Investigation of anticancer and anti-parasitic activity of thiopyrano[2,3-d]thiazoles bearing norbornane moiety

Abstract

Aim. To study anticancer activity of a series of new thiopyrano[2,3-d]thiazoles with a norbornane fragment in the molecules. The search for trypanocidal properties of target compounds. Methods. Organic synthesis, analytical and spectral methods, pharmacological screening, COMPARE and SAR analysis. Results. Fused thiopyrano[2,3-d]thiazoles bearing the norbornane moiety were synthesized and modified at the C9 and N5 positions of the main core in order to obtain the compounds with a satisfactory pharmacological profile. A number of compounds with significant level of cancer cells growth inhibition were identified; they include a hit-compound N1-(4-chlorophenyl)-2-{2-[6-oxo-5,9-dithia-7-azatetracyclo [9.2.1.02,10.04,8]tetradec-4(8)-en-3-yl]phenoxy}acetamide IId that selectively inhibited Leukemia cell lines at submicromolar concentrations. Moreover, a series of thiopyrano[2,3-d]thiazoles showed a moderate antitrypanosomal activity. Conclusions. New thiopyrano[2,3-d]thiazoles with the norbornane fragment as well as their analogues with different substituents at the N5 and C9 position were designed and synthesized. The compounds showed significant levels of anticancer activity towards the selected cancer cell lines and may be used for further optimization. The compounds with a high antitumor activity inhibited the growth of Trypanosoma brucei brucei in in vitro tests. The combined anticancer and antitrypanosomal effect of compounds is the basis for further modification and search for a possible mode of action of the target compounds.

Мета. Вивчення протипухлинної та трипаноцидної активності серії нових тіопірано[2,3-d]тіазолів з норборнановим фрагментом у молекулах. Методи. органічний синтез, аналітичні та спектральні методи, фармакологічний скринінг, COMPARE та SAR аналізи. Результати. Для одержання сполук з відповідним фармакологічним профілем синтезовано нові конденсовані похідні тіопірано[2,3-d]тіазолу з норборнановим фрагментом у молекулах, які модифіковані за положеннями С9 та N5 базового гетероциклу. Ідентифіковано ряд сполук з суттєвим рівнем інгібування росту ракових клітин, серед яких сполука-хіт N1-(4-хлорофеніл)-2-{2-[6-оксо-5,9-дитіа-7-азатетрацикло[9.2.1.02,10.04,8]тетрадец-4(8)-ен-3-іл]фенокси}ацетамід IId, що селективно інгібує лінії клітин лейкемії в субмікромолярних концентраціях. Крім того, ряд тіопірано[2,3-d]тіазолів також проявляють перспекти-вну протитрипаносомну активність. Висновки. Синтезовано нові тіопірано[2,3-d]тіазоли з норборнановим фрагментом у молекулах а також їх похідні з різноманітними субституентами в положеннях N5 та C9 базової гетероцик-лічної системи. Сполуки проявили суттєвий рівень протипухлинної активності і можуть бути використані для по-дальшої оптимізації структури як потенційні протиракові агенти. Окрім того, сполуки з високим рівнем протипух-линного ефекту in vitro інгібують ріст Trypanosoma brucei brucei. Поєднання протиракової та протитрипаносомної активності синтезованих сполук є основою для наступної структурної модифікації та пошуку імовірних механізмів реалізації їх біологічної активності.

Цель. Изучение антиопухолевой и трипаноцидной активности серии новых тиопирано[2,3-d]тиазолов из нор-борнановым фрагментом в молекулах. Методы. органический синтез, аналитические и спектральные методы, фармакологический скрининг, COMPARE и SAR анализы. Результаты. Для получения соединений с соответствующим фармакологическим профилем синтезированы новые производные тиопирано[2,3-d]тиазола с норборнановым фрагментом в молекулах, которые модифицированы по положениям С9 и N5 базового гетероцикла. Идентифицирован ряд соединений с существенным уровнем ингибирования роста раковых клеток, среди которых соединение-хит N1-(4-хлорфенил)-2-{2-[6-оксо-5,9-дитиа-7-азатетрацикло[9.2.1.02,10.04,8]тетрадец-4(8)-ен-3-ил]фенокси}ацетамид IId, который селективно ингибирует линии клеток лейкемии в субмикромолярных концентрациях. Кроме того, некоторые тіопірано[2,3-d]тіазолы также проявляют перспективную протитрипаносомную активность. Выводы. Синтезированы новые тиопирано[2,3-d]тиазолы с норборнановым фрагментом у молекулах, а также их производные с различными заместителями в положениях N5 и C9 базовой гетероциклической системы. Соединения проявили существенный уровень противоопухолевой активности и могут быть использованы для дальнейшей структурной оптимизации как потенциальные противораковые агенты. Кроме того, соединения с высоким уровнем противоопухолевого эффекта in vitro ингибируют рост Trypanosoma brucei brucei. Сочетание антираковой и противотрипаносомной активности синтезированных соединений может быть основой для дальнейшей оптимизации структуры и поиска возможных механизмов реализации их биологической активности.