CN105008372A - 在光动力疗法和诊断中有用的二氢卟酚衍生物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及二氢卟酚e4钠及其制备方法。二氢卟酚e4钠适于在光动力疗法、癌细胞冷光疗法和光动力诊断中使用，例如用于治疗或检测肿瘤。本发明还涉及包含二氢卟酚e4钠的药物组合物，涉及二氢卟酚e4钠在制造光治疗剂或光诊断剂中的用途，并且涉及光动力疗法、癌细胞冷光疗法或光动力诊断的方法，例如用于治疗或检测肿瘤。

Description

在光动力疗法和诊断中有用的二氢卟酚衍生物
技术领域
本发明涉及二氢卟酚e4钠(chlorin e4 sodium)及其制备方法。二氢卟酚e4钠适合于在光动力疗法、癌细胞冷光疗法(cytoluminescent therapy)和光动力诊断中使用，例如用于治疗或检测肿瘤。本发明还涉及包含二氢卟酚e4钠的药物组合物、涉及二氢卟酚e4钠在制造光治疗剂或光诊断剂中的用途，并且涉及一种光动力疗法、癌细胞冷光疗法或光动力诊断的方法，例如用于治疗或检测肿瘤。
背景技术
卟啉和它们的衍生物是已知的光敏化合物，它们可能吸收光的光子并且以更高的波长发射它们。此类独特的性质具有许多应用，PDT(光动力疗法)就是它们中的一种。
在光激活的过程中，分子从基态(S0)跃迁至单重激发态(S1)(S0S1跃迁)，然后再回落至基态(S0)(S1S0跃迁)，以荧光的形式发射更高波长的光。还有另一种被称为三重态的能量状态(T1)。三重态(T1)不能通过直接激发来有效地填充(populate)。然而，异能级地发生系统间交叉S1T1，随后是去激活至T1。S1T1变化在形式上是自旋禁止的，但是其是一种下降的过程，并且在一些分子中系统间交叉如此有效地发生以至于荧光被抑制。此类化合物有用于通过分子中的激发转移来产生激发的三重态(这种现象被称为敏化)，其中系统间交叉是最小的。
图1示出用于典型光敏剂的修改的贾布朗斯基(Jablonski)图表，概括了所关注的原理性的光物理过程。
在三重态(T1)，分子变得非常不稳定并且能够与分子氧(3O2)反应，将后者分裂为两个单态氧(1O2)。单态氧(1O2)被称为“清除剂”并且能够破坏异常的生物细胞和清除自由基。
此类独特的性质使得许多光敏性分子成为用于PDT的良好的光敏剂。
目前，存在两代用于PDT的光敏剂。第一代包含血红素卟啉(血液衍生物)，并且第二代大多数是叶绿素衍生物。后述的化合物被称为二氢卟酚类和菌绿二氢卟酚类(菌绿素，bacteriochlorins)。
二氢卟酚类显示出类似于卟啉体系的那些的光物理性质，但是具有增强的红移Q带(670nm)，这使得含有二氢卟酚的体系成为用于PDT的更好的候选物。叶绿素a，绿色的光合颜料，为天然产物的二氢卟酚类的一种原型。它或它的衍生物可以提取自某些钝顶螺旋藻(Spirulina Platensis)物种，而没有叶绿素b的任何污染，由此避免了冗长的色谱分离。
一种称为三钠铜(II)二氢卟酚e6的水溶性叶绿素衍生物已经被用在各种人类疾病的治疗中，没有证据表明存在毒性、皮肤致敏或其他严重的副作用。
最近研究了二氢卟酚e4并且证明显示出良好的光敏活性。表明二氢卟酚e4在大鼠中具有防止吲哚美辛诱导的胃损伤的作用，并且在小鼠中具有防止TAA-或CCl4-诱导的急性肝损伤的作用。因此，建议二氢卟酚e4可以是一种用于抗胃溃疡和肝损伤保护的有前景的新药物候选物。WO2009/040411建议在光动力疗法中使用二氢卟酚e4锌络合物。
但是，持续需求更好的光敏剂。需要具有高单重态氧量子产率的化合物以及具有强光敏能力的化合物，优选是在有机和含水介质中。还需要具有高荧光量子产率的化合物。
发明内容
本发明的第一方面提供二氢卟酚e4钠。优选地，该二氢卟酚e4钠以1:2的比率包含二氢卟酚e4和钠。优选地，二氢卟酚e4钠具有以下结构：
优选地，二氢卟酚e4钠具有以下结构：
本领域技术人员可以理解的是，在以上表示法中示出的二氢卟酚结构上的负电荷在整个共轭体系上是离域的。
二氢卟酚e4钠具有两个手性中心。本发明的二氢卟酚e4钠优选基本上为对映体纯的，这意味着该二氢卟酚e4钠包含少于10％的其他立体异构体，优选少于5％，较优选少于3％，再优选少于2％，更优选少于1％。
本发明的第二方面提供一种制备二氢卟酚e4钠的方法，包括步骤：使二氢卟酚e4与钠化合物反应。优选地，获得的二氢卟酚e4钠以1:2的比率包含二氢卟酚e4和钠。优选地，所获得的二氢卟酚e4钠具有以下结构：
优选地，获得的二氢卟酚e4钠具有以下结构：
本领域技术人员可以理解的是，在以上表示中示出的二氢卟酚结构上的负电荷在整个共轭体系上是离域的。
优选地，钠化合物是氢氧化钠、碳酸钠、羧酸钠盐(诸如硬脂酸钠或乙酸钠)、卤化钠(诸如氟化钠)或氢化钠。优选地，钠化合物为氢氧化钠、羧酸钠盐(诸如硬脂酸钠或醋酸钠)、卤化钠(诸如氟化钠)或氢化钠。优选地，钠化合物为氢氧化钠或碳酸钠。更优选地，钠化合物为氢氧化钠。
可选地，二氢卟酚e4在碱的存在下与钠化合物反应。优选的碱为胺碱，优选为芳香族胺碱，诸如焦磷酸硫胺或DMAP。如果使用，碱优选为焦磷酸硫胺。
优选地，以0.15-1:45-60:0-12的摩尔比使用二氢卟酚e4、钠化合物以及可选的碱。
优选地，二氢卟酚e4在溶剂的存在下与钠化合物反应。优选地，溶剂选自醇(诸如甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇)、水、DMF、氯仿、DMSO、甲苯或它们的混合物。优选地，溶剂选自甲醇、乙醇、水或它们混合物。优选地，溶剂选自甲醇、水或它们的混合物。优选地，溶剂为甲醇和水的混合物。
优选地，反应是在60℃或以下的温度下进行的。优选地，反应是在25-60℃的范围内的温度下进行的。
优选地，反应进行1至12小时，优选地为3至8小时。
可以通过过滤来纯化所获得的二氢卟酚e4钠，例如通过45μmMillipore过滤器。可替代地或另外地，所获得的二氢卟酚e4钠可以通过色谱法来纯化，例如，通过在硅胶柱上的快速色谱法。二氢卟酚e4钠可以通过冷冻干燥来分离。
本发明的第三方面提供通过根据本发明的第二方面的方法可制备的二氢卟酚e4钠。本发明的第三方面还提供在通过本发明的第二方面的方法制备时的二氢卟酚e4钠。
本发明的第四方面提供一种药物组合物，其包含根据本发明的第一方面或第三方面的二氢卟酚e4钠以及药学上可接受的载体或稀释剂。
优选地，根据本发明的第一方面或第三方面的二氢卟酚e4钠适合于在药物中使用。
优选地，根据本发明的第一方面或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四方面的药物组合物适合在光动力疗法或癌细胞冷光疗法中使用。
优选地，根据本发明的第一方面或第三方面的二氢卟啉e4钠以及根据本发明的第四方面的药物组合物适合于治疗动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增生或以新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。
优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四方面的药物组合物适合于治疗以良性或恶性细胞增生或新血管形成的区域为特征的疾病。
优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四方面的药物组合物适合于治疗良性或恶性肿瘤。
优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四方面的药物组合物适合于治疗早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，它们适合用于治疗早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。优选地，它们适合用于治疗淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、肺癌、食道癌、肾癌、肝癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，它们适用于治疗淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽喉癌、肺癌、食道癌、骨癌或皮肤癌。
优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四方面的药物组合物适合于在光动力诊断中使用。
优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四方面的药物组合物适用于检测动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增生或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。
优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四方面的药物组合物适用于检测由良性或恶性细胞过度增殖影响的或由新生血管影响的区域。
优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四方面的药物组合物适用于检测良性或恶性肿瘤。
