PL243640B1 - Pochodne fenotiazyny oraz ich zastosowanie - Google Patents

Pochodne fenotiazyny oraz ich zastosowanie Download PDF

Info

Publication number
PL243640B1
PL243640B1 PL438052A PL43805221A PL243640B1 PL 243640 B1 PL243640 B1 PL 243640B1 PL 438052 A PL438052 A PL 438052A PL 43805221 A PL43805221 A PL 43805221A PL 243640 B1 PL243640 B1 PL 243640B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
phenothiazine
derivatives
phenothiazine derivatives
carbaldehyde
cells
Prior art date
Application number
PL438052A
Other languages
English (en)
Other versions
PL438052A1 (pl
Inventor
Aneta Słodek
Sylwia Zimosz
Katarzyna Malarz
Robert Musioł
Grażyna Szafraniec-Gorol
Original Assignee
Univ Slaski
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Slaski filed Critical Univ Slaski
Priority to PL438052A priority Critical patent/PL243640B1/pl
Publication of PL438052A1 publication Critical patent/PL438052A1/pl
Publication of PL243640B1 publication Critical patent/PL243640B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings
    • C07D417/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D279/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom and one sulfur atom as the only ring hetero atoms
    • C07D279/10—1,4-Thiazines; Hydrogenated 1,4-thiazines
    • C07D279/14—1,4-Thiazines; Hydrogenated 1,4-thiazines condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D279/18—[b, e]-condensed with two six-membered rings
    • C07D279/22—[b, e]-condensed with two six-membered rings with carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent
    • C09K11/06—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing organic luminescent materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/52—Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nitrogen- Or Sulfur-Containing Heterocyclic Ring Compounds With Rings Of Six Or More Members (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku są pochodne fenotiazyny, które mają postać chemiczną przedstawioną wzorem 1, gdzie R oznacza grupę alkilową zawierającą od 1 do 20 atomów węgla, również rozgałęzioną oraz ich zastosowanie jako fluorescencyjnych sond molekularnych do barwienia struktur biologicznych.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są pochodne fenotiazyny zawierające w swojej strukturze sprzężony pierścień imidazolu oraz ich zastosowanie jako fluorescencyjnych sond molekularnych do barwienia struktur biologicznych. in vitro.
Związki zawierające ugrupowanie fenotiazyny są szeroko znane, głównie z uwagi na ich aktywność biologiczną. Spora grupa leków przeciwpsychotycznych, takich jak chlorpromazyna czy flufenazyna oparta jest na fenotiazynie. Ponadto związki z tej grupy często wykazują wartościowe własności fluorescencyjne, ponieważ grupa fenotiazyny jest znanym fluoroforem. Przykładowe barwniki oparte na pierścieniu fenotiazyny to błękit metylenowy czy zieleń metylenowa. Związki te były również wykorzystywane w leczeniu zakażeń układu moczowego czy malarii, a obecnie błękit metylenowy bywa stosowany w leczeniu methemoglobinemii. Właściwości red-ox, które wykorzystuje się w leczeniu oraz zdolność do indukcji światłem w znacznym stopniu ograniczają wykorzystanie tych barwników w zastosowaniach mikroskopowych, zwłaszcza w barwieniu żywych komórek. Przykładowo bisbenzimidowy barwnik Hoehst 33342 wykorzystywany w barwieniu z uwagi na wysoką selektywność względem chromatyny wykazuje fototoksyczność zwłaszcza podczas wielokrotnej ekspozycji (M. Purschke i wsp. Phototoxicity of Hoechst 33342 in time-lapse fluorescence microscopy. Photochem. Photobiol, Sci. 2010, 12, 1634). Tymczasem połączenie dobrych własności barwiących oraz struktur obecnych w ważnej grupie leków może być korzystne z punktu widzenia zastosowania.
