PT906758E - Zinco-ftalocianinas e correspondentes conjugados, sua preparação e uso em terapia fotodinâmica e como agentes de diagnóstico& - Google Patents
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Classifications
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Description
SINGLETODESCRIÇÃO
ZINCO—FTALOCIANINAS E CORRESPONDENTES CONJUGADOS, SUA PREPARAÇÃO E USO EM TERAPIA FOTODINÃMICA E COMO AGENTES DE
DIAGNÓSTICO
ESCOPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se ao zinco-ftalocianinas de fórmula geral (I)
R R
*i Rí (0 em que: R e Ri representam H ou o grupo
1
X onde : X é escolhido no grupo consistido em -CH2, 0, N, S, C = 0 e onde: R.2 é escolhido no grupo consistindo em H, Ci-12-alquilo, CH2CH2NH2, arilo, e éter coroa, ou forma com o átomo de N ao qual ele está ligado, um heterociclo saturado ou insaturado, possivelmente substituído, que pode conter até dois hetero-átomos escolhidos entre N, 0 e S; R3 e R4f que podem ser iguais ou diferentes um do outro, são escolhidos do grupo consistindo em H, CH3, C2 H5, C3-i2 alquilo; n, w, t (de forma independente uns dos outros) são 0 ou 1; com a ressalva de que pelo menos um de R e Ri é sempre diferente de H.
Estes produtos mostram altas propriedades fotodinâmicas e uma absorção acentuada na região vermelha do espectro visível. Estes compostos são úteis tanto na forma de conjugados com os transportadores macromoleculares, no tratamento de doenças infecciosas e doenças caracterizadas por hiperproliferação celular, e particular, em tumores psoríase, ateromas, hiperplasia íntima, hiperplasia benigna da próstata, ou então com finalidades de diagnóstico. 2
ESTADO DA TÉCNICA
Sabe-se que, uma vez que as moléculas orgânicas contendo o macrociclo cromofluoroforo da ftalocianina são foto-activados por irradiação com luz visível, são capazes de gerar derivados de oxigénio hiper-reactivos, acima de tudo oxigénio singleto ou radicais, que são caracterizados por uma alto grau de citotoxicidade, e, portanto, são potencialmente interessantes para aplicações terapêuticas, como a terapia fotodinâmica (PDT), e/ou aplicações de diagnóstico (E. Ben-Hur e I. Rosenthal, Int. J. Radiat. Biol., 47 145-147 (1985)). A aplicação terapêutica das moléculas fotossensibilizantes, predominantemente estudada em conexão com a sua actividade anti-cancerígena, é baseada no uso de agentes fotossensibilizantes de natureza porfirina (Gomer C.J., Seminars in Hematology, vol. 26, p. 27-34, 1989), que, embora dando resultados promissores no tratamento curativo ou paliativo de diversas neoplasias, são marcadamente limitadas pela baixa eficiência de fotossensibilização, fraca selectividade e persistência prolongada na pele, que pode muitas vezes causar fenómenos de fotossensibilidade generalizada (Jori G., J. Photochem. Photobiol, B: Biol., vol. 36, p. 87-93, 1996).
Para os agentes fotossensibilizantes serem úteis quando empregues para fins terapêuticos e/ou de diagnóstico in vivo, as seguintes propriedades são indispensáveis: 3 i) baixa toxicidade no escuro com uma alta produção de derivados de oxigénio hiperactivo, acima de tudo oxigénio simples ou radicais, ou ter um alto rendimento quântico de fluorescência; ii) acumulação selectiva pelas células que são responsáveis por uma determinada condição patológica e rápida eliminação dos tecidos que não são afectados por essa condição patológica; iii) capacidade de ser activado por radiação de elevado comprimento de onda que seja capaz de penetrar mais profundamente nos tecidos, em comparação com a radiação de menor comprimento de onda; iv) possibilidade de ser conjugado com transportadores macromoleculares, embora mantendo as caracteristicas de eficiência de fotossensibilização.
Assim, é evidente quão importante é, para fins terapêuticos e/ou de diagnóstico, ser capaz de desenvolver compostos que, mantendo as necessário propriedades biocidas especificas, tenham as caracteristicas acima especificadas. Não obstante as vantagens que podem ser previstas para as moléculas pertencentes à classe das ftalocianinas e possuindo a sua estrutura química básica, apenas algumas destas moléculas foram realmente avaliadas como potenciais agentes para terapia fotodinâmica tanto em linhas de células e como in vivo num nível pré-clínico. Derivados que podem cair dentro da estrutura (I) apresentando substituintes de amónio hidroxilo, amina ou quaternário 4 foram de facto descritos para a fotossensibilização de células de cancro por Leznoff C.C. et al. em "Synthesis and photocytotoxicity of some new substituted phthalocyanines", Photochemistry e Photobiology, vol. 49, No. 3, p 279-284 (1989), por Wohrle D. et al. em "Synthesis of positively charged phthalocyanines and their activity in the photodynamic therapy of câncer cells", Photochemistry e Photobiology, vol. 51, No. 3, p 351-356 (1990), novamente por Wohrle D. et al. em "Efficient synthesis of phthalocyanines and related macrocylic compounds in the presence of organic base", Dyes e Pigments, vol. 18 p, 91-102 (1992 ), e por Dummin H. em "Selective photosensitization of mitochondria in HeLa cells by cationic Zn(II) phthalocyanines with lipophilic side-chains", J. Photochem. Photobiol., 37 (3) 219-229 (1997).
