Bazı yeni 4-aminokinazolin karboksamidin türevlerinin sentezi, yapılarının aydınlatılması ve antikanser aktivitelerinin incelenmesi
Synthesis, structure elucidation and anticancer activities of some new 4-aminoquinazoline carboxamidine derivatives
Yazar: CEMRE ACAR HALICI
Danışman: PROF. DR. TUNCAGÜL ALTUNTAŞ DİNLENÇ
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Epidermal büyüme faktörü reseptörü (EGFR), kanser araştırmaları için önemli bir hedeftir. Kanserli dokularda artmış seviyelerde gözlenen EGFR'nin inhibe edilmesi ile tümör hücrelerinin büyümesi engellenebilir. Kinazolin türevleri, EGFR kinazın hedeflenmesinde yaygın olarak yararlanılan inhibitörlerdir ve yapısal optimizasyonları ile etkili antikanser ilaçlar geliştirilebilir. Bu çalışmada, bir dizi 4-amino-6,7-dimetoksikinazolin türevinin tasarlanıp sentezlenmesi, yapılarının aydınlatılması, moleküler doking çalışmalarının yapılması ve in vitro EGFR kinaz inhibitör aktivitelerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Sentez çalışmalarında, formamid ve metil 2-amino-4,5-dimetoksibenzoatın reaksiyonu ile 6,7-dimetoksikinazolin-4-ol (1) bileşiği elde edilmiştir. Ardından bileşik 1, tiyonil klorür ile reaksiyona sokularak 4-kloro-6,7-dimetoksikinazolin (2) sentezlenmiştir. Bu bileşiğin (2) sırasıyla 2,3,4-trikloroanilin, 3-amino-2-kloropiridin ve 4-floro-3-(triflorometil)anilin ile reaksiyonu sonucu bileşikler 4, 5 ve 6 elde edilmiştir. Daha sonra 4-kloro-6,7-dimetoksikinazolin (2), sırasıyla 4-aminobenzonitril, 3-aminobenzonitril ve 4-(aminometil)benzonitril ile reaksiyona sokularak benzonitril yapısı taşıyan 4-amino-6,7-dimetoksikinazolin türevleri (3a, 3b, 3c) sentezlenmiştir. Bu bileşikler, uygun amin türevleriyle Pinner reaksiyonuna sokularak amidin yapısı taşıyan 7a-7e, 8a-8e, 9a-9e bileşikleri elde edilmiştir. Benzonitril yapısı taşıyan 4-amino-6,7-dimetoksikinazolin türevleri (3a, 3b, 3c), hidroksilamin hidroklorür, DMSO ve potasyum tert-bütoksit ile reaksiyona sokularak amidoksim yapısı taşıyan 7f, 8f, 9f bileşikleri elde edilmiştir. 
Sentezlenen 21 adet bileşiğin (4, 5, 6, 7a-7f, 8a-8f, 9a-9f) kütle analizleri, elementel analizleri, 1H-NMR, 13C-NMR ve 2D-COSY, 2D-NOESY, 2D-ROESY, 2D-HSQC, 2D-HMBC analizleri yardımıyla yapıları kanıtlanmıştır.
Bileşiklerin in vitro EGFR kinaz inhibitör aktivite çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Referans bileşik olan erlotinibin aktivitesi % 93 olarak bulunmuştur. Erlotinib ile karşılaştırıldığında, bileşik 4 (% 89), bileşik 5 (% 74), bileşik 6 (% 95), bileşik 8c (% 58), bileşik 8e (% 74) ve bileşik 8f (% 93)'nin EGFR kinaz inhibitör aktiviteye sahip ümit verici bileşikler oldukları bulunmuştur.
Doking çalışmaları ile tüm bileşiklerin doking skorları elde edilmiştir. EGFR kinaz inhibitör aktivite çalışmaları sonucu en etkili bulunan bileşikler 4, 6 ve 8f'nin doking çalışmaları ile enzimle bağlanma etkileşimleri değerlendirilmiş ve enzimin aktif bölgesine bağlandıkları gösterilmiştir.

Abstract:
The epidermal growth factor receptor (EGFR) is an important target for cancer research. The growth of tumor cells can be prevented by inhibiting EGFR, which is observed at increased levels in cancerous tissues. Quinazoline derivatives are widely used inhibitors for targeting EGFR kinase, and effective anticancer drugs can be developed with their structural optimization. In this study, it was aimed to design and synthesize a series of 4-amino-6,7-dimethoxyquinazoline derivatives, to elucidate their structures, to conduct molecular docking studies and to evaluate their in vitro EGFR kinase inhibitory activities.
In synthesis studies, 6,7-dimethoxyquinazolin-4-ol (1) was obtained with the reaction of formamide and methyl 2-amino-4,5-dimethoxybenzoate. Then, compound 1 was reacted with thionyl chloride to synthesize 4-chloro-6,7-dimethoxyquinazoline (2). As a result of the reaction of this compound (2) with 2,3,4-trichloroaniline, 3-amino-2-chlorpyridine and               4-fluoro-3-(trifluoromethyl)aniline, respectively, compounds 4, 5 and 6 were obtained. Then, 4-chloro-6,7-dimethoxyquinazoline (2) is reacted with 4-aminobenzonitrile, 3-aminobenzonitrile and 4-(aminomethyl)benzonitrile, respectively, to form 4-amino-6,7-dimethoxyquinazoline derivatives (3a, 3b, 3c) which have benzonitrile structure. These compounds were reacted (Pinner reaction) with appropriate amine derivatives to obtain compounds 7a-7e, 8a-8e, 9a-9e having the amidine structure. 4-amino-6,7-dimethoxyquinazoline derivatives having benzonitrile structure (3a, 3b, 3c) were reacted with hydroxylamine hydrochloride, DMSO and potassium tert-butoxide to obtain compounds 7f, 8f, 9f having amidoxime structure.
The chemical structures of 21 compounds  (4, 5, 6, 7a-7f, 8a-8f, 9a-9f)  were elucidated with their Mass spectral data, elemental analysis and, 1H-NMR, 13C-NMR, 2D-COSY, 2D-NOESY, 2D-ROESY, 2D-HSQC, 2D-HMBC spectra. 
In vitro EGFR kinase inhibitory activity studies of the compounds were performed. The activity of the reference compound, erlotinib was 93%. Compared to erlotinib, compound 4 (89%), compound 5 (74%), compound 6 (95%), compound 8c (58%), compound 8e (74%), and compound 8f (93%) were found to be promising compounds with EGFR kinase inhibitor activity.
Docking scores of all compounds were obtained by docking studies. Compounds 4, 6 and 8f, which were found to be the most effective in EGFR kinase inhibitory activity studies, were evaluated by docking studies their binding interactions with the enzyme, and they were shown to bind to the active site of the enzyme.