RU2270690C1 - Complex anti-hiv compound - Google Patents

Complex anti-hiv compound Download PDF

Info

Publication number
RU2270690C1
RU2270690C1 RU2004117904/15A RU2004117904A RU2270690C1 RU 2270690 C1 RU2270690 C1 RU 2270690C1 RU 2004117904/15 A RU2004117904/15 A RU 2004117904/15A RU 2004117904 A RU2004117904 A RU 2004117904A RU 2270690 C1 RU2270690 C1 RU 2270690C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hiv
matrix
complex
cxcr4
ccr5
Prior art date
Application number
RU2004117904/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004117904A (en
Inventor
Игорь Васильевич Тимофеев (RU)
Игорь Васильевич Тимофеев
Александр Владимирович Сербин (RU)
Александр Владимирович Сербин
Натали Георгиевна Перминова (RU)
Наталия Георгиевна Перминова
Денис Игоревич Тимофеев (RU)
Денис Игоревич Тимофеев
сунова Ольга Александровна Пл (RU)
Ольга Александровна Плясунова
Виталий Валентинович Неклюдов (RU)
Виталий Валентинович Неклюдов
Николай Николаевич Карпышев (RU)
Николай Николаевич Карпышев
Original Assignee
Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ГНЦ ВБ "Вектор")
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 Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ГНЦ ВБ "Вектор") filed Critical Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ГНЦ ВБ "Вектор")
Priority to RU2004117904/15A priority Critical patent/RU2270690C1/en
Publication of RU2004117904A publication Critical patent/RU2004117904A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2270690C1 publication Critical patent/RU2270690C1/en

Links

Landscapes

  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: biology, medicine.
SUBSTANCE: invention proposes the complex anti-HIV compound that comprises polyanionic matrix and chemical bound pseudoligand for HIV-1/2 gp120 that comprises a peptide fragment of HIV-1/2 CCR5 or CXCR4 co-receptor. Polyanionic matrix and bound peptide fragment of HIV-1/2 CCR5 or CXCR4 co-receptor are represented by the general formula:
Figure 00000003
. Invention provides target delivery of antiviral preparation to the focus (tissue) damaged with HIV-1/2. The compound inhibits the specific viral infection at its initial development stages and possesses the diminished toxicity also. Invention can be used in treatment and prophylaxis of HIV-infection and AIDS, and in research study in investigations of ligand-receptor interaction of surface viral proteins - cellular receptors type.
EFFECT: improved and valuable medicinal properties of complex compound.
3 cl, 2 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к биологии и медицине и может быть использовано для лечения и профилактики ВИЧ-инфекции и СПИД(а), а также в исследовательской работе для изучения лиганд-рецепторных взаимодействий (типа поверхностные вирусные белки - клеточные рецепторы).The invention relates to biology and medicine and can be used for the treatment and prevention of HIV infection and AIDS (a), as well as in research work to study ligand-receptor interactions (such as surface viral proteins - cellular receptors).

Известно комплексное анти-ВИЧ соединение, включающее в свой состав полимерную матрицу, выполненную в виде наночастиц, на поверхности которых нанесены путем пассивной адсорбции пептиды, представляющие собой моноклональные анти-CD4-антитела (Международная заявка (WO) 94/24168, МПК С 07 К 17/08, опубл. 27.10.1994) [1]. Указанное комплексное соединение может быть использовано для производства лекарственного средства для профилактики или лечения патологических состояний, связанных с ВИЧ-инфекцией.A complex anti-HIV compound is known, comprising a polymer matrix made in the form of nanoparticles, on the surface of which peptides, which are monoclonal anti-CD 4 antibodies, are applied by passive adsorption (International application (WO) 94/24168, IPC C 07 To 17/08, publ. 10/27/1994) [1]. The specified complex compound can be used for the manufacture of a medicament for the prevention or treatment of pathological conditions associated with HIV infection.

Однако данный анти-ВИЧ комплекс является высокомолекулярным соединением, которое плохо утилизируется из организма, что может вызвать тяжелые токсические последствия при его применении.However, this anti-HIV complex is a high molecular weight compound that is poorly utilized from the body, which can cause severe toxic effects when used.

Известны комплексные анти-ВИЧ соединения, включающие в свой состав полианионную матрицу и синтетический фармакофор модификатор Норборнен [2, 3, 4].Complex anti-HIV compounds are known, including a polyanionic matrix and a synthetic pharmacophore modifier Norbornen [2, 3, 4].

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является другое комплексное анти-ВИЧ соединение, включающее полианионную матрицу и химически с ней связанный псевдолиганд для gp120 ВИЧ-1/2. Псевдолиганд для gp120 ВИЧ-1/2 представляет собой синтетический фармакофор модификатор, например Адамантан [5, прототип].The closest technical solution (prototype) is another complex anti-HIV compound comprising a polyanionic matrix and chemically bonded pseudoligand for gp120 HIV-1/2. The pseudo-ligand for gp120 HIV-1/2 is a synthetic pharmacophore modifier, for example Adamantan [5, prototype].

