Протипухлинний засіб сіль м1м2 альдонової та амінокарбонової кислот

Протипухлинний засіб сіль М1M2 альдонової та амінокарбонової кислот формули O OH CH2OH C n C O H C O M2 O C O H2 C O OH CH2OH C H n C O C O M2 O N CH2 CH2 N M1 O O CH2 C H2 CH2 C O CH2OH C n C O H C O M2 O C O H2 C O OH CH2OH C H n C O C O M2 O N CH2 CH2 (1) N M1 O O CH2 C H2 CH2 C O де М1М2 - лужноземельні метали. Серед відомих протипухлинних засобів, най 14023 (11) UA O OH більш близьким до рішення, що заявляється, є "Лекарственный препарат оксалиплатина в виде стабильного водного расі вора. способ его получения и применение", патент RU №2207857 Однак цьому засобу притаманні наступні недоліки: - висока токсичність; - наявність чужерідного металу (платини) у складі препарату; - нездатність розчинятися в спирто-жирових розчинниках, що заважає безперешкодному проникненню препарату через ліпідні мембрани та гемато-енцефалічний бар'єр. Задачею цієї корисної моделі було поставлено створення засобу для протипухлинного впливу на злоякісні клітини, який би усував вищевказані недоліки засобу-прототипу та забезпечував би високу ефективність профілактики та лікування онкологічних хвороб на всіх стадіях ракової прогресії. Поставлена задача вирішується використанням розробленою винахідниками органічної сполуки формули (1) як протипухлинного засобу поряд із розробкою технології його одержання з подальшим експериментальним дослідженням антипро (19) Корисна модель відноситься до медицини, а саме до онкофармакології. також додатково відноситься до хімії нових комплексних сполук, зокрема до різнолігандних біметалічних комплексів лужноземельних металів з альдоновою та амінокарбоновою кислотами та до способів їх синтезу, який проявляє протипухлинну активність, далі "альдонат" загальної формули: (13) U . 3 ліферативної активності в умовах культури пухлинних тканин. Передумовою для його створення стала концепція авторів про металобілковозалежну регуляцію детермінації диференціювання клітин [Суслов Е.Й., Подгаевская Т.П. Новая концепция канцерогенеза и перспективы лечения рака // Укр. биохим. журн. - 2000. - N 4, С. 566.], згідно з якою ракова прогресія під впливом канцерогенів пов'язана із дестабілізацією молекулярних зв'язків в ДНК та між ДНК та кальцій-зв'язуючими внутришньоядерними протеїнами, експресією онкогенів, втратою кальцію в ДНП. Також відомо, що для ефективної регуляції активності кальцію кальмодуліном потрібно, щоб хоча б один його домен був заповнений іншим лужноземельним металом. А для підтримки молекулярної архітектоніки та стабільності біохімічних мембран особливо важливою є здібність М(n) наближувати молекули за рахунок сил електростатичного притягання. Відомо, що біохімія сахарів ракових пухлин тече в умовах гліколізу. Деякі М(n) є регуляторами гліколізу та каталізаторами більшості ферментативних реакцій біохімічних циклів [Чекман И.С., Горчакова Н.А.. Николай С.Л. Магний в медицине. - Кишинѐв, Штенда, 1992. - 101 с.]. Для одержання засобу за формулою 1, яка в силу сукупності властивостей його окремих складових може бути засобом для лікування злоякісних пухлин, здійснюють синтез комплексної сполуки. Приклад синтезу комплексної сполуки Солі М1М2 альдонової та аічінокарбонової кислоти. В стакан об'ємом 500мл вносили 50мл 0,25моль/л розчину солі М(3) амінокарбонової кислоти і 50мл 0.23моль/л розчину альдонату M(2) при легкому нагріванні. Далі інгредієнти змішували. РН суміші доводили до 9,2. Додавали 50мл 0,23моль/л розчину хлориду М(1). Комплексну сполуку висолювали з водного розчину додаванням етилового спирту при інтенсивному її перемішуванні. Утворену маслоподібну субстанцію затирали в абсолютному етиловому спирті до повної кристалізації, відфільтровували і висушували протягом 4 годин при температурі 100 С. Після висушування сполука, що виділена має наступній кількісний склад (% мас): C:H:N:M(2):M(1)=32:4:3:10:3 Індивідуальність нової речовини підтверджена спектроскопічно методами рентгенівського фазового аналізу та інфрачервоної спектроскопії. Склад речовини доведено методом елементного аналізу на основні компоненти. Розроблена сполука (альдонат) формули (1) є представником нового класу різнолігандних біметалічних комплексів лужноземельних металів з альдоновою та амінокарбоновою кислотами (органічними сполуками). Вона є комплексонатом (лігандом), сіллю М1М2 альдонової та амінокарбонової кислот. Альдонат виявився малотоксичним на живі клітини. Нами була визначена його молекулярна формула. Встановлено, що це зовсім нова сполука. Створено таке співвідношення компонентів іонів лужноземельних металів, альдонової та амінокарбонової кислоти, яке забезпечує протипух 14023 4 линний (антипроліферативний) ефект на злоякісні клітини в експерименті на культурі клітин недрібноклітинного раку легень шляхом блокування процесу їх проліферації, на відміну від засобупрототипу. Сполука альдонат за фізичними властивостями є білою дрібнокристалічною речовиною у вигляді порошку соленого смаку, без запаху, добре розчиняється у воді та спіртожирових розчинниках, що сприяє процесу його проникнення через ліпопротеїдні клітинні мембрани, при довгостроковому збереженні не змінює колір. Складові частини альдонату є ключовими метаболітами окислювально-відновлювальних внутрішньоклітинних ферментативних реакцій. Так, компонент альдози альдонова кислота приймає участь у циклі Кребсу, є метаболітом багатьох біохімічних реакцій у ядрі та в цитоплазми клітин; М(n) входять до структури білків ДНП, зв'язують нуклеотиди ДНК [Крю Ж. Биохимия. Медицинские и биологические аспекты. - Москва, Медицина, 1979. - С. 208-210]. Здорові клітини не потребують молекулярної корекції. Ракові клітини мають дефіцит М(n), обумовлений дисбалансом геному, спрямованого на синтез атипових злоякісних клітин з повною втратою їхнього типоспецифічного диференціювання і розладами мітотичного циклу. Розроблений протипухлинний засіб - альдонат є донатором М1М2 в ДНП пухлинних клітин шляхом їхніх носіів - комплексонів, а саме залишків альдоновової та амінокарбонової кислот, які сприяють внутрішньоядерної інкорпорації деяких М(n), безпосередньо впливаючи на процес гальмування клітинного циклу пухлинних клітин та їхньої проліферації з перепрофілюванням проліферації на апоптоз. Засіб альдонат тим позитивно відрізняється від прототипу, що впливає на структуру ДНП, як із зовнішньої сфери (через М(n) - зв'язуючі ядерні білки), так і з внутрішньої (через інкорпорацію М1М2 в молекулярну структуру нуклеотидів). На 100 нелінійних мишах досліджені параметри гострої токсичності альдонату. Засіб вводили внутришньочеревинно в дозі від 1000,0мг/кг до 10000,0мг/кг маси тварин. Встановлено, що середньосмертельна доза альдонату (LD-50) доривнювала 8000мг/кг. Вивчення протипухлинної активності альдонату проводили на культурі пухлинних клітин А-549, отриманих з недрібноклітинного раку легені людини. Для порівнення використовували 10% розчин відомого протипухлинного засобу за патентом №2207857 - оксаліплатину. Одночасно в одну частину культури пухлинних клітин вносили засіб альдонат в другу - оксаліплатин в розведенні від 10-1 до 10-4. Результат реєстрували через 24, 48 і 72 години. Приклад 1. Відомий протипухлинний засіб оксаліплатин вводили в культуру пухлинних клітин недрібноклітинного раку в разведенні від 10-1 до 10-4, і на 24,48 та 72 годину ураховували результат дослідження. Максимальне блокування проліферації ракових клітин спостерігалось на 48 годину і досягало 20% від загалу клітин культури. Приклад 2. Запропонований протипухлинний засіб альдонат вводили у культурупухлинних клі 5 14023 тин недрібноклітинного раку легені в розведенні від 10-1 до 10-4. Результат реєстрували через 24, 48 і 72 години. Максимальне блокування проліферації ракових клітин альдонатом спостерігалось на 48 годину і досягало 90% (Фіг.) Виражений протипухлинний ефект альдонату був підтверджений також шляхом визначенням Zпотенціалу культури пухлинних клітин методом електрофорезу в поліакриламідному гелі. Метод здійснювали при застосуванні дози 200мг/кг. Під впливом засобу в пухлинних клітинах А-549 визначено зменшення від'ємного та збільшення позитивного потенціалу відносно контролю. Таким чином, нами встановлено, що особливістю альдонату є виражена здатність гальмувати проліферацію пухлинних клітин та цілеспрямовано активувати апоптоз малігнезованих клітин (через спроможність внутрішньоядерної інкорпорації іонів М1М2 в пухлинні клітини), Протипухлинна та антиметастатична дія розробленого засобу була перевірена в експерименті на 100 мишах лінії C57BL з моделями карциноми Л'юіс і меланоми В-16, які метастазують в легені. 20 тварин були контрольними (не лікованими). 80 мишей були проліковані розробленим засобом альдонатом в дозах 200мг/кг і 450мг/кг маси тварини, який вводився внутришньочеревно. Приклад 3. При лікуванні мишей альдонатом в дозі 200мг/кг, який вводився 10 разів на протязі 21 доби з перервою на одну добу після кожного введення засобу. Спостерігалося зменшення первинної пухлини в середньому на 64% в порівнянні з контролем - нелікованими мишами. Кількість метастазів зменшувалася в середньому на 86%. Приклад 4. При лікуванні тварин альдонатом в Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 дозі 450мг/кг, який вводили 10 разів на протязі 21 доби з перервою після кожного введення на одну добу. Спостерігалося зменшення первинної пухлини і кількості метастазів в середньому на 99%,тобто пухлинний ріст практично зупинявся повністю. При аналітичному порівнянні антипроліферативних (протипухлинних) можливостей запропонованого та відомому засобів встановлено: у альдоната антипроліферативна дія відносно ракових клітин у 4,5 разів ефективніша. При цьому при розведеннях цей ефект зберігається значно довше, ніж у прототипу, що є великою перевагою, тому що для досягнення подібного ефекту лікування потрібна менша доза засобу, а це в свою чергу знижує токсичне навантаження. Альдонат у порівнянні з прототипом (LD50 не перевищує 8000мг/кг) у 200 разів менш токсичний (LD50 прототипу 40мг/кг). Альдонат гальмує ріст клітин в культурі пухлинних клітин лінії А-549, отриманих з недобноклітинного раку легені людини на 90% при критерії значності >25%. Таким чином, запропонований протипухлинний засіб альдонат, який має хімічно встановлену молекулярну формулу, - у чотири з половиною рази ефективніше блокує проліферацію клітин недрібноклітинного раку легені людини, ніж відомий протипухлинний препарат оксаліплатіни. При цьому токсичність альдонату у 200 разів менша в порівнянні з відомим препаратом. Це свідчить про велику перспективу розробленого протипухлинного засобу для лікування недрібноклітинного раку легень людини, для терапії якого в теперішній час немає надійних хіміотерапевтичних препаратів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601