Syntéza derivátů beta-cyklodextrinu pro medicinální aplikace

Abstract

Syntéza monosubstituovaných derivátů β -cyklodextrinu pro medicinální aplikace Abstrakt Tato diplomová práce se zabývá syntézou série derivátů β-cyklodextrinu, které jsou potenciálně využitelné pro konstrukci kontrastních látek MRI nové generace. Základní skelet β-CD je nejprve selektivně persubstituován v polohách 6 a vybaven azidovými skupinami. V dalších krocích je per-6-azido-β-CD monosubstituován na sekundárním okraji makrocyklu. Jako vhodná činidla pro derivatizaci byly vybrány (E)-cinnamylbromid a propargylbromid. Monosubstituční reakce poskytuje vždy dva regioisomery, se substituentem v poloze 2I -O- a 3I -O-. Tyto se podařilo, po následné peracetylaci zbylých hydroxylových skupin, od sebe úspěšně separovat pomocí sloupcové chromatografie. Deriváty s cinnamylovou skupinou byly následně oxidativně převedeny na 2I -O-, 3I -O-formylmethyl- a 3I -O-karboxymethyl- deriváty. Dále byla ověřena možnost spojení derivátu obsahující aldehydovou funkci s vhodným substrátem pomocí reduktivní aminace. Klíčová slova: cyklodextriny, monosubstituce, cinnamyl, propargyl, formylmethyl, karboxymethyl, reduktivní aminace, kontrastní látky, tomografie magnetické rezonance

Synthesis of monosubstituted β-cyclodextrin derivatives for medicinal applications Abstract This thesis is focused on preparation of a set of β-cyclodextrin derivatives with potential use as scaffolds for a construction of novel MRI contrast agents. Firstly, the skeleton of native β-CD was selectively persubstituted at possitions 6 and equipped with azide functions. Per-6-azido-β-CD was then monosubstituted on secondary face of the macrocycle. (E)-cinnamylbromide and propargylbromide were chosen as suitable reagents. The monosubstitution reaction afforded two types of regioisomers, substituted at position 2I -O- or 3I -O-. These regioisomers were sucessfully separated via preparative column chromatography after peracetylation of all free hydroxyl groups. 2I -O-, 3I -O-formylmethyl- and 3I -O- karboxymethyl- analogues were prepared by oxidative transformation of cinnamyl group. Finally the usability of the formylmethyl- derivative for covalent binding with suitable substrate via reductive amination was confirmed. Keywords: cyclodextrins, monosubstitution, cinnamyl, propargyl, formylmethyl, carboxymethyl, reductive amination, MRI, contrast agents