»
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, 2001, том 27, № 6, с. 439-443
УДК 547.963.057
СИНТЕЗ Р-АРИЛГЛИКОЗИДОВ Л-АЦЕТИЛМУРАМОИЛ-£-АЛАНИЛ-Я-ИЗОГЛУТАМИНА
© 2001 г. А. Е. Земляков*, В. В. Цикалов*, В. О. Курьянов*, В. Я. Чирва*#, Н. В. Бовин**
* Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, 95007, Украина, Крым, Симферополь, ул. Ялтинская, 4; ** Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва Поступила в редакцию 15.01.2001 г. Принята к печати 19.04.2001 г.
Описан синтез р-фенил- и р-(нафтил-2)гликозидов М-ацетилмурамоил-£-аланил-й-изоглутамина -новых производных мурамоилдипептида с фенольными агликонами. Исходные арилгликозиды УУ-аце-тилглюкозамина были получены гликозилированием фенолов перацетатом а-глюкозаминилхлорида в условиях межфазного катализа. Синтезированные на их основе Р-арилгликозиды 4,6-О-изопропи-лиден-Д'-ацетилмурамовой кислоты конденсировали с дипептидом, что после деблокирования дало целевые гликопептиды.
Ключевые слова: гликопептиды; мурамоилдипептид; арилгликозиды Ы-ацетилглюкозамина; гли-козилирование.
ВВЕДЕНИЕ
Гликозидные аналоги УУ-ацетилмурамоил-/,-ала-нил-£>-изоглутамина (мурамоилдипептид, МЭР) в ряде тестов показали активность, превышающую действие самого МБР. Так, например, р-г&птилгли-козид МОР [I] является сильным стимулятором продукции интерлейкина-1 и фактора некроза опухолей [2], р-бутил- [3] и Р-холестерил-МОР [4] показали сильный адъювантный эффект при иммунизации гликопротеинами ^р160 и щр120 ВИЧ-1 [5]. В предыдущих работах по изучению взаимосвязи между структурой гликозидов мурамоилдипептида и их биологической активностью, а также с целью поиска новых перспективных им-муномодуляторов нами синтезированы Р-фенил- и Р-(нафтил-2)гликозиды Л^-ацетилмурамоил-£-ала-нил-£>-изоглутамина - новые гликозидные производные МБР с агликонами фенольной природы. Ранее сообщалось только о синтезе Р-п-аминофе-нилгликозида МЭР [6], конденсацией которого с глутаровым альдегидом был получен высокоактивный "макромолекулярный" мурамоилдипептид [7], В литературе также описан синтез а- и Р-фе-нилгликозидов Л^-ацетилмурамовых кислот [8], которые можно рассматривать как углеводный фрагмент соответствующих гликопептидов.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
К традиционным методам получения арилгли-козидов Л'-ацетилглюкозамина (оксазолиновый
# Автор для переписки (тел.: (0652) 23-38-85; факс: (0652) 23-23-10).
синтез [9], взаимодействие фенолятов с полным ацетатом а-глюкозаминилхлорида (I) в полярных растворителях [10]) в последние годы добавились синтезы в условиях межфазного катализа (МФК) [11, 12], отличающиеся мягкостью и простотой. Мы проводили гликозилирование фенола и Р-наф-тола а-хлоридом (I) при комнатной температуре в системе хлороформ-1.25 н. NaOH в присутствии катализатора МФК - триэтилбензиламмонийхло-рида, что позволило получить сполна ацетилиро-ванные р-фенил- и р-(нафтил-2)гликозиды N-аце-тилглюкозамина (На,б) с выходами после кристаллизации 66 и 69% соответственно (схема). Строение арилгликозидов (Па,б) подтверждено 'Н-ЯМР-спектрами, в которых, в частности, наблюдаются сигналы соответственно пяти и семи ароматических протонов в области 6.96-7.80 м.д. (см. "Эксперимент, часть"). Дублеты аномерных протонов в этих соединениях (5 5.28 и 5.40 м.д.) смещены в слабое поле по сравнению с алифатическими гликозидами /V-ацетилглюкозамина (8 4.6-4.8 м.д. [13]), а константа расщепления 8 Гц свидетельствует о Р-конфигурации гликозидной связи.
Соединения (Па,б) дезацетилировали по Земп-лену и в полученных триолах (Ша,б) действием 2,2-диметоксипропана защитили р-диольную группировку. Алкилирование свободной 3-гидроксиль-ной группы в продуктах (IVa,6) под действием (28)-бромпропионовой кислоты в сухом диоксане в присутствии NaH привело к Р-арилгликозидам 4,6-0-изопропилиден-Аг-ацетил-/)-мурамовой кислоты (Va,б). Конденсацией активированных эфиров му-рамовых кислот (Va,б) с бензиловым эфиром L-ала-
СН2ОАс -О.
ОАс
CH?OR'
АсО
"О OR
NHAc
(I)
R =
(a)
OR'
CI R'O
H3C
н,с о
OCH2
О OR
NHAc
(Ha, 6) R' = Ac (IVa, 6) R' = H
NHAc
CH,OH
C> OR
NHAc
CH3CHCO-L-Ala-D-¿Gln-OR' (Ilia, 6) R' = H (Va, 6) R' = CH(CH3)COOH ' (Vila, 6) R' = Bn
(Via, 6) R' = CH(CH3)CO-L-Ala-Z)-/Gln-OBn (Villa, 6) R' = H
Схема.
нил-О-изоглутамина синтезировали защищенные гликопептиды (Via,б). Ацетальную защиту в соединениях (Via,б) удаляли кислотным гидролизом.
Сравнение 'Н-ЯМР-спектров гликопептидов (Vila,б) со спектрами гликозидов кислот (Va,6) и
гликозидов (Illa,б) доказывает наличие в соединении (VII) лактилдипептидного фрагмента, который идентифицируется по сигналам протонов остатков молочной кислоты, аланина, изоглута-мина и бензилового эфира (см. табл. 1). Завершающий каталитический гидрогенолиз бензиловых
Таблица 1. Характеристические сигналы 'Н-ЯМР-спектров соединений (Ша,б), (Va,б), (Vila,б) (растворитель -DiMSO-d6)
Сигналы групп Соединение
(Ша) (Va) , (Vila) (Шб) (V6) (VII6)
Cl-OAr 6.97 м 6.97 м 6.98 м 7.17 м (1Н) 7.18 м (1Н) 7.17 м (1Н)
7.29 м 7.29 м 7.30 м 7.42 м (ЗН) 7.83 м (ЗН) 7.45 м (ЗН) 7.86 м (ЗН) 7.45 м (ЗН) 7.86 м (ЗН)
Н1 (JU2, Гц) 4.96 д (8) 5.25 д (6) 4.95 д (8) 5.14 д (8) 5.42 д (7) 5.12 д (8)
NAc, NH 1.81 с 1.80 с 1.78 с 1.82 с 1.81 с 1.79 с
7.80 д 7.84 д 7.47 д 7.91 д 8.14 д 7.85 д 7.90 д 7.81 д 7.96 д 8.15 д
>СМе2 1.33 с 1.48 с 1.35 с 1.50 с
С4-ОН, С6-ОН 5.09 д 5.40 ус 5.11 д 5.43 д
4.59 т 4.69 ус 4.62 ус 4.72 т
СН3СН 1.24 д 1.25 д 1.27 д 1.26 д
4.19 к 4.26 к 4.22 к 4.25 к
СН3 (Ala) 1.27 д 1.28 д
СН (Ala) 4.18 дк 4.21 дк
у-СН2 (Glu) 2.36 т 2.36 т
Р-СН2 (Glu) 1.80 м 2.02 м 1.82 м 2.01 м
СН (Glu) 3.90 ддд 3.96 ддд
CONH2 (Glu) 7.13 с 7.32 с 7.14с 7.32 с
C02CHPh 5.08 с 7.36 м 5.08 с 7.36 м
Таблица 2. Влияние гликозидов MDP на неспецифическую резистентность мышей к внутрибрюшинному заражению S. typhi (103 клеток/мышь)*
Доза гликопептида, мкг/мышь Выживаемость, %
Контроль MDP ß-reimin-MDP (Villa) (Villi.)
2 0 40 60 80 40
20 0 80 80 40 60
200 0 80 80 80 80
* Эксперимент проведен как описано ранее [14].
эфиров (Vila,б) дал целевые ß-арилгликозиды мурамоилдипептида (Villa,б).
Исследование ß-арилгликозидов MDP в тесте стимуляции неспецифической антиинфекционной резистентности у мышей, проводимое на модели перитонита, вызываемого внутрибрюшинным введением Salmonella typhi в дозе 100 LD50 [14], показало, что присутствие в молекуле мурамоилдипептида ß-арильных агликонов существенно не влияет на его иммуностимулирующую активность
(табл. 2)\ В то же время следует отметить высокий защитный эффект для малых доз (2 мкг/мышь) фе-нилгликозида (Villa).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Температуры плавления определяли на йриборе ПШ, оптическое вращение ( Л546) при 20-22°С - на поляриметре Polamat-A. Спектры 'Н-ЯМР получены на приборе Varían VXR-300 (300 МГц), внутренний стандарт - Me4Si. Приведены химические сдвиги (м.д., 8-шкала) и константы спин-спинового взаимодействия (/, Гц). ТСХ проводили на пластинках Silufol UV-254 (Kavalier) и Kieselgel 60 F254 (Merck). Вещества обнаруживали обугливанием при 300°С (Silufol) и 5% раствором серной кислоты в бутаноле-1 с последующим нагреванием до 200-300°С (Kieselgel). Использовали системы растворителей: хлороформ-этанол, 15 : 1 (А), 5 : 1 (Б), 3 : 1 (В), бензол-этанол, 10 : 1 (Г). Колоночную хроматографию проводили на колонке (1.8 х 12 см) с силикагелем Aldrich 70-230 меш и Merck 240-400 меш. Данные элементного анализа синтезированных соединений соответствуют расчетным значениям.
