RU2524216C1 - Peptide derivatives of 1-(1-adamantyl)ethylamine and their antiviral action - Google Patents

Peptide derivatives of 1-(1-adamantyl)ethylamine and their antiviral action Download PDF

Info

Publication number
RU2524216C1
RU2524216C1 RU2013115849/04A RU2013115849A RU2524216C1 RU 2524216 C1 RU2524216 C1 RU 2524216C1 RU 2013115849/04 A RU2013115849/04 A RU 2013115849/04A RU 2013115849 A RU2013115849 A RU 2013115849A RU 2524216 C1 RU2524216 C1 RU 2524216C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
virus
adamantyl
hcv
compounds
ethylamine
Prior art date
Application number
RU2013115849/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Шибнев
Петр Григорьевич Дерябин
Марина Павловна Финогенова
Тимур Мансурович Гараев
Дмитрий Владимирович Мишин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д.И. Ивановского" Министерства здравоохранения Российской Федерации
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д.И. Ивановского" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д.И. Ивановского" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority to RU2013115849/04A priority Critical patent/RU2524216C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2524216C1 publication Critical patent/RU2524216C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to novel biologically active derivatives of 1-(1-adamantyl)ethylamine (remantadine) representing adamantyl peptides having antiviral action. The invention may find application in medicine, pharmacology and virology as new medicinal products to treat Hepatitis C.
EFFECT: obtained new low-toxic compounds have selective antiviral activity against Hepatitis C virus.
3 cl, 6 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к новым биологически активным производным 1-(1-адамантил)этиламина (ремантадина), представляющим собой адамантил-пептиды, обладающие противовирусным действием, в первую очередь в отношении вируса гепатита C. Изобретение может найти применение в медицине, фармакологии и вирусологии в качестве новых лекарственных веществ для лечения гепатита С.The invention relates to new biologically active derivatives of 1- (1-adamantyl) ethylamine (remantadine), which are adamantyl peptides with an antiviral effect, primarily against hepatitis C. The invention may find application in medicine, pharmacology and virology as new drugs to treat hepatitis C.

Известно, что гепатит C представляет серьезную проблему для здравоохранения. По данным ВОЗ 3% населения (около 170 млн человек) инфицированы вирусом гепатита C (ВГС), который в большинстве случаев приводит к хроническим медленно прогрессирующим поражениям печени, а также других органов и тканей человека. Цирроз и гепатоцеллюлярная карцинома являются наиболее частыми осложнениями инфекции, вызванной ВГС. ВГС является главной причиной смертности в результате разрушения печени и одной из наиболее распространенных причин трансплантации донорской печени.Hepatitis C is known to be a serious public health problem. According to the WHO, 3% of the population (about 170 million people) are infected with hepatitis C virus (HCV), which in most cases leads to chronic slowly progressive lesions of the liver, as well as other organs and tissues of a person. Cirrhosis and hepatocellular carcinoma are the most common complications of HCV infection. HCV is the leading cause of death due to liver damage and one of the most common causes of donor liver transplantation.

ВГС принадлежит роду Hepacivirus семейству Flaviviridae [1]. Вирусный геном состоит из одноцепочечной положительной РНК длиной около 9,6 Кб. Он кодирует белок предшественник порядка 3000 аминокислотных остатков, который нарезается пост-трансляционно в эндоплазматическом ретикулуме клеточными и вирусными протеазами, что приводит к образованию 10 белков [2]. Их подразделяют на структурные, капсидные белки и два оболочечных гликопротеина E1 и E2, отвечающие за связывание с ко-рецепторами и внедрение в гепатоциты. Также образуются неструктурные короткие мембранные белки p7, которые, как полагают, действуют как виропорины [3]. По крайней мере, доказано, что в культуре клеток p7 демонстрирует функцию ионных каналов, необходимых для сборки вируса и оптимального выхода из инфицированных клеток путем изменения кислотно-щелочного равновесия внутриклеточных везикул [4]. В естественных условиях р7 имеет большое значение для проявления инфекционных свойств вируса [5].HCV belongs to the genus Hepacivirus, the family Flaviviridae [1]. The viral genome consists of single-stranded positive RNA with a length of about 9.6 Kb. It encodes a protein precursor of the order of 3000 amino acid residues, which is cut post-translationally in the endoplasmic reticulum by cellular and viral proteases, which leads to the formation of 10 proteins [2]. They are divided into structural, capsid proteins and two shell glycoproteins E1 and E2, which are responsible for binding to co-receptors and incorporation into hepatocytes. Non-structural p7 short membrane proteins are also formed, which are believed to act as viroporins [3]. At least, it has been proven that in a cell culture, p7 demonstrates the function of ion channels necessary for virus assembly and optimal exit from infected cells by changing the acid-base balance of intracellular vesicles [4]. In vivo, p7 is of great importance for the manifestation of the infectious properties of the virus [5].

Известно, что для лечения ВГС на сегодня наиболее эффективными являются препараты интерферона (ИФН), или ИФН в сочетании с рибавирином. Однако у большинства пациентов, инфицированных ВГС и в особенности генотипом 1b, доминирующим в циркуляции на территории Российской Федерации, нельзя достичь устойчивого терапевтического эффекта с помощью этих препаратов. Низкий уровень доступности данных препаратов из-за их высокой стоимости, выраженность побочных эффектов при длительном их применении продолжает стимулировать интерес к поиску новых доступных и эффективных препаратов против ВГС. Для решения этой проблемы исследователи ищут новые классы препаратов, которые действуют иначе, нежели ИФН и рибавирин, и нацелены непосредственно на вирусную частицу.It is known that, for the treatment of HCV, the most effective medications are interferon (IFN), or IFN in combination with ribavirin. However, in most patients infected with HCV, and in particular genotype 1b, which dominates circulation in the Russian Federation, a stable therapeutic effect cannot be achieved with these drugs. The low availability of these drugs because of their high cost, the severity of side effects with prolonged use continues to stimulate interest in finding new affordable and effective anti-HCV drugs. To solve this problem, researchers are looking for new classes of drugs that act differently from IFN and ribavirin, and are aimed directly at the viral particle.

Основная цель состоит в том, чтобы найти препараты "прямого действия", которые атакуют различные механизмы жизнедеятельности вируса и минимизируют риск возникновения резистентности.The main goal is to find "direct-acting" drugs that attack various mechanisms of the vital functions of the virus and minimize the risk of resistance.

Данные кристаллографических исследований показывают, что присутствующий в белковой оболочке ВГС ионоселективный канал содержит 6 одинаковых субъединиц p7 и представляет собой гексамер. Каждый p7 мономер ВГС состоит из 63 аминокислотных остатков в основном гидрофобных и положительно заряженных. Вторичная структура мономера состоит из двух трансмембранных спиралей и короткой петли. Причем петля обращена к цитоплазме, a N- и C-концы полипептида к эндоплазматическому ретикулуму.The data of crystallographic studies show that the ion-selective channel present in the protein coat of the HCV contains 6 identical p7 subunits and is a hexamer. Each p7 HCV monomer consists of 63 amino acid residues that are mostly hydrophobic and positively charged. The secondary structure of the monomer consists of two transmembrane helices and a short loop. Moreover, the loop faces the cytoplasm, and the N- and C-ends of the polypeptide to the endoplasmic reticulum.

Важную роль в воспроизводстве вирусных частиц ВГС играет ионный канал р7 и представляет новую важную терапевтическую мишень [6]. Ранее было определено, что функции p7 протонного канала могут быть заблокированы небольшими молекулами ингибиторами, что приведет к блокаде воспроизводства вирусных частиц [7].An important role in the reproduction of HCV viral particles is played by the p7 ion channel and represents a new important therapeutic target [6]. It was previously determined that the functions of the p7 proton channel can be blocked by small molecule inhibitors, which will lead to blockade of the reproduction of viral particles [7].

Была подтверждена функция белка p7 ВГС как ионного канала в искусственном липидном бислое. Эксперименты in vitro демонстрировали возможность прекращения работы канала, образованного белком p7, посредством амантадина [8]. Известно, что амантадин (1-аминоадамантан) и ремантадин (1-(1-адамантил)этиламин) используются для лечения и профилактики гриппозной инфекции. Их противовирусная активность связана с угнетением функции виропорина, образованного белком M2 в белковой оболочке вируса гриппа A, который регулирует транспорт протонов через оболочку вируса внутрь вириона. Присутствие объемного карбоцикла адамантана в поре мембраны вируса приводит к нарушению транспорта протонов за счет возникновения водородной связи между аминогруппой амантадина и оксигруппой серина в положении 31 в трансмембранном домене [9]. Многие исследователи полагают, что ионоселективные каналы можно рассматривать как «ахиллесову пяту» вирусов. Принцип действия ионного канала p7 в клеточных мембранах и его блокировка посредством амантадина подтверждают факт того, что этот виропорин можно рассматривать как цель для будущей противовирусной химиотерапии.The function of HCV p7 protein as an ion channel in an artificial lipid bilayer was confirmed. In vitro experiments demonstrated the possibility of termination of the channel formed by the p7 protein by amantadine [8]. Amantadine (1-aminoadamantane) and remantadine (1- (1-adamantyl) ethylamine) are known to be used to treat and prevent influenza infection. Their antiviral activity is associated with inhibition of the function of viroporin, formed by the M2 protein in the protein coat of influenza A virus, which regulates proton transport through the membrane of the virus into the virion. The presence of a bulk adamantane carbocycle in the pore of the virus membrane leads to disruption of proton transport due to the formation of a hydrogen bond between the amantadine amino group and serine oxy group at position 31 in the transmembrane domain [9]. Many researchers believe that ion-selective channels can be considered as the "Achilles heel" of viruses. The principle of action of the p7 ion channel in cell membranes and its blocking by amantadine confirm the fact that this viroporin can be considered as a target for future antiviral chemotherapy.

Изложенные выше данные дают право предположить, что молекула карбоцикла аминоадамантана, обеспеченная дополнительными функционально активными группами, в процессе взаимодействия с трансмембранным доменом гексамера белка р7 способна нарушить процесс транспорта ионов через мембрану вируса. Источником таких функционально активных групп могут являться пептидные остатки, введенные в ремантадин методами пептидного синтеза. Предположено, что на возникновение ннгибирующих свойств в отношении ионного канала p7 ВГС может влиять как природа функциональной группы аминокислотного остатка, так и расстояние между ней и карбоциклом адамантана.The above data give the right to assume that the aminoadamantane carbocycle molecule, provided with additional functionally active groups, in the process of interaction with the transmembrane domain of the p7 hexamer protein can disrupt the ion transport through the virus membrane. The source of such functionally active groups can be peptide residues introduced into remantadine by peptide synthesis methods. It is assumed that the nature of the amino acid residue functional group, as well as the distance between it and the adamantane carbocycle, can influence the occurrence of inhibitory properties with respect to the p7 HCV ion channel.

Задачей настоящего изобретения является разработка и синтез новых производных адамантана в качестве соединений, высокоселективно подавляющих репродукцию ВГС.The objective of the present invention is the development and synthesis of new derivatives of adamantane as compounds that selectively inhibit the reproduction of HCV.

