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Chemiekongress: 2017 Synthese, Charakterisierung und In-vitro-Antitumorbewertung neuer Pyrazolo[3,4-d]Pyrimidin-Derivate - Hamada S Abulkhair

 Hamada S Abulkhair 

    Krebs ist das schwerwiegendste Gesundheitsproblem und die zweithäufigste Todesursache in Entwicklungsländern. Darüber hinaus gab es in den letzten sieben Jahren bei gezielten, nicht toxischen Medikamenten keine geringfügigen Nebenwirkungen und Erfolge bei der Entwicklung neuer Chemotherapeutika. Daher ist die Entdeckung eines neuen selektiven, wirksamen und sicheren Antitumormittels ein Muss. Der Pyrazolo[3,4-d]pyrimidinkern ist das Purin-Bioisoster. Daher wird die kompetitive Hemmung von ATP-Kinasenenzymen durch ein Antitumormittel als fördernde Aktivität bezeichnet. Viele Pyrazolo[3,4-d]pyrimidinderivate wurden als Antitumormittel gemeldet. Diese Verbindung der zytotoxischen Aktivität kann durch mehrere Enzyme wie Tyrosinkinase, Src-Kinase und Cyclin-abhängige Kinase (CDK) charakterisiert werden. das mammalian Target of Rapamycin (mTOR) und Glykogensynthase-Kinase (GSK). Außerdem würde die Anwesenheit einer Methylsulfanylgruppe in Position 3 des Pyrazolo[3,4-d]pyrimidinkerns die Antitumoraktivität dieses Kerns verstärken. So zeigte die Verbindung beispielsweise eine ausgezeichnete Antitumoraktivität gegen die Brustadenokarzinomzelllinie MCF 7 mit IC50-Werten von 12,0 bzw. 7,50. Darüber hinaus zeigte Verbindung 3 eine verstärkte zytotoxische Aktivität gegen die Zelllinie A549 mit einem IC50-Kb-Wert von 5,28 µM. Auf Grundlage dieser wissenschaftlichen Fakten und der weiteren Erforschung neuer Antitumormittel stellten wir die Hypothese auf, dass die Einbeziehung dieser Strukturmerkmale zu potenten Antitumormitteln führen könnte. Im Rahmen dieser Arbeit wurden neue Derivate 3-(Methylthio)-1-Phenyl-1H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidin 10-16 synthetisiert, die in die Methylsulfanylgruppe in Position 3 von Pyrazolo eingebaut wurden. Syntheseweg von Pyrazolo[3,4-d]pyrimidin-4(5H)-on ausgehend von 8 und 4-Chlor-3-(methylthio)-1-phenyl-1H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidin-Derivaten, die durch Reaktion von Malononitril mit Kohlenstoffdisulfid in Gegenwart von Natriumethoxid, gefolgt von Methylierung des Produkts mit Dimethylsulfat, durchgeführt wurden. Das resultierende 2(Bis(methylthio)methylen)malononitril wurde dann mit Phenylhydrazin in absolutem Ethanol behandelt. Cyclisierung von 5-Amino-3-(methylthio)-1-phenyl-1Hpyrazol-4-carbonitril ergab die Ameisensäure mit Wirkung 3-(Methylthio)-1-phenyl-1Hpyrazolo[3,4-d]pyrimidin-4(5H)-on [18]. Die Struktur des letzteren wurde durch die charakteristischen Absorptionsbanden von C bN und NH im IR-Spektrum von 5-Amino1Hpyrazol-4-carbonitril bestätigt. Die Chlorierung von Phosphoroxychlorid mit Verbindung 8 ergab das Derivat 4-Chlor 9. Letzteres konnte mit verschiedenen Aliphaten und Aromaten reagieren. Spektraldaten und Elementaranalysen bestätigten die Bildung der Pyrazolo[3,4-d]pyrimidin-4-amine 10a–e, 11 und 12. Die Bildung der Verbindungen 10–12 wurde durch die Zielderivate der Amine bestimmt. Das HNMR-Spektrum 1 dieser Derivate weist ein neues austauschbares Singulettsignal D2O bei 8,48–8,60 ppm auf, das den NH-Protonen entspricht.Diese Verbindungen der Massenspektren zeigten gute m/z-Werte mit deutlichen Molekülionen-Peaks. Diagramm 3 zeigt die Zielverbindungen der Syntheseroute von 13a–h durch die Reaktion von 3-(Methylthio)-1-phenyl-1H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidin-4(5H)-on (8) mit 2-3-Chlor-N-phenylpropanamid oder Chlor-N-phenylacetamid bzw. Derivaten. Diese Amide der Strukturen wurden anhand von Spektraldaten und vorläufigen Analysen bestätigt. Die IR-Spektren zeigen für diese Verbindungen im Bereich von 3223–3317 cm-1 die charakteristischen NH-Streckbanden. Darüber hinaus zeigten dieselben Ableitungen der 1H-NMR-Spektren, dass die Singulettsignale den NH-Protonen entsprechen, 9,72–10,78 ppm. Die humane Brustadenokarzinomzelllinie MCF7 wurde von der American Cell Culture Collection kultiviert und enthielt Streptomycin, 100 Einheiten/ml Penicillin und 10 % hitzeinaktiviertes fetales Rinderserum in einer befeuchteten CO2-Atmosphäre, 5 % (v/v) bei 37 °C. Die Antitumoraktivität der neu synthetisierten Pyrazolo[3,4-d]pyrimidine wurde in vitro unter Verwendung einer humanen Brustadenokarzinomzelllinie MCF7 unter Verwendung der Sulforhodamin-B-[4,5-Dimethylthiazol-2-yl]-2,5-Dimethyltetrazoliumbromid-Technik (MTT) getestet. Die ausgewählte Krebszelllinie exponentiell kultivierter Zellen wurde trypsiniert, gezählt und in geeigneter Dichte (2000–1000 Zellen/0,33 cm2) ausgesät. Die Zellen wurden dann 24 h lang bei 37 °C in einer feuchten Atmosphäre inkubiert. Dann wurden die Zellen 72 h lang unterschiedlichen Konzentrationen der Testverbindungen (0,1, 1, 10, 100, 1000 πM) ausgesetzt. Danach wurde die Lebensfähigkeit der behandelten Zellen gemäß der MTT-Technik bestimmt. Eine Reihe neuartiger 1-Phenyl-3-methylsulfanylpyrazolo[3,4-d]pyrimidine 10–16 wurde synthetisiert. Diese neue Reihe von Antitumoraktivität wurde in der menschlichen Brustadenokarzinomzelllinie MCF7 untersucht. Zehn der Testverbindungen zeigten im Vergleich zu Doxorubicin eine moderate Aktivität. N-Arylacetamid-Derivate (13ah) zeigten eine bessere Antitumoraktivität als alle anderen Serien. In dieser Serie zeigte Verbindung 13a die höchste Aktivität mit einem IC50-Äquivalent von 23 μM. Wie aus Tabelle 1 und Abbildung 2 ersichtlich, führt eine Verlängerung der Linkerlänge um eine weitere CH2-Einheit der Verbindungen 13a-h zu einem dramatischen Aktivitätsabfall. Die Anwesenheit eines Wasserstoffbrückenspenders im aromatischen Ring der neuen Derivate 16a, b ist für die Aktivität wesentlich. Dies wird deutlich, wenn man die MIC-Werte von 16a (über 326 μM) mit denen von 16b vergleicht, die nur 61 μM betragen. Es sind weitere Studien erforderlich, um den Mechanismus der Antitumorwirkung und die Identifizierung von DAS aus anderen Positionen im Pyrazolo[3,4-d]pyrimidinring zu ermitteln.Diese Amide der Strukturen wurden anhand von Spektraldaten und vorläufigen Analysen bestätigt. Die IR-Spektren zeigen diese Verbindungen im Bereich von 3223–3317 cm-1 in den charakteristischen NH-Streckbändern. Darüber hinaus zeigten die gleichen Ableitungen der 1 HNMR-Spektren, dass die Singulettsignale den NH-Protonen entsprechen, 9,72–10,78 ppm. Die menschliche Brustadenokarzinomzelllinie MCF7 wurde von der American Cell Culture Culture Collection aus Streptomycin, 100 Einheiten/ml Penicillin und 10 % hitzeinaktiviertem fetalem Rinderserum in einer befeuchteten CO2-Atmosphäre gewonnen. 5 % (v/v) bei 37 °C. Die Antitumoraktivität neu synthetisierter Pyrazolo[3,4-d]pyrimidine wurde in vitro unter Verwendung einer menschlichen Brustadenokarzinomzelllinie MCF7 unter Verwendung des SulfoRhodamin-B-[4,5-Dimethylthiazol-2-Tests gemessen. - Yl]-2,5-Dimethyltetrazoliumbromid-Technik (MTT). Die ausgewählte Krebszelllinie exponentiell kultivierter Zellen wurde trypsiniert, gezählt und in geeigneten Dichten (2000–1000 Zellen/0,33 cm2) ausgesät. Die Zellen wurden dann 24 h lang bei 37°C in einer befeuchteten Atmosphäre inkubiert. Dann wurden die Zellen 72 h lang unterschiedlichen Konzentrationen der Testverbindungen (0,1, 1, 10, 100, 1000 πM) ausgesetzt. Danach wurde die Lebensfähigkeit der behandelten Zellen gemäß der MTT-Technik bestimmt. Eine Reihe neuartiger 1-Phenyl-3-Methylsulfanylpyrazolo[3,4-d]pyrimidine 10–16 wurde synthetisiert. Die Antitumoraktivität dieser neuen Reihe wurde in der menschlichen Brustadenokarzinom-Zelllinie MCF7 untersucht. Zehn der getesteten Verbindungen zeigten eine moderate Aktivität im Vergleich zu Doxorubicin. N-Arylacetamid-Derivate (13ah) zeigten eine bessere Antitumoraktivität als alle anderen Serien. In dieser Serie zeigte Verbindung 13a die höchste Aktivität mit einem IC50-Äquivalent von 23 μM. Wie aus Tabelle 1 und Abbildung 2 ersichtlich, führt eine Verlängerung der Linkerlänge um eine weitere CH2-Einheit der Verbindungen 13a-h zu einem dramatischen Aktivitätsabfall. Das Vorhandensein eines Wasserstoffbrückenspenders im aromatischen Ring der neuen Derivate 16a, b ist für die Aktivität wesentlich. Dies wird deutlich, wenn man die MIC-Werte von 16a (über 326 μM) mit denen von 16b vergleicht, die nur 61 μM betragen. Es sind weitere Studien erforderlich, um den Mechanismus der Antitumorwirkung und die Identifizierung von DAS aus anderen Positionen im Pyrazolo[3,4-d]pyrimidinring zu ermitteln.Diese Amide der Strukturen wurden anhand von Spektraldaten und vorläufigen Analysen bestätigt. Die IR-Spektren zeigen diese Verbindungen im Bereich von 3223–3317 cm-1 in den charakteristischen NH-Streckbändern. Darüber hinaus zeigten die gleichen Ableitungen der 1 HNMR-Spektren, dass die Singulettsignale den NH-Protonen entsprechen, 9,72–10,78 ppm. Die menschliche Brustadenokarzinomzelllinie MCF7 wurde von der American Cell Culture Culture Collection aus Streptomycin, 100 Einheiten/ml Penicillin und 10 % hitzeinaktiviertem fetalem Rinderserum in einer befeuchteten CO2-Atmosphäre gewonnen. 5 % (v/v) bei 37 °C. Die Antitumoraktivität neu synthetisierter Pyrazolo[3,4-d]pyrimidine wurde in vitro unter Verwendung einer menschlichen Brustadenokarzinomzelllinie MCF7 unter Verwendung des SulfoRhodamin-B-[4,5-Dimethylthiazol-2-Tests gemessen. - Yl]-2,5-Dimethyltetrazoliumbromid-Technik (MTT). Die ausgewählte Krebszelllinie exponentiell kultivierter Zellen wurde trypsiniert, gezählt und in geeigneten Dichten (2000–1000 Zellen/0,33 cm2) ausgesät. Die Zellen wurden dann 24 h lang bei 37°C in einer befeuchteten Atmosphäre inkubiert. Dann wurden die Zellen 72 h lang unterschiedlichen Konzentrationen der Testverbindungen (0,1, 1, 10, 100, 1000 πM) ausgesetzt. Danach wurde die Lebensfähigkeit der behandelten Zellen gemäß der MTT-Technik bestimmt. Eine Reihe neuartiger 1-Phenyl-3-Methylsulfanylpyrazolo[3,4-d]pyrimidine 10–16 wurde synthetisiert. Die Antitumoraktivität dieser neuen Reihe wurde in der menschlichen Brustadenokarzinom-Zelllinie MCF7 untersucht. Zehn der getesteten Verbindungen zeigten eine moderate Aktivität im Vergleich zu Doxorubicin. N-Arylacetamid-Derivate (13ah) zeigten eine bessere Antitumoraktivität als alle anderen Serien. In dieser Serie zeigte Verbindung 13a die höchste Aktivität mit einem IC50-Äquivalent von 23 μM. Wie aus Tabelle 1 und Abbildung 2 ersichtlich, führt eine Verlängerung der Linkerlänge um eine weitere CH2-Einheit der Verbindungen 13a-h zu einem dramatischen Aktivitätsabfall. Das Vorhandensein eines Wasserstoffbrückenspenders im aromatischen Ring der neuen Derivate 16a, b ist für die Aktivität wesentlich. Dies wird deutlich, wenn man die MIC-Werte von 16a (über 326 μM) mit denen von 16b vergleicht, die nur 61 μM betragen. Es sind weitere Studien erforderlich, um den Mechanismus der Antitumorwirkung und die Identifizierung von DAS aus anderen Positionen im Pyrazolo[3,4-d]pyrimidinring zu ermitteln.4-d]-Pyrimidine wurden in vitro anhand einer menschlichen Brustadenokarzinom-Zelllinie MCF7 unter Verwendung der Sulforhodamin-B-[4,5-Dimethylthiazol-2-Yl]-2,5-Dimethyltetrazoliumbromid-Technik (MTT) gemessen. Die ausgewählte Krebszelllinie exponentiell kultivierter Zellen wurde trypsiniert, gezählt und in geeigneter Dichte (2000–1000 Zellen/0,33 cm2) ausgesät. Die Zellen wurden dann 24 Stunden lang bei 37 °C in einer feuchten Atmosphäre inkubiert. Dann wurden die Zellen 72 Stunden lang unterschiedlichen Konzentrationen der Testverbindungen (0,1, 1, 10, 100, 1000 πM) ausgesetzt. Danach wurde die Lebensfähigkeit der behandelten Zellen gemäß der MTT-Technik bestimmt. Eine Reihe neuartiger 1-Phenyl-3-methylsulfanylpyrazolo[3,4-d]pyrimidine 10-16 wurde synthetisiert. Die Antitumoraktivität dieser neuen Reihe wurde an der menschlichen Brustadenokarzinom-Zelllinie MCF7 untersucht. Zehn der getesteten Verbindungen zeigten eine moderate Aktivität im Vergleich zu Doxorubicin. N-Arylacetamid-Derivate (13ah) zeigten eine bessere Antitumoraktivität als alle anderen Reihen. In dieser Reihe zeigte Verbindung 13a die höchste Aktivität mit einem IC50-Äquivalent von 23 μM. Wie aus Tabelle 1 und Abbildung 2 ersichtlich, führt eine Erhöhung der Linkerlänge um eine weitere CH2-Einheit der Verbindungen 13a-h zu einem dramatischen Rückgang der Aktivität. Das Vorhandensein eines Wasserstoffbrückenspenders im aromatischen Ring der neuen Derivate 16a, b ist für die Aktivität wesentlich. Dies wird deutlich, wenn man die MIC-Werte von 16a (über 326 µM) mit denen von 16b vergleicht, die nur 61 µM betragen. Weitere Studien sind erforderlich, um den Mechanismus der Antitumorwirkung und die Identifizierung von DAS aus anderen Positionen im Pyrazolo[3,4-d]pyrimidinring zu ermitteln.4-d]-Pyrimidine wurden in vitro anhand einer menschlichen Brustadenokarzinom-Zelllinie MCF7 unter Verwendung der Sulforhodamin-B-[4,5-Dimethylthiazol-2-Yl]-2,5-Dimethyltetrazoliumbromid-Technik (MTT) gemessen. Die ausgewählte Krebszelllinie exponentiell kultivierter Zellen wurde trypsiniert, gezählt und in geeigneter Dichte (2000–1000 Zellen/0,33 cm2) ausgesät. Die Zellen wurden dann 24 Stunden lang bei 37 °C in einer feuchten Atmosphäre inkubiert. Dann wurden die Zellen 72 Stunden lang unterschiedlichen Konzentrationen der Testverbindungen (0,1, 1, 10, 100, 1000 πM) ausgesetzt. Danach wurde die Lebensfähigkeit der behandelten Zellen gemäß der MTT-Technik bestimmt. Eine Reihe neuartiger 1-Phenyl-3-methylsulfanylpyrazolo[3,4-d]pyrimidine 10-16 wurde synthetisiert. Die Antitumoraktivität dieser neuen Reihe wurde an der menschlichen Brustadenokarzinom-Zelllinie MCF7 untersucht. Zehn der getesteten Verbindungen zeigten eine moderate Aktivität im Vergleich zu Doxorubicin. N-Arylacetamid-Derivate (13ah) zeigten eine bessere Antitumoraktivität als alle anderen Reihen. In dieser Reihe zeigte Verbindung 13a die höchste Aktivität mit einem IC50-Äquivalent von 23 μM. Wie aus Tabelle 1 und Abbildung 2 ersichtlich, führt eine Erhöhung der Linkerlänge um eine weitere CH2-Einheit der Verbindungen 13a-h zu einem dramatischen Rückgang der Aktivität. Das Vorhandensein eines Wasserstoffbrückenspenders im aromatischen Ring der neuen Derivate 16a, b ist für die Aktivität wesentlich. Dies wird deutlich, wenn man die MIC-Werte von 16a (über 326 µM) mit denen von 16b vergleicht, die nur 61 µM betragen. Weitere Studien sind erforderlich, um den Mechanismus der Antitumorwirkung und die Identifizierung von DAS aus anderen Positionen im Pyrazolo[3,4-d]pyrimidinring zu ermitteln.Dies wird deutlich, wenn man die MIC-Werte von 16a (über 326 µM) mit denen von 16b vergleicht, die nur 61 µM betragen. Weitere Studien sind erforderlich, um den Mechanismus der Antitumorwirkung und die Identifizierung von DAS aus anderen Positionen im Pyrazolo[3,4-d]pyrimidinring zu ermitteln.Dies wird deutlich, wenn man die MIC-Werte von 16a (über 326 µM) mit denen von 16b vergleicht, die nur 61 µM betragen. Weitere Studien sind erforderlich, um den Mechanismus der Antitumorwirkung und die Identifizierung von DAS aus anderen Positionen im Pyrazolo[3,4-d]pyrimidinring zu ermitteln.