Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:N,O,S-алкил-, гликозилдипиримидинилметаны и пиранодипиримидины - новые потенциальные БАВ

На правах рукописи

ФЕДОРОВА '

Елена Владимировна

N. О, 5-АЖИЛ-, ГЛЖОЗИЛДИ1ШРИМИДШ1Ш1МЕТАНЬ1И ПИРАНОДИПИРИМИДИНЫ - НОВЫЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ БАВ

15 00 02 Фармацевтическая химия, фармакогнозия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

»

Санкт-Петербург 2005

Диссертационная работа выполнена на кафедре органической химии Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии Министерства здравоохранения и социального развития РФ

Научный руководитель-доктор химических наук, профессор Москвин Андрей Вадимович

Официальные оппоненты доктор фармацевтических наук, профессор Иозеп Анатолий Альбертович доктор биологических наук, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, Пиотровский Левон Борисович

Ведущая организация НИИ токсикологии МЗ РФ (Санкт-Петербург)

Защита состоится февраля 2005 г в /6° часов на заседании

диссертационного совета при Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии по адресу 197376, г Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова 14, аудитория 37

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии

Автореферат разослан ^ января 2005 г. Ученый секретарь диссертационног о совета,

доктор фармацевтических наук, доцент а, и к М В. Рыжкова

г-Шг мищ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Эффективность применения гидрокси-пиримидинов в качестве базовой структуры для конструирования лекарств давно и неоспоримо доказана. Достаточно отметить такие группы препаратов, как барбитураты, сульфаниламиды, иммуномодуляторы, противоопухолевые и противовирусные агенты гидроксипиримидинового ряда В развитие этих исследований на кафедре органической химии СПХФА было показано, что 5-арилиденбарбитуровые кислоты проявляют антиаритмическое и антигипоксическое действие, интенсивно ингибируют репродукцию аденовирусов и вирусов гриппа А и В Их биологическое действие обеспечивается наличием илиденовою фрагмента и усиливается рибозилированием. 5,5'-Илиденбиспиримидины обладают антихламидийным действием. Пирано[2,3-^:6,5-^']дипиримидины способны индуцировать выработку интерферона в культуре клеток и существенно превышают эффекты неовира и поли-И-поли- Ц. К сожалению, большинство таких соединений очень трудно растворяются и в воде, и в органических растворителях. Эффективным путем преодоления этого является изменение баланса липофильно-гидрофильных свойств введением в их молекулы заместителей разной природы, изменяющих биологическую активность веществ, их транспорт и биодоступность в организме.

Цель работы заключалась в разработке методов синтеза алкил-, гидроксиалкил-, гликозилпроизводных барбитуровых кислот, тригидрокси-дипиримидинилметанов и пиранодипиримидинов - новых потенциальных биологически активных веществ с варьируемым балансом гидрофильных и липофильных свойств, установлении их строения, изучении физических, химических свойств и биологической активности.

В связи с этим в работе решались следующие задачи:

1. Разработка методов получения производных [(4,6-дигидроксипиримидин-

2-ил)сульфанил]уксусной кислоты и превращение их в полициклические

пиримидинсодержащие соединения. *...опальная

1 БИБЛИОТЕКА

2 Изучение реакционной способности и определение направлений реакций 4,6-дигидроксипиримидина, барбитуровой и 2-тиобарбитуровой кислот с альдегидо- и кетонокислотами.

3. Разработка методов алкилирования 5,5'-илиденбиспиримидинов и 5Н-пирано[2,3-£/:6,5-с/ Чдипиримидинов.

4 Изучение реакционной способности полициклических полигидрокси-пиримидиновых систем в реакциях гликозилирования

5 Изучение некоторых видов биологической активности синтезированных соединений

6 Разработка групповых методов стандартизации, установления качества и количественного определения полученных биологически активных производных полигидроксипиримидинов.

Научная новизна. Настоящая работа является первым целенаправленным исследованием путей получения новых алкилзамещенных производных барбитуровых кислот, тригидроксидипиримидинилметанов и пиранодипиримидинов, их моно-, динуклеозидов и ациклических аналоюв последних с варьируемым балансом гидрофильных и липофильных свойств Впервые показано различие в направлении реакций барбитуровых кислот с альдегидо- и кетонокислотами Определены возможности варьирования условий гликозилирования пиранодипиримидинов для получения их моно- и динуклеозидов Определена оптимальная последовательность стадий алкилирования, конденсации и циклизации при получении 5,5'-илиденбис[(4-гидрокси-6-оксо-1,6-дигидропиримидии-5,2-диил)сульфанил]диуксусной и [(5-7?-4,6-диоксо-3,5,6,7-тетрагидро-4Я-пираноГ2,3-^:6,5-^']дипиримидин-2,8-диил)ди(сульфанил)]диуксусной кислот Изучены их УФ, Ж, ЯМР 'Н и С спектры. Получены данные об их строении, химических свойствах.

Практическая ценность. Разработаны технологичные методы синтеза ациклических аналогов А/'-рибозидов барбитуровой кислоты. Обнаружена антибактериальная активность на культурах E.coli, St aureus и Mycobacterium

avium 5-(4-метилфенилметилен)-, 5-(4-диэтиламинофенилметилен)-, 5-(4-; ** '

* 'и?'-А«с,т*{? - •

! ?*« m

гидроксифенилметилен)-, 5-[5-(4-хлорфенил)-2-фурфурилиден]-, 5-[3-хлор-4-гидроксиэтокси-(2-метоксифенил)-5-этокси-фенилметилен] 1 -[(2-гидрокси-этокси)метил]барбитуровые кислоты 5-(4-Метилфенилметилен)- и 5-(2-метилиндол-3 -илметилен)-1 -[(2-гидроксиэтокси)метил] барбитуровые кислоты проявляют умеренную активность в отношении herpes simplex

Апробация работы. Результаты работы доложены на 13-ой Международной конференции по химии соединений фосфора (1ССРС-ХШ), 4-м Международном симпозиуме по химии и применению фосфор-, сера- и кремнийорганических соединений «Петербургские встречи» (ISPM-IV) (Санкт-Петербург, 2002), третьей молодежной школе-конференции по органическому синтезу «Органический синтез в новом столетии» (YSCOS-3) (Санкг-Петербург, 2002), научно-методической конференции «Состояние и перспективы подготовки специалистов для фармацевтической области» (Санкт-Петербург, 2004), XI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи, тезисы 4 докладов.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на félf страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части и выводов Работа иллюстрирована 9 схемами, 12 таблицами и 14 рисунками.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 2.1. Реакции замещенных 4,6-дигидроксипиримидипов с альдегиде- и « кетонокислотами

Ранее реакции полигидроксипиримидинов с альдегидо- и кетонокислотами не исследовались В связи с этим мы изучили взаимодействие 2,4,6-три- и 4,6-дигидроксипиримидинов с глиоксиловой и 2-кетоглутаровой кислотами.

