Изобретение относится к области биоорганической химии производных 5-амино- нафталинсульфамидов, конкретно к новым дигидрохлоридам 5-аргиниламинонафта- лин-1-сульфамидов общей формулы I
2HCVArgNH4p/
ГЛ1
(
i
где Ri Н; R2 СНз, CaHs, СзНу, изо-Сз-Н,
/-ч
С4Нд, изо-С -Сэ, CsHn,
; или RI
Ra - СНз, С2Н5; или NRiR2 ,
V
/ ,S N. / t , i
качестве полупродуктов для получения 5-аргиниламинонаф- талин-1-сульфамидов (АНСА), которые применяют в качестве субстратов для АНСА анализа аминопептидаз (анализ ферментативной активности аминопептидаз с использованием субстратных смесей, содержащих аминонафталинсульфамидные детектирующие группы).
Известны бромгидраты 5-аргинилами- нонафталин-1-сульфамидов в качестве полупродуктов для получения 1-замещенных аргиниламинонафталин-сульфами ов: производные пентаметиленамина, бутпламина, З-окси-М.М-пентаметиленамина. Указанные бромгидраты получают конденсацией бром- гидратов N-замещенного аргинина с 5-ами- нонафталин-1-сульфамидами карбодиимидным методом с после чующим
S
§
со о
со
кислоте. Превращение полученных бром- гидратов в целевые продукты проводят обработкой №2СОздо рН 7,8.
Недостатком используемых бромгидра- тов является неустойчивость, из-за чего они неудобны для длительного хранения и дальнейшего получения из них 5-аргиниламино- нафталин-1 -сульфамидов. Выделяющийся при хранении НВг восстанавливает сульфамидную связь, а образующийся при этом свободный Вг окисляет лабильные группы хромогенных субстратов.
Целевой продукт получают с недостаточно высоким выходом (40%).
Цель изобретения - выявление в ряду аргинилнафталинсульфамидов новых более стойких при хранении соединений, использование которых в качестве полупродуктов позволяет получать 5-аминонафталин-1- сульфамиды с более высоким выходом.
Цель достигается синтезом дигидрохло- ридов 5-аргиниламинонафталин-1 -сульфамидов I, которые устойчивы при хранении, растворимы в воде, причем значения рН растворов близки к нейтральным (при концентрации 1 103 М соединений I в воде рН 6,3-6,5). Они могут длительно содержаться и после отщепления гидрохлоридов в виде свободных оснований. Устойчивость веществ I охарактеризована постоянными физико-химическими характеристиками Rf,
, ПМР, т.пл., элементный анализ (см.табл.1). Дигидрохлориды I получают ацилированием свободного 5-аминонафта- лин-1-сульфамида с гидрохлоридом N -трет- бутилоксикарбониларгинина в присутствии избытка ди-трет-бутилпирокарбоната и без выделения образовавшегося N -трет-бути- локсикарбониларгиниламинонафталин-1-с- ульфамида снимают защитную группу обработкой реакционной смеси трифторуксус- ной кислотой в хлористом метилене, после обработки NaHCOs и насыщения сухим НС получают дигидрохлориды 5-аргиниламино- нафталин-1-сульфамидов. Их использование в качестве полупродуктов для получения аргинил-АНСА позволяет получить целевые продукты с выходами 54-84% (см.табл.2) против 35-40% при использовании известных полупродуктов.
Дигидрохлориды аргинил-АНСА I также получают ацилированием 5-аминонафта- лин-1-сульфамидов свободного основания с -нитро-М -трет-бутилоксикарбо- ниларгинином в присутствии ди-трет-бутилпирокарбоната, удаление защитных групп проводят гидрированием водородом в растворе хлористого водорода в метаноле в присутствии Pd/C катализатора с получени0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
ем 2HCI солей аргинил-АНСА I. Использование дигидрохлоридов для получения целевых продуктов обеспечивает выходы 64,8-79,4% против 35-40% по прототипу. Кроме того,полученные полупродукты в виде 2HCI солей аргинил-АНСА (в отличие от свободных оснований аргинил-АНСА, которые являются сильными основаниями, рКа гуанидиновой группы аргинина 12,5, что приводит к постепенному их разложению) удобны для длительного хранения из-за своей стабильности, а при необходимости могут быть разложены до свободных оснований с высокими выходами 91-96%
Пример 1. Дигидрохлорид 5-аргини- ламинонафталин-1-циклогексилсульфами- да. 3,3 г гидрохлорида М -трет-бугилокси- карбониларгинина (моногидрат) растворяют в 10 мл сухого диметилформамида, заливают 30 мл сухого толуола. Раствор упаривают при пониженном давлении до 10 мл, охлаждают до 10°С, добавляют 0,8 мл сухого пиридина и 2,7 мл ди-трет-бутилпирокарбоната. Перемешивают 1 ч, добавляют порциями в течение 40 мин 3,3 г 5-аминонафталин-1-циклогексилсульфами да. Перемешивают 3 ч при 20°С, после чего добавляют 1,3 мл ди-трет-бутилпирокарбоната и перемешивают еще 16 ч. Реакционную смесь выливают в 100 мл сухогс эфира, перемешивают 10 мин. эфир декантируют, маслообразный остаток заливают 50 мл смеси трифторуксусная кислота - хлористый метилен (1:1), Реакционную смесь перемешивают 1 ч при 20°С, концентрируют до 10 мл и заливают 100 мл сухого эфира. Образовавшийся продукт отфильтровывают, сушат в вакуум-эксикаторе, растворяют в 20 мл воды, отфильтровывают, непрореагировавший аминонафталинсульфамид. Водный раствор экстрагируют 80 мл н-бутанола, органический слой отделяют, промывают 5%- ным водным NaHCOs до рН 7-8 (водного слоя), затем водой (дважды по 10 мл), концентрируют до 15 мл и насыщают сухим HCI. Растворитель упаривают при пониженном давлении, маслообразный остаток растирают с эфиром, образовавшийся кристаллический осадок отфильтровывают и сушат. Получают 4,40 г (82%) хроматографически и аналитически чистого продукта, т.пл. 168- 171°С, Rf 0,42 (силуфол, бутанол-СНзСООН-вода 4:1:2), « Ь°+17,7 (CI, СНзОН). ПМР (DMCO): 1,23(СН2);3,20(СН).
Найдено, %: С 49,28; Н 6,71; N 15,89; S 5,30; С 13,02.
C22H34NeS03Cl2
Вычислено, %: С 49,53; Н 6,42; N 15,75; S 6,01; CI 13,29
Другие примеры синтеза соединений по примеру 1 собраны в табл.2, т.пл., , Rf, данные элементарного анализа и ПМР для соединений приведены в табл.1.
Пример 2. 5-(Мя-Нитро-г трет-бути- локсикарбонил) аргиниламинонафталин-1- пентаметиленсульфамид. 3,2 г (Мч-нитро-1 Г- -трет-бутилоксикарбонил)аргинина, 0,8 мл сухого пиридина и 2,4 мл ди-трет-бутилпи- рокарбоната перемешивают в 10 мл сухого диоксана при 20°С в течение 1,5 ч. В полученный раствор в течение 50 мин неболь- шими порциями прибавляют 2,9 г 5-аминонафталин-1-пентаметиленсульфа- мида. Реакционную смесь перемешивают 4 ч, добавляют еще 1,6 мл ди-трет-бутилпиро- карбоната и перемешивают 17 ч. Затем ди- оксан упаривают при пониженном давлении, маслообразный остаток растворяют в ацетоне и пропускают через хрома- тографическую колонку с окисью алюминия, элюируют смесью этил ацетат-метанол (1:1). Фракцию, содержащую целевой продукт, кипятят 0,5 ч с активированным углем, отфильтровывают, фильтрат упаривают. Маслообразный остаток растирают с сухим диэтиловым эфиром, образовавшийся осадок отфильтровывают и сушат на воздухе. Получают 3,73 г (63%) хроматографически и аналитически чистого продукта, т.пл. 117- 121°С, Rf 0,70 на пластинках силуфола
(этилацетат-метанол 19:1) а)0 -5,8 (CI, ацетон).
Найдено, %: С 52,77; Н 6,51; N 16,71; S 4,83.
C26H37N7SO
Вычислено, %: С 52,78; Н 6,30; N 16,58; S 5,42.
Аналогично были получены и другие N- защищенные 5-аргиниламино-нафталин-1- сульфамиды. Их выходы приведены в табл.3, физико-химические свойства - в табл.4.
Пример 3. Дигидрохлорид 5-аргини- ламинонафталин-1-пентаметиленсульфам ида. 5,92 г 5-(Ыч-нитро- Г -трет-бутилокси- карбонил)аргиниламинонафталин-1- пента- метиленсульфамида растворяют в 150 мл сухого метанола, добавляют 10 мл 4,4 н. HCI в метаноле и 2 г катализатора (10% Pd/C). Перемешивают в токе водорода 25 ч при 20°С, добавляют еще 2,5 г катализатора и 4,5мл HCI в метаноле, перемешивают в токе водорода еще 23 ч. После этого реакционную смесь отфильтровывают, фильтрат упаривают, маслообразный остаток растирают с сухим диэтиловым эфиром, отфильтровывают и промывают эфиром Получают 4,73 г (91%) целевого продукта, т.пл. 141-145°С,
0
5
0
5
0
5
0
5
0
Rf 0,40 (система та же), 6,3 (CI; СНзОН). ПМР (DMCO): 1,38 СН2, 3,06 (СН2). Найдено, %: С 48,76; Н 6,45; N 15,94; S 5,64; CI 13,24.
C2lH32N6S03Cl2
Вычислено, %: С 48,55; Н 6,21; N 16,18; 56,17; CI 13,65.
Другие примеры синтеза соединений по этой методике собраны в табл.5. Выходы целевых продуктов аргинил-АНСА в расчете на взятый для синтеза Ыч-нитро-М°Чрет-бу- тилоксикарбонил-аргинин приведены в табл.6.
Описание получения конечных продуктов.
Пример 4. 5-Аргиниламинонафталин- 1-пентаметиленсульфамид. 5,2 г (0,01 моль) дигидрохлорида 5-аргиниламинонафталин- 1-пентаметиленсульфамида растворяют в 50 мл воды, к раствору в делительной воронке добавляют 200 мл н-бутанола и (порциями по 20 мл, встряхивая после каждой порции) 5%-ный водный NaHCOs до рН 7 (водного слоя). Органический слой промывают водой дважды по 20 мл и упаривают до 10-15 мл. Остаток растирают с 150 мл сухого эфира, отфильтровывают, промывают эфиром, сушат. Получают 4,15 г (93%) цэлевого продукта, т.пл. 138-143°С, Rf 0,40 (та же
система), сгЙ + 6,9 (CI; СНзОН).
Найдено, %: С 56,24; Н 6,77; N 18,85; S 6,54.
C2iH3oNeS03
Вычислено, %: С 56,48; Н 6,77; N 18,82; 57,18.
Другие примеры получения аргинил- АНСА по примеру 4 собраны в табл.7.
Таким образом, использование дигид- рохлоридов 5-аргичиламинонафталин-1- сульфамидов в качестве полупродуктов для синтеза 5-аргиниламинонафталин-1-сульфамидов позволяет повысить выход целевых веществ до 54-84% против 35-40% по прототипу, а устойчивость полупродуктов обеспечивает точность АНСА-анализа ами- нопептидаз. В табл.8 приведены данные элементного анализа 5-аргинилам нонаф- талин-1-сульфамидов.
Формула изобретения
Дигидрохлориды 5-аргиниламинонаф- талин-1-сульфамидов общей формулы
55
2НС . АгдЫН- Р R,
(
Ч,
где Ri Н; Ra СНз, C2Hs, СзНу, изо-Сз-Ну, , изо-С4-Сэ, т-С4Нд, CsHn, или Ri Ra СНз, CaHs; или NRiR2 5
-NvJG 4../ --.;i качестве полупродуктов для получения 5-ар- гиниламинонафталин-1-сульфамидов.
Сущность изобретения : продукт - ди- гидрохлориды 5-аргиниламинонафталин-1- сульфамидов ф-лы SOoUC .Ri R, где Ri - Н; Ra - СНз, CaHs, СзН, изо-СзН, СзНд, изо-С4-Нэ, трет-С Нд, СбНц, )-ЦСН2; или Ri R2 - СНз, C2Hs; iMMNRiRz- -NfCK2}-20-CH2CH2 ; -yfCH2facH2 Г-цТсТГ)-3снг Реагент 1: гидрохлорид N - трет-бутилоксикарбониларгинина. Реагент 2: 5-аминонафталин-1-циклогексилсульфамид. Условия реакции: ДМ ФА, толуол, пиридин, ди-трет-бутиллирокарбонат, СРзСООН 8 табл. СО
Физико-химические характеристики и данные элементного анализа дигидрохлоридое Jj-аргиниламинонафталин-ч -сульфамидов
Силуфол, (бутанол-уксусная кислота-вода 1:1:2) С1, ClljOH
ПНР-спектр дигидрохлоридов 5 аргиниламинонафталин-1-диметилсульфамида: 2,65 (с, 6Н, 2CHg)f 1,б(м, АН, 2СН2); 3,2Мм, 2Н, СНг); ,5(м, 1Н, СН); 5,ЗО-О,1(1ЗН, 6Н - нафталин, ЗН, 11Н), 8 ПМР-спектрлх остальных дигидрохлоридов 5-аргиниламинонафталин-1-сульфамидое сигналы протоноа аригинина и нафталинового чолъца идентичны соответствующим сигналам дигидрохлорида 5 аригиниламинонафталиь-1-диметилсульфэчида. поэтому в таблице даны сигналы протонов R,R2.
Таблица 1
Таблица2
Получение дигидрохлоридов 5-аргиниламинонафталин-1-сульфамидов по примеру 1 и выходы конечного продукта 5-ар- гиниламинонафталин-1-сульфамидов в расчете на взятый для синтеза исходный № -трет-бутилоксикарбониларгинин
2HC1-ArgHM-@RI
(OVso2biC
2
od
2
Загрузка N -трет-бутилоксикарбониларгинина: 3,3 Конденсирующий агент: ди-трет-бутилпирокарбонат
пиридин (0,8 мл)
Растворитель: диметилформамид (10 мл) Время реакции: 21 ч, температура 20°С
Аминонафталин-1-сульфамиды.
V V
Аргиниламинонафталин-1-сульфамиды,
2
ТаЬлица
Получение 5-(и -нитро-Н -трет-бутилоксикар6онил)аргинилами нафтзлин-1-сульфамидое по примеру 2
HN
CNH(CH,VCHCOHN-(,
02NHN25|H-SO,
(CHjhCCONH г NR2 Загрузка защищенного аргинина: 3,2 г Конденсирующий агент: ди-трет-бутилпирокарбонат d мл)
в пиридине (0,8 мл) Растворитель: диоксан (Ю мл) Время реакции: 21 ч, температура 20°С
Этилэце-а--метанол (19:1), силувол. С1, ацетон. , ооиэвод ув vouo33MeueH4ux прогилам ма и зопропиламича не Быде.пяг
5 a a-v:имесюм зиде.
Таблица5
Получение дигидрохлоридов 5-аргиниламинонафталин-1-сульфамидов по примеру 3
Таблицаб
Выход конечного продукта 5-аргиниламинонафталин-1-сульфамида в асчете на взятый для синтеза исходный N -нитро-N -трет-бутилкарбониларгинин (3,2 г)
1
Таблица
Получение 5-аргиниламинонафталин-1-сульфамидов по примеру 4 ArgHNX(5)
4O S02NX
/
Исходное соединение: дигидрохлорид 5-аригиниламинонафталин-1сульфамидов
Растворитель: вода (50 мл) Среда: н-бутанол (200 мл)
Нейтрализация проводилась 5%-ным водным NaHCOa до (водного слоя)
льфа
X
R
Таблицаб Данные элементного анализа 5-аргиниламинонзфталин-1-сульфамидов
ArgNH-Ю
| Недоспасов А.А | |||
| и др | |||
| Биоорганическая химия, 1989, т.15, № 4, с.444. |
