Иваново, Ивановская область, Россия
В работе рассмотрены вопросы, касающиеся реакции размыкания (раскрытия) экзоцикла в молекулах форбинов (на примере метилфеофорбида а) при действии O-нуклеофилов – воды и спиртов. Показано, что даже такие относительно слабые нуклеофилы, как вода и спирты, способны в определённых условиях приводить к размыканию экзоцикла в молекуле метилфеофорбида а с образованием производных хлорина е6. Изучение данной реакции, помимо прочего, открывает новые синтетические пути к получению эфиров хлорина е6 различной степени замещения, а в конечном итоге – и свободного хлорина е6 в виде трикислоты, являющегося ценным фотосенсибилизатором для фотодинамической терапии (ФДТ) и исходным соединением для получения других фотосенсибилизаторов. Рассмотрены также возможные синтетические подходы к получению свободного хлорина е6.
форбины, О-нуклеофилы; размыкание экзоцикла, производные хлорина е6, фотосенсибилизаторы
1. Миронов А.Ф. Современное состояние химии фотосенсибилизаторов на основе природных порфиринов, хлоринов и бактериохлоринов // Успехи химии порфиринов. 2004. Т. 4. С. 271-289.
2. Agostinis P., Berg K., Cengel K.A. et al. Photodynamic therapy of cancer: an update // CA Cancer J. Clin. 2011. Vol. 61, no. 4. P. 250-281. DOI:https://doi.org/10.3322/caac.20114.
3. Cabuy E. Photodynamic therapy in cancer treatment. RCT summary for professionals // Reliable cancer therapies. Energy-based therapies. 2012. Vol. 3, no. 2. P. 1-54.
4. Цыб А.Ф., Каплан М.А., Романко Ю.С., Попучиев В.В. Клинические аспекты фотодинамической терапии. Калуга: Изд-во науч. лит-ры, 2009. 204 с.
5. Van Straten D., Mashayekhi V., De Bruijn H.S., Oliveira S., Robinson D.J. Oncologic photodynamic therapy: basic principles, current clinical status and future directions // Cancers. 2017. Vol. 9, no. 19. P. 1-54. DOI:https://doi.org/10.3390/cancers9020019.
6. Bonnett R. Chemical aspects of photodynamic therapy. Amsterdam: Gordon and Breach Science Publishers, 2000. 324 p.
7. Кустов А.В., Березин Д.Б., Стрельников А.И., Лапочкина Н.П. Противоопухолевая и антимикробная фотодинамическая терапия: механизмы, мишени, клинико-лабораторные исследования: руководство / под науч. ред. проф. А.К. Гагуа. М.: Ларго, 2020. 108 с.
8. Koifman O.I. et.al. Synthetic strategy of tetrapyrrolic photosensitizers for their practical application in photodynamic therapy // Macroheterocycles. 2022. Vol. 15, no. 4. P. 207-304. DOI:https://doi.org/10.6060/mhs224870k.
9. Березин Д.Б., Каримов Д.Р., Кустов А.В. Корролы и их производные: синтез, свойства, перспективы практического применения / под ред. О.И. Койфмана. М.: ЛЕНАНД, 2018. 304 с.
10. Каримов Д.Р., Березин Д.Б., Томилова И.К. Корролы как ароматические аналоги корриноидов и витамина B12: синтез, структурные особенности и свойства макрогетероциклов, перспективы химии материалов на их основе // От химии к технологии шаг за шагом. 2020. Т. 1, вып. 1. С. 9-55. DOI:https://doi.org/10.52957/27821900_2020_01_9. URL: http://chemintech.ru/index.php/tor/2020tom1n1
11. Pandey S.K., Sajjad M., Chen Y., Zheng X., Yao R., Missert J.R., Batt C., Nabi H.A., Oseroff A.R., Pandey R.K. Comparative Positron-Emission Tomography (PET) Imaging and Phototherapeutic Potential of 124I- Labeled Methyl- 3-(1′-iodobenzyloxyethyl)pyropheophorbide-a vs the Corresponding Glucose and Galactose Conjugates // J. Med. Chem. 2009. Vol. 52. P. 445–455. DOI:https://doi.org/10.1021/jm8012213.
12. Zhang M., Zhang Z., Blessington D., Li H., Busch T.M., Madrak V., Miles J., Chance B., Glickson J.D., Zheng G. Pyropheophorbide 2-Deoxyglucosamide: A New Photosensitizer Targeting Glucose Transporters // Bioconjugate Chem. 2003. Vol. 14. P. 709–714. DOI:https://doi.org/10.1021/bc034038n.
13. Varchi G., Rapozzi V., Ragno D., Castoria G., Di Donato M., Pietra E.D., Benfenati V., Ferroni C., Guerrini A., Cesselli D., Saracino E. Androgen receptor targeted conjugate for bimodal photodynamic therapy of prostate cancer in vitro // Bioconjugate Chem. 2015. Vol. 26, no. 8. P. 1662–1671. DOI:https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.5b00261.
14. Tegos G.P., Anbe M., Yang Ch., Demidova T.N., Satti M., Mroz P., Janjua S., Gad F., Hamblin M.R. Protease-Stable Polycationic Photosensitizer Conjugates between Polyethyleneimine and Chlorin(e6) for Broad-Spectrum Antimicrobial Photoinactivation // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2006. Vol. 50, no. 4. P. 1402-1410. DOI:https://doi.org/10.1128/aac.50.4.1402-1410.2006.
15. Hamblin M.R. Antimicrobial photodynamic inactivation: a bright new technique to kill resistant microbes // Current opinion in Microbiology. 2016. Vol. 33. P. 67-73. DOI:https://doi.org/10.1016/j.mib.2016.06.008.
16. Kustov A.V., Morshnev Ph. K., Kukushkina N.V., Smirnova N.L., Berezin D.B., Karimov D.R., Shukhto O.V., Kustova T.V., Belykh D.V., Mal’shakova M.V., Zorin V.P., Zorina T.E. Solvation, Cancer Cell Photoinactivation and the Interaction of Chlorin Photosensitizers with a Potential Passive Carrier Non-Ionic Surfactant Tween 80 // Int. J. Mol. Sci. 2022. Vol. 23. P. 5294-5305. URL: https://doi.org/10.3390/ijms23105294
17. Hynninen P.H. Chlorophylls. IV. Preparation and purification of some derivatives of chlorophylls a and b // Acta Chem. Scand. 1973. Vol. 27. P. 1771 – 1780.
18. Белых Д.В. Формирование связей C-O, C-S, C-N и C-C на периферии макроцикла фитохлоринов при их химической модификации: основные методы и синтетические применения // Российский химический журнал. 2017. Т. LXI, № 3. С. 69-109.
19. Белых Д.В., Копылов Е.А., Груздев И.В., Кучин А.В. Раскрытие экзоцикла метилфеофорбида а при действии аминов как одностадийный метод внедрения дополнительных фрагментов на периферию хлоринового макроцикла // Журн. орг. химии. 2010. Т. 46, № 4. С. 584-592.
20. Nikolaeva I.A., Misharin A.Yu., Ponomarev G.V., Timofeev V.P., Tkachev Ya. V. Chlorin e6-cholesterol conjugate and its copper complex. Simple synthesis and entrapping in phospholipid vesicles // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010. Vol. 20. P. 2872-2875. DOI:https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2010.03.041.
21. Gushchina O.I., Larkina E.A., Nikolskaya T.A., Mironov A.F. Synthesis of amide derivatives of chlorin e6 and investigation of their biological activity // J. Photochem. Photobiol. B: Biology. 2015. Vol. 153. P. 76–81. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2015.09.007.
22. Hargus J.A., Fronczek F.R., Vicente M.G.H., Smith K.M. Mono-(L)-aspartylchlorin-e6 // Photochemistry and Photobiology. 2007. Vol. 83. P. 1006-1015. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.2007.00092.x.
23. Jinadasa R.G.W., Hu X., Vicente M.G.H., Smith K.M. Syntheses and cellular investigations of 173-, 152-, and 131-amino acid derivatives of chlorin e6 // J. Med. Chem. 2011. Vol. 54. P. 7464-7476. DOI:https://doi.org/10.1021/jm2005139.
24. Аскаров К.А., Березин Б.Д., Евстигнеева Р.П. и др. Порфирины: структура, свойства, синтез. М.: Наука, 1985. 333 с.
25. Taima H., Okubo A., Yoshioka N., Inoue H. Synthesis of cationic water-soluble esters of chlorin e6 // Tetrahedron Lett. 2005. Vol. 46. P. 4161–4164. DOI:https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2005.04.069.
26. Патент 2490273 РФ. Способ получения метилфеофорбида (А) / Койфман О.И., Пономарёв Г.В. Опубл. 2013.
27. Макаров В.В. Синтез и физико-химические характеристики тетрапиррольных макроциклов с полярными группами для антимикробной фотодинамической терапии: дис. … канд. хим. наук. Иваново, 2023. 229 с.
28. Тулаева Л.А., Белых Д.В., Яковлева Н.М., Селькова И.А., Рочева А.В., Кучин А.В. Синтез и исследование производных хлорофилла, содержащих свободную карбоксильную группу // Химия и химическая технология. 2006. Т. 49, вып. 4. С. 82-87.
29. Березин М.Б. Сольватация хлорофилла и родственных соединений: дис. … д-ра хим. наук. Иваново: ИХР РАН, 1993. 340 с.
