1-(21-метоксифеніл)амінометил-4-феніл-5,6,7,8-тетрагідро-2,2а,8а-триазациклопента[cd]азулен, що має протипухлинну активність

Реферат: 1 1-(2 -Метоксифеніл)амінометил-4-феніл-5,6,7,8-тетрагідро-2,2а,8а-триазациклопента[сd]азулен: N N N має протипухлинну активність. MeO N H UA 121779 U 1 (54) 1-(2 -МЕТОКСИФЕНІЛ)АМІНОМЕТИЛ-4-ФЕНІЛ-5,6,7,8-ТЕТРАГІДРО-2,2a,8aТРИАЗАЦИКЛОПЕНТА[cd]АЗУЛЕН, ЩО МАЄ ПРОТИПУХЛИННУ АКТИВНІСТЬ UA 121779 U UA 121779 U Корисна модель належить до органічної, фармацевтичної хімії та медицини, а саме до 1 одержання біологічно активного 1-(2 -метоксифеніл)амінометил-4-феніл-5,6,7,8-тетрагідро2,2а,8а-триазациклопента[сd]азулену, який проявляє виражену протипухлинну активність. N N N 5 10 15 20 25 MeO N H . На сьогодні для лікування пухлинної хвороби та досягнення паліативного ефекту, що призводить до зменшення пухлини і відповідно до клінічної ремісії, застосовують понад 50 протипухлинних препаратів, активних при різних формах злоякісних утворень. Відомі протипухлинні препарати з різними механізмами дії застосовують в схемах лікування. При цьому виражений клінічний ефект складає від 20 % до 80 %, в окремих випадках ремісія до 2 років, понад 10 % хворих мають ремісію понад 3 роки. Широке застосування набули циклофосфан, метатрек-сат, вінкристин, адріабластин [1]. Метотрексат у зв'язку з антифолеатним ефектом пригнічує клітинний мітоз, гальмує ріст злоякісних новоутворень та є більше активним по відношенню до клітин, що швидко ростуть. Адріаміцин на сьогодні є єдиним цитостатиком, що проявляє деяку активність по відношенню до печінково-клітинної карциноми (лікувальний ефект складає 3-70 %, найчастіше 36,5 %). Застосуванню цитостатичних препаратів перешкоджає механізм лікарської мультирезистентності. Вказані лікарські засоби мають необхідні лікувальні властивості, але проявляють значні побічні ефекти з боку системи кровотворення (лейкопенія, анемія, тромбоцитопенія), ЦНС (почуття втоми, головокружіння головна біль, афазія, сонливість, судоми), репродуктивної системи (порушення остогенезу та сперматогенезу, олігоспермія, порушення менструального циклу, зниження лібідо, імпотенція), сечовидільної системи (гематурія, цистит, виражені порушення функції нирок), алергічні та дерматологічні реакції, тощо. Протипухлинну дію проявляють також деякі похідні триазолу. Відомий лікарський засіб Летрозол (Фемара) 4,4'-(1H-1,2,4-Триазол-1-илметилен)дибензонитрил, загальної формули [2]: N N N N N 30 35 40 , який використовується як протипухлинний гормональний засіб та антагоніст гормонів, при злоякісних новоутворюваннях молочної залози. Актуальною проблемою є розширення арсеналу протипухлинних препаратів широкого спектру дії. Підвищення ефективності хіміотерапії пухлинної хвороби в першу чергу пов'язано із створенням нових, ефективних протипухлинних препаратів. В основу корисної моделі поставлена задача пошуку нових речовин, що проявляють протипухлинну активність та здатність пригнічувати ріст клітин раку, що охоплюють широкий спектр онкологічних захворювань людини. 1 Поставлена задача вирішується шляхом синтезу 1-(2 -метоксифеніл)аміно-метил-4-феніл5,6,7,8-тетрагідро-2,2а,8а-триазациклопента[cd]азулену, що проявляють протипухлинну активність. 1 Заявлений 1-(2 -метоксифеніл)амінометил-4-феніл-5,6,7,8-тетрагідро-2,2а,8атриазациклопента[cd]азулен одержують з високими виходами при використанні відомих синтетичних підходів у декілька стадій, за наступною схемою: 1 Схема 1. Синтез 1-(2 -метоксифеніл)амінометил-4-феніл-5,6,7,8-тетрагідро-2,2а,8атриазациклопента[cd]азу лену 1 UA 121779 U 5 10 15 20 25 Приклади конкретного виконання. 1 Етиловий естер 2 -метоксифенілоцтової кислоти 2 був одержаний за методом [3] взаємодією орто-анізідину з хлороцтовим естером. Подальшою обробкою його гідразин1 гідратом в спиртовому розчині був одержаний гідразид 2 -метоксі-фенілоцтової кислоти 3 за методом [4]. 2-Метокси-3,4,5,6-тетрагідро-7Н-азепін 4 одержано алкілуванням капролактаму диметилсульфатом за методом [5]. 1 Приклад 1. Синтез 3-(2 -метоксифеніл)амінометил -6,7,8,9-тетрагідро-5H[1,2,4]триазоло[4,3-а]азепіну 5. Суміш 1.40 г (0.011 моля) 2-метокси-3,4,5,6-тетрагідро-7H1 азепіну 4 та 1.95 г (0.01 моль) гідразиду (2 -метоксифеніл)амінооцтової кислоти 3 кип'ятять в 40 мл пропанолу-2 протягом 2 годин. Реакційну суміш охолоджують до кімнатної температури, осад відфільтровують та сушать. Вихід 1.85 г (68%). Т.пл. 151-152 °С (із пропанола-2). Найдено, %: N 20.3 C15H20N4O. Вирахувано, %: N 20.6. Спектр ПМР (ДМСО-d6): 1.53-1.78 (м, 6Н, (СН2)3), 2.84 (м, 2Н, 9-СН2), 3.77 (с, 3Н, ОСН3), 4.08 (м, 2Н, 5-СН2), 4.37 (д, 2Н, NHCH2), 5.55 (т, 1H, NHCH2), 6.59 - 6.84 (м, 4Н, С6H4). 1 Приклад 2. Синтез 1-(2 -метоксифеніл)амінометил-4-феніл-5,6,7,8-тетра-гідро-2,2а,8а1 триазациклопента[с,d]азулену 8. До розчину 2.72 г (0.01 моля) 3-(2 -метоксифеніл)амінометил 6,7,8,9-тетрагідро-5H-[1,2,4]триазоло[4,3-а]азепіну 5 в 60 мл етилацетату при перемішуванні додавали 1.99 г (0.01 моля) а-бром-ацетофенону. Реакційну суміш кип'ятили із зворотним холодильником 1 годину, впарювали до сухого залишку, приливали 40 мл 5 % розчину NaOH і кип'ятили реакційну суміш 3 години. Після охолодження осад, що утворився, відфільтровували, промивали водою, сушили. Кристалізували з бензену. Вихід 1.90 г (51 %). Т пл= 182-183 °С. 1 Знайдено, %: N 15.3. C23H24N4O. Розраховано, %: N 15.0. ЯМР Н (, м.ч., DMSO-d6): 1.93 (м, 2Н, СН2), 2.03 (м, 2Н, СН2), 2.75 (м, 2Н, СН2), 3.81 (с, ЗН, ОСН3), 4.04 (м, 2Н, СН2), 4.44 (д, 2Н, СН2), 5.62 (т, 1Н, NH), 6.59 - 7.49 (м, 9Н, С6Н4+ С6Н5), 7.19 (с, 1H, 3-СН). 2 UA 121779 U 1 5 10 Приклад 3. Протипухлинна активність 1-(2 -метоксифеніл)амінометил-4-феніл-5,6,7,8тетрагідро-2,2а,8а-триазациклопента[сd]азулену 8 вивчалась у Національному інституті раку США (National Cancer Institute of Health, USA) в рамках Development Therapeutic Program. Перший етап фармакологічного скринінгу (прескринінг) полягав у дослідженні протипухлинної активності сполук in vitro на лініях ракових клітин (лейкемії, меланоми, раку легень, товстого кишечнику, ЦНС, яєчників, нирок, простати, молочної залози) при дії речовини -5 в концентрації 10 моль/л за стандартною процедурою [6] оцінки мітотичної активності нових потенційних біологічно активних сполук методом флуоресцентного зафарбування (барвник сульфородамін Б). Результат проведених досліджень виражали у відсотках росту клітин раку у порівнянні з контролем - 5-флуорурацилом. Наведені у таблиці 1 значення показують на скільки досліджувані сполуки є більш ефективними у пригніченні росту ракових клітин у порівнянні з контролем. Таблиця 1 1 Протипухлинна активність 1-(2 -метоксифеніл)амінометил-4-феніл-5,6,7,8-тетрагідро-2,2а,8а-5 триазациклопента[с,d]азулену 8 in vitro на лініях клітин раку при дії речовин в концентрації 10 -4 -8 моль/л та поглибленого in vitro скринінгу у градієнті концентрацій 10 -10 М. Тип раку Лейкемія Дрібноклітинний рак легенів Рак товстого кишківника Рак головного мозку Меланома Лінії ракових клітин CCRF-CEM HL-60(TB) К-562 MOLT-4 RPMI-8226 SR А549/АТСС НОР-62 НОР-92 NCI-H226 NCI-H23 NCI-H322M NCI-H460 NCI-H522 COLO 205 НСС2998 НСТ-116 НСТ-15 НТ-29 КМ12 SW-620 SF-268 SF-539 SNB-19 SNB-75 U251 LOXIMVI MALME-3M М14 MDA-MB-435 SK-MEL-2 SK-MEL-28 SK-MEL-5 UACC-257 UACC-62 Параметри протипухлинної активності Мітотична активність, lgGI50 lgTGI lg LC50 % -11.84 -5.78 -5.31 >-4.00 29.92 -5.58 -4.98 >-4.00 22.93 -5.64 -5.12 -4.01 11.06 -5.72 -5.34 >^.00 25.85 -5.58 -5.07 >^.00 20.13 -5.51 -4.87 >-4.00 71.48 -5.48 > -4.00 >-4.00 81.20 -5.34 -4.77 -4.29 70.74 -5.81 -5.23 >-4.00 67.82 -5.43 > -4.00 >-4.00 76.13 -5.47 > -4.00 >-4.00 96.36 -5.53 -5.04 >-4.00 78.73 -5.45 -4.85 -4.05 86.21 -5.56 -4.99 -4.34 9.98 -5.69 -5.41 -5.14 56.23 -5.30 -4.37 >-4.00 31.68 -5.49 -4.69 >-4.00 97.09 -4.80 > -4.00 >-4.00 74.33 -5.45 >-4.00 >^.00 50.05 -5.40 -4.87 -4.38 76.33 -5.44 -4.65 >-4.00 74.59 -5.37 -4.59 >-4.00 88.70 -5.44 -4.82 -4.32 -5.44 -4.07 >-4.00 69.86 -5.83 -4.70 >-4.00 37.82 -5.56 -4.90 >-4.00 56.72 -5.46 -4.85 -4.30 -5.62 -5.23 -4.61 63.86 -5.40 -4.69 >-4.00 40.88 -5.60 -5.06 -4.43 68.85 -5.61 -5.17 -4.21 55.34 -5.40 -4.77 -4.28 46.77 -5.73 -5.35 -4.94 83.78 -5.57 -5.13 -4.19 50.93 -5.65 -5.17 -4.49 15 3 UA 121779 U Тип раку Рак яєчників Рак нирок Рак простати Рак молочної залози Лінії ракових клітин IGROV1 OVCAR-3 OVCAR-4 OVCAR-5 OVCAR-8 NCI/ADR-RES SK-OV-3 786-0 А498 ACHN САКІ-1 RXF 393 SN12C ТК-10 UO-31 РС-3 DU-145 