5,7-Ди(трет-бутил)-2-(4,7-дихлор-8-метил-5-нитрохинолин-2-ил)-4-нитро-1,3-трополон, обладающий цитотоксической активностью

Название	5,7-Ди(трет-бутил)-2-(4,7-дихлор-8-метил-5-нитрохинолин-2-ил)-4-нитро-1,3-трополон, обладающий цитотоксической активностью
Разработчик (Авторы)	Саяпин Юрий Анатольевич, Гусаков Евгений Александрович, Мазитова Александра Маратовна, Топчу Юлия Алексеевна, Дороган Игорь Викторович, Бумбер Янис Алексеевич, Минкин Владимир Исаакович
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2702648
Дата регистрации	09.10.2019
Правообладатель	федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет»
Область применения (класс МПК)	C07D 215/18 (2006.01) A61K 31/47 (2006.01) A61P 35/00 (2006.01)

Описание изобретения

5,7-Ди(трет-бутил)-2-(4,7-дихлор-8-метил-5-нитрохинолин-2-ил)-4-нитро-1,3-трополон, обладающий цитотоксической активностью.

Изобретение относится к новым соединениям в ряду 2-хинолин-2-ил-производных 1,3-трополона, а именно, к неописанному ранее 5,7-ди(трет-бутил)-2-(4,7-дихлор-8-метил-5-нитрохинолин-2-ил)-4-нитро-1,3-трополону формулы 1:

1

обладающему цитотоксической активностью (проявляющую торможение или угнетение процессов патологического клеточного деления и роста соединительных тканей) на клеточные линии рака яичника OVCAR8, OVCAR3, рака легкого H441, A549, рака толстой кишки HCT116, рака поджелудочной железы Panc1, и может быть использовано при производстве противоопухолевых лекарственных средств.

В ряду 2-хинолин-2-ил-производных 1,3-трополона известен 2-(4h-1,3-бензоксазин-4-он-2-ил)-4,5,6-трихлор-1,3-трополон, обладающий антибактериальной активностью против госпитальных штаммов грамотрицательных и грамположительных бактерий [1].

Известны также 2-гетарилзамещенные 1,3-трополона, обладающие антимикробным действием [2].

Наиболее близким по достигаемому результату является 2-[7-ацетил-9,11-ди(трет-бутил)-4-метил-5-хлорбензо[b][1,4]оксазепино[7,6,5-de]-хинолин-2-ил]-5,6,7-трихлор-1,3-трополон, ингибирующий рост раковых клеток молочной железы MCF-7 (Human breast carcinoma) в концентрации IC₅₀ 12.96 μг/мл, а также раковых эпителиальных клеток KB, раковых клеток легких Lu и раковых клеток печени Hep-G2 в концентрациях IC₅₀ > 128 μг/мл [3].

В ряду 2-хинолин-2-ил-производных 1,3-трополона не известны соединения, ингибирующие рост раковых клеток яичника, толстой кишки, поджелудочной железы.

Техническим результатом является новые соединения в ряду 2-хинолин-2-ил-производных 1,3-трополона, обладающих новой для данного ряда активностью ингибировать рост раковых клеток яичника, толстой кишки, поджелудочной железы, в концентрации IC₅₀ меньшей, чем используемые в данном ряду концентрации известных соединений, обладающих цитотоксической активностью.

Технический результат достигается соединением 1.

Синтез соединения 1 заключается в реакции расширения о-хинонового цикла, протекающей между 2,8-диметил-4,7-дихлор-5-нитрохинолином 2 и 4,6-ди(трет-бутил)-1,2-бензохиноном 3 в условиях уксуснокислого катализа:

Механизм образования трополоновой системы 1 включает стадию альдольной конденсации с образованием интермедиата А, циклизацию А в норкарадиеновое производное B и перегруппировку B в дигидротрополон С. Окисление C избытком исходного 1,2-бензохинона 3 ведет к соединению 1.