优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四方面的药物组合物适用于检测早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，它们适用于检测早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。优选地，它们适用于检测淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、肺癌、食道癌、肾癌、肝癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，它们适用于检测淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽喉癌、肺癌、食道癌、骨癌或皮肤癌。
优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四方面药物组合物适用于以上所列举的疾病的荧光或磷光检测，优选用于所述疾病的荧光或磷光检测和量化。
优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四方面药物组合物适于与施用辐射或声音同时或在施用辐射或声音之前给药，优选地适于在施用辐射之前给药。
如果据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠或根据本发明的第四个方面的药物组合物用于在光动力疗法或癌细胞冷光疗法中使用，那么它们优选地适于在辐射之前的5至100小时给药，更优选在辐射之前的6至72小时，再优选地在辐射之前的24-48小时。
如果根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠或根据本发明的第四方面的药物组合物用于在光动力诊断中使用，那么它们优选地适于在辐射前的3至60小时给药，更优选在辐射前的8至40小时。
优选地，在光动力疗法、癌细胞冷光疗法或光动力诊断中使用的辐射是具有在500nm至1000nm的范围内的波长的电磁辐射，优选600nm至790nm。电磁辐射可以在约0.1至5W，优选在约1W下施用约5-60分钟，优选约15-20分钟。在本发明的一个实施方式中，使用了两种电磁辐射源(例如激光和LED光)，一种源具有在600nm至690nm的范围内，优选约660nm的波长，另一种源具有在700nm至790nm的范围内，优选约760nm的波长。在本发明的另一个实施方式中，使用了两种电磁辐射的源(例如激光和LED光)，两种源均适于提供具有在600nm至690nm的范围内，优选约660nm的波长的辐射，以及具有在700nm至790nm的范围内，优选约760nm的波长的辐射。在本发明的另一个实施方式中，辐射可以由用于插入到体腔中的前列腺、肛门、阴道、口腔和鼻腔装置提供。在本发明的另一个实施方式中，辐射可以由间质光激活提供，例如，使用细针将光纤激光器插入到肺、肝、淋巴结或乳房中。在本发明的另一个实施方式中，辐射可以由内窥镜灯激活提供，例如将光递送到肺、胃、结肠、膀胱或颈部。
根据本发明的第四方面的药物组合物可以为适合于口服给药、胃肠外给药(包括静脉内、皮下、肌内、真皮内、气管内、腹膜内、关节内、腹内、颅内和硬膜外)、经皮给药、气道给药(气溶胶)、直肠给药、阴道给药或局部给药(包括口腔、黏膜和舌下)的形式。药物组合物也可以为适合于通过灌肠法给药或适合于通过注射到肿瘤中给药的形式。优选地，药物组合物为适合于口服给药、胃肠外给药或气道给药的形式，优选为适合于口服或胃肠外给药的形式，优选地为适合于口服给药的形式。
在一个优选的实施方式中，药物组合物为适合于口服给药的形式。优选地，以片剂、胶囊剂、硬或软明胶胶囊剂、囊片(caplet)、糖锭(troche)或锭剂(lozenge)的形式，或作为粉末或颗粒，或作为含水溶液剂、混悬剂或分散剂提供药物组合物。更优选地，以用于口服给药的含水溶液剂、混悬剂或分散剂的形式，或者可替代地为在给药之前可以与水混合以提供用于口服给药的含水溶液剂、混悬剂或分散剂的冻干粉末的形式提供药物组合物。优选地，药物组合物为适合于提供0.01至10mg/kg/天二氢卟酚e4钠的形式，优选0.1至5mg/kg/天，更优选为约3mg/kg/天。
在另一个优选的实施方式中，药物组合物为适合于肠胃外给药的形式。优选地，药物组合物为适合于静脉给药的形式。优选地，药物组合物被提供为用于肠胃外给药的含水溶液剂的形式，或者可替代地为在给药之前可以与水混合以提供用于肠胃外给药的含水溶液的冻干粉末的形式。优选地，药物组合物为具有6至8.5的pH的含水溶液剂或混悬剂。
在另一个优选的实施方式中，药物组合物为适合于气道给药的表式。优选地，药物组合物被提供为适合于气道给药的含水溶液剂、混悬剂或分散剂的形式，或者可替代地为在给药之前可以与水混合以提供用于气道给药的含水溶液剂、混悬剂或分散剂的冻干粉末的形式。优选地，药物组合物为适合于提供0.01至10mg/kg/天二氢卟酚e4钠的形式，优选为0.1至5mg/kg/天，更优选为约3mg/kg/天。
本发明的第五方面提供根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠在制造用于治疗以下各项的药物中的用途：动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。
本发明的第五方面还提供根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠在制造在光动力疗法或癌细胞冷光疗法中使用的光治疗剂中的用途。优选地，光治疗剂适用于治疗动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。
优选地，本发明的第五方面的药物或光治疗剂适用于治疗以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病。
优选地，本发明的第五方面的药物或光治疗剂适用于治疗良性或恶性肿瘤。
优选地，本发明的第五方面的药物或光治疗剂适用于治疗早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，其适用于治疗早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。优选地，其适用于治疗淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、肺癌、食道癌、肾癌、肝癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，其适用于治疗淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽喉癌、肺癌、食道癌、骨癌或皮肤癌。
本发明的第五方面还提供根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠在制造在光动力诊断中使用的光诊断剂中的用途。
优选地，本发明的第五方面的光治疗剂适用于检测动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。
优选地，本发明的第五方面的光诊断剂适用于检测受良性或恶性细胞过度增殖或新生血管影响的区域。
优选地，本发明的第五方面的光诊断剂适用于检测良性或恶性肿瘤。
优选地，本发明的第五方面的光诊断剂适用于检测早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，其适用于检测早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。优选地，其适用于检测淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、肺癌、食道癌、肾癌、肝癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，其适用于检测淋巴瘤；口部或口腔癌；或前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、肺癌、食道癌、骨癌或皮肤癌。
优选地，本发明的第五方面的光诊断剂适用于所述疾病的荧光或磷光检测，优选地所述疾病的荧光或磷光检测和量化。
优选地，药物、光治疗剂或光诊断剂适于与施用辐射或声音同时或在施用辐射或声音之前给药，优选地，适于在施用辐射之前给药。
如果药物或光治疗剂用于在光动力疗法或癌细胞冷光疗法中使用，那么其优选地适于在辐射之前的5至100小时给药，更优选在辐射之前的6至72小时，再优选在辐射之前的24-48小时。
如果光诊断剂用于在光动力诊断中使用，那么其优选地适于在辐射之前的3至60小时给药，优选地辐射之前的8至40小时。
优选地，在光动力疗法、癌细胞冷光疗法或光动力诊断中使用的辐射为具有在500nm至1000nm的范围内的波长的电磁辐射，优选为600nm至790nm。电磁辐射可以以约0.1-5W，选选以约1W给药约5-60分钟，优选约15-20分钟。在本发明的一个实施方式中，使用了两种电磁辐射的源(例如，激光和LED光)，一个源具有在600nm至690nm范围内的波长，优选约660nm，另一个源具有在700nm至790nm范围内的波长，优选约760nm。在本发明的另一个实施方式中，使用了两种电源辐射的源(例如，激光或LED光)，两个源均适于提供具有在600nm至690nm范围内的波长的辐射，优选约660nm，以及具有在700nm至790nm范围内的波长的辐射，优选约760nm。在本发明的另一实施方式中，辐射可以由用于插入到体腔中的前列腺、肛门、阴道、口腔和鼻腔装置来提供。在本发明的另一个实施方式中，辐射可以通过间质光激活来提供，使用细针将光纤激光器插入到肺、肝、淋巴结或乳房中。在本发明的另一个实施方式中，辐射可以通过内窥镜光激活来提供，例如，用于将光递送到肺、胃、结肠、膀胱或颈。
本发明的第六方面提供治疗以下各项的方法：动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌，该方法包括向需要其的人类或动物给药治疗有效量的根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠。
本发明的第六方面还提供光动力治疗或癌细胞冷光治疗人或动物疾病的方法，该方法包括向需要其的人或动物给药治疗有效量的根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠。优选地，人或动物疾病是动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统或骨癌。
优选地，本发明的第六方面的方法为治疗良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域的方法。
优选地，本发明的第六方面的方法为治疗良性或恶性肿瘤的方法。
优选地，本发明的第六方面为治疗以下各项的方法：早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，方法是治疗以下各项的方法：早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。优选地，方法为治疗以下各项的方法：淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；口部或口腔癌；或前列腺癌、宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、肺癌、食道癌、肾癌、肝癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，方法是治疗以下各项的方法：淋巴瘤；口部或口腔癌；或前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、肺癌、食道癌、骨癌或皮肤癌。
本发明的第六方面还提供光动力诊断人或动物疾病的方法，该方法包括向人或动物给药诊断有效量的根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠。优选地，人或动物疾病为动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。优选地，人或动物疾病以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征。优选地，人或动物疾病为良性或恶性肿瘤。优选地，人或动物疾病为早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，人或动物疾病为早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。优选地，人或动物疾病为淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、肺癌、食道癌、肾癌、肝癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，人或动物疾病为淋巴瘤；口部或口腔癌；或前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、肺癌、食道癌、骨癌或皮肤癌。优选地，光动力诊断的方法适用于荧光或磷光检测所述疾病，优选地用于荧光或磷光检测和定量所述疾病。
在本发明的第六方面的任何方法中，人或动物优选进一步在与给药二氢卟酚e4钠同时或在给药二氢卟酚e4钠之后接受辐射或声音。优选地，人或动物在给药二氢卟酚e4钠之后接受辐射。
如果方法为光动力治疗或癌细胞冷光治疗的方法，那么人或动物优选地在给药二氢卟酚e4钠之后的5至100小时接受辐射，优选地在给药后的6至72小时，更优选在给药后的24-48小时。
如果方法为光动力诊断的方法，那么人或动物优选地在给药二氢卟酚e4钠之后的3至60小时接受辐射，更优选地在给药后的8至40小时。
优选地，辐射是具有在500nm至1000nm范围内的波长的电磁辐射，优选600nm至790nm。电磁辐射可以以约0.1-5W，优选约1W，施用约5-60分钟，优选约15-20分钟。在本发明的一个实施方式中，使用了两种电磁辐射的源(例如激光和LED光)，一种源具有在600nm至690nm范围内的波长，优选约660nm，另一种源具有在700nm至790nm范围内的波长，优选约760nm。在本发明的另一个实施方式中，使用了两种电磁辐射的源(例如，激光和LED光)，两种源均适于提供具有在600nm至690nm范围内的波长的辐射，优选约660nm，以及在700nm至790nm范围内的波长的辐射，优选约760nm。在本发明的另一个实施方式中，辐射可以通过用于插入到体腔中的前列腺、肛门、阴道、口腔和鼻腔装置来提供。在本发明的另一个实施方式中，辐射可以通过间质光激活来提供，例如使用细针将光纤激光器插入到肺、肝、淋巴结或乳腺中。在本发明的另一个实施方式中，辐射可以通过内窥镜光激活来提供，例如用于将光递送至肺、胃、结肠、膀胱或颈中。
优选地，所述人或动物为人。
附图说明
图1示出典型的光敏剂的修改的贾布朗斯基图表，概括了所关注的原理性的光物理过程。
图2简要地描述了卟啉环的金属化和脱金属。
图3简要地描述了1,3-二苯基异苯并呋喃(DPIBF)与两个单态氧(1O2)的反应。
图4示出二氢卟酚e4钠的乙醇溶液(约10μM)的吸收光谱。
图5示出二氢卟酚e4钠的水溶液(药10μM)的吸收光谱。
图6示出具有0.2M去垢剂十二烷基硫酸钠(SDS)的二氢卟酚e4钠的水溶液(约10μM)的吸收光谱。
图7示出二氢卟酚e4钠的乙醇溶液(约10μM)的荧光光谱。激发波长为403nm；在这个波长下的吸光度为0.10；比色皿尺寸1cm。
图8示出二氢卟酚e4钠的水溶液(约10μM)的荧光光谱。激发波长为403nm；在这个波长下的吸光度为0.13；比色皿尺寸1cm。
图9示出具有0.2M去垢剂十二烷基硫酸钠(SDS)的二氢卟酚e4钠的水溶液(约10μM)的荧光光谱。激发波长为403nm；在这个波长下的吸光度为0.13；比色皿尺寸1cm。
图10示出二氢卟酚e4钠的乙醇溶液(约10μM)的荧光激发光谱。在710nm下测量荧光；在1cm中在403nm下的吸光度为0.15；光路为0.5cm。
图11示出DPIBF和二氢卟酚e4钠的乙醇溶液在通过红光(660nm)辐射前及辐射之后14分钟时的吸收光谱。
图12示出在脉冲激光激发在乙醇中的二氢卟酚e4钠之后的单态氧磷光的动能迹线(1)和光谱(2)。
图13示出在脉冲激光激发在水中的二氢卟酚e4钠之后的单态氧磷光的动能迹线(1)和光谱(2)。
图14示出在脉冲激光激发在具有0.2M去垢剂十二烷基硫酸钠(SDS)的水中的二氢卟酚e4钠之后的单态氧磷光的动能迹线。
具体实施方式
将金属插入到卟啉或二氢卟酚环的中心部被称为金属化并且图2中示出一般的化学过程。卟啉和二氢卟酚可以与多种金属(M)形成络合物。这些金属络合物不仅防护内部氮原子不受亲电试剂和强碱的影响，而且对于大环的反应性具有显著影响。这些络合物的常见的几何形状为八面体，其中金属离子占据N4卟啉平面的中心并且金属配体处于反位(图2)。
二氢卟酚e4具有九个侧链，其中的两个携带有羧酸部分。这些羧酸部分可以与多种金属(M)形成盐。
实验细节
实施例－一般的合成细节
方法1：将0.15-1mmol二氢卟酚e4溶解在60-100ml的甲醇中。向该溶液中加入15-20ml氢氧化钠(3M水溶液)。搅拌混合物直到约6小时后完成合成。然后，通过45μm Millipore过滤器过滤混合物。通过快速色谱使用甲醇流动相来纯化产物。然后，将溶液蒸馏并冷冻干燥。在本发明的优选的实施方式中，在25-60℃范围内的温度下进行反应。
方法2：将0.15-1mmol的二氢卟酚e4溶解在60-100ml的甲醇中。向该溶液中加入15-20ml的氢氧化钠(3M水溶液)。分别地，将5-12mmol焦磷酸硫胺溶解在40-60ml水中，并且将后者溶液加入到前者溶液中。搅拌混合物直至约6小时后完成合成。然后，使混合物通过45μm Millipore过滤器过滤。通过快速色谱使用甲醇流动相来纯化产物。然后将溶液蒸馏并且冻干。在本发明的优选的实施方式中，在25至60℃范围内的温度下进行反应。
实施例－二氢卟酚e4钠的合成
方法1：将0.5mmol(276mg)的二氢卟酚e4溶解在60ml的甲醇中，并且在40℃下将溶液缓慢地搅拌10分钟。加入15ml氢氧化钠(3M水溶液)，并且再在60℃下继续搅拌另外6小时。然后通过45μm Millipore过滤器过滤反应混合物。通过快速色谱在干燥的硅胶柱上使用甲醇流动相纯化产物。然后，在旋转蒸发器上减少溶液的体积并且通过冷冻干燥将产物分离为干燥粉末，产率为85％。
通过1H和13C NMR来表征二氢卟酚e4钠产物。
1H NMR(D2O)(ppm):8.82(1H),8.64(1H),6.52(1H),6.35(1H),5.25(1H),5.12(1H),4.68(2H),4.09(3H),3.52(3H),2.87(1H),2.71(2H),2.59(3H),2.44(2H),2.06(1H),1.82(3H),0.99(6H).
