Синтез и биологическое исследование аспириламинокислот и пептидов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН

2006, том 49, №5

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 615.326+543.544

Ш.Х.Халиков, М.Кодиров, С.В.Алиева СИНТЕЗ И БИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АСПИРИЛАМИНОКИСЛОТ И ПЕПТИДОВ

(Представлено академиком АН Республики Таджикистан Д.Х.Халиковым 15.03.2006 г.)

Аспирин или ацетилсалициловая кислота (Ас-8а1-ОН)-модифицированный продукт природной салициловой кислоты, наряду с наркотическими алкалоидами морфином и хинином, а также эндогенными пептидными анальгетиками энкефалинами и эндорфинами является превосходным лекарственным препаратом.

Замечательным свойством аспирина является способность понижать температуру, уменьшать местные воспалительные процессы и снимать боль. Он способствует выделению из организма избытка мочевой кислоты, который вызывает мучительные боли у страдающих подагрой. Нежелательным побочным эффектом является возможность желудочно-кишечного кровотечения и аллергическая реакция у некоторых людей.

Основным недостатком аспирина является его минимальная растворимость в воде и водных растворах кислот и солей. Поэтому введение аспирина в организм парентерально невозможно.

Одним из путей снятия побочных действий является уменьшение кислотности и усиление фармакологической активности, что может стать результатом получения новых аналогов ацетилсалицилатов, в частности аминокислотных и пептидных производных ацетилсалициловой кислоты.

Особо привлекают внимание соединения с хорошей растворимостью как в воде, так и в органических растворителях, полученных синтетическим путем. Такими соединениями являются холинсалицилат, эфиры ацетилсалициловой кислоты, солприн, дисприн, soluble asoi-rin [1], относящиеся к числу пролекарств, обладающих хорошими фармакологическими свойствами. Имеется также сообщение относительно синтеза и исследования аминокислотных производных салициловой и ацетилсалициловой кислот. Первая попытка получения аце-тилсалициламинокислот была сделана В.Кванзевским и В.Борковским [2]. Применяя методы классической пептидной химии в синтезе аминокислотных производных аспирина, они получили метиловый эфир ацетилсалицилфенилаланина методами хлорангидридным, смешанных ангидридов и активированных эфиров с выходами: 34%, 67% и 64%, соответственно. Синтезированный препарат обладал противовоспалительным свойством.

Исследование химических превращений ацетилсалициловой кислоты сам по себе интересен с точки зрения получения модельных соединений с биологическими свойствами.

Модифицированные аминокислотные и пептидные производные ацетилсалициловой кислоты рассматриваются в качестве перспективных соединений, обладающих присущими им комплексными эффективными свойствами с наименьшими ее недостатками.

Целью настоящей работы является синтез водорастворимых аминокислотных и пептидных производных ацетилсалициловой кислоты, обладающих сравнительно лучшим анальгетическим и противовоспалительным действием, а также более низкими ульцероген-ными и аллергическими реакциями. В своем выборе мы попытались использовать аминокислоты с гидрофобными и гидрофильными группами, влияющими на конформацию конечного соединения в целом и ее растворимость в полярных и неполярных растворителях. В связи с этим осуществлен синтез и исследован противовоспалительный эффект следующих соединений:

Ac-Sal-OH (1)(аспирин); Ac-Sal-Cl (1а)(хлорангидрид ацетилсалициловой кислоты)

Ac-Sal-Gly-OH (2); Ac-Sal-Gly-OMe (3); Ac-Sal-Ala-OH (4);

Ac-Sal-Ala-OMe (5); Ac-Sal-Val-OH (6); Ac-Sal-Ley-OH (7);

Ac-Sal-Pro-OH (8); Ac-Sal-Phe-OH (9); Ac-Sal-Tyr-OH (10);

Ac-Sal-Glu(OH)2 (11); Ac-Sal-Asp(OH)2 (12); Ac-Sal-Gly-Gly-OH (13);

Ac-Sal-Tyr-Pro-OH (14); Ac-Sal-Tyr-Pro-Phe-OH (15).

Первая стадия синтеза заключалась в активировании карбоксильной группы ацетилсалициловой кислоты (1) путем превращения ее в ацетилсалицилхлорид (Ac-Sal-Cl) (1а) с помощью хлористого тионила, используя в качестве катализаторов 2-оксипиридин (2-ОП) и AlCl3, а также в отсутствии катализатора по схеме:

хоои

К-ь К2;К-3 _

+ БОС1

2

65-700С

'ОСОСИ

3

1а

R1 - в отсутствии катализатора;

R2 - катализатор 2-оксипиридин (2-ОП); R3 - катализатор AlCl3

ХОС1

(Ле-8а1-С1) 'ОСОСИ3

Выход в % Rl = 75 R2 = 97 Rз = 81

Наибольшего выхода кристаллического хлорангидрида ацетилсалициловой кислоты мы достигли при использовании катализатора 2-ОП.

К полученному хлорангидриду ацетилсалициловой кислоты присоединили глицин, аланин и их метиловые эфиры согласно схеме:

1

Ac-Sal-Ala-OH (4) і { 48%

(5) Ac-Sal-Ala-OMe 78%

Диокан Ac-Sal-Gly-OH (2) ОІуОН 51%

Ac-Sal-Gly-OMe

77%

(3)

Метиловые эфиры ацетилсалициламинокислот (3) и (5) получали с большими выходами по сравнению с ацетилсалициламинокислотами (2) и (4). Это, видимо, было связано с наибольшей нуклеофильностью аминной группы самих эфиров аминокислот. Продукты (3) и (5) получены в виде масла по сравнению с продуктами (2) и (4), которые после очистки на колонке с силикагелем выделялись в виде белых кристаллических масс.

С целью повышения выхода ацетилсалициламинокислот использовали метод активированных эфиров и нашли, что наиболее существенным оказалось использование N оксисукцинимидного эфира ацетилсалициловой кислоты (Ac-Sal-ONSu). Реакцию конденсации натриевых солей валина, лейцина, пролина, фенилаланина, тирозина, глутаминовой и аспарагиновой кислот с №оксисукцинимидным эфиром ацетилсалициловой кислоты проводили по общеизвестной методике [3]. В результате выход продуктов (2) и (4) повысился до 84% и 74%, соответственно.

Для синтеза ацетилсалицилпептидов схема синтеза была подобрана так, чтобы синтезированные пептиды легко выделялись из реакционной среды с минимальной степенью рацемизации. Мы предприняли синтез Ac-Sal-Tyr-Pro-Phe- -OH (15) по схеме:

Ac-Sal-OH

Ac-

Ac-

Tyr

Pro

Phe

-ONSu H-

H-

ЧOBzl

OBzl

OBzl

OBzl

-OH

-OH

-ONSu H-

Выход, %

72

-OH

-OH

-OH

-OH

62

Z

Z

Z

Z

Эта схема наглядно демонстрирует принципиальную возможность ступенчатого наращивания пептидной цепи с использованием свободных конечных аминокислот. При синтезе продукта Z-Tyr(ОBzl)-Pro-OH частично оставался непрореагировавший Z-Tyr(0Bzl)-0Np [4], который был удален с помощью колоночной хроматографии, наполненной силикагелем марки L-100/160, с последующим элюированием смесью бензол-ацетон-уксусная кислота (100:50:2), а затем метанолом для выделения основного продукта Z-Tyr(OBzl)-Pro-OH.

Защищенный трипептид Z-Tyr(OBzl)-Pro-Phe-OH получали конденсацией Z-Tyr(OBzl)-Pro-ONSu с фенилаланином в диметилформамиде (ДМФА). В качестве конденсирующего реагента использовали ^№дициклогексилкарбодиимид (ДЦГКД). Очистку защищенного трипептида проводили экстракцией этилацетатом из подкисленного (рН 3 -4) водного раствора реакционной смеси и последующего осаждения из этилацетата гексаном. Удаление Z- и -Bz1 групп с защищенного трипептида (Z-Tyr(ОBzl)-Pro-Phe-OH) осуществляли каталитическим гидрированием над Pd - катализатором. Конечный продукт Ac-Sa1-Tyr-Pro-Phe-OH синтезировали конденсацией Ac-Sal-ONSu с натриевой солью H-Tyr-Pro-Phe-OH в ДМФА. Продукт Ac-Sal-Tyr-Pro-Phe-OH выделяли экстракцией этилацетатом из подкисленного водного раствора реакционной смеси в кристаллическом виде. Результаты синтеза позволяют сделать вывод, что хлорангидридный и №оксисукциминидный методы можно с успехом применять для синтеза ацетилсалициламинокислот и пептидов, т.к. выход продукта на последней стадии синтеза достаточно высокий.

Противовоспалительную активность аминокислотных и пептидных производных ацетилсалициловой кислоты проверяли скрининговым методом на кроликах, у которых вызывали воспаление путем введения формалина. О степени выраженности воспалительного процесса судили по количеству лейкоцитов в крови, которое определяли на приборе Picoscale

PS-4.

Таблица

Противовоспалительная активность синтезированных соединений

№ п/п Соединение Доза, мг/кг Противовоспалительная активность, %

1. Ас^а1-0Н (аспирин) 5 100

2. Ас^а№1у-0Н 5 65

4. Ас^а1-А1а-0Н 5 82

8. Ас^а1-Рго-0Н 5 56

12. Ac-Sa1-Asp-0H 5 20

13. Ас^а1-01у-01у-0Н 5 104

14. Ас^а1-Туг-Рго-0Н 5 94

15. Ас^а1-Туг-Рго-РЬе-0Н 5 111

Полученные результаты, которые приведены в таблице, показывают, что синтетические производные Ac-Sal-аминокислот и пептидов обладают отличающейся друг от друга

противовоспалительной активностью. Однако эти свойства ярко выражены у пептидных производных (13, 15) ацетилсалициловой кислоты.

Таджикский государственный Поступило 24.04.2006 г.

национальный университет

ЛИТЕРАТУРА

1. Ясиновский М.А., Лещенский Л.Ф., Баркачан З.С., Останчук Н.А. - Салицилаты. М.: Медицина, 1975, с. 243-240.

2. Kwaniszewski W., Borowski W. - Acta pol. pharm, 1982, v.40, №2, р. 245-247.

3. Anderson G.W., Zmmerman J.E., Callahan F.M. - J. Amer. Chem. Soc., 1964, v.86, №9, р.1839-1842.

4. Bodanszky M., Vigneaud V. du. - Ibid, 1959, v.81, №21, р. 5688-5691.

Ш.Х.Холи^ов, М.^одиров, С.В.Алиева СИНТЕЗ ВА ТАДЦИЦИ БИОЛОГИИ АСПИРИЛАМИНОКИСЛОТА^О ВА ПЕПТИДНО

Дар мак;олаи мазкур натичах,ои синтез ва омузиши фаъолияти биологии натори нави пайвастх,ои аспириламинокислотах,о (глитсин, тирозин, глутамин, аланин, лейт-син, пролин, фенилаланин, аспарагин) ва пептидно оварда шудааст.

Натичах,о нишон медихднд, ки ин пайвастх,о хосияти табиатии зидди касалии шамолкашида доранд.

Sh.Kh.Khalikov, M.Z.Kadirov, S.V.Alieva SYNTHESIS AND STUDY OF BIOLOGICAL ACTIVITY OF ASPIRILAMINOACIDES AND PEPTIDES

In this article given the results of Synthesis biological study of a new series of aspirilami-noacides and peptides.

Researches have shown that the given compounds are anti-inflammatory effect.