Автореферат (Свободные и координированные ионами Pt(II), Pd(II) тетразолилуксусные кислоты как перспективные скаффолды в синтезе новых биологически активных веществ), страница 4

Согласно литературнымданным, такие значения Kbin находятся в эффективном диапазоне, необходимом длявыполнения альбумином транспортных функций в кровотоке.2.4.2.3. Определение места связывания тетразолсодержащих комплексовметаллов с БСА методом молекулярного докингаДля БСА есть два наиболее предпочтительных сайта связывания, которыенаходятся в области Trp-213 и Trp-134. Тушение флуоресценции также указывает нато, что взаимодействие происходит с участием одного или обоих данныхаминокислотных остатков.Нами были выполнены теоретические расчёты методом молекулярнойдинамики с целью оценки предпочтительности связывания металлокомплексов 24, 25с БСА. Модель A – связывание по Trp-213, модель Б – связывание по Trp-134(Рисунок 11). Согласно результатам молекулярного докинга, наиболеепредпочтительной является модель А.

В этом случае, металлокомплексы 28, 29оказываются глубоко погружены в соответствующий гидрофобный карман иобразуют водородные связи с аминокислотными остатками Arg-194, Arg-217 и Lys221. Константа ингибирования Ki в случае модели А (связывание с Trp-213) в 2 иболее раза больше, чем в случае модели Б (связывание с Trp-134).

Для комплексаPd(II) 28 рассчитанная константа ингибирования, в среднем, в два раза выше в случаемодели A (модель A: Ki =5.27 uM; модель Б: Ki = 11.95 uM). Для комплекса 28 Кi18оказалось в ~3,5 раза больше для модели А (модель A Ki = 2,89 uM), по сравнению смоделью Б ( Ki = 10,09 uM).AБРисунок 11. Модель молекулярной стыковки комплекса 24 в БСА (PDB ID: 4F5S).Расположение комплекса 24 около Trp-213 (модель A) и около Trp-134 (модель Б).2.5. Оценка противоопухолевой активноститетразолсодержащих комплексов Pt(II) и Pd(II) in vitroАнтипролиферативная активность металлокомплексов Pt(II) и Pd(II) стетразолилуксусными кислотами, их эфирами и амидами была оценена in vitro вотношении клеточных линий человека рака молочной железы MCF-7, карциномытолстой кишки HT-29, карциномы молочной железы MDA-MB-231, HeLa,промиелоцитарной лейкимии HL-60 и неопухолевых клеточных линий RC-124.Согласно полученным результатам, значительной цитостатической активностьюобладают комплексы: транс-[PtCl2L2], L = этиловый эфир 2-трет-бутил-2Нтетразол-5-илуксусной кислоты со следующими значениями IC50: 11.40 мкМ дляклеток HT- 29 (карцинома толстой кишки), 11.02 мкМ в случае карциномы молочнойжелезы MDA-MB-231 и 5.86 мкМ для неопухолевых клеточных линий RC-124;транс-[PdCl2L2], L = амид 2-трет-бутил-тетразол-5-илуксусной кислоты (IC50 44.3по отношению к MCF-7) и транс-[PdCl2L2], L = втор-бутиламид 5-метил-тетразол-1илуксусной кислоты с IC50 45.0 по отношению к HeLa.ВЫВОДЫ1.

Синтезировано несколько серий свободных и координированных с ионамиPt(II), Pd(II) изомерных тетразолилуксусных кислот и их различных производных.Структураифизико-химическиесвойстваисследованыметодамирентгеноструктурного анализа, масс-спектрометрии, ИК-, ЯМР-спектроскопии,синхронного термического анализа. Исследована эффективность взаимодействияданных соединений как перспективных биологически активных веществ сбиополимерами (ДНК тимуса теленка, плазмидная ДНК, БСА) методами УФ и КДспектроскопии, гель-электрофореза, вискозиметрии, флуоресцентной спектроскопиии методом молекулярного докинга, а также исследованы противовирусная иантипролиферативная активности в отношении вируса гриппа А H1N1, ракамолочной железы MCF-7, карциномы толстой кишки HT-29, карциномы молочнойжелезы MDA-MB-231 и неопухолевых клеточных линий RC-124.2.

Удобным методом синтеза различных изомерных тетразолилуксусных кислот иих производных является два подхода: формирование тетразольного циклагетероциклизацией первичных аминов с триэтилортоформиатом и азидом натрия, а19также методом азидирования нитрилов. Синтез тетразолильных аналогов природныхаминокислот из соответствующих энантиомерно чистых аминокислот приводит кчастичной рацемизации (ее 20-100%) продуктов реакции, степень которой завит отприроды исходной аминокислоты.

Данный эффект может быть обусловленобразованием циклических интермедиатов.3. На основании исследования противовирусной активности и селективностидействия в отношении вируса гриппа А данные соединения могут рассматриватьсякак перспективные скаффолды для разработки новых высокоэффективныхпротивовирусных препаратов. Наибольшую активность проявили (2S)-5(бензилокси)-5-оксо-2-(1H-тетразол-1-ил)пентановая кислота (IC50=19.5, SI=17) и(2R)-3-(4-гидроксифенил)-2-(1H-тетразол-1-ил)пропановая кислота (IC50=20, SI=15).4. Взаимодействие исходных лигандов тетразолилуксусных кислот с ионами Pt,Pd приводит к образованию транс-комплексов с координацией исключительно поатому азота в положеннии 4 тетразольного цикла.

Удобным методом получениякоординированных эфиров является взаимодействие тетразолилуксусных кислот сK2PtCl4, PdCl2 в присутствии соответствующих спиртов в 1М HCl.5. Как следует из результатов исследования эффективности взаимодействиякомплексов металлов платиновой группы с тетразолилуксусными кислотами и ихпроизводными в качестве лигандов методами УФ- и КД-спектроскопии, гельэлектрофореза и вискозиметрии с ДНК тимуса теленка установлено, что данныесоединения эффективно взаимодействуют с ДНК в физиологической среде.

Данноевзаимодействие характерно для комплексов, но не для лигандов. На основанииэкспериментально определённых констант связывания (Kb), эффективность данноговзаимодействия подтверждается величинами экспериментально определенныхконстант связывания с ДНК. (Kb= 4.64×105 – 8.82×105).6. На основании данных УФ-, КД-спектроскопии, а также результатовмолекулярного докинга, связывание комплексов металлов платиновой группынаиболее вероятно происходит по малой борозде.

При этом важная роль винициированиисвязыванияможетпринадлежатьэлектростатическимвзаимодействиям, что подтверждается отсутствием взаимодействия комплексовкислот с альбумином и ДНК при рН 7.4 и, напротив, наличием изменений вструктурах биополимеров при рН 1.6.7. Результаты исследования взаимодействия БСА с координированнымитетразолилуксусными кислотами методами УФ-спектроскопии и флуориметриисвидетельствуют о взаимодействии в области Trp-213. Рассчитанные по методуСкэтчарда константы связывания Kbin находятся в эффективном диапазоне(Kbin=1,61×105 – 8.32 × 104 л моль-1). Согласно результатам молекулярного докинга,наибоолее вероятным центром связывания является полость гидрофобного карманасубдомена IIА, со связыванием по аминокислотному остатку Trp-213.8.

Координационные соединения ионов Pt(II), Pd(II) с изомернымитетразолилуксусными кислотами и их производными являются перспективнымицитостатиками. Значительной цитостатической активностью обладает комплекстранс-[PtCl2L2], L = этиловый эфир 2-трет-бутил-2Н-тетразол-5-илуксуснойкислоты со следующими значениями IC50: 11.40 мкМ для клеток HT- 29 (карциноматолстой кишки), 11.02 мкМ в случае карциномы молочной железы MDA-MB-231 и5.86 мкМ для неопухолевых клеточных линий RC-124. А также транс-[PdCl2L2], L =20амид 2-третбутил-тетразол-5-илуксусной кислоты (IC50 44.3 по отношению к MCF-7)и транс-[PdCl2L2], L = втор-бутиламид 5-метил-тетразол-1-илуксусной кислоты сIC50 45.0 по отношению к HeLa.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:1.A.V.

Protas. Novel water soluble palladium(II) complexes featuring tetrazolylacetic acids and theiresters. / A.V. Protas. E.A. Popova, V.V. Suslonov, RE. Trifonov// Polyhedron. – 2017. – V. 124. – P. 131138.2.A.V. Protas. Synthesis, DNA and BSA binding of Pd(II) and Pt(II) complexes featuringtetrazolylacetic acids and their esters /A.V. Protas. E.A. Popova, O.V. Mikolaichuk,, Y.B. Porozov, A.R.Mehtiev, I. Ott, G.V. Alekseev, N.A.Kasyanenko, R.E Trifonov// Inorg. Chim.

Acta. – 2018. – V. 14. – P.473-483.3.A.V. Protas. Tetrazole Derivatives as Promising Anticancer Agents / A.V. Protas, E.A. Popova,Rostislav E. Trifonov// Anti-Cancer Agents Med. Chem. – 2017. P. 93 – 120.4. S.S. Chuprun. Enantioselectivity of the reaction of α-amino acids with sodium azide and triethylorthoformate in the synthesis of tetrazoles / S.S. Chuprun .A.V. Protas, O.S. Fedorova, D.D. Vaulinaa,R.N.

Krasikova, E. A. Popova, R.E. Trifonov// Russ. J. Org. Chem. – 2016. V. 52. I. 12. – P. 1865-1867.5. V.V. Tolstyakov. Synthesis of New Tetrazolyl Derivatives of L- and D-Phenylalanine/ V.V.Tolstyakov. E. S. Tolstobrova, O. S. Zarubina, E. A. Popova, A.V. Protas, S. S. Chuprun, R. Е.Trifonov// Russ. J.

Org. Chem. – 2016. – V. 52. – I. 11. – 1683-1687.6.A.V. Protas. DNA/protein binding and gel electrophoresis studies of novel water solublepalladium(II) complexes featuring tetrazolylacetic acids and their esters/ A.V. Protas. E.A. Popova, O.V.Mikolaichuk, A.V. Muchametshina, G.K. Ovsepyan, N.A. Kasynenko, R.E. Trifonov.