Synthetic Transformations of Higher Terpenoids. 42. Synthesis of New 18-Nor-4-(Carboxyethyl)Isopimara-7,15-Diene Derivatives and Study of Their Cytotoxicity on MCF7, U-87 MG and DU 145 Cancer Cell Lines

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

(E)-16-Aryl-substituted derivatives of tricyclic diterpenoids were synthesized by cross-coupling of isopimaric acid derivatives with substituted iodorenes catalyzed by palladium acetate in the presence of silver carbonate. Condensation of (E)-18-nor-4-(carboxyethyl)-16-(2-carboxyethyl)isopimar-7,15-diene dichloride with propargylamine hydrochloride leads to the corresponding dialkine, which readily reacts with diazide in the Cu(I) catalyzed cycloaddition (CuAAC) reaction, with the formation of macroheterocyclic compound containing a pimaran type tricyclic diterpenoid core and 1,2,3-triazole rings in the linker chain. Reaction of in situ prepared (E)-18-nor-16-azido-4-(carboxyethyl)isopimar-7,15-diene acid chloride with propargylamine hydrochloride or an alkynyl-substituted derivative of the protected Gly-Gly dipeptide leads to the corresponding azidoalkynes. The intramolecular CuAAC reaction of azidodipeptidylalkine afforded a macroheterocyclic derivative containing a dipeptide and triazole moiety in the linker chain. The obtained compounds showed higher (compared with the isopimaric acid) cytotoxicity on tumor cells MCF-7 and were less toxic to non-cancer cells than the reference drug doxorubicin. The GI50 value of the most active compound is 6.3 μM, selectivity index >15) (MTT test). The synthesized derivatives of the tricyclic diterpenoid isopimaric acid can be used to develop new antitumor agents.

About the authors

M. A. Gromova

Novosibirsk State Pedagogical University (NSPU),; Vorozhtsov Novosibirsk Institute of Organic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: schultz@nioch.nsc.ru
Russia, 630126, Novosibirsk, ul. Vilyuskaja 28; Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Akad. Lavrentyevа 9

Y. V. Kharitonov

Vorozhtsov Novosibirsk Institute of Organic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: schultz@nioch.nsc.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Akad. Lavrentyevа 9

Т. V. Rybalova

Vorozhtsov Novosibirsk Institute of Organic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: schultz@nioch.nsc.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Akad. Lavrentyevа 9

V. А. Larionov

Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds of Russian Academy of Sciences (INEOS RAS)

Email: schultz@nioch.nsc.ru
Russia, 119334, Moscow, ul. Vavilova 28

T. S. Golubeva

The Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics SB RAS (ICG SB RAS)

Email: schultz@nioch.nsc.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Akad. Lavrentyevа 9

E. E. Shults

Vorozhtsov Novosibirsk Institute of Organic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: schultz@nioch.nsc.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Akad. Lavrentyevа 9

References

  1. Gromova M.A., Kharitonov Yu.V., Borisov S.A., Rybalova T.V., Tolstikova T.G., Shults E.E. // Chem. Nat. Compd. 2022. V. 58. P. 55–64. https://doi.org/10.1007/s10600-022-03596-y
  2. Keeling C.I., Bohlmann J. // Phytochemistry. 2006. V. 67. P. 2415–2423. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2006.08.019
  3. Толстиков Г.A., Толстикова Т.Г., Шульц Э.Э., Толстиков С.E., Хвостов M.В. // Смоляные кислоты хвойных России. Химия и фармакология / Pед. Трофимов Б.A. Новосибирск: Гео, 2011. С. 207–242.
  4. Kugler S., Ossowicz P., Malarczyk-Matusiak K., Wierzbicka E. // Molecules. 2019. V. 24. P. 1651. https://doi.org/10.3390/molecules24091651
  5. Smith E., Williamson E., Zloh M., Gibbons S. // Phytother. Res. 2005. V. 19. P. 538–542. https://doi.org/10.1002/ptr.1711
  6. Coté H., Boucher M.-A., Pichette A., Roger B., Legault J. // J. Ethnopharmacology. 2016. V. 194. P. 684–689. https://doi.org/10.1016/j.jep.2016.10.035
  7. Pferschy-Wenzig E.M., Kunert O., Presser A., Bauer R. // J. Agric. Food Chem. 2008. V. 56. P. 11688–11693. https://doi.org/10.1021/jf8024002
  8. Imaizumi Y., Sakamoto K., Yamada A., Hotta A., Ohya S., Muraki K., Uchiyama M., Ohwada T. // Mol. Pharmacol. 2002. V. 62. P. 836–846. https://doi.org/10.1124/mol.62.4.836
  9. Salari S., Silvera Ejneby M., Brask J., Elinder F. // Acta Physiol. (Oxf.). 2018. V. 222. P. e12895. https://doi.org/10.1111/apha.12895
  10. Ge L., Hoa N.T., Wilson Z., Arismendi-Morillo G., Kong X.-T., Tajhya R.B., Beeton C., Jadus M.R. // Int. Immunopharmacol. 2014. V. 22. P. 427–443. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2014.06.040
  11. Sizemore G., McLaughlin S., Newman M., Brundage K., Ammer A., Martin K., Pugacheva E., Coad J., Mattes M.D., Yu H.-G. // BMC Cancer. 2020. V. 20. P. 595. https://doi.org/10.1186/s12885-020-07071-1
  12. Lu Y., Zhao Z., Chen Y., Wang J. // Lett. Org. Chem. 2021. V. 18. P. 950–956. https://doi.org/10.2174/1570178618666210813121953
  13. Lu Y.-J., Zhao Z.-D., Chen Y.-X., Wang J., Xu S.-C., Gu Y. // J. Asian Nat. Prod. Res. 2020. V. 23. P. 545–555. https://doi.org/10.1080/10286020.2020.1810668
  14. Liu J., Lu Y., Wang J., Bi L., Zhao Z. // Chin. J. Org. Chem. 2017. V. 37. P. 731–738. https://doi.org/10.6023/cjoc201610017
  15. Gromova M.A., Kharitonov Yu.V., Pokrovskii M.A., Bagryanskaya I.Yu., Pokrovskii A.G., Shul’ts E.E. // Chem. Nat. Compd. 2019. V. 55. P. 52–59. https://doi.org/10.1007/s10600-019-02613-x
  16. Gromova M.A., Kharitonov Yu.V., Golubeva T.S., Shults E.E. // Macroheterocycles. 2021. V. 14. P. 231–239. https://doi.org/10.6060/mhc210945s
  17. Gromova M.A., Kharitonov Yu.V., Rybalova T.V., Shults E.E. // Monatsh. Chem. 2020. V. 151. P. 1817–1827. https://doi.org/10.1007/s00706-020-02713-3
  18. Gromova M.A., Kharitonov Y.V., Rybalova T.V., Shults E.E. // Macroheterocycles. 2021. V. 14. P. 105–111. https://doi.org/10.6060/mhc200817s
  19. Zhao S., Wang Z-P., Wen X., Li S., Wei G., Guo J., He Y. // Org. Lett. 2020. V. 22. P. 6632–6636. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.0c02403
  20. Thirumurugan P., Matosiuk D., Jozwiak K. // Chem. Rev. 2013. V. 113. P. 4905–4979. https://doi.org/10.1021/cr200409f
  21. Klein E., DeBonis S., Thiede B., Skoufias D.A., Kozielski F., Lebeau L. // Bioorg. Med. Chem. 2007. V. 15. P. 6474–6488. https://doi.org/1016/j.bmc.2007.06.016
  22. Spek A.L. // J. Appl. Cryst. 2003. V. 36. P. 7–13. https://doi.org/10.1107/S0021889802022112
  23. Wilson J.K., Sargent J.M., Elgie A.W., Hill J.G., Taylor C.G. // Br. J. Cancer. 1990. V. 62. P. 189–194. https://doi.org/10.1038/bjc.1990.258
  24. Kharitonov Yu.V., Shakirov M.M., Shul’ts E.E. // Chem. Nat. Compd. 2014. V. 49. P. 1067–1075. https://doi.org/10.1007/s10600-014-0823-1
  25. Zhang Z., Xiao F., Huang B., Hu J., Fu B., Zhang Z. // Org. Lett. 2016. V. 18. P. 908–911. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.6b00607
  26. Wang H., He C., Pan Y., Yao C., Wu Q., Deng H. // J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 2012. V. 73. P. 177–183. https://doi.org/10.1007/s10847-011-0040-5
  27. Larionov V.A., Adonts H.V., Gugkaeva Z.T., Smol’yakov A.F., Saghyan A.S., Miftakhov M.S., Kuznetsova S.A., Maleev V.I., Belokon Yu.N. // ChemistrySelect. 2018. V. 3. P. 3107–3110. https://doi.org/10.1002/slct.201800228
  28. Krause L., Herbst-Irmer R., Sheldrick G.M., Stalke D. // J. Appl. Cryst. 2015. V. 48. P. 3–10. https://doi.org/10.1107/S1600576714022985
  29. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. 2015. A71. P. 3–8. https://doi.org/10.1107/S2053273314026370

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (101KB)
3.

Download (64KB)
4.

Download (95KB)
5.

Download (132KB)
6.

Download (276KB)
7.

Download (103KB)

Copyright (c) 2023 М.А. Громова, Ю.В. Харитонов, Т.В. Рыбалова, В.А. Ларионов, Т.С. Голубева, Э.Э. Шульц

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».