KR20020093833A - 피디티 용 화합물 - Google Patents

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KR20020093833A
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브래들리. 폴
맨쿠. 메허
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스코티아 홀딩스 피엘씨
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Abstract

본 발명은 하나의 이소시아네이트 또는 이소티오시아네이트 그룹에서 디이소시아네이트, 디이소티오시아네이트 또는 이소시아네이트-이소티오시아네이트와의 부가반응에 의해 하나 또는 그 이상의 하이드록시 그룹에서 유도체화되고, 다른 이소시아네이트 또는 이소티오시아네이트 그룹은 ω-알킬화되거나 아실화된 폴리(알킬렌옥사이드)의 하이드록시 그룹과의 부가반응에 의해 또는 이러한 폴리(알킬렌옥사이드)의 잔기를 수반하는 결합 잔기 그 자체의 하이드록시 그룹에 대한 부가반응에 의해서 유도체화된 테트라키스(하이드록시페닐)클로린, 박테리오클로린 또는 이소박테리오클로린에 관한 것이다.

Description

피디티용 화합물{COMPOUNDS FOR PDT}
광역학적 요법 (PDT)은 표적 질병조직에서 국재화 (localization)시키기 위한 광감제를 투여하고, 이어서 화합물을 함유하는 표적조직을 특이적이고 적절한 파장의 광선으로 조사하는 것으로 이루어진다. 산소의 존재하에서 생성된 광활성화된 화합물은 조직의 괴사를 야기시킨다.
이러한 치료양식의 성공은 정상조직에 비해서 종양조직에 선택적으로 보유되는 화합물의 투여에 따라 좌우된다. 따라서, 광활성화 파장의 광선으로 종양을 조사하면 괴사에 의해서 야기된 손상의 양은 정상조직에서보다 비례적으로 더 높다. 그러나, 일반적으로 약간의 정상조직 손상이 나타나며, 대부분의 광감제의 사용시에 나타나는 한가지 특이적인 부작용은 정상적인 조명레벨, 특히 일광에 대한 후속 노출시에 피부의 발적 (redness) 및 팽윤이다. 이러한 부작용은 치료후에 장기간 동안 잔잔한 빛에서 환자를 유지시킴으로써 최소화되며, 이에 따라서 환자들의 생활의 질을 제한한다. 종양 조직 내로 광감제를 더 효율적으로 송달하고, 따라서 약물 농도의 훨씬 더 큰 종양 대 정상조직 비를 제공함으로써 이 치료에 의한 피부 부작용의 잠재성 (potential)을 현격하게 감소시킬 수 있다.
광감제의 그룹은 이미 특허 EP 0 337 601 및 US 4 992 257의 대상이었다. 이들 화합물은 화학식 1의 디하이드로포르피린 (클로린) 및 화학식 2 및 3의 상응하는 테트라하이드로포르피린 (박테리오클로린)이다:
상기 식에서, 각각의 n은 1 내지 3이며, 각각의 치환체 R은 동일하거나 상이하고 그 자체가 각각 유리상태이거나 알킬 또는 아실 그룹으로 치환된 하이드록실 (-OH) 그룹이다. 화합물의 염, 분자내염, 금속 컴플렉스 또는 하이드레이트 또는 그밖의 다른 용매화물도 또한 포함된다.
상기 화학식은 이하에 도시된 (메소 페닐 그룹이 없이 도시됨) 화학식 4, 5, 6 및 7의 클로린, 화학식 8 및 9의 박테리오클로린 및 화학식 10 및 11의 이소박테리오클로린을 포함하는 다양한 가능성 중에서 특정한 호변이성체 (tautomer)를 나타낸 것으로 이해될 수 있다:
본 발명은 상기 화합물의 모든 호변이성체를 포함하며 화학식으로 표시된 것으로 제한되는 것은 아니다.
공개된 제안
폴리에틸렌글리콜 쇄 (PEG) 및 원칙적으로 그밖의 다른 폴리(알킬렌옥사이드) 쇄를 직접적이거나 간접적으로 부착시키는 PEG화 (PEGylation)에 의한 화합물의 변형은 유용한 특성을 도입시키는 것으로 알려져 있다. PEG는 비독성이며, 약물 분자에 우수한 수용성을 부여하고, 생체분포 (biodistribution)를 변화시켜 바람직한 약력학적 프로필을 제공할 수 있다. 폴리에테르 치환된 항종양제의 일반적인 토픽 (topic)은 DKFZ의 명세서 PCT EP 91/00992 (WO 91/18630)에 기술되어 있다. 폴리에테르 쇄와 항종양제 사이의 결합을 선택하는데 특별한 주의가 기울여지지는 않았으며, 기술된 유일한 예는 시아누르산 클로라이드로 폴리에테르를 초기 활성화시킴으로써 도입된 트리아진이다. 더욱 최근에, DKFZ는 폴리에테르를 함유하는 클로린 및 박테리오클로린의 제조방법을 기술하였다 (WO 98/01156). 이 방법은 포르피린에 폴리에테르를 우선 부착시키고, 이어서 상응하는 클로린 및 박테리오클로린으로 환원시키는 것을 포함한다. 또한, 폴리에테르와 항종양제 사이의 결합의 특징에는 특별한 주의가 기울여지지 않았으며, 기술된 유일한 예는 아미드 결합이다.
트리아진, 에테르 및 에스테르 결합을 통한 화합물 1, 2 및 3의 PEG화는 이전에 본 출원인에 의해서 PCT GB 95/00998 (WO 95/29915)에 보고되었다. 그러나, 에테르 결합의 불안정성 및 트리아진과 에테르 결합된 부위의 규모를 증가시키는데 있어서의 현저한 어려움은 이들 화합물의 실제적인 유용성을 심각하게 제한한다.
엔존 (Enzon)은 또한 펩타이드 또는 화학요법제와 같은 생체유효물질에 대한 공유적 부착을 위해 이소시아네이트 및/또는 이소티오시아네이트 그룹을 함유하는 폴리에테르 조성물을 보고하였다 (WO 94/04193). 그러나, 이소시아네이트 및 이소티오시아네이트와 관련하여서는 생체유효물질이 폴리머 쇄의 양말단에 부착된 화합물이 포함되어 있다.
PDT 분야 이외에 헥산-1,6-디이소시아네이트는 PEG를 아트로핀 (Zalipskyet al., Eur. Polym. J. 1983,19(12), 1177-1183)에 및 5-플루오로우라실 (Ouchiet al., Drug Design and Discovery 1992,9, 93-105)에 결합시키는데 사용되어 왔다. 바이엘 (Bayer) (US 4 684 728)은 활성부위, 임의로 치환된 디이소시아네이트 그룹과 같은 결합그룹 및 폴리에테르 쇄를 함유하는 유도체를 형성시키는 반응에 의해서 난용성 생물학적 활성화합물의 수용성을 개선시키는 방법을 보고하였다. 수용성 화합물의 제제화 및 투여의 용이성 이외에 이러한 화합물의 치료학적 프로필에 대한 어떠한 잇점도 언급되어 있지 않다.
본 연구에 대한 검토
임상적 질병 치료, 특히 암을 위한 광역학적 요법에서의 진보는 개선된 광감제를 개발하는데 따라 좌우된다. 이상적인 광감제의 목적하는 특징에는 선택적인 질병조직 국재화, 최대 깊이의 조직 침투를 나타내도록 장파장에서의 활성화, 및 증감제 (sensitizer)로서의 높은 효율이 포함된다. 제제화 및 투여의 관점에서 볼 때, 수용성은 또한 유익한 속성이다.
광역학적 요법은 광감제와 빛의 조합된 작용으로 구성되는 이중요법이다. 임상진료시에는 약물을 우선 투여한 다음에, 얼마 후에 광선으로 활성화시킨다. 약물의 투여와 광선의 적용 사이의 시간은 약물-광선 간격 (drug-light interval)이라 불리운다. 광선은 광감제가 표적조직에 최대로 축적되고 정상 주위조직으로부터 제거되는 시점에 적용하는 것이 바람직하다. 약물-광선 간격을 결정하는 주인자는 모든 조직마다에서 그 자체가 변화하는 약물의 약력학적 프로필이다. 약물-광선 간격은 임상진료에 적합하여야 한다. 임상적인 견지에서 볼 때는, 가능한 한 빨리, 예를들어 수시간 내지 최대 3일에 종양에서 최대약물농도를 제공하고, 이와 함께 그 후에 신체로부터 신속히 제거되는 약력학이 이상적이다. 이것은 치료 스케쥴에서의 유연성을 허용한다.
유럽특허 명세서 0 337 601 (U.S. 4 992 257)에서, 출원인은 다수의 목적하는 특성, 특히 극도로 높은 광효율 (light efficiency), 즉 광선의 흡수를 통해서 단일상태 산소와 같은 유리래디칼 종을 생성시키는 능력을 갖는 화합물을 기술하였다. 예를들어, 652 ㎚ 및 734 ㎚에서의 분자의 긴 흡수파장이 조직을 효율적으로 침투하며, 따라서 증감제를 사용하여 심부종양을 치료할 수 있다.
그러나, 기술된 화합물은 모든 필요조건을 동등하게 잘 만족시키지 못한다. 나머지 단점은 증감제의 투여로 인해서 나타나는, 특히 피부의 정상조직 광감성의 정도이다. 이것은 피부 및 그밖의 다른 정상조직에서의 증감제의 원치않는 침착으로부터 야기되며, 약물에 의한 불완전한 종양 표적화의 결과이다. 피부 광감성은 투여된 약물 용량에 따라 4주 까지 지속할 수 있다. 0.15 ㎎ ㎏-1의 통상적인 임상적 용량에서, 예를들어 m-THPC (각각의 페닐 그룹이 m-하이드록시 그룹을 수반하는 테트라페닐 클로린 유도체)의 피부 민감성은 2-3주 동안 지속한다. 이것은 환자의 자유를 제한하며 바람직하지 않은 제한이다.
본 발명자들은 m-THPC를 폴리에틸렌글리콜 유도체로 전환시킴으로써 특히 피부의 정상조직 광감성을 극복하는 방법들을 조사하였다. 이러한 'PEG화'는 종양 표적화를 증가시키고, 동시에 피부에 대한 흡수를 감소시킴으로써 바람직한 방식으로 체분포를 크게 변화시킨다. 화합물의 분포는, 화합물을 혈액에 주사할 때 폴리에틸렌글리콜 쇄 상의 산소에 대한 물의 수소 결합에 기인한 PEG화에 의해서 변화된다. '수분 인벨로프 (water envelope)'는 광감제 주위에 형성되어, 화합물이 혈관벽의 내피에 대해 점착하고, 피부를 포함한 주위조직으로 가는 것을 방지한다. 이것은 증진된 투과성 및 체류 (enhanced permeability and retention; EPR) 효과를 통해서 종양에 의해 섭취되는데 유리하다. 종양은 장애가 있는 맥관구조 및 림프관 배액을 가지며, 이에 따라 정상조직에 비해서 종양에서 약물과 같은 물질의 증가된 축적이 유도된다 (R. Duncan and F. Spreafico, Clin. Pharmacokinet. 1994, 27, 290-306). 이 효과는 고분자량 화합물에 의해서 증진될 수 있다. PEG화의 순효과는 화합물이 피부 및 다른 정상조직으로부터 종양 쪽으로 바람직하게 방향을 바꾸게 되고, 이에 따라 피부민감성의 정도를 감소시키는 것이다.
예를들어, PEG화가 바람직한 조직 재분포를 생성시킬 수 있다는 것은 실험적으로 확인되었다. 이것은 PDT 기간 중에 근육 및 종양 광감성 사이의 뚜렷한 차이가 트리아진-결합된 유도체에 대하여 확인된 마우스 실험적 모델에서 관찰되었다 (Grahnet al.,Proc. SPIE 1997,3191, 180-6). PEG화된 m-THPC를 투여한 지 3일 후에 근육은 더 이상 광감성이 아니었으며, 그 반면에 종양은 약물 투여 후에 적어도 15일 동안 광선에 대한 그의 최대 민감성을 보유하는 것으로 나타났다. 이것은 종양-선택적 치료에 대한 충분한 시간을 나타내었지만, 이 유도체에 의해 덜 바람직한 종양 존속 특징을 시사하였다.
트리아진-결합된 PEG 유도체를 사용하여 수행된 다른 연구 [출원인 PCT 특허명세서 WO 95/29915 (PCT/GB95/00998)]로, 트리아진 결합에 의한 약력학은 통상의 임상적 사용을 위해서 오히려 너무 연장되는 것이 확인되었다. 특히, 간으로부터의 배설은 실제로 매우 느렸으며, 이것은 약제학적으로 바람직하지 않다.
아미노 PEG와의 글리시드산 에테르 및 또한 헥실비스카바메이트 링커를 포함하는 트리아진 분자에 대한 대체 링커 (linker)도 조사되었다. 트리아진 및 카바메이트 결합을 갖는 m-THPC의 PEG화 유도체는 서로 및 m-THPC에 비해서 매우 상이하고 예기치 못한 약력학을 갖는다. 트리아진-결합된 화합물 (SPC 0038B)은 m-THPC 보다 더 느리게 간으로부터 배설되는 반면에, 카바메이트 유도체 (SPC 0172)는 m-THPC와 동등한 기간에 배설된다. 화합물의 용해도 및 이에 따른 약제학적 제제의 용이성은 수성 용매에 불용성인 m-THPC에 비해서 물중에서 52 ㎎/㎖의 레벨 까지 증가되었다.
