RU2792613C1 - Antitumor agents based on macro- and microelement-containing polygalacturonates (options) - Google Patents

Antitumor agents based on macro- and microelement-containing polygalacturonates (options) Download PDF

Info

Publication number
RU2792613C1
RU2792613C1 RU2022116948A RU2022116948A RU2792613C1 RU 2792613 C1 RU2792613 C1 RU 2792613C1 RU 2022116948 A RU2022116948 A RU 2022116948A RU 2022116948 A RU2022116948 A RU 2022116948A RU 2792613 C1 RU2792613 C1 RU 2792613C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polygalacturonate
pectin
cells
pgnaco
cobalt
Prior art date
Application number
RU2022116948A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Салима Тахиятулловна Минзанова
Василий Анатольевич Милюков
Евгений Владимирович Чекунков
Любовь Геннадьевна Миронова
Александра Дмитриевна Волошина
Анастасия Сергеевна Сапунова
Дарья Михайловна Архипова
Анна Вячеславовна Хабибуллина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр Российской академии наук"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр Российской академии наук" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр Российской академии наук"
Application granted granted Critical
Publication of RU2792613C1 publication Critical patent/RU2792613C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: group of inventions refers to a water-soluble agent based on polygalacturonate, which has selective cytotoxic activity against A549 lung carcinoma, MCF-7 breast adenocarcinoma and M-HeLa cervical carcinoma, which is potassium cobalt polygalacturonate (PCCo) or its composition with sodium-cobalt-polygalacturonate (PNaCo) in a mass ratio of 1-2:1-2, and also refers to a water-soluble polygalacturonate-based agent with selective cytotoxic activity against A549 lung carcinoma, MCF-7 breast adenocarcinoma and cervical carcinoma M-HeLa, which is a composition containing sodium-cobalt-polygalacturonate (PNaCo) in a mass ratio of 3:1 and a metal complex of pectin biopolymer sodium-metal-polygalacturonate, respectively, where the biogenic metal is zinc, manganese, chromium or magnesium (PGNaZn, PGNaMn, PGNaCr, PGNaMg).
EFFECT: obtaining antitumor agents based on macro- and microelement-containing polygalacturonates.
2 cl, 1 dwg, 3 tbl

Description

Заявляемая группа изобретений относится к химико-фармацевтической промышленности, в частности, к металлокомплексам пектиновых биополимеров и композициям на их основе, которые обладают противоопухолевой активностью в отношении карциномы легкого A549, аденокарциномы молочной железы MCF-7, карциномы шейки матки М-HeLa и могут найти применение в медицине и фармакологии.The claimed group of inventions relates to the chemical and pharmaceutical industry, in particular, to metal complexes of pectin biopolymers and compositions based on them, which have antitumor activity against A549 lung carcinoma, MCF-7 breast adenocarcinoma, M-HeLa cervical carcinoma and can find application in medicine and pharmacology.

На сегодняшний день онкологические заболевания занимают второе место по смертности после сердечно-сосудистых заболеваний. Существует более 200 типов злокачественных опухолей человека и между опухолями даже одного органа имеются различия в гистологическом строении, в особенностях роста, во взаимодействии с организмом и т.д. Основной недостаток имеющихся в аптечной сети противоопухолевых лекарственных препаратов - это высокая токсичность, низкая биодоступность и отсутствие селективности к нормальным клеткам живых организмов.Cancer is currently the second leading cause of death after cardiovascular disease. There are more than 200 types of human malignant tumors, and between tumors of even one organ there are differences in the histological structure, in growth characteristics, in interaction with the body, etc. The main disadvantage of anticancer drugs available in the pharmacy network is high toxicity, low bioavailability and lack of selectivity for normal cells of living organisms.

Поэтому снижение токсичности известных противоопухолевых лекарственных средств при сохранении их эффективности остается актуальной задачей. Из литературы известно, что для повышения эффективности лечения опухолевых заболеваний необходимо создание новых, более избирательно действующих на опухолевые клетки препаратов, оптимизация методик применения противоопухолевых агентов, совершенствование химиотерапии как звена или этапа комплексного и комбинированного лечения больных со злокачественными опухолями, применение фармакологических средств с целью уменьшения побочного действия противоопухолевых препаратов и т.д. [Панкратов Андрей Александрович. Автореферат диссертации «Противоопухолевая эффективность и токсичность бинарных каталитических систем на основе металлокомплексов кобальта: Экспериментальное исследование» на соискание степени к.б.н. по специальности 14.00.14. - 31 с.].Therefore, reducing the toxicity of known anticancer drugs while maintaining their effectiveness remains an urgent task. It is known from the literature that in order to increase the effectiveness of the treatment of tumor diseases, it is necessary to create new drugs that more selectively act on tumor cells, optimize the methods of using antitumor agents, improve chemotherapy as a link or stage in the complex and combined treatment of patients with malignant tumors, and use pharmacological agents to reduce side effects of anticancer drugs, etc. [Pankratov Andrey Aleksandrovich. Abstract of the dissertation "Antineoplastic efficacy and toxicity of binary catalytic systems based on cobalt metal complexes: Experimental study" for the degree of Ph.D. specialty 14.00.14. - 31 p.].

Использование биополимеров, в том числе пектиновых полисахаридов - перспективный подход для решения поставленной задачи. Пектины привлекают все большее внимание исследователей в качестве потенциальных препаратов и биологически активных добавок в составе терапии злокачественных опухолей, особенно в торможении метастазирования и реабилитации после химиотерапии. Пектиновые полисахариды - растительные биополимеры полиуронидной природы, обладающие функциональными свойствами (комплексообразующей и гелеобразующей способностью), что обуславливает их перспективность в качестве радиопротекторов для выведения из организма радионуклидов, а также в пищевой промышленности (Е440). Пектины входят в состав клеточных стенок растений [Оводов Ю.С./ Современные представления о пектиновых веществах // Биоорганическая химия, 2009. Т. 35. №3. С.293-310 (обзор); Graham B. Seymour, J. Paul Knox / Pectins and their Manipulation // U.S.A. Canada CRC Press. 2002. 250 р.; Pectin: Chemical Properties, Uses and Health Benefits (Food Science and Technology) / Ed. Ph.L. Bush. New York: Nova science publishers, 2014. 268 р.], ими богаты употребляемые в пищу овощи и фрукты. Основными производимыми в мире промышленными видами коммерческого пектина являются яблочный и цитрусовый пектины.The use of biopolymers, including pectin polysaccharides, is a promising approach to solving this problem. Pectins are attracting more and more attention of researchers as potential drugs and biologically active additives in the treatment of malignant tumors, especially in the inhibition of metastasis and rehabilitation after chemotherapy. Pectin polysaccharides are plant biopolymers of a polyuronide nature with functional properties (complexing and gelling ability), which makes them promising as radioprotectors for removing radionuclides from the body, as well as in the food industry (E440). Pectins are part of the cell walls of plants [Ovodov Yu.S./ Modern ideas about pectin substances // Bioorganic chemistry, 2009. V. 35. No. 3. pp.293-310 (review); Graham B. Seymour, J. Paul Knox / Pectins and their Manipulation // U.S.A. Canada CRC Press. 2002. 250 rubles; Pectin: Chemical Properties, Uses and Health Benefits (Food Science and Technology) / Ed. Ph.L. Bush. New York: Nova science publishers, 2014. 268 rubles], they are rich in vegetables and fruits eaten. The main industrial types of commercial pectin produced in the world are apple and citrus pectins.

Пектиновые полисахариды и продукты их модификации обладают широким спектром биологической активности: иммуномодулирующей, противовоспалительной, антибактериальной, антиоксидантной и противоопухолевой активностью [S.T. Minzanova, V.F. Mironov, D.M. Arkhipova, A.V. Khabibullina, L.G. Mironova, Y.M. Zakirova, V.A. Milyukov. Biological Activity and Pharmacological Application of Pectic Polysaccharides: A Review // Polymers. 2018, 10(12), 1407. DOI: 10.3390/polym10121407].Pectin polysaccharides and products of their modification have a wide range of biological activity: immunomodulatory, anti-inflammatory, antibacterial, antioxidant and antitumor activity [S.T. Minzanova, V.F. Mironov, D.M. Arkhipova, A.V. Khabibullina, L.G. Mironova, Y.M. Zakirova, V.A. Milyukov. Biological Activity and Pharmacological Application of Pectic Polysaccharides: A Review // Polymers. 2018, 10(12), 1407. DOI: 10.3390/polym10121407].

Известно, что извлеченные из растительного сырья нативные пектины, и в большей степени модифицированные различными способами пектины, уменьшают пролиферацию, миграцию и адгезию раковых клеток и индуцируют апоптоз на различных опухолевых линиях [Maxwell, E.G.; Colquhoun, I.J.; Chau, H.K.; Hotchkiss, A.T.; Waldron, K.W.; Morris, V.J.; Belshaw, N.J. Rhamnogalacturonan I containing homogalacturonan inhibits colon cancer cell proliferation by decreasing ICAM1 expression // Carbohydr. Polym. 2015. 132, 546-553]. Maxwell E.G. с соавторами оценивали эффективность пектинов из разных источников (картофель, сахарная свекла, лиственница и цитрусовые) для лечения рака толстой кишки. Рак ободочной и прямой кишки является третьим наиболее распространенным раком в мире, связанным с питанием. Исследования показали, что увеличение потребления фруктов и овощей способствует снижению риска развития данного заболевания. Авторами установлено, что варьированием дозы рамногалактуронана-I экстрактов картофельного пектина можно снизить пролиферацию раковых клеток толстой кишки.It is known that native pectins extracted from plant materials, and to a greater extent pectins modified in various ways, reduce the proliferation, migration and adhesion of cancer cells and induce apoptosis in various tumor lines [Maxwell, E.G.; Colquhoun, I. J.; Chau, H.K.; Hotchkiss, A.T.; Waldron, K. W.; Morris, V.J.; Belshaw, N.J. Rhamnogalacturonan I containing homogalacturonan inhibits colon cancer cell proliferation by decreasing ICAM1 expression // Carbohydr. Polym. 2015. 132, 546-553]. Maxwell E.G. et al evaluated the effectiveness of pectins from different sources (potato, sugar beet, larch and citrus fruits) for the treatment of colon cancer. Colon and rectal cancer is the third most common diet-related cancer in the world. Studies have shown that increased consumption of fruits and vegetables helps reduce the risk of developing this disease. The authors found that by varying the dose of rhamnogalacturonan-I extracts of potato pectin, it is possible to reduce the proliferation of colon cancer cells.

В патентном документе [US5895784 (A), - 1999-04-20] раскрывается способ лечения рака у млекопитающих для ингибирования метастазирования первичных опухолей путем перорального введения терапевтического количества модифицированного пектина, а именно пектина с модифицированным рН, имеющего молекулярную массу ~ 1-15 кДа (преимущественно 10 кДа), или заявляемой композиции, которая содержит смесь сухого цитрусового пектина с модифицированным рН и фармацевтически приемлемый перевариваемый носитель. На модели Dunning (R3327) аденокарциномы предстательной железы, разработанной Dunning из спонтанно возникающей аденокарциномы, которая при инъекциях 1 × 106 клеток MLL в бедро крысы приводит к заболеванию. В течение примерно 25 дней распространения обширной инфекции, проиллюстрирована исследованная in vivo зависимость среднего количества метастаз (%) в легких от концентрации модифицированного цитрусового пектина (0.01%, 0.1%, 1.0%). Установлено, что концентрация модифицированного цитрусового пектина 1.0% обеспечивает максимальное снижение метастаз. Технический результат - снижение метастаз - обеспечивается пектином с модифицированным рН, который связывается с белками, связывающими углеводы на поверхности опухолевых клеток, например, деметоксилированной полигалактуроновой кислотой.The patent document [US5895784 (A), - 1999-04-20] discloses a method for treating cancer in mammals for inhibiting metastasis of primary tumors by oral administration of a therapeutic amount of modified pectin, namely, pH-modified pectin having a molecular weight of ~ 1-15 kDa (mainly 10 kDa), or the claimed composition, which contains a mixture of dry citrus pectin with a modified pH and a pharmaceutically acceptable digestible carrier. In the Dunning (R3327) model of prostate adenocarcinoma, developed by Dunning from a spontaneously occurring adenocarcinoma that, when injected with 1 x 10 6 MLL cells into the rat thigh, results in disease. During approximately 25 days of widespread infection, an in vivo study of the average number of metastases (%) in the lungs versus the concentration of modified citrus pectin (0.01%, 0.1%, 1.0%) is illustrated. It was found that the concentration of modified citrus pectin 1.0% provides the maximum reduction in metastases. The technical result - the reduction of metastases - is provided by pectin with a modified pH, which binds to proteins that bind carbohydrates on the surface of tumor cells, for example, demethoxylated polygalacturonic acid.

В [WO2009096789 (A1), 2009-08-06] предложена композиция, включающая галактоолигосахарид, фруктоолигосахарид и гидролизат пектина в соотношении (5-9):1:(2-10) соответственно, предназначенная для стимулирования активности естественных клеток-киллеров (NK-клеток, крупных гранулярных лимфоцитов) людей, у которых активность этих клеток снижена на 10-40% по сравнению со здоровыми людьми, в том числе у онкологических больных, для предотвращения прогрессирования заболевания. Авторами показано, что применение указанной композиции повышает активность NK-клеток, определяемой с помощью коммерчески доступного набора тестов NKTEST®, выпускаемого ORPEGEN Pharma, на 30-50%, по сравнению с активностью NK-клеток до поступления в организм заявляемой композиции. Преимущественно кислотные олигосахариды (получаемые из высокометоксилированного пектина) имеют степень метилирования 70%, меньше 50%, и еще меньше - 20%. Гидролизат пектина вводили в количестве от 10 мг до 100 г в день, либо от 100 мг до 50 г в день, либо от 500 мг до 20 г в день. Кроме того, предлагается применение композиции с дополнительным включением N-ацетилцистеина, также дополнительно композиция может включать белки, жиры, легко усвояемые углеводы, витамины и минералы - как минимум, 10% молочного белка и 10-50% жира от общей калорийности композиции.[WO2009096789 (A1), 2009-08-06] proposes a composition comprising galactooligosaccharide, fructooligosaccharide and pectin hydrolyzate in the ratio (5-9):1:(2-10), respectively, designed to stimulate the activity of natural killer cells (NK -cells, large granular lymphocytes) of people whose activity of these cells is reduced by 10-40% compared to healthy people, including cancer patients, to prevent the progression of the disease. The authors have shown that the use of this composition increases the activity of NK cells, determined using the commercially available test kit NKTEST®, manufactured by ORPEGEN Pharma, by 30-50%, compared with the activity of NK cells before the claimed composition enters the body. Predominantly acid oligosaccharides (derived from high methoxyl pectin) have a methylation degree of 70%, less than 50%, and even less than 20%. The pectin hydrolyzate was administered in an amount of 10 mg to 100 g per day, or 100 mg to 50 g per day, or 500 mg to 20 g per day. In addition, it is proposed to use a composition with the additional inclusion of N-acetylcysteine, and additionally, the composition may include proteins, fats, easily digestible carbohydrates, vitamins and minerals - at least 10% milk protein and 10-50% fat of the total calorie content of the composition.

Изобретение [CN113025674 (A), 2021-06-25] раскрывает способ получения продукта энзимолиза лимонного пектина (modified citrus pectin, МCP) с противоопухолевой активностью. Способ включает следующие стадии: трехкратный гидролиз пектиназой МСР в буфере (при pH буфера NaAc/HAc 4.2) при температуре 50°С, проведение энзимолиза МСР пектиназой при комнатной температуре в течение ночи, нагревание на кипящей водяной бане в течение 10 мин, центрифугирование при 4000 об/мин в течение 15 мин после охлаждения для удаления инактивированной пектиназы, диализ в диализном мешке с отделением фракции с молекулярной массой 1000 Да с получением смешанного продукта после энзимолиза МСР, а затем последовательное проведение разделения колоночной хроматографией и очистки продукта энзимолиза с использованием ДЭАЭ-целлюлозы и сефадекса для получения пяти очищенных продуктов ферментативного гидролиза пектина, имеющих различный моносахаридный состав. Изобретение раскрывает возможность применения продукта энзимолиза лимонного пектина против клеток рака молочной железы человека MCF-7 и против клеток немелкоклеточного рака легкого А549. Противоопухолевую активность каждого компонента ферментативного гидролиза МСР, оценивают по ингибированию пролиферации клеток рака молочной железы человека MCF-7 с высокой экспрессией галектина-3 и немелкоклеточного рака легкого А549. При условии введения дозы 63-2000 мкг/мл, после обработки клеток MCF-7 пятью компонентами пролиферативная активность клеток MCF-7 снижается соответственно до 53.4%, 55.4%, 61.0%, 36.7% и 45.9%; пролиферативная активность клеток А549 снижается соответственно до 89.3%, 64.8%, 53.4%, 57.4% и 82.8%.The invention [CN113025674 (A), 2021-06-25] discloses a method for obtaining an enzymolysis product of lemon pectin (modified citrus pectin, MCP) with antitumor activity. The method includes the following steps: triple hydrolysis with MCP pectinase in buffer (at pH NaAc/HAc buffer 4.2) at a temperature of 50°C, enzymolysis of MCP with pectinase at room temperature overnight, heating in a boiling water bath for 10 min, centrifugation at 4000 rpm for 15 min after cooling to remove inactivated pectinase, dialysis in a dialysis bag with separation of a fraction with a molecular weight of 1000 Da to obtain a mixed product after enzymolysis of MCP, and then sequential separation by column chromatography and purification of the enzymolysis product using DEAE-cellulose and Sephadex to obtain five purified pectin enzymatic hydrolysis products with different monosaccharide composition. The invention discloses the possibility of using the lemon pectin enzymolysis product against MCF-7 human breast cancer cells and A549 non-small cell lung cancer cells. The antitumor activity of each component of MCP enzymatic hydrolysis was assessed by inhibition of proliferation of human breast cancer cells MCF-7 with high expression of galectin-3 and non-small cell lung cancer A549. Under the condition of introducing a dose of 63-2000 μg / ml, after treatment of MCF-7 cells with five components, the proliferative activity of MCF-7 cells decreases to 53.4%, 55.4%, 61.0%, 36.7% and 45.9%, respectively; the proliferative activity of A549 cells decreases to 89.3%, 64.8%, 53.4%, 57.4%, and 82.8%, respectively.

Известен обзор авторов [Zhang, W., Xu, P., & Zhang, H. Pectin in cancer therapy: A review // Trends in Food Science & Technology, 2015. 44. 258-271. DOI: 10.1016/j.tifs.2015.04.001], в котором обобщены данные о потенциале коммерческих пектинов и пектинов из нетрадиционных растительных источников при терапии рака. Обоснована необходимость дополнительной проработки фундаментальных вопросов для продвижения пектина в терапии рака: подробное описание роли галектина-3 (Gal-3), модификация пектина как таковая, а также их фармакокинетика и фармакодинамика.A review of the authors is known [Zhang, W., Xu, P., & Zhang, H. Pectin in cancer therapy: A review // Trends in Food Science & Technology, 2015. 44. 258-271. DOI: 10.1016/j.tifs.2015.04.001], which summarizes data on the potential of commercial pectins and pectins from non-traditional plant sources in cancer therapy. The necessity of additional study of fundamental issues for the promotion of pectin in cancer therapy is substantiated: a detailed description of the role of galectin-3 (Gal-3), modification of pectin as such, as well as their pharmacokinetics and pharmacodynamics.

Известна работа [Lionel Leclere, Maude Fransolet, Francois Cote, Pierre Cambier, Thierry Arnould, Pierre Van Cutsem, Carine Michiels. Heat-Modified Citrus Pectin Induces Apoptosis-Like Cell Death and Autophagy in HepG2 and A549 Cancer Cells // PLOS ONE. 2015, 1-24 DOI: 10.1371/journal.pone.0115831], в которой авторы оценивали цитотоксичность термически фрагментированного цитрусового пектина и нативного цитрусового пектина по отношению к клеточным линиям гепатоцеллюларной карциномы (HepG2) и карциномы легкого (A549) через 24 часа и 48 часов инкубации. Клетки HepG2 и клетки A549 инкубировали в сравнении с контрольной средой, 50 мкМ этопозидом, 3 мг/мл термически фрагментированного цитрусового пектина или 3 мг/мл нативного цитрусового пектина. Фракция термически фрагментированного цитрусового пектина проявила противоопухолевую активность в отношении раковых клеток HepG2: она дает коэффициент клеточной смертности 95% при концентрации 5 мг/мл и имеет IC50 3 мг/мл. Противоопухолевая активность нативного цитрусового пектина очень незначительна.Known work [Lionel Leclere, Maude Fransolet, Francois Cote, Pierre Cambier, Thierry Arnould, Pierre Van Cutsem, Carine Michiels. Heat-Modified Citrus Pectin Induces Apoptosis-Like Cell Death and Autophagy in HepG2 and A549 Cancer Cells // PLOS ONE. 2015, 1-24 DOI: 10.1371/journal.pone.0115831], in which the authors evaluated the cytotoxicity of thermally fragmented citrus pectin and native citrus pectin against hepatocellular carcinoma (HepG2) and lung carcinoma (A549) cell lines after 24 hours and 48 hours of incubation. HepG2 cells and A549 cells were incubated in comparison to control medium, 50 μM etoposide, 3 mg/ml thermally fragmented citrus pectin, or 3 mg/ml native citrus pectin. The thermally fragmented citrus pectin fraction showed antitumor activity against HepG2 cancer cells: it gives a cell death rate of 95% at a concentration of 5 mg/ml and has an IC 50 of 3 mg/ml. The antitumor activity of native citrus pectin is very low.

Известна работа авторов [Delphi L., Sepehri H. Apple pectin: A natural source for cancer suppression in 4T1 breast cancer cells in vitro and express p53 in mouse bearing 4T1 cancer tumors, in vivo. Biomed. Pharmacother. 2016. 84. 637-644. DOI: 10.1016/j.biopha.2016.09.080], в которой описана способность яблочного пектина вызывать гибель раковых клеток и подавлять рост опухолей in vivo на модели рака груди мышей. Результаты исследований in vitro показали, что 0.1%-ная концентрация пектиновой кислоты может вызывать апоптоз, ингибировать рост опухолевых клеток (p<0,001) и уменьшать адгезию клеток. Кроме того, исследования in vivo на животной модели рака груди 4T1 показали, что пектиновая кислота может ингибировать рост опухолей за счет сверхэкспрессии p53 и увеличения количества апоптотических клеток.Known work of the authors [Delphi L., Sepehri H. Apple pectin: A natural source for cancer suppression in 4T1 breast cancer cells in vitro and express p53 in mouse bearing 4T1 cancer tumors, in vivo. Biomed. Pharmacother. 2016. 84. 637-644. DOI: 10.1016/j.biopha.2016.09.080], which describes the ability of apple pectin to induce cancer cell death and suppress tumor growth in vivo in a mouse breast cancer model. The results of in vitro studies showed that 0.1% concentration of pectin acid can induce apoptosis, inhibit the growth of tumor cells (p<0.001) and reduce cell adhesion. In addition, in vivo studies in the 4T1 breast cancer animal model have shown that pectic acid can inhibit tumor growth by overexpressing p53 and increasing apoptotic cells.

Известна работа [Lin, L.; Wang, P.; Du, Z.; Wang, W.; Cong, Q.; Zheng, C.; Jin, C.; Ding, K.; Shao, C. Structural elucidation of a pectin from flowers of Lonicera japonica and its antipancreatic cancer activity // Int. J. Biol. Macromol. 2016. 88. 130-137. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2016.03.025], авторы которой показали, что пектиновый полисахарид из цветов Lonicera japonica перспективен для создания на его основе мощного лекарственного средства для лечения рака поджелудочной железы. Пектиновый полисахарид может ингибировать рост клеток рака поджелудочной железы PANC-1 в концентрации 1 мг/мл с коэффициентом ингибирования 52.1%.The work [Lin, L.; Wang, P.; Du, Z.; Wang, W.; Cong, Q.; Zheng, C.; Jin, C.; Ding, K.; Shao, C. Structural elucidation of a pectin from flowers of Lonicera japonica and its antipancreatic cancer activity, Int. J Biol. macromol. 2016. 88. 130-137. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2016.03.025], the authors of which showed that the pectin polysaccharide from the flowers of Lonicera japonica is promising for the creation of a powerful drug for the treatment of pancreatic cancer on its basis. Pectin polysaccharide can inhibit the growth of PANC-1 pancreatic cancer cells at a concentration of 1 mg/ml with an inhibition ratio of 52.1%.

Результаты авторов [Hadjira Hamai-Amara, Khalida Abdoun-Ouallouche, Assia Nacer-Khodja, Karima Abdelhafid, Abdelouafi Benmouloud & Assia Djefal-Kerrar. Optimization of the extraction of orange peel pectin and evaluation of its antiproliferative activity towards HEp2 cancer cells // Euro-Mediterranean Journal for Environmental Integration. 2020. 5, article number: 43] демонстрируют проапоптотический эффект химически модифицированного и облученного пектина, выделенного из апельсиновых корок на линию клеток рака гортани (HEp2). Самая сильная проапоптотическая активность по отношению к клеткам HEp2 наблюдалась через 72 часа контакта с химически модифицированным и облученным пектином из апельсиновых корок. С использованием этого модифицированного пектина была достигнута смертность раковых клеток 95% (IC95 5 мг /мл), при этом IC50 3.18 мг/мл.Authors' results [Hadjira Hamai-Amara, Khalida Abdoun-Ouallouche, Assia Nacer-Khodja, Karima Abdelhafid, Abdelouafi Benmouloud & Assia Djefal-Kerrar. Optimization of the extraction of orange peel pectin and evaluation of its antiproliferative activity towards HEp2 cancer cells // Euro-Mediterranean Journal for Environmental Integration. 2020. 5, article number: 43] demonstrate the pro-apoptotic effect of chemically modified and irradiated pectin isolated from orange peels on the laryngeal cancer cell line (HEp2). The strongest proapoptotic activity against HEp2 cells was observed after 72 hours of contact with chemically modified and irradiated orange peel pectin. With this modified pectin, cancer cell mortality of 95% (IC 95 5 mg/mL) was achieved with an IC 50 of 3.18 mg/mL.

Известен обзор M. Khotimchenko, в котором обсуждаются различные формы системы доставки лекарственных средств на основе пектина (гидрогели, таблетки, пленки, микросферы, наночастицы и т.д.) и представлена обширная литература по пектиновым биополимерам как средствам доставки лекарств в толстую кишку. Показано, что пектины могут подавлять рост опухоли за счет ингибирования роста клеток, уменьшения адгезии клеток [M. Khotimchenko. Pectin polymers for colon-targeted antitumor drug delivery // International Journal of Biological Macromolecules. 2020. 158. 1110-1124. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.05.002].There is a review by M. Khotimchenko, which discusses various forms of drug delivery systems based on pectin (hydrogels, tablets, films, microspheres, nanoparticles, etc.) and presents an extensive literature on pectin biopolymers as a means of drug delivery to the colon. It has been shown that pectins can suppress tumor growth by inhibiting cell growth, reducing cell adhesion [M. Khotimchenko. Pectin polymers for colon-targeted antitumor drug delivery // International Journal of Biological Macromolecules. 2020. 158. 1110-1124. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.05.002].

Авторами [Kamonrak Cheewatanakornkool, Sathit Niratisai, Somkamol Manchun, Crispin R. Dass, Pornsak Sriamornsak. Characterization and in vitro release studies of oral microbeads containing thiolated pectin - doxorubicin conjugates for colorectal cancer treatment // Asian journal of pharmaceutical sciences. 2017. 12 509-520; Cheewatanakornkool K, Niratisai S, Manchun S, Dass CR, Sriamornsak P. Thiolated pectin-doxorubicin conjugates: Synthesis, characterization and anticancer activity studies // Carbohydr. Polym. 2017. V. 174. P. 493-506. DOI: 10.1016/j.carbpol.2017.06.115] получены конъюгаты тиолированный пектин-доксорубицин (DOX), определены характеристики, физико-химические свойства и морфология тиолированных пектинов и конъюгатов тиолированный пектин - DOX. Противораковая активность in vitro конъюгатов тиолированного пектина и DOX была значительно выше, чем у свободного DOX, в клетках карциномы толстой кишки и остеосаркомы костей человека, но незначительно отличалась от активности нативного DOX в клетках рака простаты человека. Это обуславливает перспективность конъюгатов тиолированный пектин-DOX для доставки DOX, направленного на лечение колоректального рака.Authors [Kamonrak Cheewatanakornkool, Sathit Niratisai, Somkamol Manchun, Crispin R. Dass, Pornsak Sriamornsak. Characterization and in vitro release studies of oral microbeads containing thiolated pectin - doxorubicin conjugates for colorectal cancer treatment // Asian journal of pharmaceutical sciences. 2017. 12 509-520; Cheewatanakornkool K, Niratisai S, Manchun S, Dass CR, Sriamornsak P. Thiolated pectin-doxorubicin conjugates: Synthesis, characterization and anticancer activity studies // Carbohydr. Polym. 2017. V. 174. P. 493-506. DOI: 10.1016/j.carbpol.2017.06.115] thiolated pectin-doxorubicin (DOX) conjugates were obtained, characteristics, physicochemical properties and morphology of thiolated pectins and thiolated pectin-DOX conjugates were determined. The in vitro anticancer activity of thiolated pectin-DOX conjugates was significantly higher than that of free DOX in human colon carcinoma and bone osteosarcoma cells, but was not significantly different from that of native DOX in human prostate cancer cells. This makes thiolated pectin-DOX conjugates promising for DOX delivery aimed at the treatment of colorectal cancer.

Авторами [Indu Hira, Reena Kumari, Adesh Kumar Saini, Henok Gullilat, Vipin Saini, Anil Kumar Sharma, Reena V. Saini. Apoptotic Cell Death Induction Through Pectin, Guar Gum and Zinc Oxide Nanocomposite in A549 Lung Adenocarcinomas // Biointerface Research in Applied Chemistry. 2022. 12. 2. 1856-1869. DOI: 10.33263/BRIAC122.18561869] выявлен in vivo противораковый потенциал нанокомпозита Pec-gg-ZnO в отношении клеток карциномы легкого A549, карциномы шейки матки (HeLa) и аденокарциномы предстательной железы (PC-3). Значения IC50 составляли 83.67 (0.10 мкг/мл, 87.25 (0.03 мкг/мл и 85.95 (0.03 мкг/мл для клеток A549, HeLa и PC-3 соответственно. Способность убивать раковые клетки шейки матки (HeLa) у нанокомпозита была значительно выше, чем у пектина (IC50 781.70 (0.09 мкг/мл) и гуаровой камеди (IC50 374.20 (0.08 мкг/мл).Authors [Indu Hira, Reena Kumari, Adesh Kumar Saini, Henok Gullilat, Vipin Saini, Anil Kumar Sharma, Reena V. Saini. Apoptotic Cell Death Induction Through Pectin, Guar Gum and Zinc Oxide Nanocomposite in A549 Lung Adenocarcinomas // Biointerface Research in Applied Chemistry. 2022. 12. 2. 1856-1869. DOI: 10.33263/BRIAC122.18561869] revealed in vivo anticancer potential of the Pec-gg-ZnO nanocomposite against A549 lung carcinoma, cervical carcinoma (HeLa), and prostate adenocarcinoma (PC-3) cells. The IC 50 values were 83.67 (0.10 µg/mL, 87.25 (0.03 µg/mL) and 85.95 (0.03 µg/mL for A549, HeLa, and PC-3 cells, respectively. than pectin (IC 50 781.70 (0.09 µg/mL) and guar gum (IC 50 374.20 (0.08 µg/mL).

В работе [Противоопухолевая активность пектинов различной молекулярной массы / Е.А. Леонтьева, В.В. Вихарева, А.А. Калитник, М.Ю. Хотимченко // Тихоокеанский медицинский журнал, 2020. №4 (82). 68-72. DOI: 10.34215/1609-1175-2020-4-68-72] приведен анализ зависимости противоопухолевых свойств различных пектинов от структурных особенностей и молекулярной массы. Для исследования противоопухолевого действия полисахаридов были использованы клеточные линии мышиной аденокарциномы молочной железы C127, карциномы шейки матки HeLa, карциномы толстой кишки человека SW620, аденокарциномы молочной железы человека HTB-30 и нормальные клетки сетчатки глаза RPE. Оценку противоопухолевого и цитотоксического действия пектинов проводили с помощью теста на метаболическую активность методом МТТ-анализа и с помощью прижизненной окраски флуоресцентными ДНК-связывающими красителями Hoechst и пропидия йодидом живых и мертвых клеток. Показано, что образцы цитрусовых пектинов во всем выбранном диапазоне концентраций обладали значительным противоопухолевым эффектом по отношению к клеточной линии аденокарциномы C127, снижая метаболическую активность и пролиферацию клеток, а также проявляя выраженный цитотоксический эффект.In [Antineoplastic activity of pectins of various molecular weights / E.A. Leontiev, V.V. Vikharev, A.A. Kalitnik, M.Yu. Khotimchenko // Pacific Medical Journal, 2020. No. 4 (82). 68-72. DOI: 10.34215/1609-1175-2020-4-68-72] an analysis of the dependence of the antitumor properties of various pectins on structural features and molecular weight is given. To study the antitumor effect of polysaccharides, cell lines of mouse breast adenocarcinoma C127, cervical carcinoma HeLa, human colon carcinoma SW620, human breast adenocarcinoma HTB-30, and normal retinal cells RPE were used. The evaluation of the antitumor and cytotoxic effects of pectins was carried out using the test for metabolic activity by the MTT assay and by in vivo staining of living and dead cells with fluorescent DNA-binding dyes Hoechst and propidium iodide. It was shown that samples of citrus pectins in the entire selected range of concentrations had a significant antitumor effect on the C127 adenocarcinoma cell line, reducing metabolic activity and cell proliferation, and also exhibiting a pronounced cytotoxic effect.

Противоопухолевые препараты, содержащие в своем составе ионы металлов, играют важную роль в химиотерапии опухолей.Anticancer drugs containing metal ions play an important role in tumor chemotherapy.

В литературе известна высокая цитотоксическая активность координационных соединений биогенных металлов [D.A. Guk, O.O. Krasnovskaya, E.K. Beloglazkina. Russ. Chem. Rev., 2021. 90 (12). 1566 - 1623 (обзор). https://doi.org/10.1070/RCR5016?locatt=label:RUSSIAN] и каталитических систем (комплексы переходных металлов (Со, Fe, Мn и др.), а также их перспективность в качестве потенциальных противоопухолевых агентов. В приведенном обзоре показано, как варьирование структуры лиганда может заметно изменить не только цитотоксичность координационного соединения, но и механизм связывания с ДНК, а в некоторых случаях сделать основным другой механизм цитотоксического действия.High cytotoxic activity of biogenic metal coordination compounds is known in the literature [D.A. Guk, O.O. Krasnovskaya, E.K. Beloglazkina. Russ. Chem. Rev., 2021. 90(12). 1566 - 1623 (review). https://doi.org/10.1070/RCR5016?locatt=label:RUSSIAN] and catalytic systems (transition metal complexes (Co, Fe, Mn, etc.), as well as their prospects as potential antitumor agents. The review shows how varying the structure of the ligand can significantly change not only the cytotoxicity of the coordination compound, but also the mechanism of binding to DNA, and in some cases make another mechanism of cytotoxic action the main one.

В работе [Панкратов Андрей Александрович. Автореферат диссертации «Противоопухолевая эффективность и токсичность бинарных каталитических систем на основе металлокомплексов кобальта: Экспериментальное исследование» на соискание степени к.б.н. по специальности 14.00.14. - 31 с.] автором изучены противоопухолевые и токсические свойства бинарных каталитических систем на основе комплексов кобальта и аскорбиновой кислоты на экспериментальных животных in vivo.In [Pankratov Andrei Aleksandrovich. Abstract of the dissertation "Antineoplastic efficacy and toxicity of binary catalytic systems based on cobalt metal complexes: Experimental study" for the degree of Ph.D. specialty 14.00.14. - 31 pp.] the author studied the antitumor and toxic properties of binary catalytic systems based on complexes of cobalt and ascorbic acid on experimental animals in vivo.

Заявителем в предшествующем уровне техники не выявлены пектиновые металлокомплексы, проявляющие цитотоксическую активность в отношении опухолевой клеточной линии А549 (карцинома легкого человека), MCF-7 (аденокарциномы молочной железы). Известны первичные данные по угнетению жизнеспособности клеток карциномы шейки матки М-HeLa при воздействии натрий-кобальт-полигалактуроната (ПГNaCo), величина IC50 составила 2.00%±0.20, полученные авторским коллективом заявителя [Минзанова С.Т., Волошина А.Д., Архипова Д.М., Краюшкина А.В., Миронова Л.Г., Сапунова А.С., Куфелкина А.А., Кулик Н.В., Миронов В.Ф., Милюков В.А. Синтез и противоопухолевая активность комплексов кобальта с полигалактуронатом натрия // Материалы ХШ Международной конференции «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования», Сочи, 4-8 июня 2018 г. - Москва: РУДН, 2018. - С.634-637].The applicant in the prior art has not identified pectin metal complexes that exhibit cytotoxic activity against the tumor cell line A549 (human lung carcinoma), MCF-7 (breast adenocarcinoma). Known primary data on the inhibition of the viability of cervical carcinoma cells M-HeLa when exposed to sodium-cobalt-polygalacturonate (PGNaCo), the value of IC 50 was 2.00% ± 0.20, obtained by the author's team of the applicant [Minzanova S.T., Voloshina A.D., Arkhipova D.M., Krayushkina A.V., Mironova L.G., Sapunova A.S., Kufelkina A.A., Kulik N.V., Mironov V.F., Milyukov V.A. Synthesis and antitumor activity of cobalt complexes with sodium polygalacturonate // Proceedings of the XIII International Conference "New and non-traditional plants and prospects for their use", Sochi, June 4-8, 2018 - Moscow: RUDN University, 2018. - P. 634-637].

Проведенный анализ литературных данных демонстрирует, что реакция опухолевых клеток на действие пектинов зависит как от типа используемого соединения (пектины из различных растительных источников, пектины с различными свойствами, такими, как молекулярная масса, вязкость, степень этерификации), так и от чувствительности самих клеток к пектинам. Кроме того, некоторые пектиновые препараты плохо растворимы в воде, из-за чего для достижения терапевтического эффекта возникает необходимость увеличения дозы препарата, что в свою очередь вызывает сильные побочные эффекты. Известно, что с увеличением растворимости лекарственных препаратов для перорального приема повышается их эффективность, поэтому создание биодоступных (водорастворимых или жирорастворимых) лекарственных средств на основе пектиновых биополимеров остается актуальной задачей.The analysis of literature data demonstrates that the response of tumor cells to the action of pectins depends both on the type of compound used (pectins from various plant sources, pectins with different properties, such as molecular weight, viscosity, degree of esterification), and on the sensitivity of the cells themselves to pectins. In addition, some pectin preparations are poorly soluble in water, due to which, in order to achieve a therapeutic effect, it becomes necessary to increase the dose of the drug, which in turn causes severe side effects. It is known that with an increase in the solubility of drugs for oral administration, their effectiveness increases, so the creation of bioavailable (water-soluble or fat-soluble) drugs based on pectin biopolymers remains an urgent task.

Серьезной медицинской и социальной проблемой являются рак легкого и рак молочной железы. В развитых странах рак легкого является наиболее часто встречающейся злокачественной опухолью и наиболее распространенной причиной смерти от онкологической патологии. Согласно данным международного агентства по изучению рака, ежегодно в мире регистрируется около одного миллиона новых случаев рака легкого, и 60% онкологических больных погибает в результате данного заболевания. В России рак легкого занимает первое место среди онкологических заболеваний, его доля в данной патологии составляет двенадцать процентов, а в пятнадцати процентов случаев у умерших онкобольных был выставлен диагноз рак легкого. По данным ВОЗ 2000 года мужчины болеют раком легкого значительно чаще: рак легкого стал причиной смерти 32.0% мужчин, и 7.2% женщин, у которых были обнаружены какие-либо злокачественные новообразования [В.А. Нидюлин Б.В. Эрдниева. Об эпидемиологии рака легких // Медицинский вестник Башкортостана: обзорная статья // Башкирский государственный медицинский университет, 2009. 4 (1). 66-71. ISSN 1999-6209].Lung cancer and breast cancer are serious medical and social problems. In developed countries, lung cancer is the most common malignant tumor and the most common cause of death from cancer. According to the International Agency for Research on Cancer, about one million new cases of lung cancer are registered annually in the world, and 60% of cancer patients die as a result of this disease. In Russia, lung cancer ranks first among oncological diseases, its share in this pathology is twelve percent, and in fifteen percent of cases in deceased cancer patients, lung cancer was diagnosed. According to WHO data in 2000, men suffer from lung cancer much more often: lung cancer caused the death of 32.0% of men, and 7.2% of women who had any malignant neoplasms [V.A. Nidyulin B.V. Erdniev. On the epidemiology of lung cancer // Medical Bulletin of Bashkortostan: review article // Bashkir State Medical University, 2009. 4 (1). 66-71. ISSN 1999-6209].

C раком молочной железы в России сталкивается каждая десятая женщина. Самым распространенным типом онкологической патологии грудных желез является аденокарцинома, она бывает двух видов: как новообразование, развивающееся в дольках молочной железы (10%); или как опухоль, которая возникает в грудных протоках (90%). Диагностика аденокарциномы молочной железы обязательно включает в себя стандартные клинические анализы крови и мочи, также оценивается гормональный фон. Кроме того, сдается кровь на онкологические маркеры (наибольшее значение имеет показатель специфического антигена СА15-3). По показаниям проводится генетическое тестирование для определенных генов [Хирургические болезни: учебник / под редакцией А.Ф. Черноусова. М.: ГЭОТАР-МЕДИА, 2010. 664 с. - ISBN 978-5-9704-1278-7].Every tenth woman faces breast cancer in Russia. The most common type of oncological pathology of the mammary glands is adenocarcinoma, it can be of two types: as a neoplasm that develops in the lobules of the mammary gland (10%); or as a tumor that occurs in the thoracic ducts (90%). Diagnosis of breast adenocarcinoma necessarily includes standard clinical blood and urine tests, and hormonal levels are also assessed. In addition, blood is donated for oncological markers (the index of the specific antigen CA15-3 is of the greatest importance). According to indications, genetic testing is carried out for certain genes [Surgical diseases: textbook / edited by A.F. Chernousov. M.: GEOTAR-MEDIA, 2010. 664 p. - ISBN 978-5-9704-1278-7].

Рак шейки матки - злокачественное новообразование, возникающее в области шейки матки. Гистологически различают две его основные разновидности: карцинома и плоскоклеточный рак. Заболеваемость раком шейки матки значительно превышает заболеваемость другими опухолями женской половой системы. В начале XXI века отмечается увеличение больных раком шейки матки на поздних стадиях: доля рака IV стадии, по разным данным, составляет 37,1% - 47,3% [Палийчук О.В., Полищук Л.З. Роль инфекционных факторов в этиологии и патогенезе интраэпителиальной неоплазии и рака шейки матки // Репродуктивное здоровье женщины. 2007. 32 (3). 10-16; Современные подходы к хирургическому лечению шейки матки. Доклад Морхова К.Ю. на онкологическом съезде «Белые ночи». 2015; https://www.youtube.com/watch?v=sX0Jkgu2-o0].Cervical cancer is a malignant neoplasm that occurs in the area of the cervix. Histologically, its two main varieties are distinguished: carcinoma and squamous cell carcinoma. The incidence of cervical cancer significantly exceeds the incidence of other tumors of the female reproductive system. At the beginning of the 21st century, there is an increase in patients with advanced cervical cancer: the proportion of stage IV cancer, according to various sources, is 37.1% - 47.3% [Paliychuk O.V., Polishchuk L.Z. The role of infectious factors in the etiology and pathogenesis of intraepithelial neoplasia and cervical cancer // Reproductive health of women. 2007. 32(3). 10-16; Modern approaches to the surgical treatment of the cervix. Report of Morkhov K.Yu. at the oncological congress "White Nights". 2015; https://www.youtube.com/watch?v=sX0Jkgu2-o0].

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, состоит в расширении арсенала водорастворимых средств на основе пектинового биополимера, обладающих при этом селективной цитотоксической активностью в отношении опухолевой клеточной линии карциномы легкого человека А549, аденокарциномы молочной железы MCF-7 и карциномы шейки матки М-HeLa, практически не оказывающих токсического влияния на нормальные клетки человека.The technical problem to be solved by the invention consists in expanding the arsenal of water-soluble agents based on pectin biopolymer, which at the same time have selective cytotoxic activity against the tumor cell line of human lung carcinoma A549, breast adenocarcinoma MCF-7 and cervical carcinoma M-HeLa, practically no toxic effect on normal human cells.

Техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является реализация изобретением указанного назначения.The technical result provided by the invention is the realization of the specified purpose by the invention.

Техническая проблема решается, и технический результат достигается предложенной группой изобретений, относящихся к объектам одного вида одинакового назначения и обеспечивающих получение одного и того же технического результата (варианты) - средствами, обладающими селективным противоопухолевым действием при карциноме легкого А549, аденокарциноме молочной железы MCF-7 и карциноме шейки матки М-HeLa, при этом не оказывающих влияния на нормальные клетки человека средствами - водорастворимыми металлокомплексами пектиновых полисахаридов с биогенными макро- и микроэлементами и фармакологическими композициями на их основе.The technical problem is solved, and the technical result is achieved by the proposed group of inventions related to objects of the same type of the same purpose and providing the same technical result (options) - agents that have a selective antitumor effect in lung carcinoma A549, breast adenocarcinoma MCF-7 and cervical carcinoma M-HeLa, while not affecting normal human cells by means - water-soluble metal complexes of pectin polysaccharides with biogenic macro- and microelements and pharmacological compositions based on them.

В одном варианте осуществления изобретения заявляемыми средствами являются водорастворимые натрий-кобальт-полигалактуронат (ПГNaCo), или калий-кобальт-полигалактуронат (ПГКCo), или их смеси в массовом соотношении 1-2:1-2.In one embodiment of the invention, the claimed agents are water-soluble sodium cobalt polygalacturonate (PNaCo), or potassium cobalt polygalacturonate (PGKCo), or mixtures thereof in a mass ratio of 1-2:1-2.

В другом варианте осуществления изобретения заявляемыми средствами являются новые, ранее не описанные водорастворимые фармакологические композиции, содержащие натрий-кобальт-полигалактуронат (ПГNaCo) и металлокомплекс пектинового биополимера, выбранного из группы натрий-цинк-полигалактуронат, или натрий-марганец-полигалактуронат, или натрий-хром-полигалактуронат, или натрий-магний-полигалактуронат (ПГNaZn, ПГNaMn, ПГNaCr, ПГNaMg), в массовом соотношении 3:1 соответственно.In another embodiment of the invention, the claimed agents are new, previously not described, water-soluble pharmacological compositions containing sodium cobalt polygalacturonate (PNaCo) and a metal complex of a pectin biopolymer selected from the group of sodium zinc polygalacturonate, or sodium manganese polygalacturonate, or sodium chromium-polygalacturonate, or sodium-magnesium-polygalacturonate (PGNaZn, PGNaMn, PGNaCr, PGNaMg), in a mass ratio of 3:1, respectively.

При этом заявляется селективная цитотоксическая активность:At the same time, selective cytotoxic activity is declared:

водорастворимого натрий-кобальт-полигалактуроната (ПГNaCo) - в отношении карциномы легкого А549 и аденокарциномы молочной железы MCF-7 (активность ПГNaCo в отношении карциномы шейки матки М-HeLa известна из уровня техники);water-soluble sodium cobalt polygalacturonate (PGNaCo) against A549 lung carcinoma and MCF-7 breast adenocarcinoma (PGNaCo activity against M-HeLa cervical carcinoma is known from the prior art);

водорастворимого калий-кобальт-полигалактуроната (ПГКCo), водорастворимых фармакологических композиций, представляющих собой смесь калий-кобальт-полигалактуроната (ПГКCo) и натрий-кобальт-полигалактуроната (ПГNaCo) в массовом соотношении 1-2:1-2, иwater-soluble potassium-cobalt-polygalacturonate (PGKCo), water-soluble pharmacological compositions, which are a mixture of potassium-cobalt-polygalacturonate (PGKCo) and sodium-cobalt-polygalacturonate (PGNaCo) in a mass ratio of 1-2:1-2, and

водорастворимых фармакологических композиций, содержащих натрий-кобальт-полигалактуронат (ПГNaCo) и металлокомплекс пектинового биополимера, выбранный из группы натрий-цинк-полигалактуронат, или натрий-марганец-полигалактуронат, или натрий-хром-полигалактуронат, или натрий-магний-полигалактуронат (ПГNaZn, ПГNaMn, ПГNaCr, ПГNaMg), в массовом соотношении 3:1 соответственно, -water-soluble pharmacological compositions containing sodium-cobalt-polygalacturonate (PGNaCo) and a pectin biopolymer metal complex selected from the group of sodium-zinc-polygalacturonate, or sodium-manganese-polygalacturonate, or sodium-chromium-polygalacturonate, or sodium-magnesium-polygalacturonate (PGNaZn, PGNaMn, PGNaCr, PGNaMg), in a mass ratio of 3:1, respectively, -

в отношении карциномы легкого А549, аденокарциномы молочной железы MCF-7, и карциномы шейки матки М-HeLa.against A549 lung carcinoma, MCF-7 breast adenocarcinoma, and M-HeLa cervical carcinoma.

Согласно классификации опасности веществ по степени воздействия на организм [ГОСТ 12.1.007.76 и Измеров Н.Ф., Саноцкий И.В., Сидоров К.К., Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном введении (справочник), М.: Медицина, 1977. С.196-197] заявленные противоопухолевые средства не проявляют токсических эффектов на экспериментальных животных. При пероральном введении мышам в дозах 5000-15000 мг/кг не вызывают гибели животных. Это позволяет отнести заявляемые средства к классу малотоксичных (малоопасных) соединений.According to the hazard classification of substances according to the degree of impact on the body [GOST 12.1.007.76 and Izmerov N.F., Sanotsky I.V., Sidorov K.K., Parameters of toxicometry of industrial poisons with a single injection (reference book), M .: Medicine, 1977 pp.196-197] the claimed antitumor agents do not exhibit toxic effects on experimental animals. When administered orally to mice in doses of 5000-15000 mg/kg, they do not cause the death of animals. This allows us to classify the claimed funds to the class of low-toxic (low-hazard) compounds.

Металлокомплексы на основе полигалактуроната натрия со степенью солеобразования 100% - ПГNaCo, ПГNaZn, ПГNaMn, ПГNaCr и ПГNaMg - известны из уровня техники, а именно сведения о структуре, характеристиках и способе получения [RU2219187 C1, 20.12.2003; S.T. Minzanova, V.F. Mironov, A.B. Vyshtakalyuk, O.V. Tsepaeva, L.G. Mironova, A.Z. Mindubaev, I.R. Nizameev, K.V. Kholin, V.A. Milyukov. Complexation of pectin with macro- and microelements. Antianemic activity of Na, Fe and Na, Ca, Fe complexes // Carbohydrate Polymers, 2015. 134. 524-533 (DOI: 10.1016/j.carbpol.2015.07.034); В.Ф. Миронов, А.Н. Карасева, О.В. Цепаева, А.Б. Выштакалюк, С.Т. Минзанова, В.И. Морозов, В.В. Карлин, Э.Р. Юнусов, А.З. Миндубаев. Некоторые новые аспекты комплексообразования пектиновых полисахаридов с катионами d-металлов. // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2003. 4 (1-3). С.45-50; Vasilii A. Milyukov, Anna V. Khabibullina, Daria M. Arkhipova, Vladimir F. Mironov, Ayrat R. Khamatgalimov, Irina S. Ryzhkina, Leysan I. Murtazina, Lubov G. Mironova, Alexandra B. Vyshtakalyuk, Andrey V. Nemtarev, Nail G. Nazarov, Kirill V. Kholin, Irek R. Nizameev, and Salima T. Minzanova. Synthesis, Physicochemical Properties and Anti-Fatigue Effect of Magnesium, Zinc and Chromium Polygalacturonate Based Composition // ChemistrySelect. 2019. 4 (14). 4331-4338. DOI:10.1002/slct.201803812; RU2564949 C1, 10.10.2015].Metal complexes based on sodium polygalacturonate with a degree of salt formation of 100% - PGNaCo, PGNaZn, PGNaMn, PGNaCr and PGNaMg - are known from the prior art, namely, information about the structure, characteristics and method of obtaining [RU2219187 C1, 20.12.2003; S.T. Minzanova, V.F. Mironov, A.B. Vyshtakalyuk, O.V. Tsepaeva, L.G. Mironova, A.Z. Mindubaev, I.R. Nizameev, K.V. Kholin, V.A. Milyukov. Complexation of pectin with macro- and microelements. Antianemic activity of Na, Fe and Na, Ca, Fe complexes // Carbohydrate Polymers, 2015. 134. 524-533 (DOI: 10.1016/j.carbpol.2015.07.034); V.F. Mironov, A.N. Karaseva, O.V. Tsepaeva, A.B. Vyshtakalyuk, S.T. Minzanova, V.I. Morozov, V.V. Karlin, E.R. Yunusov, A.Z. Mindubaev. Some new aspects of complex formation of pectin polysaccharides with d-metal cations. // Chemistry and computer modeling. Butler messages. 2003. 4(1-3). S.45-50; Vasilii A. Milyukov, Anna V. Khabibullina, Daria M. Arkhipova, Vladimir F. Mironov, Ayrat R. Khamatgalimov, Irina S. Ryzhkina, Leysan I. Murtazina, Lubov G. Mironova, Alexandra B. Vyshtakalyuk, Andrey V. Nemtarev, Nail G. Nazarov, Kirill V. Kholin, Irek R. Nizameev, and Salima T. Minzanova. Synthesis, Physicochemical Properties and Anti-Fatigue Effect of Magnesium, Zinc and Chromium Polygalacturonate Based Composition // ChemistrySelect. 2019. 4 (14). 4331-4338. DOI:10.1002/slct.201803812; RU2564949 C1, 10.10.2015].

Характеристики металлокомплексов на основе полигалактуронатов натрия и калия, в том числе ранее не известного из уровня техники калий-кобальт-полигалактуроната (ПГКCo), представлены в таблице 1. Содержание металлов в заявляемых средствах определено методом атомно-эмиссионной спектроскопии на АЭС ИСП iCAP 6300 DUO. Удельное оптическое вращение металлокомплексов пектина измерялось на поляриметре Perkin-Elmer 341 (концентрация c дана в г/100 мл, длина волны 589 нм, температура 20°С). Элементный состав образцов определен на приборе Euro EA - CHNSO Elemental Analyser с использованием стандарта стрептоцид (C6H8O2N2S).The characteristics of metal complexes based on sodium and potassium polygalacturonates, including potassium-cobalt-polygalacturonate (PCCo), previously unknown from the prior art, are presented in Table 1. The metal content in the claimed products was determined by atomic emission spectroscopy at the NPP iCAP 6300 DUO ICP. The specific optical rotation of pectin metal complexes was measured on a Perkin-Elmer 341 polarimeter (concentration c is given in g/100 ml, wavelength 589 nm, temperature 20°C). The elemental composition of the samples was determined on a Euro EA - CHNSO Elemental Analyzer instrument using a streptocide standard (C 6 H 8 O 2 N 2 S).

Способ получения полигалактуроната калия (ПГK) со 100%-ой степенью солеобразования аналогичен описанному в [RU2281957 C1, 20.08.2006] способу получения полигалактуроната натрия (ПГNa) обработкой пектина щелочью при 50-60°С, но отличается тем, что доведение раствора пектина до рН 9 проводится добавлением 0.1 н. раствора KOH вместо NaOH. Полигалактуронат калия (ПГK) - порошок бежевого цвета, ИК спектр (KBr, v, см-1): 1610 (C=O).The method for obtaining potassium polygalacturonate (PGK) with a 100% degree of salt formation is similar to that described in [RU2281957 C1, 20.08.2006] method for obtaining sodium polygalacturonate (PGNa) by treating pectin with alkali at 50-60°C, but differs in that bringing the pectin solution to pH 9 is carried out by adding 0.1 n. KOH solution instead of NaOH. Potassium polygalacturonate (PGK) - beige powder, IR spectrum (KBr, v , cm- 1 ): 1610 (C=O).

