Синтез О-тирозинфосфорилированных аддуктов различных производных метилфосфоновой и фосфорной кислот в качестве соединений сравнения для анализа биомедицинских проб

Фосфорорганические отравляющие вещества (ФОВ) включены в 1-й Список Приложения по химикатам Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении (КХО). Для контроля за соблюдением КХО необходимы методы, позволяющие ретроспективно установить факт воздействия ФОВ на людей. Характерными долгоживущими биомаркерами экспонирования к ФОВ являются продукты фосфорилирования тирозина, которые могут образовываться в организме человека при поражении зарином, зоманом, табуном и V-газами американского, российского и китайского производства. Нами разработаны способы синтеза и выделения тирозиновых аддуктов производных метилфосфоновой и фосфорной кислот, используемых в качестве образцов сравнения. Схема синтеза включает последовательную защиту карбоксильной и аминной групп тирозина, его О-фосфорилирование соответствующими алкилфосфонатами и фосфатами, очистка от примесей методом колоночной хроматографии (SiO₂, элюент – хлористый метилен/этилацетат 1:1), снятие защитных групп с выделением соответствующих О-фосфорилированных тирозиновых аддуктов. После колоночной хроматографии выделены продукты с чистотой более 90 %, что позволило вовлекать их в дальнейшие превращения с использованием катализатора без угрозы его «отравления». Бензили карбоксибензильную защиту фосфорилированных L-тирозинов (12–17) снимали с помощью каталитического гидрирования молекулярным водородом при атмосферном давлении. Целевые аддукты фосфорилирующих реагентов и L-тирозина были получены с выходами 63–82 % в виде кристаллических белых веществ, легко растворимых в воде и этаноле, плохо – в хлористом метилене и ацетонитриле.

1. Берзин И.А., Романов В.С., Савельева Е.И. и др. Определение метаболитов фосфорорганических отравляющих веществ в биомедицинских пробах с использованием твердофазной экстракции // Российский биомедицинский журнал. 2009. Т. 10. С. 44.

2. Black R.M., Clarke R., Read R.W. et al. Application of gas-chromatography mass-spectrometry and the gaschromatography-tandem mass spectrometry to the analysis of chemical warfare samples, found to contain residues of the nerve agent sarin, sulphur mustard and their degradation products // J. Chromatogr. A. 1994. V. 662. № 2. P. 301–321.

3. Родин И.А., Браун А.В., Ставрианиди А.Н. и др. Обнаружение маркеров нервно-паралитических веществ методом ультра-высокоэффективной жидкостной хроматографии-тандемной спектрометрии // Аналитика и контроль. 2012. Т. 16. № 3. С. 254.

4. Sato A., Yoshida M., Hara S. Primary amino acid lithium salt as a catalyst for asymmetric Michael addition of isobutyraldehyde with beta-nitroalkenes // Chem. Commun. (Camb.) 2008. № 46. P. 6242–6244.

5. Hiroyuki Nakamura, Masaru Fujiwara, Yoshinori Yamamoto. A concise synthesis of enantiomerically pure L-(4-Boronophenyl)alanine from L-tyrosine // J. Org. Chem. 1998. V. 63. P. 7529–7530.

6. Hutton C.A., Skaff O. A convenient preparation of dityrosine via Miyaura borylation-Suzuki coupling of iodotyrosine derivates // Tetrahedron Let. 2003. V. 44. P. 4895– 4898.

7. Williams N.H., Harrison J.M.,•Read R.W. et al. Phosphylated tyrosine in albumin as a biomarker of exposure to organophosphorus nerve agents // Arch. Toxicology. 2007. V. 81. P. 627–639.

8. Bryant P.J.R., Ford-Moore A.H., Perry B.J. et al. The preparation and physical properties of isopropyl methylphosphonofluoridate (Sarin) // J. Chem. Soc. 1960. P. 1553–1555.

9. Briseno-Roa L., Hill J., Notman S. et al. Analogues with fluorescent leaving groups for screening and selection of enzymes that efficiently hydrolyze organophosphorus nerve agents // J. Med. Chem. 2006. V. 49. P. 246–255.

10. Jalalifar M., Javidan A., Khalikov Sh. Synthesis of ethyl and phenyl amido(ethoxyphenylalaninyl)phosphate compounds // Asian. J. Chem. 2012. V. 4. P. 1097–1100.

11. Kruithof C.A., Dijkstra H.P., Lutz M. et al. Nontethered organometallic phosphonate inhibitors for lipase inhibition: positioning of the metal center in the active site of cutinase // Eur. J. Inorg. Chem. 2008. P. 4425–4432.