Синтез и изучение свойств гликоконъюгатов природных хлоринов и бактериохлоринов

• Автор: Лонин, Иван Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ГЛИКОКОНЫОГАТЫ НА ОСНОВЕ

ДИ И ТЕТРАГИДРОПОРФИРИНОВ.

1.1. Природные гликохлорины.

1.2. Гликоконъюгаты на основе синтетических ди и тстрагидропорфирннов

1.2.1. Синтез гликохлоринов на основе углеводсодержащих порфиринов

1.2.2. Гликобензохлорины

1.2.3. Реакции циклоприсоединения в синтезе

углеводсодержащих хлоринов и бактсриохлоринов.

1.3. Гликоконъюгаты на основе природных хлоринов и бактериохлоринов.

1.3.1. Гликоконъюгаты на основе производных феофорбида а

1.3.2. Углеводсодержащие пурпуринимиды
1.4. Заключение.
II. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ГЛИКОКОНЪЮГАТОВ
ПРИРОДНЫХ ХЛОРИНОВ И БАКТЕРИОХЛОРИНОВ.
II. 1. Гликоконъюгаты на основе хлорофилла а
II. 1.1. Использование i i в синтезе гликоконъюгатов
природных хлоринов
II. 1.2. Установление структуры гликохлорииов методом ЯМР.
II. 1.3. Кроссметатезис олефинов
в синтезе гликоконъюгатов на основе хлорофилла а
II. 1.4. Анализ спектров ЯМР галактознлеодержащих хлоринов
.2. Гликоконъюгаты в ряду бактсриохлорофилла а
.2.1. Синтез лактозильных производных бактсриохлорнна р.
.2.2. Синтез бивалентного лактозилбактериопурпурннимида.
И.2.3. Доказательство структур лактозилбактсриоиурпуршшмидов
с использованием методов ЯМР.
.3. Фогоиндуцированная активность гликоконъюгатов природных хлоринов и бактсриохлоринов.
Ш. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
IV. ВЫВОДЫ
V. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
БП бактериопурпурин
ДМСО диметилсульфоксид
ДМФА ,диметилформамид
ИК инфракрасный спектр
ИК ингибирующая концентрация
КССВ константа спинсп инового взаимодействия
ПМР протонный магнитный резонанс
ПЭТ позитронноэмиссионная томография
ТСХ тонкослойная хроматография
ФДТ фотодинамичсская терапия
ФС фотосснсибилизатор
ЯМР ядерный магнитный резонанс
9 9борабицикю3.3.1 нонан
Вое ябутштоксикарбонил
РфР бензотриазол1 илокситрисднмстиламинофосфоний
гексафторфосфат
двумерная гомоядерная корреляционная спектроскопия
углеводузнающий домен
дибензилиденацетон
Ы,ЬГдициклогексилакрбодиимид
диэтнлазодикарбоксилат
I диизопропилэтиламин
4диметиламинопиридин
димстиламинопропил3эгнлкарбодиимнд
НМ ВС гетероядерная корреляция через множественные связи
НРРН
НБОС
МАьт
Ру
НОЕвУ
ТЕА
ТРРв
1 гидроксибензотриазол
гсксилоксиэтил2девинилпирофсофорбид а массспектрометрия высокого разрешения гетероядерная одноквантовая когерентность средняя смертельная летальная доза
ионизация лазерной десорбцией с использованием матрицы
Ыгидроксисукцинимид
пиридин
бензотриазол1 илокситрипирролидинофосфонийгексафторфосфат
спекгроскопия ядерного эффекта Оверхаузера во вращающейся системе координат
триэтиламин
грифгоруксусная кислота
тотальная корреляционная спектроскопия
5,,,тетракнс4сульфонатофенилиорфирин
ВВЕДЕНИЕ


