БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, 1995, том 21, №9, с. 717 - 723
УДК 547.963.3.057
СИНТЕЗ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПУРИНОВЫХ РИБОНУКЛЕОЗИДОВ НА ОСНОВЕ 3'(5')-0-СУКЦИНИЛИР0ВАНН0Г0 АДЕНОЗИНА И 5'-АМИНО-5'-ДЕЗОКСИАДЕНОЗИНА
© 1995 г. JI. Д. Гараева, О. В. Горюнова, И. В. Ярцева, Н. А. Машалова, С. Я. Мельник*
Онкологический научный центр им. акад. H.H. Блохина РАМН, 115478, Москва, Каширское шоссе, 24 Поступила в редакцию 05.12.94 г.
При взаимодействии З'-О-гидроксисукциниладенозина с 1-аминоадамантаном в присутствии 2-эток-си-1-этоксикарбонил-1,2-дигидрохинолина синтезирован 3'-0-(1-адамантиламино)сукциниладено-зин. Из 2',5'-ди-0-ацетил-3'-0-гидроксисукциниладенозина и 5-метокситриптамина методом активированных эфиров получен 2',5'-ди-0-ацетил-3'-0-[(5-метоксииндол-3-ил)этиламино]сукдиниладе-нозин. Реакция 2',3'-0-изопропилиденаденозина с 3-[(5-метоксииндол-3-ил)этиламидо]пропионовой кислотой в присутствии дициклогексилкарбодиимида и 4-диметиламинопиридина привела к 2',3'-0-изопропилиден-5'-0-[(5-метоксииндол-3-ил)этиламино]сукциниладенозину. Идентичное соединение синтезировано в результате взаимодействия 2',3'-0-изопропилиден-5'-0-гидроксисукци-ниладенозина с 5-метокситриптамином методом активированных эфиров. Из 5'-амино-5'-дезокси-2',3-О-изопропилиденаденозина и N-оксисукцинимидныхэфиров никотиновой, хинальдиновой или индол-3-илпропионовой кислот получены 5'-дезокси-5'-(пиридин-3-карбонил)-, 5'-дезокси-5'-(хино-лин-2-карбонил)- и 5'-дезокси-5'-(индол-3-илпропионил)аминоаденозин соответственно. Синтезированные соединения не оказывают влияния на включение тимидина в ДНК клеток CaOv in vitro.
Ключевые слова: аденозин, 3'(5')-0-гидроксисукцинил-\ 1-аминоадамантан\ 5-метокситрипт-амин\ никотиновая кислота-, хинальдиновая кислота', индол-3-илпропионовая кислота.
Использование олигонуклеотидов, комплементарных функционально значимым участкам нуклеиновых кислот, - один из рациональных подходов к созданию противоопухолевых и противовирусных препаратов, обладающих высокой селективностью [1-3]. Как правило, олигонуклеотид содержит "якорную" группу, структура которой определяет характер ее взаимодействия с биополимером и оказывает влияние на стабилизацию комплекса олигонуклеотида с комплементарным участком нуклеиновой кислоты. Первый этап этих исследований - синтез модифицированного нуклеозида (нуклеотида), содержащего "якорную" группу. Подобные соединения могут представлять и самостоятельный интерес в качестве антиметаболитов с потенциальными противоопухолевыми или противовирусными свойствами.
Ранее сообщалось о синтезе модифицированных пиримидиновых и ациклических пуриновых
Принятые сокращения: ЕЕБ(3 - 2-этокси-1-этоксикарбонил-
1.2-дигидрохинолин; РРР - пентафторфенол; ОСН11 -
1.3-дициклогексилмочевина; МТА - 5-метокситриптамин, З-аминоэтил-5-метоксииндол; ОМАР - 4-диметиламино-пиридин; -ОССН2СН2СО- - сукцинил; -ОССН2СН2СООН -гидроксисукцинил.
* Автор для переписки.
нуклеозидов с использованием производных арил- и гетероарилкарбоновых кислот. Было показано, что некоторые 3'(5')-дезокси-3'(5')-амино-ацилнуклеозиды обладают цитотоксическими свойствами in vitro [4-6].
Задачей настоящего исследования явился синтез 3'(5')-сукцинильных производных аденозина с целью изучения влияния структуры модифицирующей группы и ее удаленности от углеводного цикла на цитотоксичность синтезируемых аналогов. В качестве "якоря" были выбраны биологически активные амины - 1-аминоадамантан и МТА. Присоединение их к остатку рибозы в аденозине осуществлялось с помощью сукцинильного мостика. З'-О-Гидроксисукциниладенозин (П) получен при взаимодействии 2',3'-0-(дибутилстаннилен)аде-нозина с янтарным ангидридом в присутствии бромида тетрабутиламмония, что позволило избежать защиты гидроксильных групп углеводного остатка и экзоциклической аминогруппы аденозина [7]. Реакция соединения (II) с 1-аминоадамантаном в DMF в присутствии EEDQ при 60°С в течение 8 ч привела к 3'-0-(1-адамантиламино)сук-циниладенозину (III) с выходом 67%. В этих условиях МТА не реагировал с нуклеозидом (П), а
718
ГАРАЕВА и др.
активация карбоксильной группы в присутствии ОСС и РРР приводила, по-видимому, к циклическому сукцинильному производному (IV).
Чтобы исключить возможность образования циклического продукта (IV), углеводная часть нуклеозида (П) была избирательно ацетилирова-на смесью уксусный ангидрид-эфират трехфтори-стого бора [8] с выходом ацетильного производного (V) 43%. При действии уксусного ангидрида в пиридине при стехиометрическом соотношении реагентов [9] реакционная масса содержала большее количество побочных веществ, что затрудняло выделение соединения (V).
При взаимодействии ацетильного производного (V) с РБР в хлористом метилене в присутствии ОСС при 0°С был получен соответствующий активированный эфир (по данным ТСХ), который
использовали далее без выделения. Образование амидной связи при взаимодействии пентафторфе-нилового эфира с МТА в ОМБ протекало при 20°С в течение 1 ч, 2',5'-ди-0-ацетил-3'-0-[(5-меток-сииндол-3-ил)этиламино]сукциниладенозин (VI) выделен с выходом 86%. Попытки избирательно удалить ацетильную защиту в этом соединении кислым метанолизом или действием эквимольно-го количества «-бутиламина в метаноле при 0°С [10] не увенчались успехом: происходила деструкция производного (VI) с образованием смеси нуклеозида (I) и 5'-0-ацетиладенозина (VII), идентифицированного с помощью 1 Н-ЯМР-спектра.
Синтез нуклеозида (X), содержащего "якорную" группу в 5'-положении, осуществлен двумя способами исходя из 2',3'-0-изопропилиденадено-зина (VIII) [11]. При взаимодействии соединения
R' R"
Соединение R R' R"
(I) он OH OH
(И) он OCOiCH^COOH OH
(Ш) он OCO(CH2)2CONH -Ad OH
(IV) он OCO(CH2)2OCO
(V) ОАс OCO(CH2)2COOH OAc
(V!) ОАс OCO(CH2)2CONH-MInd OAc
(VII) ОАс OH OH
(VIII) ОН 0C(CH3)20
(IX) ОСО(СН2)2СООН 0C(CH3)20
(X) OCO(CII2)2CONH-Mind 0C(CH3)20
(XII) nh2 0C(CH3)20
(xiii) NH-Nic 0C(CH3)20
(XIV) NH-Qn 0C(CH3)20
(XV) NH-Ind 0C(CH3)20
(XVI) NH-Nic OH OH
(XVII) NH-Qn OH OH
(XVIII) NH-Ind OH OH
№с =
Ad =
Qn =
Ind =
Mind =
СН30
О II
-сн2сн2с-
-сн2сн2 -
Mind - NHCO(CH2)2COOH (XI)
синтез модифицированных пуриновых рибонуклеозидов 719
(VIII) с янтарным ангидридом в пиридине при ■20°С в присутствии DCC синтезирован 2',3'-0-изо-пропилиден-5 '-О-гидроксисукциниладенозин (IX) с выходом 70%. Реакцией производного (IX) с PFP в присутствии DCC в DMF при 20°С получен (по данным ТСХ) активированный эфир, конденсация которого с МТА в диоксане привела к 2',3'-0-изопропилиден-5'-0-[(5-метоксииндол-3-ил)этил-амино]сукциниладенозину (X) с выходом 64%. Альтернативно из янтарного ангидрида и МТА в хлороформе при 0 - 5°С синтезирована с количественным выходом 3-[(5-метоксииндол-3-ил)этил-амидо]пропионовая кислота (XI), при взаимодействии которой с защищенным аденозином (VIII) в THF или пиридине в присутствии DCC и DMAP получено с выходом 82% соединение, идентичное амидопроизводному (X). Синтезированное вещество оказалось весьма лабильным в условиях удаления 2',3'-0-изопропилиденовой защиты: так, даже в мягких условиях при действии дауэкса 50(Н+) прежде всего происходит отщепление 5-О-сукцинил-амидной группы и образование исходного (VIII).
Учитывая сложности, связанные с лабильностью сложноэфирной связи в О-сукцинильных производных аденозина, мы предприняли синтез его аналогов, в которых нуклеозидная часть молекулы соединена с "якорной" группой амидной связью. Для модификации были использованы доступные гетероарилкарбоновые кислоты: никотиновая, хинальдиновая и индол-3-илпропионовая. 2',3'-0-Изопропилиденаденозин (VIII) по реакции Мицунобу с фталимидом и последующим гидра-зинолизом образовавшегося 5'-дезокси-5'-фтал-имидопроизводного превращен в 5'-амино-5'-дез-окси-2',3'-0-изопропилиденаденозин (XII) [12]. При взаимодействии этого соединения с N-окси-сукцинимидными эфирами гетероарилкарбо-новых кислот с высоким выходом синтезированы соответствующие 5'-дезокси-5'-амидопроизвод-ные аденозина (XIII) - (XV) [6]. Удаление изопро-пилиденовой защиты в этих соединениях осуществляли действием 50% муравьиной кислоты, в результате 5'-дезокси-5'-(пиридин-3-карбонил)-(XVI), 5'-дезокси-5'-(хинолин-2-карбонил)- (XVH) и 5'-дезокси-5'-[(индол-3-ил)пропионил]аминоадено-зин (XVni) выделены с количественным выходом.
Структура синтезированных соединений подтверждена спектральными методами и данными элементного анализа. В спектрах 'Н-ЯМР нук-леозидов (IX), (XIII) - (XV) при сопоставлении с таковыми для соединений (И), (III), (V), (VI) и (XVI) - (XVIII) отмечено уменьшение величины константы спин-спинового взаимодействия JV2> до 1.9-4.4 Гц. Это обусловлено наличием диоксо-ланового цикла и связанными с этим конформа-ционными изменениями углеводного остатка, что характерно для производных 2',3'-0-изопропили-денаденозина [13]. Для производного (VII) при сравнении с аденозином [13] отмечен сдвиг сигна-
лов метиленовых протонов при С5' в слабое поле на =0.7 м. д., тогда как химические сдвиги остальных протонов углеводного цикла практически совпадают. Это обстоятельство, а также наличие в спектре соединения (VII) трехпротонного синг-лета при 2.01 м. д. позволило идентифицировать его как 5'-0-ацетиладенозин.
Изучение цитотоксических свойств соединений (III), (V), (VI), (XVI - XVIII) на культуре клеток карциномы яичника человека CaOv показало, что ни одно из них не влияет на включение ти-мидина в ДНК.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Спектры 'Н-ЯМР записаны на приборе Bruker WH-360 (ФРГ) с рабочей частотой 360 МГц (внутренний стандарт - тетраметилсилан). При описании формы сигналов использованы следующие сокращения: с - синглет, д - дублет, т - триплет, м - мультиплет, дд - дублет дублетов, уш. с - уширенный синглет. УФ-спектры получены на спектрофотометре Specord UV-VIS (ФРГ). Длина оптического пути 1 см, растворитель - этанол; приведены значения нм (е). ИК-спектры записаны на спектрометре Perkin-Elmer 2&3 (США) в таблетках с КВг, приведены частоты характеристических колебаний (см-1). В работе использованы DCC (Ferak, ФРГ), EEDQ (Fluka, Шв
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.