Липогликопептиды

Обновлено: 28.05.2023

Пенициллины естественного происхождения
• бензилпенициллин и феноксиметилпенициллин
• узкий спектр действия
• не защищены от пенницилаз
• высокоактивны в отношении грамположительных
бактерий, спирохет

7. Классификация

Пенициллины полусинтетические
• метициллин, оксациллин, нафциллин
• спектр действия шире
• защищены от пенницилаз, поэтому способны влиять
на некоторые виды пенициллрезистентных
стафилококков, S. pyogenes

8. Классификация

Пенициллины аминопенициллины
• амоксициллин, ампициллин
• спектр действия расширен за счёт некоторых
грамотрицательных аэробных бактерий, таких как
Haemophilus influenzae, Escherichia coli и Proteus
mirabilis и т.д.

9. Классификация

Пенициллины карбоксипенициллины
• тикарциллин, карбенициллин, кариндациллин
• спектр действия шире за счет активности в
отношении Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter
spp. и Proteus spp.

10. Классификация

Пенициллины с широким антибактериальным
спектром
• уреидопенициллины (мезлоциллин, азлоциллин)
• амидинопенициллины (мециллам)
• активны в отношении Pseudomonas spp., Klebsiella
spp. и некоторых других грамотрицательных
бактерий, включая неспорообразующие анаэробы

11. Особенности фармакокинетики

12. Побочное действие пенициллинов

ЖКТ: псевдомембранозный колит
Местные реакции: болезненность и инфильтрат при в/м
введении (особенно бензилпенициллина калиевой соли), флебит
при в/в введении
Гематологические реакции: понижение уровня гемоглобина,
нейтропения, нарушение агрегации тромбоцитов
Почки: транзиторная гематурия у детей, интерстициальный
нефрит (очень редко)
Другие: кандидоз полости рта и/или вагинальный кандидоз
(при применении амино-, карбокси-, уреидо- и
ингибиторозащищенных пенициллинов)

13. Гликопептиды

14. Гликопептиды

15. Механизм действия гликопептидов

16. Липогликопептиды

18. Спектр действия

• действует в основном на грамположительные
бактерии
• чувствительны Streptococcus pyogenes,
Streptococcus pneumoniae и зеленящие
стрептококки
• также влияет на Staphylococcus aureus и
Staphylococcus epidermidis, но в последнее время
появились их умеренно устойчивые к ванкомицину
штаммы

19. Особенности фармакокинетики

20. Особенности фармакокинетики

21. Побочное действие гликопептидов

Нефротоксичность: обратимое нарушение функции почек
(увеличение содержания креатинина и мочевины в крови, анурия)
Ототоксичность: понижение слуха, вестибулярные нарушения при
использовании ванкомицина (у больных с нарушенной функцией
почек)
Местные реакции: боль, жжение в месте введения, флебит
Гематологические реакции: обратимая лейкопения
Печень: транзиторное повышение активности трансаминаз,
щелочной фосфатазы

Липогликопептиды

Телаванцин, далбаванцин и оритаванцин являются липогликопептидами, которые представляют собой полусинтетические бактерицидные средства Обзор антибактериальных препаратов (Overview of Antibacterial Drugs) Антибактериальные препараты получают из бактерий или плесневых грибов или синтезируют de novo. Технически слово «антибиотик» относится только к антибактериальным препаратам, полученным из бактерий. Прочитайте дополнительные сведения , производные гликопептидов (например, ванкомицин). Липогликопептиды обладают бактерицидным действием исключительно против грамположительных бактерий. Липогликопептиды ингибируют синтез клеточной стенки бактерии и нарушают целостность клеточных мембран.

Фармакокинетика

Липогликопептиды не усваиваются при пероральном способе введения и доступны только в виде препаратов для внутривенного способа введения. Липогликопептиды при парентеральном введении хорошо проникают в легочную бронхоальвеолярную жидкость и кожные волдыри.

Период полувыведения телаванцина составляет от 7 до 9 час, а постантибиотический эффект длится примерно 4 часа. Далбаванцин обладает пролонгированным периодом полувыведения в течение 204 часов, а оритаванцин – в течение 245 часов; таким образом, возможны схемы лечения с однократным введением этих препаратов.

Телаванцин выводится из организма почками, соответственно дозы для пациентов с почечной недостаточностью должны корректироваться.

Показания к применению липогликопептидов

Липогликопептиды широко активны в отношении грамположительных бактерий, включая

Enterococcus faecium

Staphylococcus aureus Стафилококковые инфекции Стафилококки – грамположительные аэробные микроорганизмы. Staphylococcus aureus наиболее патогенный; как правило, он вызывает инфекции кожи, может вызывать пневмонию, эндокардит и остеомиелит. Прочитайте дополнительные сведения S. aureus

Оритаванцин активен в отношении устойчивых к ванкомицину штаммов энтерококков (ВРЭ), несущих ген vanA; далбаванцин и телаванцин не имеют такой антивности. Дальбаванцин, оритаванцин и телаванцин обладают активностью в отношении vanB ВРЭ.

Липогликопептиды длительного действия дальбаванцин и оритаванцин используются для лечения осложненных инфекций кожи и подкожной клетчатки, но все еще изучаются в качестве лечения более инвазивных инфекций.

Противопоказания к назначению липогликопептидов

Липогликопептиды противопоказаны пациентам с аллергией на них в анамнезе. Их следует использовать с осторожностью у пациентов с аллергией на ванкомицин или другие липогликопептиды по причине возможной перекрестной реактивности.

Назначение во время беременности и кормления грудью

Липогликопептиды обладают некоторыми побочными эффектами на развитие плода у животных; данных о безопасности их применения у беременных женщин ограниченное количество. Липогликопептиды следует использовать во время беременности, если только потенциальная польза для пациента больше потенциального риска для плода.

В настоящее время нет данных относительно экскреции липогликопептидов с грудным молоком у людей, но известно, что они выделяются с грудным молоком у крыс.

Побочные эффекты липогликопептидов

Распространенные побочные эффекты липогликопептидов включают:

Тошнота и рвота

Телаванцин и оритаванцин могут ложно увеличивать значения в протромбиновых тестах (протромбиновое время/частичное тромбопластиновое время [ПВ/ЧТВ]) в течение определенного периода времени. Следовательно, кровь для этих анализов должна быть взята до того, как эти антибиотики будут введены. Телаванцин препятствует точности анализов белка в моче.

Существенные отрицательные явления включают:

Увеличение смертности среди пациентов с уже существующей умеренной/тяжелой почечной недостаточностью (клиренс креатинина ≤ 50 мл/минуту), которые получали терапию телаванцином при внутрибольничной бактериальной пневмонии/бактериальной пневмонии, ассоциированной с искусственной вентиляцией легких, по сравнению с ванкомицином

Гистамин-опосредованной зуд и гиперемия лица, шеи и плеч, похожая на синдром красного человека, которые могут возникнуть при применении ванкомицина

Нефротоксичность, которая может возникать чаще при применении телаванцина, чем при приеме ванкомицина, но не связана с применением далбаванцина или оритаванцина

В случае применения телаванцина, удлинение интервала QT

Нефротоксичность на фоне приема телаванцина более вероятна у пациентов с известной почечной дисфункцией, заболеваниями, которые предрасполагают к почечной дисфункции (например, диабет, гипертензия, сердечная недостаточность) или при приеме потенциально нефротоксичных препаратов. Функцию почек следует оценивать до начала приема препарата и контролировать по крайней мере каждые 48–72 часа.

Зуд и покраснение, связанные с быстрым введением липогликопептидов, можно предотвратить удлинением инфузии следующим образом:

Телаванцин: более 60 минут

Оритаванцин: более 3 часов

Дальбаванцин: более 30 минут

Все виды инфузий можно пролонгировать, если у пациента наблюдаются связанные с ними признаки приливов и зуда.

Удлинение интервала QT наблюдалось у здоровых субъектов в клинических исследованиях телаванцина; таким образом, телаванцин следует использовать с осторожностью или не использовать у пациентов, принимающих препараты, пролонгирующие интервал QT. Телаванцин не должны использовать у пациентов с врожденным синдромом длинного интервала QT, с известной пролонгацией интервала QT, некомпенсированной сердечной недостаточностью или тяжелой гипертрофией левого желудочка (пациенты с такими заболеваниями были исключены из клинических исследований).

Рекомендации по дозированию липогликопептидов

Дозы дальбаванцина следует уменьшить у пациентов с клиренсом креатинина

Оритаванцин, по-видимому, не требует коррекции «почечной» дозировки, но соответствующие исследования в поддержку рекомендаций для пациентов с почечной недостаточностью не проводились.

Дозирование телаванцина рассчитывается на основе клиренса креатинина:

Клиренс креатинина > 50 мл/минуту: 10 мг/кг внутривенно каждые 24 часа

Клиренс креатинина от 30 до 50 мл/минуту: 7,5 мг/кг каждые 24 часа

Клиренс креатинина от 10 до

Авторское право © 2022 Merck & Co., Inc., Rahway, NJ, США и ее аффилированные лица. Все права сохранены.

Российские ученые нашли новое семейство антибиотиков из группы липогликопептидов


Новость

Противостояние бактерий и людей, вооруженных антибиотиками, вряд ли когда-то закончится. Но иногда мы все-таки берем вверх. Российские ученые описали новое семейство антибиотиков липоглипопептидного типа.

Автор
Редактор

В эпоху стремительно распространяющейся антибиотикорезистентности ученые всеми силами пытаются найти новые антибиотики, чтобы расширить арсенал антиинфекционных препаратов. Большой коллектив российских исследователей недавно сообщил об открытии нового семейства антибиотиков липогликопептидной природы, которые синтезирует штамм бактерии Streptomyces. Свойства двух веществ из этой группы, гауземицинов A и B, были детально изучены. Крайне необычная химическая структура позволяет надеяться на нетипичный механизм действия этих антибиотиков.

Как только не пытаются сейчас ученые создать новые антибиотики: ищут их в разнообразных природных источниках, химически модифицируют уже известные вещества, разрабатывают ингибиторы систем, обеспечивающих защиту от антибиотиков, и даже создают полностью синтетические антибиотики с помощью машинного обучения . Первый путь чаще всего заканчивается неудачей, потому что антимикробные вещества, выделенные из природных субстратов, как правило, оказываются либо уже известными антибиотиками, либо их модификациями. Но из любого правила есть исключение.

Ознакомиться с другими материалами «Биомолекулы», посвященными антибиотикам, вы можете в тематической подборке «Антибиотики».

Бульон, который получается в результате брожения, осуществляемого бактерией Streptomyces sp. INA-Ac-5812, по сути, представляет собой целый коктейль пептидных антибиотиков, как уже сообщалось в предыдущих исследованиях [1]. Вообще, антибиотики пептидной природы уже давно вошли в клиническую практику. На данный момент известны пептидные антибиотики с существенно различающимися механизмами действия. Пептидный антибиотик ванкомицин врачи используют уже много лет, и бактерии, разумеется, нашли способ, как увильнуть от его действия. Но сейчас продаются его полусинтетические аналоги (оритаванцин, телаванцин, цефилаванцин), которые c переменным успехом применяются в клинической практике. Некоторые антибиотики, представляющие собой циклические пептиды, такие как колистин и даптомицин, используются как антибиотики последнего выбора при особо опасных инфекциях, когда все прочие антибиотики оказываются неэффективными и речь идет о жизни или смерти пациента.

Авторы обсуждаемой статьи сумели из смеси антибиотиков, вырабатываемой Streptomyces sp. INA-Ac-5812, очистить ранее неизвестные липогликопептидные антибиотики, которые получили название гауземицины A и B [2]. Первоначально они были описаны как способные к флуоресценции вещества с широким спектром антибактериального действия. Как оказалось впоследствии, флуоресцентные свойства гауземицинов обусловлены наличием в них хлорированной аминокислоты 4-хлоро-L-кинуренина [3]. Ранее эту аминокислоту находили только у представителей одного семейства антибиотиков — таромицинов [4].

Вообще, структура гауземицинов оказалась удивительно необычной. Они представляют собой макроциклические пептиды из 14 аминокислот, в том числе непротеиногенных и D-аминокислот (в частности, в их состав входит D-лейцин в седьмой позиции).

Некоторые структурные мотивы, найденные в гауземицинах, чрезвычайно редки для веществ природного происхождения. Например, в природных пептидах до сих пор не находили тирозина, гликозилированного пентозой. Более того, в гауземицинах тирозин гликозилирован не чем-нибудь, а пентозой, известной как арабиноза, которая в природных гликопептидах почти не встречается. Так что гликозилирование тирозина арабинозой можно считать уникальной чертой гауземицинов среди всех веществ естественного происхождения.

Кроме того, в состав гауземицинов входит β-гидроксиглутаминовая кислота, редко встречающаяся в природных веществах, а также 3-амино-4-гидроксифенилмасляная кислота и N ε -(β-аланиноил)орнитин, которые до этого также не находили в природных соединениях. Гауземицины A и B отличаются друг от друга радикалом, прикрепленным ко второму остатку орнитина. У гауземицина A аминогруппа орнитина остается свободной, а у гауземицина B ацилирована β-аланином (рис. 1).

Структурные формулы и схема строения гауземицинов A и B

Рисунок 1. Структурные формулы и схема строения гауземицинов A и B

Как же синтезируется столь сложная молекула? Авторы работы нашли большой биосинтетический кластер генов, состоящий из 68 открытых рамок считывания, который обеспечивает синтез гауземицинов. Среди этих рамок считывания есть синтетаза нерибосомных пептидов, содержащая 14 модулей, ответственных за включение в молекулы фрагментов с определенной аминокислотной последовательностью. Интерес представляло происхождение редких аминокислот в составе гауземицинов. Известно, что 4-хлор-L-кинуренин синтезируется из триптофана [5], а изучение биосинтеза гауземицинов позволило доказать, что ранее не известная 3-амино-4-гидроксифенилмасляная кислота синтезируется их фенилаланина. Для доказательства использовали элегантный метод: штамм-продуцент кормили фторированным фенилаланином и наблюдали включение атома фтора в состав этой уникальной аминокислоты.

Чем же гауземицины могут помочь в борьбе с антибиотикорезистентностью? Благодаря своей чрезвычайно необычной структуре они обладают рядом свойств, выделяющих их среди прочих липопептидных антибиотиков. Гауземицины не имеют классического участка связывания иона кальция, чем отличаются от анионных липопептидов, включая недавно описанные малацидины и кадазиды.

Исследователи показали, что гауземицины обладают выраженной активностью в отношении грамположительных бактерий, в том числе метициллинрезистентного золотистого стафилококка (MRSA) — одного из самых опасных штаммов бактерий, обладающего множественной лекарственной устойчивостью. А вот против энтерококков и палочки Коха (Mycobacterium tuberculosis) гауземицины оказались бессильны.

Как же гауземицины работают? Выяснилось, что они вызывают лизис клеток, причем лишь у некоторых клеток были видны повреждения мембраны, а от большинства вообще ничего не осталось. Кроме того, гауземицины не воздействуют на синтез клеточной стенки и не вызывают накопление ее предшественников.

Чтобы проверить, что гауземицины действительно вызывают постепенную пермеабилизацию мембраны, клетки Bacillus subtilis подвергли действию гауземицинов и окрасили красителем SYTOX, который красит ДНК в зеленый цвет и не проникает сквозь целые мембраны, и красителем FM 4-64, окрашивающим мембраны. Опыт подтвердил, что гауземицины повреждают мембраны и через час вызывают гибель клеток. Так что по механизму действия гауземицины близки к антибиотику даптомицину, который, как и гауземицины, медленно убивает клетки, в отличие от антибиотика низина, который вызывает очень быструю гибель бактерий (рис. 2).

Гауземицины и даптомицин вызывают гибель клеток

Рисунок 2. Гауземицины и даптомицин вызывают гибель клеток за счет формирования в них пор. Можно видеть, как постепенно зеленый краситель проникает в клетки и окрашивает их ДНК. В качестве контроля использовали антибиотик низин, который сразу же вызывает образование пор в клеточных мембранах и приводит к полной гибели культуры бактерий.

[2], рисунок с изменениями

Мы поговорили с Верой Алферовой, сотрудницей НИИ по изысканию новых антибиотиков имени Г.Ф. Гаузе и одним из первых авторов исследования, о некоторых аспектах действия гауземицинов и их возможных перспективах в клинической практике.

Е. М.: Почему все-таки гауземицины не действуют на грамотрицательных бактерий? Ведь они же могут, теоретически, нарушать целостность и внешней мембраны, что вряд ли пойдет на пользу бактериям.

В. А.: Механизм действия гауземицина не ограничивается порообразованием. По текущим данным он, как и даптомицин, реализует сложный механизм действия, требующий выполнения ряда условий. Более конкретно о мишени пока говорить рано, но для даптомицина ключевую роль играет липидный состав мембраны, весьма вероятно, для гауземицина специфичность обусловлена тем же принципом. При этом внешняя мембрана грамотрицательных бактерий сильно отличается от мембран грамположительных бактерий, в том числе и по липидному составу. Спектр активности гауземицина узок даже среди грамположительных бактерий, по всей видимости, ему не удается ни повредить внешнюю мембрану грамотрицательных бактерий, ни преодолеть ее.

Е. М.: Каковы перспективы использования гауземицинов в клинической практике?

В. А.: Маловероятно, что сам по себе гауземицин будет использоваться в клинической практике, так как он представляет собой аналог уже прошедшего все стадии испытаний даптомицина. На текущий момент мы видим, что его спектр активности уже, чем у применяемого антибиотика. Он может представлять интерес только как отечественный аналог известного препарата, однако его внедрение требует колоссальных финансовых затрат. Гауземицин интересен в первую очередь с научной точки зрения, так как понимание механизма его действия прольет свет и на даптомицин, а также позволит с помощью химической модификации получать полусинтетические производные с оптимизированной структурой и более востребованными в современной клинической практике свойствами.

Новые антибактериальные и противовирусные препараты:
их роль в профилактике, эмпирической и таргетной терапии

Russell E. Lewis, PharmD, Adjunct, Assistant Professor, Infectious Diseases, Infection Control & Employee Health,
The University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, TX
Reported by Edward A. Faber, Jr., DO, MS

Многие новые антибактериальные препараты (липогликопептиды, карбапенемы, цефалоспорины, дигидрофолат ингибитора редуктазы) в настоящее время проходят испытания на уровне II фазы. Некоторые из них заслуживают внимания, поскольку могут в конечном счете достигнуть фармацевтического рынка и найти широкое клиническое применение.

Ceftobiprole – цефалоспорин расширенного спектра пятого поколения против ванкомицинрезистентных S. MRSA aureus (VRSA) и Enterococcus (VRE), резистентных к пенициллину Streptococcus pneumoniae и Pseudomonas. Однако препарат недостаточно активен против ESBL Enterobacteriaceae и Enterococcus faecium, что может сказаться на его долгосрочной полноценности.

Ceftaroline – другой цефалоспорин широкого спектра перекрывающей большой спектр госпитальных инфекций, однако так же ограничен в активности против ESBL и Pseudomonas, которая делает его менее полезным у пациентов после трансплантации.

Telavancin – липогликопептид, который перекрывает MRSA, VRSA, MDR S. pneumoniae, VRE, Clostridium и в незначительной степени против резистентного к ванкомицину E. faecium. При сравнительном исследовании telavancin с ванкомицином была выявлена большая частота развития почечной токсичности, в т.ч. и приводящей к отмене антибиотика.

Один из наиболее ожидаемых антибактериальных препаратов – антивирусное лекарство maribavir. Широкое использование противовирусных средств в последние годы поспособствовало увеличению частоты резистентной к ганцикловиру и фоскарнету CMV-инфекции. Ранние данные показали, что maribavir обладал активностью против ганцикловир-резистентных типов CMV, поскольку он ингибирует CMV UL97 киназу и вирус Эпштейн-Барра (EBV). Данный препарат не обладал активностью против вируса простого герпеса (HSV) 1/2, varicella zoster virus (VZV) или вирус человеческого герпеса (HHV) 6-8. Maribavir не приводил к развитию гематологической, почечной или печеночной токсичности.

Недавно опубликованные данные исследования III фазы показали, что, когда maribavir, как профилактика после аллогенной трансплантации, был сравнен с плацебо, не было выявлено никаких различий. Однако данные II фазы показали уменьшение частоты развития CMV. Вопросы о бионакоплении подняты, и долгосрочные данные могут изменить эти заключения. Другие недостатки включают мутации в гене киназы UL97, определяющие перекрестную резистентность между ганцикловиром и maribavir, и в отличие от фоскарнета, maribavir не обладает активностью против HSV или вируса ветряной оспы, таким образом, требуя параллельного использования ацикловира.

Синтез производных мурамоилдипептида: липогликопептиды и конъюгаты тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.10 ВАК РФ

врофйсор Чг^аз Наталъа Кфзяака кандидат гЛзшнйх паук, Jlsrcos Cspru Ai:;nci.aoiva-ä Ilporispra opnasbaiibi Ыеплу» uloo^n^Li^iblxbdlbí. :VLM.

Шш&заз ra ЮЛ Qs'ssxxKora PAH,

3sxi;cï ь&Ьудехьск "26" грудах 1 p. o J_¿_ кь szccauin сксщ^хЬо^сго! liscEoï Д 05.14.02 npj; ФЫко-мыг«;ь*ому ii;ctKX>ii in. О.в.3сгг2сьуого HAK Укрслкс sa здргеяо: 2700S0, Одесз, Чорноыорсьо дорога, Sí

3 Küceprsaií23 цокаю оздйьзукзксь у öie.Tioieui ФЬко-xiufexoro шстктуху i.V.. 0.1;. Eoraicb;;cro IL'iH Ухрг'шг.

Atïop-сферах posicaKuü 1995 роет

сез:ретар cscaiiobosuîoï £'¿eaoip.vyi,

&к«гуальн1оть роботи. В наш час, у зв язку з ростом 1нте-ресу до вивчення »мунних систем оргатзму, велика увага. придигяеться 1 муности мулятор а м.

Вщоио, що вдаееений до ще! групп сполук Ы-ацетил-мурамош-Ь-аланш-О^зоглутамш (мурамошдшептид, МДП) при введенш разом з антигенами посилюе утворення антитш, ¡ндукуе реакцш гтерчутлнвосп загальмованого типу, сгиму-люе неспециф1чну антшнфекцшну резистентшсть. Його влас-тивостями е мала токсичшсть, не1муногеншсть, швидкевиве-дення з оргашзму.

Сннтезовано ряд лшофшьних похщних МДП, як1 м1с-тять залишки ы ¿ко л ев их та хшонткарбонових кислот по С-б вуглеводного залишку I е перспективннми для вживания в ¡мунотерапп пухлин. Високу протипухлинну актившсть вняв-ляють МДП-Ь-А1а-холесгерин (МТП-СИо1), МДП-Ь-А1а-фос-фатщщл етанолаи¡д (МТП-РЕ). Останнш показав також 1 найвищу ад'ювантн>' актившсть серед похщних МДП. Як стимулятори неспециф1чно'1 анттнфекцшно1 резисгентносп рекомендован! до практичного засгосування 6-О-стеаро'ш-МДП та МДП-Ь-А1а-гащерилмисолат. Похщш мурамошдь пептиду - 6-0-(2-теградецилгексадеканоТл)-МДП, бутиловий есгер Ы-ацетилиурамот-Ь-А1а-0-01п, пройшли клишчш ви-пробування та вживаються як ад'юванти у вакцинах. Високу ад'ювантну та протипухлинну актившсть показали р-гептил-I (З-гексадецшгппкозиди МДП.

