(z)-(5-[5-(3,5-діарил-4,5-дигідропіразол-1-іл-метиліден]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-они, що проявляють протитрипаносомну дію

Реферат: (Z)-(5-[5-(3,5-діарил-4,5-дигідропіразол-1-іл-метиліден]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-они загальної формули: O R 1 N N N N S R 2 S , де 1 2 1) R =Ph, R =2-ОН-С6Н4; 1 2 2) R =нафтален-2-іл, R =2-ОН-С6Н4; 1 2 3) R =нафтален-2-іл, R =4-OCH3-C6H4; 1 2 4) R =4-Cl-C6H4, R =4-Cl-C6H4; що проявляють протитрипаносомну дію. UA 119822 U (54) (Z)-(5-[5-(3,5-ДІАРИЛ-4,5-ДИГІДРОПІРАЗОЛ-1-ІЛ-МЕТИЛІДЕН]-3-(ПІРИДИН-3-ІЛ)-2ТІОКСОТІАЗОЛІДИН-4-ОНИ, ЩО ПРОЯВЛЯЮТЬ ПРОТИТРИПАНОСОМНУ ДІЮ UA 119822 U UA 119822 U 5 10 15 20 25 Корисна модель стосується синтезу нових гетероциклічних сполук і фармації, зокрема одержання біологічно активних сполук, що виявляють антитрипаносомну активність і можуть бути використані в клінічній медицині як протитрипаносомні лікарські засоби. Похідні 4-тіазолідинону та їх аналоги, зокрема із піридиновим циклом у структурі, уже тривалий час є предметом зацікавлення багатьох наукових груп, які працюють у галузі медичної хімії, оскільки зазначені сполуки виявляють різні види біологічної активності [Lesyk R. В. 4Thiazolidones: Centenarian History, Current Status and Perspectives for modern Organic and Medicinal Chemistry / R. B. Lesyk, B. S. Zimenkovsky // Curr. Org. Chem. - 2004. - Vol. 8, № 16. - P. 1547-1579]. Так, серед похідних 4-тіазолідинону було ідентифіковано ряд сполук, що мають виразну протитрипаносомну активність. Не менш цікавими є також сполуки із піридиновим циклом у структурі, серед яких було ідентифіковано значну кількість біологічно активних речовин та ефективних лікарських препаратів [Synthetic and Pharmacological Evaluation of Some Pyridine containing Thiazolidinones. / S.D. Firke, B.M. Firake, R.Y. Chaudhari, V.R. Patil // Asian J. Research Chem. - 2009. - Vol.2, № 2. - P. 157-161]. Відомі лікарські засоби з протитрипаносомною активністю, наприклад пентамідин. Пентамідин - синтетичний протитрипаносомний препарат, що є похідним діамідину, для парентерального та інгаляційного застосування. Встановлено вплив препарату на ДНК кінетопластів трипаносом та інгібування рибосомної РНК-полімерази найпростіших. Частота розвитку побічних ефектів пентамідину дуже висока: за результатами багаторічних спостережень при внутрішньовенному введенні препарату побічна дія спостерігалась у 72 % хворих, із них 18 % були вимушені у результаті цих побічних ефектів відмовитись від подальшого лікування пентамідином [Trends in research of antitrypanosomal agents among synthetic heterocycles. / Kryshchyshyn A., Kaminskyy D., Grellier P. et al. // Eur. J. Med. Chem. 2014. - Vol. 85. - P. 51-64]. До молекули об'єкта, що заявляється, є близьким за рівнем і видом активності діамідин відомий протитрипаносомний лікарський засіб [Synthesis of pyrazoline-thiazolidione hybrids with trypanocidal activity / D. Havrylyuk, B. Zimenkovsky, O. Karpenko et al. // Eur. J. Med. Chem. - 2014. Vol. 85. - P.245-254]: O O HN NH NH2 30 35 40 NH2 . Із півтори тисячі найбільш регулярно вживаних лікарських препаратів багато припадає на частку сполук, що мають піридиновий фрагмент у молекулі, тому пошук нових синтетичних протитрипаносомних засобів із групи похідних на основі 4-тіазолідинону з піридиновим циклом у структурі є актуальним [2-Pyridyl thiazoles as novel anti-Trypanosoma cruzi agents: structural design, synthesis and pharmacological evaluation. / M.V. Cardoso, L.R. de Siqueira, E.B. da Silva et al. // Eur. J. Med. Chem. - 2014. - Vol.86. - P. 48-59]. В основу корисної моделі поставлена задача створення більш дієвого протитрипаносомного засобу на основі сполук, у яких містяться тіазолідиновий та піридиновий фрагменти, з мінімальною кількістю побічних ефектів у порівняні із існуючими лікарськими засобами. Поставлена задача вирішується синтезом (Z)-5-[5-(2-гідроксифеніл)-3-феніл-4,5дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-ону (1), (Z)-5-[5-(2гідроксифеніл)-3-(нафтален-2-іл)-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2тіоксотіазолідин-4-ону (2), (Z)-5-[5-(4-метоксифеніл)-3-(нафтален-2-іл)-4,5-дигідропіразол-1-ілметилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-ону (3) та (Z)-5-[5-(3,5-(4-хлорофеніл)-4,5дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-ону (4) загальної формули: O R 1 N N N N S 45 R 2 S , де 1 2 1) R =Ph, R =2-ОН-С6Н4; 1 2 2) R =нафтален-2-іл, R =2-ОН-С6Н4; 1 UA 119822 U 1 5 10 15 20 25 30 35 40 2 3) R =нафтален-2-іл, R =4-OCH3-C6H4; 1 2 4) R =4-Cl-C6H4, R =4-Cl-C6H4; що проявляють протитрипаносомну дію. Синтезовані сполуки - темно-брунатні порошки, добре розчинні у ДМФА, ДМСО; нерозчинні у спирті та оцтовій кислоті. Для доказу складу і структури синтезованих сполуки були використані відомі фізико-хімічні методи, зокрема спектроскопія ПМР та елементний аналіз. Одержані результати свідчать про відповідність структур синтезованих сполук заявленим. Заявлені (Z)-5-[5-(2-гідроксифеніл)-3-феніл-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)2-тіоксотіазолідин-4-он (1), (Z)-5-[5-(2-гідроксифеніл)-3-(нафтален-2-іл)-4,5-дигідропіразол-1-ілметилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-он (2), (Z)-5-[5-(4-метоксифеніл)-3-(нафтален-2іл)-4,5-дигідропіазол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-он (3) та (Z)-5-[5-(3,5-(4хлорофеніл)-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-он (4) одержані з високими виходами шляхом взаємодії 5-етоксиметилен-3-(піридин-3-іл)-2тіоксотіазолідин-4-онів з 3,5-діарил-4,5-дигідро-1H-піразолами в середовищі етанолу з утворенням серії 5-[5-(3,5-діарил-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2тіоксотіазолідин-4-онів. Для визначення протитрипаносомної активності (Z)-5-[5-(2-гідроксифеніл)-3-феніл-4,5дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-ону (1), (Z)-5-[5-(2гідроксифеніл)-3-(нафтален-2-іл)-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2тіоксотіазолідин-4-ону (2), (Z)-5-[5-(4-метоксифеніл)-3-(нафтален-2-іл)-4,5-дигідропіразол-1-ілметилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-ону (3) та (Z)-5-[5-(3,5-(4-хлорофеніл)-4,5дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-ону (4) проведено in vitro дослідження, які полягали у визначенні інгібуючої концентрації ІС50 досліджуваної речовини на клітинах Trypanosoma brucei gambiense (TBG) та Trypanosoma brucei brucei (TBB) [Raz В., Iten M., Grether-Buhler Y., Kaminsky R., Brun R. The Alamar Blue asssay to determine drag sensitivity of African trypanosomes (T. b. rhodesiense, T. b. gambiense) in vitro // Acta Trop. - 1997. - V. 68. - P. 139-147]. Дослідження проводили на мікропластинах з 96 лунок у середовищі НМІ9 для серії