RU2816105C1 - Fluorine-containing benzylated isatins - Google Patents
Fluorine-containing benzylated isatins Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816105C1 RU2816105C1 RU2023114612A RU2023114612A RU2816105C1 RU 2816105 C1 RU2816105 C1 RU 2816105C1 RU 2023114612 A RU2023114612 A RU 2023114612A RU 2023114612 A RU2023114612 A RU 2023114612A RU 2816105 C1 RU2816105 C1 RU 2816105C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cells
- compounds
- fluorine
- hutu
- isatin
- Prior art date
Links
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 title claims abstract description 14
- JXDYKVIHCLTXOP-UHFFFAOYSA-N isatin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(=O)NC2=C1 JXDYKVIHCLTXOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 71
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 17
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 16
- 230000006667 mitochondrial pathway Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000005907 cancer growth Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 53
- NKANXQFJJICGDU-QPLCGJKRSA-N Tamoxifen Natural products C=1C=CC=CC=1C(/CC)=C(C=1C=CC(OCCN(C)C)=CC=1)/C1=CC=CC=C1 NKANXQFJJICGDU-QPLCGJKRSA-N 0.000 description 24
- 241000880621 Ascarina lucida Species 0.000 description 20
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 18
- 229960002949 fluorouracil Drugs 0.000 description 16
- GHASVSINZRGABV-UHFFFAOYSA-N Fluorouracil Chemical compound FC1=CNC(=O)NC1=O GHASVSINZRGABV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 14
- 230000022131 cell cycle Effects 0.000 description 13
- 229960001603 tamoxifen Drugs 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 12
- ZDCVVTBUQMWSBJ-UHFFFAOYSA-N 5-fluoro-1-[(2-fluorophenyl)methyl]indole-2,3-dione Chemical compound O=C1C(=O)C2=CC(F)=CC=C2N1CC1=CC=CC=C1F ZDCVVTBUQMWSBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 10
- -1 4-fluorobutyl group Chemical group 0.000 description 9
- GKODDAXOSGGARJ-UHFFFAOYSA-N 5-Fluoroisatin Chemical compound FC1=CC=C2NC(=O)C(=O)C2=C1 GKODDAXOSGGARJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 9
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 8
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 8
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 7
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 7
- 210000005229 liver cell Anatomy 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 6
- 210000001700 mitochondrial membrane Anatomy 0.000 description 6
- 102000005369 Aldehyde Dehydrogenase Human genes 0.000 description 5
- 108020002663 Aldehyde Dehydrogenase Proteins 0.000 description 5
- 230000010190 G1 phase Effects 0.000 description 5
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001640 apoptogenic effect Effects 0.000 description 5
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 5
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 5
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 5
- 208000018529 duodenal adenocarcinoma Diseases 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 5
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 5
- FFWQLZFIMNTUCZ-UHFFFAOYSA-N 1-(bromomethyl)-2-fluorobenzene Chemical compound FC1=CC=CC=C1CBr FFWQLZFIMNTUCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 201000005839 duodenum adenocarcinoma Diseases 0.000 description 4
- 238000000132 electrospray ionisation Methods 0.000 description 4
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 4
- 230000002949 hemolytic effect Effects 0.000 description 4
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M propidium iodide Chemical compound [I-].[I-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CCC[N+](C)(CC)CC)=C1C1=CC=CC=C1 XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910000104 sodium hydride Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- IGUVNNXFTDCASP-UHFFFAOYSA-N 2-(bromomethyl)-1-chloro-3-fluorobenzene Chemical compound FC1=CC=CC(Cl)=C1CBr IGUVNNXFTDCASP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N Doxorubicin Chemical compound O([C@H]1C[C@@](O)(CC=2C(O)=C3C(=O)C=4C=CC=C(C=4C(=O)C3=C(O)C=21)OC)C(=O)CO)[C@H]1C[C@H](N)[C@H](O)[C@H](C)O1 AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N 0.000 description 3
- 230000035519 G0 Phase Effects 0.000 description 3
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 3
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 description 3
- 208000019065 cervical carcinoma Diseases 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 3
- 230000008588 hemolysis Effects 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 230000006882 induction of apoptosis Effects 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 3
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NYRQEHISWCRJJG-UHFFFAOYSA-N 1-[(2-chlorophenyl)methyl]-5-fluoroindole-2,3-dione Chemical compound O=C1C(=O)C2=CC(F)=CC=C2N1CC1=CC=CC=C1Cl NYRQEHISWCRJJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KIHNTPDWZLWMNO-UHFFFAOYSA-N 2,3-dioxoindole-1-sulfonamide Chemical compound C1=CC=C2N(S(=O)(=O)N)C(=O)C(=O)C2=C1 KIHNTPDWZLWMNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 4',6-Diamino-2-phenylindol Chemical compound C1=CC(C(=N)N)=CC=C1C1=CC2=CC=C(C(N)=N)C=C2N1 FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YXHLJMWYDTXDHS-IRFLANFNSA-N 7-aminoactinomycin D Chemical compound C[C@H]1OC(=O)[C@H](C(C)C)N(C)C(=O)CN(C)C(=O)[C@@H]2CCCN2C(=O)[C@@H](C(C)C)NC(=O)[C@H]1NC(=O)C1=C(N)C(=O)C(C)=C2OC(C(C)=C(N)C=C3C(=O)N[C@@H]4C(=O)N[C@@H](C(N5CCC[C@H]5C(=O)N(C)CC(=O)N(C)[C@@H](C(C)C)C(=O)O[C@@H]4C)=O)C(C)C)=C3N=C21 YXHLJMWYDTXDHS-IRFLANFNSA-N 0.000 description 2
- 108090000397 Caspase 3 Proteins 0.000 description 2
- 102100029855 Caspase-3 Human genes 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002147 L01XE04 - Sunitinib Substances 0.000 description 2
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 2
- 102000004022 Protein-Tyrosine Kinases Human genes 0.000 description 2
- 108090000412 Protein-Tyrosine Kinases Proteins 0.000 description 2
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 238000012925 biological evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 2
- 230000025084 cell cycle arrest Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000002254 cytotoxic agent Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 150000002390 heteroarenes Chemical class 0.000 description 2
- 150000002475 indoles Chemical class 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 2
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000010197 meta-analysis Methods 0.000 description 2
- 230000004065 mitochondrial dysfunction Effects 0.000 description 2
- 230000002438 mitochondrial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 2
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 2
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229960001796 sunitinib Drugs 0.000 description 2
- WINHZLLDWRZWRT-ATVHPVEESA-N sunitinib Chemical compound CCN(CC)CCNC(=O)C1=C(C)NC(\C=C/2C3=CC(F)=CC=C3NC\2=O)=C1C WINHZLLDWRZWRT-ATVHPVEESA-N 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-O triphenylphosphanium Chemical compound C1=CC=CC=C1[PH+](C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 125000001399 1,2,3-triazolyl group Chemical group N1N=NC(=C1)* 0.000 description 1
- JPXWNVUTTYLHLJ-UHFFFAOYSA-N 1-fluoroindole-2,3-dione Chemical compound C1=CC=C2N(F)C(=O)C(=O)C2=C1 JPXWNVUTTYLHLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GKTWMJJBQAUOCH-UHFFFAOYSA-N 1-phosphanylpropan-2-ol Chemical class CC(O)CP GKTWMJJBQAUOCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBJKWEHXLWUBOS-UHFFFAOYSA-N 14h-phenanthro[9,10-b]chromene Chemical class C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C2=C1CC1=CC=CC=C1O2 NBJKWEHXLWUBOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 1H-1,2,3-Triazole Chemical compound C=1C=NNN=1 QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHHJNWWJDYSSRK-UHFFFAOYSA-N 2,3-dioxo-1h-indole-5-sulfonamide Chemical compound NS(=O)(=O)C1=CC=C2NC(=O)C(=O)C2=C1 KHHJNWWJDYSSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HIXDQWDOVZUNNA-UHFFFAOYSA-N 2-(3,4-dimethoxyphenyl)-5-hydroxy-7-methoxychromen-4-one Chemical compound C=1C(OC)=CC(O)=C(C(C=2)=O)C=1OC=2C1=CC=C(OC)C(OC)=C1 HIXDQWDOVZUNNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJEWCHZOBMLTMC-UHFFFAOYSA-N 2-hydrazinylindol-3-one Chemical class C1=CC=C2C(=O)C(NN)=NC2=C1 JJEWCHZOBMLTMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VIBDVOOELVZGDU-UHFFFAOYSA-N 4-(1h-indol-2-yl)benzene-1,3-dicarboximidamide Chemical compound NC(=N)C1=CC(C(=N)N)=CC=C1C1=CC2=CC=CC=C2N1 VIBDVOOELVZGDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108700012813 7-aminoactinomycin D Proteins 0.000 description 1
- 229940077274 Alpha glucosidase inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 108060000903 Beta-catenin Proteins 0.000 description 1
- 102000015735 Beta-catenin Human genes 0.000 description 1
- CUDOVIRTPQEIRT-UHFFFAOYSA-N Br.FC=1C=C2C(C(N(C2=CC1)CC1=CC=C(CSC(N)=N)C=C1)=O)=O Chemical compound Br.FC=1C=C2C(C(N(C2=CC1)CC1=CC=C(CSC(N)=N)C=C1)=O)=O CUDOVIRTPQEIRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100220616 Caenorhabditis elegans chk-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 201000009030 Carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 108090000567 Caspase 7 Proteins 0.000 description 1
- 102100038902 Caspase-7 Human genes 0.000 description 1
- 102100026550 Caspase-9 Human genes 0.000 description 1
- 108090000566 Caspase-9 Proteins 0.000 description 1
- 102000011727 Caspases Human genes 0.000 description 1
- 108010076667 Caspases Proteins 0.000 description 1
- 206010009944 Colon cancer Diseases 0.000 description 1
- 108010060385 Cyclin B1 Proteins 0.000 description 1
- 230000004568 DNA-binding Effects 0.000 description 1
- 208000030453 Drug-Related Side Effects and Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical class CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005897 Etoxazole Substances 0.000 description 1
- 230000004668 G2/M phase Effects 0.000 description 1
- 102100032340 G2/mitotic-specific cyclin-B1 Human genes 0.000 description 1
- 206010073069 Hepatic cancer Diseases 0.000 description 1
- 206010025323 Lymphomas Diseases 0.000 description 1
- 102100024295 Maltase-glucoamylase Human genes 0.000 description 1
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 1
- 206010050513 Metastatic renal cell carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 102000014415 Muscarinic acetylcholine receptor Human genes 0.000 description 1
- 108050003473 Muscarinic acetylcholine receptor Proteins 0.000 description 1
- PCKPVGOLPKLUHR-UHFFFAOYSA-N OH-Indolxyl Natural products C1=CC=C2C(O)=CNC2=C1 PCKPVGOLPKLUHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010033128 Ovarian cancer Diseases 0.000 description 1
- 206010061535 Ovarian neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010061902 Pancreatic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 208000034038 Pathologic Neovascularization Diseases 0.000 description 1
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 241000508269 Psidium Species 0.000 description 1
- 206010038389 Renal cancer Diseases 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QFVOYBUQQBFCRH-UHFFFAOYSA-N Steviol Natural products C1CC2(C3)CC(=C)C3(O)CCC2C2(C)C1C(C)(C(O)=O)CCC2 QFVOYBUQQBFCRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004243 Tubulin Human genes 0.000 description 1
- 108090000704 Tubulin Proteins 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 208000009956 adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003888 alpha glucosidase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 108010028144 alpha-Glucosidases Proteins 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- 230000001028 anti-proliverative effect Effects 0.000 description 1
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 230000005775 apoptotic pathway Effects 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- BLUAFEHZUWYNDE-NNWCWBAJSA-N artemisinin Chemical group C([C@](OO1)(C)O2)C[C@H]3[C@H](C)CC[C@@H]4[C@@]31[C@@H]2OC(=O)[C@@H]4C BLUAFEHZUWYNDE-NNWCWBAJSA-N 0.000 description 1
- 229960002521 artenimol Drugs 0.000 description 1
- BJDCWCLMFKKGEE-ISOSDAIHSA-N artenimol Chemical compound C([C@](OO1)(C)O2)C[C@H]3[C@H](C)CC[C@@H]4[C@@]31[C@@H]2O[C@H](O)[C@@H]4C BJDCWCLMFKKGEE-ISOSDAIHSA-N 0.000 description 1
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 210000003679 cervix uteri Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000544 cholinesterase inhibitor Substances 0.000 description 1
- DQLATGHUWYMOKM-UHFFFAOYSA-L cisplatin Chemical compound N[Pt](N)(Cl)Cl DQLATGHUWYMOKM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960004316 cisplatin Drugs 0.000 description 1
- 230000004736 colon carcinogenesis Effects 0.000 description 1
- 208000029742 colonic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 229940127089 cytotoxic agent Drugs 0.000 description 1
- 231100000599 cytotoxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 229930016266 dihydroartemisinin Natural products 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 150000004141 diterpene derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000003828 downregulation Effects 0.000 description 1
- 229960004679 doxorubicin Drugs 0.000 description 1
- 238000009510 drug design Methods 0.000 description 1
- 210000001198 duodenum Anatomy 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IXSZQYVWNJNRAL-UHFFFAOYSA-N etoxazole Chemical compound CCOC1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1C1N=C(C=2C(=CC=CC=2F)F)OC1 IXSZQYVWNJNRAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940045109 genistein Drugs 0.000 description 1
- TZBJGXHYKVUXJN-UHFFFAOYSA-N genistein Natural products C1=CC(O)=CC=C1C1=COC2=CC(O)=CC(O)=C2C1=O TZBJGXHYKVUXJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000006539 genistein Nutrition 0.000 description 1
- ZCOLJUOHXJRHDI-CMWLGVBASA-N genistein 7-O-beta-D-glucoside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CC(O)=C2C(=O)C(C=3C=CC(O)=CC=3)=COC2=C1 ZCOLJUOHXJRHDI-CMWLGVBASA-N 0.000 description 1
- 231100000226 haematotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 210000003494 hepatocyte Anatomy 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 1
- 150000007857 hydrazones Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 229960003444 immunosuppressant agent Drugs 0.000 description 1
- 230000001861 immunosuppressant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003018 immunosuppressive agent Substances 0.000 description 1
- JYGFTBXVXVMTGB-UHFFFAOYSA-N indolin-2-one Chemical compound C1=CC=C2NC(=O)CC2=C1 JYGFTBXVXVMTGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005040 ion trap Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- KFVUFODCZDRVSS-XGBBNYNSSA-N iso-steviol Chemical compound C([C@]12C[C@@](C(C2)=O)(CC[C@H]11)C)C[C@H]2[C@@]1(C)CCC[C@@]2(C)C(O)=O KFVUFODCZDRVSS-XGBBNYNSSA-N 0.000 description 1
- KFVUFODCZDRVSS-UHFFFAOYSA-N isosteviol Natural products C1C(=O)C(C)(CCC23)CC21CCC1C3(C)CCCC1(C)C(O)=O KFVUFODCZDRVSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 201000007270 liver cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000014018 liver neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 229940049920 malate Drugs 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N malic acid Chemical compound OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000015486 malignant pancreatic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 201000001441 melanoma Diseases 0.000 description 1
- MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N methamphetamine Chemical compound CN[C@@H](C)CC1=CC=CC=C1 MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N metronidazole Chemical compound CC1=NC=C([N+]([O-])=O)N1CCO VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000282 metronidazole Drugs 0.000 description 1
- 230000010280 mitochondria-mediated cell death Effects 0.000 description 1
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 description 1
- LBWFXVZLPYTWQI-IPOVEDGCSA-N n-[2-(diethylamino)ethyl]-5-[(z)-(5-fluoro-2-oxo-1h-indol-3-ylidene)methyl]-2,4-dimethyl-1h-pyrrole-3-carboxamide;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.CCN(CC)CCNC(=O)C1=C(C)NC(\C=C/2C3=CC(F)=CC=C3NC\2=O)=C1C LBWFXVZLPYTWQI-IPOVEDGCSA-N 0.000 description 1
- 230000017095 negative regulation of cell growth Effects 0.000 description 1
- 229940127073 nucleoside analogue Drugs 0.000 description 1
- 201000002528 pancreatic cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000008443 pancreatic carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- YJGVMLPVUAXIQN-XVVDYKMHSA-N podophyllotoxin Chemical class COC1=C(OC)C(OC)=CC([C@@H]2C3=CC=4OCOC=4C=C3[C@H](O)[C@@H]3[C@@H]2C(OC3)=O)=C1 YJGVMLPVUAXIQN-XVVDYKMHSA-N 0.000 description 1
- 229940126027 positive allosteric modulator Drugs 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- ZAHRKKWIAAJSAO-UHFFFAOYSA-N rapamycin Natural products COCC(O)C(=C/C(C)C(=O)CC(OC(=O)C1CCCCN1C(=O)C(=O)C2(O)OC(CC(OC)C(=CC=CC=CC(C)CC(C)C(=O)C)C)CCC2C)C(C)CC3CCC(O)C(C3)OC)C ZAHRKKWIAAJSAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013558 reference substance Substances 0.000 description 1
- 201000010174 renal carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002603 single-photon emission computed tomography Methods 0.000 description 1
- 229960002930 sirolimus Drugs 0.000 description 1
- QFJCIRLUMZQUOT-HPLJOQBZSA-N sirolimus Chemical compound C1C[C@@H](O)[C@H](OC)C[C@@H]1C[C@@H](C)[C@H]1OC(=O)[C@@H]2CCCCN2C(=O)C(=O)[C@](O)(O2)[C@H](C)CC[C@H]2C[C@H](OC)/C(C)=C/C=C/C=C/[C@@H](C)C[C@@H](C)C(=O)[C@H](OC)[C@H](O)/C(C)=C/[C@@H](C)C(=O)C1 QFJCIRLUMZQUOT-HPLJOQBZSA-N 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000012312 sodium hydride Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- QFVOYBUQQBFCRH-VQSWZGCSSA-N steviol Chemical compound C([C@@]1(O)C(=C)C[C@@]2(C1)CC1)C[C@H]2[C@@]2(C)[C@H]1[C@](C)(C(O)=O)CCC2 QFVOYBUQQBFCRH-VQSWZGCSSA-N 0.000 description 1
- 229940032084 steviol Drugs 0.000 description 1
- 229960002812 sunitinib malate Drugs 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical class NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 1
- 208000001072 type 2 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 108010047481 uterine luminal fluid proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области органической химии, в частности к новым фторсодержащим соединениям на основе изатина, которые могут найти применение в качестве противоопухолевых средств в фармацевтике, медицине и ветеринарии.The invention relates to the field of organic chemistry, in particular to new fluorine-containing compounds based on isatin, which can be used as antitumor agents in pharmaceuticals, medicine and veterinary medicine.
Несмотря на недавние достижения в диагностике и лечении, онкологические заболевания остаются одной из основных причин смертности людей во всем мире [Hanna, T.P.; King, W.D.; Thibodeau, S.; Jalink, M.; Paulin, G, Harvey-Jones, E.; O’Sullivan, D.E.; Booth, Ch.M.; Sullivan, R.; Aggarwal, A. Mortality due to cancer treatment delay: systematic review and meta-analysis. BMJ, 2020, 371, m4087; Siegel, R.L.; Miller, K.D.; Fuchs, H.E.; Jemal, A. CA Cancer J. Clin., 2022, 72, 7-33]. Препараты, проходящие клинические испытания, или заявленные в качестве соединений, претендующих на высокую эффективность в лечении различных раковых заболеваний, зачастую терпят фиаско ввиду обнаружения у них токсических эффектов [Basak, D.; Arrighi, S.; Darwiche, Y.; Deb, S., Comparison of anticancer drug toxicities: paradigm shift in adverse effect profile. Life, 2022, 12, 48; Remesh, A. Toxicities of anticancer drugs and its management. Int. J. Basic Clin. Pharmacol., 2012, 1, 2-12]. С учетом имеющихся данных поиск новых противоопухолевых агентов с минимальным уровнем токсичности в отношении клеток организма человека при наличии селективности действия остается актуальной задачей.Despite recent advances in diagnosis and treatment, cancer remains one of the leading causes of death worldwide [Hanna, T.P.; King, W. D.; Thibodeau, S.; Jalink, M.; Paulin, G, Harvey-Jones, E.; O'Sullivan, D. E.; Booth, Ch. M.; Sullivan, R.; Aggarwal, A. Mortality due to cancer treatment delay: systematic review and meta-analysis. BMJ, 2020, 371, m4087; Siegel, R. L.; Miller, K. D.; Fuchs, H. E.; Jemal, A. CA Cancer J. Clin., 2022, 72, 7-33]. Drugs undergoing clinical trials, or declared as compounds claiming to be highly effective in the treatment of various cancers, often fail due to the discovery of toxic effects [Basak, D.; Arrighi, S.; Darwiche, Y.; Deb, S., Comparison of anticancer drug toxicities: paradigm shift in adverse effect profile. Life, 2022, 12, 48; Remesh, A. Toxicities of anticancer drugs and their management. Int. J. Basic Clin. Pharmacol., 2012, 1, 2-12]. Taking into account the available data, the search for new antitumor agents with a minimal level of toxicity towards human cells in the presence of selectivity of action remains an urgent task.
Известно, что фторсодержащие соединения обладают противоопухолевой активностью, воздействуя на процесс апоптоза по митохондриальному пути [Zhao, W.; Yang, Y.; Zhang, Y.-X.; Zhou, C.; Li, H.-M.; Tang, Y.-L.; Liang, X.-H.; Chen, T.; Tang, Y.-J. Fluoride-containing podophyllum derivatives exhibit antitumor activities through enhancing mitochondrial apoptosis pathway by increasing the expression of caspase-9 in HeLa cells. Scientific Reports, 2015, 5, 17175; Park, W.; Lim, W.; Park, S.; Whang, K.-Y.; Song, G. Exposure to etoxazole induces mitochondria-mediated apoptosis in porcine trophectoderm and uterine luminal epithelial cells. Environ. Pollution, 2020, 257, 113480; Barbier, O.; Arreola-Mendoza, L.; Del Razo, L.M. Molecular mechanisms of fluoride toxicity. Chem.-Biol. Interact. 2010, 188, 319-333].It is known that fluorine-containing compounds have antitumor activity, affecting the process of apoptosis through the mitochondrial pathway [Zhao, W.; Yang, Y.; Zhang, Y.-X.; Zhou, C.; Li, H.-M.; Tang, Y.-L.; Liang, X.-H.; Chen, T.; Tang, Y.-J. Fluoride-containing podophyllum derivatives exhibit antitumor activities through enhancing mitochondrial apoptosis pathway by increasing the expression of caspase-9 in HeLa cells. Scientific Reports, 2015, 5, 17175; Park, W.; Lim, W.; Park, S.; Whang, K.-Y.; Song, G. Exposure to etoxazole induces mitochondria-mediated apoptosis in porcine trophectoderm and uterine luminal epithelial cells. Environ. Pollution, 2020, 257, 113480; Barbier, O.; Arreola-Mendoza, L.; Del Razo, L.M. Molecular mechanisms of fluoride toxicity. Chem.-Biol. Interact. 2010, 188, 319-333].
Среди вновь выводимых на рынок препаратов примерно 25-30% содержат, по крайней мере, один атом фтора [Nenajdenko V.G., Muzalevskiy V.M., Shastin, A.V. Polyfluorinated Ethanes as Versatile Fluorinated C2-Building Blocks for Organic Synthesis. Chem. Rev., 2015, 115, 973-1050; Zhou, Y.; Wang, J.; Gu, Zh.; Wang, Sh.; Zhu, W.; Acena, J.L.; Soloshonok, V.A.; Izawa, K.; Liu, H., Next generation of fluorine-containing pharmaceuticals, compounds currently in phase II-III clinical trials of major pharmaceutical companies: new structural trends and therapeutic areas. Chem. Rev., 2016, 116, 422-518]. При этом следует отметить, что введение атома фтора в целевую молекулу очень часто приводит к значительному усилению того или иного вида биологической активности и(или) расширению спектра действия [Smart, B., Fluorine substituent effects (on bioactivity). J. Fluor. Chem., 2001, 109, 3-11; Gillis, E.; Eastman, K.J.; Hill, M.D.; Donnelly, D.J.; Meanwell, N.A., Applications of fluorine in medicinal chemistry. J. Med. Chem., 2015, 58, 8315-8359].Among newly launched drugs on the market, approximately 25-30% contain at least one fluorine atom [Nenajdenko V.G., Muzalevskiy V.M., Shastin, A.V. Polyfluorinated Ethanes as Versatile Fluorinated C2-Building Blocks for Organic Synthesis. Chem. Rev., 2015, 115, 973-1050; Zhou, Y.; Wang, J.; Gu, Zh.; Wang, Sh.; Zhu, W.; Acena, J. L.; Soloshonok, V.A.; Izawa, K.; Liu, H., Next generation of fluorine-containing pharmaceuticals, compounds currently in phase II-III clinical trials of major pharmaceutical companies: new structural trends and therapeutic areas. Chem. Rev., 2016, 116, 422-518]. It should be noted that the introduction of a fluorine atom into the target molecule very often leads to a significant enhancement of one or another type of biological activity and (or) expansion of the spectrum of action [Smart, B., Fluorine substituent effects (on bioactivity). J. Fluor. Chem., 2001, 109, 3-11; Gillis, E.; Eastman, K. J.; Hill, M.D.; Donnelly, D. J.; Meanwell, N.A., Applications of fluorine in medicinal chemistry. J. Med. Chem., 2015, 58, 8315-8359].
Пятичленные азотсодержащие гетероциклы ряда индола занимают особое место в этом ряду [Nosova, E.V.; Lipunova, G.N.; Charushin, V.N.; Chupakhin, O.N., Fluorine-containing indoles: synthesis and biological activity. J. Fluor. Chem., 2018, 212, 51-106]. Ароматические и гетероароматические соединения, содержащие изотоп 18F, используются как радиометки в позитрон-эмиссионной томографии [Preshlock, S.; Tredwell, M.; Gouverneur, V., 18F Labeling of arenes and heteroarenes for applications in positron emission tomography. Chem. Rev., 2016, 116, 719-766].Five-membered nitrogen-containing heterocycles of the indole series occupy a special place in this series [Nosova, EV; Lipunova, G.N.; Charushin, VN; Chupakhin, ON, Fluorine-containing indoles: synthesis and biological activity. J. Fluor. Chem., 2018, 212, 51-106]. Aromatic and heteroaromatic compounds containing the 18 F isotope are used as radiolabels in positron emission tomography [Preshlock, S.; Tredwell, M.; Gouverneur, V., 18 F Labeling of arenas and heteroarenes for applications in positron emission tomography. Chem. Rev., 2016, 116, 719-766].
Производные изатина представляют собой класс известных гетероциклов, способных влиять на процессы жизнедеятельности раковых клеток за счет ингибирования или полного связывания ключевых ферментов. Известны соединения на основе изатина, эффективно ингибирующие действие многих ферментов (каспаза-3, каспаза-7, тирозинкиназы, альдегиддегидрогензы, тубулин и др.), обусловливающих развитие раковых заболеваний [Guo, H.; Diao, Q.-P. The anti-breast cancer potential of bis-isatin scaffolds. Curr. Topics Med. Chem., 2020, 20, 1499-1503; Eldeeb, M.; Sanad, E.; Ragab, A.; Ammar, Y.A.; Mahmoud, Kh.; Ali, M.M.; Hamdy, N.M. Anticancer effects with molecular docking confirmation of newly synthesized isatin sulfonamide molecular hybrid derivatives against hepatic cancer cell lines. Biomedicines, 2022, 10, 722]. Isatin derivatives are a class of known heterocycles that can influence the vital processes of cancer cells by inhibiting or completely binding key enzymes. Isatin-based compounds are known to effectively inhibit the action of many enzymes (caspase-3, caspase-7, tyrosine kinase, aldehyde dehydrogenase, tubulin, etc.) that cause the development of cancer [Guo, H.; Diao, Q.-P. The anti-breast cancer potential of bis-isatin scaffolds. Curr. Topics Med. Chem., 2020, 20, 1499-1503; Eldeeb, M.; Sanad, E.; Ragab, A.; Ammar, Y. A.; Mahmoud, Kh.; Ali, M. M.; Hamdy, N.M. Anticancer effects with molecular docking confirmation of newly synthesized isatin sulfonamide molecular hybrid derivatives against hepatic cancer cell lines. Biomedicines, 2022, 10, 722].
Бромид 2-[4-(5-фтор-2,3-диоксо-2,3-дигидроиндол-1-илметил)бензил]-изотиоурония обладает выраженной ингибирующей активностью в отношении ряда альдегид-дегидрогеназ (ALDH). Эти ферменты представляют собой семейство белков-детоксификантов, которые избыточно экспрессируются при различных видах рака, что связывается с плохим прогнозом лечения и наличием резистентности. Из-за критической роли ALDH в развитии раковых стволовых клеток разрабатывается ряд водорастворимых солей тиурония на основе фторизатина [Dinavahi, S.S.; Gowda, R.; Bazewicz Ch.G.; Battu, M.B.; Lin, J.M.; Chitren, R.J.; Pandey, M.K.; Amin, Sh.; Robertson, G.P.; Gowda, K. Design, synthesis characterization and biological evaluation of novel multi-isoform ALDH inhibitors as potential anticancer agents. Eur. J. Med. Chem. 2020, 187, 111962].2-[4-(5-fluoro-2,3-dioxo-2,3-dihydroindol-1-ylmethyl)benzyl]-isothiouronium bromide has pronounced inhibitory activity against a number of aldehyde dehydrogenases (ALDH). These enzymes are a family of detoxifying proteins that are overexpressed in various cancers and have been associated with poor treatment prognosis and resistance. Because of the critical role of ALDH in the development of cancer stem cells, a series of water-soluble fluoroisatin-based thiuronium salts are being developed [Dinavahi, S.S.; Gowda, R.; Bazewicz Ch.G.; Battu, M.B.; Lin, J.M.; Chitren, R. J.; Pandey, M.K.; Amin, Sh.; Robertson, G.P.; Gowda, K. Design, synthesis characterization and biological evaluation of novel multi-isoform ALDH inhibitors as potential anticancer agents. Eur. J. Med. Chem. 2020, 187, 111962].
Производное изатина, содержащее фрагмент артемизинина и атом фтора в положении 5, показало антипролиферативную активность в отношении клеточный линий рака легкого, устойчивых к действию цисплатина (A549/DDP) и доксорубицина (A549/DOX) при отсутствии токсичности ((IC50: >100 μM, клетки эмбриональных фибробластов мыши) [Hou, H.; Qu, Bin.; Su, Chen.; Hou, G.; Gao, F. Design, synthesis and anti-lung cancer evaluation of 1,2,3-triazole tethered dihydroartemisinin-isatin hybrids. Front. Pharmacol. 2021, 12, 801580]. Сравнение влияние наличия заместителя в ароматическом фрагменте оксиндола показало, что замещение атома водорода на фтор в положение 5 значительно усиливает исследуемый вид активности.An isatin derivative containing an artemisinin fragment and a fluorine atom at position 5 showed antiproliferative activity against lung cancer cell lines resistant to cisplatin (A549/DDP) and doxorubicin (A549/DOX) with no toxicity ((IC 50 : >100 μM , mouse embryonic fibroblast cells) [Hou, H.; Qu, Bin.; Su, Chen.; Hou, G.; Gao, F. Design, synthesis and anti-lung cancer evaluation of 1,2,3-triazole tethered dihydroartemisinin -isatin hybrids. Front. Pharmacol. 2021, 12, 801580]. A comparison of the effect of the presence of a substituent in the aromatic fragment of the oxindole showed that the replacement of the hydrogen atom with fluorine at position 5 significantly enhances the type of activity being studied.
Сунитиниб является самым известным представителем фторированных производных изатина, применяется в виде малата под торговым названием Сутент (Sutent™). Обладает ингибирующей активностью в отношении различных тирозинкиназ, участвующих в процессах роста опухолей, патологического ангиогенеза и образования метастазов [Moran, M.; Nickens, D.; Adcock, K.; Bennetts, M.; Desscan, A.; Charnley N.; Fife, K. Sunitinib for metastatic renal cell carcinoma: a systematic review and meta-analysis of real-world and clinical trials data. Targeted Oncology 2019, 14, 405-416]. Комбинация малата сунитиниба с темизиролимом (Torisel™, иммунодепрессант ряда рапамицинов) предложена как противоопухолевое средство, в частности для лечения карциномы почки человека [US20070105887, 10.05.2007].Sunitinib is the best-known fluorinated isatin derivative and is used in the form of malate under the trade name Sutent™. It has inhibitory activity against various tyrosine kinases involved in the processes of tumor growth, pathological angiogenesis and the formation of metastases [Moran, M.; Nickens, D.; Adcock, K.; Bennetts, M.; Descan, A.; Charnley N.; Fife, K. Sunitinib for metastatic renal cell carcinoma: a systematic review and meta-analysis of real-world and clinical trial data. Targeted Oncology 2019, 14, 405-416]. The combination of sunitinib malate with temsirolim (Torisel™, an immunosuppressant of the rapamycin series) has been proposed as an antitumor agent, in particular for the treatment of human kidney carcinoma [US20070105887, 05/10/2007].
Установлено, что производные изатина с атомом фтора на периферии заместителя обладают противоопухолевой активностью. Например, изатин-5-сульфонамид, содержащий 4-фторбутильную группу, обладает ингибирующей активностью против каспазы-3 (IC50 3.9 нМ). При этом его радиоизотопный аналог 18F в последнее время рассматривается как мишень-ориентированная метка на определение каспаз, участвующих в процессе апоптоза [Limpachayaporn, P.; Schäfers, M.; Haufe, G. Isatin sulfonamides: potent caspases-3 and -7 inhibitors, and promising PET and SPECT radiotracers for apoptosis imaging. Future Med. Chem. 2015, 7, 1173-1196].It has been established that isatin derivatives with a fluorine atom on the periphery of the substituent have antitumor activity. For example, isatin-5-sulfonamide containing a 4-fluorobutyl group has inhibitory activity against caspase-3 (IC 50 3.9 nM). Moreover, its radioisotope analogue 18 F has recently been considered as a target-oriented label for identifying caspases involved in the process of apoptosis [Limpachayaporn, P.; Schäfers, M.; Haufe, G. Isatin sulfonamides: potent caspases-3 and -7 inhibitors, and promising PET and SPECT radiotracers for apoptosis imaging. Future Med. Chem. 2015, 7, 1173-1196].
Производные изатина, содержащие атом фтора как в ароматическом кольце, так и в структуре заместителя, обладают широким спектром противоопухолевой активности. Так, имеются сведения о 3-гидрокси-3-фенацил-5-фториндолин-2-онах, являющихся ингибиторами фермента β-катенина, ответственного за развитие канцерогенеза толстой кишки [US9616047, 11.04.2017]. Активность против меланомы, лимфомы, рака простаты, поджелудочной железы, яичников [US9828342, 28.11.2017] проявляют 5-(фторпиридил)-1-циннамилизатины.Isatin derivatives containing a fluorine atom both in the aromatic ring and in the substituent structure have a wide spectrum of antitumor activity. Thus, there is information about 3-hydroxy-3-phenacyl-5-fluorindolin-2-ones, which are inhibitors of the β-catenin enzyme responsible for the development of colon carcinogenesis [US9616047, 04/11/2017]. 5-(fluoropyridyl)-1-cinnamylisatins exhibit activity against melanoma, lymphoma, prostate, pancreatic, and ovarian cancer [US9828342, November 28, 2017].
Таким образом, анализ современной литературы указывает на перспективность поиска противоопухолевых соединений на основе фторсодержащих производных изатина.Thus, an analysis of modern literature indicates the prospects of searching for antitumor compounds based on fluorine-containing isatin derivatives.
Из уровня техники известно соединение 1-(2-хлорбензил)-5-фториндолин-2,3-дион, который является наиболее близким по структуре к заявляемым соединениям, описан в статье [Bridges, Th.M.; Marlo, J.E.; Niswender, C.M.; Jones, C.K.; Jadhav, S.B.; Gentry, P.R.; Plumley, H.C.; Weaver, C.D.; Conn, P.J.; Lindsley, C.W. Discovery of the first highly M5-preferring muscarinic acetylcholine receptor ligand, an M5 positive allosteric modulator derived from a series of 5-trifluoromethoxy N-benzyl isatins. J. Med. Chem., 2009, 52, 3445-3448] как модулятор антихолинэстеразной активности. В патенте [CN105541808, 2016-05-04] описывают синтез гибридного соединения метронидазола с изатином для получения антибактериальных лекарственных средств. В статье [Wang, J.; Wang, G.; Xie, Z.; Peng, Y.; Li, L.; Deng, B.; Chen, M.; Chen, Sh.; Li, W. Synthesis, biological activity and docking study of isatin hydrazone derivatives as potential α-glucosidase inhibitors. Lat. Am. J. Pharm., 2017, 36, 1533-1538] описано получение производных изатингидразона и дана оценка их ингибиторной активности в отношении α-глюкозидазы для лечения сахарного диабета II типа. Однако из уровня техники противоопухолевые свойства 1-(2-хлорбензил)-5-фториндолин-2,3-диона не известны.The compound 1-(2-chlorobenzyl)-5-fluorindoline-2,3-dione, which is closest in structure to the claimed compounds, is known from the prior art, described in the article [Bridges, Th.M.; Marlo, J. E.; Niswender, C. M.; Jones, C.K.; Jadhav, S.B.; Gentry, P. R.; Plumley, H. C.; Weaver, C. D.; Conn, P.J.; Lindsley, C.W. Discovery of the first highly M5-preferring muscarinic acetylcholine receptor ligand, an M5 positive allosteric modulator derived from a series of 5-trifluoromethoxy N-benzyl isatins. J. Med. Chem., 2009, 52, 3445-3448] as a modulator of anticholinesterase activity. The patent [CN105541808, 2016-05-04] describes the synthesis of a hybrid compound of metronidazole with isatin to obtain antibacterial drugs. In the article [Wang, J.; Wang, G.; Xie, Z.; Peng, Y.; Li, L.; Deng, B.; Chen, M.; Chen, Sh.; Li, W. Synthesis, biological activity and docking study of isatin hydrazone derivatives as potential α-glucosidase inhibitors. Lat. Am. J.Pharm., 2017, 36, 1533-1538] described the preparation of isate hydrazone derivatives and assessed their inhibitory activity against α-glucosidase for the treatment of type II diabetes mellitus. However, the antitumor properties of 1-(2-chlorobenzyl)-5-fluoroindoline-2,3-dione are not known from the prior art.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в расширении арсенала средств, обладающих противоопухолевой активностью, новыми, легко получаемыми соединениями с хорошими выходами.The technical problem to be solved by the claimed invention is to expand the arsenal of agents with antitumor activity with new, easily obtained compounds with good yields.
Техническим результатом являются новые соединения, расширяющие арсенал средств указанного назначения, способные эффективно приводить к апоптозу по внутреннему митохондриальному пути, тем самым подавляя рост раковых клеток.The technical result is new compounds that expand the arsenal of drugs for this purpose, capable of effectively leading to apoptosis through the internal mitochondrial pathway, thereby suppressing the growth of cancer cells.
Указанная техническая проблема решается, и технический результат достигается новыми соединениями - заявляемыми фторсодержащими бензилированными производными изатина общей формулы IThe specified technical problem is solved, and the technical result is achieved by new compounds - the claimed fluorine-containing benzylated isatin derivatives of general formula I
где R = 2-F (b), 2-Cl-6-F (c). where R = 2-F (b), 2-Cl-6-F (c).
Заявляемые соединения общей формулы I получают по методике, аналогичной описанной в статье [Isatin derivatives bearing a fluorine atom. Part 1: Synthesis, hemotoxicity and antimicrobial activity evaluation of fluoro-benzylated water-soluble pyridinium isatin-3-acylhydrazones / Andrei V. Bogdanov, Ilyuza F. Zaripova, Alexandra D. Voloshina, Anastasia S. Sapunova, Natalia V. Kulik, Irina V. Tsivunina, Alexey B. Dobrynin, Vladimir F. Mironov // Journal of Fluorine Chemistry, 2019, Vol. 227, Art. No. 109345. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2019.109345] по схеме:The claimed compounds of general formula I are obtained using a procedure similar to that described in the article [Isatin derivatives bearing a fluorine atom. Part 1: Synthesis, hemotoxicity and antimicrobial activity evaluation of fluoro-benzylated water-soluble pyridinium isatin-3-acylhydrazones / Andrei V. Bogdanov, Ilyuza F. Zaripova, Alexandra D. Voloshina, Anastasia S. Sapunova, Natalia V. Kulik, Irina V. Tsivunina, Alexey B. Dobrynin, Vladimir F. Mironov // Journal of Fluorine Chemistry, 2019, Vol. 227, Art. No. 109345. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2019.109345] according to the scheme:
взаимодействием при эквимольном соотношении 5-фторизатина (II) с гидридом натрия (NaH) до образования натриевой соли 5-фторизатина (III) и последующим добавлением эквимольного количества бромметилфторбензола (IVb, c). Затем раствор выливают в охлажденную воду. Осадок отфильтровывают, промывают и сушат до постоянной массы. Выход продуктов (Ib-с) 93-97%. Получают соединение Ib в виде порошка красного цвета и соединение Iс оранжевого цвета.interaction at an equimolar ratio of 5-fluorisatin (II) with sodium hydride (NaH) to form the sodium salt of 5-fluorisatin (III) and subsequent addition of an equimolar amount of bromomethylfluorobenzene (IVb, c). The solution is then poured into chilled water. The precipitate is filtered off, washed and dried to constant weight. Yield of products (Ib-c) 93-97%. Compound Ib is obtained as a red powder and compound Ic as an orange powder.
Характеристики соединений формулы I приведены в соответствующих примерах, иллюстрирующих изобретение.The characteristics of the compounds of formula I are given in the corresponding examples illustrating the invention.
При получении и выделении заявляемых соединений используют коммерчески доступные реагенты:When obtaining and isolating the claimed compounds, commercially available reagents are used:
- 5-фторизатин (II) (CAS 443-69-6, Sigma-Aldrich),- 5-fluorisatin (II) (CAS 443-69-6, Sigma-Aldrich),
- бромметилфторбензолы (IVb-c) (CAS 446-48-0, 68220-26-8, Sigma-Aldrich),- bromomethylfluorobenzenes (IVb-c) (CAS 446-48-0, 68220-26-8, Sigma-Aldrich),
- растворитель N,N-диметилформамид (хч, фирмы ЭКОС).- solvent N,N -dimethylformamide (reagent grade, EKOS company).
При реализации изобретения использованы следующие приборы и оборудование.When implementing the invention, the following devices and equipment were used.
ИК-спектрометр. ИК-Фурье-спектрометр Tensor 37 Vertex 70 RAM II Bruker Optic GmbH (Германия).IR spectrometer. IR Fourier spectrometer Tensor 37 Vertex 70 RAM II Bruker Optic GmbH (Germany).
ЯМР-спектрометр. ЯМР-Фурье спектрометр AVANCE 600 BRUKER BioSpin (Германия), высокоэффективный цифровой ЯМР спектрометр AVANCE IITM 400МГц BRUKER BioSpin (Германия).NMR spectrometer. Fourier NMR spectrometer AVANCE 600 BRUKER BioSpin (Germany), high-performance digital NMR spectrometer AVANCE IITM 400 MHz BRUKER BioSpin (Germany).
Масс-спектрометр. Масс-спектрометр с ионной ловушкой и ионизацией электрораспылением (ESI) Amazon XBruker Daltonix GmbH (Германия)Mass spectrometer. Ion trap mass spectrometer with electrospray ionization (ESI) Amazon XBruker Daltonix GmbH (Germany)
Элементный анализатор. Элементный CHNS-O высокотемпературный анализатор EuroEA 3028-HT-OM Eurovector S.p.A. (Италия).Elemental analyzer. Elemental CHNS-O high-temperature analyzer EuroEA 3028-HT-OM Eurovector S.p.A. (Italy).
Прибор Stuart SMP10 (Великобритания) для определения температуры плавления.Stuart SMP10 device (UK) for determining melting point.
Заявленные соединения исследованы на цитотоксичность в отношении линии нормальных клеток печени (Chang liver) и в отношении раковых клеточных линий, полученных из Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт цитологии Российской академии наук». Предлагаемые соединения проявляют активность в отношении раковых линий: эпителиоидной карциномы шейки матки, сублиния HeLa, клон 11 (M-HeLa) и аденокарциномы двенадцатиперстной кишки (HuTu 80).The claimed compounds were tested for cytotoxicity against a line of normal liver cells (Chang liver) and against cancer cell lines obtained from the Federal State Budgetary Institution of Science "Institute of Cytology of the Russian Academy of Sciences". The proposed compounds exhibit activity against cancer lines: epithelioid carcinoma of the cervix, HeLa subline, clone 11 (M-HeLa) and duodenal adenocarcinoma (HuTu 80).
Цитотоксическое действие заявляемых соединений в отношении раковых и нормальных клеточных линий оценивают в сравнении с действием известных, применяемых в настоящее время, фторсодержащих противоопухолевых препаратов - тамоксифен (TAM), и 5-фторурацил (5-FU) по значению IC50 - концентрации полумаксимального ингибирования исследуемого соединения, которая вызывает гибель 50% клеток в тестируемой популяции [Smolobochkin A.V., Gazizov A.S., Yakhshilikova L.J., Bekrenev D.D., Burilov A.R., Pudovik M.A., Lyubina A.P., Amerhanova S. K. and Voloshina A.D. Synthesis and Biological Evaluation of Taurine-Derived Diarylmethane and Dibenzoxanthene Derivatives as Possible Cytotoxic and Antimicrobial Agents. // Chem. Biodiversity. 2022. Vol. 19. e202100970. 10.1002/-cbdv.202100970]. Расчет IC50, концентрации тестируемого соединения, вызывающей подавление роста клеток на 50%, производился с помощью программы: AAT Bioquest, Inc. (2022, March 17). Quest Graph™ IC50 Calculator. AAT Bioquest.The cytotoxic effect of the claimed compounds in relation to cancer and normal cell lines is assessed in comparison with the effect of known, currently used, fluorine-containing anticancer drugs - tamoxifen (TAM), and 5-fluorouracil (5-FU) according to the IC 50 value - the concentration of half-maximal inhibition of the studied compound that causes the death of 50% of cells in the test population [Smolobochkin AV, Gazizov AS, Yakhshilikova LJ, Bekrenev DD, Burilov AR, Pudovik MA, Lyubina AP, Amerhanova SK and Voloshina AD Synthesis and Biological Evaluation of Taurine-Derived Diarylmethane and Dibenzoxanthene Derivatives as Possible Cytotoxic and Antimicrobial Agents. // Chem. Biodiversity. 2022. Vol. 19. e202100970. 10.1002/-cbdv.202100970]. Calculation of IC 50 , the concentration of a test compound that causes 50% inhibition of cell growth, was performed using the program: AAT Bioquest, Inc. (2022, March 17). Quest Graph™ IC50 Calculator. AAT Bioquest.
Данные по цитотоксической активности (IC50) и селективности (SI) заявляемых средств и препаратов сравнения представлены в таблице.Data on cytotoxic activity (IC 50 ) and selectivity (SI) of the claimed agents and comparative drugs are presented in the table.
Значения концентрации полумаксимального ингибирования (IC50) составили в отношении:The concentration values of half-maximal inhibition (IC 50 ) were in relation to:
- карциномы шейки матки М-HeLa для Ib - 74,6 мкМ, для Iс - 53,8 мкМ, для тамоксифена (TAM) и 5-фторурацила (5-FU) - 28,0 мкМ и 62,0 мкМ соответственно,- cervical carcinoma M-HeLa for Ib - 74.6 µM, for Ic - 53.8 µM, for tamoxifen (TAM) and 5-fluorouracil (5-FU) - 28.0 µM and 62.0 µM, respectively,
- аденокарциномы двенадцатиперстной кишки HuTu-80 для Ib - 25,2 мкM, Iс - 31,0 мкM, для препарата сравнения 5-FU - 65,2 мкM.- duodenal adenocarcinoma HuTu-80 for Ib - 25.2 µM, Ic - 31.0 µM, for reference drug 5-FU - 65.2 µM.
Заявляемые соединения проявляют умеренную активность в отношении раковых линий, использованных в экспериментах, и демонстрируют умеренную и низкую (для соединения Ic) цитотоксичность в отношении линии нормальных клеток печени человека Chang liver. В отношении аденокарциномы двенадцатиперстной кишки (HuTu 80) наибольшей активностью обладает соединение Ib, которое в 2,6 раза превышает по активности препарат сравнения 5-фторурацил.The claimed compounds exhibit moderate activity against the cancer lines used in the experiments, and demonstrate moderate and low (for compound Ic) cytotoxicity against the normal human liver cell line Chang liver. In relation to duodenal adenocarcinoma (HuTu 80), compound Ib has the greatest activity, which is 2.6 times more active than the reference drug 5-fluorouracil.
Селективность соединений в отношении раковых клеток является важным критерием оценки цитотоксического действия. Для ее оценки рассчитывают индекс селективности (SI) как отношение между значением IC50 для нормальных клеток и значением IC50 для раковых клеток. Соединения с SI≥3 можно считать селективными [M. Ayoup, Y. Wahby, H. Abdel-Hamid, E. Ramadan, M. Teleb, M. Abu-Serie, A. Noby, Design, synthesis and biological evaluatесть ешion of novel a-acyloxy carboxamides via Passerini reaction as caspase 3/7 activators, Eur. J. Med. Chem. 168 (2019) 340-356. DOI: 10.1016/j.ejmech.2019.02.051].The selectivity of compounds against cancer cells is an important criterion for assessing the cytotoxic effect. To evaluate it, the selectivity index (SI) is calculated as the ratio between the IC 50 value for normal cells and the IC 50 value for cancer cells. Compounds with SI≥3 can be considered selective [M. Ayoup, Y. Wahby, H. Abdel-Hamid, E. Ramadan, M. Teleb, M. Abu-Serie, A. Noby, Design, synthesis and biological evaluation. 7 activators, Eur. J. Med. Chem. 168 (2019) 340-356. DOI: 10.1016/j.ejmech.2019.02.051].
Значения концентрации полумаксимального ингибирования (IC50) нормальных клеток печени Chang liver составили для Ib - 53,0 мкM, для Ic - 100,0 мкM, для препаратов сравнения TAM и 5-FU - 46,2 мкM, и 19,0 мкМ соответственно. Данные показывают, что все заявляемые соединения проявляют активность в отношении культуры клеток печени Chang liver в значительных концентрациях, в отличие от препаратов сравнения TAM и 5-FU, проявляющих активность в отношении культуры клеток печени Chang liver в концентрациях в 2-5 раз меньших.The concentration values of half-maximal inhibition (IC 50 ) of normal liver cells Chang liver were for Ib - 53.0 µM, for Ic - 100.0 µM, for reference drugs TAM and 5-FU - 46.2 µM, and 19.0 µM, respectively . The data show that all the claimed compounds exhibit activity against the Chang liver cell culture in significant concentrations, in contrast to the reference drugs TAM and 5-FU, which exhibit activity against the Chang liver liver cell culture at concentrations 2-5 times lower.
Значения селективности (SI) для заявленных соединений составили в отношении:The selectivity values (SI) for the claimed compounds were in relation to:
- карциномы шейки матки (М-HeLa) для Iс - 1,9, для ТАМ - 1,7, для остальных - ниже единицы (<1);- cervical carcinoma (M-HeLa) for Iс - 1.9, for TAM - 1.7, for the rest - below one (<1);
- аденокарциномы двенадцатиперстной кишки (HuTu 80) для Ib - 2,1, для Iс - 3,2, для 5-FU - ниже единицы (<1), для ТАМ - нет данных.- adenocarcinoma of the duodenum (HuTu 80) for Ib - 2.1, for Ic - 3.2, for 5-FU - below one (<1), for TAM - no data.
Значения селективности (SI), указанные в таблице, свидетельствуют, что заявляемые соединения проявляют селективность и в этом превосходят препараты сравнения TAM и 5-FU. Значения индексов селективности заявляемых соединений составили 2,1-3,2. При этом токсичность Ib на линии нормальных клеток печени оказалась значительно ниже (в 2,8 раза для Ib), чем у препарата сравнения 5-FU. Соединение Ic показало наилучшую селективность по отношению к клеточным линиям HuTu 80. Значения SI для этой линии составило (3,2). Препараты сравнения TAM и 5-FU значительно уступают по селективности заявляемым соединениям.The selectivity values (SI) indicated in the table indicate that the claimed compounds exhibit selectivity and are superior to the reference drugs TAM and 5-FU. The selectivity indices of the claimed compounds were 2.1-3.2. Moreover, the toxicity of Ib on a line of normal liver cells was significantly lower (2.8 times for Ib) than that of the reference drug 5-FU. Compound Ic showed the best selectivity towards HuTu 80 cell lines. The SI value for this line was (3.2). The comparison drugs TAM and 5-FU are significantly inferior in selectivity to the claimed compounds.
Гемолитическая активность соединенийHemolytic activity of compounds
Важной характеристикой при оценке биологической активности новых химических соединений является их цитотоксическое действие по отношению к клеткам млекопитающих. Способность заявляемых соединений вызывать разрушение эритроцитов крови человека иллюстрирует их токсическое действие на внутреннюю среду организма. Анализ гемолиза является простым скрининг-тестом, результаты которого могут помочь при изучении цитотоксичности на более сложных моделях [Tramer, F.; Da Ros, T.; Passamonti, S. Screening of Fullerene Toxicity by Hemolysis Assay. Meth. Molecular Biol. 2012, 926, 203-217]. Данные по гемолитической активности представлены значениями HC50 (концентрация заявляемого соединения HC50, которая вызывает 50% гемолиз эритроцитов в опыте), и составляют для соединений Ib-с >100 мкM, что означает, что соединения Ib-с не обладают гемолитической активностью т.е., не способны разрушать эритроциты крови человека, что свидетельствует об их нетоксичности.An important characteristic when assessing the biological activity of new chemical compounds is their cytotoxic effect towards mammalian cells. The ability of the claimed compounds to cause the destruction of human red blood cells illustrates their toxic effect on the internal environment of the body. The hemolysis assay is a simple screening test, the results of which can aid in the study of cytotoxicity in more complex models [Tramer, F.; Da Ros, T.; Passamonti, S. Screening of Fullerene Toxicity by Hemolysis Assay. Meth. Molecular Biol. 2012, 926, 203-217]. Data on hemolytic activity are presented by HC 50 values (the concentration of the claimed compound HC 50 , which causes 50% hemolysis of erythrocytes in the experiment), and for compounds Ib-c >100 μM, which means that compounds Ib-c do not have hemolytic activity, i.e. That is, they are not capable of destroying human red blood cells, which indicates their non-toxicity.
Апоптоз является одним из наиболее важных механизмов, используемых для скрининга новых противораковых агентов. Заявляемые соединения вызывают апоптоз опухолевых клеток, что подтверждено методом проточной цитометрии (Guava easy Cyte, MERCK, США) [Voloshina, A.D.; Sapunova, A.S.; Kulik, N.V.; Belenok, M.G.; Strobykina, I.Yu.; Lyubina, A.P.; Gumerova, S.K.; Kataev, V.E. Antimicrobial and cytotoxic effects of ammonium derivatives of diterpenoids steviol and isosteviol. Bioorg. Med. Chem. 2021, 32, 115974]. На фигуре 1 представлены апоптотические эффекты, индуцируемые соединениями Ib и Ic в концентрациях IC50/2 и IC50 на клеточной линии НuТu 80.Apoptosis is one of the most important mechanisms used to screen new anticancer agents. The claimed compounds cause apoptosis of tumor cells, which is confirmed by flow cytometry (Guava easy Cyte, MERCK, USA) [Voloshina, AD; Sapunova, AS; Kulik, N.V.; Belenok, M.G.; Strobykina, I.Yu.; Lyubina, A.P.; Gumerova, SK; Kataev, V. E. Antimicrobial and cytotoxic effects of ammonium derivatives of diterpenoids steviol and isosteviol. Bioorg. Med. Chem. 2021, 32, 115974]. Figure 1 shows the apoptotic effects induced by compounds Ib and Ic at concentrations IC 50 /2 and IC 50 on the HuTu 80 cell line.
На фигуре 1 показано распределение живых, мертвых, а также клеток в раннем и позднем апоптозе после 24-часовой инкубации с соединениями Ib-c (в концентрациях 12,5-40 мкМ (средние и правые гистограммы), из расчета концентраций IC50/2 и IC50, с контролем - опухолевые клетки без обработки (левая гистограмма). Figure 1 shows the distribution of live, dead, and early and late apoptotic cells after 24-hour incubation with Ib-c compounds (at concentrations of 12.5-40 μM (middle and right histograms), based on IC 50 /2 concentrations and IC 50 , with control - tumor cells without treatment (left histogram).
Значения представлены как среднее ± стандартное отклонение (3 повторности), L - живые клетки; D - мертвые клетки; Ea - клетки в раннем апоптозе; La - клетки в позднем апоптозе.Values are presented as mean ± standard deviation (3 replicates), L - live cells; D - dead cells; Ea - cells in early apoptosis; La - cells in late apoptosis.
