Токоферолы, токотриенолы и другие производные хромана и боковых цепей и способы лечения с их использованием

Токоферолы, токотриенолы и другие производные хромана и боковых цепей и способы лечения с их использованием

Реферат

 

Изобретение относится к новым производным токоферола, токотриенола и другим производным хромана и боковых цепей формулы 1: ,

где Х представляет собой кислород; R¹ представляет собой группу -С_1-10алкилен-СООН, -С_1-4алкилен-CONH₂, -C_1-4 алкилен-СОО-С_1-4алкил, -С_1-4алкилен-CON(С_1-4алкилен-COOH)₂, -С_1-4алкилен-ОН, -СН₂(СН₂)₂-NH₃-CI или -С_1-4алкилен-OSO₃NH(С_1-4алкил)₃; R² и R³ представляют собой водород или метил; R⁴ представляет собой метил; и R⁵ представляет собой группу -С_7-17 алкил, -СООН, -С_7-16-олефиновую группу, содержащую от 3 до 5 этиленовых связей, -С=С-СОО-С_1-4алкил или -С_1-4алкилен-СОО-С_1-4алкил; при условии, что R¹ не может являться ни группой -С_2-4алкилен-СООН, ни -C_1-4 алкилен-CONH₂, ни -С_1-4алкилен-ОН, когда каждый из R², R³ и R⁴ представляет собой метил, а R⁵ представляет собой -С₁₆алкил, а также к способу лечения клеточно-пролиферативных заболеваний и способу индукции апоптоза клетки. Технический результат - получение новых производных токоферола, токотриенола и других производных хромана и боковых цепей, обладающих ингибирующим действием в отношении нежелательной или неконтролируемой пролифекации клеток. 3 н. и 15 з.п. ф-лы., 2 табл., 14 ил.

Область изобретения

Настоящее изобретение в целом относится к областям органической химии и антипролиферативных и проапоптотических соединений. Более конкретно, данное изобретение относится к соединениям на основе хромана и их производным и их применениям в качестве агентов пролиферации клеток, агентов проапоптоза, иммуномодулирующих и противовирусных агентов.

Предпосылки изобретения

Биология пролиферации клеток и гибели клеток (апоптоза) является чрезвычайно сложной, включающей в себя многочисленные внутриклеточные пути передачи сигналов и многочисленные взаимодействующие продукты генов. У раковых клеток могут проявляться множественные дефекты в нормальных механизмах регуляции пролиферации клеток, позволяющие им увеличиваться в числе. Кроме того, у раковых клеток проявляются дефекты в механизмах, участвующих в элиминации отклоняющихся от нормы клеток посредством многостадийных процессов, называемых запрограммированной смертью клеток или апоптозом. Таким образом, комбинации нерегулируемой пролиферации клеток и супрессии путей передачи сигналов, индуцирующих смерть клеток, дают раковым клеткам преимущества как в росте, так и в выживании.

Увеличиваются ли клетки в числе или нет, зависит от баланса экспрессии негативно действующих и позитивно действующих на рост продуктов регуляторных генов и присутствия или отсутствия функциональных путей передачи сигналов гибели клеток. Негативно действующие на рост регуляторные гены способствуют блокированию клеток в клеточном цикле. Позитивно действующие на рост регуляторные гены стимулируют клетки к прогрессированию в течение всего клеточного цикла. Гены, участвующие в апоптозе, могут быть либо проапоптотическими, либо антиапопототическими, и динамический баланс между ними определяет, живет ли клетка или умирает.

Раковые клетки, для того чтобы выживать и увеличиваться в числе, с течением времени подвергаются серии мутационных событий, которые удаляют регуляторные механизмы управления, что дает им возможность неконтролируемо расти и выживать даже в присутствии проапопототических сигналов и развивать свойства, которые позволяют им избежать обнаружения и удаления защитной системой иммунного ответа. Раковые опухоли могут вызывать смерть индивидуумов, если они не удаляются хирургически или не подвергаются эффективному лечению лекарственными средствами.

Существует большое разнообразие патологических клеточно-пролиферативных состояний, в случае которых для обеспечения терапевтических преимуществ требуются новые терапевтические стратегии и агенты. Эти патологические состояния могут иметь место в почти во всех типах клеток, способных к ненормальной пролиферации клеток или отклоняющейся от нормы отвечаемости на сигналы гибели клеток. Среди типов клеток, которые проявляют патологические или отклоняющиеся от нормы характеристики роста и гибели, находятся (1) фибробласты, (2) сосудистые эндотелиальные клетки и (3) эпителиальные клетки. Таким образом, необходимы новые способы для лечения локальных или рассеянных патологических состояний во всех или почти во всех системах органов и тканей индивидуумов.

Большинство видов рака, являются ли они специфически мужскими, такими как рак предстательной железы или рак яичка, или специфически женскими, такими как рак молочной железы, яичника или шейки матки, или же поражают в равной степени мужчин и женщин, такие как рак печени, кожи или легкого, подвергаются со временем усиленным генетическим повреждениям и эпигенетическим событиям и в конечном счете становятся высокометастатическими и трудными для лечения. Хирургическое удаление локализованных случаев рака оказалось эффективным только в том случае, когда рак не распространился за пределы первичного повреждения. Как только рак распространился на другие ткани и органы, хирургические процедуры должны быть дополнены другими, более специфическими процедурами для уничтожения (ликвидации) больных или злокачественных клеток. Большинство обычно используемых дополнительных процедур для лечения пораженных или злокачественных клеток, таких как химиотерапия или радиобиологическое воздействие, не являются локализованными на опухолевых клетках и, хотя они обладают пропорционально более высоким разрушающим действием на злокачественных клетках, часто повреждают до некоторой степени и нормальные клетки.

Некоторые производные токоферолов, токотриенолов и витамина Е использовали в качестве проапоптотических и ингибирующих синтез ДНК агентов. Структура витамина Е состоит из хроманола в качестве головной части и алкильной боковой цепи. Существуют восемь главных встречающихся в природе форм витамина Е: альфа (), бета (), гамма () и дельта () токоферолы и , , и токотриенолы. Токоферолы отличаются от токотриенолов тем, что они имеют насыщенную фитильную боковую цепь, а не ненасыщенную изопренильную боковую цепь. Четыре формы токоферолов и токотриенолов различаются по числу метильных групп на хромановой головной части ( имеет три, и имеют две и имеет одну).

R,R,R--токоферилсукцинат является производным R,R,R--токоферола, которое структурно модифицировано посредством сложноэфирной связи, так что оно содержит сукцинильную часть вместо гидроксильной части в положении 6 хромановой головной части. Эта присоединенная эфирной связью сукцинатная часть молекулы R,R,R--токоферола оказалась наиболее сильнодействующей формой витамина Е, влияющей на биологические действия запуска апоптоза и ингибирования синтез ДНК. Эта форма витамина Е индуцирует апоптоз опухолевых клеток, не оказывая индуцирующего влияния апоптоз эффектов на нормальные клетки. Главное преимущество этой формы витамина Е в качестве противоракового агента состоит в том, что многие раковые клетки либо экспрессируют низкие уровни эстераз, либо не экспрессируют эстеразы, которые могут отщеплять сукцинатную часть молекулы с превращением тем самым сукцинатной формы R,R,R--токоферола в свободный R,R,R--токоферол. R,R,R--токоферол не проявляет ни сильнодействующей антипролиферативной, ни запускающей апоптоз биологической активности. Однако связанный эфирной связью сукцинат витамина Е является неэффективным in vivo, поскольку природные эстеразы в хозяине отщепляют сукцинатную часть молекулы, образуя неэффективный противораковый агент, R,R,R--токоферол.

В существующем уровне техники отсутствуют эффективные средства ингибирования нежелательной или неконтролируемой пролиферации клеток в большом разнообразии патофизиологических состояний, одновременно не влияющих или мало влияющих на нормальные клетки. Данное изобретение удовлетворяет этой давнишней потребности и пожеланию в данной области.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном варианте данного изобретения предлагается соединение, имеющее структурную формулу

где Х обозначает кислород, азот или серу; R¹ выбран из группы, состоящей из алкила, алкенила, алкинила, арила, гетероарила, карбоновой кислоты, карбоксилата, карбоксамида, сложного эфира, тиоамида, сложного тиолового эфира, тиоловой кислоты, сахарида, алкоксисвязанного сахарида, амина, сульфоната, сульфата, фосфата, спирта, простого эфира и нитрила;

R² выбран из группы, состоящей из водорода, метила, бензилкарбоновой кислоты, бензилкарбоксилата, бензилкарбоксамида, бензилового сложного эфира, сахарида и амина; R³ выбран из группы, состоящей из водорода, метила, бензилкарбоновой кислоты, бензилкарбоксилата, бензилкарбоксамида, бензилового сложного эфира, сахарида и амина; R⁴ выбран из группы, состоящей из метила, бензилкарбоновой кислоты, бензилкарбоксилата, бензилкарбоксамида, бензилового эфира, сахарида и амина; и R⁵ выбран из группы, состоящей из алкила, алкенила, алкинила, арила, гетероарила, карбоксила, амида и сложного эфира; причем, когда Х представляет собой кислород, R² представляет собой метил, R³ представляет собой метил, R⁴ представляет собой метил и R⁵ представляет собой фитил, R¹ не является масляной кислотой.

В другом варианте данного изобретения предлагается способ лечения клеточно-пролиферативного заболевания, предусматривающий введение животному фармакологически эффективной дозы соединения, имеющего структурную формулу

где Х обозначает кислород, азот или серу; R¹ выбран из группы, состоящей из алкила, алкенила, алкинила, арила, гетероарила, карбоновой кислоты, карбоксилата, карбоксамида, сложного эфира, тиоамида, сложного тиолового эфира, тиоловой кислоты, сахарида, алкоксисвязанного сахарида, амина, сульфоната, сульфата, фосфата, спирта, простого эфира и нитрила;

R² выбран из группы, состоящей из водорода, метила, бензилкарбоновой кислоты, бензилкарбоксилата, бензилкарбоксамида, бензилового сложного эфира, сахарида и амина; R³ выбран из группы, состоящей из водорода, метила, бензилкарбоновой кислоты, бензилкарбоксилата, бензилкарбоксамида, бензилового сложного эфира, сахарида и амина; R⁴ выбран из группы, состоящей из метила, бензилкарбоновой кислоты, бензилкарбоксилата, бензилкарбоксамида, бензилового сложного эфира, сахарида и амина; и R⁵ выбран из группы, состоящей из алкила, алкенила, алкинила, арила, гетероарила, карбоксила, амида и сложного эфира.

Еще в одном варианте данного изобретения предлагается фармацевтическая композиция, содержащая описанное здесь соединение и фармацевтически приемлемый носитель.

Еще в одном варианте данного изобретения предлагается способ индукции апоптоза клетки, предусматривающий стадию контактирования указанной клетки с фармакологически эффективной дозой соединения данного изобретения.

Другие и дополнительные аспекты, признаки, эффекты и преимущества данного изобретения будут очевидными из следующего описания предпочтительных в настоящее время вариантов данного изобретения, приведенных с целью раскрытия изобретения.

Краткое описание чертежей

Для того чтобы предмет настоящей заявки, в рамках которого достигаются вышеуказанные признаки, преимущества и цели данного изобретения, а также другие цели, которые станут очевидными, мог быть понятым в деталях, более конкретные описания данного изобретения, вкратце суммированного выше, могут быть даны со ссылкой на определенные варианты изобретения, которые иллюстрируются в прилагаемых чертежах. Эти чертежи образуют часть данного описания. Однако следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют предпочтительные варианты данного изобретения и, следовательно, не должны рассматриваться в их объеме как ограничивающие.

Фиг.1 показывает общую структуру токоферола, токотриенола и других соединений на основе хромана.

Фиг.2 показывает соединения 1-29 на основе токоферола, синтезированные и испытанные в настоящее время.

Фиг.3А, 3В и 3С показывают общие синтетические органические подходы для химического варьирования соединений хроманола в положении R¹.

Фиг.4 показывает общие синтетические органические подходы для химического варьирования соединений хроманола в положении R².

Фиг.5 показывает общие синтетические органические подходы для химического варьирования соединений хроманола в положениях R³ и R⁴.

Фиг.6 показывает общие синтетические органические подходы для химического варьирования соединений хроманола в положении R⁵.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как он применяется в настоящем описании, термин "индивидуум" будет относиться к животным и человеку.

Как он применяется в настоящем описании, термин "биологически ингибирующий" или "ингибирование" роста пролиферирующих клеток включает частичное или полное ингибирование роста и, как подразумевается, включает уменьшение в скорости пролиферации или роста этих клеток. Биологически ингибирующая доза композиции по данному изобретению может быть определена оценкой воздействия тестируемого элемента на рост злокачественных или ненормально пролиферирующих клеток-мишеней в культуре ткани, на рост опухолей в животных и культуре клеток или любым другим способом, известным лицам с обычной квалификацией в данной области.

Как он применяется в настоящем описании, термин "индукция запрограммированной гибели клеток или апоптоза" включает частичную или полную гибель клеток для клеток, проявляющих установленные морфологические и биохимические апоптотические характеристики. Доза композиции по данному изобретению, которая индуцирует апоптоз, может быть определена оценкой воздействия тестируемого элемента на рост злокачественных или ненормально пролиферирующих клеток-мишеней в культуре ткани, на рост опухолей в животных и культуре клеток или любым другим способом, известным лицам с обычной квалификацией в данной области.

Как он применяется в настоящем описании, термин "индукция остановки (задержки) клеточного цикла" включает остановку (задержку) роста вследствие блокирования обработанных клеток в фазе клеточного цикла GO/G1 или G2/M. Доза композиции по данному изобретению, которая индуцирует остановку клеточного цикла, может быть определена оценкой эффектов тестируемого элемента на рост злокачественных или ненормально пролиферирующих клеток-мишеней в культуре ткани, на опухолевый рост в животных и культуре клеток или любым другим способом, известным лицам с обычной квалификацией в данной области.

Как он применяется в настоящем описании, термин “индукция клеточной дифференцировки” включает остановку роста вследствие индукции обработанных клеток к прохождению клеточной дифференцировки стадии, в которой клеточная пролиферация не происходит. Доза композиции по данному изобретению, которая индуцирует клеточную дифференцировку, может быть определена оценкой воздействия тестируемого элемента на рост злокачественных или ненормально пролиферирующих клеток-мишеней в культуре ткани, на рост опухолей в животных и культуре клеток или любым другим способом, известным лицам с обычной квалификацией в данной области.

В данном изобретении предлагаются токоферолы, токотриенолы и другие производные хромана с производными или без производных насыщенной фитильной или ненасыщенной изопренильной боковых цепей и их аналоги. С использованием простых эфиров и некоторых других химических связей для присоединения различных остатков к токоферолу, токотриенолу и другим производным хромана получают новые противораковые соединения для применения in vivo. Общие структуры новых соединений данного изобретения показаны на фиг.1, а возможные пути их синтеза предложены на фиг.3-6. Новые признаки этих молекул включают в себя химическую функционализацию (присоединение функциональных групп) положений R¹-R⁵ структуры хромана и химическую функционализацию (присоединение функциональных групп) фитильной и изопренильной боковых цепей, в частности, соединений на основе токоферолов и токотриенолов (фиг.1). Особенно предпочтительные соединения включают 2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)уксусную кислоту (1), 2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)пропионовую кислоту (2), 2,5,8-триметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)уксусную кислоту (7), 2,7,8-триметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)уксусную кислоту (8), 2,8-диметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)уксусную кислоту (9), 2-(N,N-(карбоксиметил)-2-(2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)уксусную кислоту (12), 2,5,7,8-тетраметил-(2RS-(4RS,8RS,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)уксусную кислоту (15), 2,5,7,8-тетраметил-2R-(2RS,6RS,10-триметилеундецил)-хроман-6-илокси)уксусную кислоту (17), 3-(2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)-пропил-1-аммонийхлорид (19), 2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-3-ен-6-илокси)уксусную кислоту (20), 2-(2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)этилтриэтиламмонийсульфат (21), 6-(2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8,12-триметилтридецил)хроман)-уксусную кислоту (22), 2,5,7,8-тетраметил-(2R-(гептадецил)-хроман-6-илокси)уксусную кислоту (25), (2,5,7,8-тетраметил-2R-(4,8-диметил-1,3,7-Е,Z-нонотриен)хроман-6-илокси)уксусную кислоту (26) и Е,Z,RS,RS-(фитилтриметилбензолтиол-6-илокси)уксусную кислоту (27).

Разработанные с учетом фармакодинамики соединения данного изобретения имеют улучшенный терапевтический индекс и являются сильными ингибиторами роста раковых клеток; т.е. они демонстрируют высокую противоопухолевую активность с минимальными побочными эффектами. Эти соединения, которые не могут быть легко деградированы, так как в организме млекопитающих нет известных расщепляющих простую эфирную связь ферментов (этеразы), могут быть использованы в лечении разновидностей рака и нарушений, включающих в себя избыточную пролиферацию клеток, а также для клеток, которые во множестве накапливаются вследствие угнетенных механизмов убивания клеток, с минимальными побочными эффектами. Соединения согласно изобретению ингибируют рост раковых клеток путем индукции апоптоза и остановки синтеза ДНК. Индукция апоптоза этими соединениями опосредована активацией TGF-P, стресс-киназы, и путей передачи сигналов Fas/Fas-лиганда. Индукция апоптоза посредством других путей, например, через получение керамидов, также не исключена. Эти ингибирующие рост свойства позволяют использовать эти соединения в лечении пролиферативных заболеваний, в том числе рака различных типов клеток и линий дифференцировки, не-неопластических гиперпролиферативных заболеваний и расстройств в связи с дефектами в путях трансдукции апоптотических сигналов. Некоторые из соединений данного изобретения являются как сильными индукторами апоптоза, так и сильными ингибиторами синтеза ДНК опухолевых клеток, представляющих различные линии клеточной дифференцировки.

Иллюстрируется терапевтическое применение соединений данного изобретения в лечении видов рака и других заболеваний и расстройств, в которых участвует избыточная пролиферация клеток или неспособность клеток умирать. Показано, что эти новые производные (таблицы 1 и 2 в конце описания) при концентрациях ЕС₅₀ индуцируют апоптоз раковых клеток молочной железы человека (клетки рака молочной железы MDA MB 435, MDA MB 231 и MCF-7), раковых клеток предстательной железы человека (PC-3, DU-145 и LnCaP), опухолевых клеток яичника человека (С-170), опухолевых клеток шейки матки человека (ME-180), клеток эндометрия человека (RL-95-2) лимфоидных клеток человека (миеломы, Raji, Ramos, Jurkat и HL-60), раковых клеток ободочной кишки (НТ-29 и DLD-1) и раковых клеток легкого (А-549). Показано, что эти новые производные не индуцируют апоптоз нормальных эпителиальных клеток молочной железы человека (HMECs) и иммортализованных, но неонкогенных клеток молочной железы MCF-10A.

Эти новые соединения и способы данного изобретения могут быть использованы для лечения неопластических заболеваний и не-неопластических заболеваний. Характерными примерами неопластических заболеваний являются рак яичника, рак шейки матки, рак эндометрия, рак мочевого пузыря, рак легкого, рак молочной железы, рак предстательной железы, рак яичка, глиомы, фибросаркомы, ретинобластомы, меланомы, саркомы мягких тканей, остеосаркомы, рак ободочной кишки, рак почки, рак поджелудочной железы, базально-клеточный рак (базалиома) и плоскоклеточный рак. Характерные примеры не-неопластических заболеваний выбраны из группы, состоящей из псориаза, доброкачественных пролиферативных заболеваний кожи, ихтиоза (диффузной кератомы), папилломы, рестеноза, склеродермии и гемангиомы.

Соединения и способы данного изобретения могут быть использованы для лечения не-неопластических заболеваний, которые развиваются вследствие неспособности выбранных клеток подвергаться нормальной запрограммированной гибели клеток или апоптозу. Характерными примерами заболеваний и расстройств, которые имеют место вследствие неспособности клеток отмирать, являются аутоиммунные заболевания. Аутоиммунные заболевания характеризуются деструкцией иммунокомпетентными клетками (иммуноцитами) собственных клеток, тканей и органов. Характерная группа аутоиммунных заболеваний включает в себя аутоиммунный тиреоидит, множественный склероз, тяжелую псевдопаралитическую миастению, системную красную волчанку, герпетиформный дерматит, глютеновую болезнь (чувствительность к недостаточности глютена) и ревматоидный артрит. Данное изобретение не ограничивается аутоиммунитетом, но включает все расстройства, имеющие иммунный компонент, такие как воспалительный процесс, участвующий в образовании сердечно-сосудистых бляшек, или индуцированное ультрафиолетовым излучением повреждение кожи.

Соединения и способы данного изобретения могут быть использованы для лечения расстройств и заболеваний, которые развиваются вследствие вирусных инфекций. Характерными примерами заболеваний и нарушений, которые имеют место вследствие вирусных инфекций, являются вирусы иммунодефицита человека (ВИЧ). Поскольку эти соединения работают на внутриклеточных сетях передачи сигналов, они обладают способностью воздействовать на любой тип наружного сигнала, такого как цитокины, вирусы, бактерии, токсины, тяжелые металлы и т.д.

Способы данного изобретения могут быть использованы для лечения любого животного. Наиболее предпочтительно способы данного изобретения применимы для человека.

Обычно для достижения фармакологически эффективного убивания клеток и антипролиферативных эффектов эти соединения и аналоги могут вводиться в любой терапевтически эффективной дозе. Предпочтительно структурно модифицированные токоферолы и токотриенолы и их аналоги вводят в дозе от приблизительно 0,1 мг/кг до приблизительно 100 мг/кг. Более предпочтительно структурно модифицированные токоферолы и токотриенолы и их аналоги вводят в дозе от приблизительно 1 мг/кг до приблизительно 10 мг/кг.

Введение композиций согласно данному изобретению может быть местным, внутриглазным, парентеральным, пероральным, интраназальным, внутривенным, внутримышечным, подкожным или выполняемым любым другим подходящим способом. Вводимая доза зависит от возраста, клинической стадии и степени нарушения или генетического предрасположения индивидуума, местоположения, веса, типа сопутствующего лечения, если оно проводится, и характера патологического или злокачественного состояния. Эффективная система доставки, используемая в способе данного изобретения, может применяться в таких формах, как капсулы, таблетки, жидкие растворы, суспензии или эликсиры для перорального введения или стерильные жидкие формы, такие как растворы, суспензии или эмульсии. Для местного применения она может использоваться в такой форме, как мази, кремы или спреи. Любой инертный носитель предпочтительно используют в комбинации с подходящими солюбилизирующими агентами, такими как солевой раствор или забуференный фосфатом солевой раствор или любой такой носитель, в котором соединения, используемые в способе, имеют подходящие характеристики растворимости, такой как этанол, ацетон или ДМСО.

Существует большое разнообразие патологических раковых и нераковых клеточно-пролиферативных состояний и случаев накопления клеток вследствие отсутствия нормальной гибели клеток, для которых композиции и способы данного изобретения будут обеспечивать терапевтическую пользу. Эти патологические состояния могут встречаться почти во всех типах клеток, способных к ненормальной пролиферации клеток или дефектных в механизмах запрограммированной гибели клеток. Среди типов клеток, у которых проявляется патологический или ненормальный рост или ненормальная гибель, находятся (1) фибробласты, (2) сосудистые эндотелиальные клетки и (3) эпителиальные клетки. Из вышеописанного можно видеть, что способы данного изобретения применимы в лечении местных или рассеянных состояний во всех или почти во всех системах органов и тканей индивидуумов.

Специально предполагается, что фармацевтические композиции могут быть приготовлены с использованием новых соединений на основе хромана и их производных данного изобретения. В этом случае, фармацевтическая композиция содержит новые соединения данного изобретения и фармацевтически приемлемый носитель. Лицо с обычной квалификацией в данной области смогло бы легко определить, без чрезмерного экспериментирования, подходящие дозы и способы введения соединений и аналогов данного изобретения.

Таким образом, данное изобретение относится к созданию и эффективному применению новых агентов, которые могут специфически поражать раковые клетки и либо отрицательно регулировать (даун-регулировать) сигналы стимуляции роста, и/или положительно регулировать сигналы ингибирования роста, и/или отрицательно регулировать сигналы выживания, и/или положительно регулировать сигналы гибели. Более конкретно, в данном изобретении создаются и характеризуются новые агенты, которые активируют факторы ингибирования роста, запускают пути передачи сигналов гибели клеток и ингибируют синтез ДНК.

Следующие ниже примеры приведены с целью иллюстрации различных вариантов данного изобретения и не предназначены для какого-либо ограничения данного изобретения.

ПРИМЕР 1

Методология органического синтеза

Синтез различных токоферолов, токотриенолов или других производных хромана с производными насыщенной фитильной или ненасыщенной изопренильной боковых цепей или без них возможен посредством структурной модификации циклической системы хромана (фиг.3-8). Структурные переменные R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и Х иллюстрируют группы на группе хромана, которые модифицируют. С использованием химии (способа) алкилирования может быть синтезировано большое число соединений, содержащих различные группы R¹, в частности, когда Х является кислородом. После алкилирования дополнительная химическая модификация групп R¹ позволяет синтезировать широкий спектр новых соединений. Бромирование метильных групп бензила на группе хромана обеспечивает промежуточные продукты, которые позволяют варьирование групп R², R³ и R⁴. Варьирование группы R⁵ также является возможным, в частности, когда исходным соединением является коммерчески доступная 6-гидрокси-2,5,7,8-тетраметилхроман-2-карбоновая кислота. Варьирование Х до групп, иных, чем кислород, который представляет Х в токоферолах и токотриенолах, может быть выполнено с использованием способа с палладием (для Х=СН₂) и нуклеофильного ароматического замещения (для Х=N или S). Другие возможные модификации в отношении структуры хромана включают в себя ненасыщенность в положениях 3-4, сокращение цикла (уменьшение числа членов в цикле) с получением пятичленного фуранильного кольца и замещение гетероатомами (N или S) кислорода кольца хромана.

Используемые реагенты были либо коммерчески доступны, либо получены в соответствии с известной методикой. Безводные СН₂Сl₂ и ТГФ получали путем дистилляции. Все другие растворители имели реактивную чистоту. Условия безводной реакции поддерживали в атмосфере аргона с небольшим избыточным давлением в высушенной в термостате стеклянной посуде. Хроматографию на силикагеле проводили с использованием 230-400 меш диоксида кремния, купленного у фирмы ЕМ Science. Стандартные ¹H- и ¹³С-ЯМР-спектры получали на спектрометре Varian Unity при частотах 300, 132 МГц и 75,033 МГц соответственно. ЯМР-спектры относили к TMS (0 м.д.) или к пику изотопной примеси CDCl₃ (7,26 и 77,0 м.д. для ¹H и ¹³С соответственно). Масс-спектроскопию высокого разрешения с ионизацией электронным ударом выполняли в Центре масс-спектроскопии при Университете Техаса в Austin.

ПРИМЕР 2

Синтез и характеристика новых соединений токоферола

2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)уксусная кислота (1)

Раствор R,R,R--токоферола (0,5 г, 1,16 ммоль) в N,N-диметилформамиде (20 мл) обрабатывали метилбромацетатом (3,4 г, 8,3 ммоль) и избытком порошкообразного NaOH (1,2 г, 30 ммоль). Полученную желтую суспензию интенсивно перемешивали в течение 24 часов при комнатной температуре. Реакцию подкисляли 5 н. НСl и экстрагировали диэтиловым эфиром (330 мл). Объединенные эфирные слои промывали H₂O (330 мл) и солевым раствором (130 мл) и затем сушили над Na₂SO₄. Эфирный раствор концентрировали до желтого масла, которое очищали хроматографией на силикагеле с элюированием 19% (об/об) EtOAc и 2%-ной уксусной кислотой в гексанах. Полученную желтую жидкость растворяли в диэтиловом эфире (30 мл), промывали H₂O (320 мл) и солевым раствором (120 мл) и затем сушили над Na₂SO₄. Полученный раствор концентрировали до светло-желтого масла и сушили в вакууме в течение 48 часов. Это давало соединение 1 в виде воскообразного твердого вещества не чисто белого цвета (0,50 г, 88%). ¹H-ЯМР (CDCl₃/TMS, м.д.): 0,87 (м, 12Н, 4а'-, 8а'-, 12а'-, 13'-СН₃), 1,0-1,6 (м, 24Н, 4'-, 8'-, 12'-СН, 1'-, 2'-, 3'-, 5'-, 6'-, 7'-, 9'-, 10'-, 11'-CH₂, 2а-СН₃), 1,81 (м, 2Н, 3-СН₂), 2,07, 2,14, 2,16 (3с, 9Н, 5а-, 7а-, 8а-СН₃), 2,59 (т, J=6,6 Гц, 2Н, 4-СН₂), 4,34 (с, 2Н, ОСН₂); ¹³С-ЯМР (СDСl₃, м.д.): 11,7, 11,8, 12,7 (5а-, 7а-, 8а-СН₃), 19,6, 19,7 (СН₃), 20,6, 21,0 (СН₂), 22,6, 22,7 (СН₃), 23,8 (2а-СН₃), 24,4, 24,8 (СН₂), 28,0 (СН), 31,2 (3-CH₂), 32,7, 32,8, (СН), 37,3, 37,4, 37,5, 39,4, 40,0 (СН₂), 69,2 (ОСН₂), 75,0 (2-С), 117,8, 123,2, 125,4, 127,3 (арил С), 147,0, 148,5 (арил С-O), 173,7 (СООН); HRMS (CI, m/z): 489, 394374 (М+Н⁺, Рассчитано для С₃₁Н₅₃O₄ 489,394386). Все отнесения подтверждали с использованием HMQC, DEPT-135 и ¹H-NOSEY.

2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)пропионовая кислота (2)

Соединения 2-6 синтезируют способом, идентичным синтезу 1, с использованием подходящих бромалкановых кислот.

(Выход 89%). ¹H-ЯМР (CDCl₃/TMS, м.д.): 0,87 (м, 12Н, 4а'-, 8а'-, 12а'-, 13'-СН₃), 1,0-1,6 (м, 24Н, 4'-, 8'-, 12'-СН, 1'-, 2'-, 3'-, 5'-, 6'-, 7'-, 9'-, 10'-, 11'-СН₂, 2а-СН₃), 1,81 (м, 2Н, 3-СН₂), 2,09, 2,14, 2,19 (3с, 9Н, 5а-, 7а-, 8а-СН₃), 2,59 (т, J=6,6 Гц, 2Н, 4-СН₂), 2,85 (т, J=6,4 Гц, 2Н, СН₂СООН), 3,96 (т, J=6,4 Гц, 2Н, ОСН₂); ¹³С-ЯМР (СDСl₃, м.д.): 11,7, 11,8, 12,7 (5а-, 7а-, 8а-СН₃), 19,6, 19,7 (СН₃), 20,6, 21,0 (СН₂), 22,6, 22,7 (СН₃), 23,8 (2а-СН₃), 24,4, 24,8 (СН₂), 28,0 (СН), 31,2 (3-СН₂), 32,7, 32,8, (СН), 37,3, 37,4, 37,5, 39,4, 40,0 (СН₂), 67,5 (ОСН₂), 74,8 (2-C), 117,8, 122,2, 125,8, 127,8 (арил С), 147,6, 148,5 (арил С-O), 177,1 (СООН); HRMS (CI, m/z): 503,408610 (М+H⁺, Рассчитано для С₃₂Н₅₅O₄ 503,410036).

2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)масляная кислота (3)

(Выход 85%). ¹H-ЯМР (CDCl₃/TMS, м.д.): 0,87 (м, 12Н, 4а'-, 8а'-, 12а'-, 13'-СН₃), 1,0-1,6 (м, 26Н, 4'-,8'-,12'-СН, 1'-, 2'-, 3'-, 5'-, 6'-, 1'-, 9'-, 10'-, 11'-СН₂, 2а-СН₃), 1,81 (м, 2Н, 3-СН₂), 2,14, 2,17, 2,21 (3с, 9Н, 5а-, 7а-, 8а-СН₃), 2,62 (т, J=6,6 Гц, 2Н, 4-СН₂), 2,72 (т, J=7,2 Гц, 2Н, СН₂СООН), 3,74 (т, J=6,1 Гц, 2Н, ОСН₂); ¹³С-ЯМР (CDCl₃, м.д.): 11,7, 11,8, 12,7 (5а-, 7а-, 8а-СН₃), 19,6, 19,7 (СН₃), 20,6, 21,0 (СН₂), 22,6, 22,7 (СН₃), 23,9 (2а-СН₃), 24,4, 24,8 (СН₂), 28,0 (СН), 30,09, 31,2 (3-СН₂), 32,7, 32,8, (СН), 37,3, 37,4, 37,5, 39,4, 40,0 (CH₂), 71,3 (ОСН₂), 74,8 (2-С), 117,5, 122,7, 125,8, 127,7 (арил С), 147,8, 147,9 (арил С-O), 178,9 (СООН); HRMS (CI, m/z): 516,424374 (M+H⁺, Рассчитано для С₃₃Н₅₇O₄ 516,424386).

