DE60109745T2 - Polymere micellenartige struktur - Google Patents

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Dong-Lin Matsudo-shi JIANG
Daisuke Katsushika-ku OHNO
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Nobuhiro Bunkyo-ku NISHIYAMA
Kazunori Kashiwa-shi KATAOKA
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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine polymere micellenartige Struktur. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine polymere micellenartige Struktur, die ein ionisches Porphyrin-Dendrimer umfasst, das in der photodynamischen Therapie verwendet werden kann.
  • Stand der Technik
  • Gegenwärtig greifen die meisten Therapien gegen Karzinome und Tumore, die chemische Wirkstoffe oder Strahlung einsetzen, neben den Zielorten Gewebezellen an und rufen Nebenwirkungen wie Schmerzen, Fieber und Erbrechen hervor und beeinträchtigen die Patienten stark. Außerdem werden sekundäre Tumore, die auf die Zerstörung umliegender Zellen durch Wirkstoffe und Strahlung, die bei solchen Therapien eingesetzt werden, zurückzuführen sind, zu ernsthaften Problemen.
  • Folglich werden seit den letzten Jahren in vermehrtem Maße Untersuchungen an Wirkstoffen zur Behandlung von Krebs und Tumoren, die weniger Nebenwirkungen haben, und an Arzneimittelabgabesystemen, die eine direkte Freisetzung der Wirkstoffe an den kanzerösen Targetzellen ermöglichen, durchgeführt.
  • Unter den jüngsten Ergebnissen ist die photodynamische Therapie ein Verfahren, bei dem man einen Zielort behandelt, wobei man eine Verbindung, die mit Licht wie ultravioletter Strahlung, sichtbares Licht und Infrarot reagiert, in den Körper einbringt und den Zielort bestrahlt. Da die Verbindung ohne Lichteinstrahlung oder an nicht bestrahlten Stellen nicht reagiert und da nur die Krebszellen an den Zielorten selektiv zerstört werden, findet das Verfahren große Beachtung.
  • In einer derartigen photodynamischen Therapie sind photoreaktive Verbindungen, die eine hohe Affinität zu Tumoren aufweisen und sich in hoher Ausbeute durch Licht anregen lassen, gewünscht. Porphyrinverbindungen, die einen Porphyrinring enthalten, sind ein Typ von photoreaktiven Verbindungen, der für die photodynamische Therapie bekannt ist. Das heißt, Porphyrinverbindungen reagieren bei der Lichteinstrahlung mit umgebenden Sauerstoffmolekülen und überführen diese durch Lichtanregung in Singulettsauerstoff mit hoher Oxidationskraft, der dann die umgebenden Zellen oxidiert und zerstört.
  • Folglich wurden oligomere Verbindungen mit einem daran gebundenen Porphyrinring und Verbindungen, die Zuckerketten, DNA, Proteine oder dergleichen gebunden an Porphyrin enthalten, vorgeschlagen und Untersuchungen zur Erzielung einer besseren Zellerkennung und einer höheren Tumoraffinität sind im Gang. Jedoch sind viele Porphyrinverbindungen dahingehend problematisch, dass sie sogar ohne Einstrahlung eine hohe Toxizität aufweisen und häufig außer den Zellen am Zielort auch andere Zellen zerstören. Da der Wirkungsgrad der Photoreaktion und die Affinität zum Tumor gering ist, war außerdem die Injektion hoher Dosen der Verbindung in den Körper notwendig, so dass die Verbindungen alles andere als vorteilhaft sind.
  • Bezüglich der zuvor genannten Probleme haben die vorliegenden Erfinder als Verbindungen zur photodynamischen Therapie ionische Porphyrinverbindungen vorgeschlagen, die eine geringe in vivo Toxizität aufweisen und Krebszellen am Zielort zerstören, ohne die umliegenden Zellen anzugreifen (japanische Patentanmeldung 2000-17663). In der Praxis zeigten diese Verbindungen als Dendrimere jedoch eine unzureichende Löslichkeit in Blut; für eine Verwendung der ionischen Porphyrinverbindungen als Antikrebsmittel in der photodynamischen Therapie ist es jedoch erforderlich, dass diese Verbindungen stabil und wirksam im Blut sind und verlässlich am Zielort abgegeben werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des zuvor genannten Sachverhalts gemacht und um die Aufgabe des Stands der Technik zu lösen, ist ihr Gegenstand die Bereitstellung einer polymeren micellenartigen Struktur, die die Porphyrinverbindung zur photodynamischen Therapie wirksam an Targetzellen abzugeben vermag, einfach als Wirkstoff zu verwenden ist und in Wasser stabil ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt zur Lösung der Aufgaben des Stands der Technik die folgenden Erfindungen bereit.
  • Das heißt, ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine polymere, micellenartige Struktur, die ein ionisches Porphyrin-Dendrimer der allgemeinen Formel [1] q(c)PM [1](worin q für die Zahl geladener Atome an der Peripherie des Dendrimers steht, c für eine negative (–) oder positive (+) Ladung steht; und PM für die folgende allgemeine Formel [2] steht;
    Figure 00030001
    worin M für zwei Wasserstoffatome oder ein Metallatom steht, R1, R2, R3 und R4 für ein Wasserstoffatom oder Arylether-Dendrountereinheiten stehen, die gleich oder verschieden sein können, wobei wenigstens einer der Reste R1, R2, R3 und R4 für eine Arylether-Dendrountereinheit der folgenden allgemeinen Formel [3] steht;
    Figure 00030002
    worin R und R' jeweils für ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe stehen und gleich oder verschieden sein können, W für eine anionische Gruppe steht, wenn die Ladung c negativ (–) ist, oder W für eine kationische Gruppe steht, wenn die Ladung c positiv (+) ist, wobei jedes W über eine Spacermolekülkette gebunden sein kann, und n für eine ganze Zahl steht) und ein elektrostatisch an das ionische Porphyrin-Dendrimer gebundenes wasserlösliches Polyaminosäure-artiges Polymer umfasst.
  • Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung als zweiten Gegenstand die obige polymere micellenartige Struktur, wobei es sich bei der anionischen Gruppe um eine saure anionische Gruppe handelt, als dritten Gegenstand die obige polymere micellenartige Struktur, worin die kationische Gruppe die folgende Formel aufweist; N+(CR1R2R3)3 (worin R1, R2 und R3, die gleich oder verschieden sein können, jeweils für eine Kohlenwasserstoffgruppe stehen), als vierten Gegenstand die obige polymere micellenartige Struktur, worin die Spacermolekülkette die folgende Formel aufweist; C(Z)Z'R4(CR5R6)m (worin Z und Z' gleich oder verschieden sein können und jeweils für wenigstens ein O-, S- und N-Atom stehen, R4 für eine Kohlenwasserstoffgruppe steht, wenn Z' für ein N-Atom steht, R5 und R6 gleich oder verschieden sein können und für ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe stehen, und m für 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder höher steht) und als fünften Gegenstand die obige polymere micellenartige Struktur, worin n für eine ganze Zahl von 25 oder weniger steht.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren die obige polymere micellenartige Struktur, die eine elektrostatisch gebundene polymere Micelle eines ionischen Porphyrin-Dendrimers und eines wasserlöslichen Polyaminosäure-artigen Polymers ist, wobei es sich bei dem wasserlöslichen Polyaminosäure-artigen Polymer um ein Blockcopolymer eines Polyalkylenglykols und einer Polyaminosäure handelt. Insbesondere ist die polymere micellenartige Struktur eine elektrostatisch gebundene polymere Micelle eines anionischen Porphyrin-Dendrimers und eines wasserlöslichen Polyethylenglykol-Poly-L-lysin-Blockpolymers ([PEG-PLL(12-31)]) oder die polymere micellenartige Struktur ist eine elektrostatisch gebundene polymere Micelle eines kationischen Porphyrin-Dendrimers und eines Polyethylenglykol-Poly-L-asparaginsäure-Blockpolymers ([PEG-P(Asp)(12-28)]).
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Mittel zur photodynamischen Therapie, die als Wirkstoff eine der obigen polymeren micellenartigen Strukturen oder eine diese enthaltende Substanz umfasst.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 stellt graphisch die Überlebensrate von Krebszellen unter Bestrahlung dar, wenn eine elektrostatisch gebundene polymere Micelle beziehungsweise ein anionisches Porphyrin-Dendrimer in dem Beispiel der vorliegenden Anmeldung zugegeben wurde.
  • 2 stellt graphisch die Überlebensrate von Krebszellen unter Bestrahlung und ohne Bestrahlung, wenn eine elektrostatisch gebundene polymere Micelle zugegeben wurde, und ohne Bestrahlung, wenn ein kationisches Porphyrin-Dendrimer zugegeben wurde, in dem Beispiel der vorliegenden Anmeldung dar.
  • Bestes Verfahren zur Durchführung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße polymere micellenartige Struktur umfasst das ionische Porphyrin-Dendrimer der zuvor beschriebenen allgemeinen Formel [1], jedoch kann das zentrale Metall M in dem Metallporphyrin-Dendrimer der allgemeinen Formel [2] ein beliebiges Atom sein. Da der Anregungszustand und die Art der Oxidation von Sauerstoff je nach Typ des Zentralatoms schwanken, sind verschiedene Metalle wie Zn, Mg, Fe, Cu, Co, Ni und Mn geeignet. Ein Metall, das Singulett-Sauerstoff zu bilden vermag, während in vivo eine stabile Porphyrin-Verbindung gebildet wird, ist bevorzugt, wobei Zn, das eine hohe Energie bei Lichtanregung zeigt und günstig für die Bildung von Singulettsauerstoff ist, insbesondere günstig ist.
  • Außerdem kann die gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzte Porphyrin-Verbindung eine Verbindung sein, die mit Licht einer beliebigen Wellenlänge, wie ultraviolette Strahlung, sichtbares Licht, Infrarot und dergleichen, anregbar ist; bevorzugt ist eine Verbindung, die in dem Wellenlängenbereich der ultravioletten Strahlung oder des sichtbaren Lichts photoreaktiv ist, da ihre Lichtquellen preiswerter und einfach zu handhaben sind.
  • In der allgemeinen Formel [2] ist wenigstens einer der Reste R1, R2, R3 und R4 eine Arylether-Dendrountereinheit der allgemeinen Formel [3]. Wenn in dieser Arylether-Dendrountereinheit zuvor genanntes R und R' jeweils für eine Kohlenwasserstoffgruppe stehen, dann stehen sie vorzugsweise für Alkylgruppen. Außerdem sind sie geeigneterweise Alkylgruppen mit 25 oder weniger Kohlenstoffatomen. Wenn zuvor genanntes W für eine anionische Gruppe steht, so ist außerdem ein geeignetes Beispiel eine saure anionische Gruppe, spezielle Beispiele dafür sind CO2 –, PO4 2–, MPO4 –, SO4 2–, HSO4 –, SO3 – und dergleichen. Wenn W für eine kationische Gruppe steht, so kann sie für eine Aminogruppe, eine Ammoniumgruppe oder dergleichen stehen; wenn sie beispielsweise für eine Gruppe N+(CR1R2R3)3 steht, wie zuvor er wähnt, so stehen R1, R2 und R3 jeweils für Alkylgruppen; speziellere Beispiele sind solche mit 25 oder weniger Kohlenstoffatomen und des Weiteren solche mit 10 oder weniger Kohlenstoffatomen.
  • Wenn W für eine anionische Gruppe oder kationische Gruppe steht, so kann sie über eine Spacermolekülkette an den Benzolring gebunden sein. Ein Beispiel für eine solche Spacermolekülkette kann ein solches sein, worin die Spacermolekülkette für C(Z)Z'R4(CR5R6)m, wie zuvor beschrieben, steht, und wenn R4, R5 und R6 jeweils für Kohlenwasserstoffgruppen stehen, so beträgt die Anzahl der Kohlenstoffatome vorzugsweise 25 oder weniger, insbesondere 10 oder weniger. Beispiele für die Spacermolekülkette dieser allgemeinen Formel umfassen -CO-O-(CR5R6)m-, -CO-NR4-(CR5R6)m- und dergleichen. Es ist zweckdienlich, dass m für 0 steht oder eine ganze Zahl von 1 bis 25 bedeutet.
  • Beispielsweise gelten keine besonderen Beschränkungen für den Koeffizienten n in der allgemeinen Formel [3] in der zuvor genannten Arylether-Dendrountereinheit. Ist er zu groß, so gestaltet sich jedoch die Synthese auf Grund der sterischen Hinderung schwierig und im Allgemeinen ist daher eine ganze Zahl von 25 oder weniger bevorzugt.
  • Die polymere micellenartige Struktur, die das ionische Porphyrindendrimer der vorliegenden Erfindung umfasst, ist eine elektrostatisch gebundene polymere Micelle solcher Dendrimere und eines wasserlöslichen ionischen Polymers.
  • In der vorliegenden Erfindung wird insbesondere als solche polymere micellenartige Struktur eine micellenartige Struktur des obigen ionischen Porphyrindendrimers und eines wasserlöslichen Polyaminosäure-artigen Polymers, das das Gegenion enthält, angegeben. Beispiele hierfür umfassen eine micellenartige Struktur eines anionischen Porphyrindendrimers und eines wasserlöslichen Polyethylenglykol-Polylysin-Blockpolymers, eine micellenartige Struktur eines kationischen Porphyrindendrimers und eines wasserlöslichen Polyethylenglykol-Polyasparaginsäure-Blockpolymers und dergleichen.
  • Die polymere micellenartige Struktur der vorliegenden Erfindung zur photodynamischen Therapie umfasst das Porphyrindendrimer in ihrem Zentrum und bildet eine Micelle mit verschiedenen Wirkstoffabgabesystemen wie Liposome und verschiedenen Polymeren, und dadurch wird ihre Affinität zum Zielort, wie Karzinogene und Tumore, erhöht und ermöglicht ionische Porphyrinverbindungen zur photodynamischen Therapie, die viel einfacher als Antikrebsmittel zu verwenden sind.
  • Hierbei kann die elektrostatisch gebundene Verbindung ein beliebiges wasserlösliches Polyaminosäure-artiges Polymer sein, solange sie ionisch an die Gruppen an der Peripherie des Porphyrindendrimers unter Bildung stabiler Micellen zu binden vermag und nicht die Photoreaktion des Porphyrindendrimers hemmt (d. h., sie absorbiert nicht in dem Wellenlängenbereich, indem die Bestrahlung erfolgt) und weist außerdem in vivo keine Toxizität auf. Wenn beispielsweise die Ladung an der Peripherie des Porphyrindendrimers negativ (–) ist, wie zuvor angegeben, so setzt sich erfindungsgemäß die polymere micellenartige Struktur zur photodynamischen Therapie vorzugsweise aus dem anionischen Porphyrindendrimer und einem wasserlöslichen Polyethylenglykol-Poly-L-lysin-Blockpolymer ([PEG-PLL(12-31)]) zusammen. Wenn des Weiteren die Ladung an der Peripherie des Porphyrindendrimers positiv (+) ist, wie zuvor angegeben, so setzt sich erfindungsgemäß die polymere micellenartige Struktur zur photodynamischen Therapie vorzugsweise aus dem kationischen Porphyrindendrimer und Polyethylenglykol-Poly-L-asparaginsäure-Blockpolymer ([PEG-P(Asp)(12-28)]) zusammen.
  • Das erfindungsgemäß in der micellenartigen Struktur zur photodynamischen Behandlung enthaltene ionische Porphyrindendrimer kann nach bekannten Verfah ren hergestellt werden, wie dem divergenten Verfahren (D. A. Tomalia, et al., Polymer J., 17, 117 (1985)), bei dem das Dendrimer von dem Zentrum zu seiner äußeren Schicht aufgebaut wird, und dem konvergenten Verfahren (C. Hawker et. al., J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1990, 1010 (1990)), bei dem das Dendrimer von außen zu seinem Zentrum aufgebaut wird. Bevorzugt ist das divergente Verfahren, bei dem das Dendrimer durch Wiederholung einer Reaktion wachsen kann.
  • Speziell kann man in dem ionischen Porphyrindendrimer der vorliegenden Erfindung die Dendrimereinheit durch Wiederholung des Verfahrens erhalten, wobei man Benzylbromid, das eine ionische Gruppe mit dem Dendrimer enthält, mit 3,5-Dihydroxybenzylalkohol umsetzt, danach die -OH-Gruppe des Benzylalkohols bromiert und diese Gruppe mit 3,5-Dihydroxbenzylalkohol umsetzt. Die Umsetzung dieser Dendrimereinheit mit dem Porphyrinderivat und Einbau eines Metalls ergibt das gewünschte ionische Porphyrindendrimer.
