在光動力療法和診斷中有用的二氫卟酚衍生物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及二氫卟酸e4鈉 （chlorin e4 sodium)及其制備方法。二氫卟酸e4鈉 適合于在光動力療法、癌細胞冷光療法（cytoluminescent therapy)和光動力診斷中使用， 例如用于治療或檢測腫瘤。本發明還涉及包含二氫卟酚e4鈉的藥物組合物、涉及二氫卟酚 e4鈉在制造光治療劑或光診斷劑中的用途，并且涉及一種光動力療法、癌細胞冷光療法或 光動力診斷的方法，例如用于治療或檢測腫瘤。
【背景技術】
[0002] 卟啉和它們的衍生物是已知的光敏化合物，它們可能吸收光的光子并且以更高的 波長發射它們。此類獨特的性質具有許多應用，PDT(光動力療法）就是它們中的一種。
[0003] 在光激活的過程中，分子從基態（S。）躍迀至單重激發態（S1) (SidS1躍迀），然后再 回落至基態（SidKS 1S。躍迀），以熒光的形式發射更高波長的光。還有另一種被稱為三重態 的能量狀態（T1)。三重態（T 1)不能通過直接激發來有效地填充（populate)。然而，異能級 地發生系統間交叉S1T 1，隨后是去激活至1\。S1T1變化在形式上是自旋禁止的，但是其是一 種下降的過程，并且在一些分子中系統間交叉如此有效地發生以至于熒光被抑制。此類化 合物有用于通過分子中的激發轉移來產生激發的三重態（這種現象被稱為敏化），其中系 統間交叉是最小的。
[0004] 圖1示出用于典型光敏劑的修改的賈布朗斯基（Jablonski)圖表，概括了所關注 的原理性的光物理過程。
[0005] 在三重態（T1)，分子變得非常不穩定并且能夠與分子氧（3O 2)反應，將后者分裂為 兩個單態氧（1O2)。單態氧（1O 2)被稱為"清除劑"并且能夠破壞異常的生物細胞和清除自 由基。
[0006] 此類獨特的性質使得許多光敏性分子成為用于roT的良好的光敏劑。
[0007] 目前，存在兩代用于TOT的光敏劑。第一代包含血紅素卟啉（血液衍生物），并且 第二代大多數是葉綠素衍生物。后述的化合物被稱為二氫卟酚類和菌綠二氫卟酚類（菌綠 素，bacteriochlorins) 〇
[0008] 二氫卟酚類顯示出類似于卟啉體系的那些的光物理性質，但是具有增強的紅移Q 帶（670nm)，這使得含有二氫卟酚的體系成為用于TOT的更好的候選物。葉綠素 a，綠色的 光合顏料，為天然產物的二氫卟酚類的一種原型。它或它的衍生物可以提取自某些鈍頂螺 旋藻（Spirulina Platensis)物種，而沒有葉綠素 b的任何污染，由此避免了冗長的色譜分 離。
[0009] -種稱為三鈉銅（II)二氫卟酚e6的水溶性葉綠素衍生物已經被用在各種人類疾 病的治療中，沒有證據表明存在毒性、皮膚致敏或其他嚴重的副作用。
[0010] 最近研究了二氫卟酚e4并且證明顯示出良好的光敏活性。表明二氫卟酚e4在大 鼠中具有防止吲哚美辛誘導的胃損傷的作用，并且在小鼠中具有防止TAA-或CCl 4-誘導的 急性肝損傷的作用。因此，建議二氫卟酚e4可以是一種用于抗胃潰瘍和肝損傷保護的有前 景的新藥物候選物。WO 2009/040411建議在光動力療法中使用二氫卟酚e4鋅絡合物。
[0011]
[0012] 但是，持續需求更好的光敏劑。需要具有高單重態氧量子產率的化合物以及具有 強光敏能力的化合物，優選是在有機和含水介質中。還需要具有高熒光量子產率的化合物。
【發明內容】
[0013] 本發明的第一方面提供二氫卟酚e4鈉。優選地，該二氫卟酚e4鈉以1:2的比率 包含二氫卟酚e4和鈉。優選地，二氫卟酚e4鈉具有以下結構：
[0014]
[0015] 優選地，二氫卟酚e4鈉具有以下結構：
[0016]
[0017] 本領域技術人員可以理解的是，在以上表示法中示出的二氫卟酚結構上的負電荷 在整個共輒體系上是離域的。
[0018] 二氫卟酚e4鈉具有兩個手性中心。本發明的二氫卟酚e4鈉優選基本上為對映體 純的，這意味著該二氫卟酚e4鈉包含少于10%的其他立體異構體，優選少于5%，較優選少 于3 %，再優選少于2 %，更優選少于1 %。
[0019] 本發明的第二方面提供一種制備二氫卟酚e4鈉的方法，包括步驟：使二氫卟酚e4 與鈉化合物反應。優選地，獲得的二氫卟酚e4鈉以1:2的比率包含二氫卟酚e4和鈉。優 選地，所獲得的二氫卟酚e4鈉具有以下結構：
[0020]
[0021] 優選地，獲得的二氫卟酚e4鈉具有以下結構：
[0022]
[0023] 本領域技術人員可以理解的是，在以上表示中示出的二氫卟酚結構上的負電荷在 整個共輒體系上是離域的。
[0024] 優選地，鈉化合物是氫氧化鈉、碳酸鈉、羧酸鈉鹽（諸如硬脂酸鈉或乙酸鈉）、鹵化 鈉（諸如氟化鈉）或氫化鈉。優選地，鈉化合物為氫氧化鈉、羧酸鈉鹽（諸如硬脂酸鈉或醋 酸鈉）、鹵化鈉（諸如氟化鈉）或氫化鈉。優選地，鈉化合物為氫氧化鈉或碳酸鈉。更優選 地，鈉化合物為氫氧化鈉。
[0025] 可選地，二氫卟酚e4在堿的存在下與鈉化合物反應。優選的堿為胺堿，優選為芳 香族胺堿，諸如焦磷酸硫胺或DMAP。如果使用，堿優選為焦磷酸硫胺。
[0026] 優選地，以0. 15-1:45-60:0-12的摩爾比使用二氫卟酚e4、鈉化合物以及可選的 堿。
[0027] 優選地，二氫卟酚e4在溶劑的存在下與鈉化合物反應。優選地，溶劑選自醇（諸 如甲醇、乙醇、正丙醇和異丙醇）、水、DMF、氯仿、DMS0、甲苯或它們的混合物。優選地，溶劑 選自甲醇、乙醇、水或它們混合物。優選地，溶劑選自甲醇、水或它們的混合物。優選地，溶 劑為甲醇和水的混合物。
[0028] 優選地，反應是在60°C或以下的溫度下進行的。優選地，反應是在25_60°C的范圍 內的溫度下進行的。
[0029] 優選地，反應進行1至12小時，優選地為3至8小時。
[0030] 可以通過過濾來純化所獲得的二氫卟酸e4鈉，例如通過45 μπι Millipore過濾 器。可替代地或另外地，所獲得的二氫卟酚e4鈉可以通過色譜法來純化，例如，通過在硅膠 柱上的快速色譜法。二氫卟酚e4鈉可以通過冷凍干燥來分離。
[0031] 本發明的第三方面提供通過根據本發明的第二方面的方法可制備的二氫卟酚e4 鈉。本發明的第三方面還提供在通過本發明的第二方面的方法制備時的二氫卟酚e4鈉。
[0032] 本發明的第四方面提供一種藥物組合物，其包含根據本發明的第一方面或第三方 面的二氫卟酚e4鈉以及藥學上可接受的載體或稀釋劑。
[0033] 優選地，根據本發明的第一方面或第三方面的二氫卟酚e4鈉適合于在藥物中使 用。
[0034] 優選地，根據本發明的第一方面或第三方面的二氫卟酚e4鈉以及根據本發明的 第四方面的藥物組合物適合在光動力療法或癌細胞冷光療法中使用。
[0035] 優選地，根據本發明的第一方面或第三方面的二氫卟啉e4鈉以及根據本發明的 第四方面的藥物組合物適合于治療動脈粥樣硬化；多發性硬化癥；糖尿病；糖尿病性視網 膜病變；關節炎；類風濕性關節炎；真菌、病毒、衣原體、細菌、納米細菌或寄生蟲感染性疾 病；HIV ;艾滋病；SARS病毒、亞洲（禽）流感病毒、單純皰疹或帶狀皰疹的感染；肝炎；病毒 性肝炎；心血管疾病；冠狀動脈狹窄；頸動脈狹窄；間歇性跛行；皮膚病癥；痤瘡；牛皮癬； 以良性或惡性細胞過度增生或以新血管形成的區域為特征的疾病；良性或惡性腫瘤；早期 癌；宮頸不典型增生；軟組織肉瘤；生殖細胞瘤；視網膜母細胞瘤；年齡相關性黃斑變性； 霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宮頸癌、子宮癌、陰道或其他女性附件癌、乳癌、鼻 咽癌、氣管癌、喉癌、支氣管癌、細支氣管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、膽管癌、小腸 癌、結腸癌、結腸直腸癌、直腸癌、膀胱癌、輸尿管癌、腎癌、肝癌、膽囊癌、脾癌、腦癌、淋巴系 統癌或骨癌。
[0036] 優選地，根據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉以及根據本發明的第四 方面的藥物組合物適合于治療以良性或惡性細胞增生或新血管形成的區域為特征的疾病。
[0037] 優選地，根據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉以及根據本發明的第四 方面的藥物組合物適合于治療良性或惡性腫瘤。
[0038] 優選地，根據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉以及根據本發明的第四 方面的藥物組合物適合于治療早期癌；宮頸不典型增生；軟組織肉瘤；生殖細胞瘤；視網膜 母細胞瘤；年齡相關性黃斑變性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；頭部和頸部癌；口部或口腔癌； 或者血癌、前列腺癌、子宮頸癌、子宮癌、陰道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、氣管癌、喉 癌、支氣管癌、細支氣管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、膽管癌、小腸癌、結腸癌、結腸 直腸癌、直腸癌、膀胱癌、輸尿管癌、腎癌、肝癌、膽囊癌、脾癌、腦癌、淋巴系統癌、骨癌、皮膚 癌或胰腺癌。優選地，它們適合用于治療早期癌；宮頸不典型增生；軟組織肉瘤；生殖細胞 瘤；視網膜母細胞瘤；年齡相關性黃斑變性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宮頸 癌、子宮癌、陰道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、氣管癌、喉癌、支氣管癌、細支氣管癌、肺 癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、膽管癌、小腸癌、結腸癌、結腸直腸癌、直腸癌、膀胱癌、輸尿 管癌、腎癌、肝癌、膽囊癌、脾癌、腦癌、淋巴系統癌或骨癌。優選地，它們適合用于治療淋巴 瘤；霍奇金氏淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宮頸癌、陰道或其他女性附件癌、乳 癌、鼻咽癌、肺癌、食道癌、腎癌、肝癌、腦癌、淋巴系統癌、骨癌、皮膚癌或胰腺癌。優選地，它 們適用于治療淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宮頸癌、陰道或其他女性附件癌、 乳癌、鼻咽喉癌、肺癌、食道癌、骨癌或皮膚癌。
[0039] 優選地，根據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉以及根據本發明的第四 方面的藥物組合物適合于在光動力診斷中使用。
[0040] 優選地，根據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉以及根據本發明的第四 方面的藥物組合物適用于檢測動脈粥樣硬化；多發性硬化癥；糖尿病；糖尿病性視網膜病 變；關節炎；類風濕性關節炎；真菌、病毒、衣原體、細菌、納米細菌或寄生蟲感染性疾病； HIV ;艾滋病；SARS病毒、亞洲（禽）流感病毒、單純皰疹或帶狀皰疹的感染；肝炎；病毒性肝 炎；心血管疾病；冠狀動脈狹窄；頸動脈狹窄；間歇性跛行；皮膚病癥；痤瘡；牛皮癬；以良 性或惡性細胞過度增生或新血管形成的區域為特征的疾病；良性或惡性腫瘤；早期癌；宮 頸不典型增生；軟組織肉瘤；生殖細胞瘤；視網膜母細胞瘤；年齡相關性黃斑變性；霍奇金 氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宮頸癌、子宮癌、陰道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、 氣管癌、喉癌、支氣管癌、細支氣管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、膽管癌、小腸癌、結 腸癌、結腸直腸癌、直腸癌、膀胱癌、輸尿管癌、腎癌、肝癌、膽囊癌、脾癌、腦癌、淋巴系統癌 或骨癌。
[0041] 優選地，根據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉以及根據本發明的第四 方面的藥物組合物適用于檢測由良性或惡性細胞過度增殖影響的或由新生血管影響的區 域。
[0042] 優選地，根據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉以及根據本發明的第四 方面的藥物組合物適用于檢測良性或惡性腫瘤。
[0043] 優選地，根據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉以及根據本發明的第四 方面的藥物組合物適用于檢測早期癌；宮頸不典型增生；軟組織肉瘤；生殖細胞瘤；視網膜 母細胞瘤；年齡相關性黃斑變性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；頭部和頸部癌；口部或口腔癌； 或者血癌、前列腺癌、子宮頸癌、子宮癌、陰道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、氣管癌、喉 癌、支氣管癌、細支氣管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、膽管癌、小腸癌、結腸癌、結腸 直腸癌、直腸癌、膀胱癌、輸尿管癌、腎癌、肝癌、膽囊癌、脾癌、腦癌、淋巴系統癌、骨癌、皮膚 癌或胰腺癌。優選地，它們適用于檢測早期癌；宮頸不典型增生；軟組織肉瘤；生殖細胞瘤； 視網膜母細胞瘤；年齡相關性黃斑變性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宮頸癌、 子宮癌、陰道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、氣管癌、喉癌、支氣管癌、細支氣管癌、肺癌、 中空器官癌、食道癌、胃癌、膽管癌、小腸癌、結腸癌、結腸直腸癌、直腸癌、膀胱癌、輸尿管 癌、腎癌、肝癌、膽囊癌、脾癌、腦癌、淋巴系統癌或骨癌。優選地，它們適用于檢測淋巴瘤；霍 奇金氏淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宮頸癌、陰道或其他女性附件癌、乳癌、鼻 咽癌、肺癌、食道癌、腎癌、肝癌、腦癌、淋巴系統癌、骨癌、皮膚癌或胰腺癌。優選地，它們適 用于檢測淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宮頸癌、陰道或其他女性附件癌、乳癌、 鼻咽喉癌、肺癌、食道癌、骨癌或皮膚癌。
[0044] 優選地，根據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉以及根據本發明的第四 方面藥物組合物適用于以上所列舉的疾病的熒光或磷光檢測，優選用于所述疾病的熒光或 磷光檢測和量化。
[0045] 優選地，根據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉以及根據本發明的第四 方面藥物組合物適于與施用福射或聲音同時或在施用福射或聲音之前給藥，優選地適于在 施用輻射之前給藥。
[0046] 如果據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉或根據本發明的第四個方面的 藥物組合物用于在光動力療法或癌細胞冷光療法中使用，那么它們優選地適于在輻射之前 的5至100小時給藥，更優選在輻射之前的6至72小時，再優選地在輻射之前的24-48小 時。
[0047] 如果根據本發明的第一或第三方面的二氫卟酚e4鈉或根據本發明的第四方面的 藥物組合物用于在光動力診斷中使用，那么它們優選地適于在輻射前的3至60小時給藥， 更優選在輻射前的8至40小時。
[0048] 優選地，在光動力療法、癌細胞冷光療法或光動力診斷中使用的輻射是具有在 500nm至1000 nm的范圍內的波長的電磁福射，優選600nm至790nm。電磁福射可以在約0.1 至5W，優選在約IW下施用約5-60分鐘，優選約15-20分鐘。在本發明的一個實施方式中， 使用了兩種電磁福射源（例如激光和LED光），一種源具有在600nm至690nm的范圍內，優 選約660nm的波長，另一種源具有在700nm至790nm的范圍內，優選約760nm的波長。在本 發明的另一個實施方式中，使用了兩種電磁輻射的源（例如激光和LED光），兩種源均適于 提供具有在600nm至6