SYTEZA I BADAIA STRUKTURALE CYTOTOKSYCZYCH KARBOKSYLAÓW PLATYY(II) Z TRIAZOLOPIRYMIDYAMI Kamil Hoffmann, a Joanna Wietrzyk, b Iwona Łakomska a a Zespół aukowy Chemia Bionieorganiczna, Katedra Chemii Analitycznej i Spektroskopii Stosowanej, Wydział Chemii, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu b Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej im. Ludwika Hirszfelda, Polska Akademia auk we Wrocławiu Toruń, 9 września 2015
Od czego wszystko się zaczęło? Pt cisplatyna cis-[ptcl 2 (H 3 ) 2 ]
Kierunki poszukiwania analogów cisplatyny karboplatyna oksaliplatyna OOC Pt H 3 O O Pt H 2 OOC H 3 O O H 2 Karboksylany: octan, trifluorooctan, trichlorooctan Dikarboksylany: malonian (mal), bursztynian (succ), glutaran (glut) i cyklobutano-1,1-dikarboksylan (CBDC)
Otrzymane w ramach rozprawy doktorskiej karboksylowe kompleksy Pt(II) i (IV)
Struktura w roztworze 15 MR R 1 R 2 6 5 7 4 8 3a 1 3 2 KOORDYACJA PRZEZ (3)
Struktury krystaliczne kompleksów Pt(II) [Pt(mal)(dmtp) 2 ] [Pt(mal)(dbtp) 2 ] [Pt(CBDC)(detp) 2 ] [Pt(CBDC)(dbtp) 2 ] [Pt(CBDC)(H 3 )(dmtp)]
Struktura krystaliczna [Pt(CBDC)(dbtp) 2 ] Długości wiązań [Å] Pt1 3 2.003(5) Pt1 13 2.006(5) Pt1 O3 1.993(4) Pt1 O1 1.982(4) Kąty [ ] 3 Pt1 13 94.2(2) O3 Pt1 3 88.09(19) 3 Pt1 O1 177.32(18) O3 Pt1 13 177.49(19) O1 Pt1 13 87.65(19) Układ trójskośny Grupa przestrzenna: P -1 (2) O3 Pt1 O1 90.15(19) Parametry komórki: a= 10.5795(3) Å; b= 12.2867(4) Å; c= 15.4733(5) Å α= 89.532(3) ; β= 75.376(3) ; γ= 87.028(3)
Lipofilowość hydrofilowy lipofilowy CBDC glut 2,15 2,07 2,37 2,55 dbtp succ 1,68 mal 0,80 1,03 1,35 ibmtp -0,79-0,40-2,14-1,57 dmtp -2,20-1,40-0,60 0,20 1,00 1,80 2,60 logp
IC 50 [μm] Toksyczność in vitro linia BALB/3T3 3,17 14,30 2,38 4,33 70,67 76,17 70 60 50 40 30 20 10 0 cisplatyna karboplatyna oksaliplatyna [Pt(CBDC)(dbtp)2] [Pt(CBDC)(ibmtp)2] [Pt(CBDC)(dmtp)2]
IC 50 [mm] Cytotoksyczność in vitro mysi rak gruczołu sutkowego 4T1 9,71 84,62 62,00 3,95 43,05 >180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 cisplatyna karboplatyna oksaliplatyna [Pt(CBDC)(dbtp)2] [Pt(CBDC)(ibmtp)2] [Pt(CBDC)(dmtp)2]
IC 50 4T1 [μm] Korelacja logp vs. IC 50 wobec komórek 4T1 5,2 4,7 4,2 3,7 3,2 2,00 2,10 2,20 2,30 2,40 2,50 2,60 logp [Pt(mal)(dbtp)2] [Pt(succ)(dbtp)2] [Pt(glut)(dbtp)2] [Pt(CBDC)(dbtp)2]
Fazy cyklu komórkowego
PROCET KOMÓREK Wpływ kompleksów Pt(II) na cykl komórkowy linii 4T1 G0/G1 S G2/M 100% 8,36 15,01 15,38 13,73 12,64 80% 60% 51,42 52,12 49,09 53,34 53,57 77,95 86,17 40,31 40% 20% 33,58 39,52 35,50 32,93 44,09 16,10 11,35 47,04 0%
