Малеимид-функционализированные производные природных хлоринов: синтез и спектральные свойства
Аннотация
Функционализация природных хлоринов малеимид-содержащими линкерами позволяет создать универсальную платформу для направленной конъюгации с биологическими мишенями. Разработанные методы обеспечивают селективное присоединение малеимидного линкера к различным позициям хлоринового скелета. В результате, получены новые конъюгаты, сочетающие фотоактивные свойства хлорина со способностью ковалентно связываться с тиольными группами белков, что открывает перспективы для создания таргетных фотосенсибилизаторов и флуоресцентных меток. Целью настоящего исследования явилась разработка методов направленной функционализации природных хлоринов малеимид-содержащими линкерами. Использование активированных производных малеимидокапроновой кислоты и её гидразона позволило получить модифицированные производные хлоринов путем образования амидной связи или синтеза гидразонов. Таким путем были получены конъюгаты на основе аминоамидного производного хлорина и 3-формилхлорина е6, предназначенные для селективного мечения белков.
Литература
Bandyopadhyay S., Forzano J. A., Dirak M., Chan J. JACS Au 2025, 5(1), 42-54. https://doi.org/10.1021/jacsau.4c01108
Kwon N., Weng H., Rajora M.A., Zheng G. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202423348. https://doi.org/10.1002/anie.202423348
a) Belykh D.V., Pylina Y.I., Kustov A.V., Startseva O.M., Belykh E.S., Smirnova N.L., Berezin D.B. Photochem. Photobiol. Sci. 2024, 23(3), 409-420. https://doi.org/10.1007/s43630-023-00527-w
b) Kustov A.V. ChemChemTech 2023, 66(12), 32-40. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20236612.6902
Abrahamse H., Hamblin M. R. Biochem. J. 2016, 473, 347-364. https://doi.org/10.1042/BJ20150942
Kirin N.S., Ostroverkhov P.V., Usachev M.N., Birin K.P., Grin M.A. Fine Chem. Technol. 2024, 19, 310-326. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2024-19-4-310-326
Yoon I., Li J.Z., Shim Y.K. Clinical Endoscopy 2013, 46(1), 7. https://doi.org/10.5946/ce.2013.46.1.7
Enzian P., Kleineberg N., Kirchert E., Schell C., Rahmanzadeh R. Mol. Pharmaceut. 2024, 21(2), 609-621. https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.3c00749
Pathak P., Zarandi M. A., Zhou X., Jayawickramarajah J. Front. Chem. 2021, 9, 764137. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.764137
Deonarain M., Stamati I., Yahioglu G. Mol. Cell. Ther. 2012, 103-124. https://doi.org/10.1002/9781119967309.ch4
Giuntini F., Alonso C.M., Boyle R.W. Photochem. Photobiol. Sci. 2011, 10(5), 759-791. https://doi.org/10.1039/c0pp00366b
Li X.G., Li J., Chen J., Rao L., Zheng L., Yu F., Ma J. Biomater. Sci. 2024, 12(11), 2766-2785. https://doi.org/10.1039/D4BM00214H
Dempsey D.R., Jiang H., Kalin J.H., Chen Z., Cole P.A. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140(30), 9374-9378. https://doi.org/10.1021/jacs.8b05098
Demant E.J., Jensen P.B., Sehested M. Biochim. Biophys. Acta 1991, 1118, 83-90. https://doi.org/10.1016/0167-4838(91)90444-5
Talukder A., Chowdhury S.M. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2025, 36, 721-731. https://doi.org/10.1021/jasms.4c00398
Li B., Zhang Z., Situmorang D.P., Lim Q.N., Liang Y., Qiao Y., Loh T.P. CCS Chemistry 2026, 8(2), 781–792. https://doi.org/10.31635/ccschem.025.202506216
Alves A.M.B., Romão I.C., Souza R.J., Marinho E.S., Marinho M.M., Rocha M.N., Dos Santos H.S ACS Omega 2025, 10(39), 45152-45164. https://doi.org/10.1021/acsomega.5c04279
Wang X.W., Zhang X., Cui C.Y., Li B., Goldfarb D., Yang Y., Su X.C. Chem. Eur. J. 2023, 29, e202301350. https://doi.org/10.1002/chem.202301350
Pearce A.K., Parkinson S.J., Akar I., Derry M.J., Topham P.D., Mathers R.T., O'Reilly R.K. Macromolecules 2023, 56, 9443-9454. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c01451
Ni J., Singh S., Wang L.X. Bioconjugate Chem. 2003, 14(1), 232-238. https://doi.org/10.1021/bc025617f
