RU2281297C2 - Polyanionic norbornan derivatives, method for production thereof and reproduction inhibitors of human immunogenicity virus based on the same - Google Patents

Polyanionic norbornan derivatives, method for production thereof and reproduction inhibitors of human immunogenicity virus based on the same Download PDF

Info

Publication number
RU2281297C2
RU2281297C2 RU2004125523/04A RU2004125523A RU2281297C2 RU 2281297 C2 RU2281297 C2 RU 2281297C2 RU 2004125523/04 A RU2004125523/04 A RU 2004125523/04A RU 2004125523 A RU2004125523 A RU 2004125523A RU 2281297 C2 RU2281297 C2 RU 2281297C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
norbornane
norbornan
formula
polyanionic
derivatives
Prior art date
Application number
RU2004125523/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004125523A (en
Inventor
Алиса Григорьевна Букринска (RU)
Алиса Григорьевна Букринская
Марина Ефимовна Бурштейн (RU)
Марина Ефимовна Бурштейн
Ольга Леонидовна Алиханова (RU)
Ольга Леонидовна Алиханова
Игорь Владимирович Ермаков (RU)
Игорь Владимирович Ермаков
н Лили Ивановна Кась (UA)
Лилия Ивановна Касьян
н Андрей Олегович Кась (UA)
Андрей Олегович Касьян
Александр Владимирович Сербин (RU)
Александр Владимирович Сербин
Игорь Николаевич Тарабара (UA)
Игорь Николаевич Тарабара
Original Assignee
Государственное учреждение Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д.И. Ивановского Российской академии медицинских наук
Научно-инновационный фонд Здоровья
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное учреждение Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д.И. Ивановского Российской академии медицинских наук, Научно-инновационный фонд Здоровья filed Critical Государственное учреждение Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д.И. Ивановского Российской академии медицинских наук
Priority to RU2004125523/04A priority Critical patent/RU2281297C2/en
Publication of RU2004125523A publication Critical patent/RU2004125523A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2281297C2 publication Critical patent/RU2281297C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: polymers, immunology.
SUBSTANCE: invention relates to polyanionic norbornan derivatives of formula I:
Figure 00000006
, wherein
Figure 00000007
or is residue of another oxygen-containing monomer, such as
Figure 00000008
; n>=15. Preferably n = 35-100 (polymerization ratio); M is H, Na, K, NH4; X is OH, OM, ONH3-Y-Nb, NH-Y-Nb, wherein not less 3 % of total X represent sum of ONH3-Y-Nb and NH-Y-Nb (modification ratio with norbornan), and spacer group -Y- represents - (Yi)m [Yi is CH , CH(CH3), CH(CH2CH3); m>=0, preferably m = 1-3). And norbornan pharmacophor has formula
Figure 00000009
, wherein
Figure 00000010
represents bicyclic norbornan carbon skeleton including seven carbon (C) atoms in 1-7 sites and one (any) substituent from R1, R2a, R2b, R3a, R3b, R4, R5a, R5b, R6a, R6b, R7a, R7b, represents covalent bond between Nb and Y; and the rest eleven substiruents represent H or alkyl, or two by two represent covalent chemical bond in bicyclic hydrocarbon skeleton, i.e. additional double bond between carbon atoms. Method for production of formula I compounds also is disclosed. Said compounds have high selectivity index in relation to HIV-1 strains, having resistance to known azidotimidine pharmaceutical agent.
EFFECT: polyanionic norbornan derivatives useful as active ingredients of antiviral pharmaceutical formulation.
3 cl, 6 ex, 2 tbl, 4 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области органической химии и вирусологии и касается новых биологически активных производных норборнана(бицикло[2,2,1]гептана) - его полианионных модификаций, способа получения и противовирусной активности соединений этого ряда, которые могут найти применение в медицине.The present invention relates to the field of organic chemistry and virology and relates to new biologically active derivatives of norbornane (bicyclo [2.2.1] heptane) - its polyanionic modifications, a method for the preparation and antiviral activity of compounds of this series, which can be used in medicine.

В ряду известных соединений норборнана выраженная противовирусная активность зарегистрирована в случае 2-(1-аминоэтил)норборнана, в частности в форме гидрохлорида(дейтифорина):In a number of known norbornane compounds, a pronounced antiviral activity is registered in the case of 2- (1-aminoethyl) norbornane, in particular in the form of hydrochloride (deutiforin):

Figure 00000011
Figure 00000011

Однако дейтифорин не обладает ВИЧ-ингибирующей активностью, а его противовирусное действие (и показания к медицинскому применению) ограничиваются, преимущественно вирусом гриппа А [1а].However, deutiforin does not have HIV inhibitory activity, and its antiviral effect (and indications for medical use) are limited, mainly to influenza A virus [1a].

По химической структуре, биологической активности и клиническим показаниям дейтифорин является близким аналогом ремантадина (1-(1-аминоэтил) адамантан гидрохлорида)According to the chemical structure, biological activity and clinical indications, deutiforin is a close analogue of remantadine (1- (1-aminoethyl) adamantane hydrochloride)

Figure 00000012
Figure 00000012

который также высокоактивен в отношении ряда штаммов вируса гриппа А [1б, 2], но, как и другие низкомолекулярные производные адамантана, не подавляет репродукцию ВИЧ в клеточных культурах. Ранее нами описаны и запатентованы новые соединения адамантана, химически модифицированные полимерными (или олигомерными) полианионами, которые в отличие от известных прототипов адамантанового ряда обладают выраженной ВИЧ-1 ингибирующей активностью, подавляя проникновение вируса в клетку через плазматическую мембрану [3, 4]. Однако соединения адамантанового ряда (каркасные трициклы) имеют более сложное химическое строение, чем норборнановые аналоги (бициклы), что обусловливает значительно более сложный синтез и меньшую доступность адамантановых соединений по сравнению с норборнановыми. Кроме того, адамантановые абиотики в целом более токсичны, чем аналогичные производные норборнана, который составляет основу ряда природных бициклических терпеноидов (камфора, камфен, борнеол, изоборнеол, фенхен, фенхон и др.)[5].which is also highly active against a number of strains of the influenza A virus [1b, 2], but, like other low-molecular-weight derivatives of adamantane, does not inhibit the reproduction of HIV in cell cultures. We previously described and patented new adamantane compounds chemically modified with polymer (or oligomeric) polyanions, which, in contrast to the known prototypes of the adamantane series, have pronounced HIV-1 inhibitory activity, inhibiting the penetration of the virus into the cell through the plasma membrane [3, 4]. However, compounds of the adamantane series (frame tricycles) have a more complex chemical structure than norbornane analogues (bicycles), which leads to a significantly more complex synthesis and lower availability of adamantane compounds compared to norbornane compounds. In addition, adamantane abiotics are generally more toxic than similar derivatives of norbornane, which forms the basis of a number of natural bicyclic terpenoids (camphor, camphene, borneol, isobornoleol, fenchen, fenkhon, etc.) [5].

Сущность изобретения заключается в получении новых полианионных производных норборнанового ряда, общей формулы I. Предлагаемые соединения, обладают противовирусным действием, в первую очередь против вируса иммунодефицита человека 1 типа (ВИЧ-1) и химически более доступны, чем адамантановые прототипы. Эти соединения высокоселективно подавляют репродукцию ВИЧ-1 и эффективны против штаммов, устойчивых к действию базового препарата анти-ВИЧ/СПИД терапии - азидотимидина (АЗТ).The essence of the invention is to obtain new polyanionic derivatives of the norbornane series, general formula I. The compounds of the invention possess antiviral effects, primarily against human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) and are chemically more accessible than adamantane prototypes. These compounds highly selectively inhibit the reproduction of HIV-1 and are effective against strains that are resistant to the basic drug of anti-HIV / AIDS therapy - azidothymidine (AZT).

В соответствии с настоящим изобретением предлагаются полианионные производные норборнана(бицикло[2,2,1]гептана) общей формулы IThe present invention provides polyanionic derivatives of norbornane (bicyclo [2.2.1] heptane) of general formula I

Figure 00000013
Figure 00000013

гдеWhere

Figure 00000014
Figure 00000014

или остаток другого кислородсодержащего мономера, например:or the remainder of another oxygen-containing monomer, for example:

Figure 00000015
Figure 00000015

n≥15, предпочтительно n=35-100 (степень полимеризации);n≥15, preferably n = 35-100 (degree of polymerization);

М=Н, Na, К, NH4;M = H, Na, K, NH 4 ;

-X=-ОН, -ОМ, -ONH3-Y-Nb, -NH-Y-Nb,-X = -OH, -OM, -ONH 3 -Y-Nb, -NH-Y-Nb,

причем в ряду указанных модификаций химического фрагмента -X не менее 3% от общего числа -X составляет совокупная доля вариантов -NH3-Y-Nb и -NH-Y-Nb (степень модификации норборнаном), в которых "спейсерная" группа -Y-=-(Yi)m - где Yi=СН2, СН(СН3), CH(CH2CH3), m≥0, (предпочтительно m=1-3), а "норборнановый фармакофор" описывается формулой:moreover, in the series of the indicated modifications of the chemical moiety -X, at least 3% of the total number -X is the combined share of the variants -NH 3 -Y-Nb and -NH-Y-Nb (degree of modification with norbornane) in which the spacer group is -Y - = - (Y i ) m - where Y i = CH 2 , CH (CH 3 ), CH (CH 2 CH 3 ), m≥0, (preferably m = 1-3), and "norbornane pharmacophore" is described by the formula :

гдеWhere

Figure 00000016
Figure 00000016

каркасный бициклический углеродный остов норборнана, включающий семь атомов углерода (С) в положениях 1-7,frame bicyclic carbon skeleton of norbornane, including seven carbon atoms (C) in positions 1-7,

где в ряду выше обозначенных двенадцати заместителей R1, R, R2b, R3a, R3b, R4, R5a, R5b, R6a, R6b, R7a, R7b один (любой) из них представляет собой - (ковалентную связь между Nb и Y), тогда как остальные одиннадцать =Н, или алкил, или попарно составляют ковалентную химическую связь в пределах бициклического углеводородного остова, то есть дополнительную (двойную) связь между атомами углерода.where in the series of the above twelve substituents R 1 , R 2a , R 2b , R 3a , R 3b , R 4 , R 5a , R 5b , R 6a , R 6b , R 7a , R 7b one (any) of them is - (covalent bond between Nb and Y), while the remaining eleven = H, or alkyl, or in pairs form a covalent chemical bond within the bicyclic hydrocarbon core, that is, an additional (double) bond between carbon atoms.

Соединения формулы I являются новыми производными норборнана, модифицированными олиго- или полимерными производными янтарной кислоты. При этом в водной фазе карбоксильные группы (или их солевые модификации): - СООМ и -COX (где Х=ОН, ОМ) способны к диссоциации с образованием карбокси-анионов, несущих отрицательный электрический зарядThe compounds of formula I are new derivatives of norbornane, modified oligo - or polymer derivatives of succinic acid. Moreover, in the aqueous phase, carboxyl groups (or their salt modifications): - COOM and -COX (where X = OH, OM) are capable of dissociation with the formation of carboxy anions bearing a negative electric charge

Figure 00000017
Figure 00000017

При достаточно высоких степенях полимеризации (n≥15) достигается полианионная модификация производных норборнана, которая обеспечивает прекрасную растворимость соединений формулы I в водных (физиологических) средах (в отличие от немодифицированных соединений норборнана) и приводит к существенной модуляции биологической активности норборнановых фармакофоров. В частности, соединения формулы I проявляют специфическую активность против ВИЧ-1, включая штаммы вируса, резистентные к АЗТ.At sufficiently high degrees of polymerization (n≥15), a polyanionic modification of norbornane derivatives is achieved, which provides excellent solubility of the compounds of formula I in aqueous (physiological) media (unlike unmodified norbornane compounds) and leads to a significant modulation of the biological activity of norbornane pharmacophores. In particular, the compounds of formula I exhibit specific activity against HIV-1, including virus resistant strains of AZT.

Предполагаемый механизм ВИЧ-ингибирующего действия соединений формулы I заключается в синергическом сочетании комбинации двух основных функций: 1) электростатического воздействия полианионов на положительно заряженные сайты вирус-специфических белков по аминокислотным остаткам лизина, аргинина или гистидина (предпочтительно на этапе клеточной адсорбции ВИЧ - в районе V3 петли гликопротеина вирусной оболочки gp120) и 2) защиты клеточных мембран за счет мембранотропных норборнановых (Nb) фармакофоров (предпочтительно на этапе фузии оболочки вируса с клеточной мембраной).The proposed mechanism of the HIV-inhibitory effect of the compounds of formula I is a synergistic combination of two main functions: 1) the electrostatic effect of polyanions on positively charged sites of virus-specific proteins on amino acid residues of lysine, arginine or histidine (preferably at the stage of HIV cell adsorption, in the region of V3 loop of glycoprotein of the viral envelope gp120) and 2) protection of cell membranes due to membranotropic norbornane (Nb) pharmacophores (preferably at the stage of membrane fusion and cell membrane virus).

Синтез соединений формулы I может быть осуществлен:The synthesis of compounds of formula I can be carried out:

Способ А. Присоединением аминопроизводных норборнана формулы NH2-Y-Nb к соответствующим олиго- или полимерным (со степенью полимеризации n не менее 15) аналогам янтарного ангидрида (ПА) с последующим гидролизом непрореагировавших ангидридных звеньев и солевой модификацией образующихся в результате гидролиза карбоксикислотных групп:Method A. Attachment of the amino derivatives of norbornane of the formula NH 2 -Y-Nb to the corresponding oligo- or polymeric (with a polymerization degree n of at least 15) succinic anhydride analogues (PA), followed by hydrolysis of unreacted anhydride units and salt modification of the carboxy-acid groups formed as a result of hydrolysis:

Figure 00000018
Figure 00000018

Либо аналогичный результат достигаетсяOr a similar result is achieved

Способ Б. Присоединением тех же аминореагентов к карбоксильным группам не ангидридной, а кислотной формы соответствующих олиго- или полимерных аналогов янтарной кислоты (ПК), но в присутствии конденсирующих агентов (КА):Method B. Attachment of the same amine reagents to the carboxyl groups not of the anhydride but of the acid form of the corresponding oligo- or polymer analogues of succinic acid (PC), but in the presence of condensing agents (CA):

Figure 00000019
Figure 00000019

Настоящее изобретение проиллюстрировано нижеследующими примерами.The present invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Синтез, выделение и очистка соединения Ia, формулы I,Example 1. Synthesis, isolation and purification of compound Ia, formula I,

гдеWhere

Figure 00000020
Figure 00000020

среднемассовое значение n=70±20mass average value n = 70 ± 20

M=NaM = Na

Х=ОН (≤86%), ONH3-Y-Nb (≤7%, аммониевая форма), NH-Y-Nb (≥7%, амидная форма)X = OH (≤86%), ONH 3 -Y-Nb (≤7%, ammonium form), NH-Y-Nb (≥7%, amide form)

Figure 00000021
Figure 00000021

2-замещенный норборнан без разделения стерео- (экзо-, эндо- и оптических изомеров), то есть: один из группы R2a, R2b, R3a, R3b составляет ковалентную связь между Nb и Y, а все остальные заместители, включая также R1, R4, R5a, R5b, R6a, R6b, R7a, R7b представляют собой атомы водорода (Н).2-substituted norbornane without separation of stereo- (exo-, endo- and optical isomers), that is: one of the group R 2a , R 2b , R 3a , R 3b forms a covalent bond between Nb and Y, and all other substituents, including also R 1 , R 4 , R 5a , R 5b , R 6a , R 6b , R 7a , R 7b are hydrogen atoms (H).

Получение соединения Ia по способу А, вариант А-1.Obtaining compound Ia according to method A, option A-1.

К раствору полиангидридного сополимера формулы ПА-1To a solution of a polyanhydride copolymer of the formula PA-1

Figure 00000022
Figure 00000022

0.80 г (0.0060 г-экв. ангидридных реакционных центров) в 9.0 мл сухого диметилсульфоксида (ДМСО) при температуре 25±3°С и интенсивном перемешивании добавляют 0.12 г (0.00085 моля) 2-(1-аминоэтил)норборнана в 0.9 мл сухого толуола. Реакционный раствор перемешивают 1 час при 40°С и 24 часа при 25±3°С. Полимерный продукт высаживают в избыток гексана (50 мл), фильтруют и удаляют остатки органических растворителей в вакууме при 40°С в течение 10 часов. К полученному порошкообразному продукту добавляют 0.52 г (0.006 молей) бикарбоната натрия в 25 мл бидистиллированной воды и перемешивают при комнатной температуре до образования гомогенного раствора. Температуру раствора поднимают до 40-45°С и перемешивают в течение 2 часов, раствор охлаждают до комнатной температуры и выдерживают 48 часов в атмосфере азота. Низкомолекулярные примеси удаляют ультрафильтрацией на мембранах проницаемостью 1 KD. Удаление высокомолекулярных фракций с одновременной стерилизацией продукта осуществляют ультрафильтрацией на мембранах проницаемостью 100 KD. Конечный очищенный продукт выделяют из водной фазы лиофильной сушкой в виде высокопористого порошка белого цвета. Выход 0.95 г (83%).0.80 g (0.0060 g-equiv. Of anhydride reaction centers) in 9.0 ml of dry dimethyl sulfoxide (DMSO) at a temperature of 25 ± 3 ° C with vigorous stirring add 0.12 g (0.00085 mol) of 2- (1-aminoethyl) norbornane in 0.9 ml of dry toluene . The reaction solution is stirred for 1 hour at 40 ° C and 24 hours at 25 ± 3 ° C. The polymer product is planted in excess hexane (50 ml), filtered and residual organic solvents are removed in vacuo at 40 ° C for 10 hours. To the resulting powdery product was added 0.52 g (0.006 moles) of sodium bicarbonate in 25 ml of double-distilled water and stirred at room temperature until a homogeneous solution was formed. The temperature of the solution was raised to 40-45 ° C and stirred for 2 hours, the solution was cooled to room temperature and incubated for 48 hours in a nitrogen atmosphere. Low molecular weight impurities are removed by ultrafiltration on membranes with a permeability of 1 KD. Removal of high molecular fractions with simultaneous sterilization of the product is carried out by ultrafiltration on membranes with a permeability of 100 KD. The final purified product is isolated from the aqueous phase by freeze drying in the form of a highly porous white powder. Yield 0.95 g (83%).

ЯМР 1Н (D2O, δ, ppm): 4.49 (Н, >СН-O-CH< в положениях 2,5 фуранового цикла фрагмента -Z-), 3.43 (2Н, СН2 в положении 7 Nb-2-экзо), 3.04 (1Н, CH в положении 1 Nb-2-экзо), 2.90 (2Н, СН2 в положении 7 Nb-2-эндо), 2.9-2.7 (1Н, >СН-CO- в составе остатков янтарной кислоты), 2.40-2.35 (CH2 в положениях 5-эндо и 6-экзо Nb-2-экзо, а также в составе фрагмента -Z-), 2.07 (1Н, СН в положении 1 Nb-2-эндо), 2.01 (1Н, СН в положении 4 Nb-2-эндо), 1.94 (1Н, СН2 в положении 2-экзо Nb-2-эндо), 1.83 (1Н, СН2 в положении 3-экзо Nb-2-эндо), 1.74 (1Н, СН2 в положении 6-экзо Nb-2-экзо), 1.62 (1Н, СН2 в положении 2-эндо Nb-2-экзо), 1.60 (1Н, СН2 в положении 5-экзо Nb-2-эндо), 1.57 (1Н, СН2 в положении 6-экзо Nb-2-эндо), 1.40 (1Н, СН2 в положении 5-эндо Nb-2-эндо), 1.23 и 1.15 (2Н, СН2 в положениях 7а и 7b Nb-2-экзо), 1.04 (1Н, СН2 в положении 6-эндо Nb-2-экзо), 0.97 (1Н, СН2 в положении 6-эндо Nb-2-эндо), 0.78 (1Н, СН2 в положении 3-эндо Nb-2-экзо), 0.53 (1Н, СН2 в положении 3-эндо Nb-эндо) 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm): 4.49 (H,> CH-O-CH <at positions 2.5 of the furan ring of fragment -Z-), 3.43 (2H, CH 2 at position 7 of Nb-2- exo), 3.04 (1H, CH at position 1 of Nb-2-exo), 2.90 (2H, CH 2 at position 7 of Nb-2-endo), 2.9-2.7 (1H,> CH-CO- in the composition of succinic acid residues ), 2.40-2.35 (CH 2 at the 5-endo and 6-exo positions of Nb-2-exo, as well as within the fragment -Z-), 2.07 (1Н, СН at position 1 Nb-2-endo), 2.01 ( 1H, CH at position 4 of Nb-2-endo), 1.94 (1H, CH 2 at position of 2-exo Nb-2-endo), 1.83 (1H, CH 2 at position of 3-exo Nb-2-endo), 1.74 (1H, CH 2 at the 6-exo position Nb-2-exo), 1.62 (1H, CH 2 at the 2-end position Nb-2-exo), 1.60 (1H, CH 2 at the 5-exo position Nb-2- endo), 1.57 (1H, CH 2 at the 6-exo position of Nb-2-endo), 1.40 (1H, CH 2 at the 5-endo position of Nb-2-endo), 1.23 and 1.15 (2H, CH 2 at positions 7a and 7b of Nb-2-endo) 1.04 (1H, CH 2 at the 6-endo position of Nb-2-exo), 0.97 (1H, CH 2 at the 6-endo position of Nb-2-endo), 0.78 (1H, CH 2 at the 3-endo position of Nb- 2-exo), 0.53 (1H, CH 2 at position 3-endo Nb-endo)

Получение соединения 1а по способу А, вариант А-2.Obtaining compound 1A according to method A, option A-2.

К раствору полиангидридного сополимера формулы ПА-1 1.17 г (0.0088 г-экв. ангидридных реакционных центров) в 20.0 мл сухого N-метилпирролидона (N-МП) при температуре 20°С добавляют 0.23 г (0.0013 моля) 2-(1-аминоэтил)норборнан хлоргидрата в 2.0 мл сухого N-МП, перемешивают 10 минут и добавляют 0.13 г (0.0013 моля) триэтиламина. Реакционный раствор перемешивают 3 часа при 40°С и оставляют на 24 часа при 25±3°С. Полимерный продукт высаживают в избыток осаждающего раствора, например: пентан (50 мл) + диэтиловый эфир (30 мл) + уксусная кислота (1 мл), фильтруют, промывают пентаном и удаляют остатки органических растворителей в вакууме при 40°С в течение 10 часов. К полученному порошкообразному продукту добавляют 0.71 г (0.0089 молей) бикарбоната натрия в 45 мл бидистиллированной воды и перемешивают при комнатной температуре до образования гомогенного раствора. Температуру раствора поднимают до 40-45°С и перемешивают в течение 2 часов, раствор охлаждают до комнатной температуры и выдерживают 48 часов в атмосфере азота. Низкомолекулярные примеси удаляют диализом на мембранах проницаемостью 1-3 KD. Удаление высокомолекулярных фракций с одновременной стерилизацией продукта осуществляют ультрафильтрацией на мембранах проницаемостью 100 KD. Конечный очищенный продукт выделяют из водной фазы лиофильной сушкой в виде высокопористого порошка белого цвета. Выход 1.28 г (77%). Спектральные и физико-химические характеристики продукта идентичны таковым для продукта, полученного по способу А, вариант А-1.To a solution of a polyanhydride copolymer of the formula PA-1, 1.17 g (0.0088 g-equiv. Of anhydride reaction centers) in 20.0 ml of dry N-methylpyrrolidone (N-MP) at a temperature of 20 ° C was added 0.23 g (0.0013 mol) of 2- (1-aminoethyl ) norbornane hydrochloride in 2.0 ml of dry N-MP, mix for 10 minutes and add 0.13 g (0.0013 mol) of triethylamine. The reaction solution is stirred for 3 hours at 40 ° C and left for 24 hours at 25 ± 3 ° C. The polymer product is precipitated in excess precipitating solution, for example: pentane (50 ml) + diethyl ether (30 ml) + acetic acid (1 ml), filtered, washed with pentane and residual organic solvents are removed in vacuo at 40 ° C for 10 hours. To the resulting powdery product was added 0.71 g (0.0089 mol) of sodium bicarbonate in 45 ml of double-distilled water and stirred at room temperature until a homogeneous solution was formed. The temperature of the solution was raised to 40-45 ° C and stirred for 2 hours, the solution was cooled to room temperature and incubated for 48 hours in a nitrogen atmosphere. Low molecular weight impurities are removed by dialysis on membranes with a permeability of 1-3 KD. Removal of high molecular fractions with simultaneous sterilization of the product is carried out by ultrafiltration on membranes with a permeability of 100 KD. The final purified product is isolated from the aqueous phase by freeze drying in the form of a highly porous white powder. Yield 1.28 g (77%). The spectral and physico-chemical characteristics of the product are identical to those for the product obtained by method A, option A-1.

Получение соединения Ia по способу Б.Obtaining compound Ia according to method B.

К раствору поликислотного сополимера формулы ПК-1To a solution of a polyacid copolymer of the formula PK-1

Figure 00000023
Figure 00000023

0.91 г (0.012 г-экв. карбоксикислотных реакционных центров) в 9.0 мл сухого диметилсульфоксида (ДМСО) добавляют в качестве конденсирующего агента N,N'-дициклогексилкарбодиимид 1.24 г (0.006 моля) и перемешивают при 45°С 2 часа. К полученной реакционной смеси при интенсивном перемешивании по каплям добавляют 2-(1-аминоэтил)норборнан 0.12 г (0.00085 моля) в 0.9 мл сухого ДМСО, перемешивают 1 час при 40°С. Полимерный продукт высаживают в избыток осадителя, например, пентан + эфир + уксусная кислота (соответственно: 30 мл + 15 мл + 5 мл), фильтруют, фильтрат промывают пентаном и удаляют остатки органических растворителей в вакууме при 40°С в течение 10 часов. К полученному порошкообразному продукту добавляют 0.32 г (0.003 моля) карбоната натрия в 25 мл бидистиллированной воды и перемешивают при 40-45°С в течение 5 часов. Последующие операции выполняют аналогично вышеописанным по способу А. Выход 0.74 г (65%). Спектральные и физико-химические характеристики продукта идентичны таковым для продукта, полученного по способу А.0.91 g (0.012 g-equiv. Of carboxylic acid reaction centers) in 9.0 ml of dry dimethyl sulfoxide (DMSO) was added as a condensing agent N, N'-dicyclohexylcarbodiimide 1.24 g (0.006 mol) and stirred at 45 ° C for 2 hours. To the resulting reaction mixture, 2- (1-aminoethyl) norbornane 0.12 g (0.00085 mol) in 0.9 ml of dry DMSO was added dropwise with vigorous stirring, stirred for 1 hour at 40 ° C. The polymer product is precipitated in excess precipitant, for example, pentane + ether + acetic acid (respectively: 30 ml + 15 ml + 5 ml), filtered, the filtrate is washed with pentane and the remaining organic solvents are removed in vacuo at 40 ° C for 10 hours. 0.32 g (0.003 mol) of sodium carbonate in 25 ml of double-distilled water is added to the obtained powdery product and stirred at 40-45 ° C for 5 hours. Subsequent operations are performed similarly to those described above by method A. Yield 0.74 g (65%). The spectral and physico-chemical characteristics of the product are identical to those for the product obtained by method A.

Соединение Ia прекрасно растворимо в водных и водно-спиртовых средах, а также в ДМСО.Compound Ia is perfectly soluble in aqueous and aqueous-alcoholic media, as well as in DMSO.

Пример 2. Синтез, выделение и очистка соединения Ib формулы I,Example 2. Synthesis, isolation and purification of compound Ib of formula I,

где параметры -Z-, n, М и -Х такие же, как и в предыдущем примере (соединение Ia), ноwhere the parameters -Z-, n, M and -X are the same as in the previous example (compound Ia), but

Figure 00000024
Figure 00000024

5-замещенный норборнан-2,3-ен в экзо-изомерной стереоконфигурации (без разделения оптических изомеров), то есть:5-substituted norbornan-2,3-ene in the exo-isomeric stereo configuration (without separation of the optical isomers), i.e.

-R2b-R3b-= - (двойная связь в положениях 2, 3), а один из экзо-изомерных R5a или R6a составляет ковалентную связь между Nb и Y, тогда как все остальные заместители, включая также R1, R2a, R3a, R4, R5b, R6b, R7a, R7b представляют собой атомы водорода (Н).-R 2b -R 3b - = - (double bond at positions 2, 3), and one of the exo-isomeric R 5a or R 6a constitutes a covalent bond between Nb and Y, while all other substituents, including also R 1 , R 2a , R 3a , R 4 , R 5b , R 6b , R 7a , R 7b are hydrogen atoms (H).

Синтез, выделение и очистка соединения Ic осуществляется аналогично таковым процедурам, описанным в примере 1 для соединения Ia, но в качестве аминореагента используется 5-экзо-аминометилен-2,3-норборнен или его хлоргидрат, например, по способу А, вариант А-2.The synthesis, isolation and purification of compound Ic is carried out similarly to the procedures described in example 1 for compound Ia, but 5-exo-aminomethylene-2,3-norbornene or its hydrochloride, for example, according to method A, option A-2, is used as an amino reagent .

К раствору полиангидридного сополимера формулы ПА-1 (см. пример 1) 1.17 г (0.0088 г-экв. ангидридных реакционных центров) в 20.0 мл сухого N-метилпирролидона (N-МП) при температуре 20°С добавляют 0.21 г (0.0013 моля) 5-экзо-аминометиленнорборнан-2,3-ен хлоргидрата в 2.0 мл сухого N-МП, перемешивают 10 минут и добавляют 0.13 г (0.0013 моля) триэтиламина. Реакционный раствор перемешивают 3 часа при 40°С и оставляют на 24 часа при 25±3°С. Полимерный продукт высаживают в избыток осаждающего раствора: пентан (50 мл) + диэтиловый эфир (30 мл) + уксусная кислота (1 мл), фильтруют, промывают пентаном и удаляют остатки органических растворителей в вакууме при 40°С в течение 10 часов. К полученному порошкообразному продукту добавляют 0.71 г (0.0089 молей) бикарбоната натрия в 45 мл бидистиллированной воды и перемешивают при комнатной температуре до образования гомогенного раствора. Температуру раствора поднимают до 40-45°С и перемешивают в течение 2 часов, раствор охлаждают до комнатной температуры и выдерживают 48 часов в атмосфере азота. Низкомолекулярные примеси удаляют ультрафильтрацией на мембранах проницаемостью 1 KD. Удаление высокомолекулярных фракций с одновременной стерилизацией продукта осуществляют ультрафильтрацией на мембранах проницаемостью 100 KD. Конечный очищенный продукт выделяют из водной фазы лиофильной сушкой в виде высокопористого порошка белого цвета. Выход 1.36 г (82%).To a solution of a polyanhydride copolymer of the formula PA-1 (see Example 1) 1.17 g (0.0088 g-equiv. Anhydride reaction centers) in 20.0 ml of dry N-methylpyrrolidone (N-MP) at a temperature of 20 ° C. add 0.21 g (0.0013 mol) 5-exo-aminomethylene-norbornane-2,3-ene hydrochloride in 2.0 ml of dry N-MP, is stirred for 10 minutes and 0.13 g (0.0013 mol) of triethylamine are added. The reaction solution is stirred for 3 hours at 40 ° C and left for 24 hours at 25 ± 3 ° C. The polymer product is precipitated in excess precipitating solution: pentane (50 ml) + diethyl ether (30 ml) + acetic acid (1 ml), filtered, washed with pentane and the remaining organic solvents are removed in vacuo at 40 ° C for 10 hours. To the resulting powdery product was added 0.71 g (0.0089 mol) of sodium bicarbonate in 45 ml of double-distilled water and stirred at room temperature until a homogeneous solution was formed. The temperature of the solution was raised to 40-45 ° C and stirred for 2 hours, the solution was cooled to room temperature and incubated for 48 hours in a nitrogen atmosphere. Low molecular weight impurities are removed by ultrafiltration on membranes with a permeability of 1 KD. Removal of high molecular fractions with simultaneous sterilization of the product is carried out by ultrafiltration on membranes with a permeability of 100 KD. The final purified product is isolated from the aqueous phase by freeze drying in the form of a highly porous white powder. Yield 1.36 g (82%).

ЯМР 1H (D2O, δ, ppm): 6.06 (Н, СН в положениях 2 и 3 Nb, при двойной связи), 4.49 (Н, >СН-O-CH< в положениях 2,5 фуранового цикла фрагмента -Z-), 3.31, 3.18 (1Н, СН2 фрагмента -Y-), 2.82 (1Н, СН в положении 1 Nb), 2.9-2.7 (1Н, >СН-CO- в составе остатков янтарной кислоты), 2.63 (1Н, СН в положении 5-эндо Nb), 2.35 (СН2 в составе фрагмента -Z-), 1.56 (1Н, СН2 в положении 6-экзо Nb), 1.25, 1.34 (2Н, СН2 в положении 7 Nb), 1.14 (1Н, СН; в положении 6-эндо Nb). 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm): 6.06 (H, CH at positions 2 and 3 Nb, double bond), 4.49 (H,> CH-O-CH <at positions 2.5 of the fragment furan cycle - Z-), 3.31, 3.18 (1Н, СН 2 fragments -Y-), 2.82 (1Н, СН at position 1 Nb), 2.9-2.7 (1Н,> СН-CO- in the composition of succinic acid residues), 2.63 (1Н CH at the 5-endo position of Nb), 2.35 (CH 2 as part of the -Z- fragment), 1.56 (1H, CH 2 at the 6-exo Nb position), 1.25, 1.34 (2H, CH 2 at the 7 Nb position), 1.14 (1H, CH; at the 6-endo position of Nb).

Соединение Ib прекрасно растворимо в водных и водно-спиртовых средах, а также в ДМСО.Compound Ib is perfectly soluble in aqueous and aqueous-alcoholic media, as well as in DMSO.

Пример 3. Синтез, выделение и очистка соединения Ic формулы I,Example 3. Synthesis, isolation and purification of compound Ic of formula I,

где параметры -Z-, n, М, -Х и -Y- такие же, как и в предыдущем примере 2 (соединение Ib), ноwhere the parameters -Z-, n, M, -X and -Y- are the same as in the previous example 2 (compound Ib), but

Figure 00000025
Figure 00000025

5-замещенный норборнан-2,3-ен в эндо-изомерной стереоконфигурации* (без разделения оптических изомеров,), то есть: -R2b-R3b-= - (двойная связь в положениях 2, 3), а один из эндо-изомерных R5b или R6b составляет ковалентную связь между Nb и Y, тогда как все остальные заместители, включая также R1, R2a, R3a, R4, R5a, R6b, R7a, R7b представляют собой атомы водорода (Н) *Примечание: по фрагменту Nb соединение 1с является эндо-стереоизомерным аналогом соединения Ib, имеющего экзо-изомерную конфигурацию.5-substituted norbornane-2,3-ene in the endo-isomeric stereo configuration * (without separation of the optical isomers,), i.e.: -R 2b -R 3b - = - (double bond at positions 2, 3), and one of the endo the isomeric R 5b or R 6b constitutes a covalent bond between Nb and Y, while all other substituents, including also R 1 , R 2a , R 3a , R 4 , R 5a , R 6b , R 7a , R 7b , are hydrogen atoms (H) * Note: for the Nb fragment, compound 1c is an endo-stereoisomeric analogue of compound Ib having an exo-isomeric configuration.

Синтез, выделение и очистка соединения 1с осуществляется аналогично таковым процедурам, описанным в примерах 1-2 для соединений Ia и Ib, но в качестве аминореагента используется 5-эндо-аминометилен-2,3-норборнен или его хлоргидрат. Выход 69-88%.The synthesis, isolation and purification of compound 1c is carried out similarly to the procedures described in examples 1-2 for compounds Ia and Ib, but 5-endo-aminomethylene-2,3-norbornene or its hydrochloride is used as an amino reagent. Yield 69-88%.

ЯМР 1Н (D2O, δ, ppm): 6.17, 5.95 (Н, СН в положениях 2 и 3 Nb, при двойной связи), 4.49 (Н, >СН-O-CH< в положениях 2,5 фуранового цикла фрагмента -Z-), 3.55, 3.46 (1Н, СН2 фрагмента -Y-), 2.82 (1Н, СН в положении 4 Nb), 2.9-2.7 (1Н, >СН-CO- в составе остатков янтарной кислоты), 2.51 (1Н, СН в положении 1 Nb), 2.35 (CH2 в составе фрагмента -Z-), 2.05 (1Н, СН в положении 5-экзо Nb), 1.69 (1Н, СН2 в положении 6-экзо Nb), 1.54, 1.34 (2Н, CH2 в положении 7 Nb), 1.24 (1Н, СН2 в положении 6-эндо Nb). 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm): 6.17, 5.95 (H, CH at positions 2 and 3 Nb, double bond), 4.49 (H,> CH-O-CH <at positions 2.5 of the furan ring -Z- moiety), 3.55, 3.46 (1Н, СН 2 -Y- moieties), 2.82 (1Н, СН at 4 Nb position), 2.9-2.7 (1Н,> СН-CO- in the composition of succinic acid residues), 2.51 (1H, CH at position 1 Nb), 2.35 (CH 2 in the fragment -Z-), 2.05 (1H, CH at position 5-exo Nb), 1.69 (1H, CH 2 at position 6-exo Nb), 1.54 1.34 (2H, CH 2 at position 7 of Nb), 1.24 (1H, CH 2 at position of 6-endo Nb).

Соединение Ic прекрасно растворимо в водных и вводно-спиртовых средах, а также в ДМСО.Compound Ic is readily soluble in aqueous and alcoholic liquids, as well as in DMSO.

Пример 4. Синтез, выделение и очистка соединения Id, формулы I,Example 4. Synthesis, isolation and purification of compound Id, formula I,

гдеWhere

Figure 00000026
Figure 00000026

среднемассовое значение n=80±20mass average value n = 80 ± 20

М=КM = K

Х=ОН (≤90%), ONH3-Y-Nb (≤5%, аммониевая форма), NH-Y-Nb (≥5%, амидная форма)X = OH (≤90%), ONH 3 -Y-Nb (≤5%, ammonium form), NH-Y-Nb (≥5%, amide form)

Figure 00000027
Figure 00000027

2-замещенный 7,7-диметилнорборнан без разделения стерео- (экзо-, эндо- и оптических изомеров), то есть: один из группы R2a, R2b, R3a, R3b составляет ковалентную связь между Nb и Y, R7a=R7b=СН3, а все остальные заместители, включая R1, R4, R5a, R5b, R6a, R6b представляют собой атомы водорода (Н).2-substituted 7,7-dimethylnorbornane without separation of stereo- (exo-, endo- and optical isomers), that is: one of the group R 2a , R 2b , R 3a , R 3b forms a covalent bond between Nb and Y, R 7a = R 7b = CH 3 , and all other substituents, including R 1 , R 4 , R 5a , R 5b , R 6a , R 6b are hydrogen atoms (H).

ЯМР 1Н (D2O, δ, ppm): 6.11 (Н, -CH=СН- в положениях 3,4 фуранового цикла фрагмента -Z-), 5.32 (Н, >СН-0-CH< в положениях 2,5 фуранового цикла фрагмента -Z-), 3.04 (Н, СН в положении 1 Nb-2-экзо), 3.3-2.9 (Н, >СН-CO- в составе остатков янтарной кислоты), 2.40-2.35 (Н, СН2 в положениях 5-эндо и 6-экзо Nb-2-экзо и в составе фрагмента -Z-), 2.07 (Н, СН в положении 1 Nb-2-эндо), 2.01 (Н, СН в положении 4 Nb-2-эндо), 1.94 (Н, СН2 в положении 2-экзо Nb-2-эндо), 1.83 (Н, СН2 в положении 3-экзо Nb-2-эндо), 1.74 (Н, СН2 в положении 6-экзо Nb-2-экзо), 1.62 (Н, СН2 в положении 2-эндо Nb-2-экзо), 1.60 (Н, СН2 в положении 5-экзо Nb-2-эндо), 1.57 (Н, СН2 в положении 6-экзо Nb-2-эндо), 1.40 (Н, CH2 в положении 5-эндо Nb-2-эндо), 1.04 (Н, СН2 в положении 6-эндо Nb-2-экзо), 0.97 (Н, СН2 в положении 6-эндо Nb-2-эндо), 0.93 (Н, СН2 в положении 7 Nb), 0.78 (Н, СН2 в положении 3-эндо Nb-2-экзо), 0.53 (Н, СН2 в положении 3-эндо Nb-эндо). 1 H NMR (D 2 O, δ, ppm): 6.11 (H, -CH = CH- at positions 3.4 of the furan ring of the -Z- fragment), 5.32 (H,> CH-0-CH <at positions 2, 5 furan cycle of fragment -Z-), 3.04 (Н, СН at position 1 of Nb-2-exo), 3.3-2.9 (Н,> СН-CO- in the composition of succinic acid residues), 2.40-2.35 (Н, СН 2 at the 5-endo and 6-exo positions of Nb-2-exo and as part of the -Z- fragment), 2.07 (Н, СН at position 1 of the Nb-2-endo), 2.01 (Н, СН at position 4 of Nb-2- endo), 1.94 (H, CH 2 at the 2-exo position Nb-2-endo), 1.83 (H, CH 2 at the 3-exo position Nb-2-endo), 1.74 (H, CH 2 at the 6-exo position Nb-2-exo), 1.62 (H, CH 2 at the 2-endo position of Nb-2-exo), 1.60 (H, CH 2 at the 5-exo position of Nb-2-endo), 1.57 (H, CH 2 at position 6 -exo Nb-2-endo), 1.40 (H, CH 2 at the 5-endo position of Nb-2-endo), 1.04 (H, CH 2 at the 6-endo position of Nb-2-exo), 0.97 (H, CH 2 at position 6-endo Nb-2-endo), 0.93 (Н, СН 2 at position 7 Nb), 0.78 (Н, СН 2 at position 3-endo Nb-2-exo), 0.53 (Н, СН 2 at position 3-endo Nb-endo).

Соединение Id прекрасно растворимо в водных и водно-спиртовых средах, а также в ДМСО.The compound Id is perfectly soluble in aqueous and aqueous-alcoholic media, as well as in DMSO.

Пример 5. Токсические свойства соединений формулы I.Example 5. The toxic properties of the compounds of formula I.

5-1. Методики экспериментального тестирования цитотоксичности5-1. Experimental Cytotoxicity Testing Procedures

Определение числа живых клеток с помощью трипанового синего.Determination of the number of living cells using trypan blue.

Для определения доз препаратов, вызывающих деструкцию незараженных клеток на 50% (ЦТД50) и на 90% (ЦТД90) исследуемые препараты растворяли в среде RPMI-1640 и вносили в суспензию клеток. Через 48 часов определяли процент живых и мертвых клеток в контрольных (клетки, необработанные препаратами) и опытных (клетки обработанные препаратами) образцах. Подсчет проводили в камере Горяева после окрашивания 0,4% раствором трипанового синего. Полученные данные статистически обрабатывали по методу Ридда и Менча [6].To determine the doses of drugs that cause destruction of uninfected cells by 50% (CTD 50 ) and 90% (CTD 90 ), the studied drugs were dissolved in RPMI-1640 medium and introduced into the cell suspension. After 48 hours, the percentage of living and dead cells in the control (cells untreated with drugs) and experimental (cells treated with drugs) samples was determined. The calculation was carried out in a Goryaev chamber after staining with a 0.4% trypan blue solution. The data obtained were statistically processed by the method of Ridd and Mench [6].

Определение числа живых клеток с помощью МТТ-тестаDetermination of the number of living cells using the MTT test

МТТ - тест основан на способности клеток переводить растворимый желтый 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил тетразолиум (МТТ) бромид в нерастворимые внутриклеточные пурпурно-голубые кристаллы МТТ-производного формазана. Это характеризует общую дегидрогеназную активность, которая прямо пропорциональна количеству жизнеспособных клеток. Концентрированный раствор МТТ (КР МТТ; 11 мг/мл) готовится на основе 10-кратного солевого раствора Хэнкса [7].MTT test is based on the ability of cells to translate soluble yellow 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium (MTT) bromide into insoluble intracellular purplish-blue crystals of MTT-derived formazan. This characterizes the overall dehydrogenase activity, which is directly proportional to the number of viable cells. A concentrated MTT solution (RT MTT; 11 mg / ml) is prepared on the basis of a 10-fold Hanks saline solution [7].

5-2. Результаты экспериментальной оценки цитотоксичности соединений формулы I5-2. The results of an experimental assessment of the cytotoxicity of compounds of formula I

На фиг.1, в качестве примера, представлена зависимость цитотоксического действия производного норборнана (соединение 1а) от его концентрации в культуре клеток МТ-4.Figure 1, as an example, shows the dependence of the cytotoxic effect of the norbornane derivative (compound 1A) on its concentration in the MT-4 cell culture.

В таблице 1 показано действие производных норборнана формулы I в сравнении с известным референс-препаратом (ремантадин) на жизнеспособность клеток МТ-4Table 1 shows the effect of norbornane derivatives of formula I in comparison with the known reference drug (remantadine) on the viability of MT-4 cells

Таблица 1.
Цитотоксичность соединений формулы I в отношении МТ-4 клеток
Table 1.
Cytotoxicity of compounds of formula I against MT-4 cells
ПрепаратыPreparations ЦТД50 (мкг/мл)CTD 50 (μg / ml) ЦТД90 (мкг/мл)CTD 90 (μg / ml) Соединение IaCompound Ia 12601260 27502750 Соединение IbCompound Ib 11001100 11501150 Соединение IcCompound Ic >1000> 1000 -- РемантадинRemantadine 160160 340340

В таблице 2 показано действие производных норборнена на жизнеспособность клеток "MAGI" (HeLa-CD4+-LTR/β-gal). Клетки "MAGI" - модифицированные монослойные клетки HeLa, содержащие встроенный рецептор CD4 и интегрированную копию гена β-галактозидазы под контролем LTR ВИЧ-1 [8].Table 2 shows the effect of norbornene derivatives on the viability of MAGI cells (HeLa-CD4 + -LTR / β-gal). MAGI cells are modified monolayer HeLa cells containing an integrated CD4 receptor and an integrated copy of the β-galactosidase gene under the control of HIV-1 LTR [8].

Таблица 2.
Цитотоксичность соединений формулы I в отношении клеток "MAGI"
Table 2.
Cytotoxicity of compounds of formula I against "MAGI" cells
ПрепаратыPreparations ЦТД50 (мкг/мл)CTD 50 (μg / ml) ЦТД90 (мкг/мл)CTD 90 (μg / ml) Соединение IaCompound Ia 12601260 37503750 Соединение IbCompound Ib 13251325 22252225

Приведенные данные показывают, что соединения формулы I являются нетоксичными даже в высоких концентрациях и их токсичность в несколько раз меньше токсичности ремантадина, применяемого в клинической практике в качестве противогриппозного препарата.The data presented show that the compounds of formula I are non-toxic even in high concentrations and their toxicity is several times less than the toxicity of remantadine, which is used in clinical practice as an anti-influenza drug.

Пример 6. Противовирусная активность соединений формулы I в качестве ингибиторов репродукции ВИЧ-1Example 6. Antiviral activity of compounds of formula I as inhibitors of HIV-1 reproduction

ВИЧ-1 ингибирующую эффективность соединений оценивали на экспериментальной модели вирус - клетка (in vitro) в присутствии соединений, вносимых в клеточную культуру в различных концентрациях и в различное время по отношению к моменту внесения вируса.HIV-1 inhibitory efficacy of the compounds was evaluated in an experimental virus-cell model (in vitro) in the presence of compounds introduced into the cell culture at various concentrations and at different times relative to the time the virus was introduced.

Инфицирование лимфобластоидных клеток МТ-4 ВИЧ-1 проводили, добавляя осветленную вируссодержащую жидкость к клеточной суспензии в концентрации 2×106 клеток/мл и множественностью заражения 0,1-0,2 TCID50/кл. Влияние препаратов на репродукцию ВИЧ-1 количественно оценивали по уровню белков ВИЧ-1, определяемых методами электрофореза в ПААГ и иммуноблотинга. На фиг.2 показан пример ингибирующего действия соединения Ia на репликацию ВИЧ-1 (штамм 899).Infection of lymphoblastoid cells MT-4 HIV-1 was carried out by adding clarified virus-containing liquid to the cell suspension at a concentration of 2 × 10 6 cells / ml and a multiplicity of infection of 0.1-0.2 TCID 50 / CL. The effect of drugs on HIV-1 reproduction was quantified by the level of HIV-1 proteins, determined by electrophoresis in SDS page and immunoblotting. Figure 2 shows an example of the inhibitory effect of compound Ia on HIV-1 replication (strain 899).

Влияние соединений формулы I на ранние события в ходе ВИЧ-инфекции, включающие стадии от узнавания вирусом специфических рецепторов и до интеграции вирусного генома в геном клетки-хозяина, исследовались в одноцикловом анализе инфекционности путем заражения монослоя индикаторных клеток "MAGI". Для заражения клеток готовили серию двукратных разведений вируса от 1:2 до 1:64. Количество инфицированных клеток оценивали по уровню активации интегрированной β-галактозидазы в реакции гидролиза X-gal. На фиг.3 представлен пример экспериментальной оценки противовирусной эффективности соединения Ib.The effect of the compounds of formula I on early events during HIV infection, including the stages from the recognition of specific receptors by the virus to the integration of the viral genome into the genome of the host cell, was investigated in a one-cycle infectivity analysis by infecting the monolayer of MAGI indicator cells. To infect cells, a series of twofold dilutions of the virus was prepared from 1: 2 to 1:64. The number of infected cells was evaluated by the level of activation of integrated β-galactosidase in the X-gal hydrolysis reaction. Figure 3 presents an example of an experimental evaluation of the antiviral efficacy of compound Ib.

Результаты экспериментальных испытаний показывают, что наиболее полное подавление репликации ВИЧ происходит при внесении соединений формулы I одновременно с вирусом, в то время как при предобработке клеток этими препаратами ингибирование репликации ВИЧ менее значительно. При добавлении препаратов через 1 час после внесения вируса уровень подавления репликации снижается, а при внесении препаратов через 4 часа подавления репликации не отмечалось. Эти данные указывают на то, что основное ингибирующее действие соединений формулы I проявляется в течение первого часа инфекции. Таким образом, препараты подавляют репликацию ВИЧ на ранних стадиях инфекции, т.е. действуют, по-видимому, на адсорбцию вируса на клетке-мишени. Тем не менее, и при внесении препаратов после адсорбции вируса наблюдалось подавление репликации ВИЧ, на основании чего можно предположить, что препараты влияют не только на вирусную адсорбцию, но и на последующие ранние этапы репликации ВИЧ. Это могут быть фузия вирусных и клеточных мембран, раздевание вируса или транспорт вирусной РНК и белков в ядро. С учетом липофильной мембранотропной природы норборнановых фармакофоров [2] наиболее вероятной терапевтической мишенью является фузия оболочки вируса и клеточной мембраны.The results of experimental tests show that the most complete suppression of HIV replication occurs when compounds of formula I are added simultaneously with the virus, while in the pretreatment of cells with these drugs, the inhibition of HIV replication is less significant. When drugs are added 1 hour after the virus is introduced, the level of replication suppression is reduced, and when drugs are added after 4 hours, the replication suppression was not observed. These data indicate that the main inhibitory effect of the compounds of formula I appears during the first hour of infection. Thus, drugs inhibit HIV replication in the early stages of infection, i.e. apparently affect the adsorption of the virus on the target cell. Nevertheless, when drugs were introduced after the adsorption of the virus, suppression of HIV replication was observed, on the basis of which it can be assumed that the drugs affect not only viral adsorption, but also the subsequent early stages of HIV replication. This may be a fusion of viral and cell membranes, stripping of the virus or transport of viral RNA and proteins to the nucleus. Given the lipophilic membranotropic nature of norbornane pharmacophores [2], the most likely therapeutic target is fusion of the virus membrane and cell membrane.

Действие производных норборнана на инфекцию, вызванную АЗТ-резистентным штаммом ВИЧ-1.The effect of norbornane derivatives on infection caused by an AZT-resistant strain of HIV-1.

Азидотимидин (АЗТ) является наиболее широко и давно используемым препаратом для терапии ВИЧ-инфекции. К сожалению, его применение ограничивается быстрым возникновением вирусной резистентности. Поэтому особое значение приобретает разработка и применение препаратов с другими механизмами действия, которые могли бы применяться после длительного применения АЗТ, и эффективно подавляли бы вирусные штаммы, устойчивые к АЗТ и другим нуклеозидным ингибиторам обратной транскриптазы. Для того чтобы показать эффективность соединений при подавлении инфекции, вызванной устойчивым к АЗТ вариантом, был использован вирус с высокой степенью устойчивости к АЗТ. Способность соединений подавлять репликацию АЗТ-резистентного штамма ВИЧ-1 была протестирована в одноцикловом анализе инфекционности, например, фиг.4. Как видно из чертежа, соединение Ia в концентрации 10 мкг/мл полностью подавляет репликацию АЗТ-устойчивого штамма ВИЧ-1. Соединения Ib и 1с также эффективно подавляют репликацию АЗТ-устойчивого штамма ВИЧ-1, но в концентрациях 25-50 мкг/мл.Azidothymidine (AZT) is the most widely used drug for the treatment of HIV infection. Unfortunately, its use is limited to the rapid onset of viral resistance. Therefore, the development and use of drugs with other mechanisms of action that could be applied after prolonged use of AZT, and would effectively suppress viral strains resistant to AZT and other nucleoside reverse transcriptase inhibitors, are of particular importance. In order to show the effectiveness of the compounds in the suppression of infection caused by the AZT-resistant variant, a virus with a high degree of AZT resistance was used. The ability of the compounds to inhibit the replication of the AZT-resistant strain of HIV-1 was tested in a single cycle infectivity analysis, for example, FIG. 4. As can be seen from the drawing, compound Ia at a concentration of 10 μg / ml completely inhibits the replication of the AZT-resistant strain of HIV-1. Compounds Ib and 1c also effectively inhibit the replication of the AZT-resistant strain of HIV-1, but at concentrations of 25-50 μg / ml.

Химиотерапевтическая оценка соединений формулы IChemotherapeutic evaluation of compounds of formula I

Чтобы оценить перспективность описываемых настоящим изобретением соединений, как возможных химиотерапевтических средств был рассчитан индекс селективности (ИС), который наиболее статистически достоверно характеризует специфическую противовирусную активность препаратов [9]In order to evaluate the prospects of the compounds described by the present invention as possible chemotherapeutic agents, a selectivity index (IP) was calculated, which most statistically reliably characterizes the specific antiviral activity of the drugs [9]

Figure 00000028
Figure 00000028

где ЦТД50 - концентрация соединения, вызывающая снижение жизнеспособности клеток на 50% (см. пример 4),where CTD 50 is the concentration of the compound, causing a decrease in cell viability by 50% (see example 4),

ИД50 - концентрация соединения, подавляющая репликацию ВИЧ на 50%.ID 50 - the concentration of the compound that inhibits HIV replication by 50%.

При оптимальном времени внесения препаратов (одновременно с вирусом) индекс селективности соединений формулы I превышает 100.At the optimal time for making preparations (simultaneously with the virus), the selectivity index of compounds of formula I exceeds 100.

Таким образом, обнаружено, что соединения формулы I проявляют выраженную ВИЧ-ингибирующую активность на клеточных культурах, причем их противовирусное действие проявляется на самой ранней стадии инфекционного цикла ВИЧ-1 - на начальных этапах проникновения вируса в клетку. Описанные соединения имеют высокий индекс селективности и эффективны в отношении штаммов ВИЧ-1, устойчивых к действию известного клинического препарата азидотимидина. Полученные данные подтверждают перспективность полианионных производных норборнана - соединений формулы I в качестве возможных химиотерапевтических средств или биологически активных субстанций в составе лекарственных форм противовирусного назначения.Thus, it was found that the compounds of formula I exhibit pronounced HIV-inhibiting activity in cell cultures, and their antiviral effect is manifested at the earliest stage of the HIV-1 infection cycle - at the initial stages of the virus penetration into the cell. The described compounds have a high selectivity index and are effective against HIV-1 strains that are resistant to the known clinical drug azidothymidine. The data obtained confirm the promise of the polyanionic derivatives of norbornane - compounds of formula I as possible chemotherapeutic agents or biologically active substances in the composition of antiviral dosage forms.

Источники информацииInformation sources

1a. Машковский М.Д. Лекарственные средства, "Издательство Новая Волна", 2002, том 2, стр.326.1a. Mashkovsky M.D. Medicines, Novaya Volna Publishing House, 2002, Volume 2, p. 326.

1б. Машковский М.Д. Лекарственные средства, "Издательство Новая Волна", 2002, том 2, стр.325-326.1b. Mashkovsky M.D. Medicines, Novaya Volna Publishing House, 2002, Volume 2, pp. 325-326.

2. Киселев О.И., Блинов В.М., Ильенко Ю.И., Платонов В.Г., Чупахин О.Н., Стукова М.А., Каргинов В.А. Молекулярный механизм действия антивирусных препаратов адамантанового ряда.\\Вестн. Рос. Акад. Мед. Наук 1993 (3): 10-15.2. Kiselev O.I., Blinov V.M., Ilyenko Yu.I., Platonov V.G., Chupakhin O.N., Stukova M.A., Karginov V.A. The molecular mechanism of action of antiviral drugs of the adamantane series. \\ Vestn. Grew up. Acad. Honey. Science 1993 (3): 10-15.

3. Boukrinskaia A.G., Serbin A.V., Bogdan O.P., Stotskaya L.L., Alymova I.V., Klimochkin Yu.N. Polymeric Adamantane Analogues. United States Patent US 005880154 A, 1999, Mar.9.3. Boukrinskaia A.G., Serbin A.V., Bogdan O.P., Stotskaya L.L., Alymova I.V., Klimochkin Yu.N. Polymeric Adamantane Analogues. United States Patent US 005880154 A, 1999, Mar. 9.

4. Burstein M.E., Serbin A.V., Khakhulina T.V., Alymova I.V., Stotskaya L.L., Bogdan O.P., Manukchina E.E., Jdanov V.V., Sharova N.K., Bukrinskaya A.G. Inhibition of HIV-1 replication by newly developed adamantane-containmg polyanionic agents. Antiviral Research. 1999 Apr; 41 (3): 135-44.4. Burstein M.E., Serbin A.V., Khakhulina T.V., Alymova I.V., Stotskaya L.L., Bogdan O.P., Manukchina E.E., Jdanov V.V., Sharova N.K., Bukrinskaya A.G. Inhibition of HIV-1 replication by newly developed adamantane-containmg polyanionic agents. Antiviral Research. 1999 Apr; 41 (3): 135-44.

5. Муравьева Д.А., Самылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия. М.: "Медицина", 2002, 654 с.5. Muravyova D.A., Samylina I.A., Yakovlev G.P. Pharmacognosy. M .: "Medicine", 2002, 654 p.

6. Reed L.T., Muench H.A. A simple method for estimating fifty percent endpoints.//Amer. J. Hyg. 1938 (27): 493.6. Reed L.T., Muench H.A. A simple method for estimating fifty percent endpoints.//Amer. J. Hyg. 1938 (27): 493.

7. Vistica D.T., Scehan P., Scudiero D. et al. Tetrazolium-based assays for cellular viability: a critical examination of selected parameters affecting formazan production. // Cancer Research 1991. 51: 2515-2520.7. Vistica D.T., Scehan P., Scudiero D. et al. Tetrazolium-based assays for cellular viability: a critical examination of selected parameters affecting formazan production. // Cancer Research 1991.51: 2515-2520.

8. Kimpton J., Emerman M. Detection of replication component and pseudotyped human immunodeficiency virus with a sensitive cell line on the basis of activation of an integrated beta-galactosidase gene.//J. Virol. 1992 (66): 2232-39.8. Kimpton J., Emerman M. Detection of replication component and pseudotyped human immunodeficiency virus with a sensitive cell line on the basis of activation of an integrated beta-galactosidase gene.//J. Virol. 1992 (66): 2232-39.

9. Новохатский А.С., Ершов Ф.И. Определение биосинтетического химиотерапевтического индекса противовирусных препаратов в культуре клеток.\\Вопросы вирусологии, 1976 (4): 468-473.9. Novokhatsky A.S., Ershov F.I. Determination of the biosynthetic chemotherapeutic index of antiviral drugs in cell culture. \\ Questions of Virology, 1976 (4): 468-473.

Claims (3)

1. Полианионные производные норборнана((бицикло[2,2,1]гептана)общей формулы:1. Polyanionic derivatives of norbornane ((bicyclo [2.2.1] heptane) of the general formula:
Figure 00000029
Figure 00000029
гдеWhere
Figure 00000030
Figure 00000030
или остаток другого кислородсодержащего мономера, напримерor the remainder of another oxygen-containing monomer, for example
Figure 00000031
Figure 00000031
n≥15, предпочтительно n=35-100 (степень полимеризации);n≥15, preferably n = 35-100 (degree of polymerization); М=Н, Na, К, NH4;M = H, Na, K, NH 4 ; Х=ОН, ОМ, ONH3-Y-Nb, -NH-Y-Nb,X = OH, OM, ONH 3 -Y-Nb, -NH-Y-Nb, причем в ряду указанных модификаций химического фрагмента Х не менее 3% от общего числа Х составляет совокупная доля вариантов ONH3-Y-Nb и NH-Y-Nb (степень модификации норборнаном), в которых "спейсерная" группа -Y-=-(Y1)m-, где Yi=СН2, СН(СН2), СН(СН2СН3), m≥0 (предпочтительно m=1-3), а "норборнановый фармакофор" описывается формулойmoreover, in the series of the indicated modifications of the chemical fragment X, not less than 3% of the total number X comprises the total share of the ONH 3 -Y-Nb and NH-Y-Nb variants (degree of norbornane modification), in which the “spacer” group -Y - = - ( Y 1 ) m -, where Y i = CH 2 , CH (CH 2 ), CH (CH 2 CH 3 ), m≥0 (preferably m = 1-3), and "norbornane pharmacophore" is described by the formula гдеWhere
Figure 00000032
Figure 00000032
каркасный бициклический углеродный остов норборнана, включающий семь атомов углерода (С) в положениях 1-7, где в ряду выше обозначенных двенадцати заместителей R1, R, R2b, R3a, R3b, R4, R5a, R5b, R6a, R6b, R7a, R7b один (любой) из них представляет собой - (ковалентную связь между Nb и Y), тогда как остальные одиннадцать =Н, или алкил, или попарно составляют ковалентную химическую связь в пределах бициклического углеводородного остова, то есть дополнительную (двойную) связь между атомами углерода.frame bicyclic carbon skeleton of norbornane, including seven carbon atoms (C) in positions 1-7, where in the row above the twelve substituents R 1 , R 2a , R 2b , R 3a , R 3b , R 4 , R 5a , R 5b , R 6a , R 6b , R 7a , R 7b one (any) of them is - (covalent bond between Nb and Y), while the remaining eleven = H, or alkyl, or in pairs form a covalent chemical bond within the bicyclic hydrocarbon backbone , that is, an additional (double) bond between carbon atoms.
2. Способ получения соединений по п.1, заключающийся в химической модификации соответствующих аминопроизводных норборнана полианионными олигомерами или полимерами, включающими звенья янтарного ангидрида или янтарной кислоты, с последующим переводом полученного соединения в карбоксикислотную, либо карбоксикислотно-солевую форму, выделением и очисткой с применением методов разделения веществ различной молекулярной массы.2. The method of producing compounds according to claim 1, which consists in the chemical modification of the corresponding amino derivatives of norbornane with polyanionic oligomers or polymers comprising succinic anhydride or succinic acid units, followed by the conversion of the resulting compound into a carboxylic acid or carboxylic acid-salt form, isolation and purification using methods separation of substances of various molecular weights. 3. Полианионные производные по п.1, обладающие избирательной противовирусной активностью в отношении вируса иммунодефицита человека (на самых ранних этапах вирусного инфицирования клеток), включая штаммы ВИЧ, устойчивые к действию традиционных клинических препаратов на основе азидотимидина.3. Polyanionic derivatives according to claim 1, having selective antiviral activity against human immunodeficiency virus (at the earliest stages of viral infection of cells), including HIV strains that are resistant to traditional clinical drugs based on azidothymidine.
RU2004125523/04A 2004-08-23 2004-08-23 Polyanionic norbornan derivatives, method for production thereof and reproduction inhibitors of human immunogenicity virus based on the same RU2281297C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004125523/04A RU2281297C2 (en) 2004-08-23 2004-08-23 Polyanionic norbornan derivatives, method for production thereof and reproduction inhibitors of human immunogenicity virus based on the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004125523/04A RU2281297C2 (en) 2004-08-23 2004-08-23 Polyanionic norbornan derivatives, method for production thereof and reproduction inhibitors of human immunogenicity virus based on the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004125523A RU2004125523A (en) 2006-02-10
RU2281297C2 true RU2281297C2 (en) 2006-08-10

Family

ID=36049550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004125523/04A RU2281297C2 (en) 2004-08-23 2004-08-23 Polyanionic norbornan derivatives, method for production thereof and reproduction inhibitors of human immunogenicity virus based on the same

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2281297C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448692C2 (en) * 2009-11-09 2012-04-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский Институт гриппа" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ФГБУ "НИИ гриппа" Минздравсоцразвития России) Pharmaceutical salts of aminobicyclo[2,2,1]heptane as nf-kb transcription factor inhibitors with antiviral activity (versions) and using them
RU2530554C1 (en) * 2013-04-22 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова (НИОХ СО РАН) Using 1,7,7-trimethylbicyclo[2,2,1]heptan-2-ylidene-aminoethanol as influenza virus reproduction inhibitor
RU2616255C1 (en) * 2016-05-16 2017-04-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) (1S,3aR,4R,7aS)-N-(2,2,4,7a-TETRAMETHYLOCTAHYDRO-1,4-ETHANOINDENE-3a-YL)-ACETAMIDE APPLICATION AS A INFLUENZA VIRUS REPRODUCTION INHIBITOR

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448692C2 (en) * 2009-11-09 2012-04-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский Институт гриппа" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ФГБУ "НИИ гриппа" Минздравсоцразвития России) Pharmaceutical salts of aminobicyclo[2,2,1]heptane as nf-kb transcription factor inhibitors with antiviral activity (versions) and using them
RU2530554C1 (en) * 2013-04-22 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова (НИОХ СО РАН) Using 1,7,7-trimethylbicyclo[2,2,1]heptan-2-ylidene-aminoethanol as influenza virus reproduction inhibitor
RU2616255C1 (en) * 2016-05-16 2017-04-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) (1S,3aR,4R,7aS)-N-(2,2,4,7a-TETRAMETHYLOCTAHYDRO-1,4-ETHANOINDENE-3a-YL)-ACETAMIDE APPLICATION AS A INFLUENZA VIRUS REPRODUCTION INHIBITOR

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004125523A (en) 2006-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5021409A (en) Antiviral cyclic polyamines
JP2009512716A (en) Small molecule inhibitors of HIV-1 capsid construction
CZ118894A3 (en) Pharmaceutical preparation exhibiting activity against hiv and process for preparing thereof
US20160289257A1 (en) Glycomimetic compounds and methods to inhibit infection by hiv
ES2244961T3 (en) CONDENSATION POLYMER OF AN AROMATIC SULPHONIC ACID AND AN ALDEHIDO TO INHIBIT THE INFECTIOUS POWER OF HIV.
MXPA02001344A (en) Peptides that block viral infectivity and methods of use thereof.
CN105821005A (en) Cationic polyamines for treatment of viruses
US5880154A (en) Polymeric adamantane analogues
BRPI0208411B1 (en) compound, topical pharmaceutical composition for prophylactic or therapeutic treatment of sexually transmitted diseases in a human patient, and use of a compound
EP0374888A3 (en) Sulfated tannins and theirs salts
RU2281297C2 (en) Polyanionic norbornan derivatives, method for production thereof and reproduction inhibitors of human immunogenicity virus based on the same
JPH11500130A (en) Antiviral triaza compounds
Leydet et al. Polyanion inhibitors of human immunodeficiency virus and other viruses. 1. Polymerized anionic surfactants
WO1996025399A1 (en) Novel aroylaniline derivatives, compositions and uses thereof in the treatment of viral infections
JP4482883B2 (en) Compound having antiviral action and its combination
JPH06505264A (en) Modified proteins and pharmaceutical formulations for controlling viral infections using the same
WO1992016494A1 (en) Long chain antiviral compounds
US20230293576A1 (en) Antiviral polymers
JP3333916B2 (en) AIDS treatment
JPH08510753A (en) New antiviral agent
Pargoo et al. Novel delivery based anionic linear globular dendrimerg2-zidovudine nano-conjugate significantly decreased retroviral activity.
AU2012212707B2 (en) Homo- and hetero-polyamino-acid derivatives of fullerene C60, method for producing same, and pharmaceutical compositions based on said derivatives
WO2019054379A1 (en) Oleanolic acid derivative
WO2021085528A1 (en) Cd4 mimic compound with anti-hiv activity
WO2004080453A1 (en) Antihepatitis c virus agent and anti-hiv agent