Содержание к диссертации
Введение
I Литературный обзор 8
1. Молекулярные системы комбинированной терапии на основе нуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы 11
1.1. Системы с ингибиторами протеазы 11
1.2. Системы с полисахаридами 17
1.3. Системы с пептидами 24
1.4. Другие системы 29
2. Молекулярные системы транспорта нуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы 37
2.1. Системы неспецифического транспорта 37
2.2. Системы направленного транспорта нуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы 56
2.2.1. Системы доставки нуклеозидов на основе никотиновой кислоты 56
2.2.2. Системы доставки нуклеозидов с аминокислотами, пептидами и белками 61
2.2.3. Системы доставки нуклеозидов с углеводами 66
II Обсуждение результатов 69
1. Синтез d4T (2',3'-дидегидро-3'-дезокситимидина) 71
2. Получение производных на основе синтонов с остатком акриловой кислоты 72
3. Получение производных на основе синтона с остатком хлоруксусной кислоты 74
4. Получение производных на основе синтонов с двухосновными кислотами 75
5. Изучение гидролиза производных 81
6. Изучение противовирусной активности препаратов 82
III Экспериментальная часть 85
IV Выводы 119
V Литература
- Системы с ингибиторами протеазы
- Системы с пептидами
- Системы доставки нуклеозидов на основе никотиновой кислоты
- Получение производных на основе синтона с остатком хлоруксусной кислоты
Введение к работе
Структурные аналоги природных нуклеозидов используются для лечения некоторых видов вирусных заболеваний и в частности заболеваний, вызванных ретровирусами (например, ВИЧ), а также онкологических заболеваний. Эти соединения не имеют гидроксильной группы в 3'-положении дезоксирибозидного цикла и поэтому являются ингибиторами обратной транскриптазы (NIRT) и синтеза нуклеиновых кислот. Специфичность их фармакологического действия зависит от химической структуры, наличия тех или иных заместителей в молекуле, при этом все они в той или иной степени токсичны. Сегодня в медицине для лечения ВИЧ-инфекции широко используются несколько NIRT, среди них наиболее часто: зидовудин (азидотимидин; З'-азидо-3'дезокситимидин; AZT, производитель - Glaxo Wellcome Inc.), ставудин (З'-дезокси-2'3'дидегидротимидин; d4T, производитель -Bristol-Myers Squibb Со.) и диданозин (2',3'-дидезоксиинозин, ddl), обладающие наилучшим в этом классе соединений индексом селективности. К сожалению, эти нуклеозиды являются гидрофильными соединениями, их способность к пассивному транспорту через клеточную мембрану невысока, поэтому требуется достаточно высокая, приближающаяся к токсической, терапевтическая концентрация препарата в плазме. Кроме того, эти препараты обладают еще одним существенным недостатком, а именно, при их постоянном применении возникают различные штаммы ВИЧ, резистентные к ним. Для решения этих проблем, помимо поиска новых активных аналогов, в последнее время также ведется интенсивный поиск новых производных перечисленных выше нуклеозидов. Проводят многочисленные химические модификации этих аналогов нуклеозидов, в том числе путем создания производных с различными гидрофобными остатками.
Как установлено, первой стадией метаболизма этих соединений в клетке является фосфорилирование по 5'-гидроксильной группе дезоксирибозильного кольца, а во взаимодействие с обратной транскриптазой или клеточными ДНК-полимеразами вступают 5'-трифосфаты нуклеозидов. Поэтому в течение длительного времени основной стратегией модификации было получение различных производных 5'-фосфатов этих соединений. К сожалению, многие из таких препаратов, демонстрируя превосходную активность in vitro, оказались малоактивными in vivo. Связано это, по-видимому, с тем, что, проникая в клетку, такие производные подвергаются дефосфорилированию клеточными ферментами, утрачивая, таким образом, свое преимущество над исходными препаратами. Кроме того, гидрофильная по природе фосфатная группировка никак не улучшает транспорт препарата
7 через гидрофобные клеточные мембраны. Поэтому представляется перспективным использование других биодеградируемых модифицирующих групп, обладающих дополнительными возможностями транспорта через мембрану (например, сродством к тем или иным клеточным рецепторам) или дополнительными фармакологическими свойствами (стратегия так называемых double drug, «двойных лекарств»).
Настоящая работа посвящена разработке методов синтеза подобных препаратов, модифицированных по 5'-положению дезоксирибозидного цикла.
Использование различных по структуре производных нуклеозидов для создания систем комбинированной терапии ВИЧ, возможно, будет тормозить или блокировать возникновение резистентности вируса к лекарственному препарату. Гидрофобные производные легче диффундируют через клеточные мембраны, и, следовательно, требуют более низкой терапевтической концентрации, а производные, обладающие сродством к специфическим рецепторам, легче проникают через гематоэнцефалический барьер или целенаправленно доставляют препарат к другим органам-мишеням.
Работы этого направления активно развиваются в последние годы. Охватить весь их спектр в рамках одного литературного обзора весьма затруднительно, поэтому далее описываются только сложноэфирные и карбонатные производные наиболее широко применяемых NIRT - азидотимидина и ставудина.
Системы с ингибиторами протеазы
Этиологическим агентом синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД) является вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), относящийся к классу ретровирусов. В настоящее время для терапии ВИЧ-инфекции широко применяются две группы антиретровирусных препаратов, действующих на разных стадиях жизненного цикла вируса. В первую группу входят ингибиторы обратной транскриптазы вируса (эти агенты также делят на нуклеозидные и ненуклеозидные), а во вторую ингибиторы протеазы. Далее речь пойдет о различных производных нуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы (NIRT).
Исторически NIRT являются первыми лекарствами, применяемыми в терапии ВИЧ [1]. В 1987 году был зарегистрирован первый антиретровирусный препарат Азидотимидин (AZT, Зидовудин, 3 -азидо-2 ,3 -дидезокситимидин) [2-7], который применялся в терапии наиболее широко. Позднее фирма «Bristol Myers Squibb» выпустила на рынок препарат Ставудин (d4T; 2 ,3 -дидегидро-3 -дезокситимидин) [5, 8-11], обладающий менее выраженной токсичностью по отношению к стволовым клеткам костного мозга и в меньшей степени подавляющий репликацию митохондриальной ДНК.
В настоящее время в медицинской практике используют комбинированную терапию ВИЧ. Применяют различные комбинации NIRT и их сочетания с отличными по действию агентами. Так, наиболее широко распространенной комбинированной терапией является применение ингибиторов обратной транскриптазы в сочетании с ингибиторами протеазы. Также используют соединения, обладающие другими видами активности: иммуноактивные вещества (пептиды и полисахариды); соединения, влияющие на устойчивость вирусной частицы (например, бицикламы); антагонисты рецепторов клеток-мишеней ВИЧ (пептиды). Для комбинированной терапии предлагается использовать так называемые double drug, которые при попадании в физиологическую среду будут разрушаться клеточными ферментами на два действующих агента. Таким производным двух основных нуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы (AZT и d4T) посвящен первый раздел данного обзора.
Второй раздел содержит данные о другом виде модификации NIRT. AZT и d4T являются гидрофильными соединениями и не могут свободно проходить сквозь клеточные мембраны и, особенно, преодолевать гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) и проникать в ткани мозга, а, следовательно, не могут подавлять репликацию вируса в этих клетках. Для увеличения проникающей способности гидрофильных молекул нуклеозидов и увеличения их терапевтической эффективности получают различные их производные. Такие соединения относят к классу prodrug, это означает, что такое соединение, преодолев биологический барьер, будет разрушено клеточными ферментами на активное лекарство и транспортный остаток, не обладающий ярко выраженным негативным физиологическим действием. Для модификации используют: а) гидрофобные молекулы, облегчающие свободную диффузию лекарства через мембраны; б) биологически активные соединения, использующие активные транспортные системы клеточных мембран.
Наиболее простым и удобным способом модификации является использование свободной 5 -гидроксильной группы нуклеозидов [12]. Поскольку после попадания такого производного в клетку исходное лекарство должно высвобождаться из транспортной формы или два лекарства должны отделиться одно от другого, то связь между нуклеозидом и модифицирующим остатком должна легко разрушаться клеточными ферментами. Описано значительное количество производных NIRT, содержащих в 5 -положении фосфатную или фосфонатную группу, имитирующую природную структуру нуклеотида. Однако в данном обзоре речь пойдет о менее изученной группе производных по 5 -положению нуклеозида - сложноэфирных и карбонатных. Наиболее широко исследуется возможность применения сложноэфирной связи, так как последняя легко разрушается эстеразами с высвобождением лекарства/лекарств.
Молекулярные системы комбинированной терапии на основе нуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы
Системы с ингибиторами протеазы Ингибиторы протеазы ВИЧ-1 и ингибиторы обратной транскриптазы являются основными объектами в химиотерапии СПИДа и широко используются в комбинированной терапии. Y.Kiso с сотр. создали пептидомиметики - протеазные ингибиторы ВИЧ-1 KNI-413 и другие (рис. 1.1) [13]. Дипептидный протеазный ингибитор KNI-413, имеющий свободную карбоксильную группу, обладает хорошей фермент-ингибирующей активностью, но его противовирусная активность достаточно низка. Гибридное соединение с нуклеозидным ингибитором обратной транскриптазы может обладать синергетической активностью, обусловленной действием двух анти-ВИЧ механизмов. Кроме того, синергетическое действие, возможно, позволит уменьшить используемые дозы лекарств и, таким образом, подавить побочные эффекты.
Системы с пептидами
Пептиды могут проявлять противовирусную активность, так как они могут вмешиваться в жизненный цикл вируса на его первых стадиях: 1) пептидная цепь может иметь сродство к белкам оболочки вируса и, следовательно, мешать слиянию мембран вируса и клетки; 2) пептиды, специфичные к рецепторам на клетках-мишенях, также препятствуют проникновению вируса в клетку; 3) пептид, обладающий иммуноактивным действием, влияет на функциональное состояние лимфоидных клеток, которые являются основной мишенью, поражаемой ВИЧ. Таким образом, создание гибридных молекул нуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы с различными по действию пептидами является одним из направлений поиска более эффективных анти-ВИЧ лекарств. Пептид может содержать карбоксильную группу в боковых цепях аминокислот, входящих в его состав, или на конце цепи, тогда можно использовать эти группы для создания сложноэфирной связи с 5 -гидроксильной группой нуклеозида. Если же свободных карбоксильных групп нет или они защищены, то можно осуществлять связывание двух молекул через другие функциональные группы пептида и подходящий спейсер.
Известно, что инфицирование вирусом ВИЧ-1 начинается, когда белок оболочки вируса gpl20 связывается с рецептором CD4 на поверхности Т-клетки [23]. Т. Uchiyama с сотр. синтезировали производные AZT и других нуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы с пептидной последовательностью, специфичной к белку gpl20, таким образом, получены соединения 30 и 31, ингибирующие связывание с gpl20 и обратную транскриптазу ВИЧ-1 [24]. Соединения содержат спейсер, остаток щавелевой кислоты, между нуклеозидом и пептидом.
Для синтеза конъюгатов 30 и 31 и-нитрофенол добавляли к избытку оксалилхлорида и кипятили 16 часов с получением я-нитрофенил хлорглиоксалата. Эфир хлорглиоксалата реагировал с нуклеозидом в сухом пиридине в присутствии DM АР 24-36 часов при комнатной температуре. Далее проводили амидирование с соответствующим пептидом (схема 1.6.). Для получения конъюгата с более длинным пептидом 31 проводили удаление защитных групп.
Производное AZT с более коротким пептидом 30 при предварительной оценке показало ингибирование репликации ВИЧ.
Группа Н. Tamamura исследовала производные, состоящие из нуклеозидного ингибитора обратной транскриптазы и пептидов, аналогов тахиплецина, обладающих анти-ВИЧ активностью [25, 26]. Эти пептиды, ТІ31 и ТІ40, являясь антагонистами корецептора CXCR4, блокируют слияние вируса с клеткой. Таким образом, коньюгаты с пептидами Т131 и Т140 должны обладать следующими потенциальными достоинствами: 1) эти соединения обладают аффинностью к ВИЧ корецептору CXCR4, а производные пептидов, возможно, работают как переносчики, нацеленные к Т-клеткам; 2) эти кояъюгаты являются бифункциональными анти-ВИЧ агентами.
Синтез конъюгатов AZT и цистеинсодержащих пептидов (34-37) проводили по схеме 1.7. Для присоединения N-концевой а-аминогруппы пептида к 5 -гидроксильной группе AZT использовали сукцинильный или глутарильный спейсер. 5 -гемисукцинат (32) или 5 -глутарат AZT (33) конденсировали с -аминогруппой защищенного пептида на смоле с помощью DIPCDI и HOBt, получали защищенный конъюгат на смоле. Затем проводили одновременное удаление защит и снятие со смолы с параллельным замыканием дисульфидного мостика обработкой TMSC1-DMSO/TFA. Конъюгаты с сукцинильным спейсером нестабильны в водной среде при рН 7-8, также как и в условиях окисления воздухом, из-за высвобождения AZT из молекулы с образованием Ма-сукцинимидного производного пептида.
Анти-ВИЧ активность соединений изучали на клетках МТ-4 методом МТТ. Конъюгаты показали более высокую или сравнимую с пептидами активность. Конъюгат с сукцинатным спейсером (34) более активен, чем с глутарильным (35), это, возможно, объясняется более быстрым высвобождением AZT с образованием сукцинимидного производного пептида. Данные для конъюгатов с различными пептидами приведены в двух таблицах, так как исследования проводили в разное время. сукцинат и Ма-сукцинимидное производное пептида ТІ 40 показали активность, меньшую в 100 раз по сравнению с исходным пептидом, то есть, добавление сукцинатного или сукцинимидного остатка к N-концу уменьшало анти ВИЧ активность. Однако эквимолярные смеси этих производных с AZT демонстрируют большую анти-ВИЧ активность, чем AZT. Это можно объяснить синергетическим эффектом азидотимидина и сукцината/сукцинимида. Конъюгаты с AZT также более активны по сравнению с исходным нуклеозидом. Ни одно из соединений со свободной карбоксильной группой пептида не показало значительной цитотоксичности (СС5о 20цМ). Амидированный по С-концу аналог пептида ТІ40 имел низкую анти-ВИЧ активность. Как и ожидалось, все соответствующие производные и эквимолярные смеси с AZT показали более низкую анти-ВИЧ активность и большую цитотоксичность по сравнению с соединениями, имеющими свободную карбоксильную группу.
Синтез гибридных молекул эффективного противовирусного нуклеозида d4T с иммуноактивным дипептидом тимогеном осуществила группа В.В.Ряховского [27]. Известно, что гибридные молекулы нуклеозидов с аминокислотами в меньшей степени подвергаются ферментативному гидролизу плазмой крови, однако, легко гидролизуются клеточными ферментами и обладают повышенной проницаемостью через гематоэнцефалический барьер.
Системы доставки нуклеозидов на основе никотиновой кислоты
Энцефалопатия СПИД вызывается инфекцией мозга вирусом ВИЧ-1 и сопровождается совокупностью симптомов слабоумия, таких как нарушение узнавания, моторики и поведения. Лечение в таких случаях затруднено, так как труднодостижим сайт инфицирования. Мозг защищен от водорастворимых веществ гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ), который препятствует проникновению полярных молекул, в том числе противовирусных нуклеозидов. Для улучшения доставки в мозговые ткани нуклеозидов были предложены различные химические методы. Одной из наиболее разработанных систем химической доставки оказалась система на основе производных 1,4-дигидропиридина.
