RU2807293C1 - Method of obtaining photosensitizer for photodynamic destruction of tumor cells - Google Patents
Method of obtaining photosensitizer for photodynamic destruction of tumor cells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2807293C1 RU2807293C1 RU2023106353A RU2023106353A RU2807293C1 RU 2807293 C1 RU2807293 C1 RU 2807293C1 RU 2023106353 A RU2023106353 A RU 2023106353A RU 2023106353 A RU2023106353 A RU 2023106353A RU 2807293 C1 RU2807293 C1 RU 2807293C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ethyl
- pyran
- tetrahydro
- methanol
- nitrophenyl
- Prior art date
Links
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 title claims abstract description 11
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 11
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 8
- DPAXDKFCBLGMIZ-IBEHDNSVSA-N [(2r,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(2-azidoethoxy)oxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound CC(=O)OC[C@H]1O[C@@H](OCCN=[N+]=[N-])[C@H](OC(C)=O)[C@@H](OC(C)=O)[C@@H]1OC(C)=O DPAXDKFCBLGMIZ-IBEHDNSVSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 4
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 235000010378 sodium ascorbate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M sodium ascorbate Substances [Na+].OC[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M 0.000 claims abstract description 4
- 229960005055 sodium ascorbate Drugs 0.000 claims abstract description 4
- PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M sodium-L-ascorbate Chemical compound [Na+].OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M 0.000 claims abstract description 4
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- -1 6-(4-ethynylphenyl)-1-(1-(4-nitrophenyl)ethyl)-2,4-diphenyl-1,4-dihydro-1,2,4,5-tetrazin-3(2H)-one Chemical compound 0.000 claims abstract description 3
- MJOQJPYNENPSSS-XQHKEYJVSA-N [(3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxyoxan-3-yl] acetate Chemical compound CC(=O)O[C@@H]1CO[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O MJOQJPYNENPSSS-XQHKEYJVSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 14
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 8
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012980 RPMI-1640 medium Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002165 photosensitisation Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N renifolin D Natural products CC(=C)[C@@H]1Cc2c(O)c(O)ccc2[C@H]1CC(=O)c3ccc(O)cc3O BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N 0.000 description 2
- 102220240796 rs553605556 Human genes 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- LLTKPPRBFXTUKH-UHFFFAOYSA-N 1-(1-bromoethyl)-4-nitrobenzene Chemical compound CC(Br)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 LLTKPPRBFXTUKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWOULGJZUVANFE-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triphenyl-3h-1,2,4,5$l^{2}-tetrazine Chemical compound C1N(C=2C=CC=CC=2)[N]C(C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=CC=C1 QWOULGJZUVANFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZKSAVLVSZKNRD-UHFFFAOYSA-M 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide Chemical compound [Br-].S1C(C)=C(C)N=C1[N+]1=NC(C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=CC=C1 AZKSAVLVSZKNRD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000016425 Arthrospira platensis Nutrition 0.000 description 1
- 240000002900 Arthrospira platensis Species 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M copper(i) bromide Chemical compound Br[Cu] NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N n'-amino-n-iminomethanimidamide Chemical compound N\N=C\N=N VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N pentamethyldiethylenetriamine Chemical compound CN(C)CCN(C)CCN(C)C UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 1
- 229940082787 spirulina Drugs 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области фармацевтической химии и онкологии, а именно к способам получения органических соединений для фотодинамического разрушения опухолевых клеток. The invention relates to the field of pharmaceutical chemistry and oncology, namely to methods for producing organic compounds for photodynamic destruction of tumor cells.
Фотосенсибилизаторы - это соединения, которые при поглощении света подвергаются химическому и физическому изменению состояния, что приводит к появлению активных молекул или фрагментов, оказывающих повреждающее биологическое действие. Фотосенсибилизирующими свойствами обладают вещества из разных химических групп, поэтому существуют различные способы их получения.Photosensitizers are compounds that, upon absorption of light, undergo a chemical and physical change in state, which leads to the appearance of active molecules or fragments that have a damaging biological effect. Substances from different chemical groups have photosensitizing properties, so there are different ways to obtain them.