Фен1£!-2-ацетам1вдо-3,4,6-т[)и-£)-ацетил-2-дезок-си-р-0-глюкопиранозид (IIa), Реакционную смесь, состоящую из 1.0 г (2.74 ммоль) 2-ацетамидо-3,4,6-три-0-ацетил-2-дезокси-а-£>-глюкопиранозилхло-рида (I) [15], 0.52 г (5.48 ммоль) фенола, 0.52 г (2.29 ммоль) триэтилбензиламмонийхлорида, 3.5 мл (4.38 ммоль) 1.25 н. раствора NaOH и 10 мл хлоро-
А
Результаты биологических испытаний предоставлены к.м.н. О.В. Калюжиным (НИИ морфологии человека РАМН, г. Москва).
форма, интенсивно перемешивали при комнатной температуре до исчезновения гликозил-доно-ра (I) (контроль ТСХ в системах А, Г). Смесь разбавляли 10 мл воды и 10 мл хлороформа. Органический слой отделяли, промывали 1 н. NaOH (2x5 мл) и водой (10 мл). Хлороформный экстракт осушали безводным Na2S04 и упаривали. Остаток перекристаллизовывали из изопропило-вого спирта и получили 0.76 г (66%) гликозида (Па); т. пл. 205-206°С, [а]546 -13° (с 0.95; хлороформ). Лит. данные [9]: т. пл. 203-204°С, [а]0-14.5° (хлороформ). 'Н-ЯМР (С2НС13): 1.95с, 2.05с, 2.06с, 2.08с (12Н, NAc и 3 ОАс), 3.88ддд (1Н, Н5, ,ба 5, 756Ь 2.5), 4.14ДДД (1Н, Н2, 721 10), 4.16дд и 4.29дд (2Н, Нба, Н6Ь, 76абь 12), 5.15дд (1Н, Н4, 745 9.5), 5.28д (1Н, HI, 7,2 8), 5.42дд (1Н, НЗ, 734 9.5), 5.75д (1Н, NH, 72jNH 9), 7.01м и 7.28м (5Н, СНаром).
(Нафтил-2)-2-ацетамидо-3,4,6-три-£?-ацегмл-2-дезокси-р-Р-глюкопиранозид (116) синтезировали аналогично соединению (Па) из 1.0 г (2.74 ммоль) а-хлорида (I) и 0.79 г (5.48 ммоль) нафтола-2. Выход 0.98 г (69%); т. пл. 217-218°С, [а]546 -8° (с 1.05; хлороформ). Лит. данные [11]: т. пл. 220.1-220.5°С, [a]D -65.8° (хлороформ). 'Н-ЯМР (С2НС13): 1.95с, 2.06с, 2.08с (12Н, NAc и 3 ОАс), 3.94ддд (1Н, Н5, J5 ба 5.5 , 756Ь 2.5), 4.19ДДД (1Н, Н2, 723 10), 4.20дд и 4.30дд (2Н, Нба, Н6Ь, 7ба6Ь 12), 5.16дд (1Н, Н4, /45 9), 5.40д (1Н, HI, 712 8),'5.45дд (1Н, НЗ, 7349), 5.82д (1Н, N11, 72Ш 8.5), 7.18м (1Н), 7.41м (ЗП) и 7.77м (ЗН) (СНаром).
Фенил-2-ацетамидо-2-дезокси-р-1>-глюкопира-нознд (Ша). 0.76 г (1.8 ммоль) ацетата (Па) растворяли в кипящем сухом метаноле, охлаждали до ~40°С и добавляли 0.5 мл 0.1 н. раствора метилата натрия в метаноле. Выпавший при стоянии осадок отфильтровывали, промывали холодным метанолом. Выход 0.47 г (87%); т. пл. 232-232.5°С, [а]54б -6° (с 1.0; метанол). 'Н-ЯМР - табл. 1. Лит. данные [16]: т. пл. 249°С (с разл.).
(Нафтил-2)-2-аце та мидо-2-дезокси-р-/)-гл юко-пиранозид (III6) получали подобно соединению (Па) дезацетилированием 0.95 г (2.0 ммоль) ацетата (116) с выходом 0.46 г. Маточный раствор нейтрализовали катионитом КУ-2 (Н+), смол
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.