Conjugates of Pyropheophorbide a with 17-Substituted Steroidal Androgens. Synthesis, Molecular Modeling, Interaction with Some Cancer Cells

Five new bifunctional conjugates of pyropheophorbide a with 17-substituted testosterone, dihydrotestosterone and epitestosterone differing in the length of linker (1 - 5) and two new complex conjugates 6 and 7 (containing three functional units: pyropheophorbide a, 17α-substituted testosterone, and lipophylic hexadecyl chain, connected with L-lysine joining block) were synthesized. Mutual influence of steroidal and macrocyclic fragments in conjugates (1 - 7) was established by analysis of 1H NMR spectra and molecular models of conjugates. Studies of interaction of conjugates 1 - 5 with prostate carcinoma cells revealed that their uptake and internalization were dependent on the structure of conjugates, particularly on the stereochemical configuration of 17-hydroxyl group in steroidal moiety, and the length of linker connecting pyropheophorbide a with steroid fragments. Conjugates 1 - 5 significantly decreased the growth and proliferation of LNCaP and PC-3 cells. The highest anti-proliferative activity demonstrated by epitestosterone derivative 3, comprising short linker. Irradiation of labeled cells with light (λ = 660 nm) was significantly increased cytotoxicity. Trifunctional conjugates 6 and 7 easily formed mixed micells with phosphatidyl choline and pluronic F68; these mixed micelles efficiently internalized by human hepatocarcinoma Hep G2 cells. The binding of conjugates 6 and 7 in the form of mixed micelles to Hep G2 cells depended on the conjugate structure, rather than on the method of solubilization.

Были синтезированы пять новых бифункциональных конъюгатов пирофеофорбида а с 17-замещенными тестостероном, дигидротестостероном и эпитестостероном, различающихся длиной линкера (1-5), и два новых комплексных конъюгата 6 и 7 (содержащие три функциональные группы: пирофеофорбид а, 17α-замещенный тестостерон и липофильная гексадецильная цепь, связанные между собой L-лизиновым блоком). Анализом спектров 1H ЯМР и молекулярных моделей конъюгатов 1-7 установлено взаимное влияние стероидного и макроциклического фрагментов. Исследование взаимодействия конъюгатов 1-5 с культурами клеток карциномы предстательной железы показало, что их поглощение и интернализация зависят от структуры конъюгата, в частности, от стереохимической конфигурации 17-гидроксильной группы в стероидной части и длины линкера, соединяющего пирофеофорбид а со стероидным фрагментом. Конъюгаты 1-5 значительно снижали рост и пролиферацию клеток LNCaP и PC-3 при 96-часовой инкубации; наиболее высокой антипролиферативной активностью обладало производное эпитестостерона с коротким линкером 3. Облучение обработанных конъюгатами клеток светом (λ = 660 нм) значительно повышало цитотоксичность. Трифункциональные конъюгаты 6 и 7 легко образовывали смешанные мицеллы с фосфатидилхолином и плюроником F68; данные смешанные мицеллы эффективно интернализовались клетками гепатокарциномы человека Hep G2. Связывание конъюгатов 6 и 7 в виде смешанных мицелл с клетками Hep G2 зависело от структуры конъюгата и не зависело от способа его солюбилизации.