PL216661B1 - Rozpuszczalne w wodzie anionowe pochodne bakteriochlorofilu, sposób ich wytwarzania, kompozycja farmaceutyczna zawierająca te pochodne oraz ich zastosowanie - Google Patents

Rozpuszczalne w wodzie anionowe pochodne bakteriochlorofilu, sposób ich wytwarzania, kompozycja farmaceutyczna zawierająca te pochodne oraz ich zastosowanie

Info

Publication number
PL216661B1
PL216661B1 PL376734A PL37673403A PL216661B1 PL 216661 B1 PL216661 B1 PL 216661B1 PL 376734 A PL376734 A PL 376734A PL 37673403 A PL37673403 A PL 37673403A PL 216661 B1 PL216661 B1 PL 216661B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
compound
pharmaceutical composition
composition according
pdt
tumor vasculature
Prior art date
Application number
PL376734A
Other languages
English (en)
Other versions
PL376734A1 (pl
Inventor
Avigdor Scherz
Alexander Brandis
Ohad Mazor
Yoram Salomon
Hugo Scheer
Original Assignee
Yeda Res & Dev
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=30011928&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL216661(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Yeda Res & Dev filed Critical Yeda Res & Dev
Publication of PL376734A1 publication Critical patent/PL376734A1/pl
Publication of PL216661B1 publication Critical patent/PL216661B1/pl

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/062—Photodynamic therapy, i.e. excitation of an agent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/0008—Introducing ophthalmic products into the ocular cavity or retaining products therein
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/40—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom, e.g. sulpiride, succinimide, tolmetin, buflomedil
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A61K41/0057—Photodynamic therapy with a photosensitizer, i.e. agent able to produce reactive oxygen species upon exposure to light or radiation, e.g. UV or visible light; photocleavage of nucleic acids with an agent
    • A61K41/0071—PDT with porphyrins having exactly 20 ring atoms, i.e. based on the non-expanded tetrapyrrolic ring system, e.g. bacteriochlorin, chlorin-e6, or phthalocyanines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A61K41/0057—Photodynamic therapy with a photosensitizer, i.e. agent able to produce reactive oxygen species upon exposure to light or radiation, e.g. UV or visible light; photocleavage of nucleic acids with an agent
    • A61K41/0076—PDT with expanded (metallo)porphyrins, i.e. having more than 20 ring atoms, e.g. texaphyrins, sapphyrins, hexaphyrins, pentaphyrins, porphocyanines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013—Luminescence
    • A61K49/0017—Fluorescence in vivo
    • A61K49/0019—Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules
    • A61K49/0021—Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules the fluorescent group being a small organic molecule
    • A61K49/0036—Porphyrins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0624—Apparatus adapted for a specific treatment for eliminating microbes, germs, bacteria on or in the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P13/00—Drugs for disorders of the urinary system
    • A61P13/08—Drugs for disorders of the urinary system of the prostate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
    • A61P27/02—Ophthalmic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/10—Antimycotics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P33/00—Antiparasitic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A61P35/04—Antineoplastic agents specific for metastasis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F1/00—Compounds containing elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
    • C07F1/08—Copper compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F13/00—Compounds containing elements of Groups 7 or 17 of the Periodic Table
    • C07F13/005—Compounds without a metal-carbon linkage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/006—Palladium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/0006—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/006—Palladium compounds
    • C07F15/0066—Palladium compounds without a metal-carbon linkage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
    • C07F15/04—Nickel compounds
    • C07F15/045—Nickel compounds without a metal-carbon linkage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F3/00—Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table
    • C07F3/02—Magnesium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F3/00—Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table
    • C07F3/06—Zinc compounds

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku są nowe rozpuszczalne w wodzie anionowe pochodne bakteriochlorofilu, sposób ich wytwarzania, zawierająca je kompozycja farmaceutyczna i ich zastosowanie w sposobach leczenia fotodynamicznego i diagnozowaniu nowotworów i różnych chorób naczyniowych in vivo, takich jak zwyrodnienie plamki żółtej związane z wiekiem, jak również w sposobach eliminacji wirusów i mikroorganizmów in vivo i ex vivo.
Definicje i skróty
AMD: zwyrodnienie plamki żółtej związane z wiekiem;
Bchl: bakteriochlorofiI a - pentacykliczna 7,8,17,18-tetrahydroporfiryna z piątym pierścieniem 3 izocyklicznym, centralnym atomem Mg, grupą fitylową lub geranylogeranylową w pozycji 173, grupą 22
COOCH3 w pozycji 132, atomem H w pozycji 132, grupami metylowymi w pozycjach 2, 7, 12, 18, grupą acetylową w pozycji 3 i grupą etylową w pozycji 8;
Bphe: bakteriofeofityna a (Bchl, w której centralny atom Mg zastąpiony jest przez dwa atomy wodoru);
2
Bpheid: bakteriofeoforbid a (pochodna z wolną grupą karboksylową przy C-172 pochodząca od BPhe);
Pd-Bpheid: Pd-bakteriofeoforbid a;
PDT: leczenie fotodynamiczne;
Rodobakteriochloryna: tetracykliczna 7,8,17,18-tetrahydroporfiryna mająca grupę -CH2CH2COOH w pozycji 17, -COOH w pozycji 13, grupy metylowe w pozycjach 2, 7, 12, 8 i grupy etylowe w pozycjach 3 i 8.
W opisie zastosowano numerację pochodnych bakteriochlorofilu według IUPAC. Według tej nomenklatury, naturalne bakteriochlorofile niosą dwie grupy estru kwasu karboksylowego w pozycjach 2 2 3 3
132 i 172, jednakże są zestryfikowane w pozycjach 133 i 173.
Stan techniki
Leczenie fotodynamiczne (PDT) jest niechirurgiczną techniką leczenia nowotworów, w której łączy się nietoksyczne leki i nieszkodliwe naświetlanie fotouczulające w celu wytworzenia rodzaju tlenu o aktywności cytotoksycznej in situ. Technika ta jest bardziej wybiórcza niż powszechnie stosowane chemioterapia nowotworów i radioterapia. Do chwili obecnej, w klinice stosuje się porfiryny jako główne środki fotouczulające. Jednakże, obecne środki fotouczulające posiadają kilka niedoskonałości, które ograniczają ich zastosowanie, w tym głównie: (1) względnie niewielka absorpcja w widzialnym zakresie widma, co ogranicza leczenie do płytko położonych nowotworów; (2) nagromadzanie się i długotrwała retencja środka fotouczulającego w skórze pacjenta, prowadząca dodługotrwałej (dni, miesiące) nadwrażliwości skóry na światło; oraz (3) niewielkie, lub nawet brak zróżnicowania pomiędzy skutkami PDT w naświetlanym nowotworze i tkankach nienowotworowych. Powyższe wady obecnych leków zainicjowały poszukiwania środków fotouczulających drugiej generacji o absorpcji fal o większej długości, wykazujących lepsze zróżnicowanie w ich retencji w komórkach nowotworowych i skórze lub innych prawidłowych tkankach.
W celu optymalizacji działania leków porfirynowych w terapii i diagnostyce, zaproponowano kilka pochodnych porfiryny, w których występuje, np. centralny atom metalu (inny niż Mg) skompleksowany z czterema pierścieniami pirolu, i/lub zewnętrzne podstawniki pierścieni pirolu są zmodyfikowane i/lub układ makrocykliczny jest diuwodorniony do pochodnych chlorofilu (chloryny) lub tetrauwodorniony do pochodnych bakteriochlorofilu (bakteriochloryny).
Z uwagi na intensywną absorpcję w korzystnych obszarach widma (650-850 nm) i szybką degradację po leczeniu, chlorofil i pochodne bakteriochlorofilu uznano za doskonałe środki fotouczulające dla nowotworów PDT, mające lepsze właściwości w porównaniu z porfirynami, chociaż o mniejszej dostępności i trudniejsze w zastosowaniu.
Bakteriochlorofile wykazują potencjalną zaletę w porównaniu z chlorofilami, ponieważ dają intensywne pasma w bliskiej podczerwieni, tj. przy znacznie większej długości fal niż pochodne chlorofilu.
Ze względu na widma, cechy fotofizyczne i fotochemiczne natywnych bakteriochlorofili (Bchl), okazały się one optymalnymi cząsteczkami światłochłonnymi o wyraźnych zaletach względem innych środków fotouczulających obecnie stosowanych w PDT. W szczególności, cząsteczki te mają bardzo 4 -1 -1 duży współczynnik pochłaniania przy długości fali (Xmax = 760-780 nm, ε = (4-10) x10 M- cm-),
PL 216 661 B1 co pozwala na głębokie przenikanie światła do tkanek. Wytwarzają one także aktywne formy tlenu (ROS) z wysoką wydajnością kwantową (zależnie od centralnego metalu).
W zwykłych warunkach podawania, tj. w obecności tlenu w temperaturze pokojowej i w zwykłych warunkach oświetlenia, grupy BChl są labilne i charakteryzują się nieco niższą wydajnością kwantową dla tworzenia tripletu, w porównaniu np. z pochodną hematoporfiryny (HPD). Jednakże, zdolność zapoczątkowania przez nie biologicznych reakcji redoks, korzystne właściwości widma i szybka degradacja in vivo powodują potencjalną wyższość bakteriochlorofili względem innych związków, np. porfiryn i chlorofili, w leczeniu diagnostyce PDT i w eliminacji komórek, wirusów i bakterii w próbkach i w żywych tkankach. Oczekuje się, że chemiczna modyfikacja bakteriochlorofili jeszcze bardziej poprawi ich właściwości, jednakże dotychczas była ona bardzo ograniczona z uwagi na brak odpowiednich metod otrzymywania takich zmodyfikowanych bakteriochlorofili.
Mając na celu zmianę powinowactwa tych środków fotouczulających do kompartmentu komórek nowotworowych badano wychwyt biologiczny i skuteczność PDT z udziałem pochodnych Bchl nie zawierających metalu. W tym podejściu, kluczowe jest zastosowanie leków wysoko lipofilowych, które mogą zwiększyć gromadzenie leku w komórkach nowotworowych, co jednak utrudnia jego podawanie. Ponadto, opisana biodystrybucja wykazuje znaczący poziom fototoksycznego leku w tkankach nienowotworowych utrzymujący się przez długi okres (co najmniej w dniach) po podaniu leku.
W poprzednim patencie izraelskim zgłaszającego nr 102645 i jego odpowiednikach EP 0584552, US 5726169, US 5726169, US 55955585 i US 6147195, autorzy przedstawili różne podejścia. Badano środki fotouczulające o silnym działaniu przeciwnaczyniowym, które nie opuszczają układu naczyniowego po podaniu i charakteryzują się krótkim okresem życia we krwi. Oczekiwano, że różnica, właściwa dla naczyń tkanek prawidłowych i nieprawidłowych, takich jak nowotwory lub inne tkanki zależne od nowoutworzonych naczyń, umożliwi względnie selektywne zniszczenie tkanek nieprawidłowych. Zatem, dążono do syntezy pochodnych Bchl o większej polarności, a więc: większym prawdopodobieństwie pozostania w kompartmencie naczyniowym, w którym wykazują one główne działanie fotodynamiczne. W tym celu, resztę geranylogeranylową w pozycji C-17 Bchl a (związek 1, przedstawiony tu na schemacie 1) zastępowano różnymi resztami, takimi jak aminokwasy, peptydy, lub białka, które zwiększają hydrofilowość środka fotouczulającego. Stwierdzono, że jedna konkretna pochodna, Bchl-Ser (schemat 1, związek 1, w którym R oznacza seryl), jest rozpuszczalna w wodzie i wysoce fototoksyczna w hodowlach komórkowych. Po wstrzyknięciu dootrzewnowo, Bchl-Ser ulegała wypłukaniu z krwi i tkanek myszy w sposób dwuwykładniczy we względnie krótkim okresie czasu (t.1/1 odpowiednio około 2 i 16 godzin). Klirens z krążenia był nawet większy po zastrzyku dożylnym. Według wybranego postępowania terapeutycznego (naświetlanie w przeciągu minut po wstrzyknięciu leku), fototoksyczność w przeważajacej mierze dotyczyła układu naczyniowego nowotworu (Rosenbach-Belkin i in., 1996; Zilberstein i in., 2001 i 1997). Jednakże, niestety, podobnie jak natywny Bchl, pochodna Bchl-Ser ulega szybkiemu fotoutlenianiu, z wytworzeniem odpowiedniego estru 2-deswinylo-2-acetylo-chlorofilidowego i innych produktów.
W celu zwiększenia trwałości pochodnych Bchl, w późniejszych zgłoszeniach PCT WO 00/33833 i US 6569846 centralny atom Mg zastąpiono Pd. Uprzednio wykazano, że ten ciężki atom znacznie zwiększa potencjał oksydacyjny makrocyklu Bchl i, jednocześnie, znacznie zwiększa szybkość wewnątrzsystemowego sprzęgania cząsteczek (ISC) do ich stanu tripletowego. Zastąpienie metalu przeprowadzono bezpośrednio wprowadzając jon Pd2+ do cząsteczki Bpheid, jak opisano w zgłoszeniu WO 00/33833. Na podstawie biodystrybucji i pigmentu założono, że pochodna Pd-Bpheid krążeniu przez bardzo krótki okres czasu wynaczyniania się do innych tkanek, a więc nie powodującym fototoksyczności skóry, kandydatem do destrukcji unaczynienia nowotworu za pomocą PDT. Wpływ tej techniki na naczynia krwionośne pokazano za pomocą przyżyciowej mikroskopii potraktowanych naczyń krwionośnych i barwienie Błękitem Evansa. Stosując schemat terapeutyczny z minimalnym okresem czasu pomiędzy podaniem leku a naświetlaniem na modelach mysich, szczurzych i innych zwierząt, stwierdzono skuteczność Pd-Bpheid (nazywanego także Tookad) w eradykacji różnych nowotworów; lek ten przechodzi fazę I/II badań klinicznych u pacjentów z rakiem prostaty, u których nie powiodło się leczenie naświetlaniem (Chen i in., 2002; Schreiber i in., 2002; Koudinova i in., 2003).
PL 216 661 B1
Ze względu na małą rozpuszczalność w roztworach wodnych, zastosowanie kliniczne Pd-Bpheid wymaga zastosowania środków rozpuszczających takich jak kremofor, które mogą powodować efekty uboczne w dużych dawkach. Bardzo pożądane byłoby zwiększenie rozpuszczalności Pd-Bpheid w wodzie przy jednoczesnym utrzymaniu jego właściwości fizykochemicznych. Alternatywnie, pożądane byłoby wytworzenie pochodnych Bchl, które byłyby cytofototoksyczne i, jednocześnie, bardziej rozpuszczalne w wodzie niż sam Pd-Bpheid. Oczekuje się, że taka rozpuszczalność w wodzie jeszcze bardziej zwiększy retencję leku w krążeniu a, tym samym, wcześniej wspomniana, selektywność. Ponadto, brak konieczności stosowania nośników takich jak detergenty lub liposomy, może zapobiec działaniom niepożądanym.
Istota wynalazku
Wynalazek dotyczy pochodnej bakteriochlorofilu zawierającej korzystnie dwie ujemnie naładowane grupy i/lub grupy kwasowe, które przekształcają się w naładowane ujemnie grupy w fizjologicznym pH, z wyjątkiem pentacyklicznych pochodnych bakteriochlorofilu o wolnej grupie CH2CH2COOH lub CH2CH2COO w pozycji 17, i tetracyklicznych pochodnych bakteriochlorofilu pozbawionych centralnego atomu metalu i mających grupę -CH2CH2COOH w pozycji 17, grupę -CH2COOH lub -COOH w pozycji 15, grupę -COOH w pozycji 13, grupy metylowe w pozycjach 2, 7, 12, 18, oraz grupy etylowe w pozycjach 3 i 8.
Przedmiotem wynalazku jest pochodna palladowa 31-okso-131-(2-sulfoetylo)amido-15-metoksykarbonylometylorodobakteriochloryny w postaci jej farmaceutycznie dopuszczalnej soli z jednowartościowym kationem wybranym spośród K+, Na+, Li+ lub NH4 +. Korzystnie kationem jest K+. 11
Korzystnie związkiem jest pochodna palladowa soli dipotasowej 31-okso-131-(2-sulfoetylo)amido-15-metoksykarbonylometylo-rodobakteriochloryny.
Przedmiotem wynalazku jest także kompozycja farmaceutyczna, która zawiera związek jak określony wyżej i farmaceutycznie dopuszczalny nośnik.
Korzystnie związek lub kompozycja farmaceutyczna jak opisane wyżej są przeznaczone do stosowania do destrukcji unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego (VTP) szczególnie do stosowania do destrukcji unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego nowotworów, obejmujących guzy przerzutowe albo do stosowania do destrukcji unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego czerniaka lub nowotworów okrężnicy, piersi, płuc, mózgu, jajników, skóry, przełyku, pęcherza lub prostaty.
Korzystnie destrukcja unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego obejmuje miejscowe naświetlanie nowotworu światłem gdzie długość fali naświetlania jest bliska maksimum absorpcji związku.
Korzystnie długość fali wynosi około 670 - 780 nm.
Korzystnie związek lub kompozycja farmaceutyczna jak opisane wyżej są przeznaczone do stosowania do destrukcji unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem.
Korzystnie związek lub kompozycja farmaceutyczna jak opisane wyżej są przeznaczone do stosowania do destrukcji unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego zwyrodnienia łagodnego przerostu prostaty.
Korzystnie związek lub kompozycja farmaceutyczna jak opisane wyżej są przeznaczone do stosowania w diagnostyce nowotworów.
Korzystnie związek lub kompozycja farmaceutyczna jak opisane wyżej są przeznaczone do stosowania do eliminacji komórek lub elementów zakaźnych obejmujących bakterie i wirusy.
Korzystnie związkiem jest pochodna palladowa soli dipotasowej 31-okso-131-(2-sulfoetylo)amido-15-metoksykarbonylometylo-rodobakteriochloryny.
Według wynalazku, sposób wytwarzania farmaceutycznie dopuszczalnej soli 31-okso-131-(2-sulfoetylo)amido-15-metoksykarbonylometylo-rodobakteriochloryny, obejmuje (i) poddanie reakcji Pd-bakteriofeoforbidu a z tauryną o wzorze H2N-(CH2)2-SO3H w buforze zawierającym farmaceutycznie dopuszczalny kation jak określony wyżej; i (ii) izolowanie związku.
Korzystnie farmaceutycznie dopuszczalnym kationem jest K+.
Ujemnie naładowane grupy według wynalazku obejmują karboksyIan (COO-) i sulfonian (SO3-) a grupami kwasowymi, od których w fizjologicznym pH pochodzą te naładowane grupy są grupy kwasu karboksylowego (COOH) i kwasu sulfonowego (SO3H).
PL 216 661 B1
Pochodna bakteriochlorofilu ma wzór II:
w którym
M oznacza Pd;
R1 oznacza -O-R8+;
R2 oznacza grupę metoksy;
R3 oznacza -C(=O)-CH3;
R4 oznacza -NH-(CH2)n-SO3-R8;
R8+ oznacza jednowartościowy kation taki jak K+, Na+, Li+, NH4+, korzystniej K+; i m oznacza 1, a n oznacza 2.
Przewaga sposobu leczenia fotodynamicznego z zastosowaniem środka fotouczulającego, polega na tym, że środkiem fotouczulającym jest pochodna bakteriochlorofilu według wynalazku. Sposób leczenia za pomocą PDT obejmuje podawanie wymagającemu tego osobnikowi pochodnej bakteriochlorofilu według wynalazku w skutecznej ilości, z następującym miejscowym naświetlaniem.
Krótki opis figur
W poniższym opisie, różne związki według wynalazku przedstawiono za pomocą wytłuszczonych i podkreślonych cyfr_. Pełny opis tych związków można znaleźć w spisie związków na początku sekcji chemicznej przedstawionej poniżej.
Fig. 1A-1B przedstawiają wykresy fototoksyczności sulfonowanego związku 4 względem mysich komórek H5V 5 śródbłonka (fig. 1A) i mysich komórek M2R czerniaka (fig. 1B). Komórki inkubowano przez 4 godziny we wzrastających stężeniach związku 4, przemyto i naświetlono (puste znaczki) lub przechowywano w ciemności (kontrola w ciemności, wypełnione znaczki). Punkty reprezentują średnią z trzech powtórzeń ± STD.
