Синтез ацикловира. Создание и использование вакцин для борьбы с вирусными заболеваниями.

Ацикловир – противовирусное средство, эффективное при лечении простого герпеса и опоясывающего герпеса (лишая). Ацикловир является аналогом пуринового нуклеозида дезокси- гуанидина, нормального компонента ДНК. После поступления в инфицированные клетки, содержащие вирусную тимидинкиназу, ацикловир фосфорилируется и превращается в ацикловира монофосфат, который под влиянием клеточной гуанилаткиназы преобразуется в дифосфат, и затем под действием нескольких клеточных ферментов – в трифосфат.

Ацикловира трифосфат взаимодействует с вирусной ДНК-полимеразой, включается в цепочку вирусной ДНК, вызывает обрыв цепи и блокирует дальнейшую репликацию вирусной ДНК без повреждения клеток хозяина.

Химический синтез ацикловира может быть осуществлен разными путями. Классическим является метод синтеза из бензонитрила (1).Реакцией с кипящим этиленгликолем бензонитрил (1) образует этиленгликоля монобензоат (2).

Монобензоат (2) хлорметилируют формальдегидом и сухим HCl в метиленхлориде с образованием 1-бензоилокси-2-хлорметоксиэтана (3).

Конденсацией соединения (3) с 2,6-дихлорпурином в присутствии триэтиламина в диметилформамиде образуется 2,6-дихлор-9-[(2-бензоилоксиэтокси) метил]-пурин (4), который аминируют с отщеплением бензильной группы обработкой аммиаком в метаноле при 95ºС с образованием 2-хлор-9-[(2- гидрокси-этокси)метил]-аденина (5).

Соединение (5) по реакции Зандмейера с нитратом натрия в уксусной кислоте превращается в 2-хлор- 9-[(2-гидроксиэтокси) метил]-гипоксантин (6), который подвергают аминированию аммиаком в метаноле при 125ºС с образованием 2-амино-9-[(2-гидроксиэтокси)метил]-гипоксантина (7), называемого ацикловиром и существующего в двух таутомерных формах (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Химический синтез ацикловира:

1 – бензонитрил;

2 –этиленгликолямонобензоат;

3 – 1-бензоилокси-2-хлормет-оксиэтан;

4 – 2,6-дихлор-9-[(2-бензоилоксиэтокси) метил]-пурин;

5 – 2-хлор-9-[(2-гидроксиэтокси) метил]-аденин;

6 – 2-хлор-9-[(2-гидрокси-этокси) метил]-гипоксантин;

7 – 2-амино-9-[(2-гидроксиэтокси) метил]-гипоксантин (ацикловир).

Получение Ацерацила.

На сегодняшний день поиск новых соединений, обладающих биологической активностью является актуальным ввиду появления новых заболеваний и распространения уже существующих.

Цитомегаловирус (ЦМВ) широко распространен в человеческой популяции, он обнаружен у жителей всех без исключения географических регионов, а также у представителей всех социально-экономических групп [1]. ЦМВ вызывает пожизненную латентную инфекцию, которая может периодически реактивироваться. У здоровых людей эта инфекция обычно протекает бессимптомно [2], тогда как у индивидов с пониженным иммунным статусом, в частности, у больных СПИДом [3] и реципиентов донорских органов, получающих иммуносупрессоры [4], с ЦМВ связана значительная заболеваемость и смертность. ЦМВ считается наиболее опасной причиной врожденных заболеваний. Вирус способен передаваться от матери к плоду, что приводит к мертворождению, врожденным дефектам и нарушениям развития [5]. При заболеваниях, вызванных ЦМВ, применяются ганцикловир, цидофовир и фоскарнет, а также их пролекарственные формы – валганцикловир и бринцидофовир [6]. Однако эти препараты вызывают множество нежелательных побочных эффектов [6]. Длительная терапия, проводимая при ЦМВ-инфекции, может приводить к возникновению устойчивых вариантов ЦМВ [7], поэтому поиск новых высокоэффективных анти-ЦМВ-агентов представляет актуальную задачу.

История создания препарата.

Ацерацил (2-(2,4-Диокси-1,2,3,4-тетрагидропиримидин-1-ил)-N-(4-феноксифенил)ацетамид) — российский противовирусный препарат. Разработан в Волгоградском государственном медицинском университете, при поддержке Волгоградского государственного технического университета, Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН и Rega Institute for Medical Research.

.

В период с 2003 по 2012 был получен ряд 1-циннамил-3-бензил-производных урацила, которые эффективно блокировали репликацию ВИЧ-1 и ЦМВ в клеточных культурах [8], а также описали синтез и охарактеризовали свойства 1-[ω-(фенокси)алкил]производных урацила как анти-ЦМВ-агентов [9]. В продолжение работы по поиску новых ингибиторов репликации ЦМВ нами синтезированы производные урацила, содержащие 4-феноксиацетанилид-ный фрагмент в положении 3 остатка пиримидинового основания, и изучены их противовирусные свойства.

5.6..2.2.Основные стадии синтеза целевого вещества.

1. Получение 2-хлор-N-(4-феноксифенил)ацетамида

Суспензию 3.9 г (21.06 ммоль) 4-(фенокси)анилина и 0.15 г NH₄Cl в 25 мл ГМДС кипятили в течение 12 ч до образования прозрачного раствора. Избыток ГМДС удаляли при пониженном давлении, к остатку (маслянистая жидкость темного цвета) добавляли 50 мл безводного 1,2-дихлорэтана, а затем к раствору при 0°С по каплям прибавляли 1.7 мл (21.37 ммоль) хлорацетилхлорида и двукартный избыток триэтиламина. Полученную смесь перемешивали при 0°С в течение 2 ч и оставляли на ночь при комнатной температуре. Затем реакционную массу отфильтровывали, упаривали при пониженном давлении на роторном испарителе и перекристаллизовывали из смеси этилацетат–гексан (1 : 1). Полученный продукт представлял собой мелкокристаллическое вещество светло-лилового цвета (выход 80%), Т_пл 105–106°C, R_f 0.62 (этилацетат–гексан, 1 : 1). 1H-ЯМР-спектр (ДМСО-D6), δ, м.д., J (Гц): 4.24 (2H, s, COCH₂), 6.97 (2H, d, J = 8.7, H-3’, H-5’), 7.00 (2H, d, J = 9.0, H-2’’, H-6’’), 7.10 (1H, t, J = 7.4, H-4’’), 7.36 (2H, t, J = 8.5, H-3’’, H-5’’), 7.61 (2H, d, J = 9.0, H-2’, H-6’), 10.30 (1H, s, NH). 13С-ЯМР-спектр (ДМСО-D6), δ, м.д.: 47.7, 122.2, 123.6, 125.4, 134.2, 138.5, 156.6, 161.4, 168.7 [10].

2. Получение бензилурацила.

Эквимолярное отношение пропиоловой кислоты с бензилмочевиной в присутствии H₃PO₄ загружают в реактор и при температуре 80 ⁰С перемешивают и выдерживают в течении 4 часов. Получаемый аддукт Михаэля подвергается перегруппировке с отщеплением воды, отфильтровывается и высушивается.

3. Получение 2-(3-Бензил-2,6-диоксо-3,6-дигидропиримидин-1(2H)-ил)-N-(4-феноксифенил)ацетамида

Смесь 1.42 ммоль бензилурацила (12)–(19) и 0.29 г (2.10 ммоль) K₂CO₃ в растворе 10 мл ДМФА перемешивали при 80°C в течение 1 ч, охлаждали до комнатной температуры, добавляли 2.12 ммоль 2-хлор-N-(4-феноксифенил)ацетамида и 0,965 ммоль триэтиламина и перемешивали при той же температуре в течение 24 ч. Затем реакционную массу фильтровали, упаривали в вакууме и очищали флэш-хроматографией с последующей перекристаллизацией продукта из смеси этилацетат–гексан (1 : 1). Выход 85%, Тпл 186–187°C, Rf 0.60 (1,2-дихлорэтан–этилацетат, 1 : 1). 1Н-ЯМР-спектр (ДМСО-D6), δ, м.д., J (Гц): 4.21 (2Н, s, СН2), 4.53 (2Н, s, СН2), 5.38 (1Н, d, J = 7.8, Н-5), 6.51–6.56 (4Н, m, H-4’, H-3’, H-5’, H-4’’’), 6.65 (2Н, d, J = 8.5, H-2’, H-6’), 6.84–6.94 (6Н, m, H-3’’, H-5’’, H-2’’’, H-3’’’, H-5’’’, H-6’’’), 7.15 (2Н, d, J = 8.9, H-2’’, H-6’’), 7.43 (1Н, d, J = 7.8, Н-6), 9.88 (1Н, s, NH). 13С-ЯМР-спектр (ДМСО-D6), δ, м.д.: 42.9, 51.0, 100.1, 117.5, 119.1, 120.3, 122.6, 127,1, 127.4, 128.3, 129.5, 134.3, 136.1, 144.1, 150.8, 151.4, 156.9, 161.8, 164.7.