Fluorescentus aizvietotājus saturošu katjono 1,4-dihidropiridīna atvasinājumu sintēze un īpašību raksturojums.

Abstract

Dažādi 1,4-dihidropiridīna (1,4-DHP) atvasinājumi jau iepriekš tikuši pētīti pielietošanai liposomu ieguvei, ņemot vērā to piemērotās ķīmiskās un bioloģiskās īpašības. Fluorescentu nanodaļiņu ieguve varētu atvieglot to pētīšanu, ļaujot tās ērti izsekot un arī vizualizēt. Šī pētījuma mērķis bija sintezēt jaunus 1,4-dihidropiridīna atvasinājumus ar atšķirīgiem aizvietotājiem gredzena 4. pozīcijā, kā arī dažādiem katjoniem aizvietotājiem, tostarp fluorescentiem, gredzena 2. Un 6. pozīcijās, un noteikt to īpašības, lai izvērtētu to piemērotību pielietošanai nanodaļiņu ieguvē. 1,4-DHP amfifili tika sintezēti, pamatojoties uz iepriekš publicētiem datiem (Pajuste et al. 2013). Savienojumu raksturošanai tika pielietota kodolu magnētiskās rezonanses spektrometrija, kā arī augstas izšķirtspējas masspektrometrija. Savienojumu fluorescence tika raksturota, pielietojot spektrofluorometriju. Liposomas tika iegūtas koncentrācijā 0,1 mmol/L, izmantojot etanola injekcijas metodi (Charcosset et al., 2015). Iegūtās daļiņas tika raksturotas ar dinamiskās gaismas izkliedes (DLS) mērījumiem (noteikti daļiņu diametri un polidispersitātes indeksi (PDI)). Vairāki iepriekš neaprakstīti katjonie 1,4-DHP amfifili tika iegūti daudzpakāpju sintēzes procesā, to iznākumi bija no 12% līdz 80%. Ar DLS mērījumiem tika raksturotas liposomas un to stabilitāte. Vairums paraugu saturēja vismaz divas dažāda izmēra daļiņu frakcijas. Svaigi pagatavotos paraugos daļiņu diametri bija robežās no 10 līdz 463 nm, un to PDI vērtības bija robežās no 0,256 līdz 0,444. Pēc 5 dienām daļiņu diametri bija robežās no 10 līdz 457 nm un to PDI vērtības bija robežās no 0,223 līdz 0,476. Var secināt, ka katjonie aizvietotāji 1,4-DHP amfifilu struktūrā ietekmē šo savienojumu un to veidoto nanodaļiņu īpašības. Vairāki no jauniegūtajiem savienojumiem veidoja homogēnas nanodaļiņas, kas bija stabilas vismaz 5 dienas. Turpmāki pētījumi ir nepieciešami daļiņu ilgtermiņa stabilitātes noteikšanai, kā arī fluorescences raksturošanai.

Various cationic 1,4-dihydropyridine (DHP) derivatives have been studied in recent years for liposome preparation, due to their suitable chemical and biological properties. Fluorescent nanoparticles would enable their easy detection/movement tracking, which could be very useful for studying them in vitro and in vivo. The aim of this study was to synthesize novel 1,4-DHP derivatives with different substituents at position 4 and various cationic moieties, including fluorophoric ones, at positions 2 and 6, and evaluate their properties in order to determine their suitability for nanoparticle production. 1,4-DHP amphiphiles were synthesized according to previously published methods (Pajuste et al. 2013). The structures and purity of new compounds were confirmed using NMR spectra, and high-resolution mass spectrometry. The fluorescence of compounds was characterized using spectrofluorometry. Liposomes were prepared at concentration of 0.1 mmol/L, using ethanol injection method. (Charcosset et al. 2015) The properties of liposomes were characterized, using dynamic light scattering (DLS) measurements (diameters of particles and polidispersity index (PDI)). A set of new cationic 1,4-DHP derivatives were synthesized via a multi-step procedure, with yields ranging from 12% to 80%. DLS measurements were used to characterize the liposomes and their stability. Most samples contained at least 2 distinct fractions of particles. The diameters of particles in freshly prepared samples ranged from 10 to 463 nm, while PDI values ranged from 0.256 to 0.444. After 5 days of storage particle diameters ranged from 10 to 457 nm, and PDI values ranged from 0.223 to 0.476. It can be concluded, that the structure of the cationic substituents in 1,4-DHP amphiphile molecules affects properties of nanoparticles formed by them. Several of the compounds were able to form homogenous nanoparticles that were stable for at least 5 days. Further studies are required to determine the long-term stability of the nanoparticles, and to further characterize fluorescence of the compounds.