RU2494742C1 - Agent inhibiting multiple drug resistance of tumour cells - Google Patents

Agent inhibiting multiple drug resistance of tumour cells Download PDF

Info

Publication number
RU2494742C1
RU2494742C1 RU2012134382/15A RU2012134382A RU2494742C1 RU 2494742 C1 RU2494742 C1 RU 2494742C1 RU 2012134382/15 A RU2012134382/15 A RU 2012134382/15A RU 2012134382 A RU2012134382 A RU 2012134382A RU 2494742 C1 RU2494742 C1 RU 2494742C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frondoside
cells
cholesterol
complex
drug resistance
Prior art date
Application number
RU2012134382/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Екатерина Сергеевна Менчинская
Дмитрий Львович Аминин
Александра Сергеевна Сильченко
Пелагея Владимировна Андриященко
Сергей Анатольевич Авилов
Владимир Иванович Калинин
Валентин Аронович Стоник
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТИБОХ ДВО РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТИБОХ ДВО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТИБОХ ДВО РАН)
Priority to RU2012134382/15A priority Critical patent/RU2494742C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2494742C1 publication Critical patent/RU2494742C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: medicine, pharmaceutics.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, veterinary science and pharmaceutical industry. The invention provides using triterpene glycosides from holothuria that is frondoside A or a complex of frondoside A and cholesterol as an agent for inhibiting the multiple drug resistance of tumour cells, and for preparing a pharmaceutical composition inhibiting the multiple drug resistance of tumour cells.
EFFECT: using the invention enables extending the range of products inhibiting the multiple drug resistance of tumour cells.
2 cl, 4 ex, 4 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и ветеринарии и касается средств, ингибирующих множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток.The invention relates to medicine and veterinary medicine and relates to agents that inhibit the multidrug resistance of tumor cells.

Устойчивость опухолевых клеток одновременно ко многим токсическим противоопухолевым препаратам, с помощью которых проводится химиотерапия онкологических заболеваний, несходным по химической структуре и механизму действия, достаточно давно известный феномен, получивший название множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) [Endicott J.A., Ling V. The biochemistry of P-glycoprotein-mediated multidrug resistance // Annu. Rev. Biochem. 1989. V.58. P.137-171;Resistance of tumor cells to many toxic antitumor drugs simultaneously, which can be used for chemotherapy of oncological diseases that are dissimilar in chemical structure and mechanism of action, has long been a known phenomenon called multidrug resistance (MDR) [Endicott JA, Ling V. The biochemistry of P -glycoprotein-mediated multidrug resistance // Annu. Rev. Biochem. 1989. V. 58. P.137-171;

Ставровская А.А. Опухолевая клетка в обороне // Соросовский образовательный журнал. 2001. Т.7, №7. С.17-23; Ставровская А.А. Клеточные механизмы множественной лекарственной устойчивости опухолевых клеток // Биохимия. 2000. Т.65, Вып.1. С.112-126]. Клетки, обладающие МЛУ или приобретающие ее в ходе химиотерапии (путем искусственного отбора под действием ядов), становятся устойчивыми к действию лекарственных средств, а их уничтожение или ингибирование их пролиферации требует использования химиотерапевтических препаратов-цитостатиков, таких как циклофосфамид, доксорубицин, винбластин, этопозид, фторурацил, в столь больших дозах, которые зачастую несовместимы с выживанием пациентов.Stavrovskaya A.A. Tumor cell in defense // Soros Educational Journal. 2001. V.7, No. 7. S.17-23; Stavrovskaya A.A. Cellular mechanisms of multidrug resistance of tumor cells // Biochemistry. 2000.V.65, Issue 1. S.112-126]. Cells that have MDR or acquire it during chemotherapy (by artificial selection under the influence of poisons) become resistant to the action of drugs, and their destruction or inhibition of their proliferation requires the use of chemotherapeutic drugs-cytostatics, such as cyclophosphamide, doxorubicin, vinblastine, etoposide, fluorouracil, in such large doses, which are often incompatible with the survival of patients.

Наиболее часто встречающимся механизмом МЛУ является активация трансмембранных транспортных белков, выводящих различные вещества из клетки. Основным белком такого типа является Р-гликопротеин [Endicott J.A., Ling V. The biochemistry of P-glycoprotein-mediated multidrug resistance // Annu. Rev. Biochem. 1989. V. 58. P. 137-171]. Р-гликопротеин выполняет роль насоса, который, используя энергию АТФ, может откачивать из клетки самые разнообразные вещества, включая и флюоресцентные красители, свободно проникающие через клеточные мембраны путем диффузии. Используя такие красители, можно определить функциональную активность Р-гликопротеина, сравнивая флуоресценцию резистентных клеток и клеток, обработанных ингибитором Р-гликопротеина. Флуоресценция клеток, у которых ингибирован Р-гликопротеин, будет существенно выше за счет отсутствия активного транспорта красителя из клеток.The most common MDR mechanism is the activation of transmembrane transport proteins that remove various substances from the cell. The main protein of this type is P-glycoprotein [Endicott J.A., Ling V. The biochemistry of P-glycoprotein-mediated multidrug resistance // Annu. Rev. Biochem. 1989. V. 58. P. 137-171]. R-glycoprotein acts as a pump, which, using the energy of ATP, can pump a wide variety of substances from the cell, including fluorescent dyes that freely penetrate through cell membranes by diffusion. Using such dyes, the functional activity of P-glycoprotein can be determined by comparing the fluorescence of resistant cells and cells treated with a P-glycoprotein inhibitor. Fluorescence of cells in which P-glycoprotein is inhibited will be significantly higher due to the lack of active transport of dye from the cells.

