專利名稱：用于抗微生物光動力療法的糖取代的二羥基-二氫卟酚和β-官能化二氫卟酚的制作方法
用于抗微生物光動力療法的糖取代的二羥基-二氫卟酚和β-官能化二氫卟酚
背景技術：
1.相關案例信息本申請要求Daniel Aicher> Volker Albrecht、Burkhard Gitter> ChristianB.ff.Stark 和 Arno Wiehe 于 2010 年 7 月 22 日提交的標題為 “Glyco-substitutedDihydroxy-Chlorins and beta-functionalized Chlorins for Ant1-MicrobialPhotodynamic Therapy”的第61/366，718系列號美國臨時申請的權益及優先權,該申請的內容以引用的方式并入本文。
2.發明領域本發明通常涉及光動力療法，更具體地說，涉及使用糖取代的二羥基二氫卟酚或糖取代的β-官能化二氫卟酚衍生物作為用于治療和預防人和動物中的微生物`傳染性疾病的光敏劑。
3.現有技術光動力療法(roT)是目前正在開發用于多種醫療應用的最有前途的新技術之一，并且尤其是一種公認的破壞腫瘤的治療方法。光動力療法利用光和光敏劑(染料)達到其所需的醫療效果。抗微生物光動力療法是非常有前途的相對較新的方法，用于防治細菌性感染，SP使是對于抗性菌株也是如此。幸運的是，尚沒有報導細菌獲得對光動力破壞的抗性，而且也沒有這種可能性，因為“殺菌物質”是氧。用光敏劑處理的細菌細胞經顯示成功地被光照殺滅。由于細菌與惡性細胞之間的差異明顯，對于抗微生物TOT需要具有不同作用模式的光敏劑。光敏劑的有效性極其地取決于細菌細胞壁，因為其成為了敏化劑滲透的限制性因素。雖然PDT可充分地殺滅革蘭氏陽性細胞，但革蘭氏陰性細胞對殺菌更具抗性。采用抗微生物TOT的主要問題是血液組分的阻塞作用，血液組分的存在降低了光敏劑的活性。當添加血清或血液時，PBS緩沖液中的高殺菌光動力活性可以被顯著地降低。針對細菌性感染提高光敏劑的特異性和roT的有效性的預期方法之一是使光敏劑與配體載體綴合，后者特異性地結合于靶細胞表面上的受體。在現有技術中，已經采用了不同的方法來有效地靶向病原體或感染的細胞。Hasan等人的第6，977，075號美國專利公開了使用抗生素和PDT殺滅細胞內病原體的方法。使用綴合的光敏劑靶向細胞內病原體。使用的靶向部分為靶向巨噬細胞或與病原體相互作用的分子或大分子結構。沒有公開綴合物針對革蘭氏陰性菌以及在復雜環境中的有效性。Bo_er等人的第6，573，258號美國專利描述了陽離子性卟啉，其在以低得多的濃度存在和短得多的照射時間的情況下能有效地靶向革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌兩者。所述的新型卟啉具有一個由至少一個長度在6與22個碳之間的烴鏈組成的疏水尾。。細菌靶向取決于碳鏈長度，并且不是非常有效。Hasan等人的第6，462，070號美國專利公開了綴合于聚賴氨酸的光敏劑，其連接于組胺素(histatin)靶向部分以治療口腔的微生物感染病癥。這些物質在有體液(如唾液、血液等)存在的情況下起作用較困難。第5，466，681號美國專利描述了適用于治療由病原微生物所致的傳染性疾病的多種綴合物。所述綴合物包含至少一種偶聯于微生物受體的試劑，即碳水化合物載體，其能夠選擇性地結合于微生物。該專利公開了包含至少一種試劑的綴合物，所述試劑為偶聯于微生物受體的抗感染劑。提到了諸如抗生素、合成藥物和類固醇之類的試劑。由于光敏劑本身不與微生物相互作用，因此在該專利中未考慮將它們作為描述的試劑，并且也沒在其中進行公開。其它有前途的方法有關于卟啉和碳水化合物的綴合物。出版物:“Nitroglycosylated meso-arylporphyrins as Photoinhibitors of Gram positiveBacteria，，V.Sol, P.Branlandj R.Granetj C.Kaldapaj B.Verneui 1，P.Krauszj Bioorg.Med.Chem.Lett.1998，8，3007-3010描述了糖基化硝基芳基取代的卟啉針對革蘭氏陽性菌的光動力活性，但沒有描述針對革蘭氏陰性菌的效力和在復雜環境中的效力。