PL240872B1 - Nowe pochodne 4,6-dimetylo-2-sulfanylopirydyny, sposób ich otrzymywania i zastosowanie - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest związek będący pochodną 4,6-dimetylo-2-sulfanylopirydyny o wzorze 1 oraz jego zastosowanie jako lek w leczeniu chorób nowotworowych.

Description

PL 240 872 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są nowe pochodne 4,6-dimetylo-2-sulfanylopirydyny wykazujące aktywność przeciwnowotworową, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie do leczenia nowotworów zwłaszcza czerniaka złośliwego oraz gruczolakoraka gruczołu sutkowego.

Z analizy stanu techniki wynika, że związki, które zawierają pierścień 1,3,4-oksadiazolu są ważną grupą pochodnych, wśród których poszukuje się nowych kandydatów na leki. Szczególnie dużo doniesień naukowych dotyczy aktywności antyproliferacyjnej czy też cytotoksycznej związków zawierających pierścień 1,3,4-oksadiazolu. Spośród wielu związków 1,3,4-oksadiazolowych aktywność cytostatyczną udowodniono również dla pochodnych o budowie zasad Mannicha. Wprowadzenie w pozycję 3-pierścienia 1,3,4-oksadiazolu odpowiedniej grupy aminometylowej skutkuje powstaniem związków o aktywności przeciwnowotworowej (S. Shahzad, M. Yar, M. Bajda, B. Jadoon, Z. Khan, S. Naqvi, A. Shaikh, K. Hayat, A. Mahmmod, N. Mahmood, S. Filipek, Bioorg. Med. Chem., 22, 3, 1008-1015, 2014;

N. Yadav, P. Kumer, A. Chhikara, M. Chopra, Biomedicine and Pharmacotherapy, 95, 721-730, 2017). Badania wpływu 4-fenylopiperazynylometylowych pochodnych 2-tiokso-1,3,4-oksadiazolu na linie komórek nowotworowych potwierdzają ich aktywność cytostatyczną (J. Sun, S. Z. Ren, X. Y. Lu, J. J. Li, F. Q. Shen, C. Xu i H. L. Zhu, Bioorg. Med. Chem., 25, 9, 2593-2600, 2017). Ponadto w porównaniu z innymi izomerycznymi oksadiazolami, pochodne 1,3,4- wykazują lepszą stabilność metaboliczną, rozpuszczalność w wodzie oraz mniejszą lipofilowość (J. Bostrom, A. Hogner, A. Llinas, E. Wellner i A .Plowright, Oxadiazoles in medicinal chemistry, J. Med. Chem., 55, 5, 1817-1830, 2012). Pierścień 1,3,4-oksadiazolu działa również jako bioizosteryczny akceptor wiązania wodorowego dla związków karbonylowych, takich jak ketony, estry, amidy i karbaminiany, będąc jednocześnie odpornym na rozkład przez peptydazy i esterazy hydrolityczne (J. R. Frost, C. Scully, A. K. Yudin, Oxadiazole grafts in peptide macrocycles, Nature Chemistry, 8, 12, 1105-1111,2016).

Z drugiej strony jako związki o potencjalnym zastosowaniu w terapii nowotworów badane są często pochodne pirydyny. Wykazano między innymi, że związki zawierające w swojej strukturze resztę pirydynową hamują angiogenezę (Lukasik P.M. et al., Eur. J. Med.Chem. 2012, 57, 311-322; Ahn C.M. et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 2004, 15, 3893-3896) czy też kierują komórki nowotworowe na drogę apoptozy (Ari F. et ah, Bioorg. Med. Chem. 2013, 21, 6427-6434; Zhang Y.B. et ah, Med. Chem.Res. 2013, 22, 3193-3203).

Dokument EP2740733 ujawnia związki heteroarylowe, pochodne 3,4-dihydro-pirazyno [2,3-b] pirazyno-2(1H)-onu jako inhibitory kinazy mTOR. Ujawniono możliwość stosowania tych związków w leczeniu lub zapobieganiu nowotworom oraz chorobom związanym ze szlakiem mTOR/P13K/AKT jak stany zapalne, choroby neurodegeneracyjne, cukrzyca, otyłość, zaburzenia neurologiczne, choroby związane z wiekiem lub choroby sercowo-naczyniowe.

Zgłoszenie P. 427105 ujawnia nową pochodną 4,6-dimetylo-2-sulfanylopirydyny wykazującą aktywność przeciwnowotworową. Hydrazyd kwasu N’-[(antracen-9-ylo)metyleno]-2-[4,6-dimetylo-2-sulfanylopirydyn-3-ylo-karboksamido]octowego wykazuje potencjał w leczeniu gruczolakoraka gruczołu sutkowego, gruczolakoraka jelita grubego z opornością lekową oraz ludzkiego czerniaka.

Dokument CN102807574 opisuje pochodne pirydotiazyny o szerokim zakresie aktywności przeciwnowotworowej, przy czym wspomniane związki wykazują doskonałe działanie hamujące wobec różnych nowotworowych linii komórkowych w testach komórkowych in vitro. Wspomniane linie komórkowe obejmują linię komórek ludzkiej białaczki OP-1, linię komórkową ludzkiego raka okrężnicy HT29, ludzką linię komórek raka płuc H460, oporną na paklitaksel ludzką linię komórek raka płuc H460TaxR i linię komórkową ludzkiego raka sutka opornych na doksorubicynę MCF-7 /Adr.

Zasadniczym problemem w stosowaniu chemioterapeutyków obecnych na rynku jak i związków znajdujących się na różnych etapach badań jest brak ich wybiórczego działania w stosunku do komórek nowotworowych. Leki obecnie stosowane są bardzo często toksyczne dla zdrowych komórek organizmu, w związku z tym wywołują szereg działań niepożądanych, często zagrażających życiu pacjenta. Poszukiwania nowych leków przeciwnowotworowych koncentrują się w chwili obecnej na związkach niszczących komórki nowotworowe a jednocześnie bezpiecznych dla zdrowych tkanek.

Celem wynalazku jest dostarczenie nowych związków będących kandydatami na leki o aktywności przeciwnowotworowej, działających antyproliferacyjnie i cytotoksycznie w sposób wybiórczy wobec komórek nowotworowych.

PL 240 872 BI

Nieoczekiwanie okazało się, że połączenie w jednej strukturze podstawionej pirydyny i ugrupowania 1,3,4-oksadiazolowego wpływa na właściwości farmakologiczne i toksykologiczne w sposób korzystny.

Przedmiotem wynalazku jest związek będący pochodną 4,6-dimetylo-2-sulfanylopirydyny o wzorze 1

CH₃ O

WZÓR 1 gdzie

Ri = Cl, CF₃

R₂= Cl, H przy czym gdy Ri = Cl, R₂ # H gdy Ri = CF₃, R₂ # Cl

Korzystnie, pochodną 4,6-dimetylo-2-sulfanylopirydyny jest 4,6-dimetylo-N-{4-[4-(3,4-dichlorofenylo)piperazyn-1-ylometylo]-5-tiokso-4,5-dihydro-1,3,4-oksadiazol-2-ilometylo}-2-sulfanylopirydyno-3-karboksamid o wzorze 2.

WZÓR 2

Korzystnie, pochodną 4,6-dimetylo-2-sulfanylopirydyny jest 4,6-dimetylo-N-{4-[4-(3-trifluorometylofenylo)piperazyn-1-ylometylo]-5-tiokso-4,5-dihydro-1,3,4-oksadiazol-2-ilometylo}-2-sulfanylopirydyno-3-karboksamid o wzorze 3

WZÓR 3

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zdefiniowany powyżej związek do zastosowania jako lek.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zdefiniowany powyżej związek do zastosowania w leczeniu chorób nowotworowych.

Korzystnie, chorobą nowotworową jest czerniak złośliwy oraz gruczolakorak gruczołu sutkowego.

Opis figur

Fig. 1 Ocena przeżywaIności komórkowej po 24 godzinach inkubacji ze związkiem o wzorze 2 (PS62) lub związkiem o wzorze 3 (PS63) w wybranych liniach komórkowych oraz wyznaczenie współczynnika ICso dla PS62 lub PS63 dla badanych linii komórkowych.

PL 240 872 B1

Przedmiot wynalazku ilustruje podany niżej przykład.