Fig. 2 przedstawia wykres farmakokinetyki związku 4 we krwi nieowłosionej myszy CD1. Po wstrzyknięciu związku 4 (6 mg/kg), w określonych momentach od tej samej myszy pobrano próbki krwi i określono Pd. Każdy punkt na wykresie względem czasu reprezentuje średnią trzech myszy ± STD.
Fig. 3 przedstawia biodystrybucję związku 4 u nieowłosionych myszy CD1. Myszy uśmiercano w różnych momentach czasu po wstrzyknięciu związku 4 (6 mg/kg) i określano zawartość Pd we wskazanych narządach. Każdy punkt na wykresie względem czasu oznacza średnią trzech myszy ± STD.
Fig. 4 przedstawia PDT związkiem 4 heteroprzeszczepów czerniaka. Myszom z heteroprzeszczepami czerniaka M2R dożylnie wstrzykiwano związek 4 (6 mg/kg) i naświetlano przez 5 minut świa22 tłem o intensywności 30 J/cm2 (n=14, wypełnione kwadraciki), 39 J/cm2 (n=8, wypełnione romby) lub 2
J/cm2 (n=10, wypełnione trójkąty). Myszy którym wstrzykiwano 9 mg/kg związku 4 naświetlano 2 przez 5 minut 30 J/cm2 (n=10, wypełnione kółka). Grupy kontrolne: nietraktowane (n=4, puste kwadraciki), kontrola w ciemności która otrzymała 6 mg/kg (n=4, puste kółka) lub 9 mg/kg (n=5, puste trójką2 ty) związku 4, oraz kontrola naświetlana (n=6, puste romby, 45 J/cm2).
Fig. 5a-5h przedstawiają fotografie wybiórczego działania PDT u myszy z heteroprzeszczepami szczurzego glejaka C6 potraktowanych związkiem 4. (a-d) zwierzę potraktowane PDT; (e-h) nietraktowane zwierzę, (a) przed traktowaniem; (b) 3 godziny po PDT i wstrzyknięciu Błękitu Evansa (EB);
PL 216 661 B1 (c) płat skórny potraktowanego obszaru, 24 godziny po PDT; (d) przekrój osiowy potraktowanego nowotworu 24 godziny po PDT; (e) przed wstrzyknięciem EB; (f) 3 godziny po wstrzyknięciu EB; (g) płat skórny 24 godziny po wstrzyknięciu EB; (h) przekrój osiowy nietraktowanego nowotworu, 24 godziny po zastrzyku EB. T-nowotwór; S-skóra; M-mięsień; E-obrzęk.
Fig. 6A-6D przedstawiają skrawki półcienkie i TEM centrum zmiany 2 godziny po okluzyjnym 2
PDT na modelu oka królika z zastosowaniem związku 4 (fluencja 50 J/cm2, dawka 5 mg/kg i DLI 1 minuta). Stwierdzono zastój i poszerzenie naczyń naczyniówki przy względnie dobrym zabezpieczeniu komórek RPE i komórek siatkówki (6A i 6B). TEM przedstawia hemolizę krwinek czerwonych w świetle tętnicy naczyniówki (białe strzałki na 6D) i rozerwane monocyty (biała głowa strzałki). Błona Brucha (Bm), będąca podstawą dla wyraźnie widocznych, upigmentowanych komórek nabłonka siatkówki (RPE) jest nienaruszona. Niektóre, znacznie zmienione, komórki śródbłonka naczyń naczyniówki prezentują stężoną chromatynę (biała gwiazdka na 6C). Skróty: ONL: zewnętrzna warstwa jądrowa, ROS: zewnętrzne segmenty pręcików, CC: naczynka naczyniówki, e: komórki śródbłonka naczyń naczyniówki.
Szczegółowy opis wynalazku
Przykładami pochodnych bakteriochlorofilu według wynalazku z dwoma grupami o ujemnym ładunku w pozycjach 13 i 17 są wyżej scharakteryzowanymi związkami o wzorze II i obejmują związek 4 jak przedstawiony w spisie Związków przedstawionym poniżej. Związki według wynalazku można wytworzyć, np. sposobami przedstawionymi tu na schemacie 1.
Tak więc, sposób wytwarzania związków o wzorze II, w którym R1 oznacza -O-R8+; R2 oznacza -OCH3; R3 oznacza acetyl; R4 oznacza grupę -NH-(CH2)n-SO3-R8; R8+ oznacza jednowartościowy kation taki jak K+, Na+, Li+ lub NH4+; m oznacza 1, a n oznacza 2, obejmuje: (i) poddanie reakcji odpowiedniego M-bakteriofeororbid o wzorze I, w którym R1 oznacza OH z kwasem aminosulfonowym o wzorze H2N-(CH2)n-SOO3H w buforze R8+; oraz (ii) oddzielenie pożądanego związku o wzorze II.
W celu otrzymania preferowanego związku 4, sposób obejmuje poddanie Pd-bakteriofeoforbidu 3, reakcji z tauryną o wzorze H2N-(CH2)2-SO3H w buforze K+, oraz oddzielenie pożądanego związku.
Związki według wynalazku, określane tu także terminem „pigmenty, charakteryzują się wystarczająco dużą polarnością do rozpuszczania w wodzie i wstrzykiwania w roztworach wodnych bez dodatku substancji powierzchniowo czynnych. W jednym rozwiązaniu, przedstawiono biodystrybucję i farmakokinetykę korzystnego sulfonowanego-Pd-Bchl związek 4; na tej podstawie, przyjmuje się, że ta i inne pochodne według wynalazku pozostają w krążeniu przez bardzo krótki okres czasu. Są one zatem dobrymi środkami fotouczulającymi do destrukcji unaczynienia nowotworu poprzez PDT. Przedstawione tu leczenie heteroprzeszczepów czerniaka M2R i raka ludzkiej okrężnicy HT-29 u myszy, wskazuje na wybiórcze działanie pigmentu na układ naczyniowy nowotworu. Sugerowany schemat postępowania zakłada mały klirens sulfonowanego-Pd-Bchl, związek 4. Ze względu na wybiórcze działanie na układ naczyniowy nowotworu, związki te można stosować w nowotworach, jak również zwyrodnieniu plamki żółtej związanym z wiekiem i innych nieprawidłowościach tkanek zależnych od neowaskularyzacji.
Tak więc, zgodnie z innym aspektem, wynalazek dotyczy kompozycji farmaceutycznej zawierającej pochodną bakteriochlorofilu o wzorze II według wynalazku, najkorzystniej związek 4, i farmaceutycznie dopuszczalny nośnik.
Anionowe pochodne bakteriochlorofilu według wynalazku komponuje się w ostateczne kompozycje farmaceutyczne do podawania pacjentowi lub stosowania in vitro za pomocą technik dobrze znanych w dziedzinie, podsumowanych np. w Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, Penna., najnowsze wydanie. Kompozycje można podawać ogóInoustrojowo, w szczególności w zastrzyku, lub można je stosować miejscowo. Anionowe związki Bchl według wynalazku mają podobną absorpcję optyczną i właściwości fotofizyczne jak odpowiednie nieanionowe Bchls, a więc, oczekuje się, że znalazłszy się w leczonej tkance będą skutecznymi środkami fotodynamicznymi. Mogą więc one być przydatne jako środki fotouczulające, jako środki terapeutyczne i diagnostyczne, np. do leczenia niektórych rodzajów nowotworów takich jak na przykład czerniak, rak prostaty, mózgu, okrężnicy, jajnika, piersi, skóry, płuca, przełyku i pęcherza oraz innych nowotworów hormonozależnych, jak również do leczenia zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem, oraz do eliminacji komórek:, wirusów, grzybów i bakterii w próbkach i żywych tkankach, jak dobrze wiadomo w dziedzinie PDT i innych zastosowaniach środków fotouczulających.
PL 216 661 B1
Nowe rozpuszczalne w wodzie pochodne Bchl II według wynalazku są przydatne, np. w uwrażliwianiu komórek nowotworowych lub innych nieprawidłowych tkanek na zniszczenie przez naświetlanie albo in vivo albo ex vivo stosując światło o odpowiedniej długości fali. Przyjmuje się, że energia fotoaktywacji przenosi się na endogenny tlen zmienia go w tlen singletowy, i/lub inne aktywne formy tlenu (ROS), takie jak rodniki ponadtlenkowe i hydroksylowe, które uważa się za odpowiedzialne za działanie cytotoksyczne. Ponadto, fotoaktywowane postacie Bchls fluoryzują, a fluorescencja może pomóc w lokalizacji nowotworów lub innych miejsc, do których podaje się pochodną Bchl.
Przykłady wskazań, znanych w dziedzinie, w których można stosować pochodne bakteriochlorofilu według wynalazku, obejmują zniszczenie tkanki nowotworowej w guzach litych, rozpuszczenie blaszek w naczyniach krwionośnych (patrz np. opis patentowy St. Zjedn. Ameryki nr 4512762). Pochodne te, szczególnie są odpowiednie do stosowania w destrukcji unaczynienia nowotworu przez PDT ze względu na minimalne zatrzymywanie w krążeniu i dlatego, że ulegają jedynie minimalnie wchłanianiu przez tkanki spoza układu krwionośnego, takie jak skóra i mięśnie. Tak więc, pod wpływem wzbudzenia, związki te umożliwiają generację aktywnych form tlenu (ROS) ograniczoną do światła naczyń a tym samym, przyczyniają się do wybiórczej odpowiedzi w nieprawidłowych naczyniach takich jak te występujące w nowotworach i zwyrodnieniu plamki żółtej związanym z wiekiem. Ponadto, pochodne bakteriochlorofilu są przydatne w wybiórczym niszczeniu w leczeniu stanów miejscowych, takich jak trądzik, grzybicy międzypalcowej stop, brodawek, kłykcin i łuszczycy, do leczenia łagodnego przerostu prostaty i do sterylizacji produktów biologicznych takich jak krew do transfuzji, poprzez niszczenie elementów zakaźnych.
Kompozycje farmaceutyczne według wynalazku podaje się pacjentowi standardowymi sposobami stosowanymi w PDT. Ilość anionowych pochodnych Bchl według wynalazku podawanych wymagającemu tego osobnikowi i sposób podawania ustala się według skumulowanego doświadczenia ze stosowania w PDT innych porfiryn, będzie ona różna w zależności od wyboru pochodnej stosowanej jako aktywny składnik, schorzenia, np. rodzaju leczonego nowotworu, etapu choroby, wieku i stanu zdrowia pacjenta, oraz oceny lekarza, ale jest o wiele mniejsza niż obecnie stosowane dawki fotofryny II wynoszące około 20-40 mg HPD/kg masy ciała. Preferuje się podawanie dożylne lub bezpośrednie wstrzyknięcie do litego guza roztworu wodnego aktywnego związku zawierającego typowe farmaceutycznie dopuszczalne nośniki i dodatki, oraz miejscowe traktowanie nowotworów skóry odpowiednimi kompozycjami miejscowymi. Korzystnie, długość fali naświetlania dobiera się aby korespondowała z maksymalną absorbancją bakteriochlorofilowego środka fotouczulającego. Na podstawie widm absorpcji można łatwo określić odpowiednie długości fal dla któregokolwiek ze związków.
Oprócz zastosowania in vivo, anionowe pochodne Bchl według wynalazku można stosować in vitro w celu eliminacji szkodliwych wirusów lub elementów zakaźnych, takich, jak szkodliwe bakterie. Przykładowo, krew i osocze krwi do transfuzji można potraktować Bchl według wynalazku naświetlić w celu sterylizacji.
Sprzęganie białek, np. hormonów, czynników wzrostu lub ich pochodnych, przeciwciał, peptydów wiążących się swoiście receptorami komórek docelowych, oraz składników odżywczych komórek, np. tyrozyny, z grupą Bchl, ma na celu zwiększenie ich retencji w nowotworze i potraktowanych miejscach. Większe przesunięcie w kierunku podczerwieni umożliwia głębsze wnikanie z jednoczesnym utrzymaniem układu naturalnego. Zastąpienie Mg innymi metalami ma na celu optymalizację trwałości własnej i metabolicznej grupy Bchl i jej wewnątrzukładowego sprzęgania do stanu wzbudzonego tripletu, a także umożliwia nowe metody diagnostyczne.
Przeciwciała i peptydy swoiste dla nowotworu i mające wysokie powinowactwo do nowych komórek śródbłonka będą w sposób preferencyjny nakierowywać grupy Bchl do nowotworu lub miejsca leczonego, podczas gdy hormony i komórkowe składniki odżywcze mogą być równie dobrze wychwytywane przez prawidłowe, niezmienione tkanki. Jednakże, w warunkach prawidłowych, komórki wybrane jako docelowe dla hormonów i komórkowych składników odżywczych, takie jak melanocyty nowe komórki śródbłonka są rozrzucone pomiędzy innymi komórkami i gdy przekształcają się w komórki nowotworowe, grupują się z wytworzeniem guzów litych. W wyniku tego, oczekuje się, że stężenie środka fotouczulającego w kompartmencie naczyniowym i/lub komórkowym zmienionej nowotworowo tkanki zwiększy się znacznie w stosunku do jego stężenia w tkance prawidłowej, gdzie komórki są bardziej rozproszone, zapewniając wzmocnienie efektu PDT w miejscu nowotworu. Umożliwia to skuteczne zastosowanie dawek promieniowania, poniżej progu szkodliwości dla prawidłowej tkanki, w konsekwencji zmniejszając; zapotrzebowanie na precyzyjne określenie miejsca naświetlania.
PL 216 661 B1
Ponadto, do znakowania fluorescencyjnie miejsca nowotworu (miejsc nowotworu) lub innych celów, przy bardzo silnej fluorescencji, można stosować Bchl skierowany w konkretne miejsce.
W jednym z najkorzystniejszych rozwiązań według wynalazku, tkanką docelową w leczeniu za pomocą środków fotouczulających według wynalazku są nieprawidłowe naczynia krwionośne, szczególnie naczynia krwionośne guzów litych zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem, z uwagi na opisaną tu właściwą prawidłowym i nieprawidłowym naczyniom różnicę czułości na proponowane schematy PDT.
Ponadto, wynalazek dotyczy sposobu leczenia fotodynamicznego, który obejmuje podawanie wymagającemu tego osobnikowi pochodnej Bchl według wynalazku w skutecznej ilości, a następnie miejscowe naświetlanie.
W jednym rozwiązaniu, sposób PDT według wynalazku stosuje się do leczenia raka i obejmuje podawanie pacjentowi z nowotworem w postaci litego guza pochodnej Bchl według wynalazku w terapeutycznie skutecznej ilości, a następnie naświetlanie miejsca guza za pomocą silnego źródła światła 670-780 nm. Pochodne Bchl według wynalazku są także przydatne do niszczenia za pomocą naświetlania prawidłowych lub nowotworowych komórek zwierząt jak również mikroorganizmów w hodowli, umożliwiając wybiórczą fotodestrukcję niektórych typów komórek lub elementów zakaźnych w hodowli; do nakierowywania grupy porfirynowej na wybrane komórki przez jej przyłączenie do konkretnych polipeptydów, takich jak hormony lub inne ligandy receptorów, do przeciwciał swoistych dla komórek lub tkanek lub do innych ligandów, np. lektyn; do znakowania fluorescencyjnie cząsteczek do celów analitycznych w zastosowaniach laboratoryjnych, diagnostycznych przemysłowych; oraz do znakowania fluorescencyjnie komórek zwierzęcych lub mikroorganizmów lub cząstek w zastosowaniach laboratoryjnych, diagnostycznych lub przemysłowych. Mogą one zastąpić kilka obecnie stosowanych znaczników fluorescencyjnych, takich jak izotiocyjanian fluoresceiny (FITC) lub fikoerytryna, z uwagi na lepsze współczynniki ekstynkcji i większą wydajność fluorescencji.
Do celów diagnostycznych, pochodne Bchl według wynalazku można stosować same lub można je znakować radioizotopami lub innymi środkami do oznaczania znanymi w dziedzinie. Przykładowo, pochodną Bchl można znakować radioizotopem standardowymi sposobami, np. za pomocą 67Ga, 111 201 99 111In, 201Tl, 99mTc, przy czym preferuje się, jeśli diagnostyczny znacznik radioaktywny podaje się pacjentowi dożylnie. Po kilku godzinach, lokalizację nowotworu można obrazować za pomocą standardowych sposobów.
Ponadto, wynalazek dotyczy zastosowania pochodnych Bchl według wynalazku do eliminacji komórek lub elementów zakaźnych takich jak bakterie, wirusy, pasożyty i grzyby ex vivo lub in vitro w produkcie biologicznym, np. we krwi, co obejmuje traktowanie zainfekowanej próbki związkiem według wynalazku, a następnie naświetlanie próbki.
Poniżej przedstawiono przykłady wynalazku.
P r z y k ł a d y
Dla wygody i jasności, część dotycząca przykładów dzieli się na dwa podrozdziały: (I) Część Chemiczna, opisująca syntezę rozpuszczalnej w wodzie pochodnej (4), oraz (II) Część Biologiczna, opisująca aktywność biologiczną nowej pochodnej (II) Bchl.
I CZĘŚĆ CHEMICZNA
W poniższych przykładach, pochodne (II) według wynalazku (korzystnie związek 4) oraz związki pośrednie (1-3) przedstawiono wytłuszczonymi i podkreślonymi liczbami arabskimi według poniższego spisu związków. Odpowiadające im wzory przedstawione na schemacie pod koniec opisu, tuż przed zastrzeżeniami patentowymi.
Spis Związków
1. Bakteriochlorofil a (Bchl a)
2. Bakteriofeoforbid a (Bpheid a)
3. Pd-bakteriofeoforbid a (Pd-Bpheid a)
4. Pochodna palladowa soli dipotasowej 31-okso-131-(2-sulfoetylo)amido-15-metoksykarbonylometyIo-rodobakteriochloryny [Przykład 1]
Materiały i metody (i) Bchl a (związek 1) ekstrahowano i oczyszczono z liofilizowanych komórek Rhodovolum Sulfidophilum jak wcześniej opisano (WO 00/33833).
(ii) Pd bakteriofeororbid (Pd-Bpheid, związek 2) wytworzono jak wcześniej opisano (WO 00/33833) albo uzyskano z firmy Steba Biotech Ltd. poprzez Negma-Lerads, Francja.
PL 216 661 B1 (iii) Kwas 3-amino-1-propanosulfonowy (homotauryna) kwas 3-amino-1-propanofosfonowy zakupiono z firmy Aldrich (USA), a kwas 2-aminoetanosulfonowy (tauryna) i kwas 3-aminopropionowy ((3-alanina) zakupiono z firmy Sigma (USA), N-hydroksysulfosukcynoimid (sulfo-NHS) zakupiono z Pierce (USA), 1-(3-dimetyloaminopropylo)-3-etylokarbodiimid (EEC) zakupiono z Fluka (Szwajcaria).
(iv) Na ogół stosowano środki chemiczne i rozpuszczalniki o analitycznym stopniu czystości (cz.d.a.), z wyjątkiem przeprowadzania HPLC, kiedy to stosowano rozpuszczalniki o stopniu czystości do HPLC.
(v) TLC: płytki krzemionkowe (Kieselgel-60, Merck, Niemcy); chloroform-metanol (4:1, objętościowo).
1 (vi) Widma 1H magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) rejestrowano za pomocą aparatu Avance DPX 250 (Bruker, Francja) i zapisywano w ppm (8) w dół pola w stosunku do tetrametylosilanu jako wzorca wewnętrznego.
(vii) współczynniki ekstynkcji pochodnych Pd określono odnosząc stężenie Pd (stosując fotometrię płomieniową z PdC12 jako standard) do gęstości optycznej badanego roztworu dla 10 danej długości fali.
(viii) Widma masowe rejestrowano metodą (ESI-MS) za pomocą platformy LCZ spektrometru (Mikromass, Anglia).
(ix) dla określania stężeń Pd stosowano metodę ICP-MS z zastosowaniem aparatu ELAN-6000 (Perkin Elmer, CT).
(x) Absorpcję optyczną tych różnorodnych kompleksów rejestrowano za pomocą spektrofotometrów Genesis-2 (Milton Roy, Anglia) i V-570 (JASCO, Japonia).
(xi) HPLC przeprowadzono stosując aparat LC-900 (JASCO, Japonia) zaopatrzony w detektor z zestawem diod UV-915.
PRZYKŁADY CHEMICZNE 1
P r z y k ł a d 1. Pochodna palladowa soli dipotasowej 31-okso-131-(2-sulfoetylo)amido-15-metoksykarbonylometylo-rodobakteriochloryny (Związek 4)
W 1-litrowej okrągłodennej kolbie zawierającej 120 ml DMSO rozpuszczono, mieszając w atmosferze argonu, 935 mg Pd-Bpheid (związku 3) (barbotowano przez roztwór). Taurynę (1288 mg) rozpuszczono w 40 ml 1 M buforu K2HPO4, doprowadzając pH roztworu do 8,2 (za pomocą HCl). Mieszając, dodano ten wodny roztwór do roztworu DMSO, następnie przez roztwór barbotowano argon przez kolejne 20 minut. Następnie, mieszaninę reakcyjna odparowywano przez 3,5 godzin w temperaturze 30°C przy ciśnieniu około 2 mbarów, a następnie przez kolejne 2 godziny w temperaturze 37°C do całkowitego wysuszenia. Suche części stałe rozpuszczono w 300 ml MeOH i zabarwiony roztwór przesączono przez bawełnę aby pozbyć się soli buforu i nadmiaru tauryny.
Postęp reakcji określano za pomocą TLC (Rf nieprzereagowanego Pd-Bpheidu wynosił 0,8-0,85, a produktu reakcji (aminolizy) 0,08-0,1) oraz za pomocą widma absorpcji optycznej mieszaniny reakcyjnej po liofilizacji i ponownym rozpuszczeniu w MeOH. Widmo absorpcji charakteryzuje się przesunięciem pasma absorpcji Qy z 756 nm (dla Pd-Bpheid) do 747 nm (dla produktu 4) i przesunięciem Qx z 534 nm Pd-Bpheid do 519 nm (produktu 4). MeOH odparowano i produkt 4 oczyszczono z użyciem HPLC za pomocą kolumny ODS-A 250X20 S10P μm (YMC, Japonia). Rozpuszczalnik A: 95% 0,005 M buforu fosforanowego, pH 8,0 i 5% MeOH. Rozpuszczalnik B: 100% MeOH. Osuszone ciało stałe rozpuszczono w 42 ml wody destylowanej wstrzykiwano porcjami po 1,5 ml.
Profil elucji przedstawiono w tablicy 1. Produkt 4 (schemat 1, patrz poniżej) eluowano i zebrano po około 9-11 minutach. Główne zanieczyszczenia, zebrane po 4-7 minutach (ok. 5-10%), odpowiadały produktowi ubocznemu (produktom ubocznym) o proponowanej budowie 7. Piki w 22-25 minucie (ok. 2-5%) mogą odpowiadać izoformie głównego produktu 4 i reszty nieprzereagowanego Pd-Bpheid.
T a b l i c a 1. Profile gradientu dla oczyszczania związku 4
Czas (minuty) Przepływ (ml/minutę) A% B%
1 2 3 4
0 12 55 45
14 12 30 70
PL 216 661 B1 cd. tablicy 1
1 2 3 4
14,1 6 30 70
16 6 0 100
18 6 0 100
24 6 55 45
29 6 55 45
30 0,5 55 45
Rozpuszczalnik (wodny metanol) odparowano pod zmniejszonym ciśnieniem. Następnie, oczyszczony produkt 4 rozpuszczono ponownie w około 150 ml MeOH i przesączono przez bawełnę. Rozpuszczalnik ponownie odparowano i stały barwnik 4 przechowywano w ciemności w atmosferze Ar w temperaturze -20°C. Wydajność reakcji: około 90% (wagowo, względem związku 3). Budowę produktu 4 potwierdzono za pomocą spektroskopii EMS z elektrorozpylaniem. (ESI-MS, jonizacja ujemna, Fig. 2), (piki przy 875 (M--K-H), 859 (M--2K-H+Na), 837 (M--2K), 805 (M2K-H-OMe), 719) i widmo 1H-NMR (Fig. 4 w MeOH-d4).
W tablicy 4 przedstawiono przesunięcia (w ppm) głównych pików NMR.
Widmo absorpcji optycznej (UV-VIS) (MeOH): X, 747 (1,00), 516 (0,13), 384 (0,41), 330 (0,50); ε747 (MeOH) wynosi 1,2 x 10 mol- cm- .
NMR (MeOH-d4): 9,38 (5-H, s), 8,78 (10-H, s), 8,59 (20 H, s), 5,31 i 4,95 (151-CH2, dd), 4,2-4,4 (7,8,17,18-H, m), 3,88 (153-Me, s), 3,52 (21-Me, s), 3,19 (121-Me, s), 3,09 (32-Me, s), 1,92-2,41, 1,60-1,75 (171, 172-CH2, m), 2,19 (81-CH2, m), 1,93 (71-Me, d), 1,61 (181-Me, d), 1,09 (82-Me, t), 3,62, 3,05 (CH2 tauryny).
Stosunek podziału oktanol/woda wynosi 40:60.
II CZĘŚĆ BIOLOGICZNA
Materiały i metody
Badania in vitro (i) Hodowla komórkowa. Komórki M2R mysiego czerniaka, H5V mysiego śródbłonka i C6 szczurzego glejaka hodowano w pojedynczej warstwie w podłożu Eagle'a w modyfikacji Dulbecco (DMEM)/F12 zawierającej 25 mM HEPES, pH 7.4, 10% płodowej surowicy bydlęcej (FBS), glutaminę (2 mM), penicylinę (0,06 mg/ml) i streptomycynę (0,1 mg/ml) (poniżej określanej mianem „pożywka do hodowli). Komórki namnażano w temperaturze 37°C w nawilżonej atmosferze 8% CO2.
(ii) Test fototoksyczności . W celu określenia działania fotodynamicznego komórki inkubowano wstępnie wraz pigmentami w narastających stężeniach w ciemności przez okresy czasu i w warunkach według opisu w poszczególnych doświadczeniach. Niezwiązany środek fotouczulający usunięto przez jednokrotne przepłukanie komórek pożywką do hodowli, podświetlano płytki od spodu 2 (λ>650 nm, 12 J/cm2) w temperaturze pokojowej. Źródłem światła była 100 W lampa halogenowa (Osram, Niemcy) zaopatrzona w 4-cm filtr wodny. Hodowle umieszczono w inkubatorze i po 24 godzinach po naświetlaniu określono stopień przeżycia komórek za pomocą testu żywotności z użyciem Czerwieni Obojętnej. Stosowano trzy rodzaje kontroli: (i) kontrola świetlna: komórki naświetlano bez pigmentów; (ii) kontrola w ciemności: komórki potraktowane pigmentami ale przechowywane w ciemności; i (iii) nietraktowane komórki przechowywane w ciemności.
Badania in vivo (iii) Implantacja nowotworu. Na grzbiecie myszy implantowano podskórnie komórki M2R lub C6 (2x106) ; guzom pozwolono narastać w ciągu 2-3 tygodni aż osiągnęły rozmiar do leczenia (6-8 mm).
(iv) Wytwarzanie środka fotouczulającego. Roztwory podstawowe związków według wynalazku wytworzono przed użyciem przez rozpuszczenie suchego pigmentu bezpośrednio w PBS do pożądanego stężenia do wstrzykiwania.
(v) Biodystrybucja i farmakokinetyka. Pigment 4 według wynalazku (6 mg/kg masy ciała) wstrzykiwano nieowłosionym myszom CD1 przez żyłę ogonową. W odpowiednim czasie myszy uśmiercono, a próbki wskazanych narządów lub tkanek umieszczono w uprzednio zważonych fiolkach i zważono, a następnie bezpośrednio zamrożono na suchym lodzie. Do badania, każdą próbkę rozPL 216 661 B1 mrożono i homogenizowano (1:10 w/v) w podwójnie destylowanej wodzie. Próbki homogenatu (0,5 ml) liofilizowano w probówkach typu Eppendorf. Następnie, do każdej suchej próbki dodano 0,2 ml HNO3 (70%, TraceSelect, Fluka), inkubowano przez 1 godzinę w temperaturze 90°C i rozcieńczono dwukrotnie wodą destylowaną do 10 ml. Stężenia palladu określono za pomocą ICP-MS. Tło określono dla każdego narządu/tkanki na identycznych próbkach pobranych od nietraktowanych myszy i odjęto stosowne wartości.
(vi) Protokół PDT. Myszy z nowotworem M2R znieczulono i wstrzykiwano dożylnie (i.v.) pigment poprzez żyłę ogonową. Nowotwory bezpośrednio naświetlano przezskórnie przez 5 minut za pomocą lasera diodowego 755 nm (CeramOptec, Niemcy) w dawce światła 30 J/cm2 (100 mW/cm2),
2 2 2
J/cm2 (130 mW/cm2) albo 45 J/cm2 (150 mW/cm2). Tak potraktowane myszy ponownie umieszczono w klatkach. Myszom w grupie kontrolnej w ciemności wstrzykiwano dożylnie środek fotouczulający umieszczano je w ciemnych klatkach na 24 godziny. Myszy w kontrolnej grupie naświetlanej naświe2 tlano przy 45 J/cm2.
(vii) Zamknięcie naczyń i ich przepuszczalność. Myszy z heteroprzeszczepami glejaka C6 2 potraktowano pigmentem 4 (9 mg/kg) i światłem (100 mW/cm2 przez 5 min). Bezpośrednio po traktowaniu, wstrzyknięto Błękit Evansa (EB; 1% w PBS) (0,5 ml, dootrzewnowe). W 3 i 24 godzinie po traktowaniu myszy sfotografowano. Myszy uśmiercono w 24 godziny po traktowaniu i każdej myszy utworzono płat skórny i sfotografowano. Następnie guz usunięto wraz z pokrywającą go skórą, zamrażano przez 1 godzinę w temperaturze -20°C, a następnie wykonano przekrój osiowy i sfotografowano. Myszom kontrolnym wstrzykiwano Błękit Evansa jednocześnie z potraktowanymi myszami i protokół kontynuowano jak opisano powyżej dla wszystkich myszy razem.
P r z y k ł a d 2. Cytofotoksyczność sulfonowanych pochodnych bakteriochlorofilu wobec hodowli komórek nowotworowych
W komórkach M2R mysiego czerniaka i komórkach H5V mysiego śródbłonka określono fototoksyczność związku 4 według opisu w punkcie (ii) powyżej. Komórki inkubowano wstępnie przez 4 godziny we wzrastających stężeniach związku., przemyto i naświetlano lub przechowywano w ciemności.
Wyniki przedstawiono, odpowiednio, na Fig. 2A-2B dla monosulfonowanego związku 4 w komórkach H5V i MR2. Jak widać, fototoksyczność pigmentu 4 zależy od stężenia i od obecności światła, bez jakiejkolwiek toksyczności w ciemności w badanym zakresie. LD50 pigmentu wynosi około μm i jest podobny dla obu linii komórkowych.
P r z y k ł a d 3. Farmakokinetyka i biodystrybucja związku 4
Pierwszy etap przed testowaniem fototoksyczności związku 4 wobec litych heteroprzeszczepów czerniaka przy PDT polegał na określeniu farmakokinetyki i biodystrybucji pigmentu in vivo jak opisano w części (vi) powyżej. Jak widać na Fig. 2, około 90% pigmentu uległo wypłukaniu w ciągu pierwszych 10 minut po podaniu dożylnego zastrzyku w monofazowym układzie kinetycznym przy t0,5 wynoszącym 1,65 minut (tablica 2). Duży klirens związku 4 z krwi może sugerować, że jedynie jego niewielka frakcja (jeśli w ogóle) wiąże się ze składnikami osocza, w przeciwnym razie klirens mógłby być mniejszy.
T a b l i c a 4. Parametry farmakokinetyczne związku 4 we krwi myszy.
Parametr
Równanie y=1,64+90, 6e (-0,42t)
T0,5 (minuty) 1,65
Kel (minuty-1) 0,42
Vd (ml) 2,12
CL (ml/min) 0,89
Kel - szybkość eliminacji; Vd - objętość dystrybucji; CL - klirens
Biodystrybucja związku 4 wskazuje, że w większości badanych narządów myszy poziom pigmentów jest wysoki bezpośrednio po wstrzyknięciu i spada prawie do poziomu tła w ciągu 20-30 minut, podobne jak ich klirens z krwi (Fig. 3). Wyniki te prawdopodobnie przedstawiają poziom pigmentu we krwi znajdującej się w naczyniach danego narządu, takiego jak śledziona, płuco i serce. Ponadto,
PL 216 661 B1 wyniki te sugerują także, że dyfuzja pigmentu do tych narządów jest pomijalnie mała. Pigment 4 ulega szybko wypłukaniu z organizmu myszy i, w ciągu 30 minut po wstrzyknięciu, osiąga poziom tła we wszystkich tkankach. Klirens związku 4 z organizmu myszy jest o wiele większy niż klirens Pd-Bpheid (związku 3), który osiąga poziom tła dopiero w 48 godzin po wstrzyknięciu (dane nie przedstawione).
P r z y k ł a d 4. Traktowanie fotodynamiczne heteroprzeszczepów czerniaka M2R u nieowłosionych myszy CD1 za pomocą sulfonowanego pigmentu 4
W oparciu o wyniki farmakokinetyczne z przykładu 3 powyżej, w protokole postępowania dla związku 4 ustalono 5-minutowe naświetlanie bezpośrednio po wstrzyknięciu pigmentu. W tych doświadczeniach (patrz część (vii) powyżej) zastosowano przeznaczony do celów medycznych laser dopasowany do maksymalnej absorpcji związku 4 (CeramOptec, Niemcy, 755 nm). W celu określenia optymalnego sposobu postępowania co do leku i światła, myszy potraktowano dawką leku 6 mg/kg i zwiększano intensywność światła (Fig. 4). Jak widać na krzywej przeżycia według Kaplana-Meiera, 2 zwiększanie intensywności światła, przy odpowiednio, 30 i 45 J/cm2 podnosi wyleczalność u myszy 2 z 43% do 60%. Przy zwiększeniu dawki leku do 9 mg/kg przy intensywności światła 30 J/cm2, stwierdzono znaczące zwiększenie przeżywalności u myszy do 70% (Fig. 4). U zwierząt potraktowanych 6 lub 9 mg/kg i przechowywanymi w ciemności nie obserwowano toksyczności bez naświetlania.
P r z y k ł a d 5. Wybiórczy efekt leczenia fotodynamicznego związkiem 4
Doświadczenie to prowadzono według opisu w powyższej części (vii). Fig. 5 ilustruje wpływ leczenia fotodynamicznego na perfuzję krwi u myszy z implantowanym heteroprzeszczepem C6 (a, e). U potraktowanych zwierząt, którym podano Błękit Evansa bezpośrednio po PDT stwierdzono obrzęk i zwiększony wyciek naczyniowy EB do tkanki śródmiąższowej uwidoczniony dzięki niebieskiemu zabarwieniu (z uwagi na wyciek albumina-Błękit Evansa) w naświetlanym obszarze w porównaniu z obszarem nienaświetlanym u tego samego zwierzęcia i z nietraktowanym zwierzęciem (b, f). 24 godziny później, można zobaczyć, że u potraktowanych myszy, otoczenie guza jest silnie zabarwione na niebiesko (obrzęk; c), podczas gdy sam guz pozostaje biały (brak zabarwienia EB) z uwagi na zamknięcie naczyń, które wystąpiło bezpośrednio po PDT (d). Tkanka mięśniowa poniżej guza, jak również skóra pokrywająca guz i wokół guza (ale w obrębie obszaru potraktowanego) są niebieskie, wskazując na brak wystąpienia zamknięcia naczyniowego (c, d). U nietraktowanych zwierząt, guz ma zabarwienie niebieskie tak jak inne tkanki (g, h). Wybiórcze zamknięcie nowych naczyń w guzie sugeruje, że związki według wynalazku można stosować do wybiórczego leczenia nieprawidłowych naczyń tak jak w zwyrodnieniu plamki żółtej związanym z wiekiem (AMD).
P r z y k ł a d 6. Leczenie PDT związkiem 4 - model zwierzęcy AMD
Leczenie fotodynamiczne (PDT) opracowano w celu wywołania miejscowego zamknięcia nowo utworzonych naczyń wywodzących się z naczyniówki (neowaskularyzacja podsiatkówkowa - CNV). W zwyrodnieniu plamki żółtej związanym z wiekiem (AMD), PDT z zastosowaniem werteporfiryny zmniejsza ryzyko utraty wzroku w następstwie CNV. Uważa się, że mechanizm działania PDT obejmuje uwalnianie aktywnych form tlenu, które uszkadzają komórki śródbłonka i w wyniku odsłonięcia warstwy podśródbłonkowej aktywują kaskadę krzepnięcia. Zdarzenia te prowadzą do powstawania skrzepów w świetle naczyń.
Do leczenia neowaskularyzacji podsiatkówkowej opracowano wysoce wybiórcze parametry (gęstość mocy lasera czyli fluencja, dawka środka fotouczulającego i czas naświetlania (DLI)) umożliwiając dokładne skupienie się i wzięcie na cel naczyń patologicznych i minimalne wtórne szkodliwe działanie na zdrową tkankę siatkówki i naczyniówki.
Jednakże, stosując jedyny obecnie dostępny do użytku środek fotouczulający (werteporfiryna), w celu pożądanego działania zamykającego CNV, na ogół konieczne jest powtórzenie terapii. Tak więc, wzrasta ryzyko uszkodzenia sąsiednich tkanek i niepożądane skutki uboczne leczenia mogą stać się istotne.
W tym doświadczeniu, oszacowano fotodynamiczny potencjał leczniczy (PDT) rozpuszczalnego w wodzie środka fotouczulającego określanego tu jako WST11 lub związek 4 i porównano jego właściwości z właściwościami werteporfiryny. Związek 4 jest czystą i trwałą pochodną bakteriochlorofilu wydzieloną w postaci czarnopurpurowego krystalicznego proszku. Ma masę cząsteczkową 916 i rozpuszcza się w roztworze wodnym. Związek ten charakteryzuje się następującymi właściwościami: (a) 4 główne piki absorpcji (750, 530, 385 i 330 nm). Największa absorbancja światła występuje w okolicach podczerwieni (Ri750 nm) gdzie przepuszczalność tkankowa jest największa; (b) bardzo mała cytotoksyczność w ciemności. Tak więc, uszkodzenie tkanek można kontrolować za pomocą dawki światła i długości naświetlania; (c) po podaniu, związek ulega szybkiemu wypłukaniu
PL 216 661 B1 z organizmu. Zatem, potencjalne uszkodzenie skóry związane z fotouczulaniem przy wystawieniu na światło dzienne lub światło słoneczne jest znikome; (d) generowanie aktywnych form tlenu (ROS) jest duże, ze względu na efektywność wewnątrzukładowego sprzęgania (ISC).
Proszek WST11 rozcieńczono w sterylnej wodzie pozbawionej endotoksyn w stężeniu 10 mg/ml i wytrząsano aż do zakończenia rozpuszczania. Zabezpieczony przed światłem, preparat ten zachowuje trwałość przez 24 godziny w temperaturze 4°C. Obliczenia wstrzykiwanej objętości skorygowano według masy królika. Roztwór o odpowiedniej objętości wstrzykiwano dożylnie w postaci bolusa przez żyłę brzeżną ucha.
Stosując model gałki ocznej królika porównano potencjalne zastosowanie związku 4 lub werteporfiryny (Visudyne®, Novartis, Szwajcaria) do PDT zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem (AMD). Użyto zabarwionych królików (króliki 136 „Fauve de Bourgogne, 10-12 tygodniowe, 2,5-3 kg;
Elevage des Pins, Epeigne-sur-Deme, Francja). Natychmiastowy i długoterminowy wpływ PDT na gałkę oczną królika zbadano pod kątem następujących parametrów: 1) 753 nm fluencja lasera (25 2 i 50 J/cm2), dawki związku 4 (określanego też jako WST11) (2,5 i 5 mg/kg), oraz czas naświetlania (DLI) 1, 5, 10 i 15 minut. 2) 689 nm fluencja lasera (10, 50, 100 J/cm2), dawki werteporfiryny (3, 6 2 i 12 mg/m2) i stałą DLI wynoszącą 5 minut. Te parametry PDT obejmujące różnorodne działanie na naczyniówkę i położoną nad nią siatkówkę stosowano przez 83 sekundy w celu wywołania okluzyjnych, progowo okluzyjnych i nieokluzyjnych zdarzeń naczyniowych. Potraktowane gałki oczne królików zbadano i obserwowano za pomocą pośredniej oftalmoskopii, angiografii fluorescencyjnej (FA) 2 i histologii w różnych przedziałach czasu od PDT. PDT z udziałem WST11, przy fluencji 50 J/cm2, dawce leku 5 mg/kg i DLI wynoszącym 1 minutę, wywołało całkowitą okluzję naczyniówki związaną z uszkodzeniami strukturalnymi położonej poniżej RPE i siatkówki w 100% potraktowanych gałkach 2 ocznych (Fig. 6A-6D). Słabsze, nie powodujące okluzji parametry PDT (25 J/cm2, dawka leku 5 mg/kg i DLI 10 minut) nie wywołały okluzji kapilar naczyniówki ani uszkodzeń siatkówki. PDT z udziałem 22 werteporfiryny, z zastosowaniem dawki leku 12 mg/m2 przy fluencji 100 J/cm2 i DLI 5 minut, wywołało zdarzenia okluzyjne (obserwowane za pomocą FA) w 89% gałek ocznych, a histologiczne uszkodzenie położonej poniżej siatkówki warstwy RPE - we wszystkich gałkach ocznych. Słabsze, nie wywołu2 jące okluzji parametry PDT z udziałem werteporfiryny z użyciem dawki leku 3 mg/m2, przy fluencji 2
J/cm2 i DLI 5 minut, nie wywołały okluzji kapilar naczyniówki przy badaniu FA. Jednakże, w tych gałkach ocznych, w badaniu histologicznym obserwowano zdecydowane uszkodzenie strukturalne tkanek siatkówki i naczyniówki. Podobnie jak werteporfiryna, WST11 PDT wywołuje przejściową okluzję kapilar naczyniówki obserwowaną aż do tygodnia po traktowaniu. W odróżnieniu od PDT z udziałem werteporfiryny, parametry PDT z udziałem WST11 niewywołujące okluzji naczyniowej nie powodują strukturalnego uszkodzenia RPE ani siatkówki. Tak więc, pomimo zdolności wywoływania okluzji naczyniowej, PDT z udziałem WST11 nie powoduje uszkodzenia RPE ani położonej powyżej siatkówki, w przypadku gdy nie dochodzi do okluzji kapilar naczyniówki. Zaleta tych właściwości sugeruje, że WST11 jest odpowiednim kandydatem do leczenia CNV w zwyrodnieniu plamki żółtej związanym z wiekiem metodą PDT.
Do badania histologicznego, pozbawione ciała szklistego gałki oczne rozcięto pod mikroskopem dwuokularowym. Użyto sztancy biopsyjnej 4 mm w celu pobrania pełnej grubości potraktowanych stref. Tkanki zatopiono w glutaryloaldehydzie, przetworzono w buforze kakodylanowym i zatopiono w plastiku. Za pomocą mikrotomu otrzymano półcienkie skrawki i zabarwiono kontrastowo hematoksyliną-eozyną. Skrawki te analizowano przy użyciu mikroskopii z kontrastem fazowym. Konkretne interesujące miejsca poddano dodatkowej obróbce do TEM. Skrawki ultracienkie otrzymano stosując ultramikrotom i zabarwiono kontrastowo octanem uranyIu.
Odsyłacze literaturowe
Chen Q, Huang Z, Luck D, Beckers J, Brun PH, Wilson. BC, Scherz A, Salomon Y, Hetzel FW. (2002) Preclinical studies in normal canine prostate of a novel palladium-bakteriofeororbid (WST09) photosensitizes for photodynamic therapy of prostate cancers. Photochem Photobiol. 76(4): 438-45.
Koudinova NV, Pinthus JH, Brandis A, Brenner 0, Bendel P, Ramon J, Eshhar Z, Scherz A, Salomon Y. (2003) Photodynamic therapy with Pd-bakterio:f_eororbid (TOOKAD): successful in vivo treatment of human prostatic small cell carcinoma xenografts. Int J Cancer 104 (6): 782-9.
Rosenbach-Belkin, V., Chen, L., Fiedor, L., Tregub, I., Pavlotsky, F., Brumfeld, V., Salomon, Y., Scherz, A. (1996) Serine conjugates of chlorophyll and bakteriochlorophyll: Photocytotoxicity in vitro and tissue distribution in mice bearing melanoma tumors. Photochem. Photobiol. 64 :174-181.
PL 216 661 B1
Schreiber S, Gross S, Brandis A, Harmelin A, Rosenbach-Belkin V, Scherz A, Salomon Y. (2002) Local photodynamic therapy (PDT) of rat C6 glioma xenografts with Pd-bakteriofeororbid leads to decreased mestastases and increase of animal cure compared with surgery. Int J Cancer 99(2):279-85.
Zilberstein, J., Schreiber, S., Bloemers, MCWM, Bendel, P., Neeman, M., Schechtman, E., Kohen, F., Scherz, A. Salomon, Y. (2001) Antivascular treatment of solid melanoma tumors with bakteriochlorophylI-serine-based photodynamic therapy. Photochem. Photobiol. 73:257-266.
Zilberstein, J., Bromberg, A., Franz, A., RosenbachBelkin, V., Kritzmann, A., Pfefermann, R., Salomon, Y., Scherz, A. (1997) Light-dependent oxygen consumption in bakteriochlorophyll-serine-treated melanoma tumors: On-line determination using a tissue-inserted oxygen microsensor. Photochem. Photobiol. 65: 1012-1019.

Claims (16)

1. Pochodna palladowa 31-okso-131-(2-sulfoetylo)amido-15-metoksykarbonylometylo-rodobakteriochloryny w postaci jej farmaceutycznie dopuszczalnej soli z jednowartościowym kationem wybranym spośród K+, Na+, Li+ lub NH4 +.
2. Związek według zastrz. 1, znamienny tym, że kationem jest K+.
3. Związek według zastrz. 1, znamienny tym, że jest nim pochodna palladowa soli dipotasowej 11
31-okso-131-(2-sulfoetylo)amido-15-metoksykarbonylometylo-rodobakteriochloryny.
4. Kompozycja farmaceutyczna, znamienna tym, że zawiera związek jak określony w zastrz. 1-3 i farmaceutycznie dopuszczalny nośnik.
5. Związek według zastrz. 1-3 lub kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 4, do stosowania do destrukcji unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego (VTP).
6. Związek lub kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 5, do stosowania do destrukcji unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego nowotworów, obejmujących guzy przerzutowe.
7. Związek lub kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 6, do stosowania do destrukcji unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego czerniaka lub nowotworów okrężnicy, piersi, płuc, mózgu, jajników, skóry, przełyku, pęcherza lub prostaty.
8. Związek lub kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 7, znamienny tym, że destrukcja unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego obejmuje miejscowe naświetlanie nowotworu światłem gdzie długość fali naświetlania jest bliska maksimum absorpcji związku.
9. Związek lub kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 8, znamienny tym, że długość fali wynosi około 670 - 780 nm.
10. Związek według zastrz. 1-3 lub kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 4, do stosowania do destrukcji unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem.
11. Związek według zastrz. 1-3 lub kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 4, do stosowania do destrukcji unaczynienia nowotworu za pomocą leczenia fotodynamicznego zwyrodnienia łagodnego przerostu prostaty.
12. Związek według zastrz. 1-3 lub kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 5, do stosowania w diagnostyce nowotworów.
13. Związek według zastrz. 1-3 lub kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 5, do stosowania do eliminacji komórek lub elementów zakaźnych obejmujących bakterie i wirusy.
14. Związek do stosowania według zastrz. 5-13 lub kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 3, gdzie związkiem jest pochodna palladowa soli dipotasowej 31-okso-131-(2-sulfoetylo)amido-15-metoksykarbonylometylo-rodobakteriochloryny.
15. Sposób wytwarzania farmaceutycznie dopuszczalnej soli 31-okso-131-(2-sulfoetylo)amido-15-metoksykarbonylometylo-rodobakteriochloryny, znamienny tym, że obejmuje (i) poddanie reakcji Pd-bakteriofeoforbidu a z tauryną o wzorze H2N-(CH2)2-SO3H w buforze zawierającym farmaceutycznie dopuszczalny kation jak określony w zastrz. 1 do 3; i (ii) izolowanie związku.
16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że farmaceutycznie dopuszczalnym kationem jest K+.
PL376734A 2002-11-17 2003-11-17 Rozpuszczalne w wodzie anionowe pochodne bakteriochlorofilu, sposób ich wytwarzania, kompozycja farmaceutyczna zawierająca te pochodne oraz ich zastosowanie PL216661B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL15290002A IL152900A0 (en) 2002-11-17 2002-11-17 Water-soluble bacteriochlorophyll derivatives and their pharmaceutical uses

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL376734A1 PL376734A1 (pl) 2006-01-09
PL216661B1 true PL216661B1 (pl) 2014-04-30

Family

ID=30011928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL376734A PL216661B1 (pl) 2002-11-17 2003-11-17 Rozpuszczalne w wodzie anionowe pochodne bakteriochlorofilu, sposób ich wytwarzania, kompozycja farmaceutyczna zawierająca te pochodne oraz ich zastosowanie

Country Status (24)

Country Link
US (6) US7947672B2 (pl)
EP (2) EP1567147B1 (pl)
JP (3) JP4922559B2 (pl)
CN (2) CN102002048B (pl)
AU (1) AU2003282354C1 (pl)
BE (1) BE2018C018I2 (pl)
BR (1) BRPI0316319B8 (pl)
CA (1) CA2506296C (pl)
CY (2) CY1115458T1 (pl)
DK (1) DK1567147T3 (pl)
ES (1) ES2489516T3 (pl)
FR (1) FR18C0002I2 (pl)
HK (1) HK1081858A1 (pl)
HU (1) HUS1800020I1 (pl)
IL (2) IL152900A0 (pl)
LU (1) LUC00073I2 (pl)
MX (1) MXPA05005262A (pl)
NL (1) NL300934I2 (pl)
NO (2) NO334978B1 (pl)
NZ (1) NZ540790A (pl)
PL (1) PL216661B1 (pl)
PT (1) PT1567147E (pl)
RU (1) RU2353624C2 (pl)
WO (1) WO2004045492A2 (pl)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL152900A0 (en) * 2002-11-17 2003-06-24 Yeda Res & Dev Water-soluble bacteriochlorophyll derivatives and their pharmaceutical uses
BRPI0511909A (pt) * 2004-06-07 2008-01-15 Yeda Res & Dev derivado catiÈnico de bacterioclorofilas e respectiva composição farmacêutica
US9957293B2 (en) * 2006-08-23 2018-05-01 Yeda Research And Development Company Ltd. Conjugates of RGD peptides and porphyrin or (bacterio)chlorophyll photosynthesizers and their uses
JP5620279B2 (ja) 2008-02-27 2014-11-05 イエダ リサーチ アンド デベロップメント カンパニー リミテッド 壊死性腫瘍の光線力学的治療及び画像化のためのｒｇｄ−（バクテリオ）クロロフィルコンジュゲート
EP2425873A1 (fr) 2010-09-07 2012-03-07 Steba Maor SA Modélisation de l'action d'une fibre optique dans un traitement par therapie photodynamique, et assistance à la planification d'un tel traitement
ES2607613T3 (es) 2011-03-11 2017-04-03 Steba Maor Sa Métodos de planificación de terapia fotodinámica focal
ES2856698T3 (es) 2011-08-23 2021-09-28 Yeda Res & Dev Fotosensibilizadores de (bacterio)clorofila para el tratamiento de enfermedades y trastornos oculares
PL2971026T3 (pl) 2013-03-11 2021-06-14 Tookad Ip Sarl Sposób wytwarzania bakteriochlorofilu a
CN105377862B (zh) 2013-03-15 2019-09-13 希瑞·安·麦克法兰 用作光动力化合物的金属基配合物及其用途
WO2017179053A1 (en) * 2016-04-10 2017-10-19 Yeda Research And Development Co. Ltd. Combinational therapies for treatment of cancer comprising a bacteriochlorophyll derivative
CN107987081B (zh) * 2016-10-26 2019-12-06 刘辉 一种二氢卟吩e6衍生物及其药学上可接受的盐、其制备方法和应用
DK3561056T5 (da) * 2016-12-22 2024-09-02 Daiichi Sankyo Co Ltd Peptid til behandling af aldersrelateret makuladegeneration
US10933134B2 (en) 2017-03-16 2021-03-02 Memorial Sloan Kettering Cancer Center Combination therapies for treatment of cancer
WO2019116376A1 (en) * 2017-12-17 2019-06-20 Yeda Research And Development Co. Ltd. Cop9 signalosome (csn) complex modulators and uses thereof
CN111848656B (zh) * 2020-06-24 2023-03-14 天津大学 离子修饰的原卟啉镓化合物及其制备方法和应用
JPWO2022025043A1 (pl) * 2020-07-29 2022-02-03
CN115843960A (zh) * 2022-11-03 2023-03-28 中国农业科学院农产品加工研究所 一种提高叶绿素稳定性的方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4512762A (en) 1982-11-23 1985-04-23 The Beth Israel Hospital Association Method of treatment of atherosclerosis and a balloon catheter for same
US4675338A (en) * 1984-07-18 1987-06-23 Nippon Petrochemicals Co., Ltd. Tetrapyrrole therapeutic agents
US4693885A (en) * 1984-07-18 1987-09-15 Nippon Petrochemicals Co., Ltd. Tetrapyrrole therapeutic agents
US4656186A (en) * 1985-04-30 1987-04-07 Nippon Petrochemicals Co., Ltd. Tetrapyrrole therapeutic agents
US4977177A (en) * 1985-04-30 1990-12-11 Nippon Petrochemicals Company, Ltd. Tetrapyrrole polyaminomonocarboxylic acid therapeutic agents
JPS63196586A (ja) * 1987-02-12 1988-08-15 Toyo Hatsuka Kogyo Kk バクテリオフエオホ−バイド誘導体
DE3853995T2 (de) 1987-04-17 1995-11-23 David H Dolphin Porphyrine, verfahren zu deren herstellung und verwendungen.
US5004811A (en) * 1987-12-24 1991-04-02 Nippon Petrochemicals Company, Ltd. Tetrapyrrole aminocarboxylic acids
US5171741A (en) 1989-04-21 1992-12-15 Health Research, Inc. Bacteriochlorophyll-a derivatives useful in photodynamic therapy
DE4121876A1 (de) * 1991-07-02 1993-01-14 Scheer Hugo Modifizierte bakteriochlorophylle, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
JP3191223B2 (ja) * 1991-10-04 2001-07-23 株式会社光ケミカル研究所 ポルフィリン誘導体とその用途
EP0644759A4 (en) * 1992-06-19 1998-04-01 Univ Toledo PRODUCTION AND USE OF PORPHYRIN IMINES.
IL102645A (en) 1992-07-26 1998-02-22 Yeda Res & Dev Chlorophyll and bacteriochlorophyll derivatives, their preparation and pharmaceutical compositions comprising them
US6147195A (en) * 1993-07-26 2000-11-14 Yeda Research And Development Co., Ltd. Chlorophyll and bacteriochlorophyll derivatives, their preparation and pharmaceutical compositions comprising them
FR2712493B1 (fr) * 1993-11-16 1996-01-19 Centre Nat Rech Scient Utilisation de photosensibilisateurs dérivés du noyau phorbine pour la décontamination du sang infecté par des parasites et/ou des virus.
JPH09110872A (ja) * 1995-10-23 1997-04-28 Eiken Chem Co Ltd ヨードポルフィリン誘導体
IL116126A0 (en) 1995-11-24 1996-01-31 Yeda Res & Dev Process for the preparation of bacteriochlorophyllis some novel compounds of this type and pharmaceutical compositions comprising them
GB9524553D0 (en) * 1995-11-30 1996-01-31 Britton Charles J Plastic lever lid tins
US5770730A (en) * 1996-03-08 1998-06-23 Health Research, Inc. Synthesis of carbodimide analogs of chlorins and bacteriochlorins and their use for diagnosis and treatment of cancer
DK0945454T3 (da) * 1996-10-01 2003-10-27 Wyeth Lederle Japan Ltd Iminochlorin-asparaginsyrederivater
IL129929A0 (en) * 1996-12-17 2000-02-29 Du Pont Polymerization of ethylene with specific iron or cobalt complexes novel pyridinebis (imines) and novel complexes of pyridinebis(imines) with iron and cobalt
WO2000033833A1 (en) * 1998-12-09 2000-06-15 Yeda Research And Development Co. Ltd. Palladium-substituted bacteriochlorophyll derivatives and use thereof
IL133253A0 (en) 1999-12-01 2001-04-30 Yeda Res & Dev Chlorophyll and bacteriochlorophyll esters, their preparation and pharmaceutical compositions comprising them
JP4277159B2 (ja) * 2000-06-02 2009-06-10 独立行政法人科学技術振興機構 新規なテトラピロリル置換ポルフィリン及びその製法
EP1318807A4 (en) 2000-08-11 2008-02-20 Ceramoptec Gmbh LIGHT-SENSITIVE OINTMENT
AU2002312154B2 (en) * 2001-06-01 2008-05-15 Biolitec Pharma Marketing Ltd Water-soluble porphyrin derivatives for photodynamic therapy, their use and manufacture
IL152900A0 (en) * 2002-11-17 2003-06-24 Yeda Res & Dev Water-soluble bacteriochlorophyll derivatives and their pharmaceutical uses

Also Published As

Publication number Publication date
NO20052925D0 (no) 2005-06-15
CN102002048A (zh) 2011-04-06
JP2006515836A (ja) 2006-06-08
US20150238773A1 (en) 2015-08-27
US20060142260A1 (en) 2006-06-29
WO2004045492A3 (en) 2004-07-08
NO2018012I1 (no) 2018-04-10
CA2506296C (en) 2012-09-11
BE2018C018I2 (pl) 2023-03-07
NL300934I2 (nl) 2018-05-22
MXPA05005262A (es) 2005-07-25
NZ540790A (en) 2009-12-24
RU2353624C2 (ru) 2009-04-27
EP1567147A4 (en) 2008-07-09
EP1567147B1 (en) 2014-05-07
JP2011148822A (ja) 2011-08-04
BRPI0316319B1 (pt) 2017-06-27
EP2522349A1 (en) 2012-11-14
JP2011162551A (ja) 2011-08-25
PL376734A1 (pl) 2006-01-09
AU2003282354C1 (en) 2009-10-29
HK1081858A1 (en) 2006-05-26
FR18C0002I1 (pl) 2018-06-15
ES2489516T3 (es) 2014-09-02
PT1567147E (pt) 2014-08-25
NO2018012I2 (no) 2018-04-10
BRPI0316319B8 (pt) 2021-05-25
RU2005118771A (ru) 2006-01-20
DK1567147T3 (da) 2014-08-11
NO20052925L (no) 2005-06-15
BR0316319A (pt) 2005-09-27
WO2004045492A2 (en) 2004-06-03
CN102002048B (zh) 2012-11-28
US20110117029A1 (en) 2011-05-19
US8461142B2 (en) 2013-06-11
HUS1800020I1 (hu) 2018-05-28
US7947672B2 (en) 2011-05-24
NO334978B1 (no) 2014-08-11
US20200094069A1 (en) 2020-03-26
CN1741801B (zh) 2010-12-22
IL168480A (en) 2015-01-29
EP1567147A2 (en) 2005-08-31
CY1115458T1 (el) 2017-01-04
LUC00073I2 (en) 2018-06-20
IL152900A0 (en) 2003-06-24
CY2018012I2 (el) 2018-09-05
AU2003282354A1 (en) 2004-06-15
AU2003282354B2 (en) 2009-04-23
JP5555659B2 (ja) 2014-07-23
AU2003282354B8 (en) 2009-05-14
JP4922559B2 (ja) 2012-04-25
JP5566945B2 (ja) 2014-08-06
CN1741801A (zh) 2006-03-01
CA2506296A1 (en) 2004-06-03
FR18C0002I2 (fr) 2020-03-13
US20170143988A1 (en) 2017-05-25
US20130345417A1 (en) 2013-12-26
CY2018012I1 (el) 2018-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200094069A1 (en) Water soluble anionic bacteriochlorophyll derivatives and their uses
Zhang et al. Switchable PDT for reducing skin photosensitization by a NIR dye inducing self-assembled and photo-disassembled nanoparticles
KR101191700B1 (ko) 양이온성 박테리오클로로필 유도체 및 이의 용도
US20110257583A2 (en) Thiadiazole Compounds and Uses Thereof
CN112263566B (zh) 白蛋白结合型缺氧氧化双响应性复合纳米粒、制备方法及用途
Mantareva et al. Si (IV)-methoxyethylene-glycol-naphthalocyanine: synthesis and pharmacokinetic and photosensitizing properties in different tumour models
Anholt et al. Uptake, localization and effect of laser treatment on CaD2 tumours sensitized with aluminium phthalocyanine tetrasulfonate (AIPcS 4)
Jori et al. Phthalocyanines as phototherapeutic agents for tumors