7-феніл-2-(1н-пірол-1-іл)-5н-тіазоло[4,5-d]піридазин-4-он, що має протипухлинні властивості

Реферат: 7-Феніл-2-(1H-пірол-1-іл)-5H-тіазоло[4,5-d]піридазин-4-он O N N S NH N , що має протипухлинні властивості. ЩО МАЄ ПРОТИПУХЛИННІ UA 117205 U (12) UA 117205 U UA 117205 U Корисна модель належить до органічної, фармацевтичної хімії та медицини, а саме до одержання біологічно активного 7-феніл-2-(1H-пірол-1-іл)-тіазоло[4,5-d]піридазин-4(5H)-ону (DAM20860), що має формулу: O N NH N N S 5 10 15 20 25 . Зазначена сполука проявляє протипухлинну активність та може бути використана при лікуванні лейкемії, меланоми, дрібноклітинного раку легенів, товстого кишечнику та пухлини молочної залози. Перелік сучасних фармацевтичних засобів налічує понад 50 протипухлинних (протибластомних) препаратів, а потенціальних засобів вивчено понад 500 тисяч сполук [1]. Вони активні при різних формах злоякісних утворень, що призводить до досягнення паліативного ефекту та зменшення пухлини і, відповідно, до клінічної ремісії. Протипухлинні препарати мають різний механізм дії і застосовуються у відповідних схемах лікування. При цьому виражений клінічний ефект складає 20-80 %. Ремісія може складати від декілька тижнів до двох років, а у 10 % хворих вона сягає понад три роки. Широке застосування серед протипухлинних препаратів набули такі алкілувальні та антиметаболічні засоби, як циклофосфан, тіофосфамід, мієлосан, меркаптопурин, метатрексат, фторурацил та інші. Зазначені лікарські засоби мають необхідні лікувальні властивості, але мають малу вибірковість дії та проявляють значні побічні ефекти. Так, цитостатичний препарат з групи антиметаболітів, антагоністів фолієвої кислоти, метотрексат пригнічує клітинний мітоз, гальмує ріст злоякісних новоутворень і є більш активним відносно до клітин, що швидко ростуть. Побічними ефектами є виразковий стоматит, анорексія, ентерит, панкреатит, пронос, анемія, схильність до кровотеч, цироз печінки тощо [2]. Протипухлинний препарат з групи антагоністів піримідинів фторурацил (5-флуорурацил) порушує обмін пуринів, гальмує синтез ДНК та частково - РНК. Він пригнічує ріст і розвиток пухлин, а також гемопоез. Побічними ефектами є пригнічення кровотворення (анемія, лейкопенія, тромбоцитопенія), анорексія і діарея, виразковий стоматит, дерматит, анемія, ішемія міокарда, тромбофлебіт, алопеція тощо [3]. Лікарський засіб іміфос є похідним тіазолідину: S CH3 N N P N O 30 35 40 . Іміфос застосовують для лікування хворих еритремією, яка обумовлена розростанням клітин кісткового мозку та появою в кровеносному руслі значного числа формених елементів крові тощо. При застосуванні іміфосу може розвиватися лейкопенія, тромбоцитопенія та алергічні реакції [4]. В основу корисної моделі поставлена задача пошуку нових речовин, що проявляють протипухлинну активність - здатність пригнічувати ріст клітин раку, що охоплюють широкий спектр онкологічних захворювань людини. Поставлена задача вирішується шляхом синтезу нової хімічної речовини 7-феніл-2-(1Hпірол-1-іл)-5H-тіазоло[4,5-d]піридазин-4-ону (DAM20860). Заявлену сполуку одержують