KR20060092254A - 표적화된 ｐｄｔ 제제의 선택성을 증진시키는 표적 결합에의해 활성화된 일중항 산소 감광제 - Google Patents

표적화된 ｐｄｔ 제제의 선택성을 증진시키는 표적 결합에의해 활성화된 일중항 산소 감광제 Download PDF

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알렉산더 제이 팔렌버그
제임스 씨 천
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라이트 사이언시즈 코포레이션
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Abstract

본 발명은 세균, 바이러스, 및 기타 병원성 미생물, 종양 및 과증식성 조직을 포함하나, 이에 한정되지 않는 특정의 바람직하지 않은 생물학적 기질 표적물의 광역학적 치료요법에 의한 검출, 진단 및 치료를 위한 공액체, 키트, 제품 및 방법을 제공한다. 특히 제공된 공액체는, 표적 잔기가 표적에 결합하지 않은 경우 형광체 또는 감광제의 활성화가 퀀칭되도록 하는 방식으로 표적 잔기 및 퀀칭제에 결합된 형광체 또는 감광제를 포함하고, 표적 잔기가 표적에 결합할 때, 퀀칭제가 감광제로부터 해리되거나 제거되어 적합한 파장의 광으로 조사시 감광제를 활성화시킨다.
감광제, 공액체, 광역학적 치료요법, 퀀칭제

Description

표적화된 ＰＤＴ 제제의 선택성을 증진시키는 표적 결합에 의해 활성화된 일중항 산소 감광제{Singlet oxygen photosensitizers activated by target binding enhancing the selectivity of targeted PDT agents}
관련 출원
발명의 명칭이 "표적화된 PDT 제제의 선택성을 증진시키는 표적 결합에 의해 활성화된 일중항 산소 감광제(Singlet oxygen photosensitizers activated by target binding enhancing the selectivity of targeted PDT agents)"인, 팔렌버그(Pallengerg) 등의 35 U.S.C. §119(e)하의 미국 가특허원 제60/506,378호(출원일: 2003년 9월 23일)의 우선권의 이익을 주장함. 상기 관련 출원은 전문이 본원에서 참고문헌으로 인용된다.
본원에는 종양, 과증식성 조직, 또는 기타 바람직하지 않은 생물학적 구조를 검출하거나 파괴할 목적으로 형광 검출 또는 광역학적 치료요법(photodynamic therapy; PDT)의 작용을 증진시키기 위한 조성물 및 당해 조성물의 제조방법이 제공된다.
광역학적 치료요법("PDT")은 종양 및 과증식성 조직을 파괴하기 위한 치료방법이다. PDT는 감광제를 투여한 후 악성 조직 및 과증식성 조직에서 감광제의 축적을 기본으로 한 것이다. 적합한 파장의 광을 사용한 후속적인 조명은 종양을 파괴시키는 이른바 광역학적 효과(예들 들면, 일중항 산소를 생성하는 광화학 반응)라고 불리우는 광화학 반응을 생성한다.
광역학적 치료요법은 암 세포와 같은 비정상적인 조직을 파괴하는 데 효과적이다. 이러한 치료요법에서, 특징적 광 흡수 주파대(waveband)를 갖는 광반응제는 먼저 환자에게, 전형적으로 경구적으로 또는 주사로 투여한다. 신체에서의 비정상적인 조직 또는 과증식성 조직은 정상 조직보다 훨씬 더 큰 정도로 특정한 광반응제를 선택적으로 흡수하는 것으로 공지되어 있는데, 예들 들면, 췌장 및 결장의 종양은 정상 조직에 비하여, 이들 제제의 용적의 2 내지 3배를 흡수할 수 있다.
포르피린 및 관련 테트라피롤 화합물과 같은 감광제는 정상 조직보다 훨씬 더 높은 농도에서 과증식성 혈관과 같은 과증식성 조직 및 악성 종양을 포함하는 비정상적 조직에 편재되는 경향이 있어서, 이들은 광역학적 치료요법(PDT)에 의해 각종 유형의 암 및 기타 과증식성 조직을 치료하기 위한 수단으로서 유용하다[참조: 본원에서 참조문헌으로 인용된, T. J. Dougherty, C. J. Gomer, B. W. Henderson, G. Jori, D. Kessel, M. Korbelik, J. Moan, Q. Peng, J Natl. Cancer Inst. 90 : 889 (1998)]. 종양 및 과증식성 조직을 치료하기 위해 승인된 포르피린계 감광제 대부분은 비정상적 조직으로부터 서서히 제거되기 때문에, 환자들은 치료후에 충분한 시간동안 일광에 노출되는 것을 삼가하여 비-표적 조직에서 감광제의 원하지 않는 활성을 최소화하여야 한다. 광역학적 치료요법이 유효하지만, 예들 들면, 비-표적 조직에서의 필요한 용량 및 부적합한 활성화로부터 생성되는 바람직하지 않은 부작용이 존재한다. 따라서, 이러한 치료요법의 표적화 및 전달을 증진시키는 필요성이 존재한다. 따라서, 본원 발명의 목적 중에서, 광역학적 치료요법을 표적화하고 전달하기 위한 방법 및 조성물을 제공하기 위한 것이 목적이다.
발명의 요약
본 발명은 광역학적 치료요법을 표적화하고 전달하며 조영(imaging)하기 위한 방법 및 공액체(conjugate)를 제공한다. 당해 공액체는 표적화된 조직 또는 세포와 같은 표적과 상호작용하여야 활성이 되도록 표적화되고 설계된다. 공액체는 광역학적 치료요법 및 조영의 방법 및 광생성제의 표적화된 전달이 사용되는 방법에서 사용된다. 또한, 현미경, 효소학, 임상 화학, 분자 생물학 및 의약 및 기타 이러한 적용에서의 탐침과 같은, 공액체가 사용되거나 투여되는 방법이 제공된다. 공액체는 또한 광역학적 치료요법과 같은 양식에서의 치료제 및 형광 면역검정법, 형광 생체내 조영법 및 자기 공명 조영법과 같은 조영 방법에서 진단제이다.
본원에 제공된 공액체는 공여체 잔기(예: 형광체 또는 감광제), 수용체 잔기[예: 퀀칭제(quenching agent)] 및 표적 잔기를 포함한다. 공액체는, 공여체(예: 형광체 또는 감광제)가, 표적 잔기가 표적에 결합되지 않는 한 및 결합될 때 까지 퀀칭되도록 하는 방식으로, 표적 잔기 및 수용체 잔기(예: 감광제)에 결합된, 공여체, 예를 들면, 형광체, 감광제 및 기타 이러한 제제를 포함한다. 표적에 결합되는 경우, 퀀칭제와 같은 수용체 잔기는 감광제와 같은 공여제로부터 해리되거나 이동 분리되어, 공여체가 활성화되거나 활성이도록 한다. 예를 들면, 감광제를 포함하는 공액체에 있어서, 표적에 대한 결합은 적합한 파장의 광에 의한 조사시 감광제를 활성화시킨다.
또한, 감광제와 퀀칭제가 에스테르, 아미드 또는 설폰아미드 결합을 사용하여 아미노산 또는 하이드록시 지방산 또는 설폰산과 결합하는 결합 성분을 포함하는, 감광제 및 퀀칭제를 포함하는 공액체를 제공한다.
또한, 감광제 및 퀀칭제가 결합 성분으로서 올리고뉴클레오타이드를 포함하는 감광제 및 퀀칭제를 포함하는 공액체를 제공하며, 여기서 올리고뉴클레오타이드는 표적의 부재하에 퀀칭제가 감광제에 충분히 근접하여 감광제가 불활성이도록 하는 배좌(conformation)를 채택하도록 하는 적어도 한쌍의 상호적 상보 영역과 함께 목적하는 표적에 대한 결합을 위한 특이적 서열을 포함하며, 표적에 대한 표적-특이적 서열의 결합은 배좌를 파괴함으로써, 감광제가 적합한 파장의 광에 의한 조사시 활성화되도록 한다.
또한 감광제 및 퀀칭제를 포함하는 공액체를 제공하며, 여기서, 감광제는 포르피린 또는 포르피린 유도체 테트라피롤을 포함하며 이의 중심 배위강내에 생리학적으로 허용되는 금속 원자를 지니며 하나 이상의 적합한 작용 그룹이 감광제내에 배위된 금속의 축 위치에 효율적으로 배위된 퀀칭제상에 또는 근처에 위치하며; 표 적 잔기는, 표적의 존재가 금속에 대한 축 리간드의 결합을 파괴함으로써 퀀칭제를 방출하고 형광체 또는 감광제가 활성이 되도록 하는 방식으로 위치한다.
또한, 표적 잔기 및 퀀칭제에 결합된 감광제를 포함하는 공액체가 제공되며, 여기서, 감광제 및 퀀칭제는, 표적 잔기가 표적에 결합하지 않는 한 감광제의 활성이 퀀칭되는 방식으로 상호작용을 허용하는 에너지 이동 배좌로 위치하고; 표적 잔기는 표적에 대한 표적 잔기의 결합시, 퀀칭제가 감광제와의 상호작용-허용 에너지 이동 배좌로부터 이동함으로써 적합한 파장의 광으로 조사시 감광제의 활성화가 가능하도록 위치한다.
또한, 중심 배위강에 생리학적으로 허용되는 금속 원자를 포함하는 테트라피롤 또는 테트라피롤 유도체 감광제; 감광제내에 배위된 금속의 축 위치로 배위하고 퀀칭제를 감광제와의 에너지 이동 배좌내에 위치시킴으로써 감광제의 활성화가 퀀칭되도록 하는 하나 이상의 적합한 작용 그룹을 포함하는 퀀칭제; 및 표적 잔기를 포함하는 공액체가 제공되며, 여기서, 표적에 대한 표적 잔기의 결합은 금속에 대한 퀀칭제의 축 리간드의 결합을 파괴하여, 퀀칭제를 방출시키고 적합한 파장의 광으로 조사시 감광제를 활성화시킨다.
또한, 표적 조직 또는 표적 조성물을 검출하는 방법이 제공된다. 또한 본원에는 본원에서 제공된 공액체를 사용하는 광역학적 치료 방법이 제공된다. 또한 본원에 제공된 공액체를 사용하여 과증식성 조직을 검출하는 방법이 제공된다.
또한 과증식성 조직 및 신생혈관 조직을 포함하는, 표적 조성물 또는 표적 조직을 치료하기 위한 본원에 제공된 공액체의 용도가 제공된다.
또한, 대상에서 과증식성 조직의 존재를 검출하는 방법이 제공된다. 또한 환자에서 과증식성 질환을 진단하는 방법이 제공된다. 또한 환자에서 감염제를 진단하는 방법이 제공된다.
또한, 대상에서 표적 조직의 영상을 생성시키는 방법이 제공된다. 또한 과증식성 질환을 치료하기 위한 키트가 제공된다. 또한 진단 분석을 위한 특이적 조직을 표지하기 위한 키트가 제공된다. 또한, 본원에 제공된 공액체 및 광원을 포함하는 조합물이 제공된다.
도 1은 표적에 대한 표적화된 감광제의 결합 반응을 도시한 것이다.
도 2는 결합제와 결합된 감광제를 도시한 것이다.
도 3은 결합-활성화된 감광제를 도시한 것이다.
A. 정의
달리 제시하지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속한 당해 분야의 숙련가에 의해 일반적으로 이해되는 동일한 의미를 지닌다. 본원의 전체 기술내용을 통해 언급된 모든 특허, 특허원, 공개된 출원 및 공보, 유전자뱅크 서열, 데이타베이스, 웹사이트 및 기타 공개된 물질은, 달리 제시하지 않는 한, 이의 전체가 참조로 인용된다. 본원의 용어에 대한 다수의 정의가 존재하는 경우, 당해 단락에 있는 정의가 우선이다. URL 또는 다른 이러한 정의자 또는 주소에 대한 참조가 있는 경우, 이러한 정의는 접근가능한 인터넷상의 변화 또는 특정 정보일 수 있으나, 동일한 정보가 인터넷 서칭에 의해 발견될 수 있다. 이에 대한 참조는 이러한 정보의 유용성 및 공개된 유포를 명시한다.
본원에 사용된 것으로서, 용어 "광역학적 치료"는, 특정 파장의 광이 광반응제 또는 감광제의 투여를 통해 감광성이 되도록 하는 치료 또는 조사중의 조직에 향하도록 하는 방법을 나타낸다. 당해 목적은, 광의 파장을 선택하여 광반응제가 형광성을 띄도록 함으로써 조직에 손상을 입히지 않고 조직에 대한 정보를 수득할 수 있는 진단, 또는 치료하에서 표적 조직에 전달된 광의 파장이 광반응제가 일중항 산소와 같은 고 에너지 종을 생성하는 치료하에서 조직내 산소와 광화학적 상호작용하도록 함으로써 국소 조직이 분해되거나 파괴되도록 하는 치료일 수 있다. 반 리에르(van Lier)의 방법[참조: Photobiological Techniques 216: 85-98 (Valenzo et al., eds. 1991)]을 사용하여 일중항 산소를 효율적으로 생성하는 특정의 제공된 조성물의 능력을 입증함으로써 광역학적 치료에서 사용하기 위한 우수한 후보물이 되도록 한다.
본원에 사용된 것으로서, 용어 "감광제(photosensitizer 또는 photosensitizing agent)"는 광활성 광에 노출시 활성화되어 감광제 자체로 전환되거나, 일부 다른 종이 세포독성형으로 전환됨으로써 표적 세포가 사멸되거나 이들의 증식 효능이 소멸되는 화학 화합물을 나타낸다. 즉, 감광제는 직접 또는 간접적으로 각종의 메카니즘에 의해 자체 효과를 발휘할 수 있다. 예를 들어, 특정의 감광제는 광에 의해 활성화되는 경우 직접적으로 독성이 되는 반면, 다른 것은 독성 종을 생성하도록 작용하는데, 예를 들어, 일중항 산소 또는 산소-기원한 자유 라디칼과 같은 산화제는 지질, 단백질 및 핵산과 같은 세포 물질 및 생분자에 대해 극도로 파괴성이다. 프소랄렌은 직접적으로 작용하는 감광제의 예이며; 광에 노축시 이들은 DNA 분자의 2개 쇄간에 가교-결합 및 부가물을 형성함으로써 DNA 합성을 억제한다. 포르피린은 독성 산소종의 생성에 의해 간접적으로 작용하는 감광제의 예이다. 광활성화제에 노출시 세포독성형으로 전환되거나 세포독성형을 유발하는 실질적인 특정의 화학 화합물을 본 발명에서 사용할 수 있다. 일반적으로, 화학 화합물은 이들이 투여되는 동물에 대해 무독성이거나 무독성 조성물로 제형화될 수 있으며, 자체의 광분해 형인 화학 화합물은 또한 무독성이다. 대표적인 감광 화학제의 목록은 문헌[참조: Kreimer-Bimbaurn, Sem. Hematol. 26: 157-73,1989]에서 찾을 수 있다.
감광제 화합물은 클로린, 박테리오클로린, 프탈로시아닌, 포르피린, 푸르푸린이미드, 페오포르바이드, 피로페오포르바이드, 메로시아닌, 프소랄렌, 벤조포르피린 유도체(BPD), 탈라포르핀 나트륨 및 포르피머 나트륨 및 광포르피린과 같은 약물을 생성할 수 있는 델타아미노레불린산과 같은 프로드럭을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 다른 화합물은 인도시아닌 그린; 메틸렌 블루; 톨루이딘 블루; 텍사피린; 및 400nm 내지 1200nm의 범위에서 광을 흡수하는 특정의 기타 제제를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서, 용어 "테트라피롤"은 하기 화학식을 갖는 4개의 피롤 환을 함유하는 거대환 화합물을 나타낸다:
Figure 112006028088196-PCT00001
상기 화학식에서,
점선은, 지시한 결합이 포화되거나 불포화될 수 있음을 나타내고,
환의 어떠한 원자도 치환되거나 치환되지 않을 수 있다.
본원에 사용된 것으로서, 용어 "포르피린"은 4개의 피롤 환으로 통상적으로 구성된 사이클릭 구조를 말하며, 포르피린 또는 포르피린 유도체를 말한다. 이러한 유도체는 포르피린 핵에 오르토-융합되거나, 오르토-말단융합된(ortho-perifused) 여분의 환을 지닌 포르피린, 포르피린 환의 하나 이상의 탄소 원자가 다른 성분의 원자에 의해 치환된(골격 치환) 포르피린, 포르피린 환의 질소 원자가 다른 성분의 원자로 치환된(질소의 골격 치환) 유도체, 포르피린의 말단(메소-, m-) 또는 코어 원자에 위치한 수소이외의 다른 치환을 갖는 유도체, 포르피린의 하나 이상의 결합이 포화된 유도체(하이드로포르피린, 예: 염소, 박테리오클로린, 이소박테리오클로린, 코르핀, 피로코르핀 등), 하나 이상의 포르피린 원자에 대해 하나 이상의 금속이 배위되어 수득된 유도체(페탈로포르피린), 피롤 단위 및 피로메테닐 단위를 포함하는 하나 이상의 원자가 포르피린 환내에 삽입된 유도체(확장된 포르피린), 포르피린 환으로부터 제거된 하나 이상의 그룹을 지닌 유도체(축소된 포르피린, 예: 코린, 코롤) 및 이러한 유도체들의 배합물(예: 프탈로시아닌, 포르피라진, 나프탈로시아닌, 서브프탈로시아닌 및 포르피린 이성체)를 포함한다.
본원에 사용된 것으로서, "클로린"은 클로로필의 염기성 발색단과 같은 하나의 부분 포화된 피롤 환을 갖는 4개의 피롤 환으로 통상적으로 구성된 사이클릭 구조를 갖는 포르피린 유도체의 부류를 말한다.
본원에 사용된 것으로서, "박테리오클로린"은 2개의 부분 포화된 인접하지 않은(즉, 트랜스) 피롤 환을 갖는 4개의 피롤 환으로 통상적으로 구성된 사이클릭 구조를 갖는 포르피린 유도체의 부류를 말하며, "이소박테리오클로린"은 2개의 부분 포화된 인접한(즉, 시스) 피롤 환을 갖는 4개의 피롤 환으로 통상적으로 구성된 사이클릭 구조를 갖는 포르피린 유도체를 포함한다.
본원에 사용된 것으로서, "분자"는 특정의 분자 전체를 말하며, 소 유기 분자, 생중합체, 생분자, 거대분자 또는 이의 성분 또는 전구체, 예를 들면, 펩타이드, 단백질, 유기 화합물, 올리고뉴클레오타이드 또는 펩타이드의 단량체 단위, 핵산 및 기타 거대분자를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 단량체 단위는 이로부터 최종 화합물이 조립되는 성분중 하나를 말한다. 즉, 단량체 단위는 뉴클레오타이드, 아미노산, 및 소 유기 분자가 합성된 약물작용발생단을 포함한다.
본원에 사용된 것으로서, "생분자"는 천연적으로 발생하는 특정 분자, 또는 이의 유도체이다. 생분자는 생중합체 및 거대분자, 및 세포, 조직, 프리온(prion), 동물, 식물, 바이러스, 세균, 및 기타 유기체를 포함하나 이에 한정되지 않는, 살아있는 유기체 및 바이러스로부터 분리될 수 있는 모든 분자를 포함한다. 생분자는 또한 올리고뉴클레오타이드, 올리고뉴클레오사이드, 단백질, 펩타이드, 아미노산, 지질, 스테로이드, 펩타이드 핵산(PNA), 올리고사카라이드 및 모노사카라이드, 효소 보조인자와 같은 유기 분자, 헴, 철 황 클러스터와 같은 금속 착물, 포르피린 및 이의 금속 착물, 구리, 몰리브데늄, 아연 및 기타와 같은 금속을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서, "거대분자"는, 분자량이 수백 내지 수백만인 특정 분자를 말한다. 거대분자는 펩타이드, 단백질, 뉴클레오타이드, 핵산, 탄수화물, 및 일반적으로 생물학적 기관에 의해 합성되나 재조합 분자 생물학 방법을 사용하여 또는 합성적으로 제조할 수 있는 기타 이러한 분자를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서, "생중합체"는 결합 또는 거대분자에 의해 연결된, 2개 이상의 단량체 소단위로 구성된 거대분자, 또는 이의 유도체를 포함하는 생분자를 말한다. 생중합체는 예를 들면, 폴리뉴클레오타이드, 폴리펩타이드, 탄수화물 또는 지질, 또는 이의 유도체 또는 배합물, 예를 들면, 펩타이드 핵산 부위 또는 당단백질을 함유하는 핵산 분자일 수 있다.
본원에 사용된 것으로서, "공여체 분자"는 자체로부터 다른 분자로 에너지를 이동시키거나 공급할 수 있는 화학적 또는 생물학적 화합물을 말한다. 이동시키는 에너지는 전자, 양성자, 또는 형광 공명 에너지를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서, "수용체 분자"는 다른 분자로부터 에너지를 받거나 수용할 수 있는 화학적 또는 생물학적 화합물을 말한다. 이동된 에너지는 전자, 양성자 또는 형광 공명 에너지를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 공여체 분자로부터 에너지 이동 메카니즘에 의해 수용체 분자에 의한 에너지 수용은 공여체 분자의 명백한 에너지 감소를 초래한다. 공여체 분자로부터 수용체 분자로의 에너지 이동은 공명 쌍극자-유도된 쌍극자 상호작용, 전자 이동 또는 전하 이동을 포함하나, 이에 한정되지 않는 다수의 메카니즘에 의해 발생할 수 있다. 에너지 이동은 매우 짧은 거리(통상적으로 200nm 미만)에 걸쳐 일어나므로 공여체 및 수용체 분자는 매우 밀접하게 근접할 필요가 있다.
본원에 사용된 것으로서, "형광 공명 에너지 이동(FRET)"은 공여체와 수용체 분자사이에 비-방사성 에너지 이동을 말한다. 형광 공면 에너지 이동(FRET)은 당해분야에 인지된 과정이며, 여기서, 하나의 형광체(수용체)는 전기적으로 여기된 제2 형광체(공여체)로부터 에너지 수용체와의 양자 물리적 커플링을 통해 여기된 전자 상태로 촉진될 수 있다. FRET가 효율적으로 발생하기 위해서는, 공여체와 수용체간의 흡수 및 방출 스펙트럼이 일반적으로 오우버랩되어야 한다. 공여체/수용체 쌍은 이들의 특수 오우버랩 특성에 의해 특징화된다. 공여체의 방출 스펙트럼은 일반적으로 수용체 흡수 스펙트럼과 오우버랩되어야 한다. 오우버랩 정도는 에너지 이동 효율을 결정한다. 오우버랩 정도는 또한 공여체 및 수용체 분자간의 최적 거리를 결정한다. 스펙트럼의 오우버랩이 큰 경우, 이동이 먼 거리에 걸쳐 발생할 수 있으므로 효율적이다.
본원에 사용된 것으로서, "형광"은 하나의 파장(여기)에서 방사선의 흡수에 이은, 일단 투사하는 방사가 정지된 경우 중지되는, 일반적으로 상이한 파장에서 거의 즉시 재-방사(방출)에 의해 유발된 광의 방출을 말한다. 분자 수준에서, 형광은 형광체로 공지된 특정 화합물이 광 에너지에 의해 기저 상태에서 보다높은 여기 상태로 되고; 분자가 다시 자체의 기저 상태로 되면서 이들이 통상적으로 상이한 파장에서 광을 방출하기 때문에 일어난다[참조: Lakowicz, J. R.,"Principles of Fluorescence Spectroscopy, " (Plenum Press, NY, (1983); Herman, B. , "Resonance Energy Transfer Microscopy, "in : Fluorescence Microscopy of Living Cells in Culture, Part B, Methods in Cell Biology, vol. 30, (Taylor, D. L. & Wang, Y. -L., eds., (Academic Press, San Diego (1989), pp. 219-243].
본원에 사용된 것으로서, "발색단"은 즉, 특정의 다양한 광원에 의한 조사시 여기할 수 있는 우수한 흡수 특성을 갖는 그룹을 말한다. 발색단은 형광성 또는 비-형광성일 수 있다. 비-형광성 발색단은 통상적으로 광 에너지 형태로 에너지를 방출하지 않는다. 비-형광성 발색단은 낮은 양자 수율을 가지는 것으로 특징화될 수 있으며, 이는 방출된 광 에너지 대 흡수된 광 에너지의 비가 통상적으로 0.01 미만이다.
본원에 사용된 것으로서, "발색단"은 형광성 발색단과 같은 형광 화합물을 말한다. 형광은, 광이 방사선의 흡수에 이어 화합물로부터 방출되는 물리적 과정이다. 일반적으로, 방출된 광은, 에너지가 보다 낮고 흡수된 것보다 파장이 더 길다. 형광은 형광을 발하고/하거나 형광 시그날을 생성할 수 있는 분자 또는 잔기이다. 특히, 발색단은 양성자 및 재-방출 에너지와 같이 에너지를 흡수할 수 있다. 발색단은 통상적으로 0.01 내지 1의 중간 내지 높은 양자 수율에서 양성자 에너지를 방출한다. 때때로 발색단의 에너지는, 발색단에 의해 흡수된 것보다 파장이 일반적으로 긴 조사(즉, 형광)와 같이 재-방출되며, 때때로 형광체의 재 방출(즉, 인광)시 시간이 지체된다. 때때로 발색단의 에너지는 무조사 과정(radiationless process, 즉, FRET)를 통해 다른 분자로 이동될 수 있다.
본원에 사용된 것으로서, "여기"는 분자에 의한 조사의 흡수로 분자 에너지에 있어서의 증가 및 보다 높은 에너지 상태로의 전이가 초래되는 것을 말한다.
본원에 사용된 것으로서, "방출"은 분자에 의한 에너지의 광자의 방출로 분자 에너지에 있어서의 감소 및 보다 낮은 에너지 상태의 전이가 초래되는 것을 말한다.
본원에 사용된 것으로서, "에너지 이동"은, 에너지를 방출한 분자가 보다 낮은 에너지 상태로 이동되는 반면 제 1 분자에 의해 방출된 에너지를 흡수한 제 2 분자는 보다 높은 에너지 상태로 이동되는 분자간의 에너지 이동을 말한다.
본원에 사용된 것으로서, "퀀칭 그룹" 또는 "퀀칭제"는 형광성 그룹에 의해 방출된 광을 적어도 부분적으로 약화시킬 수 있는 본 발명의 특정의 형광-개질 그룹을 말한다. 본원에 사용된 것으로서, "퀀칭"은 제공된 형광 과정의 양자 수율에 있어서의 감소를 유발하는 특정 과정을 말한다. 따라서, 퀀칭 그룹의 존재하에 형광성 그룹의 투광은 예상한 것보다 적은 강도의 방출 시그날을 초래하거나 심지어 방출 시그날이 완전히 없다. 퀀칭은 통상적으로 형광성 그룹과 퀀칭 그룹사이의 에너지 이동을 통해 일어난다. 퀀칭 그룹은 공여체 분자의 에너지 이동을 수용하는 능력을 지니지만 현저히 방출하지 않는다. 퀀칭 그룹은 여기된 수용체로부터 에너지 효능을 제거하도록 배치된 수용체 분자를 포함함으로써 수용체가 방출되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서, "EDANA"는 형광체 5-((2-아미노에틸)-아미노)나프탈렌-1-설폰산을 말한다.
본원에 사용된 것으로서, "DABCYL"은 수용체 발색단 4-(4'-디메틸아미노페닐아조)벤조산을 말한다. 본원에 사용된 것으로서, "DABSYL"은 수용체 발색단 4-(4'-디메틸아미노-페닐아조)설폰산을 말한다.
본원에 사용된 것으로서 "에너지 이동"은 형광-개질 그룹에 의해 형광성 그룹의 형광 방출이 변경되는 과정을 말한다. 형광-개질 그룹이 퀀칭 그룹일 경우, 형광성 그룹으로부터 형광 방출은 약화되거나 제거된다. 에너지 이동은 형광 공명 에너지 전달 또는 직접적인 에너지 이동을 통해 일어날 수 있다. 이러한 2개 경우에서 정확한 에너지 이동 메카니즘은 상이하다. 본원에서 에너지 전달에 대한 어떠한 참조문헌도 이러한 기계적으로 명백한 현상 모두를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본원에 사용된 것으로서 "에너지 이동 쌍"은 에너지 이동에 기여하는 특정의 2개 분자를 말한다. 통상적으로, 분자중 하나는 형광성 그룹으로서 작용하며, 다른 것은 형광-개질 그룹으로 작용한다. 하나의 양태에서, 에너지 이동 쌍은 형광체 및 퀀칭 그룹을 포함한다. 다른 양태에서, 에너지 이동 쌍은 감광제 및 퀀칭 그룹을 포함한다. 다른 양태에서, 에너지 이동 쌍은 감광제 및 퀀칭제를 포함한다. 본원에서 에너지 이동 쌍의 개개 구성원의 동질성에 있어서 제한은 없다. 요구되는 건 모두는, 개개 구성원간의 거리가 일부 임계량에 의해 변경되는 경우, 일부 측정가능한 방법에서 전체 변화로서의 에너지 이동 쌍의 분광계적 특성이다.
본원에 사용된 것으로서, "형광-개질 그룹"은 형광성 그룹으로부터 형광 방출을 어떠한 방식으로든 변경할 수 있는 분자를 말한다. 형광-개질 그룹은 일반적으로 에너지 이동 메카니즘을 통한 것을 동반한다. 형광-개질 그룹의 동질성에 따라, 형광 방출은 약화, 완전한 퀀칭, 증강, 파장에 있어서의 이동, 극성에 있어서의 이동 및 형광 수명에 있어서의 변화를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 형광-개질 그룹의 한가지 예는 퀀칭 그룹이다. 형광-개질 그룹이 퀀칭 그룹인 경우, 퀀칭 그룹은 일반적으로 광과 같은 흡수된 광의 실질적인 분획을 조사하지 않으며 일반적으로 이를 열로서 소산시킬 것이다.
본원에 사용된 것으로서, "배위 강(coordination cavity)" 또는 "배위 포켓(coordination pocket)"은 금속에 결합하는 리간드의 상호작용으로 형성된 킬레이트된 금속 착물의 공간적 배열을 말한다. 예를 들어, 포르피린 시스템에서, 배위 강은 거대환내 "구멍"이며, 이의 크기는 일반적으로 4개의 질소 원자의 중심으로부터 중간점까지의 거리로 정의된다.
본원에 사용된 것으로서, "치료"는 질병 또는 질환의 하나 이상의 증상이 완화되거나 달리는 유리하게 변경되는 특정 방식을 의미한다. 치료는 또한 과증식성 조직 또는 신생혈관화 매개된 질병 또는 질환, 또는 과증식성 조직 또는 신생혈관화가 관련된 질병 또는 질환을 치료하기 위한 용도와 같은 본원의 공액체의 특정의 약제학적 용도를 포함한다.
본원에 사용된 것으로서, 특정 화합물 또는 약제학적 조성물의 투여에 의한 특정 질환의 "증상의 완화"는 조성물의 투여에 기여되거나 연관될 수 있는 영구적이거나 잠시의, 지속되거나 일시적인 특정의 완화를 말한다.
본원에 사용된 것으로서, "항체 및 항체 단편"은 일반적으로 항원에 특이하게 결합하여 면역 복합체를 형성하는 면역글로불린 또는 이의 단편을 말한다. 항체는 특정 부류의 전체 면역글로불린, 예를 들면, IgG, IgM, IgA, IgD, IgE, 이중 또는 다수 항원 또는 에피토프 특이성을 지닌 키메라 또는 하이브리드 항체일 수 있다. 이는 사람 또는 적절한 동물, 예를 들면, 영장류, 염소, 토끼, 마우스 등으로부터의 친화성-정제된 항체와 같은 폴리클로날 항체일 수 있다. 모노클로날 항체는 또한 본 발명에서 사용하기에 적합하며, 이들의 높은 특이성으로 인해 유용하다. 이들은 면역원성 항원 제제를 사용한 포유동물의 면역화, 면역 림프 세포 또는 비장 세포의 치명적인 골수종 세포주와의 융합, 및 특정 하이브리도마 클론의 분리의 통상적인 과정으로 고려되는 과정으로 용이하게 제조할 수 있다. 모노클로날 항체를 제조하는 더욱 특수한 방법, 예를 들어, 공간내 융합 및 고변화성 영역의 유전적 가공 조작이 배제되지는 않는데, 이는 주로 자체 용도에 영향을 미치는 항체의 항원 특이성이기 때문이다. 모노클로날을 생산하기 위한 보다 새로운 기술, 예를 들면, 사람 모노클로날, 공간내 모노클로날, 키메라(예: 사람/마우스) 모노클로날, 유전적으로 가공된 항체 등이 또한 사용될 수 있다.
본원에 사용된 것으로서, "종양"은 신생물을 나타내며, 양성 및 악성 종양 둘다를 포함한다. 당해 용어는 특히 고형(유방, 간 또는 전립선 암종) 또는 비-고형(예: 백혈병)일 수 있는 악성 종양을 포함한다. 종양은 또한 샘암종(예: 유방, 전립선 또는 폐의 샘암종)과 같은 아종으로 추가로 분류될 수 있다.
본원에 사용된 것으로서, "표적"은 본원에 제공된 방법에 의해 파괴되거나 손상되거나, 진단되거나 검출되어야 하는 대상을 나타내며, 표적 세포, 표적 조직 및 표적 조성물을 포함한다. 본원에 사용된 것으로서 "표적 조직" 및 "표적 세포"는 당해 치료 방법에 의해 손상되거나 파괴되어야 할 조직이다. 감광성 화합물은 이러한 표적 조직 또는 표적 세포에 결합한 후 감광제를 활성화시키기에 적절한 조사가 적용되는 경우, 이들 조직 또는 세포는 손상되거나 파괴된다. 표적 세포는 표적 조직내 세포이며, 표적 조직은 혈관 내피 조직, 종양의 비정상 혈관 벽, 두부 및 경부의 종양과 같은 고형 종양(이에 한정되지 않음), 눈의 종양, 위장관의 종양, 간의 종양, 유방의 종양, 전립선의 종양, 폐의 종양, 비고형 종양 및 조혈 및 림프 조직의 악성 세포, 신생혈관 조직 및 혈관 시스템, 골수 및 자가 면역질병과 관련된 조직 또는 세포의 기타 병변을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 또한 표적 세포중에서는 비 표적 세포와 비교한 것으로서 실질적으로 더욱 신속하게 분열하는 세포가 포함된다.
본원에 사용된 것으로서 "비-표적 조직"은 치료 방법에 의해 손상되거나 파괴되지 않아야 하는 대상의 모든 조직이다. 이러한 비-표적 조직은 건강한 혈액 세포, 및 기타 정상 조직을 포함하나 이에 한정되지 않으며, 또한 표적되어야 하는 것으로 정의되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서 "표적 조성물"은 당해 치료 방법에 의해 손상되거나 파괴되어야 할 조성물이며, 세균, 바이러스, 진균, 원생동물을 포함하나 이에 한정되지 않는 하나 이상의 병원성 제제, 및 독소와, 이에 감염되거나 침윤된 세포 및 조직을 포함할 수 있다. 용어 "표적 조성물"은 또한 프리온, 독소, 펩타이드, 중합체, 및 선택적 및 특이적으로 손상되거나 파괴되어야 할 유기 표적으로서 정의될 수 있는 기타 화합물과 같은 감염성 유기 입자를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서 "과증식성 조직"은 조절없이 성장하는 조직을 의미하며 신생물 조직, 종양 및 노화-관련 황반 변성에서 발견되고 흔히 녹내장 수술 후 발생하는 혈관 성장과 같은 구속되지 않은 혈관 성장을 포함한다.
본원에 사용된 것으로서 "과증식성 질환"은 조절되지 않거나 비정상인 세포 성장으로 유발된 세포 증식이 과도한 기초 병리학으로 분배된 상태를 나타낸다. 이러한 과증식성 질환의 예는 암 또는 암종, 종양, 급성 및 막-증식성 사구체신염, 다발골수종, 건선, 죽상경화증, 건선 관절염, 류마치스 관절염, 당뇨망막병증, 원반황반변성, 각막 혈관신생, 맥락막혈관종, 익상편의 재발, 및 엑시머레이저 수술로부터의 흉터형성 및 녹내장 여과 수술을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서, "아미노산"은 천연 또는 비천연 아미노산을 말한다. 아미노산은 4-아미노부티르산, 6-아미노-헥산산, 알라닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 아르기닌, 3-사이클로헥실-알라닌, 시트룰린, 시스테인, 2,4-디아미노부티르산, 글루타민, 글루탐산, 글라이신, 히스티딘, 이소루이신, 루이신, 라이신, 메티오닌, 나프틸알라닌, 노르루이신, 오르니틴, 페닐알라닌, 4-할로게노-페닐알라닌, 페닐글리신, 프롤린, 3-(2-피리딜)-알라닌, 세린, 티에닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 타이로신 및 발린을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서 "치료학적 유효량" 또는 "치료학적으로 유용한 양"은 질병의 진행을 방지하거나 질병을 퇴행시키기에 충분하거나, 질병에 의해 유발된 증상을 완화시킬 수 있는 투여량이다.
"약제학적 제제" 또는 "약물"은 대상에게 적절하게 투여되는 경우 바람직한 치료학적 또는 예방학적 효과를 유발할 수 있는 화학 화합물 또는 조성물을 말한다.
관련하여, 화학 화합물은 (+) 및 (-) 거울상이성체, 및 라세미 혼합물을 포함한다.
본원에 사용된 것으로서 "조사하는" 및 "조사"는 대상을 모든 파장의 광에 노출시킴을 포함한다. 조사하는 파장은 감광제를 여기시키는 광의 파장을 포함하도록 선택한다. 일부 양태에서, 조사 파장은 감광제의 여기 파장과 조화를 이루도록 선택되며 혈액 단백질을 포함하는, 대상의 비-표적 조직에 의한 흡수가 낮다.
조사는 또한 본원에서 자체의 응집(레이저) 또는 비-응집(비-레이저), 및 감광 화합물을 사용한 선량과 관련하여 강도, 기간 및 시기로 정의된다. 강도 또는 플루언스(fluence) 속도는 광이 표적 조직에 이르도록 하기에 충분하여야 한다. 기간 또는 총 플루언스는, 감광 화합물이 표적 조직상에서 작용하기에 충분하도록 감광성이어야 한다. 감광 화합물을 사용한 선량과 관련하여 시기는 중요한데, 그 이유는, 1) 투여된 감광 화합물이 표적 조직상에서 안착하는데 일정 시간이 요구되고, 2) 많은 감광 화합물의 혈액 수준이 시간에 따라 감소하기 때문이다. 조사 에너지는, 대상에 대해 외부에 있거나, 환자에 삽입되거나, 카테테르, 광 섬유에 의해서와 같이 또는 캡슐 또는 환제 형태로 광원을 섭취함(예를 들면, 미국 특허 제6,273,904호(2001)에 기술되어 있는 바와 같음)에 의해 대상내로 도입되는 레이저 또는 레이저 또는 냉 양극 광원과 같은 에너지원에 의해 제공된다.
본 발명의 하나의 양태가 PDT를 투여함으로써 종양을 파괴하기 위한 광 에너지의 용도에 관한 것이라고 해도, 본 발명의 숙련가가 이해하는 바와 같이, 다른 형태의 에너지가 본 발명의 영역내에 있다. 에너지의 이러한 형태는 열, 음파, 초음파, 화학제, 전자기 조사, 기계 및 전기를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 소노역동적(sonodynamically) 유도되거나 활성화된 제제는 갈륨 포르피린 착물[참조: Yumita et al., Cancer Letters 112: 79-86 (1997)], 프로토포르피린 및 헤마토포르피린과 같은 기타 포르피린 복합체[참조: Umemura et al., Ultrasonics Sonochemistry 3: S187-S191 (1996)]; 초음파 치료요법의 존재하에 사용된 다우노루비신 및 아드리아마이신과 같은 기타 암 약물[참조: Yumita et al., Japan J. Hyperthermic Oncology 3(2): 175-182 (1987)]을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서, "파괴하다" 또는 "파괴"는 목적한 표적 조직을 사멸시키거나, 또는 감염제를 포함하는 표적 조성물을 의미한다. "손상시키다" 또는 "손상"은 표적 조직 또는 표적 조성물을 이의 기능을 방해하거나 이의 성장을 감소시키는 방식으로 변화시키는 것을 의미한다. 예를 들어, 노쓰(North) 등의 문헌에서, 벤조포르피린 유도체로 처리한 바이러스 감염된 T 세포를 광에 노출시킨 후, T 세포 막에서 구멍이 생성되어 막이 완전히 분해될 때까지 크기가 증가하였다[참조: Blood Cells 18: 129 40 (1992)]. 표적 조직 또는 표적 조성물은 궁극적으로 대식세포에 의해 처리되는 경우에도 손상되거나 파괴되는 것으로 이해된다.
본 발명은 동물에 의학적 치료를 제공하는 방법을 제공하며, 용어 "동물"은 사람 및 기타 포유동물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서 용어 "커플링제"는 표적화제에 감광제를 커플링시킬 수 있는 시약을 말한다. 본원에 사용된 것으로서 용어 "결합제" 또는 결합 성분"은 표적화제에 감광제를 결합시킬 수 있는 시약을 말한다. 일부 양태에서, "결합 성분"은 표적 잔기로서 제공될 수 있다.
본원에 사용된 것으로서, "표적화제" 또는 "표적 잔기"는 특정 조직, 수용체, 감염제, 또는 표적 조직 또는 표적 조성물과 같은 치료될 대상의 신체의 다른 부위상에 정착하거나, 우선적으로 결합하거나, 또는 결합하는 화합물을 말한다. 표적화제의 예는 올리고뉴클레오타이드, 항원, 항체, 리간드, 수용체, 특이적 결합 쌍의 하나의 구성원, 생물학적 수용체에 대해 친화성을 갖는 펩타이드를 포함하는 폴리아미드, 올리고사카라이드, 다당류, 저밀도 지단백질(LDL) 또는 LDL의 APO-단백질, 스테로이드 또는 스테로이드 유도체, 에스트라디올 또는 히스타민과 같은 호르몬, 모르핀과 같은 호르몬-모사체, 또는 표적에 대해 결합 특이성을 지닌 기타 화합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서, "특이적 결합 쌍" 및 "리간드-수용체 결합 쌍"은 2개의 상이한 분자를 말하며, 여기서, 분자중 하나는 다른 분자의 특정 공간 또는 극성 구조에 특이적으로 결합하거나 수반하는 공간내 또는 표면상의 영역을 지님으로써 분자들 둘다가 각각 서로 친화성을 지니도록 한다. 특이적 결합쌍의 구성원은 리간드 및 수용체(항-리간드)를 말한다. 용어 리간드 및 수용체는 리간드 및 수용체간에 발생하도록 결합시키는데 충분한 전체 리간드 또는 수용체 또는 이의 부위를 포함하는 것으로 의도된다. 리간드-수용체 결합 쌍의 예는 호르몬 및 호르몬 수용체, 예를 들면, 상피 성장 인자 및 상피 성장 인자 수용체, 종양 괴사 인자-α 및 종양 괴사 인자-수용체, 및 인터페론 및 인터페론 수용체; 아비딘 및 바이오틴 또는 항-바이오틴; 항체 및 항원 쌍; 효소 및 기질, 약물 및 약물 수용체; 세포-표면 항원 및 렉틴; 2개의 상보성 핵산쇄; 핵산 쇄 및 상보성 올리고뉴클레오타이드; 인터루킨 및 인터루킨 수용체; 및 과립구-대식세포 콜로니 자극 인자(GMCSF) 및 GMCSF 수용체 및 대식세포 콜로니 자극 인자(MCSF) 및 MCSF 수용체와 같은 자극 인자 및 이들의 수용체를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서, "수용체"는 제공된 리간드에 대해 친화성을 갖는 분자를 말한다. 수용체는 천연적으로 존재하거나 합성인 분자일 수 있다. 수용체는 또한 당해 분야에서 항-리간드로 언급될 수 있다. 본원에 사용된 것으로서, 수용체 및 항-리간드는 상호교환가능하다. 수용체는 자체의 변경되지 않은 상태로 사용되거나 다른 종과의 응집체로서 사용될 수 있다. 수용체는 결합 구성원에 직접 또는 특이적 결합 기질 또는 링커를 통해 간접적으로 공유적으로, 비공유적으로, 또는 물리적 접촉으로 부착될 수 있다. 수용체의 예는 항체, 세포막 수용체 표면 수용체 및 내부화 수용체, 모노클로날 항체 및 바이러스, 세포 또는 기타 물질, 약물, 폴리뉴클레오타이드, 핵산, 펩타이드, 보조인자, 렉틴, 당, 다당류, 세포, 세포막 및 세포기관과 같은 특이적 항원 결정인자와 반응성인 항혈청을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서, "특이적 결합" 또는 "선택적 결합'은, 표적화제 및 이의 표적의 결합이 다른 수용체와 같은 비-표적보다 더욱 큼을 의미한다. 특정 화합물이 표적 세포 또는 표적 조직에 표적화된다는 기술은, 숙주 또는 시험관 또는 생체내 이러한 세포 또는 조직에 대한 이의 친화성이 숙주내 또는 시험관내 조건하에서 다른 세포 및 조직에 대해서보다 더욱 큼을 의미한다.
본원에 사용된 것으로서, "샘플"은 표적 검정이 요구되는 표적을 함유하는 모든 것을 말한다. 샘플은 생체액 또는 생물학적 조직과 같은 생물학적 샘플일 수 있다. 생체액의 예는 뇨, 혈액, 혈장, 혈청, 타액, 정액, 대변, 가래, 뇌척수액, 눈물, 점액, 정자, 양수 등과 같은 생물학적 샘플을 포함한다. 생물학적 조직은 일반적으로 연결, 내피, 근육 및 신경 조직을 포함하는, 사람, 동물, 식물, 세균, 진균 또는 바이러스 구조의 구조 물질중 하나를 형성하는 이들의 세포내 물질과 함께 특정 종류의 세포의 응집체이다. 생물학적 조직의 예는 또한 기관, 종양, 림프절, 동맥 및 개개 세포를 포함한다.
본원에 사용된 것으로서, 화합물의 "약제학적으로 허용되는 유도체"는 염, 에스테르, 에놀 에테르, 에놀 에스테르, 아세탈, 케탈, 오르토에스테르, 헤미아세탈, 헤미케탈, 산, 염기, 용매화물, 수화물 또는 이의 프로드럭을 포함한다. 이러한 유도체는 이러한 유도체화를 위해 공지된 방법을 사용하여 당해 분야의 숙련가에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 공액체는 동물 또는 사람에게 실질적인 독성 효과없이 투여될 수 있으며 약제학적으로 활성이거나 또는 프로드럭이다.
약제학적으로 허용되는 염은 N,N'-디벤질에틸렌디아민, 클로로프로카인, 콜린, 암모니아, 디에탄올아민 및 기타 하이드록시알킬아민, 에틸렌디아민, N-메틸글루카민, 프로카인, N-벤질펜에틸아민, 1-파라-클로로벤질-2-피롤리딘-1'-일메틸-벤즈이미다졸, 디에틸아민 및 기타 알킬아민, 피페라진 및 트리스(하이드록시메틸) 아미노메탄과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 아민 염; 리튬, 칼륨 및 나트륨과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 알칼리 금속 염; 바륨, 칼슘 및 마그네슘과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 알칼리 토 금속 염; 아연과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 전이 금속 염; 및 인산수소나트륨 및 인산이나트륨과 같은 기타 금속 염을 포함하나 이에 한정되지 않고; 또한 하이드로클로라이드, 설페이트와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 광산의 염; 및 아세테이트, 락테이트, 말레이트, 타르트레이트, 시트레이트, 아스코르베이트, 석시네이트, 부티레이트, 발러레이트 및 푸마레이트와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 유기산의 염을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 약제학적으로 허용되는 에스테르는 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 사이클로알킬 및 카복실산, 인산, 포스핀산, 설폰산, 설핀산 및 붕산을 포함하나, 이에 한정되지 않는 산성 그룹의 사이클로알킬 및 헤테로사이클릴 에스테르를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 약제학적으로 허용되는 에놀 에테르는 화학식 C=C(OR)(여기서, R은 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 사이클로알킬 또는 헤테로사이클릴이다)의 유도체를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 약제학적으로 허용되는 에놀 에스테르는 화학식 C=C(OC(O)R)(여기서, R은 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 사이클로알킬 또는 헤테로사이클릴이다)의 유도체를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본원에 사용된 것으로서, "치료"는 질병 또는 질환의 하나 이상의 증상이 완화되거나 달리는 유리하게 변경되는 모든 방식을 의미한다. 치료는 또한 본원의 공액체의 특정의 약제학적 용도, 예를 들면, 과증식하는 조직 또는 신생혈관화 매개된 질병 또는 질환, 또는 과증식하는 조직 또는 신생혈관화가 관여된 질병 또는 질환을 치료하기 위한 용도를 포함한다.
본원에 사용된 것으로서, 특정 질환을 치료하기 위한 화합물의 "유효량"은 질병과 관련된 증상을 완화시키거나 일부 방식으로는 감소시키기에 충분한 양이다. 이러한 양은 효과적인 섭생에 따라 투여할 수 있거나, 효과적일 경우, 단일 투여량으로 투여할 수 있다. 당해 양은 질병을 치유할 수 있으나, 통상적으로 질병의 증상을 완화시키기 위하여 투여된다. 반복 투여가 바람직한 증상의 완화를 달성하는데 요구될 수 있다.
본원에 사용된 것으로서, "조합물"은 2개 이상의 항목간의 결합을 말한다.
본원에 사용된 것으로서, "키트"는 포장된 배합물이며, 여기서, 조합물의 성분은 임의로 지침 및 시약을 포함하는 포장내에 함유된다.
본원에 사용된 것으로서, "조성물"은 임의의 혼합물을 말한다. 이는 용액, 현탁액, 액체, 분말, 페이스트, 수성, 비-수성 또는 이의 조합물일 수 있다.
본원에 사용된 것으로서, "유체"는 유동할 수 있는 조성물을 말한다. 따라서, 유체는 반고체, 페이스트, 용액, 수성 혼합물, 겔, 로션, 크림 및 기타 이러한 조성물의 형태인 조성물을 포함한다.
하기 단락에 논의된 공액체, 키트, 제조 제품 및 방법은 일반적으로, 이러한 공액체가 사용될 수 있는 기술된 공액체 및 방법중 대표적인 것이다. 하기 논의는 본 발명의 선택된 측면 및 양태의 예로서 의도되며 본 발명의 영역을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
B. 공액체
종양, 과증식성 조직 또는 기타 바람직하지 않은 생물학적 구조를 검출하거나 파괴하기 위한 목적의 형광 검출 또는 광역학적 치료요법의 작용을 향상시키기 위한 공액체가 본원에 기술되어 있다. PDT에 대한 형광체 또는 표적화된 감광제와 같은 공여체의 원치않는 활성을 최소화하고, 진단 목적을 위해 사용하는 경우 공여체 분자의 선택성을 증진시기 위하여, 공여체 분자를 2개 이상의 다른 부분 및 필수적인 연결 성분들이 혼입되어 있는 거대 분자 또는 공액체의 일부로 제조한다. 하나의 양태에서, 이들 성분중 첫번째는 표적화 잔기(TM)이며, 이는 항체, 또는 표적 세포 또는 구조에 대해 바람직한 결합 친화성 및 특이성을 지닌 다른 특정의 리간드 또는 결합제일 수 있다. 혼입된 제2 성분은, 감광제가 의도한 표적에 결합하지 않은 경우 퀀칭제가 감광제의 여기 상태를 효과적으로 퀀칭시킬 수 있는 위치에 존재하도록(또는 일반적으로 매질에 이동된 열 에너지 형태의 에너지를 소산시키도록) 하는 방식으로 공액체내로 조립된 퀀칭제(QA)와 같은 수용체 분자이다.
1. 에너지 이동 쌍
a. 공여체 분자
i. 형광체
하나의 양태에서, 공여체 분자는 형광체가다. 형광체는 상이한 파장의 광을 흡수함으로써 자극된 경우 제공된 파장에서 광을 방출하는 분자, 또는 형광 발색단이다. 당해 분야에 공지된 특정의 형광체는 기술된 공액체에서 유용하다. 예시적인 화합물은 시아닌, 인도카르보시아닌, 테트라메틸 로다민, 인도디카르보시아닌, 카르보시아닌, 칼세인, FITC, 로다민, 110,5-카복시플루오레세인, 플루오레세인 석신이미딜 에스테르, 2',7'-디플루오로플루오레세인, 카복시플루오레세인 석신이미딜 에스테르, 6-카복시-4',5'-디클로로-2',7'-디메톡시플루오레세인 에스테르, 6-카복시-2',4,7,7'-테트라클로로플루오레세인 석신이미딜 에스테르, 6-카복시-2', 4,4',5',7,7'-헥사클로로-플루오레세인 에스테르, 로다민 그린, 피코에리트린, 로다민 팔로이딘, 로다민 B, 로다민 레드-X, X-로다민, 설포로다민 101, 피로인 Y, TAMRA, ROX, R-피코시아닌, C-피코시아닌 및 티아디카르보시아닌을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 공액체가 생체내 용도인 경우, 조성물의 형광체는 일반적으로 헤모글로빈(<550 nm) 또는 물(>1200 nm)과 같은 생리학적으로 풍부한 흡수제에 의한 흡수를 최소화시킴으로써 조직 침투를 최대화시키기 위해 적외선 스펩트럼(600 내지 1000nm) 근처에서 광을 흡수하도록 일반적으로 선택된다. 이러한 각종 형광체는 당해 분야에 공지되어 있으며 알로피코시아닌; 인도디카르보시아닌; 인도트리카르보시아닌 ; 티아디카르보시아닌; 플루오레세인, 설포로다민; ROX; 설포로다민; 닐 레드; R-피코시아닌; C-피코시아닌; 및 티아디카르보시아닌을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 많은 다른 형광체는 예를 들면 프론티어 사이언티픽(Frontier Scientific)(유타주 로간 소재), 더 시그마 케미칼 캄파니(the SIGMA Chemical Company)(미주리주 세인트 루이스 소재), 몰레큘러 프로브(Molecular Probes)(오레곤주 유겐 소재), 알 앤드 디 시스템스(R&D Systems)(미네소타주 미네아폴리스 소재), 파마시아 엘케이비 바이오테크놀로지(Pharmacia LKB Biotechnology)(뉴저지주 피츠카타웨이 소재), 클론테크 래보러토리즈 인코포레이티드(CLONTECH Laboratories, Inc.)(캘리포니아주 팔로 알토 소재), 알드리히 케미칼 캄파니(Aldrich Chemical Company)(위스콘신주 밀라우케 소재), 기브코 비알엘 라이프 테크놀로지스, 인코포레이티드(GIBCO BRL Life Technologies, Inc.)(미들랜드주 게더스부르그 소재), 플루카 케미카-바이오케미카 아날리티카(Fluka Chemica-Biochemika Analytika)(Fluka Chemie AG, 스위스 부흐스 소재), 및 어플라이드 바이오시스템스(Applied Biosystems)(캘리포니아주 포스터 시티 소재), 및 당해 분야의 숙련가에게 공지된 많은 다른 시판되는 공급원을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
ii. 감광제
다른 양태에서, 공여체 분자는 감광제이다. 감광제는 노출시 광활성 광이 활성화되어, 감광제를 세포독성 형태로 전환시킴으로써, 표적 세포가 사멸되거나 이들의 증식능이 감소되는 화학 화합물이다. 본원에 기술된 공액체의 감광제는 당해 분야에 공지된 각종의 합성 및 천연적으로 존재하는 감광제중 어느 것일 수 있으며, 포르피린 및 포르피린 유도체, 예를 들면, 클로린, 박테리오클로린, 이소박테리오클로린, 프탈로시아닌 및 나프탈로시아닌 및 기타 테트라- 및 폴리-마크로사이클릭 화합물, 및 관련 화합물(예: 피로페오-포르바이드, 사피린 및 텍사피린) 및 금속 착물(예: 주석, 알루미늄, 아연, 루테늄을 포함하나, 이에 한정되지 않음)을 포함한다. 테트라하이드로클로린, 푸르푸린, 포르피센 및 페토티아지늄이 또한 본 기술 영역내에 있다. 일반적으로, 소수성인 폴리피롤성 거대환 감광제 화합물이 사용될 수 있다.
이들 및 다른 감광제의 예는 안젤리신, 칼코제나피릴륨 염료, 클로린, 클로로필, 코우마린, 시아닌, 세라틴 다우노마이신; 다우노마이시논; 5-이미노다우노-마이신; 독시사이클린; 푸로세마이드; 길보카신 M; 길보카신 V; 하이드록시-클로로퀸 설페이트; 루미독시사이클린; 메플로퀸 하이드로클로라이드; 메튀타진; 메르브로민(머큐로크롬); 프리마퀸 디포스페이트; 퀴나크린 디하이드로클로라이드; 퀴닌 설페이트; 및 테트라사이클린 하이드로클로라이드, 특정의 플라빈 및 관련 화합물, 예를 들면, 알록사진; 플라빈 모노뉴클레오타이드; 3-하이드록시플라본; 리미크롬; 리미플라빈; 6-메틸알록사진; 7-메틸알록사진; 8-메틸알록사진; 9-메틸알록사진; 1-메틸 리미크롬; 메틸-2-메톡시벤조에이트; 5-니트로살리사이클산; 프로플라빈; 및 리보플라빈, 메탈로-포르피린, 메탈로프탈로시아닌, 메틸렌 블루 유도체, 나프탈이미드, 나프탈로시아닌, 페오포르바이드, 페오피틴, 감광제 이량체 및 공액체, 프탈로시아닌, 포르피센, 포르피린, 프소랄렌, 푸르푸린, 퀴논, 레티노이드, 로다민, 티오펜, 베르딘, 비타민 및 크산텐 염료를 포함하나, 이에 한정되지 않는다[참조: Redmond and Gamlin, Photochem. Photobiol. , 70 (4): 391-475 (1999)].
(a) 예시적인 메탈로포르피린
예시적인 메탈로포르피린은 다음 화합물을 포함한다: 코발트 메소-테트라- (4-N-메틸피리딜)-포르핀; 코발트 (II) 메소 (4-설포네이토페닐)-포르핀; 구리 헤마토포르피린; 구리 메소-테트라-(4-N-메틸피리딜)-포르핀; 구리 (II) 메소 (4-설포네이토페닐)-포르핀; 유로퓸 (III) 디메틸텍사피린 디하이드록사이드; 갈륨 테트라페닐포르피린; 철 메소-테트라 (4-N-메틸피리딜)-포르핀; 루테튬 (III) 테트라(N-메틸-3-피리딜)-포르피린 클로라이드; 마그네슘 (II) 메소-디페닐 테트라벤조포르피린; 마그네슘 테트라벤조포르피린; 마그네슘 테트라벤질포르피린; 마그네슘 (II) 메소 (4-설포네이토페닐)-포르피린; 마그네슘 (II) 텍사피린 하이드록사이드 메탈로포르피린; 마그네슘 메소-테트라-(4-N- 메틸피리딜)-포르핀; 망간 메소-테트라-(4-N-메틸-피리딜)-포르핀; 니켈 메소-테트라(4-N-메틸피리딜)-포르핀; 니켈 (II) 메소-테트라(4-설포네이토페닐)-포르핀; 팔라듐 (II) 메소-테트라-(4-N-메틸피리딜)-포르핀; 팔라듐 메소-테트라-(4-N- 메틸피리딜)-포르핀; 팔라듐 테트라페닐포르핀; 팔라듐 (II) 메소(4-설포네이토페닐)-포르핀; 플라티늄 (II) 메소(4-설포네이토페닐)-포르핀; 사마륨 (II) 디메틸텍사피린 디하이드록사이드; 은 (II) 메소(4-설포네이토페닐)-포르핀; 주석 (IV) 광포르피린; 주석 메소-테트라-(4-N-메틸피리딜)-포르핀; 주석 메소-테트라(4- 설포네이토페닐)-포르핀; 주석 (IV) 테트라키스(4-설포네이토페닐)포르피린 디클로라이드; 카드뮴 (II) 클로로텍사피린 니트레이트; 카드뮴 (II) 메소-디페닐 테트라벤조포르피린; 카드뮴 메소- 테트라- (4-N-메틸피리딜)-포르핀; 카드뮴 (I1) 텍사피린; 카드뮴 (II) 텍사피린 니트레이트 ; 아연 (II) 15-아자-3, 7, 12, 18-테트라메틸-포르피리네이토-13,17-디일-디프로피온산-디메틸에스테르; 아연 (II) 클로로텍사피린 클로라이드; 아연 코프로포르피린 III; 아연 (II) 2, 11, 20, 30-테트라- (1, 1- 디메틸-에틸) 테트라나프토(2,3-b:2', 3'-g:2"3"-1:2"'3"'-q)포르피라진; 아연 (II) 2- (3- 피리딜옥시) 벤조 [b]-10, 19, 28-트리(1, 1-디메틸에틸)트리나프토[2',3'-g:2"3"1::2"',3"'-q]포르피라진; 아연 (II) 2, 18-비스- (3-피리딜옥시) 디벤조 [b, l]-10, 26-디(l, l-디메틸-에틸) 디나프토[ 2', 3'-g: 2"', 3"'-q]포르피라진; 아연 (II) 2, 9-비스-(3-피리딜옥시) 디벤조 [b, g]- 17,26-디(1, 1-디메틸-에틸) 디나프토[2", 3"-1 : 2"', 3"'-q] 포르피라진; 아연 (II) 2,9, 16-트리스- (3- 피리딜옥시)트리벤조 [b, g, l]-24= (1, 1-디메틸-에틸)나프토[2"', 3"'-q] 포르피라진; 아연 (II) 2, 3-비스- (3-피리딜옥시) 벤조 [b]-10, 19, 28-트리(l.1-디메틸-에틸) 트리나프토 [2', 3'-g: 2", 3"1 : 2"', 3"'-q] 포르피라진; 아연 (II) 2,3, 18, 19-테트라키스- (3-피리딜옥시) 디벤조 [b, l]-10, 26-디(l, l- 디메틸-에틸) 트리나프토 [2', 3'-g: 2"', 3"'-q] 포르피라진; 아연 (II) 2,3, 9, 10-테트라키스- (3- 피리딜옥시) 디벤조 [b, g] -17, 26-di (1, 1-디메틸-에틸) 디나프토[2", 3"-1 : 2"', 3"'-q] 포르피라진; 아연 (II) 2,3, 9, 10, 16, 17-헥사키스- (3-피리딜옥시)트리벤조 [b, g, l]-24- (1, 1-디메틸-에틸)나프토[2"', 3"'-q] 포르피라진; 아연 (II) 2- (3-N-메틸) 피리딜옥시) 벤조 [b]-10, 19, 28-트리(l, l- 디메틸-에틸)트리나프토[2', 3'-g: 2", 3"1 : 2"', 3"'-q] 포르피라진 모노요오다이드; 아연 (II) 2,18-비스- (3- (N-메틸) 피리딜옥시) 디벤조 [b, l]-10, 26-di (l, l-디메틸에틸)디나프토[2', 3'-g: 2"', 3"'- q] 포르피라진 디요오다이드; 아연 (II) 2, 9-비스- (3- (N-메틸) 피리딜옥시) 디벤조 [b, g]-17, 26-디(1, 1- 디메틸에틸) 디나프토[2", 3"-1 : 2"', 3"'-q] 포르피라진 디요오다이드; 아연 (II) 2,9, 16-트리스- (3- (N- 메틸-피리딜옥시) 트리벤조 [b, g, l]-24- (l, l-디메틸에틸)나프토[2"', 3"'-q] 포르피라진 트리요오다이드; 아연 (II) 2, 3-비스- (3- (N-메틸) 피리딜옥시) 벤조 [b]-10, 19, 28-트리(1, 1- 디메틸에틸) 트리나프토 [2', 3'-g: 2", 3"-1 : 2"', 3"'-q] 포르피라진 디요오다이드; 아연 (II) 2,3, 18,19- 테트라키스- (3- (N-메틸) 피리딜옥시) 디벤조 [b, l]-10, 26-디(l, 1-디메틸) 디나프토[2', 3'-g: 2"', 3"'- q] 포르피라진 테트라요오다이드; 아연 (II) 2,3, 9, 10-테트라키스- (3- (N-메틸) 피리딜옥시) 디벤조 [g, g]- 17, 26-디(1, 1-디메틸에틸) 디나프토[2", 3"-1 : 2"', 3"'-q] 포르피라진 테트라요오다이드; 아연 (II) 2,3, 9,10, 16, 17-헥사키스- (3- (N-메틸) 피리딜옥시) 트리벤조 [b, g, 1]-24- (1, 1- 디메틸에틸) 나프토 [2"', 3"'-q] 포르피라진 헥사요오다이드; 아연 (II) 메소-디페닐 테트라벤조포르피린; 아연 (II) 메소-트리페닐 테트라벤조포르피린 ; 아연 (II) 메소-테트라키스 (2,6- 디클로로-3-설포네이토페닐) 포르피린; 아연 (II) 메소-테트라- (4-N-메틸피리딜)-포르피린 ; 아연 (II) 5,10, 15, 20-메소-테트라 (4-옥틸-페닐프로피닐) -포르핀; 아연 포르피린 c; 아연 광포르피린; 아연 광포르피린 IX; 아연 (II) 메소-트리페닐-테트라벤조포르피린 ; 아연 테트라벤조포르피린; 아연 (II) 테트라벤조포르피린; 아연 테트라나프탈로포르피린; 아연 테트라페닐포르피린; 아연 (II) 5,10, 15,20-테트라페닐포르피린 ; 아연 (II) 메소 (4- 설포네이토페닐)-포르피린 ; 및 아연 (II) 텍사피린 클로라이드.
(b) 예시적인 페오포르바이드
예시적인 페오포르바이드는 다음을 포함한다: 페오포르바이드 a; 메틸 13-1-데옥시-20-포르밀-7, 8-빅-디하이드로-박테리오-메소-페오포르바이드 a; 메틸-2- (l-도데실옥시에틸)-2-데비닐-피로페오포르바이드 a; 메틸-2- (1-헵틸-옥시에틸)-2-데비닐-피로페오포르바이드 a; 메틸-2- (1-헥실-옥시에틸)-2-데비닐-피로페오포르바이드 a; 메틸-2- (1-메톡시-에틸)-2-데비닐-피로페오포르바이드 a; 메틸-2- (l-펜틸-옥시에틸)-2-데비닐-피로페오포르바이드 a; 마그네슘 메틸 박테리오페오포르바이드 d; 메틸-박테리오페오포르바이드 d; 및 페오포르바이드.
(c) 예시적인 포르피린
예시적인 포르피린은 다음을 포함한다:
5-아자광포르피린 디메틸에스테르; 비스-포르피린; 코프로포르피린 III; 코프로포르피린 III 테트라메틸에스테르 ; 듀테로포르피린 ; 듀테로포르피린 IX 디메틸에스테르; 디포르밀듀테로-포르피린 IX 디메틸에스테르; 도데카페닐포르피린; 헤마토포르피린; 헤마토포르피린; 헤마토포르피린; 헤마토포르피린; 헤마토포르피린; 헤마토포르피린; 헤마토포르피린; 헤마토포르피린; 헤마토포르피린 IX; 헤마토포르피린 당량체; 헤마토포르피린 이량체; 헤마토포르피린 유도체; 헤마토포르피린 유도체; 헤마토포르피린 유도체; 헤마토포르피린 유도체 A; 헤마토포르피린 IX 디하이드로클로라이드; 헤마토포르피린 디하이드로클로라이드; 헤마토포르피린 IX 디메틸에스테르; 헤마토포르피린 IX 디메틸에스테르; 메소포르피린 디메틸에스테르; 메소포르피린 IX 디메틸에스테르; 모노포르밀-모노비닐-듀테로포르피린 IX 디메틸에스테르; 모노하이드록시에틸비닐 듀테로포르피린; 5, 10, 15, 20-테트라 (o-하이드록시페닐) 포르피린; 5,10, 15, 20-테트라 (m-하이드록시페닐) 포르피린 ; 5,10, 15, 20-테트라키스- (na-하이드록시페닐) 포르피린; 5,10, 15,20-테트라 (p-하이드록시페닐) 포르피린; 5,10, 15, 20-테트라키스 (3-메톡시페닐) 포르피린; 5,10, 15, 20-테트라키스 (3,4-디메톡시페닐) 포르피린; 5,10, 15,20-테트라키스 (3,5- 디메톡시페닐) 포르피린; 5,10, 15,20-테트라키스 (3,4, 5-트리메톡시페닐) 포르피린; 2,3, 7,8, 12,13, 17, 18-옥타에틸-5, 10, 15, 20-테트라페닐포르피린 ; 포토프린; 포토프린 H ; 포르피린 c; 광포르피린; 광포르피린 IX; 광포르피린 디메틸에스테르; 광포르피린 IX 디메틸에스테르; 광포르피린 프로필아미노에틸포름아미드 요오다이드; 광포르피린 N, N- 디메틸아미노프로필-포름아미드; 광포르피린 프로필아미노프로필 요오다이드; 광포르피린 부틸포름아미드; 광포르피린 N, N-디메틸아미노-포름아미드; 광포르피린 포름아미드; 사피린 13, 12, 13, 22-테트라에틸-2, 7, 18, 23 테트라메틸 사피린- 8,17-디프로판올; 사피린 23,12, 13,22-테트라에틸-2, 7, 18, 23 테트라메틸 사피린-8-모노글리코사이드; 사피린 3; 메소-테트라- (4-N-카복시페닐)-포르핀; 테트라- (3- 메톡시페닐) -포르핀; 테트라- (3-메톡시-2, 4-디플루오로페닐) -포르핀; 5,10, 15,20- 테트라키스 (4-N-메틸피리딜) 포르핀; 메소-테트라- (4-N-메틸피리딜)-포르핀 테트라클로라이드; 메소-테트라 (4-N-메틸피리딜) -포르핀; 메소-테트라- (3-N-메틸피리딜)-포르핀; 메소-테트라- (2-N-메틸피리딜) -포르핀; 테트라 (4-N, N, N-트리메틸아닐리늄) 포르핀; 메소-테트라- (4- N, N, N"-트리메틸아미노-페닐) 포르피린 테트라클로라이드; 테트라나프탈로포르피린; 5,10, 15,20- 테트라페닐포르피린; 테트라페닐포르피린; 메소-테트라- (4-N-설포네이토페닐)-포르핀; 테트라페닐포르핀 테트라설포네이트; 메소-테트라 (4-설포네이토페닐)-포르핀; 테트라 (4- 설포네이토페닐) 포르피린; 테트라페닐포르피린 설포네이트; 메소-테트라 (4- 설포네이토페닐) 포르핀; 테트라키스 (4-설포네이토페닐) 포르핀; 메소-테트라 (4- 설포네이토페닐) 포르핀; 메소 (4-설포네이토페닐) 포르피린; 메소-테트라 (4- 설포네이토페닐) 포르핀; 테트라키스 (4-설포네이토페닐) 포르핀; 메소-테트라 (4-N-트리메틸아닐리늄) -포르핀; 유로포르피린; 유로포르피린 I; 유로포르피린 IX; 및 유로포르피린 I.
본원에 기술된 공액체에서 사용하기 위한 감광제는 본원에 전문이 참조로 인용된 레비(Levy) 등의 미국 특허 제5,171,749호에 기술된 것과 같은 모노하이드로벤조-포르피린을 수득하기 위한 디엘스-알더형 반응(Diels-Alder type)으로 포르피린 핵과 알킨을 반응시켜 수득한 포르피린 유도체를 포함한다. 감광제의 흡수 스펙트럼은 400 nm 내지 1200 nm이며 일부 양태에서는 500 내지 900 nm 또는 600 내지 900 nm이다.
(d) 예시적인 프소랄렌
예시적인 프소랄렌을 다음을 포함한다:
프소랄렌; 5-메톡시프소랄렌; 8-메톡시-프소랄렌; 5,8- 디메톡시프소랄렌; 3-카브에톡시프소랄렌; 3-카브에톡슈도프소랄렌; 8-하이드록시프소랄렌; 슈도프소랄렌; 4,5', 8-트리메틸-프소랄렌; 알로프소랄렌; 3-아세토-알로프소랄렌; 4,7-디메틸-알로프소랄렌; 4,7, 4'-트리메틸-알로프소랄렌; 4,7, 5'-트리메틸-알로프소랄렌 ; 이소슈도프소랄렌 ; 3- 아세토이소슈도프소랄렌; 4,5'-디메틸-이소슈도-프소랄렌 ; 5', 7-di메틸-이소슈도프소랄렌 ; 슈도이소프소랄렌 ; 3-아세토-슈도이소프소랄렌; 3/4', 5'-트리메틸-아자-프소랄렌 ; 4,4', 8-트리메틸-5'-아미노-메틸프소랄렌 ; 4,4', 8-트리메틸-프탈아밀-프소랄렌; 4,5', 8-트리메틸-4'-아미노메틸 프소랄렌; 4,5', 8-트리메틸-브로모프소랄렌; 5-니트로-8-메톡시-프소랄렌; 5'-아세틸-4,8-디메틸- 프소랄렌; 5'-아세토-8-메틸-프소랄렌; 및 5'-아세토-4,8-디메틸-프소랄렌. 예시적인 푸르푸린은 다음을 포함한다: 옥타에틸푸르푸린; 옥타에틸푸르푸린 아연; 산화된 옥타에틸푸르푸린; 환원된 옥타에틸푸르푸린; 환원된 옥타에틸푸르푸린 주석; 푸르푸린 18; 푸르푸린-18 ; 푸르푸린-18-메틸 에스테르; 푸르푸린; 주석 에틸 에티오푸르푸린 I; Zn (II) 에티오 푸르푸린 에틸 에스테르; 및 아연 에티오푸르푸린.
(e) 예시적인 퀴논
예시적인 퀴논은 다음을 포함한다:
l-아미노-4, 5-디메톡시 안트라퀴논; 1, 5-디아미노-4, 8- 디메톡시 안트라퀴논; 1, 8-디아미노-4,5-디메톡시메톡시메톡시2, 5-디아미노-1, 8- 디하이드록시 안트라퀴논; 2, 7-디아미노-1, 8-디하이드록시 안트라퀴논; 4, 5-디아미노-l, 8- 디하이드록시 안트라퀴논; 모노-메틸화된 4, 5- or 2, 7-디아미노-1, 8-디하이드록시 안트라퀴논; 안트랄린(케토 형); 안트랄린; 안트랄린 음이온; 1, 8-디하이드록시 안트라퀴논; 1,8-디하이드록시 안트라퀴논 (크리사진); 1,2-di하이드록시 안트라퀴논; 1,2-디하이드록시 안트라퀴논 (알리자린); 1,4-디하이드록시 안트라퀴논 (퀴니자린); 2,6-디하이드록시 안트라퀴논 ; 2,6- 디하이드록시 안트라퀴논 (안트라플라빈); 1-하이드록시 안트라퀴논 (에리트록시-안트라퀴논) ; 2-하이드록시-안트라퀴논; 1,2, 5, 8-테트라-하이드록시 안트라퀴논 (퀴날리자린); 3-메틸-1, 6,8- 트리하이드록시 안트라퀴논 (에모딘); 안트라퀴논; 안트라퀴논-2-설폰산; 벤조퀴논; 테트라메틸 벤조퀴논; 하이드로퀴논; 클로로하이드로퀴논; 레조르시놀; 및 4-클로로레조르시놀.
(f) 예시적인 레티노이드
예시적인 레티노이드는 모든-트랜스 레티날; C17 알데하이드; C22 알데하이드; 11-시스 레티날; 13-시스 레티날; 레티날; 및 레티날 팔미테이드를 포함한다.
(g) 예시적인 로다민
예시적인 로다민은 다음을 포함한다:
4,5-디브로모-로다민 메틸 에스테르; 4,5-디브로모-로다민 n-부틸 에스테르; 로다민 101 메틸 에스테르; 로다민 123; 로다민 6G; 로다민 6G 헥실 에스테르; 테트라브로모-로다민 123; 및 테트라메틸-로다민 에틸 에스테르.
(h) 기타 감광제의 예
공액체에서 사용할 수 있는 감광제의 다른 비-제한적 예는 미국 특허 제5,171,741호 및 제5,173,504호에 기술된 박테리오클로로필-A 유도체; 미국 특허 제5,308,608호에 기술된 감광성 디엘스-알더 포르피린 유도체; 미국 특허 제5,405, 957호, 제5,512,675호, 및 제5,726,304호에 기술된 포르피린형 화합물; 미국 특허 제5,424,305호 및 제5,744,598호에 기술된 포르피린 및 포르피린 유도체의 이민; 미국 특허 제5,498,710호에 기술된 벤조포르피린 유도체의 알킬 에테르 유사체; 미국 특허 제5,591,847호에 기술된 푸르푸린-18, 박테리오푸르푸린-18 및 관련 화합물; 미국 특허 제5,648,485호에 기술된 메소-치환된 코린, 이소박테리오클로린 및 박테리오클로린; 미국 특허 제5,703,230호에 기술된 메소-치환된 테트라거대환 화합물; 미국 특허 제5,770,730호에 기술된 클로린 및 박테리오클로린의 카르보디이미드 유사체; 미국 특허 제5,831,088호에 기술된 이소박테리오클로린 및 박테리오클로린; 미국 특허 제5,703,230호, 제5,883,246호, 및 제5,919,923호에 기술된 메소-치환된 트리피란 화합물로부터의 폴리피롤성 거대환; 미국 특허 제5,864,035호에 기술된 클로린 및 박테리오클로린의 이소이미드; 미국 특허 제5,952,366호에 기술된 N-치환된 이미드 환을 갖는 알킬 에테르 유사체; 미국 특허 제5,929,105호에 기술된 에틸렌 글리콜 에스테르; 미국 특허 제6,103,751호에 기술된 포르피린, 클로린 및 박테리오클로린의 카로틴 유사체; 미국 특허 제6,245,811호에 기술된 포르피린, 클로린 또는 박테리오클로린의 지방산 에스테르 유도체; 미국 특허 제6,444, 194호에 기술된 인듐 감광제; 미국 특허 제6,534,04호에 기술된 포르피린, 클로린, 박테리오클로린 및 관련 테트라피롤 화합물; 미국 특허 제6,555,700호에 기술된 포르피린, 클로린 및 박테리오클로린의 1,3-프로판 디올 에스테르 및 에테르 유도체; 미국 특허 제6,559,374호에 기술된 트랜스 베타 치환된 클로린; 및 미국 특허 제6,569,846호에 기술된 팔라듐-치환된 박테리오클로로필 유도체; 및 문헌[참조: Wilson et al. (Curr. Micro. 25: 77-81, 1992) 및 in Okamoto et al. (Lasers in Surg. Med. 12: 450-485, 1992]에 기술된 감광제 실체이다. 일반적으로, 자외선, 가시 및 적외선 분광법 범위내에서 흡수하는 특정의 수소성 또는 친수성 감광제가 기술된 공액체에서 유용할 수 있다.
b. 수용체 분자
기술된 공액체의 수용체 분자는 다른 분자로부터 에너지를 받거나 수용할 수 있는 화학적 또는 생물학적 화합물이다. 하나의 양태에서, 본원에 기술된 공액체는 수용체 분자로서 퀀칭제를 포함한다. 형광체에 의해 방출된 광을 적어도 부분적으로 약화시키거나 감광제의 활성화를 방지할 수 있는 특정의 형광-개질된 그룹을 기술된 공액체에서 퀀칭제로서 사용할 수 있다. 당해 약화는 통상적으로 형광체 또는 감광제와 같은 공여체 분자와 퀀칭제와 같은 수용체 분자간의 에너지 이동을 통해 일어난다.
형광 퀀칭은 일반적으로 에너지의 직접 및 간접적인 이동을 포함하는 다수의 메카니즘에 의해 일어난다. 모든 경우에서, 형광체 또는 감광제를 포함하는 기술된 공액체의 공여체 분자가 에너지의 흡수, 통상적으로 광의 특정 파장을 사용한 조사에 의해 여기되는 경우, 에너지는 감광제의 활성상태로의 전환 또는 형광에 의해 분산되는 것이 아니라, 형광체 또는 감광제와 같은 공여체 분자로부터 퀀칭제와 같은 수용체 분자로 이동된다. 수용체 분자로서의 퀀칭제는 예를 들면 쌍극자 커플링에 의해 에너지의 이동을 수용하는 능력을 지니나, 현저한 방출을 나타내지는 않는다.
따라서, 퀀칭제는, 공액체가 이의 요구된 표적에 결합되지 않는 경우, 공액체의 감광제 또는 형광체와 같은 공여체 분자의 여기 상태 에너지를 이동시키거나 소산시킬 수 있는 특정 화합물질이다. 퀀칭제는 현저한 방출을 입증하지 않는 수용체 발색단, 및 이동된 에너지를 수용할 수 있는 방향족 화합물, 예를 들면, 니트로페닐, 니트로벤질옥시카보닐, 니트로벤조일을 포함하는 니트로화된 방향족 화합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
예시적인 퀀칭제
예시적인 퀀칭제는 다음을 포함한다:
4- (4'-디메틸아미노-페닐아조) 벤조벤조산(DABCYL); 답실 석신이미딜 에스테르; 4- (4'-디메틸아미노-페닐아조)설폰산(DABSYL); 답실 석신이미딜 에스테르; 테트라메틸-로다민 (TAMRA) ; 4- [ (4-니트로페닐) 디아지닐] - 페닐아민 및 4- [4-니트로페닐) 디아지닐] -나프틸아민; 답실니트로-티아졸; 6- (N- [7- 니트로벤즈-2-옥사-1, 3-디아졸-4-일]아미노)헥산산; 6-카복시-X-로다민 (ROX); QSY-7; 2- [4- (4-니트로페닐아조)-N-에틸페닐-아미노]에탄올 (디스퍼스 레드 1); 2- [4- (2-클로로-4-니프로페닐-아조) -N-에틸페닐아미노] -에탄올(디스퍼스 레드 13); 테트라로다민 이소티오시아네이트(TRITC); 알로피코시아닌; (β-카로틴; 디아릴로다민 유도체, 예를 들면, QSY 7, QSY 9, 및 QSY 21 염료; QSY 35 아세트산 석신이미딜 에스테르; QSY 35 요도아세트아미드 및 지방족 메틸아민; 나프탈레이트; 반응성 레드 4; 및 말라카이트 그린.
기술된 공액체에서 사용하기 위한 적절한 공여체-수용체 쌍을 선택하기 위해 문헌에 유용한 실질적 안내가 많이 있다. 예를 들면, 문헌[참조: Pesce et al., "Fluorescence Spectroscopy" (Marcel Dekker, New York, 1971); White et al., "Fluorescence Analysis: A Practical Approach" (Marcel Dekker, New York, 1970]. 당해 문헌은 또한 형광성 및 발색성 분자의 전체 목록및 수용체-퀀칭제(공여체-수용체) 쌍을 선택하기 위한 이들의 관련 광학 특성을 제공하는 문헌을 포함한다[참조: Berlman, "Handbook of Fluorescence Spectra of Aromatic Molecules," 2nd Edition (Academic Press, New York, 1971); Griffiths, "Color and Constitution of Organic Molecules," (Academic Press, New York, 1976); Bishop,"Indicators" (Pergamon Press, Oxford, 1972); 및 Haugland, "Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals," (Molecular Probes, Eugene, 1992)].
c. 에너지 이동 쌍의 선택
에너지를 수용체 분자에 이동시키기위한 공여체 분자의 능력은 다수의 인자에 의존한다. 이들은 에너지 이동 효능, 수용체 및 공여체 분자간의 스펙트럼 오우버랩, 쌍극자, 공여체의 형광성 양자 수율, 수용체의 소광 계수, 및 공여체의 형광 방출 강도를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 이러한 인자들은 환경에 의존하므로, 특정 시험 상황에서 관측된 실제 값은 어느정도 가변적이다.
i. 형광 공명 에너지 이동(FRET)
FRET는 화학적 및/또는 생물학적 발광 분자간의 비-방사성 에너지 이동을 말한다[참조: Heim et al., Curr. Biol. 6: 178-182 (1996); Mitra et al. Gene 173: 13-17 (1996); Selvin et al., Meth. Enzymol. 246: 300-345 (1995); Matyus, J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 12: 323-337 (1992); Wu et al., Anal. Biochem. 218: 1-13 (1994)]. FRET의 효능은 생물학적 거대분자의 면적과 비교가능한 거리에 걸쳐 이를 유용하게 하는 다양한 6번째 분자내 분리력의 역수에 의존한다[참조: Stryer and Haugland, Proc Natl Acad Sci U S A 58: 719-726 (1967)]. 즉, 분자 근접성에 대한 FRET의 감도는 기술되어 있다[참조: dos Remedios et al., J Struct Biol 115: 175-185 (1995); Selvin Methods Enzymol 246: 300-334 (1995); Boyde et al., Scanning 17: 72-85 (1995); Wu et al., Anal Biochem 218 : 1-13 (1994); Van der Meer et al.,"Resonance Energy Transfer Theory and Data, "pp. 133-168 (1994); Kawski, Photochem Photobiol 38 : 487 (1983); Stryer, Annu Rev Biochem 47: 819-846 (1978); Fairclough et al., Methods Enzymol 48: 347-379 (1978)]. FRET를 대조 메카니즘으로서 사용하는 경우, 단백질 및 다른 분자의 공-국재화를 통상의 광학 현미경의 한계를 능가하는 공간 해상으로 영상화할 수 있다[참조: Kenworthy, Methods 24: 289-296 (2001); Gordon et al., Biophys J 74: 2702-2713 (1998)].
에너지 이동 효능은 이동 효능, 및 공여체 및 수용체간의 거리를 포함하는 다수의 인자에 따른다. 예를 들어, 염기성 회스터 에너지 이동 과정(basic Forster energy transfer process)은 하나의 파장(hv1)에서 광 에너지를 흡수하고 이를 비방출성 과정을 통해 보다 긴 파장(hv2)에서 광 에너지를 재-방출하거나 에너지를 비방출적으로 소산시키는 수용체 그룹으로 이동시키기 위한 공여체 그룹의 능력 을 포함한다. 에너지 이동이 비방사성 또는 회스터 에너지 이동에 의한 경우, 에너지 이동 효능 및 에너지 이동 효능사이의 관계를 기술하는 수학식이 알려져 있다[참조: Youvan et al., 미국 특허 제6,456,734호 및 Heller, 미국 특허 제6,416, 953호].
i) 회스터 거리
FRET에서 수용체 분자 및 공여체 분자간의 에너지 이동율은 공여체 및 수용체간의 6번째 거리력에 역비례하므로, 에너지 이동 효능은 거리 변화에 극도로 민감하다. 에너지 이동은 1 내지 10nm 거리 범위에서 검출가능한 효능으로 일어나는 것으로 일컬어진다. 에너지 이동이 50% 효율적인(즉, 여기된 공여체의 50%가 FRET에 의해 탈활성화된다) 거리는 회스터 반경(RO)으로 정의된다. RO의 크기는 공여체 및 수용체 분자의 스펙트럼 특성에 따르며 다음 수학식을 사용한 공간 오우버램 적분법으로 계산할 수 있다:
Figure 112006028088196-PCT00002
상기 수학식에서,
κ2= 쌍극자 배향 인자(범위 0 내지 4; 무작위로 배향된 공여체 및 수용체의 경우 κ2= 2/3)
QYD= 수용체의 부재하에 공여체의 형광 양자 수율
n= 굴절율
J(λ)= 공간 오우버랩 적분(하기 참조)
= ∫εA(λ)·FD(λ)·λ4dλcm3M-1
여기서, εA= 수용체의 소광 계수
FD= 총 적분된 강도의 비로서 공여체의 형광 방출 강도
회스터 거리는 공액체의 에너지 이동 쌍의 공여체 분자 및 수용체 분자를 선택하는데 있어서 고려되어야 한다. 회스터 거리도 또한 에너지 이동 쌍의 위치 또는 연결 성분을 선택하는데 있어 고려됨으로써, 표적잔기와 이의 표적의 상호작용은 공여체 및 수용체 분자간의 거리에 있어 변화를 유발시킬 수 있다. 이들 거리는 실험적으로 측정될 수 있거나 계산될 수 있다. 비-제한적인 예로서, 공여체 및 수용체 분자는 에너지 이동을 관측하기 위하여 약 1 내지 약 10nm(10Å 내지 약 100Å)내에서 위치할 수 있다. 에너지 이동의 측정은, 에너지 이동 화합물이 서로 근접하면서 감소하는 여기된 에너지 공여체로부터 시그날의 퀀칭을 모니터함을 포함한다.
iii) 선택 기준
기술된 공액체에서 에너지 이동 쌍으로 사용하기위한 형광체 및/또는 퀀칭제는 비용, 유용성, 크기, 흡수 파장 및 방출 강도와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 인자들을 기준으로 하여 선택할 수 있다. 예를 들어, 공액체는 표적 잔기의 이의 표적에 대한 상호작용시 활성화되므로, 특정 형광체 또는 퀀칭제 분자의 용도는 크기 또는 정전기 제약으로 인해 방지될 수 있다. 또한, 기술된 공액체에서 사용하기 위해 선택된 감광제 및/또는 형광체 및/또는 퀀칭제는 또한 에너지 이동 과정을 촉진시키기 위한 다양한 기준을 충족시켜야 한다. 이러한 기준은 수용체-공여체 거리, 공여체 방출 및 수용체 흡수의 오우버랩, 공여체의 구별, 수용체 피크, 양자 수율 및 형광체의 배향을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
a) 거리
에너지 이동 반응, 예를 들어, FRET는 하나의 발광 분자(즉, 공여체 분자)로부터 다른 발광 분자(즉, 수용체 분자)로의 거리-의존 방식으로의 에너지 이동을 포함하므로, 공여체 및 수용체 분자는 에너지 이동을 촉진시키기 위해 매우 근접하게 위치하여야 한다. 비-제한적 예로서, 공여체 및 수용체 분자는 에너지 이동을 관측하기 위해 약 1 내지 약 10nm내에 위치할 수 있다. 당해 분야의 숙련가는 공여체 및 수용체 분자의 위치를 변화시킴으로써 이들은 이동 에너지에 요구되는 근접성내에 있으므로, 공여체 분자가 퀀칭된다. 특히, 당해 분야의 숙련가는 공액체내 공여체 및 수용체 분자의 위치 및 배치를 선택할 수 있으며, 샘플 FRET 시험을 수행하여 에너지 이동을 측정할 수 있고, 공여체 분자가 퀀칭될 때까지 공여체 및 수용체 분자의 배치를 조절할 수 있다. 달리는, 당해 분야의 숙련가는 수용체 분자에 의한 공여체 분자의 퀀칭을 달성하기 위해 공여체 및 수용체 분자의 배치 거리를 측정하기 위한 문헌, 안내서, 매뉴얼, 인터넷, 시험 결과 및 당해 분야에 잘 공지된 기타 공급원을 사용할 수 있다.
모든 다른 매개변수가 최적일 경우, 에너지 이동 효율은 공여체 및 수용체 분자간의 거리가 1/r6로 증가함에 따라 감소한다. 예를 들어, 3.5nm(35Å) 미만의 수용체에 대한 공여체 거리는 50% 효율의 FRET 에너지 이동을 초래할 수 있다(참조: Heller, 6,416,953). 본원에 기술된 공액체는, 당해 공액체가 표적과 상호작용하지 않는 경우, 공여체 분자 및 수용체 분자가 공여체-수용체 이동 거리에서 위치하도록 하는 방식으로 설계된다. 하나의 양태에서, 공여체 및 수용체 분자는 매우 근접함으로써 공여체 분자의 퀀칭은 약 25% 내지 100% 효율적이다.
공여체-수용체 이동 거리를 형성하는 것에 대한 공여체 분자 및 수용체 분자의 최적 위치설정 또는 공간설정은 시험적으로 측정할 수 있다. 일반적으로, FRET와 같은 에너지 이동에 요구된 조건은 (i) 공여체 및 수용체 분자가 서로 근접하며(통상적으로 1 또는 10 내지 100 또는 200Å) (ii) 수용체의 흡수 스펙트럼은 공여체의 형광 방출 스펙트럼과 오우버랩하는 것이다.
b) 공여체 방출 및 수용체 흡수의 오우버랩
본원에 제공된 공액체에 사용하기 위한 공여체-수용체 에너지 이동 쌍을 측정하기 위한 제2 기준은 공여체 분자의 에너지 방출 스펙트럼이 수용체 분자의 에너지 흡수 스펙트럼과 적어도 부분적으로 오우버랩됨으로써 공여체로부터 수용체로의 에너지 이동이 일어날 수 있어야 한다는 것이다. 통상적으로, 에너지 이동 공여체 화합물은 수용체 분자의 여기 피크 파장(Aλex)의 수 nm이내인 방출 피크 파장(Dλem)을 갖는다. Dλem 및 Aλex간의 차이는 통상적으로 약 70nm 내지 약 20nm 미만이다. Dλem 및 Aλex간의 차이는 약 60nm, 약 50nm, 약 30nm, 약 20nm, 약 15nm, 약 10nm, 약 5nm, 약 4nm, 약 3nm, 약 2nm, 또는 약 1nm일 수 있다. 특정의 예에서, Dλem 및 Aλex간의 차이는, Dλem 및 Aλex 피크가 부분적으로 오우버랩하고 공여체 및 수용체가 검출가능한 에너지 이동이 발생하기위한 근접성 내에 있는 경우 70nm보다 클 수 있다(즉, 공여체의 여기 피크 파장 및/또는 수용체의 방출 피크 파장으로부터 먼 파장을 갖는 광이 사용될 수 있는 경우). 스펙트럼 오우버램 적분의 표는 당해 분야에서 작업하는 사람들에게 용이하게 입수될 수 있다[예를 들면, 문헌, Berlman, I. B. , "Energy transfer parameters of aromatic compounds, "Academic Press, New York and London (1973) 참조].
c) 제한된 환경 감도
에너지 이동 쌍의 공여체 및 수용체 분자를 선택하기 위해 사용될 수 있는 다른 기준은 검정 또는 물리학적 상태에 대한 이들의 감도이다. 비-제한적 예로서, pH, 이온 농도, 온도 및 용매 매질에 의해 영향받지 않는 퀀칭제를 본원에 기술된 공액체를 위해 선택할 수 있다.
d) 양자 수율
고 형광 양자 수율(예를 들면 100%에 이르는 양자 수율)을 지닌 공여체 형광체가 공여체의 방출과 일치하는 파장에서 큰 소광 계율을 지닌 수용체와 쌍을 이루는 경우 에너지 이동이 가장 효율적이다. 상기 매개변수에서 형광 에너지 이동의 의존성은 보고되어 있다[참조: Lakowicz, J. R., "Principles of Fluorescence Spectroscopy, "New York: Plenum Press (1983); and Herman, B., "Resonance energy transfer microscopy, "in: Fluorescence Microscopy ofliving Cells in Culture, Part B, Methods in Cell Biology, Vol 30 (Taylor, D. L. & Wang, Y. -L., eds.), San Diego, Academic Press (1989), pp. 219-243].
e) 유용한 부착 부위
감광제 또는 형광체와 같은 공여체 분자, 및 퀀칭제와 같은 수용체 분자를 선택하는 경우 고려하여야 하는 다른 인자는 유용한 부착 부위이다. 대부분의 부착은 편리하게는 설프하이드릴 또는 아민 상호작용을 통해 수행된다. 합성 및 시판되는 대안은 선택된 감광제, 형광체 또는 퀀칭제, 공액체에 사용된 분자 또는 연결 성분, 및 이들 성분이 존재하는 환경에 따라 유용하다. 위에서 나타낸 바와 같이, 당해 거리는, 표적 잔기의 상호작용이 형광-퀀칭 상호작용-허용되는 위치로 퀀칭제의 재위치화를 초래한다. 공여체 및 수용체 분자가 너무 밀접한 경우, 에너지 이동이 지속적으로 일어나므로, 표적화제의 상호작용은 공여체 분자의 퀀칭을 종결시키지 않을 수 있다. 공여체 및 수용체 분자가의 거리가 너무 큰 경우, 에너지 이동은 결코 일어나지 않는다. 당해 거리는 계산 또는 시험에 의한 것과 같은 어떠한 방법으로도 측정할 수 있다.
합성 화학에서 기술은 공여체-수용체 이동 거리를 제공하는 연결 성분을 사용한 공여체 분자의 부착 방법을 제공한다[예를 들면, 헬러(Heller) 등의 미국 특허 제4,996,143호). 예를 들면, 공여체 및 수용체 분자의 동일한 올리고뉴클레오타이드내 혼입을 허용하는 합성 연결 기술은 공지되어 있다(참조: 헬러 등의 미국 특허 제4,996,143호). 특정의 링커 암을 사용하여, 공여체 및 수용체가 5개의 방해 하는 뉴클레오타이드 단위, 또는 대략 2nm 떨어져서 위치하는 경우 대부분의 효율적인 에너지 이동(수용체에 의한 재-방출의 측면에서)이 일어나는 것으로 밝혀졌다. 헬러 등의 미국 특허 제4,996,143호는 또한, 뉴클레오타이드 간격이 6 내지 12 단위(약 2nm 내지 약 4nm)로 증가하면서, 에너지 이동 효능도 회스터 이론에 따라, 또한 감소하는 것으로 밝혀졌다. 분자에 가할 수 있는 용이하게 이용가능한 반응성 그룹을 통해 공유 부착을 위한 리포터 및 퀀칭제 분자를 유도체화시키기 위한 문헌에서 상세한 안내가 있다. 다른 분자 및 표면에 대해 형광체를 공액시키는데 유용한 화학물질의 다양성 및 용도는 형광체로 유도체화시킨 핵산을 제조하는데 있어서의 문헌의 상세한 내용에 의해 예시된다[참조: 울만(Ullman) 등의 미국 특허 제3,996,345호 및 카나(Khanna) 등의 미국 특허 제4,351,760호].
f) 에너지 이동의 개질
기술된 공액체에 사용될 에너지 이동 쌍의 성분들을 일반적으로 선택함으로써 수용체 분자의 흡광도 밴드가 공여체 분자의 형광 방출 밴드와 오우버랩시킨다. 공여체/수용체 이동 쌍을 선택하는데 있어서 고려해야한 다른 인자는 이들간의 에너지 이동의 효능이다. 에너지 이동의 효능은 당해 분야에 공지된 방법을 사용하여 시험적으로 용이하게 시험할 수 있다. 공여체-수용체 쌍간의 에너지 이동 효능은 공여체 및 수용체의 능력을 밀접하게 관련되도록 변화시킴으로써 조절할 수 있다.
예를 들어, 결합시 증가 또는 감소는 형광체 또는 감광제와 퀀칭제간의 연결 성분의 길이를 조절함으로써 촉진시킬 수 있다. 결합시키기 위한 공여체-수용체 쌍의 능력은 기술된 공액체내 2개 잔기간의 소수성 또는 이온성 상호작용 또는 입체적 반발력을 조절함으로써 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 즉, 공여체-수용체 쌍의 결합에 관여하는 분자내 상호작용은 증진시키거나 약화시킬 수 있다. 즉, 예를 들어, 공여체-수용체 쌍간의 결합은 예를 들면, 전체적으로 음전 전하를 지닌 공여체와 전체적으로 양성 전하를 갖는 수용체를 이용함으로써 증가시킬 수 있다.
2. 표적 잔기
본원에 기술된 공액체는 치료될 대상의 특정 세포, 조직, 수용체, 감염제 또는 신체 부위, 예를 들면, 표적 세포, 표적 조직 또는 표적 조성물과 우선적으로 결합하거나 이에 결합하는 표적 잔기를 포함한다. 표적 잔기는 폴리펩타이드(이는 직쇄, 측쇄 또는 사이클릭일 수 있다)일 수 있다. 표적 잔기는 다당류 표적에 대해 친화성을 갖는 폴리펩타이드, 예를 들면, 렉틴(예: 종자, 콩, 뿌리, 수피, 해초, 진균, 세균 또는 무척추동물의 렉틴)을 포함할 수 있다. 특히 유용한 렉틴은 잭 빈으로부터 수득된 콘카나발린 A, 렌틸, 렌스 쿨리나리스(Lens culinaris)로부터 입수한 렉틴을 포함한다. 표적 잔기는 치료될 대상의 특정 조직, 수용체, 감염성 제제 또는 신체의 기타 부위에 우선적으로 결합하거나 결합하는 분자 또는 거대 분자 구조(예: 리포좀, 미셀, 지질 소낭 등)일 수 있다.
a. 예시적인 표적 잔기
표적 잔기의 예는 올리고뉴클레오타이드, 탄수화물, 탄수화물 중합체(예: 덱스트란 설페이트 또는 헤파린), 수용체, 리간드 및 리간드-수용체 결합 쌍의 하나의 구성원을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 표적 잔기로서 유용한 리간드는 수용체 특이적인 것들, 및 이의 면역글로불린 및 단편을 포함한다. 예를 들어, 표적 잔기로서 유용한 면역글로불린은 일반적으로 항체 및 모노클로날 항체, 및 이의 면역학적으로 반응성인 단편을 포함한다.
예를 들어, 다음 수용체를 이용하여 대식세포를 표적화시킬 수 이다: 상보성 수용체(참조: Rieu et al., J. Cell Biol. 127: 2081-2091,1994), 스캐빈저 수용체(참조: Brasseur et al., Photochem. Photobiol. 69: 345-352, 1999), 트랜스페린 수용체(참조: Dreier et al., Bioconjug. Chem. 9: 482-489, 1998; Hamblin et al., J. Photochem. Photobiol. 26: 4556, 1994); Fc 수용체(참조: Rojanasakul et al., Pharm. Res. 11: 1731-1733, 1994); 만노즈 수용체(참조: Frankel et al., Carbohydr. Res. 300: 251-258,1997 ; Chakrabarty et al., J. Protozool. 37: 358-364, 1990). 감광제와 공액될 수 있는, 예를 들어 대식세포를 표적화시키는 표적 잔기는 저 밀도 지단백질(참조: Mankertz et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 240: 112-115,1997 ; von Baeyer et al., Int. J. Clin. Pharmacol. Ther. Toxicol. 31: 382- 386, 1993), 최저밀도 지단백질(참조: Tabas et al., J. Cell Biol. 115: 1547-1560, 1991), 만노즈 잔기 및 기타 탄수화물 잔기(참조: Pittet et al., Nucl. Med. Biol. 22: 355-365, 1995), 폴리-L-라이신과 같은 폴리-양이온성 분자(참조: Hamblin et al., J. Photochem. Photobiol. 26: 45-56,1994), 리포좀(참조: Bakker-Woudenberg et al., J. Drug Target. 2: 363-371, 1994; Betageri et al., J. Pharm. Pharmacol. 45: 48-53,1993), 항체(참조: Gruenheid et al., J. Exp. Med. 185: 717-730, 1997), 및 2-마크로글로빈(참조: Chu et al., J. Immunol. 152: 1538-1545, 1994)을 포함한다.
많은 표적 잔기 및 화합물을 표적화시키는 방법은 당해 분야의 숙련가에게 잘 공지되어 있다. 모든 이러한 표적화 방법은 본 발명의 공액체에서 사용하기 위해 본원에서 고려된다. 표적화 방법의 비-제한적 예의 경우 문헌(참조: 미국 특허 제6,316, 652호; 제6,274,552호; 제6,271,359호; 제6,253,872호; 제6,139,865호; 제6,131, 570호; 제6,120,751호; 제6,071,495호; 제6,060,082호; 제6,048,736호; 제6,039, 975호; 제6,004,534호; 제5,985,307호; 제5,972,366호; 제5,900,252호; 제5,840, 674호; 제5,759,542호 및 제5,709,874호)을 참조한다.
b. 배치
본원에 기술된 공액체의 공여체 분자 및 수용체 분자를 공여체-수용체 이동 거리가 되도록 위치시킴으로써 표적과 상호작용하지 않는 경우 공액체가 비-반응성 상태이도록 한다. 공액체가 표적 세포 또는 표적 조직과 표적 잔기를 통해 상호작용하는 경우, 공여체 분자 및 수용체 분자가 분리됨으로써 이들간의 에너지 이동이 더 이상 일어나지 않는다. 즉, 공액체중 공여체 분자 및 수용체 분자의 공간 재배열은 단지 표적 잔기와 이의 표적이 상호작용한 경우에만 일어난다. 따라서, 표적 잔기를 선택하여 공액체내에 위치시킴으로서 표적 잔기가 이의 표적과 상호작용하는 경우, 공액체의 공간적 재배열을 변화시킴으로써 공여체 분자 및 수용체 분자가 더 이상 공여체-수용체 이동 거리에 있지 않도록 한다.
예를 들면, 하나의 양태에서, 공액체가 이의 표적에 결합시, 공액체의 3차원 구조를 변경시킴으로써 퀀칭제가 더이상 감광제의 여기 상태를 퀀칭하기에 충분히 밀접하게 위치하지 않도록 함으로써 감광제가 일중항 산소(1O2)의 생성에 의해 PDT 또는 형광계 진단 방법에 요구되는 바와 같이 작용하도록 한다. 후자의 경우, 일중항 산소는 표적을 파괴하는데 유용하다. 당해 양태를 진단 목적에 사용하는 경우, 감광제는 단지 형광체로서 작용할 필요가 있다. 본 발명의 퀀칭제는 표적에 결합하지 않는 경우 형광체로부터 거짓의 양성 시그날의 생성을 방지하기 위해 제공된다.
다른 양태에서, 공여체 분자는 이의 중심 배위 강에 금속 원자를 포함하는 포르피린 또는 포르피린 유도체 테트라피롤이고 수용체 분자는 감광제내에 배위된 금속의 축 위치로 배치된 하나 이상의 적합한 작용 그룹을 갖는 퀀칭제이다. 표적 잔기는, 표적 잔기와 표적의 상호작용이 금속에 대한 축 리간드의 결합을 파괴함으로써 퀀칭제를 방출하고 포르피린 또는 프로피린 유도체 테트라피롤이 조사되는 경우 활성화되는 방식으로 공액체내에 위치한다.
C. 공액체의 제조
본원에 제공된 공액체는 예를 들면 하기에 제공되고 본원에 예시된 바와 같이 당해 분야의 숙련가에게 공지된 방법에 따라 제조할 수 있다(참조: 실시예 1 내지 3).
1. 커플링제
리간드와 감광제의 공액체를 작제하기 위한 기술은 당해 분야의 숙련가에게 잘 알려져 있다. 예를 들면, 레이크스트로우(Rakestraw) 등은 개질된 덱스트란 담체를 사용하여 모노클로날 항체에 대한 공유 결합을 통해 Sn(IV) 클로린을 공액시키는 것을 교시하고 있다[참조: Rakestraw, S. L., Tompkins, R. D. , and Yarmush, M. L., Proc. Nat. Acad. Sci. USA 87 : 4217- 4221 (1990)]. 본원에 기술된 공액체는 커플링제에 의해 항체와 같은 리간드에 공액시킬 수 있다. 투여 및 치료에 요구되는 시간동안 물리적 조건하에 성분들이 안정하도록 당해 성분들을 결합시킬 수 있는 어떠한 결합도 적합하나, 공유 결합이 바람직하다. 2개 성분간의 결합은 직접, 예를 들면, 감광제가 표적화제에 직접 결합하는 경우, 또는 간접, 예를 들면, 감광제가 결합 성분에 결합하고 결합 성분이 표적화제에 결합하는 경우일 수 있다.
커플링제는 온도, pH, 염, 용매 시스템, 및 공여체 분자, 수용체 분자 및 표적 잔기의 화학 안정성을 실질적으로 보유하는 기타 반응제의 조건하에 작용할 수 있다. 커플링제는 성분 잔기를 안정하게 결합시키지만 공여체 분자, 수용체 분자 또는 표적 잔기의 변형 또는 탈활성화가 최소로 이루어지거나 없어야 한다. 많은 커플링제는 아민 및 카복실레이트와 반응하여 아미드를 형성하거나, 또는 알콜 및 카복실레이트와 반응하여 에스테르를 형성한다. 커플링제는 당해 분야[참조: M. Bodansky,"Principles of Peptide Synthesis", 2nd ed. , and T. Greene and P. Wuts, "Protective Groups in Organic Synthesis, "2nd Ed, 1991, John Wiley, NY]에 알려져 있다. 이러한 그룹의 대표적인 배합물은 카복실을 지님으로써 아미드 결합을 형성하는 아미노, 또는 하이드록시를 지님으로써 에스테르 결합을 형성하는 카복시 또는 알킬 할라이드를 지님으로써 알킬아민 결합을 형성하는 아미노, 또는 티올을 지님으로써 디설파이드를 형성하는 티올, 또는 말레이미드 또는 알킬 할라이드를 지님으로써 티오에테르를 형성하는 티올이다. 명백하게 하이드록실, 카복실, 아미노 및 기타 작용기는, 존재하지 않는 경우, 공지된 방법으로 도입시킬 수 있다.
본원에 제공된 공액체는 감광제를 예를 들면, 감광제상의 유용한 에스테르 잔기를 분해하고 펩타이드 결합을 경유하여 화합물을 N 말단을 통해 항체에 커플링시키거나, 또는 당해 분야에 공지된 기타 방법으로 항체와 같은 표적 잔기에 커플링시켜 제조할 수 있다. 가교결합제를 포함하는 각종의 커플링제는 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드(DCC), N-석신이미딜-S-아세틸-티오아세테이트(SATA), N-석신이미딜-3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트(SPDP), 또는 오르토-페닐렌-디말레이미드(o-PDM), 및 설포석신이미딜 4-(N-말레이미도-메틸)-사이클로헥산-l-카복실레이트 (설포-SMCC)를 포함한다[참조: Karpovsky et al. J. Exp. Med. 160 : 1686 (1984); and Liu, MA et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82 : 8648 (1985)]. 다른 방법은 브렌남(Brennan) 등의 문헌[참조: Science 229 : 81-83 (1985) and Glennie et al., J. Immunol. 139 : 2367-2375 (1987)]을 포함한다. 완충제, 용매 및 사용 방법과 함께 펩타이드 및 단백질에 대한 다수의 커플링제는 카탈로그[참조: Pierce Chemical Co. catalog, pages O-90 to O-110 (1995, Pierce Chemical Co., 3747 N. Meridian Rd., Rockford Ill., 61105, U. S. A.)]에 기술되어 있으며, 당해 카탈로그는 본원에 참조로 인용된다.
예를 들어, DCC는 폴리리신에 가교-결합시킬 수 있는 활성화된 에스테르를 형성하는 DMSO내 클로린 e6에 대한 알콜 NHS의 커플링을 촉진시키는데 사용될 수 있는 유용한 커플링제이다. DCC는 펩타이드 합성에서 커플링제로서 일반적으로 유용한 카복시-반응성 가교-결합제이며, 분자량이 206.32이다. 다른 유용한 커플링제는 SPDP, 즉 1급 아민과 설프하이드릴 그룹과 함께 사용하기위한 헤테로이작용성 가교-결합제이다. SPDP는, 분자량이 312.4이고, 공간 암 길이가 6.8Å이며 NHS-에스테르 및 피리딜디티오 그룹에 대해 반응성이고 추가의 반응시 제제가 제거되어 감광제가 결합 성분 또는 표적화제에 직접 결합할 수 있도록 하는 분해가능한 가교-결합을 생성한다. 다른 유용한 공액제는 2단계의 가교-결합을 위해 차단된 SH 그룹을 도입하기 위한 SATA이며, 이는 하이드록실아민-HCl, 및 아민과 설프하이드릴에 대해 반응성인 설포-SMCC이다. 다른 가교결합제 및 커플링제는 또한 업자(Pierce Chemical Co)로부터 시판된다. 단백질을 다른 단백질 또는 다른 조성물, 예를 들면 리포터 그룹 또는 단백질의 금속 이온 표지용 킬레이터에 공액시키기 위해, 추가의 화합물 및 방법, 특히 중간체로서 쉬프 염기를 포함하는 것들이 1987년 11월 4일자로 공개된 제EPO 243,929 A2호에 기술되어 있다.
2. 반응성 그룹
표적 잔기 또는 수용체 분자는 직접 또는 결합 성분을 통해 공여체 분자 또는 수용체 분자 또는 표적 잔기상에서 반응성 그룹을 사용하여 공여체 분자에 공액시킬 수 있다. 예를 들어, 카복실 그룹을 함유하는 분자는 예비형성된 반응성 에스테르(예: N-하이드록시 석신이미드 에스테르) 또는 반응계내에서 카보디이미드-매개된 반응에 의해 공액된 에스테르에 의해 표적 폴리펩타이드내 라이신 -아미노산에 결합시킬 수 있다. 동일하게 아미노 그룹과 반응하는 설포닐 클로라이드로 전환될 수 있는 설폰산 그룹을 함유하는 분자에도 적용된다. 카복실 그룹을 갖는 분자는 반응계내 카보디이미드 방법에 의해 폴리펩타이드상에서와 같이 아미노 그룹에 결합될 수 있다. 분자들은 또한 세린 또는 트레오닌 잔기의 하이드록실 그룹 또는 시스테인 잔기의 설프하이드릴 그룹에 부착될 수 있다.
공액체의 성분을 결합시키는, 예를 들면, 감광제를 생성하는 폴리아미노산 쇄를 항세균 폴리펩타이드에 커플링시키는 방법은 헤테로이작용성 가교 결합 시약을 사용할 수 있다. 당해 제제는 하나의 쇄내 작용 그룹 및 제2 쇄내 상이한 작용 그룹에 결합한다. 이러한 작용 그룹은 통상적으로 아미노, 카복실, 설프하이드릴 및 알데하이드이다. 이들 그룹 및 상이하게 제형화된 구조와 반응하여 함께 이들을 공액시키는 적절한 잔기의 많은 변환이 있다(참조: the Pierce Catalog, 및 Merrifield, R. B. et al., Ciba Found Symp. 186 : 5-20 (1994).
공액체의 감광제 성분은 임의로 작용성화시켜 감광제 성분이 분석물, 항원, 항체 또는 기타 분자와 같은 표적 잔기에 결합되도록 하는 결합 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 결합 성분은 올리고뉴클레오타이드, 폴리뉴클레오타이드, 핵산, 올리고사카라이드, 폴리사카라이드 또는 1,3-디아미노프로판과 같은 1, 3-디아미노알칼 결합 종을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 당해 목적에 적합한 각종의 결합 성분이 기술되어 있다[참조 예: Kricka, J. J.,"Ligand-Binder Assays ; Labels and Analytical Strategies, "pages 15-51 (Marcel Dekker, Inc., New York, N. Y. (1985)]. 감광제 성분은 결합 성분에 결합되며 결합 성분은 통상의 기술을 사용하여 분석물, 항원, 항체 또는 기타 분자에 결합된다.
a. 예시적인 반응성 그룹 및 반응
기술된 공액체를 제조하는데 유용한 반응성 그룹 및 반응 부류는 일반적으로 생공액체 화학의 분야에서 잘 공지된 것들이다. 반응 부류는 비교적 온화한 조건하에서 진행하는 것들을 포함한다. 이들은 친핵성 치환(예: 아민 및 알콜과 아실 할라이드, 반응성 에스테르의 반응), 친전자성 치환(예: 엔아민 반응) 및 탄소-탄소 및 탄소-이종원자 다수 결합에 대한 첨가(예: 미하엘 반응)을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 이들 및 기타 유용한 반응은 예를 들면, 문헌[참조: Morrison et al.,"Organic Chemistry,"4th Ed. , Allyn and Bacon, Inc., 1983, 및 Hermanson,"Bioconjugate Techniques, "Academic Press, San Diego, 1996]에 논의되어 있다.
예를 들어, 유용한 반응성 작용 그룹은 다음을 포함한다:
(a) N-하이드록시석신이미드 에스테르, N-하이드록시벤즈트리아졸 에스테르, 산 할라이드, 아실 이미다졸, 티오에스테르, p-니트로페닐 에스테르, 알킬, 알케닐, 알키닐 및 방향족 에스테르를 포함하나, 이에 한정되지 않는 카복실 그룹 및 이의 각종 유도체;
(b) 에스테르, 에테르, 알데하이드 등으로 전환시킬 수 있는 하이드록실 그룹;
(c) 할라이드가 예를 들면, 아민, 카복실레이트 음이온, 티올 음이온, 카르반이온 또는 알콕사이드 이온과 같은 친핵성 그룹으로 후에 치환됨으로써 할로겐 원자의 부위에 새로운 그룹을 공유 부착시키는 할로알킬 그룹;
(d) 예를 들면, 말레이미도 그룹과 같은 디엘-알더 반응에 관여할 수 있는 디에노필 그룹;
(e) 예를 들면, 이민, 하이드라존, 세미카르바존 또는 옥심과 같은 카보닐 유도체의 형성을 통해, 또는 그리나드 첨가 또는 알킬리튬 첨가와 같은 이러한 메카니즘을 통해 후속적인 유도체화가 가능한 카보닐 그룹;
(f) 예를 들면, 설폰아미드를 형성하기 위한 아민과의 후속적인 반응용 설포닐 그룹;
(g) 디설파이드로 전환되거나 아실 할라이드와 반응할 수 있는 티올 그룹;
(h) 예를 들어, 아실화되거나, 알킬화되거나, 또는 산화될 수 있는 아민 또는 설프하이드릴 그룹;
(i) 예를 들면, 환부가반응, 아실화, 미하엘 첨가반응 등을 겪을 수 있느 알켄;
(j) 예를 들면, 아민 및 하이드록실 화합물과 반응할 수 있는 에폭사이드; 및
(k) 핵산 합성시 유용한 포스포르아미디트 및 기타 표준 작용성 그룹.
분자에 첨가할 수 있는 용이하게 입수가능한 반응성 그룹을 통해 공유 부착을 위해 감광제 및 퀀칭제 분자를 유도체화하기 위한 문헌에서 상세한 안내서가 있다. 감광제를 포함하는 형광체를 다른 분자 및 표면에 공액시키는데 유용한 화학물질의 다양성 및 용도는 형광체로 유도체화된 핵산을 제조하는데 있어서의 문헌의 상세한 부분으로 예시된다[참조: 울만(Ullman) 등의 미국 특허 제3,996,345호 및 칸나(Khanna) 등의 미국 특허 제4,351,760호].
D. 약제학적 조성물
1. 약제학적 조성물의 제형
본원에 제공된 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체속에 치료학적 유효량의, 과증식성 조직 또는 신생혈관화와 관련되거나, 과증식성 조직 또는 신생혈관화가 관련된 질병 또는 질환의 하나 이상의 증상을 예방, 치료 또는 완화시키는데 유용한 본원에 제공된 하나 이상의 공액체를 함유한다. 과증식성 조직 또는 신생혈관화와 관련된 질병 또는 질환은 암 또는 암종, 종양, 급성 사구체신염, 막-증식성 사구체신염, 다발골수종, 건선, 죽상경화증, 건선관절염, 류마치스 관절염, 당뇨망막변증, 황반 변성, 각막혈관신생 및 맥락막혈관종을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 본원에 제공된 공액체의 투여에 적합한 약제학적 담체는 당해 분야의 숙련가에게 특정 투여 유형에 적합한 것으로 공지된 특정의 이러한 담체를 포함한다.
또한, 조성물은 조성물중에 단독의 약제학적으로 활성인 성분으로서 제형화되거나 또는 다른 활성 성분과 배합될 수 있다.
약제학적 제형은 본원에 제공된 하나 이상의 공액체를 포함한다. 당해 조성물은, 하나의 양태에서, 경구 투여용의 액제, 현탁제, 정제, 분산 정제, 환제, 캅셀제, 산제, 서방 제형 또는 엘릭서르제 또는 비경구 투여용의 멸균 액제 또는 현탁제, 및 경피 패치제 및 무수 분말 흡입제와 같은 적합한 약제학적 제제로 제형화된다. 하나의 양태에서, 상기 기술된 공액체는 당해 분야에 잘 공지된 기술 및 과정을 사용하여 약제학적 조성물로 제형화된다(참조: Ansel, "Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms, "4th Ed. 1985, page 126).
하나 이상의 공액체 또는 이의 약제학적으로 허용되는 유도체의 유효 농도는 적합한 약제학적 담체와 혼합된다. 공액체는 위에서 기술한 바와 같은 제형전에 상응하는 염, 에스테르, 에놀 에테르 또는 에스테르, 아세탈, 케탈, 오르토에스테르, 헤미아세탈, 헤미케탈, 산, 염기, 용매화물, 수화물 또는 프로드럭으로서 유도체화될 수 있다. 조성물중 화합물의 농도는 투여시 과증식성 조직 또는 신생혈관화와 관련되거나 과증식성 조직 또는 신생혈관화가 관여된 질병 또는 질환의 하나 이상의 증상을 치료하거나, 예방하거나, 또는 완화시키는 양을 이동시키는데 효과적이다.
하나의 양태에서, 본원에 기술된 공액체는 단일 용량 투여로 제형화된다. 조성물을 제형화하기 위해서는, 화합물의 중량 분획을 용해하거나, 현탁하거나, 분산시키거나, 또는 달리는 유효 농도의 선택된 담체속에 혼합시킴으로써 치료한 상태가 경감되거나, 예방되거나, 또는 하나 이상의 증상이 완화되도록 한다.
조성물은 치료된 환자에서 바람직하지 않은 부작용의 부재하에 치료학적으로 유용한 효과를 발휘하기에 충분한 양으로 약제학적으로 허용되는 담체속에 포함된다. 치료학적 유효 농도는 예를 들면 판데이(Pandey) 등의 미국 특허 제5,952,366호(1999)에 기술된 바와 같이, 당해 분야에 공지된 시험관내 및 생체내 시스템에서 조성물을 시험적으로 시험한 후 이로부터 사람용 용량을 추정하여 측정할 수 있다.
약제학적 조성물의 농도는 활성 조성물의 흡수, 불활성화 및 배출율, 조성물의 생화학적 특성, 용량 스케쥴 및 투여량, 및 당해 분야의 숙련가에게 공지된 기타 인자에 의존할 것이다. 예를 들어, 이동되는 양은 과증식성 조직 또는 신생혈관화와 관련되거나, 또는 과증식성 조직 또는 신생혈관화가 연관된 질병 또는 질환의 하나 이상의 증상을 완화시키기에 충분하다.
하나의 양태에서, 치료학적 유효 용량은 약 0.1ng/ml 내지 약 50 내지 100㎍/ml의 활성 성분의 혈청 농도를 생성하여야 한다. 다른 양태에서, 약제학적 조성물은 1일에 체중 kg당 화합물 약 0.001mg 내지 약 2000mg의 용량을 제공할 수 있다. 약제학적 용량 단위형은 약 0.01mg, 0.1mg 또는 1mg 내지 약 500mg, 1000mg 또는 2000mg, 하나의 양태에서 용량 단위형당 약 10mg 내지 약 500mg의 활성 성분 또는 필수 성분의 배합물을 제공하도록 제조된다.
활성 성분은 한번에 투여되거나, 다수의 소 투여량이 수회의 시간 간격에서 투여되도록 분리될 수 있다. 정확한 치료 용량 및 치료 기간은 공지된 시험 프로토콜을 사용하거나 또는 시험관내 또는 생체내 시험 데이타로부터 외삽에 의해 시험적으로 결정할 수 있다. 농도 및 용량치는 또한 완화될 상태의 중증도에 따라 변화시킬 수 있음에 주목하여야 한다. 어떠한 특정 대상, 특정 용량 섭생을 개개인의 요구도 및 조성물을 투여하거나 이의 투여를 관리하는 개인의 전문적인 판단에 따라 시간에 걸쳐 조절될 수 있으며, 본원에 설정된 농도 범위는 단지 예이고 본원에 제공된 공액체의 범위 또는 실시를 한정하는 것으로 의도되어서는 안된다는 것을 또한 이해하여야 한다.
조성물이 불충분한 가용성을 나타내는 예에서, 조성물을 가용화시키는 방법이 사용될 수 있다. 이러한 방법은 당해 분야의 숙련가에게 공지되어 있으며, 디메틸설폭사이드(DMSO)와 같은 보조용매를 사용하거나, TWEEN®과 같은 표면활성제를 사용하거나, 또는 수성 중탄산나트륨에 용해시키는 것을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
조성물의 혼합 또는 첨가시, 수득되는 혼합물은 용액, 현탁액, 유액 등일 수 있다. 수득되는 혼합물의 형태는 의도한 투여 유형 및 선택된 담체 또는 비히클중 조성물의 용해도를 포함하는 다수의 인자에 따른다. 유효 농도는 치료하는 질병, 질환 또는 상태의 증상을 완화시키기에 충분하며 시험적으로 검출될 수 있다.
약제학적 조성물은 정제, 캅셀제, 환제, 산제, 과립제, 멸균 비경구 액제 또는 현탁제, 및 경구 액제 또는 현탁제, 및 적합한 양의 공액체 또는 이의 약제학적으로 허용되는 유도체를 함유하는 오일-수 유제의 단위 용량 형태로 사람 및 동물에게 투여하기 위해 제공된다. 약제학적으로 치료학적 활성인 조성물은, 하나의 양태에서, 단위-용량형 또는 다수-용량형으로 제형화되어 투여된다. 본원에 사용된 것으로서 단위-용량형은 사람 및 동물 대상에 적합한 물리학적으로 별개인 단위를 말하며 당해 분야에 공지되어 있는 바와 같이 개별적으로 포장된다. 각각의 단위-투여량은 요구되는 약제학적 담체, 비히클 또는 희석제와 함께 바람직한 치료 효과를 생성하기에 충분한 치료학적 활성 조성물의 예정된 양을 생성하기에 충분한 예정된 양의 치료학적 활성 조성물을 함유한다. 단위-투여량 형의 예는 앰플 및 주사기, 및 개별 포장된 정제 또는 캅셀제를 포함한다. 단위-투여량 형은 부분으로 또는 이의 다수로 투여될 수 있다. 다수-투여량 형은 통합된 단위-투여량형으로 투여될 단일 용기내에 포장된 다수의 동일한 단위-용량형이다. 다수-투여량 형의 예는 바이알, 정제 또는 캅셀제의 병 또는 파인트 또는 갈론의 병을 포함한다. 따라서, 다수 투여량 형은 포장시 통합되지 않는 다수의 단위-투여량이다.
약제학적으로 투여가능한 액체 조성물은 예를 들면, 상기 정의한 바와 같은 활성 조성물과 임의의 약제학적 항원보강제를 예를 들면, 물, 염수, 수성 덱스트로즈, 글리세롤, 글리콜, 에탄올 등과 같은 담체속에서 용해시키거나, 분산시키거나, 또는 달리는 혼합시킴으로써 액제 또는 현탁제를 형성하도록 제조할 수 있다. 경우에 따라, 투여될 약제학적 조성물은 또한 습윤제, 유화제, 가용화제, pH 완충제, 예를 들면, 아세테이트, 나트륨 시트레이트, 사이클로덱스트린 유도체, 소르비탄 모노라우레이트, 트리에탄올아민 나트륨 아세테이트, 트리에탄올아민 올레에이트 및 기타 이러한 제제 등과 같은 소량의 무독성의 보조 물질을 함유할 수 있다.
이러한 용량형을 제조하기 위한 실제 방법은 공지되어 있거나, 당해 분야의 숙련가에게 명백할 것이다[참조 예: "Remington's Pharmaceutical Sciences" (Mack Publishing Company, Easton, PA, 15th Edition, 1975].
무독성 담체로부터 0.005% 내지 100%의 범위 균형을 이루는 활성 성분을 함유하는 용량형 또는 조성물을 제조할 수 있다. 이러한 조성물의 제조 방법은 당해 분야의 숙련가에게 공지되어 있다. 고려되는 조성물은 0.001% 내지 100%의 활성 성분, 예를 들면, 하나의 양태에서 0.1 내지 95%, 및 다른 양태에서, 75 내지 85%의 활성 성분을 함유할 수 있다.
2. 경구 투여용 조성물
경구 약제학적 용량형은 고체, 겔 또는 액체이다. 고체 용량형은 정제, 캅셀제, 과립제 및 다량의 산제이다. 경구 정제의 유형은 압착된, 저작가능한 로젠지 및 장-피복, 당-피복 또는 필름 피복될 수 있는 정제를 포함한다. 캅셀제는 경질 또는 연질 젤라틴 캅셀제일 수 있으나, 과립 및 산제를 당해 분야의 숙련가에게 공지된 다른 성분과 배합하여 비-기포 또는 기포형으로 제공할 수 있다.
a. 경구 투여용 고체 조성물.
특정 양태에서, 제형은 고체 용량형; 하나의 양태에서 캅셀제 또는 정제이다. 정제, 환제, 캅셀제, 트로키제 등은 하나 이상의 다음 성분들, 또는 유사한 특성의 성분을 함유할 수 있다: 결합제; 윤활제; 희석제; 활주제; 붕해제; 착색제; 감미제; 풍미제; 습윤제; 구토제 제피; 및 필름 제피. 결합제의 예는 미정질 셀룰로즈, 검 트라가칸트, 크산탄 검, 글루코즈 용액, 아카시아 점액, 젤라틴 용액, 당밀, 폴리비닐피롤리딘, 포비돈, 크로스포비돈, 당 및 전분 페이스트를 포함한다. 윤활제는 활석, 전분, 마그네슘 또는 칼슘 스테아레이트, 라이코포디움 및 스테아르산을 포함한다. 희석제는 예를 들면, 락토즈, 슈크로즈, 전분, 카올린, 염, 만니톰 및 이칼슘 포스페이트를 포함한다. 활주제는 콜로이드성 이산화규소를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 붕해제는 크로스카멜로즈 나트륨, 나트륨 전분 글리콜레이트, 알긴산, 옥수수 전분, 감자 전분, 벤토나이트, 메틸셀룰로즈, 아가 및 카복시메틸셀룰로즈를 포함한다. 착색제는 예를 들면, 승인된 자격의 수용성 FD 및 C 염료중 어느 것, 이의 혼합물; 및 알루미나 수화물에 현탁된 수 불용성 FD 및 C 염료를 포함한다. 감미제는 슈크로즈, 락토즈, 만니톨, 및 사카린과 같은 인공 감미제, 및 특정 수의 분무 건조된 풍미를 포함한다. 풍미제는 과일과 같은 식물로부터 추출된 천연 풍미 및 페퍼민트 및 메틸 살리실레이트와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는, 즐거운 느낌을 제공하는 화합물의 합성 혼합물을 포함한다. 습윤제는 폴리에틸렌 글리콜 모노스테아레이트, 소르비탄 모노올레이트, 디에틸렌 글리콜 모노라우레이트 및 폴리옥시에틸렌 라우랄 에테르를 포함한다. 구토제-제피는 지방산, 지방, 왁스, 쉘락, 암모니아처리된 쉘락 및 셀룰로즈 아세테이트 프탈레이트를 포함한다. 필름 제피는 하이드록시에틸셀룰로즈, 젤란 검, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈, 폴리에틸렌 글리콜 4000 및 셀룰로즈 아세테이트 프탈레이트를 포함한다.
공액체, 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체는 위의 산성 환경으로부터 이를 보호하는 조성물로 제공될 수 있다. 예를 들어, 조성물은 위에서 자체를 유지하는 장내 피복제속에 제형되되어 장속에서 활성 성분을 방출한다. 당해 조성물은 또한 제산제 또는 다른 이러한 성분과 함께 제형화될 수 있다.
용량 단위 형이 캅셀제인 경우, 이는 상기 유형의 물질외에, 지방 오일과 같은 액체 담체를 함유할 수 있다. 또한, 용량 단위형은 용량 단위의 물리적 형태를 개질시키는 각종의 다른 물질, 예를 들면, 당 및 다른 장 제제의 제피를 함유할 수 있다. 조성물은 또한 엘릭서르, 현탁액, 시럽제, 와이퍼, 스핑클, 츄잉검 등의 성분으로서 투여할 수 있다. 시럽은 활성 조성물외에, 감미제로서의 슈크로즈 및 특정의 방부제, 염료 및 착색제 및 풍미제를 함유할 수 있다.
활성 물질은 목적한 작용을 손상시키지 않는 다른 활성 물질, 또는 목적한 작용을 보충시키는 물질, 예를 들면, 제산제, H2 차단제 및 이뇨제와 혼합될 수 있다. 활성 성분은 본원에 기술한 바와 같은 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체이다. 약 98 중량% 까지의 높은 농도의 활성 성분이 포함될 수 있다.
모든 양태에서, 정제 및 캅셀제 제형은 활성 성분의 용해를 개질시키거나 지속시키기 위하여 당해 분야의 숙련가에게 공지된 바와 같이 피복시킬 수 있다. 즉, 예를 들면, 이들은 페닐살리사이클레이트, 왁스 및 셀룰로즈 아세테이트 프탈레이트와 같은 통상의 장내 소화가능한 피복제로 피복시킬 수 있다.
b. 경구 투여용 액체 조성물
액체 경구 용량형은 수용액, 유액, 현탁액, 용액 및/또는 비-비등성 과립으로부터 재구성된 현탁액 및 비등성 과립으로부터 재구성된 비등성 제제를 포함한다. 수용액은 예를 들면, 엘릭서르 및 시럽제를 포함한다. 유액은 수중유 또는 유중수일 수 있다.
엘릭서르는 선명하며, 감미된 하이드로알콜성 제제이다. 엘릭서르에 사용된 약제학적으로 허용되는 담체는 용매를 포함한다. 시럽은 당, 예를 들면 슈크로즈의 농축 수용액이고 방부제를 함유할 수 있다. 유액은 하나의 액체가 다른 액체 전체에 소적의 형태로 분산되어 있는 2상-시스템이다. 유액에 사용된 약제학적으로 허용되는 담체는 비-수성 액체, 유화제 및 방부제이다. 현탁액은 약제학적으로 허용되는 현탁제 및 방부제를 사용한다. 액체 경구 용량형으로 재구성될 비-비등성 과립에 사용된 약제학적으로 허용되는 물질은 희석제, 감미제 및 습윤제를 포함한다. 액체 경구 용량형으로 재구성될 비등성 과립에 사용된 약제학적으로 허용되는 물질은 이산화탄소원 및 유기산을 포함한다. 착색제 및 풍미제가 상기 용량형 모두에서 사용된다.
용매는 글리세린, 소르비톨, 에틸 알콜 및 시럽을 포함한다. 방부제의 예는 글리세린, 메틸 및 프로필파라벤, 벤조산, 나트륨 벤조에이트 및 알콜을 포함한다. 유액에 사용된 비-수성 액체의 예는 광유 및 면실유를 포함한다. 유화제의 예는 젤라틴, 아카시아, 트라가칸트, 벤토나이트, 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트와 같은 표면활성제를 포함한다. 현탁제는 나트륨 카복시메틸셀룰로즈, 펙틴, 트라가칸트, 크산탄 검, 비굼 점토(Veegum clay) 및 아카시아를 포함한다. 감미제는 슈크로즈, 시럽, 글리세린, 및 사카린과 같은 인공 감미제를 포함한다. 습윤제는 프로필렌 글리콜 모노스테아레이트, 소르비탄 모노올레이트, 디에틸렌 글리콜 모노라우레이트 및 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르를 포함한다. 유기 산은 시트르산 및 타르타르산을 포함한다. 이산화탄소의 공급원은 중탄산나트룸 및 탄산나트륨을 포함한다. 착색제는 특정의 승인되어 입증된 수용성 FD 및 C 염료, 및 이의 혼합물을 포함한다. 풍미제는 과일과 같은, 식물로부터 추출한 천연 풍미, 및 유쾌한 맛 감각을 생성하는 화합물의 합성혼합물을 포함한다.
고체 용량형을 위해, 예를 들면, 프로필렌 카보네이트, 야채유 또는 트리글리세라이드중 액제 또는 현탁제는, 하나의 양태에서, 젤라틴 캅셀중에 봉입된다. 이러한 액제 및 이의 제조 및 봉입은 미국 특허 제4,328,245호; 제4,409,239호; 및 제4,410,545호에 기술되어 있다. 액체 용량형의 경우, 예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜중 액제는 투여를 위해 용이하게 측정되는 충분한 양의 약제학적으로 허용된되는 액체 담체, 예를 들면, 물로 희석시킬 수 있다.
달리는, 액체 또는 반-고체 경구 제형은 활성 성분 또는 염을 야채유, 글리콜, 트리글리세라이드, 프로필렌 글리콜 에스테르(예: 프로필렌 카보네이트) 및 기타 이러한 담체중에 용해하거나 분산시키고, 이들 용액 또는 현탁액을 경 또는 연질 젤라틴 캅셀 외피내로 봉입시킴으로써 제조할 수 있다. 다른 유용한 제형은 미국 특허 제RE28,819호 및 제4,358,603호에 설정된 것들을 포함한다. 요약하면, 이러한 제형은 본원에 제공된 공액체 1,2-디메톡시메탄을 포함하나, 이에 한정되지 않는 디알킬화된 모노- 또는 폴리-알킬렌 글리콜, 디글림, 트리글림, 테트라글림, 폴리에틸렌 글리콜-350-디메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜-550-디메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜-750-디메틸 에테르(여기서, 350, 550 및 750은 폴리에틸렌 글리콜의 대략적인 평균 분자량을 말한다), 및 부틸화된 하이드록시톨루엔(BHT), 부틸화된 하이드록시아니솔(BHA), 폴리 갈레이트, 비타민 E, 하이드록시퀴논, 에탄올아민, 하이드록시코우마린, 레시틴, 세팔린, 아스코르브산, 말산, 소르비톨, 인산, 티오디프로피온산 및 이의 에스테르 및 디티오카르바메이트와 같은 하나 이상의 항산화제를 함유하는 것들을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
다른 제형은 약제학적으로 허용되는 아세탈을 포함하는 알콜 수용액을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 당해 제형에 사용된 알콜은 프로필렌 글리콜 및 에탄올을 포함하나, 이에 한정되지 않는 하나 이상의 하이드록실 그룹을 갖는 특정의 약제학적으로 허용되는 수-혼화성 용매이다. 아세탈은 아세트알데하이드 디에틸 아세탈과 같은 저급 알킬 알데하이드의 디(저급 알킬)아세탈을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
3. 주사가능한 액제 및 유제
하나의 양태에서, 피하내, 근육내 또는 정맥내 주사로 특징화되는 비경구 투여가 또한 본원에서 고려된다. 주사제는 액체 용제 또는 현탁제의 통상적인 형, 주사전 액체중 용제 또는 현탁제로 적합한 고체형, 또는 유제로서 제조할 수 있다. 주사가능한, 액제 및 유제는 또한 하나 이상의 부형제를 함유한다. 적합한 부형제는 예를 들면, 물, 염수, 덱스트란, 글리세롤 또는 에탄올이다. 또한, 경우에 따라, 투여할 약제학적 조성물을 또한 습윤제 또는 유화제, pH 완충제, 안정화제, 가용성 증진제, 및 예를 들면, 나트륨 아세테이트, 소르비탄 모노라우레이트, 트리에탄올아민 올레에이트 및 사이클로덱스트린과 같은 기타 이러한 제제와 같은 소량의 비-독성 보조 물질을 함유할 수 있다.
용량의 일정 수준이 유지되도록 서-방출 또는 지속된-방출 시스템의 도입(참조: 예를 들면, 미국 특허 제3,710,795호)이 또한 본원에서 고려된다. 요약하면, 본원에 제공된 공액체를 고체 내부 매트릭스, 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 가소화되거나 가소화되지 않은 폴리비닐클로라이드, 가소화된 나일론, 가소화된 폴리에틸렌테레프탈레이트, 천연 고무, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔, 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 실리콘 고무, 폴리디메틸실록산, 실리콘 카보네이트 공중합체, 아크릴산 및 메타크릴산의 에스테르의 하이드로겔, 콜라겐, 가교-결합된 폴리비닐알콜 및 가교-결합된 부분 가수분해된 폴리비닐 아세테이트와 같은 친수성 중합체속에 분산시키며, 당해 고체 내부 매트릭스는 체액속에서 불용성인 외부 중합체막, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/비닐아세테이트 공중합체, 실리콘 고무, 폴리디메틸 실록산, 네오프렌 고무, 염소화된 폴리에틸렌, 폴리비닐클로라이드, 비닐 아세테이트와의 비닐클로라이드 공중합체, 비닐리덴 클로라이드, 에틸렌 및 프로필렌, 이오노머 폴리에틸렌 트레프탈레이트, 부틸 고무 에피클로로하이드린 고무, 에틸렌/비닐 알콜 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트/비닐 알콜 테르중합체, 및 에틸렌/비닐옥시에탄올 공중합체로 둘러싸여 있다. 조성물은 외부 중합체 막을 통해 방출 속도 조절 단계로 확산된다. 이러한 비경구 조성물속에 함유된 활성 조성물의 퍼센트는 이의 특성, 및 조성물의 활성과 대상의 요구에 매우 의존적이다.
조성물의 비경구 투여는 정맥내, 피하내 및 근육내 투여를 포함한다. 비경구 투여용 제제는 주사용으로 제조된 멸균 액제, 피하주사용 정제를 포함하는, 사용직전에 용매와 혼합하도록 제조된 동결건조 분말과 같은 멸균 건조 가용성 생성물, 주사용으로 제조된 멸균 현탁액, 사용직전 비히클과 혼합하도록 제조된 멸균 건조 불용성 생성물 및 멸균 유액을 포함한다. 용액은 수성 또는 비수성일 수 있다.
정맥내 투여하는 경우, 적합한 담체는 생리학적 염수 또는 포스페이트 완충된 염수(PBS), 및 증점화제 및 가용화제, 예를 들면, 글루코즈, 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜, 및 이의 혼합물과 같은 가용화제를 함유하는 용액을 포함한다.
비경구 제제에 사용된 약제학적으로 허용되는 담체는 수성 비히클, 비수성 비히클, 항미생물제, 등장성 제제, 완충제, 항산화제, 국소 마취제, 현탁제 및 분산제, 유화제, 격리제(sequestering agent) 또는 킬레이트제 및 기타 약제학적으로 허용되는 물질을 포함한다.
수성 비히클의 예는 염화나트륨 주사, 링거 주사, 등장성 덱스트로즈 주사, 멸균수 주사, 덱스트로즈 및 락테이트화된 링거 주사를 포함한다. 비수성 비경구 비히클은 야채 기원의 고정유, 면실유, 옥수수유, 참깨유 및 땅콩유를 포함한다. 세균발육억제성 또는 진균발육억제성 농도의 항미생물제를 페놀 또는 크레졸, 수은, 벤질 알콜, 클로로부탄올, 메틸 및 프로필 p-하이드록시벤조산 에스테르, 티메로살, 벤즈알코늄 클로라이드 및 벤즈에토늄 클로라이드를 포함하는 다수-투여량 용기내에 포장된 비경구 제제에 가하여야 한다. 등장성 제제는 염화나트륨 및 덱스트로즈를 포함한다. 완충제는 포스페이트 및 시트레이트를 포함한다. 항산화제는 아황산나트륨을 포함한다. 국소 마취제는 프로카인 하이드로클로라이드를 포함한다. 현탁제 및 분산제는 나트륨 카복시메틸셀룰로즈, 크산탄 검, 하이드록시프로필 메틸셀룰로즈 및 폴리비닐피롤리돈을 포함한다. 유화제는 폴리소르베이트 80(TWEEN® 80)을 포함한다. 금속 이온의 봉쇄제 또는 킬레이트제는 EDTA를 포함한다. 약제학적 담체는 또한 수 혼화성 비히클용 에틸 알콜, 폴리에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜; 및 pH 조절용 수산화나트륨, 염산, 시트르산 또는 락트산을 포함한다.
약제학적으로 활성인 조성물의 농도는, 주사가 바람직한 약리학적 또는 치료학적 효과를 생성하기에 효과적인 양을 제공하도록 조절된다. 정확한 투여량은 당해 분야에 공지되어 있는 바와 같이 환자 또는 동물의 연령, 체중 및 상태에 의존한다.
단위-투여량 비경구 제제는 앰플, 바이알 또는 침이 들어있는 주사기내로 포장된다. 비경구 투여용의 모든 제제는 당해 분야에 공지되고 실시되는 바와 같이 멸균되어야 한다.
예시적으로, 활성 조성물을 함유하는 멸균 수용액의 정맥내 또는 동맥내 주입은 효과적인 투여 유형이다. 다른 양태는 바람직한 약리학적 효과를 생성하는데 필수적인 주사된 활성 물질을 함유하는 멸균 수성 또는 유성 액제 또는 현탁제이다.
주사제는 국소 및 전신계 투여로 설계된다. 하나의 양태에서, 치료학적 유효 용량은 약 0.1% w/w 내지 약 90% w/w 이상의 농도, 특정 양태에서 치료한 조직에 대해 활성 성분 1% w/w의 농도를 함유하도록 제형화된다.
당해 조성물은 미분된 또는 다른 적합한 형태로 현탁될 수 있거나, 유도체화되어 더욱 가용성인 활성 생성물을 생성하거나 프로드럭을 생성할 수 있다. 수득되는 혼합물의 형태는 의도된 투여 유형 및 선택된 담체 또는 비히클중 조성물의 가용성을 포함하는, 다수의 인자에 의존한다. 유효 농도는 상태의 증상을 완화시키기에 충분하며 시험적으로 결정될 수 있다.
4. 동결건조된 분말
용액, 유액 및 기타 혼합물로서 투여하기 위해 재구성될 수 있는 동결건조된 분말도 또한 본원에서 관심분야이다. 이들은 또한 고체 또는 젤로 재구성되고 제형화될 수 있다.
동결건조시킨 멸균 분말은 본원에서 제공된 공액체, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 유도체를 적합한 용매속에 용해시켜 제조한다. 용매는 분말의 또는 분말로부터 제조된 재구성 용액의 안정성 또는 기타 약력학적 성분을 증진시키는 부형제를 함유할 수 있다. 사용될 수 있는 부형제는 덱스트로즈, 소르비탈, 프럭토즈, 옥수수 시럽, 크실리톨, 글리세린, 글루코즈, 슈크로즈 또는 기타 적합한 제제를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 하나의 양태에서, 용매는 또한 시트레이트, 나트륨 또는 칼륨 포스페이트 또는 당해 분야의 숙련가에게 공지된 다른 이러한 완충제와 같은 완충제를, 하나의 양태에서, 약 중성 pH에서 함유할 수 있다. 당해 분야의 숙련가에게 공지된 표준 조건하에서 동결건조를 수반한 용액의 후속적인 멸균 여과는 바람직한 제형을 제공한다. 하나의 양태에서, 수득되는 용액은 동결건조용 바이알로 분배될 것이다. 각각의 바이알은 단일 용량 또는 다수 용량의 조성물을 함유할 것이다. 동결건조된 분말은 약 4℃ 내지 실온과 같은 적절한 조건에서 저장시킬 수 있다.
동결건조된 분말을 주사용수로 재구성시키는 것은 비경구 투여시 사용하기 위한 제형을 제공한다. 재구성을 위해, 동결건조된 분말을 멸균수 또는 기타 적합한 담체에 가한다. 정확한 양은 선택된 조성물에 따른다. 이러한 양은 시험적으로 측정할 수 있다.
5. 국소 투여
국소 혼합물은 국소 및 전신계 투여용으로 기술된 바와 같이 제조한다. 수득되는 혼합물은 용액, 현탁액, 유액 등일 수 있으며, 크림제, 젤제, 연고제, 유제, 액제, 엘릭서르제, 로숀제, 현탁제, 팅크제, 페이스트제, 포말제, 에어로졸제, 관주제, 분무제, 좌제, 붕대, 경피 패취제 또는 국소 투여에 적합한 다른 어떠한 제형으로 제형화된다.
공액체 또는 이의 약제학적으로 허용되는 유도체는 흡입과 같은 국소 적용을 위한 에어로졸제로서 제형화될 수 있다(참조: 염증 질병, 특히 천식의 치료에 유용한 스테로이드의 전달을 위한 에어로졸제를 기술하고 있는 미국 특허 제4,044,126호; 제4,414,209호; 및 제4,364,923호). 호흡기에 투여하기 위한 이들 제형은 분무기용 에어로졸 또는 용액의 형태, 또는 흡인용 미세 분말로서, 단독으로 또는 락토즈와 같은 불활성 담체와 함께 존재할 수 있다. 이러한 경우, 제형의 입자는, 하나의 양태에서, 직경이 50 마이크론 미만이고, 다른 양태에서 직경이 10 마이크론 미만이다.
조성물은 피부 및 눈과 같은 점막에 젤제, 크림제 및 로션제의 형태로의 국소 적용, 및 눈에 적용 또는 수조내 적용 또는 척추관내 적용과 같이 국부 또는 국소 적용을 위해 제형화될 수 있다. 국소 투여는 경피 전달 및 또한 눈 또는 점막에 투여하기 위해, 또는 흡입 치료요법을 위해 고려된다. 활성 성분 단독 또는 다른 약제학적으로 허용되는 부형제와 함께의 비강 액제가 또한 투여될 수 있다. 이들 액제, 특히 안과용으로 의도된 액제는 적절한 염을 사용하여 pH가 약 5 내지 7인 0.01% 내지 10%의 등장성 용액으로 제형화될 수 있다.
6. 기타 투여 경로를 위한 조성물
이온삼투 및 전기영동 장치를 포함하는, 경피 패취와 같은 다른 투여 경로가 또한 본원에 고려된다.
이온삼투 장치 및 전기영동 장치를 포함하는 경피 패취는 당해 분야에 잘 공지되어 있다. 예를 들어, 이러한 패취는 미국 특허 제6,267,983호; 제6,261,595호; 제6,256,533호; 제6,167,301호; 제6,024,975호; 제6,010,715호; 제5,985,317호; 제5,983,134호; 제5,948,433호 및 제5,860,957호에 기술되어 있다.
예를 들어, 직장 투여용 약제학적 용량형은 전신계 효과를 위한 직장 좌제, 캅셀제 및 정제이다. 본원에 사용된 직장 좌제는 체온에서 용융 또는 연화되어 하나 이상의 약리학적으로 또는 치료학적으로 활성인 성분을 방출하는 직장 삽입용 고형체를 의미한다. 직장 좌제에 이용된 약제학적으로 허용되는 물질은 염기 또는 비히클 및 융점을 상승시키는 제제이다. 염기의 예는 코코아 버터(테오브로마 오일), 글리세린-젤라틴, 카르보왁스(폴리옥시에틸렌 글리콜), 및 지방산의 모노-, 디- 및 트리글리세라이드의 적절한 혼합물을 포함한다. 각종 염기의 배합물이 사용될 수 있다. 좌제의 융점을 상승시키기 위한 제제는 스페르마세티 및 왁스를 포함한다. 직장 좌제는 압착법 또는 용융에 의해 제조할 수 있다. 하나의 양태에서, 직장 좌제의 중량은 약 2 내지 3gm이다.
직장 투여용 정제 및 캅셀제는 동일한 약제학적으로 허용되는 물질을 사용하여 및 경구 투여용 제형에서와 동일한 방법을 사용하여 제조한다.
E. 제조 제품
조성물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 유도체는 포장재, 포장재내 과증식성 조직 또는 신생혈관화의 활성을 조절하거나, 또는 과증식성 조직 또는 신생혈관화 매개된 질병 또는 질환의 하나 이상의 증상, 또는 과증식성 조직 또는 신생혈관화 활성이 관여된 질병 또는 질환의 치료, 예방 또는 완화를 위해 효과적인, 본원에서 제공된 공액체 또는 이의 약제학적으로 허용되는 유도체, 및 공액체 또는 이의 약제학적으로 허용되는 유도체가 과증식성 조직 또는 신생혈관화의 활성을 조절하거나, 또는 과증식성 조직 또는 신생혈관화 매개된 질병 또는 질환의 하나 이상의 증상, 또는 과증식성 조직 또는 신생혈관화가 관여된 질병 또는 질환을 치료, 예방 또는 완화시키기 위해 사용됨을 나타내는 표지를 함유하는 제조 제품으로서 포장될 수 있다.
본원에 제공된 제조 제품은 포장재를 함유한다. 약제학적 제품을 포장하는데 있어서 사용하기 위한 포장재는 당해 분야의 숙련가에게 잘 공지되어 있다(참조: 미국 특허 제5,323,907호; 제5,052,558호 및 제5,033,252호). 약제학적 포장재의 예는 블리스터 팩(blister pack), 병, 튜브, 흡입기, 펌프, 백, 바이알, 용기, 주사기, 및 선택된 제형 및 의도된 투여 및 치료 유형에 적합한 특정의 포장재를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 본원에 제공된 공액체 및 조성물의 각종 배열의 제형은, 과증식성 질환 또는 신생혈관화가 매개인자, 또는 증상 또는 유발원에 대한 기여인자로서 관여하는 특정 질병 또는 질환의 광범위한 치료인 것으로 고려된다.
F. 키트
본원에 기술된 공액체중 어느 하나 또는 이의 약제학적으로 허용되는 유도체는 본원에 기술된 특정의 방법을 수행하는데 있어서의 지침서와 함께 키트내로 공급될 수 있다. 지침서는 인쇄된 종이, 개인에게 방법을 수행하는 방법을 지시하는 컴퓨터 디스크, 방법을 수행하기 위한 방법에 대한 지침를 포함하는 비데오 카세트 또는 디지탈 비데오 장치, 또는 원 위치로부터 데이타를 수신하거나 달리는 개인에게 인터넷을 거쳐서와 같이 지침을 제공하는 컴퓨터 메모리와 같은 명백한 형태일 수 있다.
또한 샘플, 또는 감염제를 진단하기 위한 표적 조직 또는 표적 조성물을 검출하기 위한 키트가 제공되며, 당해 키트는 표적 조직 또는 표적 조성물을 표적하는 표적 잔기, 및 예를 들면, 검정을 수행하거나, 결과를 해석하거나, 또는 표적 조직이 대상에 존재하는지를 측정하거나 대상이 감염제로 감염되었는지를 측정하는데 있어서 도움을 주는 지침서를 포함하는 본원에 기술된 공액체중 어느 하나를 포함한다. 키트는 또한 공액체를 유지하거나 검정을 수행하기 위한 하나 이상의 용기(미세역가 트레이, 에펜도르프 튜브 등)을 임의로 함유한다. 키트는 또한 공액체를 사용하여 어떠한 검출 반응 또는 검정을 조정하기 위한 표준물을 포함할 수 있다.
G. 공액체의 사용 방법
1. PDT, 진단 및 치료학적 적용 방법
요약하면, 조성물은 일반적으로 표적 조직, 표적 조성물 또는 대상을 조명하기 전에 대상에게 투여한다. 조성물은 본원에 기술된 바와 같이 투여된다.
최적의 치료학적 수준을 위한 본원에 기술된 공액체의 투여량은 임상적으로 측정할 수 있다. 특정의 기간을 허용하여 표적 조직에 의해 취해진 공액체를 순환시키거나 국부 전달하기 위하여 통과시킨다. 결합되지 않은 공액체를 기다리는 기간동안 순환으로부터 정화시키거나, 비-표적 조직으로부터 결합되지 않은 공액체를 정화시키기 위해 추가의 시간을 임의로 제공한다. 기다리는 기간은 임상적으로 측정하며 조성물의 조성에 따라 변할 수 있다.
기다리는 기간의 말기에, 광원을 사용하여 결합된 공액체를 활성화시킨다. 광원을 비-응집성(비-레이저) 또는 응집성(레이저) 광을 제공할 수 있다. 예를 들어, 비-응집성 광원은 광학 여과기, 텅스텐 램프, 형광성 램프의 냉 음극, 할로겐 램프, 발광 다이오드(LED), LDE 배열, 백열광원 및 기타 전기발광 장치가 장착된 수은 또는 크세논 전등 램프를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 조사 영역의 미세한 정의가 요구되지 않거나, 거대 영역이 조사되는 경우 램프원이 사용된다. 촛점을 맞춘 비-응집성 광을 사용하여 예를 들면 렌즈를 사용하여 광 또는 광 섬유에 촛점을 맞춤으로써 광을 지시하거나 전달함에 의해 소 부위를 조명할 수 있다. 레이저 원의 고 특정 휘도 및 더욱 용이하게 조절되는 빔 특성(beam property)으로 인하여, 이러한 레이저 원을 일반적으로 사용하여 작은, 잘 정의된 영역을 조사한다. 응집성 광원은 염료 레이저, 아르곤 이온 레이저, 레이저 다이오드, 턴어블 레이저(tunable laser), Ti-사피레 레이저(Ti-sapphire laser), 루비 레이저, 알렉산드라이트 레이저, 헬륨-네온 레이저, GaAlAs 및 InGaAs 다이오드 레이저, Nd-YLF 레이저, Nd-유리 레이저, Nd-YAG 레이저 및 섬유 레이저를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 레이저는 흔히 공촛점 장비에서 여기원으로, 및 매우 높은 플럭스를 창조하기 위한 여기 원으로서 사용된다. 레이저원은, 이들이 특정 범위내에서 특정의 바람직한 밴드를 제공하기 위해 여과될 수 있는 연속 스펙트럼을 일반적으로 생산하는, 램프와는 대조적인 제한된 별개 세트의 파장을 방출한다는 점에서 제한된다.
조사 부위는 검출, 진단 또는 치료될 병리학적 영역의 위치 및 면적으로 측정한다. 조사 기간은, 검출 또는 치료가 수행되거나, 시험적으로 측정될 수 있는지에 따를 것이다. 약 1분 내지 72시간 중 어느 시점의 총 또는 누적된 기간을 사용할 수 있다. 하나의 양태에서, 조사 기간은 약 4분 내지 48시간이다. 다른 양태에서, 조사 기간은 약 30분 내지 24시간이다.
조사를 위해 사용된 광의 에너지 또는 총 플루언스는 약 10 주울(Joule) 내지 약 25,000주울; 일부 양태에서, 총 플루언스는 약 100 주율 내지 약 20,000 주울 또는 약 500 주율 내지 약 10,000 주울이다. 바람직한 효과를 생성하기에 충분한 파장 및 형광의 광을, 표적 조직 또는 표적 조성물을 파괴하거나 손상시키기 위한 치료학적 치료를 위한 것인지 또는 형광에 의한 검출을 위한 것인지에 대해 선택한다. 감광제의 특징적인 광 흡수 파장과 적어도 일부 상응하는 파장의 광을 표적 조직을 조사하는데 사용한다.
사용된 광에 의해 전달된 전력은 와트로 측정하며, 여기서, 1 와트는 1주울/초과 동일하다. 강도는 면적당 전력이다. 즉, 강도는 와트/cm2로 측정할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 조사를 위해 사용된 광의 강도는 약 5mW/cm2 내지 약 500mW/cm2일 수 있다. 총 플루언스 또는 광의 에너지의 양(주울)은 총 노출 기간(초)로 나누므로, 표적물이 조사에 노축되는 시간이 길수록, 보다 많은 양의 총 에너지 또는 플루언스의 양이 사용된 광의 강도의 양을 증가시킴이 없이 사용될 수 있다. 본 발명은 본원에 기술된 공액체를 활성화시키기에 충분히 높은 조사의 총 플루언스의 양으로 사용한다.
광역학적 치료요법을 위해 본원에 기술된 공액체를 사용하는 하나의 양태에서, 공액체는 진단되거나 치료된 포유동물, 예를 들면 사람에게 주사된다. 주사 수준은 일반적으로 약 0.1 내지 약 0.5μmol/체중 kg이다. 치료의 경우에, 치료될 부위를 바람직한 파장 및 에너지, 예를 들면 약 10 내지 200J/cm2에서 광에 노출시킨다. 검출의 경우에, 형광을 공액체를 조명하는데 사용된 것보다 상이한 파장에서 공액체에 형광을 유발하기에 충분한 파장에서 광에 노출시키는 경우 측정한다. 검출시 사용된 에너지는 치료에 요구되는 것보다 일반적으로 현저히 낮으며 형광을 유발하기에 충분하다.
2. 표적 조직 또는 표적 조성물의 검출
PDT외에, 본원에 제공된 조성물을 사용하여 대상의 표적 세포, 표적 조직 또는 표적 조성물을 검출할 수 있다. 본원에 제공된 공액체중 하나를 표적 조직 또는 표적 조성물의 검출에 사용하는 경우, 공액체를 대상내로 도입시키고 공액체가 표적 조직내에 축척되도록 하거나 표적 조성물과 결합되도록 하는 충분한 시간을 제공한다. 이후 치료 부위를 일반적으로 공액체의 형광을 유발시키기에 충분한 에너지의 광을 사용하여 조사하며, 사용된 에너지는 일반적으로 광역학적 치료요법 치료에 요구되는 것보다 현저지 낮다. 형광은 바람직한 파장의 광에 노출시 측정하며, 형광의 양은 당해 분야에 공지된 방법에 의해 정성적으로 또는 적량적으로 공액체의 존재와 관련될 수 있다.
3. 감염제의 진단
본원에 제공된 공액체를 사용하여 감염제의 존재 또는 대상내 감염제의 실체를 진단할 수 있다. 당해 양태에서, 본원에 제공된 공액체의 표적 잔기는 감염제에 특이적이도록 선택한다. 예를 들어, 선택된 표적 잔기는 감염제와 선택적으로 연관된 항체 또는 항체 단편일 수 있으며 기술된 공액체가 감염제와 결합되고 비-표적 조직으로부터 정화되기에 충분한 시간을 허용한 후, 공액체를 공액체의 형광을 유발하기에 충분한 에너지의 광에 노출시킴으로써 가시화시킬 수 있다. 예로서, 본원에 제공된 공액체중 어느 하나를 적합한 헬리코박터 파이로리(Helicobacter pylori) 항원에 대해 표적화된 항체를 표적 잔기로서 포함시킬 수 있다. 공액체는 대상내로 도입시키는 경우, 세균이 발견되는 위 점막/내피층에 공액체를 방출하는 약제학적 제제로 제형화한다. 공액체가 표적 감염제와 선택적으로 결합하고 어떠한 결합되지 않은 공액체가 비-표적 잔기로부터 정화되기에 충분한 시간 경과후, 대상을 시험하여 어떠한 헬리코박터 파이로리가 존재하는지를 측정한다. 이는 예를 들면, 예상된 표적 부위를 광섬유를 사용하고 공액체의 어떠한 형광도 검출하는 것과 같은 공액체의 형광을 유발하기에 충분한 에너지의 광으로 조사함으로써 수행한다.
4. 형광 면역검정
고통을 주는 형광 면역검정의 하나의 문제점은 배경 조사로부터 목적하는 형광 시그날을 식별하는 것이다. 배경 조사로부터 시그날의 강도는 목적한 형광 시그날 강도보다 10,000 배까지 더 높을 수 있다. 배경 검출의 문제는 특히 생물학적 샘플의 검정시 증명된다. 예를 들어, 혈장의 분석에서, 천연적으로 존재하는 형광성 물질, 빌리베르딘의 존재는 실질적인 배경 조사를 유발한다. 이러한 화합물은 고도로 형광성이며 표지 시그날을 방해하는 현저한 배경 시그날에 기여하므로, 플루오레세인 표지를 사용하는 검정의 감도를 제한한다.
기술된 공액체중 어느 하나를 진단 목적을 위해 사용하는 경우, 감광제 성분은 단지 형광체로서 요구된다. 이후 당해 양태의 퀀칭제는 표적에 결합되지 않는 경우 형광체로부터 거짓 양성 시그날의 생성을 방지하도록 공급된다. 기술된 공액체의 표적 잔기와 표적 세포, 표적 조직 또는 표적 조성물의 상호작용시에만 , 퀀칭제가, 감광제가 형광체로 작용할 수 있는 감광제와 형광-퀀칭 상호작용-허용 위치로부터 이동된다.
형광성 면역검정은 또한 당해 분야의 숙련가에게 잘 공지되어 있다. 예를 들어, 하나의 양태에서, 샘플을 감염제 또는 표적 조성물의 존재에 대해 분석할 수 있다. 샘플은 고체 지지체에 고정시키거나 검정을 용액속에서 수행할 수 있다. 기술된 공액체를 가하고 생물학적 검정 조건하에 샘플과 함께 항온처리한다. 시험 샘플을 고체 지지체에 고정시키는 경우, 과량의 결합하지 않는 공액체가 고체 지지체를 완충제, 염수 또는 증류수로 세척시킴에 의해 임의로 제거될 수 있다. 본원에 기술된 공액체의 특성으로 인하여, 표적 잔기를 통해 표적에 결합된 공액체만이 조명시 형광성일 것이다. 분석하는 샘플에 결합된 공액체의 검출 및 측정은 정성적 또는 적량적 측정을 위한 비교치와 비교될 수 있는 값을 생성한다.
하기 실시예는 단시 예시 목적을 위해 포함되며 본 발명의 영역을 제한하는 것으로 의도되지는 않는다.
실시예 1
탈라포르핀 나트륨과 같은 감광제를 공유 결합을 사용하여 단일쇄 올리고뉴클레오타이드의 한쪽 말단에 공액시킨다. 올리고뉴클레오타이드는 표적 조직 또는 구조에 대한 적합한 결합 친화도를 갖는 것으로 공지된 결합 서열로 이루어진 나머지 올리고뉴클레오타이드와 함께 상호간의 상보적 서열로 시작하여 이러한 서열로 끝난다. 올리고뉴클레오타이드의 반대쪽 말단은 공유 결합을 통해 비-형광성 퀀칭제에 공액된다.
치료학적 유효량의 당해 공액체를 대상에게 투여한다. 제제가 요구된 표적에 결합하고 정상 조직으로부터 제거되기에 충분한 시간 후, 적절한 파장의 광원을 사용하여 과증식성 조직의 병변 또는 영역을 포함하는 부위에 치료학적 유효량의 광을 전달한다.
실시예 2
다른 양태에서, 감광제 탈라포르핀 나트륨을 1,3-디아미노프로판과 같은 시 판되는 α,ω-디아미노알칸 결합 종으로 수용성 카보디이미드 시약을 사용하여 유도체화함으로써 도 2에 나타낸 모노아미노 화합물을 수득한다. 이후, 당해 종을 당해 분야에 공지된 방법을 사용하여 올리고뉴클레오타이드 또는 올리고펩타이드와 같은 생물학적 시스템에서 선택적인 표적화를 입증하는 항체 또는 중합체와 같은 표적 잔기상에서 설프하이드릴-반응성 결합 잔기를 통해 결합시킨다. 이는 일반적으로 화학적으로 티올 작용기와 반응하는 친전자체(예: 할로아세틸 또는 말레이미딜 그룹)으로 처리하는 것을 포함한다. 도 2에 나타낸 종의 단일-아미노 구조는, 퀀칭제가 조성물의 나머지와 공유 결합하는 국소화학적으로 정의된 종이 제조되도록 한다. 당해 분야의 숙련가는 당해 방법을 사용하여 설프하이드릴-말단화된 알킬 그룹이 5' 포스페이트에 위치하는 시판되는 형태로 수득된 올리고뉴클레오타이드에 퀀칭제를 연결할 수 있다.
실시예 3
탈라포르핀 나트륨과 같은 감광제를 아미드 결합을 통해 표적에 대해 선택적인 결합을 나타내는 것으로 공지된 중합체의 한쪽 말단에 공액시킨다. 중합체의 반대쪽 말단은 다브실 클로라이드와 같은 시판되는 제제와 반응시킴에 의해 다브실 (4-(4'-디메틸아미노페닐아조)벤조일) 그룹과 같은 퀀칭제에 공액시킨다. 당해 제제는 또한 조성물의 수용액에 적합한 금속 이온을 첨가함으로써 개질시킬 수 있다. 금속은 포르피린 환-시스템의 배위 포켓에 결합하며 또한 퀀칭 그룹의 아민 또는 아조 그룹을 배위시킴으로써 퀀칭제가 감광제에 충분히 근접하도록 함으로써 에너지가 이동되도록 하고 이로써 일중항 산소의 생성을 퀀칭시킨다. 이후 표적화된 중합체의 이의 표적에 대한 결합은 이러한 배위 결합 환경을 파괴하여 퀀칭제가 금속으로부터 방출되도록 하고 퀀징제가 감광제로부터 분리되어 이동하여 자체 활성을 회복하도록 한다.
당해 예시적인 공액체의 치료학적으로 유용한 양을 대상에게 투여한다. 공액체가 의도된 표적에 결합하고 정상 조직으로부터 제거되기에 충분한 시간 경과후, 적절한 파장의 광원을 사용하여 치료학적 유효량의 광을 과증식성 조직의 병변 또는 영역을 포함하는 부위에 전달한다.
변형들이 당해 분야의 숙련가에게 익숙할 것이므로, 본 발명은 첨부된 청구의 범위의 영역에만 한정되도록 의도된다. 본원에서 언급된 모든 특허, 공개된 특허원 및 비-특허 서류들은 본원에서 참조로 인용된다.

Claims (64)

  1. 형광체 또는 감광제; 퀀칭제; 및 표적 잔기를 포함하며, 여기서, 형광체 또는 감광제는, 표적 잔기가 표적에 결합할 때까지 형광체 또는 감광제의 활성화가 퀀칭되도록 하는 방식으로 퀀칭제 또는 표적 잔기에 결합되어 있고, 표적 잔기가 표적에 결합할 때, 퀀칭제가 감광제로부터 분리되어 이동하여 적합한 파장의 광으로 조사시 감광제가 활성화되도록 하는 공액체.
  2. 제1항에 있어서, 형광체가 5-((2-아미노에틸)-아미노)나프탈렌-1-설폰산(EDANS)인 공액체.
  3. 제1항에 있어서, 감광제가 포르피린인 공액체.
  4. 제1항에 있어서, 감광제가 클로린인 공액체.
  5. 제1항에 있어서, 감광제가 박테리오클로린인 공액체.
  6. 제1항에 있어서, 퀀칭제가 β-카로틴 또는 이의 유도체인 공액체.
  7. 제1항에 있어서, 표적 잔기가 항체인 공액체.
  8. 제1항에 있어서, 표적 잔기가 항체의 단편 또는 기타 유도체인 공액체.
  9. 제1항에 있어서, 표적 잔기가 항원, 리간드, 수용체, 특이적 결합쌍 중의 하나의 구성원, 폴리아미드, 펩타이드, 올리고사카라이드, 다당류, 저밀도 지단백질(LDL) 또는 LDL의 아포단백질, 스테로이드, 스테로이드 유도체, 호르몬 및 호르몬-모사체로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 공액체.
  10. 제1항에 있어서, 감광제 및 퀀칭제가 에스테르, 아미드 또는 설폰아미드 결합을 사용하여 탄소수 1 내지 20의 설폰산, 하이드록시 지방산 또는 아미노산과 결합하기 위한 결합 성분을 포함하는 공액체.
  11. 제10항에 있어서, 결합 성분이 20 내지 60개 잔기의 올리고뉴클레오타이드인 공액체.
  12. 제11항에 있어서, 올리고뉴클레오타이드가, 표적의 부재하에서, 퀀칭제가 감광제에 충분히 근접하여 감광제가 불활성이도록 하는 배좌(conformation)를 채택하도록 하는 상호간의 상보성 영역의 하나 이상의 쌍과 함께 바람직한 표적에 결합하기 위한 특이적 서열을 함유하고, 여기서, 표적에 대한 표적-특이적인 서열의 결합은 배좌를 파괴함으로써 감광제가 적절한 파장의 광으로 조사시 활성이 되도록 하 는 공액체.
  13. 제1항에 있어서, 퀀칭제가 4-(4'-디메틸아미노-페닐아조)벤조산(DABCYL) 또는 4-(4'-디메틸아미노-페닐아조)설폰산(DABSYL)인 공액체.
  14. 제1항에 있어서, 감광제 및 퀀칭제가 바람직한 표적에 대해 결합 특이성을 나타내는 중합체에 의해 결합되며, 여기서, 표적의 부재하에서, 결합된 시스템은, 퀀칭제가 감광제에 충분히 근접하여 감광제가 광화학적으로 불활성이 되도록 하는 배좌를 채택하며, 표적의 존재하에서, 당해 배좌가 파괴되어 광화학적 과정이 수행되도록 하는 공액체.
  15. 제1항에 있어서, 감광제가 포르피린 또는 포르피린 유도체인 테트라피롤을 포함하며 이의 중심 배위강내에 생리학적으로 허용되는 금속 원자를 지니고 하나 이상의 적합한 작용 그룹이 감광제내에 배위된 금속의 축 위치에 효율적으로 배위된 퀀칭제상에 또는 근처에 위치하며; 표적 잔기는, 표적의 존재가 금속에 대한 축 리간드의 비교적 약한 결합을 파괴함으로써 퀀칭제를 방출하고 형광성 또는 PDT 제제가 활성이 되도록 하는 방식으로 위치하는 공액체.
  16. 제1항에 있어서, 형광체가 하나 이상의 유형의 제2 형광체 또는 감광제의 여기에 적합한 파장의 광을 방출하며 하나 이상의 제2 형광체 또는 감광제의 존재가, 당해 조성물이 조성물과 반응할 수 있는 각각의 표적의 존재에 대해 적절하도록 설계된 상이한 반응들을 생성하도록 하는 공액체.
  17. 제1항에 있어서, 표적 잔기가 하나 이상의 설페이트 또는 설포네이트 작용 그룹을 지닌 중합체인 공액체.
  18. 제17항에 있어서, 표적 잔기가 덱스트란 설페이트인 공액체.
  19. 제18항에 있어서, 덱스트란 설페이트의 평균 분자량이 약 5,000인 공액체.
  20. 제1항에 있어서, 감광제가 탈라포르핀 나트륨인 공액체.
  21. 제1항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 약제학적으로 허용되는 담체중에 포함하는 약제학적 조성물.
  22. 포장재; 및
    포장재내에 함유된 제1항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 포함하며, 여기서, 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체는 과증식성 질환의 증상을 완화하기 위한 광역학적 치료요법에 효과적이고; 포장재는, 당해 조성물 또는 이의 염이 과증식성 질환의 증상을 완화시키기 위한 광역학적 치 료요법에 사용된다는 것을 나타내는 표지를 포함하는 제품.
  23. (i) 표적과 우선적으로 결합하는 제1항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 대상에게 투여하는 단계; 및
    (ii) 대상에게 치료학적 효과를 생성하기에 충분한 총 풀루언스(fluence) 및 파장의 광으로 조사하는 단계를 포함하여, 표적에 광역학적 치료요법을 실시하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 표적이 혈관 내피 조직, 신혈관계 조직, 눈에 존재하는 신혈관계 조직, 종양의 비정상적인 혈관벽, 고형 종양, 두부 종양, 경부 종양, 눈 종양, 위장관 종양, 간 종양, 유방 종양, 전립선 종양, 폐 종양, 비고형 종양, 조혈 조직 및 림프 조직중 하나의 악성 세포, 혈관계내 병변, 질병이 있는 골수, 및 질병이 있는 세포로 이루어진 그룹 중에서 선택되고, 여기서, 당해 질병이 자가면역 질환 및 염증성 질환 중 하나인 방법.
  25. 제24항에 있어서, 표적 조성물이 세균, 바이러스, 진균, 원생동물 및 독소로 이루어진 그룹 중에서 선택된 방법.
  26. 제24항에 있어서, 조사 단계 전에, 표적에 우선적으로 결합되지 않은 공액체가 대상의 비-표적 조직으로부터 제거되기에 충분한 시간을 허용하는 단계를 추가 로 포함하는 방법.
  27. (i) 과증식성 조직과 우선적으로 결합되는 제1항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 대상에게 투여하는 단계, 및
    (ii) 공액체를 활성화시키기에 충분한 플루언스 및 파장의 광으로 대상을 조사함으로써 과증식성 조직이 파괴되거나 손상되도록 하는 단계를 포함하는, 대상에서 과증식성 조직을 치료하기 위한 광역학적 치료 방법.
  28. (i) 표적 조직과 우선적으로 결합하는 제1항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체의 충분한 양을 대상에게 투여하는 단계; 및
    (ii) 공액체를 환자내에서 가시화시키는 단계를 포함하여, 대상내에서 표적 조직의 존재를 검출하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 가시화 단계가 공액체를 충분한 에너지의 광에 노출시켜 공액체가 형광을 유발하도록 함으로써 달성되는 방법.
  30. (i) 생물학적 샘플에 표적에 결합하는 제1항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 가하는 단계; 및
    (ii) 조성물을 검출하는 단계를 포함하는, 생물학적 샘플에서 표적을 검출하는 방법.
  31. 제32항에 있어서, 생물학적 샘플이 혈액, 뇨, 타액, 눈물, 활막액, 땀, 간질액, 정자, 뇌척수액, 복수 및/또는 종양 조직 생검 및 순환하는 종양 세포로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 방법.
  32. (i) 감염제에 결합하는 표적 잔기를 지닌 제1항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 환자에게 투여하는 단계; 및
    (ii) 공액체를 환자내에서 가시화시키는 단계를 포함하여, 환자에서 감염제를 진단하는 방법.
  33. 제32항에 있어서, 가시화 단계가 공액체를 충분한 에너지의 광에 노출시켜 공액체가 형광을 유발하도록 함으로써 달성되는 방법.
  34. (i) 제1항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 대상에게 투여하는 단계; 및
    (ii) 공액체가 우선적으로 결합된 환자의 적어도 일부분의 화상을 생성시키는 단계를 포함하여, 대상에서 표적 조직 또는 표적 조성물의 화상을 생성시키는 방법.
  35. 제1항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체 및 광역학적 치료요법의 방법을 교시하는 지침서를 포함하는, 과증식성 질환을 치료하기 위한 키트.
  36. 특정 세포 또는 조직으로 향하는 표적 잔기를 포함하는 제1항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체; 및
    형광 영상화의 방법을 교시하는 지침서를 포함하는, 세포 또는 조직을 특이적으로 표지하기 위한 키트.
  37. 제1항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체; 및 광원을 포함하는 조합물.
  38. 중심 배위 강에 생리학적으로 허용되는 금속 원자를 포함하는 테트라피롤 또는 테트라피롤 유도체 감광제;
    감광제내에 배위된 금속의 축 위치에 배위하고 감광제와의 에너지 이동 배좌로 퀀칭제를 위치시킴으로써 감광제의 활성화가 퀀칭되도록 하는 하나 이상의 적합한 작용 그룹을 포함하는 퀀칭제; 및
    표적 잔기를 포함하며, 여기서, 표적에 대한 표적 잔기의 결합은 금속에 대한 퀀칭제의 축 리간드의 결합을 파괴함으로써 퀀칭제를 방출시켜 감광제가 활성이 되도록 하는 공액체.
  39. 제38항에 있어서, 감광제가 포르피린인 공액체.
  40. 제38항에 있어서, 감광제가 클로린인 공액체.
  41. 제38항에 있어서, 감광제가 박테리오클로린인 공액체.
  42. 제38항에 있어서, 감광제가 탈라포르핀 나트륨인 공액체.
  43. 제38항에 있어서, 퀀칭제가 β-카로틴 또는 이의 유도체인 공액체.
  44. 제38항에 있어서, 표적 잔기가 항체, 및 항체 단편 또는 항체의 기타 유도체인 공액체.
  45. 제38항에 있어서, 표적 잔기가 항원, 리간드, 수용체, 특이적 결합 쌍 중의 하나의 구성원, 폴리아미드, 펩타이드, 올리고사카라이드, 다당류, LDL 또는 LDL의 아포단백질, 스테로이드, 스테로이드 유도체, 호르몬 및 호르몬-모사체로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 공액체.
  46. 제38항에 있어서, 표적 잔기가 덱스트란 설페이트인 공액체.
  47. 제38항에 있어서, 퀀칭제가 4-(4'-디메틸아미노-페닐아조)벤조산(DABCYL) 또는 4-(4'-디메틸아미노-페닐아조)설폰산(DABSYL)인 공액체.
  48. 제38항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 약제학적으로 허용되는 담체속에 포함하는 약제학적 조성물.
  49. 포장재; 및
    포장재내에 함유된 제38항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 포함하며, 여기서, 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체가 과증식성 질환의 증상을 완화시키기 위한 광역학적 치료요법에 효과적이며; 포장재가, 당해 조성물 및 이의 염이 과증식성 질환의 증상을 완화시키기 위한 광역학적 치료요법에서 사용됨을 나타내는 표지를 포함하는 제품.
  50. (i) 대상에게 표적과 우선적으로 결합하는 제38항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 투여하는 단계; 및
    (ii) 환자를 치료 효과를 생성하기에 충분한 총 플루언스 및 파장의 광으로 조사하는 단계를 포함하는, 표적에 광역학적 치료요법을 실시하는 방법.
  51. 제50항에 있어서, 표적이 혈관 내피 조직, 신혈관계 조직, 눈에 존재하는 신혈관계 조직, 종양의 비정상적인 혈관벽, 고형 종양, 두부 종양, 경부 종양, 눈 종 양, 위장관 종양, 간 종양, 유방 종양, 전립선 종양, 폐 종양, 비고형 종양, 조혈 조직 및 림프 조직중 하나의 악성 세포, 혈관계내 병변, 질병이 있는 골수, 및 질병이 있는 세포로 이루어진 그룹 중에서 선택되고, 여기서, 당해 질병이 자가면역 질환 및 염증성 질환 중 하나인 방법.
  52. 제50항에 있어서, 표적 조성물이 세균, 바이러스, 진균, 원생동물 및 독소로 이루어진 그룹 중에서 선택된 방법.
  53. 제50항에 있어서, 조사 단계 전에, 표적에 우선적으로 결합되지 않은 공액체가 대상의 비-표적 조직으로부터 제거되기에 충분한 시간을 허용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  54. (i) 과증식성 조직과 우선적으로 결합되는 제38항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 대상에게 투여하는 단계, 및
    (ii) 공액체를 활성화시키기에 충분한 플루언스 및 파장의 광으로 대상을 조사함으로써 과증식성 조직이 파괴되거나 손상되도록 하는 단계를 포함하는, 대상에서 과증식성 조직을 치료하기 위한 광역학적 치료 방법.
  55. (i) 표적 조직과 우선적으로 결합하는 제38항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체의 충분한 양을 대상에게 투여하는 단계; 및
    (ii) 공액체를 환자내에서 가시화시키는 단계를 포함하여, 대상내에서 표적 조직의 존재를 검출하는 방법.
  56. 제55항에 있어서, 가시화 단계가 공액체를 충분한 에너지의 광에 노출시켜 공액체가 형광을 유발하도록 함으로써 달성되는 방법.
  57. (i) 생물학적 샘플에 표적에 결합하는 제38항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 가하는 단계; 및
    (ii) 조성물을 검출하는 단계를 포함하는, 생물학적 샘플에서 표적을 검출하는 방법.
  58. 제57항에 있어서, 생물학적 샘플이 혈액, 뇨, 타액, 눈물, 활막액, 땀, 간질액, 정자, 뇌척수액, 복수 및/또는 종양 조직 생검 및 순환하는 종양 세포로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 방법.
  59. (i) 감염제에 결합하는 표적 잔기를 지닌 제38항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 환자에게 투여하는 단계; 및
    (ii) 공액체를 환자내에서 가시화시키는 단계를 포함하여, 환자에서 감염제를 진단하는 방법.
  60. 제59항에 있어서, 가시화 단계가 공액체를 충분한 에너지의 광에 노출시켜 공액체가 형광을 유발하도록 함으로써 달성되는 방법.
  61. (i) 제38항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체를 환자에게 투여하는 단계; 및
    (ii) 공액체가 우선적으로 결합된 환자의 적어도 일부분의 화상을 생성시키는 단계를 포함하여, 환자에서 표적 조직 또는 표적 조성물의 화상을 생성시키는 방법.
  62. 제38항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체 및 광역학적 치료요법의 방법을 교시하는 지침서를 포함하는, 과증식성 질환을 치료하기 위한 키트.
  63. 특정 세포 또는 조직으로 향하는 표적 잔기를 포함하는 제38항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체; 및
    형광 영상화 방법을 교시하는 지침서를 포함하는, 특정 세포 또는 조직을 표지하기 위한 키트.
  64. 제38항에 따른 공액체 또는 약제학적으로 허용되는 이의 유도체; 및
    광원을 포함하는 조합물.
KR1020067007796A 2003-09-23 2004-09-23 표적화된 ｐｄｔ 제제의 선택성을 증진시키는 표적 결합에의해 활성화된 일중항 산소 감광제 KR20060092254A (ko)

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