ES2291120B2 - Sintesis y utilizacion del complejo ternario cu-fenantrolina-acido iodohipurico y compuestos relacionados como farmacos antitumorales. - Google Patents
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Abstract
Síntesis y utilización del complejo ternario Cu-fenantrolina-ácido iodohipúrico y compuestos relacionados como fármacos antitumorales. La presente invención se refiere a complejos ternarios formados por Cu (II), 1,10-fenantrolina o 2,2-bipiridilo y diferentes ácidos hipúricos de fórmula general (I): [Cu A B{sub,2}]{sup,+}C nH{sub,2}O (I) donde A se selecciona de entre: I-hip, Hip, BGG y B{sup,I}GG; B se selecciona de entre: phen y bpy; C se selecciona de entre I-hip{sup,-}, Hip{sup,-}, B{sup,I}GG{sup,-}; BGG{sup,-} y I{sup,-}; y n, si existe, son las aguas de cristalización que pueden variar entre 1 y 7. Dichos compuestos en disolución presentan una gran estabilidad en forma de complejos de Cu (I), que actúan a nivel de ADN y, por tanto, son útiles como agentes antitumorales, en particular en cáncer humano y especialmente cáncer de pulmón.
Description
Síntesis y utilización del complejo ternario
Cu-fenantrolina-ácido iodohipúrico y compuestos
relacionados como fármacos antitumorales.
La presente invención se refiere a complejos
ternarios formados por Cu(II),
1,10-fenantrolina o 2,2-bipiridilo
y diferentes ácidos hipúricos, al procedimiento de su preparación y
a la utilización de los mismos como agentes antitumorales, en
particular en el cáncer de humano, todavía más especialmente en el
cáncer de pulmón.
Recientemente se han descrito compuestos de
Cu(II) con 1,10-fenantrolina
(orto-fenantrolina, phen) que presentan diversas actividades
clínicas como antitumorales (Casiopeinas), antimicobacterianas,
antifungicidas y antimicrobianas.
En las Patentes Europeas EP 0434444 y EP 0434445
se describen casiopeinas que son complejos, en los que un átomo de
cobre está unido a una única molécula de fenantrolina (con
diferentes sustituyentes) y a un aminoácido enlazado de forma
quelante por el N del grupo amino y el oxígeno del grupo
carboxílico. Dichos compuestos utilizan aminoácidos/péptidos libres
con una coordinación plano-cuadrada, con lo cual es
muy improbable que los complejos
[Cu(N,N-fenantrolina)(N,O-aminoacidato)]
puedan generar el compuesto bisfenantrolinacobre(I) en
disolución, como mínimo, en las cantidades y la cinética favorable
de la presente invención.
Con respecto a las propiedades
antimicobacterianas de los compuestos de Cu(II) con
1,10-fenantrolina, véase D.K. Saha, U. Sandbhor, K.
Shirisha, S. Padhye, D. Deobagkar, C.E. Ansond, A.K. Poweld, Bioorg.
Med. Chem. Lett. 14 (2004) 3027-3032.
Con respecto a las propiedades antimicrobianas,
véase M.A. Zoroddu, S. Zanetti, R. Pogni, R. Basosi, J. Inorg.
Biochem. 63 (1996) 291-300.
Con respecto a las propiedades funguicidas,
véase G. Majella, S. Vivienne, M. Malachy, D. Michael, M. Vickie,
Polyhedron 18 (1999) 2931-2939.
En la técnica también se conoce la acción de
compuestos derivados de la fenantrolina como intercaladores del ADN
[K.E. Erkkila, D.T. Odom, J.K. Barton, Chem. Rev. 99 (1999)
2777-2796].
También se conoce que algunos complejos de
bisfenantrolina-cobre presentan actividad de
hidrólisis de ácidos nucleicos (S. Zhang, Y. Zhu, C. Tu, H. Wei, Z.
Yang, L. Lin, J. Ding, J. Zhang, Z. Guo, J. Inorg. Biochem. 98
(2004) 2099-2116, y sus referencias, aunque en todos
los casos descritos es necesaria para este tipo de actividad la
presencia de:
- a)
- tioles y peróxido de hidrógeno.
- b)
- reductores y presencia de aire.
- c)
- en condiciones fisiológicas, la presencia de un reductor o irradiación con luz ultravioleta o visible.
Sin estos condicionamientos no se produce la
formación del complejo estimado como activo
[Cu(phen)_{2}^{+}], tal y como se ha demostrado
por ESI-HRMS a partir del complejo
[Cu(gly-L-trp)(phen)] (véase,
A. García Raso, J.J. Fiol, B. Adrover, V. Moreno, I. Mata, E.
Espinosa, E. Molins, J. Inorg. Biochem. 95 (2003)
77-86). En dichas referencias se parte de complejos
enlazados a una única molécula de fenantrolina y un
aminoácido/péptido, intentando imitar la estructura de las
casiopeinas. Dichos complejos disueltos en etanol y sin la
presencia de agente reductor originan complejos de cobre en estado
de oxidación (I) [Cu(phen)^{+}], causantes de la
hidrólisis del ADN.
Muy recientemente, J. Kang, J. Chen, Y. Shi, J.
Jin, Z. Wang, J. Biol. Inorg. Chem. 10 (2005)
190-198, han descrito la inducción de apoptosis en
células de hematoma humano mediante fenantrolina en presencia de una
sal de Cu(II) debida a una hipoacetilación de las histonas
(siempre en presencia de oxígeno).
En ninguno de los documentos anteriores se
describen complejos ternarios de Cu(II),
1,10-fenantrolina (2,2-bipiridilo)
y diferentes ácidos hipúricos que permiten obtener en disolución
acuosa o etanólica durante un periodo mínimo de 24 horas la especie
bisfenantrolina (I) que es posiblemente la responsable de la
hidrólisis del ADN y sus efectos antitumorales.
En el documento de los presentes inventores
"Study of the interaction of ternary compunds of the type
[Cu(o-iodohippurato)(phen)2]+ or
[Cu(o-iodohippurato)(bpy)2+ with
DNA" (resumen de un póster presentado en EUROBIC7 European
Biological Inorganic Chemistry Conference en
Garmisch-Partenkirchen del
28-9-2004 al
2-9-2004) se mencionan dos
complejos, cuya caracterización y método de síntesis se desarrollan
en la presente invención.
En el documento "Synthesis, structure and
nuclease properties of several ternary Copper (II) peptide complexes
with 1,10-phenantroline" (Journal of Inorganic
Biochemistry 95 (2-3): 77-86
(2003) se describen complejos ternarios de cobre, fenantrolina y
dipéptidos, diferentes a los de la invención, que originan complejos
de cobre (I) sin presencia de agente reductor pero sin afirmar que
dicho complejo es estable más de 24 horas, que es una de las
características básicas de la presente invención.
La presente invención se refiere a complejos
ternarios formados por Cu(II),
1,10-fenantrolina o 2,2-bipiridilo
y diferentes ácidos hipúricos.
Otro objeto de la presente invención es el
procedimiento para la síntesis de dichos complejos.
Aún otro objeto de la presente invención es la
utilización dichos complejos como agentes antitumorales.
La figura 1 muestra la representación ORTEP al
50% de probabilidad del complejo
[Cu(I-hip)(phen)_{2}]^{+}(I-hip^{-})\cdot7H_{2}O.
La figura 2 muestra la representación ORTEP del
complejo
[Cu(I-Hip)(bpy)_{2}]^{+}(I^{-})\cdot1,5H_{2}O.
La figura 3 muestra la representación ORTEP del
complejo
[Cu(Hip)(phen)_{2}]^{+}(Hip^{-})\cdot2H_{2}O.
La figura 4 muestra la representación ORTEP del
complejo
[Cu(B^{I}GG)(bpy)_{2}]^{+}(I^{-})\cdot5H_{2}O.
La figura 5 muestra el estudio cinético por
ESI-HRMS de la generación en disolución acuosa de la
especie de cobre (I) [Cu(phen)_{2}]^{+}
sin la adición de ningún otro agente.
La figura 6 muestra el efecto del
[Cu(phen)_{2}]^{+} sobre la proliferación
de células de cáncer A549.
La figura 7 muestra el estudio de la fase del
ciclo celular, en el cual la distribución de poblaciones celulares
se estudió mediante citometría de flujo en células A549 cultivadas
en ausencia o presencia del complejo
[Cu(phen)_{2}]^{+}, tras la tinción con
bromuro de etidio.
La figura 8 muestra fotografías de a) células
tratadas con el complejo
[Cu(I-hip)(phen)_{2}]^{+}(I-hip^{-})\cdot7H_{2}O
a diferentes concentraciones, entre 0 y 5 micromolar (1ª línea,
45x; 2ª línea 180x) y b)la fragmentación de la PARP obtenida
mediante la técnica de Western blot.
La figura 9 muestra la viabilidad determinada
mediante la técnica del azul de tripán en células tratadas durante
24 horas con los compuestos indicados en el gráfico a diferentes
concentraciones.
La presente invención se refiere a un compuesto
ternario caracterizado por la fórmula general (I):
[Cu\ A\
B_{2}]^{+}C\cdot
nH_{2}O
donde
A se selecciona de entre: I-hip,
Hip, BGG y B^{I}GG;
B se selecciona de entre: phen y bpy;
C se selecciona entre
I-hip^{-}, Hip^{-}, B^{I}GG^{-}, BGG^{-} y
I^{-}; y
n, si existe, son las aguas de cristalización
que pueden variar entre 1 y 7, para su utilización como agente
antitumoral.
Preferiblemente, de dicha fórmula se excluyen
los compuestos ternarios
[Cu(I-hip)(phen)_{2}](I-hip^{-})\cdot7H_{2}O
y
[Cu(I-hip)(bpy)_{2}](I-hip^{-})\cdot5H_{2}O.
En dicha fórmula Cu representa iones de
Cu(II), phen representa 1,10-fenantrolina,
bpy representa 2,2-bipiridilo y con respecto a los
diferentes ácidos hipúricos (aminoácidos o péptidos en los que se ha
protegido el grupo NH_{2} terminal mediante la sustitución de uno
de los hidrógenos por un grupo benzoilo (o sus análogos con
sustitución de algún hidrógeno por yodo: orto-iodobenzoilo,
meta-iodobenzoilo o para-iodobenzoilo)), Hip
representa benzoilglicinato, BGG representa benzoilglicilglicinato,
B^{I}GG representa orto-benzoilglicilglicinato,
I-hip^{-} representa orto-
iodobenzoilglicinato.
En particular, la presente invención se refiere
a
[Cu(Hip)(phen)_{2}]^{+}(Hip^{-})\cdot2H_{2}O,
[Cu(BGG)(phen)_{2}]^{+}(BGG^{-})\cdot6H_{2}O,
[Cu(B^{I}GG)(bpy)_{2}]^{+}(I^{-})\cdot5H_{2}O,
[Cu(B^{I}GG)(phen)_{2}]^{+}(B^{I}GG^{-})
y
[Cu(I-hip)(bpy)_{2}]^{+}(I-hip)^{-}\cdot1,5H_{2}O.
Otro aspecto de la presente invención se refiere
al procedimiento para la síntesis de complejos ternarios del tipo
cobre(II)-ácido hipúrico-ligando que
comprende las etapas de:
a) Preparación de una suspensión de carbonato
básico de cobre y ácido hipúrico seleccionado entre
I-hip, Hip, BGG y B^{I}GG en agua;
b) Calentamiento a reflujo de la suspensión
preparada;
c) Adición a la suspensión preparada en la etapa
b) del ligando seleccionado entre 1,10-fenantrolina
y 2,2'-bipiridilo;
d) Filtración de la disolución formada en la
etapa c) y posterior enfriamiento para obtener un producto
crista-
lizado.
lizado.
A continuación, se describirán a modo de ejemplo
las características físico-químicas y el proceso de
síntesis de diferentes compuestos de la invención sin pretender que
limiten el alcance de la invención.
Tal y como se indica en cada ejemplo, las
preparaciones con ioduro como contraión se han realizado con el fin
de modificar la solubilidad de los distintos productos y conseguir
una mejor cristalización (posibilitar la resolución de la
estructura mediante difracción de Rayos X).
Las preparaciones están expresadas en cantidades
molares, pudiendo escalarse las reacciones si se conservan las
relaciones reactivo/disolvente.
Puede haber diferencias en las cantidades de
agua presentes entre las estructuras cristalinas y las muestras
usadas para la caracterización completa de los compuestos. En
algunos casos, algunas muestras pueden estar húmedas (aguas de
hidratación), pero sobretodo en algunos casos las muestras pierden
aguas de cristalización inmediatamente al contacto con el aire,
debiéndose insertar los cristales adecuados (rayos X) en vaselina
para evitar su degradación, siendo imposible esta protección para
las demás técnicas utilizadas.
Los compuestos se caracterizaron mediante
microanálisis elemental con un analizador Carlo Erba modelo
1108.
1108.
Adicionalmente, los compuestos se caracterizaron
por difracción de rayos X de monocristal en un difractómetro
Enraf-Nonius CAD4 que produce una radiación
monocromada de molibdeno K\alpha. El índice de los parámetros de
celda se realizó con 25 reflexiones al azar. Los datos se recogieron
con el modo de escaneo \omega-2\theta. Las
correcciones de absorción se realizaron siguiendo el escaneo PSI
semiempírico y el empírico DIFABS. La resolución estructural se
realizó utilizando el sistema de programas WINGX. La estructura se
resolvió utilizando los programas SIR2002 y el refinamiento
mediante el método de matrices totales SHELXL97. Los átomos no
hidrogenoides se refinaron anisotrópicamente y los átomos de
hidrógeno se introdujeron en posiciones calculadas y se prosiguió
el refinamiento con sus átomos de referencia.
Los compuestos obtenidos también se
caracterizaron mediante espectroscopia de masas de alta resolución
con ionización por electrospray (ESI-HRMS) a partir
de disoluciones acuosas o etanólicas a concentraciones de 0,2
mg/ml. El resultado más importante es que en todos los casos se
detecta el pico correspondiente al complejo de cobre (I)
[Cu(phen)_{2}]^{+} (o el equivalente con
bipiridilo).
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Ejemplo
1
Se colocaron 1 mmol de malaquita [carbonato
básico de cobre;
Cu(CO_{3})\cdotCu(OH)_{2}], 3 mmol
de ácido orto-iodohipúrico[I-hipH] y
100 ml de agua destilada en un matraz redondo esmerilado de 250 ml.
Se calentó la mezcla con agitación a 100ºC (1 atm de presión) y se
dejó a reflujo (con un refrigerante para evitar la evaporación del
disolvente) durante 2 horas para que tuviera lugar la reacción.
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Pasado este tiempo, se filtró la disolución, se
le añadió 3 mmol de 1,10-fenantrolina al filtrado y
se dejó hirviendo a reflujo durante dos horas más. Se volvió a
filtrar en caliente la disolución y se dejó reposar a 25ºC y 1 atm
de presión durante 2 días para que cristalizara el producto deseado.
Se obtuvieron cristales azules intensos de forma
rómbica.
rómbica.
La estructura coincide con la fórmula
[Cu(I-hip)(phen)_{2}]^{+}(I-hip)^{-}\cdot
7H_{2}O.
La estructura cristalina (figura 1) muestra al
cobre (I) con una geometría de octaedro distorsionado enlazado al
anión carboxilato con una distancia corta y una muy larga
[distancias: Cu-O: O(1), 1,975(6) y
O(2), 2,82 \ring{A}] y a los cuatro nitrógenos de las dos
moléculas de fenantrolina [distancias: Cu-N:
N(1'), 1,992(7); N(10'), 2,206(7);
N(1''), 2,062 (7) y N(10''), 1,991(7)
\ring{A}]. El complejo presenta una carga positiva que es
compensada con otro anión iodohipurato. Siete moléculas de agua por
fórmula unidad están presentes en la unidad asimétrica formando una
estructura 3D mediante diversos enlaces de hidrógeno. La estructura
tridimensional se forma por planos alternativos de iones positivos
y negativos. Es interesante también observar interacciones por
apilamiento entre los anillos de fenantrolina (distancia, 3,39
\ring{A}; ángulo diédrico, 177,5º], e interacciones
C-I\cdot\cdot\cdotC (anillo) similares a
interacciones C-H\cdot\cdot\cdot\Pi
[distancia 3,60 y 3,55 \ring{A}] entre un átomo I(7) de un
fragmento aniónico y los carbonos
C(9)-C(10) de un fragmento
catiónico.
Para el resto de compuestos no se dispone de un
refinamiento definitivo, pero aún así no hay duda del entorno de
coordinación.
A continuación, en la Tabla 1 se muestra un
resumen de los parámetros de difracción para el complejo
[Cu(I-hip)(phen)_{2}]^{+}(I-hip^{-})\cdot
7H_{2}O
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Ejemplo
2
Se colocaron 1 mmol de malaquita [carbonato
básico de cobre;
Cu(CO_{3})\cdotCu(OH)_{2}], 3 mmol
de ácido orto-iodohipúrico [I-hipH] y 100 ml
de agua destilada en un matraz redondo esmerilado de 250 ml. Se
calentó la mezcla con agitación a 100ºC (1 atm de presión) y se
dejó a reflujo (con un refrigerante para evitar la evaporación del
disolvente) durante 2 horas para que la reacción tenga lugar.
Pasado este tiempo, se filtró la disolución, se
le añadió 3 mmol de 2,2'-bipiridilo al filtrado y se
dejó hirviendo a reflujo durante dos horas más. Se volvió a filtrar
en caliente la disolución y se dejó reposar a 25ºC y 1 atm de
presión durante 2 días para que cristalizara el producto
deseado.
Coincide con la fórmula
[Cu(I-hip)(bpy)_{2}]^{+}(I-hip)^{-}\cdot5H_{2}O.
Ejemplo
3
La síntesis se realizó de igual manera que para
el ejemplo 2, pero una vez finalizada la preparación se añadió a la
disolución un exceso de ioduro potásico KI y se volvió a filtrar. A
continuación, se dejó reposar la mezcla durante dos días. En este
producto el catión
[Cu(I-hip)(bpy)_{2}]^{+} es
idéntico al anterior, simplemente se modifica su solubilidad
mediante el cambio de contraión.
La estructura coincide con la fórmula
[Cu(I-hip)(bpy)_{2}]^{+}(I^{-})\cdot1,5H_{2}O.
A continuación, en la Tabla 1 se muestra un
resumen de los parámetros de difracción para el complejo
[Cu(I-hip)(bpy)_{2}]^{+}(I^{-})\cdot1,5H_{2}O.
Ejemplo
4
Se colocaron 1 mmol de malaquita [carbonato
básico de cobre;
Cu(CO_{3})\cdotCu(OH)_{2}], 3 mmol
de ácido hipúrico [HipH] y 100 ml de agua destilada en un matraz
redondo esmerilado de 250 ml. Se calentó la mezcla con agitación a
100ºC (1 atm de presión) y se dejó a reflujo (con un refrigerante
para evitar la evaporación del disolvente) durante 2 horas para que
tuviera lugar la reacción.
Pasado este tiempo, se filtró la disolución, se
le añadieron 3 mmol de 1,10-fenantrolina al filtrado
y se dejó hirviendo a reflujo durante dos horas más. Se volvió a
filtrar en caliente la disolución y se dejó reposar a 25ºC y 1 atm
de presión durante 2 días para que cristalizara el producto
deseado.
La estructura coincide con la fórmula
[Cu(Hip)(phen)_{2}]^{+}(Hip)^{-}\cdot4,5H_{2}O.
Pierde agua y cristalinidad en contacto con el
agua. Coincide con la fórmula
[Cu(Hip)(phen)_{2}]^{+}(Hip)^{-}\cdot2H_{2}O.
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Ejemplo
5
Se colocaron 1 mmol de malaquita [carbonato
básico de cobre;
Cu(CO_{3})\cdotCu(OH)_{2}], 3 mmol
de orto-iodobenzoilgli-
cilglicina [B^{I}GGH] y 100 ml de agua destilada en un matraz redondo esmerilado de 250 ml. Se calentó la mezcla con agitación a 100ºC (1 atm de presión) y se dejó a reflujo (con un refrigerante para evitar la evaporación del disolvente) durante 2 horas para que tuviera lugar la reacción.
cilglicina [B^{I}GGH] y 100 ml de agua destilada en un matraz redondo esmerilado de 250 ml. Se calentó la mezcla con agitación a 100ºC (1 atm de presión) y se dejó a reflujo (con un refrigerante para evitar la evaporación del disolvente) durante 2 horas para que tuviera lugar la reacción.
Pasado este tiempo, se filtró la disolución, se
le añadieron 3 mmol de 1,10-fenantrolina al filtrado
y se dejó hirviendo a reflujo durante dos horas más. Se volvió a
filtrar en caliente la disolución y se dejó reposar a 25ºC y 1 atm
de presión durante 2 días para que cristalizara el producto
deseado.
Se trata de un producto aceitoso, en el que
aparentemente están presentes dos productos:
[Cu(B^{I}GG)(phen)_{2}]^{+}(B^{I}GG)^{-}
y [Cu(B^{I}GG)_{2}(phen)].
Están presentes los dos productos citados,
además de detectarse de nuevo el complejo de Cu(I)
[Cu(phen)_{2}]^{+}.
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Ejemplo
6
Se colocaron 1 mmol de malaquita [carbonato
básico de cobre;
Cu(CO_{3})\cdotCu(OH)_{2}], 3 mmol
de orto-iodobenzoilgli-
cilglicina [B^{I}GGH] y 100 ml de agua destilada en un matraz redondo esmerilado de 250 ml. Se calentó la mezcla con agitación a 100ºC o superior (1 atm de presión) y se dejó a reflujo (con un refrigerante para evitar la evaporación del disolvente) durante 2 horas para que tuviera lugar la reacción.
cilglicina [B^{I}GGH] y 100 ml de agua destilada en un matraz redondo esmerilado de 250 ml. Se calentó la mezcla con agitación a 100ºC o superior (1 atm de presión) y se dejó a reflujo (con un refrigerante para evitar la evaporación del disolvente) durante 2 horas para que tuviera lugar la reacción.
Pasado este tiempo, se filtró la disolución, se
le añadieron 3 mmol de 2,2'-bipiridilo al filtrado y
se dejó hirviendo a reflujo durante dos horas más. Se añadió a la
disolución un exceso de ioduro potásico KI, se volvió a filtrar en
caliente la disolución y se dejó reposar a 25ºC y 1 atm de presión
durante 2 días para que cristalizara el producto deseado.
La estructura coincide con la fórmula
[Cu(B^{I}GG)(bpy)_{2}]^{+}(I^{-})\cdot5H_{2}O.
No se ha podido realizar nada más, porque sólo ha dado unos pocos
cristales y después un aceite.
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Ejemplo
7
Se colocaron 1 mmol de malaquita [carbonato
básico de cobre;
Cu(CO_{3})\cdotCu(OH)_{2}], 3 mmol
de benzoilglicilglicina [BGGH] y 100 ml de agua destilada en un
matraz redondo esmerilado de 250 ml. Se calentó la mezcla con
agitación a 100ºC (1 atm de presión) y se dejó a reflujo (con un
refrigerante para evitar la evaporación del disolvente) durante 2
horas para que tuviera lugar la reacción.
Pasado este tiempo, se filtró la disolución, se
le añadieron 3 mmol de 1,10-fenantrolina al filtrado
y se dejó hirviendo a reflujo durante dos horas más. Se volvió a
filtrar en caliente la disolución y se dejó reposar a 25ºC y 1 atm
de presión durante 2 días para que cristalizara el producto deseado.
Se obtuvieron cristales azules intensos de forma rómbica.
Coincide con la fórmula
[Cu(BGG)(phen)_{2}]^{+}(BGG)^{-}\cdot6H_{2}O.
Se realizó un estudio cinético de la generación
del complejo de cobre(I) a partir de las disoluciones de los
compuestos de la invención a tiempos determinados hasta un máximo de
24 horas (figura 1). En la figura 1, se indican todas las especies
detectadas siendo de gran trascendencia que después de 24 horas de
disolución la especie mayoritaria es el complejo de cobre (I)
[Cu(phen)_{2}]^{+}. Este hecho es
tremendamente sorprendente ya que los complejos de cobre (I) son
extraordinariamente reactivos, especialmente en disolución, en un
ambiente donde pueda estar presente el oxígeno. Además, este
complejo de cobre(I) se obtiene sin adición de ningún otro
reactivo.
El cáncer se caracteriza por una proliferación
celular descontrolada. Numerosas moléculas antitumorales ejecutan
su actividad a través de la inhibición de la proliferación
celular.
Se realizó un estudio en células de cultivo
variando las concentraciones del complejo
[Cu(phen)_{2}]^{+} (obtenido tras la
disolución de los compuestos de la presente invención, ver
anteriormente) y se hizo un recuento del número de células en una
cámara citométrica mediante el método de exclusión de azul tripán
(figura 6). Se observó que a muy bajas concentraciones de
[Cu(phen)_{2}]^{+} se inhibía la
proliferación de células tumorales (en particular, células A549 de
adenocarcinoma pulmonar humano). Este efecto dependía de la
concentración y la dosis administrada, lo cual descarta posibles
efectos inespecíficos de este complejo. Por otro lado, se pudo
observar que este efecto mostraba una gran potencia, ya que se
obtuvo una inhibición marcada y estadísticamente significativa a
concentraciones nanomolares.
La apoptosis, o muerte celular programada, es un
proceso altamente regulado que elimina las células sobrantes en un
organismo. En embriones humanos, por ejemplo, se eliminan las
células que forman membranas entre los dedos, residuos evolutivos
que no aparecen en los sujetos maduros. En adultos, se eliminan de
esta forma muchas células envejecidas, que son renovadas, y células
con defectos genéticos, que puedan dar lugar a células tumorales.
En muchos tipos de cáncer, los procesos apoptóticos están alterados
y no se produce la muerte celular. El complejo
[Cu(phen)_{2}]^{+} es capaz de inducir
apoptosis en células de cáncer. La figura 6 muestra la distribución
de células en diferentes fases del ciclo celular en células A459 en
ausencia o presencia del complejo
[Cu(phen)_{2}]^{+}. Dicho complejo indujo
un dramático efecto pro-apoptótico, ya que a muy
bajas concentraciones la práctica totalidad de las células
estudiadas habían entrado en apoptosis, caracterizada por la
degradación del ADN y la aparición de un pico "sub G0/G1" en
estudios de citometría de flujo.
El estudio de la apoptosis se amplió a través de
análisis de microscopia y de cuantificación de la degradación de la
poli-ADP ribosa polimerasa (PARP). Las imágenes de
microscopia (figura 8) indicaron claramente la reducción de la
proliferación celular (menor número de células), paralelo a un
incremento en los procesos apoptóticos (pérdida de forma celular,
disociación del sustrato, formación de cuerpo apoptóticos, etc.). La
apoptosis es un fenómeno que implica la activación de unas
proteasas denominadas caspazas, con la consiguiente degradación
proteica. Uno de los primeros blancos atacados por las caspazas es
la PARP. Esta proteína, de 113 kDa, se degrada inicialmente en dos
fragmentos, uno de 89 kDa y otro de 24 kDa, aproximadamente. En la
figura 8 se aprecia como la incubación en presencia de phen da
lugar a la desaparición paulatina de la banda de 113 kDa (*) y a la
aparición de la banda de 89 kDa (**). Estos datos indican claramente
que phen induce apoptosis en células tumorales.
Si se analiza la viabilidad celular de algunos
de los compuestos de la invención (figura 9) se observa que, todos
los productos son suficientemente activos (a las 24 horas) en
concentraciones entre 10 y 50 \muM, aunque el
[Cu(I-hip)
(bpy)_{2}]^{+}(I-hip)\cdot5H_{2}O ya es activo a una concentración de 0,5 \muM.
(bpy)_{2}]^{+}(I-hip)\cdot5H_{2}O ya es activo a una concentración de 0,5 \muM.
Todos los datos biológicos de los que se dispone
indican que la phen y el bpy tienen una gran potencia
antiproliferativa y pro-apoptótica en células
tumorales humanas. Todos estos datos junto a las bajas
concentraciones a las que se realiza su actividad, indican que este
complejo tiene una elevada actividad antitumoral y, por lo tanto,
puede utilizarse para el tratamiento de cáncer en humanos.
Claims (20)
1. Compuesto ternario caracterizado por
el hecho de que presenta la fórmula general (I):
[Cu\ A\
B_{2}]^{+}C\cdot
nH_{2}O
donde
A se selecciona de entre: I-hip,
Hip, BGG y B^{I}GG;
B se selecciona de entre: phen y bpy;
C se selecciona entre
I-hip^{-}, Hip^{-}, B^{I}GG^{-}, BGG^{-} y
I^{-}; y
n, si existe, son las aguas de cristalización
que pueden variar entre 1 y 7,
y donde dicho compuesto es distinto de
[Cu(I-hip) (phen)_{2}]
(I-hip^{-}) \cdot 7H_{2}O y [Cu
(I-hip) (bpy)_{2}]
(I-hip^{-}) \cdot 5H_{2}O, para su utilización
como agente antitumoral.
2. Compuesto ternario según la reivindicación 1,
en el que A es Hip, B es phen, C es Hip^{-} y n es 2, para su
utilización como agente antitumoral.
3. Compuesto ternario según la reivindicación 1,
en el que A es BGG, B es phen, C es BGG^{-} y n es 6, para su
utilización como agente antitumoral.
4. Compuesto ternario según la reivindicación 1,
en el que A es B^{I}GG, B es phen, C es B^{I}GG^{-}, para su
utilización como agente antitumoral.
5. Compuesto ternario según la reivindicación 1,
en el que A es I-hip, B es bpy, C es I^{-} y n es
1, 5, para su utilización como agente antitumoral.
6. Compuesto ternario según la reivindicación 1,
en el que A es B^{I}GG, B es bpy, C es I^{-} y n es 5, para su
utilización como agente antitumoral.
