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Untersuchungen Uber die Zusammenhnge zwischen Struktur und Antitumorwirkung bei cis-Dichloro[bisoligopeptidester]platin-II-Komplexen.

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316183
Cis-Dichloro[bi.T(oligopeptidester)]platin(II)Xomplexe
121
Arch. Pharm. (Weinheim) 316, 121-131 (1983)
Untersuchungen iiber die Zusammenhange zwischen Struktur und
Antitumorwirkung bei ci4Dichloro[bis(oligopeptidester)]platin(II)-Komplexen
Horst Seidenberger, Beate Wappes, Helmut Schonenberger*)**)
Lehrstuhl fiir Pharmazeutische Chemie I1 der Universitat Regensburg, UniversitatsstraSe31,
D-8400Regensburg
Wolfgang Beck, Michael Girnth-Weller
Institut fiir Anorganische Chemie der Universitat Miinchen, Mei6erstr. 1, D-8000 Miinchen 2
und Gotthart Ruckdeschel
Max-von-Pettenkofer Institut fiir Hygiene und Medizinische Mikrobiologie der Universitat
Miinchen, Marchioninistr. 15, D-8000Miinchen70
Eingegangen am 20. Januar 1982
Die in vitro-Testung von 12 cb-Dichloro[bis(oligopeptidester)]platin(II)-Komplexen (cb-[PtA,C12];
A = Di- bzw. Tripeitidester) an der ADJIPC6-Plasmacytom-Zellsuspensionergab eine starke
Abhangigkeit der [3H]-Thymidin-Einbauhemmungvon der Struktur des Liganden A. Die Ergebnisse
korrelieren mit denen der in vivo-Testung am ADJPC6-Plasmacytom der BALB/c-Maus. Als
aktivste Verbindung e k e s sich cb-Pt(GlyGlyOEt)2C12.
Relations between Stractwe and Antitumor Activity of &Dichloro[bis(oligopeptide-ester)]platinnm(I1) Complexes
Invitro tests of 12 cis-dichloro[bis(oligopeptideester)]platinum(II) complexes(cis-[PtAzC12]; A = dior tripeptide ester) using an ADJPC6-plasmacytoma cell suspension showed an inhibition of the
[3H]-thymidineincorporation that depends on the structure of the ligand A. The results correlate with
those of in vivo tests on the ADJPC6 plasmacytomaof the BALB/c mouse. Cb-[Pt(GlyGlyOEt),Cl,]
proved to be the most active compound.
Die Feststellung tumorhemmender Eigenschaften bei cis-Pt(GlyGlyOEt),C1,1)”’8)veranlabte uns, die Chemie3) und Antitumorwirkung der cis-Dichloro-bis-oligopeptidester-platin(I1)-Komplexeeingehend zu untersuchen. In dieser Arbeit beschreiben wir die
Zusammenhange zwischen Ligandstruktur und Antitumorwirkung am Beispiel von 12
cis-[PtA,Cl,]-Komplexen (A: Di- bzw. Tripeptidester; Formeln s. Tab. 1). Die in
vitro-Untersuchungen wurden an der Zellsuspension des ADJIPCdPlasmacytoms der
**) Die Untersuchungen wurden von der Wilhelm Sander-Stiftung gefordert, woftir wir herzlich
danken.
036%233/83/02020121
S U2.5M)
Q Vcrlag Chemic GmbH, Wcinheim 1983
122
Arch. Pharm.
Schonenberger und Mitarbeiter
BALBic-Maus vorgenommen, das als sehr sensitiv gegenuber cis-[PtA,Cb]-Komplexen
in vivo beschrieben ist .4) Als Wirkungsparameter wurde die Hemmung des [3H]-Thymidin-Einbaus ermittelt, da ein Eingnff in die DNA-Synthese als Hauptursache der
antitumoralen Eigenschaften von ct-[PtA,C12]-Komplexen angesehen wird ( ~ g l . ~ ) ) .
