5-(1-феніл-2-меркапто-1,3,4-триазоліл-метилен)-9-(4′-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло-[9.2.1.02,10.04,8]тетрадецен-4(8)-он-6, що проявляє протипухлинну активність

Реферат: 5-(1-Феніл-2-меркапто-1,3,4-триазоліл-метилен)-9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло2,10 4,8 [9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-он-6, що проявляє протипухлинну дію. UA 98037 U (12) UA 98037 U UA 98037 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель стосується хіміко-фармацевтичної галузі, а саме нових індивідуальних хімічних сполук з біологічною активністю з класу тіазоло[2,3-d]тіопіранів, зокрема 5-(1-феніл-2меркапто-1,3,4-триазоліл-метилен)-9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло2,10 4,8 [9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-ону-6, що проявляє протипухлинну активність. Незважаючи на широкий арсенал протипухлинних препаратів у сучасній фармакотерапії онкозахворювань, розробка та пошук нових високоефективних та малотоксичних агентів є актуальною проблемою фармацевтичної галузі. Спрямований пошук протипухлинних агентів серед похідних 4-тіазолідону дозволив виокремити цілу групу конденсованих тіазоло[2,3d]тіопіранів, що інгібують ріст пухлинних клітин (ліній раку лейкемії, нирок, простати, центральної нервової системи, яйників, недрібноклітинного раку легень, меланоми) у мікро- та субмікромолярних концентраціях [1]. Відомий цитотоксичний протипухлинний препарат етопозид з класу інгібіторів топоізомерази використовується у моно- та комбінованій хіміотерапії сарком Капоші та Евінга, раку легень, яєчок, лімфоми, нелімфоцитарної лейкемії. Етопозид зв'язується із топоізомеразою II, попереджуючи зв'язування ДНК-ланцюгів, таким чином пригнічуючи синтез ДНК, що призводить до інгібування S-G2-інтерфази клітинного циклу та апоптозу ракових клітин. Хоча цей лікарський засіб є ефективним, він характеризується рядом побічних ефектів, найнебезпечнішими серед яких є гематологічна токсичність - мієлосупресія [2]. Серед похідних тіазолідину відомий цитостатик іміфос, що застосовується для терапії еритремії - мієлопроліферативного захворювання з групи лейкозів. Побічними ефектами цього лікарського засобу можуть бути лейкопенія, тромбоцитопенія, також у деяких хворих може розвиватися стійкість до препарату [3]. Отже, розробка нових хімічних сполук, що проявляли б протипухлинну активність, є актуальною проблемою сучасної онкології. В основу корисної моделі поставлена задача створення нової хімічної сполуки з класу похідних тіазоло[2,3-d]тіопіранів, що виявлятиме високу протипухлинну дію при низькій токсичності і може використовуватись як діюча речовина у складі фармацевтичних препаратів різних лікарських форм. Поставлена задача вирішується шляхом синтезу 5-(1-феніл-2-меркапто-1,3,4-триазоліл2,10 4,8 метилен)-9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло-[9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-ону-6 загальної формули: H S N H N H N S 40 45 N O Cl 35 SH , що проявляє протипухлинну активність. Синтезована сполука є дрібнокристалічним порошком білого кольору, розчинна у ДМФА, оцтовій кислоті, при нагріванні - в спиртах, нерозчинна у воді та ефірі. Для доказу складу і структури синтезованої сполуки були використані фізико-хімічні методи, зокрема спектроскопія ПМР та елементний аналіз. Одержані результати свідчать про відповідність структури синтезованої сполуки заявленій. Заявлений 5-(1-феніл-2-меркапто-1,3,4-триазоліл-метилен)-9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-52,10 4,8 азатетрацикло-[9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-он-6 одержаний з високим виходом у декілька стадій, що включають синтез 9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-52,10 4,8 азатетрацикло[9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-ону-6, який через стадію одержання N-калійної солі алкілюють етилхлорацетатом. Одержаний естер вводять в реакцію з гідразин-гідратом та 2,10 4,8 отримують гідразид 2-(9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло-[9.2.1.0 .0 ]тетрадецен 1 UA 98037 U 5 10 15 4(8)-он-6-іл-5)-оцтової кислоти, який при взаємодії з фенілізотіоціанатом та наступному лужному гідролізі приводить до утворення цільового продукту. Визначення протипухлинної активності 5-(1-феніл-2-меркапто-1,3,4-триазоліл-метилен)-92,10 4,8 (4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло-[9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-ону-6 проведено in vitro на лініях ракових клітин лейкемії (CCRF-CEM, К-562, RPMI-8226, SR), недрібноклітинного раку легень (EKVX, NCI-H460), раку центральної нервової системи (SF-295, SNB-75, U251), меланоми (SK-MEL-5, UACC-62), раку нирок (САКІ-1, RXF 393, SN12Q, раку простати (РС-3), -4 -8 раку молочної залози (MCF7, ВТ-549) при дії речовин в концентраціях 10 -10 М, згідно зі стандартною процедурою оцінки протипухлинної активності сполук Національного Інституту Раку США (National Cancer Institute of National Institute of Health, USA, Development Therapeutic Program). У результаті проведених експериментальних досліджень одержано наступні дозозалежні параметри: lgGI50 - логарифм концентрації досліджуваної речовини, яка пригнічує ріст 50 % клітин, lgTGI - логарифм концентраціїдосліджуваної речовини, яка повністю пригнічує ріст клітин, lgLC50 - логарифм концентрації досліджуваної речовини, яка спричиняє загибель 50 % клітин [4]. В умовах експерименту, результати якого наведені у таблиці, заявлений 5-(1-феніл-2меркапто-1,3,4-триазоліл-метилен)-9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло2,10 4,8 [9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-он-6 виявив високу протипухлинну активність. Таблиця Протипухлинна активність 5-(1-феніл-2-меркапто-1,3,4-триазоліл-метилен)-9-(4'-хлорофеніл)2,10 4,8 3,7-дитіа-5 -азатетрацикло- [9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-ону-6 lgGI50 lgLC50 -4,79 >-4,00 -4,56 -4,67 -4,12 >-4,00 >-4,00 >-4,00 -5,27 -5,28 -4,29 -4,60 >-4,00 >-4,00 -5,47 -5,33 -5,26 -4,79 -4,23 -4,66 >-4,00 >-4,00 -4,17 -5,30 -5,65 -4,76 -5,26 -4,37 -4,69 -5,42 -5,72 -5,32 -4,56 -5,12 -4,54 >-4,00 -4,47 >-4,00 -5,43 -4,27 >-4.00 -5,30 -5,34 Лейкемія CCRF-CEM К-562 RPMI-8226 SR Недрібноклітинний рак легень EKVX NCI-H460 Рак центральної нервової системи SF-295 SNB-75 U251 Меланома SK-MEL-5 UACC-62 Рак нирок САКІ-1 RXF393 SN12C Рак простати РС-3 Рак молочної залози MCF7 ВТ-549 Параметри lgTGI -5,48 -5,32 -5,30 -5,48 Лінії ракових клітин -4,16 -4,71 >-4,00 -4,17 20 25 Сполука, що заявляється, проявила інгібування росту майже всіх ліній ракових клітин. Найменші ефективні значення концентрацій 5-(1-феніл-2-меркапто-1,3,4-триазоліл-метилен)-92,10 4,8 (4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло-[9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-ону-6 спостерігалися при дії на лінії лейкемії CCRF-CEM (lgGI50 = -5,48) та SR (lgGI50 = -5,48), лінію раку центральної нервової системи SF-295 (lgGI50 = -5,47), лінію меланоми UACC-62 (lgGI50 = -5,65), лінію раку нирок RXF 393 (lgGI50 = -5,72) та лінію раку простати РС-3 (lgGI50 = -5,43). Таким чином, заявлена сполука виявляє високу протипухлинну дію і є перспективним протипухлинним засобом. 