Browsing by Author "Celewicz, Lech. Promotor"
Now showing 1 - 5 of 5
Results Per Page
Sort Options
Item Synteza analogów 5’-fosforanów nukleozydów, zawierających układ 1,2,3-triazolowy w części fosforanowo–cukrowej, z zastosowaniem chemii click(2013-01-15) Czarnecka, Anna; Celewicz, Lech. PromotorWiele spośród analogów nukleozydów znalazło zastosowanie w medycynie w leczeniu chorób wirusowych i nowotworowych. Wśród nich szczególną grupę stanowią 2’,3’-didehydro-2’,3’-dideoksynukleozydy wykorzystywane w terapii choroby AIDS. W 2001 Sharpless przedstawił nowatorskie podejście w syntezie organicznej, oparte na obserwacji procesów zachodzących w żywych organizmach – click chemistry. Sztandarowym przykładem reakcji typu ”click” jest 1,3-dipolarna cykloaddycja Huisgena katalizowana jonami miedzi na +I stopniu utlenienia pomiędzy terminalnymi alkinami i organicznymi azydkami. W ramach niniejszej pracy doktorskiej zastosowano metody tzw. chemii ”click” do syntezy czterech serii analogów 5’-fosforanów nukleozydów. Jako substraty w katalizowanej jonami miedzi(I) cykloaddycji Huisgena wykorzystano 5’-azydonukleozydy oraz maskowane analogi grup fosforanowych zwierające terminalne wiązanie potrójne (dietylopropargilofosfonianian oraz amidofosforany, pochodne L-aminokwasów). Otrzymano również serię nowych koniugatów nukleozydowo-alkaloidowych. Nukleozydy zwierające terminalne wiązanie potrójne oraz 9-azydoepichinina zostały poddane reakcji cykloaddycji Huisgena w obecności jonów miedzi(I). Dodatkowo dla wybranych koniugatów nukleozydowo-chininowych oraz analogów 5’-fosforanów nukleozydów wyznaczono wartości parametru IC.50.Item Synteza analogów nukleozydów i pronukleotydów z zastosowaniem reakcji Huisgena katalizowanej jonami miedzi(I) oraz badania ich aktywności biologicznej(2016) Kleczewska, Natalia; Celewicz, Lech. PromotorAnalogi nukleozydów są stosowane w medycynie przede wszystkim w leczeniu chorób nowotworowych i wirusowych. Pełnią rolę antymetabolitów, które mogą naśladować nukleozydy natywne i zakłócają funkcjonowanie kwasów nukleinowych. Aby taki analog nukleozydu mógł zostać włączony do nici DNA, musi on przejść trójkrotną fosforylację. Fosforylacja nukleozydów jest reakcją katalizowaną enzymatycznie, a etap pierwszej fosforylacji jest najwolniejszy. Dlatego badacze zajmują się syntezą 5’-fosforanów nukleozydów w postaci ich zablokowanych form zdolnych do swobodnego przejścia przez błonę komórkową i uwolnienia fosforanu we wnętrzu komórki. Takie molekuły nazwano pronukleotydami, co nawiązuje bezpośrednio do nazwy proleków, czyli substancji nieaktywnych, które ulegają enzymatycznej lub chemicznej aktywacji w organizmie. Ponadto, synteza analogów nukleozydów wiąże się z możliwością ich dalszej modyfikacji. Podejście “twin drugs” pozwala na łączenie ze sobą co najmniej dwóch farmakoforów, które wykazują lepszą aktywność niż każdy z nich osobno. W pracy doktorskiej wykorzystano do tego celu reakcję chemii “click”, czyli reakcję Huisgena katalizowaną jonami miedzi(I), dla której poszczególne molekuły były funkcjonalizowane terminalnym wiązaniem potrójnym lub grupą azydkową. W pracy zastosowano analogii nukleozydów takie jak 3’-azydo-3’-deoksytymidyna, 5-fluoro-2’-deoksyurydyna oraz gemcytabina, natomiast komponentami do reakcji koniugacji były m.in. modyfikowane alkaloidy kory chinowej, związki zawierające fluor, komponenty interkalujące do DNA tj. pochodne akrydyny, pochodne jonoforów karboksylowych oraz modyfikowane aminocukry. Niektóre z otrzymanych koniugatów zostały przeprowadzone w ich formy fosforanowe. Związki przebadano pod