Так, 2-замещенные 4,6-дигидроксипиримидины (I а, б) легко реагируют с глиоксиловой кислотой в диоксане или уксусной кислоте с образованием

бисшфимидинилуксусных кислот (П а, б) (выход 70-98%), тогда как взаимодействие барбитуровой кислоты (1в) и глиоксиловой кислоты приводит к 5-карбоксимешлиденбарбитуровой кислоте (III) (схема 1)

он

N^4 „

i'^N^OH I а, б

ОН

AJs

СНО

I

СООН

диоксан или АсОН

СООН О Схема 1 NH

V^N^OH HO^N^R1

R1 = Н (a), SH (6) 11 ^ 6 О

СНО н20> соон СООН

НО

N'

I Б

он

N у HO^N^OH

N Ш

В отличие от глиоксиловой кислоты, коюрая взаимодействует с 2-тиобарбитуровой кислотой (16) в соотношении 1.2, образуя биспиримидинилуксуную кислоту (116) (схема 1), 2-оксоглутаровая кислота взаимодействуе i с (2-тио)барбитуровыми кислотами (I б, в) в соотношении 11с образованием соответствующих производных 2-(пиримидин-5-ил)-2-пентен-1,5-диовых кислот (IV б, в, V б, в) с выходами 72-98% (схема 2) Реакции проводили в кипящих воде или этиловом спирте и в зависимости от выбора растворителя получали дикарбоновые кислоты (IV б, в) или их этиловые эфиры (V б, в).

О

16, в

О—С—СООН

¿Н2СН2СООН Н20 или С2Н5ОН

Х = S (б), О (в) R = H (TV), Et(V)

Схема 2

Н С—OR ЪГ N—¿=СН-СН2-С—OR

т-

X^N'

Таким образом, судя по выходам продуктов реакций и условиям их протекания, реакционная способность 2-замещенных 4,6-дигидроксипиримидинов с карбонильньми соединениями не одинакова и зависит от природы радикала в положении 2 пиримидинового кольца.

2.2. Карбоксиметилзамещенные производные 2-тиобарбитуровоЙ, 5,5'-илиденбис(2-тиобарбитуровых) кислот и 5Я-пирано[2,3-</:6,5-</')дипиримидинов

Одним из путей повышения растворимости в воде конденсированных пиримидиновых систем является введение в молекулу гидрофильных групп, например, карбоксиметильных.

9 9 Схема 3

А

ни" > н^сн2со2к2

16

''-СНО

о к1 о

ТГ Н^СН2С°2К2> —

й й ОН ПО й Кг02ССН28'^К'^0Н Н0^Н^5СН2С02К-

VIII а-в IX а-в, X а-в

|(СР3С0)20 |№СО>гО

О Я1 О О Я1 О

^ ^ н^1^0^2, Щ' 1|ш

" XI а-в XII а-в, ХШ а-в

И1 = Н (а), РЬ (б), 4 ЫОгСбН, (в) Я2 = Н (VI, IX, ХЦ), Н (VII, X, ХПГ) НЬ"С1Вг,1

В связи с этим было изучена реакция 2-тиобарбитуровоЙ кислоты (16), 5,5'-илидепбис(2-тиобарбитуровых) кислот (VIII а-в) и 5#-пирано[2,3-с?:6,5-(I ']дипиримидинов (XI а-в) с моноиодуксусной кислотой и этилбромацетатом (схема 3). Алкилирование соединений (16, УШ а-в, XI а-в) иодуксусной кислотой в воде в присутствие эквивалентных количеств №ОН проводит к продуктам алкилирования (VI, IX, XII), а алкилирование их этилбромацетатом в смеси спирт-вода в присутствие эквивалента ИаОН - к соединениям (VII, X, ХПГ) (выход 70-95%).

Оказалось неожиданным, что при алкилировании 2-тиобарбитуровой кислоты (16) этилбромацетатом в этиловом спирте в отсутствие щелочи с

выходом 10-15% образуется 5-(2-оксо-2,5-дигидро-1,3-тиазол-4-ил)-2-тиобарбитуровая кислота (XIV).

ВгСНгСООП

-НВг

VII

о

в-^ЧС

н4

он

-ЕЮН

N

ИЗ^М

с-сн2— в—4

он

он

<

Л ^ - мн4+

№ ш

он

|н2о,

XV

Н2К он о с-

XX

>г ^он

XVI

Образование соединения (XIV) можно представить схемой 4, согласно которой происходит ацилирование атома С5 2-тиобарбитуровой кислоты (16) образующимся параллельно эфиром (VII), приводящее к 5-[(4,6-дигидроксипиримидин-2-илсульфанил)аце1ил]-2-тиобарбитуровой кислоте (XV) Пиримидиновое кольцо ацильного заместителя последней расщепляется выделившимся при алкилировании бромистым водородом, трансформируясь в изотиомочевину (XVI), которая и рециклизуется в конечный продукт (XIV)

Этиловый эфир 4,6-дигидроксипиримидин-2-илтиоуксусной кислоты (VII) был получен также этерификацией кислоты (VI) в присутствии Н3РО4 (схема 5) (выход 80%) При обработке тионилхлоридом кислот (VI) легко образует хлорангидрид (XVII), который при взаимодействии с этанолом превращается в этиловый эфир (VII) (схема 5).

О О О Схема 5

ыон н»^

1 X

он

НООССНгЯ

НИ' • О [

ОССНгЗ^^М' XVII

ЕЮН, Н*

чон

VII

-__*

Подобно аниону 2-тиобарбитуровой кислоты, дианионы бислиримидинов (VIII) и пиранодипиримидшюв (XI) легко и региоселективно алкилируются галогеноуксусными кислотами и их эфирами

по атому серы с образованием продуктов алкилирования (У1-ХШ), а в отсутствие сильных оснований реакция между 2-тиобарбитуровой кислотой и этилбромацетатом приводит к соединению (XIV). Альтернативные методы синтеза (схема 3) 5,5'-бензилиденбис[(4-гидрокси-6-оксо-1,6-дигидропири-мидин-5,2-диил)сульфанил]диуксусных кислот (IX) - конденсацией 4,6-дигидроксипиримвдин-2-илтиоуксусной кислоты (VI) с карбонильными соединениями и последующей циюгодегидратацией в производные [(5-(4-/?-фенш1)-4,6-диоксо-3,5,6,7-тетрагидро-4Я-п1фано[2,3-^'6,5-с/']дипиримидин-2,8-диил)ди(сульфанил)]диуксусных кислот (XII) - менее эффективны

2.3. Алкилирование 5-Л-пирано[2,Зч/:6,5-*Г]дипиримидин-4,6(Ш,3/У)-

дионов

Метилирование дилитиевых солей пирано[2,3-^:6,5-^']дипиримидинов (XVIII а-в) диметилсульфатом в течение 30 мин при 18-20°С приводит к диметилпроизводным (XIX а-в), метальные группы которых по данным спектроскопии ЯМР 'Н расположены симметрично (схема 6).

н^=авг,1

Теоретически возможны три позиционных изомера А-В ДЛ-диметилпирано[2,3-^6,5-с?']дипиримидиндион-4,б-динов (XIX а-в) В структурах А и Б метальные группы расположены симметрично Одним из критериев выбора могут служить теплоты образования соответствующих изомеров, которые были рассчитаны полуэмпирическим методом РМЗ с

помощью пакета программ ОАМЕББ для молекул, находящихся в вакууме приОК(табл 1).

Таблица 1

Теплоты образования ]У,Л/-диалкилдигидро-4Я-пирано-[2,Э-й:6,5-й'] дипиримидия-4,6-дионов (Х1Ха, Х1Х-ХХУ6) в вакууме при 0 К

ОКО ОКО О Л' о

N2" N3 4

Ц* 1,511

" N

А

№ соединения Ж1 к' К7 К1 И» \flfd", кДж/моль

Х1Ха н Ме Ме — — -233.84

— — Ме Ме -159 39

— Ме Ме — -200.99

Х1Х6 РЬ Ме Ме — — -98 34

— — Ме Ме -21.96

— Ме Ме — -64.78

ХХб РЬ Е1 — — -147.74

ХХ16 РЬ — Е1 Е1 — -115 94

ХХПб РЬ Рг Рг — — -192.61

ХХП16 РЬ — Рг Рг — -160 85

ХХ1У6 РЬ Ви Ви — - -238.08

ХХУ6 РЬ — Ви Ви — -206.36

Согласно проведенным расчетам, наиболее предпочтительными оказываются изомеры с метальными группам у атомов азота в положениях 3 и 7 (структура А) Теплоты образования изомеров с метальными группами в положениях 1 и 9 (структура Б) на ~ 75 кДж/моль меньше

Впервые было осуществлено ал кэширование пирано[2,3-о?.6,5-йГ] дипиримидин-4,6-динов (XVIII а-в) разными алкилгалогенидами СгС4 при мольном соотношении пиранодипиримидин-алкилирующий агею - 1 2-2 5 в апротонном диполярном растворителе А^-диметилацетамиде в присутствие карбоната калия при 60-70°С (схема 6).

При метилировании пирано[2,3-^.6,5-<^']ди1шримидин-4,6-диона (XVIII б) метилиодидом в этах условиях в течение 24 ч образовался только один из возможных изомеров - 3,7-диметил-5-фенишшрано[2,3-£/ 6,5-йГ]дипирими-дин-4,6-дион (Х1Х6) (схема 6), физико-химические характеристики которого

полностью совпадали с характеристиками соединения, полученного при метилировании пираноди пиримидина (ХУП1б) диметилсульфатом.

Высокие выходы (60-70%) были достигнуты при алкилировании пирано [2,3 6,5 '] дат иримидин -4,6-ди он ов (XVIII б, в) этил-, бутилбромидами, и пропилиодидом. Продолжительность реакций - 20-24 ч. В отличие от реакции с метилиодидом во всех случаях наблюдалось образование смеси двух Ы,N '-диалкилпроизводных (XX-XXV б, в) (схема 6). При этом алкильные группы в молекулах одного из изомеров расположены симметрично, а в молекулах другого изомера - несимметрично. На основании расчетов теплот образования соответствующих изомеров мы предположили, что, как и в случае диметильных производных (XIX а-в), алкильные группы в молекулах симметрично построенных изомеров находятся в положениях 3 и 7 (структура А) Несимметричным изомерам соответствуют 1,7-диалкилпроизводные (структура В).

В некоторых случаях полученные смеси изомеров (ХХ-ХХУ б, в) удалось разделить или выделить из них индивидуальные изомеры дробной кристаллизацией. Так, перекристаллизация смеси изомеров диэтилпроизводных из бензола были выделены 3,7-диэтилпирано[2,3-<£6,5-^]дапиримидин-4,6-дионы (XX б, в). Индивидуальные изомеры (XXI б, в) получены перекристаллизацией из гексана. Перекристаллизацией смесей из бензола удалось выделить в чистые 3,7-дипроггалпирано|2,3-^:6,5-г/г) дипиримидин-4,6-дионы (ХХП б, в). Выделенные 1,7-дипропилпирано[2,3-¿6,5-б/']дипиримидин-4,6-дионы (ХХП1 б, в) содержали значительную примесь изомеров (ХХП б, в). Смесь изомеров 3,7- и 1,7-дибутшширанодипи-римидинов (XXIV б, в, XXV б, в) дробной кристаллизацией не удалось разделить из-за их высокой растворимости в органических растворителях.

В отличие от 5-ариллирано[2,3-<^6,5-йГ]дипиримидинов (XVIII б, в) реакции пиранодипиримидина (ХУШа) с алкилгалогенидами протекают значительно медленнее Только через 72 ч наблюдалось образование незначительных количеств ДЛ^'-диалкилзамещенных пиранодипиримидинов

в виде аморфных веществ, которые не удается разделить многократным переосаждением из хлористого метилена гексаном., большая часть пиранодипиримидина (XVIПа) остается непрореагировавшей. Низкая степень алкилирования пиранодипиримидина (XVII 1а), вероятно, обусловлена его чрезвычайно плохой растворимостью даже в высокополярных апротонных растворителях (ДМАА, ДМФА, ДМСО).

Таким образом, алкилирование пирано[2,3-<£6,5-сГ]дипиримидин-4,6-дионов (XVIII а-г) разными алкилгалогенидами С1-С4 приводит к диалкилзамещенным пиранодипиримидинам, либо к индивидуальным соединениям, либо к смеси изомеров. С удлинением углеводородной цепи алкильных групп разделение смеси получаемых изомеров становится все более трудной задачей, по-видимому, из-за выравнивания липофильно-гидрофильных свойств этих соединений

2.4. Некоторые гликозиды 5-арилиденбарбитуровых кислот, 5-Л-пирано[2,3-*/: 6,5-лР] дипиримидин-4,6 (Ш,3#)-дионов и их ацикл оанал оги

Известно большое число синтетических пиримидиновых нуклеозидов, обладающих разньми видами противовирусной активности. Введение в молекулу углеводной компоненты позволяет надеяться на усиление и ! расширение спектра биологического действия соединений этого ряда за счет структурною сходства и различия с природными нуклеозидами. Наиболее современным способом синтеза нуклеозидов является силильный метод Особенно эффективна модификация Форбрюггена-Нидбала, обладающая % высокой регио- и стереонаправленностью прямого введения перацилсахаров в азотсодержащие гетероциклы. <*,

Силилирование пирано[2,3-^:6,5-^*]дипиримидин-4,6-дионов (XVIII а-в) протекает при действии избытка гексаметилдисилазана в присутствие сульфата аммония при 130-140°С в течение 3-4 ч и приводит к соответствующим бис(триметилсилиловым эфирам пиранодипиримидинов) (XXVI а-в) (схема 7).

он к

он

с

Ме^Ю Я1 ОЗМез

■л-

НЫ(51Мез)2

Схема 7

XVIII а-в

1 ,2,3,5-тетра-0-ацетил-в-1>-рибофураноза или 1,2,3,4,6-пента-0-вдетил-й-/)-галакгопнраноза или 1,2,3,4,6-пента-О-ацетил-в-Л-глюкопираноза

1 СНгОг/БпСЦ 2. МеОН

£

XXVI а-в

АсЮ

XXVII а-в, т б, ХХХШ б 0*1 О

XXIX а-в

1

К1

Ас

ХХУШ б,в, ХХХП 6, ХХХШ б

п

о я1

ны

XXX б^, XXXIV б

Б1 =Н (а), РЬ (б), 4-М02С6Н4 (в) СНгОАс

АсЯ ■

И"'

ОАс ОАс СНгОН

СМгОАе Ас О J-О.

(XXVII а-в, XXVIII б,в)

(ХХГХ а-в, XXX б,в)

СН,ОН

Н<

(XXXI б, XXXII б)

(XXXIV б)

СНзОАс -О.

Ас О

(ХХХШ б)

ОАс

ОН

он он

Рибозилирование силиловых эфиров 5-арилпирано[2,3-й?:6,5-й?'] дипиримидинов (XXVI б, в) 1,2,3,5-тетра-0-адетил-/?-0-рибофуранозой при мольном соотношении реагентов 1 2 легко протекает в присутствии избытка хлорного олова в среде абсолютного хлористого метилена при 18-25°С в течение 24 ч и приводит к смеси двух ацетилированных рибозидов - 3-моно-СЮГУШ б, в) и 1,7-бис(2,3,5-три-0-ацетил-/^0-рибофуранозил)-5-арилпиранодипиримидинов (XXVII б, в) (схема 7). Катализатор удаляют добавлением диметилсульфоксида, образующего прочный комплекс [8пС14*2ДМСО], нерастворимый в хлористом метилене

При конденсации триметилсилиловых производных (XXVI б, в) с 1,2,3,5 -тетра-0 -ацетял-//?-£)-рибофуранозой в тех же условиях, но при мольном соотношении 11 образуются только монозамещенные рибозиды (XXVIII б, в). Очевидно, рибозилирование арилпирано[2,3-^:6,5-гГ] дипиримидин-4,6-дионов (XVIII б, в) проходит ступенчато, что позволяет, варьируя соотношения исходных реагентов, получать моно- и дизамещенные рибозиды фенилпирано[2,3-£/:6,5-^"]дипиримидин-4,6-дионов

З-Моно- и 3,7-диацетогликозил-5-арилпирано[2,3-й?:6,5-й?']дипирими-дин-4,6-дионы (XXVII, XXVHI б, в) легко деацетилируются с сохранением гликозидной связи C-N (3% раствор НС1 в метаноле, 18-20°С, 24 ч) до соответствующих свободных 3-моно- (XXX б, в) и 3,7-бис(/Ш-рибофуранозидов)фенилпирано[2,3-^:6,5-й?']дипиримидин-4,6-дионов (XXIX б, в) (схема 7).

Конденсация триметилсилилоксипроизводного незамещенного по С5 пирано[2,3-<^6,5-^']дипиримидина (XXVIa) с 1,2,3,5-тетра-0-ацетл-/?-/> рибофуранозой протекает значительно труднее, и даже при увеличении продолжительности реакции до 48 ч выход трудноразделимой смеси рибонуклеозидов - 3,7-бис- и 1,9-бис-(2,3,5-три-0-ацетил-/?-£>-рибофуранозил)пирано[2,3-^:6,5-^г)дипиримидинов (XXVIIa) - не превышает 15% Смесь изомеров (XXVIIa) легко деацетилируется 3%-ным метанольным раствором НС1, но и образовавшиеся свободные дирибозиды пиранодипиримидина (XXIXa) разделить не удается (схема 7)

В отличие от рибозилирования силилового эфира фенилпирано[2,3-d.6,5-d'] д ипирими дин-4,6-диояа (XXVI6) значительно медленнее реагируют с 1,2,3,4,6-пента-0-ацетил-/^0-галактопиранозой и 1,2,3,4,6-пента-Оацетил-/?-/)-глюкопиранозой (схема 7).

Следует отмстить, что гликозилирование триметилсилилового эфира фенилпирано [2,3 -г/.6,5-d'] дипиримидина (XXVI6) пентаацетатом галактозы приводит к смеси 3-моно- (ХХХПб) и 3,7-бис(2,3,4,6-тетра-£?-ацетил-/7-/>

галактопиранозил)-5-фенилпирано[2,3-£/:6,5-^']дипиримидин-4,6-дионов (ХХХ16), которую разделяют дробной кристаллизацией из спирта и эфира.

При получении ацетилированных глюкозидов фенилпирано[2,3-^.6,5-<1'] дипиримидина образуется смесь двух производных глюкозидов (XXXIIIб), , разделить которые не удается. Однако, после деацетилирования этой смеси

удалось выделить только 3-(/5-1)-глюкопиранозил)-5-фегпшпирано[2,3-с/.6,5-^ с^] дипиримидин (ХХХЕУб).

Замена остатка рибозы нуклеозидов алифатическим фрагментом, где сохраняется общая геометрия молекулы, в которой расстояние от С1 до С3 ОН группы по отношению к азотистому основанию остается таким же как и в рибозильном фрагменте, представляет интерес с позиции поиска новых противовирусных средств. В качестве ациклоаналога моносахаридов был выбран диацетат 2-окса-1,4-бутандиола.

Взаимодействие 2,4,6-трис(триметилсилилокси)пиримидина (XXXV) с диацетатом 2-окса-1,4-бутандиола при мольном соотношении реагентов 1:1.2 в среде хлористого метилена в присутствии хлорного олова при 18-25°С в течение 22-24 ч протекает региоселективно с образованием единственного продукта - 1-[(2-ацетоксиэтокси)метил]барбитуровой кислоты (XXXVI), который деацетилируется в мягких условиях действием 3% метанольяого раствора НС1 с высоким выходом 1-[(гидроксиэтокси)метил]барбитуровой кислоты (XXXVII) (схема 8).

Хорошие результаты были достигнуты при конденсации силиловых эфиров 5-арилпирано[2,3-й?'6,5-^']дипиримидин-4,6-дионов (XXVI б, в) с диацетатом 2-окса-1,4-бутандиола В ходе реакции в качестве единственных продуктов получают 3,7-бис(ацетоксиэтоксиметил)-5-арилпирано[2,3-^ 6,5-а^дипиримидины (XXXVIII б, в), деацетилирование которых приводит к свободным 3,7-бис(гидроксютоксиметил)-5-арилпирано[2,3-й-6,5-й?']дипири-мидин-4,6-дионам (XXXIX б, в) Триметилсилиловый эфир пирано[2,3-с? 6,5-(1 ']дипиримидина (ХХУ1а) реагирует значительно труднее с 2-окса-1,4-

бутандиолом с образованием 3-(ацетоксиэтоксиметил)пирано[2,Ъ-с1:6,5чГ] дипиримидина (ХХХУШа) (схема 8)

ОЭМез

МезЗЮ'

МезБЮ N

ЭМез

'О' XXVI а-в

«О О Ас

„АсО^

СНгС^яСи 2) ДМСО

Схема 8

НЧОН")

АсО'

О^ И'

XXXVI

л

Я1 = Н (а), РЬ (б), -(-ШгСбНд (в)

АсО О Ас

I О Я1 О 1—7

XXXVIII б-в к- или ОАс

О Я1 О 1—у,

ХХХУШа

Полученные Л^ациклоаналоги рибочидов барбитуровой кислоты (XXXVI, XXXVII), подобно ее рибозидам, вступают в конденсацию Кновенагеля с ароматическими и гетероциклическими альдегидами при эквимольном соотношении реагентов в воде, спирте или хлороформе в присутствие или отсутствие кислот.

