Гідроброміди 3-алкіл-6-(4-метоксифеніл)-7н-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину, що мають протипухлину активність

Реферат: Гідроброміди 3-алкіл-6-(4-метоксифеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину: N R N S N N HBr OMe , де R=H, СН3, С2Н5,С3Н7, С4Н9, С5Н9, CF3, що мають протипухлинну активність. UA 89761 U (12) UA 89761 U UA 89761 U Корисна модель належить до органічної, фармацевтичної хімії та медицини, а саме до одержання біологічно активних похідних 1Н-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину загальної формули: N R N S N N HBr OMe , 5 10 15 20 25 30 35 де R=H, СН3, С2Н5,С3Н7, С4Н9, С5Н9, CF3, що проявляють протипухлинну активність та можуть бути використані при лікуванні пухлини молочної залози. Щорічно у світі реєструється близько 6 мільйонів нових випадків захворювання злоякісними пухлинами. Найбільш висока захворюваність серед чоловіків відзначена у Франції (361 чоловік на 100 000 населення), серед жінок у Бразилії (відповідно 283,4 - на 100 000) [1]. Частково це пояснюється старінням населення. Більшість ракових пухлин розвивається у осіб старше 50 років, а кожен другий онкологічно хворий старше 60 років. Найбільш часто уражаються передміхурова залоза та легені у чоловіків і молочна залоза у жінок. На сучасному етапі для лікування пухлинної хвороби широке застосування набули циклофосфан, метатрексат, вінкристин, адріабластин. Дані лікарські засоби проявляють необхідні лікувальні властивості, але мають значні побічні ефекти на систему кровотворення (лейкопенія, анемія, тромбоцитопенія), ЦНС (почуття втоми, головокружіння, головний біль, афазія, сонливість, судоми), репродуктивної системи (порушення оогенезу та сперматогенезу, олігоспермія, порушення менструального циклу, зниження лібідо, імпотенція), сечовидільної системи (гематурія, цистит, виражені порушення функції нирок), алергічні та дерматологічні реакції тощо. Відомий лікарський засіб анастрозол (похідне 1,2,4-триазолу [2]), який проявляє активність проти естрогензалежних пухлин молочної залози у жінок. Він є селективним нестероїдним інгібітором ферменту ароматази, який призводить до зниженню рівня естрадіолу в периферичних тканинах. Відомо [3], що захворювання на пухлини молочної залози в світі становлять понад 20 % від загальної кількості онкологічних захворювань. При застосуванні анастрозолу може розвиватися анемія, тромбофлебіт та лейкопенія, що є показаннями для відміни препарату. В основу корисної моделі поставлена задача пошуку нових речовин, що проявляють протипухлинну активність - здатність пригнічувати ріст клітин раку молочної залози, зокрема клітин MDA-MB-468. Поставлена задача вирішується тим, що як нові хімічні речовини синтезовані гідроброміди 3алкіл-6-(4-метоксифеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину. Заявлені гідроброміди 3-алкіл-6-(4-метоксифеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазин одержують з високими виходами при використанні відомих синтетичних підходів у декілька стадій (схема 1). Схема 1. Синтез гідробромідів 3-алкіл-6-(4-метоксифеніл)-7//-[1,2,4]триазоло[3,4b][1,3,4]тіадіазину. O Br S HN NH NH2 NH2 1 40 N RCOOH R N N S N OMe SH NH2 N N HBr N R 2 a-g OMe 3 a-g , де 3а R=H; 3b R=CH3; 3с R=C2H5; 3d R=C3H7; 3е R=C4H9; 3f R=C5H9; 3g R=CF3. 