Dizajniranje, sinteza i biološka aktivnost aminoalkoksi derivata fenilpropiofenona

Abstract

U ovoj doktorskoj disertaciji opisana je sinteza šest halkonskih intermedijera kao prekursora za sintezu šest novih aminoalkoksi derivata fenilpropiofenona i flavanona. Aminoalkoksi derivati fenilpropiofenona su strukturni analozi postojećeg antiaritmika Ic grupe, propafenona. U položaje 2 i 4 terminalnog benzenovog prstena uvođeni su supstituenti koji modifikuju hidrofobne i elektronske osobine molekula u cilju povećanja selektivnosti i potentnosti prema određenom tipu jonskog kanala. Sinteza propafenonskih derivata obuhvata pet faza: aldolnu kondenzaciju; katalitičku hidrogenizaciju; formiranje epoksida; aminolizu i građenje hidrohloridnih soli. Ako se alkalni, vodeno-etanolni rastvor trifluorometil halkona podvrgne dejstvu povišene temperature, nastaje flavanon koji hlađenjem kristališe u vidu igličastih kristala. Čistoća i struktura sintetisanih jedinjenja potvrđena je hromatografskim i spektroskopskim metodama, dok je struktura sintetisanog flavanona potvrđena i kristalografski. Vazorelaksantna aktivnost propafenona i novosintetisanih derivata (1-100 μM) ispitana je na izolovanoj aorti pacova sa i bez endotela, koja je prethodno prekontrahovana rastvorom fenilefrina (10 μM). Svih šest sintetisanih derivata, uključujući i propafenon, pokazali su doznozavisni vazorelaksantni efekat za koji je eksperimentalno potvrđeno da nije endotel zavisan. Učešće jonskih kanala u vazorelaksantnom mehanizmu dejstva derivata propafenona ispitano je u prisustvu: lidokaina, antagoniste Na+ kanala (3 mM), nifedipina, selektivnog antagoniste LCa2+ kanala (1 μM) i 4-aminopiridina (4-AP), neselektivnog antagoniste K+ kanala (3 mM). Dobijeni rezultati ukazuju da su jonski kanali uključeni u mehanizam vazorelaksantnog dejstva i da uvedene strukturne modifikacije u molekulu propafenona doprinose postizanju izvesnog stepena selektivnosti. 4-AP antagonizovao je efekat derivata koji u para položaju terminalnog benzenovog prstena ima –CH3 grupu (5PCH3). Srednja efektivna koncentracija za derivat 5PCH3 (pEC50 4,41) tri puta je veća od koncentracije propafenona (pEC50 4,97) i dva puta od koncentracije sledećeg u nizu po kompeticiji, para fluoro supstituisanog derivata (5PF). U prisustvu nifedipina, najbolji antagonizam postignut je kod orto trifluorometil supstituisanog derivata (5OCF3), što ukazuje na veću selektivnost ovog derivata (pEC50 4,55) u odnosu na propafenon (pEC50 4,90), ali i ostale derivate (pEC50 4,70 - 4,97). Lidokain je antagonizovao efekat 5PF derivata. Srednja efektivna koncentracija 5PF derivata je dva i po puta veća u odnosu na propafenon (pEC50 4,89) i druge derivate (pEC50 4,86-5,19). Docking studije koje su sprovedene uz pomoć programa AutoDock v. 4.0.1 doprinele su razjašnjenju rezultata dobijenih u in vitro ispitivanjima antagonističkog dejstva 4-AP-a i nifedipina. Docking eksperimenti sa kristalografskom strukturom bakterijskog KcsA kanala su izvedeni pod pretpostavkom da se ispitivana jedinjenja vezuju za istu aminokiselinsku sekvencu pore kanala (Thr 107, Ala 108 i Ala 111) kao i 4-AP. Na osnovu dobijenih rezultata zaključuje se, da 5OF derivat čiji vazorelaksantni efekat nije antagonizovan 4-AP-om, pokazuje najveći afinitet za vezivno mesto 4-AP-a u pori kanala. Ako se uporede rezultati dobijeni u docking eksperimentima na izdvojenom peptidu L-Ca2+ kanala, uočava se da 5OCF3 i 5OCl derivati pokazuju veći afinitet prema vezivnom mestu u poređenju sa ostalim orto i para supstituisanim derivatima. Docking eksperimenti na homologom modelu hERG kanala prethodili su in vivo eksperimentima. Najveća pažnja tokom eksperimenata bila usmerena ka interakcijama propafenona i derivata sa aminokiselinama Phe 656 i Tyr 652 za koje se smatra da su odgovorne za neželjene efekte mnogih lekova. Na osnovu dobijenih rezultata izabrana su tri halogenovana derivata (5OCl, 5OF i 5PF) za in vivo ispitivanja. Primenom akonitinskog testa, u in vivo eksperimentima na pacovima u dubokoj anesteziji, ispitivan je antiaritmijski potencijal halogenovanih derivata propafenona...