з метилового естеру 2,4-діоксо-4-феніл-масляної кислоти (1), який хлорується сульфурил хлоридом до метилового естеру 3-хлор-2,4-діоксо-4-фенілмасляної кислоти (2). Шляхом конденсації естеру (3) з тіосечовиною одержано метиловий естер 2-аміно5-бензоїлтіазол-4-карбонової кислоти (3), який здатний циклізуватися з гідразином до 2-аміно-7феніл-5H-тіазоло[4,5d]піридазин-4-ону (4). Останній шляхом пірольної конденсації [5] з 1 UA 117205 U еквімолярною кількістю 2,5-диметокситетрагідро-фурану (5) в оцтовій кислоті, утворює 7-феніл2-(1H-пірол-1-іл)-5H-тіазоло [4,5-d]піридазин-4-он (DAM20860) (схема 1): Схема 1. O O O S O O O HN 2 SO2Cl2 OMe Cl O NH2 N H2N OMe S OMe O 2 1 3 NH2NH2 O O N N S NH N N MeO OMe H2N O 5 S 10 15 20 25 30 35 N 4 DAM20860 5 NH Приклади конкретного виконання. Синтез метилового естеру 2,4-діоксо-4-фенилмасляної кислоти (1) з виходом 68 % одержано за методикою [6]. Приклад 1. Метиловий естер 2-аміно-5-бензоїлтіазол-4-карбонової кислоти (3). 0.1 Моль метилового естеру 2,4-діоксо-4-фенілмасляної кислоти (1) розчиняють в 100 мл сухого хлороформу. Утворений розчин нагрівають до 50 °C і при перемішуванні додають по краплях 8.1 мл (0.1 моль) сульфурил хлориду. Кип'ятять 2 години до повного припинення виділення газів. Суміш упарюють до сухого залишку. Утворений метиловий естер 3-хлор-2,4діоксо-4-фенілмасляної кислоти (2) використовують без додаткової очистки. До розчину 0.05 моль хлорпохідного (2) в 150 мл сухого метанолу додають 0.05 моль тіосечовини та кип'ятять зі зворотним холодильником 4 години. Суміш охолоджують та додають 200 мл води та необхідну кількість 1Н розчину NaOH (для досягнення лужного середовища). Осад, що утворився, швидко відфільтровують. Перекристалізовують з метилового спирту. Вихід 8.92 г (68 %). Тпл.=1541 155 °C. Знайдено, %: N=10,5 C12H10N2O3S. Вирахувано, %: N=10,7. Спектр ЯМР Н (AMCO-D6) δ, м.ч.: 3.88 (с, 3Н, СООСН3), 4,5 (уш. с, 2Н, NH2), 7.55 (т, 2Н, Ph), 7.68 (т, 1Н, Ph), 7.89 (д, 2Н, Ph). Приклад 2. 2-Аміно-7-феніл-5Н-тіазоло[4,5-d]піридазин-4-он (4). 0.03 Моль кетоестеру (3) суспендують в 100 мл етилового спирту і додають двократний надлишок гідразин-гідрату та кип'ятять зі зворотним холодильником протягом 4 годин. Суміш охолоджують, а осад, що утворився, відфільтровують. Перекристалізовують із суміші етанолДМФА. Вихід 6.23 г (85 %). Тпл.=305-306 °C. Знайдено, %: N=22,7 C11H8N4OS. Вирахувано, %: 1 N=22,9. Спектр ЯМР Н (ДМСО-D6) δ, м.ч.: 4.77 (уш. с, 2Н, NH2), 7.56-7.85 (м, 5Н, Ph), 13.0 (с, 1Н, NH). Приклад 3. 7-Феніл-2-(1H-пірол-1-іл)-5H)-тіазоло[4,5-d]піридазин-4-он (DAM20860). До розчину, що містить 4.89 г (0,002 моль) 2-аміно-7-феніл-5H-тіазоло[4,5d]піридазин-4-ону (4) в 50 мл оцтової кислоти додають 2.66 мл (0,0022 моль) 2,5-диметокситетрагідрофурану (5). Реакційну суміш кип'ятять протягом 5 годин із зворотним холодильником, потім упарюють до половини об'єму та охолоджують. Реакційну суміш виливають у 300 мл крижаної води. Осад, що випав, одфільтровують та очищують кристалізацією з етанолу. Вихід 4.75 г (81 %). Тпл.=1871 1889 °C. Знайдено, %: N=19,0 C15H10N4OS. Вирахувано, %: N=18,7. Спектр ЯМР Н (ДМСО-D6) δ, м.ч.: 6.46 (т, 2H, J=2Hz), 7.66 (д, 2Н, J=2Нz), 7.56-7.84 (м, 5Н, Рh), 13.4 (c, 1H, NH). Приклад 4. Для визначення протипухлинної активності 2-аміно-7-феніл-5H-тіазоло[4,5d]піридазин-4-ону (4) та 7-феніл-2-(1H-пірол-1-іл)-5H-тіазоло[4,5-d]піридазин-4-ону (DAM20860) дослідження проведено in vitro на 60 лініях ракових клітин (лейкемії, легень, товстого кишечнику, ЦНС, меланоми, яєчників, нирок, простати, молочної залози) при дії речовини в 2 UA 117205 U -5 5 10 15 20 концентрації 10 моль/л за стандартною процедурою [7] оцінки мітотичної активності нових потенційних біологічно активних сполук методом флуоресцентного зафарбування (барвниксульфородамін Б), виконаних у Національному інституті раку США (National Cancer Institute of Health, USA) в рамках Development Therapeutic Program. Результат проведених досліджень виражали у відсотках росту клітин раку у порівнянні з контролем - 5-фторурацилом. Наведені у таблиці значення показують на скільки досліджувані сполуки є більш ефективними у пригніченні росту ракових клітин у порівнянні з 5-фторурацилом. Визначення проводили високочутливим флюорометричним методом, кількісно оцінюючи інтенсивність кольору флуоресцентного випромінювання (барвник-сульфородамін Б) через 48 год. опромінення клітини зі сполукою, що тестується. Результат проведених досліджень виражали у відсотках росту клітин раку до контролю. Використана система відбору та вивчення сполук з потенційною протипухлинною активністю in vitro базується на визначенні відсотку росту клітин пухлини (PG) під впливом сполуки, що тестується. -5 В умовах експерименту заявлена сполука DAM20860 у концентрації 10 моль/л виявила здатність пригнічувати ріст клітин раку, що охоплюють практично весь спектр онкологічних захворювань людини (табл. 1). Найбільш ефективною сполука DAM20860 є відносно клітин меланоми SK-MeL-5 (пригнічення росту ракових клітин складає 75,39 %), при лікуванні лейкемії (пригнічення ракових клітин HL-60(TB) складає 76,06 %, a RPMI-8226-73,42 %) та раку молочної залози (пригнічення ракових клітин T-47D складає 72,72 %, а клітин MDA-MB-468 - не лише зупиняє ріст і поділ клітин, а й знищує їх на 5.05 %). Структурним аналогом DAM20860 є сполука (4), яка виявила протипухлинну дію лише на рівні препарату порівняння - 5-фторурацилу. Таблиця 1 Протипухлинна активність 2-аміно-7-феніл-5H-тіазоло[4,5-d]піридазин-4-ону (4) та 7-феніл-2-(1Hпірол-1-іл)-5H-тіазоло[4,5-d]піридазин-4-ону (DAM20860) in vitro на лініях клітин раку при дії -5 речовин в концентрації 10 моль/л. Лінії ракових клітин Лейкемія Меланома Дрібноклітинний рак легенів Рак простати Рак нирок CCRF-CEM HL-60(TB) К-562 MOLT-4 RPMI-8226 SR LOXIMVI MALME-3M МИ MDA-MB-435 SK-MEL-2 SK-MEL-28 SK-MEL-5 UACC-257 UACC-62 А549/АТСС НОР-62 НОР-92 NCI-H226 NCI-H23 NCI-H322M NCI-H522 NCI-H460 РС-3 DU-145 786-0 А498 ACHN САКІ-1 3 % росту Сполука (4) DAM20860 96.17 59.67 101.33 23.94 97.70 37.15 95.48 58.62 105.23 26.58 93.27 67.63 97.42 73.51 72.77 104.98 81.47 115.03 54.80 107.11 71.95 117.75 70.10 103.1 1 24.61 112.51 35.60 105.60 63.22 102.73 51.07 92.50 98.90 98.11 60.25 101.52 82.58 102.16 37.35 100.66 96.68 101.52 48.92 109.31 101.13 62.13 105.37 81.20 104.41 85.23 121.25 64.95 102.23 103.22 103.48 94.19 UA 117205 U Таблиця 1 Рак товстого кишечнику Рак яєчників Рак кори головного мозку Рак молочної залози 5 10 15 20 25 RXF393 SN12C ТК-10 UO-31 COLO 205 HCС-2998 НСТ-116 НСТ-15 НТ29 КМ12 SW-620 OVCAR-3 OVCAR-3 OVCAR-4 OVCAR-5 OVCAR-8 NCI/ADR-RES SK-OV-3 SF-268 SF-539 SNB-75 U251 MCF7 MDA-MB-231/АТСС HS 578T ВТ-549 T-47D MDA-MB-468 132.85 104.01 111.84 94.56 107.13 116.89 103.46 100.35 109.19 89.26 118.22 111.80 104.00 112.89 96.69 108.65 112.85 102.97 94.99 99.74 101.67 104.12 97.24 119.27 97.26 98.43 98.17 132.18 101.85 57.42 96.90 96.07 32.12 56.48 51.94 105.70 57.80 47.59 78.60 38.06 57.94 83.79 73.31 109.13 89.10 71.55 85.75 65.20 42.91 30.55 88.79 85.88 35.46 27.28 -5.05 Відповідно до наведеної таблиці, 7-феніл-2-(1H-пірол-1-іл)-5H-тіазоло[4,5-d]піридазин-4-он (сполука DAM20860) проявила відносно шести видів клітин раку молочної залози більш високу протипухлинну активність, ніж препарат порівняння - 5-фторурацил. Так, для клітин MCF7 затримка росту пухлини вище стандарту на 69.45 %, для клітин MDA-MB-231/ATCC - на 11.21 %, для клітин HS 578T - на 14.12 %, для клітин ВТ-549 - на 64.54 %, для клітин T-47D - на 72.72 %. Для клітин MDA-MB-468 значення складає - 5.05 %. Таким чином, запропонована нова біологічно активна сполука, яка може бути потенційним протипухлинним засобом. Джерела інформації: 1. Протипухлинні засоби. Режим доступу: http://dmupharm.pp.ua/index.php/temi/20-khimioterapevtichni-zasobi-riznikh-grup/228protipukhlinni-zasobi 2. Метотрексат. Режим доступу: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0 %9C%D0 %B5 %D1 %82 %D0 %BE%D1 %82 %D1 %80 %D0 %B5 %D0 %B A%D1 %81 %D0 %B0 %D1 %82 3. 5-Фторурацил. Режим доступу: https://ru.wikipedia.org/wiki/5%D0 %A4 %D1 %82 %D0 %BE%D1 %80 %D1 %83 %D1 %80 %D0 %B0 %D1 % 86 %D0 %B8 %D0 %BB 4. IMIFOS (ИМИФОС). Режим доступу: http://www.wiki-meds.ru/aktivnye-veshchestva/imifos1632.htm 5. Saidov N.B. Directed Synthesis Of Potential Antitumor Substances Among Derivatives Of 3Mercapto-4-(Pyrrol-1-yl)-5-Cyclohexyl-1,2,4-Triazole(4H) / N.B.Saidov, V.A.Georgiyants, A.M.Demchenko // Журнал органічної та фармацевтичної хімії. - 2014. - Т. 12, вип. 1 (45) С. 4346. 6. Abdellatif К. R. Diazen-l-ium-l, 2-diolated nitric oxide donor ester prodrugs of 1-(4methanesulfonylphenyl)-5-aryl-1H-pyrazol-3-carboxylic acids: Synthesis, nitric oxide release studies and anti-inflammatory activities / K. R. Abdellatif, M. A. Chowdhury, Y. Dong, E. E. Knaus // Bioorganic & Medicinal Chemistry. - 2008. - Vol. 16, № 13. - P. 6528-6534 4 UA 117205 U 7. Beverly A. Teicher, Paul A. Andrews. Anticancer drug development guide: preclinical screening, clinical. - Medical. - 2004. - V. 1. - 450 p. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 7-Феніл-2-(1H-пірол-1-іл)-5H-тіазоло[4,5-d]піридазин-4-он O N N S NH N , 10 що має протипухлинні властивості. 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 5