Новости химической науки > Органический дайджест 163

В сегодняшнем выпуске дайджеста: гиперразветвленные полимеры как переносчики лекарств; катализируемое цинком восстановление амидов до аминов; новые гуанидины ускоряют живую полимеризацию лактида; G-квадруплексы селективно включают флуоресценцию рутениевых комплексов и катализируемое Pd(II) олефинирование связей С–Н sp³.

В воде фосфолипиды самоорганизуются с образованием липосом, однако попытки их применения в качестве переносчиков лекарственных препаратов затруднены вследствие морфологической неустойчивостью таких липосом в физиологических условиях. Линейные мицеллы сополимеров стабильнее, однако, они проявляют цитотоксичность и сложны в получении.

Исследователи под руководством Хуанга (W. Huang) и Яна (D. Yan) из Университета Яо Тонг Шанхая получили мицеллы гиперразветвленных полимеров, которые отличаются биологической совместимостью и легкостью в получении [1].

Рисунок из Biomaterials 2010, 31, 1334

Полимеры получают с помощью полимеризации в массе 2-(2-гидроксиэтокси)этокси-2-оксо-1,3,2-диоксафосфолана при комнатной температуре. По окончанию полимеризации периферийные гидроксильные группы защищают, вводя их в реакцию с пальмоитилхлоридом. В воде амфифильные полимеры самоорганизуются в наномицеллы, размер которых определяется количеством взятого для модификации гидроксильных групп пальмитилхлорида.

Новые наномицеллы цитофильны и легко попадают в цитоплазму живых клеток. При загрузке мицелл из гиперразветвленных полимеров противораковыми препаратами наблюдается более качественная пролиферация клеток рака молочной железы по сравнению с использованием свободного лекарственного препарата, что демонстрирует возможность применения наноструктур из фосфосодержащих гиперразветвленных полимеров в качестве переносчика лекарственных препаратов.

Каталитическое восстановление амидов до амина представляет собой простое и важное синтетическое превращение, особенно в том случае, когда реакция отличается селективностью и не затрагивает другие функциональные группы. Для большинства описанных трансформаций амид-амин в качестве восстановителя применяют гидриды алюминия и бора; для реакций с этими соединениями необходимо создание инертной атмосферы, требуется сложная и длительная очистка продуктов, образуются токсичные сопродукты, ряд относительно недавно разработанных методов также отличается своими недостатками. Таким образом, можно утверждать, что в настоящее время не существует метода восстановления аминов в мягких условиях и в присутствии недорогих, экологически безопасных катализаторов.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1770

Беллер (M. Beller) с соавторами из Университета Ростока разработали новый эффективный, катализируемый производными цинка способ восстановления третичных амидов (EtO)₃SiH. Реакция протекает в мягких условиях, характеризуясь относительно высокими выходами [2].

В реакции могут участвовать ароматические, алифатические, алициклические и гетероциклические амиды. Восстановление амидного фрагмента до аминогруппы протекает в присутствии сложноэфирных, эфирных, нитрильных, групп нитрогрупп и сопряженных или изолированных двойных связей С=С; восстановление амида протекает хемоселективно даже при наличии легко восстанавливающейся карбонильной группы кетона. Выходы продукта достигают 99%, нет необходимости в использовании защитных групп и снятии защиты. В настоящее время авторы пытаются распространить методику на вторичные и первичные амины.

Полимеризация с раскрытием цикла [ring-opening polymerization (ROP)] представляет собой удобный подход для превращения циклических сложноэфирных мономеров в длинноцепочечные полимеры. Этот метод нашел широкое применение, так как с его помощью можно оптимизировать длину цепи полимера и контролировать молекулярно-массовое распределение. Для активации спиртовых инициаторов такой полимеризации традиционно применяют металлы, которые, к сожалению, могут загрязнять образующиеся полимеры, приводя к необходимости дополнительной очистки, увеличивающей стоимость всего процесса.

Рисунок из Macromolecules 2010, 43, 1660

Хорошим органическим катализатором контролируемой полимеризации лактида в присутствии инициатора-спирта является гуанидин (1).

Хедрик (J. L. Hedrick) с соавторами из Стэнфорда расширили область применения катализа гуанидином, получив производные гуанидина 2-4 и протестировав их каталитическую активность в ROP лактида [3].

Новые кандидаты в катализаторы действуют сходным образом с 1, связываясь с инициатором за счет водородных связей и стабилизируя интермедиат в присутствии мономеров. Все три катализатора позволяют получить сложные полиэфиру регулярного строения их исходного лактида. Соединение 3 отличается наиболее высокой активностью, но самой низкой селективностью.

Обнаружение G-квадруплексов (четырехцепочечных структур с повышенным содержанием гуанидина) важно для исследования рака и разработки противораковых препаратов. Комплексы рутения часто применяются для изучения взаимодействия с нуклеиновыми кислотами, однако наблюдается низкая селективность производных рутения по отношению к G-квадруплексам и дуплексным структурам.

Рисунок из Chem. Commun. 2010, 46, 743

В группе Жу (X. Zhou) из Университета Вухань разработали новый биядерный комплекс Ru(II), обладающий высокой селективностью по отношению к квадрплексам [4].

Две флуоресцентные группы комплекса связаны с ациклическими краун-эфирами. Флуоресценция рутениевого комплекса с квадруплексом G4TTA в 15 раз интенсивнее, чем комплекса с дуплексом типа dsDNA. Различие в интенсивности флуоресценции можно наблюдать невооруженным глазом.

Рисунок из Chem. Commun. 2010, 46, 743

Хин-Кван Ю (Jin-Quan Yu) из исследовательского института Сриппса сообщает о первом примере катализируемого производными палладия(II) олефинировании связей С–Н sp³ [5].

После олефинирования образующиеся интермедиаты аступают в быструю реакцию 1,4-присоединения с образованием соответствующих γ-лактамов. Новый метод эффективен для олефинирования метиленовых C−H связей произвордных циклопропана.

Источники: [1] Biomaterials 2010, 31, 1334; [2] J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1770; [3] Macromolecules 2010, 43, 1660; [4] Chem. Commun. 2010, 46, 743; [5] J. Am. Chem. Soc., 2010, DOI: 10.1021/ja1010866

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез, #химия полимеров, #элементоорганическая химия