Научная статья на тему 'СИНТЕЗ МАКРОЦИКЛИЧЕСКИХ ДИАЗАТРИПЕРОКСИДОВ И ИХ ЦИТОТОКСИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ'

СИНТЕЗ МАКРОЦИКЛИЧЕСКИХ ДИАЗАТРИПЕРОКСИДОВ И ИХ ЦИТОТОКСИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
28
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАТАЛИЗ / ГЕТЕРОЦИКЛИЗАЦИЯ / АЛЬДАЗИН / МАКРОЦИКЛИЧЕСКИЕ ДИАЗАТРИПЕРОКСИДЫ / ЦИТОТОКСИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Махмудиярова Н.Н., Ишмухаметова И.Р., Джемилева Л.У., Дьяконов В.А., Ибрагимов А.Г.

В последние десятилетия химия органических перекисных соединений развивается необыкновенно быстро, пероксиды составляют обширный раздел органической химии. Этот класс соединений находит себя как в химической, так и в фармацевтической промышленности. Настоящий прорыв в данном направлении произошел после открытия антималярийной активности азапероксидов. Успехи в химии и фармакологии пероксидов стимулируют исследования по синтезу разнообразных гетероатомсодержащих пероксидов. Нами разработан эффективный метод синтеза новых типов макроциклических диазатрипероксидов, основанный на взаимодействии 1,2-бис-(4-метоксибензилиден)гидразина с 1,1'-перокси-бис-(1-гидропероксициклоалканами) с участием лантанид-содержащих катализаторов. Найдено, что макроциклические спиросочлененные диазатрипероксиды проявляют высокую цитотоксическую активность против раковых клеток Jurkat, K562, U937 и Fibroblasts.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Махмудиярова Н.Н., Ишмухаметова И.Р., Джемилева Л.У., Дьяконов В.А., Ибрагимов А.Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SYNTHESIS OF MACROCYCLIC DIAZATRIPEROXIDES AND THEIR CYTOTOXIC ACTIVITY

In recent decades, the chemistry of organic peroxide compounds has been developing unusually rapidly; peroxides constitute an extensive section of organic chemistry. To date, the number of synthesized peroxide compounds is in the thousands. This class of compounds is used in both chemical and pharmaceutical industries. A real breakthrough in this direction occurred after the discovery of the antimalarial activity of azaperoxides. Advances in chemistry and pharmacology of peroxides stimulated studies on the synthesis of various heteroatom-containing peroxides. The authors of the article developed an effective method for the synthesis of new types of macrocyclic diazatriperoxides based on the interaction of 1,2-bis-(4-methoxybenzylidene) hydrazine with 1,1'-peroxy-bis-(1-hydroperoxycycloalkanes) with the participation of lanthanide-containing catalysts [La(NO3)3, TbCl3∙6H2O, Ho(NO3)3∙5H2O, DyCl3∙6H2O, NdCl3]. It was shown that aldazine is not involved in the catalytic reaction with heptaoxadispiroalkanes, by analogy with the well-known recyclization reaction of heptaoxadispiroalkanes with nucleophilic agents. It was found that macrocyclic spiro-fused diazatriperoxides exhibit high cytotoxic activity against cancer cells Jurkat, K562, U937 and normal Fibroblasts. It was found that the synthesized macrocyclic spiro-fused diazatriperoxides exhibit a cytotoxic effect on all selected tumor cell lines in a wide range from 4.56 to over 500 μM. The strongest cytotoxic activity was exhibited by 17,20-bis(4-methoxyphenyl)-3,12-dimethyl-7,8,15,16,21,22-hexaoxa-18,19-diazadispiro[5.2.59.86]docosane.

Текст научной работы на тему «СИНТЕЗ МАКРОЦИКЛИЧЕСКИХ ДИАЗАТРИПЕРОКСИДОВ И ИХ ЦИТОТОКСИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ»

УДК 547

DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2021.3.32

СИНТЕЗ МАКРОЦИКЛИЧЕСКИХ ДИАЗАТРИПЕРОКСИДОВ И ИХ ЦИТОТОКСИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

© Н. Н. Махмудиярова*, И. Р. Ишмухаметова, Л. У. Джемилева, В. А. Дьяконов, А. Г. Ибрагимов

Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141.

*Email: natali-mnn@mail.ru

В последние десятилетия химия органических перекисных соединений развивается необыкновенно быстро, пероксиды составляют обширный раздел органической химии. Этот класс соединений находит себя как в химической, так и в фармацевтической промышленности. Настоящий прорыв в данном направлении произошел после открытия антималярийной активности азапероксидов. Успехи в химии и фармакологии пероксидов стимулируют исследования по синтезу разнообразных гетероатомсодержащих пероксидов. Нами разработан эффективный метод синтеза новых типов макроциклических диазатрипероксидов, основанный на взаимодействии 1,2-бис-(4-метоксибензилиден)гидразина с 1,1'-перокси-бис-(1-гидро-пероксициклоалканами) с участием лантанид-содержащих катализаторов. Найдено, что макроциклические спиросочлененные диазатрипероксиды проявляют высокую цитотоксиче-скую активность против раковых клеток Jurkat, K562, U937 и Fibroblasts.

Ключевые слова: катализ, гетероциклизация, альдазин, макроциклические диазатрипе-роксиды, цитотоксическая активность.

В последние десятилетия химия органических перекисных соединений развивается необыкновенно быстро, пероксиды составляют обширный раздел органической химии [1-3]. К настоящему времени количество синтезированных перекисных соединений исчисляется тысячами. Этот класс соединений находит себя как в химической, так и в фармацевтической промышленности [4-6]. Настоящий прорыв в данном направлении произошел после открытия антималярийной активности пероксидов [7-14]. Успехи в химии и фармакологии перок-сидов стимулируют исследования по синтезу разнообразных гетероатомсодержащих пероксидов.

Недавно нами показана возможность синтеза циклических азатрипероксидов каталитической реакцией гептаоксадиспироалканов с монозаме-щенными гидразинами, а,ю-диаминами [15-16]. Синтезированные пероксиды являются эффективными индукторами апоптоза в Jurkat, K562, U937, Fibroblasts [15]. Полученные результаты свидетельствуют, что производные гидразина с двумя нук-леофильными центрами вступают в реакцию с геп-таоксадиспироалканами по -NH2 группе без вовлечения менее нуклеофильного NH центра [15]. Мы попытались вовлечь в разработанную реакцию с гептаоксадиспироалканами симметричный гидразин гидрат с одинаковыми нуклеофильными центрами. Однако все попытки проведения данной реакции в условиях [5 мол % Sm(NO3)3-6H2O, 20 оС, 6 ч] оказались безуспешными. Наряду с симметричным гидразином был получен альдазин 1 [17], который также не удалось вовлечь в реакцию с гептаоксадиспироалканами. Найдено, что симметричный альдазин 1 вовлекается в каталитиче-

скую реакцию гетероциклизации с 1,1'-перокси-бис-(1-гидропероксициклоалканами) 2-4 с образованием ранее неизвестных макроциклических спи-росочлененных диазатрипероксидов 5-7 (схема).

Реакция 1, 1'-перокси-бис-(1 -гидропероксицик-логексана) 2 с эквимольным количеством 1,2-бис-(4-метоксибензилиден)гидразина 1 в условиях (~ 20 оС, THF, 6 ч) с участием в качестве катализатора 5 мол. % Sm(NO3)3-6H2O приводит к 15,18-бис-(4-метокси)-6,7,13,14,19,20-гексаокса-16,17-диазадиспиро[4.2.48.85]икозану 5 с выходом 84%. При замене катализатора Sm(NO3)3-6H2O на другие соли и комплексы лантаноидов [La(NO3)3, TbCl3-6H2O, Ho(NO3)3-5H2O, DyCl3-6H2O, NdCl3] выход целевого продукта 5 снижается до 60-65% (табл. 1).

В разработанных условиях [5 мол % Sm(NO3)3-6H2O, 20оС, 6ч] 1,1'-перокси-бис-(1-гидропероксициклоалканы) 3,4 взаимодействуют с 1,2-бис-(4-метоксибензилиден)гидразином 1 с образованием диазадиспироалканов 6, 7 с выходами 68 и 73% соответственно.

