Катионные димерные амфифилы в качестве агентов трансфекции и способ их получения

 

Описаны катионные димерные амфифилы общей формулы I, где R₁ и R₂ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепь С_12-22; R₃ и R₄ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают низший алкил; R₅ может иметь следующие значения: насыщенная цепь С_3-22; остаток моно-, ди- или триэтиленгликоля; остаток цистина; n и m одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают целое число от 1 до 3; X’ и Y’ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают нетоксичные анионы в качестве агентов трансфекции. Описан также способ получения таких соединений, заключающийся в том, что проводят алкилирование свободной аминогруппы диэфиров аминокислот до третичной аминогруппы путем взаимодействия с формалином в присутствии 80-85% муравьиной кислоты и связывания двух молекул диэфиров с помощью активного производного соответствующего спейсера в среде полярного апротонного органического растворителя. 2 с.п.ф-лы.

I

Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкретно к соединениям общей формулы I

где R₁ и R₂ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепь С_12-22; R₃ и R₄ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают низший алкил; R₅ может иметь следующие значения: насыщенная цепь С_3-22; остаток моно-, ди- или триэтиленгликоля; остаток цистина; n и m одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают целое число от 1 до 3; X’и Y’ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают нетоксичные анионы, которые являются физиологически активными соединениями и могут быть использованы как агенты трансфекции.

Указанные соединения, их свойства и способ получения в литературе не описаны.

В настоящее время катионные амфифилы как липидной, так и нелипидной природы, и липосомы на их основе широко используются в качестве агентов трансфекции для доставки терапевтических генов в эукариотические клетки. Этот процесс получил развитие благодаря простоте и доступности исходных реагентов, способности переносить плазмидную ДНК практически неограниченного размера и защищать ее от инактивации под действием клеточных ферментов. Сегодня перенос нуклеиновых кислот с помощью катионных липосом является достаточно разработанным и широко используемым методом как in vitro, так ex vivo и in vivo. Следует отметить, что катионным липосомам присущи такие важные свойства, как нетоксичность, неиммуногенность и неинфекционность, они стабильны при хранении и экономически доступны [Lasic D., Liposome in gene delivery, CRC Press, Boca Raton, 1997].

Известны в качестве агентов трансфекции положительно заряженные производные диглицеридов и катионных липосом на их основе [Вопросы медицинской химии, 1997, т.43, с.3-10].

Описаны бифункциональные поверхностные агенты, содержащие две четвертичные аммонийные группировки [Chem. Commun., 1997, р.2287-2288].

Исследованы антимикробные свойства димерных молекул; выяснилось, что соединения обладают более высокой активностью по сравнению с мономерными амфифилами и эффективны для уничтожения многих грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов [J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 1994, р.1871-1875]. Бисчетвертичные аммониевые соли могут успешно применяться в качестве катализаторов фазового переноса в реакциях с неорганическими или органическими дианионами [Tetrahedron Letters, 1989, 30(13), 1683-1686]. Однако применение димерных бисчетвертичных аммониевых солей в качестве агентов трансфекции не описано.

Получают известные соединения по реакции 1-бром-2,3-ди-O-ацил-пропандиола с диметиламином в среде этанола при нагревании и давлении с последующей кватеризацией с дибромалканами в кипящем этаноле.

Целью изобретения являются новые димерные амфифилы общей формулой I, которые могут быть использованы как агенты трансфекции.

Катионные димерные амфифилы формулы I получают по схеме, которая заключается в алкилировании свободной аминогруппы диэфиров аминокислот до третичной аминогруппы путем взаимодействия с формалином в присутствии 80-85% муравьиной кислоты и связывании двух молекул диэфиров с помощью активного производного соответствующего спейсера в среде полярного апротонного органического растворителя (диметилформамид, диметилсульфоксид, ацетонитрил).

Использование в реакции смеси формалина с 80% муравьиной кислотой вместо смеси параформ - 99% муравьиная кислота [Вейганд-Хильгетаг. Методы эксперимента в органической химии. - М.: Химия, 1964, с.489] позволяет избежать рацемизации и получать чистые оптически активные соединения.

Проведение реакции связывании двух молекул диэфиров в высококипящих апротонных органических растворителях способствует повышению выхода целевых продуктов до 70-75% по сравнению с проведением реакции в среде этанола (~40%).

Строение полученных соединений доказано ИК-, ПМР-спектроскопией и масс-спектрометрией.

Новые соединения малотоксичны, способны к эффективной трансфекции, их применения не связано с предварительной обработкой клеток для усиления проницаемости клеточной мембраны, они могут найти применение in vivo.

Следующие примеры иллюстрируют данное изобретение.

Пример 1.

Получение N,N’-бис(1,4-дигексадецил-N,N-диметил-L-аспарагинил)-1,3-пропана дииодида.

В круглодонную колбу при охлаждении до 0°С помещают 1,55 мл (18 ммоль) формалина, 1,36 мл (30 ммоль) 85% муравьиной кислоты, 2,5 г (6 ммоль) дигексадецилового эфира L-аспарагиновой кислоты и нагревают при температуре 70°С в течение 10 ч. Затем реакционную массу разбавляют 50 мл хлороформа и промывают 100 мл 0,1N раствора NaHCO₃ и водой до рН 7. Хлороформенный слой сушат и упаривают в вакууме.

Получают 2,5 г (93%) дигексадецилового эфира N,N-диметил-L-аспарагиновой кислоты, т. пл. 47-48°С, [α]D²⁰ +7 (с=1, ССl₄).

ИК-спектр (вазелиновое масло, ν_max,см^-1 2900 (СН₃), 2830 (СН₂), 1730 (СО), 1460 (СН₃), 1365 (СН₃), 1155 (N-C), 1090 (С-O), 1020 (С-O), 780, 720, 640.

ПМР-спектр (CDC13, δ, м.д.): 0,80 (т, 6Н, СН₃), 1,20 (с, 52Н, СН₂), 1,54 (т, 4Н, βCH₂CH₂OCO), 2,2 (с, 6Н, (СН₃)₂), 2,7 (м, 2Н, СН₂СН), 4,05 (т, 4Н, αСН₂ОСО), 4,86 (м, 1Н, С*Н).

Масс-спектр: [М+] 609,5.

К раствору 0,3 г (0,493 ммоль) дигексадецилового эфира N,N-диметил-L-аспарагиновой кислоты в 3 мл абсолютного этанола прибавляют раствор 0,061 г (0,205 ммоль) 1,3-дийодпропана в 3 мл абсолютного этанола. Смесь кипятят на масляной бане в течение 48 ч. Далее реакционную массу упаривают и добавляют 3 мл эфира. Выпавший осадок центрифугируют в течение 15 мин при 7 тыс. об./мин.

Получают 0,11 г (36%) N,N’-бис(1,4-дигексадецил-N,N-диметил-L-аспарагинил) 1,3-пропана дииодида, т.пл.98-104°С.

Аналогично при проведении реакции в диметилсульфоксиде с нагреванием до 100°С в течение 36 ч получают 0,21 г (70%) N,N’-биc(1,4-дигексадецил-N,N-диметил-Д-аспарагинил) 1,3-пропана дииодида.

ИК-спектр (вазелиновое масло, ν_mах,см^-1): 2920 (СН₃), 2830 (СН₂), 1730 (С=O), 1470 (СН₂), 1380 (СН₃), 1150 (N-C), 1090 (С-O), 1020 (С-O), 780, 725, 635.

ПМР-спектр (CDC1₃, δ, м.д.): 0,85 (т, 12Н, СН₃), 1,20 (с, 104Н, СН₂), 1,6 (м, 10Н, βСН₂), 3,1 (м, 4Н, СН-СН₂), 3,5 (т, 4Н, N-CH₂), 3,58 (с, 12Н, N⁺(CH₃)₂), 4,1 (т, 4Н, αСН₂OСО), 4,2 (т, 4Н, αСН₂ОСО), 4,7 (т, 2Н, С*Н).

Масс-спектр: [М+] 1261,0.

Аналогично получают N,N^’-бuc(1,4-дигексадецил-N,N-димeтил-L-аспарагинил) 1,7-гептана дииодид.

Выход 72%, т.пл.102-106°С.

ПМР-спектр (CDCl₃, δ, м.д.): 0,85 (т, 12Н, СН₃), 1,20 (с, 110Н, СН₂), 1,6 (м, 12Н, βСН₂), 3,1 (м, 4Н, СН-СН₂), 3,5 (т, 4Н, N-CH₂), 3,58 (с, 12Н, N⁺(СН₃)₂), 4,1 (т, 4Н, αСН₂OСО), 4,2 (т, 4Н, αСН₂OСО), 4,7 (т, 2Н, С*Н).

Масс-спектр: [М+] 1317,1.

Аналогично получают N,N’-бис(1,4-дигексадецил-N,N-ди-N,N-диметил-L-аспарагинил) 1,11-ундекана дииодид.

Выход 69%, т.пл.92-96°С.

ПМР-спектр (CDCl₃, δ, м.д.): 0,85 (т, 12Н, СН₃), 1,20 (с, 118Н, СН₂), 1,6 (м, 12Н, βСН₂), 3,1 (м, 4Н, СН-СН₂), 3,5 (т, 4Н, N-CH₂), 3,58 (с, 12Н, N(СН₃)₂), 4,1 (т, 4Н, αСН₂OСО), 4,2 (т, 4Н, αСН₂OСО), 4,7 (т, 2Н, С*Н).

Масс-спектр: [М+] 1373,3.

Пример 2.

Получение N,N’-биc(1,4-дигексадецил-N,N-диметил-L-глутамил) 1,3-пропана.

В круглодонную колбу при охлаждении до 0°С помещают 0,9 мл (22 ммоль) формалина, 1,42 мл (36 моль) 80% муравьиной кислоты, 4,4 г (8 ммоль) дигексадецилового эфира L-глутаминовой кислоты и нагревают при температуре 70°С в течение 10 ч. Затем реакционную массу разбавляют 50 мл хлороформа и промывают 100 мл 0,1N раствора NaHCO₃ и водой до рН 7.

Хлороформенный слой сушат и упаривают в вакууме. Получают 3,7 г (82%) дигексадецилового эфира N, N-диметил-L-глутаминовой кислоты, т. пл. 34-37⁰C,[α]²⁰_D+9⁰(c=1, CCl₄).

ИК-спектр (вазелиновое масло, ν_mах,см^-1): 2920 (СН₃), 2835 (СН₃), 1730 (С=O), 1465 (СН₂), 1370 (СН₃), 1155 (N-C), 1090 (С-O), 1020 (С-O), 780, 710, 640.

ПМР-спектр (CDC13, δ): 0,80 (т, 6Н, СН₃), 1,20 (уш. с, 52Н, СН₂), 1,54 (т, 4Н, СН₂СН₂ОСО), 1,95 (м, 2Н, δ СН₂), 2,26 (с, 6Н, N(CH₃)₂), 3,15 (м, 1Н, β СН₂), 3,6 (м, 1Н, β СН₂), 4,05 (т, 4Н, CH₂OCO), 4,86 (м, 1Н, СН).

Масс-спектр: [М+] 623,3.

К раствору 0,25 г (0,4 ммоль) дигексадецилового эфира N.N-диметил-L-глутаминовой кислоты в 3 мл диметилформамида прибавляют раствор 0,04 г (0,1 ммоль) 1,3-дийодпропана в 3 мл диметилформамид. Смесь нагревают на масляной бане при температуре 100°С в течение 48 ч. Далее к реакционной массе добавляют 3 мл эфира. Выпавший осадок отфильтровывают. Получают 0,14 г (70%) N,N’-бис(1,4-дигексадецил-N,N-диметил-L-глутамил) 1,3-пропана дийодида, т.пл.88-96 С.

ИК-спектр (вазелиновое масло.ν_mах,см^-1) 2920 (СН₃), 2825 (СН₂), 1730 (С=0), 1460 (СН2), 1360 (СН₃), 1155 (N-C), 1090 (С-0), 1020 (С-0), 780, 715, 635.

ПМР-спектр (CDCl₃, δ): 0,80 (т, 12Н, СН₃), 1,20 (уш. с, 104Н, СН₂), 1,6 (м, 10Н, βСН₂), 1,6 (м, 2Н, NCH₂-CH₂), 2,15 (м, 2Н, СН-СH₂), 2,48 (т, 4Н, ОСОСН₂), 3,57 (т, 4Н, N-CH₂), 3,58 (с, 12Н, N⁺(CH₃)₂), 4,1 (т, 4Н, СН₂OСО), 4,2 (т, 4Н, СН₂OСО), 4,55 (м, 2Н, СН).

Масс-спектр: [М+] 1288,7.

Аналогично получают N,N’-биc(1,4-дигексадецил-N,N-диметил-L-глутамил)1, 7-гептана дииодид.

Выход 70%, т. пл. 94-100°С.

ПМР-спектр (CDCl₃, δ): 0,80 (т, 12Н, СН₃), 1,20 (уш. с, 110Н, СH₂), 1,6 (м, 16Н, βСН₂), 2,15 (м, 2Н, CH-CH₂), 2,48 (т, 4Н, ОСОСН₂), 3,56 (т, 4Н, N-СН₂), 3,58 (с, 12Н, К(СН₃)₂), 4,1 (т, 4Н, СН₂ОСО), 4,2 (т, 4Н, СН₂ОСО), 4,55 (м, 2Н, СН).

Масс-спектр: [М+] 1344,8.

Аналогично получают N,N’-биc(1,4-дигексадецил-N,N-диметил-L-глутамил)1, 11-ундекана дииодид.

Выход 75%, т. пл. 80-88°С.

ПМР-спектр (CDCl₃, δ): 0,80 (т, 12Н, СН₃), 1,20 (уш. с, 118Н, СН₃), 1,6 (м, 16Н, βСН₂), 2,15 (м, 2Н, СН-СН₂), 2,47 (т, 4Н, ОСООCH₂), 3,55 (т, 4Н, N-СН₂), 3,57 (с, 12Н, N⁺(CH₃)₂), 4,1 (т, 4Н, СН₂ОСО), 4,2 (т, 4Н, СН₂OСО), 4,55 (м, 2Н, СН).

Масс-спектр: [М+] 1400,9.

Пример 3.

Получение N,N’-биc(1,4-диолеил-N,N-диметил-L-глутамил) 1,3-пропан дииодида.

В круглодонную колбу при охлаждении до 0°C помещают 0,4 мл (10,5 ммоль) 80% муравьиной кислоты и 0,54 мл (6,3 ммоль) формалина. Затем прибавляют 1,35 г (2,1 ммоль) диолеилового эфира L-глутаминовой кислоты и нагревают на масляной бане при температуре 70°С в течение 5 ч. Реакционную массу разбавляют 50 мл хлороформа и промывают 400 мл 0,1N раствора NaHCO₃ и водой до рН 7. Хлороформенный слой сушат и упаривают в вакууме. Получают 0,9 г (64%) диолеинового эфира N,N-диметил-L-глутаминовой кислоты в виде густого масла.

ИК-спектр (ν_max, см^-1): 2920 (СН₃), 2835 (СН₂), 1735 (С=O), 1656, (СН=СН), 1465 (СН₂), 1365 (СН₃), 1165 (N-C), 1090 (С-O), 1020 (С-O), 720.