Из представленных данных видно, что после 24-часовой инкубации заявляемые соединения начинают индуцировать апоптоз в клетках НuТu 80. Так, после взаимодействия Ib с клетками линии НuТu 80 доля мертвых клеток составила (L - 71,33%, D - 21,26% для концентрации 12,5 мкМ и L - 48,33%, D - 26,20% для концентрации 25 мкМ), а также клеток в позднем апоптозе (Ea - 1,10%, La - 6,30% для концентрации 12,5 мкМ, Ea - 7,57%, La - 17,90% для концентрации 20 мкМ).From the presented data it is clear that after 24-hour incubation the claimed compounds begin to induce apoptosis in HuTu 80 cells. Thus, after interaction of Ib with HuTu 80 cells, the proportion of dead cells was (L - 71.33%, D - 21.26% for concentration 12.5 µM and L - 48.33%, D - 26.20% for a concentration of 25 µM), as well as cells in late apoptosis (Ea - 1.10%, La - 6.30% for a concentration of 12.5 µM, Ea - 7.57%, La - 17.90% for a concentration of 20 µM).
Для соединения Iс доля мертвых клеток составила (L - 60,42%, D - 23,08% для концентрации 15 мкМ и L - 53,09%, D - 18,260% для концентрации 30 мкМ), а также клеток в позднем апоптозе (Ea - 7,77%, La - 8,73% для концентрации 15 мкМ, Ea - 14,89%, La - 13,76% для концентрации 30 мкМ).For compound Ic, the proportion of dead cells was (L - 60.42%, D - 23.08% for a concentration of 15 μM and L - 53.09%, D - 18.260% for a concentration of 30 μM), as well as cells in late apoptosis ( Ea - 7.77%, La - 8.73% for a concentration of 15 µM, Ea - 14.89%, La - 13.76% for a concentration of 30 µM).
Таким образом, апоптотический дозозависимый эффект более активно проявляется в случае соединения Ib с преобладанием в стадии позднего апоптоза. Для соединения Ic количество клеток в стадиях раннего и позднего апоптоза примерно одинаково.Thus, the apoptotic dose-dependent effect is more active in the case of compound Ib with a predominance in the stage of late apoptosis. For compound Ic, the number of cells in the stages of early and late apoptosis is approximately the same.
Потенциал митохондриальной мембраны.Mitochondrial membrane potential.
Изменение мембранного потенциала митохондрий приводит к запуску апоптоза в раковых клетках. Измерения проводят с помощью проточной цитометрии с использованием флуоресцентного красителя JC-10 (в наборе Mitochondria Membrane Potential Kit). В нормальных клетках (с высоким мембранным потенциалом) JC-10 накапливается в митохондриальном матриксе, где образует агрегаты с красной флуоресценцией. Однако в апоптотических клетках JC-10 диффундирует из митохондрий, превращается в мономерную форму и испускает зеленую флуоресценцию, которую регистрирует проточный цитометр [Andreeva, O.V.; Sapunova, A.S.; Lyubina, A.P.; Amerhanova, S.K.; Belenok, M.G.; Saifina, L.F.; Semenov, V.E.; Kataev, V.E. Synthesis, antimicrobial activity and cytotoxicity of triphenylphosphonium (TPP) conjugates of 1,2,3-triazolyl nucleoside analogues. Bioorg. Chem. 2021, 116, 105328].A change in mitochondrial membrane potential triggers apoptosis in cancer cells. Measurements are performed by flow cytometry using the fluorescent dye JC-10 (in the Mitochondria Membrane Potential Kit). In normal cells (with high membrane potential), JC-10 accumulates in the mitochondrial matrix, where it forms aggregates with red fluorescence. However, in apoptotic cells, JC-10 diffuses from the mitochondria, turns into a monomeric form and emits green fluorescence, which is detected by a flow cytometer [Andreeva, O.V.; Sapunova, A.S.; Lyubina, A.P.; Amerhanova, S.K.; Belenok, M. G.; Saifina, L.F.; Semenov, V.E.; Kataev, V.E. Synthesis, antimicrobial activity and cytotoxicity of triphenylphosphonium (TPP) conjugates of 1,2,3-triazolyl nucleoside analogues. Bioorg. Chem. 2021, 116, 105328].
После обработки соединениями Ib и Ic наблюдают снижение митохондриального мембранного потенциала клеток HuTu 80, которое становятся более выраженными в концентрациях, соответствующих значениям IC50 соединений Ib и Ic. На фигуре 2 представлены результаты воздействия соединений Ib и Ic на мембранный потенциал митохондрий после 24-часовой инкубации с заявляемыми соединениями, где интенсивность зеленой флуоресценции значительно увеличивается по сравнению с контролем (необработанные клетки - левая гистограмма).After treatment with compounds Ib and Ic, a decrease in the mitochondrial membrane potential of HuTu 80 cells is observed, which becomes more pronounced at concentrations corresponding to IC values50 compounds Ib and Ic. Figure 2 shows the results of the impact compounds Ib and Ic on the mitochondrial membrane potential after 24-hour incubation with the claimed compounds, where the intensity of green fluorescence increases significantly compared to the control (untreated cells - left histogram).
Как видно на фигуре 2, соединение Ib приводит к снижению митохондриального мембранного потенциала клеток HuTu 80 при концентрации 12,5 мкМ - 82,90%, (средняя гистограмма) и при концентрации 25 мкМ - 53,88% (правая гистограмма). При этом интенсивность зеленой флуоресценции составляет 17,10% (при 12,5 мкМ) и 45,00% (при 25 мкМ), что в 10,8 и 28,5 раз соответственно превышает значения контроля 1,58% (клетки HuTu 80).As can be seen in figure 2, compound Ib leads to a decrease in the mitochondrial membrane potential of HuTu 80 cells at a concentration of 12.5 μM - 82.90% (middle histogram) and at a concentration of 25 μM - 53.88% (right histogram). In this case, the intensity of green fluorescence is 17.10% (at 12.5 μM) and 45.00% (at 25 μM), which is 10.8 and 28.5 times, respectively, higher than the control values of 1.58% (HuTu 80 cells ).
Соединение Iс также приводит к снижению митохондриального мембранного потенциала клеток HuTu 80 при концентрации 15 мкМ - 63,75%, (средняя гистограмма) и при концентрации 30 мкМ - 44,50% (правая гистограмма). При этом интенсивность зеленой флуоресценции составляет 33,42% (при 15 мкМ) и 54,66% (при 30 мкМ), что в 31,1 и 34,6 раз соответственно превышает значения контроля 1,58% (клетки HuTu 80).Compound Ic also leads to a decrease in the mitochondrial membrane potential of HuTu 80 cells at a concentration of 15 μM - 63.75% (middle histogram) and at a concentration of 30 μM - 44.50% (right histogram). In this case, the intensity of green fluorescence is 33.42% (at 15 μM) and 54.66% (at 30 μM), which is 31.1 and 34.6 times, respectively, higher than the control values of 1.58% (HuTu 80 cells).
На фигуре 3 визуализировано в виде столбиков количественное распределение нормальных клеток HuTu 80 (с красной флуоресценцией JC-10) и апоптотических клеток (с зеленой флуоресценцией JC-10) после обработки соединениями Ib-c в вышеуказанных концентрациях по сравнению с контролем.Figure 3 visualizes in the form of bars the quantitative distribution of normal HuTu 80 cells (with red JC-10 fluorescence) and apoptotic cells (with green JC-10 fluorescence) after treatment with Ib-c compounds at the above concentrations compared to the control.
Таким образом, полученные результаты подтверждают, что механизм действия заявляемых соединений связан с индукцией апоптоза, протекающего по внутреннему митохондриальному пути, приводящему к дисфункции митохондрий (фиг. 2 и 3).Thus, the results obtained confirm that the mechanism of action of the claimed compounds is associated with the induction of apoptosis occurring along the internal mitochondrial pathway, leading to mitochondrial dysfunction (Fig. 2 and 3).
Продукция активных форм кислорода.Production of reactive oxygen species.
Увеличение продукции активных форм кислорода (АФК) заявляемыми соединениями также характеризует развитие апоптоза по митохондриальному пути. Митохондрии являются потенциальным источником и мишенью АФК. АФК приводит к нарушению функций митохондрий и, как следствие, к необратимому повреждению клеток [Mironov, V.F.; Nemtarev, A.V.; Tsepaeva, O.V.; Dimukhametov, M.N.; Litvinov, I.A.; Voloshina, A.D.; Pashirova, T.N.; Titov, E.A.; Lyubina, A.P.; Amerhanova, S.K.; Gubaidullin, A.T.; Islamov, D.R. Rational design 2-hydroxypropylphosphonium salts as cancer cell mitochondria-targeted vectors: synthesis, structure, and biological properties. Molecules. 2021, 26, 6350]. Влияние соединений Ib и Ic в клетках HuTu 80 на индукцию продукции АФК с использованием анализа проточной цитометрии и набора для проточной цитометрии CellROX® Deep Red представлены на фиг. 4. Данные показывают значительное дозозависимое увеличение интенсивности флуоресценции CellROX® Deep Red для соединения Ib. Для соединения Ib при 12,5 индукция продукции АФК мкМ составляет 37 и 250 (при 25 мкМ), что в 1,1 и 7,1 раз соответственно превышает значения контроля 35. Это свидетельствует об увеличении продукции АФК в присутствии данных соединений. Соединение Ic обладает меньшей интенсивностью продуцировать АФК в клетках HuTu 80 - до 65 (при 15 мкМ) и до 100 (при 30 мкМ), что превышает значение контроля в 1,9 и 2,9 раз соответственно.An increase in the production of reactive oxygen species (ROS) by the claimed compounds also characterizes the development of apoptosis along the mitochondrial pathway. Mitochondria are a potential source and target of ROS. ROS leads to dysfunction of mitochondria and, as a consequence, irreversible damage to cells [Mironov, V.F.; Nemtarev, A.V.; Tsepaeva, O.V.; Dimukhametov, M.N.; Litvinov, I.A.; Voloshina, A.D.; Pashirova, T.N.; Titov, E.A.; Lyubina, A.P.; Amerhanova, S.K.; Gubaidullin, A.T.; Islamov, D.R. Rational design of 2-hydroxypropylphosphonium salts as cancer cell mitochondria-targeted vectors: synthesis, structure, and biological properties. Molecules. 2021, 26, 6350]. The effects of compounds Ib and Ic in HuTu 80 cells on the induction of ROS production using flow cytometry analysis and the CellROX® Deep Red Flow Cytometry Kit are presented in FIG. 4. Data show a significant dose-dependent increase in CellROX® Deep Red fluorescence intensity for Compound Ib. For compound Ib at 12.5, the induction of ROS production μM is 37 and 250 (at 25 μM), which is 1.1 and 7.1 times, respectively, higher than the control values of 35. This indicates an increase in ROS production in the presence of these compounds. Compound Ic has a lower intensity of producing ROS in HuTu 80 cells - up to 65 (at 15 μM) and up to 100 (at 30 μM), which exceeds the control value by 1.9 and 2.9 times, respectively.