Согласно [18-24], азапероксиды проявляют высокую биологическую активность. В связи с этим впервые полученные макроциклические диа-затрипероксиды исследовали на их цитотоксиче-скую активность против клеточных линий фиброб-ластов Jurkat, K562, U937 (табл. 2).

Было обнаружено, что синтезированные диа-затрипероксиды 6, 7 проявляют цитотоксический эффект на все выбранные линии опухолевых клеток в широком диапазоне от 4.56 до > 500 мкМ. Наиболее сильную цитотоксическую активность проявил пероксид 6.

Схема

n=l,R = H,2 n = 2, R = 4-CH3j 3 n = 3,R = H,4

Таблица 1

№ п/п

Влияние природы центрального атома катализатора на выход 15,18-бис-(4-метокси)-6,7,13,14,19,20-гексаокса-16,17-диазадиспиро[4.2.48.85]икозана 5

Катализатор Выход (5), % № п/п Катализатор Выход (5)

Sm(NO ) •бН O 3 3 2 84 8 InCl 3 46

SnCl 4 68 9 ZnCl 2 45

La(NO) 3 3 66 10 AICI3 40

Ho(NO ) -5Н O 3 3 2 64 11 FeCl3-6H2O 33

TbCl •бН O 32 60 12 CuCl ^5H O 22 30

DyCl •бН O 32 60 13 - -

NdCl 3 60

Таблица 2

Цитотоксичная активность in vitro азапероксидов 6, 7, измеренная на культурах опухолевых клеток (Jurkat, K562, U937, Fibroblasts) (цМ).

Соединение Jurkat K562 U937 Fibroblasts

(IC50, цМ) (IC50, цМ) (IC50, цМ) (IC50, цМ)

4.56±0.28 22.56±0.37

5.69±0.43 39.82±0.41

6.77±0.21 45.13±0.53

49.28±1.13 189.49±3.57

Таким образом, на основании проведенного исследования можно сделать вывод, что гетероцик-лизация 1,1'-перокси-бис-(1-гидропероксициклоал-канов) с альдазином под действием лантанидных катализаторов является методом синтеза макроцик-лических гексаоксадиазадиспироалканов. Показана высокая цитотоксическая активность новых макро-циклических азатрипероксидов против раковых клеток Jurkat, K562, U937 и Fibroblasts.

Экспериментальная часть

Одномерные спектры ЯМР 1Н и 13С, а также двумерные гомо- (COSY) и гетероядерные (1H-13C HSQC, 1H-13C HMBC) спектры зарегистрированы на спектрометре Bruker Avance 500 (500 МГц для ядер 1Н, 126 МГц для ядер 13С, если не указано иначе) в CDCl3 при 25 °C по стандартным методикам фирмы Bruker (Германия), внутренний стан-

дарт ТМС. Масс-спектры MALDI TOF/TOF положительных ионов (матрица - синапиновая кислота) записаны на масс-спектрометре Bruker AutoflexTM III Smartbeam. Подготовка проб для регистрации масс-спектров проведена по методике «сухой капли»: в отдельной пробирке смешивали растворы матричного и анализируемого веществ (50:1100:1), после этого каплю раствора наносили на мишень и сушили потоком теплого воздуха. Пробу с мишени переводили в газовую фазу с помощью лазерных импульсов (200 импульсов с частотой 100 Гц). В качестве источника лазерного излучения применяли твердотельный УФ-лазер с длиной волны излучения 355 нм. Элементный анализ выполнен на анализаторе фирмы Carlo Erba 1108. Контроль за ходом реакций осуществляли методом ТСХ на пластинах Sorbfil (ПТСХ-АФ-В), элюент

гексан - EtOAc, 10:1, проявление в парах I2. Для колоночной хроматографии использован силика-гель КСК (100-200 мкм).

Исходные реагенты кетоны и гидразин использовали фирмы Acros. Тетрагидрофуран, гексан, EtOAc, петролейный эфир, Et2O (марки «ч») перегоняли перед использованием. Реагенты I2, MgSO4 марки «ч». Синтез 1,1'-перокси-бис-(1-гидроперок-сициклоалканов) осуществлен согласно описанной методике [25]. Синтез 1,2-бис-(4-метоксибензи-лиден)гидразина осуществлен согласно описанной методике [17].

