Синтез ретиноевой кислоты и ее аналогов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.10 ВАК РФ

г. —

Г 7

«о&совсгсля государственная лклдакя

ТОНКОЙ ШД1ЧШЮЙ ТЕХНОЛОГИИ ИМЕНИ а.В.ЛОМОНОСОВА

{ЖЦИАЛЖ11РОВАКШЙ СОЕВТ Д 053.41.Ох

ДВРЯБИЯА ЕЛЕНА ЛЕОНИДОВНА

СИНТЕЗ РЕТ1Н0ЕВ0Й КИСЛОТЫ Я ЕВ АНАЛОГОВ

Специальность 02.00.10 Бпооргшшчосхая хгадм, яадш природных и физиологически активных веществ

Ка прэвах рухоппси

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва - 1993

Р.чОото кшодшна в Белгородском филиале Всесоюзного нзучно- исследовательского витаминного института к на кафздре Биотехнологии Московской государственной академии тонкой химичес •ехнологии км. М.В.Ломоносова

Чэучшй руководитель:

доктор химических наук, про<[). В.И.Швец

Официалыше оппонента:

доктор зитеских наук, проф.. В.Б.Мочалии

кандидат химических наук В.Б.Берзин

Ведущая организация: Всесоюзный научный центр биологически актнвн веществ ИЗ №

Закита диссертации состоится "_"_ 199 г. в час

на заседании Специализированного совета Д 063.41.01 при МоскозсКс! государственной академия тонкой химической технологи! им.М.В.Ломоносова (117571, Москва, пр. Вернадского, 86).

С диссертацией »южно ознакомиться в библиотеке М1ТГКТ им. М.В.Ломоносова (П9831, ул. М.Пироговская, I).

Автореферат разослан "_"__ 1993 г.

Ученый секретарь Специализированного

Совета, кандидат химических наук Лкл^и,^_А.И.Лютик

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ1 гуальность проблемы. Важнейшей стороной деятельности витамина А г< :анизме • человека и животных является участие в процессах клеточной [фэренцировки и пролиферации.Так как в основе канцерогенеза лежит эупение клеточной дифференцяровки, возможно, что витамш-А-статус 5Т2С1 влияет на ее предрасположенность к злокачественному переровде-о. Подтверадением этому служит с <-зой стороны то, что недостаточ-} потребление витамина А коррелирует с высокой вероятностью разви-гг онкологических заболеваний, и с другой стороны, способность катала А и его синтетических аналогов (рэтиноидов) предотвращать или гибировать злокачественную трансформацию в эксперименте.

Исходя из анализа большого количества литературных данных по следованию механизма действия рэтиноидов на процессы клеточной ффереицировки, можно сделать однозначный вывод, что главными учениками этих процессов язляются ретинол, ретиноевая кислота (PK) и ее омеры.

Поэтому в настоядее, время в лабораториях ведущих ззрубааашх фар-цевтичэских фирм, таких как Hoffmann-La Roche, Johnson and Johnson, Oreal, BASF и др.', проводятся интенсивные исследования по разработ-новых методов синтеза Р2С и ее аналогов. В результате было синтези-вако и проведен первичный биологический скрининг около 1500 различие ретиноидов.

Данные о взаимосвязи между структурой и активностью ретинолдов ■эволюта выявить фрагменты молекулы , модификация которых приводит к >вшенив терапевтического потенциала или снижению токсичности. Так 1ло показано, что для проявления дифференцирующей активности необхо-мо наличие свободной гидроксильной группы у карбоксильной Функции

В научном руководстве работы принимал участие кандидат химических 5 ух А.А.Ходонов.

молекулы ретпноидз, а введемте в молекулу 132-конфигурации полионобоЯ цепи з ряде случаэв значительно сникает токсичность соединения 15 ослабляет тератогенный потенциал, тем самым предупреждая появление синдрома пшервитаминоза А.

Б связи с этими предпосылкам-} разработка новых методов синтеза ретшюядав, якеющях эта структурные особенности, представляется весьма эктузльной' задачей.

Настоящая работа является частью плановых госбюджетных и хоздоговорных исследований, проводимых в ШТХТ им .М.В.Ломоносова и в лаборатории жирорастворимых витаминов Белгородского филиала ВНКВИ.

Цель работа. Цель работа заключалась в исследовании взаимосвязи 'сгрут-п'ура-дкфферэшсЕрущая активность" в одной тест-системе в ряду ретаноидов с различной длиной полиеновой цепи, изменением конформацвд ' (а11-Е- и 131-), а такке имеющих свободную гидрсксильную функцию в поляоноЯ терминальной группе. В задачу работы зходило изучение возможная путей синтеза мг-ретиналя как ключевого соединения в синтезе рэтгаюкдов с 13г-конфигураци0й гюлианоеой цепи.

Научная новизна к практическая ценность. В результата проведен-, ного исследования разработана схема синтоза 132-ретиналя на основе доступного сырья - полупродуктов лромыгаленнэй технологии производства витамина А, реализованной на Белгородском витаминном комбинате.

Предложена гринципиалыие пути синтеза 132 -изомера РК и ретинои-дов 13г-ряда на осноеэ 13г-ретиналя. Впервые показана возможность • приме нешя окислительной этарификации по Кори для получения ряда шдроксилсодэржааих зфиров РК.

Биологические испытания синтвзироЕаншх ретиноидов, проводимый в тест-системе культуры клеток нромизлсци-гарной лейкемии человека НЬ-60 в лаборатории белков гормональной регуляции ШЗХ им. М.М.Шемякина и КЗ.А.Овчинникова, выявили высокую даЗфэриэдирунцуп активность нэкото-

с из них: а!1-Е- и 132-РК, оксимов а!1-Е- и 132-рот1шалеЛ, 2-гвд • <сиэтилового эфира РК, а11-Е- и ТЗг-рэтинилидендзш) донов. Причем эрвке обнаружено проявление противоопухолевой активности оксимов 1-Е- и ХЗг-ретиналя.

Оскошшо положения, выносимые на заирггу.

Разработка метода синтеза 132-ретиналя на основе легко доступных лупродуктов и реагентов промшленной технологии производства тамкна А по схеме Ислера, реализованной на Белгородском витаминном мбикате.

Исследование возможности трансформации карбонильной, нитрилыюй и ожноэфирноЯ групп до карбоксильной для ретиноидов а11-Е- и г-ряда.

Изучение взаимосвязи *структурз-доФфэронцирующая активность" тиноидов:'

Со свободной гидроксильной функцией в ряду

гидроксилсодерасащих сложных эфкров а11-Е-РК с различным строением и длиной гидроксиалкилыюго радикала,

оксимов а11-Е-ряда с различной длиной полиеновой цепи, содержащей С^-, С15-, с18- и С20-атомов углерода.

С 132-конфигурацией полиеновой цепи (окскм ретиналя, эфир РК, РК, реткниладвндамедон, нитрил РК) на основе 132-ретиналя.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 статьи и 3 тезисов »кладов. .

(Жен и структура работа. Диссертация состоит из введения и трех 18в. Первая глава представляет обзор литератур«. Вторая глава ссдер-VI изложение основных результатов собственных исследований. В треть -4 главе приведено описание проведенных экспериментов. Диссертация

злокена на ;__страницах машинописного текста, содержит _ Схем, _

зблиц, _ рисунков. Список литературы включает __ наименований.

ОСНОВНЫЙ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ Для синтеза рет.гаоидов с различными структурными особенностями,. определяющими их дифференцирующую активность, нами были использованы в качестве исходах интермедиатов а11-Е- и Ш-ретинали.

а11-Е-Ретпналь является доступным полупродуктом промышленного производства витамина А. по схеме, разработанной французской фирмой А.К.с. к реализованной на Белгородском витаминном комбинате (БВК).

Создание схемы синтеза 13г-р9тиналя являлось одной из задач настоящей работа.

I. Синтез 1Эг-ретикаля.

В литературе известен ряд синтетических подходов к направленному пштезу раттондов с ¿-конфигурацией иолиеновой цепи. Основными их недостатками являются либо отсутствие стереоселективности, либо высокая стоимость ш мэлал доступность используемых реагентов.

