СИНТЕЗ ОКТАДЕЦИЛОВЫХ ЭФИРОВ ПРОИЗВОДНЫХ ГИСТИДИНА, ДИ- И ТРИПЕПТИДОВ НА ИХ ОСНОВЕ В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА РАСТЕНИЙ тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.10 ВАК РФ

к-ъоъчъ

ШСКОВСКАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗКАКЫ1И ГОСУЛАРСТ ВЫШМ АКАДЕМИЯ ТОНКОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ им. М,Н.ЛОМОНиСОВА

Сшшиэлклироваиикй Совет Д 063.л.01.

И' права* рукописи ,1лн стайного ПОЛЬЗа^йТ'Г;;

( /(¿'ГО*

у

ОП'ЕДЬ штм АДОДЬФОЬКЧ''

СИНТЕЗ ОКТАДЕЦИДРПЫХ ОФИРОВ ПРОИЗВОДНЫХ ГИСТНЛШ, ЛИ- Н ТГИПШИДОН [Ц ИХ 0С110ПЕ И КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ РЕ Г У ЛИТОГО В РйСр РАСТЕНИЙ

02.00.10 - Еиоорганнчсскяя химия, химия природшл и физиологически активных уоцеств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации вя соискание учсчой степени кандидата мимически* наук

У

ТАзсква. 199-1

/Ъ /о

/МЛ

РаСотэ выполнена нэ кафел¡.^^»/С'*,.-..;-- ;. ¿:<ллвской государственной академик тонкой химической технологии .кв. М.В.Ломоносова и в лаборатории низкомолекулярних биорегуляторов Института физиологически активных веществ Российской Академии Наук

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Звонкова Г.Н.

Официальные оппоненты: чл,-корр. РАН, доктор хим. наук, профессор Евстигнеева Р.П.

доктор хим. неук * Промонениов В.К.

. Ведущая организация: НПО "Всероссийский институт лекарственны! и ароматических растений"

Завита состоятся • ■" »993 г< в часов

на заседании специализированного Совета Д 063.41.0) при Московской государственной академии тонкой химической технологии ям. М.ВЛо-моносова по адресу: 1)757), Москва, пр. Вернадского,

С диссертацией можно ознакомиться в биолиотеке ИИТХТ по адресу: 119831, Москва, Н, Пироговская, 1

Автореферат разослав " и 1993 г. ^

*• г р* ^ ' ' .*

,* v ,

Учений секретарь Специализированного Совета, кандидат химических над«, ' !

старпкй научный сотру дне«. Ц х Я /'¿г

ру — - ^

1 *.■■'*•" ~ ■■ ~ ., . .:: I •

, , V4" -■'-."'■ V1 - •

ОРЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГАБОТЫ

*г.ту»льность работы. Ь связи с тек, что еиогодные потери ми-

рового урохая по различным естественным причинам прочышапт 30 %, поиск высокоэффективных средств эзаиты растения продолжает оставаться актуальной залэчеЁ к в настоящей время. Сейчас обязательными требованиями, предъявляемыми к различного рода пестицидам, кроми высокой биологической активности, снижающей нормы расхода в десятки и сотни рад, явлиотся продельная селективность действия, безвредность для человека в животных, быстрое разложение под воздействием почвенных микроорганизмов к т.н. Этими качествами обладают прежде всего природные или синтезированные близкие к ним со структуре соединения. Например, аиннохяслоть:, пептиды к их про взводные зарекомендовали себя как эффективные регулятора роста растений. Среди них можно выделить жкроко известный фунгицид, герЗкцнд и регулятор роста растений бвалофос - трипептид состава 1>-2-амино-4-(гндрокси(метил)(юсфиновл)-вутирил-1-алэнил-1,-эланнн, получаемый микробиологическим методом в проявленных масштабах, Особенность этого ясстииилэ замечается главным образом Б его безвредное?! для окруяамея среды. В настоящее время применяются в качестве регуляторов роста растений также синтетические олигопептиды и их производные, например, 1-11а(Га1)-1-деги1роРйе-01у-0А1К.

С друге! сторон» высокув активность целого ряда пестчцвдов, ■иеоаих практическое значение, определят ззольная, фешшная н разветвленная гидрофобная грушш, Например, £;Б-нзомер такого известного препарата. как паклоОутрззод (4,4-диметял-2-(1.2,4-три-азолил-1)-(-(4-хдорфеняд)-понтанол-3)1 обнару1нвь^т регардаитную активность, а его О-азонер известен ^ йуигипяи. В то *е время К- я В,5-аналоги но | ГЕрод^вляят

I. . о:-.. ••■•». о'.о л ачадвмии ^ 1 ' - | ииирйз

сгя. Одвако яр?

