Doklady ChemistryDoklady ChemistryДоклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах2686-95353034-5111The Russian Academy of Sciences65191310.31857/S2686953524020044zryssqCHEMICAL TECHNOLOGYХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯResearch ArticleAnti-tumor activity of cobalt-containing complexes of potassium and sodium polygalacturonates and pharmacological compositions based on themПротивоопухолевая активность кобальтсодержащих комплексов полигалактуронатов калия и натрия и фармакологической композиции на их основеMinzanovaS. T.МинзановаС. Т.
Russian Federation
minzanova@iopc.ruChekunkovE. V.ЧекунковЕ. В.
Russian Federation
minzanova@iopc.ruVoloshinaA. D.ВолошинаА. Д.
Russian Federation
minzanova@iopc.ruMironovaL. G.МироноваЛ. Г.
Russian Federation
minzanova@iopc.ruKhabibullinaA. V.ХабибуллинаА. В.
Russian Federation
minzanova@iopc.ruMilyukovV. A.МилюковВ. А.
Russian Federation
minzanova@iopc.ruMironovV. F.МироновВ. Ф.
Russian Federation

Corresponding Member of the RAS

член-корреспондент РАН

minzanova@iopc.ruArbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, FRC Kazan Scientific Center, Russian Academy of SciencesИнститут органической и физической химии им. А.Е. Арбузова ФИЦ Казанский научный центр Российской академии наук150420245151364402022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/2686-9535/article/view/651913

Based on the method developed in this study for obtaining water-soluble PGKCo and PGNaCo, which we had previously synthesized, a pharmacological composition (PC) containing simultaneously the macroelements K and Na, as well as the trace element Co, was obtained for the first time. The effect of polygalacturonates and PC on the viability of cells of tumor lines of various origins was studied in vitro. It was shown that the target products have water solubility, low toxicity (LD50 above 5000 mg kg–1) and selective cytotoxic activity against the tumor cell line of human lung carcinoma A549, breast adenocarcinoma MCF-7 and cervical carcinoma M-HeLa. The results obtained confirm the prospects for further research into water-soluble metal complexes and PC based on pectin biopolymers for the treatment of cancer.

На основе разработанного в данном исследовании способа получения водорастворимого комплекса полигалактуроната калия и кобальта (ПГKCo) и синтезированного нами ранее полигалактуроната натрия и кобальта (ПГNaCo) впервые получена фармакологическая композиция (ФК), содержащая одновременно макроэлементы K и Na и микроэлемент Co. Изучено влияние полигалактуронатов и ФК на жизнеспособность клеток опухолевых линий различного генеза in vitro. Показано, что целевые продукты обладают водорастворимостью, малой токсичностью (ЛД50 выше 5000 мг кг–1) и селективной цитотоксической активностью в отношении опухолевой клеточной линии карциномы легкого человека А549, аденокарциномы молочной железы MCF-7 и карциномы шейки матки М-HeLa. Полученные результаты подтверждают перспективность дальнейшего исследования водорастворимых металлокомплексов и ФК на основе пектиновых биополимеров для лечения онкологических заболеваний.

potassium polygalacturonatesodium polygalacturonatecomplexationcobaltpharmacological compositionFTIR spectroscopyantitumor activityполигалактуронат калияполигалактуронат натриякомплексообразованиекобальтфармакологическая композицияИК-спектроскопияпротивоопухолевая активностьHuang X., Li S., Ding R., Li Y., Li C., Gu R. // Int. J. Biol. Macromol. 2023. V. 252. Article 126313. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.126313Садовская Н.Ю., Глушко В.Н., Блохина Л.И., Ретивов В.М. // Хим. безопасность. 2020. Т. 4. № 2. P. 80–100. https://doi.org/10.25514/CHS.2020.2.18006Kar K., Ghosh D., Kabi B., Chandra A. // Polyhedron. 2022. V. 222. Article 115890. https://doi.org/10.1016/j.poly.2022.115890Law B.Yu.K., Qu Yu.Q., Mok S.W.F., Liu H., Zeng W., Han Yu., Gordillo-Martinez F., Chan W.-K., Wong K.M.-Ch., Wong V.K.W. // Oncotarget. 2017. V. 8. № 33. P. 55003–55021. https://doi.org/10.18632/oncotarget.18991Dasari S., Tchounwou P.B. // Eur. J. Pharmacol. 2014. V. 740. P. 364–378. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2014.07.025Heffern M.C., Yamamoto N., Holbrook R.J., Eckermann A.L., Meade T.J. // Curr. Opin. Chem. Biol. 2013. V. 17. № 2. P. 189–196. https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2012.11.019El-bendary M.M., Akhdhar A., Ali E.M.M., Kalantan A.A., Davaasuren B., Jaremko M., Babgi B.A. // Polyhedron. 2023. V. 242. Article 116511. https://doi.org/10.1016/j.poly.2023.116511Dasgupta S., Kar K., Barua A., Ghosh D., Kabi B., Dewan K., Chandra A. // Life Sci. 2022. V. 308. Article 120963. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2022.120963Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А. Микроэлементозы человека: (Этиология, классификация, органопатология). М.: Медицина, 1991. 496 с.Lison D., van den Brule S., Van Maele-Fabry G.V. // Crit. Rev. Toxicol. 2018. V. 48. № 7. P. 522–539. https://doi.org/10.1080/10408444.2018.1491023Minzanova S.T., Mironov V.F., Arkhipova D.M., Khabibullina A.V., Mironova L.G., Zakirova Yu.M., Milyukov V.A. // Polymers. 2018. V. 10. № 12. Article 1407. https://doi.org/10.3390/polym10121407Yue Y., Wang B., Xi W., Liu X., Tang Sh., Tan X., Li G., Huang L., Liu Y., Bai J. // Int. J. Biol. Macromol. 2023. V. 253. № 8. Article 127523. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.127523Khotimchenko M. // Int. J. Biol. Macromol. 2020. V. 158. P. 1110–1124. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.05.002Maxwell E.G., Colquhoun I.J., Chau H.K., Hotchkiss A.T., Waldron K.W., Morris V.J., Belshaw N.J. // Carbohydr. Polym. 2015. V. 132. P. 546–553. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.06.082Zhang W., Xu P., Zhang H. // Trends Food Sci. Tech. 2015. V. 44. P. 258–271. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2015.04.001Cheewatanakornkool K., Niratisai S., Manchun S., Dass C.R., Sriamornsak P. // Asian J. Pharm. Sci. 2017. V. 12. P. 509–520. https://doi.org/10.1016/j.ajps.2017.07.005Cheewatanakornkool K., Niratisai S., Manchun S., Dass C.R., Sriamornsak P. // Carbohydr. Polym. 2017. V. 174. P. 493–506. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.06.115Minzanova S.T., Mironov V.F., Vyshtakalyuk A.B., Tsepaeva O.V., Mironova L.G., Mindubaev A.Z., Nizameev I.R., Kholin K.V., Milyukov V.A. // Carbohydr. Polym. 2015. V. 134. P. 524–533. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.07.034Minzanova S.T., Chekunkov E.V., Khabibullina A.V., Vyshtakalyuk A.B., Kholin K.V., Mironova L.G., Nizameeva G.R., Khamatgalimov A.R., Ryzhkina I.S., Murtazina L.I., Milyukov V.A. // Russ. Chem. Bull. 2023. V. 72. P. 2263–2277. https://doi.org/10.1007/s11172-023-4024-6Minzanova S.T., Arkhipova D.M., Khabibullina A.V., Mironova L.G., Voloshina A.D., Sapunova A.S., Kulik N.V., Milyukov V.A., Mironov V.F. // Dokl. Chem. 2019. V. 487. № 2. P. 207–211. https://doi.org/10.1134/S0012500819080044Машковский М.Д. Лекарственные средства. 16-е изд. М.: Новая Волна. 2012. 1216 с.Reuter H., Pott Ch., Goldhaber J.I., Henderson S.A., Philipson K.D., Schwinger R.H.G. // Cardiovas. Res. 2005. V. 67. № 2. P. 198–207. https://doi.org/10.1016/j.cardiores.2005.04.031Mijatovic T., Ingrassia L., Facchini V., Kiss R. // Expert Opin. Ther. Targets. 2008. V. 12. № 11. P. 1403–1417. https://doi.org/10.1517/14728222.12.11.1403Wang R., Liang R., Dai T., Chen J., Shuai X., Liu Ch. // Trends Food Sci. Technol. 2019. V. 91. P. 319–329. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.07.033ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10.03.76 № 579. Дата введения 01.01.1977.Ayoup M., Wahby Y., Abdel-Hamid H., Ramadan E., Teleb M., Abu-Serie M., Noby A. // Eur. J. Med. Chem. 2019. V. 168. P. 340–356. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2019.02.051Voloshina A.D., Semenov V.E., Strobykina A.S., Kulik N.V., Krylova E.S., Zobov V.V., Reznik V.S. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2017. V. 43. № 2. P. 170–176. https://doi.org/10.1134/S1068162017020170Peña-Morán O.A., Villarreal M.L., Álvarez-Berber L., Meneses-Acosta A., Rodríguez-López V. // Molecules. 2016. V. 21. № 8. P. 1013. https://doi.org/10.3390/molecules21081013Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть 1. Миронов А.Н. (ред.). М.: Гриф и К, 2012. 944 с.