CC BY
16
УДК 661.718.2 + 547.558.2 + 547.56
Д. Р. Ханова, С. В. Бухаров, Р. Р. Рахматуллин, И. Ф. Зарипова, И. С. Рагинов, В. И. Егоров, Л. Р. Валиуллин, В. В. Бирюля, Э. М. Плотникова
СИНТЕЗ И ЦИТОТОКСИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОСТРАНСТВЕННО ЗАТРУДНЕННЫХ
ФЕНОЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 2-АМИНОФЕНИЛАРСОНОВОЙ КИСЛОТЫ
Ключевые слова: 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетат, 2-аминофениларсоновая кислота, натриевая соль (3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)-2-аминофениларсоновой кислоты, спектры ЯМР 1Н.
Синтезирована (3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)-2-аминофениларсоновая кислота взаимодействием 2-аминофениларсоновой кислоты с 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетатом. Взаимодействием 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетата с NaOH и 2-аминофениларсоновой кислотой получена натриевая соль (3,5 -ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)-2-аминофениларсоновой кислоты.
Keywords: 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylacetate, 2-aminophenylarsonic acid, sodium salt (3,5-di- tert -butyl-4-hydroxybenzyl) - 2-
aminophenylarsonic acid, NMR 1H.
(3,5-di- tert -butyl-4 -hydroxybenzyl) - 2- aminophenylarsonic acid was synthesized by the interaction of 2-aminophenylarsonic acid with 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylacetate. The interaction of 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylacetate with NaOH and 2-aminophenylarsonic acid was obtained sodium salt (3,5-di-tert-butyl-4 -hydroxybenzyl) - 2-aminophenylarsonic acid.
Введение
Одним из основных современных подходов к созданию эффективных лекарственных препаратов являются конструирование новых биологически активных веществ, содержащих в своей структуре две и более фармакофорные группы.
Пространственно затрудненные фенольные ан-тиоксиданты обладают различными видами биологической активности. Ранее нами сообщалось о синтезе, исследовании антибактериальной активности и токсичности «гибридных» соединений на основе известных антибактериальных препаратов, таких как гидразида 4-пиридинкарбоновой кислоты (изо-ниазида) и пара-аминофенилсульфаниламида (белого стрептоцида) и пространственно затрудненных фенолов [1,2].
Проведенные в 60-х, 70-х годах прошлого столетия исследования влияния фенольных ингибиторов на жизненный цикл раковых клеток показали высокую активность этих соединений [3]. На примере клеточной культуры рака шейки матки Hella было установлено, что фенольные ингибиторы подавляют митотическую активность этих клеток и увеличивают количество хромосомных аберраций. Выявлено, что причиной этого является торможение адаптивного синтеза тимидинкиназы, необходимой для синтеза белковых структур раковой клетки. Пространственно затрудненные фенолы в радикальной форме способны нарушать биосинтез белков и нуклеиновых кислот, тем самым способствуя деградации злокачественных новообразований. Обнаружено, что высокий антилейкемический эффект проявляют 4-аминометил-2,6-диалкилфенолы. Недавно проведенные исследования так же подтвердили перспективность использования антиоксидантов в лечебных и профилактических целях для защиты живых организмов от канцерогенных факторов окружающей среды [4].
С другой стороны, в последнее время появилось много работ по разработке противоопухолевых препаратов на основе мышьякорганических соединений - производных арсоновых кислот [5-8].
В настоящей работе осуществлен синтез «гибридных» соединений - производных 2-аминофениларсоновой кислоты, содержащей 3,5-ди-да^еда-бутил-4-гидроксибензильный фрагмент.
Взаимодействием 2-аминофениларсоновой кислоты 1 с 3,5-ди-трет-бутил-4 гидроксибензилаце-татом 2 в среде диметилсульфоксида получено N бензильное производное 3.
t-Bu4
A-Bu
NH
Oa=As-OH
\
OH
t-Bu
-CH3COOH
O I N H
/ OH OH
t-Bu
Монобензильное производное 3 образуется и при двукратном избытке бензилацетата 2 по отношению к 2-аминофениларсоновой кислоте. В Масс-спектре (MALDI TOFF) соединения 3 содержатся сигналы ионов с массами 435 [М+Н]+ и 473 [М+К]+. В спектре ЯМР 1H сигнал протона Н-4 (дуплет) наложился на сигнал протона Н-2 триплет (рис. 1).
С целью повышения гидрофильности соединения 3 была получены его мононатриевая соль 4. Синтез соли 4 осуществлялся двумя путями: реакцией предварительно полученной натриевой соли 2-аминофениларсоновой кислоты 1 с бензилацетатом 2 и получением натриевой соли бензильного производного 3.
+
O
3
2
7.8 7.7 7.6 7.5 7.4 7.3 7.2 7.1 7.0 6.9 6.8 6.7 6.6 (ppri)
Рис. 1 - Фрагмент спектра ЯМР 1Н соединения 3
1 + NaOH
O \ ^ONa OH
3 + NaOH
В ФГБУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» проведены тестовые испытания цитотоксической активности методом МТТ [9] с использованием тетразолового красителя «гибридных» производных 3 и 4.
Как видно из приведенных в таблице данных (табл.1), модификация производных 2-аминофениларсоновой кислоты может приводить к повышению их цитотоксической активности.
Таблица 1 - Цжютоксический эффект препаратов на культурах клеток Hela
№ Соединение Процент
погибших
п/п клеток, %
1 о-аминофениларсоновая кисло- 57,9
та 1
2 «гибридное» соединение 3 55,2
3 «гибридное» соединение 4 71,9
4 Клетки Hela в ДМСО 43,8
5 Доксирубицин 98,5
Экспериментальная часть
Растворители и реагенты перед применением очищали по известным методикам.
Чистоту веществ контролировали методом ТСХ на пластинках '^ПиМ UV 254" с использованием ультрафиолетовой лампы.
Спектры ЯМР 1Н записывали на приборах Вгикег AVANCE-600 с рабочими частотами 600 МГц, а также Вгикег MSL-400 с рабочими частотами 400 МГц. В качестве стандартов использовали сигналы остаточных протонов дейтерированных растворителей. Масс-спектры МАLDI-ТОF регистрировали на масс-спектрометре Вгикег икгаПех III МАLDI-ТОF/ТОF. В качестве матриц был использован 4-нитроанилин.
Синтез (3,5- ди - трет - бутил - 4 - гидрокси-бензил)-2-аминофениларсоновой кислоты 3
Раствор 2.17 г (0.01 моля) 2-аминофениларсоновой кислоты 1 и 2.78 г (0.01 моля) бензилацетата 2 в 60 мл диметилсульфоксида нагревали при перемешивании до 70°С в течение трех часов. После охлаждения до комнатной температуры реакционный раствор вылили в 10%-ный водный раствор №С1. Выпавший осадок отфильтровали, промыли водой, высушили на воздухе до постоянной массы, после чего дважды перекристаллизовали из гептана. Выход продукта составил 2.13 г (58%), светло желтый порошок. Тпл. - 104-106 °С. Спектр ЯМР 1Н ^С13, 5 м.д.): 1.38 с (18 Н, СМе3), 4.27 с (2Н, СН2), 5.11 уш.с (1Н, ОН), 6.71 д (1Н, АгН, ^ = 8.1 Гц), 6.65-6.75 м (1Н, АгН), 7.15 с (2Н, АгН), 7.37 т (1Н, АгН, ^ = 7.6 Гц), 7.60 д (1Н, АгН, ^ = 7.6 Гц). Найдено, %: С, 57.44; Н 7.39; N 3.29. С21Н3oАsNO4. Вычислено, %: С, 57.93; Н 6,95; N 3.22. Масс-спектр (МАLDI-ТОFF), т^: 435 [М+Н]+, 473 [М+К]+.
Синтез натриевой соли (3,5-ди-трет- бутил-4-гидроксибензил)-2-аминофениларсоновой кислоты 4 А) Раствор 0.82 г (0.0038 моль) 2-аминофениларсоновой кислоты 1 и 1.05 г (0.0038 моль) бензилацетата 2 в 10 мл метанола оставляли на ночь при комнатной температуре. К
полученному раствору соединения 3 (контроль методом ТСХ) добавили раствор 0.16 г (0.0040 моль) №ОН в 15 мл метанола и перемешали. Полученный раствор вылили в 10%-ный водный раствор №С!. Выпавший осадок отфильтровали, промыли водой, высушили на воздухе до постоянной массы. Выход продукта 0.62 г (48%). Т. пл. 118-120 °С. Спектр ЯМР 1Н 5 м.д.): 1.34 с (18 Н,
СМе3), 4.21 уш.с (2-Н, СН2), 5.06 уш. с (1Н, ОН), 6.63ш.с (2Н, АгН), 7.10 уш.с (2Н, АгН), 7.29 уш.с. (1Н, АгН), 7.58 уш.с (1Н, АгН). Найдено, %: С, 55.48; Н 6.87; N 3.52. С21Н29АsNO4Na. Вычислено, %; С, 55.15; Н 6,39; N 3.06.
Б) К раствору 0.4 г (0.0018 моль) 2-аминофениларсоновой кислоты 1 в 8 мл этанола добавили 0.072 г (0.0018 моль) №ОН в виде 10%-ного водного раствора. Растворитель удалили под вакуумом и получили мононатриевую соль 2-аминофениларсоновой кислоты.
0.2 г (0.0084 моль) мононатриевой соли 2-аминофениларсоновой кислоты растворили в 2 мл
- H2O
t - Bu
4
дистиллированной воды. К полученному раствору добавили раствор 0.23 г (0.0084 моль) бензилацетата 2 в 10 мл диметилсульфоксида. Реакционную смесь оставили на ночь при комнатной температуре, затем вылили в 10%-ный водный раствор NaCl. Выпавший осадок отфильтровали, промыли водой, высушили на воздухе до постоянной массы. Выход продукта 0.24 г (64%).
Литература
1. Бухаров С.В., Тагашева Р.Г., Нугуманова Г.Н., Мав-ромати Л.В. Синтез производных изониазида с пространственно затрудненными фенольными фрагментами. Вестник КГТУ, 2010 г. №8. С.23-27.
2. Олудина Ю.Н., Ахметова Е.Ф., Ибатуллина Э.Д., Нугуманова Г.Н., Бухаров С.В. Синтез 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензильных производных «пара-сульфаниламида. Вестник КГТУ, 2010 г. №8. С.23-27.
3. В.В. Ершов, Г.А. Никифоров, А.А. Володькин Пространственно затрудненные фенолы. М.: Изд-во Химия, 1972, с.330.
4. В.В. Ерохин, А.А. Володькин, В.А. Семёнов, А.В. Кременцова, Г.Е. Заиков, Е.Б. Бурлакова. Синтетиче-
ские фенольные антиоксиданты как профилактические и лечебные противоопухолевые препараты. Тез.док. IX Междунар. конф. «Биоантиоксидант», Москва РУДН 2015 г, С. 64.
5. Пат. 6191123 США, МПК C 07 C 245/10,A 61 K 31/285. Organic -arsenic compounds /Fatih M. Uckun, Xing-Ping Liu; заявитель и патентообладатель Parker Hughes Instituted 338680/09; заявл. 23.06.99; опубл. 20.02.01.
6. Пат. 6482815 США, МПК C 07 D 251/42, A 61 K 31/58. Organic -arsenic compounds /Fatih M. Uckun, Xing-Ping Liu; заявитель и патентообладатель Parker Hughes Insti-tute.-№ 722934/09; заявл. 27.11.00; опубл. 19.11.02.
7. Пат. 6686344 США, МПК C 07 D 239/74, A 61 K 31/517. Organic -arsenic compounds /Fatih M. Uckun; заявитель и патентообладатель Parker Hughes Institute.-№ 356673/10; заявл. 30.01.03; опубл. 03.02.04.
8. Tsivgoulis G.M. Preparation of DL-2,3,4-trihydroxybutylarsonic acid and dl-2,3-dihydroxybutane-1,4-bis(arsonic acid): starting compounds for novel arsono-lipids / G.M. Tsivgoulis, Lala M.A., Ioannou P.V.//Chem. Phys. Lipids.-2007.-V.148.-Is.2.-p.97-104.
9. Hrouzek P., Kapuscik A., Vacek J., Voracova K., Paich-lova P., Voloshko L., Ventura S., Kopecky J Ecotoxicol En-virion Saf., 2015 Oct. 28; 124, Р. 177-185.
© Д. Р.Ханова, магистр каф. технологии основного органического и нефтехимического синтеза КНИТУ; С. В. Бухаров, д.х.н., профессор каф. технологии основного органического и нефтехимического синтеза КНИТУ; Р. Р. Рахматуллин, к.х.н., доц. той же кафедры; И. Ф. Зарипова, студент (бакалавр) той же кафедры, [email protected]; И. С. Рагинов, заведующий отделением патологоанатомических исследований ГАУЗ "РКБ МЗ РТ", [email protected]; В. И. Егоров, заведующий лабораторией по изучению пестицидов и агрохимикатов ФГБНУ «ФЩРБ-ВНИВИ», vladislav.e@)inbox.ru; Л. Р. Валиуллин, заведующий сектором тканевых технологий ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», Valiullin27@/mail.ru; В. В. Бирюля, старший научный сотрудник ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», [email protected]; Э. М. Плотникова, ведущий научный сотрудник ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ».
© D. R. Khanova, Master of Kazan National Research Technological University (Department of Technology of basic organic and petrochemical synthesis); S. V. Bukharov, Ph.D., professor, Kazan National Research Technological University (Department of Technology of basic organic and petrochemical synthesis), [email protected]; R. R. Rakhmatiillin. Ph.D., associate professor, Kazan National Research Technological University (Department of Technology of basic organic and petrochemical synthesis); I. F. Zaripo-va, student, Kazan National Research Technological University (Department of Technology of basic organic and petrochemical synthesis), [email protected]; I. S. Raginov, Head of the department of pathological studies SAHT "RCH RT Ministry of Health,, [email protected]; V. I. Yegorov, Head of the Laboratory for the Study of pesticides and agrochemicals, ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», [email protected]; L. R. Valiullin, Head of the sector of tissular technology, ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», [email protected]; V. V. Biryulya, Senior researcher associate, ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», [email protected]; E. M .Plotnikova, Leading research scientist, ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ».
