RU2196602C1 - Agent for inhibition of human immunodeficiency virus (hiv) and cytomegalovirus (cmv) infections and method of their inhibition - Google Patents

Agent for inhibition of human immunodeficiency virus (hiv) and cytomegalovirus (cmv) infections and method of their inhibition Download PDF

Info

Publication number
RU2196602C1
RU2196602C1 RU2002101294A RU2002101294A RU2196602C1 RU 2196602 C1 RU2196602 C1 RU 2196602C1 RU 2002101294 A RU2002101294 A RU 2002101294A RU 2002101294 A RU2002101294 A RU 2002101294A RU 2196602 C1 RU2196602 C1 RU 2196602C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hiv
inhibition
cmv
infected
fullerene
Prior art date
Application number
RU2002101294A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.Г. Миллер
А.А. Кущ
В.С. Романова
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "ДЕСКО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "ДЕСКО" filed Critical Закрытое акционерное общество "ДЕСКО"
Priority to RU2002101294A priority Critical patent/RU2196602C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2196602C1 publication Critical patent/RU2196602C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: invention relates to etiotropic chemotherapy of viral infections, in part, agent used for inhibition of HIV and CMV infections and method of their inhibition. Method involves application of amino acid and dipeptide derivatives of fullerene of the general formula C60-X where C60 means fullerene nucleus; X means NH-CHR-COOH, NH-(CH2)n-COOH, NH-CHR-CO-NH-CHR-COOH where n = 2-6; R means by-side radical of natural amino acid or dipeptide as agent for inhibition of viral infections, in part, HIV and CMV infections. Method of application of water-soluble amino acid or dipeptide derivatives of fullerene of the general formula C60'-X as agent for inhibition of viral infections involves its effect on infected cellular cultures in vitro with effective inhibitory dose. EFFECT: enhanced inhibitory activity of agent. 20 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к этиотропной химиотерапии вирусных инфекций, в частности к применению аминокислотных и дипептидных производных фуллерена в качестве средств ингибирования репродукции вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) и цитомегаловируса (ЦМВ) человека в клеточных культурах in vitro и может быть использовано в терапии заболеваний, вызываемых этими вирусами. The invention relates to medicine, in particular to the etiotropic chemotherapy of viral infections, in particular to the use of amino acid and dipeptide derivatives of fullerene as a means of inhibiting the reproduction of human immunodeficiency virus (HIV) and human cytomegalovirus (CMV) in cell cultures in vitro and can be used in therapy diseases caused by these viruses.

До настоящего времени не существует абсолютно эффективных средств и методов ингибирования с использованием химиопрепаратов, вакцин и других средств, способных привести к излечению от ВИЧ-инфекции и СПИДа. Трудно поддается лечению и ЦМВ-инфекция. При СПИДе она сопровождает основное заболевание в качестве наиболее распространенного оппортуниста. Большинство химиопрепаратов для ингибирования ВИЧ и ЦМВ требуют применения высоких доз в течение длительного периода времени и, как правило, являются высоко токсичными. Наиболее распространенной для ингибирования является группа аналогов нуклеозидов, таких как AZT, DDI и DDC, блокирующая процесс обратной транскрипции в геноме клеток, инфицированных ВИЧ. Недостатком известной группы аналогов нуклеозидов и способа ингибирования является необходимость начального фосфорилирования клеточными ферментами для их активации. Кроме того, серьезным препятствием для нуклеозидной терапии является быстро развивающаяся у больных резистентность к этим препаратам и их высокая токсичность. To date, there are no absolutely effective means and methods of inhibition using chemotherapy drugs, vaccines, and other drugs that can lead to a cure for HIV infection and AIDS. Difficult to treat and CMV infection. In AIDS, she accompanies the underlying disease as the most common opportunist. Most chemotherapeutic agents for the inhibition of HIV and CMV require the use of high doses over an extended period of time and are generally highly toxic. The most common for inhibition is a group of nucleoside analogues, such as AZT, DDI, and DDC, which blocks the reverse transcription process in the genome of HIV-infected cells. A disadvantage of the known group of nucleoside analogues and the method of inhibition is the need for initial phosphorylation of cellular enzymes for their activation. In addition, resistance to these drugs and their high toxicity are rapidly developing in patients with nucleoside therapy.

В последнее время в качестве мишени для ингибирования при лечении и профилактике ВИЧ наибольшее внимание привлекает вирусная протеаза (ПВИЧ), представляющая собой димер с молекулярным весом около 10 kD. Активный центр фермента образуют две аминокислоты Asp25 и Asp125. ПВИЧ специфически расщепляет предшественники полипротеинов (Gag - pol), ответственных за синтез структурных белков и энзимов ВИЧ. Поэтому эффективная блокада активности ПВИЧ, предотвращающая формирование инфекционного вируса, снимает тяжесть инфекции в организме. Однако, поскольку ДНК-провирус ВИЧ интегрирован с клеточным геномом, постоянно остается возможность продукции инфекционного вируса в результате активации процесса обратной транскрипции с помощью критического для репликации ВИЧ энзима - обратной транскриптазы (ОТ).Recently, the viral protease (HIV), which is a dimer with a molecular weight of about 10 kD, has attracted the most attention as a target for inhibition in the treatment and prevention of HIV. The active center of the enzyme is formed by two amino acids Asp 25 and Asp 125 . HPIC specifically cleaves the precursors of polyproteins (Gag - pol), responsible for the synthesis of structural proteins and HIV enzymes. Therefore, an effective blockade of HIV-positive activity, which prevents the formation of an infectious virus, relieves the severity of infection in the body. However, since the HIV DNA provirus is integrated with the cellular genome, the possibility of producing an infectious virus as a result of the activation of the reverse transcription process using the critical enzyme for HIV replication, reverse transcriptase (RT), remains constant.

В настоящее время существует представление о необходимости использования комплексного ингибирования ВИЧ-инфекции с одновременным применением как ингибиторов ОТ [нуклеозидных аналогов (NRTI) и не нуклеозидных ингибиторов (NNRTI)] , так и химических ингибиторов протеазы - саквинавира, индинавира, ритонавира и нелсинавира (S.G. Deeks, M. Smith, M. Holodniy et al., JAMA, 1977, v. 277, 12, р. 145-153; Ch. Carpenter, M. Fischi, S. Hammer et al., JAMA, 1997, v.277, N.24, p. 1962; P. Lorenzi, V. Masserei, B. Laubereau et al., "12th World AIDS Conf. Geneva", 1998, abstr. 32453, p. 27).Currently, there is an idea about the need to use complex inhibition of HIV infection with the simultaneous use of both RT inhibitors [nucleoside analogues (NRTI) and non-nucleoside inhibitors (NNRTI)], and chemical protease inhibitors — saquinavir, indinavir, ritonavir and nelsinavir (SG Deeks , M. Smith, M. Holodniy et al., JAMA, 1977, v. 277, 12, p. 145-153; Ch. Carpenter, M. Fischi, S. Hammer et al., JAMA, 1997, v. 277 , N.24, p. 1962; P. Lorenzi, V. Masserei, B. Laubereau et al., "12 th World AIDS Conf. Geneva", 1998, abstr. 32453, p. 27).

Недостатком комплексного ингибирования является значительное снижение эффективности из-за возникающих осложнений в результате чрезмерной нагрузки организма больного высокими дозами трех, четырех и более препаратов, одновременно и длительно употребляемых пациентом. Необходимость дополнения терапевтического курса препаратами, подавляющими активность возбудителей сопутствующих инфекций, прежде всего таких, как ЦМВ, еще больше осложняет лечебный процесс. Дополнительным препятствием для любого вида терапии является достаточно быстрое развитие резистентности к химическим препаратам у пациентов из-за высокой скорости мутагенных процессов, происходящих в структуре вирусного генома и продуктах генов. The disadvantage of complex inhibition is a significant decrease in efficiency due to complications arising from the excessive load of the patient’s body with high doses of three, four or more drugs, which are simultaneously used by the patient for a long time. The need to supplement the therapeutic course with drugs that suppress the activity of pathogens of concomitant infections, especially such as CMV, further complicates the treatment process. An additional obstacle for any type of therapy is the rather rapid development of chemical resistance in patients due to the high rate of mutagenic processes occurring in the structure of the viral genome and gene products.

Наиболее близким к изобретению является соединение, содержащее водорастворимое производное фуллерена с общей формулой С60-Х = HOC(O)(CH2)2C(O)NH(CH2)2 (публ. WO 95/19949, С 07 С 49/223, 1995), и способ его использования, заключающийся в воздействии фармацевтически эффективным количеством этого соединения на инфицированные клетки in vitro. Известное соединение представляет собой производное метанофуллерена. Благодаря точной стерической и химической комплементарности молекулы С60 и активной области ПВИЧ между ними в процессе взаимодействия формируется комплекс по типу лиганд - белок. Поскольку С60 и его производные являются, в основном, гидрофобными соединениями, между производными С60 и активной областью ПВИЧ происходит сильное гидрофобное взаимодействие, достаточное для ингибирования активности ПВИЧ. Для разных производных фуллерена связь лиганд - белок составляет 7-11 ккал/моль. Полярные радикалы обеспечивают водорастворимость соединениям фуллерена за счет солюбилизации. В качестве заместителей могут быть использованы любые алкиловые или арил-алкиловые заместители, имеющие в своем составе азот или кислород и содержащие от 1 до 20 атомов углерода. Эффективная терапевтическая доза (ED50) для остро инфицированных ВИЧ-1 первичных лимфоцитов периферической крови человека (ЛПК) составляет 7,3±5,9 мкМ, хронически инфицированных клеток Н9 - 10,8±8,2 мкМ. Известный ингибитор также оказывает действие на рекомбинантную ОТ ВИЧ-1 р66/51, ингибирующая доза (ID50) которого равна 4,6±0,92 мкМ.Closest to the invention is a compound containing a water-soluble derivative of fullerene with the general formula C 60 —X = HOC (O) (CH 2 ) 2 C (O) NH (CH 2 ) 2 (publ. WO 95/19949, C 07 C 49 / 223, 1995), and a method for its use, which consists in exposing a pharmaceutically effective amount of this compound to infected cells in vitro. A known compound is a derivative of methanofullerene. Due to the exact steric and chemical complementarity of the C 60 molecule and the active region of the PVICH, a complex of the ligand – protein type is formed between them during the interaction. Since C 60 and its derivatives are mainly hydrophobic compounds, a strong hydrophobic interaction takes place between C 60 derivatives and the active region of HIV, sufficient to inhibit the activity of HIV. For different fullerene derivatives, the ligand – protein bond is 7–11 kcal / mol. Polar radicals provide water solubility to fullerene compounds due to solubilization. As substituents, any alkyl or aryl-alkyl substituents having nitrogen or oxygen in their composition and containing from 1 to 20 carbon atoms can be used. The effective therapeutic dose (ED 50 ) for acutely infected HIV-1 primary human peripheral blood lymphocytes (LPCs) is 7.3 ± 5.9 μM, for chronically infected H9 cells - 10.8 ± 8.2 μM. The known inhibitor also exerts an effect on the recombinant RT HIV-1 p66 / 51, the inhibitory dose (ID 50 ) of which is 4.6 ± 0.92 μM.

Недостатком известного соединения и способа его использования является недостаточная ингибирующая активность - отношение константы Михаэлиса к константе ингибирования (Кm= 15,9 мкМ, Ki=5,3 мкМ) и, как следствие, использование высоких доз для достижения эффекта ингибирования. A disadvantage of the known compound and method of its use is the lack of inhibitory activity - the ratio of Michaelis constant to the inhibition constant (Km = 15.9 μM, Ki = 5.3 μM) and, as a consequence, the use of high doses to achieve the effect of inhibition.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании средств на основе аминокислотных и дипептидных производных фуллерена и способа их использования для ингибирования репродукции ВИЧ (по механизму блокирования ферментов ПВИЧ и ОТ) и одновременного ингибирования ЦМВ-инфекции (по механизму подавления синтеза поздних структурных белков вириона). The problem to which the invention is directed, consists in creating agents based on amino acid and dipeptide derivatives of fullerene and a method for using them to inhibit the reproduction of HIV (by the blocking mechanism of PVICH and RT enzymes) and simultaneously inhibit CMV infection (by the mechanism of suppressing the synthesis of late structural proteins virion).

Указанный результат достигается применением аминокислотных или дипептидных производных фуллерена общей формулы С60-Х, где С60 - фуллереновое ядро, Х=NH-CHR-COOH, NH-(CH2)nCOOH, NH-CHR-CO-NH-CHR-COOH;
n=от 2 до 6;
R - боковой радикал природной аминокислоты или дипептида,
в качестве средства для ингибирования вирусных инфекций, в частности ВИЧ и ЦМВ-инфекций.
The specified result is achieved by using the amino acid or dipeptide derivatives of fullerene of the general formula C 60 -X, where C 60 is the fullerene core, X = NH-CHR-COOH, NH- (CH 2 ) n COOH, NH-CHR-CO-NH-CHR- COOH;
n = 2 to 6;
R is a side radical of a natural amino acid or dipeptide,
as an agent for inhibiting viral infections, in particular HIV and CMV infections.

Указанный результат достигается также способом использования аминокислотных или дипептидных производных фуллерена общей формулы С60-Х в качестве средства для ингибирования вирусных инфекций, заключающимся в его воздействии на инфицированные клеточные культуры in vitro эффективной ингибирующей дозой. Указанное ингибирование осуществляют в отношении вирусов семейства Lentiviridae и семейства Herpesviridae одновременно. В качестве вируса семейства Lentiviridae используется вирус иммунодефицита человека типа 1 (ВИЧ-1), в частности, для остро инфицированных клеток используется штамм HIV-899 (Gelderloom, 1994), а для хронически инфицированных клеток используется штамм HTHIV27 (Г.Г. Миллер, 1994).The indicated result is also achieved by the method of using amino acid or dipeptide derivatives of fullerene of the general formula C 60 -X as a means for inhibiting viral infections, which consists in its effect on infected cell cultures in vitro with an effective inhibitory dose. The specified inhibition is carried out against viruses of the family Lentiviridae and family Herpesviridae simultaneously. As the virus of the Lentiviridae family, the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) is used, in particular, the HIV-899 strain (Gelderloom, 1994) is used for acutely infected cells, and the HTHIV27 strain is used for chronically infected cells (G.G. Miller, 1994).

В качестве вируса семейства Herpesviridae используется цитомегаловирус человека, в качестве которого, в частности, используется референс штамм AD169. При этом воздействие на ВИЧ-1 осуществляют по механизму ингибирования протеазы и обратной транскриптазы, воздействие на ЦМВ человека осуществляют по механизму ингибирования поздних структурных белков. В качестве аминокислотного производного фуллерена используется С60-6-аминокапроновая кислота или ее натриевая соль (С60-АКК) либо С60-4-аминомасляная кислота или ее натриевая соль (С60-АМК).As a virus of the Herpesviridae family, human cytomegalovirus is used, in particular, the reference strain AD169 is used. In this case, the effect on HIV-1 is carried out by the mechanism of inhibition of protease and reverse transcriptase, the effect on human CMV is carried out by the mechanism of inhibition of late structural proteins. As the amino acid derivative of fullerene, C 60 -6-aminocaproic acid or its sodium salt (C 60 -ACA) or C 60 -4-aminobutyric acid or its sodium salt (C 60 -AMA) is used.

Указанный результат достигается также тем, что средства для ингибирования не обладают цитотоксичностью до 1500 мкг/мл и имеют индекс селективности (SI) в пределах 267-2500. The indicated result is also achieved by the fact that the inhibitory agents do not possess cytotoxicity up to 1500 μg / ml and have a selectivity index (SI) in the range of 267-2500.

Средство для ингибирования (С60-АКК) оказывает 50% подавление пролиферации первичных лимфоцитов и быстро делящихся клеток при концентрации 720 - 830 мкг/мл. Его эффективные ингибирующие дозы (ED50) составляют для остро ВИЧ-инфицированных клеток 0,4-0,6 мкМ, для хронически ВИЧ-инфицированных клеток - 8,4-12,6 мкМ, для ЦМВ-инфицированных клеток - 2,16-3,24 мкМ. Ингибирующая доза для оказания вирулицидного действия в отношении ВИЧ составляет 0,8-1,2 мкМ, в отношении ЦМВ - 8,4-12,6 мкМ. Ингибирующая доза (ID50) на активность изолированной протеазы ВИЧ составляет 2,3-2,9 мкМ, рекомбинантной обратной транскриптазы - 5,6-6,8 мкМ.The inhibitor (C 60 -ACA) has a 50% inhibition of proliferation of primary lymphocytes and rapidly dividing cells at a concentration of 720 - 830 μg / ml. Its effective inhibitory doses (ED 50 ) are 0.4–0.6 μM for acutely HIV-infected cells, 8.4–12.6 μM for chronically HIV-infected cells, and 2.16– for CMV-infected cells. 3.24 μM. The inhibitory dose for exerting a virucidal effect against HIV is 0.8-1.2 μM, and against CMV it is 8.4-12.6 μM. The inhibitory dose (ID 50 ) on the activity of an isolated HIV protease is 2.3–2.9 μM, and that of the recombinant reverse transcriptase is 5.6–6.8 μM.

Средство для ингибирования (С60-АМК) оказывает 50% подавление пролиферации первичных лимфоцитов и быстро делящихся клеток при концентрации 550-600 мкг/мл. Его эффективная ингибирующая доза для остро ВИЧ-инфицированных клеток составляет 8-12 мкМ, для ЦМВ-инфицированных клеток - 0,48-0,72 мкМ. Ингибирующая доза для оказания вирулицидного действия в отношении ВИЧ составляет 15-22 мкМ, в отношении ЦМВ - 1,2-1,8 мкМ. Ингибирующая доза (ID50) на активность изолированной протеазы ВИЧ составляет (3,19-3,89)•10-8 М при константе ингибирования 1,4•10-8 М.The inhibitor (C 60 -ABA) has a 50% inhibition of proliferation of primary lymphocytes and rapidly dividing cells at a concentration of 550-600 μg / ml. Its effective inhibitory dose for acutely HIV-infected cells is 8-12 μM, for CMV-infected cells - 0.48-0.72 μM. The inhibitory dose for exerting a virucidal effect against HIV is 15-22 μM, with respect to CMV it is 1.2-1.8 μM. The inhibitory dose (ID 50 ) on the activity of an isolated HIV protease is (3.19-3.89) • 10 -8 M with an inhibition constant of 1.4 • 10 -8 M.

Предлагаемое изобретение относится к применению описанных ранее соединений - фуллереновых производных аминокислот или дипептидов общей формулы I, которые известны как стимуляторы иммунного ответа - адъюванты (см. патент РФ 2129436), в качестве средств для ингибирования ВИЧ и ЦМВ-инфекций и способу их использования. Фуллереновые производные аминокислот и дипептидов общей формулы I представляют собой новый класс соединений и относятся к группе нетоксичных субстанций, обладающих высокой биодоступностью. The present invention relates to the use of the previously described compounds, fullerene derivatives of amino acids or dipeptides of the general formula I, which are known as adjuvants of the immune response stimulants (see RF patent 2129436), as agents for inhibiting HIV and CMV infections and a method for using them. Fullerene derivatives of amino acids and dipeptides of the general formula I represent a new class of compounds and belong to the group of non-toxic substances with high bioavailability.

Figure 00000001

Соединения получают одностадийным синтезом путем непосредственного присоединения остатков аминокислот или дипептидов к фуллереновому ядру. Для этого к раствору фуллерена в о-дихлорбензоле добавляют водный раствор натриевой или калиевой соли аминокислоты (в частности, аминокапроновой, аминомасляной и др.) и 18-краун-6. Реакционную массу перемешивают 6-8 часов при 60oС. Затем растворители отгоняют, остаток фуллеренового производного обрабатывают насыщенным раствором KCl, после чего остаток фуллеренового производного промывают водой. Выход количественный. Полученное в виде твердого порошкообразного вещества N-(моногидро)-фуллерениламинокислотное производное растворимо в диметилсульфоксиде, диметилформамиде, пиридине и воде. Более детально способ получения описан в патентах РФ 2124022, 2129436. Использование в процессе синтеза натриевых солей аминокислот позволяет получить производное фуллерена с растворимостью в воде 20-30 мг/мл в отличие от средства-прототипа с растворимостью в воде около 1 мг/мл.
Figure 00000001

Compounds are prepared in a one-step synthesis by directly attaching residues of amino acids or dipeptides to the fullerene nucleus. For this, an aqueous solution of the sodium or potassium salt of an amino acid (in particular, aminocaproic, aminobutyric, etc.) and 18-crown-6 are added to a solution of fullerene in o-dichlorobenzene. The reaction mass is stirred for 6-8 hours at 60 o C. Then the solvents are distilled off, the residue of the fullerene derivative is treated with saturated KCl solution, after which the residue of the fullerene derivative is washed with water. The output is quantitative. The N- (monohydro)-fullerenylamino acid derivative obtained in the form of a solid powdery substance is soluble in dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, pyridine and water. The production method is described in more detail in RF patents 2124022, 2129436. The use of amino acids in the synthesis of sodium salts allows to obtain a fullerene derivative with a solubility in water of 20-30 mg / ml, in contrast to the prototype agent with a solubility in water of about 1 mg / ml

Сущность предложенного изобретения заключается в том, что у известного соединения общей формулы I были обнаружены новые свойства, а именно способность оказывать ингибирующее воздействие на ВИЧ и ЦМВ одновременно. Причем в противоположность монотерапевтическим препаратам соединение позволяет одновременно ингибировать цитопатогенность ВИЧ по двум мишеням (ПВИЧ и ОТ), а также блокировать синтез поздних структурных белков ЦМВ (в частности, белка gB) - одного из главных оппортунистов ВИЧ-инфекции. Указанное соединение наряду с фуллереновым ядром С60, обеспечивающим гидрофильно-гидрофобный баланс молекулы, содержит водорастворимые радикалы - амино- и карбоксильные группы, благодаря которым соединение имеет растворимость выше, чем метанофуллерены по способу-прототипу.The essence of the proposed invention lies in the fact that the known compounds of General formula I were discovered new properties, namely the ability to exert an inhibitory effect on HIV and CMV at the same time. Moreover, in contrast to monotherapeutic drugs, the compound can simultaneously inhibit the cytopathogenicity of HIV at two targets (HIV and RT), as well as block the synthesis of late structural CMV proteins (in particular, the gB protein), one of the main opportunists of HIV infection. The specified compound, along with the C 60 fullerene core, providing the hydrophilic-hydrophobic balance of the molecule, contains water-soluble radicals — amino and carboxyl groups, due to which the compound has a solubility higher than methanofullerenes according to the prototype method.

Для определения противовирусной активности было синтезировано восемь соединений, производных фуллерена и аминокислоты:
С60-6-аminocapronic acid, Na salt, (растворимость 30 мг/мл);
С60-4-aminooil acid, Na salt, (растворимость 30 мг/мл);
С60-DL-serine, Na salt, (растворимость до 20 мг/мл);
С60-L-proline, Na salt, (растворимость до 2,0 мг/мл);
С60-L-alanine, Na salt, (растворимость до 1,5 мг/мл);
С60-L-lysine, Na salt, (растворимость до 1,5 мг/мл);
С60-L-arginine, Na salt, (растворимость до 20 мг/мл);
С60-glicine, Na salt, (растворимость до 20 мг/мл).
To determine the antiviral activity, eight compounds, fullerene derivatives and amino acids, were synthesized:
C 60 -6-aminocapronic acid, Na salt, (solubility 30 mg / ml);
C 60 -4-aminooil acid, Na salt, (solubility 30 mg / ml);
C 60- DL-serine, Na salt, (solubility up to 20 mg / ml);
C 60- L-proline, Na salt, (solubility up to 2.0 mg / ml);
C 60- L-alanine, Na salt, (solubility up to 1.5 mg / ml);
C 60- L-lysine, Na salt, (solubility up to 1.5 mg / ml);
C 60- L-arginine, Na salt, (solubility up to 20 mg / ml);
C 60 -glicine, Na salt, (solubility up to 20 mg / ml).

Кроме того, были получены водорастворимые дипептидные производные фуллерена следующих составов:
С60-glicil -L asparagine, Na salt, (растворимость до 1,5 мг/мл);
С60-DL-alanil-DL-alanine, Na salt, (растворимость до 1,5 мг/мл);
С60-L-alanil-L-alanine, Na salt, (растворимость до 1,5 мг/мл).
In addition, water-soluble dipeptide derivatives of fullerene of the following compositions were obtained:
C 60 -glicil-L asparagine, Na salt, (solubility up to 1.5 mg / ml);
C 60 -DL-alanil-DL-alanine, Na salt, (solubility up to 1.5 mg / ml);
C 60- L-alanil-L-alanine, Na salt, (solubility up to 1.5 mg / ml).

Водорастворимые производные фуллерена показали различную противовирусную активность в отношении ВИЧ-1 и ЦМВ. Результаты по определению анти-ВИЧ-1 и анти-ЦМВ активности препаратов - аминокислотных и дипептидных производных фуллерена - приведены в таблице. Water-soluble derivatives of fullerene showed different antiviral activity against HIV-1 and CMV. The results for the determination of anti-HIV-1 and anti-CMV activity of drugs - amino acid and dipeptide derivatives of fullerene - are shown in the table.

Наиболее эффективными оказались два соединения: натриевая соль С60-6-аминокапроновой кислоты и натриевая соль С60-4-аминомасляной кислоты.Two compounds turned out to be the most effective: the sodium salt of C 60 -6-aminocaproic acid and the sodium salt of C 60 -4-aminobutyric acid.

Оценку антивирусной активности и изучение фармакологических свойств соединения I осуществляли в чувствительных клеточных культурах in vitro поэтапно. Evaluation of antiviral activity and the study of the pharmacological properties of compound I was carried out in sensitive in vitro cell cultures in stages.

На первом этапе определяют острую и хроническую цитотоксичность и пролиферативную активность незараженных клеток, обработанных возрастающими концентрациями тестируемых субстанций. At the first stage, acute and chronic cytotoxicity and proliferative activity of uninfected cells treated with increasing concentrations of the tested substances are determined.

На втором этапе проводят тестирование субстанций в остро и хронически инфицированных чувствительных клеточных культурах и первичных лимфоцитах периферической крови человека in vitro для определения ингибирующей дозы. At the second stage, substances are tested in acutely and chronically infected sensitive cell cultures and primary lymphocytes of human peripheral blood in vitro to determine the inhibitory dose.

На третьем этапе изучают механизм ингибирующего эффекта при взаимодействии I с изолированными вирусными энзимами (ПВИЧ и ОТ) и определяют уровень синтеза вирусспецифических белков для ЦМВ с использованием моноклональных антител (мАТ) к позднему структурному белку (см. таблицу). At the third stage, the mechanism of the inhibitory effect in the interaction of I with isolated viral enzymes (HIV and RT) is studied and the level of synthesis of virus-specific proteins for CMV using monoclonal antibodies (mAbs) to the late structural protein is determined (see table).

Первый этап. First stage.

1. Определение цитотоксичности соединений С60-АКК и С60-АМК.1. Determination of cytotoxicity of compounds With 60 -ACA and C 60 -AMA.

Токсические свойства соединений изучают на клетках, чувствительных к ВИЧ и ЦМВ, а именно: лимфоцитах периферической крови человека (ЛПК), Т-лимфобластоидных клетках МТ4, диплоидных фибробластах легкого эмбриона человека (ФЛЭЧ). Жизнеспособность клеток, обработанных возрастающими концентрациями С60-АКК и С60-АМК, определяют по исключению витального красителя трипанового синего. После инкубации при температуре 37oС в атмосфере 4,7% СО2 в течение 4-5 дней клетки окрашивают трипановым синим и просчитывают в камере Горяева. Живые пролиферирующие клетки остаются неокрашенными, в то время как погибшие в результате токсического действия субстанции, окрашиваются в ярко-синий цвет.The toxic properties of the compounds are studied on cells sensitive to HIV and CMV, namely: human peripheral blood lymphocytes (MPCs), MT4 T-lymphoblastoid cells, diploid fibroblasts of the human lung embryo (PhEC). The viability of cells treated with increasing concentrations of C 60 -ACA and C 60 -ABA is determined by the exclusion of the trypan blue vital dye. After incubation at 37 o C in an atmosphere of 4.7% CO 2 for 4-5 days, the cells are stained with trypan blue and counted in the Goryaev’s chamber. Living proliferating cells remain unpainted, while those killed as a result of the toxic effect of the substance are stained in bright blue.

Результаты тестирования показывают, что субстанции не обладают цитотоксичностью до 160-1500 мкг/мл по данным разных тестов. The test results show that the substances do not have cytotoxicity up to 160-1500 μg / ml according to different tests.

2. Определение антипролиферативной активности С60-АКК и С60-АМК.2. Determination of antiproliferative activity of C 60 -ACA and C 60 -ABA.

Антипролиферативное действие соединений изучают на тех же типах клеток по мониторингу клеточного метаболизма в течение 18-20 часов с применением радиоактивной метки. Во все клетки, размещенные в 96-луночные планшеты, вносили тестируемые соединения в концентрациях от 100 до 1000 мкМ и инкубировали 72 часа, после чего вводили 3H-тимидин (H-TD) в концентрации 2-5 μkCi/мл. Включение 3H-TD в обработанные и необработанные клетки просчитывали с помощью жидкостно-сцинтилляционного счетчика Ultrabetta-1210 фирмы LKB.The antiproliferative effect of the compounds is studied on the same types of cells by monitoring cellular metabolism for 18-20 hours using a radioactive label. The test compounds at concentrations from 100 to 1000 μM were added to all cells placed in 96-well plates and incubated for 72 hours, after which 3 H-thymidine (H-TD) was introduced at a concentration of 2-5 μkCi / ml. The incorporation of 3 H-TD into the treated and untreated cells was counted using an LKB Ultrabetta-1210 liquid scintillation counter.

При подсчете радиоактивной метки было выявлено, что 50% подавление пролиферации первичных лимфоцитов и быстро делящихся клеток происходит при концентрации 720 - 830 мкг/мл для С60-АКК и 550 -600 мкг/мл для С60-АМК. Индекс селективности субстанций находится в пределах 267-2500 и существенно отличается от индекса селективности ганцикловира (100-1000) - специфического ингибитора ЦМВ и от индекса селективности AZT (1000) - специфического ингибитора ОТ ВИЧ.When counting the radioactive label, it was found that 50% inhibition of proliferation of primary lymphocytes and rapidly dividing cells occurs at a concentration of 720-830 μg / ml for C 60 -ACA and 550 -600 μg / ml for C 60 -ABA. The substance selectivity index is in the range of 267-2500 and differs significantly from the ganciclovir selectivity index (100-1000), a specific CMV inhibitor, and the AZT selectivity index (1000), a specific HIV inhibitor.

Второй этап. Second phase.

1. Определение вирус-ингибирующей активности С60-АКК и С60-АМК в культурах клеток in vitro.1. Determination of the virus inhibitory activity of C 60 -ACA and C 60 -ABA in cell cultures in vitro.

Ингибирующая активность С60-АКК и С60-АМК определялась как дозозависимая величина, выраженная в виде концентрации вещества, необходимой для ингибирования репродукции вируса на 50%.The inhibitory activity of C 60 -ACA and C 60 -ABA was determined as a dose-dependent value expressed as the concentration of a substance necessary to inhibit virus reproduction by 50%.

В процессе анализа использовались следующие методы регистрации ингибирующей активности С60-АКК и С60-АМК:
- метод иммуноферментного анализа (ИФА) для измерения уровня продукции р24 gag антигена ВИЧ;
- метод непрямой иммунофлуоресценции (НИФ) для измерения доли ВИЧ антиген-содержащих клеток после обработки возрастающими концентрациями действующей субстанции;
- метод иммуноцитохимического анализа вирусных белков ЦМВ с использованием моноклональных антител (мАТ) к позднему структурному белку gB и сверхраннему белку IE р72.
In the process of analysis, the following methods were used to register the inhibitory activity of C 60 -ACA and C 60 -ABA:
- enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) to measure the level of production of p24 gag HIV antigen;
- the method of indirect immunofluorescence (NIF) for measuring the proportion of HIV antigen-containing cells after treatment with increasing concentrations of the active substance;
- method of immunocytochemical analysis of CMV viral proteins using monoclonal antibodies (mAbs) to late structural protein gB and early protein IE p72.

Редукцию р24 антигена измеряли в остро и хронически инфицированных клетках МТ4 с использованием коммерческой ИФА тест-системы Vironostika (Голландия) в 96-луночных планшетах. Результаты оценивали по изменению оптической плотности (ОП) при длине волны 450 нм на мультискане (Labsystems Multiskan PLUS, Финляндия) (см. график). P24 antigen reduction was measured in acutely and chronically infected MT4 cells using a commercial ELISA test system Vironostika (Holland) in 96-well plates. The results were evaluated by the change in optical density (OD) at a wavelength of 450 nm on a multiscan (Labsystems Multiskan PLUS, Finland) (see graph).

а) Измерение вирус-ингибирующей активности С60-АКК и С60-AMK в остро ВИЧ-инфицированных клетках.a) Measurement of the virus inhibitory activity of C 60 -ACA and C 60 -AMK in acutely HIV-infected cells.

Возрастающие концентрации тестируемой субстанции, способной ингибировать продукцию внутриклеточного вируса, инкубировали с остро инфицированными клетками МТ4 или ЛПК при множественности инфекции примерно 100 ТДЦ50/мл штамм ВИЧ 899.Increasing concentrations of a test substance capable of inhibiting the production of intracellular virus were incubated with acutely infected MT4 or LPC cells with a multiplicity of infection of approximately 100 TDC 50 / ml HIV strain 899.

Эффективная доза для С60-АКК составила 0,49±0,1 мкМ, для С60-АМК-10±2,0 мкМ.The effective dose for C 60 -ACA was 0.49 ± 0.1 μM, for C 60 -AMK-10 ± 2.0 μM.

Значения концентраций С60-АКК и С60-АМК для редукции суммарных антигенов ВИЧ в остро инфицированных клетках, измеренные методом НИФ и рассчитанные методом логарифмической интерполяции также составили 0,5±0,1 мкМ и 10±2 мкМ соответственно. Следовательно, двумя различными тестами были получены одинаковые значения концентраций для ингибирования инфекционности ВИЧ.The concentrations of C 60 -ACA and C 60 -ABA for the reduction of total HIV antigens in acutely infected cells, measured by the NIF method and calculated by the method of logarithmic interpolation, also amounted to 0.5 ± 0.1 μM and 10 ± 2 μM, respectively. Therefore, two different tests obtained the same concentration values for inhibiting HIV infectivity.

б) Измерение вирус-ингибирующей активности С60-АКК и С60-АМК в клетках, хронически инфицированных ВИЧ.b) Measurement of the virus inhibitory activity of C 60 -ACA and C 60 -ABA in cells chronically infected with HIV.

Хронически инфицированные клетки (штамм HTHIV27) были использованы для подсчета ингибирующей активности тестируемых субстанций, которые действуют на пост-интеграционные процессы, такие как экспрессия генов и освобождение вируса из клеток. Chronically infected cells (strain HTHIV27) were used to calculate the inhibitory activity of the tested substances, which act on post-integration processes, such as gene expression and virus release from cells.

В конических пробирках типа Eppendorf емкостью 1,5 мл размещали по 5•105 клеток на мл, центрифугировали при 900-1000 об/мин и дважды отмывали бессывороточной средой от вируса, освобожденного из клеток. Супернатанты удаляли, в клетки вносили возрастающие концентрации С60-АКК и С60-АМК и инкубировали 2 часа при 37oС. После удаления растворов, ингибитора клетки размещали в 24-луночные планшеты Nunc и добавляли по 1 мл питательной среды RPMI 1640 с 10% телячьей сыворотки в каждую лунку. После 5 суток культивирования отбирали из контрольной и обработанной лунок по 100 мкл культуральной жидкости и определяли продукцию р24 антигена, как описано выше. Результаты анализа показали, что эффективная доза для С60-АКК составляет 10,5±2,1 мкМ, что примерно в 20 раз выше, чем для остро инфицированных клеток.5 x 10 5 cells per ml were placed in 1.5 ml Eppendorf conical tubes, centrifuged at 900-1000 rpm and twice washed with serum-free medium from virus released from cells. Supernatants were removed, increasing concentrations of C 60 -ACA and C 60 -ABA were added to the cells and incubated for 2 hours at 37 ° C. After removal of the inhibitor solutions, the cells were placed in 24-well Nunc plates and 1 ml of RPMI 1640 medium was added with 10 % calf serum in each well. After 5 days of cultivation, 100 μl of culture fluid were taken from the control and treated wells and p24 antigen production was determined as described above. The analysis results showed that the effective dose for C 60 -ACA is 10.5 ± 2.1 μM, which is about 20 times higher than for acutely infected cells.

в) Измерение вирус-ингибирующей активности С60-АКК иС60-АМК в ЦМВ-инфицированных клетках.c) Measurement of the virus inhibitory activity of C 60 -ACA and C 60 -ABA in CMV-infected cells.

Тестирование проводили на ФЛЭЧ (штамм получен из госколлекции клеточных культур института цитологии РАН, Санкт-Петербург) с использованием референс штамма ЦМВ - AD169. Клетки, инфицированные примерно 0,001 БОЕ/кл ЦМВ, размещали во флаконах Nunc емкостью 25 мл, в 10 мл питательной среды и инкубировали с возрастающими концентрациями С60-АКК и С60-АМК в течение 21 дня. Иммуноцитохимический анализ вирусных белков в зараженных клетках показал, что тестируемые субстанции эффективно подавляют цитопатогенное действие ЦМВ за счет ингибирования синтеза позднего структурного белка gB, но не влияют на экспрессию сверхраннего неструктурного белка IE р72 (для С60-АКК), тогда как С60-АМК подавляет синтез как поздних, так и ранних белков ЦМВ. Молекулярный механизм действия этой субстанции на ЦМВ-инфекцию in vitro пока не изучен.Testing was performed on a phlebotomy strain (the strain was obtained from the state collection of cell cultures of the Institute of Cytology RAS, St. Petersburg) using the reference strain CMV - AD169. Cells infected with approximately 0.001 PFU / cell of CMV were placed in 25 ml Nunc vials in 10 ml of culture medium and incubated with increasing concentrations of C 60 -ACA and C 60 -ABA for 21 days. Immunocytochemical analysis of viral proteins in infected cells showed that the test substance effectively inhibit CMV cytopathic effect by inhibiting the synthesis of the late structural protein gB, but have no effect on the expression of p72 IE very early non-structural protein (for C 60 -AKK) whereas C 60 -AMK inhibits the synthesis of both late and early CMV proteins. The molecular mechanism of the action of this substance on CMV infection in vitro has not yet been studied.

Эффективные ингибирующие дозы, рассчитанные методом логарифмической интерполяции, составили для С60-АКК 2,7±0,54 мкМ, для С60-АМК- 0,6±0,12 мкМ.Effective inhibitory dose calculated logarithmic interpolation accounted for C 60 -AKK 2.7 ± 0.54 uM for C 60 -AMK- 0.6 ± 0.12 uM.

2. Определение вирулицидного действия С60-АКК и С60-АМК в отношении ВИЧ и ЦМВ.2. Determination of the virucidal effect of C 60 -ACA and C 60 -ABA in relation to HIV and CMV.

Примерно 100 ТЦД50/мл ВИЧ и 0,001 БОЕ/кл ЦМВ инкубировали с возрастающими концентрациями С60-АКК и С60-АМК в течение 2 часов при температуре 37oС. Взвеси центрифугировали при 40 000 об/мин в течение 30 минут при 4oС. Супернатанты удаляли, вирусные осадки ресуспендировали в свежей питательной среде и инфицировали ими ЛПК и ФЛЭЧ, размещенные во флаконах Nunc емкостью 25 мл, в 10 мл питательной среды. Через 5-6 суток для ВИЧ и через 21 день для ЦМВ остаточный вирус анализировали методом НИФ и иммуноцитохимическим методом соответственно.Approximately 100 TCD 50 / ml HIV and 0.001 PFU / cell CMV was incubated with increasing concentrations of C 60 -ACA and C 60 -ABA for 2 hours at 37 ° C. Suspensions were centrifuged at 40,000 rpm for 30 minutes at 4 o C. Supernatants were removed, viral sediments resuspended in fresh nutrient medium and infected with them LPK and VLEC placed in 25 ml Nunc bottles in 10 ml of nutrient medium. After 5-6 days for HIV and after 21 days for CMV, the residual virus was analyzed by the NIF method and the immunocytochemical method, respectively.

Вирулицидное действие С60-АКК в отношении ВИЧ оказывает в концентрации 1,0±0,2 мкМ, в отношении ЦМВ - 10,5±2,1 мкМ; С60-АМК в отношении ВИЧ оказывает в концентрации 18,5±3,5 мкМ, в отношении ЦМВ - 1,5±0,3 мкМ.The virucidal effect of C 60 -ACA in relation to HIV has a concentration of 1.0 ± 0.2 μM, in relation to CMV - 10.5 ± 2.1 μM; With 60 -ABA in relation to HIV it has a concentration of 18.5 ± 3.5 μM, in relation to CMV - 1.5 ± 0.3 μM.

Третий этап. The third stage.

1. Определение вирус-ингибирующего эффекта С60-АКК и С60-АМК на активность изолированной протеазы ВИЧ (ПВИЧ).1. Determination of the virus inhibitory effect of C 60 -ACA and C 60 -ABA on the activity of an isolated HIV protease (HIV).

Определение ингибирующего эффекта тестируемых субстанций против изолированной протеазы проводилось для изучения механизма ингибирования. При этом использовали концентрацию ингибитора, снижающую скорость ферментативной реакции вдвое - ID50. В качестве изолированной ПВИЧ применяли круд экстракт ПВИЧ, полученный генноинженерным путем в Esherichia coli. Исследование ферментативной реакции проводили при (0,1-0,3)•10-3 М субстрата и 2,7•10-8 М протеазы ВИЧ-1 без ингибитора и в его присутствии.The inhibitory effect of the tested substances against an isolated protease was determined to study the mechanism of inhibition. In this case, the inhibitor concentration was used, which halves the enzymatic reaction rate — ID 50 . As an isolated HPPI, a prudic extract of HPIC obtained by genetic engineering in Esherichia coli was used. The study of the enzymatic reaction was carried out at (0.1-0.3) • 10 -3 M substrate and 2.7 • 10 -8 M HIV-1 protease without inhibitor and in its presence.

Для характеристики типа ингибирования определили константу ингибирования (Ki), которая составила для С60-АКК 1,52•10-6 М при концентрации ингибитора 3,125•10-6M, что указывает на конкурентный тип ингибирования и высокую аффинность комплекса ингибитор - вирусный энзим. Определение ингибирующего эффекта ПВИЧ проводили на основе спектрофотометрического измерения поглощения по оптической плотности (ОП) на длине волны 599 нм при гидролизе пептида Lys-Ala-Arg-Val-Nle-Nph-Glu-Ala-Nle-NH2. Так как данное ингибирование относится к конкурентному типу, то для расчета ID50 использовали формулу

Figure 00000002

где S=0,15•10-3 M - концентрация субстрата;
Km=205•10-6 М - константа Михаэлиса- Ментена.To characterize the type of inhibition, the inhibition constant (Ki) was determined, which was 1.52 • 10 -6 M for C 60 -ACA at an inhibitor concentration of 3.125 • 10 -6 M, which indicates a competitive type of inhibition and a high affinity of the inhibitor-viral enzyme complex . The inhibitory effect of HPIC was determined on the basis of spectrophotometric measurement of absorbance by optical density (OD) at a wavelength of 599 nm upon hydrolysis of the Lys-Ala-Arg-Val-Nle-Nph-Glu-Ala-Nle-NH 2 peptide. Since this inhibition is of a competitive type, the formula was used to calculate ID 50
Figure 00000002

where S = 0.15 • 10 -3 M is the concentration of the substrate;
Km = 205 • 10 -6 M - Michaelis-Menten constant.

Ингибирующая доза для С60-АКК составила (2,6±0,3)•10-6 М.The inhibitory dose for C 60 -ACA was (2.6 ± 0.3) • 10 -6 M.

Определение ингибирующего эффекта С60-АМК на ПВИЧ оценивали спектрофотометрически по измерению поглощения при гидролизе пептида Lys-Ala-Arg-Val-Leu-Nph-Glu-Ala-Met. Константа Михаэлиса-Ментена для С60-АМК составила 98•10-6 М, константа ингибирования - 1,4•10-8 М. Ингибирующая доза, рассчитанная по вышеприведенной формуле, составила (3.54±0.35)•10-8М.The determination of the inhibitory effect of C 60 -ABA on PVIC was evaluated spectrophotometrically by measuring the absorption by hydrolysis of the Lys-Ala-Arg-Val-Leu-Nph-Glu-Ala-Met peptide. The Michaelis-Menten constant for C 60 -AMK was 98 • 10 -6 M, the inhibition constant was 1.4 • 10 -8 M. The inhibitory dose calculated by the above formula was (3.54 ± 0.35) • 10 -8 M.

Соединения С60-АКК и С60-АМК при той же концентрации 3,125 мкМ не показали активности против пепсина в концентрации 0,032 мМ, подтверждая, таким образом, специфичность действия выбранного ингибитора на протеазу ВИЧ.Compounds C 60 -ACA and C 60 -ABA at the same concentration of 3.125 μM did not show anti-pepsin activity at a concentration of 0.032 mM, thus confirming the specificity of the effect of the chosen inhibitor on HIV protease.

2. Определение вирус-ингибирующего эффекта С60-АКК на активность рекомбинантной обратной транскриптазы ВИЧ (ОТ ВИЧ).2. Determination of the virus-inhibitory effect of C 60 -ACA on the activity of recombinant HIV reverse transcriptase (HIV HIV).

Ингибирующий эффект соединения С60-АКК на активность рекомбинантной ОТ ВИЧ (р65/51) определяли с использованием праймеров oligo (dT)12-18 poli(rA)n. Субстанция С60-АКК показала эффективность при ID50, равной (6,2±0,6)•10-6 М. Это значение находится в промежуточном интервале между значениями ID50 для остро- и хронически инфицированных клеток и в 62 раза выше значений селективного позитивного контроля AZT (0,1 мкМ).The inhibitory effect of compound C 60 -ACA on the activity of recombinant HIV RT (p65 / 51) was determined using oligo (dT) 12-18 poli (rA) n primers. The substance C 60 -ACA showed efficacy at ID 50 equal to (6.2 ± 0.6) • 10 -6 M. This value is in the intermediate interval between ID 50 values for acutely and chronically infected cells and 62 times higher than selective positive control of AZT (0.1 μM).

Субстанция не показала селективной активности и цитотоксического эффекта против клеточной ДНК-альфа полимеразы. The substance showed no selective activity and cytotoxic effect against cellular DNA alpha polymerase.

3. Определение уровня синтеза вирусспецифических белков для ЦМВ с помощью моноклональных антител к позднему структурному белку gB. 3. Determining the level of synthesis of virus-specific proteins for CMV using monoclonal antibodies to the late structural protein gB.

Ингибиция позднего структурного белка gB под действием С60-АКК осуществляется аналогично тому, как это описано для специфичного ингибитора ЦМВ - ганцикловира (K. K. Biron et al., 1985). Что касается С60-АМК, то механизм ингибирования сверхранних и поздних белков ЦМВ в настоящее время не изучен.Inhibition of the late structural protein gB under the action of C 60 -ACA is carried out similarly as described for a specific CMV inhibitor - ganciclovir (KK Biron et al., 1985). As regards C 60 -ABA, the mechanism of inhibition of early and late CMV proteins has not yet been studied.

Показатели - эффективные фармацевтические дозы, представлены как средние значения из трех проведенных экспериментов. Коэффициент корреляции составлял более 0,96. Отступление от средних показателей составило менее 20%. Indicators are effective pharmaceutical doses, presented as average values from three experiments performed. The correlation coefficient was more than 0.96. The deviation from the average was less than 20%.

Таким образом, воздействие фармацевтически эффективным количеством водорастворимых аминокислотных или дипептидных производных фуллерена общей формулы С60-Х позволяет осуществлять одновременное ингибирование ВИЧ и ЦМВ - инфекций в клеточных культурах in vitro. Потеря инфекционности осущестляется путем связывания указанной субстанции с активным сайтом молекулы ПВИЧ и/или ингибирования ОТ ВИЧ, а также блокирования синтеза позднего структурного белка ЦМВ - gB. Субстанции С60-Х могут применяться для лечения и профилактики СПИДа, а также ЦМВ - инфекций, так как они обладают эффективными противовирусными свойствами, являются нетоксичными, водорастворимыми, не подавляют пролиферацию клеток в дозах выше терапевтических.Thus, exposure to a pharmaceutically effective amount of water-soluble amino acid or dipeptide fullerene derivatives of the general formula C 60 -X allows simultaneous inhibition of HIV and CMV infections in cell cultures in vitro. The loss of infectiousness is accomplished by binding this substance to the active site of the HIV molecule and / or inhibiting HIV RT, as well as blocking the synthesis of late structural CMV protein - gB. Substances C 60 -X can be used for the treatment and prevention of AIDS, as well as CMV infections, since they have effective antiviral properties, are non-toxic, water soluble, and do not inhibit cell proliferation at doses higher than therapeutic.

Claims (20)

1. Применение водорастворимых аминокислотных или дипептидных производных фуллерена общей формулы
С60-Х,
где С60-фуллереновое ядро,
X= NH-CHR-COOH, NH-(CH2)nCOOH, NH-CHR-CO-NH-CHR-COOH;
n= 2 - 6;
R - боковой радикал аминокислоты или дипептида,
в качестве средства для ингибирования вирусных инфекций, в частности, ВИЧ и ЦМВ - инфекций.
1. The use of water-soluble amino acid or dipeptide derivatives of fullerene of the General formula
From the 60s ,
where C 60 is a fullerene core,
X = NH-CHR-COOH, NH- (CH 2 ) n COOH, NH-CHR-CO-NH-CHR-COOH;
n is 2-6;
R is a side radical of an amino acid or dipeptide,
as a means for inhibiting viral infections, in particular HIV and CMV infections.
2. Способ ингибирования вирусных инфекций в отношении вирусов семейства Lentiviridae и семейства Herpesviridae, заключающийся в воздействии на инфицированные клеточные культуры in vitro средства, по п. 1 эффективной фармацевтической дозой. 2. A method of inhibiting viral infections against viruses of the family Lentiviridae and family Herpesviridae, which consists in exposing the infected cell cultures to in vitro agents according to claim 1, with an effective pharmaceutical dose. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве вируса семейства Lentiviridae используют вирус иммунодефицита человека типа 1 (ВИЧ-1). 3. The method according to p. 2, characterized in that as the virus of the family Lentiviridae use the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1). 4. Способ по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что в качестве ВИЧ-1 для остро инфицированных клеток используют штамм HIV 899. 4. The method according to PP. 2 and 3, characterized in that the HIV 899 strain is used as HIV-1 for acutely infected cells. 5. Способ по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что в качестве ВИЧ-1 для хронически инфицированных клеток используют штамм HTHIV27. 5. The method according to PP. 2 and 3, characterized in that the strain HTHIV27 is used as HIV-1 for chronically infected cells. 6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве вируса семейства Herpesviridae используют цитомегаловирус (ЦМВ) человека. 6. The method according to p. 2, characterized in that as a virus of the family Herpesviridae use human cytomegalovirus (CMV). 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве ЦМВ человека используют референс штамм AD 169. 7. The method according to p. 6, characterized in that the reference strain AD 169 is used as human CMV. 8. Способ по пп. 2-5, отличающийся тем, что воздействие на инфицированные клеточные культуры осуществляют по механизму ингибирования протеазы (ПВИЧ) и обратной транскриптазы (ОТ) ВИЧ эффективной ингибирующей дозой. 8. The method according to PP. 2-5, characterized in that the effect on infected cell cultures is carried out by the mechanism of protease inhibition (HIV) and HIV reverse transcriptase (RT) with an effective inhibitory dose. 9. Способ по пп. 2, 6 и 7, отличающийся тем, что воздействие на инфицированные клеточные культуры осуществляют по механизму ингибирования позднего структурного белка gB ЦМВ человека. 9. The method according to PP. 2, 6 and 7, characterized in that the effect on infected cell cultures is carried out by the mechanism of inhibition of the late structural protein of human CMV gB. 10. Способ по пп. 2-9, отличающийся тем, что в качестве аминокислотного производного фуллерена используют натриевую соль С60-6-аминокапроновой кислоты.10. The method according to PP. 2-9, characterized in that as the amino acid derivative of fullerene using the sodium salt of C 60 -6-aminocaproic acid. 11. Способ по пп. 2-9, отличающийся тем, что в качестве аминокислотного производного фуллерена используют натриевую соль С60-4-аминомасляной кислоты.11. The method according to PP. 2-9, characterized in that the sodium salt of C 60 -4-aminobutyric acid is used as the amino acid derivative of fullerene. 12. Способ по пп. 10 и 11, отличающийся тем, что средство для ингибирования не обладает цитотоксичностью до 160-1500 мкМ, имеет индекс селективности (SI) в пределах 267-2500. 12. The method according to PP. 10 and 11, characterized in that the agent for inhibition does not have cytotoxicity up to 160-1500 μm, has a selectivity index (SI) in the range of 267-2500. 13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что средство для ингибирования вызывает 50%-ное подавление пролиферации первичных лимфоцитов и быстро делящихся клеток при концентрации 720-830 мкМ. 13. The method according to p. 10, characterized in that the agent for inhibition causes 50% inhibition of proliferation of primary lymphocytes and rapidly dividing cells at a concentration of 720-830 μm. 14. Способ по п. 10, отличающийся тем, что эффективная фармацевтическая доза (ЕВ50) составляет для остро ВИЧ-инфицированных клеток (0,5±0,1) мкМ, для хронически ВИЧ-инфицированных - (10,5±2,1) мкМ, для ЦМВ-инфицированных - (2,7±0,54) мкМ.14. The method according to p. 10, characterized in that the effective pharmaceutical dose (EB 50 ) is for acute HIV-infected cells (0.5 ± 0.1) μM, for chronically HIV-infected - (10.5 ± 2, 1) μM, for CMV-infected - (2.7 ± 0.54) μM. 15. Способ по п. 10, отличающийся тем, что концентрация средства для оказания вирулицидного действия в отношении ВИЧ составляет (1,0±0,2) мкМ, в отношении ЦМВ- (10,5±2,1) мкМ. 15. The method according to p. 10, characterized in that the concentration of the agent for exerting a virucidal effect against HIV is (1.0 ± 0.2) μM, with respect to CMV- (10.5 ± 2.1) μM. 16. Способ по п. 10, отличающийся тем, что ингибирующая доза (ID50) на активность изолированной протеазы ВИЧ составляет 2,6•10-6 М и на активность рекомбинантной обратной транскриптазы - 6,2•10-6М.16. The method according to p. 10, characterized in that the inhibitory dose (ID 50 ) on the activity of an isolated HIV protease is 2.6 • 10 -6 M and on the activity of a recombinant reverse transcriptase is 6.2 • 10 -6 M. 17. Способ по п. 11, отличающийся тем, что средство для ингибирования вызывает 50%-ное подавление пролиферации первичных лимфоцитов и быстро делящихся клеток при концентрации 160-1500 мкМ. 17. The method according to p. 11, characterized in that the means for inhibiting causes 50% inhibition of proliferation of primary lymphocytes and rapidly dividing cells at a concentration of 160-1500 μm. 18. Способ по п. 11, отличающийся тем, что эффективная фармацевтическая доза (ЕD50) составляет для остро ВИЧ-инфицированных клеток (10±2,0) мкМ, для ЦМВ-инфицированных - (0,6±0,12) мкМ.18. The method according to p. 11, characterized in that the effective pharmaceutical dose (ED 50 ) is for acute HIV-infected cells (10 ± 2.0) μM, for CMV-infected - (0.6 ± 0.12) μM . 19. Способ по п. 11, отличающийся тем, что концентрация ингибитора для оказания вирулицидного действия в отношении ВИЧ составляет (18,6±3,72) мкМ, в отношении ЦМВ- (1,5±0,3) мкМ. 19. The method according to p. 11, characterized in that the concentration of the inhibitor for exerting a virucidal effect against HIV is (18.6 ± 3.72) μM, with respect to CMV- (1.5 ± 0.3) μM. 20. Способ по п. 11, отличающийся тем, что ингибирующая доза (ID50) на активность изолированной протеазы ВИЧ составляет 3,54•10-8 М.20. The method according to p. 11, characterized in that the inhibitory dose (ID 50 ) on the activity of an isolated HIV protease is 3.54 • 10 -8 M.
RU2002101294A 2002-01-22 2002-01-22 Agent for inhibition of human immunodeficiency virus (hiv) and cytomegalovirus (cmv) infections and method of their inhibition RU2196602C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002101294A RU2196602C1 (en) 2002-01-22 2002-01-22 Agent for inhibition of human immunodeficiency virus (hiv) and cytomegalovirus (cmv) infections and method of their inhibition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002101294A RU2196602C1 (en) 2002-01-22 2002-01-22 Agent for inhibition of human immunodeficiency virus (hiv) and cytomegalovirus (cmv) infections and method of their inhibition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2196602C1 true RU2196602C1 (en) 2003-01-20

Family

ID=20255116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002101294A RU2196602C1 (en) 2002-01-22 2002-01-22 Agent for inhibition of human immunodeficiency virus (hiv) and cytomegalovirus (cmv) infections and method of their inhibition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2196602C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004112804A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-29 Zakrytoe Aktsionernoe Obschest Agent for inhibiting membrane virus reproduction, method for the production thereof, pharmaceutical composition and method for inhibiting viral infections
WO2012105873A1 (en) 2011-02-01 2012-08-09 Rasnetsov Lev Davidovich Hydrated n-fullerene amino acids, method for producing the latter, and pharmaceutical compositions on the basis thereof
RU2458914C1 (en) * 2011-02-01 2012-08-20 Лев Давидович Раснецов Homo- and hetero-polyamino acid fullerene c60 derivatives, method for preparing them and based pharmaceutical compositions
RU2462474C2 (en) * 2010-12-09 2012-09-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр "Институт иммунологии" Федерального медико-биологического агентства Method of producing fullerene adducts
RU2462473C2 (en) * 2007-06-19 2012-09-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Проблем Химической Физики Ран (Ипхф Ран) Polyfunctional fullerene c60 amino acid derivatives
CN103347849A (en) * 2012-02-06 2013-10-09 列夫·达维多维奇·拉斯涅特索夫 Homo- and hetero-polyamino-acid derivatives of fullerene C60, method for producing same, and pharmaceutical composition based on said derivative
RU2533232C2 (en) * 2012-07-20 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д.И. Ивановского" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ФГБУ "НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского" Минздравсоцразвития России Using polycarboxylic fullerene deriative as microbiocidal antiviral agent
RU2694754C1 (en) * 2018-10-16 2019-07-16 Регина Рафаиловна Климова Antiviral activity of fullerene aqueous solution

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004112804A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-29 Zakrytoe Aktsionernoe Obschest Agent for inhibiting membrane virus reproduction, method for the production thereof, pharmaceutical composition and method for inhibiting viral infections
EA010483B1 (en) * 2003-06-23 2008-10-30 Лев Давидович РАСНЕЦОВ Agent for inhibiting membrane virus production, method for the production thereof, pharmaceutical composition and method for inhibiting viral infections
RU2462473C2 (en) * 2007-06-19 2012-09-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Проблем Химической Физики Ран (Ипхф Ран) Polyfunctional fullerene c60 amino acid derivatives
RU2462474C2 (en) * 2010-12-09 2012-09-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр "Институт иммунологии" Федерального медико-биологического агентства Method of producing fullerene adducts
WO2012105873A1 (en) 2011-02-01 2012-08-09 Rasnetsov Lev Davidovich Hydrated n-fullerene amino acids, method for producing the latter, and pharmaceutical compositions on the basis thereof
RU2458046C1 (en) * 2011-02-01 2012-08-10 Лев Давидович Раснецов Hydrated n-fullerene-amino acid derivatives, method for preparing them and based pharmaceutical compositions
RU2458914C1 (en) * 2011-02-01 2012-08-20 Лев Давидович Раснецов Homo- and hetero-polyamino acid fullerene c60 derivatives, method for preparing them and based pharmaceutical compositions
US9096492B2 (en) 2011-02-01 2015-08-04 Lev Davidovich Rasnetsov Hydrated N-fullerene amino acids, method for producing the latter, and pharmaceutical compositions on the basis thereof
CN103347849A (en) * 2012-02-06 2013-10-09 列夫·达维多维奇·拉斯涅特索夫 Homo- and hetero-polyamino-acid derivatives of fullerene C60, method for producing same, and pharmaceutical composition based on said derivative
CN103347849B (en) * 2012-02-06 2016-05-11 列夫·达维多维奇·拉斯涅特索夫 Fullerene С60Homogeneous polyamino acid and assorted amino acids derivative, its preparation method and the pharmaceutical composition based on this derivative
RU2533232C2 (en) * 2012-07-20 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт вирусологии им. Д.И. Ивановского" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ФГБУ "НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского" Минздравсоцразвития России Using polycarboxylic fullerene deriative as microbiocidal antiviral agent
RU2694754C1 (en) * 2018-10-16 2019-07-16 Регина Рафаиловна Климова Antiviral activity of fullerene aqueous solution

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vacca et al. L-735,524: an orally bioavailable human immunodeficiency virus type 1 protease inhibitor.
Nakashima et al. Inhibition of replication and cytopathic effect of human T cell lymphotropic virus type III/lymphadenopathy-associated virus by 3'-azido-3'-deoxythymidine in vitro
Robins et al. HIV protease inhibitors: their anti-HIV activity and potential role in treatment
De Clercq et al. Potent and selective inhibition of human immunodeficiency virus (HIV)-1 and HIV-2 replication by a class of bicyclams interacting with a viral uncoating event.
Baba et al. Highly specific inhibition of human immunodeficiency virus type 1 by a novel 6-substituted acyclouridine derivative
Rice et al. Inhibition of multiple phases of human immunodeficiency virus type 1 replication by a dithiane compound that attacks the conserved zinc fingers of retroviral nucleocapsid proteins
US6046228A (en) Anti-viral pharmaceutical compositions containing saturated 1,2-dithiaheterocyclic compounds and uses thereof
JP2009512716A (en) Small molecule inhibitors of HIV-1 capsid construction
DeCamp et al. Specific inhibition of HIV-1 protease by boronated porphyrins
WO1998001440A9 (en) Anti-viral pharmaceutical compositions containing saturated 1,2-dithiaheterocyclic compounds and uses thereof
RU2196602C1 (en) Agent for inhibition of human immunodeficiency virus (hiv) and cytomegalovirus (cmv) infections and method of their inhibition
Dubovi et al. Inhibition of respiratory syncytial virus-host cell interactions by mono-and diamidines
Witvrouw et al. SRR-SB3, a disulfide-containing macrolide that inhibits a late stage of the replicative cycle of human immunodeficiency virus
Fujiwara et al. Ingenol derivatives are highly potent and selective inhibitors of HIV replication in vitro
JP2007522082A (en) Agent for inhibiting membrane virus production, method for its production, pharmaceutical composition and method for inhibiting viral infection
Rayner et al. Population dynamics studies of wild-type and drug-resistant mutant HIV in mixed infections
Davis et al. Inhibition of the human immunodeficiency virus-1 protease and human immunodeficiency virus-1 replication by bathocuproine disulfonic acid CU1+
Alteri et al. CGP 53437, an orally bioavailable inhibitor of human immunodeficiency virus type 1 protease with potent antiviral activity
US6001871A (en) Hypoestoxides, derivatives and agonists thereof for use as antiviral agents
KR100294836B1 (en) Preventive and Remedy for Viral Infections
EP1751125A1 (en) Ritonavir analogous compound useful as retroviral protease inhibitor, preparation of the ritonavir analogous compound and pharmaceutical composition for the ritonavir analogous compound.
JP4489739B2 (en) Pharmaceutical composition for inhibiting retroviral infection
US20230181560A1 (en) Compound for preventing or treating a viral infection
EP0255420B1 (en) Antiviral agent for inhibiting growth of virus of acquired immune deficiency syndrome (aids)
US20060241150A1 (en) P38 kinase inhibitor compositions and methods of using the same