Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Синтез, исследование строения, физико-химических свойств и биологической активности комплексов платины (II) с производными цитозина и изоцитозина

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И МЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Та

( На правах рукописи

ЛАПИНА

Светлана Федоровна

СИНТЕЗ, ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КОМПЛЕКСОВ ПЛАТИНЫ (II) С ПРОИЗВОДНЫМИ ЦИТОЗИНА И ИЗОЦИТОЗИНА

(15.00.02 —ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ФАРМАКОГНОЗИЯ)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата фармацевтических наук ,

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

1995

Работа выполнена на кафедре аналитической химии Санкт-Петербургского химико-фармацевтического института.

Научный руководитель — доктор химических паук, профессор |СТЕЦЕНКО А. И. |

Научный консультант — кандидат химических наук, доцент ЯКОВЛЕВ К. И.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор АНТОНОВ П. Г. кандидат фармацевтических наук, доцент КОТОВА Н. И.

Ведущее предприятие — НИИ военной медицины, г. Санкт-Петербург.

Защита состоится « /У » фЬ^Ш-ЛЛ 1995 г. в ^ часов на заседании специализированного совета (Д 084.63.01) в Саикт-Петербург-ском химико-фармацевтическом институте по адресу: 197022, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского химико-фармацевтического института.

Отзывы и замечания в 2-х экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу специализированного совета.

Автореферат разослан « » Ли&^Ь-Я 199 3 г.

Ученый секретарь

специализированного совета /

канд. фарм. паук а.' РУСАК А. В.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕГОС TKi LA РАБОТУ Актуальность проблемы. Целенаправленные исследования в области поиска новых водораотворимых, малотоксичных и обладающих широким спектром противоопухолевого действия препаратов на оонове комплексов платины(II) привели к обнаружению целого класса таких соединений среди цис-триаминов платины(II) мояо- и биядерного типа, содержащих во внутренней сфере гетероциклический азотсодержащий лиганд - пиримидин, пурин, азод и т.д. Эти соединения наряду с близостью их биологической активности к известному препарату цис-ДЩ обладают значительно большей водной растворимостью и меньшей токсичностью, что облегчает создание лекарственных форм на их основе и применение в клинике.

Варьирование природы внутрисферного гетероциклического ли-ганда в значительной стнпени сказывается на биологической активности комплексов, среди которых выделяются соединения, содержащие природный пирпмвдин - цитозин (цитидин), а также его изомер изо-цитозин. Координация антиметаболитов цитозина - 6-фторцитозина, 6-чфтор- и 6-метилизоцитозина, обладающих определенными противоопухолевыми свойствами и имуномоделирующин эффектом, в поле платины (II) может привести к усилению терапевтического эффекта за счет взаимного синергического влияния лиганда и металла. Интересно при этом проследить влияние строения пиримицинов на биологическую активность комплекса. Биядерные комплексы с мостиковыми гетероциклическими лигавдами интересны тем, что они способны к межнитчатому типу взаимодействия с молекулами ÍHK, что может привести к специфическому действию на отдельные виды опухолей, в том чиоле резистентные к цис-ДЦП.

Различие в биологической активности цис- и транс-комплексов предполагает тщательное сравненивельное изучение строения изомер-

ных пар, их реакционной способности и состояния б растворе1, с целью получения инфохыации о природе этого различия.

Вышеупомянутые соображения делают своевременными и актуальными исследования, в которых основное внимание уделено синтезу биологически активных комплексов платины(II) с производными цито-зина и изоцитозина,, изучению их строения и физико-химических свойств, разработке методов анализа водных растворов комплексов.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с Российской НТП " Целенаправленный синтез и теория реакционной способности координационных соединений ", Межвузовской НТП "Платиновые металлы, золото и оеребро России" и тематическим планом научно-исследовательских работ СПХФИ (01.90.00 № Гос. per. 053936) по проблеме Научного Совета № 10 "Фармация" при АМН Pi.

Цель работы. Целью работы являлся синтез изомерных комплексных соединений платины(II) моно- и биядерного типа с гетероциклическими азотсодержащими лигавдами, изучение их строения, выяснение влияния координации на свойства лигандов, а также геометрической конфигурации комплексов на их физико-химические свойства и биологическую активность.

Натчная новизна и практическая значимость. Ввделены и идентифицированы изомерные катионные моноядерные три- и тетраминовые комплексы платины(II) с цитозином и его производными, цитвдином (Cijd ), 6-фторцитозином (б-F-Cyt ), 6-фторизоцитозином (б-F-i-Cyt) и 6-метилизоцитозином (8-CH3-;-C>)t ), содержащие нейтральные молекулы лигандов, а также биядерные катионные комплексы транс-строения, содержащие мостиковые анионы цитозина и 6-метилизоцитозина.

Методом ПМР-спектроскопии установлено, что монодентатная коодинация лигандов осуществляется через N(3) гетероциклический атом азота, а мостиковая - через М(3) и Ц(1) гетероциклические

атомы азота.

Количественно охарактеризована способность М-группы исследуемых пиримцдиновых оснований к кислотной диссоциации в сфере платины. Установлено, что координация приводит к резкому ( на 2-5 порядков ) усилению кислотных свойств, причем геометрическая конфигурация не оказывает влияния на кислотные свойства комплексов.

Установлено, что цис-триамины, содержащие цитазии, цитидия и 6-метилизоцитозин могут существовать в двух модификациях. В комплексах, имеющих необычную для платины синюю окраску, методами ку-лонометрии и потенциометрии определена степень окисления центрального атома платины (+2,5). Комплексы, выделенные из растворов в присутствии восстановителей ( например солянокислого гидразина ) содержат атомы платины(П).

Методом циклической вольтамперометрии показано, что процессы окисления-восстановления триаминовых комплексов протекают ступенчато , что может быть связано с образованием продуктов с првмвжу-точной степенью окисления.

Показано, что для моноядерных триаминовых комплексов характерно наличие противоопухолевой, цитотоксической и аятимитотичес-кой активности и отсутствие подобного действия у транс-соединений.

Впервые обнаружена противоопухолевая активность у тране-бия-дорного комплекса с моетиковым цитозинат-ионом.

Показана возможность применения методов УФ спектроскопии и циклической вольтамперометрии для количественого определения био-

г__о

логически активных комплексов платины(П) в их (1.1СГ ^1.10" )М водных растворах.

На защиту выносятся:

- методики синтеза и способы идентификации изомерных три- и тотраминовых комплексов платины(II) с изучаемыми пиримидиновныи

лигавдами;

- результаты исследования строения комплексных соединений методами ковдуктометрии, УФ и ЯМР спектроскопии;

- данные о кислотной диссоциации координированных лигавдов в сфере платины(II);

- результаты исследования процессов окисления-восстановления хомплексэв методом циклической вольтамперометрии;

- биологическая активность комплексов триаминового типа;

- разработка методик определения биологически активных комплексов платины(II) в их водных расворах методом УФ-спектроскопии и циклической вольтамперометрии;

Публикация работы. По материалам диссертации опубликовано 4 печатных работы.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы изложены на XV Черняевском совещании по химии, анализу и технологии платиновых металлов ( Москва, 1993 г. ) и Всероссийской научной конференции "Химия и технология лекарственных веществ"(Санкт-Петербург, 1994 г.)

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, включающей £ разделов, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на страницах машинописного текста, содержит 10 рисунков, $0таблиц. Список литературы насчитывает /^наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Описание методик и приборов. Комплексы платины(II) анализировали на содержание платины, хлора, азота, углерода и водорода. Молярную электропроводность измеряли с помощью кондуктометра ВД-1. Чистоту комплексов контролировали методом тонкослойной хроматогра-

фии на пластинках "Силуфэл-254" в системе: пропанол-80мл, изобута-нол-40 мл, вода-78 мл, уксусная кислота-30 мл. ацетат аммония-1,8г.

Спектры ЯМР 1Н снимали в ошо-с1 б на прибора "ВгикР'1 —АМ—200" с рабочей частотой переменного магнитного поля 200 МГц. Химические сдвиги приведены относительно тетраметилсилана.

Исследование кислотных свойств соединений проводили путем по-тевдиометрического титрования (1-4).Ю-3 моль/л растворов комплексов 0,05-0,10 М раствором КОН. Измерения рН проводили с помощью иономера ЭВ-74. Для поддержания постоянной ионной силы в качестве фона использовали 0,3 М растворы кее и кмо,. Расчет констант осуществлялся по известным в литературе формулам для одноосновных и двухосновных слабых органических кислот с использованием программного микрокалькулятора МК БЭ-34.

Для снятия вольтамперных кривых использовали принтер СВА-1, трехэлектродную ячейку с рабочим платиновым электродом. Электродом сравнения служил хлорсеребрянный электрод. В качестве фона использовали 2 М нее и 2 н Нг50,.

Степень окисления комплексов определяли: I) потенциометричес-ким титрованием с помощью иономера ЭВ-74, с рабочим платиновым электродом и хлорсеребрянным электродом сравнения и 2) кулономет-рически при постоянной потенциале с помощью потенциэстата П-5827.

В качестве рабочего электрода использовали платиновую сетку пло-

р

щадью 25 см' .

УФ спектры водных растворов комплексов снимали на приборе "5рек0пс1 М-40" при толщине слоя I см, в области длин волн 200700 нм.

Исходные дихлородиамминн платины(П) синтезировались по известным методикам, в качестве лигандов использовались следующие пиринидиновые основания:

R.-R2-H - цитозин R.= Д-рибоза; R2=H - цитидин

R-"H ; R2=f - 6-фторцитозин

R = F _ 6-фторизоцитозин R-CH3 _ б-метилизоцитозин

СИНТЕЗ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПЛАТИНЫ (II) Синтез комплексов платины(П) осуществляли по следующим схемам:

?мне"[и(111&иа]н-- TroHt"[Pt(NHs)gbCe]0? (>|) " [рЦмН,)г- & -[Р1(«н,)г Ь2] Cfa (2) ^T»o«c{pi(NH3)2i:e2]+ l-oh" — транР-[^(«и3)з сг}2 (l-h)] с? * Нго>се (3)

Для моноядерных комплексов три- и тетраминового типа реакцию проводили в нейтральной среде при соотношении исходный комплекс и лигавд 1:1 и 1:2 соответственно. При получении биядерных соединений к реакционной смеси, содержащей транс-диаммин и лигавд в соотношении 2:1 добавляли эквимолярное количество щелочи < u;0H _) син_ тез соединений вели в течение 1-2 часов при температуре 90"С. Выделение комплексов проводили из небольшого объема реакционной смеси после упаривания и охлаждения добавлением ацетона. Выделенные соединения очищали перекристализацией из горячих водных растворов, подкисленных соляной кислотой. Выход высушенных до постоянной мае-

сы продуктов составляет 70-80 % - для цис-, 50-60 % для транс-моноядерннх комплексов и 60-70 % для бшдерных комплексов.

Состав и координационные формулы полученных соединений установлены элементным анализом на И.С.ИР.М.Н и измерением молярной электропроводности, величины которой подтверздают три-(73-120 .см2.моль-1) и тетраминовый (171-192 Ом-1.см2.моль-1) тип комплексов.

Чистота и идентификация выделенных соединений проводилась методами тонкослойной хроматографии (ТСХ) и УФ-спектроскопии. Все комплексы хроматографируготся в виде- одного пятна, с величинами ^ отличными от таковых для исходных диамминов и лигавдов, что указывает на их индивидуальность. В УФ спектрах комплексов, соло ртащих пиршидиновые лиганды наблюдается интенсивная полоса поглощения сотвегствувщая внутрялигандному <и-*Ь* переходу при 250-280 нм (^¿=3,60-1,20), испытывающая при координации небольшое смещение.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ПЛАТИНЫ В ТШАШЮВЫХ КОМПЛЕКСАХ

Комплексы типа цис-[р1(ин,)2 ш] СР , где Ь» 1цЬ, С^, б-ГН^-е^ выделены в двух модификациях, имеющих белую и синюю окраску.

Известно, что синюю окраску имеют так называемые "платиновые сини". Эти соединения имеют сложную полимерную структуру, содержащую цепочки со связью 14-Р1 . Формальная степень окисления платины в них +2.25-+2.50.

Полученные нами синие соединения, синтезировании : по обычной схеме (I) при выдерживании на воздухе. В присутствии восстановителей ( например солянокислого гидразина ), продуктом реакции являются соединения белого цвета. Синие и восстановленные ( белые ) соединения идентичны по некоторым физико-химическим

-бихарактеристикам: величинам молярной электропроводности, данным элементного анализа, тонкослойной хроматографии.

Следует отметить, что в случае фторпроизводных образование синих комплексов не наблвдается, что вероятно связано с относительно сильными кислотными свойствами координированных лигандов, вызывающих резкое подкисление реакционной смеси, что делает невозможным образование полимерных структур.

Степень окисления платины в полученных синих и восстановленных комплексах ( табл. I) была определена несколькими методами.

I. Методом прямого потенциометрического титрования (1-2).10" М растворов комплексов 0,02-0.05 н раствором Се(50ч)2 на фоне 2 М нес.

ч-[р1(ин3]2 еУс1ее]се (еин) «) «-[рцм^мг^ес (ыес) (ц)

Ч Сыьсе]с1! (син) (г) ч-[рЦнн3)г сге] (£)

Ч-[н(М,)л (б-[И3-гИц1)111]и (сан) (?)

Для проверки методики в качестве реперного раствора использовали раствор цис- [¡Р^ИИ^ П{г] .

На рис. I приведены кривые титрования некоторых триамино-вых комплексов и реперного вещества.

Наличие на кривых титрования синих комплексов, двух скачков может свидетельствовать о ступенчатом окислении соединений, что характерно для "платиновых синей". Комплексы, ввделеннне в присутствии восстановителей ( белые ) имеют на кривой один скачок в области двух эквивалентов добавленного раствора .

2. Методом обратного потенциометрического титрования избт-ка аскорбиновой кислоты 0,1 н раствором железа(Ш) на фоне 0,02

м нее.

3. Методом прямой кулонометрии при постоянном контролируемом потенциале. Кулонометрическое определение проводили при по-

Таблица I.

Степень окисления триаминовых комплексов

Соединение 1 - ____...... '. . ■ 1 ..... ... степень окисления

Хулонометрия Аскорбинометрия Периметрия

(вин) (воес) 2,53+0,09 2,40+0,01 2,75+0,06 2,09+0,01 1,98+0,04 1,99+0,05

(еин/ ч-НМ,)2СуШ]0? (восс) 2,60+0,01 2,09+0,02 2,30+0,05 2,01+0,01

«ин) Ч-[к(НН3)г СуоС (во«^ 2,55+0,04 2,80+0,07 2,00+0,05 2,51+0,03 2,03+0,05

2,01+0,01 2,05+0,02 2,04+0,03

тенциале I В на фоне 2 М нсг. В ходе электролиза раствор из синего становился желтым, что свидетельствует об образовании пла-

тинн(Гу ). Количество электричества измеряли интегратором марки №-14.

Таким образом степень окисления платины в синих комплексах находится в пределах +2,40-+2,70, что вероятно связано с образованием в ходе синтеза тетрамерных структур подобных "платиновым синям". Одним из возможных путей образования синих комплексов се степенью окисления платины близкой к +2,5 может быть при-веденая ниже схема:

2[Р1(нн,)аш]пе+ ^ ог * иг0 ~ [и+л (ь-н]2 се2] ах

2 К2- 25—2 ?13 ; i ея + + 2ё ОН 2 ОН'*21* — 2ИЯ0*2 (ь-Н)

— /»^(иНд), (ь-н)а Ь2 се^]

В белых соединениях, выделенных в присутствии восстановителя степень окисления платины + 2,0.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ МЕТОДОМ ЯМР (1Н).

Амбидентатность исследуемых лигандов подразумевает возможность их монодентатной коодинации через различные донорные атомы и группы - гетероциклические атомы азота пиримидинового кольца, экзоциклические - оксо- и амино-группы.

С целью выяснения природы центра координации были изучены спектры 1ЩР свободных лигандов и комплексов в ом£о-с1ь.

Из литературных данных известно, что цитозин, цитидиии изо-цитозин в комплексах платины связаны с центральным атомом через гетероциклический атом азота N(3). При этом для изоцитозина по-

казано предпочтение связи N(3) с локализацией подвижного МН-про-тона у N (I).

Полученные нами данные подтверждают это заключение (табл.2). Так для синтезированных соединений с цитозияом и цитидином наблюдается наибольший сдвиг в слабое поле сигналов протонов Н(5) -0,20-0,54 м.д., в то время как сдвиг сигнала протона Н(6) составляет 0,12-0,27 м.д., что является следствием координации лиганда через N(3) атом.

Для комплекса, содержащего 6-метилизоцитозин сигналы протонов Н(5) также испытывают больший сдвиг в слабое поле - 0,13-0,28 м.д. по сравнению с протонами метильной группы, сдвиг сигнала которых составляет 0,05-0,11 м.д., что также подтверждает коодинацию 6-мегилизоцитозика через N (3) атом.

Для комплексов с фторпроизводными наблюдаемый сильпольный сдвиг сигналов протона Н(5) - 0,72-1,30 м.д. может быть результатом двух противоположно направленных факторов. С одной стороны координация лиганда через М (3) атом приводит к дезэкранированига протонов и слабопольному сдвигу, в то время как сильные кислотные свойства координированных лигавдов способствуют образованию в растворе соединений в анионной форме. Последнее обстоятельство и вызывает достаточно сильный, а в данном случае и преобладающий, сдвиг сигнала в сильное поле.

Таблица 2

Химические сдвиги сигналов протонов в спектрах ПМР исследуемых лигавдов и комплексов платины (II) в ом*о-о(е.

