Biológiailag aktív vegyületek kutatása a Debreceni Egyetem Szerves Kémiai Tanszékén között Il.rész 1

Átírás

1 29/4. Acta Pharmaceutica ungarica 43 Ada Pharmaceutka ungarica Biológiailag aktív vegyületek kutatása a Debreceni Egyetem Szerves Kémiai Tanszékén között Il.rész ANIUS SÁNDOR Debreceni Egyetem Szerves Kémiai Tanszék, 4 Debrecen, Pf. 2 és MTA Szénhídrátkémiai Kutatócsoport, 4 Debrecen, Pf 59 E közleménnyel Lempert Károly akadémikust 85 születésnapján köszönti a szerző Summary A,,_n tus, S: Investigation ofbiologically active compounds at the Department of Organic Chemistry of University of Debrecen between II Ihe author briefiy reviews some important phases oj flavonoid chemistry in ungary with special regard to the results achieved at the Department oj Organic Chemzstry of University oj Debrecen and summarizes the inast important synthetic and phannaceutical results obtained in this field between Összefoglalás A szerz6 röviden ismerteti a magyar flavonoidkénia néhány fontos nozzanatát, kiemelve a Debreceni Egyetem Szerves Kémiai Tanszékén végzett kutatásokat, és összefoglalja e területen között elért legjelentősebb szintetikus és farmakológiai erednénye~et.. Bevezetés A flavonoidkémiai kutatások hazánkban a M Kir József Nádor Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (a mai Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem) Szerves Kémiai Intézetében Zemplén Géza ( ) akadémikus irányításával a f!oridzin () és a kvercitrin (2) szerkezetfelderítése kapcsán 928-ban kezdődtek meg [] és a negyvenes évek elejére az intézet széleskörű szénhidrátkémiai tapasztalataira [2] támaszkodva nemzetközileg is elismertté váltak Lebontási reakciókkal és szintézissel igazolták a Linaria vulgaris (gyújtóványfű) virágából izolált flavonglikozidok, a linárin (3) és a pektolinarin (4) szerkezetét [3] A kempferol (5) származékaival történő kémiai korrelációval javaslatot tettek az akácvirágból (Robinia pseudoacacia L) nyert robinin (6) [4] és a hazai termésű japánakácból (Sophora japonica l ) elkülönített szoforabiozid (7) szerkezetére [5] ( ábra) E kutatásokba Bognár Rezső (93-99) 939-ben kapcsolódott be, és kezdetben az acetohalogéncukrok kémiájával foglalkozott [ 6], majd 94-ben A linárin és pektolinarin szerkezete és szintézise" című doktori értekezése alapján műszaki doktori címet szerzett [7] A dolgozat első részében (Acta Phann. ung , 29) a tanszék történetét és a mákalkaloidok kémiájával kapcsolatos kutatásokat ismertettem A TII részben a szénhidrátkémiai, a IV-ben pedig a szerkezetvizsgáló módszerek alkalmazásával elért eredményeket foglalom össze E néhány kiragadott példa is talán meggyőzően tanúsítja, hogy Bognár Rezső akadémikus Zemplén professzorral végzett kutatásai smán az oxigéntartalmú természetes szerves anyagok (flavonoidok és szénhidrátok) kutatásában mélyült el 95-ben a Debreceni Tudományegyetemre kerülve a Szerves Kémiai Intézet vezetőjeként e kutatásait folytatta, és céljainak kijelölésében bizonyára meghatározó szerepet játszott Rusznyák és Szent-Györgyí azon felismerése is [8], hogy a skorbutban szenvedő kísérleti állatok hajszálereinek sérülékenységét és a fellépő vérzékenységet a kristályos C-vitamin (aszkorbinsav) kevésbé csökkentette, mint az azonos mennyiségű C-vitamint tartalmazó citromlé vagy a paprikából nyert présnedv A citromléből sárga kristályos anyagként elkülönített citrin is a kísérleti állatok hajszálereinek a permeabilitását jelentősen csökkentette, és ezért ezt az anyagot P-vitaminnak nevezték el Bruckner és Szent-Györgyi kémiai vizsgálatai alapján az is kiderült, hogy a citrin nem egységes anyag, hanem két flavanonszármazék, a heszperidin (8) és az eriodiktiol (9) keveréke [9] amarosan az is ismertté vált, hogy az ún P-vitamin hatást a flavonoidok családjába sorolható számos más vegyület is, mint például a japánakác bimbójából nyert flavanol-glikozid, a rutin () is mutatja (2 ábra) Érdekes módon Debrecenben és környékén a nyári hónapokban ez az akácfajta öltözteti sárga

2 44 Acta Pharmaceutica ungarica 29 / 4. ~ 3-D-glűkozil-O.-?.-? floridzin () OR5 R' R' R' R' R, kvercitiin (2) A linaiin (3) B pektolinarin (4) B OMe Me kempferol (5) robinin (6) e OB A ~ ~-D-glükozil, B ~ ~-D-rutinozil, C ~ a-i-rhamnozil BO "' /o OB szoforabiozid (7) o-pmdmjieühespet"idozil ába.: A Linaria vulgaris, Robinia pseudoacatia L és a 5ophora japanica L. flavonodjaz szinbe az utcákat, így kézenfekvő volt, hogy behatóan megvizsgálják e növény különböző részeinek flavonoid tartalmát A virágából a rutin () (24% os a száraz anyagra vonatkoztatva) mellett számos új vegyületet és már korábban is ismertet, mint például a szoforikozidot () sikerült izolálni (2 dbra) A rutin kinyerése szabadalommal védett eljárás [] és ez alapozta meg a gyógyászatban ma is alkalmazott Rutascorbin (Tiszavasvári Alkaloida és Gyógyszergyár) kifejlesztését A szoforikozid () izolálása, szerkezetének igazolása és szintézise [] az izoflavonoidok kémiájával szélesítette a Debrecenben folyó flavonoidkémiai kutatásokat A flavonoid-glikozidok vizsgálata mellett, amelyek elsősorban a már említett rutinhoz () [2,3] és a floridzinhez () [4] kapcsolódtak, Bognár professzor úr érdeklődése az ötvenes évek közepétől kezdve egyre inkább a különféle flavonoid alapvegyületek (2' -hidroxikalkon, flaván, flavano, flavon, 3-hidroxiflavon, auron, izoflavon stb), valamint nitrogén és kén heteroanalógjaik előállítása és reaktivitásuk vizsgálata felé fordult. E kutatásokról több összefoglaló közlemény is megjelent [5] és ezért a 3. ábrán csak néhány olyan eredményt mutatok be, melyek megalapozták az között végzett munkánkat is 2. Eredményeink a flavonoidkémia területén A kutatásaink a tiszta kémiai megismerésen túl" e területen is elsősorban a potenciálisan gyógy- és növényvédő hatású flavon, izoflavon és kromon vázas molekulák, valamint N- és S-analógjaik szintéziséhez kapcsolódtak Az izoflavonoidok élettani hatása iránti érdeklődés az 93-as években tett első megfigyelés óta, és a közelmúltban részben bizonyított ösztrogénhatásuk [6] mellett, antifungólis [7], antibakteriális [8] és kígyóméreg elleni [9] hatásuk okán heszperidin (8) eriodiktiol (9) R' R'!3-D-rutinozil Me R "" Y-' "" OR 2 O Á" ~ "" OB 8,9 Y-' "" O ""' OB ~ ""' -3-D-rutinozil ~ o-p-d-glíikozil rutin () szoforikozid () 2 ábra: A citron és a japánakál P-vitanin" hatású fiavonodjai

3 29/4. Acta Pharmaceutica ungarica 45 r-7' """ """ ~ flavon """ ~! NBShl! ;;.-' """ /kat NaBJ{i v. LiAI4 4-hidroxiflaván N flavanon-oxim tlavanon Off j Schmidt-reakció )ff-~ 2 4 N 2-fenil-,4-benzoxazepin- 5( 4)-on 3 2'-hidroxikalkon l. védés l 2?O/Off j - OR l -( o-hidroxifenil)- 3-fenilpropán--ol 2'-hidroxidihidrnkalkon OR O O BF3 OEt2 2'-R-a-hidroxidihidrokalkon E/Z-2'-Rkalkon-epoxid Off izoflavon auron """ 3-hídroxiflavon 3 ábra: Flavonoid alapvegyületek átalakítása cc:i? E-flavanonol

4 46 Acta Pharmaceutica ungarica 29 / v O'Yr"Y PhC2CN/ZnCl2 Cl gáz 2.,o ipriflavon (5) \'agy l PhC2COC!lALCl3 DKM i-prbr K 2 C 3 DMF,!i 4 ábra. Ipriflavon előállítása O O is az elmúlt évtizedekben fokozódott, és ma már az is általánosan elfogadott vélemény, hogy a magas izoflavonoid-tartalmú hüvelyesek, de elsősorban a szója és a szójakészitmények fogyasztásának egészségmegőrző szerepe van A BME Szerves Kémiai Tanszék Flavonoidkémiai Kutatócsoportjának kutatási eredményeire (2~3~4~s) támaszkodva [2] a 7-izopropiloxiizoflavont (ipriflavon, 5) (4 ábra) első szájon át szedhető csontrikulás elleni szerként 988-ban Japánban (Osten ), majd 994-ban Osteochin (Chinoin) néven hazánkban is bevezették a gyógyászatba, és forgalomba került még Olaszországban (Osteofix ) és Argentínában (Iposten ) is. A természetből eddig izolált izoflavonoidok (izoflavanok, izoflavanonok, pterokarpánok, 6a, "".& 3 "" A 4 JC(OEt)}!i lla-dehidropterokarpánok és a kumesztánok) az izoflavo nok 7-es helyzetének megfelelő szénatomjukon kivétel nélkül hidroxi- vagy alkoxi (többnyire metoxi) csoport található, de emellett az A-gyűrű más szénatomjai is, - különösen az izoflavonok körében - gyakran 5,7 vagy 5,6,7-helyzetben szubsztituáltak Ez magyarázza azt a tényt, hogy 7-dezoxiizoflavonoidok előállítására alkalmas jó hozamú szintézist az irodalomban 992-ig nem közöltek Kwart és Evans [2] által az egyszerű -aril-n,ndialkiltiokarbamátok körében felismert átrendeződést és Raney nikkellel végzett deszulfurálási módszert a 7-hidroxiizoflavon származékokra (6) alkalmazva [22] nemcsak e hiányt (6~7~8) sikerült pótolni, hanem így az irodalomban eddig még meg sem említett 7-szulfanilizoflavonok előállítására (7~9) is lehetőség nyilt [23] (5. ábra) A sejtek káliumtranszportjának szabályozása révén vérnyomáscsökkentő hatású kromakalin (2) [24] előállítása kapcsán a 7-hidroxikromanonokból (2) könnyen nyerhető metil- vagy p-tolilszulfonátokkal (22) is sikerült ezt a Raney-Ni-el végzett dezoxigenálást megvalósítani [23] (6 ábra) Említésre érdemes, hogy aktiváló csoportként trifluormetilszulfonil csoportot (If) alkalmazva a 6. ábrán bemutatott dezoxigenáliis (2 ~23) katali- O 7 8 A' 6 "' 5 2 R 3 Cl l CICSNMe2 DABCOIDMF 4 3 ~ 2 PhNMe2/8 B-R 2 R' /,- 6 R 7 Rancy-Ni "' 2 -R' o. /,- 8 R, R 2 =, OR, alkil R 3 = vagy Me Off S 7 6 "' ' 2 /,- 5 R' 9 R3 4 3 "' "' -R2 5 ábra.: 7-Dezoxi- és szulfanil-izoflavonok előállitása

5 29/4. Acta Phannaceutica ungarica 47 (Yo"{ N;=C~ 6~ # 3 OD Cromokalin (2) OYiXf R 2 so,c \agy J Tf2, C 2 c 2-5 C Rl O 2 2,2 mol% Pd(OAc)i CO 2 Rl~,, OMe PPh3 DMF, 6 C C.22R ~, '-'!e, R 2~Me, p-toluil R =R 2 = vc R'~l~ 6 ábra: Croniokalin szerkezete és a 7-dezo.xi-2,2-dimetilkronanonok előállítása R' R' oq / flm on szánn auron szánn ~ A>( DMD / / ""' 2.2 dimdil -2Jf.. kromén szárm izoflyon 2 --kalkon számi szitrm "' kromanon-. flavanon-enol acetát CQ R'~ 3 J ~ R R' h- "' /, 26 R2 27 R =. OAc OMe. j3-d-glu(oac) 4 R 2 = OJ\e Cl ' AcO 28,R R= Ph R = Olvfülvl Olvfe R 3 =!Vk OJ\e R 2 =. Cl J\ü: '.l f-o(c2)2-7 ábra. Flavonoidok oxidációja dimetildioxzránnal (DMD) tikus mennyiségben alkalmazott Pd(O)-al is magas hozammal (9-93%) játszódott le [25] Ez utóbbi módszer előnye, hogy a flavonoidok széles körében, így izoflavonok és kromanonok mellett a kalkonok, flavonok, kumarinok esetében is alkalmazható A flavonoidkémia területén is új távlatokat nyitott meg az acetonból kálium monopernxoszulfáttal [2KS 5 /KS 4 /J(,SO, Camate, Degussa AG (anau)] könnyen előállítható, az elektrnnban gazdag és szegény alkének magas hozamú epoxidálására használt új oxigén-transzfer~ a dimetildioxirán (DMD) [26] alkalmazása. E reagens feles Iegével alacsony hőmérsékleten (-5 - C), semleges közegben, 9% feletti hozammal a flavonokból ' bői [3] a megfelelő epoxidok (24-29) keletkeztek (7 ábra) E szintetikus átalakítások értékét számottevően növelte, hogy az izoflavonok, krnmanon és flavanon enolacetátok, valamint a 2,2-dimetil-2-krnmének epoxidálása a kereskedelemben is könnyen hozzáférhető katalitikus mennyiségű királis, nem racém Mn(II) salen komplex (J acobsen katalizátor) jelenlétében nagymértékű (ee% > 95%) enantioszelektívitással játszódott le [3] (7 ábta) Az így nyert epoxidok regioszelektív felnyitásával olyan reaktív intermedierek keletkeztek, melyek továbbalakulása biológiailag aktív -heterocik ]usok jó hozamú szintézisét tette lehetővé. Ezt a 8. ábrán feltüntetett transz-3-hidroxiflava [27] amonokból, izoflavonokból [28] 2' -hidmxikalkonokból [29] kromanonok és flavanonok enolacetátjaiból [3] és 2,2-dimetil-2-kroméneknonok (3) magas hozamú (55-74%) előállításával szemléltetem [32] Ez a gyűrűrendszer ismerhető fel a lilavirágú máriatövis (Silybinum marianum L) terméséből izolált flavanolignánban a (+ )-szilibinben is (3a vagy b) [33] E vegyület - az izomerjeihez [( + )-izoszilibin, ( + )-szilikrisztin és (+)-szilidianin] hasonlóan - a (+)-2R, 3R-taxifolinból (35) és a koniferil-alkoholból (36) pemxidáz enzim hatására keletkezik a máriatövisben ( ábra) Az izolálásukat követően, a 7-es évek végén e flavanolignánok tisztított keverékét a kölni Madaus cég legalon néven hatékony májvédő szerként vezette be a gyógyászatba. Megjegyzendő, ez a gyógyszer mind a mai napig forgalomban van és a hatóanyagai közül a leghatékonyabb származék a ( + )-szilibin (3a,b ), melynek vízoldható származékai (legalon SIL és Silipide) mint életmentő injekciós készítmények az európai előírások szerint

6 ~-~ Acta Pharmaceutica ungarica 29/4 rac-27 IBA/C2Cl2 2,24 C R =,, OMOM, MeO, Me R 2 =, Me, MeO, 3,4-C2C2- rac-(e)-.3 OMe Me Me O E-vitamin (32) 8 ábra: (E)-3-idoxifiavanonok előállítása, (+)-szilibinin és az E-uitanlin szerkezete megtalálhatók valamennyi kórház toxikológiai osztályán Jóllehet röntgenkrisztallográfiai vizsgálatokkal már 983-ban kimutatták [34], hogy ez a vegyület nem sztereoegységes, hanem szilibin A [(2R, 3R, 2'R, 3'R)-3a] és szilibin B [(2R, 3R, 2'5, 3'S)-3b] diasztereomerek : arányú keveréke (az irndalomban ezért gyakran a szilibin helyett, aszilibinin elnevezést is használják), melyek szemipreparatív elválasztását (PLC) és karakterizálását csak a közelmúltban közölték az irodalomban [35] A széles körű farmakológiai vizsgálatok szerint e vegyület májvédő hatása a májsejtek fehérje ter- melését fokozó és antioxidáns tulajdonságának köszönhető A gyilkos galóca (Amanita phalloides) fogyasztását követően, ha a mérgezett személyt rövid idő múltával intravénásan pl Legalon SJL-el is kezelik, akkor a ( + )-szilibinin molekulái a májsejtek felszínéhez tapadva nemcsak meggátolják a toxin sejtfalon történő áthatolását [36], hanem fokozzák a májsejtek riboszómájában a fehérjék szintézisét is [37] Emellett a humán plazmában található ún. polimorfonuk!eáris leukociták (PMNLs) által termelt reaktív oxigénintermedierek (ROI: ei;, O", OO", stb) közömbösítésével, s ezek termelésében kulcsszerepet játszó enzimek R' R' R' Kötés Konfigu áció C2:::C3 C-2 C-2' a C, - R/5 R/5 b C, - R/5 5 e - R/5 - d - R/5 - e C, ~ f ~ - R/5 - - R'. 9. ábra: (+)-szilibinin rokon vegyületei ""' A e _,,,;; R2 ' - ""' OtR B o2 ""' a-f

7 29/4. Acta Pharmaceutica ungarica 49 (xantinoxidáz, proteinkináz C, citokrom P-45) aktivitásának gátlásával az E-vitaminhoz [a-tokoferol, (32)] hasonlóan, mérsékelik a toxin által kiváltott ún. oxidatív stresszt, amely a sejtmembrán foszfolipid és lipoprotein (LDl: low density protein) állományának károsodásához és végül májsejtek pusztulásához vezet [38] A hatás-szerkezet összefüggéseket feltáró vizsgálataink [39a,b] ana is fényt derítettek, hogy a PMNL-ák szuperoxid-anion (o ;) termelését a (+)-szilibinin (3a,b) és szerkezetbizonyító szintézissel előállított racém 33a flavanonszármazék (9 ábra) közel azonos mértékben gátolta (o; termelés gátlásának mértéke %~legalon : 72 ± 8; ( + )-szilibinin (3la,b): 84 ± 9; rac-33a: 82 ± 4) Ez arra utalt, hogy a szilibinin (3a,b) C-3 hidroxil- és C-2' 3-metoxi-4-hidroxifenilcsoportjainak elhagyása - jó egyezésben az irodalomban leírttal - ezen körülmények között nem okozott számottevő hatáscsökkenést Lotter ugyanis a (+)-szilibinin (3la,b) és az antamanid ( ciklooktapeptidszármazék, melyről állatkísérletekben igazolták, hogy hatékony az Amanita phalloides mérge ellen) röntgenadatainak összevetése alapján megállapította [36], hogy a (+)-szilibinin (3a,b) a májsejtek membránjához való kötődésben az A- és B-gyűrűjének meghatározó szerepe van Említésre érdemes, hogy a vizsgálataink szerint a hidroximetilcsoportot viselő kiralitás centrum konfigurációja csak csekély mértékben befolyásolta a molekula biológiai aktivitását [(-)-2'5-33b: 75 ± %], ugyanakkor a kromanongyűrű kiralitáscentrumának eltávolítása (rac-33a~rac-33e) számottevő hatásnövekedést eredményezett Az így nyert 33e flavonszármazék az E-vitaminnal (32) (59 ± %) megegyező gátló hatást mutatott A humán neutrofilek o; termelését a citoszolból a sejtfalon át vándorló protein kináz C enzim aktivitás növekedése határozza meg A 25 µm-os szubsztrátum koncentrációnál mért enzim gátlási sorrend [39c,d,e)] [ (+)-szilibinin (3la,b) z rac-33a < rac-33c < rac-33d] ana utalt, hogy a molekulák (+)-szilibinin (3a, b) u NAD+ NAD2 O'WO (X ORX () l,, ~ OMe ""' ""' o A ~O A O OM e (~ )-2,3-dehidroszilibinin (DI-ISz,.34) R R O ~ " ó / "*a "' {]A i : OMc ü é_l, DSz ""' "' O~ ~ o:j OMe "' - ~ '-..., o~asc~o,5 Asc()i " ó / O~ 3'--Q 3'--Q O 2 "' ~OMe 2' 3 O J ". r.:o. ábra: (+)-Szilibinin antioxidáns tulajdonságának feltételezett nolekuláris háttere

8 5 Acta Pharmaceutica ungarica 29/4. a l?' I 2 3' OWO '' h JR R (+)-Taxifolin (35) (-)-Eriodiktiol (9) peroxidáz enzim R r(y O.~OMe y a coniferil-alkohol (36) r(yo X~ A rf'y' X~O --- B C l ("yo O~OMe CK R- "' ö ::,... "' OMe o:o\x ::,... w KMl v OW, x~ h.,,, OR j 5' 4' 6'rf"Yo i z X~O 8', "' OMe h 7'Yb3~2 X~O 5' 4' 'OM e szilibin A (3a) szilibin B (3b) ciszilibin A (3ca) ciszilibin B (3lcb) ; izoszilandrin A (36ia) Koúiguáció C-2' C-3' R R s 5 R 5 S R R R 5 5 izoszilibin A (3ia} izoszilibin B (3ib) izociszilibin A (3lica) izociszilibin B (3licb) szilandrin A (36a) szilandrin B (36b) : izoszilandrin B (36ib) : izociszilaidin A (36ica) R S ciszilandrin A (36ca) '. _ ~~~~~s-~ij~:_c!i_~ _8- {~~!~~) 5!'e cis_zj)~_c\r_i!'_ B_ (36cb) ábra.: Májvédózatású flavonolignánok bioszintézise a lila- (D) és afehérvirágú (::) náriatövisben

9 29/4. Acta Pharmaceutica ungarica 5 lipofilitásának fokozása a sejtfalba történő beépülésüket segítette elő Ezt a xantin oxidáz enzim gátlásának IC 5 értékei is alátámasztották [IC 5 (µm) = (+)-szilibinin (3a,b) = 32.2; rac-33a = 25 l; iac-33c = 9.6; rac-33e <.5] A kromanon gyűrű dehidrogénezése" ez esetben is számottevő aktivitásnövekedésről tanúskodott A citokrom C enzim redukciójának xantin oxidáz enzim jelenlétében történő mérésével azt is sikerült igazolni, hogy a vizsgált vegyületek o;-gyökfogó képessége a fenolos hidroxilcsoportok számától és a C-gyűrű oxidáltsági fokától erősen függ [IC 5 (µm) = ( + )-szilibinin (3a,b ): 58 3; rac-33a: 7 7; rnc-33d: 8.3; rac-33e: < 7 2] Ismeretes, hogy a sejtek membránját alkotó lipoproteineket (LDL), nagymértékben a hem által kiváltott lipidperoxidációban keletkezett hidroxil gyökök (O.) károsítják A vizsgálataink szerint a (+)-szilibinin (3la,b) és rokonvegyületeik (33a-f) 5 µmol koncentrációban már hatékony védelmet nyújtottak [%-os O. befogás: ( + )-szilibin (3a,b ): 5 l; rac-33a = 84 5; rac-33e = 33f: 2 ] Jó egyezésben az irodalomban közöltekkel [4], ezek az adatok is azt mutatják, hogy a kettős kötés bevezetése a (-gyűrűbe a molekula antioxidáns hatását számottevően fokozza Ezen eredmények alapján feltételezhető, hogy a ( + )-szilibinin (3a,b) tulajdonképpen prodrug" és a felszívódását követően a NAD" enzim a C-3 helyzetű hidroxilcsoportját gyorsan ketocsoporttá oxidálja (3a,b~A), melynek enolizációjával alakul ki az antioxidáns hatásért leginkább felelős 3-hidroxiflavon szerkezetű racém 2,3-dehidroszilibinin (DSz, 34) ( ábta) E vegyületből, ha az E-gyűrűjének hidroxilcsoportja közömbösíti a reaktív oxigén intermediereket (R'), akkor a megfelelő ariloxi gyök (DSz ') keletkezik, melynek agresszivitását" az -', C-2' kötésének homolitikus hasadásával keletkező kinon-metid oldalláncot viselő 3' --kvercetin gyökké (3' --Q ) történő átalakulás nemcsak mérsékeli, hanem kellő mennyiségű C-vitamin [Asc() 2 ] jelenlétében meg is szünteti ( ábra) Az ugyanis a 3' --Q' gyököt könnyen a 3' --Q kvercetinszármazékká redukálja, melyből a fenolos hidroxilcsoport addiciójával a racém 2,3-dehidroszilibinin [(±)-34] újra keletkezik E vegyület (34) antioxidáns tulajdonságát így nemcsak A- és B-gyűrűinek szubsztituáltsága, hanem a C-gyűrű által aktivált E-gyűrűjéhez kapcsolódó 3-metoxi-4-hidroxifenilcsoport is számottevően befolyásolja A májkárosodást okozó ROI-k eltakarítását" leghatékonyabban a ( + )-szilibininből (3la,b) keletkező 2,3-dehidroszilibinin [(±)-34] ún gyökbefogással végzi Az elmúlt két évtizedben az is ismertté vált, hogy a sejtek különféle tumoros elváltozásaiban ROI-k is fontos szerepet játszanak Ezt valószínűsítik azok a közlemények is, melyekben a ( + )-szilibinin (3la,b) figyelemre méltó rákellenes hatásáról számoltak be (4] Említésre érdemes, hogy a 3' --Q' típusú kinon-metid szerkezetű intermedier (KM!) a flavanolignánok bioszintézise során is keletkezik A ( + )-szilibinin (3a,b),4-benzodioxán gyűrűrendszere a bioszintézis során - mint már említettem - a (+)-2R, 3R-taxifolin (35) 3',4'-helyzetű oxigénatomjai és a koniferil-alkohol (36) a- és f3-szénatomjai közötti peroxidáz enzim katalizált gyökös reakcióban alakul ki, és ennek megfelelően a szilibin A (3a) és B (3lb ), valamint az izoszilibin A (3lia) és B (3lib) azonos mennyiségben keletkezik ( ábra) A máriatövis (5ilybinum marianum l) hazánkban is nagyon elterjedt növény, de érdekes módon a virága nem lila, hanem fehér E szembeötlő morfológiai különbség a termésének flavanolignán tartalmában is tükröződik E növényből először az,4-benzodioxán vázas flavanolignánok közül a (-)-szilandrint sikerült elkülönítenünk, melyet spektroszkópiai vizsgálatok és teljes szintézise alapján 3-dezoxiizoszilibin A-ként (36a) azonosítottunk (42] Ez arra utalt, hogy a fehérvirágú máriatövisben a bioszintézis során nem a ( + )-taxifolin (35), hanem az (-)-eriodiktiol (9) keletkezett, és ennek koniferil-alkohollal (36) történő oxidatív kapcsolása - jóllehet gyökös mechanizmusú - de mégis enantioszelektív E kemotaxonómiai érdekességen túlmenően a kutatás folytatását ösztönözte az is, hogy Wagner és mtsai (43] beszámoltak arról, hogy az ún ikino-féle in vitro teszten a szén-tetrakloriddal vagy galaktozaminnal kiváltott májkárosodást a (-)-szilandrh (36a) hatékonyabban védte ki, mint a ( + )-szilibinin (3a,b) Ez keltette fel Nyiiedy Szabolcs akadémikus (949-26) érdeklődését is, és ezt követően hatékonyan segítette e területen végzett kutató munkánkat a nemzetközileg is elismert kromatográfiás tapasztalataival Így került sor a fehérvirágú máriatövis további flavanolignán komponenseinek, a (-)-25, 2'R, 3'R-izoszilandrinnak (36ia), (2S, 2'R, 3'5) ciszilandrinnak (36ca) és 25, 2'R, 3'5-izociszilandrinnak (36ica) az izolálására és szerkezetigazolására [ 44 ].. Az utóbbi izomerek keletkezése, ha közvetett módon is, de egyértelműen azt bizonyította, hogy a bioszintézis -~-kapcsolással keletkező intermedierje (KM!) valóban kinon-metid szerkezetű, melyből a hidroxilcsoport termodinamikai-.-j

10 52 Acta Pharmaceutica ungarica 29/4 N O~ OEt xx + ( "> OMe 'C j OMe k,[fe(cn)6], NaOAc ~oi ''"'-': OM (( o~~ ~o e (±.)-38 OEt (±.)-39 3 lépés MOMO R R2 ""' (t)-4 A B (±)-4, 4 OXR2 (±)-4 B A j mc-szilandrin (36a, b) A B R ac-izoszilandrin (36ia, b) B A hidnokarpin [(±)-42] A B O pszeudohidnokarpin [(±)-43] B A "",;;:; OM e y y """ Oj R2 (±)-36a, b, (±J-36ia, b A~--ó- 7 B--C2 O "",;;:; """ OXR R 2 (±)-42, 43 2 ábra: Ternészetben előfoduló antioxidáns hatású flavonolignánok szintézise lag kontrollált addíciójával alakul ki a transz-2',3' - diszubsztituált-,4-benzodioxán gyűrűrendszer Az így keletkezett főtermékekben [(-)-szilandrin (36a), (-)-izoszilandrin (36ia)J a nagy térkitöltésű hidroximetil- és 3-metoxi-4-hidroxifenilcsoport a termodinamikailag kedvező ekvatoriális állásban vannak A lila és fehér virágú máriatövisből nyert flavanolignán keverék alapos összehasonlító PLC vizsgálata arra is rávilágitott [45], hogy a bioszintézis - korábbi feltételezésünkkel ellentétben - mindkét növényben azonos módon játszódik le, azaz az -fl-kapcsolás a fehérvirágú változatban sem enantioszelektív, és a 2'R, 3'R és 2'5, 3' S abszolút konfigurációjú,4-benzodioxán szár-

11 29/4. Acta Pharmaceutica ungarica 53 mazékok - a megfelelő konfigurációjú czsz izomerek mellett - mint főtermékek : arányban keletkeznek Jelentős különbség van viszont a különbözö genusok lransz-izomereinek (főkomponensek) kristályosodási készségében Míg a lilavirágú változatból nyert ( + )-szilibinin A és B, valamint ( + )-izoszilibinin A és B parciális racemátként együtt kristályosodnak, addig a fehérvirágú változatban keletkező diasztereomerek [(-)-szilandrina és B, (-)-izoszilandrin A és B] nemcsak PLC-vel [35, 45], hanem gondos frakcionált kristályosítással is elkülöníthetők [42a,b, 44] Érdekes eredményt kaptunk a fehérvirágú változat,4-benzodioxán vázas fő komponenseinek antioxidáns tulajdonságát illetően is [44a] A PMNl-ák o; termelését e vegyületek [o; term % inhib: 36a (74 ± 5), 36ia (5 ± 7)] ugyanis hatékonyabban gátolták, mint a ( + )-szilibinin [3a,b, (84 ± 9)] Enől tanúskodtak a szintézissel nyert racemátjaik inhibíciós adatai is [rac-36a,b (72 ± 3), rnc-36a,b (6 ± 6)] Ez utóbbiak is jó egyezésben a fentebb már említettekkel [39d] azt igazolták, hogy e biológiai sajátságot az,4-benzodioxán váz kiralitás centrumainak abszolút konfigurációja csak kis mértékben befolyásolja _ A racém szilandrin (rac-36a,b) és izoszilandrin (36ia,b) szintézisét biomimetikus úton valósítottuk meg 989-ben beszámoltunk arról, hogy a könnyen hozzáférhető kávésav-etil-észterből (37) a koniferil-alkohollal (36) az oxidálószer megfelelő megválasztásakor nagy regioszelektivitással a racém 2- vagy a 3-aril-,4-benzodioxánszármazék [(±)-38, (±)-39] keletkezett [46] (2 ábra) Ezekből három lépésben a megfelelő 2' -hidroxikalkonokat [ (±)-4, 4] állítottuk elő, melyek két lépésben flavanonná történő izomerizálása a racém szilandrinhoz (±-36a,b) [42d] és izoszilandrinhoz (±- 36ia,b) [44a] vezetett E vegyületekből a 3 ábrán is már bemutatott egyszerű dehidrogénezéssel jutottunk a ydnocarpus wightiana és Onopordon corymbosum flavanolignán komponenseihez, a hidnokarpinhoz [ (±)- 42] és a pszeudohidnokarpinhoz [ (±)-43] is. A várakozásunkkal egyezően ezen flavanolignán származékok a PMNl -ák a; termelését a megfelelő flavanonszármazékoknál [(±)-36, 36ai] hatékonyabban gátolták falán azt sem érdektelen megemlíteni, hogy e vegyületek 25-3 µm-os koncentrációban mért aktivitása a humán plazmában az egészséges táplálkozáskor jelenlevő E-vitaminéval (32, o~ gátlás% = 59 ± 6) egyezett meg. A hidnokarpin [(±)-42] szintézisét a (±)-4 2' -hidroxikalkonból kiindulva két lépésben [ (i) PIDA/Me, K, (ii) "] is megoldottuk. Megfigyeltük ugyanis, hogy ez a ciklodehidrogénezés metanolban, kálium-hidroxid jelenlétében a kereskedelemben is kapható környezetbarát elektrofil reagenssel, feniljodozónium-diacetáttal (PIDA) is, enyhe körülmények között (24 C) magas hozammal elvégezhető (3 ábra) A reakció első lépésében az elektrotil reagens hatására a gyűrűzárás (44~45) történt, és az így keletkező jodozónium intermedier a metoxid anionnal az A-gyűrű elektronküldő szubsztituenseinek köszönhetően nem a karbonilcsoportján (45~47), hanem a C-2 hidrogénjével reagált és így eliminációval a megfelelő flavonszármazék, a hidnokarpin [(±)42] keletkezett Ezen az úton nemcsak a pszeudohidnokarpint [(±)43], hanem további antioxidáns hatású természetes eredetű flavonszármazékot is magas hozammal állítottunk elő, így pl a krizint (46a), baikaleint (46b), apigenint (46c) és luteolint (46d) is (44a-d ~ 45 ~ 48a-d) [47]. Említésre érdemes, hogy ezek a csekély toxicitású vegyületek potenciális farmakonok az AIDS elleni küzdelemben [48] A leghatékonyabb a krizin (46a) [IC 5 (EC 5 ) = 35 (5) µm, AZT (3'-azido-3'-dezoxitirnidin) = 2 ( 4)] [48]. E módszerrel valósítottuk meg a vérlemezkék aggregációját gátló yinyanghou-c (49a) és kanzonol-e (49b) szintézisét is [49] (4 ábra) Az a tény, hogy a 48b kalkonszármazék a PIDA-val regioszelektíven a karbonilcsoport által aktivált kettős kötésen reagált és az erősen bázikus közegben (metanol, K) az 5 szemi-kinol nem keletkezett, a bázis szerepére irányította a figyelmünket. Pelter és Elgendy már 993-ban megfigyelték [5], hogy metanolban az o- vagy p-szubsztituált fenolokból (5) a tallium(iii)-nitráthoz hasonlóan [5] a PIDA-val is magas hozammal (> 93) a megfelelő ciklohexadién származékok (52a vagy 52b) nyerhetők Erről az egyszerű dezaromatizációs átalakulásról kimutattuk, hogy a második lépésében a fenoxéniumion (5 ~ A ~ B) keletkezik, amely a megfelelő szénatomján készségesen reagál a nukleofil metanollal [52] (5 ábta) Ezt használtuk ki az Asarium taitonense ayeta-ból izolált [53a, b] leukémia ellen hatásos neolignánszármazék, az azaton [(±)-55] előállításánál [54] Az egy-lombik" reakcióban magas hozammal a mezoméria által stabilizált fenoxénium ion (53 ~ A~ B), majd az 54 szemi-kinol keletkezett, melynek Diels-Alder típusú dimerizációja az azatonhoz vezetett ( ~ 55) (6 ábta) E vegyületet 22%-os nyeredékkel kristályos formában izoláltuk Talán nem érdektelen megemlíteni, hogy előállítását Yamamura és mtsai [53c] az 53 fe-

12 54 Acta Phannaceutica ungarica 29/4. MOMO 7 R' PIDA ""' 4, 44a-d "'- 2 Me R K MOMO RL!L "" MOM ' // - O. -Phl 2iT R' 42, 46a-d 7 ""' R3 R' 44 R R 2 R 3 a 46 R a bomom c OMOM b e If d OMOM OMOM d 3. ábia: Polihidroxifiavonok előállitása nolból kiindulva anódikus oxidációval csak 4%-os hozammal tudták megvalósítani Az oxénium ionok könnyű hozzáférhetőségét használtuk ki a szerencsendióból (Myristica ftagrans outt) izolált fogszuvasodást okozó Streptococcus mutans ellen hatásos 2,3-dihidrobenzo[b] ~-. furán vázas neolignánok, a dehidrodiizoeugenol (57), a fragnazol A (58a), B (58b) és C (58c) előállításánál is [55] A kereskedelemben is kapható izoeugenol (56) vízmentes diklórmetánban PIDAval történő oxidációjakor a nukleofil metanol tá- MOMO vollétében generált oxénnium ion (O ) a kinonmetid tautomer formájával (KM ) a feleslegben levő kiindulási anyaggal (56) reagált és a leghatékonyabb komponens a rac-dehidrodiizoeugenol [(±)-57] keletkezett (7 ábra) Ebből lineáris szintézisekkel jutottunk a fragnazol A-hoz (58a), B-hez (58b) és C-hez (58c) Az ilyen típusú neolignánok előállítását egy másik úton is megoldottuk. Ezt a patkányaorta endothél sejtjeinek prosztaciklin (PGI 2 ) termelését hatékonyan (3 µg /kg dózisnál 25%) fokozó neolignánszármazék [(±)-63] szintézi- PIDA!Me, K 48 ~!. PIDA!Me, K l2 + i l O "" // R 49 yinyanghuo C (a) kanzonol-e (b) ~ 4 ábra: Yinyanghuo C és kanzonol-e szintézise

13 29/4. Acta Pharmaceutica ungarica 55 t; y y ~Me Ac PIDA )' Me Ph; : Me vagy, Ph Q R OMe 5 ""r ). 52a 52b OAc A B R~a!kil, alkoxi 5 ábra Otta- és para-szubsztituált fenolok dezaromatizációja ""' PIDA :7 _MeQl:L,.,;; Me Meü OMe MeQJ(,. OM e MeO OM e o+ "" 53 A B 54 rac -azaton (55) r(y ~OM e 56 PIDA C2Cl2 [ 6 ábra: Azaton előállttása ~:~,-~~cc:mj o+ KM OM e OM e J.,Me OM e (±)-58a-c or2 'Me (±)-57 OM e R2 fragnazol A (58a) fragnazol B (58b) fragnazol e (58c) eritro-c(ome )C()Me -Cz-C2 (E)-C~C-C 2 Me 7. ábra.: Myristica fragrans fogszuvasodás ellen hatásos neolignán konponenseinek előállítása

14 56 Acta Pharmaceutica ungarica 29 / 4. O if Ó( OM e CO OMe Me """',...c 8 lépés OM e l Ac (±)-6 Br OM e ""' O"Me P' OAc C 2 ~C-C 2 Me "'-.. OM e OMe at N!!.l.l..,, _...,C> 2 NaOMe (±)-63 (±)-62 Br',,...oAc 8 ábra: A zsidótövis vérnyomáscsökkentő hatású neolignán konponensének előálutása se kapcsán mutatom be (8 ábra) A vegyületet a zsidótövisből (Zyziphus jujuba Mill) 986-ban izolálták [56], melynek a szerkezetét koniferilalkoholból (36) kiindulva szerkezetbizonyító szintézissel 989-ben igazoltuk [57]. Az új szintézisünket az o-vanillinből (6) és acetovanillinből (59) Brunow és Lundquist által közöltek [58] szerint 8 lépéses szintézissel nyert racém dihidrobenzo[b ]furán származék [(±)-6] SE reakciókban várható reaktivitására alapoztuk A kvantumkémiai számításaink (Mulliken töltéseloszlás és szuperdelokalizáció számítás) ugyanis azt mutatták, hogy e vegyület brómozásakor főtermékként a C-5 brómszármazék [(±)-62] keletkezik Ecetsavban szobahőmérsékleten valóban ezt kaptuk meg, és 8%-os nyeredékkel kristályos formában izoláltuk a kívánt vegyületet [(±)-62] (8 ábra) A célvegyület oldalláncát Pd(O)-val katalizált ún eck-féle kapcsolással alakítottuk ki, majd az acetil védőcsoportok Zemplén-féle elszappanosításával jutottunk a zsidótövis neolignán komponenséhez [ (±)- 63] [ 69]. A eck reakciót használtuk a Bothrops atrox (közönséges lándzsakígyó) toxinja ellen hatásos (-)-cabenegrin A-I (64) (bigli kutyán lmg/kg i v) [9] teljes szintézisénél is Ezt a prenilezett pterokarpánszármazékot és a rokonvegyületét, a (-)-cabenegrin A-II-t (65), Nakanislú és mtsai 982- ben izolálták a Dél-Amerikában honos Cabeca de Negra" gyökerének alkoholos kivonatából [9] (9 ábra) E vegyületek közül az (E)-hidroxiprenil csoportot tartalmazót találták számottevően hatékonyabbnak, melynek teljes szintézisénél a pterokarpán váz felépítésére ino és Inoue által a pterokarpánok előállítására elsőként leírt ún eck-oxiarilezési reakciót [6] használtuk Erre azért is gondoltunk, mert Breytenbach és Rali [6] a racém maackiain [(±)-66] előállítását ezzel a mód szerrel oldották meg A 7-benziloxi-2-kroménból (68) és 2-klórmerkmi-4,5-metiléndioxifenolból (7) [a kereskedelemben hozzáférhető 3,4-metiléndioxifenolból g(oac) 2 /LiCl-al 9%-os hozammal nyerhető] lítium-tetrakloropalladát jelenlétében 66%-os kitermeléssel a racém benzilmaackiaint [(±)-7] kapták meg (2. ábra), majd a benzilcsoportot katalitikus hidrogénezéssel eltávolítva jutottak a Sophora japonica-ból is izolálható racém maackiainhoz [ (±)-66]. A reakció alapos vizsgálata megmutatta, hogy a benzilmaackiain [(±)-7] mellett számos más termék is keletkezett, melyek közül két izomerjét [!':) 72, -73] sikerült elkülönítenünk Ezek keletkezése arra utalt, hogy az irodalomban leírtakkal [6, 6] ellentétben, a 2-kromének eck-oxiarilezési reakciója nem regioszelektív és a C-gyűrű szén-oxigén kötése a megfelelő karbokationból a fenolos hidroxilcsoporttal történő reakcióban alakult ki A főtermékként (53%) kapott racém benzilmaackiain [(±)-7] katalitikus debenzilezése [(±)-7~(±)-66, 92%], - jóllehet a molekula C-lla - kötése benzil helyzetű - nem jelentett problémát Kihasználva a kapott vegyület hidroxilcsoportjának könnyű funkcionalizálhatóságát, a sikeres rezolválás reményében számos királis induktor! vezettünk be. Ezek közül csak a 5-(-)-a-metilizocianáttal kapott diasztereomer karbamátok (-)-5,

15 29/4. Acta Pharmaceutica ungarica 57 R' R' Rl (-)-cabenegrina- (64) '-j'o (-)-cabenegrin A-I! (65) 'j" (±)-maachiain [(±)-66] (-)-67a (5)-Ph(Me)CNCOO (+ )-67b (R)-Ph(Me)CNCOO ::~ix> 9 ábra (-)-Cabenegin A-I és rokon vegyületeik szekezete 6aR, llar-67a, (+)-5, 6a5, llas-67b frakcionált kristályosítással történő elválasztását tudtuk megvalósítani A balra forgató karbamátból [(-)-67a] LiAl 4 es redukcióval az optikailag tiszta (ee3 = 99,5%) balra forgató maackiainhoz [(-)-66] jutottunk, melyhez a CD színképe alapján - felhasználva az általunk felismert összefüggést [62] - a 6aR, llar abszolút konfigurációt rendeltük E vegyületből két lépésben jutottunk a (-)-4-allilmaackiainhoz [(-)-74], melynek oldalláncában levő kettőskötésen három lépésben sztereoszelektíven építettük ki a metil- és hidroximetilcsoportot Minthogy az így kapott vegyület fizikai adatai (op, UV, NMR, CD) Nakani5h és mtsai [9] által megadottakkal egyezett, így a szintézisünkkel e természetes anyag szerkezete és az abszolút konfigurációja is igazolást nyert [63] (2 ábra) A hatás-szerkezet összefüggések feltárásához számos, a (-)-cabenegrin A-I (64) A és A+B gyűrűjét magában foglaló analogját álhtottuk elő. A lúm BALB/C egereken az LPS-el (5 mg/kg) kiváltott sokkban termelődő tumor nekrózis faktor (INF-a) inhibfciójának mérése pedig azt mutatta, hogy e természetes anyag hatásáért elsősorban a molekula kromán része és az (E)-geometriájú hidroxiprenillánca a felelős A racém cabenegrin A-I[(±)- 64] hatását (dózis: 5,4 mmol/kg x 4 ; INF-a inh % = 8 ± 3) ugyanis a 75 krománszánnazéké (dózis: 6,mmol/kgx ; INF-a inh. % = 6 ± 2) kö- zelítette meg legjobban (22 ábra) Ezt igazolta az is, hogy ha a kromán C-gyűrűjének 3,4-helyzetű C 2 csoportjait elhagytuk (76a, dózis: 8, mmol/ kg x 4 ; INF-a inh % = ± 7), valamint e vegyület (E)-geometriájú oldalláncában levő metilcsoportot etilre cseréltük (76b: dózis:l6,9 mmol/ kg x ', INF-a inh % = 76 ± 5) a hatás egyértelműen csökkent [64] A cabenegrin A-I [(-)-64] nagyobb léptékű előállításának a racém maackiain [(±)-66] rezolválásának alacsony hozama szabott korlátot Jóllehet a tallium és hipervalens jód segítségével kémiai tapasztalataink [ 65] alapján magas hozamú 6 lépéses kémiai korrelációt sikerült kidolgozni (+)-2R-2'-benziloxiflavanon [(±)-77] és a (+)-6aS, llas-pterokarpán [(±)-78] között [66] (23 ábra), ezt az útat a maackiain (66) enantiomerjeinek előállítására nem tudtuk alkalmazni A megfelelő flavanonszármazék A és B gyűrűjében levő elektronküldő csoportok miatt az alkalmazott körülmények között nem a kívánt gyűrűszűkülés játszódott le [67]. Megkíséreltük a eck-oxiarilezési reakciót [ ~ (±)-7] az o-jódfenolszármazékokra kiterjesztve enantioszelektívvé tenni [68]. Ezek a kísérletek ugyan számos értékes információt adtak a reakció mechanizmusáról, de az enantioszelektivitás elmaradásának okát eddig még nem tudtuk felderíteni. A 68 krornénszármazék magas hozamú előállítását, a tanszéken e terüle- Vv Bnü~Ol CIg 68 * Ob 7 Li2Pd[C\4]! acaton 24 C BnO-..._ ) Bnü '""' o" ábra Racén aackiai és rokon vegyületeik előállítása Bnü i.,,..;; ~ (±)-72 o-v---o (cc) :

16 58 Acta Pharmaceutica ungarica 29/4 O ~Br KC3/aceton 2. xilol, A O / ~ - ) 3 lepés O Me (-)-74 (-)-6aR l lar-64.meo Me (+)-R ábra: A (-)-6aR,llaR-cabenegrin A-l előállítása R 'o MeO OM e 75 76a. b 22 ábra: A (-)-cabenegrin A-J rokon vegyület PIDA' f'lnifl\jdf. + 2.liU.I-4 3. RS2Clipiridin 4 kai ll2 5 NaONlc 6. W!C 6 6 : 2 3 ábra: A ( + )-pteroka pán enantioszelektív szintézise hetően az történt, hogy a prototen végzett kmábbi kutatásaink tették lehetővé Ezek a már fentebb említett kromokalin (2) analógjainak előállítása mellett a környezetbarát növényvédőszerek kutatásához is kapcsolódtak Az 97-es évek elején a juvenilhormonok G) szerepének felismerése és az inszekticid hatású növényi eredetű anti-j-k izolálása és biokémiai sajátságaik tanulmányozása új környezetbarát szemléletet alapoztak meg a növényvédelemben Bowers és mtsai elsőként ismerték fel [69], hogy a 2,2-dimetil-2-kromén származékok, mint pi a prekocén-i (79a, PI) és -II (79b, PII), sterilizálják a felnőtté váló" lárvákat Ez a megfigyelés világszerte széleskörű hatás-szerkezet összefüggéseket feltáró vizsgálatokat indított el, melybe hazánkban is a kutatóintézetek (pi a Szegedi Biológiai Központ/ b R Me Et rak közül az Alkaloida Gyógyszergyár (Tiszavasvári) kutatói is (osztafi S, Sebók T, Timár I:) bekapcsolódtak A 24. ábrán vázolt szintézis Bowers és Ohta által kidolgozott utolsó lépése [ (±)-82 ~ 83] [7] az Alkaloida kutatóinak [7] szintetikus munkáját is erősen kmlátozta. Az eliminációban ugyanis a C-7 alkoxicsoporttal aktivált sztirolszármazék keletkezik, melynek savkatalizált polimerizációja révén a szubsztituens mintázattól függő hozam csökkenés következett be. Ezt úgy sikerült elkerülni, hogy a racém 4-hidroxikromán-származékokat [(±)- 82] igen híg acetonos oldatban néhány csepp 2%-os sósavval kezelték, ami a legtöbb esetben magas hozamot (> 9%) biztosított [72].. Molekuláris szinten felte Fodor professzor és mtsai) mellett a gyógyszergyánokat a nagy moláris feleslegben levő aceton nukleofil karbonil oxigénje kötötte meg: (Me 2 C = ' ~ Me,CO + ), és ez adta át a (±)-82 hidroxilcsopmtjának Így a meztelen proton" hiányában a végtermékek (79a,b, 83) C-3 szénatomján történő addíció, és ezáltal a polimerizáció számottevően visszaszorult Említésre méltó eredményeket értünk el a természetes eredetű - és C-prenilezett flavanonok szintézise és antifungális hatásuk vizsgálata területén is. A gombás fertőzések jelentős része a gazdaszervezet és a gomba szoros fizikai kapcsolata és egyéb tényezők együttes hatására alakul ki. Kandidózis gyűjtőnéven a sarjadzó gombák osztályába tartozó Candida nemzetség (pi C albicans, e glabrata, gyakoriságuk: 7-8% ill. 5-25%) által okozott fertőzéseket foglalják össze. A Candida

17 29/4. Acta Pharmaceutica ungarica 59 RW"' 5 4,.;; Meo 8 o "'3 79 R prekocén- (a) prekocén-ll (b) OMe ~~ O~ 8 2 lépés ~ 8l NaB 4 Me R2::- R2:Q- R =, OMe, OEt, OPr, OA!lil, stb l }~ R 2 o~o"\ 83, (79a, b) 24 ábra: Prekocén- és II szerkezete és előállítása. albicans egy teljesen ártalmatlan emésztőgomba, amely a legtöbb ember bélrendszerében megtalálható Jelenléte az egészséges szervezetben kifejezetten hasznos a azonban a szervezetben jelenlévő mikroorganizmusok (baktériumok, gombák) közötti egyensúlyi állapot felbomlik, akkor ez a Candida albicans elszaporodásához, és ezáltal a Candida-betegség (kandidózisok) kialakulásához vezet 998-ban ostettmann professzorral [73] együttműködve a Zimbabwe-ban honos Monotes engleteri növényből négy antifungális prenilezett flavanonszármazékot, a szelinont [(±)-87a], a (-)-25-monoteszon A-t [(-)-87b], a lonchokarpol A-t [(±)-87c] és a monoteszon-b-t [(±)-87d] izoláltuk, és a szerkezetüket spektroszkópiai módszerek (LC/UV, MS, NMR, CD) kombinált alkalmazásával derítettük fel (25 ábra) E vegyületek figyelemre méltó aktivitást mutattak a Candida albicans ellen, és a racém szelinon [(±)-87a, MIC ért: µg/ml] kétszer volt hatékonyabb, mint a (-)-25-monoteszon A [(-)-87b, MIC ért: 2 µg/ ml] Egyszerű, könnyen hozzáférhető acetofenonés benzaldehidszármazékokból (84, 85) kiindulva, e vegyületek szintézisét a 25 ábrán vázolt úton valósítottuk meg [74]. falán nem érdektelen megemlíteni, hogy az -prenilcsoport kialakítása a megfelelően védett 4' -hidroxiflavanonszármazékon (87, R' = ) 3,3-dimetilallil-alkohollal Mitsunobu körülmények között történt Ezen az úton számos analógot állítottunk elő, és ezek Candida albicans-al szembeni hatását agardiffúziós módszerrel vizsgáltuk, flukonozolt alkalmazva kontrollként [75] Az így nyert adatok arról tanúskodtak, hogy a csekély toxicitású szelinon [(±)- 87a] teljes szerkezetéhez rendelhető gombaölő hatása jelentősen kisebb (5%), mint a gyógyászatban alkalmazott meglehetősen tc ".ikus flukonazolé. A preniloxicsoport módosítása, a C-5-hidroxilcsoport hiánya és a C-3' -hidroxilcsoport bevitelétől eltekintve, a B-gyűrű szubsztituensei- CO O~ 6 MOMO~ O "' "' R' Y-"' C3 + _2!:I:_. ~ /-:R2 y: R, 'Y,.;; ""' "' /, P!DA R' R' R' Me/K R' ""' MOMO 86 2w 87 R' R' R' R' R' szelinon [(±)-87 a] OPre (-)-monoteszon-a [(-)-87b] OPre lonchokarpol-a (±-87c) Pre Pre rnonoteszon-b (±-87d} Pre Pre 25. ábra: A Monotes engleri antifungális hatású konzponenseinek a szerkezete és előállítása R'?' R'

18 6 Acta Pharmaceutica ungarica 29/4. OM e eritroltreo-ss R, R2 ~, OMe, -OC 2 - R3, R 4~,Me R 5 ~, Me R ~)lyme OMe 9 R' :: O,~ (±)-9 NaB4 5-korona-5 (±)-teo-88 (±)-et ábra: A 8.4'-típusú neolignánok szerkezete és előállítása nek változtatása a fungisztatikus hatás megszűnését okozta.. Az utóbbi változtatás [(±)-87a ~ (±)- 87b] a hatást csak mintegy 2-25%-al mérsékelte Jelentős antioxidáns hatást figyeltünk meg a 8.4' -neolignánok (88) kőrében is (26 ábra) Ezek a féle Vúola fajok mellett megtalálhatók a már említett Myristica fragians (szerecsendió)-ban is [76]. E biológiai hatás hordozója a fentebb ismertetett eredményeink alapján feltehetően e természetes anyagok B gyűrűjével kapcsolatos, és ezért érdekesnek tűnt azt is megvizsgálni, hogy ezen szerke- R' Me kőzepes gombaellenes hatású vegyületek a különg' ""'= OMe R',,p O~ R' ó ":,.. Rs treo.-88 Rt O MeO ' ~ e B o~ + R 4 Rs 27 ábra: A treo-8. 4'-típusú neolignánok antioxidáns hatásának feltételezett molekuláris háttere

19 29/4 Acta Pharmaceutica ungarica 6 R'?' O "'-\ "' ""' A' 92a-c R I= Mc-N=:(- ' R2=. R' R 3 =2-CI R' b: R = Mc-NJ- R2=, R3 :c-:2-ci e: R -II, R 2 ~, R 3-3,4- Me*>.O A) k'i O --"' Me ~N Me Mc I roglít.azon (93) 28 ábra Antidrabetikus hatású -heterociklusos vegyületek zeti elem jelenléte együtt jár-e az antioxidáns tulajdonsággal is. A vizsgálatainkhoz egyszerű kétlépéses diasztereoszelektiv szintézist [ ~ 9 ~88] dolgoztunk ki a 26. ábrán feltüntetett természetes eredetű eritro- és treo-8. 4'-típusú neolignánok rncemátjainak előállítására [77] és tanulmányoztuk a humán PMNl-ák szuperoxid-anion (ü';) termelésére kifejtett hatásukat Jóllehet a vizsgált vegyületek 25 µm-os koncentrációban mért citotoxicitása ( ± 9%) némileg meghaladta az E-vitaminét (3 ± 6%), de valamennyi az E-vitaminnal (Ci; inh % = 59 ± 6) közel azonos mértékben gátolta a PMNL-ák O~ termelését Szignifikáns különbséget találtunk viszont a treo- és az eritrosmba tartozó vegyületek aktivitása között (Ci; -----inh % treo > eritro) és a leghatékonyabb a treo-(±)-88 [R = R' = R 3 = R 4 = OMe, ei; inh. % = 24 ± 3, (a megfelelő eritro- 88 inh % = 37± 5)] volt Az E-vitaminét (32) meghaladó antioxidáns sajátság e molekula fokozott lipoidoldhatóságának és feltehetően a 27. ábrán vázolt átalakulásnak tulajdonítható, melynek során, a kártékony" szuperoxid anion (O~) 3 lépésben (lreo-88 ~ A ~ B ~ C) vizzé redukálódik Ez az erilro-izomerek esetén jelentős energiát igénylő konformáció változás után játszódhat csak le. Az elmúlt négy évben a tanszéken folyó flavonoidkémiai kutatások kiterjedtek az ún 2-típusú cukorbetegség (non-insulin dependent diabetes, NIDDM) gyógyítására potenciálisan alkalmas glikogén-foszforiláz (GP) inhibitorok előállítására is.. E kutatások elindítását ösztönözte, hogy a nemzetközi érdeklődés e gyógyszerkutatási területen az elmúlt két évtizedben a betegek számának gyors növekedése (a cukmbetegek 9%-a e típusba tartozik és mértéktartó becslések szerint 225-re már 3 millió ember lehet érintett) miatt számottevően fokozódott, és a tanszéken 989 óta a szénhidrátkémiai kutatások körében Sornsák László professzm irányításával e területen már nemzetközileg is elismert eredmények születtek [78] A munka megkezdéséhez további biztatást adott az is, hogy a flavonoidok körében is figyelemre méltó aktivitású inhibitort [nyúlizom GP inhibíciós állandója: K, (µm): 92a ( 6), 92b (O 89), 92c (2.9)] referált már az irodalom [79] A végső lökést pedig azok a közlemények adták meg, melyekben beszámoltak arról, hogy az USA-ban és Japánban 997-ben bevezetett Rezulin -t (Sankyo) - melynek a hatóanyaga a troglitazon (93) - 2 márciusában visszavonták [8], mert a kezelt betegek 2%-ánál 6 halálesettel és 7 májátültetéssel összefüggésbe hozható májkárosodás lépett fel, jóllehet e molekulában az E-vitamin (32) hatása szempontjából fontos 6-hidroxikromángyűrű is található (28 ábra) Az irodalomból az is ismert volt, hogy az inzulinrezisztenciát csökkentő tiazolidin- 2,4-dionok - így a troglitazon (93) is - hatásukat úgy fejtik ki, hogy a zsírsejtekben - de kisebb mé- tékben a máj- és vázizom szöveteiben is - előforduló gamma peroxysoma proliferntor-aktivált magreceptorokhoz (PPARy) kötődnek Ezáltal olyan gének expresszióját váltják ki, melyek fokozzák az adipocyták adipokin termelését [8] A fentebb ismertetett májvédő hatású flavanolignánokkal kapcsolatos kutatásaink alapján kézenfekvőnek látszott, hogy megpróbáljuk a troglitazon -heterociklusos szerkezeti elemét a májvédő hatásban szerepet játszó,4-benzodioxánnal helyettesíteni A racém 97 tiazolidin-2,4-dion származékokat a szintetikusan könnyen hozzáférhető, a tozilcsoporttal aktivált racém,4-benzodioxán származékokból [(±)-94] állítottuk elő (29 ábra) Ezeket 4-hidroxibenzaldehiddel vagy vanillinnel K,C 3 jelenlétében reagáltatva a racém 95 aldehideket kaptuk meg, melyeket a kereskedelemben hozzáférhető tiazolidin-2,4-dionnal kondenzálva, jó kitermeléssel (45-85%) a (Z)-(±)-96 arilidénszármazékok keletkeztek [82] Ezek (R, R 2 =, OMe, -OC,-, R 3 = vagy OMe) ecetsavban 2 atm nyomáson végzett katalitikus hidrogénezése a megfelelő (±)-97 benzilszármazékokhoz vezetett Oldhatósági okok miatt, a (±)-96 és -97 troglitazon analogok közül csak 3 benzilidénszármazék

20 62 Acta Pharmaceutica ungarica 29/4. RI~ol R2~o~.Ts (±)-94 _4_-_o_~;~!=~~4c o_ Rl')):'<:: o) Ro'-:C~ vanillin... ) KC3/DMF R 2 A '-v-' (±)-95 '(co RX),,-~ N R 3 ~A ::,.._ S--. R2 A 'ü' \6 (±)-97 kat. 2 Ac 2 atm (±)-96 R, R 2 =, OMe, Br, -OC 2 -, R 3 =, OMe 29 ábra Troglztazon rokon vegyületeinek előállítása I [(±)-96, ahol R = Br; R 2 = R 3 =, K = 8 µm; R = R' = Br; R 3 =, K, = 2 µm; R = R 2 ~ Br; R 3 = OMe, K, = 3µM] esetében sikerült a GP inhibíciós állandót (a GP enzim természetes inhibitora maga a ~-D-glükóz) tudományos igényességgel meghatá- ozi Ezek összehasonlitása az irodalomban leírt leghatékonyabb szénhidrátszármazékokéval (3 ábra) [(-)-98, K = 3, µm; (-)-99, K = 3,5 µm, (-)-, K =,4 µm] [83] minden kétséget kizáróan azt mutatta, hogy az,4-benzodioxán gyűrűrendszer potenciális építő kő" lehet egy új antidiabetikus gyógyszer kifejlesztéséhez Ezt a megállapítást a legújabb kutatási eredményeink is alátámasztják A troglitazonban (93) levő feniloxi space" -t,4-benzodioxán gyúrűvel helyettesítve ugyan gyenge aktivitású vegyületet (K = 233 µm) kaptunk ( ~2a~3a) (3 ábta), de ennek benzilidéncsoporttal történő szubsztitúciója jelentős hatásnövekedést okozott (l3b, K, = 25µM, 3c, K = µm) falán nem érdektelen azt is ' megemlíteni, hogy e regioizomerek közötti számottevő hatás különbség megszűnt, ha e molekulák benzilidéncsoportjának részleges telítésével a molekulák n-donor képességét csökentettük A l3d,e származékok ugyanis 625 µm-os koncentrációnál sem gátolták a glükóz--foszfát keletkezését [84]. A hatás-szerkezet összefüggések mélyebb vizsgálatára irányuló kísérleteink folyamatban vannak A flavonoidok N-heteroanalógjainak kutatása területén is jelentős eredmények születtek Mithogy ezek legnagyobb részét 99S ban részleteiben is ismertettük [85], ezért az újabb eredményeinkkel a jelen dolgozat terjedelme miatt nem foglalkoztam A flavonoidkémia területén eddig elért eredményeink - úgy gondolom - rninrlen kétséget kizáróan igazolják, hogy a természetes eredetű képviselőik, de esetenként az -heternciklusos gyűrűrendszereik is számos értékes biológiai hatás hordozói lehetnek A gyógyszerekké történő fej- O~ ~ t,]{ O" '>. l O N'~ ~ (-)-98 (-)-99 O~ ) e N N O"., ~ O : o ~J (-)- 3 ábra B-D-Glükózvázas glikogén foszforiláz inhibitorok

21 29/4. Acta Pharmaceutica ungarica 63 ~on R rool CO?... /::::::... R- 2a-e J( ( N s_\\ NaOAc "' a: R ~R 2 ~R 3 ~ b: R ~(E)-PhC~, R 2 ~ e: R ~, R 2 ~(E)-PhC~ d: R ~PhCz, R 2 ~ e: R ~, R 2 ~PhC 2 3 ábra. D 'Oglitazon rokon vegyületeinek előállitása Il 3a-e lesztésük hosszú és rögös út, de ha eddigi eredményeinket és a francia paradoxon" néven ismertté vált kutatásokét [86] is alaposabban végiggondoljuk, akkor be kell látnunk, hogy ezt az utat egyszer már bejártuk" A növényi eredetli táplálékaink ugyanis a genetikai állományunkat évmilliókon" keresztül úgy formálták, hogy a nap mint nap elfogyasztott -heternciklusos vegyüle-..tek a tágabb értelemben vett immunrendszerünk" hatékonyságát minden bizonnyal növelik, és például antioxidánsként, mint szürke eminenciások" őrködnek egészségünk megőrzése felett Meggyőződésem, hogy a természet, és ezáltal a növényi eredetű táplálékaink tisztaságának megőrzése nemzetgazdasági érdek is. Az egészségügyben általánosan elfogadott nézet, hogy a megelőzés a legolcsóbb gyógyítás 3.. Köszönetnyilvánítás E helyütt is köszönetemet fejezem ki a tanszék flavonoidkémiai munkáját bemutató közlemények szerzőinek, hogy értékes munkájukkal jelentősen hozzájárultak a tanszék tudományos színvonalának megőrzéséhez Külön is megköszönöm Lévai Albert és Patonay Tamás egyetemi tanároknak, Liptákné Tokés Adrienne és Litkei György ny egyetemi docenseknek, Magyar Lászlóné, Rnán Éva, Nagy Károlyné, Deák Edina, Varga Lajosné és Kupásné Fadgyas Katalin vegyésztechnikusoknak, hogy a tudásuk legjavát adva dolgoztak és preparatív tapasztalataikat is számos hallgatóval is megosztva járultak hozzá, hogy a nemzetközileg elismert flavonoidkémiai kutatásaink mellett eredményes oktatás is folyjon A munkánkhoz nélkülözhetetlen farmakológiai vizsgálatokért dr. Varga Zsuzsa tudományos főmunkatársnak, Gergely Pál akadémikusnak (DE, OEC), dr. Lenkey Béla egyetemi docensnek (DE, TTK) és Vízi. E Szilveszter akadémikusnak (SOTE) és munkatársaiknak mondok köszönetet Megköszönöm Szabó Edit adminisztrátornak, hogy munkáját lelkiismeretesen végezve az adminisztratív teendőim nagy részétől tehermentesített és így az oktató-kutató munkámat hatékonyan segítette. Köszönetet mondok dr: Gulácsi Katalin egyetemi adjunktusnak, dr. Kenéz Ágnes tudományos munkatársnak és Czakó Zoltán doktorandusznak, hogy e közlemény összeállításában is segítségemre voltak A kutatásainkat az OTKA támogatta [I/3-772, -723 (99-994), T-4349 ( ), ' (997-2), T-32429, -299, M (2-23), T-3423, (2-24), K (24-27), T (25-29), NI 6336 (26-2)], melyért e helyütt is őszinte köszönetünket fejezzük ki IRODAI OM Znnplén, G., Csűrös, Z, Gerecs, Á., Aczéi, S. Beitage zur Kenntnis der Phlorhizins und Quereitrins Be. Dtsch Chem Ges 6, (928) A phlorhizin és a phlorizin elnevezés mellett az irodalomban gyakan a phloridzin nevet használják 2 a) Zemplén, G, Kiss, D.: Abbau der d-glukose und d Glucoheptose Ber Dtsch Chem, Ges. 6, 65-7 (927); b) Zemplén, G, Csűrös, Z, Bruckmr, Z Einwirkung von Trimethylamin auf Acetobom-Celobiose und Acetobrom-Maltose. Ber Dtsch Chem. Ges 6, (928); e) Zemplén, G, Bruckne; Z, Gerecs, A : Synthesen in der Kohlenhydrat-Gruppe mit ille von Sublimierten Eisenchlorid, Darstellung der Bioside der a-reihe Ber. Dtsch. Chem Ges 62, (929); d) Zemplén, G, Gerecs, Á, adácsy, L.Jber die Veseiferung acetylierter Kohlenhydrate. Ber. Dtsch Chem. Ges. 69, (936); e) Zemplén, G, Csűrös, Z, Angyal, S: Uber die Benzylierte Derivate <les Lavo-