专利名称：用于抗微生物光动力疗法的糖取代的二羟基-二氢卟酚和β-官能化二氢卟酚的制作方法
用于抗微生物光动力疗法的糖取代的二羟基-二氢卟酚和β-官能化二氢卟酚
背景技术：
1.相关案例信息本申请要求Daniel Aicher> Volker Albrecht、Burkhard Gitter> ChristianB.ff.Stark 和 Arno Wiehe 于 2010 年 7 月 22 日提交的标题为 “Glyco-substitutedDihydroxy-Chlorins and beta-functionalized Chlorins for Ant1-MicrobialPhotodynamic Therapy”的第61/366，718系列号美国临时申请的权益及优先权,该申请的内容以引用的方式并入本文。
2.发明领域本发明通常涉及光动力疗法，更具体地说，涉及使用糖取代的二羟基二氢卟酚或糖取代的β-官能化二氢卟酚衍生物作为用于治疗和预防人和动物中的微生物`传染性疾病的光敏剂。
3.现有技术光动力疗法(roT)是目前正在开发用于多种医疗应用的最有前途的新技术之一，并且尤其是一种公认的破坏肿瘤的治疗方法。光动力疗法利用光和光敏剂(染料)达到其所需的医疗效果。抗微生物光动力疗法是非常有前途的相对较新的方法，用于防治细菌性感染，SP使是对于抗性菌株也是如此。幸运的是，尚没有报导细菌获得对光动力破坏的抗性，而且也没有这种可能性，因为“杀菌物质”是氧。用光敏剂处理的细菌细胞经显示成功地被光照杀灭。由于细菌与恶性细胞之间的差异明显，对于抗微生物TOT需要具有不同作用模式的光敏剂。光敏剂的有效性极其地取决于细菌细胞壁，因为其成为了敏化剂渗透的限制性因素。虽然PDT可充分地杀灭革兰氏阳性细胞，但革兰氏阴性细胞对杀菌更具抗性。采用抗微生物TOT的主要问题是血液组分的阻塞作用，血液组分的存在降低了光敏剂的活性。当添加血清或血液时，PBS缓冲液中的高杀菌光动力活性可以被显著地降低。针对细菌性感染提高光敏剂的特异性和roT的有效性的预期方法之一是使光敏剂与配体载体缀合，后者特异性地结合于靶细胞表面上的受体。在现有技术中，已经采用了不同的方法来有效地靶向病原体或感染的细胞。Hasan等人的第6，977，075号美国专利公开了使用抗生素和PDT杀灭细胞内病原体的方法。使用缀合的光敏剂靶向细胞内病原体。使用的靶向部分为靶向巨噬细胞或与病原体相互作用的分子或大分子结构。没有公开缀合物针对革兰氏阴性菌以及在复杂环境中的有效性。Bo_er等人的第6，573，258号美国专利描述了阳离子性卟啉，其在以低得多的浓度存在和短得多的照射时间的情况下能有效地靶向革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两者。所述的新型卟啉具有一个由至少一个长度在6与22个碳之间的烃链组成的疏水尾。。细菌靶向取决于碳链长度，并且不是非常有效。Hasan等人的第6，462，070号美国专利公开了缀合于聚赖氨酸的光敏剂，其连接于组胺素(histatin)靶向部分以治疗口腔的微生物感染病症。这些物质在有体液(如唾液、血液等)存在的情况下起作用较困难。第5，466，681号美国专利描述了适用于治疗由病原微生物所致的传染性疾病的多种缀合物。所述缀合物包含至少一种偶联于微生物受体的试剂，即碳水化合物载体，其能够选择性地结合于微生物。该专利公开了包含至少一种试剂的缀合物，所述试剂为偶联于微生物受体的抗感染剂。提到了诸如抗生素、合成药物和类固醇之类的试剂。由于光敏剂本身不与微生物相互作用，因此在该专利中未考虑将它们作为描述的试剂，并且也没在其中进行公开。其它有前途的方法有关于卟啉和碳水化合物的缀合物。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针对革兰氏阳性菌的光动力活性，但没有描述针对革兰氏阴性菌的效力和在复杂环境中的效力。此外，缀合物仅在当分子中存在硝基-基团时显示光动力活性。在本发明中提到的二氢卟酚为卟啉衍生物，其中芳族系统在位的一个双键不存在。