Синтез и исследование влияния низкомолекулярных отрицательно заряженных веществ на классический путь активации комплемента

• Автор: Буреева, Светлана Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 100 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОЕЗОР. ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СУБСТАНЦИЙ

I. I Стратегии и подходы к созданию лекарственных соединений на примере ингибиторов активации

СИСТЕМЫ комплемента

/. /. I Этапы создания лекарственных препаратов

I. 1.2 Система комплемента

1.1.3 Ингибиторы комплемента, найденные скринингом

1.1.4 Молекулярная модификация соединений-лидеров

1.1.5 Метод ()БА11

1.1.6 Случайные открытия лекарственных соединений

1.1.7 3О-Структура белков как ключ к созданию ингибиторов комплемента

1.1.8 Ингибиторы, найденные методом фагового дисплея
1.1.9 Белковые ингибиторы системы комплемента
1.1.10 Заключение
1.2 Методы установления количественной взаимосвязи «структура-активность»
1.2.1 Метод Ганча
1.2.2 Физико-химические свойства
1.2.3 Применение метода Ганча
1.2.4 Концепция молекулярной голограммы
1.2.5 Зй^БАЯ
1.2.6 ЗЭ^БАЯ: за и против
2 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
2.1 Синтез новых ингибиторов активации комплемента
2.1.1 Синтез и комплемент-ингибирующая активность бисульфатов бисфенолов
2.1.2 Синтез сульфатов некоторых стероидов и тритгрпеноидов
2.1.3 Конструирование и синтез ингибиторов системы комплемента на основе аминокислот
2.1.4 Получение ингибиторов комплемента на основеуиитиола
2.2 Комплемент-модулирующие свойства нанодисперсий
2.3 Количественная взаимосвязь «структура- активность» в ряду дикарбоновых кислот (ОБАК)
2.4 Исследование влияния низкомолекулярных отрицательно заряженных веществ на
функциональную активность белка С 1о
2.5 Активность изученных соединений по отношению к альтернативному пути активации системы
комплемента
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Химическая часть
3.1.1 Реактивы растворители, приборы
3.1.2 Дисульфаты бисфенолов
3.1.3 Сульфаты стероидов и тритерпеноидов
3.1.4 Синтез ингибиторов на основе аминокислот
3.1.5 Конденсация унитиола с карбонильными соединениями
3.2 Биологическая часть
3.2.1 Реактивы, растворители, приборы
3.2.2 Гемолитические и иммуноферментныеметоды
3.2.3 Получение и изучение свойств нанодисперсий
3.3 Молекулярный докинг
4 ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Список сокращений
вэжх - высокоэффективная жидкостная хроматография
ГЭБ - гематоэнцефалический барьер
ккм - критическая концентрация мицеллообразования
Трис - трис(гидроксиметил)метиламин
яФХ - яичный фосфатидилхолин
- ряд фармакокинетических и фармакодинамических показателей лекарADME-Tox ственного соединения (от absorption, distribution, metabolism, excrétion - toxicity)
BSA - бычий сывороточный альбумин
CDI - N, Л-карбонилдиимидазол
CoMFA сравнительный анализ молекулярных полей (от comparative molecular field analysis)
CRP - С-реактивный белок
DMPC - димиристоилфосфатидилхолин
EDso - концентация вещества, вызывающая 50% лизис эритроцитов
EGTA - (этилендиокси)диэтилендинитрнлотетрауксусная кислота
gdq - глобулярный домен белка Сlq
ghA, ghB, ghC - глобулярные фрагменты полипептидных цепей белка С lq
HRP - пероксидаза хрена
HRV 14 - риновирус 14 человека
IC50 - концентрация вещества, при которой наблюдается 50% активность
IgGl - иммуноглобулин, тип I
A!og P ” разница между значениями log Р для систем октанол-вода и циклогек-сан-вода
LPS - липоплисахарид
MBP - манноза-связывающий белок
OPD - офенилендиамин
PC - главный компонент (от principal component)
PCR “ регрессионный анализ главных компонентов (от principal component régression)
PCA - анализ главных компонентов (от principal component analysis)
PLS - метод частичных наименьших квадратов (от partial least squares)
pNPP - н-нитрофенилфосфат
PTX3 - пентраксин, тип III
TEBA - триэтилбензиламмонийхлорид
QSAR - количественная взаимосвязь «структура - активность»

