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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft chemische Verbindungen, die als Photosensibilisatoren
wirken und bei einem Typ ärztlicher
Behandlung, die als photodynamische Therapie (PDT) bekannt ist,
sowie für
die Diagnose und Erfassung von Krankheitszuständen und damit verbundene Anwendungen
bei der photochemischen Internalisierung, bei der Herstellung von
Krebsimpfstoffen und bei der Behandlung von Bakterieninfektionen,
einschließlich
Photodesinfektionen angewendet werden können.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Die
photodynamische Therapie wird bei der Behandlung von Krebs oder
anderen Krankheiten angewendet. Bei dieser Behandlung wird eine
lichtabsorbierende Verbindung (der Photosensibilisator) auf einen Tumor
oder eine andere Läsion
aufgebracht. Daraufhin wird Laserlicht zum Aktivieren des Photosensibilisators angewendet
und das Tumorgewebe wird bei einem Vorgang zerstört, der als photodynamische
Wirkung bekannt ist.
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Wenn
der Photosensibilisator Licht absorbiert, kann er eine kurzlebige,
jedoch hochaktive Spezies, die als Singulettsauerstoff bekannt ist,
erzeugen. Vom aktivierten Photosensibilisator wird auch ein Superoxidion, O2 –, erzeugt. Singulettsauerstoff
wird als das Hauptagens betrachtet, das gegen den Tumor wirksam
ist, obwohl das Superoxidion ebenfalls daran teilnehmen kann.
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Man
glaubt, dass der Photosensibilisator die Blutzufuhr zu den bösartigen
Zellen des Tumors zerstört, wodurch schließlich der
Tumor des Sauerstoffs und der Nährstoffe
beraubt wird. Alternativ kann der Photosensibilisator die direkte
Zerstörung
von Tumorzellen verursachen.
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Ein
zur Zeit bei der PDT angewandter Photosensibilisator besteht aus
einer komplexen Mischung von Porphyrinen (cyclischen Tetrapyrrolen),
die als Hämatoporphyrinderivate
(HpD) bekannt sind. Eine handelsübliche
Version von HpD ist als Photofrin® bekannt.
Obwohl in verschiedenen Ländern
für die
Behandlung verschiedener Tumortypen zugelassen, ist Photofrin von
verschiedenen Einschränkungen,
einschließlich
des Anhäufens
des Materials in der Haut über
längere
Zeit, behaftet, wodurch unter normalem Tageslicht eine unerwünschte Lichtempfindlichkeit
induziert wird.
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Es
sind schon verschiedene andere Photosensibilisatoren zur Verwendung
bei der PDT vorgeschlagen worden. Diese umfassen spezifische Porphyrine,
Phthalocyanine, Naphthalocyanine und Chlorine. Es ist berichtet
worden, dass sulfonierte Phthalocyanine besonders wirksam sind (Rosenthal,
I., Photochem. Photobiol, 1991, 53, 859–70).
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Photosensibilisatoren
können
auch bei der Diagnose und Erfassung von Krankheitszuänden angewendet
werden. Bei diesen Anwendungen wird der Photosensibilisator dem
Patienten entweder intern oder topisch verabreicht. Anormale Zellen
nehmen den Photosensibilisator in stärkerem Maße auf als normale Zellen und
dementsprechend weist, wenn Licht auf den zu untersuchenden Bereich
aufgebracht wird, ein Bereich der anormale Zellen enthält, eine
stärkere
Fluoreszenz auf als ein Bereich, der nur normale Zellen enthält.
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Tetrasulfonylaminoglycinzink(II)phthalocyanin
(TGly) ist in J. Photochem. Photobiol B: Biology, 45 (1998) 28–35 als
potentielles Agens für
die PDT beschrieben worden. Die Leistungsfähigkeit von TGly als Photosensibilisator
in nichtbiologischen Situationen ergibt günstigere Ergebnisse als zwei
klinisch verwendete Photosensibilisatoren und zwei andere, die geprüft werden.