目前许多光敏剂并非足够有效，因为它们在光谱的红色区域吸收低。二氢卟酚具有的优点是，它们在电磁波谱的红色及近红外区域中具有强吸收，这使得光能够较深地渗透到组织当中。MacAlpine等人的第7，022，843Β1号美国专利公开了多种作为光敏剂的β, β 二羟基间位取代的二氢卟酚，但没有提供治疗微生物传染性疾病的指导。相反，Wiehe等人的第W02010/033678号国际公开公开了不对称间位取代的卟啉和二氢卟酚，其用于诊断和PDT应用，包括病毒或传染疾病，然而没有明确地给出它们在复杂介质中对于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的有效性。仍然迫切需要开发能够高活性地靶向革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两者的分子缀合物。还有它们需要在通常有血液及其它体液存在的体内条件下起作用，以供患者直接来帮助他们免受微生物侵害。发明目的及简述本发明的一个目的是提供用于靶向引起传染性疾病的病原微生物的生物活性缀合物。本发明的另一目的是开发光动力方法，用于在像血液、血清和唾液之类的复杂环境中灭活/减少细菌(革兰氏阳性和革兰氏阴性两者)。本发明的又一目的是使用二羟基二氢卟酚-糖缀合物，用于抗微生物光动力疗法的应用。本发明的再一目的是使用β -官能化二氢卟酚衍生物和碳水化合物的化学稳定的缀合物，用于抗微生物光动力疗法的应用。本发明进一步的目的是提 供制备和纯化糖取代的二氢卟吩衍生物的方法。简单地说，本发明提供用于治疗和预防由人和动物中的病原微生物引起的传染性疾病的抗微生物分子缀合物。这些缀合物的关键是将二羟基二氢卟酚和β-官能化二氢卟酚连接于碳水化合物部分。本发明有效地起作用以防治由革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌(包括它们的抗性菌株)引起的感染。值得注意的是，它们在包括血液、血清及存在于患者身体中的其它体液在内的复杂环境中也是有效的。还提供了用来控制人和动物中的病原微生物的方法。结合附图阅读，由以下的说明书将显而易见本发明的上述及其它目的、特征和优点。
图1.-显示使用5，10, 15-三-(3-β- -葡糖基苯基)-20-[3，5_双_(三氟甲基)-苯基]-B卜啉的光动力灭活的一个实施方案
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图2.-显示使用5，10, 15-三-(3-β- -葡糖基苯基)-20-[3，5_双_(三氟甲基)-苯基]-17，18-二羟基-17，18-二氢卟酚的光动力灭活的一个实施方案。图3.-显示使用5，10, 15-三-(3- β -D-半乳糖基苯基)-20- [3，5_双-(三氟甲基)-苯基]-17，18-二羟基-17，18-二氢卟酚的光动力灭活的一个实施方案。图4.-显示使用5，10，15-三-(3- a -D-甘露糖基苯基)-20- [3，5_双-(三氟甲基)-苯基]-17，18-二羟基-17，18-二氢卟酚的光动力灭活的一个实施方案。图5.-显示使用5，10, 15-三-(3-β- -乳糖基苯基)-20-[3，5_双_(三氟甲基)-苯基]-17，18-二羟基-17，18-二氢卟酚的光动力灭活的一个实施方案。图6.-显示使用 5，10，15，20-四 _ (3_ β -D-葡糖基苯基)-7，8_ 二羟基 _7，8_ 二氢卟酚的光动力灭活的一个实施方案。图7.-显示使用5，10, 15,20-四-(3_@-D-葡糖基苯基)_7，8_ 二羟基-7，8-双_(三氟甲基)_7，8- 二氢卟酚的光动力灭活的一个实施方案。优选实施方案详述在本发明中公开了在复杂环境中灭活/减少细菌的光动力方法。如在现有技术中所见，已表明在像血清血浆或血液之类的体内存在的复杂介质中成功地防治细菌性感染是最困难的目标之一。本文中，抗微生物光动力疗法用来利用缀合的光敏剂靶向病原微生物以治疗各种传染性疾病，并且还用于在通常见于真实患者体内的复杂介质中诱导光破坏。本文所公开的分子缀合物的主要优点之一是它们能够靶向革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两者，包括它们的抗性菌株。分子缀合物包含连接于碳水化合物部分的光敏剂。已经意外地发现，二羟基二氢卟酚和β-官能化二氢卟酚衍生物的存在对缀合物活性产生关键性影响。如图1中所示，P卜啉和碳水化合物部分的缀合物仅在高浓度时显示显著的细菌光动力灭活。本文所公开的碳水化合物的缀合物用于提高对微生物的特异性。缀合物的靶向部分的选择性使得能提高光敏剂的靶向效果，最大限度地减少剂量和潜在的不良副作用。此外，本发明缀合的光敏剂提高现有技术的生物活性化合物的有效性，由于它们在电磁波谱的红色及近红外区域的长波长处有较高的吸收而提供较深的渗透。此外，本发明提供的缀合物具有容易制备的优点。由化学稳定的卟啉或β_官能化-二氢卟酚衍生物开始，可以通过使用三氯乙酰亚胺酯作为糖基供体实现糖基化
在优选的实施方案中，用于消除/减少/破坏真实患者的复杂环境中的病原微生
物的碳水化合物和二羟基二氢卟酚缀合化合物具有通式:
权利要求
1.一种基于式I的用于消除微生物的碳水化合物和二羟基二氢卟酚的缀合物:
2.一种基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羟基二氢卟酚的缀合物:
3.一种基于式I的用于消除微生物的碳水化合物和二羟基二氢卟酚的缀合物:
4.一种基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羟基二氢卟酚的缀合物:
5.一种基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羟基二氢卟酚的缀合物:
6.一种基于式I的用于消除微生物的碳水化合物和β_官能化二氢卟酚的缀合物:
7.一种基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羟基二氢卟酚的缀合物:
8.一种基于式I的用于消除微生物的碳水化合物和二羟基二氢卟酚的缀合物:
9.一种基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羟基二氢卟酚的缀合物:
10.一种基于式I的用于消除微生物的碳水化合物和β-官能化二氢卟酚的缀合物:
11.一种基于式I或2的用于消除微生物的碳水化合物和二羟基二氢卟酚的缀合物:
12.根据权利要求1-11所述的分子缀合物，其可有效破坏真实患者中的革兰氏阴性和革兰氏阳性微生物。
13.根据权利要求1-11所述的分子缀合物，其中所述真实患者环境包括存在选自唾液、血液、血清、血浆及这些的组合的复杂环境。
14.一种消除真实患者环境中的微生物的方法，包括步骤: 选择根据权利要求1-11所述的分子缀合物，与靶向要消除的所述微生物的载体组分； 对所述患者引入所述加载体的分子缀合物； 给出时间使所述加载体的缀合物在所述靶向的微生物中积累；并 以适当的波长照射所述靶向的微生物来活化所述分子缀合物以破坏所述微生物。
全文摘要
本发明提供了用于治疗和预防由人和动物中的病原微生物引起的传染性疾病的抗微生物分子缀合物。这些缀合物的关键是将二羟基二氢卟酚或β-官能化二氢卟酚连接于碳水化合物部分。经发现这些缀合物在防治由革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌(包括它们的抗性菌株)引起的细菌性感染方面是非常有效的。值得注意的是，它们在包括血液、血清及存在于患者身体中的其它体液在内的复杂环境中也是有效的。还提供了用来控制人和动物中的病原微生物的方法。
文档编号A61K31/185GK103096887SQ201180038608
公开日2013年5月8日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者D·艾澈, V·阿波切特, B·吉特, C·B·W·斯达克, A·维厄 申请人:拜欧利泰克医药销售公司, 塞拉莫普泰克公司