Синтез фосфонатных производных нуклеотидов с повышенной устойчивостью к ферментам дефосфорилирования

• Автор: Шипицын, Александр Валерьевич
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Список использованных сокращений
Введение
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР “Синтез и некоторые свойства производных
нуклеотидов, модифицированных по а-фосфатной группе”
1. 5’-Амидо и 5’-тионуклеотиды
2.1. Фосфонаты 5 ’-дезоксинуклеозидов
2.2. 5’-Дезокси-5’-метилфосфонаты
3.1. 5 ’-О-Фосфонаты (модификация В)
3.2. 5’-0-Метиленфосфонаты
4. Полифосфонаты и имидофосфаты с а,Р Р-Х-Р структурой
5. Изостерные метиленфосфонаты
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
1.1. Синтез 5’-фосфонатов рибонуклеозидов
1.2. Синтез аналогов 1МР
1.3. Синтез 5’-Б-трифосфатов 5’-меркаптотимидинов
2. Синтез 2’,3’-ненасыщенных ациклических аналогов нуклеотидов
3. Изучение стабильности карбоциклических трифосфонатов
(17а, Ь) и (18а-с) в сыворотке крови человека
4. Синтез полифосфонатов диаденозина и диинозина
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Список использованных сокращений.
ДЦК - Ы,№дициклогексилкарбодиимид, КДИ - 14,№-карбонилдиимидазол ДМФА - диметилформамид, Ру - пиридин, ДМСО - диметилсульфоксид ГМФТА - гексаметилфосфотриамид, DMAP - ТЧ,К-диметил-4-аминопиридин AZT - З’-дезокси-З’-азидотимидин
(d)NM(D, Т)Р - (дезокси)нуклеозид моно- (ди-, три-) фосфат (d)AM(D, Т)Р - (дезокси)аденозин моно- (ди-, три-) фосфат, Ade - аденин (d)CM(D, Т)Р - (дезокси)цитидин моно- (ди-, три-) фосфат, Cyt - цитозин (d)GM(D, Т)Р - (дезокси)гуанозин моно- (ди-, три-) фосфат, Gua - гуанин TM(D, Т)Р - тимидин моно- (ди-, три-) фосфат. Thy - тимидин IM(D, Т)Р - инозин моно- (ди-, три-) фосфат, Нур - гипоксантин Ph - фенил-, Bz - бензоил-Ме (Et, /-Pr)- метил- (этил-, изопропил-)
Tos - и-толуолсульфонил-, Ms - метансульфонил-EHV- вирус иммунодефицита человека
AMV- вирус миелобластоза птиц, HSV- вирус герпеса простой
ICso - эффективная концентрация 50% ингибирования репродукции вируса
ЕС50 - концентрация 50% ингибирования роста клеток (мера цитотоксичности)
Кт - константа Михаэлиса, vmax - максимальная скорость реакции - кинетические параметры ферментативной реакции, характеризующие сродство субстрата к ферменту.

Введение
Модифицированные по сахарному остатку нуклеозиды являются одними из наиболее эффективных ингибиторов ряда вирусов, например, вируса ВИЧ или вируса гепатита В. Ступенчатое внутриклеточное фосфорилирование модифицированных нуклеозидов в соответствующие 5’-трифосфаты, которые, как правило, и являются активной противовирусной формой этих нуклеозидов, затруднено вследствие высокой субстратной специфичности внутриклеточных киназ. Своих же собственных киназ вирусы обычно не производят, используя готовые нуклеотиды. При этом часто лимитирующей оказывается первая стадия фосфорилирования, приводящая к 5’-монофосфатам соответствующих нуклеозидов. Использование монофосфатов модифицированных нуклеозидов в клеточных культурах, и тем более на животных и в клинических испытаниях невозможно вследствие ограниченности их транспорта в клетки и быстрого гидролиза в межклеточном пространстве и на клеточных стенках различными нуклеазами. Эти причины вызвали интерес к синтезу химически модифицированных по фосфору аналогов нуклеотидов. Многообразие возможных модификаций существенно расширяет возможности при поиске селективных ингибиторов различных ферментов. Фосфонаты по общей структуре подобны фосфатам, но имеют различия (более или менее значительные) по валентным связям, углам между ними, а также по рК соответствующих кислотных групп. Это во многих случаях существенно изменяет их субстратную специфичность к ряду ферментов, в том числе и к ферментам дефосфорилирования. Поэтому исследования в области ферментативно устойчивых фосфонатов, которые к тому же могут проникать сквозь клеточные мембраны, весьма перспективны.

авторов, лучше, чем алкилфосфонат или тиофосфат, имитирует природный фосфатный остаток, за счет своего небольшого размера и отрицательного заряда. Ключевой стадией этого синтеза является присоединение ВН3-группы к имидофосфиту (XXITIa), полученного из З’-ацетилтимидина реакцией с цианоэтил(диизопропиламидо)-хлорфосфитом в ацетонитриле, в присутствии DMAP [47]. Для получения боранфосфамида (ХХШЬ) используют взаимодействие (XXIlIa) с комплексом борана с диизопропилэтиламином, с последующим гидролизом ацетильной и цианоэтильной защит аммиаком в водном метаноле. Обработка (XXIIIb) пирофосфатом трибутиламмония в ДМФА привела к смеси двух диастереоизомеров аналога ТТР (XXIIIc) с выходом 30%, в соотношении 3:2 и аналога TMP (XXIIId) с выходом 52%.
i: )EtN(iPr)2BH3, 20°С, 12 час.; 2)NHy'lhO, МеОН іі: /14Р207-2ВиЛ ДМФА
Кислотная фосфатаза из сладкого картофеля, также, как и 5’-нуклеаза змеиного яда расщепляют боранфосфат (XXIIId) до тимидина. С другой стороны, аналог ТМР (XXIIId) не является субстратом, а, по мнению Томаша и др., может быть ингибитором щелочной фосфатазы из E.coli. Аналог ТТР (XXIIIc) замещал ТТР в полимеразной реакции катализируемой секвеназой (модифицированной ДНК-полимеразой фага Т7), продемонстрировав хорошие субстратные свойства [47].
Схема
ncch2ch2o

ХХШа
ХХШЬ

II II

XX Ille
XXIIIc

XXIIId