Hydantoin analogs of ketanserin and fananserin as potential receptor ligands in the central nervous system

We wstępie niniejszej pracy przedstawiono syntezę serotoniny oraz funkcje jakie pełni w ośrodkowym układzie nerwowym jak i poza nim. Ponadto omówiono podział receptorów serotoninowych, ze szczególnym uwzględnieniem podtypu receptora serotoninowego 5-HT2A, opisując jego budowę, lokalizację i funkcje w ośrodkowym układzie nerwowym, oraz modele farmakoforowe. We wstępie, omówiono również wybrane, selektywne i nieselektywne ligandy tych receptorów, z uwzględnieniem ich zastosowania terapeutycznego. W części doświadczalnej przedstawiono syntezę trzynastu związków finalnych, potencjalnych ligandów receptorów 5-HT2A, dziewięć z nich to pochodne 5-fenylo-5-metyloimidazolidyno-2,4-dionu, a pozostałe pięć to pochodne 8-fenylo-1,3-diazaspiro[4.5]dekan-2,4-dionu. Zsyntetyzowane związki zawierają w swej budowie układ hydantoiny (imidazolidyno-2,4-dionu), który połączono poprzez różnej długości łańcuch alkilenowy z następującymi ugrupowaniami arylopiperazynowymi: (1-(2/3/4-fluorofenylo)piperazyną, (4-fluorofenylo)(piperazyn-1-ylo)metanon lub 1-(difenylometylo)piperazyna).Następnie stosując metody spektroskopowe (spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, 1HNMR) oraz chromatograficzne (chromatografia cieczowa sprzężona ze spektroskopią masową, LC/MS, chromatografia cienkowarstwowa, TLC, i wysokosprawna chromatografia cieczowa, HPLC) potwierdzono budowę oraz określono czystość otrzymanych związków finalnych.

In the introduction part, the synthesis of serotonin and its functions in the central nervous system is presented. Furthermore, the classification of serotonin receptors was discussed, with particular emphasis on the serotonin 5-HT2A receptor subtype. The localization of serotonin 5-HT2A receptors as well as their functions in the central nervous system, and pharmacophore models was described. Additionally, chosen selective and non-selective ligands of this receptor subtype and their therapeutic effects were presented. In the experimental part, the synthesis of thirteen, new final compounds, potential 5-HT2A receptor ligands, 5-methyl-5-phenylimidazolidine-2,4-dione and 8-phenyl-1,3-diazaspiro-[4.5]decane-2,4-dione derivatives, was described. The final compounds are derived from hydantoin (imidazolidine-2,4-dione) ring, which are connected to appropriate arylpiperazinylalkyl moiety e.g. (1-(2/3/4-fluorophenyl)piperazine, (4-fluorphenyl)(piperazin-1-yl)methanone or 1-(diphenylmethyl) piperazine) through different lengths of the alkylene chain.Then, the structures of the final compounds and their purity were confirmed using spectroscopic (e.g. proton nuclear magnetic resonance, 1HNMR) and chromatographic method (liquid chromatography - mass spectroscopy, LC/MS, thin layer chromatography, TLC, high performance liquid chromatography, HPLC).