CN103143013A - 一种含有氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的光敏药物制剂及用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的光敏药物制剂，每单位剂量含含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物1-100mg，所述单位剂量为每日使用药物制剂的总量。含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物可以与其他药物组合或单独使用，加入药学上可接受的药物载体，使所述氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物占该药物制剂总重量的0.5-40％，制备成临床上可接受的任何剂型。本发明还提供了该药物制剂在制备光敏抗肿瘤药物和近红外荧光成像领域中的应用。本发明一种含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的光敏药物制剂，毒性低，应用方便，抑瘤谱广，肿瘤抑制率较高，用于光动力治疗恶性肿瘤效果好；于近红外区域有较高的荧光量子产率和光学稳定性，良好的生物相容性以及一定的穿透生物屏障的能力，在近红外荧光成像领域拥有广阔的应用前景。

Description

一种含有氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的光敏药物制剂及用途

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及一种含有氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的药物制剂及其在光动力治疗肿瘤方面和近红外荧光成像方面的应用。

背景技术

光动力疗法(photodynamic Therapy，PDT)是20世纪70年代末问世的一项肿瘤治疗新技术，是激光技术、光导技术、光信息处理技术、生物光化学技术和现代医学技术有机结合的产物。目前已获得多国卫生部门的批准和认可，成为肿瘤治疗的一项常规手段，在临床上广泛推广和应用。

由于恶性肿瘤具有生长快速、易复发、易转移的特点，因此单靠一种治疗手段，很难既根除肿瘤又兼顾患者的生存质量。光动力疗法是以光、光敏剂和氧的相互作用为基础的一种新的疾病治疗手段。光敏剂在光照作用下，会使机体的细胞或生物分子产生机能或形态变化，甚至导致细胞损伤或坏死，这个过程中必有氧的参与，所以又称光敏化-氧化作用。光动力疗法具有创伤小、毒性低、靶向性好、抑瘤谱广等优点，亦可消除隐性癌巢，进行姑息治疗和重复治疗，协同手术治疗提高疗效，还能保护容貌及重要器官功能，因此必将成为肿瘤诊断和治疗领域的一支新的生力军，在肿瘤的综合治疗中发挥举足轻重的作用。

近红外荧光成像是一种非侵袭性分子成像方法，可直接从活体生物体内提取所需的生物信息。活体生物组织中的血红蛋白、水和脂质能吸收可见光和红外线，但在近红外范围(650-900nm)的荧光吸收系数却很低，故近红外荧光可穿透更深层的组织，获得较高的信噪比和较好的成像效果。近红外荧光成像的基本原理是以特定波长的激发光源照射光敏剂，此时光敏剂被激发出不同光谱特性的光子信号，信号通过滤光片后由超敏CCD(charge-coupleddevice)照相机采集，然后通过数据处理技术将光子信号转换为图像。近红外荧光成像具有光子量探测阈值低、检测灵敏度高、特异性强等特点，可观察活体动物体内的基因蛋白表达和各种细胞活动。与其他光学成像手段相比，近红外荧光成像操作简单、成本低、重复性强、无电离辐射，不影响实验对象完整的生理过程，且成像结果具有定量性。随着光学成像技术和光敏剂研究的不断发展，近红外荧光成像的研究范围将不断扩大，为观测人体在分子水平上的结构和功能变化提供一种崭新的方法。

光敏剂的研究是影响光动力治疗和近红外荧光成像前景的关键所在，目前已批准使用和正在临床实验的光敏剂绝大多数为卟啉类化合物。卟啉是卟吩外环带有取代基的衍生物的总称。它是由四个吡咯环通过亚甲基相连形成的具有十八个共轭电子体系的大环化合物。此类化合物在400～650nm波段内有多个吸收峰，可以利用该波段作为激发波长，进行PDT治疗。