двократних розведень. За негативний контроль вибрано лунки з розчином ДМСО та середовищем з клітинами паразитів. Мікропластини інкубували при температурі 37 °C та в атмосфері 5 % вуглекислого газу протягом 24 год. з наступним додаванням 20 мкл барвника Alamar Blue. Після 4-годинного інкубування вимірювали флуоресценцію. Відсотки росту паразитів визначали за рівнем флуоресценції барвника Alamar Blue, а ІС50 - за дозозалежною кривою відсоткового росту паразитів від концентрації досліджуваної сполуки. В умовах експерименту (Z)-5-[5-(2-гідроксифеніл)-3-феніл-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3іл)-2-тіоксотіазолідин-4-он (1), (Z)-5-[5-(2-гідроксифеніл)-3-(нафтален-2-іл)-4,5-дигідропіразол-1іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-он (2), (Z)-5-[5-(4-метоксифеніл)-3-(нафтален-2іл)-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-он (3) та (Z)-5-[5-(3,5(4-хлорофеніл)-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-он (4) проявили високу протитрипаносомну активність, про що свідчать значення інгібуючої концентрації (ІС50) на Trypanosoma brucei gambiense та Trypanosoma brucei brucei. Результати дослідження наведені у Таблиці. Таблиця ІС50 синтезованих сполук нa Trypanosoma brucei brucei та Trypanosoma brucei gambiense Досліджувані сполуки 1 2 3 4 45 TBG IC50, мкг/мл 0,162±0,085 0,315±0,022 TBB IC50, μМ 0,310±0,16 0,615±0,04 IC50, мкг/мл 0,590±0,520 0,480±0,08 >95 3,853±2,847 IC50, μМ 1,28±1,13 0,94±0,15 7,53±5,56 Отже, сполуки, що заявляються, виявляють високу протитрипаносомну дію, тому можуть бути перспективними протитрипаносомними засобами. Для розуміння запропонованої корисної моделі нижче наведено приклад одержання досліджуваної сполуки. Загальна схема синтезу (Z)-(5-[5-(3,5-діарил-4,5-дигідропіразол-1-іл-метиліден]-3-(піридин-3іл)-2-тіоксотіазолідин-4-онів. 2 UA 119822 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 При кип'ятінні 3-амінопіридину з тіокарбоніл-біс-тіогліколевою кислотою в спиртово-водному середовищі протягом трьох годин з задовільними виходами одержано цільовий 3-(піридин-3-іл)2-тіоксотіазолідин-4-он. Лабільність атомів у положенні 5 молекули роданіну обумовлює їх подальшу взаємодію із триетилортоформіатом. Так, 3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-он взаємодіє з триетилортоформіатом в середовищі оцтового ангідриду з утворенням 5етоксиметиліден-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-ону як проміжного реагенту для реакцій з похідними піразолу у середовищі спирту з утворенням 5-заміщених амінометиліден похідних 3(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-ону. Суміш 5-етоксиметилен-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-ону і відповідні 3,5-діарил-4,5дигідро-1H-піразоли нагрівають зі зворотним холодильником в 10 мл етанолу протягом 1 години. Після охолодження осад фільтрують, промивають етанолом і висушують. Одержані сполуки - порошки темно-брунатного кольору, добре розчинні у ДМФА, ДМСО; нерозчинні у спирті та оцтовій кислоті. Перекристалізацію проводили із суміші ДМФА - етанол (1:1). (Z)-5-[5-(2-гідроксифеніл)-3-феніл-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2тіоксотіазолідин-4-он (1): Вихід - 72 %, Т.топл. - 292-294 °C. Брутто формула C24H18N4O2S2. Знайдено, %: N 12,22; S 1 13.98. Вирахувано, %: N 12,22; S 13.98. Спектр Н ЯМР (ДМСО-d6, 400 МГц), δ, м.ч.: 10.03 с (1H, ОН), 8.63 д (1Н, J=4.7 Гц, аром), 8.50 с (1Н, аром), 7.90 д (2Н, J=6.5 Гц, аром), 7.80 д (1Н, J=8.2 Гц, аром), 7.55-7.61 м (4Н, аром), 7.45 с (1Н, =СН), 7.22-7.26 м (2Н, аром), 6.89 д (1Н, J=7.8 Гц, аром), 6.87 т (1Н, J=7.5 Гц, аром), 5.77 дд (1Н, J=11.6, 6.7 Гц, СH2СН), 3.92 дд (1Н, J=17.9, 11.6 13 Гц, СH2СН), 3.55 дд (1Н, J=17.9, 6.2 Гц, СН2СН). С NMR (100 MHz, DMSO-d6): δ 194.0, 165.7, 160.2, 155.2, 149.5, 149.4, 136.7, 133.4, 132.9, 131.2, 130.1, 130.0, 129.1, 129.0, 127.1, 124.9, + 123.9, 119.3, 115.9, 93.0, 62.1, 41.0. LCMS (ESI+) m/z 459 (М+Н) . (Z)-5-[5-(2-гідроксифеніл)-3-(нафтален-2-іл)-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3іл)-2-тіоксотіазолідин-4-он (2): Вихід - 81 %, Т.топл. - 260-262 °C. Брутто формула C28H20N4O2S2. Знайдено, %: N 11,02; S 1 12,61. Вирахувано, %: N 11,02; S 12,61. Спектр Н ЯМР (ДМСО-d6, 400 МГц), δ, м.ч.: 10.05 с (1H, ОН), 8.64 м (1Н, аром), 8.52 с (1H, аром), 8.42 с (1Н, аром), 8.33 с (1Н, аром), 8.23 д (1Н, J=8.7 Гц, аром), 8.13 с (1Н, аром), 7.91-8.08 м (3Н, аром), 7.82 д (1Н, J=7.5 Гц, аром), 7.58-7.65 м (2Н, аром), 7.53 с (1Н, =СН), 7.23-7.29 м (2Н, аром), 6.90 д (1Н, J=7.8 Гц, аром), 6.87 т (1Н, J=7.3 Гц, аром), 5.75 дд (1Н, J=11.0, 6.5 Гц, СН2СН), 4.03 дд (1Н, J=17.5, 11.5 Гц, СН2СН), 3.68 дд (1Н, 13 J=17.6, 6.4 Гц, СН2СН). С NMR(100 MHz, DMSО-d6): δ 193.9, 165.7, 160.2, 155.2, 149.5, 149.4, 136.8, 133.9, 133.4, 132.9, 132.6, 130.1, 129.0, 128.7, 128.6, 127.8, 127.5, 127.0, 124.9, 123.9, + 122.9, 119.3, 115.9, 93.2, 62.2, 41.1. LCMS (ESI+) m/z 509 (M+H) . (Z)-5-[5-(4-метоксифеніл)-3-(нафтален-2-іл)-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3іл)-2-тіоксотіазолідин-4-он (3): Вихід - 84,21 %, Т.топл. - 174-176 °C. Брутто формула C29H22N4O2S2. Знайдено, %: N 10,72; S 1 12,27. Вирахувано, %: N 10,72; S 12,27. Спектр Н ЯМР (ДМСО-d6, 400 МГц), δ, м.ч.: 8.64 д (1Н, J=4.54 Гц, аром), 8.52 с (1Н, аром), 8.33 с (1H, аром), 8.129 с (2Н, аром), 8.026 т (2Н, J=8.7 Гц, аром), 7.819 д (1H, J=8.196 Гц, аром), 7.634 м (2Н, аром), 7.526 с (1H, =СН), 7.38 д (2Н, J=8.659 Гц, аром), 6.90 д (1Н, J=7.8 Гц, аром), 7.015 д (2Н, J=8.659 Гц, аром), 5.71дд (1H, J=11.3, 6.4 Гц, СН2СН), 4.15 дд (1Н, J=18.2, 11.6 Гц, СН2СН), 3.77 д (3Н, J=8.484 Гц, ОСН3), 3.64 дд (1H, J=17.9, 6.6 Гц, СН2СН). (Z)-5-[5-(3,5-(4-хлорофеніл)-4,5-дигідропіразол-1-іл-метилен]-3-(піридин-3-іл)-2тіоксотіазолідин-4-он (4): Вихід - 73.21 %, Т.топл. - 232-234 °C. Брутто формула C24H16Cl2N4OS2. Знайдено, %: N 10,95; 1 S 12,54. Вирахувано, %: N 10,95; S 12,54. Спектр Н ЯМР (ДМСО-d6, 400 МГц), δ, м.ч.: 8.63 д (1Н, J=4.713 Гц, аром), 8.50 с (1Н, аром), 7.89 д (2Н, J=8.684 Гц, аром), 7.80 д 1Н, J=8.15 Гц, аром), 7.683 д (2Н, J=8.23 Гц, аром), 7.591 с (1Н, =СН), 7.524 д (3Н, J=8.298 Гц, аром), 7.443 д (2Н, J=8.277 Гц, аром), 5.77 дд (1Н, J=11.79, 6.73 Гц, СН2СН), 4.05 дд (1H, J=18.75, 11.27 Гц, СН2СН), 3.5 дд (1Н, J=18.238, 5.995.2 Гц, СН2СН). 3 UA 119822 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 (Z)-(5-[5-(3,5-діарил-4,5-дигідропіразол-1-іл-метиліден]-3-(піридин-3-іл)-2-тіоксотіазолідин-4-они загальної формули: O R 1 N N N N S R 10 2 S , де 1 2 1) R =Ph, R =2-ОН-С6Н4; 1 2 2) R =нафтален-2-іл, R =2-ОН-С6Н4; 1 2 3) R =нафтален-2-іл, R =4-OCH3-C6H4; 1 2 4) R =4-Cl-C6H4, R =4-Cl-C6H4; що проявляють протитрипаносомну дію. Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4