Entwicklung von Multitarget-Antikörpern auf Cumarin-Basis

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 13370 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Eine neue Reihe von 7-substituierten Cumarin-Gerüsten, die eine Methylester-Einheit an der C4-Position enthalten, wurde synthetisiert und auf ihre in vitro antiproliferative Aktivität gegen MCF-7- und MDA-MB-231-Brustkrebszelllinien unter Verwendung von Doxorubicin (DOX) getestet. als Referenz. Die Verbindungen 2 und 8 zeigten eine deutliche Selektivität gegenüber MCF-7 mit IC50 = 6,0 bzw. 5,8 µM im Vergleich zu DOX mit IC50 = 5,6 µM. Die Verbindungen 10, 12 und 14 zeigten eine beträchtliche Selektivität gegenüber Östrogen-negativen Zellen mit IC50 = 2,3, 3,5 bzw. 1,9 µM im Vergleich zu DOX mit (IC50 = 7,3 µM). Die vielversprechendsten Verbindungen wurden als Inhibitoren des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors und der Aromatase (ARO)-Enzyme getestet, wobei Erlotinib bzw. Exemestan (EXM) als Standards verwendet wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass Verbindung 8 die höchste Hemmwirkung hervorrief (94,73 % der Wirksamkeit von EXM), während die Verbindungen 10 und 12 97,67 % bzw. 81,92 % der Wirksamkeit von Erlotinib aufwiesen. Weitere Untersuchungen ergaben, dass die vielversprechenden Kandidaten 8, 10 und 12 einen Zellzyklusstopp in der G0–G1- und S-Phase verursachten und Apoptose induzierten. Der mechanistische Weg wurde durch die Erhöhung des Caspasen-9- und Bax/Bcl-2-Verhältnisses bestätigt. Außerdem wurde eine Reihe von In-silico-Methoden durchgeführt, darunter Docking, Bioverfügbarkeits-ADMET-Screening und QSAR-Studie

Eine der Hauptursachen für die Krebssterblichkeit bei Frauen ist Brustkrebs (BC), die zweithäufigste Krebsart1. Etwa 75 % der BC werden durch den Östrogenrezeptor (ER)2 verursacht.

Die Hemmung der Östrogenbiosynthese ist ein wirksamer Ansatz für die hormonabhängige BC-Therapie bei Frauen nach der Menopause3. Das Aromataseenzym (ARO) ist einer der enzymatischen Mechanismen, die den erhöhten Östrogenspiegel in BC-Zellen regulieren können. Exemestan (EXM) (Ia) gehört zu den gemeldeten starken Aromatasehemmern (AIs)4.

Andererseits sind die am häufigsten überexprimierten Rezeptoren in BC-Zellen Tyrosinkinaserezeptoren (TKRs), z. B. der epidermale Wachstumsfaktorrezeptor (EGFR)5. Daher ist die gezielte Behandlung dieser Rezeptoren ein vielversprechender Weg zur Entwicklung neuartiger Krebsmedikamente. In diesem Zusammenhang ist Erlotinib (Ib) der erste gemeldete EGFR-Inhibitor, der bei verschiedenen Krebsarten stark exprimiert wird6,7.

Darüber hinaus ist die gezielte Behandlung verschiedener apoptotischer Signalwege ein wirksamer Ansatz für alle Krebsarten8,9. Jedes Stadium des Signalwegs kann für die Krebsbehandlung ins Visier genommen werden10.

Angesichts der oben genannten Informationen ist die Entwicklung und Synthese neuartiger Antikrebskandidaten mit erhöhter Selektivität von entscheidender Bedeutung. Die vielfältigen biologischen Eigenschaften cumarinhaltiger Arzneimittel, insbesondere die krebshemmende Wirkung, haben großes Interesse geweckt11,12,13. Untersuchungen der biologischen Eigenschaften von Cumarinen haben ergeben, dass sie auf mehrere Krebspfade abzielen können, darunter Aromatasehemmung, Kinasehemmung, Zellzyklusstillstand und Unterdrückung der Angiogenese14,15.

Die Untersuchung der Strukturen von EXM (Ia)16,17 und Erlotinib (Ib)18 (Abb. 1a) hat wichtige Strukturinformationen geliefert, die uns bei der rationalen Entwicklung neuer wirksamer ARO/EGFR-Inhibitoren geholfen haben.

(a) Hauptstrukturmerkmale von EXM (Ia) und Erlotinib (Ib). (b) Designdiagramm mit gemeldeten Cumarin-Derivaten als wirksames Mittel gegen Brustkrebs.

Wichtig ist, dass verschiedene Antikrebskandidaten, die auf Cumarin-Skeletten (II-VII) und deren Strukturmerkmalen basieren, als Hauptpharmakophor bei der Entwicklung multizieller Anti-BC19,20,21,22,23 ausgewählt wurden. In dieser Arbeit basierte das molekulare Design hauptsächlich auf zwei Strategien:

In der ersten Strategie haben wir, basierend auf den bisherigen Erkenntnissen, EXM (Ia) und Erlotinib (Ib) als führende Anti-BC-Verbindungen ausgewählt (Abb. 1a). Zweitens, strukturelle Optimierung der Leitverbindungen durch Folgendes (Abb. 1b):

Das planare Cumarin-Gerüst (1,2-Benzopyron) ist ein Bioisoster zum Chinazolin-Gerüst in Erlotinib und zum Tetrahydronaphthalin-1,7-dion-Kern in EXM. Ein solches Skelett wird für die Krebsbekämpfung unerlässlich sein24,25.

Der hydrophobe Phenylring, der durch Einführung eines Spacers an die C4-Position des Cumarinkerns gebunden ist, wurde bisher als biologisch aktives Pharmakophor angesehen, das als entscheidend für die Aktivität gilt26,27,28,29.

Die berichtete SAR-Untersuchung zeigte, dass Konjugate mit Benzylgruppen an der C7-Position eine höhere Aktivität zeigten als ihre Alkylanaloga. Die Einführung von F- oder Cl-Gruppen am Benzylring führte zu einer guten Aktivität19,23.

Die drehbaren Atome des Linkers ermöglichen es der Phenylgruppe, die Eintrittshöhle in der Aromatase-Bindungsstelle zu schließen30.

Basierend auf den oben genannten Erkenntnissen arbeiteten wir an der Synthese von 7-substituierten Cumarin-Derivaten mit flexibler Esterfunktion an der C4-Position, um ihre Wirkung auf zwei BC-Zelllinien, MCF-7- und MDA-MB-231-Zelllinien, sowie normale Brustzellen zu untersuchen MCF-10A. Die synthetischen Verbindungen wurden in vitro auf ihre Fähigkeit getestet, die Enzyme EGFR und ARO zu hemmen.

Die wirksamsten Verbindungen, wie z. B. Zellzyklusuntersuchungen und Apoptosemarker, wurden für zusätzliche Studien ausgewählt, um den molekularen Prozess hinter ihrer Antikrebsaktivität zu entdecken.

Darüber hinaus wurden molekulare Modellierungsstudien durchgeführt, um die Interaktionsmuster der beiden Enzyme zu identifizieren und den Zusammenhang zwischen ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften und ihrer Hemmwirkung zu untersuchen. Zusätzlich wurde eine QSAR-Analyse durchgeführt.

Die Schritte in Abb. 2 und 3 wurden zur Synthese der Zwischenprodukte und Zielmoleküle verwendet. Das erforderliche 4-Chlormethyl-7-hydroxycumarin (1)31 wurde zunächst durch eine Pechman-Cyclokondensationsreaktion synthetisiert, die eine säurekatalysierte Kondensation von Resorcin mit Ethyl-4-chloracetoacetat in einem leicht skalierbaren Verfahren beinhaltet32,33.

Synthesewege der neuen Cumarin-Derivate (7–12).

Synthese neuer Acetylcumarin-Derivate (13–15).

Die 7-Hydroxycumarin-Derivate 2–4 wurden durch die nukleophile Substitutionsreaktion von Verbindung 1 mit einem Carboxylat-Ion tragenden Na-Ion als Gegenkation in DMF erhalten (Abb. 2). Die Strukturen der neuen Zwischenprodukte 2–4 wurden anhand von Spektraldaten bestätigt. Das 1H-NMR-Spektrum zeigte das Auftreten austauschbarer OH-Protonen bei 10,69–10,72 ppm und CH2-Protonen bei 5,50–5,60 ppm. Darüber hinaus zeigte das 13C-NMR Signale bei 165,6–166,9, die dem C=O der Carboxylatgruppe zugeordnet wurden. Alle aromatischen Kohlenstoffe erschienen im erwarteten Bereich. Darüber hinaus zeigte das IR-Spektrum eine charakteristische breite Bande bei 3100–3200 cm−1, die der OH-Gruppe entspricht, und eine typische Carbonylgruppenabsorption bei 1690–1720 cm−1, die zwei Carbonylgruppen entspricht.

Die Zwischenprodukte 5 und 6 wurden durch Benzoylierung der phenolischen 7-OH-Gruppe in 1 mit dem entsprechenden Phenacylbromid in Gegenwart von Aceton und K2CO3 synthetisiert. Die Bestätigung der Strukturen durch Spektraldaten ergab das Auftreten eines Singulett-1H-NMR-Signals bei δ 5,77–5,79, das für das neu gebildete -OCH2– charakteristisch ist, und das Auftreten eines neuen 13C-NMR-Signals der C=O-Gruppe bei δ 193,3–194,8.

Die neuen Ziel-Cumarin-Derivate 7–12 wurden aus 1 auf zwei Wegen erhalten: nukleophile Substitution von 1 und Benzoylierung von 2–4 (Weg A, Abb. 2)34,35. Die Reihenfolge dieser beiden Schritte kann umgekehrt werden, um die gleichen Ziel-Cumarin-Derivate 7–12 zu erzeugen (Weg B, Abb. 2). Es wurde beobachtet, dass Weg B im Hinblick auf die Ausbeute und Reinheit der Produkte weniger günstig war als Weg A. Dies kann auf eine konkurrierende Alkylierung an der sauren Methylengruppe an Position 4 zurückzuführen sein. Die sperrige Benzoatgruppe wird diese Nebenreaktion sterisch stärker behindern als die Chloridgruppe, was mit der Literatur übereinstimmt31. Die gemeldeten Ausbeuten (45–77 %) und die Eigenschaften der Verbindung von 7–12 basierten auf Weg A. Es ist erwähnenswert, dass die Eintopfreaktion ausprobiert wurde, aber leider waren die Ausbeute und die Reinheit der Produkte schlecht (Weg C, Abb. 2).

Die Strukturen von 7–12 wurden durch Spektraldaten bestätigt, in denen das austauschbare Proton OH im 1H-NMR verschwand. Ein Singulettsignal von COCH2-Protonen erschien bei δ 5,78–5,81 ppm und ein weiteres Singulett für CH2Cl erschien im Hochfeld bei δ 5,60–5,64 ppm. Die aromatischen Protonen wurden in der erwarteten Region und im erwarteten Muster gefunden. Darüber hinaus zeigten 13C-NMR-Spektren das Vorhandensein von drei Carbonylgruppen in den Bereichen 196,4–193,3, 165,6–164,8 und 162,9–161,6, entsprechend Benzoyl C=O, Benzoat C=O und Cumarin C=O; jeweils.

Wie in Abb. 3 dargestellt, wurde die Acetylierungsreaktion mit einer Mischung aus Essigsäureanhydrid und Essigsäure durchgeführt, um O-acetylierte Cumarine (13–15)36 zu ergeben. Das Vorhandensein der Acetylgruppe wurde durch einen Singulettpeak bei 2,33–2,34 ppm bestätigt, der COCH3 im 1H-NMR entspricht, und ein Signal von C=O bei 169,2–169,3 im 13C-NMR. Darüber hinaus wurde das Singulettsignal von OCH2 im 1H-NMR-Spektrum bei 5,62–5,67 ppm gefunden. Die aromatischen Protonen wurden in ihren erwarteten aromatischen Regionen gefunden. 13C-NMR-Spektren bewiesen das Vorhandensein von drei Carbonylgruppen in den Bereichen 169,2–169,4, 165,4–165,6 und 158,9–159,8, entsprechend Acetyl-C=O, Benzoat-C=O bzw. Cumarin-C=O. Alle chemischen Syntheseschritte erwiesen sich als ausreichend und präzise mit angemessenen Ausbeuten.

Für die MCF-7-Zelllinie zeigten die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse, dass die wirksamsten Verbindungen die Methylbenzoat-Derivate 2 und 8 mit IC50 = 6,0 µM bzw. 5,8 µM waren, verglichen mit IC50 = 5,6 µM für das Standardarzneimittel DOX.

Für MDA-MB-231 wurde die vielversprechendste Wirkung für die Verbindungen 4, 5, die Methylbenzoat-Derivate 10, 12 und Verbindung 14 mit IC50-Werten von 6,4, 5,8, 2,3, 3,5 bzw. 1,9 µM im Vergleich zu MDA-MB-231 berichtet Standardarzneimittel DOX mit einem IC50-Wert von 7,3 µM.

Ausgangsverbindung 1 zeigte keine Aktivität gegen beide Arten von Zelllinien.

Es wurde beobachtet, dass die Einführung eines Benzoat-Substituenten an Position 4 im Cumarin-Gerüst die Aktivität verstärkte. Dies wird möglicherweise durch spezifische hydrophobe Wechselwirkungen der Phenylgruppe erklärt.

Offensichtlich zeigte die Verbindung mit unsubstituiertem Benzoat 2 eine bessere Selektivität gegenüber MCF-7 als gegenüber MDA-MB-231 mit IC50 = 6 µM bzw. IC50 = 51,9 µM im Vergleich zum Referenzarzneimittel.

Der Einbau der elektronenziehenden Gruppe an Position 4 der aromatischen Einheit in Verbindung 3 zeigte eine mäßige Selektivität gegenüber MCF-7 als gegenüber MDA-MB-231. Umgekehrt führte die Substitution einer elektronenspendenden Methoxygruppe an Position 2 wie in Verbindung 4 zu einer vorteilhaften Selektivität gegenüber MDA-MB-231 im Vergleich zu MCF-7-Zelllinien mit IC50-Werten von 6,4 bzw. 17,2 µM.

Die Aktivität der 7-(2-Oxo-2-phenylethoxy)-4-methylbenzoat-Cumarin-Reihe (7–12) variierte je nach Art der Substituenten im Vergleich zu den Zwischenprodukten 2–4. Der Einbau von 2-Oxo-2-phenylethoxy an Position 7 der Cumarin-Einheit in den Verbindungen 7, 9 und 11 verringerte die Aktivität gegenüber der MCF-7-Zelllinie und führte gleichzeitig zu einer schlechten antiproliferativen Aktivität gegenüber der MDA-MB-231-Zelle Linie. Verbindung 9 mit einem Halogenatom in p-Position wurde als bedeutendster zytotoxischer Kandidat in der Serie identifiziert und zeigte eine starke Selektivität gegenüber der MDA-MB-231-Zelllinie mit einem IC50-Wert von 10,4 µM.

Im Allgemeinen verbesserte die Monosubstitution mit einer elektronenziehenden Gruppe an der Phenyleinheit wie dem p-Chloratom an C7- des Cumarinrings in den Verbindungen 8, 10, 12 und 14 die Aktivität gegen beide Zelllinien im Vergleich zu den unsubstituierten deutlich Derivate. In diesem Zusammenhang konnte betont werden, dass die Zielverbindung 8 eine höhere Selektivität gegenüber MCF-7 als MDA-MB-231 zeigte (IC50 = 5,8 µM gegenüber IC50 = 27,5 µM), während die Verbindungen 10, 12 und 14 eine überlegene Selektivität gegenüber MDA zeigten -MB-231 mit IC50 = 2,3, 3,5 bzw. 1,9 µM. Glücklicherweise war Verbindung 12 in dieser Serie sowohl gegen MCF-7 als auch gegen MDA-MB-231 am wirksamsten, mit IC50 = 13,2 µM bzw. 3,5 µM.

Überraschenderweise zeigte Verbindung 6 mit einem elektronenziehenden Chloratom eine geringere Aktivität gegenüber beiden Zelllinien, was vermutlich auf H-Brücken mit Aminosäuren in der Ligandenbindungsdomäne zurückzuführen ist.

Bei den Cumarinen 13–15 mit der 7-Acetyloxygruppe zeigte Derivat 14 eine um das 150-fache höhere Selektivität gegenüber MDA-MB-231 als MCF-7 (IC50 = 1,9 µM). Im Gegensatz dazu zeigte Verbindung 15 eine moderate antiproliferative Aktivität gegen MCF-7 (IC50 = 17,1 µM).

Die Verbindungen wurden auch gegen die menschlichen nicht-malignen Zellen MCF10A (Brust) untersucht, um ihre Selektivität zwischen nicht-malignen Zellen und Krebszellen zu untersuchen. Im Vergleich zu DOX (IC50 = 12,4 µM) waren die aktivsten Verbindungen 8, 10, 12 und 14 weniger toxisch für MCF10A-Zellen (IC50 = 79,9, 76,8, 72,1 bzw. 263,1 µM) mit guten SI-Werten (mehr als 10). (Tabelle 1).

Die aktivsten Verbindungen wurden mittels ELISA-Enzymtest einer weiteren In-vitro-Enzymhemmung unterzogen.

EGFR-Enzym-Hemmungstest

MDA-MB-231-Zelllinien konnten hauptsächlich das Enzym EGFR exprimieren, während MCF-7-Zelllinien nur das Enzym Aromatase produzierten23. Daher wurde eine Enzymassay-Studie für ARO- und EGFR-Enzyme in MCF-7- bzw. MDA-MB-231-Zelllinien durchgeführt.

Es wurde beobachtet, dass die Verbindungen 10 und 12 die höchste Hemmwirkung auf EGFR zeigten und 97,67 % bzw. 81,92 % der Wirksamkeit von Erlotinib aufwiesen (Tabelle 2, ergänzende Abbildung S1). Daher könnte ihre starke Selektivität gegenüber MDA-MB-231 auf den EFGR-Hemmungsweg zurückzuführen sein.

(ARO) Enzymhemmtest

Um Androgene in Östrogene umzuwandeln, verfügt die MCF-7-Zelllinie nachweislich über eine ausreichende Aromatase-Enzymaktivität37. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3, ergänzende Abbildung S2, dargestellt und zeigten, dass Zielverbindung 8 mit (IC50-Wert = 0,114 µM) im Vergleich zu EXM (IC50-Wert = 0,108 µM) als die wirksamste AIs gilt, und dies beschrieb den erhöhten Wert von IC50 in MCF-7 (5,8 µM). Darüber hinaus zeigte die Zielverbindung 2 eine halb so hemmende ARO-Aktivität wie das Referenz-EXM.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 4, ergänzende Abbildung S3 dargestellt. In Bezug auf die MCF-7-Zelllinie war der Prozentsatz apoptotischer Zellen in der Prä-G1-Phase signifikant um das 18,67-fache erhöht, mit einem signifikanten Stillstand in der G0-G1- und S-Phase um das 1,508- bzw. 1,33-fache im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollzellen für die Verbindung 8. Bei MDA-MB-231-Zelllinien stieg der Prozentsatz apoptotischer Zellen in der Prä-G1-Phase bei Behandlung mit den Verbindungen 10, 12 und 14 um das 16,22-, 22,46- und 19,9-fache, was zu einem Stillstand des Zellzyklus in der S-Phase führte 1,59-, 1,08- bzw. 1,38-fach. Die Ergebnisse zeigten, dass die Verbindung 8, die gegen die MCF-7-Zelllinie getestet wurde, und die Verbindungen 10, 12 und 14, die gegen die MDA-MB-231-Zelllinie getestet wurden, zusätzlich zu G0-G1 eine Prä-G1-Apoptose und einen Stillstand des Zellzyklus in der S-Phase zeigten Verbindung 8.

Um die apoptotische Fähigkeit der Verbindungen 8, 10, 12 und 14 mithilfe einer Doppelfärbung mit Propidiumiodid (PI) und Annexin-V-FITC weiter sicherzustellen, wurde eine durchflusszytometrische Analyse durchgeführt, um zwischen lebenden, frühen, späten apoptotischen und nekrotischen Zellen zu unterscheiden . Propidiumiodid färbt die DNA spätapoptotischer und nekrotischer Zellen, während Annexin-V stark und deutlich an Phosphatidylserin (PS) auf ihren Oberflächen bindet und grün fluoresziert38. Die Testergebnisse sind in Tabelle 5 und (Ergänzende Abbildungen S4 und S5) als fluoreszenzaktivierter Zellsortierer (FACS) und Zytometrieprofile mit PI auf der Y-Achse und Annexin V-FITC auf der X-Achse dargestellt. Darüber hinaus besteht der Quadrant jedes Profils aus vier Abschnitten: Nekrose, späte und frühe Apoptose und lebende Zellen, im Uhrzeigersinn von oben links. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt und zeigen, dass Verbindung 8 einen Apoptose-Prozentsatz von 31,19 für MCF-7-Zellen aufwies, während ein Apoptose-Prozentsatz für MDA-MB-231-Zellen der Verbindungen 10, 12 und 14 bei 33,43, 46,28 bzw. 41,02 lag; im Vergleich zu 1,67 und 2,06 für unbehandeltes Kontroll-MCF-7 und MDA-MB-231.

Apoptose wird in einer Zelle über zwei Hauptwege der Apoptose ausgelöst, den extrinsischen und den intrinsischen Weg. Durch die Überexpression antiapoptotischer Proteine ​​wie Bcl-2 oder die Herunterregulierung proapoptotischer Proteine ​​wie Bax über den intrinsischen apoptotischen Weg können Krebszellen eine apoptotische Resistenz entwickeln39. In dieser Studie haben wir die Konzentrationen von Bax und Bcl2 gemessen, um die Wirkung der Verbindungen 8, 10, 12 und 14 zu bewerten, die eine vielversprechende Apoptose-induzierende Aktivität auf dem intrinsischen apoptotischen Weg zeigten. Wie in (Ergänzungstabelle S6 und Ergänzungsabbildung S7) gezeigt, erhöhten die getesteten Verbindungen 8, 10, 12 und 14 die Expression des proapoptotischen Proteins Bax signifikant um das 5,27-, 5,27-, 5,22- bzw. 4,9-fache mit der Folge Rückgang der Bcl-2-Spiegel des anti-apoptotischen Proteins um das 0,44-, 0,377-, 0,271- bzw. 0,329-fache im Vergleich zur Kontrolle. Als Ergebnis wurde ein signifikanter Anstieg des Bax/Bcl-2-Verhältnisses beobachtet, was die Behauptung stützt, dass die getesteten Verbindungen die therapeutische Reaktion bei Brustkrebs verbessern können.

Caspase-9, das in apoptotischen Zellen über intrinsische Wege aktiviert wird, kann als Marker für die Induktion von Apoptose durch Antikrebsmittel verwendet werden.40. In der vorliegenden Studie wurden dann die Caspase-9-Spiegel in den Verbindungen gemessen, die einen deutlichen Anstieg des Bax/Bcl-2-Verhältnisses zeigten, um einen möglichen Weg für die antiproliferative Aktivität der vielversprechendsten Verbindungen zu identifizieren. In (Ergänzungstabelle S8 und Ergänzungsabbildung S9) wurden für Verbindung 8 deutlich erhöhte Werte des Caspase-9-Proteins um das 6,71-fache beobachtet, während die Verbindungen 10, 12 und 14 6,42-, 7,33- und 4,37-fache Werte ergaben Erhöhung im Vergleich zu Kontrollzellen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass alle getesteten Verbindungen eine signifikante Überexpression des Caspase-9-Proteinspiegels induzieren könnten, die höher ist als der durch die Kontrolle hervorgerufene, unter der Annahme, dass die Apoptose wahrscheinlich auf die Aktivierung des Caspase-9-Proteins zurückzuführen ist.

Die Datenanalyse wurde mit der SPSS-Software Version 25 (SPSS Inc., PASW Statistics für Windows Version 25. Chicago: SPSS Inc.) durchgeführt. Apoptose wurde anhand von Zahlen und Prozentsätzen beschrieben. Quantitative Daten wurden anhand des Mittelwerts ± Standardabweichung für normalverteilte Daten nach dem Testen der Normalität mit dem Shapiro-Wilk-Test beschrieben. Die Signifikanz der erhaltenen Ergebnisse wurde auf dem Niveau (≤ 0,05) beurteilt. Chi-Quadrat- und Z-Tests wurden gegebenenfalls verwendet, um qualitative Daten zwischen den Gruppen zu vergleichen. Der One-Way-ANOVA-Test wurde verwendet, um mehr als zwei unabhängige Gruppen mit dem Post-Hoc-Tukey-Test zu vergleichen, um einen paarweisen Vergleich zu erkennen.

Die Ergebnisse des erneuten Andockens des kokristallisierten Liganden (Erlotinib) und seines Bindungsmodus 18, 30, 41 wurden in (Tabelle 6, ergänzende Abbildungen S10 und S11) beschrieben.

Die Docking-Ergebnisse zeigten, dass die Verbindungen 10 und 12 gute Bindungsinteraktionen und Docking-Scores ähnlich wie Erlotinib aufwiesen (Tabelle 6). Es wird vermutet, dass die Planarität der Chinazolineinheit in Erlotinib wichtig für die Stabilisierung der EGFR-Bindungsstelle zu sein scheint. In ähnlicher Weise ermöglichte die planare Beschaffenheit des Cumarin-Gerüsts in den Verbindungen 10 und 12 deren Einbettung in das aktive Zentrum von EGFR, wie in ihren 2D-Wechselwirkungen (ergänzende Abbildung S12) und 3D-Bindungsmodi wie in Abbildung 5 gezeigt. Das war der Fall fanden heraus, dass die C=O-Gruppe des Cumarin-Gerüsts mit dem N1-Atom der Chinazolin-Einheit von Erlotinib überlappte, was äquivalent zur Verankerung mit Met 769 diente, was als Schlüsselwechselwirkung zur Verbesserung der Stabilisierung angesehen wurde. Durch die Untersuchung der Bindungsstelle des Rezeptors wurde das Vorhandensein einer o-Methoxy- oder p-Chlorphenyl-Einheit an der Position 4-Methylcarboxylat des Cumarinkerns in den Verbindungen 10 bzw. 12 in der hydrophoben Tasche beobachtet, die Folgendes umfasste Seitenketten Leu 764, Leu 753, Met 742, Ile 720 und Ile 765 wie für die Ethinylphenylgruppe in Erlotinib42 (Ergänzende Abbildung S13).

Darüber hinaus wurden zusätzliche Halogenbindungswechselwirkungen mit der Aminosäure His 781 mit dem Chloridatom an C4 der Phenyloxyseitenkette an C7 des Cumarinkerns mit einer Bindungslänge (2,22 Å für Verbindung 10 und 2,32 Å für Verbindung 12) gezeigt. Diese Interaktion scheint ihre Immobilisierung zu unterstützen; auf die gleiche Weise die Etherseitenkette in Erlotinib, wie in (Abb. 4) dargestellt.

(a) Bindungsmodus von Verbindung 10 (blau) und Erlotinib (grün), (b) Bindungsmodus von Verbindung 12 (blau) und Erlotinib (grün), (c) Bindungsmodus von Verbindung 10 (rot), Verbindung 12 (grün). ) und Erlotinib (blau) im aktiven Zentrum. Die beiden Verbindungen hatten den gleichen Bindungsmodus wie der native Ligand. Sie banden mit dem Schlüsselrest Met 769. Die Anwesenheit eines p-Chloratoms verbesserte ihre Stabilität. Die hydrophobe Seitenkette in beiden Verbindungen änderte ihre Ausrichtung, um in die hydrophobe Tasche einzubetten. Der Cumarin-Anteil war in der Tasche parallel zum Chinazolin-Kern in Erlotinib vergraben.

Um die biologischen Ergebnisse zu erklären, wurde angenommen, dass die schlechte EGFR-Hemmwirkung der Verbindungen 11 und 14 mit ihrer fehlenden Bindung an die essentielle Aminosäure und ihrem niedrigen Docking-Score von -5,7394 bzw. -5,4982 kcal/mol zusammenhängt (Ergänzende Abbildung S14). Daher zeigten die erfassten Daten, dass die Bindungsmodi der untersuchten Verbindungen mit ihrer EGFR-Hemmwirkung übereinstimmten.

Obwohl Verbindung 8 andererseits die gleichen Bindungsmerkmale wie die wirksamsten EGFR-Inhibitoren 10 und 12 in das aktive Zentrum mit einem Docking-Score von -6,7717 kcal/mol und RMSD = 1,9314 Å zeigte, besaß sie unerwarteterweise eine schwache EGFR-Inhibitoraktivität. Es könnte jedoch festgestellt werden, dass andere Faktoren, die die Aktivität im Zusammenhang mit Lipophilie und Löslichkeit beeinflussen, eine Rolle spielen könnten.

Die Ergebnisse der erneut angedockten Liganden (ASD und EXM) sind in (Tabelle 6) zusammengefasst und ihre Bindungsmodi sind in (Ergänzende Abbildung S15) beschrieben. Aromatase-Enzyme umfassen eine Häm-Prothesengruppe, die Eisen im aktiven Reaktionszentrum enthält43.

In Bezug auf Verbindung 8 zeigte der stärkste AI einen akzeptablen Bindungsmodus (Tabelle 6, Abb. 5). Im Vergleich zum Bindungsmodus von Liganden wurde festgestellt, dass das Cumarin-Gerüst durch Aren-Aren-Wechselwirkung mit dem 5-gliedrigen Ring der Häm-Einheit stabilisiert wurde, was als bindungstreibende Wechselwirkung angesehen wird.

3D-Bindungsmodi der Verbindungen 2 und 8 in der ARO-Bindungstasche (PDB-ID: 3EQM) und der Verbindungen 10 und 12 im aktiven Zentrum von EGFR (PDB-ID: 1 M17).

Unsubstituiertes Benzoat an Position 4 von Cumarin ist für die Aktivität essentiell, da es über eine Wasserstoffbrücke (2,84 Å) an Met 374 bindet und eine praktische Zuordnung in der hydrophoben Tasche ermöglicht, die aus den Resten Val 373, Met 374, Leu 372 und Ile 398 besteht.

Die Einführung eines Substituenten an der Phenyleinheit (p-Chlor oder o-Methoxy) führte entweder aufgrund eines sterischen Effekts oder einer Änderung der Lipophilie zu einem dramatischen Rückgang der Aktivität.

Insbesondere ist der Abstand zwischen dem in der hydrophoben Tasche platzierten Benzolring und der Cumarineinheit wahrscheinlich derselbe wie die gesamte Länge von ASD (6,97 Å bzw. 6,69 Å) und spielt eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Affinität. Für die Aktivität könnte die Substitution an Position 4 der Methylenbrücke verantwortlich sein.

Darüber hinaus verdrehte sich die Phenylethoxy-Seitenkette an Position 7 leicht, um in die Bindungsstelle eingebettet zu werden, und schien eine zusätzliche schwache H-Bindung mit Thr 310 (3,64 Å) zu induzieren, um den Eingangshohlraum zwischen Asp 309 und Ser 47820 zu schließen Länger könnte der Substituent an Position 7 die bessere Affinität zur Bindungsstelle rechtfertigen als die freie OH-Einheit. Diese drei Bindungsstellenwechselwirkungen wurden erfüllt, wenn der Cumarinring eine Benzylcarboxylatmethylgruppe an Position 4 und einen p-Chlorphenylethoxysubstituenten an Position 7 trug. Daher kann der bessere Bindungsmodus der Zielverbindung 8 im Vergleich zu Verbindung 2 erklärt werden, bei der sie die gleiche Bindungsart mit der Rückgrat-Amidgruppe von Met 374 (3,42 Å) und der Häm-Einheit durch Aren-H-Wechselwirkung zeigte. Allerdings zeigte die freie Hydroxylgruppe an Position 7 eine Abnahme der Aktivität, da die Eintrittsseite der Tasche nicht verschlossen werden konnte (Abb. 5). Die 2D-Bindungspositionen beider Verbindungen sind in (Ergänzende Abbildung S16) dargestellt.

Andererseits kann aufgrund der Korrelation zwischen der Sperrigkeit des Position-4-Substituenten und der Aktivität angenommen werden, dass der o-Methoxy-Substituent in Verbindung 11 (IC50 = 5,98 µM) eine sterische Hinderung auf der Rückseite erzeugte Tasche und instabiler Bindungsmodus mit Score (S) = − 0,1435 kcal/mol. Darüber hinaus veranschaulichte Verbindung 6 (IC50 = 3,93 µM) nicht die Hypothese der Drei-Stellen-Bindung, da ihr Molekülvolumen kleiner als das der Taschenstelle ist. Beide teilten das Fehlen einer wesentlichen Interaktion entweder auf der Rückseite oder der Eingangsseite und inakzeptable RMSD-Werte von mehr als 2 (ergänzende Abbildung S17).

Um das pharmakokinetische Verhalten der aktivsten Verbindungen 8, 10, 12 und 14 zu verstehen, wurden ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften mit Hilfe des Online-Anwendungs-ADMETSAR-Servers http://lmmd.ecust.edu.cn/admetsar1 unter Anwendung verschiedener qualitativer ADMET berechnet Modelle wie in (Tabelle 7) beschrieben. Die Ergebnisse zeigten, dass alle Verbindungen über eine gute Darmaufnahme verfügten und die Blut-Hirn-Schranke durchdringen konnten. Darüber hinaus zeigten die Kandidatenverbindungen eine gute orale Bioverfügbarkeit, was sie zu vielversprechenden Kandidaten als Anti-BC-Wirkstoffe macht.

Die QSAR-Analyse wurde an den synthetisierten Verbindungen gegen MDA-MB-231-Krebszellen durchgeführt, wobei die meisten Verbindungen mithilfe der MOE-Software eine gute Selektivität zeigten. Die synthetisierten Verbindungen wurden mit ihrem experimentellen pIC50 (- log IC50) als Trainingssatz verwendet. Es wurden verschiedene physikalisch-chemische Deskriptoren berechnet.

Vsurf-Deskriptoren erklärten die hydrophilen und hydrophoben Wechselwirkungen, während die hydrophoben Bindungen durch die vsurf_D-Deskriptoren (vsurf_D5 und vsurf_D3)44,45 beschrieben wurden.

Die folgende Gleichung stellt das beste QSAR-Modell dar: pIC50 = 7,49008 + 0,41537 log P (o/w) – 0,01752 E_vdw + 0,26664 opr_nrot – 0,02428 vsurf_D3 – 0,00142 Gewicht + 0,01549 vsurf_D5 – 0,26814 logS (mit quadratischem Mittelfehler). (RMSE) = 0,39205 und quadratischer Korrelationskoeffizient (r2) = 0,21403. Gemäß der vorherigen Gleichung wurde die Antikrebsaktivität durch log P (Lipophilie), vsurf D5 (hydrophobe Bindungen) und Opr nrot (Anzahl der drehbaren Bindungen) erhöht, während die Aktivität gleich ist korrelierte negativ mit Folgendem: Van-der-Waal-Energie, polaren Wechselwirkungen, Molekulargewicht und log S (Wasserlöslichkeit).

Die Zuverlässigkeit des erstellten Modells wurde durch eine hervorragende Linearität [$PRED = 0,2094 (pIC50) + 4,215] mit R2 = 0,326 (Abb. 6) und den relativen Werten zwischen den vorhergesagten und experimentellen Aktivitäten (Tabelle 8) bestätigt. Es wurde festgestellt, dass die vorhergesagten Werte den experimentell untersuchten nahe kommen, was darauf hindeutet, dass das QSAR-Modell zuverlässig ist und sicher zur Vorhersage wirksamerer Verbindungen angewendet werden kann.

Experimenteller versus vorhergesagter pIC50 der getesteten Verbindungen gegen die menschliche Krebszelllinie MCF-7.

In der aktuellen Studie wurde eine neue Reihe nichtsteroidaler 4,7-disubstituierter Cumarin-Derivate (1,2-Benzopyron) mit einer Methylestereinheit an der C4-Position als Anti-BC-Wirkstoffe entwickelt. Zur Herstellung der entworfenen Verbindungen wurden einfache und gute Synthesewege gewählt. Die MTT-Assay-Methode wurde verwendet, um ihre In-vitro-Anti-BC-Aktivität gegen MCF-7-, MDA-MB-231- und MCF-10A-Zelllinien unter Verwendung von Doxorubicin (DOX) als Referenzarzneimittel zu bewerten. Im Allgemeinen zeigten die meisten getesteten Verbindungen eine höhere MDA-MB-231-Selektivität als MCF-7. Insbesondere die Verbindungen 2 und 8 zeigten eine offensichtliche Selektivität gegenüber MCF-7, während die Verbindungen 4, 5, 10, 12 und 14 eine beträchtliche Selektivität gegenüber der Zelllinie MDA-MB-231 zeigten.

Abschließend kann betont werden, dass „die Monosubstitution mit elektronenziehenden Gruppen wie Chlor an der Phenyleinheit entscheidend für die Anti-BC-Aktivität gegen beide Zelllinien ist, da sie an elektrostatischen Wechselwirkungen beteiligt sein könnte.“

Die zytotoxische Aktivität der Verbindungen 10 und 12 gegen MDA-MB-231 könnte auf dessen starke EGFR-Inhibitoraktivität zurückzuführen sein, während Verbindung 8 gegen MCF-7 auf seine ARO-Inhibitoraktivität zurückzuführen sein könnte. Verbindung 14 besaß trotz ihrer starken Antikrebsaktivität in MDA-MB-231-Zelllinien eine schwache Hemmwirkung gegenüber EGFR. Folglich wurden weitere Untersuchungen für die aktivsten Verbindungen 8, 10, 12 und 14 durchgeführt, um weitere mechanistische Wege für ihre antiproliferative Aktivität zu entdecken, wie z. B. Zellzyklusanalyse und Apoptosetest mittels Durchflusszytometrie. Es wurde festgestellt, dass sie in der Lage waren, den Zellzyklus in der G0-G1- und S-Phase anzuhalten. Ihr apoptotischer Mechanismus wurde durch einen signifikanten Anstieg sowohl des Bax/Bcl-2-Verhältnisses als auch der Caspase-9 nachgewiesen. Die inhibitorischen Aktivitäten der Verbindungen 2 und 8 auf ARO-Enzyme und 10 und 12 auf EGFR wurden durch Docking-Studien bestätigt, was signifikante Bindungswechselwirkungen hervorhob. Außerdem wurde eine ADMET-Studie durchgeführt, um die Pharmakokinetik der synthetisierten Arzneimittel genauer zu beschreiben. Die Ergebnisse des QSAR-Modells zeigten, dass es ein Gleichgewicht zwischen den hydrophilen und hydrophoben Substituenten der Verbindungen geben sollte, was durch die Docking-Ergebnisse bestätigt wurde. Daher zeigten die beobachteten Ergebnisse, dass diese Verbindungen weiter modifiziert werden können, um als vielversprechende, vielseitig einsetzbare Anti-BC-Wirkstoffe zu dienen (ergänzende Abbildung S18).

Die Schmelzpunkte wurden mit einem Stuart-Schmelzpunktgerät bestimmt und sind nicht korrigiert. Mikroanalysen wurden an der Universität Kairo mit einem Perkin-Elmer 240-Elementaranalysator für die Elemente C, H und N durchgeführt und die Ergebnisse lagen im akzeptablen Bereich der theoretischen Werte. 1H- und 13C-NMR wurden an der Mansoura-Universität durchgeführt und mit einem Brucker-400-MHz-Spektrometer bzw. einem 100-MHz-Spektrometer aufgezeichnet. Chemische Verschiebungen werden in δ ppm unter Bezugnahme auf TMS ausgedrückt. Mit einem Nicolet iS10 Infrarotspektrometer wurden IR-Spektren an der Mansoura-Universität aufgenommen. Massenspektralanalysen wurden am Thermo SCIENTIFIC DCQII an der Azhar-Universität durchgeführt. Alle verwendeten Chemikalien und Reagenzien wurden von Aldrich Chemicals Co, USA, bezogen.

Zu einer Lösung von 1 (0,45 g, 2 mmol) in DMF (8 ml) wurde das entsprechende Natriumsalz der (un)substituierten Benzoesäure (2 mmol) gegeben. Die Reaktionsmischung wurde über Nacht auf 90 °C erhitzt, dann abgekühlt und über Eiswasser gegossen. Die abgetrennten festen Produkte wurden abfiltriert, getrocknet und dann aus EtOAc/MeOH (4:1) umkristallisiert.

Weißer Feststoff; Ausbeute 72 %; Schmp. 248–250 °C. IR (KBr) υmax (cm−1): 3154 (OH); 2943 und 2840 (CH aliphatisch); 1720 und 1689 (C=O); 1614 und 1568 (C=C); 1136 (C–O–C). 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 10,72 (s, 1H, OH, D2O austauschbar), 8,08 (d, 2H, J = 7,5 Hz, Phenyl-C2-H und C6-H), 7,73 (t, J = 7,2 Hz, 1H, Phenyl-C4-H), 7,68 (d, J = 8,6 Hz, 1H, C5-H), 7,59 (t, 2H, J = 7,6 Hz, Phenyl-C3-H und C5-H ), 6,85 (dd, 1H, J1 = 8,6, J2 = 1,5 Hz, C6-H), 6,79 (d, 1H, J = 1,5 Hz, C8-H), 6,29 (s, 1H, C3-H), 5,60 (s, 2H, OCH2). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6), δ (ppm): δ 165,6 (C=O), 162,0 (C2=O), 160,6 (C7), 155,6 (C4), 150,9 (C8a), 134,3 (Phenyl- C4), 130,0 (zwei Phenyl-C2 und C6), 129,5 (zwei Phenyl-C3 und -C5), 129,4 (Phenyl-C1), 126,6 (C5), 113,7 (C6), 110,0 (C4a), 108,8 (C3) , 103,0 (C8), 62,5 (CH2). MS (m/z %): 296,22 (1,39, M+), 294,85 (M-H+), 105,18 (100). Elementaranalyse für C17H12O5, berechnet: C, 68,92; H, 4,08; Gefunden: C, 68,78; H, 4,26.

Weißer Feststoff; Ausbeute 80 %; Schmp. 173–175 °C. IR (KBr) υmax (cm−1): 3174 (OH); 2930 und 2846 (CH aliphatisch); 1721 und 1690 (C=O); 1599 (C=C); 1130 (C–O–C). 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 10,69 (s, 1H, OH, D2O austauschbar), 7,95 (d, 2H, J = 8,3 Hz, Phenyl-C2-H und C6-H), 7,58 (d, 2H, J = 8,3 Hz, Phenyl-C3-H und C5-H), 7,69 (d, 1H, J = 8,7 Hz, C5-H), 6,86 (dd, 1H, J1 = 8,7, J2 = 1,3 Hz, C6 -H), 6,77 (d, 1H, J = 1,3 Hz, C8-H), 6,43 (s, 1H, C3–H), 5,50 (s, 2H, OCH2). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6), δ (ppm) 166,9 (C=O), 161,7 (C2=O), 160,8 (C7), 155,7 (C4), 151,5 (C8a), 138,4 (Phenyl-C4) , 131,6 (Phenyl-C2), 131,6 (Phenyl-C6), 129,9 (Phenyl-C1), 129,3 (zwei Phenyl-C3 und C5), 127,1 (C5), 113,6 (C6), 111,5 (C4a), 109,9 (C3 ), 102,9 (C8), 62,5 (CH2). MS (m/z %): 332,03 (22,66, M + 2), 330,50 (24,62, M+), 252,22 (100). Elementaranalyse für C17H11ClO5, berechnet: C, 61,74; H, 3,35; Gefunden: C, 61,97; H, 3,51.

Weißer Feststoff; Ausbeute 64 %; Schmp. 268–270 °C. IR (KBr) υmax (cm−1): 3260 (OH); 3097 (CH aromatisch), 2999, 2941 und 2836 (CH aliphatisch); 1721 und 1693 (C=O); 1612 und 1567 (C=C); 1130 (C–O–C). 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 10,69 (s, 1H, C7–OH, D2O austauschbar), 7,77 (d, 1H, J = 7,5 Hz, Phenyl-C6-H), 7,69 (d, 1H J = 8,7 Hz, C5–H), 7,62 (t, 1H, J = 7,9 Hz, Phenyl-C4-H),7,22 (d, 1H, J = 8,4 Hz, Phenyl-C3-H), 7,08 (t, 1H , J = 7,5 Hz, Phenyl-C5-H), 6,85 (dd, 1H, J1 = 8,7, J2 = 1,6 Hz, C6-H), 6,78 (d, 1H, J = 1,6 Hz, C8-H), 6,37 (s, 1H, C3-H), 5,55 (s, 2H, OCH2), 3,88 (s, 3H, CH3). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6), δ (ppm) δ 165,6 (C=O), 162,7 (C2=O), 161,8 (C7), 160,6 (Phenyl-C2), 158,8 (C4), 155,5 (C8a ), 151,1 (Phenyl-C4), 134,7 (Phenyl-C6), 131,6 (C5), 126,5 (Phenyl-C1), 120,7 (Phenyl-C5), 119,3 (C6), 113,5 ((Phenyl-C3), 113,1 ( C4a), 109,6 (C3), 108,6 (C8), 62,3 (CH2), 56,2 (OCH3). MS (m/z %): 326,24 (4,06, M+), 325,61 (10,6, M-H+), 44,22 (100 ). Elementaranalyse für C18H14O6, berechnet: C, 66,26; H, 4,32; Gefunden: C, 66,45; H, 4,59.

Zu einer Lösung von 1 (0,32 g, 1,5 mmol) in Aceton (10 ml) wurden wasserfreies K2CO3 (0,29 g, 3 mmol) und das entsprechende Phenacylbromid (1,5 mmol) gegeben. Die Reaktionsmischung wurde etwa 4 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt und mittels TLC (Petrolether/Ethylacetat, 7:3 v/v) überwacht. Nach der Filtration wurde die Lösung im Vakuum eingeengt. Der erhaltene Rückstand wurde aus einer Mischung aus EtOAc/Aceton (4:1) umkristallisiert.

Weißer Feststoff; Ausbeute 63 %; Schmp. 180–182 °C. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 8,06 (d, 2H, J = 7,2 Hz, Phenyl-C2-H und C6-H), 7,79 (d, 1H, J = 8,9 Hz, C5-H), 7,73 (t, 1H, J = 7,4 Hz, Phenyl-C4-H), 7,60 (t, 2H, J = 7,6 Hz, Phenyl-C3-H und C5-H), 7,16 (d, 1H, J = 2,5 Hz , C8-H), 7,10 (dd, 1H, J1 = 8,9, J2 = 2,5 Hz, C6-H), 6,52 (s, 1H, C3-H), 5,79 (s, 2H, OCH2), 5,02 (s, 2H, CH2Cl). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6), δ (ppm) 194,8 (C=O), 161,8 (C2=O), 160,4 (C7), 155,5 (C8a), 151,2 (C4), 134,6 (Phenyl-C4) , 134,4 (Phenyl-C1), 129,3 (zwei Phenyl-C2 und -C6), 128,3 (zwei Phenyl-C3 und -C5), 126,8 (C5), 113,2 (C6), 112,6 (C3), 111,2 (C4a), 102,45 (C8), 71,07 (CH2), 41,8 (CH2). MS (m/z %): 328,88 (19,45, M+), 330,20 (15,51, M+ + 2), 329,80 (10,36, M+ + 1), 125,26 (100). Elementaranalyse für C18H13ClO4, berechnet: C, 65,76; H, 3,99; Gefunden: C, 66,02; H, 4.13.

Buff fest; Ausbeute 66 %; Schmp. 195–197 °C. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 8,07 (d, 2H, J = 8,4 Hz, Phenyl-C2-H und C6–H), 7,79 (d, 1H, J = 8,8 Hz, C5–H), 7,69 (d, 2H, J = 8,4 Hz, Phenyl-C3-H und C5-H), 7,17 (d, 1H, J = 2,2 Hz, C8–H), 7,11 (dd, 1H, J1 = 8,8 Hz, J2 = 2,2 Hz, C6-H), 6,53 (s, 1H, C3-H), 5,77 (s, 2H, OCH2), 5,02 (s, 2H, CH2Cl). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6): δ (ppm) 193,3 (C=O), 161,7 (C2=O), 160,4 (C7), 155,5 (C8a), 151,2 (C4), 139,2 (Phenyl-C4) , 133,3 (Phenyl-C1), 130,3 (zwei Phenyl-C2 und -C6), 129,4 (zwei Phenyl-C3 und -C5), 126,8 (C5), 113,2 (C6), 112,6 (C3), 111,2 (C4a), 102,4 (C8), 71,1 (CH2), 41,8 (CH2). MS (m/z %): 362,08 (2,37, M+), 363,81 (4,51, M+ + 2), 139,18 (100). Elementaranalyse für C18H12Cl2O4, berechnet: C, 59,53; H, 3,33; Gefunden: C, 59,74.; H, 3,58.

Es wurde das gleiche Verfahren wie bei der Synthese von 5 und 6 angewendet, mit der Ausnahme, dass die 7-Hydroxycumarin-Derivate 2–4 anstelle von 1 verwendet wurden.

Es wurde das gleiche Verfahren wie bei der Synthese der Derivate 2–4 angewendet, mit der Ausnahme, dass die Cumarin-Derivate 5 und 6 anstelle von 1 verwendet wurden.

Zu einer Lösung von 1 (0,32 g, 1,5 mmol) in DMF (10 ml) werden das entsprechende Natriumsalz der (un)substituierten Benzoesäure (1,5 mmol), wasserfreies K2CO3 (0,29 g, 3 mmol) und das entsprechende Phenacylbromid ( 1,5 mmol) hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde etwa 4 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt, über Nacht auf 90 °C erhitzt, dann abgekühlt und über Eiswasser gegossen. Es stellte sich heraus, dass es sich bei den abgetrennten festen Produkten um eine unreine Mischung verschiedener Produkte mit sehr geringen Ausbeuten handelte.

Buff fest; Ausbeute 66 %; Schmp. 242–244 °C. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 8,07 (d, 2H, J = 7,3 Hz, Phenyl C2–H und C6–H), 7,96 (s, 2H, Phenyl C2`-H und C6'–H) , 7,73 (t, 2H, J = 7,4 Hz, Phenyl C4-H und C4'-H) 7,68 (d, 1H, J = 8,7 Hz, C5-H), 7,59–7,57 (m, 4H, Phenyl C3-H , C5–H, C3'–H und C5'–H), 6,85 (dd, 1H, J1 = 8,7 Hz, J2 = 2,0 Hz, C6-H), 6,78 (d, 1H, J = 2,0 Hz, C8– H), 6,28 (s, 1H, C3–H), 5,79 (s, 2H, COCH2), 5,60 (s, 2H, OCH2). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6), δ (ppm) 196,4 (C=O), 165,6 (C=O), 162,9 (C2=O), 160,6 (C7), 155,6 (C4), 150,9 ( C8a), 134,3 (zwei Phenyl-C4' und Phenyl-C1'), 133,10 (zwei Phenyl-C1 und Phenyl-C4), 129,9 (zwei Phenyl-C2 und C6), 129,5 (zwei Phenyl-C2` und C6`) , 129,3 (zwei Phenyl-C3' und C5'), 128,4 (zwei Phenyl-C3 und C5), 126,6 (C5), 113,7 (C6), 109,7 (C4a), 108,8 (C3), 102,9 (C8), 70,0 ( COCH2), 62,5 (OCH2). MS (m/z %): 414,14 (23,61, M+), 413,24 (6,94, M-H+), 105,12 (100). Elementaranalyse für C25H18O6, berechnet: C, 72,46; H, 4,38; Gefunden: C, 72,23; H, 4,57.

Weißer Feststoff; Ausbeute 51 %; Schmp. 245–247 °C. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 8,08 (d, 2H, J = 8,7 Hz, Phenyl C2–H und C6–H), 8,05 (d, 2H, J = 8,9 Hz, Phenyl C2'–H und C6'–H), 7,78 (d, 1H, J = 8,9 Hz, C5–H), 7,73 (t, 1H, J = 7,4 Hz, Phenyl C4–H), 7,66 (d, 2H, J = 8,6 Hz, Phenyl C3'–H, C5'–H), 7,61 (t, 2H, J = 7,7 Hz, Phenyl C3–H, C5–H), 7,18 (d, 1H, J = 2,3 Hz, C8–H), 7,09 (dd, 1H, J1 = 8,6 Hz, J2 = 2,3 Hz, C6-H), 6,41 (s, 1H, C3-H), 5,81 (s, 2H, COCH2), 5,64 (s, 2H, OCH2). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6): δ (ppm): δ 194,2 (C=O), 164,8 (C=O), 161,8 (C2=O), 160,4 (C7), 155,4 (C4), 150,5 ( C8a), 136,3 (Phenyl-C4`), 134,7 (Phenyl-C1`), 134,4 (Phenyl-C1), 131,8 (Phenyl-C4), 129,7 (zwei Phenyl-C2` und C6`), 129,3 (zwei Phenyl- C2 und C6), 128,4 (zwei Phenyl-C3` und C5`), 128,3 (zwei Phenyl-C3 und C5), 126,4 (C5), 113,4 (C6), 111,1 (C4a), 110,1 (C3), 102,4 (C8 ), 71,1 (COCH2), 62,8 (OCH2). MS (m/z %): 447,97 (12,78, M+), 450,63 (32,38, M+ + 2), 43,19 (100). Elementaranalyse für C25H17ClO6, berechnet: C, 66,90; H, 3,82; Gefunden: C, 67,12; H, 3,97.

Weiße Kristalle; Ausbeute 77 %; Schmp. 217–219 °C. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 8,10–8,07 (m, 4H, Phenyl C2–H, C6–H, C2'–H und C6'–H), 7,78 (d, 1H, J = 8,9 Hz , C5–H), 7,73 (t, 1H, J = 7,4 Hz, Phenyl C4'–H), 7,66 (d, 2H, J = 8,5 Hz, Phenyl C3–H und C5–H), 7,61 (t, 2H , J = 7,6 Hz, Phenyl C3'–H und C5'–H), 7,18 (d, 1H, J = 2,4 Hz, C8-H), 7,09 (dd, 1H, J1 = 8,9 Hz, J2 = 2,4 Hz, C6-H), 6,41 (s, 1H, C3–H), 5,81 (s, 2H, COCH2), 5,64 (s, 2H, OCH2). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6): δ 194,2 (C=O), 164,8 (C=O), 161,8 (C2=O), 160,4 (C7), 155,3 (C4), 150,5 (C8a), 139,2 ( Phenyl-C4), 134,6 (Phenyl-C4'), 134,5 (Phenyl-C1'), 131,8 (Phenyl-C2), 131,8 (Phenyl-C6), 129,7 (Phenyl-C2'), 129,7 (Phenyl-C6') , 129,4 (Phenyl-C3'), 129,4 (Phenyl-C5'), 128,4 (Phenyl-C3), 128,4 (Phenyl-C5), 128,2 (Phenyl-C1), 126,4 (C5), 113,4 (C6), 111,1 ( C4a), 110,1 (C3), 102,4 (C8), 71,1 (CH2), 62,8 (CH2). MS (m/z %): 448,41 (38,92, M+), 450,14 (22,31, M+ + 2), 447,68 (28,44, M+-1), 384,02 (100). Elementaranalyse für C25H17ClO6, berechnet: C, 66,90; H, 3,82; Gefunden: C, 66,83; H, 4.05.

Polierte Kristalle; Ausbeute 51 %; Schmp. 228–230 °C. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 8,09–8,07 (m, 4H, Phenyl C2–H, C6–H, C2`-H und C6`-H), 7,78 (d, 1H, J = 8,9 Hz , C5–H), 7,68–7,65 (m, 4H, Phenyl C3–H, C5–H, C3'–H und C5'–H), 7,20 (d, 1H, J = 2 Hz, C8–H), 7,09 (dd, 1H, J1 = 8,9, J2 = 2,0 Hz, C6–H), 6,41 (s, 1H, C3–H), 5,78 (s, 2H, COCH2), 5,64 (s, 2H, OCH2). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6): δ 193,3 (C=O), 164,8 (C=O), 161,8 (C2=O), 160,4 (C7), 155,6 (C4), 150,7 (C8a), 139,2 ( zwei Phenyl-C4 und C4'), 131,8 (zwei Phenyl-C2 und C6), 130,4 (zwei Phenyl-C2' und C6'), 129,6 (zwei Phenyl-C3' und C5'), 129,4 (zwei Phenyl-C3 und C5), 128,3 (zwei Phenyl-C1 und C1'), 126,5 (C5), 113,9 (C6), 113,4 (C4a), 103,1 (C8), 102,4 (C3), 71,56 (CH2), 62,8 (CH2). MS (m/z %): 483,13 (35,54, M+), 485,01 (15,28, M+ + 2), 141,69 (100). Elementaranalyse für C25H16Cl2O6, berechnet: C, 62,13; H, 3,34; Gefunden: C, 61,96; H, 3,56.

Weißer Feststoff; Ausbeute 45 %; Schmp. 220–222 °C. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 8,06 (d, 2H, J = 7,7 Hz, Phenyl C2'–H und C6'–H), 7,78 (d, 1H, J = 6,4 Hz, C5–H) , 7,76 (d, 1H, J = 8,7 Hz, Phenyl C6–H), 7,73 (m, 1H, Phenyl C4'–H), 7,64–7,62 (m, 3H, Phenyl C3'–H und C5'–H und C4'H), 7,23 (d, 1H, J = 7,2 Hz, C6–H), 7,18 (s, 1H, C8-H), 7,09 (dd, 2H, J1 = 13,7, J2 = 6,5 Hz, Phenyl C3- H und C5-H), 6,46 (s, 1H, C3-H), 5,81 (s, 2H, COCH2), 5,60 (s, 2H, OCH2), 3,88 (s, 3H, OCH3). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6): δ (ppm) 194,2 (C=O), 165,6 (C=O), 161,7 (C2=O), 160,4 (C7), 158,9 (Phenyl-C2), 155,3 ( C4), 151,0 (C8a), 134,7 (Phenyl-C4), 134,6 (Phenyl-C4`), 134,4 (Phenyl-C1`), 131,6 (Phenyl-C6), 129,3 (Phenyl-C2`), 129,3 (Phenyl- C6`), 128,4 (Phenyl-C3`), 128,4 (Phenyl-C5`), 126,4 (C5), 120,8 (Phenyl-C1), 119,4 (Phenyl-C5), 113,2 (Phenyl-C3), 113,1 (C6) , 111,1 (C4a), 109,8 (C3), 102,4 (C8), 71 (COCH2), 62,4 (OCH2), 56,28 (OCH3). MS (m/z %): 444,46 (9,60, M+), 77,32 (100). Elementaranalyse für C26H20O7, berechnet: C, 70,27; H, 4,54; Gefunden: C, 70,44; H, 4,63.

Weißer Feststoff; Ausbeute 51 %; Schmp. 218–220 °C. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 8,07 (d, 2H, J = 8,2 Hz, Phenyl C2'–H und C6'–H), 7,78 (d, 1H, J = 6,8 Hz, C5–H) , 7,74 (d, 1H, J = 7,7 Hz, Phenyl C6–H), 7,69 (d, 2H, J = 8,3 Hz, Phenyl C3'–H und C5'–H), 7,62 (t, 1H, J = 8,0 Hz, Phenyl C4–H), 7,22 (d, 1H, J = 7,7 Hz, C6–H), 7,19 (s, 1H, C8–H), 7,09 (dd, 2H, J1 = 11,3 Hz, J2 = 7,7 Hz , Phenyl C3–H und C5–H), 6,46 (s, 1H, C3–H), 5,78 (s, 2H, COCH2), 5,60 (s, 2H, OCH2), 3,87 (s, 3H, OCH3). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6): δ (ppm) 193,3 (C=O), 165,6 (C=O), 161,6 (C2=O), 160,4 (C7), 158,9 (Phenyl-C2`), 155,3 (C4), 150,9 (C8a), 139,2 (Phenyl-C4`), 134,7 (Phenyl-C4), 133,3 (Phenyl-C1`), 131,7 (Phenyl-C6), 131,6 (Phenyl-C2`), 130,3 (Phenyl -C6`), 129,4 (Phenyl-C3), 126,5 (Phenyl-C3`), 126,4 (Phenyl-C5`), 120,8 (C5), 119,4 (Phenyl-C1), 113,2 (Phenyl-C5), 113,1 (C6 ), 111,1 (C4a), 109,8 (C3), 102,3 (C8), 71,1 (COCH2), 62,3 (OCH2), 56,2 (OCH3). MS (m/z %): 478,24 (8,62, M+), 479,23 (18,46, M+ + 1), 480,20 (12,17, M+ + 2), 235,15 (100). Elementaranalyse für C26H19ClO7, berechnet: C, 65,21; H, 4,00; Gefunden: C, 65,03; H, 4.19.

Das entsprechende 2–4-Derivat (1,5 mmol) wurde zu einer Mischung aus Essigsäureanhydrid und Essigsäure (1:1, 10 ml) gegeben. Die Reaktionsmischung wurde 12 Stunden lang unter Rückfluss erhitzt, abgekühlt und auf Eis gegossen. Der rohe, cremefarbene Feststoff wurde dann filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Der erhaltene Feststoff wurde aus Ethanol umkristallisiert.

Weißer Feststoff; Ausbeute 71 %; Schmp. 192–194 °C. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 8,09 (d, 2H, J = 7,3 Hz, Phenyl C2–H und C6–H), 7,92 (d, 1H, J = 8,6 Hz, C5–H), 7,73 (t, 1H, J = 7,1 Hz, Phenyl C4–H), 7,59 (t, 2H, J = 7,4 Hz, Phenyl C3–H und C5–H), 7,37 (s, 1H, C8–H), 7,25 ( d, 1H, J = 8,5 Hz, C6–H), 6,56 (s, 1H, C3–H), 5,66 (s, 2H, OCH2), 2,33 (s, 3H, COCH3). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6): δ (ppm) 169,2 (C=O), 165,5 (C=O), 159,8 (C2=O), 154,2 (C7), 153,6 (C4), 150,2 (C8a) , 134,3 (Phenyl-C4), 129,9 (zwei Phenyl-C2 und C6), 129,4 (zwei Phenyl-C3 und C5), 129,3 (Phenyl-C1), 126,4 (C5), 119,2 (C6), 115,3 (C4a), 112,7 (C8), 110,9 (C3), 62,5 (OCH2), 21,3 (COCH3). MS (m/z %): 338,55 (24,52, M+), 337,37 (18,27, M+-1), 280,45 (100). Elementaranalyse für C19H14O6, berechnet: C, 67,45; H, 4,17; Gefunden: C, 67,63; H, 4,39.

Cremeweißer Feststoff; Ausbeute 88 %; Schmp. 216–218 °C. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 8,09 (d, 2H, J = 8,2 Hz, Phenyl C2–H und C6-H), 7,92 (d, 1H, J = 7,0 Hz, C5–H), 7,67 (d, 2H, J = 6,6 Hz, Phenyl C3–H und C5–H), 7,37 (s, 1H, C8–H), 7,25 (d, 1H, J = 5,2 Hz, C6–H), 6,60 (s , 1H, C3–H), 5,67 (s, 2H, OCH2), 2,34 (s, 3H, COCH3). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6): δ (ppm) 169,4 (C=O), 165,4 (C=O), 159,4 (C2=O), 154,3 (C7), 153,6 (C4), 149,9 (C8a) , 134,6 (Phenyl-C4), 131,8 (zwei Phenyl-C2 und C6), 129,6 (zwei Phenyl-C3 und C5), 128,2 (Phenyl-C1), 126,4 (C5), 119,2 (C6), 115,5 (C4a), 112,8 (C8), 110,9 (C3), 62,7 (OCH2), 21,4 (COCH3). MS (m/z %): 372,14 (43,76, M+), 374,07 (63,76, M+ + 2), 312,09 (100). Elementaranalyse für C19H13ClO6, berechnet C, 61,22; H, 3,52; Gefunden: C: 61,39; H, 3,68.

Weißer Feststoff; Ausbeute 74 %. Schmp. 186–188 °C. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 7,89 (d, 1H, J = 8,5 Hz, Phenyl C6–H), 7,79 (d, 1H, J = 6,7 Hz, C5–H), 7,62 (t, 1H , J = 7,5 Hz, Phenyl C4–H), 7,35 (s, 1H, C8–H), 7,25 (d, 1H, J = 7,9 Hz, C6–H), 7,22 (d, 1H, J = 8,8 Hz, Phenyl C3–H), 7,08 (t, 1H, J = 7,4 Hz, Phenyl C5–H), 6,63 (s, 1H, C3–H), 5,62 (s, 2H, OCH2), 3,88 (s, 3H, OCH3 ), 2,33 (s, 3H, COCH3). 13C NMR (100 Hz, DMSO-d6): δ (ppm) 169,3 (C=O), 165,6 (C=O), 158,9 (C2=O), 155,5 (Phenyl-C2), 154,2 (C7), 153,5 ( C4), 150,2 (C8a), 134,7 (Phenyl-C4), 131,6 (Phenyl C6), 126,5 (Phenyl-C1), 126,4 (Phenyl-C5), 120,7 (C5), 119,3 (C6), 115,2 (C4a), 113,5 (Phenyl-C3), 113,1 (C8), 109,6 (C3), 62,5 (OCH2), 56,2 (OCH3), 21,3 (COCH3). MS (m/z %): 368,36 (6,80, M+), 44,13 (100). Elementaranalyse für C20H16O7, berechnet: C, 65,22; H, 4,38; Gefunden: C: 65,41; H, 4,45.

In dieser Studie wurden zunächst alle synthetisierten Verbindungen auf ihre In-vitro-Antitumorwirkung gegen zwei menschliche BC-Zelllinien, nämlich MCF-7 (östrogenpositiv) und MDA-MB-231 (dreifach negativ), untersucht, um die vielversprechendsten auszuwählen Weitere Screenings mittels MTT-Assay unter Verwendung von Doxorubicin als Referenzarzneimittel, wie in der beschriebenen Methode beschrieben46,47.

Vierzehn Verbindungen, die eine gute zytotoxische Aktivität gegen die TNBC-Zelllinie (MDA-MB-231) zeigten, wurden für einen In-vitro-EGFR-Hemmungstest im Vergleich zu Erlotinib als Referenzarzneimittel gemäß dem berichteten Protokoll48 untersucht.

Elf Verbindungen, die eine gute zytotoxische Aktivität gegen die ER+-Zelllinie (MCF-7) zeigten, wurden für einen In-vitro-ARO-Hemmungstest im Vergleich zu EXM als Referenzarzneimittel gemäß der beschriebenen Methode49 untersucht.

Eine durchflusszytometrische DNA-Zellzyklusanalyse wurde an behandelten MCF-7-Zellen mit der IC50-Konzentration der Verbindung 8 und behandelten MDA-MB-231-Zellen mit der IC50-Konzentration der Verbindungen 10, 12 und 14 gemäß dem beschriebenen Verfahren durchgeführt50.

Der Annexin V-FITC/PI-Doppelfärbungstest wurde gemäß der beschriebenen Methode51 durchgeführt, um die Fähigkeit der Verbindungen 8, 10, 12 und 14, Apoptose zu induzieren, durch Einführung einer auf Durchflusszytometrie basierenden Analyse weiter zu untersuchen.

MCF-7-Zellen wurden mit Verbindung 8 behandelt, während MDA-MB-231-Zellen gemäß den Anweisungen des Herstellers den Verbindungen 10, 12 und 14 ausgesetzt wurden52.

Kristallstrukturen von EGFR (PDB-ID: 1M17)18 und ARO (PDB-ID: 3EQM)53 wurden aus der PDB erhalten. Was den Enzymhemmtest betrifft, wurden die wirksamsten Verbindungen für die Docking-Studie mithilfe der Molecular Operating Environment (MOE)-Software ausgewählt.

Alle Studiendaten werden in diesem Artikel und seinen ergänzenden Informationsdateien vorgestellt.

Schick, J., Ritchie, RP & Restini, C. Brustkrebstherapeutika und Biomarker: Ansätze aus Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Basisklinik für Brustkrebs. Res. 15, 1178223421995854. https://doi.org/10.1177/1178223421995854 (2021).

Artikel Google Scholar

Murphy, CG & Dickler, MN Endokrine Resistenz bei hormonresponsivem Brustkrebs: Mechanismen und Therapiestrategien. Endokr.-Relat. Krebs 23(8), R337–R352. https://doi.org/10.1530/erc-16-0121 (2016).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Johnston, SRD & Dowsett, M. Aromatasehemmer gegen Brustkrebs: Lehren aus dem Labor. Nat. Rev. Cancer 3(11), 821–831. https://doi.org/10.1038/nrc1211 (2003).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Samara, N. & Casper, RF Aromatasehemmer. Unfruchtbarkeit bei Frauen mit polyzystischem Ovarialsyndrom 119–133 (Springer, 2018).

Buchen Sie Google Scholar

Nuciforo, P., Radosevic-Robin, N., Ng, T. & Scaltriti, M. Quantifizierung der Rezeptoren der HER-Familie bei Brustkrebs. Brustkrebs Res. BCR 17, 53. https://doi.org/10.1186/s13058-015-0561-8 (2015).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Noolvi, MN, Patel, HM & Kaur, M. Benzothiazole: Suche nach Antikrebsmitteln. EUR. J. Med. Chem. 54, 447–462. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2012.05.028 (2012).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

El-Helby, AA et al. Design, Synthese, molekulare Modellierung, In-vivo-Studien und Bewertung der Antikrebsaktivität neuer Phthalazinderivate als potenzielle DNA-Interkalatoren und Topoisomerase-II-Inhibitoren. Bioorg. Chem. 103, 104233. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2020.104233 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Liu, Y. & Zhu, X. Endoplasmatische Retikulum-Mitochondrien-Anbindung bei neurodegenerativen Erkrankungen. Übers. Neurodegener 6, 21. https://doi.org/10.1186/s40035-017-0092-6 (2017).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bao, H. et al. BHX, ein neuartiges Pyrazolinderivat, hemmt die Invasion von Brustkrebszellen, indem es den epithelial-mesenchymalen Übergang umkehrt und die Wnt/β-Catenin-Signalisierung herunterreguliert. Wissenschaft. Rep. 7(1), 9153. https://doi.org/10.1038/s41598-017-09655-7 (2017).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Hassan, M., Watari, H., AbuAlmaaty, A., Ohba, Y. & Sakuragi, N. Apoptose und molekulare Targeting-Therapie bei Krebs. BioMed. Res. Int. 2014, 150845. https://doi.org/10.1155/2014/150845 (2014).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Batran, RZ et al. Cumarinylpyranopyrimidine als neue Neuropeptid-S-Rezeptor-Antagonisten; Design, Synthese, Homologie und molekulares Docking. Bioorgan. Chem. 75, 274–290. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2017.09.017 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Batran, RZ, Kassem, AF, Abbas, EMH, Elseginy, SA & Mounier, MM Design, Synthese und molekulare Modellierung neuer 4-Phenylcumarin-Derivate als Tubulin-Polymerisationsinhibitoren gegen MCF-7-Brustkrebszellen. Bioorgan. Med. Chem 26(12), 3474–3490. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2018.05.022 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Abdel Latif, NA, Batran, RZ, Khedr, MA & Abdalla, MM 3-Substituiertes 4-Hydroxycumarin als neues Gerüst mit starker CDK-Hemmung und vielversprechender Antikrebswirkung: Synthese, molekulare Modellierung und QSAR-Studien. Bioorgan. Chem. 67, 116–129. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2016.06.005 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

Lin, MH et al. Induktion einer ROS-unabhängigen JNK-Aktivierungs-vermittelten Apoptose durch ein neuartiges Cumarin-Derivat, DMAC, in menschlichen Dickdarmkrebszellen. Chem.-Biol. Interagieren. 218, 42–49. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2014.04.015 (2014).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Saidu, NE et al. Cumarinpolysulfide hemmen das Zellwachstum und induzieren Apoptose in HCT116-Dickdarmkrebszellen. Bioorgan. Med. Chem. 20(4), 1584–1593. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2011.12.032 (2012).

Artikel CAS Google Scholar

Colozza, M., Califano, R., Minenza, E., Dinh, P. & Azambuja, E. Aromatasehemmer: Eine neue Realität für die adjuvante endokrine Behandlung von Brustkrebs im Frühstadium bei postmenopausalen Frauen. Mini Rev. Med. Chem. 8(6), 564–574. https://doi.org/10.2174/138955708784534472 (2008).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Gobbi, S. et al. Neuartige hochwirksame und selektive nichtsteroidale Aromatasehemmer: Synthese, biologische Bewertung und Untersuchung von Struktur-Wirkungsbeziehungen. J. Med. Chem. 53(14), 5347–5351. https://doi.org/10.1021/jm100319h (2010).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Stamos, J., Sliwkowski, MX & Eigenbrot, C. Struktur der Rezeptorkinasedomäne des epidermalen Wachstumsfaktors allein und im Komplex mit einem 4-Anilinoquinazolin-Inhibitor. J. Biol. Chem. 277(48), 46265–46272. https://doi.org/10.1074/jbc.M207135200 (2002).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Stefanachi, A. et al. Design, Synthese und biologische Bewertung von Imidazolylderivaten von 4,7-disubstituierten Cumarinen als Aromatase-Inhibitoren, die selektiv gegenüber 17-α-Hydroxylase/C17-20-Lyase sind. J. Med. Chem. 54, 1613–1625. https://doi.org/10.1021/jm101120u (2011).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Yamaguchi, Y. et al. Bewertung synthetisierter Cumarin-Derivate hinsichtlich der Aromatase-hemmenden Aktivität. Bioorgan. Med. Chem. Lette. 27(12), 2645–2649. https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2017.01.062 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Chen, S., Cho, M., Karlsberg, K., Zhou, D. & Yuan, Y.-C. Biochemische und biologische Charakterisierung eines neuartigen Antiaromatase-Cumarin-Derivats*. J. Biol. Chem. 279(46), 48071–48078. https://doi.org/10.1074/jbc.M406847200 (2004).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Nasr, T., Bondock, S. & Youns, M. Antikrebsaktivität neuer Cumarin-substituierter Hydrazid-Hydrazon-Derivate. EUR. J. Med. Chem. 76, 539–548. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2014.02.026 (2014).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Dhawan, S. et al. Synthese, Computerstudien und antiproliferative Aktivitäten von Cumarin-markierten 1,3,4-Oxadiazol-Konjugaten gegen menschliche Brustkrebszellen MDA-MB-231 und MCF-7. Bioorgan. Med. Chem. 26(21), 5612–5623. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2018.10.006 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Ragab, FA et al. Synthese und biologische Bewertung neuer Cumarin-Derivate als zytotoxische Wirkstoffe. Bogen. der Pharm. 354(8), 2100029. https://doi.org/10.1002/ardp.202100029 (2021).

Artikel Google Scholar

Hussain, MK et al. Design und Synthese ERα/ERβ-selektiver Cumarin- und Chromenderivate als potenzielle Mittel gegen Brustkrebs und Osteoporose. RSC Adv. 4(17), 8828–8845. https://doi.org/10.1039/C3RA45749D (2014).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Zhu, W. et al. Design, Synthese und 3D-QSAR-Analyse neuer 2-Hydrazinyl-4-morpholinothieno-[3, 2-d]-Pyrimidin-Derivate als potenzielle Antitumormittel. EUR. J. Med. Chem. 57, 162–175. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2012.09.002 (2012).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Liu, Z. et al. Design, Synthese und biologische Bewertung neuer Thieno-[3,2-d]-Pyrimidin-Derivate mit Diaryl-Semicarbazon-Gerüsten als wirksame Antitumormittel. EUR. J. Med. Chem. 87, 782–793. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2014.10.022.(2014) (2014).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Kini, SG, Choudhary, S. & Mubeen, M. Synthese, Docking-Studie und Antikrebsaktivität von Cumarin-substituierten Derivaten von Benzothiazol. J. Comput. Methoden Mol. Des. 2(1), 51–60 (2012).

CAS Google Scholar

Bana, E. et al. Ein neuartiges Cumarin-Chinon-Derivat SV37 hemmt CDC25-Phosphatasen, beeinträchtigt die Proliferation und induziert den Zelltod. Mol. Karzinogen. 54(3), 229–241. https://doi.org/10.1002/mc.22094 (2015).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Farghaly, AM et al. Neue Thieno[3,2-d]pyrimidin-basierte Derivate: Design, Synthese und biologische Bewertung als antiproliferative Wirkstoffe, EGFR- und ARO-Inhibitoren, die Apoptose in Brustkrebszellen induzieren. Bioorgan. Chem. 115, 105208. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2021.105208 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Pisani, L. et al. Entdeckung einer neuen Klasse wirksamer Cumarin-Monoaminoxidase-B-Inhibitoren: Entwicklung und biopharmakologische Profilierung von 7-[(3-Chlorbenzyl)oxy]-4-[(methylamino)methyl]-2H-chromen-2-on-methansulfonat (NW-1772). ) als hochwirksamer, selektiver, reversibler und oral wirksamer Monoaminoxidase-B-Hemmer. J. Med. Chem. 52(21), 6685–6706. https://doi.org/10.1021/jm9010127 (2009).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Chen, HM, Armstrong, Z., Hallam, SJ, Withers, S. & G,. Synthese und Bewertung einer Reihe von 6-Chlor-4-methylumbelliferylglycosiden als fluorogene Reagenzien zum Screening metagenomischer Bibliotheken auf Glycosidaseaktivität. Kohlenhydrat. Res. 421, 33–39. https://doi.org/10.1016/j.carres.2015.12.010 (2016).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Ragab, FA et al. Synthese und biologische Bewertung neuer Cumarin-Derivate als zytotoxische Wirkstoffe. Bogen. der Pharm. 354(8), e2100029. https://doi.org/10.1002/ardp.202100029 (2021).

Artikel Google Scholar

Stefanachi, A. et al. Design, Synthese und biologische Bewertung von Imidazolylderivaten von 4,7-disubstituierten Cumarinen als Aromataseinhibitoren, die selektiv gegenüber 17-α-Hydroxylase/C17–20-Lyase sind. J. Med. Chem. 54(6), 1613–1625. https://doi.org/10.1021/jm101120u (2011).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Frasinyuk, M., Bondarenko, S. & Khilya, V. Synthese und Eigenschaften von 4-Chlormethyl-6-hydroxycumarinen und 4-(2-Benzofuryl)-6-hydroxycumarinen. Chem. Heterocyclisch. Compd. 45, 290–296. https://doi.org/10.1007/s10593-009-0275-x (2009).

Artikel CAS Google Scholar

Kathuria, A. et al. Substratspezifität von Acetoxyderivaten von Cumarinen und Chinolonen gegenüber Calreticulin-vermittelter Transacetylierung: Untersuchungen zur Thrombozytenaggregationshemmung. Bioorgan. Med. Chem. 20(4), 1624–1638. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2011.11.016 (2012).

Artikel MathSciNet CAS Google Scholar

Sonne-Hansen, K. & Lykkesfeldt, AE Die endogene Aromatisierung von Testosteron führt zu einer Wachstumsstimulation der menschlichen MCF-7-Brustkrebszelllinie. J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 93(1), 25–34. https://doi.org/10.1016/j.jsbmb.2004.11.005 (2005).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Vermes, I., Haanen, C., Steffens-Nakken, H. & Reutelingsperger, C. Ein neuartiger Assay für Apoptose. Durchflusszytometrischer Nachweis der Phosphatidylserin-Expression auf frühen apoptotischen Zellen unter Verwendung von Fluorescein-markiertem Annexin VJ Immunol. Methoden 184(1), 39–51. https://doi.org/10.1016/0022-1759(95)00072-i (1995).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Zimmermann, KC & Green, DR Wie Zellen sterben: Apoptosewege. J. Allergieklinik. Immunol. 108 (4 Ergänzungen), S99-103. https://doi.org/10.1067/mai.2001.117819 (2001).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Ghavami, S. et al. Apoptose und Krebs: Mutationen innerhalb der Caspase-Gene. J. Med. Genet. 46, 497–510. https://doi.org/10.1136/jmg.2009.066944 (2009).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Wu, P., Nielsen, TE & Clausen, MH Von der FDA zugelassene niedermolekulare Kinaseinhibitoren. Trends Pharmacol. Wissenschaft. 36(7), 422–439. https://doi.org/10.1016/j.tips.2015.04.005 (2015).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Verma, G. et al. Pharmakophormodellierung, 3D-QSAR, Docking und ADME-Vorhersage von Chinazolin-basierten EGFR-Inhibitoren. Araber. J. Chem. 12(8), 4815–4839. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2016.09.019 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Favia, AD, Cavalli, A., Masetti, M., Carotti, A. & Recanatini, M. Dreidimensionales Modell des menschlichen Aromatase-Enzyms und dichtefunktionale Parametrisierung des eisenhaltigen Protoporphyrins IX für eine molekulardynamische Untersuchung von Häm -Cysteinato-Cytochrome. Proteine ​​62(4), 1074–1087. https://doi.org/10.1002/prot.20829 (2006).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Mohamed, TK, Batran, RZ, Elseginy, SA, Ali, MM & Mahmoud, AE Synthese, Antikrebswirkung und molekulare Modellierung neuer Thiazolylpyrazolylcumarin-Derivate, die auf die VEGFR-2-Kinase abzielen und einen Stillstand des Zellzyklus und Apoptose induzieren. Bioorgan. Chem. 85, 253–273. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2018.12.040 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Cruciani, G., Crivori, P., Carrupt, PA & Testa, B. Molekulare Felder in quantitativen Struktur-Permeations-Beziehungen: Der VolSurf-Ansatz. J. Mol. Struktur. THEOCHEM 503(1), 17–30. https://doi.org/10.1016/S0166-1280(99)00360-7 (2000).

Artikel CAS Google Scholar

Mosmann, T. Schneller kolorimetrischer Test für Zellwachstum und -überleben: Anwendung auf Proliferations- und Zytotoxizitätstests. J. Immunol. Methoden 65(1), 55–63. https://doi.org/10.1016/0022-1759(83)90303-4 (1983).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Grela, E., Kozłowska, J. & Grabowiecka, A. Aktuelle Methodik des MTT-Assays in Bakterien – eine Übersicht. Acta Histochem. 120(4), 303–311. https://doi.org/10.1016/j.acthis.2018.03.007 (2018).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Nakamura, JL Der epidermale Wachstumsfaktorrezeptor bei malignen Gliomen: Pathogenese und therapeutische Implikationen. Expertenmeinung. Dort. Ziele 11(4), 463–472. https://doi.org/10.1517/14728222.11.4.463 (2007).

Artikel MathSciNet CAS PubMed Google Scholar

Fantacuzzi, M. et al. Synthese, biologische Bewertung und Docking-Studie von Indolarylsulfonamiden als Aromatasehemmer. EUR. J. Med. Chem. 185, 111815. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2019.111815 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Calvert, ME, Lannigan, JA & Pemberton, LF Optimierung der Hefezellzyklusanalyse und morphologischen Charakterisierung durch multispektrale bildgebende Durchflusszytometrie. Zytom. Teil A J. Int. Soc. Anal. Zytol. 73(9), 825–833. https://doi.org/10.1002/cyto.a.20609 (2008).

Artikel CAS Google Scholar

Lieschke, E. et al. Durchflusszytometrischer Einzelzell-Assay zur gleichzeitigen Erkennung von Zelltod, Zellzyklus, DNA-Gehalt und Zellalterung. Zelltod ist unterschiedlich. 29(5), 1004–1012. https://doi.org/10.1038/s41418-022-00964-7 (2022).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Abo-Salem, HM et al. Synthese und Bioaktivitätsbewertung neuartiger Spiropyrazol-Oxindol-Kongenere, die starke und selektive In-vitro-Antikrebswirkungen zeigen. Mol. (Basel Schweiz.) 25, 5. https://doi.org/10.3390/molecules25051124 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Ghosh, D., Griswold, J., Erman, M. & Pangborn, W. Strukturelle Grundlage für Androgenspezifität und Östrogensynthese in der menschlichen Aromatase. Natur 457(7226), 219–223. https://doi.org/10.1038/nature07614 (2009).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

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Fiby N. Takla, Waleed A. Bayoumi, Shahenda M. El-Messery und Magda NA Nasr

Abteilung für Pharmazeutische Chemie, Fakultät für Pharmazie, Delta University for Science and Technology, International Coastal Road, Gamasa City, 35712, Ägypten

Fiba N. Takla

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FT führte den experimentellen Teil durch. Alle Autoren haben wesentliche und gleichberechtigte Beiträge zur Konzeption, Gestaltung, Datenanalyse, zum Verfassen und zur Überprüfung des Manuskripts geleistet.

Korrespondenz mit Shahenda M. El-Messery.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Takla, FN, Bayoumi, WA, El-Messery, SM et al. Entwicklung von Multitarget-Wirkstoffen gegen Brustkrebs auf Cumarin-Basis: Synthese und molekulare Modellierungsstudie. Sci Rep 13, 13370 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-40232-3

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Eingegangen: 10. Juni 2023

Angenommen: 07. August 2023

Veröffentlicht: 17. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-40232-3

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