Полусинтетические производные гелиомицина, ингибирующие опухолевый рост Российский патент 2018 года по МПК C07C15/20 C07D207/10 C07D211/22 C07D241/04 A61K31/40 A61K31/435 A61K31/495 A61P35/00 

Область техники

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и имеет отношение к производным гелиомицина (резистомицина), содержащим в положении 4 аминометильный заместитель, а также к их структуре, методам получения и медицинскому использованию в качестве агентов, блокирующих рост опухолевых клеток.

Уровень техники

Гелиомицин (резистомицин, 1) - антибиотик, продуцируемый лучистым грибом Actinomices Flavochromogenes, обладает широким спектром биологической активности. Благодаря высокой противовирусной [Бражникова М.Г. и др. Антибиотики. 1958. 4. 29], антибактериальной [Roggo В.Е., et al.; J. Antibiot. (Tokyo) 1994, 47, 136], антифунгальной [Lamberty M., et al., Biochem., 2001, 40(40), 11995] и антипротозойной активности [Мясникова Л.Г. и др. Антибиотики и химиотерапия, 1989, 34, 386] гелиомицин длительное время использовался в медицинской практике в таких лекарственных средствах как «Гелиомициновая мазь» (Unguentum Heliomycini) для лечения кожных заболеваний и аэрозоль «Неогелазоль» для ускорения заживления инфицированных ран. Недавно было показано, что этот антибиотик способен подавлять рост опухолевых клеток [Адинараяна Г. и др. Биоорганическая химия, 2006, 32 (3), 334; Sajid I., et al., Nat. Prod. Res., 2011, 25, 549]. Однако крайне низкая растворимость этого антибиотика в водных и в большинстве органических сред ограничивает его практическое применение. Также следует отметить, что, несмотря на высокий потенциал медицинского применения, на сегодняшний день в литературе практически отсутствуют сведения о методах модификации этого класса антибиотиков, пригодных для получения его новых биологически активных производных.

Целью настоящего изобретения является получение новых полусинтетических производных гелиомицина, обладающих улучшенной растворимостью в фармацевтически приемлемых средах, а также способностью блокировать рост опухолей.

Раскрытие изобретения

Данное изобретение призвано получить полусинтетические производные гелиомицина, подавляющие рост опухолевых клеток и обладающие улучшенной растворимостью. Настоящее изобретение описывает соединения, соответствующее формуле 2, их фармакологически приемлемые соли и сольваты, а также относится к их использованию в медицине для блокирования деления клеток.

где X означает, необязательно замещенную аминогруппу или азотсодержащий гетероциклил, присоединенный через атом азота к метиленовой группе в положении 4 гелиомицина. При этом необязательно замещенный азотсодержащий гетероциклил выбран из азепинила, азетинидила, диазепинила, диазабициклогексила, диазабициклогептила, морфолинила, пиперазинила, пиперидинила, пирролидинила, тиоморфолинила или их оптических изомеров. При этом аминогруппа или азотсодержащий гетероциклил могут быть необязательно замещены заместителем, независимо выбранным из группы: алкил, алкокси, алкоксикарбонил, амино, аминоалкил, галоген, галогеналкил, гидрокси, гидроксиалкил, гидроксилалкиламино, карбоксамидо, карбокси, карбоксиалкил.

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

Настоящее изобретение относится к применению соединений, в качестве терапевтически активных для лечения заболеваний человека, связанных с повышенной скоростью деления клеток (т.е. гиперпролиферацией), прежде всего онкологических заболеваний различного генеза, включая без ограничения перечисленным, карциномы, лейкемии, лимфомы, меланомы, саркомы и т.п. В дополнение к настоящему изобретению относится способ лечения, заключающийся во введении указанного соединения общей формулы 2 или фармацевтической композиции на его основе субъекту с заболеванием.

Поиск, проведенный в патентной и научно-технической литературе, показал, что 4-аминометильные производные гелиомицина ранее не исследованы и не описаны. Следовательно, новизна настоящего изобретения заключается в получении полусинтетических производных гелиомицина общей формулы 2, содержащих аминометильный заместитель в положении 4, способных селективно подавлять рост опухолевых клеток. Кроме того, ряд производных, соответствующих общей формуле 2, обладают лучшей растворимостью как в водных, так и в органических средах. Соединения по настоящему изобретению могут быть получены различными способами.

Один из способов синтеза, иллюстрирующий возможность получения соединений общей формулы 2 по настоящему изобретению, основан на аминометилировании по реакции Манниха исходного гелиомицина (1) аминами и формальдегидом в подходящем растворителе (Схема 1, Вариант I). Альтернативным способом получения производных формулы 2 является использование заранее приготовленных стабильных солей иминия (Схема 1, Вариант II). В тех случаях, когда аминометилирование гелиомицина проводится полифункциональными аминами, для обеспечения селективности, предпочтительно использование защиты для функциональных групп с их последующим удалением. Исходные амины, альдегиды, соли иминия, растворители и реагенты, которые используются при получении соединений формулы 2, являются коммерчески-доступными химическими соединениями, поставляемыми фирмами, такими, как «Aldrich Chemical Со.», «Acros», «TCI Chemicals» или их можно получить методами, известными специалисту в данной области или описанными в литературе. Если не указано иное, реакции, приведенные в описании заявки, предпочтительно проводят при атмосферном давлении от приблизительно 20°С до 180°С, более предпочтительно от 20°С до 120°С в инертном растворителе или без него.

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.

«Азотсодержащий гетероциклил» означает необязательно замещенный одновалентный насыщенный остаток, включающий от одного до трех циклов, по меньшей мере, содержащий в своей структуре один атом азота и один или два дополнительных гетероатома (выбранные из N, О или S). Примеры гетероциклильных остатков включают, без ограничения перечисленным, пирролидинил, пиперидинил, пиперазинил, морфолинил, тиоморфолинил, азепинил, азетидинил, диазепинил, диазабициклогексил, диазабициклогептил, хинуклидинил, тетрагидрохинолинил и т.д.

«Алкил» означает, если не указано иное, одновалентный насыщенный углеводородный радикал с прямой или разветвленной цепью, включающий только атомы углерода и водорода, предпочтительно содержащий до шести атомов углерода. Примеры алкильных радикалов включают, без ограничения перечисленным, метил, этил, пропил, изопропил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил и т.п.

«Алкокси» означает радикал -OR, где R означает указанный выше алкильный радикал. Примеры алкоксирадикалов включают, без ограничения перечисленным, метокси, этокси, изопропокси, изобутокси и т.п.

«Амино» означает группы -NH₂, -NHR¹, -NR¹R², где R¹ и R² независимо означают необязательно замещенные алкильные или циклоалкильные радикалы. Примеры аминогрупп включают, без ограничения перечисленным, метиламино, этиламино, диметиламино, метилэтиламино, диэтиламино, циклопропиламино, циклобутиламино и т.п.

«Галоген» означает радикал фтора, брома, хлора, иода.

«Галогеналкил» означает алкильный радикал, имеющий значения, указанные выше, замещенный в любом положении одним или более атомами галогена. Примеры галогеналкильного радикала включают, без ограничения перечисленным, фторметил, дифторметил, трифторметил, 2,2,2-трифторэтил, хлорметил и т.п.

«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, без ограничения перечисленным, гидроксиметил, 2-гидроксиэтил, 2-гидроксипропил, 3-гидроксипропил, 2,3-дигидроксипропил и т.п.

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".

"Инертный растворитель" означает растворитель, инертный в условиях описываемой в тексте реакции, включающий, например, уксусную кислоту, N,N-диметилформамид, хлороформ, ацетон, метанол, этанол, пропанол, изопропанол, трет-бутанол, диоксан, и т.п. Если не указано иное, растворители, используемые в реакциях по настоящему изобретению, являются инертными растворителями.

«Карбоксиалкил» обозначает группу, соответствующую формуле: -CO₂R, где R означает алкил.

«Карбоксамидо» обозначает группу, соответствующую формуле: -CONR₁R₂, где NR₁R₂ означает амино, аминоалкиламино или азотсодержащий гетероциклил. Примеры NR₁R₂ радикалов включают, без ограничения перечисленным, амино, метиламино, этиламино, диметиламино, метилэтиламино, диэтиламино, аминоэтиламино, морфолинил, пирролидинил, пиперидинил пиперазинил.

«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 «алкил», «циклоалкил», «гетероциклил» означает алкил, циклоалкил, гетероциклил, который необязательно и независимо содержит от одного до пяти заместителей, предпочтительно один или два заместителя, выбранных из алкокси, алкоксикарбонильньгх, амино, аминоалкильных, галогеналкильных, гидрокси, гидроксиалкильных, карбоксильных групп, низшего алкила или атомов галогена.

«Сольваты» означает сольватированные формы соединений, 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.

«Субъект» означает млекопитающих, т.е. любого члена класса млекопитающих, включая, без ограничения перечисленным, человека, приматов, сельскохозяйственных животных, лабораторных животных и т.п., предпочтительно человека. Термин субъект не означает конкретный возраст или пол.

