Структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії
Методами ІК спектроскопії та ПМР досліджено 6-azaCyt, 6-azaC та низку їхніх похідних і споріднених сполук. Дублетне розщеплення сигналу аміногрупи 6-azaCyt у спектрах ПМР, відсутнє в спектрах канонічної основи Суї та нуклеозидів С і dC за ідентичних умов експерименту, свідчить про більшу нееквівален...
Saved in:
| Published in: | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Date: | 1997 |
| Main Authors: | , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1997
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155679 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії / С.П. Самійленко, I.В. Алексеева, Л.Г. Пальчиківська, I.В. Кондратюк, А.В. Степанюгін, А.С. Шаламай, Д.М. Говорун // Биополимеры и клетка. — 1997. — Т. 13, № 6. — С. 445-452. — Бібліогр.: 50 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859976912406839296 |
|---|---|
| author | Самійленко, С.П. Алексеева, І.В. Пальчиківська, Л.Г. Кондратюк, І.В. Степанюгін, А.В. Шаламай, А.С. Говорун, Д.М. |
| author_facet | Самійленко, С.П. Алексеева, І.В. Пальчиківська, Л.Г. Кондратюк, І.В. Степанюгін, А.В. Шаламай, А.С. Говорун, Д.М. |
| citation_txt | Структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії / С.П. Самійленко, I.В. Алексеева, Л.Г. Пальчиківська, I.В. Кондратюк, А.В. Степанюгін, А.С. Шаламай, Д.М. Говорун // Биополимеры и клетка. — 1997. — Т. 13, № 6. — С. 445-452. — Бібліогр.: 50 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Биополимеры и клетка |
| description | Методами ІК спектроскопії та ПМР досліджено 6-azaCyt, 6-azaC та низку їхніх похідних і споріднених сполук. Дублетне розщеплення сигналу аміногрупи 6-azaCyt у спектрах ПМР, відсутнє в спектрах канонічної основи Суї та нуклеозидів С і dC за ідентичних умов експерименту, свідчить про більшу нееквівалентність амінопротонів, зумовлену більшою асиметрією електронної будови, котра зростає при заміщенні кільця в положеннях 1 і 5 та підвищений бар'єр обертання аміногрупи. Низькопольова компонента дублету малочутлива до 5-метилзаміщення, що, очевидно, пов'язане із втягненням одного з амінопротонів у внутрішньомолекулярний Н-зв'язок з атомом N3. Показано зворотну (порівняно з Cyt) специфічність взаємодії 6-azaCyt щодо карбоксильної групи амінокислот та карбксилат-іона у безводному DMSO. Дані 14 спектроскопії підтверджують існування досліджених сполук з незаміщеною аміногрупою в DMSO та твердій фазі у формі кето-амінних таутомерів.
Методами ИК спектроскопии и ПМР исследованы 6-azaCyt, 6-azaC и ряд их производных и родственных соединений. Дублетное расщепление сигнала аминогруппы 6-azaCyt в спектрах ПМР, отсутствующее в спектрах канонического основания Cyt, нуклеозидов С и dC при идентичных условиях эксперимента, свидетельствует о большей неэквивалентности аминопротонов, обусловленной большей асимметрией элекронного строения, которое увеличивается при замещении кольца по положениям 1 и 5, и повышенным барьером вращения аминогруппы, Низкопольная компонента дублета малочувстительна к 5-метилзамещению, что, очевидно, связано с вовлечением одного из аминопротонов во внутримолекулярную Н-связь с атомом N3. Показана обратная (по сравнению с Cyt) специфичность взаимодействия 6-azaCyt с карбоксильной группой аминокислот и карбоксилат-ионом в безводном DMSO. Данные ИК спектроскопии подтверждают существование исследованных соединений с незамещенной аминогруппой в DMSO и твердой фазе в форме кето-аминных таутомеров.
Study of 6-azaCyt, 6-azaC, a number of their derivatives and related compounds was conducted by IR and NMR spectrocsopies. Doublet splitting of amino group signal in NMR spectra of 6-azaCyt (unlike the cases of canonical base Cyt, nucleosides C and dC under the same experimental conditions) indicates nonequivalency of amino protons caused by greater asymmetry of electron structure which increases on ring substitutions at the 1 and 5 positions and increased barrier of amino group rotation. The dow field component of the doublet is only responsive to the 5-methyl substitution, as probably related to the involvement one of amino protons into an intramolecular H-bond with the N3 atom. Inverse (as compared to Cyt) specificity of interactions of 6-zaCyt with the amino acid carboxylic group and carboxylate-ion in anhydrous DMSO has been shown. The spectroscopy data support the conclusion that investigated compounds with nonsubstituted amino group exist as keto-amino tautomers in DMSO and solid state.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:24:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0233-7657. Биополимеры и клетка. 1997. Т. 13. № 6
Структурні особливості 6-азацитидину та його
похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії
С П. Самійленко, I. В. Алексеева, Л. Г. Пальчиківська, I. В. Кондратюк,
А. В. Степанюгін, А. С. Шаламай, Д. М- Говорун
Інститут молекулярної біології та генетики HAH України
252143, Київ, вул. Академіка Заболотного, 150
Методами 14 спектроскопії та ПМР досліджено 6-azaCyt, 6-azaC та низку їхніх похідних і
споріднених сполук. Дублетне розщеплення сигналу аміногрупи 6-azaCyt у спектрах ПМР, відсутнє
в спектрах канонічної основи Суї та нуклеозидів С і dC за ідентичних умов експерименту,
свідчить про більшу нееквівалентність амінопротонів, зумовлену більшою асиметрією електрон
ної будови, котра зростає при заміщенні кільця в положеннях 1 і J, та підвищений бар'єр
обертання аміногрупи. Низькопольова компонента дублету малочутлива до 5-метилзаміщення,
що, очевидно, пов'язане із втягненням одного з амінопротонів у внутрішньомолекулярний
Н-зв'язок з атомом N3. Показано зворотну (порівняно з Cyt) специфічність взаємодії 6-azaCyt
щодо карбоксильної групи амінокислот та карбксилат-іона у безводному DMSO. Дані 14
спектроскопії підтверджують існування досліджених сполук з незаміщеною аміногрупою в DMSO
та твердій фазі у формі кето-амінних таутомерів.
Вступ. Аномальний нуклеозид 6-азацитидин (6-
azaC) є антиметаболітом нуклеїнового обміну та
перспективним препаратом широкої терапевтичної
дії. Описання його хімічного синтезу та перші
вказівки на онкостатичний ефект з'явилися у літе
ратурі в кінці 50-х — на початку 60-х років ([1 ] та
наведені там посилання). Після цього в Інституті
молекулярної біології та генетики НАН України
було розроблено оригінальні препаративні методи
синтезу 6-azaC, котрі є передумовою створення
промислової технології виробництва препарату [2,
З ]. В експериментах на тваринах виявилася висока
протипухлинна та антилейкозна активність 6-azaC
щодо широкого спектра перещеплюваних пухлин
та лейкозів [4]. На культурі тканини було проде
монстровано дію препарату як інтїбітора вірусної
репродукції [5]. Дослідження фармакокінетики 6-
azaC [6] свідчить про значне уповільнення виве
дення його з крові порівняно з іншими антимета
болітами (до того ж набагато токсичнішими), а
також низьку метаболічну трансформацію, що до-
© С П. С А М І Й Л Е Н К О , І. В. А Л Е К С Е Є В А ,
Л. Г. Н А Л Ь Ч И К О В С Ь К А , І. В. К О Н Д Р А Т Ю К ,
А В С Т Е П А Н Ю П Н , А О Ш А Л А М А Й ,
Д . М Г О В О Р У Н , 1997
зволяє рекомендувати цей препарат для застосу
вання із введенням з більшими інтервалами для
підтримання необхідної концентрації. Окрім того,
спеціальним дослідженням токсико-фармакологіч-
них властивостей [7 ] показано, що, на відміну від
більшості протипухлинних препаратів алкілуючої
дії та інших антиметаболітів, 6-azaC при багатора
зовому введенні в терапевтичних дозах не впливає
суттєво на кровотвірну здатність тварин. При де
тальному вивченні впливу препарату на розмно
ження аденовірусів І та II типів in vitro [8, 9]
встановлено, що він пригнічує репродукцію аде
новірусу в широких концентраційних межах та з
високим хіміотерапевтичним індексом, впливаючи
на синтез вірусної ДНК, структурних вірусних та
індукованих вірусом поліпептидів, імунологічно ак
тивних вірусних білків, а також на появу характер
них внутрішньоядерних утворень із вмістом ДНК.
До того ж було відзначено його імуностимулюючий
ефект, який проявився у підсиленні функціональ
ної активності природних кілерів та фагоцитарних
клітин [9 ]. Достатньо високу антимікотичну дію
6-azaC продемонстровано при дослідженні його
впливу на ріст молікутів урогенітального тракту
людини, які є потенційними кофакторами вірусу
445
САМІЙЛБНКО С:. П. ТА ІН
імунодефіциту людини [10]. І вже зовсім недавно
синтезовано низку Ж-амінокислотних похідних 6-
azaC та отримано перші дані про їхню проти
вірусну активність [11 ].
Отже, аномальний нуклеозид 6-azaC є антиме
таболітом з широким спектром терапевтичної ак
тивності, малотоксичним препаратом подовженої
дії, до того ж з імуностимулюючими властивостя
ми. Проте, наскільки відомо авторам, дані про його
структурні особливоості і фізико-хімічні власти
вості, що зумовлюють детальні механізми терапев
тичної дії, обмежуються однією роботою 33-річної
давності [12]. Змістом згаданої роботи є вивчення
спектрів ПМР та 14 спектрів поглинання 6-azaC,
низки його похідних та споріднених сполук з ме
тою дослідження їхніх фізико-хімічних характери
стик, що можуть бути відповідальними за терапев
тичний ефект.
Матеріали і методи. В роботі використано такі
реактиви: цитозин (Cyt), 5-метилцитозин (m5Cyt)
та 5-азацитидин (5-azaC) фірми «Calbiochem»
(США); 6-азацитозин (6-azaCyt) та 5-метил-6-аза~
цитозин (m5-6-azaCyt) («Chemapol», Чехія) з по
дальшою перекристалізацією; N-форміл-аспараги-
нова кислота (f-Asp) («Serva», ФРН); ацетат нат
рію (NaAc) («Реахим», Росія). За методом [13]
синтезовано 6-азацитидин (6-azaC), 5-метил-6-аза-
цитидин (m 6-6-azaC), 1 -тетрагідрофураніл-6-аза-
цитозин (1 -f ur-6-azaCy t), 1 -тетрагі дрофу рані л-5-
метил-6-азацитозин (1 -fur-m 5 -6-azaCyt), 1 ,N4-
ди(тетрагідрофураніл)-6-азацитозин (1 ,N4-fur 2-6-
azaCyt), N3- (2-гідроксиетоксиметил) -6-азацитозин
(N3-hem-6-azaCyt) та 5-метил-6-азацитидин з роз
щепленим С2'-СЗ'-зв'язком (m 5-6-azaC (seco)). За
методикою [14] було синтезовано 2'~дезокси-6-аза-
цитидин (6-azadC), а 5-бром-6-азацитидин (br 5-6-
azaC) —за методикою [15], Синтез Ж-метилкар-
бамоїл-6-азацитидину (N4-cbm-6-azaC) та Ж - а ц е -
тил-6-аза-триацетил-цитидину (N4-ac-6-azaC (ас) 3)
описано в [2 ]. Спектри ПМР розчинів зазначених
сполук в DMSO-d6 («Fluka», ФРН) реєстрували на
спектрометрі Gemini-200 і VXR-300 («Varian»,
США) в ампулах з діаметром 5 мм; хімзсуви
протонних резонансів наведено в мільйонних част
ках (м. ч.) відносно TMS як внутрішнього стандар
ту. 14 спектри розчинів в DMSO («Fluka») та
запресованих у таблетках з KBr («Aldrich», США)
сполук отримували за допомогою спектрометра
Specord М80 («Сагі Zeiss», ФРН). У першому
випадку користувалися кюветами з CaF 2 товщиною
0,1 мм. Обидва розчинники висушували над моле
кулярними ситами 0,4 та 0,5 нм («Serva»). Концен
трація розчинів у всіх експериментах залишалася
постійною і дорівнювала ЗО мМ.
Результати та обговорення. Спектри ПМР, 14
поглинання та Раманівського розсіяння цитозину і
його нуклеозидів, а також їхніх комплексів з кар
боксильною групою амінокислот вивчалися раніше
[16—21 ]. Аміногрупа канонічного цитозину, цити-
дину і дезоксицитидину в спектрі ПМР дає синг-
летний сигнал 7,03; 7,13 та 7,094 м. ч. відповідно
[16]. Лише у випадку 5-метилпохідних m 2
1 , 5 Cyt та
m 5dCyt спостерігали дублети з розщепленням 0,320
та 0,420 м, ч. відповідно (зазначимо, що в цито
ваній роботі в табл. 1 наведено середнє значення
хімзсувів дублетів аміногрупи вказаних похідних
Cyt та їхніх комплексів з карбоксильною групою
амінокислот та карбоксилат-іона).
Заміна атома вуглецю в шостому положенні
цитозину на атом азоту викликає значні зміни в
спектрі ПМР (табл. 1). Аміногрупі 6-azaC від
повідає дублет 7,734 та 7,687 м. ч., розташування
котрого свідчить про більшу дезекранованість про
тонів та зростання кислотних властивостей аміно
групи 6-azaC порівняно до Cyt. Саме розщеплення
сигналу аміногрупи 6-azaC, ймовірно, обумовлене
нееквівалентністю її протонів, котра може завдячу
вати перерозподілові заряду в кільці цитозину при
6-аза-заміщенні в напрямі більшої асиметрії, та
вищим, ніж в канонічній основі, бар'єром обертан
ням аміногрупи [22, 23]. Сигнали сусідніх з ато
мом N6 протонів N1H та С5Н також зсунуті в бік
низьких полів більше ніж на одну мільйонну част
ку, що також свідчить про зростання кислотності
відповідних груп. Заміщення атома водню в першо
му положенні на рибозильну та фуранідильну гру
пи призводить до збільшення відстані між компо
нентами дублету аміногрупи приблизно вдвічі, що,
скоріш за все, обумовлено поглибленням не-
еквівалентності протонів аміногрупи. Зазначимо,
що поки що незрозуміло, чому аміногрупа 6-azadC
дає синглетний сигнал 7,831 м. ч. Очевидно, тут
потрібні додаткові дослідження.
Щодо впливу на дублет аміногрупи, радикаль
ним виявилася наявність метильного залишку в
положенні 5 кільця 6 azaC: розщеплення збіль
шується приблизно на 0,450 м. ч. (тобто того ж
порядку величини, що й для m 5 dC). Характерно,
що величини розщеплення дублету аміногрупи для
l-fur-m 5-6azaCyt, m 5-6-azaCyt(seco) та m 5-6azaC
практично збігаються, тобто розщеплення не зале
жить від природи замісника при атомі аглікону N1.
При порівнянні величин розщеплення аміногрупи
6-azaCyt з m 5-6azaCyt, 6-azaC з m 5-6azaC та 1-fur-
6-azaCyt з l-fur-m5-6azaCyt спадає на думку ади-
тивність впливу замісників в першому та п'ятому
положеннях гетероциклу на величину відстані між
компонентами дублету.
446
С Т Р У К Т У Р Н І О С О Б Л И В О С Т І 6 - А З А Ц . И Т И Д И Н У ТА Й О Г О П О Х І Д Н И Х
Таблиця 1
Хімічні зсуви аміногрупи та деяких інших груп у спектрах ПМР цитозину, 6-азацитозину та його похідних (м. ч.) відносно
TMS в ЗО мМ розчинах в DMSO
П p и M і T к a. <5j, S2 — компоненти дублету сигналу аміногрупи; Л — величина дублетного розщеплення сигналу аміногрупи.
При аналізі розташування компонентів дубле
ту 6-azaCyt та його зазначених похідних впадає в
око цікава особливість: 5-метилзаміщення практич
но не впливає на хімічий зсув низькопольової
компоненти, а саме збільшення розщеплення зу
мовлене зміщенням високопольової компоненти в
бік високих полів. Така поведінка дублетного сиг
налу аміногрупи похідних 6-azaCyt може стати
зрозумілішою, якщо припустити по аналогії з Cyt
[24 ], що один з амінопротонів (якому відповідає
більше значення хіхмзсуву) втягнено у внутрішньо-
молекулярний водневий зв'язок з атомом N3. Для
Cyt квантовохімічна оцінка структури [23, 24]
свідчить про нееквівалентність його амінопротонів
(хоча за вибраних умов реєстрації спектрів ПМР
обумовленого нееквівалентністю розщеплення сиг
налу протонів аміногрупи не спостерігалося) та
пов'язані з нею внутрішиьомолекулярний Н-зв'я-
зок N4H...N3 і анізотропія обертання аміногрупи
навколо екзоциклічного зв'язку C-N з переважною
орієнтацією вільної електронної пари атома азоту
аміногрупи в перехідному стані в бік атома водню
С5Н. Отже, для 6-azaCyt слід очікувати більшу
анізотропію обертання аміногрупи та міцніший
внутрішиьомолекулярний зв'язок. Підвищення
кислотності аміногрупи 6-azaCyt у порівнянні з Cyt
може свідчити про меншу її пірамідальність, ніж у
Cyt, як у геометричному (кут нахилу площини
HNH до екзоциклічного зв'язку C-N), так і в
енергетичному сенсі (бар'єр площинної інверсії).
Зауважимо, що вільний від водневого зв'язку
протон з меншим значенням хімзсуву чутливіше
реагує на електронодонорні властивості метильної
групи (див. табл. 1).
Максимум розщеплення сигналу аміногрупи
(0,885 м. ч.) спостерігається у випадку br 5 -6-azaC
Висока електроноакцепторність атома брому, спри
чиняючи значну асиметричну деформацію елект
ронної структури кільця та втягування сусіднього з
ним амінопротона у досить сильний внутрішньо-
молекулярний Н-зв'язок, збільшує нееквівалент-
ність протонів та бар'єр обертання аміногрупи з
переважною орієнтацією вільної електронної пари
амінного атома азоту, протилежною до напряму
орієнтації у випадку 6-azaCyt та Cyt. При цьому
більші зміни спостерігаються для низькопольової
компоненти, хімзсув якої збільшується майже на
0,9 м. ч., а відповідний йому протон, дезекраную-
чись, набуває більш кислотних властивостей. Від
значимо, що менше в 5—6 разів розщеплення
447
САМІЙЛЕНКО С П. ТА ІН.
сигналу аміногрупи 5-azaC порівняно з 6 azaC,
очевидно, відбиває більшу симетрію внутрішнього
оточення аміногрупи і, отже, меншу різницю в
екрануванні амінопротонів.
При зв'язуванні гідроксиетоксиметильного
фрагмента з атомом N3 6-azaCyt внаслідок перебу
дови кільця аміногрупа перетворюється в іміно-
групу із хімзсувом імінопротона 8,626 м. ч., а
протон іміногрупи N1H при цьому дещо підкис
люється.
Монозаміщення аміногрупи метилкарбамоїль-
ним та ацетильним радикалами в N4-cbm~6-azaC
та N4-ac-6azaC(ac) 3 викликає значне зміщення си
гналу амінопротона в бік низьких полів до значен
ня хімзсувів 8,626 та 11,560 м. ч. відповідно. В
останньому випадку не виключено перетворення
аміногрупи на іміно- з переходом протона, що
вивільняється, на атом N3 або ж втягнення амі
нопротона у сильний Н-зв'язок. Зміщення сигналу
протона С5Н більш ніж на 1 м. ч. до низьких полів
може бути свідченням його залучення до внут-
рішньомолекулярного зв'язку з карбонільною гру
пою ацетильного залишку в четвертому положенні.
Незвично велике розщеплення сигналу про
тонів аміногрупи в спектрах ПМР низки похідних
6-azaCyt стало підґрунтям для припущення, що
маємо справу не з нееквівалентними амінопро-
тонами, а з двома імінопротонами N4H та N3H. Це
спонукало нас вдатися до 14 спектроскопії. У табл.
2 наведено 14 спектри досліджуваних сполук в
розчинах у DMSO та в кристалічному стані.
Зазначимо, що аміногрупа, котра може висту
пати як донором, так і акцептором протонів при
утворенні водневих зв'язків [25], та ії агрегаційні
властивості достатньо вивчалися засобами 14 спек
троскопії [26—36].
На наш погляд, вельми цікавою властивістю
аміногрупи є її здатність здійснювати низькоенер-
гетичні інверсні коливання великої амплітуди, що
є суто нелінійними та чутливими як до внутріш-
ньомолекулярного, так і до зовнішнього оточення.
Квантовохімічні засади інверсії та анізотропії обер
тального руху аміногрупи основ у структурі та
функціонуванні ДНК обговорюються у роботах
[37—42 ].
Літературні джерела [26—36] свідчать, що
аміногрупа в розчинниках різної полярності в об
ласті валентних коливань дає дві смуги, що від
повідають більш високочастотному антисиметрич-
ному коливанню v a s (NH) в інтервалі 3400—
3250 см 1 та симетричному коливанню v s(NH) в
інтервалі 3250—3100 см"1. Крім того, при набли
женні подвійного значення частоти деформаційних
ножичних коливань a(NH 2 ) (область 1600—
1700 см"1) до частоти v s(NH) у цій ділянці спектра
можна спостерігати смугу, обумовлену резонансом
Фермі між v s(NH) та першим обертоном a(NH 2 )
[28, 32, 34].
В отриманих нами 14 спектрах як розчинів,
так і кристалічної фази 6-azaCyt, його похідних та
споріднених з ним молекул з незаміщеною аміно
групою присутні дві смуги, що можуть бути відне-
Таблиця 2
Коливальні частоти (см 1) аміно- та карбонільної груп цитозину, б-азацитидину, його похідних та споріднених сполук в 14
спектрах розчинів в DM SO та запресованих таблеток з КВг
448
сені до v a s(NH) та v s(NH) (див. табл. 2). У деяких
випадках зареєстровано і Фермі-резонансну компо
ненту v s f f. На ділянці спектра 1600—1700 см 1 поряд
із смугою валентних коливань карбонільного зв'яз
ку v(C = 0) спостерігається інтенсивна смуга но
жичних коливань аміногрупи a (NH 2 ) .
Отже, існування 6-azaCyt та його похідних в
кето-амінній формі сумніву не викликає, Що ж до
br 5-6-azaC, то наявність однієї смуги 3270 с м 1
підкріплює висновок, зроблений на підставі даних
ПМР про наявність сильного внутрішньомолеку-
лярного Н-зв'язку між амінним атомом водню і
сусіднім з ним атомом брому. Втім не можна
виключати і можливу аміно-імінну рівновагу.
Вкажемо на характерне збурення частот фун
даментальних коливань аміногрупи Cyt та його
похідних при переході з вільного (ізольованого)
стану до розчину DMSO, Спостерігається значне
зниження (на 240—275 см 1 ) частот валентних
коливань : a s (NH) і v s(NH) та помітне підвищення
(на 35—50 см"1) частоти деформаційного ножично
го коливання a (NH 2 ) , У вільному стані (ізоляція у
низькотемпературній аргоновій матриці) ці смуги
знаходяться на частотах: v a s (NH) = 3564 см"1,
v,(NH) -3441 см 1 , a(NHU) - 1598 см"1 для Cyt [43 j
і vM(NH) =3564 см' 1, v,(NH) - 3 4 4 7 см ! , a (NH 2 ) -
в 1586 см 1 для m 5Cyt [44]. Така поведінка частот
коливання аміногрупи однозначно вказує на спе
цифічну сольватацію цих основ DMSO за допомо
гою досить сильних міжмолекулярних водневих
з в ' я з к і в N 4 H . . . 0 555 S з ентальп і єю 18,4 і
19,19 кДж/моль для кожного з амінних зв'язків
N4H Cyt і m 5Cyt відповідно (оцінку здійснено
методом спектральної калориметрії [45]). Для
імінних зв'язків N1H очікується більша енергія
водневого зв'язування з DMSO, оскільки їхня кис
лотність значно вища, ніж амінних [46]. Для
порівняння зазначимо, що у кристалічному стані
аміногрупа Cyt втягується у горизонтальні Н~зв'яз-
ки з ентальпією 1 4 , 7 1 6 , 4 кДж/моль на один
зв'язок 147]. На жаль, такий детальний аналіз
впливу оточення (розчинника та сусідів по кри
сталічній гратці) на 14 спектр досліджуваних 6-
azaCyt, 6-azaC та їхніх похідних провести не мож
на за відсутністю даних для ізольованих молекул.
Проте з високою вірогідністю можна стверджувати,
що аналогічні причини впливають на формування
спектрів їхніх розчинів в DMSO та кристалів.
Оцінку ентальпії специфічної сольватації
DMSO аміногрупи Cyt можна розглядати як оцінку
знизу аналогічної величини для 6-azaCyt, оскільки
аміногрупа останнього характеризується більшою
кислотністю, ніж аміногрупа Cyt.
Слід вказати, що реєстрація 14 спектрів у
С Т Р У К Т У Р Н І О С О Б Л И В О С Т І 6 - А З А Ц И Т И Д И Н У ТА Й О Г О П О Х І Д Н И Х
високочастотній області як в DMSO, так і в таблет
ках КВг пов'язана з певними труднощами. В обох
випадках в області 3500—3300 см 1 накладаються
широкі смуги валентних коливань води, яка охоче
поглинається як DMSO, так і КВг. Окрім того, на
робочий інтервал частково накладається «хвіст»
поглинання DMSO.
Тому наведені нами дані дослідження сполук
6-азацитозинового ряду за допомогою 14 спектро
скопії слід розглядати як попередні, котрі можуть
бути уточнені та деталізовані при використанні
інших розчинників або їхніх сумішей, що буде
предметом подальшої роботи. При цьому можна
буде отримати значно більше інформації про деталі
структури досліджуваних сполук.
Як своєрідний зонд електронної структури 6-
azaCyt та його комплексотвірної здатності можна
розглядати вивчення за допомогою ПМР його взає
модії з карбоксильною групою амінокислоти та
карбоксил ат-іоном.
Раніше було досліджено специфіку взаємодії
канонічного цитозину з карбоксильною групою
амінокислот в нейтральній (f-Asp) та депротоно-
ваній (NaAc, карбоксилат-іон) формах ([16—19].
Порівняння даних ПМР щодо комплексотвірної
здатності Cyt та 6-azaCyt і зазначеними лігандами
наведено в табл. 3. Було показано, що Cyt є
єдиною основою серед канонічних основ, що утво
рює в DMSO комплекси (з перенесенням протона
від кислоти до основи) з нейтральною карбоксиль
ною групою, та набагато слабше взаємодіє з кар-
боксилат-іоном [48, 49].
