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

Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Уразаева, Яна Рустэмовна

Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона
<
Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона
>

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

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

Уразаева, Яна Рустэмовна. Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.03 / Уразаева Яна Рустэмовна; [Место защиты: Ин-т нефтехимии и катализа].- Уфа, 2011.- 101 с.: ил. РГБ ОД, 61 12-2/209

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Литературный обзор химия и биологическая активность экдистероидов, брассиностероидов и их аналогов 7

1.1. Биологическая активность экдистероидов и их аналогов 7

1.1.1. Экдизонная активность фитоэкдистероидов 8

1.1.2. Медико-биологическая активность фитоэкдистероидов 18

1.2. Синтез экдистероидов и их аналогов 21

1.3. Брассиностероиды и их фитогормональная активность 39

1.4. Аналоги, структурно родственные экдистероидам и брассиностероидам 42

ГЛАВА 2. Обсуждение результатов 49

2.1. Новый метод каталитического гидрирования экдистероидов в щелочных условиях 49

2.2. со-Функционализация боковой цепи 20-гидроксиэкдизона. 55

2.3. Регио- и стереонаправленные трансформации кольца д А 20 гидроксиэкдизона и его производных при озонировании в пиридине . 57

2.4. Конъюгаты 20-гидроксиэкдизона и его производных аналогом а-токоферола и их биологическая (антиоксидантная) активность. 62

ГЛАВА 3. Экспериментальная часть 66

3.1. 7,8а-Дигидроаналоги экдистероидов 67

3.2. Функционализированные аналоги экдистероидов 76

3.3. 2-Дегидро-З-эпи-экдистероиды и 2-дегидро-3-эпи-7,8а-дигидроэкдисте-роиды 78

3.4. Конъюгаты 20-гидроксиэкдизона и его производных с аналогом а-токоферола 83

Выводы 87

Список литературы 88

Введение к работе

Экдистероиды - гормоны линьки и метаморфоза насекомых и ракообразных представляют собой обширную группу полигидроксилированных стеринов. К настоящему времени выделено и идентифицировано более 300 зоо- и фитоэкдистероидов. Известно, что экдистероиды обладают комплексом ценных свойств, полезных для медицины и сельского хозяйства. Установлено, что они нетоксичны для млекопитающих и человека и оказывают иммуномодулирующий, анаболический и противовоспалительный эффекты. Одним из наиболее широко изученных и доступных фитоэкдистероидов является 20-гидроксиэкдизон - основной компонент экдистероидного состава растения Serratula coronata. Помимо основного в растениях присутствуют минорные экдистероиды, которые, как полагают, обеспечивают защиту растения от насекомых-фитофагов. Уникальность структуры 20-гидроксиэкдизона обусловливает возможность его трансформаций . в минорные и труднодоступные из природных источников экдистероиды. Известно, что многие полезные для медицины свойства экдистероидов связаны с их антиоксидантными свойствами, которые могут быть усилены их конъюгацией с природными антиоксидантами или их аналогами.

Структурное подобие экдистероидов брассиностероидам — регуляторам роста и развития растений, перспективных для применения в сельском хозяйстве, располагает к модификациям стероидного остова экдистероидов в соединения, аналоговые брассиностероидному типу. Такого рода трансформации доступных экдистероидов вполне оправданы, поскольку выделение брассиностероидов из природных источников нецелесообразно из-за крайне низкой их концентрации в растениях.

В этой связи цель работы состояла в разработке путей синтеза аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе направленных трансформаций 20-гидроксиэкдизона - основного компонента растения Serratula coronata L., а также синтезе конъюгатов производных 20-гидроксиэкдизона с аналогом а-токоферола. Для достижения поставленной цели решались задачи по разработке методов преобразования стероидного остова и боковой цепи 20-гидроксиэкдизона, приближающих его структуру к структуре брассиностероида кастастерона, и разработке способа конъюгации экдистероидов с аналогом а-токоферола (витамина Е).

В результате проведенных исследований разработан новый эффективный метод гидрирования малореакционноспособной двойной связи в кольце В экдистероидов над палладиевым катализатором в метаноле, содержащем метилат натрия, позволивший с высоким выходом в мягких условиях синтезировать труднодоступные 7,8-дигидроаналоги экдистероидов. Синтезированы 7,8а-дигидро-20-гидроксиэкдизон и 7,8а-дигидропонастерон А и их производные. Показано, что этот метод столь же эффективен при гидрировании 7,14-сопряженных диеновых экдистероидов. Полученный из диацетонида 20-гидроксиэкдизона дегидратацией по 14а- и 25-гидроксильным группам диацетонид су-ангидростахистерона В в одну стадию был превращен в диацетонид 7,8а-дигидро-14а-дезоксипонастерон А, гидролиз которого привел к структуре, содержащей элементы понастерона А и кастастерона.

Озонолизом в присутствии пиридина диацетонидов су-ангидро-20-гидроксиэкдизона проведена й>оксофункционализация боковой цепи. Показано, что наиболее эффективным методом окисления полученного альдегида до соответствующей кислоты - 25,26,27-трис-нор-аналога экдизоновой кислоты, является озонолиз в пиридине.

Найден новый метод регио- и стереонаправленной трасформации экдистероидов и их 7,8-дигидроаналогов в 2-дегидро-З-эли-экдистероиды и их 7,8-дигидропроизводные в одну стадию путем озонирования в пиридине. С помощью данного метода 20-гидроксиэкдизон был превращен в 2-дегидро-З-эии-20-гидроксиэкдизон - минорный экдистероид, выделенный из семян растения Froelichia jloridana, который ранее синтезировали из того же исходного соединения в 6 стадий.

Работа выполнялась как плановая в Институте нефтехимии и катализа РАН по теме: «Химия стероидов, токоферолов и природных полисахаридов» (номер государственной регистрации 0120.0850046), частично финансировалась Фондом содействия отечественной науке, грантом Президента РФ по государственной поддержке ведущих научных школ (HTIT-6079.2008.3) и Академией наук Республики Башкортостан.

Медико-биологическая активность фитоэкдистероидов

Низкая токсичность (LD5o = 9 г/кг) фитоэкдистероидов по отношению к теплокровным и человеку, а также относительная доступность некоторых фитоэкдистероидов стимулировали исследования физиологической активности этих стероидных соединений уникальной структуры. Показательно, что во многих лекарственных растениях, используемых в традиционной китайской медицине, отмечено высокое содержание экдистероидов, особенно, в растениях рода Achyranthes и Cyathula [31]. Богаты экдистероидами и сельскохозяйственные культуры - шпинат, сахарная свекла и семена лебеды [32, 33]. Учитывая биологическую важность и широкую распространенность экдистероидов в растениях, за последние три десятилетия были приложены значительные усилия по изучению физиологических эффектов влияния экдистероидов на организмы млекопитающих, в том числе человека [34, 35, 36]. При обобщении полученных результатов выявлено, что экдистероиды обладают широким спектром физиологически ценных свойств полезных для применения в медицине и фармакологии. Остановимся на наиболее значимых из них.

Участие в синтезе белка. Еще в 1972 г. [37] было отмечено, что экдистероиды участвуют в синтезе белка и впоследствии показано [38], что физиологическое действие экдистероидов на млекопитающих обусловлено их свойством стимулировать биосинтез белка при отсутствии побочного гормонального эффекта. В настоящее время 20Е активно используется в составе биологически активных добавок в рационе питании для спортсменов-профессионалов.

Участие в углеводном метаболизме. С участием лабораторных животных определено, что экдистероиды (20Е, 0.1-10 мг/кг) нормализуют содержание сахара в сыворотке крови при гипергликемии, спровоцированной аллоксановой пробой. При приеме 20Е (5 мг/кг) увеличивается содержание гликогена в сердце и печени лабораторных крыс [29]. В работе японских исследователей отмечен антидиабетический эффект инокостерона [39].

Участие в липидном обмене. Нарушения липидного обмена считаются одним из наиболее важных факторов развития атеросклероза. Было показано, что при приеме экдизона у лабораторных крыс ускоряется выделение холестерина в желчь, тем самым способствуя снижению уровня холестерина в печени [40]. Кроме того установлено [41, 42], что прием 20-гидроксиэкдизона улучшает работу печени после химической интоксикации лабораторных животных, проявляя гепатопротекторные свойства и стимулируя желчеотделение.

