Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. КИСЛЫЕ ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНЫ И ИХ
ХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ 8
1.1. Структура, свойства и применение гликозаминогликанов 8
1.2. Комплексные соединения 14
1.3. Химическая модификация 1.3.1. Сульфатированные и десульфатированные гликозаминогликаны 17
1.3.2. Сложные эфиры гликозаминогликанов со спиртами и карбоновыми кислотами 21
1.3.3. Нитропроизводные гликозаминогликанов 23
1.4. Амиды гликозаминогликанов 24
1.4.1. Карбодиимидная конъюгация 25
1.4.2. Образование амидов через сукцинимидные эфиры 32
ГЛАВА 2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ »35
2.1. Конъюгация гликозаминогликанов с фармакозначимыми аминами 38
2.1.1. Конъюгаты гиалуроновой кислоты 38
2.1.2. Конъюгаты хондроитинсульфатов 49
2.1.3. Конъюгаты гепарина 56
2.2.Конъюгация гликозаминогликанов с фармакозначимыми карбоновыми кислотами 62
2.3. Исследование биологической активности конъюгатов
2.3.1. Биодеградируемость конъюгатов гиалуроновой кислоты 65
2.3.2. Анальгезирующая активность конъюгатов гликозаминогликанов с 4-аминоантипирином 66
2.3.3. Противовоспалительная активность конъюгатов гликозаминогликанов с таурином и ибупрофеном 67
2.3.4. Противосвертывающие свойства конъюгатов гликозаминогликанов 69
2.3.5. Противоопухолевая активность конъюгатов гликозаминогликанов 70
2.3.6. Антиметастатическое действие конъюгатов гликозаминогликанов 72
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 74
3.1. Методики аналитических реакций 74
3.2. Получение гликозаминогликанов
3.2.1. Гиалуроновая кислота (НА) и хондроитинсульфаты (CS) 77
3.2.2. Дерматансульфат (DS) 78
3.2.3. Гепарин (HEP) 79 3.3 Конъюгаты гиалуроновой кислоты с аминами
3.4. Аддукт гиалуроновой кислоты с EDC, 80
3.5. Конъюгаты 3a-3d и 5 - продукты гидридного восстановления 81
3.6. Конъюгаты хондроитинсульфатов и дерматансульфата с аминами 82
3.7. Аддукт хондроитинсульфатов с EDC 82
3.8. Конъюгаты 10a,10b,10d,10g,10h,10j и 9 - продукты гидридного
восстановления 83
3.9. Конъюгаты гепарина с аминами 83
ЗЛО. Аддукт гепарина с EDC 84
3.11. Конъюгаты 12a,12b,12e,12f и 14 - продукты гидридного восстановления
3.12. Конъюгаты гепарина с карбоновими кислотами через диаминовые
спейсеры 85
3.12.1. Конъюгат с гидразином-ибупрофеном 19 86
3.12.2. Конъюгат с гексаметилендиамином-цефазолином 20 87
3.12.3. Конъюгат с 0,Ь-лизином-цефазолином 21 87
3.12.4. Конъюгат с 0,Ь-лизином-и-аминобензойной кислотой 22 88
3.12.5. Конъюгат с Б,Ь-лизином-ибупрофеном 23
3.13. Конъюгат гиалуроновой кислоты с гидразином-ибупрофеном 24 89
3.14. Конъюгат хондроитинсульфатов с 0,Ь-лизином-ибупрофеном 25 89
ВЫВОДЫ 91
ЛИТЕРАТУРА 93
Введение к работе
Гиалуроновая кислота, гепарин и хондроитинсульфаты - кислые гликозаминогликаны из класса гетерополисахаридов входят в состав внеклеточного матрикса и выполняют важные функции в живом организме. Создание биосовместимых полимеров медицинского назначения перспективная область исследований, одним из приоритетных направлений которой является разработка природных, полусинтетических и композиционных материалов на основе гликозаминогликанов. Данное направление особо значимо для хирургии, где требуется устранение дефектов тканей и органов и ускорение процессов репарации и регенерации. Гликозаминогликаны участвуют практически во всех процессах обмена соединительной ткани и могут оказывать модулирующее влияние на дифференциацию её клеточных элементов. На основе гликозаминогликанов создан ряд лекарственных препаратов для хирургии, лечения ожоговой болезни, трофических язв и артритов различной этиологии. В последние годы внимание исследователей привлекают химически модифицированные гликозаминогликаны в качестве неиммуногенных биосовместимых материалов с новыми, полезными для медицины свойствами. Химическая модификация низкомолекулярными фармакофорами может придать гликозаминогликанам дополнительные полезные свойства: антимикробные, противовирусные, противовоспалительные, анальгезирующие, анестезирующие и др., при этом могут значительно измениться физико-химические и биологические свойства полисахаридов. Это позволит существенно расширить области применения
Автор выражает глубокую благодарность директору ИНК РАН, член-корр. РАН Усеииу Меметовичу Джемилеву за неоценимую помощь в постановке данной работы и содействие в процессе ее выполнения. производных гликозаминогликанов как в качестве самостоятельных лекарственных препаратов, так и в качестве адъювантов.
Особый интерес представляют конъюгаты гликозаминогликанов с биологически активными соединениями. Такого рода модифицированные гликозаминогликаны с пролонгированным терапевтическим эффектом направленного действия относятся к лекарственным препаратам нового поколения.
В этой связи исследование конъюгации гликозаминогликанов с фармакологически значимыми амино- и карбоксисодержащими соединениями, изучение структуры и свойств полученных конъюгатов представляется актуальной задачей.
В результате проведенных исследований были разработаны эффективные методы конъюгации гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфатов и гепарина по карбоксильным группам с фармакозначимыми аминами и карбоновыми кислотами. Синтезированы новые конъюгаты гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфатов и гепарина взаимодействием с аминосодержащими соединениями в водной среде в присутствии 1 -этил-3-[3-(диметиламино)пропил]карбодиимида. Получены новые конъюгаты гликозаминогликанов с карбоксилсодержащими фармакофорами через диаминовые спейсеры и iV-гидроксисукцинимидные эфиры. Предложены аналитические и спектральные методы определения содержания звеньев с амидными, изоуреидокарбонильными, изоуреидофениламидными и олигомерными ариламидными группами в модифицированных гликозаминогликанах. На основании данных спектроскопии ЯМР Н выявлено экранирующее влияние магнитно-анизотропных ароматических колец ариламидных групп на метальные протоны ацетамидных групп в соседних N-ацетилглюкозамино- и N-ацетилгалактозаминопиранозильных звеньях гиалуроновой кислоты и, соответственно, хондроитинсульфатов, что использовано при определении конверсии С02Н-групп в ариламидные. Изучена биодеградируемость конъюгатов гиалуроновой кислоты под действием фермента гиалуронидазы. Выявлены анальгезирующее действие конъюгатов гликозаминогликанов с 4-аминоантипирином, противовоспалительная активность конъюгатов гликозаминогликанов с таурином и противоопухолевые свойства конъюгата гепарина с таурином.
Работа выполнялась в Институте нефтехимии и катализа РАН при финансовой поддержке Отделения химии и наук о материалах РАН по программе «Биомолекулярная и медицинская химия» (проекты «Полусинтетические биополимеры медицинского назначения на основе модифицированных гликозаминогликанов», 2005 г. и «Модифицированные гликозаминогликаны как потенциальные лекарственные средства для химиотерапии ВИЧ-инфекции и опухолевых заболеваний», 2006 г.).
Похожие диссертации на Конъюгация гликозаминогликанов с аминами и карбоновыми кислотами
