PL237491B1 - 4-bromophenyl-1-(4-methylimidazol-5-yl)thiosemicarbazide derivatives and method of their preparation and medical use - Google Patents
4-bromophenyl-1-(4-methylimidazol-5-yl)thiosemicarbazide derivatives and method of their preparation and medical use Download PDFInfo
- Publication number
- PL237491B1 PL237491B1 PL426154A PL42615418A PL237491B1 PL 237491 B1 PL237491 B1 PL 237491B1 PL 426154 A PL426154 A PL 426154A PL 42615418 A PL42615418 A PL 42615418A PL 237491 B1 PL237491 B1 PL 237491B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- bromophenyl
- methylimidazol
- thiosemicarbazide
- derivatives
- preparation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia są pochodne 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo)tiosemikarbazydu, o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, gdzie podstawnik bromowy przypisany jest odpowiednio pozycji orto, meta lub para. Zgłoszenie obejmuje też zastosowanie ww. związków oraz sposób ich otrzymywania. Sposób ten polega na tym, że hydrazyd kwasu 4-metylo-5-imidazolo-5-karboksylowego poddaje się reakcji z izotiocyjanianem, przy czym reakcję prowadzi się w stosunku molowym 1:1, reakcję prowadzi się w środowisku bezwodnego etanolu w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, otrzymany produkt chłodzi się, wytrącony osad odsącza się, a po wysuszeniu krystalizuje się.The subject of the application are derivatives of 4-bromophenyl-1-(4-methylimidazol-5-yl)thiosemicarbazide, with the general formula shown in the drawing, where the bromo substituent is assigned to the ortho, meta, or para position, respectively. The application also covers the use of the aforementioned compounds and a method for their preparation. This method involves reacting 4-methyl-5-imidazole-5-carboxylic acid hydrazide with isothiocyanate in a 1:1 molar ratio. The reaction is carried out in anhydrous ethanol at the solvent's boiling point. The resulting product is cooled, the precipitate is filtered off, and after drying, it is crystallized.
Description
Przedmiotem wynalazku są pochodne 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylo)tiosemikarbazydu, gdzie podstawnik bromowy jest odpowiednio w pozycji orto, meta lub para, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie medyczne.The present invention relates to 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-ylcarbonyl) thiosemicarbazide derivatives where the bromo substituent is in the ortho, meta or para position, respectively, their preparation and medical use.
Znane są z literatury pochodne 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu oraz ich cykliczne analogi tiadiazolowe i triazolowe [Eur J Med Chem 2010, 45, 3685; Antimicrob Agents Chemother 2014, 58, 7583; Molecules 2014, 19, 9926], które wykazują aktywność przeciwpasożytniczą wobec chorobotwórczego pasożyta Toxoplasma gondii. Ich aktywność biologiczna porównywalna jest lub korzystniejsza niż powszechnie stosowanego leku sulfadiazyny. Niestety, niektóre z nich okazały się być toksyczne. Z kolei Walchshofer i wsp. [Bioorg Med Chem 2000, 10, 871] opisali serię skondensowanych pochodnych furanoizochinoliny, które przy stężeniu 2 μg/mL wykazały aktywność inhibicyjną wobec T. gondii w zakresie procentowym od 56 do 96,5. Również pochodna fluorochinolonu wykazała istotną aktywność biologiczną, porównywalną do leku trowafloksacyny; niestety, nie został dla niej oszacowany efekt jej toksyczności [Bioorg Med Chem Lett 2004, 14, 2773]. Seria pochodnych tiazolidynonu i tiosemikarbazonu była opisana przez Goes’a i wsp. [Bioogr Med Chem Lett 2005, 15, 2575]. Niestety, spośród testowanych związków jedynie wybrane pochodne wykazały aktywność biologiczną wyższą od sulfadiazyny czy hydroksymocznika.Derivatives of 1,4-disubstituted thiosemicarbazide and their cyclic thiadiazole and triazole analogues are known from the literature [Eur J Med Chem 2010, 45, 3685; Antimicrob Agents Chemother 2014, 58, 7583; Molecules 2014, 19, 9926], which show antiparasitic activity against the pathogenic parasite Toxoplasma gondii. Their biological activity is comparable or better than that of the commonly used sulfadiazine drug. Unfortunately, some of them turned out to be toxic. In turn, Walchshofer et al. [Bioorg Med Chem 2000, 10, 871] described a series of condensed furanoisoquinoline derivatives which, at a concentration of 2 μg / mL, showed inhibitory activity against T. gondii in the percentage range from 56 to 96.5. Also the fluoroquinolone derivative showed significant biological activity, comparable to the drug trovafloxacin; unfortunately, its toxic effect has not been assessed for it [Bioorg Med Chem Lett 2004, 14, 2773]. A series of thiazolidinone and thiosemicarbazone derivatives has been reported by Goes et al. [Bioogr Med Chem Lett 2005, 15, 2575]. Unfortunately, among the tested compounds, only selected derivatives showed a biological activity higher than that of sulfadiazine or hydroxycarbamide.
Toxoplasma gondii jest kosmopolitycznym pasożytem wywołującym toksoplazmozę u wszystkich gatunków ssaków, w tym ludzi, i ptaków. Według Światowej Organizacji Zdrowia szacuje się, iż nawet 1/3 populacji ludzkiej uległa inwazji tym pasożytem. W Polsce zakażenie występuje u 50-60% osób [Int J Parasitol 2000, 30, 1217; Mikrobiol Med 1996, 1, 14; Ann Agric Environ Med 2001, 8, 25]. Jednakże znacznej liczby zakażeń nie odnotowuje się, gdyż toksoplazmoza u zdrowych ludzi przebiega zwykle bezobjawowo, w większości przypadków w sposób niewymagający zastosowania jakiejkolwiek terapii, bądź interwencji medycznej. Źródłem zarażenia jest najczęściej żywność: surowe bądź niedogotowane mięso, warzywa, owoce i woda (droga horyzontalna) [Clin Infect Dis 2007, 45, 88; Adv Food Nutr Res 2010, 60, 1; Epidemiol Infect 1999, 122, 305]. Kolejna droga zarażenia tzw. wertykalna ma miejsce u kobiet ciężarnych, w wyniku której może dojść do przekazywania pierwotniaków z matki na rozwijający się płód (toksoplazmoza wrodzona) [Parasitology 2011, 9, 1; J Pediatr Health Care 2011, 25, 355].Toxoplasma gondii is a cosmopolitan parasite that causes toxoplasmosis in all species of mammals, including humans and birds. According to the World Health Organization, it is estimated that even 1/3 of the human population has been invaded by this parasite. In Poland, infection occurs in 50-60% of people [Int J Parasitol 2000, 30, 1217; Mikrobiol Med 1996, 1, 14; Ann Agric Environ Med 2001, 8, 25]. However, a significant number of infections are not recorded, because toxoplasmosis in healthy people is usually asymptomatic, in most cases in a way that does not require any therapy or medical intervention. The most common source of infection is food: raw or undercooked meat, vegetables, fruit and water (horizontal route) [Clin Infect Dis 2007, 45, 88; Adv Food Nutr Res 2010, 60, 1; Epidemiol Infect 1999, 122, 305]. Another way of infection with the so-called vertical disease occurs in pregnant women, as a result of which protozoa may be transferred from the mother to the developing fetus (congenital toxoplasmosis) [Parasitology 2011, 9, 1; J Pediatr Health Care 2011, 25, 355].
W zależności od postaci choroby stosuje się różne schematy leczenia. Różne ośrodki zalecają też różny czas leczenia. Najczęściej stosuje się terapię skojarzoną lub podaje się poszczególne leki kolejno po sobie. Terapia skojarzona, polega na podawaniu pirymetaminy w skojarzeniu z sulfadiazyną z jednoczesną suplementacją kwasem folinowym [Toxoplasmosis. Med 2005, 33, 120; Drugs 1997, 53, 40; Antimicrob Agents Chemother 2008, 52, 1269; Drug Discovery Today 2005, 10, 121].Depending on the form of the disease, different treatment regimens are used. Different centers also recommend different treatment times. Most often, combination therapy is used or individual drugs are administered consecutively. Combination therapy consists of administering pyrimethamine in combination with sulfadiazine with simultaneous supplementation with folinic acid [Toxoplasmosis. Med 2005,33,120; Drugs 1997, 53, 40; Antimicrob Agents Chemother 2008, 52, 1269; Drug Discovery Today 2005, 10, 121].
Wyjątek stanowią zarażone kobiety ciężarne poniżej 6-go m-ca ciąży, którym podaje się spiromycynę wykazującą wysokie powinowactwo do łożyska, ale niestety słabe działanie protekcyjne [Zdrowie Publiczne 2010, 120, 80]. W terapii toksoplazmozy ocznej, oprócz standardowego połączenia pirymetaminy z sulfonamidami, stosowane są również trimetoprim z sulfametoksazolem, atowakwon, azytromycyna oraz przeciwzapalne leki steroidowe [Int J Med Sci 2009, 6, 140].The only exception are infected pregnant women under the 6th month of pregnancy who are administered spiromycin showing high affinity to the placenta, but unfortunately weak protective effect [Zdrowie Publiczne 2010, 120, 80]. In the treatment of ocular toxoplasmosis, in addition to the standard combination of pyrimethamine with sulfonamides, trimethoprim with sulfamethoxazole, atovaquone, azithromycin and anti-inflammatory steroid drugs are also used [Int J Med Sci 2009, 6, 140].
Niestety, tradycyjne leczenie toksoplazmozy niesie ze sobą liczne skutki uboczne. W trakcie leczenia mogą wystąpić zarówno objawy hematologiczne (niedokrwistość megaloblastyczna, małopłytkowość, leukopenia), jak i zaburzenia neurologiczne (bóle i zawroty głowy, niezborność, napady drgawek, bezsenność i depresja), czy też zmiany na skórze i błonach śluzowych (zapalenia skóry, nieprawidłowa pigmentacja, osutka, zapalenie języka). Może też wystąpić: suchość w jamie ustnej, zaburzenia żołądkowo-jelitowe, gorączka, uszkodzenie szpiku kostnego, teratogenność, kamica nerkowa, oporność [Int J Med Sci 2009, 6, 140; Wiad Parazytol 2011, 57, 87; Mutat Res 1998, 415, 69; Toxicol Lett 1982, 10, 51; Antimicrob Agents Chemother 2008, 52, 1269; Drugs 2004, 64, 245; Ann Allergy Asthma Immunol 2008, 100, 91].Unfortunately, traditional treatment of toxoplasmosis has numerous side effects. During treatment, both hematological symptoms (megaloblastic anemia, thrombocytopenia, leukopenia) and neurological disorders (headache and dizziness, ataxia, seizures, insomnia and depression), or changes in the skin and mucous membranes (dermatitis, abnormal pigmentation, rash, glossitis). The following may also occur: dry mouth, gastrointestinal disorders, fever, bone marrow damage, teratogenicity, nephrolithiasis, resistance [Int J Med Sci 2009, 6, 140; Wiad Parazytol 2011, 57, 87; Mutat Res 1998,415,69; Toxicol Lett 1982, 10, 51; Antimicrob Agents Chemother 2008, 52, 1269; Drugs 2004, 64, 245; Ann Allergy Asthma Immunol 2008, 100, 91].
Zgłaszający prowadzili badania mające na celu uzyskanie nieopisanych w literaturze fachowej pochodnych tiosemikarbazydu, których aktywność przeciwpasożytnicza wobec chorobotwórczego pasożyta Toxoplasma gondii przewyższałaby aktywność znanych związków z tej grupy. Uzyskane wyniki wskazują na silną aktywność przeciwpasożytniczą wobec T. gondii pochodnych będących przedmiotem wynalazku, co istotne w zakresie stężeń nietoksycznych. Aktywność przeciwpasożytnicza związków będących przedmiotem wynalazku jest wielokrotnie wyższa od aktywności obecnieThe applicants have carried out research aimed at obtaining thiosemicarbazide derivatives not described in the literature, whose antiparasitic activity against the pathogenic parasite Toxoplasma gondii would exceed that of the known compounds of this group. The obtained results show a strong antiparasitic activity against T. gondii of the derivatives according to the invention, which is important in the range of non-toxic concentrations. The antiparasitic activity of the compounds according to the invention is many times higher than that of the present day
PL 237 491 B1 stosowanego leku sulfadiazyny. Otrzymane dane pozwalają oczekiwać, że badane związki mogą stanowić związki wyjściowe w poszukiwaniu nowych leków do walki z toksoplazmą.The sulfadiazine drug was used. The obtained data allow to expect that the tested compounds can be the starting compounds in the search for new drugs to fight toxoplasma.
Jak wynika z powyższych faktów, zastosowanie klasycznych leków do leczenia toksoplazmoz y łączy się ze znacznym ryzykiem. Ponadto, ze względu na wąski zakres terapeutyczny pirymetaminy (0,08-0,6 μg/mL krwi) trudno jest ustalić właściwą dawkę leku. Jak donosi Lipka i wsp. [Wiad Parazytol 2011, 57, 87], tylko u 58,3% leczonych dzieci odnotowano odpowiednie poziomy pirymetaminy w surowicach, zaś 29,2% wykazywało wartość niższą, niż sugerowana dawka lecznicza, a 12,5% badanych wybiegało ponad tą normę. Istnieje zatem rzeczywiste zapotrzebowanie na opracowanie nowych leków, zdolnych do skutecznego leczenia toksoplazmozy, a pozbawionych działania ubocznego omówionego powyżej.As can be seen from the above facts, the use of classic drugs for the treatment of toxoplasmosis is associated with considerable risk. Moreover, due to the narrow therapeutic range of pyrimethamine (0.08-0.6 μg / mL blood), it is difficult to determine the correct dose of the drug. As reported by Lipka et al. [Wiad Parazytol 2011, 57, 87], only 58.3% of treated children had adequate serum pyrimethamine levels, while 29.2% showed a value lower than the suggested therapeutic dose, and 12.5% of the respondents went above this norm. There is therefore a real need to develop new drugs capable of effectively treating toxoplasmosis without the side effects discussed above.
Związki według wynalazku stanowią pochodne 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylo)tiosemikarbazydu (1,2, 3 w poniższych tabelach) o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, gdzie podstawnik bromowy przypisany jest odpowiednio pozycji orto, meta lub para.The compounds of the invention are derivatives of 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-ylcarbonyl) thiosemicarbazide (1,2,3 in the following tables) with the general formula shown in the figure, where the bromo substituent is assigned to the ortho, meta or couple.
Sposób otrzymywania pochodnych według wynalazku polega na tym, że hydrazyd kwasu 4-metylo-5-imidazolo-5-karboksylowego poddaje się reakcji z izotiocyjanianem w stosunku molowym 1:1. Reakcję prowadzi się w środowisku bezwodnego etanolu w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika korzystnie gdy czas reakcji wynosi od 10 do 30 min. Postęp reakcji monitoruje się za pomocą chromatografii cienkowarstwowej. Po utworzeniu produktu zawartość kolbki chłodzi się, wytrącony osad odsącza, a po wysuszeniu krystalizuje z 96% etanolu.The method of obtaining the derivatives according to the invention consists in reacting 4-methyl-5-imidazole-5-carboxylic acid hydrazide with isothiocyanate in a molar ratio of 1: 1. The reaction is carried out in anhydrous ethanol at the boiling point of the solvent, preferably when the reaction time is from 10 to 30 min. The progress of the reaction is monitored by thin layer chromatography. After the product has formed, the contents of the flask are cooled, the resulting precipitate is filtered off and crystallized from 96% ethanol after drying.
Przedmiotem wynalazku są także pochodne 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylo)tiosemikarbazydu, o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku, gdzie podstawnik bromowy przypisany jest odpowiednio pozycji orto, meta lub para do zastosowania w leczeniu toksoplazmozy.The invention also relates to 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-ylcarbonyl) thiosemicarbazide derivatives having the general formula shown in the figure, where the bromo substituent is assigned ortho, meta or para positions, respectively, for use in the treatment of toxoplasmosis.
Zastosowanie pochodnych 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylo)tiosemikarbazydu, o wzorze ogólnym przedstawionym na rysunku 1, gdzie podstawnik bromowy przypisany jest odpowiednio pozycji orto, meta lub para do wytwarzania preparatu przeznaczonego do leczenia toksoplazmozy.The use of 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-ylcarbonyl) thiosemicarbazide derivatives with the general formula shown in Figure 1, where the bromine substituent is assigned to the ortho, meta or para position, respectively, for the preparation of a preparation intended for the treatment of toxoplasmosis.
