UA116274C2 - Спосіб магнітної нанотераностики злоякісних пухлин - Google Patents
Спосіб магнітної нанотераностики злоякісних пухлин Download PDFInfo
- Publication number
- UA116274C2 UA116274C2 UAA201603755A UAA201603755A UA116274C2 UA 116274 C2 UA116274 C2 UA 116274C2 UA A201603755 A UAA201603755 A UA A201603755A UA A201603755 A UAA201603755 A UA A201603755A UA 116274 C2 UA116274 C2 UA 116274C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- nanocomplex
- doxorubicin
- magnetic
- tumor
- malignant tumors
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 title description 15
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 title 1
- AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N Doxorubicin Chemical class O([C@H]1C[C@@](O)(CC=2C(O)=C3C(=O)C=4C=CC=C(C=4C(=O)C3=C(O)C=21)OC)C(=O)CO)[C@H]1C[C@H](N)[C@H](O)[C@H](C)O1 AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000013522 chelant Substances 0.000 claims abstract description 15
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 claims abstract description 13
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 229960004679 doxorubicin Drugs 0.000 claims description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 12
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 8
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 8
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 7
- 201000009030 Carcinoma Diseases 0.000 description 6
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 5
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 4
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 230000005414 paramagnetic center Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 3
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 3
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 239000000032 diagnostic agent Substances 0.000 description 2
- 229940039227 diagnostic agent Drugs 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 230000009401 metastasis Effects 0.000 description 2
- JFOHFDSMPQIOES-UHFFFAOYSA-N motexafin Chemical compound C1=NC2=CC(OCCOCCOCCOC)=C(OCCOCCOCCOC)C=C2N=CC(C(=C2CCCO)C)=NC2=CC(C(CC)=C2CC)=NC2=CC2=C(CCCO)C(C)=C1N2 JFOHFDSMPQIOES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229950011637 motexafin Drugs 0.000 description 2
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 2
- CMSMOCZEIVJLDB-UHFFFAOYSA-N Cyclophosphamide Chemical compound ClCCN(CCCl)P1(=O)NCCCO1 CMSMOCZEIVJLDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000009618 Transforming Growth Factors Human genes 0.000 description 1
- 108010009583 Transforming Growth Factors Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 230000002001 anti-metastasis Effects 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 229940044683 chemotherapy drug Drugs 0.000 description 1
- 229960004397 cyclophosphamide Drugs 0.000 description 1
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 description 1
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 244000144993 groups of animals Species 0.000 description 1
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002534 radiation-sensitizing agent Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Винахід стосується способу магнітної нанотераностики злоякісних пухлин, що включає використання протипухлинного препарату на основі нанокомплексу хелату гадолінію з магнітомеханохімічно активованим доксорубіцином при електромагнітному опроміненні від індуктора з частотою 42 МГц, який вводять безпосередньо до кровотоку злоякісної пухлини та проводять її електромагнітне опромінення з тією ж частотою.
Description
Заявка належить до медицини, а саме до онкології, і може бути використана як метод терапії та контролю її ефективності при комплексному лікуванні онкологічних хворих за допомогою магнітної нанотерапії.
Термін "тераностика" (англ. ІПегапозіїс5) було впроваджено стосовно методології, яка поєднує діагностику та терапію хвороби, використовуючи одночасно діагностичний та терапевтичний агенти.
Відомий спосіб тераностики злоякісних пухлин, за яким проводять хіміотерапію протипухлинним препаратом доксорубіцином та магнітно-резонансну діагностику (МРТ) з парамагнітною контрастною речовиною, хелатом гадолінію, - мотексафіном гадолінію (|1| після сеансу медикаментозного лікування. Однак, даний спосіб має недолік - внаслідок недостатнього розчинення доксорубіцину при взаємодії з мотексафіном гадолінію може пригнічуватися транспорт хіміопрепарату та знижуватися ефективність лікування.
За прототип вибрано спосіб нанотераностики злоякісних пухлин (Хіопа 7. Епсарзшайоп ої дохогибісіп м/ййіп о тиййпсіопа! дадоїїпішт-юадей депагйтег папосотріехе5 ог іагоєїєй
Іегапозвіїсв ої сапсег сеїЇ5 / 7. Хіопа, М. Зпепб, Х. Ні / БОС Дах. - 2015. - Мої. 5. - Р. 30286- 30296), що включає хімічний синтез багатофункціонального нанокомплексу на основі хелату гадолінію та доксорубіцину, хіміотерапію злоякісних пухлин та МРТ після сеансу лікування.
Позитивним у прототипі є те, що нанокомплекс на основі хелату гадолінію та доксорубіцину може використовуватися як для хіміотерапії, так і для наступного проведення МРТ, завдяки чому пухлина частково знищується, а ефективність терапії можливо індивідуально контролювати, аналізуючи отримані діагностичні дані; токсичність комплексу з двома препаратами не збільшується порівняно з використанням кожного з них окремо.
Недоліком прототипу є зниження протипухлинної ефективності нанокомплексу внаслідок того, що доксорубіцин розміщують всередині дендримеру - макромолекулярної сполуки-носія препарату, що погіршує хімічну взаємодію протипухлинного препарату з пухлинними клітинами та знижує діагностичні можливості МРТ.
В основу винаходу поставлена задача створити спосіб магнітної нанотераностики злоякісних пухлин шляхом магнітомеханохімічної активації протипухлинного препарату доксорубіцину з інтенсивністю підводу механічної енергії 20 Вт/г і частотою 35 Гц у постійному магнітному полі 8
Зо мТл та одночасному електромагнітному опроміненні (ЕС) від індуктора з частотою 42 МГц і вихідною потужністю 2 Вт та в спеціальному реакторі протягом 5 хв з наступним синтезом багатофункціонального нанокомплексу активованого препарату з хелатом гадолінію, який вводять безпосередньо до кровотоку злоякісної пухлини та проводять її ЕО, що дасть можливість підвищити ефективність протипухлинного лікування до 11 95, покращити діагностичні можливості способу, знизити побічні ефекти за рахунок кращої цільової доставки препарату та використання помірних теплових режимів ЕО.
Поставлена задача вирішується таким чином.
Як терапевтичний засіб використовують магнітомеханохімічно активований протипухлинний препарат доксорубіцин з інтенсивністю підводу механічної енергії 20 Вт/г і частотою 35 Гц у постійному магнітному полі 8 мТл з одночасним ЕоО від індуктора з частотою 42 МГц і вихідною потужністю 2 Вт та в спеціальному реакторі протягом 5 хв, а далі синтезують багатофункціональний нанокомплекс з хелатом гадолінію, який вводять безпосередньо до кровотоку злоякісної пухлини та проводять її ЕО.
Магнітомеханохімічна активація доксорубіцину ініціює в ньому збільшення кількості парамагнітних центрів (вільних радикалів). Синтез активованого препарату з хелатом гадолінію, який має 7 неспарених електронів, додатково підвищує парамагнітні властивості багатофункціонального нанокомплексу, введення якого безпосередньо до кровотоку злоякісної пухлини та її ЕО сприяють підвищенню в електромагнітному полі діагностичної інформативності і протипухлинного ефекту.
Поєднання впливу постійних і змінних магнітних полів базується на відомому ефекті
Зеемана - розщепленні спектральних ліній парамагнітних центрів (вільних радикалів) в нанокомплексі на кілька компонент. При опромінюванні неоднорідним магнітним полем парамагнітних центрів нанокомплексу відбуваються магнітні дипольні переходи, що впливають на рекомбінацію радикальних пар, підвищується активність, концентрація і час життя вільних радикалів, які спричиняють оксидативний стрес, генетичні мутації, апоптоз пухлинних клітин |З).
Наявність у пухлині багатофункціонального нанокомплексу як контрастної речовини також підвищує ефективність діагностичної оцінки за допомогою МРТ.
Прикладом реалізації заявленого способу може бути експериментальне дослідження.
Протипухлинну активність вивчали на 28 мишах-самцях С57ВІ /6 масою 18-20 г розведення бо віварію Національного інституту раку. Трансплантацію пухлинних клітин карциноми Льюїс здійснювали введенням тваринам у праве стегно 30 95 суспензії клітин об'ємом 0,4 мл в середовищі 199. Тварин було розділено на 4 групи по 7 тварин: 1 - контроль (без впливу); 2 - введення офіцинального доксорубіцину (ОФ ДР); З - введення нанокомплексу (магнітомеханохімічно активований доксорубіцин та хелат гадолінію); 4 - введення нанокомплексу (магнітомеханохімічно активований доксорубіцин та хелат гадолінію) з ЕО.
Протипухлинний препарат доксорубіцин магнітомеханохімічно активували з інтенсивністю підводу механічної енергії 20 Вт/г і частотою 35 Гц у постійному магнітному полі 8 мТл та одночасному ЕО від індуктора з частотою 42 МГц ї вихідною потужністю 2 Вт протягом 5 хв в нанореакторі "ММР" (Національний інститут раку, Україна), далі синтезували багатофункціональний нанокомплекс з хелатом гадолінію. Тваринам вводили препарати в хвостову вену об'ємом 0,2 мл, починаючи з 2 доби після перещеплення пухлини. ОФф ДР у дозі З мг/кг маси в розчині 0,9 95 Масі, нанокомплекс - активований доксорубіцин З мг/кг, розчинений у 0,2 мл хелату гадолінію. Увесь курс складався з 5 ін'єкцій та 5 сеансів ЕО, що проводились 1 раз на 2 доби. Термін спостереження за тваринами становив 22 доби.
У всіх дослідах використовували протипухлинний препарат доксорубіцин виробництва
Пфайзер Італія С.р.л. (Італія) та хелат гадолінію Донг Кук Фармасьютікел Ко., Лтд (Корея).
Локальне неоднорідне ЕО пухлини у тварин проводили на експериментальному прототипі апарата "Магнітерм" (Радмір, Україна) з магнітодипольним аплікатором, що має голчатий локалізатор і неодимовий постійний магніт з максимальною магнітною індукцією ПМП 0,4 Тл на відстані 8 мм від кінця диполів та частотою ЕО 42 МГц з вихідною потужністю 75 Вт. Весь курс складався з 5 ін'єкцій препарату і 5 сеансів БО з впливом постійного магнітного поля.
Температура всередині пухлини не перевищувала 38"С. МРТ-діагностику проводили за допомогою апарата бідпа Омаїйоп (Сепега! ЕІесігіс) з індукцією магнітного поля 0,35 Тл.
Сканування здійснювали в радіочастотній котушці для нейроваскулярних досліджень, товщина зрізу складала З мм, синхронізація дихання не використовувалась.
Нелінійну кінетику об'єму пухлини оцінювали за допомогою фактора росту пухлини Ф, а динаміку росту пухлин оцінювали за коефіцієнтом к гальмування росту пухлини І|4). Розміри та індекс інгібування метастазів (ПМ) визначали згідно з методикою (51.
У табл. 1 наведено результати вивчення кінетики росту, а в табл. 2 - процесів
Зо метастазування після впливу нанокомплексу і ЕО на дослідних тварин. Аналіз отриманих даних свідчить, що параметр ф-0,336:20,001 був найменший, а параметр к-1,19 був найбільший для 4-
Її групи тварин, яким вводили нанокомплекс та проводили ЕО зовнішнім локальним неоднорідним постійним та електромагнітним полями при помірній гіпертермії. В даній групі середній об'єм метастазів мав тенденцію до зменшення, а індекс їх інгібування - до збільшення порівняно із дією ОФ ДР.
Таблиця 1
Коефіцієнти нелінійної динаміки росту карциноми Льюїс з 2 до 22 доби після перещеплення доба" пухлини к, відн. од. 7 - Статистично значущі відмінності порівняно з контролем, рівень значущості р«еО0,05. т - Статистично значущі відмінності порівняно з 2 групою тварин, рівень значущості р«е0,05. є - Статистично значущі відмінності порівняно з З групою тварин, рівень значущості р«е0,05.
Таким чином, дослідження на експериментальній моделі карциноми Льюїс показали, що після впливу нанокомплексу до складу якого входили магнітомеханохімічно активований доксорубіцин і хелат гадолінію та проведення сеансу ЕО, було зафіксовано вищий протипухлинний ефект, ніж після впливу ОФ ДР.
Таблиця 2
Процеси метастазування карциноми Льюїс метастазів на мишу метастазів, мм метастазів ПМ) о Контрольбезвпливу)ї | 11,550,5 | бз4юМ! | С - "- Статистично значущі відмінності порівняно з контролем, рівень значущості р « 0,05.
На фіг. 1 наведено МРТ-зображення карциноми Льюїс через 22 доби після трансплантації пухлини. Комп'ютерний аналіз зображення свідчить, що після введення ОФ ДР площа пухлини дорівнювала 5,1 сме, а після введення нанокомплексу та ЕО вона була менша на 11,8 95 і складала 4,5 см.
Наведений приклад доводить досягнення позитивного ефекту нанотераностики злоякісних новоутворень у результаті здійснення заявленого способу, тобто, можливість одночасного використання багатофункціонального нанокомплексу на основі хелату гадолінію та доксорубіцину як діагностичного і терапевтичного агентів.
Пояснення до графічних матеріалів винаходу
Фіг. 1. МРТ-зображення карциноми Льюїс через 22 доби після трансплантації пухлини та впливу: 1 - ОФ ДР; 2 - нанокомплекс та ЕО.
Джерела інформації: 1. Рравзе і їШіаІЇ ої тоїехаїйп дадоїїпішт апа адохогибрісіпй іп Ше їеайтепі ої адмапсєй таїїдпапсіеє5. / А.М. Тгаупог, У.Р. ТПпотав, А.К. НатапаїНап (еї а.) // Іпмеб5і Мем Огидв. - 2011. -
Мої. 29, Мо 2. - Р. 316-322. 2. Хіопд 7. Епсарзшайоп ої дохогибісіп м/ййіп. типйиипсіопа! дадоїїпішт-Іоадей адепапйте" папосотріехез ог іагдеївей ІНегаповіїс5 ої сапсег сеїЇ5 / 7. Хіопд, М. ЗНепб, Х. Ні / ВО дам. - 2015. - Мої. 5. - Р. 30286-30296 (прототип). 3. Орел В.З. Магнитная нанотерапия рака / В.9. Орел, Н.Н. Дзятковская, А.В. Романов. - заатгискКеп: ІГатбреп Асадетіс Рибіївпіпо, 2013. - Т.1. - 221 с. 4. Зманузль Н.М. Кинетика зкспериментальньх опухолевьїх процессов / Н.М. Зманузль. - М:
Наука, 1977. - 419 с. 5. Потенцирование антиметастатической активности циклофосфана радиосенсибилизатором АК-2123 / Н.П. Коновалова, Р.Ф. Дьячковская, Р.М. Волкова, В.Т. Каги // Зксперим. онкология. - 1994. - Т. 16. - С. 419-422.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Коо) Спосіб магнітної нанотераностики злоякісних пухлин, що включає хімічний синтез та застосування протипухлинного препарату на основі нанокомплексу хелату гадолінію з доксорубіцином під контролем магніторезонансної діагностики, який відрізняється тим, що доксорубіцин магнітомеханохімічно активують при електромагнітному опроміненні від індуктора з частотою 42 МГц, а отриманий нанокомплекс вводять безпосередньо до кровотоку злоякісної пухлини та проводять її електромагнітне опромінення з тією ж частотою.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201603755A UA116274C2 (uk) | 2016-04-08 | 2016-04-08 | Спосіб магнітної нанотераностики злоякісних пухлин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201603755A UA116274C2 (uk) | 2016-04-08 | 2016-04-08 | Спосіб магнітної нанотераностики злоякісних пухлин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA116274C2 true UA116274C2 (uk) | 2018-02-26 |
Family
ID=61523935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201603755A UA116274C2 (uk) | 2016-04-08 | 2016-04-08 | Спосіб магнітної нанотераностики злоякісних пухлин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA116274C2 (uk) |
-
2016
- 2016-04-08 UA UAA201603755A patent/UA116274C2/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jeong et al. | Sonodynamically induced antitumor effects of 5-aminolevulinic acid and fractionated ultrasound irradiation in an orthotopic rat glioma model | |
Liu et al. | An ultrasound-activatable platinum prodrug for sono-sensitized chemotherapy | |
US11918652B2 (en) | Nanoparticles sequentially exposed to low intensity acoustic waves for medical or cosmetic applications | |
CN105164107B (zh) | 用于与放射结合使用的放射增敏剂化合物 | |
US11654292B2 (en) | Targeted osmotic lysis of malignant cancer cells using pulsed magnetic field gradients | |
Lipengolts et al. | Antitumor efficacy of extracellular complexes with gadolinium in Binary Radiotherapy | |
Mehta et al. | Sonodynamic therapy and sonosensitizers for glioma treatment: A systematic qualitative review | |
US20210283255A1 (en) | Reducing Damage From Chemotherapy And Increasing Cancer Kill Rates By Using Interweaved Low Dose Radiation | |
UA116274C2 (uk) | Спосіб магнітної нанотераностики злоякісних пухлин | |
Griffin et al. | Vascular disrupting agent arsenic trioxide enhances thermoradiotherapy of solid tumors | |
UA111670U (uk) | Спосіб магнітної нанотераностики злоякісних пухлин | |
Norum et al. | Photochemical internalization of bleomycin before external-beam radiotherapy improves locoregional control in a human sarcoma model | |
UA102952U (uk) | Спосіб магнітної нанотераностики злоякісних пухлин | |
RU2527154C1 (ru) | Способ повышения биодоступности цисплатина в саркому -45, индуцированную в эксперименте | |
UA124427U (uk) | Спосіб магнітно-резонансної нанотераностики злоякісних пухлин | |
Zhukova et al. | Some strategies of activation therapy using radiations of microwave ranges in experiments on tumor-bearing animals | |
UA123258C2 (uk) | Спосіб магнітно-резонансної нанотераностики злоякісних пухлин | |
UA115630U (xx) | Спосіб магнітно-резонансної нанотераностики злоякісних пухлин | |
RU2474884C9 (ru) | Способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте | |
US20240197883A1 (en) | Nanoparticles sequentially exposed to low intensity acoustic waves for medical or cosmetic applications | |
RU2726608C2 (ru) | Способ инициации гибели опухолевых клеток натриевой солью гематопорферина и ВЧ- и СВЧ-энергией волнового излучения | |
RU2726609C2 (ru) | Способ инициации гибели опухолевых клеток гидроксиалюминием трисульфофталоцианина, янтарной кислотой и ВЧ- и СВЧ-энергией волнового излучения | |
RU2726611C2 (ru) | Способ инициации гибели опухолевых клеток 5-аминолевулиновой и янтарной кислотами и ВЧ- и СВЧ-энергией волнового излучения | |
US20240325771A1 (en) | Oscillation Patterns for Oncomagnetic Treatment | |
RU2723884C2 (ru) | Способ инициации гибели опухолевых клеток натриевой солью Хлорина-е6, янтарной кислотой и ВЧ- и СВЧ-энергией волнового излучения |