Диссертация (1150007), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Традиционно в химии стероидов для увеличения селективности каталитического гидрирования системы сопряжённых связей предварительно восстанавливают кетогруппу в положении 17 с последующим ацетилированиемуксусным ангидридом в пиридине (схема 2.9):Схема 2.9С целью сокращения числа стадий синтеза мы исследовали возможностькаталитического гидрирования непосредственно эстрапентаена 49.64Основным продуктом гидрирования эстрапентаена 49 в тетрагидрофуранеоказалось производное эквиленина 53. Об ароматизации кольца B свидетельствует наличие сигналов двух ароматических протонов на спектре ЯМР 1H (схема8.68.48.28.07.87.67.47.2(ppm)7.06.80056.77020.96976.95426.91301.00007.36947.33917.30770.7843Integral7.64187.59827.57032.10).6.86.66.4Схема 2.10Применение в качестве растворителя бензола также не привело к получению целевого продукта: из реакционной смеси было выделено только исходноесоединение 49.Положительного результата удалось достичь при гидрировании в метаноле (схема 2.10).
Целевой 18-метил-2-фтор-8α-эстрон (14) был выделен изреакционной смеси кристаллизацией из метанола. Небольшой выход продукта(30%) несколько компенсируется тем, что применявшуюся ранее схему удалосьсократить на 4 стадии.Аналогично осуществлен полный синтез соединений 15 и 16 (схема 6).6.265Схема 2.11Интересно отметить, что гидрирование «торговских» эстрапентаенов 49,55 и 57 в метаноле проходило аномально быстро, время реакции не превышало2 ч (мониторинг реакции гидрирования проводился методом ТСХ каждые 10-15мин).Строение полученных соединений 14-16 доказывали методами спектроскопии ЯМР 1Н и13С. Сигнал 9α- протона находится в области 2.59-2.64 м.д., вслучае его β-ориентации он находился бы в районе 3.0-3.2 м.д..
Полученныестероиды 14-16 не относятся к природному ряду (8β, 9α, 14α), так как в случаеприродного сочленения колец величина ХС протона при С-1 выше на 0.2 м.д.Также был проведен рентгеноструктурный анализ (РСА) соединения 15(Рисунок 2.8).Рис 2.8. Молекулярная структура 2-фтор-8α-эстрона (15) по данным РСАСтероиды 14-16 обладают значительно большей гормональной активностью, чем соединения 8 и 11. Так, в тестах на клеточной линии «MELN» бы-66ло показано, что соединение 15 проявляет гормональную активность во всемисследованном диапазоне концентраций: 1nM-10μM (Рисунок 2.9), а вдиапазоне концентраций 10nM-1μM усиливает пролиферацию клеток MCF-7(Рисунок 2.10).Рисунок 2.9. Определение гормональной активности стероида 15 в тестах наклетках MELNРисунок 2.10. Определение пролиферативной активности стероида 15 в тестахна клетках MCF-7672.7.
Синтез 18-метил-2-фтор-эстра-1,3,5(10),6,8(9)-пентаен-17-она (18)Путь синтеза целевого стероида 18 представлен на схеме 2.12.Схема 2.12В качестве исходного соединения использовали стероид 58. Щелочнымгидролизом сложноэфирной связи получили соответствующий спирт, которыйокисляли до кетона 60 с помощью DMP (Dess-Martine Periodinane). Необходимость столь избирательного окислительного реагента связана с легкой окисляемостью нафталиного фрагмента при применении в качестве окислителя, например, стандартного реактива Саретта (СrO3/Рy).
Использование DMP не толькопозволяет избежать применения токсичных реагентов, коими являютсяпиридин и соединения хрома, но и приводит к значительному повышениювыхода целевого стероида.2.8. Синтез сульфаматов аналогов эстрогенов, содержащих фтор вположении 2Сульфаматы аналогов стероидных гормонов 19-21 получали по методуОкада, действуя сульфамоилхлоридом на соответствующие фенолы в N,Nдиметилацетамиде (схема 2.13).68Схема 2.13Получены первые данные исследования сульфаматов 19-21 на клетках ракамолочной железы линии MCF-7. Наиболее интересные свойства у соединения21: ингибирование пролиферации клеток MCF-7 наблюдается при концентрации 20 мкг/мл, тогда как блокирование роста здоровых клеток (кожные фибробласты человека) происходит при более высокой концентрации субстрата 50мкг/мл. Очевидно, что применение таких соединений вряд ли перспективно,хотя исключением может оказаться направленный транспорт в органы-мишени.2.9.
Исследование возможности синтеза целевых соединенийфторированием субстратов со сформированным стероидным скелетомВ литературе описан эффективный метод введения атома фтора вположение 2 молекулы эстрадиола с помощью фторирующего агентаSelectfluorTM (Схема 2.14) [101].69Схема 2.14Мы попытались воспроизвести данную методику, однако вместо ожидаемого 2-фторэстрадиола (5) был получен продукт фторирования в положение 10стероидного скелета 64 с выходом 64%, а ожидаемые продукты 5 и 63 получены в виде трудноразделимой смеси с суммарным выходом 6% (схема 2.15).Схема 2.15Рисунок 2.11. Фрагмент спектра ЯМР 1Н соединения 6470Структура соединения 64 была подтверждена РСА (Рисунок 2.12).Показано, что атом фтора при С-10 имеет β-ориентацию.Рисунок 2.12. Молекулярная структура соединения 64Таким образом, строение продуктов реакции определено автором статьиошибочно, получение 2-фтор аналогов эстрогенов данным методом вряд ливозможно.2.10.
