Σχεδιασμός και σύνθεση νέων πουρινικών αναλόγων με πιθανή ανασταλτική δράση έναντι κυτταρικών κινασών

Abstract

Kinases, or phosphotransferases, consist a broad family of enzymes the role of which is to transfer phosphate groups (PO4-3) from ATP to appropriate substrates. The protein kinases, in particular, catalyze the phosphorylation of other proteins, among which stand out those that regulate the cell cycle and signal transduction. Their capacity to be involved in fundamental cell functions, combined with the fact that their overexpression deregulates cell proliferation leading to the occurrence of various types of cancer, makes kinases an attractive pharmacological target.In this study, the design and synthesis of some new substituted purine analogues with potential activity against specific protein kinases is described. The established inhibitors of cyclin dependend kinases roscovitin, and olomoucine were used as lead-compounds, as well as some pyrazolopyridines previously synthesized by our research team, which demonstrated significant activity and selectivity against certain mitotic kinases.Based on the above mentioned considerations, a number of structurally related derivatives of pyrrolo[3,2-d]pyrimidine and pyrazolo [4,3-d]pyrimidine were prepared. The starting materials included 6-methyluracil and isobutylmethylketone which, through appropriate reactions afforded 2,4-bis(ethylthio)-6-methyl-5-nitropyrimidine and 2,4-bis(ethylthio)-6-(2-methylpropyl)-5-nitropyrimidine respectively. The implementation of Leimgruber-Batcho reaction on these molecules afforded the corresponding pyrolopyrimidines, while cyclization under diazotization conditions produced suitable pyrazolopyrimidines, unsubstituted or isopropyl-substituted on the five-membered heterocyclic ring. After iodination of the non-substituted analogues and protection of the pyrole (or pyrazole) nitrogen, the halogen was replaced by phenyl group through Suzuki-type cross-coupling reaction. The non-substituted, the isopropyl- and the phenyl-substituted intermediates underwent oxidation of the thioether groups and the corresponding sulfones were substituted by appropriate primary amines. The resulting new molecules are currently undergoing pharmacological evaluation.

Οι κινάσες ή φωσφοτρανσφεράσες, απαρτίζουν μια ευρεία οικογένεια ενζύμων που έχουν ως ρόλο τη μεταφορά φωσφορικών ομάδων(PO43-) από το ΑTP προςκατάλληλα υποστρώματα. Οι πρωτεϊνικές κινάσες, ειδικότερα, καταλύουν τη φωσφορυλίωση άλλων πρωτεϊνών, μεταξύ των οποίων συμπεριλαμβάνονται εκείνες που ρυθμίζουν τον κυτταρικό κύκλο και τη μεταγωγή του σήματος. Η ιδιότητά τους να εμπλέκονται σε θεμελιώδεις λειτουργίες του κυττάρου, σε συνδυασμό με το γεγονός πως η υπερέκφρασή τους απορρυθμίζει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό οδηγώντας στην εκδήλωση διαφόρων τύπων καρκίνου, καθιστά τις κινάσες έναν ελκυστικό φαρμακολογικό στόχο.Στην παρούσα εργασία περιγράφεται ο σχεδιασμός και η σύνθεση νέων υποκατεστημένων πουρινικών αναλόγων με πιθανή δράση έναντι πρωτεϊνικών κινασών. Ως μόρια-οδηγοί χρησιμοποιήθηκαν οι γνωστοί αναστολείς κυκλινοεξαρτώμενων κινασών ροσκοβιτίνη και ολομουσίνη, καθώς και παράγωγα που παρασκευάστηκαν πρόσφατα από την ερευνητική μας ομάδα και έδειξαν αξιόλογη δράση και εξειδίκευση έναντι ορισμένων μιτωτικών κινασών.Με βάση τα παραπάνω συνετέθησαν παράγωγα της πυρρολο[3,2-d]πυριμιδίνης και της πυραζολο[4,3-d]πυριμιδίνης. Ως πρώτη ύλη χρησιμοποιήθηκε η 6-μεθυλουρακίλη και η ισοβουτυλομεθυλοκετόνη, που με κατάλληλη σειρά αντιδράσεων έδωσαν την 2,4-δις(αιθυλοθειο)-6-μεθυλο-5-νιτροπυριμιδίνη και την 2,4-δις(αιθυλοθειο)-6-(2-μεθυλοπροπυλο)-5-νιτροπυριμιδίνη αντίστοιχα. Με εφαρμογή της αντίδρασης Leimgruber-Batcho τα παραπάνω μόρια κυκλοποιήθηκαν προς τις αντίστοιχες πυρολοπυριμιδίνες, ενώ με κυκλοποίηση σε συνθήκες διαζώτωσης οδήγησαν σε πυραζολοπυριμιδίνες, μη υποκατεστημένες ή υποκατεστημένες με ισοπροπύλιο στον πενταμελή ετεροκυκλικό δακτύλιο. Μετά από ιωδίωση των μη υποκατεστημένων αναλόγων και προστασία του πυρολικού (ή πυραζολικού) αζώτου , ακολούθησε αντικατάσταση του αλογόνου από φαινύλιο με αντίδραση διασταυρούμενης σύζευξης τύπου Suzuki. Τα μη υποκατεστημένα, τα ισοπροπυλο- και τα φαινυλο- υποκατεστημένα ενδιάμεσα υπεβλήθησαν σε οξείδωση των θειοαιθερικών τους ομάδων και οι σουλφόνες που προέκυψαν υποκαταστάθηκαν από κατάλληλες πρωτοταγείς αμίνες. Η φαρμακολογική αξιολόγηση των νέων μορίων που συντέθηκαν βρίσκεται σε εξέλιξη.