Дийодид бисхолинового эфира 3,3 @ -оксидимасляной кислоты в качестве субстрата бутирилхолинэстеразы Советский патент 1991 года по МПК C07C219/06 C12N9/16 

Изобретение относится к новому химическому соединению - дииодиду бисхолино- вого эфира 3,3 -оксидимасляной кислоты формулы

О

Г+1 1

КСН N -1СНг)2-0-С(СН2)3 0-21

в качестве субстрата бутирилхолинэстеразы (БуХЭ).

Целью изобретения является выявление новых соединений в ряду холиновых эфиров алифатических кислот с улучшенными субстратными свойствами по отношению к БуХЭ.

П р и м е р 1. (диметиламмно)эти- ловый эфир 3,3 -оксидимасляной кислоты.

К 14,5 г (0,076 моль) 3,31-оксидимасля- ной кислоты, растворенной в 50 мл абсолютного толуола, добавляют 20,4 г (0,23 моль) 2-(диметиламино)этанола и 0,1 мл концентрированной серной кислоты. Смесь кипятят в колбе с водоотделителем, снабженным обратным холодильником, в течение 3 сут. Выделяющуюся при этом воду удаляют, а оставшийся толуол отгоняют при пониженном давлении. Оставшуюся сиропообразную массу темного цвета растворяют в 300 мл хлороформа. Раствор промывают 5%-ным раствором поташа (3 X 50 мл), затем водой (5 X 50 мл) и сушат безводным сернокислым натрием. После отгонки растворителя получают 14 г целевого продукта (выход 55%), который без дополнительной очистки используют на следующей стадии.

00

Найдено, %: С 57,07; Н 9,50; N 7,99.

С1бНз2№Оэ

Вычислено, %: С 57,83; Н 9,63; N 8,43.

П р и м е р 2, Дииодид бисхолинового эфира 3,31-оксидимасляной кислоты,

К раствору 6,0 г (0,018 моль) (ди- метиламино)этилового эфира 3,31-оксиди- масляной кислоты, растворенного в 50 мл абсолютного ацетона, при охлаждении по каплям приливают 7,6 г (0,054 моль) йодистого метила, также растворенного в абсолютном ацетоне, Смесь оставляют при комнатной температуре на 12 ч. Выпавшие белые кристаллы отфильтровывают, промывают абс. ацетоном и сушат при пониженном давлении. Получают 9,8 г целевого продукта (выход 100%), т.пл. 150°С.

Найдено, %: С 41,99; Н 5,08; N3,89.

С18Нза12№Об

Вычислено, %: С 41,86; Н 5,52; N 4,06.

ПМР-спектр(Д20), м.д.: 2,02 (-С-СН2-, т.);

2,64(-С-СН2,т);3,35 (-Ы+(СНз)з с);3,66 (-ОСН2-,

О т.); 3,87 (-N+-CH2, т); 4,74 (-СН2-ОС-, м).

ИК-спектры, v, см 1: 2960-2845 (СНз-, СН-); 1730 (); 1535; 1240 и 1120 (C-N); 1175(С-0-С).

П р и м е р 3. Изучение субстратных свойств дииодида бисхолинового эфира 3,31- оксидимасляной кислоты.

Субстратные свойства целевого продукта определяют способом потенциометриче- ского титрования при рН 7,5 и 25°С. Измерение проводят следующим образом: в кювету вносят 1 мл 0,05 М трис-HCI буфера (рН 7,5), 1 мл 1 М раствора KCI, 1 мл 0,1 М раствора целевого продукта или раствора известного соединения - бутирилхолина (БХ), 6 мл дистиллированной воды и 1 мл водного раствора БуХЭ с активностью 10 Е/мл. Образующуюся в ходе ферментативной реакции кислоту оттитровывают 0,1

М раствором NaOH. Скорость реакции, пропорциональную активности БуХЭ, определяют по времени, затраченному на нейтрализацию заданного количества щелочи кислым продуктом, образующимся при ферментативном гидролизе субстратов. Полученные данные изображают в относительных скоростях по отношению к гидролизу БХ,

Результаты измерения относительных скоростей гидролиза БХ и дииодида бисхолинового эфира 3,31-оксидимасляной кисло- ты (1) представлены в таблице, причем скорость гидролиза БХ (2) при концентрации 0,01 М принята за единицу,

Приведенные в таблице данные показывают, что предлагаемое соединение гидро- лизуется БуХЭ быстрее, чем БХ. Наиболее высокая скорость гидролиза вещества 1 наблюдается при концентрации 0,0001 М; при этой концентрации скорость его гидролиза превышает скорость гидролиза БХ более, чем в 20 раз.

Важным преимуществом предлагаемого

соединения является избирательное сродство к БуХЭ, что достигается значительно меньшей величиной Km, равной 8,0 X 10 М, по сравнению с известным структурным аналогом (БХ), Km которого равна 2,9 . Кроме

того, предлагаемое соединение не обладает субстратными свойствами по отношению к ацетияхолинэстеразе, что позволяет его использовать в качестве селективного субстрата для измерения активности БуХЭ.

Формула изобретения Дииодид бисхолинового эфира 3,31-ок- сидимасляной кислоты формулы

О

(СН3)(СН2)2-0-С-(СН2)3 20-21

в качестве субстрата бутирилхолинэстера- зы.

Изобретение относится к эфирам карбоновых кислот, в частности к дииодиду бисхолинового эфира 3,3¹ - оксидимасляной кислоты, который может быть использован в качестве субстрата бутирилхолинэстеразы в биохимии и медицине. Цель - создание нового вещества указанного класса, обеспечивающего улучшение субстратных свойств по отношению к бутирилхолинэстеразе. Синтез ведут реакцией 3,3¹ - оксидимасляной кислоты с 2-(диметиламино) этанолом в присутствии следов конц. H₂SO₄ в среде толуола при кипении реакционной смеси с отгонкой воды и п оследующей кватернизацией промежуточного диэфира иодистым метилом в безводном ацетоне. Выход 55%, т.пл. 150°С, брутто-ф-ла C₁₈H₃₈J₂N₂O₅. Целевой продукт обладает более высоким сродством к бутирилхолинэстеразе, по сравнению с известным бутирилхолином /K_М = 8,0^.10^-7 моль против 2,9^.10^-5 моль/, и более высокой скоростью гидролиза /отношение скоростей 20, 45 при концентрации субстратов 1^.10^-4 моль/. 1 табл.