Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості
Вірусні інфекції (СНІД, гепатит С, ГРВІ та інші) є серйозною небезпекою для життя та здоров’я людини і завдають значних соціальних та економічних збитків. Раніше було показано перспективність пошуку противірусних препаратів широкого спектра дії серед планарних карбо- та гетероциклічних сполук, здатн...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2008
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7332 |
| 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: | Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості / О.С. Карпенко, І.В. Доровських, С.А. Ляхов, С.А. Андронаті, Н.М. Жолобак, М.Я. Співак, Ю.В. Нехорошкова, Л.М. Шафран // Ukrainica Bioorganica Acta. — 2008. — Т. 6, № 1. — С. 42-48. — Бібліогр.: 29 назв. — укp. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860154687334907904 |
|---|---|
| author | Карпенко, О.С. Доровських, І.В. Ляхов, С.А. Андронаті, С.А. Жолобак, Н.М. Співак, М.Я. Нехорошкова, Ю.В. Шафран, Л.М. |
| author_facet | Карпенко, О.С. Доровських, І.В. Ляхов, С.А. Андронаті, С.А. Жолобак, Н.М. Співак, М.Я. Нехорошкова, Ю.В. Шафран, Л.М. |
| citation_txt | Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості / О.С. Карпенко, І.В. Доровських, С.А. Ляхов, С.А. Андронаті, Н.М. Жолобак, М.Я. Співак, Ю.В. Нехорошкова, Л.М. Шафран // Ukrainica Bioorganica Acta. — 2008. — Т. 6, № 1. — С. 42-48. — Бібліогр.: 29 назв. — укp. |
| collection | DSpace DC |
| description | Вірусні інфекції (СНІД, гепатит С, ГРВІ та інші) є серйозною небезпекою для життя та здоров’я людини і завдають значних соціальних та економічних збитків. Раніше було показано перспективність пошуку противірусних препаратів широкого спектра дії серед планарних карбо- та гетероциклічних сполук, здатних до інтеркаляції в нуклеїнові кислоти. В експериментах in vitro нами вперше показано, що похідні незаміщеного в ядро нафталіміду виявляють противірусну та інтерфероніндукуючу активність, вищу від активності аміксину за помірної цитотоксичності. Морфолінвмісні нафталіміди відібрано для розширеного передклінічного дослідження.
Viral infections and epidemies are currently among the most severe factors of human mortality. HIV, hepatitis (A, B, C), acute respiratory infections including influenza and SARS are only the most mentioned examples. Given the rate of viral mutability and high risk of the new virus species appearing, developing of the effective antivirals is extremely actual. Ribavirin, arbidol, amizon, CMA (as cycloferon or neovir) and amixine (tilorone) may be referred as such drugs. The last one seems as the most perspective as capable of interferon inducing activity, indirect antiviral action, immunomodulation, and some other activities. No side effects’ are observed under therapeutics doses. These drugs DNA and RNA intercalation ability was speculated as a start point of their action. Multiple mechanisms of antiviral activity (see the title) permitted us to postulate amixine as a polymodal antiviral drug. Thus, if intercalation really plays the main role in the amixine activities, any intercalator containing positively charged side chain should demonstrate similar antiviral and interferon inducing activity. Naphthalimides unsubstituted in the ring are attractive candidates because of proved intercalation ability and low cytotoxicity.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:52:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
42
Вступ. Широке розповсюдження вірусних
захворювань, таких як ВІЛ, гепатит, ГРВІ,
грип, значна частина яких схильна до швидкої
мутації, обумовлює актуальність цілеспрямо�
ваного пошуку нових безпечних противірус�
них препаратів широкого спектра дії, арсенал
яких на сьогодні дуже обмежений. Можна зга�
дати такі препарати, як рибавірин, арбідол,
амізон, циклоферон та аміксин. Вони, за ви�
нятком рибавірину, не тільки виявляють про�
тивірусну активність, а й здатні індукувати
інтерферон [1]. Особливу увагу привертає
аміксин, якому притаманна ще й здатність за�
пускати низку механізмів, наприкінці яких є
інгібування вірусної репродукції, що дає змогу
розглядати цей препарат як полімодальний [2].
Здається, що значна частина цих ефектів
зумовлена спроможністю аміксину інтеркалю�
вати у ДНК [3�9] і РНК [10, 11]. Здатність амік�
сину до інтеркаляції зумовлена наявністю в
його структурі планарного трициклічного
www.bioorganica.org.ua
Ukrainica Bioorganica Acta 1 (2008) 42—48
Аміноалкілнафталіміди як противірусні
та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості
О.С. Карпенко1*, І.В. Доровських1,2, С.А. Ляхов1,2, С.А. Андронаті1,2,
Н.М. Жолобак3, М.Я. Співак3, Ю.В. Нехорошкова4, Л.М. Шафран4
1 Фізико[хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України
Люстдорфська дорога, 86, Одеса, 65080, Україна
2 Одеський національний університет ім. І.І. Мечникова
вул. Дворянська, 2, Одеса, 65026, Україна
3 Інститут мікробіології та вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
вул. Акад. Заболотного, 152, Київ, 03143, Україна
4 ДП «Український науково[дослідний інститут медицини транспорту» МОЗ України
вул. Канатна, 92, Одеса, 65039, Україна
Резюме. Вірусні інфекції (СНІД, гепатит С, ГРВІ та інші) є серйозною небезпекою для життя та здоров’я
людини і завдають значних соціальних та економічних збитків. Раніше було показано перспективність по�
шуку противірусних препаратів широкого спектра дії серед планарних карбо� та гетероциклічних сполук,
здатних до інтеркаляції в нуклеїнові кислоти. В експериментах in vitro нами вперше показано, що похідні
незаміщеного в ядро нафталіміду виявляють противірусну та інтерфероніндукуючу активність, вищу від
активності аміксину за помірної цитотоксичності. Морфолінвмісні нафталіміди відібрано для розширеного
передклінічного дослідження.