Поэтому в задачу нашей работ входило разработать способ получе-^ нля ТЗг-ротшюля с испольэоааниам доступных полупродуктов и реагентов промышленной схемы получения витамина А-ацетата по Ислору, реализо--блнкой на БВК. . ■

Клачеьим промежуточном соединением этой схемы является -Ш-дислин Срг). 10--гидрокси-7,10-дигидро-П, 12-дидегидроретинол (I) (схема I). .

Из литературных источников известно, что ацетшшрование . 13г-даолина С,0 (I), как правило, протекает на рагаоселективно, с суммарном выходом смеси моно- (3) и даацетатов (2), не превышающим 63%. В связи с атим, нами были провэдени предварительное исследования процесса ацетилировсшия (табл. I) и показано, что несмотря на широкое варьирование условий реакции (выбор ацклируицжх агентов и основания, температуры, растворителя), все та нэ удается достичь содержания моноацетата более 33 %- Поэтому нами была изменена стратегия провале--.

cx'jmo i.

ния этой к последующей стадии. Был отработан метод получения диацета т^ «хяиа с^д (2) с максимальной степенью конверсии. Условия этой ропкцки (табл. I) с применением каталитических количеств 4-(диметил~

(ЯМШ позволяют получить с количественным выходом ¡¡с;.:,'::о'П1':ельно диацотат даолина С20 (2), а не смесь продуктов как р^чпе. Последнее обстоятельство имеет болыиое значение для проведена сладущ-гй стадии - дегидратации, так как позволяет использовать диацотат диолина С20 (2) без дополнительной очистки.

Таблица I.

Ацетилировэние диолина С20

у'сюднка реагенты

Продукты реакции

руюхий агент осно-ьанио катализатор растворитель сум/,арный выход ацотлж-ровашшх продуктов, % соотношение веществ в продуктах реакции, моль %

Н к-н И'=Ас Н=Ас И'=Н АС

ас2о - СоС12 сн2с12 70.2 11.7 77.9 0.34 10.0

АсС1 РУ - с6% 75.1 13.5 64.3 5.4 16.8

ас2о ГУ - 84.0 0 82.8 0 17.2

ас2о - СН2С1р 86.0 0 83.9 0 16.1

Ас20 РУ ДМАП СН2С12 99.0 0 , 0 0 100 '

Затем были отработаны условия направленного превращения соединения (2) в 132-И,12-дидегидрорэтинилацетат (4). Традиционные условия реакции дегидратации с п-толуолсульфокислотой в бензоле при 80-90°С не являются оптимальными для данного типа соединений, содержащих полив новую цепочку, так как высокая температура и продолжительность

)Ьакции (в случае диацэтата (2)) приводят к значительному осмоленип (.елэвого продукта, и следовательно, снижению его выхода. Поэтому наш ¡ила изучена реакция последовательного гидробромироеания-элимга'.ро-)ания диацэтата даолина С20 (2) в двухфазной системе (46% водный >аствор НВг/хлористый метилен) при 5°С и дальнейшего дегидробромиро-юкия под действием 2Ь% раствора Ь'аОН. Следует отметить, что в ре~ |ультате реакции получается смесь продуктов: 132-11,12-дидегидро-ютинилацетат (4) 0.83, в системе СбНе/Ег20=1:1), 3-гидрокси-',8-дщ,идрс-11,12-дидегидрорэтгажлацетат (5) 0.25) до 15% и ис-юдчый диацетат даолина С2д (2) (Н^ 0.62) - до 7 %. Целевой продукт !ыл выделен из реакционной смеси колоночной хроматографией на оксиде шсминия IV степени активности. Кроме того, был отработал метод коят-юля за ходом процесса с помощью УФ-спектроскопии.

Далее нами было исследовано несколько вариантов трансформации юодинения (4) в целевой 132-изомер ретиналя (II).

Вначале^ были Опробованы варианты гидрирования 13Я-Н ,12-дкдегид-юретанилацетата (4) и ретинола (7) до соответствующих Пглзг-произ-юдных (9,10). Однако, в данном варианте мы столкнулись с трудностям:: I проведении контроля за ходом реакции, так как исходных продуктов г продуктов их гидрирования в обоих случаях практически одинаковы. 1-го не позволяло строго контролировать процесс гидрирования и приводах) к образованию побочных продуктов шрвгидрирования. Эффективный сонтроль этого процесса мог быть осуществлен только с помощью првпа-ютивной ВЭЖХ в отработанных условиях, использование которой затруд-шет экспериментальное выполнение атой реакции.

