专利名称：β-官能化二羟基-二氢卟酚用于PDT的应用的利记博彩app
β -官能化二羟基-二氢卟酚用于PDT的应用
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1.相关案例信息本申请要求Daniel Aicher> Volker Albrecht、Susanna Gl'iife^ Christian
B.ff.Stark 和 Arno Wiehe 于 2010 年 7 月 22 日提交的标题为 “Applicationof β-functionalized Dihydroxy-Chlorins for Photodynamic Therapy，，的第61/366，707系列号美国临时申请的权益及优先权，该申请的内容以引用的方式并入本文。2.发明领域本发明涉及生物活性化合物的化学。更具体地说，涉及可用作范围广泛的光照射治疗的光敏剂的官能化二氢卟酚衍生物，所述光照射治疗如癌症、感染及其它疾病的光动力治疗。3.现有技术光动力治疗(TOT)是目前正在开发用于多种医疗应用的最有前途的新技术之一，并且尤其是一种公认的破坏肿瘤的治疗方法。光动力治疗利用光和光敏剂(染料)达到其所需的医疗效果。已经评价了大量天然存在及合成的染料作为光动力治疗的潜在光敏齐U。可能受到最广泛研究的一类光敏剂是四吡咯大环化合物。它们当中，特别已经对卟啉和二氢卟酚进行了 PDT效力测试。卟啉是大环化合物，一个碳原子的桥连接吡咯以形成特性的四吡咯环结构。有许多不同类的卟啉衍生物，包括含有二氢-吡咯单元的那些。本发明中所提到的二氢卟酚是卟啉衍生物，其中芳族系统在位的一个双键不存在。作为用作光敏剂的四吡咯大环化合物的例子，Bommer等人的专利公布N° US04656186公开了含至少三个羧基的氨基羧酸和四吡咯的荧光单、二-或聚酰胺，MacAlpine等人的专利N0 US7, 022，843Β1提供了 β，β ’ - 二羟基间位-取代的二氢卟酚作为光敏剂，Pandey等人的专利N° US7, 166，719Β2公开了含氟化取代基的四吡咯化合物，其中所述化合物是用于PDT诊断和治疗应用的二氢卟酹或菌绿素。
有效的光敏剂应当具有若干属性。这些当中为了有效地破坏深层靶组织所需的特性是长波长的强吸收。许多目前的光敏剂并非足够有效，因为它们在光谱的红色区吸收低。二氢卟酚具有的优点是，它们在电磁波谱的红色和近红外区具有强吸收。由于较长波长的光较深地透入组织，因此如果采用PDT治疗肿瘤的话，有可能治疗例如较为扩散的肿瘤。具有PDT潜力的二氢卟酚可来自于天然来源，或者可由全合成得到。如果二氢卟酚来自于天然化合物，则它们通常是通过衍生化叶绿素或细菌叶绿素获得的，例如在Smith的专利N0.US5, 330，741中公开的来源于光合植物和藻类的叶绿素a的光敏剂。由于天然化合物的敏感性原因，这往往是困难的，并且需要大量的资源。通过全合成来合成二氢卟酚是有吸引力的替代方案。通过全合成制备二氢卟酚和菌绿素的方法是本领域中已知的。一般来说，这些化合物的制备是，首先合成卟啉，然后将卟啉系统转化成二氢卟酚或菌绿素系统。可例如通过用原位生成的二-亚胺还原或者通过用四氧化锇顺式-二羟基化进行这一步(专利EP00337601B1 ;专利申请W009613504A1、专利申请 W000061584A1 ；C.Briickner, D.Dolphin, 2, 3-vic-Dihydroxy-meso-tetraphenylchlorins from the Osmium Tetroxide Oxidation of meso-Tetraphenylporphyrin, Tetrahedron Lett.1995, 36, 3295-3298; C.Briickner, D.Dolphin, β，β ' -Dihydroxylationof meso-Tetraphenylchlorins, Tetrahedron Lett.1995，36，9425-9428;F.Rancanj A.Wiehej M.Nobel, M.0.Senge，S.Al Omari, F.Bohm5 M.John, B.Roder,Influence of substitutions on asymmetricdihydroxychlorins with regard tointracellular uptake, subcellular