Ключові слова: діалкіламіноалкілнафталіміди, противірусні препарати, індуктори інтерферону, інтер�
калятори ДНК, цитотоксичність.
* Corresponding author.
Tel.: +38048�7659230; fax: +38048�7659602
E�mail address: alexandr_s_karpenko@rambler.ru
© О.С. Карпенко, І.В. Доровських, С.А. Ляхов, С.А. Андронаті,
Н.М. Жолобак, М.Я. Співак, Ю.В. Нехорошкова, Л.М. Шафран, 2008
NH
+
NH
+
O
OO
CH3 CH3 CH3
CH3Cl Cl
Аміксин
флуоренонового фрагмента [12]. Додатково
комплекс стабілізується електростатичною
взаємодією двох протонованих за терміналь�
ними атомами азоту боковими групами з фо�
сфатами ДНК [9, 13]. Інтеркаляція супровод�
жується такою зміною конформації ДНК [14],
яка унеможливлює нормальну взаємодію фак�
торів транскрипції з регуляторними ділянка�
ми генів інтерферону за рахунок безпосеред�
ньої конкуренції з цими факторами або алос�
теричної регуляції їх взаємодії з місцями
зв’язування [15], завдяки чому й індукується
інтерферон [16], інгібуються реплікація та
транскрипція вірусного генетичного матеріалу
[17, 18]. Таким чином, якщо припущення про
провідну роль інтеркаляції у противірусній дії
аміксину правильне, то будь�якому інтеркаля�
тору ДНК, який містить основну бокову групу,
з високою ймовірністю мають бути притаманні
противірусна активність і здатність індукува�
ти інтерферон. Ця гіпотеза [19] знайшла під�
твердження в наявності противірусної та ін�
терфероніндукуючої активності деяких інтер�
каляторів ДНК (акридинів, гідразонів ізатину,
цілої низки гетероциклічних аналогів амікси�
ну) [20�21] і починає розповсюджуватися се�
ред наукової спільноти [23].
Серед низки планарних поліциклічних спо�
лук із аміноалкільним боковим ланцюгом особ�
ливу увагу привертають до себе нафталіміди.
Для цих сполук доведено здатність до інтерка�
ляції, а серед 3�нітро� та 3�амінонафталімідів
виявлено протипухлинні агенти [24], два з
яких уже пройшли дві фази клінічних випро�
бувань [25, 26]. Показано, що незаміщені в ядрі
нафталіміди характеризуються низькою ци�
тотоксичністю [24], що вигідно визначає їх як
потенційні противірусні агенти й індуктори
інтерферону.
Таким чином, метою нашої роботи був син�
тез N�ω�аміноалкілнафталімідів, визначення
їх афінітету до ДНК, дослідження противірус�
ної та інтерфероніндукуючої активності.
Експериментальна частина. ММааттееррііааллии ттаа
ммееттооддии.. Для синтезів використовували реак�
тиви кваліфікації не нижче «чда».
ІЧ�спектри отримано на спектрофотометрі
з фур’є�перетворенням «SHIMADZU» в таб�
летках KBr, спектри флуоресценції — на
спектрофлуориметрі «Solar СМ2203».
Спектри 1Н ЯМР реєстрували в розчинах
ДМСО�d6 і CDCl3 відносно ТМС на приладі
«Varian VXR�300» (300 МГц), мас�спектри
БША — на спектрометрі «VG 70�70 EQ» (іоні�
зацію здійснювали пучком атомів аргону з
енергією 10 кV; речовини розчиняли у 3�нітро�
бензиловому спирті), мас�спектри електрон�
ного удару — на спектрометрі «МХ�1321» (із
прямим уведенням зразка, температура ви�
промінювача — 220 °C, іонізацію здійснювали
пучком електронів з енергією 70 еВ).
Для контролю чистоти синтезованих речо�
вин використовували метод ТШХ на пластин�
ках «Sorbfil ПТСХ�АФ�У�254» із використан�
ням елюентів різного складу (А — хлороформ�
ацетон 10:1; Б — бензол�триетиламін 10:1; В —
бензол�триетиламін�метанол 10:2:1).
Для приготування буферних, проміжних і
робочих розчинів застосовано реактиви ква�
ліфікації не нижче «хч» і дистильовану воду.
Досліджувані сполуки були хроматографічно
гомогенними при нанесенні на пластинку 100 µг.
Для приготування розчинів використано
мірний посуд різного номіналу II класу точ�
ності.
ССииннттеезз ппооххіідднниихх ннааффттааллііммііддуу.. 2[(2[Ді[
етиламіноетил)бензо[de]ізохінолін[1,3[діон
(22). Суміш 1,98 г (0,01 моль) 1 та 1,162 г (0,01 моль,
1,42 см3) діетиламіноетиламіну нагрівають до
115 °C і витримують за цієї температури 2�
3 год. Реакційну суміш екстрагують киплячим
бензолом (4H30 см3). Бензол випарюють. Сухий
залишок екстрагують киплячим гептаном
(5H25 см3), екстракт охолоджують до �18 °С,
осад відфільтровують і промивають на фільтрі
5 см3 охолодженого до �18 °С гептану. Вихід: 2,27 г
(77 %). C18H20N2O2. М.W. 296,37; Rf: А(0,10),
Б(0,38); Тпл 105�106 °C. Мас�спектр (БША), m/z
(%): 297 (100) [+H]+. Спектр 1H ЯМР: 1,100 т (6Н,
(СН3СН2)2N, 7,2), 2,695 к (4Н, (СН3СН2)2N, 7,2),
2,793 ускл. т (2Н, (СН3СН2)2NСН2), 4,276 ускл. т
(2Н, (СН3СН2)2N СН2СН2) 7,707 д д (2Н, Hβ, 7,5 і
7,5), 8,179 д д (2Н, Hγ, 7,5 і 0,6), 8,557 д д (2Н,
Hα, 7,5 і 0,6).
Аналогічно одержують сполуки 3�10.
2[(2[Морфолін[4[іл[етил)бензо[de]ізохі[
нолін[1,3[діон (33). Вихід: 65 %. C18H18N2O3.
М.W. 310,33; Rf: А(0,21), Б(0,31); Тпл 156,0�157,5 °C.
Мас�спектр (БША), m/z (%): 311 (100) [+H]+.
Спектр ПМР: 2,562 м (4Н, O(СН2СН2)2NСН2,
Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості
43www.bioorganica.org.ua
5,1), 2,689 т (2Н, O(СН2СН2)2NСН2, 6,6), 3,647 т
(4Н, O(СН2СН2)2N, 4,5), 4,302 т (2Н, NгетСН2, 6,0),
7,735 д д (2Н, Hβ, 8,1 і 9,0), 8,176 д д (2Н, Hγ, 8,1
і 0,6), 8,545 д д (2Н, Hα, 6,3 і 0,9).
2[(2[Піперазин[1[іл[етил)бензо[de]ізохі[
нолін[1,3[діон (44). Вихід: 56 %. C18H19N3O2.
М.W. 309,37; Rf: А(0,16), Б(0,12); Тпл (гідрохло�
риду) 240�244 °C. Мас�спектр (БША), m/z (%):
310 (100) [+H]+.
2[[2[(2[Гідроксиетиламіно)етил]бензо[
[de]ізохінолін[1,3[діон (55). Вихід: 51 %. C16H16N2O3.
М.W. 284,32; Rf: А(0,04), Б(0,04), В(0,22); Тпл
103�105 °C. Мас�спектр (БША), m/z (%): 285
(100) [+H]+. Спектр ПМР: 1,890 дшс (HOСН2СН2N),
3,034 т (2Н, NгетСН2СН2NСН2, 6,6), 3,627 д д (2Н,
HOСН2СН2N, 5,1), 4,343 т (2Н, NгетСН2СН2NСН2,
6,3), 7,774 д д (2Н, Hβ, 7,2 і 8,1), 8,225 д д (2Н, Hγ,
8,4 і 0,9), 8,608 д д (2Н, Hα, 8,4 і 0,9).
2[(3[Діетиламінопропіл)бензо[de]ізохіно[
лін[1,3[діон (66).Вихід:72 %. C19H22N2O2. М.W. 310,40;
Rf: А(0,04), Б(0,36); Тпл 53�55 °C. Мас�спектр
(БША), m/z (%): 311 (100) [+H]+. Спектр ПМР:
1,013 т (6Н, (СН3СН2)2N, 7,2), 2,625 кв (4Н,
(СН3СН2)2N, 7,2), 2,700�2,750 м (+ розчинник
(СН3СН2)2N СН2), 3,580 ш с (+ вода, NСН2СН2СН2N),
4,227 т (2Н, NгетСН2СН2СН2N, 7,2), 7,957 д д (2Н,
Hβ, 7,2 і 9,2), 8,526 д д (2Н, Hγ, 9,2 і 0,6), 8,590 д
д (2Н, Hα, 7,2 і 0,6).
2[(3[Морфолін[4[іл[пропіл)бензо[de]ізохі[
нолін[1,3[діон (77). Вихід: 66 %. C19H20N2O3. М.W.
324,38; Rf: А(0,08), Б(0,35); Тпл 137�138 °C. Мас�
спектр (БША), m/z (%): 325 (100) [+H]+. Спектр
ПМР: 1,880�1,976 м (2Н, NСН2СН2СН2N), 2,417
пош. т (4Н, O(СН2СН2)2N), 2,492 т (4Н, O(СН2СН2)2NСН2,
7,2), 3,569 т (4Н, O(СН2СН2)2N, 7,5), 4,251 т (2Н,
NСН2СН2СН2N, 7,2), 7,767 д д (2Н, Hβ, 7,2 і 9,2),
8,215 д д (2Н, Hγ, 8,1 і 1,2), 8,591 д д (2Н, Hα, 7,5
і 1,2).
2[(3[Диметиламінопропіл)бензо[de]ізохі[
нолін[1,3[діон (88). Вихід: 70 %. C17H18N2O2. М.W.
282,35; Rf: А(0,03), Б(0,36); Тпл 116,0�117,5 °C. Мас�
спектр (БША), m/z (%): 283 (100) [+H]+. Спектр
ПМР: 1,845�1,946 м (2Н, CH3NСН2СН2СН2N), 2,235 с
(6Н, CH3NСН2СН2СН2N), 2,414 т (2Н, CH3NСН2СН2СН2N),
4,215 т (2Н, CH3N СН2СН2СН2N), 7,731 д д (2Н,
Hβ, 8,1 і 7,2), 8,200 д (2Н, Hγ, 8,1), 8,586 д (2Н,
Hα, 6,9).
2[(3[Метиламінопропіл)бензо[de]ізохіно[
лін[1,3[діон (99). Вихід: 67 %; C16H16N2O2. М.W.
268,32; Rf: А(0,04), Б(0,04), В(0,22); Тпл 111,0�112,5 °C.
Мас�спектр (БША), m/z (%): 269 (100) [+H]+.
Спектр ПМР: 1,904�1,951 м (2Н, CH3NСН2СН2СН2N),
2,419 с (3Н, CH3NHСН2СН2СН2N), 2,646 т (2Н,
CH3NСН2СН2СН2N, 7,2), 4,229 т (2Н, CH3N
СН2СН2СН2N, 7,2), 7,718 д д (2Н, Hβ, 7,1 і 7,4),
8,190 д д (2Н, Hγ, 7,1 і 0,9), 8,569 д д (2Н, Hα, 6,9
і 0,9).
