Influence of biological media on the activity of antitumor drugs

Abstract

In this work, the task was set to study the change in the activity of antitumor drugs under the influence of those substances with which they come into contact when injected into the body. It should be noted that the work in this direction in relation to antibacterial drugs [2] has proved to be very fruitful.

Full Text

В настоящей работе была поставлена задача изучить изменение активности противоопухолевых препаратов под воздействием тех веществ, с которыми они контактируют при введении в организм. Следует отметить, что работы в этом направлении в отношении антибактериальных препаратов [2] оказались весьма плодотворными.

Мы исследовали 7 препаратов, относящихся по физико-химическим свойствам, структуре и спектру противоопухолевого действия к различным группам. Из группы хлорэтиламинов были взяты сарколизин, эмбитол и эндоксан, из этилениминов — этимидин и тио-тэф, из антибиотиков — круцин и поин (получен О. К. Элпидиной).

Из биологических жидкостей были использованы: плазма крови человека, сыворотка крови свиней, сыворотка крови здоровых крыс, бесклеточная асцитная жидкость опухоли яичника крыс, бесклеточная асцитная жидкость лимфолейкоза Nк/Ly мышей, а также яичный и бычий альбумины, гамма-глобулин человека, аминокислоты.

О взаимодействии с каждой из указанных сред судили по изменению активности противоопухолевых препаратов при воздействии их на парамеции Paramaecium caudatum [4, 5] и на опухолевые клетки [1]. Воздействие противоопухолевых препаратов на парамеции проявлялось в замедлении движения последних вплоть до их гибели, что отмечалось по секундомеру. Воздействие на опухолевые клетки определялось по проценту их гибели через 20 мин. инкубации. Кроме того, цитоцидную активность оценивали по изменениям опухолевых клеток, наблюдаемым в фазовоконтрастном микроскопе МБИ-12.

Растворы тех препаратов, которым свойственна кислая реакция, подщелачивали 0,1 н. раствором NaOH до pH 7,2, в целях приближения к условиям, характерным для жидкостей организма. При этом активность противоопухолевых препаратов почти не снижалась. Исключение составлял эмбитол, активность которого в значительной степени уменьшалась, ввиду чего он не подщелачивался.

Концентрации сред подбирались с расчетом получения наименьшего их протистоцидного и цитоцидного влияния, с одной стороны, и оптимального выявления процесса взаимодействия, с другой. Плазмы и сыворотки крови, а также асцитная жидкость были взяты в концентрациях 25 и 50%. Молярное отношение белков к концентрациям противоопухолевых препаратов составляло 1 : 10 или 1:5, за исключением эндоксана, где их соотношение было 1 : 30 и 1:15. Молярное соотношение аминокислот с противоопухолевыми препаратами— 100:1.

Все противоопухолевые препараты в различной степени взаимодействуют с компонентами биожидкостей, что проявляется в снижении их протистоцидной активности, наиболее значительном у эмбитола, этимидина, поина и круцина, в меньшей степени — у сарколизина, тио-тэф и эндоксана. Мы не обнаружили зависимости степени взаимодействия от групповой принадлежности противоопухолевого препарата.

По степени взаимодействия с белками противоопухолевые препараты располагаются в том же порядке, что и при взаимодействии с биожидкостями. Белкам биожидкостей принадлежит основная роль в процессе взаимодействия. Этимидин, сарколизинкруцин в большей степени взаимодействуют с гамма-глобулином, а поин и тио-тэф — с альбуминами. Эндоксан реагирует в равной степени с альбуминами и гамма-глобулином. Яичный и бычий альбумины в разной степени взаимодействуют с различными противоопухолевыми препаратами.

При определении взаимодействия противоопухолевых препаратов с аминокислотами по той же методике оказалось, что в присутствии некоторых аминокислот лишь отдельные противоопухолевые препараты изменяют свою активность в отношении парамеций. Так, эмбитол снижает свою активность в присутствии DL-аланина, этимидин — в присутствии DL-солянокислого орнитина, поин — в присутствии L-солянокислого аргинина, DL-солянокислого лизина, DL-солянокислого орнитина. В присутствии чистого DL-аргинина активность поина не снизилась. Эндоксан понизил активность в присутствии DL-троптофана.

Мы отобрали лишь 3 препарата, обладающих избирательной противоопухолевой активностью по отношению к двум используемым нами экспериментальным асцитным опухолям. Ими оказались: поин (активный по отношению опухоли яичника крыс), эмбитол и тио-тэф (активные в отношении лимфолейкоза Nк/Ly мышей). В результате взаимодействия с исследованными жидкостями цитоцидное действие поина, тио-тэф и эмбитола уменьшалось. Причем поин и тио-тэф в большей степени взаимодействовали с производными крови, чем с центрифугатами асцитных жидкостей. В отношении эмбитола мы не обнаружили зависимости взаимодействия от вида и происхождения биожидкостей.

Для уяснения механизма взаимодействия мы использовали методы равновесного диализа и метод спектрофотометрии. По степени изменения способности к диализу и поглощению УФ-лучей противоопухолевые препараты располагаются в том же порядке, как и по степени снижения их биологической активности. В большей мере меняют свои свойства в результате взаимодействия эмбитол, этимидин, поин и круцин, в меньшей степени — сарколизин, тио-тэф и эндоксан.

Взаимодействие противоопухолевых препаратов с биожидкостями и белками, определяемое на парамециях, опухолевых клетках и спектрофотометрически, завершается сразу же после смешивания их. Взаимодействие противоопухолевых препаратов с аминокислотами требует для своего завершения определенного времени (10—15 мин.). Это говорит о различии механизма взаимодействия противоопухолевых препаратов с белками и аминокислотами.

Приведенные данные, как нам кажется, могут быть использованы при объяснении особенностей действия противоопухолевых препаратов в организме.