21
HEK293. В отношении клеточных линий HepG2 и MCF-7 соединения 1.32 и 1.33
продемонстрировали ингибирующую активность со значениями IC50 > 100 мкМ.
В другой работе [24] был описан синтез 2-N,4-N-бис[2-(2-{2-[4-(1,2-дикарба-
клозо-додекаборан(12)-1-илметил)-1H-1,2,3-триазол-1-ил]этокси}этокси)этил]-6-N- (2-{2-[2-(2-нитро-1H-имидазол-1-ил)этокси]этокси}этил)-1,3,5-триазин-2,4,6-
триамина, который был получен из о-карборана. Фрагмент, содержащий 2-
нитроимидазол, был синтезирован по Схеме 1.14 путём нуклеофильного замещения мезилата на 2-нитроимидазол в ДМФА с Cs2CO3 в качестве основания при 110 °C.
После обработки и очистки выделяли соединение 1.34 с выходом 72 %. Далее восстанавливали азидогруппу соединения 1.34 до амина реакцией Штаудингера с трифенилфосфином в двухфазной системе Et2O и HCl. Затем проводилось ароматическое нуклеофильное замещение в реакции с цианурхлоридом в присутствии основания диизопропилэтиламина (DIPEA; Схема 1.14).
Последовательное введение заместителей в триазиновый каркас проводили в два этапа при контроле температуры, чтобы обеспечить последовательные замещения атомов хлора. Для предотвращения двойного или тройного замещения первого атома хлора в цианурхлориде последовательные реакции проводили с использованием избытка ТХТ. Замещение оставшихся двух атомов хлора проводили при комнатной температуре. После медленного добавления DIPEA реакционную смесь перемешивали при 80°C. С использованием флэш-хроматографии
(дихлорметан (DCM) с градиентом растворителя MeOH 0–5 %) получали продукт
1.36 в виде густого жёлтого масла (выход 71 %). Последняя стадия получения соединения 1.37 была связана с использованием реакции азид-алкинового циклоприсоединения Хьюисгена, катализируемой медью (I); в качестве растворителя использовали t-BuOH/H2O (9:1). Через 16 ч реакцию останавливали и после очистки флэш-хроматографией (DCM с 0–5 % MeOH) соединение 1.38
получали с выходом 65 %.
Затем авторы проверили влияние соединения 1.38 на жизнеспособность опухолевых клеточных линий, полученных от пациентов со множественной миеломой (ММ) с использованием МТТ теста.
22
Схема 1.14
Соединение 1.38 не проявляло токсичности в отношении первичных фибробластов человека, а для опухолевых клеточных линий глиобластомы (SF-539)
и миелоидного лейкоза (HL-60(TB)) значение GI50 составляли 1,18, 2,58 мкМ соответственно; а для клеточной линии аденокарциномы легкого EKVX,
миелогенного лейкоза K562, малоинвазивной аденокарциномы лёгкого NCI-H322M
IC50 составляло более 100 мкМ.
23
1.3.Получение гибридных полиазотистых гетероциклических
производных 1,3,5-триазина
В последнее время большое количество работ посвящено синтезу и изучению биологической активности азотсодержащих гетероциклов. Данный факт обусловлен, прежде всего тем, что введение гетероциклов данного ряда (тетразол,
триазол и т. д.) в молекулу органического субстрата нередко приводит не только к повышению эффективности, но и к пролонгированию действия лекарственного средства [25–30]. При этом, как правило, не происходит увеличения острой токсичности. Тетразолы с успехом используются в качестве компонентов для получения материалов медицинского назначения, наборов для биохимических исследований и диагностических тест-систем [31]. Кроме того, стоит отметить, что большинство витаминов, нуклеиновых кислот, ферментов, коферментов, гормонов и алкалоидов содержат азотсодержащие гетероциклы.
