Studies on the reduction of the nitro group in 3-aryl-2-methylene-4-nitro-alkanoates afforded by the Baylis-Hillman adducts: Synthesis of 4-aryl-3-methylene-2-pyrrolidinones and 3-(1-alkoxycarbonyl-vinyl)-1H-indole-2-carboxylates

The formation of substituted 2-pyrrolidinones and indoles by the reduction of the secondary nitro group in appropriate 3-aryl-2-methylene-4-nitroalkanoates afforded by Baylis-Hillman chemistry via different reducing agents is described. The 3-aryl-2-methylene-4-nitroalkanoate obtained from SN2 nucleophilic reaction between the acetate of Baylis-Hillman adducts and ethyl nitroacetate upon reduction with indium-HCl furnishes a mixture of cis and trans substituted phenyl-3-methylene-2-pyrrolidinones. In contrast, similar reductions of analogous substrates derived from nitroethane stereoselectively furnished only the trans substituted phenyl-3-methylene-2-pyrrolidinones. On the other hand the SnCl2.2H2O-promoted reductions of substrates derived from nitro ethylacetate give oxime derivatives while the ones obtained from nitroethane yield a mixture of cis and trans 4-aryl-3-methylene-2-pyrrolidinones. Alternatively, the SnCl2.2H2O-promoted reduction of substituted 2-nitrophenyl-2-methylene-alkanoate furnished from ethyl nitroacetate yields 3-(1-alkoxycarbonyl-vinyl)-1H-indole-2-carboxylate while indium-promoted reaction of this substrate leads to a complex mixture. Analogous reactions with SnCl2.2H2O of substituted 2-nitrophenyl-2-methylene-alkanoate obtained from nitroethane yield 4-alkyl-3-methylene-2-quinolones in moderate yields

Synthesis and evaluation of N-(3-oxo-2,3-dihydro-1H-pyrazol-4-yl)-1H-indole-carboxamides as cholecystokinin antagonists

The structure-activity relationship optimization of the pyrazoline template 3a resulted in novel 3-oxo-1,2-diphenyl-2,3-dihydro-1H-pyrazol-4-yl)-indole carboxamides 4a-4e. These non-peptidal CCK ligands have been shown to act as potent CCK 1 ligands in a [125]I-CCK-8 receptor binding assay. The best amides (4c and 4d) of this series displayed an IC50 of 20/25 CCK 1 for the CCK 1 receptor. In a subsequent in-vivo evaluation using various behaviour pharmacological assays, an anxiolytic effect of these novel 3-oxo-1,2-diphenyl-2,3-dihydro-1H-pyrazol-4-yl)-indole carboxamides was found at high doses in the elevated plus-maze. In the despair swimming test, a model for testing antidepressants, an ED50 of 0.33/0.41 mg kg -1 was determined for amide 4c/4d and the antidepressant effect had a magnitude comparable to desimipramine. © 2006 The Authors.

Synthesis of 1H-benzoxazine-2,4-diones from heterocyclic anhydrides: evaluation of antioxidant and antimicrobial activities

A facile one-step synthesis of 1H-benzoxazine-2,4-diones from heterocyclic anhydrides and TMSA was described. This paper determines their antimicrobial activity against nine human bacterial pathogens by the broth microdilution method; antioxidant activity by DPPH• inactivation and a ferric-reducing power assay; and toxicity by a brine shrimp, Artemia salina, assay. The 1H-benzoxazine-2,4-dione yields were in the range of 57 to 98%. The novel compound 1H-pyrazino[2,3-][1,3]oxazine-2,4-dione 4c showed the highest antioxidant capacity (DPPH 35.4% and FRAP 0.063 µmol TEs/µmol).

Analysis of the structural and electronic properties of 1-(5-Hydroxymethyl - 4 -[ 5 - (5-oxo-5-piperidin-1-yl-penta-1,3dienyl)-benzo[1,3]dioxol-2-yl] -tetrahydro-furan-2-yl)-5-methyl-1H-pyrimidine-2,4dione molecule

The structural and electronic properties of 1-(5-Hydroxymethyl - 4 -[ 5 - (5-oxo-5-piperidin- 1 -yl-penta- 1,3 -dienyl)-benzo [1,3] dioxol- 2 -yl]-tetrahydro -furan-2 -yl)-5-methy l-1Hpyrimidine-2,4dione (AHE) molecule have been investigated theoretically by performing density functional theory (DFT), and semi empirical molecular orbital calculations. The geometry of the molecule is optimized at the level of Austin Model 1 (AM1), and the electronic properties and relative energies of the molecules have been calculated by density functional theory in the ground state. The resultant dipole moment of the AHE molecule is about 2.6 and 2.3 Debyes by AM1 and DFT methods respectively, This property of AHE makes it an active molecule with its environment, that is AHE molecule may interacts with its environment strongly in solution.

Synthesis and catalytic epoxidation potentiality of oxodiperoxo molybdenum(VI) complexes with pyridine-2-carboxaldoxime and pyridine-2-carboxylate: the crystal structure of PMePh3[MoO(O-2)(2)(PyCO)]

[MoO(O-2)(2)(PyCOXH)(H2O)] and PMePh3[MoO(O-2)(2)(PyCO)] (PyCOXH = Pyridine-2-carboxaldoxime and PyCOH = Pyridine-2-carboxylic acid) have been synthesized. Both complexes have been characterized by physico-chemical and spectroscopic methods; in addition, the carboxylate complex has been structurally characterized by X-ray crystallography. The carboxylate complex is a more efficient catalyst than the oxime complex for epoxidation of olefins and shows excellent catalytic activity for the substrates: cyclooctene, cinnamyl alcohol, allyl alcohol and 1-hexene.

4-Organochalcogenoyl-1H-1,2,3-triazoles: synthesis and functionalization by a nickel-catalyzed Negishi cross-coupling reaction

A general method for the synthesis of triazoles containing selenium and tellurium was accomplished via a CuCAAC reaction between organic azides and a terminal triple bond, generated by in situ deprotection of the silyl group. The reaction tolerates alkyl and arylazides, with alkyl and aryl substituents directly bonded to the chalcogen atom. The products were readily functionalized by a nickel-catalyzed Negishi cross-coupling reaction, furnishing the aryl-heteroaryl products at the 4-position in good yields. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Synthese, Evaluierung und 18 F-Markierung von neuen Liganden zur Visualisierung der Strychnin-insensitiven Bindungsstelle des NMDA-Rezeptors

Glutamat ist der wichtigste exzitatorische Neurotransmitter im Gehirn. Folglich spielen Glutamat-kontrollierte Rezeptorsysteme eine entscheidende Rolle in neurologischen Vorgängen, wie beispielsweise in Lern- und Gedächtnisprozessen. Gerade der NMDA-Rezeptor ist in eine Vielzahl solcher Vorgänge involviert und wird vor allem mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Chorea Huntington, Morbus Alzheimer, Morbus Parkinson und zerebraler Ischämie in Verbindung gebracht. Folglich stellt die Visualisierung des NMDA-Rezeptorstatus eine Möglichkeit dar, den Verlauf solcher Prozesse zu untersuchen.rnDie Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist eine leistungsstarke Anwendung in der molekularen Bildgebung und erlaubt die in vivo-Visualisierung sowie Quantifizierung biochemischer Prozesse. Durch die Verwendung geeigneter Tracer können bestimmte pathologische und neurologische Abläufe beurteilt werden. rnZurzeit sind keine geeigneten PET-Tracer zur Untersuchung des NMDA-Rezeptors verfügbar. Bisher dargestellte PET-Liganden zeichneten sich durch nicht zufriedenstellende Affinitäten und Selektivitäten aus und führten meist auf Grund der hohen Lipophilie zu einem hohen Maß an unspezifischer Bindung. rnDie Strychnin-insensitive Glycinbindungsstelle des NMDA-Rezeptors stellt ein vielversprechendes Target dar, spezifische Liganden für diese Bindungsstelle zu synthetisieren. Hier zeichnen sich einige Verbindungsklassen durch exzellente Affinitäten und Selektivitäten sowie durch vielversprechende in vivo-Eigenschaften aus. rnAuf Grundlage dieser biologischen Daten wurden zwei Substanzen der 2-Indolcarbonsäure, nämlich die 4,6-Dichlor-3-(2-oxo-3-phenylimidazolidin-1-ylmethyl)-1H-indol-2-carbonsäure (MDJ-114) und die (E)-4,6-Dichlor-3-(2-phenylcarbamoylvinyl)-1H-indol-2-carbonsäure (GV150526), als Leitstruktur gewählt. Ferner wurde das 7-Chlor-4-hydroxy-3-(3-phenoxyphenyl)-1H-chinolin-2-on (L-701,324) aus der Substanzklasse der 4-Hydroxy-1H-chinolin-2-one als dritte Leitstruktur gewählt.rnFür diese Substanzen wurden 19F-markierte Analogverbindungen synthetisiert, um als inaktive Referenzverbindungen auf ihre Eignung überprüft zu werden. Hierzu wurde eine Fluorethoxygruppierung im terminalen Phenylring der entsprechenden Leitstruktur eingeführt. Durch Variation der Fluorethoxysubstitution in ortho-, meta- und para-Stellung, konnten die besten Affinitäten in einem kompetitiven Rezeptorbindungsassay durch Verdrängung von [3H]MDL-105,519 bestimmt werden. Als Maß für die Lipophilie wurden die entsprechenden log D-Werte über die HPLC-Methode bestimmt. Basierend auf den Ergebnissen der Evaluierung wurden zwei Derivate identifiziert, welche zur 18F-Markierung genutzt werden sollten (GV150526-Derivat 34: log D = 0,23 ± 0,03, IC50 = 0,20 ± 0,25 µM, Ki = 0,13 ± 0,16 µM; L701,324-Derivat 55: log D = - 0,25 ± 0,01, IC50 = 78 ± 37 µM, Ki = 51 ± 24 µM). Die 18F-Markierung erfolgte durch die Reaktion des entsprechenden Markierungsvorläufers mit dem Markierungssynthon 2-[18F]Fluorethyltosylat, welches durch die Umsetzung von Ethylenditosylat mit [18F]Fluorid hergestellt wurde. Die Radiosynthesen der beiden 18F-markierten Verbindungen [18F]34 (4,6-Dichlor-3-{2-[4-(2-[18F]fluorethoxy)-phenylcarbamoyl]-vinyl}-1H-indol-2-carbonsäure) und [18F]55 (7-Chlor-3-{3-[4-(2-[18F]fluorethoxy)-phenoxy]-phenyl}-4-hydroxy-1H-chinolin-2-on) wurden optimiert sowie semipräparative Abtrennverfahren entwickelt. Beide Tracer wurden auf ihre in vivo-Eignung im µPET-Experiment untersucht. Die Zeitaktivitätskurven lassen erkennen, dass beide Tracer entgegen der Erwartung nicht die Blut-Hirn-Schranke überwinden können. Für das GV150526-Derivat ([18F]34) wurden zusätzlich Autoradiographiestudien durchgeführt. Die erhaltenen Aufnahmen zeigten ein heterogenes Verteilungsmuster der Aktivitätsanreicherung. Ebenso wurde ein hohes Maß an unspezifischer Bindung beobachtet. Möglicherweise sind Cross-Affinitäten zu anderen Rezeptorsystemen oder der recht hohe lipophile Rest des Moleküls hierfür verantwortlich. Ein Grund für die unzureichende Hirngängigkeit der Radioliganden kann sich in der Carboxylatfunktion des GV150526-Derivats bzw. in der 4-Hydroxy-1H-chinolin-2-on-Einheit des L-701,324-Derivats wiederspiegeln. rnAuf Grundlage dieser Resultate können Versuche unternommen werden, für die Verbindungsklasse der 2-Indolcarbonsäuren entsprechende Ester als Prodrugs mit einer verbesserten Bioverfügbarkeit darzustellen. Ebenso können neue Strukturen als Grundlage für neue PET-Tracer untersucht werden.rnrn

Trifluoroacetic acid: A more effective and efficient reagent for the synthesis of 3-arylmethylene-3,4-dihydro-1H-quinolin-2-ones and 3-arylmethyl-2-amino quinolines from Baylis-Hillman derivatives via Claisen rearrangement

Trifluoroacetic acid has been discovered to be a highly effective and efficient reagent for the tandem Claisen rearrangement and cyclisation reaction to yield 3-arylmethylene-3,4-dihydro-1H-quinolin-2-ones from compounds obtained from the SN2 reaction between anilines and acetyl derivatives of Baylis-Hillman adducts of acrylates in the presence of DABCO. In contrast similar compounds obtained from the acetyl derivatives of Baylis-Hillman adduct of acrylonitrile on treatment with trifluoroacetic acid directly furnish 3-arylmethyl-2-amino-quinoline via tandem Claisen rearrangement, cylisation and isomerisation.

Mutagenicity and genotoxicity of isatin in mammalian cells in vivo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

In vitro assessment of the cytotoxic, apoptotic, and mutagenic potentials of Isatin

Isatin (1H-indole-2,3-dione) is a chemical found in various medicinal plant species and responsible for a broad spectrum of pharmacological and biological properties that may be beneficial to human health, as an anticonvulsant, antibacterial, antifungal, antiviral, and anticancer agent. The aim of the present study was to determine in vitro the cytotoxic, mutagenic, and apoptotic effects of isatin on CHO-K1 and HeLa cells using the MTT viability assay (3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide), micronucleus (MN) test, apoptosis index, and nuclear division index (NDI). The 5 isatin concentrations evaluated in the mutagenicity and apoptosis tests were 0.5, 1, 5, 10, and 50 μM, selected through a preliminary MTT assay. Positive (doxorubicin, DXR) and negative (phosphate buffered saline, PBS) control groups were also included in the analysis. Isatin did not exert a mutagenic effect on CHO-K1 after 3 and 24 h of treatment or on HeLa cells after 24 h. However, 10 and 50 μM concentrations inhibited cell proliferation and promoted apoptosis in both CHO-K1 and HeLa cells. Data indicate that the cytotoxic, apoptotic, and antiproliferative effects of isatin were concentration independent and cell line independent. The authors thank Profa Dra Eiko Nakagawa Itano for the use the spectrophotometer and the Conselho Nacional para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico for master's scholarships to P. M. Cândido-Bacani and grants to T. R. Calvo, W. Vilegas, E. A. Varanda and I. M. S. Cólus. The Conselho Nacional para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico provided funding for this study. © 2013 Taylor & Francis Group, LLC.

Synthese, 18 F-Markierung, 11 C-Markierung und Evaluierung Hydantoin-substituierter Indolcarbonsäuren zur Visualisierung des NMDA-Rezeptorstatus mittels der Positronen-Emissions-Tomographie (PET)

Der N-methyl-D-aspartat-Rezeptor (NMDA), als Vertreter ionotroper Glutamat-Rezeptoren, ist essentiell für physiologische Lern- und Gedächtnisvorgänge und eine krankhafte Überaktivierung wird als potentielle Ursache für eine Reihe von akuten und chronischen neurodegenerativen Erkrankungen angesehen. Hierbei sind für die akuten Erkrankungen vor allem der Schlaganfall und für die chronischen Erkrankungen Morbus Parkinson sowie die Alzheimer´sche Demenz zu nennen. Durch seine einzigartige spannungsabhängige Mg2+-Blockade und der Notwendigkeit der gleichzeitigen Anwesenheit der endogenen Liganden Glutamat und Glycin zur Rezeptoraktivierung, stellt dieser Rezeptorkomplex daher ein sehr interessantes molekulares Target dar. NMDA-Rezeptor-Antagonisten der Glycin-Bindungsstelle und der verschiedenen allosterischen Bindungsstellen könnten als Neuroprotektiva bei den verschiedenen Krankheiten eine symptomatische Verbesserung bewirken und zur Therapie eingesetzt werden. Eine visuelle Darstellung des Rezeptors im Rahmen von Vorsorgeuntersuchungen ist jedoch derzeit nicht möglich. Zur Visualisierung dieser Prozesse mittels der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) wurden basierend auf einer Hydantoin-substituierten Indol-2-carbonsäure als Leitstruktur, im Rahmen dieser Arbeit Fluorethoxy- und Methoxy-substituierte Derivate dargestellt und in pharmazeutischen und radiopharmazeutischen Studien evaluiert. Dazu wurde die Affinität und Spezifität zum Rezeptor in einem [3H]MDL-105,519 Rezeptorbindungsassay und die Lipophilie als Parameter für die Hirngängigkeit ermittelt. Anhand dieser Resultate wurden geeignete Markierungsvorläufer synthetisiert, welche eine phenolische Hydroxylfunktion besitzen und eine radioaktive Markierung mit den sekundären Markierungsvorläufern 2-[18F]Fluorethyltosylat ([18F]FETos) und [11C]Methyliodid ([11C]CH3I) ermöglichen. Unter Verwendung von 4,6-Dichlor-3-((3-(4-hydroxyphenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäure wurde in einer Einstufenreaktion mit [18F]FETos die Zielverbindung 4,6-Dichlor-3-((3-(4-(2-[18F]fluorethoxy)phenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäure in radiochemischen Ausbeuten von 6 % erhalten. Daher wurde eine alternative Markierung des Ethylester-geschützten Derivates 4,6-Dichlor-3-((3-(4-hydroxyphenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäureethylester in einer Zweistufensynthese mit [18F]FETos und [11C]CH3I untersucht. Unter Verwendung dieser Strategie wurden unter optimierten Bedingungen 4,6-Dichlor-3-((3-4-(2-[18F]fluorethoxy)phenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäureethylester und 4,6-Dichlor-3-((3-(4-[11C]methoxy-phenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)-methyl)-indol-2-carbonsäureethylester in radiochemischen Ausbeuten von 27 – 38 % erhalten. Die anschließende Entfernung der Schutzgruppe führte unter Bildung von Neben- und Zersetzungsreaktionen zu 4,6-Dichlor-3-((3-(4-(2-[18F]fluorethoxy)-phenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäure und 4,6-Dichlor-3-((3-(4-[11C]methoxyphenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäure in radiochemischen Gesamtausbeuten von 5 – 7 %. Die Überprüfung des biochemischen Konzepts in vivo durch µ-PET-Studien und durch autoradiographische Experimente an Rattenhirnschnitten, deuten auf eine niedrige in vivo-Aktivität hin, welche sich auf eine nicht ausreichende Passage der Blut-Hirn-Schranke zurückführen lässt.