Pickens C.J., Johnson S.N., Pressnall M.M., Leon M.A., Berkland C.J. Bioconjugate Chem. 2017, 29(3), 686-701. https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.7b00633
Avti P.K., Maysinger D., Kakkar A. Molecules 2013, 18, 9531-9549. https://doi.org/10.3390/molecules18089531
Ravasco J.M., Faustino H., Trindade A., Gois P.M. Chem. Eur. J. 2019, 25, 43-59. https://doi.org/10.1002/chem.201803174
Xu K., Li J., Zhang Z., Loh T.P. Synlett 2025, 36, 1847-1867. https://doi.org/10.1055/a-2594-9636
Barker J.E., Tibbetts J.D., Ferguson C.T., Xie Y., O'Reilly R.K. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63(43), e202410550. https://doi.org/10.1002/anie.202410550
Wang Y., Xie F., Liu L., Xu X., Fan S., Zhong W., Zhou X. Drug Delivery 2022, 29(1), 754-766. https://doi.org/10.1080/10717544.2022.2039807
Ingram N., Abou-Saleh R.H., Race A.D., Loadman P.M., Bushby R.J., Evans S.D., Coletta P.L. Pharmaceutics 2024, 16(3), 434. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics16030434
Ferhati X., Jiménez-Moreno E., Hoyt E.A., Salluce G., Cabeza-Cabrerizo M., Navo C.D., Corzana F. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 5284-5294. https://doi.org/10.1021/jacs.1c07675
Tiwatane A.K., Khandave P.Y., Kulkarni S.S., Oisaki K., Pande A.H. Curr. Oncol. Rep. 2025, 27, 1287-1311. https://doi.org/10.1007/s11912-025-01713-y
Baltina Jr L.A., Stolyarova O.V., Baltina L.A., Kondratenko R.M., Fedorova V.A., Orshanskaya Y.A., Zarubaev V.V. Chemistry of Natural Compounds 2014, 50(2), 317-320. doi: 10.1007/s10600-014-0941-9. https://doi.org/10.1007/s10600-014-0941-9
Borzenkov M., Mitina N., Lobaz V., Hevus O. J. Surfact. Deterg. 2015, 18(1), 133-144. https://doi.org/10.1007/s11743-014-1640-z
Tobaldi E., Dovgan I., Mosser M., Becht J.M., Wagner A. Org. Biomol. Chem. 2017, 15(44), 9305-9310. https://doi.org/10.1039/C7OB01757J
Fajar M., Naini A.A., Maharani R., Supratman U., Siahaan T.J. Vietnam Journal of Chemistry 2026. https://doi.org/10.1002/vjch.70122
Suzhou Highfine Biotech Co., Ltd. Hydrazide-containing bifunctional protein crosslinking agent, its preparation method. China Patent CN109535058 A, 2019.
Han G., Tamaki M., Hruby V.J. J. Pept. Res. 2001, 58(4), 338-341. https://doi.org/10.1034/j.1399-3011.2001.00935.x
Belykh D.V., Mal'shakova M.V., Kuchin A.V. In the book: Yearbook of the Institute of Chemistry of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences 2006. Syktyvkar, 2007. pp. 43-50 [Белых Д.В., Мальшакова М.В., Кучин А.В. В кн.: Ежегодник Института химии Коми НЦ УрО РАН 2006. Сыктывкар, 2007. с. 43-50]. https://chemi.komisc.ru/content/menu/126/Eghegodnik-2006.pdf
Bauer D., Nghiem H.V., Tien D.D., Stelten J., Montforts F.P. J. Porphyrins Phthalocyanines 2019, 23, 243-250. https://doi.org/10.1142/S1088424618501183
Zhang G., Yang J., Hu C., Zhang X., Li X., Gao S., Wei H. J. For. Res. 2019, 30(6), 2349-2356. https://doi.org/10.1007/s11676-018-0756-9
Travis B.R., Narayan R.S., Borhan B. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3824-3825. https://doi.org/10.1021/ja017295g
Senge M.O., Wiehe A., Ryppa C. Synthesis, Reactivity and Structure of Chlorophylls. In: Chlorophylls and Bacteriochlorophylls. Advances in Photosynthesis and Respiration, Vol. 25 (Grimm B., Porra R.J., Rüdiger W., Scheer H., Eds.) Springer, Dordrecht, 2006, pp. 27-37. https://doi.org/10.1007/1-4020-4516-6_2
Tomé J.P., Tomé A.C., Neves M.G., Paz F.A.A., Gates P.J., Klinowski J., Cavaleiro J.A. Tetrahedron 2003, 59, 7907-7913. doi: 10.1016/j.tet.2003.08.013. https://doi.org/10.1016/j.tet.2003.08.013
Ol'shevskaya V., Makarenkov A., Korotkova N., Kononova E., Konovalova N., Kalinin V. Dokl. Chem. 2014, 458, 165-168. https://doi.org/10.1134/S0012500814090018
Dudchak R., Podolak M., Holota S., Szewczyk-Roszczenko O., Roszczenko P., Bielawska A., Bielawski K. Bioorg. Chem. 2024, 143, 106982. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2023.106982
Pathak P., Zarandi M.A., Zhou X., Jayawickramarajah J. Front. Chem. 2021, 9, 764137. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.764137