此外，綴合物僅在當分子中存在硝基-基團時顯示光動力活性。在本發明中提到的二氫卟酚為卟啉衍生物，其中芳族系統在位的一個雙鍵不存在。目前許多光敏劑并非足夠有效，因為它們在光譜的紅色區域吸收低。二氫卟酚具有的優點是，它們在電磁波譜的紅色及近紅外區域中具有強吸收，這使得光能夠較深地滲透到組織當中。MacAlpine等人的第7，022，843Β1號美國專利公開了多種作為光敏劑的β, β 二羥基間位取代的二氫卟酚，但沒有提供治療微生物傳染性疾病的指導。相反，Wiehe等人的第W02010/033678號國際公開公開了不對稱間位取代的卟啉和二氫卟酚，其用于診斷和PDT應用，包括病毒或傳染疾病，然而沒有明確地給出它們在復雜介質中對于革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的有效性。仍然迫切需要開發能夠高活性地靶向革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌兩者的分子綴合物。還有它們需要在通常有血液及其它體液存在的體內條件下起作用，以供患者直接來幫助他們免受微生物侵害。發明目的及簡述本發明的一個目的是提供用于靶向引起傳染性疾病的病原微生物的生物活性綴合物。本發明的另一目的是開發光動力方法，用于在像血液、血清和唾液之類的復雜環境中滅活/減少細菌(革蘭氏陽性和革蘭氏陰性兩者)。本發明的又一目的是使用二羥基二氫卟酚-糖綴合物，用于抗微生物光動力療法的應用。本發明的再一目的是使用β -官能化二氫卟酚衍生物和碳水化合物的化學穩定的綴合物，用于抗微生物光動力療法的應用。本發明進一步的目的是提 供制備和純化糖取代的二氫卟吩衍生物的方法。簡單地說，本發明提供用于治療和預防由人和動物中的病原微生物引起的傳染性疾病的抗微生物分子綴合物。這些綴合物的關鍵是將二羥基二氫卟酚和β-官能化二氫卟酚連接于碳水化合物部分。本發明有效地起作用以防治由革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌(包括它們的抗性菌株)引起的感染。值得注意的是，它們在包括血液、血清及存在于患者身體中的其它體液在內的復雜環境中也是有效的。還提供了用來控制人和動物中的病原微生物的方法。結合附圖閱讀，由以下的說明書將顯而易見本發明的上述及其它目的、特征和優點。
圖1.-顯示使用5，10, 15-三-(3-β- -葡糖基苯基)-20-[3，5_雙_(三氟甲基)-苯基]-B卜啉的光動力滅活的一個實施方案
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圖2.-顯示使用5，10, 15-三-(3-β- -葡糖基苯基)-20-[3，5_雙_(三氟甲基)-苯基]-17，18-二羥基-17，18-二氫卟酚的光動力滅活的一個實施方案。圖3.-顯示使用5，10, 15-三-(3- β -D-半乳糖基苯基)-20- [3，5_雙-(三氟甲基)-苯基]-17，18-二羥基-17，18-二氫卟酚的光動力滅活的一個實施方案。圖4.-顯示使用5，10，15-三-(3- a -D-甘露糖基苯基)-20- [3，5_雙-(三氟甲基)-苯基]-17，18-二羥基-17，18-二氫卟酚的光動力滅活的一個實施方案。圖5.-顯示使用5，10, 15-三-(3-β- -乳糖基苯基)-20-[3，5_雙_(三氟甲基)-苯基]-17，18-二羥基-17，18-二氫卟酚的光動力滅活的一個實施方案。圖6.-顯示使用 5，10，15，20-四 _ (3_ β -D-葡糖基苯基)-7，8_ 二羥基 _7，8_ 二氫卟酚的光動力滅活的一個實施方案。圖7.-顯示使用5，10, 15,20-四-(3_@-D-葡糖基苯基)_7，8_ 二羥基-7，8-雙_(三氟甲基)_7，8- 二氫卟酚的光動力滅活的一個實施方案。優選實施方案詳述在本發明中公開了在復雜環境中滅活/減少細菌的光動力方法。如在現有技術中所見，已表明在像血清血漿或血液之類的體內存在的復雜介質中成功地防治細菌性感染是最困難的目標之一。本文中，抗微生物光動力療法用來利用綴合的光敏劑靶向病原微生物以治療各種傳染性疾病，并且還用于在通常見于真實患者體內的復雜介質中誘導光破壞。本文所公開的分子綴合物的主要優點之一是它們能夠靶向革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌兩者，包括它們的抗性菌株。分子綴合物包含連接于碳水化合物部分的光敏劑。已經意外地發現，二羥基二氫卟酚和β-官能化二氫卟酚衍生物的存在對綴合物活性產生關鍵性影響。如圖1中所示，P卜啉和碳水化合物部分的綴合物僅在高濃度時顯示顯著的細菌光動力滅活。本文所公開的碳水化合物的綴合物用于提高對微生物的特異性。綴合物的靶向部分的選擇性使得能提高光敏劑的靶向效果，最大限度地減少劑量和潛在的不良副作用。此外，本發明綴合的光敏劑提高現有技術的生物活性化合物的有效性，由于它們在電磁波譜的紅色及近紅外區域的長波長處有較高的吸收而提供較深的滲透。此外，本發明提供的綴合物具有容易制備的優點。由化學穩定的卟啉或β_官能化-二氫卟酚衍生物開始，可以通過使用三氯乙酰亞胺酯作為糖基供體實現糖基化
在優選的實施方案中，用于消除/減少/破壞真實患者的復雜環境中的病原微生
物的碳水化合物和二羥基二氫卟酚綴合化合物具有通式:
權利要求
1.一種基于式I的用于消除微生物的碳水化合物和二羥基二氫卟酚的綴合物:
2.一種基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羥基二氫卟酚的綴合物:
3.一種基于式I的用于消除微生物的碳水化合物和二羥基二氫卟酚的綴合物:
4.一種基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羥基二氫卟酚的綴合物:
5.一種基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羥基二氫卟酚的綴合物:
6.一種基于式I的用于消除微生物的碳水化合物和β_官能化二氫卟酚的綴合物:
7.一種基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羥基二氫卟酚的綴合物:
8.一種基于式I的用于消除微生物的碳水化合物和二羥基二氫卟酚的綴合物:
9.一種基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羥基二氫卟酚的綴合物:
10.一種基于式I的用于消除微生物的碳水化合物和β-官能化二氫卟酚的綴合物:
11.一種基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羥基二氫卟酚的綴合物:
12.根據權利要求1-11所述的分子綴合物，其可有效破壞真實患者中的革蘭氏陰性和革蘭氏陽性微生物。
13.根據權利要求1-11所述的分子綴合物，其中所述真實患者環境包括存在選自唾液、血液、血清、血漿及這些的組合的復雜環境。
14.一種消除真實患者環境中的微生物的方法，包括步驟: 選擇根據權利要求1-11所述的分子綴合物，與靶向要消除的所述微生物的載體組分； 對所述患者引入所述加載體的分子綴合物； 給出時間使所述加載體的綴合物在所述靶向的微生物中積累；并 以適當的波長照射所述靶向的微生物來活化所述分子綴合物以破壞所述微生物。
全文摘要
本發明提供了用于治療和預防由人和動物中的病原微生物引起的傳染性疾病的抗微生物分子綴合物。這些綴合物的關鍵是將二羥基二氫卟酚或β-官能化二氫卟酚連接于碳水化合物部分。經發現這些綴合物在防治由革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌(包括它們的抗性菌株)引起的細菌性感染方面是非常有效的。值得注意的是，它們在包括血液、血清及存在于患者身體中的其它體液在內的復雜環境中也是有效的。還提供了用來控制人和動物中的病原微生物的方法。
文檔編號A61K31/185GK103096887SQ201180038608
公開日2013年5月8日 申請日期2011年7月22日 優先權日2011年7月22日
發明者D·艾澈, V·阿波切特, B·吉特, C·B·W·斯達克, A·維厄 申請人:拜歐利泰克醫藥銷售公司, 塞拉莫普泰克公司