Водорастворимые комплексы трансплатины, проявляющие противораковую активность, и их применение

1 Область техники Изобретение главным образом относится к водорастворимым комплексам Pt (II), имеющим транс-строение, их синтезу и методам использования в качестве противораковых препаратов. Уровень техники Использование цисплатин циc[PtCl2(NH3)2] и карбоплатин [Рt(СВDСА)(NН 3)2](СВDСА=1,1-циклобутандикарбоксилат) при лечении некоторых разновидностей рака является установленным фактом. Однако интерес к разработке новых по структуре платиновых комплексов, проявляющих антираковую активность, в дополнение к действию клинических препаратов, не пропадает. Тот факт, что трансплатин trans-[PtCl2(NH3)2] проявил себя как терапевтически не активный препарат, рассматривался в качестве парадигмы для установления связи между структурой и активностью (ССА) противоопухолевых соединений платины (II); от транс-комплексов платины отказались как от неэффективного invivo препарата. Однако присутствие планарных лигандов,таких как пиридин или хинолин, например, в транс-[РtСl2(NН 3)(хинолин)], значительно усиливает in vitro цитотоксичность транс-изомеров. Цитотоксическая активность таких неклассических платиновых комплексов транс-строения обсуждалась как с точки зрения общего изменения сродства к биологической релевантности (N и S) нуклеофилов,так и с точки зрения уникальности модели связи в ДНК. Было установлено, что вышеуказанные образцы неклассических платиновых комплексов транс-строения имеют ограниченную биологическую активность и, следовательно, низкую активность in vivo. Одним из возможных объяснений является их недостаточная растворимость. Было бы желательно получить такой вид транс-изомера платины, который, проявляя цитотоксические свойства, одновременно являлся бы водорастворимым соединением, тем самым усиливая биологическую активность и 2 потенциальную возможность лечения опухолейin vivo. Сущность изобретения Целью изобретения является получение транс-изомера платины (содержащего планарный лиганд), проявляющего биологическую активность и имеющего повышенную растворимость в воде. В частности, изобретение относится к способу лечения рака молочной железы с использованием транс-изомеров платины. Цитотоксическая активность комплекса платины по данному изобретению была установлена экспериментально на основании исследований,описанных в разделе Примеры. Изобретение относится к способу лечения опухолей молочной железы. В частности, способ состоит во введении пациенту некоторого количества соединения, имеющего общую структурную формулу:[PtBXm(NR3)],где В является планарной гетероциклической кольцевой группой (такой как тиазол, бензотиазол, хинолин, изо-хинолин, акридин, имидазол,оксазол или пиразин), содержащей 1) по крайней мере один атом азота (для координации металла) и 2) подвесную хелатную группу (такую как карбоксилаты [RCOO, где R=СН 3, С 2 Н 5 или другие низшие алкилы], фосфонаты или сульфонаты), способную хелатировать центральный ион металла посредством одного из атомов кислорода данной группы; где R представляет водород или низший алкил (например, алкил С 1-12), a R может быть одинаковым или разным (например, NH3,NH2R или NR2H); где Х представляет лиганд анионного типа,такой как галогены (Сl, Вr или I), алкоксиды(например, OR, где R=СН 3, C2H5 или иные низшие алкилы), сульфгидрилы (SR, где R=СН 3,С 2 Н 5 или иные низшие алкилы), нитраты (NО 3),перхлораты (СlO4) или карбоксилаты (RCOO,где R=СН 3, C2H5 и т.д.); и где m=1 или 2, в зависимости от степени протонирования В (когда В протонирован, m=2; когда В депротонирован, m=1). Группы NН 3 и В, ковалентно связанные с атомом платины через азот, находятся в транс-положении по отношению друг к другу; плоскоквадратный комплекс в этом случае является электронейтральным. Ниже приведена схема синтеза 1, изображающая последовательность реакций, приводящих к получению конкретного варианта комплекса тpaнс-[Pt(PyAc-N,О)Cl(NH3)] (комплекс 2). Детали этого синтеза приведены далее в примере 1. В качестве N,O-хелатирующего лиганда анионного типа использовали пиридин-2 ил-ацетат (РуАс), выполняющий роль карбоксилатного донора в цис-положении по отношению к атомам азота планарного лиганда. Бидентатный лиганд использовали в O-защищенной форме, т.е. в виде соответствующего метилэфира (РуАсМе). Получение N,O-хелата происходило через образование промежуточной дихлоро-формы(комплекс 1H2O при нейтральном значении рН. Замещение хлорид-иона в комплексе 1 на карбоксилат-ион при данных условиях (10-2 МНСl) происходит довольно быстро. Комплексы 1 и 2 были исследованы методами протонного и ядерного магнитного резонанса (1 Н NMR), а также ИК-спектроскопии (IR) и элементного анализа. Кроме того, для комплекса 2 был проведен рентгеноструктурный анализ монокристалла. В твердом состоянии комплекс 2 состоит из дискретных нейтральных сложных молекул, объединенных за счет слабых межмолекулярных водородных связей (01-N2 296 (1) pm, 02-N2 329 (1) pm). В комплексе 2 платина имеет плоско-квадратное окружение[N2OCl] с положением донорных атомов азота в транс-конфигурации, как и предполагалось. Длина связи Pt-N, Pt-O и Pt-Cl лежит в том же диапазоне, что и для обычных комплексов двухвалентной платины. Углы связи вокруг центрального иона металла только по краям отличаются от 90 и 180,соответственно, что предполагает прочную координацию РуАс лиганда. В твердом состоянии шестичленное хелатное кольцо в комплексе 2 переходит в сложенную конформацию в виде ладьи, которая характеризуется углом связи около 70 между плоскостями, проходящими через атомы Pt-N1-C2-C7 и Pt-01-C8-C7. Спектры протонно-ядерного магнитного резонанса(1 Н NMR) комплексов 2 и 4 в [d7]DMF имеют узкий синглет, характерный для протонов метиленовой группы (С 7), предполагающий высокую степень структурной гибкости N,O-хелата и быстрый взаимный переход различных конформаций хелата в растворе. Достижение улучшенной растворимости (4 ммоl 1-1) комплекса 2 в 4 воде по сравнению с аналогичным комплексом транс-[РtСl2(NН 3)L] может быть объяснено наличием водородно-акцепторной связи карбоксилатной группы. Аналогичное повышение растворимости комплекса платины наблюдается при замещении обоих хлорид-лигандов в цисплатине с бикарбоксилатным лигандом, т.е. в карбоплатине. Были также исследованы цитотоксические свойства комплекса 2 и его геометрического изомера, циc-[Pt(PyAc-N2 О)Cl(NH3)]. В ходе экспериментов на мышах по ингибированию роста клеток лейкемии L1210 (пример 2) было показано, что отличительной чертой двух изомеров является их повышенная цитотоксичность. Согласно предварительным данным, invitro, цитотоксичность комплекса 2 как трансизомера сравнима с цитотоксичностью самого цис-платина, что не типично, так как цисизомер считается неактивным. Настоящее исследование впервые продемонстрировало активность транс-изомера платины. Выше было отмечено, что комплекс 2 легко получается из комплекса 1 при значении рН выше 2. Существенным фактом является введение пациентам в качестве лекарственной формы как комплекса 1, так и комплекса 2, так как первый из них спонтанно образует N-O-хелат при физиологических условиях. С соответствии с изобретением пациентам,с выявленными опухолями вводится платиновое координационное соединения в приемлемой форме. Вводимая доза препарата может варьироваться в зависимости от возраста, пола, веса и общего состояния здоровья пациента, а также от природы самого рака. Препарат может вводиться перорально или парентерально, включая внутривенное, внутримышечное и подкожное введение или иной аналогичный способ (например, трансдермально,подъязычно и т.д.) Соединения могут вводиться в форме чистого препарата или в виде эликсиров, связующих и других подобных форм, или в виде фармацевтически приемлемых солей или их производных. Необходимо учитывать, что фармацевтически приемлемые составы и соли включают жидкости и твердые материалы, традиционно используемые для приготовления доз препарата для инъекций и для твердых форм, таких как таблетки и капсулы. Для приготовления препаратов для инъекций можно использовать воду,которая также может содержать необходимые буферы и агенты для получения изотонического инъекционного раствора. Твердые разбавители и наполнители могут включать лактозу, крахмал, обычные диспергирующие агенты, покрытия и прочее. Также могут быть использованы консерванты, такие как метил парабен или бензальхлорид. Состав активной композиции[РtВХm(NН 3)], оказалось, что важным моментом является использование плоского гетероциклического кольца в транс-положении по отношению к азоту амино-группы. Очевидно, что амино-группа может быть заменена на более низшие алкилы (например, C1-12 алкильных групп) вместо ионов водорода. В связи с этим соединения, которые