Известны препараты, способствующие преодолению множественной лекарственной устойчивости опухолей. К таким веществам относятся верапамил, циклоспорин А, нифедипин и его производные, амиодарон, трифторкеразин, хинин и другие [Ford J.M., Halt W.N. Pharmacology of drugs that alter multidrug resistance in cancer. // Pharmacol. Res. 1990. V.42. P.155-199]. Недостатком указанных соединений является наличие серьезных побочных эффектов в дозах, необходимых для усиления действия противоопухолевых препаратов. В частности, верапамил, являющийся эффективным ингибитором Р-гликопротеина, вызывает сердечную недостаточность и мозговые нарушения, а циклоспорин А обладает иммунодепрессантной активностью.Known drugs that help overcome the multidrug resistance of tumors. Such substances include verapamil, cyclosporin A, nifedipine and its derivatives, amiodarone, trifluorkerazine, quinine and others [Ford J.M., Halt W.N. Pharmacology of drugs that alter multidrug resistance in cancer. // Pharmacol. Res. 1990. V. 42. P.155-199]. The disadvantage of these compounds is the presence of serious side effects in the doses necessary to enhance the action of antitumor drugs. In particular, verapamil, an effective inhibitor of P-glycoprotein, causes heart failure and brain damage, and cyclosporin A has immunosuppressive activity.

В этой связи поиск ингибиторов МЛУ среди природных соединений, обладающих менее выраженным побочным действием, представляется актуальным. Так, среди природных веществ, ингибирующих МЛУ, упоминаются авермектины - вещества макролидной природы, получаемые путем микробиального биосинтеза [RU 2250775 С2, 2002.11.06].In this regard, the search for MDR inhibitors among natural compounds with less pronounced side effects seems relevant. So, among natural substances that inhibit MDR, mention is made of avermectins - substances of a macrolide nature, obtained by microbial biosynthesis [RU 2250775 C2, 2002.11.06].

Также известны синтетически модифицированные природные тритерпеноиды, ингибирующие пролиферацию клеток, обладающих МЛУ [RU 2393165 С2, 17.07.2008].Also known are synthetically modified natural triterpenoids that inhibit the proliferation of cells with MDR [RU 2393165 C2, 07.17.2008].

В качестве веществ, обладающих различными видами биологической активности, привлекают внимание природные соединения морского происхождения, включая тритерпеновые гликозиды из голотурий. Сапонины, или гликозиды, состоящие из углеводной цепи и тритерпенового или стероидного агликона, широко распространены в растениях. Однако присутствие тритерпеновых гликозидов характерно для большинства голотурий, относящихся к классу Holothurioidea (тип Echinodermata) и для некоторых губок. Тритерпеновые гликозиды голотурий имеют агликоны ланостанового типа, большинство имеет агликоны с 18(20)-лактонами и относится к голостановому ряду. Углеводные цепи гликозидов голотурий состоят из 2-6 моносахаридных остатков, включая ксилозу, хиновозу, глюкозу, 3-0-метилглюкозу, и (иногда) 3-O-метилксилозу, 3-O-метилхиновозу, 3-0-метилглюкуроновую кислоты, а также 6-O-ацетилглюкозу. Они могут содержать одну, две или три сульфатных группы. [Stonik V.A., Kalinin V.I., Avilov S.A., Toxins from sea cucumbers (Holothuroids): chemical structures, properties, taxonomic distribution, biosynthesis and evolution // J. Nat. Toxins. 1999. V.8. P.235-248; Kalinin V.I., Silchenko A.S., Avilov S.A., Stonik V.A., Smimov A.V. Sea cucumbers triterpene glycosides, the recent progress in structural elucidation and chemotaxonomy // Phytochemistry Reviews. 2005. V.4, No.2-3. P.221-236; Avilov S.A., Silchenko A.S, Antonov A.S., Kalinin V.I., Kalinovsky A.I., Smimov A.V., Dmitrenok P.S., Evtushenko E.V., Fedorov S.N., Savina A.S., Shubina L.K., Stonik V.A. Synaptosides A and Ai, two triterpene glycosides from the sea cucumber Synapta maculata containing 3-O-methylglucuronic acid and their cytotoxic activity against tumor Cells // J. Natural Prod. 2008. V.71, No.4. P.525-531; Antonov A.S., Avilov S.A., Kalinovsky A.I., Anastyuk S.D., Dmitrenok P.S., Evtushenko E.V., Kalinin V.I., Smirnov A.V., Taboada S., Ballesteros M., Avila C., Stonik V.A. Triterpene glycosides from Antarctic sea cucumbers I. Structure of liouvillosides A1, А2, А3, B1 and B2 from the sea cucumber Staurocucumis liouvillei, new procedure for separation of highly polar glycoside fractions and taxonomic revision // J. Nat. Prod. 2008. V.71. P.1677-1685].As substances possessing various types of biological activity, natural compounds of marine origin, including triterpene glycosides from holothurium, attract attention. Saponins, or glycosides, consisting of a carbohydrate chain and triterpene or steroid aglycone, are widespread in plants. However, the presence of triterpene glycosides is characteristic of most holothurians belonging to the class Holothurioidea (type Echinodermata) and for some sponges. Holoturia triterpene glycosides have lanostane type aglycones, most have 18 (20) -lactone aglycones and belong to the holostane series. Holothuria glycoside carbohydrate chains are composed of 2-6 monosaccharide residues, including xylose, quinose, glucose, 3-0-methylglucose, and (sometimes) 3-O-methylxylose, 3-O-methylquinose, 3-0-methylglucuronic acid, and 6-O-acetylglucose. They may contain one, two or three sulfate groups. [Stonik VA, Kalinin VI, Avilov SA, Toxins from sea cucumbers (Holothuroids): chemical structures, properties, taxonomic distribution, biosynthesis and evolution // J. Nat. Toxins. 1999. V.8. P.235-248; Kalinin VI, Silchenko AS, Avilov SA, Stonik VA, Smimov AV Sea cucumbers triterpene glycosides, the recent progress in structural elucidation and chemotaxonomy // Phytochemistry Reviews. 2005. V.4, No.2-3. P.221-236; Avilov SA, Silchenko AS, Antonov AS, Kalinin VI, Kalinovsky AI, Smimov AV, Dmitrenok PS, Evtushenko EV, Fedorov SN, Savina AS, Shubina LK, Stonik VA Synaptosides A and Ai, two triterpene glycosides from the sea cucumber Synapta maculata containing 3-O-methylglucuronic acid and their cytotoxic activity against tumor Cells // J. Natural Prod. 2008. V.71, No.4. P.525-531; Antonov AS, Avilov SA, Kalinovsky AI, Anastyuk SD, Dmitrenok PS, Evtushenko EV, Kalinin VI, Smirnov AV, Taboada S., Ballesteros M., Avila C., Stonik VA Triterpene glycosides from Antarctic sea cucumbers I. Structure of liouvillosides A 1 , A 2 , A 3 , B 1 and B 2 from the sea cucumber Staurocucumis liouvillei, new procedure for separation of highly polar glycoside fractions and taxonomic revision // J. Nat. Prod. 2008. V.71. P.1677-1685].