względem aktywności cytotoksycznej na komórkach nowotworowych oraz w stosunku do linii komórek nienowotworowych w celu wyznaczenia ich selektywności.Item Synteza koniugatów nukleozydów z alkaloidami kory chinowej z zastosowaniem metod chemii ”click”(2012-03-26T06:16:48Z) Baraniak, Dagmara Sara; Celewicz, Lech. PromotorNucleoside analogues have found successful application as antiviral and anticancer agents. Among them an important place occupy 2’,3’-dideoxynucleosides (ddNs), i.e. 3’-azido-3’-deoxythymidine (AZT). Notably, AZT has been originally developed as a potential antitumor drug, but later it has found a widespread use as an antiretroviral drug (anti-HIV), and recently it is used as an anticancer agent, especially in combination with cisplatin, methotrexate and 5-fluorouracil. In general, the mechanism of antiviral or cytostatic action of ddNs involves their intracellular conversion to an active form of the drug – the 5’-triphosphates, which are inhibitors of the relevant enzymes in the replication process (HIV reverse transcriptase or DNA polymerase). They act as competitive inhibitors or chain terminator of the nascent DNA strand due to lack of 3’-hydroxyl group of the relevant enzymes. In recent years, a number of attempts were undertaken to design prodrugs like ddNs that do not require the first step of phopshorylation. The subject of presented studies was the synthesis, cytotoxic activity and fluorescent properties of conjugates of nucleosides with Cinchona alkaloids obtained using the methods of click chemistry. At the first stage of the study the synthesis of the following azido-nucleosides was carried out: 3’-azido-3’-deoxythymidine, 5’-azido-5’-deoxythymidine (5’-AZT), 2-azidoadenosine (2-N3-A) and 2-azido-N6-methyladenosine (2-N3-N6-Me-A). Next the modified Cinchona alkaloids, i.e. 10,11-didehydro- and 9-O-propargyl derivatives of alkaloids were obtained, which were containing a terminal triple bond in their structure. The main aim of the study was to develop a general method of synthesis of nucleoside – alkaloid conjugates. For this aim, the Cu(I) catalyzed Huisgen reaction was used (CuAAC), employing as the azide component a azido-nucleoside analogue and as the alkyne component – a modified Cinchona alkaloid. The synthesized compounds were evaluated for cytotoxic activity in KB and MCF-7 cancer cells. For each conjugate was determined IC50 parameter (inhibitory concentration; concentration of compound causing 50% inhibition of tumor cell growth). The high cytotoxic activity against tumor cells showed following conjugates: 3’-azido-3’-deoxythymidine with 10,11-didehydroquinine (IC50 = 1,30 μg/mL), 5’-azido-5’-deoxythymidine with 9-O-propargylqunidine (IC50 = 1,70 μg/mL), 2-azido-N6-methyladenosine with 10,11-didehydroquinine (IC50 = 1,70 μg/mL), 5’-azido-5’-deoxythymidine with 10,11-didehydroqunidine (IC50 = 1,75 μg/mL). Because Cinchona alkaloids display significant fluorescence emission, it was also measured fluorescence emission (in acetonitrile and buffer acetate at pH = 4) for obtained nucleoside–alkaloid conjugates and the fluorescence quantum yield was calculated. The results showed that the position of the maximum emission bands depends on the solvents used and the structure of the compound, but mostly it was observed at about λ = 360 nm in acetonitrile. The acetate buffer was used to check, if the conjugates could be excite in a further range of the spectrum. It was found that emission of these conjugates recorded in acetate buffer are shifted to longer wavelength (400÷450 nm), it means that these