Fenylotiosemikarbazony

Projektow anie związków o działaniu polifarm akologocznym jest szczególnie użyteczne w przypadku terapii p rzeciw no w o tw o ro w ych, gdyż patogenne g rzyb y oraz bakterie stanowią coraz większy problem dla pacjentów zmagających się z chorobam i n o w o tw o ro w y m i174. Badania przeprow adzone w grupie Li wskazują, że benzylow e tiosem ikarbazony m odulują aktywność grzybiej ty ro zyn a zy175. Ponadto pochodne 4-fenylo-3-tiosem ikarbazonu wykazują szeroką aktywność biologiczną i mogą być w ykorzystane w walce z toksoplazm ozą176. Bazując na licznych doniesieniach litera turow ych dotyczących tiosem ikarbazonów i ich działania przeciw grzybicznego120'177 oraz przeciw bakteryjnego178 zaprojektow a no nową serię tiosem ikarbazonow ych chelatorów żelaza opartych na strukturze halogenow anego benzaldehydu. Fragm ent ten został zaprojektow any na podstaw ie podobieństw a strukturalnego do wcześniej otrzym anych chelatorów la -3 d . W przypadku związków la -3 d oraz now o otrzym anych fenylotiosem ikarbazonów (10-12) przebadano ich właściwości przeciw grzybicze oraz zdolność do hamowania procesu fo tosyn tetycznego transportu e lektronów (ang. PET, photosynthetic electron transport) w chloroplastach szpinaku. Badania tego ostatniego procesu mogą pom óc w ocenie m ożliwości aplikacyjnych w ybranych tiosem ikarbazonów w chemii rolniczej, zwłaszcza jako potencjalnych herbicydów .

Rvs 19

W zo ry ogólne now ych tiosem ikarbazonów opartych o szkielet halogenobenzaldehydu

S truktury zsyntezow anych fenylotiosem ikarbazonów

Numer R1 R2 R3 clogP

S

N

Jl R

H C ^

1 H 1

R1 R3

2

10a (2,3-CI)-FENYL H H 3,473

10b (2,3-Cl)-FENYL H -c h3 3,177

10c (2,3-CI)-FENYL H -c h2c h3 3,706

lOd (2,3-CI)-FENYL H -FENYL 5,266

lOe (2,3-CI)-FENYL -c h3 -c h3 3,533

l l a (3,4-Cl)-FENYL H H 3,473

l l b (3,4-CI)-FENYL H -c h3 3,177

l i c (3,4-CI)-FENYL H -c h2c h3 3,706

l i d (3,4-CI)-FENYL H -FENYL 5,266

I l e (3,4-CI)-FENYL -c h3 -c h3 3,533

12a (4-Br)-FENYL H H 2,952

12b (4-Br)-FENYL H -c h3 2,734

12c (4-Br)-FENYL H -c h2c h3 3,263

12d (4-Br)-FENYL H -FENYL 4,823

12e (4-Br)-FENYL -c h3 -c h3 3,090

Aktyw ność p rze ciw n o w o tw o ro w a tiosem ikarbazonów 10a-12e*

Nr IC50 [iimol/l]

HCT116 p53+/+

1 0a 41,5 ± 1,7

1 0b >60

1 0c 58,5 ± 0,2

lOd >60

lOe brak danych

l l a 46,0 ± 0,9

l l b 55,5 ± 6,2

l i c 48,5 ± 2,8

l i d >60

I l e 47,0 ± 1,3

1 2a >60

1 2b >60

1 2c >60

1 2d >60

1 2e 47,5 ± 2,4

doświadczenia w ykonane przez mgr Annę Mrozek-W ilczkiewicz

W łaściwości przeciw grzybicze oraz param etr inhibicji PET dla w ybranych

lb 302 >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125 ld brak >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125

2a 1368 1.95

2b brak >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500

3a 520,4 125

10a brak >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125 10b 170,1 >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500

10c brak >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500 lO d 499.3 >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125

lO e brak >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125 11a 283,3 >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500

l i b 135,6 >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125

11c 280,2 >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500

l i d 425,9 >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125 >125

l i e 329,3 15.62

12c brak >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500 12d brak >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500 >500

12e 594,6 62,50

-FLU - 0.06 0.12 3.91 0.98 0.24 >125 >125 1.95

0.12 0125 15.62 3.91 0.48 >125 >125 3.91

f

---badania wykonane w grupie prof. Josefa Jampilka (Brno, Republika Czeska)

Legenda:

Badania aktywności biologicznej heteroarom atycznych tiosem ikarbazonów serii 1, 2, 3, 10, 11 i 12 przeprow adzono względem ch lo rop la stó w szpinaku (Spinacia oleracea), używając jako wzorca D CM U (Diuron®, 3 -(3 ,4 -d ic h lo ro fe n y lo )-l,l- dim etylom ocznik). Związek ten jest obecnie dostępny kom ercyjnie jako herbicyd, dezaktyw ujący fotosystem II. W szystkie zsyntezow ane związki okazały się jest rów nież uprzyw ilejow anie zw iązków zaw ierających podstaw ienie 3,4-dichloro w stosunku do serii 2,3-dichloro, p rzy czym analiza aktyw ności wskazuje obniżenie

przeciw grzybiczym 163,179'180. Do tej pory udało się otrzym ać szereg aktywnych pochodnych m onoazanaftalenów o aktywnościach p oró w nyw alnych bądź lepszych niż standard kliniczny flukonazolu179,180. Biorąc pod uwagę pow yższe doświadczenia w pracy ze związkami przeciw grzybicznym i, postanow iono zaprojektow ać nowe heteroaromatyczne chelatory żelaza, o potencjalnie interesującym profilu aktywności biologicznej. Przegląd lite ra tu ry pod kątem czynników m olekularnych warunkujących procesy patogenne potw ierdza fakt, że grzyby potrzebują odp o w ie d nie j ilości żelaza do pra w id łow ego funkcjonow ania oraz do nabywania oporności na leki181.

M ikroorganizm y w ykształciły na drodze ewolucji odpow iedni sposób na pozyskiwanie żelaza z organizm u gospodarza- używają w tym celu s id e ro fo ró w 182. M ożna przeciw grzybiczej zsyntezow anych chelatorów żelaza a zwłaszcza ocena ich działania względem patogennych g rzyb ó w z rodziny Candida.

Aktyw ności przeciw grzybicze związków zostały określone poprzez w yznaczenie param etrów M IC (ang. minimum inhibitory concentration) dla każdego 12e w ykazały um iarkowane aktywności względem Candida albicans, Trichosporon beigelii, oraz Trichophyton mentagrophytes. Związek 2a przedstawia największą aktyw ność sporśród wszystkich przebadanych chelatorów żelaza. Jest on bardziej a ktyw ny od flukonazolu w przypadku działania na Aspergillus fumigatus i Absidia corymbifera. Ponadto zsyntezow an y chinolinotiosem ikarbazon wykazuje ciekawe właściwości przeciw grzybiczne w długoterm inow ym eksperym encie (utrzym ująca się

aktyw ność po 48 godzinach). Niska efektyw ność większości zw iązków i słabe zróżnicow anie odpow iedzi biologicznej utrudnia przeprow adzenie analizy zależności m iędzy strukturą i aktywnością. Ogólna analiza danych, wskazuje na zwiększoną aktyw ność przeciw grzybiczą chinolinotiosem ikarbazonów , w porów naniu do fe n ylo - tiosem ikarbazonów . Ponadto badania zespołu O p le ta love j184 potw ierdzają uzyskane w yniki zwiększonej aktywności tiosem ikarbazonów posiadających tró jp o d sta w io n y tiosem ikarbazony - terapia fotodynam iczna. Badania eksperym entalne zostały p rzeprow a d zo ne przez mgr Annę M rozek-W ilczkiew icz i są częścią jej rozpraw y doktorskiej186

Terapia fotodynam iczna (PDT ang. photodynamic therapy) jest rodzajem terapii p rze ciw n o w o tw o ro w e j, w którym kluczową rolę odgryw ają trzy składowe:

fotosensybilizator, światło oraz obecność tle n u 187. W procesie terapii fotodynam icznej następuje generow ane reaktywnych fo rm y tlenu, które indukują śm ierć kom órek. Duże zróżn icow anie fotosensybilizatorów oraz m ożliw ość sterow ania długością fali pozw alają na optym alizację param etrów leczenia chorób derm atologicznych, grzybic jak i n o w o tw o ró w 188,189. Ciekawym przypadkiem terapii fotodynam icznej jest