Предлагаемые соединения относятся к новым адамантановым производным 1-(1-адамантил)этиламина (ремантадина) и имеют следующие формулы:The proposed compounds belong to the new adamantane derivatives of 1- (1-adamantyl) ethylamine (remantadine) and have the following formulas:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

I - Ди(трет-бутилоксикарбонил)-лизил-глицил-глицил-1-(1-адамантил)этиламин;I - Di (tert-butyloxycarbonyl) lysyl-glycyl-glycyl-1- (1-adamantyl) ethylamine;

II - Ди(трет-бутилоксикарбонил)-лизил-глицил-глицил-глицил-1-(1-адамантил)этиламин;II - Di (tert-butyloxycarbonyl) lysyl-glycyl-glycyl-glycyl-1- (1-adamantyl) ethylamine;

III - Ди(трет-бутилоксикарбонил)-лизил-пролил-пролил-глицил-1-(1-адамантил)этиламин.III - Di (tert-butyloxycarbonyl) lysyl-prolyl-prolyl-glycyl-1- (1-adamantyl) ethylamine.

Технический результат - получены новые малотоксичные соединения, обладающие избирательной противовирусной активностью в отношении ВГС. Более того, выявлена вирулицидная активность соединения II, снижающая инфекционность ВГС на пять логарифмов по сравнению с вирусным контролем (lgТЦИД50=5,0).EFFECT: new low-toxic compounds with selective antiviral activity against HCV are obtained. Moreover, the virucidal activity of compound II was revealed, which reduces HCV infectivity by five logarithms compared with the viral control (logTsID50 = 5.0).

Сущность изобретения заключается в создании новых соединений, являющихся пептидными производными 1-(1-адамантил)этиламина и обладающими противовирусным действием в отношении ВГС. Соединение II обладает вирулицидным эффектом.The essence of the invention lies in the creation of new compounds that are peptide derivatives of 1- (1-adamantyl) ethylamine and have antiviral effects against HCV. Compound II has a virucidal effect.

Краткое описание чертежей. Для более ясного понимания сути заявленного изобретения, которое отражено в формуле изобретения, а также для демонстрации ее особенностей и преимуществ далее приводится подробное описание со ссылками на фигуры чертежей.A brief description of the drawings. For a clearer understanding of the essence of the claimed invention, which is reflected in the claims, as well as to demonstrate its features and advantages, the following is a detailed description with reference to the drawings.

На фиг.1 представлена схема синтеза соединения Ди(трет-бутилоксикарбонил)-лизил-глицил-глицил-1-(1-адамантил)этиламина методом смешанных ангидридов. Соединения вносят в эквимолярных количествах. Исходные компоненты получены методами классического пептидного синтеза в растворе.Figure 1 shows the synthesis scheme of the compound Di (tert-butyloxycarbonyl) -lyl-glycyl-glycyl-1- (1-adamantyl) ethylamine by the mixed anhydride method. Compounds contribute in equimolar amounts. The starting components were obtained by classical peptide synthesis in solution.

На фиг.2 представлены в виде Таблицы 1 физико-химические константы предлагаемых соединений.Figure 2 presents in the form of Table 1 physico-chemical constants of the proposed compounds.

На фиг.3 представлены в виде Таблицы 2 данные о противовирусной и цитотоксической активности соединений при тканевой цитопатической дозе 10 (ТЦД10).Figure 3 presents in the form of Table 2 data on the antiviral and cytotoxic activity of compounds with tissue cytopathic dose 10 (TCD10).

На фиг.4 представлены в виде Таблицы 3 данные о противовирусной и токсической активности соединений при ТЦД100.Figure 4 presents in the form of Table 3 data on the antiviral and toxic activity of the compounds in TCD100.

На фиг.5 представлены в виде Таблицы 4 данные вирулицидной активности соединения II при различных концентрациях и разведениях на монослое СПЭВ.Figure 5 presents in the form of Table 4 data on the virucidal activity of compound II at various concentrations and dilutions on the monolayer SPEV.

На фиг.6 представлено в виде Таблицы 5 цитотоксическое действие предлагаемых адамантил-пептидов на монослой культуры клеток СПЭВ.Figure 6 presents in the form of Table 5 the cytotoxic effect of the proposed adamantyl peptides on the monolayer of cell culture SPEV.

Для получения соединений I-III может быть использован следующий синтетический подход на примере соединения I (фиг.1).To obtain compounds I-III, the following synthetic approach can be used on the example of compound I (figure 1).

Эфиры N-ацилди- и трипептидов получены методами классического пептидного синтеза в растворе. Эфиры N-ацилди- и трипептидов в процессе синтеза омыляли 0,1н. NaOH (ацетон-вода, 1:1). Образование пептидной связи между 1-(1-адамантил)этиламином, содержащим аминогруппу, и пептидами, защищенными по аминогруппе трет-бутилоксикарбонильными группами (Ищс-), проводили в одну стадию в условиях реакции смешанных ангидридов в эквимолярном соотношении. В последствии трет-бутилоксикарбонильную группу удаляли действием этилацетата насыщенного 4н. HCl, при комнатной температуре. Полученный хлоргидрат адамантил-пептида конденсировался с ди(трет-бутилоксикарбонил)-лизином посредством реакции смешанных ангидридов.Esters of N-acyldi and tripeptides were obtained by classical peptide synthesis in solution. Esters of N-acyldi and tripeptides were saponified by 0.1 N during the synthesis. NaOH (acetone-water, 1: 1). The formation of a peptide bond between 1- (1-adamantyl) ethylamine containing an amino group and peptides protected at the amino group with tert-butyloxycarbonyl groups (Isch-) was carried out in one step under the reaction conditions of mixed anhydrides in an equimolar ratio. Subsequently, the tert-butyloxycarbonyl group was removed by the action of saturated ethyl acetate 4n. HCl, at room temperature. The resulting adamantyl peptide hydrochloride was condensed with di (tert-butyloxycarbonyl) lysine by reaction of mixed anhydrides.

В синтезе пептидов использованы L-аминокислоты фирмы Nova Biochem (США). В синтезе адамантановых производных использованы рацемический ремантадин фирмы Zhejiang Kangyu Pharmaceutical Со (Китай). Использовали изо-бутилхлорформиат (IBCF) фирмы «Fluka» (Швейцария), N-метилморфолин (NMM) фирмы «Koch Light Laboratories); (Англия). Тонкослойную хроматографию (ТСХ) проводили на пластинах Silufol (Чехия) в системах: метанол-хлороформ (13:60) (A), втор-бутанол - 3%-ный аммиак (100:44) (B), н-бутанол - уксусная кислота - вода - пиридин (30:3:12:10) (C), изо-пропанол - вода - 3%-ный аммиак (7:1:2) (D), позволяющих констатировать полное отсутствие в испытуемых образцах следов ремантадина. Физико-химические константы предлагаемых соединений представлены в таблице 1 (фиг.2).In the synthesis of peptides, L-amino acids of Nova Biochem (USA) were used. In the synthesis of adamantane derivatives, racemic remantadine from Zhejiang Kangyu Pharmaceutical Co. (China) was used. Iso-butyl chloroformate (IBCF) from Fluka (Switzerland), N-methylmorpholine (NMM) from Koch Light Laboratories) were used; (England). Thin layer chromatography (TLC) was performed on Silufol plates (Czech Republic) in the systems: methanol-chloroform (13:60) (A), sec-butanol - 3% ammonia (100: 44) (B), n-butanol - acetic acid - water - pyridine (30: 3: 12: 10) (C), iso-propanol - water - 3% ammonia (7: 1: 2) (D), which allow us to state the complete absence of traces of remantadine in the test samples. Physico-chemical constants of the proposed compounds are presented in table 1 (figure 2).

Вирусологические исследования проведены с цитопатогенным вариантом ВГС, генотип 1b, выделенным из сыворотки крови больных хроническим гепатитом C [10]. Вируссодержащий материал использовали в виде пробы культуральной жидкости, собранной через 5 суток после заражения клеточных культур. Изучение противовирусной активности соединений I, II, III проведено на чувствительной к продукции ВГС культуре клеток почки эмбриона свиньи (СПЭВ). Культуры выращивали в виде двухдневного монослоя в 48-луночных пластиковых культуральных панелях в среде 199 (производство НИИ полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П.Чумакова РАМН) с добавлением 100 ЕД/мл пенициллина и стрептомицина и 10%-ной сыворотки крупного рогатого скота. Контроль культуральных клеток проводили с помощью светооптического микроскопа.Virological studies were performed with a cytopathogenic variant of HCV genotype 1b isolated from the blood serum of patients with chronic hepatitis C [10]. Virus-containing material was used in the form of a sample of culture fluid collected 5 days after infection of cell cultures. The antiviral activity of compounds I, II, III was studied on a pig embryo kidney cell culture (SPEV) sensitive to HCV production. The cultures were grown as a two-day monolayer in 48-well plastic culture panels in medium 199 (production of the MP Chumakov Research Institute of Poliomyelitis and Viral Encephalitis RAMS) with the addition of 100 PIECES / ml of penicillin and streptomycin and 10% cattle serum . The control of culture cells was carried out using a light-optical microscope.

Для более конкретного понимания биологических свойств полученных соединений в предлагаемом изобретении под противовирусной и вирулицидной активностью нужно понимать:For a more specific understanding of the biological properties of the obtained compounds in the present invention, antiviral and virucidal activity should be understood:

Вирулицидная активность соединения связана с прямым инактивирующим действием на вирионы в составе вирусной популяции, в результате чего частично или полностью утрачивается инфекционная активность вируса. Чтобы проверить вирулицидные свойства вещества (соединения), достаточно провести инкубацию смеси вируса и вещества в течение определенного времени, после чего проверить инфекционные свойства вируса без исследуемого вещества и вируса в смеси с веществом методом титрования в культурах клеток или в организме лабораторных животных. Достоверное снижение инфекционной активности вируса на 1,0 и более логарифмов (1g) или ее полная утрата по сравнению с вирусом без вещества свидетельствует о проявлении вирулицидной активности исследуемого соединения.The virucidal activity of the compound is associated with a direct inactivating effect on the virions in the viral population, as a result of which the infectious activity of the virus is partially or completely lost. To check the virucidal properties of a substance (compound), it is enough to incubate the mixture of virus and substance for a certain time, and then check the infectious properties of the virus without the test substance and the virus mixed with the substance by titration in cell cultures or in the body of laboratory animals. A significant decrease in the infectious activity of the virus by 1.0 or more logarithms (1g) or its complete loss compared with the virus without a substance indicates the manifestation of the virucidal activity of the test compound.

Противовирусная активность соединения, как правило, включает как вирулицидную активность вещества, так и его противовирусные свойства, т.е. способность ингибировать ту или иную стадию репликации вируса: от адсорбции вируса на клетки, его проникновения до влияния на сборку и выход вируса из зараженной клетки. Поэтому противовирусную активность исследуемого вещества проверяют путем обработки монослоя клеток или введением вещества лабораторным животным до заражения вирусом (профилактический эффект вещества), в момент заражения (лечебно-профилактический эффект) и через определенный интервал времени после заражения (лечебный эффект). Противовирусный эффект вещества оценивается как по проценту жизнеспособных инфицированных клеток, или здоровых лабораторных животных, сохранившихся в условиях применения вещества, по сравнению с контрольной группой, так и по его свойству снижать способность инфицированных клеток или зараженных животных продуцировать инфекционный вирус.The antiviral activity of a compound, as a rule, includes both the virucidal activity of the substance and its antiviral properties, i.e. the ability to inhibit one or another stage of virus replication: from the adsorption of the virus to cells, its penetration to the effect on the assembly and exit of the virus from the infected cell. Therefore, the antiviral activity of the test substance is checked by treating the cell monolayer or by administering the substance to laboratory animals before infection with the virus (prophylactic effect of the substance), at the time of infection (therapeutic effect) and after a certain period of time after infection (therapeutic effect). The antiviral effect of the substance is evaluated both by the percentage of viable infected cells or healthy laboratory animals preserved under the conditions of use of the substance, compared with the control group, and by its property to reduce the ability of infected cells or infected animals to produce an infectious virus.

Для более полной иллюстрации настоящего изобретения ниже приводятся примеры. Однако эти примеры не должны рассматриваться как некое ограничение объема настоящего изобретения во всех отношениях.To more fully illustrate the present invention, examples are provided below. However, these examples should not be construed as a limitation on the scope of the present invention in all respects.

Пример 1. Синтез Boc-Lys(Boc)-Gly-Gly-Gly-Rem (II) {ди-трет-бутилоксикарбонил)-лизил-глицил-глицил-глицил-1-(1-адамантил)этиламин) и его выделение.Example 1. Synthesis of Boc-Lys (Boc) -Gly-Gly-Gly-Rem (II) (di-tert-butyloxycarbonyl) lysyl-glycyl-glycyl-glycyl-1- (1-adamantyl) ethylamine) and its isolation.

К 0,76 г (0,0022 моль) ди-третбутилоксикарбонил-лизина в 10,0 мл СНСl3 прибавляют 0,24 мл (0,0022 моль) NMM. Охлаждают до -25°C и при перемешивании в реакционную массу добавляют 0,30 мл (0,0024 моль) изо-бутилхлорформиата IBCF. Перемешивают 15 мин. Затем добавляют заранее приготовленный и охлажденный до -20°C раствор 0,85 г (0,0022 моль) хлоргидрата глицил-гицил-глицил-1-(1-адамантил)этиламина в 10,0 мл CHCl3 с 0,24 мл (0,0022 моль) NMM. Перемешивают 30 мин, затем еще 1 час при 0°C и 2 часа при комнатной температуре.0.24 ml (0.0022 mol) of NMM are added to 0.76 g (0.0022 mol) of di-tert-butyloxycarbonyl-lysine in 10.0 ml of CHCl 3 . It is cooled to -25 ° C and 0.30 ml (0.0024 mol) of IBCF isobutyl chloroformate are added to the reaction mass with stirring. Stirred for 15 minutes. Then, a solution of 0.85 g (0.0022 mol) of glycyl-glycyl-glycyl-1- (1-adamantyl) ethylamine hydrochloride in 10.0 ml CHCl 3 with 0.24 ml (0.24 ml) was prepared and cooled to -20 ° C. 0.0022 mol) NMM. Stirred for 30 minutes, then another 1 hour at 0 ° C and 2 hours at room temperature.

Реакционную массу освобождают от CHCl3 в вакууме. Остаток растворяют в 35,0 мл этилацетата. Экстрагируют последовательно H2O (5,0 мл×1), 0,5 н. NaHCO3 (10,0 мл×2), 0,5н. H2SO4 (4,0 мл×1) и H2O (5,0 мл×1). Органический слой сушат безводным Na2SO4.The reaction mass is freed from CHCl 3 in vacuo. The residue was dissolved in 35.0 ml of ethyl acetate. Sequentially extracted with H 2 O (5.0 ml × 1), 0.5 N. NaHCO 3 (10.0 ml × 2), 0.5N H 2 SO 4 (4.0 ml × 1) and H 2 O (5.0 ml × 1). The organic layer was dried with anhydrous Na 2 SO 4 .

Этилацетат удаляют в вакууме, получают белую пену, которая закристаллизовывается в смеси гексан-эфир (1:1).Ethyl acetate was removed in vacuo to give a white foam, which crystallized in hexane-ether (1: 1).

Выход: 1,22 г (82%), Тпл. 107-108°, Rf=0,89 (A); Rf=0,68 (B); Rf=0,95 (C), Rf=0,96 (D), [ α ] 20 D = 1

Figure 00000004
.Yield: 1.22 g (82%), mp. 107-108 °, R f = 0.89 (A); R f = 0.68 (B); R f = 0.95 (C), R f = 0.96 (D), [ α ] twenty D = - one
Figure 00000004
.

Аналогичным образом были получены соединения I и III.Compounds I and III were similarly prepared.

Пример 2. Исследование противовирусной активности соединений I-III. Противовирусную активность предлагаемых соединений определяли в инфицированных ВГС культурах клеток СПЭВ. Соединения вносили в момент заражения клеток (эксперимент - 1) и через 20 час после заражения (эксперимент - 2) в концентрациях 5,0; 2,5; 1,25; 0,62; 0,15; 0,07 и 0,035 мг/мл. Панели инкубировали при 37°C 24 часа. Противовирусную активность соединений определяли по их способности защищать клетки СПЭВ от цитопатогенного действия вируса в сравнении с референс препаратом (ремантадин) в тех же концентрациях и контрольными инфицированными культурами (без соединения). Исследование проводили при тканевой цитопатической дозе 10 (ТЦД10) (фиг.3) и при ТЦД100 (фиг.4).Example 2. The study of the antiviral activity of compounds I-III. The antiviral activity of the compounds of the invention was determined in HCV-infected SPEV cell cultures. Compounds were introduced at the time of infection of the cells (experiment 1) and 20 hours after infection (experiment 2) at concentrations of 5.0; 2.5; 1.25; 0.62; 0.15; 0.07 and 0.035 mg / ml. The panels were incubated at 37 ° C for 24 hours. The antiviral activity of the compounds was determined by their ability to protect SPEV cells from the cytopathogenic effect of the virus in comparison with the reference drug (remantadine) at the same concentrations and control infected cultures (without compound). The study was carried out with tissue cytopathic dose 10 (TCD10) (figure 3) and with TCD100 (figure 4).

Обнаружено, что синтезированные соединения (I-III) показали высокую степень ингибирования репродукции ВГС. Следует отметить выраженный противовирусный эффект соединений и при внесении их в культуру клеток через 20 час после заражения ВГС. Наиболее активным противовирусным действием обладает соединение II, которое эффективно подавляло репликацию ВГС уже при концентрации 0,15 мг/мл как в эксперименте - 1, так и в эксперименте - 2. (фиг.3 и 4).The synthesized compounds (I-III) were found to show a high degree of inhibition of HCV reproduction. It should be noted the pronounced antiviral effect of the compounds and when they are introduced into the cell culture 20 hours after infection with HCV. The most active antiviral effect is possessed by compound II, which effectively suppressed HCV replication already at a concentration of 0.15 mg / ml both in experiment 1 and in experiment 2. (Figs. 3 and 4).

Пример 3. Исследование вирулицидной активности соединения II в отношении ВГС.Example 3. The study of the virucidal activity of compound II against HCV.

Вирулицидная активность проиллюстрирована на примере соединения II. В опыте использованы соединение в концентрациях 5,0, 2,5 и 1,25 мг/мл, которые смешивали с вирусом следующим образом - 200,0 мкл раствора соединения с добавлением 100,0 мкл ВГС-содержащего материала в исходной концентрации. Экспозиция с вируссодержащим материалом проведена при комнатной температуре в течение 30 минут. После чего титровали инфекционную активность ВГС в каждом варианте опыта в культурах клеток СПЭВ при различных разведениях смеси соединения II с ВГС. Соединение характеризовалось вирулицидной активностью только в том случае, если снижение инфекционного титра ВГС для клеток СПЭВ после экспозиции составило 100 и более раз.Virucidal activity is illustrated by the example of compound II. In the experiment we used the compound at concentrations of 5.0, 2.5 and 1.25 mg / ml, which were mixed with the virus as follows - 200.0 μl of a solution of the compound with the addition of 100.0 μl of HCV-containing material in the initial concentration. Exposure to virus-containing material was carried out at room temperature for 30 minutes. Then, the infectious activity of HCV was titrated in each experiment in cultures of SPEV cells at various dilutions of a mixture of compound II with HCV. A compound was characterized by virucidal activity only if the decrease in the HCV infectious titer for SPEV cells after exposure was 100 or more times.

В результате была обнаружена высокая вирулицидная активность соединения II. Снижение инфекционного титра произошло более чем на пять логарифмов (10000 раз) по отношению к вирусному контролю. Данные представлены в таблице 4 (фиг.5).As a result, a high virucidal activity of compound II was detected. The decrease in the infectious titer occurred by more than five logarithms (10,000 times) in relation to the viral control. The data are presented in table 4 (figure 5).

Пример 4. Определение цитотоксического действия соединений I-III.Example 4. Determination of the cytotoxic effect of compounds I-III.

Токсичность соединений была изучена при внесении их в концентрациях 5,0, 2,5 и 1,25 мг/мл на монослой клеток культуры ткани СПЭВ в 48-луночных панелях и инкубации при 37°C. Состояние клеточного монослоя проверяли под микроскопом. Максимально переносимой концентрацией (МПК) считают половину концентрации соединения, которая не оказывает на клетки токсического действия.The toxicity of the compounds was studied by adding them at concentrations of 5.0, 2.5, and 1.25 mg / ml to the monolayer of SPEV tissue culture cells in 48-well panels and incubation at 37 ° C. The state of the cell monolayer was checked under a microscope. The maximum tolerated concentration (MPC) is considered to be half the concentration of the compound, which does not have a toxic effect on the cells.

Отмечено, что цитотоксическое действие соединений I и III значительно меньше, чем у ремантадина; их МПК составляет порядка 0,625 мг/мл, а для соединения II МПК составило порядка 1,25 мг/мл (фиг.6).It was noted that the cytotoxic effect of compounds I and III is significantly less than that of remantadine; their BMD is about 0.625 mg / ml, and for compound II, the BMD is about 1.25 mg / ml (Fig.6).

Т.о. получены новые соединения формулы I-III на основе адамантил-пептидов, обладающие избирательной противовирусной активностью. Предлагаемые соединения способны ингибировать репликацию ВГС. Соединения с формулой I-III in vitro обладают значительно меньшей токсичностью по сравнению с ремантадином. Причем соединение II имеет наибольшую МПК, а также проявляет вирулицидную активность в отношении ВГС. Эти аминокислотные производные адамантана способны эффективно проникать в мембранный фосфолипидный бислой оболочки вируса. Механизм противовирусного действия полученных соединений до конца не ясен. Основной предполагаемый механизм противовирусного действия, вероятно, сходен с действием амантадина на ионный канал p7 ВГС, которое обнаружили C. Гриффин и сотрудники [8]. Адамантановый карбоцикл проникает в мембрану вирусной частицы, где находится ионоселективный канал p7 ВГС, представляющий наиболее вероятную мишень для предлагаемых соединений. Адамантан в этом случае, очевидно, исполняет роль носителя, к которому «прицеплена» функционально активная группа соответствующего пептида. Предлагаемые соединения могут быть применены для создания новых противовирусных препаратов, ингибиторов функции ионоселективного канала ВГС с использованием как в виде индивидуального лекарства, так и в составе комплексной терапии, подобно высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ), которую сейчас применяют для лечения ВИЧ-инфекции.T.O. New compounds of the formula I-III based on adamantyl peptides with selective antiviral activity were obtained. The proposed compounds are able to inhibit HCV replication. Compounds of formula I-III in vitro are significantly less toxic than remantadine. Moreover, compound II has the highest BMD, and also exhibits virucidal activity against HCV. These amino acid derivatives of adamantane are able to efficiently penetrate the membrane phospholipid bilayer of the virus. The mechanism of the antiviral action of the obtained compounds is not fully understood. The main proposed mechanism of antiviral action is probably similar to the effect of amantadine on the HCV p7 ion channel, which was discovered by C. Griffin and co-workers [8]. The adamantane carbocycle penetrates the membrane of the viral particle, where the ion-selective channel p7 of the HCV is located, which represents the most likely target for the proposed compounds. Adamantane in this case, obviously, plays the role of a carrier to which the functionally active group of the corresponding peptide is “attached”. The proposed compounds can be used to create new antiviral drugs, inhibitors of the function of the ion-selective channel of HCV using both as an individual drug and as part of complex therapy, similar to the highly active antiretroviral therapy (HAART), which is now used to treat HIV infection.

ЛитератураLiterature

1. Jones C.Т., Murray C.L., Eastman D.K. et. al. «Hepatitis С virus p7 and NS2 proteins are essential for production of infectious virus». J. Virol. 2007, v.81(16), p.8374-8383.1. Jones C.T., Murray C.L., Eastman D.K. et. al. "Hepatitis C virus p7 and NS2 proteins are essential for production of infectious virus." J. Virol. 2007, v. 81 (16), p. 8374-8383.

2. Cook G.A., Opella S.J. «NMR studies of p7 protein from hepatitis С virus». Eur. Biophys J. 2010, V.39, p.l097-1104.2. Cook G.A., Opella S.J. "NMR studies of p7 protein from hepatitis C virus." Eur. Biophys J. 2010, V.39, p.l097-1104.

3. Tedbury P., Welbourn S., Pause A. et al. «The subcellular localization of the hepatitis С virus non-structural protein NS2 regulated by an ion channel-independent function of the p7 protein». J. Gen. Virol. 2011, v.92(4), p.819-30.3. Tedbury P., Welbourn S., Pause A. et al. "The subcellular localization of the hepatitis C virus non-structural protein NS2 regulated by an ion channel-independent function of the p7 protein." J. Gen. Virol. 2011, v. 92 (4), p. 819-30.

4. Murphy S., Martin S., Parton R.G. «Lipid droplet-organelle interactions; sharing the fats». Biochim Biophys Acta. 2009. v.1791(6), p.441-447.4. Murphy S., Martin S., Parton R.G. "Lipid droplet-organelle interactions; sharing the fats. " Biochim Biophys Acta. 2009.v.1791 (6), p.441-447.

5. Martin S, Parton RG. «Lipid droplets: a unified view of a dynamic organelle)). Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2006. v.7(5), p.373-378.5. Martin S, Parton RG. “Lipid droplets: a unified view of a dynamic organelle)). Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2006. v. 7 (5), p. 373-378.

6. Griffin S.D.C., Harvey R., Clarke D.S., et al. «A conserved basic loop in hepatitis С virus p7 protein is required for amantadine-sensitive ion channel activity in mammalian cells but is dispensable for localization to mitochondria)). J. Gen. Virol. 2004. v.85, p.451-461.6. Griffin S. D. C., Harvey R., Clarke D. S., et al. “A conserved basic loop in hepatitis C virus p7 protein is required for amantadine-sensitive ion channel activity in mammalian cells but is dispensable for localization to mitochondria)). J. Gen. Virol. 2004. v.85, p.451-461.

7. T.L.Foster, M.Verow, A.L.Wozniak, et al. «Resistance Mutations Define Specific Antiviral Effects for Inhibitors of the Hepatitis С Virus p7 Ion Channel)). Hepatolodgy. 2011. v.54(l), p.79-90.7. T.L. Foster, M. Verow, A. L. Wozniak, et al. “Resistance Mutations Define Specific Antiviral Effects for Inhibitors of the Hepatitis C Virus p7 Ion Channel)). Hepatolodgy. 2011. v. 54 (l), p. 79-90.

8. Griffin, S.D., Beales, L.P., Clarke, D.S., et. al. «The p7 protein of hepatitis С virus forms an ion channel that is blocked by the antiviral drug, amantadine)). FEBS Lett. 2003. v.30, p.34-38.8. Griffin, S.D., Beales, L.P., Clarke, D.S., et. al. “The p7 protein of hepatitis C virus forms an ion channel that is blocked by the antiviral drug, amantadine)). FEBS Lett. 2003. v.30, p. 34-38.

9. Cady S.D., Mishanina T.V., Hong M. et. al. «Structure of amantadine-bound M2 transmembrane peptide of influenza A in lipid bilayers from magic-angle-spinning solid-state NMR: The role of Ser31 in amantadine binding)) J. Mol. Biol. 2009. v.385, p.1127-1141.9. Cady S. D., Mishanina T. V., Hong M. et. al. “Structure of amantadine-bound M2 transmembrane peptide of influenza A in lipid bilayers from magic-angle-spinning solid-state NMR: The role of Ser31 in amantadine binding)) J. Mol. Biol. 2009. v.385, p.1127-1141.

10. П.Г.Дерябин, Д.К.Львов. «Высокопродуктивный вариант вируса гепатита C. Выделение, характеристика, идентификация». Доклады Академии наук РФ, 1998, т.358, N.5, с.688-691.10.P.G.Deryabin, D.K. Lvov. "Highly productive variant of the hepatitis C virus. Isolation, characterization, identification." Reports of the Academy of Sciences of the Russian Federation, 1998, v. 358, N.5, p. 688-691.

Claims (3)

1. Пептидные производные 1-(1-адамантил)этиламина и имеющие следующие формулы:
Figure 00000005

Figure 00000006

Figure 00000007
1. Peptide derivatives of 1- (1-adamantyl) ethylamine and having the following formulas:
Figure 00000005

Figure 00000006

Figure 00000007
2. Соединения I-III по п.1, обладающие избирательной противовирусной активностью в отношении вируса гепатита C.2. Compounds I-III according to claim 1, having selective antiviral activity against hepatitis C. 3. Соединения II по п.1, обладающие вирулицидной активностью в отношении вируса гепатита C. 3. Compounds II according to claim 1, having virucidal activity against hepatitis C.
RU2013115849/04A 2013-04-09 2013-04-09 Peptide derivatives of 1-(1-adamantyl)ethylamine and their antiviral action RU2524216C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013115849/04A RU2524216C1 (en) 2013-04-09 2013-04-09 Peptide derivatives of 1-(1-adamantyl)ethylamine and their antiviral action

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013115849/04A RU2524216C1 (en) 2013-04-09 2013-04-09 Peptide derivatives of 1-(1-adamantyl)ethylamine and their antiviral action

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2524216C1 true RU2524216C1 (en) 2014-07-27

Family

ID=51265273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013115849/04A RU2524216C1 (en) 2013-04-09 2013-04-09 Peptide derivatives of 1-(1-adamantyl)ethylamine and their antiviral action

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2524216C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008100606A (en) * 2005-06-17 2009-07-27 Эпоуджи Биотекнолоджи Корпорейшн (Us) Sphingosine kinase inhibitors
RU2461544C1 (en) * 2011-04-19 2012-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д.И. Ивановского" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации 1-(1-adamantyl)ethylamine derivatives and their antiviral activity

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008100606A (en) * 2005-06-17 2009-07-27 Эпоуджи Биотекнолоджи Корпорейшн (Us) Sphingosine kinase inhibitors
RU2461544C1 (en) * 2011-04-19 2012-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д.И. Ивановского" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации 1-(1-adamantyl)ethylamine derivatives and their antiviral activity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhu et al. Broad-spectrum antiviral agents
Martinez et al. Antiviral drug discovery: broad-spectrum drugs from nature
DE60111509T2 (en) Inhibitors of serine proteases, especially the hepatitis C virus NS23 protease
CN100402549C (en) Bridged bicyclic serine protease inhibitors
US8187874B2 (en) Drug discovery method
Peng et al. Host apolipoprotein B messenger RNA‐editing enzyme catalytic polypeptide‐like 3G is an innate defensive factor and drug target against hepatitis C virus
UA77757C2 (en) Heterocyclic tripeptides as hepatitis c virus inhibitors
CN102271688A (en) Combination of a cyclosporine derivative and nucleosides for treating HCV
TW200526686A (en) Inhibitors of serine proteases, particularly HCV NS3-NS4A protease
EA007742B1 (en) Tripeptides having a hydroxyproline ether of a substituted quinoline for the inhibition of ns3 (hepatitis c)
JP2009046507A (en) Treatment agent of viral infection
Drazan Molecular biology of hepatitis C infection
EP1492545A1 (en) Agents for treating i flaviviridae /i infections
Aoki-Utsubo et al. Time-of-addition and temperature-shift assays to determine particular step (s) in the viral life cycle that is blocked by antiviral substance (s)
AU2005292135A1 (en) Inhibitors of hepatitits C virus
UA123693C2 (en) Pharmaceutical composition comprising glutatione disulfide and glutathione disulfide s-oxide
TW201121958A (en) Methods of treating hepatitis C virus with oxoacetamide compounds
Shibnev et al. Some pathways to overcoming drug resistance of influenza a virus to adamantane derivatives
Ishida Antiviral activities of Zn2+ ions for viral prevention, replication, capsid protein in intracellular proliferation of viruses
Shibnev et al. Peptide carbocyclic derivatives as inhibitors of the viroporin function of RNA-containing viruses
RU2524216C1 (en) Peptide derivatives of 1-(1-adamantyl)ethylamine and their antiviral action
KR20150048132A (en) Heterocyclyl carboxamides for treating viral diseases
Premkumar et al. Amantadine inhibits the function of an ion channel encoded by GB virus B, but fails to inhibit virus replication
RU2641297C1 (en) Cyclohexanoxycarbonyl-dipeptide and its antiviral activity against hepatitis c virus
US7223787B2 (en) Prenylation inhibitors reduce host cell permissiveness to viral replication

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20150415

PD4A Correction of name of patent owner