CC BY
17
РАДИОХИМИЯ
УДК 546.110.23:557.15/17
ХЛОРИСТЫЙ КОБАЛЬТ - ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ КАТАЛИЗАТОР АЦИЛИРОВАНИЯ [3Н]-ХОЛЕСТЕРИНА ВЫСОКОЙ СДЕЛЬНОЙ РАДИОАКТИВНОСТИ
С.Е. Ткаченко, Т.П. Трофимова, В.М. Федосеев
(кафедра радиохимии)
з
Разработан удобный метод ацилирования [ Н]-холестерина высокой удельной радиоактивности (>30 Ки/ммоль), основанный на применении в качестве катализатора хлористого кобальта. Количественно получены сложные эфиры холестерина, содержащие радиоизотопную метку только в холестериновой части молекулы. В отсутствие катализатора процесс ацилирования ультрамикроколичеств холестерина хлорангидридами или ангидридами кислот не идет. Использование других традиционных катализаторов ацилирования (триэтиламин, диметилами-нопиридин, кислоты Льюиса и т.д.) дает низкие выходы эфиров холестерина и затрудняет их выделение.
Многочисленные эксперименты по выяснению механизмов биосинтеза холестерина и его метаболизма продемонстрировали широкие возможности использования меченых соединений и стимулировали разработку методов синтеза меченого холестерина и его производных. В то же время все более детальное изучение жизненно важных путей трансформации холестерина сформулировало и новые задачи радиохимического синтеза, в частности разработку методов получения сложных эфиров меченого холестерина, содержащих радиоактивную метку только в холестериновой части молекулы.
Целью настоящей работы явилась разработка удобного метода этерификации меченного тритием холестерина высокой удельной радиоактивности. Современные методы гетерофазного изотопного обмена [1] в принципе позволяют вводить тритиевую метку непосредственно в эфиры холестерина и при этом получать меченые вещества высокой удельной радиоактивности. Однако изотопный обмен в этом случае протекает неселективно, т.е. метка достаточно равномерно входит как в холестериновую, так и в кислотную части эфиров. Поэтому в настоящей работе было изучено ацилирование меченного тритием холестерина (>30 Ки/ммоль) в различных условиях и при действии разнообразных ацилирующих агентов. Использование метода тонкослойной радиохроматографии позволило определять радиохимический выход и чистоту получаемых эфиров.
Обычно ацилирование холестерина простыми ацилгалогенидами не представляет особой сложности, хотя усложнение структуры ацилирующего агента приводит к поиску оригинальных путей получения эфи-ров холестерина [2]. Однако в настоящей работе было обнаружено, что широко распространенные методики этерификации холестерина оказались непригодными в случае радиохимического синтеза его эфи-ров, когда в реакцию вводятся ультрамикроколичества меченого холестерина (менее 1010 моль). По всей видимости, высоколипофильный холестерин в ультрамик-роколичествах способен образовывать автоассоциаты, трудно разрушаемые под действием обычных катализаторов реакции ацилирования. В качестве ацилирую-щих агентов в реакцию вводили хлорангидриды или ангидриды карбоновых кислот.
Как показано в таблице, при использовании в качестве катализатора триэтиламина выход сложных эфиров не превышал 10% даже в случае ацетилхло-рида. Введение в реакцию сильно основного катализатора (4-диметиламинопиридина (ДМАП)) несколько увеличивало выход эфиров, однако при этом было зарегистрировано образование побочных меченых веществ.
Несколько более высоким выход эфиров оказался при использовании в качестве катализатора хлористого цинка (по аналогии с [3]) или фосфата алюминия (по аналогии с [4]), однако и в этих случаях холестерин практически не ацилировался стеа-
рилхлоридом и аналогичными хлорангидридами «длинных» кислот.
_j ВД.М1,
CMjpJ -
В настоящей работе показано, что оптимальным методом этерификации меченого холестерина является его ацилирование в присутствии хлористого кобальта, высокая эффективность которого в качестве катализатора подобных процессов была обнаружена десять лет назад [5]. В настоящей работе в качестве ацилирующих агентов в присутствии СоС12 одинаково успешно использовали как ангидриды, так и хло-рангидриды карбоновых кислот. Реакцию проводили в ацетонитриле в атмосфере азота при комнатной температуре (в хлороформе и бензоле наблюдались несколько более низкие выходы). Ацилирующий агент и безводный хлористый кобальт применяли в стехио-метрическом соотношении, однако по отношению к меченому холестерину использовали 100-кратный избыток реагентов.
Экспериментальная часть
В работе использовали коммерчески доступный холестерин, меченный тритием фирмы Amersham (удельная радиоактивность > 30 Ки/ммоль) без дополнительной очистки. Для оптимизации методов ацилиро-вания меченый холестерин разбавляли холодным в 1000 раз. Контроль за чистотой препарата, а также анализ реакционных смесей осуществляли радиохро-матографически на пластинках «Силуфол». В качестве хроматографических систем использовали циклогексан - этилацетат (3:2) и гексан - этилацетат (9:1). Измерение радиоактивности участков тонкослойных хрома-тограмм, соответствующих холестерину и его эфирам, проводили на жидкостном сцинтилляционном Р-счет-чике «Магк-3» в режиме счета гетерогенных образцов. Стандартные образцы немеченых эфиров холестерина были получены обычным методом [2]. Синтез эфиров холестерина высокой удельной радиоактивности проводили, как указано выше, исходя из неразбавленного препарата. Меченые эфиры после концентрирования реакционной смеси в вакууме выделяли хроматогра-фически на силикагеле.
Ацилирование меченного тритием холестерина в CH3CN при 20°C
R X Катализатор Время, ч Выход эфира, %
CH3 Cl Et3N 12 5
CH3 Cl Et3N 24 7
CH3 Cl Et3N+flMAn 24 40
CH3 Cl ДМАП 24 48
CH3 Cl ZnCl2 12 64
CH3 Cl AlPO4 12 55
CH3 Cl CoCl2 12 >95
CH3 CH3C(O)O CoCl2 12 >95
C2H5 Cl CoCl2 12 >95
C2H5 Cl Et3N 24 5
K-C3H7 Cl CoCl2 20 >95
K-C3H7 K-C3H7C(O)O CoCl2 20 >95
K-C3H7 Cl EtзN+ДMAП 24 20
k-C3H7 Cl ZnCl2 24 35
K-C15H31 Cl CoCl2 24 80
K-Ci5H3i Cl CoCl2 48 85
K-C15H31 Cl Et3N+ДMAП 48 2
«-C17H35 Cl CoCl2 24 70
K-C17H35 Cl CoCl2 48 80
K-C17H35 Cl ZnCl2 48 5
«-C17H35 Cl Et^N+ДМАП 48 2
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зайцев Д.А., Золотарев Ю.А., Мясоедов Н.Ф. //ДАН СССР.
1990. 313. С. 619.
2. Prabhudesai A.V. //Lipids. 1977. 12. P. 242.
3. Kim S., Lee W.J. //J.Korean Chem.Soc. 1984. 5. P. 187.
4. Costa A., Riego J.M. //Canadian J. Chem. 1987. 65. P. 2327.
5. Ahmad S., Iqbal J. //J.Chem.Soc. Chem.Comm. 1987. P. 114.
Поступила в редакцию 10.03.98