ПМР-спектр (DCCl₃, δ, д.м.): 0,805 (т, 6Н, СН₃), 1,3 (с, 44Н, СН₂), 1,6 (м, 6Н, βСН₂), 2,0 (к, 8Н, СН₂СН=), 2,41 (д, 6Н, Н(СН₃)2), 2,75 (т, 2Н, СН₃СО), 3,3 (м, 1Н, CH₂CH₂), 3,6 (м, 1Н, СН₂СН), 4,0 (т, 4Н, αСН₂), 4,3 (м, 1Н, С*Н), 5,3 (т, 4Н, СН=СН).

Масс-спектр: [М+] 675,0.

К раствору 0,15 г (0,22 ммоль) диолеинового эфира N,N-диметил-L-глутаминовой кислоты 5 в 1 мл диметилформамида прибавляют 0,03 г (0,11 ммоль) 1,3-дийодпропана. Смесь нагревают на масляной бане в течение 56 ч при температуре 100°С. Далее реакционную массу упаривают и добавляют 1 мл метанола. Промывают раствор гексаном, слои разделяют, метанольный слой упаривают. Получают 0,091 г (65%) N,N’-бис(1,4-диолеил-N,N-диметил-L-глутанил) 1,3-пропан дииодида.

ПМР-спектр (DCCl₃, δ, д.м.): 0,85 (т, 12Н, СН₃), 1,25 (с, 88Н, СН₂), 1,57 (м, 12Н, βСН2), 2,0 (к, 16Н, СН₂СН=), 2,7 (т, 2Н, CH₂CO), 3,0 (т, 4Н, N-СН₂), 3,42 (с, 12Н, N⁺(CH₃)₂), 4,0 (т, 8Н, OCСН₂), 4,1 (м, 2Н, СН₂СН₂), 4,2 (м, 2Н, СН₂СН), 4,3 (м, 2Н, С*Н), 5,3 (т, 8Н, СН=СН).

Масс-спектр: [М+] 1392,0.

Пример 4. Получение N,N’-биc-(1,4-дигексадецил-N,N-диметил-L-глутанил)-2,2-этиленгликоля дихлорида.

К раствору 0,15 г (0,24 ммоль) дигексадецилового эфира N,N-диметил-L-глутаминовой кислоты в 1 мл диметилформамида прибавляют 0,01 г (0,1 ммоль) 2,2-дихлорэтиленгликоля. Смесь нагревают на масляной бане в течение 56 ч. При температуре 100°С. Далее реакционную массу упаривают и добавляют 1 мл метанола. Промывают раствор гексаном, слои разделяют, метаноловый слой упаривают. Получают 0,086 г (65%) N,N’-биc-(1,4-дигексадецил-N,N-диметил-L-глутанил)-2,2-этиленгликоля дихлорида.

ИК-спектр (вазелиновое масло, ν_max,см^-1 2920 (СН₃), 2825 (СН₂), 1730 (С=O), 1460 (СН₂), 1360 (СН₃), 1155 (N-C), 1090 (С-O), 1020 (С-O), 780, 715, 635.

ПМР-спектр (CDCl₃, δ): 0,80 (т, 12Н, СН₃), 1,20 (уш. с, 104Н, СН₂), 1,6 (м, 10Н, βСН₂), 2,2 (м, 2Н, СН-СН₂, 4Н, СН₂О), 2,48 (т, 4Н, ОСОСН₂), 3,57 (т, 4Н, N-CH₂), 3,58 (с, 12Н, N⁺(CH₃)₂), 4,1 (т, 4Н, СН₂ОСО), 4,2 (т, 4Н, СН₂ОСО), 4,55 (м, 2Н, СН).

Масс-спектр: [М+] 1288,7.

Пример 5.

Получение 1,1’-бис-[(1,4-дигексадецил)-L-глутамил]N,N-бис-(триметил)цистина дииодида.

К раствору 0,3 г (0,46 ммоль) 1,1’-бис-(гидроксисукцинил)-N,N’-третбутоксикарбонил)цистина в 2 мл безводного этилацетата приливают раствор 0,55 г (0,92 ммоль) дигексадецилового эфира L-глутаминовой кислоты. Полученный раствор выдерживают при комнатной температуре в течение 48 ч. Растворитель удаляют в вакууме. Полученный продукт перекристаллизовывают из ацетонитрила. Получают 0,48 г (68%) 1,1’-бис-[(1,4-дигексадецил-L-глутамил]-,N,N’-бис-(третбутилоксикарбонил)цистина, т. пл. 54°С.

ИК-спектр (вазелиновое масло, ν_mах, см^-1): 2920 (СН₃), 2835 (СН₂), 1735 (С=O), 1680 (1-ая амид. полоса), 1515 (2-ая амид. полоса), 1465 (СН₂), 1370 (СН₃), 1170(С-0),765, 715.

ПМР-спектр (СDСl₃, δ, м.д.): 0,82 (т, 12Н, СН₃), 1,22 (с, 104Н, СН₂), 1,41 (с, 18Н, С(СН₃)₃, 1,58 (с, 8Н, βСН₂), 1,95-2,3 (м, 4Н, CH₂-S), 2,4 (к, 4Н, СН₂), 2,9 (м, 4Н, СН₂ОСО), 4,02 (т, 8Н, αСН₂), 4,57 (к, 2Н, СН), 4,81 (т, 2Н, СН), 5,5 (д, 2Н, NH-Boc), 7,7 (д, 2Н, NH).

Масс-спектр: [М+] 1596,3.

Аналогично получают 1,1’-биc-[(1,4-диолеил)-L-глутамил]-N,N’-биc-(третбутилоксикарбонил)цистин.

Выход 61%.

ИК-спектр: (в пленке, ν_mах, см^-1): 2920 (СН₃), 2835 (СН₃), 1740 (С=0), 1640 (С=С), 1680 (1-ая амид. п.), 1515 (2-ая амид. п.), 1465 (СН₂), 1370 (СН₃), 1170(С-O),840, 765, 715.

ПМР-спектр (CDCl₃, δ, м.д.): 0,85 (т, 12Н, СН₃), 1,25 (с, 80Н, СН), 1,43 (с, 18Н, С(СН₃)₃, 1,60 (с, 8Н, βСН₂), 1,8 (м, 16Н, СН₂-СН=) 1,95-2,25 (м, 4Н, CH₂-S), 2,35 (к, 4Н, СН₂), 2,75 (м, 4Н, СН₂ОСО), 4,05 (т, 8Н, αСН₂), 4,57 (к, 2Н, СН), 5,5 (д, 2Н, NH-Boc), 5,32 (т, 8Н, СН=), 8,0 (д, 2Н, NH).

Масс-спектр: [М+] 1492,2.

0,3 г (0,2 ммоль) 1,1-бис-[(1,4-дигексадецил)-L-глутамил]-N,N-бис-(третбутилоксикарбонил)цистина растворяют в 1 мл безводного четыреххлористого углерода и обрабатывают 1 мл трифторуксусной кислоты. Через 30 мин растворитель удаляют в вакууме, остаток растворяют в 40 мл безводного этилацетата и прибавляют 0,08 мл триэтиламина до рН 7-8. Раствор промывают водой до рН 7, сушат, растворитель удаляют в вакууме.

Получают 0,24 г (92%) 1,1’-бис-[(1,4-дигексадецил)-L-глутамил]цистина, т. пл. 45°С.

ПМР-спектр (СDСl₃, δ, м.д.): 0,82 (т, 12Н, СН₃), 1,22 (с, 104Н, СН2), 1,58 (с, 8Н, βСН₂), 1,95-2,3 (м, 4Н, CH₂-S), 2,4 (к, 4Н, СН₂), 2,9 (м, 4Н, СН₂ОСО), 4,02 (т, 8Н, αСН₂), 4,57 (к, 2Н, СН), 4,81 (т, 2Н, СН), 7,7 (д, 2Н, NH).

Масс-спектр: [М+] 1396,1.

Аналогично получают 1,1'-бис-[(1,4-диолеил)-L-глутамил]цистин.

Выход 87%.

ПМР-спектр (СОСl₃, δ, м.д.): 0,85 (т, 12Н, СН₃), 1,25 (с, 80Н, СН₂), 1,60 (с, 8Н, βСН₂), 1,8 (м, 16Н, СН₂-СН=) 1,95-2,25 (м, 4Н, CH₂-S), 2,35 (к, 4Н, СН₂), 2,75 (м, 4Н, СН₂OСО), 4,05 (т, 8Н, αСН₂), 4,57 (к, 2Н, СН), 5,32 (т, 8Н, СН=), 8,0 (д, 4Н, NH).

Масс-спектр: [М+] 1292,0.

В круглодонную колбу при охлаждении до 0°С помещают 0,1 мл (0,94 ммоль) формалина, 0,08 мл (1,9 ммоль) 85% муравьиной кислоты, 0,25 г (0,19 ммоль) 1,1’-бис-[(1,4-дигексадецил)-L-глутамил]цистина и нагревают при температуре 70°С в течение 12 ч. Затем реакционную массу разбавляют 30 мл хлороформа, промывают 50 мл 0,1N раствора NaHCO₃ и водой до рН 7. Хлороформенный слой сушат и упаривают в вакууме. Получают 0,14 г (52%) 1,1’-бис-[(1,4-дигексадецил)-L-глутамил]-N,N,-бис-(диметил)цистина, т. пл. 32-34°С.

ПМР-спектр (CDCl₃, δ, м.д.): 0,82 (т, 12Н, СН₃), 1,22 (с, 104Н, СН₂), 1,58 (с, 8Н, βСН₂), 1,95-2,3 (м, 4Н, СН₂-S), 2,35 (с, 12 Н, СН₃), 2,4 (к, 4Н, СН₂), 2,9 (м, 4Н, СН₂OСО), 4,02 (т, 8Н, αСН₂), 4,57 (к, 2Н, СН), 4,81 (т, 2Н, СН), 7,7 (д, 2Н, NH).

Масс-спектр: [М+] 1452,1.

Аналогично получают 1,1'-бис-[(1,4-диолеил)-L-глутамил]-N,N,'-бис-(диметил)цистин.

Выход 51%.

ПМР-спектр (CDCl₃, δ, м.д.): 0,85 (т, 12Н, СН₃), 1,25 (с, 80Н, СН₂), 1,60 (с, 8Н, βCH₂), 1,8 (м, 16Н, СН₂-СН=) 1,95-2,2 (м, 4Н, CH₂-S), 2,3 (с, 12Н, СН₃), 2,35 (к, 4Н, СН₂), 2,75 (м, 4Н, СН₂OСО), 4,05 (т, 8Н, αСН₂), 4,57 (к, 2Н, СН), 5,32 (т, 8Н, СН=), 8,0 (д, 4Н, NH).

Масс-спектр: [М+] 1348,0.

К раствору 0,1 г (0,071 ммоль) 1,1’-бис-[(1,4-дигексадецил)-L-глутамил]-N,N’-бис-(диметил)цистина в 1 мл сухого ацетонитрила приливают 0,08 мл йодистого метила и выдерживали в темноте в течение 12 ч при комнатной температуре. Далее реакционную массу упаривают и добавляют 1 мл эфира. Выпавший осадок отфильтровывают. Получают 0,11 г (95%) 1,1’-бис-[(1,4-дигексадецил)-L-глутамил]-N,N’-бис-(триметил)цистина дииодида, т. пл. 73-76°С.

ПМР-спектр (CDCl₃, δ, м.д.): 0,82 (т, 12Н, СН₃), 1,22 (с, 104Н, СН₂),1,58 (с, 8Н, βСН₃), 1,95-2,3 (м, 4Н, СН₂-S), 2,45 (т, 4Н, СН₂OСО), 2,9 (м, 4Н, СН₂), 3,6 (с, 18Н, С(СН₃)₃, 4,02 (т, 8Н, αСН₂), 4,57 (к, 2Н, СН), 4,81 (м, 2Н, СН), 7,7 (д, 2Н, NH).

Масс-спектр: [М+] 1482,1.

Аналогично получают 1,1’-биc-[(1,4-диолеил)-L-глутамил]-N,N’-биc-(триметил)цистина дииодид.

Выход 90%.

ПМР-спектр (CDCl₃, δ, м.д.): 0,85 (т, 12Н, СН₃), 1,25 (с, 80Н, СН₂), 1,60 (с, 8Н, βСН₂), 1,8 (м, 16Н, СН₂-СН=) 1,95-2,2 (м, 4Н, СН₂-S), 2,35 (т, 4Н, СН₂ОСО), 2,75 (м, 4Н, СН₂), 3,55 (с, 18Н, С(СН₃)₃), 4,05 (т, 8Н, αСН₂), 4,57 (к, 2Н, СН), 5,32 (т, 8Н, СН=), 8,0 (д, 4Н, NH).

Масс-спектр: [М+] 1378,0.

Пример 6. Токсичность соединений общей формулы I.

Исследована токсичность синтезированных соединений общей формулы I in vitro по отношению к клеткам невриномы Гассерова узла крысы. Катионные димерные амфифилы являются малотоксичными, т.к. количество живых клеток в системе через одни сутки после введения липидных дисперсий составляло более 90% от начального уровня.

Пример 7. Трансфекционная активность соединений общей формулы I.

Исследован генный перенос in vitro в опухолевые трансформированные клетки SCOV-3 плазмиды pEGFP-Nl с геном зеленого флуоресцентного белка. Показана высокая эффективность трансфекции с помощью катионных димерных амфифилов, сравнимая с показателями для коммерческого агента трансфекции Lipofectin. Изучена трансфекция in vivo геносомами из плазмиды (pNT β-gal) и липосом дикатион/фосфатидилхолин (1:1) при интраназальном и внутривенном (vena porta) введениях мышам. Экспрессия гена β-галактозидазы была обнаружена гистохимически при внутривенном введении в селезенке. Полученные результаты важны для создания геносом, используемых в протоколах генного переноса в целях генотерапии моногенных и онкологических заболеваний.

Формула изобретения

1. Катионные димерные амфифилы общей формулы I

где R₁ и R₂ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепь С_12-22;

R₃ и R₄ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают низший алкил;

R₅ может иметь следующие значения: насыщенная цепь С_3-22; остаток моно-, ди- или триэтиленгликоля; остаток цистина; n и m одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают целое число от 1 до 3;

X’ и Y’ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают нетоксичные анионы,

в качестве агентов трансфекции.

2. Способ получения катионных димерных амфифилов общей формулы I, где R₁ и R₂ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают насыщенную или ненасыщенную углеводородную цепь С_12-22; R₃ и R₄ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают низший алкил; R₅ может иметь следующие значения: насыщенная цепь С_3-22; остаток моно-, ди- или триэтиленгликоля; остаток цистина; n и m одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают целое число от 1 до 3; X’и Y’ одинаковые или могут отличаться друг от друга и означают нетоксичные анионы, заключающийся в том, что проводят алкилирование свободной аминогруппы диэфиров аминокислот до третичной аминогруппы путем взаимодействия с формалином в присутствии 80-85% муравьиной кислоты и связывание двух молекул диэфиров с помощью активного производного соответствующего спейсера в среде полярного апротонного органического растворителя.