Új kinin- és ferrocénszármazékok: szintézis, szerkezet, DFT-modellezés, biológiai hatás és organokatalitikus aktivitás

Hasonló dokumentumok
Dr. Csámpai Antal, docens, Kémiai Intézet, Szervetlen Kémiai Tanszék

Szerkezet és reaktivitás a cinkona alapú bifunkcionális organokatalízisben

Szabó Andrea. Ph.D. értekezés tézisei. Témavezető: Dr. Petneházy Imre Konzulens: Dr. Jászay M. Zsuzsa

Emlékeztető. az ELTE Kémiai Doktori Iskola Tanácsának június 10-i üléséről

Emlékeztető. az ELTE Kémiai Doktori Iskola Tanácsának május 25 i alakuló üléséről

Emlékeztető. az ELTE Kémiai Doktori Iskola Tanácsának december 14 ei üléséről

Új kinin- és ferrocénszármazékok: szintézis, szerkezet, DFT-modellezés, biológiai hatás és organokatalitikus aktivitás

OPTIKAILAG AKTÍV 1-ARILPIRROL ALAPVÁZÚ BIFUNKCIÓS VEGYÜLETEK SZINTÉZISE ÉS KATALITIKUS ALKALMAZÁSA. Tézisfüzet. Szerző: Erdélyi Zsuzsa

Doktori értekezés tézisei. Reaktivitás és bifunkcionalitás az organokatalízisben. Mechanizmusvizsgálatok kísérleti és elméleti kémiai módszerekkel

Hatóanyag-tartalmú peptid-konjugátumok előállítása és in vitro tumorellenes hatása

Kondenzált piridazinszármazékok funkcionalizálása és ligandumként való alkalmazása

Szegedi Tudományegyetem Gyógyszertudományok Doktori Iskola Gyógyszerkémia, gyógyszerkutatás program Programvezető: Prof. Dr.

ERD14: egy funkcionálisan rendezetlen dehidrin fehérje szerkezeti és funkcionális jellemzése

Gábor Krajsovszky. List of Publications

1. BEVEZETÉS. 1 Noble R. L., Beer M. D. C. T., McIntyre, R. W.; Cancer, 1967, 20,

Új típusú csillag kopolimerek előállítása és funkcionalizálása. Doktori értekezés tézisei. Szanka Amália

Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise

Pirroloizokinolin-, indolizino[8,7-b]indol- és fenantridonvázas alkaloidok és analogonjaik szintézise

AMINOKARBONILEZÉS ALKALMAZÁSA ÚJ SZTERÁNVÁZAS VEGYÜLETEK SZINTÉZISÉBEN

Emlékeztető. az ELTE Kémiai Doktori Iskola Tanácsának szeptember 21 i üléséről

PhD értekezés tézisei. Funkcionalizált β-aminosavak szintézisei gyűrűnyitó/keresztmetatézis reakcióval. Kardos Márton

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Biszfoszfonát alapú gyógyszerhatóanyagok racionális szintézise

... Dr. Záray Gyula Dr. Surján Péter Dr. Rábai József Dr. Novák Zoltán

KIRÁLIS I FORMÁCIÓK TERJEDÉSI MECHA IZMUSA ALKIL-KOBALT-TRIKARBO IL- FOSZFÁ KOMPLEXEKBE. Doktori (PhD) értekezés tézisei. Kurdi Róbert.

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

Emlékeztető. az ELTE Kémiai Doktori Iskola Tanácsának szeptember 28 i üléséről

PANNON EGYETEM. Rézkatalizált azid-alkin cikloaddíció: szintézis és katalizátorfejlesztés. A PhD értekezés tézisei

ÚJ NAFTOXAZIN-SZÁRMAZÉKOK SZINTÉZISE ÉS SZTEREOKÉMIÁJA

Gyrtranszformációk és átrendezdések kéntartalmú ikerionos piridinszármazékok körében

AZ ACETON ÉS AZ ACETONILGYÖK NÉHÁNY LÉGKÖRKÉMIAILAG FONTOS ELEMI REAKCIÓJÁNAK KINETIKAI VIZSGÁLATA

ÚJ TÍPUSÚ PLANÁRIS-ÉS CENTRÁLIS KIRALITÁSSAL RENDELKEZŐ, FERROCÉNNEL KONDENZÁLT HETEROCIKLUSOS ORGANOKATALIZÁTOROK KIFEJLESZTÉSE

... Dr. Perczel András Dr. Surján Péter Dr. Záray Gyula Dr. Szalai István

Fémorganikus kémia 1

AMPA receptorra ható vegyületek és prekurzoraik szintézise

Palládium-katalizált keresztkapcsolási reakciók fejlesztése

Összefoglalók Kémia BSc 2012/2013 I. félév

Új izokinolin-származékok szintézise. Tézisfüzet. Szerző: Balog József András Témavezető: Dr. Hajós György. MTA-TTK Szerves Kémiai Intézet

Hogyan lesznek új gyógyszereink? Bevezetés a gyógyszerkutatásba

Emlékeztető. az ELTE Kémiai Doktori Iskola Tanácsának október 7 i üléséről

I. Bevezetés. II. Célkitűzések

Szegedi Tudományegyetem Gyógyszertudományok Doktori Iskola. Gyógyszerkémia, gyógyszerkutatás Ph.D program Programvezető: Prof. Dr.

