RU2379026C2 - Composition for fluorescent diagnostics and photodynamic therapy - Google Patents

Composition for fluorescent diagnostics and photodynamic therapy Download PDF

Info

Publication number
RU2379026C2
RU2379026C2 RU2008114161/15A RU2008114161A RU2379026C2 RU 2379026 C2 RU2379026 C2 RU 2379026C2 RU 2008114161/15 A RU2008114161/15 A RU 2008114161/15A RU 2008114161 A RU2008114161 A RU 2008114161A RU 2379026 C2 RU2379026 C2 RU 2379026C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
gel
ala
amount
composition according
Prior art date
Application number
RU2008114161/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008114161A (en
Inventor
Георгий Николаевич Ворожцов (RU)
Георгий Николаевич Ворожцов
Галина Николаевна Дорожкина (RU)
Галина Николаевна Дорожкина
Наталья Ивановна Казачкина (RU)
Наталья Ивановна Казачкина
Сергей Георгиевич Кузьмин (RU)
Сергей Георгиевич Кузьмин
Евгений Антонович Лукьянец (RU)
Евгений Антонович Лукьянец
Владимир Михайлович Негримовский (RU)
Владимир Михайлович Негримовский
Николай Владимирович Осиков (RU)
Николай Владимирович Осиков
Андрей Александрович Панкратов (RU)
Андрей Александрович Панкратов
Наталья Александровна Сахарова (RU)
Наталья Александровна Сахарова
Валерий Иванович Чиссов (RU)
Валерий Иванович Чиссов
Раиса Ивановна Якубовская (RU)
Раиса Ивановна Якубовская
Григорий Владимирович Авраменко (RU)
Григорий Владимирович Авраменко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК")
Федеральное государственное учреждение "Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" (ФГУ "МНИОИ им. П.А. Герцена Росмедтехнологий")
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
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК"), Федеральное государственное учреждение "Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" (ФГУ "МНИОИ им. П.А. Герцена Росмедтехнологий") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК")
Priority to RU2008114161/15A priority Critical patent/RU2379026C2/en
Publication of RU2008114161A publication Critical patent/RU2008114161A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2379026C2 publication Critical patent/RU2379026C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine and concerns pharmacological composition for fluorescent diagnostics (FD) and photodynamic therapy (PDT) with application of prosensibiliser -5-aminolevulinic acid (ALA) hydrochloride. Composition for fluorescent diagnostics and photodynamic therapy includes 5-aminolevulinic acid hydrochloride as active substance, gel-forming polymer-hydroxyethylcellulose and water. Composition additionally contains plasticiser and organic additive. Composition can also include surface-active substance - block-copolymer of ethylene oxide and propylene oxide in amount 2.5-5.0 % wt, as well as preservative in amount 0.05-0.3 % wt. Claimed composition can be efficiently applied for FD and PDT.
EFFECT: invention insures creation of stable in storing gel composition, which contains ALA as active component in amount not less than 5% and water gel as base.
6 cl, 27 ex, 4 tbl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а более конкретно касается фармакологической композиции для флуоресцентной диагностики (ФД) и фотодинамической терапии (ФДТ) с использованием просенсибилизатора - гидрохлорида 5-аминолевулиновой кислоты (АЛК).The invention relates to medicine, and more specifically relates to a pharmacological composition for fluorescence diagnostics (PD) and photodynamic therapy (PDT) using a sensitizer - 5-aminolevulinic acid hydrochloride (ALA).

Метод ФДТ основан на применении фотосенсибилизаторов, обладающих свойствами селективно накапливаться в патологических, в частности онкологических, тканях и при воздействии лазерного излучения в присутствии кислорода вызывать фотохимические реакции, приводящие к избирательному разрушению опухолевых клеток.The PDT method is based on the use of photosensitizers, which have the ability to selectively accumulate in pathological, in particular oncological, tissues and, when exposed to laser radiation in the presence of oxygen, cause photochemical reactions leading to the selective destruction of tumor cells.

Введение в организм АЛК индуцирует в нем повышенный уровень флуоресцирующего протопорфирина IX (PpIX) - первого порфирина в цепи биосинтеза всех природных порфиринов. Из-за нехватки в раковых клетках фермента феррохелатазы содержание PpIX в них спустя 3-4 часа после введения в организм АЛК в несколько раз выше по сравнению со здоровой тканью. В итоге, освещая ткань светом на длине волны 630 нм, по наличию голубого свечения можно установить наличие раковой ткани.The introduction of ALA into the body induces an increased level of fluorescent protoporphyrin IX (PpIX) in it, the first porphyrin in the biosynthesis chain of all natural porphyrins. Due to the lack of the ferrochelatase enzyme in the cancer cells, the PpIX content in them, 3-4 hours after the introduction of ALA into the body, is several times higher compared to healthy tissue. As a result, by illuminating the tissue with light at a wavelength of 630 nm, the presence of blue light can determine the presence of cancerous tissue.

В настоящее время наиболее хорошо разработаны методы диагностики с использованием флуоресценции PpIX злокачественных опухолей бронхов, пищеварительного тракта, мочевого пузыря и поверхностных кожных опухолей. В последнем случае наиболее часто применяют АЛК в виде растворов. Однако для наружного применения гораздо более удобны более вязкие выпускные формы. В литературе описан ряд содержащих АЛК составов для наружного применения, которые можно рассматривать как аналоги настоящего изобретения, - различные мази, кремы, лосьоны. Условно все эти составы можно поделить на содержащие в составе воду и неводные. Недостатками последних, в частности липосомальных, являются сложность состава и изготовления [Casas A., Fukuda Н., DiVenosa G., Del A.M., Batlle С. - The influence of the vehicle on the synthesis of porphyrins after topical application of 5-aminolaevulinic acid. Implications in cutaneous photodynamic sensitization - Br. J. Dermat. 2000, 143, 564-572], [Pierre M.B.R., Tedesco A.C., Marchetti J.M., Bentley M.V.L.B. - Stratum corneum lipids liposomes for the topical delivery of 5-aminolevulinic acid in photodynamic therapy of skin cancer: preparation and in vitro permeation study http://www.biomedcentral.com/1471-5945/1/5 BMC Dermatology 2001, 1:5], а также низкая стабильность при хранении. Так, содержание АЛК в липосомальной форме через месяц хранения составляет 30-60% от начального уровня [Auner B.G., Petzenhauser Е., Valenta С.- Influence of 6-ketocholestanol on skin permeation of 5-aminolevulinic acid and evaluation of chemical stability - J. Pharm. Sci. 2004, 93, 2780-2787], в неводной гелевой форме через 200 дней хранения при 5°С - менее 45% [McCarron Р.А., Donnelly R.F., Andrews G.P., Woolfson A.D. - Stability of 5-aminolevulinic acid in novel non-aqueous gel and patch-type systems intended for topical application - J. Pharm. Sci. (2005) Vol.94, No.8, pages 1756-1771].Currently, the most well-developed diagnostic methods using fluorescence of PpIX malignant tumors of the bronchi, digestive tract, bladder and superficial skin tumors. In the latter case, ALA is most often used in the form of solutions. However, for external use, more viscous outlet forms are much more convenient. The literature describes a number of ALA-containing formulations for external use, which can be considered as analogues of the present invention, various ointments, creams, lotions. Conventionally, all these compounds can be divided into those containing water and non-aqueous. The disadvantages of the latter, in particular liposomal, are the complexity of the composition and manufacture [Casas A., Fukuda N., DiVenosa G., Del AM, Batlle C. - The influence of the vehicle on the synthesis of porphyrins after topical application of 5-aminolaevulinic acid . Implications in cutaneous photodynamic sensitization - Br. J. Dermat. 2000, 143, 564-572], [Pierre M.B.R., Tedesco A.C., Marchetti J.M., Bentley M.V.L.B. - Stratum corneum lipids liposomes for the topical delivery of 5-aminolevulinic acid in photodynamic therapy of skin cancer: preparation and in vitro permeation study http://www.biomedcentral.com/1471-5945/1/5 BMC Dermatology 2001, 1: 5], as well as low storage stability. So, the content of ALA in liposome form after a month of storage is 30-60% of the initial level [Auner BG, Petzenhauser E., Valenta C. - Influence of 6-ketocholestanol on skin permeation of 5-aminolevulinic acid and evaluation of chemical stability - J . Pharm. Sci. 2004, 93, 2780-2787], in non-aqueous gel form after 200 days of storage at 5 ° C. — less than 45% [McCarron R.A., Donnelly R.F., Andrews G.P., Woolfson A.D. - Stability of 5-aminolevulinic acid in novel non-aqueous gel and patch-type systems intended for topical application - J. Pharm. Sci. (2005) Vol. 94, No.8, pages 1756-1771].

Известны составы АЛК в виде водных лосьонов [US Patent 6,559,183 (2003) «Nano-emulsion of 5-aminolevulinic acid»] и кремов [US Patent 6,034,267 (2000)], US Patent 7,247,655 (2007)], однако стабильность их также невысока. Примерами могут служить крем и лосьон, в которых уже через месяц хранения при 4°С остается не более 50% и 75% от начального содержания АЛК соответственно [Auner B.G., Petzenhauser Е., Valenta С. - Influence of 6-ketocholestanol on skin permeation of 5-aminolevulinic acid and evaluation of chemical stability - J. Pharm. Sci. 2004, 93, 2780-2787].The known ALA compositions in the form of aqueous lotions [US Patent 6,559,183 (2003) "Nano-emulsion of 5-aminolevulinic acid"] and creams [US Patent 6,034,267 (2000)], US Patent 7,247,655 (2007)], but their stability is also low. Examples are cream and lotion, in which after a month of storage at 4 ° C, no more than 50% and 75% of the initial ALA content remains, respectively [Auner BG, Petzenhauser E., Valenta C. - Influence of 6-ketocholestanol on skin permeation of 5-aminolevulinic acid and evaluation of chemical stability - J. Pharm. Sci. 2004, 93, 2780-2787].

Более близки к нашей композиции по составу гелевые формы АЛК, содержащие в качестве компонента среды воду. Известен двухфазный гель, приготовляемый на основе воды и моноолеата глицерина в соотношении 30: 70 по массе [Turchiello F., Vena F.C.B., Maillard Ph., Souza C.S., Bentley M.V.L.B., Tedesco A.C. - Cubic phase gel as a drug delivery system for topical application of 5-ALA, its ester derivatives and m-THPC in photodynamic therapy (PDT) - Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 2003, 70, 1-6]. Основными недостатками этой композиции является крайне малое содержание активного вещества - всего 0,2%. Это ограничивает применение такого состава в ФДТ, так как показано, что минимальное содержание АЛК не должно быть менее 5% [Asta Juzeniene, Petras Juzenas, Vladimir Iani Topical Application of 5-Aminolevulinic Acid and its Methylester, Hexylester and Octylester Derivatives: Considerations for Dosimetry in Mouse Skin Model. - Photochemistry and Photobiology, 2002, 76(3): 329-334]. Другим недостатком можно считать низкую стабильность при хранении (за 30 дней количество АЛК снизилось на ~8%), кроме того, процесс получения состава на основе геля вода - моноолеат глицерина довольно сложен и занимает не менее суток.The gel forms of ALA containing water as a component of the medium are closer to our composition in composition. Known biphasic gel, prepared on the basis of water and glycerol monooleate in a ratio of 30: 70 by weight [Turchiello F., Vena F.C.B., Maillard Ph., Souza C.S., Bentley M.V.L.B., Tedesco A.C. - Cubic phase gel as a drug delivery system for topical application of 5-ALA, its ester derivatives and m-THPC in photodynamic therapy (PDT) - Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 2003, 70, 1-6]. The main disadvantages of this composition is the extremely low content of active substance - only 0.2%. This limits the use of such a composition in PDT, since it is shown that the minimum ALA content should not be less than 5% [Asta Juzeniene, Petras Juzenas, Vladimir Iani Topical Application of 5-Aminolevulinic Acid and its Methylester, Hexylester and Octylester Derivatives: Considerations for Dosimetry in Mouse Skin Model. - Photochemistry and Photobiology, 2002, 76 (3): 329-334]. Another disadvantage is the low storage stability (over 30 days, the amount of ALA decreased by ~ 8%), in addition, the process of obtaining a composition based on a gel of water - glycerol monooleate is quite complicated and takes at least 24 hours.

Наиболее близки по составу к нашей композиции гелевые формы АЛК на водной основе. В качестве прототипа изобретения выбран водный гель на основе альгината в качестве гелеобразующего полимера в буферном растворе, обеспечивающем рН композиции 5-6 [US Patent 6,860,879 (2005)]. Основным недостатком этой композиции является то, что она приготовляется ex-tempore смешением твердой смеси АЛК и альгината с буферным раствором.The gel forms of water-based ALA are closest in composition to our composition. An alginate-based aqueous gel was selected as a prototype of the invention as a gelling polymer in a buffer solution providing a pH of composition 5-6 [US Patent 6,860,879 (2005)]. The main disadvantage of this composition is that it is prepared ex-tempore by mixing a solid mixture of ALA and alginate with a buffer solution.

Задачей настоящего изобретения является создание стабильной при хранении гелевой композиции, содержащей АЛК в качестве активного компонента в количестве не менее 5% и водный гель в качестве основы.The present invention is the creation of a storage stable gel composition containing ALA as an active component in an amount of not less than 5% and an aqueous gel as a base.

Для решения этой задачи предложена композиция, включающая в качестве активного вещества гидрохлорид 5-аминолевулиновой кислоты, гелеобразующий полимер - гидроксиэтилцеллюлозу, пластификатор, органическую добавку и воду при следующем соотношении компонентов (мас.%)To solve this problem, a composition is proposed that includes, as an active substance, 5-aminolevulinic acid hydrochloride, a gelling polymer - hydroxyethyl cellulose, a plasticizer, an organic additive and water in the following ratio of components (wt.%)

гидрохлорид 5-аминолевулиновой кислоты5-aminolevulinic acid hydrochloride 5,0-20,05.0-20.0 гидроксиэтилцеллюлозаhydroxyethyl cellulose 1,15-1,651.15-1.65 пластификаторplasticizer 3,0-5,03.0-5.0 органическая добавкаorganic supplement 5,0-20,05.0-20.0 водаwater остальноеrest

Задача решается также тем, что в качестве пластификатора используют полиэтиленгликоль или полипропиленгликоль.The problem is also solved by the fact that polyethylene glycol or polypropylene glycol is used as a plasticizer.

Задача решается также тем, что в качестве органической добавки используют пропиленгликоль, и/или этиленгликоль, и/или диэтиленгликоль, и/или глицерин, и/или диметилсульфоксид.The problem is also solved by the fact that propylene glycol and / or ethylene glycol and / or diethylene glycol and / or glycerol and / or dimethyl sulfoxide are used as an organic additive.

Задача решается также тем, что композиция дополнительно включает в качестве поверхностно-активного вещества блок-сополимер этилен- и пропиленоксида в количестве 2,5-5 мас.%.The problem is also solved by the fact that the composition further includes, as a surfactant, a block copolymer of ethylene and propylene oxide in an amount of 2.5-5 wt.%.

Задача решается также тем, что композиция содержит дополнительно консервант в количестве 0,05-0,3 мас.%.The problem is also solved by the fact that the composition additionally contains a preservative in an amount of 0.05-0.3 wt.%.

Задача решается также тем, что в качестве консерванта композиция содержит метиловый или пропиловый эфир 4-гидроксибензойной кислоты или N-(3,3бис(гидроксиметилметил)-2,5-диоксо-4-имидазолидинил)-N,N'-бис(гидроксиметил)-мочевину или их смесиThe problem is also solved by the fact that, as a preservative, the composition contains 4-hydroxybenzoic acid methyl or propyl ester or N- (3,3bis (hydroxymethylmethyl) -2,5-dioxo-4-imidazolidinyl) -N, N'-bis (hydroxymethyl) urea or mixtures thereof

Гелеобразующий полимер гидроксиэтилцеллюлозу (ГЭЦ) можно использовать различных типов, различающихся степенью полимеризации, например, с молекулярным весом 7,2×105 или 1,3×106, при этом требуемые реологические свойства композиции (вязкость, пластичность) регулируют количеством используемого ГЭЦ.The gelling polymer hydroxyethyl cellulose (HEC) can be used of various types, differing in the degree of polymerization, for example, with a molecular weight of 7.2 × 10 5 or 1.3 × 10 6 , while the required rheological properties of the composition (viscosity, plasticity) are controlled by the amount of HEC used.

Полиэтиленгликоль (ПЭГ) 300-1500 или полипропиленгликоль (ППГ) 250-1050 способствуют получению пластичного геля с высокими адгезивными свойствами.Polyethylene glycol (PEG) 300-1500 or polypropylene glycol (PPG) 250-1050 contribute to the production of a plastic gel with high adhesive properties.

Органические добавки вносят с целью повышения скорости проникновения активного вещества через верхние слои кожи.Organic additives are added in order to increase the penetration rate of the active substance through the upper layers of the skin.

Неионогенный ПАВ, представляющий собой блок-сополимер этилен- и пропиленоксида (Проксанол 268), способствует повышению смачиваемости верхнего слоя кожи.A nonionic surfactant, which is a block copolymer of ethylene and propylene oxide (Proxanol 268), helps to increase the wettability of the upper layer of the skin.

Консерванты вводят для предотвращения развития в композиции микроорганизмов при длительном хранении.Preservatives are administered to prevent the development of microorganisms in the composition during prolonged storage.

Что касается технологии приготовления предлагаемых гелевых композиций, то она является максимально простой и фактически сводится к последовательному смешению компонентов, что занимает не более 3-х часов.As for the technology for preparing the proposed gel compositions, it is as simple as possible and actually boils down to the sequential mixing of the components, which takes no more than 3 hours.

Специфическую активность, т.е. способность индуцировать образование PpIX, оценивали по флуоресценции индуцированного PpIX в здоровой коже кроликов и опухоли мышей. Распределение индуцированного PpIX при местном применении геля АЛК в тканях мышей с опухолью Эрлиха сведено в табл.1.Specific activity i.e. the ability to induce the formation of PpIX was evaluated by fluorescence of induced PpIX in healthy rabbit skin and mouse tumors. The distribution of PpIX induced by local application of ALA gel in the tissues of mice with Ehrlich tumor is summarized in Table 1.

Из данных табл.1 следует, что АЛК в гелевой композиции хорошо проникает через роговой слой кожи и всасывается в кровь, о чем свидетельствует наличие специфической флуоресценции PpIX во внутренних органах и участках кожи и мышц, отдаленных от зоны аппликации. При этом количество индуцированного PpIX в опухоли растет с увеличением продолжительности аппликации и концентрации АЛК в геле. На фиг.1 показана зависимость от времени интенсивности флуоресценции индуцированного PpIX при аппликации геля с 20% содержанием АЛК в различных участках опухоли Эрлиха (1 - прилежащих к коже, 2 - на глубине 2-3 мм, 3 - на глубине 4-6 мм), а на фиг.2 та же зависимость при аппликации в течение 4 ч геля с различным содержанием АЛК.From the data in Table 1, it follows that ALA in the gel composition penetrates well through the stratum corneum and is absorbed into the blood, as evidenced by the presence of specific PpIX fluorescence in the internal organs and areas of the skin and muscles that are distant from the application zone. Moreover, the amount of PpIX induced in the tumor increases with increasing duration of application and ALA concentration in the gel. Figure 1 shows the time dependence of the fluorescence intensity of the induced PpIX when applying a gel with 20% ALA content in different parts of the Ehrlich tumor (1 - adjacent to the skin, 2 - at a depth of 2-3 mm, 3 - at a depth of 4-6 mm) , and in Fig.2 the same dependence during the application for 4 hours of a gel with a different content of ALA.

Использование гелевой композиции с содержанием АЛК 5-20% для ФДТ саркомы S-37 на самцах мышей гибрида F1 показало, что предлагаемая композиция является эффективным средством для ФДТ и ФД онкологических заболеваний.The use of a gel composition with an ALA content of 5-20% for PDT of S-37 sarcoma on male F1 hybrid mice showed that the proposed composition is an effective tool for PDT and PD of oncological diseases.

Таблица 1Table 1 Тканьthe cloth Интенсивность флуоресценции, отн. ед.Fluorescence intensity, rel. units до аппликацииbefore application через 4 чafter 4 hours ОпухольTumor 1,6±0,21.6 ± 0.2 7,0±1,07.0 ± 1.0 Кожа со стороны эпидермисаEpidermal skin 1,0±0,0031.0 ± 0.003 4,3±0,34.3 ± 0.3 Кожа со стороны дермыDermis skin 1,0±0,0031.0 ± 0.003 3,5±0,13.5 ± 0.1 Кожа ухаEar skin 1,1±0,11.1 ± 0.1 2,6±0,32.6 ± 0.3 МышцаMuscle 1,6±0,41.6 ± 0.4 2,7±0,92.7 ± 0.9 ПеченьLiver 2,2±0,12.2 ± 0.1 8,0±2,68.0 ± 2.6 Желчный пузырьGall bladder 1,6±0,11.6 ± 0.1 28,2±10,528.2 ± 10.5 ПочкиKidney 1,6±0,21.6 ± 0.2 4,9±0,44.9 ± 0.4

Предлагаемое изобретение иллюстрируется приведенными примерами, но не ограничивается ими.The invention is illustrated by the above examples, but is not limited to.

Примеры 1-18. Приготовление образцов геля АЛКExamples 1-18. Preparation of ALK Gel Samples

Образцы геля АЛК приготавливали в четырехгорлой круглодонной колбе вместимостью 50 см3, снабженной магнитной мешалкой с нагревом, термометром, обратным холодильником в атмосфере аргона, который барботировали в течение всего процесса приготовления. По окончании процесса гель АЛК затаривают во флаконы из темного стекла в специальном боксе в атмосфере аргона.Samples of ALA gel were prepared in a four-necked round-bottom flask with a capacity of 50 cm 3 equipped with a magnetic stirrer with heating, a thermometer, and a reflux condenser in an argon atmosphere, which was bubbled during the entire preparation process. At the end of the process, ALA gel is packaged in dark glass bottles in a special box in an argon atmosphere.

В случае применения в составе композиции блок-сополимера этилен- и пропиленоксида использовали методику А, в противном случае - методику Б.If a block copolymer of ethylene and propylene oxide was used in the composition, Method A was used; otherwise, Method B.

Методика А. Приготовление образцов геля АЛК, содержащих блок-сополимер этилен- и пропиленоксида (проксанол 268)Method A. Preparation of ALA gel samples containing a block copolymer of ethylene and propylene oxide (proxanol 268)

К расчетному количеству воды, достаточному для приготовления 25 г геля АЛК, при комнатной температуре при перемешивании вносят ГЭЦ, поднимают температуру до 50°С и перемешивают при этой температуре 40 мин. После остывания массы до комнатной температуры вносят измельченный проксанол 268 и перемешивают. В полученную прозрачную однородную массу вносят заранее приготовленную смесь пропиленгликоля, ПЭГ, и в случае необходимости консервант (метилпарабен, пропилпарабен и диазолидинилмочевину или их смесь) и перемешивают еще 40 мин. Затем вносят АЛК, перемешивают до полного растворения, после чего перемешивают еще 15 мин и затаривают.To the calculated amount of water sufficient to prepare 25 g of ALA gel, the SCE is added at room temperature with stirring, the temperature is raised to 50 ° C and stirred at this temperature for 40 minutes. After the mass has cooled to room temperature, crushed proxanol 268 is added and mixed. A pre-prepared mixture of propylene glycol, PEG, and, if necessary, a preservative (methyl paraben, propyl paraben and diazolidinyl urea or a mixture thereof) are added to the obtained transparent homogeneous mass and mixed for another 40 minutes. Then make ALA, mix until completely dissolved, then mix for another 15 minutes and pack.

Методика Б. Приготовление образцов геля АЛК, не содержащих блок-сополимер этилен- и пропиленоксидаMethod B. Preparation of ALA gel samples not containing a block copolymer of ethylene and propylene oxide

К расчетному количеству воды, достаточному для приготовления 25 г геля АЛК, при комнатной температуре при перемешивании вносят заранее приготовленную суспензию из расчетных количеств ГЭЦ, в случае необходимости, консерванта, органической добавки и пластификатора. Температуру поднимают до 50°С и перемешивают при этой температуре 40 мин. Затем дают массе остыть до комнатной температуры, в образовавшийся прозрачный гель вносят 5 г АЛК, перемешивают еще 15 мин и затаривают.To the calculated amount of water sufficient to prepare 25 g of ALA gel, at room temperature, with stirring, add a pre-prepared suspension of the calculated amounts of HEC, if necessary, a preservative, an organic additive and a plasticizer. The temperature was raised to 50 ° C and stirred at this temperature for 40 minutes. Then the mass is allowed to cool to room temperature, 5 g of ALA is added to the resulting transparent gel, stirred for another 15 minutes and packaged.

Составы образцов геля АЛК, приготовленных по методикам А и Б, приведены в табл.2.The compositions of the ALA gel samples prepared according to methods A and B are shown in Table 2.

Figure 00000001
Figure 00000001

Все приведенные в табл.2 композиции оказались устойчивыми в течение года.All the compositions shown in Table 2 turned out to be stable during the year.

Пример 19-22. Оценка местно-раздражающего действия геля АЛКExample 19-22. Assessment of the local irritating effect of ALA gel

Оценку местно-раздражающего действия исследуемых образцов геля АЛК проводили макроскопически по наличию отека, гиперемии, шелушению, изъязвлению и другим патологическим проявлениям со стороны кожного покрова в зоне воздействия геля.The local irritating effect of the studied ALA gel samples was evaluated macroscopically by the presence of edema, hyperemia, peeling, ulceration, and other pathological manifestations of the skin in the gel exposure zone.

Гелевую композицию, содержащую 5-20% АЛК (состав по примерам 1-4), наносили на предварительно эпилированные участки спины мыши или крысы или на внутреннюю поверхность предплечья добровольцев, накрывали полиэтиленовой пленкой и фиксировали пластырем. Время аппликации составляло 4 часа.A gel composition containing 5-20% ALA (composition according to examples 1-4) was applied to previously epilated areas of the back of a mouse or rat or to the inner surface of the forearm of volunteers, covered with a plastic film and fixed with a plaster. The application time was 4 hours.

Визуальный осмотр участков, подвергшихся аппликации, показал, что данная композиция при многократном (ежедневно в течение 5 дней) накожном применении не оказывала местно-раздражающего действия.Visual inspection of the areas subjected to the application showed that this composition with multiple (daily for 5 days) cutaneous application did not have a local irritant effect.

Примеры 23-25. Испытания эффективности геля на здоровой кожеExamples 23-25. Healthy Skin Gel Testing

Исследования проводили на кроликах породы «Шиншилла», самках, массой 2,5-3,5 кг. Образец геля (состав по примерам 1, 2, 4) наносили на предварительно эпилированные участки кожи спины кролика, накрывали полиэтиленовой пленкой и фиксировали пластырем. Время аппликации препарата составляло 4 часа. Предварительно животных седировали путем внутривенного введения реланиума (10-30 мг) или дроперидола (5 мг).The studies were performed on chinchilla rabbits, females weighing 2.5-3.5 kg. A gel sample (composition according to examples 1, 2, 4) was applied to previously epilated areas of the skin of the back of a rabbit, covered with a plastic film and fixed with a plaster. The application time of the drug was 4 hours. Previously, animals were sedated by intravenous administration of Relanium (10-30 mg) or droperidol (5 mg).

Индуцированную флуоресценцию в здоровой коже оценивали методом локальной флуоресцентной спектроскопии с возбуждением излучением твердотельного лазера с удвоением частоты (532 нм). При математической обработке интегральную интенсивность флуоресценции в диапазоне 620-650 нм нормировали на интегральную интенсивность аутофлуоресценции ткани в диапазоне 555-585 нм [Соколов В.В., Филоненко Е.В., Телегина Л.В. и др. Квантовая электроника, 2002, №11, 963-969], полученную величину обозначили как Df. Регистрацию флуоресценции проводили контактным способом на диагностической установке «Спектр-Кластер» (ООО «Кластер», г.Москва); для получения достоверного результата измеряли от 5 до 10 спектров кожи.Induced fluorescence in healthy skin was evaluated by local fluorescence spectroscopy with excitation by radiation from a solid-state laser with frequency doubling (532 nm). In mathematical processing, the integrated fluorescence intensity in the range of 620-650 nm was normalized to the integrated tissue autofluorescence intensity in the range of 555-585 nm [Sokolov VV, Filonenko EV, Telegin L.V. et al. Quantum Electronics, 2002, No. 11, 963-969], the obtained value was designated as D f . Fluorescence was recorded by the contact method at the Spectr-Cluster diagnostic unit (Cluster LLC, Moscow); to obtain a reliable result, 5 to 10 skin spectra were measured.

Интенсивность флуоресценции протопорфирина IX в области нанесения геля на кожу превышала таковую для интактных участков кожи кролика не менее чем в два раза. В табл.3 приведена интенсивность нормированной флуоресценции (Df) индуцированного протопорфирина IX в здоровой коже кролика после 4-х часовой аппликации геля АЛК. Из приведенных данных следует, что в области значений концентраций АЛК 5-20% диагностическая контрастность не снижается.The fluorescence intensity of protoporphyrin IX in the area of application of the gel to the skin exceeded that for intact areas of rabbit skin by at least two times. Table 3 shows the normalized fluorescence intensity (D f ) of induced protoporphyrin IX in healthy rabbit skin after 4 hours of ALA gel application. From the above data it follows that in the range of ALA concentrations of 5-20%, the diagnostic contrast does not decrease.

Таблица 3Table 3 № примераExample No. Состав композицииComposition Df D f 2323 как в примере 1as in example 1 2,5±0,52.5 ± 0.5 2424 как в примере 2as in example 2 2,4±0,32.4 ± 0.3 2525 как в примере 4as in example 4 2,3±0,22.3 ± 0.2

Примеры 26, 27. Проведение фотодинамической терапииExamples 26, 27. Carrying out photodynamic therapy

Исследования были проведены на мышах гибридах F1 самцах с саркомой S-37. Опухолевый штамм S-37 поддерживали in vivo в асцитном варианте. Для экспериментов асцитическую жидкость в разведении 1:3 изотоническим раствором прививали подкожно на наружную поверхность бедра в количестве 0,05 см3/животное. Лечение начинали на 6-й день после прививки опухолевого материала. Размер опухолей на день лечения составлял (4-5)×(4-5) мм2.Studies were conducted on mice hybrids F1 males with sarcoma S-37. The tumor strain S-37 was maintained in vivo in the ascites variant. For experiments, ascitic fluid at a dilution of 1: 3 with an isotonic solution was inoculated subcutaneously on the outer surface of the thigh in an amount of 0.05 cm 3 / animal. Treatment began on the 6th day after inoculation of the tumor material. The size of the tumors on the day of treatment was (4-5) × (4-5) mm 2 .

Гель, содержащий 10% или 20% АЛК (состав по примерам 2, 4), наносили на кожу из расчета 60 мг действующего вещества на мышь; ФДТ проводили через 4 ч аппликации.A gel containing 10% or 20% ALA (composition according to examples 2, 4) was applied to the skin at the rate of 60 mg of active substance per mouse; PDT was performed after 4 hours of application.

В качестве источника оптического излучения использовали светодиодный источник с максимумом излучения на 530±15 нм. Расстояние между торцом излучателя и опухолью составляло 2-3 мм. Прибор устанавливали на максимальную мощность (плотность мощности ~30 мВт/см2) и облучали в течение 1 ч. Таким образом, световая доза составляла ~100 Дж/см2.An LED source with a radiation maximum at 530 ± 15 nm was used as a source of optical radiation. The distance between the end of the emitter and the tumor was 2-3 mm. The device was set to maximum power (power density ~ 30 mW / cm 2 ) and irradiated for 1 h. Thus, the light dose was ~ 100 J / cm 2 .

Критерием оценки противоопухолевого эффекта являлось торможение роста опухоли (ТРО, %), которое вычисляли по формулеThe criterion for evaluating the antitumor effect was inhibition of tumor growth (SRW,%), which was calculated by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где Vконтр и Vопыт - объем опухоли в контрольной и опытных группах соответственно.where V counter and V experience - tumor volume in the control and experimental groups, respectively.

Данные по противоопухолевой эффективности ФДТ с гелевой композицией, содержащей АЛК, представлены в табл.4.Data on the antitumor efficacy of PDT with a gel composition containing ALA are presented in Table 4.

В табл.4 представлены данные по противоопухолевой эффективности ФДТ после 4-часовой аппликации геля АЛК у мышей с саркомой S-37. Как видно из данных табл.4, ФДТ с гелевой композицией, содержащей 20% АЛК (4-часовая аппликация), приводила к ТРО на 71-50%, при этом эффект сохранялся на уровне ≥50% в течение 11-14 дней после лечения.Table 4 presents the data on the antitumor efficacy of PDT after 4-hour application of ALA gel in mice with S-37 sarcoma. As can be seen from the data in Table 4, PDT with a gel composition containing 20% ALA (4-hour application) led to SRW by 71-50%, while the effect remained at a level of ≥50% for 11-14 days after treatment .

Таблица 4Table 4 № опытаExperience number Состав композицииComposition Доза мг/см2 Dose mg / cm 2 Параметры облученияExposure parameters ТРО на сутки после лечения, %SRW per day after treatment,% Плотность мощности, мВт/см2 Power density, mW / cm 2 Плотность энергии, Дж/см2 The energy density, j / cm 2 77 11eleven 14fourteen 18eighteen 20twenty 2626 как в примере 4as in example 4 4040 30thirty 5454 7171 5555 5151 3535 2929th 2727 как в примере 2as in example 2 4040 5252 50fifty 4444 18eighteen 33

Таким образом создана стабильная при хранении гелевая композиция, содержащая АЛК в качестве активного компонента в количестве 5-20%, для индуцирования образования протопорфирина IX во флуоресцентной диагностике и фотодинамической терапии.Thus, a gel-stable composition was created during storage, containing ALA as an active component in an amount of 5-20%, to induce the formation of protoporphyrin IX in fluorescence diagnostics and photodynamic therapy.

Предложенная композиция является эффективным средством для ФДТ и ФД онкологических заболеваний.The proposed composition is an effective tool for PDT and PD of cancer.

Claims (6)

1. Композиция для флуоресцентной диагностики и фотодинамической терапии, включающая в качестве активного вещества гидрохлорид 5-аминолевулиновой кислоты, гелеобразующий полимер и воду, отличающаяся тем, что в качестве гелеобразующего полимера она содержит гидроксиэтилцеллюлозу, а также дополнительно содержит пластификатор и органическую добавку при следующем соотношении компонентов:
гидрохлорид 5-аминолевулиновой кислоты 5,0-20,0% гидроксиэтилцеллюлоза 1,15-1,65% пластификатор 3,0-5,0% органическая добавка 5,0-20,0% вода остальное
1. Composition for fluorescence diagnostics and photodynamic therapy, comprising as active substance 5-aminolevulinic acid hydrochloride, a gelling polymer and water, characterized in that it contains hydroxyethyl cellulose as a gelling polymer, and further comprises a plasticizer and an organic additive in the following ratio of components :
5-aminolevulinic acid hydrochloride 5.0-20.0% hydroxyethyl cellulose 1.15-1.65% plasticizer 3.0-5.0% organic supplement 5.0-20.0% water rest
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора она содержит полиэтиленгликоль или полипропиленгликоль.2. The composition according to claim 1, characterized in that as a plasticizer it contains polyethylene glycol or polypropylene glycol. 3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве органической добавки она содержит пропиленгликоль или этиленгликоль, или диэтиленгликоль, или глицерин и/или диметилсульфоксид.3. The composition according to claim 1, characterized in that as an organic additive it contains propylene glycol or ethylene glycol, or diethylene glycol, or glycerin and / or dimethyl sulfoxide. 4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида в количестве 2,5-5 мас.%.4. The composition according to claim 1, characterized in that it further comprises a surfactant block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide in an amount of 2.5-5 wt.%. 5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит консервант в количестве 0,05-0,3 мас.%.5. The composition according to claim 1, characterized in that it further comprises a preservative in an amount of 0.05-0.3 wt.%. 6. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что в качестве консерванта она содержит метиловый или пропиловый эфир 4-гидроксибензойной кислоты или N-(1,3-бис(гидроксиметил)-2,5-диоксо-4-имидазолидинил)-N,N'-бис(гидроксиметил)-мочевину или их смеси. 6. The composition according to claim 5, characterized in that it contains 4-hydroxybenzoic acid methyl or propyl ester or N- (1,3-bis (hydroxymethyl) -2,5-dioxo-4-imidazolidinyl) -N as a preservative , N'-bis (hydroxymethyl) -urea or mixtures thereof.
RU2008114161/15A 2008-04-15 2008-04-15 Composition for fluorescent diagnostics and photodynamic therapy RU2379026C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114161/15A RU2379026C2 (en) 2008-04-15 2008-04-15 Composition for fluorescent diagnostics and photodynamic therapy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114161/15A RU2379026C2 (en) 2008-04-15 2008-04-15 Composition for fluorescent diagnostics and photodynamic therapy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008114161A RU2008114161A (en) 2009-10-27
RU2379026C2 true RU2379026C2 (en) 2010-01-20

Family

ID=41352402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008114161/15A RU2379026C2 (en) 2008-04-15 2008-04-15 Composition for fluorescent diagnostics and photodynamic therapy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2379026C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465899C1 (en) * 2011-06-01 2012-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") Medication for treating purulent wounds
RU2606834C2 (en) * 2015-04-17 2017-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "РЕВИКСАН" (ООО "РЕВИКСАН") Gel-photosensitizer for photodynamic therapy
RU2678974C1 (en) * 2018-04-12 2019-02-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" Agent for the treatment of purulent wounds by the method of antimicrobial photodynamic therapy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
McCARRON P.A. et al. Formulation and characterization of poly(ethylene glycol)-based, 5-aminolevulinic acid-loaded solid-disage forms intended for photodynamic and photodiagnostic methodologies in the colorectal region. J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol. 2007; 26(2):135-42. PMID: 17725539 [PubMed], реферат. CASAS A. et al. The influence of the vehicle on the synthesis of porphyrins after topical application of 5-aminolaevulinic acid. Implications in cutaneous photodynamic sensitization. Br. J. Dermatol. 2000 Sep; 143(3):564-72. PMID: 10971330 [Найдено в PubMed], реферат. TURCHIELLO RF et al. Cubic phase gel as a drug delivery system for topical application of 5-ALA, its ester derivatives and m-THPC in photodynamic therapy (PDT). J.Photochem Photobiol B. 2003 Apr; 70(1):1-6. PMID: 12745240 [MedLine], реферат. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465899C1 (en) * 2011-06-01 2012-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") Medication for treating purulent wounds
RU2606834C2 (en) * 2015-04-17 2017-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "РЕВИКСАН" (ООО "РЕВИКСАН") Gel-photosensitizer for photodynamic therapy
RU2678974C1 (en) * 2018-04-12 2019-02-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" Agent for the treatment of purulent wounds by the method of antimicrobial photodynamic therapy

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008114161A (en) 2009-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9241921B2 (en) Photosensitizer composition for treating skin disorders
US6559183B1 (en) Nano-emulsion of 5-aminolevulinic acid
US9033962B2 (en) Photodynamic therapy including light pretreatment
US20200376122A1 (en) Hydrophilic gel for topical delivery of 5-aminolevulinic acid
PT1797053E (en) Phenothiazinium compound for wound healing
Van der Veen et al. Kinetics and localisation of PpIX fluorescence after topical and systemic ALA application, observed in skin and skin tumours of UVB-treated mice
CN1838935A (en) Agent for eliminating singlet oxygen and composition using the same
CN112010772A (en) Salt compound of 5-aminolevulinic acid and derivative thereof and application
Karrer et al. Topical application of a first porphycene dye for photodynamic therapy–penetration studies in human perilesional skin and basal cell carcinoma
US20030125388A1 (en) 5-Aminolevulinic acid formulation dissolved/dispersed in non-aqueous solvents
US20090259167A1 (en) Methods and compositions for dose-dependent photodynamic therapy of disorders
RU2379026C2 (en) Composition for fluorescent diagnostics and photodynamic therapy
EP0633024A1 (en) Topically administrable zinc phthalocyanine compositions
CA2738861C (en) Photosensitizer composition for treating skin disorders
KR100542788B1 (en) Methods for treating acne using ALA with cationic liposome
CN108434100A (en) A kind of spraying photosensitiser composition for photodynamic therapy treatment nasopharynx cavum laryngis disease
JP7101105B2 (en) Ultrasonic sensitizer
RU2271801C2 (en) Means and method for applying photodynamic therapy
CN105708788A (en) Method for preparing hydrochloric aminolevulinic acid nano emulsifiable paste
RomiszewskA et al. The use of 5-aminolevulinic acid and its derivatives in photodynamic therapy and diagnosis
JP2008303197A (en) Agent for increasing intracellular protoporphyrin ix accumulation amount and composition containing the same for use in photodynamic diagnosis or medical treatment
BRPI0206724B1 (en) Composition for topical use in Photodynamic Therapy (PDT) and Photodiagnosis (PD) and process for preparing the composition

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190416