Синтез и исследование новых амфифильных соединений на основе производных 3, 7-диазабициклононана (1105713), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Точкуэквивалентности определяли по изменению знака в значении электрофоретическойподвижности (ЭФП).78Как указывалось выше, положительное значение ЭФП при рН 5свидетельствуетопротонированиимолекул3,7-диалкил-1,5-динитро-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанов 21, 22. Добавление ПСС натрия уменьшает ЭФП засчет нейтрализации положительно заряженных атомов азота полианионом(рисунок 18).
По количеству затраченного на титрование рабочего растворапредполагалосьопределитьколичествоатомовазота1,5-динитро-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанов 21, 22, находящихся на поверхности липосом.2,5ЭФП,(мкм/с)/(В/см)21,510,5*10 -4 c(ПСС Na), M0-0,500,511,522,5-1а)2ЭФП,(мкм/с)/(В/см)1,510,5*10 -4 с( ПСС Na), M0-0,500,511,52-1-1,5б)Рисунок 18. Кривая титрования модифицированных липосом ПСС натрия:а)липосомы,модифицированные3,7-дидодецил-1,5-динитро-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонаном 21;б)липосомы,модифицированныедиазабицикло[3.3.1]нонаном 22.3,7-дигексадецил-1,5-динитро-3,7-79Количество затраченного рабочего раствора ПСС натрия соответствуетконцентрации заряженных атомов азота на поверхности, равной 1,7×10-4 М длялипосом,модифицированных3,7-дитридецил-1,5-динитро-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонаном 21, 1,1×10-4 М для липосом, модифицированных 3,7дигексадецил-1,5-динитро-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанов 22 при концентрацияхбиспидинов 21, 22 равных 4,15×10-4 М и 4,24×10-4 М, соответственно.Несоответствие между количеством оттитрованных атомов азота и общимколичеством атомов азота в биспидинах 21, 22 является, по-видимому, следствиемнеравномерности распределения молекулярных переключателей 21, 22 в липидномбислое или частичного протонирования атомов азота.3.5.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЛИПОСОМ,МОДИФИЦИРОВАННЫХ 3,7-ДИДОДЕЦИЛ-1,5-ДИМЕТИЛ-3,7-ДИАЗАБИЦИКЛО[3.3.1]НОНАНОМ,ИЛИПОСОМ,МОДИФИЦИРОВАННЫХ3,7-ДИПЕНТАДЕЦИЛ-1,5-ДИМЕТИЛ-3,7-ДИАЗАБИЦИКЛО[3.3.1]НОНАН-9-ОЛОМС целью дополнительного исследования возможного механизма образованияпор в липосомах при изменении конформации КВ-КК нами были проведеныэкспериментыссоединением20,3,7-дидодецил-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонаном, которое и в щелочной, и в кислой среде политературным данным существует в конформации КК.
Для исследованияпроницаемости липосом, модифицированных соединением 20, в зависимости от рНсреды использовали метод кондуктометрии. Проведенные эксперименты показали,что в исследованном интервале рН 10 – 5 из внутреннего объема липосом невытекает хлорид натрия, что свидетельствует об отсутствии дефектов в липидномбислое. Так как при протонировании одного из атомов азота измененияконформации данного соединения не происходит, то не происходит и движениядлинных алкильных заместителей, ведущего к нарушению целостности мембраны.80Соединение 31 было синтезировано для исследования поведения липидногобислоя при встраивании указанного производного 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9она.31Проведенные эксперименты с использованием метода кондуктометрии длялипосом, модифицированных соединением 31, показали, что в исследованноминтервале рН 10-5 из внутреннего объема липосом не вытекает хлорид натрия, чтоможет говорить в пользу отсутствия дефектов в липидном бислое.
Поскольку вводной среде соединение 31 по всей вероятности принимает конформацию КК(гидратация ослабляет водородную связь между атомом азота и кислорода),конформационные перестройки КВ-КК не реализуются, и не происходитнарушение целостности липидной мембраны.3.6. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЛИПОСОМ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ 3,7-ДИАЦИЛ-1,5-ДИМЕТИЛ-3,7-ДИАЗАБИЦИКЛО[3.3.1]НОНАН-9ОНАМИЭкспериментымодифицированнымипокондуктометрииацильнымидиазабицикло[3.3.1]нонан-9-она.былипроведеныпроизводнымислипосомами,1,5-диметил-3,7-81Рисунок 19. Зависимость относительной электропроводности липосом,заполненных NaCl, от времени для липосом, модифицированных 1,5диметил-3,7-дипентадеканоил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-оном 8.Как видно из представленного графика на рисунке 19, проницаемость такихмодифицированных липосом зависит от рН окружающего водного раствора имаксимальна при рН 5. Этот экспериментальный факт может свидетельствовать,как было показано в предыдущей главе, о конформационной перестройкеиспользуемого ацильного производного 1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан9-она, приводящей к перемещению радикалов внутри липидного бислоя иобразованиювнѐмпор.Поскольку3,7-диацил-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-оны существуют по литературным данным только вконформации КК, конформационный переход КК-КВ для них не реализуем.
Сдругойстороны,известно,что3,7-диацил-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-оны могут существовать в виде двух конформеров.Так как параллельный конформер ПА (обе карбонильные группы направлены водну сторону) более полярный, чем антипараллельный АП, то увеличениеполярностирастворителядолжноблагоприятствоватьувеличениюегоконцентрации. Действительно, по литературным данным [67] константа равновесияпроцессаАППАвраствораханалогасоединения8метильнымизаместителями в положениях 3,7 существенно меняется упомянутым образом приизменении полярности растворителя (концентрации АП и ПА конформеров были82измерены для растворов такого соединения в различных дейтерорастворителях иих смесях [67]).АППАМожно предположить, что представленное на рисунке 19 увеличениепроницаемости липидного бислоя в кислой среде связано с увеличениемколичества водородных связей между атомами кислорода в карбонильных группахпри рН 5 и соответственно доли конформера ПА.
Это явление должно приводить кповороту части карбонильных групп на 180º и перемещению в липидном бислоеуглеводородных радикалов, что, по-видимому, и приводит к нарушению егоцелостности.Аналогичные результаты по зависимости проницаемости липидного от рНвнешнего водного раствора были получены для соединения 11.Таким образом, в ходе выполнения диссертационной работы нами былиразработаныметодысинтезадиазабицикло[3.3.1]нонан-9-онов3,7-диалкил-,и3,7-диацил-1,5-диметил-3,73,7-диалкил-1,5-динитро-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанов с длинными алкильными заместителями при атомахазота, показана возможность их встраивания в липидный бислой. Данный класссоединений может использоваться в качестве «молекулярных переключателей» засчет конформационных перестроек молекул этих соединений.
Было обнаруженоувеличение проницаемости липосомальной мембраны со встроенными 3,7диалкил-1,5-динитро-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанами и 3,7-диалкил-1,5-диметил3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-онами при изменении рН среды, а именно призакислениивнешнегомодифицированныхраствора.Следуетотметить,чтодлялипосом,3,7-диалкил-1,5-динитро-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонанами,83интервал рН, в котором происходит увеличение проницаемости липосомальноймембраны смещен в более кислую область по сравнению с липосомами,модифицированными3,7-диалкил-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-онами, и процент вытекания раствора хлорида натрия при рН 5 приблизительно на10% выше за один и тот же период времени.
Нами было показано, что образованиекомплекса Cu2+ с 3,7-диалкил-1,5-диметил-3,7-диазабицикло[3.3.1]нонан-9-онамиоказывает влияние на упаковку липидов в бислое, резко повышая егопроницаемость, тем самым приводя к высвобождению инкапсулированныхвеществ.844. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬСпектры 1Н-,13С-ЯМР сняты на приборе «Bruker DPX-400» (400 МГц, 100МГц). Химические сдвиги приведены в шкале δ, измерены в м.д. ИК-спектрысняты на приборе UR-20 (длины волн даны в см-1). Масс-спектры высокогоразрешения сняты на приборе MicroTof. Спектры MALDI сняты на прибореVISION-2000.
Колоночная хроматография и тонкослойное хроматографирование внезакрепленном варианте проводились на окиси алюминия (Al2O3) второй степениактивности по Брокману с диаметром частиц 50-200 мкм и на силикагеле (SiO2) сдиаметром частиц 60-200 мкм. Тонкослойное хроматографирование проводилосьна пластинках Silica gel 60 F254 и, если специально не оговорено, то Rf соединенийприводятся для данного вида пластинок. Проявление осуществлялось иодом и УФ(λ=254 нм).
Температуры плавления определялись в блоке в открытом капилляре.Толуол, гептан абсолютировали кипячением над натрием с последующейперегонкой.Ацетонитрил, хлороформ, хлористый метилен абсолютировали перегонкойнад окисью фосфора (V).Чистотавсехучаствующихвсинтезахреагентовпредварительнопроверялась на соответствие константам, описанным в литературе, а такжеметодом ТСХ, строение подтверждалось 1Н-ЯМР спектрами.4.1.
Синтез исходных соединенийСинтез 5,7-диметил-1,3-диазаадамантан-6-она 4Методика была существенно упрощена по сравнению с приведенной влитературе [50].Смесь из 7.81 г (0.0556 моль) уротропина, 5.9 мл (0.0556 моль) диэтилкетона,7.8 мл ледяной уксусной кислоты и 32 мл н-бутанола кипятили в течение 10 часов вколбе на 100 мл с обратным холодильником. Полнота протекания реакцииконтролировалась методом ТСХ.
Когда ТСХ-контроль показал отсутствиеисходного диэтилкетона Rf 0.43 (С6Н6) и наличие продукта реакции с Rf 0.54[CHCl3:EtOH (5:1)], реакционную смесь охладили, обратный холодильник85заменили на нисходящий и из полученной темно-бордовой жидкости отогналибольшую часть растворителя при атмосферном давлении, а затем остаткирастворителя отогнали при пониженном давлении. Сухой остаток растворили вминимальном количестве хлороформа и нанесли на колонку с Al2O3 (h=12 см,Ø=5.5 см), элюировали бензолом, смесью бензол/хлороформ (10:1). Из элюатов,содержащих продукт (следили по ТСХ), после отгонки растворителя на роторномиспарителе получили 7.57 г 5,7-диметил-1,3-диазаадамантан-6-она.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
