Предлагаются новые биологически активные вещества, в частности новые химические соединения следующей общей формулы:
где n 1 или 2, пунктирная линия или отсутствует или означает сконденсированное бензольное кольцо при n 1, обладающие антимутагенной активностью. Соединения могут найти применение в различных областях народного хозяйства, в частности при работе с различными химическими промышленными веществами, при использовании различных цитостатиков (в онкологии), химиотерапевтических и фармакологических средств, обладающих мутагенной активностью.
Соединения и их биологическая активность в литературе не описаны. Однако в литературе описаны родственные соединения N-мостиковые бензимидазолины, антимутагенная активность которых не изучена. В качестве антимутагенов и радиозащитных средств известны 2-меркаптоэтиламин (МЭА), диметилсульфоксид (ДМСО), L-цистеин и тиомочевина, однако названные соединения сравнительно слабые протекторы, действие их не универсально (ограничено отдельными объектами).
Целью изобретения является расширение ассортимента высокоактивных и слаботоксичных антимутагенов.
Поставленная цель достигается описываемыми соединениями указанной общей формулы.
Предлагаемые (краун-эфиры) синтезированы по следующей схеме:
O (I)
(II, n 1; III, n 2)
Индивидуальность полученных краун-эфиров доказана ТСХ (Silufol UV-254, элюент пиридин вода, 30:1, проявление ультрахемоскопом). Для колоночной хроматографии использовали окись алюминия по Брокману II нейтральная (размеры колонок: длина 30 см, диаметр 4 см, элюент спирт бензол, 1:2).
В ИК-спектрах синтезированных соединений присутствуют полосы поглощения, характерные для карбонильной группы в области 1680 см-1 и простой эфирной группы в области 1150 см-1. В ЯМР-спектрах имеются сигналы, δ, м.д. 6,62 (СН=СН); 5,50 (-N-CH2-); 4,8 (-CH2-O-CH2-). Молекулярные веса определены масс-спектрометрическим методом.
П р и м е р 1. 1,2-(Фталил)диазо-5-оксациклогептан (I).
Суспензию 0,8 г (0,1 моль) гидрида лития в 100 мл ДМФА нагревают до 90-95оС и медленно прибавляют по каплям раствор 8,1 г (0,05 моль) 3,8-диоксобензопиридазина и 7,15 г (0,05 моль) 3-окса-1,5-дихлорпентана в 100 мл ДМФА. Смесь кипятят в течение 30 ч. Осадок отфильтровывают и отгоняют растворитель. Остаток растворяют в 100 мл хлороформа, промывают водой, сушат над безводным сернокислым магнием. Отгоняют растворитель. К остатку добавляют 20 мл абсолютного ацетона. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают небольшим количеством ацетона и сушат на воздухе. Перекристаллизовывают из смеси ацетон-хлороформ (3: 1) и получают 2,7 г (20,8%) соединение I с т.пл. 223-224оС.
Найдено, C 61,86; H 4,95; N 12,29.
C12H12N2O3
Вычислено, C 62,05; H 5,21; N 12,06; Rf 0,72.
П р и м е р 2. 3',6'-Диоксопиридазо[1,2-e]-1,2-диаза-5-оксациклогептан (II).
Суспензию 11,3 г (0,1 моль) 3,6-диоксопиридазина в 100 мл этанола нагревают до кипячения и прибавляют раствор 11,2 г (0,2 моль) гидроокиси калия в 100 мл 75%-ного этанола. Смесь кипятят в течение 1 ч и медленно прибавляют по каплям 14,3 г (0,1 моль) 3-окса-1,5-дихлорпентана. Кипячение продолжают в течение 24 ч. Осадок отфильтровывают и отгоняют растворитель. Остаток растворяют в 50 мл воды и экстрагируют эфиром. Затем водный слой нейтрализуют соляной кислотой. Выпавшие кристаллы (непрореагировавший 3,6-диоксопиридазин) отфильтровывают и выпаривают досуха. Образовавшиеся кристаллы несколько раз промывают абсолютным этанолом. Отфильтровывают от осадка и отгоняют растворитель. Остаток сушат в эксикаторе. Перекристаллизовывают из смеси ацетон-спирт (1:20) и получают 3 г (44,5%) соединения II с т.пл. 70-71оС.
Найдено, C 52,42; H 5,32; N 15,22.
C8H10N2O3
Вычислено, C 52,68; H 5,48; N 15,38; Rf 0,75.
Аналогично из 11,3 г (0,1 моль) 3,6-диоксопиридазина, 12,2 г (0,2 моль) гидроокиси калия и 18,7 г (0,1 моль) 3,6-диокса-1,8-дихлороктана получают 19,1 г (85,0%) 3',6'-диоксопиридазо[1,2-e]-1,2-диаза-5,8-диоксо-циклодекан (III). Хроматографируют на колонке с окисью алюминия.
Найдено, C 53,13; H 7,22; N 12,53.
C10H14N2O4
Вычислено, C 52,90; H 7,09; N 12,33; Rf 0,72.
Характеристики полученных соединений приведены в табл. 1.
Антимутагенное действие заявленных краун-эфиров. Антимутагенное действие изучено на биохимических штаммах: Escherichia coli P-678, ауксотрофный по треонину, лейцину и витамину В1 (получен из Чаренцаванского филиала ВНИИГенетики), Actinomycis rimosus 222 (исходный штамм BS-21), ауксотрофный по лизину (получен из ВНИИАнтибиотиков), и на индикаторных штаммах: Salmonella typhimurium: ТА-1534, несущий мутацию типа сдвига считывания генетического кода, генотип his D 3052, LPS+, Repair Δ uvr B, ТА-1535, несущий мутацию типа замены основания в молекуле ДНК, генотип his G 46, LPS rfa, Repair Δuvr B и ТА-1950, несущий мутацию типа замены основания в молекуле ДНК, генотип his G 46, LPS+. Repiar Δ uvr B. Эти штаммы ауксотрофны по гистидину.
Антимутагенное действие соединений изучали на вышеназванных тест-объектах различными методами по разным направлениям. Опыты на кишечной палочке и актиномицетах проводили известным методом. Антимутагенное действие на сальмонеллах изучали на штаммах ТА-1534 и ТА-1535. На штамме ТА-1950 изучали процессы метаболических превращений исходных соединений. Эти исследования проводили методами, описанными в литературе.
УФ-облучение (УФ) проводили бактерицидной лампой низкого давления БУВ-30 на расстоянии 60 см от источника излучений при комнатной температуре, при постоянном перемешивании. Опыты проводили в затемненной комнате при красном свете. Исследование с УФ-облучением тест-объектов проводили методами, описанными в литературе.
При комбинированном действии на тест-объекты антимутаген + мутаген один вид обработки непосредственно следовал за другим. Контролем служили спонтанная частота обратных мутаций и частота мутаций, возникающих при обработке микроорганизмов УФ-облучения. Наследственный характер мутаций проверяли в нескольких посевах. Полученные результаты обработаны статистически.
Результаты изучения антимутагенного действия заявленных и контрольных соединений в отношении кишечной палочки и актиномицетов приведены в табл. 2. Как видно из табл. 2, исследуемые соединения и контрольные (МЭА и ДМСО) оказывают антимутагенное действие, они достоверно уменьшают частоту спонтанной мутации (контроль).
В табл. 3 представлены результаты изучения антимутагенного действия соединений в отношении гистидинового локуса сальмонелл ТА-1534 с нормальным бактериальным липополисахаридом (LPS), служащим барьером проникновению веществ в клетку. Как видно из табл. 3, соединение III оказывает антимутагенное действие, снижают частоту спонтанной мутации на 14,3%
В этой же таблице приведены данные по изучению краун-эфиров на штамме ТА-1535, у которой LPS разрушен (с целью увеличения чувствительности клеток к воздействию веществ). Из этих данных видно, что исследуемые вещества оказывают антимутагенное действие заметно сильнее, чем на штамме ТА-1534. Контрольные препараты на штаммах сальмонелл оказали сравнительно слабое антимутагенное действие.
Изучение влияния краун-эфиров на мутации, индуцированные химическим мутагеном, приведено в табл. 4. Из этой таблицы видно, что все заявленные соединения намного снижают частоту встречаемости ревертантов, индуцируемых новым, очень сильным мутагеном N-(2-метил-4-изопропоксибензенсульфонил)-N'-бутилтиомоче-виной (513076). Этот мутаген самостоятельно индуцирует обратные мутации по треониновому локусу кишечной палочки в 3500 раз больше контроля (спонтанной мутации). Предварительная обработка этой культуры краун-эфирами снижает в разной степени активность мутагена.
Результаты изучения антимутагенного действия заявленных контрольных соединений в отношении облученных УФ-лучами кишечной палочки и актиномицетов приведены в табл. 5. Из данных табл. 5 можно сделать заключение, что краун-эфиры оказывают сильное влияние на число мутаций, индуцированных УФ-облучением. На треониновый локус кишечной палочки более сильное действие оказывает соединение III, которое снизило частоту встречаемости мутаций, индуцированных УФ-облучением на 75-. Контрольные препараты, за исключением МЭА и ДМСО (в отношении только треонинового локуса), уступили по антимутагенному действию многим исследуемым соединениям.
Результаты изучения метаболических превращений исследуемых соединений в индукции мутаций сальмонелл ТА-1950 приведены в табл. 6. Как видно из этой таблицы, исследованные соединения, оказывающие более сильное антимутагенное действие на тест-объекты, подвергаясь метаболическому превращению, в большинстве случаев сохраняют антимутагенную активность. Это действие более выражено у соединения III, которое уменьшает частоту встречаемости спонтанно возникших мутаций на 36,7%
Изучена острая токсичность заявленных соединений и контрольных препаратов. Вещества вводили беспородным белым мышам внутрь, на каждую концентрацию вещества брали 4-5 мышей весом 18-20 г. Наблюдение над животными вели в течение двух недель. Полученные результаты приведены в табл. 7.
Из приведенных в табл. 7 данных видно, что заявленные краун-эфиры практически нетоксичны. ЛD50 превосходит 300 мг/кг веса животного. По своей низкой токсичности они заметно превосходят более активный из контрольных протекторов МЭА.
Таким образом, на различных тест-объектах выявлено антимутагенное действие заявленных краун-эфиров пиридазинового ряда.
Краун-эфиры пиридазинового ряда общей формулы
где n 1 или 2, пунктирная линия или отсутствует или означает сконденсированное бензольное кольцо при n 1,
проявляющие антимутагенную активность.
| Барилян И.Р | |||
| и др | |||
| Эффект протекторов при химическом мутагенезе | |||
| Цитология и генетика, 12, N 1, 1978, с.50. |
