TWI233929B

TWI233929B - Novel, water-soluble porphyrin platinum compounds with high tumor selectivity and their use for the treatment of benign and malignant tumor diseases

Info

Publication number: TWI233929B
Application number: TW092102414A
Authority: TW
Inventors: Karl-Christian Bart; Gunther Bernhardt; Henri Brunner; Christian Lottner
Original assignee: Zentaris Gmbh
Priority date: 2002-02-01
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2005-06-11
Also published as: PL373346A1; HK1078585A1; JP2005522429A; WO2003064424A2; TW200305571A; US20040023942A1; MXPA04007443A; US7087214B2; HRP20040788A2; BR0307400A; UA78007C2; WO2003064424A3; AR038479A1; EP1470139A2; NO20043650L; ZA200405925B; NZ534541A; CN1303090C; RU2004126637A; CN1639178A

Description

1233929 ⑴ 玖、發明說明【發明所屬，乙技術領域】本發明係有關新穎，水溶性具有高腫瘤選擇性之卟啉鉑化合物及彼等用於治療良性與惡性腫瘤疾病的用途。特別者，本發明化合物適合用於人類和哺乳動物的光力學抗腫瘤治療。

【先前技術】具有卟啉配體的鉑（II)錯合物及彼等的應用乙在下面文章中述及。 W . M . S h a nil a η ; C . M . A ] ] e n and J.E. van Lie]·，DDT 4, ( 1 1 ) 507 - 5 1 7 ( 1 9 9 9) P h o t o d y n a m i c therapeutics ·· basic principles a n cl clinical applications.

T.0 k υ n a k a and H.K a t o ， R e v.C ο n t e m p.P h a r m a c o t h e r.， ]〇，59— 68(1999)， Potential Applications of Photodynamic Therapy o H . B i* υ η n e r ? H . 0 b e r m e i e r and R.- M . S z e i m i e s 5 C h e m . B e r. ,1 9 9 5，12 8,173— 1 81 . P1 a t i n u m (11) c o m p ΐ e x e s with porphyrin ligands : synthesis and synergism during photodynamic therapy ° H . B r υ η n e r, K . — H, S c h e 11 e r e r and B . T r e i 11 i n g e i*, 1 η o r g ? C h i m , A c t a 1 9 9 7 ; 2 6 4 5 6 7 — 6 9. S y n t h e s i s and in vitro testing of h e in a t ο p o r p h y r i n type ligands in p 1 a t i n u m (11) c o m p ] e x e s a s potent c y t o s a i i c and phototoxic antitumor agents ° -6 - (2) 1233929 【發明內容】於本發明中，述及具有細胞毒性性質生物。令人訝異者，該等化合物具有良好擇性。該等化合物可用來治療癌症且，特的光力學治療。所宣示的四芳基卟啉鉑衍生物型化合式：

式I 新穎卟啉鉑衍水溶性和高選者，用於腫瘤具有下面的通

R

R2 -R3

η; 1-20 X :〇，S，Ν Η，Ν —烷基雜芳基烷基， R2/R3 : Η，烷基，芳基，芳烷基，雜芳基， (3) (3)1233929 環烷基 R 4 : Η，烷基，芳基，芳烷基，雜芳基，雜芳基烷基，環 . 烷基 _ R 5 : Η，0 -烷基，3-烷基，鹵素，硝基，氰基，胺基，經取代胺基 R6:H，〇 —烷基，S —烷基，鹵素，硝基，氰基，胺基，經取代胺基

式II

X :〇，S，Ν Η，N —烷基 R]/R2/R3/R4 : Η，烷基，芳基，芳烷基，雜芳基，雜芳基烷基，環烷基 -8- (4) (4)1233929 或 R2— Z— R3，Z 二一（CH〇n，η二◦— 6 R 5 : Η，烷基，芳基，芳烷基，雜芳基，雜芳基烷基，環 .

烷基 I R 6 : Η，烷基，〇—烷基，S —烷基，鹵素，硝基，氰基，胺基，經取代胺基 R 7 : Η，烷基，〇—烷基，S —烷基，鹵素，硝基，氰基，胺基，經取代胺基 R 8 : Η，烷烷籲所宣示的血卟啉鉑衍生物型化合物具有下面的通式：

式III

-9- (5) 1233929 R2/R 3: Η，烷基，芳基，芳烷基，雜芳基，雜芳基烷基，環烷基 . R 4 : Η，烷基，環烷基 . R 5 : Η，烷基，環烷基 R 6 : Η，院基，芳基’方院基7雜芳基，雜芳基院基，環烷基式IV 鲁 R6

X :〇，S，Ν Η，Ν -烷基 R1/R2/R3/R4 : Η，烷基，芳基，芳烷基，雜芳基，雜芳基院基，環院基 -10- (6) (6)1233929 或 R2 — Z — R4，Z二）—（CH2)n，η = Ο - 6 或 R1/R3: Η，一（CH〇n—C〇〇R6，n二 Ο— 6 R 4/R5 : Η，烷基，芳基，芳烷基，雜芳基，雜芳基院基，環烷基 R 6 ·· Η，烷基，芳基，芳烷基，雜芳基，雜芳基烷基，環焼基 R 7 : Η，烷基，芳基，芳烷基，雜芳基，雜芳基烷基，環焼基若本發明化合物具有至少一個不對稱中心，則彼等$ 呈彼等的消旋物，彼等的純鏡像異構物及/或彼等的非_ 像異構物形式或呈此等鏡像異構物或非鏡像異構物的混$ 物形式。本發明化合物展現出在所選腫瘤細胞系內的細胞毒十生活性。抗腫瘤活性係經由用波長6 0 0到7 3 0奈米的電磁軸射予以照射而強化。本發明因而有關順鉑型鉑化合物所具細胞毒性要素與卟啉鉑衍生物型光力學活性分子的化學組合 Φ ，其方式爲得到具有良好水溶性與高選擇性的化合物。本發明化合物可經動脈內，腦內，肌肉內，腹膜內，胸內，靜脈內，經口，非經腸地，經鼻內，經直腸，經皮下及/或局部地以錠，膜塗覆錠，·膠囊，塗覆錠，粉末，粒劑，滴劑’糖漿，軟膏，吸入粉末，注輸溶液，飮劑或某些其他適當形式給用。該醫藥品包括一或更多種化合物加上習用的生理可耐受的載劑及/或稀釋劑或輔劑。 -11 - (7) (7)1233929 製造醫藥品的方法之特徵在於將一或更多種化合物處理而得藥學製劑或使用習用的藥學載劑及/或稀釋劑或其他輔助劑調製成治療給用形式。接著說明本發明化合物的合成

