RU2399388C2 - Agent for inactivation of viruses exhibiting simultaneous ribonuclease, membranolytic and antiviral activities - Google Patents
Agent for inactivation of viruses exhibiting simultaneous ribonuclease, membranolytic and antiviral activities Download PDFInfo
- Publication number
- RU2399388C2 RU2399388C2 RU2008150067/10A RU2008150067A RU2399388C2 RU 2399388 C2 RU2399388 C2 RU 2399388C2 RU 2008150067/10 A RU2008150067/10 A RU 2008150067/10A RU 2008150067 A RU2008150067 A RU 2008150067A RU 2399388 C2 RU2399388 C2 RU 2399388C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compounds
- virus
- lys
- inactivation
- aha
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химии и медицины, а именно к соединениям, обладающим одновременной рибонуклеазной, мембранолитической и противовирусной активностями.The invention relates to the field of chemistry and medicine, namely to compounds having simultaneous ribonuclease, membranolytic and antiviral activities.
Вирусные заболевания представляют собой общую угрозу здоровью населения во всем мире. Среди вирусов вирусы, содержащие геном в виде РНК, вызывают целый ряд серьезных заболеваний животных (домашних и диких) и являются одними из наиболее опасных для человека. Высокопатогенные РНК-вирусы, такие как вирус гриппа птиц (Avian Influenza Virus), клещевой энцефалит (Tick-borne enchefalitis), вирус Денге (Denge virus), коронавирус (SARS) и т.д., являются постоянной угрозой для здоровья населения. На сегодняшний день особую опасность представляют вирусы птиц и животных, способных заражать людей (Lipsitch, M. et al. Science, 2006, 312, 845; Krug, R.M. Science, 2006, 311, 1562-1563; Chen, H. et al. Nature, 2005, 436, 191-192). Например, долгое время считалось, что вирус гриппа птиц не может переходить к людям, однако в последние годы было зарегистрировано большое число передач вируса от птиц к человеку, что вызывало смертельные исходы у заразившихся людей (Subbarao, K. et al. Science, 1998, 279, 393-396; Fouchier, R.A. et al. Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 2004, 101, 1356-1361). Вспышки высокопатогенного вируса гиппа H5N1 в некоторых азиатских и европейских странах вызвало серьезное опасение со стороны мирового сообщества (Koopmans, M. et al. Lancet, 2004, 363, 587-593; Enserink, M., Science, 2006, 311, 932; Fabain, N.J. Environ. Health 2006, 68, 46-63).Viral diseases pose a common threat to public health worldwide. Among viruses, viruses containing the genome in the form of RNA cause a number of serious diseases of animals (domestic and wild) and are among the most dangerous for humans. Highly pathogenic RNA viruses such as avian influenza virus (Avian Influenza Virus), tick-borne encephalitis (Tick-borne enchefalitis), Dengue virus (Denge virus), coronavirus (SARS), etc., are a constant threat to public health. To date, viruses of birds and animals that can infect humans are of particular danger (Lipsitch, M. et al. Science, 2006, 312, 845; Krug, RM Science, 2006, 311, 1562-1563; Chen, H. et al. Nature, 2005, 436, 191-192). For example, for a long time it was believed that the avian influenza virus could not spread to humans, however, in recent years, a large number of transmission of the virus from birds to humans has been recorded, causing deaths in infected people (Subbarao, K. et al. Science, 1998, 279, 393-396; Fouchier, RA et al. Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 2004, 101, 1356-1361). Outbreaks of the highly pathogenic H5N1 virus in some Asian and European countries have caused serious concern from the international community (Koopmans, M. et al. Lancet, 2004, 363, 587-593; Enserink, M., Science, 2006, 311, 932; Fabain NJ Environ. Health 2006, 68, 46-63).
Опасность эпидемий и пандемий, вызванных РНК-вирусами, делает разработку новых противовирусных препаратов и новых средств и способов их инактивации одной из наиболее актуальных задач сегодняшнего дня.The danger of epidemics and pandemics caused by RNA viruses makes the development of new antiviral drugs and new tools and methods for their inactivation one of the most urgent tasks of today.
В настоящее время в качестве средств инактивации вирусов используют физические методы (облучение ультрафиолетовым светом, ионизирующее излучение, нагревание при повышенном давлении) и целый ряд химических соединений (формалин, β-пропиолактон, этиленимин, ряд детергентов), которые различаются механизмом действия и, следовательно, областью применения, токсичностью, эффективностью инактивации вируса и стоимостью (De Benedictis, P. et al. Zoonoses Public Health. 2007, 54(2), 51-68).Currently, physical methods are used as means of virus inactivation (irradiation with ultraviolet light, ionizing radiation, heating at elevated pressure) and a number of chemical compounds (formalin, β-propiolactone, ethyleneimine, a number of detergents), which differ in the mechanism of action and, therefore, scope, toxicity, virus inactivation efficacy, and cost (De Benedictis, P. et al. Zoonoses Public Health. 2007, 54 (2), 51-68).
Спектр соединений, позволяющих инактивировать вирус, в том числе и для получения цельновирионных вакцин, ограничен несколькими соединениями: это формальдегид, β-пропиолактон (Goldstein M. and Tauraso N., Applied Microbiol., 1970, 19, 290-294), этиленимин и его производные (Budowsky E.I., et al, Vaccine, 1991, 9, 473-476; Aarthi d., et al, Biologicals, 2004, 32, 153-156), облучение УФ-светом (Budowsky E.I., et al, Arch. Virol., 1981, 68-239-246) или УФ-светом в присутствии соединений, повышающих фоточувствительность вируса (Kasermann F and Kempf С., Antiviral Res., 1997, 34, 65-70), окисление кислородом воздуха на свету (Kasermann F. and Kempf С., Rev. Med. Virol, 1998, 8, 143-151). Известно, что обработка вируса такими соединениями приводит к частичному разрушению вирусных антигенных детерминант и тем самым к снижению иммуногенных свойств вакцин, а выборочное разрушение формалином антигенных детерминант поверхностных гликопротеидов вирусов может индуцировать развитие несбалансированного иммунного ответа (Kasermann F., et al., Antiviral Res., 2001, 52, 33-41).The range of compounds that enable inactivation of the virus, including for the preparation of whole-virion vaccines, is limited to several compounds: formaldehyde, β-propiolactone (Goldstein M. and Tauraso N., Applied Microbiol., 1970, 19, 290-294), ethyleneimine and its derivatives (Budowsky EI, et al, Vaccine, 1991, 9, 473-476; Aarthi d., et al, Biologicals, 2004, 32, 153-156), UV irradiation (Budowsky EI, et al, Arch. Virol., 1981, 68-239-246) or UV light in the presence of compounds that increase the photosensitivity of the virus (Kasermann F and Kempf C., Antiviral Res., 1997, 34, 65-70), oxidation by atmospheric oxygen in the light (Kasermann F. and Kempf C., Rev. Med. Virol, 1998, 8, 143-151). It is known that treatment of the virus with such compounds leads to partial destruction of the viral antigenic determinants and thereby to a decrease in the immunogenic properties of vaccines, and selective destruction by the formalin of the antigenic determinants of the surface glycoprotein viruses can induce the development of an unbalanced immune response (Kasermann F., et al., Antiviral Res. , 2001, 52, 33-41).
Идеальной мишенью для инактивации вируса гриппа и других РНК-содержащих вирусов (далее по тексту РНК-вирусы) является геномная РНК вируса. После ее разрушения вирус теряет способность к репликации и, таким образом, не может размножаться.An ideal target for the inactivation of influenza virus and other RNA viruses (hereinafter referred to as RNA viruses) is the genomic RNA of the virus. After its destruction, the virus loses its ability to replicate and, therefore, cannot multiply.
Наиболее близкими к заявляемым соединениям - прототипом являются производные лизина общей формулы nLm, обладающие рибонуклеазной активностью (Ждан Н.С. и др., Биоорган. химия. 1999, 25, 723-732). На фиг.1 представлена структурная формула соединений nLm, представляющих собой неприродные пептиды на основе лизина, где n - число остатков лизина, m - суммарный положительный заряд соединения при нейтральном рН. Было показано, что хотя эти соединения и проявляют высокую рибонуклеазную активность, эффективность расщепления ими РНК зависела от пространственной структуры этой РНК, не коррелировала с суммарным положительным зарядом молекулы (определяет эффективность связывания с РНК) и мало зависела от числа остатков лизина в молекуле.Closest to the claimed compounds, the prototype are lysine derivatives of the general formula nLm having ribonuclease activity (Zhdan N.S. et al. Bioorgan. Chemistry. 1999, 25, 723-732). Figure 1 shows the structural formula of nLm compounds, which are non-natural peptides based on lysine, where n is the number of lysine residues, m is the total positive charge of the compound at neutral pH. It was shown that although these compounds exhibit high ribonuclease activity, the efficiency of RNA cleavage by them depended on the spatial structure of this RNA, did not correlate with the total positive charge of the molecule (determines the efficiency of binding to RNA), and depended little on the number of lysine residues in the molecule.
Недостатками известных соединений nLm являются относительно невысокая рибонуклеазная активность и низкая эффективность инактивации РНК-вирусов.The disadvantages of the known nLm compounds are the relatively low ribonuclease activity and low inactivation of RNA viruses.
Технической задачей изобретения является получение эффективных, низкотоксичных синтетических соединений (искусственных рибонуклеаз), обладающих одновременной рибонуклеазной, мембранолитической и противовирусной активностями.An object of the invention is to obtain effective, low-toxic synthetic compounds (artificial ribonucleases) with simultaneous ribonuclease, membranolytic and antiviral activities.
Поставленная техническая задача решается предлагаемым средством для инактивации вирусов, обладающим одновременной рибонуклеазной, мембранолитической и противовирусной активностями, представляющим собой производные нескольких аминокислот (АК), связанных гидрофобным линкером (L) общей формулыThe stated technical problem is solved by the proposed means for the inactivation of viruses with simultaneous ribonuclease, membrane and antiviral activities, which are derivatives of several amino acids (AA) linked by a hydrophobic linker (L) of the general formula
[nAK]2L, где n - число разных аминокислот в молекуле соединения, равное единице для соединения (1) или трем для соединения (2); L - додецильный линкер, АК - глутаминовая кислота для (1) и лизин, 6-аминогексановая и глутаминовая кислоты для (2). На фигуре 2 представлены структурные формулы соединений (1) и (2).[nAK] 2 L, where n is the number of different amino acids in the molecule of the compound, equal to one for compound (1) or three for compound (2); L is a dodecyl linker, AK is glutamic acid for (1) and lysine, 6-aminohexanoic and glutamic acid for (2). The figure 2 presents the structural formulas of the compounds (1) and (2).
Для повышения рибонуклеазной активности соединений (1) и (2), по сравнению с прототипом, в их структуру была добавлена новая каталитически активная группа (карбоксигруппа), которая присутствует в активном центре многих природных рибонуклеаз. Присутствие в молекуле как отрицательно, так и положительно заряженных функциональных групп позволяет повысить эффективность реакции расщепления РНК. Кроме того, в молекулу был введен протяженный гидрофобный линкер, соединяющий два аминокислотных фрагмента, что позволяет усилить рибонуклеазную активность соединений.To increase the ribonuclease activity of compounds (1) and (2), in comparison with the prototype, a new catalytically active group (carboxy group) was added to their structure, which is present in the active center of many natural ribonucleases. The presence in the molecule of both negatively and positively charged functional groups makes it possible to increase the efficiency of the RNA cleavage reaction. In addition, an extended hydrophobic linker connecting two amino acid fragments was introduced into the molecule, which allows enhancing the ribonuclease activity of the compounds.
Соединения (1) и (2) общей формулы [nAK]2L были получены по общей схеме, представленной на фиг.3.Compounds (1) and (2) of the general formula [nAK] 2 L were prepared according to the general scheme shown in FIG. 3.
Процесс получения соединений (1) и (2) включает в себя реакцию коммерчески доступных активированных эфиров (N-гидроксисукцинимидные и n-нитрофениловые) аминокислот (соединения 6, 10, 11, 12). Схема синтеза соединений (1) и (2) представлена на фиг.4, 5, где L - 1,12-додекандиамин, AHA - 6-аминогексановая кислота, Glu - глутаминовая кислота, Lys - лизин, Вос - трет-бутилоксикарбонильная защитная группа, Z(2C1) - 2-хлорбензилоксикарбонильная защитная группа, Bzl - бензильная защитная группа, ТФУ - трифторуксусная кислота.The process for preparing compounds (1) and (2) involves the reaction of commercially available activated esters (N-hydroxysuccinimide and n-nitrophenyl) amino acids (
Введение трет-бутилоксикарбонильной защиты по аминогруппе 6-аминогексановой кислоты и синтез активированных эфиров проводили согласно стандартным методикам (А.А.Гершкович, В.К.Кибирев. Синтез пептидов. Реагенты и методы. Киев. Наукова думка. 1987).The introduction of tert-butyloxycarbonyl protection on the amino group of 6-aminohexanoic acid and the synthesis of activated esters were carried out according to standard methods (A. A. Gershkovich, V. K. Kibirev. Peptide synthesis. Reagents and methods. Kiev. Naukova Dumka. 1987).
Данная схема включает в себя реакцию коммерчески доступного 1,12-додекандиамина (3) с защищенной аминокислотой (AK-D), с образованием дизамещенного производного защищенных аминокислот (D-AK)2L, которое далее освобождали от защитных групп. В случае соединения (2) получающиеся концевые аминогруппы первой аминокислоты использовались для введения второй и третьей аминокислоты по такой же схеме. В результате реакции с высокими выходами образуется продукт, содержащий одну (три) аминокислоты, димеризованные с помощью додецильного линкера (L).This scheme involves the reaction of a commercially available 1,12-dodecandiamine (3) with a protected amino acid (AK-D) to form a disubstituted derivative of the protected amino acids (D-AK) 2L, which is then freed from the protective groups. In the case of compound (2), the resulting terminal amino groups of the first amino acid were used to introduce the second and third amino acids according to the same scheme. As a result of the reaction in high yields, a product is formed containing one (three) amino acids dimerized using a dodecyl linker (L).
Спектры ЯМР записаны на спектрометрах «Bruker AM-400» и «Bruker AV-300» (Германия)» в CD3OD, (CD3)2СО («Aldrich», США). Для 1Н ЯМР-спектров использовали тетраметилсилан или сигналы остаточных протонов растворителей в качестве внутреннего стандарта. Химические сдвиги приведены в шкале δ, м.д.NMR spectra were recorded on spectrometers “Bruker AM-400” and “Bruker AV-300 (Germany)” in CD 3 OD, (CD 3 ) 2 СО (“Aldrich”, USA). For 1 H NMR spectra, tetramethylsilane or residual proton signals of solvents were used as internal standard. Chemical shifts are given in the scale δ, ppm
Масс-спектры высокого разрешения получали с помощью MALDI-TOF (time-of-flight) масс-спектрометра Bruker reflex III MALDI TOF (Bruker Analytical Systems, Inc., Германия).High resolution mass spectra were obtained using a MALDI-TOF (time-of-flight) mass spectrometer Bruker reflex III MALDI TOF (Bruker Analytical Systems, Inc., Germany).
Для колоночной хроматографии использовали силикагель Kieselgel 60 (63-100 мкм, «Merck», Германия).Kieselgel 60 silica gel (63-100 μm, Merck, Germany) was used for column chromatography.
Для изучения рибонуклеазной активности соединений использовали 96-звенный фрагмент РНК вируса иммунодефицита человека HIV1 и синтетический олигорибонуклеотид ON21, r(UCGAAUUUCCACAGAAUUCGU), который был синтезирован фосфитамидным методом на синтезаторе ASM-102U (ТОО "БИОССЕТ", Новосибирск) и очищен ионообменной и обращеннофазовой хроматографией или препаративным электрофорезом в денатурирующих условиях. Чистоту олигонуклеотида проверяли с помощью электрофореза в 15% ПААГ в денатурирующих условиях, визуализацию олигонуклеотида в геле проводили с помощью окраски Stains-All. Фрагмент РНК был получен с помощью реакции транскрипции in vitro согласно опубликованному протоколу (Maniatis Т., Fritsch E. F., Sambrook J. Molecular cloning. A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989).To study the ribonuclease activity of the compounds, we used a 96-unit RNA fragment of the human immunodeficiency virus HIV1 and synthetic oligoribonucleotide ON21, r (UCGAAUUUCCACAGAAUUCGU), which was synthesized by the phosphitamide method on a synthesizer ASM-102U (BIOSSET LLP, Novosibirsk) and purified ion preparative electrophoresis under denaturing conditions. The purity of the oligonucleotide was checked by electrophoresis in 15% PAG under denaturing conditions, visualization of the oligonucleotide in the gel was carried out using Stains-All stain. The RNA fragment was obtained using an in vitro transcription reaction according to the published protocol (Maniatis T., Fritsch E. F., Sambrook J. Molecular cloning. A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989).
Рибонуклеазная активность соединений (1) и (2) была исследована в реакции расщепления in vitro двух РНК-субстратов - олигорибонуклеотида ON21 и РНК96, а антивирусная и мембранолитическая активности этих соединений - в экспериментах по инактивации РНК содержащих вирусов (вирус гриппа и вирус клещевого энцефалита) и в экспериментах по репродукции этих вирусов в культуре эукариотических клеток in vitro.The ribonuclease activity of compounds (1) and (2) was studied in the in vitro cleavage reaction of two RNA substrates, the oligoribonucleotide ON21 and RNA96, and the antiviral and membraneolytic activity of these compounds was studied in experiments on the inactivation of RNA-containing viruses (influenza virus and tick-borne encephalitis virus) and in experiments on the reproduction of these viruses in eukaryotic cell culture in vitro.
Сопоставительный анализ заявляемых соединений с известными и широко используемыми соединениями, такими как формалин, УФ-свет или мономерный или бинарный этиленимин (Budowsky. E.I., et al., Vac. Res., 1996, 5, 29-39), показал, что предлагаемые соединения обладают следующими преимуществами.A comparative analysis of the claimed compounds with known and widely used compounds, such as formalin, UV light or monomeric or binary ethyleneimine (Budowsky. EI, et al., Vac. Res., 1996, 5, 29-39), showed that the proposed Compounds have the following advantages.
1) Заявляемые соединения обладают одновременно рибонуклеазной, мембранолитической и антивирусной активностями, что позволяет рассматривать их как перспективные лекарственные агенты.1) The claimed compounds possess both ribonuclease, membrane and antiviral activities, which allows us to consider them as promising drug agents.
2) Заявляемые соединения малотоксичны для человека и не требуют особых мер предосторожности (противогаз, перчатки, работа под вытяжкой) при работе с ними. Кроме того, эти соединения стабильны при хранении в виде концентрированных водных растворов или растворов в апротонных растворителях, таких как диметилсульфоксид.2) The claimed compounds are low toxic to humans and do not require special precautions (gas mask, gloves, work under the hood) when working with them. In addition, these compounds are storage stable in the form of concentrated aqueous solutions or solutions in aprotic solvents such as dimethyl sulfoxide.
3) Заявляемые соединения не оказывают побочного действия на белковые компоненты вирионов, что не снижает иммуногенные свойства инактивированных вирусов и улучшает свойства получаемых на их основе вакцин.3) The inventive compounds do not have side effects on the protein components of virions, which does not reduce the immunogenic properties of inactivated viruses and improves the properties of vaccines derived from them.
Поиск по источникам научно-технической и патентной литературы показал, что производные лизина, глутаминовой и 6-аминогексановой кислот общей формулы [nAK]2L, обладающие одновременно рибонуклеазной, мембранолитической и противовирусной активностями, в известных источниках не описаны.A search by the sources of scientific, technical and patent literature showed that derivatives of lysine, glutamic and 6-aminohexanoic acids of the general formula [nAK] 2 L, which simultaneously possess ribonuclease, membranolytic and antiviral activities, are not described in known sources.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Получение N,N'-бис(глутамил)-1,12-додекандиамина (1).Example 1. Obtaining N, N'-bis (glutamyl) -1,12-dodecandiamine (1).
Схема синтеза соединения (1) представлена на фиг.4.The synthesis scheme of the compound (1) is shown in Fig.4.
К раствору 1,12-додекандиамина (3) (2.1 ммоль, 0.42 г) и этилдиизопропиламина (4.4 ммоль, 0.75 мл) в 10 мл этилацетата добавляли при перемешивании раствор n-нитрофенилового эфира Nα-трет-бутилоксикарбонил-О-бензил-L-глутаминовой кислоты (6) (4.4 ммоль, 2.01 г) в 5 мл этилацетата. Реакционную смесь перемешивали 24 ч при 22°С. Затем в реакционную смесь добавляли N,N-диметилэтилендиамин (1 ммоль, 110 мкл) и перемешивали 30 мин. Реакционную смесь промывали последовательно 2%-ным раствором лимонной кислоты (20 мл), водой (20 мл), насыщенным раствором NaHCO3 (20 мл) и водой (20 мл). Органический слой сушили безводным Na2SO4. Растворитель удаляли в вакууме. Остаток сушили в вакууме. Очистку проводили с помощью хроматографии на силикагеле, элюируя продукт в градиенте концентрации этанола в хлористом метилене от 0 до 5%. Фракции, содержащие целевое соединение, упаривали и сушили в вакууме. Выход N,N'-бис((Nα-трет-бутилоксикарбонил-O-бензил)глутамил)-1,12- додекандиамина (4) 0.86 г, 49.0%.To a solution of 1,12-dodecanediamine (3) (2.1 mmol, 0.42 g) and ethyldiisopropylamine (4.4 mmol, 0.75 ml) in 10 ml of ethyl acetate was added with stirring a solution of n-nitrophenyl ether N α -t-butyloxycarbonyl-O-benzyl-L -glutamic acid (6) (4.4 mmol, 2.01 g) in 5 ml of ethyl acetate. The reaction mixture was stirred 24 hours at 22 ° C. Then, N, N-dimethylethylenediamine (1 mmol, 110 μl) was added to the reaction mixture and stirred for 30 minutes. The reaction mixture was washed sequentially with 2% citric acid solution (20 ml), water (20 ml), saturated NaHCO 3 solution (20 ml) and water (20 ml). The organic layer was dried with anhydrous Na 2 SO 4 . The solvent was removed in vacuo. The residue was dried in vacuo. Purification was carried out using chromatography on silica gel, eluting the product with a gradient of ethanol in methylene chloride from 0 to 5%. Fractions containing the target compound were evaporated and dried in vacuo. Yield of N, N'-bis ((N α -t-butyloxycarbonyl-O-benzyl) glutamyl) -1,12-dodecandiamine (4) 0.86 g, 49.0%.
Данные 1Н ЯМР-спектра для N,N'-бис((Nα-трет-бутилоксикар6онил-O-бензил)глутамил)-1,12-додекандиамина ((CD3)2СО) δ, м.д. (J/Гц): 1.27 (м, 16Н, [-NH-(CH2)2-(CH2)8-(CH2)2-NH-]L); 1.41 (с, 18Н, [CH3]Boc); 1.49 (м, 4Н, [-NH-CH2CH2-]L); 1.86-2.17 (м, 4Н, [CHCH2CH2]Glu, Glu'); 2.48 (т, 4Н, [CHCH2CH2]Glu, Glu', J=7.5); 3.22 (м, 4Н, [-NH-CH2CH2-]L); 4.13 (м, 2Н, CHCH2CH2]Glu, Glu'); 5.13 (с, 4Н, [CH2]Bzl); 7.37 (м, 10Н, 1 H NMR data for N, N'-bis ((N α- tert-butyloxycar6onyl-O-benzyl) glutamyl) -1,12-dodecandiamine ((CD 3 ) 2 CO) δ, ppm (J / Hz): 1.27 (m, 16H, [-NH- (CH 2 ) 2 - (CH 2 ) 8 - (CH 2 ) 2 -NH-] L ); 1.41 (s, 18H, [CH 3 ] Boc ); 1.49 (m, 4H, [-NH-CH 2 CH 2 -] L ); 1.86-2.17 (m, 4H, [CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' ); 2.48 (t, 4H, [CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' , J = 7.5); 3.22 (m, 4H, [-NH-CH 2 CH 2 -] L ); 4.13 (m, 2H, CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' ); 5.13 (s, 4H, [CH 2 ] Bzl ); 7.37 (m, 10H,
[CH]аром).[CH] aroma ).
N,N'-бис ((Nα-трет-бутилоксикарбонил-О-бензил) глутамил)-1,12-додекандиамин (4) растворяли в смеси ТФУ:CH2Cl2=1:1 (5 мл) и выдерживали реакционную смесь 1 ч при комнатной температуре. Растворитель и ТФУ удаляли в вакууме, остаток упаривали с этанолом (3×10 мл), растворяли в CH2Cl2 (5 мл) и высаживали 10-кратным объемом серного эфира. Выдерживали ночь в холодильнике. Эфир декантировали, твердый остаток сушили в вакууме. Выход трифторацетата N,N'-бис((γ-бензил)-глутамил)-1,12-додекандиамина (5) 0.82 г, 92.0%. Данные 1Н ЯМР- спектра для N,N'-бис((γ-бензил)-глутамил)-1,12-додекандиамина (5) (CDCl3) δ, м.д. (J/Гц): 1.23 (м, 16Н, [-NH-(CH2)2-(CH2)8-(CH2)2-NH-]L); 1.49 (м, 4Н, [-NH-CH2CH2-]L); 2.28-2.38 (м, 4Н, [CHCH2CH2]Glu, Glu'); 2.48 (м, 4Н, [CHCH2CH2]Glu, Glu'); 3.28 (м, 4Н, [-NH-CH2CH2-]L); 4.16 (м, 2Н, CHCH2CH2]Glu, Glu'); 5.11 (с, 4Н, [CH2]Bzl); 7.34 (м, 10Н, [(CH]аром). MALDI-MS, m/z найдено 639.42 [M+H]+, вычислено 638.40.N, N'-bis ((N α -tert-butyloxycarbonyl-O-benzyl) glutamyl) -1,12-dodecanediamine (4) was dissolved in a mixture of TFA: CH 2 Cl 2 = 1: 1 (5 mL) and the reaction heated mixture for 1 h at room temperature. The solvent and TFA were removed in vacuo, the residue was evaporated with ethanol (3 × 10 ml), dissolved in CH 2 Cl 2 (5 ml) and precipitated with a 10-fold volume of sulfuric ether. They kept the night in the refrigerator. The ether was decanted, the solid residue was dried in vacuo. The yield of N, N'-bis ((γ-benzyl) -glutamyl) -1,12-dodecandiamine trifluoroacetate (5) 0.82 g, 92.0%. 1 H NMR data for N, N'-bis ((γ-benzyl) -glutamyl) -1,12-dodecandiamine (5) (CDCl 3 ) δ, ppm (J / Hz): 1.23 (m, 16H, [-NH- (CH 2 ) 2 - (CH 2 ) 8 - (CH 2 ) 2 -NH-] L ); 1.49 (m, 4H, [-NH-CH 2 CH 2 -] L ); 2.28-2.38 (m, 4H, [CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' ); 2.48 (m, 4H, [CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' ); 3.28 (m, 4H, [-NH-CH 2 CH 2 -] L ); 4.16 (m, 2H, CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' ); 5.11 (s, 4H, [CH 2 ] Bzl ); 7.34 (m, 10H, [(CH] arom ). MALDI-MS, m / z found, 639.42 [M + H] + , calculated 638.40.
Трифторацетат N,N'-бис((γ-бензил)-глутамил)-1,12-додекандиамина (5) (0.46 ммоль, 400 мг) растворяли в 5 мл метанола и подвергали гидрогенолизу в присутствии 200 мг 5%-ного Pd/C. По окончании реакции катализатор отфильтровывали, растворитель упаривали в вакууме. Выход N,N'-бис(глутамил)-1,12-додекандиамина (1) после гидрирования 292 мг, 92.2%.Trifluoroacetate N, N'-bis ((γ-benzyl) -glutamyl) -1,12-dodecandiamine (5) (0.46 mmol, 400 mg) was dissolved in 5 ml of methanol and subjected to hydrogenolysis in the presence of 200 mg of 5% Pd / C. At the end of the reaction, the catalyst was filtered off, and the solvent was evaporated in vacuo. Yield of N, N'-bis (glutamyl) -1,12-dodecandiamine (1) after hydrogenation 292 mg, 92.2%.
Общий выход N,N'-бис(глутамил)-1,12-додекандиамина (1) в расчете на 1,12-додекандиамин (3) 41.6%.The total yield of N, N'-bis (glutamyl) -1,12-dodecandiamine (1) based on 1.12-dodecandiamine (3) is 41.6%.
Данные 1H ЯМР-спектра для N,N'-бис(глутамил)-1,12-додекандиамин трифторацетата (1) ((CD3)2СО) δ, м.д. (J/Гц): 1.33 (м, 16Н, [-NH-(CH2)2-(CH2)8-(CH2)2-NH-]L2); 1.55 (м, 4Н, [-NH-CH2CH2-]L2); 2.15 (м, 4Н, [CHCH2CH2]Glu, Glu'); 2.49 (м, 4Н, [CHCH2CH2 Glu, Glu'); 3.20-3.36 (м, 4Н, [-NH-CH2CH2-]L2); 3.90 (т, 2Н, [CHCH2CH2]Glu, Glu', J=3.6). MALDI-MS, m/z найдено 459.28 [M+H]+, вычислено 458.31. 1 H NMR data for N, N'-bis (glutamyl) -1,12-dodecanediamine trifluoroacetate (1) ((CD 3 ) 2 CO) δ, ppm (J / Hz): 1.33 (m, 16H, [-NH- (CH 2 ) 2 - (CH 2 ) 8 - (CH 2 ) 2 -NH-] L2 ); 1.55 (m, 4H, [-NH-CH 2 CH 2 -] L2 ); 2.15 (m, 4H, [CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' ); 2.49 (m, 4H, [CHCH 2 CH 2 Glu, Glu ' ); 3.20-3.36 (m, 4H, [-NH-CH 2 CH 2 -] L2 ); 3.90 (t, 2H, [CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' , J = 3.6). MALDI-MS, m / z found, 459.28 [M + H] + , calculated 458.31.
Пример 2. Получение N,N'-бис(глутамил-6-аминогексаноил-лизил)-1,12-додекандиамина (2).Example 2. Obtaining N, N'-bis (glutamyl-6-aminohexanoyl-lysyl) -1,12-dodecandiamine (2).
Схема синтеза соединения (2) представлена на фиг.5.The synthesis scheme of the compound (2) is shown in Fig.5.
К раствору 1,12-додекандиамина (3) (2.4 ммоль, 0.48 г) и этилдиизопропиламина (5 ммоль, 0.85 мл) в 10 мл этилацетата добавляли при перемешивании раствор N-гидроксисукцинимидного эфира Nα-трет-бутилоксикарбонил-Nε-2-хлорбензилоксикарбониллизина (10) (5 ммоль, 2.6 г) в 5 мл этилацетата. Реакционную смесь перемешивали 24 ч при 22°С. Затем в реакционную смесь добавляли N,N-диметилэтилендиамин (1 ммоль, 110 мкл) и перемешивали 30 мин. Реакционную смесь промывали последовательно 2%-ным раствором лимонной кислоты (20 мл), водой (20 мл), насыщенным раствором NaHCO3 (20 мл) и водой (20 мл). Органический слой сушили безводным Na2SO4. Растворитель удаляли в вакууме. Полученную пену сушили в вакууме. Выход N,N'-бис((Nα-трет-бутилоксикарбонил-Nε-2-хлорбензилоксикарбонил)лизил)-1,12-додекандиамина (7) 1.38 г, 57.9%. Данные 1Н ЯМР-спектра для N,N'-бис((Nα-трет-бутилоксикарбонил-Nε-2-хлорбензилоксикарбонил)лизил)-1,12-додекандиамина (7) ((CD3)2СО) δ, м.д. (J/Гц): 1.29 (м, 16Н, [-NH-(CH2)2-(CH2)8-(CH2)2-NH-]L); 1.41 (с, 18Н, [CH3]Boc); 1.57 (м, 8Н, [-NH- CH2CH2-(СН2)8-]L, [-CHCH2CH2(СН2)2]Lys, Lys'); 1.64 (м, 4Н, [-СН(СН2)2CH2CH2]Lys, Lys'); 1.79 (м, 4Н, [-CHCH2(CH2)2CH2]Lys, Lys'); 3.18 (м, 8Н, [-СН(СН2)3CH2]Lys, Lys', 4Н, [-NH-CH2CH2-(CH2)8-]L); 4.05 (м, 2Н, [-CH(СН2)4]Lys, Lys'); 5.17 (с, 4Н, [CH2]Z(2Cl); 7.35 (м, 4Н, [CH]аром); 7.44 (м, 2Н, [CH]аром.); 7.50 (м, 2Н, [CH]аром.).To a solution of 1,12-dodecanediamine (3) (2.4 mmol, 0.48 g) and ethyldiisopropylamine (5 mmol, 0.85 ml) in 10 ml of ethyl acetate was added with stirring a solution of N α- tert-butyloxycarbonyl-N ε -2- chlorobenzyloxycarbonyllysine (10) (5 mmol, 2.6 g) in 5 ml of ethyl acetate. The reaction mixture was stirred 24 hours at 22 ° C. Then, N, N-dimethylethylenediamine (1 mmol, 110 μl) was added to the reaction mixture and stirred for 30 minutes. The reaction mixture was washed sequentially with 2% citric acid solution (20 ml), water (20 ml), saturated NaHCO 3 solution (20 ml) and water (20 ml). The organic layer was dried with anhydrous Na 2 SO 4 . The solvent was removed in vacuo. The resulting foam was dried in vacuo. The yield N, N'-bis ((N α -t-butyloxycarbonyl-N ε -2-chlorobenzyloxycarbonyl) lysyl) -1,12-dodecanediamine (7) 1.38 g, 57.9%. 1 H NMR data for N, N'-bis ((N α- tert-butyloxycarbonyl-N ε -2-chlorobenzyloxycarbonyl) lysyl) -1,12-dodecandiamine (7) ((CD 3 ) 2 CO) δ, ppm (J / Hz): 1.29 (m, 16H, [-NH- (CH 2 ) 2 - (CH 2 ) 8 - (CH 2 ) 2 -NH-] L ); 1.41 (s, 18H, [CH 3 ] Boc ); 1.57 (m, 8H, [-NH-CH 2 CH 2 - (CH 2 ) 8 -] L , [-CHCH 2 CH 2 (CH 2 ) 2 ] Lys, Lys' ); 1.64 (m, 4H, [-CH (CH 2 ) 2 CH 2 CH 2 ] Lys, Lys' ); 1.79 (m, 4H, [-CHCH 2 (CH 2 ) 2 CH 2 ] Lys, Lys' ); 3.18 (m, 8H, [-CH (CH 2 ) 3 CH 2 ] Lys, Lys' , 4H, [-NH-CH 2 CH 2 - (CH 2 ) 8 -] L ); 4.05 (m, 2H, [-CH (CH 2 ) 4 ] Lys, Lys' ); 5.17 (s, 4H, [CH 2 ] Z (2Cl) ; 7.35 (m, 4H, [CH] arom ); 7.44 (m, 2H, [CH] arom. ); 7.50 (m, 2H, [CH] arom . ).
N,N'-бис((Nα-трет-бутилоксикарбонил-Nε-2-хлорбензилоксикарбонил) лизил)-1,12-додекандиамин (7) растворяли в смеси ТФУ:CH2Cl2=1:1 (5 мл) и выдерживали реакционную смесь 1 ч при комнатной температуре. Растворитель и ТФУ удаляли в вакууме, остаток упаривали с этанолом (3×10 мл), растворяли в этилацетате (15 мл) и промывали насыщенным раствором NaHCO3 (10 мл) и водой (10 мл), сушили над безводным Na2SO4. Растворитель удаляли в вакууме. Полученный маслообразный остаток сушили в вакууме и использовали в дальнейшем без дополнительной очистки.N, N'-bis ((N α -t-butyloxycarbonyl-N ε -2-chlorobenzyloxycarbonyl) lysyl) -1,12-dodecandiamine (7) was dissolved in a mixture of TFA: CH 2 Cl 2 = 1: 1 (5 ml) and kept the reaction mixture for 1 h at room temperature. The solvent and TFA were removed in vacuo, the residue was evaporated with ethanol (3 × 10 ml), dissolved in ethyl acetate (15 ml) and washed with saturated NaHCO 3 solution (10 ml) and water (10 ml), dried over anhydrous Na 2 SO 4 . The solvent was removed in vacuo. The resulting oily residue was dried in vacuo and used without further purification.
Затем аналогично повторяли процедуру конденсации аминокомпоненты последовательно с N-гидроксисукцинимидным эфиром Nα-трет-бутилоксикарбонил-6-аминогексановой кислоты (11) и Nα-трет-бутилоксикарбонил-О-бензил-L-глутаминовой кислоты (12) в ДМФА.Then, the procedure of condensation of the amino components in series with N-hydroxy succinimide ester of N α- tert-butyloxycarbonyl-6-aminohexanoic acid (11) and N α -tert-butyloxycarbonyl-O-benzyl-L-glutamic acid (12) in DMF was similarly repeated.
Выход N,N'-бис(Nα-трет-бутилоксикарбонил-6-аминогексаноил-Nε-2-хлорбензилоксикарбонил)лизил)-1,12-додекандиамина (8) 0.54 г, 49.0%. Данные 1Н ЯМР-спектра для ((8) (CD3OD) δ, м.д. (J/Гц): 1.30 (м, 16Н, [-NH-(CH2)2-(CN2)8-(CH2)2-NH-]L); 1.44 (с, 18Н, [CH3]Boc); 1.50 (м, 12Н, [-NH- CH2CH2-(СН2)8-]L, [-CHCH2CH2CH2)2]Lys, Lys', [-С(O)-(СН2)2-CH2-(СН2)2-NH]AHA, AHA'); 1.63 (м, 8H, [-СН(СН2)2CH2CH2]Lys, Lys', [-С(O)-(СН2)3-CH2-СН2- NH]AHA, AHA'); 1.73 (м, 4H, [-С(O)-СН2-CH2-(СН2)3-NH]AHA, AHA'); 1.87 (м, 4Н, [-CHCH2(СН2)3]Lys, Lys'); 2.25 (т, 4Н, [-C(O)-CH2-(CH2)4-NH]AHA, AHA', J=7.4); 3.03 (м, 4Н, [-C(O)-(CH2)4-CH2-NH]AHA, AHA'); 3.15 (м, 8Н, [-CH(СН2)3CH2 Les, Lys', 4Н, [-NH-CH2CH2-(CH2)8-]L); 4.27 (м, 2Н, [-CH(СН2)4]Lys, Lys'); 5.19 (с, 4Н, [CH2]Z(2Cl)); 7.33 (м, 4Н, [CH]аром.); 7.41 (м, 2Н, [CH]аром.); 7.45 (м, 2Н, [CH]аром.).Yield N, N'-bis (N α -t-butyloxycarbonyl-6-aminohexanoyl-N ε -2-chlorobenzyloxycarbonyl) lysyl) -1,12-dodecandiamine (8) 0.54 g, 49.0%. 1 H NMR data for ((8) (CD 3 OD) δ, ppm (J / Hz): 1.30 (m, 16H, [-NH- (CH 2 ) 2 - (CN 2 ) 8 - (CH 2 ) 2 -NH-] L ); 1.44 (s, 18H, [CH 3 ] Boc ); 1.50 (m, 12H, [-NH- CH 2 CH 2 - (CH 2 ) 8 -] L , [ -CHCH 2 CH 2 CH 2 ) 2 ] Lys, Lys ' , [-C (O) - (CH 2 ) 2 -CH 2 - (CH 2 ) 2 -NH] AHA, AHA' ); 1.63 (m, 8H, [-CH (CH 2 ) 2 CH 2 CH 2 ] Lys, Lys ' , [-C (O) - (CH 2 ) 3 -CH 2 -CH 2 - NH] AHA, AHA' ) ; 1.73 (m, 4H, [—C (O) —CH 2 —CH 2 - (CH 2 ) 3 —NH] AHA, AHA ' ); 1.87 (m, 4H, [-CHCH 2 (CH 2 ) 3 ] Lys, Lys' ); 2.25 (t, 4H, [-C (O) -CH 2 - (CH 2 ) 4 -NH] AHA, AHA ' , J = 7.4); 3.03 (m, 4H, [—C (O) - (CH 2 ) 4 —CH 2 —NH] AHA, AHA ' ); 3.15 (m, 8H, [-CH (CH 2 ) 3 CH 2 Les, Lys' , 4H, [-NH-CH 2 CH 2 - (CH 2 ) 8 -] L ); 4.27 (m, 2H, [-CH (CH 2 ) 4 ] Lys, Lys' ); 5.19 (s, 4H, [CH 2 ] Z (2Cl) ); 7.33 (m, 4H, [CH] arom. ); 7.41 (m, 2H, [CH] arom. ); 7.45 (m, 2H, [CH] arom. ).
Выход N,N'-бис((Nα-трет-6утилоксикарбонил-O-бензил)глутамил-аминогексаноил-Nε-2-хлорбензилоксикарбонил)лизил)-1,12-додекандиамина (9) 0.07 г, 6.1%. Данные 1H ЯМР-спектра для ((9) (CD3OD) δ, м.д. (J/Гц): 1.33 (м, 16Н, [-NH-(CH2)2-(CH2)8-(CH2)2-NH-]L); 1.44 (м, 22Н, [CH3]Boc, [-NH-CH2CH2-(CH2)8-]L); 1.53 (м, 12Н, [-CH(CH2)2CH2CH2]Lys, Les', [-С(О)- (CH2)2-CH2-(CH2)2-NH]AHA, AHA'), [-C(O)-(CH2)3-CH2-CH2-NH]AHA, AHA'); 1.64 (м, 12Н, [-CHCH2CH2(СН2)2]Lys, Les', [-C(O)-CH2-CH2-(CH2)3-NH]AHA, AHA', [-CHCH2CH2]Glu, Glu'); 1.92 (м, 4Н, [-CHCH2(CH2)3]Lys, Lus'); 2.13 (м, 4Н, [-С(О)-CH2-(CH2)4-NH]AHA, AHA'; 2.25 (м, 4Н, [-CHCH2CH2]Glu, Glu'); 2.50 (м, 4Н, [-СН(СН2)3CH2]Lys, Lys'); 3.17 (м, 4Н, [-C(O)-(CH2)4-CH2-NH]AHA, AHA'); 3.40 (м, 4Н, [-NH-CH2CH2-(CH2)8-]L); 4.05 (м, 2Н, [-CHCH2CH2]Glu, Glu'); 4.16 (м, 2Н, [-CH(СН2)4]Lys, Lus'); 5.12 (с, 4Н, [CH2]Z(2Cl); 7.35 (м, 18Н, [CH]аром.).Yield N, N'-bis ((N α -t-6-butyloxycarbonyl-O-benzyl) glutamyl-aminohexanoyl-N ε -2-chlorobenzyloxycarbonyl) lysyl) -1,12-dodecanediamine (9) 0.07 g, 6.1%. 1 H NMR data for ((9) (CD 3 OD) δ, ppm (J / Hz): 1.33 (m, 16H, [-NH- (CH 2 ) 2 - (CH 2 ) 8 - (CH 2 ) 2 -NH-] L ); 1.44 (m, 22H, [CH 3 ] Boc , [-NH-CH 2 CH 2 - (CH 2 ) 8 -] L ); 1.53 (m, 12H, [ -CH (CH 2 ) 2 CH 2 CH 2 ] Lys, Les ' , [-C (O) - (CH 2 ) 2 -CH 2 - (CH 2 ) 2 -NH] AHA, AHA' ), [-C (O) - (CH 2 ) 3 —CH 2 —CH 2 —NH] AHA, AHA ' ); 1.64 (m, 12H, [-CHCH 2 CH 2 (CH 2 ) 2 ] Lys, Les ' , [-C (O) -CH 2 -CH 2 - (CH 2 ) 3 -NH] AHA, AHA' , [ -CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' ); 1.92 (m, 4H, [-CHCH 2 (CH 2 ) 3 ] Lys, Lus' ); 2.13 (m, 4H, [-C (O) -CH 2 - (CH 2 ) 4- NH] AHA, AHA ' ; 2.25 (m, 4H, [-CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu' ); 2.50 ( m, 4H, [-CH (CH 2 ) 3 CH 2 ] Lys, Lys ' ); 3.17 (m, 4H, [-C (O) - (CH 2 ) 4 -CH 2 -NH] AHA, AHA' ) ; 3.40 (m, 4H, [-NH-CH 2 CH 2 - (CH 2 ) 8 -] L ); 4.05 (m, 2H, [-CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' ); 4.16 (m, 2H , [-CH (CH 2 ) 4 ] Lys, Lus' ); 5.12 (s, 4H, [CH 2 ] Z (2Cl) ; 7.35 (m, 18H, [CH] arom. ).
N,N'-бис((O-бензил)глутамил-аминогексаноил-(Nε-2-хлорбензилоксикарбонил)лизил)-1,12-додекандиамин (0.042 ммоль, 70 мг) растворяли в 5 мл метанола и подвергали гидрогенолизу в присутствии 50 мг 5%-ного Pd/C. По окончании реакции катализатор отфильтровывали, растворитель упаривали в вакууме. Выход N,N'-глутамил-аминогексаноил-лизил-1,12-додекандиамин трифторацетата (2) после гидрирования 38.4 мг, 66.2%.N, N'-bis ((O-benzyl) glutamylaminohexanoyl- (N ε -2-chlorobenzyloxycarbonyl) lysyl) -1,12-dodecandiamine (0.042 mmol, 70 mg) was dissolved in 5 ml of methanol and subjected to hydrogenolysis in the presence of 50
Общий выход N,N'-бис(глутамил-аминогексаноил-лизил)-1,12-додекандиамин трифторацетата (2) в расчете на 1,12-додекандиамин составил 1.7%.The total yield of N, N'-bis (glutamylaminohexanoyl-lysyl) -1,12-dodecandiamine trifluoroacetate (2), calculated as 1.12-dodecandiamine, was 1.7%.
Данные 1Н ЯМР-спектра для N,N'-бис(глутамил-аминогексаноил-лизил)-1,12-додекандиамин трифторацетата (2) (CD3OD) δ, м.д. (J/Гц): 1.33 (м, 24Н, [-NH-(CH2)2-(CH2)8-(CH2)2-NH-]L, [-CHCH2CH2(CH2)2]Lys, Lys', [-C(O)-(CH2)2-CH2-(CH2)2-NH]AHA, AHA'); 1.44 (м, 4Н, [-NH-CH2CN2-(CH2)8-]L; 1.58 (м, 8Н, [-CH(СН2)2CH2CH2]Lys, Lys' [-C(O)-(CH2)3-CH2-CH2-NH]AHA, AHA'); 1.66 (м, 8Н, [-C(O)-CH2-CH2-(CH2)3-NH]AHA, AHA'), [-CHCH2CH2]Gly, Glu'); 1.84 (м, 4Н, [-CHCH2(СН2)3]Lys, Lys'); 2.17 (м, 4Н, [-C(O)-CH2-(CH2)4-NH]AHA, AHA'); 2.37 (м, 4Н, [-CHCH2CH2]Glu, Glu'); 2.47 (м, 4Н, [-СН(СН2)3CH2]Lys, Lys'); 2.56 (м, 4Н, [-С(O)-(СН2)4-CH2-NH]AHA, AHA'); 2.94 (м, 4Н, [-NH-CH2CH2-(CH2)8-]L; 3.88 (м, 2Н, [-CHCH2CH2]Glu, Glu'); 4.10 (м, 2Н, [-CH(CH2)4]Lys, Lys'). MALDI-MS, m/z найдено 963.27 [M+Na]+, вычислено 940.67. 1 H NMR data for N, N'-bis (glutamylaminohexanoyl-lysyl) -1,12-dodecanediamine trifluoroacetate (2) (CD 3 OD) δ, ppm (J / Hz): 1.33 (m, 24H, [-NH- (CH 2 ) 2 - (CH 2 ) 8 - (CH 2 ) 2 -NH-] L , [-CHCH 2 CH 2 (CH 2 ) 2 ] Lys, Lys ' , [-C (O) - (CH 2 ) 2 -CH 2 - (CH 2 ) 2 -NH] AHA, AHA' ); 1.44 (m, 4H, [-NH-CH 2 CN 2 - (CH 2 ) 8 -] L ; 1.58 (m, 8H, [-CH (CH 2 ) 2 CH 2 CH 2 ] Lys, Lys' [-C (O) - (CH 2 ) 3 -CH 2 -CH 2 -NH] AHA, AHA ' ); 1.66 (m, 8H, [-C (O) -CH 2 -CH 2 - (CH 2 ) 3 -NH ] AHA, AHA ' ), [-CHCH 2 CH 2 ] Gly, Glu' ); 1.84 (m, 4H, [-CHCH 2 (CH 2 ) 3 ] Lys, Lys' ); 2.17 (m, 4H, [—C (O) —CH 2 - (CH 2 ) 4 —NH] AHA, AHA ' ); 2.37 (m, 4H, [-CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' ); 2.47 (m, 4H, [-CH (CH 2 ) 3 CH 2 ] Lys, Lys' ); 2.56 (m, 4H, [—C (O) - (CH 2 ) 4 —CH 2 —NH] AHA, AHA ' ); 2.94 (m, 4H, [-NH-CH 2 CH 2 - (CH 2 ) 8 -] L ; 3.88 (m, 2H, [-CHCH 2 CH 2 ] Glu, Glu ' ); 4.10 (m, 2H, [ -CH (CH 2 ) 4 ] Lys, Lys' ). MALDI-MS, m / z found, 963.27 [M + Na] + , calculated 940.67.
Пример 3. Расщепление РНК соединениями (1) и (2).Example 3. RNA cleavage with compounds (1) and (2).
Эксперименты по расщеплению РНК данными соединениями проводили в следующих условиях: стандартная реакционная смесь объемом 10 мкл содержала 10000 имп/мин по Черенкову [5'-32Р]-меченого ON21 (стабилизированного немеченым ON21 в концентрации 5×10-6 М) или [5'-32Р]-РНК96, одно из соединений (1) или (2) в концентрациях от 10-6 до 10-3 М и 50 мМ Tris-HCl рН 7.0, содержащий 0.2 М KCl, 0.5 мМ EDTA.RNA cleavage experiments with these compounds were carried out under the following conditions: a standard reaction mixture of 10 μl contained 10,000 cpm according to Cherenkov of a [5'- 32 P] -labeled ON21 (stabilized with unlabeled ON21 at a concentration of 5 × 10 -6 M) or [5 '- 32 P] -RNA96, one of the compounds (1) or (2) in concentrations from 10 -6 to 10 -3 M and 50 mM Tris-HCl pH 7.0, containing 0.2 M KCl, 0.5 mM EDTA.
Реакции проводили при 37°С в течение 1 - 20 ч и останавливали путем осаждения продуктов реакции 10 объемами (100 мкл) 2%-ного раствора LiClO4 в ацетоне. Осадок РНК и продуктов ее расщепления отделяли центрифугированием, растворили в 5 мкл буфера для нанесения на гель. Продукты расщепления РНК анализировали электрофорезом в 15%-ном ПААГ, содержащем 8 М мочевину. Гель после электрофореза высушивали, и анализировали с помощью прибора фосфоримиджер "Molecular Imager FX" Степень расщепления РНК определяли как отношение количества радиоактивности в полосе, соответствующей продукту расщепления, к общей радиоактивности, нанесенной на дорожку.Reactions were carried out at 37 ° С for 1–20 h and stopped by precipitation of reaction products with 10 volumes (100 μl) of a 2% solution of LiClO 4 in acetone. The precipitate of RNA and its cleavage products was separated by centrifugation, dissolved in 5 μl of gel buffer. RNA cleavage products were analyzed by electrophoresis in 15% PAG containing 8 M urea. The gel after electrophoresis was dried and analyzed using a Molecular Imager FX phosphorimager instrument. The degree of RNA cleavage was determined as the ratio of the amount of radioactivity in the band corresponding to the cleavage product to the total radioactivity deposited on the track.
При установлении зависимости степени расщепления РНК от концентрации соединений (1) и (2) было обнаружено, что для обоих соединений степень расщепления повышается при повышении концентрации соединений. Оба соединения проявляли наибольшую рибонуклеазную активность при концентрации 1 мМ. В таблице 1 представлены данные по влиянию концентрации соединений (1) и (2) на степень расщепления РНК.When establishing the dependence of the degree of RNA cleavage on the concentration of compounds (1) and (2), it was found that for both compounds the degree of cleavage increases with increasing concentration of the compounds. Both compounds showed the highest ribonuclease activity at a concentration of 1 mm. Table 1 presents data on the effect of the concentration of compounds (1) and (2) on the degree of RNA cleavage.
