1-Benzazepinone mit neuartiger, heterozyklischer d-Anellierung als Proteinkinase-Inhibitoren: Synthese und biologische Charakterisierung

Tolle, Nadine, Caroline

doi:10.24355/dbbs.084-201104011019-0

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1-Benzazepinone mit neuartiger, heterozyklischer d-Anellierung als Proteinkinase-Inhibitoren : Synthese und biologische Charakterisierung

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Das Ziel dieser Arbeit bestand in der Synthese und in einer ersten biologischen Charakterisierung d-anellierter 1-Benzazepin-2,5-dione als Analoga zu Paullonen. Das (RS)-10b-Hydroxy-2,3-diphenyl-6,10b-dihydro-5H-furo[3,2-d][1]benz¬azepin-5-on wurde strukturell in Form des para-methylsubstituierten Derivates erweitert. Beide Verbindungen wurden zu den analogen Furanderivaten reduziert. Diese inhibierten ALK, IGF-1R und SRC mit IC50-Werten < 4 µM. Docking-Studien der unsubstituierten Furanverbindung in ATP-Bindetaschen verschiedener Kinasen gaben Hinweise auf unterschiedliche Bindungsmodi und lieferten dadurch mögliche Erklärungen für kinasespezifische Aktivitätsunterschiede. Für das Halbketal wurde eine deutliche Proliferationshemmung gegenüber Tumorzelllinien mit GI50-Werten im mikromolaren Bereich ermittelt. Die Kinaseinhibitoren Kenpaullon und 1-Azakenpaullon wurden durch 11-Methoxy¬substitution strukturell erweitert. Diese Verbindungen weisen ein neuartiges inhibitorisches Profil mit CDK9/GSK-3-Selektivität auf. Gegenüber der humanen Kolonkarzinom-Zelllinie HT-29 konnte für beide 11-Methoxyderivate eine Proliferationshemmung mit mikromolaren IC50-Werten festgestellt werden. Es wurden Difluoroborkomplexe mit 1-Benzazepinon-Grundkörper entwickelt, deren Struktur durch die Darstellung der Diphenylborverbindungen zusätzlich variiert wurde. Einzelne Difluoroborkomplexe wurden als niedrig-mikromolare Hemmstoffe der Kinasen ALK, FAK, IGF-1R, SRC und VEGF-R2 identifiziert. Gelöste Borkomplexe mit elektronenziehender Substitution am N-Phenylrest weisen Instabilität auf, so dass bei diesen Verbindungen keine Zuordnung der ermittelten IC50-Werte zu den intakten Borkomplexen möglich ist. Ausgewählte, stabile Borverbindungen zeigen Proliferationshemmung gegenüber humanen Tumorzell-linien im mikromolaren Bereich. Die neuen Borverbindungen wurden hinsichtlich ihrer spektroskopischen Eigenschaften untersucht und intrazellulär mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie dargestellt.

The aim of the study reported here was the synthesis and initial biological characteri¬zation of novel d-annulated 1-benzazepine-2,5-diones as analogues of paullones. The (RS)-10b-hydroxy-2,3-diphenyl-6,10b-dihydro-5H-benzo[b]furo[2,3-d]¬azepin-5-one was structurally extended by 4-methyl substitution of the phenyl groups and both compounds were converted to the reduced analogues. These inhibited ALK, IGF-1R, and SRC with low micromolar IC50 values. The binding modes of the unsubstituted reduced derivative in the ATP-binding sites of certain kinases were studied by molecular docking to provide a description of the distinct biological activity. Antiproliferative activity against tumor cell lines with low micromolar GI50 values was determined for the 10b-hydroxy compound. Kenpaullone and 1-azakenpaullone were structurally modified by introduction of a methoxy-group into 11-position. The compounds exhibit kinase inhibition profiles displaying selectivity against GSK-3 and CDK9. Both 11-methoxy paullones induced growth inhibition of HT-29 cells with micromolar IC50 values. Differently substituted difluoroboryl complexes of a benzo[b]azepine-2,5-dione parent structure were synthesized. A structural variation was achieved by analogues bearing phenyl groups rather than fluorine atoms on the boron center. Kinase inhibition assays identified distinct boron complexes as low micromolar inhibitors, namely of ALK, FAK, IGF-1R, SRC, and VEGF-R2. Stability testing revealed the degradation of dissolved boron complexes with electron withdrawing substituents. For these compounds, the IC50 values determined in the kinase inhibition assays could not be allocated unambiguously to the intact molecules. For the determination of the antiproliferative activity, stable compounds were chosen, which revealed micromolar IC50 values against MCF-7 and HT 29 cells. Compounds were analyzed with regard to their spectroscopic properties and visualized in HT-29 cells by fluorescence microscopy.