Синтез и противовирусная активность новых производных 1 -[2-(2-нафтилокси)этил]урацила

Ариловые эфиры ациклических аналогов пиримидиновых и пуриновых нуклеозидов являются эффективными ингибиторами вирусной репродукции [5, 7], а также проявляют психотропные и иммунотропные свойства [1].

В то же время синтез соединений этого ряда часто осложняется низкой региоселективно-стью N-алкилирования нуклеиновых оснований [2]. Недавно нами был разработан новый способ синтеза N1-замещенных производных урацила, позволяющий получать эти соединения с высоким выходом [6].

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Синтез новых ариловых (2-нафтиловых) эфиров производных 1-(2-оксиэтил)урацила и оценка их противовирусного действия in vitro .

Синтез 2-нафтиловых эфиров 1-(2-оксиэтил)-производных урацила, тимина и 6-метилурацила и исследование их противовирусной активности в отношении герпесвирусов.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Спектры ЯМР ¹Н и ¹³С регистрировали на спектрометре «Bruker Avance 400» (400 МГц для ¹H и 100 МГц для ¹³С) в ДМСО-D 6 , внутренний стандарт тетраметилсилан. Тонкослойную хроматографию выполняли на пластинах TLC Silica gel 60 F 254 , используя в качестве элюента смесь 1,2-дихлорэтан – этилацетат (1:1). Пластины проявляли с помощью УФ-лампы VL-6.LC (Франция). Температуры плавления измерены в стеклянных капиллярах на приборе «Mel-Temp 3.0» (Laboratory Devices Inc., США).

1-[2-(2-Нафтилокси)этил]-3-бензоилу-рацил (4). Смесь 2,0 г (6,24 ммоль) 1,3-дибензоилурацила, 2,0 г (5,84 ммоль) п-толуол-сульфоната 2-(2-нафтилокси)этанола и 2,0 г (7,24 ммоль) тонко измельченного безводного калия карбоната перемешивают в 40 мл безводного диметилформамида в течение 24 ч при комнатной температуре. Фильтруют, осадок на фильтре промывают 2 раза по 5 мл диметил- формамида, фильтрат упаривают в вакууме при температуре бани 80–90 оС, остаток распределяют между 100 мл хлороформа и 50 мл воды, органическую фазу отделяют, сушат сульфатом натрия, фильтруют и упаривают в вакууме. Образовавшееся масло растирают с 20 мл диэтилового эфира, выдерживают при температуре 0–5 оС в течение суток, закристаллизовавшийся продукт отфильтровывают, промывают на фильтре 5 мл диэтилового эфира и 10 мл гексана, сушат на воздухе, кристаллизуют из 25 мл ацетона и получают 1,86 г (77 %) светло-желтого кристаллического в-ва, Т. пл. 171–173,5 оС. Спектр ЯМР 1Н, δ, м. д.: 4,25 т (2Н, 5 Гц, СН2); 4,38 т (2Н, 5 Гц, СН2); 5,91 д (1Н, 8 Гц, Н5); 7,17–7,56 м (6Н, арил); 7,71–7,96 м (6Н, арил); 8,01 д (1Н, 8 Гц, Н6). Спектр ЯМР 13С, δ, м. д.: 47,80; 65,55; 100,83; 107,48; 118,81; 124,16; 126,84; 127,09; 127,89; 129,03; 129,80; 130,57; 131,46; 134,52; 135,80; 147,60; 150,01; 156,23; 162,65; 169,95.

1-[2-(2-Нафтилокси)этил]-3-бензоилти-мин (5) и 1-[2-(2-нафтилокси)этил]-3-бензоил-6-метилурацил (6) получают аналогично.

1-[2-(2-Нафтилокси)этил]-3-бензоил- тимин (5). Белое кристаллическое вещество, выход 67 %, Т. пл. 168–170,5 оС. Спектр ЯМР 1Н, δ, м. д.: 1,87 с (3Н, СН3); 4,20 т (2Н, 5 Гц, СН2); 4,38 т (2Н, 5 Гц, СН2); 7,16–7,56 м (6Н, арил); 7,72–7,92 м (6Н, арил); 7,89 с (1Н, Н6). Спектр ЯМР 13С, δ, м. д.: 12,16; 47,51; 65,58; 107,50; 108,72; 118,84; 124,14; 126,83; 127,06; 127,87; 129,00; 129,78; 130,56; 131,51; 134,51; 135,74; 143,24; 149,88; 156,25; 163,21; 170,02.

1-[2-(2-Нафтилокси)этил]-3-бензоил-6-метилурацил (6). Светло-желтое кристаллическое вещество, выход 54 %, Т. пл. 173,5–175,5 ^оС. Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 2,49 с (3Н, СН 3 ); 4,27 т (2Н, 5 Гц, СН 2 ); 4,35 т (2Н, 5 Гц, СН 2 ); 5,84 с (1Н, Н⁵); 7,13–7,55 м (6Н, арил); 7,70-7,92 м (6Н, арил). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м. д.: 23,37; 47,14; 68,62; 104,13; 110,35; 121,77; 127,19; 129,89; 130,13; 130,92; 132,03; 132,82; 132,86; 133,59; 134,57; 137,56; 138,80; 153,57; 159,28; 159,66; 164,37; 172,95.

1-[2-(2-Нафтилокси)этил]урацил (7). 1,0 г (2,59 ммоль) 1-[2-(2-нафтилокси)этил]-3-бензоил-урацила ( 4 ) растворяют при нагревании в 50 мл 95 % этилового спирта, добавляют 5 мл концентрированного водного раствора аммония гидроксида, кипятят 5 мин, охлаждают, выдерживают при температуре 0–5 ^оС в течение суток, образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают на фильтре 5 мл холодного 95 % этилового спирта, 5 мл диэтилового эфира, 10 мл гексана, сушат на воздухе и получают 0,69 г (95 %) светложелтого кристаллического вещества, Т. пл. 211– 213 ^оС. Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 4,13 т (2Н, 5 Гц, СН 2 ); 4,29 т (2Н, 5 Гц, СН 2 ); 5,59 д (1Н, 8 Гц, Н⁵);

7,11–7,47 м (4Н, арил); 7,72 д (1Н, 8 Гц, Н6); 7,78– 7,83 м (3Н, арил), 11,36 с (1Н, NH). Спектр ЯМР 13С, δ, м. д.: 50,30; 68,65; 104,05; 110,34; 121,84; 127,13; 129,84; 130,10; 130,89; 131,99; 132,79; 137,55; 149,73; 154,39; 159,23; 167,14.

1-[2-(2-Нафтилокси)этил]тимин (8) и 1-[2-(2-нафтилокси)этил]-6-метилурацил (9) получают аналогично.

1-[2-(2-Нафтилокси)этил]тимин (8) . Белое кристаллическое вещество, выход 94 %, Т. пл. 212-215 ^оС. Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 1,76 с (3Н, СН 3 ); 4,08 т (2Н, 5 Гц, СН 2 ); 4,28 т (2Н, 5 Гц, СН 2 ); 7,12-7,47 м (4Н, арил); 7,60 с (1Н, Н⁶); 7,76–7,83 м (3Н, арил), 11,33 с (1Н, NH). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м. д.: 15,32; 50,02; 68,69; 110,35; 111,61; 121,88; 127,12; 129,83; 130,09; 130,89; 131,98; 132,78; 137,55; 145,40; 154,35; 159,26; 167,68.

1-[2-(2-Нафтилокси)этил]-6-метилурацил (9). Светло-желтое кристаллическое вещество, выход 92 %, Т. пл. 216,5–218,5 ^оС. Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 2,35 с (3Н, СН 3 ); 4,17 т (2Н, 5 Гц, СН 2 ); 4,29 т (2Н, 5 Гц, СН 2 ); 5,52 с (1Н, Н⁵); 7,117,46 м (4Н, арил); 7,75-7,83 м (3Н, арил), 11,27 с (1Н, NH). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м. д.: 23,11; 46,45; 68,68; 104,51; 110,20; 121,75; 127,13; 129,85; 130,10; 130,90; 131,98; 132,81; 137,56; 155,01; 158,11; 159,25; 165,88.

Противовирусную активность новых соединений исследовали в клеточной культуре фибробластов легкого эмбриона человека (HEL) в отношении вируса ветряной оспы (VZV, штаммы OKA и 07-1) и цитомегаловируса человека (HCMV, штаммы AD-169 и Davis) по методике [4]. Определяли эффективную концентрацию EC 50 , в которой вещество подавляет образование вирусных бляшек на 50 %, и цитотоксическую концентрацию СС 50 , в которой вещество угнетает рост неинфицированных клеток на 50 %.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Нами установлено, что взаимодействие эквимолярных количеств 1,3-дибензоилпроизводных урацила, тимина или 6-метилурацила ( 1 – 3 ) и п -толуолсульфоната 2-(2-нафтилокси)этанола в присутствии избытка калия карбоната в среде безводного диметилформамида при комнатной температуре в течение 24 ч приводит с выходом 54–77 % к продуктам селективного N¹-алкилирования ( 4 – 6 ) при сохранении N³-бен-зоильного заместителя.

Последующее N³-дебензоилирование легко протекает с выходом, близким к количественному (92–95 %), при кратковременном кипячении соединений 4 – 6 в растворе 2,5 % гидроксида аммония в 90 % этиловом спирте, как это было предложено ранее для производных 6-метилурацила [3]:

OO         O

1-3                             4-6                                   7-9

где: R¹ = H, CH 3 ; R² = H, CH 3

Выход и физико-химические свойства новых соединений представлены в табл. 1.

Исследование противовирусных свойств новых соединений in vitro показало, что 3-бензо-илпроизводные 4–6 обладают выраженной спо- собностью подавлять репликацию вируса ветряной оспы, при этом в экспериментах со штаммом OKA, кодирующем вирусную тимидин-киназу, активность новых веществ была сопоставима с активностью ацикловира (табл. 2).

Таблица 1

Соединение	R 1	R 2	Выход, %	Т. пл., оС	R f
4	H	H	77	171–173,5	0,73
5	CH 3	H	67	168-170,5	0,78
6	H	CH 3	54	173,5–175,5	0,71
7	H	H	95	211–213	0,39
8	CH 3	H	94	212–215	0,32
9	H	CH 3	92	216,5–218,5	0,24

Таблица 2

Соединение	Противовирусная активность, EC 50 , µM				Цитоток-сичность, СС 50 , µM
	VZV		HCMV
	OKA	07-1	AD-169	Davis
4	6,8	11,7	> 100	> 100	39,0
5	10,0	8,9	> 100	> 100	47,5
6	> 20	9,4	> 100	> 100	> 100
7	> 20	> 100	> 20	> 100	> 100
8	> 20	> 100	> 20	54,7	> 100
9	> 20	> 20	> 20	> 20	> 100
Ацикловир	7,1	77,6	-	-	> 440
Ганцикловир	-	-	8,3	4,7	> 350

Свойства синтезированных соединений

Противовирусная активность синтезированных соединений

Известно, что активность ацикловира, требующего метаболической активации в инфицированных клетках, в отношении герпесвирусов, дефектных по тимидинкиназе, значительно снижается. В частности, чувствительность штамма 07–1 к действию ацикловира снижается по сравнению со штаммом OKA более, чем в 10 раз. При этом все 3-бензоилпроизводные 4 – 6 сохраняют свою активность на том же уровне, значительно превосходя действие ацикловира, что свидетельствует об ином молекулярном механизме их действия.

Тем не менее, обладая значительно более высокой токсичностью для использованной клеточной культуры, новые соединения существенно уступают по селективности действия ацикловиру. Продукты N³-дебензоилирования 7 – 9 не продемонстрировали активности в отношении обоих штаммов вируса ветряной оспы при отсутствии цитотоксичности в исследованном диапазоне концентраций.

Активности in vitro в отношении цитомегаловируса человека не было выявлено у всего ряда новых веществ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Осуществлен синтез ряда новых 2-наф-тиловых эфиров 1-(2-оксиэтил)-производных урацила, тимина и 6-метилурацила. Соединения, содержащие бензоильный заместитель при атоме азота N3 пиримидиновой системы, проявляют заметную активность в отношении различных штаммов вируса ветряной оспы. N3-дебензо-илирование приводит к потере противовирусной активности.