2-/3-(2-ХЛОРЭТИЛ)-3-НИТРОЗОУРЕИДО/-1,3-ПРОПАНДИОЛ, ОБЛАДАЮЩИЙ ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ АКТИВНОСТЬЮ Российский патент 1996 года по МПК C07C275/68 A61K31/17 

Изобретение относится к области биологических активных соединений, а именно к 2-[3-(2-хлорэтил)-3-нитрозоуреидо]-1,3-пропандиолу, обладающему противоопухолевой активностью в отношении опухолей мышей и крыс.

Это соединение может быть использовано в качестве противоопухолевого лекарственного средства. Заявляемое соединение синтезировано в НИИ онкологии и зарегистрировано во ВНИИ по БИХС под номером 10181391 от 19. 02. 91.

Прототипом заявляемого соединения является препарат ЦГНМ - 1-циклогексил-3-(2-хлорэтил)-3-нитрозомочевина, применяемый в медицинской практике и синтезированный американскими исследователями (Н. М. Эмануль, Д. Б. Корман и др. Нитрозоалкилмочевины новый класс противоопухолевых препаратов. М. "Наука", 1978.).

Целью изобретения является создание нового, более эффективного противоопухолевого средства. Поставленная цель достигнута синтезом соединения формулы:

обладающего высоким противоопухолевым действием.

Синтез этого соединения осуществляется по следующей схеме:


Взаимодействием 2-хлорэтилизоцианата с 2-амино-1,3-пропандиолом в ацетонитриле получают 2-[3-(2-хлорэтил)уреидо]-1,3-пропандиол, который нитрозируют в 50% уксусной кислоте с помощью нитрита натрия, получая 2-[3-(2-хлорэтил)-3-нитрозоуреидо]-1,3-пропандиол.

Заявленное соединение низкоплавкое вещество светло-желтого цвета. Состав данного соединения доказан элементным анализом, индивидуальность ТСХ, строение ИК и ЯМР спектрами.

Получение заявленного соединения и его биологические свойства иллюстрируются следующими примерами.

Исходный 2-амино-1,3-пропандиол получен методом, описанным в работе: Крайз Б. О. Шенберг Н. Н. Ивин Б. А. VI. Соединения с электрофильной реакционной способностью. Синтез и свойства новых 2,2-диметил-5-[2,4-бис(1-азиридинил)-1,3,5-триазин-6-ил] амино-1,3-диоксанов и 2-[2,4-бис(1-азиридинил)-1,3,5-триазин-6= ил] амино-1,3=пропандиолов. Жорх. 1985, т. 21, вып. 2. С. 419 427.

Пример 1. Синтез 2-[3-(2-хлорэтил)уреидо]-1,3-пропандиола.

К перемешиваемому раствору 0,022 моль 2-хлорэтиллизоцианата в 5 мл ацетонитрила при 5^oC постепенно прибавляют раствор 0,02 моль 2-амино-1,3-пропандиола в 5 мл ацетонитрила. Перемешивание продолжают при 5^oC до исчезновения амина в реакционной смеси (контроль с помощью индикатора бриллиантового желтого). Затем ацетонитрил отгоняют в вакууме (при 20^oC, 30-40 мм рт. ст. ). Выпавший бесцветный осадок очищают переосаждением смеси ацетона пятикратным по объему количеством гексана. Выход 3,56 г (92%). Т. пл. 107 108^oC. ТСХ на пластинках Силуфол УФ-254 Rf=0,06.

Найдено, Cl 17,95. Вычислено, Cl 18,03.

ПМР спектр (в ДМСО-Д₆), δ м.д. 3,31 т (2Н, СlCH₂); 3,36 кв (4Н, 1,3-СН₂O); 3,52 кв (2Н, СН₂N); 5,98 д (1Н, NH); 6,39 т (1Н, NH).

ЯМР¹³C (в ДМСО-Д₆): 41,57 (ClCH₂); 44,84 (CH₂N); 52,96(C²); 60,55 (C¹, C³); 157,92 (C=O).

ИК-спектр суспензии в вазелиновом масле, см^-1: 3250-3350 (NH, OH), 1634 (C=O), 1587 (NH), 727 (C-Cl).

Пример 2. Синтез 2-[3-(2-хлорэтил)-3-нитрозоуреидо]-1,3-пропандиола.

К перемешиваемому раствору 1 г 2-[3-(2-хлорэтил)уреидо)-1,3-пропандиола в 10 мл 50% -ной водной уксусной кислоты при -5^oC порциями в течение 1 ч прибавили 0,75 г нитрита натрия. После прибавления всего NaNO₂ реакционную смесь перемешивали еще 2 ч при 0-(-5)^oC. Затем растворитель отогнали в вакууме (1-2 мм рт. ст. остаточного давления). К остатку прибавили 7 мл этилацетата, выпавший при этом осадок белого цвета отфильтровали, промыли 3 мл этилацетата. Оставшуюся СН₃COOH в фильтрате нейтрализовали прибавлением Na₂CO₃, выпавший осадок отфильтровывали, промыли 5 мл этилацетата. Фильтрат высушили над сульфатом магния. Растворитель отогнали в вакууме водоструйного насоса (30-40 мм рт. ст. остаточного давления). Выпал осадок желтого цвета. Выход 1,10 г (85%). ТСХ (элюент ацетон-гексан 1 2) Rf=0,10.

Найдено, Cl: 15,68. Вычислено, Сl: 15,71.

Спектр ПМР (в СДСl₃) d м. д. 3,50 т (2Н, СlCH₂); 3,52 c (2H, OH); 3,70 м (1Н, СН); 3,89 кв (4Н, СН₂O); 4,18 т (2Н, СН₂N); 7,62 д (1H, NH).

Спектр ЯМР ¹³C (в СДСl₃) d м. д. 39,44 (ClCH₂), 40,22 (CH₂N), 54,73 (C²), 61,11 (C¹, C³), 153,0 (C=O).

ИК спектр (суспензия в вазелиновом масле), см^-1: 3200-3400 (NH, OH), 1700 (C=O), 1553 (NH), 1506 (N=O), 741 (C-Cl).

Пример 3. Изучение токсичности заявляемого соединения.

Острая токсичность соединения изучалась на мышах SHR. Навеску препарата растворяли в спирте и полученный раствор разбавляли физиологическим раствором и вводили мышам внутрибрюшинно. LD₅₀ cоставила 34 мг/кг. Максимально переносимая доза при однократном внутрибрюшинном введении равнялась 20 мг/кг.

Пример 4. Влияние заявляемого соединения на лейкемию Р-388.

Лейкемию Р-388 перевивали внутрибрюшинно мышам DBA₂ введением 10⁶ опухолевых клеток. Препарат вводили внутрибрюшинно однократно в дозе 15 мг/кг на 3 день после перевивки. Все 4 мыши, получившие заявляемое соединение, прожили более 60 дней. Контрольные мыши погибли через 9,5±0,2 дня после перевивки. Заявляемое соединение по действию на лейкемию Р-388 превосходило ЦГНМ. При внутрибрюшинном введении ЦГНМ в максимально переносимой дозе 50 мг/кг свыше 60 дней прожила лишь 1 мышь из 4. Средняя продолжительность жизни остальных мышей составила 49,2±9,2 дня.

Пример 5. Влияние заявляемого соединения на рост саркомы 180 у мышей SHR.

Cаркома 180 перевивалась мышам подкожно. Препарат вводили однократно внутрибрюшинно в максимально переносимой дозе 20 мг/кг через 3 дня после перевивки. Через 12 дней после перевивки (т. е. спустя 10 дней после введения препарата) торможение роста опухоли по сравнению с контролем составило 95% Такой же уровень торможения роста опухоли сохранился и на 17 день (табл. 1).

Пример 6. Влияние заявляемого соединения на рост карциномы легких Льюис.

Карцинома легких Льюис была перевита внутримышечно мышам C₅₇Bl. На следующий день после перевивки мышам был внутрибрюшинно введен заявляемый препарат в дозе 20 мг/кг. Другой группе мышей была введена ЦГНМ в дозе мг/кг. На 10 день после перевивки у мышей, которым был введен заявляемый препарат, рост опухоли оказался заторможенным на 100% а у животных, получивших ЦГНМ - на 94% на 12 день соответственно на 100% и 78% на 14 день соответственно на 96% и 51% и на 17 день соответственно на 92% и 19% (табл. 2).

Во второй серии экспериментов заявляемое соединение и ЦГНМ вводили мышам C₅₇Bl с карциномой Льюис на 5 день после перевивки в дозах 20 мг/кг и 50 мг/кг соответственно. На 10 день после перевивки торможение роста опухоли по отношению к контролю у мышей, которым было введено заявляемое соединение, составило 92% а у мышей, получивших ЦГНМ, 44% на 12 день торможение роста опухоли равнялось соответственно 98% и 25% на 14 день соответственно 91% и 35% а на 18 день соответственно 92% и 44% (табл. 3).

Таким образом, у мышей с карциномой Льюис противоопухолевая активность заявляемого соединения значительно превосходит активность ЦГНМ.

Пример 7. Влияние заявляемого препарата и ЦГНМ на рост меланомы В-16 у мышей С₅₇Bl.

Меланома В-16 была перевита внутримышечно 50 мышам (самцы) линии С₅₇Bl. Заявляемый препарат и ЦГНМ были введены одновременно внутрибрюшинно на пятый день после перевивки. На 10-й день после перевивки у мышей, получивших препарат в дозе 15 мг/кг, рост опухоли оказался заторможенным на 97% а у мышей, получивших ЦГНМ в дозе 50 мг/кг на 85% к 14 дню на 95% и 66% к 16 дню на 92% и 76% соответственно (таблица 4).

Пример 8. Влияние заявляемого соединения и ЦГНМ на рост асцитной опухоли Эрлиха.

Асцитная опухоль Эрлиха была перевита внутрибрюшинно мышам. Заявляемое соединение было введено в дозе 20 мг/кг, а ЦГНМ в дозе 50 мг/кг однократно внутрибрюшинно через 24 часа после трансплантации опухоли. На 8-ой день после перевивки ни у одной из мышей, получивших заявляемое соединение, асцитической жидкости в брюшной полости выявлено не было. В контроле средний объем асцита составил 5,3±0,6 мл, а в группе мышей, получивших ЦГНМ 0,23±0,14 мл (табл. 5).

Пример 9.

Существует корреляция между снижением концентрации НАД в опухолевых клетках и терапевтическим эффектом цитостатических агентов, повреждающих структуру ДНК. Скорость восстановления структуры ДНК также лимитируется концентрацией НАД. В связи с этим мы изучили влияние заявляемого препарата в сравнении с ЦГНМ на интенсивность использования предшественников (никотиновая кислота и никотинамид) для биосинтеза НАД в опухолевых клетках. Заявляемый препарат и ЦГНМ в дозе 20 мг/кг и 50 мг/кг соответственно вводили внутрибрюшинно через 5 мин после введения никотиновой кислоты (нейтрализованной предварительно до рН 7,3) или никотинамида в дозе 100 мг/кг. Животных декапитировали через 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 24 часа после введения препаратов. Установлено, что заявляемое соединение эффективно ингибирует использование опухолевыми клетками как никотиновой кислоты, так и никотинамида для биосинтеза НАД, в то время как ЦГНМ незначительно уменьшает использование никотинамида и не влияет на использование никотиновой кислоты для биосинтеза НАД (табл. 6).

На этом основании можно предполагать, что заявляемый препарат вызывает более значительные повреждения ДНК в опухолевой ткани и, следовательно, противоопухолевый эффект заявляемого соединения будет более необратим по сравнению с ЦГНМ.

Таким образом, заявляемый препарат является высокоэффективным цитостатическим средством, обладающим широким спектром противоопухолевого действия. В сравнительных экспериментах установлено, что заявляемый препарат значительно превосходит по своей противоопухолевой активности ЦГНМ у мышей с лейкемией Р-388, меланомой В-16, карциномой легких Льюис и опухолью Эрлиха. (Сводная табл.). ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3

Использование: в медицине, так как продукт проявляет противоопухолевую активность. Сущность изобретения: 2-(3-2-хлорэтил)-3-нитрозо)-уреида формулы: СlCH₂CH₂(N=O) N (O) CNHCH (CH₂OH)₂. Реагент 1: 2-хлорэтилизоцианат. Реагент 2: 2-амино-1,3-пропандиол. Условие реакции: реагент 1 обрабатывают реагентом 2 с получением 2-(3-(2-хлорэтил)уреидо)-1,3-пропандиола, который нитрозируют в 50%-ной уксусной кислоте. 7 табл.

2-[3-(2-Хлорэтил-3-нитрозоуреидо]-1,3-пропандиол формулы

обладающий противоопухолевой активностью.