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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen, die als photoselektive
Verbindungen in der photodynamischen Therapie verwendbar sind, sowie
ein Verfahren zur Herstellung solcher Verbindungen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Die
photodynamische Therapie ist ein Verfahren, bei dem photoselektive
(lichtaktivierte) Arzneimittel verwendet werden, um erkrankte Zellen
aufzuspüren
und zu zerstören.
Photoselektive Arzneimittel wandeln auf ähnliche Weise wie bei der Wirkung
von Chlorophyll in grünen
Pflanzen Lichtenergie in chemische Energie um. Die photoselektiven
Arzneimittel sind inaktiv bis sie durch Licht einer spezifischen
Wellenlänge
angeschaltet werden, was es Ärzten
ermöglicht,
spezifische Gruppen von Zellen aufzuspüren und das Timing und die Selektivität der Behandlung
zu steuern. Das Ergebnis dieses Verfahrens ist, dass erkrankte Zellen
mit minimalem Schaden des umgebenden normalen Gewebes zerstört werden.
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Die
photodynamische Therapie beginnt mit der Verabreichung einer bevorzugten
Menge einer photoselektiven Verbindung, welche selektiv durch das
biologische Ziel, d.h. Gewebe oder Zellen, aufgenommen und/oder
gespeichert wird, an einen Patienten. Nachdem die photoselektive
Verbindung von dem Ziel aufgenommen wurde, wird Licht einer geeigneten
Wellenlänge,
welches von der photoselektiven Verbindung absorbiert wird, dem
Zielbereich zugeführt.
Dieses aktivierende Licht regt die photoselektive Verbindung auf
einen höheren
Energiezustand an. Die zusätzliche
Energie der angeregten photoselektiven Verbindung kann dann dazu
verwendet werden, in dem Zielbereich durch Wechselwirkung mit Sauerstoff
eine biologische Reaktion zu erzeugen. Als ein Ergebnis der Bestrahlung
weist die photoselektive Verbindung eine zytotoxische Aktivität auf, d.h.
sie zerstört
Zellen. Weiterhin ist es durch Lokalisieren in dem bestrahlten Bereich
möglich,
die Zytotoxizität
auf einem bestimmten Zielbereich zu halten. Zu einer ausführlicheren
Beschreibung der photodynamischen Therapie siehe US-Patente Nrn.
5,225,433 ,
5,198,460 ,
5,171,749 ,
4,649,151 ,
5,399,583 ,
5,459,159 und
5,489,590 , deren Offenbarungen hier
durch Bezugnahme einbezogen sind.
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Ein
wichtiger Faktor bei der Wirksamkeit der photodynamischen Therapie
für einige
Krankheitsindikationen ist die Tiefe der Gewebepenetration durch
das aktivierende Licht. Es wäre
daher wünschenswert,
photoselektive Verbindungen zu finden, welche bei Wellenlängen absorbieren,
bei denen die Lichtpenetration durch das Gewebe tief ist. Es besteht
daher ein Bedürfnis
nach photoselektiven Verbindungen, die zur photodynamischen Therapie
geeignet sind, welche Absorptionen langer Wellenlängen im
Bereich von 750–850
nm aufweisen, ein Bereich, bei dem die Lichtpenetration durch Gewebe
optimal ist.
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Eine
große
Zahl natürlich
vorkommender und synthetischer Farbstoffe werden gegenwärtig als
potentielle photoselektive Verbindungen auf dem Gebiet der photodynamischen
Therapie evaluiert. Die vielleicht am ausgiebigsten untersuchte
Klasse von photoselektiven Farbstoffen auf diesem Gebiet sind makro zyklische
Tetrapyrrol-Verbindungen, die allgemein Porphyrine genannt werden.
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Chlorine
sind Verbindungen, die sich von Porphyrinen dadurch unterscheiden,
dass einer der Pyrrolringe reduziert wurde.
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Bakteriochlorine,
Iso-Bakteriochlorine und Bakteriopurpurine sind eine Unterklasse
von Porphyrinen, worin zwei der Pyrrolringe reduziert wurden. Bei
Bakteriochlorinen sind gegenüberliegende
Pyrrolringe reduziert, und bei Iso-Bakteriochlorinen sind benachbarte
Pyrrolringe reduziert.
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Bakteriopurpurine
unterscheiden sich von Bakteriochlorinen darin, dass ein oder mehrere
5-gliedrige, isozyklische Ringe an den makrozyklischen Ring fusioniert
sind.
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Die
Reduktion der Pyrrolringe in dem Porphyrinmakrozyklus hat eine ausgeprägte Wirkung
auf die Absorptionsspektren der reduzierten Verbindungen. Bakteriochlorine
und Bakteriopurpurine weisen großen Bande I-Absorptionen auf,
welche Licht im Bereich von 720–850
nm absorbieren. Bakteriochlorine und Bakteriopurpurine sind daher
Klassen von photoselektiven Verbindungen, die ein großes Potential
zur Verwendung in der photodynamischen Therapie haben.
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Unglücklicherweise
sind stabile Bakteriochlorine und Bakteriopurpurine bekannterweise
schwierig aus Porphyrinen oder anderen Chlorin-Zwischenprodukten
zu synthetisieren. Viele natürlich
vorkommende Bakteriochlorine neigen dazu, in Gegenwart von Sauerstoff
und Licht instabil zu sein, und werden schnell in Porphyrine und
Chlorine zurück
umgewandelt.
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Demgemäß besteht
ein Bedürfnis
nach stabilen photoselektiven Verbindungen, die Licht bei einer Wellenlänge absorbieren,
wo die Lichtpenetration durch Gewebe für spezifische Krankheitsindikationen
optimal ist.
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Insbesondere
besteht ein Bedürfnis
nach einer photoselektiven Verbindung, die Licht im Bereich von 750–850 nm
absorbiert.
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Weiterhin
besteht ein Bedürfnis
nach einem Verfahren, mit dem stabile Bakteriochlorine und Bakteriopurpurine
herstellbar sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Um
die Vorteile zu erreichen und gemäß dem Zweck der Erfindung werden
wie hier ausgeführt
und breit beschrieben ist, Bakteriochlorine der folgenden Formeln
bereitgestellt:
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Bakteriopurpurine
der folgenden Formeln:
sowie
Bakteriochlorine der folgenden Formeln:
worin
in jeder der obigen und folgenden Formeln:
R
1,
R
2, R
3, R
4, R
5, R
6,
R
7, R
8, R
9, R
10, R
11 und R
12 unabhängig aus
Wasserstoff, Halogenatomen, unsubstituiertem oder substituiertem
Alkyl, C
3-C
6-Cycloalkyl,
Aryl, Alkenyl, Alkinyl, Amiden, Estern, NR
13R
14, CN, OH, OR
13, CHO,
(CH
2)
nOH, (CH
2)
nSH, (CH
2)
nO-Alkoxy, (CH
2)
nSR
13,
(CH
2)
nOR
13, (CH
2)
nCO
2R
13,
(CH
2)
nCONHR
13, (CH
2)
nCON(R
13)(R
14), CO
2R
13, CONHR
13, CONR
13R
14, SR
13, SO
3H, SO
3R
13, SO
2NHR
13, SO
2N(R
13)(R
14) und SO
2N(R
13)(R
14)(R
15)
+X
– ausgewählt sind;
R
13, R
14 und R
15 unabhängig
aus Wasserstoff, einem physiologisch akzeptablen Salz, unsubstituiertem
oder substituiertem C
1-C
6-Alkyl,
Aryl, Alkenyl oder Alkinyl und einer funktionellen Gruppe mit einem
Molekulargewicht von weniger als oder gleich 100000 Dalton ausgewählt sind;
n
eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 4 ist;
R
20 ein
unsubstituiertes oder substituiertes C
1-C
6-Alkyl ist;
M zwei Wasserstoffe sind
oder ein Metallion ist, das aus Ag, Al, Ce, Co, Cr, Cu, Dy, Er,
Eu, Fe, Gd, Hf, Ho, In, La, Lu, Mn, Mo, Nd, Ni, Pb, Pd, Pr, Pt,
Rh, Sb, Sc, Sm, Sn, Tb, Th, Ti, Tl, Tm, U, V, Y, Yb, Zn und Zr ausgewählt ist.
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Weiterhin
wird ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formeln
IA und IB bereitgestellt, umfassend das Umsetzen des entsprechenden
meso-Acrylatporphyrinvorläufers
in einem Lösungsmittel
mit Basenkatalysator über
eine ausreichende Zeit und Temperatur, um die Verbindungen der Formeln
IA und IB zu bilden:
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Ein
weiteres Verfahren wird zur Herstellung der Verbindungen der Formeln
IIA und IIB bereitgestellt, umfassend das Umsetzen des entsprechenden
meso-Acrylatporphyrinvorläufers
in einem Lösungsmittel
mit einem Basenkatalysator für
eine ausreichende Zeit und Temperatur, um die Verbindungen der Formeln
IIA und IIB zu bilden:
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Weiterhin
wird ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formeln
IIIA und IIIB bereitgestellt, umfassend das Umsetzen des entsprechenden
meso-Acrylatporphyrinvorläufers
in einem Lösungsmittel
mit Wasserstoff und einem Hydrierungskatalysator für eine ausreichende
Zeit und Temperatur, um die Verbindung der Formeln IIIA und IIIB
zu bilden:
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Durch
selektive Hydrierung und Reinigung kann weiterhin hergestellt werden:
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Weitere
Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung angegeben und sind teilweise anhand der Beschreibung
erkennbar oder können
durch Durchführung
der Erfindung erfahren werden. Die Vorteile der Erfindung können mittels
der Elemente und Kombinationen, die insbesondere in den anliegenden
Ansprüchen
betont sind, realisiert und erhalten werden.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind für die Photodiagnose und Phototherapie
von Tumor-, Krebs- und bösartigem
Gewebe (im Folgenden als "Tumor" bezeichnet) geeignet.
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Wenn
ein Mensch oder ein Tier mit einem Tumor mit Dosierungen einer Verbindung
der vorliegenden Erfindung behandelt wird, und wenn geeignete Lichtstrahlen
oder elektromagnetische Wellen angewandt werden, emittiert die Verbindung
Licht (d.h. sie fluoresziert). Dadurch kann die Gegenwart, Position
und Größe des Tumors
detektiert werden. Dies wird als Photodiagnose bezeichnet.
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Wenn
der Tumor mit Licht einer geeigneten Wellenlänge und Intensität bestrahlt
wird, wird die Verbindung aktiviert, so dass sie eine zelltötende Wirksamkeit
gegen den Tumor ausübt.
Dies wird als Phototherapie bezeichnet.
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Für die Photodiagnose
und Phototherapie gedachte Verbindungen sollten idealerweise die
folgenden Eigenschaften aufweisen:
- a) nicht
toxisch bei normaler therapeutischer Dosierung, wenn nicht und solange
nicht durch Licht aktiviert wurde;
- b) selektiv photoaktiv;
- c) wenn Lichtstrahlen oder elektromagnetische Wellen angewandt
werden, emittieren sie eine charakteristische und detektierbare
Fluoreszenz;
- d) bei Bestrahlung mit Lichtstrahlen oder wenn elektromagnetische
Wellen angewandt werden, werden sie in ausreichendem Maße aktiviert,
um gegenüber
Tumoren eine zelltötende
Wirksamkeit auszuüben;
und
- e) werden leicht nach Behandlung metabolisiert oder ausgeschieden.
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Die
vorliegenden Verbindungen können
zur Diagnose und therapeutischen Behandlung eines breiten Bereichs
von Tumoren verwendet werden. Beispiele von Tumoren sind Magenkrebs,
Darmkrebs, Lungenkrebs, Brustkrebs, Gebärmutterkrebs, Speiseröhrenkrebs,
Eierstockkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs,
Pharynxkrebs, Sarkome, Leberkrebs, Harnblasenkrebs, Oberkieferkrebs,
Gallenwegskrebs, Zungenkrebs, Gehirntumoren, Hautkrebs, bösartiger
Kropf, Prostatakrebs, Parotiskrebs, Hodgkinsche Krankheit, Multiples
Myelom, Nierenkrebs, Leukämie
und malignes Lymphozytom. Zur Diagnose ist das einzige Erfordernis,
dass der Tumor bei Exponierung gegenüber geeignetem Licht selektiv
fluoreszieren kann. Zur Behandlung muss der Tumor durch die Aktivierungsenergie
penetrierbar sein. Für
die Diagnose wird Licht kürzerer
Wellenlänge
verwendet, wohingegen für
therapeutische Zwecke Licht längerer
Wellenlänge
verwendet wird, um eine gute Penetration beziehungsweise Durchdringung
des Tumorgewebes zu erlauben.
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Es
ist notwendig, dass die Lichtstrahlen eine ausreichende Intensität aufweisen,
um zu bewirken, dass die Verbindungen zur Diagnose Fluoreszenz emittieren
und für
die Therapie eine zelltötende
Wirksamkeit ausüben.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind auch zur Behandlung
ophthalmologischer Erkrankungen geeignet, wie bei spielsweise eine
altersbedingte Makuladegeneration und eine Chorioidneovaskularisierung;
dermatologischer Erkrankungen wie Psoriasis; gynäkologischer Erkrankungen wie
dysfunktionelle Gebärmutterblutung;
urologischer Erkrankungen wie Condylom-Virus; Herz-Kreislauf-Erkrankungen
wie Restenose und atherosklerotische Plaques; sowie zur Haarentfernung.
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Die
Bestrahlungsquelle zur Photodiagnose und Phototherapie ist nicht
eingeschränkt,
ein Laserstrahl ist jedoch bevorzugt, da intensive Lichtstrahlen
in einem gewünschten
Wellenlängenbereich
selektiv angewandt werden können.
Beispielsweise wird bei der Photodiagnose die Verbindung der Erfindung
einem menschlichen oder Tierkörper
verabreicht, und nach einem gewissen Zeitraum werden Lichtstrahlen
auf den zu untersuchenden Teil aufgebracht. Wenn für den betroffenen
Teil ein Endoskop eingesetzt werden kann, wie bei Lungen, der Speiseröhre, Magen,
Gebärmutter,
Harnblase oder dem Rektum, wird der Teil unter Verwendung des Endoskops
bestrahlt, wobei der Tumoranteil selektiv Fluoreszenz emittiert.
Dieser Teil wird visuell beobachtet oder durch ein eingestelltes
Fiberskop beziehungsweise Faseroptikinstrument über das Auge oder auf einem
CRT-Schirm beobachtet.
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Bei
der Phototherapie wird nach Verabreichung der Dosierung die Bestrahlung
mittels Laserlicht von der Spitze von Quarzfasern durchgeführt. Neben
der Bestrahlung der Oberfläche
des Tumors kann der Innenteil des Tumors durch Einsetzen der Spitze
von Quarzfasern in den Tumor bestrahlt werden. Die Bestrahlung kann
visuell oder auf einem CRT-Schirm beobachtet oder abgebildet werden.
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Zur
Photodiagnose ist Licht einer Wellenlänge zwischen 360 und 760 nm
zur Aktivierung der vorliegenden Tetrapyrrol-Verbindungen geeignet. Jede Verbindung
hat selbstverständlich
eine spezifische optimale Wellenlänge zur Aktivierung. Eine Ultraviolett-Lampe
mit langer Wellenlänge
ist für
die Photodiagnose besonders geeignet. Es können ähnliche Verfahren zur Betrachtung
des behandelten Tumors verwendet werden, wie sie schon für die Phototherapie
beschrieben wurden.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Es
wird nun ausführlich
auf gegenwärtig
bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung Bezug genommen.
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Gemäß der Erfindung,
so wie sie hier ausgeführt
und in breiter Form beschrieben ist, werden Bakteriochlorine und
Bakteriopurpurine bereitgestellt, die insbesondere als photoselektive
Verbindungen in der photodynamischen Therapie geeignet sind. Die
vorliegende Erfindung betrifft Bakterio-chlorine der Formeln IA
und IB, Bakteriopurpurine der Formeln IIA und IIB sowie Bakteriochlorine
der Formeln IIIA und IIIB, wie oben beschrieben.
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Gemäß der Erfindung,
so wie sie hier ausgeführt
und breit beschrieben ist, fanden die vorliegenden Erfinder überraschenderweise,
dass die Bakteriochlorine und Bakteriopurpurine der Erfindung erfolgreich durch
Zyklisierung von meso-Diacrylatporphyrinen oder durch Hydrierung
von Bakteriopurpurinen in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators
hergestellt werden können.
Um das gewünschte
Endprodukt zu erhalten, wird das entsprechende meso-Acrylatporphyrin
als Vorläuferverbindung
verwendet.
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Demgemäß betrifft
die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung von
Bakteriochlorinen und Bakteriopurpurinen der Formeln IA, IB, IIA,
IIB, IIIA oder IIIB. Das Verfahren beinhaltet die Umsetzung der
entsprechenden meso-Diacrylatporphyrinvorläuferverbindung
in einem Lösungsmittel
und eines Basenkatalysators für
eine ausreichende Zeit und Temperatur, um Verbindungen der Formeln
IA, IB, IIA, IIB, IIIA oder IIIB zu bilden.
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Die
Chemie von Purpurinen und die Zyklisierung von meso-Acrylatporphyrinen
unter Bildung von Purpurinen sind in der Literatur veröffentlicht.
Die Tetrapyrrole können
durch verschiedene synthetische Verfahren hergestellt werden, die
in der Literatur angetroffen werden, z.B.
Chlorin e6
Willstatter, R., Stoll, A.; Investigations
on Chlorophyll, (Trans., Schertz, F. M., Merz, A. R.,) Seite 176.
Science Printing Press, Lancaster, Pa., 1928.
Willstatter,
R., Isler, M.; Ann. Chem., 390, 269 (1912).
Fisher, H., Baumler,
R.; Ann. Chem., 474, 65 (1929).
Fisher, H., Siebel, H.; Ann.
Chem., 499, 84 (1932).
Conant, J. B., Mayer, W. W.; J. Amer.
Chem. Soc., 52, 3013 (1930).
Chlorin e6,
e4, Mesochlorin e6,
Bacteriochlorin e6
Fischer and
Orth, "Die Chemie
der Pyrrole" Akademische
Verlagsgesellschaft, Leipzig, 1940, Band 11, Teil 2.
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Allgemeine
Referenz für
Porphyrine
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"Porphyrins and Metalloporphyrins" Hrsg. Kevin M. Smith,
Elsevier 1975 N.Y.
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Patente
von Morgan (U.S. Patent Nrn.
4,877,872 ;
5,051,415 ;
5,109,129 ;
5,216,012 ; und
5,534,506 beispielsweise) geben Verfahren
zur Synthese von Purpurinen an. Frühere Versuche zur Bildung von
Bakteriopurpurinen aus Diacrylatporphyrinen waren nicht erfolgreich
(z.B. Morgan, A. R. et al., J. of Medicinal Chemistry, 34, 1991,
2126, 2128). Bei Untersuchungen der Mechanismen der Zyklisierung
von meso-Acrylatporphyrinen hat der vorliegende Erfinder gezeigt,
dass eine Vielzahl von Basenkatalysatoren wirksam meso-Acrylat-porphyrine
in Purpurine umwandeln. Basierend auf dem Erfolg basenkatalysierter
Zyklisierungsreaktionen wurde die Zyklisierung von Bisacrylatporphyrinen
in der Hoffnung untersucht, synthetische Bakteriopurpurine mit langen
Wellenlängenabsorptionen
zur Verwendung als photodynamische Reagenzien in der photodynamischen
Therapie zu erzeugen.
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Die
Schemata 1 und 2 geben die bei der Synthese von Bakteriopurpurinen
beteiligte Chemie an.
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Porphyrine
der Formeln XIV und XV
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können dazu
verwendet werden, die in den Schemata 1 und 2 angegebenen Verbindungen
herzustellen, wobei R1, R2,
R3, R4, R5, R6, R7,
R8, R9, R10, und R11 unabhängig aus
Wasserstoff, Halogenatomen, unsubstituiertem oder substituiertem
Alkyl, C3-C6-Cycloalkyl,
Acetyl, Aryl, Alkenyl, Alkinyl, Amiden, Estern, NR13R14, CN, OH, OR13,
CHO, (CH2)nOH, (CH2)nSH, (CH2)nO-Alkoxy, (CH2)nSR13,
(CH2)nOR13, (CH2)nCO2R13, (CH2)nCONHR13,
(CH2)nCON(R13)(R14), CO2R13, CONHR13, CONR13R14, SR13, SO3H, SO3R13,
SO2NHR13, SO2N(R13)(R14) und SO2N(R13)(R14)(R15)+X– ausgewählt werden;
R13, R14 und R15 unabhängig
aus Wasserstoff, einem physiologisch akzeptablen Salz, unsubstituiertem
oder substituiertem C1-C6-Alkyl,
Aryl, Alkenyl oder Alkinyl und einer funktionellen Gruppe mit einem
Molekulargewicht weniger als oder gleich ungefähr 100.000 Dalton ausgewählt werden;
n
eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 4 ist;
R20 ein
substituiertes oder unsubstituiertes C1-C6-Alkyl ist; A, B, C, D, E und F unabhängig aus
C, S, N, N+(R16)X–,
O, Se und Te ausgewählt
werden, worin R16 eine funktionelle Gruppe
mit einem Molekulargewicht von weniger als oder gleich ungefähr 100.000
Dalton ist, und X ein ladungsausgleichendes Ion ist,
und worin
M aus zwei Wasserstoffen oder einem Metallion ausgewählt ist,
das aus Ag, Al, Ce, Co, Cr, Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Gd, Hf, Ho, In,
La, Lu, Mn, Mo, Ni, Nd, Pb, Pd, Pr, Pt, Rh, Sb, Sc, Sm, Sn, Tb,
Th, Ti, Tl, Tm, U, V, Y, Yb, Zn und Zr ausgewählt ist.
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Weiterhin
kann mit einer selektiven Hydrierung bereitgestellt werden:
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
können
meso-Diformylporphyrine
mit dem geeigneten Wittig-Reagenz umge setzt werden, um meso-Diacrylatporphyrine
zu bilden. Alternativ kann das Verfahren von Morgan und Mitarbeitern
verwendet werden, bei dem Ni-S-formyl-10-acrylatporphyrine (1) und
Ni-5-formyl-15-acrylatporphyrine
(2) mit dem Wittig-Reagenz unter Bildung von Ni-5,15-bis-acrylat
(3) und den Ni-5,10-bis-acrylat(9)-porphyrinen
umgesetzt werden kann. Eine Entmetallisierung dieser Porphyrine
mit Schwefelsäure
ergibt die gewünschten
Diacrylatanaloga als freie Base. In der vorliegenden Erfindung wurden beide
Synthesewege zur Bildung von meso-Diacrylatporphyrinen eingesetzt. Beispiele
der in der Erfindung verwendeten Porphyrintypen sind unten angegeben.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
ist M für
die Verbindungen 1–3
und 7–10
Nickel. Die Synthese von Bakteriopurpurinen wurde durch Zyklisierung
der entmetallisierten meso-Diacrylatporphyrine
(5, 6, 11, 12) unter Rückfluss
von Toluol/DBO unter einer Argonatmosphäre erreicht. Zusätzlich zu
den gewünschten
Bakteriopurpurinen wurden schwächere
polare Banden ebenfalls isoliert, wobei diese sich als die in Schemata
3 und 4 gezeigten 15-Acrylatpurpurine erwiesen. Eine Vielzahl von
Basenkatalysatoren kann verwendet werden, um die Zyklisierungsreaktionen
zu bewirken. Diese beinhalten 1,8-Diazobicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU),
1,5-Diazobicyclo[4.3.0]5-nonen (DBN), 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan
(DABCO), 1,1,3,3-Tetramethylguanidin
und Pyrrolidin. Der bevorzugte Basenkatalysator ist 1,8-Diazobicyclo[5.4.0]undec-7-en
(DBU). Jedes geeignete Lösungsmittel
kann verwendet werden, vorausgesetzt, dass es geeignete Löslichkeitseigenschaften
aufweist. Beispiele von Lösungsmitteln,
die verwendet werden können,
beinhalten beispielsweise Toluol und Benzol. Toluol ist bevorzugt.
Die Temperatur, auf welche das Reaktionsgemisch erhitzt wird, reicht
allgemein von ungefähr
100°C bis
ungefähr
160°C. Die
Reaktionszeit reicht vorzugsweise von ungefähr 2 Stunden bis ungefähr 24 Stunden.
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Die
UV-/sichtbaren Absorptionsspektren von Verbindungen 13b(R=Et) und
14b(R=Me) sind in 1 und 2 gezeigt. 3 zeigt eine Röntgenkristallstruktur von 14b(R=Me).
Im Allgemeinen zeigen Bakteriopurpurine dieser Typen eine ausgeprägte Bande
I-Absorption bei ungefähr
850–860
nm, eine scharfe Absorptionsbande bei 599 nm und eine breite Soret-Absorptionsbande
bei 380 nm.
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Der
Umfang der Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigten
Beispiele beschränkt.
Eine große
Zahl von Porphyrinen sind in der Literatur bekannt (siehe beispielsweise "Porphyrins and Metalloporphyrins" Hrsg. K. Smith,
Elsevier, 1975, N.Y. und "The
Porphyrins", Ed
D. Dolphin, Band I–V,
Academic Press, 1978-7), welche verschiedene und sich erstreckende
Substituenten an den β-Pyrrolpositionen
oder meso-Positionen
des Porphyrinrings enthalten, die entweder symmetrisch oder asymmetrisch
am Ring substituiert sind. Beispiele einer solchen Funktionalität können funktionelle
Gruppen mit einem Molekulargewicht von weniger als oder gleich etwa
100.000 Dalton sein, zum Beispiel (1) Wasserstoff; (2) Halogene,
wie Fluor, Chlor, Iod und Brom; (3) Niederalkyl wie Methyl, Ethyl,
n-Propyl, Isopropyl, t-Butyl, n-Pentyl und ähnliche Gruppen; (4) Niederalkoxy
wie Methoxy, Ethoxy, Isopropoxy, n-Butoxy, t-Pentoxy und dergleichen;
(5) Hydroxy; (6) Carbonsäuren
oder -säuresalze
wie -CH2COOH, -CH2COO-Na+, -CH2CH2COOH, -CH2CH2COONa, -CH2CH2CH(Br)COOH, -CH2CH2CH(CH3)COOH, -CH2CH(Br)COOH, -CH2CH(CH3)COOH, -CH(Cl)-CH2-CH(CH3)-COOH, -CH2-CH2-C(CH3)2-COOH,
-CH2-CH2-C(CH3)2-COO–K+, -CH2-CH2-CH2-CH2-COOH,
C(CH3)3-COOH, CH(Cl)2-COOH und dergleichen; (7) Carbonsäureester
wie -CH2CH2COOCH3, -CH2CH2COOCH2CH3, -CH2CH(CH3)COOCH2CH3, -CH2CH2CH2COOCH2CH2CH3,
-CH2 CH(CH3)2COOCH2CH3 und dergleichen; (8) Sulfonsäuren oder
-säuresalze,
beispielsweise Salze der Gruppe I und Gruppe II, Ammoniumsalze und
Salze organischer Kationen wie Alkyl- und quaternäre Ammoniumsalze;
(9) Sulfonylamide wie substituierte und unsubstituierte Benzolsulfonamide;
(10) Sulfonsäureester
wie Methylsulfonat, Ethylsulfonat, Cyclohexylsulfonat und dergleichen;
(11) Amino wie unsubstituiertes primäres Amino, Methylamino, Ethylamino,
n-Propylamino, Isopropylamino, 5-Butylamino,
sec-Butylamino, Dimethylamino, Trimethylamino, Diethylamino, Triethylamino, Di-n-propylamino,
Methylethylamino, Dimethyl-sec-butylamino, 2-Aminoethanoxy, Ethylendiamino,
2-(N-Methylamino)heptyl, Cyclohexylamino, Benzylamino, Phenylethylamino,
Anilino, N-Methylanilino, N,N-Dimethylanilino,
N-Methyl-N-ethylanilino, 3,5-Dibrom-4-anilino, p-Toluidino, Diphenylamino,
4,4'-Dinitrodiphenylamino und
dergleichen; (12) Cyano; (13) Nitro oder (14) eine biologisch aktive
Gruppe oder (15) irgendein anderer Substituent, welcher die amphiphile
Natur der Verbindungen der Formeln IA, IB, IIIA oder IIIB erhöht.
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Der
Begriff "biologisch
aktive Gruppe" kann
irgendeine Gruppe sein, die selektiv die Akkumulierung, Eliminierung,
Bindungsrate oder Festigkeit der Bindung in einer bestimmten biologischen
Umgebung fördert. Beispielsweise
sind eine Kategorie biologisch aktiver Gruppen die von Zuckern abgeleiteten
Substituenten, insbesondere (1) Aldosen wie Glycerinaldehyd, Erythrose,
Threose, Ribose, Arabinose, Xylose, Lyxose, Allose, Altrose, Glucose,
Mannose, Gulose, Idose, Galactose, and Talose, (2) Ketosen wie Hydroxyaceton,
Erythrulose, Rebulose, Xylulose, Psicose, Fructose, Sorbose und
Tagatose, (3) Pyranosen wie Glucopyranose, (4) Furanosen wie Fructofuranose,
(5) O-Acylderivate wie Penta-O-acetyl-α-glucose, 6) O-Methylderivate wie
Methyl-α-glucosid,
Methyl-β-glucosid,
Methyl-α-glucopyranosid
und Methyl-2,3,4,6-tetra-O-methylglucopyranosid, (7) Phenylosazone
wie Glucosephenyl-osazon, (8) Zuckeralkohole wie Sorbitol, Mannitol,
Glycerol und Myoinositol, (9) Zuckersäuren wie Gluconsäure, Glucarsäure und
Glucuronsäure, δ-Gluconolacton, δ-Glucuronolacton,
Ascorbinsäure,
and Dehydroascorbinsäure,
(10) Phosphorsäureester
wie α-Glucose-1-phosphorsäure, α-Glucose-6-phosphorsäure, α-Fructose-1,6-diphosphorsäure und α-Fructose-6-phosphorsäure, (11) Deoxyzucker
wie 2-Deoxy-ribose, Rhammose (Deoxymannose) und Fructose(6-deoxy-galactose),
(12) Aminozucker wie Glucosamin und Galactosamin, Muraminsäure und
Neuraminsäure,
(13) Disaccharide wie Maltose, Saccharose und Trehalose, (14) Trisaccharide
wie Raffinose (Fructose, Glucose, Galactose) und Melezitose (Glucose,
Fructose, Glucose), (15) Polysaccharide (Glycane) wie Glucane and
Mannane, sowie (16) Speicherpolysaccharide wie α-Amylose, Amylopectin, Dextrine
und Dextrane.
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Aminosäurederivate
sind ebenfalls verwendbare biologisch aktive Substituenten, wie
solche, die von Valin, Leucin, Isoleucin, Threonin, Methionin, Phenylalanin,
Tryptophan, Alanin, Arginin, Asparaginsäure, Cystin, Cystein, Glutaminsäure, Glycin,
Histidin, Prolin, Serin, Tyrosin, Asparagin und Glutamin. Weiterhin
sind Peptide verwendbar, insbesondere solche, von denen bekannt
ist, dass sie eine Affinität
für bestimmte
Rezeptoren haben, beispielsweise Oxytocin, Vasopressin, Bradykinin,
LHRH, Thrombin und dergleichen.
