MD4132C1 - Di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} care manifestă proprietatea de inhibare a proliferării celulelor T-47D ale cancerului mamar - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la chimie şi medicină, şi anume la o combinaţie complexă biologic activă a cuprului cu tiosemicarbazone, care poate găsi aplicare în medicină ca preparat citostatic la profilaxia şi tratarea cancerului mamar.Esenţa invenţiei constă în sinteza unui compus coordinativ nou al cuprului cu tiosemicarbazona2-benzoilpiridinei, di(µ-S)-bis{cloro[fenil-(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} cu formula:care manifestă proprietăţi de inhibitor al proliferării celulelor T-47D ale cancerului mamar.Rezultatul tehnic constă în extinderea gamei de compuşi coordinativi cu activitate anticancerigenă, care la o concentraţie de 10-6 mol/L depăşeşte aproximativ de 4 ori caracteristicile similare ale analogului proxim din clasa tiosemicarbazonaţilor de cupru.

Description

Invenţia se referă la chimie şi medicină, şi anume la o combinaţie complexă biologic activă a cuprului cu tiosemicarbazone, care poate găsi aplicare în medicină ca preparat citostatic la profilaxia şi tratarea cancerului mamar.

Din compuşii coordinativi, care inhibă creşterea şi multiplicarea celulelor T-47D ale cancerului mamar cel mai înalt efect cancerostatic a fost obţinut în cazul di(µ-Ofenoxi)-di{[2-(4-aminobenzensulfamido)-5-etil-1,3,4-tiadiazol]-3,5-dibromosalicilidentiosemicarbazonato(2-)cupru} (analogul proxim) [1] cu formula :

Combinaţia dată la concentraţia de 10-5 mol/L depăşeşte de 2,5 ori caracteristicile cancerostatice respective ale doxorubicinei - cel mai efectiv preparat chimioterapeutic, folosit în practica medicală pentru tratarea şi profilaxia cancerului mamar.

Dezavantajul acestui compus constă în faptul că el nu posedă o activitate anticanceroasă mai înaltă.

Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în extinderea arsenalului de inhibitori ai proliferării celulelor T-47D ale cancerului mamar cu activitate citostatică înaltă.

Esenţa invenţiei constă în sinteza unui compus coordinativ nou al cuprului di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)-metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} cu formula :

/

care manifestă proprietăţi de inhibitor al proliferării celulelor T-47D ale cancerului mamar.

Rezultatul tehnic constă în extinderea gamei de compuşi coordinativi cu activitate anticancerigenă, care la o concentraţie de 10-6 mol/L depăşeşte aproximativ de 4 ori caracteristicile similare ale analogului proxim din clasa tiosemicarbazonaţilor de cupru sus-menţionat [1].

Compusul dat şi proprietăţile lui, precum şi procedeul de sinteză nu sunt descrise în literatură.

Analiza comparativă a compusului revendicat cu analogul proxim demonstrează că ei se deosebesc prin aceea, că în analogul proxim fragmentul 3,5-dibromosalicilidenic este înlocuit cu cel 2-benzoilpiridinic, iar tiosemicarbazona este monodeprotonizată. În afară de aceasta, molecula de streptocidă coordinată este substituită cu ionul de clor, iar funcţia de atom-punte o îndeplineşte atomul de sulf al tiosemicarbazonei. Datorită acestor particularităţi în structura complexului revendicat se realizează o combinare nouă de legături chimice deja cunoscute.

Di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} revendicat se obţine la interacţiunea soluţiilor etanolice fierbinţi (55…60°C) de CuCl2 .2H2O cu tiosemicarbazona 2-benzoilpiridinei, luate în raport molar de 1 : 1. Reacţia decurge în 45…60 min conform următoarei scheme :

Mecanismul reacţiei date constă în deprotonizarea grupei tiolice a tiosemicarbazonei sus-numite în prezenţa azotului piridinic al ligandului şi coordinarea anionului format la ionul de cupru(2+) ca ligand N,N,S-tridentat monodeprotonizat. Al patrulea loc în sfera internă a atomului central îl ocupă atomul de sulf al moleculei vecine. La rândul său, în molecula vecină al patrulea loc coordinativ este ocupat de atomul de sulf al primului fragment de complex. Al cincilea loc în sfera coordinativă a ambilor atomi centrali de cupru este ocupat de ionii de clor.

Procedeul de obţinere a di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} revendicat este simplu în realizare, substanţele iniţiale sunt accesibile, iar randamentul constituie 65%. Complexul sintetizat are culoare verde, este stabil în contact cu aerul, puţin solubil în apă şi alcooli alifatici, solubil în dimetilformamidă şi dimetilsulfoxidă, practic insolubil în eter.

Exemplu de obţinere a di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru}

La soluţia etanolică, care conţine 10 mmol de dihidrat al clorurii de cupru(2+) în 20 mL etanol, încălzită (55…60°C) şi amestecată în permanenţă cu ajutorul agitatorului magnetic, se adaugă soluţia ce conţine 10 mmol de tiosemicarbazonă a 2-benzoilpiridinei în 50 mL de alcool etilic. După aceasta, amestecul reactant se refluxează pe parcursul a 45…60 min. La răcire din amestecul reactant se precipită cristale mărunte de culoare verde, care se filtrează printr-un filtru poros din sticlă, se spală cu C2H5OH, eter şi se usucă în aer.

Pentru C26H22Cl2Cu2N8S2 determinat, %: C - 43,95, H - 2,99, Cu - 17,79; N - 15,70, S - 8,88.

calculat, %: C - 44,07; H - 3,13; Cu - 17,93; N - 15,81; S - 9,05.

Cercetarea la microscop a compusului coordinativ sintetizat demonstrează că el posedă omogenitate fazică. Din cauza dimensiunilor mici şi absenţei monocristalelor acestui complex, pentru determinarea individualităţii componenţei şi structurii lui au fost utilizate metoda de analiză a elementelor, spectroscopia IR, magnetochimia şi termogravimetria.

În baza măsurării în dimetilformamidă a conductibilităţii electrice molare (æ) a complexului revendicat s-a stabilit că el este neelectrolit [æ =3 Ω-1 . cm2 . mol-1, 20° C, CM=0,001 mol/L].

Analiza magnetochimică la temperatura camerei (292 K) a compusului coordinativ sintetizat a demonstrat că el posedă un moment magnetic efectiv redus (µef. = 1,32 m.B.) comparativ cu cel de spin (S = 1⁄2), fapt care indică despre structura lui polinucleară.

Pentru determinarea modului de coordinare a ligandului la ionul de cupru(2+), a fost efectuată analiza comparativă a spectrelor IR ale compusului revendicat cu cele ale analogului proxim [1], tiosemicarbazonelor iniţiale şi ale complexului clorurii de cupru cu tiosemicarbazona 2-formilpiridinei [2], structura căruia a fost stabilită folosind analiza cu raze X. S-a constatat că tiosemicarbazona studiată în complexul revendicat se comportă ca un ligand tridentat monodeprotonizat, unindu-se cu ionul central prin intermediul atomilor de azot piridinic şi azometinic şi a sulfului, formând două metalocicluri din cinci atomi. În favoarea acestui fapt indică absenţa în spectrele IR ale substanţei revendicate şi ale analogului proxim a benzilor de absorbţie ν(NH) şi ν(C=S), care în tiosemicarbazonele libere se observă în domeniile 1540…1535 şi, respectiv, 1125…1120 cm-1. În structurile ambelor tipuri de complecşi se observă banda de absorbţie ν(C-S) în domeniul 755…745 cm-1, iar banda ν(C=N) se deplasează cu 25…20 cm-1 spre frecvenţe mai mici (în tiosemicarbazona iniţială ν(C=N) se observă la 1615 cm-1), fiind însoţită de scindare în două componente. La 1575 cm-1 în spectrul di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} se observă banda de absorbţie, care este condiţionată de oscilaţiile de valenţă >C=N-N=C<. Acest caracter al spectrelor IR demonstrează enolizarea tiosemicarbazonei în procesul de formare a complexului revendicat. În afară de aceasta în domeniul 535…405 cm-1 în spectrul di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} se observă o serie de benzi de absorbţie noi, care conform datelor luate din literatură, pot fi atribuite la ν(Cu-N) = 530 şi 410 cm-1 şi ν(Cu-S) = 465 cm-1.

Analiza termică a demonstrat că pe derivatograma compusului revendicat se observă un singur efect exotermic la 280°C, care corespunde procesului de distrucţie termooxidativă a ligandului organic în complex.

Astfel, în baza rezultatelor analizei elementelor şi cercetărilor fizico-chimice a fost stabilită compoziţia şi structura probabilă a compusului revendicat.

Esenţa invenţiei poate fi confirmată prin următoarele date experimentale.

Exemplu de utilizare a di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} în calitate de inhibitor al proliferării celulelor T-47D ale cancerului mamar

Cultivarea celulelor. Seria de celule T-47D ER-pozitive ale cancerului mamar a fost obţinută din colecţia de cultivare de tip american (CCTA) păstrată în fiole de 75 cm3 la 37ºC în atmosferă de CO2 cu umiditatea de 5%. Celulele T-47D au fost cultivate în mediul RPMI cu adaos de 10% ser de bovine fetal (SBF), L-glutamină (2 mM), penicilină (100 IU/mL), streptomicină (100 µg/mL) şi estradiol (1nM).

Testarea proliferării celulelor. Pentru determinarea cuantificării creşterii celulelor s-a utilizat Testarea Proliferării Celulelor cu Soluţii Apoase CellTiter 96® (Promega, Nepean, On, Canada) în conformitate cu cerinţele de preparare. Celulele T-47D au fost resuspendate în mediul cu adaos de insulină (50 ng/mL) şi 5% de cărbune activat acoperit cu dextran tratat cu ser de bovine fetal (SBF) pentru a înlătura rămăşiţele de estrogen din ser şi mediu. Părţile alicote (100 µL) ale suspensiei de celule au fost semănate în 96 plăci cu godeuri (3000 celule/godeu) în trei exemplare. După 48 ore mediul s-a schimbat, urmând diluarea specifică cu diferiţi inhibitori în mediul de creştere. Celulele au fost cultivate în absenţa sau prezenţa inhibitorilor timp de 3 zile.

Datele experimentale obţinute în urma studiului di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} revendicat în calitate de inhibitor al proliferării celulelor T-47D ale cancerului mamar demonstrează că acest compus la concentraţia de 10-5 mol/L inhibă creşterea şi multiplicarea a 100%, iar la 10-6 mol/L - 38±3,5% de celule T-47D ale cancerului mamar (vezi tabelul). Datele obţinute indică că acest compus după activitatea anticancerigenă depăşeşte de aproximativ 4 ori caracteristicile analoage ale di(µ-Ofenoxi)-di{[2-(4-aminobenzensulfamido)-5-etil-1,3,4-tiadiazol]-3,5-dibromosalicilidentiosemicarbazonato(2-)cupru} (analogul proxim).

Tabel

Rata inhibării celulelor T-47D ale cancerului mamar, %

Concentraţie, mol/L Compusul 10-5 10-6 10-7 Di(µ-Ofenoxi)-di{[2-(4-aminobenzensulfamido)-5-etil-1,3,4-tiadiazol]-3,5-dibromosalicilidentiosemicarbazonato(2-) cupru} (analogul proxim) 100 10 0 Di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} 100 38±3,5 0

Proprietăţile depistate ale di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} prezintă interes pentru medicină din punct de vedere al extinderii arsenalului de inhibitori ai proliferării celulelor T-47D ale cancerului mamar.

1. MD 3995 B1 (2009.12.31)

2. Chumakov Iu. M., Tsapkov V. I., Jeanneau E., Bairac N. N., Bocelli G., Poirier D., Roy J., Gulea A. Crystal structures of copper(II) chloride, copper(II) bromide and copper(II) nitrate complexes with pyridin-2-carbaldehyde thiosemicarbazone. Cryst. Report. 2008, Vol.53, N 5, P. 786-792

Claims (2)

1. Di(µ-S)-bis{cloro-[fenil(piridin-2-il)metanon-tiosemicarbazonato(1-)]cupru} cu formula:

2. Compus conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că manifestă proprietatea de inhibare a proliferării celulelor T-47D ale cancerului mamar.