ФОСФОРИЛИРОВАННЫЕ СЕРИНЫ Российский патент 1996 года по МПК C07F9/38 C07F9/40 

Изобретение относится к новым фосфорилированным серинам общей формулы
R-- OCH₂-COOH,
(I) где R насыщенный или ненасыщенный алифатический углеводородный остаток с прямой или разветвленной цепью, содержащей 6-30 атомов углерода, который может быть замещен галогеном, -OR, SR₁ или -NR₁R₂-группой, где R₁ и R₂ низшие алкилы.

Предлагаемые обладают цитостатической и вирусостатической активностью.

Новые алкилфосфоносерины можно получать в результате того, что соединение формулы (2)
R-
(II) где R имеет вышеуказанное значение, подвергают взаимодействию с производными серина общей формулы
HO-CH₂-C
(III) где Х бензил, трет-бутил, фталимидометил, изопропил, бензгидрил или другая отщепляемая обычным образом защитная группа, У-N-бензоилоксикарбонил, N-третбутоксикарбонил, N-фталоил или другая отщепляемая обычным образом защитная группа, в случае необходимости, в присутствии конденсирующего средства с последующим отщеплением защитных групп у образующегося соединения общей формулы
R-- O-CH₂-
(IV) где R,X и Y имеют вышеуказанные значения, или его соли, с последующим выделением продукта или переводом его, в случае необходимости, в соль.

Превращение соединений общей формулы (II) происходит таким образом, что соединения переводят в соль основания, например пиридина, и эту соль превращают затем с производным серина. Превращение происходит в присутствии конденсирующего средства, например в присутствии 2,4,6-триизопропилбензолсульфохлорида при безводных условиях и в присутствии инертного органического растворителя. В качестве растворителя принимают, например, пиридин.

Компоненты реакции применяют обычно в эквимолярном количестве, но можно также применять производное серина в количестве до одномолярного избытка.

Превращение происходит при температурах около 5-60^оС, предпочтительно при комнатной температуре.

По окончании реакции еще имеющийся хлорангидрид кислоты разрушают в реакционном растворе обычным образом, например добавкой воды, и продукт выделяют обычным образом, например экстракцией с простым диэтиловым эфиром. В случае необходимости полученные таким путем соединения общей формулы (IV), перед отщеплением защитных групп очищать дальше, например, хроматографией на колонке с силикагелем. Но их можно также без дальнейшей очистки переводить в соединения общей формулы (I).

Для этого защитные группы отщепляют обычным образом, например, каталитическим гидрогенолизом, гидразинолизом, обработкой НСl или муравьиной кислотой, предпочтительно в инертном растворителе. Соединения общей формулы (I) можно затем выделять известным образом и в случае необходимости очищать дальше, например, хроматографией.

Новые фосфоносерины имеют сильное цитостатическое и вирусостатическое действие. Для определения цитостатического действия исследовали антипролиферативное действие при опухолевых клетках Ehrlich Ascites. При этом оказалось, что предлагаемые соединения имеют отличное цитостатическое действие в отличие от фосфолипидов (патент N 4690784), которые не проявляют цитостатической активности.

Торможение роста опухолевых клеток Ehrlich ascites (ЕАТ) алкилфосфоносеринами, а также данные выхода (в) представлены в таблице.

П р и м е р 1. н-гексадецилфосфоно-L-серин
н гексадецилфосфоновая кислота.

Смесь из н-гексадецилбромида (4,89 г, 16 ммол) и свежеотогнанного триметилфосфита (2,48 г, 20 ммол) перемешивают 24 ч при 116^оС. Затем избыточный триметилфосфит отгоняют в вакууме, остаток хранят 24 ч над полупятиокисью фосфора в вакууме. Соответствующий сложный диметиловый эфир н-гексадецилфосфоновой кислоты выделяют из остатка двукратной экстракцией, каждый раз 10 мл метанола. Оба метаноловых экстракта соединяют и сгущают в вакууме. Полученный таким путем маслянистый, бесцветный остаток, который наряду со сложным метиловым эфиром н-гексадецилфосфоновой кислоты содержит еще н-гексадецилбромид, превращают дальше в 4,7 мл безводного ацетонитрила с триметилсилилхлоридом (1,02 г, 9,4 ммол) и натрий йодидом (1,4 г, 9,4 ммол). Превращение происходит при перемешивании при комнатной температуре и продолжается 15 мин.

Образованный при реакции хлористый натрий отфильтровывают, фильтрат сгущают в вакууме, получающийся остаток смешивают с 4 мл воды, причем в результате гидролиза образуется н-гексадецилфосфоновая кислота. Чтобы одновременно удалить образованную Ме₃Si OSiМе₃, несколько раз производят отгонку с этанолом, водой (1:1, объем/объем) в вакууме. После обработки остатка при помощи 7 мл ацетона получают 346 мг н-гексадецилфосфоновой кислоты 11. Тонкослойная хроматография (силикагель 60, Мерхк-готовые пластины, хлороформ/метанол/вода, 65:25:4, объем/объем/объем/:R_f 0,15.

Элементарный анализ вычисляют для С₁₆Н₃₅РО₃(306,42):
С 62,71, Н 11,51; найдено С 62,81, Н 11,89 (%).

Сложный бензгидриловый эфир н-гексадецилфосфоно-N-трет.-бутоксикарбонил- -L-серина
Раствор 92 мг (0,3 ммол) н-гексадецилфосфоновой кислоты в 1 мл пиридина сгущают в вакууме, полученную таким путем пиридиновую соль сушат затем над полупятиокисью фосфора в вакууме. После этого ее растворяют в 5 мл безводного пиридина. 356 мг (0,95 ммол) защищенного серина (Х СН (С₆Н₅)₂, У СО-О-С (СН₃)₃, высушенные над полупятиокисью фосфора, растворяют в 4 мл безводного пиридина. Оба раствора перемешивают и к смеси добавляют 581 мг (1,92 ммол) триизопропилбензолсульфохлорида. Реакционную смесь перемешивают при безводных условиях при комнатной температуре 24 ч. После этого смесь сгущают в вакууме, несколько раз отгоняют с толуолом, остаток сушат над полупятиокисью фосфора в вакууме. Последний экстрагируют затем 15 мл простого диэтилового эфира и трижды промывают 4 мл простого диэтилового эфира. Эфирные растворы соединяют и сгущают в вакууме. Из полученного таким путем остатка перекристаллизацией из ацетонитрила получают 118 мг производного н-гексадецилфосфоновой кислоты IV. Дальнейшую очистку производят хроматографией на колонке с 8 г силикагеля 60 (размер зерен 0,04-0,063 мм, 230-400 меш, Мегск). Примененный для хроматографии хлороформ и смеси растворителей для элюирования содержат 0,5% водного 25%-ного аммиака. Элюирование производят 50 мл хлороформа, 50 мл хлороформа/метанола, 98: 2, объем/объем, 200 мл хлороформа/метанола, 95: 5, объем/объем, 200 мл хлороформа/метанола, 90:10, объем/объем. Размер фракций составляет 15 мл, фракции 15-20 содержат 72 мг чистого сложного бензгидрилового эфира гексадецилфосфоно-N-трет.-бутоксикарбонил-L-серина. Тонкослойная хроматография (силикагель 60, Мерхк-готовые пластины, хлороформ/метанол, 80:20, объем/объем):R_f 0,2.

Элементарный анализ дает для С₃₇Н₆₁N₂PO₇ (NH-соль, 676,87): С 65,65 Н 9,08 N 4,14, найдено С 65,44, Н 8,15, N 3,77 (%).

н-гексадецилфосфоно-L-серин.

69 мг (0,1 ммол) описанного соединения сушат в вакууме над полупятиокисью фосфора и затем растворяют в 13 мл безводного хлороформа. Через этот раствор пропускают 10 мин сухой азот и затем при безводных условиях при 0^оС 20 мин газообразный хлористый водород. После этого реакционный сосуд крепко закрывают и перемешивают 1 ч при 0^оС. Для удаления газообразного хлористого водорода через реакционную смесь пропускают затем в течение 1 ч при комнатной температуре азот. После этого реакционную смесь сгущают в вакууме, остаток перемешивают со смесью 10 мл хлороформа/метанола, 2:1, объем/объем, 1 мл воды и 0,02 мл 25%-ного водного аммиака, встряхивают, после разделения фаз отделяют получающуюся органическую фазу. Водную фазу экстрагируют трижды, каждый раз 5 мл хлороформа/метанола/, воды, 2:1:0,18, объем/объем/объем, органические растворы соединяют и сгущают в вакууме. Для удаления остаточной воды отгоняют несколько раз с 1 мл бензола/этанола, 2:3, объем/объем. Полученный продукт, гексадецилфосфоно-L-серин 1,(NH₄-соль), cушат над полупятиокисью фосфора в вакууме и после этого промывают ацетоном.

Выход 43 мг (95%).

Для удаления следов хлористого аммония вещество хроматографируют на 2,2 г силикагеля 60 (размер зерен 0,04-0,063 мм, 230-400 меш. Мегск). Колонку уравновешивают хлороформом/метанолом/водным 25%-ным аммиаком, 80:20:0,5, объем/объем/объем. Элюирование производят с 20 мл хлороформа/метанола/водного 25%-ного аммиака, 80:20:0,5, объем/объем/объем, 20 мл хлороформа/метанола/водного 25% -ного аммиака, 75:25:05, объем/объем/объем, 20 мл хлороформа/метанола/водного 25% -ного аммиака, 70:3:0,5, объем/объем/объем, 20 мл хлороформа/метанола/водного 25% -ного аммиака, 65: 35: 0,5, объем/объем/объем, 200 мл хлороформа/метанола/водного 25%-ного аммиака, 60:40: 0,5, объем/объем/объем. Соединение получают из фракций 7-19 сгущением, (размер фракций 20 мл).

Тонкослойная хроматография (силикагель 60, Мерхк-готовые пластины, хлороформ/метанол/ацетон/уксусная кислота/ вода, 10:2:4:2:1, объем/объем/объем/объем/объем R_f 0,1).

Обнаруживание производится с реактивом молибдата и с реактивом нингидрина.

Элементарный анализ дает для С₁₉H₄₅N₂PO₆ (NH₄-соль, моногидрат, 428,55);
С 53,24, Н 10,57, N 6,54: найдено С 53,80, Н 10,55, N 5,73 (%).

FAB-масс-спектрометрия (анионный спектр): m/Z 414, (М-2Н+Na)^-, m/Z 392, (М-Н)^-, m/Z 305 (М-СН₂СН) (NH₂)COOH)^-;
катионный спектр: m/Z 416, (M+Na)⁺, m/Z 438, (М+2Na)⁺.

Аналогично примеру 1 были получены следующие соединения.

П р и м е р 2. н-децилфосфоно-L-серин.

Из н-додецилфосфоновой кислоты и защищенного серина (формула III, Х СН(С₆Н₅)₂, У CO-OC(CH₃)₃, тонкослойная хроматография (силикагель 60, Мерск-готовые пластины, хлороформ/метанол/ ацетон/уксусная кислота/вода 10: 2:4:2:1, объем/объем/объем/объем/объем),
R_f 0,1.

Элементный анализ (диаммонийная соль) С₁₃Н₃₄N₃PO₅) (343,45).

Рассчитана:С 45,46, Н 9,98, N 12,24.

Найдено: С 45,38, Н 9,45, N 12,68.

П р и м е р 3. н-додецилфосфоно-L-серин.

Из н-додецилфосфоновой кислоты и защищенного серина (формулы IIIХ СН(С₆Н₅)₂, У СО-ОС(СН₃)₃), тонкослойная хроматография (силикагель 60, Мерхк-готовые пластины, хлороформ/метанол/ацетон/уксусная кислота/вода 10:2: 4:2:1, объем/объем/объем/объем/объем):
R_f 0,1.

Элементный анализ (диаммонийная соль) C₁₅H₃₈NPO₅ (371,45)
Рассчитано: С 48,50, Н 10,31, N 11,31.

Найдено: С 48,11, Н 10,89, N 11,28.

П р и м е р 4. н-тетрадецилфосфоно-L-серин.

Из н-тетрадецилфосфоновой кислоты и защищенного серина (формулы III, Х СН(С₅Н₅)₂, У СО-ОС(СН₃)₃), тонкослойная хроматография (силикагель 60, Мерхк-готовые пластины, хлороформ/метанол/ацетон/уксусная кислота/вода 10:2: 4:2:1, объем/объем/объем/объем/объем):
R_f 0,1.

Элементный анализ (диаммонийная соль) С₁₇Н₄₂N₃PO₅ (399,47).

Рассчитано: С 51,11, Н 10,60, N 10,52.

Найдено: С 50,64, Н 10,24, N 10,89.

П р и м е р 5. н-октадецилфосфоно-L-серин.

Из н-октадецилфосфоновой кислоты и защищенного серина (формула III, Х= СН(С₆H₅)₂, У СО-ОС(СН₃)₃), тонкослойная хроматография (силикагель 60, Мерхк-готовые пластины, хлороформ/метанол/ ацетон/уксусная кислота/вода 10: 2:4:2:1, объем/объем/объем/объем/объем),
R_f 0,1.

Элементный анализ (диаммонийная соль) С₂₁Н₅₀N₃PO₅ (455,01).

Рассчитано: С 55,36, Н 11,06, N 9,22.

Найдено, С 55,18, Н 11,37, N 9,53.

П р и м е р 6. Арахилфосфоно-L-серин.

Из арахилфосфоновой кислоты и защищенного серина (формула III, Х=СН (С₆Н₅)₂, У СО-ОС (СН₃)₃), тонкослойная хроматография (силикагель 60, Мерхк-готовые платины, хлороформ/метанол/ацетон/уксусная кислота/ вода 10:2: 4:2:1, объем/объем/объем/объем/объем:
R_f 0,1.

Элементный анализ (диаммонийная соль) С₂₃Н₅₄N₃PO₅ (483,66).

Рассчитано: С 57,11, Н 11,25, N 8,64.

Найдено, С 57,48, Н 11,68, N 8,22.

Использование: в медицине в качестве цитостатических и вирусостатических препаратов. Сущность изобретения: продукты-фосфорилированные серины ф-лы: RP(O)(OH) - OCH₂CH(NH₂)COOH, где R - насыщенный или ненасыщенный алифатический углеводородный остаток с прямой или разветвленной цепью, содержащей от 6 до 30 атомов углерода, который может быть замещен галогеном, OR′,-SR′ или -NR′R″- группой, где R′ и R″- - низшие алкилы. Реагент 1: RP(O)(OH), где R - указано выше. Реагент 2: HOCH₂CH(NHY) - C(O) - OX, где X - бензил, трет-бутил, фталимидометил, изопропил, бензгидрил, Y - N-бензоилоксикарбонил, N-третбутоксикарбонил, N-фталоил. Условия реакции: в присутствии конденсирующего средства, с последующим отщеплением защитных групп. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. ФОСФОРИЛИРОВАННЫЕ СЕРИНЫ общей формулы

где R - насыщенный или ненасыщенный алифатический углеводородный остаток с прямой или разветвленной цепью, содержащей от 6 до 30 атомов углерода, который может быть замещен галогеном, - OR₁,-SR₁ или -NR₁R₂-группой, где R₁ и R₂ - низшие алкилы. 2. Фосфорилированные серины общей формулы

где R - насыщенный или ненасыщенный алифатический углеводородный остаток с прямой или разветвленной цепью, содержащей от 10 до 25 атомов углерода, который может быть замещен галогеном, -OR₁,-SR₁ или -NR₁R₂-группой, где R₁ и R₂ - низшие алкилы. 3. Н-Гексадецилфосфоно-L-серин.