6/5 kondensuotų pirimidino antifoliatų sintezė ir aktyvumas

VILNIAUS UNIVERSITETAS Chemijos fakultetas Organinės chemijos katedra 6/5 KONDENSUOTŲ PIRIMIDINO ANTIFOLIATŲ SINTEZĖ IR AKTYVUMAS 2004 Vilnius Viena iš heterociklų sričių, kurioje šiuo metu aktyviai vykdomi tyrimai, yra naujų antifoliatų paieška. Pasaulyje kelios chemikų grupės glaudžiai bendradarbiaudamos su biologijos, biochemijos, farmacijos ir kitų susijusių sričių specialistais tęsia pradėtas ilgalaikes tyrimų programas. Tyrimai vykdomi labai kryptingai. Naudojamas visas arsenalas įmanomų priemonių, pradedant klasikine “totaline”, baigiant kombinatorine sinteze, aukšto efektyvumo skryningu, SAR, QSAR analize ir t.t. Trumpai apie folio rūgšties bei antifoliatų funkcijas organizme. Folio rūgštis (1)- B grupės vitaminas, dar vadinamas vitaminu Bc, Be, B9, B11, M. Gausiai aptinkamas špinatuose, mielėse, grybuose ir žaliosiose augalų dalyse (1 pav.). Antifoliatai (2)- folio rūgšties antimetabolitai (yra panašūs į biocheminėse reakcijose dalyvaujančias medžiagas bei inhibuoja šias reakcijas katalizuojančius fermentus). Organizme folio rūgšties metabolitai dalyvauja timino, kaip C5-metilgrupės donoras, bei purino, kaip C2 ir C8 atomų donoras, nukleotidų biosinetzėje. Reakcijose dalyvaujančių fermentų inhibavimas sutrikdo normalų ląstelės gyvavimo ciklą. Vartojant antifoliatus pasiekiamas priešvėžinis bei antibakterinis terapinis efektas. Žemiau pateikiamas vienas iš folio rūgšties ciklų ląstelėje, dalyvavimas deoksiribotimidinmonofosfato (dTMP) biosintezėje (schema 1). Folio rūgštis (1) dihidrofolatreduktzės (DHFR) katalizuojamoje reakcijoje nikotinamidoadeninodinukleotidofosfato (NADPH) redukuojama iki 7,8-dihidro darinio H2PteGlu. Pastarasis reaguoja su keliomis L-glutamo rūgštimis jungiantis per γ-karboksirūgšties grupę susidarant poliglutamat dariniui H2PteGlun. Reakciją katalizuoja folilpoliglutamatsintazė (FPGS). Visi folio rūgšties poliglutamat dariniai nėra transportuojami į ląstelės išorę. Ši svarbi savybė užtikrina didesnę jų koncentraciją ląstelės viduje. H2PteGlun toliau redukuojamas NADPH to paties fermento DHFR katalitinėje reakcijoje iki H4PteGlun. Tuomet į jį įvedama N5,N10-metilengrupė, kuri pernešama iš serino. Reakciją katalizuoja serinhidroksimetiltransferazė (SHMT). Susidaręs CH2-PteGlun yra metilgrupės donoras timidinsintazės (TS) katalizuojamoje dTMP sintezėje iš deoksiuridinmonofosfato (dUMP). Reakcijos kofaktorius CH2-PteGlun virsta H2PteGlun ir tokiu būdu ciklas tęsiasi. Svarbiausi antifoliatų taikiniai yra DHFR, TS, SHMT. Remiantis prielaida, kad fermentų inhibitorių struktūra turi būti panaši į substratų, manoma, jog DHFR inhibitoriai turi būti panašūs į folio rūgštį, SHMT į tetrahidrofoliorūgštį H4PteGlu, o TS į uracilą ar CH2-PteGlu [1]. Apibendrinant sintetinamų folio rūgšties analogų struktūrinius ypatumus, juos galima išskaidyti į keletą fragmentų (2) (1 pav.). Pirmasis fragmentas - pirimidino heterociklas yra didžiojoj daugumoj analogų. Jis keičiamas kitais heterociklais itin retai. Dažniausiai 2-oje ir 4-oje pirimidino žiedo padėtyse yra amino arba 2-oje amino, o 4-oje hidroksigrupės. Manoma, kad šioje antifoliatų vietoje reikalingas būtent toks fragmentas, kadangi fermentų kišenės, į kurias jis patenka, yra nedidelio tūrio ir labai specifiškos. Ši prielaida grindžiama fermentų aktyvių centrų analize. Antrasis fragmentas, folio rūgštyje - pirazino žiedas yra itin dažnai keičiamas aromatinėmis, heterociklinėmis sistemomis ir net aciklinėmis struktūromis. Tame tarpe ir polikondensuotomis žiedų sistemomis, visuomet kondensuotomis su pirimidino d kraštine ir turinčiomis įvairius pakaitus. Folio rūgšties analogai be šio fragmento taip pat pasižymi geromis terapinėmis savybėmis ir naudojami medicininėje praktikoje. Trečiasis fragmentas - aciklinis jungtukas turi nuo 0 iki 5 atomų grandinėje. Tirti įvairūs variantai: jungtukai tik iš anglies atomų, jungtukai, turintys azoto, deguonies, sieros, silicio atomus, karbonilgrupes bei šonines grandines. Geriausiomis terapinėmis savybėmis pasižymi 1-3 atomų grandines turintys dariniai. Ketvirtasis fragmentas - folio rūgštyje esantis benzeno žiedas keičiamas kitais ciklais rečiau. Ir penktasis fragmentas - L-glutamo rūgštis lemia aktyvų antifoliatų transportą į ląstelę. Beveik visada para ar esant ne benzeno žiedui, izosteriškoje padėtyje jungtuko atžvilgiu. Antifoliatai, turintys vadinami klasikiniais. Kaip ir folio rūgštis jie į ląstelę patenka aktyvaus transporto dėka. Neturintys L-glutamo fragmento vadinami lipofiliniais antifoliatais. Pastarieji difunduoja per membraną pasyviai. 1 pav. Folio rūgštis (1) ir antifoliatų (2) fragmentai. Taigi, ieškant naujų antifoliatų sintetinami ir tiriami labai įvairūs junginiai. Tačiau šiame darbe dėl medžiagos gausumo, bei asmeninio intereso, apžvelgiama tik 6/5 kondensuotas heterosistemas turinčių antifoliatų sintezė. Pastarųjų tarpe yra ir bene pats įdomiausias šiuo metu junginys, žinomas kaip AlimtaTM (3), inhibuojantis mažiausiai penkis folio rūgšties metabolizme dalyvaujančius fermentus ir esantis III klinikinių tyrimų stadijoje (2 pav.). 2 pav. AlimtaTM. Pirmosios AlimtaTM sintezės esminė stadija yra kopuliavimas tarp jodpirolopirimidino 6, gauto selektyviai redukuojant dijoddarinį 5, ir acetileno 7 (schema 2) [2]. Jau pirmieji aktyvumo tyrimai parodė, kad šis junginys yra labai perspektyvus. Tai iš dalies paskatino intensyvius tyrimus 6/5 kondensuotų heterosistemų srityje, siekiant tiek optimizuoti 3 sintezę, tiek surasti naujus efektyvius antifoliatus. Susintetinti 2,4-diamino ir 2-amino-4-hidroksi dariniai 3, 3 b ir 16 a-c (schema 3). Iš brommalonorūgšties darinių 8 ir 9 fotochemiškai generuojamiems laisviesiems radikalams selektyviai jungiantis prie enoleterių 10 a-c ir 11 a,b bei susidariusiems produktams reaguojant su metanoliu susidarė 12 a-c ir 12 a,b. Pastarieji kondensuoti su guanidinu. Gauti pirimidinai 14 a-c ir 15 a,b kondensuoti susidarant pirolopirimidinams į kuriuos įvestas L-glutamorūgšties fragmentas susidarant 16 a-c ir 3 a,b [3]. AlimtaTM (3) susintetintas kondensuojant pirimidinoną 17 ir α-bromketoną 18 bei atliekant tolesnius virsmus (schema 4) [4]. Taip pat reaguojant pirimidinonui 17 su Michael‘io akceptoriumi 19 bei Michael‘io prisijungimo produktą 20 veikiant natrio šarmu vyksta Nef‘o reakcija ir 21 kondensuojasi į atitinkamą pirolopirimidiną. Į pastarąjį įvestas L-glutamo rūgšties fragmentas (schema 5) [4]. Įdomūs rezultatai gauti bandant susintetinti AlimtaTM iš atitinkamų dihidropirolopirimidinų 23 a-d (schema 6). Jiems dalyvaujant Heck’o reakcijoje su ariljodidu 24 gaunami ne laukiami Heck‘o reakcijos produktai, tačiau izomeriniai dariniai 25 a-d. Tokia dvigubo ryšio migracija aiškinama keliomis hidropaladinimo ir β-hidrininio eliminavimo stadijomis susidarant termodinamiškai satbilesnei aromatinei struktūrai. Taip išvengta papildomų redukcijos ir oksidacijos (aromatizacijos) stadijų. Netikėtai sunkiai vyko ir N­7 atomo deblokavimas, nors publikuotais precedentiniais atvejais tas buvo atliekama įvairiomis redukcinėmis sąlygomis bei veikiant rūgštimis. 25 a deblokavimas vyko tik griežtomis redukcinėmis sąlygomis, tačiau redukuojantis ir pirolo žiedui susidarant tik nedideliam kiekiui junginio 27. 25 b ir 25 c atvejais reakcijos vyko panašiai. Žema išeiga deblokuotas ir 25 d turintis 3,4-dimetoksibenzil blokuojančią grupę veikiant trifluoretano bei sieros rūgščių mišiniu [5]. Detaliai išnagrinėta AlimtaTM analogų 31 ir 33, kuriuose L-glutamo rūgšties fragmentas yra fiksuotos konformacijos, sintezė iš jodpirolopirimidino 6 atliekant paladžio katalizuojamas Sonogashira‘os-(Hagihara‘os), Stile‘aus, Heck‘o kopuliavimo reakcijas (schema 7 ir 8) [6]. Analogišku būdu susintetintas jungtuke dimetilsilil fragmentą turintis pirolopirimidino darinys 40 (schema 9) [7]. Bandant susintetinti furopirimidino antifoliatus iš atitinkamų furanų 42 a,b netikėtai gauti pirolopirimidinai (schema 10) [8,9]. Aiškinant pirolopirimidinų susidarymą siūlomi du galimi mechanizmai (schema 11). Vienu atveju manoma, kad guanidinas dalyvauja Michael‘io tipo prisijungime prie furano žiedo 43, kuris po to atsidaro, susidarant acikliniam karboniliniam junginiui 45. Pastarasis reciklizuojasi į pirolo žiedą. Toliau vykstant kondensacijai su nitrilgrupe susidaro pirolopirimidinas 49. Pagal kitą siūlomą mechanizmą bazė deprotonizuoja amino grupę, skyla C-O ryšys. Persigrupavimų metu susidaro malononitrilo darinys 47. Jam reaguojant su guanidinu ir vykstant tolesnei kondensacijai susidaro minėtas junginys 49. Susintetinti amino grupę jungtuke turintys lipofiliniai 55 b-j ir klasikinis 56 antifoliatai (schema 12). o-Aminocianpirolas 50 kondensuojant su chloramidinu sudarė pirolopirimidiną 51. Pastarąjį junginį buvo bandyta gauti 50 veikiant guanidinu. Tačiau, nors, kaip autoriai teigia tokios reakcijos su panašias junginiais ir yra publikuotos, junginio 51 šiuo metodu gauti nepavyko. Junginį 51 veikiant įvairiais aminais redukcinio amininimo sąlygomis vietoj lauktų aminų 55 a-j susidarė Shiff‘o bazės 53 a-j. Aminai negauti ir bandant keisti reakcijų sąlygas - didinant slėgį iki 3,5 atm, naudojant Pd/C katalizatrių, bei didinant reakcijos trukmę. Alternatyviu būdu, iš reagtingesnio formilpirolopirimidino 54, taip pat gauti tik iminai. Autoriai remdamiesi 1H BMR spektriniais duomenimis teigia, kad tarp N9 atomo ir C4-NH2 grupės susidaro vandenilinis ryšys, tačiau tuo remiantis nebando aiškinti galimo iminų inertiškumo redukcijai veikiant vandeniliu esant Raney’jaus nikelio katalizatoriui. Iminai 53 a-j buvo redukuoti veikiant natrio cianborhidridu [10]. Analogišku aukščiau aptartai sintezei būdu ta pati chemikų grupė susintetino ir panašių 2-amino-4-oksapirolopirimidino 65 a,b,e-p, 67 bei N­9-metil 66 b,e,l antifoliatų eilę (schema 13). Minėtus junginius autoriai planavo gauti iš alkoholio 61. Tačiau esteris 60 pasirodė beesąs nereagtingas ličio aliuminio hidrido atžvilgiu. Surastas alternatyvus būdas - nitrilo 63 redukcinis amininimas. N­9-metil dariniai 66 b,e,l buvo susintetinti atitinkamus aminus 65 b,e,l veikiant metanaliu esant natrio cianborhidridui. Hidrolizuojant esterį 65 a gautas klasikinis antifoliatas 67 [11]. Antifoliatus 77 ir 83 planuota susintetinti iš hidrazono 73 bei jam analogiško darinio Fisher’io indolų sintezės metodu (schema 14). Tačiau minėtas hidrazonas buvo inertiškas kaitinant difenileteryje 150˚C temperatūroje bei virinant ledinėje etano rūgštyje. Kaitinant aukštesnėje temperatūroje junginys skilo. Alternatyvi sintezė taipogi nebuvo sklandi (schema 15). Pirimidinono 17 kondensacijos metu su chlorpropanonu 71 susidarė dviejų izomerų 76 ir 77 mišinys. Izomerai nebuvo atskiriami, tačiau acilinti užblokuojant amino grupes. Tuomet produktų mišinys nesunkiai išskirtas pasinaudojant jų skirtingu tirpumu etano rūgšties etilesteryje. Antifoliatai 77 ir 83 gauti iš pirolopirimidino 78 [12]. 6-Metilpirolo[2,3-d]pirimidino antifoliatai 88 a-c ir 89 susintetinti ir iš Mannich‘o bazės 84, ją šildant su aminais 86 a-c, tioliu 70 bei atliekant tolimesnius virsmus (schema 16) [13]. Analogiškai aukščiau pateiktom sintezėm susintetinti ir 4-metilpirolopirimidino antifoliatai 93 a, b (schema 17) [14]. Jungtuką 6-oje pirolo[2,3-d]pirimidino padėtyje turinčių antifoliatų mano žiniomis susintetinta nedaug. Antifoliatas 97 iš atitinkamo darinio 95 nebuvo gautas. Pastarąjį redukuojant vyko tik trigubo ryšio redukcija. Taip susintetintas pirolopirimidino antifoliatas 96. Pageidaujamo rezultato nedavė Pt02, Pd/C, Pt/C katalizatorių panaudojimas reakciją atliekant metanolyje, dichlormetane, trifluoretanorūgštyje. Taip pat nepasiteisino ir natrio cianborhidrido panaudojimas (schema 18). Pirolo žiedo redukcija pasiekta užblokavus jo azoto atomą akceptorinėmis grupėmis sudarant atitinkamus sulfamidus ar karbamorūgšties darinius (schema 19). Taip antifoliatas 96 susintetintas iš jod- ir brom- pirolopirimidinų 90 ir 98 [15]. Tienopirimidino antifoliatai, nors ir turi 6/5 kondensuotą heterosistemą, tačiau yra izosteriški 6/6 kondensuotiems heterociklams. Tienopirimidino dariniai buvo pirmieji iš 6/5 kondensuotų lipofilinių antifoliatų. Susintetinti tiofenaminonitrilai 103 a,b ir 104 g-h kondensuoti į atitinkamus tienopirimidino lipofilinius antifoliatus 105 a,b ir 106 g-h kaitinant su chlorformamidinu (schema 20). Taip gauti junginiai turintys labai įvairų metilengrupių skaičių jungtuke bei įvairius aril fragmenus [16,17]. Tieno pirimidino antifoliatai 112 a-d susintetinti dviem būdais (schema 21). Sintezę atliekant vienu iš jų, α-chlorketonas 108 kondensuotas su pirimidintioliais 107 a,b. Kondensacija vyksta tik aukštose temperatūrose, virinant etilenglikolyje. Žemesnėse vyksta chloro atomo nukleofilinis pakeitimas susidarant 109 a,b. Kitas būdas paremtas tiofeno darinių 111 a,b kondensacija su acetonitrilu. Į gautus 110 a-d įvestas glutamo rūgšties fragmentas [18]. α-Chlorketonų kondensacija su pirimidintioliu paremta ir azoto atomą jungtuke turinčių lipofilinių antifoliatų 119 b,e,r-t sintezė (schema 22). Juos autoriai planavo gauti alkilinant atitinkamus anilinus metilchlortienopirimidinu 116. Tačiau bandant jį susintetinti pirimidintiolį 107 a veikiant dichlorpropanonu 113, gautas tik mišinys junginių, kurių tarpe norimo nebuvo. Tačiau minėti antifoliatai susintetinti anilinus alkilinant brommetiltienopirimidinu 116, deblokuojant gautų produktų aminogrupes ir po to nuredukuojant C6-Br atomą [19]. Eilė lipofilinių antifoliatų 122 a-o susintetinta iš chlormetilfuropirimidino 120 jį veikiant antitinkamais nukleofilais 121 a-o (schema 23). Autoriai pastebi, kad junginys 120 yra labai nestabilus jau kambario temperatūroje atmosferos poveikiui. Todėl susintetinus buvo stengiamasi jį sunaudoti kitoms reakcijoms kuo greičiau. Žemas nukleofilinio pakeitimo reakcijų išeigas greičiausiai taip pat galima aiškinti 120 nestabilumu [20]. Iš chlormetilfuropirimidino 120 susintetinti ir klasikiniai antifoliatai 125 – 127 (schema 24). Wittig’o reakcijos sąlygomis gautas E ir Z izomerų mišinys 123 ir 124. Mišinį suredukavus ir įvedus glutamo rūgšties fragmentą gautas junginys 125. O į minėtą izomerų mišinį įvedus glutamo rūgšties fragmentą kristalizacijos būdu išskirtas E izomeras 126 bei Z izomeras 127 turintis 20% E izomero [21]. Susintetinta ir keletas ciklopentapirimidino antifoliatų 132 a-c (schema 25). Iš joddarinių 129 a-c generuojamiems laisviesiems radikalams jungiantis prie 128, susidarė 130 a-c. Iš pastarųjų susintetinti enloniai eteriai 131 a-c, kurie kondensuoti kaitinant su guanidinu [22]. Antifoliatų TS ir DHFR inhibavimo duomenys Naujų antifoliatų savybės visų pirma vertinamos nustatant jų gebėjimą inhibuoti atitinkamus folio rūgšties metabolizme dalyvaujančius fermentus. Lipofiliniai antifoliatai dažniausiai tiriami kaip DHFR, klasikiniai kaip TS, DHFR ir FPGS inhibitoriai in vitro. Klasikiniai antifoliatai dar tiriami nustatant jų gebėjimą stabdyti vėžinių ląstelių augimą in vitro. Fermentų inhibavimo geba išreiškiama IC50- koncentracija sumažinanti aktyvumą 50%. Vėžinių ląstelių augimo stabdymo geba išreiškiama GI50- koncentracija 50% sumažinanti bendros baltymų masės didėjimą. Kadangi lipofilinių antifoliatų terapinis tikslas yra tam tikrų mikroorganizmų naikinimas, tai jie tiriami kaip konkrečių mikroorganizmų Peumocystis carinii (pc), Toxoplasma gondii (tg), Mycobacterium avium bei Plasmodium falciparum dažniausiai DHFR inhibitoriai. Taipogi ištiriama geba inhibuoti žiurkės (dažniausiai išskirtą iš kepenų) ar žmogaus atitinkamą fermentą ir taip įvertinamas junginių selektyvumas. Savaime suprantama, kad junginio kaip vaisto tinkamumą lemia ne tik minėti, bet ir dar daugelis kitų faktorių. Kaip matyti ir žemiau pateiktose lentelėse, vien nepakankamas junginio tirpumas yra atmetimą lemiantis veiksnys, nors jis, galbūt, nuostabiai sąveikauja su aktyviu centru ir yra labai geras inhibitorius. Šiame darbe pateikiami ir analizuojami tik TS bei DHFR inhibavimo duomenys. 1 lentelė. Klasikinių antifoliatų referentinių junginių- metotreksato (MTX) ir AlimtaTM (3) TS ir DHFR inhibavimo duomenys. Junginys IC50(TS), μM IC50(DHFR), μM P. carinii E. coli Žiurkės Žmogaus Žiurkės T. gondii Žiurkės/ T. gondii P. carinii Žiurkės/ P. carinii 0,003 0,014 0,21 0,001 3 P. carinii E. coli Žiurkės Žmogaus L. casei E. coli T. gondii P. carinii Žmogaus 5,7 110 20 5,7 230 230 0,23 2,3 6,6 AlimtaTM HN9 analogas 67 buvo mažiau aktyvus ir selektyvus tiek tgDHFR tiek pcDHFR inhibitorius, negu AlimtaTM. Junginys 56 buvo panašaus aktyvumo kaip MTX. Jis pasirinktas National Cancer Institute tolimesniems tyrimams. Junginys 83 buvo geras TS ir vidutiniškas DHFR inhibitorius. Žmogaus TS atžvilgiu jo aktyvumas buvo netgi didesnis, o DHFR atžvilgiu palyginamas su AlimtaTM. Taip pat pasirinktas National Cancer Institute tolimesniems tyrimams. Lyginant junginius 88 a-c N-propargil darinys 88 b buvo aktyvesnis, negu N-nepakeisti dariniai, kas atitinka ankščiau pastebėtą ir skelbtą informaciją. Tačiau visų šių junginių aktyvumas buvo netikėtai mažas lyginant su AlimtaTM taip pat ir su panašiu junginiu 83. Autoriai mano, kad tai galėtų būti 6-metil grupės nepageidaujama įtaka, kuri tačiau nepasireiškė minėtame 83. 93 a buvo aktyvesnis E. coli, žiurkės ir žmogaus TS negu AlimtaTM. Taipogi E. coli ir žmogaus DHFR atžvilgiu. Netgi N7-benzil darinys 93 b buvo aktyvesnis E. coli TS atžvilgiu, tačiau neaktyvus L. casei, E. coli, T. gondii, P. carinii bei žmogaus DHFR atžvilgiu. Tas rodo, kad DHFR netoleruoja benzilgrupės šioje padėtyje. 93 a pasirinktas National Cancer Institute tolimesniems tyrimams. Jungiai 125, 126 ir 127 buvo santykinai neaktyvūs tirtų TS atžvilgiu. Tačiau aktyvesni L. casei ir E. coli DHFR atžvilgiu negu AlimtaTM. 125 ir Z izomeras 127 aktyvesni netgi žmogaus DHFR atžvilgiu. Mažiausiai aktyvus visų tirtų DHFR atžvilgiu buvo E izomeras 126. Šie duomenys rodo, kad DHFR inhibavimui jungtuko konformacija yra svarbi. Visi aptarti junginiai buvo mažiau aktyvūs įvairių DHFR atžvilgiu negu MTX. 2 lentelė. Klasikinių antifoliatų TS ir DHFR inhibavimo duomenys. Junginys IC50(TS), μM IC50(DHFR), μM P. carinii E. coli Žmogaus E. coli T. gondii Žmogaus 58 >120 (23%)a 46 230 0,8 10 Žiurkės T. gondii Žiurkės/ T. gondii P. carinii Žiurkės/ P. carinii 0,044 0,21 0,21 0,038 1,2 L. casei Žmogaus L. casei Žmogaus 0,021 0,042 2,2 2,2 L. casei Žmogaus 180 180 L. casei Žmogaus 90 N L. casei Žmogaus 360 N E. coli L. casei Žiurkės Žmogaus E. coli L. casei T. gondii P. carinii Žmogaus 2,0 9,0 2,0 1,0 1,8 0,024 1,2 1,2 0,8 E. coli L. casei Žiurkės Žmogaus E. coli L. casei T. gondii P. carinii Žmogaus 16 0,31 >16 >16 >19 >19 >19 >19 >19 E. coli L. casei Žiurkės Žmogaus E. coli L. casei T. gondii Žmogaus 100 >360 >360 >360 1,1 2,1 2,1 0,42 E. coli L. casei Žiurkės Žmogaus E. coli L. casei T. gondii Žmogaus >360 >360 >360 >360 11 84 110 42 E. coli L. casei Žiurkės Žmogaus E. coli L. casei T. gondii Žmogaus >360 >360 >360 >360 1,1 4,4 4,4 2,2 a – skliausteliuose pateiktas skaičius rodo inhibavimo vertę esant duotai koncentracijai. 3 lentelė. Lipofilinių antifoliatų referentinių junginių trimetoprimo (TMP), trimetreksato TMQ), piritreksimo (PTX) DHFR inhibavimo duomenys. Junginys IC50(DHFR), μM Žiurkės T. gondii Žiurkės/ T. gondii P. carinii Žiurkės/ P. carinii 133,0 2,7 49,0 12,0 11,1 0,003 0,01 0,30 0,042 0,07 0,001 0,01 0,14 0,038 0,04 Lipofilinių antifoliatų 65 b,e,k-l ir atitinkamų N9-metil darinių 66 b,e,l eilėje aktyviausiais ir selektyviausias DHFR inhibitorius buvo 65 m (4 lentelė). Visi junginiai buvo selektyvesni tgDHFR ir visiškai neselektyvūs pcDHFR atžvilgiu. N9-metil grupės įvedimas aktyvumą sumažino, priešingai negu 6/6 kondensuotą heterosistemą turintiems junginiams. 4 lentelė. Antifoliatų 65 b,e,k-l ir 66 b,e,l DHFR inhibavimo duomenys. Junginys IC50(DHFR), μM Žiurkės T. gondii Žiurkės/ T. gondii P. carinii Žiurkės/ P. carinii 22 9,3 >2,4 22 1 47 2,2 >21 47 1 16 7,1 >2,3 16 1 20 2,6 >8 20 1 25 0,66 >38 25 1 63 4,1 >15,4 66,2 1 15 2,2 >7 15 1 26 3,5 >7 26 1 45 37 >1,2 45 1 56 10,3 >6 56 1 87 4,2 >21 87 1 Lipofiliniai antifoliatai 53 b-j buvo 7-92 kartus selektyvesni tgDHFR negiu žiurkės DHFR atžvilgiu (5 lentelė). 53 e,h,j buvo netgi selektyvesni negu trimetoprimas TMP. 53 e metoksi grupes pakeitus į etoksi aktyvumas ir selektyvumas krito. Pakeitus 3’,4’-metoksi grupes 53 c chloro atomais 53 g aktyvumas išaugo, tačiau selektyvumas krito. Nepakeistą fenil pakaitą junginyje 53 j pakeitus naftil pakaitu (53 h) aktyvumas išaugo žiurkės DHFR ir pcDHFR atžvilgiu. Metoksi grupių buvimas ar nebuvimas 3’, 4’ ir 5’ padėtyse daro nedidelę įtaką tgDHFR inhibavimui, tačiau gana stipriai keičia žiurkės DHFR inhibavimą. Taigi, autoriai daro išvadą, kad aktyvumą ir selektyvumą pcDHFR ir tgDHFR atžvilgiu lemia žiedo prigimtis kaip ir pakeitimo pobūdis. 5 lentelė. Antifoliatų 53 b-j DHFR inhibavimo duomenys. Junginys IC50(DHFR), μM Žiurkės T. gondii Žiurkės/ T. gondii P. carinii Žiurkės/ P. carinii 56,3 8,1 7,0 >23 21 252,0 3,9 >65 252,0 8 8 100 N >100 N 28 127 0,22 31 0,88 >10 >10 N >10 N 10 26 0,39 7,5 1,4 Lipofiliniai antifoliatai 122 a-o pasižymėjo silpnu aktyvumu bei selektyvumu tgDHFR atžvilgiu (8 lentelė). Tačiau 2-naftiltio fragmentą turintis 122 c buvo aktyvesnis ir selektyvesnis negu TMP. Minėto fragmento svarbą parodo prastesnės 1-naftiltio 122 b, 1-naftilamino 122 d, 2-naftilamino 122 e bei 2-naftiloksa 122 f analogų charkteristikos. Bifenil-2-il analogo 122 i aktyvumas buvo plyginamos vertės su TMP, o selektyvumas netgi didesnis pcDHFR atžvilgiu. 8 lentelė. Antifoliatų 122 a-o DHFR inhibavimo duomenys. Junginys IC50(DHFR), μM Žiurkės T. gondii Žiurkės/ T. gondii P. carinii Žiurkės/ P. carinii 252 >26 N >26 N 23 19 1,2 19 1,2 12,3 11,6 1,1 0,65 18,9 12 37 0,32 13,5 0,89 36,5 38 0,96 41 0,89 60,3 >42 N 14 4,31 >12 >12 N >12 N 16,2 32,4 0,50 8,1 2,00 137 45,4 3,02 7,7 17,79 14,6 23,6 0,62 14,8 0,99 71,9 >47 N 50,9 1,4 >27 >27 N 44,8 N 34,3 21,5 1,6 284 0,1 >31,3 >27 N >31,3 N >27 >27 N >27 N Junginiai 132 b ir 132 c buvo aktyvesni pcDHFR ir tgDHFR inhibitoriai negu TMP, tačiau mažiau aktyvūs negu TMQ ar PTX. Jungtuke vieną metilengrupę turintis 132 a žymiai mažiau aktyvus (9 lentelė). 9 lentelė. Antifoliatų 132 a-c DHFR inhibavimo duomenys. Junginys IC50(DHFR), μM Žiurkės T. gondii Žiurkės/ T. gondii P. carinii Žiurkės/ P. carinii 69 21 3,29 >32 N 0,51 0,14 3,64 1,8 0,28 0,22 0,14 3,29 1,57 0,17 Apibendrinant frementų inhibavimo duomenis galima daryti keletą išvadų. Klasikiniai antifoliatai: • N9-propargil dariniai aktyvesni, negu atitinkami N9-H; • 4-Metil pakaitas palankus aktyvumui; • Jungtuko ilgis bei konformacija įtakoja aktyvumą. Lipofiliniai antifoliatai: • antifoliatų turinčių jungtuką 5-oje padėtyje N9 atomo metilinimas aktyvumą mažina, priešingai nei 6/6 heterociklinę sistemą turinčiuose junginiuose; • aril fragamento prigimtis bei pakeitimo pobūdis lemia inhibavimo aktyvumą ir selektyvumą pc ir tgDHFR atžvilgiu; • antifoliatų turinčių jungtuką 5-oje padėtyje fenil pakaito 2,5-pakeitimo pobūdis palankus geram aktyvumui ir selektyvumui; • jungtuko ilgis taip pat lemia aktyvumą bei selektyvumą. 6-oje padėtyje jungtuką turintys antifoliatai aktyviausi, kuomet jungtuką sudaro trys metilengrupės, o selektyviausi, kuomet dvi; • tiek pirolo-, tiek tieno-, tiek furo[2,3-d]pirimidino tiek ciklopenta[d]pirimidino antifoliatų tarpe buvo junginių pasižyminčių geru, palyginamu su TMP ar net geresniu, aktyvumu bei selektyvumu. Literatūros sąrašas 1. R. L. Kisliuk. Pharmacology & Therapeutics. 2000, vol. 85, p. 183-190. 2. E. C. Taylor, D. Kuhnt. J. Med. Chem. 1992, vol. 35, p. 4450-4454. 3. T. Miwa, T. Hitaka, H. Akimoto. J. Org. Chem. 1993, vol. 58, p. 1696-1701. 4. E. C. Taylor, B. Liu. Tetrahedron Lett. 1999, vol. 40, p. 4023-4026. 5. E. C. Taylor, B. Liu. J. Org. Chem. 2001, vol. 66, p. 3726-3738. 6. E. C. Taylor, L. D. Jennings, Z. Mao, B. Hu, J.-G. Jun, P. Zhou. J. Org. Chem. 1997, vol. 62, p. 5392-5403. 7. E. C. Taylor, R. P. Chaudhuri, S. E. Watson. Tetrahedron 1999, vol. 55, p. 1631-1638. 8. E. C. Taylor, H. H. Patel, J.-G. Jun. J. Org. Chem. 1995, vol. 60, p. 6684-6687. 9. E. C. Taylor, Z. Mao. J. Org. Chem. 1996, vol. 61, p. 7973-7974. 10. Gangjee, F. Mavandadi, S. F. Queener, J. J. McGuire. J. Med. Chem. 1995, vol. 38, p. 2158-2165. 11. A. Gangjee, A. Vidwans, E. Elzein, J. J. McGuire, S. F. Queener, R. L. Kisliuk. J. Med. Chem. 2001, vol. 44, p.1993-2003. 12. A. Gangjee, R. Devjar, J. J. McGuire, R. L. Kisliuk. J. Med. Chem. 1995, vol. 38, 4495-4502. 13. A. Gangjee, F. Mavandadi, R. L. Kisliuk, S. F. Queener. J.Med. Chem. 1999, vol. 42, p. 2272-2279. 14. A. Gangjee, J. Yu, J. J. McGuire, V. Cody, N. Galitsky, R. L. Kisliuk, S. F. Queener. J. Med. Chem. 2000, vol. 43, 3837-3851. 15. E. C. Taylor, W. B. Young, C. Spanka. J. Org. Chem. 1996, vol. 61, 1261-1266. 16. Rosowsky, C. E. Mota, J. E. Wright, J. H. Freisheim, J. J. Heusner. J. Med. Chem. 1993, vol. 36, p. 3103-3112. 17. O. Donkor, H. Li, S. F. Queener. European Journal of Medicinal Chemistry. 2003, vol. 38, 605-611. 18. E. C. Taylor, H. H. Patel, G. Sabitha, R. Chaudhari. Heterocycles 1996, vol. 43, p. 349-365. 19. Rosowsky, A. T. Papoulis, S. F. Queener. J. Med. Chem. 1997, vol. 40, p. 3694-3699. 20. A. Gangjee, X. Guo, S. F. Queener, V. Cody, N. Galitsky, J. R. Luft, W. Pangborn. J. Med. Chem. 1998, vol. 41, p. 1263-1271. 21. A. Gangjee, Y. Zeng, J. J. McGuire, R. Kisliuk. J. Med. Chem. 2000, vol. 43, 3125-3133. 22. A. Rosowsky, A. T. Papoulis, S. F. Queener. J. Med. Chem. 1998, vol. 41, p. 913-918.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!