Фотодинамическая терапия ФДТ рака является относительно новым неинвазнвным способом лечения злокачественных новообразований, основанным на применении трех малотокснчных компонентов, а именно фотосенсибилизатора ФС, кислорода и лазерного излучения, которые при совместном воздействии обусловливают цитотоксический эффект. В последнее время в качестве препаратов для ФДТ особое внимание привлекают ФС на основе природных хлоринов и бактериохлоринов. Данные соединения обладают низкой темновой токсичностью, подвергаются биодеградации и быстро выводятся из организма, а также характеризуются интенсивным поглощением в красной и ближней ИКобласти спектра им, где проницаемость ткани для света максимальна, что позволяет воздействовать на глубоко залегающие опухоли и проводить терапию пигментированных новообразований, таких как меланомы 1. Одним из дальнейших путей улучшения эффективности ФДТ является повышение селективности накопления ФС в опухоли. Решение данной задачи может быть достигнуто за счет связывания молекул пигмента с различными системами адресной доставки. В частности, в качестве лигандов, способных специфически связываться с рецепторами на поверхности опухолевых клеток, могут выступать углеводы. Из литературы известно, что многие виды рака отличаются повышенным уровнем экспрессии галсктинов белков, проявляющих высокую аффинность к галактозидам. Показано, что присоединение галактозы и лактозы к порфиринам и их аналогам обеспечивает специфическое связывание конъюгатов с галектинами клетки. Кроме того, присоединение к гидрофобному тетрапиррольному макроциклу углеводных фрагментов позволяет увеличить растворимость пигмента в водных растворах и может использоваться для придания молекуле амфифильного характера, что влияет на накопление и локализацию ФС в опухолевой клетке 2. Таким образом, актуальным является синтез галакгозилсодсржащих конъюгатов на основе природных хлоринов и бактериохлоринов и исследование их биологической активности в качестве новых фотосенсибилизаторов для ФДТ рака. Порфирины и родственные соединения находят широкое применение в различных областях науки, техники и медицины благодаря их уникальным фотофизическим и электрохимическим свойствам. Начиная с х голов прошлого века порфирины начали активно изучаться в качестве ФС для фотодииамической терапии онкологических, сердечнососудистых, кожных, глазных и инфекционных заболеваний . На сегодняшний денг. ФС, которые после накопления в опухоли при облучении светом определенной длинны волны способны вызывать цитотоксический эффект, в основном за счет образования синглетного кислорода Ог, реакция типа или свободных радикалов реакция I типа 7. Первым ФС для лечения различных видов рака, в том числе рака легкого, желудочнокишечного тракта, шейки матки и других видов, был препарат i 8. Несмотря на его успешное применение в таких странах, как США, Канада, Германия и Япония, данный препарат оказался далеко не идеальным ФС для ФДТ. IX, причем активными являются лишь некоторые компоненты данной смеси 9. К тому же, максимум поглощения ФС составляет всего 0 нм, ограничивая проникновение света в ткани лишь на глубину до 5 мм. Другим недостатком является высокий уровень накопления препарата в коже, что вызывает после проведения ФДТ длительную светочувствительность сроком до недель. В связи с этим актуален поиск новых высокоэффективных ФС второго поколения 2. Ключом к решению вышеназванных проблем является понимание зависимости между структурой и активностью для соединений данного класса. Установлено, что эффективность ФДТ зависит от различных факторов, ключевыми из которых являются фотофизическне и спектральные характеристики пигмента, а именно, высокий уровень генерации Ог и наличие максимума поглощения в красном и ближнем ИКдиапазоне 0 0 нм, где проницаемость света в ткани максимальна. Этим требованиям удовлетворяет большинство гидрированных аналогов порфирннов, а именно хлорины и бактсриохлорпны. Следующей важной характеристикой ФС, обусловливающей эффективность препарата, является коэффициент накопления пигмента в раковой опухоли, который определяется как отношение концентрации вещества в опухоли к окружающей ее здоровой ткани.