localization and photosensitization inJurkat cells, J.Photochem.Photobiol.B:Biology2005, 78，17-28;1.LaviIIejT.Figueiredoj B.Loockj S.Pigaglioj Ph.Maillardj D.S.Grierson, D.Carrezj A.Croisyj J.Blais,Synthesis, Cellular Internalization and Photodynamic Activityof Glucoconjugated Derivatives of Tri and Tetra (meta-hydroxyphenyl)chlorines, Bioorg.Med Chem.2003，11，1643-1652)。 另一类二氢卟酚在四个吡咯亚基之一中具有二酮基-基团。然而，这些二酮基-二氢卟酚不适合应用在TOT中，例如因为它们在红色区吸收非常弱。本领域中有一些不同的方式可以合成这些种类的二氢卟酚。一种可能的方式是直接氧化通过二羟基化得到的二羟基二氢卟酚，例如用2，3- 二氯代-5，6- 二氰基-苯醌作为氧化剂(H.ff.Daniell, S.C.Williams, H.A.Jenkins, C.Briickner, Oxidation of meso-tetra-phenyl-2，3_dihydroxychlorin: simplified synthesis of β， β ’ -dioxochlorins, ThtrahedronLett.2003，44，4045-4049)。替代方法是将2-羟基卟啉氧化成相应的二酮基-二氢口卜酪。这一转化可通过若干氧化剂来完成(R.Beavingtonj P.A.Reesj P.L Burn; Astudy on the oxidation of2-hydroxyporphyrins to porphyrin-a -diones，J.Chem.Soc., Perkin Trans.1998，1，2847-2851)。有意思的是，2-羟基卟啉在溶液中显示互变异构性，这取决于溶剂的情况，并且可以酮或烯醇的形式存在(M.J.CiOSSley，M.M.Harding,S.SternhelljTautomerism in2-Hydroxy-5, 10，15，20-tetraphenylporphyrin:An Equilibrium between Enolj Keto and Aromatic Hydroxyl Tautomersj J.0rg.Chem.1988，53，1132-1137)。它们可以通过相应的二羟基-二氢卟酚的脱水或者通过2-硝基口卜啉的转化来合成(M.J.Crossleyj L.G.King, S.M.Pykej A new and highly efficientsynthesis of hydroxyporphyrins，Tetrahedronl987，43，4569-4577)。在乙酸酐和乙酸的混合物中使用Cu(NO3)2对卟啉进行β -硝化的温和且有选择性的方法允许对多种卟啉用铜一步硝化和金属化(A.Giraudeauj H.J.Callot，J.Jordan, 1.Ezharj M.Gross, Substituenteffects in the electro reduction of porphyrins and metalloporphyrins, J.Am.Chem.Soc.1979，101，3857-3862; J.P.C.Tome, A.Μ.V.M.Pereira, C.M.A.Alonso, M.G.P.M.S.Neves, A.C.Tome, A.M.S.Silva, J.A.S.Cavaleiroj Μ.V.Marti nez-Di az, T.Torres, G.M.A.Rahman, J.Ramey, D.M.Guldij Synthesis and Photophysical Studiesof New Porphyrin-Phthalocyanine Dyads with Hindered Rotation, Eur.J.0rg.Chem.2006，257-267)。