Tab. 1: Untersuchte cis- und tram-[PtA2X&Kornplexe*)
Verb.Nr.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
NH3
2A=en
GlyGlyOEt
SerGlyoEt
ClySerOEt
LeuGlyOEt
Gly LeuOEt
GlyPheOEt
AlaGlyOMe
LeuGlyGly OEt
X
Verb. Nr.
a
11
12
13
14
15
16
17
18
c1
cl
a
c1
c1
Q
c1
c1
Q
X
A
cl
cl
GlyGlyGlyOEt
AlaAlaAlaOMe
PolyLys
MetGlyOEt**)
NH3
GlyGlyOEt
GlyG1yO;N-BU
GlyGlyO-n-Bu
GlyG1yOEt
GlyGlyOEt
19
20
c1
a
a
c1
cl
c1
Oxalat
Malonat
*) AS-Konfiguration L; mit Ausnahme der tram-konfigurierten Verb. 15 und 16 liegen alle Verb. in
der cis-Konfiguration vor.
**)
Nur 1A; N,S-koordiniert
Tab.% Hemmung des [3H]-Thyrnidin-Einbaus in die saureunlosliche Fraktion von ADJIPC6-Plasmacytomzellen durch cis-[PtA,Cl&Komplexe in vitro
Verb.
Nr .
Konzentration
M
% Hemmung
1
3,3 x
i,o x
3,3 x
3,3 x
92,4 f
90,l f
82,3 f
48,l f
10-5
10-5
10-6
10-7
Verb. Konzentration
Nr.
3,l
3,5
2,5
3,O
9
2
i,o x 10-5
81,9 f 4,O
79,4 f 3,8
4 6 3 f 2,8
28,3 f 1,9
5,O x 10-6
l,o x 10-6
5,o x 10-7
i,7 x 10-5
i,o x 10-5
1,7 x 10-6
i,7 x 10-7
1cs03,5
21,6 f 2,O
16,4 f 1,4
10,3 f 1,l
6,O f 1,4
3,O x 10-6
1,o x 10-6
IC~,, 730 x 10-7 (970 x 10-7)
10
31,3 f 2,4
20,2 f 1,7
17,6 f 1,l
9,5 f l,o
i,oX10-5
5,O x 10-6
3,O x 30-6
l,o x 1 0 6
rcs01x0x 10-7
3
l,ox 10-5
5,O x 10-6
rcs03,5 x 10-7 (4,8 x 10-7)*
5% Hemmung
M
1cs0 460 x 10-7
91,2 f 2,8
8 1 3 f 2,9
71,4 f 4,O
38,6 f 2,7
10-7 ( 4 3 x 10-7)
11
l , o x 10-5
5,O x 10-6
3,O x 10-6
l,o x 104
1cs0750
21,6 f 2,l
15,3 f 0,9
10,2 f 1,2
5,l f 1,0
10-7 (910 x 10-7)
316183
123
Cis-Dichloro[bis(oligopeptidester)]platin(II)-Komplexe
Fortsetzung Tab.. 2
Verb.
Nr.
Konzentration
4
l,o x 10-5
5,O x 10-6
3,Ox 10-6
l,o x 10-6
% Hemmung
M
Verb. Konzentration
Nr.
28,7
18,l
13,5
7,6
1,9
1,6
f 0,8
f 0,9
f
12
f
% Hemmung
M
l,ox
5,0 x
3,O x
l,o x
10-5
10-6
10-6
10-6
38,6 f 2,O
26,7 f 1,7
22,3 f 1,2
14,l f 0,9
~
IC50 500 x 10-7 (430 x 10-7)
5
i,o x 10-5
5,O x 10-6
l,o x 10-6
5,o x 10-7
75,l f 3,4
67,3 t 2.9
38,4 i 2,7
30,7 t 2.9
1cs0250 x 10-7
13
ICso 19 x 10-7 (22 x 10-7)
6
l,o x
5,ox
l,o x
5,o x
10-5
10-6
10-6
10-7
rcs0i 9 x 10-7)
7
I,Ox 10-5
5,O x l o 4
l,ox 10"
s,o x 10-7
79,4 t 3,8
67,l f 3,4
39,7 f 3,2
25,4 f 1,9
*
*
*
8,2 f 1,2
7,O f 1,1
4,s f 1,2
1csO
8400 x 10-7
14
(28 x 10-7)
58,9 4,7
45,3 2,6
18,4 t 1,4
11,2 1,l
5,0x10-6
3,O x 10-6
l,o x 10-6
10-5
2,o x 10-5
i,o x 10-5
5,0 x 10-6
S,OX
37,l
30,4
24,2
17,l
f 2,1
i 1,9
i
i
1,8
1,3
ICs0 1500 x 10-7
15
5,Ox
15,6
f
4,4
16
5,Ox 10-5
12,3
f
2,3
ics062 x 10-7 (71 x 10-7)
8
9,0 x 10-6
5,0 x 10-6
l,o x 10-6
5,o x 10-7
52,l t 3,l
37,4 i 1,7
13,7 f 1,2
9,3 f 1,l
ICso 85 x 10-7 (28 x 10-7)
*)
Vergleichswerte fiir die Hemmung der DNA-Synthese von Walker-256-Carcinosarkomzellen
Das AusmaB der Antitumorwirkung wird bei cis-Dichloro-bis-oligopeptidester-platin(I1)-Komplexen erheblich durch die Struktur der beiden Peptidliganden, d.h. durch
Art, Amah1 und Sequenz der Aminosauren bestimmt (Tab. 2). Den geringsten EinfluB
auf die Hemmung des [3H]-Thymidin-Einbaushaben die Verbindungenl3 (Poly-Lys)und
14 (MetGlyOEt,N,S-koordiniert).Etwa um den Faktor 10 kleiner sind die IC,,-Werte fiir
die Tripeptidester-Verbindungen1042 (LeuGlyGlyOEt, GlyGlyGlyOEt, AlaAlaAlaOMe) und die Dipeptidester 4 (SerGlyOEt) und 9 (AlaGlyOMe). Wiederum um eine
124
Sckonenberger und Mitarbeiter
Arch. Pharm.
GroBenordnung wirksamer sind die Dipeptidester 8 (GlyPheOEt) >7 (GlyLeuOEt) >6
(LeuGlyOEt) = 5 (GlySerOEt)+.
Unter den gepriiften cis-Dichloro-bis-oligopeptidester-platin(II)-Komplexen
nimmt 3
(GlyGlyOEt) eine Ausnahmestellung ein. 3 ruft den starksten Effekt auf den [3H]-Thymidin-Einbau bei der ADJ/PC6-Zellsuspension hervor (3: IC, 3 3 x
M).
Verbindung 3 ist in ihrer Wirkungsstarke mit den therapeutisch gebrauchlichen
Antitumorverbindungencis-Pt(NH,),Cl, (1,Tab. 2), cis-Pt(en)Cl, (2, Tab. 2), Amethopterin (IC, 4.3x low7
M) N-Methyl-Lost (IC,29.0 x
M), Mitomycin C (IC5, 51 ,Ox lo-’
M) und 5-Fluoruracil (IC, 24,Ox
M) vergleichbar.
In Analogie zu bekannten cis-[PtA2C1,]-Komplexen (z.B. 1)6)werden die RNA- und
abgestuft die Protein-Biosynthese deutlich schwacher durch cis-Dichloro-bis-oligopeptidester-platin(I1)-Komplexe (z.B. 3) bei ADJ/PC6-Plasrnacytomellenbeeinflu& (1:IC,,
RNA 3 0 , 0 ~ 1 0 -M,
~ Protein 2 . 4 0 0 , 0 ~ 1 0 -M;
~ 3: IC,, RNA 1 0 5 , 0 ~ 1 0 -M,
~ Protein
3 . 4 0 0 , 0 ~ 1 0 -M).
~ Dieser Befund und die Beobachtung, daO im Vergleich zum
[3H]-Thymidin-und [3H]-Uridin-Einbau eine Hemmung des [3H]-Leucin-Einbaus erst
nach einer langeren Einwirkungsdauervon 3 feststellbarist, lassen auf eine indirekte (z.B.
via Transkription erfolgende) Beeinflussung der Proteinbiosynthese schlieBen.
Cytocide Effekte von c~-Dichloro-his-oligopeptidester-platin(II)-Komplexen
werden
an ADJ/PC6-Plasmacytomzellenerst in Konzentrationen sichtbar, die auch zu einer
weitgehenden Hemmung der DNA-Synthese fiihren (3: IC,, 6,6x
M; zum Vergleich
1: IC, ~i , 3 x 10-4 MI.
Die Wirkung des zu 3 isomeren trans-Pt(GlyGlyOEt),C12 (16)auf den [3H]-Thymidin-Einbau der ADJ/PC6-Zellsuspension ist unbedeutend. Das Fehlen einer Wirkung von
Trunsanaloga anderer antitumoraler cis-[PtA2C1,]-Komplexe, z.B. trans-Pt(NH,),Cl,
(W), ist beschrieben7).
Vergleichbare Effekte auf die DNA-Synthese werden mit cis-Dichloro-bis-oligopeptidester-platin(I1)-Komplexenauch bei der Zellsuspension des Walker-256-Carcinosarkoms
erzielt, wie die Testung der Verbindungen 3-9 und 11 zeigte (Tab. 2).
Fur die in vivo-Prufung am ADJ/PC6-Plasmacytom der BALB/c-Maus wurde eine
Auswahl von c~-Dichloro-bis-oligopeptidester-platin(II)-Komplexenmit einer unterschiedlichen Wirkung auf die DNA-Synthese in vitro eingesetzt: Gruppe 1: 1 und 3 (IC,,
jeweils 3 3 x
M); Gruppe 2: 5 und 6 (IC5, jeweils 1,9x
M); Gruppe 3: 7 und 8 (IC,
6,2 und 8,5x
M); Gruppe 4: 4,9,11und 16 (1C5, > 1,Ox
M). Die Verbindungen
der Gruppe 1 (1 und 3) zeigen in diesem Versuch eine uberzeugende Wirkung (Tab. 3).
Fur beide Verbindungen ist eine Dosis-Wirkungsbeziehungbezuglich Tumorgewichtsanderung , Uberlebenszeit und Heilungsquote feststellbar. In der hochsten Dosierung
werden durch 1 80 % und durch 3 70 % der Versuchstiere geheilt.
Eine ausgepragte, wenn auch schwachere Wirkung am ADJ/PC6-Plasmacytom zeigen
auch die Verbindungen der Gruppe 2, wahrend die der Gruppen 3 und 4 nur mehr geringe
Antitumoreffekte aufweisen. Das Korpergewicht der Versuchstiere wird irn Gegensatz
zur Standardverbindungcis-Pt(NH,),CI, (1)durch die wirksamste Verbindung 3nur wenig
beeinflufit (Tab. 3). Im einzelnen ergeben sich folgende Zusammenhange zwischen der
Struktur des Liganden und der in vitro- bzw. in vivo-Wirkung:
+
Geordnet nach fallenden ICwWerten.
125
Cis-Dichloro[bis(oligopeptidester)]platin(ll) -Komplexe
316B3
Tab.3: In vivo-Priijhg von cb-[PtA2Cl&Komplexen am ADJIPC6-Plasmacytom der BALBIcMaus
~~
Verb..
Nr.
Tierzahl Dosis
mg/kg
Gruppe 1
Kontrolle
1*)
3**)
GNPpe 2
Kontrolle
5**)
6**)
Gruppe 3
Kontrolle
7**)
a**)
Gruppe 4
Kontrolle
g**)
11**)
Kontrolle
4**)
16**)
*)
~
%Differem
Korpergewicht
(1.- 8.Vers.Tg)
% MTGM***) % MVU****)% Heilungen
(8)
(16)
87
10
10
10
10
10
10
10
8
4
2
3x40
3x20
3x10
+
+
+
+
7,8
6,5
2,o
1,6
1,6
4,O
6.1
56
44
34
61
37
22
10
10
10
10
10
10
10
3x40
3x20
3x10
3x40
3x20
3x10
+ 6,8
10
10
10
10
10
3x40
3x20
3x40
3x20
+ 9,s
+ 2,5
+ 3,8
10
10
10
10
10
10
3x40
3x40
3x40
3x40
+ 9,5
- 3,s
-
2,5
- 1,0
0
- 2,l
+ 1,5
+ 5,l
- 7,8
- 2,5
+ 2,4
+ 6,8
- 4,8
+ 2,9
41
76
49
26
300
189
76
300
172
44
80
40
0
42
18
10
44
25
12
59
22
15
51
28
10
264
88
19
234
136
31
50
10
0
50
20
0
19
18
23
10
26
16
31
95
67
77
19
20
0
10
0
11
18
19
12
17
21
15
9
32
44
0
0
0
0
50
5
-
47
11
70
30
0
Applikation 24 h nach Transplantation;
**)
Applikation am l.,
2. und 3. Tag nach Tumortransplantation (TagO)
***) % MTGM:mittlere Tumorgewichtshderung in % am 8. b m . 16.Tag nach Therapiebeginn
% Mvfj: mittlere Verlangerung der Oberlebenszeit in%
**I*)
Der Ersatz des direkt an Pt koordinierten Gly in 3 durch andere Aminosauren wie Ser in
4, Leu in 6 oder Ala in 9 fiihrt zu einer deutlich verringerten Antitumorwirkung. Die
Verbindungen 4 und 9 (Gruppe 4) wirken mar noch tumorwachstumshemmend,
verursachen aber keine Heilung der Versuchstiere; Verbindung 6 (Gruppe 2) zeigt
126
--
4-
5
E
3-
Schonenberger und Mitarbeiter
Arch. Pharm.
a
+
f *-
t-
1-
m5a
I
I
I
10
m
30
I
-~
40
Versuchsdouer (Tage)
Abb. 1: Beeinflussung des ADJ/PC6-Plasmacytoms der BALB/c-Maus durch cis-Pt(GlyG1yOEt),Cl, (Verb. 3) Therapie: Applikation am l . , 2. und 3. Tag nach Tumortransplantation
(Tag 0)
-0:
10 mg/kg/die; u
20
:
rng/kg/die; x-x:
40mgikddie; -.
. Kontrolle; ():
Heilungen in % .
mas
Verwchsdauer (Tage)
Abb. 2 Beeinflussungdes ADJ/PC6-Plasmacytomsder BALB/c-Maus durch cis-Pt(NH&CI, (Verb.
1)
Therapie: Applikation 24 h nach Tumortransplantation (Tag 0)
o----O:2 m a g ;
4 mg/kg; x
-:
8mg/kg; -.
. Kontrolle; (): Heilungen
in %
u:
dagegen eine starkere Beeinflussung des Tumorwachstums und eine 50proz. kurative
Wirkung.
Der Ersatz des nicht direkt an Pt koordinierten Gly in 3 durch Ser in 5, Leu in 7 oder Phe
in 8 fiihrt zu einer erheblichen Abnahme der Antitumorwirkung bei 7 und 8 (Gruppe 3)
und zu einer geringeren bei 5 (Gruppe 2). Die Heilungsquote sinkt unter der Therapie mit
8auf 10%,mit7auf20%,mit5jedochnurauf50%.
Der Ersatz der Dipeptidestergruppe GlyGlyOEt in 3 durch die Tripeptidestergruppe
GlyGlyGlyOEt fiihrt zu der weitgehend unwirksamen Verbindung 11 (Gruppe 4).
Ck-Dichloro[bis(oligopeptidester)]platin(II)- Komplexe
316183
127
Tab. 4: In vivo-Priifung von cis-[PtA2ClJ-Komplexen am fortgeschrittenen ADJIPC6-Plasmacytom
der BALBlc-Maus
~~
~~
~~
~
Verb.
Nr.
Tier
zahl
Dosis
mglkg
YwDifferenz
Korpergewicht
(1. -8.V~s.Tg)
Kontrolle
10
-
-k
Gruppe 1
1.)
10
3-1
10
8
3x40
-
Gru pe 2
5**f
10
6**)
10
3x40
3x40
-
-
% MTGM***) % MVo****)% Heilungen
(8)
(16)
10,l
-
-
-
-
7,l
1,4
49
40
81
65
>300
>300
80
60
3,l
0
41
40
48
57
184
167
40
40
~
Gru pe 3
7-f
10
8**)
10
*)
3x40
3x40
-k
-
1,6
6,9
19
16
32
19
61
37
~~
20
0
Applikation am 6. Tag nach Transplantation (TagO)
**)
Applikation am 6., 7. und 8. Tag nach Transplantation
***) % MTGM: mittlere Tumorgewichtsanderung in % am 8. bzw. 16. Tag nach Therapiebeginn
****) % M W : mittlere Verlangerung der Uberlebenszeit in %
Die Vertreter der Gruppen 1-3 wurden auch am fortgeschrittenen ADJIPC6-Plasmacytom der BALB/c-Maus getestet. Die erzielten Ergebnisse sind mit denen der 1.
Versuchsanordnung vergleichbar.
Mit der aktivsten Verbindung 3 wurden Wiederholungsexperimente an einem weniger
sensitiven ADJ/PC6-Plasmacytom+ durchgefiihrt. Sie ergaben in vitro eine schwachere
Hemmung des [3H]-Thymidin-Einbaus (ICso 4,Ox
M) und im Mauseversuch mit
zunehmender Versuchsdauer eine deutliche Resistenzentwicklung [3 x 30 mg/kg: %
T/C=65,7(Tag19),%T/C=77,1(Tag29);3~40mglkg:
%T/C= 17,8(Tag19), %T/C=
39,7 (Tag 29)].
Um eine Optimierung der Wirkung bei 3 zu erreichen, wurde der Alkoholrest variiert.
Der Ersatz von Et durch n-Bu in 17(ICso4,5 x
M+) fiihrte zu einer deutlich starkeren
Hemmung des [3H]-Thymidin-Einbaus,wahrend der Austausch durch t-Bu in 18 (ICs0
1,0x lo-’ M) keine Wirkungsverbesserung verursachte. Analoge in vitro-Versuche an der
MDA-MB 231 Mammatumorzellinie ergaben vergleichbare Hemmeffekte der homologen
Ester ([3H]-Thymidin-Einbau,3: IC, 1,45x
M; 17: IC, 1,Ox 10” M; 18: IC,, 5,O x lo-’
M).
In Analogie zu Untersuchungen an C ~ ~ - P ~ ( N H , (1)
)~C
wurde
~ , eine Wirkungsverbesserung durch Variation der Abgangsgruppe von 3 versucht’). Durch Ersatz von Chlorid
+
ADJPC6-Plasmacytom resistent.
128
Arch. Pharm.
Schonenberger und Mitarbeiter
~~~~
~
~
durch Oxalat in 19 und Malonat in u) wurden besser wasserlosliche Verbindungen
erhalten, die jedoch weder an der ADJ/PC6-Plasmacytom-Zellsuspension19: (IC5,,
4,4 x
M), noch an der MDA-MB 231-Mammatumorzellinie
M; 20 (IC, > 1,0 x
19: (ICs0 1,7x
M) 20: (ICs0 6,4x
M) zu einer Verbesserung der [3H]-Thymidin-Einbauhemmung fiihrten.
100
0
1
--
a
0
c
cn
.-a
Y
I:
z
0s
68
50
5.6
80
0
'b
I
0
0
9
04
10
-
8'
11 9
I -
lo'*
4
I
I
n , . . l . ~
I
105
[3H1-Thyrnidin-Einbauhemmung
Abb. k Zusammenhange zwischen
der Hemmung des [3H]-Thymidin-Einbaus in vitro und der Beeinflussung des Tumorwachstums in
vivo beim AD J/PC6-Plasmacytom
der BALBIc-Maus fiir Verb. 1, 3-9
und 11. (0: % MTGM, 0: %
Heilungen)
106
( IC9i'
M
Pmm
Zwischen der Hemmung des [3H]-Thymidin-Einbaus in vitro und der in vivo-Wirkung
am ADJ/PC6-Plasmacytom der BALB/c-Maus ist eine enge Korrelation feststellbar
(Abb. 3). Die ADJ/PC6-Plasmacytom-Zellsuspension
ist auf Grund dieser Befunde fur
die in vitro-Testung von cis-[PtA2Cl2]-Kornplexen
auf Antitumorwirkung gut geeignet.
Die als Wirkungsmechanismusdiskutierte Hemmung der Desoxyribonukleinsaure-Synthesewird auf
eine Interaktion der ci~-[PtA~X~]-Komplexe
(A = Aminligand; X = Abgangsgruppe z.B. Cl) rnit
DNA ~uriickgefuhrt~).
Antitumoraktive Platinkomplexe mit cb-Struktur wie in 1 rufen im
UV-Differenzspektrum von DNA die Ausbildung eines Absorptionsmaximumsbei 272 nm mit einer
Schulter bei 295 nm und eines Minimums bei 248 nm hervor")*"). Da fur Desoxyguanosin-1-Gemische
ein UV-Differenzspektrumrnit einem Maximum bei 292 nm und einem Minimum bei 248 nm erhalten
wird")~'*),werden die Anderungen in diesen beiden Spektralbereichen einer Bindung von 1 an
Guaninreste der DNA zugeschrieben. Eine selektive Wechselbeziehungzwischen 1und Guaninresten der DNA konnte ferner durch Raman-Differenzspektroskopienachgewiesen werdenI3).Als
316183
C&Dichloro[bis (oligopeptidester)]platin(lI)-Komplexe
129
Ursache fur das Auftreten eines Absorptionsmaximums bei 272 nm wird eine Veranderung der
DNA-Sekundarstruktur durch 1 diskutiert. Dafiir spricht, da6 im UV-Differenzspektrum von
Nukleosiden wie Guanosin unter 1-Einwirkungnur eine geringfiigigeAnderung von A A im Bereich
von 270 nm feststellbar ist"): Durch 1 verursachte Storungen in der DNA-Sekundarstruktur
resultieren vermutlich aus einer Behinderung der Interbasen-II-Wechselwiwirkung (,,base stacking").