этом паклобутразол обладает неяедатедънои фитотоксичностьв. При планирования синтеза шленцнэлыш регуляторов росте ргстеияй пептидной врироди за основу ванн ¿иди вгяти оптически актив^ш амичо-кис до'! и 1-ряда, и ваклобутраэол бил вибрэн в качества эталона при сравнительном анализе. Существенную рояь в увеличения 0 во логическое активности, на на* взгляд« может играть таков элемент структура как &лнфэтячесхая настевняя цель. содеряаявя 12 ж более атомов углерода, возводимая так ям соелнснкяи органично встречаться s фосфолипидиие Свело«без наруяеняя ix структур«, поскольку процессы, на которые вляяпт регуляторы роста растения,; протекая?, по-: видимому, на уровне клеточных Meiitipsit. Р связи с этям иакя был осуществлен синтез октададилови эфяров гядрофобнш трипе dt идо в строения Fhe-AU-Gly, являщнхся близкими аналогам« уге уоомянав-пегося фятоактявного тряпептяда, с целью азученяя ях поведений в амфяфнлыю» среде гндратяровэшш фосфоляпядии дяслерсай, а также еннтеа в*качестве потенаязльаш регуляторов роста растени! сктэде-цнловых эфяров вроазяодяих гястядкка,ди- н тряееятвдов на hi основе строения 'Х-Т-Щэ-ЗДНи' г:>э Х,¥ - GlyДа! нля Fht, в том числе содеряаяях хровофориув дннятрофеняльвув (Dnp) группу для изучения путей метаболазма предполагаемы! певтянш биорегуляторов. Интересно также представлялосьраэр а&отат ь. путя ските за тряззольиого аналога гястядяна, его/октвдецялового эфира, поскольку тряазолсо-деуяэвяе соедвнены, как правило, облэдш больяе! рострэгуларув-аей активностью, чем дяаэолсодержвме.- ■'■','

Представ ленная работе проводилась *ак часть фундвкентадьнМ научных исследований в МНТХТ як. Н.В.Лохоносоваяа кафедрабвотед-нологяя по теме 13-666 "Конструирование лекарственных в диагностических препаратов с использованием прянцадов организация н функционирования биологически мембран" (номер государственной регистра-

ции си.D?.00)0337) и в лаборатории визг-околекулярнь биорегуляторов ШВ РАН do теме 0.12.03.0f>* ГКТП "Высокоэффективные «роиоссы производства продовольстиня"'.

Цмь работ.- Синтез потенциальных высокоактивны! нетоксичных рэгуляторов роста рьстени! на мзе октадеииловых эфиров глицина и гистидяна, э пике ди- к триоептидов на I* основе.

Научная новизна. Синтезированы октадециловь'Й эфир трипептндэ строения F&e-íla-t¡ly и ere экадогк с дейтеромеченными 1«-гЯг)01у <(31* *) II (С6гН^]р&е (fue*), с nOMOibn спектров гН- я 31Р-ЯНР выявлен характер повеления этого соединения в гидратировэнном ■гислое яичного фосфаталлюлинэ.

С применением ' расчетных методов аолучены компьвтериыз взобраиення энергетически наиболее выгодных информации октадецилсыи эфиров ировзводиш гяст«дина. да- я тривеятидов на их основе. Путем их сравнения с аналогичным образом рассчитанными иадмерэми пгклоОутразела проведен выбор объектов си* теза в ряду гмстиинсодер. аш соединен»!. По итогам биологических испытаний показана принципиальная всзнойность предсказания свойств этих соединение в качестве регуляторов роста растений с вомовьи методов компьотерного анализа.

Исследован орвиеннтельш к гзствдину и его^пронзвоыым кэтод В.С. Позднева для получены октвдешловн эфиров в прнсутс вин ди-

6 руководстве pí'^oToít принимал участие доктор хии. наук, профессор Гафуроь Р.Г.

с,

лреи-оугиллнрокарОонат» (BoCjO). Предложены способы получения ок-тадициловык зфкров производных гястидииа, зэкеиенних. в «- и г-пллсшеиия нмидазольного цикла.

Разработаны пути синтетического получения охтадениловых эфиров Xí- и трнпентядов строения Glj-fils, Val-fils, Pie-Bis, Phe-Val-flls н Val-Pbe-Hls в качестве потенциальных регуляторов роста растений. Выяснено, что иараяиваияе иевтядноа цепи при получении дм- и три-, пептидов на основе октздвцилевого эфир» гистидива удобно проводить

í

по методу активированных эфнров, используя п-иятрофениловце эфнрн ) в присутствия ындрокснбензотриазола (i -ftOETï илн йснзотриазолил- : К-оксн-трис(дкметилаш1ш>)фосфонкуи гексзфторфосфат ДОР-реагент), Осуществлено селективное удаление Оензилохснкарбоннльной (2). и беизилокснмвтяяьно! <Вои( групп каталитическим гидрогешшзоы над Ni-Heney с использованием водорода "in Situ",

Практическая ценность работ». Проведены предварительное испытания синтезированных соединений на различны! растениях. Выявлена ях активность в концентрациях 10м1 - 10~4 К. Показано, что рост-регулирумаи aittttlffiMft^ вЫо^орш кз них находиться ив уровне па-кдовутраэолв* ïVrtJV дШлШе соединения стимулировали увеличение веса ff#6f(HiWtíyV áWtóífe' с тем влияния синтезированных соединений «а всю несть се« ян tte обнаружено. Результаты испытаний позволяй рассматривать октадешшвые эфнрн производных гистидина, ди- и трнпептидоа на его основе в качестве потенциальных высокоактивных нетоксичных регуляторов poeta растений.

На заяиту внносятся сшумхе основнве положения: t) Синтез октэдецилових эфнров гидрофобного тряпептма состава

fhe-Ala-OIy. его де Итерированных аналогов для изучения взанмодейс-

р

твия полученных соединений с фосфолипидным бислоем методами 'Н- и 3,Р-ЯМР.

J

7

2) Подбор с. помои» расчетных методов объектов для синтеза потей-тальник регуляторов роста растение среди производив гистидвнв, в ток числе его содержащих ди- в триоептидов.

3) Изучение возможностей метода Позднева для синтеза октвдециловых эфяров прока »одних, гисткдкка с вомовь» 8ос-,0.

4) Разработка удобны* иогодов синтеза октадениловкх зфиров производная ди- и трипептидов строеяия Gly-Hls, Ш-Hls, РЬе-His, Piie-Val-Kis и Val-Phe-Hls.

5) Обнаружение рострегулиругшей активности синтезированных соеди-. пеняя по отнояенио к различным растениям.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы две печатные работы и тезисы доклада, подготовлена авторская заявка «а патент.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы частично

доложены на Второе конференция "Регуляторы роста и развития растений* (Москва, 1993 г.).

ОСгвк работ. Диссертационная работа изложена на страницах машинописного тексте, содержа? рисунков, таблиц, схем i состоит из следурих разделов: введение, литературный обзор, обсуждение результатов, экспериментальная часть, выводы, список литературы, вмгчэмиЗ ссылок.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1, Синтез октадецилоеого эфира тринептида строения fhe-Ala-GIy к его дуйтернрозаннм аналогов

При синтезе октадецяяового эфира трипептмэ (5) (схема I) выбор аминокислотной последовательности базировался нэ сведеиигх о

в

Схема I

Синтез октздеиялових эфиров трипептиюв строения Phe-Ala-Gly

Ala

В

Вое-

ЦП Вое.

its'

- ОН Е-5,6,7,$

ОН В

3,4

1,г

-0А1К -OAlk -OAR -OAlk

» А в метод ВЫХОД, *

1 - Gly С16Нл0КЛо80Н ег

г - Gly* 90

3 - Gly IM 73

4 - Gly* — „ — 62

У V Pbe¿r Лс s 1 n 68

1; .^.РИ» mV- 86

Г т> m* ' Qlfii ij —• , — . 73

е ïhe* t jGlJíl' — „ — 71

Таблвца I

ХиивчвдмИг*:дйй« ^гÍ^и. мд. Í сигналов протонов остатков Gl; и îhe

» i 1, ' Б Gly Phe

«-снг КЯ C6H5 0-CE? o-CH HH

5 Ий-.? Gly ■ 15,68 T 7,24 к 3,09 Д 4,36 ti 5.05 I

fi iK Gly* 1 " 6;66-c 7,27 Iti 3,06 3 4,35 « 5,02 Д

7 Ию*' Gly 4 - 1 3,06 A 4.35 » 5,02 д

ö PW - 1 v.* Л! L-- 3,05 л 4,34 И 5,00 д

рострегу лиру щей -актийности аякилоыа эфироп трипснтидя гшиОноп, строения. Нзрэиинание иептндной;цепи осуществлялось с И-ксн!;;* ступенчатой конденсацией по методу смешанных ангидридов б присутствии язобутилхлорформиата (1ВС1 и М-метнлморфолянз (Н-КН). Б качестве К"-ээ11итких групп не ноль зова ли ОеизилоксакарОоанльную Ш а прея-вутвдоксикарвоиильнув (Вое) группировки, октадениловый эфир (0А1К) не С-лонио пеятндов выступал как постоянная защитная группа.

Исходные октадециловие эфирц глицина.» помеченном и) и меченной (2> вариантах был» получены прямой этерификацией октадеканолом в присутствии л-толуолсульфокнслотикэк каталиэзторэ. Синтез дей-терировашшх производных пептидов (6-8) нами был осуществлен на Сазе полученного по известному методу пеитэдейтерофекилэланяна н коммерческого препарата меченного по о-у г ле родному этому дидейте-роглицнва.

'н-янР-спектри получении соединений позволяет проследить на-мчие х положение девтериево* метка (таСл. О. поскольку в спектрах дЛтерированни вевеств* отсутствует сигналы соот &етству»»их протонов 1 наблюдается яэмененве мультшдетностк сигналов протоков, взаямодейструомх с' оротоезии, ззиеюкншк кз дейтерий.

Вря вэученш динамического ловеденян синтезированы« пептжд-«а соединен!» {Э-8) в составе модельных мембран кз фосфэтядклю-ляиа Сил кполэомни метод« Я ИР аярокхх лиаяй на ядрах ■ гН . Совместное примевеняе этих методов позволяет контролировать как нолкморфяое соетоиме фосфолкдиних агрегатов, так « подеях-ность молекул в определена« участках, содержат ядра дейгер»я?

1 Сьемка к яитервретзцяя спектров внполвени х.х.н.. н.с. кафедры Бяотехнологня ШТ Дубовским П.6. под руководством д.х.н., проф. Васидеико И,А.

Я*я приготовления иодельмш мембран вспояьэовадся яичный давний в избытке води ламс^лярнне структуру »»проком интервале температур (индекс экисленностя не ореаыаал 0,2).

Сяектрн 31Р-ЯМР для всех изучен«» гидритврованни смесе! М я пептидов в диапазоне соотновени! 20:1 - 5:1 практическиидентичны в неотличимы от спектров чистого Таким образок, увеличение : длины пептидного фрагменте в рялу соедишн1111-3-5) не приводи! к исквжезивфосфолввидвого бислоив кемдоващли образцах.

