DE60100704T2

DE60100704T2 - Porphyrine und verwandte verbindungen

Info

Publication number: DE60100704T2
Application number: DE60100704T
Authority: DE
Inventors: Mehar Manku; David Rice; Lionel Milgrom
Original assignee: Bioscience Technology Investment Holdings Ltd
Current assignee: Bioscience Technology Investment Holdings Ltd
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: US7319147B2; GB2360785B; GB2360785A8; EP1250339A1; DE60100704D1; GB0101620D0; AU2695701A; ATE248840T1; WO2001053300A1; US20060040913A1; EP1250339B1; GB2360785A; GB0001455D0; CA2399217A1

Description

GEBIET Die Erfindung betrifft Tetraphenylporphyrine für photodynamische Therapie von tumorösen und anderen erkrankten Geweben.
HINTERGRUND Bestimmte N-invertierte Porphyrine sind seit 1994 bekannt (E.D. Steinberg et al., Tetrahedron 1998, 54, 41511202, siehe speziell 4292 und 4193). Sie haben eine Struktur, die, wenn sie, wie hier vorgeschlagen, mit Phenylringen an den meso-Positionen substituiert ist, dargestellt werden kann, wie in 1 gezeigt ist.
Kürzlich haben Lindsey et al. eine einfache Synthese solcher N-invertierter Porphyrine veröffentlicht (G.R. Geier, D.M. Haynes, J.S. Lindsey, Organic Letters 1999, 1(9), 1455–1458).
Außerdem sind aus unseren europäischen Patentbeschreibungen 0186962 und 0337601 Tetrahydroxyphenylderivate von Porphyrinen, Chlorinen und Bakteriochlorinen für photodynamische Therapie (PDT) von tumorösem Gewebe bekannt. Diese Verbindungen haben gute Eigenschaften und unter ihnen ist Tetra(3-hydroxyphenyl)dihydroporphyrin oder m-THPC gut in den Stadien der Produktentwicklung für PDT. Nichtsdestoweniger werden Verbesserungen bei PDT-Verbindungen im Hinblick auf Absorptionswellenlänge und deshalb Tiefen der PDT-Nekrose, Gewebeselektivität, Wasserverträglichkeit und Leichtigkeit der Synthese gesucht. PDT-Verbindungen haben auch Anwendung als lichtgesteuerte Mittel mit der Kraft, Viren und Bakterien zu töten, die sich gegenwärtig als resistent gegen herkömmliche Antibiotika erweisen.
DIE ERFINDUNG
Wir schlagen die folgenden N-invertierten Tetraphenylporphyrine, dargestellt als die Figuren IIA und IIB, und die entsprechenden Chlorine (Dihydroporphyrine) und Bakteriochlorine (Tetrahydroporphyrine), einschließlich Tautomere in allen Fällen, und ihre Metallkomplexe und Salze, einschließlich innerer Salze, als neue Verbindungen vor, die wertvoll bei der PDT sind.
In den Formeln IIA und IIB steht OR¹ für eine Hydroxygruppe (R¹= Wasserstoff) oder eine Alkoxygruppe, wobei R¹ eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; OR¹ sich an einer beliebigen Position des Phenylrings befinden kann und keine, eine, zwei oder drei Gruppen pro Phenylring vorhanden sein können, vorausgesetzt, daß wenigstens einer der Ringe substituiert ist. Eine einzige m-Hydroxygruppe an jedem Phenylring ist besonders geeignet.
In Formel IIB kann R stehen für (neben Wasserstoff, wo IIB und IIA Tautomere des gleichen Moleküls darstellen):
R = X, eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Aralkylgruppe, deren Alkylkette 1 bis 3 Kohlenstoffatome enthält.
R = XY, wo Y aus 1 bis 3 Substituenten besteht, die mit irgendeinem der Kohlenstoffe in X verknüpft und/oder verbunden sind. Beispiele von Y sind die folgenden:
= -SO₃H, CO₂H und ihre C₁- bis C₁₂-Ester und Amide.
= -OH oder OR², wo R² = eine polyhydroxylierte Alkyleinheit mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen (was ein Kohlenhydrat einschließt) oder derivatisierte Aminosäure, wie beispielsweise ein Folsäurerest, ist.
= -NR³R⁴, wobei R³, R⁴ gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine polyhydroxylierte Alkylkette oder ein derivatisierter Aminosäurerest, wie beispielsweise ein Folsäurerest, sein können.
= Z-P, wobei P ein endständiges Polyalkylen, vorzugsweise eine Polyethylenglycolgruppe mit dem Molekulargewicht von 2000 bis 100000, vorzugsweise 5000 bis 40000 und sehr bevorzugt 10000 bis 20000 Da ist und Z eine verbindende Gruppe ist, um P, z.B. die -(C=O)NH(CH₂)₆ NH(C=O)O-Gruppe, zu binden.
R₅ = Wasserstoff, ein Halogen oder eine Nitroguppe.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Verwendung von Verbindungen wie den vorstehenden in der Herstellung eines Arzneimittels für photodynamische Therapie bei der Behandlung von Tumoren oder einer anderen Krankheit und ein derartiges Arzneimittel. Die offenbarten Verbindungen werden zum Beispiel bei der Behandlung von tumorösen Zuständen, wie beispielsweise, ohne darauf begrenzt zu sein, Kopf- und Hals-, Leber-, Pankreas- und Prostatakrebs, und anderen Krankheitszuständen, wie beispielsweise, ohne darauf begrenzt zu sein, Barrett's Oesophagus, Altersbedingte Makuladegeneration (ARMD), Keratinosen, diabetische Newopathie, periphere Gefäßerkrankung, Erkrankung der Koronararterie und andere Erkrankungen, die durch Bakterien- oder Vireninfektion entstehen, als von Nutzen angesehen.
Strukturen
In der vorstehenden Porphyrinformel wird anerkannt, daß, wenn R=H, IIA und IIB tautomere Formen sind, und auch, daß formal jede eine Anzahl von individuellen Tautomeren darstellt, wie sie beispielsweise nachstehend gezeigt sind (alle ohne die meso-Phenylgruppen und mit R⁵=H dargestellt).
Entsprechende Chlorine zu Formel IIA können durch IIIA-D dargestellt werden:
Entsprechende Chlorine zu Formel IIB können durch IVA-IVD dargestellt werden:
Entsprechende Bakteriochlorine zu der Formel IIA können durch VA-F dargestellt werden:
Entsprechende Bakteriochlorine zu Formel IIB können durch VIA-F dargestellt werden:
Die Erfindung deckt alle Tautomere der vorstehenden Verbindungen ab und ist nicht auf diejenigen begrenzt, die in den Diagrammen gezeigt sind. Es gibt keine optischen Isomere.
DISKUSSION
Wie vorstehend vermerkt wurde, sind N-invertierte Porphyrine (NCPs), oder 2-Aza-21-carbaporphyrine, um ihnen eine korrektere IUPAC-Nomenklatur zu geben, eine relativ neue Klasse von Tetrapyrrol-Makrocyclen, die kürzlich als Nebenprodukte aus der Routineherstellung der strukturell isomeren meso-substituierten Porphyrine entdeckt wurden. Sie sind insofern ungewöhnlich, als einer der Pyrrolringe des Makrocyclus invertiert worden ist, so daß das, was einmal ein zentrales Stickstoffatom war, nun ein äußerer, quaternisierbarer Stickstoff geworden ist, deshalb die Bezeichnung "N-invertiert". Dieser Stickstoff hat nun das Potential für die leichte Einführung von Funktionalität in das Molekül. Ungewöhnlicherweise ist die nun zentrale C-H-Bindung ziemlich labil, was eine Metallkomplexbindung des Makrocyclus fast so mühelos wie in den Porphyrinisomeren erlaubt (siehe Figur VII, P. J. Chmielewski et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2, 1995, 503–509).
Bis ganz vor kurzem sind die N-invertierten Porphyrine eine Laborkuriosität geblieben, hauptsächlich aufgrund der niedrigen Ausbeuten dieser Verbindungen. Jedoch haben sich die Autoren wegen ihrer im Vergleich zu Porphyrinen signifikant unterschiedlichen UV/Vis-Spektren über das Potential von N-invertierten Porphyrinen auf dem PDT-Gebiet geäußert. So führt die Verringerung der Symmetrie und deshalb Störung der pi-Elektronenstruktur, verursacht durch N-Inversion, zu im Vergleich mit den entsprechenden Porphyrinen signifikanter Rotverschiebung und erhöhter Intensität der Q-Bande mit der niedrigsten Energie. Die Intensität dieser Bande mit niedriger Energie kann durch Quaternisierung des äußeren Stickstoffs weiter verstärkt werden. Es wird ebenfalls vermerkt, daß das UV/Vis-Spektrum pHabhängig ist.
Mit der Veröffentlichung von Lindsey über einen Syntheseweg zur Erzeugung relativ hoher Ausbeuten von meso-substituierten N-invertierten Porphyrinen wurden diese ungewöhnlichen Verbindungen für die Forschung geöffnet. Zum Beispiel sind, obwohl die Verbindungen seit 1994 bekannt sind und einige Untersuchungen über die Koordinationseigenschaften und Reaktivität berichtet haben, keine photophysikalischen Untersuchungen durchgeführt worden, um ein Potential als PDT-Mittel festzustellen.
In anfänglichen Experimenten wurde 2-Aza-21-carba-5,10,15,20-tetraphenylporphyrin nach der Methode von Lindsey synthetisiert und anschließende Umsetzung mit Methyliodid bei Raumtemperatur führte zu der Umwandlung des N-invertierten Porphyrins in ein N-Methylderivat mit einem Verhältnis der Intensität der Q-Bande mit der niedrigsten Energie zu der B-Bande ähnlich m-THPC. Es war keine Reduktion zu dem N-invertierten Chlorin notwendig, um diese vergleichbaren Intensitätsverhältnisse zu erreichen. Diese Reaktion wurde mit ähnlichen Ergebnissen (siehe Schema 1) vorschriftsmäßig mit dem Tetrahydroxyphenylporphyrin-Derivat durchgeführt.
BEISPIELE
Die folgenden Patentbeispiele werden in den nachstehend gezeigten Schemata des Dazwischenliegenden angegeben und zusammengefaßt. Die Synthese des N-Methyl-substituierten N-invertierten Porphyrins, die in Schema 1 abgebildet ist, wird in den Beispielen 1–5 dargestellt.
Schema 1
BEISPIEL 1
2-AZA-21-CARBA-5,10,15,20-TETRA(3-METHOXYPHENYL)PORPHYRIN (NC-M-TMPP)
Pyrrol (1,04 ml, 15 mmol) und 3-Methoxybenzaldehyd (1,82 ml, 15 mmol) wurden mit Methansulfonsäure (0,68 ml, 10,5 mmol) in einem großen Volumen von Dichlormethan (1500 ml) bei Raumtemperatur (RT) gemischt. Die Reaktanten wurden 30 min rühren gelassen, und dann wurde die Reaktion durch die Zugabe von 2,3-Dichlor-5,6-dicyano-l,4-benzochinon (3 g, 13,2 mmol) beendet. Nach l min Rühren wurde Triethylamin (5,8 ml) hinzugegeben, um die Lösung zu neutralisieren, und das entstandene Gemisch für weitere 10 min rühren gelassen. Anfängliche Reinigung wurde erreicht, indem das gesamte rohe Gemisch durch eine Säule (60 mm) von basischem Aluminiumoxid (300 g, Aktivität III) hindurchgeführt wurde. Alles wurde als einzige Fraktion gesammelt, im Vakuum bis fast zur Trockene eingedampft, bevor es auf 15-20 g basischem Aluminiumoxid (Aktivität III) absorbiert wurde. Dieses wurde oben in eine Säule (50 mm) von basischem Aluminiumoxid (300 g, Aktivität III) gegeben, wobei mit 3:1-Hexan/Dichlormethan eluiert wurde. Die Polarität des Eluierungsmittels wurde von 3:1 auf 1:1, auf 1:3 und schließlich auf 100% Dichlormethan erhöht. Das Porphyrin wurde als erstes eluiert, wobei das gewünschte N-invertierte Porphyrin (NC-m-TMPP) großenteils mit 100% Dichlormethan eluiert wurde, und wurde im Vakuum zur Trockene eingedampft. Das erhaltene Produkt wurde dann für 10 Minuten mit Methanol (21 ml) zum Rückfluß erhitzt und dann für 2 h im Kühlschrank abkühlen gelassen. Nach der Filtration wurde der Feststoff mit Methanol (5 ml) gewaschen und 2 h in einem Vakuumofen (60°C) getrocknet, wobei sich die Titelverbindung als mikrokristalliner Feststoff (780 mg, 28%) ergab. Das Porphyrin (m-TMPP) wurde als untergeordnetes Produkt (105 mg, 3,8%) erhalten.
Steigerung der Pyrrolkonzentration auf 11,5 mmol oder 12,4 mmol und entsprechend der anderen Reaktanten führte zu einer verminderten Ausbeute von 24%. Eine modifizierte Verfahrensweise bei geringerer Verdünnung (äquivalent zu 20 mmol) führte ebenfalls zu einer schlechteren Ausbeute an kristallisiertem Produkt (siehe unten).
Zu einem Gemisch von Pyrrol (2,8 ml, 40 mmol) und 3-Methoxybenzaldehyd (4,9 ml, 40 mmol) in Dichlormethan (2000 ml) wurde bei RT unter heftigem Rühren Methansulfonsäure (2,6 ml, 40 mmol) gegeben. Die Reaktanten wurde für 8 min rühren gelassen, wonach die Reaktion durch die Zugabe von 2,3-Dichlor-5,6-dicyano-l,4-benzochinon (8 g, 35,2 mmol) beendet wurde. Nach 1 min Rühren wurde Triethylamin (16 ml) hinzugegeben, um die Lösung zu neutralisieren, und das entstandene Gemisch für weitere 10 min rühren gelassen. Anfängliche Reinigung wurde erreicht, indem das gesamte rohe Gemisch durch eine Säule (60 mm) von basischem Aluminiumoxid (400 g, Aktivität III) geführt wurde. Alles wurde als einzige Fraktion gesammelt, im Vakuum auf 100 ml eingedampft, bevor es auf 500 g basischem Aluminiumoxid (Aktivität III) absorbiert wurde. Dieses wurde oben in eine Säule (60 mm) von basischem Aluminiumoxid (600 g, Aktivität III) gegeben, wobei mit 3:1-Hexan/Dichlormethan eluiert wwde. Die Polarität des Eluierungsmittels wurde von 3:1 auf 1:1, auf 1:3 und schließlich auf 100% Dichlormethan erhöht. Das Porphyrin wurde als erstes eluiert, wobei das gewünschte N-invertierte Porphyrin (NC-m-TMPP) großenteils mit 100% Dichlormethan eluiert wurde, und wurde im Vakuum zur Trockene eingedampft. Das erhaltene Produkt wurde dann mit Methanol (30 ml) für 10 Minuten unter Rückfluß erhitzt und dann im Kühlschrank für 2 Stunden abkühlen gelassen. Nach der Filtration wurde der gesammelte Feststoff mit Methanol (10 ml) gewaschen und dann 2 h in einem Vakuumofen (60°C) getrocknet, wobei sich die Titelverbindung als mikrokristalliner Feststoff (1,6 g, 22%) ergab.
NC-m-TMPP Physikalische Werte: δ_H (360 MHz, CDCl₃) –5,01 (1H, s, H-21), –2,43 (2H, bs, NH), 3,99 (6H, s, OCH₃), 4,04 (3H, s, OCH₃), 4,19 (3H, s, OCH₃), 7,30–7,36 (4H, m, CH_ar), 7,61–7,78 (8H, m, CH_ar), 7,88–7,97 (4H, m, CH_ar), 8,59–8,66 (4H, m, H-8, 12, 13, 17), 8,81 (1H, s, H-3), 8,95 (1H, d, J_18, ₁₇ 4,8 Hz, H-18), 9,02 (1H, d, J_7,8, 4,9 Hz, H-7); λ_max (CH₂Cl₂): 280 (ε 23 009), 441 (ε 19 8126), 540 (ε 10 858), 582 (ε 12 724), 725 (ε 11 930); m/z (+ve FAB, NOBA) 735 (MH⁺, 9,9%), (Gefunden: MH⁺ 735,29711. C₄₈H₃₉N₄O₄ erfordert 735,29713).
BEISPIEL 2
2-AZA-21-CARBA-5,10,15,20-TETRA(3-HYDROXYPHENYL)PORPHYRIN (NC-M-THPP)
NC-m-TMPP (200 mg, 0,27 mmol) wurde in trockenem Dichlormethan (15 ml) gelöst und die Lösung wurde auf eine äußere Temperatur von –78°C gekühlt. Eine 1,0 M Lösung von Bortribromid in Dichlormethan (2,5 ml, 2,5 mmol) wurde tropfenweise hinzugefügt und das entstehende Reaktionsgemisch bei –78°C für 2 h gerührt. Dies ließ man sich dann langsam unter fortgesetztem Rühren über Nacht auf RT erwärmen. Am nächsten Tag wurde das Gemisch auf eine äußere Temperatur von –10°C gekühlt, und überschüssiges Methanol (3 ml) wurde sorgfältig hinzugegeben, um die Reaktion abzuschrecken. Überschüssiges Triethylamin (4 ml) wurde dann langsam hinzugegeben, um das abgegebene HBr zu neutralisieren, und die entstehende Lösung 30 min lang gerührt, wonach das Gemisch dann im Vakuum zur Trockene eingedampft wurde. Wasser (30 ml) wurde zu dem Rückstand hinzugegeben und das Produkt unter Verwendung von Ethylacetat (4 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden dann getrocknet (Na₂SO₄) und im Vakuum zur Trockene eingeengt, um das Rohprodukt zu ergeben. Dieses Rohprodukt wurde in Methanol (10 ml) und Essigsäure (0,2 ml) gelöst und dann zum Rückfluß erhitzt. Wasser (15 ml) wurde allmählich hinzugegeben, wobei gesichert wurde, daß das entstehende Gemisch unter Rückfloß blieb, wonach das Gemisch auf RT abkühlen gelassen wurde und dann über Nacht in den Kühlschrank gestellt wurde. Der gebildete Feststoff wurde filtriert, mit 40%igem Methanol in Wasser (10 ml) und Dichlormethan (3 × 10 ml) gewaschen und dann getrocknet (Vakuumofen, 60°C, 4 h), wobei sich die Titelverbindung (0,17 g, 89%) ergab.
NC-m-THPP Physikalische Werte: δ_H (360 MHz, CD₃OD) –4,16 (1H, bs, H-21), 7,22–7,72 (16H, m, CH_ar), 8,21–8,25 (4H, m, H-8, 12, 13, 17), 8,37 (1H, s, H-3), 8,48 (1H, d, J₁ ₈ _,17 4,0 Hz, H-18), 8,62 (1H, bs, H-7); λ_max (CH₃OH): 281 (ε 20 861), 439 (ε 139 386), 538 (ε 6 225), 582 (ε 6 883), 727 (ε 7 673); m/z (+ve FAB, NOBA) 679 (MH⁺, 15,3%), (Gefunden: MH⁺ 679,23450. C₄₄H₃₁N₄O₄ erfordert 679,23453).
BEISPIEL 3
2-AZA-21-CARBA-2-METHYL-5,10,15,20-TETRA-(3-HYDROXYPHENYL)PORPHYRIN (N-ME-NC-M-THPP)
Zu einer Lösung von NC-m-THPP (40 mg, 0,059 mmol) in Dimethylformamid (10 ml) wurde Methyliodid (2 ml) hinzugegeben. Das Gemisch wurde 24 h bei RT stehen gelassen. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde der Rückstand in Ethylacetat (20 ml) gelöst und mit gesättigter wässeriger Natriumbicarbonatlösung (2 × 20 ml) extrahiert. Die organische Schicht wurde getrocknet (Na₂SO₄) und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wurde aus Methanol/Wasser umkristallisiert, wobei sich N-Me-NCm-THPP (40 mg, 98%) ergab.
N-Me-NC-m-THPP Physikalische Werte: λ_max. (CH₃OH) 358, 464, 576, 782.
Alternativ können die in den Beispielen 2 & 3 durchgeführten Schritte wie folgt umgekehrt werden:
BEISPIEL 4
2-AZA-21-CARBA-2-METHYL-5,10,15,20-TETRA-(3-METHOXYPHENYL)PORPHYRIN (N-ME-NC-M-TMPP)
Zu einer gerührten Lösung von NC-m-TMPP (500 mg, 0,68 mmol) in Dichlormethan (50 ml) wurde Methyliodid (4,25 ml, 68,1 mmol) hinzugegeben, und das entstandene Gemisch wurde über Nacht bei RT gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde dann 1 h unter Rückfloß erhitzt, wonach Analyse mit Dünnschichtchromatographie (TLC) (100% Dichlormethan) anzeigte, daß alles Ausgangsmaterial verbraucht worden war. Sobald abgekühlt, wurde das Gemisch mit gesättigter wässeriger Natriumbicarbonatlösung (2 × 25 ml) und Wasser (2 × 25 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt, um das Rohmaterial zu ergeben. Dieses Rohprodukt wurde in Methanol (40 ml) und Trimethylamin (1 ml) gelöst und dann für 10 min unter Rückfloß erhitzt. Die Lösung wurde langsam auf RT abkühlen gelassen und dann für 4 h in einen Kühlschrank gesetzt. Der erzeugte Feststoff wurde abfiltriert, mit Methanol (20 ml) gewaschen und dann getrocknet (Vakuumofen, 60°C, 2 h), wobei sich die Titelverbindung (0,42 g, 83%) ergab.
N-Me-NC-m-TMPP Physikalische Werte: δ_H (360 MHz, CDCl₃) 1,26 (1H, s, H-21), 3,52 (3H, s, NCH₃), 3,96 (6H, s, OCH₃), 4,00 (3H, s, OCH₃), 4,01 (3H, s, OCH₃), 7,15–7,25 (4H, m, CH_ar), 7,33 (1H, d, J_AB 1,4 Hz, H-3), 7,44–7,57 (12H, m, CH_ar), 7,57–7,61 (2H, m, H-7, 18), 7,84 (2H, m, H-12, 13), 7,93 (1H, d, J₁₇ _,18 4,6 Hz, H-17), 8,02 (1H, d, J_8,7 4,7Hz, H-8); λ_max (CH2Cl₂): 274 (ε 24 744), 365 (ε 38 788), 447 (ε 96 105), 582 (ε 8 003), 656 (ε 11 341), 710 (ε 12 856); m/z (+ve FAB, NOBA) 749 (MH⁺, 100% Matrix subtrahiert),
(Gefunden: MH⁺ 749,31277. C₄₉H₄₁N₄O₄ erfordert 749,31278).
BEISPIEL 5
2-AZA-21-CARBA-2-METHYL-5,10,15,20-TETRA-(3-HYDROXYPHENYL)PORPHYRIN (N-ME-NC-M-THPP)
N-Me-NC-m-TMPP (200 mg, 0,27 mmol) wurde in trockenem Dichlormethan (20 ml) gelöst, und die Lösung wurde auf eine äußere Temperatur von –78°C gekühlt. Eine 1,0 M Lösung von Bortribromid in Dichlormethan (2,6 ml, 2,6 mmol) wurde tropfenweise hinzugegeben und das entstehende Reaktionsgemisch bei –78°C für 2 h gerührt. Dies wurde dann langsam unter fortgesetztem Rühren über Nacht auf RT erwärmen gelassen. Am nächsten Tag wurde das Gemisch auf eine äußere Temperatur von –10°C gekühlt und überschüssiges Methanol (2 ml) vorsichtig hinzugegeben, um die Reaktion abzuschrecken. Überschüssiges Triethylamin (4 ml) wurde dann langsam hinzugegeben, um das abgegebene HBr zu neutralisieren, und die entstehende Lösung 30 min lang gerührt, wonach das Gemisch dann im Vakuum zur Trockene eingedampft wurde. Der Rückstand wurde in Methanol (10 ml) und Essigsäure (0,2 ml) gelöst und dann zum Rückfloß erhitzt. Wasser (20 ml) wurde allmählich hinzugegeben, wobei gesichert wurde, daß das entstehende Gemisch unter Rückfloß blieb, wonach das Gemisch sich auf RT abkühlen gelassen wurde und dann im Kühlschrank über Nacht gekühlt wurde. Der erzeugte Feststoff wurde abfiltriert, mit Wasser (10 ml) und Dichlormethan (2 × 25 ml) gewaschen und dann getrocknet (Vakuumofen, 60°C, 2 h), wobei sich die Titelverbindung (0,18 g, 99%) ergab.
N-Me-NC-m-THPP Physikalische Werte: δ_H (360 MHz, CD₃OD) –2,44 (1H, s, H-21), 3,83 (3H, s, NCH₃), 7,27–7,31 (2H, m, CH_ar), 7,40–7,45 (2H, m, CH_ar), 7,52–7,54 (4H, m, CH_ar), 7,63–7,67 (2H, m, CH_ar), 7,75–7,85 (6H, m, CH_ar), 7,87 (1H, s, H-3), 8,23 (4H, m, N-7, 12, 13, 18), 8,60 (1H, d, J_17,18 4,7 Hz, H-17), 8,73 (1H, d, J_8,7 4,6 Hz, H-8); λ_max (CH₃OH): 285 (ε 22 806), 371 (ε 31 554), 457 (ε 87 224), 573 (ε 3 873), 636 (ε 3 411), 846 (ε 10 795); m/z (+ve FAB, NOBA) 693 (MH⁺, Spuren), (Gefunden: MH⁺ 693,25018. C₄₅H₃ ₃N₄O₄ erfordert 693,25018).
Beispiele von Substitution an dem 2-N oder 21-C sind in Schema 2 und den Beispielen 6-9 angegeben. Das Propylsulfonat-Derivat wird als inneres Salz gezeigt, gefolgert aus seiner Eigenschaft der Löslichkeit in sowohl Methanol als auch Dichlormethan, ungleich den anderen Beispielen, die nur in dem einen oder dem anderen löslich sind. Die Abspaltung der Schutzgruppen von 21-NO₂-NC-m-TMPP und 21-Br-NC-m-TMPP kann in einer ähnlichen Weise wie der für andere Beispiele gezeigten durchgeführt werden. Die nachstehend beschriebenen Synthesen stellen Substitutionen des Tetramethoxyderivats und nachfolgende Demethylierung zu der Tetrahydroxyverbindung dar, es wird jedoch vermerkt, daß diese Schritte umgekehrt werden können, um das äquivalente gewünschte Produkt zu erhalten.
Schema 2
BEISPIEL 6
2-AZA-21-CARBA-2-PROPYLSULFONAT-5,10,15,20-TETRA-(3-METHOXYPHENYL)PORPHYRIN (N-PS-NC-M-TMPP)
Ein Gemisch von NC-m-TMPP (200 mg, 0,27 mmol), Propansulton (0,96 ml, 10,9 mmol) und Triethylamin (0,19 ml, 1,35 mmol) in Chloroform (20 ml) wurde 3,5 h unter Rückfloß gerührt, wonach TLC-Analyse (100% Dichlormethan) anzeigte, daß alles Ausgangsmaterial verbraucht worden war. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt und Wasser (40 ml) wurde dann hinzugegeben. Eine 2,0 M Lösung von wässerigem Natriumhydroxid (9 ml) wurde hinzugegeben, wobei sich eine resultierende Lösung mit pH 13–14 ergab und diese wurde über Nacht bei RT rühren gelassen. Das Gemisch wurde dann unter Verwendung von Essigsäure (3,5 ml) auf pH 3–4 angesäuert und die entstehende Lösung 2 h bei RT rühren gelassen. Der ausgefallene Feststoff, der sich gebildet hatte, wurde abfiltriert, in Methanol (40 ml) gelöst und dann zum Rückfloß erhitzt. Wasser (50 ml) wurde allmählich hinzugegeben, wobei gesichert wurde, daß das entstehende Gemisch unter Rückfloß blieb, wonach das Gemisch sich auf RT abkühlen gelassen wurde und dann über Nacht im Kühlschrank gekühlt wurde. Der gebildete Feststoff wurde abfiltriert, mit Wasser (20 ml) gewaschen und dann getrocknet (Vakuumofen, 60°C, 3 h), wobei sich die Titelverbindung (0,20 g, 83%) ergab.
N-PS-NC-m-TMPP Physikalische Werte: δ_H (360 MHz, CD₃OD) -2,40(1H, bs, H-21), 1,67 (2H, q, J 6,9 Hz, CH₂CH₂CH₂), 2,05 (2H, t, J 6,4 Hz, NCH₂), 4,07 (3H, s, OCH₃), 4,08 (3H, s, OCH₃), 4,15 (6H, s, OCH₃), 4,24 (2H, t, J 6,9Hz, CH₂SO₃ ^–), 7,41-7,95 (17H, m CH_ar und H-3), 8,08 (1H, m, H-8 oder 17), 8,10 (1H, d, J 4,7 Hz, H-8 oder 17), 8,17 (2H, m, H-12, 13), 8,47 (1H, d, J_18,17, 4,9 Hz, H-18), 8,56 (1H, m, H-7); λ_max (CH₃OH): 296 (ε 22 853), 372 (ε 32 074), 462 (ε 93 000), 573 (ε 4 085), 632 (ε 2 913), 850 (ε 12 077); m/z (+ve FAB, NOBA) 857 (MH⁺, 10,9%), (Gefunden: MH⁺ 857,30065. C₅₁H₄₅N₄O₇S erfordert 857,30090).
BEISPIEL 7
2-AZA-21-CARBA-2-PROPYLSULFONAT-5,10,15,20-TETRA-(3-HYDROXYPHENYL)PORPHYRIN (N-PS-NC-M-THPP)
N-PS-NC-m-TMPP (200 mg, 0,23 mmol) wurde in trockenem Dichlormethan (20 ml) gelöst, und die Lösung wurde auf eine äußere Temperatur von –78°C gekühlt. Eine 1,0 M Lösung von Bortribromid in Dichlormethan (2,1 ml, 2,1 mmol) wurde tropfenweise hinzugegeben und das entstehende Reaktionsgemisch 2 h bei -78°C gerührt. Dieses wurde dann langsam unter fortgesetztem Rühren über Nacht auf RT erwärmen gelassen. Am nächsten Tag wurde das Gemisch auf eine äußere Temperatur von –10°C gekühlt und überschüssiges Methanol (8 ml) sorgfältig hinzugegeben, um die Reaktion abzuschrecken. Überschüssiges Triethylamin (10 ml) wurde dann langsam hinzugegeben, um das abgegebene HBr zu neutralisieren, und die entstehende Lösung 30 min lang gerührt, wonach das Gemisch dann im Vakuum zur Trockene eingedampft wurde. Der Rückstand wurde in Methanol (24 ml) und Essigsäure (0,5 ml) gelöst, dann zum Rückfloß erhitzt. Wasser (56 ml) wurde allmählich hinzugegeben, wobei gesichert wurde, daß das entstehende Gemisch unter Rückfloß blieb, wonach das Gemisch sich auf RT abkühlen gelassen wurde und dann über Nacht im Kühlschrank gekühlt wurde. Der gebildete Feststoff wurde abfiltriert, mit Wasser (20 ml) und Dichlormethan (2 × 20 ml) gewaschen und dann getrocknet (Vakuumofen, 60°C, 2 h), wobei sich die Titelverbindung (0,16 g, 84%) ergab.
N-PS-NC-m-THPP Physikalische Werte δ_H (360 MHz, DMSO-D₆) –2,40 (1H, s, H-21), 1,36 (2H, bs, CH₂CH₂CH₂), 1,57 (2H, bs, NCH₂), 4,16 (2H, bs, CH₂SO₃ ^–), 7,18-7,72 (16H, m, CH_ar), 7,96 (1H, s, H-3), 8,05–8,12 (4H, m, H-8, 12, 13, 17), 8,45 (1H, bs, H-18), 8,64 (1H, bs, H-7), 9,80 (2H, bs, OH), 10,10 (2H, bs, OH); λ_max (CH₃OH) 285 (ε 12 518), 371 (ε 17 268), 462 (ε 43 293), 566 (ε 2 838), 794 (ε 4 195), 853 (ε 5 544); m/z (+ve FAB, NOBA) 801 (MH⁺, 1,2%), (Gefunden: MH⁺ 801,23834. C₄₇H₃₇N₄O₇S erfordert 801,23830).
BEISPIEL 8
2-AZA-21-CARBA-2I-NITRO-5,10,15,20-TETRA-(3-METHOXYPHENYL)PORPHYRIN (21-NO2-NC-M-TMPP)
Eine Lösung von Natriumnitrit (2,5g, 36,2 mmol) und Chlorwasserstoffsäure (37%, 22,2 ml) in Wasser (227,8 ml) wurde zu einer gerührten Lösung von NC-m-TMPP (250 mg, 0,34 mmol) in Dichlormethan (150 ml) hinzugegeben. Das entstandene Reaktionsgemisch wurde bei RT für 1 min heftig gerührt, wonach die Lösung durch Zugabe von wässeriger 2,0 M Natriumhydroxidlösung neutralisiert wurde. Die organische Schicht wurde dann abgetrennt, mit Wasser (2 × 75 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der gesammelte Rückstand wurde in Dichlormethan (25 ml) gelöst, bevor er auf 6 g basischem Aluminiumoxid (Aktivität III) absorbiert wurde, und wurde oben in eine Säule (50 mm) von basischem Aluminiumoxid (200 g, Aktivität III) gegeben, wobei mit 100%igem Dichlormethan eluiert wurde. Die Fraktionen, die das gewünschte Produkt enthielten, wurden vereinigt, und das Lösungsmittel wurde im Vakuum bis zur Trockene entfernt, wobei sich die Titelverbindung (0,24 g, 89%) ergab.
21-NO₂-NC-m-TMPP Physikalische Werte: δ_H (360 MHz, CDCl₃) –3,45 (1–2H, bs, NH, 3,95–3,98 (6H, m, OCH₃), 4,00 (3H, m, OCH₃), 4,02 (3H, m, OCH₃), 7,33–7,44 (4H, m, CH_ar), 7,62–7,83 (8H, m, CH_ar), 8,00–8,05 (4H, m, CH_ar), 8,13 (1H, s, H-3), 8,60–8,84 (4H, m, H-8, 12, 13, 17), 9,20 (1H, d, J_18,17 5,0 Hz, H-18), 9,25 (1H, d, J_7,8 4,9 Hz, H-7); λ_max (CH₂Cl₂): 280 (ε 23 591), 368 (ε 39 387), 472 (ε 166 850), 646 (ε 13 657), 698 (ε 13 040); m/z (+ve FAB, NOBA) 780 (MH⁺, 7,9%), (Gefunden: MH⁺ 780,28218. C₄₈H₃₈N₅O₆ erfordert 780,28221).
BEISPIEL 9
2-AZA-2I-BROM-21-CARBA-5,10,15,20-TETRA-(3-METHOXYPHENYL)PORPHYRIN (21-BR-NC-M-TMPP)
Eine Lösung von NC-m-TMPP (50 mg, 69 μmol) und N-Bromsuccinimid (15 mg, 83 μmol) in Dichlormethan (5 ml) wurde 5 min bei RT gerührt, wonach TLC (100% Dichlormethan) anzeigte, daß alles Ausgangsmaterial verbraucht worden war. Das Produkt wurde dann auf 5 g basischem Aluminiumoxid (Aktivität III) vorabsorbiert und wurde oben in eine Säule (20 mm) von basischem Aluminiumoxid (30 g, Aktivität III) gegeben, wobei mit 100%igem Dichlormethan eluiert wurde. Die Fraktionen wurden vereinigt und das Lösungsmittel im Vakuum verdampft, wobei sich die Titelverbindung (24 mg, 43,3%) ergab.
21-Br-NC-m-TMPP Physikalische Werte: δ_H (200 MHz, CDCl₃) 3,97–4,03 (6H, m, OCH₃), 4,08 (3H, s, OCH₃), 4,12 (3H, s, OCH₃), 7,28–8,07 (17H, m, CH_ar und H-3), 8,55–8,62 (4H, m, H-8, 12, 13, 17), 8,96 (1H, d, J_18,17 4,5 Hz, H-18), 9,06 (1H, d, J_7,8 4,9 Hz, H-7); m/z (+ve FAB, NOBA) 815 (MH⁺, Spur), 735 (MH⁺-Br, Spur), 613 (MH⁺-Br-(4 × OCH₃), 1,3%), 460 (MH⁺-Br-(4 × OCH₃)-2Ph, 8,7%).
Weitere N-substituierte N-invertierte Porphyrine
In der Diskussion früher in dieser Patentschrift wird festgestellt, daß der äußere Stickstoff ein bequemer Anbindungspunkt für eine Funktionalisierung ist. Solche Gruppen, die angebunden werden können, können dafür vorgesehen werden, die Wasserlöslichkeit in dem Produkt zu fördern, welche ein gewünschtes Attribut bei einem pharmazeutischen Mittel ist, und möglicherweise die Intensität der Q-Bande mit der niedrigsten Energie zu erhöhen. Die Synthese einiger dieser Verbindungen ist in Schema 3 angegeben. Die anfängliche Substitutionsreaktion kann durch die Zugabe von Basen wie beispielsweise Et₃N, DIPEA oder DMAP unterstützt werden. Wasser-solubilisierende Gruppen, wie beispielsweise m-PEG, Kohlenhydrate oder Aminosäurereste, können dann mit dem erhaltenen Derivat gekuppelt werden.
Schema 3
Synthese von N-invertierten Chlorinen und Bakteriochlorinen der Typen IIIA-D und VA-F aus Ninvertierten Porphyrinen des Typs IIA und N-invertierten Chlorinen und Bakteriochlorinen der Typen IVA-D und VIA-F aus N-invertierten Porphyrinen des Typs IIB Porphyrine mit Imidazolsubstituenten werden über Wasserstofftransfer-Katalyse leicht zu Chlorinen und Bakteriochlorinen reduziert. Wir erwarteten, daß Elektronen-abziehende Substituenten den Porphyrin-Makrocyclus empfindlicher für Wasserstofftransfer machen würden. Auf der Suche nach anderen Systemen, an welchen diese Hypothese getestet werden sollte, deckten wir die Arbeit von Lindsey über Ninvertierte Porphyrine auf. Wir erwarteten, daß der äußere Stickstoff in ähnlicher Weise den Makrocyclus für Wasserstofftransfer empfindlicher machen sollte, wobei wir uns vorstellten, daß Wasserstoff spezifisch über die äußere 2,3-N=C-Bindung in dem Makrocyclus hinzugefügt wird.
Reduktion der N-invertierten Porphyrine über Wasserstofftransfer-Katalyse unter Verwendung von 10% Pd auf Aktivkohle oder Pd-Schwarz und Ameisensäure als Wasserstofftransfer-Reagenz zeigte, daß mit N-invertierten Porphyrinen 10% Pd auf Aktivkohle eine Reduktion zu einer Chlorin-artigen Spezies mit einer breiten intensiven Bande bei 686 nm und einer Intensität, die fast 50% von der der B-Bande bei 435 nm beträgt, erreichen. Dies steht zum Vergleich mit m-THPC, welches ein QB-Bandenverhältnis von 15–20% aufweist. Weitere Arbeit hat gezeigt, daß Reduktion zu dem N-invertierten Porphyrin mit NaCNBH₃ in Anwesenheit von Säure erfolgt.
Reduktion der N-invertierten Porphyrine kann unter Verwendung von katalytischem Wasserstofftransfer oder mit Mitteln, die Hydridionen, H^–, liefern, wie beispielsweise Alkalimetallbor- und Aluminiumhydrid, durchgeführt werden. Diese reduzieren bevorzugt die 2,3-N=C-Bindung, wobei ein Ninvertiertes Chlorin hergestellt wird, bei weiterer Reduktion ergibt sich ein N-invertiertes Bakteriochlorin (siehe Schema 4). Die Zugabe von Säure zu Reaktionen mit den vorstehend benannten Reagenzien unterstützt die Polarisation der 2,3-N=C-Bindung und erlaubt, daß der Angriff der Hydridionen leichter erfolgt.
Aus der Literatur (Whitlock et al., J. Am. Chem. Soc. 1969, 91, 7485) wird angegeben, daß Reduktion eines Porphyrins mit Diimid (verwendet bei der Herstellung des bekannten PDT-Mittels m-THPC) durch anfängliche Reduktion einer -C=C-Bindung eines peripheren Rings erfolgt. Wenn die 12,13-Bindung des N-invertierten Porphyrins durch dieses Verfahren bevorzugt reduziert wird, dann ist die weitere Reduktion zu einem N-invertierten Bakteriochlorin langsam, da der gegenüberstehende Ring die -C=N-Bindung enthält, welche durch dieses Reagenz nicht reduziert werden würde. Das N-invertierte Chlorin wird daher das vorherrschende Produkt sein.
Bei der Reduktion von m-THPP wird das Bakteriochlorin als Zwischenverbindung hergestellt, welche dann zu dem Chlorin oxidiert werden kann. Das N-invertierte Bakteriochlorin wird auf diesem Weg nicht erzeugt, wenn wir auch eine schrittweise Synthese vorschlagen. So erzeugt nur die aufeinanderfolgende Hydrid- oder Wasserstofftransfer-Reaktion und nachfolgende Diimid-Reduktion, oder umgekehrt, das N-invertierte 2,3-12,13-Bakteriochlorin (siehe Schema 4).
Schema 4
BEISPIEL 10
2-AZA-21-CARBA-5,10,15,20-TETRA-(3-METHOXYPHENYL)DIHYDROPORPHYRIN (NC-M-TMPC)
Ein Gemisch von NC-m-TMPP (100 mg, 0,14 mmol) und Chlorwasserstoffsäure (37%, 0,57 ml, 6,87 mmol) in 15:1-Tetrahydrofuran/Methanol (10 ml) wurde unter heftigem Rühren unter einem N₂-Polster zu Natriumcyanoborhydrid (14,4 mg, 0,23 mmol) hinzugegeben. Das entstandene Reaktionsgemisch (pH 2-6) wurde für 30 min stehen gelassen, wonach TLC-Analyse (100% Dichlormethan) anzeigte, daß alles Ausgangsmaterial verbraucht worden war. Das Gemisch wurde dann mit wässeriger 2,0 M Natriumhydroxidlösung neutralisiert und das Produkt unter Verwendung von Dichlormetlian (2 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit Wasser (40 ml) gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und im Vakuum zur Trockene eingeengt. Der gesammelte Rückstand wurde dann in 75 %igem Dichlormethan in Hexan (3 ml) gelöst und oben in eine Säule (20 mm) von basischem Aluminiumoxid (35 g, Aktivität III) gegeben, wobei mit 75%igem Dichlormethan in Hexan eluiert wurde. Die das neue Produkt enthaltenden Fraktionen wurden vereinigt und das Lösungsmittel unter Vakuum entfernt, wobei sich die Titelverbindung (17,9 mg, 17,7%) ergab.
NC-m-TMPC Physikalische Werte: λ_max (CH₂Cl₂): 282 (ε 18 360), 309 (ε 20 567), 421 (ε 47 183), 698 (ε 24 329); m/z (+ve FAB, NOBA) 737 (MH⁺, 42,4% oder 100%, wenn die Matrix subtrahiert wird). N-invertierte Chlorine und Bakteriochlorine der Typen IVA-D und VIA-F können auch aus Ninvertierten Porphyrinen des Typs IIA durch ein Zweischrittverfahren von Reduktion und nachfolgender Substitution des äußeren Stickstoffs mit der geeigneten R-Gruppe synthetisiert werden (siehe Schema 5). Dies stellt einen alternativen Weg zu den gewünschten Verbindungen bereit.
Schema 5
BIOLOGIE
Die biologische Wirksamkeit eines der N-invertierten Porphyrine wurde getestet, wie nachstehend ausführlich berichtet wird.
EXPERIMENTELLES
N-Me-NC-m-THPP wurde in einem Verdünnungsvehikel (Polyethylenglycol 400:Ethanol:Wasser 3:2:5 V:V:V) gelöst, um eine Vorratslösung von 0,72 mg ml^–1 herzustellen.
Erwachsene weibliche Balb/c-Mäuse, die den subkutan implantierten syngenetischen colo26-Tumor trugen, wurden mit N-Me-NC-m-THPP mit einer Dosis von 2,6 μmol kg ¹ (1,8 mg kg ¹) durch Injektion der Vorratslösung mit einem Volumen von 2,5 μl g^–1 Lebendgewicht in die Schwanzvene behandelt. Vierundzwanzig Stunden nach der Injektion des Photosensibilisators wurde ein den Tumor umgebender Bereich von 1,5 cm Durchmesser mit weißem Breitspektrumlicht bestrahlt, das von einer Xenon-Hochdrucklampe erhalten wurde (klinische Photobestrahlungseinrichtung von Applied Photo Physics, Modell UV90, Serie 020). Die Energiedichte betrug an der Hautoberfläche 713 mW cm^–2, und die Bestrahlung wurde für 70 s angewandt, um eine gesamte Lichtdosis gerade unter 50 J cm^– ² zu ergeben. Die Tumore wurden 24 h nach der Bestrahlung bewertet, wenn die Tiere getötet waren, und die Bestrahlungsstelle wurde untersucht und die Tiefe der Nekrose gemessen. Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 1 angegeben.
In einer gesonderten Gruppe von Mäusen wurde die normale Gewebeschädigung durch Bestrahlung eines Ohrs mit 40 J cm^–2 von weißem Breitspektrumlicht, geliefert unter Verwendung eines Faserbündels von der Xenon-Lichtquelle, bewertet. Die auf die Ohroberfläche auftreffende Energie betrug 638 mW cm^–2 und Licht wurde für 63 s angewandt. Die Ohren der Tiere wurden 24 h nach der Verabreichung von N-Me-NC-m-THPP mit Licht bestrahlt. Das gegenüberliegende Ohr diente als Kontrolle. Die Reaktion wurde vierundzwanzig Stunden nach der Bestrahlung bewertet, indem die Ohrdicke an drei Stellen auf dem oberen Drittel des Ohrs unter Verwendung eines Festkraftmikrometers mit einer Vernier-interpolierten Auflösung von 2 μm und einer Genauigkeit von 10 μm. (Neill Instruments) gemessen wurde.
Es wurden bei Injektion von N-Me-NC-m-THPP keine nachteiligen Wirkungen auf die Tiere bemerkt und es wurden keine nachfolgenden toxischen Wirkungen bemerkt. Die Tiere wurden unter Bedingungen gedämpfter Beleuchtung gehalten (Umgebungslicht im Bereich von 10 bis 300 Lux) und es wurde keine Phototoxizität bemerkt. Es gab keine bemerkbaren Reaktionen auf die Bestrahlung, obgleich einige Tiere während der Lichtabgabe Anzeichen von leichtem Unbehagen von sich gaben. Wenn sie 24 h nach der Bestrahlung untersucht wurden, zeigten alle behandelten Tumore umfangreiche Anzeichen von Photonekrose. Zusätzlich wurde bei zwei von den Tieren ein Bereich von schwach ödematöser Haut beobachtet, der dem bestrahlten Bereich entsprach. In allen Fällen erstreckte sich die Tumornekrose über die volle Dicke des Tumors. Die Tiefen der bemerkten Nekrosen waren 5,5, 2,5 und 7,0 mm.
Bei der Messung der Ohrdicke wurde bei den mit N-Me-NC-m-THPP behandelten Tieren kein Unterschied zwischen den bestrahlten und den Kontrollohren gefunden. Die mittlere Differenz (bestrahlt – Kontrolle) war –2 μm mit einem Standardfehler von 5 μm. In dem Fall von Tieren, die mit m-THPC mit 0,88 μM kg^–1 behandelt waren und mit der gleichen Lichtdosis 24 h nach der Arzneimittelinjektion bestrahlt wurden, war die mittlere Differenz in der Ohrdicke (bestrahlt – Kontrolle) 41 μm. TABELLE I
Die Ergebnisse der Tumornekrose zeigen wirksame photodynamische therapeutische (PDT) Aktivität für N-Me-NC-m-THPP unter Verwendung von weißem Breitspektrumlicht. Eine Verbesserung bei der Stärke dieser Wirkung wird bei der Verwendung von Licht erwartet, das selektiv für die Q-Bande des N-Me-NC-m-THPP ist. Im Vergleich zu in der Literatur angegebenen Werten (Berenbaum et al., Lasers in Medical Science 1993, 8, 235–243) über die Aktivität von m-THPP in diesem Modell, welches Tumornekrose von 0,14 mm bei einer m-THPP-Dosis von 1,6 μmol/kg und Verwendung von Licht mit 652 nm zeigt, ist diese PDT-Aktivität von N-Me-NC-m-THPP sehr vielversprechend. Ergebnisse der Photosensibilität, getestet durch Ohrschwellung, lassen vermuten, daß N-Me-NC-m-THPP im Vergleich zu m-THPC geringe oder gar keine kutane Photosensibilität zeigt. Dies kennzeichnet einen potentiell wichtigen therapeutischen Vorteil für N-Me-NC-m-THPP und andere N-invertierte Porphyrine, Chlorine und Bakteriochlorine der vorliegenden Erfindung.

Claims

N-invertierte Tetraphenylporphyrine wiedergegeben durch die folgenden Formeln:
sowie die entsprechenden Chlorine (Dihydroporphyrine) und Bakteriochlorine (Tetrahydroporphyrine), in allen Fällen unter Einschluss der Tautomere, der Metallkomplexe und Salze, inklusive innerer Salze, hierbei steht: OR¹ für eine Hydroxylgruppe (R¹ = Wasserstoff) oder eine Alkoxygruppe, wobei R¹ eine verzweigte oder nicht-verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist und wobei sich OR¹ an einer beliebigen Position des Phenylringes befinden kann, und wobei keine, eine, zwei oder drei OR¹ pro Phenylring vorhanden sein können, vorausgesetzt, dass wenigstens einer der Phenylringe substituiert ist, R für Wasserstoff (in diesem Fall repräsentieren IIB und IIA das gleiche Molekül) oder R = X, wobei X eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist oder eine Aralkylgruppe, deren Alkylkette 1 bis 3 Kohlenstoffatome enthält, oder R = XY, wobei X wie oben angegeben definiert ist und Y aus einem bis drei Substituenten besteht, die mit irgendeinem der Kohlenstoffe von X verknüpft und/oder verbunden sind, und die wahlweise sein können: =-SO₃H, CO₂H und ihre C1 bis C12 Ester oder Amide, =-OH oder OR², wobei R² ein polyhydroxylierter Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder 20 ein derivatisierter Aminosäurerest ist, =-NR³R⁴ wobei R³ und R⁴ gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder für eine polyhydroxylierte Alkylkette oder einen derivatisierten Aminosäurerest stehen, =Z-P, wobei P eine endständige Polyalkylengruppe mit einem Molekulargewicht von 2000 bis 25 100000 ist und Z eine verbindende Gruppe zu P ist, R⁵ steht für Wasserstoff, ein Halogen oder eine Nitrogruppe.
Porphyrine gemäß Anspruch 1, bei denen OR¹ mit der meta-Position des entsprechenden Phenyhinges verbunden ist.
Porphyrine gemäß Anspruch 1 oder 2, bei denen P ein Molekulargewicht von 5000 bis 40000 Da hat.
Porphyrine gemäß Anspruch 3, bei denen P ein Molekulargewicht von 10000 bis 20000 Da hat.
Porphyrine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei denen Z eine verbindende Gruppe der Formel -O(C=O)NH(CH₂)₆NH(C=O)O- ist.
Porphyrine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei denen der derivatisierte Aminosäurerest ein Folsäurerest ist.
Die Verbindungen 2-Aza-21-carba-5,10,15,20-tetra-(3-methoxyphenyl)porphyrin (NC-m-TMPP), 2-Aza-21-carba-5,10,15,20-tetra-(3-hydroxyphenyl)porphyrin (NC-m-THPP), 2-Aza-21-carba-2-methyl-5,10,15,20-tetra-(3-methoxyphenyl)porphyrin (N-Me-NC-m-TMPP), 2-Aza-21-carba-2-methyl-5,10,15,20-tetra-(3-hydroxyphenyl)porphyrin (N-Me-NC-m-THPP), 2-Aza-21-carba-2-propylsulfonato-5,10,15,20-tetra-(3-methoxyphenyl)porphyrin (N-PS-NC-m- TMPP), 2-Aza-21-carba-2-propylsulfonato-5,10,15,20-tetra-(3-hydroxyphenyl)porphyrin (N-PS-NC-m-THPP), 2-Aza-21- carba-21-nitro-5,10,15,20-tetra-(3-methoxyphenyl)porphyrin (21-NO₂ -NC-m-TMPP), 2-Aza-21-bromo-21-carba-5,10,15,20-tetra-(3-methoxyphenyl)porphyrin (21-Br-NC-m-TMPP).
2-Aza-21-carba-2-methyl-5,10,15,20-tetra-(3-hydroxyphenyl)porphyrin (N-Me-NC-m-THPP).
2-Aza-21-carba-5,10,15,20-tetra-(3-methoxyphenyl)dihydroporphyrin (NC-m-TMPC).
Ein Porphyrin gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche für die Photodynamische Therapie bei der Behandlung von tumorösem oder anderem erkrankten Gewebe.
Die Verwendung eines Porphyrins gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung eines Arzneimittels für die Photodynamische Therapie bei der Behandlung von tumorösem oder anderem erkrankten Gewebe.
Ein Arzneimittel enthaltend ein Porphyrin gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche zusammen mit einem Verdünnungs-Hilfsmittel.
Porphyrine oder deren Verwendung gemäß Anspruch 10 oder 11 für die Behandlung von Barret's Oesophagus, ARMD, Keratinose, diabetischer Neuropathie, peripheren Gefäßerkrankungen, Erkrankungen der Koronararterien und für die Behandlung von bakteriellen oder viralen Infektionen und deren Folgeerscheinungen.