Związki według wynalazku wykazują silne hamowanie proliferacji pierwotniaka T. gondii in vitro oraz brak znaczącej cytotoksyczności względem komórek żywicielskich. Tak więc, otrzymane według wynalazku związki mogą znaleźć zastosowanie do wytwarzania nowych leków w terapii toksoplazmozy.The compounds of the invention show strong inhibition of T. gondii proliferation in vitro and no significant cytotoxicity to the host cells. Thus, the compounds obtained according to the invention may find use for the preparation of new drugs in the treatment of toxoplasmosis.
Ocena wpływu pochodnych 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazolo-5-ilo karbonylo)tiosemikarbazydu na żywotność komórek linii L929 - test MTTAssessment of the effect of 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-ylcarbonyl) thiosemicarbazide derivatives on the viability of L929 cells - MTT test
Zasada testu MTTPrinciple of the MTT test
Oznaczenie żywotności komórek linii L929 wykonano przy użyciu testu MTT, zgodnie z Normą Europejską: ISO 10993-5:2009(E), Biological evaluation of medical devices, Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity. Test MTT oparty jest na przekształceniu żółtej soli MTT (bromku 3-[4,5-dimetylotiazolo-2-ilo]-2,5-difenylotetrazoliowego) do fioletowo-niebieskiego, nierozpuszczalnego formazanu. Za tę konwersję odpowiedzialne są NADPH lub NADH, produkowane przez enzym dehydrogenazę mitochondrialną, obecną w aktywnych metabolicznie komórkach. Stężenie niebieskiego produktu jest wprost proporcjonalne do liczby żywych komórek w próbce i może być mierzone spektrofotometrycznie.The L929 cell viability assay was performed using the MTT assay according to European Standard: ISO 10993-5: 2009 (E), Biological evaluation of medical devices, Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity. The MTT assay is based on the conversion of the yellow MTT salt (3- [4,5-dimethylthiazol-2-yl] -2,5-diphenyltetrazolium bromide) to a violet-blue, insoluble formazan. NADPH or NADH are responsible for this conversion, produced by the enzyme mitochondrial dehydrogenase, present in metabolically active cells. The concentration of the blue product is directly proportional to the number of viable cells in the sample and can be measured spectrophotometrically.
Część doświadczalnaExperimental part
Na płytkę 96-dołkową (NuncTC), nanoszono komórki L929 - ATTC-Catalog No. CCL-1™ o gęstości 1x104/100 μL/dołek, zawieszone w podłożu hodowlanym IMDM (Iscove’s Modified Dulbecco’s Medium - CytoGen) i inkubowano je (37°C, 10% CO2) przez 24 h. Po inkubacji usuwano podłoże znad komórek i dodawano po 100 μL odpowiednich rozcieńczeń badanego związku 1,2 i 3 (0,0; 3,91; 7,81; 15,63; 31,25; 62,50; 125,00) oraz dla porównania sulfadiazynę (Sigma), których końcowe stężenia wynosiły: 0,0; 5,0; 25,0; 50,0; 125,0; 500,0; 1250,0; 2500,0 μg/mL. Oceniano także wpływ rozpuszczalnika na żywotność komórek, w końcowym stężeniu w mikrohodowli: 0,05; 0,10; 0,25; 0,5; 1; 2% DMSO. Kontrolę stanowiły komórki hodowane w pełnym podłożu hodowlanym IMDM.L929 cells - ATTC-Catalog No. CCL-1 ™ at a density of 1x104 / 100 μL / well, suspended in IMDM culture medium (Iscove's Modified Dulbecco's Medium - CytoGen) and incubated (37 ° C, 10% CO2) for 24 h. After incubation, the medium was removed from the cells and added to it. 100 μL of the respective dilutions of the test compound 1,2 and 3 (0.0; 3.91; 7.81; 15.63; 31.25; 62.50; 125.00) and, for comparison, sulfadiazine (Sigma), which final concentrations were: 0.0; 5.0; 25.0; 50.0; 125.0; 500.0; 1250.0; 2500.0 μg / mL. The effect of the solvent on cell viability was also assessed, at the final concentration in the microculture: 0.05; 0.10; 0.25; 0.5; 1; 2% DMSO. Controls were cells grown in complete IMDM culture medium.
Po dodaniu ww. związków komórki inkubowano 24 h w 37°C, 10% CO2. Po tym czasie hodowle obserwowano pod mikroskopem i wykonywano zdjęcia. Następnie znad monolayeru ściągano podłoże, a do każdego dołka na płytce dodawano po 50 μL MTT (C = 1 mg/mL, Sigma) i inkubowano (37°C i 5% CO2). Po 2 h płytki wirowano (200xg, 10 min), a kryształy formazanu rozpuszczano dodając o 150 μL DMSO/studzienkę. Barwę produktu stabilizowano dodając po 25 μL buforu glicynowego. Poziom absorbancji mierzono za pomocą czytnika ELISA, przy długości fali λ = 550 nm.After adding the above-mentioned of compounds, cells were incubated for 24h at 37 ° C, 10% CO 2. After this time, the cultures were observed under a microscope and pictures were taken. The media was then removed from the monolayer, and 50 µL of MTT (C = 1 mg / mL, Sigma) was added to each well of the plate and incubated (37 ° C and 5% CO 2). After 2 h the plates were centrifuged (200 x g, 10 min) and the formazan crystals were dissolved by adding 150 µL DMSO / well. The color of the product was stabilized by adding 25 μL of glycine buffer each. The absorbance level was measured with an ELISA reader at a wavelength of λ = 550 nm.