1 UA 89761 U 5 10 Дослідження мітотичної активності проведено методом флуоресцентного зафарбування (барвник - сульфородамін Б) (табл. 1). Для визначення протипухлинної активності похідних 1Н-[1,2,4]триазоло[3,4b][1,3,4]тіадіазину проведено in vitro на 60 лініях ракових клітин (лейкемії, легень, товстої кишки, ЦНС, меланоми, яєчників, нирок, простати, молочної залози) при дії речовини в концентрації -5 10 моль/л за стандартною процедурою оцінки мітотичної активності нових потенційних біологічно активних сполук, виконаних в Національному інституті раку США (National Cancer Institute of Health, USA) в рамках Development Therapeutic Program. Результат проведених досліджень виражали у відсотках росту клітин раку порівняно з контролем. В якості еталону для порівняння використовували 5-фторурацил та адріаміцин. Таблиця 1 Протипухлинна активність гідробромідів 3-алкіл-6-(4-метокси-феніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-5 b][1,3,4]тіадіазину in vitro на лініях клітин раку при дії речовин в концентрації 10 моль/л Лінії ракових клітин 3а CCRF-CEM HL-60(TB) K-562 MOLT-4 RPMI-8226 SR 90,97 109,18 92,82 105,99 85,31 А549/АТСС EKVX НОР-62 НОР-92 NCI-H226 NCI-H23 NCI-H322M NCI-H460 NCI-H522 94,22 87,61 97,65 109,07 95,69 106,43 96,23 108,92 106,91 COLO 205 НСС-2998 НСТ-116 НСТ-15 НТ29 KМ12 SW-620 117,74 97,59 106,46 101,36 107,48 102,22 107,50 SF-268 SF-295 SF-539 SNB-19 SNB-75 U251 106,01 100,52 104,86 98,77 90,66 95,74 LOX IMVI MALME-3M M14 MDA-MB-435 SK-MEL-2 SK-MEL-28 SK-MEL-5 99,68 95,40 103,00 97,95 128,42 102,34 101,46 Сполуки 3с 3d Лейкемія 99,20 64,82 85,83 46,93 55,20 108,09 20,53 16,06 103,14 50,33 19,89 110,47 68,67 88,64 68,03 29,11 24,51 Дрібноклітинний рак легень 90,34 49,88 68,67 92,21 78,15 95,18 42,83 61,26 64,29 97,84 78,24 77,45 110,63 71,33 64,42 99,77 95,89 111,44 54,88 89,91 59,15 Рак товстої кишки 111,53 49,96 61,02 109,85 52,77 60,96 99,30 45,53 65,97 105,47 45,36 43,19 106,46 46,90 54,19 101,79 36,02 60,06 108,91 43,64 40,15 Рак кори головного мозку 107,92 49,58 86,47115,19 64,89 99,21 44,73 65,46 102,23 51,83 91,35 45,72 95,61 54,54 68,94 Меланома 100,99 68,24 59,85 100,48 109,02 99,31 46,09 55,11 96,25 -13,02 -0,35 137,89 62,81 105,53 43,09 81,34 102,54 27,35 72,16 3b 2 3е 3f 3g 69,44 27,90 64,99 99,24 54,91 12,49 7,13 12,75 45,35 26,47 60,77 60,75 16,29 19,06 86,34 28,27 67,22 74,90 73.46 98,87 83,71 81,91 96,55 89,64 85,24 30,09 45,54 34,62 67,42 44,23 59,24 12,91 -0,85 60,62 66,67 76,47 90,26 76,58 96,31 94,61 52,83 91,43 61,25 58,07 47,70 57,13 32,79 40,60 16,10 22,44 6,79 28,76 18,25 81,03 67,68 73,31 46,34 69,67 45,45 38,02 82,04 76,33 69,09 82,55 66,04 64,69 51,34 4,79 5,83 43,59 13,16 38,41 83,63 65,33 62,68 58,31 58,72 85,34 43,34 -7,41 98,22 68,56 80,99 44,57 48,54 -1,10 -2,71 51,54 -0,14 65,39 91,57 58,63 -12,56 63,37 86,81 80,05 UA 89761 U Продовження таблиці 1 Лінії ракових клітин UACC-257 UACC-62 3а 103,06 103,32 IGROV1 OVCAR-3 OVCAR-4 OVCAR-5 OVCAR-8 NCI/ADR-RES SK-OV-3 101,65 111,32 101,54 102,79 100,21 105,02 104,23 786-0 A498 ACHN CAKI-1 RFX 393 SN12C TK-10 UO-31 100,46 87,40 109,65 89,67 104,05 99,15 103,75 89,43 PC-3 DU-145 96,76 114,20 MCF7 MDA-MB-231/ATCC HS 578T BT-549 T-47D MDA-MB-468 94,63 109,69 109,74 96,41 99,26 102,99 Сполуки 3с 3d 67,04 98,52 50,51 73,46 Рак яєчників 101,41 80,84 112,41 34,49 81,27 103,65 53,96 79,35 110,37 77,87 79,26 89,94 72,12 92,40 106,13 20,12 13,31 109,67 67,31 Рак нирок 97,31 78,02 79,35 101,18 48,97 37,81 100,21 58,58 81,69 108,33 35,23 59,58 105,12 33,73 82,19 98,16 78,43 82,49 109,96 38,63 75,90 78,24 69,97 Рак простати 95,75 84,33 78,43 114,68 74,30 110,63 Рак молочної залози 95,47 15,51 47,09 103,56 55,33 76,52 106,95 48,03 67,25 103,10 69,29 89,91 67,02 101,90 -0,91 20,51 3b 102,85 102,85 3е 86,31 73,59 3f 71,97 46,77 3g 83,63 67,24 80,55 75,70 84,99 92,64 88,36 29,64 82,61 42,20 -11,98 51,27 57,03 31,72 2,43 75,32 75,79 83,69 82,13 84,02 25,32 80,28 86,41 49,40 85,73 56,48 84,29 79,94 90,87 78,96 33,60 -1,24 45,24 20,80 1,46 41,38 29,99 40,01 85,66 10,40 84,80 61,42 89,26 76,07 80,05 66,22 78,81 92,29 25,82 16,17 83,73 94,00 48,16 71,09 78,06 68,19 00,75 30,74 22,04 44,68 23,99 26,08 -19,00 52,95 74,19 63,93 73,02 78,22 39,55 -5 5 10 15 20 25 В умовах експерименту заявлені сполуки у концентрації 10 моль/л виявили здатність пригнічувати ріст клітин раку, що охоплюють практично весь спектр онкологічних захворювань людини (таблиця 1.). Високу ефективність зазначені сполуки проявили відносно клітин раку молочної залози MDA-MB-468 (значення складає -0,91 та -19,00 для сполуки 3с і 3f відповідно). Крім того сполука 3f є ефективною відносно клітин дрібноклітинного раку легень NCI-H522 (значення складає -0,85), клітин раку яєчників OVCAR-3 (-11,98) та клітин раку нирок А498 (-1,24) клітин меланоми MDA-MB-435 (-2,71). Також слід відмітити, що сполуки 3с та 3g є високоефективними відносно клітин меланоми MDA-MB-435 (значення складає -13,02 та -12,56 відповідно). Від'ємні значення свідчать не лише про пригнічення росту і поділу клітин, а й про їх знищення. Приклади конкретного виконання. 4-Аміно-5-алкіл-4Н-[1,2,4]триазоліл-3-тіоли 2b-g було одержано за методом [4] взаємодією тіокарбогідразиду 1 з відповідною кислотою, 4-аміно-4Н-[1,2,4]триазоліл-3-тіол 2а отримано за методом [5] взаємодією тіокарбогідразиду з формамідом. Приклад 1. Синтез гідроброміду 6-(4-метоксифеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину 3а. До розчину 1,16 г (0,01 моль) 4-аміно-4Н-[1,2,4]триазол-3-тіолу 2а в 40 мл сухого етилацетату додавали 2,29 г (0,01 моль) 4-метоксифенацилброміду. Нагрівали при перемішуванні на водяній бані 2 години. Охолоджували і осад, що утворився, відфільтровували, промивали ефіром. Перекристалізовували з етанолу (Фізико-хімічні та спектральні характеристики синтезованих сполук представлені в таблицях 2 та 3). Гідробромід 6-(4-метоксифеніл)-3-метил-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4)тіадіазину 3b одержаний аналогічно сполуці 3а з 1,30 г (0,01 моля) 4-аміно-5-метил-4Н-[1,2,4]триазоліл-3тіолу 2b та 2,29 г (0,01 моль) 4-метоксифенацилброміду. 3 UA 89761 U 5 10 15 Гідробромід 6-(4-метоксифеніл)-3-етил-7//-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину 3с одержаний аналогічно сполуці 3а з 1,44 г (0,01 моля) 4-аміно-5-етил-4Н-[1,2,4]триазоліл-3-тіолу 2с та 2,29 г (0.01 моль) 4-метоксифенацил-броміду. Гідробромід 6-(4-метоксифеніл)-3-пропіл-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]-тіадіазину 3d одержаний аналогічно сполуці 3а з 1,58 г (0,01 моля) 4-аміно-5-пропіл-4Н-[1,2,4]триазоліл-3тіолу 2d та 2.29 г (0,01 моль) 4-метоксифена-цилброміду. Гідробромід 6-(4-метоксифеніл)-3-бутил-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину 3е одержаний аналогічно сполуці 3а з 1,72 г (0,01 моля) 4-аміно-5-бутил-4Н-[1,2,4]триазоліл-3-тіолу 2е та 2,29 г (0.01 моль) 4-метоксифенацил-броміду. Гідробромід 6-(4-метоксифеніл)-3-пентил-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]-тіадіазину 3f одержаний аналогічно сполуці 3а з 1,86 г (0,01 моля) 4-аміно-5-пентил-4Н-[1,2,4]триазоліл-3тіолу 2f та 2.29 г (0,01 моль) 4-метоксифена-цилброміду. Гідробромід 6-(4-метоксифеніл)-3-трифторметил-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину 3g одержаний аналогічно сполуці 3а з 1,84 г (0,01 моля) 4-аміно-5-трифторметил-4Н[1,2,4]триазоліл-3-тіолу 2g та 2,29 г (0.01 моль) 4-метоксифенацилброміду. Таблиця 2 Виходи, температури топлення та дані елементного аналізу 3-алкіл-6-(4-метоксифеніл)-7Н[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазинів Сполука 3а 3b 3с 3d 3е 3f 3g Вихід % 79 81 83 79 78 68 72 Т. топ.°С 142-4 205-7 236-8 212-3 193-5 185-7 162-4 Знайдено, N, % 17,0 16,6 15,7 15,1 14,8 14,0 14,5 Брутто-формула C11H10N4OS·HBr C12H12N4OS·HBr C13H14N4OS·HBr C14H16N4OS·HBr C15H18N4OS·HBr C15H20N4OS·HBr C12H9F3N4OS·HBr Вирахувано, N, % 17,1 16,4 15,8 15,2 14,6 14,1 14,2 Таблиця 3 1 Спектри ЯМР Н 3-алкіл-6-(4-метоксифеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазинів ОСН3 с 3,85 3,87 SCH2 с 4,40 4,47 3с 3,87 4,46 3d 3,89 4,46 3е 3,86 4,36 3f 3,89 4,32 3g 3,88 4,48 Сполука 3а 3b 20 R Ароматичні протони 9,12 с (1H, 3-СН) 2,59 с (3Н, СН3) 1,33 т(3Н, СН3) 2,97 к (2Н, СН2) 1,06 т(3Н, СН3) 1,87 м(2Н, СН2) 3,01 т(2Н, СН2) 0,94 т (3Н, СН3) 1,42 м (2Н, СН2) 1,74 м(2Н, СН2) 2,92 т (2Н, СН2) 0,94 т (3Н, СН3) 1,41 м(2Н, СН2) 1,42 к(2Н, СН2) 1,81 к(2Н, СН2) 2,94 т (2Н, СН2) 7,10 і 7,95 д - д (4Н) 7,13 і 8,06 д - д (4Н) 7,12 і 8,06 д - д (4Н) 7,07 і 8,02 д - д (4Н) 7,08-7,98 м (4Н) 7,03 і 7,98 д - д (4Н) 7,11 і 7,98д - д (4Н) Приклад 2. Для визначення протипухлинної активності 3-алкіл-6-(4-метоксифеніл)-7H[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазинів дослідження проводили in vitro на 60 лініях ракових клітин (лейкемії, легень, товстої кишки, ЦНС, меланоми, яєчників, нирок, простати, молочної залози), 5 при цьому сполуки використовували в концентрації 10" моль/л та визначали мітотичну активність сполук за стандартною процедурою оцінки мітотичної активності нових потенційних 4 UA 89761 U 5 10 15 20 25 біологічно активних сполук [6]. 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, порівняно до контролю. Використана система відбору та вивчення сполук з потенційною протипухлинною активністю in vitro основана на визначенні відсотку росту клітин пухлини (PG) під впливом тестованої сполуки, який обчислюється за однією із наступних формул: якщо (середня ODтест - середня ODtzero) > 0, тоді PG=100 х (середнє ODtest - середнє ODtzero) / (середнє ODctrl - середнє ODtzero); якщо (середнє ODtest - середнє ODtzero) < 0, тоді PG=100 х (есреднє ODtest - середнє ODtzero) / середнє ODtzero де: середнє ODtzero = середня величина оптичних вимірювань густини SRB-похідних кольорів безпосередньо перед дією на клітини сполуки, що тестується; середнє ODtest = середня величина оптичних вимірювань густини SRB - похідних кольорів після 48 год. опромінення клітини тестованої сполуки; середнє ODctrl = середня величина оптичних вимірювань густини SRB- похідних кольорів після 48 год. без будь-якої дії на клітини сполуки, що тестується. Джерела інформації: 1. Craig A. Almeida, Sheila A. Barry Cancer: Basic Science and Clinical Aspects. - John Wiley and Sons, 2009. – 405 с. 2. Baum M., Cuzick J., Forbes J., Houghton J., Howell A. (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. 3. "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). 4. Hou N., Xu L.J. Synthesis and bacteriostatic activity of new thiosemicarbazone derivativesaminomercaptotriazole Schiff bases //Yaoxue Xuebao. - 1992. - 27, № 10. - P. 738-742 5. Синтезы гетероциклических соединений. - Ереван, 1964, Вып. 6. - С. 42. 6. Beverly A. Teicher, Paul A. Andrews. Anticancer drug development guide: preclinical screening, clinical. - Medical. - 2004. - V. 1. - 450 p. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Гідроброміди 3-алкіл-6-(4-метоксифеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину: N R N S N N HBr OMe , 35 де R=H, СН3, С2Н5,С3Н7, С4Н9, С5Н9, CF3, що мають протипухлинну активність. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5