Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Synthesis of N-alkylcarboxylates derivatives of 5,6-dibromobenzimidazole and studies of their anti-tumor activity against breast cancer

Julia Alicja Lipnicka

Abstract

The present thesis concerns the synthesis of new 5,6-dibromobenzimidazole and 5,6 dibromobenzotriazole derivatives and evaluation of their biological activity. The literature section describes the CK2 protein kinase (Casein Kinase 2), the role it plays in cancer and its inhibitors, which are derivatives of, e.g. benzimidazole and benzotriazole. The aim of this thesis was to obtain N-derivatives of 5,6-dibromobenzimidazole as a result of the N-alkylation with haloalkanoesters and to evaluate the cytotoxic activity of compounds synthesized in present studies and also other new derivatives obtained in KBŚLiK against MCF-7 breast cancer cell line. Experimental section describes the synthesis of 5,6-dibromobenzimidazole and its reactions with ethyl 3-bromopropanoate (2) and ethyl 5-bromopropanoate (3), carried out in the presence of K2CO3 and acetonitrile at 45-60 ºC for 21 h. The products were purified by column chromatography and crystallization. The ethyl 3-(5,6-dibromo-1H-benzimidazol-1-yl) propanoate (6) and ethyl 5-(5,6-dibromo-1H-benzimidazol-1-yl) pentanoate (7) were obtained in yield of 53% and 28% respectively. The structure of new derivatives was confirmed by MS, 1H NMR and 13C NMR spectra. Two corresponding analogs of the esters listed above, substituted with cyano groups were also obtained. The syntheses were carried out in the presence of DBU and acetonitrile at 55 59 ºC for 21 h. 3-(5,6-Dibromo-1H-benzimidazol-1-yl)propanenitrile (8) and 5 (5,6 dibromo-1H-benzimidazol-1-yl)pentanenitrile (9) were isolated in yields of 40% and 46% respectively. Subsequently, the antitumor activity of eighteen derivatives of the 5,6 dibromobenzimidazole and 5,6-dibromobenzotriazole was evaluated (MTT assay) towards MCF-7 breast cancer cell line. The cells were treated with the studied compounds at 10 and 100 μM concentrations for 72 h. All the tested derivatives demonstrated poor cytotoxic activity against the MCF-7 cell line.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Julia Alicja Lipnicka (FC) Julia Alicja Lipnicka,, Faculty of Chemistry (FC)
Title in Polish
Synteza N-alkilokarboksylowych pochodnych 5,6-dibromobenzimidazolu oraz badania ich aktywności przeciwnowotworowej wobec raka piersi
Supervisor
Anna Kowalkowska (FC/CDSB) Anna Kowalkowska,, Chair of Drug and Cosmetics Biotechnology (FC/CDSB)Faculty of Chemistry (FC)
Certifying unit
Faculty of Chemistry (FC)
Affiliation unit
Chair of Drug and Cosmetics Biotechnology (FC/CDSB)
Study subject / specialization
, Biotechnologia
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
29-01-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Maria Bretner (FC/CDSB) Maria Bretner,, Chair of Drug and Cosmetics Biotechnology (FC/CDSB)Faculty of Chemistry (FC) Anna Kowalkowska (FC/CDSB) Anna Kowalkowska,, Chair of Drug and Cosmetics Biotechnology (FC/CDSB)Faculty of Chemistry (FC)
Keywords in Polish
kinaza białkowa CK2 (Casein Kinase 2), 5,6-dibromobenzimidazol, N-alkilowanie benzimidazoli, cytotoksyczność, test MTT
Keywords in English
Protein kinase CK2 (Casein Kinase 2), 5,6-dibromobenzimidazole, N-alkylation of benzimidazole, cytotoxicity, MTT assay
Abstract in Polish
Niniejsza praca dyplomowa dotyczy syntezy i badania aktywności nowych pochodnych 5,6-dibromobenzimidazolu oraz 5,6-dibromobenzotriazolu. W części literaturowej opisano kinazę białkową CK2 (Casein Kinase 2; Kinaza Kazeinowa 2), rolę jaką odgrywa w chorobach nowotworowych oraz jej inhibitory, będące pochodnymi m.in. benzimidazolu i benzotriazolu. Celem przedstawionej pracy dyplomowej było otrzymanie N-pochodnych 5,6 dibromobenzimidazolu w wyniku reakcji alkilowania halogenoalkanoestrami oraz ocena cytotoksyczności związków zsyntetyzowanych w ramach niniejszej pracy wraz z podobnymi pochodnymi otrzymanymi równolegle w KBŚLiK. W wynikach własnych oraz w części eksperymentalnej opisano syntezę 5,6-dibromobenzimidazolu oraz jego reakcje z 3 bromopropanianem etylu oraz 5-bromopentanianem etylu, które prowadzono wobec K2CO3 w acetonitrylu w temperaturze 45–60 ºC przez 21 h. Produkty oczyszczano metodą chromatografii kolumnowej, a następnie krystalizowano. Otrzymano 3 (5,6 dibromo 1H ben-zimidazol-1-ilo)propanian etylu (6) z wydajnością 53% oraz 5 (5,6 dibromo 1H benzimi-dazol-1-ilo)pentanianu etylu (7) z wydajnością 28%. Budowę uzyskanych pochodnych potwierdzono na podstawie analiz widm MS oraz 1H i 13C NMR. Dodatkowo otrzymano dwie pochodne z grupami cyjanowymi, odpowiednie analogi wymienionych powyżej estrów. Syntezy prowadzono wobec DBU w acetonitrylu w temperaturze 55–59 ºC przez 21 h. Otrzymano 3 (5,6 dibromo 1H benzimida-zol 1 ilo)propanonitrylu (8) z wydajnością 40% oraz 5 (5,6 dibromo 1H benzimida-zol 1 ilo)pentanonitrylu (9) z wydajnością 46%. W dalszej części pracy, za pomocą testu MTT zbadano cytotoksyczność dwóch nowo zsyntetyzowanych związków oraz 18 innych pochodnych 5,6-dibromobenzimidazolu i 5,6 dibromobenzotriazolu otrzymanych w KBŚLiK. Badanie biologiczne przeprowadzono na linii komórkowej raka piersi MCF-7. Dokonano oceny przeżywalności komórek nowotworowych inkubowanych przez 72 h z badanymi związkami w stężeniach 10 i 100 μM. Wszystkie badane pochodne okazały się substancjami o niskiej aktywności biologicznej.
File
  • File: 1
    praca_inż.-Lipnicka_Julia-276163.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 28354

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTf44437b4f6d64e6393a22be630d71f9f/
URN
urn:pw-repo:WUTf44437b4f6d64e6393a22be630d71f9f

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page