7. Procedimiento de preparación de un compuesto
ternario según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que
comprende las etapas de:
a) Preparación de una suspensión de carbonato
básico y ácido hipúrico seleccionado entre I-hip,
Hip, BGG y B^{I}GG en agua.
b) Calentamiento a reflujo de la suspensión
preparada.
c) Adición a la suspensión preparada en la etapa
b) del ligando seleccionado entre 1,10-fenantrolina
y 2,2'-bipiridilo para formar una disolución.
d) Filtración de la disolución formada en la
etapa c) y posterior enfriamiento para obtener un producto
cristalizado.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que se utiliza una proporción de
malaquita/I-hipH/phen de 1:3:3.
9. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que se utiliza una proporción de
malaquita/I-hipH/bpy de 1:3:3 con un exceso de KI
al final de la etapa d).
10. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que se utiliza una proporción de malaquita/HipH/phen de
1:3:3.
11. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que se utiliza una proporción de malaquita/B^{I}GGH/phen de
1:3:3 con exceso de KI en la etapa d).
12. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que se utiliza una proporción de malaquita/B^{I}GGH/bpy de
1:3:3.
13. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que se utiliza una proporción de malaquita/BGGH/phen de
1:3:3.
14. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que las etapas a) b) c) y d) se llevan a cabo a P
atmosférica.
15. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el que la etapa b) se lleva a cabo a una temperatura de
ebullición.
\newpage
16. Composición que comprende entre 0,5 y 50
\muM del compuesto según cualquiera de las reivindicaciones
1-6, para utilizar como agente antitumoral.
17. Composición según la reivindicación 16, que
comprende entre 0,5 y 50 \muM del compuesto
[Cu(I-hip)
(phen)_{2}](I-hip^{-})\cdot7H_{2}O, para utilizar como agente antitumoral.
(phen)_{2}](I-hip^{-})\cdot7H_{2}O, para utilizar como agente antitumoral.
18. Composición según la reivindicación
1-6, que comprende entre 10 y 50 \muM del
compuesto según cualquiera de las reivindicaciones
1-6, para utilizar como agente antitumoral.
19. Utilización de un compuesto ternario según
cualquiera de las reivindicaciones 1-6, para la
fabricación de un medicamento destinado al tratamiento de cáncer
humano.
20. Utilización según la reivindicación 19, para
la fabricación de un medicamento destinado al tratamiento de
cáncer de pulmón.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200601111A ES2291120B2 (es) | 2006-05-03 | 2006-05-03 | Sintesis y utilizacion del complejo ternario cu-fenantrolina-acido iodohipurico y compuestos relacionados como farmacos antitumorales. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| ES200601111A ES2291120B2 (es) | 2006-05-03 | 2006-05-03 | Sintesis y utilizacion del complejo ternario cu-fenantrolina-acido iodohipurico y compuestos relacionados como farmacos antitumorales. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2291120A1 ES2291120A1 (es) | 2008-02-16 |
| ES2291120B2 true ES2291120B2 (es) | 2009-02-16 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| ES (1) | ES2291120B2 (es) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2407164A1 (en) * | 2010-07-14 | 2012-01-18 | Dublin Institute of Technology Intellectual Property Ltd | Copper II complexes of phenanthroline and their use in cancer treatment |
-
2006
- 2006-05-03 ES ES200601111A patent/ES2291120B2/es active Active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| GARCIA-RASO, A. y col. Synthesis, structure and nuclease properties of several ternary copper (II) peptide complexes with 1,10-phenanthroline. Journal of Inorganic Biochemistry. 2003, Vol. 95, páginas 77-86. ISSN 0162-0134. Todo el documento. * |
| TERRON, A. y col. Study of the interacción of ternary compounds of the type [Cu(o-iodohippurato)(phen)2] or [Cu(o-iodohippurato)(bpy)2] with DNA. 7th EUROBIC- European Biological Inorganic Chemistry Conference. Garmisch- Partenkirchen - Alemania. 29 Agosto - 2 Septiembre 2004. Poster (resumen). Recuperado de Internet: URL: http://www.eurobic7.uni-dortmund.de/Poster/Terron.pdf. * |
| XIANG-LI WANG y col. Synthesis, crystal structure and DNA cleavage activities of copper (II) complexes with asymmetric tridentate ligands. Journal of Inorganic Biochemistry. 2004, Vol. 98, páginas 423-429. ISSN 0162-0134. Todo el documento. * |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2291120A1 (es) | 2008-02-16 |
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