Клеточное культивирование. Линии раковых клеток человека HeLa были получены из HPA Culture Collections (Великобритания). Клетки (Jurkat, K562, U937, фибробласты) были приобретены в Российской коллекции клеточных культур (Институт цитологии РАН) и культивированы в соответствии со стандартными протоколами и стерильной методикой. Было показано, что клеточные линии свободны от вирусного загрязнения и микоплазмы. Клетки поддерживали в RPMI 1640 (Jurkat, K562, U937, Fibroblast) (Gibco) с добавлением 4 мкМ глю-тамина, 10% FBS (Sigma) и 100 единиц / мл пенициллин-стрептомицина (Sigma). Все типы клеток выращивали в атмосфере 5% СО2 при 37 °С. Клетки пересевали с интервалом в 2-3 дня. Затем клетки высевали в 24-луночные планшеты при 5 х 104 клеток на лунку и инкубировали в течение ночи. Jurkat, K562, U937, клетки Fibroblast пересевали с 2-дневными интервалами с плотностью посева 1 х 105 клеток на 24-луночные планшеты в RPMI с 10% FBS.

Анализ цитотоксичности. Оценка жизнеспособности (живая/мертвая) проводилась путем окрашивания клеток 7-AAD (7-аминоактиномицином D) (Biolegend). После обработки клетки собирали, промывали 1-2 раза фосфатно-солевым буфером (PBS) и центрифугировали при 400 g в течение 5 мин. Клеточные осадки ресуспендировали в 200 мкл буфера для окрашивания проточной цитомет-рией (PBS без Ca2+ и Mg2+, 2.5% FBS) и окрашивали 5 мкл окрашивающего раствора 7-AAD в течение 15 мин при комнатной температуре в темноте. Образцы получали на системе проточной цитометрии NovoCyte TM 2000 (ACEA), оснащенной 488 нм аргоновым лазером. Детектирование 7-AAD-излучения собирали через фильтр 675/30 нм в канале FL4.

Циклизация 1,1'-пероксибис(1-гидроперок-сициклоалканов) с 1,2-бис-(4-метоксибензили-ден)гидразином под действием Sm(NO3)3-6H2O. В сосуд Шленка, установленный на магнитную мешалку, загружали при ~ 20 °С тетрагидрофуран (5 мл), 1,2-бис-(4-метоксибензилиден)гидразин (10 ммоль) и соответствующий 1,1'-пероксибис (1-гидропероксициклоалкан) (10 ммоль). Затем добавляли Sm(NO3)2-6H2O (0.5 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при ~ 20 оС в течение 6 ч, и тетрагидрофуран упаривали. Затем добавляли Et2O

(10 мл), и смесь промывали водой (4 х 5 мл). Эфирный слой сушили (MgSO4) и упаривали, выделяя макроциклические спиросочлененные диазатрипе-роксиды 5-7 в виде порошка, стабильных при хранении при комнатной температуре. Ход реакций контролировали с помощью ТСХ со смесью 5:1 гексан : EtOAc в качестве элюента, проявляя над парами I2.

15,18-Бис(4-метоксифенил)-6,7,13,14,19,20-гексаокса-16,17-диазадиспиро[4.2.48.85]икозан (5).

Вязкое светло-желтое вещество; выход 0.42 г (84%), Rf 0.47 (PE/Et2O = 10/1). Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), 5, м.д.: 1.68-1.72 (м, 8Н, Н2С), 1.90-2.00 (м, 8Н, Н2С), 3.54 (с, 6Н, СН3), 5.15-5.22 (м, 2Н, ОНОЧ), 7.68-7.90 (м, 8Н, НС) . Спектр ЯМР 13С (CDCl3), 5, м.д.: 22.3, 30.4, 55.8, 89.5, 89.7, 114.7, 116.1, 124.7, 132.7, 160.0. Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z: 501 [М-Н]+. Вычислено для C26H34N2O8 (%): C, 62.14; H, 6.82; N, 5.57. Найдено (%): C, 62.11; H, 6.80; N, 5.55.

