Предлагаются новые биологически активные вещества, в частности химические соединения общей формулы
где n 1 или 2, 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 бензимидазолы, 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 слаботоксических антимутагенов.
Поставленная цель достигается описываемыми соединения указанной формулы.
Предлагаемые соединения (краун-эфиры) синтезированы по следующей схеме:
2 
+ 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. Ди-(3',6'-диоксопиридазо)[1,2-a,h]-1,2,8,9-тетрааза-5,12,15- триоксациклогептадекан (I).
Суспензию 22,6 г (0,2 моль) 3,6-диоксопиридазина в 200 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 10 ч. Затем прибавляют по каплям раствор 11,2 г (0,2 моль) гидроокиси калия в 100 мл 75%-ного этанола. Смесь кипятят в течение 1 ч и прибавляют по каплям 18,7 г (0,1 моль) 3,6-диокса-1,8-дихлороктана. Кипячение продолжают в течение 30 ч. Остаток отфильтровывают и отгоняют растворитель. Осадок растворяют в 100 мл воды и экстрагируют эфиром. Затем водный слой нейтрализуют соляной кислотой, отфильтровывают от осадка и выпаривают досуха. Остаток обрабатывают горячим хлороформом. Отгоняют хлороформ, и остаток при стоянии кристаллизуются. Перекристаллизовывают из смеси ацетон-спирт и получают 12,5 г (30,6%) I с т.пл. 150-151оС.
Найдено, C 52,83; H 5,77; N 13,55.
C18H24N4O7
Вычислено, C 52,95; H 5,92; N 13,72, Rf 0,80.
Аналогично из 22,6 г (0,2 моль) 3,6-диоксопиридазина, 22,4 г (0,4 моль) гидроокиси калия, 37,4 г (0,2 моль) 3,6-диокса-1,8-дихлороктана получают 29 г (64,2%) ди-(3',6'-диоксопиридазо)[1,2-a,K]-1,2,11,12-тетрааза-5, 8,15,16- тетраоксациклоэйкозана (II).
Осуществляют хроматографию на колонке с окисью алюминия.
Найдено, C 52,79; H 5,97; N 12,51.
C20H18N4O8
Вычислено, C 53,09; H 6,23; N 12,38; Rf 0,75.
Характеристика полученных соединений приведена в табл. 1.
Антимутагенное действие заявленных краун-эфиров. Антимутагенное действие изучено на биохимических штаммах: Escherichia coli Р-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 Δ uvr B и ТА-1950, несущий мутацию типа замены основания в молекуле ДНК, генотип his G 46, LPS+, Repair 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.
УФ-облучение 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-облучением. 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). Наиболее сильное действие в отношение треонинового локуса кишечной палочки оказывают соединения I и II, которые снижают уровень спонтанной мутации на 42,2 и 49,2% соответственно. В отношении актиномицетов исследуемые краун-эфиры оказались несколько менее активными, соединение II проявило антимутагенный эффект на 40% Они по протекторному действию примерно равны МЭА, но в этом аспекте превосходят остальные контрольные препараты.
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 II оказывают антимутагенное действие, снижают частоту спонтанной мутации на 16,8%
В этой же таблице приведены данные по изучению краун-эфиров на штамме ТА-1535, у которой LPS разрушена (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. Наиболее выраженное действие оказывает соединение II, снижает встречаемость мутаций в контроле на 54% Контрольные препараты на штаммах сальмонелл оказали сравнительно слабое антимутагенное действие (см.табл.3).
Изучено влияние краун-эфиров на мутации, индуцированные химические мутагеном (см.табл.4). Из этой таблицы видно, что все заявленные соединения на много снижают частоту встречаемости ревертантов, индуцируемых новым, очень сильным мутагеном N-(2-метил-4-изопропоксибензенсульфонил)-N'-бутилтиомочевиной (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. Наиболее сильное протекторное действие оказывает соединение II, которое уменьшает число мутаций в 6,4 раза (см. табл.4).
Результаты изучения антимутагенного действия заявленных и 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-лучами. На треониновый локус кишечной палочки более сильное действие оказывают соединения I и II, которые снизили частоту встречаемости мутаций, индуцированных УФ-светом на 80 и 71% соответственно. На лизиновый локус актиномицетов более заметное действие оказали соединения I и II, которые снизили индуцированные УФ-мутации на 67 и 63% соответственно. Контрольные препараты, за исключением МЭА и ДМСО (в отношение 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.
Из приведенных в табл. 7 данных видно, что заявленные краун-эфиры практически нетоксичны. ЛD50 превосходит 3000 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. Наиболее активными из них оказалось соединение II ди-(3,6-диоксопиридазо)[1,2-a,k]-1,2,11,12-тетрааза-5,8,15,18- тетраоксациклоэйкозан, которое соответ- ственно снижает частоту спонтанно возникших мутаций кишечной палочки на 49,2% актиномицетов на 40% сальмонелл ТА-1533 на 54% Снижают частоту мутаций, индуцированных химическим мутагеном, примерно в 16,4 раза и частоту мутаций, индуцированных радиацией, на 71% (кишечная палочка) и на 63% (актиномицеты). Это соединение, подвергаясь метаболическому превращению, не лишается антимутагенного действия. Заявленные соединения по антимутагенному действию в большинстве случаев заметно превосходят известные антимутагены, изученные в идентичных условиях.
Краун-эфиры пиридазинового ряда общей формулы
где n 1 или 2,
проявляющие антимутагенную активность.
| Барилян И.Р | |||
| и др | |||
| Эффект протекторов при химическом мутагенезе | |||
| Цитология и генетика, 12, N 1, 1978, с.50. |
