Στην παρούσα Διδακτορική Διατριβή περιγράφεται ο σχεδιασμός και η σύνθεση νέων
υποκατεστημένων πυραζολοπυριδινών, καθώς και η φαρμακολογική τους αξιολόγηση ως
προς την κυτταροτοξική τους δράση και την αναστολή πρωτεϊνικών κινασών.
Τα μόρια που συντέθηκαν διακρίνονται σε τρείς ενότητες: στα παράγωγα της
πυραζολο[3,4-c] πυριδίνης, υποκατεστημένα με διάφορες αρυλαμινομάδες στη θέση
7, που φέρουν επιπλέον 5-χλωρο-, 5-κυανο-, 5-αρυλαμινομεθυλο- ή
5-αλκυλαμινομεθυλομάδα, και στα αντίστοιχα 3-φαινυλο- και 3-ισοπροπυλοανάλογα.
Η σύνθεση των παραγώγων της πρώτης ενότητας πραγματοποιήθηκε με τη χρήση ως
πρώτων υλών του Ν-(2-χλωρο-4-μεθυλοπυριδιν-3-υλ)ακεταμιδίου και του Ν-(2-χλωρο-
4-μεθυλοπυριδιν-5-υλ) ακεταμιδίου, τα οποία παρασκευάστηκαν από εμπορικά
διαθέσιμες πικολίνες με σειρά χημικών μετατροπών. Για τα παράγωγα που φέρουν
5-χλωρο-υποκατάσταση ακολούθησε ενδομοριακή κύκλωση του 3-ακεταμιδίου προς τη
5-χλωροπυραζολο[3,4-c]πυριδίνη, οξείδωση προς το αντίστοιχο Ν-οξείδιο και
μετάθεση αυτού προς το 5,7-διχλωροπαράγωγο. Στη συνέχεια έγινε υποκατάσταση με
αρυλαμινομάδα στην 7-θέση και αφαλογόνωση. Για τη λήψη των 5-κυανοπαραγώγων
πραγματοποιήθηκε μετάθεση του Ν-οξειδίου του 5-ακεταμιδίου και ενδομοριακή
κύκλωση προς την 5-κυανο-7-χλωροπυραζολο[3,4-c]πυριδίνη. Κατόπιν έγινε
υποκατάσταση στην 7-θέση και αναγωγική αμίνωση για την παρασκευή των 5-αρυλο- ή
αλκυλαμινομεθυλο πυραζολοπυριδινών.
Στα μόρια της δεύτερης ενότητας ακολουθήθηκε ανάλογη διαδικασία για την
παρασκευή των 5-χλωροπυραζολοπυριδινών, στις οποίες μετά από ιωδίωση στην
3-θέση και προστασία του πυραζολικού αζώτου εισήχθη η 3-φαινυλομάδα με σύζευξη
τύπου Suzuki. Από το προϊόν αυτό προέκυψαν τα 5-χλωροανάλογα, αλλά και τα
5-κυανοανάλογα, με εισαγωγή της κυανομάδας στην 5-θέση, μέσω αντίδρασης
σύζευξης με τη χρήση καταλυτών παλλαδίου.
Τα μόρια της τρίτης ενότητας παρασκευάστηκαν από κατάλληλα υποκατεστημένα
πυριδινακεταμίδια, τα οποία προέκυψαν με εισαγωγή της ισοπροπυλομάδας με
αντίδραση οργανολιθιακού επί της προστατευμένης 2-αμινο-4-πικολίνης. Στη
συνέχεια ακολουθήθηκε ανάλογη συνθετική προσέγγιση για τη λήψη των
υποκατεστημένων 3-ισοπροπυλο πυραζολοπυριδινών.
Τα νέα μόρια αξιολογήθηκαν ως προς την κυτταροτοξική τους δράση έναντι δέκα
ανθρώπινων καρκινικών κυτταρικών σειρών. Σημαντικός αριθμός παραγώγων έδειξε
αξιόλογη δραστικότητα, παρουσιάζοντας τιμές IC50 0.38 - 12 μΜ, με τα
δραστικότερα να ανήκουν στην κατηγορία των 3-φαινυλοπυραζολοπυριδινών.
Προκαταρτικά πειράματα αναστολής της κινάσης PI3K έδειξαν ότι τα μόρια με
κυτταροτοξική δράση ήταν επίσης καλοί αναστολείς του ενζύμου.
(EL)
The present Thesis deals with the design and synthesis of new substituted
pyrazolo[3,4-c] pyridines, and their pharmacological evaluation as cytotoxic
agents, as well as potential inhibitors of protein kinases.
The compounds can be divided into three groups: the first includes derivatives
of pyrazolo[3,4-c] pyridine which bear 7-arylamino substitution, as well as
5-chloro, 5-cyano-, 5-arylaminomethyl, or 5-alkylaminomethyl substituents. The
other two groups include the corresponding 3-phenyl- and 3-isopropylderivatives.
The synthesis of the first group derivatives was accomplished using either
N-(2-chloro-4-methylpyridin-3-yl)acetamide or
N-(2-chloro-4-methylpyridin-5-yl)acetamide, which have been prepared using
commercially available picolines. The 5-chloro-analogues were obtained through
intramolecular cyclization of the above mentioned 3-acetamide, N-oxidation of
the intermediate pyrazol[3,4-c]pyridine and metathesis to the corresponding
5,7-dichlorocompound. The 7-chloro-group was substituted by suitable arylamides
and the 5-chloro group was then reduced. The 5-cyanopyrazolopyridines were
prepared through N-oxide metathesis of the suitable picoline-5-acetamide,
followed by intramolecular cyclization to result in the
5-cyano-7-chloropyrazolopyridine. Upon introduction of 7-arylamino substituents
and reductive amination the 5-aryl- or alkylaminomethyl-derivatives were
obtained.
The target substituted 3-phenylpyrazolopyridines were synthesized through
Suzuki coupling of 5-chloro-3-iodopyrazolopyridine. The 5-cyano-group was then
inserted to the resulting 5-chloro-3-phenylderivative through palladium
coupling.
Finally, the 3-isopropylpyrazolopyridines were prepared using suitably
substituted pyridinacetamides, which were obtained through Lithium mediated
introduction of the isopropyl group to protected 2-amino-4-picoline. The target
compounds have resulted using an analogous synthetic procedure.
The new compounds have been evaluated for their cytotoxic activity against ten
human cancer cell lines. A number of the derivatives proved to be active,
showing IC50 values within the range of 0.38-12 μΜ, whereas the most potent
analogues proved to belong to the 3-phenylpyrazolopyridine series. Preliminary
experiments concerning the evaluation of the inhibitory activity of the
synthesized derivates against PI3 Kinase, showed that a number of the most
cytotoxic compounds were potent inhibitors of the enzyme as well.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