  • Außerdem ist in der erfindungsgemäßen polymeren micellenartigen Struktur die polymere Elektrolytverbindung, die an das Porphyrindendrimer unter Bildung einer micellenartigen Struktur gebunden ist, ein wasserlösliches Polyaminosäureartiges Polymer. Polymere mit anionischen, amphoteren oder kationischen Eigenschaften werden durch Einstellen des pHs der Polyaminosäuren, wie Polyasparaginsäure, Polyglutaminsäure, Polylysin, Polyarginin, Polyhistidin und dergleichen, hergestellt und sind als Beispiele genannt. Des Weiteren können ebenfalls Blockcopolymere dieser ionischen Polymere und nicht-ionischer wasserlöslicher Polymere ef fektiv verwendet werden. Diese ionischen Blockcopolymere weisen eine ausgezeichnete Biokompatibilität auf und sind insbesondere als Polymerelektrolyt bevorzugt.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert.
  • Beispiele
  • <Referenzbeispiel> Herstellung von Porphyrindendrimeren
  • Ein Dendron-Monomer der chemischen Formel [4a] wurde hergestellt und ein Dendron gemäß [4b] wurde gebildet. Man setzte das erhaltene Dendron und ein Porphyrinderivat in Gegenwart von K2CO3 um, und das erhaltene Porphyrindendrimer setzte man mit Zn(OAc)2 um, um Zn in das Porphyrinzentrum (chemische Formel [5]) einzubauen. Danach überführte man die Endgruppen des anionischen Dendrons mit einer wässrigen KOH-Lösung in COO–, wobei man das anionische Dendrimer ([32(–)(L3)4PZn]) erhielt.
  • Außerdem setzte man das anionische Porphyrindendrimer nacheinander mit (CH3)2NCH2CH2NH2 und CH3I um und anschließend erfolgte Ionenaustausch, wobei man das kationische Porphyrindendrimer ([32(+)(L3)4PZn]) mit CONH(CH2)N2(CH3)2 an seinem Ende erhielt.
  • Figure 00080001
  • Figure 00090001
  • <Beispiel 1> Herstellung elektrostatisch gebundener polymerer Micellen des anionischen Porphyrindendrimers [32(–)(L3)4PZn] und des wasserlöslichen Polyethylenglykol-Poly-L-lysin-Blockpolymers [PEG-PLL(12-31)]
  • Man löste [PEG-PLL(12-31)] (zusammengesetzt aus einem PEG-Block mit einem Molekulargewicht von 12 000 g/mol und einem Polylysinblock mit 31 Lysineinheiten) in NaH3PO3 auf eine Konzentration von 10 mM.
  • Ein Porphyrindendrimer der allgemeinen Formeln [1], [2] und [3], worin M für ein Metallzink-Atom (Zn) steht, R und R' für Wasserstoffatome stehen, W für eine anionische Gruppe (X = CO2 –) steht und n 3 bedeutet, das auch durch die folgende Formel
    Figure 00090002
    und auch durch die Formel [32(–)(L3)4PZn] dargestellt werden kann, wurde in NaH3PO4 auf eine Konzentration von 10 mM gelöst, und danach erfolgte die Zugabe: von NaOH (160 μl, 0,1 N), wobei vollständige Auflösung erfolgte.
  • Die erhaltene Lösung war klar und behielt sogar nach einigen Tagen ihre Stabilität bei. Der pH betrug 7,29 und [32(–)(L3)4PZn] an sich ist in diesem pH-Bereich unlöslich. Dieses Ergebnis belegte, dass sich in der klaren Lösung eine polymere micellenartige Struktur durch die elektrostatische Wechselwirkung zwischen [32(–)(L3)4PZn] und [PEG-PLL(12-31)] gebildet hatte, und man bestimmte ihren Durchmesser auf 120 nm mit Hilfe der dynamischen Lichtstreuungsmethode.
  • Außerdem stellte man eine Testlösung her, indem man 50 μl Lösungsmittel und 50 μl Lungenkrebszellen (Lewis Lung Carcinoma, 50 000 Zellen/ml) zu einer Phosphat-gepufferten Lösung (PBS) der elektrostatisch gebundenen Micelle von [32(–)(L3)4PZn] und [PEG-PLL(12-31)] gab. Diese Lösung bestrahlte man 10 Minuten mit Licht einer Wellenlänge von 380 bis 700 nm, inkubierte 48 Stunden bei 37°C und bestimmte danach mit dem MTT-Assay (mitochondrialer Atmungstest) die Überlebensrate der Lungenkrebszellen.
  • <Vergleichsbeispiel 1>
  • Wie in Beispiel 1 stellte man eine Testlösung her, die anstelle der elektrostatisch gebundenen polymeren Micelle das anionische Porphyrindendrimer [32(–)(L3)4PZn] enthielt, und unterzog sie dem Test auf Zellaktivität.
  • Die Ergebnisse des Tests auf Zellaktivität in Beispiel 1 und im Vergleichsbeispiel 1 sind in 1 dargestellt.
  • Die Menge an Wirkstoff, bei der 50% der zugesetzten Krebszellen nach 48-stündiger Inkubation überlebten (effektive Dosis: ED50), belief sich auf 2 × 10–7 für die erfindungsgemäße polymere micellenartige Struktur (Beispiel 1). Es bestätigte sich außerdem, dass bei Lichteinstrahlung die zerstörende Wirkung des Porphyrindendrimers, das eine Micelle bildet, im Vergleich zu der des Porphyrindendrimers, das keine polymere micellenartige Struktur bildet, viel stärker ist.
  • <Beispiel 2> Herstellung elektrostatisch gebundener polymerer Micellen des kationischen Porphyrindendrimers [32(+)(L3)3PZn] und des Polyethylenglykol-Poly-L-asparaginsäure-Blockpolymers [PEG-P(Asp)(12-28)]
  • Man verwendete [PEG-P(Asp)(12-28)] (zusammengesetzt aus einem Block mit einem Molekulargewicht von 12 0000 g/mol und einem Polyasparaginsäureblock mit 28 Asparaginsäureeinheiten) anstelle von [PEG-PLL(12-31)] in Beispiel 1 und anstelle von [32(–)(L3)4PZn] verwendete man ein Porphyrindendrimer, worin W für ein Kation (Y=N+(CH3)3) steht, das über eine Spacermolekülkette -CO-(CH2)2- gebunden ist, und n für 3 steht und das die folgende Formel
    Figure 00110001
    oder die Formel [32(+)(L3)4PZn] aufweist, die dann unter den zuvor beschriebenen Bedingungen vermischt wurden.
  • Die erhaltene Lösung war klar und behielt sogar nach einigen Tagen ihre Stabilität bei. Der pH betrug 6,3. Außerdem bildete sich in der klaren Lösung eine elektrostatisch gebundene komplexe Micelle von [32(+)(L3)4PZn] und [PEG-P(Asp)(12-28], deren Durchmesser mit Hilfe der dynamischen Lichtstreuungsmethode auf 116,5 nm bestimmte wurde.
  • Außerdem stellte man eine Testlösung her, indem man 50 μl Lösungsmittel und 50 μl Lungenkrebszellen (Lewis Lung Carcinoma, 50 000 Zellen/ml) zu einer Phosphat-gepufferten Lösung (PBS) der elektrostatisch gebundenen komplexen Micelle von [32(+)(L3)4PZn] und [PEG-P(Asp)I(12-28)] gab. Diese Lösung bestrahlte man 10 Minuten mit Licht einer Wellenlänge von 380 bis 700 nm, inkubierte 48 Stunden bei 37°C und bestimmte danach mit dem MTT-Assay (mitochondrialer Atmungstest) die Überlebensrate der Lungenkrebszellen.
  • <Vergleichsbeispiele 2 und 3>
  • Man führte den gleichen Test mit den Micellentestlösungen durch, unterließ aber die 10-minütige Lichteinstrahlung (Vergleichsbeispiel 2). Man stellte auch nach der in Beispiel 2 beschriebene Art und Weise eine Testlösung her, die das kationische Porphyrindendrimer [32(+)(L3)4PZn] anstelle der elektrostatisch gebundenden polymeren Micelle enthielt, und unterwarf sie dem Test auf Zellaktivität (Vergleichsbeispiel 3).
  • Die Ergebnisse des Tests auf Zellaktivität in Beispiel 2 und in den Vergleichsbeispielen 2 und 3 sind in 2 dargestellt.
  • 48 Stunden nach der Inkubation betrug der ED50 1,9 × 10–7 für die elektrostatisch gebundene polymere micellenartige Struktur von [32(+)(L3)4PZn] und [PEG-P(Asp)(12-28)] (Beispiel 2). Es wurde außerdem bestätigt, dass im Vergleich zur unbestrahlten Micelle (Vergleichsbeispiel 2) die zerstörende Wirkung auf Karzinome außerordentlich durch die Bestrahlung des Porphyrindendrimers zunahm. Vergleicht man mit der Lösung, die [32(+)(L3)4PZn] allein (Vergleichsbeispiel 3) enthält, bestätigte sich außerdem, dass durch die Bildung der polymeren micellenartigen Struktur ihre Unbedenklichkeit als Verbindung zur photodynamischen Therapie bei Nichtbestrahlung sehr erhöht wurde.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Wie zuvor ausführlich beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung eine polymere micellenartige Struktur zur photodynamischen Therapie bereit, die eine Porphyrinverbindung zur photodynamischen Therapie enthält, die selektiv Targetzellen wie Krebszellen zu zerstören vermag, effektiv dieselbe an den Targetzellen freizusetzen vermag, einfach als Wirkstoff zu handhaben ist und stabil in Wasser ist.

Claims (11)

  1. Polymere micellenartige Struktur, umfassend ein ionisches Porphyrin-Dendrimer der allgemeinen Formel [1] q(c)PM [1](worin q für die Zahl geladener Atome an der Peripherie des Dendrimers steht, c für eine negative (–) oder positive (+) Ladung steht; und PM für die folgende allgemeine Formel [2] steht;
    Figure 00130001
    (worin M für zwei Wasserstoffatome oder ein Metallatom steht, R1, R2, R3 und R4 für ein Wasserstoffatom oder Arylether-Dendrountereinheiten stehen, die gleich oder verschieden sein können, wobei wenigstens einer der Reste R1, R2, R3 und R4 für eine Arylether-Dendrountereinheit der folgenden allgemeinen Formel [3] steht;
    Figure 00140001
    worin R und R' jeweils für ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe stehen und gleich -oder verschieden sein können, W für eine anionische Gruppe steht, wenn die Ladung c negativ (–) oder W für eine kationische Gruppe steht, wenn die Ladung c positiv (+) ist, wobei W über eine Spacermolekülkette gebunden sein kann, und n für eine ganze Zahl steht) und ein elektrostatisch an das ionische Porphyrin-Dendrimer gebundenes wasserlösliches Polyaminosäure-artiges Polymer.
  2. Polymere micellenartige Struktur nach Anspruch 1, worin es sich bei der anionischen Gruppe um eine saure anionische Gruppe handelt.
  3. Polymere micellenartige Struktur nach Anspruch 1, worin die kationische Gruppe die folgende Formel aufweist; N+(CR1R2R3)3 (worin R1, R2 und R3, die gleich oder verschieden sein können, jeweils für eine Kohlenwasserstoffgruppe stehen).
  4. Polymere micellenartige Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Spacermolekülkette die folgende Formel aufweist: C(Z)Z'R4(CR5R6)m (worin Z und Z' gleich oder verschieden sein können und jeweils für wenigstens ein O-, S- und N-Atom stehen, R4 für eine Kohlenwasserstoffgruppe steht, wenn Z' für ein N-Atom steht, R5 und R6 gleich oder verschieden sein können und für ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe stehen, und m für 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder höher steht).
  5. Polymere micellenartige Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin n für eine ganze Zahl von 25 oder weniger steht.
  6. Polymere micellenartige Struktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin es sich bei dem wasserlöslichen Polyaminosäure-artigen Polymer um ein Blockcopolymer eines Polyalkylenglykols und einer Polyaminosäure handelt.
  7. Polymere micellenartige Struktur nach Anspruch 6, bei der es sich um eine elektrostatisch gebundene polymere Micelle eines anionischen Porphyrin-Dendrimers und eines wasserlöslichen Polyethylenglykol-Poly-L-lysin-Blockpolymers ([PEG-PLL(12-31)]) handelt.
  8. Polymere micellenartige Struktur nach Anspruch 6, bei der es sich um eine elektrostatisch gebundene polymere Micelle eines kationischen Porphyrin-Dendrimers und eines Polyethylenglykol-Poly-L-asparaginsäure-Blockpolymers ([PEG-P(Asp)(12-28)]) handelt.
  9. Mittel zur photodynamischen Therapie, umfassend einen Wirkstoff in Form der polymeren micellenartigen Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eine diese enthaltende Substanz.
  10. Polymere micellenartige Strukturen nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Verwendung in der photodynamischen Therapie.
  11. Verwendung der polymeren micellenartigen Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 1 bis 8 zur Herstellung eines Mittels zur photodynamischen Therapie.
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