АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ВЬIСОКОМОЛЕКУЛЯРНЬIХ СОЕДИНЕНИй lla правах рукописи УДК 577.175.8'17 КОРОЛЬКОВ Валерий Игоревич СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ КОНФОРМАЦИОН НО-ОГРАН ИЧЕННЬIХ АНАЛОГОВ ЭНКЕФАЛИНА СПЕЦИАЛЬНОСТЬ ХИМИЯ 02.00.06- ВЬIСОКОМОЛЕКУЛЯРНЬIХ СОЕДИНЕНИй АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук ЛЕНИНГРАД 1989 www.sp-department.ru Работа АН СССР. выполнена в институте высокомолеку.~ярных соединений Научный руководитель- доктор хи~ических наук, профессор ВЛАСОВ Г. П. Официальные оппон"нты: доктор химических наук, стаf>Ший научный сотрудник О. А. КА~'РОВ кандидат химических наук, старший научный сотрудник Л. Б. ПJЮТРОВСКИИ Ведущая организация: кафедра химии природных соединений Ленин­ градского uрдена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени госу­ дарственного университета. Защита диссертации состоится « 15>> ~Ц 1989 г. на заседании специалttЗttрованного совета Д 002.7:2.. 01 по защите щtссер­ таций на соискание ученой степени доктора наук при Институте высоко­ молекулярных соединений АН СССР (199004, Ленинrрад, Большой про­ спект, 31). Автореферат разослан « / >':> 1989 г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИВС АН СССР. Ученый секретарь специализированного совета при ИВС АН СССР кандидат физико-математических наук Д. А. ДМИТРОЧЕНКО www.sp-department.ru - 1hтJNиncn. пробgмм. раi'Ов 8101110ICJICJI0'1'ВOЙ СоЦ11018 вовкх .жexapc'ПieiiiDIX прева­ C'f:P1Jti'JPII С аадеввнiе СВОIСП88 - OJU18 D :вааеЬп про~ем совремеввой П111П. Весыв перспе&U~~П~М~~ coe.ц.­ вeiШDII( 1IJIЯ · эти цuel JIВJIJ!D!CЯ прв:роДIПiе вol 6JIOpel'J.IJII'OPII Dell'fц­ D:J8PO,IUI, дeЙC'fByDЦJie В ВDКП ltORЦeJI'fpaцJIЯX И ПOICU"""..... ВIIOOltJII бИQion'leCXJI) 81t'fDIIOCTЪ. 0дRaitO ОВИ об1аде11t рцом <пр8- Ц8Т8JJЪВВХ свойств, таюа, lt81t lt])еiтковремеввосп деlстмя poltd • п­ спектр 6ИQIOI'ItЧeCltJIX эффек'lОв. По8'1'01q' первоо-чере.цноl за­ да-чей ПеП'l'QНОЙ Х11МП II!Wie'l'CЯ СОЗдание ceJieК'l'JIВИO Д8ЙО'f:ву111\Ц аиалоrов пр:·;у·~ пептцов с высокой бво.nоrическоl акп:виостЫ> 11 fС!ОЙЧИВНХ К деЙСТВИD фермеНТОВ. ОпиоiiДВне пеиапеll'fцы точвнх • - 8Вlteif8,u:вн, внn<>.JI~~J~~Q~~e ро.пъ мuкле­ меаткаиевнх неlромоду-JIJ1'1'0ров • ооущесТUЯ~~~~Ие pery.u- ЦIO) целоrо ряда uэвеиво-:ваанх (WRiщd, JIВIJDIТCЯ весьма интерес JIJDII( с 8'1'01 то'ЧКИ эревu. Пмt. иdofll. Основиоl цeJIЬJ) дакноlt работа яu•tея сиитез рядов аимоrов 8RR8фuJIВ8, DleDIIП orpaпчeJIJIYI) подвавооть кон­ формацп, ВОЗНИК81ЦУ1) ~аrодаря СОЗД8ИJD) МОСТDОВНХ 0'1'P11't'f1P раЗJiичноrо т:ипа меа,цу вторнм и ПЯ'lНМ пo.nOJteRIIJDOI поСJJедователь­ косп, а тuае за с-чет введения в IIOJ1e1t1J11 6oJIЪJDП rцрофобинх paд11R8J!OB в JIЯ'loe ПOJIOJteDe; изу-чевие биOJiorneoRИX свойств по­ лучеиинх аиалоrов и сопостамение их со ст~й с цеJIЫ> вы­ яснения C'l'PYR'l'YPR~OHMЪRНX ОТНОЕВJIЙ, Научим НОВJJЗВА • п:рактичещсм ценность работи. Наrчная новаэка работы ~ется в разработке схем сиитеs&кокформа­ цвонио-оrраиnепнх аиалоrов энке«апина с .цисуль41\ЦНнм мостпом и аиалоrов с крупным rи.црофобинu рад11К8JIОМ в пsrroм ПОJIОJtеиии; сиитезе !4 ранее не описанинх аиалоr_ов эвкефu!па, в изу-чении их 6воиоrических и конформациоивкх свойств. В исследовании вза- www.sp-department.ru - 2ИIIОСМ8И С'!'РУИтур8. - &lt'l'DНOC'l'Ь В З8ВИСIDIОСП O'f размера ЦIIUia, расПОJiоиенu рсулЪ(IIдной смзи в нем и :конформвцп амино:КИСJIО'f во иором и Шl'l'OJI пспоиеНJUIХ в СJ11Ч88 8R8.Jloroв с дисул~ мос­ п:ком; И В 88811CIDIOCTИ O'f :КOH/fllrYpeцD И ХJ1118Ч8С:КОЙ природы aминo­ DCJIO'f в Ш1'1'0JI пспоиенп в спучае 811&11оrов с :круп~ПАt rи,црофо6вн11 OC'f8'fltOJI В Шl'l'OJI ПОJIОИ8НИИ. Прекпчесая цеввОС'!'ь Д8ННОI работн СJiедует из внсо:кой биOJio­ rnec:кol активвОС'!'и поиученинх coeJPIReнd xap&lt'1'8:proro AIR iA. 1/i.IO и in.