Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,441

СИНТЕЗ И АНТИ-ВГС АКТИВНОСТЬ НОВЫХ 1-[4-(ФЕНОКСИ)БЕНЗИЛ]- ПРОИЗВОДНЫХ 5-ФЕНИЛАМИНОУРАЦИЛА

Гуреева Е.С. 1 Бабков Д.А. 1 Озеров А.А. 1 Новиков М.С. 1
1 ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет»
Вирус гепатита С (ВГС) является одной из основных глобальных проблем общественного здравоохранения. В настоящее время по приведенным в литературе оценкам около 3 % мирового населения (180 млн человек) инфицировано ВГС. У 3–10 % инфицированных в течение примерно 20 лет развивается цирроз печени с возможным последующим развитием гепатоцеллюлярной карциномы. Высокая генетическая изменчивость вируса гепатита С в сочетании с лекарственной устойчивостью вируса и развитием побочных эффектов современной терапии требуют создания новых высокоактивных агентов. С целью синтеза соединений, обладающих высокой анти-ВГС активностью, нами была осуществлена конденсация 2,4-бис(триметилсилилокси)-5-(фениламино)­пиримидина, полученного путем силилирования 5-(фениламино)урацила, с 4-(фенокси)­бензилбромидами, содержащих различные заместители, в растворе 1,2-дихлор­этана при кипячении в течение 30 ч были синтезированы 1-[4-(фенокси)бензил]-5-(фениламино)урацилы, содержащие заместители в феноксибензильном фрагменте. Выход целевых соединений составил 62–78 %. Изучены физико-химические и спектральные характеристики полученных веществ, а также активность в отношении ВГС в культуре клеток Huh 7.5.
производные урацила
синтез
N-алкилирование
анти-ВГС агенты
1. Гуреева Е.С., Бабков Д.А., Озеров А.А., Новиков М.С. // Фунд. исслед. – 2014. – № 11.
2. D′Ambrosio R., Colombo, M. // Dig. Liver Dis. – 2013. – 45 Suppl 5. – Р. 363–366.
3. Feeney E.R., Chung R.T. // BMJ. – 2014. – № 349. – Р. 3308.
4. Gaetano J.N. // Drug. Healthc. Patient Saf. – 2014. – № 6. – Р. 37–45.
5. Ghany M.G., Nelson D. R., Strader D. B., et al. // Hepatology. – 2011. – № 54. – Р. 1433–1444.
6. Ghany M.G., Strader D.B., Thomas D. L., Seeff L.B. // Hepatology. – 2009. – № 49. – Р. 1335–1374.
7. Hepatitis C // World Health Organization. – 2002.
8. Hill A., Khoo S., Fortunak J., et al. // Clin. Infect. Dis. – 2014. – № 58. – Р. 928–936.
9. Kim W.R. // Hepatology. – 2002. – № 36. – Р. 30–S34.
10. Matthews S.J., Lancaster J.W. // Clin. Ther. – 2012. – № 34. – Р. 1857–82.
11. Novikov M.S., Buckheit R.W., Temburnikar K., et al. // Bioorg. Med. Chem. – 2010. – № 18. – Р. 8310–8314.
12. Ozkok A., Yildiz A. // World J. Gastroenterol. – 2014. – № 20. – Р. 7544–7554.
13. Pockros, P.J. // Clin. Liver Dis. – 2013. – № 17. – Р. 105–10.
14. Poveda E., Wyles D.L., Mena A., et al. // Antiviral Res. – 2014. – № 108. – Р. 181–191.
15. Rostaing L., Izopet J., Kamar N.J. // Nephropathol. – 2013. – № 2. – Р. 217–33.
16. Seeff L.B., Hoofnagle J.H. // Clin. Liver Dis. – 2003. – № 7. – Р. 261–287.
17. St. Vincent V.R., Collpitts C.C., Ustinov A.V., et al. // PNAS. – 2010. – Vol.107, № 40. – Р. 17339–17344
18. Ume Y., Matsuo T., Itaya N., Ohno N., US Patent 4014940, 1974.
19. Wegzyn C.M., Wyles D.L. // Curr. Opin. Pharmacol. – 2012. – № 12. – Р. 556–561.
20. Welsch C., Jesudian A., Zeuzem S., Jacobson I. // Gut. – 2012. – № 61 Suppl 1. – Р. i36–46.
21. Wu S., Kanda T., Nakamoto S., et al. // World J. Gastroenterol. – 2013. – № 19. – Р. 8940–8.
22. Yoshioka T., Kitagawa M., Oki M., et al. // Med. Chem. – 1978. – № 21. –Р. 633–639.

Инфекция вируса гепатита С (ВГС) является одним из наиболее распространенных хронических заболеваний: около 180 млн человек во всем мире инфицированы ВГС [7]. У 3–10 % инфицированных в течение примерно 20 лет развивается цирроз печени с возможным последующим развитием гепатоцеллюлярной карциномы [16]. Кроме того, с данным вирусом ассоциировано большое количество проявлений, непосредственно не связанных с печенью и затрагивающих кровь (напр., криоглобулинемия) [12], почки (напр., гломерулонефрит) [15] и т.п. В настоящее время инфекция является ведущей причиной смерти от заболеваний печени и наиболее распространенным показанием к трансплантации печени [9].

Гепатит C поддается лечению. До 2011 года стандартной терапией инфекции ВГС являлась комбинация пегелированного интерферона α и рибавирина, с продолжительностью терапии от 24 недель для генотипов 2 и 3 (с 70–80 % устойчивого вирусологического ответа) до 48 недель для генотипа 1 (с 40–50 % устойчивого вирусологического ответа). Данная схема сопряжена с различными побочными эффектами, в том числе гриппоподобными симптомами, депрессией, сыпью и цитопенией [6]. В 2011 году лечение было значительно расширенным с введением двух новых ВГС NS3/4A ингибиторов протеазы, телапревира и боцепревира. Данные препараты явились первыми агентами прямого действия, направленные на подавление репликации ВГС. Их комбинация с пегелированным интерфероном α и рибавирином показала улучшенный вирусингибиторный эффект и сокращение продолжительности лечения. Тем не менее, они ограничены в лечении пациентов с генотипом 1 [5] и сопровождаются дополнительными побочными эффектами, особенно у больных с выраженным фиброзом печени [2], что требовало медицинского наблюдения [10, 19, 20]. Помимо этого при клиническом применении этих препаратов отмечалось быстрое появление резистентных к ним вариантов ВГС [21].

pic_74.wmf pic_75.wmf

Софосбувир Симепревир

Рис. 1. Ингибиторы репликации ВГС

Софосбувир (рис. 1), являющийся мощным ингибитором NS5B РНК-зависимой РНК полимеразы ВГС и одобренный FDA в 2013 г., стал первым препаратом, который применялся в комбинации с рибавирином для лечения инфекции ВГС генотипов 2 и 3 без использования пегелированного α-интерферона [13]. Комбинация софосбувира, симепревира (также одобренного FDA в 2013 г. для лечения ВГС в качестве ингибитора вирусной протеазы) и рибавирина в течение 12–24 недель имела очень высокий терапевтический эффект, который составил около 90 % устойчивого вирусологического ответа для всех генотипов вируса [3].

Однако стоит отметить чрезвычайно высокую стоимость лечения. В частности,12-недельный курс только одним софосбувиром стоит более $84000, в то время как такой же курс симепревира составляет порядка $66000 [4, 8]. Кроме того, было отмечено появление мутаций, снижающих эффективность данной терапии [14]. Таким образом, следует искать новые агенты с другим механизмом действия, способные уменьшать курс лечения, не снижая его эффективности. Это позволит снизить как вероятность появления устойчивых вариантов вируса, так и стоимость лечения.

Производные 5-аминоурацила являются перспективным классом соединений, проявивших широкий спектр противовирусной активности. В частности, производные 5-(фениламино)урацила, содержащие в положении 1 остатка урацила бензильный или 3-(фенокси)бензильный заместитель ингибируют репликацию ВИЧ-1 и ЕБВ в микромолярных концентрациях [11]. Кроме того, ранее нами были получены производные 5-(фениламино)урацила, проявившие выраженную ингибиторную активность в отношении ВГС [1].

Цель исследования. С целью поиска новых ингибиторов репродукции ВГС нами был осуществлен синтез и изучены противовирусные свойства производных 5-(фениламино)урацила, содержащих в положении 1 урацила 4-(фенокси)бензильный фрагмент. Общая структура данного ряда соединений представлена на рис. 2.

pic_76.wmf

Рис. 2. 1-(4-феноксибензил)производные 5-(фениламино)урацила

Результаты исследования и их обсуждение

Синтез целевых соединений, представленный на рис. 3, был осуществлен путем конденсации эквимолярных количеств 2,4-бис(триметилсилилокси)5-(фениламино)пиримидина 2, полученного кипячением исходного 5-(фениламино)производных урацила с избытком гексаметилдисилазана в присутствии каталитического количества NH4Cl, как это было описано ранее [11], и 4-(4-R-фенокси)бензилбромидов, полученных бромированием соответствующих 4-(фенокси)толуолов [18, 22]. Кипячение в безводном 1,2-дихлорэтане без доступа влаги воздуха в течение 24 ч привело к образованию целевых производных 1-[4-(4-фенокси)бензил]-5-(фениламино)урацила 3–9, выход которых составил 62–78 % после хроматографической очистки.

pic_77.wmf

Рис. 3. Схема синтеза производных 1-[4-(фенокси)бензил]-5-(фениламино)урацила

Структуры синтезированных соединений доказаны методом ЯМР-спектроскопии, чистота – тонкослойной хроматографией. Физико-химические свойства целевых соединений представлены в табл. 1.

Таблица 1

Свойства производных 1-[4-(фенокси)бензил]-5-(фениламино)урацила (3-9)

Соединение

R

Выход, %

Rf*

Тпл., °С

3

Н

74

0,67

198–199

4

t-Bu

63

0,82

233,5–235

5

MeO

68

0,74

202–203

6

F

78

0,74

209,5–211,5

7

Cl

67

0,80

203–205

8

Br

71

0,79

206–207

9

NO2

62

0,75

228–230,5

Примечание. * этилацетат.

Материалы и методы исследования

Спектры ЯМР 1Н регистрировали на спектрометре «Bruker Avance 400» (400 МГц для 1H) в ССl4 и ДМСО-D6, внутренний стандарт тетраметилсилан. Тонкослойную хроматографию выполняли на пластинах «Merk TLS Silica gel 60 F254». В качестве элюента использовали этилацетат. Температуры плавления измерены в стеклянных капиллярах на приборе «Mel-Temp 3.0» (Laboratory Devices Inc., США).

Общий метод получения 1-[4-(фенокси)бензил]-5-(фениламино)урацилов (3-9)

Раствор соответствующего 4-феноксибензилбромида (6,81 ммоль) в безводном 1,2-дихлорэтане (20 мл) добавляют к раствору 2,4-бис(триметилсилилокси)-5-(фениламино)пиримидина (6,80 ммоль) в 1,2-дихлорэтане (50 мл). Полученную смесь кипятят в течение 24 ч с защитой от влаги воздуха и охлаждают до комнатной температуры. Затем реакционную массу обрабатывают 10 мл изопропанола и упаривают при пониженном давлении досуха, остаток перекристаллизовывают из смеси изопропанол-ДМФА.

1-(4-Феноксибензил)-5-(фениламино)урацил (3). 1H ЯМР (ДМСО-d6): d 4,90 (2 H, с, CH2), 6,69 (1H, т, J = 7,3 Гц, H-4′), 6,79 (2H, дд, J = 8,7 и 1,0 Гц. H-2′, H-6′), 6,98-7,18 (8H, м, NH, H-3′, H-5′, H-2″, H-6″, H-2‴, H-4‴, H-6‴), 7,35-7,43 (4H, м, H-3″, H-5″, H-3‴, H-5‴), 7,74 (1H, с, H-6), 11,61 (1H, с, NH); 13C ЯМР (ДМСО-d6): d 49,7; 114,5; 116,8; 118,2; 118,7; 118,8; 123,6; 128,9; 129,6; 130,1; 132,1; 134,8; 145,7; 150,0; 156,3; 156,6; 161,9,

1-[4-(4-трет-Бутилфенокси)бензил]-5-(фениламино)урацил (4). 1H ЯМР (ДМСО-d6): δ 1,28 (9H, с, CH3), 4,90 (2H, с, CH2), 6,69 (1H, т, J = 7,3 Гц, H-4″), 6,80 (2H, д, J = 7,7 Гц, H-2″, H-6″), 6,94 (2H, д, J = 8,7 Гц, H-2″′, H-6″′), 6,98-7,00 (3H, м, NH, H-2′, H-6′), 7,12 (2H, т, J = 8,1 Гц, H-3″, H-5″), 7,37-7,40 (4H, м, ароматич. H), 7,69 (1H, с, H-6), 11,55 (1H, с, NH). 13C ЯМР (ДМСО-d6): δ 35,5; 38,2; 53,9; 118,6; 118,8; 122,4; 122,5; 122,6; 130,9; 133,1; 133,8; 136,0; 138,5; 149,8; 150,2; 154,2; 158,3; 160,9; 166,0,

1-[4-(4-Метоксифенокси)бензил]-5-(фениламино)урацил (5). 1H ЯМР (ДМСО-d6): δ 3,74 (3H, с, OCH3), 4,87 (2H, с, CH2), 6,68 (1H, т, J = 7,3 Гц, H-4″), 6,78 (2H, дд, J = 7,3 и 0,8 Гц, H-2″, H-6″), 6,91-7,01 (7H, м, NH, ароматик H), 7,11 (2H, т, J = 8,6 Гц, H-3″, H-5″), 7,34 (2H, д, J = 8,8 Гц, H-3′, H-5′), 7,69 (1H, с, H-6), 11,55 (1H, с, NH). 13C ЯМР (ДМСО-d6): δ 49,7; 55,4; 114,5; 115,1; 116,8; 117,4; 118,2; 120,7; 128,8; 129,5; 131,1; 134,5; 145,6; 149,3; 149,9; 155,7; 157,6; 161,7,

1-[4-(4-Фторфенокси)бензил]-5-(фениламино)урацил (6). 1H ЯМР (ДМСО-d6): δ 4,87 (2H, с, CH2), 6,67 (1H, т, J = 7,3 Гц, H-4″), 6,77 (2H, д, J = 8,6 Гц, H-2″, H-6″), 6,98 (2H, д, J = 8,6 Гц, H-2′, H-6′), 7,02-7,12 (5H, м, NH, ароматич. H), 7,20 (2H, т, J = 8,6 Гц, H-3″, H-5″), 7,37 (2H, д, J = 8,6 Гц, H-3′, H-5′), 7,71 (1H, с, H-6), 11,56 (1H, с, NH). 13C ЯМР (ДМСО-d6): δ 50,0; 114,8; 116,8; 117,0; 117,1; 118,5; 121,0; 121,1; 129,2; 129,9; 132,3; 135,0; 146,0; 150,3; 152,8; 157,0; 157,4; 159,8; 162,1,

1-[4-(4-Хлорфенокси)бензил]-5-(фениламино)урацил (7). 1H ЯМР (ДМСО-d6): δ 4,91 (2H, с, CH2), 6,70 (1H, т, J = 7,0 Гц, H-4″), 6,80 (2H, д, J = 7,5 Гц, H-2″, H-6″), 6,98 (1H, с, NHPh), 7,02-7,05 (4H, м, ароматич. H), 7,12 (2H, т, J = 7,4 Гц, H-3″, H-5″), 7,40-7,42 (4H, м, ароматич. H), 7,70 (1H, с, H-6), 11,53 (1H, с, NH). 13C ЯМР (ДМСО-d6): δ 53,9; 118,8; 121,1; 122,5; 123,2; 124,5; 131,5; 133,9; 134,0; 134,1; 136,8; 138,5; 149,8; 154,2; 159,8; 160,1; 166,0,

1-[4-(4-Бромфенокси)бензил]-5-(фениламино)урацил (8). 1H ЯМР (ДМСО-d6): δ 4,89 (2H, с, CH2), 6,68 (1H, т, J = 7,3 ГЦ, H-4″), 6,78 (2H, д, J = 7,8 Гц, H-2″, H-6″), 6,96 (2H, д, J = 9,1 Гц, H-2′, H-6′), 7,03-7,06 (3H, м, NHPh, H-2″′, H-6″′), 7,11 (2H, т, J = 7,3 Гц, H-3″, H-5″), 7,40 (2H, д, J = 8,8 Гц, H-3′, H-5′), 7,54 (2H, д, J = 9,0 Гц, H-3″′, H-5″′), 7,74 (1H, с, H-6), 11,59 (1H, с, NH). 13C ЯМР (ДМСО-d6): δ 53,9; 118,8; 121,1; 122,5; 123,2; 124,5; 131,5; 133,9; 134,0; 134,1; 136,8; 138,5; 149,8; 154,2; 159,8; 160,1; 166,0,

1-[4-(4-Нитрофенокси)бензил]-5-(фениламино)урацил (9). 1H ЯМР (ДМСО-d6): δ 4,95 (2H, с, CH2), 6,67 (1H, т, J = 7,3 Гц, H-4″), 6,81 (2H, д, J = 8,6 Гц, H-2″, H-6″), 6,98 (1H, уш.с., NHAr), 7,10-7,14 (м, арматич. H), 7,20 (2H, д, J = 8,6 Гц, H-2′, H-6′), 7,48 (2H, д, J = 8,6 Гц, H-3′, H-5′), 7,75 (1H, с, H-6), 8,23 (2H, д, J = 9,2 Гц, H-3″′, H-5″′), 11,58 (1H, с, NH). 13C ЯМР (ДМСО-d6): δ 49,7; 114,6; 116,9; 117,4; 118,3; 120,5; 126,1; 128,8; 129,8; 134,2; 134,3; 142,3; 145,5; 149,9; 153,8; 161,8; 162,7.

Таблица 2

Анти-ВГС активность синтезированных соединений

Соединение

R

ИК50, μM

Цитотоксичность

ЦК50, μM

ИС

3

H

13,8

> 316,2

> 22,9

4

t-Bu

> 200

5

MeO

> 200

6

F

> 200

7

Cl

> 200

8

Br

8,13

9,12

1,12

9

NO2

1,07

3,16

2,95

Примечания:

ИК50 – ингибиторная концентрация – концентрация вещества, обеспечивающая подавление репликации вируса на 50 %;

ЦК50 – цитотоксическая концентрация – концентрация вещества, при которой наблюдается гибель 50 % неинфицированных клеток;

ИС – индекс селективности – отношение ЦК50 к ИК50.

Противовирусная активность

Изучение противовирусных свойств синтезированных соединений было осуществлено в культуре клеток Huh 7.5, инфицированных ВГС (штамм JFH-1), в соответствии с описанным методом [16]. Ранее [1] нами было обнаружено, что 1-[4-(фенокси)бензил]-5-(фениламино)урацил (3) проявляет заметную анти-ВГС активность. Соединение блокировало репликацию ВГС в концентрации ИК50 13,8 µМ. Обнаружено, что введение в пара-положение феноксильного фрагмента различных заместителей, таких как t-Bu, OMe, F или Cl (соединения 4–7), ведет к полной потере противовирусной активности. Однако, введение атома брома (соединение 8) или нитро-группы (соединение 9) усиливает вирусингибиторные свойства. Соединения 8 и 9 проявили выраженную ингибиторную активность в концентрациях ИК50 8,13 и 1,07 µМ соответственно. Однако при этом возрастали цитотоксические свойства соединений, что существенно снижает ИС. Данные по активности синтезированных соединений представлены в табл. 2.

Выводы

Таким образом, нами синтезированы 6 новых, ранее неописанных в литературе производных 1-[4-(фенокси)бензил]5-(фениламино)урацила, содержащих различные заместители в 4-(фенокси)бензильном фрагменте. Изучены спектральные, физико-химические свойства и анти-ВГС активность синтезированных соединений. Представляется перспективным дальнейший поиск в ряду 5-(фениламино)урацила новых эффективных блокаторов репликации ВГС.

Работа выполнена при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований № 13-04-01391А. Авторы выражают благодарность профессору Луису Шангу (департамент биохимии, медицинской микробиологии и иммунологии, университет Альберты, Эдмонтон, Канада) за данные скрининга.

Рецензенты:

Ганичева Л.М., д.фарм.н., доцент кафедры управления и экономики фармации, медицинского и фармацевтического товароведения, Волгоградский государственный медицинский университет, г. Волгоград;

Симонян А.В., д.фарм.н., профессор кафедры фармацевтической технологии и биотехнологии, Волгоградский государственный медицинский университет, г. Волгоград.

Работа поступила в редакцию 06.11.2014.


Библиографическая ссылка

Гуреева Е.С., Бабков Д.А., Озеров А.А., Новиков М.С. СИНТЕЗ И АНТИ-ВГС АКТИВНОСТЬ НОВЫХ 1-[4-(ФЕНОКСИ)БЕНЗИЛ]- ПРОИЗВОДНЫХ 5-ФЕНИЛАМИНОУРАЦИЛА // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11-7. – С. 1574-1578;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35810 (дата обращения: 31.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074