Přírodní abenquiny a jejich syntetické analogy: nová účinná herbicida
Jiří Patočka
Abenquiny jsou přírodní N-acetyl-amino-benzochinony nesoucí aminokyselinové zbytky. Tyto nové bioaktivní sekundární metabolity byly nalezeny ve fermentační půdě Streptomyces sp. kmen DB634, který byl izolován ze vzorku půdy odebrané v chilské poušti Atacama (Schulz et al., 2011). Jejich struktury byly objasněny pomocí NMR a MS analýzy. Abenquiny vykazují inhibiční aktivitu proti bakteriím, dermatofytickým houbám a působí jako inhibitory fosfodiesterázy typu 4b a také jako slabé inhibitory fotosyntetického elektronového transportního řetězce.
S cílem využít abenquinový skelet jako model pro syntézu nových herbicidů zaměřených na fotosyntézu, bylo připraveno 14 nových analogů nahrazením aminokyselinového zbytku různými acylovými skupinami. Syntéza byla provedena ve třech krocích s 68-95% celkovým výtěžkem ze snadno dostupného 2,5-dimethoxyanilinu, acylchloridů a benzylaminů. Získané sloučeniny byly testovány na několika laboratorních modelech, kde bylo zjištěno, že jejich účinnosti jsou srovnatelné s komerčním herbicidem diuronem (IC50 = 0,3 μM). (Nain-Perez et al., 2017).
Čtyři přírodní abenquiny a čtrnáct syntetických analogů bylo také testováno na cytotoxickou aktivitu proti panelu šesti lidských rakovinných buněčných linií pomocí SRB testu. Bylo zjištěno, že většina sloučenin vykazovala vyšší cytotoxickou aktivitu než přirozeně se vyskytující abenquiny. Analogy nesoucí ethylpyrrolidinyl a ethylpyrimidinyl buď s acetylovou nebo benzoylovou skupinou byly nejúčinnější proti všem lidským rakovinným buněčným liniím a vykazovaly EC50 v rozmezí 0,6 až 3,4 μM (Nain-Perez et al., 2018). Přírodní abenquiny a jejich syntetické analogy byly rovněž testovány jako inhibitory růstu cyanobakterií a prokázaly, že by mohly být prostředkem pro boj s tímto nepříjemným nepřítelem (Nain-Pereza et al., 2017). Abenquiny také tvoří komplexy s trojmocným rutheniem, které mají antibakteriální účinek (Perez, 2018).
Literatura
Nain-Perez A, Barbosa LCA, Maltha CR, Forlani G. Natural abenquines and their synthetic analogues exert algicidal activity against bloom-forming cyanobacteria. J Nat Prod. 2017; 80(4): 813-818.
Nain-Perez A, Barbosa LC, Maltha CR, Forlani G. First total synthesis and phytotoxic activity of Streptomyces sp. metabolites abenquines. Tetrahedron Letters, 2016; 57(1): 1811-1814.
Nain-Perez A, Barbosa LC, Maltha CRA, Giberti S, Forlani G. Tailoring Natural Abenquines To Inhibit the Photosynthetic Electron Transport through Interaction with the D1 Protein in Photosystem II. J Agric Food Chem. 2017; 65(51): 11304-11311
. doi: 10.1021/acs.jafc.7b04624. Perez AN. Synthesis and biological activities of aminoquinones, quinolines and their ruthenium (II) complexes. Thesis, Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Química, Bello Horizonte, 2018. 298 stran
Schulz D, Beese P, Ohlendorf B, Erhard A, Zinecker H, Dorador C, Imhoff JF. Abenquines A–D: Aminoquinone derivatives produced by Streptomyces sp. strain DB634. J Antibiotics, 2011; 64(12): 763-768.