Поэтому мы остановили свой выбор на следу вщушей последователь-юсти превращений соединения (4) в Ш-изомер ретиналя.

После удаления щелочным гидролизом ацетатной защита образующийся [Зг-И ,12-дидегидроретинол (7) без выделения окисляли активным диок-

спдогл марганца (IV) в 1зг-П,12-да1дегидроретинзль (6), который затем гидру,рогали в стандартных условиях на катализаторе Линдлара в ПйЛЗг-ретккаль (8).

132-11,12-Дидегадроретиналь (6) и продукт его гидрирования 112,132- рогиналъ (8) имеют разлившие значения (0.85 и 0.65 соот-вотстватю), что позволяет контролировать этот процесс с помощью ТСХ

В

5 Ч

ш

А'

2 з 4

Рис. I. Данные'ВЗЖХ продуктов реакции гидрирования: А -132-11,12-дид9Гидрорвтинилг,',етата (4), Б - 132-11,12- двдегидрорета. нола (7), Б - 132-11,12-двдэгвдроретиналя (6) и продуктов их гщ^:) вания (9), (10), (8).

Дополнительном преимуществом выбранной нами последовательности превращошгй яеляэтся тот факт, .что иглзг-ротиналь (8) является более стабильным соединением по сравнению с соответствующими Ш,Ш-изомэрами ретинола (10) и ретинилацетата (9), что позволяв получить целевой продукт (II) с более высоким выходом.

Пгдзг-Ретинзль (8) известным способом йзомеризовали направлд!. но по IIг-связи при нагревании реакционно!' массы в гексане, в теките , с образованием -132-ретин аля (31), который был выделен из реакцвд ной смеси с помощью ВЭЮС с выходом 37.5 % н» исходный догалин С20 (3{

Все полученные по данной схеме соединения выделены в индивиду алгол состоянии. Их структура била подтверадена данными ИК-, '¿¡>~ и Н-ШР-сп&ктров.

Синтезированный по отой схеме ГЗг-ре пашль далее использовали с интезе 132-РК и ретиюидов 13г;-ряда.

2. Исследование путей направленной иодафикации альдегидной группы аП-Е- и Ш-ретинапя.

Для изучения взаимосвязи структура-диффереяцкрукядая активность :ами были синтезированы ретиноиды а!1-Е- и 13г-ряда на основе соот-ютствующих изомеров ретиналя (схема 2). Для модификации карботиь-юй группа был использовац ряд известных методов, описанных в литера-.'уре для соединений а11-Е-ряда. Наш была исследована возможность их фименения для соединений 132-ряда.

2Л. Получение оксимов . Первичный биологаческий скрининг синтезированных нами син- и знти- оксимов аП-Е-ретдааля (12а,б) в тест-системе культуры клеток линии Н1-60 обнаружил проявление у них значительной активности. Гак как в литературе яе было сведений о противоопухолевой, активности ретиноидов этого класса, наш был синтезирован Целый набор оксимов полиеновых альдегидов и кетонов, имеющих различную длину полиеновой цепи (охсимы альдегида С14 (13), альдегида С15 (14а,б) и кетона (15а,б)), .

Оксимн а11-Е-ряда были получены реакцией соответствующих альдегидов с. 10-кратнкм мольным избытком гидроксиламиаа или его

СИНТЕЗ РЕТШЩОВ Схема 2.

- со свободной гкдроксильной фунгсциой и различной степенью ее

производных в этанола.

Для выяснения роли свободной гидроксилъной группы оксима на дифференцирующую активность в культуре клеток линии НЬ-бО. нами бил синтезирован О-метилоксим (16) конденсацией аП-Е-ротиналя с О-меттщроксилгмином.

,,0=0 + №20Я'

N=-11 + %

£ЯГ

(а)аш- (б)анти-

(12) - (17)

Структура К

С110

.Н

Лалоо этим еэ методом были получены син- и анти- оксими 132-изомера ретиналя (17а,б).

