Автореферат и диссертация по медицине (14.00.14) на тему:Биологическое изучение новых бор-содержащих соединений для нейтронозахватной терапии опухолей

**************************************************************

НА ГН'ЛВЛХ РУКОПИСИ

Колдаева Елена Юрьевна

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ НОВЫХ БОР-СОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ НЕЙТРОНОЗАХВАТНОЙ ТЕРАПИИ ОПУХОЛЕЙ

(14. 00. 14. - онкология)

АВТОР 1С Ф 1С Р А Т

диссертации на соисклипс ученой степени кандидата биологических наук

- Москва, 1997 -

*********************** +************** .+

Работа выполнена в Онкологической научном центре им.Н.Н.Блохина РАМН (директор - академик РАМН Н.Н.Трапезников)

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: кандидат биологических наук Р.А.Спрышкова

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор биологических наук, профессор В.А.Горьков кандидат медицинских наук Л.Ф.Романова

ВЕДУЩЕЕ УЧРЕЖДЕНИЕ: Московский научно-исследовательский онкологический институт им.П.А.Герцена МЗМП Российской Федерации

Защита состоится « А& 1997 г. в /Г. ¿^часов на

заседании Диссертационного совета (К 001.17.01) при Онкологическом научном центре им.Н.Н.Блохина РАМН.

Адрес: 115478 Москва, Каширское шоссе, 24

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Онкологического научного центра им.Н.Н.Блохина РАМН. Автореферат разослан »

Ученый секретарь Диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор В.С.ТУРУСОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность.

В последние 10-15 лет в мире отмечается возросший интерес к эименению для лечения злокачественных новообразований человека эедложенного еще в 1936 году метода нейтронозахватной терапии с пользованием бора-10.

Нейтронозахватная терапия (НЗТ) является классическим примером 1нарной терапии злокачественных новообразований. Она позволяет :уществлять избирательное поражение опухолевой ткани, снижая гроятность повреждения здоровых тканей и вредного воздействия на зганизм в целом.

Практическое применение НЗТ для лечения злокачественных опухолей ;ловека зависит от выполнения двух основных условий:

1. Правильного подбора вещества-носителя бора, способного доставлять бор непосредственно в опухолевую ткань и

2. Правильных дозиметрических расчетов при облучении опухоли.

При этом, бор-содержащее вещество не должно задерживаться в >рмальных тканях и не должно быть токсично для организма в целом.

По литературным данным для эффективного проведения НЗТ при тномерном распределении бора в опухоли достаточно его концентрации 5-14

мкг на 1 грамм опухоли для нейтронного потока 2 Ке\/, в зависимости 01 значения градиента концентраций бора между опухолью и здоровой тканью.

В настоящее время известно около 200 случаев лечения методом НЗТ меланом и глиобластом. В Японии клиника На1апака проводит НЗТ меланомы кожи и ее метастазов, используя борированный фенилаланин как ложный предшественник в синтезе меланина. Для лечения глиобластом используют меркаптоундекагидрододекаборат и борофенилаланин.

Однако, с учетом всех изложенных выше требований, эти соединения не являются оптимальными для НЗТ. Поэтому в рамках Европейской программы 1ЫТА8 рядом научных коллективов России и Великобритании были синтезированы новые бор-содержащие вещества различного химического строения. Таким образом, возникла необходимость их биологической оценки, чтобы выяснить возможность их применения при проведении НЗТ.

В настоящей работе была исследована возможность применения в качестве носителей бора при проведении НЗТ 17 бор-содержащих соединений. Дана сравнительная оценка этих соединений по ряду показателей токсичности, биораспределения в организме животных с трансплантированными опухолями. По результатам работы можно судить о перспективности каждого из исследованных соединений для НЗТ. Различия в химической структуре соединений в значительной степени обусловливают те или иные метаболические преобразования введенных в организм соединений

Все вышеизложенное определяет актуальность проведенных исследований.

Цель и задачи исследования.

Целью настоящей работы является изучение потенциальной юзможности использования новых бор-содержащих соединений - производных ¡азличных химических групп - в качестве носителей бора при проведении юйтронозахватной терапии

Изучение предложенных потенциальных носителей бора при |роведении НЗТ проводилось в 2 этапа, поскольку для заключения о ¡ригодности для НЗТ новых соединений следовало:

1. Осуществить оценку острой токсичности новых синтезированных оединений бора.

2. Соединения бора, имеющие достаточные для НЗТ токсикологические арактеристики, оценить с точки зрения оптимального для НЗТ иораспределения. Для решения основной цели работы были поставлены педующие задачи:

1. Определить максимально переносимую дозу МПД каждого из новых лнтезированных соединений бора.

2. Определить абсолютно смертельную дозу ЛД100 каждого из эвыхсинтезированных соединений бора.

3. Определить среднесмертельную дозу ЛД50 каждого из новых чнтезированных соединений бора.

г

4. Оценить общетоксическое влияние испытуемых веществ на организм ивотных для предвидения побочных эффектов.

5. Изучить биораспределение соединений, но токсикологически! характеристикам приемлемых для проведения НЗТ. в организме животных экспериментальной опухолью в разные сроки после введения

Научная новизна.

Научная новизна диссертационной работы состоит в биологическо оценке новых синтезированных соединений бора различного химическог строения. Впервые были получены токсикологические характеристики новы соединений бора, и изучено распределение этих соединений в организм животных с трансплантированной опухолью Впервые были изучен! соединения:

1. Производные поликарбораниленов - 6 соединений, из них 3 производные бета-аланина.

2. Роданистые производные бора - 3 соединения, из ни однопроизводное тиомочевины.

3. Фталоцианин-производное додекаборат-аниона -1 соединение.

4. о-Карборанил-производные - 6 соединений, из них одно производное меркаптопурина и одно - производное фенилаланина.

5. Производное карба-п^о-ундекаборана -1 соединение.

Практическая ценность работы.

В настоящей работе впервые были приведены токсикологически характеристики новых синтезированных соединений бора, а также данные по к распределению в организме животных с трансплантированной опухолью.

Полученные данные позволяют считать монороданоундекаждрододека-орат наиболее перспективным соединением для применения при НЗТ некачественных опухолей. В первую очередь, меланом. Вещество может быть екомендовано для дальнейшего более подробного токсикологического и >армакокинетического исследования.

Соединения о-карборанил-меркаптопурин и триметиламинбензен-^льфенилундекаборан показали достаточную для целей НЗТ пухолетропность.

Нерастворимость в воде этих соединений затрудняет их использование эи биологических исследованиях. Поэтому можно рекомендовать химикам-1нтетикам получить водорастворимые аналоги указанных соединений.

Можно рекомендовать химикам при поиске новых синтезируемых ¡единений бора руководствоваться полученными в данной работе »зультатами, синтезируя вещества сходной химической структуры с уже жазавшими достаточные для НЗТ токсикологические и фармакокинетические фактеристики.

Апробация диссертации. Диссертация апробирована на совместной (учной конференции отдела фармакологии и токсикологии, лаборатории гдицинской химии, лаборатории токсикологии лекарств, отдела молекулярно-юлогических и радиоизотопных методов исследования, лаборатории 1авнительной онкологии, лаборатории биохимических механизмов действия ютивоопухолевых препаратов, отделения патологической анатомии,

отделения изучения новых противоопухолевых лекарств ОНЦ им Н.Н Блохин РАМН 29 мая 1997 года.

