5,7-дипропіоніл-3-(41-метоксибензил)-6-(42-метоксифеніл)-5н-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазин, що має протипухлинну активність

Реферат: 1 2 5,7-Дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 -метоксифеніл)-5H-[1,2,4]триазоло[3,4b][1,3,4]тіадіазин MeO N N N O S N O OMe що має протипухлинну активність. , UA 117495 U (12) UA 117495 U UA 117495 U Корисна модель належить до органічної, фармацевтичної хімії та медицини, а саме до 1 2 одержання біологічно активного 5,7-дипрогііоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 -метоксифеніл)-5H[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину формули: MeO N N N S N O O OMe 5 10 15 , що проявляє протипухлинну активність та може бути використаний при лікуванні лейкемії. Лейкемія - це онкологічне захворювання, при якому клітини кісткового мозку мутують і не розвиваються в нормальні зрілі лейкоцити, а стають раковими клітинами. Від інших видів раку лейкемія відрізняється тим, що при ній не утворюється пухлина в якомусь одному місці, а ракові клітини присутні в крові та кістковому мозку, іноді також і в лімфатичних вузлах, селезінці та інших місцях в організмі. В даний час при лікуванні різних видів лейкемії часто застосовують хіміотерапію. Для лікування різних видів лейкозу застосовують преднізон, вінкрістін, даунорубіцин, L-аспарагіназу, іматиніб метотрексат, циклофосфамід, ідарубіцин, цитозин арабінозу, мітоксантрон та інші препарати. Під час лікування лейкемії хіміотерапією можуть часто виникати побічні ефекти, серед яких найпоширенішими і найбільш неприємними є нудота і блювота, а також порушення роботи систем організму. Відома також сполука, похідне біциклічних конденсованих гетероциклів (лікарський засіб метотрексат) формули: O NH2 N 20 25 30 N OH N N H2 N O N H N CH3 O OH . Метотрексат - протилейкозний цитостатичний препарат з групи антиметаболітів, антагоністів фолієвої кислоти. Має виражену імуносупресивну дію навіть у відносно низьких дозах, і не має помітну гематологічну токсичність. Завдяки цьому метотрексат ширше, ніж інші цитостатики з імуносупресивною активністю, застосовується як пригнічуючий імунітет препарат [1-6]. При застосуванні метотрексату часто можуть виникати виразковий стоматит, анорексія, некроз печінки, цироз, жирова атрофія, лейкопенія, анемія, тромбоцитопенія, головний біль, судоми, порушення оогенезу і сперматогенезу, імпотенція, цистит, виражені порушення функції нирок, кропив'янка, порушення пігментації, фурункульоз. 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 - здатність пригнічувати ріст ракових клітин лейкемії (CCRF-CEM, HL60(TB), K-562, MOLT-4, RPMI-8226 та SR), раку товстого кишечнику, раку яєчників, меланоми та інш. 1 UA 117495 U 5 Поставлена задача вирішується тим, що як нову хімічну речовину синтезовано 5,71 2 дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 -метоксифеніл)-5Н-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазин (DAM0010039). Заявлену сполуку одержують з високим виходом при використанні відомих синтетичних підходів у декілька стадій (схема 1). 1 2 Схема 1. Синтез 5,7-дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 -метоксифеніл)-5Н[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину. MeO MeO O N N N Br N N SH N MeO NH2 S N TEA 1 (CH3CH2CO)2O MeO OMe 2 N N N O S N O DAM0010039 OMe . 10 15 20 25 30 Дослідження мітотичної активності проведено методом флуоресцентного зафарбування (барвник - сульфородамін Б) (табл. 1). Приклади конкретного виконання. 4-Аміно-5-(4-метоксибензил)-4Н-[1,2,4]триазол-3-тіол 1 було одержано за методом [7] з гідразиду 4-метоксифенілоцтової кислоти [8], CS2 та гідразину. 1 2 3-(4 -метоксибензіл)-6-(4 -метоксифеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазин було синтезовано за методом [9] та використано без додаткового очищення та ідентифікації. 1 2 Приклад 1. Синтез 5,7-дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 -метоксифеніл)-5H1 [1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину (DAM0010039): 1,83 г. (0,005 моля) 3-(4 -метоксибензил)2 6-(4 -метоксифеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину 2 кип'ятили в 10 мл ангідриду пропанової кислоти протягом 3 годин з оберненим холодильником. Реакційну суміш охолоджували і виливали в воду. Продукт відфільтровували та перекристаллізовували із 1 ізопропанолу. Вихід 79 %. Тпл. = 125-6 °C. Спектр ЯМР H, , м.ч. (ДМСО): 1,05 (т, 3Н, СН3), 1,13 (т, 3Н, СН3), 2,62 (к, 2Н, СОСН2), 2,98 (к, 2Н, СОСH2), 2,98 (к, 2Н, СОСН2), 3,72 (с, 3Н, ОСН3), 3,80 (с, 3Н, ОСН3), 4,36 (с, 2Н, СН2), 6,93 та 7,41 (д-д, 4Н, С6Н4), 7,04 та 7,63 (д-д, 4Н, С6Н4). Знайдено, %: N 11,8; S 6,61. С25Н26N4О4S. Вирахувано, %: N 11,7; S 6,69. 1 Приклад 2. Для визначення протипухлинної активності 5,7-дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)2 6-(4 -метоксифеніл)-5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину (DAM0010039) дослідження проведено in vitro на 60 лініях ракових клітин (лейкемії, легень, товстого кишечнику, ЦНС, -5 меланоми, яєчників, нирок, простати, молочної залози) при дії речовини в концентрації 10 моль/л за стандартною процедурою [10] оцінки мітотичної активності нових потенційних біологічно активних сполук методом флуоресцентного зафарбування (барвник - сульфородамін Б), виконаних у Національному інституті раку США (National Cancer Institute of Health, USA) в 2 UA 117495 U 5 10 рамках Development Therapeutic Program. Результат проведених досліджень виражали у відсотках росту клітин раку у порівнянні з контролем - 5-флуорурацилом. Наведені у таблиці значення показують на скільки досліджувані сполуки є більш ефективними у пригніченні росту ракових клітин у порівнянні з контролем. 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. 1 2 В умовах експерименту заявлений 5,7-дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 -3 метоксифеніл)-5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазин у концентрації 10 моль/л виявив здатність пригнічувати ріст ракових клітин лейкемії: CCRF-CEM, HL-60(TB), K-562, MOLT-4, RPMI-8226 та SR. Крім цього було відмічено, що досліджувана сполука також в певній мірі пригнічує ріст клітин практично всього спектра онкологічних захворювань людини (таблиця). Таблиця 1 2 Протипухлинна активність 5,7-дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 -метоксифеніл)-5H[1,2,4,]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину in vitro на лініях клітин раку при дії речовин в концентрації -5 -4 -8 10 моль/л (GP) та при концентрації 10 - 10 моль/л (Log10GI50, Log10TGI, Log10GI50). Лінії ракових клітин GP (%) CCRF-CEM HL-60(TB) К-562 MOLT-4 RPMI-8226 SR 23,05 40,32 37,85 12,81 29,87 13,23 А549/АТСС EKVX НОР-62 НОР-92 NCI-H226 NCI-H23 NCI-H322M NCI-H460 NCI-H522 51,16 30,78 119,06 50,76 55,19 46,13 71,58 63,87 49,78 COLO 205 HCC-2998 HCT-116 НСТ-15 НТ29 КМ12 SW-620 11,59 58,28 23,97 32,91 43,74 25,61 54,85 SF-268 SF-295 SF-539 SNB-19 SNB-75 U251 54,05 79,47 65,25 73,21 69,68 68,43 LOX IMVI MALME-3M М14 MDA-MB-435 SK-MEL-2 36,02 67,49 53,77 36,74 Log10GI50 Log10TGI Лейкемія -5,35 > -4,00 -5,38 > -4,00 -5,68 > -4,00 -5,45 -4,45 -5,51 > - 4,00 Дрібноклітинний рак легень -5,06 > -4,00 -5,49 > -4,00 > -4,00 > -4,00 -4,85 > -4,00 -5 21 -4,11 -5,40 > -4,00 > -4,00 > -4,00 -4,89 > -4,00 -5,28 > -4,00 Рак товстого кишечнику -5,45 -4,97 -5,26 > -4,00 -5,41 > -4,00 -5,52 > -4,00 -5,37 > -4,00 -5,44 > -4,00 -5,21 > -4,00 Рак головного мозку -4,89 > -4,00 -4,38 > -4,00 -4,80 > -4,00 -4,44 > -4,00 -4,77 > -4,00 -5,03 > -4,00 Меланома -5,36 -4,53 -4,86 > -4,00 -5,01 > -4,00 -5,43 -4,11 -5,27 > -4,00 3 Log10GI50 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 UA 117495 U Таблиця 1 2 Протипухлинна активність 5,7-дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 -метоксифеніл)-5H[1,2,4,]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину in vitro на лініях клітин раку при дії речовин в концентрації -5 -4 -8 10 моль/л (GP) та при концентрації 10 - 10 моль/л (Log10GI50, Log10TGI, Log10GI50). Лінії ракових клітин SK-MEL-28 SK-MEL-5 UACC-257 UACC-62 GP (%) 66,69 50,20 66,28 53,39 IGROV1 OVCAR-3 OVCAR-4 OVCAR-5 OVCAR-8 NCI/ADR-RES SK-OV-3 67,32 50,22 35,36 67,21 61,41 63,32 97,56 786-0 А498 ACHN CAKI-1 RFX 393 SN12C ТК-10 UO-31 73,54 72,91 65,75 72,12 88,46 49,46 63,76 47,84 PC-3 DU-145 32,66 80,23 MCF7 MDA-MB-231/ATCC HS 578T BT-549 T-47D MDA-MB-468 38,52 51,17 85,60 32,42 61,71 Log10GI50 Log10TGI -5,07 > -4,00 -5,36 > -4,00 -4,86 > -4,00 -5,13 > -4,00 Рак яєчників -5,09 > -4,00 -5,23 -4,29 -5,49 > -4,00 -4,56 > -4,00 -4,70 > -4,00 -5,13 > -4,00 > -4,00 > -4,00 Рак нирок -4,27 > -4,00 > -4,00 > -4,00 -5,18 > -4,00 -4,90 > -4,00 -4,66 > -4,00 -4,96 > -4,00 -4,56 > -4,00 -5,24 > -4,00 Рак простати -5,22 > -4,00 -4,37 > -4,00 Рак молочної залози -5,36 > -4,00 -5,05 > -4,00 -4,19 > -4,00 -4,83 > -4,00 -5,37 > -4,00 -4,90 > -4,00 1 5 10 15 20 Log10GI50 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 > -4,00 2 Відповідно до наведеної таблиці, 5,7-дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 -метоксифеніл)5Н-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазин, відносно клітин лейкемії, меланоми, дрібноклітинного раку легенів, раку товстого кишечнику, пухлин кори головного мозку, яєчників, простати, молочної залози та нирок виявив більш високу протипухлинну активність, ніж препарат порівняння - 5-флуороурацил. Так, щодо клітин лейкемії затримка росту пухлин вище стандарту на 59,68-87.19 %, клітин дрібноклітинного раку легенів EKVX - на 69,22 %, клітин раку товстого кишечнику - на 41,72-88,41 %, клітин раку кори головного мозку - на 20,53-45,95 %, клітин меланоми на 32,51-63, 98 %, клітин раку яєчників OVCAR-4 на 64, 64 %, клітин раку нирок - на 11,54-52,16.54 %, клітин раку простати РС-3 на 67,34 %, Відносно клітин раку молочної залози T-47D заявлена сполука зупиняє ріст і поділ клітин на 67,58 %. 1 2 Приклад 3. На другому етапі досліджувану 5,7-дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 метоксифеніл)-5Н-[1,2,4,]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазин тестували у п'яти концентраціях при 10кратному розведенні (100 μΜ, 10 μΜ, 1 μΜ, 0,1 μΜ, та 0,01 μΜ) на 60 лініях людських ракових клітин. У результаті експерименту було розраховано 3 дозазалежні параметри: 1) GI 50 концентрація сполуки, яка викликає пригнічення росту 50 % пухлинних клітин лінії; 2) TGI концентрація, при якій відмічається повне пригнічення росту клітин; LC50 - концентрація, за якої гине 50 % пухлинних клітин. Якщо логарифмічні значення цих параметрів є меншими за -4,00 сполуки розглядають як активні [11-13]. 1 2 Встановлено, що 5,7-дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 -метоксифеніл)-5Н[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазин при поглибленому скринінгу in vitro на лініях клітин раку при 4 UA 117495 U -4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 -8 дії речовин в концентрації 10 - 10 моль/л має ефективний рівень інгібування майже всіх ліній ракових клітин. Так для ліній раку лейкемії показник Log10GI50 знаходиться в межах від -5,68 (лінія MOLT-4) до -5,35(лінія CCRF-CEM), для клітин дрібноклітинного раку легенів EKVX - -5,49, для клітин раку товстого кишечнику в межах -5,52 -5,21, для клітин раку кори головного мозку в інтервалі від -5,03 до -4,38,для клітин меланоми в інтервалі від -5,43 до -4,86, для клітин раку яєчників OVCAR-4 - -5,49, для клітин раку нирок UO-31–5,24. Для клітин раку простати РС-3 показник складає -5,22, Відносно клітин раку молочної залози T-47D показник склав -5,37. Повне пригнічення росту клітин було відмічено для ліній раку лейкемії RPMI-8226, для якої показник Log10 TGI складає -4,45. Також пригнічення відмічено для клітин дрібноклітинного раку легень NCI-H226 (-4,11), клітин раку товстого кишечнику COLO 205 (-4,97), клітин меланоми LOX IMVI (-4,53) і MDA-MB-435 (-4,11) та клітин раку яєчників OVCAR-3 (-4,29). Таким чином, запропонована нова біологічно активна сполука, яка може бути потенційним протипухлинним засобом з ефективним рівнем інгібування росту майже всього спектра людських ракових клітин, та може повністю пригнічувати ріст клітин щодо ліній раку лейкемії RPMI-8226, клітин дрібноклітинного раку легень NCI-H226, клітин раку товстого кишечнику COLO 205, клітин меланоми LOX IMVI і MDA-MB-435 та клітин раку яєчників OVCAR-3. Джерела інформації: 1. Bedford Laboratories. Methotrexate for injection prescribing information. Bedford, OH. - 2012 April. 2. Dava Pharmaceuticals, Inc. Rheumatrex (methotrexate tablets) prescribing information. Fort Lee, NJ: 2009 Jul. 3. Anon. Drugs of choice for cancer. Treatment Guidelines from the Medical Letter. - 2003. - 1:4152. 4. Mycosis fungoides and the Sézary syndrome treatment. From PDQ: Physician data query (database). Bethesda, MD: National Cancer Institute; 2003 Dec 12. 5. Rajagopalan, P.T. Ravi; Zhang, Zhiquan; McCourt, Lynn; Dwyer, Mary; Benkovic, Stephen J.; Hammes, Gordon G. (2002). "Interaction of dihydrofolate reductase with methotrexate: Ensemble and single-molecule kinetics". Proceedings of the National Academy of Sciences. 99 (21): 13481-6. 6. Goodsell DS (August 1999). "The Molecular Perspective: Methotrexate". The Oncologist. 4 (4): 340-341. 7. Hasan, Aurangzeb; Thomas, Noel Francis; Gapil, Shelly. Molecules. - 2011. - Vol. 16. - № 2. Р. 1297-1309. 8. Hasan, Aurangzeb; Gapi, Shelly; Khan, Izzat. Asian Journal of Chemistry - 2011. - Vol. 23. - № 5. - Р. 2007-2010. 9. Sasaki, Tadashi; Ito, Eikoh; Shimizu, Ikuo. Ring Transformation of 1,3,4-Oxadiazole to sTriazole-Fused Heterocycles. New Synthetic Route for Thiazolo[2,3-c]-s-triazole and 7H-sTriazolo[3,4-b][1,3,4]thiadiazine. Journal of Organic Chemistry, 1982. - vol. 47. - № 14 - Р. 2757-2760. 10. Beverly A. Teicher, Paul A. Andrews. Anticancer drug development guide: preclinical screening, clinical. - Medical. - 2004. - V. 1. - Р. 450. 11. Alley M.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. 12. Boyd M.R., Pauli 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; 13. Monks Α., 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. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 1 2 5,7-Дипропіоніл-3-(4 -метоксибензил)-6-(4 -метоксифеніл)-5H-[1,2,4]триазоло[3,4b][1,3,4]тіадіазин 5 UA 117495 U MeO N N N O S N O OMe , що має протипухлинну активність. Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 6