CC BY
45
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 615.281.8
2-(2,4-Диокси-1,2,3,4-тетрагидропиримидин-1 -ил)^-(4-феноксифенил)ацетамиды как новый класс ингибиторов репликации цитомегаловируса
Д. А. Бабков1, М. П. Парамонова1, А. А. Озеров1, А. Л. Хандажинская2, R. Snoeck3, G. Andrei3, М. С. Новиков1*
волгоградский государственный медицинский университет, 400131, Волгоград, пл. Павших Борцов, 1
2Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, 119991, Москва, ул. Вавилова, 32
3Rega Institute for Medical Research, KU Leuven, Minderbroedersstraat 10, Leuven B-3000, Belgium
*E-mail: m-novikov1@mail.ru Поступило в редакцию 25.05.2015
РЕФЕРАТ Осуществлен синтез серии производных урацила, содержащих в положении 3 пиримидинового цикла ^(4-феноксифенил)ацетамидный фрагмент, и изучена их противовирусная активность. Показано, что соединения этого ряда проявляют мощную ингибиторную активность в отношении цитомегаловируса человека (штаммы AD-169 и Davis) в культуре клеток HEL. Обнаружено, что некоторые соединения проявляют заметную активность в отношении вируса ветряной оспы-опоясывающего лишая (varicella zoster virus).
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА производные урацила, синтез, противовирусная активность, цитомегаловирус человека. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ВИЧ - вирус иммунодефицита человека; ЦМВ - цитомегаловирус; СПИД - синдром приобретенного иммунодефицита; ГМДС - гексаметилдисилазан; ДМСО - диметилсульфоксид; ДМФА -диметилформамид; ВЗВ - вирус ветряной оспы-опоясывающего лишая (varicella zoster virus).
Цитомегаловирус (ЦМВ) широко распространен в человеческой популяции, он обнаружен у жителей всех без исключения географических регионов, а также у представителей всех социально-экономических групп [1]. ЦМВ вызывает пожизненную латентную инфекцию, которая может периодически реактивироваться. У здоровых людей эта инфекция обычно протекает бессимптомно [2], тогда как у индивидов с пониженным иммунным статусом, в частности, у больных СПИДом [3] и реципиентов донорских органов, получающих имму-носупрессоры [4], с ЦМВ связана значительная заболеваемость и смертность. ЦМВ считается наиболее опасной причиной врожденных заболеваний. Вирус способен передаваться от матери к плоду, что приводит к мертворождению, врожденным дефектам и нарушениям развития [5].
При заболеваниях, вызванных ЦМВ, применяются ганцикловир, цидофовир и фоскарнет, а также их пролекарственные формы - валганцикловир и бринцидофовир [6]. Однако эти препараты вызывают множество нежелательных побочных эффектов [6]. Длительная терапия, проводимая при ЦМВ-инфекции, может приводить к возникновению устойчивых вариантов ЦМВ [7], поэтому поиск новых высокоэффективных анти-ЦМВ-агентов представляет актуальную задачу.
Недавно мы получили ряд 1-циннамил-3-бензил-производных урацила, которые эффективно блокировали репликацию ВИЧ-1 и ЦМВ в клеточных культурах [8], а также описали синтез и охарактеризовали свойства 1-[ю-(фенокси)алкил]произ-водных урацила как анти-ЦМВ-агентов [9]. В продолжение работы по поиску новых ингибиторов
репликации ЦМВ нами синтезированы производные урацила, содержащие 4-феноксиацетанилид-ный фрагмент в положении 3 остатка пиримиди-нового основания, и изучены их противовирусные свойства.