-
Eine
andere Gruppe biologisch aktiver Substituenten sind solche, die
von Nucleosiden abgeleitet sind, beispielsweise Ribonucleoside wie
Adenosin, Guanosin, Cytidin und Uridin, sowie 2'-Deoxyribonucleoside wie 2'-Deoxyadenosin, 2'-Deoxyguanosin, 2'-Deoxycytidin und 2'-Deoxythymidin.
-
Eine
andere Kategorie biologisch aktiver Gruppen, die besonders geeignet
ist, ist irgendein Ligand, der für
einen bestimmten biologischen Rezeptor spezifisch ist. Der Begriff "für einen Rezeptor spezifischer
Ligand" bezieht
sich auf einen Rest, der einen Rezeptor an Zelloberflächen bindet,
und somit Konturen und Ladungsmuster enthält, die komplementär zu denen
des biologischen Rezeptors sind. Der Ligand ist nicht der Rezeptor
selbst, sondern eine dazu komplementäre Substanz. Es ist weiterhin
bekannt, dass eine große
Vielzahl von Zelltypen spezifische Rezeptoren aufweisen, die zur
Bindung von Hormonen, Wachstumsfaktoren oder Neurotransmittern ausgelegt
sind. Während
diese Ausführungsformen
von für
Rezeptoren spezifischen Liganden jedoch bekannt sind und verstanden
werden, bezieht sich der hier verwendete Begriff "für einen Rezeptor spezifischer
Ligand" auf irgendeine
natürliche
oder synthetische Substanz, die spezifisch an einen Rezeptor bindet.
-
Beispiele
solcher Liganden beinhalten: (1) die Steroidhormone wie Progesteron, Östrogene,
Androgene und die Nebennierenrindenhormone, (2) Wachstumsfaktoren
wie den epidermalen Wachstumsfaktor, Nervenwachstumsfaktor, Fibroblastenwachstumsfaktor
und dergleichen, (3) andere Proteinhormone wie das menschliche Wachstumshormon,
Nebenschilddrüsenhormon
und dergleichen, (4) Neurotransmitter wie Acetylcholin, Serotonin,
Dopamin und dergleichen, sowie (5) Antikörper. Jedes Analogon dieser
Substanzen, das auch erfolgreich an einen biologischen Rezeptor
bindet, ist ebenfalls beinhaltet.
-
Besonders
geeignete Beispiele von Substituenten, die dazu tendieren, die amphiphile
Natur der Verbindungen der Formeln IA, IB, IIIA und IIIB zu erhöhen, beinhalten:
(1) langkettige Alkohole, beispielsweise -C12H24-OH, worin C12H2 4 hydrophob ist,
(2) Fettsäuren
und deren Salze wie das Natriumsalz der langkettigen Fettsäureölsäure, (3)
Phosphoglyceride wie Phosphatidinsäure, Phosphatidylethanolamin,
Phosphatidyl cholin, Phosphatidylserin, Phosphatidylinositol, Phosphatidylglycerol,
Phosphatidyl-3'-O-alanylglycerol,
Cardiolipin oder Phosphatidalcholin, (4) Sphingolipide wie Sphingomyelin
und (5) Glycolipide wie Glycosyldiacyl-glycerole, Cerebroside, Sulfatester
von Cerebrosiden oder Ganglioside. Der Umfang der Erfindung ist
nur durch die Tatsache beschränkt,
dass mindestens zwei Acrylatgruppen auf dem Molekül vorliegen
müssen,
um die basenkatalysierte Umwandlung für meso-Diacrylatporphyrin zu
Bakteriopurpurin zu bewirken, wie in Schemata 1 und 2 gezeigt ist.
-
Eine
große
Zahl von Purpurinen wurden aus Porphyrinen hergestellt, die verschiedene
Funktionalitäten
von meso-Acrylatgruppen tragen. Diese beinhalten -CHCHCHO, CHCHCN,
CHCHC(NH)(NH
2), CHCHCO
2R
(worin R Alkyl, Aryl oder irgendeine andere Funktionalität von Interesse
sein kann), CHCHCONHR
1, CHCHCONR
1R
2, (oder irgendein
anderes Amid von Interesse) oder CHCHCH
2OR
zum Beispiel, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Solche Gruppen werden
meso-Vinylsubstituenten genannt, und Porphyrine, die zwei dieser
Gruppen tragen, werden meso-divinylsubstituierte
Porphyrine genannt. Es ist denkbar, dass solche meso-divinylsubstituierten
Porphyrine gemäß der angegebenen
Chemie synthetisiert und zyklisiert werden können. Es ist auch denkbar,
dass Porphyrine, die verschiedene meso-Divinylsubstituenten tragen, auf gleiche
Weise synthetisiert und zyklisiert werden können, um Bakterio-purpurine
zu erzeugen, die diese Substituenten tragen. Solche Strukturen können durch
die folgenden Strukturen dargestellt werden:
-
Alternativ
existieren Derivate von Porphyrinen, welche neben Stickstoff Heteroatome
in dem zentralen Hohlraum der Porphyrinringstruktur aufweisen. Beispiele
solcher Atome beinhalten S, O, Se, Te, P. Es ist bekannt, dass solche
Moleküle
Metalle binden und als solche mit meso-Divinyl-substituenten derivatisiert
werden können.
Derartige Moleküle
können
dann durch die angegebene Chemie zyklisiert werden, wobei Bakteriopurpurine
der folgenden Strukturen erhalten werden:
worin
A, B, C, D N, S, Se, Te, P oder Kombinationen hiervon sein können. Ebenso
existieren Derivate von Porphyrinen, die Azoporphyrine genannt werden,
in welchen ein oder mehrere der meso-Kohlenstoffatome durch Stickstoff
ausgetauscht wurden. Solche Moleküle sind in der Literatur gut
charakterisiert (beispielsweise in "The Porphyrins", Hrsg. D. Dolphin, Vol. I–V, Academic
Press, 1978–1979)
und weisen unterschiedliche spektroskopische Eigenschaften als die
Porphyrine auf. Solche Azoporphyrine binden ebenfalls bekannterweise Metalle und
können
als solche mit meso-Divinylsubstituenten derivatisiert werden. Solche
Moleküle
können dann
durch die angegebene Chemie zyklisiert werden, wobei Bakteriopurpurine
der folgenden Strukturen erhalten werden:
worin
E und F C oder N oder Kombinationen hiervon sein können. Ähnlich kann
man sich Porphyrine vorstellen, die Stickstoffe an den Meso-Positionen
tragen sowie andere Heteroatome als Stickstoff oder solche die Stickstoff
in dem zentralen Ringkern enthalten. Solche Moleküle können mit
Meso-Divinylsubstituenten
derivatisiert werden und können
dann durch die angegebene Chemie zyklisiert werden, wobei Bakteriopurpurine
der folgenden Strukturen erhalten werden:
-
Man
kann annehmen, dass alle derartigen Änderungen der Peripherie und
Ringfunktionalität
Moleküle liefern,
die stark verschiedene spektroskopische Eigenschaften aufweisen,
die eine geeignete Anwendbarkeit für verschiedene Erkrankungsindikationen
als Photosensibilisatoren in der photodynamischen Therapie oder als
photodiagnostische Mittel haben.
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Es
ist bekannt, dass die Doppelbindung an dem isozyklischen Ring von
Purpurinen durch Hydrierungskatalysatoren wie Pd/C, Pt/C oder Ni/C
hydriert werden können.
Andere Hydrierungskatalysatoren beinhalten Rhodium-, Ruthenium-
und Iridiummetalle oder auch im Verbund innerhalb von Elementen
und Verbindungen wie Kohlenstoff und Al2O3. Die Hydrierung der Doppelbindung an dem
isozyklischen Ring ergibt eine Einfachbindung (siehe z.B. Morgan,
A.R., et al. J. Org. Chem., 1986, 51, 1347). In Bakteriopurpurinen
ist es auch möglich,
die isozyklischen Ringdoppelbindungen durch ähnliche beziehungsweise gleiche
Hydrierungskatalysatoren zu hydrieren, wobei Derivate davon durch
Hydrierung von Bakteriopurpurinen synthetisiert werden können wie
hier beschrieben. Man kann annehmen, dass solche Änderungen
an den isozyklischen Ringstrukturen Moleküle liefern, die stark verschiedene
spektroskopische Eigenschaften aufweisen, die eine geeignete Anwendbarkeit
für verschiedene
Erkrankungsindikationen als Photosensibilisatoren in der photodynamischen
Therapie oder als photodiagnostische Mittel haben.
-
-
Durch
selektive Hydrierung und Reinigung kann hergestellt werden:
-
Die
vorliegende Erfindung stellt weiterhin die folgenden photodynamischen
Verbindungen bereit:
wobei R Me oder Et ist.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung oder deren pharmazeutisch
akzeptablen Salze, Solvate, Proarzneimittel oder Metabolite können dem
Empfänger
in einer Vielzahl von Formen verabreicht werden, die an den gewählten Verabreichungsweg
angepasst sind, d.h. oral, intravenös, intramuskulär oder subkutan.
-
Die
aktive Verbindung kann oral verabreicht werden, beispielsweise mit
einem inerten Verdünnungsmittel
oder mit einem assimilierbaren genießbaren Träger, oder sie kann in einer
Gelatinekapsel mit harter oder weicher Schale eingeschlossen sein
oder zu Tabletten gepresst sein oder direkt mit Lebensmitteln eingenommen
werden. Zur oralen therapeutischen Verabreichung kann die Verbindung
mit Excipienten inkorporiert werden und in Form einnehmbarer Tabletten,
bukkaler Tabletten, Pastillen, Kapseln, Elixieren, Suspensionen,
Sirupen, Waffeln und dergleichen verwendet werden. Solche Zusammensetzungen
und Zubereitungen sollten mindestens ungefähr 0,1 % aktive Verbindung
enthalten. Der Prozentsatz der Zusammensetzungen und Zubereitungen
kann selbstverständlich
variiert werden und kann bequemerweise zwischen ungefähr 2 bis ungefähr 60 Gew.%
des verabreichten Produkts betragen. Die Menge aktiver Verbindung
in derartigen therapeutisch einsetzbaren Zusammensetzungen ist so,
dass eine geeignete Dosierung erhalten wird. Bevorzugte Zusammensetzungen
oder Zubereitungen gemäß der vorliegenden
Erfindung werden so hergestellt, dass eine orale Verabreichungseinheitsform
zwischen ungefähr
50 und 300 mg aktiver Verbindung enthält.