MCF7 MDA-MB231/АТСС HS 578T ВТ-549 T47D MDA-MB-468 Параметри протипухлинної активності Мітотична активність, lgGI50 lgTGI lg LC50 % 68.86 -5.49 -4.91 >-4.00 42.55 -5.62 -5.22 -4.64 70.61 -5.62 -5.01 >-4.00 99.26 -5.33 >-4.00 >^.00 71.02 -5.58 > -4.00 >-4.00 106.4 -4.13 >-4.00 >-4.00 87.54 -5.42 -4.62 >-4.00 73.03 -5.41 -4.55 >-4.00 86.90 -5.61 -4.05 >-4.00 76.35 -5.52 >-4.00 >^.00 98.05 -4.81 > -4.00 >-4.00 65.44 -5.61 -5.04 -4.38 42.60 -5.51 -4.80 >-4.00 91.79 -5.44 -4.13 >-4.00 84.49 -5.18 -4.47 >-4.00 36.52 -5.55 -4.94 >-4.00 67.91 -5.28 -4.13 31.19 -5.47 >^.00 > -4.00 78.02 -5.68 -5.24 -4.46 67.80 44.75 30.45 -0.74 -5.34 -5.40 -5.44 -5.64 >-4.00 -4.72 > -4.00 -5.07 >-4.00 -4.05 >-4.00 >-4.00 5 5 10 15 20 25 30 В умовах експерименту заявлена сполука в концентрації 10" моль/л виявили здатність пригнічувати ріст клітин раку, що охоплюють практично весь спектр онкологічних захворювань людини (табл. 1). Наприклад, сполука 8 затримувала ріст ракових клітин лейкемії CCRF-СЕМ, HL-60(TB), K562, MOLT-4, RPMI-8226 та SR вище стандарту. По відношенню до клітин HL-60(TB) заявлена сполука ефективніше стандарту на 70.08%. Для клітин K-562, MOLT-4, RPMI-8226 та SR ці дані становлять 77.07%, 88.94%, 74.15% та 79.87% відповідно. По відношенню до клітин CCRF-CEM дані становлять -11.84% Тобто, заявлена сполука не тільки зупиняють ріст і поділ клітин CCRFCEM лейкемії, а й знищує їх. На другому етапі досліджень, або поглибленому in vitro скринінгу, сполука 8 тестувалась у -4 -8 градієнті концентрацій 10 -10 моль/л (табл. 1). В результаті експерименту розраховувались три дозозалежні параметри, а саме: GI50 - концентрація сполуки, яка викликає пригнічення росту 50% клітин лінії; TGI - концентрація, що створює повне пригнічення росту клітин; LC50 концентрація, яка викликає загибель 50 % пухлинних клітин. Якщо логарифмічні значення досліджуваних параметрів (lgGI50, lgTGI та lgLC50) є меншими, ніж -4,00, то сполука вважається активною [7-9]. Згідно результатів таблиці 1 сполука 8 проявила значний рівень протиракової активності щодо дрібноклітинного раку легенів НОР-92 та NCI-H522 (lgGI50= -5.81 та -5.56 , lgTGI = -5.23 та -4.99, та lgLC50 = > -4.00 та -4.34), клітин рак товстого кишківника COLO 205 та КМ12 (lgGI50= 5.69 та -5.40, lgTGI = -5.41 та -4.87, та lgLC50 - -5.14 та -4.38), клітин раку молочної залози MDAMB-231/АТСС та MDA-MB-468 (lgGI50 = -5.68 та -5.64 , lgTGI = -5.24 та -5.07, та lgLC50 = -4.46 та > -4.00) відповідно. Таким чином, показано, що заявлений 1-(2'-метоксифеніл)амінометил-4-феніл-5,6,7,8тетрагідро-2,2а,8а-триазациклопента[с,е]азулен набагато ефективніше стримують ріст клітин лейкемії, дрібноклітинного раку легенів, меланоми, раку нирок, раку яєчників та клітин раку молочної залози, ніж стандарт - 5-фтороурацил. Одержані данні дозволяють розглядати запропоновану нову біологічно активну сполуку як основу для створення нових ефективних протипухлинних засобів для лікування пухлинної хвороби людини. 4 UA 121779 U 5 10 15 20 25 30 Література 1. М. Baum, J. Cuzick, J. Forbes, J. Houghton, A. Howell (The ATAC Trialists Group): Anastrozole alone or in combination with tamoxifen versus tamoxifen alone for adjuvant treatment of postmenopausal women with early stage breast cancer. Results of the ATAC (Arimidex, Tamoxifen Alone or in Combination) trial efficacy and safety update analyses. Cancer 2003, 98:1802-1810. 2. "World Cancer Report" . International Agency for Research on Cancer . 2008 . Retrieved 201102-26 . (cancer statistics often exclude non-melanoma skin cancers such as basal cell carcinoma , which are common but rarely fatal). 3. Rohlmann, Renate; Stopka, Tobias; Richter, Heinrich; Garcia Mancheno, Olga. Iron-catalyzed oxidative tandem reactions with TEMPO oxoammonium salts: Synthesis of dihydroquinazolines and quinolines/ Journal of Organic Chemistry, 2013 , vol. 78, # 12 p. 6050-6064. 4. Bonacorso, Helio G.; Pittaluga, Everton P.; Alves, Sydney H.; Schaffer, Larissa F.; Cavinatto, Susiane; Porte, Liliane M. F.; Paim, Gisele R.; Martins, Marcos A. P.; Zana-ta, Nilo. Regioselective sy nthesis and antimicrobial evaluation of new 1-aryloxyacetyl-, 1-thiophenoxyacetyl- and 1phenylaminoacetylsubstituted 3-alkyl(aryl/heteroaryl)-5-trifluoromethyl-5-hydroxy-4,5-dihydro-lHpyrazoles/ Arkivoc, 2012 , vol.2012, # 8 p. 62 - 75 5. Граник В.Г., Жидкова A.M., Курятов Н.С. и др. Ацетали лактамов. VII. Исследование алкилирования N-метиллактамов и лактимных эфиров диметилсульфа-ТОМ//ХГС- 1973.-№11.С. 1532-1535. 6. Beverly A. Teicher, Paul A. Andrews. Anticancer drug development guide: preclinical screening, clinical. - Medical. - 2004. - V. 1. - 450 p. 7. Alley M.С.Feasibility of drug screening with panels of human tumor cell lines using a microculture Tetrazolium assay / M.C.Alley, D.A.Scudiero, P.A. Monks et al. // Cancer Res. - 1988. Vol. 48. - P. 589-601. 8. Carter P H. Photochemically enhanced binding of small molecules to the tumor necrosis factor receptor-1 inhibits the binding of TNF-a / P H.Carter, P.A.Scherle, J.A. Muckelbauer et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2001. - Vol. 98. - P. 11879-11886. 9. Grever M.R. The National Cancer Institute: cancer drug discovery and development program / M.R. Grever , S.A. Schepartz , B.A. Chabner // Seminars in Oncol. - 1992. - Vol. 19, № 6. - P. 622638. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 1 1-(2 -Метоксифеніл)амінометил-4-феніл-5,6,7,8-тетрагідро-2,2а,8а-триазациклопента[сd]азулен: N MeO N N N H , що має протипухлинну активність. Комп’ютерна верстка М. Мацело 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