Experiências de fototerapia de cancro com ftalocianinas em animais de laboratório têm sido relatadoa por Barr H. et al. em "Photodynamic Therapy for Colorectal Câncer: a quantitative pilot study", Br. J. Surg., Vol. 77, p. 93-96, 1990, por Schieweck K. et al. em "Liposome-delivered Zn-phthalocyanine as a phototherapeutic agent for tumors", Proc. SPIE, vol. 2078, p. 107-118, 1994, Ometto C. et al. em "Tumor-localizing and photosensitizing properties of a novel phthalocyanine", Br. J. Câncer, vol. 74, p. 1891-1899, 1996, e por Rousseau J. et al. in "Synthesis tumour uptake and biodistribution of C14-labeled di-and trisulfonated gallium phthalocyanine", J. Photochem. Photobiol., B: Biol., vol. 6, p. 121-132, 1990. 5
Minnoch et al. (J. Photochem. e Photobiol., Vol. 32, No. 3, pp 159-164, 1996) e Brown S. et al. (Photochem. e Photobiol., 65 (3), pp 1967) descreveram a actividade in vitro de quatro derivados de ftalocianina tanto em microorganismos e em linhas celulares. No entanto, o composto de amónio quaternário, que é relatado como sendo o único activo de uma série de moléculas sintetizadas e avaliadas contra bactérias Gram-negativas e Gram-positivas, consiste numa mistura de compostos tendo um número diferente de substituintes na molécula de ftalocianina, e, portanto, não é um composto definido por uma identidade estrutural precisa (Griffith J. et al. Dyes & Pigments, 33 (1) 65 (1997)) ao contrário dos produtos descritos na presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A presente invenção torna possível atender aos requisitos acima mencionados, por meio de zinco-ftalocianinas de fórmula geral (I), tal como definido anteriormente.
Estes compostos apresentam uma actividade fotossensibilizante considerável que lhes permite ser usadas em PDT de formas tumorais e outras doenças caracterizadas por hiperproliferação celular, mas também nas doenças virais, fúngicas ou bacterianas; além disso, na medida em que elas são fluoróforas, podem ser usadas como agentes de diagnóstico para a identificação de áreas que são patologicamente afectadas. 6 A presença dos substituintes indicados, de preferência de natureza hidrofilica, 5 e/ou a conjugação de transportadores hidrofilicos, pode, entre outras coisas, acelerar o metabolismo da molécula, permitindo uma rápida eliminação in vivo do cromóforo, e evitando assim o inicio da fototoxicidade cutânea. De acordo com a invenção, pelo grupo Ci-io-alquilo os seguintes significam: metil, etil, propil, isopropil, butil, pentil, hexil, heptil, octil, nonil, e decil.
Por heterociclo saturado ou insaturado, eventualmente substituído, tal como definido na fórmula geral, os seguintes têm preferência significava: morfolina, piperidina, piridina, pirimidina, piperazina, pirrolidina, e pirrolina.
De acordo com a invenção, os produtos preferidos são aqueles em que R e Ri são escolhidos do grupo consistindo em H, 7 Ο
N~~ CHj
+ Ç>H* HC / CK3 Γ
Ν-€Η3 OH,
8 n~qhs c*h5 ,
Em particular, os produtos em que o grupo R e Ri, conforme especificado acima, contêm substituintes tendo azoto terciário ou quaternário são os preferidos.
Os novos produtos sintetizados têm elevados coeficientes de extinção molar, uma caracteristica que permite a possibilidade de uma resposta terapêutica efectiva em baixas dosagens de composto activo e mostram um valor anormalmente elevado dos rendimentos de oxigénio singleto quântico.
Estes produtos podem ser activados por radiação penetrante tecido tendo um comprimento de onda de mais de 650 nm e, portanto, são adequados para o PDT de diversas doenças, tanto dermatológicas como internas.
Normalmente, os compostos presentes são hidrofilicos, se não eles podem ser facilmente transformados em derivados 9 com hidrofilicos por conjugação com os transportadores macromoleculares hidrofilicos e não estão agregados em solução aquosa. Os produtos formados pela fotodegradação destes compostos não são tóxicos. Esta descoberta reforça a sua utilidade como terapêutica uma vez que depois de terem exercido a sua acção os compostos são inactivados pela luz e depois não são mais potencialmente tóxicos in vi vo.
Deve ser lembrado que a actividade fotodinâmica em alguns casos e para os mesmos substituintes é exercida mesmo em baixa concentração de oxigénio, este resultado permite o uso de derivativos para o tratamento especifico de microrganismos anaeróbios ou o tratamento de doenças tumorais conhecidos por ser caracterizado por um ambiente hipóxico. A actividade como fotossensibilizadores, a absorção do comprimento de onda deslocado para o vermelho e a sua fluorescência, faz com que essas moléculas sejam particularmente interessantes para uso em terapia fotodinâmica e como marcadores no diagnóstico in vivo.
Os compostos da presente invenção podem ser preparados, na fase homogénea, de acordo com esquemas de reacção que são conhecidos em química orgânica. 10 A preparação de ftalocianinas foi realizada através de tetramerização (ver Esquema 3) do ftalonitrilo correspondente de fórmula (II)
onde os substituintes R e Ri são como definidos acima, usando os procedimentos conhecidos na literatura (Phtalocyanines - Properties and Applications, vol. 1-4, C.C. Leznoff e A.B.P. Lever VCH Ed.).
Descritos na literatura encontram-se reacções de síntese de ftalocianinas tendo um substituinte diferente dos outros três, a partir de um dinitrilo ligado à fase sólida com um dinitrilo diferente substituído, após a transformação prévia em derivados de diaminoisoindolil [Tetrahedron Letters 23 (30) 3023-3026 (1982); J. Org. Chem., 56, 82-90 (1991)].
Surpreendentemente descobriu-se que, seguindo o procedimento descrito no Exemplo 5, também as ftalocianinas de fórmula (I) tendo quatro substituintes idênticos podem ser obtidas em fase heterogénea usando matrizes baseadas em poliestireno. A condensação entre um e outro dos dinitrilos ligados à resina ocorre também na presença de um considerável excesso de dinitrilo, diversamente 11 substituído, na solução, ao contrário do que é relatado na literatura.
Os Esquemas 1-3 ilustram, como exemplos não limitantes, três procedimentos diferentes que tornam possível a obtenção de 3-,4-,4,5 e 3,6-ftalonitrilos substituídos, respectivamente.
0 Esquema 1 refere-se ao caso particular em que: Ri = H R = conforme definido com X = 0
Os Esquemas 2 e 3 referem-se ao caso em que: R = Ri = conforme definido com X = 0
Como pode ser visto nos ditos esquemas, a 3- e 4-ftalonitrilos substituídos foram preparados a partir de nitroftalonitrilos que foram reagidos com um álcool apropriado, em DMSO, na presença de carbonato de potássio, por 2-72 horas.
Os 4,5-ftalonitrilos dissubstituídos são obtidos a partir de 4,5-dicloro ftalonitrilo de uma maneira similar. 12
Os 3,6-ftalonitrilos dissubstituídos são obtidos por reacção dos 2,3-dicianohidroquinones correspondentes com derivados cloro, bromo, tosil, ou mesil adequados, na presença de uma base, solventes e temperaturas adequadas de acordo com o caso particular. A presente invenção também compreende produtos de fórmula (I) conforme definido acima, conjugado a um transportador macromolecular para melhorar as caracteristicas farmacológicas do último. 0 transportador é normalmente escolhido no grupo consistindo em aminoácidos, polipeptideos, proteínas e polissacarídeos. A ligação do transportador de ftalocianina (I) pode ocorrer entre os grupos correspondentes carboxilo ou amina ou através da exploração de outros grupos funcionais e reactivos conhecidos, seja homo ou hetero-bifuncional. A fim de proporcionar uma melhor ilustração da invenção, uma série de exemplos específicos são dados da síntese de produtos de fórmula (I) e fórmula (II).
Nas fórmulas que se seguem, as definições de al, a2, a3 e a4 são como indicado abaixo: 13 al: Zn-ftalocianina tetrasubstituida em 2 (3), 9 (10), 16 (17) , 23 (24); a2: Zn-ftalocianina tetrasubstituida em 1 (4), 8 (11), 15 (18) , 22 (25); a3: Zn-ftalocianina octasubstituida em 1, 4, 8, 11, 15, 18, 22, 25; a4: Zn-ftalocianina octasubstituida em 2, 3, 9, 10, 16, 17, 23, 24. EXEMPLO 1 Síntese do composto (II) em que Ri = H, R = 1- metilpiperidinil-4-oxi (ver Esquema 1) 0,173 g de 3-nitroftalonitrila (1 mmol) são solubilizados em 2 ml de DMSO; à solução são adicionados 0,173 g de 4-hidroxi-N-metilpiperidina (1,5 mmol) e 1,24 g de K2CO3. 0 produto é reagido sob agitação em temperatura ambiente por 72 horas. A solução é filtrada, o solvente removido, e o produto de reacção bruto é purificado por cromatografia em coluna, eluido com uma mistura de acetato de etilo (6)/metanol (1)/trietilamina (10), rendimento 50%; PM: 241,31. 14 EXEMPLO 2 Síntese do composto (I) a2 em que R = l-metilpiperidinil-4-oxi: Ri = H (Composto 1) 0,060 g do composto (II), preparado de acordo com o Exemplo 1 (0,25 mmol) , são solubilizados em 3 mL de n-pentanol em presença de lítio em excesso. A mistura é aquecida, enquanto agitada sob um gás inerte até 150°C por 15 minutos. A ftalocianina de lítio resultante é transformada no correspondente composto livre de metal por tratamento com ácidos (AcOH: pH de 4-5). Em seguida, o sólido verde é agitado com Zn (0Ac)2 em DMF a 80°C por 20 horas. Fórmula: C56H60N12O4 Zn; luz azul sólida; PM, 1030, 56; UV-visÀmax (DMF) 701,632,380 nm. EXEMPLO 3 Síntese do composto (II) em que R = 2-(piperidina-l-il) etoxi (ver Esquema 1) 0 procedimento segundo o Exemplo 1, começa a partir de 0,089 g de 4-nitroftalonitrila (0,51 mmol), 0,1 g de N-(2-hidroxietil)-piperidina (0,77 mmol) e 0,515 g de K2CO3 (3,69 mmol) . A reacção é interrompida depois de 24 horas por adição de água e extraído o produto com CH2CI2. Os extractos orgânicos são secos em Na2S04 evaporados para obter um sólido, que é purificado por cromatograf ia em coluna (sílica gel; acetato de etilo 4/metanol 1) . Desta forma, é obtido 0,1 g de produto sólido amarelado (rendimento de 78%). 15 EXEMPLO 4 Síntese do composto (I) al em que R = 2-(piperidina-l-il) etoxi; Ri = H (Composto 2) 0,228 g do composto (II), preparado de acordo com o Exemplo 3 (0,89 mmol), reagem com Zn (OAc)2 na presença de 1,8- diazabiciclo[5,4,0] undec-7-eno (DBU) sob um gás inerte a 160°C por 4 horas. O produto de reacção bruto é purificado por extracção com solventes (água/distribuição de clorofórmio) e por cromatografia (70% de rendimento). Fórmula: C60H68N12O4 Zn; sólido verde; UV-visÀmax (THF) (ε) 679 (140320), 612,354 nm; EAS m/z 1085, 6 (Μ + H)+'
Seguindo um procedimento similar, foram obtidos os seguintes produtos: • Produto (I) al em que R = 2-(morfolina-4-il) etoxi; Ri = H (Composto 3) • Fórmula: C56H6oNi208 Zn; sólido azul-verde; UV-vis Àmax (DMF) 680, 612,354 nm; . UV-vis Àmax (THF) (ε) 675 (159410); EAS m/z 1093, 8 (M + H)+. • Produto (I) a2 em que R = 2-(piperidina-l-il) etoxi;
Ri = H (Composto 4) • Fórmula: C6oH6sNi204 Zn; sólido verde-azul; UV-vis Àmax (DMF) (ε) 760,699 (80500), 629,391 nm; EAS m/z 1085,6 (M + H)+. • Produto (I) a3 em que R = R2 = 2-(morfolina-4-il) etoxi (Composto 5) • Fórmula: C80H104N16O16 Zn; sólido verde acastanhado; UV-vis Àmax (DMF) 736,661, 349 nm. 16 3- (piperidina-l-il) • Produto (I) a3 em que R = Ri = propoxi (Composto 6) • Fórmula: C96Hi38Ni608 Zn; sólido verde; UV-vis Àmax (DMF) 818,742,666,350 nm. • Produto (I) a2 em que R = 2-(morfolina-4-il) etoxi; Ri = H (Composto 7) • Fórmula: 056Η6οΝΐ2θ8 Zn; sólido verde; UV-vis Amax (DMF) (ε) 698 (125910), 628,322 nm; EAS m/z 1094, 1 (Μ + H) +' • Produto (I) al em que R = l-metilpiperidini-4-oxi; Ri = H (Composto 8) • Fórmula: C56H60N12O4 Zn; sólido azul; UV-vis Àmax (DMF) 681, 613, 354 nm. • Produto (I) a2 em que R = (l-metilpiperidina-2-il) metoxi; R 1 = H (Composto 9) • Fórmula: C60H68N12O4 Zn; sólido verde acastanhado; UV-vis Àmax (DMF) 715, 642, 318 nm. • Produto de fórmula (I) al em que R = 1,3-bis- (dimetilamino)propil-2-oxi; Ri = H (Composto 10) • Fórmula: C6oH8oNi604 Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) al em que R = pirimidinil-2-oxi; Ri = H (Composto 11) • Fórmula: C 48 H 24 N 16 0 4 Zn; azul-verde. • Produto (I) em que al = R piridinil-2-oxi; R 1 = H (Compound 12) • Fórmula: C52H28N12O4 Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) al em que R = 3 - (dimetilamino) fenoxi; Ri = H (Composto 13) • Fórmula: C64H52N12O4 Zn; sólida azul-verde. • Produto (I) al em que R = piridinil-4-oxi; Ri = H (Composto 14) • Fórmula: C52H28N12O4 Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) al em que R = (piridina-4-il)metoxi; Ri = H (Composto 15) • Fórmula: C56H36N12O4 Zn; sólido azul-verde. 17 4-(dietilamino)fenoxi • Produto (I) a3 em que R = Ri = (Composto 16) • Fórmula: Cu2Hi20Ni6O8 Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) al em que R = 3-(dietilamino) fenoxi; Ri = H (Composto 17) • Fórmula: C72H68N1204 Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) a4 em que R = Ri = 3-(dimetilamino) fenoxi (Composto 18) • Fórmula: CgeHssNieOs Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) a2 em que R = 3-(dimetilamino) fenoxi; R2 = H (Composto 19) • Fórmula: C64H52Ni204 Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) a2 em que R = 3-(dietilamino) fenoxi; Ri = H (Composto 20) • Fórmula: C72H68Ni204 Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) a4 em que R = R' = 3-(dietilamino) fenoxi (Composto 21) • Fórmula: Ch2Hi2oNi608 Zn; sólido azul-verde. EXEMPLO 5
Sintese do composto (I) al em que R — N-(2-aminoetil) benzamidoil-4-oxi-acetato de trifluoro: Ri = H (Composto 22) a) funcionalização da resina com base de poliestireno com a ftalodinitrila 0,159 g (0,078 mmol) de resina de etilenediamina-tritil (0,49 mmol/g) foram dilatados em 12,5 mL de DMF. A esta suspensão são adicionados 0,282 g (0,78 mmol) de éster succinimida do composto (II) em que R5 = 4-carboxifenil, e 18 o produto foi mantido sob agitação em temperatura ambiente por 18 horas. A fase liquida é removida da resina por filtração a vácuo, e a resina é lavada várias vezes com pequenos volumes de DMF, CH2C 2 e MeOH. b) reacção de condensação em fase sólida A resina obtida funcionalizada (0,078 mmol) foi dilatada em 2 mL de DMF por uma hora a 50°C. 0,080 g (0,43 mmol) de acetato de zinco (II) e 0, 322 mL (2,15 mmol) de DBU são adicionados e a suspensão é aquecida até 160°C por 4 horas, sob agitação e azoto. Após o arrefecimento à temperatura ambiente, as duas fases são separadas por filtração a vácuo, e a fase sólida é lavada com MeOH e DMF. c) Separação do Zn-ftalocianina da resina A resina verde-azul é suspensa numa solução de ácido trifluoroacético (TFA) (5%) e tri-isopropil silano (TIS) (5%) em CH2C12 e mantida nesta solução por 1,5 horas. As duas fases são separadas por filtração a vácuo e a resina é lavada com CH2C12. A fase sólida é tratada com pequenos volumes de DMF e MeOH alternativamente até que a solução fique incolor. 0 produto é obtido pela concentração do filtrado num rendimento de 60%. Fórmula: CssHssNiõOs Zn (CF3 COOH) 4; υν-vis Àmax (DMF) 676, 609, 349 nm. 19
Usando procedimentos conhecidos na literatura, foram obtidos os seguintes produtos: • Produto (I) al em que R = 2-(morfolina-4-il)etoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 23) • Fórmula: C60H72N12I4O8 Zn; sólido azul-verde; UV-vis Àmax (DMF) (ε) 677 (167330). • Produto (I) al em que R = 2-(piperidina-l-il) etoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 24) • Fórmula: C64H80N12I4O4 Zn; sólido azul; UV-vis Àmax (DMF) (ε) 678 (144840), 611,353 nm. • Produto (I) a2 em que R = 2-(piperidina-l-il) etoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 25) • Fórmula: C64H80N12I4O4 Zn; sólido verde; UV-vis Àmax (DMF) 753, 701, 731 nm. • Produto (I) a2 em que R = 2-(morfolina-4-il)etoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 26) • Fórmula: C60H72N12I4O8 Zn; sólido verde. • Produto (I) a3 em que R = Rx = 2-(morfolina-4-il) etoxi iodeto de metilamónio (Composto 27) • Fórmula: C88Hi28l8Ni6Oi6 Zn; sólido verde. • Produto (I) al em que R = l-metilpiperidinil-4-oxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 28) • Fórmula: C60H72N12I4O4 Zn; sólido verde. • Produto (I) a3 em que R = Ri = 3-(piperidina-l-il) propoxi iodeto de metilamónio (Composto 29) • Fórmula: CiooHi52l8Ni6C>8 Zn; sólido verde. • Produto (I) al em que R = 1,3-bis- (dimetilamino) propil-2-oxi iodeto de dimetilamónio; Ri = H (Composto 30) • Fórmula: C68Hio4l8Ni604 Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) al em que R = piridinil-2-oxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 31) • Fórmula: C56H40N12I4O4 Zn; sólido azul-verde. 20 • Produto (I) al em que R = 3-(dimetilamino) fenoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 32) • Fórmula: C68H64N12I4O4 Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) al em que R = piridinil-4-oxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 33) • Fórmula: C56H40N12I4O4 Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) al em que R = (piridin-4-il)metoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 34) • Fórmula: C60H48N12I4O4 Zn; sólido azul-verde. • Produto (I) a3 em que R = Ri = 4-(dietilamino) fenoxi iodeto de metilamónio (Composto 35) • Fórmula: Ci2oHi44l8NiS0 8 Zn; sólido verde. • Produto (I) al em que R = 3-(dietilamino)fenoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 36) • Fórmula: 076Η8οΝι2ΐ4θ4 Zn; sólido verde. • Produto (I) a4 em que R = Ri = 3-(dimetilamino) fenoxi iodeto de metilamónio (Composto 37) • Fórmula: C104H114I8N16O8 Zn; sólido verde. • Produto (I) a4 em que R = Ri = 3-(dietilamino) fenoxi iodeto de metilamónio (Composto 38) • Fórmula: C120H144I16N16O8 Zn; sólido verde. • Produto (I) a4 em que R = Ri = 3-(dietilamino) fenoxi iodeto de etilamónio (Composto 39) • Fórmula: Ci28Hi6ol8Ni608 Zn; sólido verde. • Produto (I) a2 em que R = 3-(dietilamino)fenoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 40) • Fórmula: C76H80N12I4O4 Zn; sólido verde. • Produto (I) al em que R = 3-(dietilamino)fenoxi iodeto de etilamónio; Ri = H (Composto 41) • Fórmula: C80H88N12I4O4 Zn; sólido verde. • Produto (I) a2 em que R = 3-(dietilamino)fenoxi iodeto de etilamónio; Ri = H (Composto 42) • Fórmula: C80H88N12I4O4 Zn; sólido verde. 21
Produto (I) a2 em que R = 3- (dimetilamino) fenoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (Composto 43) Fórmula: C68H64N12I4O4 Zn; sólido verde. EXEMPLO 6 Síntese geral dos derivados qamino ou carboxilico de fórmula (I) ligados a polipeptídeos 200 pL de uma solução de 5 mg/ml de albumina de soro bovino (BSA) em PBS (pH: 8,5) contendo 25 equiv. de I adicionado como solução em DMSO é incubada por 10 minutos em temperatura ambiente. 25 equiv. de uma carbodiimida solúvel em água são adicionados lentamente à amostra arrefecida a 4°C e a mistura de reacção é agitada suavemente por 30 minutos, enquanto a a temperatura atinja a temperatura ambiente. 0 produto de conjugação é purificado por filtração em gel (Sephadex G25) eluido com PBS pH: 7,2, e recolhidas as fracções contendo o conjugado, que são visíveis devido à cor verde-azul, e da qual o produto sólido é obtido por liofilização. A concentração de proteínas e o número de moles do composto (I) introduzido por mole em BSA (razão de rotulagem) pode ser determinada espectrofotometricamente e verificou-se variar de 3,5 a 10 moles de ftalocianina por mole de BSA. 22
FORMULAÇÕES FARMACÊUTICAS
Composições terapêuticas contendo os compostos da presente invenção incluem lipossomas ou microcápsulas, dispersões, soluções para injecção parenteral, preparações para aplicação tópica, etc.
As formulações tópicas de acordo com a invenção são, por exemplo, loções, cremes, pomadas ou géis.
Particularmente preferidas são soluções aquosas DMSO ou Azone, até 50% em peso.
Os compostos da presente invenção com caracteristicas lipofilicas podem ser incorporadas em lipossomas ou microcápsulas e usados nesta forma para ambos os tipos de aplicação acima referidos. A terapia fotodinâmica, que utiliza os compostos da presente invenção proporciona inúmeras vantagens.
Eles não são tóxicos na ausência de luz, e, portanto, no estado não-animado. Cada molécula pode ser repetidamente animada, com a consequente produção de oxigénio singleto ou outras espécies reactivas, o que implica efeitos letais para as células. Dado o seu curto tempo de vida médio 23 sem possibilidade de afectar as batem a célula-alvo, células vicinais. A terapia fotodinâmica que utiliza os compostos presentes, é, portanto, selectiva e não tóxica, em que o oxigénio singleto produzido que não reage com alvos biológicos sofre uma deterioração rápida; na verdade, a produção de oxigénio ocorre imediatamente após a irradiação e pára logo que a irradiação é interrompida.
As doses normalmente variam de 0,1 a 20 mg de composto de fórmula (I) por quilograma de peso corporal, de preferência 0,2-5 mg/kg de peso corporal.
As fontes de luz adequadas para realizar PDT são bem conhecidas na técnica e podem, por exemplo, ser luz branca associada a filtros adequados ou luz laser com comprimento de onda especifico necessário, com comprimentos de onda entre 600 e 950 nm, de preferência 650-750 nm. A quantidade total de radiação aplicada varia de acordo com o tratamento e a localização dos tecidos a serem tratados.
Geralmente a quantidade de radiação é entre 5-10 J/cm2, de preferência entre 100 e 350 J/cm2. 24
ACTIVIDADE BIOCIDA
Os compostos sintetizados foram testados para a sua actividade anti-fúngica e anti-bacteriana (Gram-positivas e Gram-negativas). Para as experiências foram usados os seguintes microrganismos: Candida albicans (levedura), Staphylococcus aureus (Gram-positivas) e Pseudomonas aeruginosa, bem como E.coli, Porphyromonas gengivalis, Branhamella catarralis (Gram-negativas).
Todos os microrganismos foram usados nas experiências num estado estacionário de crescimento. 0 protocolo experimental foi o seguinte: • Diluição da suspensão de células na faixa de 106 -e 109 UFC/mL no meio adequado. Adição de uma aliquota de solução em stock do composto a ser testado para a suspensão de células até à concentração final pretendida. Incubação no escuro a 37°C (5 min a 1 hora) . Irradiação (625 < λ < 850 nm; 10 -f- 100 mW/cm2; 1 -e 30 min) de suspensão de células para cada diluição do agente fotossensibilizante. Colheita das amostras expostas nos intervalos de tempo indicados nas tabelas, revestidas e incubadas a 37°C no meio de cultura apropriado para o microorganismo especifico, para as colónias a serem contadas.
Como exemplo, a fotoinactivação de alguns microrganismos Gram-positivos e negativos, usando alguns compostos da presente invenção são apresentados na Tabela A. 25 0 Diagrama 1 mostra a variação de unidades formadoras de colónia (UFC) em função da dose de luz administrada, enquanto o Diagrama 2 mostra a sobrevivência da célula (em %) em função da concentração de fotossensibilizador.
Como um exemplo da utilidade dos derivativos (I) no tratamento da hiperproliferação celular e psoriase é demonstrado nas Tabelas B e C, onde é mostrado o efeito eritemal in vivo produzido pelos compostos 8 e 32 e na recuperação da pele após o tratamento dentro de 10 dias. Esta constatação apoia, assim, a possibilidade de utilização de tais compostos para a eliminação das células epidérmicas responsáveis pela ocorrência das patologias acima mencionadas. A farmacocinética do composto 8 relatado na Tabela D, ainda como exemplo, demonstra a captação de fotossensibilizador selectivo por células epidérmicas e não absorção sistémica significativa, nem a localização em outros tecidos que não a pele. Os compostos são quase totalmente eliminados do local de aplicação dentro de 3 horas. Finalmente, a Tabela E dá a diferença na sobrevivência de E.coli como tempos pós-irradiação usando o composto 30 em comparação com os derivados de ftalocianina descritos anteriormente, enquanto a Tabela F reporta a alta afinidade dos compostos 30 e 32 em Staphylococcus aureus, E. Coli e Branhamella catarralis, avaliada em percentagem do composto ligado após incubação seguido de até três etapas de lavagem. 26
TABELA A
Fotoinactivação de microorganismos Staphylococcus aureus (ATCC 6538P) Composto Concentração (μΜ) mW/cm2 (min.) Mortalidade celular 3 0, 6 15(30) 99, 00 2 0,5 15(30) 99,99 ZnPC 1 15(30) 99, 99 30 1 100(1) 99,999 32 1 100(1) 99,9998 ZnPC (Zn-ftalocianina comercial) Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027) Composto Concentração(μΜ) mW/cm2 (min.) Mortalidade celular 23 28 18 (30) 37 24 8 18 (30) 21 E. Coli (estirpe 04) Composto Concentração(μΜ) mW/cm2 (min.) Mortalidade celular 30 1 100 (1) 99,9999 ZnPC foi encontrado não activo Branhamella catarrhalis Composto Concentração(μΜ) mW/cm2 (min.) Mortalidade celular 30 1 100 (1) 99,9999 32 1 100(1) 99, 98 30 0,5 100 (1) 99, 99 32 0,5 100 (1) 99, 75 ZnPC foi encontrado não activo 27
TABELA B
Irradiação de laser após aplicação tópica do Composto 8 (água/5% DMSO) Horas após a irradiação I II III IV V 24 h +++ e edema em toda a área +++ e edema em toda a área +++ e edema em toda a área +++ e edema em toda a área +++ e edema em toda a área 48 h * + + + * + + + * + + + * + + + * + + + 73 h * + + + * + + + * + + + * + + + * + + + 4 dias * + + + * + + + * + + + * + + + * + + + 5 dias + + + + + + + + + + + + + 7 dias + + + + + + + + + 10 dias + + + + + + 28
TABELA C
Irradiação de laser após aplicação tópica do Composto 32 (água/5% DMSO) Horas após irradiação I II III IV V 24 h ++ ++ ++ + + + ++ 48 h +++ +++ +++ e edema em torno de toda a área + + + +++ 73 h +++ +++ +++ e edema em torno de toda a área + + + +++ 4 dias +++ +++ +++ e edema em torno de toda a área + + + +++ 5 dias +++ +++ +++ + + + ++ 6 dias ++ + +++ +++ + 7 dias +/- +/- +++ ++ +/- 8 dias + 0 ++ ++ 0 10 dias +/- + /- + 0 I, II, III, IV, V indicam o número de experiências. Condições experimentais: taxa de fluência 150 mW/cm2 a 13,3 min (Total de energia 120 J). No 10° dia os animais foram sacrificados Legenda: - sem resposta 0 resposta fraca (eritema e ou edema) +/- escara superficial na parte da área tratada + escara superficial em toda a área ++ escara profunda em parte da área +++ escara profunda cobrindo toda a área *+++ escara muito profunda 29
TABELA D
Farmacocinética do composto 8 para administração tópica (20 pg/cm , água/5% DMSO) I II III Média de acumulação (%) Soro 1 h 0 0 0 0 Pele lh 1547,64 ng/cm2 2278,60 ng/cm2 2330,00 ng/cm2 10,23 Fígado lh 0 0 0 0 Soro 3 h 0 0 0 0 Pele 3 h 593 ng/cm2 690 ng/cm2 562 ng/cm2 0, 03 Fígado 3 h 0 0 0 0 I, II, III indicam o número de experiências 30 31 após 1 min de incubação com diferentes fotosensibilizadores
*PPC reportado por A. Minnock et al. J. Photochem. Photobiol. 32: 159-164 (1995)
TABELA F
Recuperação do composto 30 e composto 32 (nmoles/mg de proteína celular) ligados a Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Branhamella catarralis após 5 min. de incubação e lavagem. Microrganismo Composto Recuperação de ftalocianina N°(conc. μΜ) (nmoles/mg de proteína das células) após as seguintes etapas de lavagem 0 1 3 Staphylococcus 30 (5 μΜ) 100% 82% 56% aureus 32 (5 μΜ) 100% 100% 84% Escherichia 30 (10 μΜ) 100% 56% 32,4% coli 100% 72% 52% Branhamella 30 (5 μΜ) 100% 70% 67% catarralis 32 (5 μΜ) 100% 92% 90% 32 w w
5 e 10'* P H
~i-3M!fCf« “A“2.5x107CFlJíml 10'
H T-1-ΓΤΠ-Γ-1
Fotoinactivação de candida albicans
Photobiol. 32: 153-157 (1996)
2
35
Claims (15)
- REIVINDICAÇÕES Compostos de fórmula geral (I)na qual: R e Ri representam H ou o grupo.síra onde: X é escolhido no grupo consistindo em -CH2-, 0, N, S, C = 0 e onde: R2 é escolhido no grupo consistindo em H, C2_i2-alquilo, CH2CH2NH2f arilo, e éter coroa, ou que forma com o átomo de N ao qual ele está ligado, um heterociclo saturado ou insaturado, possivelmente substituído, que pode conter até dois hetero-átomos escolhidos entre N, 0 e S; R.3 e R4, que podem ser iguais ou diferentes um do outro, são escolhidos do grupo consistindo em H, CH3f C2H5f C3-12 alquilo; n, w, t (de forma independente um do outro) são 0 ou 1, com a ressalva de que pelo menos um de R e Ri é sempre diferente de H.
- 2. Compostos de acordo com a reivindicação 1, em que o heterociclo saturado ou insaturado possivelmente substituído é escolhido no grupo consistindo em morfolina, piperidina, piridina, pirimidina, piperazina, pirrolidina e pirrolina.
- 3. Compostos de acordo com as reivindicações 1 e 2 em que R e Ri são escolhidos do grupo consistindo em H,-0¾ /C%•c% < CH, /~^n~*-ch3 :· a_/ - * , \ * χ ^(¾ *. . '•—tC _; .. r 0¾^ ·/ V /cs% r ; .. CH3«% -r n~^h5
- 4. Compostos de acordo com as reivindicações 1 e 2 no quacontém azoto terciário ou quaternário. Compostos da fórmula geral (I), de acordo com a reivindicação 1, no qual os produtos são definidos pelas seguintes fórmulas: (I) a2 (I) al (I) al (I) al (I) a3 (I) al (I) a4 (I) a2 (I) a2 (1) a4 (I) al a2 em que R = l-metilpiperdinil-4-oxi; Ri = H al em que R = l-metilpiperidinil-4-oxi; Ri = H al que R = 1,3-bis-(dimetilamino)propil-2-oxi; Ri= H al em que R = 3-(dimetilamino) fenoxi; Ri = H a3 em que R = R i = 4-(dietilamino)fenoxi al em que R = 3-(dietilamino)fenoxi; Ri = H a4 em que R = Ri = 3-(dimetilamino)fenoxi (I) a2 em que R = 3-(dimetilamino)fenoxi; Ri = H (I) a2 em que R = 3-(dietilamino)fenoxi; Ri = H (1) a4 em que R = Ri = 3-(dietilamino)fenoxi im que R = l-metilpiperidinil-4-oxi iodeto de metilamónio; Ri = H (I) al em que R = 1,3-bis-(dimetilamino)propil-2-oxi iodeto de dimetilamónio; Ri = H (I) al em que R = 3-(dimetilamino) fenoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (I) a3 em que R = Ri = 4-(dietilamino) fenoxi iodeto de metilamónio (I) al em que R = 3-(dietilamino) fenoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (I) a4 em que R = Ri = 3-(dimetilamino) fenoxi iodeto de metilamónio (I) a4 em que R = Ri = 3-(dietilamino)fenoxi iodeto de metilamónio (I) a4 em que R = Ri = 3-(dietilamino) fenoxi iodeto de etilamónio (I) a2 em que R = 3-(dietilamino) fenoxi iodeto de 3-(dietilamino)fenoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (I) al em que R = etilamónio; Ri = H (I) a2 em que R = 3-(dietilamino) fenoxi iodeto de etilamónio; Ri = H (I) a2 em que R = 3-(dimetilamino) fenoxi iodeto de metilamónio; Rx = H em que: al: Zn-ftalocianina tetrasubstituida em 2 (3), 9 (10), 16 (17), 23 (24); a2 : Zn-ftalocianina tetrasubstituida em 1 (4), 8 (11), 15 (18), 22 (25); a3: Zn-ftalocianina octasubstituida em 1, 4, 8, 11, 15, 18, 22, 25; a4 : Zn-ftalocianina octasubstituida em 2, 3, 9, 10, 16, 17, 23, 24. Compostos de fórmula (I) de acordo com a reivindicação 1 definidos pelas seguintes fórmulas: (I) al em que R = 2-(piperidina-l-il)etoxi; Rx = H (I) al em que R = 2-( morfolina-4-il)etoxi; Rx = H (I) a2 em que R = 2-(piperidina-l-il)etoxi; Rx = H (I) a3 em que R = Ri = 2-(morfolina-4-il)-etoxi (I) a3 em que R = Ri = 3-(piperidina-l-il)-propóxi (I) a2 em que R = 2-(morfolina-4-il)etoxi; Rx = H (I) a2 em que R = (1-metilpiperidina-2-il)metoxi; Rx (I) al em que R = pirimidinil-2-oxi; Rx = H (I) al em que R = piridinil-2-oxi; Rx = H (I) al em que R = piridinil-4-oxi; Rx = H (I) al em que = R (piridina-4-il)metoxi; Rx = H (I) al em que R = N-(2-aminoetil)benzamidoil-4-oxi-trifluoro-acetato; Rx = H (I) al em que R = 2-(morf olina-4-il) etoxi iodeto de metilamónio ; Rx = H (I) al em que R = 2-(piperidina-l-il) etoxi iodeto de metilamónio Rx = H (I) a2 em que R 2-(pipendin-l-il) etoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (I) a2 em que R = 2-(morf olinan-4-il) etoxi iodeto de metilamónio; Ri = H (I) a3 em que R = Ri = 2-(morfolina-4-il)etoxi iodeto de metilamónio (I) a3 em que R = Ri = 3-(piperidina-l-il) propoxi iodeto de metilamónio (I) al em que R = piridinl1-2-oxi iodeto de metilamónio; Ri = H (I) al em que R = piridinil-4-oxi iodeto de metilamónio, Ri = H (I) al em que R = (piridina-4-il)metoxi iodeto de metilamónio; Ri = H em que: al: Zn-ftalocianina tetrasubstituida em 2 (3 ), 9 (10), 16 (17), 23 (24); a2: Zn-ftalocianina tetrasubstituida em 1 (4), 8 (11), 15 (18), 22 (25); a3: Zn-ftalocianina octasubstituida em 1, 4, 8, 11, 15, 18, 22, 25;
- 7. Compostos de fórmula (II). m em que R e Ri são como definidos na reivindicação 1.
- 8. Conjugados consistindo num composto de fórmula geral (I) de acordo com a reivindicação 1 e de uma macromolécula escolhida no grupo consistindo em polipeptídeos, proteínas e polissacarídeos.
- 9. Processo para a preparação de compostos de fórmula (I) de acordo com a reivindicação 1 por tetramerização em fase homogénea de ftalonitrilos correspondentes de fórmula (II)onde os substituintes R e Ri sao como definidos acima, de acordo com procedimentos conhecidos.
- 10. Uso de um composto de acordo com a reivindicação 1, ou de um conjugado de acordo com a reivindicação 8, ou as suas misturas, possivelmente em combinação com excipientes farmaceuticamente aceitáveis, para a preparação de formulações farmacêuticas para o tratamento de doenças infecciosas e doenças caracterizadas por hiperproliferação celular.
- 11. Uso de acordo com a reivindicação 10 para o tratamento da psoríase.
- 12. Uso de acordo com a reivindicação 10 para o tratamento da hiperplasia intimai, hiperplasia benigna da próstata.
- 13. Uso de acordo com a reivindicação 10 para o tratamento de ateromas.
- 14. Uso de acordo com a reivindicação 10 para o tratamento de condições patológicas virais, fúngicas ou bacterianas.
- 15. Uso de um composto de acordo com a reivindicação 1, ou de um conjugado de acordo com a reivindicação 8, ou de suas misturas, possivelmente em combinação com excipientes farmaceuticamente aceitáveis, para a preparação de formulações farmacêuticas como agentes de diagnóstico.
- 16. Formulação farmacêutica para o tratamento, de doenças infecciosas e doenças caracterizadas por hiperproliferação celular, contendo um composto de acordo com a reivindicação 1, ou um conjugado de acordo com a reivindicação 8, como principio activo, possivelmente em combinação com excipientes farmaceuticamente aceitáveis.
- 17. Agentes de diagnóstico contendo como principio activo um composto de acordo com a reivindicação 1, possivelmente em combinação com um veiculo farmaceuticamente aceitável.
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