Przełamywanie oporności komórek linii A2780cis i OVCAR-3 na cisplatynę IC 50 [mm] 4,31 4,27 2,71 2,65 >60 1,45 10,97 5,42 6,90 5,96 3,99 >60 9,73 10,56 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 A2780cis LIIE KOMÓRKOWE OVCAR-3 [Pt(mal)(dbtp)2] [Pt(succ)(dbtp)2] [Pt(glut)(dbtp)2] [Pt(CBDC)(dbtp)2] Karboplatyna Oksaliplatyna Cisplatyna
Wstępna ocena toksyczności in vivo [Pt(CBDC)(dbtp) 2 ] i [Pt(glut)(dbtp) 2 ] Samice szczepu Balb3/C Droga podania: dootrzewnowo Wartości LD 50 : [Pt(glut)(dbtp) 2 ]: 20 30 mg/kg [Pt(CBDC)(dbtp) 2 ]: >100 mg/kg Cisplatyna: 13,6 mg/kg Oksaliplatyna: 19,8 mg/kg
Zawartość platyny [mg Pt/g tkanki] Zawartość platyny [mg Pt/g tkanki] Wstępna ocena toksyczności in vivo [Pt(CBDC)(dbtp) 2 ] i [Pt(glut)(dbtp) 2 ] - biodystrybucja w nerkach i wątrobie- 5,00 4,00 erki 4,53 60 Wątroba 59,07 3,08 50 3,00 40 2,00 30 1,00 0,00 0,53 0,31 10 20 Dawka kompleksu [mg/kg] 20 10 0 10,57 1,77 0,60 10 20 Dawka kompleksu [mg/kg] [Pt(glut)(dbtp)2] [Pt(CBDC)(dbtp)2]
Podsumowanie Płaskokwadratowe otoczenie platyny(ii) tworzą: chelatowo związany dikarboksylan oraz dwie monodonorowo skoordynowane przez atom azotu (3) triazolopirymidyny. Zwiększenie zawady przestrzennej w pozycjach 5,7 pierścienia pirymidynowego powoduje wzrost charakteru lipofilowego i cytotoksyczności in vitro karboksylowych kompleksów Pt(II) w szeregu: < < Wszystkie cztery dikarboksylowe kompleksy Pt(II) z dbtp są bardziej cytotoksyczne in vitro wobec testowanych komórek nowotworowych niż stosowane nieorganiczne chemioterapeutyki Wydłużenie alifatycznego łańcucha węglowego dikarboksylanu, generowało zwiększenie lipofilowości oraz właściwości cytotoksycznych kompleksów Pt(II) z dbtp.
Podsumowanie Kompleksy Pt(II) z dbtp przełamują oporność komórek raka jajnika linii A2780cis i OVCAR-3 na cisplatynę. owe dikarboksylowe kompleksy Pt(II) z dbtp, zatrzymują cykl komórkowy linii 4T1 w fazie S, sugerując prawdopodobnie innym mechanizm działania niż stosowanych chemioterapeutyków. Otrzymane kompleksy Pt(II) charakteryzują się mniejszą toksycznością in vitro niż cisplatyna i oksaliplatyna. Wyselekcjonowane do badań na zwierzętach związki [Pt(glut)(dbtp) 2 ] i [Pt(CBDC)(dbtp) 2 ] są mniej toksyczne in vivo od cisplatyny i oksaliplatyny Kompleks [Pt(CBDC)(dbtp) 2 ] akumuluje się ponad pięciokrotnie słabiej w wątrobie niż [Pt(glut)(dbtp) 2 ], co czyni go obiecującym potencjalnym prolekiem i rekomenduje do dalszych badań.
Badania zostały sfinansowane ze środków arodowego Centrum auki w ramach przyznanego grantu PRELUDIUM IV (DEC-2012/07//ST5/00221)
Dziękuję za uwagę