ПРОТИВООПУХОЛЕВОЕ ЛЕКАРСТВЕННОЕ СРЕДСТВО ИНГИБИТОР ТОПОИЗОМЕРАЗЫ I Российский патент 2022 года по МПК A61K31/7056 A61K47/26 A61K47/58 A61P35/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к мультитаргетным лекарственным средствам, обладающим противоопухолевым действием, и может найти применение при лечении злокачественных опухолей.

Результаты фундаментальных и клинических исследований показывают актуальность расширения перечня противоопухолевых препаратов путем разработки и внедрения в клиническую практику лекарственных средств, избирательно разрушающих опухолевую ткань. Соединение из группы N-гликозидов индолокарбазола - ЛХС-1269 за счет мультитаргетного механизма действия [Dmitrieva М., Kolpaksidi A., Orlova О. et al. Development of a technology for producing a stable injectable dosage form of a hydrophobic indolocarbazole derivative. International Journal of Applied Pharmaceutics, 2021; 13(6), c. 232-235] представляет собой перспективный объект для изучения, поэтому исследования по созданию лекарственной формы (ЛФ) на его основе актуальны и перспективны.

Известно средство из группы производного индолокарбазола, содержащее (в мас. %): 1,2% n-{12-(β-d-ксилопиранозил)-5,7-диоксо-индоло[2,3-а]пирроло[3,4-с]карбазол-6-ил}пиридин-2-карбоксамида; 13,0% диметилсульфоксида (ДМСО); 47,4% Kollidon 17PF, 38,4% спирта этилового (95%-ного) [патент RU 2726801]. Данное средство принято в качестве Прототипа. При проведении доклинических исследований выявлена токсичность Прототипа, которая может быть связана с присутствием органических растворителей (ДМСО и спирта этилового 95%-ного) в составе. ДМСО является важным биполярным апротонным растворителем. В качестве лекарственного средства очищенный ДМСО применяется, в основном, наружно: в виде водных растворов (10-50%) как местное противовоспалительное и обезболивающее средство, а также в составе мазей - для увеличения транедермального переноса действующих веществ. ДМСО менее токсичен, чем другие органические растворители, такие как диметилформамид, диметилацетамид [Sanarova E.V., Lantsova A.V., Oborotova N.A. The use of dimethyl sulfoxide in pharmacy and medicine. Russian Journal of Biopharmaceuticals, 2015; 7 (3): 3-9]. Для снижения или устранения ДМСО-индуцированной токсичности уменьшают содержание или полностью исключают его из состава.

Прототип имеет следующие недостатки:

1. Использование в качестве растворителей ДМСО (13%) и спирта этилового 95%-ного (38%), которые из-за наличия собственных фармакологических и токсикологических свойств оказывают влияние на терапевтическую эффективность действующего вещества в организме. Прототип имеет специфический сероподобный запах, присущий диметилсульфиду, который после введения выделяется животными, с экскрементами и мочой, и стойко сохраняется в помещениях.

2. Необходимость медленного внутривенного введения в организм животного (скорость введения около 0,25 мл/мин из-за непереносимости животными быстрого введения, при котором у мышей возникали тонико-клонические судороги, и наступала гибель).

3. В скрининговых токсикологических исследованиях Прототипа и Заявляемого средства в эквитоксической дозе 200 мг/кг выявлена 100% токсичность Прототипа (LD 100 в течение нескольких часов после введения. Для Заявляемого средства этот показатель составил 17% (LD 17) с отсроченным действием на 6 и 13 сутки).

Целью изобретения является устранение описанных недостатков.

Поставленная задача достигается тем, что создано новое противоопухолевое средство на основе индоло[2,3-а]пирроло[3,4-с]карбазол-5,7-диона-n-{12-(β-d-ксилопиранозил)-5,7-диоксо-индоло[2,3-а]пирроло[3,4-с]карбазол-6-ил}пиридин-2-карбоксамида, содержащее в составе Полисорбат 80 и Поливинилпирролидон (ПВП, молекулярная масса 7000-11000). Известные вспомогательные вещества в составе позволяют устранить вышеперечисленные недостатки. Применяемые в Заявляемом средстве вспомогательные вещества разрешены для применения в медицинской практике. Заявляемое средство представляет собой лиофилизат с массой действующего вещества 22,5-27,5 мг.

В единице лекарственной формы (флакон) следующее содержание компонентов:

Новое противоопухолевое средство не содержит в составе органических растворителей, вводится в организм животного при стандартной скорости болюсного введения (0,1 мл/сек), лиофилизат регидратируется водой для инъекций, что является удобным для применения, стабилен при хранении при температуре 8-15°С, в скрининговых исследованиях менее токсичен для животных и обладает сопоставимым противоопухолевым действием.

Пример 1:

Пример 2:

Пример 3:

Заявляемое средство получают следующим образом:

Отвешивают точные количества индоло[2,3-а]пирроло[3,4-с]карбазол-5,7-дионов-n-{12-(β-d-ксилопиранозил)-5,7-диоксо-индоло[2,3-а]пирроло[3,4-с]карбазол-6-ил}пиридин-2-карбоксамида и Поливинилпирролидона и растворяют при перемешивании и нагревании (60°С) на пропеллерной мешалке (со скоростью вращения 400 об/мин) в необходимом количестве спирта этилового 95%-ного, получают прозрачный раствор желтого цвета. Отдельно готовят 5%-ный раствор Полисорбата 80 в воде для инъекций. Водный раствор Полисорбата прибавляют при постоянном перемешивании к раствору индоло[2,3-а]пирроло[3,4-с]карбазол-5,7-дионов-n-{12-(β-d-ксилопиранозил)-5,7-диоксо-индоло[2,3-а]пирроло[3,4-с]карбазол-6-ил}пиридин-2-карбоксамида и Поливинилпирролидона в спирте этиловом.

Полученный раствор фильтруют через фильтровальную систему «Stericup» с полиэфирсульфоновой мембраной с диаметром пор 0,22 мкм и разливают механическим дозатором по 5,0 мл во флаконы вместимостью 20 мл, подвергают сублимационной сушке: кассеты с флаконами помещают в камеру сублимационной установки на предварительно охлажденные полки для замораживания и последующей лиофилизации. Температура полки при загрузке не превышает -40/-45°С. При достижении температуры -40/-45°С продукт выдерживают в течение 6 ч. Повышение температуры полок до -20°С проводят после включения и выравнивания вакуума со скоростью 1°С/ч и далее до 20°С со скоростью 2,5°С/ч. Температура препарата при досушивании не превышает 20°С.

Продолжительность досушивания составляет 3 ч. Общее время сушки препарата составляет 56 ч. По окончании процесса сушки вакуум в сублимационной камере гасят чистым профильтрованным стерильным воздухом, пропущенным через патрон с безводным силикагелем и стерильным воздушным фильтром с размером пор 0,22 мкм. По окончании лиофилизации флаконы закрывают пробками и укупоривают алюминиевыми колпачками.

Скрининговые исследования токсичности Заявляемого средства и Прототипа на мышах самках линии F₁ (C₅₇Bl/6xDBA/2) при внутривенном применении

Работа проведена на здоровых мышах линии F₁ (C₅₇Bl/6XDBA/2) самках, полученных из экспериментально-биологической лаборатории (вивария) ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России.

Проведение исследования:

Прототип: к содержимому флакона добавляли 3 мл воды для инъекций, перемешивали до получения раствора с концентрацией 5 мг/мл.

Заявляемое средство: во флакон с лиофилизатом добавляли до 5 мл воды для инъекций для получения раствора с концентрацией 5 мг/мл.

Двум группам животных (по 10 особей в каждой) вводили параллельно Прототип и Заявляемое средство внутривенно в дозе 200 мг/кг (определенной для Прототипа как LD 100).

Срок наблюдения за животными составил 14 суток.

Критерии оценки токсичности: число павших животных, сроки их гибели и клиническая картина интоксикации. Фиксировали все патологические изменения в поведении и клиническом состоянии животных.

Введение Прототипа проводили очень медленно, при скорости введения около 0,25 мл/мин из-за непереносимости животными быстрого введения (у животных возникали тонико-клонические судороги и наступала гибель). В течение 1 ч после введения полной дозы Прототипа (200 мг/кг) наблюдали 100% гибель животных на фоне адинамии, экзофтальма, пилоэрекции (взъерошенности шерсти), сгорбленности.

При применении Заявляемого средства в эквивалентной дозе в первые сутки не отмечена гибель, 17% животных пали лишь на 6 и 13 сутки наблюдения. Введение Заявляемого средства проводили при стандартной скорости болюсного введения - 0,1 мл/сек. У всех животных, получивших полную дозу 200 мг/кг Заявляемого средства, в течение 2-3 ч после введения отмечали вялость и пилоэрекцию. На протяжении 14 суток наблюдения у мышей, выживших после введения Заявляемого средства, не отмечали изменений в поведенческих реакциях и других проявлений токсичности.

Таким образом, при сравнительном токсикологическом изучении Заявляемого средства и Прототипа установлено, что Заявляемое средство гораздо лучше переносится животными, менее токсично и более удобно для применения.

Сравнительное изучение специфической противоопухолевой активности Заявляемого средства и Прототипа

Для эксперимента использованы 24 иммунодефицитные мыши: половозрелые мыши-самцы Balb/cnude с массой тела 24-26 г из разведения лаборатории комбинированной терапии опухолей НИИ ЭДиТО ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России.

Изобретение иллюстрируется таблицей, в которой представлены результаты изучения противоопухолевой эффективности Заявляемого средства в зависимости от дозы в сравнении с Прототипом на ксенографтах рака ободочной кишки SW620 при внутрибрюшинном пути введения (в/б).

Проведение исследования

Группы животных:

1. Контроль роста опухоли (КРО) + вода для инъекций;

2. Прототип в/б 5-тикратно ежедневно в дозе 60 мг/кг;

3. Заявляемое средство в/б 5-ти кратно ежедневно в дозе 60 мг/кг;

4. Заявляемое средство в/б 5-ти кратно ежедневно в дозе 90 мг/кг.

Опухолевая модель

В экспериментах использован штамм перевиваемого рака ободочной кишки SW620, растущий в виде подкожных ксенографтов на иммунодефицитных мышах [Е.М. Трещалина. Коллекция опухолевых штаммов человека // М. Практическая медицина, 2009, С. 87]. Получен для исследования из Коллекции ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» в ампуле, содержащей 1,0 мл 20% опухолевую взвесь.

Имплантацию проводили под кожу бока по 40 мг на мышь (0,2 мл 20% взвеси). Все исследования выполняли в соответствии с рекомендованной методикой [Трещалина Е.М., Жукова О.С., Герасимова Г.К. Андронова Н.В., Гарин A.M. Методические рекомендации по доклиническому изучению противоопухолевой активности лекарственных средств // В кн. «Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая». - М.: изд. Гриф и К. - 2012. - гл. 39, стр. 642-657].

Оценку специфической противоопухолевой активности проводили по:

1) показателю торможение роста опухоли подопытных животных по сравнению с контрольными животными ТРСХ % (формула 1), используя максимальный критерий для эксперимента ТРО>50%.

Vк - средний объем опухолей в контрольной группе (мм³)

Vo - средний объем опухолей в опытной группе (мм³).

Для расчета показателя в течение 15 дней после лечения троекратно измеряли объемы опухолей у всех мышей и на каждый срок вычисляли средний объем по формуле Vср=1/2π×а×b×с. Также проводили оценку индекса прироста опухоли.

2) оценке переносимости терапии.

В период наблюдения оценивали состояние и поведение мышей, следили за возможной гибелью от токсичности.

Из данных, представленных в таблице, следует, что в группе мышей, получивших Прототип в дозе 60 мг/кг 5-кратно в/б ежедневно, наблюдали достоверный противоопухолевый эффект на все сроки наблюдения ТРО=75,4-98,8% (р<0,05). Однако переносимость лечения Прототипа была неудовлетворительной: наблюдали потерю массы тела животных: max=18,7%. Гибели животных не зафиксировали.

При повышении дозы Прототипа до 75 мг/кг уже после 2-го введения фиксировали резкое снижение массы тела и гибель мышей (50%).

В группе мышей, получивших Заявляемое средство в дозе 60 мг/кг в/б 5-кратно ежедневно, наблюдали достоверный противоопухолевый эффект на уровне ТРО=56,3-49,1% (р<0,05). В течение всего срока лечения и после окончания лечения переносимость была удовлетворительной. Потеря массы тела max=1,9%. Гибели от токсичности не зафиксировали (см. табл.).

В группе мышей, получивших Заявляемое средство в дозе 90 мг/кг 5-кратно ежедневно в/б, на все сроки наблюдали достоверный противоопухолевый эффект на уровне ТРО=72,9-71,0% (р<0,05), max ТРО=76,1% зафиксировали на 4 сутки после окончания лечения. В течение всего срока и после окончания лечения переносимость была удовлетворительной. Потеря массы тела max=5,5%. Гибели от токсичности не наблюдали (табл.).

Полученные на модели рака ободочной кишки человека SW620 результаты показали:

1. Наличие достоверного противоопухолевого эффекта у Прототипа в разовой дозе 60 мг/кг на все сроки эксперимента ТРО=75,4-98,8%. Прототип в исследуемой дозе оказался токсичным, наблюдали потерю массы тела: max=18,7%. Гибель животных отсутствовала - 100% выживаемость.

2. При дозе Прототипа 75 мг/кг фиксировали 50% гибель мышей.

3. Заявляемое средство в разовой дозе 60 мг/кг показало достоверный противоопухолевый эффект на все сроки эксперимента ТРО=56,3-49,1%, max ТРО=56,3% на 1-е и 7-е сутки после окончания лечения. Максимальная потеря массы тела составила 1,9%. Гибели мышей на протяжении всего эксперимента не наблюдали - 100% выживаемость.

4. Заявляемое средство в разовой дозе 90 мг/кг показало достоверный противоопухолевый эффект на всех сроках эксперимента ТРО=72,9-71,0%. Максимальная потеря массы тела составила 5,6%. Гибели мышей на протяжении всего эксперимента не наблюдали - 100% выживаемость.

В результате сравнительного изучения Прототипа и Заявляемого средства было сделано заключение, что Заявляемое средство во всех изученных дозах менее токсично, показало хороший достоверный противоопухолевый эффект на все сроки наблюдения, при этом эффект имел дозовую зависимость, повышаясь с увеличением дозы препарата. В отличие от Прототипа переносимость всех доз Заявляемого средства удовлетворительная, гибели мышей на протяжении всего эксперимента не наблюдали.

Технический результат применения Заявляемого средства заключается в следующем:

1. В единице лекарственной формы отсутствуют органические растворители.

2. Входящие в состав Заявляемого средства известные вспомогательные вещества Полисорбат 80 и Поливинилпирролидон способствуют регидратации лиофилизата водой для инъекций и получению истинного раствора, что обеспечивает болюсное внутривенное введение его животным.

3. Полученный состав Заявляемого средства является лекарственным препаратом для парентерального применения, с хорошей растворимостью и стабильностью в связи с возможностью его лиофилизации.

4. Удобен в употреблении - необходимая доза действующего вещества в единице лекарственной формы (флакон с лиофилизатом 25 мг).

5. Биологическая активность Заявляемого средства эквивалентна Прототипу, но токсические проявления менее выражены, за счет отсутствия органических растворителей в составе.

Настоящее изобретение относится к области медицины, а именно к противоопухолевому лекарственному средству ингибитору топоизомеразы I на основе индоло[2,3-а]пирроло[3,4-с]карбазол-5,7-дионов-n-{12-(β-d-ксилопиранозил)-5,7-диоксо-индоло[2,3-а]пирроло[3,4-с]карбазол-6-ил}пиридин-2-карбоксамида, отличающемуся тем, что оно дополнительно содержит в составе единицы лекарственной формы Полисорбат 80, Поливинилпирролидон (ПВП) при следующем соотношении компонентов (мг) в единице лекарственной формы - флакон:

Настоящее изобретение обеспечивает разработку противоопухолевого средства, вспомогательные вещества которого, такие как Полисорбат 80 и Поливинилпирролидон, способствуют регидратации лиофилизата водой для инъекций и получению истинного раствора, что обеспечивает болюсное внутривенное введение его животным, и полученный состав средства является лекарственным препаратом для парентерального применения, с хорошей растворимостью и стабильностью в связи с возможностью его лиофилизации, также противоопухолевое средство является удобным в употреблении - необходимая доза действующего вещества в единице лекарственной формы (флакон с лиофилизатом 25 мг), а биологическая активность средства эквивалентна прототипу, но токсические проявления менее выражены, за счет отсутствия органических растворителей в составе. 1 табл., 3 пр.

Противоопухолевое лекарственное средство ингибитор топоизомеразы I на основе индоло[2,3-а]пирроло[3,4-с]карбазол-5,7-дионов-n-{12-(β-d-ксилопиранозил)-5,7-диоксо-индоло[2,3-а]пирроло[3,4-с]карбазол-6-ил}пиридин-2-карбоксамида, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит в составе единицы лекарственной формы Полисорбат 80, Поливинилпирролидон (ПВП) при следующем соотношении компонентов (мг) в единице лекарственной формы - флакон: