RU2836893C9 - Use of n1-hydroxy-n4-phenylbutanediamide derivatives as metalloproteinase inhibitors as compounds for anticancer therapy and as compounds with antimetastatic activity - Google Patents
Use of n1-hydroxy-n4-phenylbutanediamide derivatives as metalloproteinase inhibitors as compounds for anticancer therapy and as compounds with antimetastatic activity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2836893C9 RU2836893C9 RU2023135376A RU2023135376A RU2836893C9 RU 2836893 C9 RU2836893 C9 RU 2836893C9 RU 2023135376 A RU2023135376 A RU 2023135376A RU 2023135376 A RU2023135376 A RU 2023135376A RU 2836893 C9 RU2836893 C9 RU 2836893C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compounds
- hydroxy
- phenylbutanediamide
- derivatives
- mmp
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 20
- 230000002001 anti-metastasis Effects 0.000 title claims description 7
- 239000003475 metalloproteinase inhibitor Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000011319 anticancer therapy Methods 0.000 title 1
- 102000005741 Metalloproteases Human genes 0.000 claims abstract 2
- 108010006035 Metalloproteases Proteins 0.000 claims abstract 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 7
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 15
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- ZOZAGABBONSMOY-UHFFFAOYSA-N N'-hydroxy-N-phenylbutanediamide Chemical class ONC(=O)CCC(=O)Nc1ccccc1 ZOZAGABBONSMOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 13
- 102000002274 Matrix Metalloproteinases Human genes 0.000 description 12
- 108010000684 Matrix Metalloproteinases Proteins 0.000 description 12
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 10
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 10
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 9
- 229940124761 MMP inhibitor Drugs 0.000 description 8
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 6
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 6
- 102100026802 72 kDa type IV collagenase Human genes 0.000 description 5
- 101710151806 72 kDa type IV collagenase Proteins 0.000 description 5
- JXAGDPXECXQWBC-LJQANCHMSA-N Tanomastat Chemical compound C([C@H](C(=O)O)CC(=O)C=1C=CC(=CC=1)C=1C=CC(Cl)=CC=1)SC1=CC=CC=C1 JXAGDPXECXQWBC-LJQANCHMSA-N 0.000 description 5
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 102100030412 Matrix metalloproteinase-9 Human genes 0.000 description 4
- 108010015302 Matrix metalloproteinase-9 Proteins 0.000 description 4
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 4
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 4
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 4
- 210000004882 non-tumor cell Anatomy 0.000 description 4
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 4
- 229950000963 tanomastat Drugs 0.000 description 4
- HBENZIXOGRCSQN-VQWWACLZSA-N (1S,2S,6R,14R,15R,16R)-5-(cyclopropylmethyl)-16-[(2S)-2-hydroxy-3,3-dimethylpentan-2-yl]-15-methoxy-13-oxa-5-azahexacyclo[13.2.2.12,8.01,6.02,14.012,20]icosa-8(20),9,11-trien-11-ol Chemical compound N1([C@@H]2CC=3C4=C(C(=CC=3)O)O[C@H]3[C@@]5(OC)CC[C@@]2([C@@]43CC1)C[C@@H]5[C@](C)(O)C(C)(C)CC)CC1CC1 HBENZIXOGRCSQN-VQWWACLZSA-N 0.000 description 3
- 208000001382 Experimental Melanoma Diseases 0.000 description 3
- -1 N-substituted succinimides Chemical class 0.000 description 3
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 3
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 3
- 230000034994 death Effects 0.000 description 3
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 231100000566 intoxication Toxicity 0.000 description 3
- 230000035987 intoxication Effects 0.000 description 3
- 238000007912 intraperitoneal administration Methods 0.000 description 3
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 3
- OCSMOTCMPXTDND-OUAUKWLOSA-N marimastat Chemical compound CNC(=O)[C@H](C(C)(C)C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)[C@H](O)C(=O)NO OCSMOTCMPXTDND-OUAUKWLOSA-N 0.000 description 3
- 230000009401 metastasis Effects 0.000 description 3
- 229950003608 prinomastat Drugs 0.000 description 3
- YKPYIPVDTNNYCN-INIZCTEOSA-N prinomastat Chemical compound ONC(=O)[C@H]1C(C)(C)SCCN1S(=O)(=O)C(C=C1)=CC=C1OC1=CC=NC=C1 YKPYIPVDTNNYCN-INIZCTEOSA-N 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 3
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 2
- 238000011765 DBA/2 mouse Methods 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 2
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000007059 acute toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000403 acute toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 2
- 238000011888 autopsy Methods 0.000 description 2
- XFILPEOLDIKJHX-QYZOEREBSA-N batimastat Chemical compound C([C@@H](C(=O)NC)NC(=O)[C@H](CC(C)C)[C@H](CSC=1SC=CC=1)C(=O)NO)C1=CC=CC=C1 XFILPEOLDIKJHX-QYZOEREBSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 2
- SNCZNSNPXMPCGN-UHFFFAOYSA-N butanediamide Chemical compound NC(=O)CCC(N)=O SNCZNSNPXMPCGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 208000005017 glioblastoma Diseases 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 2
- 230000036210 malignancy Effects 0.000 description 2
- 229950008959 marimastat Drugs 0.000 description 2
- 231100001228 moderately toxic Toxicity 0.000 description 2
- GVOISEJVFFIGQE-YCZSINBZSA-N n-[(1r,2s,5r)-5-[methyl(propan-2-yl)amino]-2-[(3s)-2-oxo-3-[[6-(trifluoromethyl)quinazolin-4-yl]amino]pyrrolidin-1-yl]cyclohexyl]acetamide Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1C[C@H](N(C)C(C)C)CC[C@@H]1N1C(=O)[C@@H](NC=2C3=CC(=CC=C3N=CN=2)C(F)(F)F)CC1 GVOISEJVFFIGQE-YCZSINBZSA-N 0.000 description 2
- CCBCHURBDSNSTJ-UHFFFAOYSA-N n-hydroxybutanamide Chemical class CCCC(=O)NO CCBCHURBDSNSTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 2
- BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N renifolin D Natural products CC(=C)[C@@H]1Cc2c(O)c(O)ccc2[C@H]1CC(=O)c3ccc(O)cc3O BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- AZKSAVLVSZKNRD-UHFFFAOYSA-M 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide Chemical compound [Br-].S1C(C)=C(C)N=C1[N+]1=NC(C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=CC=C1 AZKSAVLVSZKNRD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 206010001197 Adenocarcinoma of the cervix Diseases 0.000 description 1
- 208000034246 Adenocarcinoma of the cervix uteri Diseases 0.000 description 1
- 206010002329 Aneurysm Diseases 0.000 description 1
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 201000009030 Carcinoma Diseases 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- 108010076557 Matrix Metalloproteinase 14 Proteins 0.000 description 1
- 102100030216 Matrix metalloproteinase-14 Human genes 0.000 description 1
- 206010028391 Musculoskeletal Pain Diseases 0.000 description 1
- 206010052904 Musculoskeletal stiffness Diseases 0.000 description 1
- 206010028813 Nausea Diseases 0.000 description 1
- 206010061309 Neoplasm progression Diseases 0.000 description 1
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 1
- 206010036030 Polyarthritis Diseases 0.000 description 1
- 102000036861 Zinc-dependent endopeptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091006982 Zinc-dependent endopeptidases Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229950001858 batimastat Drugs 0.000 description 1
- 238000002306 biochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 210000002798 bone marrow cell Anatomy 0.000 description 1
- 150000004648 butanoic acid derivatives Chemical group 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 201000006662 cervical adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 230000009433 disease-worsening effect Effects 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 206010073071 hepatocellular carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 231100000844 hepatocellular carcinoma Toxicity 0.000 description 1
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 1
- 208000026278 immune system disease Diseases 0.000 description 1
- 230000028709 inflammatory response Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 208000030208 low-grade fever Diseases 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 201000001441 melanoma Diseases 0.000 description 1
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 208000030159 metabolic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000037023 motor activity Effects 0.000 description 1
- VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N n'-amino-n-iminomethanimidamide Chemical compound N\N=C\N=N VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N 0.000 description 1
- HOGDNTQCSIKEEV-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxybutanediamide Chemical class NC(=O)CCC(=O)NO HOGDNTQCSIKEEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008693 nausea Effects 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 238000011275 oncology therapy Methods 0.000 description 1
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 description 1
- 229940124606 potential therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000007447 staining method Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 206010043554 thrombocytopenia Diseases 0.000 description 1
- 230000007838 tissue remodeling Effects 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 231100000041 toxicology testing Toxicity 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 230000005751 tumor progression Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, в частности к противоопухолевой терапии с применением комплекса таргетных лекарственных препаратов, включающих в себя ингибиторы металлоэнзимов. Матриксные металлопротеиназы (ММП) представляют собой семейство цинк-зависимых эндопептидаз, которые разрушают различные белки внеклеточного матрикса. ММП играют роль в пролиферации, миграции, дифференцировке, ангиогенезе, заживлении и восстановлении тканей. ММП могут участвовать в апоптотической клеточной гибели, а также в воспалительном и иммунном ответе [DOI 10.1016/j.jaut.2009.09.011]. Из всего семейства ММП в качестве мишеней для терапии рака наибольший интерес представляют ММП-2 и ММП-9, для которых показана повышенная экспрессия и активность в целом ряде опухолей человека [DOI 10.3892/ol.2017.6924]. Повышение активности ММП значительно влияет на функционирование внеклеточного матрикса и ремоделирование тканей, а также может приводить к метаболическим и иммунным заболеваниям, злокачественным новообразованиям и сердечно-сосудистым нарушениям, таким как гипертония, атеросклероз и аневризма [DOI 10.1016/bs.pmbts.2017.04.003]. Изменения в экспрессии и активности ММП были предложены в качестве потенциальных биомаркеров для диагностики и прогноза определенных патологических расстройств. Ингибиторы ММП могут быть использованы для снижения негативных эффектов ММП и рассматриваются как потенциальные терапевтические препараты при лечении остеоартрита, злокачественных новообразований и сердечно-сосудистых заболеваний. Были разработаны синтетические ингибиторы ММП, которые включают как ингибиторы широкого спектра действия, так и относительно специфические. Первым соединением, включенным в клинические испытания, был батимастат (ВВ-94, British Biotech), который демонстрировал высокую активность на различных ММП, но в клинических испытаниях фазы I и II вызывал ряд побочных эффектов (тошноту, утомляемость, субфебрилитет, боль в месте инъекции). Маримастат (ВВ-2516, British Biotech) также является ингибитором ММР широкого спектра действия. Фаза I и II испытаний продемонстрировала, что маримастат хорошо переносился, а побочные эффекты включали утомляемость и кумулятивный воспалительный полиартрит, обратимый после прекращения лечения. Приномастат (AG3340, Agouron Pharmaceuticals) является пикомолярным ингибитором ММП. Приномастат был разработан как более специфичный, чем предыдущие ингибиторы, и был направлен на селективное ингибирование ММП-2, -9, -13 и МТ1-ММП. В клинических испытаниях были выявлены побочные эффекты, аналогичные предыдущим ингибиторам ММП, такие как зависящая от времени и дозы скелетно-мышечная тугоподвижность и боль. Несмотря на преимущества в доклинических моделях на животных, клинические испытания III фазы на людях не привели к повышению выживаемости. Таномастат (BAY 12-9566, Bayer Corporation) представляет собой непептидный бифенильный ингибитор с Zn21-связывающей карбонильной группой. Таномастат является производным бутановой кислоты, что может объяснять его высокую селективность. Химические свойства таномостата могут быть причиной побочных эффектов, отличных от других ингибиторов ММП, включая бессимптомное повышение активности печеночных ферментов и тромбоцитопению. У некоторых пациентов, принимавших таномастат, заболевание ухудшалось [10.1124/pharmrev. 121.000349]. Получение и исследование новых ингибиторов ММП представляет важное направление для разработки новых подходов к терапии социально-значимых заболеваний и персооналифицированной медицине. Известные из уровня техники ингибиторы металлопротеиназ отличаются сложностью и многостадийностью синтеза и, как следствие, дороговизной. В то же время из уровня техники известен простой и технологичный метод синтеза производных N-гидроксибутанамидов [RU 2769320 С1] из легкодоступных N-замещенных сукцинимидов, который позволяет получать недорогие соединения, удовлетворяющие фармакофорной модели ингибиторов металлопротеиназ. В связи с этим задачей изобретения является поиск производных N-гидроксибутанамидов общей структуры 1 (фиг. 1), которые могут быть применимы в качестве ингибиторов металлопротеиназ.The invention relates to the field of medicine, in particular to antitumor therapy using a complex of targeted drugs including metalloenzyme inhibitors. Matrix metalloproteinases (MMPs) are a family of zinc-dependent endopeptidases that destroy various extracellular matrix proteins. MMPs play a role in proliferation, migration, differentiation, angiogenesis, tissue healing and repair. MMPs can participate in apoptotic cell death, as well as in the inflammatory and immune response [DOI 10.1016/j.jaut.2009.09.011]. Of the entire MMP family, MMP-2 and MMP-9 are of the greatest interest as targets for cancer therapy, for which increased expression and activity have been shown in a number of human tumors [DOI 10.3892/ol.2017.6924]. Increased MMP activity significantly affects extracellular matrix function and tissue remodeling, and may lead to metabolic and immune diseases, malignancies, and cardiovascular disorders such as hypertension, atherosclerosis, and aneurysm [DOI 10.1016/bs.pmbts.2017.04.003]. Changes in MMP expression and activity have been proposed as potential biomarkers for the diagnosis and prognosis of certain pathological disorders. MMP inhibitors can be used to reduce the negative effects of MMPs and are considered as potential therapeutic agents in the treatment of osteoarthritis, malignancies, and cardiovascular diseases. Synthetic MMP inhibitors have been developed, which include both broad-spectrum and relatively specific inhibitors. The first compound to enter clinical trials was batimastat (BB-94, British Biotech), which demonstrated high activity against various MMPs but caused a number of side effects (nausea, fatigue, low-grade fever, pain at the injection site) in phase I and II clinical trials. Marimastat (BB-2516, British Biotech) is also a broad-spectrum MMP inhibitor. Phase I and II trials demonstrated that marimastat was well tolerated, and side effects included fatigue and cumulative inflammatory polyarthritis, reversible after discontinuation of treatment. Prinomastat (AG3340, Agouron Pharmaceuticals) is a picomolar MMP inhibitor. Prinomastat was designed to be more specific than previous inhibitors and was aimed at selectively inhibiting MMP-2, -9, -13 and MT1-MMP. Clinical trials have shown adverse effects similar to previous MMP inhibitors, such as time- and dose-dependent musculoskeletal stiffness and pain. Despite benefits in preclinical animal models, phase III human clinical trials have failed to show survival benefit. Tanomastat (BAY 12-9566, Bayer Corporation) is a non-peptide biphenyl inhibitor with a Zn21-binding carbonyl group. Tanomastat is a butanoic acid derivative, which may account for its high selectivity. The chemical properties of tanomastat may result in adverse effects distinct from other MMP inhibitors, including asymptomatic liver enzyme elevations and thrombocytopenia. Some patients treated with tanomastat experienced disease worsening [10.1124/pharmrev. 121.000349]. The production and study of new MMP inhibitors is an important direction for the development of new approaches to the therapy of socially significant diseases and personalized medicine. The metalloproteinase inhibitors known from the state of the art are characterized by complexity and multi-stage synthesis and, as a consequence, high cost. At the same time, a simple and technological method for the synthesis of N-hydroxybutanamide derivatives [RU 2769320 C1] from readily available N-substituted succinimides is known from the state of the art, which allows obtaining inexpensive compounds that satisfy the pharmacophoric model of metalloproteinase inhibitors. In this regard, the objective of the invention is to search for N-hydroxybutanamide derivatives of general structure 1 (Fig. 1), which can be used as metalloproteinase inhibitors.
Поставленная задача решается путем синтеза галоген и метокси производных N1-гидрокси-N4-фенилбутандиамида по реакции N-замещенных сукцуинимидов с гидроксиламином [RU 2769320 С1].The problem is solved by synthesizing halogen and methoxy derivatives of N 1 -hydroxy-N 4 -phenylbutanediamide by the reaction of N-substituted succinimides with hydroxylamine [RU 2769320 C1].
Кроме того, поставленная задача решается путем исследования биологической активности полученных производных N1-гидрокси-N4-фенилбутандиамида, в частности определения их ингибирующей активности на ферментативных моделях in vitro, определения цитотоксической активности на моделях неопухолевых и опухолевых клеток in vitro, определения острой токсичности на моделях in vivo, определения антиметастатической активности на моделях in vivo.In addition, the set task is solved by studying the biological activity of the obtained derivatives of N 1 -hydroxy-N 4 -phenylbutanediamide, in particular, determining their inhibitory activity on enzymatic models in vitro , determining cytotoxic activity on models of non-tumor and tumor cells in vitro , determining acute toxicity on models in vivo , determining antimetastatic activity on models in vivo .
Сущность предлагаемого изобретения характеризуется примерами, приведенными ниже.The essence of the proposed invention is characterized by the examples given below.
Пример 1Example 1
Синтез 1a (MMPI4) N1-гидрокси-N4-(4-йодофенил)бутандиамида проводился по методике [RU 2769320 С1]. Найдено, %: С 34.01 Н 3.40; N 8.44; О 14.49. C10H11IN2O4. Рассчитано, %: С 35.95; Н 3.32; I 37.98; N 8.38; О 14.37. Масс спектр, m/z (Irel, %): 335 (1), 334 [М]+ (7.9), 302 (12.0), 246 (3.9), 245 (7.7), 220 (6.0), 219 (100), 218 (23.7), 203 (4.3), 191 (5.3), 176 (1.4), 175 (8.1), 174 (1.2), 161 (1.7), 150 (2.5), 146 (3.2), 128 (2.8), 127 (24.3), 119 (9.5), 118 (6.0), 116 (15.6), 105 (1.6), 104 (4.3), 93 (7.8), 92 (26.1), 91 (33.0), 90 (17.9), 88 (6.5), 87 (1.9), 76 (16.9), 75 (7.2), 74 (7.2), 70 (9.4), 65 (24.5), 64 (29.9), 63 (40.1), 62 (12.8), 60 (16.2), 56 (23.9), 55 (58.0), 52 (9.6), 50 (15.1), 44 (18.7), 43 (12.4), 42 (33.9), 39 (15.3), 38 (12.6), 33 (22.4), 32 (32.3), 30 (10.3), 29 (44.2), 28 (100), 27 (67.5), 26 (22.5), 18 (3.9), 17 (4.7), 16 (5.6), 15 (4.2). ИК спектр, ν, cm-1: 3252, 2717, 1654, 1618, 1584, 1527, 1482, 1431, 1419, 1386, 1349, 1302, 1287, 1240, 1189, 1165, 1087, 1059, 1043, 1005, 968, 856, 846, 814, 781, 746, 706, 662, 601, 549, 501, 467, 399, 377. 1Н ЯМР (DMSO-d 6 ), ppm (J, Hz): 2.28 (2H, t, J=7.2, -CH2-), 2.55 (2H, t, J=7.2, -CH2-), 7.42 (2H, d, J=8.7, Ar-H), 7.61 (2H, d, J=8.7, Ar-H), 8.69 (1H, s, N-OH), 10.04 (1H, s, C(O)NH), 10.41 (1H, s, C(O)NH). 13C ЯМР спектр (DMSO-d 6 ), δ, ppm: 27.15; 31.37; 86.11; 120.99; 137.18; 138.99; 168.17; 170.30.The synthesis of 1a (MMPI4) N 1 -hydroxy-N 4 -(4-iodophenyl)butanediamide was carried out according to the method [RU 2769320 C1]. Found, %: C 34.01 N 3.40; N 8.44; About 14.49. C 10 H 11 IN 2 O 4 . Calculated, %: C 35.95; H 3.32; I 37.98; N 8.38; About 14.37. Mass spectrum, m/z (Irel, %): 335 (1), 334 [M] + (7.9), 302 (12.0), 246 (3.9), 245 (7.7), 220 (6.0), 219 (100), 218 (23.7), 203 (4.3), 191 (5.3), 176 (1.4), 175 (8.1), 174 (1.2), 161 (1.7), 150 (2.5), 146 (3.2), 128 (2.8), 127 (24.3), 119 (9.5), 118 (6.0), 116 (15.6), 105 (1.6), 104 (4.3), 93 (7.8), 92 (26.1), 91 (33.0), 90 (17.9), 88 (6.5), 87 (1.9), 76 (16.9), 75 (7.2), 74 (7.2), 70 (9.4), 65 (24.5), 64 (29.9), 63 (40.1), 62 (12.8), 60 (16.2), 56 (23.9), 55 (58.0), 52 (9.6), 50 (15.1), 44 (18.7), 43 (12.4), 42 (33.9), 39 (15.3), 38 (12.6), 33 (22.4), 32 (32.3), 30 (10.3), 29 (44.2), 28 (100), 27 (67.5), 26 (22.5), 18 (3.9), 17 (4.7), 16 (5.6), 15 (4.2). IR spectrum, ν, cm -1 : 3252, 2717, 1654, 1618, 1584, 1527, 1482, 1431, 1419, 1386, 1349, 1302, 1287, 1240, 1189, 1165, 1087, 1059, 1043, 1005, 968, 856, 846, 814, 781, 746, 706, 662, 601, 549, 501, 467, 399, 377. 1H NMR (DMSO-d6 ) , ppm ( J , Hz): 2.28 (2H, t, J =7.2, -CH 2 -), 2.55 (2H, t, J =7.2, -CH 2 -), 7.42 (2H, d, J =8.7, Ar-H), 7.61 (2H, d, J =8.7, Ar-H), 8.69 (1H, s, N-OH), 10.04 (1H, s, C(O)NH), 10.41 (1H, s, C(O)NH). 13 C NMR spectrum (DMSO- d 6 ), δ, ppm: 27.15; 31.37; 86.11; 120.99; 137.18; 138.99; 168.17; 170.30.
Пример 2Example 2
Синтез 1b (MMPI6) N1-гидрокси-N4-(4-метиксифенил)бутандиамида проводился по методике [RU 2769320 С1]. Найдено, %: С 55.51; Н 5.98; N 11.89; О 26.95. C11H14N2O4. Рассчитано, %: С 55.46; Н 5.92; N 11.76; О 26.86. ИК спектр, ν, cm-1: 3260, 1656, 1604, 1539, 1512, 1423, 1409, 1354, 1248, 1086, 1029, 1007, 967, 827, 752, 683, 647, 541, 465, 448, 427, 401, 393, 376, 369. Масс спектр, m/z (Irel, %): 238 [М]+(23.8), 206 (18.2), 205 (4.9), 124 (9.9), 123 (100), 122 (42.8), 116 (6.2), 109 (5.1), 108 (67.3), 95 (14.0), 80 (16.8), 79 (7.2), 78 (6.4), 77 (5.5), 65 (9.4), 64 (7.9), 63 (10.0), 60 (9.4), 56 (30.4), 55 (37.8), 54 (7.3), 53 (19.3), 52 (25.0), 51 (9.1), 44 (25.4), 43 (9.9), 42 (21.6), 41 (13.3), 39 (40.0), 33 (11.1), 31 (8.7), 30 (10.2), 29 (36.2), 28 (32.5), 27 (49.5), 26 (16.7), 15 (44.7). 1Н ЯМР спектр (DMSO-d 6 ), ppm (J, Hz): 2.27 (2H, t, J=7.3, -CH2-), 2.50 - 2.55 (2H, m, -CH2-), 3.70 (3H, s, -CH3), 6.85 (2H, d, J=9.0, Ar-H), 7.49 (2H, d, J=8.9, Ar-H), 8.71 (1H, s, N-OH), 9.82 (1H, s, N-H), 10.49 (1H, s, N-H). 13C ЯМР спектр (DMSO-d 6 ), δ, ppm: 28.0; 29.0; 66.4; 115.2; 121.7; 130.0; 158.2; 167.1; 168.6; 170.7.The synthesis of 1b (MMPI6) N 1 -hydroxy-N 4 -(4-methoxyphenyl)butanediamide was carried out according to the procedure [RU 2769320 C1]. Found, %: C 55.51; H 5.98; N 11.89; About 26.95. C11H14N2O4 . Calculated, %: C 55.46; H 5.92; N 11.76; About 26.86. IR spectrum, ν, cm -1 : 3260, 1656, 1604, 1539, 1512, 1423, 1409, 1354, 1248, 1086, 1029, 1007, 967, 827, 752, 683, 647, 541, 465, 448, 427, 401, 393, 376, 369. Mass spectrum, m / z (Irel, %): 238 [M] + (23.8), 206 (18.2), 205 (4.9), 124 (9.9), 123 (100), 122 (42.8), 116 (6.2), 109 (5.1), 108 (67.3), 95 (14.0), 80 (16.8), 79 (7.2), 78 (6.4), 77 (5.5), 65 (9.4), 64 (7.9), 63 (10.0), 60 (9.4), 56 (30.4), 55 (37.8), 54 (7.3), 53 (19.3), 52 (25.0), 51 (9.1), 44 (25.4), 43 (9.9), 42 (21.6), 41 (13.3), 39 (40.0), 33 (11.1), 31 (8.7), 30 (10.2), 29 (36.2), 28 (32.5), 27 (49.5), 26 (16.7), 15 (44.7). 1H NMR spectrum (DMSO- d6 ), ppm ( J , Hz): 2.27 (2H, t, J = 7.3, -CH2- ), 2.50 - 2.55 (2H, m, -CH2-), 3.70 (3H, s, -CH3 ), 6.85 (2H, d, J =9.0, Ar-H), 7.49 ( 2H , d, J =8.9, Ar-H), 8.71 (1H, s, N-OH), 9.82 (1H, s, NH), 10.49 (1H, s, NH). 13 C NMR spectrum (DMSO- d 6 ), δ, ppm: 28.0; 29.0; 66.4; 115.2; 121.7; 130.0; 158.2; 167.1; 168.6; 170.7.
Пример 3Example 3
Синтез 1c (MMPI7) N1-(4-фторофенил)-N4-гидроксибутандиамида проводился по методике [RU 2769320 С1]. Найдено, %: С 53.16; Н 4.99; N 12.52; О 21.31. C10H11FN2O3. Рассчитано, %: С 53.10; Н 4.90; F 8.40; N 12.38; О 21.22. ИК спектр, ν, cm-1: 3272, 2988, 1658, 1613, 1539, 1510, 1423, 1407, 1342, 1307, 1217, 1084, 1008, 983, 965, 832, 782, 706, 647, 514, 454. Масс спектр, m/z (Irel, %): 226 [М]+(10.9), 195 (4.3), 194 (36.8), 193 (5.2), 138 (9.5), 116 (8.7), 112 (8.9), 111 (100), 110 (22.0), 109 (5.9), 95 (6.7), 84 (5.9), 83 (21.6), 82 (5.2), 57 (11.2), 56 (10.3), 55 (21.9), 44 (10.5), 42 (6.6), 29 (6.2), 28 (11.5), 27 (17.3), 26 (5.8). 1Н ЯМР спектр (DMSO-d 6 ), δ, ppm (J, Hz): 2.28 (2H, t, J=7.2, -CH2-), 2.55 (2H, t, J=7.2, -CH2-), 5.80 - 8.10 (2H, broad peak, -OH, N-H), 7.12 (2H, t, J=8.8, Ar-H), 7.59 (2H, dd, J 1=8.7, J 2=5.1, Ar-H), 10.03 (1H, s, N-H). 13C ЯМР спектр (DMSO-d 6 ), δ, ppm (J, Hz): 27.9; 31.9; 115.6 (d, J=22.1); 121.1 (d, J=7.7); 136.2; 158.2 (d, J=239.5); 168.8; 170.6.Synthesis of 1c (MMPI7) N 1 -(4-fluorophenyl)-N 4 -hydroxybutanediamide was carried out according to the procedure [RU 2769320 C1]. Found, %: C 53.16; H 4.99; N 12.52; O 21.31. C 10 H 11 FN 2 O 3 . Calculated, %: C 53.10; H 4.90; F 8.40; N 12.38; O 21.22. IR spectrum, ν, cm -1 : 3272, 2988, 1658, 1613, 1539, 1510, 1423, 1407, 1342, 1307, 1217, 1084, 1008, 983, 965, 832, 782, 706, 647, 514, 454. Mass spectrum, m / z (Irel, %): 226 [M] + (10.9), 195 (4.3), 194 (36.8), 193 (5.2), 138 (9.5), 116 (8.7), 112 (8.9), 111 (100), 110 (22.0), 109 (5.9), 95 (6.7), 84 (5.9), 83 (21.6), 82 (5.2), 57 (11.2), 56 (10.3), 55 (21.9), 44 (10.5), 42 (6.6), 29 (6.2), 28 (11.5), 27 (17.3), 26 (5.8). 1H NMR spectrum (DMSO- d 6 ), δ, ppm ( J , Hz): 2.28 (2H, t, J =7.2, -CH 2 -), 2.55 (2H, t, J =7.2, -CH 2 -), 5.80 - 8.10 (2H, broad peak, -OH, NH), 7.12 (2H, t, J =8.8, Ar-H), 7.59 (2H, dd, J 1 =8.7, J 2 =5.1, Ar-H), 10.03 (1H, s, NH). 13 C NMR spectrum (DMSO- d 6 ), δ, ppm ( J , Hz): 27.9; 31.9; 115.6 (d, J =22.1); 121.1 (d, J =7.7); 136.2; 158.2 (d, J =239.5); 168.8; 170.6.
Пример 4Example 4
Синтез 1d (MMPI8) N1-(4-бромфенил)-N4-гидроксибутандиамида проводился по методике [RU 2769320 С1]. Найдено, %: С 41.78; Н 4.01; N 9.52; О 16.89. C10H11BrN2O3. Рассчитано, %: С 41.83; Н 3.86; Br 27.83; N 9.76; О 16.72. ИК спектр, ν, cm-1: 3257, 2685, 1654, 1588, 1532, 1486, 1418, 1394, 1350, 1299, 1241, 1189, 1073, 1007, 969, 708, 665, 611, 548, 504, 470, 453, 392, 378. 1Н ЯМР спектр (DMSO-d 6 ), δ, ppm (J, Hz): 2.28 (2H, t, J=7.2, -CH2-), 2.56 (2H, t, J=7.2, -CH2-), 7.43 (2H, d, J=8.8, Ar-H), 7.58 (2H, d, J=8.8, Ar-H), 8.5 - 10.0 (broad peak, -OH), 10.26 (1H, s, N-H), 10.51 (1H, s, N-H). 13C ЯМР спектр (DMSO-d 6 ), δ, ppm: 27.4; 31.6; 114.5; 120.9; 131.5; 138.8; 168.5; 170.6.Synthesis of 1d (MMPI8) N 1 -(4-bromophenyl)-N 4 -hydroxybutanediamide was carried out according to the procedure [RU 2769320 C1]. Found, %: C 41.78; H 4.01; N 9.52; O 16.89. C 10 H 11 BrN 2 O 3 . Calculated, %: C 41.83; H 3.86; Br 27.83; N 9.76; O 16.72. IR spectrum, ν, cm -1 : 3257, 2685, 1654, 1588, 1532, 1486, 1418, 1394, 1350, 1299, 1241, 1189, 1073, 1007, 969, 708, 665, 611, 548, 504, 470, 453, 392, 378. 1 H NMR spectrum (DMSO- d 6 ), δ, ppm ( J , Hz): 2.28 (2H, t, J =7.2, -CH 2 -), 2.56 (2H, t, J =7.2, -CH 2 -), 7.43 (2H, d, J =8.8, Ar-H), 7.58 (2H, d, J =8.8, Ar-H), 8.5 - 10.0 (broad peak, -OH), 10.26 (1H, s, NH), 10.51 (1H, s, NH). 13 C NMR spectrum (DMSO- d 6 ), δ, ppm: 27.4; 31.6; 114.5; 120.9; 131.5; 138.8; 168.5; 170.6.
Пример 5Example 5
Синтез 1e (MMPI9) N1-гидрокси-N4-фенилбутандиамида проводился по методике [RU 2769320 С1]. Найдено, %: С 57.57; Н 5.92; N 13.36; О 23.29. C10H12N2O3. Рассчитано, %: С 57.68; Н 5.81; N13.45; О 23.05. ИК спектр, ν, cm-1: 3270, 2927, 2728, 1662, 1599, 1571, 1535, 1498, 1421, 1352, 1313, 1265, 1242, 1191, 1165, 1083, 1047, 1007, 966, 903, 844, 782, 747, 693, 656, 588, 541, 505, 465, 445, 422, 387, 372. Масс спектр, m/z (Irel, %): 194 (7.6), 193 (61.5), 120 (7.5), 119 (6.6), 101 (18.5), 94 (18.5), 93 (98.5), 92 (38.5), 91 (15.4), 77 (23.7), 73 (21.5), 66 (21.5), 65 (53.8), 55 (38.5), 51 (16.9), 45 (100.0), 39 (40.0), 27 (73.1). 1Н ЯМР спектр (DMSO-d 6 ), ppm (J, Hz): 2.28 (2Н, t, J=7.2, -CH2-), 2.52 - 2.60 (2H, m, -СН2-), 7.01 (1H, t, J=7.4, H Ar), 7.27 (2H, t, J=7.9, Ar-H), 7.58 (2H, d, J=7.8, Ar-H), 8.74 (1H, s, N-OH), 9.95 (1H, s, N-H), 10.43 (1H, s, N-H). 13C ЯМР спектр (DMSO-d 6 ), δ, ppm: 27.4; 31.5; 118.9; 122.9; 128.7; 139.3; 168.4; 170.2.Synthesis of 1e (MMPI9) N 1 -hydroxy-N 4 -phenylbutanediamide was carried out according to the procedure [RU 2769320 C1]. Found, %: C 57.57; H 5.92; N 13.36; O 23.29. C 10 H 12 N 2 O 3 . Calculated, %: C 57.68; H 5.81; N13.45; O 23.05. IR spectrum, ν, cm -1 : 3270, 2927, 2728, 1662, 1599, 1571, 1535, 1498, 1421, 1352, 1313, 1265, 1242, 1191, 1165, 1083, 1047, 1007, 966, 903, 844, 782, 747, 693, 656, 588, 541, 505, 465, 445, 422, 387, 372. Mass spectrum, m / z (Irel, %): 194 (7.6), 193 (61.5), 120 (7.5), 119 (6.6), 101 (18.5), 94 (18.5), 93 (98.5), 92 (38.5), 91 (15.4), 77 (23.7), 73 (21.5), 66 (21.5), 65 (53.8), 55 (38.5), 51 (16.9), 45 (100.0), 39 (40.0), 27 (73.1). 1 H NMR spectrum (DMSO- d 6 ), ppm ( J , Hz): 2.28 (2H, t, J =7.2, -CH 2 -), 2.52 - 2.60 (2H, m, -СН 2 -), 7.01 (1H, t, J =7.4, H Ar), 7.27 (2H, t, J =7.9, Ar-H), 7.58 (2H, d, J =7.8, Ar-H), 8.74 (1H, s, N-OH), 9.95 (1H, s, NH), 10.43 (1H, s, NH). 13 C NMR spectrum (DMSO- d 6 ), δ, ppm: 27.4; 31.5; 118.9; 122.9; 128.7; 139.3; 168.4; 170.2.
Пример 6Example 6
Использовали биохимический метод определения активности ММП, основанный на способности ферментов взаимодействовать со специфичными флуоресцентно-меченными субстратами, разработанный производителем Enzo (США). Эксперименты проводились согласно инструкции производителя (Instruction Manual, ММР Inhibitor Profiling Kit, Fluorometric RED, BML-AK308). Скорость ферментативной реакции детектировали в течение 10 мин с интервалом 1 мин. Интенсивность флуоресценции определяли на многофункциональном микропланшетном ридере «Spark 10М» (Tecan, Швейцария) при длинах волн: поглощение 545 нм, испускание 576 нм. Индекс ингибирования (концентрация, ингибирующая активность фермента на 50%, IC50) определяли на основе дозозависимых кривых с использованием анализа медианного эффекта по методу Chou Т.С. и Talalay Р. (1984). Производные N-гидроксибутандиамида проявили ярко выраженную ингибирующую активность по отношению к обоим ферментам (фиг. 2 и 3). Соединения 1b и 1d показали выдающие ингибирующие свойства. Значения IC50 1b составило 22,10 нМ и 56,14 нМ соответственно для ММП-2 и ММП-9. Близкий результат получен для 1d - 19,32 нМ и 32,77 нМ соответственно для ММП-2 и ММП-9. Таким образом, показано, что соединения 1b и 1d являются наномолярными ингибиторами матриксных металлопротеиназ 2 и 9.A biochemical method for determining MMP activity was used. It is based on the ability of enzymes to interact with specific fluorescently labeled substrates and was developed by the manufacturer Enzo (USA). The experiments were carried out according to the manufacturer's instructions (Instruction Manual, MMP Inhibitor Profiling Kit, Fluorometric RED, BML-AK308). The rate of the enzymatic reaction was detected for 10 min with an interval of 1 min. The fluorescence intensity was determined on a multifunctional microplate reader "Spark 10M" (Tecan, Switzerland) at wavelengths: absorption 545 nm, emission 576 nm. The inhibition index (the concentration inhibiting the enzyme activity by 50%, IC 50 ) was determined on the basis of dose-dependent curves using the median effect analysis according to the method of Chou T.S. and Talalay P. (1984). N-hydroxybutanediamide derivatives showed pronounced inhibitory activity towards both enzymes (Fig. 2 and 3). Compounds 1b and 1d showed outstanding inhibitory properties. The IC 50 values of 1b were 22.10 nM and 56.14 nM, respectively, for MMP-2 and MMP-9. A similar result was obtained for 1d - 19.32 nM and 32.77 nM, respectively, for MMP-2 and MMP-9. Thus, it was shown that compounds 1b and 1d are nanomolar inhibitors of matrix metalloproteinases 2 and 9.
Пример 7Example 7
Оценку цитотоксического действия проводили с использованием метода МТТ-окрашивания клеток, широко применяемого в токсикологических исследованиях in vitro в связи с технологичностью и хорошей воспроизводимостью. В качестве тест-объектов были использованы клеточные линии опухолевых клеток А-172 (глиобластома человека), HeLa (аденокарцинома шейки матки человека), HepG2 (гепатоклеточная карцинома человека) и неопухолевых клеток FetMSC (мезенхимальные стволовые клетки). Через 72 ч после внесения исследуемых веществ проводили окрашивание клеток с помощью красителя 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолийбромида (МТТ), который в жизнеспособных клетках восстанавливается до нерастворимого в воде формазана фиолетового цвета. Интенсивность МТТ-окрашивания определяли фотометрически на многофункциональном микропланшетном ридере «Spark 10М» (Tecan, Швейцария) при длине волны 570 нм, фоновое поглощение света определяли при длине волны 620 нм. Жизнеспособность клеток определяли в процентах от МТТ-окрашивания контрольных (необработанных) клеток. Индекс цитотоксичности (IC50) определялся на основе дозозависимых кривых с использованием анализа медианного эффекта по методу Chou Т.С. и Talalay Р. (1984). Индекс селективности (SI) определялся по соотношению значений IC50 для опухолевых и нормальных клеток FetMSC.The cytotoxic effect was assessed using the MTT cell staining method, which is widely used in in vitro toxicological studies due to its technological effectiveness and good reproducibility. The following cell lines were used as test objects: tumor cells A-172 (human glioblastoma), HeLa (human cervical adenocarcinoma), HepG2 (human hepatocellular carcinoma) and non-tumor cells FetMSC (mesenchymal stem cells). 72 hours after the introduction of the test substances, the cells were stained with 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), which is reduced to water-insoluble violet formazan in viable cells. The intensity of MTT staining was determined photometrically on a multifunctional microplate reader "Spark 10M" (Tecan, Switzerland) at a wavelength of 570 nm, the background absorption of light was determined at a wavelength of 620 nm. Cell viability was determined as a percentage of MTT staining of control (untreated) cells. The cytotoxicity index (IC 50 ) was determined on the basis of dose-dependent curves using the median effect analysis according to the method of Chou T.S. and Talalay R. (1984). The selectivity index (SI) was determined by the ratio of IC 50 values for tumor and normal FetMSC cells.
В целом исследованные соединения 1а-1е могут считаться малотоксичными для клеток в соответствии с классификацией, приведенной в [DOI 10.1159/000207196], так как их значения IC50 выше 100 мкМ. Исключение составило 1с, показавшее значительную цитотоксичность для клеток HeLa, HepG2 и FetMSC (IC50 составила 50-100 мкМ). Наибольший цитотоксический эффект был получен для клеток карцином человека, а наименьший - для клеток глиобластомы. Расчет индексов селективности, которые показывают, насколько соединения более токсичны для опухолевых клеток по сравнению с неопухолевыми, позволил выявить соединение 1b, которое в несколько раз более активно на опухолевых клетках, чем на клетках костного мозга. Для соединения 1b значения индекса селективности составили 0,3-0,6.In general, the studied compounds 1a–1e can be considered low-toxic for cells according to the classification given in [DOI 10.1159/000207196], since their IC 50 values are above 100 μM. The exception was 1c, which showed significant cytotoxicity for HeLa, HepG2, and FetMSC cells (IC 50 was 50–100 μM). The highest cytotoxic effect was obtained for human carcinoma cells, and the lowest for glioblastoma cells. Calculation of selectivity indices, which show how much more toxic compounds are for tumor cells compared to non-tumor cells, revealed compound 1b, which is several times more active on tumor cells than on bone marrow cells. For compound 1b, the selectivity index values were 0.3–0.6.
Пример 8Example 8
В качестве тестируемых (заявляемых) производных N1-гидрокси-N4-фенилбутандиамида были взяты соединения 1a, 1b, 1d, показавшие самую низкую цитотоксичность для неопухолевых клеток in vitro. Острая токсичность соединений 1a, 1b, 1d была изучена на самках интактных мышей-гибридов первого поколения BDF1 (C57B1/6J х DBA/2). Токсичность исследовали при дозах от 200 до 1000 мг/кг. Дозы субстанций, превышающие 1000 мг/кг, животным ввести было невозможно вследствие недостаточной растворимости соединений в биологически совместимых растворителях. Контрольным животным вводили изотонический (0,9%) раствор хлористого натрия (отрицательный контроль), используя тот же путь и режим введения, что и животным в опытных группах. У животных регистрировали клинические признаки интоксикации, сроки гибели животных, изменение массы тела, потребление корма и воды. Ежедневно проводили осмотр всех животных в клетках содержания с целью выявления смертности или признаков отклонения в состоянии здоровья. По завершении опыта все животные были умерщвлены путем дислокации шейных позвонков, затем было проведено патологоанатомическое вскрытие.Compounds 1a, 1b, 1d, which demonstrated the lowest cytotoxicity for non-tumor cells in vitro , were taken as tested (claimed) derivatives of N 1 -hydroxy-N 4 -phenylbutanediamide. Acute toxicity of compounds 1a, 1b, 1d was studied on intact female first-generation hybrid mice BDF 1 (C57B1/6J x DBA/2). Toxicity was studied at doses from 200 to 1000 mg/kg. Doses of substances exceeding 1000 mg/kg could not be administered to animals due to insufficient solubility of the compounds in biocompatible solvents. Control animals were administered isotonic (0.9%) sodium chloride solution (negative control) using the same route and mode of administration as the animals in the experimental groups. The animals were recorded for clinical signs of intoxication, time of death, changes in body weight, and food and water consumption. All animals in the holding cages were examined daily to detect mortality or signs of deviations in health. Upon completion of the experiment, all animals were killed by dislocation of the cervical vertebrae, and then a pathological autopsy was performed.
Внутрибрюшинное введение 1a, 1b, 1d мышам BDF1 в дозах от 200 до 1000 мг/кг не приводило к гибели животных от токсичности на протяжении всего времени наблюдения. После введения исследуемых субстанций в указанных дозах, у мышей в течение 0,5-1 часа наблюдали незначительное снижение двигательной активности. При дальнейшем наблюдении за мышами клинические признаки интоксикации отсутствовали в течение всего срока наблюдения за животными (14 суток), мыши были активны. Не было отмечено достоверного снижения массы тела животных. При вскрытии лабораторных животных и макроскопическом исследовании внутренних органов и тканей, не было выявлено существенных патоанатомических изменений в печени, почках, селезенке, легких, сердце по сравнению с мышами контрольной группы. Относительная масса внутренних органов животных опытных и контрольной групп также не имела существенных различий.Intraperitoneal administration of 1a, 1b, 1d to BDF 1 mice at doses of 200 to 1000 mg/kg did not result in death of animals from toxicity throughout the observation period. After administration of the test substances at the indicated doses, a slight decrease in motor activity was observed in mice for 0.5-1 hour. During further observation of the mice, clinical signs of intoxication were absent throughout the observation period (14 days), the mice were active. No reliable decrease in the body weight of the animals was noted. During autopsy of laboratory animals and macroscopic examination of internal organs and tissues, no significant pathoanatomical changes were found in the liver, kidneys, spleen, lungs, heart compared to the mice in the control group. The relative weight of the internal organs of the animals in the experimental and control groups also did not differ significantly.
В связи с тем, что при введении максимально возможной дозы в 1000 мг/кг выявить достоверных признаков интоксикации и гибели животных не удалось, можно предположить, что исследуемые соединения можно отнести к 3 классу умеренно токсичных (ЛД50>40 - 1250 мг/кг), либо 4 классу малотоксичных соединений (ЛД50>1250 мг/кг).Due to the fact that when administering the maximum possible dose of 1000 mg/kg, it was not possible to identify reliable signs of intoxication and death of animals, it can be assumed that the studied compounds can be classified as class 3 moderately toxic (LD 50 >40 - 1250 mg/kg), or class 4 low-toxic compounds (LD 50 >1250 mg/kg).
Пример 9Example 9
Исследования противоопухолевой и антиметастатической активности тестируемых (заявляемых) производных N1-гидрокси-N4-фенилбутандиамида продемонстрирована на соединении 1а на модели экспериментальной перевиваемой опухоли мышей меланома В16, способной к образованию спонтанных метастазов в легких. Экспериментальную меланому В16 перевивали подкожно мышам-гибридам первого поколения BDF1 (C57B1/6J×DBA/2). Инокулум составлял 5×106 опухолевых клеток. Исследовали действие 1а при многократном внутрибрюшинном введении в дозе 300 мг/кг. Критерием оценки служили торможение роста опухоли (ТРО%), а также индекс ингибирования метастазов в легких (ИИМ%). Как видно из результатов (табл. 4, фиг. 4), 4-кратное внутрибрюшинное введение 1а по 300 мг/кг со 2-х по 9-е сутки после трансплантации опухоли приводило к торможению роста опухоли меланомы В16. Торможение роста опухоли было наиболее выражено на 13-е сутки после начала лечения и составляло 61,4%. Как видно из табл. 5, 1а также вызывало снижение количества животных с метастазами в группе до 50%, и индекс ингибирования метастазирования составлял 88,6%.The study of antitumor and antimetastatic activity of the tested (claimed) derivatives of N 1 -hydroxy-N 4 -phenylbutanediamide was demonstrated on compound 1a in a model of experimental transplantable tumor of mice melanoma B16, capable of forming spontaneous metastases in the lungs. Experimental melanoma B16 was transplanted subcutaneously into first-generation hybrid mice BDF 1 (C57B1/6J×DBA/2). The inoculum was 5×10 6 tumor cells. The effect of 1a was studied with repeated intraperitoneal administration at a dose of 300 mg/kg. The evaluation criterion was tumor growth inhibition (TGI%), as well as the lung metastasis inhibition index (LMI%). As can be seen from the results (Table 4, Fig. 4), 4-fold intraperitoneal administration of 1a at 300 mg/kg from the 2nd to the 9th day after tumor transplantation led to inhibition of the growth of the B16 melanoma tumor. Inhibition of tumor growth was most pronounced on the 13th day after the start of treatment and amounted to 61.4%. As can be seen from Table 5, 1a also caused a decrease in the number of animals with metastases in the group to 50%, and the metastasis inhibition index was 88.6%.
Представленные выше примеры показывают, что соединения общей формулы 1 (получаемые по реакции раскрытия N-замещенных сукцинимидов) обладают противоопухолевой активностью. Исследование ингибирующей активности на ферментативной модели показало, что соединения 1b и 1d являются эффективными ингибиторами матриксных металлопротеиназ ММП-2 и ММП-9, играющих важную роль в прогрессировании опухолей. На модели неопухолевых и опухолевых клеток человека показано, что соединение 1b является малотоксичным и обладает селективностью цитотоксического действия по отношению к опухолевым клеткам. Результаты эксперимента на мышах позволяют предположить, что исследуемые соединения можно отнести к 3 классу умеренно токсичных (ЛД50>40 - 1250 мг/кг) либо 4 классу малотоксичных соединений (ЛД50>1250 мг/кг). Исследование на мышах с меланомой В16 показало, что соединение 1а проявляет противоопухолевую и антиметастатическую активности. Противоопухолевое действие 1а выражается в увеличении торможении роста опухоли до 61,4%. Антиметастатическое действие 1а проявляется в увеличении количества животных без метастазов до 50% и торможении метастазирования до 88,6%. Полученные данные показывают высокий потенциал исследуемого соединения для создания на его основе препаратов антиметастатического и противоопухолевого действия.The above examples demonstrate that compounds of general formula 1 (obtained by the reaction of N-substituted succinimides opening) possess antitumor activity. The study of inhibitory activity on the enzymatic model showed that compounds 1b and 1d are effective inhibitors of matrix metalloproteinases MMP-2 and MMP-9, which play an important role in tumor progression. On the model of non-tumor and tumor human cells it was shown that compound 1b is low-toxic and has a selective cytotoxic effect with respect to tumor cells. The results of the experiment on mice suggest that the studied compounds can be classified as class 3 moderately toxic (LD 50 >40 - 1250 mg/kg) or class 4 low-toxic compounds (LD 50 >1250 mg/kg). A study on mice with B16 melanoma showed that compound 1a exhibits antitumor and antimetastatic activity. The antitumor effect of 1a is expressed in an increase in tumor growth inhibition to 61.4%. The antimetastatic effect of 1a is manifested in an increase in the number of animals without metastases to 50% and inhibition of metastasis to 88.6%. The data obtained show the high potential of the studied compound for the creation of antimetastatic and antitumor drugs on its basis.
Claims (5)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2836893C1 RU2836893C1 (en) | 2025-03-24 |
| RU2836893C9 true RU2836893C9 (en) | 2025-04-24 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016057931A1 (en) * | 2014-10-10 | 2016-04-14 | The Research Foundation For The State University Of New York | Trifluoromethoxylation of arenes via intramolecular trifluoromethoxy group migration |
| RU2769320C1 (en) * | 2020-12-28 | 2022-03-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Method for producing derivatives of n-hydroxybutanamide |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016057931A1 (en) * | 2014-10-10 | 2016-04-14 | The Research Foundation For The State University Of New York | Trifluoromethoxylation of arenes via intramolecular trifluoromethoxy group migration |
| RU2769320C1 (en) * | 2020-12-28 | 2022-03-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Method for producing derivatives of n-hydroxybutanamide |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Tretyakov B.A. et al. A reaction of N-substituted succinimides with hydroxylamine as a novel approach to the synthesis of hydroxamic acids. Organics, 2023, 4, p. 186-195. Зефирова О.Н. и др. Об истории возникновения и развития концепции биоизостеризма. Вестник Московского университета, Серия 2. Химия, 2002, т. 43, 4, с. 251-256. Клишо Е.В. и др. Матриксные металлопротеиназы в онкогенезе. Сибирский онкологический журнал, 2003, N 2, с. 62-70. * |
| Tretyakov B.A. et al. Pyridine derivative of succinic acid hydroxylamide enhances the cytotoxic effect of cisplatin and actinomycin D. Bulletin of experimental biology and medicine, may 2023, vol. 175, N 1, p. 23-26. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2023201669B2 (en) | Compositions and methods for modulating hair growth | |
| JP5618548B2 (en) | Imidazo [1,2-a] pyridine and their use as pharmaceuticals | |
| TWI484960B (en) | Pyrimidine derivative | |
| JP7469522B2 (en) | Benzothiazole derivatives and their uses | |
| JP5649585B2 (en) | Benzoarylureido compound and composition for preventing or treating neurodegenerative brain disease containing the same | |
| IL284397B1 (en) | Compositions and methods for modulating hair growth | |
| JP2017519020A (en) | Succinate dehydrogenase inhibitors (SDHi's) | |
| JPH07503016A (en) | Substituted phosphinic acid-containing peptidyl derivatives as deformation inhibitors | |
| JP2019510744A (en) | Substituted oxadiazole compounds, compositions containing the compounds and applications thereof | |
| AU2015296675A1 (en) | Cyclic urea compounds as granzyme B inhibitors | |
| RU2836893C9 (en) | Use of n1-hydroxy-n4-phenylbutanediamide derivatives as metalloproteinase inhibitors as compounds for anticancer therapy and as compounds with antimetastatic activity | |
| RU2836893C1 (en) | Use of n1-hydroxy-n4-phenylbutanediamide derivatives as metalloproteinase inhibitors as compounds for anticancer therapy and as compounds with antimetastic activity | |
| CA3018502A1 (en) | Methods for wound healing and scar prevention | |
| WO2011026781A1 (en) | Novel multifunctional peptidase inhibitors, especially for medical use | |
| RU2248971C2 (en) | Derivatives of pyrimidine-2,4,6-trione and pharmaceutical composition containing these compounds | |
| CN109476631A (en) | Novel derivatives and their use as selective inhibitors of caspase-2 | |
| TW201720437A (en) | Amyotrophic disease therapeutic agent | |
| CN115448915B (en) | SIRT5 inhibitor and preparation method and application thereof | |
| EP3708563B1 (en) | Selenopsammaplin a and derivative thereof, preparation method therefor, and composition for preventing and treating cancer, containing same as active ingredients | |
| WO2022056068A1 (en) | Small molecule inhibitors of enpp1 | |
| CN104262276B (en) | Tetrazoleacetic acid compounds containing halogeno-benzene, Preparation Method And The Use | |
| CN104341362B (en) | Triazole sulphonyl malonic acid compounds, Preparation Method And The Use | |
| KR20090032372A (en) | 2,4,5-trisubstituted-1,3-thiazole derivatives and pharmaceutically acceptable salts thereof, methods for their preparation, and therapeutic agents for inflammation-related diseases caused by SPC receptor activity containing them as active ingredients | |
| CN104292178A (en) | Compounds containing tetrazoleacetic acids as well as preparation method and application of compounds | |
| CN104370841A (en) | Triazolesulfinylmalonic acid compounds as well as preparation method and application thereof |