"Таутомеры" означает соединения, структуры которых отличаются пространственным расположением атомов, но находятся в равновесном состоянии. Соединения формулы 2 содержат группы, которые могут находиться в таутомерном равновесии, поэтому подразумевается, что настоящее изобретение включает все таутомерные формы соединений 2, а их названия не исключают любые таутомерные формы.

Термином «защитная группа» обозначается группа, подходящая для блокирования функциональной группы в условиях проведения реакций, как описано литературе [Green, Т.W.; Wuts, P.G.М. Protective Groups in Organic Synthesis. J. Wiley & Sons, N.-Y., 1991, 351]. Так, для блокирования амино-групп могут быть использованы, без ограничения перечисленным, трет-бутоксикарбонильная (Boc), адамантилоксикарбонильная (Adoc), флуоренилметоксикарбонильная (Fmoc), карбонилбензилокси (Cbz), метоксикарбонильная, этоксикарбонильная, тозильная группы.

Термин «циклоалкил» означает, если не указано иное, одновалентный насыщенный углеводородный циклический радикал, включающий только атомы углерода и водорода. Примеры циклоалкилов включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогексенил, циклогептил или циклооктил.

«Терапевтически эффективное количество» означает количество соединения, которое при введении субъекту для лечения заболевания является достаточным для оказания фармакологического действия. Терапевтически эффективное количество варьируется в зависимости от типа соединения, патологического состояния субъекта, 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.

«Фармакологическое действие» означает термин, 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.

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

«Фармацевтически приемлемые соли» соединения означают соли, которые являются фармацевтически приемлемыми и 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 ОН или N-H группах), присутствующего в исходном соединении, на ион металла, например, ион щелочного металла, ион щелочно-земельного металла или ион алюминия, или при образовании координационного соединения с органическим или неорганическим основанием. Приемлемые органические основания включают диэтаноламин, этаноламин, триэтаноламин и т.п. Приемлемые неорганические основания включают гидроксид калия, карбонат натрия, гидроксид натрия, гидроксид алюминия, гидроксид кальция 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 уксусной кислоты, соляной кислоты, серной кислоты, метансульфоновой кислоты, малеиновой кислоты, фосфорной кислоты, винной кислоты, лимонной кислоты, соли натрия, калия, кальция, цинка и магния.

"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) этого хирального центра. Абсолютная конфигурация означает пространственное расположение заместителей у хирального центра. Указанные заместители, связанные с хиральным центром, классифицируются по правилу Кана, Ингольда и Прелога [Cahn et al., Angew. Chem., 1966, 78, 413].

Следующие примеры раскрывают возможные методы получения производных общей формулы 2, а также демонстрируют способность подавлять рост опухолевых клеток.

Пример 1

4-((Диметиламино)метнл)-3,5,7,10-тетрагидрокси-1,1,9-триметил-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона гидрохлорид (2а)

Смесь гелиомицина (1, 50 мг, 0.13 ммоль) и хлорида N,N-диметил(метилен)аммония (кристаллический реагент Манниха, 50 мг, 0.54 ммоль) растворяют в диметилформамиде (5 мл) нагревают 3 ч при 75°С, охлаждают и прибавляют диэтиловьгй эфир (20 мл). Выпавший осадок отфильтровывают, промывают диэтиловым эфиром, сушат и переосаждают из воды ацетоном. Выход 55 мг (97%), оранжевый порошок. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=17.6 мин, чистота 99.9%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J(Гц): 7.38 (1H, с, Н-8); 7.10 (1Н, с, Н-11); 4.32 (2Н, с, СН₂); 2.93 (3Н, с, СН₃); 2.84 (6Н, с, 2СН₃); 1.59 (6Н, с, 2СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₅H₂₄NO₆ [М+Н]⁺: 434.1598. Найдено: 434.1576.

Пример 2

3,5,7,10-Тетрагидрокси-4-((диэтиламино)метил)-1,1,9-триметил-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона гидрохлорид(2b)

К раствору гелиомицина (1, 50 мг, 0.13 ммоль) в уксусной кислоте (30 мл) при нагревании прибавляют водный раствор (37%-й) формалина (0.4 мл, 5.38 ммоль) и диэтиламин (0.4 мл, 7.72 ммоль). Смесь перемешивают 2 ч при 40°С. Отгоняют уксусную кислоту в вакууме, добавляют дистиллированную воду (5 мл) и насыщенный раствор NaHCO₃ до рН 7. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат. Осадок растворяют в смеси метанол-диоксан-вода (5:1:1) и водного раствора (1%-й) HCl (0.475 мл, 0.13 ммоль). Раствор фильтруют, и упаривают растворители на роторном испарителе, после чего переосаждают продукт из горячей воды смесью ацетона и диэтилового эфира (3:1). Выход 56 мг (91%), оранжевый порошок. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=20.9 мин, чистота 95.6%. HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₇H₂₈NO₆ [М+Н]⁺: 462.1917. Найдено: 462.1915.

Пример 3

4-((Трет-бутиламино)метил)-3,5,7,10-тетрагидрокси-1,1,9-триметил-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона гидрохлорид (2с)

Соединение 2 с получено по методике, аналогичной получению соединения 2b из гелиомицина и трет-бутиламина. Выход 47%. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=22.0 мин, чистота 95.3%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д.,. J (Гц): 15.17 (1Н, уш с, ОН); 15.01 (1Н, уш с, ОН); 14.43 (1H, уш с, ОН); 12.23 (1Н, уш с, ОН); 8.48 (2Н, уш с, NH₂); 7.41 (1H, с, Н-8); 7.23 (1H, с, Н-11); 4.07 (2Н, с, СН₂); 2.97 (3Н, с, СН₃); 1.60 (6Н, с, 2СН₃); 1.39 (9Н, с, 3СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₇H₂₈NO₆: 462.1911 [М+Н]⁺. Найдено: 462.1948.

Пример 4

3,5,7,10-Тетрагидрокси-4-(((2-гидроксиэтил)амино)метил)-1,1,9-триметил-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона гидрохлорид (2d)

Соединение 2d получено по методике, аналогичной получению соединения 2b из гелиомицина и этаноламина. Выход 22%. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=14.3 мин, чистота 96.1%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 7.36 (1Н, с, Н-8); 7.07 (1Н, с, Н-11); 5.25 (1H, с, ОН); 4.18 (2Н, с, СН₂); 3.70-3.67 (2Н, м, СН₂); 3.05 (2Н, т, J=5.2, СН₂); 2.91 (3H, с, СН₃); 1.57 (6Н, с, СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₅H₂₄NO₇ [М+Н]⁺: 450.1547. Найдено: 450.1547.

Пример 5

3,5,7,10-Тетрагидрокси-4-(((2-(диметиламино)этил)амино)метил)-1,1,9-триметил-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона дигидрохлорид (2е)

Соединение 2е получено по методике, аналогичной получению соединения 2b из гелиомицина и N,N-диметиламиноэтиламина. Выход 16%. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=6.1 мин, чистота 95.1%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 7.42 (1Н, с, Н-8); 7.11 (1Н, с, Н-11); 4.23 (2Н, с, СН₂); 3.48-3.46 (2Н, м, СН₂); 3.44-3.42 (2Н, м, СН₂); 2.93 (3Н, с, СН₃); 2.81 (6Н, с, 2СН₃); 1.58 (6Н, с, 2СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₇H₂₉N₂O₆ [М+Н]+: 477.2020. Найдено: 477.2061.

Пример 6

2,2'-(((3,5,7,10-Тетрагидрокси-1,1,9-триметил-2,6-диоксо-2,6-дигидро-1H-бензо[cd]пирен-4-ил)метил)-бис-(карбоксиметил)аминометила гидрохлорид (2f)

К раствору гелиомицина (1, 50 мг, 0.13 ммоль) в уксусной кислоте (30 мл) прибавляют водный раствор (37%-й) формалина (0.4 мл, 5.38 ммоль) и ди-трет-бутил.-иминодиацетат (88 мг, 0.35 ммоль). Перемешивают реакционную смесь при 40°С в течение 2 ч. Отгоняют уксусную кислоту в вакууме, добавляют воду (5 мл) и насыщенный раствор гидрокарбоната натрия до рН 7. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат. Осадок очищают хроматографически (хлороформ-метанол, 5:1). Полученный продукт растворяют в трифторуксусной кислоте (2 мл) и перемешивают при комнатной температуре 2 ч. Смесь упаривают в вакууме, остаток растворяют в водном растворе (1%-м) соляной кислоты (2 мл) и фильтруют. Раствор упаривают, и переосаждают остаток из воды ацетоном. Выпавший продукт отфильтровывают, промывают ацетоном, диэтиловым эфиром и сушат. Выход 27 мг (39%), оранжевый порошок. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=14.5 мин, чистота 94.9%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 15.07 (1Н, уш с, ОН); 14.23 (1Н, с, ОН); 12.00 (1H, уш с, ОН); 7.29 (1Н, с, Н-8); 6.98 (1H, с, Н-11); 4.12 (2Н, с, СН₂); 3.70 (4Н, с, 2СН₂); 2.87 (3Н, с, СН₃); 1.56 (6Н, с, 2СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₇H₂₄NO₁₀ [М-Н]^-: 520.1249. Найдено: 520.1222.

