3-(41-метоксифеніл)-6-(42-флуорофеніл)-5,7-ді-r-ацил-5н-[1,2,4]триазоло[3,4-b] [1,3,4]тіадіазини, що мають протипухлинні властивості, зокрема щодо ліній клітин раку кишечнику

Реферат: 1 2 3-(4 -Метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-5,7-ді-R-ацил-5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазини: R S N N O N O MeO N R F , де R=СН3, СН2СН3, що мають протипухлинні властивості, зокрема щодо ліній клітин раку кишечнику. UA 118189 U (12) UA 118189 U UA 118189 U Корисна модель належить до органічної, фармацевтичної хімії та медицини, а саме до одержання біологічно активних похідних 5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину загальної формули: R S N N O N O N R F MeO 5 10 15 20 25 30 35 40 , де R= СН3, СН2СН3; що проявляють протипухлинну активність та можуть бути використані при лікуванні пухлин кишечнику. Злоякісні пухлини товстого кишечнику та прямої кишки у людини виникають в епітеліальних клітинах, які вистеляють внутрішню поверхню товстої та прямої кишок. Це одна з найпоширеніших злоякісних пухлин, що займає 3 місце після раку легень, простати або раку молочної залози в залежності від статі хворого. В Україні захворюваність становить  37 нових випадків на 100 тис. населення на рік. В Європі захворюваність у чоловіків складає від 60,3 (Чехія) до 17,4 (Греція) випадків на 100 тис. населения на рік, а в жінок від 35 (Угорщина) до 14 (Греція) відповідно [1]. Рак кишечнику може виникати як спадкова, спорадична або фамільна форма, кожна з яких має певні особливості. При спадковій формі спостерігається у хворих молодого віку, у родичів яких було діагностовано рак кишечнику. Спорадичний колоректальний рак діагностується за відсутності даних в сімейному анамнезі, часто уражає пацієнтів старших 60 років та являє собою ізольовану пухлину товстої або прямої кишок. Фамільна форма діагностується, якщо пацієнт має члена родини першого ступеня спорідненості віком менше 50 років з діагнозом колоректального раку. Вважається, що ризик розвитку раку кишечнику в такому разі зростає в два рази. Злоякісні пухлини кишечнику найчастіше виникають в результаті мутацій в генах сигнального шляху Wnt. Ці мутації можуть бути спадковими або спорадичними, та найчастіше виникають в генах клітин інтерстиціальних крипт [2,3]. Одним з таких генів є ген АРС, що кодує однойменний протеїн АРС. Останній супресує акумуляцію протеїну β-катеніну, який є одним з центральних компонентів Wnt. Мутований АРС не виконує свою функцію, що призводить до акумуляції β-катеніну та міграції останнього до ядра клітини. В ядрі відбувається зв'язування βкатеніну з ДНК та активація транскрипції генів, що за нормальних умов регулюють відновлення та диференціацію стовбурових клітин. Однак, в зазначених умовах відбувається розвиток раку. Також описані мутації в інших генах-супресорах β-катеніну: AXIN1, AXIN2, TCF7L2, NKD1 [4]. Лікування КРР може бути хірургічним, хіміотерапевтичним, променевим або паліативним [5]. Хіміотерапія може проводитись до операції (неоад'ювантна) або після (ад'ювантна). Показаннями до проведення хіміотерапії є наявність метастазів коло ректального раку, що не можуть бути видалені хірургічним шляхом або з метою зменшення маси пухлини. Основними хімічними препаратами, що застосовуються для лікування КРР є фторурацил та його похідне капецитабін. Під час лікування пухлин кишечнику хіміотерапією виникають побічні ефекти, серед яких найпоширенішими є розвиток стоматиту, діареї, запорів, блювоти, підвищеної сонливості, астенії, стомлюваності і долонно-підошовного синдрому. Відома також сполука, похідне конденсованих гетероциклів (лікарський засіб іринотекан) формули: 1 UA 118189 U N N O O N O N O OH 5 10 15 20 25 O . Іринотекан, що продається під торговою маркою "Camptosar", використовується для лікування раку кишечнику і дрібноклітинного раку легень. Для лікування раку кишечнику використовується або самостійно, або з фторурацилом [6]. Іринотекан зв'язується з комплексом топоізомерази І-ДНК. Вважають, що цитотоксичність іринотекану обумовлена пошкодженням подвоєною нитки ДНК, що утворюється в процесі її синтезу. При цьому ферменти, що беруть участь в реплікації, взаємодіють з потрійним комплексом, сформованим іринотеканом, топоізомеразою І і ДНК. При застосуванні іринотекану часто можуть виникати такі побічні ефекти, як пронос, блювота, пригнічення роботи кісткового мозку, згущення крові, запалення кишечнику, випадання волосся, задуха і лихоманка та алергічні реакції. 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 товстого кишечнику, молочної залози, лейкемії, раку легень, меланоми, раку яєчників, раку нирок та раку простати. 1 Поставлена задача вирішується тим, що як нові хімічні речовини синтезовані 3-(4 2 метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-5,7-ді-R-ацил-5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазини (DAM0010508 та DAM0010509). Заявлені сполуки отримували за загальною схемою 1 кип'ятінням в відповідному ангідриді 31 2 (4 -метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину 2. Останній було синтезовано при конденсації 4-аміно-5-(4-метоксифеніл)-4Н-[1,2,4]триазол-3-тіолу 1 [7] з 4флуорофенацил-бромідом та подальшою обробкою проміжних гідробромідів триетиламіном. 1 2 Схема 1. Синтез 3-(4 -метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-5,7-ді-R-ацил-5Н-[1,2,4]триазоло [3,4-b][1,3,4]тіадіазинів (DAM0010508 та DAM0010509). 2 UA 118189 U O N N 1. SH N MeO F NH2 S N Br N N N 2. TEA F 2 1 MeO R N (RCO)2O S N O N O N R F MeO DAM0010508, DAM0010509 5 10 15 20 25 30 35 , де DAM0010508 R=CH3, DAM0010509 R=CH3CH2. Дослідження мітотичної активності проведено методом флуоресцентного зафарбування (барвник - сульфородамін Б) (табл.). Приклади конкретного виконання. 4-Аміно-5-(4-метоксифеніл)-4Н-[1,2,4]триазол-3-тіол 1 було одержано за методом [7] з гідразиду 4-метоксібензойної кислоти, CS2 та гідразину. 1 2 Приклад 1. Синтез 5,7-діацетил-3-(4 -метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-5H[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину (DAM0010508): суміш 2,22 г 4-аміно-5-(4-метоксифеніл)4H-[1,2,4]триазол-3-тіолу 1 та 2,17 г α-бромо-4-флуороацетофенону кип'ятили в 60 мл етанолу протягом 4 годин з оберненим холодильником. Після охолодження в реакційну суміш додавали 1 1 мл триетиламіну, а через 15 хвилин виливали в 200 мл води. Отриманий осад 3-(4 2 метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4] тіадіазину 2 відфільтровували, висушували та використовували без додаткового очищення та ідентифікації. 1 2 1,70 г (0,005 моля) 3-(4 -метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4b][1,3,4]тіадіазину 2 кип'ятили в 10 мл оцтового ангідриду протягом 3 годин з оберненим холодильником. Реакційну суміш охолоджували і виливали в воду. Продукт відфільтровували та 1 перекристалізовували з ізопропанолу. Вихід 1,76 г (83 %). Тпл. =155-157 °C. Спектр ЯМР Н, δ, м.ч. (ДМСО): 2,34 (с, 3Н, СН3), 2,65 (с, 3Н, СН3), 3,87 (с, 3Н, ОСН3), 7,13 та 8,43 (д-д, 4Н, С6Н4), 7,22 та 7,76 (д-д, 4Н, С6Н4). Знайдено, %: N 13,1; S 7,64. C21H17N4O3S. Вирахувано, %: N 13,2; S 7,55. 1 2 Приклад 2. Синтез 3-(4 -метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-5,7-ди-пропіоніл-5H1 [1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину (DAM0010509) здійснено аналогічно прикладу 1 з 3-(4 2 метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазину 2 та ангідриду 1 пропанової кислоти. Вихід 77 %. Тпл. =150-152 °C (з пропанову-2). Спектр ЯМР Н, δ, м.ч. (DMSO-d6): 1,12 (т, 3Н, СН3), 1,23 (т, 3Н, СН3), 2,64 (к, 2Н, СН2), 3,12 (к, 2Н, СН2), 3,87 (с, 3Н, ОСН3), 7,12 та 8,42 (д-д, 4Н, С6Н4), 7,21 та 7,75 (д-д, 4Н, С6Н4). Знайдено, %: N 12,3; S 7,16. C23H21N4O3S. Вирахувано, %: N 12,4; S 7,09. 2 Приклад 3. Для визначення протипухлинної активності 3-(4-метоксифеніл)-6-(4 флуорофеніл)-5,7-ді-R-ацил-5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазинів (DAM0010508 та DAM0010509) дослідження проведено in vitro 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 [8] 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 рамках Development Therapeutic Program. Результат проведених досліджень виражали у відсотках росту клітин раку у порівнянні з контролем - 5 3 UA 118189 U 5 10 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 заявлені 3-(4 -метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-5,7-ді-R-ацил-5H-5 [1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазини(DАМ0010508 та DAM0010509) в концентрації 10 моль/л виявили здатність пригнічувати ріст ракових клітин кишечнику: COLO 205, НСС-2998, НСТ-116, НСТ-15, НТ29, KM12 та SW-620. Крім цого було відмічено, що досліджувані сполуки також в певній мірі пригнічують ріст клітин практично всього спектра онкологічних захворювань людини (табл.). Таблиця 1 2 Протипухлинна активність 3-(4 -метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-5,7-ді-R-ацил-5H[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазинів (DAM0010508 та DAM0010509) in vitro на лініях клітин раку -5 при дії речовин в концентрації 10 моль/л Лінії ракових клітин COLO 205 НСС-2998 НСТ-116 Рак кишечнику НСТ-15 НТ29 КМ12 SW-620 CCRF-CEM HL-60(TB) К-562 Лейкемія MOLT-4 RPMI-8226 SR А549/АТСС EKVX НОР-62 НОР-92 Дрібноклітинний NCI-H226 рак легень NCI-H23 NCI-H322M NCI-H460 NCI-H522 SF-268 SF-295 Рак головного SF-539 мозку SNB-19 SNB-75 U251 LOX IMVI MALME-3M М14 MDA-MB-435 Меланома SK-MEL-2 SK-MEL-28 SK-MEL-5 UACC-257 UACC-62 Сполука DAM0010508 -65,84 32,15 17,53 12,64 24,80 20,96 5,85 8,89 17,59 6,75 20,80 9,63 33,21 68,56 63,99 55,60 29,02 68,60 76,93 51,39 75,05 65,49 57,25 19,55 83,29 40,95 17,06 61,19 48,29 45,19 81,14 61,69 4 Сполука DAM0010509 101,23 80,33 29,62 39,21 58,25 31,50 50,11 17,76 97,78 32,70 20,96 38,38 28,18 56,99 63,00 139,73 96,31 78,13 56,14 95,60 68,63 87,13 55,92 112,02 104,60 103,09 67,96 73,79 34,90 87,23 77,23 48,35 106,79 85,57 77,66 97,49 77,36 UA 118189 U Продовження таблиці IGROV1 OVCAR-3 OVCAR-4 Рак яєчників OVCAR-5 OVCAR-8 NCI/ADR-RES SK-OV-3 786-0 А498 ACHN САКI-1 Рак нирок RFX 393 SN12C ТК-10 UO-31 РС-3 Рак простати DU-145 MCF7 MDA-MB231/АТСС Рак молочної HS 578T залози ВТ-549 T-47D MDA-MB-468 46,23 40,66 63,08 26,29 38,58 42,96 74,15 36,85 75,81 31,86 76,96 60,75 43,89 103,94 32,98 22,54 67,66 28,82 14,44 60,15 72,58 68,49 109,89 43,41 72,44 99,62 71,14 96,74 74,37 101,06 89,98 66,39 134,21 55,61 36,40 77,93 55,08 33,62 80,14 34,82 16,75 78,68 121,05 73,38 67,43 88,61 1 5 10 15 20 25 30 2 Відповідно до наведеної таблиці, досліджувані 3-(4 -метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-5,7ді-R-ацил-5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазини (DAM0010508 та DAM0010509), відносно клітин раку товстого кишечнику, лейкемії, меланоми, дрібноклітинного раку легенів, пухлин головного мозку, яєчників, простати, молочної залози та нирок виявили переважно більш високу протипухлинну активність, ніж препарат порівняння - 5-флуороурацил. Так, сполука DAM0010508 щодо ліній клітин раку кишечнику затримує ріст пухлин вище стандарту на 87,36 (НСТ-15) - 67,85 (НСС-2998) %. Відносно лінії COLO 205 відмічається знищення ракової пухлини на 65,85 %. Для клітин лейкемії затримка росту клітин вище стандарту на 94,15-79,20 %, дрібноклітинного раку легенів - на 70,98-31,40 %, клітин раку головного мозку - на 48,61-24,95 %, клітин меланоми на 82,94-16,71 %, клітин раку яєчників - на 73,7146-25,85 %, клітин раку нирок ACHN на 68,14 %, клітин раку простати РС-3 на 77,46 %, Відносно клітин раку молочної залози заявлена сполука зупиняє ріст і поділ клітин на 85,5619,86 %. Сполука DAM0010509 щодо ліній клітин раку кишечнику затримує ріст пухлин вище стандарту на 70,38 (НСТ-116) - 19,67 (НСС-2998) %. Для лейкемії затримка росту клітин вище стандарту до 82,24 %, дрібноклітинного раку легенів - на 70,98-31,40 %, клітин раку головного мозку А549/АТСС на 43,01 %, клітин меланоми LOX IMVI на 65,10 %, клітин раку яєчників OVCAR-8 на 56,59 %, клітин раку нирок UO-31 на 44,39 %, клітин раку простати РС-3 на 63,60 %, Відносно клітин раку молочної залози MDA-MB-231/ATCC заявлена сполука зупиняє ріст і поділ клітин на 66,38 %. Таким чином, запропоновані нові біологічно активні сполуки, які можуть бути потенційними протипухлинними засобами, зокрема щодо лікування раку кишечнику. Джерела інформації: 1. С.М. Ткач, А.Ю. Иоффе (червень). Колоректальний рак: поширеність, головні чинники ризику та сучасні підходи до профілактики // Український терапевтичний журнал. 2005. - № 2. С. 83-88. 2. Ionov Y, Peinado MA, Malkhosyan S, Shibata D, Perucho M. Ubiquitous somatic mutations in simple repeated sequences reveal a new mechanism for colonic carcinogenesis // Nature. 2004. - Vol. 363 (6429). - P. 558-561. 3. Srikumar Chakravarthi, Baba Krishnan, Malathy Madhavan (1999). Apoptosis and expression of p53 in colorectal neoplasms //Indian J Med Res. 1999. - Vol. 86(7). - P.95-102. 5 UA 118189 U 5 10 4. Markowitz SD, Bertagnolli MM (December 2009). Molecular Origins of Cancer: Molecular Basis of Colorectal Cancer. N. // Engl. J. Med. 2009. -Vol. 361 (25). - P.2449-2460. 5. Stein A, Atanackovic, D, Bokemeyer, C. Current standards and new trends in the primary treatment of colorectal cancer // European journal of cancer. 2011. - Vol.47. - P. 312-314. 6. "Irinotecan Hydrochloride". The American Society of Health-System Pharmacists. Retrieved. 8 December 2016. 7. Chhabria, Mahesh Т.; Suhagia, Bhanubhai N.; Brahmkshatriya, Pathik S.; Raval, Priyesha M. Synthesis and antihyperlipidemic activity of some novel 4-(substitutedamino)-5-substituted-3mercapto-(4H)-1,2,4-triazoles // Arzneimittel-Forschung Drug Research, 2011.-Vol. 61, № 8. -P. 452457. 8. Beverly A. Teicher, Paul A. Andrews. Anticancer drug development guide: preclinical screening, clinical// Medical. 2004. - Vol. 1. - P. 450. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 1 2 3-(4 -Метоксифеніл)-6-(4 -флуорофеніл)-5,7-ді-R-ацил-5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазини: R S N N O N O N R F MeO 20 , де R=СН3, СН2СН3, що мають протипухлинні властивості, зокрема щодо ліній клітин раку кишечнику. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6