Substituierte Pyridine für die Entwicklung neuer antifungischer und antidiabetischer Wirkstoffe

In dieser Arbeit, die der Entdeckung neuer antifungischer und antidiabetischer Wirkstoffe gewidmet ist, wurde der Fokus auf Pyridinderivative gelegt. Die substituiertenPyridine und Pyrazolopyridine wurden als ein viel versprechendes „Scaffold“ in der Suche nach neuartiger Therapeutik gewählt. In demKapitel Pyridines as scaffolds for antifungals and antidiabetics wurde eine Übersicht über Pyridin-basierenden antifungischen Wirkstoffe und Antidiabetika erstellt. Um die Zielverbindungen darzustellen wurden kombinatorische Methoden der Lösungs- und Festphasensynthese verwendet. Effiziente Protokolle, unter Verwendung von Polymer immobilizierten 2-Oxo-4-aryl-but-3-ensäuren und 4-Oxo-4-aryl-but-2-ensäuren, wurden für die Synthese von Pyridine und Pyrazolopyridine evaluiert. Die weitere Umsetzung von harzgebundenen Intermediaten wurde untersucht und eine Vielzahl von substituierten Pyrimidinen und Dihydropyrimidinen wurde erstellt (Kapitel 4. 1. 1). Die Reaktionsbedingungen für die Festephasensynthese wurden auf die Darstellung von Pyridinen in Lösung übertragen und optimiert. Die Pyridine wurden weiter modifiziert um eine breite Variation von Derivativen zu erhalten. Es wurde die Reaktionsfähigkeit von 2-Aryl-pyridinen und 4-Aryl-pyridinen untersucht. Abhängig von der Position wurde eine Deaktivierung oder Aktivierung des Substituenten festgestellt (Kapitel 4. 1. 2). Basierend auf der Literatur für das Enzym DPP-4 wurde eine Reihe von potenziellen DPP-4-Inhibitoren (Aminomethyl-pyridine: 5-Aminomethyl-6-methyl-4-aryl-pyridine-2- carbonsäureamide, 6-aminomethyl-2-methyl-4-aryl-nicotinamide und 3-Aminomethyl-2-methyl-6-aryl-isonicotinamide) designed und synthetisiert. Mehrere Synthesewege unter Verwendung von 2-Aryl-pyridinen und 4-Aryl-pyridinen als Edukte wurden bewertet um Analoga zu erhalten. Alle Verbindungen wurden isoliert und durch HPLC-ESI-MS analysiert und vereinzelt ebenfalls durch NMR, IR Spektroskopie und FT-ICR-MS charakterisiert. Zur Bestätigung wurden zusätzlich 2D NMR-Experimente (COSY und HMBC NMR) verwendet. Die synthetisierte Wirkstoff-Kollektion wurde auf ihre antifungischen Eigenschaften in einem in Vitro-Test bewertet. Infolgedessen wurden zwei Hit-Strukturen, 6-(2,4-Dichloro-phenyl)-3-methyl-1h-pyrazolo[3,4-b]pyridin-4-carbonsäure (Candida albicans) und 4-(5-Chloro-thiophen-2-yl)-1,3-dimethyl-1h-pyrazolo[3,4-b]pyridin-6-carbonsäure (Candida glabrata), identifiziert. Die 6-(2,4-Dichloro-phenyl)-3-methyl-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridine-4-carbonsäure wurde als eine Leitstruktur wegen ihren toxischen Wirkung auf die Wirtszelle zurückgestellt. Die Inhibitorwirkung von 4-(5-Chloro-thiophen-2-yl)-1,3-dimethyl-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-6-carbonsäure auf Candida glabrata Zellen war allerdings zu schwach, um sie als eine Leitstruktur zu erwägen (Kapitel 4.1.3). Die Kollektion von Aminomethyl-pyridinen wurde auf ihre anti-DPP-4 Aktivität in einem In Vitro-Assay untersucht. Die Leitstruktur, 5-Aminomethyl-6-methyl-4-aryl-pyridin-2- carbonsäureamid wurde so gefunden, und Struktur-Aktivität-Relations (SAR) Studien führten zu einer aktiven Reihe von neuartigen DPP-4-Inhibitoren. In Vitro-Experimente bewiesen außerdem die ausgezeichnete Selektivität. Zum Beispiel wurde DPP-4 um das 6600-fache besser von 5-Aminomethyl-4-(2,4-dichloro-phenyl)-6-methyl-pyridin-2-carbonsäure cyanomethyl-amid gehemmt als DPP-8 (Kapitel 4. 2. 3). Diese Ergebnisse wurden beschrieben und patentiert. Diese Studie bestätigt das Potenzial der untersuchten „Scaffolds“. Da die biologische Aktivität von Pyridinen stark von der Ringsubstitution abhängt, sollten die in dieser Arbeit beschriebene Wirkstoffe weiter auf biologische Aktivitäten untersucht werden. Die Vortests der neuartigen DPP-4-Inhibitoren sind vielversprechend, jedoch sind zusätzliche biologische Experimente erforderlich um das pharmakologische Profil zu definieren und die Struktur weiter zu optimieren. Neben dem vom Glucosemetabolismus sind mehrere verschiedene biologische Funktionen von DPP-4 kürzlich bekannt. Die Entdeckungen ziehen eine große Aufmerksamkeit auf die DPP-4-Inhibitoren, weil solche Wirkstoffe für die Behandlung anderer Krankheiten nützlich sein könnten. Ist es deshalb wichtig weitere Studie der beschriebenen Verbindungen durch zu führen, um das therapeutisches Potenzial des DPP-4 Enzyms in Gänze zu erforschen.In this work dedicated to the discovery of novel biologically active compounds, antifungals and antidiabetics, the focus was placed on the pyridine motif. The substituted pyridines and pyrazolopyridines were chosen as a promising scaffold in a search for novel therapeutics. The overview of the pyridine-based antifungals and antidiabetics was reported in the part Pyridines as scaffolds for antifungals and antidiabetics. Solution and solid phase combinatorial chemistry methods were used to approach target compounds. Efficient protocols were evaluated for the synthesis of pyridines and pyrazolopyridines applying solid supported 2-oxo-4-aryl-but-3-enoic acids and 4-oxo-4-aryl-but-2-enoic acids. In addition, the synthetic possibilities of the resin-bound intermediates were investigated and resulted in a collection of easily accessible pyrimidines and dihydropyrimidines (Chapter 4. 1. 1). The solid phase protocol was adapted to the solution phase. A series of pyridines was synthesized in gram scale as starting materials for the generation of sub-sets of compounds varying only on the pyridine ring substitution. Differences in the reactivity of 2-aryl pyridines and 4-aryl pyridines were observed and investigated. Depending on the ring substitution pattern, deactivation or activation of certain positions resulted in reactivity limitations, but on the other hand, gave a possibility of additional structural variations (Chapter 4. 1. 2). Based on the data available for the enzyme DPP-4 in the literature, a series of potential DPP-4 inhibitors (aminomethyl-pyridines: 5-aminomethyl-6-methyl-4-aryl-pyridine-2-carboxylic acid amides, 6-aminomethyl-2-methyl-4-aryl-nicotinamides and 3-aminomethyl-2-methyl-6-aryl-isonicotinamides) were designed and synthesized. Several synthetic pathways using 2-aryl pyridines and 4-aryl pyridines as starting materials were evaluated in order to obtain analogs. All compounds were isolated and analyzed by HPLC-ESI-MS. Representative products were characterized using NMR and IR spectroscopy and FT-ICR-MS. For structure confirmation additional 2-D NMR experiments were used (COSY and HMBC NMR). The synthesized compound collection was evaluated for its antifungal properties in an in vitro screening. As a result, two hit structures 6-(2,4-dichloro-phenyl)-3-methyl-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridine-4-carboxylic acid (Candida albicans) and 4-(5-chloro-thiophen-2-yl)-1,3-dimethyl-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridine-6-carboxylic acid (Candida glabrata) were identified. The compound 6-(2,4-dichloro-phenyl)-3-methyl-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridine-4-carboxylic acid was disqualified as a lead structure due to its toxic effect on the host cells. Inhibitory effect of 4-(5-chloro-thiophen-2-yl)-1,3-dimethyl-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridine-6-carboxylic acid on Candida glabrata cells was too weak to consider the compound as a lead structure (Chapter 4.1.3). The collection of aminomethyl-pyridines was investigated for its DPP-4 inhibitory activity in an in vitro assay. The lead structure of 5-aminomethyl-6-methyl-4-aryl-pyridine-2-carboxylic acid amides was found and structure activity relationship led to a potent series of the novel DPP-4 inhibitors. Furthermore, in vitro experiments proved excellent selectivity (up to 6600 fold for 5-aminomethyl-4-(2,4-dichloro-phenyl)-6-methyl-pyridine-2-carboxylic acid cyanomethyl-amide) of the inhibitors over closely related DPP-8 (Chapter 4. 2. 3). The results were described and patented. This study clearly confirms the potential of the investigated scaffolds. As the biological activity of substituted pyridines highly depends on its substitution pattern, the synthesized and described herein compounds should be extensively investigated for other pharmaceutical targets. Although preliminary biological data of the novel DPP-4 inhibitors are doubtlessly promising, the crucial point for their further development is the pharmacological profile of 5-aminomethyl-6-methyl-4-aryl-pyridine-2-carboxylic acid amides. Therefore additional biological experiments are required to further optimize the structure and to identify a clinical candidate. Apart from the glucose metabolism, a number of different biological functions of DPP-4 have been recognized recently. The discoveries attract a great attention to the DPP-4 inhibitors, as such compounds could be useful for the treatment of other metabolic, but also autoimmune and inflammatory diseases.74b It is therefore important to further study of the described series in order to fully explore therapeutic potential of the DPP-4 enzyme

W poszukiwaniu jakości życia współczesnej rodziny polskiej

Praca recenzowana / peer-reveiwed pape

Seniorzy w społeczeństwie XXI wieku. Materiały konferencyjne III Galicyjskich Spotkań Medycznych

Z przedmowy: "Naturalną koleją rzeczy wszyscy ku niej zmierzamy. Starość jest równie nieuchronna jak kolejna pora roku. A jednak na co dzień wolimy o niej nie myśleć, nie lubimy o niej mówić. W dzisiejszym świecie, kiedy liczy się przede wszystkim młodość, powodzenie, osobisty sukces, starość zazwyczaj kojarzy się z odchodzeniem na margines życia, dolegliwościami ciała, z samotnością. Czas mija, a my łudzimy się, że mija dla innych, nie dla nas, że my sami nadal jesteśmy młodzi. Aż pewnego dnia nieoczekiwanie jakiś dobrze wychowany młody człowiek z wymownym spojrzeniem ustępuje nam miejsca w tramwaju... Jak godzimy się z upływem czasu, co robimy, żeby przygotować się do tego, jacy będziemy za kilka, kilkanaście, kilkadziesiąt lat, żebyśmy nie czuli się zaskoczeni, żeby nie pozostało nam tylko gorzkie „a nie mówiłem” i poczucie zmarnowanych życiowych szans? Jak dziś odnosimy się do naszych seniorów w rodzinach, w najbliższym otoczeniu, w społeczeństwie, do którego należymy? Stoi przed nami wiele trudnych zadań."(...

Molecular traces of human activity recorded in lake deposits from Łańskie Lake based on research on ancient DNA of selected bacteria group

The aim of this paper is to presentation a molecular metod, that can be used for identyfication of human presence in the study area and phases of anthropogenic impact on environment in the past, especially on vegetation distinguished in pollen diagrams.We focused our work on area of the lake Łańskie. The study was conducted on bacteria aDNA of Bacteroides-Prevotella group and Bifidobacterium adolescentis.Celem niniejszej pracy było przedstawienie metody molekularnej, służącej do identyfikacji obecności człowieka na badanym obszarze oraz jego wpływu na zmiany roślinności w przeszłości, odnotowanych za pomocą analizy pyłkowej i przedstawionych za pomocą diagramu pyłkowego. Badania prowadzono na aDNA bakterii fekalnych z grupy Bacteroides-Prevotella i Bifidobacterium adolescentis

Application of Ardrox, Safranin O and Basic Yellow 40 for contrasting latent fingerprints on both sides of adhesive tapes

Niewidoczne ślady linii papilarnych ujawnia się stosując odpowiednie metody wizualizacji. Wybór metod w głównej mierze zależy od charakterystyki podłoża, na które zostały naniesione ślady. W przypadku poddawania badaniom materiałów dowodowych o powierzchniach niejednorodnych jakimi są na przykład taśmy samoprzylepne należy ustalić kolejność wykonywanych czynności. Nanoszenie na nieklejące strony taśmy samoprzylepnych kilku barwników fluorescencyjnych, zaś na strony klejące różnorodnych zawiesin może przyczynić się nie tylko do poprawy jakości śladów, ale również utarty ich czytelności. W niniejszej pracy podjęto próbę wykorzystania barwników fluorescencyjnych: Ardroksu, Safraniny O i Basic Yellow 40, do kontrastowania śladów linii papilarnych na obu stronach taśm samoprzylepnych.Latent fingerprints are developed using selected visualization methods. The choice of a proper method depends to a large extent on the type of substrate where latent prints are deposited. In case of examining latent prints on heterogeneous surfaces, like adhesive tapes, one has to determine a proper order of performed activities. Application of several fluorescent dyes on non-adhesive sides of tapes and different suspensions on adhesive sides can enhance the quality of prints but also decrease their clarity. The paper describes an attempt of using fluorescent dyes such as Ardrox, Safranin O and Basic Yellow 40 for visualization of fingerprints on both sides of adhesive tape

Accumulation of Silicon and Changes in Water Balance under Drought Stress in <i>Brassica napus</i> var. <i>napus</i> L.

The aim of this study was to investigate the accumulation of silicon in oilseed rape and to characterize the changes in chosen water balance parameters in response to drought. The following parameters were estimated: water content, osmotic and water potential, evapotranspiration, stomatal conductance and abscisic acid level under optimal and drought conditions. It was shown that oilseed rape plants accumulate silicon after its supplementation to the soil, both in the case of silicon alone and silicon together with iron. It was revealed that silicon (without iron) helps maintain constant water content under optimal conditions. While no silicon influence on osmotic regulation was observed, a transpiration decrease was detected under optimal conditions after silicon application. Under drought, a reduction in stomatal conductance was observed, but it was similar for all plants. The decrease in leaf water content under drought was accompanied by a significant increase in abscisic acid content in leaves of control plants and those treated with silicon together with iron. To sum up, under certain conditions, silicon is accumulated even in non-accumulator species, such as oilseed rape, and presumably improves water uptake under drought stress

Synthesis, Pharmacological Characterization, and Structure–Activity Relationships of Noncanonical Selective Agonists for α7 nAChRs

A lack of selectivity of classical agonists for the nicotinic acetylcholine receptors (nAChR) has prompted us to identify and develop a distinct scaffold of α7 nAChR-selective ligands. Noncanonical 2,4,6-substituted pyrimidine analogues were framed around compound 40 for a structure-activity relationship study. The new lead compounds activate selectively the α7 nAChRs with EC50's between 30 and 140 nM in a PNU-120596-dependent, cell-based calcium influx assay. After characterizing the expanded lead landscape, we ranked the compounds for rapid activation using Xenopus oocytes expressing human α7 nAChR with a two-electrode voltage clamp. This approach enabled us to define the molecular determinants governing rapid activation, agonist potency, and desensitization of α7 nAChRs after exposure to pyrimidine analogues, thereby distinguishing this subclass of noncanonical agonists from previously defined types of agonists (agonists, partial agonists, silent agonists, and ago-PAMs). By NMR, we analyzed pKa values for ionization of lead candidates, demonstrating distinctive modes of interaction for this landscape of ligands

Carboxyl Graphene as a Superior Support for Bulky Ruthenium-Based Olefin Metathesis Catalyst

A Hoveyda-type catalyst decorated with two quaternary ammonium tags was synthesized and noncovalently grafted on SiO₂, SBA-15, and on carboxyl graphene. A comparative study showed that the efficiency of the dual-anchored heterogeneous catalysts was highly dependent on the properties of the supporting material with graphene outperforming silicate supports. The graphene-immobilized complex exhibited excellent efficiency reflected in turnover numbers obtained in ring-closing metathesis and in self-metathesis of 1-decene. Importantly, the solid-supported catalyst assured increased recyclability with no ruthenium leaching as confirmed by inductively coupled plasma mass spectrometry