Пример 7

3,5,7,10-Тетрагидрокси-1,1,9-триметил-4-(пирролидин-1-илметил)-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона гидрохлорид (2g)

Соединение 2g получено по методике, аналогичной получению соединения 2b из гелиомицина и пирролидина. Выход 92%. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=19.6 мин, чистота 97.2%. Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 15.32 (1Н, уш с, ОН); 14.38 (1H, уш с, ОН); 7.38 (1H, с, Н-8); 7.17 (1H, с, Н-11); 4.39 (2Н, с, СН₂); 3.43 (2Н, уш с, СН₂); 3.38 (2Н, уш с, СН₂); 2.95 (3Н, с, СН₃); 1.96 (4Н, уш с, 2СН₂); 1.59 (6Н, с, 2СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₇H₂₆NO₆ [М+Н]⁺: 460.1755. Найдено: 460.1762.

Пример 8

4-((3-Аминопирролидин-1-ил)метил)-3,5,7,10-тетрагидрокси-1,1,9-триметил-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона дигидрохлорид (2h)

К раствору гелиомицина (1, 50 мг, 0.13 ммоль) в уксусной кислоте (30 мл) прибавляют водный раствор (37%-й) формалина (0.4 мл, 5.38 ммоль) и 3-(N-(трет-бутил-3-карбамат)амино)пирролидин (465 мг, 2.5 ммоль). Перемешивают реакционную массу при 40°С в течение 2 ч. Отгоняют уксусную кислоту в вакууме, к остатку добавляют воду (5 мл) и насыщенный раствор гидрокарбоната натрия до рН 7. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат. Осадок очищают хроматографически (хлороформ-метанол, 5:1). Полученный продукт растворяют в растворе соляной кислоты (10%-й) в метаноле (2 мл) и перемешивают при комнатной температуре в течение 2 ч. Раствор упаривают, и осаждают продукт из воды ацетоном. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают ацетоном, диэтиловым эфиром и высушивают. Выход 32,0 мг (48%), оранжевый порошок. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): время элюирования 6.6 мин, чистота 95.1%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 7.52 (1Н, с, Н-8); 7.08 (1Н, с, Н-11); 4.45 (2Н, с, СН₂); 4.03-3.97 (1H, м, СН); 3.78-3.69 (2Н, м, NCH₂); 3.64-3.60 (1Н, м, NCH₂); 3.49-3.42 (1Н, м, NCH₂); 2.56-2.49 (1Н, м, CH₂CHHCH); 2.21-2.12 (1H, м, CH₂CHHCH); 1.61 (6Н, с, 2СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₈H₂₉N₂O₆ [М+Н]⁺: 475.1864. Найдено: 475.1860.

Пример 9

(S)-Этил 1-((3,5,7,10-тетрагидрокси-1,1,9-триметил-2,6-диоксо-2,6-дигвдро-1H-бензо[cd]пирен-4-ил)метил)пирролидин-2-карбоксилата гидрохлорид (2i)

Соединение 2i получено по методике, аналогичной получению соединения 2b из гелиомицина и 2-этилового эфира S-пролина. Выход 16%. Т_пл=270°С (разл.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=21.9 мин, чистота 94.9%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 7.48 (1Н, с, Н-8); 7.13 (1Н, с, Н-11); 4.51 (2Н, д, J=6.2, СН₂); 4.40 (3Н, т, J=8.5, NCHCH₂); 4.23 (2Н, кв, J=7.0, OCH₂CH₃); 3.64-3.59 (2Н, м, NCH₂CH₂); 2.97 (3Н, с, СН₃); 2.04-2.01 (2Н, м, CH₂CH₂CH₂); 1.97-1.94 (2Н, м, CHCH₂CH₂); 1.63 (3Н, с, СН₃); 1.62 (3Н, с, СН₃); 1.24 (3Н, с, OCH₂CH₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₃₀H₃₀NO₈ [М+Н]⁺: 532.1966. Найдено: 532.2001.