2[(4[Діетиламіно[1[метилбутил)бензо[
[de]ізохінолін[1,3[діон (1100). Вихід: 47 %.
C19H20N4O3. М.W. 296,37; Rf: А(0,11), Б(0,36); Тпл
(гідрохлориду) 221�223 °C. Мас�спектр (БША),
m/z (%): 339 (100) [+H]+. Спектр ПМР: 1,310 т
(6Н, (СН3СН2)2N), 1,562 д (3Н, СНСН3), 1,758 м
(2Н, (СН3СН2)2 NСН2СН2), 1,903 м (1Н, СНСН3),
2,326 м (2Н, СН2СНСН3), 3,015 м (6Н,
(СН3СН2)2NСН2), 7,719 д д (2Н, Hβ, 7,5), 8,568 д
д (2Н, Hγ, 5,1 і 0,9), 8,529 д д (2Н, Hα, 7,2 і 0,9).
ВВииввччеенннняя ааффііннііттееттуу ддоо ДДННКК.. Розчин, який
містить 2,12H10�5 М ДНК великої рогатої худо�
би (ДНК ВРХ), 2,54H10�5 М етидію броміду,
3,73H10�2 М натрію хлориду, 8,00H10�3 М натрію
ацетату (у складі ацетатного буфера із pH 5,5)
і 4,23H10�4 М ЕДТА (розчин А), розводять дис�
тильованою водою вдвічі (отримують розчин
А'). Змішують 3 см3 розчину досліджуваної
сполуки у воді та 3 см3 розчину А (отримують
розчин сполуки). Робочі розчини готують
змішуванням розчину А' із розчином сполуки
таким чином, щоб одержати серію розчинів із
концентрацією досліджуваної сполуки в
діапазоні 10�2�10�6 М.
За допомогою спектрофлуориметра отри�
мують спектр флуоресценції робочих розчинів
у діапазоні довжин хвиль 550�800 нм за оп�
ромінення світлом із довжиною хвилі 525 нм.
ВВииззннааччеенннняя ццииттооттооккссииччннооссттіі,, ппррооттииввіі[[
ррууссннооїї ааккттииввннооссттіі ттаа ііннттееррффееррооннііннддууккууюю[[
ччиихх ввллаассттииввооссттеейй.. Цитотоксичність, противі�
русну активність та інтерфероніндукуючі вла�
стивості синтезованих сполук вивчали відпо�
відно до методичних рекомендацій [27].
Результати й обговорення. Цільові алкіл�
аміноалкілнафталіміди (2�10) отримано конден�
сацією нафталевого ангідриду (1) із відповід�
ними первинними амінами без розчинника при
температурі близько 115 °C (рис. 1).
У мас�спектрах БША синтезованих сполук
присутні інтенсивні піки молекулярних іонів.
У мас�спектрах електронного удару молеку�
лярні іони присутні в незначних кількостях, а
О.С. Карпенко та ін.
44 Ukrainica Bioorganica Acta 1 (2008)
фрагментація сполук відповідає очікуваній
структурі. Фрагментація спостерігається в на�
прямку елімінування відповідної четвертинної
амонієвої основи.
В ІЧ�спектрах похідних нафталіміду 2�10
спостерігаються смуги при 3000�3090 см�1 і
2750�2990 см�1 (валентні коливання відповідно
ароматичних і аліфатичних C�H�зв’язків);
1680�1740 см�1 (валентні коливання карбоніль�
них груп).
У спектрах 1H ЯМР сполук 2�10 присутні
сигнали від протонів як ароматичної, так і алі�
фатичної «частин» молекули, причому спів�
відношення інтегральних інтенсивностей цих
сигналів відповідають обчисленим для очіку�
ваних структур. Віднесення сигналів, значен�
ня хімічних зсувів і констант спін�спінової вза�
ємодії для сполук 2�10 наведено в експеримен�
тальній частині, а умовні позначення арома�
тичних протонів подано на рис. 2.
ББііооллооггііччннаа ааккттииввннііссттьь ппооххіідднниихх ннааффттаалліі[[
ммііддуу.. Афінітет до ДНК алкіламіноалкілнаф[
талімідів. Афінітет синтезованих сполук до
ДНК вивчено методом витіснення етидію бро�
міду з його комплексу із ДНК ВРХ, аналогіч�
но до описаного раніше [28]. Концентрацію лі�
ганду, що призводить до 50%�го зниження ін�
тенсивності флуоресценції етидію броміду,
визначали як абсцису точки перегину кривої
залежності I, % — lg(C50), де I — ступінь змен�
шення інтенсивності флуоресценції розчину (у
% до контролю) за постійної концентрації ети�
дію броміду та ДНК, аналогічно до роботи [28].
Статистичну обробку результатів викону�
вали методом нелінійної апроксимації згідно з
[29; 298�303] за Р<0,05. Значення lgС50 дослід�
жуваних сполук наведено в табл. 1.
У низці аміноалкілнафталімідів 2�10 най�
більш афінним є диметиламінопропілпохідне
8. Сполука 9, яка містить метиламіногрупу, ви�
явилася менш афінною до ДНК на півтори ло�
гарифмічні одиниці від її диметильного ана�
лога 8. У цілому, похідні, що містять вторинні
аміногрупи, виявляються найменш афінними
в низці. Слід також зазначити протилежне по�
довження сполук, що містять діетиламіногру�
пу (2 і 6) і морфолін (3 і 7) як термінальні, із по�
довженням ланцюга.
Зазначені закономірності вказують на те,
що будова бокового ланцюга в ряді похідних
нафталіміду має трохи більше значення для
афінітету до ДНК, ніж в інших рядах вивчених
інтеркаляторів [20�22].
ТТооккссииччннііссттьь ппооххіідднниихх ннааффттааллііммііддуу.. Ци�
тотоксичність похідних нафталіміду дослід�
жено на культурі клітин ПТП і виражено ве�
личиною LC50 (табл. 2).
Як видно з наведених даних, сполуки 3 та
10 в експериментах in vitro виявилися значно
менш цитотоксичними від аміксину, сполуки
4, 7 і 8 за токсичними властивостями трохи по�
Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості
45www.bioorganica.org.ua
NH2
N
R2
R1 R2
n
O OO
-H2O115 0C,
N
N
O
O
R2
R1 R2
n
1 2-10
R1 = H; n = 1 R1 = H; n = 2
NR2 =
N
CH3 CH3
O
N
N
H
N
OH
N
H
N
CH3 CH3
O
N
N
CH3
CH3
N
CH3
H
2 3 4 5 6 7 8 9
R1 = CH3; n = 3
NR2 =
N
CH3 CH3
10
Рис. 1. Схема синтезу діалкіламіноалкілнаф[
талімідів.
N
R2
R1 R2
nN
O
O
H
H
H
�
�
�
Рис. 2. Умовні позначення ароматичних про[
тонів для сполук 22[[1100.
Таблиця 1
Афінітет до ДНК досліджуваних сполук
Сполука lg С50 Сполука lg С50
2 �5,18±0,18 7 �5,13±0,22
3 �3,58±0,12 8 �5,27±0,19
4 �3,49±0,19 9 �3,77±0,10
5 �3,77±0,10 10 �3,70±0,15
6 �4,76±0,16 Аміксин �4,2
Сполука LC50, µM Сполука LC50, µM
2 24,8 7 83,63
3 184,6 8 85,5
4 99,8 9 27,1
5 23,8 10 170,7
6 24,8 Аміксин 100,0
Таблиця 2
Токсичність нафталімідів відносно клітин ПТП
ступаються аміксину, а сполуки 2, 5, 6 і 9 вия�
вилися токсичніше аміксину в 4 рази.
ІІннттееррффееррооннііннддууккууююччаа ааккттииввннііссттьь.. Інтер�
фероніндукуюча активність вивчалася на клі�
тинах L929. Титри індукованого інтерферону
(Т ІФН) і концентрації речовин, які ведуть до
індукції (C, мкМ), наведено в табл. 3.
Синтезовані сполуки індукують інтерферон
у титрах, більших від 1:20. Високі рівні індуко�
ваного інтерферону за використання концент�
рацій, що значно менші від летальних, указу�
ють на те, що індукція не має передлетального
характеру, щонайменш для сполук 3, 4, 7, 8,
10.
ППррооттииввііррууссннаа ааккттииввннііссттьь.. Противірусну
активність нафталімідів досліджено на кліти�
нах ПТП і Vero за умов попередньої (за 24 го�
дини) й одночасної інкубації з вірусом везику�
лярного стоматиту (ВВС), на клітинах Vero за
одночасного застосування. Здобуті результати
виявилися досить неоднозначними. Так, за по�
переднього застосування препаратів на кліти�
нах ПТП рівень противірусного захисту (Еmax,
%) не перевищував 65 %, але спостерігався за
дуже низької концентрації (C, мкМ; табл. 4).
Високий рівень противірусного захисту по�
хідними нафталіміду за одночасного внесення
препаратів з вірусом на дефектній за продук�
цією інтерферону клітинній лінії Vero (табл. 5)
свідчить про те, що індукція інтерферону — не
єдиний чинник противірусної активності цих
сполук, а може реалізовуватися за рахунок
інших механізмів.
Висновки. Таким чином, нами вперше пока�
зано здатність аміноалкілнафталімідів до
індукції інтерферону, яка, ймовірно, зумовлена
їх афінітетом до ДНК. Зважаючи на високу
противірусну активність досліджених похід�
них нафталіміду на клітинній лінії, дефектній
за продукцією ІФН, можна припустити на�
явність декількох механізмів противірусної ак�
тивності цих сполук. Водночас відсутність
значної кореляції між нуклеотропністю, цито�
токсичністю, противірусною та інтерфероно�
генною активністю також свідчить про наяв�
ність декількох, можливо, окремих механізмів
біологічної активності сполук. Відносна низька
цитотоксичність і виражена противірусна ак�
тивність указують на перспективність подаль�
шого дослідження морфолінвмісних похідних
нафталіміду як індукторів інтерферону та про�
тивірусних агентів.
Надійшла в редакцію 28.03.2008 р.
О.С. Карпенко та ін.
46 Ukrainica Bioorganica Acta 1 (2008)
Таблиця 3
Інтерфероніндукуюча активність
нафталімідів на клітинах L929
Таблиця 4
Противірусна активність нафталімідів
(клітини ПТП, 100 LD50 ВВС,
24 год до внесення вірусу)
Сполука
C,
µM
Т
ІФН
Сполука
C,
µM
Т
ІФН
2 10,5 1:32 7 9,9 1:128
3 11,0 1:23 8 0,98 1:26
4 11,8 1:128 9 12,5 1:91
5 11,0 1:128 10 10,1 1:128
6 11,4 1:64 Аміксин 25,0 1:16
Сполука
Еmax,
%
С,
µM
Сполука
Еmax,
%
С,
µM
2 18,2 0,4 6 36,4 1,5
3 27,3 1,4 7 36,4 1,4
4 36,4 1,3 9 54,5 1,6
5 45,5 1,6 10 63,6 1,3
Спо�
лука
�lgIC50 Еmax С, µM
Спо�
лука
�lgIC50 Еmax С, µM
2 4,42 92 9,0 6 >5,06 92 8.6
3 4,01 89 8,7 7 5,19 99 33,3
4 4,41 100 65,4 9 >5,01 78 9,8
5 >5,03 81 9,4 10 >5,10 89 8,0
Таблиця 5
Противірусна активність нафталімідів
(клітини Vero, 100 LD50 ВВС
уведено одночасно з вірусом)
Aminoalkylnaphthalimides as antiviral and interferon inducing agents. Synthesis and properties
O.S. Karpenko1, I.V. Dorovskikh1,2, S.A. Lyakhov1,2, S.A. Andronati1,2, N.M. Zholobak3,
N.Ya. Spivak3, J.V. Nekhoroshkova4, L.M. Shafran4
1 O.V. Bogatsky Physicochemical Institute, NAS of Ukraine
86 Lustdorska doroga, Odesa, 65080, Ukraine
2 Odesa National I.I. Mechnikov University
2 Dvoryanskaya Str., Odesa, 65026, Ukraine
1. Співак М.Я., Андронаті С.А., Ляхов С.А., Кар[
пов О.В., Жолобак Н.М., Литвинова Л.О., Шай Д.Р.
Індуктори інтерферону як противірусні агенти: нові
аспекти старої проблеми // Журн. орг. та фарм. хімії.
— 2007. — Т. 5, Вип. 1 (17). — С. 4�20.
2. Литвинова Л.А., Андронати С.А., Головенко Н.Я.
Пероральный индуктор эндогенного интерферона амик�
син и его аналоги (Обзор литературы) // Журн. Акад.
мед. наук Украины. — 1999. — Т. 5, № 1. — С. 53�66.
3. Chandra P., Zunino F., Gaur V.P., Zaccara A., Wol[
tersdorf M., Luoni G., Gotz A. Mode of tilorone hydro�
chloride interaction to DNA and polydeoxyribonucleo�
tides // FEBS Lett. — 1972. — Vol. 28, No. 1. — P. 5�9.
4. Chandra P., Woltersdorf M. Tilorone hydrochloride
— a specific probe for A�T regions of duplex deoxyri�
bonucleic acid // Biochem. Pharmacol. — 1976. —
Vol. 25, No. 8. — P. 877�880.
5. Hahn F.E. Nucleic acid complexing compounds //
Antibiot. Chemother. — 1980. — Vol. 27. — P. 70�92.
6. Sturm J., Schreiber L., Daune M. Binding of ligands
to a one�dimensional heterogeneous lattice. II. Intercala�
tion of tilorone with DNA and polynucleotides // Biopo�
lymers. — 1981. — Vol. 20, No. 4. — P. 765�785.
7. Sturm J. Binding of ligands to a one�dimensional
heterogeneous lattice. III. Kinetic model and relaxation
study of the interaction of tilorone with DNA and poly�
nucleotides // Biopolymers. — 1982. — Vol. 21, No. 6. —
P. 1189�1206.
8. Nishimura T., Takeda Y., Shimada N., Sakurai K.
DNA conformational switching by use of an intercala�
tor and its receptor // Chem. Lett. — 2007. — Vol. 36,
No. 3. — P. 388�389.
9. Nishimura T., Okobira T., Kelly A.M., Shimada N.,
Takeda Y., Sakurai K. DNA binding of tilorone: 1H NMR
and calorimetric studies of the intercalation // Bioche�
mistry. — 2007. — Vol. 46, No. 27. — P. 8156�8163.
10. Карпов О.В. Спектрофотометричне вивчення
взаємодії одноланцюгової РНК з тилороном // Укр.
биохим. журн. — 1997. — Т. 69. — С. 122�125.
11. Карпов О.В. Температурна денатурація моле�
кулярних комплексів одноланцюгової РНК з тилоро�
ном // Укр. биохим. журн. — 1997. — Т. 69. — С. 49�
52.
12. Попова Е.Г., Четкина Л.А., Соболев А.Н., Лит[
винова Л.А., Ляхов С.А., Андронати С.А., Поплавс[
кий А.Н. Строение кристаллов 2,7�диокси� и 2,7�диа�
цетоксифлуоренонов // Кристаллография. — 1991. —
Т. 36, № 1. — С. 82�85.
13. Chen K.X., Gresh N., Pullman B. Energetics and
stereochemistry of DNA complexation with the antitu�
mor AT specific intercalators tilorone and m�AMSA //
Nucleic Acids Res. — 1988. — Vol. 16, No. 7. — P. 3061�
3073.
14. Neidle S., Pearl L.H., Skelly J.V. DNA structure
and perturbation by drug binding // Biochem. J. — 1987.
— Vol. 243, No. 1. — P. 1�13.
15. Gniazdowski M., Denny W.A., Nelson S.M., Czyz M.
Transcription factors as targets for DNA�interacting
drugs // Curr. Med. Chem. — 2003. — Vol. 10, No. 11. —
P. 909�924.
16. Ляхов С.А., Литвинова Л.А. О взаимодействии
аминоалкоксифлуоренонов с нуклеиновыми кислота�
ми и олигонуклеотидами // Депонированная научная
работа. Физико�химический институт им. А.В. Богат�
ского АН УССР. — Одесса, 1989. — 13 с. — Рус. — Деп.
в ВИНИТИ № 6264�В89 // Анот. в РЖ Химия.
ВИНИТИ, 5Е200 Деп, 1990.
17. Ляхов С.А., Ляхова Е.А., Литвинова Л.А., Анд[
Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості
47www.bioorganica.org.ua
3 Danylo Zabolotny Institute of Microbiology and Virology, NAS of Ukraine
152 Zabolotny Str., Kyiv, 03143, Ukraine
4 Ukrainian Scientific and Research Institute of Medicine on Transport
92 Кanatna Str., Odesa, 65039, Ukraine
Summary. Viral infections and epidemies are currently among the most severe factors of human mortality. HIV,
hepatitis (A, B, C), acute respiratory infections including influenza and SARS are only the most mentioned examples.
