Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия Бабушкин Александр Сергеевич

2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия
<
2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Бабушкин Александр Сергеевич. 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия: диссертация ... кандидата химических наук: 02.00.03 / Бабушкин Александр Сергеевич;[Место защиты: Волгоградский государственный технический университет].- Волгоград, 2014.- 145 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Производные бензилпиримидин-4(3H)-она: химическая 9 структура, синтез и биологические свойства (литературный обзор)

1.1. Известные нуклеозидные и ненуклеозидные анти-ВИЧ агенты 9

1.2. Методы синтеза 5- и 6-арилметилированных производных пиримидина

Глава 2. Результаты и их обсуждение

2.1. Получение ключевых полупродуктов синтеза и целевых производных 2-(алкилсульфанил)-6-[1-(2,6-дигалогенфенил)алкил]-пиримидин-4(3Н)-она

2.2. Разделение энантиомеров некоторых производных 2- (алкилсульфанил)-6-[1-(2-фтор-6-хлорфенил)этил]пиримидин-4(3Н)- она и отнесение стереоконфигурации при бензильном атоме углерода

2.3. Биологические исследования рацемических форм полученных производных 2-(алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин- 4(3Н)-она с использованием инфицированных и квази-инфицированных колоний клеток

2.4. Энзимологические исследования рацемических форм новых производных 2-(алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-она

2.5. Биологические (in vitro) и докинговые (in silico) исследования энантиоселективности действия некоторых новых производных 2-(алкилсульфанил)-6-[1-(2-фтор-6-хлорфенил)этил]пиримидин-4(3Н)-она

Глава 3. Экспериментальная часть 97

3.1. Синтез, анализ и подтверждение чистоты полученных веществ 97

3.2. ВЭЖХ-разделения и хирооптическая характеризация 117

3.3. Биологические исследования 120

3.4. Молекулярное моделирование, докинговые исследования и прогнозирование COMBINEr

Выводы 123

Список цитируемой литературы

Методы синтеза 5- и 6-арилметилированных производных пиримидина

В настоящее время существует значительное количество классов химических соединений, которые способны, так или иначе, препятствовать процессу размножения вируса иммунодефицита человека. Выявлен ряд мишеней действия для этих препаратов [1-4], однако наиболее изученным является фермент ревертаза (обратная транскриптаза). Последний ответственен за процесс обратной транскрипции у вируса иммунодефицита и обеспечивает, таким образом, обратное считывание наследственной информации (то есть, считывание информации с ДНК на РНК) [5]. Среди препаратов, которые оказывают ингибирующее действие на ревертазу, существуют два основных класса: нуклеозидные препараты и ненуклеозидные агенты [6]. Эти два класса препаратов существенно различаются в спектре действия. Это связано с тем, что нуклеозидные препараты, действующие как конкуренты естественного субстрата фермента, активны как в отношении вируса иммунодефицита человека типа 1, так и в отношении вируса иммунодефицита человека типа 2 [7].

Ненуклеозидные препараты являются неконкурентными ингибиторами ревертазы ВИЧ и проявляют антивирусную активность преимущественно в отношении ВИЧ-1, в то время как практически лишены активности в отношении ВИЧ-2.

К известным в настоящее время нуклеозидным анти-ВИЧ агентам относятся такие производные пиримидиновой структуры, как азидотимидин и ламивудин [6]: о

В этих препаратах сохранен без изменения фрагмент “нуклеиновое основание - гликозильный остаток”, что позволяет им носить название нуклеозидных (что весьма относительно в случае ламивудина). Тем не менее, данные препараты отличает относительно низкий индекс селективности, показывающий отношение их минимальной цитотоксической концентрации к минимальной антивирусной концентрации. Таким образом, для азидотимидина этот показатель, определенный в культуре клеток МТ-4, составляет 2000 [8]. К приведенным нуклеозидным соединениям достаточно быстро развивается резистентность. Этот фактор, наряду с высокой токсичностью при хроническом введении, существенно снижает терапевтическую ценность данных соединений. Токсичность азидотимидина, равно как и ряда его аналогов, обусловлена тем, что данное соединение ингибирует многие ферменты, участвующие в синтезе ДНК и, в частности, ДНК-полимеразы млекопитающих [7, 9-11]. К основным клиническим осложнениям, которые развиваются при применении азидотимидина и, в меньшей степени, ламивудина, относятся панкреатит [12-15], митохондриальная миопатия [16], угнетение кроветворной функции костного мозга, изменение формулы крови, нейтропения [17, 18]. Примерно сопоставимы по своей терапевтической ценности с указанными пиримидиновыми нуклеозидными ингибиторами ревертазы пуриновые нуклеозидные анти-ВИЧ агенты. К ним относится, прежде всего, дидезоксиинозин [6]:

Первая группа препаратов была синтезирована первоначально группой исследователей H. Tanaka [19, 20] в ходе изучения синтетических приложений процесса литиирования пиримидиновых производных в криогенных условиях в 80-х годах [21-28]. Полученные среди других аналоги, содержащие в составе молекулы фрагмент 6-иодопиримидин-2,4(1Н,3Н)-диона и 6 (фенилсульфанил)пиримидин-2,4(1Н,3Н)-диона оказались наиболее интересными, так как демонстрировали высокую склонность к реакциям нуклеофильного присоединения-отщепления (AN-E1cb) по 6-ому положению. В связи с этим, возник интерес к поведению данных соединений в биологических системах. Последовавшие далее исследования полученных производных на предмет проявления ими антивирусного действия показали их активность в отношении вируса иммунодефицита человека первой группы и некоторых родственных вирусов [29-40]. Изучение механизма действия синтезированных соединений показало, что их антивирусная активность реализуется через угнетение вирусного фермента ревертазы. Таким образом, уже к концу 80-х - началу 1990-х годов были получены соединения с индексом селективности граничащим с 50000 [35], например - 6-[(3,5-диметилфенил)сульфанил]-5-изопропил-1-(этоксиметил)-пиримидин-2,4(1Н,3Н)-дион:

Несмотря на высокие значения терапевтического индекса, полученные соединения оказались бесперспективными в силу очень дорогостоящей схемы синтеза. Тем не менее, H. Tanaka и соавторы, осуществили (опять же, через реакцию литиирования) синтез производных, содержащих вместо 6-арилсульфанильной группы биоизостерическую ей 6-арилметильную [37]. Таким образом, были получены активные ингибиторы ревертазы, которые, принципиально, могут быть синтезированы легче, чем их 6-арилсульфанильные предшественники. В результате, синтезирован и успешно доведен до этапа клинических исследований так называемый эмивирин - 6-бензил-5-изопропил-1-(этоксиметил)пиримидин-2,4(1Н,3Н)-дион: о сн3

Данное соединение обладает в 14 раз более высоким индексом селективности, чем зидовудин [37], но активность его лимитируется влиянием только на ВИЧ-1. Несмотря на то, что это вещество дошло до III стадии клинических исследований, во врачебной практике оно не появилось, ввиду выраженной гепатотоксичности. Следует отметить, что группа аналогов эмивирина, в целом, является довольно многообещающей в плане синтеза более активных антивирусных агентов с расширенным терапевтическим потенциалом, о чем свидетельствует то, что выходит значительное количество работ, посвященных весьма активным производным, относящимся к данному ряду [41-47].

Группа аналогов 2-(алкилсульфанил)-6-(арилметил)пиримидин-4(3Я)-она явилась случайной находкой. В начале 1970-х годов армянскими учеными под руководством Арояна проводились исследования, направленные на синтез и исследование новых пиримидиновых производных [48].

Разделение энантиомеров некоторых производных 2- (алкилсульфанил)-6-[1-(2-фтор-6-хлорфенил)этил]пиримидин-4(3Н)- она и отнесение стереоконфигурации при бензильном атоме углерода

Рассматривая применяемые производные мочевины следует отметить, что сама мочевина практически не вступает в данную реакцию, так как анион её нестабилен и малонуклеофилен. Значительно лучше реагируют цианогуанидин и тиомочевина, в силу того, что дают достаточно стабильные и нуклеофильные анионы. Активно реагируют также гуанидин [153, 154], О-метилизомочевина [49] и S-метилизотиомочевина [102]. Эти производные сами по себе являются сильными основаниями и нуклеофилами, но обычно генерируются in situ из их солей непосредственно в реакционной смеси, под действием боле сильных оснований.

Обычно производное мочевины берется либо эквимолярно, либо с избытком, определяемым эмпирически. Теоретической базой в данном случае является исключительно принцип Ле-Шателье, а критерием эффективности процесса - степень конверсии исходного Р-кетоэфира, который берется в недостатке. В литературе описано применение 1,4-х [106] и 2-х кратного избытка тиомочевины [54, 149].

Многообещающим выглядит создание гибридной методики на основании метода, описанного профессором C.K. Chu [153] и его соавторами и метода, описанного G.W. Andersen и соавторами [106].

Модификация полученного пиримидинового производного. Как известно, производные 2-тиоксо-1,2-дигидро-4(3 Н)-пиримидинона при воздействии алкилирующего агента в условиях основного катализа алкилируется исключительно по экзоциклическому атому серы [149]. Это явление обосновано тем фактом, что приобретаемый молекулой отрицательный заряд хотя и распределяется по преимущественно нескольким атомам, в относительно большей степени локализуется на атоме серы. Кроме того, арилмеркаптид анион обладает несоизмеримо большей нуклеофильностью, чем все его таутомерные формы, например, с локализацией основной плотности отрицательного заряда на атоме азота. Более высокая нуклеофильность атома серы, в данном случае, может быть обусловлена участием d-орбиталей данного атома.

Практически данная реакция осуществляется в растворителе с высокой диэлектрической проницаемостью (в литературе рекомендуется этанол, диметилформамид и метанол) в присутствии адекватного основного катализа (литературные данные свидетельствуют об использовании карбоната калия, гидроксида калия, этоксида и метоксида натрия). Тем не менее, рассматривать катализ отдельно от растворителя видится не вполне корректным. Традиционно рассматривать систему «растворитель – основный катализ», так как эмпирически сложились некие комбинации растворителя и основного катализа, которые оправдали себя в плане практического применения. Среди последних можно отметить такие классические комбинации, как карбонат калия – диметилформамид [8, 53-57], этоксид натрия – этанол [155], гидроксид калия – 95%-ный этанол [102], метоксид натрия – метанол [149]. Именно эти системы рекомендуются в литературе для проведения алкилирования по атому серы в соединениях, структурно близких рассматриваемым аналогам.

В качестве алкилирующих агентов в литературе рекомендуются алкилгалогениды, вероятно, как более доступные, в то время, как в ряде случаев преимущественным видится применение 4-метилбензенсульфонатов. Это обосновано тем фактом, что 4-метилбензенсульфонилокси-группа является значительно лучшим нуклеофугом, чем галоген, что ускоряет течение нуклеофильного замещения. Кроме того, 4-метилбензенсульфоновая кислота является более слабой, чем иодоводородная или бромоводородная, а следовательно, 4-метилбензенсульфонаты должны характеризоваться менее выраженной тенденцией к элиминированию, чем бромиды и иодиды.

Удобной для проведения алкилирования производных 2-тиоурацила оказалась система "карбонат калия – диметилформамид", предложенная итальянцами. Тем не менее, было найдено, что вторичные алкилирующие агенты характеризуются низким уровнем алкилирующей способности, наряду со значительно выраженной тенденцией к элиминированию (особенно при проведении процесса при нагревании). В случае примененного первичного алкилирующего агента процесса элиминирования отмечено не было.

Алкилирование 5-(арилметил)пиримидин-2,4(1Н,3Н)-дионов и их сернистых аналогов по атому N1 проводится иначе. Так, алкилирование производных 2-тиоксо-2,3-дигидропиримидин-4(1Н)-она выполняется по модифицированному методу Гилберта-Джонсона-Риста. Для этого исходное соединение переводится в производное 4-(триметилсилилокси)-2 [(триметилсилил)сульфанил]пиримидина. В качестве силилирующего агента, в данном случае, применяется 1,1,1,3,3,3-гексаметилдисилазан. Следует отметить, что при силилировании канонических нуклеиновых оснований и их близких аналогов хорошо зарекомендовал себя N,O бис(триметилсилил)ацетамид [156, 157], тем не менее, как было показано H. Tanaka и соавторами, при силилировании производных 2-тиоксо-2,3-дигидропиримидин-4(1Н)-она данный силилирующий агент дает значительно худшие результаты, чем 1,1,1,3,3,3-гексаметилдисилазан [36].

Последующее алкилирование полученного силилированного производного, для получения соответствующих ациклонуклеозидов, выполняется с использованием получаемого in situ 2 [(бромметокси)этил]ацетата. Далее продукт алкилирования подвергается дезацилированию с получением близких аналогов 5-бензил-1-[(2 гидроксиэтокси)метил]пиримидин-2,4(1Н,3Н)-диона. Тем не менее, алкилирование силилированых производных 2-тиоксо-2,3 дигидропиримидин-4(1Н)-она протекает с более низким выходом, чем в случае соответствующих производных урацила.

Проведение реакции алкилирования силилированного производного осуществляется, как правило, в среде безводного 1,2-дихлорэтана при комнатной температуре. Ранее было также показано, что алкилирование 6-замещенных производных пиримидин-2,4(1Н,3Н)-диона, равно как и производных хиназолин-2,4(1Н,3Н)-диона протекает с трудом, что обосновывается пространственным фактором.

В качестве исторической справки следует отметить, что первоначально реакция Гилберта-Джонсона-Риста [158-160] представляла собой процесс алкилирования защищенными гликозилгалогенидами производных 2,4-диал-коксипиримидина в присутствии подходящего основания (обычно использовались пиридин или карбонат калия). Полученное таким образом производное подвергалось щелочному или кислотному гидролизу с образованием гликозидов пиримидин-2,4(1Н,3Н)-диона или же полученный интермедиат подвергался аммонолизу с образованием гликозида 4-аминопиримидин-2(1Н)-она [161]. Тем не менее, метод вскоре стал терять свое практическое значение из-за трудоемкости его выполнения. Дело в том, что для того, чтобы получить производное 2,4-диалкоксипиримидина, необходимо было сначала прохлорировать (обычно действием оксохлорида фосфора [162] или его смеси с N,N-диметиланилином [163] или пентахлоридом фософора [164, 165]) исходный пиримидин-2,4(1Н,3Н)-дион до производного 2,4-дихлорпиримидина, а затем подвергнуть последний взаимодействию с алкоксидом щелочного металла в среде соответствующего спирта. Помимо указанных выше сложностей, следует отметить, что алкилирование производных 2,4-диалкоксипиримидина протекает в более жестких условиях, чем алкилирование соответствующих 2,4-бис(триметилсилилокси)пиримидинов, что приводит, в конечном счете, к снижению выхода целевых 1-алкилированных производных. Кроме этого, применение 2,4-бис(триметилсилилокси)производных имеет преимущество перед 2,4-диалкоксипроизводными, так как первоначально образующийся 1-замещенный 4-(триметилсилилокси)пиримидин-2(1Н)-он значительно легче, чем 1-замещенный 4-алкоксипиримидин-2(1Н)-он, переводится в соответствующий 1-замещенный пиримидин-2,4(1Н,3Н)-дион.

Биологические исследования рацемических форм полученных производных 2-(алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин- 4(3Н)-она с использованием инфицированных и квази-инфицированных колоний клеток

Для хорошо растворимых веществ (7-9), цитотоксичность не проявлялась вплоть до достижения максимальной концентрации в культуральной среде, равной 71 мкмоль. В случае соединений (10-15), хуже растворимых в водном ДМСО, цитотоксическая концентрация была выражена как 1.5/ 3.0 мкмоль, ввиду того, что более высокая концентрация не могла быть достигнута из-за осаждения соединений в питательной среде.

Анализ полученных данных по анти-ВИЧ-1 активности показал, что важную роль для ее проявления играет наличие и химическая структура алифатического заместителя в бензильном положении. Для того, чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить ЭК50 для производных 2-тиоурацила и 2-тиотимина 7 и 8 с соответствующими аналогами 9 и 10. Как и для ранее описанных производных ряда ДАБО [168-172], максимальная активность полученных впервые производных 6-(2-фтор-6-хлорбензил)пиримидина 7-12, была достигнута у производных 2-тиотимина, содержащих дополнительную метильную группу в бензильном положении. В результате, были получены производные 10а-е, которые проявили активность в пикомолярном диапазоне концентраций: от 300 до 30 пмоль. Эти вещества оказались в 23-230 раз эффективнее ифавиренца и, в некоторых случаях, (10а и 10е), обладали весьма высокими значениями терапевтического индекса: 375000.

Переход от производных 2-тиотимина к соответствующим производным 5-этил-2-тиоурацила, содержащим в положении 6 пиримидинового гетероцикла 1-(2-фтор-6-хлорфенил)этил, сопровождался резким снижением противовирусной активности. Для подтверждения этого обстоятельства достаточно сравнить, например, уровни активности веществ 10а и 11а.

В то же время, и переход от производных 2-тиотимина, содержащих в положении 6 пиримидинового гетероцикла 1-(2-фтор-6-хлорфенил)этил, к соответствующим производным 6-[1-(2-фтор-6 хлорфенил)пропил]пиримидина (соединения 12а-е), также сопровождался снижением противовирусной активности, правда, не столь значительным, как в предыдущем случае.

Как было ранее показано для ряда производных S-ДАБО [8, 53, 57, 58, 168, 173], структура и размер алифатического радикала при экзоциклическом атоме серы оказывают модулирующее действие на анти-ВИЧ-1 активность. В частности, производные 2-тиоурацила (9а-е) и 2-тиотимина (10а-е) различаются по своей анти-ВИЧ-1 активности до 10 раз, в зависимости от строения радикала в положении 2 пиримидинового гетероцикла. При этом, предпочтительным заместителем при атоме серы является циклопентил (9е и 10е) или изопропил (9а и 10а). Еще больше (до 100 раз) различаются значения ЭК50 в рядах 11а-е [C5(Et)/C6(Me)] и 12а-е [C5(Me)/C6(Et)], где, напротив, циклопентильный заместитель был худшим с точки зрения противовирусной активности (11е и 12е, соответственно), тогда как н-пропил был лучшим (11b и 12b, соответственно).

Уровень противовирусной активности полученных производных F2-S-ДАБО 13-15 оказался заметно ниже, чем у соответствующих 2-фтор-6-72 хлорфенил-замещенных аналогов - соединений 10a-e. Также, наблюдались и различия в закономерностях структуры и противовирусной активности у этих рядов веществ. Фактически, в ряду производных F2-S-ДАБО не было никаких существенных различий между производными 2-тиотимина, содержащими метил (13а-е) или этил (15а-е) в бензильном положении, а все значения ЭК50 проявлялись в низком наномолярном/пикомолярном диапазоне концентраций. В то же самое время, эффективность полученных веществ значительно уменьшалась при переходе от производных 2-тиотимина к соответствующим производным 5-этил-2-тиоурацила, содержащих метильный радикал в бензильном положении (14а-е; значения ЭК50 находятся в высоком наномолярном диапазоне концентраций).

Ингибирующая активность против клинически значимых мутантных штаммов ВИЧ-1. Новые производные 2-(алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-она 7-15 были также проверены против группы клинически релевантных мутантов ВИЧ-1 (K103N, Y181C, и Y188L) (Таблица 7).

Молекулярное моделирование, докинговые исследования и прогнозирование COMBINEr

Хирооптическая характеризация. Специфические углы вращения плоскости поляризованного света для стереоизомеров веществ 9с, 10а, и 10с, растворенных в этаноле, были определены при длине волны = 589 нм с использованием поляриметра Perkin-Elmer 241, снабженного Na/Hg-лампой. Объем ячейки составил 1 мл, а длина оптического пути 10 см. Замеры проводились при температуре 20 C. Углы вращения плоскости поляризации приведены ниже:

(+)-9c, [a]D20 + 94 (0.14, EtOH) (первый элюированный стереоизомер); (-)-9c, [a]D20 -95, (0.13, EtOH) (четвертый элюированный стереоизомер); (+)-9c, [a]D20 +59 (0.12, EtOH) (второй элюированный стереоизомер); (-)-9c, [a]D20 -60 (0.12, EtOH) (третий элюированный стереоизомер); (-)-10a, [a]D20 -86 (0.12, EtOH) (первый элюированный энантиомер); (+)-10a, [a]D20 +87 (0.12, EtOH) (второй элюированный энантиомер); (-)-10c, [a]D20 -81 (0.12, EtOH) (первый элюированный стереоизомер); (+)-10c, [a]D20 +81 (0.12, EtOH) (третий элюированный стереоизомер); (-)-10c, [a]D20 -133 (0.12, EtOH) (второй элюированный стереоизомер); (+)-10c, [a]D20 +134 (0.12, EtOH) (четвертый элюированный стереоизомер).

Спектры кругового дихроизма (КД-спектры) для растворов отдельных стереоизомеров в этаноле были сняты при концентрации около 0.3 мг/мл в кварцевой ячейке (длина оптического пути 0.1 см) при 25 C с использованием спектрополяриметра Jasco J-700. Компьютерный обсчет спектров был выполнен на основе трех последовательных сканирований, а интенсивность выражена в значениях эллиптичности (mdeg).

Анти-ВИЧ активность в колонии лимфоидных клеток. Биологическая активность полученных соединений была изучена на клетках лимфоидной ткани MT-4 (NIH AIDS Reagent Program). При этом, определялось их противовирусное действие в отношении дикого штамма ВИЧ-1 NL4-3 и его трех клинически значимых мутантов. Исследования противовирусной активности были выполнены в соответствии с ранее описанными методиками [177-179]. Вкратце, клетки MT-4 были инфицированы соответствующим штаммом ВИЧ-1 (или квази-инфицированы, для оценки цитотоксичности полученных соединений) в присутствии различных разведений исследуемых веществ в водном ДМСО. Спустя 5 дней, с использованием калориметрического метода, основанного на восстановлении соли тетразолия в окрашенное производное формазана (MTT-метод) была выполнена количественная оценка жизнеспособных клеток. Необходимые для выполнения исследований мутантные штаммы ВИЧ-1: K103N, Y181C и Y188L, были любезно предоставлены Medical Research Council Centralised Facility for AIDS Reagents (Herefordshire, Великобритания).

Изучение активности РНК-зависимой ДНК-полимеразы. Активность РНК-зависимой ДНК-полимеразы была изучена в соответствии с методом, описанным ранее [180], в присутствии 0.5 мкг poly(rA)/oligo(dT)10:1 (0.3 мкМ 3-OH концов), 10 мкМ [3H]-dTTP (1 Ci/ммоль), и 2-4 нМ обратной транскриптазы в 8%-ном водном ДМСО.

Реагенты для биологических исследований. [3H]-dTTP (40 Ci/ммоль) был предоставлен фирмой Amersham и dNTP не содержащий радиоактивной метки фирмой Boehringer. Фильтры GF/C предоставлены фирмой Whatman. Все остальные реагенты были приобретены в фирмах Merck или Fluka. Гомополимер poly(rA) (Pharmacia) был смешан в соотношении нуклеотидов 10:1 с олигомером oligo(dT)12-18 (Pharmacia) в 20 мМ буферном растворе Трис-HCl (pH 8.0), содержащем 20 мМ KCl и 1 мМ ЭДТА, нагрет до 65 C за 5 мин, а затем медленно охлажден до комнатной температуры.

Протеины для биологических исследований. Очистка и экспрессия рекомбинантных протеинов была выполнена в соответствии с известной методикой [179]. Все энзимы имели чистоту свыше 95%.

Изучение ингибирования обратной транскриптазы. Временная зависимость включения меченых нуклеотидов в состав poly(rA)/oligo(dT) (10:1) при различных концентрациях нуклеотидов в субстрате контролировалась путем забора аликвот объемом 25 мкл каждые 2 минуты. В результате, исходные скорости реакции соотносились с концентрациями субстрата. Определение констант ингибирования (ИК50) было выполнено в диапазоне концентраций ингибитора от 0.2 ИК50 до 5 ИК50. Полученные данные были подвергнуты компьютерной обработке, в соответствии с моделью полностью неконкурентного взаимодействия. Анализ кривых был выполнен с помощью программного пакета GraphPad Prism 3.0.

3.4. Молекулярное моделирование, докинговые исследования и прогнозирование COMBINEr.

Исследования по молекулярному моделированию и докингу проводились в соответствии с ранее описанной методологией [174], с использованием шестиядерной ЭВМ (8 Intel-Xeon E5520 2.27 GHz CPU и 24 GB DDR3 RAM; 48 CPU total), с оперативной системой Debian GNU/Linux 6.03. Описанная ранее модель COMBINERr CM4 [174] была непосредственно использована для прогноза значений антилогарифма 50%-ной ингибирующей концентрации стереоизомеров веществ 9c, 10c, и 13e. Исходные конформации стереоизомеров веществ 9c, 10c, и 13e моделировали с использованием модуля UCSF Chimera build, основываясь на "кальке" взаимодействия ранее описанных производных ряда NH-ДАБО с биологической мишенью [175]. Энергия напряжения определялась как разница между свободной энергией связанной конформации и возможным глобальным минимумом. Конформационные энергии были вычислены с использованием команды "obenergy" (MMFF94s force field) [181]. Изучение конформации изолированных оптических изомеров (R,R)-10c и (S,R)-10c были выполнены с использованием программного пакета TINKER [182], с использованием процедуры условной ренатурации в 200 итераций и 1000 шагов. Следует отметить, что данные расчетов конформационных энергий, полученные с использованием TINKER и "obenergy" показали очень высокий уровень сходимости результатов.

Похожие диссертации на 2-(Алкилсульфанил)-6-(2,6-дигалогенбензил)пиримидин-4(3Н)-оны: синтез и исследование физико-химических свойств и энантиоселективности противовирусного действия