Исследование антиоксидантной активности модифицированныхэстрогеновКак показано в обзоре литературы, эстрогены являются эффективными антиоксидантами и препятствуют развитию атеросклероза, являющегося одной изнаиболее часто встречающихся причин смертности в Европе и возникающего восновном в результате окисления липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) вкровеносных сосудах.При поиске новых антиоксидантов весьма необходимо проведение серийных экспериментов in vitro с целью определения взаимосвязи «структура-активность». Однако для широкого ряда синтетических аналогов эстрогенов исследований подобного рода не проводились, в отличие от природных эстрогенов иих производных.
Важно отметить, что антиоксидантные свойства фторированных аналогов эстрогенов практически не изучены.71Мы протестировали группу аналогов эстрогенов с различными модификациями молекулы методом «Lag-time» – методом определения диеновых коньюгатов, образующихся при окислении ЛПНП под действием ионов Cu2+(Рисунок 2.13). Важно, что метод «Lag time» хорошо воспроизводит средуживогоорганизма,позволяяпроводитьтестированиепринизкихконцентрациях окислителя (1.66 μM) и осуществлять длительный мониторинг(10 ч) [122].Рисунок 2.13. Оценка антиоксидантной активности стероида 16 методомопределения лаг-фазы.Структуры исследованных соединений представлены на схеме 2.16,сравнение их антиоксидантной активности представлено на рисунке 2.14:72Схема 2.16- соединения с 3-ОН группой- соединения с 3-OR группой- 2-F соединения с 3-OH группойРисунок 2.14.
Антиоксидантная активность исследованных соединений(активность представлена в виде отношения к соответствующей величине вконтрольном эксперименте).Оказалось, что целевые соединения, содержащие фтор в положении 2, обладают довольно высокой антиоксидантной активностью, сравнимой с антиоксидантсной активностью 17β-эстрадиола, а эквилениновый аналог 18 продлевает лаг-фазу сильнее, чем 17β-эстрадиол.73Полученный набор экспериментальных данных был использован для молекулярного 3D моделирования взаимосвязи «структура-активность». Ниже приводятся основные этапы построения модели (Рисунок 2.15).1) Построение трехмерных структур аналогов эстрогенов с различными заместителями, сочленениями колец В, С, D и степенями их ненасыщенности2) Выравнивание структур, минимизация энергии молекул, моделированиераспределения зарядов в молекулах.3) Построение расчетных моделей HQSAR и COMFA по стерическим иэлектростатическим параметрам.21R1: F, Ac, H; R2: H, CH3, Ac,R3: O, OAc; R4: H, CH3; R5-9: H,CH3, X: С, O; n=1, 2;3Рисунок2.15.Построениерасчетноймоделидляпредсказанияантиоксидантных свойств.Наряду с хорошей корреляцией расчетных величин с экспериментальнымиданными статистические параметры моделей (q2=0.48-0.55) также удовлетворяют критериям достоверности расчетной модели (q2≥0.2).
Таким образом, подобные расчеты могут быть использованы на стадии выбора модельных соединений с целью создания антиоксидантов на основе аналогов эстрогенов.74Таблица 2.5Сравнение расчётной антиоксидантной активности сРасчётэкспериментальными даннымиHQSARполяр. Н111110118147113HQSARвсе H101119130155116HQSARбез H111117127147118COMFAвсе H109137139154145COMFAбез H104144146157141115118131152194Эксп. данные, %75Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ3.1. Синтез целевых соединенийВсе синтезированные соединения (за исключением соединения 64) рацемические.Полноту протекания реакций и индивидуальность соединений проверяли, используя тонкослойную хроматографию (ТСХ) на пластинах Silufol UV254фирмы Kavalier и Alugram SIL G/UV254 фирмы Machereynagel в системах растворителей гексан/петролейный эфир 40-70 – этилацетат в различном соотношении.
Детектирование проводили в ультрафиолетовом свете (λмах=254 нм), адсорбцией паров йода или при реакции с серной кислотой в метаноле (3:1) принагревании.Для очистки веществ колоночной хроматографией использовали силикагель 60 (0.035 – 0.070 мм; 0.060-0.200 мм) фирмы Acros Organics.Спектры ЯМР 1H и13C снимали в CDCl3 (если не оговорено особо) наприборе Bruker DPX-300 соответственно на частотах 300.130 и 75.468 МГц дляядер 1H и13C соответственно при 298 К. Для спектров ЯМР 1Н использовалирастворы 10-15 мг вещества в 0.6 мл CDCl3, а для ЯМР 13С - 30-50 мг в том жеобъеме. Химические сдвиги измеряли по отношению к тетраметилсилану, присвоив сигналу растворителя (CDCl3/CHCl3=99.9/0.1) значения: 7.26 м.д. (1H) и77.16 м.д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