Отримані нами дані свідчать про суттєво слаб
шу взаємодію 6-azaCyt з обома лігандами у по
рівнянні з Cyt. Крім того, специфічність щодо
взаємодії з обома формами карбоксильної групи є
зворотною в порівнянні з канонічною основою. У
спектрі ПМР комплексу з карбоксилат-іоном амі
ногрупа дає дещо розширений симетричний сигнал,
зміщений на різну відстань від компонентів дубле
ту. Беручи до уваги, що низькопольове зміщення
сигналу протона С5Н має той самий порядок,
можна зробити висновок, що карбоксилат-іон утво
рює комплекси з 6-azaCyt через два Н-зв'язки двох
типів (рисунок): із залученням одного протона
аміногрупи та протона С5Н (а) або двох протонів
аміногрупи (б). Для Cyt показано [50], що перший
комплекс є енергетично вигіднішим. Сигнал амі
ногрупи комплексу 6-azaCyt з нейтральною кар
боксильною групою не є симетричним. Аналіз кон
туру дозволяє припустити, що низькопольова ком
понента залишається на місці у вигляді плеча на
фоні зміщеного до низьких полів низькочастотного
компонента. Очевидно, слабка взаємодія з кар-
449
САМІЙЛБНКО с: П. ТА ІН.
я
Структура комплексів, утворюваних 6-azaCyl з карбоксилат-іоном (а, 6) та карбоксильною групою (в) у безводному DMSO
Таблиця З
Хімічні зсуви протонів цитозину і 6-азацитозину та їхні зміни (А) в ЗО мМ еквімолярних сумішах з NaAc та f-Asp у DM SO
(м. ч.) відносно TMS
Сполука
В суміші з
f-Asp
Cyt
NjH
NH 2
с5н
C 6 H
6-а za-Cyt
NjH
NH 2
C 5 H
10,390
7,033
5,559
7,316
11,951
7,737
7,685
7,347
10,510
7,037
5,570
7,316
11,960, широкий
7,780
7,398
+0,120
+0,004
+0,011
+0,011
+0,009
+0,043
+0,095
+0,051
Дуже широкий
7,270
5,608
7,368
11,959
7,699
7,356
+0,237
+0,047
+0,052
+0,008
+0,017
+0,009
бонільною групою карбоксильної групи амінокис
лоти включає лише один з протонів аміногрупи,
при цьому гідроксильний протон карбоксильної
групи, очевидно, взаємодіє з атомом N3 6-azaCyt
(рисунок, б).
Набагато слабшу взаємодію 6-azaCyt з карбок
сильною групою амінокислот порівняно з Cyt мож
на розглядати як свідчення більшої міцності внут-
рішньомолекулярного Н-зв'язку N4H...N3 та вна
слідок цього менш успішної конкуренції за
зв'язування з 6-azaCyt з боку карбоксильної групи.
Таким чином, в результаті проведеної роботи
можна стверджувати, що аномальний нуклеозид
6-azaC, його основа 6-azaCyt та їхні похідні суттєво
відрізняються за своєю електронною будовою від
канонічних основ та нуклеозидів. Значно більша
асиметрія кільця, обумовлена заміною С6 на N6, є
причиною більшої нееквівалентності протонів амі
ногрупи та зростання величини бар'єра її обертан
ня, що Б результаті призводить до розщеплення ії
сигналу в спектрах ПМР. Останнє збільшується
при заміщеннях в першому та п'ятому положеннях
кільця та є практично адитивним, крім br5~6azaC,
де атом брому у п'ятому положенні ініціює силь
ний внутрішньомолекулярний Н-зв'язок із сусіднім
амінним атомом водню.
Аналіз характеру зміни хімзсувів компонент
дублетного сигналу аміногрупи при метилзаміщен-
ні в п'ятому положенні дозволяє зробити висновок
про те, що один з амінопротонів утворює внутріш
ньомолекулярний зв'язок з атомом N3.
Про значну відмінність у будові 6-azaCyt в
порівнянні з Cyt свідчить також зворотна спе
цифічність щодо взаємодії з карбоксильною групою
450
амінокислоти та карбоксилат-іоном у безводному
DMSO.
Дані 14 спектроскопії вказують на існування
досліджених похідних 6-азацитозикового ряду з
незаміщеною аміногрупою у кето-амінній формі.
Зазначені особливості будови 6-азапохідних
цитозину та цитидину створюють фізико-хімічний
фундамент для розуміння механізмів терапевтичної
дії через втручання у процеси синтезу ДНК, по
ліпептидів та білків.
Плідність продемонстрованого підходу до вив
чення лікувальної природи нуклеозиду 6-azaC та
його похідних спонукає нас продовжити дослід
ження, зокрема квантовохімічними методами, їхніх
фізико-хімічних властивостей одночасно із спрямо
ваним синтезом ефективніших препаратів.
Роботу виконано за часткової фінансової під
тримки з боку Міністерства України у справах
науки і технології (договір № 2/1123-97).
C. А. Самойленко, И. В. Алексеева, Л. И. Лальчмковская,
И. В. Кондратюк, А. В. Степанюгин, А. С Шаламай,
Д И. Говорун
Структурные особенности 6-азацитидина и его производных:
данные ПМР и ИК спектроскопии
Резюме
Методами И К спектроскопии и ПМР исследованы 6-azaCyt,
6-azaC и ряд их производных и родственных соединений.
Дублетное расщепление сигнала аминогруппы 6-azaCyt в спек
трах ПМР, отсутствующее в спектрах канонического основа-
ния Cyt, нуклеозидов С и dC при идентичных условиях экспе
римента, свидетельствует о большей неэквивалентности
аминопротонов, обусловленной большей асимметрией элекрон-
ного строения^ которое увеличивается при замещении кольца
по положениям 1 и 5, и повышенным барьером вращения
аминогруппы, Низкопольная компонента дублета малочувст
вительна к 5-метилзамещению, что, очевидно, связано с
вовлечением одного из аминопротонов во внутримолекуляр
ную Н-связь с атомом N3. Показана обратная (по сравнению
с Cyt) специфичность взаимодействия 6-azaCyt с карбоксиль
ной группой аминокислот и карбоксилат-ионом в безводном
DMSO. Данные ИК спектроскопии подтверждают существо
вание исследованных соединений с незамещенной аминогруппой
в DMSO и твердой фазе в форме кето-аминных таутомеров.
S. P. Samijlenko, I. V. Alexeeva, L. И. Palchykivs' ka,
I. V. Kondratyuk, A. V. Stepanyugin, A. S. Shalamay,
D. M. Hovorun
Structural features of 6-azacytidine and its derivatives: data of NMR
and IR spectroscopies
Summary
Study of 6-azaCyt, 6-azaC, a number of their derivatives and
related compounds was conducted by IR and NMR spectrocsopies.
Doublet splitting of amino group signal in NMR spectra of 6-azaCyt
(unlike the cases of canonical base Cyt, nucleosides С and dC under
the same experimental conditions) indicates noneguivalency of
amino protons caused by greater asymmetry of electron structure
which increases on ring substitutions at the 1 and 5 positions and
С Т Р У К Т У Р Н І О С О Б Л И В О С Т І 6 - А З А Ц И Т И Д И Н У ТА Й О Г О П О Х І Д Н И Х
increased barrier of amino group rotation. The dow field component
of the doublet is only responsive to the 5-methyl substitution, as
probably related to the involvement one of amino protons into an
intramolecular И-bond with the N3 atom. Inverse (as compared to
Cyt) specificity of interactions of 6-zaCyt with the amino acid
carboxylic group and carboxylate-ion in anhydrous DMSO has been
shown. IR spectroscopy data support the conclusion that
investigated compounds with nonsubstituted amino group exist as
keto-amino tautomers in DMSO and solid state.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Skoda J. Mechanism of action and application of azapy-
rimidines / / Progr. Nucl. Acid Res.—1963.—2.—P. 197.
2. Чернецкий В. П., Алексеева И. В. Аномальные нуклеозиды.
VII. Синтез 6-азацитидина и его производных / / Химия
гетероцикл. соединений.—1967.—№ 6.—С. 1109—1113.
3. Шаламай А. С, Огняник С. С , Алексеева I. В., Гон
чаренко В. С. Спосіб одержання 6-азацитидину / / Пат.
України UA 1785.29.10.93. / / БИ.—№ 3, 25.10.94.
4. Петруиш II. А, Противоопухолевые свойства некоторых
аномальных нуклеозидов: Автореф. дис. ... канд. биол.
наук.—Киев, 1969.—15 с.
5. Бектемиров Т. А., Линицкая Г. Л., Чернецкий В. П.,
Галегов Г. А. Ингибирующее действие 6-азацитидина на
репродукцию вируса осповакцины в культуре ткани / /
Вопр. мед. химии.—1974.—20, № 1.—С. 50—51.
6. Галушжо С. В., Вулкана 3. П., Петруша И. А., Шишкина
И. П. Исследование фармакокинетики 6-азацитидина / /
Хим. фарм. журн.—1986.—20, № 1.—С. 1302—1305.
7. Петру ша И. А. Некоторые токсико-фармакологические
свойства 6-азацитидина / / Фармакология и токсиколо
гия.— 1987.—№ 2.—С. 75—76.
8. Носач Л. П., Дяченко И. С, Бутенко С. И. и др. Влияние
6-азацитидина на экспрессию аденовирусного генома / /
Новые подходы к химиотерапии вирусных инфекций.—
Рига: Зинатне, 1991.—С. 81—93.
9. Носам Л. #., Дяченко II. С , Шаламай А. С. и др.
Антиаденовирусное и иммуностимулирующее действие 6-
азацитидина / / Биополимеры и клетка. —1996.—12,
№ 4.—С. 75—85.
10. Скрипаль I. Г., Онищенко А. М.г Токовенко I. П. ma ін.
Обгрунтування можливості застосування моноцукрів і 6-
азацитидину для елімінації з урогенітального тракту люди
ни молікутів, які асоціюють з ВІЛ/СНІДом / / Мікробіол.
журн.—1996.—58, № 5 — С. 80—85.
11. Алексеева И. В., Пальчиковская Л. И., Шаламай А. С. и
др. М-аминокислотные производные 6-азацитидина: син
тез и биологическая активность / / Биополимеры и клет
ка. -1997. —13, № 4.—С. 285—290.
12. Gut /., Jonas J., Pitha J. Nucleic acid components and their
analogues. XLIX. Tautomeric structure of 6 azacytosine and its
derivatives / / Collect. Czechoslovak. Chem. Commun.—
1964.—29.—P. 1394—1400.
13. Алексеева И. В,, Пальчиковская Л. И., Огняник С. С,
Шаламай А. С. Синтез и биологическая активность N1-
замещенных 6-азацитозинов / / Хим.-фарм. журн.—
1994 . -28 , № 4.—С. 16—18.
14. Шаламай А. С , Дашевская Т. А. Способ получения
2'-дезокси-6-азацитидина / / Укр. хим. журн.—1992.—
№ 7.—С. 583—585.
15. Алексеева. И. В., Сидоров Г. В., Шаламай А. С. и др.
Синтез тритиймеченных 6-азауридина и 6-азацитидина / /
Методы молекуляр. биологии.—Киев: Наук, думка,
1986.—С. 52—58.
16. Желтовський М. В., Самійленко С. П., Коломієць I. М.
та ін. Взаємодія метил- та глікозилпохідних піриміди-
451
САМІЙЛЕНКО С. П. ТА ІН.
нових нуклеотидних основ з карбоксильною групою аміно
кислот / / Биополимеры и клетка.—1994.—10, № 6.—
С. 45—51.
17. Желтовський М. В., Самійленко С. 77., Коломіщь 7. М.,
Кондратюк I. В. Взаємодія нуклеотидних основ з карбо
ксильною групою амінокислот в ДМСО: модель точкових
білково-нуклеїнових комплексів / / Доповіді АН УРСР.
Сер. Б.—1988.—№ 8.—С. 68—71.
18. Желтовський М. В., Самійленко С. 77., Губайдуллін М. 7.,
Кондратюк І. В. Коливальний спектр і структура ком
плексу цитозину з N-формілгліцином у твердій фазі / / Там
же.—№ 5.—С. 72—75.
19. Кондратюк И. В., Коломиєц И. 77., Самойленко С. А ,
Желтовский Н. В. Изучение комплексов цитозина с карбо
ксильной группой аминокислот методом спектроскопии
ЯМР / / Биополимеры и клетка— 1989.—5, № 6.—С. 21.
20. Говорун Д #., Мищук Я. Р., Желтовский Н. В. Низко
частотные фононные спектры комбинационного рассеяния
света компонентов нуклеиновых кислот: пиримидиновые
основания / / Там же.—1990.—6, № 3.—С 31—39.
21. Говорун Д. #., Мищук Я. Р., Желтовский Н. В. Низко
частотные спектры КР некоторых метилзамещенных ком
понентов нуклеиновых кислот: пиримидиновые основания
/ / Там же. —1991.—7, № 1.—С. 55—62.
22. Говорун Д Af., Міщук Я. Р., Кондратюк 7. В., Жел
товський М. В. Нееквівалентність амінних атомів водню в
канонічних нуклеотидних основах / / Доповіді НАН Укра
їни.—1995.—№ 8.—С. 130—132.
23. Говорун Д М., Кондратюк 7. В. Анізотропія обертальної
рухливості аміногрупи в канонічних нуклеотидних основах
/ / Там же.—1996.—№ 10.—С. 151 — 154.
24. Говорун Д, М., Міщу к Я. Р., Кондратюк І. В., Жел
товський М. В. Внурішньомолекуляркі кооперативні вод
неві зв'язки в нуклеотидних основах / / Там же.—№ 8.—
С. 141 — 144.
25. The chemistry of the amino group / Ed. S. Patai.—Ixmdon;
New York; Sydney: Intersc. Publ., 1968.—253 p.
26. Orville-Thomas W. /., Parsons A. E., Ogden C. P. NH 2 -
stretching frequencies in primary amines / / J. Amer. Chem.
Soc—1958.—N 3 — P. 1047—1049.
27. Krueger P. J. The vibrational mechanisms of the fundamental
NH 2 stretching vibrations in anilines / / Can. J. Chem.—
1962—40, N 12.—P. 2300—2316.
28. Иогансен А. В. Резонанс Ферми и структура полос N(A-H)
в комплексах с водородной связью / / Оптика и спектро
скопия.—Ленинград: Наука, 1967.—С. 228—231.
29. Жукова Е. Л., Шманько И. И. Влияние водородной связи
на колебания группы NH 2 . I Частоты валентных коле
баний / / Оптика и спектроскопия.—1968.—25, № 4.—
С. 500—505.
30. Жукова Е. Л., Шманько И. И. Влияние водородной связи
на колебания группы NH 2 . И. Интенсивности полос вален
тных колебаний / / Там же.—1969.—26, № 4.—С. 532.
31. Жукова Е, Л., Шманько И. И. Влияние водородной связи
на колебания группы NH 2 . III. Внутренние деформаци
онные колебания / / Там же.—1972.—32, № 3.—С. 514.
32. Иогансен А. В., Рассадин Б. В., Бочкарева М. Н. и др.
Водородные связи и Ферми-резонанс в инфракрасных
спектрах (З-аминопропил)дибутилборана с основаниями / /
Журн. прикл. спектроскопии. —1971.—15, № 6.—
С. 1046—1054.
33. Wolf И., Mathias D. Hydrogen bonding and Fermi resonance
of aniline / / J. Phys. Chem. —1973.—77, N 17.—P. 2081.
34. Wolf H., Mathias D. Hydrogen bonding and Fermi resonance
of mixed adducts of aniline. The behaviour of NFI4 deforma
tion vibration / / Ibid.—1980.—84, N 18.—P. 2335—2337.
35. Денисов Г. С, Кузина Л. А,, Смолянский А. Л. Инфра
красные спектры и энергетика комплексов нонафторгрет-
бутиламина с акцепторами протона / / Журн. прикл.
спектроскопии.—1988.—48, № 3 - С. 409—420.
36. Денисов Г. С , Кузина Л. А., Смолянский А. Л., Фурт Г.
Г. Энергетическая неаддитивность водородных связей
фторзамещенных ароматических аминов с акцепторами
протона / / Там же.—1990.—52, № 3.--С. 476—557.
37. Говорун Д. М.у Данчук В. Д., Міщук Я. Р. та ін.
Дзеркальносиметричні конформаційні стани канонічних
нуклеотидних основ / / Доповіді АН України.—1992.—
№ 2.—С. 66—69.
38. Говорун Д. А/.. Данчук В. Д, Міщук Я. Р. та ін. Про
неплощинність та дипольну нестійкість канонічних нук
леотидних основ, метильованих по глікозидному азоту / /
Там же.—1995.—№ 6—С. 117—119.
39. Говорун Д М., Мііцук Я. Р., Кондратюк 7. В. Про
квантовохімічну природу стереохімічної нежорсткості кано
нічних нуклеотидних основ / / Біополімери і клітина.—
1996.—12, № 5.—С. 5—12.
40. Говорун Д М., Міиіук Я. Р., Кондратюк І. В. Топологічні
властивості гіперповерхні потенціальної енергії канонічних
нуклеотидних основ / / Там же.—С. ІЗ—17.
41. Говорун Д. М. Структурно-динамічна модель спонтанних
напіврозкритих станів ДНК /7 Там же. —1997 —13,
№ 1.—С. 39—45.
42. Говорун Д М., Мішук Я. Р.у Кондратюк 7. 7?., Жел
товський М. В. Динамічна стереоізомерія Уотсон-Криків-
ських пар нуклеотидних основ / / Доповіді НАН Укра
їни.—1995.—№ 11.—С. 117—119.
43. Kwiatkowski J. S., Leszczyhski J. Molecular structure and
vibrational IR spectra of cytosine and its thio and seleno
analogues by density functional theory and conventional ab
initio calculations / / J Phys. Chem.—1996.—100, № 3 —
P. 941—953.
44. Lapinski L., Nowak M. J.f Pulara J. et al Matrix isolation and
ab initio theoretical studies of the IR spectrum of 5-methyl-
cytosine / / Ibid.—1990.—94, N 17.—P. 6555—6564.
45. Иогансен А. В. Инфракрасная спектроскопия и спект
ральное определение энергии водородной связи / / Водо
родная связь.—М.: Наука, 1981.—С. 112—155.
46. Говорун Д. А/., Кондратюк 7. В. Газофазні кислотно-лужні
властивости канонічних нуклеотидних основ / / Доповіді
НАН України.—1998.—№ 1.—С. 207—212.
47. Говорун Д М., Міщук Я. Р. Енергетика міжмолекулярних
водневих зв'язків у кристалах та співкристалізатах основ
ДНК: дослідження методом спектральної калориметрії / /
Укр. фіз. журн.—1997.—42, № 8—С. 933—938.
48. Samijlenko S. P., Kolomiets' 7. M.t Kondratyuk 7. V.,
Stepanyugin A. V. Model considerations on physico-chemical
nature of protein-nucleic acid contacts through amino acid
carboxylic groups: spectroscopic data / / Biopolymers and
Cell.—1998.—14, N 1.— (In press).
49. Кондратюк 7. В. Дослідження фізико-хімічної природи
елементарних процесів молекулярного розпізнавання мето
дами ЯМР, коливальної спектроскопії та комп'ютерного
моделювання: Автореф. дис. ... канд. біол. наук.—Київ:
ІМБіГ НАН України, 1996.—19 с.
50. Samijlenko S. P., Kolomiets* 7. Л/., Kondratyuk 7. К,
Stepanyugin A. V. Physico-chemical features of complexes
modelling recognition of nucleic acid components by amino
acids' carboxylic group: data of spectroscopic experiments / /
Spectroscopy of Biological Molecules: Modern Trends, An
nex.—Madrid: Univ. press, 1997.—P. 69—70.
Надійшла до редакції 12.03.97
452
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155679 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:24:02Z |
| publishDate | 1997 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Самійленко, С.П. Алексеева, І.В. Пальчиківська, Л.Г. Кондратюк, І.В. Степанюгін, А.В. Шаламай, А.С. Говорун, Д.М. 2019-06-17T10:15:13Z 2019-06-17T10:15:13Z 1997 Структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії / С.П. Самійленко, I.В. Алексеева, Л.Г. Пальчиківська, I.В. Кондратюк, А.В. Степанюгін, А.С. Шаламай, Д.М. Говорун // Биополимеры и клетка. — 1997. — Т. 13, № 6. — С. 445-452. — Бібліогр.: 50 назв. — укр. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0004A5 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155679 Методами ІК спектроскопії та ПМР досліджено 6-azaCyt, 6-azaC та низку їхніх похідних і споріднених сполук. Дублетне розщеплення сигналу аміногрупи 6-azaCyt у спектрах ПМР, відсутнє в спектрах канонічної основи Суї та нуклеозидів С і dC за ідентичних умов експерименту, свідчить про більшу нееквівалентність амінопротонів, зумовлену більшою асиметрією електронної будови, котра зростає при заміщенні кільця в положеннях 1 і 5 та підвищений бар'єр обертання аміногрупи. Низькопольова компонента дублету малочутлива до 5-метилзаміщення, що, очевидно, пов'язане із втягненням одного з амінопротонів у внутрішньомолекулярний Н-зв'язок з атомом N3. Показано зворотну (порівняно з Cyt) специфічність взаємодії 6-azaCyt щодо карбоксильної групи амінокислот та карбксилат-іона у безводному DMSO. Дані 14 спектроскопії підтверджують існування досліджених сполук з незаміщеною аміногрупою в DMSO та твердій фазі у формі кето-амінних таутомерів. Методами ИК спектроскопии и ПМР исследованы 6-azaCyt, 6-azaC и ряд их производных и родственных соединений. Дублетное расщепление сигнала аминогруппы 6-azaCyt в спектрах ПМР, отсутствующее в спектрах канонического основания Cyt, нуклеозидов С и dC при идентичных условиях эксперимента, свидетельствует о большей неэквивалентности аминопротонов, обусловленной большей асимметрией элекронного строения, которое увеличивается при замещении кольца по положениям 1 и 5, и повышенным барьером вращения аминогруппы, Низкопольная компонента дублета малочувстительна к 5-метилзамещению, что, очевидно, связано с вовлечением одного из аминопротонов во внутримолекулярную Н-связь с атомом N3. Показана обратная (по сравнению с Cyt) специфичность взаимодействия 6-azaCyt с карбоксильной группой аминокислот и карбоксилат-ионом в безводном DMSO. Данные ИК спектроскопии подтверждают существование исследованных соединений с незамещенной аминогруппой в DMSO и твердой фазе в форме кето-аминных таутомеров. Study of 6-azaCyt, 6-azaC, a number of their derivatives and related compounds was conducted by IR and NMR spectrocsopies. Doublet splitting of amino group signal in NMR spectra of 6-azaCyt (unlike the cases of canonical base Cyt, nucleosides C and dC under the same experimental conditions) indicates nonequivalency of amino protons caused by greater asymmetry of electron structure which increases on ring substitutions at the 1 and 5 positions and increased barrier of amino group rotation. The dow field component of the doublet is only responsive to the 5-methyl substitution, as probably related to the involvement one of amino protons into an intramolecular H-bond with the N3 atom. Inverse (as compared to Cyt) specificity of interactions of 6-zaCyt with the amino acid carboxylic group and carboxylate-ion in anhydrous DMSO has been shown. The spectroscopy data support the conclusion that investigated compounds with nonsubstituted amino group exist as keto-amino tautomers in DMSO and solid state. Роботу виконано за часткової фінансової підтримки з боку Міністерства України у справах науки і технології (договір № 2/1123-97). uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Структура и функции биополимеров Структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії Структурные особенности 6-азацитидина и его производных: данные ПМР и ИК спектроскопии Structural features of 6-azacytidine and its derivatives: data of NMR and IR spectroscopies Article published earlier |
| spellingShingle | Структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії Самійленко, С.П. Алексеева, І.В. Пальчиківська, Л.Г. Кондратюк, І.В. Степанюгін, А.В. Шаламай, А.С. Говорун, Д.М. Структура и функции биополимеров |
| title | Структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії |
| title_alt | Структурные особенности 6-азацитидина и его производных: данные ПМР и ИК спектроскопии Structural features of 6-azacytidine and its derivatives: data of NMR and IR spectroscopies |
| title_full | Структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії |
| title_fullStr | Структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії |
| title_full_unstemmed | Структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії |
| title_short | Структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані ПМР та 14 спектроскопії |
| title_sort | структурні особливості 6-азацитидину та його похідних: дані пмр та 14 спектроскопії |
| topic | Структура и функции биополимеров |
| topic_facet | Структура и функции биополимеров |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155679 |
| work_keys_str_mv | AT samíilenkosp strukturníosoblivostí6azacitidinutaiogopohídnihdanípmrta14spektroskopíí AT alekseevaív strukturníosoblivostí6azacitidinutaiogopohídnihdanípmrta14spektroskopíí AT palʹčikívsʹkalg strukturníosoblivostí6azacitidinutaiogopohídnihdanípmrta14spektroskopíí AT kondratûkív strukturníosoblivostí6azacitidinutaiogopohídnihdanípmrta14spektroskopíí AT stepanûgínav strukturníosoblivostí6azacitidinutaiogopohídnihdanípmrta14spektroskopíí AT šalamaias strukturníosoblivostí6azacitidinutaiogopohídnihdanípmrta14spektroskopíí AT govorundm strukturníosoblivostí6azacitidinutaiogopohídnihdanípmrta14spektroskopíí AT samíilenkosp strukturnyeosobennosti6azacitidinaiegoproizvodnyhdannyepmriikspektroskopii AT alekseevaív strukturnyeosobennosti6azacitidinaiegoproizvodnyhdannyepmriikspektroskopii AT palʹčikívsʹkalg strukturnyeosobennosti6azacitidinaiegoproizvodnyhdannyepmriikspektroskopii AT kondratûkív strukturnyeosobennosti6azacitidinaiegoproizvodnyhdannyepmriikspektroskopii AT stepanûgínav strukturnyeosobennosti6azacitidinaiegoproizvodnyhdannyepmriikspektroskopii AT šalamaias strukturnyeosobennosti6azacitidinaiegoproizvodnyhdannyepmriikspektroskopii AT govorundm strukturnyeosobennosti6azacitidinaiegoproizvodnyhdannyepmriikspektroskopii AT samíilenkosp structuralfeaturesof6azacytidineanditsderivativesdataofnmrandirspectroscopies AT alekseevaív structuralfeaturesof6azacytidineanditsderivativesdataofnmrandirspectroscopies AT palʹčikívsʹkalg structuralfeaturesof6azacytidineanditsderivativesdataofnmrandirspectroscopies AT kondratûkív structuralfeaturesof6azacytidineanditsderivativesdataofnmrandirspectroscopies AT stepanûgínav structuralfeaturesof6azacytidineanditsderivativesdataofnmrandirspectroscopies AT šalamaias structuralfeaturesof6azacytidineanditsderivativesdataofnmrandirspectroscopies AT govorundm structuralfeaturesof6azacytidineanditsderivativesdataofnmrandirspectroscopies |