PL 237 491 Β1PL 237 491 Β1
Poziom istotności p wyznaczono nieparametrycznym testem U Manna-Whitney’a za pomocą programu SigmaStat. Wyniki przy poziomie istotności p<0,05 uznano za znamienne statystycznie. Wartości CC30 (cytotoxic concentration 30 - stężenie powodujące efekt cytotoksyczny dla 30% badanych komórek) wyznaczono na podstawie analizy zależności zastosowanych stężeń badanego związku i stopnia przeżywalności komórek (Statistica 10 PL).The significance level p was determined by the non-parametric Mann-Whitney U test using the SigmaStat program. The results at the significance level of p <0.05 were considered statistically significant. The values of CC30 (cytotoxic concentration 30 - concentration causing a cytotoxic effect for 30% of the tested cells) were determined on the basis of the analysis of the relationship between the concentrations of the tested compound and the cell survival rate (Statistica 10 PL).
WynikiResults
W doświadczeniu oceniono wpływ testowanych związków na żywotność komórek żywicielskich linii L929 przy pomocy testu MTT. Za kontrolę przyjęto hodowle komórkowe inkubowane w podłożu IMDM, bez dodatku badanych związków i rozpuszczalnika (DMSO). Żywotność komórek obliczono według wzoru:The experiment evaluated the effect of test compounds on the viability of the L929 host cells by means of the MTT assay. Cell cultures incubated in IMDM medium without addition of test compounds and solvent (DMSO) were used as controls. Cell viability was calculated by the formula:
Wmoartsorbancf próby badanej χ 1<J0X Wmoartsorbancf of the test sample χ 1 <J0X
Wartość absorbanejl próby kontrolnejAbsorbed value of the control sample
T. gondii należy do obligatoryjnych pasożytów wewnątrzkomórkowych, a jego namnażanie zachodzi tylko w żywych komórkach żywicielskich. Z tego względu do badania wpływu związków na wewnątrzkomórkowe namnażanie się pierwotniaka wybrano tylko te stężenia, przy których żywotność komórek linii L929 wynosiła >70%.T. gondii belongs to the obligatory intracellular parasites and its multiplication takes place only in living host cells. Therefore, only those concentrations which yield> 70% cell viability of the L929 lineage were selected to study the effect of compounds on intracellular proliferation of protozoa.
Według normy ISO 109935:2009 (E), dany związek można uznać za nietoksyczny dla komórek, jeśli nie powoduje on spadku żywotności komórek poniżej 70%, dlatego też wyznaczono wartość CC30 odczytując ją z krzywej zależności przeżywania komórek [%] od zastosowanych stężeń związków oraz sulfadiazyny ^g/mL], wykreślonej na podstawie danych zamieszczonych odpowiednio w Tab. 1 i Tab. 2.According to the ISO 109935: 2009 (E) standard, a given compound can be considered non-toxic to cells if it does not cause a decrease in cell viability below 70%, therefore the CC30 value was determined by reading it from the dependence of cell survival [%] on the concentrations of compounds used and sulfadiazine ^ g / mL], calculated on the basis of the data presented in Tab. 1 and Tab. 2, respectively.
Ze względu na konieczność rozpuszczania związków w DMSO, w pierwszym etapie doświadczenia zbadano wpływ zastosowanych stężeń rozpuszczalnika na żywotność komórek linii L929. Ustalono, iż stężenia DMSO użyte w doświadczeniu nie mają istotnego wpływu na żywotność i morfologię komórek linii L929 (Tab. 1).Due to the necessity to dissolve the compounds in DMSO, in the first stage of the experiment, the influence of the applied solvent concentrations on the viability of the L929 cells was investigated. It was found that the concentrations of DMSO used in the experiment did not significantly affect the viability and morphology of L929 cells (Tab. 1).
Ta b. 1Ta b. 1
Przeżywalność komórek [%] linii L929 w poszczególnych stężeniach DMSO ± odchylenie standardoweCell viability [%] of the L929 line at individual DMSO concentrations ± standard deviation
*/><0,05; żywotność komórek poniżej 70%* /> <0.05; cell viability below 70%
Równolegle do testu MTT prowadzono obserwację mikroskopową mikrohodowli inkubowanych z różnymi stężeniami DMSO. Obserwacja komórek pod mikroskopem, potwierdziła brak zmian cytopatycznych w hodowlach ze stężeniem DMSO do 1%. Oceniono także wpływ leku powszechnie stosowanego w leczeniu toksoplazmozy - sulfadiazyny na żywotność komórek linii L929. Ustalono, iż dawka CC30 w przypadku sulfadiazyny wynosi >2500 μg/mL (Tab. 2). Podczas analizy mikroskopowej, nie zaobserwowano zmian w morfologii komórek inkubowanych z różnymi stężeniami komercyjnie dostępnego leku.Parallel to the MTT assay, microscopic observation of the microcultures incubated with different concentrations of DMSO was performed. Observation of cells under a microscope confirmed the absence of cytopathic changes in cultures with DMSO concentration up to 1%. The effect of a drug commonly used in the treatment of toxoplasmosis, sulfadiazine, on the viability of L929 cells was also assessed. The CC30 dose for sulfadiazine was found to be> 2500 μg / mL (Tab. 2). During microscopic analysis, no changes in the morphology of cells incubated with various concentrations of a commercially available drug were observed.
Ta b. 2Ta b. 2
Przeżywalność komórek [%] linii L929 w poszczególnych stężeniach sulfadiazyny ± odchylenie standardoweCell viability [%] of the L929 line at individual sulfadiazine concentrations ± standard deviation
Przebadano wpływ związków na żywotność komórek linii L929. Wyznaczono stężenia CC30 dla linii komórkowej L929 (Tab. 3) i wykonano zdjęcia hodowli komórkowej z dodatkiem wyznaczonego stężenia badanego związku (1,2, 3).The effect of compounds on the viability of L929 cells was investigated. CC30 concentrations were determined for the L929 cell line (Tab. 3) and photos of the cell culture were taken with the addition of the determined concentration of the tested compound (1,2, 3).
PL 237 491 Β1PL 237 491 Β1
Ta b. 3 Przeżywalność komórek [%] linii L929 w zakresie stężeń 1,4-dipodstawionych pochodnych tiosemikarbazydu 1-125 pg/mL ± odchylenie standardoweTa b. 3 Cell viability [%] of the L929 lineage in the concentration range of 1,4-disubstituted thiosemicarbazide derivatives 1-125 pg / mL ± standard deviation
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że pochodne 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylo)tiosemikarbazydu (1, 2, 3) nie wykazują cytotoksyczności w zakresie stężeń 0,0-125 μg/mL. Badane pochodne tiosemikarbazydu powyżej stężenia 125 pg/mL wytrącają się w postaci kryształków w trakcie prowadzonego eksperymentu, co uniemożliwia dokładne określenie wartości CC30.On the basis of the conducted research, it was found that the derivatives of 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-yl carbonyl) thiosemicarbazide (1, 2, 3) do not show cytotoxicity in the concentration range of 0.0-125 μg / mL. The tested thiosemicarbazide derivatives above the concentration of 125 pg / mL precipitate in the form of crystals during the course of the experiment, which makes it impossible to accurately determine the CC30 value.
Badanie wpływu pochodnych 4-bromofenylo-1 -(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylo)tiosemikarbazydu na namnażanie się T. gondii w komórkach linii L929 (test inkorporacji irytowanego uracylu).Study of the influence of 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-ylcarbonyl) thiosemicarbazide derivatives on the proliferation of T. gondii in L929 cells (irritated uracil incorporation test).
Wpływ pochodnych 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylo)tiosemikarbazydu (1, 2, 3) na wewnątrzkomórkowe namnażanie się pierwotniaka T. gondii szczepu BK w komórkach linii L929 przebadano za pomocą testu wbudowywania uracylu znakowanego trytem. Kontrolę doświadczenia stanowiły komórki fibroblastów mysich zarażone pierwotniakiem i inkubowane w podłożu hodowlanym bez leku (zmierzoną wartość proliferacji przyjęto jako 100%). Wyznaczono wartość IC50 (inhibitory concentration 50-stężenie powodujące zahamowanie namnażania się pierwotniaka o 50%).The effect of 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-ylcarbonyl) thiosemicarbazide (1, 2, 3) derivatives on the intracellular proliferation of T. gondii BK strain in L929 cells was investigated with the tritium-labeled uracil incorporation test. The control of the experiment was mouse fibroblast cells infected with protozoa and incubated in culture medium without drug (measured value of proliferation was taken as 100%). The IC50 value (inhibitory concentration 50 - the concentration causing 50% inhibition of protozoan multiplication) was determined.
Zasada reakcjiPrinciple of reaction
Test inkorporacji 3H-uracylu polega na pomiarze poziomu radioaktywności pierwiastka - trytu (3H), który wraz z uracylem jest wychwytywany i wbudowywany do łańcucha RNA T. gondii. Mniejsza liczba zliczeń przez czytnik scyntylacyjny w porównaniu do kontroli świadczy o hamowaniu namnażania się pierwotniaka w mikrohodowli. The 3 H-uracil incorporation test measures the level of radioactivity of the element - tritium ( 3 H), which, together with uracil, is captured and incorporated into the T. gondii RNA chain. The smaller number of counts by the scintillation reader compared to the control indicates the inhibition of protozoan multiplication in the microculture.
Część doświadczalnaExperimental part
24-godzinną hodowlę komórek L929 (1x104/50 μL/studzienkę) zarażono tachyzoitami T. gondii szczepu BK w stosunku 1 komórka żywicielska: 10 komórek pierwotniaka (1x105/50 μL/studzienkę). Mikrohodowle inkubowano 2 h w 37°C, 10% CO2, umożliwiając pierwotniakowi wniknięcie do komórek i utworzenie wakuoli pasożytniczej. Po tym czasie dodano po 100 μί: i) badanego związku (1,2 lub 3) uzyskując końcowe stężenia: 0,0; 3,91; 7,81; 15,63; 31,25; 62,50; 125,0 μg/mL, a do równoległych mikrohodowli ii) DMSO (0,0; 0,10; 0,5; 1,0; 2,0) i iii) sulfadiazynę: 0,0; 5,0; 25,0; 50,0; 125,0; 500,0; 1250,0; 2500,0 μg/mL. Płytki inkubowano 48 h (37°C, 10% CO2), a następnie do każdej studzienki dodawano 3H-uracylu (1 μΟί/50 μί), po czym kontynuowano inkubację przez 24 h w warunkach jw. Po tym czasie płytki zamrożono w -20°C. Przed przystąpieniem do odczytu testu płytkę rozmrażano, a zawartość studzienek zbierano na bibułę (PrintedFiltermat A), którą pozostawiano do wyschnięcia. Do pomiaru poziomu promieniowania β użyto czytnika scyntylacyjnego (WALLAC), uprzednio nasączając bibuły płynem scyntylacyjnym (BetaplateScint, PerkinElmer).24-hour culture of L929 cells (1x10 4/50 mL / well) were infected with T. gondii strain tachyzoitami AB in the ratio 1 cell host 10 protozoan cells (1x10 5/50 mL / well). Microcultures were incubated for 2 h at 37 ° C, 10% CO2, allowing the protozoan to enter cells and form a parasitic vacuole. After this time, 100 μί were added: i) test compound (1,2 or 3) to give final concentrations: 0.0; 3.91; 7.81; 15.63; 31.25; 62.50; 125.0 μg / mL, for parallel microculture ii) DMSO (0.0; 0.10; 0.5; 1.0; 2.0) and iii) sulfadiazine: 0.0; 5.0; 25.0; 50.0; 125.0; 500.0; 1250.0; 2500.0 μg / mL. Plates were incubated 48 h (37 ° C, 10% CO 2), then 3 H-uracil (1 μΟί / 50 μί) was added to each well and incubation continued for 24 h under the conditions as above. After this time, the plates were frozen at -20 ° C. Prior to reading the assay, the plate was thawed and the contents of the wells collected on paper (PrintedFiltermat A) which was allowed to dry. A scintillation reader (WALLAC) was used to measure the level of β radiation, previously soaking the papers with scintillation fluid (BetaplateScint, PerkinElmer).
Poziom istotności p wyznaczono nieparametrycznym testem U Manna-Whitney’a za pomocą programu SigmaStat. Wyniki przy poziomie istotności p<0,05 uznano za znamienne statystycznie. Wartości IC50 wyznaczono na podstawie analizy zależności zastosowanych stężeń badanego związku i stopnia wewnątrzkomórkowego namnażania się pasożyta (ED50plus v 1.0).The significance level p was determined by the non-parametric Mann-Whitney U test using the SigmaStat program. The results at the significance level of p <0.05 were considered statistically significant. IC50 values were determined on the basis of the analysis of the relationship between the applied concentrations of the test compound and the degree of intracellular multiplication of the parasite (ED50plus v 1.0).
WynikiResults
W pierwszym etapie doświadczenia przebadano wpływ rozpuszczalnika na proliferację T. gondii w komórkach linii L929 (Tab. 4).In the first stage of the experiment, the influence of the solvent on the proliferation of T. gondii in L929 cells was examined (Tab. 4).
PL 237 491 Β1PL 237 491 Β1
Ta b. 4Ta b. 4
Intensywność proliferacji T. gondii w komórkach linii L929 hodowanych w obecności różnych stężeń DMSO ± odchylenie standardoweT. gondii proliferation intensity in L929 cells cultured in the presence of various concentrations of DMSO ± standard deviation
*/)<0,05* /) <0.05
Spadek namnażania pierwotniaka zaobserwowano jedynie w stężeniu 2% DMSO. Kontrolę dodatnią doświadczeń nad wpływem badanego związku stanowiła mikrohodowla z sulfadiazyną, lekiem od dawna stosowanym w terapii toksoplazmozy (Tab. 5). W tabeli nr 5 dla porównania aktywności związków według wynalazku ze znanym i stosowanym lekiem zamieszczono dane o jego działaniu przeciwko T. gondii, zaś w tabeli nr 6 wskazano dane z aktywności związków według wynalazku. Jak wynika z danych związki według wynalazku wykazują wyższą skuteczność niż znany lek.The decrease in protozoan multiplication was observed only in the concentration of 2% DMSO. The positive control of the experiments on the effect of the tested compound was microculture with sulfadiazine, a drug that has been used for a long time in the treatment of toxoplasmosis (Tab. 5). Table 5 shows the data on the activity against T. gondii to compare the activity of the compounds according to the invention with the known and used drug, while Table 6 shows the data on the activity of the compounds according to the invention. As can be seen from the data, the compounds according to the invention show higher efficacy than the known drug.
Ta b. 5Ta b. 5
Intensywność proliferacji [%] T. gondii w komórkach linii L929 hodowanych w obecności sulfadiazyny - komercyjnego leku stosowanego w terapii toksoplazmozy * p<0,05The proliferation intensity [%] of T. gondii in L929 cells cultured in the presence of sulfadiazine - a commercial drug used in the treatment of toxoplasmosis * p <0.05
Oceniono wpływ pochodnych 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylo)tiosemikarbazydu (Tab. 6) na namnażanie się pierwotniaka w hodowlach komórek linii L929. Wartości stężeń IC50 odczytano z wykresów wykonanych na podstawie danych zamieszczonych w ww. tabeli.The effect of 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-ylcarbonyl) thiosemicarbazide derivatives (Tab. 6) on the proliferation of protozoa in cultures of L929 cells was assessed. IC50 concentration values were read from the graphs made on the basis of the data included in the above-mentioned table.
Ta b. 6Ta b. 6
Intensywność proliferacji [%] T. gondii w komórkach linii L929 hodowanych w obecności pochodnych 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylojtiosemikarbazydu w zakresie stężeń 1-100 pg/mL ± odchylenie standardoweIntensity of proliferation [%] of T. gondii in L929 cells cultured in the presence of 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-yl carbonyl] thiosemicarbazide derivatives in the concentration range of 1-100 pg / mL ± standard deviation
*p<0,05* p <0.05
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że pochodne 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylojtiosemikarbazydu (1, 2 i 3) wykazują hamowanie proliferacji T. gondii przy stężeniu wyrażonym jako IC50 niższym (odpowiednio: 13,85; 11,50 i 14,72 pg/mL) niż stosowanego leku sulfadiazyny (IC50 773,97 pg/mL) (Tab. 7).On the basis of the conducted studies, it was found that the derivatives of 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-yl carbonyljthiosemicarbazide (1, 2 and 3) show inhibition of T. gondii proliferation at lower concentration expressed as IC50 (respectively: 13.85; 11). , 50 and 14.72 pg / mL) than the sulfadiazine drug used (IC50 773.97 pg / mL) (Tab. 7).
PL 237 491 Β1PL 237 491 Β1
Ta b. 7Ta b. 7
Struktura związków i ICso - podsumowanieStructure of compounds and ICso - summary
Przykład:Example:
Mieszaninę hydrazydu (0,01 mola; 1,40 g) i 2-bromofenyloizotiocyjanianu (0,01 mola; 2,14 g) ogrzewano w kolbce okrągłodennej zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. Czas reakcji wynosił 10 min. Po utworzeniu produktu zawartość kolbki ochłodzono, wytrącony osad odsączono, a po wysuszeniu przekrystalizowano z 96% etanolu. Otrzymano 3,33 g (94,07% wydajności teoretycznej, Tab. 8) 4-(2-bromofenylo)-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylo)tiosemikarbazydu o temperaturze topnienia 205-207°C (Tab. 9). Właściwą budowę związku oraz jego czystość potwierdzono na podstawie analizy widm 1H NMR (Tab. 9).A mixture of hydrazide (0.01 mol; 1.40 g) and 2-bromophenylisothiocyanate (0.01 mol; 2.14 g) was heated in a round bottom flask equipped with a reflux condenser at the reflux temperature of the solvent. The reaction time was 10 min. After the product was formed, the contents of the flask were cooled, the resulting precipitate was filtered off, and after drying it was recrystallized from 96% ethanol. There were obtained 3.33 g (94.07% of theoretical yield, Tab. 8) 4- (2-bromophenyl) -1- (4-methylimidazol-5-ylcarbonyl) thiosemicarbazide with a melting point of 205-207 ° C (Tab. 9 ). Proper construction of the compound and its purity was confirmed by analysis of the 1 H NMR spectrum (Tab. 9).
Ta b. 8Ta b. 8
Czas i wydajność reakcji otrzymywania pochodnych 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylojtiosemikarbazyduTime and yield of the reaction for the preparation of 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-yl carbonyl] thiosemicarbazide derivatives
PL 237 491 Β1PL 237 491 Β1
Ta b. 9Ta b. 9
Parametry fizykochemiczne pochodnych 4-bromofenylo-1-(4-metyloimidazol-5-ilo karbonylo)tiosemikarbazyduPhysicochemical parameters of 4-bromophenyl-1- (4-methylimidazol-5-yl carbonyl) thiosemicarbazide derivatives
Zastrzeżenia patentowePatent claims
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL426154A PL237491B1 (en) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 4-bromophenyl-1-(4-methylimidazol-5-yl)thiosemicarbazide derivatives and method of their preparation and medical use |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL426154A PL237491B1 (en) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 4-bromophenyl-1-(4-methylimidazol-5-yl)thiosemicarbazide derivatives and method of their preparation and medical use |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL426154A1 PL426154A1 (en) | 2020-01-02 |
| PL237491B1 true PL237491B1 (en) | 2021-04-19 |
Family
ID=69160858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL426154A PL237491B1 (en) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 4-bromophenyl-1-(4-methylimidazol-5-yl)thiosemicarbazide derivatives and method of their preparation and medical use |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL237491B1 (en) |
-
2018
- 2018-06-29 PL PL426154A patent/PL237491B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL426154A1 (en) | 2020-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Winter et al. | Antimalarial quinolones: synthesis, potency, and mechanistic studies | |
| JP5635398B2 (en) | Pyrimidine derivatives | |
| US9314468B2 (en) | Chemokine receptor modulators | |
| EP0335832B1 (en) | Aryl hydrazones | |
| Alwan et al. | Novel imidazo [2, 1-b]-1, 3, 4-thiadiazoles as promising antifungal agents against clinical isolate of Cryptococcus neoformans | |
| JP6615769B2 (en) | Polycyclic amide binding to mitochondrial aldehyde dehydrogenase 2 (ALDH2) | |
| EP2907805B1 (en) | Novel pyrazole derivative | |
| NO337598B1 (en) | Phenylaminopyridopyrimidines of formula I, a compound of formula XV, processes for the preparation thereof and a pharmaceutical composition comprising a compound of formula I | |
| US20240327418A1 (en) | Multi-target inhibitor targeting hdac and nad synthesis and use of multi-target inhibitor | |
| CN106831605B (en) | A kind of substituted diaryl pyridine derivatives and the preparation method and application thereof | |
| CA2602257A1 (en) | Alkynyl pyrrolopyrimidines and related analogs as hsp90-inhibitors | |
| JP2014505033A (en) | Pyrazolylguanidine F1F0-ATPase inhibitor and therapeutic use thereof | |
| Manzano et al. | Arylthiosemicarbazones as antileishmanial agents | |
| PL237552B1 (en) | 4-iodophenyl-1-(4-methylimidazol-5-yl)thiosemicarbazide derivatives, method of their preparation and medical use | |
| EP0313630B1 (en) | Substituted 2-acylpyridin-alpha-(n)-hetarylhydrazones and medicaments containing same | |
| US20140235863A1 (en) | Substituted 4-arylthiazoles and process of preparation thereof | |
| Hranjec et al. | Synthesis and antitumor evaluation of some new substituted amidino-benzimidazolyl-furyl-phenyl-acrylates and naphtho [2, 1-b] furan-carboxylates | |
| PL237491B1 (en) | 4-bromophenyl-1-(4-methylimidazol-5-yl)thiosemicarbazide derivatives and method of their preparation and medical use | |
| US9682931B2 (en) | Aryloyl(oxy or amino)pentafluorosulfanylbenzene compound, pharmaceutically acceptable salt thereof, and prodrugs thereof | |
| US5084457A (en) | Benzoylaminoquinazolinones | |
| CN109369623A (en) | A kind of substituted 1,2,3 triazole diarylpyrimidine derivative and its preparation method and application | |
| PL237551B1 (en) | 4-chlorophenyl-1-(4-methylimidazol-5-yl)thiosemicarbazide derivatives, method of preparation and medical use | |
| PL235166B1 (en) | 4-(3-fluorophenyl)-1-(4-methylimidazol-5-yl)thiosemicarbazide, method of preparation and medical use | |
| EP3085690A1 (en) | New urea compound, manufacturing method and application thereof | |
| CN101925585A (en) | Novel quinazoline-2,4-dione derivatives and pharmaceutical compositions containing said derivatives for preventing and treating cranial nerve diseases |