Соединение Конфиг. сн3 Н(5) Н(6) «н2 •

I 2 3 4 5

- 2,00 5,40 - 6,75

Окончание таблицы 2

I 2 3 4 5 6

[К(ИИз)а(6-СН,-1-£81)И]М (син) цис 2,07 5,55 - 7,55

[и(мн3),(в-1!нг;-са1)и]1г(мо0 цис 2,05 5,50 - 8,00

[р1(мн3)г(есн3-'.-С!)1)ег]01 транс 2,08 5,53 - 7,60

[»(ИН^В-М,-.-^]«!^ цис 2,11 5,68 - 8,00

трене 2,05 5,53 - 7,60

_ _ 5,12 _ 7,00

цис - 4,42 - 7,00

[р1(«н3)л(е-р-;-с;(1)с{]се транс - 4,40 - 7,10

цис - 4,50 - 7,05

[Р*(««,)2 (Б^-1-Су 1ЦП2 транс - 4,40 - 7,10

Б-Я- Сщ - — 5,10 — 7,80

[п(нн3)г(8^-е У1)и]и цис - 4,60 - 6,59

[К(ИН3),(В-Р-1!|»1)Н]С1 транс - 4,42 - 6,53

[й(1М,)2 (В-Р-Су02]се 4 цис - 4,50 - 6,48

транс - 4,44 - 6,50

- - 5,60 7,34 7,12

[р1.(«н3)2с^е1]сс м цис - 5,90 7,50 7,90; 8,90

[|>1(1Ш3)2СуШ]« (ми) цис 5,80 7,48 7,90; 8,93

[п(М3)гедШ1 К транс - 5,91 7,48 7,95; 8,90

транс - 5,91 7,49 8,60; 8,90

Сцс< - 5,75 7,88 7,22

[Р1(нн3)2с«с(се]се(сцн) цис - 6,20 8,00 7,28; в,29

[Р1(1|Н^2 еао|Сг]се(восе) цис - 6,29 8,03 7,30; 8,29

транс - 6,02 8,09 8,70; 9,00

[Р1(«Н3)г Мд] транс - 6,10 8,15 8,70; 8,95

Для биядерных комплексов результаты исследования строения комплексов приведены в табл. 3.

Таблица 3

Химическив сдвиги сигналов протонов в спектрах ПМР биядерных комплексов

Соединение Н(5) (А5) Н(6) (а5) СН3 (аЪ)

тр-[{й(нй,)2м}а(1!л1-н)]н 5,80 (+0,20) 7,60 (+0,26) -

5,45 (+0,05) - 2,09 (+0,09)

Для комплекса, содержащего моетиковый цитозинат-ион сигналы обоих нелабильных протонов Н(о) и Н(6) по сравнению со свободным лигандом смещаются в слабое поле практически одинаково, что может указывать на участие в связи с платиной N (3) и Ч (I) атомов ли-ганда. Также сопоставимы сдвиги в слабое поле протонов Н(5) и ме-тильной группы - 0,05 и 0,09 м.д. соответственно, при координации аниона 6-метилизоцитозина в виде мостика, между двумя атомами платины, что характерно при его координации через гетероциклические атомы азота.

КИСЛОТНЫЕ СВОЙСТВА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПЛАТИНЫ(II) Изучаемые лиганды относятся к классу слабых органических кислот, так как содержат в своем составе подвижный ИН-протон, обладающий кислотной функцией. Известно, что координация подобного вида соединений приводит к увеличению их способности к кислотной диссоциации.

Рис, 2. Кривые погенциометрического титрования, Ц =0,3 М КСР. п>-[Р1(м/з)я(в-р-гС1/1)а]е1 м) тр-[Р1(кн,)г(б-сн3-|-га<\сг]се

тр-[рфн3)3 (б-я-ед^се (г) тР-[Р1(^3)г(Б-он3-;-са1),]сг5 (5)

т1>-[р1(ш3)2еУ1е1]ее (з) тр-[и(иуа(в-м-сй1),] се2 (е)

На рис. 2 приведены кривые титрования транс- три- и тетрамино-вых комплексов. Из рис. видно, что соединения платины(II) триамино-вого типа титруются как одноосновные кислоты, при этой комплексы с фторпроизводными цитозина и изоцитозина (кривые I и 2) характеризуются резким скачком вблизи одного эквивалента добавленной щелочи. Это свидетельствует об юс значительных кислотных свойствах, что и подтверждают значения констант кислотной диссоциации. Для соединений с 6-метилизоцитозином скачок лезшт в области более вы-

Таблица 4

Константы кислетней дисевциации лнгандвв и комплексов платины(II)

Соединение Kaj Ka лиг

B-F-I-Cyt n-[pi(nH})3(6-F-;-Cyt)[i]ce TP-[Pt(NH,)3 (8-F--.-Cst)Kl« 4-[pt(NH,)} et, (3,3+0,1) .I0~9 (I,9+0,1).IO-4 (I,I+ß,I).KT4 (3,2+0,3).I0-4 (3,6+0,1).I0-5 (2,2+0,1).IO-® (1,5+0,2).IO-8 6.I04 3.104 Ï.I0& 1.105

S-F Est 4-fPl(vllj)a (b-f-w)cijci TP-[pt(HH3)2(6-F-c3t)ce]te TT-[Pt(NH,)2 (e-F-cat)2] tp [n(NH,)2(6-F-C!it)2]U2 (2,6+0,4).IO"9 (7,I¿p,5).I0-5 ^.о+о^у.кг5 (3,7+0,3).I0~5 (3,2+p,I).I0-5 (6,4+0,3).IO-8 (8,9+0,5).кг8 3.I04 3.I04 I.4.I04 I.2.I04

B-ÍH3-¡-Cyt 4-fpt(«rt,)2(6-cH3-i-(!yt)cf]ffM TP-[pt(NH,)2(6 1!Hr!-fyt)C!][f 4-[«(HH3)â(6-rhj-;-Eït) tt]M (eote) TP-[pt(wHj)3 (6 cHj-;ctft)2] ci¿ (2,7^,2).1(Г10 (4,3+0,2).I0~8 (I,I+0,I).IO-7 (5,5+0,2).I0~8 (2,2+0,2).I0~7 (2,8+0,3). Ю-7 (I,2+0,I).I0~8 (2,3+0,8).I0~8 I.6.I02 4.102 2 Л О2 8.Ю2 1.103

Су t* 4-fpi(NH,)î CytCe]CE (WH)* Tt>-[n(*H3)¿Cyta]Li ц -[П(Щ)г CylCl]Ci (eoct) 4fPl(NH3)5Catâ]C!a Tp-[Pi(m3)z tst2] tig 6.I.I0-13 (3,3+p,2).I0_I0 (3,2+0,2).IO-10 (4,5+0,1) Л0-10 (4,3+0,1).I0"10 (1,2+0,2).IO-9 (6,0+0,3).I0"1 (6,0+0,9)ЛO-1 5.I02 5Л02 7.I02 2 7 Л О2 I 2.I03

*

~ из литературных данных

соких значений рН (кривая 4), для комплекса с цитозином отсутствует (кривая 3). Тетрамины титруются как двухосновные слабые кислоты, с близкими значениями констант (кривые 5 и 6).

С целью количественной характеристики влияния, координации на кислотные свойства изучаемых лигавдов и определения состояния синтезированных комплексов в растворе при различных значениях рН были определены константы кислотной диссоциации три- и т^траминовых комплексов как одно- и двухосновных кислот с близкими значениями констант.

Из сравнения констант кислотной диссоциации свободных и координированных лигандов видно, что монодентатная координация приводит к резкому (на 2-5 порядков, табл. 4) увеличению кислотной диссоциации М-группы, что по-видимому, связано с действием эффективного заряда центрального атома платины. По способности к кислотной диссоциации координированные лиганды могут быть расположены в следующий ряд: б-н'-С^ > 6-Р Б-СН,-!-^»- ^

Расчет мольных долей комплексов содержащих 6-фторпроизЕОДныс цитозина и изоцитозина показывает, что при рН=2 преобладающе:! формой является цис-, транс- [(ч(М3)г|,Се]+ , а при рН=5 -[И(мн^2(ь-Н)се]° Комплекс, содержащий 6-метилизоцитозин при рН=6 существует е виде цис-, транс- [РКин^гъсе]+ . а при - [рц«нз)а(ь-н)ег]°.

результаты исследования процессов глектрожмлеского окисленш-восстановления изомерия тнхгаовы:; комплексов методом циклической вольтамперомзтбн.

Исследование процессов электрохимического окисления-восстановления проводилось на фоне: 2 М НРК+0,2 '.л Н^Ни 2 п Нл50ч + +0,2 н №^5О, , в интервале потенциалов от 0 до 1,2 3, на рабочем платиновом электроде. В этих условиях фоновые электтх)литы и используемые лиганды неакивны.

Установлено, что процессы окисления-восстановления исследуемых триаминовых комплексов протекают ступенчато, о чем свидетельствуют два пика на кривых восстановления и окисления (рис. 3).

ц-[И(М3)г1!!|Ш]<!1 (I) ч [Р1(К«02 О)

ч-ЩтЪ е^м]« (а) ч-ЭДкн^ щ] (м)

Так на фоне 2 М НС? окисление протекает при Ера=0,50-0,60 В и кра=0,85-0,90 В, а процессы восстановления при Ерс=0,16-0,20 В и Ерс=0,43-0,55 В. На процессы окисления-восстановления изучаемых комплексов оказывает влияние природа фонового электролита. Так в 2 н Нг50, окисление затруднено, и протекает при Ера=0,71-0,75 В

Epa=0,96-I,02 В, а процесс восстановления идет при потенциалах более положительных Ерс=0,2У-0,45 В и Ерс=0,60-0,80 В. Последнее обстоятельство связано,по-видимому, с образованием продуктов электрохимической реакции различной природы, а также неадекватным характером протекания электрохимических процессов.

Геометрическая конфигурация не ок&зывает влияния на характер протекания электрохимического окисления-восстановления. Двухступенчатый характер протекания процесса может быть связан с образованием продуктов с промежуточной степенью окисления.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ТШАМИНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ПЛАТИНЫ(II)

Полученные триаминовые комплексы были изучены на наличие ци-тостатической, цитотаксической и противоопухолевой активности в Институте общей и неоганической химии РАН и Онкологическом научном центре РАМН.

Цитостатическая активность комплексов определялась по их инги-бирукщему действию на рост главного корня и боковых корней проростков кукурузы и огуша. Полученные результаты показали, что комплексы транс-строения в незначительной степени ингибируют образование боковых корней проростков огурца - 25-40 %, кукурузы - 27-40 %, что говорит об отсутствии у них цитостатической активности. Цис-комплексы, содержащие фторпроизводние цитозина и изоцитозина являются сильными цитостатиками, так как при концентрации 0,1 мг/мл полностью подавляют ооразование боковых корней проростков кукурузы и огурца - 95-100 %.

Ранее установлено, что комплексы платины являющиеся цитостатиками, проявляют и противоопухолевую активность, что и подтвердили экспирименты на культуре опухолевых клеток кащиномы яичков человека CaOv i» »ilfo • и на ряде штамов опухолей мышей ¡-n vivo.

Полученные результаты показывают (табл. 5), что комплексы,

содержащие фторпроизводнне цитозина и изоцитозиыа обладают высоким цитотоксическим эффектом - СЕзд=(5-8).10~^мохь/л, сопоставимым с цис-ДДП. Комплекс, содержащий 6-фторизоцитозин проявил достаточно высокую активность в отношении лейкоза Р-388(УПЖ-94$) и солидной опухоли Ы.С (ТР0-94Я.

Таблица 5

Противоопухолевая активность некоторых триаминовых комплексов

Соединение СЕ50 моль/л ис 1-о сут. ТРО % УЕЖ %

Р-388 М0РС-406 С-37

Ч-[Р1(МЯ,)г«л] (цис-ОСЛ) 5. ю-6 73-67 128 140 —

1.10"4 58-38 71' - -

Ч-[И(Ш14 щи] и 8.Ю-6 89-68 - - -

ч-[п(к н3)2(в-р-1-су1)11]1е 6.10"5 94-91 94 45 -

ч-[»(*Н})г (е-я-ЕцОсе] се •5.Ю"6 - - - -

(Сц1-н)] и 8.10"6 - - - 67

Следует обратить внимание на проявление противоопухолевой активности биядерного комплекса транс-строения, содержащего1моетиковый цитозинат-ион. Комплекс показал умеренную противоощехолевую активность в отношении саркомы С-37. Комплексы транс-строения,как правило, не обладают такими свойствами. Проявление активности у бкядерных соединений может быть связано с наличием у них двух реакционноспоообных координат {Н- - СЁ , что делает возможным взаимодействие комплексов с ДНК по межнитево?лу типу.

МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ КОМПЛЕКСОВ В ИХ ВОЛНЫХ РАСТВОРАХ I. Метод циклической вольтамперометрии, фон 2 М НС6 В результате исследования процессов окисления-восстановления

триаминовых комплексов платины(II) было показано, что между силой тока анодного пика и концентрацией комплексов наблюдается линейная зависимость, что позволяет использовать метод ДВА для количст-венного определения биологически активных соединенений .

Градуировочные графики, построенные по методу наименьших квадратов приведены на рис. 4а. Интервал используемых концентраций 1.10"4 - 1.10-3 моль/л.

7

20

а?

е-ш^м/л

2^63

Рис. 4. а) Зависимость величины силы тока анодного пика от концентрации комплекса. ч-[н(т,)г (б-р-еУ!)е»]гс о) ч-[н(щ)г (Б-р-!-г.,1)«]ге (2) ч-[к(ки,)2 е«юе]Ег (з) ч-[рфнг)2 еисе]ее (ч)

.2

2 ч в <г б) Зависимость оптической плотности от концентрации комплекса. ч-[р1 [щ)1Сус11е]с1 (<) Ц-[К(МН,)2(Б-Р - с</1)се]се (г) ц-[р1(кк,)2 су1се]се (з) ц-[р1(нн3)2 (в-н-г*)м]сг (и)

2. Метод УФ-спектроскопии.

Водные растворы триаминовых комплексов устойчивы и подчиняются основному закону светопоглощения Бугера-Ламберта-Еера. Уста-

ко, что для исследуемых соединений наблюдается линейная зависимость между концентрацией комплекса и оптической плотностью, в интервале концентраций 1.10~°-1.10~^ моль/л .Это позволяет использовать метод УФ-спектроскопии для количественного определения комплексов в их водных растворах.

На рис. 46 приведены градуировочные графики, построенные по методу наименьших квадратов, в табл. 6 - расчитаные значения коэффициентов молярного погашения для свободных лигавдов и комплексов.

Таблица 6

Длины волн и коэффициенты молярной экстинкции

триаминовых комплексов

Соединение Ámaii HM s • 10 3 моль^.см'^л

4-[Pt(NHs)a CydCl] С6 274 (8,99+0,25)

tyd 268 7,41

u-[pt(MH3)2(E-F-Cat)ce]ce 261 (7,38+0,07)

6- F-tyt 275 9,12

u-fpt(NH,)ü су t ce] ce 273 (5,85+0,09)

Cyt 266 6,03

vfw(№,)2(6-F-¡-tst)ee]u 261 (4,81+0,17)

6-F-i-Cyt 265 9,67

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны методы синтеза моно- и биядерных три- и тетраминовых комплексов платины(II) цис- и транс-строения с производными цитозина и изоцитозина. В результате синтезировано

22 новых соединения.

2. Установлено, что моноядерные комплексы содержат нейтраль-

ные молекулы лигавдов, а биядерных комплексах лигавды. коодиниро-ваны между двумя атомами платины в виде анионов.

3. Методом ПМР-спектроскопии в ПМ50-^е показано, что моно-дентатная коодинация исследуемых лигавдов осуществляется через гетероциклический атом азота N(3), причем производные изоцитозина координированы в сфере платины(П) в хиноидной структуре. Мости-ковая связь в биядерных комплексах осуществляется через атомы азота N(1) и N(3).

4. Методом потенциометрического титрования установлено, что координация лигандов во внутренней сфере платины(II) приводит к резкому (на 2-5 порядков) усилению кислотной диссоциации N11--группы. По способности к кислотной диссоциации в комплексах платины (II) лиганды могут быть расположены в следующий ряд:

^-р-ЮцЬ > Б-Я — Су1 > I-> 6-С.Н3-I-> е^

5. Показано, что цис-триаминовые комплексы, содержащие ци-тозин, цитвдин и 6-метилизоцитозин могут существовать в двух модификациях: синей, где степень окисления платины близка к +2,5 и восстановленной (белой), содержащей в своем составе ?олько атомы платины(II).

6. Методом циклической вольтамперометрш на платиновом электроде на фоне 2 М НС1 I; 2 н Нг50,( что окисление к восстановление триаминовых комплексов протекает в две стадии, что может быть связано с образованием соединений с промежуточнэ": степенью окисления. Грометрическгя конфигурация комплексов пе оказграот влияния на ход электрохимических процессов.

7. .Моноядерные цис-триаминовые комплексы, содержащие фтор-произЕОДПке цитозича и кзоцитозкна, проявили антга/.итотическую, цитотоксическуп и противоопухолевую активность. Транс-соедииения

таким действием не обладают. Впервые обнаружено противоопухолевое действие транс-биядерного комплекса с мостиковым цитозинат ионом, что может быть связано с его взаимодействием с .днк по межнитевому механизму.

8. Предложены методы количественного определения биологически активных комплексов платины(II) с производными цитозина и изоцитозина методами УФ-спектроскопии и ЦЗА в интервале концентраций 1.1СГ^-1.1СГ^ моль/лв их водных растворах.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Лапина С.Ф., Яковлев К.И., Стеценко А.И,, Алексеева Г.М. Катионные комплексы платины(И) с производными изоцитозина. Тезисы докладов XV Черняовского совещания по химии, анализу и технологии платиновых металлов, М.1993. С.75.

2. Лапина С.Ф., Яковлев К.И. , Алексеева Г.М..Электрохимическое изучение биологически активных триаминовых комплексов платины (II) с производными цитозина и изоцитозина. Материалы Всероссийской конференции "Химия и технология лекарственных веществ."

СП.1994. С. 66.

3. Яковлев К.И., Лапина С.Ф., Алексеева Г.М. Биологически активные комплексы платины(II) с производными цитозина и изоцитозина и их электрохимические свойства. Материалы 1-ой Международной конференции по биокоодинационной химии. Иваново. 1994. С. 171.

4. Яковлев К.И., Лапина С.Ф., Стеценко А.И., Алексеева Г.М. Моноядерные катионные комплексы платины(II) с производными цитозина и изоцитозина. Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 1995. т. 38. вып.1. Р-63"63.