四芳基卟啉鉑衍生物經取代苯甲醛類之合成。對於4 -羥基苯甲酸的反應 ’必須用甲苯磺醯氯根據文獻程序將個別低聚〜和聚一乙 · 二醇一甲醚的醇端活化。醚化係經由將經甲苯磺基化醇和 4 一經基苯甲酸與κ 2 C〇3 —起在D M F內回流而實施的。將經取代'苯甲醛過濾分離及以管柱層析術純化。要將鉑配位列要合成的四芳基卟啉時，需要在諸經取代苯甲醛之一導入兩個相鄰的羧酸基。所以，將4 一羥基苯甲醛用溴丙二酸二乙酯在鹼性條件下醚化。使用2 -（4 -甲醯基苯氧基）丙二醇二乙酯與經取代苯甲醛一起用於非對彳.ή型四芳基卟啉的合成。 · 吓啉配體之合成。使用Lindsey法實施不對稱四芳基卟啉合成。將吡咯與個別的苯甲醛在路易士酸催化之下反應成卟啉原，再使用對-氯醌將其氧化成對應的卟啉。經由數種管柱層析術純化四芳基卟啉酯。經由使用CHCh和 2〇％ Η〇H/甲醇溶液的混合物或純20 %K〇H/甲醇溶液將該酯水解而製備將配位到鉑（II)片段所需的羧酸。鉑片段的合成。1 ,2 —二胺基乙烷，],3 -二胺基丙烷，反一 1 ;2 -二胺基環己烷和2,2 / -聯吡啶都是從市面上 -12- (8) (8)1233929 取得且用爲配體以根據文獻程序製備對應的二氯鉑（π)錯合物。根據文獻程序合成DL - 2,3 -二胺基丙酸乙酯二鹽 . 酸鹽，L一 2,4 —二胺基丁酸乙酯二鹽酸鹽和，mes〇一 4,5_ 一胺基辛一酸二乙醋二鹽酸鹽且用爲配體以製備對應的二碘鉑（II)錯合物。鉑錯合物的合成。對於與卟啉羧酸的反應，必須將順氯氨鉑（c i s p 1 a t i η)經由轉化成二胺（二水分子）鉑（π)氫氧化物予以活化。將其與等莫耳量的卟啉配體在CHCh，乙醇鲁和水的混合物中，或於水溶性配體的情況中，在純水中反應。所得二胺（丙二酸基）鉑（Π)錯合物沉澱出。於水溶性錯合物的反應混合物中加入CH2Ch以移除中性雜質後，將水相蒸發而得產物。將二胺（二氯）鉑（Π)經由轉化成二胺（二羥基）鉑（II)物種予以活化，將其與等莫耳量的個別卟啉丙二酸在C H 2 C I 2 ’ &醇和水的混合物中，或於水溶性配體的情況中，在純水中反應。所得錯合物沉澱出。於水溶性錯合物的反應混 ® 合物中加入CH2CI2以移除中性雜質後，將水相蒸發而得產物。對於與卟啉丙二酸的反應，需要將二胺（二碘）鉑（II) 錯合物經由轉化成二胺（二硝酸基）鉑（π)物種予以活化， -其爲水溶性者。於此形式中，將彼等與等莫耳量的卟啉配體在CHCh，乙醇和水的混合物中反應。在將該溶液濃縮 Z後’水不溶性錯合物的沈澱出。 •13- 1233929 Ο) 血卟啉鉑衍生物卟啉配體和鉑先質之合成。將血基質轉移到原p卜啉二 . 甲基酯，從此起使所有後續的反應。首先，使用30%氫溴酸在乙酸中處理原卟啉一甲基酯而得不安定的Η B1.對兩個乙烯基雙鍵的Markownikoff加合物，其經與不同類型的醇反應以用對應的纟元氧化離子取代溴離子。有關該醇，我們選用的是親水性低聚-和聚乙二醇一甲基_。於酸化反應中’所形成的HBr會催化甲基酷變成對應醇的酯之轉酷化鲁反應。經醚化的血卟啉酯係使用數種管柱層析予以純化。經由使用20%K〇H/甲醇溶液將該酯水解而製備將配位到鉑 (11)部份體所需的羧酸。 ]，2 —二胺基乙烷，1，3 -二胺基丙烷，反—〗，2 —二胺基環己丨兀和2，2 -聯Dtl：[]定都是從市面上取得且用爲配體以根據文獻程序製備對應的二氯鉑（„)錯合物。根據文獻

程序合成DL - 2,3 —二胺基丙酸乙酯二鹽酸鹽，^ 一 2,4 一 fee卷丁酸乙酿一鹽酸鹽和m e s 〇 — 4 · 5 -二胺其辛一酉允乙酯二鹽酸鹽且用爲配體以製備對應的

銷錯合物的合成。卟啉羧酸的反應與順氯氨鉑 (c】sp]atin)反應十能得到合意的錯合物。所以，需要將順氯热鉑經由轉化成二胺（二水分子）鉑（11)氫氧化物予以活化，將其與等莫耳量的卟啉配體在乙醇和水的混合物中，或於水溶性配體的情況中，在純水中反應。所得二胺（二羧酸基）鉑（Π)錯合物沈澱出。於水溶性錯合物的反應混合 -14 - (10) (10)1233929 物中加入CH2Ch以移除中性雜質，然後將水相蒸發而得產物。將二胺（二氯）鉑（II)經由轉化成二胺（二羧基）（鉑）（11) 物種予以活化，將其與等莫耳量的個別卟啉羧酸在乙醇和水的混合物中，或於水溶性配體的情況中，在純水中反應。所得錯合物沉澱出。於水溶性錯合物的反應混合物中加入CH2C〗2以移除中性雜質並將水相蒸發而得產物。對於與卟啉羧酸的反應’需要將二胺（二碘）鉑（11)錯春合物經由轉化成二胺（二硝酸基）鉑（11)物種予以活化，其爲水溶性者。於此形式中，將彼等與等莫耳量的卟啉配體在乙醇和水的混合物中，或於水溶性配體的情況中，在純水中反應。在將該溶液濃縮之後，水不溶性錯合物的沉澱出。水溶性錯合物則在氧化矽上以層析術分離出。範例具體實例下面的實施例係打算用來更詳細地解釋本發明。本發鲁明化合物爲由實施例]和2爲例所涵蓋的四芳基卟啉鉑衍生物，及實施例3，4和5舉例說明的血卟啉鉑衍生物。實施例：實施例] - 15- (11) 1233929

二胺[2 — (4 - {10，]5,20 —三[4一 π;4:7 —三氧雜辛基）苯基] Π卜啉一 5 —基}苯氧基）丙二酸基]銷（11)(圖1中的Νο·2Ι) 氧雜辛將化合物[2 — (4 — { 10,15,20 —三[4 — (1，4,7 基）苯基]卟啉—5-基）苯氧基）丙二酸（]09毫克，0.1 00毫莫耳）溶解在10毫升CHCh和20毫升Εί〇Η中，與〇」= 〇毫莫耳二胺（二水分子）鉑（II)氫氧化物水溶液組合並攪拌20小時。產量=81 .0毫克（54.2微莫耳，54%)，紫包粉末，mp21 3 — 2 14。。元素分析（(：62}1“^〇1泞卜1〇}^〇，1 4 94.5 )0:計算値49.83 實測値49.19 ; Η，N :計算値，5.62 ;實測値6.09。實施例 -16- (12) 1233929

R：—《〇+CH 厂 CHf〇+CH3 η: 3

(土）—反-1，2 —二胺基環己烷[2 — (4-{10，15,20 —三[4 — (1，4,7，]0—四氧雜十一烷基）苯基]卟啉一 5-基}苯氧基}丙二酸基]鉑（11)(圖1中No.29)

將122.毫克（0.1 00毫莫耳）化合物[2 — (4 - { 10,] 5，20 —三 [4一（1，4,7, 10 —四氧雜十一烷基）苯基]卟啉一 5-基）苯氧基）丙二酸在]0毫升^0]2和20毫升£1〇11中與0.100毫莫耳經活化的（± ) -反—]，2 -二胺基環己烷（二氯）鉑（II)反應。產量：1]3毫克（73.9微莫耳，74%)紫色固體，1叩208它。元素分析（CwH“N6〇"Pt，1 5 26.6)，C，Η，N。實施例3 (13) 1233929

二胺{7512—二[1—(154,7-三氧雜辛基）乙基]—3,8，13517-四甲基卟啉—2, 18 —二丙酸基）鉑（11)(圖2中No.21) 將化合物7，12 -二[1 — (1，4,7 -三氧雜辛基）乙基]— 3,8，13，17—四甲基卟啉—3，18—二丙酸（80.3毫克，0.100毫莫耳）溶解在6毫升EtOH中，與0·]00毫莫耳二胺（二水分子）Φ 鉑（II)氫氧化物水溶液組合並攪拌20小時。產量：23.0毫克（22.3微莫耳，22%)深棕色粉末，mp> 250 °C。元素分析 (CuHwNeOwPt，1 03 0.1 )C :計算値 51 .30 ;實測値 50.75，Η :計算値6.07 ;實測値，5.49，Ν 實施例4 -18- (14) (14)1233929

(土）—反一1，2 —二胺基環己烷{7，12 —二[l — (l，4，フ，10，13,16— 六氧雜十七烷基）乙基]— 3,8，13，17— 四甲基卟啉一2，18 —二丙酸基}鉑（11)(圖2中No.38) 將化合物7,12 —二[1，4,7,10,13,16 —六氧雜十七烷基）乙基]—3, 8,13,17 —四甲基卟啉—2,18 —二丙酸（107毫克，〇·100毫莫耳）在]0毫升Eί〇H中與0.]00毫莫耳經活化（±) — 反—1，2—二胺基環己烷（二氯）鉑（Π)反應。] 產量：25.5毫克（17.2微莫耳，]7%)紅棕色粉末；1叩24 5它〇元素分析（C%2HwN6〇〗6Pt · 6H2〇，1 4 8 2.6)。C :計算値 54.23 ;實測値4 9.02，Η :計算値7.21 :實測値6.33。N :計算値 (15) (15)1233929 5.67 ;實測値 6.41。實施例5

2,2 一聯吡啶基{7，12-雙[1一（1，4,7-三氧雜辛基）乙基] —3,8，13，17-四甲基卟啉一2，18_二丙酸基}鉑（11)(圖2中鲁 N 〇 . 4 0 a) 將42·2毫克（〇· 1 〇〇毫莫耳）化合物2,2 / —聯吡啶基（二氯）鉑（11)懸浮於1 5毫升Η 2 〇中。於1 〇分鐘超聲波處理後，加入34.0毫克（〇.2〇〇毫莫耳）AgN〇3並在室溫黑暗中攪拌混合物4小時。濾掉沈澱的a g C ]並用水洗。將含有經活化鉑 (II)錯合物的濾液蒸發。將剩餘物溶解在5毫升H2〇中並與 8〇·3毫克（〇.]〇〇毫莫耳）7，]2 —雙[]—(1，4,7 -三氧雜辛基）乙基]一 3 5 8，] 3，] 7 —四甲基卟啉—2 J 5 —二丙酸在]〇毫升 -20- (16) 1233929

El〇H中的溶液組合。在50°C下攪拌20小時時並冷卻到室溫之後，濾出沈澱固體，用水和EtOH洗並真空乾燥。產量 :64.0毫克（55.5微莫耳，55%)深紫色粉末，1叩>250°(：。元素分析（C54H“N6〇i〇Pt，1 1 52.2)C，Η，N 生物學數據細胞毒性效應數據係在例如，人類腫瘤細胞系TCC -SUP和J82上取得。化合物的效應係在黑暗中及在用波長 · 6 0 0 - 7 3 0奈米的光照射下探討。所選化合物在照射下明顯更具細胞毒性活性。在鉑成分的細胞毒性效應與光力學要素之間具有增效性。細胞系與通用程序

要測定新卟啉配體與對應的具有不同胺非脫離基的金白錯合物所具抗增生活性，選用兩膀胱癌細胞素TCC - SUp 和J 8 2作爲試管內（i n v i t r 〇 )模型。爲了區別細胞毒性效應與光毒性效應，所有實驗都以雙重複進行。將細胞接種在微板內且於4 S小時後加入試驗化合物。將一批次的微板保持在黑暗中列實驗結束爲止，而其他微板則在添加物質4 8小時後用2 4 J· cm _ 2的光劑量照射10分鐘，再將諸板重新放置在黑暗中溫浸。端點化學敏感性檢定血卟啉鉑衍生物型 -21 - (17) (17)1233929 於]V m的劑量下，卟啉-鉑拼合物的黑暗毒性和光毒性會受到非脫離基的類型所影響。具有2,2 / -聯吡啶基（40’ 4])，DL - 2,3 — 一胺基丙酸乙醒（42 — 46)’ DLs 2,3 —二胺基丁酸乙酯（47 - 51)，meso — 4,5 -二胺基辛二酸二乙酯（52 - 55)等配體在]〆m濃度下，於黑暗和照射後都不具活性。載有1，2 —二胺基乙烷（27 — 3 0)和1，2 -二胺基丙烷（3 1 - 34)非脫離基的化合物也對TCC 一 SUP細胞不具活性。最有趣的卟啉—舶拼合物爲具有二胺（21 - 26)和（土 )一反一 1，2 -二胺基環己烷（3 5 - 39)配體者。在此等系統的化合物中，最活性者爲水溶性錯合物2 6和3 9，各具約 30%和15%的T/Cwt。於1 # m濃度下，參比順氯氨鉑（ cisplatin)具有約2%的T/C。。〃値。於此劑量下，經由照射膀胱癌細胞所得細胞毒性的增強不具統計學意義。將錯合物4 0 - 5 5的濃度增高到5 // m時，導致黑暗毒性的沒有增強或只有邊際增強（圖2)。對於大部份此等錯合物，光毒性都不會比沒有照射的觀察到的細胞毒性遠較爲高。不過，對於42，45，47，49，50和53，都具有獨特效應且對於4 〇和4 4，在照射下可觀察到對T C C 一 S UP的增生具有非常強的效應（圖2)。對於化合物5 2可觀察到最高的增效作用，導致腫瘤細胞的溶裂。與順氯氨鉑不同者，在載有二胺（2 1 - 2 6 )和（± ) -反 -〗，2 -二胺基環己烷（35 - 39)非脫離基的卟啉一鉑拼合物系列中可測量到最高抗腫瘤活性。對於水溶性具有在卟啉脫離基位置7和]2處7? =] 7側鏈長度之卟啉-鉑錯合物2 6和

Claims

1233929 丨修正附件二A:第92102414號修正後無劃線之 ----- 中文申請專利範圍替換本民國94年2月18日呈年月 η

i .一種卟啉鉑衍生物，其爲下列類型者： (a)根據下式Γ的四芳基卟啉鉑衍生物，

R2，，R3，： Η，或

r2’與r3’連接形成-(CH2)p-，其中ρ = 2-6，或 r2•與r3·連接形成- (CH2)q-CH(C〇〇R/)-，其中R/是Cw 院基’及q = 1 - 5 ; R，： -(CH2CH2〇）rR5’，其中 R5’是 C]-6烷基，及卜 20; 根據下式IΓ的四芳基卟啉鉑衍生物， 1233929

R2·’，R3··:(：】.6烷基-〇〇〇尺4，，其中R/是C]-6烷基；或 R广與R3u連接形成-(CH2)P-，其中p = 2-6; R·: -(CH2CH2〇）rR5’，其中 R〆是 Cm 烷基，及 r=l-20; 以及根據下式ΙΙΓ的四芳基卟啉鉑衍生物， OR，

R，：，（(：Η2(：Η2〇）Α5’，其中 f是 C】.6 烷基，及 r=l-20; 以及 (b)根據下式IV’的血卟啉鉑衍生物， 1233929 (3)

r3， R2·，R3| : Η，或 R2·與R3'連接形成-(CH2)p-，其中p = 2-6，或尺2|與1^|連接形成-(0：}12)心（：11((：〇〇1^|)-，其中：^’是已-6 烷基，及Q二1-5 ; R，·· -(CH2CH2〇）rR5’，其中 R5’是 C"烷基，及 r二1-20; 根據下式V的血卟啉鉑衍生物，

OR1 (4) 1233929 R2',, R3.,: C】-6烷基-C〇〇R/，其中R/是C】-6烷基；或 R，與R3u連接形成-(CH〇p…其中p = 2-6; R，： ·（CEhChOhRs1，其中 Rr 是 C】.6 烷基，及 r：rl-2Q; 以及根據下式VI·的血卟啉鉑衍生物，

R，： -(dCHsOH’，其中 R5,是 Ch烷基，及 r:u〇 2.根據申請專利範圍第1項之式Γ，II，，in，，Iv，，v 和V I ’化合物’彼等具有一或更多個不對稱中心，呈彼等的消旋物，彼等的純鏡像異構物及/或彼等的非鏡像異構物形式或呈此等鏡像異構物或非鏡像異構物的混合物形式〇 3 . —種用於治療癌症之醫藥組成物，其包含一或多種 1233929 (5) 根據申請專利範圍第1項之化合物，以及習用的生理可耐受性載劑及/或稀釋劑或輔助藥劑。 4. 一種用於光力學治療腫瘤的醫藥組成物，其包含一或多種根據申請專利範圍第1項之化合物，以及習用的生理可耐受性載劑及/或稀釋劑或輔助藥齊U。 5 . —種藉由6 0 0到7 0 0奈米波長的電磁輻射照射以光力學治療腫瘤的醫藥組成物，其包含一或多種根據申請專利範圍第1項之化合物，以及習用的生ί里可耐受性載劑及/ 或稀釋劑或輔劑。