compounds can be excited using longer wavelength. The research was also aimed to obtain conjugates of 5’-phosphoramidates of AZT with 10,11-didehydroquinine (DDQn). It is worth noting that nucleoside 5’-phosphoramidates more easily penetrate the phospholipid cell membrane, and after entering the cell are hydrolyzed to 5’-phosphates, bypassing first phosphorylation step. Hence the idea of synthesis of potential prodrugs with masked phosphate group, which include discussed conjugates. Based on this idea, the inverse concept was planned – the synthesis of phosphorylated alkaloid components, namely 9-O-phosphoramidates of DDQn, which underwent coupling with AZT and gave desired hybrids. In addition, the method of synthesis of 9-O-phosphoramidates of DDQn that was described, it has not been previously presented in the scientific literature and the obtained compounds are a new class of 10,11-didehydroquinine derivatives. The thesis presents the studies on the synthesis of conjugates of azidonucleosides with Cinchona alkaloids, using the copper(I) catalyzed 1,3-dipolar Huisgen cycloaddition reaction in accordance with a novel concept introduced by Sharpless and called click chemistry. Almost all tested conjugates, synthesized in this work, showed high or moderate cytotoxic activity. Moreover, because of the free hydroxyl group at the 3’- or 5’-position the obtained conjugates can be incorporated into synthesized DNA (RNA) respectively at the 5’ or 3’-end. What is more the aromatic quinoline ring of nucleoside alkaloid conjugates, because of its planar structure, can be inserted between the base pairs of the double helix of DNA (intercalation). It was determined that the synthesized conjugates show strong fluorescence emission therefore can be used as fluorescent probes for oligonucleotides or fragments of DNA. In conclusion, a general method for the synthesis of nucleoside – Cinchona alkaloid conjugates has been developed. What is more the antitumor studies have shown, that it is reasonable to search for determinants of biological activity within the nucleoside conjugates formed with other potentially active compounds such as Cinchona alkaloids. Based on our observation, it can be concluded, that the CuAAC reaction gives the possibility of broad application in the synthesis of conjugates between azidonucleosides and modified Cinchona alkaloids containing terminal triple bond.Item Synteza nowych pochodnych 5’-amidofosforanów 5-fluoro-2’-deoksyurydyny o potencjalnej aktywności przeciwnowotworowej(2015-09-04) Lewandowska, Marta; Celewicz, Lech. PromotorCelem przedstawionej pracy była synteza nowych analogów 5’-fosforanu 5-fluoro-2’-deoksyurydyny o lepszych właściwościach przeciwnowotworowych niż 5-fluoro-2’-deoksyurydyna i 5-fluorouracyl. Nowe analogi są tak zaprojektowane, aby łatwo przekraczały membranę komórkową i uwalniały 5’-fosforan 5-fluoro-2’-deoksyurydyny we wnętrzu komórki. Same 5’-monofosforany nukleozydów nie mogą zostać zastosowane jako efektywnie działające leki, ponieważ w fizjologicznym pH są zjonizowane i w związku z tym zbyt polarne, aby mogły przekroczyć membranę komórkową. Ponadto łatwo ulegają hydrolizie pod wpływem obecnych we krwi i na powierzchni komórek fosfohydrolaz. Otrzymano kilka serii nowych analogów 5’-fosforanu 5-fluoro-2’-deoksyurydyny oraz zbadano ich aktywność cytotoksyczną w stosunku do kilku linii ludzkich komórek nowotworowych. Pierwsza seria zawiera 4-chlorofenylowe diestry 5’-alkiloamidofosforanów 5-fluoro-2’-deoksyurydyny. W przedstawionej pracy skupiono się na znalezieniu efektywnej metody blokowania pozycji 3’ nukleozydu. Zastosowano blokady tert-butoksykarbonylową oraz tetrahydropyranylową. Do otrzymania 5’-amidofosforanów 5-fluoro-2’-deoksyurydyny stosowano zmodyfikowaną metodę Chattopadhyay’a i Reese’a. Pozostałe serie otrzymanych związków to 4-chlorofenylowe diestry 5’-alkiloamidofosforanów modyfikowanej 5-fluoro-2’-deoksyurydyny. Przekształcenia te polegają na wprowadzeniu w pozycję 3’ grupy azydkowej, utworzeniu wiązania podwójnego w pierścieniu cukrowym oraz cyklicznej pochodnej zwanej 2,3’-anhydronukleozydem.Item Synteza nowych pochodnych gemcytabiny o charakterze pronukleotydów i hybryd molekularnych oraz badania ich aktywności cytotoksycznej(2024) Trznadel, Roksana; Celewicz, Lech. PromotorPomimo ogromnego rozwoju cywilizacyjnego, ludzkość nadal napotyka na trudności związane z wyeliminowaniem chorób nowotworowych jako jednego z czołowych czynników śmiertelności. Stąd też istnieje olbrzymie zapotrzebowanie na opracowywanie nowych i coraz to skuteczniejszych terapeutyków. Jedną z możliwości poszukiwania takich związków stanowi modyfikacja znanych i użytkowanych już chemioterapeutyków. Nurt niniejszej pracy doktorskiej wpisuje się właśnie w taką tematykę. Głównym jej założeniem była synteza zmodyfikowanych pochodnych gemcytabiny, znanego leczniczego analogu nukleozydu prowadząca do polepszenia parametrów farmakokinetyczno-farmakodynamicznych. Opracowano warunki syntezy nowych 5'-O-amidofosforanów oraz 5'-O-fosforanotriestrów z wykorzystaniem zarówno aktywowanego di(1,2,4-triazolo)fosforanu 4-chlorofenylu jak i H-fosfonianu difenylu. Ponadto otrzymano serię dinukleozydowych pochodnych 1,2,3-triazolu z udziałem chemii “click” wraz z ich 5'-O-amidofosfodiestrowymi aranżacjami. W oparciu o metody obliczeniowe przeprowadzono symulację wybranych parametrów fizykochemicznych: logP, HBA, HBD oraz TPSA. Kolejno, zbadano wstępną aktywność cytotoksyczną uzyskanych pochodnych w wybranych modelach komórek nowotworowych. Dodatkowo, określono również wartość wskaźnika selektywności. Co więcej, przeprowadzono ocenę trwałości chemicznej wybranych reprezentantów zsyntetyzowanych związków, a także analizę składu lizatu hybryd inkubowanych z komórkami HeLa celem identyfikacji ścieżki przemian metabolicznych. Despite the enormous development of civilisation, humanity still faces difficulties in combating cancer, which remains one of the leading causes of mortality. Therefore, there is an urgent need to develop new and more effective drugs. One possibility to discover these compounds is through the modification of well-known pharmaceuticals. The topic of this doctoral thesis aligns with this objective. The primary goal was the synthesis of gemcitabine derivatives to enhance pharmacokinetic and pharmacodynamic parameters. Conditions for the synthesis of new 5'-O-phosphoramidates and 5'-O-phosphotriesters were developed using both activated 4-chlorophenyl phosphoroditriazolide and diphenyl H-phosphonate. Moreover, a series of dinucleoside derivatives of 1,2,3-triazole were obtained via 'click' chemistry, with modifications to their 5'-O-phosphoramidates as well. Based on computational methods, selected physicochemical parameters were simulated: logP, HBA, HBD, and TPSA. Subsequently, the initial cytotoxic activity of the obtained compounds was evaluated in selected cancer cell lines. Additionally, the selectivity index was determined. Furthermore, chemical stability tests were conducted on random compounds to identify their metabolic pathways. Analyses of the hybrid lysates incubated with HeLa cells were also carried out for this purpose.