МОЛЕКУЛЯРНОЕ СВЯЗЫВАНИЕ 2-ФЕНИЛЭТИЛАМИНА β-ЦИКЛОДЕКСТРИНОМ

  • Andrey A. Sutyagin Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет
  • Vladimir V. Menshikov Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет
  • Natalya M. Lisun Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет
  • Victoria O. Weissman Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет
Ключевые слова: фенилэтиламин, β-циклодекстрин, инкапсуляция, молекулярное связывание

Аннотация

В работе рассмотрены результаты экспериментального исследования синтеза 2-фенилэтиламина – биогенного амина, являющегося начальным звеном природных нейротрансмиттеров и используемого в фармакологической практике как антидепрессант и средство для лечения неврологических нарушений. Осуществлен синтез целевого амина путем восстановления фенилацетонитрила боргидридом лития и декарбоксилированием натриевой соли фенилаланина. Реакция восстановления протекает в водном этаноле при комнатной температуре, что способствует повышению выхода продукта. В то же время, образующийся продукт быстро переходит на воздухе в нерастворимый карбонат. Декарбоксилирование протекает при сплавлении натриевой соли фенилаланина со щелочью, что приводит к частичному образованию при высокой температуре продукта конденсации – 3,6-дибензилпиперазин-2,5-диона. Показано, что оба метода приводят к синтезу продукта с выходами около 45%. Суспензионным методом получен комплекс включения фенилэтиламина с β-циклодекстрином, выступающим в качестве инкапсулятора – контейнера для молекулярного связывания. Связывание происходит в водной суспензии с последующей отмывкой амина ацетоном. Структура полученных соединений доказана методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса на ядрах 1Н, а также методом тонкослойной хроматографии. Сравнение интегральных интенсивностей сигналов протонов циклодекстринового каркаса и протонов аминогруппы фенилэтиламина показал, что процесс сопровождается переходом в связанную форму 65% амина при соотношении циклодекстрин : амин 3:2. Можно ожидать, что подобное связывание может быть использовано в фармакологической практике для повышения устойчивости амина, его направленного транспорта в организме и предотвращения преждевременных процессов его разрушения под действием фермента моноаминоксигеназы.

Для цитирования:

Сутягин А.А., Меньшиков В.В., Лисун Н.М., Вайсман В.О. Молекулярное связывание 2-фенилэтиламина β-циклодекстрином. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 1. С. 28-33. DOI: 10.6060/ivkkt.20236601.6650.

Литература

Astakhova A.V., Demina N.B. Modern drug technologies: synthesis, characterization, and use of inclusion complexes between drugs and cyclodextrins (a review). Pharm. Chem. J. 2004. V. 38. N 2. P. 105-108. DOI: 10.1023/B:PHAC.0000032490.04705.ba.

Grachev M.K., Kurochkina G.I., Batalova T.A., Nifantiev E.E. Synthesis and pharmacological tests of some α- and β-cyclodextrins derivatives. Nauka Shkola. 2013. N 3. Р. 179-181 (in Russian).

Kedik S.A., Panov A.V., Tyukova V.S., Zolotareva M.S. Cyclodextrins and their application in pharmaceutical industry (review). Razrab. Registr. Lekarstv. Sredstv. 2016. N 3 (16). P. 68-75 (in Russian).

Metera A., Dłuska E., Markowska-Radomska A., Tudek B., Kosick K. Surface functionalized emulsion for selective drugs transport. ChemChemTech. [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 8. P. 113-119 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196208.5925.

Sutyagin A.A., Glazyrin A.E., Grachev M.K., Kurochkina,G.I., Nifant'ev E.E. Cyclophosphorylation of tert-butyldimethylsilyl derivatives of cyclodextrins. Rus. J. Gen. Chem. 2001. 71(6). P. 884–887. DOI: 10.1023/A:1012349400638.

Cocchi V., Gasperini S., Hrelia P., Lenzi M., Tirri M., Marti M. Novel psychoactive phenethylamines: impact on genetic material. Int. J. Molec. Sci. 2020. V. 21. N 24. P. 1-17. DOI: 10.3390/ijms21249616.

Levine M., Lovecchio F. New designer drugs. Emerg. Med. Clin. North Am. 2021. V. 39. N 3. P. 677-687. DOI: 10.1016/j.emc.2021.04.013.

Kulinsky V.I., Kolesnichenko L.S. Molecular mechanisms of hormonal activity. I. Receptors. Neuromediators. Systems with second messengers. Biochem. (Moscow). 2005. V. 70. N 1. P. 24-39. DOI: 10.1007/s10541-005-0003-9.

Apryatin S.A., Karpenko M.N., Muruzheva Z.M., Bolshakova M.V., Magazenkova D.N., Klimenko V.M. Neu-rodegenerative and metabolic disorders, mediated by the trace amines and their receptors. Med. Akad. Zurn.. 2020. V. 20. N 1. P. 9-22 (in Russian). DOI: 10.17816/MAJ25746.

