Визначення протиракових властивостей цис- і транс-діадамантилкарбоксилатів діренію(III)

Автор(и)

  • Natalia Shtemenko Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005, Україна https://orcid.org/0000-0002-5152-7270
  • Katerina Polokhina Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005, Україна https://orcid.org/0000-0002-2173-5327
  • Alexander Golichenko Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005, Україна https://orcid.org/0000-0002-8888-794X
  • Svetlana Babiy Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005, Україна https://orcid.org/0000-0002-2304-9144
  • Alexander Shtemenko Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005, Україна https://orcid.org/0000-0002-5588-0901

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-8025.2020.217554

Ключові слова:

кластерні сполуки диренію(III), адамантанкарбонові кислота, цисплатин, модель росту пухлини, ДНК тимусу теляти, антирадикальна активність

Анотація

Мета дослідження. Метою роботи було дослідження in vivo протипухлинної активності цис- і транс-діадамантилкарбоксилатів диренію(III) як окремо, так і разом з цисплатином у вигляді нанобін.

Матеріали та методи. Модель росту пухлини, карцинома Герена; внутрішньочеревне введення цисплатину, сполук диренію(III) у ліпосомах та бінарних ліпосомах, що містять обидва цитостатика; вимірювання об’єму та остаточної ваги пухлини.

Отримані результати. Були представлені протипухлинні властивості двох дикарбоксилатів диренію(III) з фрагментами 1-адамантанкарбонової кислоти в якості лігандів з цис-(I) та транс-(II) орієнтацією карбоксильних груп навколо кластерного фрагмента in vivo окремо і разом з цисплатином; зроблена спроба пояснення відмінностей у можливому механізмі протипухлинної активності речовин. Представлені антирадикальні і ДНК-зв'язуючі властивості I та II.

Висновки. Цис- і транс-сполуки диренію I і II мають схожу протипухлинну активність in vivo з невеликою перевагою для цис-аналогу. Механізми протипухлинної активності I і II відрізняються і можуть також включати утворення монофункціонального аддукту с подальшим межланцюговим зшиванням для речовини II, утворення зшивок білок-ДНК і т. ін.

Біографії авторів

Natalia Shtemenko, Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005

Доктор біологічних наук, професор

Кафедра неорганічної хімії

Katerina Polokhina, Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005

Кафедра неорганічної хімії

Alexander Golichenko, Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005

Доктор хімічних наук, доцент

Кафедра неорганічної хімії

Svetlana Babiy, Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005

Кандидат біологічних наук

Кафедра неорганічної хімії

Alexander Shtemenko, Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005

Доктор хімічних наук, професор

Кафедра неорганічної хімії

Посилання

  1. Shtemenko, A. V., Shtemenko, N. I. (2017). Rhenium–platinum antitumor systems. The Ukrainian Biochemical Journal, 89 (2), 5–30. doi: http://doi.org/10.15407/ubj89.02.005
  2. Johnstone, T. C., Suntharalingam, K., Lippard, S. J. (2016). The Next Generation of Platinum Drugs: Targeted Pt(II) Agents, Nanoparticle Delivery, and Pt(IV) Prodrugs. Chemical Reviews, 116 (5), 3436–3486. doi: http://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00597
  3. Shamelashvili, K. L., Shtemenko, N. I., Leus, І. V., Babiy, S. O., Shtemenko, O. V. (2016). Changes in oxidative stress intensity in blood of tumor-bearing rats following different modes of administration of rhenium-platinum system. The Ukrainian Biochemical Journal, 88 (4), 29–39. doi: http://doi.org/10.15407/ubj88.04.029
  4. Meier-Menches, S. M., Gerner, C., Berger, W., Hartinger, C. G., Keppler, B. K. (2018). Structure–activity relationships for ruthenium and osmium anticancer agents – towards clinical development. Chemical Society Reviews, 47 (3), 909–928. doi: http://doi.org/10.1039/c7cs00332c
  5. Bouchal, P., Jarkovsky, J., Hrazdilova, K., Dvorakova, M., Struharova, I., Hernychova, L. et. al. (2011). The new platinum-based anticancer agent LA-12 induces retinol binding protein 4 in vivo. Proteome Science, 9 (1), 68–76. doi: http://doi.org/10.1186/1477-5956-9-68
  6. Wanka, L., Iqbal, K., Schreiner, P. R. (2013). The Lipophilic Bullet Hits the Targets: Medicinal Chemistry of Adamantane Derivatives. Chemical Reviews, 113 (5), 3516–3604. doi: http://doi.org/10.1021/cr100264t
  7. Štimac, A., Šekutor, M., Mlinarić-Majerski, K., Frkanec, L., Frkanec, R. (2017). Adamantane in Drug Delivery Systems and Surface Recognition. Molecules, 22 (2), 297–310. doi: http://doi.org/10.3390/molecules22020297
  8. Polokhina, K. V., Kytova, D. E., Shtemenko, A. V., Shtemenko, N. I. (2020). Cytotoxic activity of the cluster rhenium compound with β-alanine ligands. The Ukrainian Biochemical Journal, 92 (1), 120–126. doi: http://doi.org/10.15407/ubj92.01.120
  9. Golichenko, A. A., Shtemenko, A. V. (2006). Cluster rhenium(III) complexes with adamantanecarboxylic acids: Synthesis and properties. Russian Journal of Coordination Chemistry, 32 (4), 242–249. doi: http://doi.org/10.1134/s1070328406040038
  10. Li, Z., Shtemenko, N. I., Yegorova, D. Y., Babiy, S. O., Brown, A. J., Yang, T. et. al. (2014). Liposomes loaded with a dirhenium compound and cisplatin: preparation, properties and improvedin vivoanticancer activity. Journal of Liposome Research, 25 (1), 78–87. doi: http://doi.org/10.3109/08982104.2014.954127
  11. Jamieson, E. R., Lippard, S. J. (1999). Structure, Recognition, and Processing of Cisplatin-DNA Adducts. Chemical Reviews, 99 (9), 2467–2498. doi: http://doi.org/10.1021/cr980421n
  12. Peleg-Shulman, T., Najajreh, Y., Gibson, D. (2002). Interactions of cisplatin and transplatin with proteins: Comparison of binding kinetics, binding sites and reactivity of the Pt-protein adducts of cisplatin and transplatin towards biological nucleophiles. Journal of Inorganic Biochemistry, 91 (1), 306–311. doi: http://doi.org/10.1016/s0162-0134(02)00362-8
  13. Cleare, M. J., Hoeschele, J. D. (1973). Studies on the antitumor activity of group VIII transition metal complexes. Part I. Platinum (II) complexes. Bioinorganic Chemistry, 2 (3), 187–210. doi: http://doi.org/10.1016/s0006-3061(00)80249-5
  14. Coluccia, M., Natile, G. (2007). Trans-Platinum Complexes in Cancer Therapy. Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry, 7 (1), 111–123. doi: http://doi.org/10.2174/187152007779314080
  15. Aris, S. M., Farrell, N. P. (2009). Towards Antitumor Activetrans-Platinum Compounds. European Journal of Inorganic Chemistry, 2009 (10), 1293–1302. doi: http://doi.org/10.1002/ejic.200801118
  16. Murphy, R. F., Farrell, N., Aguila, A., Okada, M., Balis, F. M., Fojo, T. (2005). Accumulation of Novel Transplatinum Complexes in Cisplatin and Oxaliplatin Resistant Cell Lines Overcomes Resistance. Proceedings of the American Association for Cancer Research, 66 (9), 4109.
  17. Boccarelli, A., Intini, F. P., Sasanelli, R., Sivo, M. F., Coluccia, M., Natile, G. (2006). Synthesis and in Vitro Antitumor Activity of Platinum Acetonimine Complexes. Journal of Medicinal Chemistry, 49 (2), 829–837. doi: http://doi.org/10.1021/jm050986t
  18. Paramonova, K., Golichenko, A., Babiy, S., Shtemenko, A., Shtemenko, N. (2016). The interaction of DNA with cluster rhenium compounds of different structural types. World of Medicine and Biology, 56 (2), 140–144.
  19. Polokhina, K., Golichenko, A., Babiy, S., Dzhumaniyazova, O., Shtemenko, A., Shtemenko, N. (2016). Investigation of the interaction of cluster compounds of rhenium with biological active ligands with supercoiled DNA by electronic spectroscopy. Visnyk of the Lviv University. Series Biology, 72, 15–24.
  20. Golichenko, O. A., Tretyak, S. Y., Shtemenko, O. V. (2016). The antiradical activity of cis-tetraсhlorodi-μ-carboxylate of dirhenium(III). Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, 2, 21–25.
  21. Tretyak, S. Y., Golichenko, O. A., Shtemenko, O. V. (2011). The interaction of the trans-tetrachlorodi-m-carboxylates of dirhenium(III) with diphenylpicrilhydrazyl radical. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, 5, 99–101.
  22. Leus, I. V., Shamelashvili, K. L., Skorik, O. D., Tretyak, S. Y., Golichenko, O. A., Shtemenko, O. V. et. al. (2012). Antioxidant and antitumor activity of dirhenium dicarboxylates in animals with Guerin carcinoma. Ukrainian Biochemical Journal, 84 (3), 87–96.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-30

Як цитувати

Shtemenko, N., Polokhina, K., Golichenko, A., Babiy, S., & Shtemenko, A. (2020). Визначення протиракових властивостей цис- і транс-діадамантилкарбоксилатів діренію(III). ScienceRise: Biological Science, (4(25), 8–12. https://doi.org/10.15587/2519-8025.2020.217554

Номер

Розділ

Біологічні науки