Антиоксидантные свойства. В результате окислительного стресса в организме накапливаются активные формы кислорода, провоцирующие различные патологические изменения. Известно [43], что 20Е в концентрации 10 -10 М обладает более выраженными антирадикальными и антиоксидантными свойствами, нежели известные ингибиторы перекисного окисления липидов такие как диэтил-п-фенилендиамин и этилендиамин тетраацетат. В экспериментах in vitro показано, что 20Е более активен в своих антирадикальных эффектах, чем витамин D и гидрохинон [44]. Отмечается увеличение уровня эритроцитов и гемоглобина в крови интактных животных при приеме экдизона, 2-дезокси-20Е, 20Е, силенеозида А и туркестерона [45]. Антиоксидантный потенциал экдистероидных экстрактов в 2 раза выше, чем сукцината а-токоферолуксусной кислоты [46].

Экдистероиды оказывают влияние на пролиферацию (размножение, разрастание) клеток позвоночных [38, 47], хорошо известны тонизирующее, адаптогенное и иммуномоделирующее свойства экдистероидов, продемонстрированные на примере 20Е в тестах на лабораторных животных [48].

Выявленные разнообразные фармакологические эффекты экдистероидов, и что немаловажно, низкая токсичность последних, предопределили создание различных экдистероидсодержащих препаратов, применяемых в медицине при нарушениях сердечно-сосудистой, центральной нервной и репродуктивной систем, общего гомеостаза организма [49, 50]. Кроме того, такого рода препараты используются для предупреждения болезней и поддержания иммунного статуса здорового человека. Они занимают важное место в космической, спортивной и военной медицине. К настоящему времени известно более 140 коммерческих наименований экдистероидсодержащих препаратов.

На сегодня востребованы экдистероиды и их аналоги, обладающие высокой активностью в минимальных дозах, пролонгированностью действия в организме. Важны также снижение стоимости и повышение масштаба производства.

В последние годы все возрастающее внимание в мире уделяется созданию для медицины и сельского хозяйства комбинированных препаратов на основе конъюгации доступных природных соединений или их структурных аналогов, при сохранении высокой активности нативного прототипа или возможного проявления качественно новых полезных свойств.

Для удовлетворения спроса на возможное многообразие применения экдизон-активных соединений требуются как экдистероиды нативной структуры, многие из которых труднодоступны из природных источников (минорные экдистероиды), так и аналоги экдистероидов. Большое число заместителей с определенной конфигурацией обусловливает трудность полного синтеза экдистероидов. Полный синтез 20-гидроксиэкдизона, выполненный в начале 80-х Каметани с сотрудниками [51], является уникальным примером, продемонстрировавшим возможности органического синтеза в моделировании сложных молекул. Достижения в химии экдистероидов изложены в монографиях [4, 52] и обзорах [53, 54], где представлены синтезы экдистероидов и их аналогов как на основе стероидного сырья, так и из природного 20-гидроксиэкдизона. Синтезы экдистероидов и их аналогов из доступного стероидного сырья (холестерин, /?-ситостерин, стигмастерин, эргостерин) разнообразны, и, как правило, многостадийны. Поэтому важное значение имеет разработка новых стереоспецифических методов и реакций, позволяющих сократить число стадий синтеза и повысить общий выход целевого соединения.

Известно, что природный фитоэкдистероид понастерон А обладает более выраженной активностью к экдизонным рецепторам насекомых по сравнению с 20-гидроксиэкдизоном. Для установления влияния функциональных групп в стероидном остове на экдизонную активность были синтезированы стероидные соединения с боковой цепью понастерона А [28] (их экдизонная активность рассмотрена в разделе 1.1).

Аналоги, структурно родственные экдистероидам и брассиностероидам

Поскольку содержание брассиностероидов в растениях крайне низкое, единственная возможность их получения для научных и практических целей - химический синтез из доступного стероидного сырья. За более чем двадцатилетнюю историю исследований, посвященных проблеме синтеза брассиностероидов накоплен огромный синтетический потенциал, представленный в обзоре [106]. Ввиду чрезвычайной сложности проблемы полного синтеза природных брассиностероидов, возникающие при формировании многочисленных хиральных центров, исследования полного синтеза в настоящее время активно не проводятся и поэтому использование доступных фитостероидов, имеющих структурное подобие BS, наиболее актуально в синтезе брассиностероидов и их аналогов [107].

