RU2806324C1

RU2806324C1 - Замещенные этиловые эфиры (E)-2-(5-амино-4-R1-3-оксо-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, обладающие противораковой активностью в терапии меланомы легких

Info

Publication number: RU2806324C1
Application number: RU2023109518A
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Шипиловских; Александр Сергеевич Тимин
Filing date: 2023-04-13
Publication date: 2023-10-31

Abstract

Изобретение относится к области органической и медицинской химии, к новым биологически активным веществам класса 5-амино-3-пирролинонов, а именно к замещенным этиловым эфирам (Е)-2-(5-амино-4-R¹-3-оксо-2-(2-окос-2-(п-толил)этилиден)-2,3-дигидро-1H-пиррол-1-ил)-5,6,7,8-тетрагидро-4H-циклогепта[b]тиофен-3-карбоновой кислоты 1 а,б, общей формулы:

,

которые обладают противораковой активностю в терапии меланомы легких, что позволяет использовать их в медицине в качестве лекарственных средств с цитотоксическими свойствами и низкой токсичностью.

Этиловый эфир (E)-2-амино-4-оксо-5-(2-оксо-2-(п-толил)этилиден)-1-(3-(этоксикарбонил)-5,6,7,8-тетрагидро-4H-циклогепта[b]тиофен-2-ил)-4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоновой кислоты 1а и этиловый эфир 2-(5-амино-3-оксо-2-(2-окос-2-(п-толил)этилиден)-4-циано-2,3-дигидро-1H-пиррол-1-ил)-5,6,7,8-тетрагидро-4H-циклогепта[b]тиофен-3-карбоновой кислоты 1б синтезируют взаимодействием этилового эфира (E)-2-((2-оксо-5-(п-толил)фуран-3(2H)-илиден)амино)-5,6,7,8-тетрагидро-4H-циклогепта[b]тиофен-3-карбоновой кислоты с этиловым эфиром цианоуксусной кислоты для соединений 1а и малонодинитрилом в случае соединения 1б в присутствие триэтиламина, в среде безводного диоксана при 24°С в течении 24 часов, с последующим выделением целевых продуктов известными методами.

Технический результат достигается химическим синтезом и применением замещенных этиловых эфиров (Е)-2-(5-амино-4-R¹-3-оксо-2-(2-окос-2-(п-толил)этилиден)-2,3-дигидро-1H-пиррол-1-ил)-5,6,7,8-тетрагидро-4H-циклогепта[b]тиофен-3-карбоновой кислоты 1 а,б, которые обладают противораковой активностью в терапии меланомы легких и низкой токсичностью в отношении здоровых тканей.

Description

которые обладают противораковой активностю в терапии меланомы легких, что позволяет их использование в медицине в качестве лекарственных средств с цитотоксическими свойствами и низкой токсичностью.

Ближайшими аналогами по структуре для заявляемого соединения являются его субструктурные единицы, а именно производные 2-аминопирролов [Computational-Based Discovery of the Anti-Cancer Activities of Pyrrole-Based Compounds Targeting the Colchicine-Binding Site of Tubulin / S. Boichuk, K. Syuzov, F. Bikinieva, A. Galembikova, S. Zykova, K. Gankova, S. Igidov, N. Igidov // Molecules. - 2022. - Vol. 27 (9). - P. 2873. - URL : https://doi.org/10.3390/molecules27092873] формулы:

Однако данные структурные формулы отличаются от заявляемого соединения отсутствием большей части субструктур, например, гетероатомов, основанием которых является сера.

В не патентной литературе также можно выделить близкие к заявляемой структуре соединения: (A) 2-APCA-I; (B) 2-APCA-II; (C) 2-APCA-III; (D) 2-APCA-IV [2-APCAs, the Novel Microtubule Targeting Agents Active against Distinct Cancer Cell Lines / S. Boichuk, A. Galembikova, F. Bikinieva, P. Dunaev, A. Aukhadieva, K. Syuzov, S. Zykova, N. Igidov, A. Ksenofontov, P. Bocharov // Molecules. - 2021. - 26 (3). - P. 616. - URL : https://doi.org/10.3390/molecules26030616]:

Однако все 4 варианта соединения отличаются от заявляемого вариантами исполнения и приводимыми органическими и неорганическими элементами.

В патентной литературе ближайшим аналогом является патент на Этиловый эфир (5е)-2-амино-5-[2-(4-метилфенил)-2-оксоэтилиден]-1-(3-нитрофенил)-4-оксо-1н-4,5-дигидропиррол-3-карбоновой кислоты, обладающий антиноцицептивной активностью [RU2771031, опубл. 2021-07-19]:

От заявляемого изобретения отличается несколькими элементами структуры и анальгетическим применением.

Эталоном сравнения биологической активности был выбран Вемурафениб формулы:

который был одобрен FDA для лечения метастатической меланомы и является аналогом по действию [Geoffrey K. FDA approval summary: vemurafenib for treatment of unresectable or metastatic melanoma with the BRAFV600E mutation / K. Geoffrey // Clin Cancer Res. - 2014. - Vol. 20(19). - P. 4994-5000. - [Electronical resource]. - URL: DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-14-0776], [HIGHLIGHTS OF PRESCRIBING INFORMATION // ZELBORAF® (vemurafenib) tablet for oral use Initial U.S. Approval: 2011. - [Electronical resource]. - URL: https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2017/202429s012lbl.pdf]

Задачей изобретения является поиск в ряду производных 5-амино-3-пирролинонов веществ с выраженной противораковой активностью в терапии меланомы легких и низкой токсичностью в отношении здоровых тканей для расширения арсенала цитотоксических средств.

Заявляемые соединения 1 а,б синтезируют взаимодействием этилового эфира (E)-2-((2-оксо-5-(п-толил)фуран-3(2H)-илиден)амино)-5,6,7,8-тетрагидро-4H-циклогепта[b]тиофен-3-карбоновой кислоты с этиловым эфиром цианоуксусной кислоты для соединений 1 а и малонодинитрилом в случае соединения 1 б. Реакция протекает в диоксане при перемешивании и температуре 25°С в течении суток, с последующим выделением целевых продуктов известными методами по схеме:

Однако, из патентной и научно-технической литературы не выявлено применение соединений 1 а,б в качестве средств с цитотоксическими свойствами в терапии меланомы легких.

Изобретение иллюстрируется примерами исследования фармакологических свойств.

Пример 1. Получение соединения 1а.

К раствору 4.09 г (0.01 моль) этилового эфира (E)-2-((2-оксо-5-(п-толил)фуран-3(2H)-илиден)амино)-5,6,7,8-тетрагидро-4H-циклогепта[b]тиофен-3-карбоновой кислоты в 50 мл безводного диоксана прибавляли 1.13 г (0.01 моль) этиловым эфиром цианоуксусной кислоты, затем к полученной смеси добавляли 1.01 г (0.01 моль) триэтиламина, полученный раствор выдерживали в 24 часа при температуре 25 °С при интенсивном перемешивании. Смесь охлаждают до 0°С, выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают.

Выход 84 %, т. пл. 228-229 °С (диоксан). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d ₆), δ, м. д.: 8.57 (с, 1H), 8.25 (с, 1H), 7.69 (м, 2H), 7.29 (м, 2H), 5.58 (с, 1H), 4.21 (м, 2H), 4.10 (м, 2H), 3.00 (м, 2H), 2.88 (м, 2H), 2.37 (с, 3H), 1.87 (с, 2H), 1.66 (м, 4H), 1.15 (м, 6H). Спектр ЯМР ¹³C (DMSO-d ₆), δ, м. д.: 192.6, 174.3, 166.8, 164.2, 161.7, 143.3, 142.2, 141.8, 140.4, 134.8, 131.5, 130.5, 128.9, 128.3, 108.9, 86.3, 60.6, 58.3, 31.5, 29.1, 27.6, 26.9, 26.3, 21.1, 14.3, 13.6. Найдено, %: C 64.33; H 5.80; N 5.37; S 6.15. C₂₈H₃₀N₂O₆S. Вычислено, %: C 64.35; H 5.79; N 5.36; S 6.13.

Полученное соединение 1 а представляет белое кристаллическое вещество, растворимое в ДМСО, толуоле, ацетоне, не растворимое в воде и гексане.

Пример 2. Получение соединения 1б.

К раствору 4.09 г (0.01 моль) этилового эфира (E)-2-((2-оксо-5-(п-толил)фуран-3(2H)-илиден)амино)-5,6,7,8-тетрагидро-4H-циклогепта[b]тиофен-3-карбоновой кислоты в 50 мл безводного диоксана прибавляли 0.66 г (0.01 моль) малонодинитрила, затем к полученной смеси добавляли 1.01 г (0.01 моль) триэтиламина, полученный раствор выдерживали в 24 часа при температуре 25 °С при интенсивном перемешивании. Смесь охлаждают до 0°С, выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают.

Выход 92 %, т. пл. 221-222 °С (диоксан). Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d ₆), δ, м. д.:

9.22 (с, 1H), 8.55 (с, 1H), 7.68 (м, 2H), 7.29 (м, 2H), 5.70 (с, 1H), 4.22 (м, 2H), 3.00 (м, 2H), 2.87 (м, 2H), 2.37 (с, 3H), 1.86 (м, 2H), 1.64 (м, 4H), 1.18 (м, 3H). Спектр ЯМР ¹³C (DMSO-d ₆), δ, м. д.: 192.6, 177.2, 165.9, 162.2, 144.2, 142.7, 142.0, 141.2, 135.0, 132.0, 130.6, 129.5, 129.0, 114.7, 110.9, 68.7, 61.3, 32.2, 29.6, 28.1, 27.4, 26.8, 21.7, 14.2. Найдено, %: C 65.66; H 5.32; N 8.81; S, 6.75. C₂₆H₂₅N₃O₄S. Вычислено, %: C 65.67; H 5.30; N 8.84; S 6.74.

Полученное соединение 1 б представляет желтое кристаллическое вещество, растворимое в ДМСО, толуоле, ацетоне, не растворимое в воде и гексане.

Пример 3. Для оценки противоопухолевой активности соединений 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 B16-F10 культивировалась с использованием среды αМЕМ (Биолот) + 10% ФБС (фетальной бычьей сыворотки) (Биолот), линия MEF NF2 - ДМЕМ (Биолот) +10% ФБС 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 все тестируемые соединения 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 (B16-F10 и MEF NF2) добавляли несколько концентраций тестируемых соединений (5, 10, 15, 20 мкM). Спустя 24 часа среду заменяли раствором среды + 10% резазурин (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 4. Острую токсичность (ЛД₅₀, мг/мл) соединений 1 а,б определяли по методу Г. Н. Першина [Першин Г. Н. Методы экспериментальной химиотерапии // М., С. 100, 109-117 (1971)]. Соединения 1 а,б 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 исследуемых соединений 1 а,б ЛД₅₀ составляет > 1500 мг/кг.

Согласно классификации токсичности препаратов соединения 1 а,б относятся 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:

Противораковая активность соединений 1 а,б.

Соединение	ЛД₅₀ мг/кг	Противораковая активность (μM)
Соединение	ЛД₅₀ мг/кг	IC₅₀ (μM) B16-F10	IC₅₀ (μM) MEF NF2
1а	>1500	25.23	> 100
1б	>1500	4.8	> 100
Вемурафениб	>2500	14.32	-

Как видно из таблицы, заявляемые соединения 1 а,б проявляют выраженную противораковую активность, причем структура 1б, превышает таковую препарата сравнения используемого в медицинской практике по отношению к терапии меланомы легких. Таким образом, замещённые этиловые эфиры (Е)-2-(5-амино-4-R¹-3-оксо-2-(2-окос-2-(п-толил)этилиден)-2,3-дигидро-1H-пиррол-1-ил)-5,6,7,8-тетрагидро-4H-циклогепта[b]тиофен-3-карбоновой кислоты 1 а,б проявляют более высокую активность по сравнению с используемым в медицине препаратом сравнения, что делает возможным их использование для создания новых лекарственных средств целенаправленного действия с низкой токсичностью в отношении здоровых тканей.

Claims

Замещенные этиловые эфиры (Е)-2-(5-амино-4-R¹-3-оксо-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 1 а,б общей формулы:
применяющиеся как противораковые средства в терапии меланомы легких.