Tổng hợp Prodrug Pregnane–Cholesterol và Cholesterol–Cholesterol thông qua Kết nối Vòng A–Vòng A. Hoạt động Cytoxic Tiềm năng Chống lại Dòng tế bào Ung thư Cổ tử cung HeLa

Pleiades Publishing Ltd - Tập 59 - Trang 1797-1806 - 2024
P. Yadav1,2, N. Yadav3, A. Sethi1, J. Sarkar1, R. P. Singh4, S. Srivastava5
1Department of Chemistry, University of Lucknow, Lucknow, India
2Uttar Pradesh Jal Nigam Rural, Rana Pratap Marg, Lucknow, India
3College of Pharmacy, Gachon University, Yeonsu-gu, Incheon, Korea
4Department of Applied Science & Humanities, Faculty of Engineering & Technology, University of Lucknow, Lucknow, India
5Department of Applied Science & Humanities, Institute of Engineering & Technology, Lucknow, India

Tóm tắt

Hai prodrug mới pregnane–cholesterol và cholesterol–cholesterol đã được tổng hợp. Đường dẫn tổng hợp bao gồm việc chế biến axit benzoic 2-(cholest-5-en-3-yloxycarbonyl) (2) thông qua phản ứng este hóa cholesterol (1) với anhydrit phthalic. Prodrug pregnane–cholesterol (4) được tổng hợp bằng cách xử lý axit benzoic 2-(cholest-5-en-3-yloxycarbonyl) (2) với 3β-hydroxypregna-5,16-dien-20-one (3), và prodrug cholesterol–cholesterol (5) được tổng hợp bằng cách xử lý axit 2 với cholesterol. Các hợp chất tổng hợp đã được đặc trưng bằng các kỹ thuật quang phổ như NMR 1H và 13C, FT-IR, quang phổ UV-đặc trưng, và phổ khối. Các prodrug đã cho thấy hiệu ứng cytotoxic tiềm năng trên dòng tế bào ung thư cổ tử cung HeLa. Các hợp chất 2 và 4 được tìm thấy là prodrug hiệu quả, trong đó 4 có hiệu quả cao nhất. Nó cho thấy độ sống sót của tế bào thấp hơn 10% ở nồng độ 1 µM, điều này có nghĩa là những prodrug này có thể giúp giảm gánh nặng ung thư ở các quần thể người. Các tính toán hóa học lượng tử cho các hợp chất 2–5 được thực hiện trong trạng thái cơ bản sử dụng phương pháp DFT mức B3LYP với tập hợp cơ sở 6-31G(d,p). Các tính chất điện tử như năng lượng HOMO và LUMO đã được xác định bằng phương pháp DFT phụ thuộc theo thời gian. Các tương tác nội phân tử đã được xác định bằng phương pháp AIM (Atoms in Molecules). Đặc điểm phản ứng và các vị trí phản ứng trong các prodrug tổng hợp đã được kiểm tra với các mô tả phản ứng (toàn cục và cục bộ). Các moment lưỡng cực, khả năng phân cực và siêu phân cực tĩnh đầu tiên được tính toán cho thấy rằng các hợp chất tổng hợp có thể hành xử như các vật liệu quang phi tuyến tốt. Các con đường phản ứng khả thi của các prodrug đã được tính toán với việc phân tích bề mặt điện tử phân cực (MEP).

Từ khóa

#prodrug #pregnane #cholesterol #cytotoxicity #HeLa #DFT #quang phổ #tương tác phân tử

Tài liệu tham khảo

Brossard, D., Kihel, L.E., Clement, M., Sebbahi, W., Khalid, M., Roussakis, C., and Rault, S., Eur. J. Med. Chem., 2010, vol. 45, p. 2912. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2010.03.016 Radwan, A.A. and Alanaz, K.F., Saudi Pharm. J., 2014, vol. 22, p. 3. https://doi.org/10.1016/j.jsps.2013.01.003 Radwan, A.A. and Alanazi, F.K., Molecules, 2014, vol. 19, p. 13177. https://doi.org/10.3390/molecules190913177 Brunel, J.M., Loncle, C., Vidal, N., Dherbomez, M., and Letourneux, Y., Steroids, 2005, vol. 70, p. 907. https://doi.org/10.1016/j.steroids.2005.06.007 Banday, M.R., Farshori, N.N., Ahmad, A., Khan, A.U., and Rauf, A., Eur. J. Med. Chem., 2010, vol. 45, p. 1459. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2009.12.052 Sethi, A. and Maurya, A., Bioorg. Med. Chem., 2007, vol. 15, p. 4520. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2007.04.022 Nobile, A., Charney, A.W., Perlman, P.L., Herzog, H.L., Paynee, C.C., Tully, M.E., Jevnik, M.A., and Hershberg, E.B., J. Am. Chem. Soc., 1955, vol. 77, p. 4184. https://doi.org/10.1021/ja01620a079 Shen, Y. and Burgoyne, D.L., J. Org. Chem., 2002, vol. 67, p. 3908. https://doi.org/10.1021/jo0108717 Sethi, A., Bhatia, G., Khanna, A.K., Khan, M.M., Bishnoi, A., Pandey, A.K., and Maurya, A., Med. Chem. Res., 2011, vol. 20, p. 36. https://doi.org/10.1007/s00044-009-9280-y Purushothaman, K.K., Sarada, A., and Saraswathi, A., Can. J. Chem., 1987, vol. 65, p. 150. https://doi.org/10.1139/v87-023 Bader, R.F.W., Atoms in Molecules. A Quantum Theory, Oxford: Oxford Univ., 1990. Rozas, I. and Alkorta, I., J. Am. Chem. Soc., 2000, vol. 122, p. 11154. https://doi.org/10.1021/ja0017864 Ebrahimi, A., Roohi, H., Habibi, M., Mohammadi, M., and Vaziri, R., Chem. Phys., 2006, vol. 322, p. 289. https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2005.08.039 Espinosa, E., Molins, E., and Lecomte, C., Chem. Phys. Lett., 1998, vol. 285, p. 170. https://doi.org/10.1016/S0009-2614(98)00036-0 The Quantum Theory of Atoms in Molecules: From Solid State to DNA and Drug Design, Matta, C.F. and Boyd, R.J., Eds., Weinheim: Wiley-VCH, 2007. https://doi.org/10.1002/9783527610709 Sethi, A., Singh, R.P., Shukla, D., and Singh, P., J. Mol. Struct., 2016, vol. 1125, p. 616. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2016.07.020 Nakano, M., Fujita, H., Takahata, M., and Yamaguchi, K., J. Am. Chem. Soc., 2002, vol. 124, p. 9648. https://doi.org/10.1021/ja0115969 Singh, R.P., Sharma, S., Kant, R., Amandeep, Singh, P., and Sethi, A., J. Mol. Struct., 2016, vol. 1105, p. 423. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2015.10.015 Kleinmann, D.A., Phys. Rev., 1962, vol. 126, p. 1977. https://doi.org/10.1103/PhysRev.126.1977 Koopmans, T., Physica, 1934, vol. 1, p. 104. https://doi.org/10.1016/S0031-8914(34)90011-2 Pearson, R.G., J. Am. Chem. Soc., 1985, vol. 107, p. 6801. https://doi.org/10.1021/ja00310a009 Pearson, R.G., J. Org. Chem., 1989, vol. 54, p. 1423. https://doi.org/10.1021/jo00267a034 Parr, R.G. and Pearson, R.G., J. Am. Chem. Soc., 1983, vol. 105, p. 7512. https://doi.org/10.1021/ja00364a005 Greelings, P., Proft, F.W., and Langenaeker, W., Chem. Rev., 2003, vol. 103, p. 1793. https://doi.org/10.1021/cr990029p Singh, R.P., Kant, R., Singh, K., Sharma, S., and Sethi, A., J. Mol. Struct., 2015, vol. 1095, p. 125. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2015.04.018 Yildirim, G., Zalaoglu, Y., Kirilmis, C., Koca, M., and Terzioglu, C., Spectrochim. Acta, Part A, 2011, vol. 81, p. 104. https://doi.org/10.1016/j.saa.2011.05.056 Mossman, T., J. Immunol. Methods, 1983, vol. 65, p. 55. https://doi.org/10.1016/0022-1759(83)90303-4 Frisch, M.J., Trucks, G.W., Schlegel, H.B., Scuseria, G.E., Robb, M.A., Cheeseman, J.R., Scalmani, G., Barone, V., Mennucci, B., Petersson, G.A., Nakatsuji, H., Caricato, M., Li, X., Hratchian, H.P., Izmaylov, A.F., Bloino, J., Zheng, G., Sonnenberg, J.L., Hada, M., Ehara, M., Toyota, K., Fukuda, R., Hasegawa, J., Ishida, M., Nakajima, T., Honda, Y., Kitao, O., Nakai, H., Vreven, T., Montgomery, J.A., Jr., Peralta, J.E., Ogliaro, F., Bearpark, M., Heyd, J.J., Brothers, E., Kudin, K.N., Staroverov, V.N., Kobayashi, R., Normand, J., Raghavachari, K., Rendell, A., Burant, J.C., Iyengar, S.S., Tomasi, J., Cossi, M., Rega, N., Millam, J.M., Klene, M., Knox, J.E., Cross, J.B., Bakken, V., Adamo, C., Jaramillo, J., Gomperts, R., Stratmann, R.E., Yazyev, O., Austin, A.J., Cammi, R., Pomelli, C., Ochterski, J.W., Martin, R.L., Morokuma, K., Zakrzewski, V.G., Voth, G.A., Salvador, P., Dannenberg, J.J., Dapprich, S., Daniels, A.D., Farkas, Ö., Foresman, J.B., Ortiz, J.V., Cioslowski, J., and Fox, D.J., Gaussian 09, Revision A.1, Wallingford CT: Gaussian, 2009. Lee, C., Yang, W., and Parr, R.G., Phys. Rev., 1988, vol. 37, p. 785. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.37.785 Sundaraganesan, N., Kavitha, E., Sebastian, S., Cornard, J.P., and Martel, M., Spectrochim. Acta, Part A, 2009, vol. 74, p. 788. https://doi.org/10.1016/j.saa.2009.08.019 Gauss View 3.09, Ver. 2, Pittsburgh PA: Gaussian. Keith. T.A., AIMAll (Version 10.05.04, Professional) 2010.