Given the rate of viral mutability and high risk of the new virus species appearing, developing of the effective antivi�
rals is extremely actual. Ribavirin, arbidol, amizon, CMA (as cycloferon or neovir) and amixine (tilorone) may be refer�
red as such drugs. The last one seems as the most perspective as capable of interferon inducing activity, indirect antivi�
ral action, immunomodulation, and some other activities. No side effects’ are observed under therapeutics doses. These
drugs DNA and RNA intercalation ability was speculated as a start point of their action. Multiple mechanisms of antivi�
ral activity (see the title) permitted us to postulate amixine as a polymodal antiviral drug. Thus, if intercalation really
plays the main role in the amixine activities, any intercalator containing positively charged side chain should demon�
strate similar antiviral and interferon inducing activity. Naphthalimides unsubstituted in the ring are attractive can�
didates because of proved intercalation ability and low cytotoxicity.
Synthesis of the compounds was performed using naphthalic anhydride condensation with N,N�di(mono)�substi�
tuted α,ω�diamines in the solvent free media under heating up to 115 °C during 2�3 h. Structures of the synthesized
compounds were proved by the FAB mass�spectrometry and 1H�NMR (300 MHz). Their affinity to CTDNA was eval�
uated using ethidium bromide competition test under pH=5.5 and appeared in a range of 1H106�5H106 M�1. Cytotoxicity
of the synthesized compounds was tested using L929 cell line under standard conditions. Most of the compounds
appeared less toxic as tilorone. Interferon inducing activity was tested using EPT cell line after 24 h incubation after
drug inoculation in the culture. All tested compounds demonstrated high level of interferon induction and appeared to
be more active as tilorone under the same protocol. All compounds also demonstrated the high levels of the antiviral
protection in the decamicromol range of concentrations when inoculated simultaneously with virus and much less
when inoculated 24 h before viral infection start. So it may be concluded that the mechanisms of these antiviral actions
are plural. Thus, capable of DNA intercalation ring unsubstituted N�(ω�aminoalkyl)naphthalimides are moderately
cytotoxic acive antivirals and interferon inducers, as we have speculated previously for DNA intercalators.
Keywords: dialkylaminoalkylnaphthalimides, antiviral drugs, interferon inducers, DNA intercalators, citotoxicity.
Перелік літератури
ронати С.А., Егорова А.В., Вельчева И.В., Грень А.И.,
Лебедюк М.Н., Федчук В.П., Хорохорина Г.А. Синтез и
свойства нового типа лигандов ДНК — комбилексина и
бисинтерлексинов на основе амиксина // Хим.�фарм.
журн. — 2003. — Т. 37, № 9. — С. 36�41.
18. Chandra P., Will G., Gericke D., Gotz A. Inhibition
of DNA polymerases from RNA tumor viruses by tiloro�
ne and congeners: site of action // Biochem. Pharmacol.
— 1974. — Vol. 23, No. 23. — P. 3259�3265.
19. Lyakhov S.A. Intercalative antiviral drugs: Mode
of action 6th // International Symposium on Molecular
Aspects of Chemotherapy. — Gdansk (Poland), 1997. —
P. 137.
20. Карпенко А.С., Шибинская М.О., Ляхов С.А.,
Жолобак Н.М., Олевинская З.М., Литвинова Л.А.,
Спивак Н.Я., Андронати С.А. Синтез, ДНК�связыва�
ющие и интерферониндуцирующие свойства гидразо�
нов изатина и бензоизатина // Хим.�фарм. журн. —
2006. — Т. 40, № 11. — C. 15�22.
21. Ляхова Е.А., Ляхов С.А., Литвинова Л.А., Анд[
ронати С.А., Лебедюк М.Н., Федчук В.П., Хорохори[
на Г.А. Синтез и ДНК�связывающие свойства амино�
ацетилгидразонов 9�формилакридина и 9�формилан�
трацена // Хим.�фарм. журн. — 2005. — Т. 39, № 4. —
С. 16�20.
22. Карпенко А.С., Ляхов С.А., Литвинова Л.А., Ан[
дронати С.А., Лебедюк М.Н., Хорохорина Г.А. Синтез
и аффинитет к ДНК N�[2�(диалкиламино)ацетилами�
но]нафталимидов // Вісник Одеського національного
університету. Сер. «Хімія». — Т. 10, № 2. — С. 176�183.
23. Alcaro S., Arena A., Neri S., Ottana R., Ortuso F.,
Pavone B., Vigorita M.G. Design and synthesis of DNA�
intercalating 9�fluoren�beta�O�glycosides as potential IFN�
inducers, and antiviral and cytostatic agents // Bioorg.
Med. Chem. — 2004. — Vol. 12, No. 7. — P. 1781�1791.
24. Brana M.F. and Ramos A. Naphthalimides as an�
ticancer agents: synthesis and biological activity //
Curr. Med. Chem. — Anticancer Agents. — 2001. —
Vol. 1. — P. 237�255.
25. Malviya V.K. , Liu P.Y., Alberts D.S., Craig J.B.
Evaluation of amonafide in cervical cancer, phase II. A
SWOG study // Am. J. Clin. Oncol. — 1992.— Vol. 15. —
P. 42�44.
26. Sami S.M., Dorr R.T., Alberts D.S., Remers W.A.
2�Substituted 1,2�dihydro�3H�dibenz[de,h]isoquinoli�
ne�1,3�diones. A new class of antitumor agent // J. Med.
Chem. — 1993. — Vol. 36, No. 6. — P. 765�770.
27. Носач Л.М., Повниця О.Ю. Доклінічні дослід�
ження специфічної антивірусної дії лікарських за�
собів у культурі клітин на моделі аденовірусу. Мето�
дичні рекомендації // Вісник фармакології та фарма�
ції. — 2007. — № 9. — С. 52.