Способ получения калий-кобальт-полигалактуроната (ПГКCo) аналогичен способу получения натрий-кобальт-полигалактуроната (ПГNaCo) [RU 2281957 C1, 20.08.2006], но отличается тем, что в качестве исходного соединения используется полигалактуронат калия вместо полигалактуроната натрия. Калий-кобальт-полигалактуронат (ПГKCo) - аморфный порошок сиреневого цвета, ИК спектр (KBr, v, см-1): 1609 (C=O).The method for producing potassium-cobalt-polygalacturonate (PGKCo) is similar to the method for producing sodium-cobalt-polygalacturonate (PNaCo) [RU 2281957 C1, 20.08.2006], but differs in that potassium polygalacturonate is used as the starting compound instead of sodium polygalacturonate. Potassium-cobalt-polygalacturonate (PGKCo) - amorphous powder of lilac color, IR spectrum (KBr, v , cm- 1 ): 1609 (C=O).

Натрий и калий - это щелочные металлы первой группы главной подгруппы, встречаются во всех известных биологических системах. Получают водорастворимые фармакологические композиции, представляющие собой смесь калий-кобальт-полигалактуроната (ПГКCo) и натрий-кобальт-полигалактуроната (ПГNaCo) простым смешением в массовом соотношении 1-2:1-2 водорастворимых ПГNaCo и ПГКCo при тщательном перемешивании, например, на шаровой мельнице в течение 3-5 минут.Sodium and potassium are alkali metals of the first group of the main subgroup, found in all known biological systems. Water-soluble pharmacological compositions are obtained, which are a mixture of potassium-cobalt-polygalacturonate (PGKCo) and sodium-cobalt-polygalacturonate (PGNaCo) by simply mixing in a mass ratio of 1-2: 1-2 water-soluble PGNaCo and PGACo with thorough mixing, for example, in a ball mill within 3-5 minutes.

Как уже упоминалось, противоопухолевые свойства в отношении карциномы шейки матки М-HeLa натрий-кобальт-полигалактуроната (ПГNaCo) ранее нами описаны [Минзанова С.Т., Волошина А.Д., Архипова Д.М., Краюшкина А.В., Миронова Л.Г., Сапунова А.С., Куфелкина А.А., Кулик Н.В., Миронов В.Ф., Милюков В.А. Синтез и противоопухолевая активность комплексов кобальта с полигалактуронатом натрия // Материалы ХШ Международной конференции «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования», Сочи, 4-8 июня 2018 г. - Москва: РУДН, 2018. С.634-637], однако способность ПГNaCo ингибировать рост онкоклеток карциномы легкого А549 и аденокарциномы молочной железы MCF-7, равно как и цитотоксическая активность в отношении карциномы легкого А549, аденокарциномы молочной железы MCF-7 и карциномы шейки матки М-HeLa калий-кобальт-полигалактуроната (ПГКCo) и смесей калий-кобальт-полигалактуроната (ПГКCo) и натрий-кобальт-полигалактуроната (ПГNaCo) в массовом соотношении 1-2:1-2, не известны заявителю из уровня техники.As already mentioned, the antitumor properties of sodium cobalt polygalacturonate (PGNaCo) against cervical carcinoma M-HeLa were previously described by us [Minzanova S.T., Voloshina A.D., Arkhipova D.M., Krayushkina A.V., Mironova L.G., Sapunova A.S., Kufelkina A.A., Kulik N.V., Mironov V.F., Milyukov V.A. Synthesis and antitumor activity of cobalt complexes with sodium polygalacturonate // Proceedings of the XIII International Conference "New and non-traditional plants and prospects for their use", Sochi, June 4-8, 2018 - Moscow: RUDN University, 2018. P. 634-637], however the ability of PGNaCo to inhibit the growth of A549 lung carcinoma and MCF-7 breast adenocarcinoma cells, as well as cytotoxic activity against A549 lung carcinoma, MCF-7 breast adenocarcinoma, and M-HeLa cervical carcinoma potassium cobalt polygalacturonate (PCCo) and mixtures potassium-cobalt-polygalacturonate (PGKCo) and sodium-cobalt-polygalacturonate (PGNaCo) in a mass ratio of 1-2:1-2, are not known to the applicant from the prior art.

Предложенные фармакологические композиции по второму варианту изобретения, содержащие натрий-кобальт-полигалактуронат (ПГNaCo) с одним из металлокомплексов пектинового биополимера (ПГNaZn, ПГNaMn, ПГNaCr, ПГNaMg) также являются новыми, не описанными ранее. Получают указанные фармакологические композиции простым смешением в массовом соотношении 3:1 ПГNaCo с металлокомплексом пектинового биополимера с макро- и микроэлементами при тщательном перемешивании, например, на шаровой мельнице в течение 3-5 минут.The proposed pharmacological compositions according to the second variant of the invention, containing sodium-cobalt-polygalacturonate (PNaCo) with one of the pectin biopolymer metal complexes (PNaZn, PNaMn, PNaCr, PNaMg) are also new, not previously described. These pharmacological compositions are obtained by simple mixing in a mass ratio of 3:1 PGNaCo with a metal complex of a pectin biopolymer with macro- and microelements with thorough mixing, for example, in a ball mill for 3-5 minutes.

Способность ингибировать рост онкоклеток карциномы легкого А549, аденокарциномы молочной железы MCF-7 и карциномы шейки матки М-HeLa фармакологических композиций на основе ПГNaCo с одним из ПГNaZn, ПГNaMn, ПГNaCr, ПГNaMg при массовом соотношении 3:1 также не известны заявителю из уровня техники.The ability to inhibit the growth of cancer cells of A549 lung carcinoma, MCF-7 breast adenocarcinoma and M-HeLa cervical carcinoma of pharmacological compositions based on PGNaCo with one of PGNaZn, PGNaMn, PGNaCr, PGNaMg at a mass ratio of 3:1 is also not known to the applicant from the prior art.

В таблице 2 представлено содержание металлов в заявляемых композициях.Table 2 shows the content of metals in the claimed compositions.

Поддержание нормального гомеостаза связано с разложением и синтезом белков, углеводов и жиров в организме, возможность прохождения которых и регулирование определяют ионы металлов. В случае двух- и многокомпонентных композиций особое значение приобретают типы взаимодействия между ионами металлов. Конечный результат физиологического эффекта может быть обусловлен синергизмом или антагонизмом. Массовое соотношение ПГNaCo с металлокомплексом пектинового биополимера (ПГNaZn, ПГNaMn, ПГNaCr, ПГNaMg) в заявляемых фармакологических композициях обусловлено снижением цитотоксической активности при уменьшении доли в композиции ПГNaCo.Maintaining normal homeostasis is associated with the decomposition and synthesis of proteins, carbohydrates and fats in the body, the possibility of passing through and regulation of which is determined by metal ions. In the case of two- and multicomponent compositions, the types of interaction between metal ions are of particular importance. The end result of the physiological effect may be due to synergy or antagonism. The mass ratio of PGNaCo with the metal complex of pectin biopolymer (PGNaZn, PGNaMn, PGNaCr, PGNaMg) in the claimed pharmacological compositions is due to a decrease in cytotoxic activity with a decrease in the proportion of PGNaCo in the composition.

Ниже приведена краткая характеристика и биологическая роль биогенных металлов в заявляемых средствах (фармакологических композициях): микроэлементы (кобальт, цинк, хром и марганец), а также макроэлемент - магний.Below is a brief description and the biological role of biogenic metals in the claimed products (pharmacological compositions): microelements (cobalt, zinc, chromium and manganese), as well as a macroelement - magnesium.

Кобальт (Co) представляет собой важный редокс-микроэлемент, широко распространенный в клетках млекопитающих. Этот металл участвует в ряде окислительно-восстановительных процессов, алкилировании и генерировании (разрушении) свободных радикалов, проходящих в живой клетке. Наиболее часто встречающимся механизмом цитотоксичности, обнаруженном для координационных соединений кобальта (II), является связывание с ДНК и последующий запуск апоптоза [D.A. Guk, O.O. Krasnovskaya, E.K. Beloglazkina // Russ. Chem. Rev., 2021, 90 (12) 1566 - 1623. DOI: 10.1070/RCR5016?locatt=label:RUSSIAN].Cobalt (Co) is an important redox trace element widely distributed in mammalian cells. This metal is involved in a number of redox processes, alkylation and the generation (destruction) of free radicals that occur in a living cell. The most common mechanism of cytotoxicity found for cobalt(II) coordination compounds is DNA binding and subsequent triggering of apoptosis [D.A. Guk, O.O. Krasnovskaya, E.K. Beloglazkina // Russ. Chem. Rev., 2021, 90 (12) 1566 - 1623. DOI: 10.1070/RCR5016?locatt=label:RUSSIAN].

Злокачественные опухоли легче развиваются на фоне пониженного уровня цинка (Zn). Цинк участвует в метаболизме клеток и содержится в активном центре более 200 металлоферментов. Добавки цинка стимулируют выработку белых кровяных клеток - одного из противоопухолевых компонентов иммунной системы, и поддерживают общую активность нейтрофилов и Т-лимфоцитов. С учетом физиологической потребности целях рекомендуется ежедневная профилактическая доза 15 - 25 мг цинка [D.A. Guk, O.O. Krasnovskaya, E.K. Beloglazkina. Russ. Chem. Rev., 2021, 90 (12). 1566-1623, DOI: 10.1070/RCR5016?locatt=label:RUSSIAN; Gray, L. Zinc. Marshall Cavendish / L. Gray. 2006. - Р. 9].Malignant tumors develop more easily against the background of a reduced level of zinc (Zn). Zinc is involved in cell metabolism and is contained in the active center of more than 200 metalloenzymes. Zinc supplementation stimulates the production of white blood cells, one of the antitumor components of the immune system, and supports the overall activity of neutrophils and T-lymphocytes. Taking into account physiological needs, a daily prophylactic dose of 15 - 25 mg of zinc is recommended [D.A. Guk, O.O. Krasnovskaya, E.K. Beloglazkina. Russ. Chem. Rev., 2021, 90(12). 1566-1623, DOI: 10.1070/RCR5016?locatt=label:RUSSIAN; Gray, L. Zinc. Marshall Cavendish / L. Gray. 2006. - R. 9].

Магний (Mg), как и цинк, обладает иммуномодулирующим действием. Магний находится во всех тканях организма и необходим для нормального функционирования клеток. Участвует в большинстве реакций обмена веществ, в регуляции передачи нервных импульсов и в сокращении мышц, оказывает спазмолитическое и антиагрегантное действие. Наиболее общий эффект воздействия Mg2+на любую ткань заключается в том, что ионы Mg2+стабилизируют структуру транспортной РНК, контролирующей общую скорость ресинтеза белков. При дефиците магния происходит дестабилизация транспортных - некодирующих РНК (увеличивается число дисфункциональных молекул РНК), что сопровождается снижением и замедлением скорости синтеза белковых структур клеток с относительным преобладанием процессов апоптоза (один из механизмов старения). Суточная потребность в магнии составляет 350 - 500 мг [Русский медицинский журнал: https://www.rmj.ru/articles/kardiologiya/Roly_deficita_magniya_v_ patogeneze_metabolicheskogo_sindroma/#ixzz7EwdOkfBz].Magnesium (Mg), like zinc, has an immunomodulatory effect. Magnesium is found in all tissues of the body and is necessary for the normal functioning of cells. Participates in most metabolic reactions, in the regulation of the transmission of nerve impulses and in muscle contraction, has an antispasmodic and antiplatelet effect. The most general effect of Mg 2+ on any tissue is that Mg 2+ ions stabilize the structure of the transfer RNA that controls the overall rate of protein resynthesis. With magnesium deficiency, destabilization of transport - non-coding RNA occurs (the number of dysfunctional RNA molecules increases), which is accompanied by a decrease and slowdown in the rate of synthesis of protein structures of cells with a relative predominance of apoptosis processes (one of the mechanisms of aging). The daily requirement for magnesium is 350-500 mg [Russian Medical Journal: https://www.rmj.ru/articles/kardiologiya/Roly_deficita_magniya_v_ patogeneze_metabolicheskogo_sindroma/#ixzz7EwdOkfBz].

Хром (Cr) - один из биогенных элементов, входящий в состав тканей растений и животных. У животных хром участвует в обмене липидов, белков (входит в состав фермента трипсина), углеводов. Снижение содержания хрома в пище и крови приводит к уменьшению скорости роста, увеличению холестерина в крови. Биологическая активность хрома объясняется способностью ионов Сг3+образовывать комплексные соединения. Например, ионы Cr3+участвуют в стабилизации структуры нуклеиновых кислот.Хром оказывает действие на процессы кроветворения, обладает способностью активировать трипсин, так как входит в состав кристаллического трипсина в виде лабильного соединения, способного отщеплять ионы хрома. Соли хрома подавляют спиртовое брожение, ускоряют работу инсулина; влияют на углеводный обмен и энергетические процессы. В организме взрослого человека содержится 6 мг хрома [A.P. Avtsyn, A.A. Zhavoronkov, M.A. Rish. Mikroelementozy cheloveka // Human Micronutrient Balance Disorders. Moscow. 1991. 496 p.].Chromium (Cr) is one of the biogenic elements that is part of the tissues of plants and animals. In animals, chromium is involved in the metabolism of lipids, proteins (part of the trypsin enzyme), and carbohydrates. A decrease in the content of chromium in food and blood leads to a decrease in the growth rate, an increase in cholesterol in the blood. The biological activity of chromium is explained by the ability of Cr 3+ ions to form complex compounds. For example, Cr 3+ ions are involved in stabilizing the structure of nucleic acids. Chromium has an effect on hematopoiesis, has the ability to activate trypsin, as it is part of crystalline trypsin in the form of a labile compound capable of splitting off chromium ions. Chromium salts inhibit alcoholic fermentation, accelerate the work of insulin; affect carbohydrate metabolism and energy processes. The body of an adult contains 6 mg of chromium [AP Avtsyn, AA Zhavoronkov, MA Rish. Mikroelementozy cheloveka // Human Micronutrient Balance Disorders. Moscow. 1991. 496 p.].

Важным микроэлементом является марганец, биогенная функция ионов Mn2+состоит в регуляции активности ферментов. Поэтому ионы Mn2+обладают широким спектром биологических эффектов: оказывают влияние на кроветворение, минеральный обмен, рост, размножение и т.д. Кроме того, ионы Mn2+стабилизируют структуру нуклеиновых кислот.Марганец защищает стенки артерий, делая их устойчивыми к образованию атеросклеротических бляшек. Марганец жизненно важен для функции мозга, для образования кожного пигмента, входит в состав белков и ферментов и обладает выраженной антиоксидантной активностью. Суточная потребность в марганце составляет 2.5 - 5.0 мг [A.P. Avtsyn, A.A. Zhavoronkov, M.A. Rish. Mikroelementozy cheloveka // Human Micronutrient Balance Disorders. Moscow. 1991. 496 p.].An important trace element is manganese, the biogenic function of Mn 2+ ions is to regulate the activity of enzymes. Therefore, Mn 2+ ions have a wide range of biological effects: they affect hematopoiesis, mineral metabolism, growth, reproduction, etc. In addition, Mn 2+ ions stabilize the structure of nucleic acids. Manganese protects the walls of arteries, making them resistant to the formation of atherosclerotic plaques. Manganese is vital for brain function, for the formation of skin pigment, is part of proteins and enzymes, and has a pronounced antioxidant activity. The daily requirement for manganese is 2.5 - 5.0 mg [AP Avtsyn, AA Zhavoronkov, MA Rish. Mikroelementozy cheloveka // Human Micronutrient Balance Disorders. Moscow. 1991. 496 p.].

Исследование противоопухолевой активности заявляемых средствStudy of the antitumor activity of the claimed agents

Оценка цитотоксического действия заявляемых средств на клетки опухолевых линий осуществлялась in vitro на культурах клеток карциномы легкого человека А549, аденокарциномы молочной железы MCF-7 (плевральная жидкость) и карциномы шейки матки М-HeLa из коллекций Института цитологии РАН (Санкт-Петербург); в качестве нормальных клеточных линий были использованы клетки печени (Chang liver из коллекции НИИ вирусологии РАМН (Москва).Evaluation of the cytotoxic effect of the claimed agents on cells of tumor lines was carried out in vitro on cell cultures of human lung carcinoma A549, breast adenocarcinoma MCF-7 (pleural fluid) and cervical carcinoma M-HeLa from the collections of the Institute of Cytology of the Russian Academy of Sciences (St. Petersburg); liver cells (Chang liver from the collection of the Research Institute of Virology of the Russian Academy of Medical Sciences (Moscow) were used as normal cell lines).

Цитотоксическое действие заявляемых средств определяют путем подсчета жизнеспособных клеток опухолевых культур А549, MCF-7 и М-HeLa, а также культуры нормальных клеток печени (Chang liver) с помощью многофункциональной системы Cytell Cell Imaging (GE Helthcare Life Science, Швеция), используя приложение Cell Viability BioApp, которое позволяет точно подсчитать количество клеток, оценить их жизнеспособность на основании интенсивности флуоресценции [A.D. Voloshina, A.S. Sapunova, N.V. Kulik, M.G. Belenok, I.Yu. Strobykina, A.P. Lyubina, S.K. Gumerova, V.E. Kataev, Antimicrobial and cytotoxic effects of ammonium derivatives of diterpenoids steviol and isosteviol, Bioorg. Med. Chem. 32 (2021) 115974. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2020.115974].The cytotoxic effect of the claimed agents is determined by counting viable cells of A549, MCF-7 and M-HeLa tumor cultures, as well as cultures of normal liver cells (Chang liver) using the multifunctional Cytell Cell Imaging system (GE Helthcare Life Science, Sweden) using the Cell application Viability BioApp, which allows you to accurately count the number of cells, assess their viability based on fluorescence intensity [A.D. Voloshina, A.S. Sapunova, N.V. Kulik, M.G. Belenok, I.Yu. Strobykina, A.P. Lyubina, S.K. Gumerova, V.E. Kataev, Antimicrobial and cytotoxic effects of ammonium derivatives of diterpenoids steviol and isosteviol, Bioorg. Med. Chem. 32 (2021) 115974. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2020.115974].

Для культивирования клеток используют стандартную питательную среду «Игла» производства Московского института полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова фирмы «ПанЭко» с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки и 1% заменимых аминокислот.For cultivation of cells using a standard nutrient medium "Needle" produced by the Moscow Institute of Poliomyelitis and Viral Encephalitis. M.P. Chumakov company "PanEco" with the addition of 10% fetal calf serum and 1% non-essential amino acids.

Рассев клеток проводят на 96-луночную панель фирмы «Eppendorf» в концентрации 100 тыс.кл/мл в каждую лунку в объеме 150 мкл среды и культивируют в СО2-инкубаторе при 37°С.Через 24 ч после посадки клеток в лунки отбирают культуральную среду, а в лунки вносят по 150 мкл растворов изучаемого препарата в заданных разведениях. Разведения соединений готовят непосредственно в ростовой питательной среде.Cell sieving is carried out on a 96-well Eppendorf panel at a concentration of 100,000 cells/ml in each well in a volume of 150 μl of medium and cultivated in a CO 2 incubator at 37°C. medium, and 150 μl of solutions of the studied drug in given dilutions are added to the wells. Compound dilutions are prepared directly in the growth medium.

Цитотоксическое действие заявляемых средств определяют в следующих концентрациях, масс. %: 0.047%, 0.093%, 0.1875%, 0.375%, 0.75%.The cytotoxic effect of the claimed agents is determined in the following concentrations, wt. %: 0.047%, 0.093%, 0.1875%, 0.375%, 0.75%.

Расчет ингибирующей концентрации, при которой погибает 50% клеток, - IC50 - производят с помощью онлайн-калькулятора: MLA - «Калькулятор Quest Graph (IC50». AAT Bioquest, Inc, 4 июня 2021 г., https://www.aatbio.com/tools/ic50-calculator [V. Kaur, M. Kumar, A. Kumar, K. Kaur, V. Singh Dhillon, S. Kaur, Pharmacotherapeutic potential of phytochemicals: Implications in cancer chemoprevention and future perspectives // Biomed. Pharmacother. 2018. 97. 564-586. DOI: 10.1016/j.biopha.2017.10.124].Calculation of the inhibitory concentration at which 50% of the cells die - IC 50 - is done using the online calculator: MLA - "Quest Graph Calculator (IC50") AAT Bioquest, Inc, June 4, 2021, https://www.aatbio .com/tools/ic50-calculator [V. Kaur, M. Kumar, A. Kumar, K. Kaur, V. Singh Dhillon, S. Kaur, Pharmacotherapeutic potential of phytochemicals: Implications in cancer chemoprevention and future perspectives // Biomed. Pharmacother 2018 97 564-586 DOI: 10.1016/j.biopha.2017.10.124].

Индекс селективности (SI) рассчитывают, как отношение значения IC50 для нормальных клеток к значению IC50 для раковых клеток; высокоселективными считаются соединения с SI≥10 [

Figure 00000001
O, Villarreal M,
Figure 00000002
L, Meneses-Acosta A,
Figure 00000003
V. Cytotoxicity, post-treatment recovery, and selectivity analysis of naturally occurring podophyllotoxins from bursera fagaroides var. fagaroides on breast cancer cell lines // Molecules. 2016; 21 (8). 1013. DOI: 10.3390/molecules21081013].The selectivity index (SI) is calculated as the ratio of the IC 50 value for normal cells to the IC 50 value for cancer cells; compounds with SI≥10 are considered highly selective [
Figure 00000001
Oh Villarreal M
Figure 00000002
L, Meneses-Acosta A,
Figure 00000003
V. Cytotoxicity, post-treatment recovery, and selectivity analysis of naturally occurring podophyllotoxins from bursera fagaroides var. fagaroides on breast cancer cell lines // Molecules. 2016; 21(8). 1013. DOI: 10.3390/molecules21081013].

Результаты заявляемых противоопухолевых средств в сравнении с противоопухолевыми препаратами растительного происхождения представлены в таблице 3. В качестве препаратов сравнения используют исходный цитрусовый пектин, метанольный экстракт Thymus vulgaris L. (тимьян обыкновенный) [Балакина А.А., Кузьмина Е.А., Древова А.Н., Мубарак М.М., Карсункина Н.П., Калашникова Е.А., Чередниченко М.Ю. Оценка цитотоксического действия экстрактов из лекарственных растений на клеточную линию М-HeLa. Электронный научно-производственный журнал «АгроЭкоИнфо»] и лекарственный препарат Арглабин, представляющий собой лиофилизат биологически активного сесквитерпенового лактона, выделенного из полыни гладкой Artemisia glabella (Карагандинский фармацевтический комплекс, ТОО) [Н.А. Неверова, А.Н. Жабаева, А.А. Левчук, В.А. Бабкин, А.Р. Бейсенбаев, Л.И. Ларина, А.Н. Сапожников, С.М. Адекенов. Исследование физико-химических свойств механообработанного арглабина и его механокомпозитов на основе арабиногалактана. Химия растительного сырья. 2019. 4. 105-112. DOI: 10.14258/jcprm.2019046259].The results of the claimed antitumor drugs in comparison with antitumor drugs of plant origin are presented in table 3. As reference drugs, the original citrus pectin, the methanol extract of Thymus vulgaris L. (common thyme) are used [Balakina A.A., Kuzmina E.A., Drewova A. .N., Mubarak M.M., Karsunkina N.P., Kalashnikova E.A., Cherednichenko M.Yu. Evaluation of the cytotoxic effect of extracts from medicinal plants on the M-HeLa cell line. Electronic scientific and production journal "AgroEcoInfo"] and the drug Arglabin, which is a lyophilisate of biologically active sesquiterpene lactone isolated from wormwood Artemisia glabella (Karaganda Pharmaceutical Complex, LLP) [N.A. Neverova, A.N. Zhabaeva, A.A. Levchuk, V.A. Babkin, A.R. Beisenbaev, L.I. Larina, A.N. Sapozhnikov, S.M. Adekenov. Study of the physicochemical properties of mechanically processed arglabin and its mechanocomposites based on arabinogalactan. Chemistry of plant raw materials. 2019. 4. 105-112. DOI: 10.14258/jcprm.2019046259].

Данные таблицы 3 показывают, что практически все заявляемые средства превосходят выбранные препараты сравнения - метанольный экстракт Thymus vulgaris L. (тимьян обыкновенный) и пектин цитрусовый по цитотоксичности в отношении онкоклеток. При этом все они имеют большую селективность по сравнению с указанными сравниваемыми средствами: индекс селективности (SI) метанольного экстракта Thymus vulgaris L. (тимьян обыкновенный) в отношении MCF-7 составляет 2.6, А-549 - 1.1, в отношении M-HeLa - 1.4; пектин цитрусовый не обладает селективностью, показатели его цитотоксичности (IC50) в отношении всех видов раковых клеток и нормальных клеток печени (Chang liver) превышают 1.5%. Лекарственный препарат Арглабин является эффективным противоопухолевым средством широкого действия, активным, что иллюстрируют данные таблицы 3, в отношении опухолевых клеток карциномы легкого человека А549 (IC50 0.0008), аденокарциномы молочной железы MCF-7 (IC50 0.0008) и карциномы шейки матки M-HeLa (IC50 0.001). Основным недостатком препарата сравнения Арглабин является полное отсутствие селективности, показатель его цитотоксичности (IC50) в отношении нормальных клеток печени (Chang liver) составляет 0.0006. Показатель индекса селективности лекарственного препарата Арглабин в отношении клеток опухолевых линий очень низкий: в отношении А549 и MCF-7 равен 0.8, в отношении M-HeLa - 0.6.The data in Table 3 show that almost all of the claimed agents are superior to the selected reference drugs - methanol extract of Thymus vulgaris L. (common thyme) and citrus pectin in terms of cytotoxicity against cancer cells. At the same time, all of them have a higher selectivity compared to the indicated compared agents: the selectivity index (SI) of the methanol extract of Thymus vulgaris L. (common thyme) in relation to MCF-7 is 2.6, A-549 - 1.1, in relation to M-HeLa - 1.4 ; Citrus pectin does not have selectivity, its cytotoxicity (IC 50 ) against all types of cancer cells and normal liver cells (Chang liver) exceeds 1.5%. The drug Arglabin is an effective broad-spectrum antitumor agent, active, which is illustrated by the data in Table 3, against tumor cells of human lung carcinoma A549 (IC 50 0.0008), breast adenocarcinoma MCF-7 (IC 50 0.0008) and cervical carcinoma M-HeLa (IC 50 0.001). The main disadvantage of the comparison drug Arglabin is the complete lack of selectivity, its cytotoxicity index (IC 50 ) against normal liver cells (Chang liver) is 0.0006. The index of the selectivity index of the drug Arglabin in relation to tumor cells is very low: in relation to A549 and MCF-7 it is 0.8, in relation to M-HeLa - 0.6.

Данные таблицы 3 показывают, что водорастворимый ПГNaCo продемонстрировал высокую цитотоксичность в отношении опухолевых клеток карциномы легкого человека А549 - IC50 0.023% (IC50 метанольного экстракта Thymus vulgaris L. (тимьян обыкновенный) составляет 0.34%) при высоком индексе селективности, равном 39 (IC50 0.9% в отношении Chang liver). При этом в отношении аденокарциномы молочной железы MCF-7 цитотокисчность ПГNaCo ниже цитотоксичности метанольного экстракта Thymus vulgaris L. (тимьян обыкновенный) - IC50 2.2% против IC50 0.14% соответственно.The data in Table 3 show that water-soluble PGNaCo showed high cytotoxicity against tumor cells of human lung carcinoma A549 - IC 50 0.023% (IC 50 of the methanol extract of Thymus vulgaris L. (common thyme) is 0.34%) with a high selectivity index of 39 (IC 50 0.9% for Chang liver). At the same time, in relation to breast adenocarcinoma MCF-7, the cytotoxicity of PGNaCo is lower than the cytotoxicity of the methanol extract of Thymus vulgaris L. (common thyme) - IC 50 2.2% versus IC 50 0.14%, respectively.

Аналогичным образом калий-кобальт-полигалактуронат и композиции натрий-кобальт-полигалактуроната и калий-кобальт-полигалактуроната в массовом соотношении 1-2:-1-2 показывают высокую цитотоксичность в отношении опухолевых клеток карциномы легкого человека А549 и аденокарциномы шейки матки M-HeLa, меньшую в отношении опухолевых клеток аденокарциномы молочной железы MCF-7: IC50 ПГКCo в отношении А549 равна 0.06%, M-HeLa - 0.05%, MCF-7 - 0.8%; для композиций ПГNaCo:ПГКCo эти показатели составляют соответственно:Similarly, potassium-cobalt-polygalacturonate and compositions of sodium-cobalt-polygalacturonate and potassium-cobalt-polygalacturonate in a mass ratio of 1-2:-1-2 show high cytotoxicity against tumor cells of human lung carcinoma A549 and adenocarcinoma of the cervix M-HeLa, lower in relation to tumor cells of breast adenocarcinoma MCF-7: IC 50 PGCCo in relation to A549 is 0.06%, M-HeLa - 0.05%, MCF-7 - 0.8%; for PGNaCo:PGKCo compositions, these indicators are respectively:

при массовом соотношении 1:1 - 0.08%, 0.22% и 0.51%,at a mass ratio of 1:1 - 0.08%, 0.22% and 0.51%,

при массовом соотношении 1:2 - 0.14%, 0.31% и 0.55%,at a mass ratio of 1:2 - 0.14%, 0.31% and 0.55%,

при массовом соотношении 2:1 - 0.26%, 0.34% и 0.62%.at a mass ratio of 2:1 - 0.26%, 0.34% and 0.62%.

При этом их цитотоксичность в отношении онкоклеток селективна, поскольку IC50 ПГКCo и ПГNaCo:ПГКCo в отношении Chang liver больше 1.0.At the same time, their cytotoxicity with respect to oncocells is selective, since the IC 50 of PGACo and PGNaCo:PGKCo in relation to Chang liver is greater than 1.0.

Индекс селективности соединения ПГКCo в отношении А549 равен 17, в отношении M-HeLa - 20, что указывает на высокую селективность данного соединения в отношении данных опухолевых линий, т.к. соединения с SI (10 считаются высокоселективными. При этом SI ПГKCo в отношении MCF-7 равен 1.5. Высокоселективной является композиция ПГNaCo и ПГKCo в массовом соотношении 1:1 в отношении карциномы легкого человека А549 (SI>12.5), однако и композиции в других соотношениях селективны в отношении всех представленных онкоклеток (табл.3).The selectivity index of the PGKCo compound in relation to A549 is 17, in relation to M-HeLa - 20, which indicates a high selectivity of this compound in relation to these tumor lines, since compounds with SI (10 are considered highly selective. At the same time, SI PGKCo in relation to MCF-7 is 1.5. The composition of PGNaCo and PGKCo in a mass ratio of 1: 1 is highly selective in relation to human lung carcinoma A549 (SI> 12.5), however, compositions in other ratios selective for all presented cancer cells (table 3).

Композиции, содержащие ПГNaCo и металлокомплекс пектинового биополимера с макро-или микроэлементом в массовом соотношении 3:1, также проявляют высокую цитотоксичность в отношении опухолевых клеток карциномы легкого человека А549 и меньшую в отношении опухолевых клеток аденокарциномы молочной железы MCF-7, IC50 в отношении А549 составляет для ПГNaCo:ПГNaZn - 0.07%, ПГNaCo:ПГNaCr - 0.1%, ПГNaCo:ПГNaMn - 0.2%, ПГNaCo: ПГNaMg - 0.1%; в отношении MCF-7 - для ПГNaCo:ПГNaZn - 0.12%, ПГNaCo:ПГNaCr - 0.8%, ПГNaCo:ПГNaMg - 0.7%, для ПГNaCo:ПГNaMn>1.0%. В отношении аденокарциномы шейки матки M-HeLa IC50 составляет для ПГNaCo:ПГNaZn - 0.9%, ПГNaCo:ПГNaCr - 0.2%, ПГNaCo: ПГNaMg - 0.2%.Compositions containing PGNaCo and a metal complex of a pectin biopolymer with a macro- or microelement in a mass ratio of 3: 1 also exhibit high cytotoxicity against human lung carcinoma tumor cells A549 and less cytotoxicity against tumor cells of breast adenocarcinoma MCF-7, IC 50 against A549 for PGNaCo:PGNaZn - 0.07%, PGNaCo:PGNaCr - 0.1%, PGNaCo:PGNaMn - 0.2%, PGNaCo: PGNaMg - 0.1%; in relation to MCF-7 - for PGNaCo:PGNaZn - 0.12%, PGNaCo:PGNaCr - 0.8%, PGNaCo:PGNaMg - 0.7%, for PGNaCo:PGNaMn> 1.0%. For adenocarcinoma of the cervix, M-HeLa IC 50 is 0.9% for PGNaCo:PGNaZn, 0.2% for PGNaCo:PGNaCr, 0.2% for PGNaCo: PGNaMg.

При этом высокую селективность проявляют: ПГNaCo:ПГNaZn - в отношении двух видов раковых клеток (индексы селективности в отношении А549 - 20, в отношении MCF-7 - 12), ПГNaCo:ПГNaCr и ПГNaCo:ПГNaMg как в отношении А549 (индексы селективности 13 и 9 соответственно), так и в отношении M-HeLa (индексы селективности 7 и 4.5 соответственно).At the same time, high selectivity is shown by: PGNaCo:PGNaZn - in relation to two types of cancer cells (selectivity indices for A549 - 20, for MCF-7 - 12), PGNaCo:PGNaCr and PGNaCo:PGNaMg as for A549 (selectivity indices 13 and 9, respectively) and for M-HeLa (selectivity indices 7 and 4.5, respectively).

Таким образом, заявленные средства обладают высокой цитотоксичностью в отношении опухолевых клеток карциномы легкого человека А549 и проявляют высокую селективность к нормальным клеткам печени Chang liver, что обусловливает возможность их использования в качестве противоопухолевых препаратов.Thus, the claimed agents have high cytotoxicity against A549 human lung carcinoma tumor cells and exhibit high selectivity for normal Chang liver liver cells, which makes them suitable for use as antitumor drugs.

В отношении опухолевых клеток аденокарциномы молочной железы MCF-7 эффективной является фармакологическая композиция ПГNaCo:ПГNaZn (IC50 0.12; SI 12). В отношении опухолевых клеток карциномы шейки матки M-HeLa из предложенных фармакологических композиций на основе ПГNaCo наибольшую противоопухолевую активность проявила композиция ПГNaCo:ПГNaCr (IC50 0.2; SI 7).Regarding tumor cells of breast adenocarcinoma MCF-7 effective is the pharmacological composition PGNaCo:PGNaZn (IC500.12; SI 12). Among the proposed pharmacological compositions based on PGNaCo, the composition PGNaCo:PGNaCr (IC500.2; SI 7).

Индукция апоптотических эффектов заявляемыми средствамиInduction of apoptotic effects by the claimed means

Для установления связи цитотоксического действия тестируемых заявляемых противоопухолевых средств с индукцией апоптоза методом проточной цитометрии определено апоптотическое действие на раковые клетки заявляемых средств, результаты представлены для фармакологических композиций ПГNaCo:ПГNaCr (3:1) и ПГNaCo:ПГKCo (1:1) на раковые клетки M-HeLa. Апоптоз - регулируемый процесс программируемой клеточной гибели, в результате которого клетка распадается на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной. Фрагменты погибшей клетки обычно очень быстро (в среднем за 90 минут) фагоцитируются макрофагами либо соседними клетками, минуя развитие воспалительной реакции [Сербин М. Е., Щербак Е. В. Апоптоз и его молекулярные эффекторы // Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии: Сборник / под редакцией проф., д.м.н. Н.Н. Ильинских. - Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2004. Вып.11].To establish the relationship between the cytotoxic effect of the tested claimed antitumor agents and the induction of apoptosis, the apoptotic effect of the claimed agents on cancer cells was determined by flow cytometry, the results are presented for the pharmacological compositions PGNaCo:PGNaCr (3:1) and PGNaCo:PGKCo (1:1) on cancer cells M -HeLa. Apoptosis is a regulated process of programmed cell death, as a result of which the cell breaks up into separate apoptotic bodies bounded by the plasma membrane. Fragments of a dead cell are usually very quickly (on average in 90 minutes) phagocytosed by macrophages or neighboring cells, bypassing the development of an inflammatory reaction [Serbin M. E., Shcherbak E. V. Apoptosis and its molecular effectors // Actual problems of biology, medicine and ecology: Collection / edited by prof., d.m.s. N.N. Ilyinsky. - Tomsk: Siberian State Medical University, 2004. Issue 11].

Апоптотические эффекты измеряли методом проточной цитометрии с использованием протокола окрашивания аннексином V-Alexa Fluor 647. Значения представлены как среднее (стандартное отклонение (n=3). L - живые клетки; D - мертвые клетки; Ea - клетки в раннем апоптозе; La - клетки в позднем апоптозе [Voloshina AD, Sapunova AS, Kulik NV, Belenok MG, Strobykina IYu, Lyubina A, et al. Antimicrobial and cytotoxic effects of ammonium derivatives of diterpenoids steviol and isosteviol // Bioorg. Med. Chem. 2021. 32. 115974. DOI: 10.1016/j.bmc.2020.115974].Apoptotic effects were measured by flow cytometry using the annexin V-Alexa Fluor 647 staining protocol. Values are presented as mean (standard deviation (n=3). L - live cells; D - dead cells; Ea - cells in early apoptosis; La - cells in late apoptosis [Voloshina AD, Sapunova AS, Kulik NV, Belenok MG, Strobykina IYu, Lyubina A, et al. Antimicrobial and cytotoxic effects of ammonium derivatives of diterpenoids steviol and isosteviol // Bioorg. Med. Chem. 2021. 32. 115974 DOI: 10.1016/j.bmc.2020.115974].

Клетки M-HeLa обрабатывали в течение 24 часов заявляемыми средствами ПГNaCo:ПГNaCr (3:1) и ПГNaCo:ПГKCo (1:1) в концентрациях 0.1% и 0.2%. Результаты представлены на фигуре. Можно видеть, что, после 24 часов обработки для обеих фармакологических композиций наблюдались апоптотические эффекты в клетках M-HeLa. Анализ апоптотических эффектов характеризует дозозависимый характер, особенно в случае позднего апоптоза. В концентрации 0.1%, не превышающей IC50, фармакологическая композиция ПГNaCo:ПГNaCr (3:1) вызывает ранний и поздний апоптоз в 12.83% и 13.82% клеток M-HeLa, соответственно, а фармакологическая композиция ПГNaCo:ПГKCo (1:1) - ранний и поздний апоптоз в той же концентрации в 5.61%. и 6.64% клеток М-HeLa соответственно. Видно, что композиция ПГNaCo:ПГNaCr (3:1) в концентрации 0.1% более активно индуцирует апоптоз, чем ПГNaCo:ПГKCo (1:1). При увеличении концентрации соединений до 0.2% количество клеток в позднем апоптозе увеличивается: для композиции ПГNaCo:ПГNaCr (3:1) более, чем в 2 раза (с 13.82% до 28.30%); для композиции ПГNaCo:ПГKCo (1:1) - более, чем в три раза (с 6.64% до 21.34%). Результаты предполагают, что цитотоксичность исследованных фармакологических композиций в раковых клетках M-HeLa обусловлена апоптотическим путем.M-HeLa cells were treated for 24 hours with the proposed agents PGNaCo:PGNaCr (3:1) and PGNaCo:PGKCo (1:1) at concentrations of 0.1% and 0.2%. The results are shown in the figure. It can be seen that, after 24 hours of treatment for both pharmacological compositions, apoptotic effects were observed in M-HeLa cells. Analysis of apoptotic effects characterizes the dose-dependent nature, especially in the case of late apoptosis. At a concentration of 0.1%, not exceeding IC 50 , the pharmacological composition PGNaCo:PGNaCr (3:1) causes early and late apoptosis in 12.83% and 13.82% of M-HeLa cells, respectively, and the pharmacological composition PGNaCo:PGKCo (1:1) - early and late apoptosis at the same concentration of 5.61%. and 6.64% of M-HeLa cells, respectively. It can be seen that the composition of PGNaCo:PGNaCr (3:1) at a concentration of 0.1% induces apoptosis more actively than PGNaCo:PGKCo (1:1). With an increase in the concentration of compounds to 0.2%, the number of cells in late apoptosis increases: for the PGNaCo:PGNaCr (3:1) composition, more than 2 times (from 13.82% to 28.30%); for the composition PGNaCo:PGKCo (1:1) - more than three times (from 6.64% to 21.34%). The results suggest that the cytotoxicity of the studied pharmacological compositions in M-HeLa cancer cells is due to the apoptotic pathway.

Таким образом, заявляются средства, расширяющие арсенал противоопухолевых водорастворимых средств на основе пектинового биополимера, обладающих биодоступностью, малотоксичностью (ЛД50 выше 15000 мг/кг) и селективной цитотоксической активностью в отношении опухолевой клеточной линии карциномы легкого человека А549, аденокарциномы молочной железы MCF-7 и карциномы шейки матки М-HeLa, практически не оказывающих токсического влияния на нормальные клетки человека. Достоверно установлено, что макро- и микроэлементы в составе пектиновых металлокомплексов при их пероральном применении всасываются в кровь и усваиваются организмом. Это позволяет ожидать перспективность заявляемых средств для лечения онкологических заболеваний, а также расширяет спектр известных лекарственных средств в этой области медицины.Противоопухолевые средства на основе макро- и микроэлементсодержащих полигалактуронатов (варианты)Thus, agents are claimed that expand the arsenal of antitumor water-soluble agents based on pectin biopolymer with bioavailability, low toxicity (LD 50 above 15000 mg/kg) and selective cytotoxic activity against the human lung carcinoma tumor cell line A549, breast adenocarcinoma MCF-7 and M-HeLa cervical carcinomas, which have practically no toxic effect on normal human cells. It has been reliably established that macro- and microelements in the composition of pectin metal complexes, when taken orally, are absorbed into the blood and absorbed by the body. This allows us to expect the prospects of the proposed drugs for the treatment of oncological diseases, and also expands the range of known drugs in this field of medicine. Antitumor drugs based on macro- and trace-containing polygalacturonates (options)

Таблица 1 Характеристики используемых металлокомплексовTable 1 Characteristics of the used metal complexes ОбразцыSamples Содержание металлов, %Metal content, % Элементный состав, %Elemental composition, % [α]D 20 [α] D 20 СWITH НH NN ПГNaCoPGNaCo 4.68 (Na);
3.28 (Co)
4.68 (Na);
3.28(Co)
31.9131.91 4.70-4.514.70-4.51 0.400.40 +201.7
(С 0.5; H2O)
+201.7
(C 0.5; H 2 O)
ПГКCoPGKCo 5.79 (K);
3.50 (Co)
5.79(K);
3.50 (Co)
31.00-31.5131.00-31.51 4.99-5.124.99-5.12 (0.50(0.50 +189.5
(С 0.5,
H2O)
+189.5
(From 0.5,
H2O )
ПГNaZnPGNaZn 3.44 (Na);
3.13 (Zn)
3.44 (Na);
3.13 (Zn)
30.63-30.5530.63-30.55 5.75-5.875.75-5.87 (0.50(0.50 +195.4
(С 0.5; H2O)
+195.4
(C 0.5; H 2 O)
ПГNaCrPGNaCr 4.60 (Na);
2.87 (Cr)
4.60 (Na);
2.87(Cr)
31.65-31.67;31.65-31.67; 5.70-5.635.70-5.63 (0.50(0.50 +176.5
(С 0.5; H2O)
+176.5
(C 0.5; H 2 O)
ПГNaMnPGNaMn 4.92 (Na);
2.68 (Mn)
4.92 (Na);
2.68 (Mn)
30.45-30.5230.45-30.52 5.65-5.71-5.65-5.71- (0.50(0.50 +210.2
(С 0.42; H2O)
+210.2
(C 0.42; H 2 O)
ПГNaMgPGNaMg 4.60 (Na);
2.75 (Mg)
4.60 (Na);
2.75 (Mg)
30.62-30.1330.62-30.13 4.7-4.664.7-4.66 (0.50(0.50 +191.0
(С 0.5; H2O)
+191.0
(C 0.5; H 2 O)

Противоопухолевые средства на основе макро- и микроэлементсодержащих полигалактуронатов (варианты)Antitumor agents based on macro- and microelement-containing polygalacturonates (options)

Таблица 2 Содержание металлов в заявляемых композицияхTable 2 The content of metals in the claimed compositions КомпозицияComposition Содержание металлов, %Metal content, % ПГNaCo: ПГКCo (1:1)PGNaCo: PGKCo (1:1) 3.42 (Сo)3.42 (Co) Na (2.23)Na (2.23) K (3.71)K (3.71) ПГNaCo: ПГКCo (2:1)PGNaCo: PGKCo (2:1) 3.36 (Co)3.36(Co) Na (3.12)Na (3.12) K (1.93)K (1.93) ПГNaCo: ПГКCo (1:2)PGNaCo: PGKCo (1:2) 3.41 (Co)3.41(Co) Na (1.56)Na (1.56) K (3.86)K (3.86) ПГNaCo: ПГNaZn (3:1)PGNaCo: PGNaZn (3:1) 2.67 (Сo)2.67 (Сo) Na (4.70)Na (4.70) Zn (0.96)Zn (0.96) ПГNaCo: ПГNaCr (3:1)PGNaCo: PGNaCr (3:1) 2.54 (Сo)2.54 (Co) Na (4.88)Na (4.88) Cr (0.36)Cr (0.36) ПГNaCo: ПГNaMg (3:1)PGNaCo: PGNaMg (3:1) 2.80 (Сo)2.80 (Сo) Na (4.70)Na (4.70) Mg (0.53)Mg (0.53) ПГNaCo: ПГNaMn (3:1)PGNaCo: PGNaMn (3:1) 2.45 (Сo)2.45 (Co) Na (4.47)Na (4.47) Mn (1.43)Mn (1.43)

Противоопухолевые средства на основе макро- и микроэлементсодержащих полигалактуронатов (варианты)Antitumor agents based on macro- and microelement-containing polygalacturonates (options)

Таблица 3 Цитотоксичность заявляемых противоопухолевых средств на основе макро- и микроэлементсодержащих полигалактуронатовTable 3 Cytotoxicity of the claimed antitumor agents based on macro- and microelement-containing polygalacturonates Наименование образцаSample name Опухолевые линииTumor lines Нормальные линииnormal lines MCF-7MCF-7 А549A549 M-HeLaM-HeLa Chang liverChangliver IC50, % IC50 % SISI IC50, % IC50 % SISI IC50, % IC50 % SISI IC50, % IC50 % ПГNaCoPGNaCo 2.2±0.22.2±0.2 -- 0.023±0.0020.023±0.002 3939 известноknown 0.9±0.070.9±0.07 ПГKСоPGKCo 0.80.8 1.31.3 0.060.06 >17>17 0.050.05 >20>20 >1.0>1.0 ПГNaCo: ПГKСо (1:1)PGNaCo: PGKCo (1:1) 0.51±0.030.51±0.03 >2>2 0.08±0.070.08±0.07 >12.5>12.5 0.22±0.010.22±0.01 >4.5>4.5 >1.0>1.0 ПГNaCo: ПГKСо (1:2)PGNaCo: PGKCo (1:2) 0.55±0.040.55±0.04 >1.8>1.8 0.14±0.010.14±0.01 >7>7 0.31±0.010.31±0.01 >3.2>3.2 >1.0>1.0 ПГNaCo: ПГKСо (2:1)PGNaCo: PGKCo (2:1) 0.62±0.040.62±0.04 >1.6>1.6 0.26±0.020.26±0.02 >3.8>3.8 0.34±0.010.34±0.01 >2.9>2.9 >1.0>1.0 ПГNaCo: ПГNaZnPGNaCo: PGNaZn 0.12±0.010.12±0.01 1212 0.07±0.0060.07±0.006 2020 0.9±0.070.9±0.07 1.51.5 1.4±0.11.4±0.1 ПГNaCo: ПГNaCrPGNaCo: PGNaCr 0.8±0.060.8±0.06 1.61.6 0.1±0.0080.1±0.008 1313 0.2±0.010.2±0.01 77 1.3±0.11.3±0.1 ПГNaCo: ПГNaMnPGNaCo: PGNaMn >1>1 0.40.4 0.2±0.020.2±0.02 22 -- -- 0.4±0.030.4±0.03 ПГNaCo: ПГNaMgPGNaCo: PGNaMg 0.7±0.060.7±0.06 1.31.3 0.1±0.0090.1±0.009 99 0.2±0.010.2±0.01 4.54.5 0.9±0.070.9±0.07 Пектин цитрусовыйPectin citrus >1.5>1.5 11 >1.5>1.5 11 >1.5>1.5 11 >1.5>1.5 Метанольный экстракт Thymus vulgaris L. (тимьян обыкновенный)Methanol extract of Thymus vulgaris L. (common thyme) 0.14±0.010.14±0.01 2.62.6 0.34±0.020.34±0.02 1.11.1 0.25±0.020.25±0.02 1.41.4 0.36±0.010.36±0.01 АрглабинArglabin 0.00080.0008 0.80.8 0.00080.0008 0.80.8 0.0010.001 0.60.6 0.00060.0006

Claims (2)

1. Водорастворимое средство на основе полигалактуроната, обладающее селективной цитотоксической активностью в отношении карциномы легкого А549, аденокарциномы молочной железы MCF-7 и карциномы шейки матки M-HeLa, представляющее собой калий-кобальт-полигалактуронат (ПГКCo) или его композицию с натрий-кобальт-полигалактуронатом (ПГNaCo) в массовом соотношении 1-2:1-2.1. A water-soluble agent based on polygalacturonate with selective cytotoxic activity against lung carcinoma A549, breast adenocarcinoma MCF-7 and cervical carcinoma M-HeLa, which is potassium-cobalt-polygalacturonate (PCCo) or its composition with sodium-cobalt- polygalacturonate (PGNaCo) in a mass ratio of 1-2:1-2. 2. Водорастворимое средство на основе полигалактуроната, обладающее селективной цитотоксической активностью в отношении карциномы легкого А549, аденокарциномы молочной железы MCF-7 и карциномы шейки матки M-HeLa, представляющее собой композицию, содержащую в массовом соотношении 3:1 натрий-кобальт-полигалактуронат (ПГNaCo) и металлокомплекс пектинового биополимера натрий-металл-полигалактуронат соответственно, где биогенный металл представляет собой цинк, марганец, хром или магний (ПГNaZn, ПГNaMn, ПГNaCr, ПГNaMg).2. A water-soluble agent based on polygalacturonate with selective cytotoxic activity against lung carcinoma A549, breast adenocarcinoma MCF-7 and cervical carcinoma M-HeLa, which is a composition containing sodium-cobalt-polygalacturonate (PNaCo) in a mass ratio of 3: 1 ) and a metal complex of pectin biopolymer sodium-metal-polygalacturonate, respectively, where the biogenic metal is zinc, manganese, chromium or magnesium (PGNaZn, PGNaMn, PGNaCr, PGNaMg).
RU2022116948A 2022-06-23 Antitumor agents based on macro- and microelement-containing polygalacturonates (options) RU2792613C1 (en)

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2023101427A Division RU2794885C1 (en) 2023-01-24 Sodium cobalt polygalacturonate with antitumor activity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792613C1 true RU2792613C1 (en) 2023-03-22

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2219187C2 (en) * 2001-07-26 2003-12-20 Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН Water-soluble bi- and polymetallic complexes of polygalacturonic acid stimulating hemogenesis process
RU2281957C1 (en) * 2005-04-26 2006-08-20 Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ КазНЦ РАН) Water-soluble sodium-, calcium-, iron-polygalactouronate stimulating hemopoiesis

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2219187C2 (en) * 2001-07-26 2003-12-20 Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН Water-soluble bi- and polymetallic complexes of polygalacturonic acid stimulating hemogenesis process
RU2281957C1 (en) * 2005-04-26 2006-08-20 Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ КазНЦ РАН) Water-soluble sodium-, calcium-, iron-polygalactouronate stimulating hemopoiesis

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Минзанова С.Т. и др. Комплексообразование пектиновых полисахаридов с макро- и микроэлементами - Mg2+, Zn2+, Cr3+ / Третья всероссийская научная конференция (с международным участием): "Успехи синтеза и комплексообразования". Часть 1. Секция "Органическая химия". Тезисы докладов, 2014. стр.232. Salima T. Minzanova et al., Biological Activity and Pharmacological Application of Pectic Polysaccharides: A Review / Polymers, 2018, N.10, pp.1-31. Минзанова С.Т. Пектиновые металлокомплексы с ионами кобальта / Биохимические инновации в условиях коррекции техногенеза биосферы: Труды Международного биогеохимического Симпозиума, посвященного 125-летию со дня рождения академика А.П. Виноградова и 90-летию образования Приднестровского университета. В 2-х томах, Тирасполь, 05-07 ноября 2020 года. Том 1. - Тирасполь, 2020. - стр.204-209. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pradhan et al. Multifunctional role of fucoidan, sulfated polysaccharides in human health and disease: A journey under the sea in pursuit of potent therapeutic agents
Liao et al. Preparation and characterization of dictyophora indusiata polysaccharide–zinc complex and its augmented antiproliferative activity on human cancer cells
Bordbar et al. High-value components and bioactives from sea cucumbers for functional foods—a review
Youn et al. Potential anticancer properties of the water extract of Inontus obliquus by induction of apoptosis in melanoma B16-F10 cells
Alwarsamy et al. Effect of fucoidan from Turbinaria conoides on human lung adenocarcinoma epithelial (A549) cells
RU2124361C1 (en) Method of isolation of resin tragacanth polysaccharide fraction from plant of genus astragal, composition based on polysaccharide fraction, method of inhibition of cancer tumor growth, method of inhibition of viral infections
US8927523B2 (en) Compound sea cucumber preparation and manufacturing method thereof
JP3020387B2 (en) Antiviral substance
US20020071868A1 (en) Multicomponent biological vehicle
Torres et al. Fucoidans: The importance of processing on their anti-tumoral properties
Cheng et al. The effects of polysaccharides from the root of Angelica sinensis on tumor growth and iron metabolism in H22-bearing mice
Huang et al. Novel highly branched water-soluble heteropolysaccharides as immunopotentiators to inhibit S-180 tumor cell growth in BALB/c mice
Kalimuthu et al. Fucoidan, a sulfated polysaccharides from brown algae as therapeutic target for cancer
Ke et al. Research progress on the extraction technology and activity study of Epimedium polysaccharides
Zhang et al. Apoptosis induction activity of polysaccharide from Lentinus edodes in H22-bearing mice through ROS-mediated mitochondrial pathway and inhibition of tubulin polymerization
Jodh et al. Pharmacological review on Madhuca longifolia
Virk et al. Green synthesis of Moringa oleifera leaf nanoparticles and an assessment of their therapeutic potential
CN106902129B (en) Application of active ingredients of Trillium medicinal material in preparation of liver protecting or liver protecting medicine
RU2792613C1 (en) Antitumor agents based on macro- and microelement-containing polygalacturonates (options)
Farias et al. Cytotoxicity of xyloglucan from Copaifera langsdorffii and its complex with oxovanadium (IV/V) on B16F10 cells
RU2794885C1 (en) Sodium cobalt polygalacturonate with antitumor activity
Hassan et al. Wheat Grass (Triticum aestivum L.) Benefits Health in a Pandemic Scenario
US20160227829A1 (en) Dietary composition containing cistanche deserticola polysaccharide with inhibitory effects on colon cancer
JP2001181303A (en) Fucoidan-type conjugated polysaccharide, manufacturing method thereof and immunity potentiating agent having same as major component
Sakagami et al. Therapeutic potential of solubilized nanolignin against oral diseases