Благодаря способности формировать комплекс с 5(6)-ненасыщенными стеринами клеточных мембран, гликозиды обладают широким спектром биологической активности, включая гемолитическую, антигрибковую, цитотоксическую, и многие другие виды мембранотропного действия [Kalinin V.I., Aminin D.L., Avilov S.A., Silchenko A.S., Stonik V.A. Triterpene glycosides from sea cucucmbers (Holothurioidae, Echinodermata), biological activities and functions // Studies in Natural Product Chemistry (Bioactive Natural Products) / Ed. Atta-ur-Rahman. V.35. P.135-196. The Netherlands: Elsevier Science Publisher, 2008].Due to the ability to form a complex with 5 (6) -unsaturated sterols of cell membranes, glycosides have a wide spectrum of biological activity, including hemolytic, antifungal, cytotoxic, and many other types of membranotropic effects [Kalinin V.I., Aminin D.L., Avilov S.A., Silchenko A.S., Stonik V.A., Stonik V.A. Triterpene glycosides from sea cucucmbers (Holothurioidae, Echinodermata), biological activities and functions // Studies in Natural Product Chemistry (Bioactive Natural Products) / Ed. Atta-ur-Rahman. V.35. P.135-196. The Netherlands: Elsevier Science Publisher, 2008].

Однако особый интерес представляет действие гликозидов голотурий в субцитотоксических дозах. Эти вещества характеризуются двумя константами связывания с биомембранами в цитотоксических и в субцитотоксических дозах [Pislyagin E.A., Gladkikh R.V., Kapustina I.I., Kim N.Yu. Shevchenko V.P., Nagaev I.Yu. Interaction of holothurian triterpene glycoside with biomembranes of mouse immune cells // International Immunopharmacology. 2012. V.14. P.1-8.].However, the action of holothuria glycosides in subcytotoxic doses is of particular interest. These substances are characterized by two binding constants with biomembranes in cytotoxic and subcytotoxic doses [Pislyagin E.A., Gladkikh R.V., Kapustina I.I., Kim N.Yu. Shevchenko V.P., Nagaev I.Yu. Interaction of holothurian triterpene glycoside with biomembranes of mouse immune cells // International Immunopharmacology. 2012. V.14. P.1-8.].

Возможно, именно эти последние тонкие взаимодействия и связаны с их стимулирующим действием на клеточный иммунитет, а также и на противоопухолевое действие, при котором гликозиды могут вызывать апоптоз, как in vivo, так и in vitro [Marzouqi N., Iratni R., Nemmar A., Arafat K., Al Sultan M.A., Yasin J., Collin P., Mester J., Adrian Т.Е., Attoub S. Frondoside A inhibits human breast cancer cell survival, migration, invation and the growth of brest tumor xenografts // Eur. J. Pharmacology. 2011. V.668, No.1-2. P.25-34; Jin J.-O., Shastina V.V., Shin S.-W., Park J.-I., Rasskazov V.A., Avilov S.A., Fedorov S.N., Stonik V.A., Kwak J.-Y. Differential effects of triterpene glycosides, fromdoside A and cucumerioside A2-2 isolated from sea cucumbers on caspase activation and apoptosis of human leukemia cells // FEBS Lett. 2009. V.583. P.697-702; Jin J.-O., Shastina V.V., Shin S.-W., Park J.-I., Rasskazov V.A., Avilov S.A., Fedorov S.N., Stonik V.A., Kwak J.-Y. Differential effects of triterpene glycosides, frondoside A and cucumerioside А2-2 isolated from sea cucumbers on caspase activation and apoptosis of human leukemia cells // FEBS Lett. 2009. V.583. P.697-702].Possibly, these last subtle interactions are related to their stimulating effect on cellular immunity, as well as on the antitumor effect, in which glycosides can cause apoptosis, both in vivo and in vitro [Marzouqi N., Iratni R., Nemmar A ., Arafat K., Al Sultan MA, Yasin J., Collin P., Mester J., Adrian T.E., Attoub S. Frondoside A inhibits human breast cancer cell survival, migration, invation and the growth of brest tumor xenografts // Eur. J. Pharmacology. 2011. V.668, No.1-2. P.25-34; Jin J.-O., Shastina VV, Shin S.-W., Park J.-I., Rasskazov VA, Avilov SA, Fedorov SN, Stonik VA, Kwak J.-Y. Differential effects of triterpene glycosides, fromdoside A and cucumerioside A 2 -2 isolated from sea cucumbers on caspase activation and apoptosis of human leukemia cells // FEBS Lett. 2009. V.583. P.697-702; Jin J.-O., Shastina VV, Shin S.-W., Park J.-I., Rasskazov VA, Avilov SA, Fedorov SN, Stonik VA, Kwak J.-Y. Differential effects of triterpene glycosides, frondoside A and cucumerioside A 2 -2 isolated from sea cucumbers on caspase activation and apoptosis of human leukemia cells // FEBS Lett. 2009. V.583. P.697-702].

Для того, чтобы уменьшить цитотоксическое действие гликозидов и сохранить их иммуномодулирующие и противоопухолевые свойства, был получен комплекс моносульфатированных гликозидов из голотурии Cucumaria japonica (преимущественно кукумариозид А2-2) с холестерином (препарат Кумазид) [Стоник В.А., Аминин Д.Л., Богуславский В.М., Авилов С.А., Агафонова И.Г., Сильченко А.С., Пономаренко Л.П., Прокофьева Н.Г., Чайкина Е.Л. Иммуномодулирующее средство "Кумазид" и фармацевтическая композиция на его основе // RU 2271820 С1, 02.07.2004; Aminin D.L., Pinegin B.V., Pichugina L.V., Zaporozhets T.S., Agafonova I.G., Boguslavsky V.M., Silchenko A.S., Avilov S.A., Stonik V.A. Immunomodulatory properties of Cumaside // Int. Immunopharm. 2006. V.6. P.1070-1082; Aminin D.L., Chaykina E.L., Agafonova I.G., Avilov S.A., Kalinin V.I., Stonik V.A. Antitumor activity of the immunomodulatory lead Cumaside // Intern. Immunopharm. 2010. V.10. P.648-654.]. Препарат Кумазид обладает противоопухолевым действием in vivo на карциному Эрлиха мыши, а также усиливает противоопухолевое действие фторурацила.In order to reduce the cytotoxic effect of glycosides and preserve their immunomodulating and antitumor properties, a complex of monosulfated glycosides from holoturia Cucumaria japonica (mainly cucumarioside A 2 -2) with cholesterol (preparation Kumazid) was obtained [Stonik V.A., Aminin D.L. ., Boguslavsky V.M., Avilov S.A., Agafonova I.G., Silchenko A.S., Ponomarenko L.P., Prokofieva N.G., Chaykina E.L. Immunomodulating agent "Kumazid" and a pharmaceutical composition based on it // RU 2271820 C1, 02.07.2004; Aminin DL, Pinegin BV, Pichugina LV, Zaporozhets TS, Agafonova IG, Boguslavsky VM, Silchenko AS, Avilov SA, Stonik VA Immunomodulatory properties of Cumaside // Int. Immunopharm. 2006. V.6. P.1070-1082; Aminin DL, Chaykina EL, Agafonova IG, Avilov SA, Kalinin VI, Stonik VA Antitumor activity of the immunomodulatory lead Cumaside // Intern. Immunopharm. 2010. V.10. P.648-654.]. The drug Kumazid has an in vivo antitumor effect on mouse Ehrlich carcinoma, and also enhances the antitumor effect of fluorouracil.

Известно, что кукумариозид А2-2 и его комплекс с холестерином (препарат Кумазид) блокируют мультилекарственную устойчивость опухолевых клеток [Д.Л. Аминин и др. Новое Иммуномодулирующее лекарственное средство Кумазид. // Материалы VI научно-практической конференции Фундаментальная наука - медицине. 2 июня 2011 г. Владивосток, C.11-12].It is known that cucumarioside A 2 -2 and its complex with cholesterol (drug Kumazid) block the multidrug resistance of tumor cells [D.L. Aminin and others. New immunomodulating drug Kumazid. // Materials of the VI scientific-practical conference Fundamental science - medicine. June 2, 2011 Vladivostok, C.11-12].

Тем не менее, данных об ингибировании МЛУ фрондозидом А и его комплексом с холестерином и композициями на их основе в доступной патентной и другой научно-технической литературе не обнаружено.However, data on the inhibition of MDR by frondoside A and its complex with cholesterol and compositions based on them in the patent and other scientific and technical literature were not found.

Задача изобретения - расширение арсенала средств, ингибирующих множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток.The objective of the invention is the expansion of the arsenal of drugs that inhibit the multidrug resistance of tumor cells.

Задача решена применением фрондозида А из охотоморской промысловой голотурии Cucumaria okhotensis или его комплекса с холестерином в качестве средства, ингибирующего множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток.The problem was solved by the use of frondoside A from the Okhotsk Sea fishing holothuria Cucumaria okhotensis or its complex with cholesterol as an agent that inhibits the multidrug resistance of tumor cells.

Задача решена также применением фрондозида А или его комплекса с холестерином для приготовления фармацевтической композиции, ингибирующей множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток.The problem was also solved by the use of frondoside A or its complex with cholesterol for the preparation of a pharmaceutical composition that inhibits the multidrug resistance of tumor cells.

Гликозиды получают путем выделения и очистки из природного сырья. Процесс выделения тритерпеновых гликозидов из голотурий, в частности, фрондозида А является стандартной процедурой, описанной, к примеру, Сильченко А.С. и соавторами [Сильченко А.С., Авилов С.А., Калинин В.И., Стоник В.А., Калиновский А.И., Дмитренок П.С., Степанов В.Г. Моносульфатированные тритерпеновые гликозиды Cucumaria okhotensis - нового вида голотурий из охотского моря // Биоорг. химия. 2007. Т.33, №1. С.81-90; Silchenko A.S., Avilov S.A., Kalinin V.I., Kalinovsky A.I., Dmitrenok P.S., Fedorov S.N., Stepanov V.G., Dong Z., Stonik V.A. Constituents of the sea cucumber Cucumaria okhotensis. Structures of okhotosides В1-B3 and cytotoxic activities of some glycosides from this species // J. Nat. Prod. 2008. V.71, No.3. P.351-356].Glycosides are obtained by isolation and purification from natural raw materials. The process of isolation of triterpene glycosides from holothurians, in particular, frondoside A, is a standard procedure described, for example, by A. Silchenko. and co-authors [Silchenko A.S., Avilov S.A., Kalinin V.I., Stonik V.A., Kalinovsky A.I., Dmitrenok P.S., Stepanov V.G. Monosulfated triterpene glycosides of Cucumaria okhotensis, a new species of holothurians from the Sea of Okhotsk // Bioorg. chemistry. 2007. Vol. 33, No. 1. S.81-90; Silchenko AS, Avilov SA, Kalinin VI, Kalinovsky AI, Dmitrenok PS, Fedorov SN, Stepanov VG, Dong Z., Stonik VA Constituents of the sea cucumber Cucumaria okhotensis. Structures of okhotosides B 1 -B 3 and cytotoxic activities of some glycosides from this species // J. Nat. Prod. 2008. V.71, No.3. P.351-356].

Сущность способа заключается в следующем: животных измельчают и экстрагируют дважды горячим этанолом; объединенные экстракты упаривают досуха на роторном испарителе и сухой остаток хроматографируют на колонке с тефлоновым порошком или другим гидрофобным носителем, уравновешенным в воде. Неорганические соли и полярные примеси вымывают с колонки водой, а фракцию, содержащую гликозиды, - 50% этанолом в воде. Затем фракцию наносят на колонку с силикагелем; элюент - система хлороформ-этанол-вода (100:100:17). В результате выделяют две главные фракции: первая содержит моносульфатированные гликозиды, а вторая - более полярные гликозиды. Затем индивидуальный моносульфатированный гликозид (фрондозид А) выделяют методом высокоэффективной колоночной хроматографии (HPLC) с использованием обращенно-фазовых колонок.The essence of the method is as follows: animals are crushed and extracted twice with hot ethanol; the combined extracts are evaporated to dryness on a rotary evaporator and the dry residue is chromatographed on a column of Teflon powder or other hydrophobic carrier, equilibrated in water. Inorganic salts and polar impurities are washed out of the column with water, and the fraction containing glycosides is washed with 50% ethanol in water. Then the fraction is applied to a column of silica gel; eluent - chloroform-ethanol-water system (100: 100: 17). As a result, two main fractions are distinguished: the first contains monosulfated glycosides, and the second contains more polar glycosides. The individual monosulfated glycoside (frondoside A) is then isolated by high performance column chromatography (HPLC) using reverse phase columns.

Сущность способа приготовления комплекса заключается в следующем: фрондозид А растворяют в бутаноле, затем к полученному раствору добавляют раствор холестерина в водном бутаноле (1 г холестерина в 60 мл бутанола, насыщенного водой). Смесь оставляют на ночь, после чего выпавший белый осадок отделяют центрифугированием, промывают небольшим количеством этанола и диэтилового эфира и сушат.The essence of the method for preparing the complex is as follows: frondoside A is dissolved in butanol, then a solution of cholesterol in aqueous butanol is added to the resulting solution (1 g of cholesterol in 60 ml of butanol saturated with water). The mixture was left overnight, after which the precipitated white precipitate was separated by centrifugation, washed with a small amount of ethanol and diethyl ether, and dried.

Фармацевтические композиции, ингибирующие множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток, получают, смешивая эффективное количество фрондозида А с традиционными фармацевтически или фармакологически приемлемыми наполнителями. Выражение «фармацевтически или фармакологически приемлемый» обозначает молекулярные компоненты и композиции, которые не вызывают негативных, аллергических или иных нежелательных реакций при введении их животному или человеку. Природа наполнителя зависит от способа введения. Например, если желательным является пероральное введение, то может быть выбран твердый наполнитель, тогда как для внутривенного введения может быть использован жидкий солевой раствор.Pharmaceutical compositions that inhibit the multidrug resistance of tumor cells are prepared by mixing an effective amount of frondoside A with traditional pharmaceutically or pharmacologically acceptable excipients. The expression "pharmaceutically or pharmacologically acceptable" means molecular components and compositions that do not cause negative, allergic or other undesirable reactions when administered to an animal or person. The nature of the filler depends on the route of administration. For example, if oral administration is desired, a solid excipient may be chosen, while liquid saline may be used for intravenous administration.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в способности фрондозида А или его комплекса с холестерином вызывать ингибирование множественной лекарственной устойчивости в опухолевых клетках, а также в возможности использования фрондозида А и его комплекса с холестерином для приготовления фармацевтических композиций, ингибирующих множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток.The technical result provided by the invention lies in the ability of frondoside A or its complex with cholesterol to cause inhibition of multidrug resistance in tumor cells, as well as in the possibility of using frondoside A and its complex with cholesterol to prepare pharmaceutical compositions that inhibit multidrug resistance of tumor cells.

Изобретение расширяет арсенал средств и фармацевтических композиций, ингибирующих множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток.The invention expands the arsenal of agents and pharmaceutical compositions that inhibit the multidrug resistance of tumor cells.

На фиг.1 представлена структура фрондозида А.Figure 1 shows the structure of the frontdoside A.

На фиг.2 представлено действие верапамила на мультилекарственную устойчивость клеток карциномы Эрлиха, определенное с помощью флюоресцентного зонда Calcein AM.Figure 2 shows the effect of verapamil on the multidrug resistance of Ehrlich carcinoma cells, determined using a Calcein AM fluorescence probe.

На фиг.3 представлено действие фрондозида А на мультилекарственную устойчивость клеток карциномы Эрлиха, определенное с помощью флюоресцентного зонда Calcein AM.Figure 3 shows the effect of frondoside A on the multidrug resistance of Ehrlich carcinoma cells, determined using a Calcein AM fluorescence probe.

На фиг.4 представлено действие комплекса фрондозида А с холестерином на мультилекарственную устойчивость клеток карциномы Эрлиха, определенное с помощью флюоресцентного зонда Calcein AM.Figure 4 shows the effect of the complex of frondoside A with cholesterol on the multidrug resistance of Ehrlich carcinoma cells, determined using a Calcein AM fluorescence probe.

Приготовление фармацевтических композиций иллюстрируется следующими примерами:The preparation of pharmaceutical compositions is illustrated by the following examples:

Пример 1. Фрондозид А в эффективном количестве смешивают с соответствующим количеством смеси крахмала и гипса и прессуют в таблетку.Example 1. Frondoside A in an effective amount is mixed with an appropriate amount of a mixture of starch and gypsum and pressed into a tablet.

Пример 2. Комплекс фрондозида-А с холестерином в эффективном количестве смешивают с соответствующим количеством крахмала и помещают в желатиновую капсулу.Example 2. The complex of frondoside-A with cholesterol in an effective amount is mixed with an appropriate amount of starch and placed in a gelatin capsule.

Пример 3. Фрондозид А в эффективных концентрациях растворяют в физрастворе.Example 3. Frondoside A in effective concentrations is dissolved in saline.

Пример 4. Комплекс фрондозида А с холестерином в эффективных концентрациях суспендируют в физрастворе на ультразвуковой бане.Example 4. The complex of frondoside A with cholesterol in effective concentrations is suspended in saline in an ultrasonic bath.

Исследование биологической активностиThe study of biological activity

I. Материалы и методыI. Materials and methods

1. Тритерпеновые гликозиды1. Triterpene glycosides

Исследована способность фрондозида А, а также его комплекса с холестерином ингибировать множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток. По данным спектроскопии ЯМР 13С фрондозид А - индивидуальное соединение. В качестве контроля использовали верапамил, способность которого ингибировать МЛУ опухолевых клеток, а точнее Р-гликопротеин, была известна ранее.The ability of frondoside A and its complex with cholesterol to inhibit the multidrug resistance of tumor cells was studied. According to 13 C NMR spectroscopy, frontside A is an individual compound. Verapamil, whose ability to inhibit MDR of tumor cells, and more specifically P-glycoprotein, was previously known was used as a control.

Индивидуальные соединения растворяли в стерильной дистиллированной воде в концентрации 1 мг/мл (исходная концентрация). Из этой исходной концентрации сделали серию соответствующих разведении. Суспензии комплекса гликозида с холестерином готовили диспергированием комплексов в стерильной дистиллированной воде с помощью ультразвуковой бани в концентрации 1 мг/мл. Из этой исходной концентрации сделали серию соответствующих разведении.Individual compounds were dissolved in sterile distilled water at a concentration of 1 mg / ml (initial concentration). A series of appropriate dilutions were made from this initial concentration. Suspensions of the glycoside-cholesterol complex were prepared by dispersing the complexes in sterile distilled water using an ultrasonic bath at a concentration of 1 mg / ml. A series of appropriate dilutions were made from this initial concentration.

2. Определение ингибирования множественной лекарственной устойчивости опухолевых клеток.2. Determination of the inhibition of multidrug resistance of tumor cells.

В экспериментах использовали музейный тетраплоидный штамм клеток мышиной асцитной карциномы Эрлиха, полученный из Всесоюзного онкологического центра РАМН (г.Москва). Клетки асцитной карциномы Эрлиха пассировали в брюшной полости белых беспородных мышей обоего пола весом 18-20 г. Для эксперимента клетки отбирали на 7-10 день после инокуляции опухоли. Для этого мышей забивали методом перивисцеральной дислокации и с помощью шприца собирали асцитическую жидкость, содержащую опухолевые клетки. Клетки трижды отмывали от экссудата центрифугированием при 1500 об/мин (450 g) в течение 5 мин в фосфатно-солевом буферном растворе Дульбекко (ФСБ) следующего состава: NaCl - 137 мМ; KCl - 2,68 мМ; Na2HPO4×7H2O - 8,06 мМ; NaH2PO4 - 1,47 мМ, рН 7.4. Конечная концентрация клеток в инкубационной среде составляла 2-5×106 клеток/мл.A museum tetraploid strain of mouse Erlich ascites carcinoma cells from the All-Union Cancer Center of the Russian Academy of Medical Sciences (Moscow) was used in the experiments. Ehrlich ascites carcinoma cells were passaged in the abdominal cavity of white outbred mice of both sexes weighing 18-20 g. For the experiment, cells were selected on the 7-10th day after tumor inoculation. For this, the mice were sacrificed by the method of perivisceral dislocation and ascites fluid containing tumor cells was collected using a syringe. Cells were washed three times from exudate by centrifugation at 1500 rpm (450 g) for 5 min in Dulbecco's phosphate buffered saline (PBS) of the following composition: NaCl - 137 mM; KCl - 2.68 mmol; Na 2 HPO 4 × 7H 2 O - 8.06 mmol; NaH 2 PO 4 - 1.47 mmol, pH 7.4. The final cell concentration in the incubation medium was 2-5 × 10 6 cells / ml.

Клетки асцитной карциномы Эрлиха в концентрации 5×105 кл/мл по 100 мкл добавляли в каждую лунку 96-луночной планшеты, содержащей 50 мкл исследуемых веществ в концентрации от 0,04 мкг/мл до 120 мкг/мл и инкубировали в течение 15 мин при 37°. Затем добавляли по 50 мкл Calcein AM (конечная концентрация 0,25 мкМ) и инкубировали 15 мин при 37°С. После чего планшеты центрифугировали по 5 мин при 4°С, 1500 об/мин 3 раза, каждый раз сливая супернатант и добавляя по 200 мкл культуральной среды в каждую лунку. Измеряли флуоресценцию с помощью спектрофлуориметра планшетного формата Fluoroscan Accent (Финляндия) при λех=494 nm, λem=517 nm. Интенсивность флуоресценции случайно выбранных 100 изображений клеток оценивалась с помощью программы AQM Advance 6 (Kinetic Imaging Ltd., UK) и вычислялась по средней интенсивности флуоресценции каждой клетки, выраженной в пикселях. Кроме того, оценивались геометрические параметры клеток (площадь, периметр, максимальная хорда и очертания).Ehrlich ascites carcinoma cells at a concentration of 5 × 10 5 cells / ml, 100 μl each, were added to each well of a 96-well plate containing 50 μl of the test substances in concentrations from 0.04 μg / ml to 120 μg / ml and incubated for 15 min at 37 °. Then 50 μl of Calcein AM (final concentration 0.25 μM) was added and incubated for 15 min at 37 ° C. Then the plates were centrifuged for 5 min at 4 ° C, 1500 rpm 3 times, each time draining the supernatant and adding 200 μl of culture medium to each well. Fluorescence was measured using a Fluoroscan Accent flat-format spectrofluorimeter (Finland) at λEx = 494 nm, λem = 517 nm. The fluorescence intensity of randomly selected 100 cell images was estimated using the AQM Advance 6 software (Kinetic Imaging Ltd., UK) and calculated from the average fluorescence intensity of each cell, expressed in pixels. In addition, the geometric parameters of the cells (area, perimeter, maximum chord and shape) were evaluated.

Эксперимент повторяли трижды. Средние значения, стандартную ошибку и стандартные отклонения вычисляли и наносили на график с помощью программы SigmaPlot 3.02 (Jandel Scientific, USA).The experiment was repeated three times. Mean values, standard error and standard deviations were calculated and plotted using the SigmaPlot 3.02 software (Jandel Scientific, USA).

II. Влияние фрондозида А, а также его комплекса с холестерином на множественную лекарственную устойчивость.II. The effect of frondoside A, as well as its complex with cholesterol on multidrug resistance.

Изучение МЛУ проводили на клетках асцитной карциномы Эрлиха с помощью флуоресцентного зонда кальцеин AM. В нормальных клетках зонд легко проникает через плазматическую мембрану в цитоплазму и под действием эстераз он превращается в неэтерефицированную форму кальцеин, и начинает флуоресцировать в зеленой области спектра. В клетках с МЛУ наблюдается супер экспрессия Р-гликопротеина, который не дает проникнуть зонду в клетку. Известны стандартные блокаторы Р-гликопротеина, такие как верапамил, которые устраняют эффект МЛУ и тем самым увеличивают чувствительность опухолевых клеток к цитостатикам и цитотоксинам и могут выполнять роль положительного контроля.An MDR study was performed on Ehrlich ascites carcinoma cells using a calcein AM fluorescence probe. In normal cells, the probe easily penetrates through the plasma membrane into the cytoplasm and, under the influence of esterases, it turns into an unesterified form of calcein, and begins to fluoresce in the green region of the spectrum. In MDR cells, super-expression of P-glycoprotein is observed, which prevents the probe from entering the cell. Known standard blockers of P-glycoprotein, such as verapamil, which eliminate the effect of MDR and thereby increase the sensitivity of tumor cells to cytostatics and cytotoxins and can play the role of a positive control.

Было изучено блокирование МЛУ изучаемымм гликозидом и его комплексом с холестерином. Полученные результаты представлены на фиг.3, 4.The blocking of MDR by the studied glycoside and its complex with cholesterol was studied. The results are presented in figure 3, 4.

Эксперименты показали, что фрондозида А, а также его комплекс с холестерином эффективно блокируют Р-гликопротеин в исследуемом диапазоне концентраций от 0,001 до 1 мкг/мл, вследствие чего увеличивается количество зонда в цитоплазме. Наибольшая флуоресценция зонда наблюдалось при действии фрондозида А или его комплекса с холестерином в концентрации 0,001 мкг/мл, и увеличение интенсивности составило около 54% по отношению к контролю. Как препарат сравнения использован верапамил в диапазоне концентраций от 0,012 до 120 мкг/мл (фиг.2). Было показано, что максимальная эффективная концентрация верапамила составила 0,012 мкг/мл. Это соответствовало увеличению флуоресценции зонда приблизительно на 45-50% относительно контроля.The experiments showed that frontside A, as well as its complex with cholesterol, effectively block P-glycoprotein in the studied concentration range from 0.001 to 1 μg / ml, as a result of which the number of probe in the cytoplasm increases. The highest fluorescence of the probe was observed under the action of frondoside A or its complex with cholesterol at a concentration of 0.001 μg / ml, and the increase in intensity was about 54% with respect to the control. As a comparison drug used verapamil in a concentration range from 0.012 to 120 μg / ml (figure 2). The maximum effective concentration of verapamil was shown to be 0.012 μg / ml. This corresponded to an increase in probe fluorescence of approximately 45-50% relative to the control.

Таким образом, фрондозид А, а также его комплекс с холестерином ингибируют множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток, что сопоставимо по действию с известным эффективным блокатором Р-гликопоротеина верапамилом, который вследствие высокой кардиотоксичности не нашел применения в терапии опухолевых заболеваний.Thus, frondoside A, as well as its complex with cholesterol, inhibits the multidrug resistance of tumor cells, which is comparable in action with the known effective blocker of P-glycoporotein verapamil, which, due to its high cardiotoxicity, has not been used in the treatment of tumor diseases.

Исследуемый тритерпеновый гликозид, его комплекс с холестерином и фармацевтические композиции на их основе могут найти применение в качестве терапевтических средств, ингибирующих множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток в очень низких концентрациях.The studied triterpene glycoside, its complex with cholesterol and pharmaceutical compositions based on them can be used as therapeutic agents that inhibit the multidrug resistance of tumor cells in very low concentrations.

