МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНОГО КЛОЗО-ДЕКАБОРАТНОГО АНИОНА С ПЕНДАНТНОЙ DTPA-ГРУППОЙ

В статье описан метод получения нового производного клозо-декаборатного аниона с диэтилентриаминпентауксусной кислотой (DTPA) в качестве пендантной группы, присоединенной к борному кластеру через алкоксильную спейсерную цепочку. Оно образуется при взаимодействии 1,4-диоксанового производного аниона [B10H10]2- с калийной солью DTPA в водной среде. В результате реакции происходит раскрытие экзо-полиэдрического циклического заместителя с последующим присоединением полифункциональной группы через атом кислорода. Синтезированное соединение по сути является эффективным полидентатным лигандом, способным координироваться к комплексообразователю как за счет донорных атомов присоединенного фрагмента DTPA, так и посредством образования трехцентровых двухэлектронных связей. Полученное соединение вступает во взаимодействие с карбонатом гадолиния(III), образуя комплекс состава [Gd2(B10H9O2C4H8(dtpa))]‧3H2O. Синтезированные вещества исследованы методами ИК-спектроскопии, полиядерной (11B, 13C и 1H) ЯМР-спектроскопии, ESI-масс-спектрометрии, элементного и термографического анализа. клозо-Декабораты с пендантной DTPA-группой представляют интерес для 10B-нейтронозахватной терапии злокачественных опухолей благодаря высокому содержанию атомов бора и удобному способу их транспорта к пораженным клеткам. Полученные борсодержащие производные гадолиния(III) могут выступать в качестве препаратов сочетанного действия, так как помимо вышеописанной терапевтической функции способны выполнять и диагностическую - за счет наличия в них атомов гадолиния.

клозо-декаборатный анион, оксониевые производные клозо-декаборатного аниона, раскрытие циклического заместителя, комплексы гадолиния(III)

1. Barth R.F., Vicente M.H., Harling O.K., Kiger W.S. 3rd, Riley K.J., Binns P.J., Wagner F.M., Suzuki M., Aihara T., Kato I., Kawabata S. Current status of boron neutron capture therapy of high grade gliomas and recurrent head and neck cancer. Radiation Oncology. 2012; 7: 146-167.

2. Soloway A.H., Tjarks W., Barnum B.A., Rong F.-G., Barth R.F., Codogni I.M., Wilson J.G. The chemistry of neutron capture therapy. Chem. Rev. 1998; 98(4): 1515-1562.

3. Sjoberg S., Carlsson J., Ghaneolhosseini H., Gedda L., Hartmann T., Malmquist J., Naesland C., Olsson P., Tjarks W. Chemistry and biology of some low molecular weight boron compounds for boron neutron capture therapy. J. Neuro-Oncology. 1997; 33(1-2): 41-52.

4. Voloshin Ya.Z., Varsatskii O.A., Bubnov Yu.N. Cage complexes of transition metals in biochemistry and medicine. Russ. Chem. Bull. 2007; 56(4): 577-605.

5. Goswami L.N., Ma L., Chakravarty S., Cai Q., Jalisatgi S.S., Hawthorne M.F. Discrete nanomolecular polyhedral borane scaffold supporting multiple gadolinium(III) complexes as a high performance MRI contrast agent. Inorg. Chem. 2013; 52(4): 1694-1700.

6. Matveev E.Yu., Retivov V.M., Razgonyaeva G.A., Zhizhin K.Yu., Kuznetsov N.T. Cleavage of the cyclic substituent in the [B10H9O2C4H8]?, [B10H9OC4H8]?, and [B10H9OC5H10]? anions upon the interaction with negatively charged N-nucleophiles. Rus. J. Inorg. Chem. 2011; 56(10): 1549-1554.

7. Prikaznov A.V., Shmal’ko A.V., Sivaev I.B., Petrovskii P.V., Bragin V.I., Kisin A.V., Bregadze V.V. Synthesis of carboxylic acids based on the closodecaborate anion. Polyhedron. 2011; 30(9): 1494-1501.

8. Semioshkin A.S., Sivaev I.B., Bregadze V.I. Cyclic oxonium derivatives of polyhedral boron hydrides and their synthetic applications. Dalton Trans. 2008; 8: 977-992.

9. Orlova A.V., Kondakov N.N., Kimel B.G., Kononov L.O., Kononova E.G., Sivaev I.B., Bregadze V.I. Synthesis of novel derivatives of closo?dodecaborate anion with azido group at the terminal position of the spacer. Appl. Organomet. Chem. 2007; 21(2): 98-100.

10. Matveev E.Yu., Akimov S.S., Kubasov A.S., Nichugovskiy A.I., Nartov A.S., Retivov V.M., Zhizhin K.Yu., Kuznetsov N.T. Reaction of the [B10H9O2C4H8]- anion with C-nucleophiles. Rus. J. Inorg. Chem. 2017: 62(6): 808-813.

11. Matveev E.Yu., Razgonyaeva G.A., Mustyatsa V.N., Votinova N.A., Zhizhin K.Yu., Kuznetsov N.T. Oxonium derivatives of closo-decaborate in reactions with sulfur-containing nucleophiles. Russ. Chem. Bull. 2010; 59(3): 556-559.

12. Laskova J., Kozlova A., Bialek-Pietras M., Studzinska M., Paradowska E., BregadzeV., Lesnikowski Z.J., Semioshkin A. Reactions of closo-dodecaborate amines. Towards novel bis-(closo-dodecaborates) and closo-dodecaborate conjugates with lipids and non-natural nucleosides. J. Organomet. Chem. 2016; 807: 29-35.

13. Kikuchi S., Kanoh D., Sato S., Sakurai Y., Suzuki M., Nakamura H. Maleimide-functionalized closo-dodecaborate albumin conjugates (MID-AC): Unique ligation at cysteine and lysine residues enables efficient boron delivery to tumor for neutron capture therapy. J. Contr. Release. 2016; 237: 160-167.

14. Laskova J., Kozlova A., Ananyev I., Bregadze V., Semioshkin A. 2-Hydroxyethoxy-closoundecahydrododecaborate(12) ([B12H11CH2CH2OH]2?) as a new prospective reagent for the preparation of closo-dodecaborate building blocks and thymidine and 2-deoxyuridine conjugates linked via short spacer. J. Organomet. Chem. 2017; 834: 64-72.

15. Kubasov A.S., Matveev E.Yu., Retivov V.M., Akimov S.S., Razgonyaeva G.A., Polyakova I.N., Votinova N.A., Zhizhin K.Yu., Kuznetsov N.T. Nickel(II) complexes with nitrogen-containing derivatives of the closo-decaborate anion. Russ. Chem. Bull. 2011; 63(1): 187-193.

16. Grin M.A., Semioshkin A.A., Titeev R.A., Nizhnik E.A., Grebenyuk J.N., Mironov A.F., Bregadze V.I. Synthesis of a cycloimide bacteriochlorin p conjugate with the closo-dodecaborate anion. Mendeleev Commun. 2007; 17(1): 14-15.

17. Inoue M.B., Inoue M., Fernando Q. Binuclear structure in the ammonium salt of gadolinium(III) diethylenetriaminepentaacetate, (NH4)4[Gd2(DTPA)2]·6H2O. Inorganica Chimica Acta. 1995; 232(1-2): 203-206.

18. Akimov S.S., Matveev E.Yu., Kubasov A.S., Razgonyaeva G.A., Zhizhin K.Yu., Kuznetsov N.T. Polydentate ligands based on closo-decaborate anion for the synthesis of gadolinium(III) complexes. Russ. Chem. Bull. 2013; 62(6): 1417-1421.

19. Nemoto H., Cai J., Nakamura H., Fujiwara M., Yamamoto Y. The synthesis of a carborane gadolinium-DTPA complex for boron neutron capture therapy. J. Organomet. Chem. 1999; 581(1-2): 170-175.

20. Toppino A., Bova M.E., Crich S.G., Alberti D., Diana E., Barge A., Aime S., Venturello P., Deagostino A.A. Carborane?derivative “click” reaction under heterogeneous conditions for the synthesis of a promising lipophilic MRI/GdBNCT agent. Chem. Eur. J. 2013: 19(2): 721-728.

21. Goswami L.N., Ma L., Chakravarty Sh., Cai Q., Jalisatgi S.S., Hawthorne M.F. Discrete nanomolecular polyhedral borane scaffold supporting multiple gadolinium(III) complexes as a high performance MRI contrast agent. Inorg. Chem. 2013; 52(4):1694-1700.

22. Becker H., Domshke G., Fanghanel E. Organikum. Berlin: VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, 1990. 487 p.

23. Miller H.C., Miller N.E., Muetteries E.L. Synthesis of polyhedral boranes. J. Am. Chem. Soc. 1963; 85(23): 3885-3886.