Новые производные гетероаренантрацен-2-карбоксамидов, ингибирующие опухолевый рост Российский патент 2017 года по МПК C07D209/56 C07D307/77 C07D333/50 C07D405/06 C07D405/12 C07D409/06 A61K31/343 A61K31/403 A61K31/381 A61P35/00 

Область техники

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и относится к производным гетеноаренантрацен-2-карбоксамидов, их структуре, методам получения и медицинского применения в качестве агентов, блокирующих рост опухолевых клеток.

Уровень техники

Известно, что производные линейных гетероаренантрацендионов (гетероаренантрахинонов), содержащие фрагмент циклического диамина, присоединенного с помощью спейсера в положение 3 гетероцикла, являются высокоактивным классом противоопухолевых соединений [Щекотихин А.Е. и др. Патент РФ №2412166 (2011)]. Особенностью соединений этого ряда является действие на широкий спектр опухолевых клеток, относящихся как к гемобластозам, так и солидным злокачественным новообразованиям. В частности, антрафурандион 1 подавляет in vitro пролиферацию опухолевых клеток в субмикромолярных концентрациях, включая клетки с множественной лекарственной устойчивостью [Shchekotikhin А.Е. et al. Eur. J. Med. Chem. 2016, 112, 114]. Фармацевтические композиции для парентерального применения антрафурана 1 эффективно блокируют рост внутрибрюшинно перевитого лимфолейкоза Р388 in vivo, увеличивая продолжительность жизни лабораторных мышей на 115-162% [Щекотихин А.Е. и др. Патент РФ №2554939 (2015)]. Другим примером соединений, известных ранее из уровня техники, является 3-аминометильное производное нафто[2,3-ƒ]индол-5,10-диона 2, которое также показало высокую цитотоксическую активность на широкой панели опухолевых клеток и выраженное противоопухолевое действие на ксенографтах рака молочной железы человека T47D [Shchekotikhin А.Е. et al. Eur. J. Med. Chem. 2014, 86, 797, Щекотихин А.Е. и др. Патент РФ №2581022 (2015)].

Раскрытие изобретения

В результате обширных исследований, авторами было неожидано обнаружено, что гетероаренантрацендионы, содержащие в положение 2 остаток диамина, связанного карбонильным спейсером, активно ингибируют пролиферацию опухолевых клеток. Настоящее изобретение включает соединения, соответствующие формуле 3, их фармацевтически приемлемые соли и сольваты, а также их использование в медицине для терапии опухолевых заболеваний.

где X означает независимо гетероатом (выбранный из О, S) или NH-группу, входящих в состав пятичленного гетероарена, конденсированного с антрацендионовым ядром по связи 2-3. Примеры гетероциклических ядер, пригодных для формирования базовой структуры гетероаренантрацендиона, включают, прежде всего, фуран и тиофен, а также их биоизостерный аналог, пиррол;

Y независимо означает необязательно замещенный остаток диамина, один из атомов азота которого непосредственно связан с карбонильной группой в положении 2 гетероциклического ядра гетероаренантрацендиона. Примеры диаминов, пригодных для формирования структуры 3, включают, без ограничения перечисленным, диаминоалканы (например, без ограничения перечисленным 1,2-диаминоэтан, 1,3-диаминопропан), циклические диамины (например, без ограничения перечисленным пиперазин, спиропиперазин, 1,4-диазепин, 2,5-диазабицикло[2.2.1]гептан), амино- или аминоалкилпроизводные циклических аминов (например, без ограничения перечисленным 3-аминопиперидин, 4-аминопиперидин, 3-аминопирролидин), не обязательно замещенные по атомам азота или углерода одним или несколькими заместителями, выбранными из алкила, гидроксиалкила, галогеналкила.

Очевидно, что некоторые циклические диамины могут существовать в виде стереоизомеров. Настоящее изобретение включает все возможные индивидуальные стереоизомеры и геометрические изомеры или смеси с различным содержанием оптических изомеров, включая их рацемические смеси.

Настоящее изобретение также относится к применению соединений формулы 3 в качестве терапевтически активных для лечения заболеваний человека, связанных с повышенной скоростью роста клеток (т.е. гиперпролиферацией), прежде всего онкологических заболеваний.

Производные гетероаренантрацендионов формулы 3, содержащие в положение 2 гетероцикла замещенную карбоксамидную группу и являющиеся предметом данного изобретения, оказывают значимый цитотоксический эффект на опухолевые клетки. При этом соединения формулы 3 не подавляют рост нормальных клеток (IC₅₀>50 мкМ). Наличие избирательной цитотоксичности у гетероаренантрацендионов формулы 3 в отношении опухолевых клеток удовлетворяет важному критерию отбора соединений для углубленных доклинических исследований в качестве противоопухолевых средств [Трещалина Е.М. и др. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. - М.: изд. Гриф о К., 2012, гл. 39, стр. 642].

Соединения по настоящему изобретению могут быть получены различными способами, а описанная ниже схема лишь иллюстрирует один из возможных. Исходные материалы и реагенты, которые используются при получении соединений формулы 3, являются коммерческими химическими реактивами, поставляемыми фирмами, такими как Aldrich Chemical Co., или их можно получить методами, известными специалисту в данной области или описанными в литературе.

Если не указано иное, реакции, приведенные в описании заявки, проводят при атмосферном давлении от приблизительно -78°С до 180°С, предпочтительно от 0°С до 120°С в инертном растворителе или без него, более предпочтительно при комнатной температуре (20-25°С).

Одна из общих схем получения соединений формулы 3 по настоящему изобретению включает стадии дезалкилирования гидроксигрупп 2-карбоновых кислот гетероаренантрацендионов формулы А и последующей активации карбоксильной группы в положении 2 производных гетероаренантрацендионов В. В некоторых случаях активация кислот формулы В может проходить без выделения и очистки активированных производных С. На заключительном этапе происходит ацилирование активированной кислотой С диамина. Для селективности реакции ацилирования предпочтительно использование моно-N-защищенных диаминов с дальнейшим удалением защитных групп, что приводит к соединениям формулы 3 (схема 1).

Схема 1

Если не указано иное, термины, используемые в описании заявки и пунктах формулы изобретения, имеют значения, указанные ниже. Следует отметить, что, если не указано иное, используемые в описании и пунктах формулы формы единственного числа включают также формы множественного числа.

«Алкил» означает одновалентный насыщенный углеводородный радикал с прямой или разветвленной цепью, включающий только атомы углерода и водорода и содержащий от 1 до 6 атомов углерода включительно. Примеры алкильных радикалов включают метил, этил, пропил, изопропил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, неопентил, гексил и т.п.

"Амино" означает группы -NH₂, -NHR¹, -NR¹R², где R¹ и R² каждый независимо - алкильные радикалы, указанные выше. Примеры аминогрупп включают, без ограничения перечисленным, метиламино, этиламино, диметиламино, метилэтиламино и т.п.

"Аминоалкил" означает алкильный радикал, указанный выше, замещенный одной или более, предпочтительно одной аминогруппой, указанной выше, при условии, что к одному углеродному атому присоединено не более одной аминогруппы. Примеры аминоалкильных радикалов включают, без ограничения перечисленным, амино, аминометил, метиламинометил, диметиламинометил.

"Аминоалкиламино" означает насыщенный углеводородный радикал с прямой или разветвленной цепью, содержащий от одного до шести атомов углерода, связанный с двумя аминогруппами, указанными выше, при условии, что к одному углеродному атому присоединено не более одной аминогруппы. Примеры аминоалкиламино радикалов включают 2-аминоэтиламино, 2-(метиламино)этиламино, 2-(этиламино)этиламино, 2-[(2-гидроксиэтил)амино]этиламино, 2-(диметиламино)этиламино, 2-аминопропил амино, 3-аминопропил амино.

"Галоген" означает радикал фтор, бром, хлор, иод.

"Галогеноалкил" означает алкильный радикал, имеющий значения, указанные выше, замещенный в любом положении одним или более атомами галогена. Примеры галогеналкильного радикала включают 1-фторметил, 1,2-дифторметил, трифторметил, 2,2,2-трифторэтил, хлорметил.

"Гетероарен" означает, если не указано иное, пятичленный ароматический гетероцикл, содержащий один гетероатом (выбранных из N, О или S), и необязательно замещенный заместителем, выбранным из группы, включающей алкил, алкокси, галоген, Примеры гетероаренов, пригодных для построения гетероаренантрацендионов, включают пиррол, фуран, тиофен.

"Гидроксиалкил" означает алкильный радикал, указанный выше, замещенный одной, двумя или тремя гидроксигруппами при условии, что к одному углеродному атому присоединено не более одной гидроксигруппы. Примеры гидроксиалкильных радикалов включают гидроксиметил, 2-гидроксиэтил, 2-гидроксипропил, 3-гидроксипропил, 2,3-дигидроксипропил и т.п.

"Гетероаренантрацендион" означает, если не указано иное, линейную замещенную тетрациклическую систему, состоящую из пятичленного гетероарена, конденсированного с антрацен-9,10-дионом по связи 2-3.

"Диаминоалкан" означает насыщенный углеводород линейного строения, содержащий от двух до четырех атомов углерода, связанный с двумя аминогруппами, указанными выше, при условии, что к одному углеродному атому присоединено не более одной аминогруппы. Примеры диаминоалканов включают без ограничения перечисленным 1,2-диаминозтан, 1,2-диметиламиноэтан, 2-метиламиноэтиламин, 2-диметиламиноэтиламин, 1,3-диаминопропан и т.п.

"Инертный органический растворитель" означает растворитель, инертный в условиях реакции описываемой в тексте, включающий, например, бензол, толуол, ацетонитрил, тетрагидрофуран, N,N-диметилформамид, N,N-диметилацетамид, N-метилпирролидон, диметилсульфоксид, сульфолан, хлороформ, дихлорметан, дихлорэтан, этилацетат, ацетон, метилэтилкетон, метанол, этанол, пропанол, изопропанол, трет-бутанол, диоксан, пиридин и т.п. Если не указано иное, растворители, использованные в реакциях по настоящему изобретению, являются инертными растворителями.

"Необязательный" или "необязательно" означает, что последующее событие или обстоятельство может произойти, но необязательно произойдет и что описание включает случаи, когда это событие или обстоятельство произойдет, и случаи, когда оно не произойдет. Например, термин "необязательно замещенный" при использовании в связи с термином "арил", "гетероарил" означает арил или гетероарил, который необязательно и независимо содержит от одного до трех заместителей, выбранных из группы, включающей алкил, алкокси, амино, ацилокси гидрокси, галоген, галогеналкил, гидроксиалкил, карбоксиалкил, карбамоил, нитро, циано.

"Субъект" означает млекопитающих, т.е. означает любого члена класса млекопитающих, включая человека, приматов, сельскохозяйственных животных, таких как крупный рогатый скот, лошади, овцы, козы и свиньи, домашних животных, таких как кролики, собаки и кошки, лабораторных животных, включая грызунов, таких как крысы, мыши и морские свинки и т.п. Термин субъект не означает конкретный возраст или пол.

"Таутомеры" означает соединения, структуры которых отличаются пространственным расположением атомов, но находятся в равновесном состоянии. Соединения формулы 3 содержат группы, которые могут находиться в таутомерном равновесии. Подразумевается, что, если соединения формулы 3 могут существовать в таутомерных формах, то настоящее изобретение включает все таутомерные формы, а названия соединений не исключают любую таутомерную форму.

"Терапевтически эффективное количество" означает количество соединения, которое при введении субъекту для лечения патологического состояния является достаточным для оказания фармакологического действия при лечении патологического состояния субъекта. Терапевтически эффективное количество может варьироваться в зависимости от типа соединения, патологического состояния, подлежащего лечению, тяжести болезни, возраста и относительного состояния здоровья субъекта, от способа и формы введения, от мнения лечащего врача или практикующего ветеринара и других факторов.

Термин "биоизостер" используется в значении, обычно применяемом в области медицинской химии [Lipinski С.А. Bioisosterism in Drug Design. Annual Reports in Medicinal Chemistry. 1986, 21, рр. 283-291]. В соответствии с этим общепринятым значением биоизостерами называют заместители или группы атомов с близким физическими или химическими свойствами, способные придавать подобные биологические свойства химическим соединениям. Биоизостерическое замещение позволяет модулировать биологические или физические свойства соединений, не делая существенных изменений в химической структуре биологически активных препаратов. В соответствии с общепринятой терминологией "классическими биоизостерами" называют атомы или группы атомов, имеющие близкие размер, форму, количество атомов и электронную плотность. "Неклассическими биоизостерами" принято считать атомы или группы атомов, не обладающие структурным подобием, характерным для классических биоизостеров, однако имеющие сходную биологическую активность. Примеры классических биоизостеров включают замещение аминогруппы на гидроксильную, замену связи -СН= в аренах или гетероаренах на фрагмент -N= и т.п. Примеры неклассических биоизостеров включают замену гидроксигруппы на ациламино или сульфониламино группы; замещение атома галогена на трифторметильную или цианогруппы; замену карбоксильной группы на сульфамидную группу или на ядро тетразола; замену -СН=СН- группировки ароматических ядер на гетероатом -S- и т.п. Указанные примеры и ряд других биоизостеров хорошо известны из общего уровня техники биологически активных веществ и описаны в соответствующей литературе [например, в Silverman R.B. The Organic Chemistry of Drug Deign and Drug Action. 2-nd Edition. Elsevier, Academic Press: Amsterdam, 2004, 29-34; Lima L.M., Barreiro E.J. Bioisosterism: A Useful Strategy for Molecular Modification and Drug Design. Current Medicinal Chemistry, 2005, 12, 23-49].

Термином "защитная группа" обозначается группа, подходящая для блокирования функциональной группы в условиях проведения реакций, как описано литературе [Green T.W., Wuts P.G.M. Protective Groups in Organic Synthesis. J. Wiley & Sons, N.-Y., 1991, 351 рр]. Пример таких групп для блокирования аминогруппы включает трет-бутоксикарбонильную (Вое), адамантилоксикарбонильную (Adoc), флуоренилметилоксикарбонилыгую (Fmoc) и карбонибензилокси (Cbz), этоксикарбонильную, ацетильную группы и т.п.Пример таких групп для блокирования карбоксигруппы включает трет-бутильную, метальную, этильную, бензильную группы и т.п. Пример таких групп для блокирования гидроксигруппы включает метальную, этильную, пропильную, бутильную, бензильную, метоксиметильную, бензилоксиметильную, триметилсилильную, ацетильную и т.п.

Термин "сольваты" означает сольватированные формы, содержащие стехиометрическое или нестехиометрическое количество растворителя. Некоторые соединения способны удерживать в кристаллической решетке фиксированное количество молекул растворителя, образуя сольват. Гидраты образуются в том случае, если в качестве растворителя используется вода, а алкоголяты образуются в том случае, если растворителем является спирт.

Термин "фармакологическое действие", используемый в описании заявки, включает результаты воздействия на субъект, при которых достигается предполагаемая цель терапии. Например, фармакологическое действие означает такие результаты воздействия, которые приводят к излечению или замедлению развития, предупреждению рецидива заболевания.

Термин "изомеры" означает соединения с одинаковой молекулярной формулой, но отличающиеся природой или последовательностью химических связей или пространственным расположением атомов. Изомеры, которые различаются пространственным расположением атомов, называются "стереоизомерами". Атом углерода, связанный с четырьмя разными заместителями, называется "хиральным центром".

"Уходящая группа" означает группу, название которой обычно ассоциируется с ее использованием в синтетической органической химии, т.е. означает атом или группу атомов, которая замещается в условиях реакции. Примеры уходящей группы включают, без ограничения перечисленным, галоген, алкансульфонилокси (такие как метансульфонилокси, этансульфонилокси), аренсульфонилокси, (такие как бензолсульфонилокси, тозилокси), алкокси (метокси), алкилтио (тиометил), арилокси (фенокси), амино (диметиламино), гетероциклил (имидазолил) и т.п.

"Фармацевтически приемлемые соли" соединения означают соли, которые являются фармацевтически приемлемыми и которые обладают необходимой фармакологической активностью исходного соединения. Такие соли включают: (1) кислотно-аддитивные соли неорганических кислот, таких как хлористоводородная кислота, бромистоводородная кислота, серная кислота, фосфорная кислота и т.п., или органических кислот, таких как уксусная кислота, бензойная кислота, лимонная кислота, фумаровая кислота, глутаминовая кислота, гликолевая кислота, молочная кислота, малеиновая кислота, яблочная кислота, метансульфоновая кислота, пропионовая кислота, салициловая кислота, янтарная кислота, винная кислота, толуолсульфоновая кислота и т.п. или (2) соли, образующиеся при замене кислотного протона (в О-Н, N-H или S-H-группах), присутствующего в исходном соединении, на ион металла, например, ион щелочного металла, ион щелочно-земельного металла или ион алюминия, или при образовании протоном координационного соединения с органическим или неорганическим основанием. Приемлемые органические основания включают диэтаноламин, этаноламин, триэтаноламин и т.п. Приемлемые неорганические основания включают гидроксид алюминия, гидроксид кальция, гидроксид калия, карбонат натрия и гидроксид натрия и т.п. Подразумевается, что фармацевтически приемлемые соли включают сольваты или кристаллические формы (полиморфные образования) указанной кислотно-аддитивной соли. Предпочтительными фармацевтически приемлемыми солями являются соли соляной кислоты, метансульфоновой кислоты, серной кислоты, уксусной кислоты, малеиновой кислоты, фосфорной кислоты, винной кислоты, лимонной кислоты, соли натрия, калия, кальция, цинка и магния.

"Фармацевтически приемлемый" означает материал, который используют при получении фармацевтической композиции и который обычно является нетоксичным, безопасным в биологическом или ином отношении и включает материал, приемлемый как в ветеринарии, так и в фармацевтике.

"Хиральное соединение" означает соединение с одним или более хиральными центрами. Это соединение имеет две энантиомерные формы с противоположной хиральностью и может существовать как в виде отдельных энантиомеров, так и в виде смеси энантиомеров. Смесь, содержащая равные количества отдельных энантиомеров, называется "рацемической смесью". Соединения, содержащие более одного хирального центра, могут существовать в виде индивидуального диастереомера или в виде смеси диастереомеров, которая называется "диастереомерной смесью". При наличии хирального центра стереизомеры можно охарактеризовать абсолютной конфигурацией (R или S), означающей пространственное расположение заместителей у хирального центра. Указанные заместители, связанные с хиральным центром, классифицируются по номенклатуре Кана, Ингольда и Прелога [Cahn et al., Angew. Chem., 1966, 75, 413].

"Циклический амин" означает циклическое, преимущественно насыщенное, соединение, в котором в образовании циклической системы участвует один атома азота. Примеры циклических аминов включают, без ограничения перечисленным, пиперидин, пирролидин, азепин и т.п.

"Циклический диамин" означает циклическое, преимущественно насыщенное, соединение, в котором в образовании циклической системы участвуют два атома азота. Примеры циклических диаминов включают моноциклические и полициклические диамины, например, без ограничения перечисленным, пиперазин, спиропиперазин, 1,4-диазепин, 2,5-диазабицикло[2.2.1]гептан и т.п.

Методы синтеза соединений структурной формулы 3 по схеме 2 и типичные представители по изобретению приводятся в ряде примеров, описанных ниже. Исходные производные 2-карбоновых кислот 4,11-диалкоксигетероаренантрацендионов с одним гетероатомом, соответствующие формуле 4, могут быть получены, например, описанными ранее методами [Тихомиров А.С. и др. ХГС, 2011, 10, 1464; Щекотихин А.Е. и др. ХГС, 2007,4, 538].

Дезалкилированием метоксигрупп гетероаренантрацендионов формулы 4а, b получены соединения 5а, b. Активация кислот 5а, b конденсирующим агентом РуВОР и последующее ацилирование диаминов происходит без выделения и очистки полупродуктов активации. Заключительным шагом является удаление защитной группы с фрагмента диамина, что приводит к 2-карбоксамидам гетероаренантрацендионов, соответствующим формуле 3.

Схема 2

Следующие примеры раскрывают суть заявленного метода получения производных общей формулы 3, а также демонстрируют способность подавлять рост опухолевых клеток.

Пример 1

(S)-2-(3-Аминопироллидин-1-карбонил)-4,11-дигидроксиантра[2,3-b]фуран-5,10-дион метансульфонат (3а)

Стадия 1. 4,11-Дигидрокси-5,10-диоксоантра[2,3-b]фуран-2-карбоновой кислота (Схема 1, 5а, R₁=Me, Х=O).

Раствор 4,11-диметокси-5,10-диоксоантра[2,3-6]фуран-2-карбоновой кислоты (4а, 0.2 г, 0.57 ммоль, [Тихомиров А.С. и др. ХГС, 2011, 10, 1464]) в серной кислоте (5.0 мл) перемешивают 2 ч при 100°С. Реакционную смесь охлаждают, выливают в лед (50 г), выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой (20 мл) и сушат. Выход 0.16 г (86%), красные кристаллы. Т.пл.>260°С (возг.). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆, 70°С), 5, м.д., J (Гц): 8.28-8.26 (2Н, м, Н-7,8); 7.97-7.95 (2Н, м, Н-6,9); 7.82 (1Н, с, Н-3). HRMS (ESI) вычислено для C₁₇H₇O₇ [М-Н]^-: 323.0197; найдено: 323.0210.

Стадия 2. (S-2-(3-Аминопироллидин-1-карбонил)-4,11-дигидроксиантра[2,3-b]фуран-5,10-дион метансульфонат (Схема 1, Х=O).

К раствору 4,11-дигидрокси-5,10-диоксоантра[2,3-b]фуран-2-карбоновой кислоты (5а, 0.10 г, 0.31 ммоль) в ДМСО (5.0 мл) прибавляют (S)-3-(трет-бутоксикарбониламино)пирролидин (60 мг, 0.33 ммоль), бензтриазол-1-ил-окситрипирролидинофосфония гексафторфосфат (РуВОР, 0.20 г, 0.38 ммоль) и перемешивают 1 ч. Реакционную массу выливают в 5%-й водный раствор HCl, экстрагируют продукт теплым этилацетатом (2×20 мл), промывают экстракт водой (2×15 мл), сушат над MgSO₄ и отгоняют растворитель в вакууме. Остаток очищают хроматографически (CHCl₃-МеОН, 1:0→5:1). Полученный красный порошок растворяют в 5 мл горячего хлороформа и прибавляют MsOH (0.2 мл). Смесь перемешивают 3 ч и отфильтровывают осадок. Выход 61 мг (46%), красные кристаллы. Т.пл.>260°С. ВЭЖХ, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН=2.6, В - MeCN; градиент В 20/50% (20 мин), R_t=18.1 мин, чистота 100%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆), δ, м. д., J (Гц): 8.32-8.29 (2Н, м, Н-6,9); 7.99-7.97 (2Н, м, Н-7,8); 7.75 (1Н, с, Н-3); 4.21-4.16 (1Н, м, NCH₂); 4.08-4.01 (1H, м, NCH₂); 3.99-3.97 (1Н, м, NCH₂); 3.92-3.87 (1H, м, СН); 3.77-3.73 (1Н, м, NCH₂); 2.29 (3Н, с, CH₃SO₃H); 2.14 (1Н, уш с, СН₂); 2.03 (1Н, уш с, СН₂). HRMS (ESI) вычислено для C₂₁H₁₇N₂O₆ [М+Н]⁺: 393.1081; найдено: 393.1111.

Пример 2

(R)-2-(3-Аминопироллидин-1-карбонил)-4,11-дигидроксиантра[23-b]фуран-5,10-дион метансульфонат (3b)

Соединение 3b получают из антрафуран-2-карбоновой кислоты 5а и (R)-3-(трет-бутоксикарбониламино)пирролидина, аналогично соединению 3а. Выход 48%, красные кристаллы. Т.пл.>260°С. ВЭЖХ, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН=2.6, В - MeCN; градиент В 20/50% (20 мин) R_t=18.1 мин, чистота 99%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆), δ, м. д., J (Гц): 8.31-8.28 (2Н, м, Н-6,9); 7.98-7.96 (2Н, м, Н-7,8); 7.74 (1H, с, Н-3); 4.21-4.16 (1H, м, NCH₂); 4.09-4.01 (1Н, м, NCH₂); 3.98-3.94 (1H, м, NCH₂); 3.92-3.87 (1H, м, СН); 3.75-3.70 (1Н, м, NCH₂); 2.29 (3Н, с, CH₃SO₃H); 2.10 (1Н, уш с, СН₂); 2.05 (1Н, уш с, СН₂). HRMS (ESI) вычислено для C₂₁H₁₇N₂O₆[M+H]⁺: 393.1081; найдено: 393.1103.

Пример 3

2-(4-Аминопиперидин-1-карбонил)-4,11-дигидроксиантра[2,3-b]фуран-5,10-дион метансульфонат (3с)

Соединение 3с получают из антрафуран-2-карбоновой кислоты 5а и трет-бутил пиперидин-4-илкарбамата аналогично соединению 3а. Выход 57%, красные кристаллы. Выход 48%, красные кристаллы. Т.пл.>260°С. ВЭЖХ, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН=2.6, В - MeCN; градиент В 20/60% (30 мин) R_t=19.0 мин, чистота 97%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆), δ, м. д., J (Гц): 13.98 (1Н, с, ОН); 13.63 (1Н, с, ОН); 8.29-8.27 (2Н, м, Н-6,9); 8.12 (3Н, уш с, NH₃); 7.99-7.96 (2Н, м, Н-7,8); 7.66 (1Н, с, Н-3); 4.46 (1Н, уш с, CHNH₃); 4.22 (1Н, уш с, NCH₂); 3.41-3.37 (2Н, м, NCH₂); 2.98 (1H, уш с, NCH₂); 2.32 (3Н, с, CH₃SO₃H); 2.07-2.03 (2Н, м, СН₂); 1.57 (2Н, уш с, СН₂). HRMS (ESI) вычислено для C₂₂H₁₉N₂O₆ [М+Н]⁺: 407.1238; найдено: 407.1195.

Пример 4

2-(3-Аминопиперидин-1-карбонил)-4,11-дигидроксиантра[2,3-b]фуран-5,10-дион метансульфонат (3d)

Соединение 3d получают из антрафуран-2-карбоновой кислоты 5а и трет-бутил пиперидин-3-илкарбамата, аналогично соединению 3а. Выход 45%, красные кристаллы. Т.пл.>260°С. ВЭЖХ, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН=2.6, В - MeCN; градиент В 20/60% (30 мин) R_t=19.6 мин, чистота 97%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆), δ, м. д., J (Гц): 13.95 (1Н, с, ОН); 13.60 (1H, с, ОН); 8.29 (3Н, уш с, NH₃); 8.24-8.22 (2Н, м, Н-6,9); 7.95-7.93 (2Н, м, Н-7,8); 7.65 (1H, с, Н-3); 4.29-4.26 (1H, м, CHNH₃); 3.99 (2Н, уш с, NCH₂); 3.42-3.36 (2Н, м, NCH₂); 2.32 (3Н, с, CH₃SO₃H); 2.09-2.06 (1Н, м, СН₂); 1.89-1.86 (1Н, м, СН₂); 1.75-1.70 (1Н, м, СН₂); 1.69-1.60 (1Н, м, СН₂). HRMS (ESI) вычислено для C₂₂H₁₉N₂O₆ [М+Н]⁺: 407.1238; найдено: 407.1214.

Пример 5

4,11-Дигидрокси-5,10-диоксо-N-(пиперидин-3-ил)антра[2,3-b]фуран-2-карбоксамид метансульфонат (3е)

Соединение 3е получают из антрафуран-2-карбоновой кислоты 5а и трет-бутил 3-аминопиперидин-1-карбоксилата, аналогично соединению 3а. Выход 52%, красные кристаллы. Т.пл.>260°С. ВЭЖХ, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН=2.6, В - MeCN; градиент В 20/60% (30 мин) R_t=20.0 мин, чистота 100%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆), δ, м. д., J (Гц): 13.87 (1H, с, ОН); 13.62 (1Н, с, ОН); 8.99 (1H, д, J=7.5, NH); 8.75 (2Н, уш с, NH₂); 8.20-8.18 (2Н, м, Н-6,9); 7.93-7.90 (2Н, м, Н-7,8); 7.79 (1Н, с, Н-3); 4.23-4.17 (1Н, м, NHCH); 3.40 (1Н, уш с, NCH₂); 3.26-3.23 (1Н, м, NCH₂); 2.95-2.84 (2Н, м, NCH₂); 2.34 (3Н, с, CH₃SO₃H); 1.98-1.92 (2Н, м, СН₂); 1.75-1.167 (2Н, м, СН₂). HRMS (ESI) вычислено для C₂₂H₁₉N₂O₆ [М+Н]⁺: 407.1238; найдено: 407.1278.

Пример 6

(S)-2-(3-Аминопироллидин-1-карбонил)-4,11-дигидроксиантра[2,3-b]тиофен-5,10-дион метансульфонат (3f)

Стадия 1. 4,11-Дигидрокси-5,10-диоксоантра[2,3-b]тиофен-2-карбоновой кислота (Схема 1, 5b, R₁=Me, X=S).

Соединение 5b получают из 4,11-диметокси-5,10-диоксоантра[2,3-6]тиофен-2-карбоновой кислоты (4b) [Щекотихин А.Е. и др. ХГС, 2007, 4, 538], аналогично соединению 5а. Выход 75%, красные кристаллы. Т.пл.>260°С (возг.). HRMS (ESI) вычислено для C₁₇H₇O₇ [М-Н]^-: 323.0197; найдено: 323.0210.

Стадия 2. (S)-2-(3-Аминопироллидин-1-карбонил)-4,11-Дигидроксиантра[2,3-b]тиофен-5,10-дион метансульфонат (Схема 1, X=S).

Соединение 3f получают из антратиофен-2-карбоновой кислоты 5b и (S)-3-(трет-бутоксикарбониламино)пирролидина аналогично соединению 3а. Выход 50%, красные кристаллы. Т.пл.>260°С. ВЭЖХ, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН=2.6, В - MeCN; градиент В 20/60% (30 мин) R_t=20.3 мин, чистота 100%. %. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆), δ, м. д., J (Гц): 14.09 (1Н, с, ОН); 13.78 (1Н, с, ОН); 8.23-8.20 (2Н, м, Н-6,9); 8.08 (3Н, уш с, NH₃); 8.00 (1Н, с, Н-3); 7.96-7.92 (2Н, м, Н-7,8); 4.24-4.20 (1Н, м, NCH₂); 4.09-4.02 (1Н, м, NCH₂); 3.99-3.96 (1H, м, NCH₂); 3.93-3.89 (1H, м, СН); 3.80-3.74 (1Н, м, NCH₂); 2.32 (3Н, с, CH₃SO₃H); 2.17 (1Н, уш с, СН₂); 2.06 (1Н, уш с, СН₂). HRMS (ESI) вычислено для C₂₁H₁₇N₂O₅S [М+Н]⁺: 409.0853; найдено: 409.0856.

Пример 7

4,11-Дигидрокси-5,10-диоксо-N-(пиперидин-4-ил)антра[2,3-b]тиофен-2-карбоксамид метансульфонат (3g)

Соединение 3g (Схема 1, X=S) получают из антратиофен-2-карбоновой кислоты 5b и трет-бутил 4-пиперидин-1-карбоксилата, аналогично соединению 3а. Выход 61%, красные кристаллы. Т.пл.>260°С. ВЭЖХ, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН=2.6, В - MeCN; градиент В 20/60% (30 мин) R_t=23.2 мин, чистота 93%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆), δ, м. д., J (Гц): 14.06 (1H, с, ОН); 13.81 (1Н, с, ОН); 9.04 (1Н, д, J=7.9, CONH); 8.87 (2Н, уш с, NH₂); 8.45 (1Н, с, Н-3); 8.20-8.17 (2Н, м, Н-6,9); 7.92-7.90 (2Н, м, Н-7,8); 4.08-4.04 (1H, м, СН); 3.39-3.32 (2Н, м, CH₂N); 3.07-3.01 (2Н, м, CH₂N); 2.32 (3Н, с, CH₃SO₃H); 2.04-2.01 (2Н, м, CHCH₂); 1.86-1.78 (2Н, м, CHCH₂). HRMS (ESI) вычислено для C₂₂H₁₉N₂O₅S [М+Н]⁺: 423.1009; найдено: 423.1017.

Пример 8

N-(2-Аминоэтил)-4,11-дигидрокси-5,10-диоксоантра[2,3-b]тиофен-2-карбоксамид метансульфонат (3h)

Соединение 3h (Схема 1, X=S) получают из антратиофен-2-карбоновой кислоты 5b и N-Boc-этилендиамина, аналогично соединению 3а. Выход 40%, красные кристаллы. Т.пл.>260°С. ВЭЖХ, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН=2.6, В - MeCN; градиент В 20/60% (30 мин) R_t=20.8 мин, чистота 98 Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆), δ, м. д., J (Гц): 14.11 (1Н, с, ОН); 13.84 (1H, с, ОН); 9.19 (1Н, т, J=5.2, CONH); 8.41 (1Н, с, Н-3); 8.27-8.25 (2Н, м, Н-6,9); 7.97-7.95 (2Н, м, Н-7,8); 7.84 (2Н, уш с, NH₂); 3.55 (2Н, дд, J¹=6.2, J²=6.0; NHCH₂); 3.04 (2Н, дд, J¹=6.0, J²=6.4; CH₂NH₃); 2.32 (3Н, с, CH₃SO₃H). HRMS (ESI) вычислено для C₁₉H₁₅N₂O₅S [М+Н]⁺: 383.0696: найдено: 383.0768.

Примеры, подтверждающие наличие биологической активности

Изучение антипролиферативной активности заявленных соединений проводилось в тестах in vitro на культурах клеток хронического миелоидного лейкоза К562 и ее резистентной сублинии K562/4 (с гиперэкспрессией мембранного транспортера P-gp), постнатальных фибробластах человека (ПФЧ) и лейкоцитах крови человека.

Данные об антипролиферативной активности (IC₅₀ - концентрация, ингибирующая рост клеток на 50%) заявленных по изобретению соединений 3а, b, d, е, g, h и соединения сравнения 1 приводятся в таблице 1, где для веществ указана структура и номер примера (представленных выше). Определение значения IC₅₀ проводилось с помощью МТТ-теста по стандартной методике, описанной в литературе [Mossman Т.J. Immunol. Methods, 1983, 65, 55].

Как видно из представленных данных, соединения 3а, b, d, е, g, h, содержащие замещенную карбоксамидную группу в положение 2 и являющиеся предметом настоящего изобретения, эффективно ингибируют пролиферацию клеток хронического миелоидного лейкоза K562 в интервале субмикромолярных концентраций. При этом соединения 3а, b, d, е, g, h, как и препарат сравнения 1, подавляют деление клеток сублинии K562/4, преодолевая резистентность, связанную с гиперэкспрессией мембранного транспортера P-gp. Кроме того, производные гетероаренантрацен-2-карбоксамидов формулы 3 более селективны в отношении опухолевых клеток, чем гетероаренантрацен-3-карбоксамиды (средний терапевтический индекс: 12 для соединений 3d, е, g, h; 5 для соединения 1; 2 для доксорубицина). Производные 3а, b не влияют на рост постнатальных фибробластов человека в концентрации <50 мкМ (средний терапевтический индекс равен 88).

Изобретение относится к производным линейных гетероаренантрацендионов, содержащим в положении 2 замещенную карбоксамидную группу, соответствующим формуле, приведенной ниже, а также их таутомерным формам и фармацевтически приемлемым солям, где X означает независимо гетероатом, выбранный из О, S, или NH-группу; Y независимо означает остаток диамина, один из атомов азота которого непосредственно связан с карбонильной группой в положении 2 гетероциклического ядра гетероаренантрацендиона, выбранный из группы диаминоалканов, циклических диаминов, аминопроизводных циклических аминов, необязательно замещенный по атомам азота или углерода одним или несколькими заместителями. Необязательно замещенный диамин выбран независимо из группы, содержащей пиперазин, спиропиперазин, 1,4-диазепин, 2,5-диазабицикло[2.2.1]гептан, 4-аминопиперидин, 1,2-диаминоэтан, 1,3-диаминопропан, 3-аминопиперидина или 3-аминопирролидина. Диамин необязательно замещен одним или несколькими заместителями по атомам азота или углерода, выбранными из алкила, гидроксиалкила, галогеналкила. Также изобретение относится к способу ингибирования опухолевого роста, предусматривающему контактирование с опухолевыми клетками эффективного количества производных 2-карбоксамидов гетероаренантрацендионов. Технический результат – гетероаренантрацен-2-карбоксамиды, блокирующие рост опухолевых клеток. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 пр.

1. Производные линейных гетероаренантрацендионов, содержащие в положении 2 замещенную карбоксамидную группу, соответствующие формуле, приведенной ниже:

а также их таутомерные формы и фармацевтически приемлемые соли,

где X означает независимо гетероатом, выбранный из О, S, или NH-группу;

Y независимо означает остаток диамина, один из атомов азота которого непосредственно связан с карбонильной группой в положении 2 гетероциклического ядра гетероаренантрацендиона, выбранный из группы диаминоалканов, циклических диаминов, аминопроизводных циклических аминов, необязательно замещенный по атомам азота или углерода одним или несколькими заместителями.

2. Производное по п. 1, отличающееся тем, что необязательно замещенный диамин выбран независимо из группы: пиперазин, спиропиперазин, 1,4-диазепин, 2,5-диазабицикло[2.2.1]гептан, 4-аминопиперидин, 1,2-диаминоэтан, 1,3-диаминопропан, 3-аминопиперидина или 3-аминопирролидина.

3. Производное по п. 1, отличающееся тем, что необязательно замещенный диамин является индивидуальным энантиомером 3-аминопиперидина или 3-аминопирролидина либо смесью с различным содержанием энантиомеров.

4. Производное по п. 1, отличающееся тем, что диамин необязательно замещен одним или несколькими заместителями по атомам азота или углерода, выбранными из алкила, гидроксиалкила, галогеналкила.

5. Способ ингибирования опухолевого роста, предусматривающий контактирование с опухолевыми клетками эффективного количества производных 2-карбоксамидов гетероаренантрацендионов по любому из пп. 1-4.