Менее изучены возможные пути синтеза BS из структурно подобных им фитоэкдистероидов. Однако, гидроксильные группы кольца А в экдистероидах и брассиностероидах имеют противоположную ориентацию: для экдистероидов - 2/?,3/?-ориентированные гидроксигруппы, тогда как в брассиностероидах эти вицинальные гидроксильные группы имеют а,а-конфигурацию. Такие структурные различия между экдистероидами и брассиностероидами существенно влияют на их биологическую активность.

Предполагается, что экдистероидные рецепторы не распознают брассиностероиды [107], тем не менее, химическое подобие этих классов фитостеринов привлекательно для синтеза гибридных - экдистероид-брассиностероидных аналогов с целью изучения их экдистероидной и брассиностероидной активности.

Для изучения экдизонной и фитогормональной активности синтезированы гибридные молекулы 109, 110, 111 [108, 109] экдистероид-брассиностероид подобных структур. Ранее проведенные биологические исследования показали отсутствие экдизонной активности у брассиностероида кастастерона, и фитогормональной активности у фитоэкдистероидов (20Е, а-экдизон, муристерон А). Сходство соединения 109 с экдистероидами - в наличии 2ДЗ/?-диольной группировки в кольце А, для соединения 110 - в наличии 25-ОН-группы, для соединения 111 - 14а-гидроксильной функции и А ,6-кето-фрагмента. Сходство соединений 109-111 с брассиностероидными аналогами — в транс-сочленении колец А/В, окса-циклом В и характерной для BS боковой цепи.

Синтезированные аналоги были протестированы на экдизонную (Drosophila melanogaster) и на брассинолидную активность {Rice lumina inclination) в сравнении с природными экдистероидами и брассиностероидом - кастастероном 106. Синтезированные гибриды 109-111 проявили экдизонную активность в 2000 раз ниже, чем 20Е, и показали наличие слабой брассинолидной активности. Эти данные позволяют сделать вывод, что структурные особенности брассиностероидных рецепторов в растениях и экдистероидных рецепторов в организме насекомых специфичны и существенно различны. Два типа соединений (экдистероиды и брассиностероиды), совместно существующих в растениях, не могут служить препятствием для сигнального биологического отклика к рецепторам насекомого или растения, с другой стороны, моделируя экдистероид-брассиностероидные гибридные молекулы можно изменить их влияние на взаимодействие с рецептором, приводя к его биологическому отклику [107].

Было высказано предположение, что боковая цепь экдистероидов играет более важную роль в проявлении экдизонной активности, чем стероидный каркас [ПО, 111]. Это побудило к синтезу гибридной молекулы, имеющей стероидный остов брассиностероида типа кастастерон 106 и боковую цепь аналогичную экдистероиду - понастерону А 13.

Ключевая стадия синтеза построения боковой цепи по типу понастерона базировалась на стереоселективном сочетании а-алкоксистаннана 115 с 6,6-этилидендиокси-2ос,3а-изопропилидендиоки-5а-прегнан-20-оном 116 (схема 18). Алкоксистаннан 115 был синтезирован взаимодействием трибутилстанниллития с альдегидом 114, полученным в свою очередь,, с 40% выходом согласно процедуре Олаха (Mg/DMF) из 1-бром-3-метилбутана 113. Восстановление по Берчу аддукта 117 привело с 36% выходом к кетону 118, после гидролиза которого был получен целевой гибрид 112, представляющий собой смесь эпимеров по С22-атому. Реагенты и условия реакции: a. Mg, DMF; b. (n-Bu)3SnLi, В0МС1; с. n-BuLi; d. Na, NH3; е. Биологические испытания синтезированного кастастерон-понастерон А гибрида 112 на экдизонную активность показали, что он в 10 раз активнее экдизона, однако в 100 раз менее активен, чем понастерон А. Следовательно, боковая цепь имеет определяющую роль в придании стероидной структуре экдизонной активности [112].

Спустя год таже группа исследователей разработала стереоселективный синтез (22R)- и (22S)- кастастерон-понастерон А гибридных молекул (схема 19) [113]. Прегненолон 119, превращенный в (TBDMS) эфир 120, вовлекался в реакцию с 4-метилпентиниллитием по С-20 карбонильной группе с образованием пропаргилового спирта 121. Гидрирование ацетиленовой связи в 121 над катализатором Линдлара до Z-аллильного спирта 122 и последующее эпоксидирование двойной связи в присутствии VO(acac)2/TBHP (t-BuOOH) приводило к смеси эпимерных эпоксидов 123 и 124, разделенных хроматографически с выходом 32% и 45%, соответственно в расчете на исходный прегненолон 119.

Регио- и стереонаправленные трансформации кольца д А 20 гидроксиэкдизона и его производных при озонировании в пиридине

Модификация стериновой цепи природного 20-гидроксиэкдизона -удобный и простой путь синтеза ряда труднодоступных, малораспространенных в природе экдистероидов и их аналогов. На основе продуктов дегидратации 20Е по 25-гидроксильной группе были синтезированы абутастерон, птеростерон, их 24-эпимеры [118, 119], понастерон А [119], инокостерон [59]. С использованием озонолиза смеси диацетонидов 24,25- и 25,26-ангидро-20-гидроксиэкдизонов 7 [119] были разработаны схемы синтеза понастерона А и ацетонидов 27,27,27-трифторэкдизона [94]. При проведении озонолиза смеси 7 в пиридине образующиеся перекисные соединения разлагаются в процессе озонирования [120], что позволяет избежать стадии восстановительного разложения пероксидов. Наряду с упрощением процесса повышаются выходы альдегида 20 и кетона 21, которые достигают 60 и 30%, соответственно (после их разделения колоночной хроматографией) (против достигаемых ранее [119] 45 и 22 %). Окислением альдегида 20 путем озонирования в пиридине с последующей обработкой реакционной смеси эфирным раствором диазометана был получен - диацетонид 23-метоксикарбонил-25,26,27-трис-нор-20-гидроксиэкдизона 22 - аналог 20-гидроксиэкдизоновой кислоты 23, выделенной из личинок насекомых вида Spodoptera littoralis. При взаимодействии смеси карбонильных соединений 20 и 21 с малоновой кислотой в присутствии смеси пиридина и пиперидина (реакция Кневенагеля) избирательно вступает в реакцию только альдегид 20. В результате синтезирован диацетонид 24-карбоксиэтилиден-25,26,27-трис-ко/7-20-гидроксиэкдизона 24 (схема 7). В спектре ЯМР 13С сигналы карбонила групп СОгМе (соединение 22) и СОгН (соединение 24) наблюдаются при 5 171.6 и 176.0 м.д. соответственно. Сигналы атомов углеродов двойной связи, сопряженных с карбоксильной группой, в спектре ЯМР С соединения 24 выходят в области 146.7 (С ) и 129.0 м.д. (С ), которые в свою очередь, имеют кросс-пики с протонами НС (6.94 м.д.) и НС25 (5.91 м.д.) в спектре HSQC . В брассиностероидах 2- и 3-гидроксильные группы кольца А являются а-ориентированными, тогда как в экдистероидах эти группы имеют /?-конфигурацию.

Возможным путем эпимеризации 2- и 3-гидроксильных групп может служить их окисление до кето-групп с последующим стереоселективным восстановлением до 2сс,За-гидроксильных групп. Однако окисление экдистероидов по гидроксильным группам кольца А протекает не селективно. Так, при окислении 20-гидроксиэкдизона периодатом натрия и соединениями шестивалентного хрома основным направлением реакции является расщепление связи С -С с образованием постстерона [121,122] (это может быть использовано для построения боковой цепи брассиностероидов).

Нами была исследована возможность трансформации кольца А экдистероидов в реакции озонирования. Хорошо известно, что стерически затрудненная А7-связь в экдистероидах инертна к озону. С другой стороны, вторичные спиртовые группы, присутствующие в экдистероидах, могут присоединять молекулу озона по связи С-Н с образованием а-гидроксигидротриоксида, который неустойчив и разлагается с образованием соответствующего кетона.

При озонировании экдистероидов в различных растворителях (СН2С12, EtOAc, EtOH, АсОН) было выявлено, что только при озонировании в пиридине при комнатной температуре с выходом 43% и при 50% конверсии исходного соединения образуется требуемое 2-дегидро-З-этш-производное. Таким образом, озонированием 20,22-ацетонида 20-гидроксиэкдизона 25 получен 20,22-ацетонид 2-дегидро-3-эи«-20-гидроксиэкдизона 26 (схема 8). Весьма знаменательно, что озонирование в найденных условиях 20-гидроксиэкдизона 1, содержащего дополнительную вторичную группу (в боковой цепи), также селективно приводит к 2-дегидро-3-э?ш-20-гидроксиэкдизону 27 - минорному экдистероиду, выделенному из семян растения Froelichia floridana. Ранее этот экдистероид был синтезирован путем 6-ти стадийных трансформаций 20-гидроксиэкдизона с общим выходом 7% [63].

Структура соединения 27 установлена ID и 2D ЯМР !Н и 13С экспериментами. Типичный для экдистероидов А7-6-кетофрагмент остается неизменным в условиях реакции, что подтверждается наличием сигналов атомов углерода в области 203.3, 167.1 и 122.1 м.д. в спектре ЯМР ,3С. Присутствие дополнительного сигнала в области, характерной для карбонильных углеродов (210.9 м.д.), свидетельствует о трансформации одной из вицинальных гидроксильных групп кольца А в кетон. Взаимодействие двух дублетов геминальных протонов (8 2.38 и 8 2.57 м.д., 2J 13.8 Гц) с одним и тем же сигналом карбонильной группы (8 210.9 м.д.) в спектре НМВС свидетельствует о том, что данные сигналы относятся к группам НгС и ОС , соответственно. В свою очередь, образование 2-кетона приводит к смещению сигнала атома С3 и протона при нем в более слабое поле (А8С 7.4, А8Н0.4 м.д.). Большая КССВ (J 11.9 Гц) в дублете протона НС3, отвечающая взаимодействию с аксиальным протоном группы ІАїС4, свидетельствует об аксиальной ориентации -протона при атоме С5. Соответственно, гидроксильная группа у атома С3 является а-ориентированной. Протон атома С5 не меняет в условиях реакции своей Р-ориентации. Его аксиальному положению в кольце А отвечает КССВ 14.6 Гц с аксиальным протоном группы Н2С .

Избирательность окисления экдистероидов при озонировании в растворе пиридина, вероятно, обусловлена образованием комплекса пиридина с озоном, менее реакционноспособного по сравнению с самим озоном. Однако, поскольку такого рода комплексы не стабильны, реакция в пиридине, предварительно насыщенном озоном, не протекала.

2-Дегидро-З-эпи-экдистероиды и 2-дегидро-3-эпи-7,8а-дигидроэкдисте-роиды

Исследование медико-биологических свойств экдистероидов, оказавшихся нетоксичными для теплокровных животных и человека, выявили разнообразные полезные физиологические эффекты на организм. Экдистероиды регулируют минеральный, углеводный, липидный и белковый обмен, нормализуют уровень сахара и холестерина, стимулируют кроветворную функцию, оказывают иммуномодулирующее действие. В определенной мере столь разнообразная физиологическая активность экдистероидов обусловлена антиоксидантными свойствами, поскольку многие заболевания связаны с окислительным стрессом организма.

Для усиления фармакологического эффекта экдистероидов перспективным является их конъюгация с природными фенольными антиоксидантами - сс-токоферолом и его аналогами. Нами исследовано взаимодействие 20-гидроксиэкдизона 1, его 2,3- 33 и 20,22-ацетонидов 25 с (6-бензилокси-2,5,7,8-тетраметилхроман-2-ил) ацетальдегидом 34 - (ш-оксо-2С-аналогом а-токоферола) с целью синтеза соответствующих конъюгатов (схема 13).

При взаимодействии экдистероида 1 с 2-кратным мольным избытком альдегида 34, катализируемом фосфорномолибденовой кислотой (ФМК), получен с выходом 62% бисаддукт 35. Реакция ускоряется при использовании в качестве катализатора TsOH, однако выход бисацеталя 35 не изменяется. Реакция 2,3-ацетонида 20-гидроксиэкдизона 33 с эквимольным количеством хроманилэтаналя 34 в присутствии TsOH или ФМК также приводит к бисаддукту 35, но его выход составил 35%. В тех же условиях из

Наряду с конъюгатами 35 и 36 выделены их 14,15-ангидропроизводные 37 и 38 с выходами 26 и 20% соответственно, которые можно рассматривать как соответствующие конъюгаты стахистерона В. 6-Дебензилирование конъюгатов 35 и 36 гладко протекает при гидрировании в растворе этанола в присутствии катализатора Pd-C и приводит к соответствующим соединениям 39 и 40 со свободной фенольной группой. Для бисаддукта 39 был снят масс-спектр MALDITOF и зарегистрирован ион [М+Н]+.