2-Хлор-^(4-феноксифенил)ацетамид (1)
Суспензию 3.9 г (21.06 ммоль) 4-(фенокси)анилина (2) и 0.15 г N^0 в 25 мл ГМДС кипятили в течение 12 ч до образования прозрачного раствора. Избыток ГМДС удаляли при пониженном давлении, к остатку (маслянистая жидкость темного цвета) добавляли 50 мл безводного 1,2-дихлорэтана, а затем к раствору при 0°С по каплям прибавляли 1.7 мл (21.37 ммоль) хлорацетилхлорида. Полученную смесь перемешивали при 0°С в течение 2 ч и оставляли на ночь при комнатной температуре. Затем реакционную массу упаривали при пониженном давлении на роторном испарителе и перекристаллизовыва-ли из смеси этилацетат-гексан (1 : 1). Полученный продукт представлял собой мелкокристаллическое вещество светло-лилового цвета (выход 80%), Тпл 105-106°С, Rf 0.62 (этилацетат-гексан, 1 : 1). Щ-ЯМР-спектр (ДМСО^6), б, м.д., J (Гц): 4.24 (2Н, s, СОСН2), 6.97 (2Н, d, J = 8.7, Н-3', Н-5'), 7.00 (2Н, d, J = 9.0, Н-2'', Н-6''), 7.10 (1Н, г, J = 7.4, Н-4''), 7.36 (2Н, г, J = 8.5, Н-3'', Н-5''), 7.61 (2Н, d, J = 9.0, Н-2', Н-6'), 10.30 (1Н, s, NH). 13С-ЯМР-спектр (ДМСО-D6), б, м.д.: 47.7, 122.2, 123.6, 125.4, 134.2, 138.5, 156.6, 161.4, 168.7.
Общая методика синтеза 2-(2,6-диоксо-3,6-дигидропиримидин-1(2Н)-ил)-^(4-феноксифенил)ацетамидов (4)-(11)
Смесь 1.42 ммоль соответствующего 1-замещенного урацила (12)-(19) и 0.29 г (2.10 ммоль) К2С03 в растворе 10 мл ДМФА перемешивали при 80°С в течение 1 ч, охлаждали до комнатной температуры, добавляли 2.12 ммоль 2-хлор-^(4-феноксифенил)ацетамида (1) и перемешивали при той же температуре в течение 24 ч. Затем реакционную массу фильтровали, упаривали в вакууме и очищали флэш-хроматографией с последующей перекристаллизацией продукта из смеси этилацетат-гексан (1 : 1).
2-(3-Бензил-2,6-диоксо-3,6-дигидропиримидин-1(2Н)-ил)^-(4-феноксифенил)ацетамид (4)
Выход 85%, Тпл 186-187°С, Rf 0.60 (1,2-дихлорэтан-этилацетат, 1 : 1). :Н-ЯМР-спектр (ДМСО^6), б, м.д., J (Гц): 4.21 (2Н, s, СН2), 4.53 (2Н, s, СН2), 5.38 (1Н, d, J = 7.8, Н-5), 6.51-6.56 (4Н, т, Н-4', Н-3', Н-5', Н-4'''), 6.65 (2Н, d, J = 8.5, Н-2', Н-6'), 6.84-6.94 (6Н, т, Н-3'', Н-5'', Н-2''', Н-3''', Н-5''', Н-6'''), 7.15 (2Н, d, J = 8.9, Н-2'', Н-6''), 7.43 (1Н, d, J = 7.8, Н-6), 9.88 (1Н, s, NH). 13С-ЯМР-спектр (ДМСО-D6), б, м.д.: 42.9, 51.0, 100.1,
117.5, 119.1, 120.3, 122.6, 127,1, 127.4, 128.3, 129.5, 134.3,
136.1, 144.1, 150.8, 151.4, 156.9, 161.8, 164.7.
