Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Синтез, реакционная способность и противоопухолевая активность 8-аминиотеофиллинатов

МИПСГЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЙШ

Со

■ аэ-

О^ УКРА1НСЬКА ФАРМАЦЕВТИЧНА АКАДЕМ1Я

Сг

^ На правах рукопису

ЗВОЛШСЬКА Тетяна Валодимир1Вна

СИНТЕЗ, РЕАКЦШНА ЗДАТШСТЪ ТА ПРОТСПТУХЛИННА АКТИВШСТЬ ~ 8-АМШЮТЕОФ1Л1НАТШ

Спешальшсть 15.00.07 - фармацевтична х1м1я | фармакогнозш

АВТОРЕФЕРАТ дисертацц на здобуття наукового ступеня кандидата xiмiчниx наук

Харюв - 1996

ШШСГЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАШИ

УКРА1НСЬКА ФАРМАЦЕВТОМ НА АКАДЕМ1Я

На правах рукопису

ЗВОЛШСЬКА Тетяна Володамиршна

СИНТЕЗ, РЕАКЦШНА ЗДАТШСХЪ ТА ПРОТИПУХЛИННА АКТИВШСТЬ 8-АМ1ШОТЕОФ1ЛШАТШ

Спещалыисть 15.00.07 - фармацеетична х1М>я \ фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ дисертацй на здобуття наукового ступеня кандидата ишчних наук

Харюв - 1996

Дисертещя е оукогшс.

Роботе виконана у вхдд1л1 технолог^, синтезу та аналхзу Л1-керських зесобхв 1нституту фврмеколог11 та токсикологх! АМН Укше!-ни / м. Ки1в /.

Кауковий кешвник : доктот» йвтмацевтииних неук КУЗЬМЕНКС 1ВАН Р.0СИ1Ш11Ч

Сф1ц1опоненти : доктет хгш^нюс неук, ппофесор гсшешс СЕРГ1К мккслайсвич

доктор х1м1иних неук, ппосЬесоп ЧУВУР1Н ОЛГОСАЩР ГЛКТСРОВИЧ

провiдна установэ : Дегясввний науковий центр

л1к8г!ських 38соб1в / м. Хатшв /.

Захист видбудеться "Д6 " К $ Ш Н Л 1996г>. о /0 годин! не засхденн1 спец18л1зов8но1 виено! рвди Д 02.16,02 ггги Укпа! нськ1й фврмацевтичшй еквдемх! за вдресао : 310002, м. Хятлав, вул. Пуш-мнськв, 53 .

3 дисептацхео мажнв ознвйомитися у бхбл1отецх УкраКнсько! ^ер-мацевгичжЯ аквдем! за адресго : 310168, м. Хармв, вул. Блюхера, 4.

Автопефетот тюзхслвно "Л " С ? И-Я 1996п.

Врений секретар спец1алхзованоТ в^ено! ради, д-т> фармац. наук, птюфесоп

Дмитр1евський д.1.

загальна характеристика рсботи

актуален!сть роботй та сгушнь досШданносШ теми. '

: Проблеме злоякхсних новоутворень е одн1еп

з Н8йбхльш важливих I вктуальних в сутасшй медицин! та бхологИ. Ловгий «ас основними методами лхкувекнр хворих були х^рурМоде втру-иання та промекавв терапия. В останшй «ас лхкування лхкарськими зесобами пухлинно! хвороби эеймае значке М1сце в онколог!сжй прак-тиц!, та нев1д'емкий компонент Л1кувекня ракових хворих, особливо при ровповсюджених Формах пухлинного росту .Велика уваге до цхе! проблеми поясноеться не тхльки знаоними успехами х1М1отерап11 раку, а I тхею г острей потребою в засобах эагального впливу на овгенхзм, яку зазкаоть лхкар! при лгкуванш онкологгадих хворих. В остенкх роки значив мхепе серед протипухлинних л1кувальнихЧзасоб1в займа-ють препарати внтиметабол^тного типу дЛ, тобто препарати, як1 блиэьм по Х1м1чн1й структур! до природних продукт!в обману речо-вин / метабол1Т|»1 ! I 1нг1б1ругать перетворення те ф! зоолог хину активность цих сполук. 1снуюш протипухлитн препарати мають ц!лий ряд недол!К1в, таких як мала селективн1сть, в звикання" рвково! кл1тини до препарату, висока токсичшсть для нормально! клхтини. Тому 1снуе велика потреба в нових протипухлинних эасобах, якх б не мели цих недолтв. Понед 15 рок! в ведуться дослхдження в 1нс-титут! Фармаколог!I та токсиколог^ АМН УкрзХни по винайденно протипухлинних эясоб1в антиметяболзтного типу д!Г в ряду пох1ДНИх пурину - ксантишв та теоФШмв. исобливу зац!кавлентсть викликее теоф!лхн / I,3-диметилксантин /, так як вш впливее на р!зш функ-ц!1 оргагазму I широко эастосовуеться як л1карський Э8ciб. Основним механизмом Д!1 теоф!Л1ну е пригшчення эктивност! ферменту фосфо-диестерази 1 нвкопичення в тканинах цикл!иного 3,5-аденозинмоно-фосфату. ТеофШн танож блокуе дм аденозинових / пуринових / ре-цептор1в. Ведомо, що препврати тако! д!1 можуть гальмувети розви-

ток i picT пухлин. Показано, що теофхлхн лригн1«уе picT ряду пере» в ив них пухляк i luirim мелансми. Обговороеться пошлость эестосу-В8ння поххдних теофШну для профилактики раку. В эв 'язку э висо-кою íioíorioHCD skthbhíсто теофхлхн та floro пох1дт привеблоють як медиххв, тек i xímíxíb. Досл1дження цих слояук викликае захркавлен-исть, так як вони ыожуть кати hobí спектри fÍ3ÍojoritiHo! активное-tí, е також роэширять знания про ххмхя теофШну.

Дене робота вихонана в продолжения po6ír по вииайденно нових про-типухлиниях звеобхв в ряду псоидних теофхлхну, як: б меля бхлыну селективность i якомora нижчу токси«тсть.

МЕТА РОБОТИ. Дясертадхйна робота присвяченв розробцх методов синтезу в-амхкхотеофШнатхв, вивоенно ix xíviíohwc власУивостей та эдавленно перспективних для клхнх'пного вивченнл сполук.

Для досягнення поставленно! мети необххдно булЪ вирхшяти наступи): задеvi :

- розробити способя одеркання новях 8-зан1Щвних амшхотеофх-лхнат1в;

- дослхдити XÍMÍ4HX властивост1 синтез ованих сполук;

- встановити структури нових сполук спектральиими негоден«;

- встановити взаемозв 'язок mí ж структур® одермних сполук i Ix протипухлиннсю дхею;

- виявити найбхльш ефективнх протипухлиннх сполуки в ряду бета! нових пох*дних теофглхну.

наук с® а новизна роботи :

- влерше зд1йснено синтез 20 нових бетахнових поххдних теофх-л1ну га 7 оригхнальних 7,8- эвм!щених п<лйдних теофШну,

- запропонован: hobí ориг!нальн1 ыетоди рдеркання цих сполук,

- вивченх xiviiwi властивостх 8-ам1мотеоф1Л1натхв i встанов-лено Хх низьку реакцхйну здатн*сгь та висоху тер»««ну стхйххсть,

- Схолог1чний схришнг синтезованих сполук дозволив виявити ре-

ровиня з високою протипухлиннсю актившето, a текск взаемозв 'яаок мхж структурсю одеряаних сполук та 1х протипухлиннсю активного,

- неухова новизне тдтверкжена 9 неуковими ствттями. ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕНИЯ ТА ВПРСБАДЮЗВД РЕЗУЛЬТАТА ДОШДКНШ :

- розробленх методи одер*ення кв опвсенис в *i»eperypi 6- вмх-н!отеоф1Л1Н8*1в,

- вивченх fisnto-xiMiiffli властивосм одеркеиих сполук те вста-новлено, цо вчйридиш отеофШнати звично реегують по функц1ональ~ нш г рулем в пхрцдиновоцу млый, в це две амогу одершувати Нов: бете! новi поххдт теофхл1ну,

- встановлено, цо нелрямох реакцх! мхж leo^iiiHavw те триметил-амхном эехежить в1д третьего компоненту, якиА вводиться в реаюдй-ну сумхш / хлорангхдриди влхфатионих або ароыатичних кислот те хн./,

- синтезов em HOBi оркгхнвльнх похгдн1 теофШцу '¡'-алкенхл-б-диметиламхнотеофШни i розробленх олтямельнх умови Тх одетжання,

- проведено 61олог1чний скрюйнг синтез сваних сполук i вкявленх речовини, ях! ыаоть висоху протипухлвнну актившеть,

- 8-nipw»HioTeo4iixiHaT зиаходиться на поглиблених дослхдленнкх як потенцхйний протипухлтоший эвехб.

АПРОШйЯ РОБОТИ. Штерхели роботи доповхдедиеь на I BceconaHift кон$еренцх! по теоретшлнй opraHioHifl xiMit / м. Волгоград, 1991р./, не 16 конференцхТ по органхчшй xiuit / м. Тернопхль, 199Вр. /, на н8уково-првктичн1й хонференцхТ Укра! нськоГ фармацевтично! аквдечИ / м. Харк1в, 1994 р./» на I УжраХнськоцу а'Тэдх фагмвхолог1в / к. Полтава, 1995 р. /.

ПУБЛШШ. По темх дисертвц11 опублхховано 9 робхт. эв^зск д0сл1джень 3 ПРОБЛаШИМ планом «армацевтичних наук. Дя-сертацхйна робота викон8иа эг1дно а пленами ВДР 1нституту фармвхо-яогИ та тохсихологИ по проблем»« " Фармацхя "та * Фармакология" / * дер*, peri страд: Т .0191004065? те 019100358X57 /.

.. СТРУКТУРА ТА Ш'бМ ДИСЕРГАЦП. Робота виконана на 130 ciopimtax машинописного тексту i схладаеться з вступу, отляду л!тератури, 3 глав власних досл1дкень, загальних виеновххв, списку лхтератури, якиЯ вклочае 234 джерела. Дисертвц1я хдостроввна II таблицями.

б

ОСОБИСТИЙ ВНЕС® ДИСЕРТАНТА У РОЗРСШУ ШКОВИХ РЕЗУЛЬТАТ1В. Автором самоспйно було проведено патентно-хнфорка^йний папу*, ви-конанх вех експериментя по синтезу опиевних в дисертвцИ речовин, стетистична обробка та внал:а результат¿в експериментхв. На основ: елеыенткого аналхзу, 14-, мае-, ШР-спектрхв встановлено структур« одерканих речовин. Разом а Бобковим В.М. проведен! дослхдження по одеркэнно УФ- те 1Ч»спехтр1в. Обговорення результате досл!дження протипухлинно! активное« синтезовамк сполук виконувались п:д ке-рхвництвем д.м.н., проф. Шарюано! Н.1. Напрямком уста дослхджень керуввв д.ф.н. КуаЬменко 1.Й. Обсяг дослхджень, виконаних самост^но складае 80 % .

ХАРАКТЕРИСТИКА ЫЕГОДОЛСГП ТА МЕТ0Д1В Д0СЛ1ДГЕННЯ. Об 'ектом дос-лхдаень буди теоф!л1н, в такса: штдадин те його пюсхдм э зам1снихв-ми в ядрх.При виконаннх роботи був використаний комплекс х1м!чних, фхзико-ххмхиних, фхзичних, анал1тичта, статистипних методхв. Ьсспе-римент8льн1 дослхдкення проведено методам* тонкого оргашчного синтезу. Бстановлення структур одетжаних тючовин здхйснеио на основ! елементних аналхзхв, а таксж за допомогао су^асних спектралъних метод! в - 14-, мае-, ПМР-, УФ-спектр1в.Шдтверд*ення структур эроблено методами зустрхчних синтез1в.1дентифхкац1я речовин та виэнечення 1х чистоти проводились методами 1ЭДХ. Шнетичш дослхдкення тахож проводились методами ТШХ та ваговим. Ххмхчю властивостх сполук вивчались методами ххмхчних перетворень.

ОСНСБЙ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЛХ ОЕГСВОРЕННЯ I. Розробка метод¿в синтезу 8-штждиш отеоф1лгнат1в В планх пошуку фШологхчно активних речовин серед поххдних тео-фхлхцу в е>оху гюэдхлх тюботи описан! розробленх нами методи синтезу бетаХнових поххдних теофхлхну - 8-л1т>идин1отеофЫнат1в. Нами встк-новлено, що 8-бромгеофШн при кип'ят1юй в пхрвдиш птютягои 4 годин перетворветься в 8-п1ридинхотеоф1л1нвт / I / на II % / схема I I Для дослхдкення механизму утворення бете!нових поххдних теофхлхну

ми проводили реакцхв м!ж В-бромтеофШном та шрцдином в присутност!

6

кисли* та луж них домшок. В присутност! кис л их домшок / Е / таких, як HCl, HB , БГ3.СН3ОН, AICI3 те iw. вих5:д теофШцу / I / энввдо эб1лывуеться i а ал ежить в:д типу дом1шки. Hafl6ijam ефехтивюши е

хлоранггдрид дифенхлового ефхру фосфорно! кислоти та оцтрвий ангидрид. В присутност! цих реагентов ревкц1я проходить за 30 хвилин з виходом бета!ну 80 - 90 5?. Врвховуюод властивост: цих реагент!в, ми вввжаемо,- що спочатку в!дбуваеться фосфориловання або ацетило-вання 8-<5ромтеоф1Л1ну по атому Я^, а потш В!дпов1днх поххдш тео-ф!лхну вже безпосередньо реагуоть з пхридином / схема :

Лля пхдгверцження цього припущення ми синтезували з 8-бромтеофх-1 Л1ну та в!дпов1дних хлорянгадридхв дифен!лфосфорно! та оцтово! кислот в присутностх триетилам1ну 7-фосФорил- / 2 / та 7-ацетхл-8--бромтеофШни / 3 /. 3 пиридином теофШии / 2 / та / 3 / реагуигь вже на холоду, в при кигпнш реакцхя закхнчуеться за 30 хвилин э ут-

воренням бетаТну / I /.

Необх1дно вхдзначити, що не вс1 7- замщеш-б-бромтеофШни мо-

жуть реагувэти з пиридином , утвороюои бета!ни. Так, 7-алкхл-8-бром-теофШни при тривалому кип'япнш в шридин! не утвороготь навхть слхд1в бета!н1в. Кал1ева та натр1ева сол! в-бромтеофШну також бета^ / I / не утвороють.

На основ: цих дослхдхв ми прийшли до висновку, що для того, щоб 7-зям1щен1-8-бромтеоф1Л1ни могли ревгувати з тридином з утворенням бетеТну, нвобх1дна неявшсть двох умов : зам1сник при атом1 Щ повинен мати електроноакцепторш властивостх, а його зв'язок з атомом Яг, повинен бути достатньо лвб1льним. Кр1м утворення, в основному комплексу з тридином, електрофхльна иасткв / Е / може, в якхйсь мх-рх, приеднуватися по атому Ну 8-бгсомтеоф1Л1ну, збхлыпукши електпоФ!«

S

Схема I

льтсть атому Cg i тип самим шдвицуючи швидайсть рвакда! / схемг I/

При досл1д*енн1 описано! реакцх! в л-рисутност! лужних areririB булв встановлено, що вони ÍHTÍ6ipy«>Tb цэ реаквдв i бетаГн не утвотюеться

30BCÍM.

He siwíiHy вхд 8-<5ромтеоф1Л1ну, незамхцений теофхлхн нав1ть при г риал ому KKn'flTiHHi в иридии не утворое бетаХн / I /. Тону ми вир!шили провести х*з реакцхо в присутност! окисжвакхв. Ях окисяо-Í84Í випробувелись йод, бром, ионохдорем1н Б, двоокис свмицо, пер-манганат хал», 30 % перекис вод» взятх в ехвхмоляриюс кххькостях. РеахдхХ провидились при ххмнатшй температур! в середовицх пхридину. Експбриментвльно встановлено эалекнхсть виходу бетв!ну / I / вхд окислова«8, який вводиться в реаквдо. Найхращий результат одерканий при використаннх монохлорамхну Б. На протязх 15 хвилин реахцхя в йо~ го присутност! проходить кхлькхсно / схема 2 /.

схема 2.

В

X ♦ 1

Де; А= РЬОг, КМйОч, KMn04+H20,

ХАорлм.н В Х= Вг , J

Нами вивчена дхя окисязвачхв i на реаххдо в-Сромтeo$iл!ну з ni-ридиноы. Виявилось, що реакцхя утворення бете!ну / 1 / э В-бромтео-фхлхну в1дбуваеться энвчно легше, мж э теофШну в присутностх окис-довачхв. fix i для теофШцу, для 8-бромтеофШну найкрвщим окисло-ввчем виявився монохлорамхн Б. Нами виявлена зележшстъ vim в их од см бете!ну / I / i окисловачем, який вводиться в ре amy о.

В пт)исутност1 перекису водно описана реахц!я не видбуваеться.

На наш потляд, д!я окисдовача вводиться до розрхву вв'язку К^-Н i утворенно тимчасового зв'язху К?-/ 0 /, що сприяе утвореюю бета! ну. Сильн1 електрокоакцепторнх властивостх охисжвачхв п1двщупть

електрофхльнхсть атому Cg в бхлыий Mipi, нхж эвичайнх електрофхль-hí вгенти i тим самим збхльшують швидмстъ реакщ! нуклеофхльного эам1щення атому брому на шридин.

Вплив природи заыхсника в 8 положеннх теофхлгну не пвцдкхсть кв8терн1зац1Т проявляемся досить сильно. Ми дослхджували реакцию mis теофхлхнвми, mi иаотъ в 8 полсженш елентронодонорнх групи / СН, Я/СН3/2 f електроноакцепторнх групи / CI, Br , I, 1/ i ni рядином. Сам теоф:л1н та його поххднх з електронодонорнями трупами в присутнот електрофтльних агентгв або без них з гпридином не реагують. Електроноекцепторн! групи у 8 полсжент тесхНл1ну об-мхногаться на пiридин в присутноет! еяектриМлъккх аген-

тов. При^ому, за 2 години в пхридит: в присутностх оцтового ангидриду реэкодя з ними теофхлхнами проходить к1льк!сне майке-з однэко-вим виходом. Тому, для виявлення залежностх мгж виходом бетэ!ну / I/ та замхсником у 8 положение теофхлхну реакцию проводили в середови-nji диметияформамхду в присутностх оцтового ангтдриду протягом 5 хви-лин при температур! 120 °С. На ochobí експериментальних даних, елек-троно8кцепторн1 замхсники по зменьшенда легкост1 замещения на пхри-дин мажна розмхстити в сл!дуючому порядку : NOj> С1 = Бт >1

Нами була також дослхджена реаквдя утворення 8-шрвдинхотеоф1Л1-нату / I / з тими ж 8-замщеними теофхлхнами i пхридином в присут-hoctí окисловашв. Електронодонорнх групи практично не обмхдаоть-ся на пхридин i в присутност1 окисловачхв, г од i як елек-

троноакцепторнх групи обмхноються на пхридин дуже легко, як правило, шввдче, нхж пхд Д1ею електрофхльнкх агент1в. Лля встановлення г'. к1льк!сно! характеристики залежностх виходу бета!ну / I / вхд за-мхсника в 8 положеннх теофхлхну в присутностх окисловача монохлор-вм1на Б реакцхя проводилась при кхмнатнхй температур! протягом 15 хвилин в середовищ диметилформам1ду. Електроноакцепторнх замхс-

ники по змень.шенно легкоси замхщення не шрвдин и ожив розмхстити в суп дуо «ому порядку :

•яо2 > С1 « Вг > 1 = Н Тобто, звконом1рн1сть по легкостх замещения резнях електроноакцеп-торних труп в 8 положенш теофхлхну в присутностт електрофхльних агентхв те окисловаадв однакова.

В ходх виконання роботи вивчався вплив природи замхсникв в пиридиновому циклх на швидкхсть угворення бетаХнових п сладких теоф1-л!ну. Нами дослгджена реакцхя шж В-замхщеними теоф1Л1нами та пгри-динами, що маготь в цикл! метильш , ельдегхдш, кврбоксильнх, кар-бамохльнх, штрильш групи в'присугносТ1 електрофхльних агентхв та окисловачхв / схема 4 /. Як свхдчать експериментальнх дэнх, мож-ливхсть проходження цих реакцхй визнэчаеться вхдсзинхстю замхсника в орто-положенш пиридинового циклу. Тек, 3-метил-г 3,5-дшетилпх-ридини, нхкотинова та х зоткотинова кислоти реагують з 8-Х -теофз,-лхнэми / Х- електроноакцепторш групи/, утвороючи в1дпов1днх бетами х в писутностх електрофхльних агент:в х в присутностх окисло-ваихв. В той же час 2-йод-, 2,4-диметил-, 2,6-диметил-, 2,4,6-три-метилпхридини практично не реагуоть з в-Х-теофШнами.

Ми вввжвемо, що замхсники в орто-полсженш шридину чинять сте-ричну перешкоду для усшшного угворення бетв!нхв. Проте, в присут-ностх окисловача монохлорамхну Б нам вдалося одеркати бетвТн 2-ме-тилшридину / 4 / з невеликим виходом, який в присутност1 електро-ф1ЛЬних агентхв одеркати не вдалося.

Реакцхя 4-метилгпридину в присутностх окисловеч1в приводить до сильного осмолхння реекщйно! сумхшх I в!дповхдного бет а! ну / 6 / зафхксовано лише сл!ди на НИ, тодх як в присутносм електрофхльних агентхв бетаГн / 6 / утворэеться з хорошим виходом / схема 4 /. Ця обставила, напевне, пов'язанв з пхдвщенсю реакц1йнао здатшсто 4-метильно! групи, що веде до побхчних реакц1й.

Ю

<•

о s

— s

m 3 -5 el I

ё 1 . О .(-» с

п Ж

8 >-Г 's

s «Г ff

к о 5

ч 5 Г)

U 1

X u

ы

X «

a »•

•M M

Ё О о «=t

pi

H

s

t*

0

s

1 с

I

ш

s

i

•M

i 8

л

s

/

/ \

Ä

CQ

\

x

А

«-J6J5

oÄS

О о Ж

öl

»

. se

£

и

о «ч Я

Я*

о я4

iN -

Я

«

/—\ « g

о

А

о

о ¡Й « / о

«fr

w\ »

о я4 •к -

€>! о

<м

S PS

i

я

r=X§ »

m

да4

sa

о о tj

•fr

р

Л

чО

V <ч

я

О

К

3>

• 1»ч

¿=>5

1*4

X

О

ь>

«4

S о

с/=о

О

п

ю

Я я

/-\ 35 О? - о

и4 * о s

о о

afr * - о CJ я

Í О1- * я

4 с» о§

<м -» 4 Я я о о

Я ого tí

\J Ъ-

О X

о JN .

- С4 »■■я» и* g »

О8 о

* 14 О8 N

? £

о

g о

S

О Я

г J

я и

M

«-■ч С4 « —.

Mí О

и M о (Ч

3 5

С» X я

Ж JE

V О» О у=0

нч л Л

п

Ильки в присутностх електрофхльних агент! в одержан! бетв1нов1 по-ххднх теофШну э 4-8м1ногпридину /.10-/ те э 3-к8рбон1лп1рццкну / II / / схеме 4 /. 1зон1котинонхтрил реагуе з 8-зам1щеними тео-ф1Л1нвми з утворенням бетэ!ну / 12 / тхльки в присутностх окислова-чхв. Ц1каво поводить себе в под1бшй реакц11 хзонхкотингхдрезид. Б присутностх охисловащв бетвТн не угвороетьоя х э реакцхйно! меси вид1лреться вих1дний теофхлхн, а якщо реэгацю проводити в присутностх оптового ангхдриду в дшетилфорМ8М1д1 то, замхсть оиику-ваного в1дпов1дного бета!ну, утвороеться е-диметилэмхнотеофхлхн з виходом 30 Ч- / схема 5 / :

схема 5

И той же «ас бензиламхд 1эон}котинов'оГ кислоти реагуе з замхще-ним теофхл1н» з утворенням вгдповхдного бете!ну / 14 / / схема 4 /.

Звлежшсть легкости эамщення рхзних труп в 8 полотеннх тео^хлгну на замхщенх шридини спхвпэдае з такаю я залежнхсто для незамхще-ного пхридину як для окисловеив, так х для електрофхльних агентхв. Але, виходрчи з експериментальних дених,в цьому ряду е виклочення. 3 8-н1тротеоф1Л1ну та 2-метилйхридину вхдповхдний бетаЗСн / 4 / не утвороеться зовс1м.

2. Синтез 8-триметиламонго- те 6-ххнол1шотеоф1л1натхв Як вже було сказано, 8-бромтеоф1Лхн легко реагуе з хлоренгхд-ридом дйфешлфосйорноГ кислоти та з хлористим ацетилом в присутностх триетилам1ну з утворенням в1дпов1дних 7-фосФорил- / 2 / та 7-ацетил-8-бромт еофх Л1 н1в / 3 /. Ми вивчили цх ж реакцх!, еле в присутностх триметилам1ну. Виявилось, що замхсть очикуваних 7-за-м1щених-8-бромтеоф1Л1нхв /2 / та/Э /, був видхлений з хорошим виходом 8-триметил8мототеофхлхнаг / 15 / схема 6 / :

схема 6

НС 0 » * *

2,?

СИ* « л , „

X = (с6н?0)2Р-, сн^с- --

Ми гадаемо, що на первому етапх повиннх утвороватися в1дпов1дн:Ь-теоф1л1ни / 2 / та / 3 /, потхм вхдбуваеться нуялеоф1льке замещения я тому брому не . триметиламхн'. з утворенням нест1йко1 четвертично! сол! / схема 6 /. Триетилэм1н не утворое под1бну схль, можливо, по стеричним причинам. Дал: схль розпвдаеться з вхдщеп-ленням бромангхдриду дифешлфосфорно! кислоти або бромистого ацетилу / схема 6 /. Дхйсно, теофхл1НИ / 2 / та / 3 /, синтезоват незалежним шляхом, легко вступають в реакцхга з тр'йметиламхном з утворенням бетэТну / 15 /.

Хлоракчдриди эроматичних кербонових кислот, на вхдмхну вхд хлористого ацетилу та хлорашидриду дифетлфосфорно! кислоти, реагуоть э 8-бромтеоф1лхном в присутност1 триметиламхну 1 некие. В результат! реакцх! утвороеться не бетаГн / 15 /, а в1дпов1дн! 7-бензо1Л-8-дшетиламшотеоф1Л1ни / 16 - 18 / / схема V / :

ехала 7

М _ 111Я1

о Де:

ОН г СОАг

СН?Вг|

СЬ Н СОАг

4-и(сн>)2с6н4.(18) г 1б-,8

Напевне, утворення цих сполук обумовлено тим, що четвертична схль, яка пром1жно утвороеться, розпадаеться по хнаому направленно з В1дщепленням не бромистого бензо!лу, а бромистого метилу / схема ? /• 3 метсю шдтвердкення структур сполук /16-18 /, вони бу~

ли синтезоввн: зустрхчним,синтезом : бензолованням 8-диметиламх-нотеоф1л!Ну в присугносг1 триетилемхну в хлороформ! при ммнатшй тшпервтурх / схема 7 /.

Яюцо замгеть триметилам1ну використовувати триетиламхн, то, як показано на приклад! э хлористим бензо1лом / схемз 6 /, реакцхя •завершуеться гхльки утворенням 7-бензо1л-8-бромтеофхл1ну / 19 /. Двлх при дИ на теоф1лхн / 19 / триметилам1ну в!н' легко перетво-роеться в теоф!л1н / 16 / / схема 8 / :

то теж утвороетьея теоф1лхн / 16 / / ехала 8 /. Очевидно, розпад пром1жноХ четвертичноТ сол1 вхдбуваеться 38 рахунок розриву бхлып лабильного зв'язку мхж атомом азоту та бензильнао групао.

Овдсе, напрямок реакцх! мхж в-бромтеофхлхном те триметилвмхном дуже зележить вхд природ и третього компоненту, який вводиться в реакцхйну сумхш :

в/ без компоненту, б/ кислоти ЛьюIсу / Е />

в/ ОКИСЛОВ8«;/ 0 /,

г/ хлорвкг1дриди дифенх лфосфорно1 та оцтово! / алхфатиодих / кислот,

д/ тлорангхдриди ароматичних кислот. Реа*4р1 по цим направлениям представлен! на схем: 9 :

_ . . ... ч

При зем1Н1 триметилашну-в щй реакцх! на диметилбензиламтн,

Де: Аг = +-м(сн,>,с4н^в) 16-18

Нами була порхвнена легкость замщення рхзних електроновкцеп-торних груп в 8 положегаи теофхл!ну з утворенням бетаГну / 15 / при вээемодх! 8-з8м1щених теоф1Л1Н1в та триметиламхну в присутнос-т1 хлорангхдрвду оцтово! кислоти. По зменьшенно шввдкостх обм1ну електроноэхцепторт .групи мояша розмхсткти в сл!дуочий ряд :

Причтму, якщо з 8-бромтеофхлх ном за I годину реакщя проходить на " 60 - 70 то з 8-н1тротеоф1Л1ном навхть через 3 години утвороеть-ся лише до 5 % бетвГну вхд теоретично! кхлькостх.

7-Бензо1л-8-диметю18м1нотеофШни / 16 - 18 / маоть хнтенсивне забврвлення жовтого або червоного кольору. Щ теофхлхни маоть ви-гхдний енергетичний стан, який обумовлгае високу термхчну стхйк1сть. Неприклад, 7-бензохл-8-диметилам1Нотеоф1л1н / 16 /чперегоняеться у вакуум! / Ткип. 255-260 °С / 10 мм рт.ст./ з одстковим розкла-двнням. При нормальному тисков1 ця сполукв розкладееться при тем- • ператур1 вище 350 °С з утворенням сумш1 продукт1В, в як1й методом ТШХ.були 1дентиф1К0Вэн1 бензальдегхд те 8-диметилйм1нотеоф1Л1н. Теоф1лхн / 16 / гхдрол1эуеться в кип'яч1й вод1 протягсм 4 годин з. утворенням бензойно! кислоти та 8-диметилам1нотеоф1лз:ну. При дх! концентровано! соляно! кислоти гхдролхз в1дбуваеться вже через 30 хвилин при К1мнатшй температур!. Сухий хлористий в одень приводить до розщеплення теофхлхну / 16 У на хлористий бензохл та 8-диметил-8м1нотеофхл1н / схема 10 /

Вт — С1 1 > НО^

схема 10

Н

н

г. « %Сч

Н20 * ))

о сос<,н?

нс1 0*Ц

р-ч <

<*> 16

в

Нв вхдшну ыр, хлорвнггдрвдхв ароматичних кислот, хлопанг1дри~ ди ал1фатионих кислот ецилогать в-дтетиламхнотеофхлш бхлыл складно э утворенням вхдпов1дних 7-алкен1л-€-диметил8м1н<?теоф1лхн1в / 20 - 22 / / схема II / :

схема II

О 9 ОвС-СН^Н

* но-с=снп с-сн-к

20-22

Де : 20 Я = Н, 21 Е= С^-СНд, 22 В = СН/СН3/^

Спочетку, мабуть, утвораеться продукт звичвйного вотлованнр, еколь-на форма якого б1льш ревкцхйноздатна, нхж виххдний теофхл1Н. Тому подальше ацилювання проходить по гхдроксильшй гругп тео^хл1ну ут-вореному, а не по амхдихР групх 8-диметилам1нотеоф1лхну. При недос-тетшй кхлькост1 хлористого ацилу ввд1лити 7-ацил-8-диметил8м1но-теофхл!н все олно не вделося.

^церхан1 7-алкен1л-8-диметил8м1нотеоф{л1ни / 20 - 22 / являоть собао б1Л1 кристал1чн1 порошки.

Ми намагвлися одержат и <5ета1нов1 пох1дн1 теоЛхлхну з хншими 8ЛК1Л-, аргламхнеми, але диметиланхлхн, диметилформвмхд, метилмор-фолз:н в опис8Н1 вице реакцз:! з теофШнами не вступэють.

Нами ще вивчэвся х1нолхн , як близький аналог пхридину по структур! , та його здатшсть вступати в реакцию нуклеоф1льного замхщен-ня з теоф1Л1нами. Як виявилось, без дом1шок, катвлхзуючих ревкцло, х1нол1н не реагуе з теоф1Л1нами. В присутностх електроф1льних агентхв, найкрвще оцтовий ангхдрид, ххжшн вступае в реакции нук-леофхльного замхщення з 8-зам1щеними теоф1Л1нами, утвороючи 8-х1но-

1В

лШотеофШнат /23 / / схема 12 / :

схеме 12

U я 0 Н

Ч (сн>со)2о

2?

KpiM електрофхльного агенту, на вихгд теоФхлхну / 23 / великий вплив мае середовице, в гашу вхдбувветься реакцхя. Так, при проведена ревкщ£ в ЛМФА або в дхоксаш, виххд теофхлхну / 23 / знатно нижиий, нхж при проведенш ренкцх! в середовищ1 х1нолхну, як роз-чинника.Значшй вплив на ххд реакщ! утворення бетэ!ну / 23 / спрвв-j ляе з0м1сник у 8 положенш теоф1Л1ну. Так само, як i шридин, xiho-Л1Н не вступве в реакщю нуклеоф1льного замщення з теофхл1нами, якх мають у 8 положент електр^одонопи1 грувй/Ж» ^S/CH^/g /. Елек-троноэкцепторнх групи в оптимальних для qiel реакщ* умовах обмх-ногаться на ххнол1н i по зменьшенно легкост1 замещения Ix можне роз-Mi стити в сл!дуочий ряд, виведений з ек с л еримент 8ль них дзних :

Спроби синтезувати теофхлхн } 23 / в присутностх окислювэчхв виявилися марншя через сильне осмолхння реакцхйно! маси.

Одерканий 8-ххнол1ш отеофх л1нат являе собсю вис окоп лавку кристаллу речовину червоного кольору, нерозчинну у водх та багвтьох оргаичних роз^инниках, терм1чно ст1йку та xiMiuHO знвчнохнертну.

3. iSi3KKO-xiMi4Hi Та б10ЛОГ1ЧЮ ВЛ8СТИВ0СТ1

Вех сдержан: нами 8-шридишотеофхлхнати та 8-ххнолхн1отео(Ь1Л1-нвт маоть глибоке забарвлення вхд червоного до ф1олетового, в 8-

тркметияамон1отеоф1л1нат / 15 / б1лий порехпок. Мэбуть, це можна • пояснити тиы, цо в нэведених вище сполуках квагертзовений атом азоту Miстить краткий зв'рзок, супряжений з молекулею теофхлгну, а в бета!н1 / 15 / у заряженого этому азоту Bei зв'язки одияарнх.

Gl « Br > 1 NOg

8-aMi нхотеоф!лхнэтх в

Еудова одержаних слолук пгдтверджена поряд з елементним анай-т

зом, методами 14-, ЯМР Н - та С -спектроскоп:!, мае—спектроскоп!!* Одержат нами бета!нов! пох1дм теофШну достатньо ctíRkí спо-луки i добре збер1гаоться при kímh8thí{! температур! в звичэйних умо-вах, не псуються шд д1ео евхтла те вологи пов1тря, виявляоть до-сить високу терм:"ну, Фото- та г1дрол!тиину стаб1льн1сть. Мвоть низь-ку розвднжеть у бгльшост! орган!едих розоднняках та вод:. Б силь-них кислотах 8-п!рвдин1отеоф1лхн8ТИ легко роз«иняоться з творениям безбарвних солей / 24 / та / 25 /, mi, в свсю черту, у вод!, луж-ному розоин1 або при HarpÍBSHHÍ вище 200 °С розцеплоються не вюйд-hí компоненти / схема 13 / :

H,Cs 8 »

схеме 13 X"

ш^о . ■ fcvo

де: х = ct(24), Вг(2?)

При взаемод!! теоф!Л!ну / 10 / з соляною кислотою утвотюеться

йль / 26 / ./ схеме 14 /:

q схема 14

"'Ъ&ку™^ -- = tómo-»*,-

сн, 10 26

При кип'ят!нн1 теоф1Л1ну / 15 /'з соляною кислотою йде деструк-aír бета!ну i к!льк!сно утвороеться Р-хлортеоФтл^н / схема 15 / :

В,С

о*

■и схема 15

о . Ч

При HarpÍBBHHÍ теоФШшв / I / та / 15 / при температур! з плавиковоо кислотою реекиД? не в1дбувветься i вкххдм бета!нк

IB

видхлягаться незмхнними. А при дх! солх КР/НР на теофШн './ 15 / в тих же умовах була видглена сеадва кислота / схема 16 / :

схема 16

н'с>дик «м» (л

сн? 15 4

Б цит же умовах легко проходить гхдрсшз 8-бромтеофхл1ну э утворен-ням се«ово! хкслоти.

Одержан! 8-8м1Н1отеофШнэти стхйк1 до д11 розведених луг1в I тгльки при тшвалому кип'ятхннх в концентрованому роэчтег лугу ут-вороеться до 30 % сечово! кислоти,/ схема 16 /.

Нами вивчались ревкцх! теофхл:гну / I / з хлоруюиими агентами : хлористим т!он1лом, хлористим сульфурвлом, оксохлоридом фосфору, трихлористим та п'ртихлорисгим фосфором. Як виявилось, пеэультяти пеакцг! зележять вгд природи хлоруюгюго агенту / схема 17 / :

схема 17

»Л&л^ 80С<2_

^ йг >с1

СИ? 1 *0<М?

Шд дгео хлористого тхошду та хлористого сульфурилу теоф1лхн / 1 / розщеплоеться з утворенням 8-хлортеофхлхну. Оксохлорид фосфору, три- та п 'ятихлористий фосфор утворюють лише 2 Ч 8-хлортеоф1Л1ну, основна ж маса теоф1л1ну / I / утвотюе б1лу кристалхину ре«овину невиэнэчзеного складу, яка при дхТ на не! води розпадаеться з видг-ленням виадного бетв!ну.

в-Шридюпотеофхлхнати при температур! вице ЗОР °С плавляться без розкладвння, а теофхлхн / 15 / при температур1 300 °С плавиться з одночасноо хзомвр1зац1ею в 7-метил-8-диметилам}нотеоф1Я1н / 27 / / схема 18 / :

схеме 18

„ с о сн, н

СИ V 27

Будовв теофхлхну /27 / пхдтвевдженв зустрхчним синтезом : метилован-ням 8-диметил8м1нотеоф1л1ну йодистим метилом в присугност1 лугу / схема 18 /.

Ми вивиали можливхсть обману одного замщеного пиридину на гн -ший в бетаХнах I впевнились, що утворен! бета!нов1 системи досить ст1йот 1 зам1щення не вхдбуваетьср.

Одеряаш 8-пхрвдишо.теофхл1нати реагують по функцх ональним трупам в П1ридиновому ядр1. Йк вже було скезано, теоф1Л1н / 10 / э хлористим воднем утвсрое схль / 26 / / схема 14 /¿ча з бензальде-гхдом утворое основу Шифа / 28 / / схема 19 / :

Н,Сч

схема 19

О

* -«-«л—

СН? 10 28

Теофилхн / 6 /, що М1стить 4-метилшридин, реагуе по метильнхй груж з пх ряд ином в присутност1 йоду х утворое сполуку /29 / / схема 20 / :

схема 20

6 29

Теоф1лхни / 8 / та / 9 /, що М1стять карбоксильш групи, а такс»! теофЫни / 13 / та , / 14 /, що мхстять Ьевзюзв^дш.групиу рооть- натртевх сол!/ 30 - 33 /.

Обговорення результатов бхологхоних дослхджень поххдних теофглгну

Синтез оваш нами 8-амхн1отеофШн8Ти, 7- та 8-замхщеш пох1днх теоф1лхну дослххркувелись у вхдаДл1 онкофармакологх! 1нституту гбэр-мвколог11 та токсикологil АМН УкраХни шд керхвництвом птзо^есора Щарик1но1 H.I. для виявлення tx токсичностх га антибластиодих влас-тивостей.

Eci дослхджеш сполуки вигвились малотокскчними. Токсичшсть 1х мало вхдрхзняеться одна вгд одно! i мело залежить В1д зам1сника в пхридиновому кхльцх / таблиця I /. 3 усих дослхджених сполук най-меньш токсичним виявився 8-п1ридишотеоф1Л1нет / I /, його

складае 815 мг/кг, меркаптопурин мае ЛДдр 137 мг/кг.

Протилухлиннв актившсть поххдних теофхлхну вквЬадвсь не пере-вивних моделях експерименгадьнсго пухлинного росту ргзного ricTO-генезу : карцинома Тереке, саркоме 45, саркома 180 та iumi в порхв-няннх з меркептопурином. Критериями оцхнки були процент гальму-вання пухлинного росту, процент первинного вшпковуввння. "еэуль-тати дослдаень приведет в таблиц1 I. Як виявилось, 8-П1ридин1о-теофхлхнвт / I / мае виражену здатнхсть гальмувати експеоименталь-ний пухлинний рхст, яка на всих використаних штамах пухлин переви-щуе рхвень прийнятого критерхю знаоущостх для сполук з ггротипух-линною Д1ею. Так, на сарком1 45 сполука / I / дае повне вил1кову-вання ТВ80ИН, а препарат-стандарт дае 81,5 % гальмування росту пухлин. Препарэт-стандарт практично не активний на capKOMi 180 / 7,2 ? гальмування росту пухлин/ а теофхлгн / I / дае 69 -78 % гальмуван-ня росту пухлин. Тэким "ином, в1дповхдн1сть теоф1л1ну / I / вумо-гам до сполук з вираженоо протипухлиннсю актившстю, яка переви-щуе эктивн1сть препарату-аналогу по будовх, меньше, нхж в аналога токсичмсть дозволяе розглядати 8-ni ридишот eoff'iЛ1 нат / I / як фх-зхологхчно активну сполуху, перспективну для специНчного вивчення

в якостх потенцхйного лхкарського засобу для лхкувэння пухлинно!

2Т

хвороби людини.

Ях видно з таблиц! 1, э перегретое речовин високо! протв-пухлинно! актив ноет! не втвляоть. 1х протипухлинна активность мало зм1»>еться при аек1и! зам!снике в п1ридкновсиу цикл! ебо в 7 та 8 положениях теоф:л!цу.

ВИСНСВКИ

1. Розробяено 2 нових методи одеркання бете! нових лоххдних тео-фШну в присутност1 електрофхльних агентов ебо окиежвачхв,

2. Виявхена залежметь виходу бета!нових поххдних теофШну вхд природи заи1сника в 8 полокенш теоф!л!«у та в иридиновому цикл!, а такс« В1д природи домишки, лив »водиться в реакцхйиу сумхш.

3. Сдержано 20 нових бетв1нових пох1дких теофШну I розробхенх оптималын умови Тх синтезу.

4. Вивчена реакц1я «ж в-зам1щеними теофхлхнами, ароматичиими та аххфатичними харбоиовимм кислотами те триметиламхиом I встановлено, в яких вкладках утворосться б-триметиламошотеофхлхнвт, 7-алкен1л-або 7-<5ензо1л-6-диметилем1нотеоф1Л1ни.

5. Синтеэовано 6 нових 7,8-8вм£1аених поххдних теофгх1ну.

6. Вивчем х1мхчнх влвстивостх 8-ем:м отеофхXIнетIв. Виявлено, що бетвТновх П0х1дн1 теоф1л1цу е терачно ст1йкими сполухами, масть ииаьку реахцШну здетшеть;! 1х подахьш! перетворения пов'язеих, здебхльшого, з реахц1ями по Зунхцхональним трупам п1ридицу.

7. Серед одерюнях сполук винайдена речовина 8-л1ридкнхотеоф1л!-нат, який виявляе виражену протипухлинну активн!сть. Вхдпов{дтсть цього теоф1л!цу вимогем до сполук з вираженоа протипуххикнею ектив-нхств, яка перевицуе активн!сть препарату-аналогу мергаптопуркну, мае мешу токсичгасть, дозвохяе розгхядети Кого як фх8!охог!«шо ах-тивну сп о луку, перспективу Д*я специфичного вивчення активное?! в яхост1 потенцх Иного л{карсьхого засобу для л!кування пухлхнно! хворое би ждини.

»

8. 8-[Иридин1 отеофхЛ1 нат знаходиться на стадх! доклхнхчного вив-чення як потенщйний протипухлинний засхб.

Тема дисертащ! воображена в публхкащях :

1. Еобков В.Н., Зволинсквя Т.В., Кузьменко И.И. Взаимодействие 8 замещенных теофиллинов с пиридинами, 8-пиридиниотеофиллинаты

// III Всесоюзная конференция по теоретической органической химии. / г. Волгоград, 29 сентября - 5 октября 1991 т./ Тезисы докладов, Волгоград : 1991, Т. I, В - 143, с. 261.

2. Бобков В.Н., Зволинсквя Т.В., Кузьменко V.И. Взаимодействие Б-бромтеофиллина с пиридином и алкилпиридинами, в-пиридиниотео^ил-линэты Ц ХГС. - 1990. - 1« II. - С. 1541-1544.

ч

3. Бобков В.Н., Зволинсквя Т.В., Кузьменко И.И. Замещение атома броме в 8-бромтеофиллине на пиридин в присутствии изоцианата 0-фе-ниленфосфорной кислоты // ХГС. - 1986. - Л 7. - С. .1000.

4. Бобков В.Н., Зволинская Т.В., Кузьменко Новый метод получения 8-пиридиниотеофиллинатов // ХГС. - 1991. - № II. - С. 15351538.

5. Бобков В.И., Зволинская Т.В., Кузьменко И.И. Реакции теофиллинов. Синтез 8-триметилзммониотеоФиллинвта // 16 Украинская конференция по органической химии/ г. Тернополь, 29 сентября - I октября 1992 г./ Тезисы докладов, Киев : Рзд-во ИОХ, 1992, с. 127.

6. Бобков Е.Н., Зволинсквя Т.В., Кузьменко У.У. Реакции теофиллинов. Синтез 8-триметиламмониотеофиллинег8 // ХГС. - 1992. - У II. - С. 1539-1545.

7. Бобков В.Н., Зволинская Т.В., Кузьменко И.И. Сольволиз 8-бромтеофиллина уксусным ангидрвдом в присутствии фтористого калия // ХГС. - 1991. -Ш5. - С. 699.

8. Кузьменко 1.Й., Звол1нська Т.В. Реакщ! теофхлхнгв, 8-х 1но-л:н1отеоф1Л1Кбт // НвукоБО-прахтична конференщр Укра1нсько1 фврма-цевтично1 академ11 / м. Харк1в, жовтень 1994 р./ Тези допов1дей,

XepxiB s Бид-во Ш, 1994, с. 26.

9. Кузьменко 1.Й., Звсиинськв Т.Б. ^евкщ! теофтлШв. 8-АмЫ.о-теоф1Л1нати то ix лротипухлинш влвстивостх // " Сучвснх проблеми фармаколог^, I Нацхонвльний з'1зд Фармаколог!в УкреХни / м. Полтава, 27 - 29 вересня 1995 р./ Тези допов1дей, Ки1в : Бид-во 1995,с.90.

Зволинская Т.В. " Синтез, реакционная способность и противоопухолевая активность 8-аыиниотеофиллинатов".

Диссертация на соискание научней - степени кандидате химических наук по специальности - 15.00.07. - фармацевтическая химия и фармакогнозия. Украинская фармацевтическая академия, 199® г.Защищается рукопись.

Синтезированы новые бетаиновые производные теофиллинэ - 8-вминиотео-филлинаты и разработани оптимальные методы их синтеза в присутствии електрофильных агентов и окислителей. Изучена реакция В-звмещенных теофиллинов с карбоновыми кислотами в присутствии тфиметил амина. Опи-саш химические свойства синтеэированых соединений, изучена их противоопухолевая активность и выявлено соединение в-пиридиниотеофилли-нат, кЛорый проходит доклинические исследования как потенциальное лет*^ керствен^ое средство для лечения опухолевой болезни человека.

Zvolintkaya T.V. и Synthesis, reactionary capacity and antitumor Mtivity of 8-aminiotheophyllinatee".

dissertation for competition of academic degree of bachelor of che-ttlcal science for .speciality - 15.00.0Z - pharmaceutical chemistry and pharmaoognozy.WcrainiM Pharaacautiaal Acadaar* 1956. А ими- • ript is tituut,

,New betein derivative of theophylline - 8-aminiotheophyllinates a have been ayntheeieed, optimal method of their synthesis at presence of electrofylic agents and oxidlaera have been worked out. The reaction of B-subatituted theophylline with carbonic acide in the presence of triaethylamine has been studied. Chemical characteristics of the compounds eynthesized hare been deacribed, their antitumor activity baa been atudied and the compund 8-pyridiniotheophyllina't which undergoes preclinical lnveatigationa as potential drug agent for treatment tumor diaeaae of a man waa revealed.

Клгачов! слова : 8-ем1ШотеофШняти, синтез, протипухлинж влас-

ТИВ0СТ1.

аI