Introduction: Currently, low molecular-weight compounds are being developed as potential inhibitors of CoVs replication, targeting various stages of the replication cycle, such as major protease inhibitors and nucleoside analogs. Viroporins can be alternative protein targets. The aim of this study is to identify antiviral properties of histidine derivatives with cage substituents in relation to pandemic strain SARS-CoV-2 in vitro.
Materials and methods: Combination of histidine with aminoadamantane and boron cluster anion [B10H10]2 (compounds IIV) was carried out by classical peptide synthesis. Compound were identified by modern physicochemical methods. Antiviral properties were studied in vitro on a monolayer of Vero E6 cells infected with SARS-CoV-2 (alpha strain) with simultaneous administration of compounds and virus.
Results: Derivatives of amino acid histidine with carbocycles and boron cluster were synthesized and their antiviral activity against SARS-CoV-2 was studied in vitro. Histidine derivatives with carbocycles and [B10H10]2 have the ability to suppress virus replication. The solubility of substances in aqueous media can be increased due to formation of hydrochloride or sodium salt.
Discussion: 2HCl*H-His-Rim (I) showed some effect of suppressing replication of SARS-CoV-2 at a viral load of 100 doses and concentration 31.2 g/ml. This is explained by the weakly basic properties of compound I.
Conclusion: The presented synthetic compounds showed moderate antiviral activity against SARS-CoV-2. The obtained compounds can be used as model structures for creating new direct-acting drugs against modern strains of coronaviruses.
Введение. В настоящее время разрабатывается целый ряд низкомолекулярных соединений в качестве потенциальных ингибиторов репликации CoVs, направленных на различные этапы репликационного цикла, такие как ингибиторы основной протеазы и аналоги нуклеозидов. Альтернативной белковой мишенью могут выступать виропорины. Цель исследования выявление противовирусных свойств производных гистидина с каркасными заместителями в отношении пандемического штамма коронавируса SARS-CoV-2 in vitro. Материалы и методы. Получение соединения гистидина с аминоадамантаном и декагидро-клозо-декаборатным анионом [B10H10]2 проведено методами классического пептидного синтеза. Структура соединения подтверждена современными физико-химическими методами. Противовирусные свойства синтетических соединений изучены in vitro на монослое клеток Vero E6, инфицированных SARS-CoV-2 (штамм альфа), при одномоментном внесении соединений и вируса. Результаты. Синтезированы производные аминокислоты гистидина с карбоциклами и кластерными анионами бора, и исследована их противовирусная активность в отношении коронавируса SARS-CoV-2 in vitro. На клеточных культурах показано, что производные гистидина с карбоциклами и кластерным анионом бора [B10H10]2 обладают способностью подавлять репликацию вируса. Также была показана возможность увеличения растворимости субстанции в водных средах за счёт образования хлоргидрата или натриевой соли. Обсуждение. Соединение I 2HCl*H-His-Rim проявляло некоторый эффект подавления репликации вируса SARS-CoV-2 при вирусной нагрузке 100 доз и концентрации 31,2 мкг/мл. Наиболее очевидным объяснением противовирусного действия соединения I на угнетение репликации SARS-CoV-2 в эксперименте in vitro могут являться слабоосновные свойства, которые проявляет это соединение. Заключение. Представленные синтетические соединения проявили умеренную противовирусную активность в отношении варианта коронавируса SARS-CoV-2. Полученные соединения могут быть использованы в качестве модельных структур для создания нового препарата прямого действия против современных штаммов коронавирусов.
Keywords: SARS-CoV-2; adamantane derivatives; antiviral activity; boron cluster anions; histidine amino acid.