Система комплемента является частью иммунной системы организма, которая активируется при попадании в организм чужеродных бактерий и других антигенов. Комплемент, получивший свое название благодаря тому, что он дополняет и усиливает действие антител, является главным механизмом, с помощью которого антитела защищают организм от большинства антигенов. Он представляет собой систему сывороточных белков, которые активируются комплексами антиген-антитело (классический путь) или микроорганизмами (альтернативный путь) и претерпевают каскад протеолитических реакций, конечный результат которого - сборка мембраноатакующего комплекса, вызывающего лизис патогена. В то же время протеолитические фрагменты анафилатоксины, освобождаемые в процессе активации, усиливают защитную реакцию, путем расширения кровеносных сосудов и привлечения фагоцитирующих клеток к очагу воспаления. Таким образом, система комплемента обеспечивает связь между врожденным и адаптивным иммунитетами, усиливает гуморальный ответ, поддерживает внутренний воспалительный гомеостаз.
Несмотря па то, что активность комплемента регулируется системой белков-ингибиторов, атака комплемента против здоровых клеток возможна, и является причиной заболеваний, сопровождающихся поражением собственных тканей организма: ишемические повреждения, сепсис, астма, аллергия, гломерулонефрит, системная красная волчанка, ревматоидный артрит, болезнь Альцгеймера, миастения, рассеянный склероз и др. Часто нежелательная активация системы комплемента, приводящая к осложнениям, возникает из-за неполной биосовместимости материалов в аппаратах для гемодиализа, искусственного сердца. Активация комплемента - одна из причин отторжения ксено- и аллотрансплантатов.
■ В настоящее время в мире не существует лекарственных препаратов комплемент-ингибирующего действия; ряд низкомолекулярных модуляторов, а также несколько терапевтических агентов на основе рекомбинантных форм белков-ингибиторов комплемента находятся на разных стадиях клинических испытаний. Однако, создание ингибиторов для селективного блокирования одного из путей активации комплемента, сохраняющее активность другого для иммунной защиты организма, а также ингибирования ранних стадий активации, предотвращающее развитие анафилактических реакций, остается актуальной задачей. Так, усилия нашей лаборатории сосредоточены на создании селективных ингибиторов классического пути комплемента, блокирующих первую стадию активации, а именно взаимодействие узнающего белка комплемента С ^ с антителами.
Несколько лет назад было обнаружено, что заряженные полимеры и липосомы ингибируют это взаимодействие. Упрощающей модификацией были сконструированы низкомолекулярные

Замещение алифатическими и ароматическими аминами фталидного ядра фенолфталеина. Дисульфат фенолфталимида (1.8), как было показано ранее, имеет слабую компле-мент-ингибирующую активность (ІС50 405 мкМ), однако, модификация его структуры, могла привести, согласно расчетам, к получению значительно более активных соединений 1.9, 1.10 (табл. 2.1). Соединение 1.9’ получали взаимодействием фенолфталеина (1.9”) со смесью анилина и солянокислого анилина (схема 3) (126].
Соединение 1.13” получали ацилированием этилендиамнна фенолфталеином [126]. Реакцию вели с десятикратным избытком этилендиамнна, при перемешивании и нагревании до 115-130°С в течении 15 ч. В 'Н-ЯМР спектре выделенного продукта наблюдались характерные сигналы протонов ароматических колец, а также два триплетных сигнала в области 1.90 и 3.35 м.д. протонов метиленовых групп и двух протонов аминогруппы (3.40 м.д). Полученный продукт 1.13” (схема 3) явился удобным синтоном для создания амфифильного (1.13) и бидентат-ного (1.14) эффекторов (табл. 2.1). Так, эффектор 1.13’ был получен ацилированием олеиновой кислотой с использованием в качестве конденсирующего агента 7/,Лг-карбонилдиимидазола (схема 3). В 'Н-ЯМР спектре полученного амида 1.13’, в отличие от спектра исходного амина 1.13”, присутствовали характерные сигналы протонов остатка олеиновой кислоты, а также уширенный сигнал протона амидной группы (7.00 м.д.).
Взаимодействие соединения 1.13” с хлорангидридом пимелиновой кислоты привело к получению бидентатного эффектора 1.14’. На первой стадии действием тионилхлорида на пимели-новую кислоту получали хлорангидрид пимелиновой кислоты, который выделяли перегонкой в вакууме. Вторая стадия реакции была проведена на основе методики ацилирования, применяемой в пептидном синтезе [127]. К раствору бисфенола 1.13” в смеси диоксан/вода в присутствии карбоната натрия прибавляли хлорангидрид пимелиновой кислоты. В ’Н-ЯМР спектре полученного диамида 1.14’, кроме сигналов исходного бисфенола, присутствовали сигналы протонов пяти метиленовых групп остатка пимелиновой кислоты, а также протонов амидных групп.