SZAKMAI ÖNÉLETRAJZ Mészáros János Péter

Helyettesített karbonsavak

Heterociklusos vegyületek

TÁMOP A-11/1/KONV WORKSHOP Június 27.

Jegyzőkönyv. Felvétetett az ELTE TTK Kémia Doktori Iskolába jelentkezett pályázókkal tartott felvételi beszélgetések alkalmából.

Funkcionalizált, biciklusos heterociklusok átalakításai sztereokontrollált gyűrűnyitó metatézissel

A GAMMA-VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA

Monoterpénvázas 1,3-diaminok és 3-amino-1,2-diolok sztereoszelektív szintézise és alkalmazásai

PÉCSI TUDOMÁNYEGYETEM

Platina alapú kétfémes katalizátorok jellemzése

4. Fejezet Csonka Gábor István MTA Doktori Értekezés

Zárójelentés a Sonogashira reakció vizsgálata című 48657sz. OTKA Posztdoktori pályázathoz. Novák Zoltán, PhD.

Települési vízgazdálkodás, lakossági csapadékvíz-gyűjtés és -felhasználás

Cikloalkán-vázas heterociklusok és 1,3-bifunkciós vegyületek szintézise

N N. R = Me, Ph. Et N N

PÁNTYA RÓBERT MESTERSÉGES INTELLIGENCIA ELEMEKKEL TÁMOGATOTT PROGRAMOZÁS OKTATÁSA

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

Doktori értekezés tézisei. Dalicsek Zoltán. Kémiai Doktori Iskola Vezetı: Prof. Inzelt György

Baranyáné Dr. Ganzler Katalin Osztályvezető

A komponensek jellemzőinek és a gyártási műveletek paramétereinek szerepe papírból készült különböző termékek visszaforgathatóságában












Előzmények, célkitűzések

NITROGÉN TARTALMÚ HETEROCIKLUSOS VEGYÜLETEK REZGÉSI SPEKTROSZKÓPIÁJA

TÉMA ÉRTÉKELÉS TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KMR (minden téma külön lapra) június május 31

SZAKMAI ZÁRÓJELENTÉS

Célkitűzés/témák Fehérje-ligandum kölcsönhatások és a kötődés termodinamikai jellemzése

Opponensi vélemény. címmel benyújtott akadémiai doktori értekezéséről

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak Munkafüzet 4. hét

C-Glikozil- és glikozilamino-heterociklusok szintézise

100% BIO Natur/Bio kozmetikumok és testápolás

Izocinkona alkaloidok a heterogén katalitikus enantioszelektív hidrogénezésben

Királis aminoalkil-foszfin ligandumok platina(ii)- komplexeinek koordinációs kémiai vizsgálata

Cikloalkánok és származékaik konformációja

Bírálat Mastalir Ágnes Rétegszerkezetű és mezopórusos katalizátorok alkalmazása szerves kémiai reakciókban c. MTA doktori értekezéséről

A Szuperstabil Pd(0) katalizátor vizsgálata és alkalmazása C-C kötés kialakítási reakciókban

Szteroid gyógyszeranyagok tisztaságvizsgálata kromatográfiás technikákkal

Enantioszelektív szintézisek króm(ii) aminosavkomplexeivel

Az Intézeti TDK teljesítmények áttekintése (számok, trendek) Vass Gábor

UV-sugárzást elnyelő vegyületek vizsgálata GC-MS módszerrel és kimutatásuk környezeti vízmintákban

A KÉMIA ÚJABB EREDMÉNYEI

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Név: Pontszám: 1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

1.7. Felületek és katalizátorok

SZAK: KÉMIA Általános és szervetlen kémia 1. A periódusos rendszer 14. csoportja. a) Írják le a csoport nemfémes elemeinek az elektronkonfigurációit

Versenyző rajtszáma: 1. feladat

Szakmai önéletrajz szeptember 1.- MTA-ME Anyagtudományi Kutatócsoport Miskolci Egyetem, Anyagtudományi Intézet tudományos segédmunkatárs

PANNON EGYETEM. 2,3-DIHIDRO-2,2,2-TRIFENIL-FENANTRO-[9,10-d]-1,3,2λ 5 -OXAZAFOSZFOL KIALAKULÁSA ÉS REAKCIÓJA SZÉN-DIOXIDDAL ÉS DIOXIGÉNNEL

Reakciómechanizmusok vizsgálata elméleti módszerekkel metodológiai fejlesztésektől az alkalmazásokig

Átírás:

Új kinin- és ferrocénszármazékok: szintézis, szerkezet, DFT-modellezés, biológiai hatás és organokatalitikus aktivitás Doktori értekezés tézisei Írta: Témavezetők: Károlyi Benedek Imre Dr. Csámpai Antal, Dr. Sohár Pál Programvezető: Iskolavezető: Dr. Perczel András Dr. Inzelt György ELTE-TTK Budapest 2012

1. Bevezetés és két irodalmi példa A doktori dolgozatom keretén belül három kutatási témát mutatok be. Az I. téma ferrocént és kinint tartalmazó antiproliferatív hatású anyagok szintézisének-, szerkezetének- és hatásának vizsgálatával foglalkozik. A II. témámban új megközelítésből kívántam vizsgálni az cinkona alapú organo-katalízis egy modellreakcióját. Harmadik témámban a cél (III.) ugyancsak bioaktív ferrocén vegyületek szintézise és biokémiai vizsgálata volt. A természetben teljesen ismeretlen fémorganikus vasvegyület, a ferrocén (1) különböző származékai sokrétű biológiai hatásuknak köszönhetően érdeklődésre tarthatnak számot. Ezt két, farmakológiailag fontos molekula példáján kívánom bemutatni; ezek a ferrocifen (2) és a ferroquin (3). Szerkezetüket és a ferrocén alapvázat az 1. ábra mutatja. A ferrocifen (2) a tamoxifen közeli analógja, melynek egyik benzolgyűrűje helyett ferrocén kapcsolódik a sztirolrészlethez. Jelentősége, tüdőrák-sejtekre gyakorolt antiproliferációs tulajdonságának- és annak köszönhető, hogy az ösztrogén-receptorokba jól illeszkedik. A ferroquin (3) antimaláriás hatása a kinin főbb farmakofórjait magába foglaló szerkezetén alapul. A kutatás előrehaladottságát jól jelzi, hogy a vegyület már megfelelt a kiterjedt fázis IIb vizsgálatok által támasztott követelményeknek. 1. ábra: A ferrocén (1), hidroxi-ferrocifen (2) és ferroquin (3) szerkezete

2. Eredmények az első kutatási témámban Az első kutatási témámban hét új vegyületet szintetizáltam, modelleztem és vettem részt szerkezetük meghatározásában. A szintézisutak befejező lépéseit a 2. ábra foglalja össze. A vegyületek in vitro négy rákos sejtvonalon történő vizsgálatát Orbán Erika végezte Bősze Szilvia vezetésével; eredményeiket az 1. táblázat foglalja össze. 2. ábra: A célvegyületek szintézise Vegyület Citotoxicitás (sejtvonal, IC 50 / µm) Citosztatikus hatás (sejtvonal, IC 50 / µm) HepG2 SH-SY5Y HL-60 MCF-7 HepG2 SH-SY5Y HL-60 MCF-7 4 >100 >100 >100 > 100 >100 >100 >100 > 100 11 17,60±0,25 21,20±3,24 32,20±4,67 >100 65,60±3,40 82,90±6,78 >100 82,90±7,98 10 3,34±1,02 0,84±0,02 1,80±0,56 5,34±1,78 4,60±0,02 4,20±2,30 10,20±1,65 3,89±1,18 5 33,10±3,04 29,80±4,24 37,70±3,67 25,32±4,60 65,00±6,70 80,70±5,78 41,90±1,45 56,00±4,56 7 4,24±1,12 0,82±0,54 0,86±0,02 21,70±3,23 3,40±0,12 1,30±0,54 0,94±0,02 5,10±0,67 8 >100 >100 6,70±0,02 >100 >100 >100 6,50±3,56 21,80±3,18 6 0,72±0,01 0,78±0,02 1,70±0,05 0,75±0,02 0,40±0,17 0,99±0,10 0,76±0,01 1,00±0,34 9 8,90±0,23 1,50±0,02 2,30±0,05 >100 19,60±2,12 17,20±3,45 4,50±0,01 2,36±0,01 1. táblázat: Vegyületeim in vitro citotoxicitás- és citosztatikus aktivitás értékei emberi rákos sejtvonalon

3. Eredmények a második kutatási témámban Második témámban az organokatalízis egy reakcióját tanulmányoztam in silico módszerekkel. Nitrometán addícióját modelleztem difenil-propenonra, új, kininen alapuló organokatalizátor által irányított reakciókban. Tizenhét, szerkezetében változatos cinkona katalizátor vizsgálatával megállapítottam, hogy azok aromás csoportja a difenil-propenonnal π-π kölcsönhatást létesít, s ez nagyban csökkenti az aktivációs energiát, amit a 3. ábra mutat. 3. ábra: Az aktivációs energia és a katalizátor-szubsztrát fenilgyűrűk közötti távolság A kapott ismereteket felhasználva új katalizátort szintetizáltam és teszteltem. A vegyület magas enantioszelektivitása alacsony reakciósebességgel párosult (2. táblázat). Emellett melléktermékként (Y = 9 %) új, királis heptándion jelent meg (4. ábra), mely enantio-, és diasztereoszelektív szintézisét irodalom még nem tárgyalja. Oldószer Reakcióidő t / d Izolált termelés Y / % Enantiomer felesleg ee / % DCM 49 81 93 Toluol 30 57 94 2. táblázat: Próbareakciók a kiválasztott katalizátorral 4. ábra: A heptándion egy konformerének számolt-, és projektált szerkezete

4. Eredmények a harmadik kutatási témámban Húsz új, piridazinont- és ferrocént tartalmazó vegyület szintézisét végeztem el, szerkezetének meghatározásában vettem részt. A vegyületek szerkezete változatos: mono-szubsztituált ferrocének, 1,1 -, és 1,2-diszubsztituált ferrocének mellett három ferrocénnel kondenzált piridazinont ismertetek. A vegyületek in vitro négy rákos sejtvonalon történő vizsgálatát Zupkó János végezte. Az 5. ábrán a két leginkább hatásos vegyület szerkezetét tüntettem fel, míg alattuk a 3. táblázat ezek hatékonyságát mutatja be ciszplatin kontroll-vegyülettel összevetve. 5. ábra: A két leghatékonyabb ferrocénvegyület szerkezete Vegyület c / µm Növekedés inhibíció (%) ± Átlag standard hibája HeLa MCF7 A2780 A431 12 10 22,89 ± 1,75 27,62 ± 1,94 32,17 ± 1,84 30 61,73 ± 1,00 65,15 ± 2,54 92,04 ± 0,44 67,52 ± 0,88 13 10 57,31 ± 0,43 51,19 ± 0,47 26,31 ± 1,17 37,64 ± 1,23 30 54,46 ± 0,65 58,18 ± 0,92 27,18 ± 2,12 50,77 ± 0,86 Ciszplatin 10 42,61 ± 2,33 53,03 ± 2,29 83,57 ± 1,21 88,54 ± 0,50 30 99,93 ± 0,26 86,90 ± 1,24 95,02 ± 0,28 90,18 ± 1,78 3. táblázat: Két hatékony vegyület in vitro növekedés inhibíció értékei emberi rákos sejtvonalon

5. Közlemények, konferenciák Publikációk (vastag évszámmal jelzem a dolgozathoz tartozókat): Karolyi B; Gengeliczki Z; Vass G; Szepes L; Isonitrile ligand properties as studied by He I/He II photoelectron spectroscopy J. Organomet. Chem. 694: (18) pp. 2923-2926. (2009) Karolyi BI; Szepes L; Vass G; Investigation of Hg(SiMe3)(2) and Me3Si radical by photoelectron spectroscopy and theoretical methods J. Organomet. Chem. 695: (10-11) pp. 1609-1611. (2010) Fodor L; Csomós P; Károlyi B; Csámpai A; Sohár P; Investigation of ring transformations of diaryl-β-lactams condensed with 1,3-benzothiazines Arkivoc v: pp. 37-46. (2012) Károlyi BI; Bősze Sz; Orbán E; Sohár P; Drahos L; Gál E; Csámpai A; Acylated mono-, bisand tris- Cinchona-Based Amines Containing Ferrocene or Organic Residues: Synthesis, Structure and in Vitro Antitumor Activity on Selected Human Cancer Cell Lines Molecules 17: (3) pp. 2316-2329. (2012) Károlyi, BI, Fábián, A, Kovács, Z, Varga, Sz, Drahos, L, Sohár, P, Csámpai, A; DFT analysis of a key step in the cinchona-mediated organocatalytic Michael-addition of nitromethane to 1,3-diphenylpropenon. Comp. Theor. Chem. 996: pp. 76-81. (2012) Konferencia részvételek: Szeged XXXI. Kémiai előadói napok 2008, előadás Kobalt-dikarbonil-nitrozil-(alkil-izonitril) komplexek elektronszerkezete címmel Zsórifürdő MTA Szervetlen és Fémorganikus Kémiai munkabizottság előadó ülése 2009, előadás A trimetil-szilil és -germil gyök, valamint prekurzoraik elektronszerkezete címmel. Balatonszemes MTA Heterociklusos munkabizottság előadó ülése 2011, előadás Számítási eredményeink a kininalapú organokatalízis tárgyköréből címmel. Braunschweig 10th Ferrocene Colloquium 2012, poszter Versatile researches on chiral ferrocenes címmel.