Oriģinālo katjono amfifīlo 1,4-dihidropiridīna atvasinājumu lipīdu monoslāņu un pašasociācijas īpašību, un transfekcijas aktivitātes raksturojums.

Abstract

Katjonie amfifīlie 1,4-dihidropiridīni (1,4-DHP) ir katjonus aizvietotājus saturoši sintētiskie lipīdi, kas tiek plaši pētīti kā potenciālie nevirālie vektori nukleīnskābju piegādei līdz mērķa šūnām, t.i., transfekcijai. Šī darba mērķis bija izvērtēt oriģinālo katjono amfifīlo 1,4-DHP atvasinājumu transfekcijas potenciālu, definējot jaunas savienojumu struktūras-aktivitātes sakarības. Darbā analizēti Latvijas Organiskās sintēzes institūtā sintezētie pieci katjonie N-benzil 1,4-DHP atvasinājumi ar dažādiem aizvietotājiem piridīnija gredzenos. Pirms transfekcijas aktivitātes novērtēšanas pārbaudītas savienojumu fizikāli ķīmiskās īpašības. Tāpat obligātā kārtā veikts biosaderības tests. Visi dati, kas tika iegūti par oriģinālajiem 1,4-DHP atvasinājumiem, salīdzināti ar N-neaizvietoto savienojumu kā līdz šīm efektīvāko katjono 1,4-DHP klases pārstāvi gēnu transfekcijai. Jaunsintezētie N-benzil 1,4-DHP atvasinājumi uzrādījuši zemu transfekcijas efektivitāti ar matrices RNS in vitro uz HeLa šūnām. Tomēr attiecībā uz savienojumu monoslāņu un pašasociācijas īpašībām, kā arī biosaderību tika noteiktas vairākas struktūras-aktivitātes sakarības turpmākiem pētījumiem.

Cationic amphiphilic 1,4-dihydropyridines (1,4-DHPs) are a series of cationic moiety containing synthetic lipids extensively studied as promising non-viral vectors for nucleic acid delivery to the target cells, i.e., transfection. The aim of the current study was to evaluate transfection potential of novel cationic amphiphilic 1,4-DHP derivatives defining new structure-activity relationships of the compounds. Five cationic N-benzyl 1,4-DHPs with different substituents at the pyridinium moieties, synthesized at the Latvian Institute of Organic Synthesis, have been analyzed throughout the study. Before estimating transfection activity, physicochemical properties of the compounds had been examined. The biocompatibility test as a mandatory procedure has also been performed. All data obtained for the original 1,4-DHPs has been compared to the N-unsubstituted compound as the most efficient cationic 1,4-DHP for gene delivery so far. Novel N-benzyl 1,4-DHPs have demonstrated low transfection efficiency with messenger RNA in vitro on HeLa cell line. Nevertheless, several structure-activity relationships regarding monolayer and self-assembling properties, as well as biocompatibility of the compounds have been proposed for the future studies.