Основная концепция таких систем адресной доставки к тканям мозга состоит в создании аддукта лекарства с 1,4-дигидропиридином, который является нейтральной липофильной молекулой и может пересекать ГЭБ. В мозге окислительно-восстановительные системы, такие как дегидрогеназы, могут превращать дигидропиридин в пиридиновую форму, которая, как положительно заряженная молекула, не может легко выйти через ГЭБ. Этот аддукт затем может разрушаться с высвобождением активного лекарства.
Для синтеза таких производных азидотимидин по 5 -гидроксильной группе ацилировали никотиноилхлоридом в пиридине с получением эфира 125 с практически количественным выходом. Кватернизация метилиодидом давала тригонеллиновый эфир (126) с количественным выходом. Далее проводили восстановление Na2S204, в таких условиях не затрагивается азидогруппа. По такой схеме соединение 132 было получено с 65%-ным выходом (схема 2.11) [54]. Группа S.K. Aggarwal с сотр. получали 132 с выходом 51% при восстановлении в двухфазной системе, состоящей из этилацетатаи воды [42, 55].
Аналогично было получено и производное 2 ,3 -дидегидро-3,-дезокситимидина (d4T) [56]. Реакция этерификации нуклеозида протекала с выходом 63%, кватернизация — с количественным выходом, восстановление - с 50%-ным выходом.
C.K.Chu с сотр. [57] обнаружили, что при этерификации нуклеоздов по 5 -положению никотиноилхлоридом, последний дает побочные продукты - N3-никотиноилпроизводные. В связи с этим были предложены другие условия для проведения реакции этерификации: никотиновая кислота и DCC в присутствии каталитического количества DM АР. По этому методы авторами было получено дигидропиридиновое производное азидотимидина 125. Также эти условия были применены В.-Н. Lee с сотр. для синтеза 5 -(3-пиридинилкарбонил)-2 ,3 -дидегидро-3 -дезокситимидина [58].
Наиболее устойчивым среди 1,4-дигидропиридиновых производных нуклеозидов оказалось производное d4T, оно не давало признаков окисления или распада (по ТСХ) после хранения при комнатной температуре в течение 1 месяца. Соединение 132 не изменялось при хранении в течение ночи при -20 С в растворе водного DMSO, а содержание такого раствора в течение ночи при 37 С приводило к исчерпывающему разложению.
Производные азидотимидина 126 и 132 показали антиретровирусную активность и селективность, сравнимую с теми же показателями для AZT (табл. 2.11) [54]. Таблица 2. 11. Ингибиторный эффект 5 -замещенных производных AZT в ВИЧ-инфицированных клетках МТ-
Производное 132 и в периферических клетках крови обладало активностью сходной с AZT [57]. Aggarwal с сотр. показали, что соединение 132 не только более эффективно, чем AZT, ингибирует ВИЧ-1, но и значительно менее токсично для клеток костного мозга мышей [59].
Как было сказано выше, все никотиновые производные нуклеозидов обладают более высокой липофильностью по сравнению с исходным соединением. Так, для 5 -(3 пиридинилкарбонил)-2\3 -дидегидро-3 -дезокситимидина (125) коэффициент распределения (PC) в системе 1-октанол - вода равняется 7,05, что приблизительно в 31 раз больше, чем для d4T (0,23) [56]. Изучение доставки AZT и 132 в клетки лимфоцитов Н9 и лимфоциты периферической крови показало увеличение внутриклеточной концентрации лекарства на 50% в течение 2 часов [59]. Кроме того, в ходе экспериментов на животных было показано, что, благодаря высокой липофильности производных, при введении собакам и крысам соединения 132, концентрация AZT в мозге в три раза выше, чем при введении AZT, и меньше в крови, чем при дозировании AZT [60,61]. Учитывая все эти факторы, М.Е. Brewster с сотр. создали серию 1,4-дигидропиридиновых производных 132-137 с различными остатками в 1-м положении пиридинового кольца (схема 2.11) [62]. Предполагали, что увеличение N-алкильной цепи увеличит липофильность, не изменяя значительно стабильность производных, тогда как замещение на N-бензильную группу увеличит устойчивость к окислению системы доставки. Действительно, с увеличением размера алкильного заместителя увеличивались значения логарифма фактора емкости в ВЭЖХ (log к - аналог коэффициента распределения), достигая максимального значения для N-бензильного производного 136 (табл. 2.12).
Стабильность аналогов определяли в гомогенатах мозга крысы, чтобы доказать превращение дигидроникотинатной транспортной формы в изолируемую ГЭБ никотиновую солевую форму. Данные показали, что деградация N-алкильных производных 133-135 происходит с близкими скоростями, тогда как метилциклопропильная (137) и бензильная (1368) системы были несколько более стабильны. Причина этого только отчасти может состоять в химической стабильности соединений, так как бензильное производное 136 более стабильно к химическому окислению, чем N-алкильные аналоги, а метилциклопропильное (137) — менее стабильно [63]. Возможно, объемные группы в N-положении могут уменьшать фермент-субстратное связывание (система NAD-NADH трансгидрогеназ, ответственных за ферментативное окисление дигидроникотинатов [57]).
Введение AZT крысам давало высокие первоначальные концентрации лекарства в крови и печени, эти значения быстро убывали со временем и уже через 1 час оказывались равными 10% и 3%, соответственно. Небольшое количество AZT детектировали в гомогенате мозга не позднее, чем через 15 минут. Введение соединений 132-137 давало следующие результаты: 1) после введения не наблюдали дигидроникотинатов, что согласуется с данными об их лабильности; 2) определяли уровень никотинатных солей AZT 126-131, кроме того, во всех исследуемых тканях измеряли количество AZT, образующегося из этих солей. Наибольшие значения содержания AZT в крови наблюдались через 15 минут после введения метильного производного 132; 3) в мозге AZT легко высвобождается из четвертичной соли во всех случаях, кроме бензильной соли 130. Наиболее высокую концентрацию AZT давал пропильный аналог 128, затем изопропильный 129, метилциклопропильный 131, метальный 126 и, наконец, этильный 127.
Уровень AZT в крови значительно ниже, а уровень в мозге значительно выше после введения производных 132-137, чем после введения эквимолярной дозы AZT. В этом отношении наилучшим является пропильное производное 134, для него соотношение мозг/кровь равняется 1,3 через 15 минут.
Таким образом, 5 -(1,4-дигидро-1-пропил-3-пиридинилкарбонил)-3 -азидо-3 -дезокситимидин (134) является улучшением прототипной системы доставки (соединение 132), но следует учитывать её возможную токсичность. В отличие от 1-метилникотинатной соли (тригонеллин), 1 -пропилникотинатная не является природным соединением.
Е. Pop с сотр. также на основе никотиновой системы доставки создали производные азидотимидина 138 и 139 (рис. 2.4), обладающие свойствами, необходимыми для орального введения [64, 65]. Эти соединения обладают большей липофильностью по сравнению с 132 и намного более стабильны при низких значениях рН (включая рН 1,2, имитирующее значение рН желудочного сока).
Получение производных на основе синтона с остатком хлоруксусной кислоты
Стабильность аналогов определяли в гомогенатах мозга крысы, чтобы доказать превращение дигидроникотинатной транспортной формы в изолируемую ГЭБ никотиновую солевую форму. Данные показали, что деградация N-алкильных производных 133-135 происходит с близкими скоростями, тогда как метилциклопропильная (137) и бензильная (1368) системы были несколько более стабильны. Причина этого только отчасти может состоять в химической стабильности соединений, так как бензильное производное 136 более стабильно к химическому окислению, чем N-алкильные аналоги, а метилциклопропильное (137) — менее стабильно [63]. Возможно, объемные группы в N-положении могут уменьшать фермент-субстратное связывание (система NAD-NADH трансгидрогеназ, ответственных за ферментативное окисление дигидроникотинатов [57]).
Введение AZT крысам давало высокие первоначальные концентрации лекарства в крови и печени, эти значения быстро убывали со временем и уже через 1 час оказывались равными 10% и 3%, соответственно. Небольшое количество AZT детектировали в гомогенате мозга не позднее, чем через 15 минут. Введение соединений 132-137 давало следующие результаты: 1) после введения не наблюдали дигидроникотинатов, что согласуется с данными об их лабильности; 2) определяли уровень никотинатных солей AZT 126-131, кроме того, во всех исследуемых тканях измеряли количество AZT, образующегося из этих солей. Наибольшие значения содержания AZT в крови наблюдались через 15 минут после введения метильного производного 132; 3) в мозге AZT легко высвобождается из четвертичной соли во всех случаях, кроме бензильной соли 130. Наиболее высокую концентрацию AZT давал пропильный аналог 128, затем изопропильный 129, метилциклопропильный 131, метальный 126 и, наконец, этильный 127.
Уровень AZT в крови значительно ниже, а уровень в мозге значительно выше после введения производных 132-137, чем после введения эквимолярной дозы AZT. В этом отношении наилучшим является пропильное производное 134, для него соотношение мозг/кровь равняется 1,3 через 15 минут.
Таким образом, 5 -(1,4-дигидро-1-пропил-3-пиридинилкарбонил)-3 -азидо-3 -дезокситимидин (134) является улучшением прототипной системы доставки (соединение 132), но следует учитывать её возможную токсичность. В отличие от 1-метилникотинатной соли (тригонеллин), 1 -пропилникотинатная не является природным соединением.
Е. Pop с сотр. также на основе никотиновой системы доставки создали производные азидотимидина 138 и 139 (рис. 2.4), обладающие свойствами, необходимыми для орального введения [64, 65]. Эти соединения обладают большей липофильностью по сравнению с 132 и намного более стабильны при низких значениях рН (включая рН 1,2, имитирующее значение рН желудочного сока).
Для решения проблемы быстрого выведения и низкой проникающей способности AZT через ГЭБ и для увеличения его терапевтической эффективности, группа Aggarwal S.K. синтезировали сложные эфиры AZT по 5 -положению с 4-фенилпиперазинуксусной (140) кислотой и N-морфолинуксусной (141) (рис 2.5), а также исследовали их стабильность в плазме крови человека [42]. Реакцию этерификации AZT проводили соответствующей кислотой в присутствии DCC в качестве конденсирующего агента и 1,5 экв. DMAP. Производное с фенилпиперазином (140), как и ожидалось, было значительно более липофильным (РС=9,2) по сравнению с AZT (РС=1,2), а соединение с морфолином (141) сравнимо по липофильности с исходным лекарством. Следовательно, сложный эфир 140 показал также и наилучшую диффузию в клетки [55]. Противовирусная активность аналога 140 несколько ниже, чем для AZT, ЕС50 0,18 и 0,12 \хМ, соответственно.
Предполагается, что сложные эфиры аминокислот могут использовать систему активного транспорта аминокислот для доставки AZT в клетки-мишени в больших концентрациях, чем может быть получено при доставке самого AZT. Группа S.K. Aggarwal синтезировала ряд таких сложных эфиров AZT по 5 -положению и исследовали их стабильность в плазме крови человека [42, 43].
Сложные эфиры аминокислот (фенилаланина, тирозина, изолейцина и лизина), содержащие свободную аминофункцию 143a-d, были синтезированы реакцией Вос-аминокислот с AZT в присутствии DCC и DMAP (схема 2.12). Удаление защитных групп проводили смесью 1:1 хлористого метилена и TFA, получая соответствующие эфиры (143 a-d) в виде трифторацетатов. Эфир глутаминовой кислоты по у-карбоксильной группе 145 получали при взаимодействии Т-а-Вос-Ь-глутамил-а-шрет-бутилового эфира с AZT в присутствии DCC и DMAP (схема 2.12). Продукт 145 был получен при одновременном удалении обеих защитных групп смесью 1:1 хлористого метилена и TFA. Схема 2. R—CH—С02