Одним з ефективних способ1в пщвищення бюлопчно! активносп аналопв МДП с Ух перегворення у макромолеку-лярну форму, яку одержують шляхом конденсацп МДП, який и ¿стать спейсер з активною функцюнальною групою на кшщ, з пол1мерними нооями - битками, огаго- та полшепти-

дами, сннтетнчними пошмераии типу потакриланщу. Описано одержання синтегичних вакцин у вигаяда кон'югата природних або синтегичних ноахв з синтегичними антигенами 1 МДП або його похщними.

Однак залишаеться нерозв'язаним питания про ме-хашзм да МДП 1, особливо, його похщних на кштинному р1вн1, недостатньо вивчеш перспективы! в бюлогичному плат ггакозиди МДП та кон'югати мурамошдшептиду.

Таким чином, створення нових перспективних шу-ностимуляторЬ, насамперед Л1Поглжопептидав та кон'югаттв з р1зноманггними шмпмерами, IX препаративний синтез, сгг-римання похщних МДП, необхщних для вивчення мехашзм1в бюлолчнсм ди, залишаеться актуальнии. Мета та задачи доод1вження. Метою робота € синтез новнх глкопептщцв з потенщальною ¡муностимулюючою актнвшстю, в тому чист перспективних для препаративного одержання. Для досягнення мети робота необхщно було . розв'язати так! задачи:

1. Здшснити синтез гшкозидних похщних МДП з апвко-нами рЬномаштно'1 будови, вщпрацювати бшьш економ1чш схеми Ьс синтезу.

2. Отримати лшофшып похщш МДП, яю вщрЬняють-ся м1сцем приеднання лтофшьно1 компонента та лшофшьшсгю.

3. Здшснити синтез шисопептидав, як1 мклять спенсер з карбоксильного та амшогрупою на кшц! по залишку ¡зощу-там1ну, [ кон'югатш на 1х основа

4. Синтезувати 14С-м1чеш пикопептиди та пол1мерш зонди з МДП специф1чшсгю, як1 необхщш для вивчення

мехашзму да МДП та його аналога.

Наухова новизна, теоретична та практична зна-чим1сть роботи. Одержан! HOBi лiпогл¡копептиди, яю вщрЬняються будовою та лшофшьшспо, у т.ч. глпсозиди 'МДП з новимитипами аглпсон1в, i 14С-м1чеш р-алкшглкози-ди МДП. Вивчена реакшя синтезу р-глкозидав N-ацетилглю-козамшу (NAG) з р1зномаштшши каталЬаторами, запропо-новано новнй катал1затор - Hgk , що дало можшшсть спро-щувати синтез гшкозиддв МДП. Синтезоваш ппкопептиди, ям мкаять по залишку ¡зоглугамшу спейсер з СООН- и NH2 -трупами. 1мобшзащею на пол1ахриаламщ1 (ПА) одержали макр°молекулярш глйсопептидн та зонди з МДП спецнф^ч-шстю. Вперше отримаш кон'югати м>там0|ВДИпептиДУ 3 6io-деградуючим полимером дексграном. Вивчена д1я рядуглисо-пептидав у тестах протипухлинного шуштету. Вперше всга-новлеш радюпротекторш властивосп аналопв МДП. Рхвень реая!эац1х, впровадження наукових розро-бок. Катализатор Hgh рекомендований до викорисгання в синтез! транс-глкозидав NAG. т4С-м1чеш глйсопептидн та пол1мерш зонди з МДП специф1чшстю можуть бути викори-, craHi в дослщженнях мехашзы1в да аналопв МДП. Апробац1я роботи. OcHOBHi результата роботи доповща-лись на Всесоюзной наряда з х1н!чних реактив ¡в (Ашхабад, 1989), XIV Менделеевському зЪда з загально'1 i прикладно'1 xiMff (Ташкент, 1989), XVI i XVII Укра'шськЬс конференциях з оргашчно1 xiMi'i (Тернопшь, 1992, Харк1в, 1995). Пубя1кятт1±. За матер1алами дисертацп опублковано 5 статей та тези 6 доповщей.

Структура та обсяг роботи. Дисертащя становить на

130 crop, машинопису, шюсггрована 3 ыалюнками та 12 таблицами. Складаеться з в ступу, опхяду лзтератури, присвяче-Hoi синтезу i бюлопчшй актившсп лшофшышх аналопв МДП, обговорення результата, експериментально1 часгини та висновк1в. Список лгсератури складае 133 назви. Коюсретний оообиофий вклад дисертанта. Робота в цшому, за винятком бюлопчних доандав, виконана дисер-тантом самосгшно.

ОСНОВЫI РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ 1. Лтоглжопептиди

1.1 Р-ГлЬсозиди МДП

Пнкозиди МДП мають перевагу перед МДП та ¡ншими його похщниии через бшьш економ1чну схему синтезу, т. я. ' виключаеться необх!дшсгь введения та видален ня гакозид-ного захисту, а також бшьш високоУ спйкости в бюлопчних середовищах, пор1вняно з есгерами МДП, та е перспективни-ми для препаративного виробництва i практичного вживания.

Для вивчення взаемозв'язку м1ж будовою та бюлолч-нок> актившспо в ряду ппкозиддв МДП нами здшснено синтез глисозидш МДП з аглхконами pbHOi будови та лшофшь-Hocri: ашфатичними лшшним та а-разгалуженим (2-додецил-тетрадеканол-1, В26-ОН) спиртами, дщодециловим етером глщернну (G27-OH) i холестерином. Гткозшшвання спирта i G27-OH здШснено оксазолшовим методом. Вихщ р-гтпко задов 2-4 стан овить 70-76 %.

Повне вщнесення сигналов протошв в ПМР-спектрах глйсозидав 2-4 однозначно шдгверджуе ix будову. Так, наяв-Hicib однопротонних дублепв з 8 4,63 - 4,68 м.ч. i КССР 8,5

8 R2= Eh R2= Н 9-11 R1- R2 = CH3

CHjiPaCOR: . CHgCHCO - L ~ Д1 a -D-i.Gln -R

12-15 R3 = OH 20-22 R1 = OBn

16-18 E? = DP-CEBn. 23 R x=

19 R3= DP-СМз 24-26 R1 = H

2.5.8.12.16.20.24 R = C^ 11,15,19,23 R = Chol

3.6.9.13.17.21.25 R = CE2Oi(C1^i2b)7 4,7,10,14,18,22,26 R = СНгCH-OC^g

генти, 1 отримали захнщеш ппнкопептиди 16-18. Подальше двосгадгёне деблокування - кислотннй пдрол1з алкшщенових груп та каталггичний пдрогенол1з бензилового есгеру в за-лишку ¡зоглутамшу, привело до цшьових глпсознд1В МДП 24-26.

За аналогичною схемою був синтезований структуры и й аналог МТП-СЬо1 - Р-холестерилглжозид МДП 24. Тради-цшннн метод утворення р-гтпкозидного зв'язку - оксазолшо-вий синтез у випадку такого сгерично заваженого аплкону з\ вторинним пдроксилом, як холестерин, виявився непридат-ним. Тому глкознлювання холестерину проводили за методом Земплена - Гельфер1ха в дихлореташ з викорнстанням глкозихщонору 27 I кагатзатор!в Hg(CN)2 и Ь^Вгг . Гшко-зид 28 без попередньо1 очистки дезацетилювали 1 з виходом 33 % був видшений р-хо л естери лппкозид 29 в перерахунку на перацеггат. Фтгшшдний захист був видалений пдрази-нолЬом 1 реацетишовання привело до М-ацетильного похщ-ного 30. Його будову доказали ПМР-спектром, в якому щен-тифЬсували сигналя протонов п'яти метильних груп: два синглети з 5 0,60 1 0,91 ы.ч. метильних груп у третинних ато-М1В вуглецю, дублет метильно1 групи у С-20* з 5 0,93 м.ч. та дублет двох кшцевих метильних груп з 5 0,79 м.ч.; двох ске-летних протонгв аглпсону - мультиплет Н-3* з 5 3,60 м.ч. I дублет вшшъного прогону з 5 5,29 м.ч. 1 глкозидного залиш-ку. Р-Конфоурац1я пшкозидного зв'язку пщгверджуеться дублетом з 5 4,79 м.ч. та КССР 8,5 Гц.

3 ацетату 30, як описано для глисопептщцв 25 та 26, одержали метиловий естер (МЕ) Р-холестерилппкозиду МДП 23. Будову синтезованих сполук шдгвердили 14- та

OChoI : ia.-кгНг ociiol

28 R = Ac 29 R = H 30R = Ac32R = H

1.2 Синтез P -глгкозиЫв NA G в присутноспй НцЪ

При розв'язанш завдання по спрощенню синтезу глисо-зщдв МДП нами була показана перспективHicrb викорисган-ня стабшьного та легкодоступного гажозил-донора - хлориду 31, для отрнмання р-глкозщцв NAG. При застосуванш традицшних KaTani3aTopiB за методом Земплена - Гельфер1ха cnocrepiranncb висок! виходи гакозщцв як для ЛШШНИХ ал!фатичних спирта, так i В26-ОН (див. табл.). Якщо мати на уваз1, що при цьому вилучаеться сгадш отримання оксазоль ну 1 з хлориду 31, то цей вариант синтезу мае перевагу. Вихо-дячи з хлориду 31 був також сиитезований Э-холестерилпп-козид 32 з виходом 35%. Застосування N-ацетильного ппко-зил-донору зам1сгь ^фталщного дало можлив!сгь на 5 сга-дай скоротити синтез гшкопептиду 23.

Запропоновано новий катшпзатор для синтезу транс-пйкозищв NAG - Hgb . 3 його наявшетю реакцп хлориду 31 з екв1Молярного кольк1стю первинних ал1фатичних спирта

2 3 32 33 34 35 36 37

ВД 80 72 57 56 61 65 71 56

НйССЮг, Н^Вп 82 63 35 82

Ня(ОАс)г.НяВп 59 59 49

продовжуються 24-36 год при кшнатнш температур!. Виходи гажозида 2, 33, 34 становили 56-80 %, що вище, шж за окса-золшовим методом та пор1вняно з засгосуваиням як каташ-затор1в Н§(СЫ)2та Н£Вг2 . Аналогично йдуть реакци з шши-ми лшофшьниии спиртами: В26-ОН (вихзд глкозиду 3 72 %) та (2-нафтил)метанолом - вихщ глпсозиду 35 65 %. При вико-рисганш як аггакошв менш реакшйно здатних вторинних спирта - циклогекеанолу, холестерину, реакшя йшла по-вшьшше: 4 доби в першоыу випадку 1 7 д1б - у другому. Виходи гл коз ид ¡в 36, 32 становили 71 \ 57 % вщповщно.

Показано можлив1сгь проведения сшгосахаридного синтезу при наявносп Й^Ь. Глисозилювання первинного лдроксилу у д1ацетонгалактоз1 протягом 7 д1б привело до дисахариду 37.

1.3 iloxidui в -гексадецилгткозиду МПП Для внвчення вплкву л1пофшьносгп похщних МДП на бюлолчну актив шсть були синтезоваш (З-гексадецплглпко-зиди мурамошдшептигцв 46-48, ЯК1 вщр1зняються будовою лактплпептидного залншку.

38 R=H 40,41 R1=CBn 43,44 E?=R^CBti

46,47 K?=ï£=œ 48 Ri^KHC^

Cet — С^Дзз DP = L-Ala-D-Glu

(З-Гексадецил-нор-нурамову i иураыову кислота 38 i 39 конденсували з L-Ala-D-Glu(OBn)2 , використовиваючн N-окснсукциншщний метод. Аналопчно проводили конденсу-вання кисяоти 39 з бензиловим есгером а-октадецилам¡ду L-Ala-D-Glu. Захищеш гшкопептиди 40-42 були видшеш з ви-ходаии 62-67 %. Будову цнх сполук було подтверждено ПМР-спезарами. Вщышною рисою cneicipiB сполук 40-41 с при-сутшсгь двох дублепв АВ-систем и нетиленових протон ¡в а-СООСНгРИ групи, тод як иегиленов1 протони у-беюильного захиспу дають синглет. Як два дублегги АВ-систеии з 8 4,12 га

4,36 м.ч. проявляеться 1 СНг -група гшколшьного фрагмент у сполуш 40. У ПМР-спектр! речовини 42 додахково наявний триплет амщного протону октадециламщу з 8 6,49 м.ч. У спектрах вйх сполук неекв1валентш протони а-СН2-гр>'пи аглЬсону проявляються у вигляд! двох дублет-триплепв в межах 3,47-3,48 м.ч. Бензилщенов1 захисги були видалеш кислотннм гщролЬом, а бензилов1 естери у дшептндннх фрагментах - каталгтичним гщрогенолЬоы, що привело до цшъових сполук 46-48.

1.4 2-Доде.цилтетрадециловг естери МТП Для одержання лшофшъннх ттшсопептщцв 59-60 з алъ-тернативним по вщношенню до глкозиду МДП 21 Епсцем приеднання лшофтьно1 компонента, В26-ОН естернфкували глщином та б-амшогексановою кислотою (АЬх). Лшофшьш естери амшокислот 49, 50 конденсували з Вос-Ь-А1а-0-101п (51) за М-оксисукцишмщним методом. Т50Н-МНг(СНг)г.С00В26 + ВосБР-ОН-> ЕосБР-КтН(СН2):;СООБ2(

ТШ. = Ь-А1а-Г?-±С1п-Ш(СН2)пС0 59,60 й=СК

49,52,55,57,59 п = 1 50,53,56,58,60 п = 5

Будову трипептщив 52, 53 однозначно довели ПМР-спектрами. в яких можна видшити сигнали протонш лто-фшьноУ компонента: триплет даох кшцевих метильних груп г

0,88 I 0,89 м.ч., дублет а-СНг-групи з 5 4,03 та 3,96 м.ч., мультиплет метиленових протон ¡в з 5 1,26 м.ч. Метиленову групу залишку в1у щентифкували як дублет-дублету з 5 3,87 м.ч. Фрагмент АЬх характеризуешься як дублет-триплету со-СНг-групи з 5 3,24 м.ч. та триплетом а-СНг-групи з 5 2,31 м.ч. Ы-Деблоковаш трипептиди конденсували з активованим есгером кислота 54. В одержаних сполуках 55, 56 були вида-леш захисш групп 1 вид теш пшкопептиди 59, 60.

2.1 Спейсероват пептиди

Для ¡мобшизування МДП на пол1мерних матрицях та одержання кон'юпшв з бюлопчно активними речовинами необхщш мурамошдшептидн, як1 м1сгять спейсер з СООН-• або КНг- грудами на кшщ. Нами вперше одержано так1 пикопептиди з ашфатичними спенсерами по пептидному фрагменту.

Як спейсер з кшцевою карбоксильного групою запропа-новано використання 6-амшогексаново1 кислота, яку попе-редньо захисгили перетворенням у бензиловий есгер. Кон-денсування АЬх-ОВп з дшептидом 51 здШснили И-окси-сукцишмщним методом. Вихщ трипептиду 61 склав 85 % .

Спейсери з кшцевою амшогрупою (як азидш преспейсе-ри, що легко вщновлюються до амш1в на прнкшш синтезу) були одержан! двома шляхами. В першому випадку щпептид 51 конденсували з б-амшогексанолом-1, а шсля того в /да стада одержали азид 63. У другому вар1ант1 викорисгали 4-азидобугиловий есгер АЬх, конденсування якого з Вос-дипептидом 51 привело до спейсерованого трипептиду 65.

Будову сполук 61, 63, 65 було однозначно шдтверждено

.НЕМ'.пьксооБП . ' Boc-DP-OH —-~-—Boc-DP-NH CCH^GOOBn

:-ЫН ССН-;)5 СОО ( СИ;.)4нл 65

Катахитнчний пдрогенол1з бензилового естеру i бензи-лгшкозиду проткав з р1зною швщюстю, що дало иожлнв1ст видшити як сполуку 78, так i кшцевии повшспо деблокова-ний гтпкопептид 79. Пдрогенол^з бензнлгл1козндно1 групи та одночасне вщновлення азидофункцп до а мшу у речовиш 73 були проведен! над PdO.

Внкористання в синтез! ппкопептщцв S1-84 ß-бутил- та Р-гексадецилгтпкозщпв мурамово'1 кислота 11 i 39 повинно забезпечити високу бюлопчну актив шсть та спростити синтез, бо немас необх!дност! вводита та вндаляти тамчасовий захист пгпкозидного гщроксилу. Кр!м того, вилучаються no6i4Hi реакцп карбонильно\' групи вуглеводшв з амшоспей-серами i е можлив!сгь зм!нювати за допомогою апшкону л!поф!льн!сгь кон'югаттв.

Конденсування кислот 11, 39 з N-деблокованими пептидами 61 i 65 та подальший кислбтаий пдрол!з бензилще-нових захисних груп дае дюли 74-77. В ix ПМР-спектрах . :>bCHi. XHsöirf". .

66,67 R=aCBri 72,73,78 R=aOEn 68,69 I^ßOCÄ 74,75,81,82 Р^рСОД 70,71 R=ßOС^зз 76,77,83,84 R=ßOC^ 79,80 R=CH

66,68,70,72,74,76 R1 = ОООВп 78,79,81,83 R1 = COCH 67,73 R1 = CH^Tj 80 R1 = CH^

69,71,75,77 R1 = ООО (ОД 82,84 R1 = COO (ОД №

2.3 Кон'юганш глгкопептиды з полшкршш.тдом i декстраном

Запропановашш М.В.Бовшим is ствробпгниками enoeiö одержання плкокон'югапв конденсуванням пол!(4-штрофе-ншакрилату) з амиихшгандами дав можлив1сть легко та з хорошими виходам ! одержувати р1зноыаштт кон'югатн на основ! пол1акрила u: :;у (ПА) (Bovin N.V. at al., Gly со conjugate J., 1993, 10, 142-151) Корислуючись цим методом ми одержали кон'югати ПА з глжопептидами 80, 82, 84, а також з ß-(4-амшобутил) пшеозидом ME МДП.

:: СО СО СО СО . ;: со СО: СО :: О

СО СО СО СО . СО

: ОИр ОЫр ОНр ОНр;. ;NHR ЫК2 85-83 R1

ЩП-Ш(СН2) 6- =А ßcj&mn-m (СН2) ъССО (СНг) 4- =в

85 R = А 87 R = С 89 R = D

ЭС1£Н;г£ЩП-Ш (CB>) (CK,) 4- =С 94 R = D ME МДП (Gl) -0(СН2) =D 95 R = А

86 R= В 88 R= D R*= ЕЕ R*= Blot R^ Biot R1= ШК R*= ШК

Для цього по;;]('4-н1трофеншакрилат) ко идеи слазали з

он нк-мдп : .. ОИ. 90 ЭДП = Б 51ЩП = А

3. Пол1мерн|" эонди та ¡зотопномпчеш пжопептиди

3.1 Полшерт зоиди з МДП спегшфьчтапю

3 метою отрицания новнх флуоресцентно.«¡чених пгшсо-пептидов, необхщннх для внвчення механизму дп аналопв

МДП, нами розроблено синтез со-амшоспенсерованого 7-ашно-4-иегилкумарину (АМК). Оскшьки пдрофобний спенсер може внести зыши до конформацн молекули кон'югату, спенсером була обрана 6-аишогалактоза в аль-формк

В даацетонгалактоз1 первинний гщроксил в дв1 сгадп бз'в перегворений в азид. ГПсля гщролЬу Ьопропшщенового захисту 6-азндогалактозу 98 конденсувалн з АМК. Основу Шиффа виб1рково вщновили ЫаВ(СК)Нз , а шсля того гщру-ванням над РсЮ од^жагш ю-аншоспейсерований АМК 100.

Метод М. В. Бовша також дозволяе одержувати пол1-нерш зонди з р1зномаштною специф1чшсгю. Для вивчення питания про рецепщю МДП ¿мунними клшшанн були отри-маш полшерш зонди, яга мктять мурамощдшептид з р1зно-ыаштниин способами приеднання до матрищ та бютинову або флуоресцентну нпку (сполуки 92-95). Для цього, як описано вище, пол1(4-н1трофенихакрилат) конденсувалн з 6-амшогексиламщон МДП 80 або р-(4-амшобугил)пшсозидом

. «.тгтг. УГТГГ. СН2Нз 96 И = СМэ 97 И = N3 98

МЕ МДП разом з 6-амшогексиламщом б юти ну (Вю^-ИНг) або з амшом 100 (АМК-ЫНг). Стввщношення пол!мер -ггпкопептид - мпха в синтез! зощцв було вщповщно обрано 20:4:1.

3.21зопитнолачет глхкопептиди Для вивчення механЬму дп та метабол!зму ппкозид^в МДП ми, виходячи з Р-алкшмурамових кислот 13, 39, 101 з використанням синтезованого ранше Вос-Ь-А1а-Б401п-[1 -14С]-01у0Ме, за стандартною схемою одержали (З-гептил-, (3-гексадецил-1 р-(2-додецилтегградецил)ппкознди МДП-[1-мС]-СТуОМе 102- 104.

Пром1жш та кшцев1 сполуки вщдшялись фшьтруван-ням, тому вживання колонково'1 хроматографа не було по-тр1бним, що важливо при використанж радюактивних речо-

101 R = СЙ5 R1 =Ph R2 = H 102-104

39 R = Cet R1 = Eh R2 = H

13 R = B26 R1 = K2 = CH3

TP-CMa = L-Ala-D-iGQxi- [1-14C] -Gly-CMe

4. Бюлопчж дослщження гл1копептид1в

Водой о, що одними з основних еффектор1в протипухли-нного ¡муштету е макрофаги та Т-лшфоцити, яю виявляють туморицидний i туморисгатичний ефект, i виробляють цито-кини: фактор некрозу пухлин (ФНП), 1нтерлейкин-1 (IJI-1),

штерферони, що рехулюють шунну вщповщъ 1 здатш до ци-тоцидно! да на пухлинн! клотни.

В лабораторн ктптинно» ¡мунопатологп та бютехнологп 1нсгшуту ыорфолог1! людини РАМН (кер1вник проф. Б.Б. Фукс) була вивчена д1я кон'югаив 88, 89, 90 на функцюналь-ну акгнвшсгь Т-лшфоцит1в 1 макрофапв у пор1внянш з раш-ше синтезованими р-гептил- (С7МДП) 1 р-гексадецил-(С16МДП) гхшсозндами МДП, а-октадециламщом (МДП-N018) та Д1гептадециловим естером (МДП-2С17) ^ацетил-мурамо'щ-Ь-А1а-В-С1и.

При вивченш вщпсву мураиошпептнд1в на прол!фера-тивну актившсть спленощтв ыишей значний ефект проявили Р-алкшглЬсозиди МДП, але цей ефект не перевнщував ак-тившсп ЩП. При Д11 похщних МДП на пролзферашю спленощтв з субоптишальною дозою синергатор1в - лшопол1 сахар иду (ЛПС) 1 конканавал1ну А (30-50 % вщ оптимально! концентрацш), максимальну актившсть проявив кон'югат декстрану 90. В той же час, коли С7МДП сггимулював прол1феращпо клшш, то С16МДП и пригшчував.

При дослщженш вироблення Ш-1 перпгонеальнимн макрофагами мишей, в тому чисш у поеднанш з низкими дозами ЛПС, ПА кон'югат 88 ! С16МДП виявляли бшьш виразну дго у пор1внянш з МДП, як сам1 собою, так [ в при-сутносп синергатору. При вивченш продукщ'1 ФНП всгано-влено, що актившсть кон'югату 88 I С7МДП та С16МДП може буди пор1вняна з МДП, а при сум1сному введенш з ЛПС бшьш значний ефект виявив С16МДП. Доопдження впливу препаратов на цитотоксичну актившсть нативннх кшерш показало високу актившсть кон'югатчв 88 1 90 та в

Читайте также: