научная статья по теме СИНТЕЗ И ПРОТЕКТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ (β-ГЛИКОЗИДОВ Ν-АЦЕТИЛМУРАМОИЛ-Ŀ-АЛАНИЛ-D-ИЗОГЛУТАМИНА С АГЛИКОНАМИ АЛКИЛАЛИЦИКЛИЧЕСКОЙ И АРИЛАЛИФАТИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ Химия

Текст научной статьи на тему «СИНТЕЗ И ПРОТЕКТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ (β-ГЛИКОЗИДОВ Ν-АЦЕТИЛМУРАМОИЛ-Ŀ-АЛАНИЛ-D-ИЗОГЛУТАМИНА С АГЛИКОНАМИ АЛКИЛАЛИЦИКЛИЧЕСКОЙ И АРИЛАЛИФАТИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ»

БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, 2005, том 31, № 6, с. 637-644

УДК 547.963.1

СИНТЕЗ И ПРОТЕКТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ (З-ГЛИКОЗИДОВ ДГ-АЦЕТИЛМУРАМОИЛ^-АЛАНИЛ-/)-ИЗОГЛУТАМИНА С АГЛИКОНАМИ АЛКИЛАЛИЦИКЛИЧЕСКОЙ И АРИЛАЛИФАТИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ

© 2005 г. А. Е. Земляков**, В. Н. Цикалова*, В. В. Цикалов*, В. Я. Чирва*,

Е. Л. Мулик**, О. В. Калюжин**

*Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, 95007, Украина. Крым. Симферополь, просп. Акад. Вернадского, 4: ** НИИ морфологии человека РАМН, Москва Поступила в редакцию 14.03.2005 г. Принята к печати 14.04.2005 г.

Осуществлен синтез |3-4-/и/?еиг-бутилциклогексил-, (3-2-(адамантил-1 )этил-, (3-2,2-дифенилэтил- и (3-2-я-бнфенилэтилгликозидов /У-ацетилмурамоил-^-аланил-О-изоглутамина (MDP). Исходные пера-цетилированные (3-/У-ацетилглкжозаминиды были получены оксазолиновым методом. Полученные на их основе 4,6-0-изопропилиден-/'\/-ацетил-0-^рамовые кислоты конденсировали с бензиловым эфиром L-Ala-0-Glu(NH2) и после деблокирования получили целевые гликопептиды. Изучена стимуляция гликозидами MDP антиинфекционной резистентности мышей против Staphylococcus aureus.

Ключевые слова: гликопептиды; мурамоилдипептид; гликозиды мурамоилдипептида, оксазоли-новый синтез; антибактериальная резистентность.

ВВЕДЕНИЕ

В отличие от подробно изученных гликозидов N-ацетилмурамоил-£.-аланил-0-изоглутамина (мурамоилдипептида, MDP) с С4-С8-агликонами различной природы, обладающих амфифильными свойствами и высоким иммуностимулирующим действием в различных тестах in vitro и in vivo [1,2], гликозиды с преобладанием липофильных свойств систематически не изучались. Однако в отдельных экспериментах [3, 4] [З-гексадецил-MDP [5], (3-(2,3-дидодецилоксипропил)-МОР [6] и (3-холес-терил-MDP [7] активировали иммунные реакции более эффективно по сравнению с самим мурамо-илдипептидом. Повышает интерес к липофиль-ным производным MDP и тот факт, что к этой группе относятся разрешенные к медицинскому применению препараты е-октадеканоил-MDP-L-лизин ("ромуртид") [8] и фосфатидилэтаноламид MDP-L-аланина (МТР-РЕ) [9], а ряд соединений, например, холестериловый эфир MDP-L-аланина

[10] или 6-СЦ2-тетрадецилгексадеканоил)-МОР

[11], находятся на завершающих стадиях клинических испытаний.

С целью поиска высокоэффективных иммуно-модуляторов, а также для установления взаимо-

Сокращение: MDP - Д'-ацетилмурамоил-^-аланнл-О-изо-глутамин.

#Лптор для переписки (тел.: (065) 223-38-85; факс: (065) 223-23-10; J.H. почта: alex_z@eriniea.edu).

связей между структурой и природой агликонов гликозидов мурамоилдипептида и их иммуностимулирующей активностью нами были синтезированы ¡3-4-/м/?еш-бутилциклогексил-, |3-2-(адаман-тил-1)этил-, [3-2,2-дифенилэтил- и (3-2-л-бифени-лэтилгликозиды МЭР (УНа)-(УПг), содержащие в качестве агликонов алициклический, циклоал-килалифатический и ароматические спирты.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Синтез гликозидов МОР осуществлялся по классической схеме. Для получения исходных пе-рацетилированных (3-гликозидов /У-ацетилглюко-замина (11а)-(Пг) был выбран оксазолиновый метод [12], обеспечивающий образование строго 1,2-/??р«нс-гликозидной связи. (З-Замещенные этанолы гликозилировали избытком оксазолина (I) в дихлорэтане при температуре ~90°С в присутствии каталитических количеств /г-толуолсульфокис-лоты. Гликозиды (Пб)-(Пг) были выделены кристаллизацией или колоночной хроматографией с выходами 68-81%.

