[LT] Išradimas skirtas arginilo darinių, turinčių aminonaftalensulfamidus, gavimo būdo patobulinimui. Išradime aprašomi junginiai naudojami biotehnologijoje, kaip chromo- ir fluorogeniniai substratai proteazių fermentinio aktyvumo nustatymui nauju analizės metodu (ANSA). Žinomais būdais medžiagos gaunamos šiurkščiuose sąlygose, naudojant daug tarpinių stadijų ir toksines medžiagas, tokias kaip dicikloheksilkarbodiimidas, susidarant pašaliniam produktui - benzilo bromidui, o galutinių produktų išeiga siekia tik 35-40%. Išradimo tikslas - padidinti išeigą ir supaprastinti procesą, pasiekiamas sumažinti stadijų skaičių, atsisakant sunkiai gaunamų ir toksinių reagentų panaudojimo, išvengiant pašalinių produktų susidarymo. Procesas vykdomas: (Nq-nitro-Na-tret.butiloksikarbonil)argininas piridine kondensuojamas su 5-aminonaftalen-1-sulfamidu dioksane esant di-tret.butilpirokarbonatui, toliau chromatografuojant ir valant reakcijos mišinį iki analitiškai gryno produkto. Nq-nitro ir Na-tret.butiloksikarbonilinė grupės nuskeliamos hidrinant vandeniliu, HCl metanolyje tirpale, dalivaujant katalizatoriui Pd/C, gautas dihidrochloridas veikiamas NaHCO3. Išeiga 64,8-79,4%.
[EN]
[0001] Išradimas skirtas bioorganinės chemijos sričiai, konkrečiai arginilo darinių, turinčių aminonaftalensulfamidus, kurių bendra formulė:
[0002] gavimo būdo patobulinimui. Aprašomi junginiai panaudojami biotechnologijoje, kaip chromo- ir fluorogeniniai substratai proteazių fermentinio aktyvumo nustatymui ir jų sudėtingų mišinių analizei, taip pat gali būti panaudoti kitų darinių sintezei, gaunamų jų pagrindų ir pritaikomų tokiais pat tikslais /Buv. SU Autorinis liud. Nr. 1822563 pagal paraišką Nr. 4019225/.
[0003] Artimiausias gavimo būdas yra 5-arginilaminonaftalen-l-pentametilensulfamido sintezė / Baoopr. xhm. No. 4, t. 15, c. 444-451/. Šiuo būdu Na-karbobenzoksiarginino hidrochloridas sumaišomas su N-hidroksibenzotriazolu (OBT) dimetilforamide (DMF) ir kondensuojamas su 5-aminonaftalen-l-pentametilensulfamido hidrobromidu esant dicikloheksilkarbodiimidui. Susidariusi Na-pavaduoto arginil-ANSA HBr druska suskaldoma (ANSA - aminonaftalen-l-sulfamido liekana), o pavaduojanti karbobenzoksi grupė nuskeliama vandenilio bromidu ledinėje acto rūgštyje, išskiriama arginil-ANSA HBr druska, ji suskaldoma ir išskiriamas produktas, kuris yra laisva bazė, gaunama 40 % išeiga.
[0004] Būdo prototipo trūkumas yra galutinio produkto gavimas nedidele išeiga (—40 % skaičiuojant nuo išeiginės medžiagos), naudojant daug tarpinių stadijų. Be to, šiame būde naudojamas stiprus alergenas dicikloheksilkarbodiimidas, negaminamas pramonėje reagentas vandenilio bromidas ledinėje acto rūgštyje, susidaro pašalinis produktas, sunkiai utilizuojamas lakrimatorius benzilo bromidas. Netikslinga išskyrinėti galutinius produktus HBr druskomis ir toliau naudoti pagal paskirtį dėl HBr reaktingumo, kuris sąlygoja minėtų druskų nestabilumą (HBr gali redukuoti sulfamidinę grupę, o susidaręs Br2 - oksiduoti kitas labilias grupes).
[0005] Tikslas pasiekiamas būdu, susidedančiu iš N-pavaduoto 5-arginilaminonaftalen-l-sulfamido gavimo, apsauginės grupės nuėmimo ir galutinio produkto išskyrimo. Šiame būde išeigine medžiaga naudojama laisva bazė - 5-aminonaftalen-l-sulfamidas, kuri yra acilinama Nq-nitro-Na-tret.butiloksikarboni-largininu piridino-dioksano terpėje esant di-tret.butilpirokarbonatui, susidarant 5-(Nq-nitro-Na-tret.butiloksikarbonil)arginil-aminonaftalen-l-sulfamidui. Apsauginė grupė nuskeliama hidrinant vandeniliu, vandenilio chlorido metanolyje tirpale, naudojant anglies-paladžio katalizatorių, susidarant 5-arginilaminonaftalen-l-sulfamido dihidrochloridui.
[0006] Išradime siūlomo būdo skiriamieji požymiai yra pirmiausiai, tam tikrų išeiginių medžiagų panaudojimas, o taip pat reagentų ir veiksmų pakeitimas, gaunant teigiamą efektą palyginus su žinomu būdu.
[0007] Pasiūlytų operacijų visuma sudaro prielaidas gauti grynesnius tarpinius produktus, sumažinti tarpinių stadijų skaičių, padidinti produktų išeigas (49,0-62,7 %) skaičiuojant pagal reakcijoje panaudotą Nq—nitro-Na tret.butiloksikarbonilarginino kiekį (žiūr. Lent. 7). Be to junginiai gauti 2 . HC1 arginil-ANSA druskų pavidale yra patogūs, norint ilgai laikyti medžiagas, kadangi yra stabilūs, o esant reikalui, gali būti suskaldyti iki laisvų bazių aukštomis išeigomis.
[0008] Išradimas iliustruojamas pavyzdžiais. Sąlygų ir rezultatų palyginimui paraleliai su išradime siūlomu būdu pateikti būdo-prototipo pavyzdžiai.
[0009] Pavyzdys 1. 5-Arginilaminonaftalen-l-pentametilensulfamidas (žinomu būdu). 3,5 g (10 mmolių) N" -karbobenzoksiarginino hidrochlorido tirpalas 20 ml dimetilformamido, maišant -4° C temperatūroje, supilamas į 1,33 g N-hidroksibenzotriazolo tirpalą 10 ml dimetilformamido, pridedama 2,1 g diciklo-heksilkarbodiimido ir maišoma 40 min. 0° C temperatūroje. Į gautą tirpalą pridedama 3,7 g (10 mmolių) 5-anrtinonaftalen-l-pentametilensulfamido hidrobromido ir 2,8 ml trietilamino. Mišinys maišomas 48 vai., filtruojamas, į filtratą pridedama 60 ml etilacetato ir 120 ml heksano, dekantuojama, nuosėdos perplaunamos etilacetato-heksano mišiniu, ištirpinamos butanolio-vandens mišinyje, viršutinis sluoksnis atskiriamas, vandeninis ekstrahuojamas butanoliu, sujungtos butanolinės ištraukos perplaunamos 5 % vandeniniu NaNŪ3 ir vandeniniu KHSO4, vandeniniu ir sausai garinamos. Gautas preparatas (Re = 0,75, butanolis-acto-rūgštis-vanduo 4:1:2) nekristalintas naudojamas kitoje sintezėje.
[0010] Gauto 4 g Na-pavaduoto darinio 2,5 valandos maišoma su 40 ml 2N HBr acto rūgštyje 20° C temperatūroje, toliau maišant išpilama į 600 ml eterio, nuosėdos filtruojamos, ištirpinamos 200 ml vandens, ekstrahuojamas etilacetatu, vandeninis sluoksnis sausai nugarinamas, liekana tirpinama sistemoje butanolis-CHsCOOH-vanduo (4:1:2) ir chromatografuojama kolonėlėje (5x15 cm), užpildytoje silikageliu, naudojant tą pačią sistemą. Zona, pasižyminti mėlyna fluorescencija surenkama, sausai nugarinama, ištirpinama 200 ml vandens, maišoma 50° C temperatūroje su 0,5 g aktyvuotos anglies, filtruojama, į filtratą pridedama 1 g NaBr, nugarinama iki 20 ml, šarminama iki pH 7,8 naudojant Na2CŪ3 ir paliekama 4° C temperatūroje. Nuosėdos atskirtos, išdžiovintos vakuume. Išeiga 2,1 g (40 %). Rf= 0,28 (toje pat sistemoje, ant silufolo plokštelių). Plonasluoksnė chromatograma išryškinama ninhidrinu, apšvitinus UV spinduliais, pasižymi mėlyna ( k = 440 nm) fluorescencija.
[0011] Pavyzdys 2. 5-(Nq-nitro-Na-tret.butiloksikarbonil)arginilaminonaftalen-l-pentametilensulfamidas.
[0012] 3,2 g (Nq-nitro-Na'-tret.butiloksikarbonil)arginino, 0,8 ml sauso piridino ir 2,4 ml di-tret.butilpirokarbonato maišoma 1,5 vai. 10 ml sauso dioksano 20° C temperatūroje. Į gautą tirpalą per 50 min. nedideliais kiekiais sudedamas 2,9 g 5-aminonaftalen-l-pentametilensulfamido. Reakcijos mišinys maišomas 4 valandas, pridedama dar 1,6 ml di-tret.butilpirokarbonato ir maišoma 17 vai. Po to dioksanas nugarinamas sumažintame slėgyje, alyvinga liekana ištirpinama acetone, tirpalas leidžiamas per chromatografinę kolonėlę, užpildytą aliuminio oksidu, eliuentu naudojamas etilacetato-metanolio mišinys (1:1). Frakcija, turinti galutinį produktą,
[0013] naudojamas etilacetato-metanolio mišinys (1:1). Frakcija, turinti galutinį produktą, 0,5 virinama su aktyvuota anglimi, filtruojama, filtratas nugarinamas. Alyvinė liekana ištrinama sausame dietilo eteryje, susidariusi liekana filtruojama ir džiovinama ore. Gaunama 3,73 g (63 %) chromatografiškai ir analitiškai gryno produkto, lyd.t. 117-121° C, Rf=0,70 ant silufolo plokštelių (etilacetatas-metanolis 19:1), / cc/ 20d - 5,8 (Cl, acetonas).
[0014] Rasta: C 52,77 H 6,51 N 16,71 S 4,83.
[0015] Analogiškai buvo gauti ir kiti N-pavaduoti 5-arginilaminonaftalen-l-sulfamidai. Jų išeigos pateiktos 1 lentelėje, fiziko-cheminės savybės - 2 lentelėje. Pavyzdys 3. 5-Arginilaminonaftalen-l-pentametilensulfamido dihidrochloridas.
[0016] 5,92 g 5-(Nq-nitro-Na-tret.butiloksikarbonil)arginilaminonaftalen-l-pentametilensulfamido ištirpinamas 150 ml sauso metanolio, pridedama 10 ml 4,4 N HC1 metanolyje ir 2 g katalizatoriaus (10 % Pd/C). Maišoma vandenilio srovėje 25 vai. 20° C temperatūroje, pridedama dar 2,5 g katalizatoriaus ir 4,5 ml HC1 metanolyje, maišoma vandenilio srovėje dar 23 vai. Po to reakcijos mišinys filtruojamas, filtratas nugarinamas, alyvinga liekana ištrinama su sausu dietilo eteriu, filtruojama ir perplaunama eteriu. Gaunama 4,73 g (91 %) galutinio produkto, lyd.t. 141-145° C, Rf= 0,40 (ant silufolo plokštelės butanolis-acto rūgštis-vanduo 4:1:2), /a/20D + 6,3 (Cl, CH3OH). BMR (DMSO), 5, m.d.: 1,38 (CH2); 3,06 (CH2).
[0017] Rasta: C 48,76 H 6,45 N 15,94 S 5,46 Cl 13,24.
[0018] Apskaičiuota: 48,55 6,21 16,18 6,17 13,65. C21H32N6SO3CI2.
[0019] Analogiškai nuimamos apsauginės grupės kitų N-pavaduotų arginilamino-naftalensulfamidų. Atitinkamų dihidrochloridų išeigos pateiktos 3 lentelėje, jų fiziko-cheminės savybės - 4 lentelėje.
[0020] 5,2 g (0,01 molio) 5-arginilaminonaftalen-l-pentametilensulfamido dihidro-chlorido ištirpinama 50 ml vandens, į tirpalą per dalijimo piltuvėlį pridedama 200 ml butanolio ir (porcijomis po 20 ml, kiekvieną kartą supurtant) 5 % NaHCC>3
[0021] vandenyje iki pH>7 (vandens sluoksnio). Organinis sluoksnis du kartus perplaunamas po 20 ml ir garinamas iki 10-15 ml. Liekana ištrinama 150 ml sauso eterio, filtruojama, perplaunama eteriu, džiovinama. Gaunama 4,15 g (93 %) galutinio produkto. Lyd.t. 138-143° C, Rf=40 (ta pati sistema), /a/2°o + 6,9 (Cl; CH3OH).
[0022] Rasta: C 56,24 H 6,77 N 18,85 S 6,54.
[0023] Apskaičiuota: 56,48 6,77 18,82 7,18. C21H30N6SO3.
[0024] Pagal 4 pavyzdį gauti kiti 5-arginilaminonaftalen-l-sulfamidai. Jų išeigos pateiktos 5 lentelėje, fiziko-cheminės savybės - 6 lentelėje.
[0025] Galutinių produktų išeigos pateiktos 7 lentelėje, skaičiuojant pagal paimto į sintezę išeiginio junginio (Nq-nitro-Na-tret.butiloksikarbonil)arginino kiekj (3,2 g).
[0026] Iš aukščiau pateiktų pavyzdžių ir 7 lentelės matyti, kad siūlomu būdu pakeliama galutinio produkto išeiga nuo 40 % iki 49,0-62,7 %). Papildomas siūlomo būdo technologinis pranašumas yra galimybė išskirti stabilius tarpinius produktus, arginilaminonaftalensulfamidų dihidrochloridus, kurie, skirtingai nuo (Na-karbobenzoksi)arginilaminonaftalensulfamidų, arginilaminonaftalensulfamidų ir jų hidrobromidų, gali būti ilgai laikomi ir esant reikalui betarpiškai naudojami peptidų sintezėje, nesukeldami pašalinių reakcijų.
[0027] Išradimo panaudojimas sudaro galimybes gauti arginil-ANSA pramoniniais kiekiais iš prieinamų žaliavų ir aukštomis išeigomis.
[0028]
5-Arginilaminonaftalen-l-sulfamidų, kurių bendra formulė I: