कार्यात्मक स्पाइरोसाइक्लिक हेटेरोसाइकिल संश्लेषण और साइटोटॉक्सिसिटी परख
Summary
यहां, हम पहले संश्लेषित स्पाइरोसाइक्लिक ऑक्सीम का परीक्षण करने के लिए 3-(4′, 5′-डाइमिथाइलथियाज़ोल-2′-yl)-2,5-डिफेनिलटेट्राज़ोलियम ब्रोमाइड (एमटीटी) का उपयोग करके एक बायोसेसे का वर्णन करते हैं।
Abstract
स्पाइरोसाइक्लिक हेटेरोसाइकिल को हाल ही में साहित्य में कैंसर चिकित्सा के लिए संभावित दवाएं बताया गया है। इन उपन्यास ऑर्थोगोनल रिंग सिस्टम का संश्लेषण चुनौतीपूर्ण है। इन यौगिकों को संश्लेषित करने के लिए एक कुशल पद्धति हाल ही में प्रकाशित की गई थी जिसने पहले रिपोर्ट किए गए पांच चरणों के बजाय चार चरणों में ठोस चरण संश्लेषण का वर्णन किया था। इस छोटे संश्लेषण का लाभ विषाक्त अभिकर्मकों के उपयोग का उन्मूलन है। कम-लोडिंग रीजेनरेटिंग माइकल (आरईएम) लिंकर-आधारित राल को संश्लेषण में महत्वपूर्ण पाया गया क्योंकि उच्च-लोडिंग संस्करणों ने भारी फिनाइल और सुगंधित साइड चेन वाले अभिकर्मकों को जोड़ने से रोक दिया। इन नए स्पाइरोसाइक्लिक अणुओं के माइक्रोमोलर सांद्रता की साइटोटॉक्सिसिटी की जांच करने के लिए कलरिमेट्रिक 3-(4′, 5′-डाइमिथाइलथियाज़ोल-2′-यल)-2,5-डिफेनिलटेट्राज़ोलियम ब्रोमाइड (एमटीटी) परख का उपयोग किया गया था। एमटीटी व्यावसायिक रूप से आसानी से उपलब्ध है और अपेक्षाकृत तेज, विश्वसनीय परिणाम उत्पन्न करता है, जिससे यह परख इन स्पाइरोसाइक्लिक हेटरोसाइकिल के लिए आदर्श हो जाती है। ऑर्थोगोनल रिंग संरचनाओं के साथ-साथ फरफ्यूरिलमाइन (संश्लेषण विधि में एक अग्रदूत जिसमें एक समान 5-सदस्यीय रिंग मोटिफ होता है) का परीक्षण किया गया था।
Introduction
पी 53 के साथ ई 3 यूबिकिटिन-लिगेज माउस डबल मिनट 2 होमोलॉग (एमडीएम 2) की बातचीत के छोटे-अणु अवरोध को ट्यूमर सेल एपोप्टोसिस 1,2,3 के पी 53-मध्यस्थता प्रेरण को बहाल करने के लिए जाना जाता है। एमडीएम 2 पी 53 मार्ग का एक नकारात्मक नियामक है और अक्सर कैंसर कोशिकाओं 4,5,6,7,8,9 में अतिरंजित होता है। हाल के क्रिस्टलोग्राफिक और जैव रासायनिक अध्ययनों से पता चला है कि स्पाइरोसाइक्लिक फ्रेमवर्क वाले छोटे अणु एमडीएम 2-पी 53 इंटरैक्शन को प्रभावी ढंग से रोकसकते हैं। स्पाइरोसाइक्लिक फ्रेमवर्क (चित्रा 1, नीले रंग में छायांकित) को एक विशेषाधिकार प्राप्त आकृति माना जाता है क्योंकि इस कठोर ऑर्थोगोनल रिंग सिस्टम के व्युत्पन्नीकरण ने नई चिकित्सीय दवाओं की खोज की है। पारंपरिक कार्बनिक संश्लेषण तकनीकों का उपयोग करते समय इस दिलचस्प वास्तुकला तक पहुंचना एक चुनौती है। यद्यपि जैविक प्रणालियों में स्पाइरोसाइक्लिक अणुओं के चिकित्सीय प्रभावों की जांच की गई है, इन अणुओं का संश्लेषण अभी भी एक बोझिल प्रक्रिया है। अवांछित पक्ष उत्पाद, कठोर परिस्थितियों का उपयोग करते हुए, और खतरनाक संक्रमण धातुएं अक्सर समस्याग्रस्त होती हैं।
दवा के विकास में स्पाइरोसाइक्लिक मोटिफ के संभावित उपयोग ने अन्य विनिमेय कार्यात्मक समूहों11,12 के अलावा आकृति के साथ अणुओं की एक लाइब्रेरी उत्पन्न करने के लिए ठोस-चरण संश्लेषण का उपयोग करके एक प्रोटोकॉल का विकास किया। चरणों के बीच उत्पादों और अभिकारकों का पृथक्करण केवल राल मोती और एक ठोस-चरण फिल्टर पोत से जुड़े आरईएम लिंकर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। यह कदमों में कटौती करेगा और संभावित रूप से पैदावार में वृद्धि करेगा। यह सिंथेटिक दृष्टिकोण संभावित दवा उम्मीदवारों की एक बड़ी सरणी का उत्पादन कर सकता है। हालांकि, जैविक प्रणाली में इन अणुओं की प्रभावशीलता को आगे की जांच की आवश्यकता होगी।
