RU2506085C1 - Tetraethyl-2-(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino)-ethylene-1,1-bisphosphonate possessing anticancer activity - Google Patents
Tetraethyl-2-(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino)-ethylene-1,1-bisphosphonate possessing anticancer activity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2506085C1 RU2506085C1 RU2013103894/04A RU2013103894A RU2506085C1 RU 2506085 C1 RU2506085 C1 RU 2506085C1 RU 2013103894/04 A RU2013103894/04 A RU 2013103894/04A RU 2013103894 A RU2013103894 A RU 2013103894A RU 2506085 C1 RU2506085 C1 RU 2506085C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bisphosphonate
- tumor
- compound
- tetraethyl
- cancer
- Prior art date
Links
- FTVFPPFZRRKJIH-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C1)NC(C)(C)CC1N Chemical compound CC(C)(C1)NC(C)(C)CC1N FTVFPPFZRRKJIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к новым биологически активным химическим соединениям, относящимся к классу бисфосфонатов (полифосфонатам), обладающим высокой противоопухолевой активностью, которые могут применяться в медицине и ветеринарии для лечения раковых заболеваний и профилактики метастазирования опухолей, в том числе и для опухолей с поражением костной ткани.The invention relates to new biologically active chemical compounds belonging to the class of bisphosphonates (polyphosphonates) with high antitumor activity, which can be used in medicine and veterinary medicine for the treatment of cancer and the prevention of tumor metastasis, including tumors with bone damage.
Онкологические заболевания являются одними из наиболее тяжелых и опасных заболеваний человека, они являются одной из основных причин смерти человека в современном мире. Для достижения максимального эффекта лечения раковых заболеваний используется совокупность различных подходов. Как правило, применяют хирургический метод удаления опухоли с последующим лечением химиопрепаратами и лучевой терапией. Однако сложность лечения обусловлена большим количеством разнообразных опухолей человека, метастазированием и устойчивостью многих опухолей к химиопрепаратам и лучевой терапии. В последние годы для лечения онкологических заболеваний стали апробировать такие новые подходы, как фотодинамическая терапия, онколитические вирусы, иммунотерапия с помощью антител и иммунных клеток, генная терапия и вакцинация раковыми антигенами. В экспериментах на животных получены весьма обнадеживающие результаты эксперименты, но они также позволили сделать главный вывод - лечение опухоли должно быть строго индивидуальным, что обусловливает необходимость подбора конкретного вида(ов) и метода(ов) лечения.Oncological diseases are one of the most serious and dangerous human diseases, they are one of the main causes of human death in the modern world. To achieve the maximum effect of cancer treatment, a combination of different approaches is used. As a rule, a surgical method is used to remove the tumor, followed by treatment with chemotherapy and radiation therapy. However, the complexity of the treatment is due to the large number of various human tumors, metastasis and the resistance of many tumors to chemotherapy and radiation therapy. In recent years, new approaches such as photodynamic therapy, oncolytic viruses, antibody and immune cell immunotherapy, gene therapy, and cancer antigen vaccines have been tried out for cancer treatment. Experiments in animals have shown very encouraging results, but they also made it possible to draw the main conclusion - tumor treatment should be strictly individual, which necessitates the selection of a specific type (s) and treatment method (s).
Сегодня известно много различных химиопрепаратов для лечения онкологических заболеваний. Однако их количество и главное качество полностью не покрывают потребности борьбы с раковыми заболеваниями и требуют создания новых противоопухолевых препаратов.Today, many different chemotherapeutic agents are known for the treatment of cancer. However, their number and the main quality do not completely cover the needs of the fight against cancer and require the creation of new antitumor drugs.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Одним из перспективных противораковых препаратов является золедроновая кислота, относящаяся к полифосфонатам (В.Г.Иванов, В.Ф.Семиглазов, В.В.Семиглазов, P.M.Палтуев, П.В.Криворотько, А.А.Малодушева, С.С.Гурбанов, Р.В.Донских. Бисфосфонаты в клинической онкологии: использование у больных солидными опухолями // Медицинский журнал: Фарматека. - М.: Бионика, 2007. - №18. - С.23-28), широко используемая для лечения онкологических заболеваний костей. Препарат выпускается под наименованиями «Резорба», «Zometa», «Zomera», «Aclasta», «Reclast». Его противораковая активность достаточно хорошо изучена. Известно медицинское средство на основе бисфосфонатов или аминоглюконатов в виде солей для предотвращения и лечения остеопороза, остеоартрита, рака, гиперкальцинемии, многократной миеломы (патент Китая № CN 1475218, МПК A61K 31/7008, опубл. 18.02.2004). Известно применение бисфосфоната при приготовлении лекарственного средства для лечения остеобластических метастазов, связанных с раком предстательной железы. Вводимый в составе лекарственного средства бисфосфонат используют в дополнение к противоопухолевой терапии.One of the promising anticancer drugs is zoledronic acid, which belongs to polyphosphonates (V.G. Ivanov, V.F. Semiglazov, V.V. Semiglazov, PMPaltuev, P.V. Krivorotko, A.A. Malodusheva, S.S. Gurbanov, RV Donskikh. Bisphosphonates in clinical oncology: use in patients with solid tumors // Medical journal: Farmateka. - M .: Bionika, 2007. - No. 18. - P.23-28), widely used for the treatment of oncological bone diseases. The drug is available under the names "Rezorba", "Zometa", "Zomera", "Aclasta", "Reclast". Its anticancer activity is well understood. A medication is known based on bisphosphonates or aminogluconates in the form of salts for the prevention and treatment of osteoporosis, osteoarthritis, cancer, hypercalcinemia, multiple myeloma (Chinese patent No. CN 1475218, IPC A61K 31/7008, publ. 18.02.2004). The use of bisphosphonate in the preparation of a medicament for the treatment of osteoblastic metastases associated with prostate cancer is known. Bisphosphonate administered as part of the drug is used in addition to antitumor therapy.
Известны также некоторые другие бисфосфонаты, нашедшие применение в медицинской практике. Например, такие соединения, как памидроновая, алендроновая, ризедроновая, тилудроновая, клодроновая кислоты и некоторые их фармацевтически приемлемые соли. Некоторые бисфосфонаты включают также имидазольную, оксазольную, изооксазольную, оксадиазольную, тиазольную, тиадиазольную, пиридиновую, 1,2,3-триазольную, 1,2,4-триазольную или бензимидазольную группу и т.д.Also known are some other bisphosphonates that have found application in medical practice. For example, compounds such as pamidronic, alendronic, risedronic, tiludronic, clodronic acids and some pharmaceutically acceptable salts thereof. Some bisphosphonates also include an imidazole, oxazole, isooxazole, oxadiazole, thiazole, thiadiazole, pyridine, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole or benzimidazole groups, etc.
Бисфосфонаты также широко используются для подавления активности остеокласта при различных доброкачественных и злокачественных заболеваниях, которые вызывают чрезмерную или несоответствующую резорбцию кости. Сравнительно недавно их стали использовать для лечения метастазов в костной ткани и при множественной миеломе (см. Fleisch H, 1997, Bisphosphonates clinical. In Bisphosphonates in Bone Disease. From the Laboratory to the Patient. Eds: The Parthenon Publishing Group, New York/London, pp.68-163).Bisphosphonates are also widely used to suppress osteoclast activity in various benign and malignant diseases that cause excessive or inappropriate bone resorption. More recently, they have been used to treat bone metastases and in multiple myeloma (see Fleisch H, 1997, Bisphosphonates clinical. In Bisphosphonates in Bone Disease. From the Laboratory to the Patient. Eds: The Parthenon Publishing Group, New York / London , pp. 68-163).
Наиболее близким аналогом изобретения является фармацевтический продукт на основе бисфосфонатов, например, в форме готового к использованию раствора золедроновой кислоты (формула I) или ее фармацевтически приемлемой соли (патент РФ №2358739, МПК A61K 31/663, опубл. 20.06.2009 г.).The closest analogue of the invention is a pharmaceutical product based on bisphosphonates, for example, in the form of a ready-to-use solution of zoledronic acid (formula I) or its pharmaceutically acceptable salt (RF patent No. 2358739, IPC A61K 31/663, publ. 06/20/2009) .
Однако вышеуказанные аналоги имеют следующие недостатки: часто они имеют сложную многостадийную технологию получения, что в конечном итоге повышает стоимость препаратов. Кроме того, в инструкциях по применению препаратов на основе золедровой кислоты содержится предупреждение относительно их почечной токсичности. Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов (Министерство здравоохранения, США) обязало производителей золедроновой кислоты писать в аннотации, что этот препарат повышает риск почечной недостаточности. В соответствии с предупреждением золедроновая кислота также может привести к тяжелому обезвоживанию пациентов. Рекомендуется проведение мониторинга уровня креатинина в крови для оценки состояния почек пациента.However, the above analogues have the following disadvantages: often they have a complex multi-stage production technology, which ultimately increases the cost of drugs. In addition, instructions for the use of zoledroic acid preparations contain a warning regarding their renal toxicity. The Food and Drug Administration (US Department of Health) has ordered zoledronic acid manufacturers to write in the annotations that this drug increases the risk of kidney failure. As a warning, zoledronic acid can also lead to severe dehydration of patients. Blood creatinine monitoring is recommended to evaluate the patient's kidneys.
Другим важным обстоятельством является то, что опыт использования различных противоопухолевых препаратов показывает: (а) необходимость использования комбинации нескольких препаратов для повышения эффективности лечения опухоли; (б) существование опухолей, устойчивых к действию одного препарата, что требует использования нескольких различных химиопрепаратов в зависимости от тактики лечения; (в) индивидуальная переносимость пациентом химиопрепарата также может варьировать в очень широких пределах. Это является одним из существенных недостатков существующих химиопрепаратов. Преодолеть этот недостаток возможно только через создание новых высокоэффективных противоопухолевых препаратов для комплексной химиотерапии раковых заболеваний.Another important circumstance is that the experience of using various antitumor drugs shows: (a) the need to use a combination of several drugs to increase the effectiveness of tumor treatment; (b) the existence of tumors that are resistant to the action of one drug, which requires the use of several different chemotherapeutic agents, depending on the treatment tactics; (c) individual patient tolerance to a chemotherapy drug can also vary within very wide limits. This is one of the significant drawbacks of existing chemotherapy drugs. This drawback can be overcome only through the creation of new highly effective antitumor drugs for the complex chemotherapy of cancer.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение нового химического соединения, имеющего технологию получения с использованием доступных реагентов, обладающего высоким индексом селективности (способность уничтожать раковые клетки, не затрагивая при этом клетки с нормальным фенотипом) и выраженным противораковым действием в отношении различных видов опухолей человека и животных.The technical result of the invention is to obtain a new chemical compound having a production technology using available reagents, with a high selectivity index (the ability to destroy cancer cells without affecting cells with a normal phenotype) and a pronounced anticancer effect against various types of human and animal tumors.
Технический результат достигается созданием нового биологически активного органического соединения - тетраэтил-2-(2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-иламино)-этилен-1,1-бисфосфоната, формула II:The technical result is achieved by the creation of a new biologically active organic compound - tetraethyl-2- (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino) ethylene-1,1-bisphosphonate, formula II:
проявляющего противоопухолевую активность в отношении различных видов опухолей человека и животных, которое может найти применение в медицинской практике в качестве препарата для лечения онкологических заболеваний.exhibiting antitumor activity against various types of human and animal tumors, which may find application in medical practice as a drug for the treatment of cancer.
Соединение II получают взаимодействием 4-амино-2,2,6,6-тетраметилпиперидина с тетраэтил-этен-1,1-диилбис(фосфонатом), взятыми в соотношении 1:1, без растворителя в течение 10 часов по следующей схеме:Compound II is prepared by reacting 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine with tetraethyl-ethen-1,1-diylbis (phosphonate) taken in a 1: 1 ratio without solvent for 10 hours according to the following scheme:
Сопоставительный анализ с аналогами показывает, что заявляемое соединение принципиально отличается от аналога [патент РФ №2358739] тем, что содержит в молекуле тетраметилпиперидиновую структуру, находящуюся в непосредственной близости от бис(фосфонатной) части.Comparative analysis with analogues shows that the claimed compound is fundamentally different from the analogue [RF patent No. 2358739] in that it contains a tetramethylpiperidine molecule in the immediate vicinity of the bis (phosphonate) part.
Пример 1. Получение тетраэтил-2-(2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-иламино)-этилен-1,1-бисфосфоната (II). К 180 мг (0,6 ммоль) тетраэтил-этен-1,1-диилбис(фосфоната) прибавляется 94 мг (0,6 ммоль) 4-амино-2,2,6,6-тетраметилпиперидина. Через 12 часов наблюдается полное отсутствие исходных реагентов (контроль по 1Н ЯМР). Очистка с использованием колоночной хроматографии (SiO2, CHCl3:МеОН 18:1, Rf=0.8). Жидкость. Выход: 85%. Найдено, %: C 49.75, H 9.36, N 6.10, P 13,38. C19H42N2O6P2. Вычислено, %: C 49.99, H 9.27, N 6.14, P 13.57.Example 1. Obtaining tetraethyl-2- (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino) ethylene-1,1-bisphosphonate (II). To 180 mg (0.6 mmol) of tetraethyl-ethen-1,1-diylbis (phosphonate), 94 mg (0.6 mmol) of 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine is added. After 12 hours, there is a complete absence of the starting reagents (control by 1 N NMR). Purification using column chromatography (SiO 2 , CHCl 3 : MeOH 18: 1, R f = 0.8). Liquid. Yield: 85%. Found,%: C 49.75, H 9.36, N 6.10, P 13.38. C 19 H 42 N 2 O 6 P 2 . Calculated,%: C 49.99, H 9.27, N 6.14, P 13.57.
ИК (KBr, см-1): 975.8, 1024.0, 1099.2, 1164.8, 1249.7, 1392.4, 1444.4, 1479.2, 1643.1, 2875.4, 2908.2, 2935.2, 2985.3IR (KBr, cm -1 ): 975.8, 1024.0, 1099.2, 1164.8, 1249.7, 1392.4, 1444.4, 1479.2, 1643.1, 2875.4, 2908.2, 2935.2, 2985.3
1Н ЯМР (400 МГц, CDCl3, δ м.д.): 0.84 (АВд, 2H, J=11.6 Гц, 12.7 Гц, 2*CH2 акс); 1.10 (с, 6H, 2*СН3); 1.18 (с, 6Н, 2*CH3); 1.34 (т, 12Н, J=7 Гц, 4*СН3); 1.82 (АВд, 2Н, J=3.6 Гц, 12.7 Гц, 2*CH2, экв); 2.58 (тт, 1H, J=6 Гц, 23.5 Гц, P-CH-P); 2.90 (тт, 1Н, J=3.6 Гц, 11.6 Гц, CH-NH); 3.19 (дт, 2Н, J=6 Гц, 17 Гц, CH2-NH); 4.12-4.22 (м, 8H, 4*СН2). 13С ЯМР (100 МГц, CDCl3, δ м.д.): 16.25 (дд, J=2.4 Гц, 6.3 Гц, 4*CH3, Et); 28.47 (2*CH3); 34.87 (2*CH3); 37.71 (т, J=132 Гц, P-CH-P); 42.33 (т, J=4 Гц, NH-CH2); 45.63 (2*CH2); 49.02 (CH-NH); 50.78 (2*CMe2); 62.52 (дд, J=6,7 Гц, 33.5 Гц, 4*CH2, Et). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 , δ ppm): 0.84 (ABd, 2H, J = 11.6 Hz, 12.7 Hz, 2 * CH 2 ax); 1.10 (s, 6H, 2 * CH 3 ); 1.18 (s, 6H, 2 * CH 3 ); 1.34 (t, 12H, J = 7 Hz, 4 * CH 3 ); 1.82 (AVd, 2H, J = 3.6 Hz, 12.7 Hz, 2 * CH 2 , equiv); 2.58 (tt, 1H, J = 6 Hz, 23.5 Hz, P-CH-P); 2.90 (tt, 1H, J = 3.6 Hz, 11.6 Hz, CH-NH); 3.19 (dt, 2H, J = 6 Hz, 17 Hz, CH 2 -NH); 4.12-4.22 (m, 8H, 4 * CH 2 ). 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 , δ ppm): 16.25 (dd, J = 2.4 Hz, 6.3 Hz, 4 * CH 3 , Et); 28.47 (2 * CH 3 ); 34.87 (2 * CH 3 ); 37.71 (t, J = 132 Hz, P-CH-P); 42.33 (t, J = 4 Hz, NH-CH 2 ); 45.63 (2 * CH 2 ); 49.02 (CH-NH); 50.78 (2 * CMe 2 ); 62.52 (dd, J = 6.7 Hz, 33.5 Hz, 4 * CH 2 , Et).
Способ получения заявляемого вещества прост в исполнении (реализуется в одну стадию), исходные вещества доступны, выход составляет 85% от теоретически рассчитанного. Предлагаемое соединение устойчиво на воздухе, легко растворимо в хлороформе, диметилформамиде и диметилсульфоксиде, мало растворимо в воде. Хорошо растворяется в воде при небольшом подкислении.The method of obtaining the claimed substance is simple to implement (is implemented in one stage), the starting materials are available, the yield is 85% of theoretically calculated. The proposed compound is stable in air, readily soluble in chloroform, dimethylformamide and dimethyl sulfoxide, slightly soluble in water. It is well soluble in water with a slight acidification.
Пример 2. Исследование противоопухолевой активности заявляемого соединения.Example 2. The study of the antitumor activity of the claimed compounds.
Использовали культуры опухолевых клеток А431 (клетки эпидермоидной карциномы человека), SW480 (клетки аденокарциномы толстой кишки человека), RD (рабдомиосаркома человека), Mel-8 (меланома человека) и нормальную диплоидную культуру MRC-5 (клетки легочного эпителия эмбриона человека). Клетки культивировали в среде Игла ДМЕМ (Gibco BRL), содержащей 5-10% эмбриональной сыворотки теленка (Gibco BRL), 2 мМ L-глютамина, 80 мкг/мл гентамицина сульфата при 37°C в культуральных пластиковых флаконах (Costar, США). Для снятия клеток с субстрата применяли 0.25%-ный раствор трипсина и 0.02-ный раствор версена (ФГУН ГНЦ ВБ «Вектор») в соотношении 1:1.We used A431 tumor cell cultures (human epidermoid carcinoma cells), SW480 (human colon adenocarcinoma cells), RD (human rhabdomyosarcoma), Mel-8 (human melanoma), and normal diploid culture MRC-5 (pulmonary epithelial cells of a human embryo). Cells were cultured in DMEM Needle medium (Gibco BRL) containing 5-10% fetal calf serum (Gibco BRL), 2 mM L-glutamine, 80 μg / ml gentamicin sulfate at 37 ° C in plastic culture bottles (Costar, USA). To remove cells from the substrate, a 0.25% trypsin solution and a 0.02-versene solution (FGUN SSC VB "Vector") were used in a 1: 1 ratio.
Определение противоопухолевой (цитотоксической) активности соединений in vitro (МТТ-тест). МТТ-тест выполняли по методике, описанной в [Niks M and Otto M. (1990) Towards an optimized MTT assay. J. Immunol. Meth. 130 (1), 149-151]. Клетки А431, SW480, MRC-5 в концентрации 5×104 в 100 мкл среды Игла ДМЕМ, содержащей 10% эмбриональной сыворотки теленка, помещали в лунки 96-луночных культуральных микропланшет и инкубировали 24 ч при 37°C в атмосфере, содержащей 5% CO2. Затем в лунки добавляли по 50 мкл растворенных в DMSO исследуемых соединений и их трехкратных разведений. В контрольные лунки вносили трехкратные разведения DMSO на культуральной среде. Каждая экспериментальная точка выполнялась в трех повторах (три лунки на каждое разведение соответствующего соединения и контроля). После чего культуральные микропланшеты инкубировали 48 ч, 96 ч и 168 ч при вышеуказанных условиях. Затем в соответствующих культуральных микропланшетах содержащую исследуемые соединения среду удаляли, в лунки добавляли 200 мкл среды без сыворотки и вносили 10 мкл раствора MTT (исходная концентрация 5 мг/мл в фосфатном буфере) и дополнительно инкубировали микропланшеты в течение 6 часов. По окончании инкубации среду удаляли и добавляли по 150 мкл DMSO для растворения образовавшихся в результате реакции синих кристаллов формазана. Оптическую плотность растворенного в DMSO формазана измеряли на микропланшетном спектрофотометре Multiscan при длине волны 492 нМ. 50% цитотоксическую концентрацию (CC50) рассчитывали согласно [Niks M and Otto M. (1990) Towards an optimized MTT assay. J. Immunol. Meth. 130 (1), 149-151].Determination of antitumor (cytotoxic) activity of compounds in vitro (MTT test). The MTT test was performed as described in [Niks M and Otto M. (1990) Towards an optimized MTT assay. J. Immunol. Meth. 130 (1), 149-151]. A431, SW480, MRC-5 cells at a concentration of 5 × 10 4 in 100 μl of DMEM needle containing 10% fetal calf serum were placed in wells of 96-well culture microtiter plates and incubated for 24 hours at 37 ° C in an atmosphere containing 5% CO 2 . Then, 50 μl of the test compounds dissolved in DMSO and their triplicate dilutions were added to the wells. Triple dilutions of DMSO in culture medium were added to control wells. Each experimental point was performed in triplicate (three wells for each dilution of the corresponding compound and control). After that, the culture microplates were incubated for 48 hours, 96 hours and 168 hours under the above conditions. Then, in the corresponding culture microplates, the medium containing the test compounds was removed, 200 μl of serum-free medium was added to the wells, 10 μl of MTT solution (initial concentration of 5 mg / ml in phosphate buffer) was added, and the microplates were further incubated for 6 hours. At the end of the incubation, the medium was removed and 150 μl of DMSO was added to dissolve the blue formazan crystals formed as a result of the reaction. The optical density of the formazan dissolved in DMSO was measured on a Multiscan microplate spectrophotometer at a wavelength of 492 nM. A 50% cytotoxic concentration (CC 50 ) was calculated according to [Niks M and Otto M. (1990) Towards an optimized MTT assay. J. Immunol. Meth. 130 (1), 149-151].