о

О' 1Г XXXVI, XXXVII

Схема?

ХЬ з, ХЫ а-н

Я1 = Ас (XXXVI, ХЬ), Н (XXXVII, ХЬЦ Я2 = С6Н4ЫЕ12-4 (а), С^Е^Мвг-Ч (б), С^ОЬМ (в), С,5Н3ОМе-3,ОН-4 (г),

СЛОМе-4 (д), СбН3(ОМе)2-3,4 (е), С6Н4СН3-4 (ж), СбН, (з), СбН|СМ (и), 3-хиор-4-гадроксиэто8йи(£?-мегокснфенил)-5-этокснбснзялидсн (к), 5-(и-хлорфенил)-2-|}урФУРилиДен (л). 3-бензпнррилиден (м), 2-метил-З-бензпиррилиден (в)

Реакции веществ (XXXVI, ХХХУП) с альдегидами завершаются через 23 ч при 50-80°С с образованием интенсивно окрашенных продуктов, которые кристаллизуются непосредственно из реакционной массы с выходом 80-90% Бензилиденовые производные У-ацикл о аналогов рибозидов барбитуровой кислоты (ХЬ, ХЫ) гидролитически устойчивы и не расщепляются по

двойной связи С=С с образованием соответствующих карбинолов, которые обычно легко распадаются до исходных веществ (схема 9).

Таким образом, рибозилирование и гликозилирование пираио[2,3-й? б.5-сПдипиримидин-4,6-дионов в апротонных растворителях по силильному методу протекает с образованием смеси моно- и дизамещенных производных при избытке ацилирующего агента и образованием //-монозамещенных пиранодипиримидинов при уменьшении количества ацилирующего агента Изомерные Л^Д-дизамещенные, а также смеси моно- и дизамещенных производных удается разделять дробной кристаллизацией

3. СТРОЕНИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУЧЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Полученные вещества бесцветны или имеют желтый или кремовый цвет, разлагаются без плавления при температуре выше 130°С Соединения, содержащие гидрофильные заместители (П а, б, III, IV б, в, VI, IX а-в, XXIX а-в, XXX б, в, XXXIV6, XXXVII, XXXIX б, в, XLI) умеренно растворимы в воде и хорошо растворяются в водных растворах щелочей, соединения, содержащие гидрофобные группы (XIX а-в, XX-XXV б, в) растворимы в пеполярпых растворителях (гексане, бензоле) Соединения (V б. в, VII, X а-в, Х1П а-в, XX-XXV б, в, XLI) растворяются в этиловом спирте

Строение полученных веществ доказано методами ЯМР 'Н и 13С, ИК и УФ спектроскопии, индивидуальность - методом ТСХ, состав методом элементного анализа

В ИК спектрах синтезированных веществ присутствуют характеристические полосы поглощения, подтверждающие строение соединений (II-XLI) В частности, широкая и сложная полоса в области 16001700 см"1 валентных колебаний связей С=0, и полосы скелетных колебаний пиримидинового кольца.

В УФ спектрах спиртовых растворов синтезированных веществ (II-XLI) наблюдаются 2-4 интенсивные полосы поглощения в области 210-350 нм, обусловленные я-»7с*-переходами в тг-электронных системах ароматических

и пиримидиновых фрагментов. При этом, как правило, более коротковолновой максимум значительно интенсивнее длинноволновых

Наиболее характеристичными сигналами в спектрах ЯМР 'Н растворов соединений (VI, VII, IX, X, ХП, ХГП) в ДМСО-^б являются- синглет протонов С'Н (5 4.9-5.2 м.д.) для соединений (VI, VII), наличие которого доказывает, что алкилирование идет не по С5 пиримидинового кольца, а по атому серы, синглет метанового протона (8 4.5-6 2 м.д), смещение которого позволяет легко идентифицировать биспиримидины (IX, X) и пир ан од и I три ми дины (ХП, XIII) Кроме того, в спектрах соединений (VI, VII, IX, X, ХП, ХП) присутствуют уширенные синглеты в области 3.9-4.0 м.д., соответствующие протонам метиленовой группы карбоксиметильного фрагмента В спектрах также имеются уширенные сигналы протонов груш N11, ОН (9 0-12.6 м д) и сигналы протонов ароматического кольца (7 2-8.2 м д ).

В спектрах ЯМР !Н растворов соединений (ХГХ-ХХУ) в ДМСО-4?, наблюдается наличие двух Ы,№диалкилзамещенных изомеров, при этом алкильные группы в молекулах одного из изомеров расположены симметрично, а в молекулах другого изомера - несимметрично Основные отличия в спектрах ЯМР !Н 3,7-диашшлпроизводных (XIX, XX, XXII, XXIV) обусловлены различием алкильных групп. Кроме того, в спектрах этих веществ отсутствует сигнал протонов групп КГН в области 12 5 м д, а протоны при атомах С2'8 дают общий синглет (5 8.30-8.42 м.д.) Спектры ЯМР ]Н 1,7-диалкилпроизводных (XXI, ХХ1П, XXV) имеют следующие особенности, указывающие на несимметричное строение их молекул, сигналы протонов при атомах С2'8 образуют два синглета в области 8 4-8 5 м.д., а сигналы протонов групп N0112 - два мультиплета в областях 8 4.2-4.3 (2Н, Ы'СН2) и 3.6-3.9 м.д. (2Н, М7СН?). Сигналы протонов ароматического кольца и протона при атоме С5 соединений (Х1Х-ХХУ) находятся в области 8 7.12-7 27 и 4.95 м д. соответственно.

Основным отличием спектров ЯМР !Н монорибозидов (XXVIII, XXX) от спектров дирибозидов (XXVII, XXIX) является присутствие в слабом поле

сигнала NH-протона в области 5 12 66 м д Сигналы метальных протонов ацетильных прозводных (XXVII, XXVIII) находятся в области § 1 88-2.09 м.д., в то время, как у соответствующих свободных рибозидов (XXIX, XXX) они отсутствуют Имеются характерные отличия в химических сдвигах протонов при С2'8, в спектрах монорибозидов (XXVIII, XXX) - два сигнала в > области 80и88мд,ав случае дирибозидов (XXVII, XXIX) - один в

области 8.5-8.8 м.д Сигналы протонов в области 3.5-5 5 м.д отнесены к * протонам рибофуранозилыгого фрагмента Химические сдвиги протонов при

С5 и фенильного радикала находятся в области 4 9 мд и 7 2-7.28 м.д., соответственно.

В спектрах ЯМР'Н ациютоаналогов рибозидов барбитуровой кислоты и их 5-арилиденовых производных (XXXVI, XXXVII, XL, XLI) имеются мультиплетные сигналы протонов ароматических или гетероциклических фрагментов в области 6 78-8 82 м.д., синглет протона при С7 в области 8 208 82 м д , а также сигналы СГН, С3Н и Си в области 3 52-5 28 м д

4. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Экспериментальная оценка антимикробной, антивирусной и

антифунгицидной активности Л'-ациклоаналогов рибозидов барбитуровой кислоты (XXXVI, XXXVII) и их 5-арилиденпроизводиых проводилась на кафедре микробиологии, вирусологии и иммунологии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им И.П Павлова

Исследование антибактериальной активности синтезированных веществ на культурах Е. coll, Staphylococcus aureus и Mycobacterium avium показало

эффективность в отношении микобактерий следующих препаратов' 1-[(2-гидроксиэтокси)метил]-5-(4-диэтиламинофенилметилен)- (XLIa), 1-[(2-гидроксиэтокси)метил]-5-(4-метилфенилметилен)- (ХЫж), ]-[(2-гидрокси-эгокси)метил]-5-[3-хлор-4-гидроксиэтокси-(2-метоксифенил)-5-этоксифенил-метилен]- (XLIk), 1-[(2-гидроксиэтокси)метил]-5-[5-(4-хлорфенил)-2-

фурфурилидеп]барбитуровые кислоты (XLLn), которые эффективны при концентрации 300 мкг/мл, а 1-[(2-гидроксиэтокси)метил]-5-(4-гидрокси-фенилметилен)барбитуровая кислота (XLIb) - при концентрации 500 мкг/мл

1-[(2-Гидроксиэтокси)метил]-5-(4-метилфенилметилен)- (ХЫж) и 1-[(2-гидроксиэтокси)метил]-5-(2-мет илиндол-3-илметилен)барбитуровые кислоты (XLIh) проявляют умеренную активность в отношении herpes simplex и <

подавляют его размножение на 20% при концентрациях 25-50 мкг/мл

Синтезированные соединения не проявили фунгицидной активности «

против грибов рода Candida и Aspergilhus.

5. ГРУППОВЫЕ МЕТОДЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ, УСТАНОВЛЕНИЯ КАЧЕСТВА И КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИНТЕЗИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Для оценки качества и количественного определения полученных веществ могут быть использованы фармакопейные методы. Для усыновления подлинности алкил- и гликозилпроизводных 5,5'-илиденбиспиримидинов, 5-арилпирано[2,3-^ 6,5-¿f "]дипиримидин-4,6-дионов предлагается качественная реакция с кобальта нитратом (пиримидиновое кольцо), дающая красно-фиолетовое окрашивание раствора. Для этих же целей следует использовать и характеристичные для каждого вещества УФ спектры (в области 210-350 ям), ИК (в области 600-4000 см"1), ЯМР 'Н и 13С спектры. Индивидуальность и наличие посторонних примесей могут быть определены методом тонкослойной хроматографии. Для количественного определения синтезированных соединений можно применять спекгрофотометрический метод или потенциометрическое титрование.

ВЫВОДЫ

1. Алкилирование 2-тиобарбитуровой, 5,5'-илиденбис(2-тиобарбитуро-вых) кислот и производных 2,8-дитиоксопирапо[2,3-й?:6,5-й?']дипиримидина иодуксусной кислотой или эфирами галогеноуксусных кислот

эффективный способ получения 4,6-дигидроксипиримидин-2-илтиоуксусной кислоты и соответствующих ее производных, образующихся с высокими выходом и чистотой Во всех случаях в щелочной среде реакция протекает региоселективно по атому серы.

2. При получении 5,5'-илидснбис[(4-гидрокси-6-оксо-1,6-дагидропири-мидин-5,2-диил)сульфанил]диуксусных кислот с точки зрения выхода и чистоты получаемых веществ предпочтительной является схема, включающая на 1-ой стадии конденсацию 2-тиобарбитуровой кислот ы с карбонильными соединениями и последующее алкилирование 5,5'-илиденбис(2-тиобарбитуровых) кислот галогеноуксусными кислотами.

3. При получении производных 2,8-бис(карбоксиметилтио)пирано[2,3-с/: 6,5 '] ди пиримидина из 5,5'-илиденбис(2-тиобарбитуровых)кислот последовательность стадий алкилирования и циклизации последних не влияет на выход и продолжительность реакций

4 Конденсация полигидроксипиримидинов с а-оксокислотами протекает в трех направлениях и зависит от строения как пиримидина, так и карбонильной компоненты в случае альдегидокислот и барбитуровой кислоты реакция протекает подобно конденсации ее с ароматическими альдегидами и приводит к образованию 5-илиденпроизводных, тогда как. 2-тиобарбитуровая кислота реагирует с образованием 5,5-карбокси-метилиденбистиобарбитуровых кислот, кетонокислоты с барбитуровой кислотой и ее 2-тиоаналогом реагируют с образованием соответствующих производных 2-(пиримидин-5-ил)-2-пентен-1,5-диовой кислоты.

5 Алкилирование 5-арилпирано[2,36,5 ]дипиримидино в избытком алкилгалогенидов зависит от природы последних и приводит к индивидуальным симметричным диалкилпроизводным или смсси их с несимметричными изомерами С удлинением углеводородной цепи алкилирующего агента доля несиммегричных изомеров возрастает.

6 Алкилирование 5 -арил пирано 12,3-о' 6,5 -с/"]дипиримидинов диацетатом 2-окса-1,4-бутандиола - эффективный метод получения 3,7-бис(ацетокси-

этоксиметил)-5-арилпирано[2,3-d.6,5-£/"]дипиримидинов - ациклических аналогов гликозш1-5-арилпирано[2,3-^:6,5-^дитгаримидинов.

7. Рибозилирование пирано[2,3-^:6,5-й?г]дипиримидинов силильньш методом - технологичный способ синтеза моно- и дирибозидов фенилпиранодипиримидинов в зависимости от соотношения исходных реагентов.

Разработаны групповые методы стандартизации, установления качества и количественного определения синтезированных биологически активных производных полигидроксипиримидинов.

Впервые синтезированы jV-аци клоанало i и гликозидов 5-арилиден-барбитуровых кислот, проявляющие антибактериальное и противовирусное действие

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Москвин A.B., Мещеряков М.Л, Резникова HP., Федорова Е.В., Ивин Б А. Исследование азолов и азинов CXIV 5,5'-Метиленбис(4,6-дигидрокси-2-метилтиопиримидины)//ЖОХ. 2002. Т. 72. Выл. 9. С.1562-1568.

2. Федорова Е.В., Мещеряков МП, Ганина МЛ., Москвин AB, Ивин В. А Исследование азолов и азинов. CXIX. Алкилирование 5,5'-(4-нитробензили-ден)бис(2-тиобарбитуровой) кислоты и 5-(4-нигрофенил)-2,8-дитиоксо-5,7,8,9-тетрагидро-2//-пирано[2,3-й?:6,5-£/ ']дипиримидин-4,6(1Я,3#)-диона галогеноуксусными кислотами и их эфирами // ЖОХ. 2004 Т. 74 Вып. 1. С 139-145.

3. Студенцов Е.П., Кохановский А.Н., Ганина МБ., Николаева Н.И, Федорова Е.В., Москвин A.B., Ивин Б.А Исследование азолов и азинов СХХ. Синтез ациклических аналогов N1- рибозидов барбитуровой кислоты и ее 5-илиденовых производных // ЖОХ. 2004. Т 74. Вып 2. С. 293-298.

4. Keauia В.В., Федорова Е.В., Студенцов ЕП., Москвин AB, Ивин Б А Исследование азолов и азинов. CXXI. Алкилирование 5,7-дигидро-4//-

1гирано[2,3-с/:6,5-^']дипиримидин-4,6(ЗЯ)-диопа и его 5-фенилзамещенного

аналога//ЖОХ. 2004 ,Т 74 Вып 6 С. 1026-1030 • п Л

5. Федорова ЁВ., Мещеряков МП, Москвин АВ, Ивии Б.А Синтез карбоксиметилзамещенных 2-тиобарбитуровой кислоты и ее производных // Тезисы докладов 13-ой Международной конференции по химии соединений фосфора (ICCPC-XIII), 4-го Международного симпозиума по химии и применению фосфор-, сера- и кремнийорганических соединений «Петербургские встречи» (ISPM-IV). СПб. 2002 С 319.

6 Fedorova Е. V, Mescheryakov М Р, Moskvin А V., Ivin В.A. Alternative methods of preparing carboxymcthyl derivatives of 2-thiobarbituric acid and products of their condensation and cyclisation // Тезисы докладов третьей молодежной школы-конференции по органическому синтезу «Органический синтез в новом столетии» (YSCOS-3) СПб. 2002 С 262

7 Федорова Е В. Синтез ациклических аналогов К'-рибозидов барбитуровой кислоты и ее 5-илиденовых производных // Тезисы докладов научно-методической конференции «Состояние и перспективы подготовки специалистов для фармацевтической области». СПб. 2004. С. 100.

8 Федорова Е.В, Москвин АВ, Ивин Б А Алкилирование З-фенил-'?^-дигидро-4Я-пирано[2,3-^.6,5-^']дипиримидин-4,6(ЗЯ)-диона и его 5-незамещенного аналога // Тезисы докладов XI Российского национального конгресса «Человек и лекарство» Москва 2004 С 900.

^ПЬ русским

2006-4

На правах рукописи 2398

V-1661

Елена Владимировна Федорова

Л

N. О, 5-АЛКИЛ-, ГЛЖОЗИЛДИ1ШРИМИДИНИЛМЕТАНЬ1И ПИРАНОДИПИРИМИДИНЫ НОВЫЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ БАВ

15 00 02 — Фармацевтическая химия, фармакогнозия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

I

Печать Н.В. Андриановой

Подписано к печати 19 01 2005. Форма! 60 х 90/16 Бумага тип Печать ризограф Гарнитура «Тайме» Псч. л.1,5 Тираж 100 экз. Заказ 535 Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия 197376, Санкт-Петербург, ул Профессора Попова, 14

Актуальность темы. Пиримидин - родоначальник большой группы гетероциклических веществ, с давних пор привлекавших внимание исследователей. Большинство производных пиримидина являются биологически активными веществами, спектр действия которых весьма широк. Особую группу лекарств, давно известных и широко применяемых до сих пор, составляют производные гидроксипиримидинов. Так, барбитураты -производные барбитуровой кислоты с различными радикалами у атомов азота и С5 - широко применяются в качестве снотворных, наркотических и противосудорожных средств [1]. Многие производные барбитуровой кислоты обладают универсальным бактерицидным действием за счет антагонизма с пиримидиновыми основаниями и, кроме того, проявляют противовоспалительные и противовирусные свойства [1, 2]. Известно, что 5-арилиденбарбитуровые кислоты являются перспективными противовирусными агентами, способными ингибировать репродукцию вирусов гриппа А и В, аденовирусов [3]. Замена атома кислорода у С2 пиримидинового цикла 5-арилиденбарбитуровых кислот серой или селеном приводит к усилению активности в отношении вирусов гриппа обоих типов [4]. AI'-fi-D- рибофуранозил-5-арилиденбарбитуровые кислоты, в отличие от их нерибозилированных аналогов, также оказывают ингибирующее действие на репродукцию вирусов обоих типов [5-7]. Биологическое действие обеспечивается обязательным наличием арилиденового фрагмента и усиливается введением рибозидного остатка к атому азота пиримидинового цикла. 5-Арилиденбарбитуровые кислоты активно влияют и на деятельность • сердечно-сосудистой системы, проявляя антиаритмическую активность и антигипоксическое действие [4]. 5,5 '-Илиденбиспиримидины обладают антихламидийным действием. 5-Арилпирано[2,3-с/:6,5-с/']дипиримидин-4,6-дионы способны индуцировать выработку интерферона в культуре клеток и существенно превышают эффекты неовира и поли И-поли Ц [8]. Биспиримидины и пиранодипиримидины проявляют противотуберкулезное действие.

Возможности поиска новых групп БАВ и потенциальных лекарственных препаратов с улучшенными терапевтическими характеристиками среди производных гидроксипиримидинов, в том числе среди изомеров и аналогов урацила, барбитуровых кислот и т.п., далеко не исчерпаны. Одним из перспективных направлений поиска новых БАВ является разработка методов синтеза ди- и трициклических соединений, содержащих полигидрокси-пиримидиновый фрагмент. Однако, низкая растворимость многих полученных ранее 5,5'-илиденбиспиримидинов и 5-арилпирано[2,3-с/:6,5-с/'] дипиримидин-4,6-дионов в воде и большинстве органических растворителей является существенным недостатком этих соединений с позиции создания новых лекарств. Наиболее эффективным путем преодоления этого является изменение баланса липофильно-гидрофильных свойств введением в их молекулы заместителей разной природы, изменяющих биологическую активность веществ, их транспорт и биодоступность в организме.

Цель работы заключалась в разработке методов ситеза алкил-, гидроксиалкил-, гликозилпроизводных барбитуровых кислот, тригидрокси-дипиримидинилметанов и пиранодипиримидинов - новых потенциальных биологически активных веществ с варьируемым балансом гидрофильных и липофильных свойств, установлении их строения, изучении физических, химических свойств и биологической активности.

В связи с этим предстояло решить следующие задачи:

1. Разработать методы получения производных 4,6-дигидроксипиримидин-2-илсульфанилуксусной кислоты и превращение их в полициклические пиримидинсодержащие соединения.

2. Изучить реакционную способность и определить направление реакций 4,6-дигидроксипиримидина, барбитуровой и 2-тиобарбитуровой кислот с альдегидо- и кетонокислотами.

3. Разработать методы алкилирования дипиримидинилметанов и пиранодипиримидинов различными способами как моделей получения гликозидных антибиотиков.

4. Исследовать реакционную способность полициклических полигидроксипиримидиновых систем в реакциях гликозилирования.

5. Изучить некоторые виды биологической активности синтезированных соединений и отобрать вещества, перспективные для дальнейшего исследования.