При установлении зависимости степени расщепления РНК соединениями (1) и (2) от времени выяснилось, что степень расщепления линейно возрастает на участке от 1 до 5 ч, а через 7 ч инкубации в расщепляемой смеси остается не более 5-10% исходной РНК (Таблица 2). На линейном участке кинетической кривой по уравнению [P]t=[Р]∝×(1-e-Kobs×t), где [P]t и [Р]∝ - степени расщепления субстрата за время t и за бесконечное время (можно принять, что за бесконечное время субстрат будет расщеплен на 100%), были найдены константы скорости реакции kobs, равные 0.273 и 0.408 ч-1 для соединений (1) и (2) соответственно.When establishing the dependence of the degree of RNA cleavage by compounds (1) and (2) on time, it was found that the degree of cleavage increases linearly in the region from 1 to 5 hours, and after 7 hours of incubation, no more than 5-10% of the original RNA remains in the cleavable mixture (Table 2). On the linear portion of the kinetic curve according to the equation [P] t = [P] ∝ × (1-e -Kobs × t ), where [P] t and [P] ∝ are the degrees of substrate cleavage in time t and in infinite time (you can assuming that the substrate will be split into 100% in infinite time), the reaction rate constants k obs were found to be 0.273 and 0.408 h -1 for compounds (1) and (2), respectively.
Приведенные примеры подтверждают высокую рибонуклеазную активность соединений (1) и (2).The above examples confirm the high ribonuclease activity of compounds (1) and (2).
Пример 4. Влияние соединений (1) и (2) на жизнеспособность клеток MDCKExample 4. The effect of compounds (1) and (2) on the viability of MDCK cells
Клетки линии MDCK (клетки почек собаки) культивировали в среде IMDM, содержащей 10%-ную эмбриональную телячью сыворотку, антибиотики (100 ед./мл пенициллина и 0.1 мг/мл стрептомицина) и антимикотик амфотерицин (0.25 мкг/мл), в атмосфере 5%-ного CO2 при 37°С.MDCK cells (dog kidney cells) were cultured in IMDM medium containing 10% fetal calf serum, antibiotics (100 units / ml penicillin and 0.1 mg / ml streptomycin) and antimycotic amphotericin (0.25 μg / ml) in
Жизнеспособность клеток после инкубации с соединениями (1) или (2) определяли с помощью МТТ теста, который основан на способности живых клеток превращать соединения на основе тетразола (МТТ) в ярко окрашенные кристаллы формазана, что позволяет спектрофотометрически оценивать количество живых клеток в препарате. Для этого клетки высаживали в 96-луночные планшеты (104 клеток на лунку). Через 24 ч в лунках меняли среду и к клеткам добавляли водный раствор соединения (1) или (2) в воде до конечной концентрации в среде от 10-8 до 10-4 М. Клетки инкубировали в присутствии соединений еще в течение суток в тех же условиях. По окончании инкубации без смены среды к клеткам добавляли раствор МТТ (5 мг/мл) в фосфатно-солевом буфере до концентрации 0.5 мг/мл и инкубировали в течение 3 ч в тех же условиях. Среду удаляли, к клеткам добавляли по 100 мкл диметилсульфоксида, в котором происходит растворение образовавшихся в клетках кристаллов формазана, и измеряли оптическую плотность на многоканальном спектрофотометре на длинах волн 570 и 630 нм, где А570 - поглощение формазана, а А630 - фон клеток.Cell viability after incubation with compounds (1) or (2) was determined using the MTT test, which is based on the ability of living cells to convert tetrazole-based compounds (MTT) into brightly colored formazan crystals, which allows spectrophotometric estimation of the number of living cells in the preparation. For this, cells were plated in 96-well plates (10 4 cells per well). After 24 hours, the medium was changed in the wells and an aqueous solution of compound (1) or (2) in water was added to the cells to a final concentration in the medium from 10 -8 to 10 -4 M. Cells were incubated in the presence of compounds for another day in the same conditions. At the end of incubation without changing the medium, MTT solution (5 mg / ml) in phosphate-buffered saline was added to the cells to a concentration of 0.5 mg / ml and incubated for 3 h under the same conditions. The medium was removed, 100 μl of dimethyl sulfoxide, in which the formazan crystals formed in the cells were dissolved, were added to the cells, and the optical density was measured on a multichannel spectrophotometer at wavelengths of 570 and 630 nm, where A 570 is the absorption of formazan and A 630 is the background of the cells.
Из экспериментальных данных вычисляли значение IC50 -концентрацию соединений, при которой наблюдается гибель 50% клеток. Значения IC50 приведены в таблице 3.From the experimental data, the IC 50 concentration of the compounds was calculated, at which 50% cell death was observed. IC 50 values are shown in table 3.
Из приведенных данных видно, что обработка клеток соединениями (1) или (2) вызывает их эффективную гибель только при концентрациях соединений выше 5 мМ, что свидетельствует о чрезвычайно низкой токсичности соединений.From the above data it is seen that the treatment of cells with compounds (1) or (2) causes their effective death only at concentrations of compounds higher than 5 mm, which indicates an extremely low toxicity of the compounds.
Пример 5. Инактивация вируса гриппа соединениями (1) и (2)Example 5. Inactivation of influenza virus by the compounds (1) and (2)
Вирулицидную активность искусственных рибонуклеаз (1), (2) изучали на модели вируса гриппа A/WSN/33, (H1N1). В этих экспериментах использовали вирус гриппа A/WSN/33, (H1N1) с инфекционным титром 106 фокус-образующих единиц (ФОЕ) вируссодержащего материала. Инфекционную активность вируса определяли методом ФОЕ на клетках MDCK. В основе метода лежит модифицированная иммуноферментная реакция: вирусные белки, экспрессирующиеся в инфицированных вирусом клетках, специфически связываются с моноклональными антителами, мечеными ферментом. Далее фермент взаимодействует с субстратом, что приводит к окрашиванию инфицированной клетки. Инактивацию вируса гриппа соединениями (1), (2) проводили при 37°С в 50 мМ буфере Трис-HCl, рН 7.0, содержащем 0.2 M KCl и 2 мМ EDTA, в течение 18 ч при 37°С при концентрациях соединений (1), (2) от 200 мкМ до 4 мМ.The virucidal activity of artificial ribonucleases (1), (2) was studied on the model of influenza virus A / WSN / 33, (H1N1). In these experiments, the influenza virus A / WSN / 33, (H1N1) with an infectious titer of 10 6 focus-forming units (PFU) of the virus-containing material was used. Infectious activity of the virus was determined by FOE on MDCK cells. The method is based on a modified enzyme-linked immunosorbent reaction: viral proteins expressed in virus-infected cells specifically bind to monoclonal antibodies labeled with the enzyme. Further, the enzyme interacts with the substrate, which leads to staining of the infected cell. Inactivation of influenza virus by compounds (1), (2) was carried out at 37 ° C in 50 mM Tris-HCl buffer, pH 7.0, containing 0.2 M KCl and 2 mM EDTA, for 18 h at 37 ° C at concentrations of compounds (1) , (2) from 200 μM to 4 mm.
Соединения (1), (2) эффективно инактивируют вирус гриппа, причем степень инактивации вируса увеличивается с повышением концентрации соединений, при которой проводится инактивация вируса. Так, инкубация вируса в течение 18 ч при 37°С с соединениями (1), (2) в концентрации 200 мкМ, снижает титр вируса на 0.8 lg по сравнению с контролем. При увеличении концентрации соединений (1), (2) до 2 мМ наблюдается полная инактивация вируса гриппа (таблица 4). Следует отметить, что концентрация соединений (1) и (2), при которой наблюдается полная инактивация вируса гриппа, значительно ниже, чем значение IC50 для этих соединений.Compounds (1), (2) effectively inactivate the influenza virus, and the degree of inactivation of the virus increases with increasing concentration of the compounds at which the virus is inactivated. Thus, incubation of the virus for 18 h at 37 ° С with compounds (1), (2) at a concentration of 200 μM reduces the titer of the virus by 0.8 log compared to the control. With an increase in the concentration of compounds (1), (2) to 2 mM, complete inactivation of the influenza virus is observed (table 4). It should be noted that the concentration of compounds (1) and (2), at which complete inactivation of the influenza virus is observed, is significantly lower than the IC 50 value for these compounds.
Пример 6. Инактивация вируса клещевого энцефалита (КЭ) соединениями (1) и (2).Example 6. Inactivation of tick-borne encephalitis virus (TBE) compounds (1) and (2).
Вирулицидную активность соединений (1), (2) изучали на модели вируса КЭ (штамм Софьин) с инфекционным титром 106 бляшко-образующих единиц (БОЕ). Инфекционную активность вируса КЭ определяли на клетках СПЭВ. Инактивацию вируса КЭ соединениями (1), (2) проводили при концентрации соединений 2 мМ в 50 мМ буфере Трис-HCl, рН 7.0, содержащем 0.2 M KCl и 2 мМ EDTA, в течение 18 ч при 37°С.The virucidal activity of compounds (1), (2) was studied on the model of TBE virus (Sofjin strain) with an infectious titer of 10 6 plaque-forming units (PFU). Infectious activity of TBE virus was determined on SPEV cells. CE virus inactivation by compounds (1), (2) was carried out at a concentration of 2 mM in 50 mM Tris-HCl buffer, pH 7.0, containing 0.2 M KCl and 2 mM EDTA, for 18 h at 37 ° С.
Соединения (1), (2) в этих условиях (концентрация 2 мМ, 18 ч, 37°С) полностью инактивируют вирус КЭ (таблица 4).Compounds (1), (2) under these conditions (concentration of 2 mM, 18 h, 37 ° C) completely inactivate the TBE virus (table 4).
Инкубация клеток, инфицированных вирусом КЭ с соединением (2) в концентрации 1 мМ, приводила к снижению репродукции вируса на порядок, по сравнению с контролем.Incubation of cells infected with TBE virus with compound (2) at a concentration of 1 mM led to a decrease in the reproduction of the virus by an order of magnitude compared to the control.
Полученные результаты однозначно свидетельствуют о высокой антивирусной активности соединений (1), (2).The results obtained clearly indicate a high antiviral activity of compounds (1), (2).
Пример 7. Исследование мембранолитической активности соединений (1) и (2)Example 7. The study of membranolytic activity of compounds (1) and (2)
Исследование морфологии вирусных частиц после инкубации с соединениями (1) и (2) проводили с помощью электронной микроскопии методом негативного контрастирования. Исследуемые образцы сорбировали на опорные электронно-микроскопические сетки, покрытые формоваровой пленкой, в течение 1.5 минут, остаток жидкости убирали, сетку высушивали и помещали в контрастирующий раствор (2%-ный раствор фосфорно-вольфрамовой кислоты в дистиллированной воде) на 45 сек, остаток раствора убирали, сетку высушивали. Образцы (4-6 сеток) изучали в трансмиссионном электронном микроскопе Hitachi-H800 при увеличениях от 10000 до 200000.The study of the morphology of viral particles after incubation with compounds (1) and (2) was carried out using electron microscopy by negative contrast. The studied samples were sorbed onto support electron microscopic grids coated with a molded film for 1.5 minutes, the remainder of the liquid was removed, the grid was dried and placed in a contrasting solution (2% solution of phosphoric-tungsten acid in distilled water) for 45 sec, the remainder of the solution cleaned, the mesh was dried. Samples (4-6 grids) were studied in a Hitachi-H800 transmission electron microscope at magnifications from 10,000 to 200,000.
Электронно-микроскопическое исследование морфологии вирусных частиц, инактивированных соединениями (1) и (2) выявило вирионы с поврежденной липидной оболочкой, у небольшой части вирусных частиц также наблюдали изменение толщины липидного слоя, пепломеры на поверхности вирусной оболочки были сохранены. Степень повреждения структуры вирионов прямо зависела от концентрации соединений (1) и (2). По мере возрастания концентрации соединений до 10-3 М происходило развитие повреждений их структуры.An electron microscopic study of the morphology of viral particles inactivated by compounds (1) and (2) revealed virions with a damaged lipid membrane, a small part of the viral particles also observed a change in the thickness of the lipid layer, peplomeres on the surface of the viral membrane were preserved. The degree of damage to the structure of virions directly depended on the concentration of compounds (1) and (2). As the concentration of compounds increased to 10 −3 M, damage to their structure developed.
На фиг.6 представлены электронные микрофотографии частиц вируса гриппа, где на снимке 1 - интактный вирус (на поверхности сферической частицы видны пепломеры, оболочка не повреждена), на снимках 2-4 - вирус гриппа, обработанный искусственной рибонуклеазой в стандартных условиях (на поверхности частиц видны пепломеры, разрывы оболочки, частицы деформированы) Негативное контрастирование ФВК. Длина масштабной линии 50 нм.Figure 6 presents electron micrographs of influenza virus particles, where in
На основании результатов электронно-микроскопических исследований можно предполагать, что соединения (1) и (2) дезинтегрируют липидные оболочки вирионов, что способствует быстрой инактивации вируса.Based on the results of electron microscopic studies, it can be assumed that compounds (1) and (2) disintegrate the lipid shells of the virions, which contributes to the rapid inactivation of the virus.
Таким образом, полученные данные однозначно указывают на высокую рибонуклеазную, мембранолитическую и антивирусную активность соединений (1) и (2), что позволяет использовать их в качестве активных компонентов для разработки лекарственных форм препаратов, предназначенных для лечения вирусных заболеваний.Thus, the data obtained unambiguously indicate a high ribonuclease, membrane and antiviral activity of compounds (1) and (2), which allows them to be used as active components for the development of dosage forms of drugs intended for the treatment of viral diseases.
Claims (1)
Virus inactivation agent with simultaneous ribonuclease, membrane and antiviral activities, which are derivatives of lysine, glutamic and 6-aminohexanoic acids, linked by a hydrophobic linker with structural formulas (compounds 1 and 2):
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150067/10A RU2399388C2 (en) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Agent for inactivation of viruses exhibiting simultaneous ribonuclease, membranolytic and antiviral activities |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150067/10A RU2399388C2 (en) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Agent for inactivation of viruses exhibiting simultaneous ribonuclease, membranolytic and antiviral activities |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008150067A RU2008150067A (en) | 2010-06-27 |
RU2399388C2 true RU2399388C2 (en) | 2010-09-20 |
Family
ID=42683086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008150067/10A RU2399388C2 (en) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Agent for inactivation of viruses exhibiting simultaneous ribonuclease, membranolytic and antiviral activities |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2399388C2 (en) |
-
2008
- 2008-12-17 RU RU2008150067/10A patent/RU2399388C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОРОЛЕВА Л.С. Конструирование и синтез искусственных рибонуклеаз на основе коротких пептидов, Автореферат диссертации. - Новосибирск, 2007. ЖДАН Н.С. Синтетические рибонуклеазы. 1. Синтез и свойства конъюгатов, содержащих РНК - связывающий фрагмент на основе остатков лизина и РНК - гидролизующий фрагмент, несущий остаток имидазола, Биоорганическая химия, 1999, т.25, №10, с.723-732. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008150067A (en) | 2010-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2976311T3 (en) | Virus purification | |
García-Martín et al. | ChemMatrix, a poly (ethylene glycol)-based support for the solid-phase synthesis of complex peptides | |
Käsermann et al. | Buckminsterfullerene and photodynamic inactivation of viruses | |
US5104854A (en) | Antiviral peptides | |
Kuczer et al. | New alloferon analogues: synthesis and antiviral properties | |
US20080241156A1 (en) | Inhibitors of hepatitis C virus | |
JP5253405B2 (en) | Chimeric peptide molecules with antiviral properties against the Flaviviridae family of viruses | |
Zeng et al. | An effective inactivant based on singlet oxygen-mediated lipid oxidation implicates a new paradigm for broad-spectrum antivirals | |
WO2023056715A1 (en) | Stable polypeptide protein covalent inhibitor of papain-like protease (plpro) targeting 2019 novel coronavirus | |
Shibnev et al. | New adamantane derivatives can overcome resistance of influenza A (H1N1) pdm2009 and A (H3N2) viruses to remantadine | |
KR20230170918A (en) | Peptides and compositions comprising peptides | |
RU2399669C2 (en) | N-substituted 1,4-diazabicyclo-[2,2,2]-octane derivatives exhibiting rna-antiviral activity | |
Roos et al. | Control of virus-induced cell fusion by host cell lipid composition | |
Wu et al. | A pan-coronavirus peptide inhibitor prevents SARS-CoV-2 infection in mice by intranasal delivery | |
RU2399388C2 (en) | Agent for inactivation of viruses exhibiting simultaneous ribonuclease, membranolytic and antiviral activities | |
JP4411523B2 (en) | Antiviral agent | |
Shibnev et al. | Peptide carbocyclic derivatives as inhibitors of the viroporin function of RNA-containing viruses | |
RU2402563C2 (en) | Agent having antiviral activity | |
Andrei et al. | Purification and partial characterization of an antiviral active peptide from Melia azedarach L. | |
US5026686A (en) | Antiviral peptides | |
Konkel et al. | Anti-SARS-CoV-2 activity of cyanopeptolins produced by Nostoc edaphicum CCNP1411 | |
Tamamura et al. | Convenient one-pot synthesis of cystine-containing peptides using the trimethylsilyl chloride–dimethyl sulfoxide/trifluoroacetic acid system and its application to the synthesis of bifunctional anti-HIV compounds 1 | |
Tamkovich et al. | Design, RNA cleavage and antiviral activity of new artificial ribonucleases derived from mono-, di-and tripeptides connected by linkers of different hydrophobicity | |
JP6636704B2 (en) | Method for detecting viruses and microorganisms using fluorescent sensitizing substances | |
AU726424B2 (en) | New antiviral lipopeptides, and a method of inactivating lipid-enveloped viruses using lipopeptides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181218 |