Известен способ получения фотосенсибилизатора [RU 2416614 C2 МПК (2006.01) C07D 487/22, A61P 35/00, A61K 31/409, опубл.: 20.04.2011], который заключается в обработке суспензии лиофильно высушенной спирулины в метаноле или абсолютном спирте до получения алкилфеофорбида и с взаимодействием последнего, например, с этилендиамином, предпочтительно, в органическом растворителе, выделении соответствующего эфира моноамида хлорина е 6, его растворении в спирте и добавлении адипиновой кислоты в мольном соотношении 2:1. A known method for producing a photosensitizer [RU 2416614 C2 IPC (2006.01)C07D 487/22, A61P 35/00, A61K 31/409, publ.: 04/20/2011], which consists of treating a suspension of freeze-dried spirulina in methanol or absolute alcohol to obtain alkyl pheophorbide and reacting the latter, for example, with ethylenediamine, preferably in an organic solvent, isolating the corresponding ester of chlorine monoamide e 6, dissolving it in alcohol and adding adipic acid in molar ratio 2:1.
Известен способ получения сенсибилизатора для фотодинамического разрушения опухолевых клеток [RU 2771237 C1, МПК (2006.01) С07В 257/08, A61K 31/395, А61К 41/00, A61P 35/00, опубл. 28.04.2022], который представляет собой 1-(1-(4-нитрофенил)этил)-2,4,6-трифенил-1,4-дигидро-1,2,4,5-тетразин-3(2H)-он со структурной формулой:There is a known method for producing a sensitizer for the photodynamic destruction of tumor cells [RU 2771237 C1, IPC (2006.01) C07B 257/08, A61K 31/395, A61K 41/00, A61P 35/00, publ. 04/28/2022], which is 1-(1-(4-nitrophenyl)ethyl)-2,4,6-triphenyl-1,4-dihydro-1,2,4,5-tetrazine-3(2H)- it has the structural formula:
Для получения такого сенсибилизатора в двугорлую круглодонную колбу объемом 100 мл вносят 76 мг обескислороженной суспензии порошка меди и 86 мг бромида меди (I) в 30 мл бензола, а затем добавляют 125 мкл N,N,N′,N′′,N′′-пентаметилдиэтилентриамина. К полученной смеси добавляют обескислороженный раствор, полученный растворением 327 мг 1,3,5-трифенилвердазильного радикала и 276 мг 1-(1-бромоэтил)-4-нитробензола в 20 мл бензола. Полученную реакционную массу кипятят 8 часов с обратным холодильником Димрота в атмосфере аргона, который подают из линии Шленка. После охлаждения на воздухе до комнатной температуры полученную реакционную массу пропускают через 3 см слоя силикагеля, а затем силикагель дополнительно промывают 15 мл бензола для полного переноса продукта в маточник. Полученный маточный раствор упаривают в вакууме в круглодонной колбе с помощью ротационного испарителя до 3-4 мл итогового раствора. После этого в колбу с концентрированным раствором добавляют 50 мл гексана для осаждения продукта. Выпавший продукт отфильтровывают на фильтре Шотта, присоединенного к колбе Бунзена под абсолютным давлением 800 мбар, промывают гексаном 100 мл и сушат на воздухе в темноте. To obtain such a sensitizer, add 76 mg of deoxygenated suspension of copper powder and 86 mg of copper (I) bromide in 30 ml of benzene into a 100 ml two-neck round-bottom flask, and then add 125 μl of N,N,N′,N′′,N′′ -pentamethyldiethylenetriamine. To the resulting mixture is added a deoxygenated solution obtained by dissolving 327 mg of 1,3,5-triphenylverdazyl radical and 276 mg of 1-(1-bromoethyl)-4-nitrobenzene in 20 ml of benzene. The resulting reaction mass is boiled for 8 hours with a Dimroth reflux condenser in an atmosphere of argon supplied from the Schlenk line. After cooling in air to room temperature, the resulting reaction mass is passed through a 3 cm layer of silica gel, and then the silica gel is additionally washed with 15 ml of benzene to completely transfer the product into the mother liquor. The resulting mother liquor is evaporated in a vacuum in a round-bottomed flask using a rotary evaporator to 3-4 ml of the final solution. After this, 50 ml of hexane is added to the flask with the concentrated solution to precipitate the product. The precipitated product is filtered on a Schott filter attached to a Bunsen flask under an absolute pressure of 800 mbar, washed with 100 ml of hexane and air-dried in the dark.
В результате получают кристаллическое вещество бледно-желтого цвета с формулой C28H23N5O3. The result is a pale yellow crystalline substance with the formula C 28 H 23 N 5 O 3.
Фотосенсибилизирующие свойства этого соединения проявляются при световом воздействии с длиной волны 395-410 нм.The photosensitizing properties of this compound appear when exposed to light with a wavelength of 395-410 nm.
Однако, данный сенсибилизатор обладает низкой растворимостью, что ограничивает его потенциальную биологическую эффективность.However, this sensitizer has low solubility, which limits its potential biological effectiveness.
Техническим результатом заявленного изобретения является расширения арсенала средств для фотодинамического разрушения опухолевых клетокThe technical result of the claimed invention is to expand the arsenal of means for photodynamic destruction of tumor cells
Способ получения фотосенсибилизатора для фотодинамического разрушения опухолевых клеток со структурной формулой:Method for producing a photosensitizer for photodynamic destruction of tumor cells with the structural formula:
, ,
включает взаимодействие 1 мольного эквивалента (2R,3R,4S,5R,6R)-2-(ацетоксиметил)-6-(2-азидоэтокси)тетрагидро-2H-пиран-3,4,5-триил триацетата с 1 мольным эквивалентом 6-(4-этинилфенил)-1-(1-(4-нитрофенил)этил)-2,4-дифенил-1,4-дигидро-1,2,4,5-тетразин-3(2H)-она в обескислороженной смеси тетрагидрофурана и воды, полученной при их соотношении 6:3 мл на 1 ммоль (2R,3R,4S,5R,6R)-2-(ацетоксиметил)-6-(2-азидоэтокси)тетрагидро-2H-пиран-3,4,5-триил триацетата) в присутствии 0,8 мольных эквивалентов аскорбата натрия и 0,4 мольных эквивалентов сульфата меди (II) при температуре 70°С при постоянном перемешивании в атмосфере аргона в течение 2 часов. После этого реакционную массу охлаждают до комнатной температуры, растворитель удаляют в вакууме, остаток растворяют в воде и экстрагируют этилацетатом. Органический слой отделяют, сушат с использованием безводного сульфата магния, а затем упаривают. Продукт реакции выделяют колоночной хроматографией на силикагеле с использованием гексана и этилацетата. Далее 1 мольный эквивалент полученного продукта растворяют в 100 мл безводного метанола на 1 ммоль тетраацетата 1-(1-(4-нитрофенил)этил)-2,4-дифенил-6-(4-(1-(2-(((2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-тригидрокси-6-(гидроксиметил)тетрагидро-2H-пиран-2-ил)окси)этил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)фенил)-1,4-дигидро-1,2,4,5-тетразин-3(2H)-она и добавляют 1,5 мольных эквивалента метилата натрия, перемешивают при комнатной температуре в течение 2 часов, pH раствора доводят до 7, используя ионообменную смолу. Затем раствор отфильтровывают от ионообменной смолы, смолу на фильтре промывают метанолом 3 раза и комбинированный раствор метанола упаривают досуха в вакууме на ротационном испарителе. Целевой продукт выделяют колоночной хроматографией на силикагеле с использованием дихлорметана и метанола. В результате получают 1-(1-(4-нитрофенил)этил)-2,4-дифенил-6-(4-(1-(2-(((2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-тригидрокси-6-(гидроксиметил)тетрагидро-2H-пиран-2-ил)окси)этил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)фенил)-1,4-дигидро-1,2,4,5-тетразин-3(2H)-она с общей формулой C44H44N8O12. involves the interaction of 1 molar equivalent of (2R,3R,4S,5R,6R)-2-(acetoxymethyl)-6-(2-azidoethoxy)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triyl triacetate with 1 molar equivalent of 6- (4-ethynylphenyl)-1-(1-(4-nitrophenyl)ethyl)-2,4-diphenyl-1,4-dihydro-1,2,4,5-tetrazin-3(2H)-one in a deoxygenated mixture tetrahydrofuran and water, obtained at a ratio of 6:3 ml per 1 mmol (2R,3R,4S,5R,6R)-2-(acetoxymethyl)-6-(2-azidoethoxy)tetrahydro-2H-pyran-3,4, 5-triyl triacetate) in the presence of 0.8 molar equivalents of sodium ascorbate and 0.4 molar equivalents of copper (II) sulfate at a temperature of 70°C with constant stirring in an argon atmosphere for 2 hours. After this, the reaction mass is cooled to room temperature, the solvent is removed in vacuo, the residue is dissolved in water and extracted with ethyl acetate. The organic layer is separated, dried using anhydrous magnesium sulfate, and then evaporated. The reaction product is isolated by column chromatography on silica gel using hexane and ethyl acetate. Next, 1 molar equivalent of the resulting product is dissolved in 100 ml of anhydrous methanol per 1 mmol of tetraacetate 1-(1-(4-nitrophenyl)ethyl)-2,4-diphenyl-6-(4-(1-(2-(((2R ,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)ethyl)-1H-1,2,3-triazol-4- yl)phenyl)-1,4-dihydro-1,2,4,5-tetrazin-3(2H)-one and add 1.5 molar equivalents of sodium methoxide, stir at room temperature for 2 hours, the pH of the solution is adjusted to 7, using ion exchange resin. Then the solution is filtered from the ion exchange resin, the resin on the filter is washed with methanol 3 times and the combined methanol solution is evaporated to dryness in vacuum on a rotary evaporator. The target product is isolated by column chromatography on silica gel using dichloromethane and methanol. The result is 1-(1-(4-nitrophenyl)ethyl)-2,4-diphenyl-6-(4-(1-(2-(((2R,3R,4S,5S,6R)-3,4 ,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)ethyl)-1H-1,2,3-triazol-4-yl)phenyl)-1,4-dihydro-1, 2,4,5-tetrazin-3(2H)-one with the general formula C 44 H 44 N 8 O 12 .
Полученный фотосенсибилизатор проявляет цитотоксическую активность при световом воздействии с длиной волны 395 - 410 нм в течение 20 минут. The resulting photosensitizer exhibits cytotoxic activity when exposed to light with a wavelength of 395 - 410 nm for 20 minutes.
Растворимость полученного фотосенсибилизатора в водном растворе составляет 400 мкМ, что значительно превышает данный параметр сенсибилизатора, полученного способом-прототипом, растворимость которого составляет 25 мкМ. The solubility of the resulting photosensitizer in an aqueous solution is 400 μM, which significantly exceeds this parameter of the sensitizer obtained by the prototype method, the solubility of which is 25 μM.
На фиг. 1 показана жизнеспособность опухолевых клеток после фотодинамического воздействия в присутствии фотосенсибилизатора.In fig. Figure 1 shows the viability of tumor cells after photodynamic exposure in the presence of a photosensitizer.