Противоопухолевая (цитотоксическая) активность в отношении опухолевых и нормальных диплоидных клеток человека представлены в таблице 1. Значения CC50 (мкг/мл) приведены с учетом ориентировочной растворимости исследуемых соединений в DMSO. Культуру клеток MRC-5 использовали в качестве контрольных нормальных клеток с целью определения возможной избирательности цитотоксического воздействия исследуемых соединений в отношении опухолевых клеток. Степень избирательности цитотоксичности выражали через индекс селективности (ИС), представляющий собой отношение CC50 исследуемого соединения для клеток нормального фенотипа к TC50 (токсическая концентрация) для опухолевых клеток. Достаточно высокая противоопухолевая активность показана для заявляемого соединения (II) и его аналога (I). Цитоксичность этих соединений для опухолевых культур клеток варьирует в диапазоне значений CC50 от 0.4 до 31 мкг/мл и сравнима с цитоксической активностью коммерчески выпускаемого противоопухолевого препарата эмбихин (CC50 для клеток А431-3 мкг/мл.Antitumor (cytotoxic) activity against tumor and normal human diploid cells are presented in table 1. The values of CC 50 (μg / ml) are given taking into account the approximate solubility of the studied compounds in DMSO. The MRC-5 cell culture was used as control normal cells in order to determine the possible selectivity of the cytotoxic effects of the test compounds against tumor cells. The degree of selectivity of cytotoxicity was expressed through a selectivity index (IS), which is the ratio of the CC 50 of the test compound for cells of normal phenotype to TC 50 (toxic concentration) for tumor cells. A sufficiently high antitumor activity is indicated for the claimed compound (II) and its analogue (I). The cytotoxicity of these compounds for tumor cell cultures varies in the range of CC 50 values from 0.4 to 31 μg / ml and is comparable to the cytoxic activity of the commercially available antitumor preparation embihin (CC 50 for A431-3 μg / ml cells.
Для заявляемого соединения (II) обнаружена избирательность цитотоксичности сразу для двух используемых опухолевых клеточных культур А431 и SW-480 с индексом селективности 5,9 и 9,1 соответственно. Индексы селективности используемых в настоящее время противоопухолевых хемотерапевтических средств обычно не превышают 4-8 [Ring C.J. (2002) Cytolytic viruses as potential anti-cancer agents. J. of Gen. Virol., 83, 491-502]. Обращает на себя внимание тот факт, что соединение (I) (аналог) проявляло свою цитотоксическую активность на более поздние сроки инкубации (96 и 168 ч) только в отношении одного типа клеток А431 при наличии высокого индекса селективности только при инкубации 168 часов, тогда как заявляемое соединение (II) было эффективно в течение всего периода наблюдения, то есть проявляло выраженную противопухолевую активность уже через 48 часов инкубирования.For the claimed compound (II), a selectivity of cytotoxicity was found immediately for two used tumor cell cultures A431 and SW-480 with a selectivity index of 5.9 and 9.1, respectively. The selectivity indices of currently used antitumor chemotherapeutic agents usually do not exceed 4-8 [Ring C.J. (2002) Cytolytic viruses as potential anti-cancer agents. J. of Gen. Virol., 83, 491-502]. It is noteworthy that compound (I) (analogue) showed its cytotoxic activity at a later incubation time (96 and 168 hours) with respect to only one type of A431 cells with a high selectivity index only after 168 hours incubation, whereas the claimed compound (II) was effective during the entire observation period, that is, it showed a pronounced antitumor activity after 48 hours of incubation.
Примечание: Исследуемые соединения (III) и (IV) были синтезированы заявителями и использовались как соединения сравнения, не проявляющие значимой цитотоксичности в отношении исследованных культур клеток (отрицательный контроль).Note: The tested compounds (III) and (IV) were synthesized by the applicants and were used as comparison compounds, not showing significant cytotoxicity in relation to the studied cell cultures (negative control).
Цитотоксичность соединения (II) дополнительно исследовали с использованием опухолевых культур человека: MCF-7 (рак молочной железы), RD, Mel-8 и одной культуры клеток человека нормального фенотипа - MCF-10A. Соединение (II) также обладает избирательной цитотоксичностью к опухолевым клеткам RD и Mel-8 по отношению к обеим нормальным клеточным культурам (ИС от 2.2 для MRC5/RD и Mel-8 до 11.1 для MCF-10A/SW480).The cytotoxicity of compound (II) was further investigated using human tumor cultures: MCF-7 (breast cancer), RD, Mel-8, and one human cell culture of normal phenotype — MCF-10A. Compound (II) also has selective cytotoxicity to tumor cells RD and Mel-8 with respect to both normal cell cultures (IP from 2.2 for MRC5 / RD and Mel-8 to 11.1 for MCF-10A / SW480).
Таким образом, технический результат изобретения подтверждается тем, что заявляемое соединение, формула II, проявляет высокую противоопухолевую активность по отношению к раковым клеткам человека А431, SW-480, RD, Mel-8 при индексе селективности от 2,2 до 11,1.Thus, the technical result of the invention is confirmed by the fact that the claimed compound, formula II, exhibits high antitumor activity against human cancer cells A431, SW-480, RD, Mel-8 with a selectivity index of 2.2 to 11.1.
Пример 3. Оценка противоопухолевого действия заявляемого препарата (II) для мышей линии C57BL/6 с привитой опухолью мышиной легочной карциномы Льюиса CRL-1642 LLC.Example 3. Evaluation of the antitumor effect of the claimed preparation (II) for C57BL / 6 mice with tumor inoculated with Lewis mouse pulmonary carcinoma tumor CRL-1642 LLC.
Исследование проводили согласно методологии, изложенной в работе [Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. / Под ред Р.У.Хабриева, М.: 2005]. Культуру клеток мышиной легочной карциномы Льюиса CRL-1642 LLC культивировали как монослойную в среде Игла ДМЕМ - F12 (Gibco BRL), содержащей 5-10% эмбриональной сыворотки теленка (Gibco BRL), 2 мМ L-глютамина, 80 мкг/мл гентамицина сульфата при 37°C в культуральных пластиковых флаконах (Costar, США). Привитие опухолевых клеток осуществляли посредством подкожного введения 107 клеток CRL-1642 LLC в 0.2 мл среды ДМЕМ - F12 самкам мышей линии C57BL/6 весом 16-18 г. Обработку мышей C57BL/6 исследуемым соединением (II) проводили двукратно посредством внутрибрюшинного введения 0.2 мл раствора соединения (II) в физиологическом растворе: первая инъекция через сутки после введения опухолевых клеток, вторая через 13 суток. Тетраэтил-2-(2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-иламино)-этилен-1,1-бисфосфонат (II) вводился в дозе 1.0 мг на мышь на инъекцию. Выбор дозы соединения (II) обусловлен его токсичностью для мышей C57BL/6 и был определен в предварительных экспериментах. В качестве препарата сравнения использовали циклофосфамид. Циклофосфамид (аналог) является широко используемым фармакопейным высокоэффективным противоопухолевым препаратом, выпускаемым также под торговыми марками Endoxan, Cytoxan, Neosar, Procytox, Revimmune, Циклофосфан (Takimoto C.H., Calvo E. "Principles of Oncologic Pharmacotherapy" in Pazdur R., Wagman L.D., Camphausen K.A., Hoskins WJ. (Eds) Cancer Management: A Multidisciplinary Approach. 11 ed. 2008). Препарат в течение длительного времени широко используется для лечения людей. Циклофосфамид обладает широким спектром противоопухолевой активности против мелкоклеточного рака легкого, рака яичников, рака молочной железы, рака шейки и тела матки, рака мочевого пузыря, рака предстательной железы, нейробластомы, ретинобластомы, лимфогранулематоза, лимфосаркомы, неходжкинских лимфом, ретикулосаркомы, остеогенной саркомы, множественной миеломы, хронических лимфо- и миелолейкозов, острых лимфо-, миело- и монобластных лейкозов, а также ряда микозов и аутоиммунных заболеваний.The study was carried out according to the methodology described in [Guide to the experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. / Ed. By R.U. Khabriev, M .: 2005]. A Lewis murine pulmonary carcinoma cell culture CRL-1642 LLC was cultured as a monolayer in Eagle DME-F12 medium (Gibco BRL) containing 5-10% fetal calf serum (Gibco BRL), 2 mM L-glutamine, 80 μg / ml gentamicin sulfate at 37 ° C in culture plastic bottles (Costar, USA). Inoculation of tumor cells was carried out by subcutaneous injection of 10 7 CRL-1642 LLC cells in 0.2 ml of DMEM-F12 medium to female C57BL / 6 mice weighing 16-18 g. C57BL / 6 mice were treated with test compound (II) twice by intraperitoneal injection of 0.2 ml a solution of compound (II) in physiological solution: the first injection one day after the introduction of tumor cells, the second after 13 days. Tetraethyl-2- (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino) ethylene-1,1-bisphosphonate (II) was administered at a dose of 1.0 mg per mouse per injection. The choice of dose of compound (II) was determined by its toxicity to C57BL / 6 mice and was determined in preliminary experiments. Cyclophosphamide was used as a reference drug. Cyclophosphamide (analogue) is a widely used pharmacopoeial highly effective antitumor drug, also available under the trademarks Endoxan, Cytoxan, Neosar, Procytox, Revimmune, Cyclophosphamide (Takimoto CH, Calvo E. "Principles of Oncologic Pharmacotherapy" in Pazdman R., Pazdur L. Cam. KA, Hoskins WJ. (Eds) Cancer Management: A Multidisciplinary Approach. 11 ed. 2008). The drug has long been widely used to treat people. Cyclophosphamide has a wide spectrum of antitumor activity against small cell lung cancer, ovarian cancer, breast cancer, cervical and uterine cancer, bladder cancer, prostate cancer, neuroblastoma, retinoblastoma, lymphogranulomatosis, lymphosarcoma, non-Hodgkin’s lymphoma, reticulosarcoma myoma, osteocarcoma myoma, , chronic lymphatic and myeloid leukemia, acute lymphatic, myeloid, and monoblastic leukemia, as well as a number of mycoses and autoimmune diseases.
Циклофосфамид вводили по вышеуказанной схеме в дозе 1.0 мг/мышь. Группе контрольных мышей с привитыми опухолями вводили 0.2 мл PBS на инъекцию. Каждая группа состояла из 10 животных. Прогрессию опухолей оценивали визуально и посредством измерения на 21 и 32 сутки после привития. Объем опухолей определяли следующим образом: максимальная длина опухоли, умноженная на ее ширину в квадрате, деленная на два. Для каждой группы животных рассчитывали среднюю продолжительность жизни (СПЖ).Cyclophosphamide was administered at the dose of 1.0 mg / mouse as described above. A group of control mice with inoculated tumors were injected with 0.2 ml PBS per injection. Each group consisted of 10 animals. Tumor progression was evaluated visually and by measurement on days 21 and 32 after grafting. The volume of the tumors was determined as follows: the maximum length of the tumor, multiplied by its width squared, divided by two. For each group of animals, the average life expectancy (LSS) was calculated.
Уровень токсичности заявляемого соединения (II) и ффективного химиотерапевтического противоракового препарата сравнения (циклофосфамид) для мышей определяли при однократном внутрибрюшинном введении. Токсичность выражали через ЛД50 (50% летальная доза). ЛД50 для исследуемых соединений составили:The toxicity level of the claimed compound (II) and the effective chemotherapeutic anticancer comparison drug (cyclophosphamide) for mice was determined with a single intraperitoneal administration. Toxicity was expressed through LD 50 (50% lethal dose). LD 50 for the studied compounds amounted to:
>5.0 мг/мышь для тетраэтил-2-(2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-иламино)-этилен-1,1-бисфосфоната (заявляемое соединение);> 5.0 mg / mouse for tetraethyl-2- (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino) ethylene-1,1-bisphosphonate (claimed compound);
>5.0 мг/мышь для циклофосфамида.> 5.0 mg / mouse for cyclophosphamide.
Результаты оценки противоопухолевой активности соединения (II) представлены в таблице 2. Отмечена 100%-ная эффективность привития саркомы Льюиса, сопровождающаяся различной степенью прогрессии привитых опухолей у опытных и контрольной групп животных. На момент первого измерения объемов опухолей (21 сутки после привития опухолей, 20 сутки после первого введения и 7 сутки после второго введения исследуемых соединений) наблюдался выраженный ингибирующий эффект в группах животных, обработанных циклофосфамидом и тетраэтил-2-(2,2,6,6-тетраметил-пиперидин-4-иламино)-этилен-1,1-бисфосфонатом (II). Причем максимальный эффект на этот срок отмечался в группе животных после лечения циклофосфамидом. Так, средний объем опухолей в группе циклофосфамидом составил 0.26 мл, а в группе тетраэтил-2-(2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-иламино)-этилен-1,1-бисфосфоната (II) - 0.92 мл и 2.47 мл в контрольной группе. На момент второго измерения объемов опухолей (32 сутки после привития опухолей, 31 сутки после первого введения и 18 сутки после второго введения исследуемых соединений) существенное ингибирование прогрессии опухолей отмечено в группах животных получивших бисфосфонат (II) и циклофосфамид. У животных после введения заявляемого соединения (II) на этот срок эффект несколько более выражен, чем у получавших циклофосфамид: средний объем опухолей 2.70 мл и 3.22 мл соответственно против 6.05 мл в контрольной группе мышей. С этими данными хорошо согласуются результаты определения средней продолжительности жизни в группах животных: увеличение СПЖ по отношению к контрольной группе животных приблизительно на 25 процентов (8 суток) в группе заявляемого соединения (II) и на 15% (5 суток) в группе животных, получавших циклофосфамид.The results of evaluating the antitumor activity of compound (II) are presented in Table 2. 100% efficiency of grafting of Lewis sarcoma was noted, accompanied by varying degrees of progression of grafted tumors in experimental and control groups of animals. At the time of the first measurement of tumor volumes (21 days after inoculation of tumors, 20 days after the first injection and 7 days after the second injection of the test compounds), a pronounced inhibitory effect was observed in groups of animals treated with cyclophosphamide and tetraethyl-2- (2,2,6,6 -tetramethyl-piperidin-4-ylamino) ethylene-1,1-bisphosphonate (II). Moreover, the maximum effect for this period was observed in the group of animals after treatment with cyclophosphamide. So, the average volume of tumors in the group of cyclophosphamide was 0.26 ml, and in the group of tetraethyl-2- (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino) ethylene-1,1-bisphosphonate (II) - 0.92 ml and 2.47 ml in the control group. At the time of the second measurement of tumor volumes (32 days after the inoculation of tumors, 31 days after the first injection and 18 days after the second administration of the test compounds), significant inhibition of tumor progression was noted in groups of animals treated with bisphosphonate (II) and cyclophosphamide. In animals, after administration of the claimed compound (II), the effect is somewhat more pronounced for this period than in those receiving cyclophosphamide: the average tumor volume is 2.70 ml and 3.22 ml, respectively, against 6.05 ml in the control group of mice. The results of determining the average life expectancy in groups of animals are in good agreement with these data: an increase in life expectancy in relation to the control group of animals by approximately 25 percent (8 days) in the group of the claimed compound (II) and 15% (5 days) in the group of animals treated cyclophosphamide.
Возможно, что изменение схемы терапии с учетом особенностей фармакодинамики и фармакокинетики заявляемого соединения позволит добиться более выраженного ингибирования роста опухолей, что будет сопровождаться существенным увеличением средней продолжительности жизни.It is possible that changing the treatment regimen taking into account the pharmacodynamics and pharmacokinetics of the claimed compound will allow for more pronounced inhibition of tumor growth, which will be accompanied by a significant increase in average life expectancy.
На мышиной модели показано, что тетраэтил-2-(2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-иламино)-этилен-1,1-бисфосфонат (II) (заявляемое соединение) обладает выраженной противоопухолевой активностью, которая характеризуется снижением размера опухоли, существенным увеличением средней продолжительности жизни животных. По своей противоопухолевой активности заявляемое соединение превосходит активность высокоактивного фармакопейного противоракового препарата циклофосфамид.The mouse model shows that tetraethyl-2- (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino) ethylene-1,1-bisphosphonate (II) (the claimed compound) has a pronounced antitumor activity, which is characterized by a decrease in tumor size , a significant increase in the average life expectancy of animals. According to its antitumor activity, the claimed compound is superior to the activity of the highly active pharmacopeia anticancer drug cyclophosphamide.
Таким образом, технический результат изобретения подтверждается тем, что заявляемый препарат обладает выраженной противоопухолевой активностью по отношению к различным опухолевым клеточным культурам человека, таким как - А431, SW-480, RD, Mel-8, при индексе селективности от 2,2 до 11,1. Заявляемый препарат способен оказывать значительное противоопухолевое действие при лечении мышей с привитой опухолью мышиной легочной карциномы Льюиса CRL-1642 LLC. В экспериментах на животных он обеспечивает снижение размеров опухоли и существенное увеличение продолжительности жизни животных.Thus, the technical result of the invention is confirmed by the fact that the claimed preparation has a pronounced antitumor activity in relation to various tumor cell cultures of a person, such as A431, SW-480, RD, Mel-8, with a selectivity index of 2.2 to 11, one. The inventive preparation is capable of exerting a significant antitumor effect in the treatment of mice inoculated with a tumor inoculated with Lewis mouse lung carcinoma CRL-1642 LLC. In animal experiments, it provides a reduction in tumor size and a significant increase in animal life span.
Claims (1)
обладающий противоопухолевой активностью по отношению к опухолям человека и животных in vitro и in vivo. Tetraethyl-2- (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino) ethylene-1,1-bisphosphonate of the following formula:
possessing antitumor activity in relation to human and animal tumors in vitro and in vivo.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013103894/04A RU2506085C1 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Tetraethyl-2-(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino)-ethylene-1,1-bisphosphonate possessing anticancer activity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013103894/04A RU2506085C1 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Tetraethyl-2-(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino)-ethylene-1,1-bisphosphonate possessing anticancer activity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2506085C1 true RU2506085C1 (en) | 2014-02-10 |
Family
ID=50032144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013103894/04A RU2506085C1 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Tetraethyl-2-(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino)-ethylene-1,1-bisphosphonate possessing anticancer activity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2506085C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2735663C1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-11-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук | Method for combined production of 1-methyl-substituted bicyclo[4_2_1]nona-2,4,7-trienes exhibiting antitumour activity |
RU2735662C1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-11-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук | Method of producing n-containing bicyclo[4_2_1]nona-2,4,7-trienes exhibiting antitumour activity |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2124019C1 (en) * | 1992-05-29 | 1998-12-27 | Дзе Проктер энд Гэмбл Фармасьютикалз, Инк. | Thiosubstituted pyridinylbisphosphonic acids or their pharmaceutically acceptable salts or esters, pharmaceutical composition based on thereof and method of treatment |
CN1475218A (en) * | 2002-11-23 | 2004-02-18 | 深圳微芯生物科技有限责任公司 | Medicinal preparation comprising diphosphate and glucosamine salt and its application |
RU2358739C2 (en) * | 2003-09-18 | 2009-06-20 | Новартис Аг | Pharmaceutical products containing biphosphonates |
-
2013
- 2013-01-30 RU RU2013103894/04A patent/RU2506085C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2124019C1 (en) * | 1992-05-29 | 1998-12-27 | Дзе Проктер энд Гэмбл Фармасьютикалз, Инк. | Thiosubstituted pyridinylbisphosphonic acids or their pharmaceutically acceptable salts or esters, pharmaceutical composition based on thereof and method of treatment |
CN1475218A (en) * | 2002-11-23 | 2004-02-18 | 深圳微芯生物科技有限责任公司 | Medicinal preparation comprising diphosphate and glucosamine salt and its application |
RU2358739C2 (en) * | 2003-09-18 | 2009-06-20 | Новартис Аг | Pharmaceutical products containing biphosphonates |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2735663C1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-11-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук | Method for combined production of 1-methyl-substituted bicyclo[4_2_1]nona-2,4,7-trienes exhibiting antitumour activity |
RU2735662C1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-11-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук | Method of producing n-containing bicyclo[4_2_1]nona-2,4,7-trienes exhibiting antitumour activity |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10792328B2 (en) | Nanocomplexes for delivery of saporin | |
TR201802093T4 (en) | Combination of act inhibitor compound and abiraterone for use in therapeutic therapies. | |
US8987288B2 (en) | Heterocyclic aminoberbamine derivatives, the preparation process and use thereof | |
US20100298369A1 (en) | Berbamine derivatives | |
CN101787064B (en) | Cytarabine derivatives and purposes thereof in resisting cancers and tumors | |
TW201831191A (en) | Novel boric acid derivative and pharmaceutical composition using same | |
EA024038B1 (en) | Nitrile derivatives, their pharmaceutical use and use in compositions | |
RU2506085C1 (en) | Tetraethyl-2-(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ylamino)-ethylene-1,1-bisphosphonate possessing anticancer activity | |
US7468355B2 (en) | Methods for inhibiting cancer and scar formation | |
CN101454309A (en) | Synthesis and uses of pyroglutamic acid derivatives | |
CN102149432A (en) | Organoarsenic compounds and methods for the treatment of cancer | |
KR20140040848A (en) | Platinum compounds for treating cell proliferative disease, preparation methods and uses thereof | |
EP2890374A1 (en) | Compositions and methods for drug-sensitization or inhibition of a cancer cell | |
JP5701387B2 (en) | Dicarboximide derivative of berbamine, its preparation method and use | |
US7732485B2 (en) | Treatment of cancer | |
CN104744518B (en) | Ruthenium complex and its preparation method and application | |
US20160102066A1 (en) | Benzothiazole derivative and anti-tumor use thereof | |
CN104326937B (en) | Antitumoral compounds and medical usage thereof | |
CN101474186B (en) | 2,3,4,7,8-polysubstituted naphthyridine [4,3-d] pyridine derivates with anti-tumor activity | |
CN106995368B (en) | A kind of non-ATP competitive FGFR1 inhibitor and its application | |
CN105541696B (en) | A kind of antitumor compound and its preparation method and application | |
CN103980174B (en) | Substituted pyrrolidin dithiocarbamic acid bismuth (III) title complex and preparation method thereof and preparing the application in antitumor drug | |
RU2726801C1 (en) | Tumour therapy agent | |
WO2019020072A1 (en) | Erianin derivatives and use thereof | |
US20230391808A1 (en) | Phosphaphenalene-gold(i) complexes as chemotherapeutic agents against glioblastoma |