Материалы диссертации были представлены на l-ом съезде онколого РФ (Ростов-на-Дону, 1995 г.), l-ом съезде онкологов стран СНГ(Москва. 1996 г/ международном семинаре "Дифференциальные уравнения, их приложения медицине" (Самара. 1996 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 12! страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературь описания материалов и методов исследования, главы, содержаще! собственные экспериментальные данные и заключения, выводов и указател: литературы, включающего 31 отечественную и 170 зарубежных работ Диссертация иллюстрирована 21 таблицей и 20 рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Биологические методы. В работе использовали мышей-самцов линш C57BI/6 и бестимусных мышей-самцов nude массой тела 19-22 г. Соединена вводили в дистиллированной воде для инъекций, Ю%ДМСО, 40% этанол« внутрибрюшинно и ретроорбитально в режимах, указанных при описани! работы. В качестве контроля животным внутрибрюшинно вводили воду дл! инъекций.

Изучение острой токсичности проводили при внутрибрюшиннол введении. Токсическое действие оценивали по продолжительности жизни

оличеству павших животных в группах в течение 30 дней после введения оединений, а также по изменению массы тела и общему состоянию. Величины оз, характеризующих острую токсичность, рассчитывали по методу 1итчфилда-Уилкоксона.

Опухолевый материал. В качестве опухолевых моделей спользовали мышиную меланому В-16 и человеческую амеланическую 1еланому ВКО, соответственно на 11 и 13 дни от перевивки под кожу задней равой лапки 0.1 мл раствора Хенкса, содержащего 3.5-4 млн. опухолевых петок.

Изучение биораспределения проводили на мышах-самцах линии :57В1/6 с подкожно привитой меланомой В-16 и бестимусных мышах-самцах с одкожно привитой человеческой меланомой ВЯО Животным на 11-ый день от одкожной прививки суспензии опухолевых клеток В-16 и 13-ый день от одкожной прививки суспензии опухолевых клеток ВИО (размер опухоли остигал 0.9-1 куб.см) вводили испытуемые соединения в дозах, указанных при писании работы. Затем, в определенные временные точки после введения, на ротяжении 24 часов животных декапитировали, предварительно забрав кровь з подключичной артерии( в каждой группе по 4-6 животных). Анализу на эдержание бора подвергали опухоль, опухолевое ложе, кожу, мышцы, кровь, очу, почки, печень, легкие, селезенку и сердце. Органы выделяли, промывали физиологическом растворе, осушали фильтровальной бумагой и взвешивали, осле этого образцы высушивали до' постоянного веса. Содержание бора пределяли методом нейтроно-радиационного анализа на реакторе ИР-8 (РНЦ

"Курчатовский Институт"). В качестве контрольных использовали орган! мышей, получавших вместо испытуемых веществ воду для инъекций.

Статистическую обработку полученных результатов проводили методо! наименьших квадратов, вычисляли среднюю арифметическую полученны результатов, стандартное (SD) и средне-квадратичное отклонения (а Фракционирование элементов крови проводили по стандартной методике.

Аналитический метод определения бора. Концентрацию бора подготовленных образцах крови, мочи, опухолевой и здоровой ткане определяли в тепловом пучке исследовательского реактора ИР-8 PHI "Курчатовский Институт" методом нейтроно-радиационного анализа Метод бы совместно разработан сотрудниками РНЦ "Курчатовский Институт" и OHI им.Н.Н.блохина РАМН и основан на регистрации мгновенного гамма-излучени? возникающего при облучении исследуемого образца потоком нейтронов, постоянстве отношения количества бора к количеству водорода в данно! образце. Время облучения варьировали от 1 до 20 минут, в зависимости с объема образца, предполагаемой концентрации бора и мощности реактора, случае, если низкая мощность реактора и незначительная концентрация образце бора принципиально ограничивали его пропускную способность за сче увеличения времени облучения одного образца, одноименные органы и ткан от животных конкретной временной точки объединяли в один образе[ Количество бора рассчитывали в мкг на 1 грамм сырой ткани.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Исследование острой токсичности исследуемых соединений.

Первичная оценка острой токсичности состояла в определении МПД и 1Д50, которые служили критериями отбора соединений для дальнейших чсследований по биораспределению. Дозы, характеризующие острую 'оксичность, приведены в таблице 1.

