TITULO
DERIVADOS DE 4-4'-BIPIRIDIL-2-2'-BISOXAZOLES Y 4-4'-BIPIRIDIL-2-2'- BISTIAZOLES COMO AGENTES ANTINEOPLÁSICOS
SECTOR DE LA TÉCNICA
Compuestos químicos antitumorales. Síntesis química. Bisoxazoles y bistiazoles.
ESTADO DEL ARTE Recientemente la síntesis de bis- y tris-oxazoles ha atraído mucha atención debido a la presencia de este heterociclo en varios productos naturales, tales como hennoxazoles como se describe en T. Ichiba et al J. Am. Chem. Soc. (1991), 113, p 3173, ulapualidas en J. A. Rosener et al J. Am. Chem. Soc. (1986), 108, p 846, y micalolidas en Panek etalJ. Am. Chem. Soc. (2000), 122, p 1235, todos ellos con actividad antifúngica. También la estructura de bistiazoles se encuentra en productos naturales como las micrococcinas según el trabajo de T. R. Kelly et al Tetrahedron Lett. (1995), 36, p 5319. En general, todos estos compuestos se caracterizan por la unión de los heterociclos correspondientes en posición 2,4', y su síntesis se aborda mediante la construcción secuencial de los anillos de oxazol o tiazol como se muestra en C. J. Moody et al Tetrahedron Lett. (1992), 33, p 7769, o bien mediante el acoplamiento cruzado de los heterociclos formados previamente como describen D. R. Williams et al Tetrahedron Lett (1998), 39, p 8023.
Los ejemplos de bisoxazoles o bistiazoles simétricos son muy escasos en la literatura, y menos frecuente aún es la formación simultánea de ambos anillos con unión 2,2'. R. Schróeder et al Liebigs. Ann. Chem. (1975), p 533, describen la síntesis del 5,5'-bifenil-2,2'-bisoxazol por acoplamiento de 5- feniloxazol-2-illitio con 2-tosiloxazol con rendimiento del 25%. Más tarde, K. Burguess et al Synthesis (1988), 36, p 199, sintetizan el 4,4'-trifluorometil-5,5'- fluor-2,2'-bisoxazol, y el correspondiente bistiazol, con espaciador p-fenilo entre los anillos heterocíclicos, por tratamiento de 4,4-bis(trifluorometil)-hetero-1 ,3- dienos con cloruro de estaño (II); también, K. Burguess et al Synthesis (1988),
36, p 194, describen la síntesis de otros 5,5 '-bisoxazoles simétricos mediante acoplamiento del anillo de 5-fluoroxazol preformado a través de un espaciador. En un trabajo posterior, B. Helmreich et al United States Patent Ns 5300625 (1994) utilizan la metodología desarrollada por Burguess para obtener polímeros con estructura de 2,2'-bisoxazol. No obstante lo anterior, no se han encontrado antecedentes sobre la utilización de bisoxazoles o bistiazoles en la terapia anticancerosa.
DESCRIPCIÓN Descripción breve
La presente invención presenta nuevos derivados de 4-4'-bipiridil-2-2'- bisoxazoles y 4-4'-bipiridil-2-2'-bistiazoles de fórmula general I:
I donde X puede ser oxígeno o azufre; Z puede no existir o bien ser 1 ,2-etilideno, isopropilideno, p,p-bifenilo, p-fenilo, m-fenilo, 2,6-piridileno, p,p-oxidifenilo, p,p'-hexafluoroisopropilidendifenilo; R pueden ser hidrógeno o sustituyentes de los habituales en la química orgánica, como alquilos, alquilidenos, alquinos, arilos, o grupos funcionales como halógenos, alcoholes, tioles, éteres, tioéteres, sulfoxidos, sulfonas, aminas con o sin sustituyentes, nitro, aldehidos, cetonas, nitrilo, ácidos carboxílicos y cualquiera de sus derivados, como esteres, amidas, hidrazidas, ácidos hidroxámicos, con o sin sustituyentes, ácidos sulfónicos y cualquiera de sus derivados equivalentes a los citados para los ácidos carboxílicos, etc, así como una sal, orgánica o inorgánica, farmacológicamente aceptable o profármacos de la misma, como sulfato, metanosulfonato, hidrocloruro, fosfato, nitrato, acetato, propionato, butirato, palmitato, oxalato, malonato, maleato, malato, fumarato, citrato, benzoato, etc; R' puede no existir o ser grupos alquilo; Y puede, a su vez, no existir, o ser
sulfato, metanosulfonato, hidrocloruro, fosfato, nitrato, acetato, propionato, butirato, palmitato, oxalato, malonato, maleato, malato, fumarato, citrato, benzoato, etc. Por otro lado, se indica en la presente patente el mecanismo de su producción industrial y forma parte de la presente invención. Finalmente, en la presente patente se describe la capacidad de estos compuestos para inhibir la proliferación celular y, concretamente, la de células malignas como HT-29, por lo que tienen aplicación en la terapia anticancerosa, y dicho uso forma parte de la presente invención.
Descripción detallada
La presente invención presenta nuevos derivados de 4-4'-bipiridil-2-2'- bisoxazoles y 4-4'-bipiridil-2-2'-bistiazoles de fórmula general I:
Por otro lado, en la presente patente se describe la síntesis química de los bisoxazoles objeto de esta patente se puede realizar según se indica en la Figura 1.
Mediante una reacción de acilación de 4-aminometilpiridina con diferentes agentes acilantes, en forma de ácidos dicarboxílicos (HO2C-Z-CO2H) en presencia de un reactivo de condensación o derivados activados de los mismos, se obtienen diamidas NA con diferentes espaciadores (Z). Los compuestos HA se transforman directamente en los bisoxazoles IVA por tratamiento con algunos anhídridos fluorados, como los anhídridos trifluoracético, pentafluoropropiónico y heptafluorbutanoico a distintas temperaturas y en tolueno como disolvente y empleando una base, como la piridina.
Para la introducción de otros grupos R se utiliza un método complementario vía la anhidrobase IIIA, obtenida por tratamiento de la correspondiente diamida HA con cloroformiato de etilo, empleando una base
como la trietilamina. Los compuestos NÍA se obtienen en general como sólidos insolubles en el seno del disolvente de reacción (acetona) y se purifican por métodos convencionales. No obstante, la posterior reacción de formación de oxazoles se puede llevar a cabo con éxito trabajando con el sólido insoluble, que contiene la anhidrobase e hidrocloruro de trietilamina en relación 1 :5, según se puede estimar en base a sus espectros de RMN-1H. Así, las anhidrobases NÍA son tratadas posteriormente con distintos anhídridos o derivados de ácido a diferentes temperaturas para obtener los bisoxazoles IVA, los cuales dan lugar a la estructura general IA por cuaternización del nitrógeno piridínico con el derivado alquílico correspondiente. Tanto los productos IA como IVA así obtenidos se purifican por métodos convencionales, y pueden identificarse y caracterizarse por los procedimientos analíticos habituales.
Por otro lado, para la síntesis de bistiazoles se prepara inicialmente la bistioamida y se continúa la secuencia anterior de la forma que se indica en el esquema. Mediante reacción de las diamidas NA con el reactivo de Lawensson a la temperatura de reflujo del THF se obtienen las correspondientes tioamidas IIB con diferentes espaciadores (Z). Estos compuestos HB se transforman directamente en los bistiazoles IVB por tratamiento con algunos anhídridos fluorados, por ejemplo, anhídrido trifluoracético, en las condiciones idénticas a las descritas para la transformación de las amidas HA en bisoxazoles IVA. Para la introducción de otros grupos R se sigue una metodología análoga a la ya descrita para la síntesis de bisoxazoles.
En los siguientes ejemplos se describen la síntesis de compuestos derivados de la fórmula I, y finalmente los resultados de actividad antiproliferativa en células cancerosas HT29 (ver Ejemplo 8 y Tabla II) que indican que estos compuestos presentan una actividad antitumoral y por tanto son candidatos para el desarrollo de nuevos fármacos para el tratamiento de procesos cancerígenos humanos y dicho uso forma parte de la presente invención. Por otro lado, en la siguiente tabla (Tabla I) se indican más ejemplos de bisoxazoles y bistiazoles derivados de la fórmula general I, y forman parte de la presente invención.
Tabla I. Compuestos químicos tipo bisoxazoles y bistiazoles derivados de la fórmula general I
Los compuestos químicos descritos en esta patente pueden utilizarse como principios activos antitumorales en pacientes humanos pudiendo ser preparados y administrados, de acuerdo a los conocimientos existentes en el estado del arte del desaroollo galénico, de distintas formas como inyectables, cápsulas, grageas o tabletas, tanto como base libre como en forma de alguna de las sales citadas, y todas ellas forman parte de la presente invención. De igual forma, las formas sólidas se elaboran en presencia de los excipientes necesarios, como, entre otros, manitol, polivinilpirrolidona, celulosa microcristalina, silicagel, talco, estearato magnésico, óxido de titanio,
colorantes y antioxidántes de calidad USP, y forman parte de la presente invención.
A continuación se describen algunos ejemplos no limitativos del alcance del presente invento.
EJEMPLOS
Ejemplo 1.- Preparación de 2,2-bis[(5-metil-4-(4-piridil)-2-oxazolil)]propano
(Z= (CH3)2C; X = O; R = CH3).
Sobre una suspensión de /V,Λ/-bis(1-etoxicarbonil-1 ,4- dihidropiridilmetilen)-2,2-dimetilmalonamida con clorhidrato de trietilamina (218 mg, 0.48 mmol) en anhídrido acético (5 mi) mantenida bajo atmósfera de argón, se añadió tetracloruro de estaño (0.3 mi, 1M SnCI4, 0.3 mmol). La mezcla se calentó a reflujo durante 4 h y, a continuación, se eliminó el disolvente a presión reducida en el rotavapor. Sobre el crudo obtenido se añadió agua (3 mi) y se dejó un tiempo hasta que se pudo triturar el sólido resultante. Este sólido se filtró a vacío, se lavó sucesivamente con una solución de bicarbonato sódico al 5%, con agua, y finalmente, con acetona. El sólido que se recogió resultó ser el 2,2-bis[(5-metil-4-(4-piridil)-2-oxazolil)]propano (150 mg, 80%), como un sólido beige, p.f. > 3009C. 1H-RMN (δ, ppm) (DMSO-d6): 2.54 (s, 6H, CH3), 7.60 (d, 4H, J=6.0, Py); 8.57 (d, 4H, J=6.0, Py). 13C-RMN (δ, ppm) (DMSO-de): 11.83, 25.01 , 38.00, 120.27, 131.29, 138.79, 147.46, 149.98, 163.27. IR (crτϊ1) (KBr): 3432, 2987, 1621 , 1596, 1543, 1458, 1415, 1291. Em (m/z) (%): 360 (M+, 68), 345 (47), 317 (6), 201 (100), 159 (7), 106 (5), 69 (81). Análisis calculado para C2ιH2oN402: 69.98%C, 5.59%H, 15.55%N; exp. 69.87%C, 5.54%H, 15.49%N.
Ejemplo 2.- Preparación de 2,2-bis[(5-trifluorometil-4-(4-piridil)-2- oxazolil)]propano (Z= (CH3)2C; X = O; R = CF3).
Sobre una suspensión de Λ/,/V-bis(4-piridilmetilen)-2,2- dimetilmalonamida (190 mg, 0.6 mmol) en 15 mi de tolueno seco, mantenida bajo atmósfera de argón, se añadió piridina (0.6 mi, 7 mmol). La mezcla se enfrió a 0eC y, seguidamente, se añadió gota a gota anhídrido trifluoroacético (0.6 mi, 4.25 mmol). Se dejó que el conjunto alcanzara temperatura ambiente y
se mantuvo la agitación durante 12 h. Al cabo de este tiempo, se eliminó el disolvente a presión reducida y se adicionó una disolución de carbonato sódico 5% (5 mi). El crudo de reacción se extrajo con acetato de etilo (3 x 15 mi) y los extractos orgánicos se combinaron, se lavaron con una disolución saturada de cloruro sódico y se secaron con sulfato sódico anhidro. Tras eliminar el disolvente a presión reducida, el crudo obtenido se purificó mediante cromatografía en columna (gel de sílice, acetato de etilo) y se obtuvo el 2,2- bis[(5-trifluorometil-4-(4-piridil)-2-oxazolil)]propano (200 mg, 80%), como un sólido amarillo-beige, p.f. 126-128 SC (etanol). 1H-RMN (δ, ppm) (CDCI3): 2.09 (s, 6H, CH3), 7.64 (d, 4H, J=6.0, Py), 8.73 (d, 4H, J=6.0, Py). 13C-RMN (δ, ppm) (CDCI3): 25.32, 39.83, 118.97, 120.75, 136.29, 137.56, 150.08, 150.34, 165.54. IR (cm"1) (KBr): 3447, 2992, 1701 , 1622, 1594, 1570, 1545, 1500, 1418, 1382. Em (m/z) (%): 468 (M+, 81), 453 (8), 255 (100), 189 (15), 158 (7), 63 (8). Análisis calculado para C2iHι4F6N4O : 53.86%C, 3.01 %H, 11.96%N; exp. 53.77%C, 2.97%H, 11.86%N.
Ejemplo 3.- Preparación de diyoduro de 4,4'-bis[(5-trifluorometil-4-(1-metil- 4-piridinio)-2-oxazolil)]bifenilo (Z = p-bifenilo; X = O; R = CF3, R'= CH3)
Sobre una disolución de 4,4'-bis[(5-trifluorometil-4-(4-piridil)-2- oxazolil)]bifenilo (40 mg, 0.07 mmol) en isopropanol seco (2 mi), mantenida bajo atmósfera de argón, se adicionó yoduro de metilo (2.5 mi, 40 mmol). La mezcla se calentó a reflujo durante 5h y al cabo de este tiempo, se enfrió, se añadió más yoduro de metilo (1 ml, 16 mmol) y se calentó a reflujo durante otras 12h. Al cabo de este tiempo, se enfrió la reacción y se evaporó el disolvente en el rotavapor, obteniéndose un crudo que fue identificado como el diyoduro de 4,4'-bis[(5-trifluorometil-4-(1-metil-4-piridinio)-2-oxazol¡l)]bifenilo (53 mg, 89 %). El crudo no fue purificado posteriormente. 1H-RMN (δ, ppm) (DMSO-d6): 4.21 (s, 6H, CH3), 8.09 (d, 4H, J= 7.9, Py), 8.27 (d, 4H, J= 8.5, Ph), 8.42 (d, 4H, J= 8.5, Ph), 9.14 (d, 4H, J=4.1 , Py). 13C-RMN (δ, ppm) (CDCI3): 48.06, 119.35, 123.50, 124.19, 124.27, 124.53, 126.09, 126.11 , 127.82, 127.95, 128.00, 135.3, 137.18, 142.05, 142.33, 142.37, 143.20, 146.45, 147.92, 161.95. IR (cm'1) (KBr): 3436, 3042, 2360, 1643, 1613, 1585, 1514, 1486, 1463, 1381 , 1293.
Análisis calculado para C32H22F6I2N4O2: 44.57%C, 2.57%H, 6.50%N; exp. 44.60%C, 2.51 %H, 6.46%N.
Ejemplo 4.- Preparación de diyoduro de 4,4'-bis[(5-pentafluoroetil-4-(1- metil-4-piridin¡o)-2-oxazolil)]b¡fenilo (Z = p-bifenilo; X = O; R = CF2CF3, R = CH3)
Sobre una disolución de 4,4'-bis[(5-pentafluoroetil-4-(4-piridil)-2- oxazolil)]bifenilo (27 mg, 0.044 mmol) en isopropanol seco (2 mi), mantenida bajo atmósfera de argón, se adicionó yoduro de metilo en exceso (2.5 mi, 40 mmol). El conjunto se calentó a reflujo durante 5h y, al cabo de este tiempo, se enfrió, se añadió más yoduro de metilo (1ml, 16 mmol) y se calentó a reflujo durante otras 12h. Al cabo de este tiempo, se enfrió la reacción y se evaporó el disolvente en el rotavapor, obteniéndose el diyoduro de 4,4'-bis[(5- pentafluoroetil-4-(1-metil-4-piridinio)-2-oxazolil)]bifenilo (27 mg, rendimiento cuantitativo). El crudo no fue purificado posteriormente. 1H-RMN (δ, ppm) (DMSO-de): 4.42 (s, 6H, CH3), 8.10 (d, 4H, J= 6.7, Py), 8.26 (d, 4H, J= 8.5, Ph), 8.40 (d, 4H, J= 8.5, Ph), 9.14 (d, 4H, J=6.7, Py). 13C-RMN (δ, ppm) (DMSO-d6): 48.11 , 109.3, 118.4, 124.22, 126.48, 126.52, 127.96, 128.12, 130.12, 137.35, 142.50, 143.41 , 146.43, 162.97. IR (cm"1) (KBr): 3437, 2361 , 2342, 1717, 1684, 1646, 1616, 1559, 1541 , 1588, 1489, 1374, 1337, 1218, 1120. Análisis calculado para C34H22F10I2N-A.: 42.43%C, 2.30%H, 5.82%N; exp. 42.36%C, 2.27%H, 5.79%N.
Ejemplo 5.- Preparación de diyoduro de 4,4'-bis[(5-trifluorometil-4-(1-metil- 4-piridinio)-2-oxazolil)]hexafluoroisopropilidendifenilo (Z = Ph-(CF3)2C-Ph; X = O; R = CF3, R'= CH3) Sobre una disolución de 4,4'-bis[(5-trifluorometil-4-(4-piridil)-2- oxazolil)]hexafluoroisopropilidendifenilo (3 mg, 0.04 mmol) en isopropanol (4 mi) mantenida bajo atmósfera de argón, se adicionó yoduro de metilo en exceso (0.1 mi, 1.6 mmol) y la mezcla se calentó a reflujo durante 4h. Al cabo de este tiempo, se enfrió, se añadió más yoduro de metilo (0.1 mi, 1.6 mmol) y la mezcla se agitó a temperatura ambiente durante toda la noche. Se filtró el sólido obtenido que resultó ser el 4,4'-bis[(5-trifluorometil-4-(1-metil-4-pirid¡nio)- 2-oxazolil)] hexafluoroisopropididendifenilo (24 mg, 60%). El crudo no fue
purificado posteriormente. 1H-RMN (δ, ppm) (DMSO-d6): 9.13 (d, 4H, J=7 Hz); 8.38 (d, 4H, J=6.69 Hz Pyr); 8.29 (d, 4H, J=8.55 Hz, Ph); 7.67 (d, 4H, J=7.92, Ph); 4.41 (s, 6H, Me). 13C-RMN (δ, ppm) (DMSO-d6): 48.12, 118.69, 124.04, 125.86, 126.14, 127.79, 130.95, 135.73, 136.47, 137.15, 143.09, 146.54, 161.29. IR (cm"1) (KBr): 3468, 1647, 1508, 1466, 1383, 1289, 1255, 1213, 1176, 1140. Análisis calculado para C35H22F12N4O2: 52%C, 2.19%H, 5.53%N; exp. 41.46%C, 2.13%H, 5.48%N.
Ejemplo 6.- Preparación de 2,2-bis[(5-trifluorometil-4-(4-piridil)-2- tiazolil)]propano (Z= (CH3)2C; X = S; R = CF3). Sobre una suspensión de /V,Λ/'-bis(4-piridilmetilen)-2,2-dimetil-1 ,3- propanoditioamida (123 mg, 0.36 mmol) en 4 mi de tolueno seco, mantenida bajo atmósfera de argón, se añadió piridina (0.35 mi, 4.32 mmol). La mezcla se enfrió a 0QC y, seguidamente, se añadió gota a gota anhídrido trifluoroacético (0.31 mi, 2.16 mmol). Se dejó que el conjunto alcanzara temperatura ambiente y se mantuvo la agitación durante 12 h. Al cabo de este tiempo, se eliminó el disolvente a presión reducida y se adicionó una disolución de carbonato sódico 5% (5 mi). El crudo de reacción se extrajo con acetato de etilo (3 x 15 mi) y los extractos orgánicos se combinaron, se lavaron con una disolución saturada de cloruro sódico y se secaron con sulfato sódico anhidro. Tras eliminar el disolvente a presión reducida, el crudo obtenido se purificó mediante cromatografía en columna (gel de sílice, acetato de etilo:hexano 9:1) y se obtuvo el 2,2-bis[(5-trifluorometil-4-(4-piridil)-2-t¡azolil)]propano (Z= (CH3)2C; X = S; R = CF3) (36 mg, 25%), como un sólido amarillo. 1 H-RMN (δ, ppm) (DMSO-de): 1.96 (s, 6H, CH3 ); 7.61 (d, 4H, J=6.1 Hz, Py); 8.74 (d, 4H, J=6.1 Hz, Py). 13C-RMN (δ, ppm) (DMSO-d6): 117.23, 120.79, 122.38, 135.06, 135.69, 138.76, 138.79, 142.54, 150.44, 150.63, 165.78, 180.18. IR (cm"1) (KBr): 2928, 2360, 1829, 1733, 1717, 1653, 1647, 1623, 1594, 1570, 1546, 1506, 1457, 1419, 1383, 1373, 1337, 1250, 1208, 1182, 1147, 1103, 988. Análisis calculado para C2.Hι4F6N4S2: 50.40%C, 2.80%H, 11.20%N; exp. 50.27%C, 2.78%H, 11.15%N.
Ejemplo 7.- Preparación de diyoduro de 4,4'-bis[(5-trifluorometil-4-(1-metil- 4-piridinio)-2-tiazolil)]-1.1 '-oxibisbenceno (Z= Ph-O-Ph; X = S; R = CF3, R = CH3)
Sobre una disolución de 4,4'-bis[(5-trifluorometil-4-(4-piridil)-2-tiazolil)]- 1 ,1 '-oxibisbenceno (40 mg, 0.06 mmol) en una mezcla
¡sopropanol:MeOH:EtOH 1 :1 :1 (4 mi) mantenida bajo atmósfera de argón, se adicionó yoduro de metilo en exceso (0.1 mi, 1.3 mmol) y la mezcla se calentó a reflujo durante 7h. Se adicionó más yoduro de metilo (0.1 mi) y se agitó a temperatura ambiente durante toda la noche. Se adicionó de nuevo yoduro de metilo (0.1 mi), se calentó a reflujo otras 7h y se mantuvo en agitación a temperatura ambiente durante toda la noche. El sólido obtenido se filtró a vacio y resultó ser el diyoduro de 4,4'-bis[(5-trifluorometil-4-(1-metil-4-piridinio)-2- tiazolil)]-1 ,1 '-oxibisbenceno (51 mg, 93%). 1H-RMN (δ, ppm) (DMSO-d6): 4.41 (s, 6H, CH3), 7.38 (d, 4H, J=9.1 , Ph), 8.22 (d, 4H, J=9.1 , Ph), 8.39 ( d, 4H, J=6.1 , Py), 9.12 ( d, 4H, J= 6.7, Py). 13C-RMN (δ, ppm) (CDCI3): 48.07, 119.93, 120.40, 120.60, 126.13, 126.16, 126.17, 129.80, 135.92, 137.14, 137.17, 143.28, 146.33, 146.63, 159.17, 161.92. IR (cm"1) (KBr): 3882, 3839, 3739, 3676, 2360, 1772, 1749, 1717, 1654, 1636, 160,6, 1559, 1541 , 1508, 1489, 1473, 1458, 1418, 1376, 1339, 1295. Análisis calculado para C32H22F6I2N4OS2: 42.19%C, 2.42%H, 5.15%N; exp. 42.21 %C, 2.38 %H, 5.13%N.
Ejemplo 8.- Ensayos de actividad antitumoral de los compuestos químicos de la presente patente.
Los productos descritos en los ejemplos anteriores han presentado una importante actividad antiproliferativa en células cancerosas HT29 valorada según se ha descrito anteriormente [Hernández-Alcoceba R., Saniger L., Campos J., Núñez M.C., Khaless F., Gallo M.A., Espinosa A., and Lacal J.C. (1997). Choline kinase inhibitors as a novel approach for antiproliferative drug design. Oncogene 15, 2289-2301 ; Hernández-Alcoceba R., Fernández F. and Lacal J.C. (1999). A novel mechanism for anticancer drug discovery:ln vivo antitumor activity by inhibition of phsphorylcholine production. Cáncer Research 59:3112-3118]. En la tabla siguiente (Tabla II) se indican las actividades de algunos de los ejemplos:
Tabla II.- Nivel de IC50 de los compuestos químicos de los ejemplos anteriores.