17,20-Бис(4-метоксифенил)-3,12-диметил-7,8,15,16,21,22-гексаокса-18,19-диазадиспиро [5.2.59.86]докозан (6). Вязкое светло-желтое вещество; выход 0.34 г (68%), Rf 0.44 (PE/Et2O = 10/1). Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), 5, м.д.: 0.92-0.94 (м, 6Н, Н3С), 1.23-1.26 и 1.50-1.60 (м, 8Н, Н2С), 1.44-1.53 и 2.10-2.18 (м, 10Н, Н2С, HC), 3.50 (с, 6Н, СН3), 5.28-5.35 (м, 4Н,OНCN), 7.96-7.98 (м, 8Н, НС). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), 5, м.д.: 20.7, 25.9, 31.0, 31.8, 55.4, 90.2, 114.5, 115.1, 127.9, 132.6, 158.6. Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z: 557 [М-Н]+. Вычислено для C30H42N2O8 (%): C, 64.50; H, 7.58; N, 5.01. Найдено (%): C, 64.48; H, 7.50; N, 4.99.

19,22-Бис(4-метоксифенил)-8,9,17,18,23,24-гексаокса-20,21-диазадиспиро[6.2.610.87]тетра-козан (7). Вязкое светло-желтое вещество; выход

0.40.г (73%), Rf 0.40 (PE/Et2O = 10/1). Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), 5, м.д.: 1.44-2.01 (м, 12Н, Н2С), 3.48 (с, 6Н, СН3), 5.20-5.25 (м, 4Н^НС^, 7.86-7.88 (м, 8Н, НС). Спектр ЯМР 13С (CDCl3), 5, м.д.: 22.0, 30.6, 31.7, 54.9, 91.3, 113.8, 114.9. 126.9, 133.3, 159.4. Масс-спектр (MALDI TOF/TOF), m/z: 557 [М-Н]+. Вычислено для C30H42N2O8 (%):C, 64.50; H, 7.58; N, 5.01. Найдено (%):C, 64.47; H, 7.56; N, 5.00.

Работа выполнена в рамках государственного задания Института нефтехимии и катализа УФИЦ РАН (темы №AAAA-A19-119022290010-9 и AAAA-A19-119022290007-9). Структурные исследования проведены в Региональном Центре коллективного пользования «Агидель» УФИЦ РАН, в рамках выполнения государственного задания Института нефтехимии и катализа УФИЦ РАН (тема №АААА-А19-119022290004-8).

ЛИТЕРАТУРА

1. Sy L. K., Brown G. D., Haynes R. A novel endoperoxide and related sesquiterpenes from Artemisia annua which are possibly derived from allylic hydroperoxides // Tetrahedron. 1998. V. 54. Pp. 4345-4356.

2. McCullough K. J., Nojima M. Recent Advances in the Chemistry of Cyclic Peroxides // Curr. Org. Chem. 2001. V. 5. Pp. 601-636.

3. Casteel D. A. Peroxy natural products // Nat. Prod. Rep. 1999. V. 16. Pp. 55-73.

4. Tokuyasu T., Masuyama A., Nojima M., McCullough K. J. Halonium ion-mediated reaction of unsaturated hydroperoxy acetals. Competition between the formation of cyclic peroxides and the migration of the methoxy (or hydroxy) group // J. Org. Chem. 2000. V. 65. Pp. 1069-1075.

5. Balaban A. T., Oniciu D. C., Katritzky A. R. Aromaticity as a Cornerstone of Heterocyclic Chemistry // Chem. Rev. 2004. V. 104. Pp. 2777-2812.

6. Martins M. A. P., Cunico W., Pereira C. M. P., Flores A. F. C., Bonacorso H. G., Zanatta N. 4-Alkoxy-1,1,1-Trichloro-3-Alken-2-ones: Preparation and Applications in Heterocyclic Synthesis // Curr. Org. Synth. 2004. V. 1. Pp. 391-403.

7. Tokuyasu T., Ito T., Masuyama A., Nojima M. Synthesis of 3-hydroperoxy (or hydroxy)-substituted 1,2-dioxanes and 1,2-dioxepanes by the ozonolysis of unsaturated hydroperoxy ace-tals // Heterocycles. 2000. V. 53. Pp. 1293-1304.