Наименее токсичными среди всех испытанных соединений оказались федставители группы поликарбораниленов, за исключением юлиметакарборанилендикарбоксикадмия. ЛД50 этих веществ превышали ¡начение ЛД50 соединений других химических групп в 10-60 раз и находились в штервале от 1 600 до 2 ООО мкг бора на 1 грамм массы тела. Такая низкая ■оксичность объясняется, по-видимому, полимерной природой этих юединений, которая затрудняет проникновение вещества через клеточные лембраны и повышает резистентность вещества к воздействию летаболизирующих ферментов. Ионы металлов (Са, Мд), в норме юдержащиеся в организме, не влияют на токсичность полианионов.

Полимерная соль кадмия, изученная в нашей работе, проявляла ;ильное токсическое действие, ЛД50 была равна 10.7 мкг бора на 1 грамм чассы тела, аналогичная таковой у низкомолекулярных солей кадмия.

Следующая по переносимости животными группа соединений - это юданистые производные ^одекаборат-аниона Их ЛД50 находилась в 1иапазоне от 105 до 236 мкг бора на 1 грамм массы тела. Судя по резко юзрастающей токсичности соединения с двумя БСЫ-группами по сравнению с

Таблица 1. Величины, характеризующие оармо токсичность (пученных соединений для мышей линии С57В1/6 (мкг бора/| массы тела)

Соединения мпд ' ЛД 50

ПоликарГюранилси-дикарбоксикальиий 800 2000

(667ч-961) (1665 + 2400)

Поликарборанилен-дикарбоксимагний 400 908

(320+503) (722+ 1094)

Поликарборанилен-дикарбоксикадмий <5 10,7 (7+ 14,4)

Поликарборанилен-[5-аланин натриевая соль 800 1800

(667+961) (1500 + 2160)

Поликарборанилен-Р-аланин магниевая соль 800 1400

((»40; 1000) (1120 + 1750)

Г1оликарборанилен-Р-аланин кальциевая соль 800 2000

(571 И 120) (1428 + 2800)

Монороданоундекагидрододекабораг натрия 135 236.25

(103,8+176) (181,5+ 306,8)

Дироданоундекагидрододекабора г нат рия 47.25 105

(39.4-:-56.7) (87,5 ■:- 126)

Изотиоуранилундекагидрододекаборат на 1 рия 123,75 206,25

(99+155,6) (164 + 257,5)

Фталоцианин-производное додекаборат-аниона 75 150

(64.1+87.8) (128 + 175,5)

О-карборапил-меркагпопурин 50 150

(45,5+55.1) (136+ 165)

Сульфонил-о-карборап 600 900

(545,5+660) (818 + 990)

Гидроксимет ил-о-карборан 25 50

(22.7+27.5) (45,4 + 55)

Фенилаланин-о-карборан 10 24

(8.3+12) (20 + 28,8)

Октил-о-карборан 10 24

(8,3+12) (20 + 28,8)

Бутенил-о-карборан 10 26

(9.09+11) (23.6 + 28.6)

-IJ-

/юнороданододекаборатом, именно SCN-rpynna обусловливала токсичность юданистых соединений. Замещение азота SCN группы двумя аминогруппами акже повышало токсичность соединения, хотя и не столь значительно (ЛД50 >ыло равно 206 мкг бора на 1 грамм массы тела) После введения токсических юз роданистых соединений у животных отмечали нарушения двигательной наивности, парез задних конечностей, нарастающую одышку. У выживших <ивотных не отмечали признаков хронического отравления.

Максимально переносимые дозы (47.3; 123.8; 135 мкг бора/г массы тела юзволят вводить животным достаточное для проведения НЗТ количество бора. 1ак наименее токсичное из соединений данного класса для дальнейших юследований по биораспределению в первую очередь заслуживает внимания юнороданододекаборатнатрия.

Комплексное соединение фталоцианин-додекаборат натрия оказывал ia организм подопытных животных выраженное токсическое воздействие. У <ивотных отмечали энтеротоксические реакции, выражавшиеся в отсутствии 1Ищевого рефлекса, диаррее различной степени тяжести (в зависимости от веденной дозы) и , в результате, обезвоживанием и общим истощением |рганизма. Наблюдавшиеся у мышей судороги и явления конъюнктивита можно >бъяснить токсическим влиянием свободных аминогрупп, раздражающих гервные центры и гладкую мускулатуру сосудистых стенок. Выжившие <ивотные проявляли признаки необратимого поражения пищеварительной :истемы (хроническая диаррея, не восстанавливающаяся потеря массы тела).

ЛД50, равная 150 мкг бора на 1 грамм массы тела.и МПД, равная 75 мкг

бора на 1 грамм массы тела, позволят вводить в организм животны> достаточное для проведения НЗТ количество бора при наличии тропносту препарата к опухолевой ткани. Однако, предварительные токсикологические исследования заставляют ожидать тяжелые побочные эффекты энтеро- v нейротоксичности.

Вся группа производных о-карборана обладала в той или иной степени выраженной нейротоксичностью, вызывая нарушения координации движений после введения, седативный и наркотический эффекты, нарушения нормальных реакций на внешние раздражители у выживших животных. При этом, вещество, содержащее сульфоновую группу, являлось наименее токсичным после группы поликарбораниленов. Его ЛД50 было равно 900 мкг бора на'1 грамм массы тела. Также, в отличие от других соединений своей группы, оно не оказывало на животных седативный и наркотический эффект. ЛД50 о-карборанил-меркаптопурина была равна 150 мкг бора на 1 грамм массы тела, что примерно в 6 раз выше ЛД 50 остальных четырех производных о-карборана. Эти 4 вещества, несмотря на различие боковых цепей молекулы, обладали практически одинаковыми токсикологическими характеристиками: ЛД50, в среднем, была равна 25 мкг бора на 1 грамм массы тела, МПД была равна 10 мкг бора на 1 грамм массы тела. Изо всей рассмотренной группы имело смысл исследовать биораспределение только о-карборанил-меркаптопурина и сульфонил-о-карборана. Однако, учитывая наблюдаемые осложнения, связанные с длительным нейротропным воздействием после однократного введения сульфонил-о-карборана. его применение в клинике

-К-

еловека проблематично

Таким образом, подводя итоги токсикологических исследований, для [альнейших экспериментов по биораспределению были отобраны вещества руппы поликарбораниленов (4 соединения), роданистых производных (2 оединения), фталоцианин-додекаборат натрия и о-карборанилмеркаптопурин.

2. Биораспределение новых соединений бора в организме сивотных с трансплантированными опухолями.

Из полученных данных видно, что тропность к опухолевой ткани и арактер выведения из организма изученных веществ так же, как и токсичность, ависели от их химической структуры (рис.1)

Наиболее перспективные для НЗТ результаты показали роданистые роизводные додекаборат-аниона, в первую очередь - монороданододекаборат :атрия. Однократное введение этого вещества в дозе 150 мкг бора на 1 грамм 1ассы тела позволяло достигнуть через 24 часа достаточной для НЗТ онцентрации бора, равной 15.9 мкг бора на 1 грамм ткани. В крови, коже и 1ышцах в это же время количество бора было соответственно в 3.4; 1.7 и 5.5 аз меньше (таблица 2).

Замещение в молекуле монороданододекабората натрия атома азота ia 2 аминогруппы должно было повысить тропность к опухолевой ткани 13отиоуранилдодекабората натрия, поскольку мы работали с меланомой -шухолью, относящейся к APUD- системе. В действительности, после введения !зотиоуранилдодекабората натрия концентрация бора в опухолевой ткани ¡ыла лишь незначительно выше таковой после введения такого же количества

Рис.1. Содержание бора в опухолевой ткани (мкг/г) мышей С57В1/6 после введения соединений 1, 4, 5, 6, 7, 9,10,11,17 через 1, 6 и 24 часа

50

40

30 20 10 0

1

П~т— П-Ъи П-ь» 4 5 6

10 11

□ 1 час Ш6 часов ■24 часов

17

I - полиметакарборанилендикарбоксикальций

4 - 6 - поликарборанилен-производные бета-аланина 7 - монороданоундекагидрододекаборат натрия

9 - изотиоуранилдодекаборат натрия

10 - фталоцианин-додекаборат натрия

II - о-Карборанил-меркаптопурин

17 - 7-тоиметиламин^-^2.4-линитппйрнчрнгд/пкгЬоимп^7.1/аг1р;1-1_1/ипо1/'5«лг>ои

Таблица 2. Отношение опухоль/ткань после введения мышам линии С57В1/6 новых бор-содержащих соединений.

\

Соединение

Опухоль/кровь Опухоль/кожа Опухоль/мышцы

I час 6 часов 24 часа 1 час 6 часов 24 часа I час 6 часов,1 24 часа

Поликарборанилендикарбоксикальций 0,74 0.29 0.84 0.94 0,51 0.91 3.59 0.74 0.84

Монороданоундекагидрододекаборат натрия 0,42 2.1 2.01 0.82 0,5 1,36 5,2 2.0 4,3

Изотиоуранилундекагидрододекаборат натрия 0.32 0.6 1.54 0,28 0,3 0,96 2.4 2,2 1,36

Фталоиианин- додекаборат натрия 0.04 И.04 0.33 0.09 0.03 0.1 0.56 0.45 1.27

о-Карборанил-меркаптопурин 0.64 6.2 0.4 0.48 0.42 0.62 0.74

7-триметиламин-4-(2.4-динитробензенсульфенил)- 2.75 1 ■> 1.3 0.77 0,53 0.59 6,28 7.73 3.23

7-карба-шс)о-ундекаборан

бора в форме монороданододекабората натрия

В отдельных временных точках это различие концентраций былс статистически недостоверно. Кроме того, при введении изотиоуранилдодекабората натрия не удавалось достичь необходимого градиента концентраций бора между опухолевой и здоровой тканями (таблица 2).

При выведении из организма роданистые производные демонстрировали интересный феномен подъема уровня бора в крови и внутренних органах после его значительного снижения (в интервале от 6 до 12 часов). Наиболее вероятным объяснением может быть участие метаболитов роданистых производных в кишечно-печеночном цикле, хорошо известном для метаболитов гемоглобина.

Исследование фталоцианин-додекабората натрия подтвердило данные Gabel о том, что фталоцианины удерживаются в опухоли дольше, чем носители бора другой химической структуры (рис.1). Максимальное количество бора, равное 16.6 мкг бора на 1 грамм ткани, достигалось лишь через 24 часа после введения. На всех наблюдаемых сроках содержание бора в опухоли было меньше, чем в прилежащих к опухоли тканях и крови (таблица 2). Среди всех изученных нами веществ фталоцианин-додекаборат натрия обеспечивал минимальные отношения концентраций бора [опухоль]/[кожа], [опухоль]/[кровь].

Фталоцианин-додекаборат натрия плохо выводился из организма. В организме фталоцианины преимущественно связываются с липопротеинами низкой плотности, которые способны накапливаться в больших количествах в паренхиматозных органах и коже.

Введение о-карборанил-меркаптопурина обеспечивало в опухоли ровень бора, достаточный для проведения НЗТ. Максимальное количество opa достигалось через 1 час после введения и было равно 18.1 мкг на 1 грамм они. В это же время в крови определяли в 2 8 раза меньшее количество бора.

коже и мышцах содержание бора было высоким и снижалось медленно •аблица 2). Тем не менее, с учетом цитостатического эффекта 6-еркаптопурина, умеренная тропность к опухолевой ткани о-карборанил-еркаптопурина позволяет говорить о его потенциальном использовании в ЗТ.

Соединение 7-триметиламин-4-(2,4-динитробензенсульфенил)-7-карба-do-ундекаборан, синтезированное в Страстскпайдском университете, был эедложен к исследованию в ограниченном количестве. Поэтому мы вводили ■о животным в дозе всего 50 мкг бора на 1 грамм массы тела. Тем не менее, в пухоли обнаруживали количества бора, превышающие таковые после зедения 150 мкг бора на 1 грамм массы тела в форме поликарборанилен-эоизводных и сопоставимые с количествами после введения 150 мкг бора на 1 1амм массы тела в форме фталоцианин-додекабората и о-карборанил-еркаптопурина (рис.1). Кроме того, отношение концентраций бора [опухоль] / ровь], [опухоль] / [мышцы] на всех наблюдаемых сроках было больше 1. Такая юпность к опухолевой ткани соответствует требованиям, предъявляемым к эр-содержащим препаратам для НЗТ. Косвенным доказательством зязыванием этого вещества с липопротеинами низкой плотности может быть зкопление его в печени, почках и легких. Подобное накопление уже

отмечалось для фталоцианин-додекабората натрия

Сравнивая данные по распределению в организме мышей четыре поликарбораниленов (рис.1), можно увидеть, что полиметакарбораниле! дикарбоксикальций доставлял в опухоль в 2-4 раза большие количества бор; чем производные бета-аланина. Предположение авторов синтеза, что алану будет активно поглощаться пролиферирующими опухолевыми клеткам! транспортируя бор, не оправдалось. По данным Бр|'е1уоде1 и Боо< борированные комплексы аминокислот отличаются своей нестабильностью, I возможно, карборанилен-аланин распадался раньше, чем проникал опухолевую клетку. Ионы металла практически не влияли на проницаемост клеточной мембраны для полимерных соединений, и выраженной разницы концентрации бора после введения солей трех металлов не отмечалось.

Процессы накопления и выведения бора при введени полиметакарборанилен-дикарбоксикальция бестимусным мышам был! аналогичны таковым в организме мышей линии С57В1/6, но при болыиег содержании бора. Возможно, часть полимерных молекул связывалась антителами, продуцируемыми Т-лимфоцитами, которые отсутствуют иммунодефицитных мышей. Никакой специфичности в видовом отношени! опухоли полиметакарборанилендикарбоксикальций не проявлял: кривая еп выведения из мышиной меланомы В-16 почти повторяла форму криво! выведения из человеческой меланомы ВВО. Человеческая меланома лиш! несколько дольше удерживала бор, вероятно, в силу меньшей метаболическо! активности. По содержанию бора в опухоли из 4-х поликарборанилен

v/u^wpmanifio uwpu yivu\i/i j lj i i\aniri ivioimrinun iviv^j tanuiviui I w v\

человеческой меланомы BRO у мышей линии C57BI/6 и nude после введения поликарборанилендикарбокси-кальция

-го-

производных только полиметакарборанилендикарбоксикальций удовлетворяет требованиям НЗТ. Его максимальная концентрация в опухоли была равна 11.6 мкг бора на 1 грамм ткани и достигалась через 1 час после введения вещества. Поскольку отношение концентраций [опухоль]/[кожа], [опухоль]/[мышцы], [опухоль]/[кровь] на всех наблюдаемых сроках было меньше 1, то использование соединения возможно лишь при выяснении его локализации в клетках здоровых тканей, попадающих в объем облучения.

Выводы:

1. Тропность препаратов бора к опухолевой ткани, характер и> выведения из организма и токсичность зависят от химического строения борированного вещества.

2. Наименее токсичными среди изученных новых соединений бора является группа поликарборанилен-производных. Их ЛД 50 составляет 900 - 2000 мкг бора/г ткани для мышей линии С57В1/6. Исключение составляет полиметакарборанилен-дикарбоксикадмий, ЛД 50 которого соответствует 10,7 мкг бора/г ткани.

3. Наиболее токсичной является группа производных о-карборана. Их ЛД 50 составляет 24 - 50 мкг бора/г ткани. Исключениями являются о-карборанил-меркаптопурин, ЛД 50 которого равно 150 мкг бора/г ткани, и сульфонил-о-карборан, ЛД 50 которого составляет 900 мкг бора/г ткани.

4. Для проведения нейтронозахватной терапии с учетом полученных данных по острой токсичности и возможным побочным эффектам целесообразно

-ei-

;пользовать соединения группы поликарбораниленов (соединения 1, 2, 4, 5, 6), эданистых производных додекаборат-аниона (соединения 7, 9), фталоцианин-эоизводного додекаборат-аниона (соединение 10) и о-карборанил-меркаптопурин ;оединение 11).

5. По результатам исследований по биораспределению наиболее грспективным для целей нейтронозахватной терапии следует признать онороданоундекагидрододекаборат натрия (соединение 7).

6. Низкая тропность к опухолевой ткани соединений 2, 4, 5, 6, 10 и зюокая токсичность соединений 3, 8, 12-16 не позволяют рассматривать их в ачестве носителей бора при проведении НЗТ.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. John Н. Morris, Gavin S. Peters, Elena Koldaeva, Raisa Spryshkova, ieorgy Borisov Synthesis and Characterization of 7-(CH3)3-N-4-{2,4-vl02)2C6H3S}-nido-7-CB10H11 and its Biodistribution in C57BI/6 Mice Bearing B-5 Melanoma.//J.Appl.Organometal.Chem, Vol.9,000-000 (1995), P.1-3.

2. Спрышкова P.A., Григорьева Е Ю., Колдаева Е Ю., Ягубов A.C. овременное состояние В-нейтронозахватной терапии опухолей // Вопросы нкологии, т.41 (1995), N 2, с.106-107.

3. Бекасова Н.И., Спрышкова P.A., Колдаева Е Ю., Барышникова Е.А., урикова М.А., Сергеев В.А., Борисов Г.И. Синтез и характеристика олиго-!етакарборанилендикарбоксиметаллов как потенциальных соединений для ейтронозахватной терапии опухолей // Химико-фармацевтический журнал,

1996. N 8, с. 7-13.

4. Колдаева Е Ю. Сравнение эффективности методов Литчфил/ Уилкоксона и Кербера в оценке ЛД50 при скрининге бор-содержащ препаратов для нейтронозахватной терапии опухолей // Тезисы докла/ Материалы международного семинара "Дифференциальные уравнения ихприложения", Самара, 25-29.07 1996, часть 3, с 38.

5. Колдаева Е Ю. Токсикологический скрининг вновь синтезирована бор-содержащих препаратов для нейтронозахватной терапии опухолей Тезисы доклада. Материалы 1-ого съезда онкологов стран СНГ, часть 1, с.58.

СПИСОК ИЗУЧЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ

1 - полиметакарборанилендикарбоксикальций

2- полиметакарборанилендикарбоксимагний

3- полиметакарборанилендикарбоксикадмий

4- поликарборанилен-бета-аланин, натриевая соль

5- поликарборанилен-бета-аланин, магниевая соль

6- поликарборанилен-бета-аланин, кальциевая соль

7- монороданоундекагидрододекаборат нагрия

8- дироданоундекагидрододекаборат натрия

9- изотиоуранилдодекаборат натрия

10- фталоцианин-додекаборат натрия

11- о-карборанил-меркаптопурин

12- сульфонил-о-карборан

13- гидроксиметил-о-карборан

14- фенилаланин-о-карборан

15- октил-о-карборан

16- бутенил-о-карборан

17- 7-триметиламин-4-(2,4-динитробензенсульфенил)-7-карба-п1Ьо-ундекаборан