Необходимо отметить, что соотношение син- к анти- оксимов ретиналя для соединений al1-Е- и 132-ряда существенно отличалось. Однако,' если син- и анти- оксиш а11-Е-ряда имели большую разницу в хромато-графической подвижности ( ¿Rf 0-2), то для разделения соединений raz-ряда пршлось использовать препаративную ВЭЖХ (рис. 2).

■х

I^JZLSl

Т

40

п

т (мин)

Рис. 2. Дашшэ ВЗКХ смеси сш- (а) и анти- (б) оксимов а11-Е-(12) и 132- (17) ретиналей.

Указаиныо соединения были синтезирована с выходами 78-83 %, структура доказана УФ-, ^Н-ЯЫР-сшкграш.

2.2. Получение эфнров НС Как известно из ряда опубликованных работ по изучению взаимосвязи "структура-активность" реташвдов, для проявления противоопухолевой активности необходимо наличие свободной гидроксильной группы в карбоксильной функции РК. Для проверки этой гипотезы нами был осуществлен синтез как простейших алкиловых ефиров РК (21 а-г), так и ранее не описанных в литературе гадроксилсодержащих эфиров РК (21 д-в) с раз-' ' личным числом мегаленовых звеньев ((СН2)2. (СВ^] в гидрок-т

сиалкильном радикале, для определения влияния удаленности расположения гидрокснльной группы радикала от С1Б-атома углерода молокули ротиноида на проявление им дифференцируюцой активности.

Для получения эфаров РК (21 а-зк) нами было проведено исследование процесса окисления а11-Е-ротшшля (ТВ) или его 132-изомера (II) по методу, предложенному Кори (схема 3), который заключается в получении промежуточного циангадрина ретиналя (19), окисления его до неустойчивого а-ретиноилнитрила (20) диоксидом марганца (IV), алкоголиз которого приводит к образованию соответствующих сложных эфиров РК (21). Несмотря на то, что этот подход был разработан 20 лет назад, его использование до сих пор било ограничило получегшем только низких олкилогж зфпроп РК.

Схема 3.

СН-СООН

МпОо

•О -,

ша

.соон

а) СН3

б) с2н5

в) С4Н.^

г) СН(СН3)2

Д) СН2СИ20Н

е) (СН2)3011

ж) (СН2)40Н

В качестве источника цианид-иона наш били опробованы цианиды натрия и калия в присутствии ледяной уксусной кислоты, циангидрин ацетона в присутствии молекулярных сит, либо карбоната калия, и три-

Н

метилсшилциаявд. На первом эташ этой части нашей работы мы рвшхлй осуществить раздельное проведение процесса по стадиям генерирования циангидрина и последующего его окисления с выделением нестабильного а-котоцианида (20) в индивидуальном состоянии и исследовать процесс расщепления связи С-СК под действием различных реагентов (спиртов, аминов, меркаптаноа и других). Однако, попытки выделить в индивидуальном состоянии как циангидрин ретшаля (19), так и а-кетоцивнид (20) не увенчались успехом из-за их лабильности. В последующем мы . использовали метод Кори без выделения промежуточных нестабильных производных (19,20). Этот подход заключайся в непосредственном взаимодействии соответствующего изомера ретиналя с источником цианид иона в присутствии З-Е-кратного избытка (по весу) оксида марганца (IV) в среде либо гидроксилсод&рж&щего соединения (спирта), либо хлористого метилена или этилацетата. Было установлено, что выход сложных э$иров а11-Е-РК уменьшается с увеличением длины радикала и разветвлением цепи в ряду • '

СНд > С2Н5 > С4Нд > СН(СИз)2 " Было показано, что реакция окисления зЛ-Е-ретаналя (18) в сложные афиры аП-Е-РК (21) не сопровождается изомеризацией системы сопряженных связей, что позволило использовать »тот метод для синтеза : эфиров 132-РК (24) и ее II, 12-дегидропроизводного (22) с выходом 71* и 5556 соответственно, из которых путем последовательных превращение была получена 13г-РК (25) с выходами 34* (на соед.И) и 17* (на • соод.6) (схема 4). . '

Как нами было установлено, при переходе соединений аП-Е-рада к <; соединениям 2-ряда, не наблюдалось ни значительного падения выходов, ^ ни г-Е-изомеризации. В ряде случаев в качестве побочных продуктов из I реакционной массы также были выделены с выходами 5-10* 4-кето-^^и' ! 5, б-дигвдро-5, б-элоксиретдаали. \

(11)

Схема л.

со2си3

Структура синтезированных, эфиров РК была установлена на основании набора физико-химических методов.

2.3. Синтез нитрилов РК и ретинилидендимедонов 132-конфигурацни Как известно,изменение конфигурации молекулы ретаноида (аП-Е-—-»"13г-> в ряде случаев приводит к значительному снижению токсичности (тератогонности) с"сохранением противоопухолевой активности. Гак, Ш-РК обладает терагогэнным потенциалом в два раза меньшим, чем ее а11-Е-изомер. Поэтому нами были синтезированы нитрилы аП-Е (26) и 13г-РК (27), а также аП-Е-ретхшилидендимедон (28), который обладает известной противопуходевой активностью и его 13г-изсмер (29) для проведения тестирования этих сеединений в культуре клеток линии НЬ-60. '

Для получения нитрила ш использовали дегидратацию- легкодоступных

оксимов ротшэля под действием ряда агентов: Ас20/Ру, S0Cl2/Py иди

WEt?°-

Мы остановили свой выбор на использовании хлористого тионила в пиридина, так как этот подход давал более высокие выходи при минимальном времени реакции. Исходным соединением являлись син- или анта-окс1ШЫ аП-Е-ретиналя (12 а,0), причем наш Онло показана возможность использования их смеси без предварительного хроматографического разделения.

Отработанный нами метод синтеза'позволяет получать нитрилы кгк аП-Е-ряда (2.6), так и 13гряда (27) (схема 2) из соответствующего изомера ретаналя (17 а,б) без заметной изомеризации полиенсвой цэяи с шходом 68 % и G7 % соответственно.

all-E-Ретинилидендимвдон (28) и его 13г-изомер (29) (схема. 2) получали по известной методика кслгдэчсацией соответствующего изомера ретиналя с 1,3-дикетоном с выходом 81% и 7855 соответственно.

Стручгура полученных соединений подтверждена данными УФ-, *И-ЯМР-спектров, которыэ для all-E-изомеров нитрила" РК (26) и ретини-лидендгоедона <28) совпадают с описанными в литературе.

2.4. Получение С22~ и С^-вна логов РК

Для определения влияния длины полиеновой цепи ретиноидов на проявление ими противоопухолевой активности, нами были получены С-^-"и С25-аналоги РК. Синтез этих соединений осуществляли олефинированием по Хорнеру аП-Е-рвтиналя (18) 02-(30) и С^-фосфокатами. (31 ) (схема -5). Этиловые эфиры 022- (3Z) и С2б-аналогов РК (33) были выделены с помощью колоночной хроматох'рафии с выходом 87 и 73* соответственно. Последующее омыление их слохнозфирнбй грушш приводило к карбоношм кислотам (34,35). ' i.. /'/'•'

Схема 5.

СООН

(32) Н=РЛ <$4) Н=Н

(33) Р-РЛ (35) К-Н

Структура полученных соедклений подтверждена набором спектральных характеристик.

3. ЙССтеДОБЛШВ ЮЗМОЗНОСТИ ТРАКСФОША'Щ

сн=о —» соон, га —» соон, сооп —* соон

. Среда множества известных в литературе методов трансформации :зр<5ояильной, китрильной и слошоэфиркой групп до карбоксильной б тяга ретиноидов применяется весьма органичентюе число методов и «агентов. '

Так, для трансформации альдегидной группы ретияаля (18) чаще сего используется одноступенчатый метод окислогаш с помощью оксидов 9ребра (I или II) и щелочной среде. Применение других реагентов ею эзволяот получать целевой продукт' с приемлемыми выходами. Поэтому мы зпользовали стандартный метод окисления с помощью А.^О в присутствии ) М раствора МаОН в водно-мотанольной среде. Для соединений ^1-Е-ряда выходы составляли 50.5%, для 132--изомеров 49.6%. Причем юледвий процесс осложнялся частичной изсмери>.аиизй шг-двойной 'язи (полученная ,13г~РК содержала до 20% а!Л-Е-изомерэ). После их

хромв-гогридаческого разделения 13£-изомер РК (25)был выделен в Гш^ видуалыюм кристаллическом виде, и его структура была доказана набором спектральных методов, его физико-химические характеристики были идентичны описанным в литературе.

