CC BY
9Ученые списки Таврического национального университета им. В. II. Вернадского Серим «Биологии, химия». Том 19 (5К). 2006 . № 2. С. 94-99
УДК 547.455.623'233.1
СИНТЕЗ 6ИС-Л/-АЦЕТИЛГЛЮКОЗАМИНИДОВ
Земляное А.Е., Земляное С.А., Курьяное В.О., Чиреа В.Я.
В качестве модельных соединений дпя изучения различных углеводсодержащих комплексов, а также в качестве потенциальных лекарственных препаратов широко используются ди- и олигомеры углеводов, соединенные посредством неуглеводной структуры - спейсера [1 - 6]. В качестве спейсеров обычно используются полимстнлсновыс цепи, пептиды, липиды. краун-эфиры. ароматические соединения и т.п.
В свою очередь и спейсерированные димеры са\а|х>в могут являться синто нам и при синтезе более крупных молекул. В частности, димерные производные А-ацетилглюко {амина могут послужить [■[сходным соединением дтя получения димеров А'-а цетил мура л юил-/-а л ан ил-/>-июглу там и на (мурамоилдипептида. МЭР). Известно, что полученные на основе глкжозного аналога МОР гликолептидные димеры со спенсерами олигометилендиаминой и а.о)-днаминополютнленгликольной природы стимулируют активность макрофагоподобных ктсток лучше мономерных структур |7|. Предполагается, что такие конъюгаты. взаимодействуя с рецепторами, способны связывать рецепторы в блоки и кластеры и тем самым усиливать «сигнал».
НО
Одним из возможных вариантов структур димерных му р а моилдилептидов являются бпс-О-гликози дные производные. Предположительно на биологическую активность этих гликопсптидов может оказывать влияние как длина с пейс ер а. так и его природа. Целью наших исследований является разработка методов получения ключевых синтонов синтеза димерных мурамоилдипептидов - бис -А'-пцетил г л ю ко замии идов с агликонами различного строения.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Температуры плавления определяли на приборе ПТП. оптическое вращение при 18— 20°С - на поляриметре Polamat-A (?„ 546 нм). Спектры1 Н-ЯМР получены на приборах Varían VXR-300 (300 МГц) и Varian Mercury 400 (400 МГц), внутренний стандарт - Me4Si. Приведены химичсскис сдвиги (6-шкала) и константы спин-спинового взаимодействия (¿Гц).
ТСХ проводили на пластинках Sorbfil-АФВ-УФ («С'орбполимср». Россия). Вещества обнаруживали 2% раствором серной кислоты в бутаноле-1 с последующим нагреванием при 200-300°С. Использовали системы растворителей: диэтиловый эфир - пропаиол-2. 19:1 (А), хлороформ - пропанол-2. 15:1 (Б). Колоночную хроматографию (КХ) проводили на силикагеле Merck 230-400 меш.
В работе испольювали этиленгликоль. бутандиол-1.4 («AppliChem». Германия). октандиол-1.8 и 1.4-бензолдиметанол (Lancaster). 2.2"-( 1.2-фенмлендмоксм)диэтанол (синтезирован в ФХИ им. А. В. Богатского НАН Украины).
Используемые в работе растворители очищены по стандартным методикам.
Гликош.шроваппе оксашлнновым методом.
К раствору 2-мстил-(3.4.6-три-<7-ацстил-1.2-дидезоксичх-0-гл юкопирано)-[2.1 -с1\-2-оксазолина (1) [8] в сухом дихлорэтане (10 мл/г) добавляли спирт в соотношении I : 2-3 по отношению к оксазолину и 20-30 мг безводной TsOH. Реакцию проводили при температуре бани ~100°С до полного разложения оксаюлина (контроль ТСХ в системах А. Б). Реакционную смесь нейтрализовывали 100 мкл пиридина it упаривали. Остаток очищали КХ или кристаллизацией. Таким образом были синтезированы: (2-Г11дрокс11эт{1ч)-2-1щеп№и11до-3}4У6-пцУ11-0-ацет1п-2-дезо№^ (2)
получили гликозилированием 0.60 мл (10.8 ммоль) этиленгликоля 5.0 г (15.2 ммоль) оксаюлина 1 с последующей очисткой КХ (элюент: хлороформ —> хлороформ -июпропи.ювый спирт. 5:1). Выход гликозида 2 - 1.33 г (32 %): т. ai. 146-149°С. [а]^ -15° (г 1.0: хлороформ).