इन स्पाइरोसाइक्लिक यौगिकों की साइटोटॉक्सिसिटी को निर्धारित करने के लिए, एमटीटी परख13,14 को नियोजित किया गया था। यह विधि सेल व्यवहार्यता को मापती है और अप्रत्यक्ष रूप से सेल साइटोटॉक्सिसिटी को निर्धारित करने के लिए उपयोग की जा सकती है। अवरोधकों की विभिन्न सांद्रता को 96-वेल प्लेट में सुसंस्कृत कोशिकाओं में जोड़ा गया था, और जीवित कोशिकाओं के अनुपात को माइटोकॉन्ड्रियल डिहाइड्रोजनेज द्वारा बैंगनी फॉर्माज़ान यौगिक (चित्रा 2) में पीले एमटीटी की कमी की सीमा के वर्णमिति विश्लेषण द्वारा मापा गया था। गतिविधि को अक्सर आईसी50 मूल्य के रूप में रिपोर्ट किया जाता है- एकाग्रता जिस पर कोशिका वृद्धि अनुपचारित नियंत्रण के सापेक्ष 50% तक बाधित होती है। यह पेपर एमटीटी परख के लिए प्रोटोकॉल और इन उपन्यास स्पाइरोसाइक्लिक अणुओं के प्रारंभिक परिणामों का वर्णन करता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
स्पाइरोसाइक्लिक यौगिकों का संश्लेषण इस प्रयोगशाला द्वारा किए गए पिछले शोध पर आधारित था, लेकिन कुछ संशोधनों के साथ (चित्रा 1)11,12)। आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी द्?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को केएसएच (अनुसंधान और अनुदान कार्यालय, अज़ुसा पैसिफिक यूनिवर्सिटी-यूएसए) को संकाय अनुसंधान परिषद से अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया था। ए.एन.जी. और जे.एफ.एम. विद्वानों के स्नातक अनुसंधान अनुभव (SURE) फैलोशिप के प्राप्तकर्ता हैं। एस.के.एम. और बी.एम.आर. एसटीईएम रिसर्च फैलोशिप अनुदान (सेंटर फॉर रिसर्च इन साइंस, अज़ुसा पैसिफिक यूनिवर्सिटी-यूएसए) के प्राप्तकर्ता हैं। हम बायोएस पर मार्गदर्शन के लिए डॉ मैथ्यू बेरेजुक और डॉ फिलिप कॉक्स के आभारी हैं।
Materials
| CELLS | |||
| COS-7 cells (ATCC CRL-1651) | ATCC | CRL-1651 | African green monkey kidney cells |
| CHEMICALS | |||
| 1-Bromooctane | Sigma-Aldrich | 152951 | Alkyl-halide |
| Allylbromide | Sigma-Aldrich | 337528 | Alkyl-halide |
| Benzylbromide | Sigma-Aldrich | B17905 | Alkyl-halide |
| Cisplatin | Cayman Chemical | 13119 | Cytotoxicity control |
| Dichloromethane (DCM) | Sigma-Aldrich | 270997 | Solvent |
| Dimethylformamide (DMF) | Sigma-Aldrich | 227056 | Solvent |
| Dimethylsulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | 276855 | Solvent |
| DMEM, high glucose, with L-glutamine | Genesee Scientific | 25-500 | Cell culture media |
| FBS (Fetal bovine serum) | Sigma-Aldrich | F4135 | Cell culture media |
| Furfurylamine | Acros Organics | 119800050 | reagent |
| Iodomethane | Sigma-Aldrich | 289566 | Alkyl-halide |
| Methanol | Sigma-Aldrich | 34860 | Solvent |
| MTT ((3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide) | EMD Millipore | Calbiochem 475989-1GM | Reagent |
| Phosphate-buffered Saline (PBS) | Genesee Scientific | 25-507 | Cell culture media |
| REM Resin | Nova Biochem | 8551010005 | Polymer support; 0.500 mmol/g loading |
| trans-β-nitrostyrene | Sigma-Aldrich | N26806 | Nitro-olefin reagent |
| Toluene | Sigma-Aldrich | 244511 | Solvent |
| Triethylamine (TEA) | Sigma-Aldrich | T0886 | Reagent for beta-elimination |
| Trimethylsilyl chloride (TMSCl) | Sigma-Aldrich | 386529 | Reagent; CAUTION – highly volatile; creates HCl gas |
| GLASSWARE/INSTRUMENTATION | |||
| 25 mL solid-phase reaction vessel | Chemglass | CG-1861-02 | Glassware with filter |
| 96 Well plate reader | Promega (Turner Biosystems) | 9310-011 | Instrument |
| AVANCE III NMR Spectrometer | Bruker | N/A | Instrument; 300 MHz; Solvents: CDCl3 and CD3OH |
| Thermo Scientific Nicole iS5 | Thermo Scientific | IQLAADGAAGFAHDMAZA | Instrument |
| Wrist-Action Shaker | Burrell Scientific | 757950819 | Instrument |
References
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