6. Разработать групповые методы стандартизации, установления качества и количественного определения синтезированных биологически активных производных полигидроксипиримидинов.

Научная новизна. Получены новые А^-диалкилзамещенные производные 5Я-пирано[2,3-d:6,5-d'] дипиримидин-4,6(3#,7Я)дионов, а также их моно- и динуклеозиды, содержащие рибозу, галактозу, глюкозу и ациклические аналоги моносахаридов. Впервые показано, что барбитуровая и 2-тиобарбитуровая кислоты реагируют с глиоксиловой кислотой, образуя продукты присоединения 2:1 - биспиримидинилуксусные кислоты, в отличие от их пятичленных аналогов - гидантоинов. В то же время реакция с 2-оксоглутаровой кислотой приводит к продуктам 1:1 присоединения к карбонильной группе и последующей дегидратации карбинола, образующегося на первой стадии с отрывом протона от р-атома углерода алифатического фрагмента, а не от С5 пиримидинового кольца, при этом получают 2-(пиримидин-5-ил)-2-пентен-1,5-диовые кислоты. Определена оптимальная последовательность стадий алкилирования, конденсации и циклизации для получении 5,5'-бензилиденбис[(4-гидрокси-6-оксо-1,6-дигидропиримидин-5,2-диил)сульфанил]диуксусной и [(5-фенил-4,6-диоксо

3,5,6,7-тетрагидро-4Я-пирано[2,3-б/:6,5-б/ ']дипиримидин-2,8-диил)ди(сульфа-нил)]диуксусной кислот. Впервые установлено, что при алкилировании 2-тиобарбитуровой кислоты этилбромацетатом в этиловом спирте в отсутствие щелочи образуется 5-(2-оксо-2,5-дигидро-1,3-тиазол-4-ил)-2-тиобарбитуро-вая кислота.

Практическая ценность. Разработаны технологичные методы синтеза ациклических аналогов А^-рибозидов барбитуровой кислоты. Обнаружена высокая антибактериальная активность на культурах E.coli, St.aureus и Mycobacterium avium следующих препаратов: 1-[(2-гидроксиэтокси)метил]-5-(4-метилфенилметилен)-, 1-[(2-гидроксиэтокси)метил]-5-(4-диэтиламинофе-нилметилен)-, 1 -[(2-гидроксиэтокси)метил]-5-(4-гидроксифенилметилен)-, 1 -[(2-гидроксиэтокси)метил]-5-[5-(4-хлорфенил)-2-фурфурилиден]-, 1-[(2-гид-роксиэтокси)-метил]-5-[3-хлор-4-гидроксиэтокси-(2-метоксифенил)-5-этокси-фенилметилен] барбитуровые кислоты. 1-[(2-Гидроксиэтокси)метил]-5-(4-метилфенилметилен)- и 1 -[(2-гидроксиэтокси)метил]-5-(2-метилиндол-3-илметилен)барбитуровые кислоты проявляют умеренную активность в отношении herpes simplex.

Апробация работы. Результаты работы доложены на 13-ой Международной конференции по химии соединений фосфора (ICCPC-XIII), 4-м Международном симпозиуме по химии и применению фосфор-, сера- и кремнийорганических соединений «Петербургские встречи» (ISPM-IV) (Санкт-Петербург, 2002), третьей молодежной школе-конференции по органическому синтезу «Органический синтез в новом столетии» (YSCOS-3) (Санкт-Петербург, 2002), научно-методической конференции «Состояние и перспективы подготовки специалистов для фармацевтической области» (Санкт-Петербург, 2004), XI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи, тезисы 4 докладов.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Развитие медицинской промышленности в 1998-2000 годах и на период до 2005 года», утвержденной Постановлением Правительства Российской Федерации № 650 от 24.06.1998 г., а также по тематическому плану научно-исследовательских работ Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 121 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части и выводов. Работа иллюстрирована 9 схемами, 12 таблицами и 14 рисунками.

7. ВЫВОДЫ

1. Алкилирование 2-тиобарбитуровой, 5,5'-илиденбис(2-тиобарбитуровых) кислот и производных 2,8-дитиоксопирано[2,3-б/:6,5-я?']дипиримидина иодуксусной кислотой или эфирами галогеноуксусных кислот -эффективный способ получения 4,6-дигидроксипиримидин-2-илтиоуксусной кислоты и соответствующих ее производных, образующихся с высокими выходом и чистотой. Во всех случаях в щелочной среде реакция протекает региоселективно по атому серы.

2. При получении 5,5'-илиденбис[(4-гидрокси-6-оксо-1,6-дигидропири-мидин-5,2-диил)сульфанил]диуксусных кислот с точки зрения выхода и чистоты получаемых веществ предпочтительной является схема, включающая на 1-ой стадии конденсацию 2-тиобарбитуровой кислоты с карбонильными соединениями и последующее алкилирование 5,5'-илиденбис(2-тиобарбитуровых) кислот галогеноуксусными кислотами.

3. При получении производных 2,8-бис(карбоксиметилтио)пирано[2,3-<^:6,5-<^']дипиримидина из 5,5'-илиденбис(2-тиобарбитуровых)кислот последовательность стадий алкилирования и циклизации последних не влияет на выход и продолжительность реакций.

4. Конденсация полигидроксипиримидинов с а-оксокислотами протекает в трех направлениях и зависит от строения как пиримидина, так и карбонильной компоненты: в случае альдегидокислот и барбитуровой кислоты реакция протекает подобно конденсации ее с ароматическими альдегидами и приводит к образованию 5-илиденпроизводных, тогда как, 2-тиобарбитуровая кислота реагирует с образованием 5,5-карбокси-метилиденбистиобарбитуровых кислот; кетонокислоты с барбитуровой кислотой и ее 2-тиоаналогом реагируют с образованием соответствующих производных 2-(пиримидин-5-ил)-2-пентен-1,5-диовой кислоты.

5. Алкилирование 5-арилпирано[2,3-£/:6,5-с/']дипиримидинов избытком алкилгалогенидов зависит от природы последних и приводит к индивидуальным симметричным диалкилпроизводным или смеси их с несимметричными изомерами. С удлинением углеводородной цепи алкилирующего агента доля несимметричных изомеров возрастает.

6. Алкилирование 5-арилпирано[2,3-£/:6,5-£/']дипиримидинов диацетатом 2-окса-1,4-бутандиола - эффективный метод получения 3,7-бис(ацетокси-этоксиметил)-5-арилпирано[2,3-d\6,5-d']дипиримидинов - ациклических аналогов гликозил-5-арилпирано[2,3-с/:6,5-яГ]дипиримидинов.

7. Рибозилирование пирано[2,3-й?:6,5-£/']дипиримидинов силильным методом - технологичный способ синтеза моно- и дирибозидов фенилпиранодипиримидинов в зависимости от соотношения исходных реагентов.

Разработаны групповые методы стандартизации, установления качества и количественного определения синтезированных биологически активных производных полигидроксипиримидинов.

Впервые синтезированы //-ациклоаналоги гликозидов 5-арилиден-барбитуровых кислот, проявляющие антибактериальное и противовирусное действие.