Метил-3-арил-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилаты, обладающие цитотоксической активностью в отношении к клеткам линии карциномы шейки матки человека HeLa, и способ их получения Российский патент 2024 года по МПК C07D491/52 A61K31/407 A61P35/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области органического синтеза биологически активных соединений и касается ранее неизвестных метил-3-арил-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилатов, обладающих цитотоксической активностью к клеткам линии карциномы шейки матки человека HeLa. Указанные соединения могут быть использованы в качестве противоопухолевых агентов, в частности, для лечения рака шейки матки человека.

Уровень техники

Сведения о способах получения, биологической активности и области применения 6-метил-3-арил-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилатов общей формулы I в научно-технической и патентной литературе отсутствуют.

Ближайшими аналогами метил-3-арил-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилатов общей формулы I являются 3,4-диарил-3a-нитро-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилаты (3), получаемые в виде индивидуальных эндо-стереоизомеров из соответствующих 2-арилзамещенных 3-нитро-2H-хроменов (1) и азометинов (2) при комнатной температуре в толуоле в течение 12 ч в присутствии триэтиламина и ацетата серебра с выходами 48-75% [A. Virányi, G. Marth, A. Dancsó, G. Blaskó, L. Tőke, M. Nyerges. 3-Nitrochromene derivatives as 2p components in 1,3-dipolar cycloadditions of azomethine ylides. // Tetrahedron, 2006, DOI: 10.1016/j.tet.2006.06.101]. Недостатками данного метода синтеза являются использование полуторного избытка ацетата серебра для повышения стереоселективности процесса циклоприсоединения и продолжительное время реакции.

Биологическая активность гексагидрохромено[3,4-c]пирролидинов (3) не изучалась.

Введение электроноакцепторной CF₃-группы в положение 2 3-нитро-2Н-хромена не только активирует двойную связь, но и повышает стереоселективность их реакций с нуклеофилами и амбифилами. Кроме того, замена метильной группы на трифторметильную в биологически активной молекуле может привести к повышению фармакологических свойств за счет увеличения липофильности и метаболической стабильности [S. Purser, P. R. Moore, S. Swallow, V. Gouverneur. Fluorine in medicinal chemistry. // Chem. Soc. Rev., 2008, DOI: 10.1039/B610213C. N. A. Meanwell. Synopsis of some recent tactical application of bioisosteres in drug design. // J. Med. Chem., 2011, DOI: 10.1021/jm1013693].

Ранее было показано, что 3-арил-4-(трифторметил)-4H-спиро[хромено[3,4-c]пирролидин-1,3'-оксиндолы] (4) [В.Ю. Коротаев, А.Ю. Барков, И.Б. Кутяшев, М.В. Улитко, Н.С. Зимницкий, В.Я. Сосновских. 3-Арил-4-(трифторметил)-4H-спиро[хромено[3,4-c]пирролидин-1,3'-оксиндолы], обладающие высокой цитотоксической активностью в отношении к клеткам линии карциномы шейки матки человека HeLa, и способ их получения. // Патент RU 2774705 С1, 2022] обладают выраженной цитотоксической активностью к клеткам рака шейки матки человека HeLa.

где: R¹ представляет собой H, алкил С₁-С₆, алкокси С₁-С₆, Br, Cl, NO₂;

-R² представляет собой H, алкил С₁-С₆, алкокси С₁-С₆, Br, Cl, NO₂;

-R³ представляет собой H, алкил С₁-С₆, Bn;

-R⁴ представляет собой H, алкил С₁-С₆, алкокси С₁-С₆, Br, Cl;

-Ar представляет собой Ph, 2-ClC₆H₄, 4-ClC₆H₄, 2-BrC₆H₄, 4-FC₆H₄, 4-MeC₆H₄, 3-F₃CC₆H₄,

4-MeOC₆H₄,

Задача изобретения: исходя из 3-нитро-2-(трифторметил)-2H-хроменов (5) и азометинов (2) синтезировать новую группу соединений, обладающих противоопухолевой активностью, в мягких условиях, используя каталитические количества соли серебра. Поставленная задача решается тем, что для получения новых метил-3-арил-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилатов общей формулы I смесь соответствующего нитрохромена (5) (1 эквивалент), азометина (2) (1.1 эквивалент), триэтиламина (0.1 эквивалент) и AgOAc (0.1 эквивалент) перемешивают при комнатной температуре в сухом дихлорметане в течение 5 ч. Затем растворитель упаривают, а остаток очищают колоночной хроматографией на силикагеле (элюент - EtOAc-гексан (1:3)). Исходные 3-нитро-2-(трифторметил)-2H-хромены (5a-f) получают согласно методике, описанной в литературе [V.Y. Korotaev, I.B. Kutyashev, V.Y. Sosnovskikh. Synthesis of 3-substituted 2-trifluoro(trichloro)methyl-2H-chromenes by reaction of salicylaldehydes with activated trihalomethyl alkenes. // Heteroatom Chemistry, 2005, DOI: 10.1002/hc.20146]. Выходы соединений общей формулы I представлены в таблице 1.

Анализ целевых соединений проводят с использованием ЯМР-спектроскопии [Спектры ЯМР ¹Н зарегистрированы на спектрометрах Bruker DRX-400 и Bruker Avance 500 (рабочие частоты 400 и 500 МГц соответственно) в CDCl₃, внутренний стандарт ТМС. Спектры ЯМР ¹³C (126 МГц) зарегистрированы на спектрометре Bruker Avance 500 в CDCl₃, внутренний стандарт - сигнал растворителя (77.0 м. д.). Спектры ЯМР ¹⁹F зарегистрированы на спектрометрах Bruker DRX-400 и Bruker Avance 500 (рабочие частоты 376 и 471 МГц соответственно) в CDCl₃, внутренний стандарт C₆F₆] и масс-спектрометрии высокого разрешения [Масс-спектры высокого разрешения записаны на спектрометре Bruker maXis Impact HD]. Рентгеноструктурное исследование выполнено на дифрактометре Xcalibur 3 (Mo-Kα излучение, графитовый монохроматор, ω-сканирование, длина волны = 0.7107 нм).

На фиг. 1 представлена молекулярная структура метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-3a-нитро-4-(трифторметил)-3-фенил-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата в представлении атомов эллипсоидами тепловых колебаний с 30% вероятностью.

Пример 1.

Получение метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-3a-нитро-4-(трифторметил)-3-фенил-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата.

Смесь 123 мг (0.5 ммоль) 3-нитро-2-(трифторметил)-2Н-хромена (5а), 97 мг (0.55 ммоль) азометина (2a), 5 мг (0.05 ммоль) триэтиламина и 8.3 мг (0.05 ммоль) AgOAc перемешивают при комнатной температуре в 2 мл сухого дихлорметана в течение 5 ч. Затем растворитель упаривают при пониженном давлении, а остаток очищают колоночной хроматографией на силикагеле (элюент - EtOAc-гексан (1:3)). Получают метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-3a-нитро-4-(трифторметил)-3-фенил-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилат в виде бежевого порошка. Выход приведен в таблице 1.

Т. пл. 125-127°C.

Спектр ЯМР ¹H (500 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 3.13 (д.д, J = 11.3, 7.5 Гц, 1H), 4.02 (с, 3H), 4.09 (д.д, J = 7.5, 3.1 Гц, 1H), 4.57 (д, J = 3.1 Гц, 1H), 4.83 (д, J = 11.3 Гц, 1H), 5.11 (к, J = 7.0 Гц, 1H), 7.07 (д.д, J = 8.2, 1.0 Гц, 1H), 7.18 (д.д.д, J = 8.2, 7.6, 1.0 Гц, 1H), 7.23-7.32 (м, 3H), 7.43-7.47 (м, 3H), 7.52 (д, J = 7.7 Гц, 1H).

Спектр ЯМР ¹³C (126 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 45.6, 53.1, 68.4, 70.2, 72.3 (к, ²J_CF = 31.8 Гц), 93.6, 117.6, 123.3 (к, ¹J_CF = 288.9 Гц), 124.0, 124.4, 126.5 (2C), 129.09, 129.14, 129.2 (2C), 130.0, 132.6, 149.0, 171.9.

Спектр ЯМР ¹⁹F (471 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 96.6 (д, J = 7.0 Гц).

Масс-спектр высокого разрешения: Найдено, m/z: 423.1160 [М+Н]⁺. C₂₀H₁₈F₃N₂O₅. Вычислено, m/z: 423.1162.

Пример 2

Получение метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-3-(4-метоксифенил)-3a-нитро-4-(трифторметил)-3-фенил-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата.

Данное соединение получают из 3-нитро-2-(трифторметил)-2H-хромена (5a) и азометина (2b) по способу, аналогичному способу примера 1. Выход приведен в таблице 1.

Т. пл. 163-165°C, белый порошок.

Спектр ЯМР ¹H (500 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 3.07 (д.д, J = 11.2, 7.6 Гц, 1H), 3.83 (с, 3H), 4.02 (с, 3H), 4.07 (д.д, J = 7.6, 3.0 Гц, 1H), 4.54 (д, J = 3.0 Гц, 1H), 4.79 (д, J = 11.2 Гц, 1H), 5.07 (к, J = 7.0 Гц, 1H), 6.95 (д, J = 8.7 Гц, 2H), 7.06 (д.д, J = 8.1, 1.0 Гц, 1H), 7.15 (т.д, J = 7.6, 1.0 Гц, 1H), 7.22 (д, J = 8.7 Hz, 2H), 7.28 (т.д, J = 8.1, 1.0 Гц, 1H), 7.51 (д.д, J = 7.6, 1.0 Гц, 1H).

Спектр ЯМР ¹³C (126 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 45.5, 53.1, 55.3, 68.4, 70.0, 72.4 (к, ²J_CF = 31.4 Гц), 93.5, 114.6 (2C), 117.5, 123.4 (к, ¹J_CF = 288.7 Гц), 124.0, 124.4 (2C), 127.7 (2C), 129.1 (2C), 149.0, 160.9, 172.0.

Спектр ЯМР ¹⁹F (471 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 96.7 (д, J = 7.0 Гц).

Масс-спектр высокого разрешения: Найдено, m/z: 453.1272 [М+Н]⁺. C₂₁H₂₀F₃N₂O₆. Вычислено, m/z: 453.1268.

Пример 3

Получение метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-3-(3,4-диметоксифенил)-3a-нитро-4-(трифторметил)-3-фенил-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата.

Данное соединение получают из 3-нитро-2-(трифторметил)-2H-хромена (5а) и азометина (2с) по способу, аналогичному способу примера 1. Выход приведен в таблице 1.

Т. пл. 150-152°C, белый порошок.

Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 3.07 (д.д, J = 10.8, 7.5 Гц, 1H), 3.83 (с, 6H), 4.03 (с, 3H), 4.07 (д.д, J = 7.5, 3.0 Гц, 1H), 4.55 (д, J = 3.0 Гц, 1H), 4.78 (д, J = 10.8 Гц, 1H), 5.10 (к, J = 7.0 Гц, 1H), 6.76 (д, J = 1.8 Гц, 1H), 6.87 (д.д, J = 8.3, 1.8 Гц, 1H), 6.91 (д, J = 8.3 Гц, 1H), 7.06 (д.д, J = 8.2, 1.0 Гц, 1H), 7.17 (т.д, J = 7.6, 1.0 Гц, 1H), 7.28 (т.д, J = 8.2, 1.0 Гц, 1H), 7.51 (д.д, J = 7.6, 1.0 Гц, 1H).

Спектр ЯМР ¹³C (126 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 45.4, 53.1, 55.9, 56.1, 68.3, 70.3, 72.4 (к, ²J_CF = 31.5 Гц), 93.4, 109.3, 111.5, 117.6, 119.3, 123.4 (к, ¹J_CF = 288.9 Гц), 124.0, 124.4, 124.9, 129.08, 129.11, 149.0, 149.6, 150.4, 172.0.

Спектр ЯМР ¹⁹F (376 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 96.9 (д, J = 7.0 Гц).

Масс-спектр высокого разрешения: Найдено, m/z: 483.1374 [М+Н]⁺. C₂₂H₂₂F₃N₂O₇. Вычислено, m/z: 483.1374.

Пример 4

Получение метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-3a-нитро-3-(3,4,5-триметоксифенил)-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата.

Данное соединение получают из 3-нитро-2-(трифторметил)-2H-хромена (5a) и азометина (2d) по способу, аналогичному способу примера 1. Выход приведен в таблице 1.

Т. пл. 115-117°C, белый порошок.

Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 3.01 (д.д, J = 10.4, 7.2 Гц, 1H), 3.88 (с, 3H), 3.89 (с, 6H), 4.03 (с, 3H), 4.07 (д.д, J = 7.2, 3.1 Гц, 1H), 4.56 (д, J = 3.1 Гц, 1H), 4.75 (д, J = 10.4 Гц, 1H), 5.13 (к, J = 7.0 Гц, 1H), 6.50 (с, 2H), 7.07 (д.д, J = 8.2, 1.2 Гц, 1H), 7.18 (т.д, J = 7.7, 1.2 Гц, 1H), 7.29 (т.д, J = 8.2, 1.0 Гц, 1H), 7.51 (д.д, J = 7.7, 1.0 Гц, 1H).

Спектр ЯМР ¹³C (126 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 45.3, 53.1, 56.4 (2C), 60.9, 68.3, 70.5, 72.5 (к, ²J_CF = 31.6 Гц), 93.3, 103.8 (2C), 117.6, 123.3 (к, ¹J_CF = 288.8 Гц), 124.0, 124.5, 128.2, 129.1, 129.2, 149.0, 153.8 (3C), 172.0.

Спектр ЯМР ¹⁹F (376 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 96.9 (д, J = 7.0 Гц).

Масс-спектр высокого разрешения: Найдено, m/z: 513.1472 [M+H]⁺. C₂₃H₂₄F₃N₂O₈. Вычислено, m/z: 513.1479.

Пример 5

Получение метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-3-(бензо[d][1,3]диоксол-5-ил)-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата.

Данное соединение получают из 3-нитро-2-(трифторметил)-2H-хромена (5a) и азометина (2e) по способу, аналогичному способу примера 1. Выход приведен в таблице 1.

Т. пл. 168-170°C, белый порошок.

Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 2.97 (д.д, J = 10.7, 7.6 Гц, 1H), 4.01 (с, 3H), 4.05 (д.д, J = 7.6, 3.0 Гц, 1H), 4.55 (д, J = 3.0 Гц, 1H), 4.75 (д, J = 10.7 Гц, 1H), 5.11 (к, J = 7.0 Гц, 1H), 6.01 (д, J = 1.4 Гц, 1H), 6.02 (д, J = 1.4 Гц, 1H), 6.76-6.82 (м, 2H), 6.85 (д, J = 7.9 Гц, 1H), 7.05 (д.д, J = 8.2, 1.1 Гц, 1H), 7.17 (т.д, J = 7.7, 1.1 Гц, 1H), 7.27 (т.д, J = 8.2, 1.1 Гц 1H), 7.50 (д, J = 7.7, 1.1 Гц, 1H).

Спектр ЯМР ¹³C (126 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 45.3, 53.1, 68.2, 70.0, 72.3 (к, ²J_CF = 31.4 Гц), 93.3, 101.6, 106.6, 108.8, 117.6, 120.5, 123.4 (к, ¹J_CF = 289.0 Гц), 124.0, 124.4, 126.3, 129.09, 129.13, 148.5, 148.99, 149.02, 171.9.

Спектр ЯМР ¹⁹F (376 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 96.7 (д, J = 7.0 Гц).

Масс-спектр высокого разрешения: Найдено, m/z: 467.1064 [M+H]⁺. C₂₁H₁₈F₃N₂O₇ Вычислено, m/z: 467.1061.

Пример 6

Получение метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-3-(4-метоксифенил)-3a-нитро-4-(трифторметил)-8-хлор-1,2,3,3a,4,9b1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата.

Данное соединение получают из 3-нитро-2-(трифторметил)-6-хлор-2H-хромена (5b) и азометина (2b) по способу, аналогичному способу примера 1. Выход приведен в табл. 1.

Т. пл. 191-193°C, белый порошок.

Спектр ЯМР ¹H (500 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 3.06 (д.д J = 11.0, 7.7 Гц, 1H), 3.83 (с, 3H), 4.01-4.05 (м, 4H), 4.50 (д, J = 3.3 Гц, 1H), 4.74 (д, J = 11.0 Гц, 1H), 5.07 (к, J = 6.9 Гц, 1H), 6.95 (д, J = 8.6 Гц, 2H), 7.01 (д, J = 8.7 Гц, 1H), 7.20 (д J = 8.6 Гц, 2H), 7.24 (д.д, J = 8.7, 2.3 Гц, 1H), 7.49 (д, J = 2.3 Гц, 1H).

Спектр ЯМР ¹³C (126 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 45.3, 53.3, 55.3, 68.1, 70.1, 72.5 (к, ²J_CF = 31.7 Гц), 93.1, 114.7 (2C), 119.1, 123.2 (к, ¹J_CF = 288.9 Гц), 124.1, 125.8, 127.7 (2C), 128.7, 129.4, 129.5, 147.7, 161.0, 171.6.

Спектр ЯМР ¹⁹F (471 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 96.8 (д, J = 6.9 Гц).

Масс-спектр высокого разрешения: Найдено, m/z: 487.0879 [M+H]⁺. C₂₁H₁₉ClF₃N₂O₆. Вычислено, m/z: 487.0878.

Пример 7

Получение метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-8-бром-3-(4-метоксифенил)-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата.

Данное соединение получают из 6-бром-2-(трифторметил)-2H-хромена (5c) и азометина (2b) по способу, аналогичному способу примера 1. Выход приведен в таблице 1.

Т. пл. 191-192°C, белый порошок.

Спектр ЯМР ¹H (500 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 3.06 (уш. с, 1H), 3.83 (s, 3H), 4.01-4.05 (м, 4H), 4.50 (д, J = 3.3 Гц, 1H), 4.73 (с, 1H), 5.07 (к, J = 6.9 Гц, 1H), 6.94 (д, J = 8.7 Гц, 2H), 6.97 (д, J = 8.8 Гц, 1H), 7.20 (д, J = 8.7 Гц, 2H), 7.38 (д.д, J = 8.8, 2.2 Гц, 1H), 7.63 (д, J = 2.2 Гц, 1H).

Спектр ЯМР ¹³C (126 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 45.2, 53.3, 55.3, 68.1, 70.1, 72.4 (к, ²J_CF = 31.7 Гц), 93.0, 114.6 (2C), 116.8, 119.4, 123.2 (к, ¹J_CF = 288.9 Гц), 124.0, 126.2, 127.7 (2C), 131.7, 132.3, 148.2, 160.9, 171.6.

Спектр ЯМР ¹⁹F (471 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 96.8 (д, J = 6.9 Гц).

Масс-спектр высокого разрешения: Найдено, m/z: 531.0374 [M+H]⁺. C₂₁H₁₉BrF₃N₂O₆. Вычислено, m/z: 531.0373.

Пример 8

Получение метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-6,8-дибром-3-(4-метоксифенил)-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата.

Данное соединение получают из 6,8-дибром-3-нитро-2-(трифторметил)-2H-хромена (5d) и азометина (2b) по способу, аналогичному способу примера 1. Выход приведен в таблице 1.

Т. пл. 189-191°C, белый порошок.

Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 3.07 (д.д, J = 10.8, 7.7 Гц, 1H), 3.80 (с, 3H), 4.00 (д.д, J = 7.7, 3.2 Гц 1H), 4.03 (с, 3H), 4.53 (д, J = 3.2 Гц, 1H), 4.72 (д, J = 10.8 Гц, 1H), 5.18 (к, J = 6.8 Гц, 1H), 6.96 (д, J = 8.6 Гц, 2H), 7.22 (д, J = 8.6 Гц, 2H), 7.61 (д, J = 1.9 Гц, 1H), 7.67 (д, J = 1.9 Гц, 1H).

Спектр ЯМР ¹³C (126 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 45.5, 53.5, 55.3, 68.1, 70.3, 73.1 (к, ²J_CF = 32.2 Гц), 93.2, 112.9 114.8 (2C), 116.9, 122.9 (к, ¹J_CF = 288.5 Гц), 123.8, 127.5, 127.7 (2C), 130.9, 135.3, 145.5, 161.1, 171.3.

Спектр ЯМР ¹⁹F (376 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 97.0 (д, J = 6.8 Гц).

Масс-спектр высокого разрешения: Найдено, m/z: 608.9475 [M+H]⁺. C₂₁H₁₈Br₂F₃N₂O₆. Вычислено, m/z: 608.9478.

Пример 9

Получение метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-8-метокси-3-(4-метоксифенил)-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата.

Данное соединение получают из 6-метокси-3-нитро-2-(трифторметил)-2H-хромена (5e) и азометина (2b) по способу, аналогичному способу примера 1. Выход приведен в таблице 1.

Т. пл. 125-127°C, белый порошок.

Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 3.07 (д.д, J = 11.3, 7.8 Гц, 1H), 3.82 (с, 3H), 3.83 (с, 3H), 4.02 (с, 3H), 4.07 (д.д, J = 7.8, 3.2 Гц, 1H), 4.49 (д, J = 3.2 Гц, 1H), 4.78 (д, J = 11.3 Гц, 1H), 5.03 (к, J = 7.0 Гц, 1H), 6.83 (д.д, J = 9.0, 2.8 Гц, 1H), 6.95 (д, J = 8.7 Гц, 2H), 6.98 (д, J = 9.0 Гц, 1H), 7.01 (д, J = 2.2 Гц, 1H), 7.21 (д, J = 8.7 Гц, 2H).

Спектр ЯМР ¹³C (126 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 45.9, 53.1, 55.3, 55.7, 68.3, 70.1, 72.6 (к, ²J_CF = 31.4 Гц), 93.8, 113.1, 114.6 (2C), 115.2, 118.4, 123.4 (к, ¹J_CF = 289.2 Гц), 124.4, 124.8, 127.7 (2C), 142.8, 156.2, 160.9, 171.9.

Спектр ЯМР ¹⁹F (376 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 97.0 (д, J = 7.0 Гц).

Масс-спектр высокого разрешения: Найдено, m/z: 483.1374 [M+H]⁺. C₂₂H₂₂F₃N₂O₇. Вычислено, m/z: 483.1374.

Пример 10

Получение метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-3-(4-метоксифенил)-3a-нитро-4-(трифторметил)-6-этокси-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата.

Данное соединение получают из 3-нитро-2-(трифторметил)-8-этокси-2H-хромена (5f) и азометина (2b) по способу, аналогичному способу примера 1. Выход приведен в таблице 1.

Т. пл. 123-125°C, белый порошок.

Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 1.48 (т, J = 7.0 Гц, 3H), 3.06 (д.д, J = 10.9, 7.6 Гц, 1H), 3.83 (с, 3H), 4.01 (с, 3H), 4.05 (д.д, J = 7.6, 3.2 Гц, 1H), 4.17 (д, J = 7.0 Гц, 2H), 4.52 (д, J = 3.2 Гц, 1H), 4.81 (д J = 10.9 Гц, 1H), 5.19 (к, J = 7.0 Гц, 1H), 6.82-6.89 (м, 1H), 6.94 (д, J = 8.7 Гц, 2H), 7.06-7.10 (м, 2H), 7.25 (д, J = 8.7 Гц, 2H).

Спектр ЯМР ¹³C (126 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 14.7, 45.7, 53.1, 55.3, 64.7, 68.4, 70.2, 72.7 (к, ²J_CF = 31.5 Гц), 94.0, 112.3, 114.6 (2C), 120.1, 123.3 (к, ¹J_CF = 288.8 Гц), 124.3, 124.4, 125.3, 127.8 (2C), 139.1, 148.1, 160.9, 172.0.

Спектр ЯМР ¹⁹F (376 МГц, CDCl₃) δ (м.д.): 97.1 (д, J = 7.0 Гц).

Масс-спектр высокого разрешения: Найдено, m/z: 519.1347 [M+Na]⁺. C₂₃H₂₃F₃N₂NaO₇. Вычислено, m/z: 519.1350.

Относительная конфигурация метил-3-арил-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилатов общей формулы I однозначно подтверждена методом рентгеноструктурного анализа, выполненного для метил-(1S*,3S*,3aS*,4S*,9bR*)-3a-нитро-4-(трифторметил)-3-фенил-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата (пример 1). Структура соединения расшифрована прямым методом с использованием комплекса программ SHELX-97 [G.M. Sheldrick. A short history of SHELX. // Acta Crystallographica Section A: Foundations and Advances, 2008, DOI: 10.1107/S0108767307043930]. Все неводородные атомы уточнены в анизотропном приближении независимо, атомы водорода помещены в геометрически рассчитанные позиции и включены в уточнение в модели «наездника» с зависимыми тепловыми параметрами. Полный набор рентгеноструктурных данных депонирован в Кембриджском банке структурных данных (депонент CCDC 2213944).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Список условных сокращений:

МТТ-тест - метод оценки цитотоксической активности, основанный на восстановлении желтой соли тетразолия (МТТ) митохондриальными дегидрогеназами живых клеток до кристаллов формазана, растворимых в ДМСО

IC₅₀ (индекс цитотоксичности) - концентрация вещества, при которой наблюдается гибель 50% клеток, мкмоль/л

ОП_о - оптическая плотность раствора формазана опытной группы

ОП_к - оптическая плотность раствора формазана контрольной группы

Клеточные линии:

Клеточная линия HeLa - клетки карциномы шейки матки человека

Клеточная линия HDF- клетки дермальных фибробластов человека

Изучение цитотоксической активности in vitro заявляемых соединений общей формулы I.

проведено на линиях клеток рака шейки матки человека HeLa, полученных из Коллекции клеточных культур Института цитологии РАН (Санкт-Петербург, Россия) и дермальных фибробластов человека (HDF), выделенных в Институте медицинских клеточных технологий (Екатеринбург, Россия).

Клетки рассевают в 96-луночные планшеты в посевной дозе 2×10⁵ клеток/мл и культивируют при 37°С в течение 24 ч в модифицированной по способу Дульбекко среде Игла (DМЕМ) с 1% глутамина в присутствии 10% эмбриональной телячьей сыворотки и гентамицина (50 мг/л) в увлажненной атмосфере 5% СО₂, после чего в лунки добавляют исследуемые соединения формулы I в различных концентрациях. Клетки инкубируют с соединениями формулы I в течение 72 ч, после чего проводят оценку жизнеспособности клеток с помощью МТТ-теста. Опыты проведены в трех повторностях с отрицательным (культуральная среда), положительным (раствор цитотоксического препарата Камптотецин в концентрации 3 ммоль/л) контролями и контролем растворителя (ДМСО).

Оценку результатов МТТ-теста проводят на планшетном фотометре Tecan Infinite M200 PRO путем сравнения оптической плотности раствора формазана при длине волны 570 нм в опытных и контрольных лунках и рассчитывают индекс цитотоксичности (IC) по формуле:

На основании полученных данных определялся индекс цитотоксичности для каждой концентрации исследуемых веществ. С помощью пробит-регрессии производился расчет показателя IC₅₀.

Для проведения статистического анализа использовались программы Microsoft Excell и Statistika 2009. Рассчитывались параметры среднего арифметического значения и стандартной ошибки. За достоверные принимали различия средних величин по критерию Манна-Уитни при р < 0.05.

Соединением сравнения является цитотоксический агент Камптотецин (Sigma-Aldrich, USA). Камптотецин и его производные (например, Топотекан) применяют в медицинской практике для лечения рака толстой кишки и яичников, рецидивирующего или персистирующего рака шейки матки, мелкоклеточного рака легкого и часто используют для систематического скрининга противоопухолевых препаратов.

Для изучения цитотоксической активности было проведено определение IC₅₀ для ряда репрезентативных образцов соединений общей формулы I (примеры 2, 5, 6, 9, 10) по отношению к клеточным линиям HeLa и HDF. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Таким образом, нами впервые получены метил-3-арил-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилаты, которые проявили цитотоксическую активность в отношении к клеткам рака шейки матки человека HeLa, и предложен эффективный способ их получения.

Преимуществами данного способа синтеза являются:

1. Доступность исходных реагентов.

2. Высокая диастереоселективность реакции, которая достигается при использовании каталитических количеств ацетата серебра (10 мол% относительно исходного 3-нитро-2-(трифторметил)-2H-хромена (5)).

3. Использование дихлорметана в качестве растворителя, что позволяет провести реакцию в течение 5 ч.

Протестированные соединения общей формулы I (примеры 2, 5, 6, 9, 10) проявили цитотоксическую активность в отношении к клеточной линии HeLa. Соединения формулы I (примеры 2, 9) наряду с высокой цитотоксической активностью по отношению к клеткам HeLa проявили низкую цитотоксическую активность относительно клеток дермальных фибробластов человека и являются потенциальными противоопухолевыми препаратами.

Таблица 1. Синтез соединений общей формулы I (примеры 1-10). № Хромен 1 Азометин 2 R¹ R² Ar Выход (%) 1 5a 2a H H Ph 90 2 5a 2b H H 4-MeOC₆H₄ 92 3 5a 2c H H 3,4-(MeO)₂C₆H₃ 92 4 5a 2d H H 2,3,4-(MeO)₃C₆H₂ 85 5 5a 2e H H бензо[d][1,3]диоксол-5-ил 87 6 5b 2b Cl H 4-MeOC₆H₄ 90 7 5c 2b Br H 4-MeOC₆H₄ 94 8 5d 2b Br Br 4-MeOC₆H₄ 93 9 5e 2b MeO H 4-MeOC₆H₄ 89 10 5f 2b H EtO 4-MeOC₆H₄ 87

Таблица 2. Значения концентраций соединений общей формулы I, при которых наблюдается гибель 50% клеток (IC₅₀, мкмоль/л) в сравнении с Камптотецином в отношении клеток карциномы шейки матки человека HeLa и здоровых дермальных фибробластов человека (HDF) Соединение IC₅₀ (HeLa) IC₅₀ (HDF) 0.55 ± 0.01 -* 108 ± 15.8 185 ± 14.2 50.22 ± 3.40 1750.00 ± 120.0 12.17 ± 1.37 213.00 ± 51.25 4.19 ± 0.05 0.74 ± 0.05
Камптотецин 1.66 ±0.97 323.27 ±28.92 *Соединение не токсично в диапазоне концентраций 10^-7-10^-4 M.

Настоящее изобретение относится к новым метил-3-арил-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилатам общей формулы I, где: R¹ представляет собой H, алкокси С₁-С₆, Br, Cl; -R² представляет собой H, алкокси С₁-С₆, Br, Cl; -Ar представляет собой Ph, 4-MeOC₆H₄, 3,4-(MeO)₂C₆H₃, 2,3,4-(MeO)₃C₆H₂, бензо[d][1,3]диоксол-5-ил, которые проявляют цитотоксическую активность по отношению к клеткам линии карциномы шейки матки человека HeLa, и способу их получения. Технический результат: предложен высокоэффективный регио- и стереоселективный способ получения метил-3-арил-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилатов, которые обладают цитотоксической активностью в отношении к клеткам линии карциномы шейки матки человека HeLa и являются потенциальными противоопухолевыми препаратами. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 10 пр.

1. Метил-3-арил-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилат I

,

где R¹ представляет собой H, алкокси С₁-С₆, Br, Cl;

R² представляет собой H, алкокси С₁-С₆, Br, Cl;

Ar представляет собой Ph, 4-MeOC₆H₄, 3,4-(MeO)₂C₆H₃, 2,3,4-(MeO)₃C₆H₂, бензо[d][1,3]диоксол-5-ил,

обладающий цитотоксической активностью по отношению к клеткам линии карциномы шейки матки человека HeLa.

2. Способ получения метил-3-арил-3a-нитро-4-(трифторметил)-1,2,3,3a,4,9b-гексагидрохромено[3,4-c]пиррол-1-карбоксилата общей формулы I по п. 1, заключающийся в том, что смесь соответствующего 3-нитро-2-(трифторметил)-2H-хромена (5) формулы 1 эквивалент, азометина (2) формулы 1.1 эквивалент, Et₃N 0.1 эквивалент и AgOAc 0.1 эквивалент перемешивают в сухом дихлорметане в течение 5 ч при комнатной температуре, по завершении реакции растворитель упаривают, остаток очищают колоночной хроматографией на силикагеле, элюент:EtOAc-гексан (1:3).