МИНИ ОБЗОР: СОЕДИНЕНИЯ НА ОСНОВЕ АМИНОСПИРТОВ И ГИДРОКСИБЕНЗОЙНЫХ КИСЛОТ

АННОТАЦИЯ

В статье были изучены последние исследования в сфере синтеза соединений на основе аминоспиртов и гидроксибензойных икслот. Согласно исследованиям, соединения на основе аминоспиртов применяются при гипертонии, заболеваниях симпатической нервной системы сердечной недостаточности, противотуберкулезное средство, противоотечное средство, антибактериальных, противовоспалительных, противоопухолевых, а также в качестве инсектицидных препаратов. Исходя из анализа данных литературы, были подобраны направление для осуществления синтезов.

ABSTRACT

The article examined the latest research in the field of synthesis of compounds based on amino alcohols and hydroxybenzoic acids. According to research, compounds based on amino alcohols are used for hypertension, diseases of the sympathetic nervous system, heart failure, anti-tuberculosis, decongestant, antibacterial, anti-inflammatory, antitumor, and also as insecticidal drugs. Based on the analysis of the literature data, the direction for the implementation of syntheses was selected.

Ключевые слова: аминоспирты, гидроксибензойные кислоты, синтез, соединения, биологическая активность

Keywords: aminoalcohols, hydroxybenzoic acids, synthesis, compounds, biological activity.

Введение

Применение гидроксибензойных кислот, в том числе салициловой кислоты и его соединений исчисляется веками [1]. В настоящее время у гидроксибензойных кислот и их соединений выявлены различные свойства [2], например, как антиоксиданты [3], облегчение сердечно-сосудистых проблем [4], антиопухолевые [5], жаропонижающие [6] и многие другие [7].

Также гидроксибензойные кислоты широко применяются в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности при производстве консервантов [8], бактерицидов [9], красителей [10] и т.д. Целью настоящего обзора изучить современные тенденции в синтезе биологически активных соединений на основе гидроксибензойных кислот и аминоспиртов, и подобрать методику синтеза для дальнейший исследований.

Аминоспирты и их соединения

Вицинальные аминоспирты являются широко распространенными структурными элементами в биоактивных молекулах [11]. β-аминоспирты присутствуют во многих биологически активных натуральных продуктах и хиральных вспомогательных веществах, содержащих промежуточные продукты [12]. Например, β-аминоспирты, такие как β-адреноблокаторы (β-адреноблокаторы), используются при лечении широкого спектра нарушений здоровья [13], например, при гипертонии, заболеваниях симпатической нервной системы [14], сердечной недостаточности [15] и нарушениях сердечного ритма [16], а также в качестве инсектицидных средств [17].

β-аминоспирты являются распространенным фрагментом в нескольких потенциальных терапевтических препаратах (рис. 1), таких как этамбутол (противотуберкулезное средство), фенилэфрин (противоотечное средство), пропранолол (сердечно-сосудистое средство), пропафенон (сердечно-сосудистое средство) и т.д. Гидроксиаминокислоты являются наиболее распространенным классом природных соединений, содержащих β-аминоспиртовую субъединицу. Например, антибиотики класса ванкомицина [18] содержат ариленовый фрагмент. Другой большой группой биологически активных натуральных продуктов являются циклические аминоспирты, например, хинин, который используется для лечения малярии [19].

Рисунок 1. Терапевтически активные β-аминоспирты как лекарственные средства [19]

Например, в работе [11] исследователи описали синтез новых β-аминоспиртов из фенилацетилкарбинола путем последовательного образования оснований Шиффа с последующей реакцией Гриньяра:

Рисунок 2. Общий синтез β-аминоспиртов из фенилацетилкарбинола [11]

Для этого авторы исследования проводили синтез двумя путями с применением фенилацетилкарбинола, при этом использовали две различные типы аминов, бензиламин и циклогексиламин, с образованием соответствующих оснований Шиффа.

На рисунке 3 показана схема синтеза новых β-аминоспиртов на основе фенилацетилкарбинола, реагенты и условия: (i) BnNH₂, толуол, 10-15°C; (ii) RBr, Мg, ТГФ, 0-5°C, NH₄Cl; (iii) Pd/C, H₂, 50-60°C, HCl, изопропиловый спирт; (iv) циклогексиламин, толуол, 10-15°C.

Рисунок 3.  Схема синтеза β-аминоспиртов [11]

В работе [20] авторы осуществляли синтез соединений путем взаимодействия 5-аминосалициловой кислотой с соответствующим ангидридом при кипячении с этилацетатом (C1, C3 и C4) или ледяной уксусной кислотой (C2) с  выходами в диапазоне от 70 до 83%:

Комплексные соединения на основе аминоспиртов были получены и изучены в работах [21,22], в данных работах получены смесь лигандов, и аминосирты выступают как свободные вещества.

Исходя из этого, перспективным направлением синтеза можно выбрать соединения на основе гидроксибензойных кислот и аминоспиртов.

Выводы

Согласно изученным данным литературы, производные аминоспиртов  проявляют различную активность и могут быть применены при гипертонии, заболеваниях симпатической нервной системы сердечной недостаточности, противотуберкулезное средство, противоотечное средство,  антибактериальных, противовоспалительных, противоопухолевых, а также в качестве инсектицидных препаратов и др. Сочетание в молекуле с гидроксибензойными кислотами аминоспирты соединенные через амидную связь могут повлиять на биологическую активность отдельно взятых молекул или привести к синергизму молекул, усиливая то, или иное, свойство.

Новые препараты, разработанные на основе гидроксибензойных кислот, а также аминоспиртов демонстрируют высокую эффективность и являются менее токсичными. Учитывая тенденции в развитии синтеза новых веществ нами, были выбраны направление синтеза согласно [6], которые отличаются простотой, удобностью и доступностью. При этом по методике приведенной в [6], будет осуществляться синтез и дальнейшее исследования свойств получаемых амидов гидроксибензойных кислот с аминоспиртами.

Список литературы:

1. Mahdi J. G. Medicinal potential of willow: A chemical perspective of aspirin discovery //Journal of Saudi Chemical Society. – 2010. – Т. 14. – №. 3. – С. 317-322.
2. Klessig D. F., Tian M., Choi H. W. Multiple targets of salicylic acid and its derivatives in plants and animals //Frontiers in Immunology. – 2016. – Т. 7. – С. 195806.
3. Lang Y. et al. Classification and antioxidant assays of polyphenols: A review //Journal of Future Foods. – 2024. – Т. 4. – №. 3. – С. 193-204.
4. Juurlink B. H. J. et al. Hydroxybenzoic acid isomers and the cardiovascular system //Nutrition journal. – 2014. – Т. 13. – С. 1-10.
5. Kurniawan Y. S. et al. Investigation on anticancer agent against cervical and colorectal cancer cell lines: One-pot synthesis, in vitro and in silico assays of xanthone derivatives //Journal of Applied Pharmaceutical Science. – 2024. – Т. 14. – №. 3. – С. 145-153.
6. Брель А. К., Будаева Ю. Н., Лисина С. В., Ниязов Л. Н. Синтез амидов производных гидроксибензойных кислот с 6-амино-1,3-диметилпиримидин-2,4-дионом // Известия Волгоградского государственного технического университета. – 2022.  – №. 12(271). – С. 66-69.
7. Ниязов Л. Н., Брель А. К., Бахромов Х. К., Гапуров У. У. 4-гидроксибензой кислотанинг ҳосилалари потенциал дори воситалари сифатида //Бухара, Узбекистан. – 2020. – Т. 159.
8. Tsagogiannis E. et al. Elucidation of 4-Hydroxybenzoic Acid Catabolic Pathways in Pseudarthrobacter phenanthrenivorans Sphe3 //International Journal of Molecular Sciences. – 2024. – Т. 25. – №. 2. – С. 843-857.
9. Lu P. et al. Biodegradation of 4-hydroxybenzoic acid by Acinetobacter johnsonii FZ-5 and Klebsiella oxytoca FZ-8 under anaerobic conditions //Biodegradation. – 2022. – С. 1-15.
10. Sakshi, Haritash A. K. A comprehensive review of metabolic and genomic aspects of PAH-degradation //Archives of Microbiology. – 2020. – v. 202. – №. 8. – P. 2033-2058.
11. Mahendran P. et al. Synthesis of novel β-amino alcohols from phenylacetylcarbinol: cytotoxicity activity against A549 cells and molecular docking //Research on Chemical Intermediates. – 2018. – Т. 44. – С. 535-552.
12. Kopka K. et al. Design of new β1-selective adrenoceptor ligands as potential radioligands for in vivo imaging //Bioorganic & medicinal chemistry. – 2003. – v. 11. – №. 16. – P. 3513-3527.
13. Klingler F. D. Asymmetric hydrogenation of prochiral amino ketones to amino alcohols for pharmaceutical use //Accounts of chemical research. – 2007. – v. 40. – №. 12. – P. 1367-1376.
14. Donohoe T. J. et al. Recent developments in methodology for the direct oxyamination of olefins //Chemistry–A European Journal. – 2011. – v. 17. – №. 1. – P. 58-76.
15. Castellano M., Böhm M. The cardiac β-adrenoceptor–mediated signaling pathway and its alterations in hypertensive heart disease //Hypertension. – 1997. – v. 29. – №. 3. – P. 715-722.
16. Yamada S. et al. A sustained increase in β-adrenoceptors during long-term therapy with metoprolol and bisoprolol in patients with heart failure from idiopathic dilated cardiomyopathy //Life sciences. – 1996. – v. 58. – №. 20. – P. 1737-1744.
17. Auvin-Guette C. et al. Trichogin A IV, an 11-residue lipopeptaibol from Trichoderma longibrachiatum //Journal of the American Chemical Society. – 1992. – v. 114. – №. 6. – P. 2170-2174.
18. Nicolaou K. C., Boddy C. N. C. Atropselective macrocyclization of diaryl ether ring systems: application to the synthesis of vancomycin model systems //Journal of the American Chemical Society. – 2002. – v. 124. – №. 35. – P. 10451-10455.
19. Achan J. et al. Quinine, an old anti-malarial drug in a modern world: role in the treatment of malaria //Malaria journal. – 2011. – v. 10. – p. 1-12.
20. Pérez L. C. C. et al. Novel 5-aminosalicylic derivatives as anti-inflammatories and myeloperoxidase inhibitors evaluated in silico, in vitro and ex vivo //Arabian Journal of Chemistry. – 2019. – v. 12. – №. 8. – P. 5278-5291.
21. Ibragimov A. B. et al. Two supramolecular complexes based on 4-hydroxybenzoic acid and triethanolamine: Synthesis and structure //Russian Journal of Inorganic Chemistry. – 2017. – v. 62. – P. 439-445.
22. Ibragimov A. B., Ashurov Z. M., Zakirov B. S. Molecular and crystal structure of a mixed-ligand cadmium complex with p-hydroxybenzoic acid and monoethanolamine //Journal of Structural Chemistry. – 2017. – v. 58. – с. 588-590.