1,2-б11С-(2-Ацета\тдо-ЗЛб-пцУ11-0-ац€т11:1-2-деюка1-/3-0-глюкопнраножюкаОэпмн (3) сиитезировати гликозилированием 2.3 г (5.9 ммоль) производного 2 4.41 г (11.8 ммоль) оксазолина 1 с последующей кристаллизацией из июпропилового спирта. Выход гликозида 3 - 1.41 г (33%): т. пл. 244-247°С. [сх]5Ф> -29° (с 1.0: хлороформ).
(4) и 1,4-
б11С-(2-ацепы1\пи)(}-3,4/)-пцп1^-йцепУ1:1-2<)е,юкаь/3-1У-гл (5) были
получены гликозилированием 0.29 г (3.22 ммоль) бутандиола-1.4 4.32 г (13.1 ммоль)
оксазолина 1. КХ (элюент: хлороформ —> хлороформ - изопропиловый спирт. 20:1) выделили 250 мг соединения 4 ('Н-ЯМР - таблица 1) и смесь гликозидов 4 и 5. Кристаллизацией смеси из июпропилового спирта получили 420 мг (17 %) димера 5. который дополнительно затерли в диэтиловом эфире: т. пл. 232-236°С. [оф.п, -10° (с 1.0: хлороформ).
/, I 1 -/, 1^-/? 1/>/ /Г / Л /// (6)
получили гликозилированием 0.30 г (2.05 ммоль) октандиола-1.8 2.0 г (6.15 ммоль) оксазолина 1 и последующей кристаллизацией из июпропилового спирта. Выход гликозида 6 - 1.34 г (82%): т. пл. 208-212°С [а]54„ -17° (с 1.0: хлороформ). 1,4-бис~[(2-А цето\шдо-3,4,6-mfii~()-iii(emin-2-de3()KCii-ß-D-FJfOKonitp(iii(rjinoKCU)-метил]бензол (7) синтезировали гликозилированием 0.54 г (3.4 ммоль) 1.4-бензодиметанола 3.0 г (9.12 ммоль) окса юлина 1. Выход гликозида 7- 1.0 г (37%): т. пл. 265-269°С. [а]54,, +92 ° (с 1.0: диметилсульфоксид).
1,2-бис~[2-(2-(щстамидо-3,4,6-пц)11-()-ацет(11-2-деюкси-р-0-глюкотцхтож1окси)-этоксл]бензол (8) получили гликозилированием 0.20 г (1.01 ммоль) 2.2~-(1.2-феиилендиокси)диэтанола 0.80 г (2.15 ммоль) окса юлина 1. Выход гликозида 8 -0.245 г (28%,): т. пл. 203-206°С. |(х|5,0 -6° (с 1.0: хлороформ).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Для получения димерных гликозидов Дг-а цсти л гл ю коза м и на в качестве агликонов были использованы а.м-алкандиолы. В слу чае этиленгликоля и тетраметиленгликоля гликозилирование с использованием даже избытка 2-3 кратного оксазолина 1 преимущественно приводило к образованию смеси продуктов моногликозилирования и д и г л и ко з и л и рова н и я 2 и 3 или 4 и 5 соответственно. Для аналитических целей колоночной хроматографией смеси гликозидов были разделены на индивидуальные соединения.
,ОАс
Строение гликозидов 2-5 доказано 'Н-ЯМР-спектроскопией (см. рис. 1.2 и таблицу). Спектры этих соединений во многом аналогичны. Сделано отнесение сигналов протонов углеводного фрагмента и агликона.