13C NMR(D2O)(ppm):185.7(CO2H),180.8(CO2H),171.6(Cquat＝),170.7(Cquat＝),148.0(Cquat＝),144.7(Cquat＝),139.0(Cquat＝),137.5(Cquat＝),136.5(Cquat＝),136.2(Cquat＝),135.3(Cquat＝),133.9(Cquat＝),133.6(Cquat＝),132.5(Cquat＝),131.2(Cquat＝),129.5(CH＝),121.6(CH2＝),121.4(Cquat＝),109.4(Cquat＝),101.2(CH＝),97.4(CH＝),96.2(CH＝),56.8(CH),50.9(CH),38.0(CH2),34.5(CH2),26.1(Me),21.7(Me),20.1(CH2),18.7(Me),14.0(Me),12.6(Me),10.7(Me).
方法2：将0.5mmol(276mg)的二氢卟酚e4溶解在60ml的甲醇中，并且在40℃下将溶液缓慢地搅拌10分钟。加入15ml氢氧化钠(3M水溶液)，并且继续搅拌另外的20分钟。另外地，将6mmol(378mg)的焦磷酸硫胺溶解在50ml水中，并且在60℃搅拌溶液。将焦磷酸硫胺溶液加入到二氢卟酚e4溶液中，在60℃下将反应混合物缓慢地搅拌6小时。然后，通过45μmMillipore过滤器过滤反应混合物。通过快速色谱在干燥的硅胶柱上使用甲醇流动相纯化产物。然后在旋转蒸发器上减少溶液的体积，并且通过冷冻干燥法将产物分离为干燥粉末，85％产率。
通过1H和13C NMR来表征二氢卟酚e4钠产物。获得了与方法1相同的结果。
实施例－体外研究
进行下列实验以研究处于三种体系——处于乙醇中的溶液、处于纯水中的溶液以及处于含有去垢剂十二烷基磺酸钠(SDS)的水中的溶液—中的二氢卟酚e4钠的吸收光谱和荧光光谱、二氢卟酚e4钠荧光的量子产率以及二氢卟酚e4钠的光敏能力。
吸收和荧光测量
使用计算机化的分光光度计Hitachi 3400(日本)和SF-2000(俄罗斯)来记录吸收光谱。使用计算机化的荧光分光计Perkin-Elmer MPF-44B记录荧光光谱。将10mm宽的石英比色皿用于吸收光谱和荧光测量。在与激发光束垂直的角度上检测荧光。单色仪的光谱带宽为3nm。为了避免颜料分子的荧光再吸收，使用稀释的二氢卟酚e4钠溶液，使用403nm的吸光度，在1cm比色皿中其不超过0.2cm。使用TPPS(间四(对磺酸苯基)卟吩)的乙醇溶液作为对照，测量荧光量子产率(ФF)。根据文献，TPPS在空气饱和的水和乙醇中的最有可能的荧光量子产率等于0.08(K.Kalyanasundaram和M.Neumann-Spallart,Photophysical and redoxproperties of water soluble porphyrins in aqueous media,J.Phys.Chem.,1982,86,5163-5169；以及A.T.Gradyushko,A.N.Sevchenko,K.N.Solovyov和M.P.Tsvirko,Energetics of photophysical processes in chlorophyll-likemolecules,Photochem.Photobiol.,1970,11,387-400)。由对应于Soret带的最大值的单色光来激发样品的荧光：对处于乙醇中的TPPS为415nm而对处于水中的TPPS为413nm，并且对处于水和乙醇中的二氢卟酚e4钠为403nm。单色器带宽为3nm。使用以下等式来计算荧光量子产率(ФF)：
Φ F = Φ T P P · S c · ( 1 - 10 - D T P P ) / ( 1 - 10 - D c ) S T P P
其中ФTPP为TPPS荧光的量子产率，Sc为二氢卟酚e4钠样品的荧光光谱下的平方，STPP为TPPS的荧光光谱下的平方，并且Dc和DTPP为二氢卟酚e4钠和TPPS分别在激发波长下的吸光度(光学密度)。使用在激发波长下的激发光的强度的相对单位来校对(collate)所获得的结果。使用来自Optical Power Meter System ThorLabs(Karlsfeld,Germany)的经校准的硅探测器来测量单色光的强度。
单态氧磷光的检测
使用对应于氧分子从单重态过渡至三重态的在1270nm下的红外磷光的测量来检测单态氧磷光。使用在A.A.Krasnovsky Jr.,Photodynamic actionand singlet oxygen,Biofizika,2004,49,305-321；和A.A.Krasnovsky Jr.,Singlet oxygen and primary mechanisms of photodynamic therapy andphotodynamic diseases,In:Photodynamic therapy at the cellular level,ed.A.B.Uzdensky,Research Singpost,Kerala,India,2007,17-62中描述的激光磷光光谱仪在室温下记录磷光。对于激发，采用了来自铜蒸气激光器(Troitzk,Physics Institute of the Russian Academy of Science)的511nm辐射的纳秒脉冲。使激光辐射另外地通过绿光滤光片SZS-22(4mm)，其传输激光并且切断由激光管的加热产生的IR激光辐射。脉冲持续时间为20ns，脉冲能量为18至40μJ并且脉冲重复频率为12kHz。将激光灯校准(collimate)在1cm矩形石英比色皿的表面上。池的表面上的发光点的直径为5mm。对于动力学的测量，使用另一台没有单色器的分光计。在这种情况下，通过切断IR光的滤光片以及在1270nm具有最大传输的干涉滤光片，将由与激发光束成直角而产生的磷光聚焦在冷却的S-1光电倍增器(FEU-112)的光电阴极上。使用MS-80高通量栅格单色器测量磷光光谱。在这种情况下，将磷光聚焦在此单色器的入口狭缝上。单色器的带宽对应于20nm谱间隔。将单色光聚焦在冷却的S-1光电倍增器(FEU-83)的光电阴极上。使用时间相关的单光子计数来记录光电倍增管信号并且针对许多的激光脉冲求平均。在大多数的实验中，接通时的一个通道(one-channel on time)等于81ns。当颜料漂白达到10％时，通过新鲜的溶液来替代溶液并且继续测量。由于二氢卟酚e4钠漂白的非常迅速，每次60至180s辐射之后更换溶液。在10-20分钟信号积累之后获得了合理的磷光曲线并且因此更换了样品许多次。如先前已经描述的(D.A.Butorina,A.A.Krasnovsky Jr.和A.V.Priezzev,Investigation of the kinetic parameters of singlet molecular oxygen in aqueousporphyrin solutions,Influence of detergents and the quencher sodium azide,Biofizika,2003,48,189-196；A.A.Krasnovsky Jr.,Luminescence andphotochemical studies of singlet oxygen photonics,J.Photochem.Photobiol.A:Chem.,2008,196,210-218；以及N.Kuznetsova,D.Makarov,O.Yuzhakova,A.Strizhakov,Y.Roumbal,L.Ulanova,A.Krasnovsky和O.Kaliya,Photophysical properties and photodynamic activity of octacationicoxotitanium(IV)phthalocyanines,Photochemical Photobiological Sciences,2009,8,1724-1733)，对于计算机分析，使用以下两指数方程：