8. Haynes R. K. From artemisinin to new artemisinin antimalarials: biosynthesis, extraction, old and new derivatives, stereochemistry and medicinal chemistry requirements // Curr. Top. Med. Chem. 2006. V. 6. Pp. 509-537.

9. Opsenica I., Opsenica D., Smith K. S., Mithous W. K., Solaja B. A. Chemical Stability of the Peroxide Bond Enables Diversified Synthesis of Potent Tetraoxane Antimalarials // J. Med. Chem. 2008. V. 51. Pp. 2261-2266.

10. Klayman D. L. Artemisia annua: from weed to respectable antimalarial plant // ACS Sump. Ser. 1993. V. 534. Pp. 242-255.

11. Dong Y., Creek D., Chollet J., Matile H., Charman S. A., Wittlin S., Wood J. K., Vennerstrom J. L. Comparative Antimalarial Activities of Six Pairs of 1,2,4,5-Tetraoxanes (Peroxide Dimers) and 1,2,4,5,7,8-Hexaoxonanes (Peroxide Tri-mers) // Antimicrobial Agents And Chemotherapy. 2007. V. 51. Pp. 3033-3035.

12. Tolstikov G. A., Tolstikov A. G., Tolstikova O. V. Natural peroxides. Chemistry and biological activity // RUSS CHEM REV. 1996. V. 65. Pp. 769-783.

13. Liang X. T., Yu D. Q., Wu W. L., Deng H. C. The structure of Yingzhaosu A // Acta Chim. Sin. 1979. V. 37. №3. Pp. 215-230.

14. Liang, X. In Advances in Chinese Medicinal Materials / Eds. H. M. Chang, H. W. Yeung, W. W. Tso and A. Koo. World Scientific Publ., Singapore, 1985. Pp. 427-432.

15. Махмудиярова Н. Н., Ишмухаметова И. Р., Джемилева Л. У., Дьяконов В. А., Ибрагимов А. Г., Джемилев У. М. Гидразины в синтезе №арил(алкил)-№(гексаоксазадиспироалканил) аминов, обладающих цитотоксической активностью // Журнал органической химии. 2020. Т. 56. N°5. С. 746-752.

16. Makhmudiyarova N. N., Ishmukhametova I. R., Dzhemileva L. U., Tyumkina T. V., D'yakonov V. A., Ibragi-mov A. G., Dzhemilev U. M. Synthesis and anticancer activity novel dimeric azatriperoxides // RSC Advances. 2019. V. 9. Pp. 18923-18929.

17. Руссавская Н. В., Грабельных В. А., Леванова Е. П., Сухо-мазова Э. Н., Дерягина Э. Н. Реакции альдегидов с гидразином в системе сера-щелочь // Журнал органической химии. 2002. Т. 38. Вып. 10. C. 1551-1553.

18. Махмудиярова Н. Н., Рахимов Р. Ш., Тюмкина Т. В., Мещерякова Е. С., Ибрагимов А. Г., Джемилев У. М. Синтез и биологическая активность ациклических и циклических азапероксидов с участием Sm-содер-жащих катализаторов // Журнал органической химии. 2019. №5. C. 713-727.

19. Makhmudiyarova N. N., Ishmukhametova I. R., Dzhemileva L. U., Tyumkina T. V., D'yakonov V. A., Ibragi-mov A. G., Dzhemilev U. M. Synthesis and anticancer activity novel dimeric azatriperoxides // RSC Advances. 2019. V. 9. Pp. 18923-18929.

20. Makhmudiyarova N. N., Shangaraev K. R., Dzhemileva L. U., Tuymkina T. V., Mescheryakova E. S., D'yakonov V. A., Ibragi-mov A. G., Dzhemilev U. M. New synthesis of tetraoxaspirododecane-diamines and tetraoxazaspirobicycloalkanes // RSC Advances. 2019. V. 9. Pp. 29949-29958.

21. Tyumkina T. V., Makhmudiyarova N. N., Kiyamutdino-va G. M., Meshcheryakova E. S., Bikmukhametov K. Sh., Abdullin M. F., Khalilov L. M., Ibragimov A. G., Dzhemi-lev U. M. Synthesis, molecular structure, conformation and biological activity of Ad-substituted N-aryl-tetra-oxaspiroalkanes // Tetrahedron. 2018. V. 74. Р. 1749-1758.

22. Makhmudiyarova N. N., Khatmullina G. M., Rakhi-mov R. Sh., Meshcheryakova E. S., Ibragimov A. G., Dzhemilev U. M. The first example of catalytic synthesis of N-aryl-substituted Tetraoxazaspiroalkanes // Tetrahedron. 2016. V. 72. Pp. 3277-3281.

23. Makhmudiyarova N. N., Ishmukhametova I. R., Tyumki-na T. V., Ibragimov A. G., Dzhemilev U. M. Synthesis of N-aryl-hexaoxazadispiroalkanes using lanthanide catalysts // Tetrahedron Letters. 2018. V. 50. Pp. 3161-3164.

24. Махмудиярова Н. Н., Ишмухаметова И. Р., Шангара-ев К. Р., Мещерякова Е. С., Ибрагимов А. Г. Синтез N-замещенных тетра(гекса)-оксазаспироалканов с участием аминокислот и Sm-содержащих катализаторов // Журнал органической химии. 2021. Т. 57. №»1. С. 83-91.

25. Terent'ev, A. O., Platonov M. M., Sonneveld E. J., Peschar R., Chernyshev, V. V., Starikova Z. A., Nikishin G. I. New Preparation of 1,2,4,5,7,8-Hexaoxonanes // J. Org. Chem. 2007. V. 72. Pp. 7237-7243.

Поступила в редакцию 30.08.2021 г.

ISSN 1998-4812

BeciHHK EamKHpcKoro yHHBepcHTeTa. 2021. T. 26. №3

721

DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2021.3.32

SYNTHESIS OF MACROCYCLIC DIAZATRIPEROXIDES AND THEIR CYTOTOXIC ACTIVITY

© N. N. Makhmudiyarova*, I. R. Ishmukhametova, L. U. Dzhemileva, V. A. Dyakonov, A. G. Ibragimov

Institute of Petrochemistry and Catalysis, Ufa Federal Research Center of RAS 141 Oktyabrya Avenue, 450075 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

*Email: natali-mnn@mail.ru

In recent decades, the chemistry of organic peroxide compounds has been developing unusually rapidly; peroxides constitute an extensive section of organic chemistry. To date, the number of synthesized peroxide compounds is in the thousands. This class of compounds is used in both chemical and pharmaceutical industries. A real breakthrough in this direction occurred after the discovery of the antimalarial activity of azaperoxides. Advances in chemistry and pharmacology of peroxides stimulated studies on the synthesis of various heteroatom-containing peroxides. The authors of the article developed an effective method for the synthesis of new types of macrocyclic diazatriperoxides based on the interaction of 1,2-bis-(4-methoxybenzylidene) hydrazine with 1,1'-peroxy-bis-(1-hydroperoxycycloalkanes) with the participation of lanthanide-containing catalysts [La(NO3)3, TbCl3-6H2O, Ho(NO3)3-5H2O, DyCl3-6H2O, NdCl3]. It was shown that aldazine is not involved in the catalytic reaction with heptaoxadispiroalkanes, by analogy with the well-known recyclization reaction of heptaoxadispiroalkanes with nucleophilic agents. It was found that macrocyclic spiro-fused diazatriperoxides exhibit high cytotoxic activity against cancer cells Jurkat, K562, U937 and normal Fibroblasts. It was found that the synthesized macrocyclic spiro-fused diazatriperoxides exhibit a cytotoxic effect on all selected tumor cell lines in a wide range from 4.56 to over 500 ^M. The stronge st cytotoxic activity was exhibited

by 17,20-bis(4-methoxyphenyl)-3,12-dimethyl-7,8,15,16,21,22-hexaoxa-18,19-diazadispi-ro[5.2.59.86]docosane.

Keywords: catalysis, heterocyclization, aldazine, macrocyclic diazatriperoxides, cyto-toxic activity.

Published in Russian. Do not hesitate to contact us at bulletin_bsu@mail.ru if you need translation of the article.

REFERENCES

1. Sy L. K., Brown G. D., Haynes R. Tetrahedron. 1998. Vol. 54. Pp. 4345-4356.

2. McCullough K. J., Nojima M. Curr. Org. Chem. 2001. Vol. 5. Pp. 601-636.

3. Casteel D. A. Nat. Prod. Rep. 1999. Vol. 16. Pp. 55-73.

4. Tokuyasu T., Masuyama A., Nojima M., McCullough K. J. J. Org. Chem. 2000. Vol. 65. Pp. 1069-1075.

5. Balaban A. T., Oniciu D. C., Katritzky A. R. Chem. Rev. 2004. Vol. 104. Pp. 2777-2812.

6. Martins M. A. P., Cunico W., Pereira C. M. P., Flores A. F. C., Bonacorso H. G., Zanatta N. Curr. Org. Synth. 2004. Vol. 1. Pp. 391-403.

7. Tokuyasu T., Ito T., Masuyama A., Nojima M. Heterocycles. 2000. Vol. 53. Pp. 1293-1304.

8. Haynes R. K. Curr. Top. Med. Chem. 2006. Vol. 6. Pp. 509-537.

9. Opsenica I., Opsenica D., Smith K. S., Mithous W. K., Solaja B. A. J. Med. Chem. 2008. Vol. 51. Pp. 2261-2266.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10. Klayman D. L. ACS Sump. Ser. 1993. Vol. 534. Pp. 242-255.

11. Dong Y., Creek D., Chollet J., Matile H., Charman S. A., Wittlin S., Wood J. K., Vennerstrom J. L. Antimicrobial Agents And Chemotherapy. 2007. Vol. 51. Pp. 3033-3035.

12. Tolstikov G. A., Tolstikov A. G., Tolstikova O. V. RUSS CHEM REV. 1996. Vol. 65. Pp. 769-783.

13. Liang X. T., Yu D. Q., Wu W. L., Deng H. C. Acta Chim. Sin. 1979. Vol. 37. No. 3. Pp. 215-230.

14. Liang, X. In Advances in Chinese Medicinal Materials / Eds. H. M. Chang, H. W. Yeung, W. W. Tso and A. Koo. World Scientific Publ., Singapore, 1985. Pp. 427-432.

15. Makhmudiyarova N. N. Zhurnal organicheskoi khimii. 2020. Vol. 56. No. 5. Pp. 746-752.

16. Makhmudiyarova N. N. RSC Advances. 2019. Vol. 9. Pp. 18923-18929.

17. Russavskaya N. V., Grabel'nykh V. A., Levanova E. P., Sukhomazova E. N., Deryagina E. N. Zhurnal organicheskoi khimii. 2002. Vol. 38. No. 10. Pp. 1551-1553.

18. Makhmudiyarova N. N., Rakhimov R. Sh., Tyumkina T. V. Zhurnal organicheskoi khimii. 2019. No. 5. Pp. 713-727.

19. Makhmudiyarova N. N. RSC Advances. 2019. Vol. 9. Pp. 18923-18929.

20. Makhmudiyarova N. N., Shangaraev K. R., Dzhemileva L. U., Tuymkina T. V., Mescheryakova E. S., D'yakonov V. A., Ibragimov A. G., Dzhemilev U. M. RSC Advances. 2019. Vol. 9. Pp. 29949-29958.

21. Tyumkina T. V. Tetrahedron. 2018. Vol. 74. Pp. 1749-1758.

22. Makhmudiyarova N. N., Khatmullina G. M., Rakhi-mov R. Sh. Tetrahedron. 2016. Vol. 72. Pp. 3277-3281.

23. Makhmudiyarova N. N. Tetrahedron Letters. 2018. Vol. 50. Pp. 3161-3164.

24. Makhmudiyarova N. N. Zhurnal organicheskoi khimii. 2021. Vol. 57. No. 1. Pp. 83-91.

25. Terent'ev, A. O., Platonov M. M., Sonneveld E. J., Peschar R., Chernyshev, V. V., Starikova Z. A., Nikishin G. I. J. Org. Chem. 2007. Vol. 72. Pp. 7237-7243.

Received 30.08.2021.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.