2 UA 98037 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Визначення параметрів гострої токсичності сполуки проводили внутрішньочеревним введенням безпородним білим мишам-самцям (вага 18-22 г), які знаходились на звичайному раціоні харчування (речовини суспендували у дистильованій воді з додаванням твіну-80). Значення параметру LD50 заявленої сполуки складає 340±20 мг/кг, сполука відноситься до III класу токсичності згідно з класифікацією К.К. Сидорова [5]. Розрахунки LD 50 здійснювали за методом Літчфільда та Уілкоксона [6]. Для розуміння запропонованої корисної моделі нижче наведено приклад одержання 5-(1феніл-2-меркапто-1,3,4-триазоліл-метилен)-9-(4'-xлopoфeнiл)-3,7-дитia-5-aзaтeтpaциклo2,10 4,8 [9.2.1.0 .0 ]тeтpaдeцeн-4(8)-oнy-6. 2,10 4,8 1. Синтез 9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло-[9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-ону-6. У круглодонну колбу із зворотнім холодильником поміщують 5 ммоль 5-(4'-хлорофеніл)метиліден-4-тіоксо-2-тіазолідону, 6 ммоль норборнену-2, кілька кристалів гідрохінону та 10 мл льодяної оцтової кислоти. Реакційну суміш кип'ятять протягом 1 години і охолоджують. Продукт реакції відфільтровують і перекристалізовують з суміші ДМФА-етанол (1:2) чи оцтової кислоти. Вихід 86 %. Білий кристалічний порошок. Т топл = 222-224 °C. C17H16ClNOS2, Знайдено, %: N 4,00, 1 S 18,33; Вирахувано, %: N 4,10, S 18,20. Н ПМР (400 МГц, ДМСО-d6), , м.ч.:  1,12м, 1,23д, 1,33м, 1,47м, 1,65м, 2,01м, 2,14м, 2,23м, 3,36д (11Н); 7,30д, 7,34д (4Н, 4-С1-С6Н4, J=8,6 Гц); 13 11,24с (NH). С ПМР (100 МГц, ДМСО-d6), , м.ч.: 28,29, 28,81, 34,03, 41,09, 42,97, 44,97, 51,15, 56,82, 113,23, 121,33, 128,50, 130,39, 132,00, 140,16, 170,34. 2,0 4,8 2. Синтез калійної солі 9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло[9.2.1.0 .0 ]тетрадецен4(8)-ону-6. До підігрітої до 60 °C суспензії 4 ммоль 9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-52,10 4,8 азатетрацикло[9.2.1.0 .0 ] тетрадецен-4(8)-ону-6 у 20 мл етанолу додають при перемішуванні розчин 4 ммоль гідроксиду калію в 10 мл етанолу. Утворену суміш охолоджують та утворений осад фільтрують. Одержану калійну сіль використовують у подальших перетвореннях без додаткової очистки. 02,10 4,8 3. Синтез етилового естру 2-(9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло[9.2.1. .0 ] тетрадецен-4(8)-он-6-іл-5)-оцтової кислоти. Суміш 3 моль відповідної калійної солі, 3,3 ммоль етилхлороацетату та каталітичних кількостей КІ у 10 мл метанолу та 5 мл ДМФА нагрівають 3 години. Осад, що утворюється при охолодженні, відфільтровують та перекристалізовують з оцтової кислоти. Вихід 78 %. Білий кристалічний порошок. Ттопл = 178-180 °C. C21H22CINO3S2, 1 Знайдено, %: N 3,21, S 14,71; Вирахувано, %: N 3,05, S 15,85. Н ПМР (400 МГц, ДМСО-d6), , м.ч.: 1,30т (3Н, СН2СН3), 1,16м, 1,26д, 1,32м, 1,50т, 1,67т, 2,07м, 2,21м, 3,31д, 3,50д (11Н, норборнановий фрагмент, Аr-СН), 4,21кв (2Н, СН2СН3), 4,37с (2Н, СН2СООЕt), 7,33м (4Н, 4-СlС6Н4). 4. Синтез гідразиду 2-(9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло2,10 4,8 [9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-он-6-іл-5)-оцтової кислоти. У круглодонну колбу із зворотнім холодильником поміщують суміш 3 ммоль відповідного етилового естру, 4 ммоль гідразингідрату та 20 мл етанолу та кип'ятять протягом 5 годин. Утворений осад відфільтровують та перекристалізовують з оцтової кислоти. Вихід 60 %. Білий кристалічний порошок. Т топл = 2191 221 °C. C19H20ClN3O2S2, Знайдено, %: N 9,96, S 15,20; Вирахувано, %: N 9,80, S 15,30. Н ПМР (400 МГц, ДМСО-d6), , м.ч.: 1,14м, 1,23д, 1,31т, 1,48м, 1,66м, 2,02м, 2,20м, 2,26м, 3,32д (J=7,9 Гц), 3,52д (J=9,7 Гц) (11Н, норборнановий фрагмент, Аr-СH) 4,31 дд (2Н, J=16,3 Гц, CH2CONHNH2), 7,37м (4Н, 4-Сl-С6Н4), 8,10шс (1H, NH), 9,60 шс (2Н, NH2). 