Design and synthesis of oxo-carbonitrile derivatives as anticancer agents targeting breast cancer

Abstract

Breast cancer is the malignant development from the breast tissue. In western countries, breast cancer is the most and the major cause of death. Several treatments were made such as surgical removal of the tumor, hormonal therapy, immuno-therapy, cancer radiation therapy, anti-cancer agents and chemotherapeutic agents. Coumarins are naturally occurring compounds that have been proven to exhibit anticancer activity according to many studies. This study aims to synthesize novel compounds, which are the chalcone and its oxo-carbonitrile cyclized form, utilizing coumarin as the main scaffold, to counteract breast cancer progression. The structure of the newly synthesized compounds was confirmed by the use of 1H NMR and 13C NMR spectroscopy. Moreover the prepared compounds were assayed for their in vitro antitumor activities against breast cancer cell line MCF7 and were also tested on normal cell line MCF10a. The IC50s of both compounds were calculated which showed that the chalcone ( IC50=23.92 uM\ml) was more potent than the oxo-carbonitrile (IC50=48.39286 uM\ml) on MCF7. Also the IC50s of the compound were determined on normal cells MCF10a which showed that oxo-carbonitrile (IC50= 51.55493 uM\ml) and chalcone (IC50= 32.8916 uM\ml) needed higher concentrations to affect the normal cells. عد مرض سرطان الثدي النمو الخبيث لخلايا نسيج الثدي في الانسان. يعتبر مرض سرطان الثدي من اكثر الامراض التي تسبب الوفا في البلاد الغربية و المتقدمة ولذالك فقد قام العلماء و مراكز الابحاث بمحاولة مكافحة هذا المرض و اكتشاف طرق علاج متعدده منها : عن طريق التدخل الجراحي باستئصال الاورام, عن طري العلاج الهرموني ، العلاج للجهاز المناعي , العلاج الاشعاعي ( اشعة الراديم) يتم حاليا اجراء الابحاث لعلاج هذا المرض عن طريق المواد المضاده للسرطان و العلاج الكيميائي و ذالك باستخدام مركب الكومارين و هو مركب طبيعي يستخرج من بعض النباتات الطبيه حيث تم اجراء بعض الابحاث و سبت انه يمنع نشاط الخلايه السرطانيه كما يقوم ايضا بعلاج الخلايا المصابه وقد تم اسبات ذلك عنطريق اللبحاث المنشوره. و نود ان نشير الي ان فكره هذا البحث تعتمد علي استخدام هذا المركب الطبيعي (Coumarin) ذلك بتصنيعه و استخلاص منه كلا من مركب Chalcone ، مركب Oxo-carbonitrile ( الشكل المحلق Chalcone) حيث ان استخام مركب (Coumarin) يعد مركب اساسي لمواجهة نمو الخلاية السرطانيه لنسيج الثدي و يمنع نمو الخلاية السرطانيه و في ذات الوقت يعمل علي علاج الخلاية المصابه . بالنسبه للشكل الهيكلي للمركبين سالفي الذكر (Chalcone Oxo-carbonitrile,) تم تاكيده عن طريق استخدام جهاز الرنين المغنطيسي النووي 1H NMR and 13C NMR تم تحضير كل من المركبين معمليا و ذلك لقياس قدره كل مركب علي تسميم الخلايه السرطانيه لسرطان الثدي ووقف نشاطها . تم تجربة مركب Chalcone , Oxo-carbonitrile علي خلاية السرطانية Mcf7 تبين الاتي بالنسبه الي قياس IC50=23.92 uM\ml) ) chalcone وبالنسبة الي oxo-carbonitrile (IC50=48.39286 uM\ml)حيت تبين ان المركب الاول chalcone افضل من المركب التاني (Oxo-carbonitrile) و ذلك لتزايد نسبه فعاليتة عن الاخر. وباستخدام كل من المركبين علي الخلاية الطبيعية MCF10a تبين الاتي ان قياس بالنسبه chalcone (IC50= 32.8916 uM\ml) وقياس Oxo-carbonitrile (IC50= 51.55493 uM\ml). حيث تبين من تلك القياسات ان كل من المركبين لا يسبب ضررا علي الخلايه الطبيعية الغير مصابه و هذا ما تبين من نتائج هذه البحث و ما توصلت اليه النتائج المعملية و جاري مواصلة الابحاث في محاولة للتوصل الي نتائج افض