링커그룹은 생체내 순환에 합당하도록 안정한 PEG 부착점을 제공하여야 하며, 실제 및 로버스트 (robust) 합성을 통하여 이용할 수 있어야 한다. 그러나, 이것은 약물 분자의 PDT 효율에 영향을 미치지는 않아야 한다. 잘립스키 (Zalipsky)의 방법은 클로린과 박테리오클로린 분자로부터 그들의 PEG화된 유도체를 2단계 합성하도록 변형되어 이용되었다. 겔투과 크로마토그라피 (GPC)를 사용한 이들 화합물의 분석으로 덜 PEG화된 형태를 분리할 수 있으며, 고성능 액체크로마토그라피 (HPLC)는 0.8분의 피크 사이에서 분리하는데 탁월하다는 것을 입증하였다. 반응생성물은 또한 UV/가시적 분광법 (Visible spectroscopy)에 의해서 분석되었으며, 이들은 하기 수학식 1을 사용하여 분자량 (mw)의 정량적 측정이 이루어졌다:
겉보기 mw = mw (클로린) ×A(1%, 1 ㎝)(클로린) / A(1%, 1 ㎝)(PEG 클로린)
따라서, 출원인의 연구는 이전의 연구를 기초로 하여 이상적인 증감제를 개발하고자 노력하는 것이었다. 예측할 수 없게, 카바메이트-결합된 폴리에틸렌글리콜 유도체는 임상적 견지에서 탁월하고 바람직한 약력학적 프로필을 가지며, 피부 광감성을 야기시키는데 더 작은 잠재성을 나타낸다. 또한, 쥐의 결장직장암인 colo26을 갖는 Balb/c 마우스에서의 연구로 종양에서 카바메이트-결합된 유도체의 광역학적 효과는 2일에 최대이며, 이것은 m-THPC 그 자체와 동일한 PDT 활성을 갖는 것으로 나타났다. 이것은 트리아진-결합된 화합물 보다 훨씬 더 활성이 있다. 따라서, 전반적으로 PEG화된 카바메이트-결합된 화합물은 증감제의 목적하는 특성을 증진시키는 새로운 특징을 부가하는 것으로 보인다.
본 발명은 폴리(알킬렌옥사이드) 치환된 광감성 화합물 및 암과 다른 질병조직의 광역학적 요법 (photodynamic therapy)에서의 그들의 용도에 관한 것이다.
따라서, 이하에 요약되어 있고 특허청구의 범위에 기술된 본 발명은 화합물과 디이소시아네이트, 디이소티오시아네이트 또는 이소시아네이트-이소티오시아네이트의 이소시아네이트 (-N=C=O) 또는 이소티오시아네이트 (-N=C=S) 그룹의 부가반응에 의해서 형성된 화학식
(X = O, S)의 카바메이트 또는 티오카바메이트 결합을 사용하여 폴리(알킬렌옥사이드)에 의해서 화학식 1, 2 및 3의 화합물의 페놀성 그룹을 유도체화 (derivatisation) 또는 부분적 유도체화 시키는데 관한 것이며, 여기에서 폴리(알킬렌옥사이드) 쇄는 다른 그룹에서의 부가에 의해서 직접 또는 간접적으로 부착되고, 그의 말단 하이드록실 그룹은 예를들어 C1-12알킬 또는 아실 그룹 (이들 중에서 메틸이 가장 바람직하다)에 의해서 에테르화되거나 에스테르화된다.
통상적인 순서로 수행될 수 있는 반응으로 하기 화학식 12, 13 및 14의 화합물 및 이들의 이미노-호변이성체가 수득된다:
여기에서, n은 1 내지 3이고, R'는 동일하거나 상이할 수 있으며 각각 그 자체가 유리되거나 알킬 또는 아실 그룹에 의해서 치환된 하이드록실 (-OH) 그룹을 나타내고, 적어도 하나, 바람직하게는 하나 이상의 경우에서는 하기 화학식 15와 같다:
상기 식에서,
(i) 각각의 X는 동일하거나 상이하며 O 또는 S이고;
(ii) Y는 O (카바메이트 또는 티오카바메이트 결합)이며;
(iii) A는 2 내지 40개의 탄소원자, 바람직하게는 4 내지 20개의 탄소원자, 매우 바람직하게는 6개의 탄소원자를 함유하는 탄화수소 그룹이고, 이 그룹은 측쇄 또는 직쇄의 사이클릭 또는 아사이클릭, 포화 또는 불포화 지방족 또는 방향족일 수 있으며;
(iv) B는 임의의 그룹 ((CH2)p-O)q이고, 여기에서 p는 1 내지 4이며, q는 0 또는 1이고;
(v) D는 적어도 200 내지 40,000 이하, 바람직하게는 750 내지 20,000, 매우 바람직하게는 2,000 내지 5,000 Da의 평균분자량을 갖는 폴리(알킬렌옥사이드), 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜이며;
(vi) E는 1 내지 12개의 탄소원자를 함유하는 알킬 또는 아실 그룹이고, 바람직하게는 메틸 그룹이다.
상기의 어떠한 화합물에서도 무기산과의 염 (예를들어, 하이드로클로라이드, 설페이트), 분자내염, 금속 컴플렉스 (예를들어, Zn, Ga에 의함), 또는 하이드레이트 및 그밖의 다른 용매화물과 같은 유도체가 형성될 수 있다.
적합한 디이소시아네이트에는 부탄-1,4-디이소시아네이트, 헥산-1,6-디이소시아네이트, 옥탄-1,8-디이소시아네이트, 도데칸-1,12-디이소시아네이트, 2-메틸펜탄-1,5-디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 사이클로헥산-트란스-1,4-디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-3,4'-디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트 및2,4,4-트리메틸헥실메틸렌 디이소시아네이트가 포함된다. 상응하는 디이소티오시아네이트 및 이소시아네이트-이소티오시아네이트도 또한 적절하다. 가장 바람직한 링커는 헥산-1,6-디이소시아네이트이다.
화학
화학식 12, 13 및 14의 화합물은 (i) 적합한 불활성 무수 용매 (예를들어, 톨루엔) 중에서 촉매 (예를들어, 디부틸틴 디라우레이트)의 존재 또는 부재하, 3급 유기염기 (예를들어, 트리에틸아민)의 존재 또는 부재하에 0 내지 110℃의 온도에서 디이소시아네이트, 디이소티오시아네이트 또는 이소시아네이트-이소티오시아네이트 (예를들어, 헥산-1,6-디이소시아네이트)와의 반응에 의해 폴리(알킬렌옥사이드)를 활성화시키고, (ii) 활성화된 폴리(알킬렌옥사이드)를 적합한 불활성 용매 (예를들어, 톨루엔) 중에서 촉매 (예를들어, 디부틸틴 디라우레이트)의 존재 또는 부재하, 3급 유기염기 (예를들어, 트리에틸아민)의 존재 또는 부재하에 0 내지 110℃의 온도에서 환원된 포르피린에 커플링시키는 2단계 방법으로 제조할 수 있다.
화합물의 합성은 또한 단계의 순서를 반전시킴으로써, 즉 디이소시아네이트, 디이소티오시아네이트 또는 이소시아네이트-이소티오시아네이트와의 반응에 의해 환원된 포르피린을 활성화시키고, 이어서 폴리(알킬렌옥사이드)와 커플링시킴으로써 이루어질 수도 있다. 그러나, 전자의 방법의 바람직하다.
투여의 경로
비경구적으로 또는 그 자체가 공지된 방식의 그밖의 다른 적합한 경로로 투여한다.
약제학적 제제
i) 주사용 용액, ii) 재조제 및 주사를 위한 동결건조된 분말, iii) 식염수 또는 그밖의 다른 비히클에 첨가하기 위한 주입용액, iv) 경구투여를 위한 정제 또는 캅셀제를 포함한 (단, 이들로 제한되는 것은 아니다) 본 기술분야에서 공지된 모든 적합한 제제.
제조실시예
실시예 1
헥산-1,6-디이소시아네이트로부터 유도된 비스카바메이트 결합을 통해 ω-메톡시 폴리에틸렌글리콜 (평균 MW = 2000)에 의해서 유도체화된 7,8-디하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린 [화학식 12의 화합물; n = 1; 모든 아릴 그룹상에서 메타 치환; X = O; A = (CH2)6; Y = O; q = 0; D = PEG (평균 MW = 2000); E = CH3]
제 1 단계: 활성화된 mPEG (ω-메톡시 폴리에틸렌글리콜)의 제조
톨루엔 중의 mPEG (평균 MW = 2000, 40 g)의 용액을 4시간 동안 공비적으로건조시키고, 무수 톨루엔 (100 ㎖), 헥산-1,6-디이소시아네이트 (16.2 ㎖) 및 디부틸틴 디라우레이트 (0.5 ㎖)의 혼합물에 2시간의 기간에 걸쳐서 적가하였다. 무수조건하에서 밤새 정치시킨 후에, 생성물을 헥산 (200 ㎖)을 첨가하여 침전시켰다. 고체를 여과하여 수거하고, 톨루엔/헥산으로부터 재침전시켜 진공하에서 건조시켰다. 이렇게 하여 백색 분말 (38 g)로서 생성물을 수득하였다. 비-수성 적정에 의한 분석으로 이론치의 95%의 이소시아네이트 역가가 제공되었다. NCO 그룹의 적정에 의해서 결정된 분자량: mPEG2000-헥실카바메이트이소시아네이트 2160 (요건 2168). IR (누졸, ㎝-1) 3300 (NH); 2250 (NCO); 1715, 1535 (HN-COO); 1110 (CH2OCH2); δH(CCl4) 1.3-1.6 (m, CH2), 3.6 (s, OCH2). 이 물질은 합성의 제 2 단계에서 즉시 사용되었다.
제 2 단계: m-THPC에 대한 활성화된 mPEG의 커플링
무수 톨루엔 중의 7,8-디하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린 (300 ㎎) 및 활성화된 mPEG (제 1 단계에서 제조됨)(8.95 g)의 혼합물을 질소하에 30-60℃에서 밤새 교반하였다. 분취액에 대한 HPLC 분석은 > 95% 테트라PEG화를 나타내었다. 생성물은 실온에서 교반된 내용물에 헥산을 첨가함으로써 침전시켰다. 고체를 여과하여 수거하고, 헥산으로 세척하여 진공하에서 건조시켰다. 그후, 생성물을 메탄올/물로 용출시키는 역상 크로마토그라피에 의해서 정제하였다. 감압하에서 메탄올을 제거한 후에, 용액을 동결건조시켜 암갈색 고체로서 생성물을 수득하였다.
실시예 2
헥산-1,6-디이소시아네이트로부터 유도된 비스카바메이트 결합을 통해 ω-메톡시 폴리(에틸렌글리콜) (평균 MW = 2000)에 의해서 유도체화된 7,8,17,18-테트라하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린 [화학식 13의 화합물; n = 1; 모든 아릴 그룹상에서 메타 치환; X = O; A = (CH2)6; Y = O; q = 0; D = PEG (평균 MW = 2000); E = CH3]
실시예 1의 제 2 단계에서 7,8-디하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린을 7,8,17,18-테트라하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린으로, 용매로는 톨루엔을 1,4-디옥산으로 치환시킴으로써 표제화합물을 갈색 분말로 제조하였다.
실시예 3
헥산-1,6-디이소시아네이트로부터 유도된 비스카바메이트 결합을 통해 ω-메톡시 폴리(에틸렌글리콜) (평균 MW = 5000)에 의해서 유도체화된 7,8-디하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린 [화학식 12의 화합물; n = 1; 모든 아릴 그룹상에서 메타 치환; X = O; A = (CH2)6; Y = O; q = 0; D = PEG (평균 MW = 5000); E = CH3]
실시예 1의 제 1 단계에서 mPEG (평균 MW = 2000)를 mPEG (평균 MW = 5000)로 치환시킴으로써 [NCO 그룹의 적정에 의해서 측정된 분자량: mPEG5000-헥실카바메이트이소시아네이트 4944 (필요치 5168)], 표제화합물을 갈색 분말로 제조하였다.
실시예 4
헥산-1,6-디이소시아네이트로부터 유도된 비스카바메이트 결합을 통해 ω-메톡시 폴리(에틸렌글리콜) (평균 MW = 5000)에 의해서 유도체화된 7,8,17,18-테트라하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린 [화학식 13의 화합물; n = 1; 모든 아릴 그룹상에서 메타 치환; X = O; A = (CH2)6; Y = O; q = 0; D = PEG (평균 MW = 5000); E = CH3]
실시예 1의 제 1 단계에서 mPEG (평균 MW = 2000)를 mPEG (평균 MW = 5000)로, 실시예 1의 제 2 단계에서는 7,8-디하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린을 7,8,17,18-테트라하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린으로 치환시킴으로써, 표제화합물을 갈색 분말로 제조하였다.
생물학 (Biology)
이하에서 수행된 시험에서 SPC 0172는 화합물 명칭이 7,8-디하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린의 테트라키스 (6'-(메톡시 PEG 2000 카바메이트) 1'-이소시아네이트 헥사메틸렌) 유도체인 카바메이트-결합된PEG2000m-THPC이다.
SPC 0038B는 상응하는 트리아진 화합물인 7,8-디하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린의 테트라키스 (ω-메톡시폴리에틸렌글리콜 [MW=2000] 트리아진이다.
m-THPC는 SPC 0172 및 SPC 0038B의 기본이 되는 테모포르핀 또는 7,8-디하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린이다.
SPC 0172의 분광학적 특성
SPC 0172는 SPC 0038B와 매우 유사한 흡수 스펙트럼을 가지며, 이것은 다시 m-THPC의 흡수 스펙트럼과도 유사하다 (500-700 ㎚ 범위에서 m-THPC에 대한 흡수 피크는 516, 542, 594 및 650 ㎚에서 나타난다). 도 1 (파장 λ에 대한 흡광도 A)은 히다치 (Hitachi) U3000 분광광도계를 사용하여 0.25 μM 수용액으로 측정된 SPC 0172 및 SPC 0038B의 UV-가시적 흡광도 스펙트럼을 나타낸 것이다. SPC 0172는 m-THPC 보다 적색 피크에서 다소 더 낮은 몰 흡광계수를 갖는다 (약 30,000 L mol-1㎝-1에 비해서 약 22,000 L mol-1㎝-1).
SPC 0172의 에탄올 내에서의 형광방출 스펙트럼은 동일한 용매 중에서의 SPC 0038B 및 m-THPC의 스펙트럼과 매우 유사하다. 세가지 화합물은 모두 소렛트 (Soret) 밴드 부분 (405 ㎚)에서 광선에 의해서 여기시켰을 때, 655-660 ㎚ 사이에서 형광방출 피크를 나타낸다. m-THPC 형광은 수용액 중에서 응집체의 형성으로인해서 심하게 퀀칭된다. SPC 0038B 및 SPC 0172는 둘다 에탄올 중에서 보다 수용액 중에서 더 약하게 형광을 나타내는데 (각각 47% 및 36%), 이것은 이들을 물에 용해시켰을 때 약간의 응집 또는 그밖의 다른 형태학적 변화가 일어났음을 시사하는 것이다. PEG화된 광감제는 둘다 불용성인 m-THPC에 비해서 현저하게 개선된 수용성 (적어도 50 ㎎/㎖)을 나타낸다.
배양물에서 종양세포에 의한 흡수
Colo26 마우스 결장직장 종양 세포를 표준방법을 사용하여 배양물 중에서 증식시켰다. 37℃의 암소에서 유지된 세포의 융합성 단일층을 배양배지에 첨가된 1.5 μM m-THPC, SPC 0038B 또는 SPC 0172에 3 내지 72시간의 기간 동안 노출시켰다. 설정된 기간의 종료시에, 첨가된 광감제를 함유하는 배양배지를 제거하고, 세포를 냉 인산염 완충된 식염수로 세척하였다. 세포를 트립신 용액으로 처리하여 배양 플라스크로부터 제거하였다. 생존가능한 세포수는 표준혈구계를 사용하여 측정하고, 광감제는 메탄올 : DMSO (4:1, v/v)로 처리하여 세포로부터 추출하였다. 세포 추출물을 액체 질소 중에서 동결시키고, 추후의 분석을 위해서 -70℃에서 저장하였다. 세포 추출물의 광감제 함량은 광감제의 표준곡선을 사용하고 세포 현탁액으로부터의 추출효율에 대해서 보정하여 직접 형광에 의해서 결정하였다.
세가지 광감제의 흡수는 모든 경우에 37℃에서, 배양물 내에서 종양세포에 의한 테모포르핀 흡수는 도 2에, 배양물 내에서 종양세포에 의한 SPC 0172 흡수는 도 3에, 그리고 배양물 내에서 종양세포에 의한 SPC 0038B 흡수는 도 4에 나타내었다 (시간 t (시간)에 대한 세포 당 백만 분자 m). 광감제의 양은 각각의 시점에서 단일세포 내에 존재하는 광감제의 분자수 (백만 단위로)로 나타내었다. 도 2 내지 도 4에서의 데이타는 두 개의 실험으로부터 수득된 평균값을 나타낸 것이며, 바아 (bars)는 범위를 나타낸다. m-THPC의 흡수는 빠르며 대략 24시간에 피크에 도달하고, 그후에 세포의 광감제 함량은 감소한다. 이에 반해서 SPC 0038B의 흡수는 매우 느리며 배양 3시간 째에 비해서 72시간 째에 세포 약물농도는 겨우 검출할 수 있는 증가를 나타낸다. 72시간 후에, 세포 광감제 함량은 m-THPC의 함량 보다 인수 100 정도로 더 작다. SPC 0172의 흡수는 SPC 0038B의 경우와 동일하게 더 느린 흡수를 나타내는데, 흡수는 배양 72시간 째에 최종 측정시점 까지 거의 직선이다. 그러나, 흡수된 광감제의 양은 더 크다. 배양한 지 72시간 후에, 각각의 세포에서 SPC 0038B 보다는 SPC 0172가 약 5배 더 크며, 또한 이것은 세포성 m-THPC 피크 함량 보다 훨씬 작은 것이다.
세포에 의한 광감제 흡수의 기전은 아직 연구의 대상으로 남아있다. 생물학적 시스템에서 일반적으로 단백질 또는 지단백질에 결합된 세포로 표시되는 m-THPC와 같은 작은 소수성 증감제의 경우에는, 특이적 지단백질 수용체에 대한 역할이 연관된다. 광감제 PEG 컨쥬게이트의 흡수기전은 훨씬 덜 주목을 받아 왔으나, 형광현미경적 연구는 초기 세포내 분포가 혈장막 근처에서 세포질 내의 병소로 제한되는 것을 나타내었으며, 이것은 소포 내에서의 세포내이입 및 제거가 역할을 담당하는 것을 시사한다. 흡수기전이 연구될 수 있는 한가지 방법은 온도의 영향을 결정하는 것이다. 일반적으로, 활성 (에너지-의존성) 흡수과정은 37℃에서 보다 4℃에서 유지되는 세포에서 억제된다. 수동적인 (에너지-비의존성) 흡수과정은 훨씬 덜 온도-의존성이다. 표 1에는 1.5 μM에서 세가지 광감제의 흡수에 대한 온도의 영향을 나타내었다.
Colo26 세포에 의한 광감제 흡수에 대한 온도의 영향
화합물 6시간 흡수(세포당, 백만 분자) 24시간 흡수(세포당, 백만 분자) 6 내지 24시간 흡수율(시간당, 세포당, 1000 분자)
4℃ 37℃ 4℃ 37℃ 4℃ 37℃
m-THPC 0.82 79.2 1.33 208 28 7184
SPC 0038B 0.56 0.82 0.64 0.86 4 2
SPC 0172 1.08 1.12 1.78 2.08 39 53
4℃에서 m-THPC의 흡수는 250 이상의 인수 까지 억제되는 것을 알 수 있다. 이러한 강력한 온도 의존성은 이 화합물의 흡수가 활성 에너지-의존성 과정에 의해서 일어나는 것을 시사한다. SPC 0038B의 흡수는 37℃에서 보다 냉각상태에서 2배 더 큰 것으로 보이는 반면에, SPC 0172의 흡수는 냉각시에 37℃에서의 흡수의 약 75%로 감소하였다. 따라서, 두가지 PEG화된 광감제의 흡수는 모두 m-THPC에 의한 영향에 비해서 온도에 의해 비교적 영향을 받지 않았다. 이것은 SPC 0172 및 SPC 0038B가 에너지-의존성 기전을 이용하여 종양세포 내로 흡수되는 것을 시사하는 것이다. SPC 0172는 이 기전을 통해서 SPC 0038B 보다 더 효율적으로 종양세포에 의해서 흡수된다.
약력학적 특징
상대적 약력학적 특징의 평가는 피하로 이식된 종양을 갖는 마우스에서 SPC 0172, SPC 0038B 및 m-THPC에 대한 혈장농도-시간 프로필을 비교함으로써 이루어졌다.
피하로 이식된 동족성 (syngeneic) colo26 종양을 갖는 성숙한 암컷 Balb/c 마우스는 이전에 기술된 방법 (Ansellet al. Lasers in Medical Science 1997,12, 336-41)을 사용하여 생산되었다. 체중 19-22 g의 마우스의 그룹에는 꼬리정맥에 광감제를 0.88 μmol ㎏-1의 용량 (m-THPC의 경우에 0.06 ㎎ ㎏-1에 해당함)을 주사함으로써 투여하였다. 각각의 화합물의 주사용 용액은 대표적인 20 g 마우스에 50 ㎕ 의 용적으로 주사될 수 있도록 0.352 μmol ㎖-1의 농도로 제조되었다. 물에 불용성인 m-THPC의 경우에, 주사용액은 PEG400 : 에탄올 : 물 비히클 (30:20:50 w/w)을 사용하여 제조되었으며, 그 반면에 SPC 0172 및 SPC 0038B는 주사용 물 중에서 제조되었다.
동물은 각각의 광감제를 주사한 지 6, 24, 72 및 192 시간 후에 희생시켰다. 희생시킨 직후에 심장천자에 의해서 혈액을 수득하고, 13,000×g에서 3분 동안 원심분리시켰다. 생성된 상등액 (혈장)을 흡인하여 추후의 분석을 위해서 -70℃에서 저장하였다. 각각의 샘플의 광감제 함량은 메탄올 : DMSO (3:5, v:v)를 사용하여 수득된 추출물의 형광으로부터 측정하였다. 각각의 추출물의 50 ㎕ 부분을 일회용 형광큐벳 (fluorescence cuvette)에 옮기고, 형광은 8초 반응셋팅으로 418 ㎚의 여기파장 및 650 ㎚의 방출파장을 사용하여 측정하였다. 역가는 메탄올 중의 각각의화합물의 저장용액을 사용하여 검정하고, 메탄올 : 물 (1:1, v/v) 중에서 더 희석하고, 상술한 바와 같이 메탄올 : DMSO로 추출하였다. 각각의 광감제에 대하여 형광수율은 ㎖ 당, 200 nmoles의 샘플 농도까지 선형인 것으로 확인되었다. 측정 프로토콜은 각각의 화합물을 내인성 발색단 (여기파장에서 샘플의 흡광도 << 0.1)에 의한 간섭을 피하기에 충분한 정도로 희석하도록 디자인되었다. 수득된 결과는 생체중 (live weight) g 당, 각각의 광감제 0.88 나노몰을 주사한 후의 혈장 광감제 농도로서 도 5에 나타내었다 (시간 t (시간)에 대한 ㎖ 당 나노몰 n).
데이타는 이들 마우스에서 SPC 0038B가 정맥내로 동몰량을 투여한 m-THPC 또는 SPC 0172에 비해 더 높은 혈장농도를 나타내는 것을 시사한다. 또한, m-THPC 및 SPC 0172 둘다의 혈장농도는 SPC 0038B에 비해서 더 빠르게 배경 레벨 (background level) 까지 감소하는 것이 명백하다. 실제로, SPC 0172 또는 m-THPC에 비해서 SPC 0038B는 더 장시간 지속하며 더 긴 말단 제거상을 나타낸다. 데이타는 두가지 PEG화된 광감제 둘다에 대한 혈장농도-시간 프로필에서 기본적인 차이를 나타내는데, SPC 0172는 더 낮은 절대레벨 및 더 빠른 제거를 나타낸다.
다른 조직을 혈액 샘플과 동일한 시점에 마우스로부터 채취하여 유사한 추출 및 형광 분석방법을 사용하여 처리함으로써 광감제 레벨을 측정하였다. 간에서의 레벨은 세가지 광감제에 대하여 혈장레벨에서 나타난 것과 동일한 경향으로 나타났다. 도 6 (시간 t (시간)에 대한 순체중 g 당, 나노몰 w)은 생체중 g 당, 각각의 광감제 0.88 나노몰을 주사한 후의 간 광감제 농도를 나타낸 것이다. 또한, SPC 0038B에 대한 간 레벨은 더 높고 더 지속적인 반면에, SPC 0172에 대한 레벨은 더낮고 더 빨리 제거되었다.
피부에서의 레벨은 생체중 g 당, 각각의 광감제 0.88 나노몰을 주사한 후의 피부 광감제 농도로 도 7 (시간 t (시간)에 대한 순체중 g 당, 나노몰 w)에 나타내었다. m-THPC의 비교적 높은 농도는 투여한 지 24시간 후에 피부에서 나타났으며, 72시간 째부터 더 낮은 레벨로 떨어졌다. 피부에서의 SPC 0172 농도는 6-192 시간의 측정기간에 걸쳐서 낮았으며, 이것은 피부 광감성을 야기시키는 잠재성이 더 낮은 것을 시사한다. SPC 0038B의 피부농도는 72 시간 내지 192 시간 사이에 SPC 0172 또는 m-THPC 의 농도 보다 더 높았으며, 이것은 이 기간중에 피부 광감성을 야기시키는 잠재성이 더 높은 것을 시사하는 것이다.
종양 특이적 조직분포에 대한 선택성도 또한 이 시험에서 평가되었다. 조직 선택성은 관찰기간 (투여후 4-192 시간)의 지속과정에 걸친 종양 : 근육 농도비로서 평가되었다. 이 비는 농도에 있어서의 정상조직 대 종양조직 차이의 직접적인 척도를 제공하였으며, 정상조직의 부수적 손상을 야기시키는 잠재성을 최소화시키는 PDT용 최적 치료시간의 선택을 가능하게 한다. 수득된 결과는 세가지 광감제의 종양 : 근욱 농도비로서 도 8 (시간 t (시간)에 대한 종양 : 근육비 r)에 나타내었으다.
결과는 SPC 0172에 대한 최적 종양 : 근육 농도비, 및 따라서, 종양 PDT가 투여후 72시간에 나타나는 것을 시사하고 있다. SPC 0172에 의한 약 0.75의 비값은 동일한 시점에서 SPC 0038B에 의해서 수득된 것과 유사하였으며, m-THPC에 의해서 관찰된 것보다는 2-3배 더 컸다. 따라서 PEG화된 광감제는 둘다 m-THPC에 비해서 개선된 종양 표적화를 나타낸다. SPC 0172와 비교하여, SPC 0038B에 대해 바람직한 종양 : 근육비는 72시간이 넘어서 빠르게 감소하지는 않았으며, 이것은 종양 PDT에 대해 더 넓은 창 및 또한 표적조직에서 지속적인 PDT 생물학적 활성의 덜 친화적인 특징을 시사한다. SPC 0172는 이들 두가지 PEG화된 광감제의 종양 PDT에 대해 가장 적절한 프로필을 나타내며, 72시간에서의 단일 최적치 및 낮은 피부 레벨은 피부 광감성을 야기시키는 감소된 잠재성을 시사한다.
이 모델에서 SPC 0038B를 사용한 공개된 연구 (Grahnet al., Proc. SPIE 1997,3191, 180-6)는 이 광감제가 m-THPC 보다 더 느리게 제거되는 관찰결과를 지지하고 있다. 이 연구는 또한 근육에서 측정된 SPC 0038B 농도는 주사한 후 72시간째 또는 그 이전에 피크에 도달하는 반면에 종양에서의 농도는 72시간 내지 144시간 사이에 피크에 도달하였으며, 그 후에 이들은 감소하는 것을 나타내었다. 따라서, 종양 PDT 특이적 조직괴사에 대한 최적 약물-광선 치료간격은 투여후 72 시간 이후인 것을 시사하였다. 종양 생물학적 활성의 관련된 측정은 4-15일 범위의 PDT 치료시간 동안에 SPC 0038B로부터 지속적인 PDT 종양괴사가 일어나는 것을 나타내었다. 이 보고서는 또한, SPC 0038B의 간 농도의 지속성을 확인하고 있다. 이들 데이타는 추가로 이상적인 PDT제의 최적하 특징인 SPC 0038B에 의한 지속적인 종양 레벨 및 PDT-매개된 종양괴사에 관한 유지되는 잠재성의 현상을 설명한다.
피부 광감성
피부 광감성은 표준조건 하에서 유지되고 음식과 물은 마음대로 먹도록 한성숙한 암컷 Balb/c 마우스에서 결정하였다. 체중 19-22 g의 마우스의 그룹에게 광감제를 0.88 μmol ㎏-1의 용량으로 꼬리 정맥에 주사하여 투여하였다. 각각의 화합물의 주사용 용액은 대표적인 20 g 마우스에게 50 ㎕ 의 용적으로 주사될 수 있도록 0.352 μmol ㎖-1의 농도로 제조되었다. 각각의 마우스를 주사한 직후에 체중을 측정하고, 정확한 용량이 투여되도록 주사용적을 조정하였다. m-THPC의 경우에, 주사용액은 표준 PEG400 : 에탄올 : 물 비히클을 사용하여 제조되었으며, 그 반면 SPC 0172 및 SPC 0038B는 주사용 물 중에서 제조되었다.
광감제를 주사한지 24 또는 72 시간 후에, 각각의 마우스의 하나의 귀에 1 KW 임상용 광조사장치 (clinical phot-irradiator) (Model UV-90, Applied Photophysics, London)로부터 전-스펙트럼 크세논 광선을 조사하였다. 광선은 귀에 대해서 살짝 배치된 7 ㎜ 직경의 광선 가이드 (light guide) (Serial SU3)를 사용하여 귀에 송달되었다. 적용된 광선 용량은 ㎠ 당, 40 쥴 (Joules)이었으며, 이것은 귀를 0.384 ㎠의 접촉면적을 갖는 광선 가이드로부터의 245 mW의 광선에 63초 동안 노출시킴으로써 수행하였다. 광선 가이드는 자외선 조사로 인해서 야기되는 손상 및 귀의 가열을 최소화시키도록 적외선 및 자외선을 여과하였다.
24 또는 72시간 약물-광선 간격에서 광선으로 처리된 동물은 각각 귀에 조사한 지 48시간 또는 24시간 후에 치사시켰다. 조사된 귀 및 대조용 쥐의 부종은 귀의 두께를 측정함으로써 평가하였다. 귀의 두께는 2 ㎛의 베르니에르-내삽된 분할 (vernier-interpolated resolution) 및 10 ㎛의 정확성을 갖는 고정력 마이크로미터 (fixed-force micrometer) (Neill instruments)를 사용하여 귀의 상부 삼분의 일 상의 3 부위에서 측정하였다.
결과는, 피부 광감성에 대한 대용종말점 (surrogate endpoint)으로서의 귀 팽윤 또는 두께가 광감제를 투여한 지 24 또는 72시간 후에 광선을 조사함으로써 SPC 0038B 또는 m-THPC에 의해서 보다는 SPC 0172에 의해서 더 낮은 것을 시사하였다 (표 2). SPC 0038B는 24시간 약물-광선 간격에서 더 낮은 광감성을 야기시키는데 m-THPC에 비해 우수성을 나타내었으며, 이러한 차이는 72시간 약물-광선 간격에 의해서는 무효로 되거나, 반전까지 되었다. 이들 관찰결과는 이전에 확인된 이들 광감제의 피부농도에 있어서의 경향과 일치하였다. 따라서, SPC 0172는 피부 광감성을 야기시키는 잠재성의 관점에서 SPC 0038B 또는 m-THPC에 비해 우수한 것으로 나타났다.
광선을 조사하기 24 또는 72시간 전에 0.88 μmol ㎏-1의 각각의 광감제를 주사한 마우스에 대하여 ㎛로 나타낸 귀 두께에 있어서의 차이 (조사한 경우 - 대조군)
광감제 24시간 약물-광선 간격 72시간 약물-광선 간격
평균 SEM1,2 N 평균 SEM1,2 N
SPC 0038B 25 7 (16 내지 38) 3 4 6 (-2 내지 15) 3
SPC 0172 2 (22; -18) 2 0 (8; -8) 2
m-THPC 41 25 (8 내지 90) 3 2 7 (-12 내지 13) 3
1. 평균의 표준오차 2. 범위 또는 개개 값은 괄호안에 제시하였다.
종양 PDT 활성
종양 PDT 활성에 대한 정보는 오른쪽 뒷다리의 상부 (척추에 대해 약 1 ㎝옆)에서 피하로 이식된 동족성 colo26 종양을 갖는 전술한 마우스 모델에서 수득하였다. 종양은 이들이 8 내지 10 ㎜의 평균 직경에 도달할 때 까지 12 내지 16일 후에 사용되었다. 약물 주사 및 조사를 위해서는 동물을 물에 희석된 (1:3) 히프노름 (Hypnorm)으로 진정시켰다.
SPC 0172는 약물을 주사한 지 1일 후에 종양괴사를 입증하였으며, 이것은 주사한 후 2일째에 범위가 증가하였다 (표 3). 주사한 후 2일 째에 관찰된 효과는 동일한 타임스케일 (timescale)에서 용량의 반으로 m-THPC에 의해서 관찰된 것과 동등한 효과인 전종양괴사로 이루어졌다. SPC 0172에 의해서 처리된 부위의 검사는 특히 2일의 약물-광선 간격에서, 종양괴사가 주위 피부 및 기초 근육의 단지 제한된 손상에 의해서 수반되었음을 시사하였다.
SPC 0172의 동일한 용량 및 20 J ㎝-2의 광선용량을 사용한 추가의 실험은 약물-광선 간격의 범위에서 수행하였다. 전체 두께의 종양 손상은 72시간 까지의 모든 약물-광선 간격에서 관찰되었다.
이 모델에서 72시간의 최적 약물-광선 간격에서의 SPC 0038B에 대한 비교 데이타는 SPC 0172 및 m-THPC와 비교하여 용량수준 및 종양괴사 기준의 정도에 대하여 10-20배 더 낮은 효능을 나타낸다.
결과는, 종양 PDT제로서 SPC 0172의 생체내 효능은 그의 최적용량 (0.88 μmol ㎏-1)에서 m-THPC의 효능과 유사한 반면에 SPC 0038B는 효능이 다소 더 작음을 시사한다.
3개의 광감제에 의해서 마우스의 이식된 결장직장 종양 모델에서 유도된 종양괴사
화합물 약물 용량(μmol ㎏-1) 약물-광선 간격(시간) 652 ㎚ (J ㎝-1)에서100 mW ㎝-1로 적용된 광선 생물학적 효과(종량괴사의 ㎜)
SPC 0172 1.76 24 20 3.8±1.3
SPC 0172 1.76 48 10 전체두께 (> 6 ㎜)
SPC 0038B 4.4 72 5 3.3±0.71
m-THPC 0.88 24 5 5.8±0.4
m-THPC 0.88 48 5 5.6±0.8
1. 문헌 (Grahnet al., Proc. SPIE 1997,3191, 180-6)으로부터 채택함.
결론
요약하면, PEG화된 광감제는 모 광감제인 m-THPC에 비해서 개선된 수용성을 나타내어 이들을 비경구 투여에 훨씬 더 약제학적으로 허용될 수 있도록 만든다. 이들은 m-THPC에 비해서 상이한 에너지-비의존성 기전에서 종양세포에 의해서 흡수되며, 여기에서 SPC 0172는 SPC 0038B 보다 더 효율적이다. m-THPC에 비해서 개선된 종양 표적화는 이들 PEG화된 분자에 의해서 이루어졌으며, 여기에서 SPC 0172는 투여한 지 72시간 이내에 종양 : 정상조직비에 있어서의 피크 및 조직 및 혈장으로부터의 더 빠른 제거에 있어서 SPC 0038B에 비해 탁월한 약력학적 프로필을 나타낸다. 피부 광감성을 야기시키는 더 낮은 잠재성은 SPC 0038B 또는 m-THPC 보다는 SPC 0172에서 명백하였으며, SPC 0172에 의한 PDT 이후에 종양 괴사에 관하여 m-THPC와 유사한 효능을 나타내는 반면에, SPC 0038B는 덜 활성이었다. 따라서, SPC 0172에 의해서 입증되는 것으로 카바메이트-결합된 PEG화된 광감제는 SPC 0038B에 의해서 입증되는 트리아진-결합된 PEG화된 광감제 보다 더욱 이상적인 종양 PDT제이고, m-THPC에 비해서 개선된 특성을 갖는 것이 명백하다.

Claims (5)

  1. 하나의 이소시아네이트 또는 이소티오시아네이트 그룹에서 디이소시아네이트, 디이소티오시아네이트 또는 이소시아네이트-이소티오시아네이트와의 부가반응에 의해 하나 또는 그 이상의 하이드록시 그룹에서 유도체화되고, 다른 이소시아네이트 또는 이소티오시아네이트 그룹은 ω-알킬화되거나 아실화된 폴리(알킬렌옥사이드)의 하이드록시 그룹과의 부가반응에 의해 또는 이러한 폴리(알킬렌옥사이드)의 잔기를 수반하는 결합 잔기 그 자체의 하이드록시 그룹에 대한 부가반응에 의해서 유도체화된 테트라키스(하이드록시페닐)클로린, 박테리오클로린 또는 이소박테리오클로린.
  2. 하기 화학식 12, 13 또는 14의 테트라키스(하이드록시페닐)클로린, 박테리오클로린 또는 이소박테리오클로린, 또는 그의 이미노 호변이성체, 및 무기산 또는 그밖의 다른 산과의 염 또는 금속 컴플렉스 또는 하이드레이트 또는 그밖의 다른 용매화물로서의 이러한 클로린, 박테리오클로린 또는 이소박테리오클로린의 약제학적으로 허용되는 유도체:
    [화학식 12]
    [화학식 13]
    [화학식 14]
    상기 식에서,
    n은 1 내지 3이고,
    각각의 치환체 R'는 동일하거나 상이하며, 그 자체가 유리되거나 C1내지 C12알킬 또는 아실 그룹에 의해서 치환되거나, 다른 식으로 유도체화된 하이드록실(OH) 그룹을 나타낼 수 있으며, 적어도 하나, 바람직하게는 하나 이상의 경우에서는 하기 화학식 15와 같고:
    [화학식 15]
    여기에서,
    (i) 각각의 X는 동일하거나 상이하며 O 또는 S이고;
    (ii) Y는 O (카바메이트 또는 티오카바메이트 결합)이며;
    (iii) A는 2 내지 40개의 탄소원자, 바람직하게는 4 내지 20개의 탄소원자, 매우 바람직하게는 6개의 탄소원자를 함유하는 탄화수소 그룹이고, 이 그룹은 측쇄 또는 직쇄의 사이클릭 또는 아사이클릭, 포화 또는 불포화 지방족 또는 방향족일 수 있으며;
    (iv) B는 임의의 그룹 ((CH2)p-O)q이고, 여기에서 p는 1 내지 4이며, q는 0 또는 1이고;
    (v) D는 적어도 200 내지 40,000 이하, 바람직하게는 750 내지 20,000, 매우 바람직하게는 2,000 내지 5,000 Da의 평균분자량을 갖는 폴리(알킬렌옥사이드), 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜이며;
    (vi) E는 1 내지 12개의 탄소원자를 함유하는 알킬 또는 아실 그룹이고, 바람직하게는 메틸 그룹이다.
  3. 헥산-1,6-디이소시아네이트로부터 유도된 비스카바메이트 결합을 통해서 ω-메톡시 폴리에틸렌글리콜 (평균 MW = 2000)에 의해 유도체화된 7,8-디하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린; 헥산-1,6-디이소시아네이트로부터 유도된 비스카바메이트 결합을 통해서 ω-메톡시 폴리(에틸렌글리콜) (평균 MW = 2000)에 의해 유도체화된 7,8,17,18-테트라하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린; 헥산-1,6-디이소시아네이트로부터 유도된 비스카바메이트 결합을 통해서 ω-메톡시 폴리(에틸렌글리콜) (평균 MW = 5000)에 의해 유도체화된 7,8-디하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린; 또는 헥산-1,6-디이소시아네이트로부터 유도된 비스카바메이트 결합을 통해서 ω-메톡시 폴리(에틸렌글리콜) (평균 MW = 5000)에 의해 유도체화된 7,8,17,18-테트라하이드로-5,10,15,20-테트라키스(3-하이드록시페닐)포르피린인 화합물.
  4. 제 1 항 또는 2 항에 따르는 클로린, 박테리오클로린, 이소박테리오클로린 또는 그밖의 다른 약제학적으로 허용되는 화합물을 사용하는 암 종양 또는 그밖의 다른 질병조직의 광역학적 요법을 위한 약제의 제조방법 및 이러한 요법.
  5. 바레트 식도 (Barrett's Oesophagus), 노화-관련된 근육퇴행, 각화증 (keratinosis), 당뇨병성 신경병증, 말초혈관 질환, 관상동맥 질환, 및 세균 또는바이러스 감염으로부터 야기되는 질병을 포함한 (단, 이들로 제한되는 것은 아니다) 질병에 대한 제 3 항의 화합물의 용도.
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