могут быть использованы при внедрении данного изобретения, подпадают под вышеописанную общую структурную формулу[PtBXm(NR3)]. В последующих примерах продемонстрированы цели и преимущества настоящего изобретения при его реализации. Детали этих примеров не должны рассматриваться как ограничения данного изобретения. По примеру 1 пиридин-2-ил метиловый эфир уксусной кислоты(РуАсМе) был приготовлен из пиридин-2-илацетата гидрохлорида (Олдрих) по стандартным методикам этерификации. Спектры протонноядерного магнитного резонанса (1H NMR) (300 МГц) измерялись при 295 К в среде [D7]DMF диметилформамида по стандарту TSM. Все части и процентные соотношения представлены по весовым показателям, если не указано иное. Примеры Пример 1. Транс [Pt(PyAc-N,O)Cl(NH3)] было получено и характеризуется следующим образом: Комплекс 1H2O. Смесь 1,791 г. (5,96 mmol) цисплатина и 2,700 г (17,88 mmol) пиридин-2-ил-метилового эфира уксусной кислоты нагревали в 100 мл воды при температуре 90-100 С в течение 2 ч. В раствор добавляли 18 мл концентрированной НСl и нагревали в течение 5 ч. Концентрирование данной смеси до объема 20 мл и выдерживание ее при температуре 4 С приводит к получению комплекса 1H2O в виде ярко-желтого кристаллического осадка, который отфильтровывали и промывали EtOH и Et2O. Выход составляет 1,290 г (50%) 1 Н NMR: =3,53 (кристалл H2O), 4,20 (br s, 3H, NH3), 4,20 (s, 2 Н,СН 2), 7,43 (t, 1 Н, Н 5), 7,68 (d, 1 Н, Н 3), 7,69 (t, 1 Н,Н 4), 8,92 (d, 1 Н, Н 6), 13,06 (br s, 1 Н, СO2 Н). IR(KBr): v (С=O) 1716 см-1. Анализ на C,H,N - рассчитано: С 19,19, Н 2,76, N 6,39; получено: С 19,29, Н 2,50, N 6,30. Комплекс 2. К раствору 1,000 г Na2HPO4 в 50 мл раствора воды (рН 9) добавляли 0,500 г (1,14mmol) комплекса 1 Н 2O, затем смесь нагревали до температуры 50 С до того момента, пока весь платиновый комплекс не был растворен(менее чем за 5 мин). Комплекс 2 быстро осаждается в виде тонких игол белого цвета, которые 6 выделяли из реакционной смеси при охлаждении до комнатной температуры и окончательно перекристаллизовывали из 10-2 М НСl. Выход составляет 0,290 г (66%) палево-желтых призм. 1 Н NMR: =4,07 (s, 1 Н, СН 2), 4,53 (br 5,3 Н,NН 3), 7,50 (t, 1 Н, Н 5), 7,62 (d, 1 Н, Н 3), 8,08 (t,1 Н, Н 4), 8,91 (d, 1 Н, Н 6). IR (KBr): v (C=O) 1647 см-1. Анализ на C,H,N: рассчитано - С 21,90, Н 2,36, N 7,30; получено: С 21,88, Н 2,36, N 7,25. Пример 2. Исследования проводились in vitro для достижения цитотоксичности транс-[Рt(РуАсN,O)Сl(NН 3)] в сравнении с различньми родственными соединениями платины. Цитотоксичность была исследована на мышах путем ингибирования клеток лейкемии L1210 комплекса цисплатина, чувствительного к данному типу клеток. Клетки типа L1210 были использованы для прогноза антиопухолевой активности на человеке в течение определенного периода.Carter S.K., eds. Academic Press, (London), 1980,стр. 183-192]. Необработанная культура была использована в качестве контрольной для этих исследований. В таблице приведены результаты ID50(50% ингибирование концентрации медикаментов) для 72-часового ингибирования комплекса транс-[Рt(РуАс-N,O)Сl(NН 3)] и его цис-изомера циc-[Pt(PyAc-N,O)Cl(NH3)] в сравнении с хорошо известными классическими антиопухолевыми соединениями, такими как цисплатин и трансплатин, который известен в качестве биологически неактивного соединения. СоединениеID50 транс-[Pt(PyAc-N,О)Cl(NH3)] 0,88 М 20 М цис-[Pt(PyAc-N,O)Cl(NH3)] 0,43 М Цисплатин 14 М Трансплатин Очевидно из полученных результатов, что транс-[Pt(PyAc-N,О)Cl(NH3)] имеет такую же цитотоксичность, как и цисплатин сам по себе. В свою очередь, цис-изомер, такой как трансплатин, может рассматриваться как не активный. Хотя изобретение описано на основе предпочтительного варианта, оно может быть использовано на практике с модификациями, вносимыми в характер и объем прилагаемой формулы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Координационное соединение платины,имеющее общую формулу:R выбран из группы, состоящей из водорода и C1-12 алкилов, a R может быть одинаковым или разным,В - плоская гетероциклическая группа, которая выбирается из ряда пиридино-, тиазоло-,бензотиазоло-, хинолино-, изохинолино-, акридино-, имидазоло-, оксазоло- и пиразино- групп и включает по крайней мере один атом азота в качестве составного элемента кольца и подвесную хелатную группу, причем атом азота группы В ковалентно связан с атомом платины и находится в транс-положении по отношению к группе NR3. 2. Соединение по п.1, где плоская гетероциклическая группа представляет собой пиридиновую группу. 3. Соединение по п.1, где подвесная хелатная группа выбирается из карбоксильной группы (СН 2)nСОО, где n=1-3; фосфоновой группы(CH2)nP(OR)O2, где n=1-3 и R - C1-12 алкил; и сульфоновой группы (СН 2)nSО 3, где n=1-3. 4. Соединение по п.3, где подвесная хелатная группа представляет собой СН 2 СОО-. 5. Соединение по п.1, где группа Х выбирается из ряда галогено-, NO3-, СlO4, алкокси(OR), сульфгидрило- (SR) и карбокси- (RCOO-) групп и где R является (C1-12)алкилом. 6. Соединение по п.4, где Х представляет собой Сl-. 7. Соединение по п.1, где координационное соединение платины является транс[Pt(PyAc-N,O)Cl(NH3)], имеющим следующую формулу: 8. Соединение по п.1, где координационное соединение платины является тpанс[PtCl2(NH3)(PyAcH)]Н 2 О. 9. Фармацевтическая композиция для лечения опухолей у пациентов, содержащая координационное соединение платины, имеющее общую формулу:[PtBXm(NR3)],где Х - лиганд анионного типа,m - 1 или 2,R выбран из группы, состоящей из водорода и С 1-12 алкилов, a R может быть одинаковым или разным,В - плоская гетероциклическая группа, которая выбирается из ряда пиридино-, тиазоло-,бензотиазоло-, хинолино-, изохинолино-, акридино-, имидазоло-, оксазоло- и пиразиногрупп и включает по крайней мере один атом азота в качестве составного элемента кольца и подвесную хелатную группу, причем атом азота группы В ковалентно связан с атомом платины и находится в транс-положении по отношению к группе NR3, 004589 8 и соответствующий фармацевтический наполнитель. 10. Фармацевтическая композиция по п.8,где координационное соединение платины представляет транс-[Рt(РуАс-N,O)Сl(NН 3)]. 11. Фармацевтическая композиция по п.8,где координационное соединение платины представляет тpaнс-[PtCl2(NH3)(PyAcH)]H2O. 12. Способ получения транс-изомера платины, имеющего общую формулу:[PtBXm(NR3)],где Х - лиганд анионного типа,m - 1 или 2,R выбран из группы, состоящей из водорода и С 1-12 алкилов, а R может быть одинаковым или разным,В - плоская гетероциклическая группа, которая выбирается из ряда пиридино-, тиазоло-,бензотиазоло-, хинолино-, изохинолино-, акридино-, имидазоло-, оксазоло- и пиразино- групп и включает по крайней мере один атом азота в качестве составного элемента кольца и подвесную хелатную группу, причем атом азота группы В ковалентно связан с атомом платины и находится в транc-положении по отношению к группе NR3, включающий этапы: образование смеси цисплатина и гетероциклического хелатирующего лиганда; реакционное взаимодействие компонентов этой смеси при высокой температуре; осаждение данного комплекса платины транс-строения при варьировании рН среды. 13. Способ получения соединения платины транс-строения, имеющего следующую формулу: включающий этапы: нагрев реакционной смеси, состоящей из 40% по весу цисплатина и 60% по весу пиридин-2-ил-метилового эфира уксусной кислоты в воде при температуре 90-100 С; добавление концентрированной НСl к данной смеси и последующий нагрев; уменьшение объема данной смеси до 80% путем выпаривания; фильтрование и промывание желтого кристаллического осадка этанолом/диэтилкетоном; растворение данного желтого кристаллического осадка в растворе Na2HPO4 и промывание его горячей водой. 14. Способ лечения опухолей у пациентов,заключающийся во введении пациенту эффективного количества координационного соединения платины с общей формулой:R выбран из группы, состоящей из водорода и C1-12 алкилов, a R может быть одинаковым или разным,В - плоская гетероциклическая группа, которая выбирается из ряда пиридино-, тиазоло-,бензотиазоло-, хинолино-, изохинолино-, акридино-, имидазоло-, оксазоло- и пиразиногрупп и включает по крайней мере один атом азота в качестве составного элемента кольца и подвесную хелатную группу, причем атом азота группы В ковалентно связан с атомом платины и 10 находится в транс-положении по отношению к группе NR3. 15. Способ по п.14, в котором указанное координационное соединение платины представляет собой тpaнc-[Pt(PyAc-N,O)Cl(NH3)]. 16. Способ по п.14, в котором указанное координационное соединение платины представляет собой тpaнc-[PtCl2(NH3)(PyAcH)]H2O. 17. Способ по п.14, который предусматривает пероральное или парентеральное введение.