Полипептиды 5-гидрокситриптофана и глутаминовой кислота обладают анизотропией поверхности в мультислойных пленках, и различной упорядоченностью агрегатов в зависимости от содержания аминокислот в полипептиде. Монослои органическо-неорганических гибридов на основе циклофосфазенов и ПАК впервые получены и охарактеризованы. При этом циклотетрафосфазены проявляют тенденцию к анизотропии поверхности, более всего объяснимую образованием специфических доменов.

Изучение монослоев модифицированных полиаминокислот является также вспомогательным средством при установлении количественного состава и соотношения аминокислота : хромофор. В проведенных исследованиях результаты, полученные из оптических данных монослоев, соответствуют данным других

независимых методов: ЯМР, УФ, аминокислотного анализа. В ряде случаев отмечена способность модифицированных полимеров образовывать ЖКС и гели.

Отклик супррмолекудярных ансамблей на слабые внешние факторы. Чувствительность ансамблей ПАК, модифицированных гетероциклами, к действию слабых внешних стимулов - температуры, УФ, видимого и лазерного облучения, электротока и др. - более всего проявилась при рассмотрении монослоев люминесцентных и карбоцианиновых производных полиглутаминовой кислоты. Реверсивная перестройка происходила в мультислойной Лэнгмюровской пленке (180 монослоев) под действием температуры (в диапазоне от 40 до 80 °С) с визуально заметным изменением окрашивания. Изучение спектров поглощения и Старк-эффекта подтвердило реверсивный процесс декомпозиция-самосборка трех составляющих: собственно макромолекула, агрегат из двух молекул и Н-агрегат. Изменение окрашивания под действием температуры происходило без разрушения пленки свыше 100 раз и воспроизводилось в течение года. Подобный термохромизм был отмечен и для аминокарбоцианина, связанного с ПГК. Высокая чувствительность пленки в определенном диапазоне температур представляет интерес для конструирования наноразмерных термосенсоров красной области спектра. Необратимый отклик карбоцианиновых производных на УФ-облучение, сопровождается углублением окрашивания - батохромный сдвиг на 30 нм - и , по данным ЯМР, химической деструкцией модифицированной ПАК. Облученная область мулмислоя обесцвечивается после обработки ее хлороформом, хотя пленка остается неповрежденной. Такие качества позволяют говорить о перспективах рассмотрения карбоцианиновых производных ПГК в качестве позитивного фоторезиста и в качестве резистных масок для нановпечатывахнцих молекулярных материалов (imprinting polymers). Электрохромные эффекты были отмечены для полиглутаминовой кислоты, связанной ковалентно с сафранином Т, а также при нековалентном введении мероцианинового красителя, в присутствии дицианинового акцептора электронов. При этом мультислойная пленка (нековалентио связанный комплекс), нанесенная на полимер со специальными оптическими свойствами, обладала как продольной, так и поперечной электропроводимостью с визуальным изменением окрашиванием (обесцвечивание) и тепловым эффектом. Процесс был реверсивным и многократным. ПГК, содержащая сафранин, проводила электроток (J=0,3A) с резким изменением окрашивания (с оранжевого до фиолетового) в ДМФА и хлороформе. Люминесценция в мультислойной пленке n-Glu-Flu (43 слоя) появляется только после выдержки в парах триэтиламина или аммиака, то есть при рН>7,5, что косвенным образом подтверждает наличие и разрушение агрегатов флуоресцеинсодержащей ПГК. Вместе с тем отклик на изменение рН среды, демонстрирующий

люминесценцию только в основной среде, является важным свойством при выявлении сенсорных свойств модифицированных ПАК. Сорбционные свойства у полиаминокислотных производных краун-эфиров сохраняются на уровне исходных макроцшслов к раду металлов (А1, Аи(Ш), В, Ва, В1(Ш), С а, С<5(П), Со(Ш), Си(П), Ре(Ш), К, Мь Мп(П), Иа, РЬ, Бг, 1а, гг(ГУ)), что представляет интерес для аналитического определения металлов в молекулярных детекторах. ПАК, модифицированные спиропиранами, сохраняют фото- и термохромные свойства при пропитке пористых материалов (бумага \Уайиап, х/б ткань, пористый пластик) в течение года и более. Оксюсарбоцианиновое производное ПГК в смесевых композициях (с<3%) с полиуретаном марки Силоктан Т, равномерно окрашивает полимер и улучшает его деформационно-прочностные свойства.

На основе полученных данных можно заключить, что слабые внешние стимулы вызывают сильные физико-химические изменения, как правило, хорошо наблюдаемые визуально - изменение цвета. Изменение люминесценции, содержания ионов отмечено при варьировании так называемых «экстернальных факторов», то есть как влияние окружающей среды. Подобные отклики супрамолекулярных ансамблей основываются на реорганизации «интернальных взаимодействий»: деструкции нековалентных связей и повторной самоорганизации их строительных блоков. Эти качества являются необходимыми при создании различных типов «разумных материалов», в данном случае для конструирования молекулярных сенсорных систем на основе полиаминокислот, модифицированных гетероциклами.

Глава 5. Выработка обшей концепции целенаправленного синтеза биомиметнков не основе полиаминокислот и / или полипептидов, модифицированных гетероциклами, оценка перспективности их развития.

Целевой синтез модифицированных гетероциклами ПАК/ППТ может быть выражен универсальной концепцией «от молекулы до материала», включающий общую поэтапную стратегию: Синтез функциональных блоков с применением комбинаторной химии —* Компьютерный синтез промежуточных и конечных соединений с расчетом реакционных центров, электронных свойств и прогнозированием молекулярной архитектуры —* Основной синтез целевых соединений и их идентификация —► Самоорганизация и образование супрамолекулярных фаз —> Рассмотрение функционирования в манометрическом диапазоне (Молекулярные материалы) —> Изучение физико-химических свойств соединений в процессе изменения микросреды - внешние стимулы (Разумные молекулярные материалы).

Проблемы получения биологически активных веществ направленного действия во многом связаны с наличием таких свойств, как токсичность и

пролонгирование действия, а также с химическим синтезом природных соединений. В этом контексте полипептидные производные гетероциклов имеют постоянную востребованность. Их химический скрининг неисчфпаем, а программированное взаимодействие субстрат-рецептор приводит к изучению механизма действия на клеточном и субмолекулярном условиях.

С другой стороны биомолекулярная и молекулярная электроника базируются на мультифункциональных наноразмерных материалах, приоритетными среди которых являются полимерные биомимепики. Доступные и сравнительно дешевые синтетические ПАК / ППТ могут имитировать субстанции и функции, присущие природным. Использование их модифицированных форм, которые действуют в различных фазовых состояниях, может привести к созданию молекулярных материалов с программированными и управляемыми свойствами, пригодными для работы в оптических и биомолекулярных миниатюрных сенсорных и детекторных системах.

Выводы

1. Разработана концепция методологии синтеза полиаминокислот / полипептидов, модифицированных гетероциклами. Предложен универсальный подход, позволяющий упростить / унифицировать пути синтеза целевых соединений в зависимости от природы комбинаторных элементов, строительных блоков, прогнозированием молекулярной структуры.

2. Осуществлена модификация полипептидов биоактивными азотистыми гетероциклами - индолилалкиламинами и хинолином различными химическими методами- дицшслогесилкарбодиимидным, активированных эфиров, смешанных ангидридов, выбор которых зависит от примененных защитных групп.

3. Осуществлена модификация полиаминокислот (глутаминовой, лизина, аланина) полимераналогичными превращениями, и полимеризацией с раскрытием цикла хромофорами различной природы - флуоресцеииом, родамином, карбоцианинами, кумаринами, акридином, нафтальимидом, иядолспиропиранами, краун-эфирами.

• выявлены ограничения и возможности модификации полимеров гетероциклами в зависимости от природы реагентов и условий синтезов: боковая модификация полиаминокислот зависит от стехиометрического и пространственного факторов. Средняя степень введения гетероцикла в боковые цепи полиглутаминовой кислоты или полилизина, как правило, составляет 22-35% мол. Соотношение аминокислота / гетероцикл в структурах «голова - хвост» (полимеризация с раскрытием цикла) соответствует соотношению мономер / инициатор в пределах п <

10 (п - степень полимеризации). Эти данные не реализуются при использовании кумаринов и акридина.

4. Показано соответствие компьютерного и экспериментального синтеза модифицированных гетероциклов на примере производных политлутаминовой кислоты; при этом продемонстрирована возможность квантово-химического прогнозирования структуры целевых соединений - введение хромофора, пространственное расположение заместителя, информационное состояние полиаминокислоты.

5. Изучена модификация циклофосфазенов производными аминокислот и лолиаминокислотами;

• всесторонне рассмотрены аминолиз и алкоголиз циклотри- и циклотетрафосфазенов производными 5-гидрокситриптофана - триптаминами; показана возможность получения смешанных производных циклотрифосфазенов с разной степенью содержания гетероциклов различной природы; установлен механизм реакции хлорциклофосфазенов с производными аминокислот и проведена характеризация целевых соединений спектральными методами;

• показана принципиальная возможность синтеза полиаминокислотных производных циклофосфазенов через функциональные спейсеры (№• карбоксиангидридный метод). Конформационное состояние полиаминокислотных цепей зависит от наличия стабилизирующего фактора и пространственного их расположения, при этом можно получать как спиральные, так и неупорядоченные структуры;

6. Выявлены биологически активные свойства ряда синтезированных соединений. Наиболее значительной - противоопухолевой активностью обладают производные циклотрифосфазена. 5-Гидроксшриптофил-триптаминовые пептиды обладают возбуждающим действием на центральную нервную систему; олигоаланильные и полиглутамильные производные индолилалкиламинов проявляют выраженный радиозащитный эффект.

7. Супрамолекулярные мультафункциональные системы на основе модифицированных гетероциклами полиаминокислот обладают поверхностно-активными свойствами и проявляют адаптивность к изменению внешних условий: карбоцианиновые производные полиглутаминовой кислоты обладают откликом на температуру, электрический ток, УФ облучение - флуоресценильные производные -на лазерное облучение и изменение рН среды; полиаминокислотные производные краун-эфиров чувствительны к содержанию ионов металлов; фотоактивные ПАК реагируют на солнечный свет и УФ облучение; акридиновые полиаминокислоты проводят электрический ток с изменением окрашивания. Эти свойства проявляются

в нанометрическом диапазоне при кооперативных изменениях различных связей в супрамолекулярных ансамблях модифицированных полиаминокислот и являются перспективными при создании сенсорных материалов для оптических наноустройств.

Список научных публикаций автора

1. Суворова Е. В., Попова Г. В., Суворов Н. Н.. Синтез триптаминовых производных 5 гидрокситриптофана. Ж, Орг. Химии, 1992,2В, 3,474-481.

2. Попова Г. В., Суворова Е. В., Суворов Н. Н.. Синтез поли-5-гидрокситриптофана. Ж. Общей Химии, 1993,63,9,2126-2130.

3. Кушашвили Л.Т., Журавлев A.A., Попова Г.В., Суворов H.H., Неклюдов А.Д.. Получение энантиомеров 5-бензилокситриптофана с помощью микробной аминоацилазы. Антибиотики и Химиотерапия, 1988,33,1,16-22.

4. Халид М., Елисеева E.H., Попова Г.В., Юдин С.Г., Синтез и свойства полиаминокислоты, содержащей красители, для получения пленок Ленгмюра-Блождетг, ВМС, Б, 1994,36,3, 515-518.

5. Попова Г.В., Халид М., Юдин С.Г., Витухновский А.Г.. Фотохромные ЛБ-плен-ки полиглутаминовой кислоты. Краткие сообщения Физики. ФИАН, 1.993, 11/12,1-6.

6. Сюй Чжон, Попова Г.В., Киреев В.В., Якшин В.В., Царенко H.A.. Полиаминокислоты, содержащие краун-эфирные группировки. ВМС, 2003, А, 45,5,1332-1336.

7. Сюй Чжон, КрупеЙ И. И„ Плешкова Н. В., Попова Г. В., Захарычев В. В., Перевалов В. П.. Модификация L-о-полиглутаминовой кислоты ксантеновыми красителями по у-карбоксильным группам аминокислотных остатков. Ж. Прикл. Хим., 2005,78,3,452-456.

8. Алапишвили М. Г., Попова Г. В., Воронцов Е. Д., Киреев В. В., Суворов Н. Н.. Синтез фосфоразотистых производных триптаминов. Сообщения АН Грузинской ССР, 1981,102,2,353-356.

9. Алашшшили М. Г., Попова Г. В., Воронцов Б. Д., Киреев В. В., Суворов Н. Н.. Аминолиз гексахлорциклотрифосфазена 5 метокситршггамином. Ж. Орг. Химии, 1983, 53,5,1040-1044.

10. Алапишвили М.Г., Воронцов Е.Д., Попова Г.В., Суворов H.H., Киреев В.В.. Синтез и свойства триптаминциклотрифосфазенов. ХГС, 1983,4,489-492.

11. Попова Г,В., Алапишвили М.Г., Воронцов Е.Д., Киреев В JB., Суворов H.H.. Синтез производных гексахлорциклотрифосфазена и 5 оксшриптамина. Ж. Общей Химии, 1986,56,5,1073-1076.

12. Алекперов Д. А., Попова Г. В., Sakurai Т., Ihara Н., Киреев В. В.. Синтез функциональных полиаминокислот нациклофосфазеновых темплатах. ВМС Б, 2006, 48,8,1514-1518.

13. Бобров М. Ф., Попова Г. В., Цирельсон В. Г.. Топологический анализ электронной плотности и химических связей в циклофосфазенах. Ж. Физ. Химии, 2006,3,1-7.

14. Бобров М. Ф., Попова Г. В., Цирельсон В. Г.. Анализ электронных характеристик циклофосфазенов, ответственных за их поведение в самособирающихся молекулярных ансамблях. Нанотехника, 2005,3,78-87.

15. Ванцян М.А., Бобров М. Ф., Попова Г. В., Киреев В.В., Цирельсон В. Г., Компьютерное моделирование и структурный анализ полиаминокислотных производных циклотрифосфазена. ВМС А, 2007,49,3,533-541. SpringerLink: http://dx.doi.org/10-l 134/S0965545X07030170.

16. Palto S. P., Sorokin A. V., Yudin S. G., Popova G. V., Khalid M-, Characterization of ordered poly-L-glutamylcarbocyanine LB-films by method of optical out of plane dichroizm, Mol. Mat. 1995,5,231-235.

17. Popova G., Kireev V., Spitsyn A., Ihara H., Scherbina M., Chvalun S.. Inorganic-Organic Hybrides based on Cyclotetraphosphazenes. Mol Cryst Liq. Ciyst., 2003,390,91-96.

18. Alekperov D., Ihara H., Takafiiji M, Sakurai Т., Popova G., Kireev V.. Design and Synthesis of 6-Helix-Bundle Oligopeptides Supported by Cyclotriphosphazene, Polymer Preprints, 2002, 51,14,3611.

19. Alekperov D., Sakurai Т., Shirosaki Т., Popova G., Kireev V., Шага H.. Synthesis and Conformational Characterization of Oligopeptide - Cyclotriphosphazene Hybrids. Polymer J., 2003,35,5,417-421.

20. Takafiiji M, Alekperov D., Popova G., Sagawa Т., Ihara H.. Dendritic cyclotriphosphazene derivative with hexakis(alkylazobenzene) substitution as photosensitive trigger. Heterocycles, 2004,63,7,1563-1572.

21. Takafiiji M., Shirosaki Т., Chowdhury S., Alekperov D., Popova G., Hachisako H., Ihara H., Functional Organogels from Lypophilig L-glutamide derivatives Immobilized on Cyclophosphezene Core, J. Materials Research, 2006,21,5,1274-1278.

22. Popova G. V., Korigodski A. R., Sluch M. I., Vitukhnovsky A. G., Perevalov V. P. Study of Low-dimensional Energy Transfer on Copolymer Films, Phys. Scripta, 1995, 5, 407-410.

23. Kunizawa Т., Sato Т., Yonezawa Y., Popova G. V.. Prefered conformation of the H-Aggregate of Thiocarbocyanine Dye having meso-Aminogroup in Chitozan Films. Thin. Solid. Films, 1997,311,267-271.

24. Raitman O. A., Katz E., Willner I., Chegel V. I., Popova G. V.. Photonic Transduction of a Three-State Electronic Memory and of Electrochemical Sensing of NADH by Using Surface Plasmon Resonance Spectroscopy. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40,19,3649-3652.

25. Popova G., Spitsyn A., Vavtsyan M, Matveeva N., Yudin S., Palto S.. Thermal and Electrothermal Sensitivity ofpolyglutamic acid with incorporated carbocyanine dyes in Langmuir-Blodgett films. Thin Solid Films, 2008,516,10,3257-3261.

26. Алапишвили М.Г., Воронцов Б.Д., Попова Г.В., Киреев В.В., Суворов Н.Н.. Гетероциклические производные циклотрифосфазена с противораковой активностью. Авт. свид. СССР, №1092922,15.04. 84.

27. Popova G., Suvorov N., Kireev V.. New Biocompatitive and Biodegradable Matrixes for Drug Delivery: Several Radio-protectors and Anticancer Agents. Proceedings IV Inter Conference "Ecomaterials Forum", Gifu, Japan, 1999, Nov., 10-12,125-129.

28. Xu Zhong, Fedorovsky O., Popova G.. Synthesis of Photosensitive derivatives of indolospiropyranes and poly-L-alpha-Glutamic acid for switch-systems, Proceedings IUPAC-XVI, Helsinki, Finland, 1996,609-610.

29. Fedorovsky O., Xu Zhong, Popova G., Petropavlovsky I.. Synthesis and Assemblies of Photosensitive derivatives of indolospiropyranes and poly-L-alpha-glutamic acid. Proceedings DI European Conference on Molecular Electronics. Leuven, Belgium, 1996, p. 233-235.

30. Popova G., Sazonov S., Yonezawa Y., Sato T., Kunizawa T.. NIR Dyes incorporated in Protein Models: Synthesis, Study of Aggregates and Properties, Proceedings NATO ARW, "Near Infrared Dyes for High Technology Application". Trest, Czech. Republic, Sept., 24-27, Kluwer Academic Publishers, 1997, p. 23-25.

31. Popova G., Xu Zhong, Fedorovsky O., Yakshin V., Myagkov I.. Assemblies of Polyaminoacids bearing with crown-ethers and photochromes: Design, Synthesis, Investigations. Proceedings IV European Conf. on Molecular Electronics, Cambridge, UK, 1997, p. 103-104.

32. Popova G., Spitsyn A., Baleva M., Arsenov V., Photochromic effects of Supramolecular Assemblies of Crown-contented Polyaminoacids. Proceedings IX International Conference on Unconventional Photoactive Systems, UPS-99, Wurzburg, Germany, 1999, Aug., 31 - Sept. 4, p. 144-145.

33. Popova G. V., KhalidM., Yudin S. G., PetukhovaN. N., Palto S. P., Vitukhnovsky A.. LB-films of polyglutamic acid covalently bonded with different dyes. Proceedings II ECME, Kloster Banz, Germany, 1994, Sept., 4-9, p. 235-237.

34. Popova G., Biomimetic materials for optical nanosensores on ^-irradiation // Proceedings "Technical means for prevention of radiation terrorism and liquidation of its conesquences" October, 18-20,2004, Saint-Petersburgh.: PressCenter "SeverRoss". 2004. p. 123-127.

35. Shirosaki T., Alekperov D., Popova G., Sakurai T., Ihara H.. Synthesis and characterization of Lipophylic L-glutamate derivatives immobilized on cyclotriphosphazene. Proceedings VIII Pacific Polymer Conference, Bangkok, Thailand, 2003, CD-ROMp. 1-4.

36. Popova G., Stimuli-responsive polyaminoacids for sensor Systems, Proceedings, Intelligent Materials Forum, Japan, Makahari, 1998 October 5-7,. Ed. Japan Society of Non-traditional Technologies, Chiba, 1998, p. 101-105.

37. Popova G. V., Menzel H., Yonezawa Y.. LB-films of Polyaminoacids: preparation and properties. Proceedings, Inter. Conference "Chemistry of High-ordered Systems and Basics of Nanotechnology" St-Petersburg, Russia, June, 1996, p. 64-65.

38. Ванцян М. А., Попова Г. В., Wegner G„ Исследование архитектуры наноразмерных систем традиционными физико-химическими методами. Нанотехнологаи - Производству. Труды П Конференции, г. Фрязино, ноябрь 30 -декабрь 12005, с. 24-27.

39. Попова Г.В., Киреев В.В.. Разумные биомиметшеи как прогрессивные высокотехнологичные материалы - развитие и перспективы. Обзор в сборнике «Труды Ш-ей Международной НП Конференции "Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности"», изд. СП ПУ, С-Петербург, Россия, 2007, т. 8,144.

40. Pieroni О., Fissi A., Popova G.. Photochromic polyaminoacids. (Review). Polymerie Materials Encyclopedia, CRC Press, ed. J. Salamone, N.-Y., 19%, 7,5123-5128.

41. Pieroni O., Fissi A., Popova G.. Photochromic Polypeptides. (Review). Progr. Polym. Sei., 1998,23,81-123.

42. Popova G.. Biomimetic Polyaminoacids as Precursors for Optical Active Intelligent Materials. (Review). Society of Non-traditional Technologies World Forum, e-Version: http://www.psu.edu/IClM , 2003.

43. Попова Г.В.,. Коригодский A.P. Разумные биомиметические материалы для молекулярной электроники и медицины (Обзор). Нанотехника, 2004,1,4143.

44. Попова Г.В., Коригодский А.Р.. Разумные биомиметические материалы. (Обзор.) Наука-Производству, 2004,7 (75), 5-6.

45. Попова Г.В.. Молекулярная инженерия наноразмерных систем (Обзор), Нанотехника, 2004,1,47-48

46. Попова Г .В., Коригодский А.Р.. Применение биомиметических материалов для молекулярной электроники я медицины. (Обзор.) Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России, 2004,3,3-6.

47. Попова Г.В., Спицын А.Н.. Белковые модели для переноски лекарственных веществ: от мезо- до наноразмерного уровня. (Обзор.) Посвящается памяти проф. Н. Н. Суворова. Нанотехника, 2005,2,84-89.

48. Ванцян М,, Попова Г., Wegner G.. Традиционные физико-химические методы в изучении наноразмерных объектов (Обзор), Нанотехника, 2006,3,45-51.

Заказ №719. Объем 2 п.л. Тираж 100 экз.

Отпечатано в ООО «Петроруш». г. Москва, ул. Палиха-2а, тел. 250-92-06 www.postator.ru

Структура диссертации

Сокращения в тексте

Введение

Глава 1. Модификация пептидов и полиаминокислот биологически активными азотистыми гетероциклами.

Обзор литературы.

1.1. Синтез и свойства полипептидных производных гетероциклов биомедицинского назначения.

1.1.1. Значение нейропептидов для нормальной жизнедеятельности организма.

1.1.2. Получение аналогов энкефалинов.

1.1.3. Модификация нейропептидов соединениями непептидного характера.

Резюме.

Обсуждение результатов.

1.2. Синтез и идентификация коротких пептидов, модифицированных L-a-5-гидрокситриптофаном.

1.2.1. Получение тетрааналогов [5-ОТгр] Ьеи5-энкефалина.

1.2.2. Получение пентааналога метилового эфира [5-OTrp] Leu5-энкефалина.

1.2.3. Получение амидного пентааналога [5-ОТгр] 1хи5-энкефалина.

1.2.4. Спектральные свойства синтезированных аналогов Leu5- 36 энкефалина.

1.3. Синтез и идентификация полипептидов и полиаминокислот, содержащих индольные гетероциклы.

1.3.1. Получение 5-гидрокситриптофилпептидов, связанных с трипта-минами.

1.3.2. Получение олигомеров L-5-гидрокситриптофана, L-a-аланина и триптаминов.

1.3.3. Синтез поли-Ь-а-5-гидрокситршггофанов и их сополимеров с глутаминовой кислотой.

1.4. Пептидные производные хинолина.

Одним из перспективных направлений развития органической и полимерной химии в XXI веке становится разработка и возрастающее применение так называемых «разумных» органических материалов, реверсивно реагирующих на слабые изменения микросреды — температурные, механические, рН, излучение различных видов и другие. Примерами таких объектов являются синтетические полипептиды (ППТ) и полиаминокислоты (ПАК) - модели природных белковых структур.

Способность указанных полимеров существовать в различных конформа-циях (клубок, а-спирапь, р-структура) в зависимости от условий, возможность образовывать супрамолекулярные комплексы и ансамбли за счет различного типа не-ковалентных взаимодействий, полифункциональность - позволяют создавать на их основе молекулярные/ наноразмерные материалы при химической модификации различными функциональными соединениями (хромофорами), в частности: люминофорами, фотохромами, красителями, биологически активными веществами и др.

Управляемая структурная организация/ реорганизация синтетических полипептидов и полиаминокислот в сочетании с иммобилизованными фрагментами дополнительно обладающими электро-, фото- или ионной проводимостью, люминесценцией и др., позволяет получать разумные/адаптивные биоинспирированные полимерные материалы для молекулярной и биомолекулярной электроники, молекулярных электронных устройств с оптической сенсорикой, фотомодулирующих систем, систем оптической записи и хранения информации, голографических сред, средств доставки лекарственных препаратов и т.д.

Аминокислоты, имеющие дополнительные функциональные группы (-СООН, -ЫНг, -ОН, -8Н), могут вступать в реакции, находясь в пептидной цепи, давать разветвленные структуры (дендримеры и дендроны) и таким образом служить носителями с ги-перразветвленной поверхностью, что может найти применение в практике медицинской диагностики, а также при получении биокатализаторов нового поколения и препаратов пролонгированного действия.

Несмотря на имеющиеся публикации по химии ПАК, в мировой литературе нет комплексного описания разработанных подходов по модификации этого класса соединений. Необходимо было концептуально обосновать принципы целенаправленного формирования свойств модифицированных ПАК и ПП, разработать методологические подходы к их экспериментальному синтезу с учетом природы конкретных реагентов, показать уникальные и одновременно разносторонние способности этого класса соединений к использованию их в качестве биоинспирированных полимерных материалов или их предшественников, действующих как на макро-, так и на наноразмерном уровне. Применение в ряде случаев квантово-химических расчетов и компьютерного моделирования молекулярной архитектуры полученных соединений подтверждает обязательность и перспективность этого метода при выработке общей концепции.

Целями настоящей работы явились: разработка методологии синтеза модифицированных различными гетероциклами полиаминокислот, полипептидов и модельных аминокислот (все а-аминокислоты в Ь конфигурации); идентификация синтезированных полимеров; изучение зависимостей свойств от состава и строения образующих их макромолекул, природы и местоположения гетероциклических структур в макромолекуле. Введение гетероциклов в состав ПОТ и ПАК осуществлялось взаимодействием концевых или боковых групп модифицируемых полимеров или полимеризацией №-карбоксиангидридов с использованием в качестве активаторов функциональных групп гетероциклов.

В ходе исследования необходимо было решить следующие задачи:

- в зависимости от природы исходных соединений выбрать подходящие методы полимерного и органического синтеза, а также определенные защитные группировки для функциональных групп реагентов, обозначить ограничения и / или преимущества того или иного метода с применением прогнозирования конечных продуктов, унифицировать химические реакции для повышения выхода целевых соединений и упрощения многостадийного синтеза;

- изучить строение образующихся модифицированных полимеров и выявить условия образования супрамолекулярных ансамблей синтезированных соединений в виде самособирающихся систем и многослойных пленок типа Ленгмю-ра-Блоджетт;

- исследовать функционирование модифицированных ПАК и ППТ в качестве молекулярных («разумных») материалов нового поколения;

- выработать общую методологию и концепцию целевого синтеза биомиме-тиков на основе ПАК и ППТ.

Диссертация состоит из введения и 5 глав, представляющих изложение материала в соответствии с поставленными задачами. Три первые главы посвящены синтезу различных типов производных пептидов и полиаминокислот и их идентификации:

Выводы

1. Разработана концепция методологии синтеза полиаминокислот / полипептидов, модифицированных гетероциклами. Предложен универсальный подход, позволяющий упростить / унифицировать пути синтеза целевых соединений в зависимости от природы комбинаторных элементов, строительных блоков и прогнозированием молекулярной структуры.

2. Осуществлена модификация полипептидов биоактивными азотистыми гетероциклами - индолил ал кил аминами и хинолином различными химическими методами- дициклогесилкарбодиимидным, активированных эфиров, смешанных ангидридов, выбор которых зависит от примененных защитных групп.

3. Осуществлена модификация полиаминокислот (глутаминовой, лизина, аланина) полимераналогичными превращениями, и полимеризацией с раскрытием цикла хромофорами различной природы — флуоресцеином, родамином, карбоцианинами, кума-ринами, акридином, нафтальимидом, индолспиропиранами, краун-эфирами.

• выявлены ограничения и возможности модификации полимеров гетероциклами в зависимости от природы реагентов и условий синтезов: боковая модификация полиаминокислот зависит от стехиометрического и пространственного факторов. Средняя степень введения гетероцикла в боковые цепи полиглутаминовой кислоты или полилизина, как правило, составляет 22-35% мол. Соотношение аминокислота / гетероцикл в структурах «голова - хвост» (полимеризация с раскрытием цикла) соответствует соотношению мономер / инициатор в пределах п < 10 (п —степень полимеризации). Эти данные не реализуются при использовании кумаринов и акридина.

4. Показано соответствие компьютерного и экспериментального синтеза модифицированных гетероциклов на примере производных полиглутаминовой кислоты; при этом продемонстрирована возможность квантово-химического прогнозирования структуры целевых соединений - введение хромофора, пространственное расположение заместителя, конформационное состояние полиамипокислоты.

5. Изучена модификация циклофосфазенов производными аминокислот и пол иаминокислотами;

• всесторонне рассмотрены аминолиз и алкоголиз циклотри- и циклотетрафос-фазенов производными 5-гидрокситриптофана - триптаминами; показана возможность получения смешанных производных циклотрифосфазенов с разной степенью содержания гетероциклов различной природы; установлен механизм реакции хлорциклофосфазенов с производными аминокислот и проведена характеризация целевых соединений спектральными методами;

• показана принципиальная возможность синтеза полиаминокислотных производных циклофосфазенов через функциональные спейсеры (Ы-карбоксиангидридный метод). Конформационное состояние полиаминокислотных цепей зависит от наличия стабилизирующего фактора и пространственного их расположения, при этом можно получать как спиральные, так и неупорядоченные структуры;

6. Выявлены биологически активные свойства ряда синтезированных соединений. Наиболее значительной — противоопухолевой активностью обладают производные циклотрифосфазена. 5-Гидрокситриптофил-триптаминовые пептиды обладают возбуждающим действием на центральную нервную систему; олигоаланильные и полиглу-тамильные производные индолилалкиламинов проявляют выраженный радиозащитный эффект.

7. Супрамолекулярные мультифункциональные системы на основе модифицированных гетероциклами полиаминокислот обладают поверхностно-активными свойствами и проявляют адаптивность к изменению внешних условий: карбоцианиновые производные полиглутаминовой кислоты обладают откликом на температуру, электрический ток, УФ облучение — флуоресценильные производные — на лазерное облучение и изменение рН среды; полиаминокислотные производные краун-эфиров чувствительны к содержанию ионов металлов; фотоактивные ПАК реагируют на солнечный свет и УФ облучение; акридиновые полиаминокислоты проводят электрический ток с изменением окрашивания. Эти свойства проявляются в нанометрическом диапазоне при кооперативных изменениях различных связей в супрамолекулярных ансамблях модифицированных полиаминокислот и являются перспективными при создании сенсорных материалов для оптических наноустройств.

2-51а

Оптимизированная молекулярная геометрия замешенных флуоресцеина (а) и родамина (б). Красный- кислород, синий- азот, голубой- углерод, белый- водород.

Карты молекулярного электростатического потенциала замещенных флуоресцеина (а) и родамина (б). Зеленый- положительный, красный- отрицательный. б

Оптимизированная геометрия полиглутаминовой кислоты, п=40, с десятью молекулами флуоресцеина. а- боковая проекция, б — фронтальная. а-Спираль поли глутам и но в о й кислоты (п=10): а, б - боковая проекция, в - фронтальная.

Заключение

Изучепие свойств полученных в настоящем исследовании модифицированных аминокислотами, пептидами и полиаминокислотами гетероциклов проведено в трех основных направлениях.

Рассмотрение биологической активности. Общим для всех тестированных соединений - как низкомолекулярных, так и олигомерных - является их низкая токсичность.

Ряд олигомерных производных проявляют пролонгирование действия, что объясняется, очевидно, постепенным освобождением БАС, связанных с олигомерной нетоксичной матрицей.

Высокой активностью обладают циклофосфазеновые производные смешанных типов — модификация аналогом 5-гидрокситриптофана и этиленимином. Это гибридное соединение имеет преимущество перед клиническим препаратом противоопухолевого действия «Фотрин», активного в отношении саркомы Йенсена по методу введения. «Фотрин» применяют в виде иньекций, в то время, как синтезированное нами соединение активно подавляет рост опухоли при пероральном введении (таблетки), не обладая при этом токсичностью (мыши линии F). Перспективно получение и исследование таких БАВ в сочетании с металлосоединениями - Pt, Cu, Со — что может привести к усилению действия или появлению нового типа активности. Интересное явление обнаружено при рассмотрении свойств полиаланильных производных триптофанового аналога 5-метокситриптамина в опытах in vivo и in vitro. Корреляция между радиозащитной активностью (мыши самцы линии F С60 в/б) и устойчивостью к действию протолитического кишечного фермента лейциламинопептидазы (in vitro) являются обнадеживающим фактом для дальнейшего синтеза и прогнозирования подобных олигоаминокислот и пептидов с концевыми БАС направленного действия. Пептидные модификации 5-окситрипофана и хипазина требуют всестороннего физиологического изучения ввиду их явной перспективности.

Самоорганизация и формирование супрамолекулярных ансамблей. Сополипептид-ные, полиаминокислотные и циклофосфазеновые производные гетероциклов наиболее способны к самоорганизации за счет внутри- и межмолекулярных водородных, а также координационных связей. Рассмотрение молекулярной архитектуры требует предварительных квантово-химических расчетов и моделирования возможных структур. Модификация ПАК в боковых цепях объемными гетероциклами приводит, как правило, к так называемым «волосатым стержням» (hairy rod), которые могут самособираться в агрегаты (ансамбли) как за счет межцепного взаимодействия через боковые заместители, так и за счет свободных функциональных боковых групп (например, у-СООН группы в глутами-новой кислоте). Таким образом формируются агрегаты из двух спиралей ПГК, модифицированной флуоресцеином, родамином или карбоцианиновыми красителями. Далее агрегаты могут организовываться в более крупные ансамбли как в растворах, так и в квазидвумерном состоянии — монослоях. Все синтезированные полиаминокислоты, содержащие гетероциклы, включая и макроциклы, способны образовывать мопослои и мультислойные структуры типа Лэнгмюра-Блоджетт. Ансамбли, полученные в результате такой индуцированной (наведенной) самоорганизации, являются моделями для экспериментального установления супрамолекулярной архитектуры, отработки кооперативных взаимодействий и их реорганизации. Агрегация ПАК, содержащих боковые хромофоры, в монослоях происходит в соответствии со схемой, предложенной при компьютерном моделировании и реализующейся в растворах. Макромолекулы полиглутаминовой кислоты, связанной с флуо-ресцеином, родамином, карбоцианинами, могут организовываться в Н-агрегаты в монослоях через боковую ассоциацию двойных спиральных макромолекул, что независимо демонстрируется методами ИК-Фурье спектроскопии совместно с люминесцентным анализом (люминесцентные ПАК) и оптического дихроизма (карбоцианиновые производные). Короткие олигоаминокислоты типа «голова-хвост» формируют стабильные монослои, что впервые показано для фотоактивных олигоаминокислот такой структуры. Изучение их агрегации, также как самоорганизации и архитектуры ансамблей ПАК, содержащих краун-эфиры, представляется перспективным и необходимым, особенно для дальнейшего создания фотоактивных и ионпроводящих биополимеров и элементов «молекулярных машин» на их основе.

Сополимеры 5-гидрокситриптофана и глутаминовой кислоты обладают анизотропией поверхности в мультислойных пленках, и различной упорядоченностью агрегатов в зависимости от содержания аминокислот в сополипептиде.

Монослои органическо-неорганических гибридов на основе циклофосфазенов и ПАК впервые получены и охарактеризованы. При этом тетрациклофосфазены проявляют тенденцию к анизотропии поверхности, более всего объяснимую образованием специфических доменов. В то же время циклофосфазены, содержащие металлосоединения (СиСЬ или СоСЬ) в твердой фазе способны организовываться в дискотикоподобные структуры.

Изучение монослоев модифицированных полипептидов является также вспомогательным средством при установлении количественного состава и соотношения аминокислота: хромофор. В проведенных исследованиях результаты, полученные из оптических данных монослоев, соответствуют данным других независимых методов: ЯМР, УФ, аминокислотного анализа. В ряде случаев отмечена способность модифицированных олиго-меров образовывать ЖКС и гели.

Отклик супрамолекулярных ансамблей на слабые внешние факторы. Чувствительность ансамблей модифицированных гетероциклов к действию слабых внешних стимулов - температуры, УФ, видимого и лазерного облучения, электротока и др. — более всего проявилась при рассмотрении монослоев люминесцентных и карбоцианиновых производных полипептидов.

На основе полученных данных можно заключить, что слабые внешние стимулы вызывают сильные физико-химические изменения, как правило, хорошо наблюдаемые визуально - изменение цвета. Изменение люминесценции, содержания ионов отмечено при варьировании так называемых «экстернальных факторов», то есть как влияние окружающей среды. Подобные отклики супрамолекулярных ансамблей основываются на реорганизации «интернальных взаимодействий»: деструкции нековалентных связей и повторной самоорганизации их строительных блоков. Эти качества являются необходимыми при создании различных типов «разумных материалов», в данном случае для конструирования молекулярных сенсорных систем на основе полипептидов/полиаминокислот, модифицированных гетероциклов.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Приборы и оборудование.

Спектры поглощения в растворе записаны на спектрофотометре Jasco Uvidec 510. Спектры поглощения в монослоях были измерены на спектрофотометре с монохромато-ром MDR-3, снабженном IBM мониторингом для тонкой фиксации данных процесса облучения. FTIR спектры были измерены на приборе Jasco FT/IR-5M Spectrophotometer в таблетках КВг и пленках из смеси гексафторизопропанол/хлороформ 1:1. Спектры флуоресценции были записаны при помощи мультиканального оптического анализатора ОМА-2 (EGG) с источником лазерного облучения (337 нм). Кривые флуоресценции были измерены при помощи спектрофлуориметра Edinburgh Inj 549 с времяразрешающим фотонным отчетом в пульсирующем режиме. Облучение образцов фотохромов осуществляли на солнечном свету и при облучении 100 Вт ртутной лампой, с использованием интерференционного фильтра (500-550 нм). Время облучения не превышало 10 мин. КД спектры записаны на спектрополяриметре Jasco J 500А с учетом молярной эллипсичности (0) и молекулярной массы. Из-за общей схожести формы спектров КД, их графическое изображение приводится только во 2-й главе . Величины, соответствующие правовращающим а-спиральным структурам, обычно проявляются как максимальное поглощение 180-190 нм в положительной области и минимумы около 208-220 нм. Часть данных приводится в обсуждении результатов. Электропроводность измерялась при помощи вольтметра универсального цифрового В7-32, форм. Х„ 2-710-027 ФО, напряжение постоянного тока, диапазон измерения 10"4 -103 А. Источники питания постоянного тока Б5-43А, Б5-45А, Б5-44А, форм 3,233, 001 ФО. Элетропроводимость мультислоев была исследована при использовании электродной пары St02/Al с допированием Ь и без. Механические испытания полимерных пленок с добавками полиаминокислотных производных были проведены на динамометре типа «Поляни».

Ферментативный гидролиз олигопептидов осуществляли в термостатированной кювете при 37°С с фиксированной скоростью перемешивания 180-200 об/час на РН-стате фирмы «Радиометр» (Дания) при РН 8,5, оттитровывая 0,01М NaOH выделяющиеся продукты гидролиза Начальную скорость гидролиза — Vo определяли как тангенс угла наклона к кривой титрования, зарегистрированной самописцем. Концентрация лейцинаминопептидазы (фирма «Мерк», ФРГ) во всех опытах была постоянной и составляла 1,67*10" g

М в литре. Вычисление констант Михаэлиса и ккэт осуществлялось на основании уравнения Михаэлиса-Ментен при линеаризации его по методу Лайнуивера-Берка [4.32]. Значения начальных скоростей реакции V0, начальных концентраций субстрата S0, KMj VMaKC и ккет приведены в Приложении 1.

Дня формирования лэнгмюровского слоя на очищенную водную поверхность наносилась определенная доза раствора молекул изучаемого соединения в смеси ДМФА и бензола с концентрацией 1 мг/мл при помощи микрошприца "Hamilton". Нанесение дозы раствора осуществлялось таким образом, чтобы изменение величины поверхностного давления при растекании раствора по водной поверхности пе превышала (0.02 мН/м). После испарения растворителя производилось измерение зависимости поверхностного давления от площади, приходящейся на одну молекулу в процессе двухстороннего сжатия слоя сжимающими барьерами с определенной скоростью (20 мм/мин).

Y-тип LB-пленок, состоящий от 10 до 200 слоев приготавливали стандартной процедурой при последовательном переносе монослоев с поверхности чистой воды на кварцевую подложку при комнатной температуре и поверхностном давлении 15- 20 дин/см .

Для краткости изложения и понимания процесса мы приводим наиболее характерные Р-А изотермы синтезированных соединений.

Типичные Р-А изотермы сжатия для лэнгмюровского слоя полиглутаминовой кислоты, связанной с родамином и/или флуоресцеином приведены в Приложении 3. В данном случае доза раствора в смеси ДМФА и бензола, нанесенного на водную поверхность при формировании слоя, составляла 50 мкл, концентрация 1 мг/мл.

Величина предельной площади на молекулу (Апт), получаемая линейной экстраполяцией участка кривой зависимости поверхностного давления от площади в области значительных давлений к нулевому значению, является характерным параметром для каждого конкретного вещества. Кривая Р—А изотермы сжатия для лэнгмюровского слоя nGlu(Rod) имеет два линейных участка. Для первого участка (10-30 мН/м) предельная площадь Aiimi = 786 А2, для второго (30-45 мН/м) - предельная площадь Aiim2 = 482 А2.

Детальный анализ Р-А изотермы сжатия в области малых значений поверхностного давления, то есть в области разряженного монослоя, когда сечение молекулы значительно меньше средней площади, приходящейся на одну молекулу, позволяет получить информацию об агрегации молекул.

Экспериментальные данные удобно при этом представить в координатах: произведение поверхностного давления на площадь/молекулу (Р*А) от поверхностного давления (Р). В случае линейной зависимости Р-А — Р слой можно описать в рамках простой модели двумерного неидеального газа, соответственно, уравнением:

Р-А = Ао-Р + kT/n, или в более наглядном виде: где к - постоянная Больцмана; Т — температура; А-п — площадь, приходящаяся на одну кинетическую единицу (один молекулярный ассоциат) в лэнгмюровском слое на поверхности воды; Ао-п - эффективная площадь (сечение) одной кинетической единицы (молекулярного ассоциата); п - число молекул в кинетической единице (молекулярном ассоциа-те); Ао — эффективная площадь, приходящаяся на одну молекулу в ассоциате.

Рассматриваются зависимости Р-А от Р для слоев синтезированных соединений в области малых Р. В случае слоя nGlu(Rod) величина эффективной площади, приходящейся на одну молекулу в ассоциате (А0), определенная из наклона экспериментальной зависимости, составляет 771 Ä2 и имеет близкое значение с величиной предельной площади Aiimi = 786 Ä2. Число молекул в кинетической единице (п), определенное в результате линейной экстраполяции экспериментальной зависимости к нулевому значению Р, равно двум, т. е. при малых давлениях лэнгмюровский слой nGlu(Rod) на водной поверхности представляет собой молекулярные агрегаты, которые состоят в среднем из двух молекул, эффективная площадь, приходящаяся на одну молекулу в агрегате составляет 771 Ä2.

Из анализа Р — А изотермы сжатия для лэнгмюровского слоя nGlu(Fl) определены: величина предельной площади на молекулу (Ai,m), равная 93 Ä2, эффективная площадь, приходящаяся на одну молекулу в агрегате (Ао), равная 106 Ä2 и среднее число в молекулярном агрегате (п), равное примерно 29 молекулам.

Для лэнгмюровских слоев смешанного производного nGlu(Rod)(Fl) зависимости Р — А и Р*А - Р аналогичны рассмотренным выше, из которых определены: величина предельной площади на молекулу (Ант), равная 307 Ä2, эффективная площадь, приходящаяся на одну молекулу в агрегате (Ао), равная 280 Ä2 и среднее число в молекулярном агрегате (п), равное 4 молекулам.

Для спектральных исследований были изготовлены мультислойные лэнгмюровские пленки на основе слоев nGlu(Rod) и слоев nGlu(Rod-Fl) в результате послойного переноса на гидрофобные подложки из плавленного кварца. Лэнгмюровские слои nGlu(Rod) переносились при величине поверхностного давления Р<ир= 15 мН/м. Доза раствора, наносимого на поверхность при формировании слоя, составляла 120-135 мкл, скорость сжатия слоя составляла 20 мм/сек. Перенос осуществлялся методом Лэнгмюра-Шефера. Для спектральных исследований был изготовлен образец толщиной 34 монослоя.

Лэнгмюровские слои nGlu(Rod-Fl) переносились при величине поверхностного давления Р<]Ф = 10mN/m. Доза раствора, наносимого на поверхность при формировании слоя, составляла 150 мкл, скорость сжатия слоя составляла 20 мм/сек. Перенос оеуществлялся методом Лэнгмюра-Шефера. Для спектральных исследований был изготовлен образец толщиной 40 монослоев. Число молекул в агрегате равно 4.

Таким образом показано, что полиглутаминовая кислота, связанная с люминофорами (родамином и флуоресцеином) способна образовывать стабильные монослои и муль-тислойные структуры по методу Лэнгмюра-Блоджетг. Выявлено, что эти соединения проявляют склонность к агрегации. Максимальное количество молекул в агрегате отмечено для флуоресцеинового производного равное 29.

Были рассмотрены свойства олигомеров Ь-глутаминовой кислоты и аланина, содержащих фрагменты карбоцианинов, кумаринов и сафранина в мономолекулярных слоях. Для п01и(СЬс) максимальная площадь на молекулу, определенная из компьютерной модели, может быть оценена величиной 2600 А , а минимальная площадь - 740 А может быть получена, исходя из изотермы при наклоне молекул на поверхности воды. Значения площадей, приходящихся на молекулу, полученные для двух других олигоаминокислотных производных красителей составляют соответственно 800, 480 А".

Имеется наличие фазовых переходов, наблюдаемых при давлениях 13, 4, 8 дин/см для этих трех соединений. Данные переходы, по-видимому, можно отнести к различному конформационному состоянию молекул олигоаминокислот в монослое на поверхности воды. При малых давлениях (ниже давлений перехода), как полиаминокислотная цепь, так и молекулы красителя лежат в плоскости поверхности воды. По мере сжатия, при достижении плотной упаковки, молекулярные фрагменты красителя начинают вытесняться из плоскости. В рамках такой модели различные значения давлений отмеченных переходов могут отражать разную степень взаимодействия фрагментов красителя с поверхностью воды.

Для ЛБ-слоев на основе соединений, полученных МСА-методом (модель "голова-хвост"), заметных фазовых переходов не наблюдали при прежней стабильности мономолекулярного слоя. Для сафранинового производного полиглу-таминовой кислоты, получена мультиструктура с числом слоев более 100. На основе олигомера аланина с сафранином получен устойчивый мономолекулярный слой, однако очень слабоокрашенный, ввиду низкого содержания красителя в олигомере (<3% ).

Исследования поведения молекул на поверхности воды позволяют определить молекулярный вес(М) соединений при условии,, что каждая молекула полиаминокислоты свободна и не взаимодействует с соседней. Можно оценить значение М исходя из зависимости поверхностного давления от площади, занимаемой молекулой в "газовой" фазе. Изменение поверхностного давления в "газовой" фазе составляет 0,6 дин/см. Если считать, что расчетное поверхностное давление в "газовой" фазе равно 0,6-0,65 дин/см при площади на молекулу 1500 А2 , тогда М =5900. Принимая во внимание оптимескую плотпость, ширину и толщину кюветы, толщину монослоя, количество монослоев рассчитывается общая молекулярная масса испытуемого образца. Учитывая, что площадь, занимаемая монослоем, 740 А2, можно вывести величину молекулярного веса олигомера, содержащего хромофор, 5600. и теоретическое содержание свободных и «занятых» мономерных/аминокислотных звеньев.

Оптическими измерениями было определено число звеньев аминокислот, связанных с хромофором. Для этого предварительно были измерены концентрационные зависимости спектральной плотности хромофора, например, карбоцианинового красителя в разбавленном растворе. Из этих измерений было определено сечение поглощения молекулы хромофора в п01и(СЬс)=0.292А. При известной площади, занимаемой одной полиаминокислотной цепью в монослое и определенной из изотермы, можно подсчитать число фрагментов красителя, связанных с олигомером птутаминовой кислоты, исходя из спектра поглощения 20-слойной Лэнгмюровской пленки при той же длине волны (О = 0,105 нм), число модифицированных звеньев в 20 слоях составило 260. Это соответствует рассчитанной квантово-химической модели, согласно которой гидроксикарбоцианин может присоединиться к полиглутаминовой кислоте не чаще, чем через три аминокислотных единицы.

Свойства гидроксикарбоцианинового производного полиглутаминовой кислоты в монослоях при УФ-облучении. Из раствора гидроксикарбоцианинового производного полиглутаминовой кислоты в смеси хлороформ: диметилсульфоксид (100:1) с концентрацией 0,1% получены мономолекулярные пленки на поверхности водной субфазы. На гидрофобный стеклянный носитель наносили по методу Лэнгмю-ра-Шефера 20 монослоев со скоростью сжимания 10 мм/мин до поверхностного давления Р= 8 дин/см. Полученные муль-тислои подвергали облучению ртутной лампой ДРК-120 в течение 20 минут. После УФ-облучения наблюдали изменение поглощения мультислоя (образование Н-агрегата). Интенсивность поглощения возрастало, а поглощение в целом претерпевало батохромное смещение, т.е. сдвиг в область более длинных волн. После обработки ЛБ-слоя хлороформом наблюдается обесцвечивание ЛБ-пленки, что говорит об изменении оптических свойств структуры. Такое изменение поглощения монослоя при УФ-облучении позволяет рассматривать свойства образца как позитивного фоторезиста.

Для изучения зависимости оптической плотности от времени облучения были использованы пленки, приготовленные по методу Лэнгмюра-Шефера с общим числом монослоев 40. Мультислои подвергали облучению ртутной лампой высокого давления (100 Вт). Через 10 мин. облучепия наблюдали изменение оптической плотности, а после 15 мин. облучения наблюдали изменение спектра поглощения (локальные разрушения Н агрегатов), что говорит о фотохимической реакции разложения красителя под воздействием ультрафиолетового облучения. Мультислои мономолекулярных пленок из полиглу-таминовой кислоты с гидроксикарбоцианиновым красителем, полученные методом Лэн-гмюра-Шефера (20 монослоев), подвергались облучению ртутной лампой в течение 20 минут. После облучения наблюдали изменение цвета образцов. Дополнительно были измерены спектры люминесценции гидроксикарбоцианинового красителя в растворе с низкой концентрацией. В этих условиях возможна тривиальная мономолекулярная люминесценция красителя, что и наблюдается в спектре- максимум при длине волны К - 638 нм. В спектрах люминесценции необлученных мультислоев наблюдается существенный стоксов сдвиг максимума люминесценции красителя (к— 668 нм). Максимум спектра люминесценции облученного образца расположен в коротковолновой области (к =639 нм) и практически совпадает со спектром мономерной люминесценции. Интенсивность люминесценции облученного образца уменьшается. Аналогичный результат получен для соединения 1а: максимум в спектре сдвинут в коротковолновую область. Можно предположить, что в результате УФ-облучения происходит деструкция агрегатов ( в первую очередь димеров), влияющих на спектры поглощения и люминесценцию необлученных образцов, поскольку форма спектров поглощения и люминесценции обусловлены наличием агрегации модифицированной полиглутаминовой киислоты с образованием димеров, тримеров и т. д.

В мультислоях, полученных на основе полиглутаминовой кислоты и гидроксикар-боцианина (40 монослоев), после облучения ртутной лампой (100 Вт) существенно снижается оптическая плотность до минимальной за время облучения, равное 15 мин. В муль-тислое наблюдаются существенные изменения спектра люминесценции. В спектре люми-ненсценции наблюдается максимум люминесценции красителя (1-2405 и/с). После облучения в течение £=10 мин поглощение красителя уменьшается (1/ЧУЧ330 и/с.). После облучения в течение 15 мин. в спектре свечения наблюдается максимум с I =770 и/с, а относительная интенсивность свечения красителя существенно снижается. Снижение интенсивности по-видимому объясняется разрушением агрегатов при воздействии УФ-света лампы в зоне облучения. Получение послойных "сэндвичевых" структур на основе мономолекулярных пленок из полиглутаминовой кислоты, модифицированной гидроксикарбо-цианином и гидроксикумарином.

Образцы из мультислоев на основе полиглутаминовой кислоты с гидроксикарбо-цианином - (10 слоев), чистой полиглутаминовой кислоты - (3 слоя), производных полиглутаминовой кислоты и гидроксикумарина (10 слоев). Нанесение монослоев производилось при комнатной температуре, поверхностное давление 5-10 дин/см, рН=6,0. В качестве растворителя применялся ДМСО. В спектре поглощения полученного мультислоя наблюдаются полосы, соответствующие гидроксикумарину - X =340 нм и гидроксикарбоциани-новому красителю (X =480 нм). Кроме этих полос поглощения имеется третья полоса при X =670 нм, наличие которой можно объяснить взаимодействием молекул хромофоров, находящихся в соседних монослоях. При образовании ассоциатов суммарный спектр должен существенно изменяться из-за экситонных эффектов, что, вероятно, и наблюдается в муль-тислоях. Такое предположение требует дальнейшего углубленного спектрального исследования.

Оценка электропроводимости полиглутаминовой кислоты и сафранина Т в растворителях - ДМФА и хлороформе, а также в мономолекулярных слоях (п=40). В диметил-формамиде и хлороформе при добавлении 1% вес. сильного акцептора (дицианинового ряда) через 1-1,5 сек. наблюдали резкое изменение цвета от красного до фиолетового при силе тока 0,3 А. Для мономолекулярного слоя также отмечали подобные изменения, однако интенсивность окрашивания оказалась значительно слабее, а концентрацию акцептора требовалось увеличить до 50% вес. Время экспозиции при этом возрастало до 0.5 мин.

Производные спиропиранов и полиглутаминовой кислоты дают типичные п-А изотермы, что подтверждает стабильность монослоя. Поглощение раствора (ДМФА) с Хмах 520 и 580 нм соответствует поглощению LB-слою. После жесткого облучения (500 нм) наблюдается отсутствие А.мах 520 и 580 нм, в данном случае мы предполагаем разрушение агрегатов в монослое.

Для синтезированных макроциклических производных полиглутаминовой кислоты были рассмотрены сорбционные и пленкообразующие свойства, Приложение 4 , 5. Подобно вышеописанному были проведены все соответствующие операции.

Поперечносшитые диаминодибензокрауном полиглутаминовая кислота давала стабильный монослой. Величина предельной площади на молекулу (Ai,m) равна 346 Ä2, эффективная площадь, приходящаяся на одну молекулу в агрегате (Ао) равна 311 Ä2, среднее число молекул в молекулярном агрегате (п) примерно 5, при низких давлениях п = 2, рис.

Возможность образования монослоев для полилизинкраунов и полиаланильного диамиподибензокрауна также существует. Однако, ввиду низкой растворимости указанных соединений в гидрофобных средах, полное снятие поверхностных характеристик для полиаминокислотных производных (2.25) и (2.27) требует специальной технологии.

Был рассмотрен также электрический потенциал монослоя макроциклического производного полиглутаминовой кислоты. Скачок электрического потенциала при отношении площади на молекулу 51Ä2 показывает неравномерное распределение электрического заряда в монослое, что является важным фактором при дальнейшем изучении ионной проводимости монослоя и сорбции металлоионов из водной субфазы.

Композиционные пленки из полигаутаминовой кислоты и гидроксикарбоцианина, приготовленные по традиционной технологии (метод полива из раствора) были испытаны на прочность и разрыв, Приложение 8. В качестве наиболее подходящего материала был выбран полиэфируретан (ПЭУ) марки "Силоктан-Т", представляющий собой аморфный полимер с молекулярной массой 35000, с достаточно низкой температурой размягчения. Формирование пленок осуществляли методом полива из раствора, в частности, применяя 2-х % раствор ПЭУ, в который вводили 1.5; 3; 4,5% полиаминокислотной добавки. Структурно-механические свойства гидроксикарбоцианинового производного полишута-миновой кислоты в ПЭУ пленке были изучены на кафедре переработки пластмасс РХТУ им.Д.И.Менделеева. Результаты измерений деформационно-прочностных характеристик ПЭУ пленок показали, что введение в ПЭУ пленку от 1,5% до 3% полиаминокислотной добавки улучшает ее деформационно-прочностные свойства, это видно из значительного роста напряжения при степени растяжения от 400 до 500%. ийшш||й10|1

ДКСО»1ЭЛ<«)

•яксо+толм и» ■

НрШвЯМрЮМф! роммш ♦ ваниЛ» (10:1» жжт + мяМЛа (1 $: «ДМСО-ТОА»!

ЦПСМИИИИ» |ИСтЦ» флусрюяп * рсилют пмк-СНи (5:5:1) я ЛМСО ( ГМ («) йцорпдоишм распора фяуирниемн^эашыин^1 намй<11и(5:1) «ДМССИ-ТЭЛ|»

Рис. 2. Спектры поглощения и испускания содержащей люминофоры. полиглутаминовой кислоты, ivavcaumbcr, 1/cnt wiiYcnumbcr. I/cm

Рис. 3. Агрегация оксикарбоцианинового производного полиглутаминовой кислоты определенная методом Out of plane dichroism. wavelength, nm

ЭбО 400 450 800 990 ООО 650 wavelength, nm 6 муеЬпд^, пт п

Рис.4. Термохромизм оксикарбоцианинового производного полиглутаминовой кислоты. Мультислой Ленгмюра Шеффера — 40 монослоев, а- спектры поглощения пленки в начальном, нагретом и охлажденном состоянии, б- декомпозиция спектров поглощения в начальном состоянии и после нагревания на три Гауссовых кривых, относящихся к мономерам (М), димерам (Р) и Н-агрегатам (Н). в- спектральная зависимость Старк-эффекта в начальном состоянии и после нагревания.

0.) 0.08 0.06 1.04 0.01 9

----- — - . 1(»(1*г 20 В)1п оГ I ЬсГога 11Ьт1т(1оп

1

350

4М ¡50

И м пш

650 ода ■ од ■■ «.и • ».1 0.03

-N00 Шп - 1» тЬ» Пя оГ

ЦУ 15т<Ш1 Лто Г иу

300 ко

450 500 55« Й1ч к ига

60« <5*

0.4

035 03

I •■»

I " 0.15 «

0.05 О

--2 у N Ч V О

350 400 450 500 жауе 1еп£1Ь, пт

550

600

Рис. 5. Свойства оксикарбоцианинового производного полиглутаминовой кислоты. Мультислой Ленгмгора- Шеффера, общее число монослоев 20. а- спектры поглощения до и после облучения (20 мин), б- зависимость оптической плотности от времени облучения. Использовался весь спектральный интервал ртутной лампы высокого давления (100 Вт), в-концентрационные зависимости спектральной плотности цианинового красителя. Спектры измерены для разбавленных растворов красителя в хлороформе. Длина кюветы 5,07 мм. (1- концентрация С=1,013 10"2%; 1 - концентрация С= 1,013 10" %. Молекулярный вес красителя М=534? 707)

CLÇL

J-агрегаты Н-агрегаты

Рис. 6. Агрегаты фотохромов общего строения «голова-хвост».

1. Литература к 1-й главе

2. Snyder S.H., Neurobiology Serotonine sustains serenity //Nature, 2002, 416(6879), 377380.

3. Snyder S.H., Forty years of neurotransmitters a personal account //Arch. Gen. Psychiatry, 2002,59(11), 983-994.

4. Бак 3., Химическая защита от ионизированного излучения //Атомиздат, М., 1968.

5. Суворов H.H., Шашков B.C., Химия и фармакология средств профилактики радиационных поражений //Атомиздат, М., 1978.

6. Biomimetical Polymers and Polymer Terapentecs /eds. Chellini E., Colin D., Kluwer Acad. Pub., N-J, London, 2004.

7. Sela M., From protein and Protein Models to their use in Immunology and Immunotherapy//J. Biol. Chem., 2003,278,49,48507-48519.

8. McMillan R.A., Canticello V.P., Synthesis and Characterization of Elastin-Mimic Protein //Macromolecules, 2000, 33, 13, 4809-4821.

9. Huang L., McMillan R.A., Apkarian R.P., Conticello V.P., Generation of synthetic Elastin-Mimetic Small diameter fibers and fiber network //Macromolecules, 2000, 33, 8, 2989-2997.

10. Chalton P., Borgion F., Rozinski J., Van Aershot A., New DNA-binding hybrid molecules combining an unnatural peptides and intercalating moiety //Helv. Chem. Acta., 2003, 86,533-547.

11. Berkessel A., The discovery of catalytically active peptides through combinational Chemistry //Curr. Opin. Chem. Biol., 2003, 7,409-419.

12. Schilsky R., Methatrexate an effective agent for treating Cancer and Building careers. The polyglutamate era. Steam Cells, 1996, 14, 1, 29-32.

13. Zeng H., Chen Z-S., Belinsky M.G., Krech E.D., Effect of polyglutamation on MTX Transport//Cancer Res., 2001,61(19), 7225-7232.

14. Forochlich Janice C. Opioid Peptides, Neurotransmitter Review, 1997, 21,2, 132-136

15. Opioid Peptides, Research Methods, eds. Szekeley J.-I., Ronai A.Z., 1990, CRS Press, London

16. Aldrich J.V., Vigel-Cryz S.C. Narcotic Analgetics. In Burger Menicinal Chemistry and Drug Discovery, 6th Edition , Eds. Abraham D. I., John Wiley Inc., N.-Y., 2003, v. 6, p. 329481

17. Negri L., Melchiorri P., Lattonzi R., Pharmacology of Amphibian opiate Peptides //Peptides, 2000,21(11), 1637-1647.

18. Gampathy V. Miyauchi S. Transport Synthesis for Opioid Peptides inMammalian Tissues, AAPS Journal, 2005, 7 (4), E852-E856.

19. Nyberg F., Opioid peptides for analysis and their significance for the clinical perspectives, Frontiers in Bioscience, 2004, 9,3510-3525

20. Weisinger Y., Zinder O., DeCristofar I-D., La Gamma E.F., Novel transcriptional mechanisms involved in regulating preproenkephalin gene expression in vivo //Biochem., Biophys., Res. Common, 1998,246(2), 524-531.

21. Gulledge C., Mann P., Bridges R.S., Bialos M., Hammer R.P., Expression of u-opioid receptors in the medial preoptic area //Develop. Brian Res., 2000,119,269-276.

22. La Gamma E.F., Itskovitz I., Rudolph A., Naturation of circulatory responses to Met-enkephaline //Pediatric Res., 2003,17,162-167.

23. Hugo F., Neurochemistry. Base and Principles //World, N-J., 1995.

24. Horn A.S., Rodrs J.R. //Nature, 1976,260, 795-797.

25. Rogues B.P., Jarbay-Jaureguiberry C., Obertih R. //Nature, 1976, 262, 778-789.

26. Ашмарин И.П., Еропкин М.Ю., Ковалева Т.А., Рожанец В.В., Олигопептиды мозга-анальгетики, стимуляторы памяти и сна. //Молекулярная биология, 1978, 12, 5, 965979.

27. Чиченков О.Н., Эндогенные полипептиды с морфиноподобной активностью //Фармакология и токсикология, 1978, 2,245-256.

28. Henderson G., McFadzean I., Opioids: a review of recent developments //Chem Brit., 1985,21,2,1094-1097.

29. Boehing D., Snyder S.H., Novel neural modulators //Annual Rev. Neurosci, 2003, 26, 105-131.

30. Robson В., The design of biological active polypeptides //CRC. Crit. Rev. Biochem., 1983,14,4,273-296.

31. Snyder S.H., Ferris C.D., Novel neurotransmitters and their neuropsychiatric relevance //Am., J. Psychiatry, 2000,157(11), 1738-1751.

32. Пат. 8117492(1983) Франция /РЖХ им 1984, 20081П.

33. Pat. (USA), 6303578, м-opiate receptor peptides / Zadina I., Kastin A., 2001.

34. Пат. 159882(1979) Голландия /РЖХ им 1980, 6019П.

35. Pat. 4092304(CHLA), 1978 /Jones D., Shlaffer J., Mikulec R. 100 -Reutar J. /РЖХим, 1979, 3014П.

36. Шредер Э., Любке К., Пептиды //Издательство "Мир", Москва, 1967.

37. Гринштейн Дж., Виниц М., Химия аминокислот и пептидов //Издательство "Мир", Москва.

38. Vanden Braken van Leersum A.M., Moat L., Synthesis of L-m-Tyr1. and [D-m-Tyr1] -Leucine-enkephalin via the REMA method //Rec. tray. chim. pays-Bas., 1984, 103, 4, 110111.

39. Inomata K., Kinoshita H., Fukuda H., Miyano 0., A new peptide synthesis using 3-(succinimidoxy)-l,2-benziosothiazole-l,l-dioxside. Application to synthesis of Leucine-enkephalin//Chem.Lett., 1977,10,1265-1268.

40. Ильина A.B, Давидович Ю.А., Рогожип C.B. //ЖОХ., 1984, 54,10,2385-2390. *

41. Dolling R., Kaufmann K.D., Eine schnelle Leu-Enkephalin-Synthesein //J.prakt.Chem., 1984, 326,1, 171-174.

42. Ильина A.B., Давидович Ю.А., Рогожин C.B., Использование N-трихлорацетоксифталимида в синтезе аналога энкефалина с последовательностью Тут-D-Ala-Gly-Phe-NH2 //Изв. АН СССР. Сер.хим., 1985,2, 480^82.

43. Григорьев Е.И., Чернова С.В., Синтез энкефалинов методом полимерных активированных эфиров на основе 4-гидрокси-З-нитробензофенона //Химия природ, соед, 1989,4, 357-553.

44. Hatanaka N., Abe R., Ojima J., Synthesis of optically pure enkephalin analog D-Ala. 2-Leu using chiral в-lactames as synthetic intermediates //Chem.Lett., 1982,4,445-448.

45. Mitchell S.A., Hruby, V.J. Polt R. Solid-phase Synthesis of O-linked Cyclopeptide Analogues of Enkephalines, J. Org. Chem., 2001, 66 (7) 2327-2342

46. Боброва И.В., Абиссова H.A., Подинып Л.У., Чипенс Г.И., Синтез, биологическая активность и конформационные исследования аналогов энкефалина, структурно родственные киоторфину//Биоорганич.химия, 1988,14, 6,746-758.

47. Recent development with Biodegradable Polymers /ed. Domb A., Heller I., 2003, 55, 4.

48. Tamasaki Т., Said O.E., Shiller P.V., Goodman M., Conformational studies of stereochemical 14-membered Cyclic Enkephalin analogues //Byopolymers, 1991, 317, 877898.

49. Kitagawa Kouki., Kawamoto Tatsuhiko., Fataki Shiroh., Solution syntheses of two enkephalin-containing peptides //Chem. and pharm. Bull., 1989, 37,10,2631-2638.

50. Witt K.A., Davis T.P. CNS Drug Delivery: opioid peptides and the blood-brain barrier, AAPS Journal, 2006, 8 (1), E76-E88.

51. Горбунова Е.Ю., Митин Ю.В., Синтез тетрапептида- фрагмента пептида д-сна с помощью папаина //Х1шия белков и пептидов, VI Всесоюзный симп., Рига: Тез. докл., 1983,226.

52. Коршунова Г. А., Рябцева О.Н., Добкина И.М., Швачкин Ю.П., Синтез аденилаланиновых аналогов нейропептида //Химия белков и пептидов, VI Всесоюзный симп., Рига: Тез. докл., 1983, 320-321.

53. Kullman W., Kinetics of chymotrypsin and papain Calalysed synthesis of Leucine. enkephalin and [methionine] enkephalin //Biochem., 1984,2,405-416.

54. Vang Yu., Feng Dong-Mei., Xu Jie-Cheng., Изучение ферментативного синтеза олигопептид-1-синтез триптофанового аналога Лейцин-энкефалина //РЖХ. Хуасюэ Сюэбао Acta Chim. sin., 1985,43, 8, 745-751.

55. Gasel G., Dodey P., Ragues B.P., Morgat J.L., Tritium labelling of enkephalin analogs //.Labelled Compaunds and Radiophaim, 1983, 20, 6, 717-730.

56. Faull K., Barchas J., Murrau S., Halpern В., Deuteated peptides: platinum catalyzed Exchange labeling of leucine enkephaline and retaled peptides //Biomell. Mass. Spectr., 1983, 10,8,463-470.

57. Nagren K., Ragnarsson U., Langstrom В., The synthesis of the neuropeptide met-enkephalin and two metabolic fragments labelled with 'C in the methionine methyl group //Appl. Radiat. and Isotop, 1986,37,6, 537-539.

58. Nagren K., Bergson G., Franzen H., Ragnarsson U., Langstrom В., The synthesis of nC-labelled enkephalines //J. Labelled Compounds and Radiopharm, 1984, 21, 11-12, 12051206.

59. Швачкин Ю. П., Шишкина А.А., Смирнова А.П., Природные, Пептиды и их аналоги. XXXI. Синтез и изучение свойств ретроаналога метионин-5-энкефалина //Биоорган, химия, 1983, 9,11, 1492-1496.

60. Швачкин Ю.П., Шишкина А.А., Смирнова А.П., Природные пептиды и их аналоги. XXXII. Синтез и свойства ретро-лейцин-5-энкефалина //Ж. общ. химии, 1984, 54, 8, * 1907-1911.

61. Pat. 4092304. (USA), KL 260/12. 5R. С07С103/53, А 61 К 37/00, 4-substituted enkephalin derivatives /Jones David A., Schlaffer James M., Mikules Richard А., заяв. 09.04.76,N 712460, опубл. 30.05.78.

62. Kubota M., Kojima H., Nagase O., Amano H., Takagi H., Yajima H., Further synthesis of enkephalinol analogs Containing the dipeptide unit Tyr-Arg (Kyotorphin) //Chem. and Bull., 1982, 30,7,2447-2452.

63. Pat. 1048705 (Латв. ССР) ,МКИ C07 C510,A61 Л37/02 ческой активностью /Боброва И.В., Чипенс Г.И., Абиссова H.A., заявл. 30.10.81,N 3352766/23-04, опубл. 1985.

64. Боброва И.В., Абиссова H.A., Подинып Л.У., Вестерман Б.Г., Никифорович Г.В., Чипенс Г.И., Синтез, биологическая активность и конформационные исследования аналогов энкефалина, структурно-родственных киоторфину //Биоорган, химия, 1988, 14, 6, 746-758.

65. McFayden I.J., Mosberg H., Tragner J. Modification of the ц-receptor tetrapeptide: effect on opioid receptor and activation, J. Pept. Res. 2000, 55,255-261.

66. Shimohiagashi Yasuyuki., Stammer Charles H., Dehydro-enkephalins. Part 7A potent dehydroleucine-enkephalin resistant to carboxypeptidase //J. Chem. Soc. perkin Trans, 1983, 1,4, 803-808.

67. Nitz Theodore J., Shimohidashi Y., Costa Т., Chen Hao-Chia., Stammer Charles H., Synthesis and receptor binding affinity of both E-and Z-dehydrophenylaline4 enkephalins //Int. J. peptide and protein Res., 1986, 27, 5, 522-529.

68. Pat. 114282. (ПНР), МКИ C07 C103/52, Sposob otrzymywania nowej pochodnej Leucyno-enkefaliny /Klis Vies law Adam., Nawrocka Eleonora., Siemion Ignacy Zenon., заявл. 15.07.78., N208470, опубл. 30.09.83.

69. Шендерович М.Д., Саулитис Ю.Б., Боброва И.В., Пучина А.В., Абиссова Н.А., Никифорович Г.В., Чипене Г.П., Пространственная структура (Т)-Ош2.-содержащих циклоанадо-гов энкефалина в растворе диметилсульфоксида. //Биоорган, химия, 1990, 16, 1,21-23,рус.

70. Пат. 3347297/23-04 (Латв.ССР), Циклический аналог энкефалина, обладающий пролонгированной анальгетической активностью /Чипенс Г.И., Боброва И.В., Абиссова Н.А., Клуша В.Е., заявл. 16.10.81., бюл. N 32, опубл. 30.08.89.

71. Пат. 1048705(СССР), МКИ С07 С5/10, А 61К 37/02 /Боброва И.В., Абиссова Н.А., Чипенс Г.И., опубл. в 1985, N12.

72. Kubota М., Kojima Н., Nagase 0., Amono Н., Further synthesis of enkephalinol analogs Containing the dipeptide unit Tyr-Arg(Kyothirphin). //Chem. and pharm. bull., 1982, 30, 7, 2447-2452.

73. Maigret В., Fournie-Zallusk, Marie-Claude., Roques В., Premilat S., Proposals for the м-active conformation of the enkephalin analog Tyr-Cyclo (-N -D-A2-bu-Gly-Phe-Leu) //Mol. Pharmacol., 1986,29, 3, 314-320.

74. Kessler E., Holzemann G., Peptidkonformationen. XIIL. Cyclo-Enkephaline-sinthese und knformationsstudien //Liebigs Ann. Chem., 1981, 11, 2028-2044.

75. Vig B.S., Murrey Т., Aldrich J.V. A novel terminal cyclic Dynorphin A, analogue cyclo-Dynorphine peptides, J. Med. Chem., 2003,46,1279-1288

76. Корольков В.И., Власов Г.Е., Королькова C.B., Веселкина О.С., Циклические аналоги энкефалина с дисульфидным мостиком между 2-м и 5-м положениями //Биоорган, химия, 1989, 15, 3, 313-324, рус.

77. Froimowitz М., Conformational search in Enkephalin analogues Containing a Disulfide //Biopolymers, 1990, 30, 11/12, 1011-1025.

78. Kondo Michio, Kodama Hiroaki, Costa Tommaso, Shimohigashi Yasuyuki, Cystamine-enkephalin dimer. Syntheses and biological activities of enkephalin analogs containing Cystamine and Cysteamine //Int. J Peptide and protein Res., 1986,27, 2, 153-159.

79. Pat. 4180501 (USA), KL260/112. 5R(C07C 103/52; A61 K37/00), Bis (polypeptide) derivatives of enkephalin /Coy David H., Kastin Abba G., заявл. 16.06.78., N 915981, опубл. 25.12.79.

80. Pat. 4468383 (USA), МКИ A61 K37/00, С 07C 103/52, Dimeric enkephalins. /Rodbard D., Shimohigashi Y., Chei H., Costa Т., заявл. 29.09.82., N 427857, опубл. 28.08.84.

81. Vig B.S., Aldrich J.V. Effect of the Substitution of Phe4 in the Opioid Peptides. J. Med Chem., 2003, 46,4002-4008.

82. Пат. 1048703 (Латв. ССР), МКИ С07 С5/10, А61 К37/02, Аналог энкефалина, обладавший анальгетическим действием /Боброва И.В., Чипенс Г.И., Клуша В.Е., Абиссова., заявл. 16.10.81., N 3347648/23-04, опубл. 30.03.85.

83. Lipkowski Andrzej W., Misicka A., Drabarek S., Synthesis of pentapeptides related both to Substance P,C-terminal Fragment and Met-enkerhalin //Pol. J.Chem., 1981(1982), 55, 4, 813-818.

84. Eshner H., Voelter W., Syntheses von Enkephalin-Derivaten //Hoppe-Seylers J. Physical Chem., 1983,364,4,328.

85. Filippi В., Biondi L., Filira F., Rocchi R., Synthesis of Nc and CG -derivatives of (D) Ala2,Leu5 -enkephalin //Fannaco Ed. Sci., 1983, 38,10, 713-724.

86. Dhotre B.J., Mathur K.B., Design and synthesis of enkephalin analogues. Part II. Synthesis of D-Ala2,Met5.-ehkephalin alkylamides haring morphinomimetic activity //Indian J. Chem., 1984,23,12,1231-1236.

87. Plucinski Т., Rolka K., Baran L., Opiate-like peptides. Part III. New Amides of Met-enkephalin and D-Ala2J-Met-enkephalin //Pol. J. Chem., 1983, 57,7-9, 887-897.

88. Dhotre B.J., Chaturredi S., Mathur K.B., Design and synthesis of enkephal in analogues. Part I. Synthesis of Met-enkephalin alkylamides with enhanced analgesic potensy //Indian J. Chem., 1984,23,9,828-833

89. McFayden I., Mosberg H., Trainor J.R. Tetrapeptides derivatives of DPDPPE of the |i-opioid receptor. Pharmacol. Exp. Ther. 2000,295,960-966.

90. Sole Meria, Lut. //J. Peptide and protein Res., 1985, 26, 6, 591-597.

91. Rolka K., Kolasa K., Kleinrok Z., Kupryszewski G., Opiate-Like peptjdes. Part IX. Dimethylamides of Met (O2) 5 -enkephalin and [D-Ala2,Met(02) 5.-enkephalin. Syntheses and analgesic activity //Pol. J. Chem., 1985,59, 7-9, 939-943.

92. Akivama M., Iesaki K., Katoh A., Shimizu K., N-hydroxy amides. Part 5. Synthesis and properties of N-hydroxypeptides having Leucine enkephalin sequences //J. Chem. Soc. Perkin Trans., 1986, 1,6, 851-855.

93. Hudson D., Sharpe R., Szelke M., Methionine enkephalin and isosteric analogues. Part П. Receptor conformation of methionine enkephalin //Int. J. Peptide and Protein Res., 1980, 15, 2, 122-129.

94. Neurotransmitters and Drugs, eds. Kruk Z.L., Pycock C.J., 1991, Chapman Hall, London.

95. Rolka K., Kaminski Z., Slomczynska U., Baran L., Opioid-like peptides. Part VII. Dimethylamide of Alb2 .-Met-enkephalin: Synthesis and analgesic astivity //Pol. J. Chem., 1984, 58,10-12,1231-1235.

96. Raruszenski R., Matusiak R., Gmitrzuk E., Synthesis and biological activty of new enkephalin analogues //Peptides, 1982, Proc. 17 Eur.peptide Symp., Prague, Aug 29-Sept 3,1982,Berlin: New-York, 1983,471-474.

97. Balzani V. Towards Molccular Photochemonics Int. Journ. Photoenergy, 2004, 6. 1.

98. Organic Photochemistry & Ptotophysics, eds. Ramamurthy V., Schanze К., Seria Molecular and Supramulecular photochemistry, Ser. 14, CRS Press Taylor & Francis, 2006, N.-Y.

99. Balzani V. Lighting uo nanomachines, Nature, 2006,16,286-290.

100. Pieroni O., Fissi A. //Photochem. Photobiol. В., Biol., 1992,12, 125.

101. Yamamoto H., Bceda K., Nishida A. //Polym. Intern., 1992,27, 67.

102. Pieroni O., Ciardelli F. //Trends. Polym. Sei., 1995,3,282.

103. Pieroni O., Fissi A., PopovaG. //Prog. Polym. Sei., Photochromic Polypeptides, 1998, 23, 83.

104. Cooper Т., Natarajan L., Crane R. //Trends Polym. Sei., Light Sensitive Polypeptides, 1993, 12,400.

105. Cooper Т., Obermeier К., Natarajan L., Crane R. //Photochem. Photobiol., 1992, 55,1.

106. Wegner G. //Thin Solid Films, 1992,216,105.

107. Willner I., Rubin S., //Angew. Chem. Ed. Engl., 1996,35,367.

108. Molecular Switches, ed. Feringa В., 2001// Elsewier, N-J. L. Chapter "Photoresponsive Polymers".

109. Pieroni O., Houben J., Fissi A. et al. //J. Am. Chem. Soc., 1980, 102,5913.

110. Houben J., Fissi A., Pieroni O. et al. //Int. J. Biol. Macromol., 1983, 5, 94.

111. Ciardelli F., Pieroni O., Fissi A., Houben J. //Biopolymers, 1984,23,1423.

112. Ciardelli F., FabbriD., Pieroni O., Fissi A. //J. Am. Chem. Soc., 1989,111,3470.

113. Fissi A., Pieroni O., Umezawa K. et al. //Biopolymers, 1993, 33, 1505,

114. Masuhara Н., Tanaka J., Malaga et al. //J. Phys. Chem., 1986,90,2791.

115. Sisido M., Inari Y., Imanshi Y. //Macromolecules, 1990, 23, 1665.

116. Basu G., Kubasik. M., Anglos D., et al // J. Am. Chem., 1990,112, 9410.

117. Magnuson A., Frapart Y., Abrahamson M., Biomimetic Model for the Water Oxidizing Triad in Photosystem // J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 89-96, ru.

118. Batchelder T.L., Fox R.J., Meier M.S., Fox M.-A., Intramolecular Excited State Electronic Coupling along an a-helical peptide // J. Org. Chem., 1996, 61,4206-4209.

119. Pispisa В., Pallechi A., Yenanzi M., Zanotti G., Conformational statistics and Energetics analysis of Sequential Peptides undergoing Intramolecular transfer of Excited Energy // J/ Phys. Chem., 1996,100, 6835-6844.

120. Watanabe J., Sasaki S., Uematsu I., Structure and mechanical properties of poly-y-methyl-D-glutamate films. //Polym. J., 1977,9,451.

121. Vivatpanachart S., Tsujita Y., Takizawa A., Gas permeability of the racemic form of poly-y-benzyl-L-glutamate//Macromol. Chem., 1981,4,1197.

122. Minoura N., Fujiwara Y., Nakagawa Т., Gas permeability of copolypeptide membranes composed of y-methyl-L-glutamate and y-benzyl-L-glutamate //J. Appl. Sci., 1981,4, 1301.

123. Takizawa A., Taniguchi Т., Yamamuro I. et al., Water and water vapour permeation and solute separation through poly-n-alkyl-L-glutamate membranes. //J. Macromol. Sci., 1977, 2, 203.

124. Uragami Т., Kido S., Sugihara M., Studies on Synthesis and permeabilities of special polymer membranes//Angew. Chem., 1982,102,159.

125. Okahata Y., Tokenouchi K. // Macromol., 1989,22,1,308 315.

126. Tsujita Y., Instraction of polyaminoacids and possibility using it as membrane materials //Chem. Ind. Jap., 1990,41,2,141-147.

127. Atsuhi M., Norlyuki A., Takohisha Т., Masanori Т., Kohei S., Naoya O., Enan-tioselective permeation of a-aminoacid isomer through polyaminoacid derived membranes //Macromolecules, 1990, 23, 2748 2752.

128. Hanabusa K., Yanagisawo K., Higash J., Shirai H., Hayakawa Т., Hqjo N., Thermotropic liquid crystalline poly-L-glutamate esters with long chain containing aromatic terminal position //J. Poly. Sci. A., 1990, 28,4, 825-835.

129. Филатов Т. А., Строде Д.А., Пурин Б.А., Жидкие кристаллы в полимерных мембранах //Высокомолекулярные соединения, 1991, 33А, 1, 39-51.

130. Gabrielli G., Auber D., Mixed films of polypeptides and fatty acids, poly-y-benzyl-L-glutamate and oleic acid //Colloid and Polym. Sci., 1980, 258,1, 50-60.

131. SatoM., Kinoshito Т., TakisawaA., TsujitaY., Photocontrolled structure and functions of polypeptide membrane composed of poly-L-glutamic acid containing pararosanilin leu-cocyanide groups in side chains //Polym. J., 1989,21, 369-376.

132. Houben J.L., Fissi A., Bacciola D., Rosato N., Pieroni O., Glardelli F., Azobenzene-containing poly-L-glutamates photochromism and conformation in solution //Int. J. Biol. Mac-romol., 1973,5,2, 94-100.

133. Yamomoto., Ayako N., Tomoyuki Т., Akira N., Photoresponsive peptide and polypeptide systems. Synthesis and reversible photochromism of azo aromatic poly-L-ornithme //J. Polym. Sci. Part A, Polym. Chem., 1990,28, 67-74.

134. Masahiko S., Ryoichi K., Liquid-crystalline polymer gels. Facile and reversible cholesteric ordering of dye molecules doped in poly-y-benzyl-L-glutamate Gels //Macromolecules, 1991,24,4110-4114.

135. Ushini H., Mita 1., Helix-Coil transition behavior of terminal group of poly-y-benzyl-L-glutamate studied by depolarisation of fluorescence //Polym. J., 1981, 13, 9, 837-844.

136. Yasunaga Т., Lakcnoka Н., Sano Т., Tsuji Y. //Chem. and Biol. App. Relaxat. Spectrometry Proc. NATO, Adv. study Int., Salford, 1977, Dordrech Boston, 1975,467 -479.

137. Sato Y., Hatano M., Yoneyama M., Neutral salt effect on the infraction of poly-a-L-glutamic acid with acridine orange //Bull. Chem. Soc. Jap., 1973, 46, 7, 1980-1983.

138. Watarabe F., Yamagishi A., Electrometric study of the association of sodium ion with carboxylate ion in the poly-a-L-glutamic acid acridine orange complcx //Biopolymers, 1976, 15,11,2291-2293.

139. Nishida K., Takabashi N., Interaction of acridine orange and sodium poly-a-L-glutamate //Colloid and Polym. Sci., 1977,255, 9, 865-868.

140. Yoneyama M., Sato Y., Interaction of poly-a-L-glutamic acid with acridine orange //Biopolymers, 1973, 12,4, 895-903.

141. Imae Т., Ikeda S., Curcular dichroism and structure of the complex of acridine orange with poly-L-glutamic acid //Biopolymers, 1976, 15,9, 1655-1667.

142. Sato Y., Hatano M., Arrangement of acridine orange in the poly-a-L-glutamic acid -acridine orange complex //Bull. Chem. Soc. Jap., 1973, 46, 11, 3339-3344.

143. Imac Т., Calculated circular dichroism of acridine orange bound to random-coil polypeptide//Polym. J., 1977, 9, 6, 541-552.

144. Audo Y., Kawabata N., Nishida., The effect of dye sorption on electromechanical properties in sodium poly-L-glutamate //J. Polym. Sci. Polym. Phys. Ed., 1983,21,9, 6611665.

145. Ueno A., Osa Т., Toda F., Fluorescence and transfer of polyglutamates containing naphthyl groups in their sid chains //J. Polym. Sci. Polym. Lett. Ed., 1976,14, 9, 521-529.

146. Tachbana Т., Oda E., Circular Dichroic evidence for the cholestricphase in solid films of poly-y-methyl-L-glutamate //Bull. Soc. Jap., 1973,46, 8,2583-2584.

147. Kenji H., Seji S., Toshiki K., Hirofusa S., Tadao H., NobumasaH., Akio K., Synthesis and properties of poly L-glutamic acids containing covalently bond 4-hydroxyphenylprophydrin moieties//Macromol. Chem., 1989, 190, 819-825.

148. Суворов H.H., Попова Г.В., Неклюдов А.Д., Цветков Е.В., Турчин К.Ф., Киселев А.П., Яскевич JI.H., Полиглутаминовая кислота, связанная с серотонином и 5-метокситриптамином //ЖОХ, Т, LII (СХП) В, 1981, 2337-2342.

149. Микроэлектроника, функциональная электроника //«Радиоэлектроника за рубежом», 1984, 16/II/NI0445C2.

150. Чечель О.В., Николаева Н.Е., Использование ЛБ пленок в качестве регистрирующих слоев оптических носителей информации //Успехи Химии, М, т. 59, вып. И, 1990, 1888-1903.

151. Холманский А.С., Румянцев Б.М., Гольдинг И.Р., Выгодский Я.С., Котов Б.В., Чурочкина Н.А., Скворцов С.И., Спектрально-люминесцентные свойства и электропроводимость полиимидных ЛБ пленок //Ж. Физ. Химии, 1990, 64, 6, 16301636.

152. Арсланов В.В., Полимерные монослои и пленки Лэнгмюра-Блоджетт //Успехи химии, 1994, 63,3.260. MRS Bulletin, 2002,27, 4.

153. Lina Chen X., Jenekhe S. A., Supramoleeular Self-assembly of 3-d nanostructures and micro structure electroactive and photoactive Rod-Coil-Rod triblock copolymers // Macromol., 2000,33,4610-4612.

154. Kenzo I., Enantioselective Permeation of aminoacids across membranes prepared from 3-helix polyglutamate with oxyethelene Chains //J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 6191-6192.

155. Prince R.B., Breunsveld L., Meyer E.W., Moore J.S., Twist Sense Bias induced by chiral side chains in helically Folded Oligomers //Angew. Chem. Int. ed., 2000, 39,1-4.

156. Zych A.J., Iverson B.L., Synthesis and Conformational characterization of tethered Self-Complexation //J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 8898-8909.

157. Lee T., Cooper R., Conticello V., Thermoreversible Self-assemblies of Nanoparticles derived from elastin-mimic polypeptides //Adv. Mat., 2000, 12, 15, 1105-1110.

158. Ohkawa K., Takahashi Y., Yamamoto H. Self-Assembling Capsule and fiber formations of polyion of chitosan and polyglutamic acid. Macromol. Rapid Commun. 2000,21,223225.

159. Yamamoto H., Horita C., Senoo Y., Nishita A., Ohkawa K. Polyion Complex fiber and capsule formed by Self-Assembnly of Poly-L-Lysine and Gellan at Solution interface J. Appl. Polym. Sci. 2001, 79,437-446

160. Rebek J., Heterocycles in encapsulation and assembly, Heterocycles, 2000, 52,493-497.

161. Brouwer A.M., Frochot C., Gatti F.G., Leigh D.A., Mottier L., Paolucci F., Roffia S. and Wurpel G.W.H., Photoinduction of Fast, Reversible Translational Motion in a Hydrogen-Bonded Molecular Shuttle. Science 2001,291,2124-2128.

162. Balzani V., Stoddart F., Molecular level logic gates based on pseudorotaxanes, rotaxanes, catenanes, Chem. Phys. Chem., 2003, 3? 101-107.

163. Stainer C.A. Alderman S.J., Anderson H.L. Unidirectional photoinduced shuttling in a rotaxane with a symmetric "dumbbell" Angew. Chem., Int. Ed. 2002,41, 1789-1791

164. Herre S., Steine W., Ruck-Brown K. Synthesis of photoswitchable hemithioindigo-based w-aminoacids and application in peptide Assemblies, Synthesis, 2005, 19, 3297-3300.

165. Warthner F., Yao S., Dipolar Dye Aggregates problems for NLO //Angew. Chem. Int. ed., 2000,39, 10, 1978-1981.

166. Boston J.E.N., Yang J.R., Anderson H.L., Rotaxane encapsulated cyanine dyes //Chem. Com., 2000, 905-906.

167. Meilon J.-C., Voyer N., Biron E., Sanshagrin F., Stoddart J.-F., Thermoregulated Optical Properties of Peptide Pseudorotaxanes //Angew. Chem. Int. ed., 2000, 39, 1, 143-145.

168. Popova G., Pleshkova N., Spitsyn A. Polymolecular Devices of Light-Sensitive Oligoaminoacids. EURESCO "Supramoleeular Chemistry — Molecular Rods, Wires, Switches", Spain, Sept., 14-19, 2002,48.

169. Vinogradov S.A., Lo L.W., Wilson D.F., Dendritic Polyglutamic Porphyrinics Probing. Porphyrene protection by oxygen-depended Quenching of Phosphorescence // Chemistry -Weinhen-European Journal, 1999, 5(4), 1338-1347.

170. Kenzo I., Functional Dendrimers, Hyperbranched gon. And Star Polymers // Progr. Polymer Science. 2000, 25,453-571.

171. Higashi N., Koga T., Niwa M., Dendrimeres with attached helical Peptides //Adv. Mat., 2000,12, 18, 1373-1375.

172. Niwa M., Enhansment in helicity of an oligopeptide by its organization onto a dendrimer template //Chem. Commun., 2000, 361-362.

173. Acosta I., Chapela V.M., The superconductor System of 2H-Tantalum Disulfide intercalate with Polyglycine //J. Ind. Phen., 1985, 3, 9-12.

174. Yodwin H.A., Berg J.M., Fluorescent Zn probe based metal-induced Peptide Folding //JACS, 1996,118, 6514-6515.

175. Higushi M., Toguchi K., Wright J.P., Kinoshibe T., Substrate-induced formation of 4-polypeptide lipid monolayer Systems //J. Pol. Sci., 2000, 38,2186-2191.ич

176. Shreey A., Vescori A., Knoll W., Richert С., Koert U., Synthesis and functional Studies of a membrane bonded Gramicidine Cation Channel //Angew. Chem. Int. ed., 2000, 39, 5, 898-902.

177. Rowen A.E., Nolte R.J.M., Channel mediated transport of ion through lipid monolayer recognition with chiral fragments //Angew. Chem. Int. ed., 1998, 110, 65-71.

178. Patolsky F., Lichtenstein A., Willner I., Electrochemical Transduction Liposome Amplified DNA Sensing //Angew. Chem. Int. ed., 2000.

179. Haste K., Schacht E., Seymour L.W., New derivatives of polyglutamatic acid as drug carriers System //J. Controlled Release, 2000,64, 53-61.

180. Pegylation of peptides and proteins. Clinical evaluation //"Advanced Drug Delivery Reviews", ed. Veroneze F., Harris J.M., Calicetti P., 2003, 55, 10.

181. Panyan J., Labhastwen V., Biodegradable nanoparticles for drug and gen delivery to cells and fissue //"Biomimetical Micro- and Nanotechnology", eds., Granger D.W., Okano Т., 2003, 55,3.

182. Muller M., Orientation of a-helical poly(L-Lys) in consicuitevly Absorbered Polyelectrolyte multilayers //Biomacromolecules, 2001,2(1), 262-269.

183. Mabuchi M., Kabota S., Ito S., Shmidt A., Knoll W., Preparation and Characterization of the LB-films of Hairy-Rods Polyglutamates //Lengmuir, 1998,14, 7260-7266.

184. Bellano E. G., Davidson P. Deming T. Aqueous Cholesteric Liquid Crystals using uncharged Rod-like polypeptides, J. Am. Chem. Soc., 2004., 126, 9101-9105.

185. Hallensleben M., Menzel H. //British Polym. J., 1990,23, 199.

186. Menzel H., Hallensleben M. Polym. Bull., 1992, 27, 637.

187. Menzel H. //Macromolecules, 1993,26, 6226.

188. Menzel H., Weichart В., Schmidt A. et al //Langmuir, 1994,10,1926.

189. А11соск, Н. R.; Welna, D. Т.; Stone, D. A. Synthesis of Pendent Functionalized

190. Cyclotriphosphazene Polyoctenamers: Amphiphilic Lithium-Ion Conductive Materials Macromolecules 2005, 38, 10406-10412. 3.2.Speicher A. The Chemistry of Heterocycles: Structure, Reactions, Synthesis, and

191. Inoe К., Itaya Т., Synthesis and Functionality of Cyclophosphazene Based Polymers //Bull. Chem. Soc. Jpn., 2001, 71, l-lO(eng).

192. Majoral J.-P., Caminade A.-M., Account Chem. Rev. 2004,37,341-350.

193. Popova G., Kireev V., Spitsyn A., Ihara H., Sherbina M., Chvalun S., Inorganic-organic Hybrides based on cyclotetraphosphazenes //Mol. Liq. Cryst., 2003, 390, 91-96.

194. McIntosh M.B., Hartle T.J., Alcock H.R., //J. Am., Chem. Soc., 1999, 121, 884-887.

195. Inoe K., Nakahara H., Arioyshi S., Takagi M., Tanigaki T., //Macromolecules, 1989,22,4466-4469.

196. Hayashi M., Kojima K., Hirao A., //Macromolecules, 1999, 32,2425-2428.

197. Inoe K., Nakahara H., Tanigaki T., //J. Polym. Sei., Polym. Chem. Ed., 1993, 31, 61-64.

198. Inoe K., Nitta H., Tanigaki T., //Macromol. Chem. Rapid Commun, 1990, 11.

199. Des L., Gaeger R.D., //Macromolecules, 1997, 30, 8262-8265.

200. Miyata K., Watabe Y., Itaya T., Tanigaki T., Inoe K., Synthesis of Heteroarm Star-Shaped Block Co-polymers witn Cyclotriphosphazene core and their compatibilizing Effect on PPO/Nylon 6 Blends//Macromolecules, 1996, 29,3694-3700.

201. Inoe K., Ootsubo M., //Polym. Prepr. Jpn., 2000,49, 1872-1875(eng).

202. Inoe K., Itaya T., Azuma N., //Supramol. Sei., 1998, 5, 163-170.

203. Chang J-Y.,JiH-J.,HanM-J.,Rhee S-B., Cheong S.,//Macromolecules, 1994,27, 13761380.

204. Matyjaszewski, Miller P.J., Pyun J., Kickelbick G., Diamanti S., //Macromolecules, 1994, 32,6526-6530.

205. Inoe K„ Sakai K., Ochi S., Itaya T., Tanigaki T., Preparation and Conformation of hexaarmed Star poly-(ß-benzyl-L-aspartate) utilizing hexakis(4-aminophenoxy)cyclotriphosphazene//J. Am., Chem. Soc., 1994, 116, 10783-10784.

206. Irioe K., Miyahara, Itaya T., //J. Am., Chem. Soc., 1997,119, 6191.

207. Shoji A., Ozaki T., Saito H., Tabeta R., Ando I., //Macromolecules, 1984, 17, 1472-1473.

208. Higashi N., Koge T., NiwaN., Niwa M., //Chem. Commun., 2000, 361.

209. Chemistry and Applications of Polyphosphazenes Allcock H. R., Ed. John Wiley & Sons, Inc. N.-Y. 2002.

210. Miyata K., Muraoka K., Itaya T., Tanigaki T., Inoe K., //Eur. Polym. J., 1996,32, 12571258.

211. Jansen J.F.G., de Brabander van der Berg E.M.M., Mejer E.W., //E. W. Sei., 1996, 266, 1226-1228.326. van Hest J.C., Baars M.W.P., Mejer E.W., //Macromolecules, 1995,28,6689-6690.

212. Inoe K., Nakano M., Takagi M., Tanigaki T., //Macromolecules, 1989,22, 1530-1531.

213. Ramer M.A., Shryver F.D., // Chem. Rev., 1988, 88, 109-120.

214. Dias F.B., Plomp L., Veldhuis B.J., //J. Power Sources, 2000, 88, 169.

215. Alcock H.R., Napierala M.E., Olmeijer D.L., Best S.A., MerzkK.M., //Macromolecules, 1999,32,732-734.

216. Alcock H.R., Ravikiran R., Connor S.J.M., //Macromolecules, 1997, 30, 3184-3185.

217. Inoe K., Miyamoto H., Itaya T., //J. Polym. Sei., Polym. Chem. Ed., 1997, 35, 1839-1840.

218. Gallot С., Larre С., Caminade A-M., Majorai J-P., Regioselective Stepwise Growth of Dendrimer Units I the Internal Voids of a Main Dendrimer //Sei., 1997,277,1981-1984.

219. Leclerc I., Coppel Y., Caminade A. M., Majorai J.P., New Aspects in Phosphorus Chemistry, J. Am. Chem. Soc. 2004,126,2304-2307

220. Frechet J.M.J., //Science, 1994, 263, 1710-1713.

221. Itaya T., Inoe K., //Bull.Chem. Sos. Jpn., 2000, 73,2829-2832(eng).

222. Itaya T., Azuma N., Inoe K., //Supramol. Chem, 1998, 9,121-122.

223. Itaya T., Inoe K., //Bull.Chem. Sos. Jpn., 2000, 73,2615-2616.

224. Chandrasekhar V., Nagendran S., Phosphazenes as Scaffolds for the Construction of Multi-side Coordination ligands //Chem. Soc. Rev., 2001, 30,193-203.

225. Ojikok Г., Фосфоразотстые соединения// M., Мир, 1976.

226. Степанов Б.И., Мигачев Г.И., Строение и свойства фосфазонитрилпиридиниевых солей//ЖОХ, 1965, 35, 2254-2255.

227. Мигачев Г.И., Степанов Б.И., Взаимодействие фосфонитрилпиридиниевых солей с металлами и неорганическими солями//ЖНХ, 1966, 11, 1737-1738.

228. Zervas L., Theodoropoulos D.M., N-Tritylamino Acids and Peptides A New Method of Peptide Synthesis. J. Am. Chem. Soc., 1956, 78, 1359.

229. Keat R., Shaw R.A., The cis-trans-Isomerisation of Non-geminal Aminochlorocyclotriphosphazatrienes by substituted Ammonium Chlorides //J. Chem, Soc., 1965, 4067.

230. Moeller Т., Lanoux S., Some pentachloro-n-alkylamino-triphosphonitrles// J. Inorg. Nucl. Chem., 1963, 25,229.

231. Andriech L.F., Sowerby V.B. The Phosphonitrilamides// Chem. and Ind. (London), 1959, 748.

232. Ray S.K., Shaw R.A. Alkylamino and Dialkylamino-derivatives of Cyclotriphosphazatriene// J. Chem. Soc., 1961, 871.

233. Das S.K., Keat R., Shaw R., Smith B.C., The Reactions of Hexachlorocyelotriphosphazatriene with t-Butylamine// J. Chem. Soc., 1965, 5032.

234. Das S.K., Keat R., Shaw H.A., Smith B.C. The Reactions of Hexachlorocyclotriphosphazatriene with Isopropylamine// J. Chem. Soc. (A), 1966,1677.

235. Ray S.K., Shaw R.A., Smith B.C., Phosphorus-Nitrogen: Alkylamino and Dialkylamino-derivatives of Cyclotetraphosphazatetraene// J. Chem. Soc., (A), 1963, 3236.

236. Абенов Ж.А., Абиюров Б.Д., Ержанов К.Б., Горяев М.И., Айтхожаева М.Ж., Лелюх М.И., О взаимодействии З-метил-З амино-1-пентина с гексахлорциклотрифосфаеном// Вести. АН Каз. ССР, 1981. № 12,43-45.

237. Алексеенко JI.A., Киреев В.В., Кутепов Д.Ф., Синтез некоторых оксиариленоксифосфазенов//ЖОХ, 1978, 48,1260.

238. Feakins D., Last W.A., Nabi S.N., Shaw R.A., Structure and Basicity: Aminochlorocyclotriphosphazatrienes// J. Chem. Soc. (A), 1966, 1831.

239. Feakins D., Last W.A., Neemuchwala N., Shaw R.A., Basicities and Structural Effects in Phosphazene Derivatives// Chem. and Ind. (London), 1963, 164.

240. Feakins D., Last W.A., Shaw K.A., Structure and Basicity: The Basicity of Fully Aminolysed Cyclotriphosphazatrienes and Cyclotetraphosphazatetra Nitrobenzene and Water// J. Chem. Soc., 1964,4464.

241. Беллами JI., Инфракрасные спектры сложных молекул// М., 1963.

242. Parker R.G., Roberts J.D., Nuclear Magnetic Reconance Spectroscopy 13C spectra of Indole and Methylindoles// J. Org. Chem., 1970, 35, 996.

243. Ludger E., Sungzong К., 13C NMR spectroscopy of substitudes indoles and tryptamines// J. Chem. Res. Synop., 1981, 9,259.

244. Feistel G.R., Moeller Т., The Geminal structure of the compound ^РзС14(НН2)2// J-Inorg. Nucl. Chem., 1967, 29,2731.

245. Heatley F., Todd S.M., Nuclear Magnetia Resonance Spectra of Some Monosubstituted Triphosphonitrilicchlorides// J. Chem. Soc. (A), 1966, 1152.

246. Latscha H.P., 31P-KMR Spektren von substituierten trimeren Phosphornitridchloriden// Z. Anorg. Allg. Chem., 1963,362,7.

247. Сильверстейн P., Басслер Г., Моррил Т., Спектрометрическая идентификация органических соединений// М: Мир, 1977.

248. Дудзикевич Г., Джересси К., Уильяме Д., Интерпретация массспектров органических соединений//М: Мир, 1966.

249. Суворов Н.Н., Некшодов А.Д., Ильина Т.Н., Попова Г.В., Розынов Б.В., Машковский М.Д., Арутюнян Г. С., Синтез ОД^-аминокислотных производных серотонина, их масс-спектрометрическое и фармакологическое изучение//ЖОХ, 1976, 46, 1165-1175.

250. Allcock H.R. Grager P.P., Wagner L.J. Synthesis and Moleeyular Structure of two cyclotriphosphazenes with coordination bonds, Inorg. Chem., 1981,20, 716-722.

251. Ильина Т.Н., Каминка M.O., Морозовская JI.M., Мешковский M.Д., Неклюдов А.Д., Суворов Н.Я., Синтез и фармакологическея активность 5,5'-ацилдиокситриптаминов// Хим. фарм. Ж., 1975, № 7,17-21.

252. Щукина Л.А., Даванкова Л.А., Неклюдов А.Д., Суворов Н.Н., Синтез глутатионил-5-метокситриптамина// ЖОХ, 1971, 41, 7, 1626-1629.

253. Попова Г.В., Цветков Е.В., Неклюдов А.Д., Суворов Н.Н., Синтез глутамилпептидов, содержащих 5-окси- и 5-метокситриптамины// ЖОХ, 1979, 49, 6, 1418-1424.

254. Красавина Л.С., Костюченко Н.П., Морозовская Л.М., Суворов Н.Н., N- и О-Гликозиды индолилалкиламинов. Синтез 0-( Р D -галактопиранозил)серотонина// ЖОХ, 1974, 10, 206-208.

255. Красавина Л.С., Синтез 0-глюкозидов и 0-глюкуронидов серотонина и буфотенина. Диссер// М., 1981.

256. Kormendy R., Mohamed M., Sawy E.L., Tritylation and transtritylation reactions of ethanolamine//Acta Chem. Acad. Sci. Hurg., 1974, 83(1), 107-114.

257. Allcock H.R., Schmutz I.L., Kosydar K., A new Route for Poly-(organophosphazene) Synthesis. Polymerization, Copolymerization and Ring-Ring Equilibration of Trifluoroethoxy- and Chloro- Substituted Cyclotriphosphazenez// Macromol., 1978, 11, 179.

258. Ford C.T., Dickson F.E., Begman J.J., Substitution Pattern in Phenoxyphosphonitrilater// J. Inorg. Chem., 1965,4,419.

259. Allcock H.R., Evans T.L., Fuller T.J., Small-molecule cyclic models for the Synthesis of new polyphosphazanes: side-group construction via Lithiphenoxy Derivatives// Inorg. Chem., 1980, 19, 1026-1030.

260. Glerio M., Barigelletti F., Dellontes, Lora S., Minto F., Bortolus P., Ariloxy-substituted cyclophosphazenes a new class of intramolecules excimers//Chem. Phys. Lett., 1981,83, 3, 559-563.

261. Ford C.T., Dickson F.E., Begman J.J., Substitution Pattern in Phenoxyphosphonitrilater// J. Inorg. Chem., 1965,4,419.

262. Сулковскй В., Володин A.A., Брандт К., Киреев В.В., Коршак В.В., Синтез и исследование феноксициклотрифосфазено//ЖОХ, 1981, 51, 6, 1221-1227.

263. Phosphazenes, Worldwide Insight, Eds. Jaeger R.D., Gleria M., Nova Publ., 2004.

264. Брандт К., Киреев B.B., Коршак В.В., исследование реакций феноксахлорциклофосфазенов с моногликолятами натрия//ЖОХ, 1978, 48, 3, 682-686.

265. Moeller T., Lanoux S., Some Mono-n-alkylamino Derivatives of Hexachlorotriphosphonitrle// J. Inorg. Chem., 1963,2,1061.

266. Keat R, Shaw K.A., The reaction of Dimethylamine with Hexachlorocyclotriphosphazatriene: The Replacement Pattern and the Structure of Products// J. Chem. Soc., 1965,2215.

267. Sulkowski W; Sulkowska A; Kireev V Synthesis and spectroscopic studies of polyorganophosphazenes containing binaphthalene groups J. Mol. Structure, 1997, 410, 241-244

268. Koopman H., Spruit F.J., Van Deursen F., Bakker J., The structure of the tetrachlorobisdimetylamino- and trichlorotridimetilamino-l,3,5,2,4,6-triazatriphosphorine// J. Rccuil Trav. Chem., 1965, 84, 341.

269. Goldschmidt J.M.E., Weiss, Studies in trimeric cyclophosphanitrilic halides-1 Synthesis of Monoaminopentachlorocompounds// J. Inorg. Nucl. Chem., 1964,26,2023.

270. Capon В., Hills K., Shaw H.A., Kinetic Investigations of the Reactions of Chlorocyclophosphazenes with Piperidine and Diethylamine in Toluene// J. Chem. Soc., 1965,4059.3.86. Ford G.T. Dichson F.E., Bezman J.J., Positional and cis-trans Isomeric

271. Bimethylaminotriphosphonitriles. The use of III Nuclear Magnetic Resonance in Configuration^ Analysis// J. Inorg. Chem., 1964, 3.177.

272. Мезник JI., Возможности применения ЯМР-спектроскопии в химии фосфора// Tesla, НТИ, 1979, № Ц, 5-11.

273. Мошер Г., в кн. Гетероциклические соединения. Ред. Р. Эльдерфилда т.1// М., 1953, 424-433.

274. Кропачева Е.А., Кешникова Н.М., Получение пнрролидиноэтилениминопроизводных трифосфонитрилхлорида//ЖОХ, 1968, 38, 132136.

275. Кропачева Е.А., Мухина Л.Е., Реакций тримера фосфорнитрилхлориде// ЖОХ, 1962,33,521-525.

276. Кропачева Е.А., Пути изыскания противоопухолевых препаратов// Тр. симпозиума, Москва, 1965, 90-94.

277. Кропачева Е.А., Мухина Л.Е., О взаимюдействии этиленимина с тримером фосфазонитрилхлорида// ЖОХ, 1961, 37, 7, 2437.

278. Авторское свид. № 664465, С 07 F 9/50. Мухина Л.Е., Сафонова Т.С., Соколова А.С., Чернов В.А.

279. Кропачева Е. А, Кашникоа Я.М., Паршина В.А., Реакции тримера фосфорнитрилхлорида. II. Взаимодействие тримера. фосфорнитрилхлорида с этиловым эфиром глицина// ЖОХ, 1964, 34, 530.

280. Гембицкий П.А., Жук Д.С., Кергин В.А., Химия этиленимина// М: Наука, 1966 г.

281. Суворов Н.Н., Попова Г. В., Неклюдов А.Д. и др., Полиглутаминовая кислота, связанная с серотонином и 5-метокситриптамином// ЖОХ, 1982, 52, № 10, 2337-2342.

282. Dhathatreyan K.S., Krishnamurthy S.S, Vasudeva Murthy A.K., Shaw K.A., Woods M., Studies of Phosphazenes. Part 13. Thermal Rearrangement Reactions of Some Methoxycyclophosphazenes. 149 -//J. Chem. Soc. Dalton Trans, 1931, 9, 1923-1934.

283. Dhathathreyan K.S., Krishnamurthy S.S., Vasudeva Murthy, Shaw K.A., Woods M. Studies of Pbosphazens. Part 14. The Tautomerism of Oxocyclotriphosphazadienes// J. Chem. Soc. Dalton Trans., 1982, 8,1549-1554.

284. Advances in Controlled Drug Delivery: Science, Technology and!Products, eds. Diyrh S.M., Lyu P.-,Ch., ACS, N.-Y. 2003.

285. Мухина Л.Е., Сафонова T.C., Чернов B;A., Авторское Свид. СССР №664465, С 07 F 9/50.

286. Enzymes in Food Processing, eds. Reed G., Negodewithana T. (3d Edition) Acad. Press, N.Y., 1993.

287. Principi Т., Goh C.C.E., Liu R.C.W., Winnik F.M:, Solution Properties of Hydrophobically Modified Copolymers of N-isopropyl acrilamide and N-Gly-acrilamide// Macromolecules, 2000,2958-2966.

288. Kashiwada A., Hiroaki H., Kohda D., Tanaka T.// J. A. Chem. Soc., 2000,122,212-214.

289. Biomedical micro- and nanotechnology, ed; Granger D., Okano Т., 2003, 55,3.

290. Berkessel A,, The discovery of catalitically active peptides through Combinatorial Chemistry// Curr. Opinion Chem. Biol., 2003, 7,409-419.

291. Combinatorial Materials Synthesis, Maruel Dekker inc., 2003, ed. Xio Dong Xiang.

292. Lehn, J.-M. Supramolecular chemistry: From molecular information toward self-organization and complex matter Rep. Prog. Phys., 2004, 67,249-265.

293. Lehn J-M,,l-, 2-, 3-Dimentional Motifs Molecular Self-Assembly Organic Versus Inorganic Approaches, ed; Fujita M://Structure and Bonding, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 2000,96, 12-19.

294. Mechanics of Biological and Biomimetic Materials at Small Length Scales, eds. Mann A., Bushby A.J;, Oritz С., Oyen M. L., JMR special issue, 2006, v. 21, 8

295. Nostrum C.F., Nolte R.J.M., Functional Supramolecular Materials// Chem. Com., 1996, 4,2385-2388.

296. Structronic Systems: Smart Structures devices and Systems, eds. Guvan A., Tsoe H.S., Anderson G.L. Natori M., World Sci. Publ. N.-Y. L., 1998

297. Hoffman A., Organic "intelligent" materials// Macromol. Syn., 1995, 98, 645-664.

298. Bellono E., Wyrsto M.D., Pochan D.J. Deming T.J. Stimula Responsive polypeptide visicules via Conformation Specific Assembly. Nature Materials, 2004, 3,244-248.

299. Menzel H., "hairy-rod Polymers" in Polymeric Materials Encyclopedia ed. Salamone D., 1996, N-Y.

300. Wegner G., Functional Polymers// Acta Materials, 2000,48,253-262.

301. Bellono E., Davidson P., Deming T.J., Aqueous Cholesteric LC Using Uncharged Rodlike Polypeptides, J. Am.Chem. Soc., 2004,126,9101-9105.

302. Agelli A., Bell M., BodenN. Exploring Protein Self-Assembly to Engineer nanostructurd Materials, The Biochemist, 2000,22, 10-13.

303. Palto S.P., Sorokin A.V., Yudin S.G., Popova G.V.// Mol. Mat., 1995,5,231-235.

304. Кричевский F.E., Фотохимические превращения красителей и стабилизация окрашенных материалов// М., Химия, 1986.

305. Deo S.K., Dounert S., Luminescent Proteins: Application in Drug Discovery and in high Throughput Analysis, Special issue of Freserins, J. Anal. Chem., 2001, 369,258-266.

306. Agelli A., Bell M., Boden N., Nyrkova I. Engineering of Peptide P-sheet Nanotapes, J. Mat. Chem., 1997, 7, 1135-1137.

307. Hartgerink J.D., Granja J.R., Milligan R.A., and Ghadiri M.R. Self-Assembling Peptide Nanotubes, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118,43-50

308. Lewis J.C. Feliciano J., Dounert S. Fluorescent binding assay for a small peptide-based on a GFP fusion proteins, Anal. Chem. Acta 1999, 397, 279-286.0>f

309. Eggeling С., Widengren J., Brandt L., Single-molecule multicolour excitation and fluoresceine resonance energy transfer measurements., J. Phys Chem. A., 2006,110, 29792995.

310. Jones G., Vulla V., Branswell E.H., Zhu D., Multistep photoinduced electron transfer: Multimer Self-Assembly of peptide chains including chromophores// J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 388-389.

311. Rulkens R., Wegner G., Thurn-Albrecht T. Cylindrical Micelles of Worm-like Polyelectrolytes // Langmuir, 1999,15,4022-4025

312. Sohn D., Kitaev V., Kumacheva E., Self-Assembly of Substituted Polyglutamates on Solid Substrates//Langmuir, 1999,15,1968-1702.

313. Попова Г., Халид M., Юдин С., Витухновский А. Фотохромные ЛБ-пленки полнглутамнновой кислоты // Краткие сообщения Физики. ФИАН, 1993,11/12, 1-6.

314. Kunisawa Т., Sato Т., Yonesawa Y., Popova G., Preferred conformation of H-aggregates of Thiocarbocyanine Dye having Mezo-aminogroups// Th. Solids F., 1997,311,267-271.

315. Pepe G., Samat A., Gugliemetti R., Modelling of Spiropyranes aggregates with the help of GenMol Program// Mol. Cryst., Liq. Cryst., 1994,246,247-249.

316. Минкин В.И., Фотохромные свойства спироциклических и координационных соединений // Теор. И Эксп. Химия, 1995,31,3, 166-179.

317. Phan J., Burke T.R., Crystal structures of a high-affinity macrocyclic peptide mimetic in complex with the Grb2 SH2 domain J. Mol. Biol. 2005, 353(1), 104-115

318. Diederich F., Sterg P.J. (eds) Wiley-VCH, Templated organic synthesis, 1999.

319. Popova G., Kireev V., Ihara H., Scherbina M., Chvalun S., Synthesis and Structural Study of Inorganic Hybrids on Cyclotetraphosphazenes basis// Mol. Cryst., Liq. Cryst., 2003, 390, 91-96.

320. Tamura H., Mino N., Ogawa KM Thin Solid Films, 1989, 179, 33-39.

321. Popova G., Korigodski A., Kireev V., Electroconductive coating with variable optical density// PAT-95, Pisa, Italy.

322. Popova G., Spitsyn A., Matveeva N., Vantsyan M., Yudin S., Palto S., Thermal and electrothermal Sensitivity of polyglutamic acid with carbocyanine dyes// Thin Solid Films, 2008,516, 10, 3257-3261

323. Popova G. V., Korigodski A.R., Sluch M.I., Vitukhnovski A.G., Study of low-dimensional Energy Transfer of copolymer films// Phys. Scripta, 1995, 5, 407-410.

324. Raitman O., Katz E., Willner I., Chegel N., Popova G., Photonic transduction of three-state Electronic memory and Electrochemical Sensing of NADH by using SPR-spectroscopy// Angew. Chem. Int. ed., 2001.40, 19, 3649-3652.

325. Takafuji M., Shirosaki Т., Chowdhury S., Alekperov D., Popova G., Hachisako H., Ihara H., Functional Organogels from Lypophilig L-glutamide derivatives Immobilized on Cyclophosphezene Core // J. Materials Research, 2006,21,5, 1274-1278.