VIII International Symposium on Chemistry and Pharmaceutical Sciences

SIPN

4th International Symposium "Chemistry of natural products”

Synthesis and characterization of steroid oximes and their acetoximes with possible cytotoxic activity in lung cancer cells

Abstract

Lung cancer is associated with multiple environmental factors and lifestyles, highlighting smoking. Tobacco presents various mutagenic and carcinogenic agents that induce malignant tumors on the bronchial tissue. It is a priority for the biopharmaceutical industry to have molecules with cytotoxic and antimutagenic activity that can be effective in combating this disease. Steroids have aroused great interest, especially those that have hydroxymino and acetoximino groups, due to the observed cytotoxicity against several lung cancer tumor cell lines, these being promising for treating this disease.

This research shows the results of the synthesis and characterization of 11 steroids derived from diosgenin, stigmastanol and β-sitosterol with possible cytotoxic activity on the human tumor cell line A549. The used synthetic strategy involves steps of oxidation reactions of hydroxyl groups present in the aforementioned natural steroids, yielding five ketones followed by their condensation with hydroxylamine hydrochloride, which allowed to obtain six steroidal oximes. The acetoximes were obtained by esterification with acetic anhydride in pyridine. The yields of each synthetic step ranged around 70-80%. All compounds were characterized by techniques such as IR, 1H-NMR, 13C-NMR, HMBC or HSQC, and six of them were evaluated in vitro against the A549 cell line, by means of the MTT assay. The steroidal derivative (3E/Z)-hydroxyminostigmastane was the one with the highest cytotoxic activity, making it a potential candidate for further studies.

Resumen

El cáncer de pulmón se asocia a múltiples factores ambientales y estilos de vida, destacando el hábito de fumar. El tabaco presenta diversos agentes mutagénicos y carcinógenos que inducen tumores malignos sobre el tejido bronquial. Resulta una prioridad para la industria biofarmacéutica, contar con moléculas con actividad citotóxica y a la vez antimutagénica que puedan resultar efectivas para combatir esta enfermedad. Los esteroides han despertado un gran interés, sobre todo aquellos que presentan grupos hidroximino y acetoximino, por la citotoxicidad observada frente a varias líneas de células tumorales de cáncer de pulmón, siendo estos promisorios para tratar esta enfermedad.

La presente investigación muestra los resultados de la síntesis y caracterización de 11 esteroides derivados de diosgenina, estigmastanol y β-sitosterol con posible actividad citotóxica sobre la línea celular humana de tumor A549. La estrategia de síntesis empleada contiene reacciones de oxidación de los grupos hidroxilos presentes en los esteroides naturales antes mencionados, dando lugar a cinco cetonas, seguido de su condensación con clorhidrato de hidroxilamina para producir seis oximas esteroidales. Las acetoximas se sintetizaron mediante esterificación con anhidrido acético en piridina. Los rendimientos de cada paso de síntesis oscilaron entre 70-88%. Todos los compuestos se caracterizaron mediante técnicas como IR, NMR-1H, RMN-13C, HMBC o HSQC, y seis de ellos se evaluaron in vitro frente a la línea celular A549 de cáncer de pulmón, mediante el ensayo con MTT. El derivado esteroidal (3E/Z)-hidroximinoestigmastano fue el de mejor actividad citotóxica, por lo que pudiera resultar un candidato atractivo para realizar estudios posteriores.