3 ОАс
АсО
ИНАс
ОМБО-й
N1]
IV
7.90
11-3 11-4 Н-1
л .Мл_______ , * , II / 1.4____ А
5.00 4.ео 4.60
Л 1 Н
/ V-/ \
МНЛс
Г"
снхи
2 2 1
л
Г Л /-V и
2.00 1.90 1.80 1 70 1 60 1 50 1 40
ОН
ОСИ, СН,0
к
Н-Й А.В
мл__Л1___л
Н-5
И-2, ОСИ
Рис. 1, 'Н-ЯМР-спектр гликозида -I
СЛХЛ.
2ИН
к
О Х-— ОАс
ЮАс
ЖНАс
|! .
!\ \ }\
} ч; 1
сн,си.
3 2
А
2И-3 2И-4
2.10 2.00 1.90 1.60 1.70 1.60
2И-1
2Н-6А.В 20СН3
2 Н-5 1|| 2Н"2
6.2 6.0 5.8 5.6 5.4 52 5.0 4.6 4.6 4.4 42 4.0 3.6 3.6 3.4
Рис-2 Н-ЯМР-електр гликозпда 5
1.2-т/эшс-Конфигурация D-глюкозаминидов подтверждается присутствием в спектрах этих соединений дублетов аномерных протонов с ХС 4.58-4.79 м.д. и КССВ 8.5 Гц. В спектрах димеров 3 и 5 по сравнению с моногликозидами 2 и 4 наблюдается удвоенное соотношение интенсивности сигналов протонов гликозидиого остатка к протонам агликона. а структура самих спектров димеров свидетельствует об идентичности двух фрагментов. Для получения препаративных количеств бис-О-гликозидов в дальнейшем колоночной хроматографией выделяли смесь продуктов гликозилирования. которую действием избытка оксаюлина 1 переводили в димерные продукты 3 и 5.
В случае октандиола-1.8 гл и козилиров а и мс 3-х кратным избытком оксаюлина I сразу приводит к образованию димера 6. который выпадает из реакционной смеси. Выход otic- О -г л и ко s ида после кристаллизации из изопропилового спирта достигает 82%. 'Н-ЯМР-спектр гликозида 6 подобен спектрам димеров 3 и 5 (см. таблицу).
Таблица.
'Н-ЯМР-спсктры глпкозпдов 2-Н*
1 рупга Химические сдвиги, м.д. (КССВ. Гц)
или атом 2 3 4 5 6 7 8
HI (./, 2) 4.7Пд (8.5) 4.79д (8,5) 4.58д (8.5) 4.64д (8.5) 4.72д (8) 4.65д (8.5) 4.94д (8.5)
3.93ддд 3.8(>ддд 3.70м 3.88ддд 3.81ддд З.УОддц 3.96-4.27м
(Ю) (10) (9.5) (9.5) (К>) (10) (10.5)
HS{.hA) 5.23дд (10) 5.32дд (9.5) 5.08дд (Ю) 5.28дд (10) 5.34дд (9-5) 5.22дц (10) 5.26дд (9.5)
H-iU^ 5.07дд (9.5) 5.07дд (10) 4.82дд (Ю) 5.09дд (9.5) 5.07 дд (9.5) 5.06дд (9.5) 5.04дд (9.5)
H5{JSib а; 3.85 ддд 3.70ддд 3.82ддд 3.71 ддд 3.72ддд З.ббддд 3.76ддд
•h.fb) (2.5:5) (2.5:5) (2.5; 5,5) (2.5; 5) (2.5:5) (2.5; 5) (2,5:5)
116a, h 4.17дд. 4.12дд. 4.00дд. 4.21дд. 4ДЗдд. 4.1 бдд.
(•Aia.tib ) 4.23дд 4,2 9дд 4.19дд 4.32дд 4.29дд 4.27ДД 3,96-4 27м
(12) (12) (12) (12) (12) (12)
NAc. ()Ac 1,97с. 2.(HJc. 1.76с. 1.96с, 1,95с. 1.88с. 1.72с.
2.04с. 2.03с. 1.91с. 2.04с. 2.03с. 2.1Юе. 2.02с.