Пример 10

3,5,7,10-Тетрагидрокси-1,1,9-триметил-4-(пиперидин-1-илметил)-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона гидрохлорид (2j)

Соединение 2j получено по методике, аналогичной получению соединения 2b из гелиомицина и пиперидина. Выход 60%. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=21.1 мин, чистота 95.1%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 13.52 (1Н, уш с, ОН); 7.02 (1Н, с, Н-8); 6.68 (1H, с, Н-11); 4.15 (2Н, с, СН₂); 3.20-3.14 (4Н, м, 2NCH₂); 2.72 (3Н, с, СН₃); 1.74-1.69 (4Н, с, 2NCH₂CH₂); 1.52-1.49 (2Н, м, CH₂CH₂CH₂); 1.45 (6Н, с, 2СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₈H₂₈NO₆ [М+Н]⁺: 474.1908. Найдено: 474.1911.

Пример 11

3,5,7,10-Тетрагидрокси-4-((3-гидроксипиперидин-1-ил)метил)-1,1,9-триметил-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона гидрохлорид (2k)

Соединение 2k получено по методике, аналогичной получению соединения 2b из гелиомицина и 3-гидроксипиперидина. Выход 84%. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=16.5 мин, чистота 95.3%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 7.48 (1Н, с, Н-8); 7.14 (1H, с, Н-11); 4.34 (2Н, с, СН₂); 3.97 (1H, уш с, СН); 3.37-3.34 (2Н, м, NCH₂); 3.27-3.24 (2Н, м, NCH₂); 2.98 (3Н, с, СН₃); 1.98-1.94 (1Н, м, CHCHHCH₂); 1.78-1.73 (2Н, м, CH₂CH₂CH₂); 1.63 (6Н, с, 2СН₃); 1.48-1.45 (1H, м, CHCHHCH₂); Вычислено для C₂₈H₂₈NO₇ [М+Н]⁺: 490.1860. Найдено 490.1880.

Пример 12

4-((4-Аминопиперидин)метил)-3,5,7,10-тетрагидрокси-1,1,9-триметил-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона гидрохлорид (21)

Соединение 21 получено по методике, аналогичной получению соединения 2h из гелиомицина и 4-(N-(трет-бутил-3-карбамат)амино)пиперидина. Выход 72%. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А -H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=6.9 мин, чистота 97.2%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м.д., J (Гц): 15.28 (1Н, уш с, ОН); 14.96 (1Н, уш с, ОН); 14.12 (1Н, уш с, ОН); 8.37 (3Н, уш с, NH₃); 7.42 (1Н, с, Н-8); 6.98 (1Н, с, Н-11); 4.20 (2Н, с, СН₂); 3.53-3.48 (2Н, м, СН₂); 3.51-3.49 (1Н, м, NCH); 3.22-3.18 (2Н, м, СН₂); 2.88 (3Н, с, СН₃); 2.11-2.07 (2Н, м, СН₂); 1.98-1.94 (2Н, м, СН₂); 1.56 (6Н, с, 2СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₈H₂₉N₂O₆ [М+Н]⁺: 489.2020. Найдено: 489.2014.

Пример 13

3,5,7,10-Тетрагидрокси-1,1,9-триметил-4-((пиперазин-1-ил)метил-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона дигидрохлорид (2m)

Соединение 2m получено по методике, аналогичной получению соединения 2h из гелиомицина и пиперазина. Выход 76%. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=8.1 мин, чистота 95.4%. Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 7.50 (1Н, с, Н-8); 7.04 (1Н, с, Н-11); 4.09 (2Н, с, СН₂); 3.51-3.44 (4Н, м, 2HNCH₂); 3.29-3.19 (4Н, м, 2NCH₂); 2.92 (3Н, с, СН₃); 1.59 (6Н, с, 2СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₇H₂₇N₂O₆ [М+Н]⁺: 475.1864. Найдено 475.1876.

Пример 14

3,5,7,10-Тетрагидрокси-1,1,9-триметил-4-((4-метилпиперазин-1-ил)метил)-1Н-бензо[cd]пирен-2,6-диона дигидрохлорид (2n)

Соединение 2n получено по методике, аналогичной получению соединения 2b из гелиомицина и N-метилпиперазина. Выход 89%. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=10.3 мин, чистота 95.4%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 14.03 (1Н, с, ОН); 7.49 (1Н, с, Н-8); 6.87 (1H, с, Н-11); 4.27 (2Н, с, СН₂); 3.63-3.52 (8Н, м, 4СН₂); 2.84 (3Н, с, СН₃), 2.79 (3Н, с, СН₃); 1.55 (6Н, с, 2СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₈H₂₉N₂O₆ [М+Н]⁺: 489.2020. Найдено: 489.2011.

Пример 15

3,5,7,10-Тетрагидрокси-1,1,9-триметил-4-((4-этилпиперазин-1-ил)метил)-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона дигидрохлорид (2о)

Соединение 2р получено по методике, аналогичной получению соединения 2b из гелиомицина и N-этилпиперазина. Выход 57%. Т_пл>263°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=26.0 мин, чистота 97.9%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆, δ, м. д., J (Гц): 14.30 (1Н, уш с, ОН); 7.49 (1Н, с, Н-8); 7.10 (1Н, с, Н-11); 4.21 (2Н, с, СН₂); 3.50-3.40 (4Н, м, 4NCH₂); 3.12 (2Н, кв, J=7.3, СН₂); 2.96 (3Н, с, СН₃); 1.61 (6Н, с, 2СН₃); 1.25 (3Н, т, J=7.3, СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₉H₃₁N₂O₆ [М+Н]⁺: 503.2177. Найдено: 503.2141.

Пример 16

3,5,7,10-Тетрагидрокси-4-((4-(2-гидроксиэтил)пиперазин-1-ил)метил)-1,1,9-триметил-1H-бензо[cd]пирен-2,6-диона дигидрохлорид (2р)

Соединение 2р получено по методике, аналогичной получению соединения 2b из гелиомицина и N-(2-гидроксиэтил)пиперазина. Выход 83%. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=9.9 мин, чистота 96.9%. Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 15.26 (1Н, уш с, ОН); 14.96 (1Н, уш с, ОН); 14.18 (1Н, с, ОН); 12.51 (1Н, уш с, ОН); 11.53 (1Н, уш с, ОН); 7.64 (1Н, с, Н-8); 7.01 (1H, с, Н-11); 4.23 (2Н, с, СН₂); 3.75-3.73 (2Н, м, ОСН₂); 3.72-3.70 (2Н, м, NCH₂); 3.61-3.58 (2Н, м, NCH₂); 3.56-3.50 (2H, м, NCH₂); 3.28-3.10 (4Н, м, 2NCH₂); 2.89 (3Н, с, СН₃); 1.56 (6Н, с, 2СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₉H₃₁N₂O₇ [М+Н]⁺: 519.2126. Найдено: 519.2163.

Пример 17

3,5,7,10-Тетрагидрокси-1,1,9-триметил-4-(морфолинометил)-1H-бензо[cd]пиррен-2,6-диона гидрохлорид (2q)

Соединение 2q получено по методике, аналогичной получению соединения 2h из гелиомицина и морфолина. Выход 80%. Т_пл>250°С (возг.). ВЭЖХ (колонка Kromasil-100-5-мкм С-18 4.0×250 мм, LW=272 нм, элюент: А - H₃PO₄ (0.01 М) рН 2.6, В - MeCN; градиент В 30→70% (30 мин): Rt=17.4 мин, чистота 95.7%. Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆), δ, м. д., J (Гц): 14.92 (1H, с, ОН); 7.13 (1H, уш с, Н-8); 6.89 (1Н, уш с, Н-11); 4.20 (2Н, с, СН₂); 3.91-3.87 (4Н, м, 2СН₂); 3.22-3.18 (4Н, м, 2СН₂); 2.83 (3Н, с, СН₃); 1.51 (6Н, с, 2СН₃). HRMS m/z (ESI): Вычислено для C₂₇H₂₆NO₇ [М+Н]⁺: 476.1704. Найдено: 476.1623.

Пример 18

Фармацевтические композиции для парентерального применения соединения 2l

Растворы 4-(4-аминопиперидина)метиламиногелиомицина 2l для получения фармацевтических композиций, пригодных для парентерального применения, готовят в водосодержащих фармацевтически приемлемых носителях в стерильной посуде. В стерильную емкость помещают навески 4-(4-аминопиперидина)метиламиногелиомицина 2l, добавляют при необходимости вспомогательные эксципиенты и растворяют в дистиллированной воде пригодной для инъекций или изотонических растворах глюкозы или натрия хлорида при помешивании смеси, нагревая при необходимости, для ускорения растворения. Полученный раствор фильтруют для удаления механических примесей и стерилизации через мембранный фильтр (0.25 μм) в стерильные флаконы из нейтрального стекла.

Иллюстративные рецептуры фармацевтических композиций для приготовления растворов для парентерального применения 4-(4-аминопиперидина)метиламино-гелиомицина 2l приведены ниже.

Состав 1: 20 мг дигидрохлорида 4-(4-аминопиперидина)метиламиногелиомицина 2l; 1.0 мл 5%-ного водного изотонического раствора глюкозы.

Состав 2: 10 мг дигидрохлорида 4-(4-аминопиперидина)метиламиногелиомицина 2l; 1.0 мл 0,9%-ного водного изотонического раствора натрия хлорида, 55 мг 3-гидроксипропил-β-циклодекстрина (степень замещения 5), 1.0 мг цитрата натрия.

Состав 3: 20 мг дигидрохлорида 4-(4-аминопиперидина)метиламиногелиомицина 2l; 1.0 мл воды дистилированной для инъекций, 1.0 мг поливинилпирролидона, 115 мг β-лактозы.

Готовые к применению жидкие фармацевтические композиции 1, 2 и 3 стабильны при хранении в холодильнике (+5°С): снижение содержания 4-(4-аминопиперидина)метиламиногелиомицина 2l не превышает 4% в год.

Примеры, подтверждающие наличие биологической активности

Изучение антипролиферативной активности заявленных соединений проводилось в тестах in vitro на культурах клеток лейкемии мыши L1210, Т-лимфоцитов человека СЕМ, аденокарциномы кишечника НСТ-116 и ее резистентной сублинии НСТ-116-р53kо (с делецией гена р53), лейкоза К562 и ее резистентной сублинии К562/4 (с гиперэкспрессией мембранного транспортера P-gp), постнатальных фибробластах человека (HPF) и дермальных микроваскулярных эндотелиальных клетках человека НМЕС-1. Данные об антипролиферативной активности (IC₅₀ - концентрация, ингибирующая рост клеток на 50%) заявленных по изобретению соединений 2a-2q приводятся в таблице 1, где для каждого соединения указана структура заместителя в положении 4, а также номер примера, описывающего его получение. Определение 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 2a-2q, являющиеся предметом настоящего изобретения и описанные в примерах, ингибируют пролиферацию опухолевых клеток в интервале от низких субмикромолярных до микромолярных концентраций. Значение IC₅₀ для соединения 2а оказалось наилучшим, среди производных для которых были получены эти значения. Однако для некоторых производных (2b, 2h, 2k, 2l, 2m, 2n) не были получены значения IC₅₀, что не позволяет в полной мере оценить их влияние на данные клетки. Большинство новых производных блокирует рост линий клеток дикого типа, а также сублинии с множественной лекарственной устойчивостью К562/4 и НСТ116-p53ko, механизмы резистентности которых являются наиболее важными причинами снижения активности химиотерапевтических агентов [Krohn K. (Ed.) Topics Curr. Chem., 2008, 283, 136]. Соединения 2c, 2i, 2j демонстрируют перспективную избирательность токсичности в отношении опухолевых клеток, по сравнению с линиями нормальных клеток НМЕС-1 (20-30 раз), в то время как исходный антибиотик гелиомицин (1) имеет меньший терапевтический индекс (1-10 раз).

Изобретение относится к 4-аминометильным производным гелиомицина, соответствующим формуле:

а также к фармацевтическим композициям на их основе. Технический результат: получены новые соединения, обладающие способностью ингибировать деление опухолевых клеток. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 18 пр.

1. 4-Аминометильное производное гелиомицина (резистомицина), соответствующее общей формуле I, его таутомерные формы или его фармацевтически приемлемые соли:

где X означает необязательно замещенную аминогруппу, заместитель которой независимо выбран из: C₁-С₆-алкил, амино-C₁-С₆-алкил, гидроксил-C₁-С₆-алкил, карбокси-C₁-С₆-алкил; или азотсодержащий 5-7 членный гетероциклил, представляющий собой одновалентный остаток, необязательно замещенный вышеуказанным заместителем и содержащий в своей структуре, по меньшей мере, один атом азота, а также необязательно один дополнительный гетероатом, выбранный из N, О или S, присоединенный через атом азота к метиленовой группе в положении 4 гелиомицина.

2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что необязательно замещенный азотсодержащий гетероциклил независимо выбран из группы: азепанил, диазепанил, диазабициклогептил, морфолинил, пиперазинил, пиперидинил, пирролидинил, тиоморфолинил.

3. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что азотсодержащий гетероциклил необязательно замещен заместителем, независимо выбранным из группы: C₁-С₆-алкил, амино, гидрокси, гидроксил-C₁-С₆-алкил, карбокси, карбокси-C₁-С₆-алкил.

4. Фармацевтическая композиция для ингибирования пролиферации клеток, включающая терапевтически эффективное количество 4-аминометильного производного гелиомицина (резистомицина) по п. 1.

5. Способ селективного ингибирования деления опухолевых клеток, предусматривающий контактирование с клетками эффективного количества 4-аминометильного производного гелиомицина (резистомицина) по п. 1 или композиции по п. 4.

6. Способ по п. 5, причем указанные опухолевые клетки характеризуются лекарственной резистентностью в отношении других противоопухолевых соединений.