2,10 4,8 5. Синтез 4-[9-(4'-хлорофеніл)-6-оксо-3,7-дитіа-5-азатетрацикло-[9.2.1.0 .0 ]-тетрадец4(8)-ен-5-іл]-ацетил-1-феніл-тіосемікарбазиду. У круглодонну колбу із зворотнім холодильником поміщують 3 ммоль сполуки гідразиду 2-(9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло2,10 4,8 [9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-он-6-іл-5)-оцтової кислоти, 4 ммоль фенілізотіоціанату, 20 мл етанолу та кип'ятять протягом 1 години і охолоджують. Продукт реакції відфільтровують, промивають водою, спиртом, ефіром і перекристалізовують з етанолу. Вихід 64 %. Білий кристалічний порошок. Ттопл = 188-190 °C. C26H25ClN4O2S3, Знайдено, %: N 10,06, S 17,26; Вирахувано, %: N 9,90, S 17,40. 6. Синтез 5-(1-феніл-2-меркапто-1,3,4-триазоліл-метилен)-9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-52,10 4,8 азатетрацикло-[9.2'. 1.0 .0 ] тетрадецен-4(8)-ону-6. У круглодонну колбу із зворотнім холодильником поміщують 2,5 ммоль 4-[9-(4'-хлорофеніл)-6-оксо-3,7-дитіа-5-азатетрацикло2,10 4,8 [9.2.1.0 .0 ]-тетрадец-4(8)-ен-5-іл]-ацетил-1-феніл-тіосемікарбазиду, 10 мл 2 % розчину NaOH і кип'ятять протягом 2 годин. Після охолодження реакційну суміш підкислюють до рН=5 розведеним розчином НСl та фільтрують. Кристалізують з суміші ДМФА: ЕtOН(1:2). Вихід 72 %. Білий кристалічний порошок. Ттопл = >250 °C. С26Н23СlN4ОS3, Знайдено, %: N 10,39, S 17,84; 1 Вирахувано, %: N 10,30, S 18,00. Н ПМР (400 МГц, ДMCO-d6), , м.ч.: 1,11т, 1,20д, 1,30т, 1,44т, 3 UA 98037 U 1,63м, 1,95м, 2,15м, 2,23м, 3,25д (J=7,6 Гц), 3,49д (J=10,5 Гц) (11Н, норборнановий фрагмент, Ar-CH), 4,74дд (2Н, J=16,9 Гц, СН2СОС), 7,40м, 7,56м (9Н, Аг), 13,90с (1H, SH). 5 10 15 20 Джерела інформації: 1. Lesyk R.B., Zimenkovsky B.S., Kaminskyy D.V. et al. Thiazolidinone motif in anticancer drug discovery. Experience of DH LNMU medicinal chemistry scientific group // Biopolymer and Cell.-2011. - Vol. 27, №2. - P. 107-117; Kryshchyshyn A., Atamanyuk D., Lesyk R. Fused thiopyrano[2,3-d] thiazole derivatives as potential anticancer agents // Scientia Pharmaceutica.-2012. - Vol. 80,№3.P.509-529. 2. Hande, K. R. Etoposide: four decades of development of a topoisomerase II inhibitor // European Journal of Cancer.-1998. -Vol. 34, №10. -P. 1514-1521. 3. Машковский М.Д. Лекарственные средства. В двух томах. Т.2. Изд. 14-е, новое. - Москва: Новая волна, 2002.-417 с. 4. Alley М.С., Scudiero D.A., Monks P.A. et al., Feasibility of Drug Screening with Panels of Human Tumor Cell Lines Using a Microculture Tetrazolium Assay // Cancer Research.-1988. - Vol. 48. - P.589-601; Boyd M.R., Paull K.D. Some practical considerations and applications of the national cancer institute in vitro anticancer drug discovery screen // Drug Development Research.-1995. - Vol. 34, №2. - P.91-109; Monks A., Scudiero D., Skehan P., et al. Feasibility of a High-Flux Anticancer Drug Screen Using a Diverse Panel of Cultured Human Tumor Cell Lines // Journal of National Cancer Institute.-1991. - Vol. 83, №11. - P.757-766. 5. Сидоров K.K. О класификации токсичности ядов при парэнтеральных способах введения // Токсикология новых промышленных химических веществ.-1973. -№ 13.-С. 47-51. 6. Litchfield J.J., Wilcoxon F. A simplified method of evaluating dose-effect experiments // Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics.-1949. -Vol. 96.-P. 99-103. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5-(1-Феніл-2-меркапто-1,3,4-триазоліл-метилен)-9-(4'-хлорофеніл)-3,7-дитіа-5-азатетрацикло2,10 4,8 [9.2.1.0 .0 ]тетрадецен-4(8)-он-6 загальної формули: H S N H H S 30 SH N N N O Cl , що проявляє протипухлинну дію. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4