Damit ubereinstimmend erganzen sich die durch 1(h' 8,6 %) und 1 Hitzedenaturierung (h 31,9 %)
bedingten Hyperchromizitaten zu einem Wert (h' + h = 40,5 %), der angeniihert beim Schmelzvorgang unbehandelter DNA (h 39,7 %) feststellbar ist"). Das Inkrement AA270 ist somit als Indiz fur
einen Substanz-bedingten Verlust des ,,base stacking" begleitet von einer Anderung der DNA-Sekundarstruktur anzusehenlO),ll).Als Index fiir die Anderung der DNA-Sekundarstruktur wird der
Quotient A A2,dA
vorgeschlagen'O'."). Er liegt im Falle antitumorwirksamer
cis-(PtAzX2]-Komplexebei ca. 2 (1: 2,2). Im Gegensatz dazu unterscheidet sich bei inaktiven
[PtA2X2]-Komplexen 2.B. bei tram-Pt(NH3),C12 (15) AA270 nur wenig von AA,,
(W:
AAz7dAAZ9,= 1,2). Im Rahmen der Struktur-Wirkungs-Studien in der Klasse der
cb-[PtAzX2]-Komplexekonnen auf Grund dieser Befunde Wirkstoff-beeinfldte DNA-UV-Differenzspektren zum Wirkungsnachweis mit herangezogen werden.
-+
--0.02
.
I
I
-.-.-: cis-Pt (GlyGlyOET), oxalat (19)
I
Das unter der Einwirkung des wirksamsten cis-Dichloro-bis-oligopeptidester-platin(I1)-Komplexes 3 resultierende DNA-UV-Differenzspektrum ist demjenigen, das
unter Einwirkung einer aquimolaren Menge 1gemessen wird, beziiglich der Lage des
Maximums (274 nm) und des Minimums (246 nm) vergleichbar, jedoch bezuglich der
beiden entsprechenden AA-Werte leicht erniedrigt. Der Quotient AA27dnA295
betragt
2.1; er entspricht damit nahezu dem von 1. Die bei 19 und 20 beobachtete Diskrepanz
zwischen ausgepragter Antitumorwirkung im Zellkulturversuch und nur schwacher
Beeinflussung der DNA-Sekundarstruktur ist moglicherweise mit der diskutierten
Bioaktivierung von cis-[PtA,X,]-Komplexen mit X = Oxalat oder Malonat erklkbar'4)'5).
130
Schonenberger und Mitarbeiter
Arch. Pharm.
Uber eingehende Untersuchungen zur Beeinflussung des Nukleinsaurestoffwechsels
durch cis-Dichloro-bis-oligopeptidester-platin(II)-Komplexeberichten wir in einer weiteren Arbeit.
Herrn Horst Zippel danken wir fur seine wertvolle experimentelle Mitarbeit.
Experhenteller Teil
1. Hemmung der DNA-, RNA- und Proteinsynthese des ADJIPC6-Plasmacytom der BALBlc-Maw
in vitro')"j)
Fur die Herstellung von Zellsuspensionen aus solidenTumoren wurde Pronase (0,25proz. Liisung) als
Spaltenzym verwendet')16).Die Ausbeute an Zellen pro g Feuchtgewicht betragt 24-27 x 106.
2. Hemmung der DNA-Synthese der hormonunabhangigen, menschlichen MDA-MB 231-MammatumorzeIIinie2)
3. Bestimmung der cytociden Wirkung in vitro16)
Die nach Abschnitt 1gewonnene Zellsuspension wurde in 3ml-Aliquots (= 4,5 x lo6Zellen) 6 h mit
den entsprechenden Hemmstoffen (Endkonz.
bis
M) bei 37" im Schuttelwasserbad
inkubiert. AnschlieRend wurde 0,l ml einer 0,lproz. Lijsung von Trypanblau in physiologischer
Kochsalzlosung zugegeben und weitere 10min bei 37" inkubiert. Die Anzahl der vitalen
(= ungefarbten) und nicht vitalen (= gefarbten) Zellen wurde in der Neubauer-Zahlkammer
festgestellt.