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Die
Tabletten, Pastillen, Pillen, Kapseln und dergleichen können auch
Folgendes enthalten: ein Bindemittel wie Tragantgummi, Akaziengummi,
Maisstärke
oder Gelatine, Exzipienten wie Dicalciumphosphat, ein Desintegrationsmittel
wie Maisstärke,
Kartoffelstärke,
Alginsäure
und dergleichen, ein Schmiermittel wie Magnesiumstearat, ein Süßmittel
wie Saccharose, Lactose oder Saccharin, oder Geschmacksstoffe wie
Pfefferminz, Immergrünöl oder Kirschgeschmack.
Wenn die Dosierungseinheitsform eine Kapsel ist, kann sie zusätzlich zu
Materialien des obigen Typs einen flüssigen Träger enthalten. Verschiedene
andere Materialien können als
Beschichtungen vorliegen, oder um die physikalische Form der Dosierungseinheit
auf andere Weise zu modifizieren. Beispielsweise können Tabletten,
Pillen oder Kapseln mit Schellack, Zucker oder beidem beschichtet
sein. Ein Sirup oder Elixier kann die aktive Verbindung enthalten,
Saccharose als Süßmittel,
Methyl- und Propylparabene
als Konservierungsmittel, ein Farbstoff und Geschmacksstoffe wie
Kirsch- oder Orangengeschmack. Weiterhin sollte jedes zur Herstellung
irgendeiner Dosierungseinheitsform verwendete Material pharmazeutisch
rein und in den eingesetzten Mengen im Wesentlichen nicht toxisch
sein. Weiterhin kann die aktive Verbindung in Zubereitungen und
Formulierungen mit verzögerter
Freisetzung einbezogen werden.
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Die
aktive Verbindung kann auch parenteral oder intraperitoneal verabreicht
werden. Lösungen
der aktiven Verbindung als freie Base oder pharmakologisch akzeptables
Salz können
in Wasser zubereitet werden, das geeigneterweise mit einem oberflächenaktiven
Mittel wie Hydroxypropylcellulose vermischt wird. Dispersionen können auch
in Glycerol, flüssigen
Polyethylenglykolen und Gemischen davon und in Ölen zubereitet werden. Unter üblichen
Lagerungsbedingungen und Verwendungsbedingungen enthalten diese
Zubereitungen ein Konservierungsmittel, um das Wachstum von Mikroorganismen
zu verhindern.
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Die
zur injizierbaren Verwendung geeigneten pharmazeutischen Formen
beinhalten sterile wässrige Lösungen oder
Dispersionen und sterile Pulver für die unvorbereitete Zubereitung
steriler injizierbarer Lösungen,
Dispersionen oder liposomaler oder Emulsions-Formulierungen. In
allen Fällen
muss die Form steril sein und in dem Ausmaß fluid sein, dass eine leichte
Spritzbarkeit vorliegt. Sie muss unter den Herstellungs- und Lagerungsbedingungen
stabil sein und muss gegen die verunreinigende Wirkung von Mikroorganismen
wie Bakterien und Pilzen geschützt
sein. Der Träger
kann ein Lösungsmittel
oder ein Dispersionsmedium sein, das/der beispielsweise Wasser,
Ethanol, ein Polyol (beispielsweise Glycerol, Propylenglykol und
flüssiges
Polyethylenglykol und dergleichen), geeignete Gemische davon und
pflanzliche Öle
enthält.
Die geeignete Fließbarkeit
kann beispielsweise durch Verwendung einer Beschichtung wie Lecithin,
durch Aufrechterhaltung der notwendigen Teilchengröße im Fall
von Dispersionen und durch Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln beibehalten
werden. Die Verhinderung der Wirkung von Mikroorganismen kann durch
verschiedene antibakterielle und antifungizide Mittel erreicht werden,
beispielsweise Parabene, Chlorbutanol, Phenol, Sorbinsäure, Thimerosal
und dergleichen. In vielen Fällen
ist es bevorzugt, isotonische Mittel einzubeziehen, beispielsweise Zucker
oder Natriumchlorid. Eine verlängerte
Aufnahme der injizierbaren Zusammensetzungen kann durch Verwendung
in Zusammensetzungen von Mitteln, welche die Aufnahme verzögern, beispielsweise
Aluminiummonostearat und Gelatine erreicht werden.
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Sterile
injizierbare Lösungen
werden hergestellt, indem die aktive Verbindung in der erforderlichen Menge
in dem geeigneten Lösungsmittel
mit verschiedenen der anderen oben aufgezählten Bestandteile wie erforderlich
einbezogen wird, gefolgt von einer Sterilfiltration. Allgemein werden
Dispersionen durch Einbeziehung der verschiedenen sterilisierten
aktiven Bestandteile in ein steriles Vehikel, welches das basische
Dispersionsmedium und die erforderlichen zusätzlichen Bestandteile unter
den oben Aufgezählten
enthält,
hergestellt. Im Fall steriler Pulver zur Herstellung steriler injizierbarer
Lösungen
sind die bevorzugten Verfahren zur Herstellung das Vakuumtrocknen
und die Gefriertrocknungstechnik, die ein Pulver des aktiven Bestandteils plus
irgendwelche zusätzlichen
erwünschten
Bestandteile aus zuvor steril filtrierten Lösungen hiervon ergeben.
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Die
vorliegenden neuen Verbindungen können auch direkt auf Tumoren
in dem Empfänger
aufgebracht werden, sei es intern oder extern in topischen Zusammensetzungen.
Beispielhafte Zusammensetzungen beinhalten Lösungen der neuen Verbindungen
in Lösungsmitteln,
insbesondere wässrigen
Lösungsmitteln,
am bevorzugtesten Wasser. Alternativ können die vorliegenden neuen
Verbindungen für
eine topische Anwendung insbesondere für Hauttumoren in den üblichen
Creme- oder Salbenformulierungen dispergiert werden, die üblicherweise
zu diesem Zweck verwendet werden (beispielsweise Liposomen, Salben,
Gele, Hydrogele und Öle)
oder können
in Form von Spraylösungen
oder Suspensionen bereitgestellt werden, die ein üblicherweise
in Aerosolzubereitungen verwendetes Treibmittel enthalten können.
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So
wie hier verwendet, beinhaltet "pharmazeutisch
akzeptabler Träger" irgendeines und
sämtliche
Lösungsmittel,
Dispersionsmedien, Beschichtungen, antibakteriell und antifungizide
Mittel, isotonische und aufnahmeverzögernde Mittel und dergleichen.
Die Verwendung solcher Medien und Mittel für pharmazeutisch aktive Substanzen
ist im Stand der Technik weithin bekannt. Ausgenommen insoweit als
ein herkömmliches
Medium oder Mittel mit dem aktiven Bestandteil nicht kompatibel
ist, ist dessen Verwendung in den therapeutischen Zusammensetzungen
in Erwägung
zu ziehen. Ergänzende
aktive Bestandteile können
ebenfalls in die Zusammensetzungen einbezogen werden.
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Es
ist insbesondere vorteilhaft, parenterale Zusammensetzungen zur
einfachen Verabreichung und Einheitlichkeit der Dosierung in einer
Dosierungseinheitsform zu formulieren. Der hier verwendete Begriff
Dosierungseinheitsform bezieht sich auf physikalisch diskrete Einheiten,
die als einheitliche Dosierungen für zu behandelnde Säugersubjekte
geeignet sind, wobei jede Einheit eine vorbestimmte Menge aktiven
Materials enthält,
die so berechnet ist, dass der gewünschte therapeutische Effekt
im Zusammenhang mit dem notwendigen pharmazeutischen Träger erzeugt
wird. Die Spezifikationen für
die neuen Dosierungseinheitsformen der Erfindung werden diktiert
von und hängen
direkt ab von (a) den einzigartigen Eigenschaften des aktiven Materials
und dem besonderen zu errei chenden therapeutischen Effekt und (b)
den dem Stand der Technik der Vermischung eines solchen aktiven
Materials für
die Behandlung von Tumoren in lebenden Subjekten inhärenten Beschränkungen.
-
Die
folgenden Beispiele werden angegeben, um einige bevorzugte Moden
der Synthetisierung von Bakteriopurpurinmolekülen aufzuzeigen und sollen
den Umfang der Erfindung nicht beschränken.
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In
den folgenden Beispielen wurde Silicagel 60 (230–400 Maschenweite (mesh)) zur
Säulenchromatographie
verwendet. Analytische Dünnschichtchromatographie
wurde auf Merck 60 F254 Silicagel (vorbeschichtet auf Aluminium)
durchgeführt.1H-Spektren wurden unter Verwendung eines
Unity Inova Varian 500 MHz-Spektrometers aufgenommen, wobei die
chemischen Verschiebungen von Protonenspektren in Teilen pro Million
(ppm) im Verhältnis
zu dem Chloroformsignal in deuteriertem Chloroform (auf 7,24 ppm
gesetzt) ausgedrückt
werden. Elektronische Spektren wurden auf einem Beckman DU 640-Spektrophotometer
aufgenommen. Hochauflösungsmassenspektren
wurden auf einem VG 70SE zweifachfokussierenden Massenspektrometer
erhalten, das mit einem übergroßen Datensystem
ausgestattet war.
-
Beispiel 1
-
Nickel-5,10-bis-acrylatoctaethylporphyrin
(4) und Nickel-5,15-bis-acrylatoctaethylporphyrin
(3)
-
Nickelacrylatoctaethylporphyrin
(5,0 g) wurde in Dichlorethan (200 ml) gelöst, und 10 g Vilsmeier-Reagenz
wurden zugegeben. Die Lösung
wurde 2 Stunden bei 65°C
erwärmt,
wonach kein Ausgangsmaterial verblieb. Eine gesättigte Natriumacetatlösung (100
ml) wurde zugegeben, und die Lösung
wurde weitere 2 Stunden unter schnellem Rühren bei 65°C erhitzt. Die organische Schicht
wurde gesammelt und bis zur Trockene rotationsverdampft. Der Feststoff
wurde in Dichlormethan (20 ml) gelöst und auf Silica unter Verwendung
von Dichlormethan als Lösungsmittel
flash-chromatographiert. Die hauptsächliche, grüne Fraktion wurde gesammelt
und bis zur Trockene verdampft. Am nächsten Tag wurde der Feststoff
in DMF (70 ml) gelöst,
und es wurde Carbethoxymethylentriphenylphosphoran (10 g) zugegeben.
Argon wurde für
15 Minuten durch die Lösung
geblasen, und die Lösung
wurde dann unter Rückfluss
unter Argon für
8 Stunden erhitzt, wonach kein Ausgangsmaterial verblieb. Das DMF
wurde mittels Rotationsverdampfung entfernt, und der Feststoff wurde in
Dichlormethan (70 ml) gelöst.
Die Lösung
wurde auf Silica unter Verwendung von 40 Hexan/Dichlormethan als
Elutionsmittel chromatographiert. Die hauptsächliche, rote Fraktion wurde
gesammelt. Das Lösungsmittel wurde
mittels Rotationsverdampfung entfernt. Der rote Feststoff wurde
in Toluol (20 ml) gelöst
und auf Silica unter Verwendung von Toluol als Elutionsmittel chromatographiert.
-
Es
wurden zwei hauptsächliche
Fraktionen gesammelt, die jeweils aus Dichlormethan/Ethanol kristallisiert
wurden. Die erste grüne
eluierte Fraktion war Nickel-5,15-bis-acrylatoctaethylphorphorin (3). Ausbeute =
3,0 g (54%).
1HNMR: (CDCl3) δ = 1,29 (t,
6H, 2xCO2CH2CH3), 1,59 (t, 12H, 4xCH2CH3), 1,65 (t, 12H, 4xCH2CH3), 3,67 (m, 16H, 8xCH2),
4,257 (q, 4H, 2xCO2CH2),
5,22 (d, 2H, vinylisches H), 9,17 (s, 2H, meso-H), 9,87 (d, 2H,
vinylisches H) ppm.
-
Die
zweite grüne
Fraktion war das Nickel-5,10-bis-acrylate octaethylporphyrin. Ausbeute
= 3.0 g.
1HNMR: (CDCl3) δ = 1,29 (t,
6H, 2xCO2CH2CH3), 1,52 (t, 6H, 2xCH2CH3), 1,61 (t, 6H, 2xCH2CH3), 1,64 (t, 6H, 2xCH2CH3), 1,7 (t, 6H, 2xCH2CH3), 3,68 (m, 16H, 8xCH2),
4,26 (q, 4H, 2xCO2CH2),
5,18 (d, 2H, vinylisches H), 9,16 (s, 2H, meso-H), 9,87 (d, 2H,
vinylisches H)ppm.
-
Beispiel 2
-
5,10-bis-Acrylatoctaethylporphyrin
(5)
-
Nickel-5,10-bis-acrylatoctaethylporphyrin
(2,0 g) wurde in Dichlormethan (70 ml) gelöst, und es wurde konzentrierte
Schwefelsäure
(10 ml) zugegeben. Die Lösung
wurde gerührt
bis die Dichlormethanschicht farblos war und dann in eine gesättigte Bicarbonatlösung (100
ml) gegossen. Der Reaktionskolben wurde mit einer Dichlormethan/Wasser-Lösung gespült, und
dieses wurde zu dem Reaktionskolben gegeben. Die organische Schicht
wurde gesammelt und bezüglich
des Volumens auf 25 ml reduziert. Die organische Schicht wurde über ein
Silicagelkissen unter Verwendung von 2% Aceton/Dichlormethan als
Elutionsmittel geführt,
und die hauptsächliche,
grüne Fraktion
wurde gesammelt. Das Lösungsmittel
wurde mittels Rotationsverdampfung entfernt und der feste Rückstand
in Dichlormethan (20 ml) wieder aufgelöst. Methanol (30 ml) wurde
zugegeben, und das Dichlormethan wurde durch Rotationsverdampfung
entfernt. Das ausgefällte
Porphyrin wurde mittels Filtration gesammelt, mit Methanol gewaschen
und bis zur Trockene abgepumpt. Ausbeute = 1,7 g 5,10-bis- Acrylatoctaethylporphyrin
(5). Die spektralen Eigenschaften waren identisch zu denen, die
in der Literatur beschrieben sind (Morgan, A. R., Skalkos, D., Garbo,
G. M., Keck, R. W., Selmen, S. H., Journal of Medicinal Chemistry,
1991, 43, 2126–2133).
-
Beispiel 3
-
5,15-Bis-acrylatoctaethylporphyrin
(6)
-
Nickel-5,15-bis-acrylatoctaethylporphyrin
(1,0 g) wurde in Dichlormethan (30 ml) gelöst, und konzentrierte Schwefelsäure (7 ml)
wurde zugegeben. Die Lösung
wurde gerührt
bis die Dichlormethanschicht farblos war und dann in eine gesättigte Bicarbonatlösung (100
ml) gegossen. Der Reaktionskolben wurde mit einer Dichlormethan/Wasser-Lösung gespült, und
dieses wurde zu dem Reaktionskolben gegeben. Die organische Schicht
wurde gesammelt und bezüglich
des Volumens auf ∼ 25
ml reduziert. Die organische Schicht wurde über ein Silicagelkissen unter
Verwendung von 2% Aceton/Dichlormethan als Elutionsmittel geführt, und
die hauptsächliche,
grüne Fraktion
wurde gesammelt. Das Lösungsmittel
wurde mittels Rotationsverdampfung entfernt und der feste Rückstand
in Dichlormethan (20 ml) wieder aufgelöst. Methanol (30 ml) wurde
zugegeben, und das Dichlormethan wurde durch Rotationsverdampfung
entfernt. Das ausgefällte
Porphyrin wurde mittels Filtration gesammelt, mit Methanol gewaschen
und bis zur Trockene abgepumpt. Ausbeute = 0,7 g 5,15-bis-Acrylatoctaethylporphyrin
(6). Die spektralen Eigenschaften waren identisch zu denen, die
in der Literatur beschrieben sind (Morgan, A. R., Skalkos, D., Garbo,
G. M., Keck, R. W., Selmen, S. H., Journal of Medicinal Chemistry,
1991, 43, 2126–2133).
-
Beispiel 4
-
5,15-Octaethylbacteriopurpurin
(14b, R=Et) und 15-Meso-Acrylatoctaethylpurpurin
(14a, R=Et)
-
5,15-bis-Acrylatoctaethylporphyrin
(6) (60 mg) wurde in Toluol (20 ml) gelöst, und DBU (0,1 ml) wurde zugegeben.
Die Lösung
wurde unter Argon 5 Stunden rückflussbehandelt,
wonach das Lösungsmittel
durch Rotationsverdampfung entfernt wurde. Der Rückstand wurde in Dichlormethan
(10 ml) gelöst
und auf Silica unter Verwendung von Dichlormethan als Elutionsmittel
säulenbehandelt
bzw. chromatographiert. Die hauptsächliche, hellgrüne Fraktion
wurde gesammelt und zur Trockene rotationsverdampft. Der Feststoff
wurde in Dichlormethan (5 ml) gelöst, und Methanol (10 ml) wurde
zugegeben. Das Dichlormethan wurde durch langsame Rotationsverdampfung
entfernt, und das feste Bakteriopurpurin wurde durch Filtration
gesammelt. Der Feststoff wurde im Vakuum trockengepumpt, wobei 46
mg (76%) erhalten wurden. 1HNMR zeigte,
dass die Verbindung 5,15-Octaethylbakteriopurpurin
(14b) war.
1HNMR: (CDCl3) δ = –0,16 (t,
6H, CH3 von sp3-Ethyl),
0,59 (s, 2H, NH), 1, 54 (t, 6H), 2xCO2CH2CH3), 1,63 (t, 6H,
CH2CH3), 1,65 (t,
6H, CH2CH3), 1,699
(t, 6H, CH2CH3),
1,69 (m, 2H, CH von sp3-Ethyl), 2,62 (m,
2H, CH von sp3-Ethyl), 2,93 (m, 2H, CH of
sp3-Ethyl), 3,17 (m, 2H, CH von sp3-Ethyl), 3,5–3,9 (m, 10H, 4xCH2 und 2xCH),
4,49 (oq, 4H, 2xCO2CH2),
8,40 (brs, 2H, meso-H), 9,22 (s, 2H, 2x isozyklisches Ring-H) ppm.
Genaue Masse, ber.: 730,44578 (exakt), gefunden: 730,44625. UV/Vis:
(CH2Cl2) λmax(nm)
365, 416, 499, 556, 593, 767, 846.
-
Eine
zweite polare schwächere
grün/braune
Bande wurde aus der Säule
unter Verwendung von 2% Aceton/Dichlormethan eluiert. Das Lösungsmittel
wurde durch Rotationsverdampfung entfernt.
Ausbeute = 5 mg. 1HNMR zeigte, dass die Verbindung 15-meso-Acrylatoctaethylpurpurin
(14a) war.
1HNMR: (CDCl3) δ = –0,6 (brs,
1H, NH), –0,21
(s, 3H, CH3 von sp3-Methyl),
0,05 (brs, 1H, NH), 1,404 (t, 3H, CO2CH2CH3), 1,45 (t, 3H,
CO2CH2CH3), 1,54 (t, 3H, CH3),
1,56 (t, 3H, CH3), 1,62 (t, 3H, CH3), 1,64 (m, 2H, CH von sp3-Ethyl),
1,65 (t, 3H, CH3), 1,68 (t, 3H, CH3), 2,72 (m, 2H, CH von sp3-Ethyl),
3,07 (m, 2H, CH von sp3-Ethyl), 3,07 (m,
2H, CH of sp3-Ethyl), 3,24 (s, 6H, CH3), 3,41 (s, 3H, CH3),
3,72 (q, 2H, CH2CH3),
3,5–4,0 (om,
13H, 6xCH2 und C18-H),
4,41 (q, 2H, CO2CH2CH3), 4,51 (q, 2H, CO2CH2CH3), 6,12 (d, 1H,
vinylisches H), 8,61 (s, 1H, meso-H), 9,28 (s, 1H, isozyklisches
Ring-H*), 9,40 (s, 1H, meso-H*), 9,98 (d, 1H, vinylisches H) ppm.
*Zuordnungen
können
ausgetauscht werden, da keine CH-Korrelationsexperimente
durchgeführt
wurden.
-
Beispiel 5
-
5,10-Octaethylbakteriopurpurin
(13b, R = Et) und 10-meso-Acrylatoctaethylpurpurin
(13a, R = Et)
-
5,10-bis-Acrylatoctaethylporphyrin
(5) (60 mg) wurde in Toluol (30 ml) gelöst, und DBU (0,1 ml) wurde zugegeben.
Die Lösung
wurde unter Argon 24 Stunden rückflussbehandelt,
wonach das Lösungsmittel
durch Rotationsverdampfung entfernt wurde. Der Rückstand wurde in Dichlormethan
(10 ml) gelöst
und auf Silica unter Verwendung von Dichlormethan als Elutionsmittel
säulenbehandelt.
Zwei Hauptfraktionen wurden gesammelt und zur Trockne rotationsverdampft.
Die erste, hellgrüne
Fraktion entsprach dem gewünschten
Bakterio-purpurin, welches nicht zur Kristallisation gebracht werden
konnte. Ausbeute = 100 mg (50%). Protonen-NMR zeigte, dass die Verbindung
ein 50:50-Gemisch
geometrischer Zyklisierungsisomere von 5,10-Octaethylbakteriopurpurin (13b) war.
1HNMR: (CDCl3) δ = –0,29 (s,
1H, NH), –0,21
und –0,13*(2xt,
6H, CH3 von sp3-Ethyl),
0,03 (s, 1H, NH), 1,53 (t, 6H, 2xCO2CH2CH3), 1,58–1,72 (ot,
18H, CH2CH3), 1,76
(m, 2H, CH von sp3-Ethyl), 2,61 (m, 2H,
CH von sp3-Ethyl), 2,92 (m, 2H, CH von sp3 Ethyl), 3,16 (m, 2H, CH von sp3-Ethyl),
3,5–3,9
(m, 10H, 4xCH2 und 2xCH), 4,48 and 4,49
(oq, 4H, CO2CH2),
8,41 und 8,44*(2xbrs, 2H, meso-H), 9,195 und 9,197 (2xs, 2H, 2x
isozyklisches Ring-H) ppm. UV/Vis: (CH2Cl2) λmax (nm) 370, 434, 563, 598, 696, 796, 863.
-
Die
zweite, gründe
Fraktion war das 10-meso-Acrylatoctaethylpurpurin (13a), welches
aus Dichlormethan/Methanol kristallisiert, filtriert und trockengepumpt
wurde. Ausbeute = 90 mg (45%).
1HNMR:
(CDCl3) δ –0,40 (t,
3H, CH3 von sp3-Methyl), –0,25 (s,
1H, NH), 0,49 (s, 1H, NH), 1,33 (t, 6H, 2xCO2CH2CH3), 1,48 (t, 3H,
CH3), 1,53 (t, 3H, CH3),
1,60 (t, 3H, CH3), 1,61–1,8 (ot,m 13H, 4xCH3 und CH of sp3-Ethyl),
2,95 (m, 1H, CH von sp3-Ethyl), 3,15 (m, 2H, 2xCH von sp3-Ethyl), 3,6–3,9 (m, 13H, CH und 6xCH2), 4, 30 (m, 2H, CO2CH2CH3), 4, 50 (m,
2H, CO2CH2CH3), 5,52 (d, 1H, vinylisches H), 9,24 (s,
1H, meso-H*), 9,29 (s, 1H, isozyklisches Ring-H*), 9,39 (s, 1H,
meso-H*), 9,48 (d, 1H, vinylisches H) ppm.
(* Es wurden keine
CH-Korrelationsexperimente durchgeführt, um Peaks definitiv zuzuordnen)
UV/Vis:
(CH2Cl2) λmax(nm)
429, 505, 532, 570, 643, 700.
-
Beispiel 6
-
Nickel-5,15-bis-acrylatetioporphyrin
I (10)
-
Nickel-5,15-bis-formyletioporphyrin
I (8) (12,0 g) und Carbethoxymethylentriphenylphosphoran (28 g) wurden
in DMF (100 ml) gelöst,
und Argon wurde für
15 Minuten durch die Lösung
geblasen. Die Lösung
wurde unter Rückfluss
unter Argon 8 Stunden erhitzt, wonach kein Ausgangsmaterial verblieb.
Das DMF wurde mittels Rotationsverdampfung entfernt, und der Feststoff
wurde in Dichlormethan (200 ml) gelöst. MeOH (100 ml) wurde zugegeben,
und das Dichlormethan wurde durch Rotationsverdampfung entfernt.
Der ausgefällte
Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und getrocknet. Der Feststoff
wurde in Hexan/Dichlormethan (500 ml) wieder aufgelöst, und
die Lösung
wurde auf Silica (500 g) unter Verwendung von 40% Hexan/Dichlormethan als
Elutionsmittel chromatographiert, und eine kleinere Fraktion wurde
gesammelt und verworfen. Die Säule wurde
dann mit 25% Hexan/Dichlormethan eluiert, die hauptsächliche
grüne Fraktion
gesammelt und bis zur Trockene rotationsverdampft. Der Feststoff
wurde in Dichlormethan (150 ml) wieder aufgelöst, und Methanol (150 ml) wurde
zugegeben. Das Dichlormethan wurde durch Rotationsverdampfung entfernt,
der ausgefällte Feststoff
durch Filtration gesammelt und vakuumgetrocknet. Ausbeute = 9,0
g (85%) Ni-5,15-bis-acrylatetioporphyrin
I (10).
1HNMR: (CDCl3) δ = 1,30 (t,
6H, 2xCO2CH2CH3), 1,57 (t, 12H, 4xCH2CH3), 1,60 (t, 12H, 4xCH2CH3), 3,19 (s, 6H, 2xCH3),
3,23 (s, 6H, 2xCH3), 3,65 (q, 4H, 2xCH2), 3,18 (q, 4H, 2xCH2),
4,27 (q, 4H, 2xCO2CH2),
5, 25 (d, 2H, vinylisches H), 9,19 (s, 2H, meso-H), 9,84 (d, 2H,
vinylisches H) ppm. FAB-Masse, ber.: 730 (M+),
gefunden: 730 (M+). UV/Vis: (CH2Cl2) λmax(nm) 423, 590.
-
Beispiel 7
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Nickel-5,10-bis-acrylateetioporphyrin
I (9)
-
Nickel-5,10-bis-formyletioporphyrin
I (7) (12,0 g) und Carbethoxymethylentriphenylphosphoran (28 g) wurden
in DMF (100 ml) gelöst,
und Argon wurde für
15 Minuten durch die Lösung
geblasen. Die Lösung
wurde unter Rückfluss
unter Argon 8 Stunden erhitzt, wonach kein Ausgangsmaterial verblieb.
Das DMF wurde mittels Rotationsverdampfung entfernt, und der Feststoff
wurde in Dichlormethan (200 ml) gelöst. EtOH (100 ml) wurde zugegeben,
und das Dichlormethan wurde durch Rotationsverdampfung entfernt.
Der ausgefällte
Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und getrocknet. Der Feststoff
wurde in Hexan/Dichlormethan (200 ml) wieder aufgelöst, und
die Lösung
wurde auf Silica (500 g) unter Verwendung von 25% Hexan/Dichlormethan als
Elutionsmittel chromatographiert, und eine kleinere Fraktion wurde
vor Sammeln der Hauptbande gesammelt und verworfen. Die hauptsächliche
grüne Fraktion
wurde gesammelt und zur Trockne rotationsverdampft. Der Feststoff
wurde in Dichlormethan (150 ml) wieder aufgelöst, und EtOH (100 ml) wurden
zugegeben. Das Dichlormethan wurde durch Rotationsverdampfung entfernt,
und der präzipitierte
Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und vakuumgetrocknet.
Ausbeute = 11,5 g Ni-5,10-bis-acrylatetioporphyrin I (9).
1HNMR: (CDCl3) δ = 1,29 (t,
3H, CO2CH2CH3), 1,30 (t, 3H, CH2CH3), 1,57 (t, 3H, CH2CH3), 1,58 (t, 3H, CH2CH3), 1,63 (t, 3H, CH2CH3), 3,13 (s, 3H, CH3),
3,14 (s, 3H, CH3), 3,21 (s, 3H, CH3), 3,24 (s, 3H, CH3),
3,58–3,72
(m, 8H, 4xCH2), 4,255 (q, 2H, CO2CH2), 4,27 (q, 2H,
CO2CH2), 5,21 (d,
1H, vinylisches H), 5,24 (d, 1H, vinylisches H), 9,15 (s, 1H, meso-H),
9,16 (s, 1H, meso-H), 9,77 (d, 1H, vinylisches H), 9,83 (d, 1H,
vinylisches H) ppm. Genau berechnete Masse 730,3029, gefunden: 730,
3030. UV/Vis: (CH2Cl2) λmax (nm)
425, 580.
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Beispiel 8
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5,10-bis-Acrylatetioporphyrin
(11)
-
Nickel-5,10-bis-acrylatetioporphyrin
I (9) (1,0 g) wurde in Dichlormethan (50 ml) gelöst, und konzentrierte Schwefelsäure (10
ml) wurde zugegeben. Die Lösung
wurde gerührt,
bis die Dichlormethanschicht farblos war und dann in eine gesättigte Natriumbicarbonatlösung (100
ml) gegossen. Der Reaktionskolben wurde mit Dichlormethan/Wasser
gespült,
und dieses wurde in die Bicarbonatlösung gegeben. Die organische Schicht
wurde gesammelt und bezüglich
des Volumens auf ∼20
ml reduziert. Die organische Lösung
wurde über
eine Silicasäule
unter Verwendung von 2% Acetondichlormethan als Elutionsmittel geführt, und
die hauptsächliche,
grüne Fraktion
wurde gesammelt. Das Lösungsmittel
wurde durch Rotationsverdampfung entfernt, und der Feststoff wurde
in Dichlormethan (20 ml) wieder aufgelöst. Methanol (30 ml) wurde
zugegeben, und das Dichlormethan wurde durch Rotationsverdampfung
entfernt. Das präzipitierte
Porphyrin wurde durch Filtration gesammelt, mit Methanol gewaschen
und bis zur Trockene abgepumpt. Ausbeute = 0,85 g 5,10-Bis-acrylatetioporphyrin
(11).
1HNMR: (CDCl3) δ = –2,38 (brs,
2H, NH), 1,37 (t, 3H, CH2CH3),
1,47 (t, 3H, CO2CH2CH3), 1,48 (t, 3H, CO2CH2CH3), 1,69 (t, 3H,
CH3), 1,72 (t, 3H, CH3),
1,77 (t, 3H, CH3), 2,88 (s, 3H, CH3), 3,31 (q, 2H, CH2),
3,39 (s, 6H, 2xCH3), 3,45 (s, 3H, CH3), 3,89 (m, 6H, 3xCH2),
4,47 (q, 4H, 2xCO2CH2),
6,24 (d, 1H, vinylisches H), 6,35 (d, 1H, vinylisches H), 9,61 (s,
1H, meso-H), 9,62 (s, 1H, meso-H), 10,15 (d, 2H, vinylisches H),
10,20 (d, 2H, vinylisches H) ppm. Genau berechnete Masse 675,391
(M+H+), gefunden: 675,3907. UV/Vis: (CH2Cl2) λmax (nm)
430, 592, 522.
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Beispiel 9
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5,15-bis-Acrylatetioporphyrin
(12)
-
Nickel-5,15-bis-acrylatetioporphyrin
I (10) (0,2 g) wurde in Dichlormethan (50 ml) gelöst, und
konzentrierte Schwefelsäure
(5 ml) wurde zugegeben. Die Lösung
wurde gerührt,
bis die Dichlormethanschicht farblos war, dann wurde Eiswasser (150
ml) zugegeben. Eine Lösung
gesättigtes
Natriumbicarbonat (50 ml) wurde vorsichtig zu der Lösung gegeben,
und die organische Schicht trennte sich ab, und es wurde mit Wasser
(100 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde gesammelt und über Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und zur Trockene verdampft. Der Feststoff
wurde in Dichlormethan (20 ml) gelöst, und Methanol (10 ml) wurde
zugegeben. Das Dichlormethan wurde durch Rotationsverdampfung entfernt,
und der präzipitierte
rosa Niederschlag durch Filtration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und zur Trockene abgepumpt.
Ausbeute = 170 mg 5,15-bis-Acrylatetioporphyrin
(12).
1HNMR: (CDCl3) δ = –2,38 (brs,
1H, NH), 1,44 (t, 6H, 2xCO2CH2CH3), 1,62 (t, 6H, 2xCH2CH3), 1,76 (t, 6H, 2xCH2C3), 3,32 (s, 6H, 2xCH3),
3,56 (s, 6H, 2xCH3), 3,87 (q, 4H, 2xCH2), 3,97 (q, 4H, 2xCH2),
4, 45 (q, 4H, 2xCO2CH2),
6,20 (d, 2H, vinylisches H), 10,05 (s, 2H, meso-H), 10,18 (d, 2H,
vinyli sches H) ppm. Genau berechnete Masse 674,3832, gefunden: 674,3838.
UV/Vis: (CH2Cl2) λmax(nm)
414, 511, 548, 579, 634.
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Beispiel 10
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5,15-Etiobacteriopurpurin
(14b, R=Me)
-
5,15-bis-Acrylatetioporphyrin
(12) (200 mg) wurde in Toluol (20 ml) gelöst und DBU (0,1 ml) wurde zugegeben.
Die Lösung
wurde unter Argon 5 Stunden rückflussbehandelt,
wonach das Lösungsmittel
durch Rotationsverdampfung entfernt wurde. Der Rückstand wurde in Dichlormethan
(10 ml) gelöst
und auf Silica unter Verwendung von Dichlormethan als Elutionsmittel
säulenbehandelt.
Die hauptsächliche,
hellgrüne
Fraktion wurde gesammelt und zur Trockene rotationsverdampft. Der
Feststoff wurde in Dichlormethan (5 ml) gelöst, und Methanol (10 ml) wurde
zugegeben. Das Dichlormethan wurde durch langsame Rotationsverdampfung entfernt,
und das feste Bakteriopurpurin wurde durch Filtration gesammelt.
Der Feststoff wurde im Vakuum trockengepumpt, wobei 175 mg (88%)
einer Verbindung erhalten wurden, von der mittels 1HNMR
gezeigt wurde, dass es 5,15-Etiobacteriopurpurin (14b) war.
1HNMR: (CDCl3) δ = –0,079 (t,
6H, CH3 von sp3-Ethyl),
0,61 (s, 2H, NH), 1,54 (t, 6H, 2xCO2CH2CH3), 1,57 (t, 6H,
CH2CH3), 1,65 (m,
2H, 2xCH von sp3-Ethyl), 2,35 (d, 3H, CH3), 2,57 (m, 2H, 2xCH von sp3-Ethyl),
3,33 (s, 3H, Ring-CH3), 3,58 (m, 4H, 2xCH2), 4,20 (q, 2H, CH), 4,49 (q, 4H, 2xCO2CH2), 8,19 (s, 2H,
meso-H), 9,29 (s, 2H, 2x isozyklisches Ring-H) ppm. Genaue Masse,
ber.: 674,3832 (exakt), gefunden: 674,3817. UV/Vis: (CH2Cl2) λmax (nm) 364, 415, 499, 558, 592, 768, 843.
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Beispiel 11
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5,10-Etiobacteriopurpurin
(13b, R=Me) und 10-meso-Acrylatetiopurpurin
(13a, R=Me)
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5,10-bis-Acrylatetioporphyrin
(11) (200 mg) wurde in Toluol (20 ml) gelöst und DBU (0,1 ml) wurde zugegeben.
Die Lösung
wurde unter Argon 24 Stunden rückflussbehandelt,
wonach das Lösungsmittel
durch Rotationsverdampfung entfernt wurde. Der Rückstand wurde in Dichlormethan
(10 ml) gelöst
und auf Silica unter Verwendung von Dichlormethan als Elutionsmittel
säulenbehandelt.
Zwei Fraktionen wurden gesammelt, wobei die erste eine hellgrüne Fraktion
von Etiobakteriopurpurin war, und die Hauptfraktion 10-meso-Acrylatetiopurpurin
(13a) war. Die zwei Fraktionen wurden separat zur Trockne rotationsverdampft.
Die Bakteriopurpurinfraktion konnte nicht zur Kristallisation gebracht
werden. Ausbeute = 25 mg (12%). Das Hauptpurpurinprodukt wurde in
Dichlormethan (10 ml) gelöst,
und es wurde Methanol (10 ml) zugegeben. Das Dichlormethan wurde durch
langsame Rotationsverdampfung entfernt und das präzipitierte
Purpurin durch Filtration gesammelt. Der Feststoff wurde im Vakuum
trockengepumpt, wobei 155 mg (76%) erhalten wurden.
1HNMR: (13b, R=Me) : (CDCl3) δ = –0,107 (t,
3H, CH3 von sp3-Ethyl), –0,06* (t,
3H, CH3 von sp3-Ethyl),
0,04 (s, 2H, NH), 1,35 (s, 3H, CH3), 1,48–1,75 (ot,
15H, 2xCO2CH2CH3, 3xCH3), 2,58 (m,
1H, CH von sp3-Ethyl), 2,92 (m, 1H, CH von
sp3-Ethyl),
2,35 (d, 3H, CH3), 2,36* (d, 3H, CH3), 2,57 (m, 2H, 2xCH von sp3-Ethyl),
3,13* (s, 3H, Ring CH3), 3,16 (s, 3H, Ring-CH3), 3,34* (s, 3H, Ring-CH3),
3,13* (s, 3H, Ring-CH3), 3, 38 (s, 3H, Ring-CH3), 3,5–3,9
(m, 4H, 2xCH2), 4,05 (q, 2H, CH), 4,49 (oq,
4H, 2xCO2CH2), 8,24
(s, 1H, meso-H), 8,27* (s, 1H, meso-H), 8,45 (s, 1H, meso-H) 8,48*
(s, 1H, meso-H), 9,133* (s, 1H, isozyklisches Ring-H), 9,139 (s,
H, isozyklisches Ring-H), 9,268* (s, H, isozyklisches Ring-H), 9,276
(s, H, isozyklisches Ring-H) ppm. Genaue Masse, ber.: 674,3832 (exakt),
gefunden: 674.3817. UV/Vis: (CH2CO2) λmax (nm) 370, 407, 569, 596, 803, 861.
10-meso-Acrylatetiopurpurin
(13a, R=Me)
1HNMR:(CDCl3) δ –0,381 (brs,
1H, NH), –0,32
(t, 3H, CH3 von sp3-Ethyl),
0,33 (brs, 1H, NH), 1,35 (t, 3H, CO2CH2CH3), 1,50 (m, 1H,
CH von sp3-Ethyl), 1,52 (t, 3H, CH3), 1,54 (t, 3H, CH3),
1,65 (t, 3H, CH3), 1,67 (t, 3H, CH3), 2,50 (d, 3H, CH3),
2,58 (m, 1H, CH von sp3-Ethyl), 3,23 (s,
6H, CH3), 3,35 (s, 3H, CH3),
3,45 (s, 3H, CH3), 3,6–3,9 (om, 6H, 3xCH2),
4,33 (q, 2H, CO2CH2CH3), 4,495 (q, 2H, CO2CH2CH3), 4,58 (q, 1H,
C18-H), 5,59 (d, 1H, vinylisches H), 9,27 (s, 1H, meso-H), 9,42
(s, 2H, isozyklisches Ring-H und meso-H), 9,53 (d, 1H, vinylisches
H) ppm.
UV/Vis: (CH2Cl2) λmax (nm)
430, 503, 531, 570, 643, 701. Genaue Masse, ber.: 674,3832 (exakt),
gefunden: 674,3831.
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Beispiel 12
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5,15-Bacterioetiochlorin
-
5,15-Etiobacteriopurpurin
(50 mg) wurde in Tetrahydrofuran (15 ml) gelöst, und Pd/C (200 mg) wurde zugegeben.
Die Lösung
wurde unter einer Wasserstoffatmosphäre 24 Stunden hydriert. Ein
Aliquot der Lösung,
reoxidiert mit Luft, zeigte die Abwesenheit jeglichen Ausgangsmaterials
(844 nm) oder einer Monoreduktion (806 nm). Die Lösung wurde
filtriert, um den Pd/C-Katalysator
zu entfernen, und die Lösung
wurde 0,5 h in Ge genwart von Luft gerührt. Die Lösung wurde zur Trockene verdampft,
und der rohe Rückstand
wurde in Dichlormethan gelöst
und Methanol wurde zugegeben. Das Dichlormethan wurde durch Rotationsverdampfung
entfernt, und das präzipitierte
Bakteriochlorin wurde durch Filtration gesammelt, mit Methanol gewaschen, aus
Dichlormethan und Methanol umkristallisiert, filtriert und getrocknet.
Ausbeute = 40 mg.
1HNMR: (CDCl3) δ –0,75 (brs,
2H, NH), –0,15
(t, 6H, CH3 von sp3-Ethyl),
1,4–1,65
(ot, 15H 3xCH3, 2xCO2CH2CH3), 1,75 (m, 4H,
CH von sp3-Ethyl), 2, 15 (d, 6H, 2xCH3), 2,58 (m, 1H, CH von sp3-Ethyl),
3,22 (s, 6H, CH3), 3,65 (om, 6H, 3xCH2), 4,09 (dofd, 2H, 2x isozyklisches Ring-H),
4,45 (om, 4H, 2xCO2CH2CH3), 4,62 (dofd, 2H, 2x isozyklisches Ring-H),
4,92 (2x isozyklisches Ring-H), 8,07(s, 2H, meso-H) ppm.
λmax (CH2Cl2); 761, 725,
696, 517, 487, 454, 385, 357 nm.