Związki, które mogą być stosowane w takich warunkach powinny charakteryzować się przede wszystkim wysoką intensywnością fluorescencji oraz dużym przesunięciem Stokes’a, które rozumiane jest jako odległość między pasmem absorpcji a pasmem emisji danej substancji. Ponadto, w zastosowaniach analitycznych, ważne jest aby związek był obojętny chemicznie. Pozwala to na stosowanie barwnika w relatywnie szerokim zakresie warunków, takich jak temperatura, pH czy obecność szczególnych reagentów. Znaczenie tego jest szczególne w barwieniu struktur biologicznych a zwłaszcza żywych komórek, gdzie nie ma możliwości wyeliminowania wieloskładnikowego medium. Związki powinny łatwo wiązać się z docelowymi strukturami oraz pozwalać na uzyskanie dobrego stosunku sygnału do tła. Uważa się, że odpowiednia charakterystyka substancji stosowanych do barwienia w układach komórkowych lub detekcji jonów powinna obejmować fluorescencję w zakresie 500-900 nm oraz przesunięcie Stokes’a większe niż 20 nm.
Celem twórców niniejszego wynalazku było opracowanie pochodnych fenotiazyny o właściwościach pożądanych w barwieniu struktur biologicznych.
Istotę wynalazku stanowią pochodne fenotiazyny, które mają postać chemiczną przedstawioną na wzorze 1, gdzie R oznacza grupę alkilową zawierającą od 1 do 20 atomów węgla, również rozgałęzioną.
Korzystnie, grupę alkilową stanowi grupa butylowa lub heksylowa lub decylowa lub dodecylowa lub cetylowa.
Istotę wynalazku stanowi również zastosowanie pochodnych fenotiazyny, które mają postać chemiczną przedstawioną wzorem 1, gdzie R oznacza grupę alkilową zawierają , od 1 do 20 atomów węgla, również rozgałęzioną, do barwienia struktur biologicznych in vitro, przy czym korzystnie w pochodnych fenotiazyny grupę alkilową stanowi grupa butylowa lub heksylowa lub decylowa lub dodecylowa lub cetylowa.
Szczególnie korzystnym zastosowaniem wynalazku jest wykorzystanie pochodnych fenotiazyny do barwienia komórek nowotworowych, zwłaszcza nowotworów jelita grubego lub piersi lub trzustki.
Zastosowanie pochodnych fenotiazyny do barwienia struktur biologicznych możliwe jest dzięki dobrym parametrom fotofizycznym oraz możliwości stosowania roztworów w DMSO o niskiej toksyczności wobec żywych komórek. Wysoka fluorescencja pozwala na uzyskanie dobrego stosunku sygnału do tła i pożądanego kontrastu. Preparaty oparte na pochodnych fenotiazyny opisane wynalazkiem mogą być wykorzystywane w badaniach materiałów biologicznych, diagnostyce medycznej czy kryminalistyce. Przykładowo pochodne fenotiazyny opisane wynalazkiem mogą być wykorzystane w badaniach materiałów biopsyjnych w wykrywaniu nowotworów jelit, piersi czy innych guzów litych. Zaletą pochodnych opisanych wynalazkiem jest ich obojętność chemiczna oraz brak toksyczności. Obok zwiększenia bezpieczeństwa pracy, pozwala to na zastosowanie w barwieniu przyżyciowym w przypadku barwienia komórek bakterii, grzybów czy komórek zwierzęcych. W pracy J. Icha i wsp. [Phototoxicity in live fluorescence microscopy, and how to avoid it. BioEssays, 2017, 39(8), 1700003-15] wykazano, że wiele barw ników stosowanych obecnie wpływa na żywotność komórek oraz ich metabolizm jednocześnie zaburzając wynik pomiaru. Pochodne fenotiazyny opisane wynalazkiem dobrze wiążą się ze strukturami białkowymi, a jednocześnie ich rozpuszczalność pozwala w łatwy sposób usunąć z barwionego preparatu niezwiązany barwnik, co dodatkowo wpływa pozytywnie na kontrast.
W związku z powyższym, pochodne opisane wynalazkiem nadają się dobrze do stosowania w barwieniu zwierzęcych komórek nowotworowych w stężeniu pozwalającym osiągnąć wysoki poziom fluorescencji. Jako komórki zwierzęce należy rozumieć komórki eukariotyczne dowolnego typu pobrane od wielokomórkowego organizmu, w tym od człowieka.
