Специфическая активность триметилового эфира хлорина е₆ и его гликозилированного производного в системах in vitro и in vivo

Цель исследования - сравнение эффективности фотодинамического действия триметилового эфира хлорина е6 (ЗМеСЫ) и его производного с остатком галактозы в пирроле А (3MeChl_gal_NoAc), а также сравнительная характеристика накопления этих соединений в опухоли и их биораспределения в нормальных органах и тканях животных. Материалы и методы. Исследования в системе in vitro проводили на опухолевых клетках мышиной карциномы легкого Льюиса (LLC) в мультипараметрической системе. Фотоиндуцированную противоопухолевую активность и биораспределение ЗМеСЫ и 3MeChl_gal_NoAc изучали на мышах BDF₁ с LLC. Биораспределение и фармакокинетику оценивали методом локальной флуоресцентной спектроскопии. Облучение проводили на 7-й день роста опухоли светодиодным источником с длиной волны 661 ± 16 нм при варьировании дозы фотосенсибилизаторов от 0,5 до 7,5 мг/кг и интервале времени между введением и облучением от 5 до 120 мин и при плотности энергии 90 Дж/см². Результаты. В экспериментах на культивируемых клетках мышиной LLC установлено, что 3MeChl_gal_NoAc обладает более высокой фотоиндуцированной цитотоксичностью, чем его незамещенный предшественник: концентрация ФС, при которой наблюдается 50 % ингибирование клеток (ИК₅₀), составила 25 ± 1,5 нмоль и 171 ± 4,0 нмоль соответственно. При внутривенном введении мышам с подкожной LLCуровень нормированной флуоресценции в опухоли достигал максимальных значений для 3МеСЫ(18,4 ± 0,7отн. ед.) в течение 60мин, дляMeChlgalNoAc (34,1 ± 6,9отн. ед.) в течение 15мин. Введение 3MeChl обеспечивало более высокий флуоресцентный контраст опухоли относительно нормальной кожи и мышечной ткани (до 7,4 и 4,1 соответственно), чем введение 3MeChl_gal_NoAc (до 5,0 и 2,5 соответственно). При сходном профиле биораспределения конъюгат 3MeChl_gal_NoAc быстрее, чем 3MeChl, элиминировался из организма мышей-опухолено-сителей. На модели подкожной LLC у мышей при внутривенном введении 3MeChl_gal_NoAc в дозе 5,0 мг/кг и интервале между введением фотосенсибилизатора и началом светового воздействия 5мин (длительность облучения 15мин, доза света 90 Дж/см²) получен высокий противоопухолевый эффект фотодинамической терапии - 100 % излеченных животных. Однако стремительное выведение галактозильного производного из ткани опухоли, низкая избирательность ее фотодинами-ческого повреждения, а также узкий интервал высокоэффективных терапевтических доз значительно ограничивают перспективность применения данной модификации триметилового эфира хлорина е₆ для фотодинамической терапии злокачественных опухолей.

фотосенсибилизатор, гликозилированное производное хлорина е6, фотоиндуцированная противоопухолевая активность, биораспределение, photosensitizer, galactose-substituted chlorine е₆ derivative, photo-induced antitumour activity, biodistribution

1. Якубовская Р.И., Морозова Н.Б., Панкратов А.А. и др. Экспериментальная фотодинамическая терапия: 15 лет развития метода. Российский химический журнал 2013;2:10-30.

2. Yakubovskaya R.I., Plotnikova Е.А., Plutinskaya A.D. et al. Photophysical properties and in vitro and in vivo photoinduced antitumor activity of cationic salts of meso-tetra(N-alkyl-3-pyridyl) bacteriochlorin. J Photochem Photobiol B. 2014;130:109-14. doi: 10.1016/j. jphotobiol. 2013.10.017. Epub 2013 Nov 17.

3. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств: Ч. 1. М.: Гриф и К., 2012:657-71.

4. Назарова А.И., Феофанов А.В., Кармакова Т.А. и др. Влияние заместителей на фотохимические и биологические свойства 13,15-^циклоимидных производных хлорина е6. Биоорганическая химия 2005;31(5):535-48.

5. Grin M.A., Lonin I.S., Lakhina A.A. et al. 1,3 - dipolar cycloaddition in the synthesis of glycoconjugates of natural chlorins and bacteriochlorins. J Porphyrins Phthalocyanines 2009;13:336-45.

6. Grin M.A., Lonin I.S., Makarov A.I. et al. Synthesis of chlorin-carbohydrate conjugates by «click chemistry». Mendeleev Commun 2008;18(3):135-7.

7. Park Y.K., Bold B., Cui B.C. et al. Binding Affinities of Carbohydrate-Conjugated Chlorins for Galectin-3. Bull Korean Chem Soc 2008;29(1):130-4.

8. Zhang M., Zhang Z., Blessington D. et al. Pyropheophorbide 2-deoxyglucosamide: a new photosensitizer targeting glucose transporters. Bioconjugate Chem 2003;14(4):709-14. PMID: 12862422.

9. Ahmed S., Davoust E., Savoie H., Boa A.N., Boyle R.W. Thioglycosylated cationic porphyrins - convenient synthesis and photodynamic activity in vitro. Tetrahedron Letters 2004;45(31):6045-7.

10. Якубовская Р.И., Плютинская А.Д., Плотникова Е.А. и др. Эффективность в системе in vitro гликозилированных производных триметилового эфира хлорина е6 в зависимости от положения углеводного фрагмента в макроцикле. Фотодинамическая терапия и фотодиагностика 2014;2:3-7.

11. Carmichael J., De Graft W.G., Gazdar A.E. et al. Evaluation of a tetra-zolium-based semiautomated colorimetric assay: assessment of chemosensitivity testing. Cancer Res 1987;47:936-42. PMID:3802100.

12. Морозова Н.Б. Экспериментальное изучение нового фотосенсибилизатора «Фталосенс» для фотодинамической терапии злокачественных новообразований. Дис.. канд. биолог. наук. M. 2007.