Lewin A.H., Navarro H.A., Wayne Mascarella S. Structure-activity correlations for β-phenethylamines at human trace amine receptor 1. Bioorg. Med. Chem. 2008. V. 16. N 15. P. 7415-7423. DOI: 10.1016/j.bmc.2008.06.009.

Drogovoz S.M., Lukyanchuk V.D., Sheyman B.S. Antidepressants in the focus of drug toxicology. Meditsina Neotlozh. Sost. 2014. V. 2. N 57. P. 90–94 (in Russian). DOI: 10.22141/2224-0586.2.57.2014.83138.

McCreary A.C., Müller C.P., Filip M. Psychostimulants: basic and clinical pharmacology. Int. Rev. Neurobiol. 2015. V. 120. P. 41-83. DOI: 10.1016/bs.irn.2015.02.008.

Lee Y.-J., Kim H.R., Lee C.Y., Hyun S.-A., Ko M.Y., Ka M., Hwang D.Y., Lee B.-S. 2-Phenylethylamine (pea) ame-liorates corticosterone-induced depression-like phenotype via the bdnf/trkb/creb signaling pathway. Int. J. Molec. Sci. 2020. V. 21. N 23. P. 1-17. DOI: 10.3390/ijms21239103.

Obata Y., Mizuno M., Nemoto T., Kubota-Sakashita M., Kasahara T., Kato T. Phenethylamine is a substrate of monoamine oxidase B in the paraventricular thalamic nucleus. Sci. Rep. 2022. V. 12. N 1. DOI: 10.1038/s41598-021-03885-6.

Gattuso G., Notti A., Parisi M.F., Pisagatti I., Pappalardo S., Patanè S. Encapsulation of monoamine neurotransmitters and trace amines by amphiphilic anionic calix [5] arene micelles. New J. Chem. 2014. V. 38. N 12. P. 5983-5990. DOI: 10.1039/C4NJ01184H.

Sáez J.A., Escuder B., Miravet J.F. Supramolecular hy-drogels for enzymatically triggered self-immolative drug delivery. Tetrahedron. 2010. V. 66. N 14. P. 2614-2618. DOI: 10.1016/J.TET.2010.02.033.

Yakovishyn L.O. The molecular complex of monoammoni-um glycyrrhizinate (glycyram) with β-cyclodextrin. Zhurn. Org. Pharm. Khim. 2012. V. 10. N 4 (40). P. 71-75 (in Russian).

Sumina E.G., Atayan V.Z., Shtykov S.N. Application of cyclodextrin mobile phases in thin-layer chromatography of organic reagents of xanthene and quinoline series. Sorbts Khromatograf. Prots. 2008. V. 8. N 1. P. 83-93 (in Russian).

Nekhoroshev S.V., Moiseeva E.S., Sharko S.P., Moiseeva O.I. Сhromatographic identification of some phenethylamine derivates. Anal. Kontrol. 2014. V. 18. N 2. P. 182–187 (in Russian). DOI: 10.15826/analitika.2014.18.2.007.

Steiman T.J., Liu J., Mengiste A., Doyle A.G. Synthesis of β-phenethylamines via ni/photoredox cross-electrophile coupling of aliphatic aziridines and aryl iodides. J. Am. Chem. Soc. 2020. V. 142. N 16. P. 7598-7605. DOI: 10.1021/jacs.0c01724.

Molander GA, Vargas F. Beta-aminoethyltrifluoroborates: efficient aminoethylations via Suzuki-Miyaura crosscoupling. Org Lett. 2007. N 9(2). P. 203-206. DOI: 10.1021/ol062610v.

Kapustin М.А., Chubarova А.S., Halavatch Т.N., Cigankov V.G., Bondaruk A.M., Kurchenko V.P. Methods of active compounds with cyclic oligosaccharides nano-complexes obtaining, analysis of it physical and chemical properties and use in food production. Tr. Belorus. Gos. Un-ta. Ser. Fiziolog., Biokhim. Molek. Osn. Funkts. Biosistem. 2016. V. 11. N 1. P. 73-100 (in Russian).

Sutyagin A.A., Vaisman V.O. Synthesis and molecular binding of phenylethylamine. Tez. dokl. uch. rep. conf. s internats. uch. "Physico-chemical biology as the basis of mod-ern medicine". Minsk: Belarusian State University. 2020. P. 173-175 (in Russian).

Опубликован
2022-11-19
Как цитировать
Sutyagin, A. A., Menshikov, V. V., Lisun, N. M., & Weissman, V. O. (2022). МОЛЕКУЛЯРНОЕ СВЯЗЫВАНИЕ 2-ФЕНИЛЭТИЛАМИНА β-ЦИКЛОДЕКСТРИНОМ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 66(1), 28-33. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20236601.6650
Раздел
ХИМИЯ неорганич., органич., аналитич., физич., коллоидная, высокомол. соединений