Влияние на клеточный цикл HuTu 80Effect on the cell cycle HuTu 80
Действие цитотоксических агентов зачастую связано с нарушением прохождения эукариотическими клетками фаз клеточного цикла. При этом происходит синхронизация и замедление пролиферации популяции быстро размножающихся клеток. Анализ клеточного цикла путем количественного определения содержания ДНК в клетке является надежным методом исследования, который позволяет оценить на какой фазе клеточный цикл был остановлен. Метод исследует фазы клеточного цикла [Han, Ju.; Kurita, Yu.; Isoda, H. Genistein-induced G2/M cell cycle arrest of human intestinal colon cancer Caco-2 cells is associated with Cyclin B1 and Chk2 down-regulation. Cytotechnology. 2013, 65, 973-978]: оценивает распределение клеток по G1/G0-, S- и G2/M-фазам клеточного цикла посредством определения относительного содержания ДНК в клетках при помощи ДНК-связывающих флуоресцентных красителей, таких как PI (йодид пропидия), 7-AAD (7-аминоактиномицин), DAPI (4’,6’-диамидино-2-фенилиндол (DAPI)), Hoechst, SybrGreen и др.The action of cytotoxic agents is often associated with disruption of the passage of eukaryotic cells through the phases of the cell cycle. In this case, the proliferation of a population of rapidly multiplying cells is synchronized and slowed down. Cell cycle analysis by quantifying the DNA content in a cell is a reliable research method that allows you to assess at what phase the cell cycle was stopped. The method examines the phases of the cell cycle [Han, Ju.; Kurita, Yu.; Isoda, H. Genistein-induced G2/M cell cycle arrest of human intestinal colon cancer Caco-2 cells is associated with Cyclin B1 and Chk2 down-regulation. Cytotechnology. 2013, 65, 973-978]: assesses the distribution of cells into G1/G0-, S- and G2/M-phases of the cell cycle by determining the relative DNA content of cells using DNA-binding fluorescent dyes such as PI (propidium iodide) , 7-AAD (7-aminoactinomycin), DAPI (4',6'-diamidino-2-phenylindole (DAPI)), Hoechst, SybrGreen, etc.
Аномалии клеточного цикла, выявляемые на гистограмме частот содержания ДНК, наблюдают после различных типов повреждений клеток, в том числе после воздействия на них химических агентов. Исследования клеточного цикла проводят после воздействия соединениями Ib и Ic на клеточной линии HuTu 80 в концентрациях IC50/2 и IC50 при помощи флуоресцентного красителя иодида пропидия (PI) (Sigma-Aldrich, MERCK, США). Интенсивность флуоресценции окрашенных клеток коррелирует с количеством содержащейся в них ДНК.Cell cycle abnormalities, revealed in the histogram of DNA content frequencies, are observed after various types of cell damage, including after exposure to chemical agents. Cell cycle studies are carried out after exposure to compounds Ib and Ic on the HuTu 80 cell line at concentrations IC 50 /2 and IC 50 using the fluorescent dye propidium iodide (PI) (Sigma-Aldrich, MERCK, USA). The fluorescence intensity of stained cells correlates with the amount of DNA they contain.
Данные анализа клеточного цикла после обработки заявляемыми соединениями в течение 24 часов в концентрациях IC50/2 и IC50 на клеточной линии HuTu 80 показывают достоверную задержку клеток в фазе G0/G1 по сравнению с контролем (фиг. 5). G1-фаза особенно важна для клеточного цикла, потому что в этот период клетка определяет, будет ли она делиться или покинет клеточный цикл [Morgan, D. The Cell Cycle: Principals of Control. London: New Science Press LTD, 2007. Print]. Если клетка остаётся неделящейся вместо перехода в S-фазу, она покидает G1-фазу и переходит в состояние покоя, называемое G0-фазой. Остановка клеточного цикла потенциальными противоопухолевыми агентами в G1-фазе может предотвратить разрастание опухоли, не давая опухолевым клеткам вступать в S-фазу, предотвращая деление и распространение клеток.Cell cycle analysis data after treatment with the claimed compounds for 24 hours at concentrations IC 50 /2 and IC 50 on the HuTu 80 cell line show a significant delay of cells in the G0/G1 phase compared to the control (Fig. 5). The G1 phase is especially important for the cell cycle because during this period the cell determines whether it will divide or leave the cell cycle [Morgan, D. The Cell Cycle: Principals of Control. London: New Science Press LTD, 2007. Print]. If a cell remains nondividing instead of entering S phase, it leaves G1 phase and enters a resting state called G0 phase. Cell cycle arrest by potential antitumor agents in G1 phase can prevent tumor proliferation by preventing tumor cells from entering S phase, preventing cell division and proliferation.
Таким образом, полученные результаты подтверждают, что механизм действия заявляемых соединений связан с индукцией апоптоза, протекающего по внутреннему митохондриальному пути, приводящему к дисфункции митохондрий и с остановкой клеточного цикла в фазе G0/G1 (фиг. 5).Thus, the results obtained confirm that the mechanism of action of the claimed compounds is associated with the induction of apoptosis occurring along the internal mitochondrial pathway, leading to mitochondrial dysfunction and arrest of the cell cycle in the G0/G1 phase (Fig. 5).
Изобретение иллюстрируется примерами получения соединений Ib-с.The invention is illustrated by examples of the preparation of compounds Ib-c.
Пример 1. Синтез 1-(2-фторбензил)-5-фториндолин-2,3-диона (Ib)Example 1. Synthesis of 1-(2-fluorobenzyl)-5-fluoroindoline-2,3-dione (Ib)
К перемешиваемому с помощью магнитной мешалки (ULAB US-1500D, ULAB) раствору (4,7 ммоль) 5-фторизатина (CAS 443-69-6, Sigma-Aldrich)) (II) в сухом ДМФ (хч, фирмы ЭКОС) (10 мл) небольшими порциями при 20°C добавляют NaH (CAS 7646-69-7, 60 % dispersion in mineral oil, Sigma-Aldrich) (4,7 ммоль, 60% суспензия в минеральном масле), перемешивают в течение 30 минут реакционную смесь, добавляют 1-бромметил-2-фторбензол (CAS 446-48-0, Sigma-Aldrich) (IVb) (4,7 ммоль) и перемешивают при 25°C в течение 3 часов. Затем раствор выливают в смесь измельченного 20 г льда с 200 мл водой (дистиллированная по ГОСТ Р 58144-2018). Образовавшийся осадок отфильтровывают, последовательно промывают на фильтре холодной водой (50 мл), петролейным эфиром (Ткип 40-70°C) (хч, ЭКОС) (20 мл) и сушат в вакууме водоструйного насоса при температуре 25°С до постоянной массы. Получают 93% соединения (Ib). Порошок красного цвета, Тпл = 124-126°С. ИК-спектр, ν, см -1: 1732 уш. (С=О вал.), 1621 уш. (С=С вал.), 1488 (С-N вал.). ЯМР 1H (600 МГц, CDCl3): δ 4.97 (уш. с, 2H, CH2), 6.88 (дд, J(FH) = 8.6 Гц, J(HH) = 3.6 Гц, 1H, CH), 7.08-7.15 (м, 2H, CHBn), 7.24 (дт, J(FH) = 2.7 Гц, J(HH) = 8.7 Гц, 1H, CHBn), 7.28-7.37 (м, 3H, CHBn). ЯМР 13C (150 MГц, CDCl3) δ 182.4, 160.6 (д, J(FC) = 246.5 Гц), 159.4 (д, J(FC) = 246.1 Гц), 158.1, 146.5, 130.3 (д, J(FC) = 8.1 Гц), 130.0 (д, J(FC) = 1.8 Гц), 124.9 (д, J(FC) = 1.4 Гц), 124.7 (д, J(FC) = 24.2 Гц), 121.4 (д, J(FC) = 14.2 Гц), 118.3 (д, J(FC) = 6.9 Гц), 115.8 (д, J(FC) = 21.6 Гц), 112.4 (д, J(FC) = 24.2 Гц), 111.9 (д, J(FC) = 3.0 Гц), 37.4 (д, J(FC) = 4.0 Гц). Масс-спектр (ESI): m/z 274.06 [M+H]+. Элементный анализ. C15H9F2NO2. Вычислено, %: C, 65.94; H, 3.32; F, 13.91; N, 5.13; Найдено, %: C, 65.87; H, 3.23; F, 13.71; N, 5.04.To a solution (4.7 mmol) of 5-fluoroisatin (CAS 443-69-6, Sigma-Aldrich) (II) in dry DMF (reagent grade, EKOS) stirred with a magnetic stirrer (ULAB US-1500D, ULAB) ( 10 ml) in small portions at 20°C add NaH (CAS 7646-69-7, 60% dispersion in mineral oil, Sigma-Aldrich) (4.7 mmol, 60% suspension in mineral oil), stir the reaction for 30 minutes mixture, add 1-bromomethyl-2-fluorobenzene (CAS 446-48-0, Sigma-Aldrich) (IVb) (4.7 mmol) and stir at 25°C for 3 hours. Then the solution is poured into a mixture of crushed 20 g of ice with 200 ml of water (distilled according to GOST R 58144-2018). The resulting precipitate is filtered off, washed successively on the filter with cold water (50 ml), petroleum ether (bp 40-70°C) (reagent grade , ECOS) (20 ml) and dried in a vacuum of a water-jet pump at a temperature of 25°C to constant weight. 93% of compound (Ib) is obtained. Red powder, melting point = 124-126°C. IR spectrum, ν, cm -1 : 1732 br. (C=O shaft), 1621 br. (C=C val.), 1488 (C-N val.). 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ): δ 4.97 (br. s, 2H, CH 2 ), 6.88 (dd, J (FH) = 8.6 Hz, J (HH) = 3.6 Hz, 1H, CH), 7.08 -7.15 (m, 2H, CH Bn ), 7.24 (dt, J (FH) = 2.7 Hz, J (HH) = 8.7 Hz, 1H, CH Bn ), 7.28-7.37 (m, 3H, CH Bn ). NMR 13 C (150 MHz, CDCl 3 ) δ 182.4, 160.6 (d, J (FC) = 246.5 Hz), 159.4 (d, J (FC) = 246.1 Hz), 158.1, 146.5, 130.3 (d, J (FC) ) = 8.1 Hz), 130.0 (d, J (FC) = 1.8 Hz), 124.9 (d, J (FC) = 1.4 Hz), 124.7 (d, J (FC) = 24.2 Hz), 121.4 (d, J (FC) = 14.2 Hz), 118.3 (d, J (FC) = 6.9 Hz), 115.8 (d, J (FC) = 21.6 Hz), 112.4 (d, J (FC) = 24.2 Hz), 111.9 (d , J (FC) = 3.0 Hz), 37.4 (d, J (FC) = 4.0 Hz). Mass spectrum (ESI): m/z 274.06 [M+H] + . Elemental analysis. C15H9F2NO2 . Calculated, %: C, 65.94; H, 3.32; F, 13.91; N, 5.13; Found, %: C, 65.87; H, 3.23; F, 13.71; N, 5.04.
Пример 2. Синтез 1-(2-хлор-6-фторбензил)-5-фториндолин-2,3-диона (Iс)Example 2. Synthesis of 1-(2-chloro-6-fluorobenzyl)-5-fluoroindoline-2,3-dione (Ic)
Пример 2 осуществляют аналогично примеру 1, из 4.7 ммоль 5-фторизатина (II), NaH (4.7 ммоль, 60% суспензия в минеральном масле) и 4.7 ммоль 1-бромметил-2-фтор-6-хлорбензола (CAS 68220-26-8, Sigma-Aldrich) (IVc) (4.7 ммоль) получают 97% соединения (Ic). Порошок оранжевого цвета, Тпл = 160-162ºС. ИК-спектр, ν, см -1: 1772 уш. (С=О вал.), 1745 уш. (С=О вал.), 1624 (С=С вал.), 1608 (С=С вал.), 1487 (С-N вал.). ЯМР 1H (400 МГц, CDCl3): δ 5.12 (д, J(FH) = 0.8 Гц, 2H, CH2), 6.80 (дд, J(FH) = 8.5 Гц, J(HH) = 3.6 Гц, 1H, CH), 7.02-7.07 (м, 1H, CHBn), 7.20 (дт, J(FH) = 2.7 Гц, J(HH) = 8.7 Гц, 1H, CHBn), 7.24-7.32 (м, 3H, CHBn). ЯМР 13C (100.5 MГц, ДМСО-d 6) δ 182.2, 161.4 (д, J(FC) = 249.7 Гц), 158.4 (д, J(FC) = 241.6 Гц), 157.8, 146.8, 134.4 (д, J(FC) = 5.3 Гц), 130.9 (д, J(FC) = 10.0 Гц), 125.9 (д, J(FC) = 2.9 Гц), 124.3 (д, J(FC) = 24.2 Гц), 120.3 (д, J(FC) = 16.4 Гц), 118.5 (д, J(FC) = 7.4 Гц), 114.9 (д, J(FC) = 22.5 Гц), 112.0 (д, J(FC) = 6.3 Гц), 111.6 (д, J(FC) = 24.5 Гц), 36.2 (д, J(FC) = 3.2 Гц). Масс-спектр (ESI): m/z 307.02 [M-H+Na]+. Элементный анализ. C15H8ClF2NO2. Вычислено, C, 58.55; H, 2.62; Cl, 11.52; F, 12.35; N, 4.55; Найдено, %: C, 58.43; H, 2.47; Cl, 11.41; F, 12.20; N, 4.42.Example 2 is carried out analogously to Example 1, from 4.7 mmol 5-fluoroisatin (II), NaH (4.7 mmol, 60% suspension in mineral oil) and 4.7 mmol 1-bromomethyl-2-fluoro-6-chlorobenzene (CAS 68220-26-8 , Sigma-Aldrich) (IVc) (4.7 mmol) gives 97% of compound (Ic). Orange powder, melting point = 160-162ºС. IR spectrum, ν, cm -1 : 1772 br. (C=O shaft), 1745 br. (C=O val.), 1624 (C=C val.), 1608 (C=C val.), 1487 (C-N val.). NMR 1 H (400 MHz, CDCl 3 ): δ 5.12 (d, J (FH) = 0.8 Hz, 2H, CH 2 ), 6.80 (dd, J (FH) = 8.5 Hz, J (HH) = 3.6 Hz, 1H, CH), 7.02-7.07 (m, 1H, CH Bn ), 7.20 (dt, J (FH) = 2.7 Hz, J (HH) = 8.7 Hz, 1H, CH Bn ), 7.24-7.32 (m, 3H , CH Bn ). 13 C NMR (100.5 MHz, DMSO- d6 ) δ 182.2, 161.4 (d, J ( FC ) = 249.7 Hz), 158.4 (d, J (FC) = 241.6 Hz), 157.8, 146.8, 134.4 (d, J (FC) = 5.3 Hz), 130.9 (d, J (FC) = 10.0 Hz), 125.9 (d, J (FC) = 2.9 Hz), 124.3 (d, J (FC) = 24.2 Hz), 120.3 (d , J (FC) = 16.4 Hz), 118.5 (d, J (FC) = 7.4 Hz), 114.9 (d, J (FC) = 22.5 Hz), 112.0 (d, J (FC) = 6.3 Hz), 111.6 (d, J (FC) = 24.5 Hz), 36.2 (d, J (FC) = 3.2 Hz). Mass spectrum (ESI): m/z 307.02 [M-H+Na] + . Elemental analysis. C 15 H 8 ClF 2 NO 2 . Calculated, C, 58.55; H, 2.62; Cl, 11.52; F, 12.35; N, 4.55; Found, %: C, 58.43; H, 2.47; Cl, 11.41; F, 12.20; N, 4.42.
Таким образом, предложены новые соединения - фторсодержащие бензилированные изатины. Выявлено, что новые заявляемые соединения обладают противоопухолевой активностью, не обладают гемолитической активностью, менее токсичны в отношении линии нормальных клеток печени человека Chang Liver, проявляют селективность против линий раковых клеток аденокарциномы двенадцатиперстной кишки человека (HuTu 80) и превосходят по цитотоксичности и селективности препарат сравнения 5-фторурацил. Механизм действия заявляемых соединений связан с индукцией апоптоза, протекающего по внутреннему митохондриальному пути. Все вышесказанное делает их перспективными в качестве противоопухолевых агентов нового поколения.Thus, new compounds have been proposed - fluorine-containing benzylated isatins. It was revealed that the new claimed compounds have antitumor activity, do not have hemolytic activity, are less toxic to the line of normal human liver cells Chang Liver, exhibit selectivity against cancer cell lines of human duodenal adenocarcinoma (HuTu 80) and are superior in cytotoxicity and selectivity to the comparison drug 5 -fluorouracil. The mechanism of action of the claimed compounds is associated with the induction of apoptosis occurring along the internal mitochondrial pathway. All of the above makes them promising as new generation antitumor agents.
Таблица. Цитотоксические эффекты и значения индекса селективности (SI) исследуемых соединений и веществ сравненияTable. Cytotoxic effects and selectivity index (SI) values of test compounds and reference substances
aM-HeLa - эпителиоидная карцинома шейки матки человека; bHuTu-80 - аденокарцинома двенадцатиперстной кишки человека; cChang liver - гепатоцит человека; d - не рассчитывался по причине отсутствия активности; TAM - тамоксифен, 5-FU - 5-фторурацил. н.с. - нет селективности; н.а. - неактивен. Опыты повторялись трижды. a M-HeLa - epithelioid carcinoma of the human cervix; b HuTu-80 - adenocarcinoma of the human duodenum; c Chang liver - human hepatocyte; d - not calculated due to lack of activity; TAM - tamoxifen, 5-FU - 5-fluorouracil. n.s. - no selectivity; on the. - inactive. The experiments were repeated three times.
Claims (2)
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2022132458A Division RU2802016C1 (en) | 2022-12-12 | Fluorine-containing benzylated isatins with antitumor activity |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2816105C1 true RU2816105C1 (en) | 2024-03-26 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2844554C1 (en) * | 2025-04-28 | 2025-08-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр Российской академии наук" | 1-dodecylizatin derivatives possessing antithrombotic action |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535975C2 (en) * | 2008-09-05 | 2014-12-20 | Империал Инновейшнз Лимитед | Isatin derivatives applicable as imaging in vivo agents |
| WO2017099695A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Istanbul Universitesi Rektorlugu | N-[(aminosulfonyl)phenyl]-2-(1,2-dihydro-2-oxo-3h-indol-3-ylidene)-hydrazinecarbothioamide derivatives for treating cancer and immunological disorders |
| US9828342B2 (en) * | 2012-02-24 | 2017-11-28 | City Of Hope | Isatin derivatives, pharmaceutical compositions thereof, and methods of use thereof |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535975C2 (en) * | 2008-09-05 | 2014-12-20 | Империал Инновейшнз Лимитед | Isatin derivatives applicable as imaging in vivo agents |
| US9828342B2 (en) * | 2012-02-24 | 2017-11-28 | City Of Hope | Isatin derivatives, pharmaceutical compositions thereof, and methods of use thereof |
| WO2017099695A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Istanbul Universitesi Rektorlugu | N-[(aminosulfonyl)phenyl]-2-(1,2-dihydro-2-oxo-3h-indol-3-ylidene)-hydrazinecarbothioamide derivatives for treating cancer and immunological disorders |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| BRIDGES T.M. et al. Discovery of the first highly M5-preferring muscarinic acetylcholine receptor ligand, an M5 positive allosteric modulator derived from a series of 5-trifluoromethoxy N-benzyl isatins. Journal of medicinal chemistry, 2009, v. 52, no. 11, pp. 3445-3448. CHEN J. et al. Acetylcholine receptors: Key players in cancer development. Surgical oncology, 2019, vol. 31, pp. 46-53. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2844554C1 (en) * | 2025-04-28 | 2025-08-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр Российской академии наук" | 1-dodecylizatin derivatives possessing antithrombotic action |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Qin et al. | Studies on antitumor mechanism of two planar platinum (II) complexes with 8-hydroxyquinoline: synthesis, characterization, cytotoxicity, cell cycle and apoptosis | |
| Ali et al. | Biomedical applications of aromatic azo compounds | |
| Gul et al. | New copper complexes inducing bimodal death through apoptosis and autophagy in A549 cancer cells | |
| Chen et al. | Ruthenium (II) salicylate complexes inducing ROS-mediated apoptosis by targeting thioredoxin reductase | |
| Subarkhan et al. | Ruthenium (II) arene complexes containing benzhydrazone ligands: synthesis, structure and antiproliferative activity | |
| Leon et al. | Oxidovanadium (IV) complexes with chrysin and silibinin: anticancer activity and mechanisms of action in a human colon adenocarcinoma model | |
| Vyas et al. | A new pyrazolone based ternary Cu (II) complex: Synthesis, characterization, crystal structure, DNA binding, protein binding and anti-cancer activity towards A549 human lung carcinoma cells with a minimum cytotoxicity to non-cancerous cells | |
| Deb et al. | Mechanistic studies of in vitro anti-proliferative and anti-inflammatory activities of the Zn (ii)–NSAID complexes of 1, 10-phenanthroline-5, 6-dione in MDA-MB-231 cells | |
| de Carvalho et al. | A novel ruthenium complex with xanthoxylin induces S-phase arrest and causes ERK1/2-mediated apoptosis in HepG2 cells through a p53-independent pathway | |
| Kulikova et al. | A new derivative of acetylsalicylic acid and carnosine: synthesis, physical and chemical properties, biological activity | |
| Borges et al. | In vitro and in vivo studies of the antineoplastic activity of copper (II) compounds against human leukemia THP-1 and murine melanoma B16-F10 cell lines | |
| Hao et al. | Evaluation of anticancer effects in vitro of new iridium (III) complexes targeting the mitochondria | |
| Rafiq et al. | New amino acid clubbed Schiff bases inhibit carbonic anhydrase II, α-glucosidase, and urease enzymes: In silico and in vitro | |
| Huang et al. | Labile ruthenium (II) complexes with extended phenyl-substituted terpyridyl ligands: synthesis, aquation and anticancer evaluation | |
| Haribabu et al. | Synthesis, cytotoxicity and docking studies (with SARS-CoV-2) of water-soluble binuclear Ru-p-cymene complex holding indole thiosemicarbazone ligand | |
| Chan et al. | A bismuth diethyldithiocarbamate compound induced apoptosis via mitochondria-dependent pathway and suppressed invasion in MCF-7 breast cancer cells | |
| Wang et al. | Crystal structure, cytotoxicity and action mechanism of Zn (II)/Mn (II) complexes with isoquinoline ligands | |
| Pavlović et al. | New organoruthenium compounds with pyrido [2′, 3′: 5, 6] pyrazino [2, 3-f][1, 10] phenanthroline: Synthesis, characterization, cytotoxicity, and investigation of mechanism of action | |
| Zafar et al. | Interaction of C20-substituted derivative of pregnenolone acetate with copper (II) leads to ROS generation, DNA cleavage and apoptosis in cervical cancer cells: Therapeutic potential of copper chelation for cancer treatment | |
| Peerzada et al. | Identification of morpholine based hydroxylamine analogues: selective inhibitors of MARK4/Par-1d causing cancer cell death through apoptosis | |
| Lescure et al. | Near-infrared emitting fluorescent homobimetallic gold (I) complexes displaying promising in vitro and in vivo therapeutic properties | |
| Markowicz-Piasecka et al. | Sulfonamide metformin derivatives induce mitochondrial-associated apoptosis and cell cycle arrest in breast cancer cells | |
| Petrasheuskaya et al. | Estrone–salicylaldehyde N-methylated thiosemicarbazone hybrids and their copper complexes: Solution structure, stability and anticancer activity in tumour spheroids | |
| RU2816105C1 (en) | Fluorine-containing benzylated isatins | |
| Alexander et al. | Dinuclear platinum (II) complexes of imidazophenanthroline-based bridging ligands as potential anticancer agents: synthesis, characterization, and in vitro cytotoxicity studies |