В спектрах ЯМР !Н и 13С полученных гибридных соединений присутствуют сигналы всех атомов водорода и углерода экдистероидного и хроманильного фрагментов молекул. В спектре ЯМР С моноаддукта 36 в области, характерной для ацетальных атомов углерода, присутствуют сигналы четвертичного (5 106.97 м.д.) и третичного (8 101.97 м.д.) атомов углерода 20,22-0 изопропилидендиокси- и 2,3-О-этилидендиоксигрупп соответственно. В спектре ЯМР 13С бисаддукта 35 наблюдаются 3 сигнала О этилидендиоксигрупп в области 8 101.99, 101.41 и 101.63 м.д. с соотношением интенсивностей 2:1:1. Очевидно, два последних из них относятся к 20,22-О-(6-бензилокси-2,5,7,8-тетраметилхроман-2 ил)этилидендиокси- фрагменту. При образовании 1,3-диоксоланов - циклических 2,3- и 20,22-ацеталей в соединении 35 появляются два новых асимметрических атома С и С .Из них в спектре ЯМР С только сигнал атома С удваивается в результате образования (S,R,R)- и (ДДЯ)-диастереомерных 1,3-диоксоланов. Очевидно, наблюдаемое удвоение сигнала С происходит вследствие влияния сильно различающихся заместителей при атомах С20 и С22 в 1,3-диоксолановом цикле 20,22-ацеталя. В то же время в 2,3-ацетале заместители при атомах С2 и С3 1,3-диоксоланового цикла мало отличаются друг от друга, и сигнал хирального ацетального атома С выходит одним пиком. Сигналы протонов при ацетальных атомах С и С в спектрах ЯМР Н бисаддукта 35 представляют собой уширенные синглеты (wi/2 13 Гц) в области 8 5.18 (20,22-ацеталь) и 5.24 м.д. (2,3-ацеталь). В спектрах ЯМР 13С соединений 37 и 38 [вместо сигналов 8 31 (С15) и 85 м.д. {С14) в спектрах аддуктов 35 и 36] обнаруживаются сигналы sp2-гибридизованных атомов углерода при 8 -123 (С14) и 149 м.д (С75), а в спектрах ЯМР !Н этих соединений дополнительно к сигналам в области 8 6.1 м.д. (НС) появляются сигналы 8 6.0 м.д. (НС ). Эти данные свидетельствуют об образовании связи Д14(15) в соединениях 37 и 38 -конъюгатах стахистерона В. Таким образом, впервые синтезированы конъюгаты экдистероидов с аналогом а-токоферола по его ш-альдегидной группе. Антиоксидантная активность 20-гидроксиэкдизона 1, его моно- 40 и бис-39-конъюгатов исследована (Башкирский Государственный Университет) на примере модельной реакции инициированного окисления 1,4-диоксана при 348 К и концентрации ингибирующих добавок 4-Ю"5 моль/л. Для сравнения в аналогичных условиях изучены антиокислительные свойства а-токоферола и его аналогов (6-гидрокси-2,5,7,8-тетраметилхроман-2-ил)этанола и 6-гидрокси-2,5,7,8-тетраметилхроман-2-карбоновой кислоты (тролокс). В результате проведенных кинетических исследований найдено, что значения эффективных констант скорости ингибирования инициированного окисления 1,4-диоксана для соединений 1, 40, 39, си-токоферола, 6-бензилокси-2,5,7,8-тетраметилхроман-2-илэтанолом и тролоксом находятся в соотношении 0.04: 1.6: 1.1: 0.4: 1.3: 4.0, соответственно. Таким образом, эффективность ингибирования окисления 1,4-диоксана моно 40 и бисаддуктами 39 выше таковой для а-токоферола, но уступает тролоксу. В Институте химии растительных веществ АН Узбекистана (г. Ташкент) проведен биологический скрининг in vitro и in vivo антиоксидантных свойств бис-аддукта 39. Эффективность влияния изучаемого конъюгата 39 на процессы перекисного окисления липидов оценивали по степени накопления малонового диальдегида и ферментов каталазы и супероксиддисмутазы в гомогенате печени интактых крыс. Установлено, что бис-аддукт 39 в сравнении с 20-гидроксиэкдизоном и коммерческим витамином Е гораздо более активно ингибирует процессы перекисного окисления липидов.

Похожие диссертации на Синтез аналогов экдистероидов и брассиностероидов на основе трансформаций 20-гидроксиэкдизона