Uz laktāmiem balstītu SARS-CoV-2 Mpro un citu virālo proteīnu inhibitoru izstrāde

Pētniecības pieteikuma Nr.
1.1.1.2/VIAA/4/20/754
Pēcdoktorants
Dr. chem. Linda Kinēna
Zinātniskais konsultants
Prof. Edgars Sūna
Projekta ieviešanas ilgums
30 mēneši
Projekta īstenošanas vieta
Latvijas Organiskās sintēzes institūts
Kopējās projekta izmaksas
111 504,09 EUR (ERAF finansējums – 94 779,16 EUR; valsts budžeta finansējums – 4 460,20 EUR)

Projekta zinātniskais mērķis ir jaunu SARS-CoV-2 proteāžu inhibitoru aktīvāko savienojumu sērijas izveide, izmantojot uz proteīna struktūru balstītu zāļvielu dizainēšanas pieeju.

Paredzētie projekta īstenošanas rezultāti:

  • dalība 4 zinātniskajās konferencēs
  • 1 zinātniskais raksts (IF > 50% no nozares vidējā līmeņa)
  • 1 patenta pieteikums

Publicēts: 12.01.2021.

Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās aktivitātes:

  • veikta literatūras izpēte, apkopota informācija un sagatavota prezentācija par SARS-CoV-2 cisteīna proteāzes Mpro struktūru un darbības mehānismu;
  • precizēti izvēlētie fragmenti bioloģiskās aktivitātes noteikšanai uz SARS-CoV-2 Mpro;
  • izstrādātas nepieciešamo fragmentu trans/cis metil-4-etil-1-(metilsulfonil)-5-oksopirolidīna-3-karboksiltāta, (S)-6-amino-2-karbamoil-5-okso-6,7-dihidro-1H,5H-pirazolo[1,2-a]pirazola-3-karbonskābes un 1-benzil-5-metilēn-1,5-dihidro-2H-pirol-2-ona sintēzes shēmas;
  • sintezēts 1,5-dihidro-2H-pirol-2-ona atvasinājums, kas bioloģiskajos testu mērījumos tiks izmantots kā kontroles savienojums;
  • sintezēti trans/cis pirola atvasinājumi – veikta metil 2-brombutirāta alkilēšanas reakcija, ar tai sekojošu pirolidīna cikla saslēgšanas reakciju.
Publicēts: 12.04.2021.

Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās aktivitātes:

 

  • noskaidroti apstākļi trans/cis pirola atdalīšanai piemēroti hromatogrāfijas apstākļi un veikta šo izomēru atdalīšana;
  • pirazola mērķsavienojuma iegūšanai, veikta pirazola cikla saslēgšanas reakcija, noskaidroti piemērotākie apstākļi aizsarggrupu nošķelšanai un iegūts pirazola amidoatvasinājums;
  • balstoties uz iepriekšējiem rezultātiem par beta-laktāma cikla atvēršanos trifluoretiķskābes un sālsskābes klātienē, uzsākta aizsargāta 6-aminopenicilānskābes atvasinājuma sintēze. Minētā atvasinājuma iegūšanai kā aminofunkcijas aizsarggrupa izvēlēta ftalimīdgrupa, bet karbonskābes funkcijas aizsardzībai gan benzilgrupa, gan para-nitrobenzilgrupa.

Publicēts: 12.07.2021.

Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās aktivitātes:

 

  • atkārtota pirazolo[1,2a]pirazola atvasinājuma sintēzes shēma no terc-butil (S)-(3-okso-1-(2,2,2-trifluoroacetil)pirazolidīn-4-il)karbamāta;
  • uzsākta antibiotikas daudzstadiju sintēze. Iegūta (R)-tetrahidrofurān-2-tiokarbonskābe 2 stadiju procesā, kas ietvēra skābes hlorīda iegūšanu no attiecīgās karbonskābes un tai sekojošu tiokarbonskābes nātrija sāls sintēzi;
  • no azetidīna ciklu saturošā būvbloka trietilfosfīta klātienē iegūts penema atvasinājums, no kura tālāk, nošķeļot TBDMS un allilaizsargrupas, iegūta beta-laktāma ciklu saturoša antibiotika.

Publicēts: 12.10.2021.

Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās aktivitātes:

 

  • sintezēts 2-oksopirolidīna ciklu saturoša fragments;
  • 2-Oksopirolidīna grupu saturoša mērķsavienojuma iegūšanai veikta estera grupas reducēšana;
  • struktūras-aktivitātes likumsakarību noskaidrošanai tika sintezēts mērķsavienojums, kas satur gan (1H-indola-2-karbonil)-L-fenilalanīnu, gan iepriekš sintezēto 2-oksopirolidīna grupu saturošo fragmentu;
  • uzsākta (1H-indola-2-karbonil)-L-fenilalanīna atvasinājumu sintēze ar dažādiem β- un y-laktāmu ciklu fragmentiem.

Publicēts: 12.01.2022.

Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās aktivitātes:

 

  • sintezēts D-cikloserīna fragmentu saturošs (1H-indola-2-karbonil)-L-fenilalanīna atvasinājums;
  • sintezēts (2S,3S)-3-amino-2-metil-4-oksoazetidīna-1-sulfonskābes fragmentu saturošs (1H-indola-2-karbonil)-L-fenilalanīna atvasinājums;
  • sintezēts (1H-indola-2-karbonil)-L-fenilalanīna atvasinājums ar triciklisku pirazolidinona ciklu saturošu fragmentu. Minētais mērķprodukts tika iegūts 3 stadiju sintēzē;
  • Noteiktas sintezēto savienojumu IC50 vērtības. Izvēlēti savienojumi proteīna-inhibitora kinētikas pētījumiem.

Publicēts: 12.04.2022.

Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās aktivitātes:

 

  • sintezēti pirazolo[1,2a]pirazola fragmenti ar dažādiem amīdgrupas aizvietotājiem no attiecīgās karbonskābes HATU un DIPEA klātienē. Reakciju rezultātā iegūti benzil-, N-metilbenzil-, dibenzil- atvasinājumi;
  • uzsākta daudzstadiju vairākas (alanīns, valīns, leicīns) aminoskābes saturoša savienojuma sintēze, kas ietilpst zināmā inhibitora N3 sastāvā;
  • iegūts 2-oksopirolidīna atvasinājums – pirmajā stadijā no dimetil-L-glutamāta alkilēšanas ceļā ieguvām nitrila grupu saturošu atvasinājumu;
  • veicot nitrila grupas reducēšanu platīna oksīda klātienē, ar tam sekojošu Boc grupas nošķelšanu, tika iegūts 2-oksopirolidīna atvasinājums.

Publicēts: 12.07.2022.

Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās aktivitātes:

 

  • veikta amīdsaites veidošanas reakcija starp N3 karbonskābes fragmentu un 2-oksopirolidīna atvasinājumu HATU un DIPEA klātienē;
  • tika veikta7-ACCA ciklā esošā sēra atoma oksidēšana, izmantojot peroksietiķskābi HCl klātienē. Reakcijas rezultātā tika iegūts atbilstošais sulfoksīds;
  • lai pārbaudītu (1H-indola-2-karbonil)-L-fenilalanīna ietekmi uz inhibitoro aktivitāti, sintezējām 2-(benziloksi)etiķskābi, kas tālāk tika izmantota amīdsaites veidošanas reakcijā ar 7-ACCA, T3P klātienē;
  • projekta zinātniskie rezultāti tika prezentēti Drug Discovery Conference 2022 konferencē postera formātā.

Publicēts: 12.10.2022.

Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās aktivitātes:

 

  • uzsākta beta-aminospirtu ar 2,6-aizvietota piperidīna motīvu sintēze – kā izejvielu izmantojot (R)-2-propilpiperidīnu vai attiecīgo (S)-izomēru, veikta 6. pozīcijas litijēšana un sekojoša dažādu elektrofīlu pievienošana;
  • lai iegūtu trans-2,6-aizvietotus piperidīnus, kā elektrofīli izmantoti aromātiskie aldehīdi – rezultātā iegūti beta-aminospirti;
  • uzsākta beta-aminospirtu, kas satur cis-2,6-aizvietota piperidīna motīvu;
  • iegūtajam (R,R)-2-formil-6-propilpiperidīnam vai attiecīgajam (S,S)-izomēram veikta Grinjāra reaģentu (3-fluorfenilmagnija bromīds, 3-hlorfenilmagnija bromīds, 2-fluorfenilmagnija bromīds vai 5-fluorpiridīn-3-il)magnija bromīds) pievienošana.

Publicēts: 12.07.2022.

Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās aktivitātes:

 

  • turpināta cis-2,6-piperidīna motīvu saturošu beta-aminospirtu sintēze. Pēc aizsarggrupu noņemšanas iegūti kopā 8 beta-aminospirti ar augstu diastereomēro un enantiomēro tīrību;
  • veikta jaunākās literatūras izpēte un izstrādāta shēma beta-aminospirtu ar 2,2,6-triaizvietota piperidīna motīvu sintēzei;
  • uzsākta beta-aminospirtu ar 2,2,6-triaizvietota piperidīna motīvu sintēze. Kā izejviela izmantota komerciāli pieejamā (R)-2-aminoadipīnskābe vai attiecīgais (S) izomērs;
  • rezultāti par iepriekš sintezētajiem beta-aminospirtiem ar 2,4-aizvietota azetidīna motīvu prezentēti konferencē „2nd Drug Discovery Conference”, kas notika 22.-24. septembrī, Rīgā.

Publicēts: 12.10.2022.