2.05с, 2.04с. 1.97с. 2,05с. 2,04с. 2.01с, 2.03с.
2.10с 2.09с 2.02с 2.09с 2.09с 2.09с 2.08с
NH(ANH) 5.90уд 6.28д (9) 7,93д (9.5) 6.15д (8.5) 6,05д (8.5) 5.68д (9) 6.3 9д (9)
Г/-ОСН2 3.73м. 3.84м 3.80м 3.46дт. 3.70м 3.54дт, 3.88дт 3.46дт, 3.90ДТ 4.59д. 4.86д 3.96-4.27м
СГГОН 3.73м - 3.38м - - - -
CH2CH2 - - 1.38-1.53м 1,63м 1.28м. 1.53 м - 3,96-4.27м
thrift - - - - - 7.26д 6.87-6.90
Растворитель - С"Н(Д3. для соединений 3 и 4 - DMSO-t/6. Рабочая частота - 3()() МГц. для соединений 7 и 8 - 400 МГц,
Аналогично протекает гликозилирование бифункциональных ароматических спиртов: 1.4-бснзолдиметанола и 2.2-( 1.2-фснилсндиокси)дютанола. Соответствующие димеры 7 и 8 выпадают из реакционной смеси, что также облегчает их выделение и очистку. Димсрная структура бис- О-глюкозаминидов 7 и 8 однозначно следует из их 'Н-ЯМР-спсктров (см. таблицу). Характер расщепления ароматических протонов соответствует пара- и орт о-рас положен и ю заместителей в бензольном (фрагменте.
ВЫВОДЫ
Оксазолиновым методом осуществлен синтез перацетатов этилен- тетраметилен-. окта метилен-. /7-фенилендиметш- и <м|>енилендиоксютил-б//с-|3-0-Л-
ацетилглюкозаминидов.
Список литерато ры
1. Bergh A.. Bhattacharyya S-. Nilsson UJ. Synthesis of a glohotetraose trimer Carbohydr Res. 2002. V. .1.17. - P. 947-949
2. < lege C,. Sell mull R.R. .Synthesis of di merit lactose and dimerie (sialyl) Lewis* glycolipids Carbohydr Res. 2002. - V. 337. - P. 1089-1094.
3. Blanc-Muesser M.. Vigne L.. Drigue/ H.. Lehmann J.. Steck J.. Urbalins K. Spacer-modified d¡.saccharide und pseudo-trisaccharidc methyl glycosides that mimic maltotriose. as competitive inhibitors for pancreatic alplia-amylase- a demonstration of the "clustering effect" Carbohydr Res, - 1992,-V. 224. P.59-71.
4. l ehmann J.. Liser L. Photolabile. spacer-modified oligosaccharides lor probing inulto-oligosaccharidc binding sites in proteins Carbohydr Res. 1990. V. 205. P. 93-103
5. Li Q.. Su В.. Li H.. Meng X-B. et al. Synthesis and potential antimetastatic activity of monovalent and divalent u-D-galaclopyranosyM I—'4V2-acetamido-2-det>xy-D-gluct>pyranosides Carbohydr. Res. - 2003 V. 338 P. 207-217.
6. SatgC.. Gianet R , Vemeuil В et al Synthesis and properties of new holaforin and macrocyclic galactose-hased surfactants obtained by olefin metathesis Carbohydr Res. 2004. - V. 339. P. 1243-1254
7. Murata J.. Kitamoto Т.. Ohya Y.. Ouchi T Effect of dimerization of the D-glucose analogue of inuramyl dipeptide oil stimulation of macrophage- like cells 'Carbohydr Res. 1997. V. 297. № 2. P 127-133.
8. Leinieux R.U.. Dnguez II. The chemical synthesis of 2-acetamido-2-deoxy-4-fH<>L-fucopy]anosyI>3-0-tp-I> galactopvranosyl)-D-glucose. The Lewis" blood-group antigenic determinant .1. Am. Chein Soc. 1975. V. 52. № 14. - P. 4063-406Я
Поступи ла в редакцию 01.03.20(16 г.
