PL236266B1 - 7-O-Biotynyloflawon oraz sposób otrzymywania 7-O-biotynyloflawonu - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy nowego flawonu z cząsteczką biotyny w pozycji C-7, jakim jest 7-O-biotynyloflawon o wzorze 1 oraz sposobu jego otrzymywania na drodze estryfikacji z 7-hydroksyflawonu z udziałem czynnika sprzęgającego jakim jest chlorowodorek 1-etylo-3-(3dimetyloaminopropylo)karbodiimidu oraz w obecności 4-dimetyloaminopirydyny w środowisku N,N-dimetyloformamidu. Wynalazek ten może znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym lub chemicznym.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest 7-O -biotynyloflawon. Przedmiotem wynalazku jest także sposób otrzymywania 7-O -biotynyloflawonu o wzorze 1 przedstawionym na rysunku.

Związek ten może znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym i chemicznym do wytwarzania pochodnych związków flawonoidowych, wykazujących działanie przeciwnowotworowe.

7-Hydroksyflawon z cząsteczką biotyny jest połączeniem dwóch funkcjonalnych komponentów o biologicznie udowodnionych i użytecznych aktywnościach. Biotyna należy do witamin z grupy B. Jest to związek rozpuszczalny w wodzie, powszechnie stosowany w preparatach farmaceutycznych, kosmetycznych i suplementach diety.

7-Hydroksyflawon należy do grupy naturalnych związków fenolowych. Występuje m.in. w liściach lucerny Medicago sativa (Abo Markeb, A., Abo El-Maali, N. Talanta, 2014, 119, 417-424) oraz lawsonii Lawsonia intermis L. (Uddin, N., Siddiqui, B. S., Begum, S., Bhatti, H. A., Khan, A., Parveen, S., Choudhary, M. I. Phytochemistry Letters, 2011,4, 454-458). Poza aktywnością przeciwzapalną (Wang, X., Wang, Z., Sidhu, P.S., Desal, U.R., Zhou, Q. Plos One 2015, 10, e0116409), posiada również właściwości przeciwwirusowe (Wang, J., Su, H., Zhang, T., Du, J., Sheng, C., Yang, F., Qi, J. Plos One, 2014, 9, e92565).

7-Hydroksyflawon jest również inhibitorem hydrolazy amidowej kwasu tłuszczowego (FAAH), enzymu blokującego receptory endokannabinoidowe, w związku z czym może być przyszłościowo stosowany w leczeniu bólu lub też jako czynnik antymetastatyczny w rozwoju komórek nowotworowych (Thors, L., Belghiti, M., Fowler, C.J. British Journal of Pharmacology, 2008, 155, 244-252; Winkler, K., Ramer, R., Dithmer, S., Ivanov, I., Merkord, J., Hinz, B. Oncotarget, 2016, 22, 15047-15064).

Estry 7-hydroksyflawonu, w skojarzeniu z ligandem czynnika martwicy nowotworu indukującego apoptozę (rhsTRAIL), nasilają jego aktywność przeciwnowotworową wobec komórek jelita grubego (SW480 oraz SW620) (Bronikowska, J., Szliszka, E. Kostrzewa-Susłow, E., Jaworska, D., Czuba, Z.P., Bednarski, P., Król, W. International Journal of Molecular Sciences, 2017, 18, 1211).

Stompor i inni wykazali, że 7-hydroksyflawon charakteryzuje się selektywnym działaniem na ludzkie komórki nowotworowe piersi (MCF-7), nie wywierając jednocześnie wpływu na komórki zdrowe (MCF-10A). Z kolei ester 7-hydroksyflawonu, 7-acetoksyflawon, wykazywał silne działanie przeciwnowotworowe w stosunku do ludzkich komórek nowotworowych m.in. gruczołu piersiowego (MCF-7), płuc (A-549), okrężnicy (LoVo), mięsaka macicy (MES-SA), a także ich lekoopornych sublinii (LoVo/DX, MES-SA/DX5), które było wyższe w porównaniu do niepodstawionego 7-hydroksyflawonu. Ponadto, związek ten charakteryzował się wysoką aktywnością w przekraczaniu bariery lekooporności in vitro wyznaczonej jako indeks oporności (Rl) (Stompor, M., Świtalska, M., Wietrzyk, Z Naturforsch C, 2018, 26, 87-93).

Wprowadzenie biotyny do struktury 7-hydroksyflawonu może skutkować zwiększeniem aktywności biologicznej poprzez zwiększenie jego powinowactwa do powierzchni błon komórkowych, zwłaszcza błon komórek nowotworowych, w których nadekspresja biotyny została wcześniej udokumentowana.

Celem wynalazku było zatem opracowanie nowego produktu - flawonoidowej pochodnej zawierającej cząsteczkę biotyny w pozycji C-7, związanej estrowo z pierścieniem aromatycznym A 7-hydroksyflawonu, który pełni w tym wypadku rolę matrycy, do której przyłączona jest cząsteczka biotyny, a która mogłaby ułatwiać jego wnikanie do komórek żywych.

W dostępnej literaturze nie znaleziono doniesień o otrzymywaniu 7-O -biotynyloflawonu przedstawionego wzorem 1.

Istotą wynalazku jest 7-O -biotynyloflawon, o strukturze przedstawionej na wzorze 1.

Istotą sposobu, według wynalazku jest to, że do mieszaniny zawierającej 7-hydroksyflawon oraz biotynę, rozpuszczonych w rozpuszczalniku organicznym, dodaje się chlorowodorek 1-etylo-3-(3-dimetyloaminopropylo)karbodiimidu oraz 4-dimetyloaminopirydynę, następnie mieszaninę reakcyjną zabezpiecza się przed dostępem światła i pozostawia w temperaturze od 16 do 80°C, po czym miesza się przez co najmniej 4 godziny a następnie wydziela powstały produkt o wzorze 1, za pomocą chromatografii cieczowej.

Korzystnie jest, gdy rozpuszczalnikiem organicznym jest N, N-dimetyloformamid.

Korzystnie również jest, gdy reakcję prowadzi się przy ciągłym mieszaniu.

Korzystnie także jest, gdy reakcję prowadzi się w temperaturze 58°C.

Dodatkowo korzystnie jest, gdy reakcję prowadzi się przez 48 godzin.

PL 236 266 Β1

Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie 7-O-biotynyloflawonu, z maksymalną wydajnością 83%, z użyciem tanich i łatwych w przygotowaniu odczynników.

Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania DMAP w obecności EDC HCI, w powszechnie stosowanym rozpuszczalniku, np. /V,/V-dimetyloformamidzie, następuje estryfikacja grupy hydroksylowej i przyłączenie do niej reszty biotyny. Uzyskany w ten sposób produkt, o wzorze 1, wydziela się z mieszaniny poreakcyjnej znanym sposobem, za pomocą chromatografii cieczowej.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.

Przykład: Do roztworu zawierającego 7-hydroksyflawon (250 mg, 1 mmol) oraz biotynę (268 mg, 1.1 mmol), rozpuszczonych w 6 ml /V,/V-dimetyloformamidu, dodaje się chlorowodorek 1-etylo-3-(3-dimetyloaminopropylo)karbodiimidu (EDG HCI) (306 mg, 1.6 mmol) oraz 4-dimetyloaminopirydynę (DMAP) (20 mg, 0.16 mmol). Zawiesinę miesza się intensywnie w temperaturze 58°C przez 48 h. Po tym czasie produkt wydziela się za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym stosując jako eluent mieszaninę rozpuszczalników chloroform:metanol, w stosunku objętościowym 20:2 v/v. Na tej drodze otrzymuje się 405 mg 7-O-biotynyloflawonu o wzorze 1, w postaci białego proszku, z 83% wydajnością i o czystości powyżej 98% (wg HPLC).

Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:

¹H NMR (500 MHz, DMSO-c/₆) δ (ppm): 8.12 (2H, dd, J = 8.3 Hz, J = 1.4 Hz), 8.10 (1H, d, J = 2.1 Hz), 7.70 (1H, d, J = 2.1 Hz), 7.64-7.58 (3H, m), 7.30 (1H, dd, J = 8.7 Hz, J = 2.1 Hz), 7.07 (1H, s), 6.47 (1H, s), 6.37 (1H, s), 4.34-4.32 (1H, m), 4.18-4.16 (1H, m), 3.18-3.14 (1H, m), 2.84 (1H, dd, J= 12.4 Hz, J= 5.1 Hz), 2.67 (2H, t, J = 7.4 Hz), 2.60 (1H, d, J = 12.4 Hz), 1.75-1.66 (3H, m), 1.58-1.51 (1H, m), 1,50-1.41 (2H, m).

HR ESI-MS m/z: obliczona dla C25H24N2O5S [M+H]⁺ = 465.1478; [M+Na]⁺ = 487.1298; zmierzona: [M+H]⁺ = 465.1472; [M+Na]⁺ = 487.1292.

UV Xmax (nm) = 249.2; 297.4.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. 7-O-Biotynyloflawon, o wzorze 1.
2. 2. Sposób otrzymywania 7-O-biotynyloflawonu, znamienny tym, że substrat jakim jest 7-hydroksyflawon oraz biotynę rozpuszcza się w rozpuszczalniku organicznym, po czym dodaje się 4-dimetyloaminopirydynę oraz chlorowodorek 1-etylo-3-(3-dimetyloaminopropylo)karbodiimidu, następnie mieszaninę reakcyjną zabezpiecza się przed dostępem światła i pozostawia w temperaturze od 16 do 80°C przez okres co najmniej 4 godziny, po czym produkt wydziela się za pomocą chromatografii cieczowej.
3. 3. Sposób, według zastrz. 2, znamienny tym, że rozpuszczalnikiem organicznym w reakcji jest N, N-d i m ety I ofo rm am id.
4. 4. Sposób, według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję prowadzi się przy ciągłym mieszaniu.
5. 5. Sposób, według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze 58°C.
6. 6. Sposób, według zastrz. 2, znamienny tym, że mieszaninę reakcyjną pozostawia się w temperaturze pokojowej na 48 godzin.