SYNTHESIS OF NEW BIOLOGICALLY ACTIVE POLYMER BIOCONJUGATES ON THE BASIS OF LUPANE ALLYLAMIDES
Abstract
The work is devoted to the synthesis of new copolymers based on allylamides of betulonic and 2 hydroximinobetulonic acids and study of their cytotoxic activity. Allylamides of betulonic and 2 hydroximinobetulonic acids were prepared by the reaction of corresponding acids with allylamine in the presence of oxalyl chloride and triethylamine. It was established that the allylamides obtained do not homopolymerize, but copolymerize with low rates with acrylonitrile and N-vinylpyrrolidone in the presence of radical initiators The investigations of radical copolymerization of allylamides with acrylonitrile and N-vinylpyrrolidone showed that the resulting copolymers have a statistical distribution of the comonomer units in the macromolecule, wherein in the entire range of monomer concentrations the copolymers are enriched by the vinyl monomer units. The copolymerization rates are considerably reduced by increasing the content of allylamides in the initial monomer mixture in all copolymerization systems, the copolymerization rate of allylamide with acrylonitrile is higher than with N-vinylpyrrolidone. At the copolymerization in bulk with enhancing degree of conversion there is a "gel-effect", which is associated with an increasing of the viscosity in the absence of solvent; at the copolymerization in solution "gel-effect" is absent. The structure of the copolymers obtained was determined by 1H NMR spectroscopy. It was established that the products obtained are a mixture of copolymers of allyl amides and oligomers thereof. In the spectra of the reaction products a number of additions of the vinyl monomer with the participating of double bond of isopropylidene group is also observed. The copolymers obtained have a cytotoxic activity: the copolymer of allylamide of betulonic acid with N-vinylpyrrolidone exhibits 4-fold higher activity against MS culture when compared with the initial ally amide and is promising for developing new bioactive polymer bioconjugates.
Downloads
Metrics
References
Lee S.M., Min B.S., Lee C.G., Kim K.S., Kho Y.H. Cytotoxic triterpenoids from the fruits of Zizyphus jujuba // Planta Med. 2003. Vol. 69. N11. Pp. 1051–1054.
Тolstikova Т.G., Sorokina I.V., Tolstikov G.А., Tolstikov А.G., Flekhter О.B. Biological activity and pharmacologi-cal prospects of lupane terpenoids: II. Semisynthetic lupane derivatives // Rus. J. Bioorg. Chem. 2006. Vol. 32. N3. Pp. 291–307.
Era V., Jaaskelamen P., Ukkonen К. Fatty acid ersters from betulinol // J. Amer. Oil Chem. Soc. 1981. Vol. 58. N1. Pp. 20–23.
Era V., Mustonen Т., Jaaskelainen Р. Polyakrylates from betulinol // Mackromol. Chem. Rapid Commun. 1981. Vol. 2. Pp. 283–286.
А.с. № 1671666 (СССР). Диглицидиловый эфир на основе бетулина в качестве мономера для получения эпок-сиполимеров с высокими диэлектрическими свойствами / М.С. Клебанов, В.А. Алдошин, И.П. Педько / 1991. С. 18.
Флехтер О.Б., Ашавина О.Ю., Бореко Е.И., Карачурина Л.Т., Павлова Н.И., Кабальнова Н.Н., Савинова О.В., Галин Ф.З., Николаева С.Н., Зарудий Ф.С., Балтина Л.А., Толстиков Г.А. Синтез 3-О-ацетилбетулинового и бетулонового альдегидов по Сверну и фармакологическая активность их оксимов // Химико-фармацев¬тический журнал. 2002. Т. 36. №6. С. 21–24.
Патент № 2477134 (РФ). Ингибитор репродукции ВИЧ-1 и вируса гриппа А / В.Ф. Еремин, Е.И. Бореко, И.А. Толмачева, В.В. Гришко /2013.
Флехтер О.Б., Нигматуллина Л.Р., Балтина Л.А., Карачурина Л.Т., Галин Ф.З., Зарудий Ф.С., Толстиков Г.А., Бореко Е.И., Павлова Н.И., Николаева С.Н., Савинова О.В. Получение бетулиновой кислоты из экстракта бе-тулина. Противовирусная и противоязвенная активность некоторых родственных терпеноидов // Химико-фармацевтический журнал. 2002. Т. 36. №9. С. 26–28.
Толмачева И.А., Гришко В.В., Бореко Е.И., Савинова О.В., Павлова Н.И. Синтез и противовирусная актив-ность 2,3-секопроизводных бетулоновой кислоты // Химия природных соединений. 2009. №5. С. 566–568.
Крайнова Г.Ф., Толмачева И.А., Горбунова М.Н., Гришко В.В. Синтез аллиламидов лупанового и А-секо¬лупанового типа // Химия природных соединений. 2013. №2. С. 239–242.
Finemann M., Ross S.D. Linear method for determining monomer reactivity ratios in copolymerization // J. Polym. Sci. 1950. Vol. 5. Pp. 269–284.
Kelen T., Tüdős F. Analysis of the linear methods for determining copolymerization reactivity ratios. I. A new im-proved linear graphic method // J. Macromol. Sci., Chem. 1975. Vol. 9. N1. Pp. 1–27.
Scudiero D.A., Shoemaker R.H., Paull K.D., Monks A., Tierney S., Notziger T.H., Currens M.T., Seniff D., Boyd M.K. Evaluation of a soluble tetrazolium/formazan assay for cell growth and drug sensitivity in culture using human and other tumor cell lines // Cancer Res. 1988. Vol. 48. Pp. 4827–4833.
Ruzicka L. Perspektiven der Biogenese und der Chemie der Terpene // Pure Appl. Chem. 1963. N6. Pp. 493–524.
Hayek Е., Jordis U., Moche W., Saure F. A bicentennial of betulin // Phytochemistry. 1989. N28. Pp. 2229–2242.
Ekman R. Lipophilic extractives of the inner bark of birch, Betula verrucosa Ehrh // Finn. Chem. Lett. 1983. N7–8. Pp. 162–165.
Ekman R. The suberin monomers and triterpenoids from the outer bark of Betula verrucosa Ehrh // Holzforschung. 1983. Vol. 37. N4. Pp. 205–211.
Cole B., Bentley M., Hua Y., Bu L. Triterpenoid constituens in the outer bark of Betulaalleghaniensis (yellow birch) // J. Wood Chem. Technol. 1991. Vol. 11. N2. Pp. 209–223.
Seshadri Т.,Vedantham T. Chemical examination of the barks and heartwoods of betula species of american origin // Phytochemistry. 1971. Vol. 10. N4. Pp. 897–898.
HuaY., Bentley M., Cole B., Murray K., Alford R. Triterpenes from the Outer Bark of Betulanigra // J. Wood Chem. Technol. 1991. Vol. 11. N4. Pp. 503–516.
Habiyaremye I., Stevanovic-Janezic B., Garneau F.-X., Riedl B., Jean F.-I. Pentacyclictriterpene constituents of yel-low birch (Betulaalleghaniensis) bark from Quebec // J. Wood Chem. Technol. 2002. Vol. 22. N2. Pp. 83–91.
Похило Н.Д., Уварова Н.И. Изопреноиды различных видов рода Betula // Химия природных соединений. 1988. №3. С. 325–341.
Кабанов В.А., Зубов В.П., Семчиков Ю.Д. Комплексо-радикальная полимеризация. М., 1987. 256 с.
Володина В.И., Тарасов А.И., Спасский С.С. Полимеризация аллиловых соединений // Успехи химии. 1970. Т. 39. №2. С. 276–303.
Zubov V.P., Lachinov M.B., Golubev V.B., Kulikova V.F., Kabanov V.A., Polak L.S., Kargin V.A. The influence of complex agents on the polymerization of vinyl and allyl monomers // J. Polym. Sci. C. 1968. Vol. 23. N1. Рp. 147–155.
Куликова В.Ф., Савинова И.Ф., Зубов В.П., Кабанов В.А., Полак Л. С., Каргин В.А. Влияние комплексообра-зователя на полимеризацию аллильных мономеров // Высокомолекулярные соединения. A. 1967. Т. 9. №2. С. 299–302.
Корнильева В.Ф., Мастерова М.Н., Гарина Е.С., Зубов В.П., Кабанов В.А., Полак Л.С., Каргин В.А. Полиме-ризация аллилового спирта и аллилацетата в присутствии хлористого цинка // Высокомолекулярные соедине-ния. А. 1971. Т. 13. №8. С. 1830–1843.
Зубов В.П., Гарина Е.С., Корнильева В.Ф., Мастерова М.Н., Кабанов В.А., Полак Л.С. Полимеризация алли-ловых мономеров в присутствии фосфорной кислоты // Высокомолекулярные соединения. А. 1973. Т. 15. №1. С. 100–106.
Мастерова М.Н., Андреева Л.И., Зубов В.П., Полак Л.С., Кабанов В.А. Полимеризация аллиламинов в при-сутствии протонных кислот // Высокомолекулярные соединения. А. 1976. Т. 18. №9. С. 1957–1962.
Zubov V.P., Kumar M. Vijaya, Masterova M.N., Kabanov V.A. Reactivity of allyl monomers in radikal polymeriza-tion // J. Macromol. Sci. А. 1979. Vol. 13. N1. Pp. 111–131.
Зубов В.П. Эффекты комплексообразования в радикальной полимеризации: дисс. ... д-ра хим. наук. М., 1970.
Hill D.J.T., O’Donnell J.J., O’Sullivan P.W. The role of donor-acceptor complexes in polymerization // Prog. Polym. Sci. 1982. Vol. 8. N3. Pp. 215–276.
Зубов В.П., Голубев В.Б., Стояченко И.Л. Новое в чередующейся сополимеризации. М., 1983. 214 с.
Коршак В.В., Штильман М.И., Залукаева Т.П. Сополимеры N-винилпирролидона и аллильных мономеров // Высокомолекулярные соединения. Б. 1979. Т. 21. №12. С. 912–916.
Панарин Е.Ф., Тарасова Н.Н., Горбунова О.П. Сополимеризация N-винилпирролидона с моноаллиламмоние-выми солями // Журнал прикладной химии. 1993. Т. 66. №11. С. 2525–2529.
Агеев А.И., Езриелев А.И., Роскин Е.С. Влияние строения аллильных аминов на относительные активности при сополимеризации с акрилонитрилом в различных средах // Высокомолекулярные соединения. А. 1968. Т. 10. №11. С. 2460–2464.
Агеев А.И., Езриелев А.И., Мазо Л.Д., Роскин Е.С. О константах сополимеризации акрилонитрила и некото-рых солей аллильных и металлильных аминов // Высокомолекулярные соединения. А. 1970. Т. 12. №9. С. 1983–1986.
Толстиков Г.А., Флехтер О.Б., Шульц Э.Э., Балтина Л.А., Толстиков А.Г. Бетулин и его производные. Химия и биологическая активность // Химия в интересах устойчивого развития. 2005. Т. 13. С. 1–30.
Krasutsky P. A. Birch bark research and development // Nat. prod. rep. 2006. Vol. 23. N6. Pp. 919–942.
Alakurtti S., Mäkelä T., Koskimies S., Yli-Kauhaluoma J. Pharmacological properties of the ubiquitous natural prod-uct betulin // Europ. J. Pharm. Sciences. 2006. Vol. 29. Pp. 1–13.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
The authors, which are published in this journal, agree to the following conditions:
1. Authors retain the copyright to the work and transfer to the journal the right of the first publication along with the work, at the same time licensing it under the terms of the Creative Commons Attribution License, which allows others to distribute this work with the obligatory indication of the authorship of this work and a link to the original publication in this journal .
2. The authors retain the right to enter into separate, additional contractual agreements for the non-exclusive distribution of the version of the work published by this journal (for example, to place it in the university depository or to publish it in a book), with reference to the original publication in this journal.
3. Authors are allowed to post their work on the Internet (for example, in a university repository or on their personal website) before and during the review process of this journal, as this may lead to a productive discussion, as well as more links to this published work.
