ш
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, 2010, том 36, № 3, с. 410-415
УДК 547.597.057:615.277.3
СИНТЕЗ ТРИТЕРПЕНОВЫХ АМИДОВ НА ОСНОВЕ 2,3-селго-1-ЦИАНО-19р,28-ЭПОКСИ-18а-ОЛЕАН-3-ОВОЙ КИСЛОТЫ
© 2010 г. И. А. Толмачева*, Е. В. Игошева**, В. В. Гришко*#, О. С. Жукова***, Г. К. Герасимова***
*Институт технической химии Уральского отделения РАН,
614013, Россия, Пермь, ул. Ак. Королева, 3;
**Пермский государственный университет, Пермь;
***НИИэкспериментальной диагностики и терапии опухолей Российского онкологического научного центра
им. Н.Н. Блохина РАМН, Москва
Поступила в редакцию 04.08.2009 г. Принята к печати 19.08.2009 г.
Новые 2,3-секо-тритерпеновые амиды получены взаимодействием хлорангидрида 2,3-секо-1-циа-но-19Р,28-эпокси-18а-олеан-3-овой кислоты с первичными аминами, синтетическими и биогенными аминокислотами. Среди синтезированных азотсодержащих производных выявлен цитоток-сичный тритерпеновый конъюгат с остатком этилового эфира Р-аланина, при 100 мкМ-концентра-ции которого в среде выживаемость клеток меланомы составила 45.5%.
Ключевые слова: 2,3-секо-тритерпеноиды; бетулин; аллобетулон; амиды; аминокислоты; цитотокси-ческая активность; меланома.
ВВЕДЕНИЕ
В экстрактах некоторых лекарственных растений, традиционно используемых в народной медицине Африки и Юго-Восточной Азии, обнаружены тритерпеновые 2,3-секо-производные олеананово-го и лупанового типа [1—3]. Повышенное внимание к представителям данной группы соединений в последние годы обусловлено их противовирусными и противоопухолевыми свойствами. Так, китайскими и японскими исследователями из стеблей растения Stauntonia obovatifoliola Hayata subsp. intermedia выделена анти-ВИЧ-1-активная (IC50 8.7 мкг/мл) 16ß-гидрокси-2,3-секо-луп-20(29)-ен-2,3-диовая кислота [3] и получены ее синтетические ВИЧ-1-инги-бирующие (IC50 3.9—25.4 мкМ) А-секо-аналоги из тритерпеноидов олеананового, лупанового и дам-маранового типа [4, 5]. Урбан M. с соавт. синтезировали 2,3-секо-луп-20(29)-ен-2,3,28-триол, цитоток-сичный (IC50 9—49 мкМ) в отношении клеток линий CEM, HT 29, K562, K562 Tax, PC-3 [6]. Описаны лу-
Сокращение: МТТ — 3-[4,5-диметилтиазол-2-ил]-2,5-дифе-нилтетразолия бромид. # Автор для связи (тел.: (342) 237-82-65, факс: (342) 237-82-62, эл. почта: grishko@aport.ru).
пановые и 19Р,28-эпокси-18а-олеанановые 2,3-се-ко-тритерпеноиды с выраженной иммунотропной активностью [7, 8] и А-секо-производные бетулоно-вой кислоты, подавляющие репликацию вируса герпеса простого I типа и вируса гриппа А (ЕС50 1.9— 21.3 мкМ) [9]. Вместе с тем, данные о синтезе и биологической активности функционализированных 2,3-секо-тритерпеноидов, которые могут представлять интерес в качестве новых фармакологически активных соединений, в литературе отсутствуют. В связи с этим цель настоящего исследования — синтез и оценка цитотоксической активности амидов 2,3-секо-1-циано-19Р,28-эпокси-18а-олеан-3-овой кислоты.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В качестве исходного соединения в синтезе 19Р,28-эпокси-18а-олеанановых амидов использовали 2,3-секо-3-карбоновую кислоту (I), один из базовых 2,3-секо-тритерпеноидов, синтез которых описан в работах [7, 9] (схема 1).
29 30
2
NC HOOC^4
23
O
(COCl)2
'24
NC ClOC
O
rnh2
1 -h-O
RNHOC^^X^^- (IIIa-и)
R
H3C
H3C
CH— (a); H5C2OOC—CH2— (б);
H3COOC-CH— (в); H5C2OOC-CH2CH2-(г);
3 I
^CH
H3C 4CH3
HOOCCH2CH2CH2CH2- (д); H3COOC—CH— (e);
CH2 I 2
C<H
6H5
H5c2ooc
-CH2CH2— (з);
N I
H
N
I
H
-ch2ch— (и); 21
COOCH3
Схема 1.
N
(к)
Амиды (IIIa)-(IIlK) синтезированы взаимодействием хлорангидрида 2,3-секо-1-циано-19Р,28-эпокси-18а-олеан-3-овой кислоты (II), полученного in situ обработкой кислоты (I) оксалилхлоридом в дихлорметане, с первичными аминами, биогенными или синтетическими аминокислотами в присутствии триэтиламина (схема 1). Выход соединений (IIIa)-(IIIK) после очистки методом колоночной хроматографии на силикагеле составил 28-54%. Сравнение 1Н-ЯМР-спектров кислоты (I) и амидов (Ша)—(Ши) подтверждает введение амидного фрагмента: в спектрах соединений (Ша)—(Ши) регистрируются сигнал амидного протона в области 5.52—6.61 м.д. и характерные сигналы протонов заместителя при атоме азота. В спектрах 13С-ЯМР соединений (IIIa)-(IIIK) сигнал атома углерода С3 проявляется при 177.04-179.07 м.д., в то время как в спектре соединения (I) данный сигнал обнаруживается при 184.13 м.д. [7]. В ИК-спектрах амидов (IIIa)-(nI^ наблюдаются полосы поглощения в области 3207-3408 и 1629-1670 см-1, доказывающие образование амидной связи.
В случае продукта (IIIk), образующегося при взаимодействии хлорангидрида (II) с 2-аминотиа-золом, в результате амино-иминной таутомерии наблюдается миграция протона от амидной группы на атом азота в положении 3 тиазольного фрагмента (схема 2), что подтверждается наличием сигнала W-протона тиазольного фрагмента в слабополь-ной (11.98 м.д.) области спектра 1Н-ЯМР, записанного для раствора (IIIk) в DMSO-af6. Регистрируемое при этом смещение полосы валентных колебаний W-протона в низкочастотную область ИК-спектра (3184 см-1) свидетельствует об образовании внутримолекулярной водородной связи Н-хелатного типа между W-протоном и амидной карбонильной группой соединения (IIIk).
.O
(II)-
П-N
N O
S NH 1' Г \
-N O
S N
%
Схема 2.
S
412
ТОЛМАЧЕВА и др.
Цитотоксическая активность 2,3-секо-тритерпеноидов (I), (IVa), (IV6), (IIIa)-(IIlK), (Уа)-(Уд) в отношении опухолевых клеток человека линий JurkatE6.1 и Mel. P
Соединение Выживаемость клеток, % Соединение Выживаемость клеток, %
JurkatE6.1 Mel. P Mel. P
(I) 90.4 80.0 (IIIa), (iiib) 77.7
(IVa) 100.4 65.7 (III6) 101.1
(IV6) 89.9 72.3 (IIIr) 45.5
(Va) 100.8 49.1 (Шд) 92.2
(V6) 87.5 86.8 (IIIe) 105.5
(Vb) 90.4 84.2 (Шж), (IIIa) 103.3
(Vr) 93.4 87.1 ( iiih) 106.!
(Уд) 93.4 77.5 ( iiik) 79.4
NC R
O
(IVa), (IV6)
(IVa) R = CHO; (IV6) R = COOCH3
NC R1
COOR
(Va )—(Уд)
(Va) R1 = CHO, R2 = H; (V6) R1 = COOH, R2 = H; (VB) R1 = CHO, R2 = CH3; (Vr) R1 = COOH, R2 = CH3; (Уд) R1 = COOCH3, R2 = CH3
Предварительный отбор линии опухолевых клеток, чувствительной к действию 2,3-секо-три-терпеноидов, проводили с использованием базовых 2,3-секо-соединений (I), (IVa), (IV6), (Va)-(VA) [7] с помощью МТТ-теста [10, 11]. Установлено, что исследуемые 2,3-секо-тритерпе-ноиды в концентрации 100 мкМ не активны в отношении линии клеток лимфобластного лейкоза человека JurkatE6.1 (таблица). Более чувствительны к действию 2,3-секо-тритерпеноидов клетки меланомы человека Mel. P. При этом выживаемость клеток меланомы менее 50% выявлена
только в присутствии лупановой 2,3-секо-альде-гидокислоты (Va), что согласуется с данными литературы [12—14] об избирательной ингибирую-щей активности производных бетулиновой кислоты в отношении клеток меланомы.
Как видно из таблицы, из всех синтезированных амидов (Ша)-(Шк) 2,3-секо-1-циано-19Р,28-эпок-си-18а-олеан-3-овой кислоты (I) повышение цито-токсической активности в отношении клеток мела-номы человека Mel. P демонстрирует только продукт функционализации СЗ-карбоксильной группы этиловым эфиром Р-аланина: при использовании амида (IIIr) в концентрации 100 мкМ регистрируется цитотоксическая активность, соответствующая 45.5% выживаемости клеток
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ИК-спектры (v, см-1) регистрировали на ИК-Фурье-спектрометре IFS 66/S Bruker (Германия) в пасте с вазелиновым маслом. Спектры 1Н- и 13С-ЯМР записывали для растворов в CDCl3 на спектрометре Varian Mercury+ (США) при рабочей частоте прибора 300 и 75.5 МГц соответственно (8, м.д.; J, Гц, внутренний стандарт — гексаметилдиси-локсан). Величины удельного оптического вращения измеряли для растворов в CHCl3 на поляриметре Perkin- Elmer- 341 (США) при длине волны 589 нм. Температуру плавления измеряли на приборе для определения температуры плавления ПТП (Россия).
Колоночную хроматографию проводили на си-ликагеле 60—200 цш Lancaster (Великобритания), соотношение вещества и сорбента ~1: 50, элюент гексан—этилацетат, 5:1. Для ТСХ использовали пластины Sorbfil (Россия), обнаружение веществ осуществляли обработкой 20% раствором фосфор-но-молибденовой кислоты в этаноле с последующим нагреванием при 100—120°С в течение 2—3 мин. Безводные растворители готовили стандартными методами [15]. Синтез 2,3-секо-1-циано-19Р,28-эпокси-18а-олеан-3-овой кислоты (I), соединений (IV), (IVa), (IV6), (Va)—(VA) описан в работах [7, 8].
Методика получения амидов 2,3-секо-1-цшно-19р,28-эпокси-18а-олеан-3-овой кислоты (IIIa)— (IIIk). К раствору 1.1 ммоль 2,3-секо-кислоты (I) в 10 мл безводного хлористого метилена в атмосфере аргона добавляли 2.2 ммоль (0.2 мл) оксалилхлори-да. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре 6 ч. Растворитель отгоняли досуха в вакууме водоструйного насоса при температуре водяной бани 30°С. К остатку добавляли 10 мл безводного хлористого метилена, растворитель отгоняли. Процедуру повторяли трижды. К полученному хлорангидриду 2,3-секо-1-циано-19Р,28-эпокси-18а-олеан-3-овой кислоты (II) прибавляли 10 мл безводного дихлорметана и в атмосфере аргона добавляли 1.2 ммоль амина и 1.2 ммоль (0.17 мл) три-
этиламина (коммерчески доступные гидрохлориды сложных эфиров глицина, валина, Р-аланина, фе-нилаланина и триптофана предварительно переводили в свободные кислоты: к раствору 1.2 ммоль гидрохлорида аминокислоты в 20 мл безводного ди-хлорметана в атмосфере аргона добавляли 1.2 ммоль (0.17 мл) триэтиламина, перемешивали 1 ч). Реакционную смесь в течение 4—6 ч перемешивали при комнатной температуре. Контроль за ходом реакции осуществляли методом ТСХ. Растворитель упаривали, остаток очищали с помощью колоночной хроматографии.
2-Лг-[2,3-секо-1-Циано-19р,28-эпокси-18а-оле-ан-3-оил]аминопропан (Ша). Выход 0.22 г (39%), Rf 0.4 (гексан—этилацетат, 7 : 3), т. пл. 110—112°С
(гексан-этилацетат), [а+ 29.20° (с 0.4, СНС13). ИК-спектр: 1660 (СОNH), 2240 (С=Ы), 3384 ^Н). Спектр 1Н-ЯМР: 0.79, 0.92, 0.96, 0.98, 1.00, 1.19, 1.23 (21 Н, 7 с, 7СН3); 1.17 и 1.23 (6 Н, 2 д, 1 6.6, 2СН3); 2.45 и 2.60 (2 Н, 2 д, 1АВ 17.9, Н1, АВ-система); 3.44 и 3.75 (2 Н, 2 д, 1АВ 7.7, Н28, АВ-система); 3.52 (1 Н, с, Н19); 4.00 (1 Н,
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.