Нитроксильные производные нитрозомочевины, проявляющие противоопухолевую и мутагенную активность
Нитроксильные производные нитрозомочевины общей формулы : R,(CHj)NR,C(0)N(NO)R, где ;- R,R, R,H, ,, n О (I);, R R, , ,CH,C1, (II); R,R4, R,H, R3 CHjCHjCl, (III); R,R5, R,H, ,CHiCl, (IV); R -R, R,CH3, ,Cl, (V); R,Rg, , ,CH,C1, (VI); НзССНз , Rr-V/N-O, R5 „Хтн WOOC Нзс CHj проявляющие противоопухолевую и муРНз НзС СНз N-0 )-0 СНз НзС СНз тагенную активность. § (Л С 1C ел СО 05 ел
-., СОЮЗ ОООЕТСНИХ =
Д М
КСГ1УЬЛИН
„,SU„, 1259650 А1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0THPblTPM
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (51)5 С .07 С 275/68, А 61 К 31/17
H.АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н,с сн, к с и, и с сн, N- 0i 9= Х О б н НС СН
Б - МО, Яб=
НО0с нзс
3 проявляющие противоопухолевую и му- тагенную активность. (46) 23.06.90. Бюл. У 23 (21) 3850244/40-23 (22) 27.!2.84 (71) Отделение института химической физики АН СССР (72) Н. М. Эмануэль, В. Д. Сень, В. А. Голубев, Г. Н. Богданов, Л. С. Васильева и Н. П. Коновалова (53) 547.548.07(088. 8) (56) Johnston Т. P., Мсса!еЬ C. S., Ор1 iger P., S., Montgomery J. А.
- J. Med. Chem. 1966, 9(6), 892-911
Патент Франции Ф 2487343, кл. С 07 С 135/00, 1982. (54) НИТРОКСИЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ
НИТРОЗОМОЧЕВИНЫ, ПРОЯВЛЮ!ОПТЕ ПРОТИ", ВООПУХОЛЕВУР И МУТАГЕННУИ АКТИВНОСТЬ (57) Нитроксильные производные нитрозомочевины обшей формулы
2 я 2 3" где
К,=R, R,=Í, R3=CH>, n — 0 (I);
R,=R, R,==Н, R =Сн CH Cl, п=2 (III);
1 l2
ИзобрегенИе относится к. новым производным нитрозомочевины, которые могут найти применение в биологии и медицине.
Предлагаемые иитроксильные производные нитрозомочевины общей формулы
R„(CH )„NH C(O)N(N0)R, где R,-2,2»6» »-тетраметил-1-оксил-4пиперидил, или 4-карбокси-2, 2,6,б-тетраметил-!-оксил-. 4пиперидил, или 2,2,5,5-тетраметил-1-оксил-3-пирролидил;
R „— Н или метил, R — метил или 2-хлорэтил; гг=0-2, -могут использоваться как Противоопухолевые средства, химические мутагены и как спиновые метки в биологических исследованиях. Наличие парамагнитных свойств у предлагаемых соединений позволяет, путем применения метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), упростить контроль
59650 2 исследуемого процесса. Возможность определения локализации парамагнитных препаратов вплоть до клеточного уровня делает эти соединения незаменимыми прй изучении механизма действия веществ, обладающих противо-,. опухолевой или мутагенной активностьеО е
Целью изобретения является полу1Q чение новых химических соединений, обладающих противоопухолевой и/или мутагенной активностью. Соединения могут быть использованы в качестве спиновых меток.
Нитроксильные производные нитрбзомочевины имеют общую формулу
*В.,(СН,)„НК С(О)В(И0)К, где
2» Ь 3»
20 R>=H(» 2 .1»,I 3 СНР гС1» и
R -Е „R — Н, R -СН СИ,C1» и-0 (UI), Соединения (I-IV) обладают парамагнитным центром N — О, который яв —ляет"я составной частью заместителей R -R, 4
Нитроксильные производные нитрозомоченины (I-.-IV) получают обменной реакцией из.,аминорадикалов:
R, (СН,г)„1 ПИг (V1"1-а"е; а) Р„=Rq ° R =Н г 5»
R =Н» п=0) и сукцинимидных эфиров
iN-R — N-нитрозокарбаминоной кисло3 ты (VOJ a»á) Rç=ÑÍ (ЧП a)
R =СН СН С1 (ЧПб) .
Строение полученных соединений одйоэначно подтверждается элементным анализом и методами ЭПР-, ИК-, УФи масс-спектрометрии.
В HK-спектрах нитрозомочевины (I — IV, VI) -в области 3270-3340 см имеется по одной узкой полосе сред" ней интенсивности„ отвечающей валентным колебаниям связи N-Н. Эта полоса отсутствует в спектре соединения (V), где К, =СНэ. Наличие электроотрицательной нитрозогруппы на
4О фрагменте карбамида в спектрах производных (Т,-UI) отражается в виде смещения полосы карбонильной группы в сторону высоких (1690-!730 см ), а полосы амид II (С-N-H) — в сторону низких частот (1520-1540 см ) по сравнению с частотами соответстну& ших полос в Спектрах алкилмочевины (см. табл. 2).
Электронные спектры спиртовых
50 растворов соединений (I-VI) B области 200-800 нм содержат полосы поглощения нитрозоуреидного и нитроксильного хромофорон. В видимой области спектра первому отнечает полоса с центром около 400 нм, которая для соединений (I-Ш,V) частично, а для соединений (IV, VI) полностью перекрывает более слабую полосу поглощения нитрок6ильной группы.
3 l
В УФ-области спектра имеется одна широкая полоса с максимумом около
235 нм, обусловленная наложением поглощений нитрозоуреидной и ннтроксильной групп (см. табл. 2).
Парамагнетизм полученных соединений подтверждается методом ЭПР.
Спектры ЭПР разбарленных растворов (Х-VI) состоят из трех линий равной интенсивности, что типично дпя нитроксильных монорадикалов. Константы сверхтонкого взаимодействия o j нитроэомочевины (I-VI) (см..табл. 2) характерны для нитроксияьных радикалов пиперидинового ряда.
Пример. Получение предлагае мых соединений: 2,2,6,6-тетраметил.-4-(3-метил-3-нитрозоуреидо)пиперидин-1-оксила (I), 2,2,6,6- тетраметнл-4-(З-нитроэо-3-(,2"хлорэтил)уреидо- метил)пиперидин-l-оксила,(П), 2,2,6, б,-тетраметнл-4-(2-(З-нитрозо-3-(2-хлорэтил)уреидо) -зтил)-пиперидин-l— оксила (Ш), 4-карбокси-2,2,6,6-тетраметил-4- (3-ннтрозо-3-(2-хлорзт«л) уредио)пипер«дин-1-оксила (IV), 2,2, 6,6-тетрамети«-4- 1-метил-3-нитрозо-3-(2-хлорэтил)уреидо!пиперидин-1— оксила (V) и 2,2,5,5-тетраметил-3-1 3-нитрозо-3-(2-хлорэтил)-уреидо) пирролидин-1-оксила (VI).
К раствору ll моль сукцинимидного эфира N-нитрозо-N-метил или И-нитрозо-N-(2-хлорэтил}-.карбаминовой кислоты (ЧШа) или (ЧИ1б) в 5 мл сухого диметилформамида при охлаждении до
0 С и перемешиванин добавляют по каплям раствор 10.ммоль соответствующего аминорадикала (ЧП) в 5 мп диметилформамида. Реакционную смесь перемешивают 30-120 мин при О С н вь!ливают на 100 r толченого льда. Образовавшийся осадок отделяют, промывают водой и сушат., Перекристаллизацию (Е, П,IV ×Ò} проводят из растворителей, указанных в табл. 1. Образующиеся в виде масла вещества (Ш) и (V) экстрагируют эф."ром (Зк20 мл), экстракт сушат Иа 80Ä « хроматографируит на колонке с силикагелем,, элюент-СНС1з—
:-ацетон-СНз OH (10: 1 l } или СНС1з—
-CHyCN (9:1).
Реакцию нитрозокарбамата (ЧШб) с аминокислотой (ЧПг) проводят в присутствии 0,5 ммоль триэтиламина.
Выходы, температуры плавления и . данные по элементному анализу соединений (I-VI) приведены в табл. a, а их спектральные своиства — в табл. 2.
?59650 4
Полученные в параллельных опытах данные биологических испытаний .соединений (I-VI) и ближайшего аналога
1-(2-хлорэтил)-3-циклогексил-l-нитроэомочевины (ЦГНМ) приведены в табл. 3.
Производные (Т- Ч) и ЦГНМ исследованы в виде эмульсий в 103-ном вод- . ном растворе твина -80, а соединение (VI) — s виде раствора в 10Х-иом водном спирте.
Токсичность предлагаемых соединений определяют при однократном введении на белых беспородных мышах по методу Бернса. В качестве харак5 теристики токсичности использована величина дозы, вызывающей гибель
503 .животных, взятых i omaT (LDJ
Результаты испытаний показали, что предлагаемые нитроксилъные .производные (I-VI) в 1,7-5 раза менее токсичны, чем ЦГНМ.
