Заміщені 7-(бензилтіо)-3-трет-бутил-4н-[1,3,4]тіадіазоло[2,3-c][1,2,4]триазин-4-они, що мають протипухлинну активність

Реферат: Заміщені 7-(бензилтіо)-3-трет-бутил-4H-[1,3,4]тіадіазоло[2,3-с][1,2,4]триазин-4-они, H 3C O CH 3 N H 3C N N N S R S , дe R=3,4-(Cl)2; 4-Cl, що мають протипухлинну активність. UA 94833 U (12) UA 94833 U UA 94833 U Корисна модель належить до органічної, фармацевтичної хімії та медицини, а саме до одержання біологічно активних похідних 4Н-[1,3,4]тіадіазоло[2,3-с][1,2,4]триазин-4-ону загальної формули: H 3C O CH 3 N H 3C N 5 10 15 20 25 30 35 40 45 N N S R S , де R=3,4-(Cl)2; 4-Cl, що проявляє протипухлинну активність та може бути використана при лікуванні дрібноклітинного раку легень. Рак легень - це група злоякісних пухлин, що виникають з клітин, які вистилають бронхи або самі легені, і є серйозною медичною та соціальною проблемою та найбільш розповсюдженою причиною смертності від онкопаталогії в розвинених країнах світу. Для цих пухлин характерний швидкий ріст і раннє метастазування. Головною причиною розвитку раку легенів вважається тривале вдихання канцерогенів. Близько 90 % усіх випадків захворювань пов'язані з палінням та забрудненням атмосфери, що підтверджується високою частотою захворюваності в індустріальних районах з гірничодобувною та переробною промисловістю, порівняно з сільською місцевістю. До інших факторів ризику, що впливають на розвиток канцерогенезу легень відносять радіоактивне опромінення, застарілі хвороби легень (пневмонія, бронхіт, бронхоектатична хвороба, туберкульоз). Згідно даних міжнародної агенції з вивчення раку, кожного року в світі фіксується біля 1 млн. нових випадків раку легень, 60 % з яких гине від зазначеного захворювання [1]. На сучасному етапі для лікування пухлинної хвороби застосовують понад 40 протипухлинних препаратів, активних при різних формах злоякісних утворень. Широке застосування набули циклофосфан, метатрексат, вінкристин, адріабластин. Зазначені лікарські засоби мають необхідні лікувальні властивості, але проявляють значні побічні ефекти на систему кровотворення, ЦНС, репродуктивної, сечовидільної системи, тощо. Відома сполука - похідне s-триазину (лікарський засіб алтретамін). Алтретамін проявляє протипухлинну (цитостатичну) та імунодепресивну дію щодо раку яєчників, стійкого до алкілуючих та платиновмісних препаратів Він утворює ковалентні зв'язки з РНК і ДНК та перешкоджає включенню в ДНК тимідину, порушуючи життєдіяльність і блокуючи мітоз пухлинних клітин, сповільнює їх ріст і розвиток. Препарат швидко і достатньо повно всмоктується з ШКТ, легко проходить гістогематичні бар'єри, проникає в органи і тканини з високим вмістом ліпідів (головний мозок, підшкірна жирова клітковина, сальник) та інтенсивно деметилюється в печінці до пентаметилмеламіну і тетраметилмеламіну. Виводиться він нирками протягом 24 годин у вигляді метаболітів [2]. При застосуванні алтретаміну можуть розвиватися судомні напади, периферична нейропатія, лейкопенія, тромбоцитопенія, анемія, нудота, стоматит, виразки в порожнині рота і на губах, біль у животі, діарея, порушення функції печінки, порушення функції нирок, хворобливе і утруднене сечовипускання, аменорея, азооспермія, грипоподібний синдром, лихоманка, алергічні реакції. При тривалому застосуванні можливий розвиток вторинних злоякісних пухлин. Підвищення ефективності хіміотерапії пухлинної хвороби в першу чергу пов'язано зі створенням нових, ефективних протипухлинних препаратів. В основу корисної моделі поставлена задача пошуку нових речовин, що проявляють протипухлинну активність - здатність пригнічувати ріст клітин дрібноклітинного раку легень, зокрема клітин НОР-92 та NCI-H522. Поставлена задача вирішується тим, що в якості нових хімічних речовин синтезовані заміщені 7-(бензилтіо)-3-трет-бутил-4Н-[1,3,4]тіадіазоло[2,3-с][1,2,4]триазин-4-они. Заявлені заміщені 7-(бензилтіо)-3-трет-бутил-4Н-[1,3,4]тіадіазоло[2,3-с][1,2,4]триазин-4-они одержують з високими виходами при використанні відомих синтетичних підходів у декілька стадій (схема 1). 1 UA 94833 U H 3C O CH 3 N H 3C N N H 3C NH 2 CS2 N H 3C N SH N H 3C N N SH 2 K2CO3 O CH 3 N S N ArCH2Cl 1 H 3C O CH 3 N S R S 7482, 7486 5 , де 7482 R=3,4-(Сl)2; 7486 4-Cl Схема 1. Синтез заміщених 7-(бензилтіо)-3-трет-бутил-4Н-[1,3,4]тіадіазоло[2,3с][1,2,4]триазин-4-онів. Дослідження мітотичної активності проведено методом флуоресцентного зафарбування (барвник - сульфородамін Б) (табл. 1). Таблиця 1 Протипухлинна активність сполук 7482 та 7486 in vitro на лініях клітин раку при дії речовин в концентрації 10-5 моль/л Лінії ракових клітин Лейкемія CCRF-CEM HL-60(TB) К-562 MOLT-4 RPMI-8226 SR Дрібноклітинний рак легень А549/АТСС EKVX НОР-62 НОР-92 NCI-H226 NCI-H23 NCI-H322M NCI-Н460 NCI-H522 Рак товстого кишечнику COLO 205 НСС-2998 НСТ-116 НСТ-15 НТ29 КМ12 SW-620 Рак кори головного мозку SF-268 SF-295 SF-539 SNB-19 Сполуки 7482 7486 44,15 68,06 58,79 36,40 37,65 67,94 71,88 74,76 73,03 52,09 61,40 35,36 79,55 72,27 92,68 38,88 43,21 61,89 66,02 55,22 37,55 91,97 94,93 78,12 60,32 75,72 101,25 65,25 55,43 64,40 63,56 68,18 65,94 87,67 48,08 74,87 84,71 83,14 89,12 84,26 87,05 93,35 66,99 66,57 27,67 69,10 94,59 69,48 2 UA 94833 U SNB-75 U251 Меланома LOX IMVI MALME-3M М14 MDA-MB-435 SK-MEL-2 SK-MEL-28 SK-MEL-5 UACC-257 UACC-62 Рак яєчників IGROV1 OVCAR-3 OVCAR-4 OVCAR-5 OVCAR-8 NCI/ADR-RES SK-OV-3 Рак нирок 786-0 A498 ACHN CAKI-1 RFX 393 SN12C TK-10 UO-31 Рак простати PC-3 DU-145 Рак молочної залози MCF7 MDA-MB-231/ATCC HS 578T BT-549 T-47D MDA-MB-468 5 10 15 71,58 46,61 87,65 85,55 67,82 48,61 82,12 58,60 76,38 80,62 53,91 81,66 74,75 94,01 82,51 75,24 95,72 74,97 91,04 90,56 82,82 76,36 56,83 82,84 38,84 55,31 68,88 86,75 76,14 80,69 90,61 73,55 71,35 76,93 47,56 89,57 48,71 65,14 80,94 87,79 62,98 94,34 61,84 97,82 79,97 78,65 93,12 93,20 62,51 95,34 75,85 104,27 50,09 68,84 92,05 49,39 50,97 58,39 74,76 79,08 93,92 66,90 53,33 71,84 Для визначення протипухлинної активності похідних 4Н-[1,3,4]тіадіазоло[2,3-с][1,2,4]триазин4-ону 7482 та 7486 проведено in vitro дослідження на 60 лініях ракових клітин (лейкемії, легень, товстого кишечнику, ЦНС, меланоми, яєчників, нирок, простати, молочної залози) при дії -5 речовини в концентрації 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. В умовах експерименту заявлені сполуки в концентрації 10-5 моль/л виявили здатність пригнічувати ріст клітин раку, що охоплюють практично весь спектр онкологічних захворювань людини (табл. 1). Сполука 7482 проявила високу ефективність відносно клітин раку дрібноклітинного раку легень НОР-92 та NCI-H522 (значення складає 38,88 та 37,55 відповідно). Крім того, сполука 7482 є ефективною відносно клітин лейкемії MOLT-4 і RPMI-8226 (значення складає 36,40 та 37,65 відповідно), клітин раку яєчників OVCAR-8 (38,84) та клітин раку кори головного мозку SF-539 (27,67). Також слід відмітити, що сполука 7482 є високоефективною відносно клітин лейкемії SR (значення складає 35,36). Приклади конкретного виконання 3 UA 94833 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 7-Меркапто-3-трет-бутил-4Н-[1,3,4]тіадіазоло[2,3-с][1,2,4]триазин-4-он 2 був одержаний за методом [3] із 4-аміно-6-трет-бутил-3-меркапто-1,2,4-триазин-5(4Н)-ону 1 з сірковуглецем у лужному середовищі. Приклад 1. Синтез 7-[(3,4-дихлоробензил)тіо]-3-трет-бутил-4Н-[1,3,4]-тіадіазоло[2,3с][1,2,4]триазин-4-он 7482. До розчину 2.42 г. (0.01 моль) 7-меркапто-3-трет-бутил-4Н[1,3,4]тіадіазоло[2,3-с][1,2,4]триазин-4-ону 2 в 40 мл сухого ДМФА додавали 2.76 г (0.02 моля) калій карбонату. Потім додавали 2.14 г (0.01 моль) 3,4-дихлоробензилхлориду. Нагрівали при перемішуванні на водяній бані 2 години. Охолоджували і виливали в 100 мл води. Осад, що утворився, відфільтровували, промивали водою. Перекристалізовували з етанолу. Вихід - 3.25 г (81 %), Тпл=119-21 °C. Знайдено, %: N 13.7, СІ 17.6, C, 5H14Cl2N4OS2. Обчислено, %: N 13.9, СІ 1 17.7. ЯМР Н (δ, м.ч.): 1.40 (с, 9Н, С(СН3)3), 4.61 (с, 2Н, СН2), 7.52-7.83 (м, 3Н, С6Н3). Приклад 2. Синтез 7-[(4-хлоробензил)тіо]-3-трет-бутил-4Н-[1,3,4]тіадіазоло-[2,3с][1,2,4]триазин-4-ону 7486 був одержаний аналогічно прикладу 1 із 2.42 г. (0.01 моль) 7меркапто-3-трет-бутил-4Н-[1,3,4]тіадіазоло[2,3-с][1,2,4]триазин-4-ону 2 та 1.61 г (0.01 моль) 4хлоробензилхлори-ду. Вихід - 2.85 г (78 %), Тпл=143-5 °C. Знайдено, %: N 15.1, СІ 9.49, C15H15ClN4OS2. Обчислено, %: N 15.3, СІ 9.66. ЯМР 1Н (δ, м.ч.): 1.39 (с, 9Н, С(СН3)3), 4.61 (с, 2Н, СН2), 7.42 та 7.56 (д-д, 4Н, С6Н4). Визначення цитотоксичного ефекту in vitro. Основною метою досліджень in vitro є оцінка прямого цитотоксичного ефекту потенційних протипухлинних сполук та виявлення можливої диференційної чутливості пухлинних клітин людини різного генезу до сполук, що вивчаються. Експеримент in vitro проводили на 60 лініях ракових клітин (лейкемії, легень, товстого кишечнику, ЦНС, меланоми, яєчників, нирок, простати, молочної залози), при цьому сполуки використовували в концентрації 10-5 моль/л та визначали мітотичну активність сполук за стандартною процедурою оцінки мітотичної активності нових потенційних біологічно активних сполук [4]. 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 сполуки, що тестується. Зазначений відсоток обчислюється за однією із наступних формул: якщо (середня ODтест - середняя ODtzero)>0, тоді PG=100 (середнє ODtest - середнє ODtzero)/(середнє ODctrl - середнє ODtzero); якщо (середнє ODtest - середнє ODtzero)