RU2730000C1 - Dosage form of dna-aptamer - Google Patents

Dosage form of dna-aptamer Download PDF

Info

Publication number
RU2730000C1
RU2730000C1 RU2019129844A RU2019129844A RU2730000C1 RU 2730000 C1 RU2730000 C1 RU 2730000C1 RU 2019129844 A RU2019129844 A RU 2019129844A RU 2019129844 A RU2019129844 A RU 2019129844A RU 2730000 C1 RU2730000 C1 RU 2730000C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aptamer
concentration
substance
plasma
oligonucleotide
Prior art date
Application number
RU2019129844A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Михайлович Копылов
Андрей Викторович Головин
Галина Валериевна Павлова
Елена Геннадиевна Завьялова
Аскар Дамирович Турашев
Ольга Михайловна Антипова
Владимир Евстахиевич Бабий
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм"
Priority to RU2019129844A priority Critical patent/RU2730000C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2730000C1 publication Critical patent/RU2730000C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/02Antithrombotic agents; Anticoagulants; Platelet aggregation inhibitors

Abstract

FIELD: biotechnology; medicine.
SUBSTANCE: group of inventions relates to biotechnology and medicine, specifically to the preparation of a medicinal form of aptamer RA-361. Aptamer RA-361 comprises 5'-GG-TT-GG-TGT-GG-TT-GG-T-GG-TT-GG-TGT-GG-TT-GG-3', covalently modified 20 kDa PEG in 16 position in concentration 30 mg/ml with allowable limit of 35.7 mg/ml, water, potassium chloride with concentration of 10 mM, where concentration of potassium chloride does not exceed 20 mM, and physiologic saline, wherein the dosage form has pH between 7 and 7.5 and is a clear aqueous solution. Group of inventions also relates to a method for preparing a medicinal form of the aptamer, which includes obtaining modified PEG aptamer RA-361 with chromatographic purification and concentration of active substance, heating and maintaining temperature of active substance samples to 95 °C for 5 minutes with subsequent cooling of samples to room temperature at rate of 5 °C per minute and performing sterilization by means of filters with pore diameter of 0.22 mcm to obtain a pharmaceutical substance in concentration of 120–150 mg/ml, then substance is subjected to four-time dissolution in sterile physiological saline, where water is used, prepared according to ISO 3696 standard, and packed into glass bottles in laminar cabinet, then they are sealed, wherein output is a substance in volume of 10 ml, and concentration of oligonucleotide RA-361 is 30–35.7 mg/ml.
EFFECT: use of this group of inventions enables to obtain an antithrombin aptamer, which is 31-link DNA oligonucleotide, covalently modified 20 kDa PEG and having a spatial structure of the antiparallel G quadruplex type stabilized by potassium cations, which enables to preserve blood plasma coagulation.
2 cl, 6 ex, 7 tbl, 12 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии и медицины, а конкретно фармацевтическому препарату, представляющему собой раствор, содержащий антитромбиновый ДНК аптамер. Изобретение также относится к способу получения лекарственной формы пэгилированного ДНК-аптамера, кроме того описан способ масштабирования и оптимизации технологии для получения значительных объемов ДНК-аптамера. Изобретение обеспечивает реализацию указанного назначения.The present invention relates to the field of biotechnology and medicine, and in particular to a pharmaceutical preparation, which is a solution containing an antithrombin DNA aptamer. The invention also relates to a method for preparing a dosage form of a pegylated DNA aptamer; in addition, a method for scaling and optimizing the technology for obtaining significant volumes of a DNA aptamer is described. The invention provides the implementation of the specified purpose.

Уровень техникиState of the art

В последние десятилетия был разработан новый тип ингибиторов тромбина - ДНК-аптамеры. Аптамерами называют небольшие молекулы нуклеиновых кислот, которые могут выполнять функции высокоспецифичных рецепторов любых мишеней - от целых клеток до низкомолекулярных органических соединений. Олигонуклеотидные аптамеры с требуемыми свойствами выделяют из библиотек случайных последовательностей методами селекции in vitro (SELEX), используя их способность специфически взаимодействовать с соответствующими иммобилизованными мишенями/лигандами.In recent decades, a new type of thrombin inhibitor, DNA aptamers, has been developed. Aptamers are small molecules of nucleic acids that can act as highly specific receptors for any target, from whole cells to low molecular weight organic compounds. Oligonucleotide aptamers with the desired properties are isolated from random sequence libraries by in vitro selection (SELEX) methods, using their ability to specifically interact with the corresponding immobilized targets / ligands.

Так, одним из первых ДНК-аптамеров, ингибирующих тромбин, был найден Schultze Р et al. "Three-dimensional solution structure of the thrombin-binding DNA aptamer d(GGTTGGTGTGGTTGG)", J. Mol. Biol. 1994 Feb 4; 235(5): 1532-47. ДНК-олигонуклеотид dGGTTGGTGTGGTTGG, тромбинсвязывающий аптамер, специфически связывается с тромбином и подавляет активность фермента в цепи реакций, приводящих к свертыванию крови. В публикации Nagatoishi (Nagatoishi S. et al., "Circular dichroism spectra demonstrate formation of the thrombin-binding DNA aptamer G-quadruplex under stabilizing-cation-deficient conditions", Biochem Biophys Res Commun. 2007 Jan 19; 352(3):812-7. Epub 2006 Nov 27) описан антитромбиновый аптамер, имеющий G-квадруплексную структуру.Thus, one of the first DNA aptamers that inhibit thrombin was found by Schultze P et al. "Three-dimensional solution structure of the thrombin-binding DNA aptamer d (GGTTGGTGTGGTTGG)", J. Mol. Biol. 1994 Feb 4; 235 (5): 1532-47. The DNA oligonucleotide dGGTTGGTGTGGTTGG, a thrombin-binding aptamer, specifically binds to thrombin and inhibits the enzyme activity in the blood coagulation chain. In the publication Nagatoishi (Nagatoishi S. et al., "Circular dichroism spectra demonstrate the formation of the thrombin-binding DNA aptamer G-quadruplex under stabilizing-cation-deficient conditions", Biochem Biophys Res Commun. 2007 Jan 19; 352 (3): 812-7. Epub 2006 Nov 27) describes an antithrombin aptamer having a G-quadruplex structure.

Gatto В. (Gatto В. et al., "Nucleic acid aptamers based on the G-quadruplex structure: therapeutic and diagnostic potential", Curr Med Chem. 2009; 16(10): 1248-65) описывает G-квадруплексный антитромбиновый аптамер, а также проводит обзор современных знаний об аптамерах на основе G-квадруплексных структур, а также оценку их диагностического и лечебного потенциала (как биотехнологических препаратов) для обнаружения и лечения тяжелых патологий, в том числе сосудистых, раковых и вирусных заболеваний.Gatto B. et al., "Nucleic acid aptamers based on the G-quadruplex structure: therapeutic and diagnostic potential", Curr Med Chem. 2009; 16 (10): 1248-65) describes a G-quadruplex antithrombin aptamer and also conducts a review of modern knowledge about aptamers based on G-quadruplex structures, as well as an assessment of their diagnostic and therapeutic potential (as biotechnological drugs) for the detection and treatment of severe pathologies, including vascular, cancer and viral diseases.

Кроме того, для тромбина получены аптамерные ДНК, биомедицинские свойства которых описаны, например, в ряде публикаций:In addition, aptamer DNA was obtained for thrombin, the biomedical properties of which are described, for example, in a number of publications:

1. IE 920561 A1 (GILEAD SCIENCES) от 26.08.1992 года, в котором описан аптамерный олигонуклеотид, который специфически связывается с тромбином, и имеющий последовательность нуклеотидов GGXTGG, где X - это Т, A, U, dU или G, в частности содержит нуклеотидную последовательность GGTTGGTGTGGTTGG.1. IE 920561 A1 (GILEAD SCIENCES) dated 08.26.1992, which describes an aptameric oligonucleotide that specifically binds to thrombin and having a nucleotide sequence GGXTGG, where X is T, A, U, dU or G, in particular contains the nucleotide sequence GGTTGGTGTGGTTGG.

2. US 2005176940 A1 (UNISEARH LTD) от 11.09.2005 года, в котором описан аптамерный олигонуклеотид, который специфически связывается с тромбином, и имеющий последовательность нуклеотидов GGTMGGXGGTTGG, где М - это А или Т, а X представляет собой последовательность от 2 до 5 любых нуклеотидов или их модификаций.2. US 2005176940 A1 (UNISEARH LTD) from 11.09.2005, which describes an aptameric oligonucleotide that specifically binds to thrombin and having a nucleotide sequence GGTMGGXGGTTGG, where M is A or T, and X is a sequence from 2 to 5 any nucleotides or their modifications.

3. Griffin L.C. et al., "In vivo anticoagulant properties of a novel nucleotide-based thrombin inhibitor and demonstration of regional anticoagulation in extracorporeal circuits", Blood. 1993 Jun 15; 81(12):3271-6, описывает аптамерный олигонуклеотид, имеющий последовательность GGTTGGTGTGGTTGG.3. Griffin L.C. et al., "In vivo anticoagulant properties of a novel nucleotide-based thrombin inhibitor and demonstration of regional anticoagulation in extracorporeal circuits," Blood. 1993 Jun 15; 81 (12): 3271-6, describes an aptameric oligonucleotide having the sequence GGTTGGTGTGGTTGG.

Несмотря на то, что многочисленные примеры олигонуклеотидов первого поколения ДНК-аптамеров к тромбину известны уже около 20 лет, их практическое продвижение в медицинскую сферу сдерживается рядом факторов. В настоящее время в клинической практике пока не применяются препараты на основе ДНК-аптамеров к тромбину. Так, например, аптамеры первого поколения ARC 183 и ACR2172 успешно прошли стадии доклинических испытаний в США, но были остановлены на стадии клинических испытаний. Исходя из экспериментальных данных, собранных во время работы с изобретением можно предположить, что основной причиной приостановки продвижения этих аптамеров была проблема правильной сборки G-квадруплексного фармакофора с дополнительными дуплексными модулями. Аналогичной дополнительной дуплексной структурой обладают существующие российские аналоги ДНК-аптамеров к тромбину, в том числе запатентованные ранее RE31 и ST43. Соответственно, задача по разработке лекарственной формы, способной к применению в клинической практике, на сегодняшний день является актуальной. Таким образом, целью заявителя является разработка лекарственного средства на основе антикоагулянта прямого действия на основе ДНК-аптамера, селективно ингибирующего активность тромбина. В процессе экспериментальной работы был выработан и способ получения лекарственной формы.Despite the fact that numerous examples of first-generation oligonucleotides of DNA aptamers to thrombin have been known for about 20 years, their practical advancement into the medical field is hindered by a number of factors. Currently, drugs based on DNA aptamers to thrombin are not yet used in clinical practice. For example, the first generation aptamers ARC 183 and ACR2172 successfully passed the stages of preclinical trials in the USA, but were stopped at the stage of clinical trials. Based on the experimental data collected during the work with the invention, it can be assumed that the main reason for the suspension of the advancement of these aptamers was the problem of correct assembly of the G-quadruplex pharmacophore with additional duplex modules. The existing Russian analogs of DNA aptamers to thrombin, including the previously patented RE31 and ST43, have a similar additional duplex structure. Accordingly, the task of developing a dosage form capable of being used in clinical practice is currently relevant. Thus, the aim of the applicant is to develop a drug based on a direct anticoagulant based on a DNA aptamer that selectively inhibits the activity of thrombin. In the process of experimental work, a method for obtaining a dosage form was also developed.

Описание чертежейDescription of drawings

Анализ тромбинового времени при использовании RA-361 и контроля Ангиокс на плазме человека и животных.Analysis of thrombin time using RA-361 and Angiox control in human and animal plasma.

Фигура 1. Тромбиновое время. Плазма человека.Figure 1. Thrombin time. Human plasma.

Фигура 2. Тромбиновое время. Плазма крысы. Анализ тромбинового времени при использовании RA-361 и контроля Ангиокс на плазме человека и животных.Figure 2. Thrombin time. Rat plasma. Analysis of thrombin time using RA-361 and Angiox control in human and animal plasma.

Фигура 3. Тромбиновое время. Плазма кролика.Figure 3. Thrombin time. Rabbit plasma.

Фигура 4. Тромбиновое время. Плазма собаки. Анализ протромбинового времени при использовании RA-361 и контроля Ангиокс на плазме человека и животных.Figure 4. Thrombin time. Dog plasma. Analysis of prothrombin time using RA-361 and Angiox control in human and animal plasma.

Фигура 5. Про тромбиновое время, с. Плазма человека.Figure 5. About thrombin time, p. Human plasma.

Фигура 6. Протромбиновое время, с. Плазма крысы. Анализ протромбинового времени при использовании RA-361 и контроля Ангиокс на плазме человека и животных.Figure 6. Prothrombin time, s. Rat plasma. Analysis of prothrombin time using RA-361 and Angiox control in human and animal plasma.

Фигура 7. Протромбиновое время, с. Плазма кролика.Figure 7. Prothrombin time, s. Rabbit plasma.

Фигура 8. Протромбиновое время, с. Плазма собаки. Анализ АЧТВ при использовании RA-361 и контроля Ангиокс на плазме человека и животных.Figure 8. Prothrombin time, s. Dog plasma. APTT analysis using RA-361 and Angiox control in human and animal plasma.

Фигура 9. АЧТВ, с. Плазма человека.Figure 9. APTT, p. Human plasma.

Фигура 10. АЧТВ, с. Плазма крысы. Анализ АЧТВ при использовании RA-361 и контроля Ангиокс на плазме человека и животных.Figure 10. APTT, p. Rat plasma. APTT analysis using RA-361 and Angiox control in human and animal plasma.

Фигура 11. АЧТВ, с. Плазма кролика.Figure 11. APTT, p. Rabbit plasma.

Фигура 12. АЧТВ, с. Плазма собаки.Figure 12. APTT, p. Dog plasma.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В настоящем изобретении описаны специально разработанные технологии, позволяющие нарабатывать значимые и достаточные количества аптамера для проведения исследований различных уровней, а также такого количества, которого будет хватать для промышленного производства лекарственной формы. В первую очередь, была разработана принципиально новая конструкция бивалентного ДНК-аптамер, которая является примером аптамеров нового поколения. Разработанный аптамер RA-361, имеет вместо дуплекса второй G-квадруплексный фармакофор. Значимым преимуществом данной конструкции является быстрая, самопроизвольная сборка, которая определяется его уникальной структурой. Разработанная лекарственная форма на основе RA-361, тромбинового ДНК-аптамера нового поколения создан на основе детального авторского изучения свойств фармакофорного мотива, входящего в состав многочисленных ДНК-аптамеров первого поколения. В предварительных лабораторных экспериментах in vitro и in vivo показана высокая специфическая активность RA-361 по отношению тромбину человека и низкая токсичность, что делает возможным использование препарата в форме раствора для инъекций и инфузий для применения в качестве антикоагулянта в высокотехнологичных хирургических операциях. Лекарственное средство на основе ДНК-аптамера к тромбину может быть использовано для профилактики тромбозов, в том числе и в период хирургических вмешательств.The present invention describes specially developed technologies that make it possible to produce significant and sufficient amounts of aptamer for conducting studies of various levels, as well as such an amount that will be sufficient for the industrial production of a dosage form. First of all, a fundamentally new design of bivalent DNA aptamers was developed, which is an example of a new generation of aptamers. The developed aptamer RA-361 has a second G-quadruplex pharmacophore instead of a duplex. A significant advantage of this design is fast, spontaneous assembly, which is determined by its unique structure. The developed dosage form based on RA-361, a new generation thrombin DNA aptamer, was created on the basis of a detailed author's study of the properties of the pharmacophore motif, which is part of numerous first generation DNA aptamers. In preliminary laboratory experiments in vitro and in vivo, a high specific activity of RA-361 towards human thrombin and low toxicity have been shown, which makes it possible to use the drug in the form of a solution for injection and infusion for use as an anticoagulant in high-tech surgical operations. A drug based on a DNA aptamer to thrombin can be used for the prevention of thrombosis, including during the period of surgical interventions.

Абсолютных аналогов настоящего лекарственного средства нет, однако для сравнительного анализа фармацевтической композиции в качестве аналога был взят препарат Бивалирудин (торговое название АНГИОКС). В следующих патентных документах описаны фармацевтические составы и способы их получения, относящиеся к пептидному ингибитору тромбина Бивалирудину (торговое название АНГИОКС): US 7582727, US 7598343, WO 2015175668, CN 104888207.There are no absolute analogues of this drug, however, for a comparative analysis of the pharmaceutical composition, the drug Bivalirudin (trade name ANGIOKS) was taken as an analogue. The following patent documents describe pharmaceutical compositions and methods for their preparation related to the peptide thrombin inhibitor Bivalirudin (trade name ANGIOX): US 7582727, US 7598343, WO 2015175668, CN 104888207.

Лекарственное средство на основе аптамера RA-361 (описан в RU 2631829) относится к новому поколению антитромботических препаратов пролонгированного действия на основе модульного бивалентного ДНК-аптамера, селективного к тромбину.The drug based on the RA-361 aptamer (described in RU 2631829) belongs to a new generation of prolonged-release antithrombotic drugs based on a modular bivalent DNA aptamer selective for thrombin.

Основным действующим веществом исследуемого лекарственного средства является 31-звенный ДНК-олигонуклеотид, обладающий пространственной структурой типа антипараллельного G квадруплекса, стабилизированного катионами калия. Так как олигонуклеотиды не устойчивы в кровотоке, то для преодоления этой проблемы олигонуклеотид был ковалентно модифицирован полиэтиленгликолем массой 20000. Основной ДНК-олигонуклеотид имеет следующую последовательность нуклеотидов: 5'-GG-TT-GG-TGT-GG-TT-GG-T-GG-TT-GG-TGT-GG-TT-GG-3'The main active ingredient of the investigational drug is a 31-bp DNA oligonucleotide with a spatial structure of the antiparallel G quadruplex type stabilized by potassium cations. Since oligonucleotides are not stable in the bloodstream, the oligonucleotide was covalently modified with 20,000 polyethylene glycol to overcome this problem. The main DNA oligonucleotide has the following nucleotide sequence: 5'-GG-TT-GG-TGT-GG-TT-GG-T-GG -TT-GG-TGT-GG-TT-GG-3 '

Эта последовательность была получена на основе рационального дизайна и оптимизации структуры молекулы-прототипа с привлечением методов молекулярного моделирования. Прототипом являлся 15-звенный ДНК-олигонуклеотид с последовательностью [1]:This sequence was obtained on the basis of rational design and optimization of the structure of the prototype molecule using molecular modeling methods. The prototype was a 15-nt DNA oligonucleotide with the sequence [1]:

5'-GG-TT-GG-TGT-GG-TT-GG-3'5'-GG-TT-GG-TGT-GG-TT-GG-3 '

Молекула-прототип способна образовывать антипараллельный G квадруплекс, состоящий из двух планарных G-квартетов, соединенных тремя латеральными петлями. Трехмерная структура молекулы-прототипа была определена ранее методами ядерного магнитного резонанса и рентгеноструктурного анализа [2], [3], [4], [5]. Как и в случае молекулы-прототипа, предложенный нами аптамер содержит антипараллельный G-квадруплекс, для стабилизации которого ключевую роль играют катионы металлов, в частности, катионы калия [6]. Катион калия координируется 31 гуанинами G-квадруплекса, добавляя энтальпийную составляющую в энергию структуры. [3][4]. Предложенный олигонуклеотид имеет ингибирующую активность в отношении тромбина в 2 раза большую, чем молекула- прототип: кажущиеся константы ингибирования 7,3 нМ и 14,7 нМ, соответственно [7]. Обе G квадруплексных части важны для ингибирующей активности и термической стабильности ДНК-аптамера, нарушение структуры любого из них приводит к повышению кажущихся констант ингибирования [7] и снижению температуры плавления квадруплексной структуры по данным кругового дихроизма [6]The prototype molecule is capable of forming an antiparallel G quadruplex, consisting of two planar G-quartets connected by three lateral loops. The three-dimensional structure of the prototype molecule was previously determined by nuclear magnetic resonance and X-ray diffraction analysis [2], [3], [4], [5]. As in the case of the prototype molecule, our proposed aptamer contains an antiparallel G-quadruplex, for the stabilization of which metal cations, in particular, potassium cations, play a key role [6]. The potassium cation is coordinated by 31 G-quadruplex guanines, adding an enthalpy component to the energy of the structure. [3] [4]. The proposed oligonucleotide has an inhibitory activity against thrombin 2 times greater than the prototype molecule: the apparent inhibition constants are 7.3 nM and 14.7 nM, respectively [7]. Both G quadruplex parts are important for the inhibitory activity and thermal stability of the DNA aptamer; disruption of the structure of any of them leads to an increase in the apparent inhibition constants [7] and a decrease in the melting point of the quadruplex structure according to circular dichroism data [6]

1. Наработка опытных образцов лекарственного средства1. Development of prototypes of the medicinal product

Для получения исходного аминомодифицированного олигонуклеотида RA-36 было проведено 4 синтеза аминопроизводного олигонуклеотида методом масштабированного твердофазного синтеза. После синтеза и проведения процедуры отщепления от носителя в аммиачном растворе и депротекции получено порядка 152 копт, ед (kOD) при масштабе синтеза 260-270 мкмоль со средним выходом 130-135 опт. ед./мкмоль.To obtain the initial amino-modified oligonucleotide RA-36, 4 syntheses of the amino-derivative oligonucleotide were carried out by the method of scaled solid-phase synthesis. After synthesis and carrying out the procedure of cleavage from the support in an ammonia solution and deprotection, about 152 copt units (kOD) were obtained at a synthesis scale of 260-270 μmol with an average yield of 130-135 opt. units / μmol.

Во время проведения всех этапов получения препарата содержание олигонуклеотидного компонента осуществлялась спектрофотометрически путем прямого измерения значений поглощения растворов при длине волны 260 нм.During all stages of preparation of the preparation, the content of the oligonucleotide component was carried out spectrophotometrically by direct measurement of the absorption values of solutions at a wavelength of 260 nm.

Эффективность проведения суммарного синтеза конъюгата в значительной степени определяется качеством проведения синтеза исходного аминопроизводного. Для проведения конъюгации отбирали фракции очищенного аминопроизводного олигонуклеотида RA-36 с содержанием целевого компонента свыше 80%.The efficiency of the total synthesis of the conjugate is largely determined by the quality of the synthesis of the starting amino derivative. For conjugation, fractions of the purified amino derivative of the RA-36 oligonucleotide with the content of the target component exceeding 80% were selected.

После 3 циклов хроматографической очистки проводили один цикл тангенциальной фильтрации и концентрирования методом тангенциальной фильтрации. Потери на тангенциальную фильтрацию аминопроизводного составляют порядка 8%, в результате чего получают 3,4 гр олигонуклеотида с содержанием основного компонента не менее 85%.After 3 cycles of chromatographic purification, one cycle of tangential filtration and concentration by tangential filtration was carried out. Losses on tangential filtration of the amino derivative are about 8%, resulting in 3.4 g of oligonucleotide with a content of the main component of at least 85%.

1.1 Коньюгация исходного аминомодифицированного производного олигонуклеотида RA-36 и N-сукцинимидного производного ПЭГ.1.1 Conjugation of the parent aminomodified oligonucleotide derivative RA-36 and the N-succinimide PEG derivative.

Наработанные продукты исходного аминопроизводного олигонуклеотида RA-36 были использованы для проведения реакций конъюгации с N-сукцинимидным производным полиэтиленгликоля молекулярной массой 20 кДа. Приведены хроматограммы реакционной смеси аминопроизводного олигонуклеотида RA-36 с N-сукцинимидным производным полиэтиленгликоля молекулярной массой 20 кДа (табл. 1).The resulting products of the starting amino derivative of the RA-36 oligonucleotide were used to carry out conjugation reactions with an N-succinimide polyethylene glycol derivative with a molecular weight of 20 kDa. Chromatograms of the reaction mixture of the amino derivative of the RA-36 oligonucleotide with the N-succinimide derivative of polyethylene glycol with a molecular weight of 20 kDa are shown (Table 1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Очистку полученного конъюгата от непрореагировавших аминопроизводного олигонуклеотида и полиэтиленгликоля осуществляли с помощью анионообменной хроматографии аналогично хроматографической очистке аминомодифицированного олигонуклеотида.Purification of the resulting conjugate from unreacted amino derivative of the oligonucleotide and polyethylene glycol was carried out using anion exchange chromatography similar to the chromatographic purification of the amino-modified oligonucleotide.

1.2 Приготовление образцов лекарственного средства1.2 Preparation of drug samples

В следующем примере описан предпочтительный способ получения лекарственного средства.The following example describes a preferred method for preparing a medicament.

Пример 1Example 1

После хроматографической очистки активного вещества и синтеза проводили цикл концентрирования методом тангенциальной фильтрации против 10 мМ раствора хлорида калия до концентрации 120-150 мг/мл активного вещества, где предпочтительной является концентрация 120 мг/мл.After chromatographic purification of the active substance and synthesis, a concentration cycle was carried out by tangential filtration against a 10 mM potassium chloride solution to a concentration of 120-150 mg / ml of the active substance, where the preferred concentration is 120 mg / ml.

Очищенные образцы активного вещества подвергались отжигу (annealing). Причем под отжигом подразумевается нагрев образца до температуры 95 С и охлаждение до комнатной температуры с скоростью 5С в минуту. Термин отжиг часто относиться к процессу гибридизации праймеров в ПЦР реакции. Тем не менее существует такое же название процесса формирования структуры нуклеиновой кислоты при постепенном остужении раствора, так же это процесс может называться ренатурацией, т.е. образование нативной структуры. В случае аптамера понятие нативной структуры не применимо, поэтому применяется термин отжиг.Время нахождения образцов при концентрации олигонуклеотида RA-361 120-150 мг/мл, где предпочтительной является концентрация 120 мг/мл, при 95С составляло 5 минут, затем образцы охлаждали до комнатной температуры в термостате Biosan в течении 15 минут.The purified samples of the active substance were subjected to annealing. Moreover, annealing means heating the sample to a temperature of 95 C and cooling to room temperature at a rate of 5 C per minute. The term annealing often refers to the process of primer hybridization in a PCR reaction. Nevertheless, there is the same name for the process of forming the structure of a nucleic acid during gradual cooling of the solution; this process can also be called renaturation, i.e. the formation of a native structure. In the case of an aptamer, the concept of a native structure is not applicable, therefore the term annealing is used. The residence time of samples at a concentration of RA-361 oligonucleotide 120-150 mg / ml, where the preferred concentration is 120 mg / ml, at 95C was 5 minutes, then the samples were cooled to room temperature temperature in the Biosan thermostat for 15 minutes.

После проведения процедуры 'отжига' образцы стерилизовались с помощью фильтровальных насадок Millex (материал фильтра - дюрапор с диаметром пор 0,22 мкм). В результате указанных процедур была получена стерильная фармацевтическая субстанция, в которой концентрация активного вещества составляла 120-150 мг/мл в 10-20 мМ раствора хлорида калия в воде в зависимости от концентрации активного вещества, где предпочтительной является концентрация 120 мг/мл. Образцы лекарственного средства приготовлялись из фармацевтической субстанции четырехкратным растворением в стерильном физиологическом растворе, где используется вода, приготовленная по стандарту ISO 3696, и фасовались в стеклянные флаконы в ламинарном шкафу, после чего укупоривались. Потери на стадии 'преформирования' и стерильного фильтрования составляют до 2% целевого компонента. На выходе получают субстанцию объемом 10 мл, концентрация 30-37,5 мг/мл олигонуклеотида RA-361, где предпочтительной является концентрация 30 мг/мл. RA-361 это 31-звенный олигонуклеотид с модификацией 20 кДа этиленгликолем в 16 положении.After the 'annealing' procedure, the samples were sterilized using Millex filter attachments (filter material - durapore with a pore diameter of 0.22 μm). As a result of these procedures, a sterile pharmaceutical substance was obtained in which the concentration of the active substance was 120-150 mg / ml in a 10-20 mM potassium chloride solution in water, depending on the concentration of the active substance, where the preferred concentration is 120 mg / ml. Samples of the medicinal product were prepared from a pharmaceutical substance by four-fold dissolution in sterile saline solution, where water prepared according to ISO 3696 was used, and filled in glass vials in a laminar flow cabinet, and then sealed. Losses at the stage of 'preforming' and sterile filtration are up to 2% of the target component. At the outlet, a substance with a volume of 10 ml is obtained, the concentration of 30-37.5 mg / ml of the oligonucleotide RA-361, where the preferred concentration is 30 mg / ml. RA-361 is a 31 nt oligonucleotide modified with 20 kDa ethylene glycol at the 16 position.

Таким образом получено лекарственное средство содержащие олигонуклеотид RA-361 в концентрации 30 мг/мл, с допустимым пределом до 37,5 мг/мл, хлорид калия с концентрацией 10 мМ или выше, где концентрация хлорида калия не превышает 20 мМ, стерильный физиологический раствор и вода, приготовленная по стандарту ISO 3696 (или мили-Q качества). При использовании воды, приготовленной по стандарту ISO 3696 рН раствора, составит около 7.4 при допустимой норме в диапазоне между 7 и 7,5. Нуклеиновая кислота при данных концентрациях оказывает эффект «буффера» с помощью фосфатных групп из сахарофосфатного остова ДНК. Лекарственная форма на выходе представляет собой прозрачный раствор.Thus, a drug containing oligonucleotide RA-361 at a concentration of 30 mg / ml, with an allowable limit of up to 37.5 mg / ml, potassium chloride with a concentration of 10 mM or higher, where the concentration of potassium chloride does not exceed 20 mM, sterile saline and water prepared to ISO 3696 (or mi-Q quality). When using water prepared according to the ISO 3696 standard, the pH of the solution will be about 7.4, with an allowable rate in the range between 7 and 7.5. Nucleic acid at these concentrations has a "buffer" effect with the help of phosphate groups from the sugar-phosphate backbone of DNA. The dosage form at the outlet is a clear solution.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Таким образом, по новой, экспериментально наработанной, методике проведен синетез исходного аминопроизводного RA-36, продукт синтеза очищен анионо-обменной хроматографией Для очищенного исходного аминопроизводного RA-36 проведена реакция конъюгации с активированным производным ПЭГ. Выход реакции конъюгации достигал 77%. Полученный пэгилированный олигонуклеотид RA-361 также был подвергнут очистке аналогично исходному аминопроизводному RA-36. В результате проведенных работ было наработано суммарно 200 ммоль пэгилированного олигонуклеотида RA-361. Полученный олигонуклеотид был использован для приготовления лекарственного средства пэгилированного олигонуклеотида RA-361, для которого далее проводились исследования специфической активности и механизмов действия.Thus, a new, experimentally developed method was used to synthesize the initial amino derivative RA-36, the synthesis product was purified by anion-exchange chromatography. For the purified initial amino derivative RA-36, a conjugation reaction with an activated PEG derivative was carried out. The yield of the conjugation reaction reached 77%. The resulting pegylated oligonucleotide RA-361 was also purified similarly to the starting amino derivative RA-36. As a result of this work, a total of 200 mmol of pegylated oligonucleotide RA-361 was produced. The obtained oligonucleotide was used for the preparation of a drug of pegylated oligonucleotide RA-361, for which further studies of specific activity and mechanisms of action were carried out.

2 Выбор животных моделей для испытаний специфической активности.2 Selection of animal models for testing specific activity.

Наибольшей эффективностью аптамер RA-361 обладает при использовании модели человека, который, однако, не может быть использован для доклинических исследований, следующей по эффективности была плазма крысы, что позволило рекомендовать ее для дальнейших исследований in vivo, далее по эффективности следовала плазма собаки, однако, данную модель весьма сложно использовать в связи с отсутствием набора однотипных животных в вивариях России, последней по эффективности была плазма кроликов. Следует обратить внимание, что кролики (не грызуны) это - одна из требуемых животных моделей, согласно «Руководству по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ». (Хабриев Р.У.). Таким образом, несмотря на низкую эффективность на плазме кролика, было предложено рекомендовать кролика второй моделью для доклинических исследований эффективности аптамера RA-361 in vivo.The RA-361 aptamer is most effective when using a human model, which, however, cannot be used for preclinical studies, the next most effective was rat plasma, which made it possible to recommend it for further studies in vivo, followed by dog plasma, This model is very difficult to use due to the lack of a set of animals of the same type in vivariums in Russia, the last in terms of efficiency was rabbit plasma. It should be noted that rabbits (not rodents) are one of the required animal models, according to the "Guidelines for experimental (preclinical) study of new pharmacological substances." (Khabriev R.U.). Thus, despite the low efficacy on rabbit plasma, it was proposed to recommend the rabbit as a second model for preclinical studies of the efficacy of the RA-361 aptamer in vivo.

3. Определение эффективности препарата in vitro на плазме крови животных и человека.3. Determination of the effectiveness of the drug in vitro on the blood plasma of animals and humans.

Антикоагулянтное действие исследуемого препарата и препарата сравнения обусловлено ингибированием фактора IIa (тромбина), важнейшего компонента системы свертывания крови. В ходе данного эксперимента, для исследования антикоагулянтной активности ДНК-апатмера RA-361 и препарата сравнения была проведена оценка их влияния на такие лабораторные показатели гемостаза как:The anticoagulant effect of the study drug and the reference drug is due to the inhibition of factor IIa (thrombin), an essential component of the blood coagulation system. In the course of this experiment, to study the anticoagulant activity of the RA-361 DNA apatmer and the reference drug, an assessment of their effect on such laboratory parameters of hemostasis as:

- тромбиновое время (ТВ);- thrombin time (TB);

- протромбиновое время (ПВ);- prothrombin time (PT);

- активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ).- activated partial thromboplastin time (APTT).

Данные показатели определяли в цитратной плазме крови лабораторных животных, которым были введены исследуемый препарат, либо препарат сравнения, либо физиологический раствор (контрольная группа). Оценку проводили на полуавтоматическом коагулометре, оснащенном программным обеспечением для определения обсуждаемых показателей, и с использованием соответствующих наборов реактивов.These parameters were determined in the citrated blood plasma of laboratory animals, which were injected with the study drug, or the reference drug, or saline (control group). Evaluation was carried out on a semi-automatic coagulometer equipped with software for determining the discussed parameters and using appropriate reagent kits.

Проведение теста тромбинового времени: Отбирали 50 мкл исследуемого образца цитратной плазмы в пластиковую кювету коагулометра, выдерживали 60 секунд при 37°С, прибавляли 100 мкл рабочего раствора реактива для проведения теста тромбинового времени, прогретого при 37°С. Измеряли время свертывания исследуемого образца плазмы на коагулометре.Carrying out the thrombin time test: 50 μl of the studied citrate plasma sample was taken into a plastic cuvette of the coagulometer, kept for 60 seconds at 37 ° С, 100 μl of the working reagent solution was added to carry out the thrombin time test, heated at 37 ° С. The clotting time of the studied plasma sample was measured on a coagulometer.

Проведение теста протромбинового времени: Отбирали 50 мкл исследуемого образца цитратной плазмы в пластиковую кювету коагулометра, выдерживали 60 секунд при 37°С, прибавляли 100 мкл рабочего раствора реактива для проведения теста протромбинового времени, прогретого при 37°С. Измеряли время свертывания исследуемого образца плазмы на коагулометре.Carrying out the prothrombin time test: 50 μl of the studied sample of citrate plasma was taken into a plastic cuvette of the coagulometer, kept for 60 seconds at 37 ° С, 100 μl of the working reagent solution was added to perform the prothrombin time test, heated at 37 ° С. The clotting time of the studied plasma sample was measured on a coagulometer.

Проведение теста активированного частичного тромбопластинового времени: Отбирали 50 мкл исследуемого образца цитратной плазмы в пластиковую кювету коагулометра, выдерживали 60 секунд при 37°С, прибавляли 50 мкл рабочего раствора реактива для проведения теста активированного частичного тромбопластинового времени, прогретого при 37°С, выдерживали при 37°С 180 секунд. Прибавляли 50 мкл раствора кальция хлорида, прогретого при 37°С. Измеряли время свертывания исследуемого образца плазмы на коагулометре. Сравнительные примеры эффективности представлены на фиг. 1-12.Conducting the activated partial thromboplastin time test: 50 μl of the studied citrate plasma sample was taken into a plastic cuvette of the coagulometer, kept for 60 seconds at 37 ° С, 50 μl of the working reagent solution was added for the activated partial thromboplastin time test, heated at 37 ° С, kept at 37 ° C 180 seconds. Added 50 μl of a solution of calcium chloride, heated at 37 ° C. The clotting time of the studied plasma sample was measured on a coagulometer. Comparative examples of efficiency are shown in FIG. 1-12.

RA-361 требуется в 30 раз больше для достижения в тесте на тромбиновое время (с плазмой человека) равного эффекта с наиболее близким по антикоагулянтному механизму действия Ангиоксом (прямой ингибитор тромбина, блокирует активный центр тромбина); в тесте протромбинового времени - в 2,2 раза больше; в тесте АЧТВ - в 6,8 раз больше.RA-361 is required 30 times more to achieve an equal effect in the thrombin time test (with human plasma) with the closest anticoagulant mechanism of action by Angioxom (direct thrombin inhibitor, blocks the active center of thrombin); in the test prothrombin time - 2.2 times more; in the APTT test - 6.8 times more.

Наиболее чувствительным к аптамеру RA-361 оказался тест тромбинового времени, так как величины эффективных концентраций антикоагулянта наименьшие: 0,9 мкМ. По данным Hirch J. и соавт. необходимой степени антикоагуляции можно добиться при концентрации в плазме человека Ангиокса 1 мкг/мл (по тесту АЧТВ- 0,67±0,1 мкг/мл) [17, 18]. Если рассчитать концентрацию Ангиокса в плазме (исходя из того, что количество крови в организме взрослого человека составляет 6-8% массы тела [19], то есть 4,5-6 л, а количество плазмы в 1,8 раз меньше, так как гематокрит у людей 41-46%) при внутривенном болюсном введении в дозе 0,4 мг/кг [17], то она может составить около 10 мкг/мл.The most sensitive to the RA-361 aptamer was the thrombin time test, since the values of the effective anticoagulant concentrations are the lowest: 0.9 μM. According to Hirch J. et al. the required degree of anticoagulation can be achieved at a concentration of Angiox in human plasma of 1 µg / ml (according to the APTT test - 0.67 ± 0.1 µg / ml) [17, 18]. If we calculate the concentration of Angiox in plasma (based on the fact that the amount of blood in the body of an adult is 6-8% of body weight [19], that is, 4.5-6 liters, and the amount of plasma is 1.8 times less, since hematocrit in humans is 41-46%) with intravenous bolus administration at a dose of 0.4 mg / kg [17], then it can be about 10 μg / ml.

Диапазон эффективных плазменных концентраций Ангиокса у человека составляет 0,14-9,36 мкг/мл, а диапазон плазменной концентрации аптамера RA-361 в чувствительных тестах достигает 27-48 1700 мкг/мл (рассчитанный на основании плазменных концентраций аптамера диапазон доз может быть от 2 до 100 мг/кг), а по тестам тромбинового времени, АЧТВ и протромбинового времени: не менее 27, 60, 80 мкг/мл плазмы, соответственно.The range of effective plasma concentrations of Angiox in humans is 0.14-9.36 μg / ml, and the range of plasma concentration of the RA-361 aptamer in sensitive tests reaches 27-48 1700 μg / ml (the dose range calculated on the basis of plasma aptamer concentrations can be from 2 to 100 mg / kg), and according to tests of thrombin time, APTT and prothrombin time: not less than 27, 60, 80 μg / ml of plasma, respectively.

Суммируя данные можно вывести диапазон доз: 2-100 мг/кг.Summarizing the data, the dose range can be derived: 2-100 mg / kg.

RA-361 требуется в 24 раз больше для достижения в тесте тромбинового времени (с плазмой кроликов) равного эффекта с Ангиоксом; в тесте АЧТВ - в 1,1 раза больше; в тесте протромбинового времени - 1,2. Эффективные концентрации RA-361 в тестах тромбинового времени, АЧТВ и протромбинового времени составляют 12, 106 и 160 мкМ, соответственно. Диапазон доз рассчитанный по соотношению с активностью на плазме человека составляет 21 - 8000 мг/кг, вычисления проведены по плазменным концентрациям (исходя из того, что в среднем количество крови у кроликов составляет 4,5-6,7% от веса (3,5-4,5 кг) [20], а это в среднем 220 мл, а плазмы - 130 мл, так как гематокрит у кроликов 34-44%). Диапазон доз аптамера, рассчитанный по эффективным концентрациям в плазме крыс в тестах ТВ, АЧТВ, ПВ (количество крови у крыс весом 200-250 г составляет 15-17 мл веса, в среднем плазмы - 8,8 мл; гематокрит у крыс 40-50%) достигает 3-700 мг/кг.RA-361 is required 24 times longer to achieve equal effect with Angiox in the thrombin time test (with rabbit plasma); in the APTT test - 1.1 times more; in the prothrombin time test - 1.2. The effective concentrations of RA-361 in the thrombin time, aPTT and prothrombin time tests are 12, 106 and 160 μM, respectively. The range of doses calculated in relation to the activity on human plasma is 21 - 8000 mg / kg, calculations were carried out according to plasma concentrations (based on the fact that the average amount of blood in rabbits is 4.5-6.7% of weight (3.5 -4.5 kg) [20], which is on average 220 ml, and plasma - 130 ml, since the hematocrit in rabbits is 34-44%). The range of doses of aptamer, calculated from the effective concentrations in the plasma of rats in the tests of TB, APTT, PT (the amount of blood in rats weighing 200-250 g is 15-17 ml of weight, on average plasma is 8.8 ml; hematocrit in rats is 40-50 %) reaches 3-700 mg / kg.

Синтетический ДНК-аптамер RA-361 в диапазоне плазменных концентраций 1,63-575 мкг/мл, так же как и препарат сравнения (Ангиокс) удлиняет время свертывания плазмы человека, кроликов, крыс, собаки в тесте ТВ. Ангиокс и синтетический аптамер RA-361 в диапазоне плазменных концентраций 2,2-217 мкг/мл удлиняют время свертывания плазмы человека в тесте ПВ.The synthetic DNA aptamer RA-361 in the plasma concentration range of 1.63-575 μg / ml, as well as the reference drug (Angiox), lengthens the clotting time of plasma in humans, rabbits, rats, dogs in the TB test. Angiox and the synthetic aptamer RA-361 in the plasma concentration range of 2.2-217 μg / ml prolong the clotting time of human plasma in the PT test.

Концентрации Ангиокс и аптамера, при которых время свертывания плазмы увеличивается в 2 раза (2ПВ), в сравнении с контролем (вместо АК добавляли буфер), составили 0,9 и 2,0 мкг/мл, соответственно. Концентрации Ангиокс и аптамера RA-361, при которых время свертывания плазмы человека увеличивается в 2 раза (2ПВ), в сравнении с контролем (вместо АК добавляли буфер), составили 0,9 и 2,0 мкМ, соответственно;The concentrations of Angiox and aptamer, at which the plasma clotting time increases by 2 times (2PV), in comparison with the control (buffer was added instead of AA), were 0.9 and 2.0 μg / ml, respectively. The concentrations of Angiox and aptamer RA-361, at which the clotting time of human plasma is doubled (2PV), in comparison with the control (instead of AA, buffer was added), were 0.9 and 2.0 μM, respectively;

- 2 ПВ концентрации Ангиокс и аптамера RA-361 в плазме кроликов 130 и 160 мкМ, соответственно;- 2 PT concentrations of Angiox and aptamer RA-361 in rabbit plasma 130 and 160 μM, respectively;

- 2 ПВ концентрации Ангиокс и аптамера RA-361 в плазме крыс 0,3 и 7 мкМ, соответственно;- 2 PV concentrations of Angiox and aptamer RA-361 in rat plasma 0.3 and 7 μM, respectively;

- 2 ПВ концентрации Ангиокс и аптамера RA-361 в плазме собаки 1,9 и 11 мкМ, соответственно.- 2 PT concentrations of Angiox and aptamer RA-361 in dog plasma 1.9 and 11 μM, respectively.

Эффективные концентрации Ангиокса и аптамера составили 0,9 и 2,0 мкг/ мл, соответственно.Effective concentrations of Angiox and aptamer were 0.9 and 2.0 μg / ml, respectively.

Влияние АК на свертывание плазмы человека, кроликов, собаки или крыс при активации фактора XII эллаговой кислотой в присутствии фосфолипидов сои исследовали в тесте АЧТВ. Синтетический аптамер RA-361 в диапазоне плазменных концентраций 1,96 - 195,6 мкг/мл, так же как и Ангиокс удлиняет время свертывания плазмы человека, кроликов, крыс и собаки. Концентрации Ангиокс и аптамера RA-361, при которых время свертывания плазмы человека увеличивается в 2 раза (2АЧТВ), в сравнении с контролем (вместо АК добавляли буфер), составили 0,4 и 2,7 мкМ, соответственно;The effect of AA on plasma clotting in humans, rabbits, dogs, or rats upon activation of factor XII by ellagic acid in the presence of soy phospholipids was studied in the APTT test. The synthetic aptamer RA-361 in the plasma concentration range of 1.96 - 195.6 μg / ml, like Angiox, prolongs the clotting time of plasma in humans, rabbits, rats and dogs. The concentrations of Angiox and aptamer RA-361, at which the clotting time of human plasma increases by 2 times (2APTT), in comparison with the control (instead of AA, buffer was added), were 0.4 and 2.7 μM, respectively;

- 2 АЧТВ концентрации Ангиокс и аптамера RA-361 в плазме кроликов 96 и 106 мкМ, соответственно;- 2 APTT concentrations of Angiox and aptamer RA-361 in rabbit plasma 96 and 106 μM, respectively;

- 2 АЧТВ концентрации Ангиокс и аптамера в плазме крыс 0,6 и 5 мкМ, соответственно;- 2 APTT concentrations of Angiox and aptamer in rat plasma 0.6 and 5 μM, respectively;

- 2 АЧТВ концентрации Ангиокс и аптамера RA-361 в плазме собаки 4,7 и 28 мкМ, соответственно.- 2 APTT concentrations of Angiox and aptamer RA-361 in dog plasma 4.7 and 28 μM, respectively.

Диапазон доз аптамера, рассчитанный по эффективным концентрациям в плазме крыс в тестах ТВ, АЧТВ, ПВ (количество крови у крыс весом 200-250 г составляет 15-17 мл веса, в среднем плазмы - 8,8 мл; гематокрит у крыс 40-50%) достигает 3-700 мг/кг.The range of doses of aptamer, calculated from the effective concentrations in the plasma of rats in the tests of TB, APTT, PT (the amount of blood in rats weighing 200-250 g is 15-17 ml of weight, on average plasma is 8.8 ml; hematocrit in rats is 40-50 %) reaches 3-700 mg / kg.

Таким образом, аптамер RA-361 проявляет свойства антикоагулянта прямого действия, ингибируя тромбин. С увеличением концентрации синтетического аптамера RA-361 в плазме человека время появления фибринового сгустка в тестах тромбинового времени, АЧТВ и протромбинового времени возрастает.Thus, the aptamer RA-361 exhibits direct anticoagulant properties, inhibiting thrombin. With an increase in the concentration of the synthetic aptamer RA-361 in human plasma, the time of appearance of a fibrin clot in the tests of thrombin time, APTT, and prothrombin time increases.

4. Определение эффективности препарата при однократном болюсном внутривенном введении в сравнении с ближайшим аналогом - пептидным ингибитором тромбина бивалирудином4. Determination of the effectiveness of the drug with a single bolus intravenous injection in comparison with the closest analogue - peptide thrombin inhibitor bivalirudin

В качестве контрольного вещества был использован физиологический раствор хлорида натрия (натрия хлорид раствор для инфузий 0,9%, ООО «МОСФАРМ», Россия).As a control substance, a physiological sodium chloride solution was used (sodium chloride solution for infusion 0.9%, LLC "MOSFARM", Russia).

Введение препарата крысамAdministration of the drug to rats

Крыс вводили в состояние наркоза при помощи раствора хлоралгидрата 100 мг/мл из расчета 400 мг на кг веса животного. Вскрывали яремную вену и с помощью шприца инсулинового (1 мл 0,33 мм (29 G) × 12,7 мм, шаг 2 ЕД BD Микро- Файн Плюс® Инсулиновый U-40) вводили количество исследуемого препарата, препарата сравнения или физиологического раствора, указанных в таблице 3.The rats were anesthetized with a 100 mg / ml chloral hydrate solution at the rate of 400 mg per kg of animal weight. The jugular vein was opened and using an insulin syringe (1 ml 0.33 mm (29 G) × 12.7 mm, step 2 U BD Micro-Fine Plus® Insulin U-40), the amount of the study drug, the reference drug or saline solution was administered indicated in table 3.

Контрольным группам животных, как крысам, так и кроликам вводили 200 мкл физиологического раствора.Control groups of animals, both rats and rabbits, were injected with 200 μl of saline.

Крысам исследуемый препарат вводили однократно в виде инъекционного раствора в объеме 200 мкл в дозах 21, 10,5, 42 мг/кг. Препарат сравнения вводили однократно в виде инъекционного раствора в объеме 200 мкл в дозах: 0,38 мг/кг, 0,75 мг/кг, 1,5 мг/кг. Количество препарата для введения конкретному животному рассчитывалось исходя из массы животного. Необходимое разведение получали при помощи физиологического раствора в пластиковых пробирках.The test drug was administered to rats once as an injection solution in a volume of 200 μl at doses of 21, 10.5, 42 mg / kg. The reference drug was injected once in the form of an injection solution in a volume of 200 μl at doses: 0.38 mg / kg, 0.75 mg / kg, 1.5 mg / kg. The amount of the drug to be administered to a specific animal was calculated based on the weight of the animal. The required dilution was obtained with physiological saline in plastic tubes.

Введение препарата кроликамAdministration of the drug to rabbits

Кроликам препараты вводили в краевую вену уха без предварительной наркотизации. При введении препаратов фиксировалось время введения препарата с точностью до минуты.The preparations were injected into the ear marginal vein in rabbits without preliminary anesthesia. With the introduction of drugs, the time of drug administration was recorded with an accuracy of a minute.

Дозы и подготовка препарата для введенияDoses and preparation of the drug for administration

Контрольным группам животных вводили 200 мкл физиологического раствора. Крысам препарат сравнения и исследуемый препарат вводили как однократно, так и многократно. Кроликам - однократно. При однократном введении исследуемый препарат крысам вводили в виде инъекционного раствора в объеме 200 мкл в дозах 10,5, 21 и 42 мг/кг.Control groups of animals were injected with 200 μl of saline. To rats, the reference drug and the test drug were administered both once and repeatedly. For rabbits - once. With a single administration, the study drug was administered to rats as an injection solution in a volume of 200 μl at doses of 10.5, 21, and 42 mg / kg.

Figure 00000004
Figure 00000004

Препарат сравнения при однократном введении использовали в следующих концентрациях: 0,38, 0,75 и 1,5 мг/кг.The comparison drug with a single administration was used at the following concentrations: 0.38, 0.75 and 1.5 mg / kg.

Было применено внутривенное введение, поскольку это планируемый способ введения человеку. Вводимый препарат приготовлен в виде раствора фармацевтической субстанции RA-361.Intravenous administration was used as this is the intended route of administration to humans. The injected drug is prepared in the form of a solution of the pharmaceutical substance RA-361.

Процедура введения.Introduction procedure.

Вещество вводилось однократно внутривенно в диапазоне выбранных доз и в объемах, допустимых для внутривенного введения. Дозы для введения были рассчитаны индивидуально для каждого животного на основании последних данных массы тела животных.The substance was administered once intravenously in the range of the selected doses and in the volumes acceptable for intravenous administration. Doses for administration were calculated individually for each animal based on the latest animal body weights.

Процедура отбора крови.Blood sampling procedure.

- При однократном введении физиологического раствора пробы крови отбирали: за 5 минут до введения препарата и после на 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 минуте;- With a single injection of physiological solution, blood samples were taken: 5 minutes before the administration of the drug and after at 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 minutes;

- При однократном введении исследуемого препарата пробы крови отбирали: за 5 минут до введения препарата и после на 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 минуте;- With a single administration of the test drug, blood samples were taken: 5 minutes before drug administration and after 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 minutes;

- При однократном введении препарата сравнения пробы крови отбирали: за 5 минут до введения препарата и после на 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 минуте.- With a single injection of the reference drug, blood samples were taken: 5 minutes before drug administration and after at 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 minutes.

Отбор проб крови производили из яремной вены у крыс до и после введения исследуемого препарата, с помощью шприца инсулинового (1 мл 0,33 мм (29 G) × 12,7 мм, шаг 2 ЕД BD Микро-Файн Плюс® Инсулиновый U-40), в котором находился 3,8% раствор цитрата натрия (соотношение кровь: 3,8% раствор цитрат натрия составляло 9:1). После отбора пробы крови центрифугировались в течение 15 минут при 1400 об/мин., плазма переносилась в пластиковые пробирки. Объем взятых проб составлял около 300 мкл, объем полученной цитратной плазмы крови - не менее 150 мкл. Статистическая обработка результатов исследования. Статистическая обработка полученных данных проводилась с помощью стандартных методов вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента.Blood samples were taken from the jugular vein of rats before and after administration of the test drug using an insulin syringe (1 ml 0.33 mm (29 G) × 12.7 mm, step 2 U BD Micro-Fine Plus® Insulin U-40 ), which contained a 3.8% sodium citrate solution (the ratio of blood: 3.8% sodium citrate solution was 9: 1). After collection, blood samples were centrifuged for 15 minutes at 1400 rpm, and the plasma was transferred into plastic tubes. The volume of samples taken was about 300 μl, the volume of the obtained citrated blood plasma was at least 150 μl. Statistical processing of research results. Statistical processing of the data obtained was carried out using standard methods of variation statistics using the Student's test.

Исследования эффективности фармакологических средств на животных обладают прогностическим характером в отношении ряда параметров их применения у человека, в том числе дозы фармакологического средства. В настоящем исследовании была сформирована подборка доз исследуемого препарата для изучения его влияния на параметры свертываемости плазмы крови (ТВ, ПВ, АЧТВ), с целью обнаружения однократной дозы препарата. Поиск такой дозы основывался на суждении о том, что применение однократной дозы препарата RA-361 должно вызывать увеличение обсуждаемых показателей в 2-3 раза относительно исходных значений. Данные целевые показатели соответствуют таковым при выборе режима дозирования гепарина, золотого стандарта среди прямых антикоагулянтов. Было изучено влияние трех доз исследуемого препарата: 10,5; 21; 42 мг на кг массы тела лабораторного животного, на ТВ, ПВ, АЧТВ. Дозировки препарата RA-361 исследовались на группах экспериментальных животных по 6 крыс в каждой. В таблице 4 представлены результаты исследования влияния каждой дозы RA-361 на ТВ, ПВ, АЧТВ.Studies of the effectiveness of pharmacological agents in animals have a prognostic character in relation to a number of parameters of their use in humans, including the dose of the pharmacological agent. In the present study, a set of doses of the study drug was formed to study its effect on the parameters of blood plasma coagulation (TB, PT, APTT), in order to detect a single dose of the drug. The search for such a dose was based on the judgment that the use of a single dose of RA-361 should cause an increase in the discussed parameters by a factor of 2–3 relative to the initial values. These targets are consistent with those for dosing with heparin, the gold standard for direct anticoagulants. The effect of three doses of the study drug was studied: 10.5; 21; 42 mg per kg of body weight of a laboratory animal, on TV, PT, APTT. Dosages of the RA-361 preparation were investigated on groups of experimental animals, 6 rats each. Table 4 presents the results of a study of the effect of each dose of RA-361 on TB, PT, APTT.

Figure 00000005
Figure 00000005

Таким образом, на этапе доклинических исследований за однократную дозу препарата RA-361 была принята доза 21 мг/кг. На следующем этапе исследования сравнивалась антикоагулянтная активность однократной дозы препарата RA-361 с однократной дозой препарата сравнения - Ангиокса, который обладает схожим механизмом действия, способом введения и зарегистрирован на территории Российской Федерации. Антикоагулянтную активность Ангиокса оценивали также, по параметрам свертываемости плазмы крови лабораторных животных. Однократная доза Ангиокса, а именно 0,75 мг на кг массы лабораторного животного, исследовалась на группе экспериментальных животных, в которую входило 6 крыс.Thus, at the stage of preclinical studies, a single dose of RA-361 was taken at a dose of 21 mg / kg. At the next stage of the study, the anticoagulant activity of a single dose of RA-361 was compared with a single dose of a reference drug - Angioxa, which has a similar mechanism of action, route of administration and is registered in the Russian Federation. The anticoagulant activity of Angiox was also assessed by the parameters of blood plasma clotting in laboratory animals. A single dose of Angiox, namely 0.75 mg per kg of laboratory animal weight, was studied in a group of experimental animals, which included 6 rats.

Figure 00000006
Figure 00000006

Было изучено влияние препаратов RA-361 и Ангиокс на показатели свертываемости плазмы крови и клиническое состояние биологической модели - кролик шиншилла. Значимых изменений в состоянии животных во время проведения экспериментов не было обнаружено. Увеличения длительности постинъекционных кровотечений при введении различных дозировок исследуемого препарата и препарата сравнения и последующем заборе крови через установленные временные промежутки не наблюдалось. Случаев тромбирования сосудов зафиксировано не было. Следует обратить внимание, что, не смотря на то, что незначительные закономерности в увеличение концентраций аптамера и изменение ТВ и АЧТВ наблюдаются, также наблюдается чрезвычайно сильный разброс в результатах, что говорит о неспецифичности аптамера RA-361 к плазме кролика.The effect of RA-361 and Angiox preparations on blood plasma coagulation indices and the clinical state of the biological model - chinchilla rabbit was studied. No significant changes in the state of the animals were found during the experiments. There was no increase in the duration of post-injection bleeding with the introduction of various dosages of the test drug and the reference drug and subsequent blood sampling at set time intervals. There were no cases of vascular thrombosis. It should be noted that, despite the fact that insignificant patterns in the increase in aptamer concentrations and changes in TB and APTT are observed, there is also an extremely strong scatter in the results, which indicates the non-specificity of the RA-361 aptamer to rabbit plasma.

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Из данных, представленных в таблицах следует, что препарат RA-361 в дозе 21 мг/кг, в отличие от препарата Ангиокс в однократной дозе 0,75 мг/кг, укладывается в рамки сформулированных выше целевых показателей значений ТВ, ПВ, АЧТВ. Исходя из представленных выше данных, RA-361 и Ангиокс обладают несколько отличающимся профилем антикоагулянтной активности. Препарат сравнения, Ангиокс, оказывает наиболее выраженный антикоагулянтный эффект по тестам ПВ и ТВ. Исследуемый препарат, RA-361, оказывает наиболее выраженный антикоагулянтный эффект на тесты ТВ и АЧТВ.From the data presented in the tables, it follows that RA-361 at a dose of 21 mg / kg, in contrast to Angiox at a single dose of 0.75 mg / kg, falls within the framework of the above-stated target values for TB, PT, APTT. Based on the above data, RA-361 and Angiox have slightly different anticoagulant activity profiles. The reference drug, Angiox, has the most pronounced anticoagulant effect according to PT and TB tests. The study drug, RA-361, has the most pronounced anticoagulant effect on TB and APTT tests.

5. Определение эффективности препарата при многократном внутривенном введении животным в сравнении с ближайшим аналогом - пептидным ингибитором тромбина бивалирудином5. Determination of the effectiveness of the drug with repeated intravenous administration to animals in comparison with the closest analogue - peptide thrombin inhibitor bivalirudin

Вещество вводилось однократно внутривенно в диапазоне доз от 1,0 до 15,0 мг/кг в объемах, допустимых для внутривенного введения. Дозы для введения были рассчитаны индивидуально для каждого животного на основании последних данных массы тела животных.The substance was injected once intravenously in the dose range from 1.0 to 15.0 mg / kg in volumes acceptable for intravenous administration. Doses for administration were calculated individually for each animal based on the latest animal body weights.

Проведение анализа Анализ активности антикоагулянтов прямого действия in vitro включает оценку влияния на свертывание плазмы человека в коагулологических (фибриногенолитических) тестах или на амидолитическую активность факторов свертывания [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]. Анализ проводили в пластиковых пробирках при 37°С.Analysis Analysis of the activity of direct anticoagulants in vitro includes an assessment of the effect on human plasma coagulation in coagulological (fibrinogenolytic) tests or on the amidolytic activity of coagulation factors [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]. The analysis was performed in plastic tubes at 37 ° C.

Контрольной группе крыс многократно вводили 200 мкл физиологического раствора (натрия хлорид раствор для инфузий 0,9%, ООО «МОСФАРМ», Россия). Физиологический раствор вводили на 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 минуте.The control group of rats was repeatedly injected with 200 μl of physiological solution (sodium chloride solution for infusion 0.9%, LLC "MOSFARM", Russia). Saline was administered at 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 minutes.

Исследуемый препарат вводили многократно крысам в виде инъекционных растворов в объеме 200 мкл в дозах: 7 мг/кг, 21 мг/кг, 42 мг/кг. Исследуемый препарат вводили на 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 минуте.The study drug was administered repeatedly to rats in the form of injection solutions in a volume of 200 μl at doses: 7 mg / kg, 21 mg / kg, 42 mg / kg. The test drug was administered at 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 minutes.

Препарат сравнения вводили многократно крысам в виде инъекционных растворов в объеме 200 мкл в дозах: 0,19 мг/кг, 0,38 мг/кг, 0,75 мг/кг. 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 минуте.The reference drug was administered repeatedly to rats in the form of injection solutions in a volume of 200 μl at doses: 0.19 mg / kg, 0.38 mg / kg, 0.75 mg / kg. 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 minutes.

Количество препарата для введения конкретному животному рассчитывалось исходя из массы животного.The amount of the drug to be administered to a specific animal was calculated based on the weight of the animal.

Процедура отбора кровиBlood sampling procedure

При многократном введении физиологического раствора пробы крови отбирали: за 5 минут до введения препарата и после на 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 минуте.With repeated administration of saline, blood samples were taken: 5 minutes before the administration of the drug and after at 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 minutes.

При многократном введении исследуемого препарата пробы крови отбирали: за 5 минут до введения препарата и после на 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 минуте.With repeated administration of the test drug, blood samples were taken: 5 minutes before drug administration and after at 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 minutes.

При многократном введении препарата сравнения пробы крови отбирали: за 5 минут до введения препарата и после на 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 минуте.With repeated administration of the reference drug, blood samples were taken: 5 minutes before drug administration and after at 0, 15, 30, 60, 90, 120, 150, 180 minutes.

Отбор проб крови производили из яремной вены у крыс до и после введения исследуемого препарата, с помощью шприца инсулинового (1 мл 0,33 мм (29 G) × 12,7 мм, шаг 2 ЕД BD Микро-Файн Плюс® Инсулиновый U-40), в котором находился 3,8% раствор цитрата натрия (соотношение кровь: 3,8% раствор цитрат натрия составляло 9:1). После отбора пробы крови центрифугировались в течение 15 минут при 1400 об/мин., плазма переносилась в пластиковые пробирки. Объем взятых проб составлял около 300 мкл, объем полученной цитратной плазмы крови - не менее 150 мкл.Blood samples were taken from the jugular vein of rats before and after administration of the test drug using an insulin syringe (1 ml 0.33 mm (29 G) × 12.7 mm, step 2 U BD Micro-Fine Plus® Insulin U-40 ), which contained a 3.8% sodium citrate solution (the ratio of blood: 3.8% sodium citrate solution was 9: 1). After collection, blood samples were centrifuged for 15 minutes at 1400 rpm, and the plasma was transferred into plastic tubes. The volume of samples taken was about 300 μl, the volume of the obtained citrated blood plasma was at least 150 μl.

С целью оценить способность исследуемого препарата и препарата сравнения сохранять показатели свертываемости плазмы крови в рамках целевых показателей была изучена их антикоагулянтная активность при последовательном многократном внутривенном введении. Изменение параметров свертываемости плазмы крови во времени при использовании RA-361 представлены в на таблице 7. Данные в таблице приведены для многократных инфузионных внутривенных терапевтических доз препарата RA-361: болюсное введение 7 мг/кг со следующим введением 7 мг/кг/час; болюсное введение 14 мг/кг со следующим введением 14 мг/кг/час; болюсное введение 21 мг/кг со следующим введением 21 мг/кг/час.Анализ проводился по трем целевым показателям ТВ, ПВ, АЧТВ.In order to assess the ability of the study drug and the reference drug to maintain blood plasma coagulability indices within the target values, their anticoagulant activity was studied with sequential repeated intravenous administration. Changes in blood plasma coagulation parameters with time when using RA-361 are presented in Table 7. The data in the table are given for multiple infusion intravenous therapeutic doses of RA-361: bolus administration of 7 mg / kg followed by 7 mg / kg / h; bolus administration of 14 mg / kg followed by 14 mg / kg / hour; bolus injection of 21 mg / kg followed by 21 mg / kg / h. The analysis was carried out according to three target indicators of TB, PT, APTT.

Figure 00000009
Figure 00000009

Из данных, представленных в таблице 7, следует, что при выбранном режиме дозирования RA-361 способен удерживать значения ТВ, ПВ, АЧТВ в рамках целевых показателей не менее 3 часов, что указывает на перспективность его применения при продолжительном инфузионном введении при помощи капельницы. При использовании однократного болюсного и инфуционного введения RA-361 возможно снижение концентрации препарата до 14 мг/кг и поддержание необходимой концентрации в крови в течение 3-часовой операции. Анализ результатов, проведенного доклинического исследования, позволяет сделать следующий вывод:From the data presented in table 7, it follows that with the selected dosing regimen, RA-361 is able to maintain the values of TB, PT, APTT within the target indicators for at least 3 hours, which indicates the prospects of its use with prolonged infusion using a dropper. When using a single bolus and infusion of RA-361, it is possible to reduce the concentration of the drug to 14 mg / kg and maintain the required concentration in the blood for a 3-hour operation. Analysis of the results of the preclinical study leads to the following conclusion:

- Исследование способности препарата RA-361 сохранять показатели свертываемости крови при использовании животной модели «крыса», при последовательном многократном введении выбранной однократной дозы препарата, в рамках увеличения показателей в 2-3 раза показало, что RA361 способен удерживать 95 значения ТВ, ПВ, АЧТВ в рамках целевых показателей не менее 3 часов, что указывает на перспективность его применения при продолжительном инфузионном введении.- The study of the ability of RA-361 to maintain blood coagulation indices using the animal model "rat", with sequential repeated administration of the selected single dose of the drug, within a 2-3-fold increase in the indices showed that RA361 is able to maintain 95 values of TB, PT, APTT within the target indicators for at least 3 hours, which indicates the prospects of its use with prolonged infusion.

6. Оптимизация технологии получения лекарственного средства6. Optimization of drug production technology

Для оптимизации и масштабирования технологии получения препарата RA-361 необходимо наладить процесс синтеза аминопроизводного олигонуклеотида. С помощью технологии, экспериментально разработанной в процессе исследования препарата, такая цель была осуществлена при использовании высокопроизводительного синтезатора АКТА oligopilot plus 100 и проточного колоночного картриджа с фиксированным объемом 6,3 мл (Column Reactor 6.3 ml, prod code 18-1101-13) с последующей депротекцией, очисткой полученного аминопроизводного препаративной хроматографией, получением и очисткой конъюгата.To optimize and scale up the technology for preparing the RA-361 preparation, it is necessary to adjust the synthesis of the amino derivative of the oligonucleotide. With the help of the technology experimentally developed during the study of the drug, this goal was achieved using a high-performance synthesizer AKTA oligopilot plus 100 and a flow-through column cartridge with a fixed volume of 6.3 ml (Column Reactor 6.3 ml, prod code 18-1101-13) with subsequent deprotection, purification of the resulting amino derivative by preparative chromatography, preparation and purification of the conjugate.

Основным этапом масштабирования на текущей стадии производства аптамера является процесс твердофазного синтеза. Синтезируемая нуклеотидная последовательность аминопроизводного на 58% является G-богатой, оставшуюся часть последовательности составляют dT-нуклеотиды. Данная последовательность может в ряде случаев усложнять процесс синтеза из-за низкой эффективности конденсации dG-нуклеотида, а также чувствительность dT-богатых последовательностей к модификации во время процедуры депротекции, вызванной реакцией акрилонитрила с N3-позицией dT-остатков. Снижение эффективности конденсации dG-мономера в частности связано с тем, что связанные с носителем и защищенные dG- богатые олигомеры предрасположены к агрегированию, а также к снижению растворимости олигонуклеотида в ацетонитриле после достижения определенной длины и/или соотношения типа оснований в последовательности, вызывающих сложность к доступу 5'-ОН- гидроксильной группы [21]. Эти особенности в общем случае вызывают снижение выхода целевого продукта и увеличение содержания примесей олигонуклеотидной природы, в том числе и продуктов модификации основной последовательности.The main stage of scaling at the current stage of aptamer production is the solid-phase synthesis process. The synthesized nucleotide sequence of the amino derivative is 58% G-rich, the rest of the sequence is dT nucleotides. In some cases, this sequence can complicate the synthesis process due to the low efficiency of dG-nucleotide condensation, as well as the sensitivity of dT-rich sequences to modification during the deprotection procedure caused by the reaction of acrylonitrile with the N3-position of dT residues. The decrease in the efficiency of condensation of the dG-monomer is in particular due to the fact that the carrier-bound and protected dG-rich oligomers are prone to aggregation, as well as to a decrease in the solubility of the oligonucleotide in acetonitrile after reaching a certain length and / or the ratio of the type of bases in the sequence, causing difficulty to access to the 5'-OH-hydroxyl group [21]. These features generally cause a decrease in the yield of the target product and an increase in the content of oligonucleotide impurities, including products of modification of the main sequence.

Выбор подходящих составов рабочих реагентов и оптимизация параметров процесса синтеза позволяет значительно снизить влияние негативных факторов на качество получаемого продукта.The choice of suitable compositions of working reagents and optimization of the parameters of the synthesis process can significantly reduce the influence of negative factors on the quality of the resulting product.

Для синтеза аминомодифицированного олигонуклеотида использовались коммерческий полимерный носитель Primer Support 200 dG-iBu Synth (200±10 μmol/g, cat no. 17-5290-02, далее в тексте PS 200 dG) компании GE Healthcare. Использование PS 200 dG при синтезе олигонуклеотидов, чья длина превышает 30 нуклеотидов, требует увеличения количества растворителей и реагентов на этапах промывки проточного реактора и детритилирования, в особенности на последних этапах синтеза для инициирования полного протекания реакции детритилирования. После этапа конъюгации аминомодифицированного dT-цианоэтил-фосфорамидита следует свести до минимума (или полностью исключить) этап кэппирования для снижения риска ацилирования первичной аминогруппы аминолинкера. Так как данная нуклеотидная вставка с аминолинкером расположена в 16-ой позиции последовательности, во второй половине синтеза этап кэппирования пропускается (15 циклов конденсации мономеров), что приводит к снижению выхода целевой нуклеотидной последовательности и увеличения в пределах допустимого количества примесей «недосинтеза» при тщательной оптимизации этапов депротекции и конденсации. Для предотвращения миграции ацильной группы с экзоциклической аминогруппы (dG-iBu на полимерном носителе) на аминогруппу линкерного нуклеотида, также после синтеза необходимо обрабатывать синтезированную последовательность перед депротекцией и отщепления от PS-носителя 20% раствором N,N-диалкиламином (например, диэтиламином в ацетонитриле), что увеличивает стабильность при хранении синтезированного олигонуклеотида на PS-носителе.For the synthesis of the amino-modified oligonucleotide, a commercial polymer carrier Primer Support 200 dG-iBu Synth (200 ± 10 μmol / g, cat no. 17-5290-02, hereinafter PS 200 dG) from GE Healthcare was used. The use of PS 200 dG in the synthesis of oligonucleotides whose length exceeds 30 nucleotides requires an increase in the amount of solvents and reagents at the stages of washing the flow reactor and detritylation, especially at the last stages of the synthesis, to initiate the complete course of the detritylation reaction. After the stage of conjugation of aminomodified dT-cyanoethyl-phosphoramidite, the capping stage should be minimized (or completely eliminated) to reduce the risk of acylation of the primary amino group of the aminolinker. Since this nucleotide insert with an aminolinker is located at the 16th position of the sequence, in the second half of the synthesis, the capping step is skipped (15 cycles of monomer condensation), which leads to a decrease in the yield of the target nucleotide sequence and an increase in the amount of impurities within the allowable amount of "undersynthesis" with careful optimization stages of deprotection and condensation. To prevent the migration of the acyl group from the exocyclic amino group (dG-iBu on a polymer carrier) to the amino group of the linker nucleotide, it is also necessary to process the synthesized sequence after the synthesis before deprotection and cleavage from the PS-carrier with a 20% solution of N, N-dialkylamine (for example, diethylamine in acetonitrile ), which increases the storage stability of the synthesized oligonucleotide on the PS-carrier.

Подобная обработка также удаляет цианоэтильную защитную группу, которая может приводить к пришивке молекул акрилонитрила к N3-атому тимидина при депротекции данного основания, и опционально включена в процесс синтеза на синтезаторе АКТА Oligopilot plus 100. Находящаяся на аминолинкере TFA-защитная группа (TFA-трифторацетильная, лабильная в основных условиях, т.о. удаляющая в процессе депротекции результирующей последовательности) сокращает стабильность материала во время хранения на носителе после синтеза, а также является относительно восприимчивой к побочным реакциям по механизму трансацилирования во время синтеза.Such treatment also removes the cyanoethyl protective group, which can lead to the attachment of acrylonitrile molecules to the N3-thymidine atom during deprotection of this base, and is optionally included in the synthesis process on the AKTA Oligopilot plus 100 synthesizer. TFA-protective group located on the aminolinker (TFA-trifluoroacetyl, labile under basic conditions, i.e., removing the resulting sequence during deprotection) reduces the stability of the material during storage on the support after synthesis, and is also relatively susceptible to side reactions by the mechanism of transacylation during synthesis.

Процесс синтеза рабочей нуклеотидной последовательности аминомодифицированного производного [5'-GGTTGGTGTGGTTGG 16-pos/iAmMC6T/GGTTGGTGTGGTTGG-3'] подобен синтезу на автоматизированном синтезаторе MerMade 48 компании BioAutomation (далее ММ48).The process of synthesis of the working nucleotide sequence of the aminomodified derivative [5'-GGTTGGTGTGGTTGG 16-pos / iAmMC6T / GGTTGGTGTGGTTGG-3 '] is similar to the synthesis on the automated synthesizer MerMade 48 by BioAutomation (hereinafter MM48).

Последовательность присоединения нуклеотидного звена также состоит из следующих реакций:The sequence of attachment of the nucleotide unit also consists of the following reactions:

Первая реакция, удаление 5'-диметокситритильной защитной группы от связанного с носителем нуклеозида. Реакция должна проводиться в максимально безводной среде (<3 ррт) в атмосфере аргона (ОСЧ качества). Отщепление защитной группы генерирует раствор ярко-оранжевой окраски, относительные количества которого могут мониторироваться по УФ-поглощению (контроль UV-Vis). На основании этих данных можно производить оценку эффективности реакций конденсации во время всего процесса синтеза (т.н. PAT, Process Analytical Technology - технология аналитического контроля процесса в режиме реального времени). Измеренное количество диметокситритильного иона интегрируется в режиме реального времени контролирующим синтезатор ПО. По количеству элюируемого диметокситритильного иона на текущем этапе синтеза можно судить о состоянии синтезируемой последовательности и характере конденсации следующего звена, что можно использовать для количественного анализа продолжающегося синтеза. Эта информация может быть использована для остановки текущего синтеза, если площадь и интенсивность интегрируемого пика станет ниже предустановленного предела, тем самым сократив расход дорогостоящих реагентов и потерю времени на получение олигонуклеотидной последовательности, не отвечающей заданным критериям качества.The first reaction is to remove the 5'-dimethoxytrityl protecting group from the nucleoside bound to the support. The reaction should be carried out in the most anhydrous medium (<3 ppm) in an argon atmosphere (high purity quality). Cleavage of the protective group generates a bright orange solution, the relative amounts of which can be monitored by UV absorption (UV-Vis control). Based on these data, it is possible to evaluate the efficiency of condensation reactions during the entire synthesis process (so-called PAT, Process Analytical Technology - technology for analytical process control in real time). The measured amount of dimethoxytrityl ion is integrated in real time by the software controlling the synthesizer. By the amount of eluted dimethoxytrityl ion at the current stage of synthesis, one can judge the state of the synthesized sequence and the nature of condensation of the next link, which can be used for quantitative analysis of the ongoing synthesis. This information can be used to stop the current synthesis if the area and intensity of the integrated peak falls below a preset limit, thereby reducing the consumption of expensive reagents and the loss of time for obtaining an oligonucleotide sequence that does not meet the specified quality criteria.

Композиция рабочего раствора для проведения реакции детритилирования на синтезаторе АКТА Oligopilot 100 отличается от аналогичного раствора для синтеза на синтезаторе ММ48. Вместо сильной трихлоруксусной кислоты (ТХУ, pKa 0,7) используется более слабая дихлоруксусная кислота (ДХУ, pKa 1,5, рабочая концентрация в растворе 5% (w/v)), что приводит к снижению вероятности отщепления нуклеотидных оснований (депуринизация) во время детритилирования. Использование диметилформамидной защиты на гуанозиовом (dG-dmf) основании также снижает вероятность депуринизации. В качестве растворителя для масштабируемого синтеза используется толуол, использование которого, в отличие от дихлорметана, не вызывает дегазирования раствора и возникновения зон неравномерного распределения компонентов раствора в реакторе и насосе. Кроме того, использование раствора для детритилирования на основе толуола, не вызывает генерирования большого количества потенциально опасных хлорсодержащих отходов, утилизация которых требует особых подходов [22].The composition of the working solution for carrying out the detritylation reaction on the AKTA Oligopilot 100 synthesizer differs from the analogous solution for the synthesis on the MM48 synthesizer. Instead of strong trichloroacetic acid (TCA, pKa 0.7), weaker dichloroacetic acid (DCA, pKa 1.5, working concentration in solution 5% (w / v)) is used, which leads to a decrease in the probability of nucleotide base cleavage (depurinization) during detritilization time. The use of dimethylformamide protection on a guanosine (dG-dmf) base also reduces the likelihood of depurinization. Toluene is used as a solvent for scalable synthesis, the use of which, in contrast to dichloromethane, does not cause degassing of the solution and the appearance of zones of uneven distribution of solution components in the reactor and pump. In addition, the use of a toluene-based detritylation solution does not generate a large amount of potentially hazardous chlorine-containing waste, the disposal of which requires special approaches [22].

Мониторинг реакции детритилирования осуществляется при длинах волн 350 и 280 нм.The detritylation reaction is monitored at wavelengths of 350 and 280 nm.

После детритилирования реактор промывается безводным ацетонитрилом для удаления оставшейся ДХУ и тритильного атиона, которые могут в процессе присоединения следующего нуклеотида генерировать N+1 примеси и снижать конечное содержание целевого олигонуклеотида;After detritylation, the reactor is washed with anhydrous acetonitrile to remove the remaining DCU and trityl ation, which can generate N + 1 impurities during the addition of the next nucleotide and reduce the final content of the target oligonucleotide;

Вторая реакция включает в себя конденсацию соответствующего фосфорамидитного мономера (dG-dmf-CE, dTCE или TFA-AmC6dT-CE фосфорамидита в концентрации 0,2 М, 2,2 эквивалента), смешанного с активатором (0,25 М 5-этил- 1Н-тиотетразол, ЕТТ, в безводном ацетонитриле, 60% (v/v)). Во время этой реакции формируется с высоким выходом (более 98%) фосфотриэфирная межнуклеотидная связь.The second reaction involves the condensation of the corresponding phosphoramidite monomer (dG-dmf-CE, dTCE or TFA-AmC6dT-CE phosphoramidite at a concentration of 0.2 M, 2.2 equivalents) mixed with an activator (0.25 M 5-ethyl-1H -thiotetrazole, ETT, in anhydrous acetonitrile, 60% (v / v)). During this reaction, a phosphotriester internucleotide bond is formed in a high yield (more than 98%).

Для синтеза ДНК конденсация проводится путем рециркуляции раствора активатора и фосфорамидита через реактор в течение 3 минут, для конденсации амидита с аминолинкером используется более длительное время - 5 минут. После этапа конденсации выполняется промывка носителя безводным ацетонитрилом для удаления избытка реагентов и снижения возможного образования N+1 примесей.For DNA synthesis, condensation is carried out by recirculating the activator solution and phosphoramidite through the reactor for 3 minutes, for the condensation of amidite with an aminolinker, a longer time is used - 5 minutes. After the condensation stage, the support is washed with anhydrous acetonitrile to remove excess reagents and reduce the possible formation of N + 1 impurities.

Образованная при конденсации фосфотриэфирная межнуклеотидная связь в процессе окисления раствором йода с органическим основанием (обычно, пиридин или лутидин) переводится в фосфодиэфирную. После окисления носитель промывается безводным ацетонитрилом. Для проведения реакции используется проточная обработка носителя в реакторе раствором 0,05 М йода в смеси гетероциклического основания (обычно, пиридин, лутидин, коллидин) с водой в соотношении 90:10. Вода действует как донор кислорода, а йод образует аддукт с фосфорной связью, который разлагается водой, оставляя стабильную фосфодиэфирную связь [21, 22].The phosphotriester internucleotide bond formed during condensation is converted into a phosphodiester bond during oxidation with a solution of iodine with an organic base (usually pyridine or lutidine). After oxidation, the support is washed with anhydrous acetonitrile. To carry out the reaction, a flow-through treatment of the support in a reactor with a solution of 0.05 M iodine in a mixture of a heterocyclic base (usually pyridine, lutidine, collidine) with water in a 90:10 ratio is used. Water acts as an oxygen donor, and iodine forms an adduct with a phosphorus bond, which is decomposed by water, leaving a stable phosphodiester bond [21, 22].

Последней реакцией в цикле присоединения мономерного звена является кэппирование непрореагировавшей 5'-гидроксильной группы с последующей промывкой носителя безводным ацетонитрилом. В стандартных условиях синтеза используется раствор уксусного ангидрида в ацетонитриле. При масштабировании синтеза G-богатых последовательностей изобутирильная защита аминогруппы у С2-позиции dG-основания фосфорамидитов может замещаться ацетильной группой в результате протекания реакции по механизму транс-амидирования на этапе кэппирования; подобную примесь нельзя устранить в стандартных условиях депротекции. Использование N-диметил-формамидной защиты и изобутирильного ангидрида устраняет данную проблему, блокируя свободную 5'-ОН-группу без возможности побочной реакции транс-амидирования [23]. - В конце синтеза включен единичный цикл обработки 20% раствором диэтиламина в ацетонитриле. При расщеплении линкероной связи между новосинтезированным олигонуклеотидом и носителем для защиты фосфатной группы используется -цианоэтильная группа. При депротекции данная группа отщепляется и в форме акрилонитрила взаимодействует с N3-позицией тимина с образованием цианоэтильного аддукта по механизму присоединения по Михаэлю, который невозможно удалить при хроматографической очистке смеси после синтеза. Этот эффект минимизируется обработкой носителя после синтеза алкиламинами (диэтиламин, трет-бутиламин) по механизму -элиминирования, результирующий продукт удаляется при обработке раствором депротекции. Этапы синтеза повторяются 30 раз для синтеза заданной последовательности.The last reaction in the monomer unit addition cycle is capping of the unreacted 5'-hydroxyl group followed by washing the support with anhydrous acetonitrile. Under standard synthesis conditions, a solution of acetic anhydride in acetonitrile is used. When scaling up the synthesis of G-rich sequences, the isobutyryl protection of the amino group at the C2-position of the dG-base of phosphoramidites can be replaced by an acetyl group as a result of the reaction proceeding via the trans-amidation mechanism at the capping step; such an impurity cannot be eliminated under standard deprotection conditions. The use of N-dimethyl-formamide protection and isobutyryl anhydride eliminates this problem by blocking the free 5'-OH-group without the possibility of a side trans-amidation reaction [23]. - At the end of the synthesis, a single treatment cycle with a 20% solution of diethylamine in acetonitrile is included. When the linker bond is cleaved between the newly synthesized oligonucleotide and the carrier, the β-cyanoethyl group is used to protect the phosphate group. During deprotection, this group is cleaved off and, in the form of acrylonitrile, interacts with the N3-position of thymine to form a cyanoethyl adduct by the Michael addition mechanism, which cannot be removed during chromatographic purification of the mixture after synthesis. This effect is minimized by treating the support after synthesis with alkylamines (diethylamine, tert-butylamine) by the β-elimination mechanism; the resulting product is removed by treatment with a deprotection solution. The synthesis steps are repeated 30 times to synthesize a given sequence.

Синтезированный олигонуклеотид подвергается процедуре отщепления и депротекции согласно инструкциям к твердофазному носителю PS 200 dG (Instruction 03-0015-79 AD, GE Healthcare). После синтеза носитель на реакторе сушиться в течение часа под вакуумом для количественной оценки изменения массы носителя после синтеза (взвешивания). Далее носитель еще раз разводится минимум в 1 объеме колонки (6,3 мл), переносится в емкость для работы с растворами под давлением с плотной крышкой, который затем заполняется охлажденным водным раствором концентрированного аммиака (35%) в соотношении 10 мл на 1 грамм носителя. Смесь инкубируется при мягком перемешивании при 55°С в течение 16 часов. После инкубации смесь охлаждается в течение 30 минут при -34°С и фильтруется на стеклянном фильтре с пористостью 3 (16-40 мкм). Фильтр промывается пятикратно водным раствором этанола (1:1) в объеме, равным объему использованного аммиачного раствора. Методом спектрофотомерии по прямому поглощению раствора при длине волны 260 нм определяется концентрация олигонуклеотида (выход с синтеза составляет 130-135 OD260/мкмоль).The synthesized oligonucleotide is cleaved and deprotected according to the instructions for the PS 200 dG solid phase support (Instruction 03-0015-79 AD, GE Healthcare). After synthesis, the support in the reactor is dried under vacuum for an hour to quantify the change in the mass of the support after synthesis (weighing). Then the carrier is once again diluted in at least 1 column volume (6.3 ml), transferred to a container for working with solutions under pressure with a tight lid, which is then filled with a cooled aqueous solution of concentrated ammonia (35%) in the ratio of 10 ml per gram of carrier ... The mixture is incubated with gentle stirring at 55 ° C for 16 hours. After incubation, the mixture is cooled for 30 minutes at -34 ° C and filtered on a glass filter with a porosity of 3 (16-40 μm). The filter is washed five times with an aqueous solution of ethanol (1: 1) in a volume equal to the volume of the used ammonia solution. The oligonucleotide concentration is determined by spectrophotometry by direct absorption of the solution at a wavelength of 260 nm (the yield from synthesis is 130-135 OD260 / μmol).

Методом анионообменной ВЭЖХ определяется состав смеси и процентного содержание основного компонента. Сконцентрированный водный раствор олигонуклеотида разбавляется в перхлоратном буфере для хроматографической очистки. Примеси синтеза и остаточные низкомолекулярные компоненты реагентов удаляется методом препаративной анионообменной хроматографии на 150 мл колонне с АО-носителем Source 15Q (GE Healthcare).The composition of the mixture and the percentage of the main component are determined by anion exchange HPLC. The concentrated aqueous solution of the oligonucleotide is diluted in perchlorate buffer for chromatographic purification. Synthesis impurities and residual low-molecular components of the reagents are removed by preparative anion exchange chromatography on a 150 ml column with Source 15Q AO-carrier (GE Healthcare).

Процесс пэгилирования аминопроизводного олигонуклеотида линейно масштабируется. Для удаления непрореагировавшего с ПЭГ 20 кДа олигонуклеотида и не удаленных на препаративной хроматографии олигонуклеотидных примесей удобно использовать процедуру переосаждения конъюгата по следующей методике.The process of pegylation of an amino-derivative oligonucleotide is linearly scalable. To remove the oligonucleotide unreacted with 20 kDa PEG and oligonucleotide impurities not removed by preparative chromatography, it is convenient to use the conjugate reprecipitation procedure according to the following procedure.

На 30 мл реакционной смеси внести 3 мл 5 М водного раствора перхлората натрия, после чего добавить 100 мл ацетона (ХЧ), расфасовать в 50 мл пробирки типа фалькон и открутить раствор на центрифуге (15 мин, 3000 rpm). После центрифугирования отдекантировать полученный раствор от осадка. В осадке содержатся непрореагировавший олигонуклеотид и примеси сходной природы. Пэгилированный аптамер содержится в растворе, из которого после декантирования при слабом нагревании под вакуумом удаляется ацетон. Избыток непрореагировавшего ПЭГ удаляется препаративной анионообменной хроматографией; в качестве подвижной фазы используется 10 mM Tris, 50 mM NaCl, в качестве элюента - 10 mM Tris, 700 mM NaCl. Непрореагировавший ПЭГ элюируется практически сразу после инжекции, для его детекции первые фракции после очистки анализируются по поглощению при длине волны 280 нм (т.к. в хроматографе АКТА purifier 100 отсутствует функция мониторирования данной области поглощения в режиме он-лайн в процессе очистки). Единичный пик поглощения (пэгилированный олигонуклеотид) с хроматографической очистки обессаливается и концентрируется методом тангенциальной фильтрации. Полученный раствор сушится в течение 1,5 суток лиофилизацией, после чего передается на преформирование.Add 3 ml of 5 M aqueous sodium perchlorate solution to 30 ml of the reaction mixture, then add 100 ml of acetone (reagent grade), fill in 50 ml Falcon tubes and unscrew the solution in a centrifuge (15 min, 3000 rpm). After centrifugation, separate the resulting solution from the sediment. The sediment contains unreacted oligonucleotide and impurities of a similar nature. The pegylated aptamer is contained in a solution from which acetone is removed after decanting with gentle heating under vacuum. Excess unreacted PEG is removed by preparative anion exchange chromatography; 10 mM Tris, 50 mM NaCl were used as a mobile phase, and 10 mM Tris, 700 mM NaCl were used as eluents. Unreacted PEG is eluted almost immediately after injection; for its detection, the first fractions after purification are analyzed by absorption at a wavelength of 280 nm (since the AKTA purifier 100 chromatograph does not have the function of monitoring this absorption region online during the purification process). A single absorption peak (pegylated oligonucleotide) from chromatographic purification is desalted and concentrated by tangential filtration. The resulting solution is dried for 1.5 days by lyophilization, after which it is transferred for preforming.

Приведенные выше данные позволяют заключить, что разработанная технология оптимизирована по сравнению с ранее описанными в литературе за счет выбора подходящих составов рабочих реагентов и оптимизации параметров процесса синтеза, таких как пропуск этапа кэппирования во второй половине синтеза, обработка синтезированной последовательности перед депротекцией и отщепления от PS-носителя 20% раствором N,N-диалкиламина, использование дихлоруксусной кислоты на этапе детритилирования и другие.The above data allow us to conclude that the developed technology is optimized in comparison with those previously described in the literature by choosing suitable compositions of working reagents and optimizing the parameters of the synthesis process, such as skipping the capping step in the second half of the synthesis, processing the synthesized sequence before deprotection, and cleavage from PS- a carrier with a 20% solution of N, N-dialkylamine, the use of dichloroacetic acid at the stage of detritylation and others.

Список использованных источниковList of sources used

1. Selection of single-stranded DNA molecules that bind and inhibit human thrombin / Louis С Bock, Linda С Griffin, John A Latham et al. - 1992.1. Selection of single-stranded DNA molecules that bind and inhibit human thrombin / Louis C Bock, Linda C Griffin, John A Latham et al. - 1992.

2. Marathias, Vasilios M. Structures of the potassium-saturated, 2: 1, and intermediate, 1: 1, forms of a quadruplex DNA / Vasilios M Marathias, Philip H Bolton // Nucleic acids research. - 2000. - Vol. 28, no. 9. - Pp. 1969-1977.2. Marathias, Vasilios M. Structures of the potassium-saturated, 2: 1, and intermediate, 1: 1, forms of a quadruplex DNA / Vasilios M Marathias, Philip H Bolton // Nucleic acids research. - 2000. - Vol. 28, no. 9. - Pp. 1969-1977.

3. Schultze, Peter. Three-dimensional solution structure of the thrombin-binding DNA aptamer d (GGTTGGTGTGGTTGG) / Peter Schultze,

Figure 00000010
F Macaya, Juli Feigon // Journal of molecular biology. - 1994. - Vol. 235, no. 5. - Pp. 1532-1547.3. Schultze, Peter. Three-dimensional solution structure of the thrombin-binding DNA aptamer d (GGTTGGTGTGGTTGG) / Peter Schultze,
Figure 00000010
F Macaya, Juli Feigon // Journal of molecular biology. - 1994. - Vol. 235, no. 5. - Pp. 1532-1547.

4. High-resolution structures of two complexes between thrombin and thrombin-binding aptamer shed light on the role of cations in the aptamer inhibitory activity / Irene Russo Krauss, Antonello Merlino, AntonioRandazzo et al. // Nucleic acids research. - 2012. - P. gks512.4. High-resolution structures of two complexes between thrombin and thrombin-binding aptamer shed light on the role of cations in the aptamer inhibitory activity / Irene Russo Krauss, Antonello Merlino, Antonio Randazzo et al. // Nucleic acids research. - 2012. - P. gks512.

5. Golovin, A.V. Антитромбиновые аптамеры и способ стабилизации их структуры. - 2011. - WO Patent Арр. PCT/RU2010/000,750. http://www.google.com/patents/ WO 2011075004A1?cl=ru.5. Golovin, A.V. Antithrombin aptamers and a method for stabilizing their structure. - 2011. - WO Patent App. PCT / RU2010 / 000,750. http://www.google.com/patents/ WO 2011075004A1? cl = ru.

6. Юминова A.B. Смирнова И.Г., Арутюнян A.M. Копылов A.M. Головин А.В. Павлова Г.В. Структура G-квадруплексного ДНК- аптамера к тромбину RA36. / Арутюнян A.M. Копылов A.M. Головин А.В. Павлова Г.В. Юминова А.В., Смирнова И.Г. - Харьков, 2015. - Т. 56. - С. 51-55.6. Yuminova A.B. Smirnova I. G., Harutyunyan A. M. Kopylov A.M. A.V. Golovin Pavlova G.V. The structure of the G-quadruplex DNA aptamer to thrombin RA36. / Harutyunyan A.M. Kopylov A.M. A.V. Golovin Pavlova G.V. A. V. Yuminova, I. G. Smirnova - Kharkov, 2015 .-- T. 56 .-- S. 51-55.

7. Module-activity relationship of G-quadruplex based DNA aptamers for human thrombin / E Zavyalova, A Golovin, G Pavlova, A Kopylov // Current medicinal chemistry. - 2013. - Vol. 20, no. 38. - Pp. 4836-4843.7. Module-activity relationship of G-quadruplex based DNA aptamers for human thrombin / E Zavyalova, A Golovin, G Pavlova, A Kopylov // Current medicinal chemistry. - 2013. - Vol. 20, no. 38. - Pp. 4836-4843.

8. Баркаган, З С. Диагностикая и контролируемая терапия нарушений гемостаза / З С Баркаган, А П Момот. - Ньюдиамед, 2001. 1238. Barkagan, ZS. Diagnostics and controlled therapy of hemostasis disorders / ZS Barkagan, AP Momot. - Newdiamed, 2001.123

9. Гемокоагуляционная характеристика яда щитомордника agkistrodon halys halys и его тромбиноподобной фракции / ИБ Калмыкова, ОБ Зайченко, ЭС Садыков et al. // Вопросы медицинской химии. - 1990. - Vol. 36, no. 2. - Pp. 12-14.9. Hemocoagulative characteristics of the venom of the agkistrodon halys halys and its thrombin-like fraction / IB Kalmykov, OB Zaichenko, ES Sadykov et al. // Questions of medicinal chemistry. - 1990. - Vol. 36, no. 2. - Pp. 12-14.

10. Teien, Arne N. Heparin assay in plasma: A comparison of five clotting methods / Arne N Teien, Mette Lie // Thrombosis research. - 1975. - Vol.7, no. 5. - Pp. 777-788.10. Teien, Arne N. Heparin assay in plasma: A comparison of five clotting methods / Arne N Teien, Mette Lie // Thrombosis research. - 1975. - Vol.7, no. 5. - Pp. 777-788.

11. Rezaie, Alireza R. Determinants of specificity of factor xa interaction with its physiological inhibitors / Alireza R Rezaie // Mini reviews in medicinal chemistry. - 2006. - Vol. 6, no. 8. - Pp. 859-865.11. Rezaie, Alireza R. Determinants of specificity of factor xa interaction with its physiological inhibitors / Alireza R Rezaie // Mini reviews in medicinal chemistry. - 2006. - Vol. 6, no. 8. - Pp. 859-865.

12. Ingram, GI. Reference method for the one-stage prothrombin time test on hlman blood. International committee for standardization in hematology. / GI Ingram, M Hills // Thrombosis and haemostasis. - 1976. - Vol. 36, no. 1. - P. 237.12. Ingram, GI. Reference method for the one-stage prothrombin time test on hlman blood. International committee for standardization in hematology. / GI Ingram, M Hills // Thrombosis and haemostasis. - 1976. - Vol. 36, no. 1. - P. 237.

13. Stuart, RK. Monitoring heparin therapy with the activated partial thromboplastin time / RK Stuart, A Michel // Canadian Medical Association Journal. - 1971. - Vol. 104, no. 5. - P. 385.13. Stuart, RK. Monitoring heparin therapy with the activated partial thromboplastin time / RK Stuart, A Michel // Canadian Medical Association Journal. - 1971. - Vol. 104, no. 5. - P. 385.

14. Teien, Ame N. Assay of heparin in plasma using a chromogenic substrate for activated factor X / Arne N Teien, Mette Lie, Ulrich Abildgaard // Thrombosis research. - 1976. - Vol. 8, no. 3. - Pp. 413-416.14. Teien, Ame N. Assay of heparin in plasma using a chromogenic substrate for activated factor X / Arne N Teien, Mette Lie, Ulrich Abildgaard // Thrombosis research. - 1976. - Vol. 8, no. 3. - Pp. 413-416.

15. Teien, Arne N. Evaluation of an amidolytic heparin assay method: increased sensitivity by adding purified antithrombin III / Arne N Teien, Mette Lie // Thrombosis research. - 1977. - Vol. 10, no. 3. - Pp. 399-410.15. Teien, Arne N. Evaluation of an amidolytic heparin assay method: increased sensitivity by adding purified antithrombin III / Arne N Teien, Mette Lie // Thrombosis research. - 1977. - Vol. 10, no. 3. - Pp. 399-410.

16. Yin, E Thye. Plasma heparin: a unique, practical, submicrogramsensitive assay / E Thye Yin, Stanford Wessler, Janet V Butler // Translational Research. - 1973. - Vol. 81, no. 2. - Pp. 298-310.16. Yin, E Thye. Plasma heparin: a unique, practical, submicrogramsensitive assay / E Thye Yin, Stanford Wessler, Janet V Butler // Translational Research. - 1973. - Vol. 81, no. 2. - Pp. 298-310.

17. Parenteral anticoagulants: American College of Chest Physicians evidence-based clinical practice guidelines / Jack Hirsh, Kenneth A Bauer, Maria В Donati et al. // Chest Journal. - 2008. - Vol. 133, no. 6_suppl. - Pp. 141S-159S.17. Parenteral anticoagulants: American College of Chest Physicians evidence-based clinical practice guidelines / Jack Hirsh, Kenneth A Bauer, Maria B Donati et al. // Chest Journal. - 2008. - Vol. 133, no. 6_suppl. - Pp. 141S-159S.

18. Fenyvesi, Tivadar. Monitoring of anticoagulant effects of direct thrombin inhibitors / Tivadar Fenyvesi, Ingrid Jorg, Job Harenberg // Seminars in thrombosis and hemostasis / New York: Stratton Intercontinental Medical Book Corporation, C1974-. - Vol. 28. - 2002. - Pp. 361-368.18. Fenyvesi, Tivadar. Monitoring of anticoagulant effects of direct thrombin inhibitors / Tivadar Fenyvesi, Ingrid Jorg, Job Harenberg // Seminars in thrombosis and hemostasis / New York: Stratton Intercontinental Medical Book Corporation, C1974-. - Vol. 28. - 2002. - Pp. 361-368.

19. Физиология человека/Под ред. чл.-кор. АМН СССР НА Агаджаняна / НА Агаджанян, ЛЗ Тель, ВИ Циркин, С А Чеснокова // 124 Алма-Ата: Казахстан. - 1992.19. Human Physiology / Ed. Corresponding Member USSR Academy of Medical Sciences NA Aghajanyan / NA Aghajanyan, LZ Tel, VI Tsirkin, SA Chesnokova // 124 Alma-Ata: Kazakhstan. - 1992.

20. Александров, Станислав. Кролики: разведение, выращивание, кормление / Станислав Александров, Татьяна Косова. - Litres, 2014.20. Alexandrov, Stanislav. Rabbits: breeding, rearing, feeding / Stanislav Alexandrov, Tatiana Kosova. - Litres, 2014.

21. Sproat, Brian Stephen. Oligonucleotides containing high concentrations of guanine monomers. - 2013. - US Patent 8,586,728.21. Sproat, Brian Stephen. Oligonucleotides containing high concentrations of guanine monomers. - 2013. - US Patent 8,586,728.

22. Manufacture of therapeutic oligonucleotides: Development of new reagents and processes / Nanda D Sinha, Satya N Kuchimanchi, Greg Miranda, Saied Shaikh // Indian Journal of Chemistry Section B. - 2006. - Vol. 45, no. 10. - P. 2297.22. Manufacture of therapeutic oligonucleotides: Development of new reagents and processes / Nanda D Sinha, Satya N Kuchimanchi, Greg Miranda, Saied Shaikh // Indian Journal of Chemistry Section B. - 2006. - Vol. 45, no. 10. - P. 2297.

23. Formation of the N 2-acetyl-2, 6-diaminopurine oligonucleotide impurity caused by acetyl capping / Andrew A Rodriguez, Isaiah Cedillo, Brendan P Mowery et al. // Bioorganic & medicinal chemistry letters. - 2014. - Vol. 24, no. 15. - Pp. 3243-3246.23. Formation of the N 2-acetyl-2, 6-diaminopurine oligonucleotide impurity caused by acetyl capping / Andrew A Rodriguez, Isaiah Cedillo, Brendan P Mowery et al. // Bioorganic & medicinal chemistry letters. - 2014. - Vol. 24, no. 15. - Pp. 3243-3246.

Claims (2)

1. Лекарственная форма аптамера RA-361, включающая аптамер 5'-GG-TT-GG-TGT-GG-TT-GG-T-GG-TT-GG-TGT-GG-TT-GG-3', ковалентно модифицированный 20 кДА ПЭГ в 16 положении в концентрации 30 мг/мл, с допустимым пределом до 35,7 мг/мл, воду, хлорид калия с концентрацией 10 мМ, где концентрация хлорида калия не превышает 20 мМ и физиологический раствор, где лекарственная форма имеет значение рН в пределах между 7 и 7,5 и представляет собой прозрачный водный раствор.1. Dosage form of aptamer RA-361, including aptamer 5'-GG-TT-GG-TGT-GG-TT-GG-T-GG-TT-GG-TGT-GG-TT-GG-3 ', covalently modified 20 kDA PEG in the 16 position at a concentration of 30 mg / ml, with an allowable limit of up to 35.7 mg / ml, water, potassium chloride with a concentration of 10 mM, where the concentration of potassium chloride does not exceed 20 mM, and saline solution, where the dosage form has a pH value in the range between 7 and 7.5 and is a clear aqueous solution. 2. Способ получения лекарственной формы по п. 1, включающий в себя получение модифицированного ПЭГ аптамера RA-361 с проведением хроматографической очистки и цикла концентрирования активного вещества, нагрев и поддержание температуры образцов активного вещества до 95°С в течение 5 минут с последующим охлаждением образцов до комнатной температуры со скоростью 5°С в минуту и проведение стерилизации с помощью фильтров с диаметром пор 0,22 мкм для получения фармацевтической субстанции в концентрации 120-150 мг/мл, затем субстанцию подвергают четырехкратному растворению в стерильном физиологическом растворе, где используется вода, приготовленная по стандарту ISO 3696, и фасуют в стеклянные флаконы в ламинарном шкафу, после чего укупоривают, при этом на выходе получают субстанцию объемом 10 мл, а концентрация олигонуклеотида RA-361 составляет 30-35,7 мг/мл.2. A method of obtaining a dosage form according to claim 1, comprising obtaining a modified PEG aptamer RA-361 with chromatographic purification and a cycle of concentration of the active substance, heating and maintaining the temperature of the samples of the active substance to 95 ° C for 5 minutes, followed by cooling the samples to room temperature at a rate of 5 ° C per minute and sterilization using filters with a pore diameter of 0.22 μm to obtain a pharmaceutical substance at a concentration of 120-150 mg / ml, then the substance is subjected to four-fold dissolution in sterile saline solution, where water is used, prepared according to the ISO 3696 standard, and packed into glass vials in a laminar flow cabinet, after which it is sealed, while at the outlet a substance with a volume of 10 ml is obtained, and the concentration of RA-361 oligonucleotide is 30-35.7 mg / ml.
RU2019129844A 2019-09-23 2019-09-23 Dosage form of dna-aptamer RU2730000C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019129844A RU2730000C1 (en) 2019-09-23 2019-09-23 Dosage form of dna-aptamer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019129844A RU2730000C1 (en) 2019-09-23 2019-09-23 Dosage form of dna-aptamer

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017137411A Previously-Filed-Application RU2017137411A (en) 2017-10-25 2017-10-25 Dosage form of DNA aptamer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2730000C1 true RU2730000C1 (en) 2020-08-13

Family

ID=72086334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019129844A RU2730000C1 (en) 2019-09-23 2019-09-23 Dosage form of dna-aptamer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2730000C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2360972C1 (en) * 2007-12-18 2009-07-10 Федеральное государственное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека ("РосНИПЧИ "Микроб") Method detection and evaluation of biotype, serogroup and toxigenicity of cholera agent and related kit
US7582727B1 (en) * 2008-07-27 2009-09-01 The Medicinces Company Pharmaceutical formulations of bivalirudin and processes of making the same
RU2410432C1 (en) * 2009-11-23 2011-01-27 Государственное учреждение Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Modified dna aptamers inhibiting thrombin activity
RU2429293C1 (en) * 2009-12-15 2011-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм" Thrombin inhibiting dna-aptamers and method of structure stabilisation
RU2586527C1 (en) * 2015-06-30 2016-06-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии Российской академии сельскохозяйственных наук Oligonucleotide primers and fluorescent probe and method for detection of epidemic diarrhea virus genome by reverse transcription - polymerase chain reaction
RU2631829C1 (en) * 2016-12-21 2017-09-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм" Anticoagulant with direct action based on modular bivalent dna of aptamer selective to thrombin

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2360972C1 (en) * 2007-12-18 2009-07-10 Федеральное государственное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека ("РосНИПЧИ "Микроб") Method detection and evaluation of biotype, serogroup and toxigenicity of cholera agent and related kit
US7582727B1 (en) * 2008-07-27 2009-09-01 The Medicinces Company Pharmaceutical formulations of bivalirudin and processes of making the same
RU2410432C1 (en) * 2009-11-23 2011-01-27 Государственное учреждение Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Modified dna aptamers inhibiting thrombin activity
RU2429293C1 (en) * 2009-12-15 2011-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм" Thrombin inhibiting dna-aptamers and method of structure stabilisation
RU2586527C1 (en) * 2015-06-30 2016-06-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии Российской академии сельскохозяйственных наук Oligonucleotide primers and fluorescent probe and method for detection of epidemic diarrhea virus genome by reverse transcription - polymerase chain reaction
RU2631829C1 (en) * 2016-12-21 2017-09-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм" Anticoagulant with direct action based on modular bivalent dna of aptamer selective to thrombin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050176940A1 (en) Aptamers and antiaptamers
JP4718541B2 (en) Improved coagulation factor regulator
Griffin et al. In vivo anticoagulant properties of a novel nucleotide-based thrombin inhibitor and demonstration of regional anticoagulation in extracorporeal circuits
US20090264508A1 (en) Focused Libraries, Functional Profiling, Laser Selex, and Deselex
RU2410432C1 (en) Modified dna aptamers inhibiting thrombin activity
Fareed Heparin, its fractions, fragments and derivatives some newer perspectives
US20070134715A1 (en) Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: blended selex
IE920561A1 (en) Aptamer specific for thrombin and methods of use
EP2514822B1 (en) Anti-thrombosis aptamers and method for stabilizing the structure thereof
Scuotto et al. Site specific replacements of a single loop nucleoside with a dibenzyl linker may switch the activity of TBA from anticoagulant to antiproliferative
UA75578C2 (en) Nucleic acids-ligands to tenascin-c
Taskova et al. Antisense oligonucleotides internally labeled with peptides show improved target recognition and stability to enzymatic degradation
US20130210903A1 (en) Aptamers to glycoprotein vi
WO2013186857A1 (en) Aptamer to fgf2 and use thereof
EP3481957A1 (en) Anti-fibrinogen aptamers and uses thereof
Rios Morales et al. Diastereoselective Synthesis of cycloSaligenyl‐Nucleosyl‐Phosphotriesters
CN104278035A (en) Isothymidine-modified thrombin nucleic-acid aptamer, and preparation method and application thereof
RU2730000C1 (en) Dosage form of dna-aptamer
Honcharenko et al. New alkyne and amine linkers for versatile multiple conjugation of oligonucleotides
Yang et al. Alkylation of phosphorothioated thrombin binding aptamers improves the selectivity of inhibition of tumor cell proliferation upon anticoagulation
Rohrbach et al. Chemical maturation of a bivalent aptamer by single domain variation
Rosenberg et al. Synthesis of oligodeoxynucleotides containing the C-nucleoside and 2′-deoxy-2′-fluoro-ARA-nucleoside moieties by the H-phosphonate method. 1, 2
RU2631829C1 (en) Anticoagulant with direct action based on modular bivalent dna of aptamer selective to thrombin
Reed et al. Structure-activity relationships of cytotoxic cholesterol-modified DNA duplexes
WO2019146676A1 (en) Nucleic acid aptamer

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20220228