Jedoch wies TGly eine relativ schlechte Fähigkeit auf, die Hämolyse von
roten Blutzellen zu bewirken, und würde daher nicht als potentielles
Agens zur Verwendung bei der PDT, bei der Diagnose oder bei der
Erfassung, die im menschlichen oder tierischen Körper angewendet werden, in
Betracht gezogen werden.
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Im
Allgemeinen gibt es verschiedene Erfordernisse sowohl chemischer
als auch biologischer Art für einen
nützlichen
und klinisch wirksamen Photosensibilisator. Die chemischen Eigenschaften
umfassen Reinheit, eine hohe Quantenausbeute an Singulettsauerstoff
auf die Aktivierung hin, die Fähigkeit,
durch Wellenlängen
von Licht im roten bis infraroten Bereich aktiviert zu werden (da
eine derartige Strahlung tief in das Gewebe eindringt) und Löslichkeit
in Wasser. Jedoch besitzen Sensibilisatoren, die diese chemischen
Kriterien erfüllen,
nicht unbedingt vorteilhafte biologische Eigenschaften zur Anwendung
bei der klinischen PDT. Diese Eigenschaften, die die Lokalisierung
in Zielgeweben (z.B. Tumoren), einen Mangel an Hautlichtempfindlichkeit, ein
schnelles Verschwinden aus dem Körper
und eine geeignete subzelluläre
Position umfassen, lassen sich aus der chemischen Struktur mit dem
heutigen Wissen nicht vorherbestimmen.
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ERFINDUNGSANGABEN
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Der
vorliegenden Erfindung gemäß wird eine
Verbindung bereitgestellt zur Verwendung als Photosensibilisator
bei der PDT, zur photochemischen Internalisierung bei der Herstellung
von Krebsimpfstoffen oder der Diagnose oder Erfassung von Krankheitszuständen, wobei
die Verbindung die Formel I

aufweist, wobei Phot ein
photosensibilisierendes chromophores System, das heißt ein Radikal,
das ein photosensibilisierendes chromophores System darstellt, derart,
dass die molekulare Spezies [Phot]Hn in der Lage ist, Photooxidationen
vom Typ I and Typ II zu sensibilisieren, X ein lineares oder verzweigtes
Alkyl mit 0 bis 5 Kohlenstoffatomen ist, die wahlweise durch eine
oder mehrere hydrophile Gruppen wie Hydroxy, Methoxy, Ethoxy oder
Carboxy substituiert sein können,
Y Wasserstoff oder ein lineares oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 5
Kohlenstoffatomen ist, die wahlweise durch eine oder mehrere Hydroxygruppen
substituiert sein können,
und n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, bevorzugt ein pharmazeutisch
akzeptables Salz derselben ist.
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Bevorzugt
ist Phot ein Rest eines Metallphthalocyanins, eines Benzoporphyrins,
eines Purpurins, eines Chlorins oder eines Bacteriochlorins.
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Eine
bevorzugte Verbindung der vorliegenden Erfindung gemäß ist ein
Phthalocyanin-(Pc-) Derivat, das die Formel II
aufweist,
wobei R -NH-X-Co
2H ist, wobei bevorzugte
Beispiele von X -CH
2- (oben als TGly und
unten als TSZnPc-Glycin bezeichnet), -CH
2CH
2- (TSZnPc-β-Alanin), CH(CH
3)-
(TSZnPc-α-Alanin),
-(CH
2)
3- (TSZnPc-Aminobuttersäure), -(CH
2)
4 (TSBuPc-Aminovaleriansäure und
-(CH
2)
5 (TSZnPc-Aminocaptonsäure) sind.
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Beispiele
anderer Verbindungen, die innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Erfindung fallen, sind wie folgt:
- a) mono-,
di- und trisubstituierte Analoge der oben gezeigten tetrasubstituierten
Phthalocyaninstrukturen, das heißt Verbindungen der zuerst
erwähnten
allgemeinen Formel II, wobei n 1, 2 oder 3 beträgt;
- b) Chloraluminium- und Hydroxyaluminiumanaloge der mono-, di-,
tri- und tetrasubstituierten Zinkphthalocyanine;
- c) Porphyrine, die eine oder mehrere der Sulfonylaminosäureseitenketten
tragen;
- d) Benzoporphyrine, die eine oder mehrere der Sulfonylaminosäureseitenketten
tragen;
- e) Chlorine, die eine oder mehrere der Sulfonylaminosäureseitenketten
tragen, wie beispielsweise eine Verbindung, die durch die folgende
Formel III dargestellt
ist, wobei R -NH-X-CO2H ist und X eine lineare
oder verzweigte Alkylkette mit 0–5 Kohlenstoffatomen ist;
- und f) Bacteriochlorine, die eine oder mehrere der Sulfonylaminosäureseitenketten
tragen, wie beispielsweise eine Verbindung der Formel III, in der
eine Doppelbindung in einem der 5-gliedrigen Ringe fehlt.
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Überraschenderweise
sind erfindungsgemäße Verbindungen
nicht nur als Photosensibilisierungsmittel äußerst wirksam, wenn sie in
vivo verwendet werden, sondern verschwinden auch schnell aus dem
Körper, weisen
eine geringe oder keine Hautlichtempfindlichkeit auf und verursachen
im Gegensatz zu anderen Sensibilisatoren keine unannehmbare Hautverfärbung.
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Beispiele
von Anwendungen der erfindungsgemäßen Verbindungen sind photosensibilisierende
Arzneimittel für
die PDT zum Behandeln von präkarzinomatösen Zuständen (z.B.
Barrett-Ösophagus-
und zervikaler Plattenepitheldysplasie), Krebs (z.B. Blasenkrebs
und Colonkrebs), ophthalmologische Erkrankungen, wie Makuladegeneration,
vaskuläre
Probleme, wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen,
Arteriosklerose und Restenose und Autoimmunerkrankungen wie rheumatoide
Arthritis, Hauterkrankungen wie Schuppenflechte, Akne und Hautekzem
und andere gutartige Krankheitszustände wie Endometriose und Menorrhagie.
Die Verbindungen können
auch als antimikrobielle Behandlungen für Haut- und Wundinfektionen,
andere örtliche
Infektionen sowie bei der Behandlung von Zahnbakterienerkrankungen
verwendet werden. Die Verbindungen können auch auf Grund ihrer photosensibilisierenden
Eigenschaften bei der photochemischen Internalisierung und Herstellung
von Krebsimpfstoffen und auf Grund ihrer fluoreszierenden Eigenschaften
bei nichttherapeutischen Anwendungen wie beispielsweise bei der
Photoerfassung und Photodiagnose verwendet werden. Erfindungsgemäße Verbindungen
können
bei der Behandlung, Diagnose und/oder Erfassung von Krankheitszuständen in
verschiedenen Teilen des Körpers,
einschließlich
der Haut, den Lungen, des Hirns, der Augen, des Colon, der Blase,
der Zervix und der Speiseröhre
nützlich
sein.
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Es
hat sich gezeigt, dass die Kombination des nichtionischen polaren
Sulfonamidrests und der schwach sauren Carbonsäuregruppe zu der erfindungsgemäßen Verbindung
führt,
die eine gute Wasserlöslichkeit
aufweist, was das einfache Formulieren geeigneter Zusammensetzungen
zur Verwendung bei der ärztlichen
Behandlung erlaubt.
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Die
vorliegende Erfindung bietet auch eine pharmazeutische Zusammensetzung
umfassend eine Verbindung der Formel I zusammen mit einem oder mehreren
Verdünnungsmitteln,
Vehikeln oder Hilfsmitteln.
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Die
vorliegende Erfindung bietet auch eine Verbindung der Formel I,
ausschließlich
der Verbindung Tetrasulfonylaminoglycinzink(II)phthalocyanin. Die
vorliegende Erfindung bietet zusätzlich
die Verwendung einer Verbindung der Formel I bei der Herstellung
eines Medikaments zur Behandlung eines Krankheitszustands durch
photodynamische Therapie oder zur photochemischen Internalisierung
bei der Herstellung eines Krebsimpfstoffes oder bei der Herstellung
eines Mittels zur Verwendung als Photosensibilisator bei der Diagnose oder
Erfassung eines Krankheitszustands.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wird nun ausschließlich
durch Beispiele unter Bezugnahme auf Photosensibilisatoren der Formel
II veranschaulicht.
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(A) Synthese von Sensibilisatoren
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(I) TSZnPc-β-alanin
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Synthese von Zinkphthalocyanintetrasulfonylchlorid
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Verfahren 1
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Das
Natriumsalz von Zinkphthalocyanintetrasulfonsäure (5,0 g) wurde unter Rühren Chlorsulfonsäure (58
ml) bei Raumtemperatur hinzugegeben, dann 2 Stunden lang auf 55°C erhitzt.
Thionylchlorid (7,5 ml) wurde dann langsam hinzugegeben und das
Rühren
weitere 4 Stunden bei 50–55°C fortgesetzt.
Man ließ die
Mischung abkühlen
und sie wurde dann über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt,
und dann wurde Eis unter kräftigem
Rühren
hinzugegeben, was ein Endvolumen von 500 ml ergab. Der blaue Feststoff
wurde abfiltriert, gut mit Eiswasser gewaschen und soweit wie möglich in
der Vakuumpumpe getrocknet. Der Filterkuchen wurde dann sofort für darauffolgende
Reaktionen mit Aminen verwendet.
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Verfahren 2
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Einer
gerührten
Mischung von Zinkphthalocyanintetrasulfonsäure (4 g), Dimethylacetamid
(10 ml) und Acetonitril (40 ml) wurde Phosphoroxychlorid (15 ml)
im Laufe von 15 Minuten tropfenweise hinzugegeben. Die Mischung
wurde dann auf 60°C
erwärmt,
1 Stunde bei dieser Temperatur gehalten, auf Raumtemperatur abgekühlt, und
dann wurde Eis/Wasser unter kräftigem
Rühren
hinzugegeben. Das ausgefällte
Tetrasulfonylchlorid wurde abfiltriert, gut mit Eis/Wasser gewaschen,
soweit wie möglich
in der Filterpumpe getrocknet und der Filterkuchen wurde sofort
für die
Herstellung von Derivaten verwendet.
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Umwandlung zu TSZnPc-β-alanin
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Der
Tetrasulfonylchloridfilterkuchen, der aus 5,0 Gramm Zinkphthalocyanintetrasulfonsäure hergestellt
worden war, wurde einer Lösung
von β-Alanin
(12 g) in einer Mischung von Dimethylformamid (45 ml) und Dimethylacetamid
(5 ml) hinzugegeben, wobei gleichzeitig verdünnte Natriumhydroxidlösung tropfenweise
hinzugegeben wurde, um eine leichte Alkalinität sicherzustellen. Die Lösung wurde
dann 12 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt, mit Wasser (100 ml) verdünnt und
1 Woche lang unter häufigem
Wechseln des Wassers dialysiert. Die dialysierte Lösung wurde
dann bis zur Trockne verdampft und im Ofen unter Bildung von TsZnPc-β-alanin (1,4
g) getrocknet.
Gefunden: C, 35,3; H, 3,3; N, 10,8 %
C44H32N12O16S4ZnNa4·12H2O erfordert: C, 35,5; H, 3,8; N, 11,3 %
Molarer
Absorptionskoeffizient = 124.260 l Mol–1cm–1 in
DMF bei λmax 672 nm
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(2) TsZnPc-α-alanin
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Das
in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde unter Anwendung von 5
Gramm Zinkphthalocyanintetrasulfonylchlorid und 12 Gramm α-Alanin wiederholt.
Die dabei gebildete Lösung
wurde 1 Woche lang unter häufigem
Wechseln des Wassers dialysiert und dann bis zur Trockne verdampft
und der Rückstand
wurde in einem Ofen unter Erzielung von TsZnPc-α-Alanin (1,27 g) getrocknet.
Gefunden:
C, 36,45; H, 3,55; N, 11,7 %
C44H32N12O16S4ZnNa4·10H2O erfordert: C, 36,44; H, 3,59; N, 11,6
%
Massenspektrum (Elektrospray): Gefunden M 1180; C44H36N12O16S4Zn erfordert
M = 1180
Molarer Absorptionskoeffizient: 141,400 l Mol–1cm–1 in
DMF bei λmax 672 nm
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(3) TsZnPc-Aminobuttersäure
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Zinkphthalocyanintetrasulfonsäure (4,0
g) wurde zu Tetrasulfonylchlorid umgewandelt und der Filterkuchen
wurde einer Lösung
von 4-Aminobuttersäure
(6,5 g) in Dimethylformamid (45 ml) und Dimethylacetamid (5 ml)
hinzugegeben, während
gleichzeitig eine verdünnte
Natriumhydroxidlösung
tropfenweise hinzugegeben wurde, um eine leichte Alkalinität beizubehalten.
Die Lösung
wurde 12 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt, mit Wasser (50 ml) verdünnt und
1 Woche lang unter häufigem
Wechseln des Wassers dialysiert. Die dialysierte Lösung wurde
dann bis zur Trockne verdampft und der Rückstand in einem Ofen unter
Bildung von TsZnPc-Aminobuttersäure
(1,11 g) getrocknet.
Gefunden: C, 39,4; H, 3,5; N, 12,5 %
C48H40N12O16S4ZnNa4·6H2O erfordert: C, 40,2; H, 3,6; N, 11,7 %
Molarer
Absorptionskoeffizient = 103.000 l Mol–1cm–1 in
DMF bei λmax 672 nm
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(4) TsZnPc-Aminovaleriansäure
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Zinkphthalocyanintetrasulfonsäure (5,0
g) wurde zu Tetrasulfonylchlorid umgewandelt und der Filterkuchen
wurde einer Lösung
von 5-Aminovaleriansäure
(5 g) in Dimethylformamid (45 ml) und Dimethylacetamid (5 ml) hinzugegeben,
während
gleichzeitig verdünntes
Natriumhydroxid tropfenweise hinzugegeben wurde, um eine leichte
Alkalinität
beizubehalten. Die Lösung
wurde 12 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt, mit Wasser (50 ml) verdünnt und
48 Stunden lang unter häufigem
Wechseln des Wassers dialysiert. Die dialysierte Lösung wurde
dann bis zur Trockne verdampft und der blaue Rückstand in einem Ofen unter
Bildung von TaZnPc-Aminovaleriansäure (1.40 g) getrocknet.
Gefunden:
C = 40,0; H, 3,8; N, 11,75 %
C12H48N12O16S4ZnNa4·10H2O erfordert: C, 40,0; H, 4,4; N, 10,8 %
Molarer
Absorptionskoeffizient = 72.000 l Mol–1cm–1 in
DMF bei λmax 672 nm
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(5) TsZnPC-Aminocapronsäure
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Zinkphthalocyanintetrasulfonsäure (5,0
g) wurde zu Tetrasulfonylchlorid umgewandelt und der Filterkuchen
wurde einer Lösung
von 6-Aminocapronsäure
(7,0 g) in Dimethylformamid (45 ml) und Dimethylacetamid (5 ml)
hinzugegeben, während
gleichzeitig eine verdünnte
Natriumhydroxidlösung
tropfenweise hinzugegeben wurde, um eine leichte Alkalinität beizubehalten.
Die Lösung
wurde 12 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt, mit Wasser (50 ml) verdünnt und
48 Stunden lang unter häufigem
Wechseln von Wasser dialysiert. Die dialysierte Lösung wurde
dann bis zur Trockne verdampft und der Rückstand in einem Ofen unter Bildung
von TsZnPc-Aminocapronsäure
(1,16 g) getrocknet.
Gefunden: C = 39,7 %; H = 3,8 %; N = 11,1
%
C56H56N12O16S4ZnNa4·10H2O erfordert: C = 41,5 %; H = 4,7 %; N =
10,4 %
Molarer Absorptionskoeffizient = 106,000 l Mol–1cm–1 in
DMF bei λmax 672 nm
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(b) Phototoxizität verschiedener Verbindungen
für Zellen
in der Kultur
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Die
folgende Tabelle (Tabelle 1) zeigt die photozytotoxische Aktivität verschiedener
Verbindungen der vorliegenden Erfindung gemäß bezüglich des Abtötens von
RIF-1 (muriner Fibrosarcom-) Zellen in der Kultur. Tabelle 1
| Photosensibilisator | X | 2
h LD50 (μm)
(Durchschnitt ± SD, n
3) |
| TSZnPc-glycin | -CH2- | 142 ± 37 |
| TSZnPc-β-alanin | -(CH2)2- | 109 ± 31 |
| TSZnPc-α-alanin | -CH(CH3)- | 109 ± 39 |
| TSZnPc-Aminobuttersäure | -(CH2)3- | 90 ± 30 |
| TSZnPc-Aminovaleriansäure | -(CH2)4- | 125 ± 13 |
| TSZnPc-Aminocapronsäure | -(CH2)5- | 104 ± 14 |
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[Phot]
= Zinkphthalocyanin; n = 4; LD50 ist die
Konzentration an Arzneimittel, die notwendig ist, um einen 50 %-igen
Zelltod in zwei Stunden Beleuchtung zu verursachen.
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(C) Photoaktivität verschiedener Verbindungen
Tumoren gegenüber
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Es
werden Daten in zwei Tiermodellen, der Ratte und der Maus, gezeigt.
Vergleichende Daten sind auch für
PHP (Photofrinanalog) aufgeführt.
Die Wachstumsverzögerung
ist ein Maß der
zusätzlichen
Zeit, die vergeht, während
ein behandelter Tumor bis zu einer vorgegebenen Größe im Vergleich
mit einem unbehandelten Tumor wächst.
Eine Wachstumsverzögerung
von Null bedeutet keine Wirkung und Wachstumsverzögerungen
von 5 Tagen oder länger
bedeutet eine wesentliche PDT-Aktivität. In beiden Modellen ist klar
ersichtlich, dass gewisse erfindungsgemäße Verbindungen eine mindestens
gleiche und in einigen Fällen
wesentlich höhere
Photoaktivität
aufweisen als PEP (Photofrin).
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(I) Durch PDT induzierte LSBD1-Tumorwachstumsverzögerung in
BDIX-Ratten
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Subkutane
Tumore wurden interstitiell mit Licht aus einem Cu-Dampffarbstofflaser
(400 J, 100 mW bei 680 nm für
Phthalocyanine und 630 nm für
PEP) behandelt.
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Die
Tumorwachstumverzögerung
wird als die Anzahl von Tagen berechnet, die vergehen, bis der behandelte
Tumor einen durchschnittlichen Durchmesser von 15 mm erreicht hat,
abzüglich
der Anzahl von Tagen, die vergehen, bis ein Kontrolltumor einen
Durchschnittsdurchmesser von 15 mm erreicht. Die Daten für verschiedene
Verbindungen sind in Tabelle 2 gezeigt, in der auch die Zeiten (Arzneimittel-Lichtintervall)
aufgeführt
sind, bis zu denen die Auswirkungen erfolgt.
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Die
Figuren 1a) und 1c) zeigen die Tumorwachstumsverzögerung bei
verschiedenen Arzneimittel-Lichtintervallen für die geprüften Verbindungen. Wo Fehlerbalken
gezeigt sind, sind die angegebenen Daten die Durchschnittswerte
von mindestens 3 Ratten ± s.e.
2 zeigt
die beste Reaktion, die für
jede geprüfte Verbindung
erhalten wurde.
3 zeigt Lichtdosisreaktionskurven
für PHP
und das β-Alanin-pc-Derivat.
Die Datenpunkte sind die Durchschnitte von 6 Ratten ± s.e. Tabelle 2 Wachstumsverzögerungen
für verschiedene
Verbindungen in Tagen
| Arzneimittel | Arzneimittel-dosis (mg/kg) | Arzneimittel-Lichtintervall
(h) |
| 2 | 4 | 6 | 24 | 48 |
| TSZnPc-β-alanin | 10 | 6 ± 0,62 | 10 ± 2,62 | 5,25 ± 1,59 | 2
(5 mg/kg) | 2
(5 mg/kg) |
| TSZnPc-Glycin | 5 | | 8,5 ± 3,5 | | 4,7 ± 0,75 | 4,5 |
| TSZnPc-α-alanin | 10 | | 4,33 ± 0,83 | | 6,67 ± 1,09 | 3,33 ± 0,73 |
| TSZnPCy-γ-Aminobuttersäure | 10 | | 4,3 ± 1,44 | | 7,83 ± 3,33 | 1,67 ± 1,53 |
| PHP | 10 | | 7 ± 1,87 | | 5,17 ± 0,17 | 2,5 |
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(2) Bereich durch PDT induzierter Nekrose
in CaNT-Tumoren
(in CBA/Gy-Mäusen)
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Subkutane
Tumore wurden an der Oberfläche
mit Licht aus einer Paterson-Xenon-Bogenlampe (60 J/cm2,
50 mW/cm/2) behandelt. Für PHP wurde ein wurde ein Filter
von 630 ± 15
nm angewendet, für
das β-Alaninderivat
wurde ein Filter von 685 ± 15
nm angewendet. 72 h nach der PDT wurden die Mäuse getötet und der Nekrosebereich
in einem mittleren Abschnitt des Tumors bestimmt.
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4 zeigt
eine Dosis-Reaktionskurve für
das β-Alaninderivat. In 5 werden
PHP und das β-Alaninderivat in äquimolaren
Mengen bei verschiedenen Arzneimittel-Lichtintervallen verglichen.
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(D) Messungen der Hautlichtempfindlichkeit.
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Die
Lichtempfindlichkeit der Haut ist ein starkes Problem bei einigen
der zur Zeit verwendeten Photosensibilisatoren. Patienten müssen manchmal
nach dem Verabreichen von Arzneimitteln mehrere Wochen lang das
Licht vermeiden. Die folgenden Daten zeigen die Einstufungen der
Lichtempfindlichkeit der Haut gegen verschiedene erfindungsgemäße Verbindungen
im Vergleich mit PHP (Photofrin) sowohl in Ratten- als auch Mäusemodellen.
Es bestehen klare Vorteile darin, dass einige erfindungsgemäße Verbindungen
eine sehr niedrige Hautlichtempfindlichkeit oder überhaupt
keine aufweisen.
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(1) Visuelles Beurteilen der Lichtempfindlichkeit
der Haut an Nagetierhautstellen
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Die
Haut von Wistar-Ratten wurde enthaart und die Ratten wurden mit
Sensibilisator (i.v.) in einer Menge von 0,5, 2,5 oder 10 mg/kg
gespritzt. Nach 24 h wurde die Hautstelle einer breiten Bande von
Weißlicht
aus einer Xenon-Bogenlampe (91,8 J cm
–2)
ausgesetzt. Die Lichtexposition wurde auf unbehandelter Haut 2 Wochen
nach der Arzneimitteleinspritzung wiederholt. Die Hautreaktionen
wurden Tabelle 3 gemäß eingestuft. Die
Daten sind in Tabelle 4 und in
6 aufgeführt. Tabelle 3
| Hautreaktion | Einstufung |
| Keine
sichtbare Änderung | 0 |
| Zweifelhafte Änderungen,
möglicherweise
etwas vorübergehendes Erythem
oder Ödem | 1 |
| Definitives Ödem oder
Erythem, das innerhalb weniger Tage heilt | 2 |
| Starkes Ödem oder
Erythem, das zur trockenen Abschuppung, Abschälung oder Krustenbildung führt | 3 |
| Gewebeverhärtungen
mit gewisser Rötung
oder trockener Abschuppung auf dem Behandlungsbereich (Ödem des
umgebenden Bereichs) | 4 |
| Gewebeverhärtungen
mit Erröten,
die zur Schorfbildung auf einem Teil des behandelten Bereichs (Ödem des
umgebenden Bereichs) führen | 5 |
| Gewebeverhärtungen
mit Erröten,
die zur Schorfbildung auf dem gesamten behandelten Bereich (Ödem des
umgebenden Bereichs) führen | 6 |
| Keine
definierten Behandlungsbereiche, Ödeme und ausgedehnte Nekrose
auch im unbehandelten Bereich | 7 |
Tabelle 4
| Arzneimittel | Beurteilung
der Haut (bei 10 mg/kg) |
| 24
h Arzneimittel-Licht | 2
Wochen Arzneimittel-Licht |
| PHG
(N = 4) | 4,75 ± 0,34 | 4,5 ± 0,35 |
| TSZnPc-Glycin
(n = 1) | 3 | 1 |
| TSZnPc-β-Alanin-Pc
(n = 1) | 2 | 0 |
| TSZnPc-α-Alanin-Pc
(n = 1) | 2 | 2 |
| TSZnPc-γ-Aminobuttersäure-Pc (n
= 1) | 2 | 2 |
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(2) Reaktion in Form von Hautlichtempfindlichkeit/murine
Ohrenanschwellung
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CBA/Gy-Mäuse wurden
mit Sensibilisator in einer Menge von 16,7 μMol/kg gespritzt. 24 h nach
der Arzneimitteleinspritzung wurden die Ohren einer breiten Bande
von Weißlicht
aus einer Xenon-Bogenlampe (25 J/cm2, 30
mW/cm2) ausgesetzt. Die Änderung der Ohrendicke wurde
wie folgt gemessen: Als Ohrendicke 24 h nach der Beleuchtung abzüglich der
Ohrendicke vor der Beleuchtung. Die Lichtexposition und Ohrenmessungen
wurden 2 Wochen nach der Arzneimitteleinspritzung an dem bisher
unbehandelten Ohr wiederholt. Die Ergebnisse sind in 7 gezeigt.
Bei verstärkter
Ohrendicke wird eine verstärkte
Hautlichtempfindlichkeit gemessen.
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(E) Hautverfärbung
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Gewisse
Photosensibilisatorarzneimittel können eine vorübergehende
Hautverfärbung
direkt auf die Verabreichung des Arzneimittels hin verursachen.
Während
dies eventuell kein körperliches
Gesundheitsproblem darstellt, kann es psychologische Schwierigkeiten
hervorrufen und die Behandlung kosmetisch unannehmbar machen. Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind daher auf Hautverfärbung bis
zu einer akzeptablen Grenze hin beurteilt worden. Die Daten sowohl
bei Ratten- als auch Mausmodellen sind unten gezeigt.
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(1) Hautverfärbung – Wistar-Ratten
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Die
Haut an den Ohren von Wistar-Ratten wurde enthaart und die Ratten
wurden mit Sensibilisator in Mengen von 0,5, 2,5 oder 10 mg/kg gespritzt.
Die Hautverfärbung
wurde täglich
mit Hilfe eines Kugel-Spektrophotometers gemessen und mit der Haut
einer Kontrollratte (ohne Arzneimittel) verglichen. Die Ergebnisse sind
in 8 für
10 mg/kg gezeigt.
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(2) Hautverfärbung – CBA/Gy-Mäuse
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Die
Haut von CBA/Gy-Mäusen
wurde enthaart und die Hautverfärbung
mit Hilfe eines Kugel-Spektrophotometers gemessen. Die Mäuse wurden
mit Sensibilisator in einer Menge von 16,7 μMol/kg gespritzt. Die Hautverfärbung wurde
nach 10 min, 3 h, 24 h und daraufhin täglich 14 Tage lang oder noch
innerhalb der Kontrollniveaus gemessen. Die Ergebnisse sind in 9 gezeigt.