СРЕДСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ЦИТОТОКСИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ПАРАНЕОПЛАСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ХИМИОТЕРАПИИ, ОБЛАДАЮЩЕЕ ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Название	СРЕДСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ЦИТОТОКСИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ПАРАНЕОПЛАСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ХИМИОТЕРАПИИ, ОБЛАДАЮЩЕЕ ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ АКТИВНОСТЬЮ
Разработчик (Авторы)	Просенко Александр Евгеньевич, Гросс Михаил Александрович, Кандалинцева Наталья Валерьевна, Толстикова Татьяна Генриховна, Сорокина Ирина Васильевна
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2447888
Дата регистрации	11.04.2011
Правообладатель	Некоммерческое партнерство "Новосибирский институт антиоксидантов", Толстикова Татьяна Генриховна, Сорокина Ирина Васильевна
Область применения (класс МПК)	A61K 31/095 (2006.01) A61P 35/00 (2006.01) A61P 39/00 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к медицине, конкретно к (3,5-диметил-4-гидрокси)бензилтиододекану формулы (I):

обладающему противоопухолевой активностью, а также мембраностабилизирующим эффектом и цитопротекторным действием в условиях цитостатической противоопухолевой химиотерапии и паранеопластических изменений в тканях.

Указанные свойства позволяют использовать соединение в медицине для купирования цитотоксических эффектов в тканях при токсическом гепатите, противоопухолевой химиотерапии и на фоне паранеопластических процессов, вызванных злокачественным ростом.

Алкилированные фенолы, образующие в окисляющей среде стабильные феноксильные радикалы, являются высокоэффективными антиоксидантами. Благодаря низкой токсичности они широко применяются в полимерных материалах, в том числе контактирующих с человеком (пищевая упаковка, детские игрушки, медицинские инструменты и т.д.). Однако в медицинской практике данные соединения представлены весьма ограниченным кругом лекарственных препаратов. Препарат дибунол (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол) применяется для лечения рака и папилломатоза мочевого пузыря, циститов, ожогов, трофических и лучевых язв [1. М.Д.Машковский. Лекарственные средства, в двух томах, изд. «Торсинг», Харьков, 1998, т.2, с.55]. Препарат пробукол [4,4'-(изопропилидендитио)-бис-(2,6-ди-трет-бутил)фенол] назначается как гиполипидемическое средство при гиперхолестеринемии с риском развития ишемической болезни сердца [2. Лекарственные препараты, разрешенные к применению в СССР. Под ред. М.А.Клюева, Э.А.Бабаяна. М., Медицина, 1979, с.61-65].

Интерес к разработке таких агентов в последнее время значительно возрос в связи необходимостью их включения в комплексную химиотерапию опухолей для повышения противоопухолевой резистентности организма и снижения побочных эффектов цитостатической химиотерапии. Ассортимент подобных препаратов-корректоров химиотерапевтических средств в настоящее время ограничен.

Структурным аналогом заявляемого соединения является ионол (действующее вещество препарата дибунол) формулы (II).

Ионол обладает антиоксидантной, преимущественно антирадикальной, активностью, предотвращая нарушения клеточных мембран, вызванные развитием окислительного стресса, возникающего при различных патологических процессах. В экспериментальных исследованиях показано, что ионол уменьшает эффект многих токсинов и предотвращает развитие ишемических повреждений органов. Внутрибрюшинное введение ионола крысам на фоне интоксикации CCl₄ существенно понижает удельную площадь некрозов гепатоцитов. Внутрижелудочное введение масляного раствора дибунола сокращает сроки заживления язвенных поражений [3. Н.К.Зенков, Н.В.Кандалинцева, В.З.Ланкин и др. Фенольные биоантиоксиданты. Новосибирск: СО РАМН, 2003. - С.248]. Основным недостатком данного вещества является развитие побочных эффектов при хроническом применении, связанных с влиянием токсичных продуктов метаболизма. Ионол вызывает повреждения в ткани легких, инициируя воспалительный процесс, который приводит к развитию опухолей. Токсический эффект ионола проявляется в отношении печени, что выражается в морфологических нарушениях гепатоцитов в виде дезинтеграции и вакуолизации цитоплазмы, аутолиза митохондрий, жировой инфильтрации, снижения содержания гликогена и т.д. Данные изменения сходны с действием канцерогенов [4. Pastor et al. Antioxidant enzymes and fatty acid status in erytrocytes of Down syndrome patients. Clin. Chem. - 1998. Vol 44. P.924-929]. Следует отметить, что ионол относится к умеренно токсичным соединениям: ЛД₅₀ для мышей составляет 2000, для крыс 1600-3200 мг/кг (III класс токсичности). В отличие от ионола, заявленный агент (I), является малотоксичным: ЛД₅₀ - свыше 5000 мг/кг для животных тех же видов (IV класс токсичности). По антиоксидантной активности в модельных системах (окисление стирола и лярда) заявленное соединение превосходит ионол, a in vivo на модели длительной неполной ишемии головного мозга снижает накопление продуктов перекисного окисления в мозге крыс [15. Плотников М.Б., Просенко А.Е., Смольякова В.И., Иванов И.С., Чернышева Г.А., Кандалинцева Н.В. Синтез и антиоксидантная активность 3,5-диметил-4-гидроксибензилтиододекана // Хим.-фарм. журн., 2010, №3 (44), с.65-67].

Соединением, близким по мембраностабилизирующим свойствам к заявляемому, является препарат α-токоферол формулы (III).

Действие данного липофильного препарата направлено на стабилизацию клеточных мембран при повреждении их токсичными радикальными продуктами. Защитный эффект токоферола показан на моделях ишемии печени, почек и мозга [5. Kaiden et al. Reduced tocopherol content of В cells from patients with cronic lymphocytic leukemia. Blood. 1984. Vol.63. P.213-215]. Как гепатопротектор препарат (III) применяется при острых и хронических токсических гепатитах, в том числе алкогольных и лекарственных, сопровождающихся клеточным цитолизом, а также при воспалительных и дистрофических заболеваниях печени другой этиологии [6. Голиков А.П., Полумисков В.Ю., Давыдов Б.В. и др. Перекисное окисление липидов и основные факторы его активации у больных инфарктом миокарда // Кардиология. - 1989. №7. С.53-59]. Анализ экспериментальных и клинических данных в отношении применения данного препарата в лечении опухолевых заболеваний не дает однозначных рекомендаций о его использовании в терапии опухолевых процессов [3. Н.К.Зенков, Н.В.Кандалинцева, В.З.Ланкин и др. Фенольные биоантиоксиданты. Новосибирск: СО РАМН, 2003. - С.248]. По этой причине токоферола ацетат не нашел широкого применения как корректор при комплексной противоопухолевой терапии.

Ранее было показано, что заявленный фенол (I) превосходит α-токоферол и троллокс по антиокислительной активности, увеличивая выживаемость клеток штаммов E.coli при их обработке пероксидом водорода, а также не проявляет генотоксичности и мутагенной активности в тесте Эймса [13. Кемелева Е.А., Васюнина Е.А., Синицина О.И., Хомченко А.С., Гросс М.А., Кандалинцева Н.В., Просенко А.Е., Невинский Г.А. Новые перспективные антиоксиданты на основе 2,6-диметилфенола // Биоорган, химия, 2008, №4 (34), с.558-569]. Соединение (I) известно также как средство для лечения больных с сердечно-сосудистыми и другими заболеваниями для уменьшения повышенной вязкости крови, спонтанной агрегации эритроцитов, снижения агрегационной способности тромбоцитов и внутрисосудистого тромбообразования [14. Плотников М.Б., Смольякова В.И., Иванов И.С., Чернышева Г.А., Просенко А.Е., Гросс М.А., Бойко М.А. Средство, обладающее антиагрегантной, уменьшающей повышенную вязкость крови и антитромбогенной активностью // Пат. РФ №2368376 (2009)]. Однако применение данного агента в качестве мембраностабилизирующего и цитопротекторного средства при опухолевых заболеваниях и цитотоксической химиотерапии в литературе не описано. Не исследованы также противоопухолевые свойства этого соединения.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка на основе доступного 2,6-диметилфенола малотоксичного фенольного агента, с противоопухолевыми свойствами и цитопротекторным действием в различных тканях при паранеопластических синдромах, цитостатической противоопухолевой химиотерапии и токсическом гепатите.

Поставленная задача достигается химическим соединением - (3,5-диметил-4-гидрокси)бензилтиододеканом формулы (I), полученным из 2,6-диметилфенола и додекантиола способом, описанным в работе [12. Просенко А.Е., Дюбченко О.И., Терах Е.И., Марков А.Ф., Горох Е.А., Бойко М.А. Синтез и исследование антиокислительных свойств алкилзамещенных гидроксибензилдодецилсульфидов // Нефтехимия, 2006, №4 (46), с.310-315] и обладающим выраженной противоопухолевой, цитопротекторной и мембраностабилизирующей активностью, в том числе на фоне введения в организм цитостатических препаратов и гепатотропного яда CCl₄.

Исследование биологической активности соединения (I) включало в себя определение его антицитолитического и мембраностабилизирующего эффектов при токсическом гепатите, а также противоопухолевого, антиметастатического и цитопротекторного действия на фоне перевиваемых опухолей, в том числе в сочетании с противоопухолевыми химиотерапевтическими препаратами с целью снижения их цитотоксического эффекта в организме. При исследовании антицитолитического и мембраностабилизирующего действия в качестве препарата сравнения брали токоферола ацетат. В качестве эталона противоопухолевой и антиметастатической активности использовали стандартную схему полихимиотерапии АСОР (циклофосфан, доксорубицин, винкристин и преднизолон) [7. Гершанович М.Л., Филов В.А., Акимов М.А., Акимов А.А. Введение в фармакотерапию злокачественных опухолей - СПб.: Сотис, 1999. С.105].

Полученные данные обрабатывались статистически с помощью стандартного пакета программ «STATISTICA».

Предварительно методом Кербера [8. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под ред. Р.У.Хабриева - М.: Медицина, 2005. 832 с.] определялась острая токсичность соединения (I) на белых беспородных мышах массой 22-25 г при однократном внутрижелудочном способе введения. Показано, что соединения (I) относится к IV классу токсичности, ЛД₅₀ свыше 5000 мг/кг.

Антицитолитические и мембраностабилизиующие свойства агента определяли на мышах линии С57В1 массой 25 г, у которых вызывали токсический гепатит путем внутрижелудочного введения 10% раствора CCl₄ в растительном масле (в объеме 0,1 мл). Раствор соединения (I) вводили внутрижелудочно в дозе 80 мг/кг массы тела. Группе сравнения аналогичным способом вводили масляный раствор токоферола (80 мг/кг). Контролем являлись животные с введением только CCl₄. Установлено, что введение масляного раствора соединения (I) мышам достоверно снижает концентрацию маркеров цитолиза - С-реактивного белка (СРБ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) - в крови мышей соответственно в 2 и 2,9 раз относительно контроля. Эффективность мембраностабилизирующего действия соединения (I) выше, чем у токоферола (в 1,2-1,8 раз). Выявлено, что соединение (I) достоверно уменьшает в печени концентрацию вторичного продукта перекисного окисления липидов - малонового диальдегида (МДА) (в 1,7 раз относительно контроля). Токоферол в данных условиях не оказывает достоверного мембраностабилизирующего эффекта.

Противоопухолевые свойства соединения (I) определяли in vitro и in vivo. В опытах in vitro изучали цитотоксическое действие агента в различных лекарственных формах (масляный раствор, водная взвесь, водный раствор с диметилсульфоксидом) на клеточные культуры нормальных мышиных фибробластов и саркомы V40. Установлено, что соединение (I) в виде масляного раствора проявляет наименее выраженное цитотоксическое действие на нормальные и опухолевые клетки. Концентрации, близкие к среднеэффективным, составляют: для масляного раствора - около 100 мМ; для водной взвеси - 0,01 мМ; для водного раствора с ДМСО - 0,001 мМ.

