Биокаталитическая структурная трансформация противоопухолевого стероида дростанолона энантата с использованием Cephalosporium aphidicola и Fusarium lini и оценка цитотоксического потенциала его метаболитов в отношении отдельных опухолевых клеточных линий

В поисках селективных и эффективных противоопухолевых средств методом микробной биотрансформации были получены восемь метаболитов противоопухолевого стероида дростанолона энантата (1). Ферменты, включая редуктазы, оксидазы, дегидрогеназы и гидролазы, продуцируемые Cephalosporium aphidicola и Fusarium lini, вероятно, участвовали в превращении соединения 1 в новые метаболиты при pH 7,0 и температуре 26 °C. Были получены пять новых метаболитов: 2α-метил-3α,14α,17β-тригидрокси-5α-андростан (2), 2α-метил-7α-гидрокси-5α-андростан-3,17-дион (3), 2-метиландроста-11α-гидрокси-1,4-диен-3,17-дион (4), 2-метиландроста-14α-гидрокси-1,4-диен-3,17-дион (5) и 2-метил-5α-андроста-7α-гидрокси-1-ен-3,17-дион (6), а также три известных метаболита: 2α-метил-3α,17β-дигидрокси-5α-андростан (7), 2-метиландроста-1,4-диен-3,17-дион (8) и 2α-метил-5α-андроста-17β-гидрокси-3-он (9). Структуру соединений устанавливали на основании данных ЯМР, масс-спектрометрии высокого разрешения с ионизацией электронами и рентгеноструктурного анализа монокристаллов. Примечательно, что C. aphidicola и F. lini катализировали гидроксилирование соединения 1 только в α-положении. Соединения 2–9 проявляли различную цитотоксичность в отношении опухолевых клеточных линий HeLa (рак шейки матки человека), PC-3 (рак предстательной железы человека), H460 (рак лёгкого человека) и HCT116 (рак ободочной кишки человека). В частности, метаболиты 2 (IC50 = 49,5 ± 2,2 мкМ), 3 (IC50 = 39,8 ± 1,5 мкМ), 4 (IC50 = 40,7 ± 0,9 мкМ), 5 (IC50 = 43,9 ± 2,4 мкМ), 6 (IC50 = 19,6 ± 1,4 мкМ) и 7 (IC50 = 25,1 ± 1,6 мкМ) были более активны в отношении клеток HeLa, чем исходный субстрат (IC50 = 54,7 ± 1,6 мкМ). Аналогично, метаболиты 2 (IC50 = 84,6 ± 6,4 мкМ), 3 (IC50 = 68,1 ± 1,2 мкМ), 4 (IC50 = 60,4 ± 0,9 мкМ), 5 (IC50 = 84,0 ± 3,1 мкМ), 6 (IC50 = 58,4 ± 1,6 мкМ), 7 (IC50 = 59,1 ± 2,6 мкМ), 8 (IC50 = 51,8 ± 3,4 мкМ) и 9 (IC50 = 57,8 ± 3,2 мкМ) были более активны в отношении клеток PC-3, чем исходный субстрат (IC50 = 96,2 ± 3,0 мкМ). Метаболит 8 (IC50 = 2,8 ± 0,2 мкМ) также продемонстрировал выраженную противоопухолевую активность в отношении клеток HCT116 по сравнению с исходным субстратом (IC50 = 3,1 ± 3,2 мкМ). Кроме того, соединения 2–7 не проявляли цитотоксичности в отношении нормальной клеточной линии 3T3, тогда как соединения 8 (IC50 = 74,6 ± 3,7 мкМ) и 9 (IC50 = 62,1 ± 1,2 мкМ) обладали слабой цитотоксичностью.