四苯基卟啉是其中一类颇具希望的苯并卟啉类衍生物。但由于卟啉自身脂溶性过强，加之四个苯环的引入导致其分子极性变小，在水中的溶解性能较差，降低了光敏剂的生物利用度，影响了疗效的稳定性。近年来，研究者通过在卟啉周边引入极性基团合成了一系列新的光敏剂，由于增大了极性，改善了水溶性，不但易于配药，更重要的是增加了光敏剂在肿瘤等靶组织的分布和选择性摄入，使得光动力效果得以加强，而副作用降低。因此，利用这一规律研制出高效、低毒的新型水溶性光敏剂，不仅能为新一代抗肿瘤光动力诊断和治疗药物的发展奠定基础，还可以为开拓PDT应用和基础研究领域提供技术支持。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有有效剂量的氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的光敏药物制剂。

本发明的第二个目的在于提供一种含有有效剂量的氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的光敏药物制剂作为光动力抗肿瘤药物的用途。

本发明的第三个目的在于提供一种含有有效剂量的氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的光敏药物制剂作为近红外荧光分子探针的用途。

本发明的技术方案概述如下：

本发明的光敏药物制剂中氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物可以与其他药物组合或单独使用，加入药学上可接受的药物载体，使所述氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物占该药物制剂总重量的0.5-40％，制备成临床上可接受的任何剂型，包括片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂、混悬剂、气雾剂、口服液、注射剂、输液剂、冻干粉针剂和缓控释制剂。

所述氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物为下式(I)所示的化合物及其药学上可接受的盐如：钾盐、钠盐、铵盐等。

其中，R₁＝H、OH、OCH₃；

所述药学上可接受的载体包括常规的稀释剂，填充剂(如甘露醇、蔗糖、乳糖、聚乙二醇、吐温80、山梨醇、薄荷脑等)，粘合剂(如淀粉、纤维素、明胶、聚乙烯吡咯烷酮等)，崩解剂(如羧甲基纤维素、低取代的羟丙基纤维素等)，润滑剂(如滑石粉、硬脂酸镁、硬脂酸钙、固体聚乙二醇、卵磷脂等)，湿润剂(如丙二醇、甘油、乙醇等)，稳定剂(如乙二胺四乙酸二钠、硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、乙醇胺、碳酸氢钠、醋酸钠、烟酰胺等)等等。上述辅料可以是常用剂量，以常用的配比与氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物混合，当氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物用量确定后，各药用辅料之间的配比可以根据需要适当调节。

本发明的药物制剂每单位剂量含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物1-100mg，施药量可根据用药途径、患者年龄、体重、疾病类型和严重程度等诸多因素加以调整，并可根据临床病例的表现适当加以改变。日剂量一般为1-100mg/kg，较好为1-50mg/kg，最佳为5-20mg/kg。

本发明含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的光敏药物制剂可用于预防和治疗肿瘤，特别是恶性肿瘤，例如肝癌、胃癌、肺癌、乳腺癌、宫颈癌、结肠癌、前列腺癌、黑色素瘤和神经母细胞瘤等。

本发明含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的光敏药物制剂在近红外区域有较高的荧光量子产率和光学稳定性，良好的生物相容性以及一定的穿透生物屏障的能力，在近红外荧光成像领域拥有广阔的应用前景。

附图说明

图1氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物输液剂的体外细胞评价。

图2氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物注射剂对体内小鼠H₂₂肝癌的抗肿瘤作用实验结果图。

图3氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物注射剂对体内人胃腺癌BGC-823细胞裸鼠移植瘤的抗肿瘤实验结果图。

图4氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物注射剂对体内人胃腺癌BGC-823细胞裸鼠移植瘤的抗肿瘤实验结果照片。

图5氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物注射剂作为近红外荧光探针在活体成像领域的应用。

图6氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物注射剂作为近红外荧光探针在组织成像领域的应用。

具体实施方式

实施例1片剂

取0.3kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，加入0.5kg淀粉、0.1kg硬脂酸镁、0.2kg羧甲基纤维素、2.7kg乙醇(体积百分含量为70％)、2.5kg微晶纤维素、3.2kg玉米淀粉，充分搅拌混合制成湿颗粒，在60-70℃干燥2-4小时压制成片。压片制成片剂用作赋型剂的辅料有硫酸镁、玉米淀粉、滑石粉，规格有：5mg、10mg、20mg、50mg、100mg。

在实际操作时，氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物为下式(I)所示的化合物及其药学上可接受的盐如：钾盐、钠盐、铵盐等。

其中，R₁＝H、OH、OCH₃；

实施例2胶囊剂

取0.3kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，加入0.02kg硬脂酸镁、0.2kg羧甲基纤维素、0.48kg微晶纤维素，充分搅拌混合制成湿颗粒，将制成的湿颗粒直接在60-70℃干燥2-4小时，然后充填入空胶囊壳中，每粒胶囊含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物20mg。

实施例3缓控释片剂

取0.3kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，加入0.07kg羟丙基甲基纤维素、0.25kg羧甲基纤维素、0.37kg乙醇(体积百分含量为70％)、0.1kg硬脂酸镁等充分搅拌混合制成湿颗粒，在60-70℃干燥2-4小时压制成片。

实施例4缓控释片剂

取0.6kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，加入0.28kg羟丙基甲基纤维素、0.03kg硬脂酸、0.08kg乳糖、0.01kg硬脂酸镁，充分搅拌混合干法制粒，压片，每片含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物5mg。

实施例5丸剂

取0.1kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，加入0.9kg的聚乙二醇，90℃加热熔融，使原料和辅料充分混熔，将熔融物滴入二甲基硅油接受液体中，自然冷却形成滴丸，使每粒滴丸含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物10-20mg。

实施例6颗粒剂

取0.6kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，加入0.02kg硬脂酸镁、0.18kg羧甲基纤维素、0.2kg微晶纤维素，充分搅拌混合用12-14目筛制成颗粒。在60-70℃干燥2-4小时，使每克颗粒剂含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物20mg。

实施例7口服液

取0.05kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，加入纯水7.45kg和2.5kg食用糖，搅拌使溶解，分装灭菌，制得。

实施例8混悬剂

取0.02kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，加入纯水0.42kg、0.39kg甘油、0.07kg山梨醇和0.1kg丙二醇，制成均匀分散于水性载体中的悬浮液。

实施例9喷雾剂

取0.05kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，加入0.2kg甘油、0.1kg丙二醇、1g吐温80、2g薄荷脑和1kg纯水，搅拌均匀，装入带喷嘴的容器中即得。

实施例10输液剂

取0.01kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，加入0.05kg聚乙二醇、0.04kg卵磷脂、0.08kg醋酸钠，0.08kg亚硫酸钠和11.25kg氯化钠，溶于注射用水，滤过、灌封、灭菌、包装即得。

实施例11输液剂

取0.01kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，加入0.05kg聚乙二醇、0.05kg卵磷脂、0.05kg醋酸钠，0.10kg亚硫酸钠和60kg葡萄糖，溶于注射用水，滤过、灌封、灭菌、包装即得。

每制剂单位含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物5mg，可用于肌肉注射或静脉注射，用量为每日1-2次，每次1-2个制剂单位。

实施例12冻干粉针

取0.045kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物，0.04kg甘露醇，加入0.91kg的注射用水中，搅拌使溶解，滴加体积比1∶1的盐酸水溶液，调节pH值至6.2，再加入5g针剂用活性炭，室温搅拌20分钟，过滤除活性炭，再用0.22μm滤膜过滤除菌，得澄明无菌液，灌入5mL管制瓶中，每瓶3mL，放入真空冷冻干燥器中进行冷冻干燥，制得。

实施例13注射液

取0.01kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物、0.09kg氯化钠与0.9kg注射用水配液，搅匀，滤过，灌封，于115℃热压灭菌30分钟，制得。

实施例14注射液

取0.01kg氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物、0.1kg葡萄糖与0.89kg注射用水配液，滴加体积比1∶1的盐酸水溶液，调节pH值至4.0，加活性炭1g，在搅拌下煮沸30分钟，过滤除活性炭，再用0.22μm滤膜过滤除菌，得澄明无菌液，灌封，于115℃热压灭菌30分钟，制得。

本发明的一种含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的光敏药物制剂，优选重量比为0.5-40％，可以是口服制剂、液体制剂。其中口服制剂为片剂、胶囊剂、缓控释片剂、丸剂、颗粒剂；液体制剂为口服液、混悬剂、喷雾剂、冻干粉针、注射剂、大小输液或静脉滴注液等。

实施例15

由实施例10所得氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物输液剂的抗肿瘤体外评价(见图1)，包括如下步骤：

(1)将常规培养方法培养的处于生长对数期的人大细胞肺癌细胞NCI-H460，用胰蛋白酶消化，使贴壁细胞脱落，用含10％胎牛血清的1640培养基配成悬液，接种在96孔板培养，1×10⁴个细胞/孔，置CO₂培养箱中孵育24h使细胞贴壁。

(2)倾去培养液，给药组加入按倍数关系配制的一系列浓度递增的药物培养液100μL，浓度依次为0.39，0.78，1.56，3.13，6.25，12.5μM，对照组以培养液代替药物溶液，每个浓度4个副孔，CO₂培养箱中孵育24h。

(3)以波长为650nm的激光进行照射，能量密度为6J/cm²，照光时间20min。

(4)照光结束后，培养箱中继续孵育24h，每孔加入50μL MTT(1mg/mL)，继续培养4h。倾去培养液，每孔加入150μL DMSO溶解颜色结晶。

(5)酶标仪上检测各孔在490nm波长处光吸收值，以无化合物孵育培养的细胞作为空白对照。计算细胞存活率(％)＝给药组OD值/空白对照组OD值×100％

实施例16

由实施例10所得氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物输液剂的体外细胞评价(见图1)，实验对象为人脐静脉内皮细胞ECV-304，实验步骤同实施例15。

实施例17

由实施例10所得氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物输液剂的体外细胞评价(见图1)，实验对象为人真皮成纤维细胞FB，实验步骤同实施例15。

实施例18

由实施例10所得氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物输液剂的体外细胞评价(见图1)，实验对象为人永生化表皮细胞Hacat，实验步骤同实施例15。

实施例19

由实施例13所得氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的注射剂治疗移植性肝癌H₂₂小鼠在体实验过程，包括如下步骤：

(1)在无菌条件下，抽取接种7天后的小鼠肝癌H₂₂种鼠的腹水，用无菌生理盐水按1∶3稀释，制成瘤细胞悬液，用新鲜配制的0.2％台盼蓝染色，混匀后按白细胞计数法计数，调整细胞浓度为2×10⁷个/mL，以每只0.2mL接种于体重为18-22g健康昆明种小鼠的背部靠近尾部(接种前24h用8％的硫化钠在接种部位退毛)，制成实体瘤动物模型。

(2)接种1周后，待肿瘤生长为0.5×0.5cm²，将小鼠随机分为空白对照组、光照组、光敏剂组、光动力治疗一次和光动力治疗两次组，每组10只，分别称重。空白对照组和光照组尾静脉注射生理盐水0.2mL/只，光敏剂组、光动力治疗一次和光动力治疗两次组按20mg/kg尾静脉注射氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物注射剂。给药后将动物避光饲养24h，然后光照组、光动力治疗一次和光动力治疗两次组以波长为650nm的激光进行照光，只照射肿瘤局部，其他部位避光，光照密度：0.15W，光照时间：10min，光照强度：100J/cm²，按照此方法分别在48h和72h再照光两次。光动力治疗两次组再重复上述给药和照光过程一次。

(3)每日观察小鼠的一般活动、皮毛、饮食、粪便等情况。末次照光2周后，处死动物，称取小鼠体重，眼眶取血，进行血常规检查，解剖瘤体、脾、肝、肺、胸腺，分别称重，计算抑瘤率(见图2)、脾指数、肝指数、肺指数和胸腺指数。抑瘤率(％)＝(空白对照组平均瘤重-给药组平均瘤重)/空白对照组平均瘤重×100，脏器指数(mg/g)＝10×脏器重/体重。

表1实施例13注射剂对H₂₂肝癌小鼠的肿瘤生长的影响

^*P＜0.001

表2实施例13注射剂对H₂₂肝癌小鼠肺、肝、脾及胸腺指数的影响

表3-1实施例13注射剂对H₂₂肝癌小鼠造血功能的影响

表3-2实施例13注射剂对H₂₂肝癌小鼠造血功能的影响

结果表明，氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物注射剂对小鼠肝癌H₂₂具有极其显著的抑制作用，光动力治疗后大部分肿瘤不再增殖，光动力治疗两次组肿瘤抑制率达到95.48％。在血常规检查中，对红细胞、白细胞、血小板等指标进行方差分析显示，光动力治疗组与空白对照组比较血红蛋白有一定的升高，其他指标均未见明显改变。

实施例20

由实施例13所得氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的注射剂治疗人胃腺癌BGC-823细胞裸鼠移植瘤在体实验过程，包括如下步骤：

(1)取对数生长期的胃癌BGC-823细胞，制成单细胞悬液，调整浓度为1×10⁷个/mL；无菌条件下，用1mL注射器将肿瘤细胞接种于4只BALB/C裸小鼠右前肢腋窝皮下，接种量为0.2mL/只。裸鼠接种肿瘤细胞1周后，皮下有移植瘤出现，待肿瘤生长至约1cm左右，处死裸鼠，剥去瘤块，去除包膜和坏死灶，剪成约1mm³瘤块植入24只裸鼠的背部靠近尾部，7天后局部肿瘤灶形成，呈圆形或椭圆形结节。

(2)第8天将24只荷瘤裸鼠随机分为4组，每组6只。对照组：生理盐水0.2mL/只；高剂量组：氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物注射剂(2mg/kg)；中剂量组：氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物注射剂(1mg/kg)；低剂量组：氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物注射剂(0.5mg/kg)，尾静脉注射给药，给药后将动物避光饲养24h，采用Intense 650nm PDT系统对给药组动物照光，只照射肿瘤局部，其他部位避光，光照密度0.15W，照射时间为10min，光能量密度为100J/cm²。按照此方法分别在48h和72h再照光两次。

(3)照光后每天1次用游标卡尺测量肿瘤最大直径和横径，估算肿瘤体积(V)，取各组平均值，绘制生长曲线：V＝1/2(最大径×横径²)，见图3。治疗16天后处死所有裸鼠，解剖肿瘤并称重，计算肿瘤生长抑制率(IR)：IR(％)＝(1-治疗组平均瘤重/对照组平均瘤重)×100％(见图4)。

表4实施例13注射剂对人胃癌BGC-823裸鼠移植瘤的抑制作用

^*P＜005；^**P＜001；^***P＜0001

实施例21

由实施例13所得氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的注射剂作为荧光探针，活体和组织近红外荧光成像的实验过程，包括如下步骤：

(1)将氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物注射剂，用0.9％生理盐水稀释为2×10^-4mol/L，作为近红外荧光探针溶液备用。

(2)以移植性肝癌H₂₂小鼠为实验动物模型，尾静脉注射0.2mL近红外荧光探针溶液，空白对照组尾静脉注射0.9％生理盐水0.2mL。在0h，4h，8h，12h和24h，按0.15mL/20g腹腔注射1％戊巴比妥钠生理盐水溶液对小鼠进行麻醉，将空白对照组和近红外荧光探针组实验动物并排置于小动物活体成像系统(Maestro EX)中，以455nm为激发波长，490nm-长波为发射波长，采集波长范围设定为500-720nm，进行荧光活体成像(见图5)。

(3)24h后处死上述实验动物，以60mL生理盐水灌注，解剖瘤体、心、肝、脾、肺、肾，置于小动物活体成像系统中，进行荧光活体成像(见图6)。

Claims (6)

1.一种含有氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的光敏药物制剂，其特征是将氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物与其他药物组合或单独使用，加入药学上可接受的药物载体，使所述氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物占该药物制剂总重量的0.5-40％，制备成片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂、混悬剂、气雾剂、口服液、注射剂、输液剂、冻干粉针剂和缓控释制剂。

2.如权利要求1所述的药物制剂，其特征是所述氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物为下式(I)所示的化合物及其药学上可接受的盐如：钾盐、钠盐、铵盐等。

其中，R₁＝H、OH、OCH₃；

3.如权利要求1所述的药物制剂，其特征是每单位剂量含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物1-100mg，所述单位剂量为每日使用药物制剂的总量。

4.如权利要求1所述的药物制剂，其特征是优选每单位剂量含氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物5mg或10mg或20mg。

5.权利要求1-4所述的含有氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的药物制剂在制备光敏抗肿瘤药物中的应用。

6.权利要求1-4所述的含有氨基多羧酸修饰四苯基卟啉化合物的药物制剂在近红外荧光成像领域的应用。

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