Изобретение относится к области органической и медицинской химии, к новым биологически активным веществам класса замещенных 4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоновых кислот, а именно к этиловому эфиру (E)-2-амино-5-(2-(нафталин-2-ил)-2-оксоэтилиден)-4-оксо-1-(3-циано-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-2-ил)-4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоновой кислоты формулы:
который обладает противоопухолевой активностью в отношении колоректального рака, что позволяет предположить его использование в медицине в качестве лекарственного средства с цитотоксическими свойствами и низкой токсичностью.
Ближайшим аналогом по структуре для заявляемого соединения является этиловый эфир 2-(5-амино-3-оксо-4-циано-2-(2-оксо-2-(п-толил)этилиден)-2,3-дигидро-1H-пиррол-1-ил)-5,6,7,8-тетрагидро-4H-циклогепта[b]тиофен-3-карбоновой кислоты 2, обладающий противоопухолевой активностью [European Journal of Medicinal Chemistry, 2023, Vol. 254, pp. 115325] формулы:
Приведены данные по противоопухолевой активности.
Эталоном сравнения биологической активности был выбран Фторурацил формулы:
который был одобрен FDA для лечения колоректального рака [Фторурацил (Fluorouracil). – [Electronical resource]. – URL: https://www.vidal.ru/drugs/fluorouracil], Somayeh Handali et al. A novel 5-Fluorouracil targeted delivery to colon cancer using folic acid conjugated liposomes // Biomedicine & Pharmacotherapy. 2018. Vol. 108, p. 1259-1273. DOI: 10.1016/j.biopha.2018.09.128].
Задачей изобретения является поиск в ряду производных замещенных 4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоновых кислот веществ с выраженной противоопухолевой активностью в отношении колоректального рака и низкой токсичностью.
Технический результат достигается химическим синтезом и применением этилового эфира (E)-2-амино-5-(2-(нафталин-2-ил)-2-оксоэтилиден)-4-оксо-1-(3-циано-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-2-ил)-4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоновой кислоты, который обладает противоопухолевой активностью в отношении колоректального рака и низкой токсичностью.
Заявляемое соединение 1 синтезируют из известных исходных реагентов в 3 стадии.
Стадия 1. 4-(Нафталин-2-ил)-4-оксо-2-((3-циано-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-2-ил)амино)бут-2-еновую кислоту - 5 получают взаимодействием эквимолярных количеств 2-гидрокси-4-(нафталин-2-ил)-4-оксобут-2-еновой кислоты - 3 и нитрила 2-амино-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-3-карбоновой кислоты - 4 в присутствии 5 мольных % трифторуксусной кислоты. Реакция протекает в толуоле при перемешивании и температуре 80 °С в течение 1 часа с последующим выделением целевых продуктов известными методами.
Стадия 2. Нитрил (E)-2-((5-(нафталин-2-ил)-2-оксофуран-3(2H)-илиден)амино)-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-3-карбоновой кислоты - 6 получают реакцией, проходящей при медленном нагревании до 140 °С раствора 4-(нафталин-2-ил)-4-оксо-2-((3-циано-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-2-ил)амино)бут-2-еновой кислоты - 5 в пропионовом ангидриде в течении 1 часа, с последующим выделением соединения 6 известными методами.
Стадия 3. Заявляемое соединение 1 синтезируют взаимодействием нитрила (E)-2-((5-(нафталин-2-ил)-2-оксофуран-3(2H)-илиден)амино)-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-3-карбоновой кислоты - 6 с этиловым эфиром цианоуксусной кислоты в присутствии 1 эквивалента диизопропилэтиламина. Реакция протекает в дихлорметане при перемешивании и комнатной температуре в течение 30 минут с последующим выделением целевых продуктов известными методами по схеме:
Однако из патентной и научно-технической литературы не выявлено применение соединения 1 в качестве средств с цитотоксическими свойствами эффективного в отношении колоректального рака.
Изобретение иллюстрируется примерами исследования фармакологических свойств.
Пример 1. Получение соединения 1.
Стадия 1. 4.84 г. (0.02 моль) 2-гидрокси-4-(нафталин-2-ил)-4-оксобут-2-еновой кислоты - 3 и 3.52 г. (0.02 моль) нитрила 2-амино-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-3-карбоновой кислоты - 4 смешивали в 50 мл. безводного толуола, затем добавляли 5 мол.% трифторуксусной кислоты и выдерживали 1 час при температуре 80 °С при интенсивном перемешивании. Смесь охлаждали до 0 °С, выпавший осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали из толуола.
Выход 86 %, т. пл. 168-170 °С (толуол). Спектр ЯМР 1Н (DMSO-d6), δ, м. д.: 1.76 (м, 4H), 2.52 (м, 2H), 2.64 (м, 2H), 6.89 (с, 1Н), 7.67 (м, 2Н), 8.04 (м, 3Н), 8.18 (м, 1Н), 8.73 (с, 1Н). Найдено, %: C, 68.66; H, 4.50; N, 6.97; S, 7.95. C23H18N2O3S. Вычислено, %: C, 68.64; H, 4.51; N, 6.96; S, 7.97.
Стадия 2. 6 г. (0.015 моль) 4-(нафталин-2-ил)-4-оксо-2-((3-циано-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-2-ил)амино)бут-2-еновой кислоты - 5 в 15 мл пропионового ангидрида медленно нагревали до 140 °С при интенсивном перемешивании и выдерживали в течении 1 часа. Полученный раствор охлаждали до 0 °С, выпавший осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали из безводного толуола.
Выход 80 %, т. пл. 240-241 °С (толуол). Спектр ЯМР 1Н (CDCl3), δ, м. д.: 1.93 (м, 4H), 2.77 (м, 2H), 2.86 (м, 2H), 7.02 (с, 1Н), 7.61 (м, 2Н), 7.84 (м, 1Н), 7.91 (м, 1Н), 7.97 (м, 2Н), 8.48 (с, 1Н). Найдено, %: C, 71.85; H, 4.22; N, 7.26; S, 8.36. C23H16N2O2S. Вычислено, %: C, 71.86; H, 4.20; N, 7.29; S, 8.34.
Стадия 3. К раствору 3.84 г. (0.01 моль) нитрила (E)-2-((5-(нафталин-2-ил) -2-оксофуран-3(2H)-илиден)амино)-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-3-карбоновой кислоты - 6 в 50 мл безводного дихлорметана прибавляли 1.13 г (0.01 моль) этилового эфира цианоуксусной кислоты и 1.29 г (0.01 моль) диизопропилэтиламина. Полученный раствор выдерживали 30 минут при комнатной температуре при интенсивном перемешивании. Смесь охлаждали до 0 °С, выпавший осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали из толуола.
Выход 74 %, т. пл. 283-284 °С (толуол). Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 1.12 (т, J = 7.1 Hz, 3H), 1.86 (м, 4H), 2.80 (м, 2H), 2.94 (м, 2H), 4.00 (кв, J = 7.1 Hz, 2H), 6.90 (с, 1H), 7.54 (уш. с, 1H), 7.59 (м, 1H), 7.67 (м, 1H), 8.01 (м, 1H,), 8.03 (м, 2H), 8.08 (м, 1H), 8.56 (с, 1H), 9.00 (с, 1H). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6) δ, м. д.: 14.4, 21.5, 22.0, 24.0, 24.9, 57.4, 89.7, 110.6, 115.0, 123.5, 126.6, 127.5, 127.8, 128.0, 128.3, 128.8, 129.3, 130.3, 132.1, 134.1, 135.1, 135.5, 145.9, 157.5, 161.7, 162.6, 174.9, 192.4. Найдено, %: C, 67.60; H, 4.68; N, 8.46; S, 6.43. C28H23N3O4S. Вычислено, %: C, 67.59; H, 4.66; N, 8.45; S, 6.44.
Полученное соединение 1 представляет собой желтое кристаллическое вещество, растворимое в ДМСО, при нагревании в толуоле, ацетоне, не растворимое в воде и гексане.
Пример 2. Для оценки противоопухолевой активности соединения 1 использовался стандартный тест с использованием резазурина [Lancaster MV, Fields RD (1996) Antibiotic and cytotoxic drug susceptibility assays using resazurin and poisoning agents. U.S. Patent No. 5,501,959]. Клеточная линия CT26 культивировалась с использованием среды DМЕМ (Биолот) + 10% ФБС (фетальной бычьей сыворотки) (Биолот), при температуре 37 °С в увлажненной атмосфере 5% CO2 (СО2 инкубатор с воздушной рубашкой Panasonic (Sanyo) MCO-18AC (MCO-18AC-PE)). Пассажировали дважды в неделю (при 80% конкуренции) при плотности 4 x 104 клеток на см2.
В 96 луночный планшет (TC-treated Culture Microplate, Corning) заносили клетки в размере 10 тыс. кл. на лунку + 100 мкл среды. Перед добавлением к клеточным культурам тестируемое соединение 1 растворяли в ДМСО (500 мкл - 10 мМ); затем разводили в клеточной среде (40 мкл в среде 960 мкл) и получали раствор 400 мкМ. После этого в лунки с клетками (CT26) добавляли несколько концентраций тестируемых соединений (5, 10, 15, 20 мкM). Спустя 24 часа среду заменяли раствором среды + 10% резазурина (Resazurin sodium salt, Sigma-Aldrich) и инкубировали 4 часа. В качестве положительного контроля использовали лунки с клетками без внесения вещества. В качестве отрицательного контроля – лунки без клеток с добавлением среды с резазурином. После инкубации среду с резазурином из всех лунок переносили на чистый планшет и оценивали на спектрофотометре на длинах волн 570 нм и 600 нм. Жизнеспособность оценивали по стандартным формулам.
Пример 3. Острую токсичность (ЛД50, мг/мл) соединения 1 определяли по методу Г. Н. Першина [Першин Г. Н. Методы экспериментальной химиотерапии // М., С. 100, 109-117 (1971)]. Соединение 1 вводили внутрибрюшинно белым мышам массой 16-18 г в виде взвеси в 2% крахмальной слизи и наблюдали за поведением и гибелью животных в течение 10 суток. Для исследуемого соединения 1 ЛД50 составляет > 1500 мг/кг.
Согласно классификации токсичности препаратов, соединение 1 относится к V классу практически нетоксичных препаратов [Измеров Н.Ф., Саноцкий И.В., Сидоров К.К. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии: Справочник. М., 1977. – с. 196]. Результаты испытаний представлены в таблице:
Противоопухолевая активность соединения 1, соединения 2 и препарата сравнения.
Как видно из таблицы, заявляемое соединение 1 проявляет выраженную противоопухолевую активность, которая превышает уровне препарата сравнения (Фторурацил) более чем в 190 раз, используемого в медицинской практике по отношению к терапии колоректального рака. Таким образом, этиловый эфир (E)-2-амино-5-(2-(нафталин-2-ил)-2-оксоэтилиден)-4-оксо-1-(3-циано-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-2-ил)-4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоновой кислоты проявляет выраженную биологическую активность в сравнении с используемым в медицине препаратом сравнения, что делает возможным его использование для создания новых лекарственных средств целенаправленного действия с низкой токсичностью.
Изобретение относится к области органической и медицинской химии, к новому биологически активному веществу класса замещенных 4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоновых кислот. Предложен этиловый эфир (E)-2-амино-5-(2-(нафталин-2-ил)-2-оксоэтилиден)-4-оксо-1-(3-циано-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-2-ил)-4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоновой кислоты формулы 1. Технический результатом изобретения является получение производного замещенных 4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоновых кислот с выраженной противоопухолевой активностью в отношении колоректального рака и низкой токсичностью. 2 табл., 3 пр.
Этиловый эфир (E)-2-амино-5-(2-(нафталин-2-ил)-2-оксоэтилиден)-4-оксо-1-(3-циано-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-2-ил)-4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоновой кислоты формулы:
применяющийся как противоопухолевое средство в терапии колоректального рака.
| ROGOVA A | |||
| et al., Synthesis of thieno[3,2-e]pyrrolo[1,2-a]pyrimidine derivatives and their precursorscontaining 2-aminothiophenes fragments as anticancer agents for therapy of pulmonary metastaticmelanoma, European Journal of Medicinal Chemistry, 2023, v.254, no.115325 | |||
| HANDALI S | |||
| et al., A novel 5-Fluorouracil targeted delivery to colon cancer |