I(t)＝I0·[exp(-kdecay·t)-exp(-krise·t)]+n
其中kdecay和krise为激光脉冲之后的磷光曲线的衰减和上升阶段的速率常数，n为光电倍增器的关断脉冲(off pulse)，I0为零时间磷光强度，并且I(t)为时间t时的磷光强度。为了降低在激光脉冲不久后观察到的石英比色皿中颜料的发光的贡献度，在乙醇中在激光脉冲400ns后开始采集读数，在水中在1μs后采集读数。此外，还从含有高浓度的叠氮化钠(其完全淬灭了单态氧)的对照二氢卟酚e4钠溶液测量磷光和动力学迹线。这种程序示出二氢卟酚e4钠溶液中的延迟发光的强烈的快速衰减组分，其不那么容易被叠氮化钠淬灭。通过指数函数来大致估计由对照溶液获得的发光曲线并且从由未添加叠氮化钠的二氢卟酚e4钠溶液中获得的实验动力学迹线中将其减去。
对于测量，使用Origin 6.0软件。该软件使用最小二乘方近似法操作。Origin允许参数I0、kdecay、krise和n的变化以获得对应于最小系数x2的它们的值。在二氢卟酚e4钠溶液中，测量总是得到kdecay，其比TPPS在相同溶剂中的参比溶液中的略短。在本研究中所使用的溶剂中，作为形成kdecay的原因的单态氧的寿命独立于颜料。因此，这种结果表明，“叠氮化物对照”并不允许从整个衰减曲线中完全消除快速衰减组分。可能的是，担负这种组分的发光部分地被叠氮化钠淬灭。为了消除由这种效应引起的误差，对于二氢卟酚e4钠溶液中的磷光曲线的最终测量，使用了在TPPS溶液中获得的固定的kdecay。在这种情况下，如Origin所显示的，在所有的溶剂中，相关系数R2不少于98％且krise测定的误差少于±5％。由二氢卟酚e4钠溶液中的总体单重态氧磷光强度与相同溶剂中的TPPS参比溶液的总体单重态氧磷光强度的比较确定二氢卟酚e4钠的单重态氧光生(photogeneration)的量子产率(ФΔ)。根据文献，由TPPS的单重态氧光生的量子产率的最有可能的值为在水中的0.6和在乙醇和含去垢剂的水中的0.7(F.Wilkinson,W.P.Helman和A.B.Ross,Quantum yields of thephotosensitized formation of the lowest electronically excited singlet states ofmolecular oxygen,J.Phys.Chem.Ref.Data,1993,22(2),113-262；以及C.Tanielian,C.Wolf和M.Esch,Singlet oxygen production in water:Aggregation and charge transfer effects,J.Phys.Chem.,1996,100,6555-6560)。通过整合磷光动力学迹线来计算整体磷光强度。在5mm的比色皿中，颜料溶液在511nm的吸光度通常为约0.1-0.2。这对应于等于约20μM的颜料浓度。
使用化学共轭物检测单重态氧
单重态氧检测的第二种方法基于单重态氧结合物1,3-二苯基异苯并呋喃(DPIBF)(Acros Organics,United Kingdom)的光敏氧合。DPIBF化学结合至两个单重态氧(1O2)(图3)。将这种方法应用于二氢卟酚e4钠的乙醇溶液。DPIBF的主要吸收带位于414-415nm。在这个最大值的摩尔吸收系数εDPIBF已知为23500M-1cm-1。使用荧光分光计Perkin-Elmer MPF-44B的激发(excitation)系统、由来自氙灯的单色光照射测试的溶液，单色器带宽的光谱宽度对应于5nm。使用经校准的检测器ThorLabs PM-100(Germany)测量辐射功率。根据以下等式计算单重态氧的量子产率(ФΔ)：
Φ Δ = η P · ΔD D P I B F ϵ D P I B F · l · t i r r · V · N A I i r r h v ( 1 - T )
其中，ΔDDPIBF为在照射时间的过程中在414nm下DPIBF的光密度的减少，εDPIBF为DPIBF在414nm下的摩尔吸光系数，l为等于1cm的光路，V为测试溶液的体积(通常为1.2-1.5ml)，NA为阿伏伽德罗常数，Iirr为来自Perkin-Elmer荧光分光计(其包括氙灯和具有对应于5nm波长间隔的带宽的激发单色器)的激发系统的单色光的辐射功率(单位W)，hν是单位为J的一个光子的能量，(1-T)为被测试的溶液的吸收因子，tirr为单位为秒的照射时间，且ηP为由所研究的溶液中的DPIBF捕获的1O2分子的分数。使用已知的用于被化学结合物的单重态氧消耗的动力学等式来计算这种参数并且单重态氧与DPIBF反应的速率常数等于109M-1s-1(参见A.A.Krasnovsky Jr.,Y.V.Rоumbal和A.A.Strizhakov,Rates of 1O2productionupon direct excitation of molecular oxygen by 1270nm laser radiation inair-saturated alcohols and micellar aqueous dispersions,Chem.Phys.Lett.,2008,458,195-199；及其中的参考文献)。
结果
图4-图6中示出处于乙醇、纯水和含有去垢剂十二烷基磺酸钠(SDS)的水中的二氢卟酚e4钠的吸收光谱。表1中列出了主要吸收带。最强烈的是403nm处的Soret带和654-662nm处的红带。吸收光谱的分析表明，二氢卟酚e4钠在所要溶剂中主要为单体。在不具有去垢剂的水中，红色吸收最大值轻微地移动至更短的波长区域(662至654nm)并且在约665-670nm处看到了弱的肩峰。此外，在绿色区域中观察到的吸收相对于乙醇和含有去垢剂的溶液有所增加。这些数据表明，处于不具有去垢剂的水中的溶液可能含有二氢卟酚e4钠的聚集的(二聚和低聚)分子，其在去垢剂的存在下解聚。
表1－二氢卟酚e4钠溶液的主要吸收带以及荧光带的位置
荧光测量支持了这一假设(图7至图9)。在乙醇和在含有SDS的水中的荧光光谱很相似。图10示出在乙醇中的二氢卟酚e4钠荧光的激发光谱。可以看到，其事实上与这种颜料的吸收光谱一致。这一观察表明，荧光属于二氢卟酚e4钠。在不具有SDS的水中，荧光最大值位移至更短的波长并且在约710nm处的肩峰变得明显强于在乙醇中。发现荧光量子产率在乙醇中是最高的，在含SDS的水中略低，而在不含SDS的水中是最小的。这些数据表明，二氢卟酚e4钠的聚集发生在水中。但是，二氢卟酚e4钠的荧光量子产率在不含SDS的水中仍然很高，表明在不含去垢剂的水性溶液中存在可观数量的单体二氢卟酚e4钠分子。这些实验表明，二氢卟酚e4钠是一种高荧光性颜料并且发射大量的光子。因此，二氢卟酚e4钠可以有效地被用作光动力诊断用的荧光颜料。