二酮基-二氢卟酚的一些进 一步的官能化是本领域中已知的，例如氧化转化(M.J.Crossley，L.G.King，Novel Heterocyclic Systems from S electiveOxidation at theβ -Pyrrolic Position of Porphyrins, Chem.Commun.1984，920-922)或环状杂环系统的合成(Μ.J.Crossley，P.L.Burn，S.J.Langford，S.Μ.Pyke，A.G.Stark, A New Method for the Synthesis of Porphyrin- a -diones that isApplicable to the Synthesis of Trans—annular extended Porphyrin Systems, Chem.Commun.1991，1567-1568)。然而，这些化合物与PDT应用没有关联。因此，需要具有能够通过在电磁波谱的红色和近红外区强吸收光来有效地破坏深层靶组织的有效光敏剂。发明目的和简述本发明的目标是提供可在广泛应用中用作光敏剂的生物活性化合物，这些应用包括光照射治疗，如癌症、感染及其它疾病的光动力治疗。本发明的一个目的是使用化学稳定的二氢卟酚衍生物用于各种医疗应用，如光动力治疗。本发明的又一目的是提供β -官能化羟基-和二羟基-二氢卟酚结构，其可用于肿瘤及其它过度增生性疾病、皮肤病、病毒或细菌感染、眼科病或泌尿系统病的光动力治疗。本发明的再一目的是提供β -官能化羟基-和二羟基-二氢卟酚结构，其可用于非肿瘤指征的荧光诊断和PDT治疗(如关节炎及类似炎性疾病)。本发明的另一目的是提供制备作为前体的二酮基-二氢卟酚的方法。本发明的再另一目的是提供将二酮基-二氢卟酚前体转化成官能化羟基-和二羟基-二氢卟酚的方法。本发明的再又一目的是提供高度两亲性化合物以用于肿瘤、皮肤病、病毒或细菌感染、眼科病或泌尿系统病的PDT治疗。又另一目的是提 供用于本发明生物活性化合物的药学上可接受的制剂，如脂质体制剂，以用于注射而避免不良的效果，比如在注射部位沉淀或四吡咯系统的药代动力学延迟。简要地说，本发明提供获得生物活性化合物的方法，所述生物活性化合物可用作诊断和治疗应用的光敏剂，特别是用于癌症、感染及其它过度增生性疾病的roi\非肿瘤指征(如关节炎、炎性疾病、病毒或细菌感染、皮肤、眼科或泌尿系统病)的荧光诊断和PDT治疗。本发明的一个实施方案包括通过用亲核或有机金属试剂转化二酮基-二氢卟酚来合成在氧化的β-吡咯亚基中具有另外的取代基的羟基-或二羟基-二氢卟酚的方法。本发明的另一目的是提供具有较高的膜亲和力和增强的TOT-效力的两亲性化合物。本发明的另一实施方案包括将所需的异构体配制成脂质体制剂以用于注射而避免不良的效果，比如在注射部位沉淀或四吡咯系统的药代动力学延迟。结合附图阅读，由以下的说明书将显而易见本发明的上述及其它目的、特征和优点。
图1.-示出本发明的四吡咯化合物实施方案的通式。图2.-示出作为本发明的四吡咯化合物实施方案的基础的化学式I和2。图3.-示出作为本发明的四吡咯化合物实施方案的基础的化学式3。图4.-示出作为本发明的四吡咯化合物实施方案的基础的化学式4。图5.-示出作为本发明的四吡咯化合物实施方案的基础的化学式5。图6.-示出本发明基于化学式3的四吡咯化合物实施方案。
图7.-示出本发明基于化学式3的四吡咯化合物的另一实施方案图8.-示出本发明基于化学式3的四吡咯化合物的另一实施方案。图9.-示出5，10，15,20-四_ (3_羟苯基)_7，8_双-(三氟甲基)_7，8_ 二羟基_7，8- 二氢卟酚针对HT29细胞系的光动力活性的实施方案。图10.-示出 5，10，15,20-四 _(3_ 羟苯基)_7，8_ 二己基 _7，8_ 二羟基 _7，8_ 二氢卟酚针对HT29细胞系的光动力活性的实施方案。图11.-示出5，10，15，20-四-(3_羟苯基)_7，8_双-[3，5_双-(三氟甲基)_苯基]-7，8- 二羟基-7，8- 二氢卟酚针对HT29细胞系的光动力活性的实施方案。图12.-示出 5，10，15,20-四 _(3_ 羟苯基)_7，8_ 双-(三氟甲基)_7，8_ 二羟基_7，8- 二氢卟酚针对滑膜细胞和巨噬细胞的光动力活性的实施方案。图13.-示出 5，10，15,20-四 _(3_ 羟苯基)_7，8_ 二己基 _7，8_ 二羟基 _7，8_ 二氢卟酚针对滑膜细胞和巨噬细胞的光动力活性的实施方案。图14.-示出5，10，15，20-四-(3_羟苯基)_7，8_双-[3，5_双-(三氟甲基)_苯基]-7，8- 二羟基-7，8- 二氢卟酚针对滑膜细胞和巨噬细胞的光动力活性的实施方案。优选实施方案详述本发明提供在范围广泛的光照 射治疗中可用作光敏剂的生物活性化合物，这些光照射治疗如癌症、过度增生性疾病、皮肤病、病毒或细菌感染性疾病、眼科病和/或泌尿系统病的光动力治疗。本发明提供的替代光敏剂具有的优点是，它们容易制备和表征。本发明允许有效光敏剂的进一步官能化以增强其活性、稳定性或使新的应用成为可能。此外，由于本发明提供针对所需PDT应用定制两亲性化合物的方法，靶组织选择性得以提高，且因此PDT效力得到增强。本发明提高了现有技术生物活性化合物的有效性，由于它们对电磁波谱的红色和近红外区的长波长有强吸收而能够更深地渗透组织，根据具体的PDT应用，由于其定制的两亲性及适合具体情况的药代动力学行为，靶组织相对于健康周围组织的选择性得到提高。可用于不同医学指征(特别是TOT)的本发明的生物活性化合物是间位-取代和β-官能化的羟基-或二羟基-二氢卟酚结构。此外，本发明的应用可以扩展，因为所述结构可用于非肿瘤指征(如关节炎及类似炎性疾病)的荧光诊断和PDT治疗。在优选的实施方案中，四吡咯化合物具有图1中所示的通式。以下实施方案中的每一个代表此一般结构的实施例。在另一实施方案中，四吡咯化合物基于图2中所示的式I或2，其中R1U或R4独立地为氢、由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基或氟烷基、取代或未取代的芳族环；且R5是由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基或取代或未取代的芳族环。在另一实施方案中，四吡咯化合物基于图2中所示的式I或2或R4独立地为氢、由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基或氟烷基、苯基环或在邻、间或对位带有一个或多个取代基X的苯基环。取代基X优选为oh、-cooh、-nh2、-cf3、-f、-cooy、-nHY、-0Y、-NH-Z-COOH 或-C0-Z-NH2 ;取代基 Y 是含(CH2CH2O)n 部分且 η=1_30 的聚乙二醇残基；且取代基Z是肽或寡肽。R5是由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基、苯基环或在邻、间或对位带有一个或多个取代基X的苯基环。对于R5，取代基X 是 OH、-COOH、-NH2, -CF3, _F、-COOY, -NHY, _0Y、-NH-Z-COOH 或-CO-Z-NH2 ;取代基 Y 是含(CH2CH2O)n部分且n=l-30的聚乙二醇残基或碳水化合物部分；且取代基Z是肽或寡肽。在另一实施方案中，四吡咯化合物基于图2中描述的式I或2，其中R1U或R4独立地为氢、由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基或氟烷基、苯基环或在邻、间或对位带有一个或多个取代基X的苯基环；取代基X是oh、-cooh、-nh2、-cf3、-f、-cooy、-nhy、-0Y、-NH-Z-COOH或-CO-Z-NH2 ;取代基Y是含(CH2CH2O)n部分且η=1_30的聚乙二醇残基；且取代基Z是肽或寡肽。R5是由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基或在邻、间或对位被一个或多个CF3-基团取代的苯基环。在另一实施方案中，四吡咯化合物基于图2中描述的式I或2，其中R1U或R4独立地为由4-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基或氟烷基或在间或对位带有一个或多个取代基X的苯基环，且取代基X是OH、-COOH、-ΝΗ2。在此式中，R5是由1_15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基或在邻、间或对位被一个或多个CF3-基团取代的苯基环。在另一实施方案中，四吡咯化合物基于图3中示出的式3，其中R是由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基、苯基环或在邻、间或对位带有一个或多个取代基 X 的苯基环；取代基 X 是 oh、-cooh、-nh2、-cf3、-f、-cooy、-nhy、-oy、-nh-z-coOH或-CO-Z-NH2 ;取代基Y是含(CH2CH2O)n部分且n=l_30的聚乙二醇残基或碳水化合物部分；且取代基Z是肽或寡肽。在另一实施方案中，四吡咯化合物基于图3中描述的式3，其中R是由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基或在邻、间或对位被一个或多个CF3-基团取代的苯基环。在另一实施方案中，四吡咯化合物基于图4中示出的式4，其中R是由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基、苯基环或在邻、间或对位带有一个或多个取代基 X 的苯基环；取代基 X 是 oh、-cooh、-nh2、-cf3、-f、-cooy、-nhy、-oy、-nh-z-coOH或-CO-Z-NH2 ;取代基Y是含(CH2 CH2O)n部分且n=l_30的聚乙二醇残基或碳水化合物部分；且取代基Z是肽或寡肽。在另一实施方案中，四吡咯化合物基于图4中所示的式4，其中R是由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基或在邻、间或对位被一个或多个CF3-基团取代的苯基环。在另一实施方案中，四吡咯化合物基于图5中示出的式5，其中R是由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基、苯基环或在邻、间或对位带有一个或多个取代基 X 的苯基环；取代基 X 是 oh、-cooh、-nh2、-cf3、-f、-cooy、-nhy、-oy、-nh-z-coOH或-CO-Z-NH2 ;取代基Y是含(CH2CH2O)n部分且n=l_30的聚乙二醇残基或碳水化合物部分；且取代基Z是肽或寡肽。在另一实施方案中，四吡咯化合物基于图5中描述的式5，其中R是由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基或在邻、间或对位被一个或多个CF3-基团取代的苯基环。在图6示出的另一实施方案中，四吡咯化合物基于式3，其中R是-CF3或其药学上可接受的衍生物。在图7示出的又一实施方案中，四吡咯化合物基于式3，其中R是己烷或其药学上可接受的衍生物。
在图8示出的另一实施方案中，四吡咯化合物基于式3或其药学上可接受的衍生物。在另一实施方案中，基于式1、2、3、4和5的所有前述实施方案的四吡咯化合物或其药学上可接受的衍生物用于制备诊断和光动力治疗用的药物组合物。在另一实施方案中，药物组合物包含根据前述实施方案的四吡咯化合物或其药学上可接受的衍生物作为活性成分。在另一实施方案中，其中任何前述实施方案的四吡咯化合物为活性成分的药物组合物是脂质体制剂。在另一实施方案中，药物组合物，其中所有根据前述实施方案的四吡咯化合物或其药学上可接受的衍生物缀合于靶向剂。优选地，药物组合物的靶向剂是抗体、抗体片段、肽。此药物组合物优选为脂质体制剂。在另一实施方案中，基于式1、2、3、4和5的所有前述实施方案的四吡咯化合物或其药学上可接受的衍生物用于肿瘤、皮肤病、病毒或细菌感染、眼科病或泌尿系统病、关节炎及类似炎性疾病的光动力治疗。此外，所提到的化合物或其药学上可接受的衍生物可用于关节炎及类似炎性疾病的诊断。在另一实施方案中，根据施用方式情况，将前述实施方案中所示的四吡咯化合物用在不同的治疗制剂中，包含已知的载体，如常规脂质体、聚乙二醇化脂质体、纳米乳液、纳米晶、纳米粒子、脂肪乳液、脂质制剂、自微乳化药物递送系统、α-胎蛋白(AFP)、牛血清白蛋白(BSA)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、脂肪乳液和有机或非有机纳米粒子。为了获得新型光敏剂，本发明使用化学稳定的卟啉衍生物并提供相应前体二酮基-二氢卟酚的制备方法。 本发明的一个实施方案包括由二酮基-二氢卟酚作为前体合成羟基-或二羟基-二氢卟酚，使用亲核试剂，比如(三氟甲基)三甲基硅烷，或格氏试剂，例如甲基溴化镁、己基溴化镁、3，5-(双三氟甲基)苯基溴化镁或烯丙基氯化镁。本发明另一实施方案包括以下步骤:合成具有确定的取代基排列的卟啉，将其转化成二酮基-二氢卟酚，之后转化成相应的羟基-或二羟基-二氢卟酚，然后将所需化合物配制成脂质体制剂。在本发明又一实施方案中，合成具有间甲氧基苯基取代基的A4-型卟啉并将其转化成前体二酮基-二氢卟酚，后者被转化成相应的官能化二羟基-二氢卟酚。然后，用BBr3将剩下的甲氧基基团脱保护以得到羟基取代的衍生物。在本发明又一特别优选的实施方案中，合成具有己基链作为取代基A和甲氧羰基苯基残基作为取代基B的“反式”-A2B2-型卟啉。将此卟啉转化成二羟基二氢卟酚，之后转化成二酮基-二氢卟酚。然后，将前体转化成官能化二羟基-二氢卟酚，并使剩下的甲基酯水解以得到相应的羧酸。用于合成作为本发明主题的卟啉的可接受的起始物是吡咯和醛。使它们进行缩合反应。此缩合的合适方法早已是本领域中已知的(J.S.Lindsey, 1.C.Schreiman, H.C.Hsu, P.C.Kearney and A.M.Marguerettaz, J.0rg.Chem.1987, 52, 827-836)。或者，也可以使用联吡咯甲烷和醛合成不对称取代的卟啉，这也是本领域中已知的(C.-H.Lee，J.S.Lindsey, One-Flask Synthesis of Meso-Substituted Dipyrromethanes and TheirApplication in the Synthesis of Trans-Substituted Porphyrin Building Blocks, Tetrahedronl994, 50, 11427-11440)。在所需的卟啉缩合及纯化后，通过两种不同的方法将这
些转化成二酮基-二氢卟酚。第一种方法例示于实施例1.1,1.3和1.5且通过3步进行。第一步骤是本领域中已知的四氧化锇介导的二羟基化。第二步是二醇定量脱水以在回流的三氟乙酸中形成相应的2-羟基卟啉。因此，本发明的另一实施方案提供二羟基二氢卟酚脱水的简单方法。戴斯-马丁过碘烷介导的2-羟基卟啉氧化成二酮基-二氢卟酚是合成的最后一步。第二种方法也是本领域中已知的，并且例示于实施例1.2和1.4。它是一种获得
2-羟基卟啉的替代路线，避免了使用四氧化锇。在第一步使用Cu(NO3)2将卟啉转化成相应的Cu(II)硝基-卟啉衍生物，并在第二步通过在氢化钠的存在下，在二甲亚砜中用E-苯甲醛肟的钠盐处理硝基取代的卟啉衍生物得到2-羟基卟啉。二酮基-二氢卟酚的官能化例示于实施例2和3。实施例2示出使用(三氟甲基)三甲基硅烷作为亲核试剂合成三氟甲基取代的羟基-和二羟基-二氢卟酚。实施例3示出使用有机金属试剂、更确切地为格氏试剂合成烷基、烯基、炔基和芳基取代的羟基-和
二羟基-二氢卟酚。根据本发明制备的特定取代的两亲性二氢卟酚衍生物适合用于癌症及其它(过度)增生性疾病和感染的光动力治疗。PDT的实施是，首先将衍生物掺入到用于将衍生物递送至特定治疗部位的药学上可接受的施加媒介物(例如乙醇性溶液或脂质体制剂)里。在将媒介物中的衍生物施用至治疗区后，留出足够的时间使二氢卟酚衍生物在病变组织中优先积累。最后，用适当波长和足够功率的光照射治疗区来活化卟啉衍生物以诱导所述病变组织的细胞坏死或凋亡。因此，主要优点之一是可以 产生用于本发明生物活性化合物的方便的药物制剂，如用于注射的脂质体制剂，其避免了一些不良的效果，比如在注射部位沉淀或四吡咯系统的药代动力学延迟。由于具有两亲性质的原因，本发明的化学稳定的二氢卟酚衍生物可制成用于不同施用方法(例如注射)的各种药学上可接受和活性的制剂。在特别优选的实施方案中，将这种两亲性化合物配制到脂质体当中。然后可注射此脂质体制剂，避免了不良的效果，如在注射部位沉淀或四吡咯系统的药代动力学延迟。在用ΗΤ29细胞系进行的细胞培养实验中测定本发明的三种特定的二氢卟酚衍生物的暗毒性(DT)和光毒性(实施例5.1、5.2和5.3)，实验表明所述化合物用于PDT的性能优良。本发明的另一目的是在关节炎及类似炎性疾病的诊断和治疗中使用所公开的卟啉和二氢卟酚衍生物,实施例6.1、6.2和6.3中给出的数据表明，用本发明的三种化合物对与关节炎特别相关的两个细胞系(HIG82和J774A.1，兔滑膜细胞和小鼠巨噬细胞细胞系)进行的光动力治疗结果显著。给出以下的实施例以对本领域普通技术人员提供有关如何制备本发明的二氢卟酚衍生物的完整和示例性公开和描述，并显示它们的光动力活性，并且所述实施例不旨在限制发明人所认为的本发明的范围。已经努力地确保所用数字(例如，量、温度等)的准确性。但应考虑到有一些实验误差和偏差。此外，已采取最佳措施用化合物的系统IUPAC名称对其进行命名，然而基本参考的是基于实验光谱数据给出的结构式。实施例使用的所有试剂均购自商业供应商。采用Lindsey条件制备四己基P卜啉、四苯基口卜啉和四-(3-甲氧基苯基)-P卜啉(J.S.Lindsey, 1.C.Schreiman, H.C.Hsu, P.C.Kearney和 A.M.Marguerettaz, J.0rg.Chem.1987，52，827-836)。二氯甲烷在使用之前经 K2CO3 蒸馏纯化。使用预涂在铝片上的Merck硅胶60 (无荧光指示剂)进行薄层色谱法(TLC)。使用Fluka 硅胶 60，0.040-0.063mm(230-400 目)实施快速色谱法。Bruker AC250、AC500、ECX400 或 AMX500 仪器以 CDC13、(CD3)2CCK CD3OD 或(CD3)2SO 记录 1H 和 13C NMR 谱。化学位移d相对于作为内标的TMS或相对于残留溶剂峰的共振以ppm给出，J值以Hz给出。用Varian MAT771、Varian 1nSpec QFT-7 或 Agilent6210ESI_T0F 仪器记录质谱。使用二氯甲烧或丙酮作为溶剂，以Specord S300 (Analytik Jena)分光光度计记录电子吸收谱。实施例1制备二酮基-二氢卟酚1.1 制备 5，10，15，20-四己基 _7，8_ 二氧代 _7，8_ 二氢卟酚1.1.1 制备· 5，10，15，20-四己基 _7，8_ 二羟基 _7，8_ 二氢卟酚在典型的实验中，将四氧化锇(lg，3.9mmol)加入到5，10，15，20-四己基卟啉(2.5g, 3.9mmol)在二氯甲烧/卩比唳1:1 (195ml)中的搅拌溶液里。搅拌6小时后,加亚硫酸氢钠在水/甲醇1:1 (IOOml)中的饱和溶液并将混合物搅拌18小时。将反应混合物用硅藻土过滤并经无水硫酸钠干燥。蒸发溶剂，并通过使用二氯甲烷/乙酸乙酯95:5作为洗脱剂的快速色谱法接着从二氯甲烷/甲醇水溶液中重结晶来纯化残留物。柱中的第一带含起始物(59Img, 24%)，第二带含标题化合物5，10，15，20-四己基-7，8- 二羟基_7，8- 二氢卟酚(1709mg, 65%)。5，10，15，20-四己基 _7，8_ 二羟基 _7，8_ 二氢卟酚
权利要求
1.一种具有下式的四吡咯化合物:
2.根据权利要求1所述的四吡咯化合物，其中HR3和R4选自由氢、由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基或氟烷基、苯基环和带有一个或多个取代基X的苯基环组成的组； 其中R5选自以下的组:由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基、苯基环或带有一个或多个取代基X的苯基环； 其中所述苯基环的所述取代基X在邻、间或对位； 其中所述取代基 X 选自由 OH、-C00H、-NH2, -CF3> -F、-COOY, -NHY, -0Y、-NH-Z-COOH和-CO-Z-NH2组成的组； 其中所述取代基X的所述取代基Y是含(CH2CH2O)n部分且n=l-30的聚乙二醇残基； 其中所述取代基X的所述取代基Z选自以下的组:肽和寡肽。
3.根据权利要求1所述的四吡咯化合物，其中HR3和R4选自由氢、由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基或氟烷基、苯基环和带有一个或多个取代基X的苯基环组成的组； 其中所述苯基环的所述取代基X在邻、间或对位； 其中所述取代基 X 选自以下的组:oh、-cooh、-nh2、-cf3、-f、-cooy、-nhy、-oy、-nh-z-coOH和-CO-Z-NH2 ； 其中所述取代基X的所述取代基Y是含(CH2CH2O)n部分且n=l-30的聚乙二醇残基； 其中所述取代基X的所述取代基Z选自以下的组:肽和寡肽。
其中R5选自由以下组成的组:由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基和被一个或多个CF3-基团取代的苯基环； 其中所述CF3-基团在邻、间或对位。
4.根据权利要求1所述的四吡咯化合物，其中R1、! 2、! 3和R4选自由以下组成的组:由4-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基或氟烷基和带有一个或多个取代基X的苯基环； 其中所述取代基X在间或对位； 其中所述取代基X 选自以下的组:0H、-COOH、-NH2 ； 其中R5选自由以下组成的组:由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基和被一个或多个CF3-基团取代的苯基环； 其中所述CF3-基团在邻、间或对位。
5.根据权利要求1所述的四吡咯化合物，具体地基于下式:
6.根据权利要求5所述的四吡咯化合物，其中R选自由以下组成的组:由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基和被一个或多个CF3-基团取代的苯基环；其中所述CF3-基团在邻、间或对位。
7.根据权利要求1所述的四吡咯化合物，具体地基于下式:
8.根据权利要求7所述的四吡咯化合物，其中R选自由以下组成的组:由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基和被一个或多个CF3-基团取代的苯基环；其中所述CF3-基团在邻、间或对位。
9.根据权利要求1所述的四吡咯化合物，具体地基于下式:
10.根据权利要求7所述的四吡咯化合物，其中R选自由以下组成的组:由1-15个碳原子组成的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或氟烷基和被一个或多个CF3-基团取代的苯基环；其中所述CF3-基团在邻、间或对位。
11.根据权利要求1所述的四吡咯化合物，具体地基于下式:
12.根据权利要求1所述的四吡咯化合物，具体地基于下式:
13.根据权利要求1所述的四吡咯化合物，具体地基于下式:
14.一种光动力治疗的方法，包括对患者施用预定量的根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的衍生物、暂停预定的时间并使所述患者暴露于预定强度和波长的光。
15.根据权利要求14所述的方法，用于治疗选自肿瘤、皮肤病、病毒感染、细菌感染、眼科病和泌尿系统病的疾病。
16.一种诊断和治疗关节炎 及类似的炎性疾病的方法，包括对患者施用有效量的根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的衍生物。
17.一种药物组合物，包含根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的衍生物作为活性成分。
18.根据权利要求17所述的药物组合物，其中所述药物组合物为脂质体制剂。
19.根据权利要求17所述的药物组合物，其中将所述活性成分配制在选自由以下组成的组的载体中:常规脂质体、聚乙二醇化脂质体、纳米乳液、纳米晶、纳米粒子、脂肪乳液、月旨质制剂、自微乳化药物递送系统、α-胎蛋白(AFP)、牛血清白蛋白(BSA)、聚(乳酸_共-乙醇酸)(PLGA)、脂肪乳液、有机纳米粒子和非有机纳米粒子。
20.根据权利要求17所述的药物组合物，或其药学上可接受的衍生物，用于光动力疗法治疗。
21.根据权利要求17所述的药物组合物，其中所述化合物或所述其药学上可接受的衍生物缀合于靶向剂。
22.根据权利要求21所述的药物组合物，其中所述药物组合物为脂质体制剂。
23.根据权利要求21所述的药物组合物，其中所述靶向剂选自抗体、抗体片段和肽。
全文摘要
本发明提供用以获得生物活性化合物的方法，所述生物活性化合物可用作光敏剂，所述光敏剂用于诊断和治疗应用，特别是用于癌症、感染及其它过度增生性疾病的PDT，非肿瘤指征的荧光诊断和PDT治疗，所述非肿瘤指征如关节炎、炎性疾病、病毒或细菌感染、皮肤、眼科或泌尿系统病。本发明的一个实施方案包括合成作为前体的二酮基-二氢卟酚的方法。在又一实施方案中，这些前体被转化成β-官能化羟基-和二羟基-二氢卟酚。另一实施方案提供具有较高的膜亲和力和增强的PDT效力的两亲性化合物。另一实施方案包括将所需的异构体配制成脂质体制剂以用于注射而避免不良的效果，如在注射部位沉淀或四吡咯系统的药代动力学延迟。
文档编号C07D487/22GK103097390SQ201180039522
公开日2013年5月8日 申请日期2011年8月12日 优先权日2010年7月22日
发明者D·艾澈, A·维厄, C·B·W·斯达克, V·阿波切特, S·格瑞夫 申请人:塞拉莫普泰克公司, 拜欧利泰克医药销售公司