Claims (2)

1. Применение фрондозида А или комплекса фрондозида А с холестерином в качестве средства, ингибирующего множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток.1. The use of frontside A or a complex of frontside A with cholesterol as an agent that inhibits the multidrug resistance of tumor cells. 2. Применение фрондозида А или комплекса фрондозида А с холестерином для приготовления фармацевтической композиции, ингибирующей множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток. 2. The use of frontside A or a complex of frontside A with cholesterol for the preparation of a pharmaceutical composition that inhibits multidrug resistance of tumor cells.
RU2012134382/15A 2012-08-10 2012-08-10 Agent inhibiting multiple drug resistance of tumour cells RU2494742C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012134382/15A RU2494742C1 (en) 2012-08-10 2012-08-10 Agent inhibiting multiple drug resistance of tumour cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012134382/15A RU2494742C1 (en) 2012-08-10 2012-08-10 Agent inhibiting multiple drug resistance of tumour cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2494742C1 true RU2494742C1 (en) 2013-10-10

Family

ID=49302828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012134382/15A RU2494742C1 (en) 2012-08-10 2012-08-10 Agent inhibiting multiple drug resistance of tumour cells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2494742C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6210917B1 (en) * 1993-12-29 2001-04-03 The Regents Of The University Of California Method for suppressing multiple drug resistance in cancer cells
RU2250775C2 (en) * 2002-11-06 2005-04-27 Мосин Владимир Александрович Means stimulating chemopreparation anti-tumor activity and method for treating oncological diseases
US20050288239A1 (en) * 2004-01-27 2005-12-29 Northwestern University Anticancer glycoside compounds
RU2360692C1 (en) * 2007-12-21 2009-07-10 Тихоокеанский Институт Биоорганической Химии Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Тибох Дво Ран) Agent stimulating apoptosis of human leukaemia cells
RU2434879C2 (en) * 2008-11-25 2011-11-27 Василий Вячеславович Лебедев Preparation for overcoming multidrug resistance

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6210917B1 (en) * 1993-12-29 2001-04-03 The Regents Of The University Of California Method for suppressing multiple drug resistance in cancer cells
RU2250775C2 (en) * 2002-11-06 2005-04-27 Мосин Владимир Александрович Means stimulating chemopreparation anti-tumor activity and method for treating oncological diseases
US20050288239A1 (en) * 2004-01-27 2005-12-29 Northwestern University Anticancer glycoside compounds
RU2360692C1 (en) * 2007-12-21 2009-07-10 Тихоокеанский Институт Биоорганической Химии Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Тибох Дво Ран) Agent stimulating apoptosis of human leukaemia cells
RU2434879C2 (en) * 2008-11-25 2011-11-27 Василий Вячеславович Лебедев Preparation for overcoming multidrug resistance

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АМИНИН Д.Л. и др. Новое иммуномодулирующее лекарственное средство Кумазид. Материалы VI научно-практической конференции Фундаментальная наука - медицине. 2 июня 2011 г., г. Владивосток. C.I 1-12 [он-лайн] [найдено 02.04,2013]. Найдено в Интернет <URL: http://www.piboc.dvo.ru/ conf/Basic_Science_for_Medicine_2011_Vladivostok.pdf. *
СТОНИК В.А. Морские природные соединения. Путь к новым лекарственным препаратам. АСТА NATURAE, 2009, No.2, с.16-27. *
СТОНИК В.А. Морские природные соединения. Путь к новым лекарственным препаратам. АСТА NATURAE, 2009, №2, с.16-27. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101135824B1 (en) Composition comprising xanthoceras sorbifolia extracts, compounds isolated from same, methods for preparing same and uses thereof
Aminin et al. Antitumor activity of the immunomodulatory lead Cumaside
Zhang et al. Cocrystals of natural products: Improving the dissolution performance of flavonoids using betaine
JP6656316B2 (en) How to use cucumbers, how to use cucumbers extract and how to use drug mixtures
EP2723345A2 (en) Composition comprising phosphatidylcholine as an active ingredient for attenuating toxicity of anticancer agent
Lee et al. Cytochalasin H, an active anti-angiogenic constituent of the ethanol extract of Gleditsia sinensis thorns
Shamseddin et al. Resveratrol-Linoleate protects from exacerbated endothelial permeability via a drastic inhibition of the MMP-9 activity
Menchinskaya et al. Inhibition of tumor cells multidrug resistance by cucumarioside A2-2, frondoside A and their complexes with cholesterol
KR101793379B1 (en) A composition for inhibiting prostate cancer metastasis comprising extract of gleditsia sinensis thorn
CN100506225C (en) Pharmaceutical use, medicine composition and preparation process of angelica oil components
Nurhidayati et al. Antiangiogenesis Activity of Awar-Awar Leaf Extract (Ficus Septica Burm. F.) In Chorioallantoic Membrane Assay.
CN109568587A (en) Pharmaceutical combination preparations and radix aucklandiae, Radix Aucklandiae extract are preparing the application in chemotherapeutics Synergy and attenuation agent
RU2494742C1 (en) Agent inhibiting multiple drug resistance of tumour cells
KR20170104920A (en) Composition comprising compounds isolated from Salicornia herbacea for preventing or treating vascular inflammation or sepsis
KR102659740B1 (en) Anti-cancer use of sea cucumber gonad extract or the compound derived from the same
KR102348782B1 (en) Composition for preventing or treating renal disease comprising Zizyphus jujuba MILL extract
EP3570860A1 (en) Extract from polypore fungus, composition comprising this extract and use thereof
US10501472B2 (en) Method to isolate inoscavin a from Fulviformes fastuosus and medicinal preparation thereof to treat rhabdomyosarcoma cancer conditions
Huang et al. Cell Models in Autophagy Research
KR101372833B1 (en) Composition comprising tangeretin for treating or preventing vascular disease
TW202139995A (en) Use of ovatodiolide against sars-cov-2
KR101718357B1 (en) Composition comprising compounds isolated from Salicornia herbacea for preventing or treating vascular inflammation or sepsis
RU2415863C1 (en) Agent stimulating cell-mediated immunity in mammals
CN103371987B (en) Application of urushiol compound in preparation of drug for inhibiting fibering of kidney tissue
US10329316B2 (en) Phenylpropanoid compound and preparation method and use thereof