Сульфаматы 2-этил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8,14-пентаенов в качестве ингибиторов пролиферации опухолевых клеток MCF-7

Изобретение относится к синтезу сульфаматов 2-этил-6-окса-эстра-1,3,5(10),8,14-пентаенов, способных ингибировать пролиферацию опухолевых клеток MCF-7. Это предполагает возможность их применения в медицине для лечения гормонозависимых онкологических заболеваний.

Модифицированные сульфаматы стероидных эстрогенов с этильной группой при С-2 обладают такими свойствами, в частности стероид (I) [1] (прототип). Важно, что сульфаматы эстрогенов перспективны для лечения не только рака молочной железы, но и опухолевых заболеваний других локализаций [2-4].

Целью изобретения является расширение группы веществ, блокирующих рост клеток рака молочной железы MCF-7.

Поставленная цель достигается синтезом сульфаматов 2-этил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8,14-пентаенов (II) и (III) из соответствующих 2-этил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8,14-пентаенов, которые получают по схеме Торгова-Ананченко [5], с последующим сульфамоилированием этих веществ. Исходным соединением послужил известный 7-гидрокси-6-этилхроман-4-он (IV), который синтезировали из 4-этилрезорцина (V) под действием 3-хлорпропионовой кислоты и трифторметансульфокислоты с последующей обработкой продукта реакции раствором едкого натра. После обычной обработки выход соединения (V) составляет 51%, что гораздо выше, чем при реакции тех же веществ под действием хлористого алюминия в нитробензоле (выход 31%) [6].

Примеры получения целевых сульфаматов (II) и (III) приведены ниже.

Пример 1.

3,17β-Дисульфамоилокси-2-этил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8,14-пентаен (II).

К смеси 10.0 г (0.073 моль) 4-этилрезорцина (V) и 8.7 г 3-хлорпропио-новой кислоты добавляют при перемешивании 24 мл CF₃SO₃H. Перемешивание продолжают при 77-80°С 8 ч, реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и выливают в 50 мл СНСl₃. Добавляют 100 мл воды, органический слой отделяют. Водный слой экстрагируют СНСl₃. Объединенную органическую фазу промывают насыщенным раствором NaCl, сушат над Na₂SO₄.

К раствору 14.6 г NaOH (5.0 экв, 0.0365 моль) в 110 мл воды в атмосфере азота при охлаждении смесью льда и соли добавляют полученный выше 1-(2,4-дигидрокси-5-этилфенил)-3-хлорпроп-1-он, реакционную смесь перемешивают 4 ч, затем добавляют по каплям конц. НСl до рН 2, следя за тем, чтобы температура раствора не поднималась выше 10°С, выпадает желтый осадок целевого продукта. Объединенные органические слои промывают водой. Реакционную смесь экстрагируют этилацетатом, насыщенным раствором хлористого натрия, сушат над Na₂SO₄, растворитель удаляют на роторном испарителе, остаток очищают флэш-хроматографией (петролейный эфир-этилацетат 6:1-3:1). Общий выход 7.1 г (51% на 4-этил-резорцин), т.пл. 160-162°С (т.пл. 159°С [6]).

К раствору винилмагнийбромида, приготовленного из 1.44 г магниевой стружки в 23 мл ТГФ, прикапывают при -10°С раствор 3 г (0.0156 моль) 6-этил-7-гидроксихроман-4-она (IV) 15 мл ТГФ, не позволяя температуре подниматься выше -10°С. Раствор перемешивают еще 2 ч при охлаждении, оставляют на 12 ч. Далее смесь перемешивают 1 ч при 40°С, охлаждают до комнатной температуры и вливают в смесь 500 г льда и 5.85 г (7 экв, 0.11 моль) NH₄Cl. Органический слой отделяют, а водный - экстрагируют диэтиловым эфиром. Экстракт промывают водой, сушат над Na₂SO₄. Растворитель удаляют при температуре не выше 30°С.

К полученному выше винилкарбинолу добавляют 3.0 г 2-метилциклопентан-1,3-диона в 30 мл метанола. Раствор перемешивают при комнатной температуре 72 ч, добавляют 20 мл конц. НСl и продолжают перемешивание 24 ч при комнатной температуре. Затем реакционную смесь выливают в воду, экстрагируют этилацетатом. Органический слой промывают насыщенным раствором NaCl, сушат над Na₂SO_4; растворитель удаляют на роторном испарителе. После хроматографической очистки (гексан-этилацетат, 6:1-3:1) выход 3-гидрокси-2-этил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8,14-пентаен-17-она (VIII) 1.89 г (41% на 7-гидрокси-6-этилхроман-4-он), т.пл. 204-205.5°С (метанол). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м.д.: 14.4, 20.7, 21.6, 22.6, 27.0, 41.9, 48.9, 64.7, 103.2, 114.0, 116.4, 118.5, 124.0, 124.1, 127.9, 143.5, 153.3, 154.6, 219.4. Масс-спектр высокого разрешения, ион [M+Na], [C₁₉H₂₀O₃Na]⁺: вычислено 319.1305, найдено 319.1302.

К перемешиваемому раствору 200 мг эстрапентаена (VIII) в смеси 6 мл тетрагидрофурана и 0.5 мл воды добавляют при комнатной температуре 38 мг борогидрида натрия, через 3 ч избыток восстановителя разлагают уксусной кислотой, а затем реакционную смесь выливают в воду. Продукты реакции экстрагируют этилацетатом, экстракт промывают насыщенным раствором хлористого натрия, сушат над Na₂SO₄. Растворитель удаляют на роторном испарителе, остаток хроматографируют на колонке с силикагелем в системе растворителей гексан-этилацетат (6:1-3:1). После удаления растворителей на роторном испарителе получают 0.1 г (50%) 3,170-дигидрокси-2-этил-6-оксаэстра-1,3,5(10),8,14-пентаена (X), плавится с разложением при температуре выше 180°С. Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ, м. д.: 14.4, 14.8, 22.1, 22.6, 33.4, 38.4, 45.1, 65.0, 81.8, 103.2, 115.9, 116.9, 119.2, 123.0, 127.0, 143.6, 153.1, 154.0.

К раствору 80 мг (0.27 ммоль) полученного выше соединения в 2 мл диметилацетамида, охлаждаемого смесью льда и соли, в атмосфере аргона добавляют 93 мг (3 экв, 0.80 ммоль) сульфамоилхлорида, смесь перемешивают 3 ч при охлаждении и оставляют на 12 ч при комнатной температуре, затем выливают в воду, продукты реакции экстрагируют этилацетатом. Органические слои промывают водой, насыщенным раствором NaCl, сушат над Na₂SO₄, растворитель удаляют на роторном испарителе. Целевое соединение очищают флэш-хроматографией остатка на силикагеле в системе растворителей гексан-этилацетат (3:1-2:1). После кристаллизации из смеси диэтиловый эфир-гексан выход соединения (II) 76 мг (62%), плавится с разложением при температуре выше 137°С. Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆), м.д.: 7.43 с (2Н, C³-SO₃NH₂), 7.00 с (1Н, Н¹), 6.92 с (2Н, C¹⁷-SO₃NH₂), 6.86 с (1Н, Н⁴), 5.35 с (1H, ¹⁵), 4.80 д (1Н, J=13.4 Гц), 4.66 д (1Н, J=13.8 Гц, Н⁷), 4.65 (1Н, Н^17α), 2.79 (1Н, Н^16α), 2.63 (1Н, Н^16β), 2.60 кв (2Н, J=7.2 Гц, СН2СН₃) 2.50 (2Н, Н¹¹), 2.15 дд (1H, J=12.1 Гц, J=4.0 Гц, Н^12β), 1.53 ддд (J=12.0 Гц, J=12.0 Гц, 6.4 Гц, Н^12α), 1.23 т (3Н, J=7.2 Гц, СН₂СН3), 1.00 с (3Н, Н¹⁸). Спектр ЯМР ¹³С (DMSO-d₆), δ, м.д.: 14.7, 15.7, 21.9, 22.6, 32.9, 35.8, 45.1, 64.7, 87.1, 109.7, 117.1, 121.2, 122.1, 124.1, 126.7, 129.8, 142.3, 148.4, 152.3. HRMS (ESI-TOF), ион [М+Н]⁺, [C₁₉H₂₅N₂O₇S₂]⁺: вычислено 457.1098, найдено 457.1092.

Пример 2.

3,17αβ-Дисульфамоилокси-2-этил-D-гомо-6-оксаэстра-1,3,5(10),8,14-пентаен (III).

3-Гидрокси-2-этил-D-гомо-6-оксаэстра-1,3,5(10),8,14-пентаен-17а-он (IX) получают в условиях, предложенных для синтеза стероида (VIII), продукт реакцииочищают хроматографически (гексан-этилацетат, ЕtOАс 6:1-3:1). После кристаллизации из метанола выход 1.24 г (30% на 7-гидрокси-6-этилхроман-4-он (IV), т.пл. 174-176°С. Спектр ЯМР ¹H (CDCl₃), м. д.: 6.91 с (1Н, Н¹), 6.35 с (1Н, Н⁴), 5.59 дд (1Н, 4.6 Гц, Н¹⁵), 4.84 д (1Н, J=13,2 Гц), 4.68 д (1Н, J=13.3 Гц, Н⁷), 2.72 дд (1Н, J=15.0 Гц, J=6.7 Гц, Н^17β), 2.65-2.30 (7Н, Н¹¹, Н¹⁶, Н^17α, СН2СН₃), 2.06 дд (1Н, J=13.2 Гц, J=4.1 Гц, Н^12β), 1.59 ддд (J=12.8 Гц, 5.7 Гц, Н^12α), 1.18 с (3Н, Н¹⁸), 1.14 т (3Н, J=7.4 Гц, СН₂СH3₎. Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), м.д.: 215.1 (С^17а), 155.6, 152.6 (С³, С⁵), 137.9 (С⁹), 126.2, 123.7, 119.5, 115.4 (С², С⁸, С¹⁰, С¹⁴), 123.7 (С¹), 117.7 (С¹⁵), 102.7 (С⁴), 65.4 (С⁷), 45.1 (С¹³), 35.4, 28.69, 24.2, 22.8, 20.7 (С¹¹, С¹², С¹⁶, С¹⁷, СН₂СН₃) 22.4 (С¹⁸), 14.5 (СН₂СН3). HRMS (ESI-TOF), ион [М+Н]⁺, [С₂₃Н₂₃О₃]⁺: вычислено 311.1642, найдено 311.1644.

2-Этил-D-гомо-6-оксаэстра-1,3,5(10),8,14-пентаен-,317аβ-диол (XI), полученный из 70 мг (0.23 ммоль) соединения (IX) в условиях синтеза стероида (X), без дополнительной очистки вводят в реакцию с сульфамоилхлоридом. Целевое соединение (III) очищают флэш-хроматографией на силикагеле, элюируя смесью гексан-этилацетат (4:1-3:1). Выход 41 мг (39% на 2 стадии), плавится с разложением при температуре выше 150°С (диэтиловый эфир-гексан). Спектр ЯМР ¹Н (CD₃CN), м.д.: 7.24 с (1Н, Н¹), 6.84 с (1Н, Н⁴), 6.16 с (2Н, C³-SO₃NH₂), 5.77 с (2Н, C¹⁷-SO₃NH₂), 5.63 дд (1Н, J=3.8 Гц, Н¹⁵), 5.00 д (1Н, J=13.4 Гц), 4.74 д (1Н, J=13.8 Гц, Н⁷), 4.44 дд (1Н, J=12.4 Гц, J=4.1 Гц, Н^17аα), 2.68 кв (2Н, J=7.5 Гц, CH2CH₃), 2.55-2.40 (3Н), 2.25-2.00 (3Н), 2.02-1.95 (1Н) (7Н, Н¹¹, Н^12β, Н¹⁶, Н¹⁷), 1.51 ддд (J=12.5 Гц, J=12.5 Гц, 5.8 Гц, Н^12α), 1.22 т (3Н, J=7.5 Гц, СН₂СН3), 1.08 с (3Н, Н¹⁸). Спектр ЯМР ¹³С (CD₃CN), м.д.: 52.1, 147.7 (С³, С⁵), 136.48 (С⁹), 129.7, 124.4, 123.4, 122.6 (С², С⁸, С¹⁰, С¹⁴), 124.4 (С¹), 120.7 (С¹⁵), 108.9 (С⁴), 86.42 (С¹⁷), 65.5 (С⁷), 36.5 (С¹³), 32.0, 24.7, 23.3, 22.3, 20.2 (С¹¹, С¹², С¹⁶, С¹⁷; СН₂СН₃), 21.9 (С¹¹), 17.0 (С¹⁸), 14.1 (СН₂СН3).

Исследование влияния полученных сульфаматов на рост перевиваемой культуры клеток человека MCF-7 (аденокарцинома молочной железы), проведенное в условиях работы [7], показало, что они блокируют рост опухолевых клеток при концентрации 20 мкг/мл в той же степени, что и применяемый в медицине тамоксифен. Это весьма важно, поскольку сульфаматы и тамоксифен имеют разные механизмы действия. Исследованные сульфаматы не влияют на рост кожных фибробластов человека, не имеющих рецепторов эстрогенов.

Список использованной литературы

[1] Leese М., Purohit A., Reed M.J., Newman S.P., Chander R.K., Jourdan F., Potter B.V.L. Oestrogen derivatives as inhibitors of steroid sulfatase // United States Patent Application Publication US 2006/0094698 A1.

[2] Day J.M., Newman S.P., Comninos A., Solomon C., Purohit A., Leese M.P., Potter B.V.L., Reed M.J. The effects of 2-substituted oestrogen sulphamates on the growth of prostate and ovarian cancer cells // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2003. Vol. 84, pp. 317-325.

[3] Maltais R., Poirier D. Steroid sulfatase inhibitors: A review covering the promising 2000-2010 decade // Steroids. 2011. Vol. 76. N 10/11, pp. 929-948.

[4] Thomas M.P., Potter B.V.L. Estrogen O-sulfamates and their analogues: Clinical steroid sulfatase inhibitors with broad potential // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2015. Vol. 153, pp. 160-169.

[5] Торгов И.В. Химия стероидов // Биоорганическая химия. 1984. Т. 10. N 8, с. 1059-1072.

[6] Naylor P., Ramage G.R., Schofield F. 7-Hydroxychromane and its 6-Acetyl Compounds // J. Chem. Soc. 1958, pp. 1190-1192.

[7] Морозкина С.Н., Дроздов А.С., Ковалев Р.А., Филатов М.В., Шавва А.Г. Рацемический 2,17β-дисульфамоилокси-3-метокси-8α-эстра-1,3,5(10)-триен в качестве ингибитора пролиферации опухолевых клеток MCF-7. Патент РФ 2562242 (2015).