hrvatski

Sinteza i biološka ispitivanja purinskih derivata 1-amino-1-hidroksimetilciklopropana

Virusne infekcije obuhvaćaju 60 % svih oboljenja u razvijenim zemljama i zemljama u razvoju, dok predstavnici porodice virusa herpesa uzrokuju oboljenja kod 60-95 % svjetske populacije. Ovi epidemiološki podaci jasno pokazuju da su virusne infekcije problem svjetskih razmjera koji još nije riješen. Slaba bioraspoloživost, koja iziskuje jače doze lijeka i rezistentnost na lijekove koji se primjenjuju u antivirusnoj kemoterapiji potakli su kemičare i biologe na pripravu novih nukleozidnih analoga koji bi imali jače djelovanje i bolja lipofilna svojstva. Ciklopropanski analozi nukleozida se istražuju zbog antivirusnih djelovanja koje su pokazali pojedini predstavnici te klase spojeva. Tako npr. sinandenol, ciklopropanski analog nukleozida u kojem je adenin vezan na ciklopropanski prsten dvostrukom vezom ima jako antivirusno djelovanje na humani i mišji citomegalovirus (HCMV i MCMV), Epstein-Barrov virus (EBV), virus hepatitisa B (HBV) i virus varicella zoster (VZV). Ciklopropanski analog nukleozida u kojem je ciklopropanska jezgra supstituirana gvaninom i s dvije hidroksimetilne skupine (A-5021) pokazao je u usporedbi s aciklovirom 40 puta jače djelovanje i bolju selektivnost na stanice virusa herpesa simplex tipa 1 (HSV-1), a također i 10 puta jače djelovanje na virus varicella zoster (VZV). S tim u vezi sintetizirali smo nove spojeve iz reda purinskih derivata 1-amino-1-hidroksimetilciklopropana (23-26). Ciljne molekule za sintezu su dobivene na osnovu metode molekularnog modeliranja ("docking") prema enzimu timidin kinaza virusa herpesa simplexa tipa 1 (TK HSV 1). Cilj je ovih ispitivanje bio ispitati novopripravljene spojeve na antitumorska i antivirusna djelovanja (posebice na virus HSV 1) i mogućnost njihove primjene kao prolijekova u genskoj terapiji raka. Novi 2,2-disupstituirani derivati 1-aminociklopropan-1-karboksilne kiseline (2, 5 i 6) su pripravljeni enantiospecifičnom sintezom iz optički aktivnog azolaktona 1. Pokazano je da se tetrasupstituirani ciklopropildiol 6 pregrađuje u derivat dihidrofurana 9. Predloženi mehanizam za to pregrađivanje, koje uključuje zwitterionsko prijelazno stanje, potkrijepljen je proračunima ab initio. Optički aktivni 6-N-pirolilpurinski derivat 1-aminociklopropan-1-karboksilne kiseline (1S, 2S)-14, novi spoj iz reda neprirodnih, sterički ometanih aminokiselina je pripravljen višestupanjskom sintezom iz spiro-azolaktona (1S, 2R)-3. Novi purinski derivati 1,2-aminociklopropan alkohola (23-26) su dobiveni alkiliranjem 6-N-pirolilpurina i adenina. Strukture novopriređenih spojeva su određene pomoću spektara 1H- i 13C-NMR na osnovu analize kemijskih pomaka i povezanosti signala u dvodimenzijskim spektrima COSY, HETCOR (homo- i heteronuklearna korelacija jezgri putem sprege) i NOESY (korelacija putem prostornog dipol-dipol djelovanja). Nedvojbeni dokaz stereostrukture spojeva 2, 5 i 6 je dobiven njihovom rendgenskom strukturnom analizom. Novopripravljeni derivati ciklopropana (2, 5 i 6), dihidrofurana (9) te purinskih baza s 1-aminociklopropan-1-karboksilnom kiselinom (13, 14, 21 i 22) i 1-amino-1-hidroksimetilciklopropanom (23, 25 i 26) su ispitani na antitumorska djelovanja. Testiranja su provedena na staničnim linijama zloćudnih tumora porijeklom iz miša: L1210/0 (mišja leukemija), FM3A/0 (karcinom dojke kod miša) te čovjeka: HeLa (karcinom vrata maternice), MCF-7 (karcinom dojke), CaCo-2 (karcinom debelog crijeva), MIAPaCa-2 (karcinom gušterače), Hep-2 (karcinom grkljana), WI-38 (diploidni fibroblasti) i Molt4/C8 i CEM/0 (stanice T-limfocita). Spiro-azolakton 2 je pokazao najjače inhibitorno djelovanje na stanične linije mišje leukemije (L1210/0; IC50 = 41 μM) i T-limfocita kod čovjeka (Molt4/C8; IC50 = 42 μM i CEM/0; IC50 = 40 μM). Taj spoj djeluje također u rasponu koncentracija 100-177 μM na stanične linije karcinoma vrata maternice (HeLa), karcinoma debelog crijeva (CaCo-2) i stanične linije ljudskog fibroblasta (WI-38). 6-N-Pirolilpurinski derivat 1-amino-1-hidroksimetilciklopropana 23 ima slabo antivirusno djelovanje na viruse TK+ VZV (u staničnoj liniji YS; IC50 = 79 μg/ml) i TK- VZV (u staničnoj liniji 07/1; IC50 = 71 μg/ml).

1;2-aminociklopropan alkoholi; 1-aminociklopropan-1-karboksilne kiseline; antitumorska i antivirusna djelovanja; ciklopropanski analozi nukleozida; enantiospecifična sinteza; jedno- i dvodimenzijska spektroskopija 1H- i 13C-NMR; proračuni ab initio; rendge

nije evidentirano