28. Antonini I., Polucci P., Kelland L.R., et al. 2,3�Di�
hydro�1H,7H�pyrimido[5,6,1�de]acridine�1,3,7�trione
derivatives, a class of cytotoxic agents active on multi�
drug�resistant cell lines: Synthesis, biological evalua�
tion, and structure�activity relation�ships // J. Med.
Chem. — 1999. — Vol. 42, No. 14. — P. 2535�2541.
29. Лакин Г.Ф. Биометрия. — Москва: Высшая
школа, 1990.
О.С. Карпенко та ін.
48 Ukrainica Bioorganica Acta 1 (2008)
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7332 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1814-9758 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:52:28Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Карпенко, О.С. Доровських, І.В. Ляхов, С.А. Андронаті, С.А. Жолобак, Н.М. Співак, М.Я. Нехорошкова, Ю.В. Шафран, Л.М. 2010-03-29T09:35:00Z 2010-03-29T09:35:00Z 2008 Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості / О.С. Карпенко, І.В. Доровських, С.А. Ляхов, С.А. Андронаті, Н.М. Жолобак, М.Я. Співак, Ю.В. Нехорошкова, Л.М. Шафран // Ukrainica Bioorganica Acta. — 2008. — Т. 6, № 1. — С. 42-48. — Бібліогр.: 29 назв. — укp. 1814-9758 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7332 Вірусні інфекції (СНІД, гепатит С, ГРВІ та інші) є серйозною небезпекою для життя та здоров’я людини і завдають значних соціальних та економічних збитків. Раніше було показано перспективність пошуку противірусних препаратів широкого спектра дії серед планарних карбо- та гетероциклічних сполук, здатних до інтеркаляції в нуклеїнові кислоти. В експериментах in vitro нами вперше показано, що похідні незаміщеного в ядро нафталіміду виявляють противірусну та інтерфероніндукуючу активність, вищу від активності аміксину за помірної цитотоксичності. Морфолінвмісні нафталіміди відібрано для розширеного передклінічного дослідження. Viral infections and epidemies are currently among the most severe factors of human mortality. HIV, hepatitis (A, B, C), acute respiratory infections including influenza and SARS are only the most mentioned examples. Given the rate of viral mutability and high risk of the new virus species appearing, developing of the effective antivirals is extremely actual. Ribavirin, arbidol, amizon, CMA (as cycloferon or neovir) and amixine (tilorone) may be referred as such drugs. The last one seems as the most perspective as capable of interferon inducing activity, indirect antiviral action, immunomodulation, and some other activities. No side effects’ are observed under therapeutics doses. These drugs DNA and RNA intercalation ability was speculated as a start point of their action. Multiple mechanisms of antiviral activity (see the title) permitted us to postulate amixine as a polymodal antiviral drug. Thus, if intercalation really plays the main role in the amixine activities, any intercalator containing positively charged side chain should demonstrate similar antiviral and interferon inducing activity. Naphthalimides unsubstituted in the ring are attractive candidates because of proved intercalation ability and low cytotoxicity. uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості Aminoalkylnaphthalimides as antiviral and interferon inducing agents. Synthesis and properties Article published earlier |
| spellingShingle | Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості Карпенко, О.С. Доровських, І.В. Ляхов, С.А. Андронаті, С.А. Жолобак, Н.М. Співак, М.Я. Нехорошкова, Ю.В. Шафран, Л.М. |
| title | Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості |
| title_alt | Aminoalkylnaphthalimides as antiviral and interferon inducing agents. Synthesis and properties |
| title_full | Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості |
| title_fullStr | Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості |
| title_full_unstemmed | Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості |
| title_short | Аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. Синтез і властивості |
| title_sort | аміноалкілнафталіміди як противірусні та інтерфероніндукуючі агенти. синтез і властивості |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7332 |
| work_keys_str_mv | AT karpenkoos amínoalkílnaftalímídiâkprotivírusnítaínterferoníndukuûčíagentisintezívlastivostí AT dorovsʹkihív amínoalkílnaftalímídiâkprotivírusnítaínterferoníndukuûčíagentisintezívlastivostí AT lâhovsa amínoalkílnaftalímídiâkprotivírusnítaínterferoníndukuûčíagentisintezívlastivostí AT andronatísa amínoalkílnaftalímídiâkprotivírusnítaínterferoníndukuûčíagentisintezívlastivostí AT žolobaknm amínoalkílnaftalímídiâkprotivírusnítaínterferoníndukuûčíagentisintezívlastivostí AT spívakmâ amínoalkílnaftalímídiâkprotivírusnítaínterferoníndukuûčíagentisintezívlastivostí AT nehoroškovaûv amínoalkílnaftalímídiâkprotivírusnítaínterferoníndukuûčíagentisintezívlastivostí AT šafranlm amínoalkílnaftalímídiâkprotivírusnítaínterferoníndukuûčíagentisintezívlastivostí AT karpenkoos aminoalkylnaphthalimidesasantiviralandinterferoninducingagentssynthesisandproperties AT dorovsʹkihív aminoalkylnaphthalimidesasantiviralandinterferoninducingagentssynthesisandproperties AT lâhovsa aminoalkylnaphthalimidesasantiviralandinterferoninducingagentssynthesisandproperties AT andronatísa aminoalkylnaphthalimidesasantiviralandinterferoninducingagentssynthesisandproperties AT žolobaknm aminoalkylnaphthalimidesasantiviralandinterferoninducingagentssynthesisandproperties AT spívakmâ aminoalkylnaphthalimidesasantiviralandinterferoninducingagentssynthesisandproperties AT nehoroškovaûv aminoalkylnaphthalimidesasantiviralandinterferoninducingagentssynthesisandproperties AT šafranlm aminoalkylnaphthalimidesasantiviralandinterferoninducingagentssynthesisandproperties |