Определение противоопухолевой активности проведено на опухолях мышей — перевиваемых внутрибрюш«нно лейкемиях Ьа Ь-1210 и P-388 и перевнваемой в мозг лейкемии Ь-1210.
Лейкемию Е.а перевивяют внутрибрюшинно взвесью лейкемических кле30 ток в физиологическом растворе. Инокулум содержйт О лейкемических клеток. спытываемые соединения вводят также внутрибрюшинно, причем первое введение осуществляют через
3 ч после перевивки опухоли, а за" тем — ежедневно.
Лейкемию P-388 перевивают внут6 рибрюшинно (10 клеток в 0,2 мл асцитной жидкости). Соединения (Ш, Ч,VI) и ЦГНМ вводят также внутри4О брюшинно, ежедневно, начиная через
1 сут после перевивки опухбли.
Лейкемию 1.-!210 перев«вают внут5 рибрюшинно (10 клеток-в 0,2 мл асцитной жидкости) и в мозг (10 кле-
5 ток в 0,06 мл физиологического раствора) . Испытываемые соединения вводят внутрнбрюш«нно, ежедневно, .начиная через 1 сут после перевивки опухоли.
50 . Схемы лечения для каждого опыта приведены в табл. 3.
В большинстве опытов дозы предлагаемых соединений и доза.15 мг/кг препарата сравнения (ЦГНМ) экви55 .токсичны и составляют 0,3 от LD
Для соединения (VI) применена доза
20 мг/кг, что составляет 0,23 от
650 Ь .контроле соответственно. лак видно иэ табл. Э, бощ.шинство предлагаемых соедийений обладает высокой антилейкемической.активностью, Так, соединения (П-7) в случае лейкемии La по кинетическому критерию X в 3-4 раза эффективнее, чем .ЦГНИ.
Соединения (Ш) и (VI) по своему терапевтическому действию на лейкемию Р-388 близки ЦГНИ, а соединение (7) на этом штамме по показателю,УПЖ в 1„5 раза эффективнее, ч м ЦГНИ, и обеспечивает извлечение 507 животных, взятых в опыт.
Пои перевитой внутрибрюшинно и в мозг лейкемии Ь-1210 эффективность действия соединений (V,VI) при ана-. логичных схемах лечения сравнима с действием ЦГНИ, причем.для (VI) такая эффективность достигается при более низкой относительной дозе (0,23 от 1Рь, чем для ЦГНИ (0,32 от
Таблица
Ни ронснльныв аролэводныв (7-IIX) (Вичнслено, Х.1
Найдено, Х
Нол вам" ларнаа масса
ВруттоРастворитвхпь леренристалливалия
Теилератрре ллаелв" нин,."С
Соедине
ФОРну а
1 с н )и I
21,77 257 31
17,52 319,81
72 . 13333-1335 5 а,- 551 6 6Ц443 221 4
С,НДН О, 51,35 8,23
Щ 31И 0 48,82 7,56
48,3 7,52 17,6
50,1 7,67 17,0
44, 5 6 27 16 2
П 61 115»»117 5 СНС1 -I eacsm
В . 74 65-71 КХ
l6 78 333 84
l6,02 349,79: с н С1и о
50,37 7,85
44е64 6в34
С НР1И О, г,н,р1н, о, И " 69 129-132 HeOH-и О
9 57 несло KX
48в82 7 ° 56 17э52 319э81
48ч0 7е54
45э25 6е75 19в3
М % A аолононнал мроиатогра4нн иа сяликагеле, алвант-СНС1 -.ацетон-HeOH (IO: I I) 3 1259
Критерием противоопухолевой активности на лейкемиях F-388 и Ь-1210 является увеличение средней продолжительности жизни (УПЖ)опытных животных по сравнению с контрольными, выраженное в процентах и вычисляемое
- по формуле
l0O (? -L ) ия - — — ——
Iõ. где Ь, - среднее время жизни живот-, 1О ных в опытной группе;
Ь вЂ” среднее время жизни животных в контрольной группе без введения исследуемыхсоединений. 15
В случае с лейками Ьа применяют кинетический критерий противоопухолевой активности X", который характеризует степень торможения скорости 20 роста опухоли под действием испытуемого соединения:
1- 4,„ / ., .где 9,„ и у„ - удельные скорости роста опухоли в опыте и 25
С,Н С1К„О 45,28 6,91 19,20 291 76
1259650.з. 8
Та..блица 2
ИК-, УФ-., ЭПР- и масс-спектры нитроксильных производиык (I-ЧЕ) Иасс-спектр
m/е (И ) J
257
1,55
3292 N-Н 448 пл
1725 С=О
415
1532 С-Я-Н
397
384 )тл
368 пл
53
8500
233
319,321
I0 9
l,56
3328 N-Н 451 пл
1727 С=О 418
1525 С-N-Н : 399
100
385 пл
370 пл
7700
234
1 °
3318 N-Н 450 пл
1728 CO 418
)0,4 333,335
1528, С-N-Н 399
104
7.4
385 пл
370 пл
8100
IV 3340 . N-Н 41 8
2560 COOH 400
234
)05
349,351
1,50
I 686,.
1722 СйО
386
1732
I523s.1542)" . 372 пл72
Соеди- ИК»спектр группа
ФФ
УФ-спектр
6, л/(коль см
ЭПР-cnex p," а„,, нТ (+О,Ы) 1259б50
У
УФ-спектр . см
Е, л/(моль, см
8300
319,321
1693 . С* 0
37S йл
6950
29I 293
1730 C=O 400
101
1539 С-N-Н 387 пл
371 пл
8000
: я
Для соединения П приведен спектр жидкости, для остяльных веществ спектры в ваэелиновом масле.
«Растворитель - спирт. "Раствор в беизоле, 25 С, концентрация 5 10 моль/л.
Таблина 3
Ю
Результата изучение нротнвоопухолевор активноетн иитроксилыва нронзводпых (I-VI). йвотиме Опухоль
Йротивоопухолевзв активностЪ
Ивето пере»
ВНВХЯ
РазоВах. лоза> иг/кр оличество хнвотньа охенч ,оетв нт/кг
Ий, х выеив" вмх
60 лией оные
I ""5 б 0 о-ь у о в/б 9,0 70
1 в/б 6,0 30 т l5
2.ЗО SSF Ь-ПЮ
О,I
1I 10О . q,sI. ь в 80- gpss La
В/б 6,0 25 О-Ь у 0
0,6
r5o в/б !0,2 25 1-5 ОМ Р-3ЗВ
0,0 в/б 6,0 50 0-Ь б, в/б 6,0 50 0-4 6
XV 150 . q, 3ll L4l
Ч.. 150 C„S> Ь
o,у
В/б 10 ° 2 50 f 5 6 3 ОЗА Г-3SS
Контроль, време внзии, сут
Продолжение табл.2
1 евазэм с
ЗИР-спек асс-maктр, iY. мТ, а/е (И ) (+0в0®) Схема лечеина еутки после перевнэкн ону» холн
1259650!
Продолжение табл. 3!
Киво тиме
Иман лиинл
Неото дерев ивки
Про твв оол уколе вЛ в активность
Токсичностьь» мгlкг. Соединение олнчестао вивотиых вккия
60 дней
BDF, L;-12!0 в/и 7,0
160
50 1-6 т0 20 1 5
Vi 8» в/б BDF, 1.-1210
20 I-S 6
240 в/б 12,4
BDF, Р-388
BDF, 1.-1210 в/и
270
20 I-б
7,0
0,2
ЦЮН 47 в/б
220
6,0 20 0-4
IS 1-5 б в/Ь 8,2 в!б 10,2
15 !"5 !
5 1-6
Ц ГНИ 47
2! 0
7,0
alì
«Соединеннл (1-V) и ЦЮН испьглюали в виде змулъсни s !02.-ном водном растворе таина-80, а соединение (Vi) - s виде раствора в 102-иом водном спирте.
Принлтке в таблице сокравеиил . в/б - аиутрибрююнино, в/и - в мозг.
Составитель А. Андриевский
Редактор В. Иванова . Техред К..Бонкало : Корректор С.Черни
Заказ 2032 Тираж 343 - Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
С,,В! 7,а
BDF, L- t 2 I0
DBA, г-388
BDF, L-!210!!онтроль, време втмзни сут
Pas вал до» мг/ е
Ч л т
![Нитроксильные производные нитрозомочевины, проявляющие противоопухолевую и мутагенную активность](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6311178-s.jpg)
![Нитроксильные производные нитрозомочевины, проявляющие противоопухолевую и мутагенную активность](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6311179-s.jpg)
![Нитроксильные производные нитрозомочевины, проявляющие противоопухолевую и мутагенную активность](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6311180-s.jpg)
![Нитроксильные производные нитрозомочевины, проявляющие противоопухолевую и мутагенную активность](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6311181-s.jpg)
![Нитроксильные производные нитрозомочевины, проявляющие противоопухолевую и мутагенную активность](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6311182-s.jpg)
![Нитроксильные производные нитрозомочевины, проявляющие противоопухолевую и мутагенную активность](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6311183-s.jpg)
![Нитроксильные производные нитрозомочевины, проявляющие противоопухолевую и мутагенную активность](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6311184-s.jpg)