УДК 547.593.261'118.057
ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ПРОИЗВОДНЫХ АСИММЕТРИЧНО ЗАМЕЩЕННОГО лшо-ИНОЗИТА. XXXIX. СИНТЕЗ КОНЪЮГАТА 2',3'-ДИДЕГИДР0-3'-ДЕ30КСИТИМИДИНА С ФОСФАТИДИЛИНОЗИТОМ, НОВОГО НУКЛЕОЗИДФОСФОЛИПИДА С ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ АНТИ-ВИЧ-АКТИВНОСТЬЮ
© 2003 г. Н. С. Шастина#, О. А. Тучная, Л. И. Эйнисман, И. И. Каширичева, А. Е. Степанов, А. М. Юркевич, В. И. Швец
Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова,
119571, Москва, просп. Вернадского, 86 Поступила в редакцию 19.02.2002 г. Принята к печати 26.03.2002 г.
Фосфорилированием тетразамещенного производного лшо-инозита с использованием Н-фосфо-натного и амидофосфитного методов синтезирован частично защищенный фосфатидилинозит, содержащий одну незамещенную гидроксильную группу в циклитной части молекулы. Выявлены преимущества Н-фосфонатного метода при получении селективно защищенного монофосфоинози-тида, позволяющего сократить число стадий синтеза. Для синтеза целевого нуклеозидфосфолипида исследованы два варианта конъюгирования 2',3'-дидегидро-3'-дезокситимидина с фосфатидилино-зитом через остаток янтарной кислоты.
Ключевые слова: мио-инозит; фосфатидилинозит; Н-фосфонатный метод; фосфоамидитный метод; 2',3'-дидегидро-3'-дезокситимидин.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время активно ведутся исследования по структурной модификации неприродных аналогов нуклеозидов, обладающих высокой противовирусной активностью и являющихся по механизму действия ингибиторами обратной транс-криптазы вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) [2-10]. К соединениям данного класса относятся 2',3'-дидегидро-3'-дезокситимидин (d4T), З'-азидо-З'-дезокситимидин (AZT), 2',3-Дидезоксиинозин (ddl) и др. К недостаткам этих соединений можно отнести их высокую токсичность и, в то же время, слабую способность прохождения через клеточные мембраны, вызывающую необходимость увеличивать дозы при введении медицинских препаратов на их основе [11-13]. Кроме того, отмечен эффект привыкания вирусов к таким препаратам.
Эти обстоятельства стимулируют изучение путей синтеза и свойств различных пролекарствен-ных веществ, представляющих собой конъюгаты
Сообщение XXXVIII см. [1].
Сокращения: d4T - 2',3'-дидегидро-3'-дезокситимидин; AZT -З'-азидо-З'-дезокситимидин; DCC - Л^У-дициклогексилкар-бодиимид; DMAP - ^Л^Д'-диметиламинопиридин; PvCl - пи-валоилхлорид; Thy - тимин; ИАДРЭП - ионизация при атмосферном давлении распылением в электрическом поле. "Автор для переписки (тел.: (095) 434-83-55; эл. почта: biotechnology® mtu-net.ru).
анти-ВИЧ-активных нуклеозидов с гидрофобными соединениями. Введение гидрофобного фрагмента придает препаратам новые свойства, как правило, проявляющиеся в снижении токсичности и в увеличении способности конъюгата проникать в клетки-мишени за счет структурной аффинности липофильного компонента к липидно-му матриксу клеточных мембран. Немаловажное значение также имеет возможность преодоления этими соединениями гематоэнцефалического барьера. Многочисленные работы свидетельствуют о повышении терапевтической эффективности подобных липофильных конъюгатов нуклеозидов, проявляющих сходную или более высокую антивирусную активность в сравнении с исходными нуклеозидами [3-10], причем определяющую роль здесь играет липофильность гидрофобного участка, а не электронные или стерические эффекты [3, 14].
Ранее нами в развитие этого направления с целью улучшения транспортных свойств лекарственных препаратов нуклеозидной природы и возможности более эффективного проникновения в клетку фармакологически активных неприродных аналогов нуклеозидов (при расщеплении конъюгатов мембранными ферментами либо за счет ре-цепторно-опосредованного проникновения этих веществ внутрь клетки) были синтезированы некоторые производные анти-ВИЧ-активных нук-
леозидов, модифицированные гидрофобными фрагментами [15].
В настоящей работе мы сообщаем о синтезе нового нуклеозидного конъюгата - смешанного сукцината 64Т и фосфатидилинозита (XI). Фос-фоинозитиды, являясь минорными компонентами мембран, принимают активное участие в процессах клеточной регуляции [16-18]. За счет конъю-гирования их с неприродными аналогами нуклео-зидов возможно ожидать появления у конъюгатов способности проникать через клеточную мембрану и концентрироваться в клетках-мишенях. Кроме того, из данных литературы известно о существовании липидпереносящих белков, имеющих большое сродство к инозитсодержащим фосфо-липидам [19, 20]. Следовательно, представляло интерес исследовать путь синтеза и противовирусную активность связанного с фосфоинозитид-ным фрагментом нуклеозида и оценить вклад данного липофильного звена в свойства образованного конъюгата.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Ввиду низкого содержания фосфоинозитидов в природных источниках, за исключением фосфоли-пидной фракции дрожжей и мозга млекопитающих, выделение их в препаративных количествах сопряжено с рядом затруднений. Для систематических исследований взаимоотношений структура-свойство-функции, как правило, требуются соответствующие производные различного типа, получение которых для фосфоинозитидов возможно в основном только методами химического синтеза. Для направленного получения инозитсодер-жащих нуклеозидов необходимо наличие частично замещенных фосфатидилинозитов, которые имеют в определенном положении циклитного кольца свободную гидроксильную группу, открытую для последующего связывания с нуклеози-дом. Поэтому на первом этапе исследования нами был разработан простой метод синтеза защищенного фосфоинозитида (IV).
Большинство ранее выполненных синтезов фосфатидилинозитов включает многостадийное получение защищенного 1-О-фосфата sn-M.no-инозита*, который затем конденсируют с 1,2-диацил-.ш-глицерином с образованием требуемой фосфо-диэфирной структуры липида. Реализован также обратный порядок соединения структурных фрагментов синтезируемого фосфоинозитида - первоначальное фосфорилирование 1,2-диацил-^п-гли-церина и конденсация полученного фосфорного соединения с пентазамещенным производным мио-инозита (незамещенный гидроксил находится в
*Для асимметрично замещенных производных лшо-инозита и глицерина использована номенклатура стереоспецифи-ческих соединений [21, 22].
положении 1 циклитного кольца). В последние годы по второму варианту синтез сложных ино-зитсодержащих липидов и гликолипидов природной и модифицированной структуры был осуществлен с использованием соединений трехвалентного фосфора [23-26]. Я-Фосфонатные и фосфоамидитные производные диацилглицери-на являются удобными ключевыми соединениями при получении данного класса фосфолипидов, обладая высокой реакционной способностью по отношению к пространственно затрудненным вторичным гидроксилам лшо-инозита.
Традиционный подход к синтезу пентазаме-щенных производных мио-инозита базируется на использовании 1(3),4(6),5,6(4)-тетразамещенного мио-инозита (наиболее часто для этой цели использовали соответствующий тетрабензиловый эфир), из которого путем поочередного блокирования-деблокирования гидроксигрупп в положениях 1(3) и 2 получают 2,3(1),4(6),5,6(4)-пентазамещен-ное производное: далее обычными методами создают фосфодиэфирную структуру фосфоинозитида [17].
Недостатки этого подхода заключаются в существенной трудоемкости и многостадийности превращений исходного тетразамещенного производного, поскольку селективное блокирование аксиально ориентированной гидроксигруппы в положении 2 практически невозможно осуществить в присутствии значительно более реакцион-носпособной экваториальной гидроксигруппы в положении 1 циклитного кольца.
Дальнейшее развитие синтетических исследований инозитсодержащих фосфолипидов и их конъюгатов с биологически активными соединениями вызывает необходимость поиска новых, более простых в исполнении препаративных методов синтеза промежуточных фосфодиэфирных производных мио-инозита. В настоящей работе изучен упрощенный путь к синтезу таких соединений -прямое фосфорилирование тетразамещенного производного лшо-инозита (I) Я-фосфонатом или ами-дофосфитом 1,2-диацил-гас-глицерина (П), (Ш) (схема 1, А и 1, Б соответственно), использующее известные различия в реакционной способности гидроксигрупп в асимметрично замещенных .иио-инозитах [17]. В качестве исходного тетразамещенного производного лшо-инозита использован 1,2(3);4(6),5-ди-0-изопропилиден-эт7-лшо-инозит (I).
Взаимодействие диизопропилиденового кета-ля лшо-инозита (Г) с триэтиламмониевой солью 1,2-дипальмитоил-гас-глш(еро-3-Я-фосфоната (II) [27] в присутствии пивалоилхлорида в безводном пиридине (10-15 мин при 20°С) и последующее окисление продукта конденсации (вещество не выделялось) водно-пиридиновым раствором йода (5 мин при 20°С) приводили, после обработки и колоночной хроматографии на силикагеле, с 86%
СН3
ОН О-^СНз О
ОН
СН3 (I)
с15н31осо— с15н31осо-
(Б)
+ с15н31осо С15Н310С0Н
(III)
О—Рч
,N-¿Pr2
OEtCN
Н3С СНз 0 0 О
0
—O-P-ON • NEt3
1
Н
(II)
-осос15н31
-ОСОС15Н31
Н3С
а) 1. PvCl; 2. [О]
б) 1. ltf-тетразол, CH2C12-CH3CN (3 : 1); 2. [О]
в) 1. 50% АсОН, 110°С; 2. 4 н. NH4OH, EtOH-CHCl3 (3 : 1)
ОН ОН о
О-Р-О^
-ОСОС15Н31 -ОСОС15Н31
он
(V)
Схема 1.
выходом к защищенному фосфоинозитиду (IV) (схема 1, А). Строение соединения (IV) подтверждено данными ТСХ, 'Н- и 31Р-ЯМР-спектроско-пии, а также путем превращения в монофосфои-нозитид (V) заведомой структуры: при кипячении соединения (IV) с 50% уксусной кислотой, после обычной обработки был выделен свободный мо-нофосфоинозитид (V), константы которого соответствовали литературным данным [28]. Это свидетельствовало о селективном фосфорилировании гидроксигруппы в положении 1 тетразамещенно-го производного (I) при его взаимодействии с Я-фосфонатом (II).
Реакция дикеталя (I) с 1,2-дипальмитоил-гао глицеро-0-(А'гД-диизопропиламино)-2-цианэтил-фосфитом (III) [29] в присутствии тетразола (схема 1, Б) приводила к образованию соответствующего фосфиттриэфирного производного, который без выделения окисляли в фосфат действием /и/?<?^-бутилгидропероксида. После удаления ци-анэтильной защиты фосфатной группы и хрома-тографической очистки был выделен защищенный фосфоинозитид (IV) с в
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.