Jump to content

Рутении противораковые препараты

Рутении противораковые препараты являются координационными комплексами рутении комплексов , которые обладают противораковыми свойствами. Они обещают предоставить альтернативы препаратам на основе платины для противоопухолевой терапии. [ 1 ] [ 2 ] Никакой противораковой препарат рутения не был коммерциализован.

С 1979 года, когда цисплатин вступил в клинические испытания, продолжается интерес к альтернативным лекарствам на основе металлов. [ 3 ] Ведущими кандидатами на основе рутения являются жирные шрифты и TLD-1433. Другие терапии на основе рутения, которые были протестированы клинически, включают NAMI-A и KP1019 . Первым препаратом на основе рутения для прохождения клинических испытаний был NAMI-A. Больше препаратов рутения все еще находятся в стадии разработки. Рутениумные комплексы как противоопухолевые препараты были первоначально предназначены для имитации платиновых препаратов для нацеливания на ДНК, [ 4 ] Но появляющиеся соединения рутения показали различные механизмы действий, которые включают генерацию АФК , а также как эндоплазматические агенты стресса с ретикулумами. [ 5 ]

Свойства рутении комплексов

[ редактировать ]

Рутениум обладает многочисленными свойствами, которые квалифицируют его как противоопухолевый претендент. [ 4 ] [ 6 ]

Состояния окисления и геометрия

[ редактировать ]

Ритениумные комплексы обычно принимают состояния окисления II и III [ 7 ] Геометрия, предполагаемая большинством рутении, является октаэдрической , которая отличается от квадратной плоской молекулярной геометрии, типичной для платины (II). свойства комплексов Присутствие шести лигандов позволяет настраивать электронные и стерические . [ 1 ] [ 8 ] [ 9 ] Его частично заполненная 4D-суб-оболочка позволяет ему образовывать комплексы, которые полезны для широкого спектра применений, включая катализ, электронику, фотохимию, биосенсоры и противоопухолевые лекарства. [ 10 ] [ 11 ]

Обменные курсы лигандов

[ редактировать ]

Скорость обмена лигандами на рутении -комплексы относительно медленная по сравнению с другими комплексами переходных металлов. Диапазон этих обменных курсов составляет около 10 −2 до 10 −4 с −1 который находится в масштабе жизни средней клетки, обеспечивая препарат высокую кинетическую стабильность и минимизирует побочные реакции. [ 1 ] Это позволяет комплексу RU оставаться неповрежденным, поскольку он приближается к цели, а также остается жизнеспособным на протяжении всего его взаимодействия с клетками. Это также возможно с помощью изменения лиганда, чтобы точно настроить кинетику обмена, позволяя значительно контролировать стабильность комплекса. [ 12 ]

Активация

[ редактировать ]

Теория «активации путем восстановления» основана на понимании того, что комплексы RU (II), как правило, более реактивны, чем комплексы RU (III). Поскольку раковые клетки обычно растут и умножаются намного быстрее, чем нормальные здоровые клетки, это создает среду, которая менее богата кислородом из-за повышенной скорости метаболизма . Когда это в сочетании с тенденцией раковых клеток, содержащих более высокие уровни глутатиона и более низкого pH , создается химически снижающаяся среда. [ 1 ] Это теоретически позволяет вводить комплексы рутения как нетоксичные нетоксичные соединения RU (III) (как пролекарство ), которые могут быть активированы исключительно в месте раковых клеток. [ 1 ] Считается, что восстановление возникает митохондриальными белками или микросомальными одиночными белками, переносными электронами, хотя это также может возникнуть с помощью трансмембранных систем транспорта электронов, которые находятся за пределами клетки, что подразумевает, что вход в раковые клетки не требуется для препарата эффективная [ 7 ] Теоретически возможно, чтобы соединения рутения окислились обратно в их неактивную форму, если она покидает раковую среду. Это явление остается теорией и было в первую очередь продемонстрировано in vitro . [ 4 ]

Хотя эта теория привлекательна, удобна и основана на фундаментальной химии рутения, эта теория разваливается при исследовании под in vivo . Прямое противоречие этой теории было доказано с использованием Xanes и Bold-100 . В этом исследовании исследовали несколько тканей (включенная опухоль) мышей с SW480 в течение 24 часов после введения жирного шрифта-100 . Это исследование показало, что состояние окисления RU (III) сохраняется, и, поскольку жирный жирный 100 оказывает значительные биологические эффекты в течение этого 24-часового времени, это напрямую противоречит механизму «активации путем восстановления». [ 13 ]

Биологический транспорт

[ редактировать ]
3D рендеринг человеческого сывороточного альбумина (HSA)

Ruthenium Complex Bold-100 связывается с сывороточным альбумином , установленным рентгеновской кристаллографией . Этот аддукт предлагается для облегчения поглощения. [ 14 ] Уровни сывороточного альбумина в этих раковых клетках значительно увеличиваются, что может способствовать более низкой токсичности, связанной с лекарственными средствами рутения по сравнению с платиной. [ 12 ]

Проспективные противораковые препараты рутения

[ редактировать ]

Жирный 100

[ редактировать ]

BOLD-100 , или транс-транс [тетрахлорбис (1H-индазол), рутенат (III)] является наиболее клинически продвинутым терапевтическим терапевтическим. По состоянию на ноябрь 2021 года BOLD-100 тестировался в клиническом исследовании фазы 1B у пациентов с усовершенствованным желудочно-кишечным раком в сочетании с режим химиотерапии Folfox . [ 15 ]

Химическая структура транс-транс [тетрахлорбис (1H-индазол) рутенат (III)] ( жирный шрифт-100 )

Nami {na [ trans -rucl 4 ] (dmso) (imida)]} и nami -a {h 2 im [ trans -rucl 4 (dmso) его [imidh] являются солями, которые были исследованы как противораковые препараты. [ 6 ] NAMI-A считается пролетом и неактивен при физиологическом рН 7,4. [ 1 ] Раковые клетки обычно содержат более низкую концентрацию кислорода, а также более высокие уровни глутатиона и более низкого pH, чем нормальные ткани, создающие восстанавливающую среду. При входе в раковые клетки NAMI-A активируется восстановлением RU (III) до RU (II) для формирования активного противоракового агента. [ Цитация необходима ]

KP1019 , соль транс -тетрахлорбиса (индазол) рутенат (III) исследовали как лекарства. [ 16 ] KP1019 имеет октаэдрическую структуру с двумя транс- н-донорными индазолом и четырьмя хлоридными лигандами в экваториальной плоскости. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] Он имеет низкую растворимость в воде , что затрудняет транспортировку в кровотоке. Вместо этого KP1339 [ нужно разъяснения ] используется в качестве приготовления KP1019 в клинических испытаниях, поскольку он имеет лучшую растворимость в качестве натриевой соли . [ 19 ]

Белки и другие N-доноры являются хорошими партнерами по связыванию для KP1019. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]

Особенно Transferrin и альбумин являются хорошими партнерами по связям. [ 23 ] Общий метод действия для KP1019 должен быть подтвержден дальше.

Опухолевые клетки имеют высокую потребность в железе , что приводит к большой концентрации трансферрина . Комплексы RU (III) связываются с трансферрином и предлагаются вмешиваться в поглощение железа. [ 24 ] [ 25 ]

Насильница

[ редактировать ]

Соединения RAPTA представляют собой комплексы Ruthenium-Arene, несущие 1,3,5-триаза-7-фосфатрикоцикло-[3.3.1.1] деканский лиганд. [ 26 ] Комплекс имеет геометрию табурета фортепиано . PTA -лиганд обеспечивает растворимость воды , а два хлоридных лигандов лабиль. [ 8 ] Соединения RAPTA имеют низкую общую токсичность, которая, по-видимому, снижает побочные эффекты, связанные с химиотерапией. [ 8 ]

Диаминные комплексы рутения были исследованы как потенциальные противоопухолевые препараты. [ 27 ] [ 28 ] Соединения RAED представляют собой комплексы рутения-арена с 1,2-этилендиаминовым лигандом.

Диаминные комплексы рутения образуют аддукты с гуанином . [ 29 ] Метилирование или замещение на EN-NH, которые предотвращают водородную связь, могут привести к потере цитотоксической активности комплекса в отношении раковых клеток. [ 30 ] [ 31 ] Лиганд этилендиамин подавляет реакции комплекса с аминокислотными остатками. Комплексы RU (II) имеют более высокую аффинность к ДНК в присутствии белка, чем соединения RU (III), такие как NAMI-A . [ 32 ]

  1. ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый и фон Антонаракис, Эммануэль С.; Emadi, Ashkan (2010). «Химиотерапевтическая среда на основе рутения: готовы ли они к прайм-тайм?» Полем Химиотерапия рака и фармакология . 66 (1): 1–9. doi : 10.1007/s00280-010-1293-1 . PMC   4020437 . PMID   20213076 .
  2. ^ Бергамо, А.; Gaiddon, C.; Schellens, JHM; Пекинен, JH; Сава, Г. (2012). «Подход к опухолевой терапии за пределами платиновых препаратов». Журнал неорганической биохимии . 106 (1): 90–9. doi : 10.1016/j.jinorgbio.2011.09.030 . PMID   22112845 .
  3. ^ Кларк, MJ; Bitler, S.; Rennert, D.; Buchbinder, M.; Келман, А.Д. (1980). «Снижение и последующее связывание ионов рутения, катализируемого субклеточными компонентами». Журнал неорганической биохимии . 12 (1): 79–87. doi : 10.1016/s0162-0134 (00) 80045-8 . PMID   7373292 .
  4. ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Бергамо, Альберта; Сава, Джанни (2011). «Противоопухолевые соединения рутения: мифы и реалии новых лекарств на основе металлов». Dalton Transactions . 40 (31): 7817–23. doi : 10.1039/c0dt01816c . PMID   21629963 .
  5. ^ Mjos, Katja Dralle; Орвиг, Крис (2014-04-23). «Metallodrugs в лекарственной неорганической химии» . Химические обзоры . 114 (8): 4540–4563. doi : 10.1021/cr400460s . ISSN   0009-2665 . PMID   24456146 .
  6. ^ Подпрыгнуть до: а беременный Амин, Амр; Буратович, Майкл (2009). «Новые платиновые и рутинные комплексы - последний класс потенциальных химиотерапевтических препаратов - обзор последних разработок в этой области». Мини-обзор в лекарственной химии . 9 (13): 1489–503. doi : 10.2174/138955709790361566 . PMID   20205631 .
  7. ^ Подпрыгнуть до: а беременный Страница, Саймон (1 января 2012 г.). «Рутениум -соединения как противоопухолевые агенты» . Образование в химии . Тол. 49, нет. 1. Королевское химическое общество . С. 26–29.
  8. ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Анг, Ви Хан; Казини, Анжела ; Сава, Джанни; Дайсон, Пол Дж. (2011). «Органометаллические противоопухолевые соединения на основе рутения с новыми способами действия». Журнал органометаллической химии . 696 (5): 989–98. doi : 10.1016/j.jorganchem.2010.11.009 .
  9. ^ Гопал Ю.Н., Джаяраджу Д., Кондапи А.К. (апрель 1999 г.). «Ингибирование каталитической активности топоизомеразы II двумя соединениями рутения: лиганд-зависимым способом действия». Биохимия . 38 (14): 4382–8. doi : 10.1021/bi981990s . PMID   10194357 .
  10. ^ Костова I (2006). «Рутениумные комплексы как противоопухолевые агенты». Текущая лекарственная химия . 13 (9): 1085–107. doi : 10.2174/092986706776360941 . PMID   16611086 .
  11. ^ Antonarakis ES, Emadi A (май 2010 г.). «Химиотерапевтическая среда на основе рутения: готовы ли они к прайм-тайм?» Полем Химиотерапия рака и фармакология . 66 (1): 1–9. doi : 10.1007/s00280-010-1293-1 . PMC   4020437 . PMID   20213076 .
  12. ^ Подпрыгнуть до: а беременный Bruijnincx, Pieter CA; Садлер, Питер Дж. (2009). Контроль реактивности платины, рутения и осмий для противоопухолевой конструкции лекарственного средства . Достижения в неорганической химии. Тол. 61. С. 1–62. doi : 10.1016/s0898-8838 (09) 00201-3 . ISBN  9780123750334 Полем PMC   3024542 . PMID   21258628 .
  13. ^ Блазевич, Амир; Хаммер, Альфред А.; Хеффтер, Петра; Бергер, Уолтер; Филиппиты, Мартин; Cibin, Джаннантонио; Кепплер, Бернхард К.; Rompel, Annette (23 января 2017 г.). «Электронное состояние транс [тетрахлоридобиса (1H-индазол) Рутенат (III)] (NKP-1339) в тканях опухоли, печени и почек у мышей с SW480» . Научные отчеты . 7 (1): 40966. Bibcode : 2017natsr ... 740966b . doi : 10.1038/srep40966 . PMC   5256101 . PMID   28112202 .
  14. ^ Биджелич, Александар; ТИНЕР, Сара; Кепплер, Бернхард К.; Rompel, Annette (23 июня 2016 г.). «Анализ рентгеновской структуры транс-транс [тетрахлорбиса (1-H-индазол) (III)] (KP1019), связанный с человеческим сывороточным альбумином, выявляет два сайта связывания рутения и дает представление о механизме связывания лекарственного средства» . Журнал лекарственной химии . 59 (12): 5894–5903. doi : 10.1021/acs.jmedchem.6b00600 . PMC   4921950 . PMID   27196130 .
  15. ^ Номер клинического испытания NCT04421820 NCT04421820 для «BOLD-100 в сочетании с FOLFOX для лечения современных солидных опухолей». на Clinicaltrials.gov
  16. ^ Galanski, M.; Арион, В.; Jakupec, M.; Кепплер Б. (2003). «Недавние события в области ингибирующих опухоль металлических комплексов». Текущий фармацевтический дизайн . 9 (25): 2078–89. doi : 10.2174/1381612033454180 . PMID   14529417 . S2CID   9170949 .
  17. ^ Пети, Вольфганг; Пипер, Томас; Соммер, Мартина; Кепплер, Бернхард К.; Гистер, Джеральд (1999). «Синтез ингибирующих опухоль сложных солей, содержащих анион -транс -тетрахлорбис (индазол) рутенат (III) и кристаллическую структуру тетрафенилфосфонии соли». Европейский журнал неорганической химии . 1999 (9): 1551–5. doi : 10.1002/(sici) 1099-0682 (199909) 1999: 9 <1551 :: Aid-Ejic1551> 3.0.co; 2-7 .
  18. ^ Jakupec, MA; Galanski, M.; Keppler, BK (2003). «Платиновые комплексы, ингибирующие опухоль-государства искусства и будущих перспектив». Обзоры физиологии, биохимии и фармакологии . Тол. 146. С. 1–53. doi : 10.1007/s10254-002-0001-x . ISBN  978-3-540-00228-4 Полем PMID   12605304 .
  19. ^ Подпрыгнуть до: а беременный Hartinger, Christian G.; Зорбас-Сейфрид, Стефани; Jakupec, Michael A.; Кинаст, Бернд; Зорбас, Харалабос; Кепплер, Бернхард К. (2006). «От скамейки до постели -доклиническая и ранняя клиническая разработка противоопухолевого агента индазолия транс -[тетрахлобис (1 ч -индазол) рутенат (III)] (KP1019 или FFC14A)». Журнал неорганической биохимии . 100 (5–6): 891–904. doi : 10.1016/j.jinorgbio.2006.02.013 . PMID   16603249 .
  20. ^ Эггер, Александр; Арион, Владимир Б.; Рейснер, Эрвин; Cebrián-Losantos, Berta; Shova, Sergiu; Третенхан, Гюнтер; Кепплер, Бернхард К. (2005). "Реакции посотного антитонморного комплекса транс -[ru Iii CL 4 (индазол) 2 ] с ДНК-релевантной ядлеобазой и тиоэфирами: понимание биологического действия ». Неорганическая химия . 44 (1): 122–32. DOI : 10.1021/IC048967H . PMID   15627368 .
  21. ^ Смит, Клайд А.; Сазерленд-Смит, Эндрю Дж.; Крац, Феликс; Бейкер, en; Keppler, BH (1996). «Связывание рутении (III) противоопухолевых препаратов с лактоферрином человека, исследованным с помощью анализа рентгенографии с высоким разрешением рентгенографии». Журнал биологической неорганической химии . 1 (5): 424–31. doi : 10.1007/s007750050074 . S2CID   10270542 .
  22. ^ Trynda-Lemiesz, Лилина; Карачин, Альдона; Кепплер, Бернхард К; Козловский, Генрик (2000). «Исследования взаимодействия между человеческим сывороточным альбумином и транзитом -индазолием (бизизиндазолом) тетрахлортутиной (III)» Журнал неорганической биохимии 78 (4): 341–6 Doi : 10.1016/s0162-0134 (00) 00062-3  10857915PMID
  23. ^ Sulyok, M.; Hann, S.; Хартингер, CG; Кепплер, BK; Stingeder, G.; Koellensperger, G. (2005). «Двухмерные схемы разделения для исследования взаимодействия противоопухолевого рутения (III) с плазменными белками». Журнал аналитической атомной спектрометрии . 20 (9): 856–63. doi : 10.1039/b508060f .
  24. ^ Крац, F; Хартманн, м; Кепплер, б; Мессори Л. (1994). «Связывающие свойства двух противоопухолевых комплексов Ruthenium (III) с апотрансферрином» . Журнал биологической химии . 269 ​​(4): 2581–8. doi : 10.1016/s0021-9258 (17) 41984-3 . PMID   8300587 .
  25. ^ Pongratz, Мартина; Шлуга, Петра; Jakupec, Michael A.; Арион, Владимир Б.; Hartinger, Christian G.; Allmaier, Günter; Кепплер, Бернхард К. (2004). «Связывание трансферрина и опосредованное трансферрином клеточного поглощения координационного соединения Ruthenium KP1019, изученного с помощью AAS, ESI-MS и CD-спектроскопии». Журнал аналитической атомной спектрометрии . 19 : 46–51. doi : 10.1039/b309160k .
  26. ^ Тан, Ю Цянь; Дайсон, Пол Дж.; Ang, Wee Han (2011). «Ацетально-функционализированные комплексы RAPTA для сопряжения и маркировки». Органометаллики . 30 (21): 5965–71. doi : 10.1021/om200783r .
  27. ^ Моррис, Роберт Э.; Aird, Rhona E.; Del Socorro Murdoch, Piedad; Чен, Хаймеи; Каммингс, Джефф; Хьюз, Натан Д.; Парсонс, Саймон; Паркин, Эндрю; Бойд, Гэри; Джодрелл, Дункан I.; Садлер, Питер Дж. (2001). «Ингибирование роста раковых клеток рутениями (II) комплексами Arene». Журнал лекарственной химии . 44 (22): 3616–3621. doi : 10.1021/jm010051m . ISSN   0022-2623 . PMID   11606126 .
  28. ^ Чен Х., Паркинсон Дж.А., Парсонс С., Коксалл Р.А., Гулд Р.О., Садлер П.Дж. (2002). «Органометаллический ритении (II) диаминовые противоопухолевые комплексы: укладка Арен-нуклеобазы и стереоспецифическое водородное соединение в аддуктах гуанина». Журнал Американского химического общества . 124 (12): 3064–82. doi : 10.1021/ja017482e . PMID   11902898 .
  29. ^ Чен Х., Паркинсон Дж.А., Моррис Р.Е., Садлер П.Дж. (2003). «Высокоселективное связывание органометаллических комплексов этилендиамин рутения с нуклеиновыми кислотами: новые механизмы распознавания». Журнал Американского химического общества . 125 (1): 173–86. doi : 10.1021/ja027719m . PMID   12515520 .
  30. ^ Bugarcic T, Habtemariam A, Deeth RJ, Fabbiani FP, Parsons S, Sadler PJ (2009). «Рутениум (II) противораковые комплексы Арен с окислительно-активированными диаминовыми лигандами». Неорганическая химия . 48 (19): 9444–53. doi : 10.1021/ic9013366 . PMID   19780621 .
  31. ^ Habtemariam A, Melchart M, Fernandez R, Parsons S, Oswald ID, Parkin A, Fabbiani FP, Davidson JE, Dawson A, Aird RE, Jodrell DI, Sadler PJ (2006). «Структурно-активные отношения для цитотоксических рутений (II), содержащих N, N, N, O, O, O, O-хелатирующие лиганды». Журнал лекарственной химии . 49 (23): 6858–68. doi : 10.1021/jm060596m . PMID   17154516 .
  32. ^ Wang F, Chen H, Parkinson JA, Murdoch Pdel S, Sadler PJ (2002). «Реакции противоопухолевого комплекса рутения (II) с цистеином и метионином». Неорганическая химия . 41 (17): 4509–23. doi : 10.1021/ic0255538f . PMID   12184769 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 8c3bc7471e69c6a7e07ae53829d00be1__1695399180
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/8c/e1/8c3bc7471e69c6a7e07ae53829d00be1.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Ruthenium anti-cancer drugs - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)