Нам не удалось осуществить направленную трансформацию аП-Е- или Хзг-ретинонитрилов в соответствующие РК несмотря на широкое варьирование условий и реагентов. Бшш исследованы методы щелочного и кислотного омыления (К0Н/В202; К^СОз/Н^/ЬНЗО; МпО^СНзОН; ТзОН/СНдОН; АсВг/СН30Н; А.С0Н/НС1; Б0С12/СНС13). Однако, жесткие условия ведения «того процесса не позволяют осуществить это превращение.

Омыление сложных эфиров РК протекает достаточно легко действием спиртовой КОН в атмосфере аргона при нагревании. Однако, использование щелочных условий также приводит к частичной изомеризации более . лабильных соединений 13г-ряда. 132-РК была получена с выходом 48% с содержанием аИ-Е-изомерв до 15%. .

Убедительным доказательством 13г-конфигурации синтезированных наш соединений 132-ряда являются характерные особенности ^Н-ЯМР-спектров, которые, можно рассмотреть на примере спектроз 137.- и аИ-Е-РК (рис. 3).

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ .

сингезировднш РКПШОВДОВ.2 . ' '

Все синтезированные нами ротиноиды были переданы для проведения биологических испытаний в культура клеток промиелоцитарной лейкемии человека НХ-60 в лаборатории белков гормональной регуляции ИБХ им. • М.Ы.Шемякина и Ю.А.Овчинникова.

2 Денная часть работы была выполнена под руководством научного 1 сотрудника кандидата химических наук Костанян И.А. '

¿ООН

СН

А

ен

т

Л №

ЮН

№3

1Ж

р

9СН>

I.

»■о г.в ге гч г.г г.о ей не с-ч лг &.о < 4.<г 2.г Тё Г» Те

-СООН

тг

7и

■ -ЙН

4

т

п

&п

щ

л Ш>

г0 ™ гл ' т1 То '¡Г' г* е.* сг —171

V.

7.1 гл и I1С

Рис. 3. Спектры- ХЯМР ТЗЙ-РК (I) и а11-Е-ИС (II).

Тестирэвание соединений проводили по их способности вызывать дифференцировку клеток н1-60 в диапозоне концентраций от х0~6 до 1сг® М. Для этого ретиновды растворяли в абсолютном спирте и добавляли ежедневно в точение 3-х дней к клоткам н1-60, культивированным в среде ерш: 1640, содержащей 10 % фатальную скворотку теленка. На 5 сутки клетки собирали з степень дай&эренцировки регистрировалась по способности восстанавливать штроголубой тетразолий (КГВ-тест).

% Активности

100» [-

Соединения

9

Рис. 4. Сравнительная характеристика дифференцирующей активности ретиноидов в культуре клеток линии НЬ-60. Активность а11-Е~РК здесь принята за 100%, по отношений к этой величина приведены данные для следующих соединений:I. а11-Е-РК; 2. ГЗЙ-РК (25); 3. этиловый эф1ф а11-Е-РК (216); 4. 2-гидроксиэтиловый эфир а11-Е-РК (21д);

5. 3-гидроксипропиловый эфир а11-Е-РК (21е); 6. 4-гидроксибутиловый эфир аП-Е-РК(21ж); 7. син-оксим а11-Е-РК (12а); 8. шти-оксим а11-Е-РК (120); 9. аП-Е-ратинилидендимедон (31).

Проведенный первичный биологический скрининг показал, чтоналичие свободной гидроксилыюй группы у (12 а,б; 16 а,б; 17 а,О) или вблизи терминального карбонилз молекулы ретиноида (21 д), связано с проявлением высокой дифференцирующей активности названных соединений в этой тест-системе. Замещение гидроксилькой функции приводит к снижению (21 а-г) или практически полной потере активности для нитрилов (2в,27-).

Однако, уровень дифференцирующей активности ретиноидов не являет-' ся абсолютной оценкой их терапевтической эффективности. Так, применяемые в настоящее время в клинической практике ретиноида обладают весьма узким терапевтическим воздействием. Для выбора перспективных фармакологических препаратов решающее значение будут иметь соедине-, ния, сочетающие меньшую хроническую токсичность и ослабленный, тератогенный потенциал при сохранении даже среднего уровня терапевтической

50$

1

? § § ^

2 I

§

8

эффективности. По структурным особенностям синтезированные нами сое, синения (наличие терминальной гидроксилькой функции, ХЗг-конфорлпция ;;олконосой цепи, различная длина полиэновой цени) обладают установленными и описанными признаками, способствующими снижению токсичности ретиноидов.

Таким образом, можно надеяться, что последующие более детальные биологические испытания 1п т/1то наиболее активных из синтезированных пами соединений позволят обнаружить вещества с более низким тератогенным потенциалом при сохранении терапевтической эффективности, что и ояредел1!т перспективность использования их в качестве фармакологических препаратов для лечения онкологических и дерматологических заболеваний.

. , 5. ВЫВОД!!.

1. Разрабо'/ан стерооселективный способ получения 131 -изомера ретиналя на основе доступных полупродуктов и реагентов действующей промышленной технологии производства витамина А-ацетата," реализованной на Белгородском витаминном комбинате.

2. Показана принципиальная возможность получения 13г-изомера РК либо прямым окислением гзг-рвтиналя, либо двухстадийннм способом - окислительной этерификацией с последующим омылением сложгюэфирной группы.

3. Осуществлен синтез ретиноидов, модифицированных по терминальной полярной группе, для соединений а!1-Е и 13г-ряда (оксимы, нитрилы, дамедоны, эфиры).

- впервые"показана возможность применения окислительной этерификации по Кори для получения ряда гидроксилсодеряащих эфиров РК.

- осуществлен синтез С22- и С2&-аналогов а11-Е-Рп и ее этиловых эфи-ров.

4. Проведенный первичный биологический скрининг синтезированных ретя-

нондо' ьа культуре клеток промие.тоздтарной лейками человека HL-GO покязгл, чг. j для проявления ярко выраженной дифференцирующей активности необходимо:

- в ряду гфиров PK - наличие свободной гидроксильной группы в • радикале алкиловых гфиров;

- степень удаления гидроксильной группы от С1б-этоме полиеновой цепи не должна превышать двух мегаленовых звеньев.

Впервые обнаружена ранее неизвестная дифференцирующая активность в ряду оксимов, которая также подтверадает необходимость наличия свободной гидроксильной группы при сохранении длины полиеновой цепи.

Основное содержание работы изложено в следуицих публшсациях:

Г. Староверов В.М., Дейнекв В.И., Высочш А.П., Васильева Р.Л., Дерябина Е.Л., Рудакова Н.М./'Исследования в области синтеза ретиноидов. Сообщение I. Хромотографическое поведение диолина С20 . диола С20 и продуктов их ецетитрования.// Хим-фарм. х. 1992. N 5. с.37-39. "

2. Дерябинз Е.Л., Васильева Р.Л., Дейнока В.И./ Исследования в области синтеза ретиноидов. Сообщение 2, Адаптирование диолина С20 и диола С2д.// Хим-фарм.х.. 1992. N 5. с. 79-81.

3. Васильева Р.Л., Назаров'Д.Н., Дерябина Е.Л.. Высочин А.П./ Исследования в области синтеза полупродуктов витамина А.// Тэз.докл.- ' Пэнза. I&9I.C. 64.

4. Васильева Р.Л., Дерябина Е.Л., Дейнэка В.И./ Изучение Гфоцасса ацил1фования диолина С20 - полупродукта синтеза биологически активных ретиноидов.// Тез.докл.- Пэнза. IS9I. с.65.

Б. Дерябина Е.Л., Васильева Р.Л., Ходонов A.A., Мицнер Б.И./ Исследование в области синтеза 13-цис-ретикаля.// Тез.докл. - Пенза. 1992.

с.31-32. '

Усл.иеч.л. 1,5 Уч.изд.л. 1,3 Формат 60*90/16 Заказ 227 Тирак 80

Ротапшнтяая М'ЛГХГ ам.Ломоносова.К.Пироговская ул. ,д.1