Недостатком вышеуказанных соединений-аналогов, в том числе и прототипа, является относительно узкий спектр потенциальных мишеней в многоэтапном процессе взаимодействия ВИЧ-1/2 - чувствительная клетка. Взаимодействие препарата может происходить помимо целевых агентов с биологически важными соединениями и структурами, не задействованными в развитии ВИЧ-инфекции и СПИДа. Кроме того, эти соединения за счет неспецифического связывания фармакофора с биологически активными веществами могут приводить к их инактивации и развитию за счет этого токсических проявлений. Таким образом, данные химические соединения не могут полноценно блокировать начальные этапы инфицирования клеток вирусом иммунодефицита человека.The disadvantage of the above analog compounds, including the prototype, is the relatively narrow range of potential targets in the multi-stage process of interaction of HIV-1/2 - a sensitive cell. The interaction of the drug can occur in addition to the target agents with biologically important compounds and structures that are not involved in the development of HIV infection and AIDS. In addition, these compounds due to nonspecific binding of the pharmacophore to biologically active substances can lead to their inactivation and development due to this toxic manifestations. Thus, these chemical compounds cannot fully block the initial stages of cell infection with human immunodeficiency virus.

Техническим результатом изобретения является создание менее токсичных комплексных химических соединений, обеспечивающих адресную доставку противовирусного препарата к очагу поражения (ткани) ВИЧ-1/2 и подавление специфической вирусной инфекции на начальных ее этапах развития.The technical result of the invention is the creation of less toxic complex chemical compounds that provide targeted delivery of an antiviral drug to the lesion (tissue) of HIV-1/2 and the suppression of specific viral infection at its initial stages of development.

Указанный технический результат достигается тем, что в комплексном анти-ВИЧ соединении, включающем полианионную матрицу и химически с ней связанный псевдолиганд для gp120 ВИЧ-1/2, согласно изобретению псевдолиганд для gp120 ВИЧ-1/2 содержит пептидный фрагмент корецептора ВИЧ-1/2 CCR5 или CXCR4, а полианионная матрица и связанный с ней пептидный фрагмент корецептора ВИЧ-1/2 CCR5 или CXCR4 имеют следующую общую формулу:This technical result is achieved in that in a complex anti-HIV compound comprising a polyanionic matrix and chemically bonded pseudo-ligand for gp120 HIV-1/2, according to the invention, the pseudo-ligand for gp120 HIV-1/2 contains a peptide fragment of the HIV-1/2 coreceptor CCR5 or CXCR4, and the polyanionic matrix and the peptide fragment of the HIV-1/2 CCR5 or CXCR4 coreceptor associated with it have the following general formula:

полианионная матрицаpolyanion matrix

Figure 00000004
Figure 00000004

Пептидный фрагмент корецептора ВИЧ-1/2 CCR5 (структура пептидного фрагмента из N-конца (K-D2-E18) хемокинового рецептора CCR5) имеет следующую формулу:The peptide fragment of the HIV-1/2 CCR5 coreceptor (structure of the peptide fragment from the N-terminus (K-D2-E18) of the CCR5 chemokine receptor) has the following formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

Пептидный фрагмент корецептора ВИЧ-1/2 CXCR4 (структура пептидного фрагмента из области внеклеточной второй петли (EXL2) хемокинового рецептора CxCR4 (K-D187-V198) имеет следующую формулу:The peptide fragment of the HIV-1/2 CXCR4 coreceptor (the structure of the peptide fragment from the extracellular second loop (EXL2) region of the CxCR4 chemokine receptor (K-D187-V198) has the following formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

Таким образом для получения заявляемого комплексного продукта выбирают и синтезируют адресные анти-ВИЧ соединения на основе пептидных фрагментов корецепторов ВИЧ-1/2 CCR5 или CXCR4, которые химически связаны с полианионной матрицей в комплексный препарат, обеспечивающий высокий уровень защиты ВИЧ-инфицированных клеток.Thus, to obtain the claimed complex product, targeted anti-HIV compounds are selected and synthesized based on peptide fragments of the HIV-1/2 CCR5 or CXCR4 coreceptors, which are chemically linked to the polyanion matrix into a complex preparation that provides a high level of protection for HIV-infected cells.

Пептидные фрагменты клеточных корецепторов ВИЧ-1 CCR5 и CxCR4 играют ключевую роль при связывании белков с лигандом gp120.Peptide fragments of the HIV-1 CCR5 and CxCR4 cellular coreceptors play a key role in protein binding to the gp120 ligand.

Существенными отличительными признаками изобретения являются:Salient features of the invention are:

- дизайн и синтез фрагментов оригинальных фрагментов пептидов корецепторов ВИЧ-1/2;- design and synthesis of fragments of the original fragments of peptides of the co-receptors of HIV-1/2;

- использование в препарате полианионной матрицы молекулярной массой 20КД с целью повышения заряда и гидрофильности комплексного соединения;- use in the preparation of a polyanion matrix with a molecular weight of 20 KD in order to increase the charge and hydrophilicity of the complex compound;

- объединение в единый макромолекулярный комплекс адресных пептидных фрагментов корецепторов ВИЧ-1/2 - CCR5 или CXCR4 и полианионной матрицы.- combining into a single macromolecular complex of targeted peptide fragments of HIV-1/2 coreceptors - CCR5 or CXCR4 and a polyanionic matrix.

Данный комплекс химической и пространственной структуры макромолекулярного соединения неизвестен из доступных источников информации.This complex of the chemical and spatial structure of the macromolecular compound is unknown from available sources of information.

На чертеже приведены графики сравнительной анти-ВИЧ эффективности (по защите клеток от гибели) комплексного препарата As643 (матрица с пришитым пептидом ПЗ), смеси матрицы с пептидом П3 и одного пептида П3 (имитатора корецептора ВИЧ CxCR4).The drawing shows graphs of comparative anti-HIV efficacy (to protect cells from death) of the complex preparation As643 (matrix with attached peptide PZ), a mixture of the matrix with peptide P3 and one peptide P3 (simulator of the HIV co-receptor CxCR4).

Пример 1. Синтез пептидных фрагментовExample 1. The synthesis of peptide fragments

Синтез пептидных фрагментов-имитаторов функционально значимых участков корецепторов CCR5 и CXCR4 осуществляют твердофазным методом на колонке с хлортритильным полимером с использованием щелочелабильной 2-(4-нитрофенилсульфонил) этоксикарбонильной (Nsc) группы для временной защиты N-конца [6]. Твердофазный синтез широко применяется для получения биологически активных пептидов, используемых в медицине, ветеринарии, биотехнологии и научных исследованиях. Сущность твердофазного синтеза пептидов состоит в ступенчатом наращивании пептидной цепи посредством повторяющихся циклов химических реакций начиная с С-концевой аминокислоты, закрепленной на нерастворимом носителе. При этом целевые продукты всех реакций в процессе синтеза остаются связанными с носителем, а избыточные реагенты и побочные продукты удаляются фильтрованием и промыванием носителя.The synthesis of peptide fragments imitating functionally significant sites of the CCR5 and CXCR4 coreceptors is carried out by the solid-phase method on a column of a chlorotrityl polymer using an alkaline labile 2- (4-nitrophenylsulfonyl) ethoxycarbonyl (Nsc) group to temporarily protect the N-terminus [6]. Solid-phase synthesis is widely used to obtain biologically active peptides used in medicine, veterinary medicine, biotechnology and scientific research. The essence of solid-phase synthesis of peptides consists in the stepwise growth of the peptide chain through repeated cycles of chemical reactions starting from the C-terminal amino acid attached to an insoluble carrier. In this case, the target products of all reactions in the synthesis process remain bound to the carrier, and excess reagents and by-products are removed by filtration and washing of the carrier.

Для проведения твердофазного синтеза пептида С-концевую аминокислоту целевой аминокислотной последовательности, защищенную по α-аминогруппе, через α-карбоксильную группу ковалентно связывают с нерастворимым полимерным носителем путем образования амидной или эфирной связи. Затем с полученного Nα-защищенного аминоацил-полимера отщепляют Nα-защитную группу и получают аминоацил-полимер со свободной α-аминогруппой. Далее этот полимер ацилируют следующей аминокислотой, защищенной по α -аминогруппе и получают Nα-защищенный дипептидил-полимер. Синтетические циклы, состоящие из стадий отщепления Nα-защитной группы и ацилирования свободной аминогруппы пептидил-полимера последующей аминокислотой, защищенной по α-аминогруппе, повторяют до тех пор, пока не будет собрана полная аминокислотная последовательность целевого пептида.To conduct solid-phase synthesis of the peptide, the C-terminal amino acid of the target amino acid sequence protected by the α-amino group is covalently linked to the insoluble polymer carrier via the α-carboxyl group by formation of an amide or ether bond. Then, from the obtained Nα-protected aminoacyl polymer, the Nα-protective group is cleaved to obtain an aminoacyl polymer with a free α-amino group. Further, this polymer is acylated with the following amino acid protected at the α-amino group and an Nα-protected dipeptidyl polymer is obtained. Synthetic cycles consisting of the steps of cleaving the Nα-protecting group and acylating the free amino group of the peptidyl polymer with the next amino acid protected by the α-amino group are repeated until the complete amino acid sequence of the target peptide has been assembled.

Так как в процессе твердофазного синтеза применяются большие молярные избытки ацилирующих реагентов (2-10-кратные по отношению к свободным аминогруппам), все реакционноспособные группы в боковых радикалах аминокислот, в частности амино-, карбокси-, гидрокси-, меркапто-, гуанидино- группы, должны быть блокированы защитными группами. Защитные группы для этой цели подбирают таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить полную и постоянную защиту боковых радикалов аминокислот в условиях реакций ацилирования пептидил-полимера и отщепления временной N-αзащитной группы и, с другой стороны, иметь возможность количественно и без повреждения структуры синтезированного пептида отщепить эти защитные группы в одну или две стадии.Since large molar excesses of acylating reagents (2-10-fold with respect to free amino groups) are used in the process of solid-phase synthesis, all reactive groups in the side radicals of amino acids, in particular amino, carboxy, hydroxy, mercapto, guanidino groups must be blocked by protective groups. Protective groups for this purpose are selected in such a way as to ensure, on the one hand, complete and constant protection of amino acid side radicals under the conditions of acylation of the peptidyl polymer and cleavage of the temporary N-α protecting group and, on the other hand, be able to quantitatively and without damage to the structure the synthesized peptide to cleave these protective groups in one or two stages.

Очистку синтезированных пептидов осуществляют препаративной ВЭЖХ (Altex, USA) на колонке 10×250 мм с фазой SynChropak RPP 100, 10 мкм (Eichrom Ind., USA) при скорости потока 4 мл/мин в линейном градиенте элюэнтов от А до В за 2 ч (элюэнт А - 0.1% ТФУ в воде; элюэнт В - 0.1% ТФУ в 60% растворе ацетонитрила). На выходе получали пептиды с 90-98% чистоты по данным аналитической ВЭЖХ. С N-концевого фрагмента пептида вводят аминокислоту лизин, имеющую стерически доступную для химической модификации аминогруппу с целью осуществления последующего химического связывания пептидов с поликарбоксилатной матрицей.The synthesized peptides were purified by preparative HPLC (Altex, USA) on a 10 × 250 mm column with a SynChropak RPP 100, 10 μm phase (Eichrom Ind., USA) at a flow rate of 4 ml / min in a linear gradient of eluents from A to B in 2 h (Eluent A — 0.1% TFA in water; Eluent B — 0.1% TFA in 60% acetonitrile solution). At the output, peptides with 90-98% purity were obtained according to analytical HPLC. The amino acid lysine is introduced from the N-terminal fragment of the peptide, having an amino group sterically accessible for chemical modification with the aim of subsequent chemical binding of the peptides to the polycarboxylate matrix.

Пример 2. Получение полимерной матрицыExample 2. Obtaining a polymer matrix

Ниже приведена схема трехстадийного синтеза поликарбоксилатной матрицы из малеинового ангидрида (более подробное описание синтеза в [5]), а также схема ковалентного присоединения пептидного фрагмента:Below is a diagram of a three-stage synthesis of a polycarboxylate matrix from maleic anhydride (a more detailed description of the synthesis is in [5]), as well as a scheme for covalent attachment of a peptide fragment:

Figure 00000007
Figure 00000007

Пример 3. Получение комплексного анти-ВИЧ соединенияExample 3. Obtaining a comprehensive anti-HIV compound

Берут поликарбоксилатную матрицу следующей формулыTake the polycarboxylate matrix of the following formula

Figure 00000008
Figure 00000008

сокращенная формулаabbreviated formula

Figure 00000009
Figure 00000009

Для модификации матрицы используют ее ангидридную форму, реакционно активную в отношении синтетических пептидов. Суммарную степень модификации матрицы ограничивали пределом не более 20% для сохранения необходимого количества немодифицированных карбоксильных групп матрицы, ответственных за обеспечение отрицательного заряда и ее специфических адъювантных свойств. Указанные карбоксильные группы получали после предварительных стадий модификации пептидными фармакофорами (схема приведена в примере 2) путем исчерпывающего гидролиза оставшихся немодифицированными ангидридных циклов матрицы. Продукты гидролиза очищали от остатков органических растворителей и непрореагировавших реагентов методом ультрафильтрации водных растворов с применением мембраны проницаемостью 3KD. Конечные продукты в форме натриевой полусоли выделяли лиофильной сушкой.To modify the matrix, its anhydride form is used, which is reactive with respect to synthetic peptides. The total degree of matrix modification was limited to no more than 20% to maintain the required number of unmodified carboxyl groups of the matrix, which are responsible for providing a negative charge and its specific adjuvant properties. These carboxyl groups were obtained after preliminary steps of modification with peptide pharmacophores (the scheme is shown in Example 2) by exhaustive hydrolysis of the remaining unmodified anhydride matrix cycles. The hydrolysis products were purified from residues of organic solvents and unreacted reagents by ultrafiltration of aqueous solutions using a 3KD membrane permeability. The final products in the form of a sodium hemisphere were isolated by freeze drying.

Пример 4. Исследование анти-ВИЧ активности заявляемого комплексного соединенияExample 4. The study of anti-HIV activity of the claimed complex compounds

Препараты. Для исследований были использованы препараты, синтезированные методами органического и полимерного синтеза в Исследовательском центре биомодуляторов и лекарственных соединений НИФ Здоровья. При подготовке к биологическим испытаниям препараты подвергали тщательной очистке от возможных низкомолекулярных примесей методом селективной ультрафильтрации: четырьмя циклами десятикратной промывки-концентрирования на ультрафильтрационных мембранах фирмы Sigma (США) проницаемостью до 1 или 3 KD (NMLW; 1,000 и 3,000 соответственно). Очищенные полимер-ассоциированные субстанции выделяли лиофильной сушкой в форме белых высокопористых порошков, растворимых в воде, диметилсульфоксиде и спирте.Preparations. For research, we used preparations synthesized by organic and polymer synthesis at the Research Center for Biomodulators and Medicinal Compounds of the NIF Health. In preparation for biological tests, the preparations were thoroughly cleaned of possible low molecular weight impurities by the method of selective ultrafiltration: four cycles of tenfold washing-concentration on ultrafiltration membranes from Sigma (USA) with a permeability of up to 1 or 3 KD (NMLW; 1,000 and 3,000, respectively). Purified polymer-associated substances were isolated by freeze drying in the form of white highly porous powders soluble in water, dimethyl sulfoxide and alcohol.

Вирус. Для оценки эффективности анти-ВИЧ соединений в работе использовали макрофаготропный штамм ВИЧ-1EVK (ГКВ 4005), макрофаго-Т-лимфоцитотропный синцитий, образующий штамм ВИЧ-1Z, СХСR4-тропный вариант ВИЧ-1 (Х4-вирус) - штамм LAV.04; ССR5-тропный вариант ВИЧ-1 (R5-вирус) - штамм SF162, предоставленные Национальным Институтом Здоровья (США).Virus. To evaluate the effectiveness of anti-HIV compounds, we used the macrophagotropic strain HIV-1 EVK (STB 4005), the macrophage-T-lymphocytotropic syncytium forming the HIV-1 Z strain, the CXCR4-tropic variant of HIV-1 (X4 virus) —LAV strain .04; CCR5-tropic variant of HIV-1 (R5 virus) - strain SF162, provided by the National Institute of Health (USA).