Противоопухолевое действие соединения (I) in vivo исследовали на животных с солидными перевиваемыми опухолями - карциномой легких Льюис (мыши самки линии C57BL/6 массой 18-23 г) и карциномой Эрлиха (беспородные мыши самцы массой 20-25 г). Эталоном противоопухолевого эффекта являлась цитостатическая полихимиотерапия, применяемая по стандартной схеме АСОР (однократное парентеральное введение циклофосфана, доксорубицина, винкристина и преднизолона в дозах 1/5 от ЛД₅₀). Агент (I) вводился внутрижелудочно на 11 день после перевивки опухоли в виде раствора в подсолнечном масле по 0,2 мл на 10 г массы тела в дозе 100 мг/кг (мышам с карциномой Льюис и карциномой Эрлиха) и в дозе 50 мг/кг (мышам с карциномой Эрлиха). Введение агента продолжалось в течение 7 дней. Полихимиотерапия АСОР проводилась однократно на десятый день после перевивки опухоли. Противоопухолевый эффект оценивали по индексу торможения роста опухоли (отношение разности средних размеров опухолей в контрольной и опытной группах к ее размерам в контроле), который определяли в динамике в период введения агента согласно методическим рекомендациям [8. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под ред. Р.У.Хабриева - М.: Медицина, 2005. 832 с.]. Установлено, что при данном режиме введения противоопухолевый эффект соединения (I) не уступает эффекту полихимиотерапии АСОР (таблицы 2, 3).

Антиметастатические свойства соединения (I) изучали на мышах самках линии C57BL/6 с перевиваемой карциномой легких Льюис. Агент (I) вводили животным в подсолнечном масле в дозе 100 мг/кг в течение 7 дней, начиная с 11 дня после перевивки опухоли. В качестве группы сравнения использовали животных с полихимиотерапией АСОР. Методом морфометрического анализа срезов обеих долей легких [9. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. Руководство. М.: Медицина, 1990. 384 с.] определяли объемную плотность метастазов (относительное количество метастатических очагов, Vv, %) и поверхностную плотность метастазов (относительная площадь метастатических очагов, Sv, %). Интенсивность процесса метастазирования оценивали по частоте метастазирования (отношение числа животных с метастазами к общему количеству животных в группе) и индексу ингибирования метастазирования (ИИМ) [8. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под ред. Р.У.Хабриева - М.: Медицина, 2005. 832 с.]. Установлено, что агент (I) оказывает антиметастатическое действие, хотя и уступает полихимиотерапии АСОР по величине ИИМ (64% против 81% соответственно) (таблица 4).

Изучение возможности применения соединения (I) как корректора неспецифического цитотоксического полиорганного эффекта противоопухолевой полихимиотерапии (схема АСОР) проводили на мышах с перевитыми опухолями - карциномой легких Льюис и карциномой Эрлиха. Предварительно определяли влияние агента на противоопухолевый эффект полихимиотерапии. Комплекс химиотерапевтических препаратов по схеме АСОР вводили однократно парентерально на 10 день после перевивки. Агент (I) вводился этим же группам мышей через сутки после полихимиотерапии внутрижелудочно в виде раствора в дозе 100 мг/кг в подсолнечном масле по 0,2 мл на 10 г массы тела (дополнительной группе с карциномой Эрлиха в дозе 50 мг/кг). Введение агента продолжалось в течение 7 дней после АСОР. Установлено, что масляный раствор соединения (I) не стимулирует рост опухоли в постцитостатическом периоде. Введение агента в дозе 100 мг/кг повышает противоопухолевый эффект полихимиотерапии (на 10-12% в модели карциномы Льюис, на 30% в модели карциномы Эрлиха) (таблицы 5, 6). Таким образом, показано, что соединения (I) может применяться на фоне цитостатической полихимиотерапии.

В этих же экспериментах исследовалась способность соединения (I) снижать побочное цитотоксическое действие полихимиотерапии в тканях животных опухоленосителей. Установлено, что в результате 7- дневного введения соединения (I) в масляном растворе в дозе 100 мг/кг после полихимиотерапии у животных с карциномой Льюис наблюдалось снижение тяжести некробиотических поражений печени, почек, миокарда, уменьшение нарушений кровообращения во внутренних органах. На общее положительное действие изучаемого агента указывает также гиперплазия белой пульпы селезенки у мышей данной группы, свидетельствующая о повышении иммунной активности. Кроме того, увеличение количества очагов внемедулярного кроветворения и инфильтрация красной пульпы селезенки клетками гранулоцитарного ряда указывает на стимуляцию процессов кроветворения.

После введения соединения (I) в виде масляного раствора в дозе 50 мг/кг на фоне ПХТ у животных с карциномой Эрлиха отмечается частичное купирование признаков токсического поражения печени: снижение степени дистрофического поражения гепатоцитов, уменьшение количества некротизированных клеток и нейтрофильной инфильтрации синусоидов, увеличение выраженности макрофагальной реакции. Аналогичное введение агента (I) в дозе 100 мг/кг в сочетании с ПХТ приводит к существенному купированию признаков токсического поражения печени. Уменьшается не только степень дистрофического поражения гепатоцитов, но и его площадь. Таким образом, установлено, что агент (I), вводимый на фоне полихимиотерапии АСОР с целью коррекции ее токсического действия, проявляет органопротективные свойства, снижая размеры зон с некротическими и дистрофическими поражениями и степень этих поражений.

Таким образом, алкилированный фенол - (3,5-диметил-4-гидрокси)бензилтиододекан формулы (I) можно рассматривать как средство с мембраностабилизирующим, цитопротекторным и противоопухолевым свойствами, в том числе способностью купировать цитотоксические повреждения в органах, возникающие в результате побочного действия химиопрепаратов.

К отличительным признакам соединения следует отнести:

1. Высокий антицитолитический и мембраностабилизирующий эффект.

2. Выраженную противоопухолевую активность.

3. Коррекцию паранеопластических нарушений в тканях.

4. Цитопротекторные свойства при применении на фоне цитостатической полихимиотерапии.

5. Не снижает противоопухолевую эффективность цитостатической химиотерапии.

6. Не уменьшает антиметастатическое действие цитостатической химиотерапии.

Ранее у заявленного соединения - (3,5-диметил-4-гидрокси)бензилтиододекана - была выявлена антиоксидантная, антиагрегантная и антитромбогенная активность [13. Кемелева Е.А., Васюнина Е.А., Синицина О.И., Хомченко А.С., Гросс М.А., Кандалинцева Н.В., Просенко А.Е., Невинский Г.А. Новые перспективные антиоксиданты на основе 2,6-диметилфенола // Биоорган, химия, 2008, №4 (34), с.558-569; 14. Плотников М.Б., Смольякова В.И., Иванов И.С., Чернышева Г.А., Просенко А.Е., Гросс М.А., Бойко М.А. Средство, обладающее антиагрегантной, уменьшающей повышенную вязкость крови и антитромбогенной активностью // Пат. РФ №2368376 (2009); 15. Плотников М.Б., Просенко А.Е., Смольякова В.И., Иванов И.С., Чернышева Г.А., Кандалинцева Н.В. Синтез и антиоксидантная активность 3,5-диметил-4-гидроксибензилтиододекана // Хим.-фарм. журн., 2010, №3 (44), с.65-67]. Противоопухолевые и цитопротекторные свойства не изучались и не обнаружены в патентной и научно-медицинской литературе. (3,5-Диметил-4-гидрокси)бензилтиододекан может быть использован в медицинской практике в качестве противоопухолевого, мембраностабилизирующего и цитопротекторного средства для коррекции цитотоксических эффектов химиотерапии и паранеопластических нарушений.

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критериям патентоспособности изобретения, а именно «новизне», «изобретательскому уровню» и «промышленной применимости».

Сущность изобретения иллюстрируется примерами и рисунками.

Фиг.1. Печень мыши с карциномой Эрлиха после однократного введения комплекса цитостатиков: мелкоочаговый некроз гепатоцитов, ацидофильные клетки с пикнотичными ядрами. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 400.

Фиг.2. Печень мыши с карциномой Эрлиха после введения соединения (I) в дозе 50 мг/кг на фоне ПХТ; дистрофия гепатоцитов центролобулярных зон. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200.

Фиг.3. Печень мыши с карциномой Эрлиха после введения соединения (I) в дозе 100 мг/кг на фоне ПХТ: гепатоциты без признаков дистрофии, в просвете синусоидов фибрин, нейтрофилы, макрофаги. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 400.

Формула изобретения

Применение серосодержащего фенола (3,5-диметил-4-гидрокси)бензилтиододекана формулы (I)

в качестве средства для коррекции цитотоксических эффектов паранеопластических процессов и химиотерапии, обладающее противоопухолевой активностью.

Изобретение "СРЕДСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ЦИТОТОКСИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ПАРАНЕОПЛАСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ХИМИОТЕРАПИИ, ОБЛАДАЮЩЕЕ ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ АКТИВНОСТЬЮ" (Просенко Александр Евгеньевич, Гросс Михаил Александрович, Кандалинцева Наталья Валерьевна, Толстикова Татьяна Генриховна, Сорокина Ирина Васильевна) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога