ПОЛУЧЕНИЕ АЛКИЛАМИДНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ХЛОРИНА Е6

 

Гущина О.И.,¹ Ларкина Е. А.²,Никольская Т. А.³

¹ Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова,

Москва, Россия.

Студент V курса.

ms.gushchina@inbox.ru

² Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия. Молодой учёный.

³ Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва, Россия..

Научный руководитель: Ткачевская Е.П.

 

Известно, что хлориновые тетрапиррольные соединения проявляют высокую световую активность при отсутствии темновой токсичности, поэтому их получение посредством химической модификации природных тетрапирролов и использование в качестве фотосенсибилизаторов (ФС) является весьма перспективным направлением. Использование ФС в медицинских целях определяется их структурными и физико-химическими свойствами, т.к. эффективность фотосенсибилизации клетки сильно зависит именно от внутриклеточной локализации фоточувствительных соединений.

В настоящей работе в качестве перспективных тетрапиррольных фотосенсибилизаторов предлагаются алкиламидные производные хлорина е₆, поскольку наличие гидрофобных заместителей обуславливает сродство этих фотосенсибилизаторов к плазматической мембране клетки, что должно способствовать встраиванию молекул в мембранные системы и, следовательно, приводить к усилению эффективности фотокаталитических процессов. Учитывая вышеизложенное, целью настоящей работы было получение производных хлорина е₆ и исследование их биологической активности. Синтетическая работа проводилась в несколько этапов:

1) получение феофорбида а из микробной биомассы Spirulina platensis

2) синтез амидов хлорина е₆, содержащих в качестве гидрофобного фрагмента следующие группы: гексильную, гептильную, октильную, нонильную, децильную и додецильную.

На первом этапе была проведена экстракция хлорофилла а с помощью этанола из биомассы микроводоросли Spirulina platensis. Экстракции предшествовала предварительная обработка биомассы слабощелочной водно-этанольной смесью, что позволило отделиться от полярных каротиноидов, водорастворимых белков, аминокислот и др. примесей. Далее осуществляли кислотный гидролиз полученного экстракта с отщеплением спирта фитола и удалением атома Mg из координационной сферы хлоринового макроцикла с образованием феофорбида а. Под действием различных нуклеофильных агентов экзоцикл хлорофиллов и их производных легко раскрывается с разрывом связи С(13¹)-С(13²). Мы проводили раскрытие экзоцикла Е с помощью первичных неразветвлённых алифатических аминов: гексил-, гептил-, октил-, нонил-, децил-, додецил-амина, при этом происходило образование соответствующих амидных производных хлорина е₆. При проведении реакции брали различные количественные соотношения аминов и феофорбида а (табл.1). Чистота и структура полученных соединений подтверждена методами ТСХ, электронной, ИК-, ¹Н-ЯМР спектроскопии и масс-спектрометрии.

 

Таблица 1. Выход реакций получения амидов хлорина е₆ при различных соотношениях реагентов, времени и температуры проведения реакции

Амин	Мольное соотношение (амин:феофорбид а)	Время протекания реакции (час)	Т, ºС	Выход, %
Гексиламин	10:1
20:1
Гептиламин	20:1
20:1
Октиламин	30:1	1,5-2
Нониламин	30:1
Дециламин	40:1
Додециламин	20:1

 

Проанализировав полученные результаты, можно сделать вывод о существенном влиянии на выход реакции температуры, используемого избытка амина, а также длины углеводородного радикала первичного амина. Подобранные условия позволили нам получить целевые амиды в количествах, достаточных для биологического испытания.

Теоретически изменение углеводородной цепи первичного амина не должно оказывать заметного влияния на его основность/нуклеофильность. Однако оценка нуклеофильных свойств алкиламинов в разработанной нами модельной системе позволила выявить наиболее активное проявление нуклеофильности у октиламина. Это свидетельствует о существенной роли пространственных факторов (т.е. структуры алкиламина) в регулировании раскрытия экзоцикла, а не только нуклеофильности амина. Поэтому представляется целесообразным дополнительно изучить поведение октиламида в реакции как наиболее активного нуклеофила для объяснения особенностей механизма его взаимодействия с феофорбидом а.

Изучение биологической активности алкиламидов хлорина е₆ проводили на биологической модели - клетках двух культур: асцитной формы лейкоза мышей Р-388 и эритромиелолейкоза человека К-562. Наблюдение за клетками проводили с помощью флуоресцентного микроскопа с использованием смеси флуоресцентных красителей. В условиях эксперимента все исследуемые ФС показали низкую темновую токсичность, поскольку процент поврежденных клеток находился в пределах нормы (≈5-6%). Среди исследуемых ФС наибольшую фотоактивность проявили амиды хлорина е₆, содержащие 6 и 7 атомов углерода в алкильной цепи - это 13(1)-N-гексиламид-15(2)-метиловый эфир хлорина е₆ и 13(1)-N-гептиламид-15(2)-метиловый эфир хлорина е₆.