В случае цис-,транс-4-трет-бутилцнклогек-санола гликозилирование проводили недостатком оксазолина (I). В реакционной смеси по данным ТСХ в соотношении ~1 : 15 присутствуют два продукта гликозилирования: более подвижный минорный гликозид (Пд) и основной компонент - гли-козид (На), которые были выделены колоночной

Таблица 1. 'Н-ЯМР-спектры ß-гликозидов (Па)-(Пд) (растворитель - С2НС13)*

Группа Химические сдвиги, м.д. (КССВ, Гц)

или атом (IIa) (Пб) (IIb) (Нг) (Пд)

Н1 (У,.2) 4.85д (8.5) 4.67д (8) 4.69Д (8.5) 4.67д (8.5) 4.79д (8.5)

Н2 (У2,3) 3.54ддд (10) 3.80ддд (10.5) 3.74ддд (10.5) 3.86ддд (10) 3.79ддд (10.5)

нз (/3,4) 5.37дд (9.5) 5.32дд (9.5) 5.25дд (9.5) 5.26дд (9.5) 5.37дд (9.5)

Н4 (./4,5) 4.98дд (9.5) 5.07дд (9.5) 5.05дд (9.5) 5.08дд (9.5) 5.08дд (9.5)

Н5 (./5 йа; -/5,6b) 3.64ддд (2.5; 5) 3.70ддд (2.5; 4.5) 3.68ддд (2.5; 4.5) 3.69ддд (2.5; 4.5) 3.68ддд (2.5; 5)

H6a,b (76ai6b) 4.04дд, 4.20дд (12.5) 4.13дд, 4.28дд (12.5) 4.12дд, 4.26дд (12.5) 4.14дд, 4.27дд (12.5) 4.12дд, 4.26дд (12.5)

NAc, OAc 1.88с, 1.95с, 1.96с, 2.02с 1.95с, 2.02с, 2.03с, 2.09с 1.66с, 1.99с, 2.01с, 2.08с 1.83с, 2.02с (6Н), 2.09с 1.94с, 2.03с, 2.04с, 2.09с

NH (,/2iNH) R НГ 5.43д (8) 5.48д (8.5) 5.07д (8.5) 5.35д (8.5) 5.54д (8.5)

3.43м 3.53дт, 3.93дт 4.29дд, 4.42дд 3.72дт, 4.18дт 3.97м

H2' - 1,37дт 4.02т 2.93дт -

Alk/Ar 0.77с (9 Н), 0.88-1.74м 1.48м, 1.65м, 1,92м 7.21м, 7.27м 7.27-7.46м, 7.52д, 7.56д 0.83с (9 Н), 0.86-1.52м

* Рабочая частота - 300 МГц, для соединения (Пд) -400 МГц. Условные сокращения: дд - дублет дублетов, дт - дублет триплетов, ддд - дублет дублет дублетов.

хроматографией. Исходя из большей реакционной способности ш/мнс-4-тртг-бутилциклогексанола с экваториальным расположением гидроксильной группы и большей устойчивости соответствующего гликозидного производного для соединения (На) предложена ^-конфигурация циклогексанового цикла, а для его изомера (Пд) - я.е-конфигурация,

Строение гликозидов (На)-(Нд) подтвердили 'Н-ЯМР-спектрами, в которых сделали полное отнесение всех протонов (см. табл. 1). Сигналы протонов циклогексанового кольца в агликоне соединения (На) находятся в области 0.88-1.74 м.д. за исключением мультиплета с 5 3.43 м.д. метанового протона, связанного с атомом кислорода у С1. Интенсивный синглет метальных групп трет-бутил ьного радикала имеет химический сдвиг (ХС) 0.77 м.д. (ср. табл. 1). Протоны его изомера (Пд)

имеют близкие значения хим. сдвигов и КССВ. Основные отличия связаны со смещением в более слабое поле сигналов Н2 в гликозидном остатке и метанового протона НГ агликона, что подтверждает изомерное строение гликозидов (Па) и (Пд).

Сигналы протонов адамантильного радикала гликозида (Пб) расположены в сильном поле (ХС от 1.48 до 1.92 м.д.). Ароматические протоны проявляются в спектрах в виде двух мультиплетов с 8 7.21 и 7.27 м.д. двух фенильных групп для соединения (Пв) или широкого мультиплета фениль-ной группы в области 7.27-7.46 м.д. и двух дублетов с 5 7.52 и 7.56 м.д. я-фениленовой группы для бифенильного производного (Пг).

Этильная часть агликонов гликозидов (Нб), (Нг) представлена в спектрах двумя дублетами триплетов неэквивалентных Н1'-протонов в области

□ 200мкг/мышь || 20 мкг/мышь у 2 мкг/мышь

Рис. 1. Протективный эффект гликозидов MDP (Vila)—(VIIhc) (в дозах 2, 20, 200 мкг/мышь) к внутрибрюшинпому заражению мышей S. aureus (Ю9 клеток/мышь).