\fi.tro ,а TSJCD ряда синтезировавних сое.цJIВений специ48Чес:коrо биOJioi'IIЧec:кoro еффе:кта, смзаииоrо с пре.цпочтвтелъвнм взаимодейст­ вием с ков:кретннм ппом рецепторов. В смзи с чем часть анuоrов пepeJUU~a на Jr.Jiyбleввoe 6иоnоrичес:кое исспедованиее Апоой!l!''l J!0691:M • щФZmПJ'I· Результати исспедованиt, вo- 1118.JUIП в диссерт8ЦJ11), до:uвJU~МJ~ись на по YII Всесоюзном симпозиуме /T8JI.J1&, !987 r/, 5-ol Всесоюзной кон­ ференции "Метода пОJiучепя • анuиза 6иоХ1111ИЧес:ких препаратов" /Риrа, !987 r/ и на П :конференцп ИЮ АН СССР /.ПеНJIНI'раД, !987 r/. DIIIJII[ бел:ков и петвдов Основине пОJiоиеНD ра60'fн имоиенн в Офем • gтрукпра mgepтem, . ny6.Jul:кaцux, 5 ДиссертациоНН8Я работа состо­ и· из введепя, обзора лиературн, обсуждеJПIII резулиатов, э:кспе­ р:вментап.ной часп и внводов. Диссерrацu имоиена на вицах, содерквт IЗ рисунков, II табаиц, I !28 отра - акт о би~оrических иc­ DН'l'aJПIIIX и список цитируемой литературн из IЗ9 наименованиt. ООПЕРРНИ!ij РАМЫ Omlo)(ДRНe пентапептцн - энке«<елинн - представляют 60Jiьmol интерес в плане созданiiЯ внсокоактиввнх и се.nективно действуоцих «армакмоrических препаратов. Дпя создано таких препаратов и DРИ"-:­ данu им устойчивосп к 6иодеrра.цации, на наш вэrля.ц, наи6о.пее перопе:кТDНнм ЯВJIЯется синтез :конформационно-оrраниченннх анuоrов www.sp-department.ru -Зва основе Ц~ПtJ~ИЧеских авааоrов, coJte~ -~ ~ мецу В'l'ОРНМ нам. 6uo • шwнм пожоаеИUМ8. решено изучи:ь :впяпе на 6иoaornEIOJOJ) uтuвост:ь И l'tORфJpмaцJIORRЪie СJЮЙС'l'Ва размеров МOC'l'D&, места P8CПOJIOUIUIЯ ,IOICfJl:Ьi{lfдкOЙ СВIIЗИ В МOCTIII'tOВOЙ СТРУI'tтур8 :В KOB(II:rypaцo ~о­ :КИСJIОТ во втором и ПЯ'l'ОМ ПOJIOJtelflfЯX в СJiе.цущей серп анмоrов ЭНI<ефuина: ~':':""~-~ Тgr-~S-Gt!f-Ptle-Qjs-нн1 I T!fr- djs-~ -Ptle-H~-fiHt II 't'yr- tfeg -Gtg-Phe-tajJ-Htt 1 III 'njr- ~CIJ -&t~-Phe-tleaj -н н~ IY 1'gr- ~-~s -&ty..Phe.- нq, -нtса у !. 'J\jr-.tHt~-6ty·Phe-Oj$-HH2 YI 1'tlr·D-tleg-Gt!~-Phe-нcg-aHt nr. 'njr-b-~s-ety-Phe -.ыt'~-нк2 nrr Tgr-.D·н'~-&l~ -Phe -.»-C!f--Hit2 II T~r-.»-tfcy-Gt~ -Phe -.»-н~- НН2 х Сртез ВИМОI'ОВ эвке«мрв Q дiiCJ.AJJfмПJ• W)OТIIOМ, СИвтез ЦIПWIЧеских анмоrов ЭНI<ефuина вен в соответствп со схемой /рис.!/ методом пентафrорфеиаиовнх &фвров. Д1я эащвты амвноrрупп в ходе сиНтеза испQ.IIьзова.u трет-<~у'r~Ulокс:икар6оиu:ьиую защи!rf. Т:воrруппн цистеива и rомоцистеина dlо:кирова.uсь 6ен­ эв.nьной защитой. :ВЫ6ор бенэв.nьных защит 6Н11 OOyCJIOВitB, не в пoCJieдEIIII очередь, ме'l'одом получения .S-бевsu-rомоцистевка из метиовива. Трет-6утмоксикар6оВJIШ:ьиую защи!r)" си:вм&~И трифrоРУI't­ сусвой кислотой.Циклизацию осущесТВ4ЯЖИ на стадви с-концевого Тр8'1'-6УТJIJ10КСИК8р00ВU-38111ИЩ8ННОГО тетрапептида ЙОДОМ В М8'1'aROJ1e пOCJie удаления бевэJLJ1ЬННХ защит действием натрия в DдltOМ аммиа­ ке. ПoCJie окиСJiения ЦIIМИЧеский тетрапептц дedloupo!IUJI и к вe­ IIY присоедt1ИЯJ1И тирозиа. Д1я присое,101Неквя тирозина к :цик.пчес­ ким те'l'рапепти.цам пользо:ва.nись R81t кар6о.цJD~М~~.ЦИЫМ методом, так И методом пен'!'афrорфеиuовых эфlров. ТИрозJIЙ испо.uзо:ва.nи в виде N-трет-6утиnокс:икар6оиu- иnи · O,N -ди-треt-6утв.nокса:ар6о­ им-производных. Сущес'l'веииых различий и:в в :внходе, п в мчест- www.sp-department.ru . -4ве про.цухта в sавиСJIМОсП O'f метода присоеДIИеиия отмечено не бы­ ло. В качестве дeбiOКifP1Dile.ro аrевта на пoCJie.aвet ст8ДП такае испоп.эовап ~ф1'ОРJКС7С1111' Т" r Х DCJIO'rf. А1е Gt!l Вое. Воев.t 6ot.- ~oPW &С; ~t -OPjf У r-OP.Fp н '*н - OPfp 8Ot. /811 111 /&it )W М 6ot N _,a~t N ~t N ~. &ос. ,..Вit 11 ··н " н н / 1+ R Рвс.I. Cxe~ИII'l'eзa ЦИ!UIИЧес:кп авмогов эВRе(8Jlвва с ДJiсу.IЪ(вд­ вым МОС'l'ИКОМ, г.це Х :uи7 =L·Ccj$;,0-Gjs; L·Hflj;IJ-Hey. 0ЧИС'!'R1 П0117ЧеRВшt трифrорацетатов ЦИКJJИЧес:кп рсу.IЪ(вдсо­ деращп певтапептидов провоДВJUt ~тодом .ко.поночвой хроматоrрщfии на сефцексе G- -Is· в I в уксусной кислоте. ГомогеRВость по.пучев­ вых авалогов провервиась методами высоковоиьтвого аиектрофореэа, 'l'OIIROCJIOЙВOЙ хромато~ И М8ТОДОМ ШП В разпчвшt СИСтемах • и при ра8Jlичвъrх .цJ~ииах BOJJИ. Идентичность про,цукто:а доказывалась амиио.кислО'l'RЪIМ и апемен'l'JПIМ анализами, а таuе масс-спектромет­ рически. 2. Исследование коисfК?рмациоRВшt характеристик дисульсi~о~содеР- иеm ана.погов энм«мw, дu изучения конформациоRВшt характерис'l'ИК синтезированных цимичес:кп аналогов 6кnи сняты спектры кругового дихроизма в www.sp-department.ru - 52 2 . toO ,' ,," ; 1 /• :- . . . ./ .1 -2 \ 18] у 1 \\ •i . /·ю+-l~'н2 ~ /:8J·I(>' Рис.2. Спектры кд дисульifiщоодержащих аиuоrов эпефuииа с \..-аминокислотами во втором положении в водном растворе. ffJJ·/0-3 2 ~.- . \·:~:·, ~..... .... 2 ··~ ... " .... "'\ -2 Рис .3. Спектры кд дисульфlдсодераащвх ака.nоrов ЭВitефutива с t)-амииокислотами во втором положенив в водном растворе. www.sp-department.ru - 6- ' ' ----.."' _, "' "' , ......\ ...... .......... .\ ' "" ,,~ "\ - ,)( .._ ~- -- ..... -2 hc.4. Спектри КJ[ .цисульфlдсодержащих авмоrов энкеlfапина в 0,05 М ВСI /спиоmвая J1ВИ1Я/ и в 0,05 М HCI, содерващей rsxro-3 м доде­ ЦIIJiсулЬ(ета натрия /пувв.пр/. о6аасти 240-320 им. В во.цннх рас'l'ВОрах у всех сиитезировавних 888Jloroв основной вкпад в спехтр в этой области давала дисульфид­ Иая связь. Круrов6й дихроизм тирозина и феНИJlмавина, характер­ ннй ДПЯ ЭНRеlfапИНОВ, проЯВJIЯJIСЯ TOJIЬKO В Виде ТОНКОЙ структурн на ф:>не широюа пиков поrлощения .цисульtfll,цной связи, что не поз­ ВОJIЯет сравнивать спектрн круrовоrо дихроизма дисуль4Идсодераа­ щих авмоrов со спектрами энкеlfапинов. При сопоставлении сnектров кд авмоrов /YII/ и /Х/ в водном растворе и в раотворе, содерuщем додецилсулъфат натрия, быnо показав о, что в случае обоих авмоrов энкеlfапина переход в более липсфшьвуl) «<аэУ, эксперимектмьно nодтверJЕДеккнй .циф}ере1ЩИ8J1ь­ внми спектрами aв8Jloroв в мицeJIJlax додецилсульфе.та, сопровождает- www.sp-department.ru -7ся вэмевепем :ковфо]11о18.1J;аоввоt поnавосп ни авааоrоа. 870 rо­ ворвт О 'fOII, ПО C'lPJ!t'l'JP& П8П'l'ЦОВ С .цJicy.t~ 810СПКОМ, вe­ CIIO'fPR ва IUПWI88ЦIII), COxpaJIJiet Э8ме'rВJI) ПOJI,UJUI~Ъ. З. ИзJЧМ•• Оимоmе01111 gвolgzв 1 8ИIМQQD 1 pm ПlltJIПSQIIII "901'91 U'I!!\QIIII MQfAПIW, мgcipw с IIRDЪ'iiD* МОСЖПОМ• Оценка бв0Jiо1'11Ческоt акrиввосtв сивtеэвроВ811В1iХ авuоrов omrrax проводаась при разJПIЧВП JIY'l'ЯX в:ведепJ! в ва 11188% ва анапьrезп /тест "rорячм nиас'!ввка"/ в на вэмевепе двп'В!'е.IЪ­ воt активиоми. которое оцевиваJ~ось по способнооtв авопнх xpaiOI'fЬ прJJД8ВВое а вертИК8Jiъиое пОJiоаепе тuа в теч:епе при первмещено переднп лап пвопоrо на хубu внсо't'ой 5 coсек 20 см. БиОJiоrическм активиос.ть .il. v~tr& оцеНD8J1ась по споеобиосп ;vrae- тarъ :внзванвне U&К't'POCTJDifJIЯЦI[&й оохрцевu се~та подвздош­ ной IOIIDlUt морской cВIIRltИ IDII /rPI -!ест/ и се11111нводящеrо протока ...... /Н'Ф-ТеОТ/, lWt ПО1С8З8'1'8Л8Й B8aJIIIOД8~0'1'8JUI О Jl- И ~ .:0патвн- 11И рецепторами соответствевво. При иэучевп вэааосвяэи размер цвUа - ность бшо похазаво, ч:то в CJiyчae авuоrов, 6л01tJ1PY1111811 актив­ оодеращп· t,-амино­ uслотн в ПJI'l'Oм ПОJlоаенви, основной тенденцией бшо уве.о:чение активвости с увеличением размеров ЦD.1I8 1 анаnоrи /I/-/!71 и /11- /ЛI/1. В случае анаnоrов, содерuщп ~-амииоuсло'l'Н в пято~ положении, видно, ч:то. ШUt и в пре.1tЫдУJЦем случае, ·нaи60Jiъmyl) ак­ тивность проJ~В~U~ет aвanor /I/ с наибольшим I6-1JJ!евиым размером цикла. Однако в случае анаnоrов с I5-Ч11еввым ЦIU(JlOM актiiВНостъ по отношеНJII) IC }!-рецепторам снаается, причем в случае aвanora /YIII/ она уменьшается 60Jiee. ч:ем в ЗО раз. '"по сравнено с оп­ санным в литературе (.t.с.~;~эн.кёФ.uивамцом. РассмаТРивая зависимостЪ 6ло.кируuцей активности от места www.sp-department.ru -8Та6.111Ц8. I. БJiоквру~~ЦМ активность ila. vitro ана.иоrов 8ВIС8«во­ ва С ДIIOJJI~ МOC'l':IКOII. Соедивеве ICso±m. · GPl,ВII HVAВII HV-"GPI 'J'!Ir-~~- Gtq-Phe-Cgs- нн2. /1!/ 1\jr·Qj$- Gly·Phe· Hcg ФNН 2 ::87.tiЗ8 2!9±8! 0,56 248,t46 9,0З,t0,27 о.оз /III/ 'Пjr- Hty·&I~-Phe-Oj~-NH2 1З2.t1З II5,t20 0,87 /П/ 23,5,t9,5 I6,4,t3,5 0,69 /7/ T!lr-.8-~$-6l~-Pfte-нclj-нн1 /71/ 'Г!fr.I)-H~-fil~-Phe.-r.}S-NH1 0,446,±0,085 0,57,tO,I2 1,27 I,I6,tO,З8 0,91,±0,21 0,'78 /1II/ T~r-.e-ttEi-И~-Phe-H~-NH2 0,452,±0,089 О, ЗI8.t0, II3 0,70 /1I1I/I'!Jt.ФOr4}$-Gt9-Jihe-~tl&y-KII1 /II/ 'Г!f·!-lf~-Gty-Phe,f)-QjИtH 1 31,4,±!4,6 3,35 O,II 0,94,tO.II 4,2З,t0,7I 4 ,5 0,257,tО,ОЗ5 0,68 2,6 - - /I/ ~r- HQJ -&l~-Phe·Hcy-NH~ /I/ 'Чfr-~·G1g-Phe-Ф-H~-HH2 т11 r-~·d).нty-Phe-~$-NHt T~r-.9-~S-Gl!f-Phe,t-q/S-NH2 Метиовви-зикефвлин I,51,t0,3 О, '78,t0,01 172 !3,2 0,076 располоаепя дисул~(lщllой смэи в ЦИJtJie, мо:оо заметить, что в случае ана.иоrов с L-амивокислотами во втором положении введение rомоцистеина в пятое полоаение вместо цистеива привоДКIIо к увеJIJt­ чению активности к о-рецепторам, а введение rомоци~теина во вто­ рое положение приводило к уве.пиченD активности к В случае ана.иоrов с ,р!.-рецепторам. ~-аминокислотами во втором положении введе­ ние rомоцистеина в пятое положение привоДИ/Iо таю~е к повншенИD активности по отвоmенИD к ~-рецепторам, а введени+'омоцистевиа во второе положение мало сказывается на активности по отношению к }'--рецепторам, но повншает активность к ~-рецепторам. В слу- www.sp-department.ru - 9чае ава.поrов с i> -амииокиСJlотами R81t во в'l'ором, тu и :в ПЯ1'ОМ по­ Jiоаениях корре.uцп мецу распОJiо:аением дису~ой связи • бlо­ кирупцей активиостЬJ) уставоuево не было. При рассмотрении влияния кон~ амивокис.а0'1' во иором И ПЯТОМ ПОJIОЖеНИЯХ 8e на 6nОкируJЩУI> 81tТИВВОСТЬ ВИДНО, Ч'rО ~C:SO.U.- uиmпte оказывает модифпцщвя 8МИВОКИСJ10'1' во воrором пОJiоаевп. ИJтересво мметить, что ава.поrи с 1.-амивокис.аотами во втором по­ Jiоаении 06naд8JIИ акТИВКОСТЬJ), сравнимой С акТИВВОС'l'ЬJ) И&'l'ИВВОrо эвкефшина ИJ1И превосхо.цящей ее, что ве характерно мя .IQейвкх ава.поrов энкефшива, rде подобная моди~ приводаа обнчво к потере активности. Тем ве менее. в с.аучае И811111Х авuоrов, Jt81t • в случае .11инейннх aн8Jloroв, введение i>-амивокис.иот :во второе пможение приводи'l' к резкому увеличенИII активности i.ll. vi.tro ко. можно заметить. • Одна­ что возрастание активно сп по оТRошеНDI к раз­ JlИЧИШI рецепторам происходит в разной степени. Так, возрастаиие 6nокирупцей активносТи по отношеИИII к рецепторам, :в среднем, ва порядок вЬDПе, чем возрастание активности по отношевв к -рецеп- торам. Моди({lп<ация пятого пОJiожения ~-амивокиС.Jlотами сказывается неодиозначно. Из сопостаuения aн8Jloroв. содерuщих 3)-aiQIИOJOIC­ Jioтн во втором и пятом пОJiожениях, с анмоrами. содер118ЩИМИ .»-ами­ нокиС.Jlоты т0.11ько во втором ПОJiожении. видно. что т~ модиq.ка­ ция приводит к падению активности по отношению к возраставИIО активности по отноmенИIО к 6-рецепторам и ~-рецепторам. О.п,иако :в случае авмоrа /YТ.II/ подобная моди~ привеJlа к падеВИI> ак­ тивности по отношению к ~рецепторам 60Jlee. чем в ?О раз. С.Jlедс­ твием чеrо было повЬIШение сеJiективиости по отношению к &-рецеп-. торам. Изучение би0.11оrической активности i.h. vi:ll'o показ8Jlо. что авмо- www.sp-department.ru Табmща 2. BиoJiorкчectw~ 8.К'f11ВНОС'I'Ь il\.11'~11'0 8R8Jioroв 8НКефullна. с .цwсу~ МОС'I'ПОМ прW внyorpИЦIIC'l'eJif8JIЬHOM (В/Ц), 8JfY'I'PJI8eiOIOM (В/В) J1 ПОДКОJIИОМ (D/К) JJ1'1'П 884Щ8НU. ~l't\. Соединение в (1) 50,0 25,0 не апиа.. (11) 100,0 25,0 не акоrиа. (111) 50,0 25, О не акпа. 100,0 25,0 не 8.К'f11а. (1У) (У) (YI) (YI1) O,OOIIjp,OOOб 2,~,47 о.~,ОО2б - - - 15,0 50,0 25, О не 81Ct'U. 100,0 25.,0 не U'J'U. 50,0 25,0 не 8.К'!'IЬ. 100,0 25,0 не аnив о' 005.;t0. 000~ 2,2_t0,42 10,0 - 5,15,±1,12 25,0 0,0016 12,5 He·U'fiiB. 12,5 jр,ОООб о' 006.1Q, о29 (YIII) O,I4:tt0,~ 2,~.47 15;0 (1Х) 0,01~001 1,~,35 8,15;10,35 0,009i0,0029 2,87,±2,4 5,74j:1,22 7,07j;I.~ 7,3J:I,б (Х) Морфин - ,02jp,re - I,28j;0,9I www.sp-department.ru не aun. - 12,5 не &JC'1' з.~.75 0,58z0,14 1,34jp.~ I,2:tt0,3б б,54j:I,39 0.89_t(),3I 4,4.1Q,9& 1,?6j:(),50 З•blzO·~ ii,1,!2,2 4,3б;t0,92 - II rи с il-8111111окиСJiотами, как и мепоИJIК-~{fаов. п:рахпчес:ки не активин при периферическом введении, Чi'О, пo-Вif.ЦIIIIOМy. odъlt~ ся их быстрой ферментативной деrрадацвей. Авааоrи с 0 -8111111ОDс­ лотами во втором положении оказаuсь високоакfl[ВВJDО[ как прв Qен­ тра~~ьиом, tак и при еветемном введенп. Кромфоrо, авuоrи и /I/ зах /JII/ оказs.псь тахzе акпввiDIИ в ОПН'J.'ах на крысах, ВНЗ1i8811 в до­ IO JII!/r.a:o и 5 мr/r.ao соответствевво .uпuьную 811&1Ы'еэD в воздействие на двигательную активность. Эп фвкти, no-ВJr,ЦIDIOIIf, О6ъя:СВЯD'l'СЯ как ВИСОКОЙ акТИВВОСТЫI Э'1'П 8R8JIOrOB ПО O'l'ROIIIeRВ 1t метить, что д.J1Я 6о.nьmинства аналоrов бша характерна векоторвя избирательность к воэдействD ва двиrатuьвую активность, по~ВQ­ лmцая в векоторах СJiучаях, вапр11118р, в случае авалоrа дить арепарат в дозах, внэн:ваDЦIIХ, в основном, /1II/, вво­ изменение двп'а­ тельиой активности. 4, ИсСJiедОЩИе ВQЗМОIНОСТВ синтеза sшуогов IJIКeifмpo со CJlOIROвiflmнOй СМЗЫ! W!JW ВТ9р111 1 ПЯТNМ ПQЦОI!ШJЯМИ. Изучение связи структура - активность в .ря,пу ЦИ1t11ИЧесl'tИХ ди­ суль(flщсодерzащих аиалоrов эвкефшина, моuфщироваввнх по В'l'Opo­ rq и пятому положениям, покаэало, что такие аиалоrи с .е-амиво­ :киСJiотами во втором полоаеИJИ о6Jlадаи определенной селективвостщ внсокой активностью и устойчивостью к ферментативной деrрадацкв. Однако, иесМОТР11 на попнт·i<в закрепления конформации, они ве о6Jlа­ двли внсокой селективностью по отноmеИИJ) к Jl- или о -рецепто­ рам. :=iтот (fsRт, по-видимому, о6ъя:сияется довольно високой подва­ ностью конформации этих пептидов, что подтвер8Дается изучением спектров кд. Для тоrо, чтоби 6oJJЬIIIe закрепить ковформацию молекула эвке(fа­ лина, нами было решено получить аиалоrи эвкеqаnина с более "жест- www.sp-department.ru -I2кой" маиаркой с.попоэqириой СВJIЗЬЮ меа.цу вторым и пятым положе­ ИJIЯМII общей форму.ин: '1'!fr~ .trsw-~!1- Рhе-нн-сн-соnн 2 · L-to (!на)"' ,где 1\.= !;2 СИНтез анаиоrов проводвж. по схеме /рис.б/ ~t!:l .1>-Ser Ph е х Вое- r- ОР/р - Н>Рfр OPJp /8at NH~ l/Bat Вое. 8~- ~ н /Bat н /Вit н 11821 /он Рис. 6 • Схема синтеза аналогов энке4wtина со СJiожноэфиринм мостихом, где Х = t.·д$р; .&-Asp; L-Gtu.; !1-Glu.. По этой схеме на первом этапе методом пентафrорфениnовнх эфи­ ров полочался линейннй предmествеННИR - N-трет-бутиnоксихар­ боииn С-концевой тетрапептид, которнй можно было бн з8ЦИitЛизо­ вать с образованием СJiожноэфирной связи и к полученному тетра­ пептиду присоединить тирозин. При синтезе линейннх предJIIЕiствен­ нихов использовали в качестве временной защиты аминогруппы трет- www.sp-department.ru - IЗ - 6УТВ110КСDар6оВИJ1!.11УЮ защиту, А11Я З8ЩJI'l'H р - ИЛИ ( -кар6оксвпь­ НЫХ rрупп испо.пьзо:ва.nи бевзильвую З8ЩIIТУ. I'идроксвпьвуD ГРУIШ1 серива не з8ЩIIЩ8JIИ. Де6покироваиие амииоrруппн ocyщecТIWI.IJI 'fРИ­ фrору~tсусной DCJioтoй, бевзвпьную З8ЩJI'l'Y' yдa.IIЯJiи катаиитическим rи.црироваиием. ПoCJie у,цалеНШI бензилъиой защитн с ~- uи t -кар6оксuъвоl rруппн С-концевой аминокиСJiотн мы пнта.пись ЦИКJiизовать по.nучев­ нне тетрапептидн, создавая СJiожноэqирную связь ме-.ду rи.цроксuь­ ной группой серива и карбоксилЪВой группой С-концевой амвнокисло­ тн. В качестве методов конденсации избр&Jiи методн, при которых, как считается, подобная реакция проходи'l' с ваибо.n:ьшим выходом и сопровождается образованием ваимен:ывеrо числа побочных продуктов. А именно: метод с испо.nъзоваиием в качес:rве ковденсирупцеrо аген­ та N, N•-кар6оНИJIДИИМИДазо.nа, метод аКтивированвп э(lqюв с до­ бавкой имидазо.nа, кар6оДИИМJЩНнй метод с добамением димети.nами­ нопиридина и.пи пиридина. При испо.nьзовании карбонм,циимидазо.nъноrо метода изучение хо­ да реакции ЦИltJiизации показа.по, что образования желаемых продук­ тов ЦИl(Jlизации не происхоДВ11о, в е зависимо от системы растворите­ лей и от продОJIЖИтелъиости времени реакции. При испо.nъзовании метода активированных певтафrорфевиnовнх эфиров с добавЛением имидазо.nа оказа.пось, что через !5 мин. noCJie добавЛения ими.цазо­ ла пентафторфениловый эфир тетрапептида превращался в соответст­ вущий имидазо.nид и на этом реакция заканчива.пась, не зависимо от растворителя и от длительности реакции. Использование карбодиимидноrо метода с добавЛением катали­ тических ко.n~-tчеств димети.nаминопиридина В11И 20 эквива.пентов пи­ ридина в диметилф:>рмамиде привело к образованию продукта, отлич­ ного от исходных:. Полученине таким образом пеnтидн бЫ11И де6поки- www.sp-department.ru - 14ро:sавн трифrоРJКС)"СВОI КВСJIОТОЙ, ПOCJI8 чеrо К 1П1М бКI присоеДIIНеВ тирозвв с 11СПОl1Ъзо:вавием певтафrорфеВВJlо:воrо 8ф1ра O,N -.ци-трет­ бутuокси:карбоJОI,I-тирозива. ПOC.IIe )'.UJleRJIII защп с пОJiуЧевннх пев­ 'l'апептцов тр•фrоРJКсусвой uCJioтol продук'l'Н ОЧВ1Q8118 методом rе.п.-(lшътрацп на TSt<-rue-40, испОJiьзуя в :качестве ЭJD)еата ме­ таноа. Гомоrеввость пОJiуЧеввнх coe,цJIReвиl про:веря.аи методом товко­ СJiоlвой хроматоrра(ви в ра8ЛJ1Ч11НХ системах, методом внсокоВОJiьт­ воrо uектрофореза и методом IOIX. ИcCJieдoii&Пie CTPJК'f1PH ПОJiученннх сое.цввеиий ПСJiопоrо с помощъю амино­ и uемевтноrо 8В8Jiизов и масс-спектрометричесп по:ка­ зuо, что З'l'И сое.цввевия не ЯВJUII)ТСЯ ЦВIUiодепсиаиuоrами эвке(а­ .uиа, а пре,~~;ст&ВJJS~Т собой пеJiтидн, содерzащие ifраrмевт .цицимо­ rекси.пмочевивн на С-конце, общей формула: 'l'yr-J>-ser-Gl~- Phe·Ntf-~-CO NH1 (tкa>n. еьн •• 1 ::;..- • to- N-со-нн-с.нu rде 1\.. = 1;2. ПОJiучевнне пепти.цн ЯВJIJШ'l'СЯ веобНЧВНIIИ 8R8Jioraми эвкефа.nива, . coдepnЩJIМII 60Jlьmoй rи.црофоСSвнl заместпеJJъ в пятом пОJiоаении, что моает привести в опредеJJеивой степени к закреnпению ковформации позто., 6нпо решено сивтезировать серию подобных пептидов и исс.~е­ довать биоnоrические • конформациоивне свойства aнaJJoroв энкефапи­ на~ мо.ци!JiщИр<>:ванвнх по пятому пОJiоаению фраrментом .цицимоrекси.л­ мочевинн. Быпа пОJiучена с.1е.цупцая а серия 8R8JIOroв ЗНRефапива: Tgr-!-Ser-6Щ-Phe-RSp(R)·NH 2 /XI/ 'Гur-.fJ-Ser-~Щ-Phe·Gtu(R) • КН2. /XIII/ 'l'ljr-~·Ser-lihj -Phe-!>-Asp(~·Нif/XII/ Tvr-л-ser-IJЩ-Phe-Э-vtu(R) -NHt/XIY/ rде 1 R = еьн.сN-tО-NН,"Нн www.sp-department.ru - !5 - 5е ИQQ18ПOМRJA xgвifpтwiii'9uп СJОiртв 'UI01'9J 'П'«мп• 1 мo!II!!!rп!ммmWJ «ипmпом N е N -JIJIJJJJIOГПQН!Ю!AJИe 1 [8]·10 1 r"'Ve<мl ANO/IЬ 5 Pllc.G. СпеИJ&IШ авuоrов 8Иltефвпиа, мо~В811ВП рr­ меитом ,JtiЩIIIfЛoreкcaмoчeВJIRн в воде и в ДIIII8TИJicy.uфo1tcцe 1- • 1 - ~/, а - / - /, спектра в метавоие /-- 1 t»>IC..'=.,Н.t.5]8JIIt8фв.UIВ- , . 81!111,U.. д.JUI nучения коиф)РNВЦ~~овнвх характеристп, по.иуче~~~~~а 1181111 1 аимоrо:в эпе«апша, мо.ци~:ваиивх сWеrмеRТом Н, N -дв:ц~ПU~оrек­ сИJ1110че:впв, CSWJИ СНЯ'l'Н спектра кд :в резпчввх раоТ80рП8Jlю.:. При рассмотрении спектров :кд, сиRrВХ :в воде, метеиоие • Д11118- '1'ИJIСУJIЬФОксиде, :видно, что хотя вид ип спектров 8ТП авааоrов ПOXQI; ua :ВИД СП.""9К'!'рО:В КД М8ТИОВIIВ-8111t8фв.uва В tHiat;dкt'\t1$]- 8Вlt8(8JIИН81!111,U., :в ароматической о6Jtасти они с,.есttевво раз.цича­ mся. В этой о6.11асти д.1Я аимоrо:в, мо.ци{f8ц11роВ8111111Х N. N' -.ци­ ЦИКJ.tоrексJWЮче:виноi, характерен ярко :внрааеввнй П01011И8J1ЫIНЙ www.sp-department.ru - !6 двxpoiiSJI, СВЯЗ8ВННЙ с уве.иичевием доu: тирозеовнх остатков, JJМeDЦJIX ПО.ПОП'l'МЬВНЙ КJI. 6 3 -3 Рис. 7. СПектры кд ан&иоrов энкефшина, модифщироввнинх фрагментом N, N' -дицiП<Jlоrексилмочевивн в воде 1-1 и в растворе додеЦИJiсульtе.та натрия /--- -1, а - спектры 1))-Jita~des~ эltКефшинамида. Изучение спектров КД, снятых в 20-ммо.пярном растворе доде­ ЦИJiсуJIЪ(fата натрия, показа.ло, что такой переход существенно ска­ зывается на К,1{ ароматических остатков, а именно, он си.nьно умень­ шается, причем .ц.ля разных ана.лоrов такое изменение происходит в разной степени, в то время как кд (f>-Aroz; desHet.sJ энкефшинамида в зтой о6Jlасти не значительно увеличивается. :-то rоворИ'l' о том. что ·переход в 6о.пее липофи.лькую среду приводит к существенному изменению конф:>рмационноrо равновесия мо.пекуп ана.лоrов, модифи- www.sp-department.ru -rtцвро:ванинх ёfраrмеиом N, N'-Д11Ц11КJ1оrексИJ040чевивн, во в завиои­ мости от вида мо.Ц.ФПUЩП это изменеиве раэJUIЧВО. СJiедовате.п.ао. мо;р((llкацJIЯ пaroro пм08111111Я молеку.1111 ЭJПteфl.u&a крупв• rцро­ фо6внм остапом приводп к отбору опредмеввых ковф:>Р~~ВЦ~~оiiВНХ струхтур. ИаучмиА dJ9DOГJЧ8QIП QВQicD и ВЗАИМQQМЭИ C'lPDПJVI,­ 6. wиввосu в рщ апмоrов ММNIRI!. М2ЛИ1Jеттим"ПН! «иr­ мевтом N.Н'-ЛИПИR'QГексипмрчеввнм. Для изучения бимоrических свойств аналоrи 6Н11И подверrву'fн тем ае испнтанияu, что и .цисулъ(flщсодерuщие аналоrи /см.раздм Э/ При сопоста&~евии ве.~~ичив значений биокирующей активности Ln. v~t.ro таткв /см •.,абi.З/ видно, что в CJIY'Ч8e аналогов, содерqщп ос­ 1..-аuивокиСJiот в пятом пмоаевп, _переход от аспараrповой uCJioтн к rлтrемивовой киСJiоте прJIIВОдит к сущес~веввом.r па,цеВJII) 6имоrической uтиввости по отвошеВJП) к как uтиввост:ь по отвошенв к ки неизменной. J.'-рецепторам, тоrда 6 -рецепторам остается правчес­ В CJiyЧae аналоrов, содерuщих остатки ~-амао­ киСJiот в том ае пмоаевии, переход от аспараrиновой DCIO'!'н к r~амииовой КИСJiоте. наоборот. пpJIIВO.цn к ·yмeн:ьmetull) ак'lИВНости по отношевв к нв к 6 -рецепторам и уве.личеНИII активвосn по отвоше­ J&.-рецепторам. Таким образом, активность по отвошевв к paэJIJIЧIIНМ uаосам рецепторов зависит от таких ф:utторов, lt8.1t ков~ и ХIМR&с­ кая природа аминокиСJiот в пятсw пмоаении. При этом весьма мuне изменения химической структуры могут привести к peзJUIII изменен­ ям 6имоrических свойств. Изучение 6имоrической активности i.n. VL vo покаЭ8Ло. чtо эти аналоrи при ВИУ'l'Рицистернал:ьном введении внзн:ваm как аналь­ rетическии эффект; так и изменение двиrате.~~:ьной активности. при- www.sp-department.ru TaбJDitla 3. BIIOJUII'IIЧecкaя &К'I'IIBHOC'l'Ь 8Н8Jioroв енхефuкна , мо.цlф!цмрованннх фparмetrroм .цмцккжоrексмлмочевииы. Соед11Иениеl Fдpot 1t.. 1 , Aиa.lьl'e'l'IIЧecxaa U'I'JIB- 1 Иэмеиеtп1е .цвиrам.п.ноА ICrottt&. В..OJCIIP1IIIIIall &JmiВНOC'fЬ ~I. (XI) 20 (XII) 8,73;t3,29 1,56,±1,30 25,0 не акт. 10 б, 25,±2, OI 1,23 I,2I 0,98 не акт. 27,5' 6,62 0,24 1,31,±1,2 25,0 нм (XIII) 20,8,±4,8 25,0 не ак'l'. I4,3;t3,04 25,t I8,4 1,53 0,0<82 (XIY) 6, 79j;2,I2 25,0 не акт. 4,31,±1,29 12,0 IЭ,I I0,8 0,82 I72 I3,2 0,00?6 MopfiШf МетионШf- 4,02,±0,00 - 7 ,07,±!,00 I,28,±Q,9' - - 4,35;±0,~ - энкефмик www.sp-department.ru - 19 чем Вотпlе на дu:ra'1'8JlbliYI) активность внзнвuось мeнЪIJIIIМII доза­ ми, чем дозн, иеобхоДDIНе uя аиuъrепчесиоrо 8ффек'l'а. При ВВ)"l'­ ривевном введеRИИ то.nько образец, содераащd остаток а, -acпapa­ I'IIROВOI КИСJIОТН, ИII8JI акТИВНОСТЬ, пpeВOCXOДJIQYII акТВВВОС'l'Ь IЮР­ «-в&• Вnияиве на аиа.пьrетвчесlt1Ю и двиrательвую актвввос'l'ь RЯJIOCЬ в течение 48 coxpa- часов пoCJie введения преперета. Интересно от­ метить, что изучение спектров КЖ этоrо aиuora показuо сущест­ венвое отличие его от .цруrп аиuоrов при перех.,оде вода - p&e'l'IIOP додецuсульфl.та натрия. По -:видимому, этот aиuor моает реа.uзо­ вать такую конф:>рмацiD), которая не свойственна .цруrо аиuогам, JШ11ШЫ I .с целью установления структурно~ова.пьннх отвоmевd в ряду ковф:>рмациовно-оrраииченннх аиuоrо;В энке~ииа путем (икацИ:и первичной структуры сивтезировано из них 2. на, IO 14 110.11.11- аиuоrов энкефВJJвиа, ЦИI(JlИЧеских. Все аиа.поrв пмучены впервые. Разработана ориrина.пьная схеме: синтеза анмогов энкефВJJв­ состоящая в предварительном сивтезе тетрапепти.ца-пре.ЦJПествен­ ника с после.цупцей его ЦИRJiиэацией вли мо.цифоtацией и прис081JР1Не­ нием тироэина на последней стадии. з. Установлено, что в серии ЦИRJiических аимогов эВJtефВJJина с ,цисуль~ым мостиком бимоrическая активность шению к S- и U\. v~~ro по отно­ ~-рецепторам является сложной фуикцией, завися­ щей от размера мостика, места распмоаения .цисульqидllой связи в мостике и от кон~ аминокислотних ocтa'l'Itoв во втором пятом пможениях. Покаэано, что анмоги, содерzащие лоты во втором nОJJоаении, омадают активност.Ьl) L. -амивокис­ Ul. vi.tto мой с активностью метионин-энкеф:utива. Авмоги с • , еравив­ 1) -аминокисло­ тами во втором пОJJожении являются высокоактивными как in, 11~ 110 так и i.n. \1\.t.ro , соедивениями. Поlt8Эано, что некоторые аиuоrв www.sp-department.ru , - 20 в.иияи на двиrате.пъвую активиооть в доэах,меВЬ11111Х, чем дозн, ве­ о6ходВМНе д4R цроявпения аваиьrетическоrо эффекта. 4. По:казаво. что В8JJJIЧJie в ПJ!'l'OM пОJiоженп МOJieкyJitfmкeфми- · на об'ЬеМНJа JUIПoфiJIЬВВX pa.дlll(8JIOB ПОЗВОJIЯ&Т ПОJiучltТЬ :ВНСО:КО8RТD­ ВНе ИJIИ сuе:ктивине аваиоrи по отношеJID) к ~рецепторам и к &-рецепторам. 5. на основании сопоставJiения 6иаnоrичео:кой активности и :ков­ формациовннх свойств по.nученннх ава.поriJВ показаво. что Знаиоrи с дисуJiьс{идRым мости:ком ве o6JI:aдam' веткой отруiСтурой. а та:ае • что моди~ ПJ!'l'oro положения МOJieqJiн эн:ке(аlива :крупным riJД- poфo6Jmм paдJ!JC8JIOM N, N' -Д11ЦИМоrе:ксИJiмочевИНН ведет :к отбору опредмевннх конформацвй. 6. В резуJiьтате проведеиного исСJiедованИя отобрав ряд ава.поrов эв:кефwlиа, перспеRтивннх для поСJiедущеrо yrJiy6JI:eвнoro исСJiедо­ вавия с це.n:ью пмучеиия фiрмако.лоrичесJ<ИХ препаратов. Основное содержание диссертации иЗJiожено в СJiедующи:х работах. I. Кормь:ков В.И., Вnасов Г .П., Георrианова Е.К., Денисов И.Г., И/IJlарионова Н.Г., КожевНИIСова Н.Ю., Jlнчаков А.В., IlaвJioв В.Н., Петров А.Н., Шевчух м.к. "Синтез и изучение связи СТРУR'l'УРfl-ЗR­ тивность в ряду циклических серусо.цераащих анаnоrов эн:кефалина. ТеЗисы докладов тидов, Таnлин, 2. YII Всесоюзного !937, с. I96 •. - симпозиума по химии бе.n:ков и пеп­ Кормь:ков В. И., Кожевникова Н.Ю., Илларионова Н.Г., Денисов И.Г., Вnасов Г .П. Синтез и изучение конформационно-закремевных ава.поrов энкефаnива с дисуJiьФИДRым мости:ком. - Тезиен домадов 5 Всесоюзной :конференции "Методн пмучения и ава.пиза биохимичесJ<ИХ препаратов", Риrа,1937, 274 с. З. Кормь:ков В.И., Власов Г .П., Денисов И.Г., ВесеJП<ИНа О.С., Шпа­ ков А.О., Георrиавова Е.К., Шевчух М.К., Лычаков А.В., Петров А.Н. www.sp-department.ru - 21 nauoв в.н. Ава.nоrи эвкеilаИИ&а. моди«ащиро:ваинне rи.цроф)6ным ра­ дикалом по пятому поnоаен~m. 4. KopOJIЬROB в. и 11/пaJtOB А.О. м.к .• • •• ВJiасов - r .п •• 10.Х,т.59, вьш.5, c.I236-I2З',. KopOJiiltoвa с.в •• Вес8J1Ю1На о .с I989. •• Денисов И.Г., ИJшарионова Н.Г., Петров А.Н., Шевчук rеорrианова Е.К •• дычаJtо:в А. В •• Пав.ио:в в.н. ЦиluшчесRИе ана­ лоrи энкефалииа с дисуль~нм мостиком между вторым и пятым nоnо­ аениями. - Биоорrан. химия,I989, т.I5, 1 Э, с.ЗIЭ - 324. 5· Vlasov G.P., Korolkov V.I. • Deniaov I.G., Illarionova N.G. Synthesis and stu~ of contorшa~ional~ restricted an&logues ot aet-enkephalin conta1ning disulf1de bridge.Eur.Pept.Byap., ТUЪingen, 1988, AЪstracts р.144. www.sp-department.ru ot 20th M-З!Iб/tJ. llo,IIIJиcaнo к nеча'l'и /Р, р.у, Тираж ПО- tt?c> 3 191 104 , 89 форма'!' бумаги б0х84 1/Iб, • Заказ .Jф.Z 1, Гnеч.л. "Ленуnриэда'l'а". Ленинrрад, ЛитеiЬtНй пр., дом f 55. www.sp-department.ru ВecnJI&'l'Нo.