Univerzita Komenského v Bratislave Prírodovedecká fakulta

Syntéza prekurzorov N-arylaminooxazolbenzonitrilových inhibítorov

VEGFR2 TK

Bakalárska práca

Školiteľ: Mgr. Peter ŠramelKristína Ferenczyová 2.6.2014

1. vlastnosti rodiny TAM TK receptorov 2. najnovšie Mer a Tyro3 TK inhibítory3. metodika syntézy a príprava prekurzoru 7 VEGFR2 inhibítora

Ciele

NH2

O NBS

AN, 3 h, 0 °CNH2

O

Br

1 282 %

NaNO2, KCN, CuCN

HOAc, H2SO4, H2O

O

Br

357 %

3.5 h, 0 °C / RT

O

Br BrBr

4

O

BrBr

5

Br2

Br2

CHCl3, RT / 35 °C

CHCl3, RT / 35 °C

85 %

3 h

+

+

S

O

NH

NH2

O

O O

N

N

N

S

O

NH

O O

O

N

N

Br

LiCl

DMSO, 75 °C48 h

LiCl

DMSO, 75 °C

48 h20 h

6

6

51 %

7

TAM rodina TK receptorov

Tyro3

Axl

Mer

Hafizi, S.; Dahlbäck, B. Cytokine.Growth..F. R. 2006, 17, 295- 304.

nadmerná expresia TAM TK

→ podporenie

onkologických ochorení

→ vývoj účinných inhibítorov na

zabránenie vzniku ochorení

N

N NH

NH

O

S

POBr3, MeCN N

N NH

N

Br

S

N

N NN

Br

S

R2Br, K2CO3

cesta b2 3 7

1. mCPBA

2. R3NH2R2

N

N NN

Br

NH

R3

R2

cesta c 8

R1B(OH)2Pd(PPH3)4K2CO3

R1B(OH)2Pd(PPH3)4K2CO3

R1B(OH)2Pd(PPH3)4K2CO3

N

N NH

N

R1

S

4

N

N NN

R1

S

R2Br, K2CO3

5R2

1. mCPBA

2. R3NH2

N

N NN

R1

NH

R3

R2

6

cesta a

Nové inhibítory Mer TK

Cl

NH

N

N N

N

CH3

NH

H3C

HO

C52

N

N N

N

R1

NH

R3

R2

Liu, J.; Yang, Ch.; Simpson, C.; DeRyckere, D.; Deusen, A. V.; Miley, M. J.; Kireev, D.; Norris-Drouin, J.; Sather, S.; Hunter, D.; Korboukh, V. K.; Patel, H. S.; Janzen, W. P.; Machius, M.; Johnson, G. L.; Earp, H. S.; Graham, D. K.; Frye, S. V.; Wang, X. Med. Chem. Lett. 2012, 3, 129-134.

účinný, ale neselektívny Mer TK inhibítor C52 → inšpirácia pre nové pyrazolpyrimidínové inhibítory

Liečba akútnej lymfoblastickej leukémie.

Inhibítor UNC569 (7) s najväčším potenciálom na terapeutické využitie

1. vhodná molekulováhmotnosť

2. ATP kompetitívny inhibítor

3. selektivita na Mer TKIC50 (Tyro3) 5.0 nMIC50 (Axl) 37.0 nM

4. dobré výsledky aj pri skúmaní farmakokinetických vlastností

N

N NN

NH

NH2

F

7

IC50: 2.9 nM (Mer TK)Cl: 19.5 ml/min/kgVss: 5.83 l/kgF: 57 %

UNC569

Powell, N. A.; Kohrt, J. T.; Filipski, K. J.; Kaufman, M.; Sheehan, D.; Edmunds, J. E.; Delaney, A.; Wang, Y.; Bourbonais, F.; Lee, D.; Schwende, F.; Sun, F.; McConnell, P.; Catana, C.; Chen, H.; Ohren, J.; Perrin, L. A. Bioorgan. Med. Chem. 2012, 22, 190-193.

N

NR4

O HN

R2

A´ A

D D´

B

R3

R1

C-kruh

Nové inhibítory Tyro3 TK

Spiroindolínový typ inhibítora.

Prvý krát použitý na Tyro3.

Predpokladaná aktivita takýchto inhibítorov voči Tyro3 na základe skúsenosti s inhibíciou Mer a Axl.

Liečba koronárneho ochorenia srdca.

HN

N Cbz

1. NCS, THF

2. Chiral Prep HPLC N

H

O

NCbz

H2, Pd/C

Boc2O, THF95 % N

H

O

NBoc

NaBH4, I2

THF75 %

NH

NBoc

NH

COOH

EDC, HOBT, DMF N

NBoc

O

NH

2 3 4

5

6

7

AcCl

MeOH

N

NH

O

NH

8

R2 R3

O

NaBH(OAc)3Et3N, DCE

N

N

O

NH

16-20

R3

R2

R1

R1

R1 R1

Syntéza a vyvinuté inhibítory Tyro3 TK s najlepšími výsledkami

N

N

O HN

Cl

NH

H

H

N

N

O HN

H

NH

H

F

16

18

IC50: 0.495 (Tyro3) Cl: 60 ml/min/kgVss: 13 l/kgF: 14 %

IC50: 0.598 (Tyro3)Cl: 5 ml/min/kgVss: 1.6 l/kgF: 11 %

Experimentálna časť – Inhibítory VEGFR2 TK receptora

N a O (4,5) regioizoméry

počítačom predpovedané štruktúry inhibítorov VEGFR2 TK receptora

Vlastnosti inhibítorov:

Dobrá biodostupnosť Netoxickosť Jednoduchá príprava Vysoká afinita

S

O

NH

O O

O

N

N

Br

7O

NH

N

O

SO O

N

AAZ

score: -50.34

N

ONH

O

S OO

NH

N

- 61.40

N

O

NHO

S OO

NH

- 63.52

N

S

NH

O

OO

N

O

NNHN

N

- 57.81 - 61.35

NH

N

O

S

O

OO

N

N

NHN

N

ONH

O

S OO

N

N

NN

- 60.13

N

O

NH

O

S OO

N

NN

N

- 62.05

NH2

O NBS

AN, 3 h, 0 °CNH2

O

Br

1 282 %

NaNO2, KCN, CuCN

HOAc, H2SO4, H2O

O

Br

357 %

3.5 h, 0 °C / RT

O

Br BrBr

4

O

BrBr

5

Br2

Br2

CHCl3, RT / 35 °C

CHCl3, RT / 35 °C

85 %

3 h

+

+

S

O

NH

NH2

O

O O

N

N

N

S

O

NH

O O

O

N

N

Br

LiCl

DMSO, 75 °C48 h

LiCl

DMSO, 75 °C

48 h20 h

6

6

51 %

7

Experimentálna časť

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

NH2

O NBS

AN, 0 °C, 3 hNH2

O

Br1 2 80 %

1.00 mol ekv 1.06

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

2. Syntéza 4-acetyl-2-brómbenzonitrilu (3)

Patent, SANOFI AVENTIS, WO2009/7015, 2009, (A1).

NH2

O

Br

2

1. KNO2, H2SO42. KCN, CuCN

HOAc, H2O

O

Br

3 57 %

3.5 h, 0 °C - RT

N

1.00 mol ekv1.000.95

2.96

3. Syntéza 4-(2,2-dibrómacetyl)-2-brómbenzonitrilu (4)

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

O

Br

3

NO

Br BrBr

4 85 %

NBr2

CHCl3, 3 h, RT - 35 °C

1.00 mol ekv 2.50

4. Syntéza 4-(2-brómacetyl)-2-brómbenzonitrilu (5)

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

O

Br

3

NBr2

CHCl3, RT - 35 °C

1.00 mol ekv 1.50

O

BrBr

5

N

20 h

52 %

5. Syntéza požadovaného oxazolového prekurzoru inhibítora VEGFR2 TK receptora (7)

O

BrBr

5

N

S

O

NH

NH2

O

O O

6

LiCl

DMSO, 75 °C

48 h

S

O

NH

O O

O

N

N

Br

+

7

1.00 mol ekv 1.00 1.30

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.

S

O

NH

O O

O

N

N

Br

7

DMSO-d6 (300 MHz)

kf-017-14

6.00

Záver

oboznámenie sa s vlastnosťami TAM rodiny TK receptorov a s novými inhibítormi pôsobiacimi na túto rodinu

návrh metodiky syntézy oxazolového prekurzoru 7 príprava intermediátov 2, 3, 4 a 5 (nová zlúčenina) opísanie fyzikálnych a chemických vlastností pripravených látok rozpracovaná syntéza oxazolového prekurzoru 7

O

BrBr

5

NO

Br

3

N

NH2

O

Br

2

O

Br BrBr

4

N

Ďakujem za pozornosť

Otázky

1. Na strane 34 uvádzate podmienky aktivityTK na základe konformácie a prítomnosti ATP. Mohli by ste to prosím názorne vysvetliť?

Zlúčenina Mer IC50 (nM)

Axl IC50 (nM)

Tyro3 IC50 (nM)

3 1.8 12 14

4 0.76 3.7 22

5 0.25 4.0 2.9

6 0.15 1.4 2.9

7 (UNC569)

2.9 37 5.0

8 3.0 16 48

2. Prečo sú na strane 29 niektoré hodnoty, bližšie nespomínané v texte, v tabuľke zvýraznené?

N

N NN

NH

NH2

F

7

1-(4-amino-3-brómfenyl)etanón (2)

NH2

O

Br

2

8.07 (2.0)2.50

7.74 (8.4, 2.0)

6.75 (8.4)

kf-003-13

CDCl3 (300 MHz)

13

5

4-acetyl-2-brómbenzonitril (3)O

Br

3

N

8.23 (1.6)2.63

7.96 (8.1, 1.6)7.78 (8.1)

kf-006-13x

13

5

CDCl3 (300 MHz)

4-(2,2-dibrómacetyl)-2-brómbenzonitril (4)

O

Br BrBr

4

N

8.17 (8.1, 1.7)7.81 (8.1)

6.32

8.40 (1.7) kf-010-14

13

5

CDCl3 (300 MHz)

4-(2-brómacetyl)-2-brómbenzonitril (5)

O

BrBr

5

N

4.39

8.00 (8.1, 1.6)

7.80 (8.1)

8.27 (1.6)kf-015-14

135

CDCl3 (300 MHz)

Zmesné spektrum oxazolového prekurzoru VEGFR2 TK receptoru (7)

S

O

NH

O O

O

N

N

Br

7

DMSO-d6 (300 MHz)

kf-017-14

6.00