3.53-3.72 и 3.93-4.18 м.д. и дуплетом триплетов |3-ме-тиленовой группы с § 1.37 и 2.93 м.д. Для производного (Пв) протоны метиленовой группы представлены двумя дублетами дублетов с 8 4.29 и 4.42 м.д., а метановой группы - триплетом с 5 4.02 м.д.

a: R

д: R

Перацетаты (На)-(Нг) дезацетилировали по Земплену. Действие 2,2-диметоксипропана на получаемые при этом триолы (Ша)-(Шг) позволило блокировать 4,6-диольную группировку, а оставшуюся свободной гидроксильную группу у СЗ в производных (1Уа)-(1Уг) обрабатывали гидридом натрия в диоксане и алкилировали ¿.-2-бром-пропионовой кислотой. Проведение реакции в условиях, описанных в работе [13], способствующих нуклеофильному замещению с обращением конфигурации асимметрического центра в производном пропионовой кислоты, привело к синтезу защищенных/У-ацетил-О-мурамовых кислот (Уа)-(Уг). Конденсацию этих кислот с бензиловым эфиром Ь-аланил-О-изоглутамина осуществляли через образование соответствующих /У-гидроксисукцинимид-ных эфиров. Ацетальную защиту в полученных гликопептидах удалили кислотным гидролизом.

(З-Конфигурация £>-глюкозаминидов (На)-(Иг) подтверждается наличием в спектрах этих соединений дублета аномерного протона в области 4.67^.85 м.д. с КССВ 8-8.5 Гц, характерной для 1,2-трйнс-гликозидной связи.

г\_гл

Me

\ ¿^Ме / \ Me ■J \_L-ЪЛс

Me

Для соединений (Vla)-(VIr) были сняты 'Н-ЯМР-спектры, в которых интерпретировали сигналы, относящиеся как к агликону и углеводному фрагменту, так и к лактилдипептидному компоненту. Эти данные сопоставимы с 'Н-ЯМР-спект-ром самого MDP (см. табл. 2). Завершающий каталитический гидрогенолиз бензиловых эфиров в остатке изоглутамина гликопептидов (Vla)-(VIr) привел к целевым (3-гликозидам MDP (VIIaM Vllr).

На результаты исследований иммуностимулирующего действия липогликопептидов в тестах in vitro существенно влияет низкая растворимость этих соединений в воде и склонность к агрегати-зации. Поэтому воздействие липофильных мура-моилдипептидов на иммунную систему корректнее оценивать in vivo, например, в тесте стимуляции антибактериальной резистентности у мышей при внутрибрюшинном введении S. aureus [15].

Me

(IIa-д) R' = Ас (Ша-г) R' = Н

\ ^-OR Н Р-NHAc Ме"Ч NHAc

CO-L-A)a-D-Glu(NH2)OR'

(IVa-г) R' = Н (Vía-г) R' = Bzl (VIIa-ж) R' = H

(Va-г) R' = CH(Me)COOH

Me

"Me 6: R =

Me 2'

в: R =

Me

Me Me

e: R =

Me

/ \_/^Me

Me

r: R =

ж: R =

Таблица 2. 'Н-ЯМР-спектры соединений (Vla)-(VIfl) (рабочая частота - 300 МГц, растворитель - DMSO-i/6)

Группа Химические сдвиги, м.д. (KCCB, Гц)

или атом (Via) (VI6) (Vie) (VIr) [3-MDP [14]

C I-OR 0.82с, 0.94м, 1.16м, 1.72м 1.18т, 1.45м, 1.62м, 1.89м 3.96т, 7.25м 2.82т, 7.30-7.47м, 7.55д, 7.63д -

HI (J 12) 4.40д (8) 4.24д (8.5) 4.39д (8.5) 4.34д (8.5) 4.41д

HNAc 1.75с 1.74с 1.57с 1.73с 1.77с

NHAc 7.74д 7.80д 7.69д 7.76д 7.93д

C4-OH 5.22д 5.24д 5.27д 5.25д 6.60ц

C6-OH 4.53ут* 4.59ут 4.61т 4.59ут 4.24т

ÇH3CHCO 1.24д 1.23д 1.21д 1.24д 1.23ц

Ala: CH3 1.24д 1.23д 1.22д 1.24д 1.24ц

NH 7.38д 7.38д 7.39д 7.39д 7.51д

/Gin: C02CH2Ph 5.08с, 7.36м 5.08с, 7.36м 5.08с, 7.36м 5.08с, 7.36м -

y-CHi 2.36т 2.36т 2.35т 2.36т 2.20т

P-CH2 1.77м, 1.97м 1.77м, 2.02м 1.75м, 2.02м 1.78м, 2.01м 1.69м, 1.94м

CONH2 7.10с, 7.32с 7.11с, 7.31с 7.12с, 7.18с 7.09с, 7.30с 7.11с, 7.33с

NH 8. Юд 8. Ид 8-11 д 8.09ц 8.10д

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.

Показать целиком