Строение соединения 1 установлено данными ЯМР ¹Н и ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии.

Ниже приведен пример синтеза 5,7-ди(трет-бутил)-2-(4,7-дихлор-8-метил-5-нитрохинолин-2-ил)-4-нитро-1,3-трополона 1.

Пример. 5,7-Ди(трет-бутил)-2-(4,7-дихлор-8-метил-5-нитрохинолин-2-ил)-4-нитро-1,3-трополон (1). Раствор 3,71 г (14 ммоль) 3,5-ди(трет-бутил)-1,2-бензохинона (3), 1,90 г (7 ммоль) 2,8-диметил-4,7-дихлор-5-нитрохинолина (2) в 10 мл AcOH нагревали при 60-65°С 10 ч. Охлаждали и разбавляли водой. Водный раствор экстрагировали хлороформом. Хлороформенный раствор упаривали и пропускали через хроматографическую колонку с Al₂O₃ (элюент - петролеиный эфир-CHCl₃, 1:1). Собирали ярко-желтую фракцию с R_ƒ 0.4. Отгоняли растворитель и остаток перекристаллизовывали из 2-пропанола. Выход 2,90 г (78 %), желтые кристаллы, т.пл. 183-185°С.

Спектр ЯМР ¹Н, (600 МГц), δ, м.д. (CDCl₃): 1.27 c (18Н, 5,7-С(СН₃)₃); 2.77 с (3Н, 8-CH₃); 6.47 c (1Н, 6-Н); 7.67 c (1Н, H_аром.); 8.29 с (1Н, H_аром.); 18.35 уш. с. (1Н, 3-ОН). ИК-спектр,ν/см^-1: 1664, 1602, 1547, 1490, 1464, 1366, 1281, 1244, 1096, 1053, 1020, 944, 869, 813, 735, 695. HRMS (ESI): m/z [M - H] вычислено для С₂₅Н₂₄Cl₂N₃О₆: 532.1048; найдено: 532.1042.

Исследование фармакологической активности.

Материалы и методы.

Эксперименты проведены на устойчивых опухолевых клеточных линиях немелкоклеточного рака легкого (A549, H441), эпителиального рака яичников (OVCAR-3, OVCAR-8), колоректального рака (HCT-116), рака поджелудочной железы (Panc1).

На первом этапе проводился поиск концентрации полумаксимального ингибирования (IC₅₀) в выбраных клеточных линиях. Субстанции, проявившие цитотоксические свойства при низких концентрациях отбираются для дальнейшего исследования механизма действия на (опухолевую) клетку.

Метод исследования жизнеспособности клеток при окрашивании Aламара синего (alamarBlue®Cell Viability Reagent, Invitrogen, Великобритания) основан на преобразовании нетоксичного водорастворимого резазурина во флуоресцентное вещество резоруфин. Нефлуоресцирующий резазурин имеет синюю окраску, проникает через клеточные мембраны, превращаясь под воздействием редуктаз в резоруфин, обладающий яркой флуоресценцией в красном спектре. Процесс преобразования резазурина в резоруфин в жизнеспособных клетках протекает непрерывно, не вызывает гибели клеток, в результате чего формируется сигнал, регистрацию которого можно проводить как количественно (колориметрическим и флуориметрическим методом), так и качественно по видимому изменению синей окраски на розовую.

Клетки рассаживают в 96-луночный планшет и культивируют в стандартных стерильных условиях: питательная среда RPMI-1640 (для OVCAR-3, OVCAR-8, Panc1, HCT-116, H441) или DMEM (для A549), 10 % ЭТС, 5 % CO2, температура плюс 37°C

Вещество добавляли в концентрации от 1 до 5 мкМ, далее инкубировали в тех же стандартных стерильных условиях в течение 72 ч. По истечении срока инкубации к клетками добавляется краситель Аламар синий (alamarBlue®Cell Viability Reagent, Invitrogen, Великобритания) и проводили измерение флуоресценции (длины волн: возбуждение/эмиссия 540нм/590нм).

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием теста Вилкоксона, критерия Краскела-Уолиса с постобработкой тестом Данна, либо с использованием однофакторного дисперсионного анализа и теста Ньюмана-Кеулса, в случае нормального распределения данных. Обсчет реализован в программе GraphPad Prism 5.0.

Результаты исследований

Об уровне цитотоксической активности судили по изменению степени флуоресценции в лунках, обработанных веществом по сравнению с контрольными лунками.

В таблице 1 представлены концентрации IC₅₀ для соединения 1 и для широко используемого в терапии рака Циспластина [4] в отношении исследованных клеточных линий.

Таблица 1. Влияние вещества 1 на жизнеспособность клеток, M±m.

*Примечание: отличия статистически достоверны по отношению к группе контроля (р≤0,05, по критерию Краскела-Уолиса).

Как видно, соединение 1 проявляет высокую цитотоксическую активность в отношении клеточных линий рака яичника OVCAR8, OVCAR3, рака легкого H441, A549, рака толстой кишки HCT116, рака поджелудочной железы Panc1. При этом его активность выше, чем у широко используемого циспластина.

Таким образом, предлагаемое соединение проявляет цитотоксическую активность в отношении клеточных линий рака яичника OVCAR8, OVCAR3, рака толстой кишки HCT116, рака поджелудочной железы Panc1, не неизвестную в ряду 2-хинолин-2-ил-производных 1,3-трополона, а также рака легкого H441, A549, при этом концентрация IC₅₀ соединения ниже, чем концентрация соединений ряда 2-хинолин-2-ил-производных 1,3-трополона, проявляющих цитостатическую активность.

Литература

[1] Ю.А. Саяпин, Е.А. Гусаков, И.В. Дороган, И.О. Тупаева, М.Г. Теймуразов, Н.К. Фурсова, К.В. Овчинников, В.И. Минкин. Новый 2-(4h-1,3-бензоксазин-4-он-2-ил)-1,3-трополон: синтез, структура и антибактериальные свойства // Биоорганическая химия, 2016, том 42, № 2, с. 247-2522.

[2] Патент на изобретение РФ № 2314295, МПК C07D215/14, 2008г.

[3] Зыонг Нгиа Банг, Ю.А. Саяпин, Хоанг Лам, Нгуен Данг Дык, В.Н. Комиссаров. Синтез и цитотоксическая активность производных [бензо[b][1,4]оксазепино[7,6,5-de]хинолин-2-ил]-1,3-трополонов // Химия гетероциклических соединений 2015, 51(3), 291-294.

[4] Cheff D.M., Hall M.D. A drug of such damned nature.1 Challenges and opportunities in translational platinum drug research // J. Med. Chem. - 2017. - Vol. 60. - P. 4517-4532. doi: 10.1021/acs.jmedchem.6b01351.

Формула изобретения

1. 5,7-Ди(трет-бутил)-2-(4,7-дихлор-8-метил-5-нитрохинолин-2-ил)-4-нитро-1,3-трополон, формулы 1:

 1

2. 5,7-Ди(трет-бутил)-2-(4,7-дихлор-8-метил-5-нитрохинолин-2-ил)-4-нитро-1,3-трополон по п.1, обладающий цитотоксической активностью на клеточные линии рака яичника, рака легкого, рака толстой кишки, рака поджелудочной железы.

Изобретение "5,7-Ди(трет-бутил)-2-(4,7-дихлор-8-метил-5-нитрохинолин-2-ил)-4-нитро-1,3-трополон, обладающий цитотоксической активностью" (Саяпин Юрий Анатольевич, Гусаков Евгений Александрович, Мазитова Александра Маратовна, Топчу Юлия Алексеевна, Дороган Игорь Викторович, Бумбер Янис Алексеевич, Минкин Владимир Исаакович) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога