Синтез, свойства и биологическая активность аминоакридинов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.10 ВАК РФ

^ у

С:; НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ФИЗИКО ХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ.АВ.БОГАТСКОГО

На правах рукописи

СУВЕЙЗДИС ЯН ИВАНОВИЧ

СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ АМИНОАКРИДИНОВ

02.00.10 - биоорганическая химия, химия природных и физиологически активных соединений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук

ОДЕССА - 1996

Диссертация является рукописью.

Работа выполнена в отделе химии биологически-активных веществ Физико-химического института им. А.В.Богатского Национальной Академии Наук Украины.

Защита состоится " 20 " декабря 1996 г. в 14°° час. на заседании Специализированного ученого совета Д 05.14.02 при Физико-химическом институте им. А.В.Богатского HAH Украины по адресу: 270080, г. Одесса, Люстдорфская дорога, 86.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Физико-химического института им. А-В.Богатского HAH Украины. Автореферат разослан " 19 " ноября 1996 года.

Ученый секретарь Специализированного

Научный руководитель: доктор химических наук,

профессор, академик HAH Украины Андронати Сергей Андреевич Научный консультант: кандидат химических наук,

научный сотрудник Ляхов Сергей Анатольевич Официальные оппоненты: доктор химических наук,

профессор

Жилина Зинаида Ивановна

кандидат химических наук, старший научный сотрудник Кузнецов Валерий Владимирович

Ведущая организация: Институт органической химии HAH Украины

ученого совета, кандидат химических наук

ЛАЛитвинова

Актуальность темы. Терапия вирусных и бактериальных заболеваний до настоящего времени остается весьма проблематичной. Недостаток эффективных и малотоксичных препаратов и возможность формирования резистентных штаммов возбудителей предопределяет целесообразность поиска новых терапевтических средств. Аминоакридины являются классом гетероциклических соединений, для которых характерен широкий спектр биологического действия. В основе механизма действия соединений этого класса лежит ингибирование репродукции инфекционного агента за счет блокирования системы транскрипции и трансляции. Одними из наиболее эффективных агентов являются бис-акридиниламиноалканы, применение которых ограничивается высокой токсичностью, связанной с низким уровнем выведения, обусловленым химической стабильностью и высоким аф-фшштетом к биомакромолекулам. Создание препаратов, сохраняющих хи-мисггерапевтическую активность и обладающих высоким уровнем выведения за счет энзиматического расщепления позволило бы расчитывать на их клиническую перспективность. Однако целенаправленное создание таких препаратов не проводилось.

Все вышеизложенное определяет актуальность данной диссертационной работы, выполнешюй в рамках темы Национальной АН Украины № 2.1.6.195 "Разработка и целенаправленный синтез антивирусных шггеркаля-торов" и проекта ГКНТ Украины № 1.02.07/132-92 "Разработка препаратов -индукторов интерферона пероралыюго применения на базе карбо- и гетеро-циклов для профилактики и лечения вирусных инфекций".

Цель исследования. Целью настоящей работы являлась разработка методов получения монофункционализировашшх аминоакридинов, изучение их свойств и получение потенциально биодеградируемых бис-акридинов.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

• сравнительная оценка акридинилирукяцих агентов и подбор оптимальных условий и методов синтеза аминоакридинов;

• синтез монофункционализировашшх производных 9-аминоакридина, изучение их химических и физико-химических свойств; изучение возможности их конденсации в биядерные соединения;

• синтез бис-акридинов, содержащих в лшпсерной цепи биодеградируемые связи (амидные, пептидные, сложноэфирные);

• оценка биологической активности (противовирусной, противомикроб-ной, цитосгатической) моно- и бис-акридинов.

Научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы. Предложены модифицированные методы получения 9-хлор- и 9-метокси-акридинов. Изучены закономерности получения и показана возможность алкоголиза третичных Ы-акрцциниламинов и оксиалкиламилоакрлдшюв, показана нестабильность связи (акрилинил-9)-О-алкил при частичном или целочисленном заряде на азоте. Синтезированы ранее неописанные моно-функционализированные производные 9-аминоакридш1а (щдрокси-, кар-бокси-) и бис-акридины, содержащие в линкерной цепи амидные связи. Изучена биологическая активность моно- и бис-акридшгов и выявлены активные соединения.

На защиту выносится:

1. Использование 9-метоксиакридина при акридшшлировании аминокислот и производных гидразина и получение новых моноаминоакридинов;

2. Закономерности получения и алкоголиз третичных К-акридшшл аминов и оксиалкиламиноахридинов. Нестабильность (акридинил-9)-0-алкил связи при частичном или целочисленном заряде на азоте;

3. Общий характер трансамшшрования в ряду 9-аминоакрвдинов;

4. Синтез бис-акридинов, содержащих в линкерной цепи амидные связи;

5. Особенности проявления биологической активности синтезированных соединений.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на XI Международной конференции по органической химии (Нидерланды, Амстердам, 1996), V Международной конференции по синтезу антибиотиков и сопутствующих продуктов (Венгрия, Дебрецен, 1996), XIV Международном симпозиуме по медицинской химии (Нидерланды, Маастрихт, 1996), Научно-практических коференциях "Лекарствешше средства Украины, синтез, научные исследования, производство, реализация" (Харьков, 1992) и "Перспективы создания и производства лекарственных средств в Украине"

(Одесса, 1993), XVII Украинской конференции по органической химии (Харьков, 1995).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 2 статьи, 1 депонированная научная работа, тезисы 8 докладов, 1 статья находится в печати.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 108 стр. машинописи, иллюстрирована 21 схемой, 8 рисунками и 20 таблицами. Состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитированной литературы из 60 источников.

Конкретный личный вклад диссертанта. Експериментальные результаты получены лично автором или при его непосредственном участии. Результаты биологических исследований получены совместно с соавторами работ (Л.К.Береаиной, Б.Н.Галкиным, С.И.Николенко, О.В.Быховской). При этом автор принимал участие в постановке задания и обсуждении результатов.

Основные результаты работы и их оВсудшепис 1. Акридин нлирующне агенты

С целью выбора оптимальных методов получешм амга юакридш юв (полупродуктов для синтеза бис-акрцдинов) нами проведено сравнительное изучение 9-хлоракридина, 9-феноксиакридина и 9-метоксиакридипа как ак-ридинилирующих агентов для алифатических и ароматических аминов, аминокислот и производных гидразина, причем для пыявления существенных факторов использовали аминокомпоненты, содержащие объемные, гидрофобные и функциональные группы. Варьировались акрвдгагалирующий агент, растворитель и температура реакции.

Применение феноксиакридоша в конденсации с гидрохлоридами аминов не дает преимуществ по сравнению с применением 9-хлоракридина в реакции со свободными аминами. Выходы продуктов с использованием хлоракридина в феноле и метоксиакридина в метаноле в первом приближении сравнимы. Существенные различия при применении этих акридинили-рующих реагентов заключались в способе обработки реакционной смеси и составе побочных продуктов (но не в выходе целевого). При применении метоксиакридина в метаноле основным побочным продуктом является акри-

дон, а в случае хлорахрвдина - продукты осмолсния. Кроме того, во всех случаях в реакционной смеси всегда присутствовали исходные соединения -9-хлор(фенокси)акридин или 9-мстоксиакридин, хотя последний обнаруживался в немного больших количествах.

Характер протекания реакции и полнота трансформации акридини-лирукяцего агента, выход продукта и его чистота в большей степени зависят от аминокомпоненгы, чем от акридшшлирующего агента.

Стерическис затруднения не сказываются принципиально на выходах аминоакридинов, если аминокомпонеша не является производным анилина или не содержит алифатических гидроксигрупп.

Примечание. На схеме приведены выходы и минимальное время достижения максимального выхода для различных групп аминоакридинов при использовании 9-хлоракридоша (фенол, 100°С) и 9-метоксиакридина (метанол, 65°С); во всех случаях аминокомпонента - свободное основание. Здесь и далее применяется сокращение: Асг - акридикил-9.

Выявлено, что при реакции ю-аминокарбоновых кислот с 9-хлоракри-дином в метаноле образуются метиловые эфиры акридшшламинокислот и акрид он, в то время как обработка аминокислот метоксиакридином в кипящем абсолютном метаноле приводит к акридшшламинокислотам.

Предполагается, что при обработке свободных аминокислот 9-хлор-акридином в метаноле образующаяся акридгашламинокислота, взаимодействуя с 9-хлоракридином, образует соответствующий ацилоксиакридин, который немедленно после образования подвергается метанолизу с образованием эфира акридиниламинокислоты и акридона. В пользу предложенного маршрута реакции свидетельствует образование изо-бутилацетата из уксусной кислоты и изо-бутилового спирта под действием 9-хлоракридина.

СЦОМе.ОРЬ)

Асг-ЫН-К ■*■

♦Аст-ШН-т-Л (С1У 5 мин (80-85%) (ОМе)- 5 мин (90-98%)

(К)- алифатический (СТ> 1.5 ч (70-83%) (ОМе)- 2 ч (64-67%)

Асг-1\1Н-С6Н4-К Асг-ЫН-(СН2)йСООН

(С1> 3 ч (83-85%) (С1)- 15 ч (10-75%) (ОМе)- 4 ч (73-76%) (ОМе> Д ч (82-93%)

Принципиальные отличия между метокси- и хлоракридином как ак-ридтшлируюнцши агентами наблюдаются только при реакции их с а1 шлицами, аминогруппы которых дезактивированы элсктронноакцепторными заместителями, и со вторичными аминами. Так, 9-(4'-нитрофениламино)-ахрвдил при взаимодействии /мгитроанилина с метоксиакридином образовывался лишь в следовых количествах, в то время, как применение 9-хлор-акридина приводило к 9-(4'-нитрофс1шламино)акридину с 40% выходом.

Из всех изученных вторичных аминов только пиперидин удовлетворительно реагировал с 9-хлоракридином (кипячение в избытке пиперидина), причем выход 9-шшеридиноакридина не превышал 40-50%. Провести конденсацию 9-хлоракридина с другими вторичными аминами (диэтиламином, морфолином и диоктиламином) как в феноле, так и в среде амина не удалось. В то же время 9-мстоксиакридин является акридшшлирующим агентом и для вторичных аминов, но лишь при условии удаления метанола из зоны реакции.

Таким образом, очевидно явное преимущество 9-метоксиакридина по сравнению с 9-хлоракридином в качестве акрицшшлирукяцего агента для производных гидразина и аминокислот. Необходимо, однако учитывать, что для получения монофункционализированных (гидрокси, амино, карбокси-группы) аминоакридинов с высокими выходами важными факторами являются:

• наличие первичной аминогруппы;

• отсутствие объемных заместителей в непосредственной близости от реакционного центра;

• достаточная растворимость аминокомпоненты в среде;

• отсутствие в среде сильных кислот (при проведении реакции в протонных растворителях).

Проведена оптимизация методов получения 9-хлоракридина и 9-ме-тохсиакридина. Показано, что снижетше количества используемой хлороки-си фосфора до 1.5-1.6 моль на 1 моль исходной Ы-фсшшантрашшовой кислоты практически не влияет на выходы 9-хлоракрццина.

Установлено, что использование абсолютного растворителя не является необходимым условием успешного образования метоксиакридяна.

Для получения 9-метоксиакридина нами был использован содержащий воду метанол и различные основания (пиперидин, гидроокись и карбонаты натрия и калия). Во всех случаях наблюдалось образование 9-метоксиакридина с небольшой примесью акридона. Таким образом, главным условием успешного образования 9-метоксиакридина при реакции с метанолом является наличие достаточно сильного основания (отсутствие кислых компонент) в реакционной смеси.

Кроме того нами установлено, что в метанольном растворе 9-пипе-ридиноакридин превращается в 9-метоксиакридин, причем наличие свободного пиперидина в метаноле (>30% (мол.) относительно метанола) полностью блокирует метанолиз. Таким образом, можно постулировать обратимый характер взаимодействия метоксиакридина с алифатическими аминами.

При оптимизации метода получения метоксиакридина нами обнаружено, что нагревание хлоракридина в абсолютном метаноле приводит к образованию акридона с количественным выходом. Присутствие в реакционной смеси вторичных или третичных аминов предотвращает образование акридона. Наиболее вероятным нам представляется механизм, по которому при метанолизе 9-хлоракридина образуется метоксиакридин и НС1 с дальнейшим протонированием метоксиакридина и расщеплением хлоранионом связи О-СН3, ослабленной сопряжением с электроннодефи-

а) СН3СШа

'3

Б

цитлым протонированным атомом азота акридгаювого цикла, что подтверждается расщеплением метоксиакридипа раствором НО в безводных апротонных растворителях (диоксаие, ацетошггриле, ДМФА) до акрвдона. Аналогично, при обработке 9-метоксиакридина метилбромацетатом в кипящем нитробензоле образуется не ожидаемая сол!>, а 10-метоксикарбомстил-акриданон-9. Структура последнего продукта подтверждена спектральными данными и встречным синтезом.

2. Монофункциональные пронзяодпые 9 -аминоакрндцпа.

В качестве сшггонов для получения бис-акридинов, содержащих в линкерной цепи амидные, сложноэфирные, пептидные и псевдопсптидные фрагменты, могут выступать моноакридишищиамины, акридиниламино-спирты и акридишшаминокислоты:

/(СН№ 1 он *

HN

HN

HN^COOH

Однако, предпринятая ранее попытка получения моноакридинилди-аминов Асг-КН-Х-ЫН2 привела к образованию диаминов Нг№-Х-МН2 и бис-соединений Асг-КН-Х-ЫН-Асг. Для выяснения вопроса о степени общности этого процесса нами качественно изучена эта реакция на примере различных аминоакридинов. Оказалось, что трансаминировшше является не иекгпочителы гым для моноакридинилдиаминов, а общим для всех реагирующих пар [аминоакрвдин (А, С) -амин (В, О)] процессом.

R^-NHj

(В) (С)

Rj, Rj = Alk, Aryl, HctcroAlk, Benzyl

Таким образом, в связи с нестабильностью моноакридинилдиаминов мы не ставили задачу получеши производных на их основе и список целевых бис-акридинов ограничили соединениями общей формулы:

N.

R

-HN

/f \ Y = -OX— -CH2,Z= CCKCH2)n-CO-

Y-Z-Y

// \\ NH-< N

Y = -NH-,-0-X= -CO-, Z= <cn2^-

гдс К - Н, СН3, СН(СН3)2> СН2СН(СН3)2, СН2С6Н5 и т.п.

Ситонами для получения указашшх соединений могух являться ак-ридиниламинокислоты и акридш шламшюслшрты.

Так, конденсацией 9-хлоракридина с некоторыми аминоспиртами нами были получены соответствующие акридиниламиноспирты.

Н®)

1№) то он

\/

V,- ^ РЮН, 80 С „ _

N N

R = Н, L-CH3, DL-CjHJ, L-(CH3)2CHCH2, L-PhCHj, D-PhCH2

Распространение этого подхода на аминоспирты со стсричсски затрудненными (2-ашшо-2-метш1-пропанол-1 или трис-(щдроксиметил)ами-нометан) или вторичными (метиламиноэтанол) аминогруппами приводит к образованию значительных количеств акридона. г>го превращение обусловлено, вероятно, алкоголизом промежуточно образующегося оксиалкилами-ноакридина (или образованием аминоалкоксиакридина непосредственно из оксиалкиламина) с последующим расщеплением связи СН2-0 образовавшегося аминоалкоксиакридина.

В масс-спектрах акрцдиламиноспиртов наблюдаются пики молекулярных ионов, распад которых осуществляется вероятно за счет ß-расщепления с участием как радикала R, так и группы СН2-ОН.

1+ н

н R

Одинаковые (в пределах точности приготовления растворов и проведения измерений) значения удельных углов вращения для разных образцов сшгтезировашшх соединений, полученных при температурах 80 и 100 °С, свидетельствуют об отсутствии рацемизации в процессе синтеза или, по крайней мере, о незначительности ее протекания.

Различия, наблюдаемые в ИК-спектрах, полученных при различных концентрациях акридиниламшюэтанолов в хлороформе, скачкообразное из-

2 3

мснение молярного вращення в области концентраций 10" - 10" моль/л и отклонения от закона Бугера-Ламберта-Бэра в электронных спектрах сшгтезировашшх соединений в области концентраций 10"5-2х10"3 M в метаноле свидетельствуют об их склонности к образованию межмолекулярных ассо-циатов.

Обращает на себя внимание наличие ассоциации как в полярных (за счет гидрофобного взаимодействия акридиновых фрагментов), так и в неполярных растворителях (за счет водородных связей между протонами гид-роксильной и/или аминогруппы с азотом акридинового кольца и/или кислородом гидроксилыгой группы).

Превращения с участием гцдроксилыюй группы ахридшшламино-спиртов были изучены ira примерах взаимодействия с хлористым тионилом и ацилирования (М-акридтщл)ашшоэтанола. Ацилирование его гидро-ксильной i-руппы эквимолярными количествами хлорашпдридов уксусной и масляной кислот не удалось как в бензоле, так и в пиридине, в то время как применение двухкратного избытка ацилирующего агента в пиридине приводит к соответствующим эфира.«.

■ОН

а

В отличие от хлорангидридов ангидриды карболовых кислот ацили-руют гидроксильную группу акридшшламиноспирта эквимолярными количествами ацилирующего агента. Реакция протекает до конца при исполъзо-вшшии как эквимолярных количеств ангидрида (янтарного, уксусного) в ди-оксанс, так и в избытке ангидрида. Провести конденсацию полученного кислого эфира с акридиниламиноспиртами не удалось, вероятно, в связи с крайне Ш1зкой его растворимостью в апротонных растворителях. В дальнейшем представляется целесообразным разработать способы конденсации этого соединения с различными окси- и аминосодержащими компонентами.

Акридиниламинокислагы, их эфиры и акридшшлпептвды получали по реакции 9-метоксиакридина с амшокомпонентами или их гадрохлорид-ами при нагревании в абсолютном метаноле. Во всех случаях синтеза с хиралышми производными рацемизации не наблюдалось.

И

2^0П

Х=<СЦ2)п-;г=1.2.3,4.5 -СН(К). К -см. стр. 10

СН3ОН 70 - 95% й-ОСН3

Х=ЧСН2)„-;п= 1.2.3.4,5 -СН(К)

Х=-СНГ;

С1у-ОН. иЬ-Ьег-ОН, БЬ-Ь-РЬе-ОН, Ш-Ър-СН. БЬ-Мй-ОН

В масс-спектрах акридиниламинокислот имеются пики молекулярных ионов. Преимущественным путем распада для расматриваемых соединений является, по-видимому, декарбоксилирование с переносом протона на акридшшлышй остаток.

В УФ-спсктрах синтезированных соединений наблюдается полосы:

• 400-450 нм (71-л' переходы сопряженной аминоакридиновой системы). Данная полоса усиливается и разрешается при лротонировании аминоакридиновой системы. Хорошее разрешение этой полосы достигается в спектрах акридиниламинокислот в цвитгер-иошюй форме.

• 290-350 нм (п-я* переходы сопряженной аминоакридиновой системы). Данная полоса является менее интенсивной, чем полоса, обусловленная п-я' переходами сопряженной системы, и при протонировании претерпевает значительный гипохромизм и гапсохромиый сдвиг.

• 250-270 нм (71-71' переходы в ароматической системе аминоакридинового фрагмента). Очень интенсивная полоса (ешах>50000) с разрешением и интенсивностью, не зависящими от степени протонирования и только немного меняющимися в зависимости от структуры соединения.

Акридшшламинокислоты могут быть проэтерифицированы действием хлористого тионила в абсолютном метаноле, однако с меньшими выходами, чем свободные аналога. К аналогичным результатам приводит о'бработка их натриевых солей галоидными алкилами в условиях межфазного катализа.

При попытке аминолиза метиловых эфиров акр иди гил аминокислот аммиаком и першгоными аминами в метиловом спирте и диметилформамиде обнаружено, что объектом нуклеофильной атаки является не карбошшьный атом углерода, а С-9 атом акридинового цикла, и получение амидов акридиниламинокислот данным способом не представляется возможным. Акридгашламинокислоты и акридпт питептиды подвергаются аминолизу аналогично эфирам акридтпшаминокислот.

Обнаружено, что в условиях ТСХ и при хранегаш эфиров акридинил-аминокислот в адсорбированном на силшсагеле состоянии (БШса0е1, Ь 40/100, СЬегааро!) они гидролизуются, образуя акридшшламшгокислоты.

Удельный угол вращения К-акридинил-Ь-а-алашша, выделенного после гидролиза на силикагеле был значительно меньше соответствующего

i = 80а2/СН30Н; и = Я'-КНг/СНзОН-, ш = Н20/[НС1]

значения для кислоты, полученной взаимодействием 1^а-аланина с меток-сиакридином, что свидетельствует о рацемизации при гидролизе эфира.

С целью изучения закономерностей обнаруженного гидролиза была изучена подверженность ему метиловых эфиров и-К-акридшшламинополи -метиленкарбоновых кил от. Обнаружено, что если эфиры (п=1) и (п=2) гид-ролизуются в этих условиях количественно за 24 часа, то эфир (п=3) - лишь частично, а (п=4) и (п=5) вовсе не образуют кислоты. По-видимому это различие в свойствах акридиниламинополиметиленкарбоновых кислот в зависимости от длины полимстиленовой цепочки может быть объяснено тем, что для первых двух эфиров возможно образование водородной связи между аминоакридиновым атомом водорода и кислородом карбонильной группы, усиливающейся при адсорбции. В случае же (п=4) и (п=5) образование водородной связи невыгодно, а для (п=3) - незначительно. В водных растворах и в растворах органических растворителей, содержащих воду, гидролиз вдет до акрвдона.

О—сн3

N

н2о/сн3он

'3"

о

бю2

о—сн.

о—и

НзО П=1,2

Н,0 п=4,5 -2-

/♦ \

¿1 й—он

$1* Si-OH

- Льюисовские кислые центры силикагсля, БЮН - Брендстедовские кислые центры силикагсля.

В пользу предложенного механизма гидролиза свидетельствует факт, что в ИК-спектрах оснований эфиров в хлороформе наблюдаются различия в положении полос, характершлх для Ы-Н-связей, в зависимости от длины полиметиленовой цепи.

Нами проверена возможность использования акридиниламинокислот в пептидном синтезе, для чего проведен синтез трст-бутилового эфира ак-ридинилвалилфешиалазпша. Взаимодействие гидрохлорида акридшшлва-лина с трет-бутиловым эфиром а-фешшалаиина в присутствии дициклогек-силкарбодиимида и оксисукцишшвда привело к сложной смеси продуктов, из которой методом препаративной ТСХ был выделен эфир акридшшлпеп-тида, который оказался идетяшшм по данным ТСХ и масс-спектрометрии эфиру акридинилдипептида, полученного конденсацией метоксиакридина с трет-бутиловым эфиром валилфенилаланина.

3. Бкс-акриднаы: яштез и свойства

С целью получения модельных соединешгй нами были синтезированы некоторые ранее описанные в литературе бис-акридины взаимодействием 9-хлоракридина с соответствующими диаминами.

НН2

РЬОН,80-120°С

п = 2,4,5,6,8

ш = 1,гЗ

Р = 1,2

В связи с тем, что при конденсации акридшшламгоюкислот с различными аминокомпонентами удовлетворите^! гых выходов достичь не удалось, для синтеза бис-акридгаюв нами проведена в абсолютном метаноле конденсация двукратного избытка 9-метоксиакридина с диаминами, содержащими в цепи амидные связи, с образованием бис-акридинов:

О. МП N11 -.О

ГУГ

V У 2 на V I/ х

Я=Я Ь- сн3, Ь-СН(СН3)2, Ь-СН(СН3Х^Нь-сн2с6н3

О

^ // ^ а шч N

2 на

В качестве исходных соединений для синтеза линкерных диаминов использовали различные диамины и ВОС-защищенные аминокислоты, которые методами пептидного синтеза были превращены в ВОС-защшценные диамиды. Деблокирование последних действием 3.5М раствора соляной кислоты в абсолютном метаноле приводило к дигидрохлоридам линкерных диаминов. Структура некоторых линкерных диамнов была доказана встречным синтезом.

Н3С ^сн3 Н^П С!К

О о.

н3ссн3 Н£ О я

X

X .он ш ¥

н

н

ТГФ, дцгк,

оксибевзтри&эол

на

ын

?

-< к, я,

НзР РЬ

С ~

о=^ V-:ы' "N-4 У=о

МеОН

а

V

НзН-( К, я,

а

N11,

к С1 о

н2° н^а

-' >-n1

ЫНз

а а

Данные ИК и масс-спектрометрии подтверждают структуру промежуточных продуктов и целевых бис-акридинов. Во всех случаях синтеза с оптически активными веществами рацемизации не наблюдалось.

4. Биологическая актива ости сивтезированнос соединений

Противовирусная активность синтезированных соединений изучена на модели экстренной профилактики буньявирусных инфекций беспородных белых мышей. Эффективность препаратов оценивалась как

выживаемость животных при пероралыюм введении веществ в дозах 125 и 50 мг/кг. Описашше ранее моно- и бис-акридгапл не проявили противовирусную активность в то время как акридиниламиноспирты проявляют высокий (до 80 %) защитный эффект, сравнимый с таковым для амиксина.

Таблица 1. Противовирусная активность синтезированных соединений.^

Соединение Доза, мг/кг, р.о. ВЛДР ВЛТ

выживаемость, % СПЖ, дни выживаемость, % СПЖ, дни

1 50 80 19.0

2 50 40 13.2 60 13.2

3 50 50 13.4 80 19.5

4 50 20 8.1

Амиксин 50 85 19.0 80 19.5

Контроль 0 7.0 0 5.0

1 - Ь-Асг-МН-СН(СНз)СН2ОН, 2 - Ь-Асг-МН-СН[СН2СН(СН3)2]СН2ОН, 3 - Ь- Асг-КН-СН(СН2РЬ)СН2ОН, 4 - Е>- Аст-М1-СН(СН2РЬ)СН2ОН

СПЖ - средняя продолжительность жизни, дни; ВЛДР - вирус лихорадки

долины Рифт, ШГГ - вирус лихорадки "Таймыр" (10 и>5о); ^ - Р<0.05

Рисунок. Влишше производных акридина на активность изоформ цитохрома Р-450 при трехкратном введении р.о. мышам в дозах 50 мг/кг.

1 - 4 - см. таблицу 1; 5 - Acr-NH-(CH2)4COOH; 6 - Acr-NH-(CH2)sCOOH

Влияние аминоакридинов на систему монооксигеназ исследовали in vivo при внутрибрншшнном введении мышам массой 16-18 г в дозах 50 мг/кг. Влишше производных аминоакридина на изо-формы цитохрома Р-450 бимодально. Так, наблюдается симбатность влияния на N-деметилазную (N-ДМ) и анилингидроксилазную (АГ) активности изоформ цитохрома, при отсутствии симбатности с влиянием на бензпирснгядроксилазную (БПГ). Активация N-деметилазной и ашигингидроксилазной изо-форм при одновре-

менном ингибировании бснзпирснгидроксилазной, позволяет предполагать отсутствие у изученных соедошеий канцерогенных свойств при стимулирующем их влиянии на метаболическую и детоксицирующую активности.

Результаты изучения влияния акридиниламиноспиртон и эфиров ак-ридиниламинокислот на перекисное окисление липидов (ПОЛ) свидетельствуют о преимущественно стимулирующем влиянии исследованных веществ на перекисное окисление (таблица 2), причем аскорбат-зависимое ПОЛ, хотя и стимулируется в несколько большей степени, чем ЫАОРН-за-висимое, но не становится определяющим в общей интенсивности процесса, что свидетельствует об отсутствии у соединений способности к деструкции клеточных мембран в изученных концентрациях.

Таблица 2.

% к контролю

соедине- Влияние на ПОЛ Влияние на протеолиз

ние спонтанное ASP NADPH NADPH/ ASP эластаза катепсин

1 67.71 105.66 140.96 38.12 123.49 68.41

2 171.88 132.08 112.23 24.28 123.12 128.21

3 88.54 128.30 117.02 26.06 51.45 55.13

4 47.92 71.70 73.94 29.46 53.51 91.49

5 114.58 105.66 114.36 30.92 125.91 112.82

6 84.38 90.57 113.30 35.74 120.22 152.10

ASP - аскорбат зависимое ПОЛ, NADPH - NADPH-зависимое ПОЛ.

Таблица 3. Противомикробная активность производных аминоакридина.

Зона подавления, мм

Веще- Staphylococus Echerihia coli, Bacillus cereus,

ство aureus, пгтамм 846 штамм 8035

пгтамм 209

1 30 35 42

5 30 28 35

6 35 25 40

7 35 25 40

8 25 25 33

Примечание. Растворы веществ (концентрация 2 мкг/мл) помещались в лунки в твердой питательной среде. 1 - 6 - см. таблицы 1 и 2;

7 - b-Acr-NH-CH(CH3)COOCH3; 8 - D-Acr-NH-CH(CH3)COOCH3

Противомикробная активность новых производных 9-аминоакридина изучалась относительно 4 штаммов бактерий - патогенных {Staph, aureus и

Pseudom. acurous) и условно патогенных (Е. coli и Вас. cereus) на твердых средах. При нанесении в лунку всс исследуемые производные аминоакри-дина проявляли сильное ингибирукпцее действие на Staph, aureus, Е. coli и Вас. cereus и не действовали на Pseudom. acurous, а метил-5-акридинилами-нопентаноат даже усиливал образование колоний этой культуры.

Изучение цитостатического действия аминоакридинов проводили в корневом тесте, оценивая цитостатическую активность по интбированию зоны роста боковых корней 3-суточиых проростков огурца (сорт "Конкурент"). Для всех изученных соединений характерно ингибироваиие клеточного деления. Однако, если для биядерных соединений концентрации 50%-ного ингибировалия - ICso=10-30 мкг/мл, то для моноядерных соединений -1С5о=60-300 мкг/мл. Интересно, что в раду эфиров и-акрвдиниламинокис-лот (C2-Q5) свойства соединений изменяются монотошю при увеличении длины метиленовой цепочки. Так, если метиловые эфнры акридинилглици-на и ß-аланина являются в основном стимуляторами митоза и ингибируют его тош>ко в очень высоких концентрациях (>250 мкг/мл); метиловый эфир акридинил-у-аминомасляной кислоты является в небольших концентрациях слабым стимулятором, а при высоких - слабым ингибитором; то метиловые эфиры акридиш1Л-8-аминовалериановой и акридинил-е-аминокапроновой кислот являются ярко выраженными сильными ингибиторами даже в минимальных дозах.

Таким образом, в качестве противовирусных и противомикробных препаратов производные аминоакридина действуют по полимодальному механизму, включающему влияние на окислителыю-восстановительшле процессы, перекиснос окисление липидов и протеолиз. Согласованность механизмов реализуется, по-видимому, благодаря определенным соотношениям структурных фрагментов в молекулах препаратов, требующих дальнейшего выяснения. Полученные данные свидетельствуют о том, что иследовашгые производные 9-аминоакридина (бис-акридины, акридшпишминосшгрты и производные акридин ил аминокислот) являются потенциально перспективными противовирусними и антимикробными препаратами.

ВЫЙШШ.

1. Оптимизировано получение 9-хлор- и 9-мстоксиакридинов. Показаны возможность получения 9-метоксиакридина в водосодержащих растворителях и преимущества 9-мсгоксиакридина но сравнению с 9-хлор- и 9-феноксиакридином при акридинилировании аминов и производных гидразина.

2. Показана возможность алкоголиза третичных аминоакридинов и доказан его обратимый характер.

3. Показана возможность нуклеофильного расщепления связи алкил-кислород в алкоксиакридинах, предложен его мехшшзм.

4. Впервые показан общий характер трансаминирования среди производных

9-амтюакридина.

5. Синтезировано более 50 ранее неописанных моноаминоахридинов, в том числе содержащих функциональные группы, изучены их свойства и спектральные особенности.

6. Впервые показана подверженность гидролизу эфиров акридиниламинокислот на поверхности силикагсля, изучены закономерности его протекания и предложен механизм.

7. Синтезирован рад неописанных потенциально биодегрздируемых бис-акридинов, доказано их строение, изучены спектральные особенности.

8. Изучена биологическая активность синтезированных соединений. Выявлены соединения, обладающие противовирусным, цитостатическим, противомикробным и ai гги оксид ai гшым действием, что позволяет предположит. полимодальность их действия.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Lyakhov SA., Suveyzdis Ya.I., Andronati SA., Litvinova LA., Scmcnovykh M.K. Biologically active acridine derivatives. Part 1: Unexpected preparation of

10-caiboxyxnethylacridanoBe-9-niethyl ester.// Pharmazie, 1994, v.49, No.5, p. 367-368.

2. Lyakhov SA., Suveyzdis Ya.I., Berezina L.K., Andronati SA., Lvov D.K., litvinova LA, Deniscnko R.V. Biological active acridine derivatives, 2. Chiral 9-ammoacridincs.// Pharmazie, 1994, v.49, No.12, p.926-927.

3. Сувейздис Я.И., Ляхов СА. Акридинсодсржащие бис- и полигагтсркаля-торы.// Депонированная научная работа № 79-хп95 в справочно-инфор-мационном фонде НИИТЭХИМа, Черкассы, 1995, с. 1-36.

4. Ляхов С .А., Сувейздис Я.И., Лтшшова Л .А., Семеновых М.К. Синтез и свойства потенциальных БАВ на основе акридина.// Тезисы докладов научно-практической конференции "Лекарственные средства Украины, стпез, научные исследования, производство, реализация", Харьков, 2324 сентября 1992, с. 210.

5. Сувейэдю Я.1. Синтез та властивосп функциональных похвдних 9-амшо-акридину.// Тези доповадей XVII Украшськог конференцц з оргашчно! xiMii, Харюв, 3-6 жовтня 1995, с. 23.

6. Ляхов СЛ., Сувейздас ЯЛ., Алдрона'п СА., Лггвшова Л.О., Галин Б.М., Бсрезша Л.К., Фшшова Т.О., Осетров В.Е. Hobi бioлoriчнo активш сполуки 9-амшоакридашу.// Тсзи доповщей XVII Украхнсько1 конференцц з оргашчно! xiMi'i, Харюв, 3-6 жовтня 1995, с. 579.

7. Suveyzdis Ya.I., Lyakhov SA, Andronati SA-, Popkov YuA., Bykhovskaya O.V., Kiysko A A. Aminoacridines: synthesis, properties, application.// Book of abstracts of 11th international conferencc on organic synthesis, Amsterdam, The Netherlands, June 30-July 4, 1996, (PO-393), p.533.

8. Lyakhov SA., Suveyzdis Ya.I., Andronati SA, Litvinova LA., Nikolenko S.I., Bykhovskaya O.V., Krysko AA Synthesis of the new acridine derivatives with anti viral and anti microbial activity.// Book of abstracts of 5th international conference on chemical synthesis of antibiotics and related microbial products, Debreccn, Hungary, September 1-6, 1996,(P-23).

9. Lyakhov SA., Andronati SA., Suveyzdis Ya.I. New approach to the antiviral drug design.// Abstracts of XTVth international symposium on medicinal chemistiy, Maastricht, the Netherlands, 8-12 September, 1996, (P-1.34).

10. Lyakhov SA, Suveyzdis Ya.I., Berezina L.K., Litvinova LA., Andronati SA. Some new acridine derivatives with antiviral activity.// Abstracts of XlVth international symposium on medicinal chemistiy, Maastricht, the Netherlands, 8-12 September, 1996, <P-8.10).

ll.Lyakhov SA., Suvcyzdis Ya.I., Bykhovskaya O.V., Isko N.M., Andronati SA., Litvinova LA. Biological active acridine derivatives. 3. Acridinylaminoacids and their esters: synthesis and cytostatic activity.// Pliarmazie, (in piess).

Аннотация

Сувейздис Я.И. Синтез, свойства и биологическая активность аминоакри-динов.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.10 - биоорганическая химия, химия природных и физиологически активных веществ, Физико-химический институт имА.В.Бо-гатского НАН Украины, Одесса, 1996.

Защищается 11 научных работ, которые содержат результаты исследований по синтезу и свойствам новых производных 9-аминоакридина. Предложены модифицированные методы получения 9-хлор- и 9- метоксиакрвдинов. Показана нестабильность связи (акридинил-9)-0-алкил при частичном или целочисленном заряде на азоте. Обнаружен общий характер трансаминиро-вания для производных 9-аминоахридина. Изучена биологическая активность синтезированных моно- и бис-ахридинов.

Suveyzdis Ya.I. Aminoacridines: synthesis, properties and biological activity. Thesis is presented for the candidate's (Ph.D.) degree in the chemical sciences by the speciality 02.00.10 - biooiganic chemistry, chemistry of natural and physiological active compounds, AV.Bogaisky Physico-chemical Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine, Odessa, 1996.

The 11 scientific works are defended, which contains investigations' results of synthesis and properties of the new 9-aminoacridines. Modificating method of 9-chloro- and 9-methoxyacridine's obtaining was proposed. It was shown nonsta-bility of bond (acridinyl-9)-O-alkvl in case of partial or whole chaige on nitrogen. Common character of 9-aminoacridines' transamination was discovered. Biological activity of the synthesised mono- and bis-acridines was studied.

синтез; спектральные исследования; оптическая активность; антимикробная, противируслая, цитостатическая активность.

аминоакридины; бис-производные; конденсация; пептидный