PL236093B1 - Rozpuszczalne w wodzie kompleksy złota (III), sposób wytwarzania rozpuszczalnych w wodzie kompleksów złota (III) i ich zastosowanie - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są rozpuszczalne w wodzie kompleksy złota (III), sposób wytwarzania rozpuszczalnych w wodzie kompleksów złota (III) jak również ich zastosowanie w kosmetologii oraz medycynie, zwłaszcza do leczenia chorób nowotworowych.

Złoto było stosowane w farmakologii i kosmetyce od czasów pradawnych. Do dziś stosowanie preparatów ze złotem zaleca się w przypadku chorób zakaźnych, reumatycznych, wenerycznych, łuszczycy, bielactwa, cukrzycy, kolagenozy, dusznicy, padaczki i nowotworów. Ze względu na właściwości przeciwbakteryjne, przeciwgrzybiczne i przeciwwirusowe jest pomocne w leczeniu stanów zapalnych skóry, ułatwia gojenie ran i oparzeń. Złoto wspomaga również funkcjonowanie wielu układów w tym nerwowego wpływając między innymi na prawidłowe funkcjonowanie mózgu.

W dotychczas zgłoszonych ponad 70 tysiącach patentów na tematy licznych metod wykrywania, diagnozowania i unieszkodliwiania komórek nowotworowych, żaden ze sposobów nie okazał się w pełni skuteczny, w chwili obecnej istnieje ponad 100 rodzajów raka. Naukowcy z instytutu w Cambridge (Anglia) zidentyfikowali już 475 mutacji związanych z nowotworami. W uproszczeniu daje nam około 50 tysięcy różnych chorób nowotworowych. Laboratoria i placówki naukowe na świecie badały i patentowały, a niektóre wdrażały do leczenia nowotworów wiele związków z grupy platynowców, złota i innych metali. W chwili obecnej z tej samej grupy platyny zarejestrowanych jest ponad 80 różnorakich związków, a najpopularniejszym i powszechnie stosowanym w chemoterapii jest cisplatyna i jej pochodne. W 1965 roku Barnett Rosenberg niespodziewanie odkrył przeciwnowotworowe właściwości cisplatyny (diaminodichloroplatyny II), która była pierwszym preparatem z grupy związków koordynacyjnych platyny (II). Po długotrwałych badaniach Administracja do Spraw Leków i Żywności (FDA) w dniu 19 grudnia 1978 r. zarejestrowała cisplatynę jako chemioterapeutyk do leczenia nowotworów układu moczowopłciowego. To odkrycie przyczyniło się do wzrostu zainteresowania koordynacyjnymi połączeniami platyny (II) i innych metali grup przejściowych.

Obecnie terapie przeciwnowotworowe wykonywane z udziałem platyny stanowią około 50% wszystkich przypadków chemioterapii, a jednym z przykładów produktu leczniczego zawierającego platynę (II) jest preparat Cisplatin - Ebewe. Zgodnie z informacją producenta jest to preparat przeznaczony do chemoterapii wielolekowej w leczeniu zaawansowanych nowotworów raka płuc, raka pęcherza moczowego, raka szyjki macicy, raka jądra i raka jajnika (III i IV stopień zaawansowania) oraz raka płaskonabłonkowego głowy i szyi (leczenie paliatywne). Mechanizm jego działania polega na tworzeniu wiązań krzyżowych w obrębie i pomiędzy cząsteczkami kwasu nukleinowego DNA, co uniemożliwia jego syntezę, hamuje podziały komórkowe (działanie cytostatyczne) i prowadzi do śmierci komórki nowotworowej. W ten sposób zahamowany zostaje wzrost i rozwój nowotworu. Zalecane jest użycie cisplatyny w stężeniu 50 do 120 mg/m powierzchni ciała, co 34 tygodnie lub 15 do 20 mg/m na dobę przez pięć dni, co 3-4 tygodnie. Przeciętna powierzchnia ludzkiego ciała wynosi 1,7 m 2, znaczy to, że powyższe dawki cisplatyny należy pomnożyć przez współczynnik 1,7. Z powyższego wynika, że maksymalna dzienna dawka na kilogram masy ciała człowieka wynosi prawie 3 mg. Cisplatyna cechuje się ponadto słabą trwałością w cieczach ogólnoustrojowych i szybko ulega hydrolizie w krwi i limfie.

Znane są także inne preparaty oparte na platynie połączonej z aminokwasami, enzymami czy peptydami, a mechanizm ich działania jest zbliżony do działania cisplatyny. Preparaty oparte na platynie charakteryzują się dużą toksycznością i obecnością efektów ubocznych, do których możemy zaliczyć wymioty, zahamowanie wytwarzania szpiku kostnego, immunosupresje, cytopenie, ból, zmęczenie. Dodatkowymi działaniami jest ogólne wyniszczenie organizmu, zapalenie błon śluzowych, łysienie, skórne powikłania.

Grupa leków przeciwnowotworowych oparta na złocie jest zdecydowanie bardziej liczna od leków zawierających platynę. Do grupy tej należą głównie leki oparte na złocie metalicznym Au⁰ (o wartościowości zero) nazywanych też w zależności od stopnia rozdrobnienia cząsteczek złotem koloidalnym (nanocząsteczkowym), w którym wielkość cząsteczek waha się od kilku do kilkuset nanometrów). Aktualnie znane jest kilkadziesiąt patentów i zgłoszeń patentowych opisujących różne związki złota (I), które według opisów można stosować do zwalczania chorób nowotworowych i innych. Analizując skuteczność zastosowania tych związków należy wziąć pod uwagę nie tylko wielkość cząsteczek, ale także stabilność związków złota (I) we krwi. Bez wątpienia w odróżnieniu od złota koloidalnego, wiele związków złota (I) jest rozpuszczalnych w wodzie, co gwarantuje teoretycznie ich nieograniczoną rozpuszczalność we krwi oraz limfie a tym samym nieograniczone dotarcie wraz z krwią do komórek nowotworowych. Znane są jednak przypadki, że po iniekcji soli złota (I) jedynie 1-10% wstrzykniętej dawki dociera

PL 236 093 B1 w miejsce docelowe, czyli do nowotworów, przy jednoczesnym wzroście kumulacji w innych miejscach. Przyczyną takiego stanu rzeczy jest stosunkowo słaba trwałość tych związków w specyficznym środowisku jakim jest krew, limfa i inne płyny ustrojowe. Pod wpływem różnych czynników ulegały one szybkiej redukcji do złota metalicznego.

Poniżej przedstawiono patenty i zgłoszenia patentowe opisujące stosowanie i wytwarzanie wielu różnych związków-kompleksów złota (III), które są bardziej stabilne niż złoto (I).

Patent US 4921847 ujawnia kompleksy złota (III) o wzorze AuLX3, gdzie Au oznacza złoto, L oznacza ligand zawierający azot wybrany z grupy alifatycznych, aromatycznych, heterocyklicznych, a X jest chlorkiem. Związki te są przydatne w leczeniu nowotworów. Ujawniono też, że takie kompleksy złota (III) mogą być użyteczne, jako preparaty antywirusowe, antyzapalne, antybakteryjne i antypasożytnicze.

W kolejnym opisie patentowym US 6413495 przedstawiono kompleksy złota (III) z mono L-aspartylowymi chlorynami e6 monoglutamylowymi chlorynami e6 lub ich farmakologicznie dopuszczalnymi solami. Kompleksy złota (III) służą do leczenia chorób nowotworowych oraz metod wykrywania i leczenia miażdżycy. Przedstawiono też sposób wytwarzania kompleksów złota (III).

Z patentu US 7632827 znane są organiczne fosfinowe kompleksy złota (III), które podawane pacjentowi w terapeutycznej skutecznej ilości leczą choroby nowotworowe i choroby wirusowe, zarówno w badaniach in vitro i in vivo.

Patent US 8481496 ujawnia stosowanie kompleksów złota (III) z oligopeptydami zawierającymi funkcyjne atomy siarki, jako środki przeciwnowotworowe. Kompleksy złota (III) typu [Au(III)X2pdtc)] z podstawionymi grupami ditiokarbaminianowymi, są obiecującymi lekami przeciwnowotworowymi, ponieważ mają dużo mniejszą toksyczność niż związki platyny. W opisie przedstawiono też sposób wytwarzania kompleksów złota (III) z ditiokarbaminianowymi ligandami i peptydami. Mankamentem wytwarzania tych kompleksów jest stosowanie do ich syntezy silnie toksycznego disiarczku węgla (CS2), a następnie skomplikowane sposoby oddzielania i oczyszczania.

Patent US 8530659 opisuje kompozycję farmaceutyczną zastosowaną do leczenia raka obejmującego cyklometylowane - karbenów zawierają, jako centralny atom złoto (III) lub platynę (II). Kompozycja ta posiada przeciwnowotworowe działanie łącznie z apoptozą komórek nowotworowych i posiada niewielkie działania toksyczne na ludzkie komórki.

W kolejnym patencie US 8563712 przedstawia się metodę leczenia raka poprzez hamowanie aktywności deacetylazy histonów, polegającą na podawaniu człowiekowi w potrzebie takiego leczenia terapeutycznie skuteczną ilość złota (III) w aromatycznym kompleksie o wzorze strukturalnym przedstawionym na rysunku w wyżej wymienionym patencie lub jego farmaceutycznie dopuszczalnych soli.

W patencie US 8828984 opisano kompozycje i syntezę Au(III)-HNC kompleksów organicznych do leczenia raka lub do fluorescencyjnej detekcji tiolowej. Opisane w tym patencie sposoby leczenia i profilaktyki raka (guza), w miarę potrzeby, przez podawanie Au(III)-NHC wykazują aktywność przeciwnowotworową - śmierć komórek nowotworowych przez hamowanie proliferacji i hamowanie wzrostu nowotworu w warunkach in vivo. Poważną wadą tego wynalazku jest stosowanie silnie toksycznych anionów CF3SO3.

W opisie patentowym US 8885611 (B1) ujawniono cytotoksyczne związki złota (III), którymi są kompleksy typu [diaminocykloheksanu)AuCb]Cl pochodzące z tetrachlorozłocianu(III) sodu diwodnego NaAuCl42H2O. W szczególności związkami cytotoksycznymi złota są kompleksy izomerów (1,2-diaminocykloheksanu) AuCl3. W celu leczenia komórek nowotworowych u pacjenta, takich jak rak prostaty, rak żołądka podaje się skuteczną ilość izomeru (1,2-diaminocykloheksano)AuCl3, który podaje się w stężeniu w zakresie od około 10 μM do 20 μM (mikromoli).

Patent US 9023370 podaje organiczne kompleksy zawierające heterocykliczne atomy O, N, i S z nanocząsteczkami złota, srebra lub platyny, które są podawane przez iniekcję dożylną, podskórną lub domięśniową ssakowi, w tym człowiekowi w skutecznej ilości.

W kolejnym patencie US 9346832 ujawniono organiczne kompleksy złota (III) do leczenia raka. Opisano też sposoby wytwarzania alifatycznej diaminy z heterocyklicznymi aldehydami z utworzeniem zasady Schiffa, a następnie kondensację z czwartorzędowymi solami kwasu chlorozłotowego (III). Synteza organicznych kompleksów złota (III) przebiega wieloetapowo w środowisku toksycznych i palnych rozpuszczalników.

W kolejnym patencie US 9487542 opisane są kompleksy złota (III) z mieszanymi ligandami diaminocykloheksanu i etylenodiaminy lub ich pochodnymi. Kompleksy te mogą występować zarówno

PL 236 093 B1 w cis i trans konfiguracji. Opisane są również kompozycje farmaceutyczne zawierające złoto (III), metody syntezy, sposoby leczenia raka oraz sposoby hamowania proliferacji komórek nowotworowych i indukowania apoptozy komórek nowotworowych. Te mieszane kompleksy złota (III) lub farmaceutycznie dopuszczalne sole podawane są w stężeniu 5-50 μΜ (mikromoli) złota (III).

W patentach US 9585861 i US 9481693 opisane są kompleksy złota (III) z mieszanymi ligandami diaminocykloheksanu i 1,3-propylenodiaminą lub ich pochodnymi. Opisane są metody syntezy, sposoby leczenia raka, sposoby hamowania proliferacji komórek nowotworowych i indukowania apoptozy komórek nowotworowych. Te mieszane kompleksy złota (III) lub farmaceutycznie dopuszczalne sole podawane są w dawce 0,05-200 mg/kg w przeliczeniu na masę ssaka.

W kolejnym opisie patentowym US 9657035 przedstawiono sposób leczenia raka obejmujący podawanie skutecznej ilości co najmniej jednego kompleksu złota (III) z diaminocykloheksanem lub jego pochodnymi. Kompleksy złota (III) reprezentowane są wzorami I, II i III gdzie stosunek molowy diaminocykloheksanu do złota (III) jest 2:1. Te kationowe kompleksy złota (III) podawane są z farmaceutycznie dopuszczalnym przeciwjonem (anionem) w ilości 1-100 mg/kg.

W opisie patentowym EP 0195147 przedstawiono nową klasę aminowych kompleksów złota (III), gdzie ligandem jest związek zawierający azot, który wybrany jest z grupy alkiloaminy, aryloaminy lub amin heterocyklicznych. Wymienione aminokompleksy złota (III) przydatne są w leczeniu nowotworów u ssaków. Składnik aktywny podawany jest w ilości od 2-480 mg/kg, może też być stosowany jako środek terapeutyczny.

W opisie patentowym EP 2502627 przedstawiono środek przeciwnowotworowy wybrany z grupy kompleksów chinoksalinowofosfinowych z atomami metalu przejściowego wybranego z grupy obejmującej złoto, miedź, srebro. Ten nowy preparat posiada wyższą aktywność przeciwnowotworową niż dotychczas stosowana cisplatyna z taksolem.

W opisie patentowym CA 1255673 złoto (III) jest kompleksowane ligandami zawierającymi azot i chlorek lub bromek. Taki kompleks złota (III) jest czynnym składnikiem leczącym nowotwory. Aminowym ligandem są związki heterocykliczne wybrane z grupy pirydyny, pirydazyny, pirymidyny, pirazyny i imidazolu. Te heterocykliczne kompleksy złota (III) mogą być podawane doustnie lub pozajelitowo w leczeniu nowotworów złośliwych.

W zgłoszeniu patentowym WO 2010062846 ujawniono nowe aromatyczne kompleksy złota (III), metody ich syntezy i zastosowanie. Przedstawiono, że nowe kompleksy są bardzo stabilne, co umożliwia ich wykorzystanie w sposobach leczenia komórek nowotworowych. Opis zawiera też przykłady zastosowania tych związków do hamowania wzrostu komórek nowotworowych i ich terapeutycznie skutecznej ilości.

Ze zgłoszenia patentowego WO 2012157128 znane są kompleksy złota (III) z optycznie czynnymi amidami nonano-1,6-diaminą z kwasem pikolinowym. Kompleksy te posiadają duże właściwości antynowotworowe nawet w małych dawkach. Dużą wadą powyższego wynalazku jest bardzo skomplikowana synteza w obecności toksycznych i palnych rozpuszczalników.

Zgłoszenie patentowe WO 2013005170 ujawnia modulatory oparte na złocie (I) i/lub złocie (III), które selektywnie wiążą się z białkami komórek akwagliceroporyn AQPs transbłonowych. Selektywne hamowanie kanałów AQP jest realizowane przez kompleksy tetrakoordynacyjne złota (III). Wynalazek ujawnia zastosowanie ich w produkcji farmaceutyków, kosmetyków i odczynników chemicznych do diagnostyki, leczenia, profilaktyki i zapobiegania funkcji AQPs, a w szczególności leczenia raka.

W zgłoszeniu patentowym US 2015125550 opisano sposób hamowania wzrostu komórek nowotworowych płuc i glejaka - guza mózgu, poprzez podawanie skutecznej ilości związku przeciwnowotworowego wybranego z grupy składającej się z 2,9-di-sec-butylo-1,10-fenantroliny; (2,9-di-sec-butylo-1,10-fenantroliny)AuCl3; (2-mono-n-butylo-fenantroliny)AuCl3 oraz ich kombinacji. Dodatkowo podaje się związek przeciwrakowy na bazie platyny, korzystnie cisplatyny.

Zgłoszenie patentowe US 2015182489 opisuje sposób leczenia raka piersi, jajników, prostaty lub raka żołądka poprzez podawanie pacjentowi skutecznej ilości leku przeciwnowotworowego. Lek ten zawiera monomeryczne złoto (III) w kompleksie z etylenodiaminą w stosunku molowym 1:1, o ogólnym wzorze [Au(en)Cl2]Cl. Ten kompleks złota (III) podawany jest w dawce 32,3 mg/kg lub mniej na dzień przez okres 14 dni.

W zgłoszeniu patentowym US2017157261 ujawniono koniugaty, kompozycje i sposoby, które obejmują użycie jednego lub więcej złota (III) porfiryny. Korzystne są koniugaty złota (III), porfiryn i glikolu polietylenowego (PEG). Ujawniono sposoby leczenia raka obejmujące podawanie człowiekowi sku

PL 236 093 B1 tecznej ilości koniugatu złota (III), porfiryn i PEG. Koniugaty te mogą być w postaci nanostruktur utworzonych na drodze samoorganizacji złota (III), porfiryny i PEG lub nanok ompozytu utworzonego przez kapsułkowanie innych środków terapeutycznych przez nanostruktury koniugatów złota (III), porfiryny PEG.

W chińskim opisie patentowym CN 102268003 ujawniono niesymetryczne porfiryny złota (III) jako związki przeciwnowotworowe oraz sposoby ich wytwarzania. Niesymetryczne porfiryny otrzymuje się w wyniku reakcji pirolu z różnymi aromatycznymi aldehydami, a następnie z solami złota (III). Nowo syntetyzowane kompleksy złota (III) mają lepsze właściwości hamujące rozwój komórek nowotworowych niż standardowo stosowana cisplatyna.

Z kolejnego chińskiego opisu CN102368027 znane są kompleksy złota (III) z aromatycznymi lub alifatycznymi amidami kwasu pikolinowego, które posiadają aktywność przeciwnowotworową i nadają się do leczenia nowotworów.

Z opisu patentowego CN 103385851 znane są leki do wstrzykiwania chorym na raka. Kompozycja zawiera bis-[2,3 bis(tertbutylometylofosfino)chinoksaliny] złota (III). Ponadto zawiera farmaceutycznie dopuszczalny środek powierzchniowo czynny. Stosunek wagowy kompleksu do środka powierzchniowo czynnego wynosi 1:1-50.

Z kolejnego opisu patentowego CN 103547269 znane są kompleksy chinoksalinowofosfinowych z atomem metalu przejściowego wybranego z grupy: złoto, miedź, srebro w połączeniu ze związkami cyklodekstrynowymi. Nowe kompleksy posiadają dobrą rozpuszczalność i wysoką aktywność przeciwnowotworową. Wadą jest skomplikowana synteza i toksyczne reagenty.

Przedstawione powyżej organiczne kompleksy złota (III) są w większości przykładów bardzo słabo rozpuszczalne w środowisku wodnym. Jak powszechnie wiadomo każda komórka w tym i nowotworowa odżywiana jest przez składniki zawarte we krwi, a krew zawiera około 90% wody, płuca 83%, nerki 79%, mózg 88% i serce 73% a wątroba 71% wody. Dlatego cechą dobrej substancji aktywnej stosowanej podczas terapii ogólnoustrojowych powinna być bardzo dobra rozpuszczalność i stabilność w wodzie, zwłaszcza we krwi i limfie. Rozpuszczalność w wodzie substancji aktywnej ma ogromne znaczenie w przypadku leczenia chorób nowotworowych. Komórki nowotworowe mogą rozprzestrzeniać się właśnie przez krew i/lub układ limfatyczny do miejscowych węzłów chłonnych oraz do miejsc odległych tworząc tak zwane przerzuty, czyli guzy wtórne powstające w narządach i tkankach często bardzo odległych od miejsca powstania guza pierwotnego. Guzy wtórne są bardzo trudne do leczenia, ponieważ w krótkim czasie mogą się rozprzestrzenić na wiele tkanek i narządów, których jednoczesne leczenie jest bardzo trudne, a często niemożliwe. Przerzuty pojawiają się często n awet kilka lat po pozornie skutecznej chemioterapii, radioterapii lub chirurgicznym usunięciu guza pierwotnego.

Cechami dominującymi, które powinny charakteryzować dobry preparat nowotworowy są: możliwie najwyższa skuteczność terapeutyczna, najniższa możliwa toksyczność, rozpuszczalność w wodzie, stabilność i rozmiar cząstki substancji aktywnej nie przekraczający 1 nanometra (nm).

W polskim zgłoszeniu patentowym PL411432 przedstawiono rozpuszczalne w wodzie inteligentne kompleksy złota (III), sposób ich wytwarzania i ich zastosowanie jako samodzielnego leku albo składnika środka farmaceutycznego w terapeutycznie uzasadnionej ilości i dowolnym sposobie podawania w chorobach nowotworowych. Te cyjankowe kompleksy korzystnie mono-dijonów złota (III) otrzymuje się w roztworze wodnym lub wodno-alkoholowym w wyniku reakcji z cyjankiem jednowartościowego metalu alkalicznego w stosunku molowym 1:3 do 1:6. Opisane w powyższym zgłoszeniu patentowym kompleksy złota (III) są trwałe i stabilizowane dodatkowo ditlenkiem chloru, ale nie posiadają pewnych istotnych opisanych poniżej właściwości. Jak ogólnie wiadomo komórki nowotworowe fermentują glukozę do kwasu mlekowego, który zakwasza organizm ssaka, a tym samym uniemożliwia zwalczanie komórek nowotworowych przez komórki odpornościowe takie jak limfocyty i tak zwane komórki NK - naturalni zabójcy. Ponadto kwas mlekowy działa jak biologiczne nożyce - rozpuszcza błony komórkowe sąsiadujących zdrowych komórek. Organizm broni się przed obniżeniem pH poprzez reakcje buforujące polegające między innymi na wykorzystaniu zawartych w kościach jonów wapnia i magnezu, które następnie przesyła do kwaśnych tkanek nowotworowych. Świadczą o tym wyniki badań in vivo przeprowadzanych na zwierzętach. Wykazały one obecność złogów wapniowo-magnezowych w miejscach, w których przed terapią znajdowały się guzy nowotworowe. W przypadku kiedy jony te nie są dostarczone z aplikowaną substancją aktywną, następuje ich przesunięcie w obszar guza nowotworowego z kości. Stanowi to duże obciążenie dla układu kostnego, który ulega znacznemu osłabieniu strukturalnemu (rzeszotowieniu) co charakteryzuje się postępującym ubytkiem masy kostnej, osłabieniem

PL 236 093 B1 struktury przestrzennej kości a w konsekwencji zwiększoną podatnością na złamania włącznie z uszkodzeniem kręgosłupa.

Polski opis patentowy PL225149 szeroko opisuje rozpuszczalne w wodzie, stabilne kompleksy złota (III), ich sposób otrzymywania i zastosowanie do wytwarzania suplementów diety lub składników suplementów diety, środków farmaceutycznych i kosmetycznych lub składników tych środków. Te chlorkowe kompleksy monojonów i wielojonów złota (III) stabilizowane są ditlenkiem chloru. Otrzymany wg wyżej wspomnianego patentu kompleks chlorkowy jest mało trwały zwłaszcza w środowisku płynów ustrojowych ssaka. Praktycznie natychmiast jest on wychwytywany przez tioaminokwasy i różnorakie związki heterocykliczne zawierające azot. Dlatego też kompleksy te nie nadają się do robienia iniekcji dożylnych, domięśniowych czy podskórnych co jest sporym mankamentem w powszechnym stosowaniu.

Podobnie mało trwały jest cyjankowy kompleks złota (III) przedstawiony w zgłoszeniu patentowym PL412005. Nie jest on stabilizowany ditlenkiem chloru i dlatego w organizmie ssaka podatny jest na redukcję glutationem (GSH) czy innymi tioaminokwasami co przedstawia poniższa reakcja

[Au(CN)4]- + 2GSH ^ [Au(CN)2]- + 2HCN + 2GSSG

Odwołując się do wspomnianego wyżej rozmiaru cząsteczki aktywnej należy zauważyć, iż rozdrobniona struktura substancji aktywnej zawierającej złoto jest niezwykle istotna ze względu na optymalizację jej skuteczności w dotarciu do guza nowotworowego. Korzystnym jest więc rozbicie struktury klastra, do którego tworzenia posiadają tendencję cząstki złota i ograniczenie rozmiaru cząstek złota do poziomu poniżej 1 nanometra, a korzystnie do monojonów lub dijonów złota (III).

W opisie patentowym DE3920144 został szczegółowo opisany sposób otrzymywania stabilnych, orbitalnie przekształconych, jednoatomowych pierwiastków wybranych z grupy złożonej z kobaltu, niklu, miedzi, srebra, złota palladu, platyny, rutenu, rodu, irydu i osmu. Według opisu tak przekształcone monoatomowe metale nadają się do użycia, jako katalizatory do ceramiki, materiałów ognioodpornych, substancji odpornych na korozję. Dodatkowo posiadają one szczególne właściwości jak na przykład nadprzewodnictwo w wysokich temperaturach i zdolność wytworzenia energii. W tym obszernym opisie patentowym przedstawione są sposoby (chemiczny i elektrochemiczny) otrzymywania z dużych klastrów złota od Au₂Cl6, aż do Au33CI99 - monoatomowego złota o przekształconych orbitach.

Takie działanie, polegające na przekształcaniu pierwiastków do monojonów, a w szczególności monojonów złota, zdaniem twórców niniejszego rozwiązania, jest niezwykle ważne ze względu na efektywność wykorzystania rozdrobnionego złota jako substancji leczniczej. Średnica cząstek złota koloidalnego w porównaniu ze średnicą kanałów sodowo-potasowych i/lub średnicą szczelin w błonach komórkowych i mitochondriach jest bardzo duża. Osiąga rozmiar od kilku do kilkuset nanometrów. Tak ogromna dysproporcja utrudnia swobodne dotarcie wraz z krwią cząstek złota (Au⁰) do komórek nowotworowych znacznie ograniczając skuteczność terapii antynowotworowej. Rozmiar cząstek, jakie tworzy złoto w formie koloidalnej wynika z jego skłonności do tworzenia tzw. klastrów, czyli wielocząstkowych tworów złożonych z połączonych ze sobą atomów. Klastry złota zawierają od kilku do kilkudziesięciu atomów metalu, a odległości metal - metal (Au-Au) są identyczne jak w ich pierwotnej formie metalicznej, czyli posiadają siatkę krystalograficzną oraz swobodne elektrony jak w rodzimym złocie.

Klastry złota tworzą swoiste klatki, zbliżone swoją strukturą do fulerenów. Jednak najwięcej z nich występuje w kształcie ostrosłupów, graniastosłupów, stożków oraz innych trójwymiarowych figur. Bez względu na posiadaną strukturę ich rozmiary są tak duże, że nie przechodzą przez błony komórkowe i mitochondrialne mikroorganizmów czy ssaków. Przykładowo atom złota, którego promień atomowy wynosi 0,144 nanometra tworzący klaster złożony z dwudziestu atomów osiągnie w skrajnym przypadku rozmiar około 6 nanometrów (zakładając powstanie struktury liniowej).

Jak wykazały dotychczasowe badania ponad 50% złota metalicznego Au⁰ w formie dużych klastrów wydalane jest z organizmu w ciągu doby od podania w niezmienionej formie, 25-30% jest wydalana w ciągu następnej doby, a pozostała część gromadzi się w wątrobie, nerkach i śledzionie nie wywołując spodziewanego efektu terapeutycznego. Badania wykazały także, że wstrzykiwanie pustych nanomuszli (nośników substancji aktywnej) o rozmiarach 20-40 nm wykonanych ze złota powoduje, iż jedynie 1-10% wstrzykniętej dawki dociera w miejsce przeznaczenia, czyli do nowotworów, przy jednoczesnym wzroście kumulacji tych cząstek w innych miejscach niż docelowe - (wątroba, śledziona). Chcąc poprawić dystrybucję nanocząstek złota do guza próbowano wielu sposobów ich modyfikacji, w tym łączenia z przeciwciałami, analogami hormonów, makrofagów, związkami krzemu. Istnieją także nanocząstki złota połączone z czynnymi biologicznie peptydami i kwasami rybonukleinowymi (RNA).

PL 236 093 B1

Jednak zabiegi te w niewielkim stopniu poprawiły skuteczność ich przenikania do wnętrza guza, ponieważ nie miały one istotnego wpływu na rozmiar cząstek oraz nie ograniczały zdolności do tworzenia się klastrów. Na podstawie powyższych danych można stwierdzić, że skuteczność terapii przeciwnowotworowej jest ściśle związana z rozmiarem cząstek złota i możliwością ich przeniknięcia do wnętrza komórki nowotworowej.

Odwołując się ponownie do cytowanego powyżej opisu patentowego DE3920144 klastry złota w celu zmniejszenia ich rozmiaru wielokrotnie rozpuszcza się w kwasie solnym z przynajmniej 20 molowym nadmiarem chlorku sodu w celu rozbicia wiązania metal - metal. W przykładzie 1, czynność 8 otrzymuje się roztwór jednoatomowej soli złota (I) NaAuCb H2O, gdzie pH roztworu wynosi około 1,0. To monoatomowe złoto (I) jest niestabilne w czasie, a zwłaszcza nie jest odporne na światło słoneczne, które je szybko rozkłada.

3Au⁺¹ ^ 2Au⁰ + Au⁺³

Twórcy niniejszego wynalazku od wielu lat prowadzą intensywne badania nad otrzymaniem rozpuszczalnych w wodzie, stabilnych w czasie, odpornych na redukcję, światło słoneczne oraz łatwo przyswajalnych przez ludzki organizm kompleksów złota (III). Chcąc spełnić te warunki należało stworzyć strukturę chemiczną zupełnie odmienną od obecnie stosowanych i opisanych w literaturze patentowej. Zasadniczą cechą substancji musiała być jej stabilność w różnych środowiskach pH. Jest to konieczny parametr, jeżeli chcemy mieć substancję funkcjonalną w leczeniu człowieka. Jak powszechnie wiadomo, w ludzkim organizmie mamy do czynienia z różnym pH - od 0,5 do 2 (soki trawienne żołądka), poprzez 6,3 (ślina), 7,3-7,45 (krew), 7,5-8,8 (żółć, enzymy trzustki). Rozpuszczalność związku kompleksowego we wszystkich tych środowiskach jest niezwykle istotna w przypadku, kiedy chcemy aplikować go doustnie, dożylnie lub domięśniowo. Jest też bardzo ważna w przypadku, kiedy organ poddawany kuracji charakteryzuje się taką a nie inną wartością pH i to do niego adresowana jest ogólnoustrojowa aplikacja. Kolejną ważną cechą jest stabilność w czasie i odporność na działanie światła słonecznego. Jak wiadomo produkty lecznicze powinny posiadać korzystnie dwudziestoczteromiesięczny okres przydatności do użycia. Osiągnięcie tych założeń pozwoli stworzyć preparat, który można bezpiecznie magazynować, tworzyć rezerwy strategiczne oraz stosować w różnych warunkach klimatycznych. Ważne jest także uodpornienie preparatu na działanie czynników redukcyjnych możliwych do zaistnienia wewnątrz organizmu. Brak takiej stabilności powodował, że wiele preparatów świetnie sprawdzających się w warunkach laboratoryjnych całkowicie traciło swoje właściwości w płynach ogólnoustrojowych po iniekcji dożylnej lub aplikacji doustnej. Przykładem tego jest lek o nazwie TAUREDON® zawierający jako substancję aktywną aurotiojabłczan sodu (Na2AuSC4H3O4) stosowany w terapii reumatoidalnego zapalenia stawów, który traci swoje właściwości w przypadku wzrostu stężenia żelaza w organizmie lub zetknięcia się z tioaminokwasami, które są składnikiem białka występującego w komórkach ssaków.

Twórcy wynalazku zdecydowali się także w celu poprawy rozpuszczalności kompleksu na wprowadzenie grup cyjankowych (-CN). Ponieważ użycie przedmiotowej grupy funkcyjnej, kojarzonej często z silną trucizną, jaką jest cyjanek potasu (KCN) może budzić zdziwienie, należy przybliżyć powszechność występowania tej grupy w produktach spożywczych, leczniczych oraz jednoznacznie sprecyzować zakres jej szkodliwości dla organizmów żywych a w szczególności dla organizmu ludzkiego. Przykładem powszechnego użycia grupy cyjankowej (-CN) w produktach spożywczych jest sól kuchenna (NaCl). Według wielu publikacji jej spożycie jest niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu. Dostępna powszechnie w sprzedaży spożywcza sól kuchenna zawiera dodatek antyzbrylający. Najczęściej jest to jeden z wymienionych powyżej dodatków do żywności: E 535 - żelazocyjanek sodu; E 536 żelazocyjanek potasu; E 538 - żelazocyjanek wapnia. Normy europejskie i polskie określają poziom zawartości E 536 - żelazocyjanku potasu w soli spożywczej na poziomie 20 mg/kg a w soli morskiej 57 mg/kg. Maksymalne dzienne spożycie soli spożywczej wynosi 75 gram a średnie 15 gram. Spożycie 15 gram soli spożywczej spowoduje automatyczne spożycie 0,3 mg żelazocyjanku potasu, czyli około 0,13 mg cyjanku. W przeliczeniu na cyjanowodór (HCN) tyle właśnie będzie wynosić maksymalna dzienna dawka związku kompleksowego złota (III) wytwarzanego według przedmiotowego wynalazku podawana w zaawansowanej chorobie nowotworowej a w wielu przypadkach będzie ona kilkanaście czy kilkadziesiąt razy mniejsza. Poza stosowaniem związków cyjankowych jako dodatków do żywności używa się ich jako składników leków. Jednym z nich jest Antidotum Thalii-Heyl, lek na zatrucia promieniotwórczym talem. Jego substancją aktywną jest żelaza (III) heksacyjanożelazian (II) (błękit pruski) CAS: 14038-43-8. Lek ten dopuściła do stosowania w 2003 roku FDA - Agencja ds. Żywności i Leków,

PL 236 093 Β1 która w Stanach Zjednoczonych jest główną i najbardziej rygorystyczną instytucją zajmującą się kontrolą środków spożywczych i leków. Doustna dawka tego leku jest bardzo duża, wynosi dla dzieci w wieku 2-12 lat - 1 g 3 razy dziennie, a dla dzieci powyżej 12 roku życia i dorosłych 3 g 3 razy dziennie. Zalecane jest kontynuowanie leczenia przez co najmniej 30 dni. Te 9 g błękitu pruskiego odpowiada przyjęciu około 5 000 mg cyjanowodoru (HCN) na dobę.

W patencie PL225149 ujawniono bardzo prostą i bezpieczną metodę otrzymywania ditlenku chloru (IV) w wyniku reakcji, w roztworze wodnym nawet w temperaturze pokojowej kwasu chlorozłotowego (III) z chloranem (III) sodu w obecności przynajmniej 20 moli chlorku sodowego. W tej reakcji przemiany chemicznej (dysproporcjonowania) jeden atom chloru trójwartościowego ulega redukcji do kwasu solnego (Cl·¹), a jednocześnie cztery atomy chloru trójwartościowego ulegają utlenianiu do dwutlenku chloru (IV). Reakcja otrzymywania wodorozpuszczalnych, stabilnych kompleksów złota (III) z dwutlenkiem chloru (IV) przedstawiona jest w poniżej przedstawionym schemacie:

4HAuCk + 5NaCIO₂ + nNaCI 4NaAuCI₄ · CIO₂ + (n+1)NaCI+2H₂O

Ten ujawniony kompleks złota (III), dwutlenku chloru w roztworze chlorku (I) sodu, niespodziewanie okazał się bardzo stabilny w czasie długiego okresu przechowywania nawet w przezroczystych opakowaniach i na świetle słonecznym oraz odporny na zamrażanie i odmrażanie. W wyniku długotrwałych prób i badań niespodziewanie okazało się, że bardzo rozdrobnione, korzystnie monojonowe złoto (I), można łatwo utlenić chloranem (III) do jonów złota (III), które można skutecznie stabilizować ditlenkiem chloru (IV) a następnie w jego obecności przereagować w odpowiednim stosunku molowym z cyjankiem diwartościowego metalu alkalicznego. Te alkaliczne metale z II grupy układu okresowego pierwiastków to beryl, stront, bar i rad oraz korzystnie nieszkodliwe dla ludzi i innych ssaków magnez i wapń.

Szczegółowa analiza danych na temat dopuszczalnych dla ludzkiego organizmu ilości złota stosowanego w celach terapeutycznych oraz toksyczności grupy cyjankowej (CN) stabilizowanej ditlenkiem chloru (CIO2) stały się dla twórców niniejszego wynalazku inspiracją do stworzenia rozpuszczalnych w wodzie kompleksowych związków złota (III), których właściwości lecznicze zostały potwierdzone doświadczalnie.

Istotą wynalazku są rozpuszczalne w wodzie kompleksy złota (III), sposób wytwarzania rozpuszczalnych w wodzie kompleksów złota (III) i ich zastosowanie. Rozpuszczalne w wodzie kompleksy złota (III) według wynalazku przedstawione są ogólnym wzorem:

[Μθ]™* [Au(CN)_m]n*^m-^I’>ⁿ (ClOlj.n

Z gdzie Me jest metalem alkalicznym z II grupy układu okresowego, korzystnie wapniem lub magnezem m ma wartość od 3 do 6, n ma wartość od 1 do 10, p ma wartość od 1 do 3, a r ma wartość od 0,1 do 2.

Sposób otrzymywania rozpuszczalnych w wodzie kompleksów złota (III), polegający na wielokrotnym roztwarzaniu chemicznym klastrów złota, w kwasie solnym (HCI) w obecności przynajmniej 10 molowego nadmiaru chlorków jednowartościowych metali alkalicznych i każdorazowym odparowywaniu do sucha, aż do uzyskania wielkości klastrów poniżej 1 nanometra, to jest monojonów lub dijonów złota (III) według wynalazku charakteryzuje się tym, że w roztworze wodnym albo wodno-alkoholowym otrzymane monojony lub dijony złota (III) reaguje się z cyjankiem diwartościowego metalu alkalicznego II grupy układu okresowego korzystnie wapnia lub magnezu, w stosunku molowym od 2:3 do 1:3 korzystnie w obecności łagodnego utleniacza, którym jest ditlenek chloru (IV) lub jego prekursor chloran (III) sodu użyty w stosunku molowym 0,1 do 2 w stosunku do złota (III).

Zastosowanie rozpuszczalnych w wodzie kompleksów złota (III) o powyższym wzorze do wytwarzania środków farmaceutycznych lub składników tych środków, do wytwarzania środków kosmetycznych lub składników tych środków lub do wytwarzania suplementów diety lub składników suplementów diety a także zastosowanie w sposobach leczenia nowotworów przy dowolnym sposobie podawania oraz w terapeutycznie uzasadnionej ilości.

W środkach farmaceutycznych rozpuszczalne w wodzie kompleksy złota (III) mogą być stosowane jako substancja aktywna stosowana samodzielnie w postaci roztworu wodnego lub jako substancja aktywna wspomagająca działanie innych leków przydatnych w leczeniu chorób związanych z jednym lub więcej czynników z grupy obejmującej kości, chrząstkę, stawy, żyły i tętnice, włosy, skórę, paznokcie, osteoporozę, choroby reumatyczne, stwardnienie tętnic i żył, choroby skóry, choroby sercowo-na

PL 236 093 B1 czyniowe, choroby alergiczne, choroby zwyrodnieniowe, choroby oczu i różnorakie choroby nowotworowe oraz leczenie układu pokarmowego, oddechowego, krwionośnego, hormonalnego, wydalniczego, nerwowego, powłokowego, rozrodczego, ruchowego i układu limfatycznego. Korzystnie te nieorganiczne kompleksy stosuje się w połączeniu z fizjologicznie akceptowalnymi dodatkami, lekami a zwłaszcza chemioterapeutykami.

Wynalazek może być przykładowo stosowany samodzielnie, jako dodatek do wody pitnej i różnorakich napojów albo suplement do żywności w celu suplementacji złota do organizmu człowieka, którego obecność stymuluje mechanizm wzmacniania jednego lub więcej organów ludzkich z grupy obejmującej kości, chrząstkę, stawy, żyły i tętnice oraz włosy, paznokcie i skórę.

Należy podkreślić, że dla człowieka maksymalna dzienna dawka lecznicza będzie wynosiła 0,01 mg/kg/dobę. Z badań wstępnych wynika bowiem, że najskuteczniejsze jest stosowanie dawek leczniczych anionowych kompleksów złota (III) na poziomie niższym niż 0,001 mg/kg/dobę, w przeliczeniu na cyjanowodór to jest około 0,0006 mg/kg/dobę.

Obecność w nowym zgłoszeniu patentowym jonów wapnia i/lub magnezu zapobiega lub ogranicza poważny problem związany z demineralizacją kości i ich rzeszotowieniem.

Niskie dawki anionowych kompleksów złota (III) o tak dobrej rozpuszczalności w wodzie i stabilności w płynach wewnątrzustrojowych nie stanowią absolutnie żadnego zagrożenia dla zdrowia człowieka. Małe, niemal homeopatyczne dawki kompleksów złota (III) selektywnie niszczą komórki nowotworowe oraz patogeny szkodliwe dla organizmu człowieka. Stosowanie nowatorskiej metody leczenia chorób nowotworowych jest tak bardzo bezpieczne, że można stosować tę metodę podczas leczenia kobiet w ciąży, bez ryzyka wywołania powikłań płodu oraz konieczności dokonania tragicznego wyboru - ratować życie matki czy dziecka. Wysoka rozpuszczalność anionowych kompleksów złota (III) wytwarzanych według przedmiotowego wynalazku jest największym atutem. Mogą być one podawane doustnie, dożylnie, domięśniowo oraz podskórnie i wiele z nich w stanie nienaruszonym oraz niezmienionym dotrze do odbiorników, czyli komórek nowotworowych czy innych patogenów mających większe powinowactwo do złota niż zdrowe komórki ludzkie. Oprócz komórek nowotworowych aktywność taką wykazują patogeny powodujące choroby tropikalne, a także bakterie boreliozy i gruźlicy oraz wiele innych.

Zastosowanie ditlenku chloru stabilizuje otrzymany nowy związek w obecności czynników redukcyjnych obecnych wewnątrz każdej żywej komórki takich jak tioaminokwasy. Jednym z najpowszechniejszych tioli występujących w organizmach roślinnych i zwierzęcych jest glutation (GSH). Powoduje on redukcję Au(CN)4 do Au(CN)2 co przedstawia poniższa reakcja (Journal of Inorganic Biochemistry 85(2001) 67-76)

[Au(CN)4]^- + 2GSH ^ [Au(CN)2]^- + 2HCN + 2GSSG

Kompleks złota (I) jest nietrwały i szybko ulega redukcji do złota metalicznego (Au⁰) zanim dotrze do komórki nowotworowej.

Nieoczekiwanie okazało się, że nieorganiczne, anionowe, cyjankowe kompleksy złota (III) powstałe w obecności ditlenku chloru lub jego prekursora chloranu (III) sodu są bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie, krwi, osoczu i limfie a co najważniejsze stabilne w organizmie ssaka. Skutecznie i selektywnie niszczą w bardzo krótkim czasie (kilka, kilkanaście dni) komórki nowotworowe i komórki różnorakich patogenów. Rozdrobnione, korzystnie monojonowe złoto (III), którego promień jonowy jest najmniejszy ze wszystkich platynowców, a nawet srebra i miedzi, dlatego może ono nawet kanałami sód/potas przechodzić do wnętrza każdej komórki i mitochondriów i łączyć się z DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy) i w miarę potrzeby je korygować - naprawiać. Modyfikacja DNA odbywa się na poziomie komórkowym, przywraca z pamięci „zapis” stanu zdrowego organizmu. Komórki nowotworowe, są wiecznie młode, wytwarzają one enzym - telomerazę, który hamuje starzenie się komórek nowotworowych. Monojonowe złoto (III), które wnika do wnętrza komórki nowotworowej eliminuje ten enzym, a tym samym prowadzi do śmierci komórki nowotworowej. Metabolizm raka jest 8-20 razy większy niż metabolizm zdrowych komórek. Dodatkowo zawierają one kilka razy więcej tioaminokwasów takich jak metionina, homocysteina, cysteina i produkt utleniania cysteiny - cystynę. Te wszystkie czynniki powodują, że komórki nowotworowe mają 20-25 razy większe powinowactwo do złota niż zdrowe komórki, dlatego przy podawaniu przyswajalnego (bardzo rozdrobnionego) złota w pierwszej kolejności jest ono konsumowane przez komórki nowotworowe.

Nowoopracowane, rozpuszczalne w wodzie kompleksy złota (III) można nazwać inteligentnymi, ponieważ bezbłędnie trafiają do komórek nowotworowych selektywnie je niszcząc.

PL 236 093 B1

W komórkach nowotworowych gdzie pH jest słabo kwaśne (5,0-6,5) związek według wynalazku o ogólnym wzorze ulega dekompozycji do gazowego CIO2, który powoduje rozpad chorej komórki i jej unieszkodliwienie. Wytworzone in situ monoatomowy tlen i chlor utleniają sąsiednie komórki nowotworowe. Dlatego już tysięczne części miligrama/kg/dobę wystarczą do pokonania tak groźnej choroby. Uwolnione złoto w miarę potrzeby koryguje DNA i katalizuje dotlenianie kwasu mlekowego i innych kwasów organicznych, tlenek węgla (II) oraz glukozę do nieszkodliwych substratów: ditlenku węgla (IV) i wody. W związku z tym w komórce nowotworowej podnosi się pH (alkalizuje się) i komórka nie dzieli się - ginie. Są też publikacje, które mówią, że „komórki rakowe, które wejdą w kontakt z monojonowym złotem mutują się ponownie do normalnych komórek”. Byłoby to najkorzystniejsze rozwiązanie, ponieważ rozpadające się guzy nowotworowe i inne martwe komórki nie obciążałyby toksynami układu limfatycznego oraz innych organów wydalniczych, głównie wątroby i nerek.

Otrzymany według wynalazku kompleks złota (III) charakteryzuje się wysoką biodostępnością po podaniu doustnym, wynoszącą ponad 50% dawki podanej metodą iniekcji dożylnej. Obecność substancji aktywnej wytwarzanej wg przedmiotowego wynalazku zanotowano już po 30 minutach od podania doustnego w nerkach, śledzionie, wątrobie, płucach i jądrach. Na szczególną uwagę zasługuje kumulacja substancji aktywnej w mózgu, co świadczy o łatwym pokonywaniu blokady krew - mózg i dostarczeniu leku onkologicznego w ten szczególnie trudnodostępny obszar ciała. Ponadto wysoka kumulacja substancji w trzustce, płucach i wątrobie może nasuwać podobne wnioski. Istotnym jest także, że substancja jest wydalana z organizmu niemal w 100% po około 22 godzinach. Połączenie tego z jedną z najniższych opisanych w literaturze naukowej dawek terapeutycznych oscylujących w granicach 0,02 mg/kg czyni z otrzymanego kompleksu złota (III) jeden z najskuteczniejszych preparatów przeciwnowotworowych na świecie. Analizę ilościową próbek tkanek wykonano techniką spektrometrii mas ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej.

Nowoopracowane, rozpuszczalne w wodzie kompleksy złota (III) są bardzo trwałe, odporne na redukcję, stabilne w czasie, a w organizmie ssaka odporne na redukcję glutationem czy innymi tioaminokwasami. Z uwagi na bardzo duże rozdrobnienie są bardzo skuteczne i oszczędne w stosowaniu, jako środki farmaceutyczne i kosmetyczne, które podawane są ssakowi w terapeutycznie uzasadnionej ilości i w dowolnej formie. Wynalazek jako środek kosmetyczny może być stosowany samodzielnie jako roztwór wodny lub razem jako składnik innych kosmetyków przykładowo kremów, maści, szamponów, żelów, toników, różnego rodzaju odżywek do skóry, włosów i paznokci oraz innych środków pielęgnujących i regenerujących chorą skórę, zniszczone włosy i słabe paznokcie.

Przedmiot wynalazku zostanie dokładniej objaśniony w poniższych przykładach, nie ograniczając jego zakresu.

P r z y k ł a d 1.

Sposób otrzymywania chlorynowo-cyjankowych kompleksów monojonowego złota (III)

Do kolby o pojemności 1 dm³, zaopatrzonej w mieszadło i chłodnicę odciekową wrzucamy 100 mg 99,99% czystego metalicznego złota i rozpuszczamy w wodzie królewskiej (mieszanina stężonego kwasu solnego i azotowego w stosunku molowym 3:1). Po rozpuszczeniu złoto (III) występuje w formie bardzo dużych klastrów z wiązaniami metalicznymi (Au-Au)>11. Otrzymane według powyższego opisu rozpuszczalne w wodzie klastry złota (III) zakwaszamy 120 cm³ stężonego (36%) kwasu solnego cz.d.a (czystego do analiz), po czym mieszaninę doprowadzamy do wrzenia i utrzymujemy tak długo, aż objętość zmniejszy się do 20-30 cm. Po ponownym dodaniu 120 cm³ stężonego kwasu solnego znowu podgrzewamy do wrzenia i do uwalniania par NOCl (chlorek nitrozylu). Powyższą czynność powtarzamy wielokrotnie, aż do osiągnięcia efektu, jakim jest brak brązowych dymów i zapachu tlenków azotu. Oznacza to, że kwas azotowy jego tlenki zostały całkowicie odparowane, a w kolbie pozostały chlorki złota (III). Do odparowania cieczy (kwasów) z nad soli złota (III), stosujemy wytypowaną termostatowaną łaźnię poliglikolową. Jako medium grzewcze stosujemy glikol polietylenowy o ciężarze cząsteczkowym 400 z dodatkiem antyutleniaczy. Kolbę z chlorkami złota (III) wstawiamy do powyższej łaźni i odparowujemy do suchej soli. Istotnym jest, aby cała ciecz została odparowana, a sól nie została spieczona - nie zmieniła barwy, a w szczególności chlorek złota (III) nie został zredukowany do złota metalicznego. Otrzymane według powyższego opisu suche sole ponownie rozpuszczamy w wodzie królewskiej, powtarzając jednocześnie czynności b i c. Powyższa chemiczna obróbka umożliwia otrzymywanie mniejszych niż 11-atomowych klastrów chlorku złota (III). 300 ml 6 M (molowego) kwasu solnego dodajemy do suchej soli, po czym całość ponownie podgrzewamy do temperatury wrzenia cieczy i odparowujemy ją, aż do utworzenia suchych soli. Czynność tą powtarzamy czterokrotnie, aby uzyskać jak

PL 236 093 B1 najmniejsze klastry złota (III). Po zakończeniu tych długotrwałych czynności otrzymujemy pomarańczowo-czerwoną sól chlorku złota (III), analiza, której wykazuje obecność praktycznie czystego związku AU2CI6. Do tak otrzymanego związku Au2Cl6, dajemy następnie chlorek sodu (NaCl) cz.d.a. w ilości 9 gramów (stosunek molowy chlorku sodu do złota wynosi ponad 300). Następnie uzupełniamy destylowaną wodą do ok. 500 cm. Całość gotujemy przez kilkanaście godzin i otrzymujemy w obecności chlorku sodowego związek o wzorze Na2Au2Cl8. Tak duży nadmiar molowy chlorku sodu jest niezbędny, ponieważ ułatwia rozbicie dużych klastrów złota o wiązaniach metalicznych (Au-Au) i utworzenie soli sodowej kwasu monochlorozłotowego (NaAuCL). Konkretnie dobrana ilość 9 gram chlorku sodu pozwala w efekcie końcowym otrzymać w przybliżeniu stężenie roztworu soli fizjologicznej. Wodny roztwór chlorku sodu i soli podgrzewamy odparowując wodę do otrzymania suchego osadu soli. Następnie sole traktujemy na przemian 400 cm³ wody 3 destylowanej i 600 cm³ 6 M kwasu solnego, aż do momentu, w którym nie będzie widoczna dalsza zmiana barwy. Do traktowania soli użyto 6 M kwasu solnego. Po ostatniej obróbce 6 M kwasem solnym i końcowym odparowaniu go, otrzymujemy suche sole, które następnie rozcieńczamy 800 ml destylowanej wody, otrzymując roztwór jednoatomowej soli złota HAuCl2H2O. Wartość pH roztworu wynosi około 1,0. Do kolby z tak otrzymanym monojonowym złotem (I), ostrożnie wlewamy 1 M (molowy) wodorotlenek sodu, w celu neutralizacji roztworu do pH 4-5. Następnie dodajemy 3,8 g 2,5% chloranu (III) sodu (NaCIO2) - CAS: 775819-2. Stosunek molowy złota do chloranu (III) wynosi 1:2. Nadmiar molowy chloranu (III) sodu jest niezbędny do utlenienia złota (I) do złota (III) i utworzenia kompleksu. Po kilkunastu godzinach otrzymujemy rozpuszczalny wodzie, stabilny kompleks złota (III) z ditlenkiem chloru i chlorkiem sodowym o wzorze: NaAuCLClO2(NaCl)z, gdzie z jest liczbą ponad 300. Monojonowy kompleks NaAuCl4-ClO2-(NaCl)z neutralizujemy 2% wodorowęglanem sodu (NaHCO3), CAS:497-19-8 do pH około 7,8 a następnie dodajemy 16 g 0,1 M wodnoalkoholowego roztworu cyjanku wapnia - CAS: 592-01-8. Stosunek molowy monojonowego złota (III) do cyjanku wapnia wynosi około 1:3. Całość mieszamy w temperaturze 30°C przez 2 godziny a następnie, pod intensywnym wyciągiem zakwaszamy 0,1 M kwasem solnym (HCl). Powyższą syntezę pod zmniejszonym ciśnieniem mieszamy przez 4 godziny w celu odpędzenia wolnego cyjanowodoru (HCN). Tak wysoce rozpuszczalne w wodzie kompleksy monojonowego złota (III) neutralizujemy do pH 7,4 (optymalne pH krwi i limfy) 0,1 M difosforanem tetrapotasu (K4P2O7) CAS: 7320-34-5. Całość uzupełniamy wodą redestylowaną do objętości 1 dm gdzie znajduje się 100 mg monojonowego złota (III) około 0,5 mM (milimola) związanego w wysoce rozpuszczalny kompleks. Przedmiotową syntezę rozcieńczono dziesięciokrotnie solą fizjologiczną (9 g/dm³ chlorku sodu) i roboczo nazwano TGS 21.

P r z y k ł a d 2.

Sposób otrzymywania chlorynowo-cyjankowych kompleksów dijonowego złota (III)

Do kolby o pojemności 1 dm³, zaopatrzonej w mieszadło i chłodnicę odciekową wrzucamy 200 mg 99,99% czystego metalicznego złota i rozpuszczamy w wodzie królewskiej (mieszanina stężonego kwasu solnego i azotowego w stosunku molowym 3:1). Po rozpuszczeniu złoto (III) występuje w formie bardzo dużych klastrów z wiązaniami metalicznymi (Au-Au)>11. Otrzymane wg powyższego przykładu rozpuszczalne w wodzie klastry złota (III) zakwasza się 200 cm stężonego (36%) kwasu solnego cz.d.a., po czym mieszaninę doprowadza się do wrzenia i utrzymuje, aż objętość zmniejszy się do 20-30 cm³ . Po ponownym dodaniu 200 cm¹ stężonego kwasu solnego znowu podgrzewamy do wrzenia i do uwalniania par NOCl (chlorek nitrozylu). Powyższą czynność powtarzamy wielokrotnie, aż do osiągnięcia efektu, jakim jest brak brązowych dymów i zapachu tlenków azotu. Oznacza to, że kwas azotowy i jego tlenki zostały całkowicie odparowane, a w kolbie pozostały chlorki złota (III). Do odparowania cieczy (kwasów) z nad soli złota (III), wytypowano termostatowaną łaźnię poliglikolową. Jako medium grzewcze zastosowano glikol polietylenowy o ciężarze cząsteczkowym 600 z dodatkiem antyutleniaczy. Kolbę z chlorkami złota (III) wstawiamy do powyższej łaźni i odparowujemy do suchej soli. To znaczy, że cała ciecz została odparowana, a sól nie została spieczona - nie zmieniła barwy, a w szczególności chlorek złota (III) nie został zredukowany do złota metalicznego. Otrzymane suche sole zostają ponownie rozpuszczone w wodzie królewskiej, przy czym czynności b i c zostają powtórzone. Powyższa chemiczna obróbka umożliwia otrzymywanie mniejszych niż 11-atomowych klastrów chlorku złota (III). 300 ml 6 M kwasu solnego dodajemy do suchej soli, po czym całość ponownie podgrzewamy do temperatury wrzenia cieczy i odparowujemy, aż do utworzenia suchych soli. Czynność ta zostaje powtórzona czterokrotnie w celu uzyskania jak najmniejszych klastrów złota (III). Po zakończeniu tych długotrwałych czynności otrzymuje się pomarańczowo-czerwoną sól chlorku złota (III), analiza, której wykazuje obecność praktycznie czystego związku Au2Cl6. Następnie dodajemy chlorek sodu (NaCl) cz.d.a. w ilości 18 gram (stosunek molowy chlorku sodu do złota wynosi ponad 300). Następnie uzupełniamy

PL 236 093 B1 wodą destylowaną do ok. 500 cm³. Całość gotujemy przez kilkanaście godzin i otrzymujemy w obecności chlorku sodowego związek o wzorze Na2Au2Cl8. Tak duży nadmiar molowy chlorku sodu jest niezbędny, żeby łatwo rozbić duże klastry złota o wiązaniach metalicznych (Au-Au) i utworzyć sól sodową kwasu monochlorozłotowego (Na2Au2Cl8). Konkretnie dobrana ilość 18 gram chlorku sodu pozwala w efekcie końcowym otrzymać w przybliżeniu stężenie roztworu soli fizjologicznej. Dijonowy kompleks Na2Au2Cl8 neutralizujemy 2% wodorowęglanem sodu do pH 8, dodajemy 3 g 2% chloranu (III) sodu i 26 g 0,1 M wodnego roztworu cyjanku magnezu. Stosunek molowy złota (III) do cyjanku wynosi około 2:5. Całość podgrzewamy do 35°C i mieszamy przez 3 godziny pod intensywnym wyciągiem. Następnie zakwaszamy 0,1 M kwasem fosforowym i mieszamy przez 6 godzin w celu odpędzenia wolnego cyjanowodoru (HCN). Otrzymane wysoce rozpuszczalne kompleksy dijonowego złota (III) neutralizujemy do pH 6,8 0,1 M wodorotlenkiem potasu. Całość uzupełniamy wodą redestylowaną do objętości 1 dm, gdzie znajduje się 200 mg dijonowego złota (III), około 1 mM, związanego w stabilny kompleks. Powyższą syntezę rozcieńczono dwudziestokrotnie solą fizjologiczną i roboczo nazwano TGS 22.

P r z y k ł a d 3 - porównawczy.

Dla porównania przedstawiono sposób otrzymywania chlorynowo-cyjankowych kompleksów wielojonowego złota (III) nie wchodzący w zakres patentu.

Do kolby o pojemności 1 dm³, zaopatrzonej w mieszadło i chłodnicę odciekową wrzucamy 50 mg 99,99% czystego metalicznego złota i rozpuszczamy w wodzie królewskiej (mieszanina stężonego kwasu solnego i azotowego w stosunku molowym 3:1). Po rozpuszczeniu złoto (III) występuje w formie bardzo dużych klastrów z wiązaniami metalicznymi (Au-Au)>11. Otrzymane, rozpuszczalne w wodzie klastry złota (III) zakwasza się 60 cm stężonego (36%) kwasu solnego cz.d.a., po czym mieszaninę doprowadza się do wrzenia i utrzymuje, aż objętość zmniejszy się do 20-30 cm³. Po ponownym dodaniu 60 cm stężonego kwasu solnego znowu podgrzewamy syntezę do wrzenia i do uwalniania par NOCl (chlorek nitrozylu). Tę czynność tak długo powtarzamy, aż nie będzie brązowych dymów i zapachu tlenków azotu. Oznacza to, że kwas azotowy i jego tlenki zostały całkowicie odparowane, a w kolbie pozostały chlorki złota (III). Do odparowania cieczy (kwasów) z nad soli złota (III), wytypowano termostatowaną łaźnię poliglikolową. Jako medium grzewcze zastosowano glikol polietylenowy o ciężarze cząsteczkowym 300 z dodatkiem antyutleniaczy. Kolbę z chlorkami złota (III) wstawiamy do powyższej łaźni i odparowujemy do suchej soli. Oznacza to, że cała ciecz została odparowana, a sól nie została spieczona - nie zmieniła barwy, a szczegółowo chlorek złota (III) nie został zredukowany do złota metalicznego. Otrzymane suche sole zostają ponownie rozpuszczone w wodzie królewskiej, przy czym czynności b i c zostają powtórzone. Powyższa chemiczna obróbka umożliwia otrzymywanie mniejszych niż 11-atomowych klastrów chlorku złota (III). 200 cm³ wody destylowanej dodajemy do tak otrzymanej suchej soli, po czym całość zostaje podgrzana do temperatury około 40°C i mieszana aż do całkowitego rozpuszczenia kwasów wielochlorozłotowych (III) następnie neutralizujemy 5% wodorowęglanem sodu (NaHCO3) do pH około 7,8 i dodajemy 4 g 0,5% chloranu sodu (III). W dalszej kolejności pod wyciągiem dozujemy 20 g 0,05 M wodno-alkoholowego roztworu cyjanku potasu CAS: 151-50-8. Stosunek molowy wielojonowego złota (III) do cyjanku potasu wynosi 1:4. Całość mieszamy w temperaturze 25°C przez 2 godziny a następnie zakwaszamy 5% kwasem 2-aminoetanosulfonowym. Następnie pod próżnią intensywnie mieszamy przez 2 godziny w celu odpędzenia wolnych cyjanków. Rozpuszczalne w wodzie chlorynowo-cyjankowe kompleksy wielojonowego złota (III) neutralizujemy 5% wodorowęglanem sodu do pH około 6,5. Powyższą syntezę uzupełniamy wodą destylowaną do objętości 1 dm³, gdzie znajduje się 50 mg wielojonowego złota (III) (około 0,25 mM) związanego w bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie anionowe kompleksy. Powyższą syntezę rozcieńczono pięciokrotnie solą fizjologiczną i roboczo nazwano TGS 23.

P r z y k ł a d 4.

Zastosowanie monojonów złota (III) TGS 21, dijonów złota (III) TGS 22 i wielojonów złota (III) TGS 23 jako środka farmaceutycznego w organizmie ssaka

Otrzymane według powyższych przykładów kompleksy złota (III) porównano pod kątem wpływu na żywotność nowotworowej linii komórkowej czerniaka. Kompleks - monojonowego złota (III) zawierający wapń - TGS 21 wykazał największe, niemal 100% zahamowanie wzrostu linii nowotworowej przy stężeniu 0,6 μmol/L (mikromol) po 5 dniach inkubacji. Nieco mniejszą skuteczność wykazały kompleksy dijonowego złota (III) zawierające magnez - TGS 22. Natomiast kompleksy wielojonowego złota (III) zawierające potas - TGS 23 charakteryzowały się zdecydowanie niższą aktywnością. Poniższy wykres

PL 236 093 Β1 (Rycina 1A) wykazuje zdecydowaną przewagę kompleksu monojonowego złota (III) z wapniem otrzymanego według przykładu 1. Obecność alkalicznego wapnia i magnezu w strukturze kompleksów w porównaniu z potasem ma pozytywny wpływ na skuteczność działania nowych związków.

Rycina 1A

Przykład 5.