Pochodne według wynalazku mogą być otrzymywane z wykorzystaniem metod znanych ze stanu techniki do otrzymywania analogicznych związków [M. Y. Jo, Y. Lim, B. Ahn, G. D. Lee, J. H. Kim, Bulletin of the Korean Chemical Society, 2012, 33, 492-498.; A. M. Al-Soliemy, Journal of Molecular Structure, 2019, 1179, 525-531.; Z. Iqbal, W. Wu, H. Zhang, P. Hua, X. Lang, D. Kuang, L. Wang, H. Meier, D. Cao, Dyes and Pigments, 2013, 99, 299-307.; A. Słodek, D. Zych, A. Maroń, R. Gawęcki, A. Mrozek-Wilczkiewicz, K. Malarz, R. Musiol, Journal of Molecular Liquids, 2019, 285, 515-525.; J. Cheng, Y. Chu, Tetrahedron Letters, 2006, 47, 1575-1579.; W. He, Y. Ge, C. Tan, Organic Letters, 2014, 16, 3244-3247]. Możliwa strategia otrzymywania pochodnych objętych wynalazkiem została przedstawiona na schemacie reakcji zaprezentowanym na fig. 1 oraz opisana poniżej.
Potencjalny sposób otrzymywania pochodnych będących przedmiotem wynalazku
Związki według wynalazku otrzymuje się w wieloetapowej syntezie z 7-(2-trimetylosililoetynylo-10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehydu poprzez przyłączanie pochodnych imidazoli, tak jak to przedstawiono na schemacie reakcji zaprezentowanym na fig. 1. Kilkuetapową syntezę półproduktów, to jest właściwego 2-jodo-N-alkiloimidazolu oraz 7-(2-trimetylosililoetynylo)-10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehydu prowadzi się w oparciu o znane z literatury metody wychodząc z handlowo dostępnego imidazolu i fenotiazyny.
Najpierw wytwarza się 7-(2-trimetylosililoetynylo)-10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehyd, niezbędny do syntezy finalnych etynylowych pochodnych. Na drodze czteroetapowej syntezy otrzymuje się kolejno: w reakcji alkilowania 10-oktylo-10H-fenotiazynę (1 - na schemacie fig. 1), w wyniku formylowania Vilsmeiera-Haacka 10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehyd (2), w reakcji bromowania 7-bromo-10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehyd (3). Tak pozyskany związek (3) następnie poddaje się reakcji sprzęgania Sonogashiry z trimetylosililoacetylenem (TMSA) w obecności [PdCl2(PPh3)2]/PPh3/CuI jako układu katalitycznego, otrzymując 7-(2-trimetylosililoetynylo)-10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehyd (4).
Natomiast 2-jodo-N-alkiloimidazole o różnych długościach łańcucha alkilowego, konieczne w końcowym etapie mogą być łatwo otrzymane na drodze dwuetapowej ścieżki syntetycznej za pomocą znanych z literatury metod (jak przedstawiono w ramce na fig. 1). Handlowo dostępny imidazol poddaje się reakcji alkilowania wykorzystując odpowiednie bromki alkilowe (5a-e), następnie otrzymuje się pożądane jodopochodne (6a-e) w wyniku reakcji jodowania.
Finalnym etapem jest sprzęganie Sonogashiry półproduktów (4) oraz (6a-e) z równoczesnym desililowaniem 7-(2-trimetylosililoetynylo)-10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehydu. Reakcję prowadzi się wobec układu katalitycznego Pd/Cu. W kolbie okrągłodennej trójszyjnej o pojemności 50 ml zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, bubbler oraz mieszadło magnetyczne umieszcza się 1,8 mmol odpowiedniego 2-jodo-N-alkiloimidazolu i rozpuszcza w 20 ml TEA. Zawartość kolby miesza się i argonuje przez około 10 minut. Następnie do kolby dodaje się 1,8 mmol 7-(2-trimetylosililo-10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehydu. Miesza w atmosferze gazu obojętnego kolejne 10 minut, do rozpuszczenia zawartości kolby. Kolejno dodaje się katalizatory: 5% mol PPh3 (0,09 mmol), 10% mol PdCl2(PPh3)2 (0,18 mmol) oraz 10% mol Cul (0,18 mmol). Następnie przez septum dodaje się dwukrotny nadmiar 1M roztworu TBAF w THF (3,6 mmol). Następuje zmiana barwy mieszaniny reakcyjnej na brunatną. Całość miesza się w atmosferze gazu obojętnego w temperaturze 90°C przez 24 godziny. Po tym czasie mieszaninę poreakcyjną doprowadza się do temperatury pokojowej, odparowuje TEA. Gotowy produkt oczyszcza się chromatograficznie na żelu krzemionkowym stosując jako eluent heksan oraz octan etylu w stosunku objętościowym 2:1. Oczyszczone produkty mają postać żółtego lub pomarańczowego oleju. W ten sposób otrzymuje się konkretne alkilowe pochodne 10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehydu z wydajnościami w zakresie 12-64%.
Poniżej przedstawiono przykłady rozwiązania według wynalazku, które obrazują, lecz nie ograniczają jego zakresu. W przykładach 1-5 przedstawiono postać chemiczną otrzymanych pochodnych fenotiazyny. Przykład 6 przedstawia właściwości fotofizyczne pochodnych według wynalazku kluczowe w ich zastosowaniu. W przykładach 7-9 przedstawiono możliwości zastosowania pochodnych w barwieniu struktur biologicznych na przykładzie komórek zwierzęcych.
Opis rozwiązania uzupełniony jest również rysunkiem, na którym fig. 1 przedstawia przykładowy schemat otrzymywania nowych pochodnych fenotiazyny zawierających w swojej strukturze sprzężony pierścień imidazolu, gdzie: (6a (R = C4H9), 6b (R = CeHie), 6c (R = C10H21), 6d (R = C12H25), 6e (R = C16H33)), (7a (R = C4H9), 7b (R = CeHie), 7c (R = C10H21), 7d (R = C12H25), 7e (R = C16H33)), fig. 2 znormalizowane widma absorpcji i emisji przykładowego związku 7a w roztworze DMSO o stężeniu 10-5 mol/dm3, natomiast w tabeli 1 przedstawiono właściwości fotofizyczne pochodnych fenotiazyny 7a-e.
Przykład 1
7-((N-butyloimidaz-3-yl)etynylo)-N-oktylofenotiazyno-3-karboaldehyd (7a według fig. 1).
Związek otrzymano zgodnie z przedstawioną powyżej przykładową strategią w wyniku reakcji 2-jodo-N-butyloimidazolu z 7-(2-trimetylosililoetynylo)-10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehydem, jako żółty olej.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.81 (s, 1H), 7.66 (dd, J = 8.4, 1.8 Hz, 1H), 7.58 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 7.38 (dd, J = 8.4, 1.5 Hz, 1H), 7.26 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 7.13 (s, 1H), 6.96 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 6.91 (t, J = 11.7 Hz, 1H), 6.85 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 4.10 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 3.88 (dd, J = 16.1,8.9 Hz, 2H), 1.83 (dd, J = 9.9, 4.5 Hz, 4H), 1.44-1.23 (m, 12H), 0.88 (t, J = 5.8 Hz, 6H).
13C NMR (101 MHz, CDCb) δ 189.65, 149.62, 143.92, 131.60, 131.26, 131.07, 129.98, 129.93, 129.36, 128.15, 124.15, 123.82, 119.97, 116.72, 115.51, 114.89, 91.61, 78.93, 47.95, 46.54, 32.57, 31.46, 28.93, 28.87, 27.50, 26.66, 26.52, 26.44, 22.37, 19.46, 13.84, 13.35.
Analiza elementarna: C30H35N3OS: teoret. C=74,19; H=7,26; N=8,65, prakt. C=73,98; H=7,66; N=8,27.
Przykład 2. 7-((N-heksyloimidaz-3-yl)etynylo)-N-oktylofenotiazyno-3-karboaldehyd (7b według fig. 1).
Związek otrzymano zgodnie z przedstawioną powyżej przykładową strategią w wyniku reakcji 2-jodo-N-heksyloimidazolu z 7-(2-trimetylosililoetynylo)-10-oktylo-10H- fenotiazyno-3-karboaldehydem, jako żółty olej.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.81 (s, 1H), 7.65 (dd, J = 8.4, 1.7 Hz, 1H), 7.56 (t, J = 9.0 Hz, 1H), 7.40 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.26-7.25 (m, 1H), 7.16 (s, 1H), 6.98 (s, 1H), 6.92 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.84 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 4.10 (s, 2H), 3.93-3.84 (m, 2H), 1.87-1.75 (m, 4H), 1.42 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 1.32-1.24 (m, 14H), 0.89-0.85 (m, 6H).
13C NMR (101 MHz, CDCb) δ 189.86, 149.79, 144.34, 131.53, 131.43, 130.18, 129.99, 129.92, 129.25, 128.38, 124.38, 124.09, 116.64, 115.74, 115.74, 115.13, 92.76, 78.48, 48.19, 31.67, 31.21, 30.63, 29.68, 29.13, 29.08, 26.73, 26.66, 26.12, 22.57, 22.46, 14.04, 13.95.
Analiza elementarna: C32H39N3OS: teoret. C=74,81; H=7,65; N=8,18, prakt. C=74,84; H=8,00; N=7,74.
Przykład 3. 7-((N-decyloimidaz-3-yl)etynylo)-N-oktylofenotiazyno-3-karboaldehyd (7c według fig. 1).
Związek otrzymano zgodnie z przedstawioną powyżej przykładową strategią w wyniku reakcji 2-jodo-N-decyloimidazolu z 7-(2-trimetylosililoetynylo)-10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehydem, jako żółty olej 1H NMR (400 MHz, CDCb) δ 9.79 (s, 1H), 7.64 (dd, J = 8.4, 1.7 Hz, 1H), 7.56 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 7.34 (dd, J = 8.4, 1.6 Hz, 1H), 7.23 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 7.07 (d, J = 15.5 Hz, 1H), 6.94 (s, 1H), 6.90 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.82 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 4.11-4.02 (m, 2H), 3.86 (dd, J = 15.1, 7.8 Hz, 2H), 1.80 (m, 4H), 1.41 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 1.32-1.22 (m, 22H), 0.85 (d, J = 3.6 Hz, 6H).
13C NMR (101 MHz, CDCb) δ 190.56, 150.55, 144.80, 132.65, 132.20, 131.97, 130.91, 130.85, 130.49, 129.06, 125.09, 124.74, 120.90, 117.74, 116.42, 115.81, 92,31, 80.06, 48.88, 47.71, 32.57, 32.40, 31.48, 30.23, 30.18, 29.98, 29.86, 29.81,29.80, 27.46, 27.38, 27.18, 23.37, 23.30, 14.81, 14.78. Analiza elementarna: C36H47N3OS: teoret. C=75,88; H=8,31; N=7,37, prakt. C=75,67; H=8,29; N=6,80.
Przykład 4. 7-((N-dodecyloimidaz-3-yl)etynylo)-N-oktylofenotiazyno-3-karboaldehyd (7d według fig. 1).
Związek otrzymano zgodnie z przedstawioną powyżej przykładową strategią w wyniku reakcji 2-jodo-N-dodecyloimidazolu z 7-(2-trimetylosililoetynylo)-10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehydem, jako żółty olej.
1H NMR (400 MHz, CDCb) δ 9.83 (s, 1H), 7.70-7.64 (m, 1H), 7.58 (dd, J = 11.9, 4.6 Hz, 1H), 7.40-7.36 (m, 1H), 7.26 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 7.16 (s, 1H), 6.99 (s, 1H), 6.92 (t, J = 12.0 Hz, 1H), 6.85 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 4.10 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 3.91 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 1.89-1.80 (m, 4H), 1.45 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 1.29 (dd, J = 16.1,9.0 Hz, 26H), 0.89 (dd, J = 6.7, 5.9 Hz, 6H).
13C NMR (101 MHz, CDCb) δ 189.88, 149.88, 144.13, 131.96, 131.54, 131.31, 130.26, 130.19, 129.90, 128.39, 124.42, 124.06, 120.24, 117.06, 115.76, 115.15, 91.69, 79.41, 48.23, 47.06, 31.96, 31.75, 30.82, 29.76, 29.68, 29.67, 29.63, 29.53, 29.39, 29.21,29.16, 26.80, 26.72, 26.53, 22.74, 22.65, 14.18, 14.13.
Analiza elementarna: C38H51N3OS: teoret. C=76,34; H=8,60; N=7,03, prakt. C=76,80; H=8,78; N=6,51.
Przykład 5. 7-((N-cetyloimidaz-3-yl)etynylo)-N-oktylofenotiazyno-3-karboaldehyd (7e według fig. 1).
Związek otrzymano zgodnie z przedstawioną powyżej przykładową strategią w wyniku reakcji 2-jodo-N-cetyloimidazolu z 7-(2-trimetylosililoetynylo)-10-oktylo-10H-fenotiazyno-3-karboaldehydem, jako żółty olej.
1H NMR (400 MHz, CDCb) δ 9.80 (s, 1H), 7.65 (dd, J = 8.4, 1.8 Hz, 1H), 7.57 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.38 (dd, J = 8.4, 1.5 Hz, 1H), 7.25-7.24 (m, 1H), 7.15 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 6.97 (s, 1H), 6.91 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.83 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 4.08 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 3.88 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 1.81 (dt, J = 15.0, 7.5 Hz, 4H), 1.42 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 1.30-1.19 (m, 34H), 0.87 (dd, J = 6.2, 2.1 Hz, 6H).
13C NMR (101 MHz, CDCI3) δ 189.96, 149.91, 144.42, 131.70, 131.66, 131.55, 130.31, 130.28, 129.08, 128.52, 124.51, 124.20, 120.32, 116.84, 115.84, 115.24, 92.87, 79.14, 48.33, 47.30, 32.04, 31.81,30.82, 29.82, 29.81,29.78, 29.74, 29.69, 29.58, 29.48, 29.46, 29.27, 29.22, 29.20, 26.87, 26.80, 26.62, 26.58, 22.80, 22.71, 14.22, 14.17.
Analiza elementarna: C42H59N3OS: teoret. C=77,13; H=9,09; N=6,43, prakt. C=76,62; H=9,35; N=5,92.
Przykład 6. Przykładowe widma absorpcji i emisji związków opisanych wynalazkiem.
Widma absorbcji i emisji mierzone były przy użyciu standardowego spektrofotometru w roztworze o stężeniu 10'5 M.
W tabeli 1 zebrano najważniejsze parametry spektroskopowe potwierdzające, iż przedstawione pochodne nadają się do obrazowania struktur biologicznych.
Dane przedstawione w tabeli 1 wskazują na możliwość wykorzystania związków jako barwników fluorescencyjnych. Wysokie wartości wydajności kwantowej fluorescencji oraz przesunięcia Stockes’a to pożądane parametry w takich zastosowaniach. Pozwalają na uzyskanie wysokiej jasności punktów, w których barwnik został zaadsorbowany, co pozytywnie wpływa na kontrast obrazu. Jednocześnie przesunięcie Stockes’a pozwala na ograniczenie niepożądanego świecenia tła. Obrazy uzyskane za pomocą pochodnych są wyraźne o dużym kontraście, a związki pozwalają na stosowanie współbarwienia za pomocą innych barwników.
Przykład 7. Toksyczność pochodnych fenotiazyny wobec różnych linii adherentnych komórek nowotworowych.
Aktywność antyproliferacyjną testowanych związków oznaczono wobec ludzkich komórek nowotworów: jelita grubego linii HCT 116 +/+ (typu dzikiego) oraz HCT 116 -/- (z delecją genu TP53), piersi linii MCF-7, trzustki linii PANC-1. Komórki wysiewano na 96-dołkową płytkę w ilości 5 tysięcy na dołek (po 100 μL/dołek) i inkubowano przez 24 godziny w temperaturze 37°C i 5% CO2. Po tym czasie przygotowano i podawano roztwory związków (rozpuszczonych w minimalnej ilości DMSO) w stężeniach umożliwiających wyznaczenie wartości IC50. Przykładowa aplikacja związku: rozpuszczenie związku w DMSO celem przygotowania roztworów o następujących stężeniach: 25 μM, 12,5 μM, 5 μM, 2,5 μM, 1 μM, 0,5 μM, 0,1 μΜ w pożywce hodowlanej DMEM, końcowa objętość w dołkach wynosiła 200 μΐ. Następnie roztwory zostały podane komórkom i inkubowane 72 godziny. Po tym czasie przeżywalność komórek została określona za pomocą standardowego testu MTS. Nie zaobserwowano wyraźnych efektów toksyczności. Aktywność przeciwnowotworową w postaci wyliczonych wartości IC50 określono na poziomie >25 μΜ. W związku z powyższym pochodne opisane wynalazkiem nadają się dobrze do stosowania w barwieniu zwierzęcych komórek nowotworowych w stężeniu pozwalającym osiągnąć wysoki poziom fluorescencji.
Przykład 8. Toksyczność pochodnych wobec linii komórek normalnych.
Cytotoksyczność badanych związków oznaczono wobec komórek prawidłowych ludzkich fibroblastów linii NHDF. Komórki wysiewano na 96-dołkową płytkę w ilości 4 tysięcy na dołek (po 100 μL/dołek) i inkubowano przez 24 godziny w temperaturze 37°C i 5% CO2. Po tym czasie przygotowano i podawano roztwory związków (rozpuszczonych w minimalnej ilości DMSO) w stężeniach umożliwiających wyznaczenie wartości IC50. Przykładowa aplikacja związku: rozpuszczenie związku w DMSO celem przygotowania roztworów o następujących stężeniach: 25 μM oraz 12,5 μΜ w pożywce hodowlanej DMEM, końcowa objętość w dołkach wynosiła 200 μL. Następnie roztwory zostały podane komórkom i inkubowane 72 godziny. Po tym czasie przeżywalność komórek została określona za pomocą standardowego testu MTS. Toksyczność badanych pochodnych w postaci wyliczonych wartości IC50 przekracza poziom 25 μΜ. W związku z powyższym pochodne opisane wynalazkiem nadają się dobrze do stosowania w barwieniu zwierzęcych komórek normalnych w stężeniu pozwalającym osiągnąć wysoki poziom fluorescencji.
Przykład 9. Zastosowanie pochodnych fenotiazyny do barwienia struktur biologicznych.
Przykładowa procedura barwienia komórek ludzkiego nowotworu jelita grubego linii HCT116 +/+. Komórki wysiano w ilości 120 tys. (wraz z 0,8 mL DMEM) na wcześniej przygotowane szkiełka podstawowe pokryte poli-L-lizyną i obrysowane markerem hydrofobowym, a następnie inkubowano przez 24 godziny w 37°C, 5% CO2. Po tym czasie przygotowano roztwory pochodnych z przykładów 1-5 (rozpuszczalnik DMSO) o stężeniu 25 μM w pożywce hodowlanej DMEM, końcowa objętość na szkiełku wynosiła 0,8 mL. Następnie roztwory zostały podane komórkom i inkubowane przez 2 godziny w 37°C, celem wniknięcia związków przez błonę komórkową. Po inkubacji komórki przemywano dwukrotnie DMEM (bez FBS i czerwieni fenolowej), a następnie obserwowano przy pomocy mikroskopu fluorescencyjnego po wzbudzeniu filtrem DAPI. Zastosowanie pochodnych pozwala na osiągnięcie wyraźnego obrazu o dobrym stosunku sygnału przy niskiej fluorescencji tła.

Claims (5)

1. Pochodne fenotiazyny, które mają postać chemiczną przedstawioną wzorem 1, gdzie R oznacza grupę alkilową zawierającą od 1 do 20 atomów węgla, również rozgałęzioną.
2. Pochodne fenotiazyny według zastrz. 1 znamienne tym, że grupę alkilową stanowi grupa butylowa lub heksylowa lub decylowa lub dodecylowa lub cetylowa.
3. Zastosowanie pochodnych fenotiazyny, które mają postać chemiczną przedstawioną wzorem 1, gdzie R oznacza grupę alkilową zawierającą od 1 do 20 atomów węgla, również rozgałęzioną, do barwienia struktur biologicznych. in vitro.
4. Zastosowanie według zastrz. 3 znamienne tym, że w pochodnych fenotiazyny grupę alkilową stanowi grupa butylowa lub heksylowa lub decylowa lub dodecylowa lub cetylowa.
5. Zastosowanie według zastrz. 3 znamienne tym, że pochodne fenotiazyny stosuje się do barwienia komórek nowotworowych, zwłaszcza nowotworów jelita grubego lub piersi lub trzustki.
PL438052A 2021-06-02 2021-06-02 Pochodne fenotiazyny oraz ich zastosowanie PL243640B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL438052A PL243640B1 (pl) 2021-06-02 2021-06-02 Pochodne fenotiazyny oraz ich zastosowanie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL438052A PL243640B1 (pl) 2021-06-02 2021-06-02 Pochodne fenotiazyny oraz ich zastosowanie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL438052A1 PL438052A1 (pl) 2022-12-05
PL243640B1 true PL243640B1 (pl) 2023-09-25

Family

ID=84426760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL438052A PL243640B1 (pl) 2021-06-02 2021-06-02 Pochodne fenotiazyny oraz ich zastosowanie

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL243640B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL438052A1 (pl) 2022-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jiao et al. A novel rhodamine B-based “off-on’’fluorescent sensor for selective recognition of copper (II) ions
Wang et al. A new rhodamine-based single molecule multianalyte (Cu2+, Hg2+) sensor and its application in the biological system
Aich et al. A new ICT and CHEF based visible light excitable fluorescent probe easily detects in vivo Zn 2+
Fan et al. A ratiometric lysosomal pH chemosensor based on fluorescence resonance energy transfer
Kele et al. Clickable fluorophores for biological labeling—with or without copper
CN106220640B (zh) 一类汞离子荧光探针及其制备方法和应用
Li et al. A FRET based two-photon fluorescent probe for ratiometric detection of Pd2+ in living cells and in vivo
Enbanathan et al. Zinc ion detection using a benzothiazole-based highly selective fluorescence “turn-on” chemosensor and its real-time application
Kathawate et al. Reaction between lawsone and aminophenol derivatives: Synthesis, characterization, molecular structures and antiproliferative activity
Yang et al. A novel mitochondria-targeted ratiometric fluorescent probe for endogenous sulfur dioxide derivatives as a cancer-detecting tool
Wang et al. Rhodamine-2-thioxoquinazolin-4-one conjugate: A highly sensitive and selective chemosensor for Fe3+ ions and crystal structures of its Ag (I) and Hg (II) complexes
Shu et al. Synthesis and evaluation of a novel fluorescent chemosensor for glutathione based on a rhodamine B and N-[4-(carbonyl) phenyl] maleimide conjugate and its application in living cell imaging
Anbu et al. Naphthalimide-phenanthroimidazole incorporated new fluorescent sensor for “turn-on” Cu2+ detection in living cancer cells
Zhou et al. Luminescence modulation of two individual fluorophores over a wide pH range and intracellular studies
Li et al. Highly selective ratiometric fluorescent probes for the detection of Fe3+ and its application in living cells
Johnson et al. Aminonaphthalimide hybrids of mitoxantrone and amonafide as anticancer and fluorescent cellular imaging agents
Wang et al. A rhodamine derivative as selective fluorescent and colorimetric chemosensor for mercury (II) in buffer solution, test strips and living cells
JP7140398B2 (ja) ニトロベンゼン誘導体またはその塩およびそれらの用途
Grabchev et al. A novel benzofurazan-cyclam conjugate and its Cu (II) complex: Synthesis, characterization and in vitro cytotoxicity and antimicrobial activity
Desiatkina et al. Synthesis, Photophysical Properties and Biological Evaluation of New Conjugates BODIPY: Dinuclear Trithiolato‐Bridged Ruthenium (II)‐Arene Complexes
Venkatesan et al. Highly selective chemosensor for the detection of Ru3+ ion by fluorescent turn-on response and its bioimaging recognition in living cells
Wang et al. Synthesis, G-Quadruplex DNA binding and cytotoxic properties of naphthalimide substituted styryl dyes
Proverbio et al. Luminescent conjugates between dinuclear rhenium complexes and 17α-ethynylestradiol: synthesis, photophysical characterization, and cell imaging
KR101472318B1 (ko) 넓은 범위의 pH 측정이 가능한 비율계량적 pH 프로브
Xu et al. A novel PBT-based fluorescent probe for hydrazine detection and its application in living cells