2-[3-(4-Метилбензил)-2,6-диоксо-3,6-дигидропири-мидин-1(2Н)-ил]^-(4-феноксифенил)ацетамид (5)
Выход 83%, Тпл 193-194°С, Rf 0.54 (1,2-дихлорэтан-этилацетат, Г: 1). *Н-ЯМР-спектр (ДМСО^6), б, м.д., J (Гц): 2.29 (3Н, s, СН3), 4.65 (2Н, s, СН2), 4.92 (2Н, s, СН2), 5.80 (1Н, d, J = 7.8, Н-5), 6.98 (2Н, d, J = 8.5, Н-3', Н-5'), 7.00 (2Н, d, J = 8.9, Н-2', Н-6'), 7.10 (1Н, dt, J = 7.3 и 1.0, Н-4'''), 7.19 (2Н, d, J = 7.9, Н-2'', Н-6''), 7.23 (2Н, d, J = 7.8, Н-3'', Н-5''), 7.36 (2Н, dt, J = 7.4 и 1.2, Н-3''', Н-5'''), 7.60 (2Н, d, J = 8.8, Н-2''', Н-6'''), 7.84 (1Н, d, J = 8.0, Н-6), 10.25 (1Н, s, NH). 13С-ЯМР-спектр (ДМСО^6), б, м.д.: 24.9, 47.5, 55.4, 104.7, 122.2, 123.7, 125.0, 127.2, 131.8, 133.4, 134.2, 137.7, 138.9, 141.3,
148.6, 155.4, 156.1, 161.6, 166.4, 169.3.
2-[3-(3,5-Диметилбензил)-2,6-диоксо-3,6-дигидропиримидин-1(2Н)-ил]-^(4-фенокси-фенил)ацетамид (6)
Выход 79%, Тпл 99-101°С, Rf 0.53 (1,2-дихлорэтан-этилацетат, 1 : 1). :Н-ЯМР-спектр (ДМСО-D6), б, м.д., J (Гц): 2.24 с (6Н, СН3), 4.64 с (2Н, СН2), 4.87 с (2Н, СН2), 5.80 д (1Н, J = 7.9, Н-5), 6.92 с (3Н, Н-2', Н-4', Н-62), 6.96 д (2Н, J = 8.0, Н-2'', Н-6''), 6.98 д (2Н, J = 8.9, Н-3'', Н-5''), 7.09 т (1Н, J = 7.3, Н-4'''), 7.35 т (2Н, J = 7.8, Н-3''', Н-5'''), 7.58 д (2Н, J = 8.8, Н-2''', Н-6'''), 7.82 д (1Н, J = 7.9, Н-6), 10.29 с (1Н, NH). 13С-ЯМР-спектр (ДМСО^6), б, м.д.: 25.1, 47.5, 55.6, 104.7, 122.1, 123.7, 124.9, 127.2, 129.5, 133.4, 134.2, 138.9, 140.5, 142.0, 148.7, 155.4, 156.1, 161.5, 166.4, 169.3.
2-(3-Циннамил-2,6-диоксо-3,6-дигидропиримидин-1(2Н)-ил)-^(4-феноксифенил)ацетамид (7)
Выход 88%, Тпл 184-185°С, Rf 0.41 (1,2-дихлорэтан-этилацетат, 1 : 1). :Н-ЯМР-спектр (ДМСО^6), б, м.д., J (Гц): 4.54 (2Н, d, J = 5.6, СН2), 4.64 (2Н, s, С6Н2), 5.81 (1Н, d, J = 8.0, Н-5), 6.34 (1Н, dt, J = 6.0, =СН-), 6.60 (1Н, d, J = 16.0, PhCH=), 6.96 (2Н, d, J = 7.8, Н-3'', Н-5''), 6.98 (2Н, d, J = 8.9, Н-2'', Н-6''), 7.09 (1Н, г, J = 7.3, Н-4'''), 7.25 (1Н, г, J = 7.4, Н-4'), 7.33 (2Н, г, J = 7.8, Н-3''', Н-5'''), 7.35 (2Н, г, J = 8.4, Н-3', Н-5'), 7.43 (2Н, d, J = 7.5, Н-2', Н-6'), 7.58 (2Н, d, J = 8.9, Н-2''', Н-6'''), 7.77 (1Н, d, J = 7.8, Н-6), 10.28 (1Н, s, NH). 13С-ЯМР-спектр (ДМСО-D6), б, м.д.: 47.4, 54.2, 104.7, 122.1, 123.7, 125.0,
127.2, 128.0, 130.7, 132.2, 132.9, 134.2, 137.0, 138.9, 140.1, 148.4, 155.2, 156.1, 161.5, 166.5, 169.3.
2-[3-(Нафт-1-илметил)-2,6-диоксо-3,6-дигидропиримидин-1(2Н)-ил]-^(4-фенокси-фенил)ацетамид (8)
Выход 85%, Тпл 197-198.5°С, Rf 0.57 (1,2-дихлорэтан-этилацетат, 1 : 1). :Н-ЯМР-спектр (ДМСО-D6), б, м.д.,
156 | АСТА ЫАТиИАЕ | ТОМ 7 № 4 (27) 2015
J (Гц): 4.72 (2H, s, CH2), 5.49 (2H, s, CH2), 5.85 (1H, d, J = 8.0, H-5), 6.99 (2H, d, J = 7.8, H-3'', H-5''), 7.02 (2H, d, J = 9.0, H-2'', H-6''), 7.11 (1H, t, J = 7.3, H-4'''), 7.36 (1H, d, J = 7.1, H-4'), 7.37 (2H, dt, J = 8.6 и 0.9, H-3''', H-5'''), 7.51 (1H, t, J = 7.9, H-6'), 7.57-7.63 (4H, m, H-3', H-7', H-2''', H-6'''), 7.76 (1H, d, J = 7.8, H-6), 7.92 (1H, d, J = 8.3, H-8'), 7.99 (1H, d, J = 7.7, H-4'), 8.12 (1H, d, J = 8.2, H-5'), 10.28 (1H, s, NH). 13С-ЯМР-спектр (ДМСО-Э6), б, м.д.: 47.6, 53.2, 105.1, 122.2, 123.7, 125.0, 127.2, 129.1, 129.7, 130.4, 130.9, 132.5, 132.9, 134.2, 134.6,
136.1, 137.6, 138.9, 148.3, 155.6, 156.2, 161.6, 166.4, 169.3.
2-[3-[2-(Фенокси)этил]-2,6-диоксо-3,6-дигидропиримидин-1(2Н)-ил]^-(4-фенокси-фенил)ацетамид (9)
Выход 90%, Тпл 154-155°C, Rf 0.46 (1,2-дихлорэтан-этилацетат, 1 : 1). :Н-ЯМР-спектр (ДМСО-D,,), б, м.д., J (Гц): 4.16 (2H, d, J = 5.4, NCH2), 4.21 (2H, d, J = 5.4, OCH2), 4.64 (2H, s, CH2), 5.78 (1H, d, J = 8.0, H-5), 6.947.00 (7H, m, H-2', H-4', H-6', H-2'', H-3'', H-5'', H-6''), 7.10 (1H, t, J = 7.3, H-4'''), 7.29 (2H, t, J = 7.9, H-3''', H-5'''), 7.36 (2H, t, J = 7.6 и 1.2, H-3', H-5'), 7.59 (2H, d, J = 8.9, H-2''', H-6'''), 7.78 (1H, d, J = 7.9, H-6), 10.24 (1H, s, NH). 13С-ЯМР-спектр (ДМСО-D,.), б, м.д.: 29.7, 47.4, 52.4, 69.4, 104.0, 118.9, 122.2, 123.7, 125.0, 125.3,
127.2, 133.8, 134.1, 138.9, 149.3, 155.4, 156.2, 161.6, 162.2, 166.4, 169.3.
2-[3-(Бензилоксиметил)-2,6-диоксо-3,6-дигидропиримидин-1(2Н)-ил]^-(4-фенокси-фенил)ацетамид (10)
Выход 84%, Тпл 163-164°C, Rf 0.47 (1,2-дихлорэтан-этилацетат, 1 : 1). :Н-ЯМР-спектр (ДМСО-D^, б, м.д., J (Гц): 4.59 (2H, s, CH2), 4.63 (2H, s, CH2), 5.26 (2H, s, CH2), 5.83 (1H, d, J = 7.8, H-5), 6.96 (2H, d, J = 7.9, H-3'', H-5''), 6.99 (2H, d, J = 8.9, H-2'', H-6''), 7.09 (1H, dt, J = 7.6 и 1.0, H-4'''), 7.26-7.38 (7H, m, C6H'5, H-3''', H-5'''), 7.59 (2H, d, J = 9.1, H-2''', H-6'''), 7.84 (1H, d, J = 8.0, H-6), 10.32 (1H, s, NH). 13С-ЯМР-спектр (ДМСО-Э6), б, м.д.: 43.2, 70.4, 77.2, 100.9, 117.9, 119.5, 120.7, 123.0, 127.69, 127.74, 128.3, 130.0, 134.7, 137.4, 143.8, 151.3, 151.9, 157.4, 162.1, 165.1.
2-(3-Пропаргил-2,6-диоксо-3,6-дигидропиримидин-1(2Н)-ил)-^(4-фенокси-фенил)ацетамид (11)
Выход 81%, Тпл 226-228°C, Rf 0.68 (1,2-дихлорэтан-этилацетат, Г: 1). *Н-ЯМР-спектр (ДМСО-D^, б, м.д., J (Гц): 3.42 (1H, s, =CH), 4.59 (2H, s, CH2), 4.60 (2H, d, J = 8.0, CH2), 5.81 (1H, d, J = 8.0, H-5), 6.95 (2H, d, J = 7.7, H-3'', H-5''), 6.98 (2H, d, J = 8.9, H-2'', H-6''), 7.08 (1H, t, J = 7.6, H-4'''), 7.35 (2H, dt, J = 8.5 и 1.1, H-3''', H-5'''), 7.56 (2H, d, J = 8.9, H-2''', H-6'''), 7.80 (1H, d, J = 7.9, H-6), 10.33 (1H, s, NH). 13С-ЯМР-спектр
(ДМСО-D^, б, м.д.: 42.0, 47.4, 80.3, 82.4, 105.1. 122.1, 123.7, 125.0, 127.3, 134.2, 138.8, 147.6, 154.8, 156.1, 161.5, 166.3, 169.2.
Противовирусные исследования
Оценивали активность соединений в отношении следующих вирусов: вируса герпеса простого типа 1 (ВГП-1) штамм KOS с дефицитом тимидинкиназы (TK-), ВГП-1 штамм KOS, резистентного к ацикло-виру (ACVr), вируса герпеса простого типа 2, штаммы Lyons и G, ЦМВ (штаммы AD-169 и Davis), вируса ветряной оспы-опоясывающего лишая (ВЗВ, штаммы OKA и YS), вируса осповакцины штамм Lederle, респираторно-сицитиального вируса (штамм Long), вируса везикулярного стоматита, вируса Коксаки B4, вируса парагриппа 3, вируса гриппа A (подтипы H1N1, H3N2), вируса гриппа B, реовируса-1, вируса Синдбис и вируса Пунта Торо. Исследования проводили в соответствии с [9].
Исходный 2-хлор-^(4-феноксифенил)ацетамид
(I) синтезирован в соответствии с условиями, разработанными нами ранее [10]. Производные урацила, содержащие заместитель у атома азота N1 (12)-(19), получены конденсацией эквимолярных количеств 2,4-бис(триметилсилилокси)пиримидина и арилме-тилхлорида/бромида в соответствии с [8]. Обработка эквимолярным количеством хлорида (1) в растворе ДМФА в присутствии K2CO3, как показано на схеме, вела к получению целевых 4-феноксиацетанилидов (4)-(11), выход которых составил 79-90%.
Анти-ЦМВ-свойства производных урацила (4)-
(II) были изучены в культуре клеток HEL в отношении ЦМВ (штаммы AD-169 и Davis). Обнаружено, что некоторые соединения этой серии проявляют мощную ингибиторную активность в отношении ЦМВ, сравнимую с действием ганцикловира. Наиболее активными оказались производные ура-цила, содержащие в положении 1 пиримидинового кольца бензильный (соединение (4)) и 3,5-диметил-бензильный (соединение (6)) заместители. Они ин-гибировали репликацию ЦМВ в интервале концентраций EC50 = 3.06-8.9 мкМ. Другие модификации структуры сопровождались полной потерей ингиби-торной активности.
Обнаружено также, что соединения (4) и (6) проявляют заметную активность в отношении ВЗВ. Соединения блокировали репродукцию ВЗВ (штамм ОКА) в культуре клеток HEL в концентрации ЕС50 = 8.18 мкМ (соединение (4)) и 17.0 мкМ (соединение (6)), что уступает защитному действию ацикловира (ЕС50 = 1.33 мкМ) и бривудина (ЕС50 = 0.026 мкМ), применяемых при инфекциях, вызванных этим вирусом [11]. Однако устойчивый к действию ацикловира и бривудина мутантный
Л„ + С1
к2со3
ДМФА
(12)-(19)
(1)
Схема
(4)
(5)
(6)
(7)
(8) (9)
-CH
R = C6H5-CH2-R = 4-CH3-C6H R = 3,5-(СНз)2-С6НЗ CH=CH-CH
CH
R = C6H5
R
CH
Napht- .2 R = СД-О-^^-
(10) R = C6H5- CH2 O-CH2-
(11) R = HCC-CH-
2
штамм ВЗВ (07-1), характеризующийся дефицитом тимидинкиназы, был чувствителен к 1-бензил-3-ацетанилид-производным урацила: ЕС50 = 6.68 мкМ (соединение (4)) и 16.1 мкМ (соединение (6)).
Таким образом, производные урацила, синтез которых описан в данной работе, представляют собой новый класс ингибиторов репродукции ЦМВ, сравнимый с действием ганцикловира. Кроме того, некоторые соединения данного ряда проявляют выраженный ингибиторный эффект в отношении ВЗВ -
как штамма дикого типа (ОКА), так и штамма (07-1), устойчивого к действию ацикловира. Полученные данные показывают перспективность данного направления для поиска новых эффективных противовирусных средств. •
Работа поддержана РФФИ (грант № 13-04-01391_А), биологическая часть работы поддержана грантом GOA 10/014.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Cannon M.J., Schmid D.S., Hyde T.B. // Rev. Med. Virol. 2010. V. 20. P. 202-213.
2. Gandhi M.K., Khanna R. // Lancet Infect. Dis. 2004. V. 4. P. 725-738.
3. Baroco A.L., Oldfield E.C. // Curr. Gastroenterol. Rep. 2008. V. 10. P. 409-416.
4. Nashan B., Gaston R., Emery V., Säemann M.D., Mueller N.J., Couzi L., Dantal J., Shihab F., Mulgaonkar S., Seun K.Y., et al. // Transplantation. 2012. V. 93. P. 1075-1085.
5. Dollard S.C., Grosse S.D., Ross D.S. // Rev. Med. Virol. 2007. V. 17. P. 355-363.
6. Ahmed A. // Infect Disord Drug Targets. 2011. V. 5. P. 475503.
7. Lurain N.S., Chou S. // Clin. Microb. Rev. 2010. V. 23. P. 689712.
8. Novikov M.S., Valuev-Elliston V.T., Babkov D.A., Paramonova M.P., Ivanov A.V., Gavryushov S.A., Khandazhinskaya A.L., Kochetkov S.N., Pannecouque C., Andrei G., et al. // Bioorg. Med. Chem. 2013. V. 21. P. 1150-1158.
9. Novikov M.S., Babkov D.A., Paramonova M.P., Khandazhinskaya A.L., Ozerov A.A., Chizhov A.O., Andrei G., Snoeck R., Balzarini J., Seley-Radtke K.L. // Bioorg. Med. Chem. 2013. V. 21. P. 4151-4157.
10. Novikov M.S., Babkov D.A., Paramonova M.P., Chizhov A.O., Khandazhinskaya A.L., Seley-Radtke K.L. // Tetrahedron Lett. 2013. V. 54. P. 576-578.
11. De Clercq E. // Med. Res. Rev. 2005. V. 25. P. 1-20.
158 | ACTA NATURAE | ТОМ 7 № 4 (27) 2015