Клеточные линии. Высокочувствительная к инфекции ВИЧ-1/2 перевиваемая культура лимфобластоидных клеток человека МТ-4. МТ-4 клетки культивировали в полной ростовой питательной среде RPMI-1640, содержащей 0,06% L-глутамина, 10% сыворотки эмбрионов коров, линкомицина (60 ед/мл) и гентамицина (100 мкг/мл) при температуре 37°С, 5% CO2 в течение 4 суток. Посевная концентрация клеток составляла 0,5×106 кл/мл. На 4 сутки культивирования учитывали количество клеток, разводили ростовой средой до посевной концентрации и культивировали вновь.Cell lines. Highly sensitive to HIV-1/2 infection, transplantable culture of human lymphoblastoid cells MT-4. MT-4 cells were cultured in complete growth medium RPMI-1640, containing 0.06% L-glutamine, 10% serum of cow embryos, lincomycin (60 units / ml) and gentamicin (100 μg / ml) at a temperature of 37 ° C, 5% CO 2 for 4 days. The inoculum cell concentration was 0.5 × 10 6 cells / ml. On the 4th day of cultivation, the number of cells was taken into account, diluted with growth medium to a seed concentration and cultured again.

ФГА-стимулированные мононуклеарные клетки периферической крови (МКПК) человека. МКПК выделяли из венозной крови здорового донора по методике, описанной Fotino с соавт. [2]. Культивирование первичных лимфоцитов осуществляли в среде RPMI-1640 с добавлением 10% сыворотки эмбрионов коров, 4 мкг/мл ФГА, 5 ед/мл ИЛ-2, 60 ед/мл линкомицина и 100 мкг/мл гентамицина в 50 мм3 пластиковых матрасах при 37°С с 5% CO2 в атмосфере. После 4 дней инкубации культуры в данных условиях производили замену питательной среды новой, аналогичной по составу, но уже не содержащей ФГА. Для этого клетки осаждали центрифугированием при 200 g и разводили до посевной концентрации свежей средой.PHA-stimulated human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). MCPC was isolated from the venous blood of a healthy donor according to the method described by Fotino et al. [2]. The primary lymphocytes were cultured in RPMI-1640 medium with the addition of 10% serum of cow embryos, 4 μg / ml PHA, 5 units / ml IL-2, 60 units / ml lincomycin and 100 μg / ml gentamicin in 50 mm 3 plastic mattresses at 37 ° C with 5% CO 2 in the atmosphere. After 4 days of incubation of the culture under these conditions, the nutrient medium was replaced with a new one, similar in composition, but no longer containing PHA. For this, the cells were besieged by centrifugation at 200 g and diluted to inoculum concentration with fresh medium.

Анализ токсичности изучаемых соединений проводили на перевиваемой лимфобластоидной линии клеток человека МТ-4. О токсичности препаратов судили по жизнеспособности клеток в присутствии тестируемых соединений в широком диапазоне концентраций, индексу пролиферации и по морфологии роста культуры. Схема эксперимента аналогична той, что приведена ниже для оценки анти-ВИЧ активности соединений, но без инфицирования клеток вирусом.The toxicity analysis of the studied compounds was carried out on transplantable lymphoblastoid cell line of human MT-4. The toxicity of the drugs was judged by the viability of the cells in the presence of the tested compounds in a wide range of concentrations, proliferation index and morphology of culture growth. The experimental design is similar to that given below to evaluate the anti-HIV activity of the compounds, but without infection of the cells with the virus.

Исследование анти-ВИЧ активности препаратов проводили по следующей схеме: раствор препарата в концентрациях от 0,1 до 500 мкг/мл (по три лунки на каждую концентрацию) вносили в клеточную культуру (МТ-4, МКПК), одновременно вносили вирус и инкубировали в течение 4-х суток. Множественность заражения составляла 0.2-1 инфекционных единицы на клетку. Культуры клеток инкубировали в течение 4 суток при температуре 37°С во влажной атмосфере 5% СО2. В качестве контролей служили ВИЧ-инфицированные клетки без добавления противовирусных препаратов и неинфицированные клетки.The study of the anti-HIV activity of the preparations was carried out according to the following scheme: a solution of the drug in concentrations from 0.1 to 500 μg / ml (three wells per concentration) was introduced into cell culture (MT-4, MCPC), the virus was introduced and incubated in for 4 days. The multiplicity of infection was 0.2-1 infectious units per cell. Cell cultures were incubated for 4 days at a temperature of 37 ° C in a humid atmosphere of 5% CO 2 . HIV-infected cells without the addition of antiviral drugs and uninfected cells served as controls.

Анти-ВИЧ активность оценивали после окончании инкубации по снижению жизнеспособности культуры и по подавлению продукции вирусспецифического белка р24 ВИЧ-1. Долю жизнеспособных клеток учитывали методом исключения трипановым синим (Sigma, USA) или методом, основанным на редукции красителя МТТ (ICN, USA) с накоплением формазана в живых клетках. Количество вирусспецифического белка р24 в культуральной среде оценивали с помощью иммуноферментного анализа (тест-система "Векто ВИЧ-1 р24-антиген", чувствительность 20×10-12 г/мл, производства ЗАО "Вектор-Бест", Россия). На основе экспериментальных данных строили дозозависимые кривые и вычисляли концентрации препаратов, на 50% (ЕС50) и на 90% (ЕС90) защищающие инфицированные клетки от гибели; а также определяли концентрации препарата, на 50% (IC50) и на 90% (IC90) снижающие накопление вирусспецифического белка р24.Anti-HIV activity was evaluated after incubation to reduce the viability of the culture and to suppress the production of virus-specific p24 HIV-1 protein. The proportion of viable cells was taken into account by trypan blue exclusion (Sigma, USA) or by the MTT dye reduction method (ICN, USA) with the accumulation of formazan in living cells. The amount of virus-specific p24 protein in the culture medium was evaluated using enzyme-linked immunosorbent assay (Vecto HIV-1 p24-antigen test system, sensitivity 20 × 10 -12 g / ml, manufactured by Vector-Best CJSC, Russia). Based on the experimental data, dose-dependent curves were constructed and drug concentrations were calculated that protect infected cells from death by 50% (EC 50 ) and 90% (EC 90 ); and also determined the concentration of the drug, 50% (IC 50 ) and 90% (IC 90 ) reducing the accumulation of virus-specific protein p24.

Для поиска ЕС50, ЕС90, IC50, IC90 строились графики зависимости доза-эффект и по их линейным участкам вычислялись соответствующие концентрации и погрешности по формулам обратной регрессии [Н. Дрейпер, Г.Смит, "Прикладной регрессионный анализ", М.: Финансы и статистика, 1986]. Для каждого значения концентрации было проведено одновременно три различных измерения, нормальность распределения проверялась по критерию R/s, равенство дисперсий по критерию Кочрена. Сопоставление эффективности препаратов проводилось путем сравнения эффектов при фиксированной концентрации (10 мкг/мл) методом однофакторного дисперсионного анализа. При этом учитывалась ошибка воспроизводимости, оцененная по трем независимым повторам измерений.To search for the EU 50 , EU 90 , IC 50 , IC 90, dose-response curves were constructed and the corresponding concentrations and errors were calculated from their linear sections using the reverse regression formulas [N. Draper, G. Smith, "Applied Regression Analysis", Moscow: Finance and Statistics, 1986]. For each concentration value, three different measurements were carried out simultaneously, the normality of the distribution was checked by the R / s criterion, and the variance was equal by the Kochren criterion. Comparison of the effectiveness of the drugs was carried out by comparing the effects at a fixed concentration (10 μg / ml) by the method of univariate analysis of variance. In this case, the reproducibility error estimated from three independent measurements was taken into account.

Экспериментальные данные по анти-ВИЧ активности монокомпонентов комплексных мембранотропных препаратов на клетках линии МТ4 со штаммом ВИЧ-1Z показали, что как пептидные фрагменты корецепторов ВИЧ-1/2 П1, П3, так же как и полианионная матрица не оказывали существенного защитного действия на инфицированные ВИЧ-1 клетки. По полученным данным, смесь пептидов П1 с матрицей (соединение As470) в любом соотношении П/М (1:1, 1:5, 1:10) не дают видимого изменения противовирусной активности последней. Однако при комбинации пептидов П3 с поликарбоксилатной матрицей в соотношении П/М 1:10 эффективность подавления репродукции вируса соединением As470 заметно возрастает. На чертеже видно, что препарат As643, в котором пептид П3 ковалентно связан с матрицей, демонстрирует наибольшую анти-ВИЧ активность среди сравниваемых соединений (полианионная матрица и смесь матрицы с пептидом) во всем исследованном диапазоне концентраций.Experimental data on the anti-HIV activity of monocomponents of complex membrane-active drugs on MT4 cells with HIV-1 Z strain showed that both peptide fragments of HIV-1/2 P1, P3 coreceptors and the polyanion matrix did not have a significant protective effect on infected HIV-1 cells. According to the data obtained, a mixture of P1 peptides with a matrix (As470 compound) in any P / M ratio (1: 1, 1: 5, 1:10) does not give a visible change in the antiviral activity of the latter. However, with the combination of P3 peptides with a polycarboxylate matrix in a P / M ratio of 1:10, the efficiency of suppressing the reproduction of the virus by As470 significantly increases. The drawing shows that the As643 preparation, in which the P3 peptide is covalently linked to the matrix, shows the highest anti-HIV activity among the compared compounds (polyanionic matrix and a mixture of the matrix with the peptide) in the entire concentration range studied.

В таблицах 1 и 2 представлены результаты изучения противовирусной активности эффективность комплексных соединений с пептидными фрагментами и полианионной матрицей.Tables 1 and 2 present the results of a study of the antiviral activity of the effectiveness of complex compounds with peptide fragments and a polyanionic matrix.

Таблица 1
Сравнительная анти-ВИЧ эффективность комплексных мембранотропных препаратов и базовых соединений (клетки МТ-4, штамм ВИЧ-1z).
Table 1
Comparative anti-HIV efficacy of complex membrane-active drugs and basic compounds (MT-4 cells, HIV-1 z strain).
ПрепаратA drug СтруктураStructure ЕС50, мкг/млEC 50 μg / ml ЕС90, мкг/млEC 90 , mcg / ml IC50, мкг/млIC 50 μg / ml IC90, мкг/млIC 90 , mcg / ml As470As470 MM 41,6-74,741.6-74.7 >70> 70 23,9-68,223.9-68.2 ≥100,0≥100.0 As337As337 M-AdM-ad 2,9-9,72.9-9.7 2:8,12: 8.1 1,5-2,31.5-2.3 5,9-9,55.9-9.5 As639As639 М-Р1Р2M-P1P2 2,0-45,02.0-45.0 2:68,42: 68.4 ^1,0^ 1,0 ≥30,0≥30.0 As641As641 М-P5(Plns)M-P5 (Plns) 0,8-9,00.8-9.0 2:21,52: 21.5 6,0-9,76.0-9.7 ≥100,0≥100.0 As643As643 М-РЗM-RZ 0,4-0,60.4-0.6 7,1-39,27.1-39.2 0,6-1,00.6-1.0 3,6-11,73.6-11.7 As645As645 М-Р4M-P4 6,3-13,76.3-13.7 2:6,52: 6.5 0,3-8,90.3-8.9 ≥5,7≥5.7 Примечание: М - полимерная матрица; M-Ad - комплексный препарат матрица-адамантан (прототип); М-Р1 (или Р2 или Р3 или Р4 или Р5) -заявляемый комплексный препарат с разными пептидными фрагментами.Note: M is a polymer matrix; M-Ad - a complex drug matrix-adamantane (prototype); M-P1 (or P2 or P3 or P4 or P5) is the inventive complex preparation with different peptide fragments. Таблица 2
Сравнительная анти-ВИЧ эффективность комплексных мембранотропных препаратов и базовых соединений (клетки МТ-4, штамм ВИЧ-levk)
table 2
Comparative anti-HIV efficacy of complex membranotropic drugs and basic compounds (MT-4 cells, HIV-levk strain)
ПрепаратA drug Состав препаратаThe composition of the drug ЕС50, мкг/млEC 50 μg / ml ЕС90, мкг/млEC 90 , mcg / ml IC50, мкг/млIC 50 μg / ml IC90, мкг/млIC 90 , mcg / ml As470As470 МM 14,0-28,014.0-28.0 ≥70≥70 15,0-70,015.0-70.0 >100> 100 As337As337 M-AdM-ad 1,3-2,91.3-2.9 3,53,5 1,6-2,31.6-2.3 5,0-8,55.0-8.5 As639As639 М-Р1Р2M-P1P2 4,4-5,64.4-5.6 26,0-47,026.0-47.0 10,0-12,010.0-12.0 ≥30-≥100≥30-≥100 As641As641 М-Р5 (Plns)M-P5 (Plns) 0,1-1,20.1-1.2 0,26-10,50.26-10.5 2,0-3,72.0-3.7 7,8-14,07.8-14.0 As643As643 М-Р3M-P3 1,3-1,81.3-1.8 6,1-7,86.1-7.8 0,9-1,00.9-1.0 12,0-20,012.0-20.0 As645As645 М-Р4M-P4 2,0-3,42.0-3.4 12,0-18,012.0-18.0 1,2-1,51.2-1.5 9,3-20,09.3-20.0

Примечание: М - полимерная матрица; M-Ad - комплексный препарат матрица-адамантан (прототип); М-Р1 (или Р2 или Р3 или Р4 или Р5) -заявляемый комплексный препарат с разными пептидными фрагментами.Note: M is a polymer matrix; M-Ad - a complex drug matrix-adamantane (prototype); M-P1 (or P2 or P3 or P4 or P5) is the inventive complex preparation with different peptide fragments.

Анализ анти-ВИЧ активности комплексных препаратов, проведенный на лимфоидных клетках человека МТ4 и штамме ВИЧ-1Z, показал их явное преимущество перед использованием монокомпонентных составов: пептид-имитатор или полианионная матрица. Наличие синергического анти-ВИЧ эффекта при одновременном применении матрицы и пептидов-имитаторов корецепторов ВИЧ-1 и усиление анти-ВИЧ эффективности комплексных препаратов с включением ковалентно связанных пептидов в отношении исследованных штаммов ВИЧ-1 позволяет сделать следующий вывод: компоненты, представляющие собой псевдолиганды для белка gp120 ВИЧ-1, обеспечивают конкурентное ингибирование взаимодействия gp120 с клеточными корецепторами при вирусной адсорбции-фузии и включение их в состав, обеспечивает эффективность разрабатываемых противовирусных препаратов.An analysis of the anti-HIV activity of complex preparations carried out on MT4 human lymphoid cells and the HIV-1 Z strain showed their clear advantage over the use of monocomponent formulations: a peptide mimic or a polyanionic matrix. The presence of a synergistic anti-HIV effect with the simultaneous use of a matrix and peptides imitating HIV-1 coreceptors and an increase in the anti-HIV effectiveness of complex preparations with the inclusion of covalently linked peptides for the studied HIV-1 strains allows us to draw the following conclusion: components representing pseudoligands for the protein HIV-1 gp120, provide competitive inhibition of the interaction of gp120 with cellular coreceptors during viral adsorption-fusion and their inclusion in the composition, ensures the effectiveness of antiviral drugs.

Преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным заключаются в том, что комплексные соединения обеспечивают адресную доставку противовирусного препарата к очагу поражения ВИЧ-1/2 и подавление специфической вирусной инфекции за счет включения в структуру пептидных фрагментов и в сравнении с прототипами воздействуют на более широкий круг мишеней на ранних этапах взаимодействия вирус - клетка.The advantages of the proposed method compared to the known one are that the complex compounds provide targeted delivery of the antiviral drug to the lesion site of HIV-1/2 and suppression of specific viral infection by including peptide fragments in the structure and, in comparison with prototypes, affect a wider range of targets in the early stages of the virus-cell interaction.

Источники информацииInformation sources

1. Международная заявка (WO) 94/24168, МПК С 07 К 17/08, опубл. 27.10.1994.1. International application (WO) 94/24168, IPC C 07 K 17/08, publ. 10/27/1994.

2. Kolocouris N., Foscolos G.B., Kolocouris A. et al. - Synthesis and antiviral activity evaluation of some new aminoadamantane derivatives. J Med Chem 1994; 37: 2896-2902.2. Kolocouris N., Foscolos G. B., Kolocouris A. et al. - Synthesis and antiviral activity evaluation of some new aminoadamantane derivatives. J Med Chem 1994; 37: 2896-2902.

3. Сербин А.В., Стоцкая Л.Л., Кренцель Б.А. и др. Сополимеры на основе фурана и малеинового ангидрида и перспективы их использования в медицине. Сб. Полимеры медицинского назначения. М.: ИНХС 1988; 127-152.3. Serbin A.V., Stotskaya L.L., Krenzel B.A. et al. Copolymers based on furan and maleic anhydride and the prospects for their use in medicine. Sat Polymers for medical use. M .: INKS 1988; 127-152.

4. Тимофеев Д.И., Перминова Н.Г., Сербин А.В. и др. Мембранотропные соединения и препараты, воздействующие на ранние стадии ВИЧ-инфекции. Антибиотики и химиотерапия 2003; 48: 2: 29-41.4. Timofeev D.I., Perminova N.G., Serbin A.V. and others. Membranotropic compounds and drugs that affect the early stages of HIV infection. Antibiotics and chemotherapy 2003; 48: 2: 29-41.

5. Патент США №5880154, А. МПК C 08 F 22/06, опубл. 09.03.1999.5. US patent No. 5880154, A. IPC C 08 F 22/06, publ. 03/09/1999.

6. Патент РФ №2079491, МПК С 07 С 317/48, опубл. 20.05.1997.6. RF patent No. 2079491, IPC C 07 C 317/48, publ. 05/20/1997.

Claims (3)

1. Комплексное анти-ВИЧ соединение, включающее полианионную матрицу и химически с ней связанный псевдолиганд для gp120 БИЧ-1/2, отличающееся тем, что псевдолиганд для gpl20 ВИЧ-1/2 содержит пептидный фрагмент корецептора ВИЧ-1/2 CCR5 или CXCR4, а полианионная матрица и связанный с ней пептидный фрагмент корецептора ВИЧ-1/2 CCR5 или CXCR4 имеет следующую общую формулу:1. A complex anti-HIV compound comprising a polyanionic matrix and chemically linked pseudo-ligand for gp120 HIV-1/2, characterized in that the pseudo-ligand for gpl20 HIV-1/2 contains a peptide fragment of the HIV-1/2 co-receptor CCR5 or CXCR4, and the polyanionic matrix and its associated peptide fragment of the HIV-1/2 CCR5 or CXCR4 coreceptor has the following general formula: полианионная матрицаpolyanion matrix
Figure 00000010
Figure 00000010
2. Комплексное анти-ВИЧ соединение по п.1, отличающееся тем, что пептидный фрагмент корецептора ВИЧ-1/2 CCR5 имеет следующую формулу:2. The complex anti-HIV compound according to claim 1, characterized in that the peptide fragment of the HIV-1/2 CCR5 coreceptor has the following formula:
Figure 00000011
Figure 00000011
3. Комплексное анти-ВИЧ соединение по п.1, отличающееся тем, что пептидный фрагмент корецептора ВИЧ-1/2 CXCR4 имеет следующую формулу:3. The complex anti-HIV compound according to claim 1, characterized in that the peptide fragment of the HIV-1/2 CXCR4 coreceptor has the following formula:
Figure 00000012
Figure 00000012
RU2004117904/15A 2004-06-11 2004-06-11 Complex anti-hiv compound RU2270690C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004117904/15A RU2270690C1 (en) 2004-06-11 2004-06-11 Complex anti-hiv compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004117904/15A RU2270690C1 (en) 2004-06-11 2004-06-11 Complex anti-hiv compound

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004117904A RU2004117904A (en) 2006-01-10
RU2270690C1 true RU2270690C1 (en) 2006-02-27

Family

ID=35871461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004117904/15A RU2270690C1 (en) 2004-06-11 2004-06-11 Complex anti-hiv compound

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2270690C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012126833A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 Institut Pasteur New conjugated molecules comprising a peptide derived from the cd4 receptor coupled to a polyanionic polypeptide for the treatment of aids

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012126833A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 Institut Pasteur New conjugated molecules comprising a peptide derived from the cd4 receptor coupled to a polyanionic polypeptide for the treatment of aids
EP2505210A1 (en) * 2011-03-18 2012-10-03 Institut Pasteur Conjugated molecules comprising a peptide derived from the CD4 receptor coupled to a polyanionic polypeptide for the treatment of aids

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004117904A (en) 2006-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11421001B2 (en) Template-fixed peptidomimetics
JP6040212B2 (en) Recombinant Ganodermalucidum immunoregulatory protein (rLZ-8) and uses thereof
US8158575B2 (en) Agent for the prevention and treatment of sexually transmitted diseases-I
US7604804B2 (en) Enhancing anti-HIV efficiency through multivalent inhibitors targeting oligomeric gp120
CN101638435B (en) Blue-green algal virus protein N mutant, modified derivative and application thereof
RU2270690C1 (en) Complex anti-hiv compound
AU5656890A (en) Chemically modified cd4 peptide fragments having anti-retroviral properties
WO2004094465A2 (en) Synthetic molecules that mimic chemokines
CN110283245A (en) The derivative antibacterial peptide of pig marrow source PMAP-23 and preparation method and application
RU2306950C2 (en) Complex autological vaccine against hiv infection and aids
Hegde et al. Structure–function relationship of novel X4 HIV‐1 entry inhibitors–L‐and D‐arginine peptide‐aminoglycoside conjugates
CN115003686A (en) Medicine for resisting coronavirus infection and application thereof
AU2787489A (en) Anti-retroviral agent
RU2315617C2 (en) Complex of membranotropic compounds for prophylaxis and treatment of hiv-infection
CN113166188A (en) Amphotericin B peptide derivatives
CN113336824A (en) Application of polypeptide as PD-1/PD-L1 protein-protein interaction (PPI) regulator
Wittmann et al. Based on Diamino Acids and Dipeptides

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20100805

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150612