Рассматривая синтетические подходы введения гетероциклов в триазиновый каркас, стоит так же упомянуть реакции замещения хлора в ТХТ. Так, в статье [32]
сообщается, что хлор в цианурхлориде может быть замещён гетероциклическим амином в среде DCM. При этом используется K2CO3 для нейтрализации HCl с целью предотвращения солеобразования продукта. Для замещения атома хлора в ТХТ при комнатной температуре был взят гетероциклический амин 4-арилтиазол-2-амин и его нитропроизводное. В результате проведения реакции были получены N-(4,6-
дихлор-1,3,5-триазин-2-ил)-4-фенилтиазол-2-амин (1.39), N-(4,6-дихлор-1,3,5-
триазин-2-ил)-4-(4-нитрофенил)тиазол-2-амин (1.40) с выходами 64,8 % и 61,9 %,
соответственно (Схема 1.15).
Схема 1.15
24
Морено и соавт. [33] сообщили о синтезе некоторых новых производных халкон-1,3,5-триазин-2-пиразолиновых гибридов (Схема 1.16). Производное амино- 1,3,5-триазина 1.41 было получено с выходом 83 % из ТХТ и 4-аминоацетофенона в ацетоне с последовательным введением Na2CO3 при пониженной температуре с получением монозамещённого триазина 1.42 1-[4-[[4,6-бис(2-гидроксиэтиламино)- 1,3,5-триазин-2-ил]амино]фенил]этанона (Схема 1.16).
Схема 1.16
На следующей стадии соединение 1.42 обрабатывали этаноламином в диоксане в условиях микроволнового синтеза в течение 5 мин с получением соединения 1.25, которое затем подвергали конденсации Клайзена — Шмидта с 4-
(трифторметил)бензальдегидом 1.43 с получением соответствующего 1,3,5-
триазинового халкона (E)-1-(4-((4,6-бис((2-гидроксиэтил)амино)-1,3,5-триазин-2-
ил)амино)фенил)-3-(4-(трифторметил)фенил)проп-2-ен-1-она 1.44 с выходом 85 %
(Схема 1.17).
Схема 1.17
Далее проводили 1,2-динуклеофильные реакции циклоконденсации (E)-1-(4- ((4,6-бис((2-гидроксиэтил)амино)-1,3,5-триазин-2-ил)амино)фенил)-3-(4-
(трифторметил)фенил)проп-2-ен-1-она 1.44 с (3,5-дихлорфенил)гидразином 1.45 в
этаноле (Схема 1.18).
25
Схема 1.18
По причине достаточно затруднённого замещения третьего атома хлора в ТХТ авторы исследования [34] использовали тетрагидрофуран (ТГФ) для получения N2,
N4-дициклогексил-N6-(4-арилтиазол-2-ил)-1,3,5-триазин-2,4,6-триаминов 1.48, 1.49 с
выходами 23–28 % (Схема 1.19). Выделение продукта проводили экстракцией с использованием системы подкисленная вода : дихлорметан (2:1) для удаления избытка амина или любых образовавшихся солей.
Схема 1.19
Помимо циклогексиламина авторами использовался раствор аммиака для получения диаминопроизводных N2,N4-диамино-N6-(4-арилтиазол-2-ил)-1,3,5-
триазин-2,4,6-триаминов 1.50, 1.51 (Схема 1.20).
Схема 1.20
При прогнозировании биологической активности авторы исследования оценивали сродство соединений 1.50 и 1.51 к ферменту дигидрофолатредуктазе,
катализирующему синтез тетрагидрофолата, который является кофактором синтеза ДНК. Таким образом, вещества 1.50 и 1.51 могут вызывать ингибирование клеточного цикла. После прогнозирования ингибиторной активности по отношению к дигидрофолатредуктазе наиболее перспективные соединения были
26
протестированы в отношении шести различных опухолевых клеточных линий. Для полученных соединений 1.50 и 1.51 было проведено изучение цитотоксической активности in vitro. Наибольшую активность исследуемые соединения показали в отношении клеточных линий аденокарциномы желудка человека (AGS) и
карциномы толстой кишки человека (HCT-116) с IC50 6,05 и 13,56 мкМ,
соответственно. Продолжая исследование, авторы установили возможность проведения реакции ТХТ с 4-амино-4H-1,2,4-триазол-3-тиолом [34]. Полученную в хлористом метилене в присутствии K2CO3 серию 4-((4,6-дихлор-1,3,5-триазин-2-
ил)амино)-5-R-4Н-1,2,4-триазол-3-тиолов 1.52–1.54 авторы выделили с выходами
77–79 %. Заместители в 4 и 6 положение триазина вводили последовательными реакциями с аммиаком и циклогексиламином 1.55 и 1.56 в ТГФ при кипячении до полного замещения двух атомов хлора (Схема 1.21). Различная природа нуклеофильного агента (как водный раствор аммиака, так и циклогексиламин) и
заместителя у атома углерода триазольного цикла существенно не влияли на выход в данной реакции (>60 %).
Схема 1.21
Для изучения механизма действия соединения 1.54 авторы провели компьютерное моделирование его взаимодействия с дигидрофолатредуктазой человека методом молекулярного докинга с использованием модуля FlexX в LeadIT
2.1.8 (программный пакет BioSolveIT GmbH, 2014). Подтверждая данные
27
биологической активности in vitro, соединения содержащие свободные аминогруппы в триазиновом кольце, показали наличие нековалентных взаимодействий в активном центре фермента (Рис. 1.3). Две аминогруппы в триазиновом кольце цитостатика имитируют две аминогруппы в птеридиновом кольце метотрексата, которые участвуют в образовании водородных связей с аминокислотным остатком Glu 30.
Рис. 1.3. Схема нековалентных взаимодействий соединения 1.54 в активном центре дигидрофолатредуктазы человека.
Далее синтезированные производные 1.52–1.56 были протестированы на антинеопластическую активность в отношении линии немелкоклеточной карциномы лёгкого (A549). В качестве вещества сравнения использовался метотрексат. Соединение 1.55, оказалось наиболее активным из исследуемой группы, а три соединения (1.53, 1.54 и 1.56) показали активность большую, чем метотрексат, в то время как соединение (1.52) было ему эквивалентно по степени антинеопластической активности (IC50 28–50 мкМ). Показано, что наличие свободной аминогруппы в триазиновом кольце, как в соединении 1.54, усиливало цитотоксическую активность.
В 1996 г. в ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Петрова» Минздрава России было синтезировано вещество [5-[[4,6-бис(азиридин-1-ил)-1,3,5-триазин-2-ил]-
амино]-2,2-диметил-1,3-диоксан-5-ил]-метанол (1.57) с противоопухолевой активностью, которое принадлежит к группе алкилирующих агентов класса этилениминов. Преимуществами данного соединения являются его амфифильность,
которая позволяет вводить препарат в масляных и в водных растворах, а также наличие выраженного контактного противоопухолевого действия, а его местное и системное токсическое действие значительно меньше, чем у препаратов на основе координационных соединений платины [35].
28
Данное вещество показало противоопухолевую активность в экспериментах in vitro на моделях клеточных линий глиобластомы [36]. В работах [37,38] был проведён сравнительный анализ противоопухолевой активности [5-[[4,6-
бис(азиридин-1-ил)-1,3,5-триазин-2-ил]-амино]-2,2-диметил-1,3-диоксан-5-ил]-
метанола, цисплатина и их комбинации на модели асцитной опухоли яичника у крыс-самок линии Вистар. Противоопухолевая активность тестируемых препаратов оценивалась по увеличению продолжительности жизни животных. Было показано,
что соединение 1.57 и цисплатин проявили сопоставимую противоопухолевую активность, увеличив продолжительность жизни животных на 63,1% и 48,1%,
соответственно. При этом отмечалось синергическое противоопухолевое действие тестируемых соединений при меньшей токсичности и лучшей переносимости по сравнению с цисплатином [39]. Подобные результаты были получены при изучении противоопухолевого действия комбинации гемцитабина и [5-[[4,6-бис(азиридин-1-
ил)-1,3,5-триазин-2-ил]-амино]-2,2-диметил-1,3-диоксан-5-ил]-метанола (1.57) на модели мышей с асцитной карциномой Эрлиха. Была отмечена более высокая противоопухолевая активность при использовании комбинации препаратов на фоне отсутствия повышения токсичности, что выражалось в достоверно большем увеличении времени появления асцита и увеличением медианы выживаемости [40].
В экспериментах по изучению увеличения противоопухолевой активности с использованием региональной гипертермической интраперитонеальной химиотерапии (HIPEC) при комбинации с цитостатиками было показано, что соединение 1.57 статистически значимо увеличивает среднюю выживаемость животных по сравнению с цисплатином [41].
Эффективность [5-[[4,6-бис(азиридин-1-ил)-1,3,5-триазин-2-ил]-амино]-2,2-
диметил-1,3-диоксан-5-ил]-метанола 1.57 была показана в рамках фрагментарных клинических испытаний, проведённых у пациентов с распространёнными формами злокачественных новообразований различных локализаций: рак молочной железы,
немелкоклеточный рак лёгкого, мелкоклеточный рак лёгкого,
недифференцированный рак лёгкого, рак желудка, меланома кожи, рак почки, рак толстой кишки, рак шейки матки, рак печени, остеогенная саркома, саркомы мягких тканей, лимфогранулематоз, неходжкинские лимфомы и рак яичников [42].
Наиболее выраженный противоопухолевый эффект соединения 1.57 наблюдался
29
при лечении распространённых форм рака яичников и молочной железы, в том числе у больных с асцитом и ранее леченных другими алкилирующими агентами [43].
Дополнительно были проведены клинические испытания [5-[[4,6-бис(азиридин-1-
ил)-1,3,5-триазин-2-ил]-амино]-2,2-диметил-1,3-диоксан-5-ил]-метанола 1.57 в
качестве противоопухолевого средства для химиоэмболизации печёночной артерии у пациентов с первичным раком печени и метастазами в печень, колоректального рака и при операбельных и распространённых формах рака почки [43]. Была показана эффективность проведения химиоэмболизации при использовании соединения 1.57 в виде достижения объективного противоопухолевого ответа и увеличения выживаемости пациентов [42]. Результаты кооперированного клинического изучения [5-[[4,6-бис(азиридин-1-ил)-1,3,5-триазин-2-ил]-амино]-2,2-
диметил-1,3-диоксан-5-ил]-метанола 1.57 во II фазе дают основание заключить, что,
будучи применённым в разовых дозах по 15 мг внутривенно струйно или внутрибрюшинно с интервалами в 72–96 ч до суммарной дозы 90−120 мг, препарат является весьма эффективным для химиотерапии распространённых форм эпителиальных злокачественных опухолей яичника III−IV стадий, в том числе сопровождающихся асцитом. Дополнительно была показана эффективность применения соединения 1.57 у пациентов, ранее получавших лечение другими алкилирующими агентами, в частности, тиофосфамидом. [5-[[4,6-бис(азиридин-1-
ил)-1,3,5-триазин-2-ил]-амино]-2,2-диметил-1,3-диоксан-5-ил]-метанол 1.57
отличается меньшей токсичностью по сравнению с препаратами на основе координационных соединений платины (стандартом в лечении рака яичников) и в отличие от них не вызывает осложнений в виде спаечного процесса [43].
Существенным побочным эффектом применения [5-[[4,6-бис(азиридин-1-ил)- 1,3,5-триазин-2-ил]-амино]-2,2-диметил-1,3-диоксан-5-ил]-метанола 1.57 в
терапевтическом режиме является миелосупрессия [43], тогда как другие побочные эффекты не носят выраженного характера в отличие от других цитотоксических препаратов, которые даже при внутрибрюшном введении оказывают гематотоксическое, ототоксическое, нейротоксическое и нефротоксическое действие [48]. При местном применении (внутрибрюшинном и внутриплевральном)
соединения 1.57 не оказывает склерозирующего действия, тогда как введение цисплатина приводит к осложнениям в виде спаечного процесса. Особенностью [5-
30
[[4,6-бис(азиридин-1-ил)-1,3,5-триазин-2-ил]-амино]-2,2-диметил-1,3-диоксан-5-
ил]-метанола 1.57, по мнению авторов, является то, что данное соединение не подвергается быстрой биотрансформации, что важно для интраперитонеальной химиотерапии рака яичников [42].
Следует особенно отметить, что к настоящему времени, несмотря на клиническую апробацию [5-[[4,6-бис(азиридин-1-ил)-1,3,5-триазин-2-ил]-амино]- 2,2-диметил-1,3-диоксан-5-ил]-метанола 1.57, его молекулярно-клеточные механизмы действия не установлены, как и его биосовместимость. Данные исследования являются ключевыми в доклинических испытаниях потенциальных лекарственных препаратов и должны реализовываться в приоритетном порядке.
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/