P r z y k ł a d 1

Otrzymywanie 4,6-dimetylo-N-f4-r4-13,4-dichlorofenylo)piperazyn-1 -ylometylol-5-tiokso-

-4,5-di hydro-1,3,4-oksadiazol-2-ilometyl}-2-sulfanylopirydyno-3-karboksamidu (PS62) oraz 4,6-dimetylo-N-f4-r4-(3-trifluorometylofenylo)piperazyn-1-ylometylo]-5-tiokso-4,5-dihydro-1,3,4-oksadiazol-2-ilometylo}-2-sulfanylopirydyno-3-karboksamidu (PS63)

Do roztworu 0,001 mola 4,6-dimetylo-2-sulfanylo-N-[(5-tiokso-4,5-dihydro-1,3,4-oksadiazol-2-ilo)metylo]pirydyno-3-karboksamidu w 30 ml etanolu dodaje się 0,16 ml 40% roztworu formaldehydu i miesza się przez 15 minut. Następnie do uzyskanego roztworu dodaje się 0,001 mola 3,4-dichlorofenylopiperazyny w przypadku związku PS62 lub 3-trifluorometylofenylopiperazyny w przypadku związku PS63. W dalszej kolejności całość miesza się w temperaturze pokojowej przez 24 godziny. Powstały po tym czasie osad, następnie odsącza się i krystalizuje z metanolu, otrzymując czysty 4,6-dimetylo-N-{4-[4-(3,4-dichlorofenylo)piperazyn-1-ylometylo]-5-tiokso-4,5-dihydro-1,3,4-oksadiazol-2-ilometylo}-2-sulfanylopirydyno-3-karboksamidu o temp. top. 499-501 K z wydajnością 62% wydajności teoretycznej lub 4,6-dimetylo-N-{4-[4-(3-trifluorometylofenylo)piperazyn-1-ylometylo]-5-tiokso-4,5-dihydro-1,3,4-oksadiazol-2-ilometylo}-2-sulfanylopirydyno-3-karboksamidu o temp. top. 488-491 K z wydajnością 76% wydajności teoretycznej.

Charakterystykę właściwości nowych związków o czystości analitycznej przedstawiono poniżej:

Związek PS62

Wzór sumaryczny (m.cz.): C22H24CI2N6O2S2 (539.49)

Temp. top.(°K): 499-501

IR(KBr) (cm^-1): 3158 (NH), 2835-3027 (CH),1646 (C=O) ¹H NMR (DMSO de) (ppm): 2.06 (s, 3H, CH3-pirydyna), 2.26 (s, 3H, CH3-pirydyna), 2.77-2.83 (m, 4H, CH2CH2-piperazyna), 3.12-3.18 (m, 4H, CH2CH2-piperazyna), 4.44-4.46 (d, 2H, CH2, J=6 Hz), 5.00 (s, 2H, CH2), 6.48 (s, 1H, Hp-pirydyna), 6.88-6.93 (m, 1H, ArH), 7.08-7.10 (m, 1H, ArH), 7.34-7.37 (m, 1H, ArH), 8.82 (t, 1H, NH, J=6Hz), 13.27 (s, 1H, SH)

Związek PS63

Wzór sumaryczny (m.cz.): C23H25F3N6O2S2 (538.60)

Temp. top.(°K): 488-491

IR(KBr) (cm^-1): 3164 (NH), 2835-3027 (CH),1648 (C=O) ¹H NMR (DMSO d6) (ppm): 2.07 (s, 3H, CH3-pirydyna), 2.26 (s, 3H, CH3-pirydyna), 2.79-2.85 (m, 4H, CH2CH2-piperazyna), 3.17-3.23 (m, 4H, CH2CH2-piperazyna), 4.46-4.48 (d, 2H, CH2, J=6 Hz), 5.01 (s, 2H, CH2), 6.48 (s, 1H, Hp-pirydyna), 7.03-7.06 (m, 1H, ArH), 7.13-7.22 (m, 2H, ArH), 7.36-7.42 (m, 1H, ArH), 8.83 (t, 1H, NH, J=6Hz), 13.27 (s, 1H, SH)

Wyniki analizy elementarnej (C,H,N) dla wzoru sumarycznego C22H24CI2N6O2S2 i C23H25F3N6O2S2 mieściły się w granicach ± 0.4% w porównaniu z wartościami obliczonymi.

P r z y k ł a d 2

Ocena aktywności przeciwnowotworowej

Aktywność przeciwnowotworową oceniano testem MTT z zastosowaniem bromku 3-(4,5-dimetylotiazolo-2-ilo)-2,5-difenylotetrazoliowego. Test MTT jest kolorymetryczną metodą ilościową, stosowaną do oznaczania aktywności przemian energetycznych w mitochondriach. Żółta, rozpuszczalna w wodzie sól tetrazolowa (formazan błękitu triazolowego-MTT) w wyniku działania mitochondrialnej dehydrogenazy zostaje zredukowana do purpurowych nierozpuszczalnych w wodzie kryształów formazanu. Ilość wygenerowanych kryształów jest proporcjonalna do aktywności oksydacyjnej mitochondriów, a w ściśle określonych warunkach badań do liczby żywych komórek, wykazujących aktywności metaboliczne. Pomiar aktywności mitochondriów mierzy się spektroskopowo przy długości fali 570 nm. Do pomiaru spektroskopowego wymagany jest roztwór jednorodny optycznie w tym celu rozpuszcza się kryształy formazanu w izopropanolu. Komórki do testu rozsadzano po 10 tys. komórek na dołek płytki 96 dołkowej. Do badań wybrano następujące linie komórkowe: ludzkie komórki gruczolakoraka gruczołu sutkowego wrażliwe (MCF-7/WT) i oporne (MCF-7/DOX) na doksorubicynę; ludzkie komórki glejaka (SNB-19); ludzkie komórki czerniaka (amelanotyczne) (C32); ludzkie komórki czerniaka złośliwego (A375) oraz komórki kontrolne (HaCaT) - ludzkie keratynocyty. Po 24 godzinach dodawano C22H24CI2N6O2S2 lub C23H25F3N6O2S2 w stężeniu od 1 do 500 μΜ w co najmniej trzykrotnym powtórzeniu. Komórki ekspono-

Claims (6)

PL 240 872 BI wano na czynniki przez 24 godziny, następnie wykonano test MTT. Wyniki testu przedstawiono na Wykresie 1. Otrzymane wyniki były podstawą do wyznaczenia współczynnika ICso dla badanych linii komórkowych. Tabela 1. Wartość ICso związków PS62 i PS63 dla badanych linii komórkowych Nazwa linii komórkowej Wartość IC50 [μΜ] PS62 Wartość IC5(j [μΜ] PS63 MCF-7/WT 261,40 119,29 MCF-7/DOX 137,31 295,81 SNB-19 126,02 295,81 C32 170,28 304,39 A375 80,79 202,47 HaCaT (ludzka linia prawidłowa, kontrolna) 115,12 270,32 Przeprowadzone badania wskazują najwyższą aktywność przeciwnowotworową związku PS62 wobec ludzkich komórek czerniaka złośliwego (ICso = 80,79 μΜ). Natomiast, prawidłowe komórki HaCaT eksponowane na związek PS62 wykazały się mniejszą wrażliwością (ICso = 115,12 μΜ). Najwyższą aktywność przeciwnowotworową dla związku PS63 badania wskazują wobec wrażliwych ludzkich komórek gruczolakoraka gruczołu sutkowego (IC50 = 119,29), z kolei prawidłowe komórki eksponowane na związek PS63 okazały się mniej wrażliwe HaCaT IC50 =270,32 μΜ). Zastrzeżenia patentowe

1. Związek będący pochodną 4,6-dimetylo-2-sulfanylopirydyny o wzorze 1

CH₃ O

WZÓR 1 gdzie

R1 = Cl, CF₃

R₂= Cl, H przy czym gdy R1 = Cl, R2 # H gdy R1 = CF3, R2 # Cl

2. Związek według zastrz. 1, znamienny tym, że pochodną 4,6-dimetylo-2-sulfanylopirydyny jest 4,6-dimetylo-N-{4-[4-(3,4-dichlorofenylo)piperazyn-1-ylometylo]-5-tiokso-4,5-dihydro-1,3,4-oksadiazol-2-ilometylo}-2-sulfanylopirydyno-3-karboksamid o wzorze 2.

PL 240 872 BI

WZÓR 2

3. Związek według zastrz. 1, znamienny tym, że pochodną 4,6-dimetylo-2-sulfanylopirydyny jest 4,6-dimetylo-N-{4-[4-(3-trifluorometylofenylo)piperazyn-1-ylometylo]-5-tiokso-4,5-dihydro-1,3,4-oksadiazol-2-ilometylo}-2-sulfanylopirydyno-3-karboksamid o wzorze 3.

WZÓR 3

4. Związek według któregokolwiek z zastrzeżeń 1-3 do zastosowania jako lek.

5. Związek według któregokolwiek z zastrzeżeń 1-3 do zastosowania w leczeniu chorób nowotworowych.

6. Związek według któregokolwiek z zastrzeżeń 1-3 do zastosowania według zastrz. 5, znamienny tym, że chorobą nowotworową jest czerniak złośliwy oraz gruczolakorak gruczołu sutkowego.

PL 240 872 BI

Rysunek przezywamec {% kom korrtrdrycb)

IC50 PS62

-► A375PS62

MCF-7/DK PS62

-* MCF-7WTPS52

C32PS62

SNB-1©PS62

£

I i j £ i

HaCaT IC50

— HaCaTPS62 — HaCaTPS©3

Fig.l