SYNTHESIS AND ANTITUMOR ACTIVITY OF 6-(H/Me)-N-(5-R-BENZYL-1,3-THIAZOL-2-YL)-4,5,6,7-TETRAHYDRO-1-BENZOTHIOPHENE-3-CARBOXAMIDES

Синтез біологічно активних сполук Synthesis of biologically active compounds Рекомендована д. фармац. наук, проф. Р. Б. Лесиком УДК 547.789.1 DOI 10.11603/2312-0967.2017.2.7912 СИНТЕЗ ТА ПРОТИПУХЛИННА АКТИВНІСТЬ 6-(Н/Ме)-N-(5-R-БЕНЗИЛ-1,3-ТІАЗОЛ2-ІЛ)-4,5,6,7-ТЕТРАГІДРО-1- БЕНЗОТІОФЕН-3-КАРБОКСАМІДІВ © Ю. В. Остап’юк, Д. А. Фролов, В. С. Матійчук Львівський національний університет імені Івана Франка e-mail: Мета роботи. Синтез нових 6-(Н/Ме)-N-(5-R-бензил-1,3-тіазол-2-іл)-4,5,6,7-тетрагідро-1-бензотіофен-3-карбокса мідів та дослідження їх протипухлинної активності. Матеріали і методи. При виконанні експериментальної частини роботи використано традиційні методи органічного синтезу. Вихідні реагенти синтезовані за відомими методиками із комерційно доступних реактивів. Спектри ЯМР одержаних сполук знімали на приладі Varian VXR-400, розчинник DMSO-d6, стандарт – тетраметилсилан. Вивчення протипухлинної активності синтезованих сполук виконували в рамках міжнародної наукової програми DTP (Developmental Therapeutic Program) Національного інституту раку (NCI, Бетезда, Меріленд, США). Результати й обговорення. Отримано серію нових 6-(Н/Ме)-N-(5-R-бензил-1,3-тіазол-2-іл)-4,5,6,7-тетрагідро1-бензотіофен-3-карбоксамідів (5а-h). Досліджено протипухлинну активність N-[5-(3-хлоробензил)-1,3-тіазол-2іл]-4,5,6,7-тетрагідро-1-бензотіофен-3-карбоксаміду (5b), N-(5-бензил-1,3-тіазол-2-іл-6-метил-4,5,6,7-тетрагідро1-бензотіофен-3-карбоксаміду (5d) та 6-мeтил-N-{5-[2-хлоро-5-(трифторометил)бензил]-1,3-тіазол-2-іл}-4,5,6,7тетрагідро-1-бензотіофен-3-карбоксаміду (5h). Встановлено, що сполуки 5b і 5d володіють значним протипухлинним ефектом. Висновки. Вперше отримано серію нових 6-(Н/Ме)-N-(5-R-бензил-1,3-тіазол-2-іл)-4,5,6,7-тетрагідро-1-бензотіо фен-3-карбоксамідів (5а-h). Досліджено їх протипухлинну активність. Ідентифіковано сполуки-хіти, перспективні для подальшої оптимізації. Ключові слова: тіазол; хлороарилювання; протипухлинна активність. Вступ. Онкологічні захворювання є однією з найбільш болючих медико-біологічних та соціальних проблем сьогодення. Онкологічна патологія є причиною до 8 % усіх випадків смерті і поступається за цим показником лише серцево-судинним захворюванням. Незважаючи на значні успіхи в хімоотерапії злоякісних пухлин, багато видів раку залишається невиліковними, наявний арсенал протипухлинних препаратів є явно недостатній. Тому пошук нових органічних сполук, що проявляють протиракову активність, є актуальною задачею сьогодення. Матеріали і методи. При виконанні експериментальної частини роботи використано традиційні методи органічного синтезу. Вихідні реагенти синтезовані за відомими методиками із комерційно доступних реактивів. Спектри ЯМР одержаних сполук знімали на приладі Varian VXR-400, розчинник DMSO-d6, стандарт – тетраметилсилан. Вивчення протипухлинної активності синтезованих сполук виконували в рамк ах міжнародної наукової програми DTP (Developmental Therapeutic Program) Національного інституту раку (NCI, Бетезда, Меріленд, США). Результати й обговорення. В даній роботі здійснено синтез та досліджено протипухлинну активність 6-(Н/Ме)-N-(5-R-бензил-1,3-тіазол-2-іл)- 4,5,6,7-тетрагідро-1-бензотіофен-3-карбоксамідів. 2-Амінотіазольний цикл є важливим у медичній хімії, його прийнято вважати привілейованою структурою. Похідні 2-амінотіазолу володіють протимікробними [1–4], протигрибковими [5, 6], протизапальними [7], антиконвульсантними [8], противиразковими [9, 10] та іншими властивостями. Дослідження протипухлинної активності різних похідних 2-ациламінотіазолу виявили також їх сильну інгібуючу здатність щодо широкого спектра ракових клітинних ліній людини [11–17]. Вихідними реагентами для отримання амідів 5a-h слугували 5-(R-бензил)-1,3-тіазол-2-аміни 3a-e. Їх синтезували взаємодією 3-арил-2-хлоропропаналів 2a-h з тіосечовиною [18]. 3-Арил-2-хлоропропаналі, у свою чергу, отримано хлороарилюванням акролеї н у а р е н д і азо н і є в и м и с ол я м и . А ц и л ю ва н н я 5-(R-бензил)-1,3-тіазол-2-амінів здійснювали класичним методом за допомогою хлорангідридів 4,5,6,7-тетрагідро- та 6-метил тетрагідро-1бензотіофен-3-карбонових кислот. Отримані аміди 5а-h – це високоплавкі речовини сірого кольору, погано розчинні у неполярних розчинниках, добре – у ДМСО та ДМФА. Їх будова підтвержена за допомогою 1Н та 13С ЯМР-спектроскопії. ISSN 2312-0967. Pharmaceutical review. 2017. № 2 19 Синтез біологічно активних сполук Synthesis of biologically active compounds N2Cl R O CuCl2 R 1a-e N R S 5a-h NH2 O Cl 2a-e 1 O N R S 2) NaOH O R H N NH2 1) S 3a-e S 1 R Cl NH2 4a, b S 1-3 a-e R = H(a), 4-F(b), 3-Cl(c), 3-NO2(d), 2-Cl-5CF3(e) 4 a, b R1 = H(a), CH3(b) 5 a-h R1 = H R = 4-F(a), 3-Cl(b), 3-NO2(c); R1 = CH3 R = H(d), 4-F(e), 3-Cl(f), 3-NO2(g), 2-Cl-5-CF3(h) Протиракову активність синтезованих сполук вивчали методом високоефективного біологічного скринінгу в рамках міжнародної наукової програми Національного інституту здоров’я США – DTP (Developmental Therapeutic Program) Національного інституту раку (Бетезда, Меріленд, США). Для скринінгу було відібрано сполуки 5b, 5d та 5h. Протипухлинну активність вивчали на 60 лініях клітин (табл. 1), що охоплюють майже весь спектр ракових захворю- вань людини (в тому числі лейкемії, недрібноклітинного раку легень, епітеліального раку кишківника, раку ЦНС, меланоми, раку яєчників, нирок, простати та молочної залози) при дії речовини в концентрації 10-5 моль/л. Як кількісний параметр активності розраховували відсоток росту клітин ліній раку GP (%) порівняно з контролем [19–22]. Результати досліджень протипухлинної активності наведено в таблиці 1. Таблиця 1. Цитотоксичність синтезованих сполук у концентрації 10-5 М на 60 лініях ракових клітин Середня мітотична Діапазон мітотичної № активність 60 ліній, активності 60 ліній, Найчутливіші лінії клітин і мітотична активність, GP% сполуки % % 1 2 3 4 5b 5d 19.51 21.58 -65.70 – 80.16 NCI-H522 (недрібноклітинний рак легень) -41.28, COLO 205 (рак товстої кишки) -8.55, HT29 (рак товстої кишки) -26.67, SNB-75 (рак ЦНС) -12.63, MDA-MB-435 (меланома) -65.70, OVCAR-3 (рак яєчників) -20.34, A498 (рак нирки) -3.73, RXF 393 (рак нирки) -9.17. -25.49 – 53.25 NCI-H522 (недрібноклітинний рак легень) -28.37, HCC-2998 (рак товстої кишки) -10.22, HT29 (рак товстої кишки) -19.39, MDA-MB-435 (меланома) -23.78, OVCAR-3 (рак яєчників) -43.81, NCI/ADR-RES (рак яєчників) -25.49, RXF 393 (рак нирки) -10.40 ISSN 2312-0967. Фармацевтичний часопис. 2017. № 2 20 Синтез біологічно активних сполук Synthesis of biologically active compounds Продовження табл. 1 1 2 3 5h 61.54 74.92 – 111.06 Встановлено, що амід 5h виявив помірну протипухлинну активність. Натомість аміди 5b, 5d виявилися високоефективними щодо широкого спектра ліній злоякісних пухлин. Їх відібрано для другого етапу досліджень, що полягав у тестуванні на 60 лініях пухлинних клітин у градієнті концентрацій (п’ять концентрацій при 10-кратному розведенні – 100μM, 10μM, 1μM, 0.1μM та 0.01μM). За експериментал (...truncated)