使用了化学单重态氧结合物DPIBF以及在1270nm下单重态氧的二氢卟酚e4钠光敏化的磷光的测量研究了在乙醇溶液中的单重态氧产生。图11说明了使用DPIBF的实验。DPIBF的最大吸收处于420nm。从图11可以看到，由红光(660nm)(其被二氢卟酚e4钠吸收而不被DPIBF吸收)照射同时含有二氢卟酚e4钠和DPIBF的乙醇溶液导致在420nm处的DPIBF最大值的漂白。这种效果是由DPIBF与单重态氧的反应引起的，单重态氧是在二氢卟酚e4钠的照射时形成的。由这个实验获得的单重态氧产生的量子产率在乙醇中显示为0.68±0.05。图12-图14中示出激光脉冲后的单重态氧的二氢卟酚e4钠光敏化的磷光的动力学迹线。表2汇总了磷光曲线的动力学参数。上升时间反映了由三重态颜料分子产生单重态氧的速率。其对应于空气饱和的颜料溶液中颜料三重态的寿命。在乙醇中，上升时间等于300ns。衰减时间对应于乙醇中单重态氧寿命(13.5μs)。使用这种动力学曲线确定的在乙醇中的单重态氧量子产率等于0.63±0.05，其与使用DPIBF获得的单重态氧量子产率接近。因此，两种方法提供了类似的结果。表2表明，在醇类体系以及水性体系中，二氢卟酚e4钠是单重态氧形成的有效光敏剂，虽然在不含SDS的水中其光敏活性低于在乙醇中。这种效果可能是是由于颜料分子的部分聚集造成的，已知其会导致光敏活性的丧失。这些实验表明，二氢卟酚e4钠在有机溶剂(醇)和在水性介质中具有强的光敏能力，具有高的单重态氧量子产率。因此，二氢卟酚e4钠可以有效地被用在光动力疗法中。
溶剂 上升时间，μs 衰减时间，μs
乙醇 0.3±0.3 13.5±0.3
水 1.8±0.4 3.3±0.3
水+0.2M SDS 1.2±0.3 3.85±0.3
表2－在空气饱和的二氢卟酚e4钠溶液中光敏化的单重态氧磷光的动力学参数
结论
二氢卟酚e4钠在有机溶剂(醇)和水性介质中均显示出强荧光性和强的光敏能力。在水中，二氢卟酚e4钠的光敏活性由于颜料分子的聚集而降低，但是仍然较高。添加去垢剂引起解聚以及荧光性和光敏能力的提高。这表明，二氢卟酚e4钠在亲水介质和水性介质中是有活性的。因此，这种颜料有前景应用于光动力药物中。
实施例－体内研究
使用二氢卟酚e4钠成功地治疗了下列癌症患者。大多数患者是此前使用的传统疗法治疗没有取得成功的晚期转移性癌症患者。在使用二氢卟酚e4钠治疗之前，大多数患者都身体状况不佳。
实施例1
成功地治疗了一位患有侵入性延性乳癌和在右腋窝具有淋巴结转移的70岁的女性患者。在治疗之前，在右侧乳房观察到了大的癌症肿块且在右腋窝中观察到了小的癌症肿块。治疗由三个疗程构成。对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光对患者进行治疗。
在治疗之后，多普勒超声分析显示，乳房中的大的癌症肿块显示几乎没有血管分布、没有通向它的血管。癌症肿块没有减少尺寸，但是，肿块的轮廓为实心的且光滑，显示为非活性的、非生长性的肿瘤。较小的淋巴结癌肿块也显示几乎没有血管分布并且其尺寸由1.9cm减少至1cm。
随后，使用另外两个疗程对患者进行治疗。再次，对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光来治疗患者。此外，使用细针在乳房上使用具有660nm和760nm波长的光纤激光进行间质光治疗。
在第四个疗程后获得的多普勒超声分析显示，乳房中的大的癌症肿块尺寸减小了约25％。在第五和最后的疗程后获得的PET/CT扫描显示了在乳房和淋巴结中的完全性反应。在每个疗程后，在乳房肿瘤部位中观察到了炎症反应，当免疫系统攻击肿瘤时，这是典型的。第二疗程接近结束时，患者经历了在她的乳房的肿瘤部位中的烧灼感。在开始其治疗后的两年又三个月以及完成她的治疗后的五个月，目前患者存活并且状态良好。
实施例2
成功地治疗了具有延伸至左颈中的淋巴结的鼻咽癌的62岁男性患者。该治疗由三个疗程构成。对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg的二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光治疗患者。
紧接着治疗之后，经治疗的颈部的淋巴结活组织检查显示了良性或非癌性的淋巴结，未检测到癌症细胞。通过治疗十个月后的另一次活组织检查对此进行了确认。治疗前的一个月和治疗后的十个月获得的CT扫描显示，肿瘤没有扩散且肿瘤的尺寸减小。
随后，用另一个疗程对患者进行治疗。再次，对于该疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光治疗患者。
最终疗程后获得的超声图像及活组织检查显示了完全性反应。患者未遭受副作用，但是在每个疗程之后观察到了炎症反应，当免疫系统攻击肿瘤时，这是典型的。在开始他的治疗后的两年又六个月以及完成他的治疗后的五个月，他目前存活并且状态良好。
实施例3
成功地治疗了患有在胆囊、肝脏和肺中具有转移的晚期转移性肾病的71岁男性患者。该治疗由三个疗程构成。对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg的二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光治疗患者。
在刚治疗前和治疗后的两个月、三个月、五个月和15个月的PCT/CT扫描显示，在整个患者身内，某些肿瘤完全消失且其余的肿瘤尺寸减小。未观察到进一步的转移。
随后，使用另外两个疗程对患者进行治疗。再次，对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg二氢卟酚e4钠。每次口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光治疗患者。此外，使用细针以具有660nm和760nm波长的光纤激光在肝和肺上进行间质光治疗。
PET/CT扫描再次显示了良好的治疗反应。患者未遭受来自治疗的副作用。不幸的是，该患者最近去世了。在五个疗程之前，他是一个只有六个月预期寿命的晚期癌症患者，但是他成功地积极生活了两年四个月。
实施例4
成功地治疗了在肝、淋巴系统、脾、肺和骨骼中具有转移的IVB期霍奇金氏淋巴瘤的20岁女性患者。治疗由三个疗程构成。对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光治疗患者。
CT扫描显示，当前，在使用激光和LED光治疗的患者身体的区域中，一些肿瘤完全消失而一些肿瘤尺寸减小。
随后，使用另外两个疗程对患者进行治疗。再次，对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg二氢卟酚e4钠。在口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光对患者进行治疗。
PET/CT扫描显示了良好的治疗反应。不幸的是，该患者最近去世了。在五个疗程之前，她的身体状况极差，遭受着极度消瘦和嗜睡、过于虚弱而不能行走并且需要经常疼痛缓解。在她的治疗之前，她的预期寿命只有两周，但是她成功地存活了两年又二个月，至少其部分是有活动力的。
实施例5
成功地治疗了患有肺癌的82岁男性患者。治疗由一个疗程构成，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光治疗患者。
在治疗后的三个月，该患者咳血和肿瘤组织。CT扫描显示肿瘤破裂。
实施例6
成功地治疗了患有肺癌的46岁男性患者。该治疗由三个疗程构成。对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后24-48小时后，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光治疗患者。
在最后一个疗程后立即获得的CT扫描显示从肺癌完全康复。
实施例7
成功地治疗了患有在肝中具有转移的晚期胰腺癌的54岁女性患者。在治疗之前，患者总体上健康状况不佳并且遭受极度消瘦、疼痛以及晚期胰腺癌的其他典型症状。疗程由三个疗程构成。对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后约24小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光治疗患者。
在治疗前和治疗后获得的胰腺的PET/CT扫描显示了胰腺区中的改善和良好的治疗反应。患者不具有光敏反应并且遭受了较少痛苦。不幸地是，肠阻塞和营养不良导致了患者的死亡。
实施例8
成功地治疗了患有在淋巴结和骨骼中具有转移的非小细胞肺癌的67岁女性患者。治疗由两个疗程构成。对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg的二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后的约24小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光治疗患者。
在治疗之前和之后获得的肺的PET/CT扫描显示了对治疗的显著反应，许多肿瘤消失了且余下的肿瘤在治疗后未显示或显示低的代谢活性。患者无任何副作用且她的健康状况得到了改善。在开始她的治疗后的10个月以及完成她的治疗后的七个月，她目前存活并且状态良好。
实施例9
成功地治疗了在右侧乳房中具有乳癌的54岁女性患者。治疗由三个疗程构成。对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg的二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光治疗患者。
在治疗之前和之后获得的乳房的乳腺X线摄影、超声和PET/CT扫描显示了完全性反应。患者未遭受副作用。在开始她的治疗后的一年又七个月以及在完成她的治疗后的10个月，她目前存活并且状态良好。
实施例10
成功地治疗了患有在左侧颈部淋巴结和肺中具有转移的鼻咽癌的33岁男性患者。治疗由五个疗程构成。对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg的二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光对患者进行治疗。此外，使用细针以具有660nm和760nm波长的光纤激光在左肺上对大尺寸的肿瘤进行间质光治疗。
PET/CT扫描显示了非常良好的治疗反应。在开始他的治疗后的一年又五个月以及完成他的治疗后的两个月，该患者目前存活并且状态良好。
实施例11
成功地治疗了患有在淋巴结和骶骨骨骼中具有转移的肺癌的44岁女性患者。该患者进进行了手术以去除肺的原发性肿瘤并且完成了四个周期的化疗。随后的PET/CT扫描显示了颈部的淋巴结、左腋下淋巴结和骶骨骨骼中的肿瘤。该治疗由五个疗程构成。对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时后，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光对患者进行治疗。此外，对于疗程的两个，使用细针以具有660nm和760nm波长的光纤激光在骶骨骨骼上进行间质光治疗。此外，对于最后两个疗程，施用间皮(mesothelium)骨生长疗法。
PET/CT扫描显示了完全性反应，在患者体内不存在活性的肿瘤。在开始她的治疗后的10个月以及在完成她的治疗后的四个月，该患者目前存活并且状态良好。
实施例12
成功地治疗了患有在肺和淋巴结中具有转移的脑癌的52岁男性患者。MRI扫描显示了在脑中的大的肿瘤团块。该患者接受了一次手术以减灭(debulk)压迫他的大脑的肿瘤，但是他没有任何化疗或放疗。随后的PET/CT扫描显示了脑中的活性肿瘤，其在肺和在右颈部及右锁骨上区的淋巴结中具有转移。患者出现偶尔的癫痫发作和严重头痛。治疗由两个疗程构成。对于每个疗程，对于每个疗程，在八天的疗程中口服给药五个剂量的62.5-187.5mg二氢卟酚e4钠。在每次口服给药二氢卟酚e4钠后的24-48小时，使用具有660nm和760nm波长的激光和LED光对患者进行治疗。
PET/CT扫描显示了在肺中的完全性反应且在脑肿瘤的区域中没有代谢活性。淋巴结尚不清晰，并且该患者将进行第三个疗程。
实施例－以患有晚期非小细胞肺癌的患者进行临床研究
通过病理或细胞学诊断，选择了66位晚期非小细胞肺癌患者并且随机地分成两组。具有32位患者的组A使用二氢卟酚e4钠进行治疗。具有34位患者的组B使用化疗和放疗进行治疗。
对于组A，以2mg每千克体重的剂量给药二氢卟酚e4钠，其三分之二通过吸入给药且三分之一通过口服给药。在已经确定了一个或多个照射靶之后，通过间质性程序将用于激光治疗目的光学纤维导入到一个或多个肺肿瘤中。照射光的强度为200J/cm2，照射功率为1,000mW，并且照射持续八至十分钟。激光照射进入肿瘤的深度为二至五厘米。照射基于肿瘤大小分阶段(分段治疗)进行或者重复进行。
对于组B，对于放射疗法，15MV X-射线放射治疗照射场覆盖一个或多个原发性肺肿瘤病灶和纵隔淋巴引流区，剂量为65至70Gy，在一周的放疗中每个第一天进行施用。对于化学疗法，通过静脉施用来给药20mg顺铂。
组A和组B的一年和两年的生存率分别为93.75％、70.60％和68.75％、32.35％，差异在统计学上是显著的(P<0.05)。组A和组B的合并的完全和部分缓解率为56.20％和21.30％，组A的缓解率显著的高于组B的缓解率，差异在统计学上是显著的(P<0.05)。
实施例－使用具有皮下S180肉瘤的小鼠的研究
在本实验中，观察了由三种不同的光敏剂(即多替泊芬(Duteroporphyrin)、二氢卟酚e4钠和5-ALA)介导的光动力疗法对小鼠S180肉瘤的影响。多替泊芬和5-ALA为卟啉衍生物。
将40只具有生长良好的皮下S180肉瘤的昆明种小鼠随机分为四组：(A)多替泊芬组(10mg/kg)，(B)二氢卟酚e4钠组(20mg/kg)，(C)5-ALA组(100mg/kg)和(D)空白对照组。组A和组B中的小鼠在尾静脉注射光敏剂之后8至10小时接受照射，而组C中的小鼠在尾静脉注射光敏剂之后3小时接受照射。将具有630nm波长的激光用于组A和组C，而将具有660nm和760nm波长的双频激光用于组B。垂直地照射局部肿瘤部位，激光斑点的直径为1.2-1.5cm。通过激光覆盖整个肿瘤和肿瘤周围的3至5mm的正常组织。将激光施用在组A、组B和组C上20分钟，功率密度为150mW/cm2且能量密度为180J/cm2。对照组D中的小鼠未接受照射。
在治疗之后，观察到了肿瘤在外观上的变化。在治疗后的组A和组中中看到了黑色焦痂，而在组C中观察到了焦痂较薄且为棕红色。在焦痂掉落后，在所有三个治疗组中皮肤和皮毛均痊愈；组C的皮肤修复最快。
从肿瘤生长曲线可以看到，治疗六天之后，治疗组A、B和C与对照组D之间的肿瘤大小没有明显差异。这可能是由于在照射部位发生的治疗引起的水肿和焦痂导致的。治疗21天后对肿瘤大小的观察表明，所有治疗组A、B和C与对照组D之间的平均体积差异在统计学上是显著的(P<0.05)，与对照组D相比，治疗组A、B和C中的平均体积统计学上显著更小。组B和组C之间的平均体积差异也是统计显著的(P<0.05)，组B中的平均体积统计学上显著地小于组C。
另外，相对于对照组D，所有的治疗组均显示了统计学上显著的肿瘤抑制，并且组B显示了比组C统计学上显著更好的疗效(P<0.05)。组A、B和C的肿瘤抑制率分别为62.5％、75.4％和37.2％。
根据治疗后24小时通过FCM的凋亡和坏死的肿瘤细胞的分析，所有治疗组A、B和C中的凋亡和坏死的肿瘤细胞的比例比对照组D中的高很多且活细胞明显更少，表明所有的治疗组均显示出明确的杀伤癌细胞的效果。
通过HE染色观察了肿瘤组织的病理切片。治疗后24小时的治疗组A、B和C中的肿瘤组织的病理变化包括：宽范围的肿瘤坏死、肿瘤血管破裂和中性粒细胞浸润。
通过光动力疗法的杀伤肿瘤细胞的机制包括：直接杀伤肿瘤细胞、破坏肿瘤血管、刺激患者的免疫系统。这些因素可能会有益于彼此并且它们均是长期的肿瘤控制机制。
总之，这种研究证实了使用多替泊芬、二氢卟酚e4钠和5-ALA的光动力疗法能够抑制S180肉瘤在小鼠中的生长。二氢卟酚e4钠具有相似于或稍微好于多替泊芬的治疗效果，以及与5-ALA相比统计学上显著更好的治疗效果。
应当理解的是，以上仅通过实施例的方式描述了本发明，但是实施例不意在限制本发明的范围。在不脱离本发明的范围和精神的条件下可以做出各种修改和实施方式，本发明的范围和精神仅由下列权利要求界定。

Claims (53)

1.二氢卟酚e4钠。
2.二氢卟酚e4钠，包括比率为1:2的二氢卟酚e4和钠。
3.二氢卟酚e4钠，具有以下结构：
4.二氢卟酚e4钠，具有以下结构：
5.一种制备二氢卟酚e4钠的方法，包括使二氢卟酚e4与钠化合物反应的步骤。
6.权利要求5的方法，其中所获得的二氢卟酚e4钠包括比率为1:2的二氢卟酚e4和钠。
7.权利要求5或6的方法，其中所获得的二氢卟酚e4钠具有以下结构：
8.权利要求5至7中任一项的方法，其中所获得的二氢卟酚e4钠具有以下结构：
9.权利要求5至8中任一项的方法，其中所述钠化合物为氢氧化钠。
10.权利要求5至9中任一项的方法，其中二氢卟酚e4在碱的存在下与钠化合物反应。
11.权利要求10的方法，其中所述碱为胺碱。
12.权利要求11的方法，其中所述胺碱为焦磷酸硫胺。
13.权利要求5至12中任一项的方法，其中以0.15-1:45-60:0-12的摩尔比使用二氢卟酚e4、钠化合物和可选的碱。
14.由权利要求5至13中任一项的方法可制备的二氢卟酚e4钠。
15.由权利要求5至13中任一项的方法制备的二氢卟酚e4钠。
16.权利要求1-4或14-15中任一项的二氢卟酚e4钠，用于在药物中使用。
17.权利要求1-4或14-16中任一项的二氢卟酚e4钠，用于在光动力疗法或癌细胞冷光疗法中使用。
18.权利要求1-4或14-17中任一项的二氢卟酚e4钠，用于治疗以下各项：动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。
19.权利要求1-4或14-18中任一项的二氢卟酚e4钠，用于治疗以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病。
20.权利要求1-4或14-19中任一项的二氢卟酚e4钠，用于治疗良性或恶性肿瘤。
21.权利要求1-4或14-20中任一项的二氢卟酚e4钠，用于治疗以下各项：早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。
22.权利要求1-4或14-16中任一项的二氢卟酚e4钠，用于在光动力诊断中使用。
23.权利要求16至22中任一项的二氢卟酚e4钠，其中所述二氢卟酚e4钠适用于在施用辐射之前给药。
24.权利要求23的二氢卟酚e4钠，其中所述辐射是具有处于500nm至1000nm范围内的波长的电磁辐射。
25.一种药物组合物，包含权利要求1-4或14-24中任一项的二氢卟酚e4钠以及药学上可接受的载体或稀释剂。
26.权利要求25的药物组合物，用于在光动力疗法或癌细胞冷光疗法中使用。
27.权利要求25或26的药物组合物，其用于治疗以下各项：动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。
28.权利要求25至27中任一项的药物组合物，用于治疗以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病。
29.权利要求25至28中任一项的药物组合物，用于治疗良性或恶性肿瘤。
30.权利要求25至29中任一项的药物组合物，用于治疗以下各项：早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。
31.权利要求25的药物组合物，用于在光动力诊断中使用。
32.权利要求25至31中任一项的药物组合物，其中所述药物组合物适于在施用辐射之前给药。
33.权利要求32的药物组合物，其中所述辐射是具有在500nm至1000nm范围内的波长的电磁辐射。
34.权利要求25至33中任一项的药物组合物，其中所述药物组合物为适合于口服给药、胃肠外给药(包括静脉内、皮下、肌内、真皮内、气管内、腹膜内、关节内、腹内、颅内和硬膜外)、经皮给药、气道给药(气溶胶)、直肠给药、阴道给药或局部给药(包括口腔、黏膜和舌下)的形式。
35.权利要求34的药物组合物，其中所述药物组合物为适于口服给药或肠胃外给药的形式。
36.权利要求1-4或14-24中任一项的二氢卟酚e4钠在制造用于治疗以下各项的药物中的用途：动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。
37.权利要求1-4或14-24中任一项的二氢卟酚e4钠在制造用于在光动力疗法或癌细胞冷光疗法中使用的光治疗剂中的用途。
38.权利要求37的用途，其中所述光治疗剂用于治疗以下各项：动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。
39.权利要求36至38中任一项的用途，其中所述药物或所述光治疗剂用于治疗以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病。
40.权利要求36至39中任一项的用途，其中所述药物或所述光治疗剂用于治疗良性或恶性肿瘤。
41.权利要求36至40中任一项的用途，其中所述药物或所述光治疗剂用于治疗以下各项：早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。
42.权利要求1-4或14-24中任一项的二氢卟酚e4钠在制造用于在光动力诊断中使用的光诊断剂中的用途。
43.权利要求36至42中任一项的用途，其中所述药物、光治疗剂或光诊断剂适于在施用辐射之前给药。
44.权利要求43的用途，其中所述辐射是具有在500nm-1000nm范围内的波长的电磁辐射。
45.一种治疗以下各项的方法：动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌，该方法包括向需要其的人类或动物给药治疗有效量的根据权利要求1-4或14-24中任一项的二氢卟酚e4钠。
46.一种光动力治疗或癌细胞冷光治疗人类或动物疾病的方法，该方法包括向需要其的人类或动物给药治疗有效量的根据权利要求1-4或14-24中任一项的二氢卟酚e4钠。
47.权利要求46的方法，其中所述人类或动物疾病为动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病；HIV；艾滋病；SARS病毒、亚洲(禽)流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。
48.权利要求45至47中任一项的方法，其中所述人类或动物疾病以良性或恶性细胞过度增殖或新血管形成的区域为特征。
49.权利要求45至48中任一项的方法，其中所述人类或动物疾病为良性或恶性肿瘤。
50.权利要求45至49中任一项的方法，其中所述人类或动物疾病为早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。
51.一种光动力诊断人类或动物疾病的方法，所述方法包括向人类或动物给药诊断有效量的根据权利要求1-4或14-24中任一项的二氢卟酚e4钠。
52.权利要求45至51中任一项的方法，其中所述人类或动物在给药二氢卟酚e4钠后接受辐射。
53.权利要求52的方法，其中所述辐射是具有在500nm至1000nm范围内的波长的电磁辐射。
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