В гИ-ЯМР-спе*тр8Х дейтерироваввых по остатку глацт« иеотидов Ш. (4)» (6) и (8), дисвергвроъванмх вместе с «X в иоде. вабледа-ется КБМрупольаое расцепление (тзОл, 2). Вовеиичнае квадруяолк-_ ного расщепленииможно судить о степени отменена* оептидноа цепи .

Таблиц» 2 *-

Квадрупольное расвеилеиие (кГц) в гИ-ЯМР-спектрвх (соотновеиие «/пептид 10:1, температура 25°С)

* . пептид

2 С1у*-0д1к Л'''.;'::'...

4- Л" " ' ;; 1в.о : го.о 4

'6. •1 . : г 12.6 ; 14.9

отвосительцонормэлнкаоверхностя'бнслоя; яеи меньае значение рэевеплевня, тем значительнее отклонение. Это говорит о переориентация веитидт молекул таким образом, что ее концевая заряженная-грулпв-'-иадоднтся в полярно! области бвелоя, а углеводородвы* фраг-менг расположен вдоль жвриокисл^ных' цепе! молекул фосфолялидов. . Дв» сигнале с разными двздруполыйаги расцеплениями в одном и том же спектре обусловлены неэквивалентность» дейтеронов в «-положении глвцива. ■ . '

Сряьнеяис гН-Я)^?-с'лектроЕ октздецкловчх эфкров трипептидов строения РЬе-А1а-С1у в С-сдое ФА показирэет, «го спактр соединение ?йе*-».1а-С1у*-011к 13) является судерпоаяциев спектров ?ье-иа-0:у*-0А1к (6) и Р.Ч5*-А1а-С1у-0А1к (7).

Порученные экспериментальные данные косвенно подтверкдэет вы-зуды, сделякике на основа комш. вторим раочетов о способности оли-гочептадов принимать коипактнш свернутые и полусвзрнутке конфоп-кацнн. отвечавшие миниыуму потенциальноЛ энергии (см. сл. раздел).

2. Подбор объектов синтеза с помощью компьютерного расчета

Среди . таого чясла проазводаых гнстидика, чвляыеклся, на йвв взгляд, структуриымк аналогами пакдобутрззола. представляло интерес; выбрать те, у которых заранее мож^ было предсказать оиуе-делэвиув биологическую активность. Для решения этой задачи мохно с известны«» дэпуненияыи привлекать расчетные метода анализе. Поскольку в обзелеченнн активное«'суаестзенлу» роль играет иростр?нст-венкая организация молекулы, для 3,5- н гий-паклобутразола были рассчктаны до программ А1сНеву П наиболее энергетически выгодные кон$ор"эш1к. Далее аналогичном образом был I осчятэн р-д- производных гистздина. После сравнительиого анализа х синтезу были предложе ни те производные гистндина, которые проявили тотлимичесхое сходство с пакюбутразолои (риа. 1, 2). Кэ рис. I видно, что у ок-тад^цалозого эфира К™-г,>1Г-Бос-1-гистидкца и аО л мается сходство с 5,5-лаклобутразолом, я от него можно было бу ожя»ать проявлена рострэгулирумшх свойств, в то же врьмя его структурный изомер -окгадениловий эфяр Я^-г.И'-Вое-Х-гяствдта подобен 8,Я-лэклоаузра-золу, оОладагкему фунгицнднымв свойствами.

... .,, . г^эуль?аты кошкьатеркого рйсет^, мы установили

Рисунок ь'Компьютерное »эооуйиши эвергепческг ямволввн-годвнх кояформашй-в.к- (ib з.з-паыобутразо« <SJ к сиадвчмо-ви зфкров х- (С) я т-Вос (рЗ зeue*sиного гясгкдаа.

IS

Picyt;* 2* iotaaпервое iaoöpaior'9 энергэтжчесп шболсе заголяю м)Вф0рилц1*г.£-лзм00угрЁ30*в И) к оиадвдалсвого эфира

8аД2£феЛЖД£4<ШМГЯСТ£ДХ£а ÍB),

и

что удлинение пептидной цепи оОсспсчивзет "злее точное топохиынче-с кое соответствие с пэк.тоОугразо.Ш' (рис. 2;, чем это имеет мег~о для производил гистидкяа (рис.-П. Этот факт находит свое объяснение в известных теориях пространственной организации пептидов: в структуре основной пситидной цепи заложена возможность для пептидных фрагментов давэтъ компактные свернутые и по л ус верните формы. Проявление этой способности ми нэблвдзли ранее при изучении поведения гидрофобных пэптидов в фзефолипидном бислое.

*

В результате ироведеннкх расчетов в качестве объектов сиктега мк выбрали октадецгдовис зфиры В^Ч.Я^-Вос-гистидииа, дкповтидов Я°-2-валил- е »"-вое-фенилалэннлтегидква и трипептидов валилфе-нилаланил- и фенилалзнилвэлнлгистядина.

На основании анализа, проведенного по данном компьютерного расчета, ми предположили, что прекмукества предложенных нами пептидных биорегулятора перед вминокислоткычи будут замечаться в еде душем. Во-первых, это, Солее точное пространственное соответствие Я.5-пэклобутразолу, что должно привести ' более высокоВ актгв-ности. Дополнительно нами была рассмотрена возможность вклпченяя в пептидную цепь глзцина (й-с:у-И1э-ОА11с). оОладзвщзго больоини кон-4юрмзционки.ч1Х возможвотаяли. Вс-вчориЛ, уменьшение количества не-природнш звщвтних групп, обеспечизгвцах ■ структурное сходство с п эк лоб утр ззо ло« и замена - кх на соответствующие аминокислотные остатки, что весьма желательно о свете снижения токсичности синтезированы* соединения.

'з. Изтод В.Ф, Позднева при получения октадепклеыл ефнров производи« ГИСТИДКИЗ

Как известно, гилидиа является уникальной аминокислотой по

способности к рзцзмятзёйя из-за присутст пня в н^й нчилззольнсй функция Iрис« 3). Причем наиболее полно Горэнтчрокать от ^эиомяза-цле мож^т лишь залит* Я*-полощении и*шазо;1ь№?о цикла гнстидинг«.

метод прямой зтерн^икацва, .орошо аэрскоисндовавакЦ.сеОн при сен* тезе октэдгцилэмго о$ира тцана. Подточу за ознобу методов сия*' тез? мм избрали предлогеплие Гю.даевш с юс о Он получения дк-ярей-бутилоксякьрСоиилгчстидииз и ментяловшс эфчров з'лцга^чш аминокислот с аоисвьс дн-ярел-лутдлпирокзрооиата. £ качестве объектов алкпляровайия использовались кс:а»иценный (9), (["-зашцзкаий (10) и Ка,Я'п-.;иэаа1йяешша гистидка 01,12) (сгеиэ ?),

В случзе проведения геагцсн с иезачвдкшгм гестидинсм (5) ии пэлбара<и условия, пря котс^х чозко било ог.учес!зкть одновреьее-нуо защиту по эзоту в с- и 1а-Е1»локеввяг и злкилировзЕне харбоьси-л!,ной грулсР гистилвнэ. При этом 0нло установлено, что ыаибольвиЗ выход соединения (15) достигается при проведена реакции в дторзэ-не. Лимитпруюсам фактором е атсй реакция является слабал растворимость гистиднва. Добавление многократно го изСшка Вос£0 не прявело к уйелнчекн» выгода (15), яз блло отмечено обэазобчкяе октадеиило-вого :-$ира Н'.М^.й'-трл-Бос-гистидяце (16). В -ходе синтеза бк^и виделеиа и охррлктериаовзиы псбочкый соедякеиия (Н) в (1?).

неудовлетворительные вьаоды б этом варианте проведения реакции побудили ьге ииьол^овзть в лэльнеаяем в начестсе усходних сс-

х-ин — сн — со-у

х-пн — сн — с = о

^_ '

'лу в зьачнтельней иере относится к стадия ислучпниг октаде-цилобел эфкров аро^веднкх гистидика. Безусловно, эхесь не годится

Cieva 2

Ri - VH- Г.Н-Ctt-QH

1 .DoOiO

г .HO-RJ

i

bio - 0 - ai i

H

R* CH,

J^ ■

x' n

H* -M-

15-25

K+vHB)

i - n4 — ch

29 'к/

С s О

I

n

28

26.27

X J, R R3 ■ II4 s Выход

Cl * ГУ а U - - - -

10 С г H - - V - -

1 ! л V Soc Злр . - - - -

.2 С See РОШ _ - -

13 t: P/J с Bon - 88 '

13 £ос Вис Alk H - 10

16 n w еос Вое Alk Вое - -

17 с Еое Рос Б:1 H - -

Î8 с г Я H - -

19 с <7 а £ос . Alk H - 60

20 с г Вес Ed1 H - -

1\ с г Ь',С Et, H - -

22 с î-bZ ВС С Ы Soc - -

23 с Ьэс Alk к

?4" с Uoc lívt Ш H - ез

25 к Bot Во; Alk H _ 50

26 с 1 H À!* H Ci -

?7 с Л ti ■ H ñifc R m f>8

2S с « ilk H - 97

единений зэдяцееше производные гистядяна. Гак, 'мы ясследоззли реакцию алкиляровэния Яа-£-гвсти;^иа (10). Синтзз провопило* с использованием В«г0 в присутствии пнрлдкне ч кзталигзческих количеств 4-диметиламиш)нкридипз с ннесеннем необходимых нзиенений примените лио к производным гистилина.

При осувествлонии реакции нами было установлено, что взаимодействие (10) с одни« эквивалентов ¿ос^О пряводит, ло всей видимости, к образованию достаточно устойчивого качбонхлкмядззольного' циклического производного гнетидина (29). Видеднть зго в индивидуалы«)« состоянии нам кс удалось, однако о возможности оОрэзовапик (29) известно кэ ряда источников. Это соединение ле реагирует условиях провидения реакции с октадеканолом. ко разругается под действием низонд спиртов, например, этанола, с образованием соответствующего эфира (18).

Яри добавления й реакцию Н'-^-гистидина ПО) с октадекэйол;;и второго эквивалента Воз^О происходило быстрое (в течение 1 чaca^ алкнлированне (10) с одновременным введением Ьос зеаитн в Емидазо-л^ный цикл гисгидяиа при температуре 20° с образованием (19). При более длительном проведении реакции в среде хлороформа Зил выделен токяе хлоргмрат (26).

С цельп почтения выхода целевого продукта (19) ш определили, какие побочные соединенна образуется в этой реакции. Было обнаружено, что МО) может реагировать с образумимся в процессе разделения аос20 «рвя-бутэнодои,. дааая соответствуэшяй (20)'.с вшодоичл^ 35. а октадеканол может вступать в реакции непосредственно с Вос^О р образованием (14). < Особо следует отметить, что применяемые нами в качестве растворителя хлор9#орм должен быть тщательно очичен от присутствующего в неи ствОв>йгатора - зташш, который вступает в конкурирующие

"■сг'кчик с оирэаоьами^а (21) и ■

СоСа^нз^кк '22и (2!) Ои.чр. г.о;,уче!;ь. по негоку Поздкзез с вы-хадьи» Й!/? ссств^тстчеч:'!).

Е процесса сн/'1ез!' Есг-лзмкту з сои^аемик (19) снимали т^к-сю^уьсугно?. квслотса * члописг-ш о обра зо вин иен соли

С"'1.'. Г^еыл в сви'о-мое осьорзизо проводя чк в эплэцетате $% »«■■¿нам рготзором си^арс-оиат ::<; .ли ' получением соединения (28).

Ъъ* ууэ о-учгчадсс*, у тэги ж .'ИЗ! о те ЧМЛШЭОДу гжл«-д.чва имео-;а: ¿в а ноичокни", пес-а нэе дснк*-* язлы-'лЯ группа (я л т). Из литературк ¿з^сно, что сулить о месте 4ам'>ае<гка мокй> по саг-^алу прогэпо в Ь поливами ^адазидьниго а^.ча (табл. 3), э нмекнс известно, что г-ьзкеценне йрлредя? к смгцевял сн dэль этого протоми в Сол-36 слабое пол^ да ера* зииэ о я-звмеиеплчмя вройвводными, ь силу спьии^кк кзтодэ взодеккв £0й-Гр1 льы точно извсстнэ, что оиэ ямнетсч л-эайатчой груслсй. Тачкм образом, соотнося сигналы протонов Н-С^, в соединения* (¡91 к (23) с изл^вчкам зигкалсм в с..элкаегий (24) (тэбл.З). мк пришли к аыипду, что Рос-Группа ¡•аходатсл и т-тлазеьак, з Гпр-гругаа 1231 - в я-полрейиии вмида-

ЕОДввЗГб ЦЛКЛЭ ГйСТКДйИЗ. ■

к-ализ 'ШР-сьвктюк нийгзымот. ^то'по значению дими' ского с.*вягв для протона Н-С^- яго;,да:ч)ла мо*чо судить также о характер« эзмещеная е никлазоле гистидкна (табл. 3). Кроме того в НИР-у^екгьаг осгдлзеивД (2*) » ('."О ьамн б'^лс отмечено на-

ГруКП СПГнгЛОВ ОТ ДЛУХ ЯрэТСЧ^В МСТИДСНОВОЙ ГРУППУ ГИС!-:ман<а (табл. Такой дарзигер раоцеплоняя говорат с чедлривчле-;т:эстя дянки чргкоа ч в этм* иоедиазчкш. В то кв Вувмя в спектра; осшльагд соединений зягнал чритоиэв сытило новой грузны гистн-дили предс-гачллет дуО'сгт 1,-3,10 и.л.;;

Таблица 3

л ' Значения книячесШ сдвигов протонов имкдазолького - цикла и протонов ыетнленовок группы остатков гнстндяпа в синтезированных соеднпеянях.

•'II "ч вг Хииячески! сииг, м.д.

и*с(?)

26 С1 7,10 С 9.22 с 98 д

2Т ТГ4 Т.04 С в.2« с 3,05 дд 3.30 дд

■ Вое 1.(0 С Т.95 с . 3.05 дд 3,40 дд

гг Вое 7.10 С 7.95 С 3,10 дд 3,40 дд

" 19 . .Вое V 7.12 С • 7.% с 3,06 I

23,,. -.' Вир 6.85 г 7.60 с 3,10 *

24 Воя 6.65 с / 7,47 с 3,00 дд 3.1Т дд

Кроме тогог вамя Сил осуяестмея снягез ^ ,2,<-тр1азолял-3-ахаикя» и его дв-Вос заииенвого октадецилового эфира 425). Л ^г.«-тряаэолял-3-ал8нян йил получек по мясстскому метод; сяи-твзявивяокяслфгвв основе ацетамядомалоиовогоэфкра. Коядексакяв про во дй ли с сорт ветс* в ояям хлорметмтриазолом в абсолотном атлво-лв, содер*8яеа этялат я«ряя. Продукт кондвлсацяя гядролязоваля до соответству«е1амяйокяслоти кяпячеаяем с содяноК кис лото!.

Дя-Вос зая1яенщЯ1,г.4-тряазолял-3-аллняя (13) синтезировали по методу Ноэдиева с использованием Вос^О, ОДтадвцяловый эфир (25) Оыл получек аналогично соенкеиш- (£Э)Ц

В результате проввдевям^иеслцоваяя« по прямевеяяв Вос^О в реакциях с различны»« проиэводвшя<тиети«хн>мы смогля установить.

'госа;н!1^г: ^'¡'.¡очной ртль^И'.ги н^'пч:^ образован«': «юли^нит (,/■ уО* к Но им'адекЁНил';Ч'Тси ^екелательнкр процесс

«.окно свести к минимуму ;;ри состикии следующих условий: во-'.'.:.рыд> ооссиечоик« юроссй растворимости исходных производных гистндина и, во-вторих, точное соблюдение порядка загрузки реагентов. Так. ьнесение к реаякионную масс у последним октэдеканола приводило" к существенному снижении . выхода ■целсвих соединений (151, (19). (23-25) "(до '15-308).

1. Синтез октадеиндовых эфкров гистидинсодеркам* дн- и трипептидов

Глициисодеркасие лкшштады (33-35) с. и л и синтезированы по- методу сжеванных ангидридов с помойьв 1ьс в присутствии м-мл (схема 3}. Однако этот способ создания пептидной связи, дороао зэрекомен-довзвввй себя при синтезе гидрофобии пептидов, оказался неэффективна лри применении его на 'производных гнетидина. Так, выходе дипзптидов [33-35) составили, соответственно, ¿0, 50, и 44$, Эти связано, по-видимому, со схдонностьв гнетидивэ легко еорззовквэть прочнее гидрат*, соли и т.д., вследствие чего часто затруднительно получить удовлетворительные данные защитного анализа. ОС этом же косвенно свидетельствовал характер рвзреяенвя ПМР-сасктров. а также данные элементного анализа исходнкх соединен; 1 (30-32).

При синтезе октадецилового эфира глиадл-Л^-Сеязилоксмметил-Ь-гйстйдинэ (33) нами Сило обращено внимание на внеоку» кислотола> Сальность зэяитпой Вос-грушш глицина, которая частично снималась уяе при обработке реакционной массы 101 «иконной кислотой на ста» дни очистки. Это обстоятельство заставило нас без выделения соот-аетствувдего Вос-пронззодного получать свободчый по аминогруппе

Схеыз ;

V-V-

V-

V-

•ОКр н-

«-42

-он в-

(ОНр)

33-39

Ш

30-32 «

-0А1к

-0А1к

■ 0А1к

■ ол....

н Д 3 V I метод ВКХОД

30 - - - Вое - -

31 - - - Боа - -

32 - - - Ьпр - -

33 - С1у В Вов хве 40

34 - С1у Ег. Вой 1БС 50

35 - С1у Вг Впр 1ВС 44

36 - Ш 1 Бос ВОР 79

37 - 1Га1 Вое Вот ОИр 83

38 - РЬе Вое Боа ОЫр 82

39 - Рйе Вое Вир 0»р 78

40 Та1 Рйе Вое Вот ОКр 75 '

41 Т»1 РЬе Вое Пир 0»Р 79

42 РЬе Ш Вое Вов ОЫр _, „■.----------- 8)

глицина октадециловый эфир (33) обработкой трифторуксусной кислотой.

В дальнейшем при получеяии остальных пептидов (36-42) пани был применен метод активированных эфиров с использованием п-нятро-фенхяовых эфйров соответствующих аминокислот для синтеза пептидов (37-421 в присутствии Я-МК и (-НОБТ и с использованием ЕОР-реаген-та для синтеза дипепткда (361 а присутствии Н-МН. Наргляванае ион-

тндной цеии (схема 3) проводили с N-noima ступенчатой конденсацией. Следует отмстить, что дли предотвращения образования необра-тиио Слокирсиамиых трифгорааетатом В-иониемкх аиииогрупп гисткдина под воздсИстнисм актинеуонанного s&tpa, после стадии снятия К-'-Всс-зааитцу* групп с соотьттвусаш октэдеиилових эфнров три-(лсруисусиоа кислотой лронодчлзс». оС-раОоткэ получении солей bt ыздлым poCThOpiiM бикарбоната натрия с образованием с посолим по ьыимогрупко исходим соединений.

BtGop ээниткм групп определялся задачей получения конкретных производим днпептндон (36; (*i=H) и (36) (*=Н), а такхе спецификой снятия Йсп-зэнеты: при ее удалении необходимо иметь ззяикенну« о-вмииогруяиу пептида во из0е*Ь1!.;е образования ацилированных по N-конну производных, кроме того, ч-зэвитнио вот- и Dnp-rpynmi является оптимальными в отнесения уменьшения рацемизации н устойчивости в условиях пептидного синтеза. По данным В'Ш, рацемизации в пределах чувствительности метода не обнаружено. Выходы липептидов (36-39) при этом составляли 79,62,7« и 83t соответственно, г выходы трнпептидов «0-42) - 75,79 и 8)Х соответственно. Приче», вопреки сложившемуся мнение о невысокой реакционной свсоАрз-".-л-нитрофенидовых эфиров, все реакк веряэлись в течение * 'iv-сов. По-вндимому, это можно обменить азтокаталитяческим иллинием ииидазольной груапы гистядина. *

В процессе синтеза использовали каталитический гидрогенолиз над Kl-fieney для снятия Z- и Воа-задит, а также методику снятия Бос-защяты трифторуксусной кислотой в хлористом метилене. Следует отметить, что гидрогенодиз над ;ii-fieney проводился нами в мотано.?! с использованием водорода "In Situ*, что значительно улраиэет w тие завитицх групя.

В ПНР-спектрах соединений (34), (37), (30), (40) и (4?)

было отмечено наличие двух групп еигнэлов от лвуд протонов метиле-новой группы гистидинэ, что говорит о неэквивалентности этих протонов, В то же время в спектрах остальных соединенна сигнал нети-леиовой группы гистидинэ представляет дуОлет (-3,10 м.д,>.

5. Биологические испытания синтезированных соединений

Синтезированные соединения, а также пэклобутразол испиыва-лись в Институте физиологически активных веществ РАН на проростках огурца, лвемицы, гороха и некоторых других растений1.

Опыты проводились в интервале концентраций испытываемых соединений от Ю"11 до.Ю-4 Н, т.е. в интервале концентраций, при которых действуют природные фитогормовы. Активность оценивал! в процентах по отношении к контрольным растениям в сериях вз 40-70 опытов.

Результаты предварительных испытаний показала, что синтезированные соединения проявили различнув рострегулирумуп активность, а некоторые вз вид, кроме того, стимулировали на ¿5-40 * увеличение весе проростков (см, табл. 4, 5). Авалиэ полученных результатов (табл.4) показывает, что с удлинением пептидной цепи в ряду соединений 19, 38 (1=Н) в 40 (7*и-в> при концентрации Ю"6 Я/я происходит усиление ретардангной активности при отсутствии гербя-цндного эффекта, что подтверждает правильность выводов, сделанных на основании результатов компьютерного анализа. Синтезированные соединения в отличие от паклобутраэола не проявили фитотоксичности в тесте на всхожесть семян.

Представленные данные, а также результаты испытаний некоторых

Опыты проводились сотрудником НФА8 РАН Пахмутовой А.А,

ТзОлвцв 4

Рссулйга'ч. истинна сплгезирссоединений на рэст огурца сорта Ми^лла" ( К )

Соединение; Часть 1 Ко^ьн грация, К/л

г>асгсния Г 1С" ! 0 П 1<ГБ

г-ЕШБоО-ОЛН- С1';Сель 1 7$ 82

[<соРЬе-РЛз~СНк ст^бсл^ ! ктея! ! 'Г 2 и ■ <.' 1 С 9 72

стоСо*ь ' ко,юн;. | г ^ 37 62 а;

(Шлэбугрззол стеЭель ! ко речь | 2 и •19 Ц 45 5К

Тэолица 5

Р^зутать: испытание сянгезлровз: ;шх соединение на проростках гороха ! % )

Со^даейНР Вчд Кэнцептрагчя, М/л

к активности .О*4 Г—-Т-

^сст ¡20 юе

Вис и-э 99 (О?

рост ; 98 г-

К" с П8 1 \ 1

ш-Е^е-шз-от рог.т ;С1 93 95

вес 1СЭ 131 иг

РЬг-УаМИо-ОА^к ост 106 101

вез ИТ 13' 120

раклоСутразел реет V- 6' 89

вес. 0. *

'синтезированных соединзний ав пвеяяце показывають что прелложеанкэ нами ве«ества ве уступаю? по активности аакюоутрагалу,

Таим образом, провддешше исслсдованил пэзвоеяит рассматривать октадециловыэ эфкри произьодных г ист едина в качестве потевцв- < алышх реггшорои росте растений.

выводы :

К Сиьтезироваич октздеи'чяовка эфир тщпедтида состава РЛе-Ш-С1у, а также его дейтарированные по остаткам главна я фе-младзнина аналоги в исследовано их взаимодействие) с модельвымн^ мембранами методами гН- и 31Р-'ЯМР.

г. Кручены реакцияполучения октадецвлочых эфиров производных гис-тидина I тризсольного аналога гнстидки? по методу В.1. По?дкева с использованием Бос,0. Синтезированы Н*- к Я^-заиеванные произво»-ныэ йктадецялового эфира гиств/дна

3, Разработаны пути'синтетического получения сктадецяловых даров Ая- и трипе стихов строен»« Уа1-Я1з,:'Рйе-В;[8. РЬе-7а1-Мз и 7а1-РЬе-1Ш в качестве коте::иьалкиы2 регуляторов роста растений,

4, 00 наружен а рострегудйруюяая йктивность при отсутствия'фатоток-скчкост« у октадециховых зфироя производим! гкстиднаа^ ли- х трж-п^аткдоа на его осасво. : ■ -у.

5, По итогам биологических испытаний саагезированных соединоней продемонстрирована практическая возможность иряклздного использования компьютерных программ информационного яиалиэз молекул органических' соединений.для отбора объектов синтеза в качестве регуля| торов -рост а растений в ряду гистидиновых производных, •

Основное результзти район; кзлокони в с до ду ищи* публикациях:

1) Хабарова E.H., Лубовский П.ff., Насилг-кко Звонкова F..Ii,, Гусев Л-Г., Огрель tu.А. Изучение моголами НМР вироких линий взан-модевстьии гидрофобных пептидов с бос Единили им бислосы, t. Октэ-¿ениловый эфир глицина, а такаю ли- и трнпснткды на его основе.// Биологические мембраны. 1989, Т. 6. .¥ J, С. 370-305.

2) Огрель An.А.. Звонкова E.H., Гя<Ьурея Р.Г. Синтез октаденияовкх зфвров производных гистидииа и i ,г,4-триа:.«)лил-з-аланинэ н качестве потенциальных регуляторов роста растений.// Биоорганическая линяя. 1993. Т. 19. Jf 9. С. 681 -869.

3) Огрель ¿H.A.. Звонкова E.H., Га^уров Р.Г. Синтез алкиловых эфи-ров производных гкетидинз в качестве потенциальных регулятора* роста растений.// Тез. докл. Второй конференция "Регуляторы рост& и развития растений". Москве, 1993, Ч. 2. С. 244.

Ээкиз I j'j 80 Бесплатно

Ротs»intili 1'.ая ¡.UiTXT ии.Ломоносова,¡Л.Ичрогог.смя ул. ,д.