4. Prufung am ADJIPC6-Plasmacytom der BALBlc-Maus in vivo4)
Fur die Untersuchungen am ADJ/PC6-Plasmacytom wurde ein Tumorstamm des Chester Beatty
Research Institute, London U.K. und f i r die Wiederholungsversucheein Stamm des Department of
Biochemical Pharmacology, Sutton, Surrey U.K. venvendet'). Als Versuchstiere dienten 20 k 2 g
schwere weibliche BALBtc-Mause im Alter von 6-7 Wochen (Zentralinstitut fur Versuchstierkunde,
Hannover-Linden). Die Transplantation der 10 Tage alten Tumore erfolgte durch subkutane
Applikation von 5 X lo6 Zellen, suspendiert in 0.1 ml PBS (Herstellung vgl. Abschnitt 1) in die
Leistengegend, die Substanzapplikation ip als olige Suspension. Das Tumorgewicht wurde auf
ubliche Weise durch Kalibermessungen ermittelt.
5. W-differenzspektroskopische Vntersuchung der cis-[PtA2XzJ-DNA-Wechselbeziehung'a)*'')
Fur die Messungen wurde Kalbsthymus-DNA (Typ 1,Sigma Chemical Co. USA) in 0.01 M-NaClO,,
Konz. 5 x 10-5M (P) verwendet. Die Menge der zugefiigten cis-[PtAzX2]-Komplexe wird als r
(molares Verhaltnis Pt: P i s DNA) ausgedriickt. Die DNAlcis-[PtAzXz]-Probenwurden 4 Tage bei
Raumtemp. inkubiert und anschlieBend in einem Uvikon 810 Spektralphotometer, Fa. Kontron
vermessen (Referenzkuvette: DNA-Losung).
6 . Die Darstellung von 3,S, 6,7,8,10,11,l2,17,18,19 und u)ist in Lit. 3, beschrieben. 4 und 9
wurden wie die ubngen Dipeptidester-Komplexe aus KzPtC14und dem Dipeptidesterhydrochlorid
+) Fur die Uberlassung der beiden Tumorstamme sind wir H e m Dr. B. C. V. Mitchley und Herrn Dr.
K . R . Harrap zu Dank verpflichtet.
316183
Cis-Dichloro[bis(oligopeptidester)]platin(ll)-Komplexe
131
erhalten. 14 und 16 wurden bereits friiher beschrieben’)~”).13:zu 110 mg Poly-Lysin in 50 ml Wasser
wurde eine warige Lasung von 415mg K2PtC14gegeben. Nach 2 d Riihren wird filtriert und die
braune Substanz mit Wasser, Ethanol und Ether gewaschen und getrocknet Ber.: C 27,6 H 4,63
N10,7; Gef.: C23,6, H4,83, N8,5.
Literatw
1 W. Beck, B. Purueker, M. Girnth, H. Schonenberger, H. Seidenberger und G. Ruckdeschel, Z.
Naturforsch. 31b, 832 (1976).
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Pharm. (Weinheim) 314, 955 (1981).
3 W. Beck, H. Bissinger, M. Girnth-Weller, G. Thiel, H. Zippel und H. Schonenberger, Chem.
Ber., im Druck.
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Developments, S. 9, 21,213, Academic Press, New York 1980.
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12 W.M. Scovell und Y. O’Connor, J. Am. Chem. SOC.99, 120 (1977).
13 S. Mansy, G.Y.H. Chu, R.E. Duncan und R.S. Tobias, J. Am. Chem. SOC. 100,607 (1978).
14 B. Rosenberg, Naturwissenschaften 60,399 (1973).
15 A.P. Zipp und S.G. Zipp, J. Chem. Educ. 54, 739 (1977).
16 Dissertation H. Seidenberger, Regensburg 1982.
17 B. Purucker und W. Beck, Z. Naturforsch. 278, 1140 (1972).
18 Vergl. auch M.F. Mogilevkina, E.P. Sidorik, E.V. Gruntenko, O.A. Sidorik, L.M. Korchevaya,
L.F. Malceva und V.P. Nikolin, Onkologiya (Kiev) 14,40 (1979).
[Ph 5541
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