モノおよびビスアルキル化ルーマジン増感剤。合成、分子軌道理論、求核性指数、光化学的研究

Mono- and Bis-Alkylated Lumazine Sensitizers: Synthetic, Molecular Orbital Theory, Nucleophilic Index, and Photochemical Studies.

• María José Sosa
• María Noel Urrutia
• Patricia L Schilardi
• Matías I Quindt
• Sergio Bonesi
• Dobrushe Denburg
• Mariana Vignoni
• Alexander Greer
• Edyta M Greer
• Andrés H Thomas

抄録

モノデシル化およびビスデシル化されたルマジンを合成し、その特徴を明らかにした。すなわち、1-デシルデシル鎖[1-デシルプテリジン-2,4(1,3H)-ジオン]6aとビスデシル鎖[1,3-ジデシルプテリジン-2,4(1,3H)-ジオン]7aの共役体を、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)溶媒中で1-ヨードデカンとルマジンを求核置換(S 2)反応させることにより合成した。デシル鎖のカップリングは、DMF縮合を伴わずに、N部位から順に発生した。分子軌道(MO)の計算から、N部位にはp軌道があるが、N部位にはないことがわかり、求核性パラメータ(N)の分析と合わせて、ルーマジンのN部位でのアルキル化が予測された。6aのNでのアルキル化の後にのみ、N上のp軌道が出現し、それによって2番目の当量の1-ヨードデカンと反応して、ジアルキル化生成物7aに到達する。NMR（H、C、HSQC、HMBC）、HPLC、TLC、UV-vis、蛍光、および密度汎関数理論（DFT）からのデータは、モノデシル鎖6aおよびビスデシル鎖7aの存在の証拠を提供します。これらの結果は、ルーマジンのN-アルキル化が好ましいプテリンO-アルキル化（速度論的制御）と、DMF溶媒の縮合を避けたジアルキル化（熱力学的制御）とで異なる。これらの知見は、光力学的療法で使用するための増感剤の親油性を高めるためのアルキル化戦略のリストに追加されます。

Mono- and bis-decylated lumazines have been synthesized and characterized. Namely, mono-decyl chain [1-decylpteridine-2,4(1,3H)-dione] 6a and bis-decyl chain [1,3-didecylpteridine-2,4(1,3H)-dione] 7a conjugates were synthesized by nucleophilic substitution (S 2) reactions of lumazine with 1-iododecane in N,N-dimethylformamide (DMF) solvent. Decyl chain coupling occurred at the N site and then the N site in a sequential manner, without DMF condensation. Molecular orbital (MO) calculations show a p-orbital at N but not N , which along with a nucleophilicity parameter (N) analysis predict alkylation at N in lumazine. Only after the alkylation at N in 6a, does a p-orbital on N emerge thereby reacting with a second equivalent of 1-iododecane to reach the dialkylated product 7a. Data from NMR ( H, C, HSQC, HMBC), HPLC, TLC, UV-vis, fluorescence, and density functional theory (DFT) provide evidence for the existence of mono-decyl chain 6a and bis-decyl chain 7a. These results differ to pterin O-alkylations (kinetic control), where N-alkylation of lumazine is preferred and then to dialkylation (thermodynamic control), with an avoidance of DMF solvent condensation. These findings add to the list of alkylation strategies for increasing sensitizer lipophilicity for use in photodynamic therapy.

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