ФОЛАТ-ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ-ДИГЕКСАДЕЦИЛ-L-ГЛУТАМАТ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
FOLATE-POLYETHYLENE GLYCOL-DIHEXADECYL-L-GLUTAMATE AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF

Изобретение относится к области биоорганической химии, в частности производным аминокислот и пептидов, принадлежащих к классу алифатических диэфиров и дипептидов, содержащих остаток фолиевой кислоты.
Применение производного фолиевой кислоты в качестве лиганда фолатных рецепторов является перспективным направлением для увеличения эффективности действия противоопухолевых препаратов.
Структурообразующими компонентами фолат-полиэтиленгликоль-дигексадецил-L-глутамата являются остатки фолиевой кислоты, полиэтиленгликоля и диэфира L-глутаминовой кислоты.
Известно производное фолиевой кислоты DSPE-ПЭГ-фолат, в котором липидный фрагмент молекулы представлен производным фосфатидилэтаноламина [H.E.J.Hofland, С.Masson, S.Iginla, I.Osetinsky, P.Wils, Molecular Therapy, 2002, V.5, N.6, P.739-744].
Использование DSPE в составе молекулы способствует образованию липидных агрегатов. Недостатком указанного соединения является его достаточно высокая цитотоксичность, низкая эффективность и сложный синтез.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является фолат-полиэтиленгликоль-октадециламин [U.A.Budanova, O.O.Koloskova, Yu.L. Sebyakin, Mendeleev Commun., 2010, N20, P.326-328].
В этом соединении полиэтиленгликоль с одной стороны соединен с остатком октадециламина для фиксации полимера в липидном бислое, а с другой стороны - лиганд фолатных рецепторов для придания наносистемам адресной функции. Однако наличие лишь одной гидрофобной цепи в составе молекулы снижает взаимодействие с двуцепочечными липидами в составе бислойных агрегатов.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание нового лиганда фолатных рецепторов, фолат-полиэтиленгликоль-дигексадецил-L-глутамата по реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения.
Дигексадециловый эфир L-глутаминовой кислоты является производным природной аминокислоты, поэтому соединения на его основе обладают низкой токсичностью и высокой биодеградируемостью. Применение принципа «click-chemistry», основанного на реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения позволяет быстро и эффективно модифицировать поверхность наносистем.
3400
Для достижения указанного технического результата разработан способ получения соединения, заключающийся во взаимодействии пропаргилсукцината дигексадецилового эфира L-глутаминовой кислоты с О-(β-азидопропил)-О-(глицин-N-фолат)-полиэтиленгликолем, с образованием 1,3-триазольного соединительного кольца.
Реализация данного изобретения подтверждается примером.
Пример получения промежуточных соединений.
2
+
+
+
К 0,5 г дигексадецилового эфира L-глутаминовой кислоты прибавляли 0,126 г ангидрида янтарной кислоты. После перемешивания в течение 10 ч добавляли 0,061 г пропаргилового спирта в присутствии ВосО. Пропаргилсукцинат дигексадецилового эфира L-глутаминовой кислоты выделяли колоночной хроматографией в системе толуол-этилацетат, 5:1. Выход 0,350 г (65%), Rf 0,75 (толуол-этилацетат, 3:1). Масс-спектр [М]: 734,46, (Na) 756,45, (K) 774,40.
3400
3400
3
2
2
2
2
1
К 0,175 г N-(трет-бутиолксикарбонил)глицина добавляли 2,273 г полиэтиленгликоля в присутствии DCC. Реакционную смесь выдерживали при перемешивании при 30°С в течение 36 ч. О-[глицин-N-(трет-бутилоксикарбонил)]-полиэтилгликоль очищали экстракцией метанол-гексан. Выход 2,066 г (86,6%), Rf 0,3 (хлористый метилен-этилацетет-метанол, 7:1:3). Н-ЯМР-спектр (δ, м.д.): 1,42 (т, 9Н, СН), 3,61 (м, ~300Н, СНСНО), 3,79 (т, 2Н, СООСН), 3,99 (м, 2Н, OCOCHNH), 4,46 (с, 1Н, NH).
3400
3400
-1
К 0,868 г О-[глицин-N-(трет-бутилоксикарбонил)]-полиэтилгликоля прибавляли 0,069 г 3-хлорпропановой кислоты в присутствии DCC. Затем добавляли 0,027 г азида натрия. Затем проводили обрабатку трифторуксусной кислотой. O-(β-азидопропил)-O-(глицин)-полиэтиленгликоль выделяли препаративной хроматографией в системе (хлороформ-метанол-вода, 6:4:1). Выход 0,252 г (85,6%), Rf 0,25 (толуол-этилацетат, 3:1). ИК-спектр (в пленке, νmax, см): 3435 (NH), 2870 (СН), 2096 (N3), 1744 (С=О), 1453, 1350, 1298, (СН), 1104 (С-О-С), 952, 843 (СН).
3400
3400
К 0,110 г O-(β-азидопропил)-O-(глицин)-полиэтиленгликолю добавляли 0,057 г фолиевой кислоты в присутствии DCC. Реакционную массу перерастворяли в хлороформе и отфильтровывали от непрореагировавшей фолиевой кислоты. Выход 0,04 г (33,1%), Rf 0,55 (толуол-этилацетат, 3:1). В масс-спектре MALDI присутствовал набор сигналов («гребенка») молекулярных ионов О-(β-азидопропил)-О-(глицин-N-фолат)-полиэтиленгликоля со средним значением (М+) 3899,69.
Пример получения целевого фолат-полиэтиленгликоль-дигексадецил-L-глутамата.
К 0,04 г O-(β-азидопропил)-O-(глицин-N-фолат)-полиэтиленгликолюз4оо добавляли 0,008 г дигексадецилового эфира L-глутаминовой кислоты. Реакция проводилась в метаноле в присутствии каталитического количества CuI. Выход 0,048 г (83,4%), Rf 0,35 (хлороформ-метанол, 6:1). В масс-спектре присутствовал набор сигналов («гребенка») молекулярных ионов фолат-полиэтиленгликоль-дигексадецил-L-глутамата со средним значением (М+) 4619,15.
Синтезированное соединение встраивается в липосомы на основе дигексадецил-N-(L-орнитил)-L-глутамата в количестве 5%. Частицы имеют размер 30-40 нм, который является оптимальным для транспортных систем. Значение дзета-потенциала превышает 50 мВ, благодаря чему в водных дисперсиях возникает электростатическое отталкивание частиц. Это в свою очередь приводит к тому, что приготовленные коллоидные растворы стабильны в течение недели при хранении при комнатной температуре.
Использование производных полиэтиленгликоля в качестве линкера способствует увеличению гидрофильности наружной поверхности бислоя, что ведет к понижению опсонизации, рецептор-опосредованного фагоцитоза и захвата клетками ретикуло-эндотелиальной системы.
Сконструированная транспортная система обладает направленностью на фолатные рецепторы. Применение подхода, основанного на принципах «click-chemistry», предоставляет возможность для быстрой и эффективной модификации наносистем