Для получения фотосенсибилизатора в колбу внесли 501 мг (2R,3R,4S,5R,6R)-2-(ацетоксиметил)-6-(2-азидоэтокси)тетрагидро-2H-пиран-3,4,5-триил триацетат (417 мг) и 6-(4-этинилфенил)-1-(1-(4-нитрофенил)этил)-2,4-дифенил-1,4-дигидро-1,2,4,5-тетразин-3(2H)-он и вакуумировали в течение 1 часа при давлении 1 мбар, а затем заполнили аргоном с использованием линии Шленка. В колбу через септу шприцом добавили предварительно обескислороженные барботированием аргона 6 мл тетрагидрофурана и 3 мл воды, затем при перемешивании добавили 159 мг аскорбата натрия и 100 мг сульфата меди (II), полученную реакционную массу выдержали при температуре 70°С при постоянном перемешивании в атмосфере аргона в течение 2 часов. После этого реакционную массу охладили до комнатной температуры, растворитель удалили в вакууме на ротационном испарителе, остаток растворили в воде и экстрагировали этилацетатом 4 раза по 100 мл, органический слой отделили, осушили с использованием безводного сульфата магния, а затем упарили на ротационном испарителе в вакууме до объема 5 мл. Продукт реакции выделяли с использованием колоночной хроматографии на силикагеле в градиенте растворителей от гексан/этилацетат = 2/1 до гексан/этилацетат = 1/5. После упаривания и вакуумирования был получен серый порошок массой 573 мг, что составляет 62% от теоретического выхода тетраацетата 1-(1-(4-нитрофенил)этил)-2,4-дифенил-6-(4-(1-(2-(((2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-тригидрокси-6-(гидроксиметил)тетрагидро-2H-пиран-2-ил)окси)этил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)фенил)-1,4-дигидро-1,2,4,5-тетразин-3(2H)-она. To obtain the photosensitizer, 501 mg of (2R,3R,4S,5R,6R)-2-(acetoxymethyl)-6-(2-azidoethoxy)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triyl triacetate (417 mg) was added to the flask ) and 6-(4-ethynylphenyl)-1-(1-(4-nitrophenyl)ethyl)-2,4-diphenyl-1,4-dihydro-1,2,4,5-tetrazine-3(2H)- it was evacuated for 1 hour at 1 mbar and then filled with argon using a Schlenk line. 6 ml of tetrahydrofuran and 3 ml of water, previously deoxygenated by bubbling argon, were added into the flask through a septum with a syringe, then 159 mg of sodium ascorbate and 100 mg of copper (II) sulfate were added with stirring, the resulting reaction mass was kept at a temperature of 70°C with constant stirring in an argon atmosphere within 2 hours. After this, the reaction mass was cooled to room temperature, the solvent removed in vacuo on a rotary evaporator, the residue was dissolved in water and extracted with ethyl acetate 4 times 100 ml, the organic layer was separated, dried using anhydrous magnesium sulfate and then evaporated on a rotary evaporator in vacuum to a volume of 5 ml. The reaction product was isolated using silica gel column chromatography in a solvent gradient from hexane/ethyl acetate = 2/1 to hexane/ethyl acetate = 1/5. After evaporation and vacuum, a gray powder weighing 573 mg was obtained, which is 62% of the theoretical yield of 1-(1-(4-nitrophenyl)ethyl)-2,4-diphenyl-6-(4-(1-(2- (((2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)ethyl)-1H-1,2,3- triazol-4-yl)phenyl)-1,4-dihydro-1,2,4,5-tetrazin-3(2H)-one.
Далее полученный порошок массой 460 мг растворили в 50 мл безводного метанола и добавили 40 мг метилата натрия, полученный раствор перемешивали при комнатной температуре в течение 2 часов. После этого pH раствора довели до значения 7 с использованием ионообменной смолы Amberlist® H15, после чего раствор отфильтровали на фильтре Шотта от ионообменной смолы, смолу на фильтре промыли метанолом 3 раза по 20 мл, после чего комбинированный раствор метанола упарили досуха в вакууме на ротационном испарителе. Next, the resulting powder weighing 460 mg was dissolved in 50 ml of anhydrous methanol and 40 mg of sodium methoxide was added, the resulting solution was stirred at room temperature for 2 hours. After this, the pH of the solution was adjusted to 7 using Amberlist® H15 ion exchange resin, after which the solution was filtered on a Schott filter from the ion exchange resin, the resin on the filter was washed with methanol 3 times 20 ml each, after which the combined methanol solution was evaporated to dryness in vacuum on a rotary evaporator .
Выделение целевого продукта осуществляли с использованием колоночной хроматографии на силикагеле в градиенте растворителей от дихлорметан/метанол 10/1 до дихлорметан/метанол 5/1, которая после упаривания и вакуумирования дала серый порошок массой 377 мг, что составляет 86% от теоретического выхода 1-(1-(4-нитрофенил)этил)-2,4-дифенил-6-(4-(1-(2-(((2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-тригидрокси-6-(гидроксиметил)тетрагидро-2H-пиран-2-ил)окси)этил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)фенил)-1,4-дигидро-1,2,4,5-тетразин-3(2H)-она с общей формулой C44H44N8O12. Isolation of the target product was carried out using column chromatography on silica gel in a solvent gradient from dichloromethane/methanol 10/1 to dichloromethane/methanol 5/1, which after evaporation and vacuum gave a gray powder weighing 377 mg, which is 86% of the theoretical yield of 1-( 1-(4-nitrophenyl)ethyl)-2,4-diphenyl-6-(4-(1-(2-(((2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6 -(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)ethyl)-1H-1,2,3-triazol-4-yl)phenyl)-1,4-dihydro-1,2,4,5- tetrazin-3(2H)-one with the general formula C 44 H 44 N 8 O 12 .
Фотосенсибилизирующие свойства полученного продукта оценивали по уровню цитотоксического воздействия на культуру опухолевых клеток рака предстательной железы человека (линия РС-3) при воздействии светом с длиной волны 395-410 нм. Для этого клетки засевали в 96-луночный планшет в концентрации 5000 клеток в лунку в бесфенольной питательной среде RPMI 1640, с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки и антибиотиков. Далее клетки инкубировали в течение 24 часов при 37°С в среде 5% углекислого газа. После чего вносили полученный продукт. Предварительно готовили серийные разведения полученного продукта в питательной среде RPMI 1640 для культивирования клеточных культур в диапазоне концентраций 250-25 мкг/мл. Далее питательную среду в планшете с клетками заменяли на аналогичную, но содержащую полученный продукт в концентрациях 250, 150, 100, 50, 25 мкг/мл в 6 повторах. В качестве контрольной группы использовали лунки с клетками, в которых меняли среду на свежую без добавления соединения. Среду без клеток использовали в качестве положительного контроля. The photosensitizing properties of the resulting product were assessed by the level of cytotoxic effects on the culture of human prostate cancer tumor cells (PC-3 line) when exposed to light with a wavelength of 395-410 nm. To do this, cells were seeded into a 96-well plate at a concentration of 5000 cells per well in phenol-free nutrient medium RPMI 1640, supplemented with 10% fetal bovine serum and antibiotics. Next, the cells were incubated for 24 hours at 37°C in an environment of 5% carbon dioxide. Then the resulting product was added. Serial dilutions of the resulting product were preliminarily prepared in the RPMI 1640 nutrient medium for the cultivation of cell cultures in the concentration range of 250-25 μg/ml. Next, the nutrient medium in the plate with cells was replaced with a similar one, but containing the resulting product at concentrations of 250, 150, 100, 50, 25 μg/ml in 6 repetitions. Wells with cells in which the medium was changed to fresh without adding the compound were used as a control group. Cell-free medium was used as a positive control.
Далее планшет с клетками и внесенным продуктом подвергали световому воздействию в течение 20 мин. Источник излучения: светодиодная матрица, состоящая из 5 столбцов по 7 светодиодов в столбце с междиодными расстояниями 18 мм в рядах и столбцах, диапазон излучения 395-410 нм (Thorlabs LED395L). Расстояние от светодиода до лунки с опухолевыми клетками составляло 2 см. Мощность излучения на уровне клеток - 5,5 мВт/см2, максимум излучения 395 нм.Next, the plate with cells and the added product was exposed to light for 20 minutes. Emission source: LED matrix consisting of 5 columns of 7 LEDs per column with interdiode distances of 18 mm in rows and columns, emission range 395-410 nm (Thorlabs LED395L). The distance from the LED to the well with tumor cells was 2 cm. The radiation power at the cell level was 5.5 mW/cm 2 , the maximum radiation was 395 nm.
Второй аналогичный планшет с клетками не подвергали световому воздействию, но подвергали всем остальным процедурам культивирования для оценки собственной токсичности полученного продукта. A second similar plate containing cells was not exposed to light, but was subjected to all other culture procedures to assess the intrinsic toxicity of the resulting product.
После светового воздействия клетки снова помещали в СО2 инкубатор при 37°С в среде 5% углекислого газа на 24 часа. After light exposure, the cells were again placed in a CO 2 incubator at 37°C in an environment of 5% carbon dioxide for 24 hours.
После завершения инкубации клеток проводили оценку жизнеспособности культуры с помощью МТТ-теста. Для этого из каждой лунки удаляли питательную среду и вносили 100 мкл раствора MTT-реагента (бромида 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолия) в питательной среде RPMI 1640, далее планшеты помещали в СО2 инкубатор при 37°С на 4 часа. Затем из планшетов полностью удаляли среду и добавляли по 100 мкл диметилсульфоксида в каждую лунку для растворения образовавшихся кристаллов формазана. После этого измеряли оптическую плотность образцов с помощью микропланшетного фотоколориметра (MULTISCAN FC) при длине волны 570 нм. Жизнеспособность клеток рассчитывали по формуле: After completion of cell incubation, culture viability was assessed using the MTT test. To do this, the nutrient medium was removed from each well and 100 μl of a solution of MTT reagent (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) in RPMI 1640 nutrient medium was added, then the plates were placed in CO 2 incubator at 37°C for 4 hours. The media was then completely removed from the plates and 100 μL of dimethyl sulfoxide was added to each well to dissolve the formed formazan crystals. After this, the optical density of the samples was measured using a microplate photocolorimeter (MULTISCAN FC) at a wavelength of 570 nm. Cell viability was calculated using the formula:
жизнеспособность%= (ОПобр-ОПпуст)/(ОПконтр-ОПпуст)*100,viability%= (OP reverse -OP empty )/(OP counter -OP empty )*100,
где, ОПобр - средняя оптическая плотность образцов клеток с внесенным фотосенсибилизатором;where, OD arr is the average optical density of cell samples with added photosensitizer;
ОПпуст - средняя оптическая плотность среды без клеток;OP is empty - the average optical density of the medium without cells;
ОПконтр - средняя оптическая плотность контроля (клетки, не подвергавшиеся воздействию сенсибилизатора).OD control - average optical density of control (cells not exposed to the sensitizer).
Результаты определения уровня жизнеспособности культуры клеток PC-3 после фотодинамического облучения с использованием полученного продукта и контрольной группы без облучения представлены на фиг. 1. Процент жизнеспособных клеток после фотодинамического воздействия в присутствии полученного фотосенсибилизатора в концентрациях 250-25 мкг/мл статистически ниже уровня контроля без фотосенсибилизатора, и соответствующих контрольных точек с добавлением, фотосенсибилизатора, но без воздействия света (p<0,001).The results of determining the level of viability of PC-3 cell culture after photodynamic irradiation using the resulting product and a control group without irradiation are presented in Fig. 1. The percentage of viable cells after photodynamic exposure in the presence of the resulting photosensitizer at concentrations of 250-25 μg/ml is statistically lower than the control level without a photosensitizer, and the corresponding control points with the addition of a photosensitizer, but without exposure to light (p<0.001).
Растворимость полученного предложенным способом фотосенсибилизатора и сенсибилизатора, полученного способом-прототипом, определяли следующим образом: навеску 20 мг соединения помещали в мерную колбу объемом 50 мл, колбу наполняли дистиллированной водой до метки, после чего помещали на ультразвуковую баню на 20 минут. После этого дисперсию переливали в пробирку для центрифугирования и осаждали не растворившийся фотосенсибилизатор или сенсибилизатор-прототип на центрифуге при 10000 оборотах в минуту. Супернатант аккуратно переливали в мерную колбу для того, чтобы удалить из колбы весь не растворившийся осадок, после чего центрифугирование повторяли. После удаления супернатанта осадок высушивали сначала на воздухе, а затем при давлении 0,5 мбар, после чего взвешивали осадок и определяли концентрацию растворившегося вещества. Растворимость полученного предложенным способом фотосенсибилизатора в водном растворе составила 400 мкМ, а растворимость сенсибилизатора, полученного способом-протипом - 25 мкМ.The solubility of the photosensitizer obtained by the proposed method and the sensitizer obtained by the prototype method was determined as follows: a 20 mg sample of the compound was placed in a 50 ml volumetric flask, the flask was filled with distilled water to the mark, and then placed in an ultrasonic bath for 20 minutes. After this, the dispersion was poured into a centrifugation tube and the undissolved photosensitizer or the prototype sensitizer was precipitated in a centrifuge at 10,000 rpm. The supernatant was carefully poured into a volumetric flask to remove any undissolved sediment from the flask, after which centrifugation was repeated. After removing the supernatant, the precipitate was dried first in air and then at a pressure of 0.5 mbar, after which the precipitate was weighed and the concentration of the dissolved substance was determined. The solubility of the photosensitizer obtained by the proposed method in an aqueous solution was 400 μM, and the solubility of the sensitizer obtained by the prototype method was 25 μM.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2807293C1 true RU2807293C1 (en) | 2023-11-13 |
Family
ID=
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2771237C1 (en) * | 2021-06-04 | 2022-04-28 | федеральное государственное автоносное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» | Sensitizer for photodynamic destruction of tumor cells |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2771237C1 (en) * | 2021-06-04 | 2022-04-28 | федеральное государственное автоносное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» | Sensitizer for photodynamic destruction of tumor cells |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
D. E. VOTKINA et al. Kinetic investigation of thermal and photoinduced homolysis of alkylated verdazyls. Phys. Chem., 2020, vol.22, pp.21881-21887. D. E. VOTKINA et al. Alkylverdazyls as a Source of Alkyl Radicals for Light-Triggered Cancer Cell Death. Molecular Pharmaceutics, 2022, vol.19 (1), pp.354-357. Е. С. КОВАЛЬСКАЯ и др. Синтез водорастворимого алкилированного вердазильного радикала как нового и эффективного агента для фотодинамической терапии. XXIII Международная конференция "Химия и химическая технология в XXI веке. Химия и химическая технология органических веществ и материалов", 05.2022, стр.237-238. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109970630B (en) | Two-photon fluorescent probe capable of targeting mitochondria and preparation method and application thereof | |
CN111303139B (en) | Compound with aggregation-induced emission performance and preparation method and application thereof | |
CN105418643B (en) | A kind of bilateral biotin Phthalocyanine Zinc conjugates and its preparation and application | |
CN111004624B (en) | Preparation of near-infrared fluorescent probe with PTT effect and aggregation-induced emission enhancement effect | |
CN112920210B (en) | Red light activatable photodynamic therapy-chemotherapy combined prodrug and preparation and application thereof | |
CN109456352B (en) | Phenylboronic acid ester modified hydrogen peroxide activated type boron dipyrromethene photosensitizer and preparation thereof | |
CN109796483A (en) | A kind of water-soluble cationic photosensitizer and its preparation and application | |
CN111217846A (en) | O-carborane derivative, and synthesis method and application thereof | |
RU2807293C1 (en) | Method of obtaining photosensitizer for photodynamic destruction of tumor cells | |
CN110643355A (en) | Fluorescent probe for detecting polarity of endoplasmic reticulum as well as preparation method and application thereof | |
FR2994180A1 (en) | FLUOROGENEOUS GLYCOSIDASE SUBSTRATE AND DETECTION METHOD THEREOF | |
RU2805148C1 (en) | Photosensitizer for photodynamic destruction of tumor cells | |
CN110194900B (en) | Fluorescent dye capable of emitting near infrared light and preparation method thereof | |
CN114989184B (en) | Pyranoquinoline hybridized coumarin fluorescent dye | |
CN114409687B (en) | Photosensitive medicine capable of switching light treatment modes in tumor and preparation method and application thereof | |
CN111518136B (en) | Phosphoro indole derivative, preparation method and chemical and biological application thereof | |
CN111393482B (en) | Platinum-iridium heteronuclear metal complex and preparation method and application thereof | |
CN112010807B (en) | Photosensitizer and application and preparation method thereof | |
CN113024603B (en) | White light-initiated self-coupling organic small-molecule photosensitizer and preparation method and application thereof | |
RU2771237C1 (en) | Sensitizer for photodynamic destruction of tumor cells | |
CN114031635B (en) | Difluoroborocurcumin derivative and preparation method and application thereof | |
CN114315901B (en) | Thiophene bridge-containing phosphorus oxide derivative and preparation method and application thereof | |
CN118652242B (en) | Aggregation-induced emission type photosensitizer with I-type active oxygen generation capacity and preparation method and application thereof | |
CN110240611B (en) | Preparation method and application of photosensitizer targeting EGFR (epidermal growth factor receptor) over-expression tumor cell endoplasmic reticulum | |
CN115160496B (en) | Glutathione activated polynorbornene photosensitizer as well as preparation method and application thereof |