UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVEPRÍRODOVEDECKÁ FAKULTA

Syntéza prekurzorov N,4-diaryloxazol-2-aminových inhibítorov VEGFR 2 TK

Školiteľ : Mgr. Peter Šramel Matúš Hlaváč

Bakalárska práca

Ciele • selekcia inhibítorov rakovinových kmeňových buniek (CSCs)

• nedávno opísané inhibítory tyrozín kináz: Tyro3 a Mer

• návrh syntézy intermediátu 5.

• príprava prekurzoru 8 pre navrhnuté VEGFR2 inhibítory

O

BrNH

Br

O

F

FF

SO O

ONH

O

N

Br

NH

FF

F

O

5

8

Rakovinové kmeňové bunky (CSCs)• sú nediferencované bunky schopné vytvoriť samé seba, alebo rôzne tumorové

bunky• zodpovedné za udržanie a rast nádoru• rezistentné na chemo- a rádioterapeutickú liečbu

Cieľ => ovplyvnenie dôležitých signálnych dráh CSCs, eliminácia CSCs, alebo inhibícia ich aktivity

Bonnet, D.; DIick, J. E. Nat.Med. 1997, 3, 730 – 737.

Salinomycín

• inhibuje rôzne biologické procesy, ktoré sú esenciálne pre CSCs

• eliminuje CSCs prsníka a akútnej myeloidnej leukémie (AML SCs)

• toxický pre ľudí

O

OH

O

O

O

OH

OOH

O

O OH

Naujokat, C.; Laufer S. J. Cancer. Res. Updates, 2013, 2, 36-67.

Receptorové tyrozín kinázy

Normálne vlastnosti : - podporujú rast a život bunky - tvorba krvných doštičiek

Zvýšená expresia (aktivita) => bola zaznamenaná v bunkách rôznych typov rakoviny

Rodina TAM: Axl, Mer a Tyro3 tyrozín kinázy

Liu, J.; Zhang, W.; Stashko, M.; DeRyckere, D.; Cummings, C.T.; Hunter, D.; Yang, C.; Jayakody, C. N.; Cheng, N.; Simpson, C.; Norris-Drouin, J.; Sather, S.; Kireev, D.; Janzen, W. P.; Earp, H. S.; Graham, D. K.; Frye, S. V.; Wang, X. Eur. J. Med. Chem. 2013, 65, 83-93.

• receptory, nachádzajúce sa v membráne bunky

• nevyhnutné pre prežívanie a delenie buniek

N

NNH

NNH

HO

NO

IC50 Mer 1.7 nM Axl 270 nM Tyro3 100 nM

Nedávno vyvinuté inhibítory Mer kinázy

Zhang; Zhang, D.; Stashko, M. A.; DeRyckere, D.; Hunter, D.; Kireev, D.; Miley, M. J.; Cummings, C.; Lee, M.; Norris-Drouin, J.; Stewart, W. M.; Sather, S.; Zhou, Y.; Kirkpatrick, G.; Machius, M.; Janzen, W. P.; Earp, H. S.; Graham, D. K.; Frye, S. V.; Wang, X. Eur. J. Med. Chem. 2013, 56, 9683-9692.

N

N NN

NH

S

OH

OO

N

O

UNC1062

IC50 Mer 1.1 nM Axl 85 nM Tyro3 60 nM

Nedávno vyvinuté inhibítory Tyro3 TK

NN

HN

HNO

HN

NX

O

R

R: 2-OCH3 X: CH2

2-CH2CH3 CH2 2,5-Cl2 CH2 2,5-Cl2 O

Powell, N. A.; Hoffman, J. K.; Ciske, F. L.; Kaufman, M. D.; Kohrt, J. T.; Quin III, J.; Sheehan, D. J.; Delaney, A.; Sangita, M. B.; Catana, C.; McConnell, P.; Ohren, J.; Perrin, L. A.; Edmunds, J. J. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2013, 23, 1046-1050.

Praktická časť

N

ONH

O

NN

NS OO

NH

SO

OH2N

-50.56

N

O

NH

O

S OO

NN

N

NH

SO

O

H2N

-59.41

N

ONH

O

NS OO

NH

SO

OH2N

-54.27

N

O

NH

O

S OO

NNH

SO

O

H2N

-58.52

N

ONH

O

SO O

NHN

O

FF

F

-52.14

N

O

NH

O

S OO

NNH

OF

FF

-54.47

predikované N- a O- (4,5) regioizomerne štruktúry inhibítorov VEGFR2 TK

N

ONH

O

SO O

NHN

O

FF

F

N

ONH

O

SO O

Br HNO

FF

F

8

Príprava prekurzoru oxazolových VEGFR2 inhibítorov (8)

NH2

ONH2

O ONH

Br

N

ONHO

S OOBr

NH

1 2 80 % 3 62 %

NBS

AN, 0 °C, 3 h

(CF3CO)2O, Et3N

CH2Cl2 abs, 0 °C - RT 1.5 h

OF

F

F

ONH

OF

F

F

Br2

CHCl3, RT - 35 °C 2 h

5 56 %

BrLiCl

DMSO, 75 °C 24 h

S OO

O

NH

NH2

O +

7

8

Br

Br

O

FF

F

Syntéza 1-(4-amino-3-brómfenyl)etanónu (2)

NH2

O

AN, 0 °C 3 h

NH2

O

Br

1.00 mol ekv 1.06

2 1

NBS

80 %

Patent; Illig; Carl, R.; Ballentine, Shelley, K.; Schen; Jinsheng; DesJarlais; Louise, R.; Meegalla; Sanath, K.; Wall; Mark; Wilson; Kenneth. US2007/249647, 2007, (A1)

ONH2

Br2.50

7.74 (8.4, 2.0)

6.75 (8.4)

8.07 (2.0)

4.59 (br)

CDCl3 (300 MHz)

MH-001-132

3

5

Syntéza N-(4-acetyl-2-brómfenyl)-2,2,2-trifluoracetamidu (3)

(CF3CO)2O, Et3N

CH2Cl2 abs, 0 °C - RT 1.5 h

NH2

Br

O

1.00 mol ekv 1.10 / 1.10

2

O

Br

NH

3 62 %

O F

FF

Patent; Cai, L.; Pike, V.; Innis, R. US Gov. Health and Human Serv. WO2007/124345, 2007, (A2).

O

Br

NH

8.23 (1.9)

7.97 (8.6,1.9) 8.49 (8.6)

2.61 8.63 (br)

CDCl3 (300 MHz)

MH-007-133

O

F

FF

3

6

(CF3CO)2O, Et3N

CH2Cl2 abs, 0 °C - RT 1.5 h

NH2

Br

O

1.00 mol ekv 1.53 / 1.55

2 4 64 %

ONHO

FFF O F

FF

Br

OBr

NHO

FFF

8.5

7.71 (2.1)

8.39 (8.7)

7.49 (8.7, 2.1)

MH-003-13

CDCl3 (300 MHz)

4

O F

FF2

5

HH

5.65 (3.6)

5.35 (3.6)B

A

Syntéza N-(2-bróm-4-(2-brómacetyl)fenyl)-2,2,2-trifluóracetamidu (5)

O Br2

CHCl3, RT / 35 °C 2 h

O

Br

1.00 mol ekv 1.00

3 5 56 %

NH NH

Br Br

O

F

FF

O F

FF

Dumur, F.; Mayer, C.R. Helv. Chim. Acta. 2013, 96, 889-896.

O

Br

NH

8.27 (2.0)

8.0 (8.7, 2.0) 8.53 (8.7)

8.65 (br)4.39

CDCl3 (300 MHz)

MH-011-14

13

6

5

Br

O

F

FF

Syntéza prekurzoru (8)

SO O

ONH

NH2

OO

+

SO O

ONH

O

N

Br

NH

FF

F

O

1.00 mol ekv 1.00 1.31

7 5 8

DMSO, 75 °C 24 h

Br

LiClNH

O F

F

Br

F

S

ON NH

Br

HNO

FFF

O O

O

9

+

16 % 7 %

Ge, Y.; Ipek, M.; Massefski, W.; Pan, N.; Tam, S.; Xiang, J.; Suri, V.; Tam, M.; Tobin, J. F.; Xing, Y.; Xu, X. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2005, 15, 2865-2869.

SO O

ONH

O

N

Br

NH

FF

F

O0.92 (7.4)

3.16 (7.4)

A2

4 6B

2

5C

7.72 (8.8, 2.3)

7.27 (8.8)

7.94(2.3)

5.89

7.80 (1.9)

7.39 (8.4)

7.48 (8.4,1.9)

3.89

a: 11.50 (br),11.20 (br)MH-024-14

DMSO-d6 (300 MHz)

8

a

a

S

O

N NH

Br

HNO

FFF

O O

O

a

a

b

b

0.85 (7.2)

3.18 (7.2)

7.24 (8.8)

7.66 (2.0)

3.71 8.26

7.41 (8.3)

7.47 (8.3, 1.9)

9a: 11.65, 11.29b: 7.76 - 7.83

DMSO-d6 (300 MHz)

MH-024-14

A

B

C

2

4

25

Záver• spravili sme prehľad o doteraz opísaných inhibítoroch CSCs a tiež o nových

inhibítoroch Mer a Tyro3 TK

• trojstupňovou syntézou sme pripravili požadovaný acetofenónový intermediát 5 s 56 % výťažkom

O

BrNH

Br

O

F

FF

5

• pripravili sme prekurzor inhibítorov VEGFR2 TK 8 so 16 % výťažkom

SO O

ONH

O

N

Br

NH

FF

F

O

8

Ďakujem za pozornosť

Je chrániaca trifluoracetátová skupina dostatočne stabilná v bázickom prostredí počas separácie produktov? Aké iné chrániace skupiny by sa dali použit na protekciu amino skupiny?

1, monochloridester kys. ftalovejCOCl

COOMe

+ H2N REt3N

THFN

O

O

R

2, terc-butyloxykarbonylová skupina H2N R(t-BuOCO)2O

CH2Cl2, RT O NH

O

R

3, benzoyloxykarbonylová skupina (Cbz) H2N RNaOH, 5 - 10°C

BnOCOClCbz NH R

Mechanizmus vzniku vedlajšieho imidazolonového produktu 9

S

ONH

NH2

O

OO

ONH

O

F

FF

Br

+Br

S

ON NH

Br

HNO

FFF

O O

O

9 7 5