Zastosowanie kompleksu monojonowego złota (III) w terapii przeciwnowotworowe) na przykładzie ludzkiej linii komórkowej czerniaka MeWo

Badania przeprowadzone dla ludzkiej linii komórkowej czerniaka MeWo wykazały znacznie wyższą aktywność biologiczną wobec komórek niż zastosowana w tym samym zakresie stężeń cisplatyna. Efekt w przypadku tego nowotworu zależny był od zastosowanej dawki. Zahamowanie wzrostu obserwowane było już po upływie 24 godzin inkubacji dla stężeń 6 i 0,6 μΠΊθΙ/L. Na szczególną uwagę zasługują wyniki otrzymane po 5-dniowej inkubacji, gdzie kompleks monojonowego złota (III) wykazywał także aktywność w najniższym z badanych stężeń - 0,0006 μΠΊθΙ/L. Wartość stężenia hamującego wzrost 50% komórek dla badanego związku mieści się w zakresie 0,6-6 μΠΊθΙ/L (dla 24 godzin inkubacji). Należy zauważyć, że cisplatyna będąca substancją referencyjną, w badanym zakresie stężeń wywołuje bardzo słaby efekt hamujący.

MeWo, 5 dni

MeWo, 24 godziny gtOMPLElcSAUttl BOSPLŁTIN 15Λ η

0.CÓ06 Ó006 0.06 Οί 6

StęitfiK [pmot/L] etwuirs AUWi ΒΟΙΛΛΤΪΝ

150* -

Rycina 1: Żywotność komórek linii ludzkiego czerniaka (MeWo) po upływie różnych czasów inkubacji

Przykład 6.

Zastosowanie kompleksu monojonowego złota (III) w terapii przeciwnowotworowe) na przykładzie mysiej linii komórkowej czerniaka B16F10

Badania przeprowadzone dla mysiej linii komórkowej czerniaka B16F10 wykazały znacznie wyższą aktywność biologiczną wobec komórek niż zastosowana w tym samym zakresie stężeń cisplatyna. Podobnie jak w przypadku linii ludzkiej (MeWo), wykazały wrażliwość na monojonowe kompleksy złota (III). Zahamowanie wzrostu obserwowane było już po upływie 24 godzin inkubacji dla stężeń 6

PL 236 093 Β1 i 0,6 μΐτιοΙ/L. Na szczególną uwagę zasługują wyniki otrzymane po 5-dniowej inkubacji, gdzie kompleks złota III wykazywał także aktywność w najniższym z badanych stężeń - 0,0006 μΠΊθΙ/L. Wartość stężenia hamującego wzrost 50% komórek dla badanego związku mieści się w zakresie 6-6 μΠΊθΙ/L (dla 24 godzin inkubacji). W tym przypadku również cisplatyna będąca substancją referencyjną, w badanym zakresie stężeń wywołuje słaby efekt hamujący.

B16F10, 5 dni

B16F1O, 24 h

KACI BOSPLATW

0.0006 0.006 0» 0.6 6

Stętenie Ifjimot/lJ

Rycina 2: Żywotność komórek linii mysiego czerniaka (B16F10) po upływie różnych czasów inkubacji

Komórki zarówno linii ludzkiej (MeWo), jak i mysiej (B16F10) wykazały podobną wrażliwość na kompleksy monojonowego złota (III).

Przykład 7.

Zastosowanie kompleksu monojonowego złota (III) w terapii przeciwnowotworowe] na przykładzie linii CFPAC raka trzustki

Po 24-godzinnej inkubacji wykazano istotne statystycznie obniżenie żywotności w całym zakresie stężeń przy jednoczesnej oporności na działanie cisplatyny w tych samych stężeniach. IC50 dla badanego kompleksu mieści się w zakresie 0,6-6 μΠΊθΙ/L.

II liii diii

Au

Cisplatin

CFPAC, 24 godziny

150% ^:g ioo% c O

Λ ^brs| 0%

0,0006 0,006 0,06 0,6 6

Stężenie [pmol/l ]

Rycina 3: Żywotność komórek linii raka trzustki (CFPAC) po 24-godzinnej inkubacji

Przykład 8.

Zastosowanie nowego kompleksu złota (III) w terapii przeciwnowotworowe] na przykładzie mysiego modelu nowotworu jelita grubego i okrężnicy

Badania wstępne wskazały na działanie przeciwnowotworowe badanego związku monojonowego złota (III) (TGS 21) po podaniu doustnym dwa razy w tygodniu (0,1 ml) w mysim modelu nowotworu jelita grubego i okrężnicy wywołanym przez przewlekły stan zapalny. W pierwszym dniu eksperymentu myszom podano azoksymetan (AOM) (karcynogen, który powoduje mutacje w obrębie guaniny, metabolizm tego związku zachodzi w wątrobie) w dawce 10 mg/kg podane dootrzewnowo. Tydzień później myszom podawano w butelkach zamiast wody pitnej roztwór dekstranu siarczanu sodu (DSS)

PL 236 093 Β1 (1,5% w/v), który zwiększa przepuszczalność jelita. Po tygodniu DSS wymieniono na normalną wodę pitną na kolejne 3 tygodnie. Cykl dekstran siarczanu sodu/woda odbył się trójkrotnie.

Podanie związków:

• Grupa kontrolna (sól fizjologiczna) • Grupa AOM/DSS (sól fizjologiczna) • Grupa AOM/DSS + TGS 21 (złoto 0,1 ml per oś)

AOM/DSS E3 AOM/DSS 9- kompleks monojonowego złota (III) □ Control

Rycina 4: Tumor area - stosunek długości zmian chorobowych do całkowitej długości jelita grubego.

Rycina 5: Waga śledziony (mg)

Waga śledziony i stosunek procentowy długości zmian chorobowych do całkowitej długości jelita grubego to parametry służące do oceny zmian nowotworowych w jelicie grubym. Wzrost masy śledziony wskazuje na podwyższoną aktywność komórek układu odpornościowego. Wykazano, że masa śledziony jest obniżona pod wpływem podania monojonowego związku złota (III) według wynalazku, a stosunek długości zmian chorobowych do całkowitej długości jelita jest obniżony.

Przykład 9.

Zastosowanie nowego kompleksu złota (III) do produkcji kosmetyku - pielęgnującego żelu do ciała

Do zlewki 500 ml dodano 400 ml wody destylowanej, którą podgrzano do temperatury 60°C dodano 100 g roztworu wytworzonego według przykładu 1. Następnie włączono mieszadło mechaniczne i dodano 1% gumy ksantanowej oraz 10 g witaminy B3 i 10 g witaminy B5. Całość mieszano do całkowitego ujednolicenia cieczy i powstania klarownego żelu przeznaczonego do aplikacji w produktach kosmetycznych, który zawiera dobrze przyswajalny kompleks złota (III).

Przykład 10.

Zastosowanie nowego kompleksu złota (III) do produkcji suplementu diety

PL 236 093 Β1

Do zlewki o pojemności 500 ml dodano 450 ml wody destylowanej oraz 50 g roztworu wytwarzanego wg przykładu nr 2. Następnie całość podgrzano do temperatury 70°C i włączono mieszadło mechaniczne. Otrzymany w ten sposób klarowny roztwór może służyć jako suplement diety będący źródłem złota (III) o wysokiej biodostępności.

Badania wstępne dla kompleksu monojonowego złota (III), wskazują na wysoką aktywność biologiczną kompleksu względem linii nowotworowej. Niewątpliwymi zaletami nowego związku jest aktywność w niskich stężeniach oraz dobra rozpuszczalność w wodzie. Wnioski powyższego badania mogą stanowić bazę dla nowych produktów leczniczych o działaniu przeciwnowotworowym i/lub zapobiegającym powstawaniu nowotworów oraz nowych metod leczenia raka. Są obecnie przedmiotem dalszych intensywnych badań.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Rozpuszczalne w wodzie kompleksy złota (III) według wynalazku przedstawione są ogólnym wzorem:

   |Au(CN)_mJn*-P>(CIO₂)rn gdzie Me jest metalem alkalicznym z II grupy układu okresowego, korzystnie wapniem lub magnezem m ma wartość od 3 do 6, n ma wartość od 1 do 10, p ma wartość od 1 do 3, a r ma wartość od 0,1 do 2.
2. 2. Sposób otrzymywania rozpuszczalnych w wodzie kompleksów złota (III) o wzorze według zastrz. 1, polegający na wielokrotnym roztwarzaniu chemicznym klastrów złota, w kwasie solnym (HCI) w obecności przynajmniej 10 molowego nadmiaru chlorków jednowartościowych metali alkalicznych i każdorazowym odparowywaniu do sucha, aż do uzyskania wielkości klastrów poniżej 1 nanometra, to jest monojonów lub dijonów złota (III), znamienny tym, że w roztworze wodnym albo wodno-alkoholowym otrzymane monojony lub dijony złota (III) reaguje się z cyjankiem diwartościowego metalu alkalicznego II grupy układu okresowego korzystnie wapnia lub magnezu, w stosunku molowym od 2:3 do 1:3 korzystnie w obecności łagodnego utleniacza, którym jest ditlenek chloru (IV) lub jego prekursor chloran (III) sodu użyty w stosunku molowym 0,1 do 2 w stosunku do złota (III).
3. 3. Zastosowanie rozpuszczalnych w wodzie kompleksów złota (III) o wzorze według zastrz. 1 do wytwarzania środków farmaceutycznych lub składników tych środków, do wytwarzania środków kosmetycznych lub składników tych środków lub do wytwarzania suplementów diety lub składników suplementów diety.
4. 4. Rozpuszczalne w wodzie kompleksy złota (III) o wzorze według zastrz. 1 do zastosowania w leczeniu chorób nowotworowych.