2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)валериановая кислота (4)

(Выход 90%). ¹H-ЯМР (CDCl₃/TMS, м.д.): 0,87 (м, 12Н, 4а'-, 8а'-, 12а'-, 13'-СН₃), 1,0-1,6 (м, 28Н, 4'-,8'-,12'-СН, 1'-, 2'-, 3'-, 5'-, 6'-, 7'-, 9'-, 10'-, 11'-СН₂, 2а-СН₃), 1,81 (м, 2Н, 3-СН₂), 2,09, 2,14, 2,18 (3с, 9Н, 5а-, 7а-, 8а-СН₃), 2,49 (т, J=6,8 Гц, 2Н, СН₂СООН), 2,59 (т, J=6,6 Гц, 2Н, 4-СН₂), 3,68 (т, J=5,5 Гц, 2Н, ОСН₂); ¹³С-ЯМР (CDCl₃, м.д.): 11,7, 11,8, 12,7 (5а-, 7а-, 8а-СН₃), 19,6, 19,7 (СН₃), 20,6, 21,0, 21,4 (СН₂), 22,6, 22,7 (СН₃), 23,8 (2а-СН₃), 24,4, 24,8 (СН₂), 28,0 (СН), 30,0 (СН₂), 31,2 (3-СН₂), 32,7, 32,8, (СН), 35,8, 37,3, 37,4, 37,5, 39,4, 40,0 (СН₂), 72,2 (ОСН₂), 74,9 (2-С), 117,8, 123,2, 125,4, 127,3 (арил С), 147,6, 148,3 (арил С-O), 178,7 (СООН); HRMS (CI, m/z): 530,433514 (M+H⁺, Рассчитано для С₃₄Н₅₉O₄ 530,433516).

2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)гексановая кислота (5)

(Выход 77%). ¹H-ЯМР (СDСl₃/ТМS, м.д.): 0,87 (м, 12Н, 4а'-, 8а'-, 12а'-, 13-СН₃), 1,0-1,6 (м, 30Н, 4'-, 8'-, 12'-СН, 1'-, 2'-, 3'-, 5'-, 6'-, 7'-, 9'-, 10'-, 11'-CH₂, 2а-СН₃), 1,81 (м, 2Н, 3-СН₂), 2,08, 2,12, 2,16 (3с, 9Н, 5а-, 7а-, 8а-СН₃), 2,32 (т, J=6,5 Гц, 2Н, СН₂СООН), 2,57 (т, J=6,6 Гц, 2Н, 4-СН₂), 3,64 (т, J=5,5 Гц, 2Н, ОСН₂); ¹³С-ЯМР (СDСl₃, м.д.): 11,8, 11,9, 12,7 (5а-, 7а-, 8а-СН₃), 19,6, 19,7 (СН₃), 20,6, 21,0 (СН₂), 22,6, 22,7 (СН₃), 23,8 (2а-СН₃), 24,4, 24,6, 24,8, 25,7 (СН₂), 28,0 (СН), 30,0 (СН₂), 31,3 (3-СН₂), 32,7, 32,8, (СН), 34,08, 37,3, 37,3, 37,4, 39,3, 40,0 (СН₂), 72,6 (ОСН₂), 74,7 (2-С), 117,4, 122,7, 125,4, 127,8 (арил С), 147,6, 148,2 (арил С-O), 179,6 (СООН); HRMS (CI, m/z): 545,457026 (М+Н⁺, Рассчитано для С₃₅Н₆₁O₄ 545,456986).

2,5,7,8-тетраметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)октановая кислота (6)

(Выход 91%). ¹Н-ЯМР (CDCl₃/TMS, м.д.): 0,87 (м, 12Н, 4а'-, 8а'-, 12а'-, 13'-СН₃), 1,0-1,6 (м, 34Н, 4'-, 8'-, 12'-СН, 1'-, 2'-, 3'-, 5'-, 6'-, 7'-, 9'-, 10'-, 11'-CH₂, 2а-СН₃), 1,81 (м, 2Н, 3-СН₂), 2,08, 2,11, 2,16 (3с, 9Н, 5а-, 7а-, 8а-СН₃), 2,36 (м, 2Н, СН₂СООН), 2,58 (т, J=6,6 Гц, 2Н, 4-СН₂), 3,62 (т, J=5,5 Гц, 2Н, ОСН₂); ¹³С-ЯМР (СDСl₃, м.д.): 11,7, 11,8, 12,7 (5а-, 7а-, 8а-СН₃), 19,6, 19,7 (СН₃), 20,6, 21,0 (СН₂), 22,6, 22,7 (СН₃), 23,8 (2а-СН₃), 24,4, 24,6, 24,8, 25,1, 25,7, 26,6 (СН₂), 28,0 (СН), 30,0 (СН₂), 31,3 (3-СН₂), 32,7, 32,8, (СН), 34,08, 37,3, 37,3, 37,4, 39,3, 40,0 (СН₂), 72,7 (ОСН₂), 74,6 (2-С), 117,6, 122,8, 125,4, 127,6 (арил С), 147,5, 148,2 (арил С-O), 179,4 (СООН); HRMS (CI, m/z): 573,484396 (М+Н⁺, Рассчитано для С₃₇Н₆₅O₄ 573,488286).

2,5,8-триметил-(2R-(4R,8R,12-триметилтридецил)хроман-6-илокси)уксусная кислота (7)

Раствор R,R,R--токоферола (75 мг, 0,18 ммоль) в N,N-диметилформамиде (2 мл) обрабатывали метилбромацетатом (0,4 г, 2,8 ммоль) и избытком порошкообразного NaOH (0,5