RU2791572C1 - Sonodynamic therapy - Google Patents

Sonodynamic therapy Download PDF

Info

Publication number
RU2791572C1
RU2791572C1 RU2018121275A RU2018121275A RU2791572C1 RU 2791572 C1 RU2791572 C1 RU 2791572C1 RU 2018121275 A RU2018121275 A RU 2018121275A RU 2018121275 A RU2018121275 A RU 2018121275A RU 2791572 C1 RU2791572 C1 RU 2791572C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microbubble
sonosensitizer
chemotherapeutic agent
complex
treatment
Prior art date
Application number
RU2018121275A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Джон КАЛЛАН
Энтони МАКХЭЙЛ
Элеанор СТРАЙД
Original Assignee
Юниверсити Оф Ольстер
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 Юниверсити Оф Ольстер filed Critical Юниверсити Оф Ольстер
Application granted granted Critical
Publication of RU2791572C1 publication Critical patent/RU2791572C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to methods for sonodynamic therapy, including combined administration of a microbubble-chemotherapeutical agent complex together with a microbubble-sonosensitizer complex. In this case, the specified chemotherapeutical agent is 5-fluorouracil, doxorubicin, gemcitabine, docetaxel, or paclitaxel, and the specified sonosensitizer is Bengal red dye. Pharmaceutical compositions containing the specified complexes and their use in methods for sonodynamic therapy in the treatment of cancer, such as, for example, pancreatic cancer, are also proposed.
EFFECT: combined use of a microbubble-chemotherapeutical agent complex with a microbubble-sonosensitizer complex in a method for sonodynamic therapy leads to improvement of the efficiency of treatment of deeply located tumors.
33 cl, 19 dwg, 1 tbl, 17 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Данное изобретение относится к усовершенствованиям и относится к методам сонодинамической терапии и, в частности, к лечению заболеваний, характеризующихся гиперпролиферативными клетками и/или идиопластами. Более конкретно, изобретение относится к целенаправленной обработке глубоко расположенных опухолей с применением комбинированной сонодинамической и противораковой терапии.This invention relates to improvements and relates to methods of sonodynamic therapy and, in particular, to the treatment of diseases characterized by hyperproliferative cells and/or idioplasts. More specifically, the invention relates to the targeted treatment of deep-seated tumors using combined sonodynamic and anti-cancer therapy.

Изобретение также относится к некоторым новым сенсибилизаторам, к способам их получения и к их применению в качестве сенсибилизаторов в методах фотодинамической терапии (PDT) и/или сонодинамической терапии (SDT). Оно также относится к применению некоторых из указанных агентов в качестве средств для визуализации в области ближнего ИК спектра (NIR) и их применению в методах диагностической визуализации PDT.The invention also relates to certain novel sensitizers, processes for their preparation and their use as sensitizers in photodynamic therapy (PDT) and/or sonodynamic therapy (SDT) methods. It also relates to the use of some of these agents as near infrared (NIR) imaging agents and their use in PDT diagnostic imaging techniques.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Традиционно принятое лечение глубоко расположенных опухолей обычно связано с обширным хирургическим вмешательством, химиотерапией, лучевой терапией или комбинацией всех указанных факторов. Все три вмешательства могут привести к различным осложнениям, включая сепсис. Таким образом, поиск более целенаправленных и менее инвазивных терапевтических подходов с улучшенной эффективностью лечения таких пациентов пользуется большим спросом. Рак поджелудочной железы является одним из примеров глубоко расположенной опухоли. Он остается одним из наиболее смертоносных видов рака, среди которых менее 20% диагностированных пациентов имеют право на лечебное хирургическое лечение. На его долю приходится около 2% всех видов рака с пятилетней выживаемостью на 15-21% у пациентов с хирургической резекцией, сопровождаемой системной химиотерапией.The traditionally accepted treatment for deep-seated tumors usually involves extensive surgery, chemotherapy, radiation therapy, or a combination of all of these factors. All three interventions can lead to various complications, including sepsis. Thus, the search for more targeted and less invasive therapeutic approaches with improved treatment efficacy in these patients is in high demand. Pancreatic cancer is one example of a deep-seated tumor. It remains one of the most deadly types of cancer, with less than 20% of diagnosed patients eligible for curative surgery. It accounts for about 2% of all cancers with a five-year survival rate of 15-21% in patients with surgical resection followed by systemic chemotherapy.

Методы, известные для использования при лечении рака, включают фотодинамическую терапию (PDT). PDT включает применение фоточувствительных агентов к пораженному участку с последующим воздействием фотоактивирующего света для преобразования их в цитотоксическую форму. Это приводит к разрушению клеток и окружающей сосудистой сети в ткани-мишени. Фотосенсибилизаторы, которые в настоящее время одобрены для использования в PDT, поглощают свет в видимой области (ниже 700 нм). Однако свет этой длины волны имеет ограниченную способность проникать в кожу; он проникает на глубину всего лишь несколько мм от поверхности. В то время как PDT может использоваться для лечения более глубоких клеток-мишеней, обычно это связано с использованием устройства, такого как волоконно-оптическая система с катетером, для активации фотосенсибилизатора. Это не только сложная процедура, но и исключает доступ к определенным областям тела. Это также ставит под угрозу неинвазивный характер лечения. Таким образом, хотя и подходит для лечения поверхностных опухолей, использование PDT при лечении глубоко расположенных клеток, таких как массы опухолей и анатомически менее доступные очаги, ограничено.Methods known for use in the treatment of cancer include photodynamic therapy (PDT). PDT involves the application of photosensitive agents to the affected area followed by exposure to photoactivating light to convert them into a cytotoxic form. This leads to the destruction of cells and the surrounding vasculature in the target tissue. The photosensitizers currently approved for use in PDT absorb light in the visible region (below 700 nm). However, light of this wavelength has a limited ability to penetrate the skin; it penetrates to a depth of only a few mm from the surface. While PDT can be used to treat deeper target cells, it usually involves using a device such as a fiber optic catheter system to activate the photosensitizer. This is not only a complex procedure, but also excludes access to certain areas of the body. It also compromises the non-invasive nature of the treatment. Thus, although suitable for the treatment of superficial tumors, the use of PDT in the treatment of deep-seated cells, such as tumor masses and anatomically less accessible lesions, is limited.

Сонодинамическая терапия (SDT) является более новой концепцией и включает комбинацию ультразвука и соночувствительного препарата (также называемого в данном документе «соносенсибилизатором»). Подобно PDT активация соносенсибилизатора акустической энергией приводит к образованию реакционноспособных видов кислорода (ROS), таких как синглетный кислород, в интересующем целевом сайте. Такие виды являются цитотоксичными, тем самым убивая клетки-мишени или по меньшей мере уменьшая их пролиферативный потенциал. Многие известные фотосенсибилизирующие агенты могут быть активированы с помощью акустической энергии и, таким образом, пригодны для использования в SDT. Поскольку ультразвук легко распространяется через несколько см ткани, SDT обеспечивает способ, с помощью которого можно лечить опухоли, которые расположены глубоко внутри тканей. Как и в случае со светом, энергия ультразвука также может быть сфокусирована на массе опухоли, чтобы активировать соносенсибилизатор, тем самым ограничивая его воздействие на целевой участок.Sonodynamic therapy (SDT) is a newer concept and involves a combination of ultrasound and a sonosensitizer (also referred to herein as a "sonosensitizer"). Like PDT, activation of the sonosensitizer by acoustic energy results in the formation of reactive oxygen species (ROS), such as singlet oxygen, at the target site of interest. Such species are cytotoxic, thereby killing target cells or at least reducing their proliferative potential. Many known photosensitizing agents can be activated with acoustic energy and are thus suitable for use in SDT. Because ultrasound easily travels through several cm of tissue, SDT provides a way to treat tumors that are located deep within tissues. As with light, ultrasound energy can also be focused on the tumor mass to activate the sonosensitizer, thereby limiting its effect on the target site.

SDT предлагает некоторые существенные преимущества перед PDT: ультразвук широко признан как экономически эффективный и безопасный клинический метод внутривидения и, в отличие от света, может быть сильно сфокусирован с проникновением в мягкие ткани до нескольких десятков сантиметров в зависимости от частоты ультразвука.SDT offers some significant advantages over PDT: ultrasound is widely recognized as a cost-effective and safe clinical intravision method and, unlike light, can be highly focused with soft tissue penetration up to several tens of centimeters depending on the frequency of the ultrasound.

В WO 2012/143739 соночувствительные вещества конъюгированы с заполненным газом микропузырьком (MB), чтобы обеспечить комплекс микропузырек-соносенсибилизатор для использования в SDT. Данные комплексы обеспечивают эффективную доставку активного соносенсибилизатора специфическим для сайта способом путем контролируемого разрушения пузырька с использованием ультразвука. Последующая или одновременная соно-активация целевого соносенсибилизатора приводит к разрушению клеток на целевом сайте и регрессии опухолевых тканей. Применение микропузырьков также приводит к уменьшению токсических побочных эффектов из-за экранирования соносенсибилизатора от потенциальной активации светом до достижения желаемого целевого сайта.In WO 2012/143739, sonosensitizers are conjugated to a gas-filled microbubble (MB) to provide a microbubble-sonosensitizer complex for use in SDT. These complexes provide efficient delivery of the active sonosensitizer in a site-specific manner by controlled disruption of the vesicle using ultrasound. Subsequent or simultaneous sono-activation of the target sonosensitizer leads to cell destruction at the target site and regression of tumor tissues. The use of microbubbles also results in a reduction in toxic side effects due to screening of the sonosensitizer from potential light activation before reaching the desired target site.

В последнее время изобретатели продемонстрировали эффективность SDT с использованием комплекса микропузырек-соночувствительные средства для лечения рака поджелудочной железы в доклинической модели (McEwan et al. J Control Release. 2015; 203, 51-6). Данные исследования показали, что инъекция микропузырьков, чувствительных к ультразвуку (MB), заполненных газообразным кислородом и несущих сенсибилизатор бенгальского розового, обеспечивает статистически значимое опосредованное SDT снижение роста опухоли у мышей, несущих ксенотрансплантат ВхРС-3 опухоли человека, по сравнению с опухолями, обработанными аналогичным МВ-конъюгатом, содержащим SF6 в качестве газа сердцевины. Обоснованием включения кислорода в сердцевину MB было увеличение количества ROS, генерируемого в микроокружении опухоли во время сонодинамического события, поскольку кислород является субстратом для продукции ROS в SDT. Известно, что опухоли поджелудочной железы являются высоко гипоксичными, и это дополнительно отрицательно влияет на эффективность подходов, таких как PDT/SDT, которые зависят от применения кислорода для генерации цитотоксической ROS.Recently, the inventors have demonstrated the effectiveness of SDT using a microbubble-sleep sensitive agent complex for the treatment of pancreatic cancer in a preclinical model (McEwan et al. J Control Release. 2015; 203, 51-6). These studies showed that injection of ultrasonic sensitive (MB) microbubbles filled with oxygen gas and carrying Rose Bengal sensitizer provided a statistically significant SDT-mediated reduction in tumor growth in mice bearing a BxPC-3 human tumor xenograft compared to tumors treated with the same MW conjugate containing SF 6 as core gas. The rationale for incorporating oxygen into the MB core was to increase the amount of ROS generated in the tumor microenvironment during the sonodynamic event, since oxygen is a substrate for ROS production in SDT. Pancreatic tumors are known to be highly hypoxic, and this further negatively impacts the effectiveness of approaches such as PDT/SDT that depend on the use of oxygen to generate cytotoxic ROS.

Было также продемонстрировано, что сочетание стандартной терапии на основе 5-фторурацила (5-FUU) и гемцитабина для лечения рака поджелудочной железы с антимитаболитами с дополнительными химиотерапиями, такими как иринотекан и оксалиплатин, может улучшить среднюю выживаемость больных раком поджелудочной железы (Lee et al., Chemotherapy. 2013; 59, 273-9). Однако данная комбинация, известная как FOLFIRINOX, приводит к значительным побочным эффектам и назначается только для пациентов, которые в противном случае подходят и здоровы.It has also been demonstrated that the combination of standard 5-fluorouracil (5-FUU) and gemcitabine therapy for pancreatic cancer with anti-mitabolites with adjunctive chemotherapy such as irinotecan and oxaliplatin can improve median survival in patients with pancreatic cancer (Lee et al. , Chemotherapy 2013; 59, 273-9). However, this combination, known as FOLFIRINOX, results in significant side effects and is only given to patients who are otherwise fit and healthy.

Таким образом, существует потребность в альтернативных методах лечения глубоко расположенных, недоступных опухолей, таких как рак поджелудочной железы, в частности неинвазивных или минимально инвазивных методах и которые не имеют неблагоприятных побочных эффектов. Такие методы будут иметь очевидные социально-экономические преимущества, например, с точки зрения уменьшения травмирования пациента, сокращения расходов на лечение и снижения затрат, связанных с пребыванием в больнице. Данное изобретение решает данную потребность.Thus, there is a need for alternative treatments for deep-seated, inaccessible tumors such as pancreatic cancer, in particular non-invasive or minimally invasive methods and which do not have adverse side effects. Such methods would have clear socio-economic benefits, for example in terms of reducing patient trauma, reducing treatment costs and reducing hospital costs. The present invention solves this need.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Поскольку антиметаболитическая терапия и SDT оказывают свои цитотоксические эффекты путем различных механизмов (первая с помощью ингибирования тимидилатсинтазы, а вторая - путем окисления клеточных субстратов), изобретатели теперь предлагают, что их комбинация в одном терапевтическом режиме может обеспечить значительную пользу для пациентов.Because antimetabolite therapy and SDT exert their cytotoxic effects through different mechanisms (the first through inhibition of thymidylate synthase and the second through the oxidation of cellular substrates), the inventors now propose that their combination in a single therapeutic regimen may provide significant benefit to patients.

В частности, авторы изобретения теперь обнаружили, что применение микропузырьков для доставки как соносенсибилизатора, так и антиметаболита придает ряд преимуществ при применении в методах сонодинамической терапии. В частности, то, что у них найдено, состоит в том, что доставка как соносенсибилизатора, так и антиметаболита в виде комплекса (или комплексов) с микропузырьком позволяет эффективно доставлять оба агента в сайт-специфический способ (например, к внутренней опухоли) путем контролируемого разрушения пузырьков с помощью ультразвука. Соно-активация целевого соносенсибилизатора приводит к генерации ROS, которые разрушают опухолевые клетки на целевом сайте. Это действие дополняется действием антиметаболита, который оказывает свой цитотоксический эффект непосредственно на предполагаемом целевом сайте. Используя микропузырек в качестве носителя для обоих агентов, их неспецифическое поглощение нецелевыми тканями уменьшается, что дает значительное преимущество перед системной доставкой. Ожидается, что данная терапия уменьшит побочные эффекты и, в свою очередь, обеспечит значительную пользу для пациентов.In particular, the inventors have now found that the use of microbubbles to deliver both a sonosensitizer and an antimetabolite confers a number of advantages when used in sonodynamic therapies. In particular, what they found is that delivery of both the sonosensitizer and the antimetabolite as a complex (or complexes) with a microbubble allows for efficient delivery of both agents in a site-specific manner (e.g., to an internal tumor) in a controlled manner. destruction of bubbles using ultrasound. Sono-activation of the target sonosensitizer results in the generation of ROS that destroy tumor cells at the target site. This action is complemented by the action of an antimetabolite, which exerts its cytotoxic effect directly at the intended target site. By using a microbubble as a carrier for both agents, their non-specific uptake by non-target tissues is reduced, which offers a significant advantage over systemic delivery. This therapy is expected to reduce side effects and, in turn, provide significant benefits to patients.

Кроме того, используя загруженную кислородом платформу МП в сочетании с ультразвуком, полученным извне, для доставки не только кислорода, но также антиметаболита и сенсибилизатора в микроокружение опухоли, изобретатели предлагают реализовать высокоточную терапию, в частности, как результат увеличения терапевтических показателей сенсибилизатора и антиметаболита химиотерапевтического препарата. Ожидается, что способность микропузырька доставлять кислород в опухоль еще больше усиливает такие методы лечения, которые зависят от кислорода, чтобы опосредовать их терапевтические эффекты.In addition, by using an oxygen-laden MT platform in combination with externally acquired ultrasound to deliver not only oxygen but also the antimetabolite and sensitizer to the tumor microenvironment, the inventors propose to realize highly precise therapy, in particular as a result of increasing the therapeutic performance of the sensitizer and antimetabolite of the chemotherapeutic drug. . The ability of the microbubble to deliver oxygen to the tumor is expected to further enhance such oxygen-dependent therapies to mediate their therapeutic effects.

В данном документе описано получение наполненных кислородом липид-стабилизированных MB (О2МВ) с прикрепленным к их поверхности либо бенгальским розовым (О2МВ-RB) либо 5-FU (O2MB-5FU). Полученные конъюгаты характеризуются с точки зрения стабильности МП и опосредованного ультразвуком выделения кислорода и демонстрируют опосредованную ультразвуком цитотоксичность комбинированного лечения антиметаболитом/SDT в панели клеточной линии рака поджелудочной железы in vitro. Терапевтическая эффективность комбинированного подхода продемонстрирована с использованием доклинической модели ксенотрансплантата эктопированной опухоли поджелудочной железы человека у мышей и по сравнению с традиционно принятыми терапевтическими подходами, использующими только 5-FU или лечение гемцитабином. Имеются также данные, свидетельствующие о том, что SDT оказывает значительное влияние на процессы передачи сигналов, которые опосредуют иммунный ответ и клеточную пролиферацию.This document describes the preparation of oxygenated lipid-stabilized MBs (O 2 MB) with either Rose Bengal (O 2 MB-RB) or 5-FU (O 2 MB-5FU) attached to their surface. The resulting conjugates are characterized in terms of MP stability and ultrasound-mediated oxygen evolution and demonstrate the ultrasound-mediated cytotoxicity of combined antimetabolite/SDT treatment in an in vitro pancreatic cancer cell line panel. The therapeutic efficacy of the combined approach was demonstrated using a preclinical xenograft model of an ectopic human pancreatic tumor in mice and compared to conventionally accepted therapeutic approaches using only 5-FU or gemcitabine treatment. There is also evidence that SDT has a significant impact on the signaling processes that mediate the immune response and cell proliferation.

Представленные в данном документе результаты иллюстрируют не только потенциал комбинированной терапии SDT/антиметаболит как самостоятельного варианта лечения рака поджелудочной железы, но также способность MB, наполненных О2, доставлять О2 в микроокружение опухоли, чтобы повысить эффективность терапий, которые основаны на применении О2 для опосредования их терапевтического эффекта, применение MB для облегчения доставки О2, а также сенсибилизатора/антиметаболита в сочетании с возможностью активации сенсибилизатора с применением ультразвукового воздействия снаружи, обеспечивает более целенаправленный подход с улучшенной эффективностью и уменьшенными побочными эффектами по сравнению с традиционно принятыми системными способами введения только антиметаболитических препаратов..The results presented herein illustrate not only the potential of SDT/antimetabolite combination therapy as a stand-alone treatment option for pancreatic cancer, but also the ability of O2- filled MBs to deliver O2 to the tumor microenvironment to enhance the efficacy of therapies that rely on O2 for mediating their therapeutic effect, the use of MB to facilitate O 2 delivery as well as the sensitizer/antimetabolite, combined with the ability to activate the sensitizer with external sonication, provides a more targeted approach with improved efficacy and reduced side effects compared to conventional systemic routes of administration alone. antimetabolites..

Данный новый подход к лечению рака поджелудочной железы распространяется на лечение других заболеваний и патологических состояний, характеризующихся гиперпролиферативными и/или аномальными клетками, в частности на лечение других глубоко расположенных опухолей. Как будет описано в данном документе, такой подход, таким образом, имеет более широкое применение, которое распространяется на лечение других таких заболеваний и патологических состояний с применением других химиотерапевтических препаратов.This new approach to the treatment of pancreatic cancer extends to the treatment of other diseases and pathological conditions characterized by hyperproliferative and/or abnormal cells, in particular to the treatment of other deep-seated tumors. As will be described herein, this approach thus has a broader application that extends to the treatment of other such diseases and pathological conditions using other chemotherapeutic drugs.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В своем самом широком аспекте изобретение обеспечивает комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент для применения в методе сонодинамической терапии. В контексте данного документа термин «сонодинамическая терапия» предназначен для обозначения метода, включающего комбинацию ультразвука и соносенсибилизатора (также называемого в данном документе, как «соночувствительный препарат»), при котором активация соносенсибилизатора акустической энергией приводит к генерации активных форм кислорода, таких как синглетный кислород.In its broadest aspect, the invention provides a microbubble-chemotherapeutic agent complex for use in a sonodynamic therapy method. In the context of this document, the term "sonodynamic therapy" is intended to refer to a method involving the combination of ultrasound and a sonosensitizer (also referred to herein as a "sonosensitizer drug"), in which activation of the sonosensitizer by acoustic energy results in the generation of reactive oxygen species such as singlet oxygen. .

Комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент содержит микропузырек, прикрепленный или иным образом связанный по меньшей мере с одним химиотерапевтическим агентом. Там, где микропузырек прикреплен к более чем одному химиотерапевтическому агенту, указанные агенты он могут быть одинаковыми или разными. Однако, как правило, химиотерапевтические агенты, прикрепленные к определенному микропузырьку, будут идентичны. В той степени, в которой такой комплекс предназначен для применения в методах SDT, он будет чувствителен к ультразвуку. В частности, предполагается, что микропузырьковый компонент комплекса может быть разрушен путем применения ультразвука, тем самым высвобождая химиотерапевтическое средство на желаемом участке мишени.The microbubble-chemotherapeutic agent complex comprises a microbubble attached to or otherwise associated with at least one chemotherapeutic agent. Where the microbubble is attached to more than one chemotherapeutic agent, these agents may be the same or different. However, in general, the chemotherapeutic agents attached to a particular microbubble will be identical. To the extent that such a complex is intended for use in SDT methods, it will be sensitive to ultrasound. In particular, it is contemplated that the microbubble component of the complex can be disrupted by the application of ultrasound, thereby releasing the chemotherapeutic agent at the desired target site.

Химиотерапевтический агент (или агенты) может быть связан с микропузырьком ковалентным или нековалентным способом, например, путем электростатического взаимодействия, сил Ван-дер-Ваальса и/или водородную связь. В одном варианте осуществления микропузырек электростатически связан с химиотерапевтическим агентом. В другом варианте осуществления он может быть ковалентно связан, то есть химиотерапевтический агент будет прикреплен к микропузырьку одной или большим количеством ковалентных связей.The chemotherapeutic agent (or agents) can be associated with the microbubble in a covalent or non-covalent manner, for example, by electrostatic interaction, van der Waals forces and/or hydrogen bonding. In one embodiment, the microbubble is electrostatically bonded to the chemotherapeutic agent. In another embodiment, it may be covalently linked, ie the chemotherapeutic agent will be attached to the microbubble by one or more covalent bonds.

Предпочтительно взаимодействие между химиотерапевтическим агентом (или агентами) и микропузырьком будет включать сильное нековалентное связывание, такое как взаимодействие биотина с авидином. В данном варианте осуществления один компонент пары связывания (например, химиотерапевтический агент) функционализирован биотином, а другой (например, микропузырек) - авидином. Поскольку авидин содержит множественные сайты связывания для биотина, он, как правило, также будет связан с микропузырьком через взаимодействие биотин-авидин. Например, микропузырек может быть функционализирован биотином с образованием биотинилированного микропузырька, который затем инкубируется с авидином. Когда авидин связан с пузырьком, это позволяет связывать любые другие биотинилированные фрагменты, такие как химиотерапевтический агент. Таким образом, полученная связь между микропузырьком и химиотерапевтическим агентом может принимать форму взаимодействия «биотин-авидин-биотин».Preferably, the interaction between the chemotherapeutic agent (or agents) and the microbubble will include strong non-covalent binding, such as the interaction of biotin with avidin. In this embodiment, one component of the binding pair (eg, chemotherapeutic agent) is functionalized with biotin and the other (eg, microbubble) with avidin. Because avidin contains multiple binding sites for biotin, it will typically also be associated with the microbubble through the biotin-avidin interaction. For example, a microbubble can be functionalized with biotin to form a biotinylated microbubble which is then incubated with avidin. When avidin is bound to the vesicle, it allows any other biotinylated moieties to be bound, such as a chemotherapeutic agent. Thus, the resulting bond between the microbubble and the chemotherapeutic agent can take the form of a biotin-avidin-biotin interaction.

В контексте данного документа, термин «химиотерапевтический агент» предназначен для широкого охвата любого химического или биологического соединения, пригодного для лечения рака. Он включает ингибирующие рост агенты и другие цитотоксические агенты. Термин «ингибирующий рост агент» относится к соединению, которое ингибирует рост клетки, особенно раковой клетки, либокак in vitro, так и in vivo.In the context of this document, the term "chemotherapeutic agent" is intended to broadly cover any chemical or biological compound useful in the treatment of cancer. It includes growth inhibitory agents and other cytotoxic agents. The term "growth inhibitory agent" refers to a compound that inhibits the growth of a cell, especially a cancer cell, either in vitro or in vivo.

Для применения по данному изобретению подходящие классы химиотерапевтических агентов и примеры в этих классах включают следующее: антифолаты (например, метотрексат); 5-фторпиримидины (например, 5-фторурацил или 5-FU); цитидиновые аналоги (например, гемцитабин); пуриновые антиметаболиты (например, меркаптопурин); алкилирующие агенты (например, циклофосфамид); неклассические алкилирующие агенты (например, дакарбазин); платиновые аналоги (например, цисплатин); противоопухолевые антибиотики (например, актиномицин D, блеомицин, митомицин С); биоредуктивные лекарственные средства (например, митомицин С, баноксантрон (AQ4N)); антрациклины (например, доксорубицин, митоксантрон); ингибиторы топоизомеразы I (например, иринотекан); ингибиторы топоизомазы II (например, этопозид); антимикротубулиновые агенты, такие как алкалоиды барвинка (например, винкристин), таксолы (например, паклитаксел) и эпотилоны (например, иксабепилон); антиэстрогены (например, тамоксифен); антиандрогены (например, биклутамид, ципротерон ацетат); ингибиторы ароматазы (например, анастразол, форместан); антиангиогенные средства или гипоксии, нацеливающие лекарственные средства (естественного происхождения, например, эндостатин или синтетические, например, гефитиниб, леналидомид); антиваскулярные агенты (например, камбрестатин); ингибиторы тирозинкиназы (например, гефитиниб, эрлотиниб, вандетаним, сунитиниб); агенты, нацеливающие онкогенный или сигнальный путь (например, типифарниб, лонафарниб, налтриндол, рапамицин); агенты, нацеленные на белки стрессов (например, гелданамицин и их аналоги); агенты, нацеливающие аутофагию (например, хлорохин); агенты, нацеливающие на протеасомы (например, бортезомиб); ингибиторы теломеразы (нацеленные олигонуклеотиды или нуклеотиды); ингибиторы гистондезацетилазы (например, трихостатин А, вальпроевая кислота); ингибиторы метилтрансферазы ДНК (например, децитабин); алкилсульфонаты (например, бусульфан, импросульфан и пипосульфан); азиридины (например, бензодопа, карбоквон, метуредопа и уредопа); этиленимины и метиламеламины (например, алтретамин, триэтиленмеламин, триэтиленфосфорамид, триэтилентиофосфорамид и триметилолмеламин); азотые иприты (например, хлорамбуцил, хлорнафазин, холофосфамид, эстрамустин, ифосфамид, мехлорэтамин, гидрохлорид мехлорэтамин оксида, мелфалан, новэмбихин, фенэстерин, преднимустин, трофосфамид, урациловый иприт); нитрозомочевины (например, кармустин, хлорозотоцин, фотемустин, ломустин, нимустин, ранимустин); пуриновые аналоги (например, флударабин, 6-меркаптопурин, тиамиприн, тиогуанин); пиримидиновые аналоги (например, анцитабин, азацитидин, 6-азауридин, кармофур, цитарабин, дидезоксиуридин, доксифлуридин, эноцитабин, флуксуридин); андрогены (например, калустерон, пропионат дромостанолона, эпитиостанол, мепитиостан, тестолактон); и анти-адреналовые агенты (например, аминоглютетимид, митотан, трилостан). Также могут быть применены фармацевтически приемлемые соли, производные или аналоги любого из указанных соединений.Suitable classes of chemotherapeutic agents for use in this invention, and examples within those classes, include the following: antifolates (eg, methotrexate); 5-fluoropyrimidines (eg 5-fluorouracil or 5-FU); cytidine analogs (eg, gemcitabine); purine antimetabolites (eg mercaptopurine); alkylating agents (eg cyclophosphamide); non-classical alkylating agents (eg dacarbazine); platinum analogues (eg, cisplatin); anticancer antibiotics (eg actinomycin D, bleomycin, mitomycin C); bioreductive drugs (eg mitomycin C, banoxantrone (AQ4N)); anthracyclines (eg doxorubicin, mitoxantrone); topoisomerase I inhibitors (eg irinotecan); topoisomasase II inhibitors (eg etoposide); anti-microtubulin agents such as vinca alkaloids (eg vincristine), taxols (eg paclitaxel) and epothilones (eg ixabepilone); antiestrogen (eg, tamoxifen); antiandrogens (eg, biclutamide, cyproterone acetate); aromatase inhibitors (eg anastrozole, formestane); anti-angiogenic or hypoxia targeting drugs (naturally occurring, eg endostatin or synthetic, eg gefitinib, lenalidomide); antivascular agents (eg, cambrestatin); tyrosine kinase inhibitors (eg, gefitinib, erlotinib, vandetanim, sunitinib); agents targeting an oncogenic or signaling pathway (eg, tipifarnib, lonafarnib, naltrindol, rapamycin); stress protein targeting agents (eg geldanamycin and analogues thereof); autophagy targeting agents (eg, chloroquine); proteasome targeting agents (eg, bortezomib); telomerase inhibitors (targeted oligonucleotides or nucleotides); histone deacetylase inhibitors (eg, trichostatin A, valproic acid); DNA methyltransferase inhibitors (eg decitabine); alkylsulfonates (eg busulfan, improsulfan and piposulfan); aziridines (eg, benzodopa, carbokwon, meturedopa, and uredopa); ethyleneimines and methylamelamines (eg, altretamine, triethylenemelamine, triethylenephosphoramide, triethylenethiophosphoramide, and trimethylolmelamine); nitrogen mustards (eg, chlorambucil, chlornaphasine, holofosfamide, estramustine, ifosfamide, mechlorethamine, mechlorethamine oxide hydrochloride, melphalan, novembichin, phenesterin, prednimustine, trofosfamide, uracil mustard); nitrosoureas (eg carmustine, chlorozotocin, fotemustine, lomustine, nimustine, ranimustine); purine analogs (eg, fludarabine, 6-mercaptopurine, thiamiprin, thioguanine); pyrimidine analogs (eg ancitabine, azacitidine, 6-azauridine, carmofur, cytarabine, dideoxyuridine, doxyfluridine, enocytabine, fluxuridine); androgens (eg calusterone, dromostanolone propionate, epitiostanol, mepitiostane, testolactone); and anti-adrenal agents (eg, aminoglutethimide, mitotane, trilostane). Pharmaceutically acceptable salts, derivatives or analogues of any of these compounds may also be used.

Примеры ингибирующих рост агентов для применения по данному изобретению включают агенты, которые блокируют прогрессию клеточного цикла (в месте, отличном от фазы S), такие как агенты, которые индуцируют остановку G1 и остановку М-фазы. Классические блокаторы М-фазы включают алкалоиды барвинка (винкристин и винбластин); члены семейства таксанов, включая паклитаксел, доцетаксел и их аналоги; ингибиторы топоизомеразы, такие как иринотекан, топотекан, камптотецин, ламелларин D, доксорубицин, эпирубицин, даунорубицин, этопозид и блеомицин. Агенты, останавливающие G1, включают, например, ДНК-алкилирующие агенты, такие как тамоксифен, преднизон, дакарбазин, мехлорэтамин, цисплатин, метотрексат, 5-FU и ara-С.Examples of growth inhibitory agents for use in the present invention include agents that block cell cycle progression (at a location other than S phase), such as agents that induce G1 arrest and M-phase arrest. Classic M-phase blockers include vinca alkaloids (vincristine and vinblastine); members of the taxane family, including paclitaxel, docetaxel and analogues thereof; topoisomerase inhibitors such as irinotecan, topotecan, camptothecin, lamellarin D, doxorubicin, epirubicin, daunorubicin, etoposide and bleomycin. G1 arresting agents include, for example, DNA alkylating agents such as tamoxifen, prednisone, dacarbazine, mechlorethamine, cisplatin, methotrexate, 5-FU, and ara-C.

Выбор химиотерапевтического агента будет зависеть от различных факторов, включая характер опухоли, пациента, подлежащего лечению, и т.д., но он может быть легко выбран специалистами в данной области техники.The choice of chemotherapeutic agent will depend on various factors, including the nature of the tumor, the patient being treated, etc., but can be easily selected by those skilled in the art.

В одном конкретном варианте осуществления химиотерапевтический агент представляет собой антиметаболит. Антиметаболиты, которые особенно пригодны для применения в данном изобретении, включают анти-фолаты, пуриновые и пиримидиновые антиметаболиты и антибиотики. Одним из примеров антиметаболита, который может быть применен при лечении рака поджелудочной железы, является 5-фторурацил (5-FU).In one specific embodiment, the chemotherapeutic agent is an antimetabolite. Antimetabolites that are particularly suitable for use in the present invention include anti-folates, purine and pyrimidine antimetabolites, and antibiotics. One example of an antimetabolite that can be used in the treatment of pancreatic cancer is 5-fluorouracil (5-FU).

Для применения в SDT, комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент применяют в комбинации по меньшей мере с одним соносенсибилизатором (например, с множеством соносенсибилизаторов), который также связан с микропузырьком (в данном документе "комплекс микропузырек-соносенсибилизатор"). Соносенсибилизатор может быть связан с тем же микропузырьком, что и химиотерапевтический агент, или, альтернативно, он может быть связан с отдельным микропузырьком. Как правило, два агента будут связаны с отдельными микропузырьками.For use in SDT, the microbubble-chemotherapeutic agent complex is used in combination with at least one sonosensitizer (eg, a plurality of sonosensitizers) that is also associated with the microbubble (herein "microbubble-sonosensitiser complex"). The sonosensitizer may be associated with the same microbubble as the chemotherapeutic agent, or alternatively, it may be associated with a separate microbubble. Typically, the two agents will be associated with separate microbubbles.

Комплекс микропузырек-соносенсибилизатор содержит микропузырек, прикрепленный или иным образом связанный по меньшей мере с одним соносенсибилизатором, предпочтительно с множеством соносенсибилизаторов. Там, где микропузырьки прикреплены более, чем к одному соносенсибилизатору, они могут быть одинаковыми или разными. Однако, как правило, соносенсибилизаторы будут одинаковыми. В той степени, в которой такой комплекс предназначен для применения в методах SDT, он будет чувствителен к ультразвуку. В частности, предполагается, что микропузырьковый компонент комплекса может быть разрушен путем применения ультразвука, тем самым высвобождая соносенсибилизатор на желаемом целевом участке. Как описано в данном документе, активация соносенсибилизатора акустической энергией также приводит к образованию активных форм кислорода, таких как синглетный кислород, которые являются цитотоксичными.The microbubble-sonosensitizer complex comprises a microbubble attached to or otherwise associated with at least one sonosensitizer, preferably a plurality of sonosensitizers. Where the microbubbles are attached to more than one sonosensitiser, they may be the same or different. However, in general, the sonosensitizers will be the same. To the extent that such a complex is intended for use in SDT methods, it will be sensitive to ultrasound. In particular, it is contemplated that the microbubble component of the complex can be disrupted by the application of ultrasound, thereby releasing the sonosensitizer at the desired target site. As described herein, activation of a sonosensitizer by acoustic energy also results in the formation of reactive oxygen species such as singlet oxygen, which are cytotoxic.

Соносенсибилизатор (или соносенсибилизаторы) может быть связан с микропузырьком через ковалентно или нековалентно, например, через электростатическое взаимодействие, силы Ван-дер-Ваальса и/или водородную связь. В одном варианте осуществления микропузырек электростатически связан с соносенсибилизатором. В другом варианте осуществления он может быть ковалентно связан, то есть соносенсибилизатор будет прикреплен к микропузырьку одной или большим количеством ковалентных связей. Предпочтительно, однако, взаимодействие будет связано с сильным нековалентным связыванием, таким как взаимодействие биотина с авидином, как описано выше.The sonosensitizer (or sonosensitizers) can be associated with the microbubble through covalent or non-covalent, for example, through electrostatic interaction, van der Waals forces and/or hydrogen bonding. In one embodiment, the microbubble is electrostatically coupled to the sonosensitiser. In another embodiment, it may be covalently bonded, ie the sonosensitiser will be attached to the microbubble by one or more covalent bonds. Preferably, however, the interaction will involve strong non-covalent binding, such as the interaction of biotin with avidin, as described above.

В случае, когда взаимодействие биотина с авидином применяют для связывания соносенсибилизатора (или соносенсибилизаторов) с микропузырьком, один компонент пары связывания (например, соносенсибилизатор) функционализирован биотином, а другой (например, микропузырек) с авидином. Как правило, молекула авидина также связана с микропузырьком через взаимодействие биотин-авидин. Например, микропузырек может функционализироваться биотином с образованием биотинилированного микропузырька, который затем инкубируется с авидином. Как только авидин связан с пузырьком, это позволяет связывать любые другие биотинилированные фрагменты, такие как соносенсибилизатор. Полученная связь между микропузырьком и соносенсибилизатором может, таким образом, иметь форму взаимодействия «биотин-авидин-биотин».When a biotin-avidin interaction is used to bind the sonosensitizer(s) to a microbubble, one component of the binding pair (eg, the sonosensitizer) is functionalized with biotin and the other (eg, the microbubble) with avidin. Typically, the avidin molecule is also bound to the microbubble through the biotin-avidin interaction. For example, a microbubble can be functionalized with biotin to form a biotinylated microbubble which is then incubated with avidin. Once avidin is bound to the vesicle, this allows any other biotinylated moieties to be bound, such as the sonosensitizer. The resulting bond between the microbubble and the sonosensitizer may thus take the form of a "biotin-avidin-biotin" interaction.

В контексте данного документа, термин «микропузырек» предназначен для обозначения микросферы, содержащей оболочку, имеющую приблизительно сферическую форму и которая окружает внутреннюю пустоту, содержащую газ или смесь газов. «Оболочка» относится к мембране, которая окружает внутреннюю пустоту микропузырька.In the context of this document, the term "microbubble" is intended to mean a microsphere containing a shell having an approximately spherical shape and which surrounds an internal void containing a gas or mixture of gases. "Shell" refers to the membrane that surrounds the internal void of a microbubble.

Микропузырьки хорошо известны в данной области техники, например, в качестве ультразвуковых контрастных агентов. Таким образом, их состав и способы их получения хорошо известны специалистам в данной области техники. Примеры способов получения микропузырьков описаны, например, в, Christiansen et al., Ultrasound Med. Biol., 29: 1759-1767, 2003; Farook et al, J. R. Soc. Interface, 6: 271-277, 2009; и Stride & Edirisinghe, Med. Biol. Eng. Comput., 47: 883-892, 2009, содержание которых настоящим включено в данный документ посредством ссылки.Microbubbles are well known in the art, for example as ultrasonic contrast agents. Thus, their composition and methods for their preparation are well known to those skilled in the art. Examples of methods for producing microbubbles are described, for example, in Christiansen et al., Ultrasound Med. Biol., 29: 1759-1767, 2003; Farook et al, J. R. Soc. Interface, 6: 271-277, 2009; and Stride & Edirisinghe, Med. Biol. Eng. Comput., 47: 883-892, 2009, the contents of which are hereby incorporated herein by reference.

Микропузырьки содержат оболочку, которая окружает внутреннюю пустоту, содержащую газ. Как правило, они имеют приблизительно сферическую форму, хотя форма микропузырька не является существенной при осуществлении изобретения и поэтому не считается ограничивающей. Размер микропузырька должен быть таким, чтобы обеспечить его прохождение через легочную систему после введения, например, путем внутривенного введения. Микропузырьки обычно имеют диаметр менее чем около 200 мкм, предпочтительно в диапазоне от около 0,5 до около 100 мкм. Особенно пригодными для применения в данном изобретении являются микропузырьки, имеющие диаметр менее чем около 10 мкм, более предпочтительно от 1 до 8 мкм, особенно предпочтительно до 5 мкм, например, около 2 мкм. Оболочка микропузырьков будет варьироваться по толщине и обычно будет составлять от около 10 до около 200 нм. Точная толщина не является существенной, если оболочка выполняет желаемую функцию удержания газовой сердцевины.Microbubbles contain a shell that surrounds an internal void containing gas. They are generally approximately spherical in shape, although the shape of the microbubble is not essential to the practice of the invention and is therefore not considered limiting. The size of the microbubble should be such that it can pass through the pulmonary system after administration, for example by intravenous administration. The microbubbles typically have a diameter of less than about 200 microns, preferably in the range of about 0.5 to about 100 microns. Particularly suitable for use in the present invention are microbubbles having a diameter of less than about 10 µm, more preferably from 1 to 8 µm, particularly preferably up to 5 µm, for example about 2 µm. The microbubble shell will vary in thickness and will typically be from about 10 to about 200 nm. The exact thickness is not essential as long as the sheath performs the desired function of containing the gas core.

Материалы, которые могут быть применены для образования микропузырьков, должны быть биосовместимыми, а подходящие материалы хорошо известны в данной области техники. Как правило, оболочка микропузырька будет содержать поверхностно-активное вещество или полимер. Поверхностно-активные вещества, которые могут быть использованы, включают любой материал, который способен образовывать и поддерживать микропузырьк, образуя слой на границе раздела между газом внутри сердцевины и внешней средой, например, водный раствор, который содержит микропузырь. Может использоваться поверхностно-активное вещество или комбинация поверхностно-активных веществ. К подходящим относятся липиды, в частности фосфолипиды. Липиды, которые могут быть использованы, включают лецитины (т.е. фосфатидилхолин), например, натуральные лецитины, такие как лецитин яичного желтка или лецитин соевых бобов и синтетические лецитины, такие как димиристоилфосфатидилхолин, дипальмитоилфосфатидилхолин или дистеароилфосфатидилхолин; фосфатидные кислоты; фосфатидилэтаноламины; фосфатидилсерины; фосфатидилглицерины; фосфатидилинозитолы; и их смеси. Использование фосфолипидов, имеющих общий результирующий заряд (например, отрицательный заряд), таких как, например, те, которые получены из соевых бобов или яичного желтка; фосфатидилсерины; фосфатидилглицерины; фосфатидилинозитолы; и фосфатидные кислоты, является преимущественным для связывания микропузырька с соносенсибилизатором посредством ионной связи. В одном варианте осуществления длинноцепочечный липид, такой как дибегеноилфосфатидилхолин (DBPC), можно использовать для образования оболочки микропузырьков.Materials that can be used to form microbubbles must be biocompatible, and suitable materials are well known in the art. Typically, the microbubble shell will contain a surfactant or polymer. Surfactants that can be used include any material that is capable of forming and maintaining a microbubble by forming a layer at the interface between the gas inside the core and the outside, for example an aqueous solution that contains a microbubble. A surfactant or combination of surfactants may be used. Suitable include lipids, in particular phospholipids. Lipids that can be used include lecithins (ie phosphatidylcholine), for example natural lecithins such as egg yolk lecithin or soybean lecithin and synthetic lecithins such as dimyristoylphosphatidylcholine, dipalmitoylphosphatidylcholine or distearoylphosphatidylcholine; phosphatidic acids; phosphatidylethanolamines; phosphatidylserines; phosphatidylglycerols; phosphatidylinositols; and their mixtures. The use of phospholipids having an overall net charge (eg, a negative charge), such as, for example, those derived from soybeans or egg yolk; phosphatidylserines; phosphatidylglycerols; phosphatidylinositols; and phosphatidic acids, is advantageous for binding the microbubble to the sonosensitiser via ionic bonding. In one embodiment, a long chain lipid such as dibegenoylphosphatidylcholine (DBPC) can be used to form the microbubble shell.

Подходящие липиды могут быть выбраны на основе их способности повышать стабильность микропузырьков в отношении удерживания кислорода. Подходящим для использования в этом отношении является дибегеноилфосфатидилхолин (DBPC).Suitable lipids can be selected based on their ability to improve the stability of the microbubbles with respect to oxygen retention. Suitable for use in this respect is dibegenoylphosphatidylcholine (DBPC).

Полимерные материалы, которые пригодны для использования при формировании оболочки микропузырьков, включают белки, в частности альбумин, в частности человеческий сывороточный альбумин. Другие биосовместимые полимеры, которые могут быть использованы, включают поливиниловый спирт (PVA), поли (D,L-лактид-со-гликолид) (PLGA), цианоакрилат, полоксамеры (Pluronics) или их комбинации.Polymeric materials that are suitable for use in forming the microbubble shell include proteins, in particular albumin, in particular human serum albumin. Other biocompatible polymers that can be used include polyvinyl alcohol (PVA), poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA), cyanoacrylate, poloxamers (Pluronics), or combinations thereof.

Микропузырьковые оболочки могут содержать один или большее количество слоев из тех же или разных материалов. Несколько слоев могут, например, образовываться в тех случаях, когда основной материал оболочки (например, липид) несет один или большее количество полимеров или полисахаридов. Примеры таких полимеров включают полиэтиленгликоль и поливинилпирролидон.Microbubble shells may contain one or more layers of the same or different materials. Multiple layers may, for example, be formed when the main shell material (eg lipid) carries one or more polymers or polysaccharides. Examples of such polymers include polyethylene glycol and polyvinylpyrrolidone.

Микропузырьковая оболочка также может быть покрыта полимерами, такими как поли-L-лизин и PLGA, и/или полисахариды, такие как альгинат, декстран, гидрохлорид диэтиламиноэтилдекстрана (DEAE) или хитозан. Способы прикрепления этих покрывающих материалов могут включать электростатическое или ковалентное взаимодействие. Для улучшения свойств микропузырьков могут быть использованы различные материалы для покрытия (полимеры, полисахариды, белки и т.д.), например, путем повышения жесткости, стабильности в циркуляции и/или способности проникать в ткани реагентов на основе микропузырьков, манипулируя результирующим поверхностным зарядом микропузырька и, возможно, самое главное, путем увеличения его полезной нагрузки. Одним из способов достижения увеличения полезной нагрузки является применение поэтапного способа сборки (LBL). Это включает в себя прикрепление нескольких слоев соносенсибилизатора к предварительно сформированным микропузырькам для увеличения емкости соносенсибилизатора. Способ LBL описан Borden et al. в DNA and polylysine adsorption and multilayer construction onto cationic lipid-coated microbubbles DNA и, Langmuir 23(18): 9401-8, 2007.The microbubble shell can also be coated with polymers such as poly-L-lysine and PLGA and/or polysaccharides such as alginate, dextran, diethylaminoethyldextran hydrochloride (DEAE) or chitosan. Methods for attaching these coating materials may include electrostatic or covalent interaction. Various coating materials (polymers, polysaccharides, proteins, etc.) can be used to improve microbubble properties, for example, by increasing the stiffness, circulation stability and/or tissue permeability of microbubble-based reagents by manipulating the net surface charge of the microbubble and perhaps most importantly, by increasing its payload. One way to achieve an increase in payload is to use a staged assembly method (LBL). This includes attaching multiple layers of sonosensitizer to preformed microbubbles to increase the capacity of the sonosensitizer. The LBL method is described by Borden et al. in DNA and polylysine adsorption and multilayer construction onto cationic lipid-coated microbubbles DNA and, Langmuir 23(18): 9401-8, 2007.

Кроме того, покрытие микропузырьков может повысить стабильность полезной нагрузки, особенно когда материал покрытия служит в качестве матрицы иммобилизации для соносенсибилизатора или химиотерапевтического агента (например, путем сшивания).In addition, microbubble coating can improve payload stability, especially when the coating material serves as an immobilization matrix for a sonosensitizer or chemotherapeutic agent (eg, by crosslinking).

Также могут быть использованы липиды, образующие монослойную, двухслойную или многослойную структуру. Примерами таких липидов являются однослойные или многоламмелярные липосомы и мицеллы.Lipids forming a monolayer, bilayer or multilayer structure can also be used. Examples of such lipids are unilamellar or multilamellar liposomes and micelles.

Любая из описанных в данном документе микропузырьковых оболочек может содержать дополнительные компоненты, которые способствуют доставке пузырька в целевой участок. Например, они могут функционализироваться таким образом, чтобы они включали или связывали с ним лиганд или нацеливающий агент, который способен связываться с клеткой-мишенью или тканью. Примеры подходящих нацеливающих агентов включают антитела и фрагменты антител, молекулы адгезии клеток и их рецепторы, цитокины, факторы роста и рецепторные лиганды. Такие агенты могут быть присоединены к микропузырькам с использованием способов, известных в данной области техники, например, путем ковалентного сочетания, используя молекулярные спейсеры (например, ПЭГ) и/или способа образования комплекса авидин-биотин. Например, включение конъюгата липид-ПЭГ-биотин в микропузырьки на основе липидов с последующим добавлением авидина позволяет функционализировать поверхность микропузырьков биотинилированным нацеливающим лигандом. Герцептин является примером антитела, которое может быть конъюгировано с оболочкой микропузырьков с целью нацеливания.Any of the microbubble shells described herein may contain additional components that aid in the delivery of the bubble to the target site. For example, they may be functionalized such that they include or bind to it a ligand or targeting agent that is capable of binding to a target cell or tissue. Examples of suitable targeting agents include antibodies and antibody fragments, cell adhesion molecules and their receptors, cytokines, growth factors and receptor ligands. Such agents can be attached to microbubbles using methods known in the art, for example, by covalent coupling using molecular spacers (eg, PEG) and/or avidin-biotin complex formation. For example, incorporation of a lipid-PEG-biotin conjugate into lipid-based microvesicles followed by the addition of avidin allows the surface of the microvesicles to be functionalized with a biotinylated targeting ligand. Herceptin is an example of an antibody that can be conjugated to a microbubble coat for targeting.

Газ в сердцевине микропузырьков должен быть биосовместимым. Термин «газ» охватывает не только вещества, которые являются газообразными при комнатной температуре и давлении, но также и те, которые находятся в жидкой форме при данных условиях. Когда «газ» является жидким при температуре окружающей среды, он обычно подвергается фазовому переходу в газ при температуре 30°C или выше, более предпочтительно 35°C или выше. Для любого газа, который является жидкостью при температуре окружающей среды, обычно предпочтительно, чтобы данное соединение подверглось фазовому переходу в газ при температуре между около 30 и 37°C, предпочтительно при нормальной температуре тела. Таким образом, любая ссылка на «газ» должна рассматриваться как охватывающая не только газы и жидкости, но также жидкие пары и любую их комбинацию, например, смесь жидкого пара в газе.The gas at the core of the microbubbles must be biocompatible. The term "gas" covers not only substances that are gaseous at room temperature and pressure, but also those that are in liquid form under given conditions. When the "gas" is liquid at ambient temperature, it usually undergoes a phase transition to a gas at a temperature of 30°C or higher, more preferably 35°C or higher. For any gas that is liquid at ambient temperature, it is generally preferred that the compound undergo a phase transition to a gas at a temperature between about 30 and 37°C, preferably at normal body temperature. Thus, any reference to "gas" should be considered to cover not only gases and liquids, but also liquid vapors and any combination thereof, such as a mixture of liquid vapor in a gas.

Газы, которые пригодны для включения в микропузырьки для применения по данному изобретению, включают воздух, азот, кислород, диоксид углерода, водород; инертные газы, такие как гелий, аргон, ксенон или криптон; фториды серы, такие как гексафторид серы, декафторид дисеры; низкомолекулярные углеводороды, такие как алканы (например, метан, этан, пропан, бутан), циклоалканы (например, циклопропан, циклобутан, циклопентан), алкены (например, этилен, пропен); и алкины (например, ацетилен или пропин); простые эфиры; сложные эфиры; галогенированные низкомолекулярные углеводороды; и их смеси.Gases that are suitable for inclusion in microbubbles for use in this invention include air, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, hydrogen; inert gases such as helium, argon, xenon or krypton; sulfur fluorides such as sulfur hexafluoride, disulfur decafluoride; low molecular weight hydrocarbons such as alkanes (eg methane, ethane, propane, butane), cycloalkanes (eg cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane), alkenes (eg ethylene, propene); and alkynes (eg acetylene or propyne); ethers; esters; halogenated low molecular weight hydrocarbons; and their mixtures.

Примерами подходящих галогенированных углеводородов являются такие, которые содержат один или большее количество атомов фтора и включают, например, бромхлордифторметан, хлордифторметан, дихлордифторметан, бромтрифторметан, хлортрифторметан, хлорпентафторэтан, дихлортетрафторэтан, хлортрифторэтилен, фторэтилен, этилфторид, 1,1-дифторэтан и перфторуглероды.Examples of suitable halogenated hydrocarbons are those containing one or more fluorine atoms and include, for example, bromochlorodifluoromethane, chlorodifluoromethane, dichlorodifluoromethane, bromotrifluoromethane, chlorotrifluoromethane, chloropentafluoroethane, dichlorotetrafluoroethane, chlorotrifluoroethylene, fluoroethylene, ethyl fluoride, 1,1-difluoroethane and perfluorocarbons.

Примеры подходящих фторуглеродных соединений включают перфторуглероды. Перфторуглероды включают перфторалканы, такие как перфторметан, перфторэтан, перфторпропаны, перфторбутаны, перфторпентаны, перфторгексаны и перфторгептаны; перфторалкены, такие как перфторпропен, перфторбутены; и перфторциклоалканы, такие как перфторциклобутан.Examples of suitable fluorocarbon compounds include perfluorocarbons. Perfluorocarbons include perfluoroalkanes such as perfluoromethane, perfluoroethane, perfluoropropanes, perfluorobutanes, perfluoropentanes, perfluorohexanes and perfluoroheptanes; perfluoroalkenes such as perfluoropropene, perfluorobutenes; and perfluorocycloalkanes such as perfluorocyclobutane.

Микропузырьки, содержащие перфторированные газы, в частности, перфторуглероды, такие как перфторпропаны, перфторбутаны, перфторпентаны и перфторгексаны, пригодны для применения в данном изобретении из-за их стабильности в кровотоке.Microbubbles containing perfluorinated gases, in particular perfluorocarbons such as perfluoropropanes, perfluorobutanes, perfluoropentanes and perfluorohexanes, are suitable for use in this invention due to their stability in the bloodstream.

В данном изобретении могут применяться микропузырьки, содержащие перфторуглерод, в частности перфторалкан, и оболочку, содержащую фосфолипид, и описаны, например, Nomikou & McHale, Cancer Lett., 296: 133-143, 2010. Одним из примеров такого микропузырька является Sonidel SDM202 (доступный от Sonidel Ltd.). Перфторуглерод может либо присутствовать в виде газа, либо в жидкой форме. Те пузырьки, которые содержат жидкое ядро, могут быть получены из наноэмульсий, которые затем могут быть превращены в газовый микропузырек после воздействия ультразвука, например, как описано в Rapoport et al., Bubble Sci. Eng. Technol. 1: 31-39, 2009.In the present invention, microbubbles containing a perfluorocarbon, in particular a perfluoroalkane, and a shell containing a phospholipid can be used, and are described, for example, Nomikou & McHale, Cancer Lett., 296: 133-143, 2010. One example of such a microbubble is Sonidel SDM202 ( available from Sonidel Ltd.). The perfluorocarbon may either be present as a gas or in liquid form. Those bubbles that contain a liquid core can be obtained from nanoemulsions, which can then be turned into a gas microbubble after exposure to ultrasound, for example, as described in Rapoport et al., Bubble Sci. Eng. Technol. 1:31-39, 2009.

Особенно предпочтительными для применения в данном изобретении являются микропузырьки, которые переносят кислород. Поскольку кислород является ключевым субстратом для SDT, и многие виды рака являются гипоксическими, заполнение ядра пузыря кислородным газом усиливает сонодинамический эффект и количество произведенного синглетного кислорода.Particularly preferred for use in the present invention are microbubbles that carry oxygen. Because oxygen is a key substrate for SDT and many cancers are hypoxic, filling the bladder core with oxygen gas enhances the sonodynamic effect and the amount of singlet oxygen produced.

Когда микропузырек загружен как химиотерапевтическим агентом, так и соносенсибилизатором, он предпочтительно будет содержать кислород (например, он будет содержать газ кислород). В случае применения различных микропузырьков в комбинированной терапии, описанной в данном документе, предпочтительно, чтобы по меньшей мере один тип микропузырьков включал кислород. Например, микропузырек, конъюгированный с соносенсибилизатором, может включать кислород и/или микропузырек, несущий химиотерапевтическое средство, может включать кислород. В предпочтительном варианте осуществления все применяемые микропузырьки будут содержать кислород (например, газ О2), т.е. указанные пузырьки будут "наполненными O2".When the microbubble is loaded with both a chemotherapeutic agent and a sonosensitiser, it will preferably contain oxygen (eg, it will contain oxygen gas). In the case of using different microbubbles in the combination therapy described herein, it is preferred that at least one type of microbubbles includes oxygen. For example, the microbubble conjugated to the sonosensitizer may include oxygen and/or the microbubble carrying the chemotherapeutic agent may include oxygen. In a preferred embodiment, all microbubbles used will contain oxygen (eg O 2 gas), i. e. said bubbles will be "filled with O 2 ".

Соносенсибилизаторы, которые могут быть применены в данном изобретении, включают соединения, которые делают клетки-мишени или ткани гиперчувствительными к ультразвуку. В некоторых случаях соносенсибилизатор может быть способен преобразовывать акустическую энергию (например, ультразвук) в ROS, что приводит к токсичности для клеток. Другие могут обусловливать гиперчувствительность клетки-мишени или тканей к ультразвуку, нарушая целостность клеточной мембраны. Хорошо известно, что многие известные соносенсибилизаторы могут облегчить фотодинамическую активацию и могут также применяться для визуализации клеток или тканей, чувствительных к свету.Sonosensitizers that can be used in this invention include compounds that make target cells or tissues hypersensitive to ultrasound. In some cases, the sonosensitizer may be able to convert acoustic energy (eg, ultrasound) into ROS, resulting in cell toxicity. Others may cause hypersensitivity of the target cell or tissues to ultrasound, violating the integrity of the cell membrane. It is well known that many known sonosensitizers can facilitate photodynamic activation and can also be used to image cells or tissues that are sensitive to light.

В одном варианте осуществления данного изобретения соносенсибилизатор может одновременно функционировать как средство визуализации, например, в качестве агента NIR. Такие сенсибилизаторы предлагают преимущества с точки зрения их потенциала визуализации, позволяющего отслеживать конъюгаты in vivo.In one embodiment of the present invention, the sonosensitizer may simultaneously function as an imaging agent, for example, as an NIR agent. Such sensitizers offer advantages in terms of their imaging potential for in vivo tracking of conjugates.

Примеры соединений, подходящих для применения в качестве соносенсибилизаторов в данном изобретении, включают фенотиазиновые красители (например, метиленовый синий, толуидиновый синий), бенгальский розовый, порфирины (например, Photofrin®), хлорины, бензохлорины, фталоцианины, нафталоцианины, порфицены, цианины (например, Мероцианин 540 и индоцианиновый зеленый), азодипирометины (например, BODIPY и их галогенированные производные), акридиновые красители, пурпурины, феофорбиды, вердины, псоралены, гематопорфирины, протопорфирины и куркумины. Могут также применяться любые известные аналоги или производные указанных агентов. Подходящие производные включают фармацевтически приемлемые соли.Examples of compounds suitable for use as sonosensitizers in this invention include phenothiazine dyes (e.g. methylene blue, toluidine blue), rose bengal, porphyrins (e.g. Photofrin®), chlorins, benzochlorins, phthalocyanines, naphthalocyanines, porphycenes, cyanines (e.g. , Merocyanine 540 and indocyanine green), azodipyromethines (eg BODIPY and their halogenated derivatives), acridine dyes, purpurins, pheophorbides, verdins, psoralens, hematoporphyrins, protoporphyrins and curcumins. Any known analogues or derivatives of these agents may also be used. Suitable derivatives include pharmaceutically acceptable salts.

Предпочтительными для применения в качестве соносенсибилизаторов в данном изобретении являются метиленовый синий, бенгальский розовый, индоцианиновый зеленый (ICG, также известный как Cardio Green) и любые аналоги и его производные. ICG имеет следующую структуру:Preferred for use as sonosensitizers in this invention are methylene blue, rose bengal, indocyanine green (ICG, also known as Cardio Green) and any analogues and derivatives thereof. The ICG has the following structure:

Figure 00000001
Figure 00000001

Известные аналоги любого из соносенсибилизаторов, описанных в данном документе, также могут быть применены в данном изобретении. Особенно подходящими являются структурные аналоги красителей на основе цианина, например, структурных аналогов ICG и их фармацевтически приемлемых солей. Примеры таких соединений включают цианиновые красители IR820 и IR783, оба из которых являются коммерчески доступными:Known analogues of any of the sonosensitizers described herein can also be used in this invention. Particularly suitable are structural analogs of cyanine-based dyes, for example structural analogs of ICG and their pharmaceutically acceptable salts. Examples of such compounds include cyanine dyes IR820 and IR783, both of which are commercially available:

Figure 00000002
Figure 00000002

Флуоресцентный краситель, абсорбирующий в ближней области ИК спектра (NIR), одобренный FDA, предназначен для использования в медицинской визуализации. Он сильно поглощает в области NIR (750-900 нм) и имеет то преимущество, что его можно активировать светом на большей глубине в ткани человека (проникновение света при 800 нм в четыре раза больше, чем при 600 нм). Однако эффективность образования синглетного кислорода (SOG) цианиновыми красителями, такими как ICG, IR820 и IR783, относительно невелика по сравнению с другими известными сенсибилизаторами, такими как бенгальский розовый. Это можно преодолеть, концентрируя больше молекул цианина на микропузырьке.An FDA-approved near-infrared (NIR) absorbing fluorescent dye for use in medical imaging. It absorbs strongly in the NIR region (750-900 nm) and has the advantage that it can be activated by light at greater depths in human tissue (light penetration at 800 nm is four times that at 600 nm). However, the singlet oxygen generation (SOG) efficiency of cyanine dyes such as ICG, IR820 and IR783 is relatively low compared to other known sensitizers such as rose bengal. This can be overcome by concentrating more cyanine molecules on the microbubble.

Были предприняты другие попытки улучшить способность генерации ROS цианиновыми красителями путем включения атомов галогена (например, иода и брома) в их структуру. Например, в US 2013/0231604 (полное содержание которого включено в данный документ посредством ссылки) предлагается, чтобы красители на основе цианина и аналоги таких красителей можно было модифицировать путем включения трех атомов йода в бензольную или нафталиновую часть каждого бензазола или нафтазола. Любой из полиметиновых красителей (в частности, цианинов), описанных в данном документе, может быть использован в качестве соносенсибилизатора по данному изобретению ROS.Other attempts have been made to improve the ability of cyanine dyes to generate ROS by incorporating halogen atoms (eg, iodine and bromine) into their structure. For example, US 2013/0231604 (the entire content of which is incorporated herein by reference) suggests that cyanine-based dyes and dye analogs can be modified by including three iodine atoms in the benzene or naphthalene moiety of each benzazole or naphthazole. Any of the polymethine dyes (particularly cyanines) described herein can be used as the ROS sonosensitizer of this invention.

При разработке работы, задокументированной в US 2013/0231604, авторы данного изобретения получили структурные аналоги некоторых цианиновых красителей (например, IR783), несущих либо один, либо два атома галогена (например, иод или бром, предпочтительно иод) на каждом из бензазольных колец, и обладают повышенной способностью генерировать ROS и, таким образом, являются более цитотоксичными по отношению к раковым клеткам (например, раковым клеткам поджелудочной железы) при активации ультразвуком по сравнению с ICG. Не желая связывать себя теорией, мы считаем, что присутствие атомов галогена увеличивает интеркомбинационную конверсию (ISC) от возбужденного синглета до возбужденного триплетного состояния, что известно как «эффект тяжелых атомов». Возбужденное триплетное состояние затем может взаимодействовать с молекулярным кислородом или другими субстратами для генерации ROS. То, что такой уровень повышенной способности генерировать ROS может быть достигнут путем замены меньшего количества (то есть всего 2 или 4) атомов водорода в IR783 с атомами галогена (например, иода), не может быть предсказано в свете этого факта US 2013/0231604.In developing the work documented in US 2013/0231604, the authors of this invention have obtained structural analogues of certain cyanine dyes (for example, IR783) bearing either one or two halogen atoms (for example, iodine or bromine, preferably iodine) on each of the benzazole rings, and have an increased ability to generate ROS and thus are more cytotoxic to cancer cells (eg, pancreatic cancer cells) when activated by ultrasound compared to ICG. Without wishing to be bound by theory, we believe that the presence of halogen atoms increases the intercombination conversion (ISC) from an excited singlet to an excited triplet state, which is known as the "heavy atom effect". The excited triplet state can then interact with molecular oxygen or other substrates to generate ROS. That this level of increased ability to generate ROS could be achieved by replacing fewer (i.e., 2 or 4 in total) hydrogen atoms in IR783 with halogen (i.e., iodine) atoms cannot be predicted in light of this fact of US 2013/0231604.

Кроме того, как будет рассмотрено более подробно ниже, авторы неожиданно обнаруживают, что когда IR783 замещен в общей сложности двумя атомами галогена (т.е. только одним атомом галогена, например иодом, на каждом из бензазольных колец), соединение остается высоко флуоресцентным и, таким образом, может также использоваться в качестве агента визуализации NIR. Поскольку любое увеличение ISC обычно уменьшает способность соединения излучать флуоресценцию, данное открытие является неожиданным. При объединении потенциал визуализации NIR и потенциал сенсибилизатора указанных конкретных аналогов IR783 означает, что данные соединения обладают «лечебно-диагностическим» потенциалом, то есть способностью функционировать как терапевтический и диагностический агент.In addition, as will be discussed in more detail below, we surprisingly find that when IR783 is substituted with a total of two halogens (i.e., only one halogen, e.g., iodine, on each of the benzazole rings), the compound remains highly fluorescent and, thus, can also be used as an NIR imaging agent. Since any increase in ISC usually reduces the ability of a compound to emit fluorescence, this finding is unexpected. When combined, the NIR imaging potential and the sensitizer potential of these specific IR783 analogs means that these compounds have "therapeutic-diagnostic" potential, ie the ability to function as a therapeutic and diagnostic agent.

Галогенированные (например, йодированные) аналоги IR783, которые раскрыты здесь, являются новыми химическими объектами и представляют собой дополнительный аспект изобретения. В соответствии с дополнительным аспектом в изобретении, таким образом, предложено соединение формулы I или формулы II или его фармацевтически приемлемая соль:Halogenated (eg, iodinated) analogues of IR783, which are disclosed here, are new chemical objects and represent an additional aspect of the invention. According to a further aspect, the invention thus provides a compound of formula I or formula II, or a pharmaceutically acceptable salt thereof:

Figure 00000003
Figure 00000003

(где в формуле I и формуле II каждый X независимо выбран из атома брома и иода, где, предпочтительно, каждый X представляет собой иод).(wherein in Formula I and Formula II, each X is independently selected from bromine and iodine, where preferably each X is iodine).

Подходящие соли таких соединений и способы их получения могут быть легко выбраны специалистами в данной области техники. Соединения могут, например, превращаться в подходящую их фармацевтически приемлемую соль с неорганическим или органическим основанием. Основания, которые могут быть пригодны для данной цели, включают гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов, например, гидроксид натрия, гидроксид калия или гидроксид цезия, аммиак и органические амины, такие как диэтиламин, триэтиламин, этаноламин, диэтаноламин, циклогексиламин и дициклогексциламин. Методы солеобразования являются общепринятыми в данной области техники.Suitable salts of such compounds and methods for their preparation can be readily selected by those skilled in the art. The compounds may, for example, be converted into a suitable pharmaceutically acceptable salt thereof with an inorganic or organic base. Bases that may be suitable for this purpose include alkali and alkaline earth metal hydroxides, for example sodium hydroxide, potassium hydroxide or cesium hydroxide, ammonia and organic amines such as diethylamine, triethylamine, ethanolamine, diethanolamine, cyclohexylamine and dicyclohexylamine. Methods of salt formation are generally accepted in the art.

Предпочтительные соединения формулы I и II включают следующие и их фармацевтически приемлемые соли:Preferred compounds of formula I and II include the following and their pharmaceutically acceptable salts:

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Фармацевтические композиции, содержащие любое из соединений формулы I, II, Ia или IIa, или его фармацевтически приемлемую соль вместе с по меньшей мере одним фармацевтически приемлемым носителем или эксципиентом представляют собой дополнительный аспект изобретения.Pharmaceutical compositions containing any of the compounds of formula I, II, Ia or IIa, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, together with at least one pharmaceutically acceptable carrier or excipient, constitute a further aspect of the invention.

Указанные новые соединения могут быть получены способами, известными специалистам в данной области техники и проиллюстрированы с помощью приведенных в данном документе примеров. Способы получения таких соединений также являются частью данного изобретения.These new compounds can be obtained by methods known to experts in this field of technology and are illustrated using the examples given in this document. Methods for preparing such compounds are also part of this invention.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретение, таким образом, в изобретении предложен способ получения соединения формулы I или II, включающий следующие стадии:According to a further aspect of the invention, the invention thus provides a process for the preparation of a compound of formula I or II comprising the steps of:

(а) введение в реакцию соединения формулы III:(a) reacting a compound of formula III:

Figure 00000006
Figure 00000006

с соединением формулы IV или V:with a compound of formula IV or V:

Figure 00000007
Figure 00000007

(где, в формуле IV, X представляет собой атом брома или иода, и в формуле V каждый X независимо выбран из атома брома и иода); а также(wherein, in formula IV, X represents a bromine or iodine atom, and in formula V, each X is independently selected from a bromine and iodine atom); and

(b) необязательное превращение полученного соединения в его фармацевтически приемлемую соль.(b) optionally converting the resulting compound into a pharmaceutically acceptable salt thereof.

Изобретение также предусматривает применение любого из соединений формулы I, II, Ia и IIa и их фармацевтически приемлемых солей в качестве лекарственного средства, например, в качестве терапевтического, диагностического или терапевтического агента (то есть, имеющего как терапевтическую, так и диагностическую функциональность). В частности, они могут быть применены в методе PDT и/или SDT или в методе визуализации in vivo (например, визуализации NIR), особенно в таких способах для лечения и/или диагностической визуализации глубоко расположенных клеток, таких как опухолевые массы. При применении в способах PDT можно использовать активирующий свет, имеющий длину волны в ближней области ИК спектра, например, от 700 до 900 нм, более конкретно от 750 до 850 нм. При активации светом NIR или ультразвуковой активации указанные соединения обладают повышенной способностью генерировать ROS и более токсичны для раковых клеток (например, поджелудочной железы и цервикальных раковых клеток), чем ICG.The invention also provides for the use of any of the compounds of formulas I, II, Ia and IIa and their pharmaceutically acceptable salts as a drug, for example, as a therapeutic, diagnostic or therapeutic agent (i.e. having both therapeutic and diagnostic functionality). In particular, they can be applied in a PDT and/or SDT technique or in an in vivo imaging technique (eg NIR imaging), especially in such methods for treatment and/or diagnostic imaging of deeply located cells such as tumor masses. When used in PDT methods, activating light having a wavelength in the near IR spectrum, for example, from 700 to 900 nm, more specifically from 750 to 850 nm, can be used. When activated by NIR light or ultrasonic activation, these compounds have an increased ability to generate ROS and are more toxic to cancer cells (eg, pancreas and cervical cancer cells) than ICG.

Применение соединений формулы I или Ia или их фармацевтически приемлемых солей в качестве агентов визуализации NIR, предпочтительно в виде комбинированных сенсибилизаторов и агентов визуализации NIR в PDT и/или SDT, представляет собой предпочтительный вариант осуществления изобретения.The use of compounds of formula I or Ia or their pharmaceutically acceptable salts as NIR imaging agents, preferably as combined sensitizers and NIR imaging agents in PDT and/or SDT, is a preferred embodiment of the invention.

Микропузырьки, несущие любой из галогенированных сенсибилизаторов, описанных в данном документе, в частности соединения формулы I, II, Ia, IIa и их фармацевтически приемлемые соли, и способы получения таких микропузырьков также являются частью изобретения. Такие комплексы микропузырьковых сенсибилизаторов могут быть получены с использованием любого из способов, описанных в данном документе в отношении прикрепления соносенсибилизатора к микропузырьку. Предпочтительно, такие способы будут включать стадию биотинилирования галогенированного сенсибилизатора и связывания этого с микропузырьком функционализированным биотин-авидином.Microbubbles carrying any of the halogenated sensitizers described herein, in particular compounds of formula I, II, Ia, IIa and their pharmaceutically acceptable salts, and methods for preparing such microbubbles are also part of the invention. Such microbubble sensitizer complexes can be prepared using any of the methods described herein with respect to attaching a sonosensitizer to a microbubble. Preferably, such methods will include the step of biotinylating the halogenated sensitizer and coupling it to a microbubble with functionalized biotin-avidin.

Способы образования микропузырьков известны в данной области техники. Такие способы включают образование суспензии газа в водной среде в присутствии выбранного материала оболочки. Способы, используемые для образования микропузырьков, включают обработку ультразвуком, высокоскоростное перемешивание (механическое перемешивание), коаксиальное электрогидродинамическое распыление и микрожидкостную обработку с использованием Т-перехода (см., например, Stride & Edirisinghe, Med. Biol. Eng. Comput., 47: 883-892, 2009). Ультразвуковая обработка широко используется и в целом предпочтительна. Данный способ может быть выполнен с использованием ультразвукового излучающего преобразователя. Более конкретно, водную суспензию компонентов микропузырьковой оболочки обрабатывают ультразвуком в присутствии соответствующего газообразного микропузырькового компонента, например, кислорода.Methods for the formation of microbubbles are known in the art. Such methods include forming a gas suspension in an aqueous medium in the presence of a selected sheath material. Methods used to form microbubbles include sonication, high speed agitation (mechanical agitation), coaxial electrohydrodynamic atomization, and T-junction microfluidic processing (see, for example, Stride & Edirisinghe, Med. Biol. Eng. Comput., 47: 883-892, 2009). Ultrasonic processing is widely used and generally preferred. This method can be performed using an ultrasonic emitting transducer. More specifically, an aqueous suspension of microbubble shell components is sonicated in the presence of an appropriate gaseous microbubble component, eg oxygen.

Другие способы, которые могут быть использованы для образования микропузырьков, включают испарение ядра нанокапель в наноэмульсии (см., например, Rapoport et al., supra). Ядро таких нанокапель, как правило, образуется органическим перфторсодержащим соединением, которое покрывается стенками биодеградируемого амфифильного блок-сополимера, такого как поли(этиленоксид)-сополи(L-лактид) или поли(этиленоксид)-со-капролактон. Альтернативно, наноэмульсии могут быть получены путем экструзии через проклеивающие мембраны, например, с использованием альбумина в качестве материала оболочки. Переход от капли к пузырьку может быть вызван физическими и/или механическими средствами, которые включают тепло, ультразвук и инъекцию через иглу тонкой калибровки. Такие микропузырьки могут быть сформированы в момент введения пациенту (например, во время стадии введения с использованием иглу тонкой калибровки) или in vivo в целевых клетках или тканях мишени (например, подвергая наноэмульсию действию ультразвука).Other methods that can be used to form microbubbles include evaporation of the core of nanodroplets in a nanoemulsion (see, for example, Rapoport et al., supra). The core of such nanodroplets, as a rule, is formed by an organic perfluorine-containing compound, which is coated with the walls of a biodegradable amphiphilic block copolymer, such as poly(ethylene oxide)-copoly(L-lactide) or poly(ethylene oxide)-co-caprolactone. Alternatively, nanoemulsions can be obtained by extrusion through sizing membranes, for example using albumin as the shell material. The transition from drop to bubble can be induced by physical and/or mechanical means, which include heat, ultrasound, and injection through a fine gauge needle. Such microbubbles can be formed at the time of administration to a patient (eg, during the injection step using a fine gauge needle) or in vivo in target cells or tissues (eg, by sonicating the nanoemulsion).

Введение наноэмульсии, способной образовывать желаемый комплекс (или комплексы) микропузырьков, определенных в данном документе, либо на стадии введения пациенту, либо после введения (т.е. in vivo), входит в объем данного изобретения. Когда желательно, чтобы полученный микропузырек содержал газообразный кислород, это может быть обеспечено в растворенной форме в жидкой сердцевине из перфторуглерода наноэмульсии со сдвигом фазы.Administration of a nanoemulsion capable of forming the desired microbubble complex(s) as defined herein, either at the stage of administration to a patient or after administration (ie, in vivo), is within the scope of this invention. When it is desired that the resulting microbubble contains oxygen gas, this can be provided in dissolved form in the liquid core of the perfluorocarbon phase shift nanoemulsion.

Предлагаемые в данном документе комплексы микропузырьков могут быть получены с использованием способов и методик, известных в данной области техники. Способы, которые могут быть использованы для ковалентного прикрепления химиотерапевтического агента и/или соносенсибилизатора к микропузырьку, включают известные методы образования химической связи. Конкретно использованный метод будет зависеть от точной природы микропузырьков, химиотерапевтического агента и соносенсибилизатора, в частности от природы любых боковых функциональных групп. В случае необходимости один или оба компонента комплекса (например, микропузырьковый и/или соночувствительный или микропузырьковый и/или химиотерапевтический агент) могут быть функционализированы, например, для включения реакционноспособных функциональных групп, которые могут быть использованы для соединения молекул. Подходящие реакционноспособные группы включают кислотную группу, гидрокси, карбонил, галоидангидрид, тиол и/или первичный амин. Способы введения таких функциональных групп хорошо известны в данной области техники.The microbubble complexes provided herein can be prepared using methods and techniques known in the art. Methods that can be used to covalently attach a chemotherapeutic agent and/or a sonosensitiser to a microbubble include known chemical bonding techniques. The particular method used will depend on the precise nature of the microbubbles, the chemotherapeutic agent and the sonosensitizer, in particular the nature of any pendant functional groups. If necessary, one or both components of the complex (eg, microbubble and/or sonosensitivity or microbubble and/or chemotherapeutic agent) can be functionalized, for example, to include reactive functional groups that can be used to connect molecules. Suitable reactive groups include an acid group, hydroxy, carbonyl, acid halide, thiol, and/or a primary amine. Methods for introducing such functional groups are well known in the art.

Примеры способов, которые могут быть использованы для ковалентного связывания микропузырьков с одним или большим количеством химиотерапевтических агентов и/или соносенсибилизаторов, включают, но не ограничиваются ими, следующие: а) способы связывания на основе карбодиимида. Они могут быть использованы для связывания микропузырьков, содержащих функциональные амино-группу или карбоксильную группу, с фрагментом, имеющим либо карбоксильную функциональную группу, либо функциональную амино-группу. Такие способы приводят к образованию сложноэфирных или амидных связей; б) реакция «CLICK» (т.е. реакция 1,3-диполярного циклоприсоединения). Эта реакция может быть использована для взаимодействия с азид- или ацетилен-функционализированными микропузырьками с фрагментом, имеющим либо ацетиленовую, либо азидную функциональную группу; с) образование основания Шиффа (то есть образование имино-связи). Данная реакция может быть использована для связывания функционализированных альдегидом или амином микропузырьков с фрагментом, содержащим амино- или альдегидную функциональную группу; и d) реакция присоединения Михаэля.Examples of methods that can be used to covalently link microbubbles to one or more chemotherapeutic agents and/or sonosensitizers include, but are not limited to, the following: a) carbodiimide-based linking methods. They can be used to link microbubbles containing an amino or carboxyl functional group to a moiety having either a carboxyl or amino functional group. Such methods lead to the formation of ester or amide bonds; b) "CLICK" reaction (i.e. 1,3-dipolar cycloaddition reaction). This reaction can be used to interact with azide- or acetylene-functionalized microbubbles with a fragment having either an acetylene or azide functional group; c) the formation of a Schiff base (ie the formation of an imino bond). This reaction can be used to couple aldehyde or amine functionalized microbubbles to an amino or aldehyde functional moiety; and d) Michael addition reaction.

Связывание микропузырька с одним или большим количеством химиотерапевтических агентов и/или соносенсибилизаторов черезь связь биотин-авидин может быть осуществлено способами, известными специалистам в данной области техники. В таких способах обе части обычно будут биотинилированы, а авидин затем применяют для образования связи между ними. Пример способа получения конъюгата микропузырек-химиотерапевтический агент, связанного взаимодействием биотина с авидином, представлен на Схеме 1 в Примере 2.Linking the microbubble to one or more chemotherapeutic agents and/or sonosensitizers via a biotin-avidin bond can be accomplished by methods known to those skilled in the art. In such methods, both parts will typically be biotinylated and avidin is then used to form a bond between them. An example of a method for preparing a microbubble-chemotherapeutic agent conjugate bound by the interaction of biotin with avidin is shown in Scheme 1 in Example 2.

В качестве альтернативы сочетанию химиотерапевтического агента и/или соносенсибилизатора с предварительно сформированным микропузырьком данные фрагменты альтернативно могут быть связаны с липидом (например, с применением любого из способов, описанных выше) и что липид впоследствии может быть включен в липидную оболочку микропузырька во время его получения.As an alternative to combining a chemotherapeutic agent and/or a sonosensitizer with a preformed microbubble, these fragments can alternatively be linked to a lipid (e.g., using any of the methods described above) and that the lipid can subsequently be incorporated into the lipid envelope of the microbubble during its preparation.

Заряженные соносенсибилизаторы и/или химиотерапевтические агенты могут быть электростатически связаны с заряженным микропузырьком. Например, анионный пузырь может быть связан с катионным соносенсибилизатором или катионным химиотерапевтическим агентом и наоборот. Одним из примеров заряженного соносенсибилизатора является метиленовый синий, который может быть электростатически присоединен к анионному микропузырьку.Charged sonosensitizers and/or chemotherapeutic agents may be electrostatically coupled to the charged microbubble. For example, an anion bubble may be associated with a cationic sonosensitiser or a cationic chemotherapeutic agent and vice versa. One example of a charged sonosensitizer is methylene blue, which can be electrostatically attached to an anionic microbubble.

Примеры способов получения комплекса микропузырек-соносенсибилизатор описаны в WO 2012/143739, полное содержание которых включено в данный документ посредством ссылки. В качестве примера на Фиг. 2 изображена (а) схематическая иллюстрация получения производного бенгальского розового (обозначено как «RB1») и (б) схематическая иллюстрация ковалентной связи RB1 с микропузырьком. Любой из способов, описанных в WO 2012/143739, может применяться аналогично способу получения комплекса микропузырек-химиотерапевтический агент, описанного в данном документе.Examples of methods for preparing a microbubble-sonosensitizer complex are described in WO 2012/143739, the entire contents of which are incorporated herein by reference. As an example, in FIG. 2 is (a) a schematic illustration of the preparation of a rose bengal derivative (labeled "RB1") and (b) a schematic illustration of the covalent bonding of RB1 to a microbubble. Any of the methods described in WO 2012/143739 can be used similarly to the method for preparing a microbubble-chemotherapeutic agent complex described herein.

Комплексы микропузырек-химиотерапевтический агент, описанные в данном документе, сами по себе являются новыми и образуют дополнительный аспект изобретения. В одном варианте осуществления данные комплексы также могут быть связаны с одним или большим количеством соносенсибилизаторами, описанных в данном документе. Способы получения комплексов микропузырек-химиотерапевтический агент, включающие этап связывания по меньшей мере одного химиотерапевтического агента с микропузырьком, например, с применением любого из описанных в данном документе способов, образуют еще один аспект изобретения.The microbubble-chemotherapeutic agent complexes described herein are novel in themselves and form a further aspect of the invention. In one embodiment, these complexes may also be associated with one or more of the sonosensitizers described herein. Methods for preparing microbubble-chemotherapeutic agent complexes comprising the step of coupling at least one chemotherapeutic agent to the microbubble, for example using any of the methods described herein, form another aspect of the invention.

Описанные в данном документе комплексы микропузырьков обладают свойствами, которые делают их пригодными в методах сонодинамической терапии.The microbubble complexes described herein have properties that make them useful in sonodynamic therapy techniques.

Комплексы пригодны для лечения расстройств или аномалий клеток или тканей в организме, которые реагируют на сонодинамическую терапию. К ним относятся злокачественные и предраковые состояния, такие как раковые опухоли или опухоли, и их метастазы; опухоли, такие как саркомы и карциномы, в частности солидные опухоли. Изобретение особенно пригодно для лечения опухолей, особенно тех, которые расположены ниже поверхности кожи.The complexes are useful in the treatment of disorders or abnormalities of cells or tissues in the body that are responsive to sonodynamic therapy. These include malignant and precancerous conditions such as cancerous tumors or tumors and their metastases; tumors such as sarcomas and carcinomas, in particular solid tumors. The invention is particularly useful in the treatment of tumors, especially those below the surface of the skin.

Примерами опухолей, которые можно лечить с применением данного изобретения, являются саркомы, включая остеогенные и саркомы мягких тканей; карциномы, например, молочной железы, легких, мозгового, мочевого пузыря, щитовидной железы, предстательной железы, толстой кишки, прямой кишки, поджелудочной железы, желудка, печени, матки, печени, почек, предстательной железы, цервикальную и яичниковую карциномы; лимфомы, в том числе лимфому Ходжкина и неходжкиновскую лимфому; нейробластому, меланому, миелому, опухоль Вильмса; лейкозы, включая острый лимфобластный лейкоз и острый миелобластный лейкоз; астроцитомы, глиомы и ретинобластомы. Лечение рака поджелудочной железы является предпочтительным аспектом данного изобретения.Examples of tumors that can be treated using this invention are sarcomas, including osteogenic and soft tissue sarcomas; carcinomas, eg breast, lung, brain, bladder, thyroid, prostate, colon, rectum, pancreas, stomach, liver, uterus, liver, kidney, prostate, cervical and ovarian carcinomas; lymphomas including Hodgkin's lymphoma and non-Hodgkin's lymphoma; neuroblastoma, melanoma, myeloma, Wilms tumor; leukemias, including acute lymphoblastic leukemia and acute myeloid leukemia; astrocytomas, gliomas and retinoblastomas. The treatment of pancreatic cancer is a preferred aspect of the present invention.

В одном аспекте описанные в данном документе комплексы могут применяться в методе сонодинамической терапии и одновременно в способе визуализации in vivo (например, методе диагностической визуализации). В таких методах визуализация может применяться для мониторинга осаждения полезной нагрузки и/или накопления комплекса (или комплексов) на интересующем объекте. Как описано выше, данный аспект изобретения может быть реализован путем выбора сенсибилизатора, который обладает потенциалом визуализации, например, сенсибилизатор, который одновременно функционирует как визуализирующий агент NIR. Альтернативно, известный агент визуализации, такой как агент визуализации NIR, также может быть конъюгирован по меньшей мере с одним из микропузырьков, предлагаемых для применения в данном изобретении. Там, где используется один микропузырек, он может, таким образом, переносить химиотерапевтический агент, сенсибилизатор и агент визуализации NIR. Когда различные микропузырьки используются для переноса химиотерапевтического агента и сенсибилизатор, средство визуализации NIR может быть конъюгировано (например, с помощью нековалентной связи, такой как взаимодействие биотин-авидин) с одним или обоими типами микропузырьков. Каждый из указанных типов микропузырьков является новым, и они образуют дополнительные аспекты изобретения.In one aspect, the complexes described herein can be used in a sonodynamic therapy method and simultaneously in an in vivo imaging method (eg, a diagnostic imaging method). In such methods, imaging can be used to monitor payload deposition and/or accumulation of the complex (or complexes) at the object of interest. As described above, this aspect of the invention can be implemented by selecting a sensitizer that has imaging potential, such as a sensitizer that simultaneously functions as an NIR imaging agent. Alternatively, a known imaging agent, such as an NIR imaging agent, may also be conjugated to at least one of the microbubbles for use in the present invention. Where a single microbubble is used, it can thus carry the chemotherapeutic agent, sensitizer and NIR imaging agent. When different microbubbles are used to carry a chemotherapeutic agent and a sensitizer, the NIR imaging agent can be conjugated (eg, via a non-covalent bond such as a biotin-avidin interaction) to one or both types of microbubbles. Each of these types of microbubbles is new and they form additional aspects of the invention.

В дополнение к предоставлению средств для нацеливания химиотерапевтического агента и соносенсибилизатора на конкретный сайт in vivo, описанные в данном документе способы могут быть дополнительно применены ex vivo. Например, при аутологичной трансплантации костного мозга при лечении лейкоза костный мозг пациента можно лечить ex vivo путем молекулярного нацеливания комплекса микропузырьков (или комплексов) на раковые клетки. Данные смеси затем могут быть обработаны ультразвуком для уничтожения раковых клеток, и обработанный костный мозг затем может быть применен для восстановления кроветворения у пациента после лучевой терапии. Альтернативно, способы по данному изобретению могут быть осуществлены ех vivo для удаления нежелательных тканей из органов, собранных для обычной трансплантации. Хирургически удаленные ткани могут быть нацелены и поражения разрушены до повторной трансплантации обработанной ткани.In addition to providing a means to target a chemotherapeutic agent and a sonosensitizer to a specific site in vivo, the methods described herein can be further applied ex vivo. For example, in autologous bone marrow transplantation for the treatment of leukemia, the patient's bone marrow can be treated ex vivo by molecularly targeting the microbubble complex (or complexes) to cancer cells. These mixtures can then be sonicated to kill the cancer cells, and the treated bone marrow can then be used to restore hematopoiesis in a patient after radiation therapy. Alternatively, the methods of this invention can be performed ex vivo to remove unwanted tissue from organs harvested for conventional transplantation. Surgically removed tissues can be targeted and lesions destroyed prior to re-grafting of treated tissue.

Для применения в любом из описанных в данном документе способов комплексы микропузырьков обычно будут предлагаться в фармацевтической композиции вместе по меньшей мере с одним фармацевтически приемлемым носителем или эксципиентом. Такие композиции образуют дополнительный аспект данного изобретения.For use in any of the methods described herein, microbubble complexes will typically be provided in a pharmaceutical composition along with at least one pharmaceutically acceptable carrier or excipient. Such compositions form a further aspect of the present invention.

Фармацевтические композиции для применения по данному изобретению могут быть составлены с применением методов, хорошо известных в данной области. Путь введения будет зависеть от предполагаемого применения. Как правило, они будут вводиться системно и, таким образом, могут быть предоставлены в форме, подходящей для парентерального введения, например, интрадермальной, подкожной, внутрибрюшинной или внутривенной инъекцией. Подходящие фармацевтические формы включают суспензии и растворы, которые содержат активные комплексы микропузырьков вместе с одним или большим количеством инертных носителей или эксципиентов. Подходящие носители включают физиологический раствор, стерильную воду, забуференный фосфатом физиологический раствор и их смеси.Pharmaceutical compositions for use in the present invention may be formulated using methods well known in the art. The route of administration will depend on the intended use. Typically, they will be administered systemically and thus may be provided in a form suitable for parenteral administration, for example by intradermal, subcutaneous, intraperitoneal or intravenous injection. Suitable pharmaceutical forms include suspensions and solutions which contain active microbubble complexes together with one or more inert carriers or excipients. Suitable carriers include saline, sterile water, phosphate buffered saline, and mixtures thereof.

Композиции могут дополнительно включать другие агенты, такие как эмульгаторы, суспендирующие агенты, диспергирующие агенты, солюбилизаторы, стабилизаторы, буферные агенты, консерванты и т.д. Композиции можно стерилизовать обычными методами стерилизации.The compositions may further include other agents such as emulsifiers, suspending agents, dispersing agents, solubilizers, stabilizers, buffering agents, preservatives, and the like. The compositions can be sterilized by conventional sterilization methods.

Растворы, содержащие комплексы, могут быть стабилизированы, например, путем добавления агентов, таких как модификаторы вязкости, эмульгаторы, солюбилизирующие агенты и т.д.Solutions containing complexes can be stabilized, for example, by adding agents such as viscosity modifiers, emulsifiers, solubilizing agents, etc.

Предпочтительно композиции для применения по данному изобретению будут применяться в форме водной суспензии комплекса (или комплексов) в воде или физиологическом растворе, например, забуференный фосфатом физиологический раствор. Комплексы могут быть поданы в виде лиофилизированного порошка для повторного растворения в месте применения, например, для повторного растворения в воде, солевом растворе или ФСБ.Preferably, the compositions for use in the present invention will be in the form of an aqueous suspension of the complex (or complexes) in water or saline, for example phosphate buffered saline. The complexes can be presented as a lyophilized powder for re-dissolution at the site of application, for example, for re-dissolution in water, saline or PBS.

Способы, описанные в данном документе, включают введение терапевтически эффективного количества композиции, которая содержит загруженные микропузырьки. Затем комплексы микропузырьков могут распределяться до желаемой части или целевой области тела до активации. После введения в организм целевую область подвергают действию ультразвука с частотой и интенсивностью для достижения желаемого терапевтического эффекта. В отношении микропузырька, загруженного сенсибилизатором типичная процедура активации схематически изображена на прилагаемой Фиг. 1. На данной фигуре изображен двухстадийный процесс, в котором микропузырьки (MB) сначала разрушаются сфокусированным ультразвуком, тем самым высвобождая соносенсибилизатор (SS), который затем способен проникать в желаемую ткань-мишень (например, опухоль). Последующая соноактивация соносенсибилизатора в клетках-мишенях приводит к получению синглетного кислорода, который может окислять различные клеточные компоненты, такие как белки, липиды, аминокислоты и нуклеотиды, тем самым разрушая клетки-мишени. Хотя предполагается, что активация соносенсибилизатора обычно происходит после его доставки (т.е. после разрушения микропузырьков для высвобождения соносенсибилизатора), доставка комплекса и активация соносенсибилизатора может, тем не менее, быть одновременной.The methods described herein include administering a therapeutically effective amount of a composition that contains loaded microbubbles. The microbubble complexes can then be distributed to the desired part or target area of the body prior to activation. After introduction into the body, the target area is exposed to ultrasound at a frequency and intensity to achieve the desired therapeutic effect. With respect to a microbubble loaded with sensitizer, a typical activation procedure is schematically depicted in the attached FIG. 1. This figure depicts a two-step process in which microbubbles (MB) are first destroyed by focused ultrasound, thereby releasing the sonosensitizer (SS), which is then able to penetrate into the desired target tissue (eg, tumor). Subsequent sonoactivation of the sonosensitizer in target cells results in the production of singlet oxygen, which can oxidize various cellular components such as proteins, lipids, amino acids, and nucleotides, thereby destroying the target cells. While it is contemplated that activation of the sonosensitizer typically occurs post-delivery (ie, after the microbubbles break to release the sonosensitizer), delivery of the complex and activation of the sonosensitizer may nonetheless be simultaneous.

Эффективная доза описанных в данном документе композиций будет зависеть от характера комплекса, способа введения, патологического состояния, подлежащего лечению, пациента и т.д. И может быть соответствующим образом скорректирована.The effective dosage of the compositions described herein will depend on the nature of the complex, the route of administration, the condition being treated, the patient, and the like. And can be adjusted accordingly.

Частота и интенсивность ультразвука, который может быть использован, могут быть выбраны на основе необходимости достижения избирательного разрушения микропузырьков в целевом участке и могут, например, соответствовать резонансной частоте микропузырьков. Ультразвуковые частоты обычно находятся в диапазоне от 20 кГц до 10 МГц, предпочтительно от 0,1 до 2 МГц. Ультразвук может быть доставлен как в виде одной частоты, так и комбинации разных частот. Интенсивность (т.е. плотность мощности) ультразвука может составлять от около 0,1 Вт/см2 до около 1 кВт/см2, предпочтительно от около 1 до около 50 W/cm2. Время обработки обычно находится в диапазоне от 1 мс до 20 минут, и это будет зависеть от выбранной интенсивности, т.е. при низкой интенсивности ультразвука время обработки будет увеличено, а для более высокой интенсивности ультразвука время лечения будет ниже. Ультразвук может применяться в непрерывном или импульсном режиме и может быть либо сфокусирован, либо доставлен в виде столбчатого пучка.The frequency and intensity of the ultrasound that may be used may be selected based on the need to achieve selective disruption of the microbubbles in the target area and may, for example, correspond to the resonant frequency of the microbubbles. Ultrasonic frequencies are typically in the range of 20 kHz to 10 MHz, preferably 0.1 to 2 MHz. Ultrasound can be delivered as a single frequency or as a combination of different frequencies. The intensity (ie, power density) of the ultrasound may be from about 0.1 W/cm 2 to about 1 kW/cm 2 , preferably from about 1 to about 50 W/cm 2 . The processing time is usually in the range of 1 ms to 20 minutes and this will depend on the chosen intensity, ie. for low ultrasound intensity, the treatment time will be longer, and for higher ultrasound intensity, the treatment time will be shorter. Ultrasound can be applied in continuous or pulsed mode and can be either focused or delivered as a columnar beam.

Любой источник излучения, способный производить акустическую энергию (например, ультразвук), может быть использован в описанных в данном документе методах. Источник должен быть способен направлять энергию на целевой участок и может включать, например, преобразователь или устройство, способное направлять энергию в ткань-мишень с поверхности тела.Any radiation source capable of producing acoustic energy (eg, ultrasound) can be used in the methods described herein. The source must be capable of directing energy to the target site and may include, for example, a transducer or device capable of directing energy to the target tissue from a body surface.

В тех случаях, когда частоты и/или интенсивности ультразвука, необходимые для достижения кавитации (или уничтожения микропузырьков), и те, которые необходимы для активации активации соносенсибилизатора, различны, данные разные наборы параметров ультразвука (частота/интенсивность) могут применяться одновременно или в двух (или несколько) этапной методике.In cases where the frequencies and/or intensities of ultrasound needed to achieve cavitation (or destroy microbubbles) and those needed to activate the activation of the sonosensitizer are different, these different sets of ultrasound parameters (frequency/intensity) can be applied simultaneously or in two (or several) staged methodology.

Еще один аспект данного изобретения относится к способу сонодинамической терапии клеток или тканей пациента, который включает:Another aspect of this invention relates to a method of sonodynamic therapy of cells or tissues of a patient, which includes:

(a) введение в пораженные клетки или ткани эффективного количества композиции, описанной в данном документе; а также(a) introducing into the affected cells or tissues an effective amount of the composition described herein; and

(b) подвергая указанные клетки или ткани действию ультразвука.(b) exposing said cells or tissues to ultrasound.

В случае, когда применяют соносенсибилизатор, который также реагирует на свет, ультразвуковая активация может сопровождаться активацией света. Также может быть применена фототермическая активация, например, при применении красителя NIR в качестве соносенсибилизатора.In the case where a sonosensitizer that is also responsive to light is used, ultrasonic activation may be accompanied by light activation. Photothermal activation can also be used, for example by using NIR dye as a sonosensitiser.

В тех случаях, когда различные микропузырьки применяют для переноса химиотерапевтического агента и соносенсибилизатора, предполагается, что они, как правило, будут совместно введены в одном фармацевтическом препарате, например, водном раствором. Однако в другом варианте осуществления их можно вводить отдельно (например, одновременно или последовательно) в отдельных препаратах.Where different microbubbles are used to carry the chemotherapeutic agent and the sonosensitizer, it is expected that they will typically be co-administered in the same pharmaceutical formulation, eg, as an aqueous solution. However, in another embodiment, they can be administered separately (eg, simultaneously or sequentially) in separate preparations.

В следующем аспекте изобретение, таким образом, предложен продукт, содержащий комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент, описанный в данном документе, и комплекс микропузырек-соносенсибилизатор, описанный в данном документе для одновременного или последовательного применения в методе сонодинамической терапии и/или диагностической визуализации.In a further aspect, the invention thus provides a product comprising a microbubble-chemotherapeutic agent complex as described herein and a microbubble-sonosensitizer complex as described herein for simultaneous or sequential use in a sonodynamic therapy and/or diagnostic imaging technique.

В еще одном аспекте изобретение предложен набор, содержащий: (i) комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент, описанный в данном документе; и отдельно (ii) комплекс микропузырек-соносенсибилизатор, описанный в данном документе; необязательно вместе с инструкциями по применению (i) и (ii) в методе сонодинамической терапии и/или диагностической визуализации. При применении активные компоненты набора (то есть (i) и (ii)) могут вводиться одновременно, отдельно или последовательно. В одном варианте осуществления набора компонент (i) и/или (ii) может быть предложен в сухой форме, например, в виде лиофилизированных порошков. В этом случае набор может также содержать контейнер, содержащий стерильную физиологически приемлемую жидкость для повторного растворения порошкообразных форм активных веществ, например, солевой раствор или ФСБ.In yet another aspect, the invention provides a kit comprising: (i) a microbubble-chemotherapeutic agent complex as described herein; and separately (ii) the microbubble-sonosensitizer complex described herein; optionally together with instructions for use (i) and (ii) in a sonodynamic therapy and/or diagnostic imaging method. When used, the active components of the kit (ie (i) and (ii)) may be administered simultaneously, separately or sequentially. In one embodiment of the kit, component (i) and/or (ii) may be provided in dry form, such as lyophilized powders. In this case, the kit may also contain a container containing a sterile physiologically acceptable liquid for re-dissolving the powdered forms of the active substances, for example saline or PBS.

Хотя разнообразные способы и способы применения по данному изобретению в основном описаны в данном документе в контексте введения «готового к применению» комплекса микропузырек-соносенсибилизатор, в альтернативном варианте осуществления может быть введен прекурсор комплекса. Используемый в данном документе термин «прекурсор» предназначен для обозначения прекурсора комплекса микропузырек-соносенсибилизатор, который преобразуется in vivo в него и, таким образом, по существу эквивалентен ему. Так, например, термин «прекурсор» охватывает препараты наноэмульсий или нанокапель, которые способны превращаться в желаемый комплекс микропузырек-соносенсибилизатор либо in vivo, либо во время введения. В одном варианте осуществления такие прекурсоры способны превращаться в желаемый комплекс при накоплении в ткани-мишени (например, опухолевой ткани). Последующее распределение к ткани или клеткам-мишеням, переход от капли к пузырьку может быть вызван методами, которые включают ультразвук. Альтернативно, стадия введения прекурсора комплекса может сама вызывать формирование комплекса микропузырек-соносенсибилизатор по данному изобретению. Например, когда прекурсор принимает форму наноэмульсии, переход от капли к пузырьку может быть вызван путем инъекции через иглу тонкой калибровки. Прямое введение подходящих наноэмульсий в клетки-мишени или ткани, например, в опухоли, является предпочтительным аспектом данного изобретения.While the various methods and uses of the invention are generally described herein in the context of administering a "off-the-shelf" microbubble-sonosensitizer complex, in an alternative embodiment, a complex precursor may be administered. As used herein, the term "precursor" is intended to refer to a microbubble-sonosensitizer complex precursor that is converted in vivo to it and thus is substantially equivalent to it. Thus, for example, the term "precursor" encompasses nanoemulsion or nanodroplet formulations that are capable of converting to the desired microbubble-sonosensitizer complex, either in vivo or during administration. In one embodiment, such precursors are capable of being converted into the desired complex upon accumulation in a target tissue (eg, tumor tissue). Subsequent distribution to tissue or target cells, the transition from droplet to bubble can be induced by methods that include ultrasound. Alternatively, the step of introducing the complex precursor may itself cause the formation of the microbubble-sonosensitizer complex of the present invention. For example, when the precursor takes the form of a nanoemulsion, the transition from droplet to bubble can be induced by injection through a fine gauge needle. Direct administration of suitable nanoemulsions into target cells or tissues, such as tumors, is a preferred aspect of the present invention.

Как будет понятно, в любой из композиций способы или применения, описанные в данном документе, любая ссылка на комплекс микропузырек-соносенсибилизатор по данному изобретению может быть заменена подходящим «прекурсором», в соответствии с определением в данном документе.As will be appreciated, in any of the compositions of the methods or uses described herein, any reference to the microbubble-sonosensitizer complex of this invention may be replaced by a suitable "precursor" as defined herein.

Препараты наноэмульсий или нанокапель для применения в качестве предшественников микропузырькового соносенсибилизатора по данному изобретению могут быть получены путем соответствующей модификации способов и методик, известных в данной области техники, например, описанных в Rapoport et al. (supra). В таких препаратах сердцевины наноэмульсионных капель, которые могут быть образованы жидким перфторуглеродом (например, перфторалканом), покрыты стенками подходящих полимерных, белковых или липидных образующих оболочки материалов (например, любой из описанных в данном документе полимеров в отношении комплекса микропузырек-соносенсибилизаторы). Связывание оболочек нанокапель с соносенсибилизатором может быть достигнуто с применением традиционно принятых методов и включает любой из описанных выше метод прикрепления соносенсибилизатора к предварительно сформированному микропузырьку. Точный метод будет зависеть от точной природы материала оболочки и соносенсибилизатора, в частности от природы любых боковых функциональных групп. При необходимости функционализированной может как оболочка так и/или соносенсибилизатор, например, включать реакционноспособные функциональные группы, которые могут быть применены для связывания фрагментов. Подходящие реакционноспособные группы включают кислоту, гидрокси, карбонил, галогенангидрид, тиол и/или первичный амин. В одном варианте осуществления оболочка может функционализирована биотином и затем связываться с авидином, чтобы впоследствии облегчить связывание биотинилированного соносенсибилизатора. Когда желательно, чтобы образовавшийся микропузырек содержал газ кислород, перфторуглерод мог действовать как носитель для кислорода в жидкой форме. После образования комплекса перфторуглеродная жидкость насыщается кислородом, который затем испаряется с образованием газообразного кислорода.Nanoemulsion or nanodroplet formulations for use as precursors to the microbubble sonosensitiser of this invention can be prepared by appropriate modification of methods and techniques known in the art, such as those described in Rapoport et al. (supra). In such formulations, nanoemulsion droplet cores, which may be formed by liquid perfluorocarbon (e.g., perfluoroalkane), are wall-coated with suitable polymeric, proteinaceous, or lipid-forming shell materials (e.g., any of the polymers described herein with respect to the microbubble-sonosensitizer complex). Associating the nanodroplet shells with the sonosensitizer can be achieved using conventionally accepted methods and includes any of the methods described above for attaching the sonosensitizer to a preformed microbubble. The exact method will depend on the exact nature of the shell material and the sonosensitiser, in particular the nature of any pendant functional groups. Optionally functionalized, both the shell and/or the sonosensitizer may, for example, include reactive functional groups that can be used to link the fragments. Suitable reactive groups include acid, hydroxy, carbonyl, acid halide, thiol and/or primary amine. In one embodiment, the shell may be functionalized with biotin and then bound to avidin to subsequently facilitate binding of the biotinylated sonosensitizer. When it is desired that the resulting microbubble contain oxygen gas, the perfluorocarbon could act as a carrier for the oxygen in liquid form. After complex formation, the perfluorocarbon liquid is saturated with oxygen, which then evaporates to form oxygen gas.

Подобным образом, как описано выше в отношении комплексов микропузырек-соносенсибилизатор, в данном изобретении также могут быть применены прекурсоры комплекса микропузырек-химиотерапевтический агент. Подобным образом, они могут находиться в форме наноэмульсии, которая способна образовывать желаемый комплекс либо во время введения, либо в предполагаемом целевом участке.In a similar manner as described above with respect to microbubble-sonosensitizer complexes, precursors of the microbubble-chemotherapeutic agent complex can also be used in the present invention. Likewise, they may be in the form of a nanoemulsion that is capable of forming the desired complex, either during administration or at the intended target site.

Далее изобретение будет описано дополнительно со ссылкой на следующие неограничивающие примеры и сопровождающие графические материалы, на которых:Hereinafter the invention will be further described with reference to the following non-limiting examples and accompanying drawings, in which:

Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение активированного ультразвуком соночувствительного комплекса микропузырек-соносенсибилизатор.Fig. 1 is a schematic representation of an ultrasonic-activated microbubble-sonosensitizer sonosensitizer complex.

На Фиг. 2 изображена (а) схематическая иллюстрация получения производного бенгальского розового (обозначен как «RB1») и (б) схематическое изображение ковалентной связи RB1 с микропузырьком.On FIG. 2 depicts (a) a schematic illustration of the preparation of a rose bengal derivative (designated "RB1") and (b) a schematic illustration of the covalent bonding of RB1 to a microbubble.

На Фиг. 3 изображены микрофотографии, взятые с объективом с 40 × увеличением О2МВ после разбавления (1:10) в ФСБ. Масштаб шкалы составляет 20 мкм; (б) распределение по размерам О2МВ после центрифугирования, полученного при анализе 30 изображений с оптическим микроскопом (незаполненные боксы в левой части графика представляют MB, которые были обнаружены программным обеспечением для анализа изображения, но менее 450 нм, оптическое разрешение системы).On FIG. 3 shows photomicrographs taken with a 40 × objective lens of O 2 MB after dilution (1:10) in PBS. The scale scale is 20 µm; (b) Size distribution of O 2 MB after centrifugation obtained from analysis of 30 images with an optical microscope (unfilled boxes on the left side of the graph represent MB that were detected by the image analysis software, but less than 450 nm, the optical resolution of the system).

На Фиг. 4 изображен график зависимости % MB, оставшихся после инкубации дисперсий MB в ФСБ, полученных из DBPC или DSPC при 37°C. Величины ошибок представляют собой ± стандартную ошибку, где n=4. *р<0,05 и **р<0,01On FIG. 4 is a plot of % MB remaining after incubation of MB dispersions in PBS prepared from DBPC or DSPC at 37°C. The error rates are ± standard error, where n=4. *p<0.05 and **p<0.01

На Фиг. 5 изображен график зависимости % увеличения растворенного кислорода для дегазированных растворов ФСБ, содержащих либо О2МВ, либо PFBMB. Стрелка указывает время применения ультразвука.On FIG. 5 is a graph of the % increase in dissolved oxygen for degassed PBS solutions containing either O 2 MB or PFBMB. The arrow indicates the time of application of ultrasound.

На Фиг. 6 изображен график жизнеспособности клеток для клеток(а) ВхРс-3, (b) MIA РаСа-2 и (с) PANC-1, обработанных (слева направо) (i) без обработки (ii) гемцитабином (iii) 5-FU (iv) O2MB-5FU+US (v) O2MB-RB+US (vi) смесью O2MB-RB / O2MB-5FU - US и (vii) смесью O2MB-RB / O2MB-5FU+US. [RB], [5-FU] и [гемцитабином] поддерживали постоянными при 5 мкМ, 100 мкМ и 100 мкМ соответственно. Обработку ультразвуком осуществляли в течение 30 сек при частоте 1 МГц, плотности мощности ультразвука равной 3,0 Вт⋅см-2 и цикле работы равном 50%, частоте пульса =100 Гц. Величины ошибок представляют собой ± стандартную ошибку, где n=4. *р<0,05, **р<0,01 и ***р<0,001.On FIG. 6 is a graph of cell viability for cells (a) BxPc-3, (b) MIA PaCa-2 and (c) PANC-1 treated (from left to right) (i) without treatment (ii) gemcitabine (iii) 5-FU ( iv) O 2 MB-5FU+US (v) O 2 MB-RB+US (vi) O 2 MB-RB / O 2 MB-5FU - US mixture and (vii) O 2 MB-RB / O 2 MB mixture -5FU+US. [RB], [5-FU] and [gemcitabine] were kept constant at 5 μM, 100 μM and 100 μM, respectively. The sonication was carried out for 30 seconds at a frequency of 1 MHz, the power density of ultrasound equal to 3.0 W.cm -2 and duty cycle equal to 50%, pulse rate =100 Hz. Error values are ± standard error, where n=4. *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001.

На Фиг. 7 изображен график жизнеспособности клеток для ВхРс-3 (черный), MIA РаСа-2 (серый) и PANC-1 (белый) клеток, обработанных смесью PFBMB-RB / PFBMB-5FU+US (слева) или (ii) смесью О2МВ-RB / O2MB-5FU+US (справа). Концентрации и параметры США, как на Фиг. 6. Величины ошибок представляют собой ± стандартную ошибку, где n=4 **р<0,01On FIG. 7 is a plot of cell viability for BxPc-3 (black), MIA PaCa-2 (grey) and PANC-1 (white) cells treated with PFBMB-RB/PFBMB-5FU+US mixture (left) or (ii) O 2 mixture MB-RB / O 2 MB-5FU+US (right). US concentrations and parameters as in FIG. 6. Error rates are ± standard error, where n=4 **p<0.01

На Фиг. 8 изображен график изменения (а) % объема опухоли и (b) средней массы тела для мышей, обработанных (i) без обработки (пустые алмазы) (ii) только ультразвуком (закрашенные алмазы) (iii) гемцитабином (пустые треугольники)(b) (iv) смесью O2MB-RB / O2MB-5FU - US (пустые круги) (v) O2MB-RB+US (закрашенные квадраты) (vi) смесью O2MB-RB / O2MB-5FU+US (закрашенные квадраты). Не показаны для простоты иллюстрации обработка только 5-FU, O2MB-RB - US, O2MB-5FU+US, O2MB-5FU - US. Концентрации RB, 5-FU и гемцитабинаподдерживали постоянными при 0,184 мг/кг (90,8 мкМ), 0,115 мг/кг (440 мкМ) и 0,264 мг/кг (440 мкМ) соответственно, обработку ультразвуком осуществляли в течение 30 сек при частоте равной 1 МГц, плотности мощности ультразвука равной 3,0 Вт⋅см-2 и цикле работы равном 50%, частота пульса =100 Гц. Величины ошибок представляют собой ± стандартную ошибку, где n=4. *р<0,05, **р<0,01 и ***р<0,001 для (vi) по сравнению с (i) и Δр<0,05, ΔΔр<0,01 и ΔΔΔр<0,001 для (vi) по сравнению с (v).On FIG. 8 shows a plot of change in (a) % tumor volume and (b) mean body weight for mice treated with (i) no treatment (blank diamonds) (ii) ultrasound alone (solid diamonds) (iii) gemcitabine (open triangles) (b) (iv) O 2 MB-RB / O 2 MB-5FU - US mixture (open circles) (v) O 2 MB-RB+US (filled squares) (vi) O 2 MB-RB / O 2 MB-5FU mixture +US (filled squares). Not shown for ease of illustration, 5-FU treatment only, O 2 MB-RB - US, O 2 MB-5FU+US, O 2 MB-5FU - US. The concentrations of RB, 5-FU, and gemcitabine were held constant at 0.184 mg/kg (90.8 μM), 0.115 mg/kg (440 μM), and 0.264 mg/kg (440 μM), respectively, and sonication was performed for 30 seconds at a frequency equal to 1 MHz, ultrasonic power density equal to 3.0 W⋅cm -2 and duty cycle equal to 50%, pulse rate =100 Hz. Error values are ± standard error, where n=4. *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001 for (vi) vs. (i) and Δp <0.05, ΔΔp <0.01 and ΔΔΔp <0.001 for (vi) versus (v).

На Фиг. 9 изображен график изменения % объема опухоли у мышей, получавших IP гемцитабин (закрашенные алмазы). Величины ошибок представляют собой ± стандартную ошибку, где n=4.On FIG. 9 is a plot of % tumor volume change in mice treated with gemcitabine IP (filled diamonds). The error rates are ± standard error, where n=4.

На Фиг, 10 изображена (а) экспрессия белка Bcl3 и Bcl2 с использованием иммуногистохимии. Внутреннее изображение представляет собой всю секцию, а основное изображение представляет собой выбранную область с увеличением ×20. (b) Оценка гистологии для экспрессии Bcl3 и Bcl2.Figure 10 depicts (a) Bcl3 and Bcl2 protein expression using immunohistochemistry. The inner image is the entire section and the main image is the selected area at ×20 magnification. (b) Histology score for Bcl3 and Bcl2 expression.

На Фиг. 11 изображена (а) количественная экспрессия RT-PCR мРНК Bcl3. (b) Участок профилей экспрессии гена Bcl3 для (i) без обработки (черный), (ii) O2MB-5FU+US (серый) и (iii) смеси O2MB-RB / O2MB-5FU+US (белый). Величины ошибок представляют собой ± стандартную ошибку, где n=3. ***р<0,001.On FIG. 11 depicts (a) RT-PCR quantitative expression of Bcl3 mRNA. (b) Plot of Bcl3 gene expression profiles for (i) untreated (black), (ii) O 2 MB-5FU+US (grey), and (iii) O 2 MB-RB/O 2 MB-5FU+US mixture ( white). Error values are ± standard error, where n=3. ***p<0.001.

На Фиг. 12 изображены (а) типичные флуоресцентные изображения голых мышей, несущих эктопические опухоли ВхРС-3, до (t=0), через 5 мин после (t=5) и через 30 мин после (t=30) внутривенное введение конъюгата МВ-9 с с (+US) или без (-US) ультразвука, применяемого к опухоли во время инъекции IV. (b) Участок % увеличения флуоресценции опухоли регистрировался через 5 и 30 мин после внутривенного введения МВ-9 конъюгатов с (США) или без (контрольного) ультразвука, примененного к опухоли во время инъекции IV. Увеличение интенсивности, измеренное относительно опухолей перед обработкой. Величины ошибок представляют собой ± SEM, где n=3. (с) Данные денситометрии (по сравнению с контролем загрузки GAPDH), изображающие экспрессию опухолевого белка Hif1α для мышей, получавших суспензию IV O2MB или PFBMB. Вставка представляет собой типовое изображение Вестерн-блоттинга экспрессии белка HIF1α в опухолях, обработанных суспензией IV O2MB или РРВМВ. Величины ошибок представляют собой ± SEM, где n=3. *р<0,05, **р<0,01 и ***р<0,001.On FIG. 12 depicts (a) typical fluorescent images of nude mice bearing BxPC-3 ectopic tumors before (t=0), 5 min after (t=5), and 30 min after (t=30) intravenous administration of MB-9 conjugate. with with (+US) or without (-US) ultrasound applied to the tumor during IV injection. (b) The plot of % increase in tumor fluorescence was recorded 5 and 30 min after intravenous administration of MB-9 conjugates with (US) or without (control) ultrasound applied to the tumor during IV injection. Increase in intensity measured relative to tumors before treatment. Error values are ± SEM, where n=3. (c) Densitometry data (compared to GAPDH loading control) depicting Hif1α tumor protein expression for mice treated with IV O 2 MB suspension or PFBMB. The inset is a typical Western blot image of HIF1α protein expression in tumors treated with IV O 2 MB suspension or PPMMB. Error values are ± SEM, where n=3. *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001.

На Фиг. 13 изображен график зависимости роста опухоли от времени для мышей, несущих эктопические опухоли ВхРС3 поджелудочной железы человека, обработанные (i) только несущей средой (открытые круги) или (ii) внутриопухолевой инъекцией I2-IR783 (100 мкл, 1 мг/кг) в несущей среде ФСБ : ДМСО (98:2) при облучении светом 780 нм в течение 3×3 мин с 1-минутной задержкой между обработками (открытые квадраты). Мыши в группе лечения получили второй курс обработки на 8-й день, который включал 100 мкл O2MBs (1×108 МП/мл).On FIG. 13 is a plot of tumor growth versus time for mice bearing ectopic human pancreatic BxPC3 tumors treated with (i) vehicle alone (open circles) or (ii) intratumoral injection of I 2 -IR783 (100 μl, 1 mg/kg) in carrier medium PBS : DMSO (98:2) when irradiated with light of 780 nm for 3×3 min with a 1-minute delay between treatments (open squares). Mice in the treatment group received a second treatment on day 8, which included 100 μl of O 2 MBs (1×10 8 MP/ml).

На Фиг. 14 изображено (а) спектры УФ видимой части спектра и (b) Спектры флуоресценции ICG (……), I2-IRCYDYE (сплошная линия) и I4-IRCYDYE (-----).On FIG. 14 shows (a) UV visible spectra and (b) Fluorescence spectra of ICG (……), I2-IRCYDYE (solid line) and I4-IRCYDYE (-----).

На Фиг. 15 изображен график увеличения интенсивности SOSG при 410 нм для ICG, I2-IRCYDYE и I4-IRCYDYE. Повышенная интенсивность SOSG указывает на образование синглетного кислорода.On FIG. 15 is a graph of the increase in SOSG intensity at 410 nm for ICG, I2-IRCYDYE and I4-IRCYDYE. An increased SOSG intensity indicates the formation of singlet oxygen.

На Фиг. 16 изображен график жизнеспособности клеток для клеток Mia Раса (верхние графики) и для клеток BxPC3 (нижние графики), обработанных (a) ICG, (b) I2-IRCYDYE и (с) I4-IRCYDYE с (белые полоски) и без (черные полоски) 780 нм (200 мВт) света за 1 мин.On FIG. 16 is a plot of cell viability for Mia Raca cells (upper plots) and for BxPC3 cells (lower plots) treated with (a) ICG, (b) I2-IRCYDYE and (c) I4-IRCYDYE with (white bars) and without (black bars). strips) 780 nm (200 mW) light for 1 min.

На Фиг. 17 изображена обработка клеток MiaPaCa2 с применением способа на основе бенгальского розового1 (RB), 5-фторурацила (5FU) и комбинированной терапии RB/5FU ± ультразвук, чтобы определить, существует ли какая-либо синергия при сочетании лечения SDT и 5-FU. Клетки инкубировали с 3 мкМ RB и 50 мкМ 5FU (или обоими) в течение 3 ч, поскольку они представляют собой сублетальные дозы и позволяют идентифицировать синергию, если она очевидна. Ультразвуковое воздействие составляло 30 сек, 3 Ват/см2, 1 МГц, 50% цикл работы; частота повторения импульсов равна 100 МГц. Жизнеспособность клеток определяли через 24 ч после обработки, используя МТТ-тест.On FIG. 17 shows treatment of MiaPaCa2 cells with rose bengal1 (RB), 5-fluorouracil (5FU) and RB/5FU ± ultrasound combination therapy to determine if there is any synergy between SDT and 5-FU treatment. Cells were incubated with 3 μM RB and 50 μM 5FU (or both) for 3 hours as these represent sublethal doses and allow identification of synergy if evident. Ultrasonic exposure was 30 sec, 3 W/cm 2 , 1 MHz, 50% duty cycle; the pulse repetition rate is 100 MHz. Cell viability was determined 24 hours after treatment using the MTT assay.

На Фиг. 18 изображено схематическое изображение наполненных кислородом микропузырьков с доксорубицином (Dox-О2МВ) и бенгальским розовым (RBO2MB), прикрепленным к поверхности.On FIG. 18 is a schematic representation of oxygenated microbubbles with doxorubicin (Dox-O 2 MB) and rose bengal (RBO 2 MB) attached to the surface.

На Фиг. 19 изображен график изменения % объема опухоли во времени для ксенотрансплантата MDA-MB-231 опухолей молочной железы человека, обработанных (i) только несущей средой (ii) DoxO2MB+US (iii) RBO2MB+US или (iv) смешанными DoxO2MB / RBO2MB+US. Внутриутробную инъекцию 100 мкл вводили на 0 и 14 дни, отражающую дозу MB, содержащую 300 мкМ и 475 мкМ RB и DOX соответственно для групп (ii) и (iii) и 150 мкМ и 237,5 мкМ RB и DOX соответственно для группы (iv). Ультразвуковое воздействие было равно 3,5 мин, 3 Ват/см2, 1 МГц, 50% цикл работы; частота повторения импульсов 100 МГц.On FIG. 19 is a plot of % tumor volume versus time for MDA-MB-231 xenograft of human breast tumors treated with (i) vehicle alone (ii) DoxO 2 MB+US (iii) RBO 2 MB+US or (iv) mixed DoxO 2 MB / RBO 2 MB+US. An intrauterine injection of 100 μl was administered on days 0 and 14, reflecting the dose of MB containing 300 μM and 475 μM RB and DOX, respectively, for groups (ii) and (iii) and 150 μM and 237.5 μM RB and DOX, respectively, for group (iv ). Ultrasonic exposure was equal to 3.5 min, 3 W/cm 2 , 1 MHz, 50% duty cycle; pulse repetition rate 100 MHz.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Реагенты и оборудование:Reagents and equipment:

Натриевая соль бенгальского розового, 2-бромэтиламин, NHS-биотин, МТТ, авидин, FITC-авидин, хлоруксусная кислота, 4-диметиламинопиридин (DMAP), гидроксибензотриазол (HOBt), N,N'-дициклогексилкарбодиимид (DCC), безводный диметилформамид (ДМФА) и этанол были приобретены у Sigma Aldrich (Великобритания) самой высокой степени очитки. Биотин, 5-фторурацил, ди-(N-сукцинимидил)карбонат и 2-аминоэтанол были приобретены у Tokyo Chemical Industry UK Ltd. 1,2-дибегеноил-sn-глицеро-3-фосфохолин (DSPC), дибегеноилфосфатидилхолин (DBPC), 1,2-дистеароил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-N-[амино(полиэтиленгликоль)-2000 (DSPE-PEG (2000)) и DSPE-PEG(2000)-biotin были приобретены у Avanti Polar Lipids (Alabaster, Алабама, США). Доксорубицин был приобретен у ХАВС (Китай). Газообразный кислород был куплен у ВОС Industrial Gases Соединенное Королевство, тогда как газообразный перфторбутан (PFB) был куплен у Apollo Scientific Ltd. Фосфатно-солевой буфер (ФСБ) был куплен у Gibco, Life Technologies, Соединенное Королевство.Rose bengal sodium, 2-bromoethylamine, NHS-biotin, MTT, avidin, FITC-avidin, chloroacetic acid, 4-dimethylaminopyridine (DMAP), hydroxybenzotriazole (HOBt), N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC), anhydrous dimethylformamide (DMF) ) and ethanol were purchased from Sigma Aldrich (UK) of the highest degree of stonecrop. Biotin, 5-fluorouracil, di-(N-succinimidyl) carbonate and 2-aminoethanol were purchased from Tokyo Chemical Industry UK Ltd. 1,2-dibehenoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), dibegenoylphosphatidylcholine (DBPC), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[amino(polyethylene glycol)-2000 (DSPE-PEG ( 2000)) and DSPE-PEG(2000)-biotin were purchased from Avanti Polar Lipids (Alabaster, Alabama, USA). Doxorubicin was purchased from HABC (China). Oxygen gas was purchased from BOC Industrial Gases United Kingdom while perfluorobutane gas (PFB) was purchased from Apollo Scientific Ltd. Phosphate buffered saline (PBS) was purchased from Gibco, Life Technologies, United Kingdom.

ЯМР-спектры записывали на спектрометре Varian 500 МГцМГц. ЭСИ-МС характеризация была достигнута с использованием масс-спектрометра с квадрупольной ионной ловушкой LCQTM (Finnigan МАТ, Сан-Хосе, Калифорния, США) применяя электроспрей ионизацию (ЭСИ). Оптические изображения получали с помощью оптического микроскопа оптического микроскопа (оптический микроскоп Leica DM500). Растворенный кислород измеряли, используя настольный измеритель растворенного кислорода Thermo Scientific Orion Star A216. Ошибка была выражена в виде ± SEM (среднее квадратическое отклонение среднего) в то время как статистические сопоставления проводились с использованием непарные данные t-критерия Стьюдента.NMR spectra were recorded on a Varian 500 MHz spectrometer. ESI-MS characterization was achieved using an LCQTM quadrupole ion trap mass spectrometer (Finnigan MAT, San Jose, CA, USA) using electrospray ionization (ESI). Optical images were obtained using an optical microscope of an optical microscope (optical microscope Leica DM500). Dissolved oxygen was measured using a Thermo Scientific Orion Star A216 tabletop dissolved oxygen meter. Error was expressed as ± SEM (standard deviation of the mean) while statistical comparisons were made using unpaired Student's t-test data.

Пример 1 - Получение микропузырьков загруженных O2 (O2MBs)Example 1 - Obtaining microbubbles loaded with O 2 (O 2 MBs)

DSPC MB получили, как описано в McEwan et al. (J Control Release. 2015; 203, 51-6). Однако для улучшения как физической стабильности MB, так и их устойчивости по отношению к удерживанию O2, использовали длинноцепочечный липид дибегеноилфосфатидилхолин (DBPC) вместо дистеароилфосфатидилхолина (DSPC) как это было показано в предыдущей работе для уменьшения диффузионности поверхности MB и, следовательно, улучшения стабильности.DSPC MB was prepared as described in McEwan et al. (J Control Release. 2015; 203, 51-6). However, to improve both the physical stability of MBs and their resistance to O 2 retention, the long chain lipid dibegenoylphosphatidylcholine (DBPC) was used instead of distearoylphosphatidylcholine (DSPC) as shown in previous work to reduce the diffusivity of the MB surface and therefore improve stability.

Для получения MB DBPC, DBPC (4,0 мг, 4,43 мкмоль), DSPE-PEG (2000) (1,35 мг, 0,481 мкмоль) и DSPE-PEG (2000)-биотин (1,45 мг, 0,481 мкмоль) в молярном соотношении 82:9:9 растворили в хлороформе и поместили в стеклянную пробирку. Раствор нагревали до 40°C пока весь хлороформ не испарился. Прибавили ФСБ (рН 7,4±0,1) (5 мл) к высушенной липидной пленке, и содержимое нагревали выше температуры фазового перехода липида (>70°C) при постоянном перемешивании на магнитной мешалке в течение 30 минут. Затем суспензию обрабатывали ультразвуком с помощью ультразвукового разрушающего устройства Microson в течение 1,5 мин (100 Watts, 22,5 кГц при настройке мощности 4), свободное пространство заполнили перфторбутановым (PFB) газом и поверхность газ/ жидкость обрабатывали ультразвуком (мощность 19) в течение20 с образованием PFBMB. Суспензию МП охлаждали на ледяной бане в течение около 10 минут. Затем к охлажденной суспензии MB прибавили водный раствор авидина (50 мкл, 10 мг/мл) и перемешивали в течение дополнительных 10 минут. Затем суспензию центрифугировали (300 об./мин, 10 мин) и полученную "лепешку" MB концентрировали в 1 мл ФСБ (рН 7,4±0,1). Указанный раствор был разделен на два пробирки для лиофильной сушки. Для PFBMB пробирки затем были обжаты (запечатаны металлической крышкой). Для создания заполненных кислородом MB свободное пространство пробирки и суспензию MB продували под положительным давлением газообразного кислорода в течение 2 мин, после чего пробирку обжимали. После получения, как описано выше, образцы MB были визуализированы с помощью обычной оптической микроскопии для определения их распределения и концентрации по размеру. 10 мкл образцов удаляли из каждой суспензии и разбавляли в 90 мкл ФСБ (рН 7,4±0,1) с последующим обследованием на гемоцитометре (Bright-Line, Hausser Scientific, Хоршем, Пенсильвания, США). Изображения были получены с линзами объектива 40х на оптическом микроскопе Leica DM500. Распределение MB по размеру и концентрацию затем получили с использованием специального программного обеспечения для анализа изображений Matlab (2010В, The MathWorks, Натик, Массачусетс, США).For MB DBPC, DBPC (4.0 mg, 4.43 µmol), DSPE-PEG (2000) (1.35 mg, 0.481 µmol) and DSPE-PEG (2000)-biotin (1.45 mg, 0.481 µmol ) in a molar ratio of 82:9:9 was dissolved in chloroform and placed in a glass tube. The solution was heated to 40° C. until all the chloroform had evaporated. Added PBS (pH 7.4±0.1) (5 ml) to the dried lipid film, and the contents were heated above the phase transition temperature of the lipid (>70°C) with constant stirring on a magnetic stirrer for 30 minutes. The slurry was then sonicated with a Microson ultrasonic disruptor for 1.5 min (100 Watts, 22.5 kHz at power setting 4), the headspace was filled with perfluorobutane (PFB) gas, and the gas/liquid surface was sonicated (power 19) at flow20 to form PFBMB. The MP suspension was cooled in an ice bath for about 10 minutes. Then, an aqueous solution of avidin (50 μl, 10 mg/ml) was added to the cooled MB suspension and stirred for an additional 10 minutes. The suspension was then centrifuged (300 rpm, 10 min) and the resulting MB cake was concentrated in 1 ml of PBS (pH 7.4±0.1). This solution was divided into two tubes for freeze drying. For PFBMB, the tubes were then crimped (sealed with a metal cap). To create oxygen-filled MBs, the headspace of the tube and the MB suspension were purged under a positive pressure of oxygen gas for 2 min, after which the tube was crimped. After preparation as described above, the MB samples were visualized using conventional optical microscopy to determine their size distribution and concentration. 10 µl samples were removed from each suspension and diluted in 90 µl PBS (pH 7.4±0.1) followed by hemocytometer examination (Bright-Line, Hausser Scientific, Horsham, PA, USA). Images were taken with 40x objective lenses on a Leica DM500 optical microscope. The MB size distribution and concentration was then obtained using custom image analysis software Matlab (2010B, The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA).

Данные MB имели средний диаметр равный 1-2 мкм с концентрацией около 1×109 МВ/мл как определено путем анализа изображений оптической микроскопии (Фиг. 3). Чтобы определить влияние включения DBPC на стабильность MB, мы инкубировали ФСБ-дисперсии MB, приготовленные с помощью DBPC или DSPC при 37°C и подсчитали количество жизнеспособных MB, оставшихся с различными временными интервалами. Результаты изображены на Фиг, 4 и указывают на значительное улучшение стабильности для MB, полученных из DBPC, по сравнению с препаратами, полученными с использованием DSPC. Действительно, после трехчасовой инкубации 80% DBPC MB остались, в то время как количество DSPC MB сократилось до 54%. Указанные результаты согласуются с результатами предыдущих исследований, которые показали, что увеличение длины ацильной цепи липида снижает как механическую гибкость микропузырьков, так и поверхностную диффузию.The MB data had an average diameter of 1-2 µm with a concentration of about 1x109 MB/mL as determined by optical microscopy image analysis (FIG. 3). To determine the effect of DBPC incorporation on MB stability, we incubated PBS dispersions of MB prepared with DBPC or DSPC at 37°C and counted the number of viable MBs remaining at various time intervals. The results are depicted in Fig. 4 and indicate a significant improvement in stability for MB derived from DBPC compared to preparations derived using DSPC. Indeed, after a three-hour incubation, 80% of DBPC MB remained, while the amount of DSPC MB was reduced to 54%. These results are consistent with the results of previous studies, which showed that increasing the length of the lipid acyl chain reduces both the mechanical flexibility of microbubbles and surface diffusion.

Пример 2 - Получение биотинилированного бенгальского розового и биотинилированного 5-FUExample 2 - Preparation of Biotinylated Rose Bengal and Biotinylated 5-FU

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Схема 1 (а) Синтетическая схема получения биотин-5-FU (5). (b) Схематическое представление структуры конъюгатов О2МВ-PvB и O2MB-5FU.Scheme 1 (a) Synthetic scheme for obtaining biotin-5-FU (5). (b) Schematic representation of the structure of O 2 MB-PvB and O 2 MB-5FU conjugates.

Биотин функционализированный бенгальский розовый (6) получали, как описано в McEwan et al. (J Control Release. 2015; 203, 51-6). Функционализированный биотином 5-FU (5) синтезировали в соответствии со схемой 1а в соответствии с методиками, изложенными ниже.Biotin functionalized Rose Bengal (6) was prepared as described in McEwan et al. (J Control Release. 2015; 203, 51-6). Biotin-functionalized 5-FU (5) was synthesized according to scheme 1a according to the procedures outlined below.

Получение N-(2-гидроксиэтил)-5-(2-оксогексагидро-1H-тиено[3,4-d]имидазол-4-ил)пентанамида (2):Preparation of N-(2-hydroxyethyl)-5-(2-oxohexahydro-1H-thieno[3,4-d]imidazol-4-yl)pentanamide (2):

К охлажденному на ледяной бане раствору биотин-N-гидроксисукцинимидного эфира (1) (полученного реакцией между биотином и ди(N-сукцинимидил) карбонатом) описанном в Kang et al., Jr. Rapid Commun Mass Spectrom. 2009, 23(11), 1719-1726) (3,75 g, 11 ммоль) в безводном ДМФА (40 мл), прибавили 2-аминоэтанол (1,0 мл, 16,4 ммоль) и смесь перемешивали при 25°C в течение 30 мин. Ход реакции контролировали с помощью тонкослойной хроматографии (ТСХ) (Merck Silica 60, HF 254, 20:80 метанол-дихлорметан, об./об.). Биотин-N-гидроксисукцинимидный эфир (Rf=0,76) поглотился в течение 15 мин при сопутствующем образовании спиртового продукта (Rf=0,47). Реакционную смесь концентрировали при пониженном давлении и остаток выпаривали совместно с ДМФА для удаления избыточных количеств 2-аминоэтанола. Белый остаток перекристаллизовывали из воды, чтобы получить 2 в виде светло-желтого твердого вещества (1,7 г, 38%). Аналитический образец был получен из второй перекристаллизации, Т.пл. 192-195°C. 1НЯМР (500 МГц, D2O) 4,49-4,47 (m, 1Н, -СН), 4,31-4,30 (m, 1Н, -СН), 3,53-3,51 (m, 2H, CH2), 3,23-3,18 (m, 3Н, СН и СН2), 2,85-2,64 (m, 2Н, СН2), 2,15 (t, 2Н, -СН2), 1,62-1,46 (m, 4Н, СН2 X 2), 1,32-1,26 (m, 2Н, СН2).To an ice-bath cooled solution of biotin-N-hydroxysuccinimide ester (1) (obtained by the reaction between biotin and di(N-succinimidyl) carbonate) described in Kang et al., Jr. Rapid Commun Mass Spectrom. 2009, 23(11), 1719-1726) (3.75 g, 11 mmol) in anhydrous DMF (40 ml), 2-aminoethanol (1.0 ml, 16.4 mmol) was added and the mixture was stirred at 25°C within 30 min. The progress of the reaction was monitored by thin layer chromatography (TLC) (Merck Silica 60, HF 254, 20:80 methanol-dichloromethane, v/v). Biotin-N-hydroxysuccinimide ester (R f =0.76) was absorbed within 15 min with the concomitant formation of an alcohol product (R f =0.47). The reaction mixture was concentrated under reduced pressure and the residue co-evaporated with DMF to remove excess 2-aminoethanol. The white residue was recrystallized from water to give 2 as a light yellow solid (1.7 g, 38%). An analytical sample was obtained from the second recrystallization, M.p. 192-195°C. 1 HNMR (500 MHz, D 2 O) 4.49-4.47 (m, 1H, -CH), 4.31-4.30 (m, 1H, -CH), 3.53-3.51 ( m, 2H, CH 2 ), 3.23-3.18 (m, 3H, CH and CH 2 ), 2.85-2.64 (m, 2H, CH 2 ), 2.15 (t, 2H, -CH 2 ), 1.62-1.46 (m, 4H, CH 2 X 2 ), 1.32-1.26 (m, 2H, CH 2 ).

13СЯМР (125 МГц, D2O) 177,09 (С=O), 61,98 (СН2), 60,19 (СН), 59,91 (СН), 55,24 (СН), 41,29 (СН2), 39,61 (СН2), 35,42 (СН2), 27,77 (СН2), 27,56 (СН2), 25,02 (СН2). 13 SNMR (125 MHz, D 2 O) 177.09 (C=O), 61.98 (CH 2 ), 60.19 (CH), 59.91 (CH), 55.24 (CH), 41, 29 (CH 2 ), 39.61 (CH 2 ), 35.42 (CH 2 ), 27.77 (CH 2 ), 27.56 (CH 2 ), 25.02 (CH 2 ).

ЭСИ-МС (М+Н+): найдено 288,70, рассчитано для C12H21N3O3S=287,13.ESI-MS (M+H + ): found 288.70, calculated for C 12 H 21 N 3 O 3 S=287.13.

Получение 5-фторурацил-1-карбоновой кислоты (4):Preparation of 5-fluorouracil-1-carboxylic acid (4):

Смесь 5-фторурацила (3) (5 г, 38,4 ммоль), гидроксида калия (9,07 г, 161,6 ммоль) и хлоруксусной кислоты (3,63 г, 38,4 ммоль) в 100 мл воды нагревали с обратным холодильником в течение 2 ч при 70°C. После охлаждения до комнатной температуры рН раствора доводили до 5,5 путем добавления концентрированной соляной кислоты. Затем реакционную смесь держали в холодильнике (5°C) в течение 18 ч и полученные белые кристаллы выделили путем фильтрования и промывали холодной водой для получения 4 с выходом 52,5%.A mixture of 5-fluorouracil (3) (5 g, 38.4 mmol), potassium hydroxide (9.07 g, 161.6 mmol) and chloroacetic acid (3.63 g, 38.4 mmol) in 100 ml of water was heated with reflux for 2 hours at 70°C. After cooling to room temperature, the pH of the solution was adjusted to 5.5 by adding concentrated hydrochloric acid. The reaction mixture was then kept in a refrigerator (5° C.) for 18 h and the resulting white crystals were isolated by filtration and washed with cold water to obtain 4 with a yield of 52.5%.

Т. пл.>200°C.mp>200°C.

1НЯМР (500 МГц, D2O) 7,76 (d, 1Н, J=6 Hz, СН), 4,29 (s, 2H, CH2). 1 HNMR (500 MHz, D 2 O) 7.76 (d, 1H, J=6 Hz, CH), 4.29 (s, 2H, CH 2 ).

13C ЯМР (D2O): 173,58 (С=O), 159,97 (С=O), 150,80 (С=O), 141,20 (C), 131,74 (CH), 51,48 (CH2). 13 C NMR (D 2 O): 173.58 (C=O), 159.97 (C=O), 150.80 (C=O), 141.20 (C), 131.74 (CH), 51.48 (CH 2 ).

ЭСИ-МС (M-H+): найдено 187,10, рассчитано для C6H5O4N2F=188,11.ESI-MS (MH + ): found 187.10, calculated for C 6 H 5 O 4 N 2 F=188.11.

Получение 2-(5-(2-оксогексагидро-1H-тиено[3,4-d]имидазол-4-ил)пентанамидо)этил-2-(5-фтор-2,4-диоксо-3,4-дигидропиримидин-1(2Н)-ил)ацетата (5):Preparation of 2-(5-(2-oxohexahydro-1H-thieno[3,4-d]imidazol-4-yl)pentanamido)ethyl-2-(5-fluoro-2,4-dioxo-3,4-dihydropyrimidine- 1(2H)-yl)acetate (5):

N-(2-Гидроксиэтил)-5-(2-оксогексагидро-1H-тиено[3,4-d]имидазол-4-ил)пентанамид (2) (0,5 г, 1,7 ммоль), 5-фторурацил-1-карбоновую кислоту (4) (0,4 г, 2,1 ммоль), DMAP (0,023 g, 0,17 ммоль) и НОВТ (0,023 г, 0,17 ммоль) прибавили к 20 мл безводного ДМФА в 100 мл двухгорлой круглодонной колбе в атмосфере N2. Смесь нагревали при 40°C и перемешивали до получения гомогенного раствора. Затем к реакционной смеси прибавили DCC (0,4 г, 1,9 ммоль) и оставили перемешиваться при комнатной температуре в течение 12 ч. ДМФА удалили при пониженном давлении, прибавили диэтиловый эфир (50 мл) и содержимое перемешивали в течение 20 мин. Полученный белый полутвердый продукт удалили фильтрованием и после удаления избытка диэтилового эфира при пониженном давлении сырой продукт очищали с помощью препаративной ВЭЖХ (колонка С-18) с использованием ацетонитрил/вода (80:20 по объему) в качестве подвижной фазы. Продукт 5 получили после лиофилизации желаемых фракций в виде белого полутвердого вещества (0,24 г, выход 30% Ч).N-(2-Hydroxyethyl)-5-(2-oxohexahydro-1H-thieno[3,4-d]imidazol-4-yl)pentanamide (2) (0.5 g, 1.7 mmol), 5-fluorouracil -1-carboxylic acid (4) (0.4 g, 2.1 mmol), DMAP (0.023 g, 0.17 mmol) and HOBT (0.023 g, 0.17 mmol) were added to 20 ml of anhydrous DMF in 100 ml two-necked round bottom flask under N 2 atmosphere. The mixture was heated at 40°C and stirred until a homogeneous solution was obtained. DCC (0.4 g, 1.9 mmol) was then added to the reaction mixture and allowed to stir at room temperature for 12 hours. DMF was removed under reduced pressure, diethyl ether (50 ml) was added and the contents were stirred for 20 minutes. The resulting white semi-solid was removed by filtration, and after removal of excess diethyl ether under reduced pressure, the crude product was purified by preparative HPLC (C-18 column) using acetonitrile/water (80:20 by volume) as the mobile phase. Product 5 was obtained after lyophilization of the desired fractions as a white semi-solid (0.24 g, 30% pure yield).

1НЯМР (500 МГц, D2O): 7,67 (d, 1H, J=6,0 Hz, СН), 4,50-4,47 (m, 1H, CH), 4,31-4,29 (m, 1H, CH), 4,19 (s, 2H, CH2), 3,54 (t, 2H, CH2), 3,22-3,19 (m, 2H, CH2), 2,89-2,86 (m, 1H, CH), 2,67-2,64 (m, 2H, CH2), 2,17-2,14 (m, 2H, CH2), 1,61-1,47 (m, 4H, CH2 X 2), 1,47-1,28 (m, 2H, CH2). 1 HNMR (500 MHz, D 2 O): 7.67 (d, 1H, J=6.0 Hz, CH), 4.50-4.47 (m, 1H, CH), 4.31-4, 29 (m, 1H, CH), 4.19 (s, 2H, CH 2 ), 3.54 (t, 2H, CH 2 ), 3.22-3.19 (m, 2H, CH 2 ), 2 .89-2.86 (m, 1H, CH), 2.67-2.64 (m, 2H, CH 2 ), 2.17-2.14 (m, 2H, CH 2 ), 1.61- 1.47 (m, 4H, CH 2 X 2 ), 1.47-1.28 (m, 2H, CH 2 ).

13СЯМР 125 МГц, D2O): 177,12 (С=O), 173,74 (С=O), 165,33 (С=O), 160,01 (С=O), 159,81 (С=O), 141,14 (C), 131,71 (CH), 62,00 (CH2), 60,22 (CH), 59,94 (CH), 55,26 (CH), 51,53 (CH2), 41,31 (CH2), 39,64 (CH2), 35,45 (CH2), 27,79 (CH2), 27,58 (CH2), 25,14 (CH2). 13 SNMR 125 MHz, D 2 O): 177.12 (C=O), 173.74 (C=O), 165.33 (C=O), 160.01 (C=O), 159.81 ( C=O), 141.14 (C), 131.71 (CH), 62.00 (CH 2 ), 60.22 (CH), 59.94 (CH), 55.26 (CH), 51, 53 (CH 2 ), 41.31 (CH 2 ), 39.64 (CH 2 ), 35.45 (CH 2 ), 27.79 (CH 2 ), 27.58 (CH 2 ), 25.14 ( CH2 ).

ЭСИ-МС (M - H+) найдено 456,20, рассчитано для C18H24FN5O6S=457,48.ESI-MS (M - H + ) found 456.20, calculated for C 18 H 24 FN 5 O 6 S=457.48.

Пример 3 - Получение конъюгатов O2MB-Бенгальский розовый и O2MB-5FUExample 3 - Preparation of O 2 MB-Rose Bengal and O 2 MB-5FU Conjugates

Насыщенные растворы 5 (91,2 мМ) и 6 (0,61 мМ) получали в 0,5% растворе ДМСО в ФСБ (рН 7,4±0,1). Аликвоту 0,3 мл данных исходных растворов затем добавляли отдельно к 1 мкл двух суспензий авидина, функционализированного PFBMB (1×109 МП/мл) и содержимое перемешивают, встряхивая в течение 15 минут. Затем суспензии центрифугировали (900 об/мин) в течение 5 мин, а конъюгаты MB выделяли в виде молочной суспензии, плавающей поверх раствора. Раствор удалили и заменяли еще 0,3 мл исходного раствора, содержащего либо 5 или 6, и повторили стадии смешивания/центрифугирования. Затем суспензии MB промывали ФСБ (5 мл), центрифугировали (900 об./мин) в течение 5 минут и переносили MB в чистую центрифужную пробирку. Данную процедуру промывки снова повторяли и PFBMB-RB и изолированные конъюгаты PFBMB-5FU помещали в стеклянный флакон. Затем конъюгаты PFBMB-RB и PFBMB-5FU затем барботировали газообразным кислородом в течение 2 мин, и в полученные конъюгаты O2MB-RB и O2MB-5FU смешивали вместе в соотношении 1:3,25 для получения конечной суспензии, содержащей 6,8×107 МП/мл с 90,8 мкМ RB и 440 мкМ 5-FU.Saturated solutions 5 (91.2 mM) and 6 (0.61 mM) were prepared in 0.5% DMSO in PBS (pH 7.4 ± 0.1). A 0.3 ml aliquot of these stock solutions was then added separately to 1 μl of two suspensions of PFBMB-functionalized avidin (1×10 9 MP/ml) and the contents were mixed by shaking for 15 minutes. The suspensions were then centrifuged (900 rpm) for 5 min and the MB conjugates were isolated as a milky suspension floating on top of the solution. The solution was removed and replaced with another 0.3 ml stock solution containing either 5 or 6 and the mixing/centrifugation steps repeated. The MB suspensions were then washed with PBS (5 ml), centrifuged (900 rpm) for 5 minutes, and the MB was transferred to a clean centrifuge tube. This washing procedure was repeated again and PFBMB-RB and isolated PFBMB-5FU conjugates were placed in a glass vial. The PFBMB-RB and PFBMB-5FU conjugates were then sparged with oxygen gas for 2 min, and the resulting O 2 MB-RB and O 2 MB-5FU conjugates were mixed together at a ratio of 1:3.25 to obtain a final suspension containing 6, 8×10 7 MP/ml with 90.8 μM RB and 440 μM 5-FU.

Данную смесь O2MB-RB / O2MB-5FU применили непосредственно в экспериментах in vitro и in vivo, описанных в данном документе.This O 2 MB-RB/O 2 MB-5FU mixture was used directly in the in vitro and in vivo experiments described herein.

Пример 4 - Получение конъюгатов O2MB-IR820Example 4 - Preparation of MB-IR820 O 2 conjugates

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Схема 2 (а) Синтез биотин-функционализированного красителем, поглощающим в области NIR (9). (b) Схематическое изображение конъюгата МВ-9, используемого в экспериментах визуализации.Scheme 2 (a) Synthesis of biotin-functionalized dye absorbing in the NIR region (9). (b) Schematic representation of the MB-9 conjugate used in the imaging experiments.

Синтез 2-((Е)-2-((Е)-2-((4-аминофенил)тио)-3-((Е)-2-(1,1-диметил-3-(4-сульфобутил)-1Н-бензо[е]индол-2(3H)-илиден)этилиден)циклогекс-1-ен-1-ил)винил)-1,1-диметил-3-(4-сульфобутил)-1Н-бензо[е]индол-3-ия (8):Synthesis of 2-((E)-2-((E)-2-((4-aminophenyl)thio)-3-((E)-2-(1,1-dimethyl-3-(4-sulfobutyl)- 1H-benzo[e]indole-2(3H)-ylidene)ethylidene)cyclohex-1-en-1-yl)vinyl)-1,1-dimethyl-3-(4-sulfobutyl)-1H-benzo[e] indole-3-ia (8):

Соединение 7 получили, используя следующую литературную методику (James et al., Evaluation of Polymethine Dyes as Potential Probes for Near Infrared Fluorescence Imaging of Tumors: Part - 1. Theranostics. 2013, 3(9), 692-702). 4-Аминотиофенол (0,63 г, 5 ммоль) растворили в безводном ДМФА (50 мл) в атмосфере N2. К указанному раствору прибавили 7 (0,6 г, 0,7 ммоль) и смесь перемешивали в течение 18 ч при комнатной температуре. Ход течения реакции контролировали с помощью ТСХ (Merck Silica 60, HF 254, используя 25% МеОН/ДХМ в качестве подвижной фазы). ДМФА удалили при пониженном давлении и остаток повторно растворили в ДМФА (5 мл) и высадили в осадок с помощью Et2O (15 мл). Твердый продукт отфильтровали, промыли Et2O (30 мл) и очистили с помощью колоночной хроматографии (силикагель, 60-120 меш), используя МеОН-ДХМ (1:3) в качестве элюирующего агента. Продукт (230 мг, 4,8%) выделили в виде красновато-коричневый полутвердого вещества. Данное соединение не было стабильным и непосредственно использовалось на следующей стадии.Compound 7 was prepared using the following literature procedure (James et al., Evaluation of Polymethine Dyes as Potential Probes for Near Infrared Fluorescence Imaging of Tumors: Part - 1. Theranostics. 2013, 3(9), 692-702). 4-Aminothiophenol (0.63 g, 5 mmol) was dissolved in anhydrous DMF (50 ml) under N 2 atmosphere. To this solution was added 7 (0.6 g, 0.7 mmol) and the mixture was stirred for 18 hours at room temperature. The progress of the reaction was monitored by TLC (Merck Silica 60, HF 254 using 25% MeOH/DCM as mobile phase). DMF was removed under reduced pressure and the residue was redissolved in DMF (5 ml) and precipitated with Et 2 O (15 ml). The solid was filtered off, washed with Et 2 O (30 ml) and purified by column chromatography (silica gel, 60-120 mesh) using MeOH-DCM (1:3) as eluting agent. The product (230 mg, 4.8%) was isolated as a reddish brown semi-solid. This compound was not stable and was directly used in the next step.

1Н ЯМР (500 МГц, MeOH-d4): 8,96-8,93 (m, 2Н, Ar-СН), 8,81-8,78 (m, 2Н, Ar-СН), 8,09-8,07 (m, 2Н, Ar-СН), 7,90-7,89 (m, 6Н, Ar-СН), 7,57-7,51 (m, 4Н, Ar-СН), 7,38 (brs, 2Н, NH2), 7,38-7,28 (m, 2Н, Ar-СН), 6,34-6,31 (m, 2Н, СН X 2), 4,23 (brs, 4Н, СН X 2, СН2), 2,87-2,80 (m, 8Н, СН2 Х 4), 1,98-1,91 (m, 10Н, СН2 X 5), 1,70 (s, 12Н, СН3 X 4). 1 H NMR (500 MHz, MeOH-d 4 ): 8.96-8.93 (m, 2H, Ar-CH), 8.81-8.78 (m, 2H, Ar-CH), 8.09 -8.07 (m, 2H, Ar-CH), 7.90-7.89 (m, 6H, Ar-CH), 7.57-7.51 (m, 4H, Ar-CH), 7, 38 (brs, 2H, NH 2 ), 7.38-7.28 (m, 2H, Ar-CH), 6.34-6.31 (m, 2H, CH X 2 ), 4.23 (brs, 4H, CH X 2, CH 2 ), 2.87-2.80 (m, 8H, CH 2 X 4), 1.98-1.91 (m, 10H, CH 2 X 5), 1.70 ( s, 12H, CH 3 X 4).

13С ЯМР (125 МГц, dmso-d6): 173,4, 170,2, 150,1, 148,4, 143,7, 144,6, 142,7, 134,3, 133,9, 132,4, 128,0, 126,1, 126,2, 125,5, 125,7, 117,5, 115,4, 104,7, 61,8, 59,3, 49,4, 48,9, 46,8, 30,2, 28,6, 26,8, 26,9, 25,2, 21,0. 13 C NMR (125 MHz, dmso-d 6 ): 173.4, 170.2, 150.1, 148.4, 143.7, 144.6, 142.7, 134.3, 133.9, 132 .4, 128.0, 126.1, 126.2, 125.5, 125.7, 117.5, 115.4, 104.7, 61.8, 59.3, 49.4, 48.9 , 46.8, 30.2, 28.6, 26.8, 26.9, 25.2, 21.0.

ЭСИ-МС рассчитано для C52H58N3O6S3Na2 + = 961,1, найдено 960,3.ESI-MS calculated for C 52 H 58 N 3 O 6 S 3 Na 2 + = 961.1, found 960.3.

Синтез 2-((Е)-2-((Е)-3-((Е)-2-(1,1-диметил-3-(4-сульфобутил)-1Н-бензо[е]индол-2(3H)-илиден)этилиден)-2-((4-(5-(2-оксогексагидро-1Н-тиено[3,4-d]имидазол-4-ил)пентанамидо)фенил)тио)циклогекс-1-ен-1-ил)винил)-1,1-диметил-3-(4-сульфобутил)-1Н-бензо[е]индол-3-ия (9):Synthesis of 2-((E)-2-((E)-3-((E)-2-(1,1-dimethyl-3-(4-sulfobutyl)-1H-benzo[e]indole-2(3H )-ylidene)ethylidene)-2-((4-(5-(2-oxohexahydro-1H-thieno[3,4-d]imidazol-4-yl)pentanamido)phenyl)thio)cyclohex-1-en-1 -yl)vinyl)-1,1-dimethyl-3-(4-sulfobutyl)-1H-benzo[e]indol-3-ium (9):

Соединение 8 (100 мг, 0,1 ммоль) прибавили к перемешивающемуся раствору 1 (40,9 мг, 0,12 ммоль) в безводном ДМФА (50 мл), к которому прибавили каталитическое количество триэтиламина. Раствор перемешивали при комнатной температуре в течение 5 ч. Реакционную смесь прибавили к эфиру (100 мл) и содержимое перемешивали в течение 30 мин. Осадок собрали фильтрованием и очищали препаративной ТСХ с использованием МеОН : ДХМ (1:4) в качестве элюирующего агента и продукт выделили в виде зеленого порошка. Выход = 21 мг, 18,4%.Compound 8 (100 mg, 0.1 mmol) was added to a stirred solution of 1 (40.9 mg, 0.12 mmol) in anhydrous DMF (50 ml) to which was added a catalytic amount of triethylamine. The solution was stirred at room temperature for 5 hours. The reaction mixture was added to ether (100 ml) and the contents were stirred for 30 minutes. The precipitate was collected by filtration and purified by preparative TLC using MeOH:DCM (1:4) as eluting agent and the product was isolated as a green powder. Yield = 21 mg, 18.4%.

1Н ЯМР (500 МГц, MeOH-d4): 8,77 (d, J=7,8 Hz, 2H, Ar-СН), 8,2l (d, J=7,5 Hz, 2H, Ar-CH), 8,03-7,99 (m, 2H, Ar-CH), 7,73 (d, J=7,5 Hz, 2H, Ar-CH), 7,60-7,57 (m, 2H, Ar-CH), 7,47-7,44 (m, 2H, Ar-CH), 7,20-7,17 (m, 2H, Ar-CH), 7,16 (d, J=12 Hz, 1H, CH), 6,89-6,83 (m, 2H, Ar-CH), 6,58 (d, J=12 Hz, 1H, CH), 6,42 (brs, 1H, NH), 6,36 (brs, 2H, NH X 2), 4,29-4,27 (m, 6H, CH X 2, NCH2), 4,10 (brs, 2H, -CH2), 3,14-3,06 (m, 3H, CH, CH2), 2,80-2,74 (m, 4H, CH2 X 2), 2,57-2,48 (m, 4H, CH2 X 2), 2,19-2,16 (m, 2H, CH2), 1,88-1,59 (m, 2H, CH2), 1,76 (s, 12H, CH3 X 4), 1,59-1,57 (m, 2H, CH2), 1,48-1,28 (m, 12H, CH2 X 6). 1 H NMR (500 MHz, MeOH-d 4 ): 8.77 (d, J=7.8 Hz, 2H, Ar-CH), 8.2l (d, J=7.5 Hz, 2H, Ar- CH), 8.03-7.99 (m, 2H, Ar-CH), 7.73 (d, J=7.5 Hz, 2H, Ar-CH), 7.60-7.57 (m, 2H, Ar-CH), 7.47-7.44 (m, 2H, Ar-CH), 7.20-7.17 (m, 2H, Ar-CH), 7.16 (d, J=12 Hz, 1H, CH), 6.89-6.83 (m, 2H, Ar-CH), 6.58 (d, J=12 Hz, 1H, CH), 6.42 (brs, 1H, NH) , 6.36 (brs, 2H, NH X 2 ), 4.29-4.27 (m, 6H, CH X 2, NCH 2 ), 4.10 (brs, 2H, -CH 2 ), 3.14 -3.06 (m, 3H, CH, CH 2 ), 2.80-2.74 (m, 4H, CH 2 X 2), 2.57-2.48 (m, 4H, CH 2 X 2) , 2.19-2.16 (m, 2H, CH 2 ), 1.88-1.59 (m, 2H, CH 2 ), 1.76 (s, 12H, CH 3 X 4), 1.59 -1.57 (m, 2H, CH 2 ), 1.48-1.28 (m, 12H, CH 2 X 6).

13C ЯМР (125 МГц, dmso-d6): 177,5, 174,3, 169,9, 166,2, 152,5, 150,2, 148,0, 145,3, 144,8, 140,7, 134,8, 132,6, 131,3, 130,0, 128,5, 126,3, 124,7, 120,1, 116,8, 114,8, 102,5, 64,0, 62,3, 60,1, 54,9, 50,1, 48,6, 48,1, 42,2, 36,7, 32,8, 30,2, 28,4, 28,3, 26,9, 26,0, 24,5, 22,8. 13 C NMR (125 MHz, dmso-d 6 ): 177.5, 174.3, 169.9, 166.2, 152.5, 150.2, 148.0, 145.3, 144.8, 140 .7, 134.8, 132.6, 131.3, 130.0, 128.5, 126.3, 124.7, 120.1, 116.8, 114.8, 102.5, 64.0 , 62.3, 60.1, 54.9, 50.1, 48.6, 48.1, 42.2, 36.7, 32.8, 30.2, 28.4, 28.3, 26 .9, 26.0, 24.5, 22.8.

ЭСИ-МС рассчитано для C62H72N5O8S4 + = 1142,4 (протонированная форма, М+), найдено 1143,4.ESI-MS calculated for C 62 H 72 N 5 O 8 S 4 + = 1142.4 (protonated form, M + ), found 1143.4.

Получение конъюгатов O2MB-IR820:Obtaining conjugates O 2 MB-IR820:

Функционализированный биотином IR-820 (9) был прикреплен к поверхности O2MB, следуя методике описанной выше для 5-FU и бенгальского розового. [MB]=2,6×108; [9]=280 мкМ.Biotin-functionalized IR-820 (9) was attached to the O 2 MB surface following the procedure described above for 5-FU and Rose Bengal. [MB]=2.6×10 8 ; [9]=280 μM.

Пример 5 - Опосредованное ультразвуком высвобождение O2 из O2MBExample 5 - Ultrasound mediated release of O 2 from O 2 MB

0,5 мл суспензии O2MB (1×108), полученного в Примере 1, прибавили к дегазированному ФСБ (рН 7,4±0,1) (4,5 мл). Уровень растворенного кислорода в данном растворе измеряли в течение периода 20 мин с 2 мин интервалами, используя измеритель растворенного кислорода. Ультразвук применяли через 4,5 мин в течение 1 мин, используя частоту 1 МГц, плотность мощности ультразвука 3,0 Вт⋅см-2 и цикл работы 50% (частота импульса =100 Гц). Контрольные эксперименты с использованием PFBMB также выполняли по той же методике.0.5 ml of the suspension O 2 MB (1×10 8 ) obtained in Example 1 was added to degassed PBS (pH 7.4±0.1) (4.5 ml). The level of dissolved oxygen in this solution was measured over a period of 20 min at 2 min intervals using a dissolved oxygen meter. Ultrasound was applied after 4.5 minutes for 1 minute using a frequency of 1 MHz, an ultrasound power density of 3.0 Wcm -2 and a duty cycle of 50% (pulse frequency = 100 Hz). Control experiments using PFBMB were also performed according to the same procedure.

Если O2MB должны быть успешным в качестве носителя для доставки кислорода in vivo, важно, чтобы газовый обмен между сердцевиной MB и кровью был минимизирован до тех пор, пока MB не подвергнется воздействию ультразвука на целевом участке. Время полужизни коммерчески доступных MB колеблется от 0,97 мин у мужчин до 1,23 мин у женщин. Поэтому важно, чтобы O2MB могли сохранять свой кислород в течение по меньшей мере указанного периода времени в ситуациях, когда может существовать градиент диффузии кислорода. В попытке имитировать такой сценарий, O2MB (0,5 мл, 1×108) прибавили к 4,5 мл дегазированного ФСБ (рН 7,4±0,1) в стеклянном флаконе и содержимое периодически перемешивали при 37°C. Поскольку O2MB плавали в верхней части раствора ФСБ, они находились в прямом контакте с воздухом в свободном пространстве открытого флакона. Количество растворенного O2 в растворе ФСБ определяли, используя измеритель растворенного кислорода и измеряли в течение 4,5 мин до и 14,5 мин после обработки ультразвуком. В качестве контроля, также провели эксперименты с использованием PFBMB. Результаты изображены на Фиг. 5 и иллюстрируют, что O2MB эффективно удерживают свой O2 до разрушения при помощи внешнего ультразвука, при котором уровень растворенного кислорода увеличивается более чем на 40% через пять минут после облучения. Напротив, уровень растворенного кислорода в контрольном эксперименте PFBMB увеличился на около 20% через 1 мин после воздействия ультразвука, а затем уменьшился до 5% через пять минут после воздействия ультразвука. Мы считаем, что указанное первоначальное увеличение растворенного O2 в контрольном препарате было вызвано опосредованным ультразвуком перемешиванием жидкости в измерительной камере. Тем не менее, результаты показывают, что O2MB эффективно удерживают кислород и воздействие ультразвука приводит к увеличению растворенного кислорода, который поддерживается в течение относительно длительного периода времени в данной системе. Мы полагаем, что указанные временные рамки как удержания, так и высвобождения, опосредованного ультразвуком, позволили бы иметь достаточное время, чтобы обеспечить возможность нацеливания микропузырьков и их газовой нагрузки на конкретный анатомический участок и обеспечить увеличение концентрации растворенного кислорода в микроокружении ткани, которое было бы достаточным для поддержания повышенного уровня ROS во время SDT.If MB O 2 is to be successful as a carrier for in vivo oxygen delivery, it is important that gas exchange between the MB core and blood be minimized until the MB is sonicated at the target site. The half-life of commercially available MBs ranges from 0.97 minutes in men to 1.23 minutes in women. Therefore, it is important that the O 2 MB be able to retain their oxygen for at least the specified time period in situations where an oxygen diffusion gradient may exist. In an attempt to mimic such a scenario, O 2 MB (0.5 ml, 1×10 8 ) was added to 4.5 ml of degassed PBS (pH 7.4±0.1) in a glass vial and the contents were stirred intermittently at 37°C. Because O 2 MB floated on top of the PBS solution, they were in direct contact with the air in the headspace of the open vial. The amount of dissolved O 2 in the PBS solution was determined using a dissolved oxygen meter and measured 4.5 minutes before and 14.5 minutes after sonication. As a control, experiments were also carried out using PFBMB. The results are shown in Fig. 5 and illustrate that O 2 MB effectively retain their O 2 until destroyed by external ultrasound, in which the level of dissolved oxygen increases by more than 40% five minutes after irradiation. In contrast, the level of dissolved oxygen in the control PFBMB experiment increased by about 20% 1 min after sonication and then decreased to 5% 5 minutes after sonication. We believe that this initial increase in dissolved O 2 in the control preparation was caused by ultrasonic-mediated agitation of the liquid in the measurement chamber. However, the results show that O 2 MB is effective at retaining oxygen and sonication leads to an increase in dissolved oxygen, which is maintained for a relatively long period of time in this system. We believe that the specified time frames for both retention and release mediated by ultrasound would allow sufficient time to allow targeting of microbubbles and their gas load to a specific anatomical site and provide an increase in the concentration of dissolved oxygen in the tissue microenvironment that would be sufficient. to maintain elevated ROS levels during SDT.

Пример 6 - Эксперименты для определения цитотоксичности in vitroExample 6 In Vitro Cytotoxicity Experiments

Клеточные линии первичных панкреатических аденокарциномы человека MIA РаСа-2 и PANC-1 хранили в в среде Игла в модификации Дульбекко, тогда как клетки ВхРС-3 хранили в среде RPMI-1640, ко всем из которых были прибавлена добавка 10% (об./об.) фетальной бычьей сыворотки в увлажненной атмосфере 5% CO2 при 37°C. Данные клеточные линии высевали в лунки 96-луночного планшета с концентрацией 5×103 клеток на лунку и инкубировали в течение 21 h при 37°C в увлажненной 5% CO2 атмосфере до того, как были перенесены в гипоксическую камеру при 37°C (O2/CO2/N2, 0,1:5:94,9 об./об./об.) в течение 3 ч (это предназначено для имитации гипоксических состояний, обнаруженных в опухолевом участке). Затем среду удаляли из каждой лунки и заменяли на O2MB-RB (50 мкл, 5 мкМ RB) и O2MB-5FU (50 мкл, 100 мкМ 5FU) конъюгаты. Затем индивидуальные лунки обрабатывали ультразвуком, полученным с помощью сонопоратора Sonorel SP100 (30 сек, частота = 1 МГц, плотность мощности ультразвука = 3,0 Вт⋅см-2, цикл работы = 50% с частотой повторения импульса = 100 Гц). Клетки выдерживали в гипоксической среде еще в течение 3 часов до того, как раствор для обработки удалили, клетки промыли ФСБ и прибавили свежую среду (200 мкл на лунку). Затем планшеты инкубировали в среде с нормальным содержанием кислорода (т.е. увлажненной атмосфере 5% CO2 при 37°C) в течение дополнительных 21 часа до того, как жизнеспособность клеток определяли, используя МТТ-тест (McHale et al., Cancer Lett 1988; 41,315-21). Аналогичная процедура повторялась только для несущей среды, гемцитабина (препарат, одобренный для использования при лечении рака поджелудочной железы), 5-FU, O2MB-5FU+US, O2MB-RB+US и смеси O2MB-RB / O2MB-5FU - US. Bo всех экспериментах использовали количество RB, 5-FU и гемцитабина равное5 мкМ, 100 мкМ и 100 мкМ соответственно. Все группы также повторяли с использованием конъюгатов PFBMB с таким же количеством прикрепленного RB или 5-FU.Primary human pancreatic adenocarcinoma cell lines MIA PaCa-2 and PANC-1 were stored in Dulbecco's Modified Eagle's medium, while BxPC-3 cells were stored in RPMI-1640 medium, all supplemented with 10% (v/v .) fetal bovine serum in a humidified atmosphere of 5% CO 2 at 37°C. These cell lines were seeded in the wells of a 96-well plate at a concentration of 5×10 3 cells per well and incubated for 21 h at 37°C in a humidified 5% CO 2 atmosphere before being transferred to a hypoxic chamber at 37°C ( O 2 /CO 2 /N 2 , 0.1:5:94.9 v/v/v) for 3 hours (this is intended to mimic the hypoxic conditions found in the tumor site). Media was then removed from each well and replaced with O 2 MB-RB (50 μl, 5 μM RB) and O 2 MB-5FU (50 μl, 100 μM 5FU) conjugates. Individual wells were then sonicated with a Sonorel SP100 sonoporator (30 sec, frequency = 1 MHz, sonic power density = 3.0 Wcm -2 , duty cycle = 50% with pulse repetition rate = 100 Hz). The cells were kept in a hypoxic environment for an additional 3 hours before the treatment solution was removed, the cells were washed with PBS and fresh medium (200 μl per well) was added. The plates were then incubated in a normal oxygen environment (i.e. a humidified atmosphere of 5% CO 2 at 37° C.) for an additional 21 hours before cell viability was determined using the MTT assay (McHale et al., Cancer Lett 1988; 41,315-21). A similar procedure was repeated only for vehicle, gemcitabine (a drug approved for use in the treatment of pancreatic cancer), 5-FU, O 2 MB-5FU+US, O 2 MB-RB+US, and O 2 MB-RB/O mixture. 2MB -5FU - US. Bo all experiments used the amount of RB, 5-FU and gemcitabine equal to 5 μm, 100 μm and 100 μm, respectively. All groups were also repeated using PFBMB conjugates with the same amount of attached RB or 5-FU.

Результаты, изображенные на Фиг. 6, показывают, что статистически значимое снижение жизнеспособности наблюдалось во всех трех клеточных линиях для клеток, обработанных комбинированной терапией SDT/антиметаболит (т.е. O2MB-RB / O2MB-5FU смесь + US) по сравнению с клетками, обработанными либо терапией антиметаболита (т.е. 5-FU, либо гемцитабином). Действительно, статистически значимое снижение жизнеспособности наблюдалось также для клеток, обработанных комбинированной терапией, по сравнению с клетками, обработанными только SDT (т.е. O2MB-RB+US). То, что эффект SDT, наблюдаемый в таких гипоксических условиях, значительно усиливается за счет применения O2MBs было подтверждено путем сравнения разницы в цитотоксичности между смесью O2MB-RB / O2MB-5FU с ультразвуковой обработкой и в противном случае идентичной смесью конъюгатов PFBMB с ультразвуковой обработкой (Фиг. 7). Действительно, статистически значимое (р<0,01) снижение жизнеспособности клеток равное более 20% наблюдали для всех трех клеточных линий, обработанных конъюгатами О2МВ по сравнению с конъюгатами PFBMB. В совокупности результаты, изображенные на Фиг. 6 и 7, четко показывают преимущества, получаемые при сочетании SDT с терапией антиметаболита, особенно в условиях гипоксической среды, когда O2MBs может обеспечить дополнительный О2 для улучшения эффекта SDT.The results depicted in Fig. 6 show that a statistically significant decrease in viability was observed in all three cell lines for cells treated with SDT/antimetabolite combination therapy (i.e. O 2 MB-RB/O 2 MB-5FU mixture + US) compared to cells treated with either antimetabolite therapy (i.e. 5-FU or gemcitabine). Indeed, a statistically significant reduction in viability was also observed for cells treated with combination therapy compared to cells treated with SDT alone (ie, O 2 MB-RB+US). That the effect of SDT observed under such hypoxic conditions is significantly enhanced by the application of O 2 MBs was confirmed by comparing the difference in cytotoxicity between the sonicated O 2 MB-RB/O 2 MB-5FU mixture and the otherwise identical conjugate mixture. PFBMB with ultrasonic treatment (Fig. 7). Indeed, a statistically significant (p<0.01) decrease in cell viability of more than 20% was observed for all three cell lines treated with O 2 MB conjugates compared to PFBMB conjugates. Taken together, the results depicted in FIG. 6 and 7 clearly show the benefits of combining SDT with antimetabolite therapy, especially in hypoxic environments where O 2 MBs can provide additional O 2 to improve the effect of SDT.

Пример 7 - Эксперименты для определения цитотоксичности in vivoExample 7 In Vivo Cytotoxicity Experiments

Клетки ВхРс-3 хранили в среде RPI-1640 с добавкой 10% фетального сывороточного альбумина, как указано выше. Клетки (1×106) были повторно суспендировали в 100 мкл Matrigel® и имплантировали сзади в спинку самок мышей Balb/c SCID (С.В-17/IcrHan®Hsd-Prkdcscid). Образование опухолей происходило через около 2 недели после имплантации, и измерения опухоли проводили через день с помощью циркулей. Как только опухоли достигли среднего объема 218 мм3, рассчитывали по геометрическому среднему диаметру с использованием уравнения объема опухоли = 4πR3/3, животные были случайным образом распределены на 10 групп (n=4). После введения анестезии (внутрибрюшинная инъекция Hypnorm/Hypnovel), 100 мкл смеси ФСБ, содержащей O2MB-RB (MB=1,6×107, [RB]=90,8 мкМ) и O2MB-5FU (MB=5,2×107, [5FU]=440 мкМ) вводили с помощью инъекции непосредственно в каждую опухоль. Внутриопухолевую инъекцию выбирали в качестве пути введения, чтобы исключить экспериментальные изменения, вызванные фармакокинетическим поведением платформы. При необходимости опухоли затем обрабатывали ультразвуком в течение 3,5 мин при частоте ультразвука 1 МГц, плотности мощности ультразвука равной 3,5 Вт⋅см-2 (ISATP; пространственный средний временной пик) и используя цикл работы 30% при повторении частоте повторения пульса равной 100 Гц. Дополнительные группы лечения включали (i) без лекарственного средства; (ii) только конъюгат O2MB-RB ± обработку ультразвуком; и (iii) только конъюгат O2MB-5FU ± обработку ультразвуком. Также выполняли обработку только гемцитабином (440 мкМ) и 5-FU (440 мкМ). После обработки животным разрешалось выходить из анестезии, а объем опухоли и массу тела регистрировали ежедневно в течение девяти дней. Увеличение % объема опухоли было рассчитано с использованием измерений предварительной обработки для каждой группы.BxPc-3 cells were stored in RPI-1640 medium supplemented with 10% fetal serum albumin as above. Cells (1×10 6 ) were resuspended in 100 μl of Matrigel® and implanted in the dorsum of female Balb/c SCID (C.B-17/IcrHan®Hsd-Prkdcscid) mice. Tumor formation occurred about 2 weeks after implantation, and tumor measurements were taken every other day using calipers. Once the tumors reached a mean volume of 218 mm 3 , calculated from the geometric mean diameter using the equation for tumor volume = 4πR 3 /3, animals were randomly assigned to 10 groups (n=4). After administration of anesthesia (intraperitoneal injection of Hypnorm/Hypnovel), 100 µl of PBS mixture containing O 2 MB-RB (MB=1.6×10 7 , [RB]=90.8 µM) and O 2 MB-5FU (MB= 5.2×10 7 , [5FU]=440 μM) was injected directly into each tumor. Intratumoral injection was chosen as the route of administration to exclude experimental changes caused by the pharmacokinetic behavior of the platform. If necessary, the tumors were then sonicated for 3.5 min at an ultrasound frequency of 1 MHz, an ultrasound power density of 3.5 W⋅cm -2 (I SATP ; spatial mean temporal peak) and using a 30% duty cycle while repeating the pulse rate equal to 100 Hz. Additional treatment groups included (i) no drug; (ii) MB-RB O 2 conjugate only ± sonication; and (iii) MB-5FU O 2 conjugate only ± sonicated. Treatment with only gemcitabine (440 μM) and 5-FU (440 μM) was also performed. After treatment, the animals were allowed to emerge from anesthesia, and tumor volume and body weight were recorded daily for nine days. The % tumor volume increase was calculated using pretreatment measurements for each group.

Объем опухоли измеряли ежедневно в течение 9 дней и % изменения объема опухоли для каждой группы в зависимости от времени. Для удобства интерпретации только результаты шести из десяти групп изображены на Фиг. 8а. Данные результаты свидетельствуют о резком снижении объема опухоли у мышей, получавших комбинированную терапию SDT/антиметаболит по сравнению с одной только терапией гемцитабином или 5-FU. Действительно, через 9 дней после обработки опухоли у мышей, получавших только гемцитабин или 5-FU, выросли на 125,1 и 123,3% соответственно, тогда как опухоли, обработанные смесью O2MB-RB / O2MB-5FU+US выросли всего на 29,1% по сравнению с первоначальным начальным объемом за тот же период времени. Кроме того, было также статистически значимое уменьшение объема опухоли для опухолей, обработанных комбинированной терапией SDT / 5-FU (т.е. смесью O2MB-RB / O2MB-5FU+US) по отношению к одной обработке SDT только (т.е. O2MB-RB+US) с опухолями в среднем на 30,2% меньше, чем через 9 дней после обработки. Анализ средней массы тела (Фиг. 8b) для животных в каждой из групп не показал заметных уменьшений в течение эксперимента, предполагая, что обработка не вызывала каких-либо острых побочных эффектов.Tumor volume was measured daily for 9 days and % change in tumor volume for each group as a function of time. For ease of interpretation, only the results of six of the ten groups are depicted in FIG. 8a. These results demonstrate a dramatic reduction in tumor volume in mice treated with SDT/antimetabolite combination therapy compared to gemcitabine or 5-FU therapy alone. Indeed, 9 days post-treatment, tumors in mice treated with gemcitabine or 5-FU alone grew by 125.1% and 123.3%, respectively, while tumors treated with O 2 MB-RB/O 2 MB-5FU+US increased by only 29.1% compared to the original initial volume over the same time period. In addition, there was also a statistically significant decrease in tumor volume for tumors treated with SDT/5-FU combination therapy (i.e., MB-RB O 2 /MB-5FU+US O 2 mixture) relative to SDT treatment alone (t .e O 2 MB-RB+US) with tumors on average 30.2% less than 9 days after treatment. Analysis of mean body weight (FIG. 8b) for animals in each of the groups showed no significant reductions over the course of the experiment, suggesting that the treatment did not cause any acute side effects.

В данных экспериментах гемцитабин вводили в виде внутриопухолевой инъекции при концентрации 0,264 мг/кг, чтобы обеспечить прямое молярное сравнение с использованным количеством 5-FU (440 мкМ). Несмотря на то, что это количество доставлялось непосредственно в опухоль, оно значительно меньше, чем нормальная системная доза гемцитабина (120 мг/кг) использованная для мышей.In these experiments, gemcitabine was administered as an intratumoral injection at a concentration of 0.264 mg/kg to allow a direct molar comparison with the amount of 5-FU used (440 μM). Although this amount was delivered directly to the tumor, it is significantly less than the normal systemic dose of gemcitabine (120 mg/kg) used in mice.

Чтобы сравнить эффективность комбинированной терапии SDT/5-FU по сравнению с системной терапии гемцитабином, мы обработали мышей, несущих внематочные опухоли ВхРС-3, гемцитабином (120 мг/мг/кг), которым инъекцию вводили внутрибрюшинно (IP) на 0, 3 и 8 день. Объем опухоли измеряли ежедневно, как и раньше, и сравнивали с необработанным контролем животных. Данные результаты (Фиг. 9) показывают, что, хотя объем опухоли в контрольной группе увеличился на около 100%, объем опухоли увеличился на 38% в группе, обработанной гемцитабином, и ни при каких условиях терапия не уменьшила объем опухоли ниже исходного объема опухоли. Напротив, при единичной обработке для комбинированной терапии SDT/5FU (Фиг. 8) объем опухоли уменьшался ниже первоначального объема лечения и оставался таким образом до 6 дней после обработки, тогда как опухоли в группе гемцитабина демонстрировали увеличение объема опухоли на 20% на 6-й день. То, что такой драматический ответ может быть достигнут с применением относительно небольших количеств сенсибилизатора/5-FU и после единичной обработки является чрезвычайно перспективным и предполагает, что целенаправленная доставка таких агентов может обеспечить повышенное терапевтическое преимущество с уменьшенными побочными эффектами.To compare the efficacy of SDT/5-FU combination therapy versus systemic gemcitabine therapy, we treated mice bearing BxPC-3 ectopic tumors with gemcitabine (120 mg/mg/kg) injected intraperitoneally (IP) at 0.3 and Day 8 Tumor volume was measured daily as before and compared with untreated control animals. These results (FIG. 9) show that although the tumor volume in the control group increased by about 100%, the tumor volume increased by 38% in the gemcitabine-treated group, and under no circumstances did the therapy reduce the tumor volume below the initial tumor volume. In contrast, with a single treatment for SDT/5FU combination therapy (Figure 8), tumor volume decreased below the initial treatment volume and remained so until 6 days post-treatment, while tumors in the gemcitabine group showed a 20% increase in tumor volume at day 6. day. That such a dramatic response can be achieved with relatively small amounts of sensitizer/5-FU and after a single treatment is extremely promising and suggests that targeted delivery of such agents may provide increased therapeutic benefit with reduced side effects.

Пример 8 - Визуализации флуоресценции в области ближнего ИК спектра (NIR) in vivo конъюгатов О2МВ-9 с последующим введением IV несущим опухоли мышамExample 8 - In Vivo Near-IR Fluorescence (NIR) Imaging of O 2 MB-9 Conjugates Followed by IV Administration to Tumor Bearing Mice

Голым бестимусным мышам ввели анастезию (внутрибрюшинная инъекция Hypnorm/Hypnovel) и ввели конъюгат O2MB-9 (100 мл) через инъекцию в хвостовую вену. В группе лечения ультразвук (условия, описанные выше в 2,10) были применены к опухолям во время и в течение 3 минут после инъекции, в то время как к опухолям контрольной группы ультразвук не применялось (n=3 в каждой группе). Последующее введение (при t=5 мин и t=10 мин), животных помещали в камеру системы визуализации способом флуоресценции Xenogen IVIS® Lumina, используя набор фильтров ICG (возбуждение: 705-780 нм; эмиссия: 810-885 нм). Данные собирали и проанализировали с использованием пакета программного обеспечения Living Image® версии 2,60. Количественные данные были получены путем рисования интересующей области вокруг опухоли и сравнения флуоресцентного сигнала (фотоны/сек) при t=5 и t=10 мин после введения О2МВ-9 с флуоресцентным сигналом, полученным до введения.Nude athymic mice were anesthetized (intraperitoneal injection of Hypnorm/Hypnovel) and MB-9 O 2 conjugate (100 ml) was administered via tail vein injection. In the treatment group, ultrasound (conditions described above in 2.10) were applied to the tumors during and for 3 minutes after injection, while no ultrasound was applied to the tumors in the control group (n=3 in each group). Following administration (at t=5 min and t=10 min), animals were placed in the Xenogen IVIS® Lumina fluorescence imaging system chamber using an ICG filter set (excitation: 705-780 nm; emission: 810-885 nm). Data was collected and analyzed using the Living Image® software package version 2.60. Quantitative data were obtained by drawing the region of interest around the tumor and comparing the fluorescent signal (photons/sec) at t=5 and t=10 min after injection of O 2 MB-9 with the fluorescent signal obtained before injection.

Пример 9 - Иммуногистохимия и анализ qRT-PCRExample 9 Immunohistochemistry and qRT-PCR Analysis

Мы также были заинтересованы в изучении эффектов комбинированной терапии SDT/5-FU на молекулярном уровне по сравнению с 5-FU-терапией. Для этого опухоли в контрольной группе (то есть не получавшей лечения), группа O2MB-5FU+US (т.е. 5-FU), и группа смесь O2MB-RB / O2MB-5FU смесь + US (т.е. комбинированное лечение) собирали в конце периода мониторинга и подвергали исследованию иммуногистохимии и анализа qRT-PCR.We were also interested in studying the effects of SDT/5-FU combination therapy at the molecular level compared to 5-FU therapy. For this tumor in the control (i.e., untreated) group, the O 2 MB-5FU+US group (i.e., 5-FU), and the O 2 MB-RB/O 2 MB-5FU mixture + US group ( ie combination treatment) were collected at the end of the monitoring period and subjected to immunohistochemistry and qRT-PCR analysis.

Экспрессия HIF1α в опухоли после введения IV О2МВ:Expression of HIF1α in tumors after administration of IV O 2 MB:

Голым бестимусным мышам ввели анастезию (внутрибрюшинная инъекция Hypnorm/Hypnovel) и как PFBMB так и О2МВ (100 мкл) вводили через инъекцию в хвостовую вену (n=3 в каждой группе). Ультразвук (условия, как в 2,10 выше) применили к опухоли во время и в течение 3 минут после IV инъекции и опухоли вырезали через 30 минут. Для Вестерн-блоттингового анализа экспрессии белка HIF-1α общий белок экстрагировали с использованием мочевинного буфера. Первичные мышиные антитела, используемые в данных исследованиях, HIF1α (Millipore, 1:500) и anti-GAPDH (Sigma, 1:1000). Образцы белка подвергали электрофорезу на геле 4-12% TruPAGE® и переносили на нитроцеллюлозные мембраны. Блокирование неспецифического связывания проводили в 5% (мас./об.) бычьем сывороточном альбумине, разведенном в 1х трис-буферном солевом растворе, содержащем 0,05% (об./об.) Твин 20. Мембраны затем инкубировали в соответствующем вторичном козьем антимышиным антителе IgG-HRP (1:10000 исходного раствора). Вторичные антитела были приобретены у Santa Cruz Biotechnology, Гейдельберг, Германия. Денситометрию проводили для количественной оценки экспрессии белка HIF1α, используя GAPDH в качестве стандарта.Nude athymic mice were anesthetized (intraperitoneal injection of Hypnorm/Hypnovel) and both PFBMB and O 2 MB (100 μl) were injected into the tail vein (n=3 in each group). Ultrasound (conditions as in 2.10 above) was applied to the tumor during and within 3 minutes after the IV injection and the tumors were excised 30 minutes later. For Western blot analysis of HIF-1α protein expression, total protein was extracted using urea buffer. The primary mouse antibodies used in these studies are HIF1α (Millipore, 1:500) and anti-GAPDH (Sigma, 1:1000). Protein samples were electrophoresed on a 4-12% TruPAGE® gel and transferred to nitrocellulose membranes. Non-specific binding blocking was performed in 5% (w/v) bovine serum albumin diluted in 1x Tris buffered saline containing 0.05% (v/v) Tween 20. The membranes were then incubated in the appropriate secondary goat anti-mouse IgG-HRP antibody (1:10,000 stock solution). Secondary antibodies were purchased from Santa Cruz Biotechnology, Heidelberg, Germany. Densitometry was performed to quantify HIF1α protein expression using GAPDH as a standard.

Характеризация иммунного ответа:Characterization of the immune response:

Для характеристики иммунного ответа в тканях, подвергнутых терапии, экспрессию белка Bcl3 и Bcl2 исследовали с использованием иммуногистохимии в образцах тканей, собранных в конце периода мониторинга. Иммуногистохимическая (IHC) оценка белков Bcl2 и Bcl3 проводилась на парафиновых срезах. Образцы ткани, вложенные в парафин, были отрезаны до толщины 4 мкм с использованием микротома Leica RM2235 (Leica Biosystems Ltd., Ньюкасл) и исследовали на предметном стекле с покрытием. Анализ IHC для Bcl2 (клон: BCL-2/100/D5) и Bcl3 (клон: 1Е8) разбавили 1:200 и 1:150, соответственно. Оба антитела были мышиными антителами, полученными от Leica Biosystems. Иммуноокрашивание проводили с использованием автоматизированной системы Bond-Max (Leica Biosystems Ltd., Ньюкасл), используя адаптированное высокотемпературное демаскирование антигена со связывающим раствором для демаскировки антигена 2 (на основе ЭДТА рН 9,0) в течение 30 мин. Активность эндогенной пероксидазы блокировали с использованием 0,3% перекиси водорода в течение 5 мин. Гистологические образцы инкубировали с первичным антителом в течение 15 мин при комнатной температуре, а предметные стекла инкубировали с кроличьим антимышиным антителом в течение 8 мин при комнатной температуре. Затем предметные стекла инкубировали с козьим антикроличьим полимерным реагентом в течение 8 мин при комнатной температуре. Реакции были проявлены с использованием набора для определения связывания с очищенным полимером и с последующим проявлением цвета с 3,3'-диаминобензидин тетрагидрохлоридом в виде хромогена в течение 10 мин. Интенсивность иммуногистохимии и оценку показателей проводили в соответствии с Allred et al. (Prognostic и predictive factors in breast cancer by immunohistochemical analysis. 1998, 11 (2): 155-68). Для подтверждения иммуногистохимических исследований экспрессия Bcl3 также изучалась на уровне транскрипции, экспрессию мРНК Bcl3 измеряли с помощью геннспецифического qRT-PCR с использованием праймеров, перечисленных в Таблице 1:To characterize the immune response in treated tissues, Bcl3 and Bcl2 protein expression was examined using immunohistochemistry in tissue samples collected at the end of the monitoring period. Immunohistochemical (IHC) evaluation of Bcl2 and Bcl3 proteins was performed on paraffin sections. Paraffin-embedded tissue samples were cut to a thickness of 4 µm using a Leica RM2235 microtome (Leica Biosystems Ltd., Newcastle) and examined on a coated slide. IHC analysis for Bcl2 (clone: BCL-2/100/D5) and Bcl3 (clone: 1E8) were diluted 1:200 and 1:150, respectively. Both antibodies were mouse antibodies obtained from Leica Biosystems. Immunostaining was performed using an automated Bond-Max system (Leica Biosystems Ltd., Newcastle) using adapted high temperature antigen demasking with antigen demasking binding solution 2 (based on EDTA pH 9.0) for 30 min. Endogenous peroxidase activity was blocked using 0.3% hydrogen peroxide for 5 minutes. Histological samples were incubated with primary antibody for 15 min at room temperature, and slides were incubated with rabbit anti-mouse antibody for 8 min at room temperature. The slides were then incubated with goat anti-rabbit polymer reagent for 8 minutes at room temperature. Reactions were developed using a purified polymer binding kit followed by color development with 3,3'-diaminobenzidine tetrahydrochloride as chromogen for 10 minutes. Immunohistochemistry intensity and scores were performed according to Allred et al. (Prognostic and predictive factors in breast cancer by immunohistochemical analysis. 1998, 11 (2): 155-68). To confirm immunohistochemical studies, Bcl3 expression was also studied at the transcriptional level, Bcl3 mRNA expression was measured by gene-specific qRT-PCR using the primers listed in Table 1:

Figure 00000012
Figure 00000012

qRT-PCR и анализ был выполнен по ранее опубликованным протоколам (Hamoudi et al., Leukemia, 2010, vol. 24, no. 8, pp. 1487-1497; и Bi et al., Haematologica, 2012, 97, 926-930). Вкратце, РНК была извлечена из микродиссекциированных слайдов с использованием RecoverAll Kit (Life Technologies, Пейсли, Великобритания). Синтез кДНК проводили с использованием Набор для синтеза кДНК Superscript III First Strand (Life Technologies, Пейсли, Великобритания), используя обратный праймер каждого из генов, включая два конститутивных гена; 18S рРНК и β-актин. qRT-PCR была проведена с использованием SYBR Green kit на инструменте CFX96 (BioRad, UK). Цикл qRT-PCR был следующим: 95°C в течение 3 мин, 95°C в течение 10 сек, 60°C в течение 45 сек в течение 40 циклов. Для анализа геометрическое среднее 18S рРНК и β-актина были взяты за единое конститутивное значение. Статистическое сравнение между группами проводилось с использованием двухстороннего ANOVA с ретроспективным анализом Бонферрони.qRT-PCR and analysis was performed according to previously published protocols (Hamoudi et al., Leukemia, 2010, vol. 24, no. 8, pp. 1487-1497; and Bi et al., Haematologica, 2012, 97, 926-930 ). Briefly, RNA was extracted from microdissected slides using the RecoverAll Kit (Life Technologies, Paisley, UK). cDNA synthesis was performed using the Superscript III First Strand cDNA Synthesis Kit (Life Technologies, Paisley, UK) using the reverse primer of each of the genes, including the two constitutive genes; 18S rRNA and β-actin. qRT-PCR was performed using the SYBR Green kit on a CFX96 instrument (BioRad, UK). The qRT-PCR cycle was as follows: 95°C for 3 min, 95°C for 10 sec, 60°C for 45 sec for 40 cycles. For analysis, the geometric mean of 18S rRNA and β-actin was taken as a single constitutive value. Statistical comparison between groups was performed using a two-way ANOVA with Bonferroni post-hoc analysis.

Результаты:Results:

Результаты иммуногистохимии показали, что на уровне белка наблюдали дерегулирование Bcl3 и Bcl2 между обеими группами лечения и контрольной группой. На этом уровне анализа интенсивность и доля Bcl3 были выше в группах контроля и 5FU, но уменьшались в комбинированной группе лечения. Аналогично, экспрессия белка Bcl2 была самой высокой в контрольной группе, уменьшалась в группе 5FU и не определялась в группе, получавшей комбинированное лечения (Фиг. 10). На уровне мРНК аналогичная картина наблюдалась для Bcl3 (Фиг. 11а и 11b) с ΔΔCt, демонстрирующей значительное уменьшение на около 5 и 7 раз для 5FU и групп, получавших комбинированное лечение соответственно относительно контрольной группы (р<0,001). Bcl3 является ключевым элементом пути NF-κВ и участвует в регуляции многих клеточных путей, включая выживаемость, пролиферацию, воспаление и иммунный ответ. Экспрессия и активация Bcl3 были связаны с повышенной клеточной пролиферацией или выживаемостью, зависящей от ткани и типа стимулов. Было показано, что его функция транскрипционного репрессора участвует в регуляции иммунных реакций, а также в развитии и активации иммунных клеток (Wessells et al., J Biol Chem 2004; 279: 49995-50003, и Kuwata et al., Blood 2003; 102: 4123-4129). Тот факт, что экспрессия Bcl3 была дерегулирована, предполагает изменение иммунного ответа, а также сигнализацию выживания и пролиферации клеток. Это было подтверждено тем фактом, что Bcl2, который является важным антиапоптозным геном, был выше в контроле, но его экспрессия значительно уменьшилась после комбинированного лечения. Действительно, экспрессия Bcl2, как известно, регулируется в большинстве первичных опухолей поджелудочной железы (Campani et al., Pathol. 2001, 194(4), 444-450) и было показано, что использование Bcl2-специфической миРНК для снижения его экспрессии обладает антипролиферативным и проапоптотозным эффектом на рост опухоли поджелудочной железы in vitro и in vivo (Ocker et al., Gut, 2005, 54(9), 1298-1308). В последнее время было показано, что G-квадруплекссвязывающее соединение (ММ41), которое проявляет противоопухолевую активность с использованием модели ксенотрансплантата рака поджелудочной железы MIA РаСа-2, снижает уровни Bcl2 на 40% после анализа на уровне белка (Ohnmacht et al., Sci Rep. 2015, 16(5): 11385). В совокупности данные результаты указывают на заметное влияние на клеточные сигнальные пути в результате комбинированной терапии SDT/5-FU и предполагают, что SDT может обеспечить значительное терапевтическое преимущество для пациентов с раком поджелудочной железы при применении вместе с принятыми схемами лечения на основе химиотерапии.Immunohistochemistry results showed that at the protein level, deregulation of Bcl3 and Bcl2 was observed between both treatment groups and the control group. At this level of analysis, the intensity and proportion of Bcl3 were higher in the control and 5FU groups, but decreased in the combined treatment group. Similarly, Bcl2 protein expression was highest in the control group, decreased in the 5FU group, and was not detectable in the combination treatment group (FIG. 10). At the mRNA level, a similar pattern was observed for Bcl3 (FIGS. 11a and 11b) with ΔΔCt showing a significant decrease of about 5 and 7 times for 5FU and combination treatment groups, respectively, relative to the control group (p<0.001). Bcl3 is a key element of the NF-κB pathway and is involved in the regulation of many cellular pathways, including survival, proliferation, inflammation, and immune response. Expression and activation of Bcl3 have been associated with increased cell proliferation or survival, depending on the tissue and type of stimuli. Its transcriptional repressor function has been shown to be involved in the regulation of immune responses and in the development and activation of immune cells (Wessells et al., J Biol Chem 2004; 279: 49995-50003, and Kuwata et al., Blood 2003; 102: 4123-4129). The fact that Bcl3 expression was deregulated suggests an alteration in the immune response as well as signaling cell survival and proliferation. This was confirmed by the fact that Bcl2, which is an important anti-apoptotic gene, was higher in the control, but its expression was significantly reduced after the combined treatment. Indeed, Bcl2 expression is known to be upregulated in most primary pancreatic tumors (Campani et al., Pathol. 2001, 194(4), 444-450) and the use of Bcl2-specific siRNA to reduce its expression has been shown to have an antiproliferative effect. and a pro-apoptotic effect on pancreatic tumor growth in vitro and in vivo (Ocker et al., Gut, 2005, 54(9), 1298-1308). Recently, a G-quadruplex-binding compound (MM41), which exhibits antitumor activity using the MIA PaCa-2 pancreatic cancer xenograft model, has been shown to reduce Bcl2 levels by 40% after analysis at the protein level (Ohnmacht et al., Sci Rep 2015, 16(5): 11385). Taken together, these results indicate a marked effect on cellular signaling pathways from SDT/5-FU combination therapy and suggest that SDT may provide a significant therapeutic benefit for patients with pancreatic cancer when used in conjunction with established chemotherapy-based regimens.

Пример 10 - NIR визуализацияExample 10 - NIR Imaging

Чтобы быть пригодным для перехода к клиническому применению, суспензию МП необходимо вводить внутривенно и разрушать MB на участке опухоли с использованием соответствующих условий ультразвука. Такая стратегия должна усилить локализацию сенсибилизатора/химиотерапевтического агента и увеличить рО2 опухоли на участке опухоли. Чтобы проверить осуществимость такого подхода, биотин-функционализированный цианиновый краситель, поглощающий вблизи инфракрасного спектра (9) применяли в качестве суррогата для RB и 5-FU (Схема 2) - см. Пример 4. Спектры УФ в видимой части спектра и флуоресцентные спектры 9 выявленной абсорбции (750 нм) и максимумы эмиссии (818 нм) в области NIR делают данное соединение идеальным для in vivo визуализации.To be suitable for transition to clinical use, MP suspension must be administered intravenously and MB destroyed at the tumor site using appropriate ultrasound conditions. Such a strategy would enhance localization of the sensitizer/chemotherapeutic agent and increase the pO 2 of the tumor at the tumor site. To test the feasibility of this approach, a biotin-functionalized cyanine dye absorbing near infrared (9) was used as a surrogate for RB and 5-FU (Scheme 2) - see Example 4. UV visible spectra and fluorescence spectra of 9 detected absorption (750 nm) and emission maxima (818 nm) in the NIR region make this compound ideal for in vivo imaging.

Как описано в Примере 4, краситель (9) загружали на поверхность MB после той же процедуры, что и для RB и 5-FU. Затем через хвостовую вену бестимусным голым мышам, несущим эктопированные опухоли Вх-PC3 внутривенно вводили конъюгат O2MB-9 Ультразвук применяли непосредственно к опухоли во время и в течение 3 минут после введения IV. Контрольные эксперименты в отсутствие ультразвука были использованы для сравнительных целей.As described in Example 4, dye (9) was loaded onto the surface of MB following the same procedure as for RB and 5-FU. Nude nude mice carrying ectopic Bx-PC3 tumors were then intravenously injected with MB-9 O 2 conjugate via the tail vein. Ultrasound was applied directly to the tumor during and for 3 minutes after IV administration. Control experiments in the absence of ultrasound were used for comparative purposes.

Изображения на мышах получали до, через 5 и 30 минут после введения, используя систему визуализации всего тела IVIS. Репрезентативные изображения (Фиг. 12а) показывают сильную флуоресценцию опухоли через 30 мин после обработки мышей в группе, обработанной ультразвуком, тогда как мыши в контрольной группе показали незначительную флуоресценцию опухоли, причем большая часть излучения наблюдалась из области печениMice were imaged before, 5 and 30 minutes after administration using the IVIS whole body imaging system. Representative images (Fig. 12a) show strong tumor fluorescence 30 min after treatment of mice in the sonicated group, while mice in the control group showed negligible tumor fluorescence, with most of the radiation observed from the liver region.

Когда интенсивность флуоресценции опухоли измеряли относительно значения предварительной обработки (Фиг. 12b), статистически значимое 7-кратное усиление наблюдали для группы, обработанной ультразвуком, по сравнению с контрольной группой, через 30 мин после обработки (р<0,01). Кроме того, когда вводили О2МВ или PFBMB опухоленесущим животным путем инъекции в хвостовую вену и впоследствии обработанных ультразвуком, белковые экстракты из хирургически вырезанных опухолей выявили значительное снижение Hif-1α в опухолях, обработанных О2МВ (Фиг. 12с). Указанные результаты свидетельствуют о том, что применение ультразвука к опухоли в течение и сразу после введения конъюгата О2МВ-9, способствует стимул-зависимому разрушению MB в сосудистой сети опухоли, что, в свою очередь, облегчает высвобождение как О2 так и полезной нагрузки целевым образом. Конечным результатом является увеличение рО2 опухоли о чем свидетельствует уменьшенная экспрессия белка Hif1α и более высокая концентрация лекарственного средства в опухоли, о чем свидетельствует усиленная флуоресценция (9).When the tumor fluorescence intensity was measured relative to the pretreatment value (FIG. 12b), a statistically significant 7-fold increase was observed for the sonicated group compared to the control group 30 minutes after treatment (p<0.01). In addition, when O 2 MB or PFBMB were administered to tumor bearing animals by tail vein injection and subsequently sonicated, protein extracts from surgically excised tumors revealed a significant decrease in Hif-1α in O 2 MB treated tumors (Fig. 12c). These results suggest that the application of ultrasound to the tumor during and immediately after administration of the O 2 MB-9 conjugate promotes stimulus-dependent destruction of MB in the tumor vasculature, which in turn facilitates the release of both O 2 and payload. purposefully. The end result is an increase in tumor pO 2 as evidenced by decreased Hif1α protein expression and a higher drug concentration in the tumor as evidenced by enhanced fluorescence (9).

Пример 11 - Синтез моноиодо ICG (I2-IR783 или "I2-IRCYDYE")Example 11 - Synthesis of monoiodo ICG (I 2 -IR783 or "I2-IRCYDYE")

Figure 00000013
Figure 00000013

Синтез (4-иодфенил)гидразина (1):Synthesis of (4-iodophenyl)hydrazine (1):

20 г (91,3 ммоль) 4-иоданилина перемешивали с раствором 15 мл концентрированной соляной кислоты и 15 мл воды. Смесь охладили до около -10°C и раствор 12,6 г (182,6 ммоль) NaNO2 в 45 мл воды добавляли по каплям при непрерывном перемешивании. Суспензии давали перемешиваться еще 30 минут, а затем по каплям прибавили ледяной раствор SnCl2,2H2O (67,99 г, 301,3 ммоль в 40 мл концентрированной HCl) поддерживая температуру напри -10°C. Реакционную смесь перемешивали при данной температуре в течение 1,5 ч и при 5°C в течение ночи. Полученный светло-коричневый осадок отфильтровали и три раза промывали водой. Полученную таким образом твердую массу затем перемешивали с насыщенным раствором NaOH в воде (100 мл) и экстрагировали эфиром (200 мл). Эфирный слой промыли водным раствором NaOH, Na2S2O3 и водой. После сушки с MgSO4 (безводный), эфирный слой выпаривали досуха с получением 17,94 г (4-иодфенил)гидразина в виде коричневого порошка. Т.пл.=104-106°C.20 g (91.3 mmol) of 4-iodananiline was stirred with a solution of 15 ml of concentrated hydrochloric acid and 15 ml of water. The mixture was cooled to about -10°C and a solution of 12.6 g (182.6 mmol) NaNO 2 in 45 ml of water was added dropwise with continuous stirring. The suspension was allowed to stir for another 30 minutes and then an ice-cold solution of SnCl 2 ,2H 2 O (67.99 g, 301.3 mmol in 40 ml concentrated HCl) was added dropwise while maintaining the temperature at -10°C, for example. The reaction mixture was stirred at this temperature for 1.5 h and at 5°C overnight. The resulting light brown precipitate was filtered off and washed three times with water. The solid mass thus obtained was then stirred with a saturated solution of NaOH in water (100 ml) and extracted with ether (200 ml). The ether layer was washed with an aqueous solution of NaOH, Na 2 S 2 O 3 and water. After drying with MgSO 4 (anhydrous), the ether layer was evaporated to dryness to give 17.94 g of (4-iodophenyl)hydrazine as a brown powder. mp=104-106°C.

1Н ЯМР (CDCl3): 7,48 (d, J=8,0 Hz, 2H, Ar-CH), 6,62 (d, J=8,0 Hz, 2H, Ar-CH), 5,18 (brs, 1H, NH), 3,55 (brs, 2H, NH2). 1 H NMR (CDCl 3 ): 7.48 (d, J=8.0 Hz, 2H, Ar-CH), 6.62 (d, J=8.0 Hz, 2H, Ar-CH), 5, 18 (brs, 1H, NH), 3.55 (brs, 2H, NH 2 ).

ЭСИ-МС (M+H) найдено = 235,00, рассчитано для C6H7IN2=234,04.ESI-MS (M+H) found = 235.00, calculated for C 6 H 7 IN 2 = 234.04.

Синтез 5-иод-2,3,3-триметил-3Н-индол (2):Synthesis of 5-iodo-2,3,3-trimethyl-3H-indole (2):

12,68 г (54,1 ммоль) (4-иодфенил)гидразин (1) и 8 г (92,8 ммоль) 3-метил-2-бутанона кипятили с обратным холодильником в 100 мл ледяной уксусной кислоты в течение 20 часов. Уксусную кислоту выпаривали и остаток растворили в эфире. Нерастворимый осадок отфильтровали и эфирный раствор промывали водным раствором NaOH с последующим промыванием Na2S2O3 и водой. Органический слой сушили над безводным Na2SO4 и эфир удалили при пониженном давлении для получения 10,5 г 5-иод-2,3,3-триметил-3Н-индола (2) в виде клейкой красной жидкости.12.68 g (54.1 mmol) of (4-iodophenyl)hydrazine (1) and 8 g (92.8 mmol) of 3-methyl-2-butanone were refluxed in 100 ml of glacial acetic acid for 20 hours. The acetic acid was evaporated and the residue was taken up in ether. The insoluble precipitate was filtered off and the ethereal solution was washed with an aqueous solution of NaOH, followed by washing with Na 2 S 2 O 3 and water. The organic layer was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and the ether was removed under reduced pressure to obtain 10.5 g of 5-iodo-2,3,3-trimethyl-3H-indole (2) as a sticky red liquid.

1Н ЯМР (CDCl3): 7,60 (dd, J=4,5, 8,0 Hz, 2Н, Ar-CH), 7,28 (d, J=8,0 Hz, 1H, Ar-CH), 2,25 (s, 3H, CH3), 1,20 (s, 6H, CH3 X 2). 1 H NMR (CDCl 3 ): 7.60 (dd, J=4.5, 8.0 Hz, 2H, Ar-CH), 7.28 (d, J=8.0 Hz, 1H, Ar-CH ), 2.25 (s, 3H, CH 3 ), 1.20 (s, 6H, CH 3 X 2).

13C ЯМР (CDCl3): 153,4 (C), 148,1 (C), 139,3 (C), 136,6 (CH), 130,6 (CH), 121,8 (CH), 89,9 (C), 54,0 (C), 23,0 (CH3), 22,9 (CH3), 15,3 (CH3). 13 C NMR (CDCl 3 ): 153.4 (C), 148.1 (C), 139.3 (C), 136.6 (CH), 130.6 (CH), 121.8 (CH), 89.9 (C), 54.0 (C), 23.0 (CH 3 ), 22.9 (CH 3 ), 15.3 (CH 3 ).

ЭСИ-МС (M+H) найдено = 286,1, рассчитано для C11H12IN=285,12.ESI-MS (M+H) found = 286.1, calculated for C 11 H 12 IN=285.12.

Синтез 5-иод-2,353-триметил-1-(4-сульфобутил)-3Н-индол-1-ия (3):Synthesis of 5-iodo-2,353-trimethyl-1-(4-sulfobutyl)-3Н-indol-1-ium (3):

Толуол (70 мл), 5-иод-2,3,3-триметил-3Н-индол (2) (12 ггг, 42,1 ммоль) и 1,4-бутансультон (8,6 г, 63,1 ммоль) нагревали с обратным холодильником в течение 18 часов. Реакционной смеси давали остыть до комнатной температуры. Полученные коричневые кристаллы фильтровали и промывали ацетоном (3 X 10 мл). Отфильтрованный продукт перекристаллизовывали из раствора МеОН и диэтилового эфира. Кристаллы собирали и сушили в вакууме, получая 8 г 5-иод-2,3,3-триметил-1-(4-сульфобутил)-3Н-индол-1-ия (3).Toluene (70 ml), 5-iodo-2,3,3-trimethyl-3H-indole (2) (12 ggg, 42.1 mmol) and 1,4-butanesultone (8.6 g, 63.1 mmol) heated under reflux for 18 hours. The reaction mixture was allowed to cool to room temperature. The resulting brown crystals were filtered and washed with acetone (3 X 10 ml). The filtered product was recrystallized from a solution of MeOH and diethyl ether. The crystals were collected and dried in vacuo to give 8 g of 5-iodo-2,3,3-trimethyl-1-(4-sulfobutyl)-3H-indol-1-ium (3).

1Н ЯМР (dmso-d6): 8,27 (s, 1Н, Ar-CH), 7,95 (s, 1H, Ar-CH), 7,82 (s, 1H, Ar-CH), 4,42 (brs, 2H, CH2), 2,79 (s, 3H, CH3), 2,47 (brs, 2H, CH2), 1,90 (brs, 2H, CH2), 1,69 (brs, 2H, CH2), 1,49 (s, 6H, CH3 X 2). 1 H NMR (dmso-d 6 ): 8.27 (s, 1H, Ar-CH), 7.95 (s, 1H, Ar-CH), 7.82 (s, 1H, Ar-CH), 4 .42 (brs, 2H, CH 2 ), 2.79 (s, 3H, CH 3 ), 2.47 (brs, 2H, CH 2 ), 1.90 (brs, 2H, CH 2 ), 1.69 (brs, 2H, CH 2 ), 1.49 (s, 6H, CH 3 X 2).

13C ЯМР (DMSO-d6): 176,2, 148,4, 139,9, 136,7, 132,5, 126,8, 96,8, 49,8, 46,8, 42,6, 26,8, 25,6, 10,5. 13 C NMR (DMSO-d 6 ): 176.2, 148.4, 139.9, 136.7, 132.5, 126.8, 96.8, 49.8, 46.8, 42.6, 26.8, 25.6, 10.5.

ЭСИ-МС (M+H) найдено = 422,10, рассчитано для C15H21INO3S+=422,30.ESI-MS (M+H) found = 422.10, calculated for C 15 H 21 INO 3 S + = 422.30.

Синтез 2-((Е)-2-((Е)-2-хлор-3-((Е)-2-(5-иод-3,3-диметил-1-(4-сульфобутил)индолин-2-илиден)этилиден)циклогекс-1-ен-1-ил)винил)-5-иод-3,3-диметил-1-(4-сульфобутил)-3Н-индол-1-ия (5):Synthesis of 2-((E)-2-((E)-2-chloro-3-((E)-2-(5-iodo-3,3-dimethyl-1-(4-sulfobutyl)indoline-2- ylidene)ethylidene)cyclohex-1-en-1-yl)vinyl)-5-iodo-3,3-dimethyl-1-(4-sulfobutyl)-3H-indol-1-ium (5):

Раствор 3 (0,2 г, 0,47 ммоль), 4 (полученный в соответствии со способом, описанным в Flanagan et al., Bioconjugate Chem, 1997, 8, 751-756) (0,153 г, 0,47 ммоль) и безводный ацетат натрия (0,077 г, 0,93 ммоль) в абсолютном EtOH (10 мл) в атмосфере N2 нагревали с обратным холодильником в течение 4 часов. EtOH удалили при пониженном давлении и остаток очистили с помощью колоночной хроматографии (силикагель 60-120 меш), используя смесь 25% МеОН-CHCl3 в качестве элюирующего агента. Продукт (0,152 г, выход 33%) выделили в виде зеленого порошка.Solution 3 (0.2 g, 0.47 mmol), 4 (prepared according to the method described in Flanagan et al., Bioconjugate Chem, 1997, 8, 751-756) (0.153 g, 0.47 mmol) and anhydrous sodium acetate (0.077 g, 0.93 mmol) in absolute EtOH (10 ml) under N 2 was heated under reflux for 4 hours. EtOH was removed under reduced pressure and the residue was purified by column chromatography (silica gel 60-120 mesh) using 25% MeOH-CHCl 3 as eluting agent. The product (0.152 g, 33% yield) was isolated as a green powder.

1Н ЯМР (МеОН-d4): 8,26 (d, J=7,8 Hz, 1Н, Ar-СН), 8,03-7,98 (m, 2H, Ar-CH), 7,68-7,63 (m, 2H, Ar-CH), 7,63-7,49 (m, 1H, Ar-CH), 6,39-6,36 (m, 2H, CH X 2), 4,34-4,33 (m, 2H, CH X 2), 3,33-3,34 (m, 4H, CH2 X 2), 2,92-2,90 (m, 2H, CH2), 2,89-2,80 (m, 2H, CH2), 2,08-l,96 (m, 26H, CH2 X 7, CH3 X 4). 1 H NMR (MeOH-d 4 ): 8.26 (d, J=7.8 Hz, 1H, Ar-CH), 8.03-7.98 (m, 2H, Ar-CH), 7.68 -7.63 (m, 2H, Ar-CH), 7.63-7.49 (m, 1H, Ar-CH), 6.39-6.36 (m, 2H, CH X 2), 4, 34-4.33 (m, 2H, CH X 2), 3.33-3.34 (m, 4H, CH 2 X 2), 2.92-2.90 (m, 2H, CH 2 ), 2 .89-2.80 (m, 2H, CH 2 ), 2.08-l.96 (m, 26H, CH 2 X 7, CH 3 X 4).

13С ЯМР (DMSO-d6): 174,7, 173,9, 150,1, 149,6, 148,0, 146,7, 145,9, 130,8, 134,8, 132,6, 130,1, 129,8, 128,3, 126,4, 124,7, 120,7, 116,1, 114,9, 104,6, 102,8, 98,6, 62,1, 60,1, 50,4, 29,1, 48,7, 30,5, 28,4, 28,5, 26,3, 26,2, 24,6. 13 C NMR (DMSO-d 6 ): 174.7, 173.9, 150.1, 149.6, 148.0, 146.7, 145.9, 130.8, 134.8, 132.6, 130.1, 129.8, 128.3, 126.4, 124.7, 120.7, 116.1, 114.9, 104.6, 102.8, 98.6, 62.1, 60, 1, 50.4, 29.1, 48.7, 30.5, 28.4, 28.5, 26.3, 26.2, 24.6.

ЭСИ-МС (M-H+) найдено = 977,2, рассчитано для C38H46ClI2N2O6S2 +=979,06.ESI-MS (MH + ) found = 977.2, calculated for C 38 H 46 ClI 2 N 2 O 6 S 2 + = 979.06.

Пример 12 - Синтез дииод-IR-820 (I4-IR783 или "I4-IRCYDYE")Example 12 - Synthesis of diiodine-IR-820 (I 4 -IR783 or "I4-IRCYDYE")

Figure 00000014
Figure 00000014

Синтез 3,5-дниоднитробензола (2):Synthesis of 3,5-dniodnitrobenzene (2):

К концентрированному раствору H2SO4 (96%, 15 мл), охлажденному до 0°C небольшими порциями прибавили 2,6-дииод-4-нитроанилин 1 (3,9 г, 10 ммоль). Данный раствор перемешивали 20 минут при указанной температуре и прибавили NaNO2 (1,5 г, 22 ммоль). Перемешивание продолжали при 0°C в течение 2 ч. Затем вязкий раствор выливали на лед (100 г) и любой твердый материал отфильтровали. Желтый фильтрат осторожно вылили в кипящий раствор CuSO4,5H2O (160 мг, 1 ммоль) в EtOH (200 мл) и перемешивали в течение 2 ч для восстановления диазониевой соли. После охлаждения до комнатной температуры твердый 3,5-дииоднитробензол (2) отделили. Продукт отфильтровали и промывали водой до нейтральной среды. Продукт перекристаллизовали из EtOH с получением 2,48 г (выход 66%) тонких коричневых игл.To a concentrated solution of H 2 SO 4 (96%, 15 ml), cooled to 0°C, 2,6-diiodo-4-nitroaniline 1 (3.9 g, 10 mmol) was added in small portions. This solution was stirred for 20 minutes at the same temperature and NaNO 2 (1.5 g, 22 mmol) was added. Stirring was continued at 0° C. for 2 hours. Then the viscous solution was poured onto ice (100 g) and any solid material was filtered off. The yellow filtrate was carefully poured into a refluxing solution of CuSO 4 .5H 2 O (160 mg, 1 mmol) in EtOH (200 ml) and stirred for 2 h to reduce the diazonium salt. After cooling to room temperature, solid 3,5-diiodonitrobenzene (2) was separated. The product was filtered and washed with water until neutral. The product was recrystallized from EtOH to give 2.48 g (66% yield) of fine brown needles.

1Н ЯМР (CDCl3) δ=8,43 (t, J=1,4 Hz, 2Н, Ar-CH Х2), 8,29 (s, 1Н, Ar-СН); 1 H NMR (CDCl3) δ=8.43 (t, J=1.4 Hz, 2H, Ar-CH X2), 8.29 (s, 1H, Ar-CH);

13С ЯМР (CDCl3)δ=94,1, 131,7, 148,4, 151,0. 13 C NMR (CDCl 3 )δ=94.1, 131.7, 148.4, 151.0.

ЭСИ-МС[М+Н+]: рассчитано для C6H3I2NO2Na 397,8, найдено 398,9 m/z.ESI-MS[M+H + ]: calculated for C 6 H 3 I 2 NO 2 Na 397.8, found 398.9 m/z.

Синтез 3,5-дииоданилина (3):Synthesis of 3,5-diiodoaniline (3):

К суспензии 2 (7,15 г, 19 ммоль) в безводном EtOH (75 мл) в атмосфере аргона прибавили SnCl2,2H2O (21,6 г, 96 ммоль). Данную смесь довели до кипения и по каплям прибавили раствор NaBH4 (361 мг, 9,5 ммоль) в EtOH (40 мл). Реакционную смесь перемешивали при кипячении в течение 45 мин. После того как реакционную смесь охладили до 0°C, прибавили воду (60 мл) и смесь нейтрализовали NaOH (2,5 М в H2O). Производное анилина экстрагировали диэтиловым эфиром, сушили над Na2SO4 и выпарили при пониженном давлении с получением анилина 3 (5,86 г, выход сырого продукта 89%).To a suspension of 2 (7.15 g, 19 mmol) in anhydrous EtOH (75 ml) under argon was added SnCl 2 .2H 2 O (21.6 g, 96 mmol). This mixture was brought to a boil and a solution of NaBH 4 (361 mg, 9.5 mmol) in EtOH (40 ml) was added dropwise. The reaction mixture was stirred at reflux for 45 min. After the reaction mixture was cooled to 0°C, was added water (60 ml) and the mixture was neutralized with NaOH (2.5 M in H 2 O). The aniline derivative was extracted with diethyl ether, dried over Na 2 SO 4 and evaporated under reduced pressure to give aniline 3 (5.86 g, 89% crude yield).

1H ЯМР (CDCl3) δ=7,39 (s, 1Н, Ar-СН), 6,97 (s, 2Н, Ar-CH X 2), 3,66 (brs, 2Н, NH2). 1 H NMR (CDCl3) δ=7.39 (s, 1H, Ar-CH), 6.97 (s, 2H, Ar-CH X 2 ), 3.66 (brs, 2H, NH 2 ).

13С ЯМР (CDCl3)δ=148,5, 134,8, 122,9, 95,1. 13 C NMR (CDCl3) δ=148.5, 134.8, 122.9, 95.1.

ЭСИ-МС[М+Н+]: рассчитано для C6H5I2N 344,8, найдено 345,5 m/z.ESI-MS[M+H + ]: calculated for C 6 H 5 I 2 N 344.8, found 345.5 m/z.

Синтез 3,5-дииодфенилгидразина (4):Synthesis of 3,5-diiodophenylhydrazine (4):

Данное соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в US 2013/0231604.This compound was synthesized according to the procedure described in US 2013/0231604.

Синтез 4,6-дииод-2,3,3-триметил-3Н-индола (5):Synthesis of 4,6-diiodo-2,3,3-trimethyl-3H-indole (5):

Данное соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в US 2013/0231604.This compound was synthesized according to the procedure described in US 2013/0231604.

Синтез 4,6-дииод-2,3,3-триметил-1-(4-сульфобутил)-3Н-индол-1-ияSynthesis of 4,6-diiodo-2,3,3-trimethyl-1-(4-sulfobutyl)-3H-indol-1-ium

Толуол (10 мл), 4,6-дииод-2,3,3-триметил-3Н-индол (5) (2,1 г, 5,1 ммоль) и 1,4-бутансультон (3,5 г, 25,7 ммоль) нагревали при кипячении с обратным холодильником 18 ч. Реакционную смесь оставили охладиться до комнатной температуры. Полученные коричневые кристаллы отфильтровали и промыли ацетоном (3 X 10 мл). Отфильтрованный продукт перекристаллизовывали из раствора МеОН и диэтилового эфира. Кристаллы собрали и сушили в вакууме с получением 1,9 г 4,6-дииод-2,3,3-триметил-1-(4-сульфобутил)-3Н-индол-1-ия (6).Toluene (10 ml), 4,6-diiodo-2,3,3-trimethyl-3H-indole (5) (2.1 g, 5.1 mmol) and 1,4-butanesultone (3.5 g, 25 .7 mmol) was heated at reflux for 18 hours. The reaction mixture was allowed to cool to room temperature. The resulting brown crystals were filtered off and washed with acetone (3 X 10 ml). The filtered product was recrystallized from a solution of MeOH and diethyl ether. The crystals were collected and dried in vacuo to give 1.9 g of 4,6-diiodo-2,3,3-trimethyl-1-(4-sulfobutyl)-3H-indol-1-ium (6).

1Н ЯМР (MeOH-d4): 8,42 (s, 1Н, Ar-CH), 8,36 (s, 1H, Ar-CH), 4,51-4,48 (m, 2H, CH2), 2,88-2,85 (m, 2H, CH2), 2,09-2,00 (m, 2H, CH2), 1,99-1,82 (m, 2H, CH2), 1,73 (s, 6H, CH3 X 2), 1,16 (s, 3H, CH3). 1 H NMR (MeOH-d 4 ): 8.42 (s, 1H, Ar-CH), 8.36 (s, 1H, Ar-CH), 4.51-4.48 (m, 2H, CH 2 ), 2.88-2.85 (m, 2H, CH 2 ), 2.09-2.00 (m, 2H, CH 2 ), 1.99-1.82 (m, 2H, CH 2 ), 1.73 (s, 6H, CH 3 X 2), 1.16 (s, 3H, CH 3 ).

ЭСИ-МС[М-Н+]: рассчитано для C15H20I2NO3S+ 547,9, найдено 546,1 m/z.ESI-MS[M-H + ]: calculated for C 15 H 20 I 2 NO 3 S + 547.9, found 546.1 m/z.

Синтез 2-((Е)-2-((Е)-2-хлор-3-((Е)-2-(4,6-дииод-3,3-диметил-1-(4-сульфобутил)индолин-2-илиден)этилиден)циклогекс-1-ен-1-ил)винил)-4,6-дииод-3,3-диметил-1-(4-сульфобутил)-3Н-индол-1-ия (8):Synthesis of 2-((E)-2-((E)-2-chloro-3-((E)-2-(4,6-diiodo-3,3-dimethyl-1-(4-sulfobutyl)indoline- 2-ylidene)ethylidene)cyclohex-1-en-1-yl)vinyl)-4,6-diiodo-3,3-dimethyl-1-(4-sulfobutyl)-3H-indol-1-ium (8):

Раствор 8 (0,84 г, 1,5 ммоль), 7 (получали в соответствии со способом, описанным в Flanagan et al., Bioconjugate Chem, 1997, 8, 751-756) (0,25 г, 0,7 ммоль) и безводный ацетат натрия (0,13 г, 1,5 ммоль) в абсолютном EtOH (10 мл) в атмосфере N2 нагревали с обратным холодильником в течение 4 часов. EtOH удалили при пониженном давлении и остаток очистили с помощью колоночной хроматографии (силикагель 60-120 меш), используя смесь 25% МеОН-CHCl3 в качестве элюирующего агента. Продукт (0,153 г, выход 8%) выделили в виде коричневого порошка.Solution 8 (0.84 g, 1.5 mmol), 7 (prepared according to the method described in Flanagan et al., Bioconjugate Chem, 1997, 8, 751-756) (0.25 g, 0.7 mmol ) and anhydrous sodium acetate (0.13 g, 1.5 mmol) in absolute EtOH (10 ml) under N 2 was heated under reflux for 4 hours. EtOH was removed under reduced pressure and the residue was purified by column chromatography (silica gel 60-120 mesh) using 25% MeOH-CHCl 3 as eluting agent. The product (0.153 g, 8% yield) was isolated as a brown powder.

1Н ЯМР (MeOH-d4): 8,59 (s, 2Н, Ar-CH X 2), 8,29 (s, 2Н, Ar-СН X 2), 6,77-6,75 (m, 2Н, СН X 2), 5,30 (brs, 2Н, СН X 2), 4,82-4,72 (m, 4Н, СН2 X 2), 3,39 (brs, 4Н, СН2 X 2), 2,60-2,47 (m, 14Н, СН2 X 7), 2,23 (s, 12Н, СН3 X 4). 1 H NMR (MeOH-d 4 ): 8.59 (s, 2H, Ar-CH X 2 ), 8.29 (s, 2H, Ar-CH X 2 ), 6.77-6.75 (m, 2H, CH X 2), 5.30 (brs, 2H, CH X 2), 4.82-4.72 (m, 4H, CH 2 X 2), 3.39 (brs, 4H, CH 2 X 2 ), 2.60-2.47 (m, 14H, CH 2 X 7), 2.23 (s, 12H, CH 3 X 4).

13С ЯМР (DMSO-d6): 170,2, 169,9, 158,9, 150,1, 149,7, 148,6, 146,8, 144,9, 140,8, 139,3, 134,2, 132,1, 126,7, 124,3, 104,0, 100,4, 96,7, 96,2, 94,5, 64,1, 59,5, 50,5, 48,7, 48,1, 30,3, 28,7, 28,2, 26,3, 26,1, 24,3. 13 C NMR (DMSO-d 6 ): 170.2, 169.9, 158.9, 150.1, 149.7, 148.6, 146.8, 144.9, 140.8, 139.3, 134.2, 132.1, 126.7, 124.3, 104.0, 100.4, 96.7, 96.2, 94.5, 64.1, 59.5, 50.5, 48, 7, 48.1, 30.3, 28.7, 28.2, 26.3, 26.1, 24.3.

ЭСИ-МС[М-Н+]: рассчитано для C38H44CI4N2 O6S2Na+ 1253,85, найдено 1252,81 m/z.ESI-MS[M-H + ]: calculated for C 38 H 44 CI 4 N 2 O 6 S 2 Na + 1253.85, found 1252.81 m/z.

Пример 13 - In vivo PDT эффект I2-IR783 у мышей, несущих человеческие ксенотрансплантаты эктопических опухолей ВхРс-3 рака поджелудочной железы человекаExample 13 - In vivo PDT effect of I 2 -IR783 in mice bearing human xenografts of ectopic BxPc-3 human pancreatic cancer tumors

Клетки ВхРс-3 хранили в среде RPMI-160 с добавкой 10% фетальной бычьей сыворотки. Клетки культивировали при 37°C в 5% CO2 в воздухе. Клетки ВхРс-3 (1×106) были повторно суспендированы в 100 мкл матригеля и имплантировали в сзади в спинку самцов мышей SCID. Образование опухолей происходило через около 2 недели после имплантации, и измерения опухоли проводились каждый день с использованием циркуля. После того, как опухоли достигли среднего объема 267 мм3, рассчитанного по геометрическому среднему диаметру с использованием уравнения объема опухоли = 4πR3/3, животные были случайным образом распределены в 2 группы (n=2). После введения анестезии (внутрибрюшинная инъекция Hypnorm/Hypnovel), группа лечения получила аликвоту 100 мкл I2-IR783 (1 мг/кг) в несущей среде OCB:DMSO (98:2) вводили непосредственно в каждую опухоль и облучали светом 780 нм (100 мВт) в течение 3×3 мин с 1 минутой задержки между обработками. Вторая группа (контроль) получила только несущую среду. После обработки животным разрешалось восстанавливаться после анестезии, и объем опухоли контролировали в указанные моменты времени. Увеличение % объема опухоли было рассчитано с использованием предварительных измерений для каждой группы. На 8-й день группа лечения получила вторую обработку, как описано выше, но также получила внутриопухолевую инъекцию 100 мкл О2МВ (1×108 МВ/мл) до облучения светом. Результаты приведены на Фиг. 13.BxPc-3 cells were stored in RPMI-160 medium supplemented with 10% fetal bovine serum. Cells were cultured at 37°C in 5% CO2 in air. BxPc-3 cells (1×10 6 ) were resuspended in 100 μl of Matrigel and implanted in the back of the back of male SCID mice. Tumor formation occurred about 2 weeks after implantation, and tumor measurements were taken every day using a caliper. After the tumors reached a mean volume of 267 mm 3 calculated from the geometric mean diameter using the equation for tumor volume = 4πR 3 /3, the animals were randomly assigned to 2 groups (n=2). After administration of anesthesia (IP injection of Hypnorm/Hypnovel), the treatment group received a 100 μl aliquot of I 2 -IR783 (1 mg/kg) in OCB:DMSO (98:2) vehicle directly into each tumor and irradiated with 780 nm light (100 mW) for 3×3 min with 1 minute delay between treatments. The second group (control) received only the carrier medium. Following treatment, animals were allowed to recover from anesthesia and tumor volume was monitored at the indicated time points. The % increase in tumor volume was calculated using preliminary measurements for each group. On day 8, the treatment group received a second treatment as described above, but also received an intratumoral injection of 100 μl O 2 MB (1×10 8 MB/ml) prior to light exposure. The results are shown in FIG. 13.

Пример 14 - Флуоресценция аналогов 12 и 14 IR783 ("I2-IRCYDYE" и "I4-IRCYDYE")Example 14 - Fluorescence of IR783 analogs 12 and 14 ("I2-IRCYDYE" and "I4-IRCYDYE")

На Фиг. 14 изображены спектры (а) УФ видимой области спектра и (b) флуоресцентного излучения I2-IRCYDYE и I4-IRCYDYE по сравнению с Cardio green. Новые соединения ясно показывают профили поглощения сходные с Cardio Green. Однако, хотя флуоресцентное излучение I2-IRCYDYE остается аналогичным для Cardio green эмиссия I4-IRCYDYE значительно погашена. Это объясняется увеличением ISC из-за наличия дополнительных атомов иода.On FIG. 14 shows the spectra of (a) UV visible and (b) fluorescent emission of I2-IRCYDYE and I4-IRCYDYE compared to Cardio green. The new compounds clearly show absorption profiles similar to Cardio Green. However, although the fluorescent emission of I2-IRCYDYE remains similar to that of Cardio green, the emission of I4-IRCYDYE is significantly quenched. This is explained by the increase in ISC due to the presence of additional iodine atoms.

Пример 15 - Образование синглетного кислорода и in vitro цитотоксичность аналогов I2 и I4 IR783 ("I2-IRCYDYE" и "I4-IRCYDYE")Example 15 - Singlet Oxygen Production and In Vitro Cytotoxicity of IR783 I2 and I4 Analogs ("I2-IRCYDYE" and "I4-IRCYDYE")

На Фиг. 15 изображено, что оба I2-IRCYDYE и I4-IRCYDYE производят больше синглетного кислорода, чем Cardio Green при возбуждении при 780 нм.On FIG. 15 shows that both I2-IRCYDYE and I4-IRCYDYE produce more singlet oxygen than Cardio Green when excited at 780 nm.

На Фиг. 16 изображено, что оба I2-IRCYDYE и I4-IRCYDYE значительно более цитотоксичны к двум различным линиям рака поджелудочной железы (Mia Раса и ВхРС-3) чем Cardio Green при подвержении воздействию облучения 780 нм. Соединения также оказались более токсичными для линии клеток рака шейки матки (HeLa) чем Cardio Green при возбуждении 780 нм. In vivo эксперименты на мышах с использованием эктопических опухолей ВхРС-3 рака поджелудочной железы также демонстрируют, что I2-IRCYDYE локализуется в опухоли через 18 часов после введения в хвостовую вену.On FIG. 16 shows that both I2-IRCYDYE and I4-IRCYDYE are significantly more cytotoxic to two different pancreatic cancer lines (Mia Race and BxPC-3) than Cardio Green when exposed to 780 nm irradiation. The compounds also appeared to be more toxic to the cervical cancer (HeLa) cell line than Cardio Green at 780 nm excitation. In vivo experiments in mice using ectopic BxPC-3 pancreatic cancer tumors also demonstrate that I2-IRCYDYE localizes to the tumor 18 hours after tail vein injection.

Эти результаты свидетельствуют о том, что оба I2-IRCYDYE и I4-IRCYDYE являются эффективными сенсибилизаторами, активируемыми NIR, и что I2-IRCYDYE также имеет потенциал в качестве средства визуализации с учетом его высокой флуоресценции NIR. Это обеспечивает потенциал для изображения PDT и/или SDT твердых опухолей, например, опухоли поджелудочной железы.These results suggest that both I2-IRCYDYE and I4-IRCYDYE are effective NIR-activated sensitizers and that I2-IRCYDYE also has potential as an imaging agent given its high NIR fluorescence. This provides the potential to image PDT and/or SDT of solid tumors such as pancreatic tumors.

Пример 16 - Комбинированная терапия Антиметаболит / Сонодинамическая терапия клеток рака поджелудочной железы человека MiaPaCa-2, используя бенгальский розовый и 5-FU.Example 16 - Combination Therapy Antimetabolite/Sonodynamic Therapy of Human Pancreatic Cancer Cells MiaPaCa-2 Using Rose Bengal and 5-FU.

Методика:Methodology:

Клеточные линии первичной аденокарциномы рака поджелудочной железы человека MIA РаСа-2 хранили в среде Игла в модификации Дульбекко и с добавкой 10% (об./об.) фетальной бычьей сыворотки в увлажненной 5% CO2 атмосфере при 37°C. Клетки высевали в лунки 96-луночного планшета при концентрации 4×103 клеток на лунку и инкубировали в течение 21 ч при 37°C в увлажненной 5% CO2 атмосфере. Затем среду удаляли и лунки обрабатывали либо бенгальским розовым, (3 мкМ), 5-фторурацилом (50 мкМ) либо комбинацией обоих RB (3 мкМ) и 5-FU (50 мкМ) в течение 3 ч. Растворы лекарственного средства затем удаляли, добавляли свежую среду и отобранные лунки, обработанные ультразвуком, доставляли с использованием сонопоратора Sonidel SP100 (30 сек, частота = 1 МГц, плотность мощности ультразвука = 3,0 Вт⋅см-2, цикл работы = 50% с частотой повторения импульса = 100 Гц). Клетки затем инкубировали в течение 24 ч до определения жизнеспособности клеток с использованием МТТ-теста.Primary human pancreatic cancer adenocarcinoma cell lines MIA PaCa-2 were stored in Dulbecco's Modified Eagle's medium supplemented with 10% (v/v) fetal bovine serum in a humidified 5% CO 2 atmosphere at 37°C. Cells were seeded in the wells of a 96-well plate at a concentration of 4×10 3 cells per well and incubated for 21 h at 37°C in a humidified 5% CO 2 atmosphere. The medium was then removed and the wells were treated with either rose bengal, (3 μM), 5-fluorouracil (50 μM) or a combination of both RB (3 μM) and 5-FU (50 μM) for 3 h. Drug solutions were then removed, added fresh medium and sonicated harvested wells were delivered using a Sonidel SP100 sonoporator (30 sec, frequency = 1 MHz, sonic power density = 3.0 Wcm -2 , duty cycle = 50% with pulse repetition rate = 100 Hz) . Cells were then incubated for 24 hours until cell viability was determined using the MTT assay.

Результаты:Results:

Результаты изображены на Фиг. 17. Результаты показывают, что лечение SDT (т.е. RB+US) снижает жизнеспособность клеток на 11,1% по сравнению с RB только (RB-US). Обработка 5FU + ультразвук снижала жизнеспособность клеток на 5,9% более чем 5FU. Обработка смешанными SDT/5FU + ультразвуком (combo + US) привела к снижению на 21,9% по сравнению с обработкой RB/5FU - ультразвук. Удивительно, но это различие больше, чем можно было бы ожидать, добавляя эффекты, вызванные обоими способами обработки (17%) и указывает на синергию при комбинации обоих способов. (n=6).The results are shown in Fig. 17. The results show that SDT treatment (ie RB+US) reduces cell viability by 11.1% compared to RB alone (RB-US). Treatment with 5FU + ultrasound reduced cell viability by 5.9% more than 5FU. Mixed SDT/5FU + sonication (combo + US) resulted in a 21.9% reduction compared to RB/5FU - sonication. Surprisingly, this difference is larger than would be expected by adding the effects caused by both treatments (17%) and indicates synergy when both treatments are combined. (n=6).

В данном эксперименте участвовали только активные агенты. Тем не менее, они представляли собой эффективно высвобождаемые молекулы при разрушении микропузырьков. Таким образом, ожидается, что результаты будут распространены на ситуацию, в которой активные агенты поставляются с применением описанной в данном документе технологии микропузырьков.Only active agents participated in this experiment. However, they were effectively released molecules when the microbubbles collapsed. Thus, it is expected that the results will be extended to the situation in which active agents are supplied using the microbubble technology described herein.

Пример 17 - Комбинированная терапия антрациклин / сонодинамическая терапия опухолей рака молочной железы человека MDA-MB-231, используя микрогранулы конъюгатов бенгальского розового и доксорубицина, наполненные кислородом.Example 17 Combination Anthracycline/Sonodynamic Therapy of MDA-MB-231 Human Breast Cancer Tumors Using Rose Bengal-Doxorubicin Conjugate Oxygenated Microbeads.

Синтез Биотин-Бенгальский розовый и Биотин-Доксорубицин:Synthesis of Biotin-Bengal Rose and Biotin-Doxorubicin:

Синтез Биотин-Бенгальский розовый детально описан в Примере 2. Биотин-Доксорубицин (Biotin-Dox) получали согласно Схеме 3:Synthesis of Biotin-Bengal rose is described in detail in Example 2. Biotin-Doxorubicin (Biotin-Dox) was prepared according to Scheme 3:

Figure 00000015
Figure 00000015

Схема 3: Схема синтеза для получения Biotin-DoxScheme 3: Synthesis scheme for obtaining Biotin-Dox

К охлажденному на ледяной бане раствору сложного эфира биотин-N-гидроксисукцинимида (0,14 г, 0,41 ммоль) в ДМФА (10 мл) прибавили доксорубицин (0,3 г, 0,41 ммоль) в атмосфере азота. После перемешивания в течение 30 мин к указанной реакционной смеси добавляли триэтиламин (0,5 мл, 2 ммоль) и перемешивали еще 12 часов при комнатной температуре. Ход течения реакции контролировали с помощью ТСХ (Merck Silica 60, HF 254, 20: 80 метанол-дихлорметан, об./об.). После завершения реакции к реакционной смеси прибавили избыток диэтилового эфира (100 мл). Полученное таким образом красное твердое вещество отфильтровали и промывали три раза диэтиловым эфиром (50 мл X 3). Указанное красное твердое вещество затем подвергли очистке с помощью PTLC, используя метанол-дихлорметан (20:80, об./об.) в качестве элюента для получения 0,25 г (выход = 78%) биотинилированного доксорубицина. Аналитический образец был получен при перекристаллизации данного продукта из этанола.To an ice-bath cooled solution of biotin-N-hydroxysuccinimide ester (0.14 g, 0.41 mmol) in DMF (10 ml) was added doxorubicin (0.3 g, 0.41 mmol) under nitrogen atmosphere. After stirring for 30 minutes, triethylamine (0.5 ml, 2 mmol) was added to this reaction mixture and stirred for an additional 12 hours at room temperature. The progress of the reaction was monitored by TLC (Merck Silica 60, HF 254, 20:80 methanol-dichloromethane, v/v). After completion of the reaction, an excess of diethyl ether (100 ml) was added to the reaction mixture. The red solid thus obtained was filtered off and washed three times with diethyl ether (50 ml X 3). This red solid was then purified by PTLC using methanol-dichloromethane (20:80, v/v) as eluent to give 0.25 g (yield=78%) of biotinylated doxorubicin. An analytical sample was obtained by recrystallization of this product from ethanol.

1Н ЯМР (МеОН-d4) δ: 8,54 (brs, 1Н, NH), 7,82-7,76 (m, 2Н, aromatic), 7,47 (d, J=7,5 Hz, 1H, aromatic), 5,39 (brs, 1H, NH), 5,05 (brs, 2H, NH, OH), 4,71 (s, 2H, -CH2-OH), 4,67 (brs, 2H, ОН X 2), 4,36-4,33 (m, 1H, CH), 4,25-4,22 (m, 1H, CH), 4,16-4,13 (m, 1H, CH), 3,99 (s, 3H, OCH3), 3,60-3,58 (m, 1H, CH), 3,55 (brs, 2H, ОН X2), 3,30-2,5 (m, 4H, CH2 X1, CH X 2), 2,18-2,14 (m, 3Н, CH2 X 1, CH), 2,00-1,96 (m, 1H, CH), 1,63-1,50 (m, 4H, CH2 X 2), 1,42-1,26 (m, 11 H, CH3 X 1, CH2X4). 1 H NMR (MeOH-d 4 ) δ: 8.54 (brs, 1H, NH), 7.82-7.76 (m, 2H, aromatic), 7.47 (d, J=7.5 Hz, 1H, aromatic), 5.39 (brs, 1H, NH), 5.05 (brs, 2H, NH, OH), 4.71 (s, 2H, -CH 2 -OH), 4.67 (brs, 2H, OH X 2), 4.36-4.33 (m, 1H, CH), 4.25-4.22 (m, 1H, CH), 4.16-4.13 (m, 1H, CH ), 3.99 (s, 3H, OCH 3 ), 3.60-3.58 (m, 1H, CH), 3.55 (brs, 2H, OH X2), 3.30-2.5 (m , 4H, CH 2 X1, CH X 2), 2.18-2.14 (m, 3H, CH 2 X 1, CH), 2.00-1.96 (m, 1H, CH), 1.63 -1.50 (m, 4H, CH 2 X 2), 1.42-1.26 (m, 11 H, CH 3 X 1, CH 2 X4).

ЭСИ-МС [M-H]: рассчитано для C37H43I2N3O13S=769,25, найдено = 767,9 m/z.ESI-MS [MH]: calculated for C 37 H 43 I 2 N 3 O 13 S=769.25, found = 767.9 m/z.

Получение наполненных кислородом микропузырьков конъюгатов бенгальского розового (RBO2MB) и доксорубицина (DoxO2MB):Preparation of oxygen-filled microbubbles of rose bengal (RBO 2 MB) and doxorubicin (DoxO 2 MB) conjugates:

Растворы, содержащие Biotin-RB (2,5 мг/мл) и Biotin-Dox (2,5 мг/мл), получали в растворе 0,5% ДМСО в ФСБ (рН 7,4±0,1). Аликвоту 2 мл данных исходных растворов затем добавляли по отдельности к двум 2 мкл суспензии авидина, функционализированным PFBMB (1×109 МВ/мл) и содержимое перемешивали встряхивая в течение 15 минут. Затем суспензии центрифугировали (900 об./мин) в течение 5 мин, а конъюгаты MB выделяли в виде молочной суспензии, плавающей поверх раствора. Раствор удалили и заменяли еще 2 мл исходного раствора, содержащего либо Biotin-RB или Biotin-Dox, и повторяли стадии смешивания/центрифугирования. Суспензии MB затем промыли ФСБ (5 мл), центрифугировали (900 об./мин) в течение 5 мин и переместили MB в чистые центрифужные пробирки. Данную процедуру промывки снова повторили и выделенные конъюгаты PFBMB-RB и PFBMB-Dox поместили в стеклянный флакон. Конъюгаты PFBMB-RB и PFBMB-Dox затем барботировали газообразным кислородом в течение 2 мин, и в результате RBO2MB и DoxO2MB (см. Фиг. 18) использовали непосредственно в экспериментах на животных.Solutions containing Biotin-RB (2.5 mg/ml) and Biotin-Dox (2.5 mg/ml) were prepared in a solution of 0.5% DMSO in PBS (pH 7.4±0.1). A 2 ml aliquot of these stock solutions was then added separately to two 2 μl of PFBMB-functionalized avidin suspension (1×10 9 MV/ml) and the contents were mixed with shaking for 15 minutes. The suspensions were then centrifuged (900 rpm) for 5 min and the MB conjugates were isolated as a milky suspension floating on top of the solution. The solution was removed and replaced with another 2 ml stock solution containing either Biotin-RB or Biotin-Dox and the mixing/centrifugation steps repeated. The MB suspensions were then washed with PBS (5 ml), centrifuged (900 rpm) for 5 min, and the MB was transferred to clean centrifuge tubes. This washing procedure was repeated again and the isolated PFBMB-RB and PFBMB-Dox conjugates were placed in a glass vial. The PFBMB-RB and PFBMB-Dox conjugates were then sparged with gaseous oxygen for 2 min, and as a result RBO 2 MB and DoxO 2 MB (see Fig. 18) were used directly in animal experiments.

Обработка ксенотрансплантата MDA-MB-231 человека с использованием опухолей рака молочной железы у мышей SCID:Processing of human MDA-MB-231 xenograft using SCID mouse breast cancer tumors:

Все животные, используемые в этом исследовании, обрабатывались гуманно и в соответствии с лицензированными процедурами в соответствии с UK Animals (Scientific Procedures) Act 1986. Клетки MDA-MB-231 хранили в среде RPI-1640 с добавкой 10% фетального сывороточного альбумина, как указано выше. Клетки (1×106) повторно суспендировали в 100 мкл Matrigel® и имплантировали сзади в спинку самок мышей Balb/c SCID (C.B-17/IcrHan®Hsd-Prkdcscid). Образование опухолей происходило через около 2 недели после имплантации, и измерения опухоли проводили через день с помощью циркуля. Как только опухоли достигли среднего объема 100 мм3, рассчитанного по геометрическому среднему диаметру с использованием уравнения объема опухоли = 4πR3/3, животные были случайным образом распределены в 3 группы (n=3). После введения анестезии (внутрибрюшинная инъекция Hypnorm/Hypnovel), группа 1 получила 100 мкл RBO2MB (300 мкМ RB); группа 2 получила 100 мкл DoxO2MB (475 мкМ) и группа 3 получила 100 мкл, содержащих RBO2MB (150 мкМ RB) и DoxO2MB (237,5 мкМ). Внутриопухолевую инъекцию выбрали в качестве пути введения, чтобы исключить экспериментальные изменения, вызванные фармакокинетическим поведением платформы. Затем опухоли обрабатывали ультразвуком в течение 3,5 мин при частоте ультразвука 1 МГц, плотности мощности ультразвука равной 3,5 Вт⋅см-2 (ISATP; пространственный средний временный пик) и используя цикл работы равный 30% при частота повтора пульса равной 100 Гц. Обработки повторили на 14-й день. После обработки животным дали восстанавливаться после анестезии, а объем опухоли и массу тела регистрировали ежедневно в течение девяти дней. Увеличение % объема опухоли было рассчитано с использованием измерений предварительной обработки для каждой группы.All animals used in this study were handled humanely and according to licensed procedures in accordance with the UK Animals (Scientific Procedures) Act 1986. MDA-MB-231 cells were stored in RPI-1640 medium supplemented with 10% fetal serum albumin as indicated higher. Cells (1×10 6 ) were resuspended in 100 μl of Matrigel® and implanted in the dorsum of female Balb/c SCID (CB-17/IcrHan®Hsd-Prkdcscid) mice. Tumor formation occurred about 2 weeks after implantation, and tumor measurements were taken every other day with a caliper. Once the tumors reached an average volume of 100 mm 3 calculated from the geometric mean diameter using the equation for tumor volume = 4πR 3 /3, the animals were randomly assigned to 3 groups (n=3). After administration of anesthesia (intraperitoneal injection of Hypnorm/Hypnovel), group 1 received 100 μl RBO 2 MB (300 μM RB); group 2 received 100 μl DoxO 2 MB (475 μM) and group 3 received 100 μl containing RBO 2 MB (150 μM RB) and DoxO 2 MB (237.5 μM). Intratumoral injection was chosen as the route of administration in order to exclude experimental changes caused by the pharmacokinetic behavior of the platform. The tumors were then sonicated for 3.5 min at an ultrasound frequency of 1 MHz, an ultrasound power density of 3.5 W cm -2 (I SATP ; spatial mean temporal peak) and using a duty cycle of 30% at a pulse rate of 100 Hz. Treatments were repeated on the 14th day. After treatment, the animals were allowed to recover from anesthesia, and tumor volume and body weight were recorded daily for nine days. The % tumor volume increase was calculated using pretreatment measurements for each group.

Результаты:Results:

Результаты изображены на Фиг. 19. Результаты показывают, что смешанная обработка DoxO2MB / RBO2MB+US была более эффективной, чем RBO2MB+US и такой же эффективной, как и DoxO2MB+US используя половину концентрации доксорубицина и бенгальского розового. Результаты показывают, что платформа может применяться для лечения рака молочной железы.The results are shown in Fig. 19. The results show that the DoxO 2 MB/RBO 2 MB+US mixed treatment was more effective than RBO 2 MB+US and as effective as DoxO 2 MB+US using half the concentration of doxorubicin and rose bengal. The results show that the platform can be used to treat breast cancer.

Claims (33)

1. Применение комплекса микропузырек-химиотерапевтический агент для производства лекарственного средства для лечения рака поджелудочной железы, молочной железы или предстательной железы посредством сонодинамической терапии, причем указанный способ сонодинамической терапии включает одновременное или последовательное применение комплекса микропузырек-соносенсибилизатора; при этом указанный химиотерапевтический агент представляет собой 5-фторурацил, доксорубицин, гемцитабин, доцетаксел или паклитаксел, а указанный соносенсибилизатор представляет собой бенгальский розовый краситель.1. Use of a microbubble-chemotherapeutic agent complex for the manufacture of a medicament for the treatment of pancreatic, breast, or prostate cancer through sonodynamic therapy, said sonodynamic therapy method comprising simultaneous or sequential use of a microbubble-sonosensitizer complex; wherein said chemotherapeutic agent is 5-fluorouracil, doxorubicin, gemcitabine, docetaxel or paclitaxel, and said sonosensitizer is rose bengal dye. 2. Применение комплекса микропузырек-химиотерапевтический агент в производстве лекарственного средства для лечения рака поджелудочной железы, молочной железы или предстательной железы посредством сонодинамической терапии, причем указанный комплекс прикреплен или ассоциирован с по меньшей мере одним соносенсибилизатором; при этом указанный химиотерапевтический агент и указанный соносенсибилизатор являются такими, как определено в п. 1.2. Use of a microbubble-chemotherapeutic agent complex in the manufacture of a medicament for the treatment of pancreatic, breast, or prostate cancer through sonodynamic therapy, said complex being attached to or associated with at least one sonosensitizer; wherein said chemotherapeutic agent and said sonosensitizer are as defined in claim 1. 3. Применение по п. 2, отличающееся тем, что указанный комплекс прикреплен или ассоциирован с по меньшей мере одним указанным соносенсибилизатором посредством взаимодействия биотин-авидин.3. Use according to claim 2, characterized in that said complex is attached to or associated with at least one said sonosensitizer via a biotin-avidin interaction. 4. Применение по п. 1, отличающееся тем, что комплекс микропузырек- химиотерапевтический агент содержит микропузырек, прикрепленный или ассоциированный с по меньшей мере одним химиотерапевтическим агентом, который представляет собой 5-фторурацил, доксорубицин, гемцитабин, доцетаксел или паклитаксел.4. Use according to claim 1, characterized in that the microbubble-chemotherapeutic agent complex comprises a microbubble attached to or associated with at least one chemotherapeutic agent, which is 5-fluorouracil, doxorubicin, gemcitabine, docetaxel, or paclitaxel. 5. Применение по п. 4, отличающееся тем, что комплекс микропузырек- химиотерапевтический агент содержит микропузырек, прикрепленный или ассоциированный с указанным по меньшей мере одним химиотерапевтическим агентом посредством взаимодействия биотин-авидин.5. Use according to claim 4, characterized in that the microbubble-chemotherapeutic agent complex comprises a microbubble attached to or associated with said at least one chemotherapeutic agent via a biotin-avidin interaction. 6. Применение по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент содержит микропузырек, имеющий оболочку, которая удерживает газ.6. Application according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the microbubble-chemotherapeutic agent complex contains a microbubble having a shell that retains gas. 7. Применение по п. 6, отличающееся тем, что указанный газ представляет собой кислород.7. Use according to claim 6, characterized in that said gas is oxygen. 8. Применение по любому из пп. 1 и 4-7, отличающееся тем, что комплекс микропузырек-соносенсибилизатор содержит микропузырек, имеющий оболочку, которая удерживает газ.8. Application according to any one of paragraphs. 1 and 4-7, characterized in that the microbubble-sonosensitizer complex contains a microbubble having a shell that retains gas. 9. Применение по п. 8, отличающееся тем, что указанный газ представляет собой кислород.9. Use according to claim 8, characterized in that said gas is oxygen. 10. Применение по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что указанный комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент и/или указанный комплекс микропузырек-соносенсибилизатор содержит микропузырек, имеющий диаметр в диапазоне от 0,5 до 100 мкм.10. Application according to any one of paragraphs. 1-9, characterized in that said microbubble-chemotherapeutic agent complex and/or said microbubble-sonosensitizer complex contains a microbubble having a diameter in the range from 0.5 to 100 µm. 11. Применение по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что указанный комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент и/или указанный комплекс микропузырек-соносенсибилизатор содержит фосфолипидную монослойную оболочку со связанным с ней одним или большим количеством полимеров.11. Application according to any one of paragraphs. 1-10, characterized in that said microbubble-chemotherapeutic agent complex and/or said microbubble-sonosensitizer complex contains a phospholipid monolayer shell with one or more polymers associated with it. 12. Фармацевтическая композиция для лечения рака поджелудочной железы, молочной железы или предстательной железы посредством сонодинамической терапии, при этом указанная композиция содержит комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент, как он определен в п. 2 или 3, вместе с по меньшей мере одним фармацевтическим носителем или эксципиентом.12. Pharmaceutical composition for the treatment of pancreatic, breast or prostate cancer through sonodynamic therapy, wherein said composition contains a microbubble-chemotherapeutic agent complex as defined in paragraph 2 or 3, together with at least one pharmaceutical carrier or excipient . 13. Фармацевтическая композиция для лечения рака поджелудочной железы, молочной железы или предстательной железы посредством сонодинамической терапии, при этом указанная композиция содержит комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент, как он определен в любом из пп. 1, 4-7, 10 и 11, и комплекс микропузырек- соносенсибилизатор, как он определен в любом из пп. 1 и 8-11, вместе с по меньшей мере одним фармацевтическим носителем или эксципиентом.13. Pharmaceutical composition for the treatment of pancreatic, breast or prostate cancer through sonodynamic therapy, while the specified composition contains a microbubble-chemotherapeutic agent complex, as defined in any of paragraphs. 1, 4-7, 10 and 11, and the microbubble-sonosensitiser complex as defined in any one of paragraphs. 1 and 8-11, together with at least one pharmaceutical carrier or excipient. 14. Применение фармацевтической композиции по п. 12 или 13 в способе производства лекарственного средства для лечения рака поджелудочной железы, молочной железы или предстательной железы посредством сонодинамической терапии.14. The use of a pharmaceutical composition according to claim 12 or 13 in a method for the manufacture of a medicament for the treatment of pancreatic, breast or prostate cancer through sonodynamic therapy. 15. Применение по п. 14, отличающееся тем, что указанное лекарственное средство приводят в контакт с клетками или тканями пациента и, одновременно или последовательно, указанные клетки или ткани подвергают воздействию ультразвуком.15. Use according to claim 14, characterized in that said drug is brought into contact with cells or tissues of the patient and, simultaneously or sequentially, said cells or tissues are exposed to ultrasound. 16. Применение по п. 14 или 15, отличающееся тем, что указанный рак представляет собой карциному молочной железы или предстательной железы.16. Use according to claim 14 or 15, characterized in that said cancer is breast or prostate carcinoma. 17. Применение по п. 14 или 15, отличающееся тем, что указанный рак представляет собой рак поджелудочной железы.17. Use according to claim 14 or 15, characterized in that said cancer is pancreatic cancer. 18. Применение продукта, содержащего комплекс микропузырек- химиотерапевтический агент и комплекс микропузырек-соносенсибилизатор в производстве лекарственного средства для одновременного или последовательного применения в способе лечения рака поджелудочной железы, молочной железы или предстательной железы посредством сонодинамической терапии, при этом указанный химиотерапевтический агент представляет собой 5-фторурацил, доксорубицин, гемцитабин, доцетаксел или паклитаксел, а указанный соносенсибилизатор представляет собой бенгальский розовый краситель.18. The use of a product containing a microbubble-chemotherapeutic agent complex and a microbubble-sonosensitizer complex in the manufacture of a medicament for simultaneous or sequential use in a method for treating pancreatic, breast or prostate cancer through sonodynamic therapy, wherein said chemotherapeutic agent is a 5- fluorouracil, doxorubicin, gemcitabine, docetaxel or paclitaxel, and said sonosensitizer is a rose bengal dye. 19. Микропузырек для использования при лечении рака поджелудочной железы, молочной железы или предстательной железы посредством сонодинамической терапии, при этом указанный микропузырек содержит связанный с ним по меньшей мере один химиотерапевтический агент и по меньшей мере один соносенсибилизатор, при этом указанный химиотерапевтический агент и указанный соносенсибилизатор являются такими, как определено в п. 1.19. A microbubble for use in the treatment of pancreatic, breast, or prostate cancer through sonodynamic therapy, wherein said microbubble contains associated at least one chemotherapeutic agent and at least one sonosensitizer, wherein said chemotherapeutic agent and said sonosensitizer are as defined in paragraph 1. 20. Микропузырек по п. 19, который содержит газообразный кислород.20. Microbubble according to claim 19, which contains gaseous oxygen. 21. Способ лечения рака поджелудочной железы, молочной железы или предстательной железы посредством сонодинамической терапии, который включает одновременное или последовательное введение в клетки или ткани пациента, нуждающегося в этом, комплекса микропузырек-соносенсибилизатор и комплекса микропузырек-химиотерапевтический агент, подвергая указанные клетки или ткани ультразвуковому воздействию для разрыва указанных микропузырьков и активации указанного соносенсибилизатора; при этом указанный химиотерапевтический агент представляет собой 5-фторурацил, доксорубицин, гемцитабин, доцетаксел или паклитаксел и указанный соносенсибилизатор представляет собой бенгальский розовый краситель.21. A method for the treatment of pancreatic, breast or prostate cancer by means of sonodynamic therapy, which includes the simultaneous or sequential administration of a microbubble-sonosensitizer complex and a microbubble-chemotherapeutic agent complex into cells or tissues of a patient in need thereof, exposing said cells or tissues to ultrasonic exposure to break said microbubbles and activate said sonosensitizer; wherein said chemotherapeutic agent is 5-fluorouracil, doxorubicin, gemcitabine, docetaxel or paclitaxel, and said sonosensitizer is rose bengal dye. 22. Способ лечения рака поджелудочной железы, молочной железы или предстательной железы посредством сонодинамической терапии, который включает введение в клетки или ткани пациента, нуждающегося в этом, комплекса микропузырек- химиотерапевтический агент, при этом указанный комплекс прикреплен или ассоциирован с по меньшей мере одним соносенсибилизатором, и при этом указанный способ включает подвергание указанных клеток или тканей ультразвуковому воздействию для разрыва указанных микропузырьков и активации указанного соносенсибилизатора; и при этом указанный химиотерапевтический агент и указанный соносенсибилизатор являются такими, как определено в п. 21.22. A method for the treatment of pancreatic, breast or prostate cancer by means of sonodynamic therapy, which includes the introduction into the cells or tissues of a patient in need of it, a microbubble-chemotherapeutic agent complex, wherein said complex is attached to or associated with at least one sonosensitizer, and wherein said method includes exposing said cells or tissues to ultrasonic action to break said microbubbles and activate said sonosensitizer; and wherein said chemotherapeutic agent and said sonosensitizer are as defined in claim 21. 23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что указанный комплекс прикреплен или ассоциирован с по меньшей мере одним указанным соносенсибилизатором посредством взаимодействия биотин-авидин.23. The method of claim 22 wherein said complex is attached to or associated with at least one said sonosensitizer via a biotin-avidin interaction. 24. Способ по п. 21, отличающийся тем, что комплекс микропузырек- химиотерапевтический агент содержит микропузырек, прикрепленный или ассоциированный с по меньшей мере одним химиотерапевтическим агентом, который представляет собой 5-фторурацил, доксорубицин, гемцитабин, доцетаксел или паклитаксел.24. The method of claim 21, wherein the microbubble-chemotherapeutic agent complex comprises a microbubble attached to or associated with at least one chemotherapeutic agent, which is 5-fluorouracil, doxorubicin, gemcitabine, docetaxel, or paclitaxel. 25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что комплекс микропузырек- химиотерапевтический агент содержит микропузырек, прикрепленный или ассоциированный с указанным по меньшей мере одним химиотерапевтическим агентом посредством взаимодействия биотин-авидин.25. The method of claim 24 wherein the microbubble-chemotherapeutic agent complex comprises a microbubble attached to or associated with said at least one chemotherapeutic agent via a biotin-avidin interaction. 26. Способ по любому из пп. 21-25, отличающийся тем, что комплекс микропузырек- химиотерапевтический агент содержит микропузырек, имеющий оболочку, которая удерживает газ.26. The method according to any one of paragraphs. 21-25, characterized in that the microbubble-chemotherapeutic agent complex contains a microbubble having a shell that retains gas. 27. Способ по п. 26, отличающийся тем, что указанный газ представляет собой кислород.27. The method of claim 26, wherein said gas is oxygen. 28. Способ по любому из пп. 21 и 24-27, отличающийся тем, что комплекс микропузырек-соносенсибилизатор содержит микропузырек, имеющий оболочку, которая удерживает газ.28. The method according to any one of paragraphs. 21 and 24-27, characterized in that the microbubble-sonosensitizer complex contains a microbubble having a shell that retains gas. 29. Способ по п. 28, отличающийся тем, что указанный газ представляет собой кислород.29. The method of claim 28, wherein said gas is oxygen. 30. Способ по любому одному из пп. 21-29, отличающийся тем, что указанный комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент и/или указанный комплекс микропузырек-соносенсибилизатор содержит микропузырек, имеющий диаметр в диапазоне от 0,5 до 100 мкм.30. The method according to any one of paragraphs. 21-29, characterized in that said microbubble-chemotherapeutic agent complex and/or said microbubble-sonosensitizer complex contains a microbubble having a diameter in the range of 0.5 to 100 µm. 31. Способ по любому одному из пп. 21-30, отличающийся тем, что указанный комплекс микропузырек-химиотерапевтический агент и/или указанный комплекс микропузырек-соносенсибилизатор содержит фосфолипидную монослойную оболочку, имеющую связанный с ней один или большее количество полимеров.31. The method according to any one of paragraphs. 21-30, characterized in that said microbubble-chemotherapeutic agent complex and/or said microbubble-sonosensitizer complex contains a phospholipid monolayer shell having one or more polymers associated with it. 32. Способ по любому из пп. 21-31, отличающийся тем, что указанный рак представляет собой карциному молочной железы или предстательной железы.32. The method according to any one of paragraphs. 21-31, characterized in that said cancer is a breast or prostate carcinoma. 33. Способ по любому из пп. 21-31, отличающийся тем, что указанный рак представляет собой рак поджелудочной железы.33. The method according to any one of paragraphs. 21-31, characterized in that said cancer is pancreatic cancer.
RU2018121275A 2015-11-23 2016-11-23 Sonodynamic therapy RU2791572C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1520649.3 2015-11-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2791572C1 true RU2791572C1 (en) 2023-03-10

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012143739A1 (en) * 2011-04-21 2012-10-26 University Of Ulster Sonodynamic therapy
WO2015038882A1 (en) * 2013-09-13 2015-03-19 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods and compositions for tumor vasculature imaging and targeted therapy
RU2014108245A (en) * 2011-09-19 2015-10-27 Дженерал Электрик Компани COMPLEXES BASED ON MICROBUBLES AND METHODS OF APPLICATION

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012143739A1 (en) * 2011-04-21 2012-10-26 University Of Ulster Sonodynamic therapy
RU2014108245A (en) * 2011-09-19 2015-10-27 Дженерал Электрик Компани COMPLEXES BASED ON MICROBUBLES AND METHODS OF APPLICATION
WO2015038882A1 (en) * 2013-09-13 2015-03-19 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods and compositions for tumor vasculature imaging and targeted therapy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DENG ZHITING ET AL, "Reversal of multidrug resistance phenotype in human breast cancer cells using doxorubicin-liposome-microbubble complexes assisted by ultrasound", JOURNAL OF CONTROLLED RELEASE, 2013, vol. 174, pages 109 - 116. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220347314A1 (en) Microbubble-chemotherapeutic agent complex for sonodynamic therapy
US11878059B2 (en) Sonodynamic therapy
Luo et al. Intrabilayer 64Cu labeling of photoactivatable, doxorubicin-loaded stealth liposomes
JP5570994B2 (en) Novel temperature-sensitive liposomes containing therapeutic agents
EP3634498A1 (en) Linked and other ph-triggered compounds
US20220062417A1 (en) Therapy
WO2012143739A1 (en) Sonodynamic therapy
US10117942B2 (en) Photoactivatable lipid-based nanoparticles as vehicles for dual agent delivery
US9844656B2 (en) Localization of agents at a target site with a composition and an energy source
JP2011502134A5 (en)
US20220233713A1 (en) Sonodynamic therapy
CN104721137A (en) Applications of temperature sensitive composite liposome in controlled release of water soluble and amphiphilic anti-cancer drugs
RU2791572C1 (en) Sonodynamic therapy
Luan A Cancer-targeting Liposomal Delivery System for Photodynamic Diagnosis and Therapy of Cancers in Peritoneal Cavity
Charron Fundamentals of Porphyrin-lipid J-aggregation in Nanomedicine
US20230165972A1 (en) Cancer therapy with microbubbles
WO2023210645A1 (en) Icg lipid derivative, and lipid microparticles each containing same
CN110124033B (en) Liposome with photodynamic action and preparation and application thereof
Izuchukwu Supervised by Prof Rui Werner Maçedo Krause
JP2021530492A (en) A two-component lipid bilayer-containing vesicle containing an embedded cytotoxic agent, and a method for making and using it.
Haimovitz-Friedman Preface: Nanotechnology in Imaging and Cancer Therapy
RESHETOV Ecole Doctorale BioSE (Biologie-Santé-Environnement)
CZ2016119A3 (en) A photoactivatable nanoparticle for photodynamic applications, the method of its preparation, a pharmaceutical composition comprising it and their use