在光动力疗法和诊断中有用的二氢卟酚衍生物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及二氢卟酸e4钠 （chlorin e4 sodium)及其制备方法。二氢卟酸e4钠 适合于在光动力疗法、癌细胞冷光疗法（cytoluminescent therapy)和光动力诊断中使用， 例如用于治疗或检测肿瘤。本发明还涉及包含二氢卟酚e4钠的药物组合物、涉及二氢卟酚 e4钠在制造光治疗剂或光诊断剂中的用途，并且涉及一种光动力疗法、癌细胞冷光疗法或 光动力诊断的方法，例如用于治疗或检测肿瘤。
【背景技术】
[0002] 卟啉和它们的衍生物是已知的光敏化合物，它们可能吸收光的光子并且以更高的 波长发射它们。此类独特的性质具有许多应用，PDT(光动力疗法）就是它们中的一种。
[0003] 在光激活的过程中，分子从基态（S。）跃迀至单重激发态（S1) (SidS1跃迀），然后再 回落至基态（SidKS 1S。跃迀），以荧光的形式发射更高波长的光。还有另一种被称为三重态 的能量状态（T1)。三重态（T 1)不能通过直接激发来有效地填充（populate)。然而，异能级 地发生系统间交叉S1T 1，随后是去激活至1\。S1T1变化在形式上是自旋禁止的，但是其是一 种下降的过程，并且在一些分子中系统间交叉如此有效地发生以至于荧光被抑制。此类化 合物有用于通过分子中的激发转移来产生激发的三重态（这种现象被称为敏化），其中系 统间交叉是最小的。
[0004] 图1示出用于典型光敏剂的修改的贾布朗斯基（Jablonski)图表，概括了所关注 的原理性的光物理过程。
[0005] 在三重态（T1)，分子变得非常不稳定并且能够与分子氧（3O 2)反应，将后者分裂为 两个单态氧（1O2)。单态氧（1O 2)被称为"清除剂"并且能够破坏异常的生物细胞和清除自 由基。
[0006] 此类独特的性质使得许多光敏性分子成为用于roT的良好的光敏剂。
[0007] 目前，存在两代用于TOT的光敏剂。第一代包含血红素卟啉（血液衍生物），并且 第二代大多数是叶绿素衍生物。后述的化合物被称为二氢卟酚类和菌绿二氢卟酚类（菌绿 素，bacteriochlorins) 〇
[0008] 二氢卟酚类显示出类似于卟啉体系的那些的光物理性质，但是具有增强的红移Q 带（670nm)，这使得含有二氢卟酚的体系成为用于TOT的更好的候选物。叶绿素 a，绿色的 光合颜料，为天然产物的二氢卟酚类的一种原型。它或它的衍生物可以提取自某些钝顶螺 旋藻（Spirulina Platensis)物种，而没有叶绿素 b的任何污染，由此避免了冗长的色谱分 离。
[0009] -种称为三钠铜（II)二氢卟酚e6的水溶性叶绿素衍生物已经被用在各种人类疾 病的治疗中，没有证据表明存在毒性、皮肤致敏或其他严重的副作用。
[0010] 最近研究了二氢卟酚e4并且证明显示出良好的光敏活性。表明二氢卟酚e4在大 鼠中具有防止吲哚美辛诱导的胃损伤的作用，并且在小鼠中具有防止TAA-或CCl 4-诱导的 急性肝损伤的作用。因此，建议二氢卟酚e4可以是一种用于抗胃溃疡和肝损伤保护的有前 景的新药物候选物。WO 2009/040411建议在光动力疗法中使用二氢卟酚e4锌络合物。
[0011]
[0012] 但是，持续需求更好的光敏剂。需要具有高单重态氧量子产率的化合物以及具有 强光敏能力的化合物，优选是在有机和含水介质中。还需要具有高荧光量子产率的化合物。
【发明内容】
[0013] 本发明的第一方面提供二氢卟酚e4钠。优选地，该二氢卟酚e4钠以1:2的比率 包含二氢卟酚e4和钠。优选地，二氢卟酚e4钠具有以下结构：
[0014]
[0015] 优选地，二氢卟酚e4钠具有以下结构：
[0016]
[0017] 本领域技术人员可以理解的是，在以上表示法中示出的二氢卟酚结构上的负电荷 在整个共辄体系上是离域的。
[0018] 二氢卟酚e4钠具有两个手性中心。本发明的二氢卟酚e4钠优选基本上为对映体 纯的，这意味着该二氢卟酚e4钠包含少于10%的其他立体异构体，优选少于5%，较优选少 于3 %，再优选少于2 %，更优选少于1 %。
[0019] 本发明的第二方面提供一种制备二氢卟酚e4钠的方法，包括步骤：使二氢卟酚e4 与钠化合物反应。优选地，获得的二氢卟酚e4钠以1:2的比率包含二氢卟酚e4和钠。优 选地，所获得的二氢卟酚e4钠具有以下结构：
[0020]
[0021] 优选地，获得的二氢卟酚e4钠具有以下结构：
[0022]
[0023] 本领域技术人员可以理解的是，在以上表示中示出的二氢卟酚结构上的负电荷在 整个共辄体系上是离域的。
[0024] 优选地，钠化合物是氢氧化钠、碳酸钠、羧酸钠盐（诸如硬脂酸钠或乙酸钠）、卤化 钠（诸如氟化钠）或氢化钠。优选地，钠化合物为氢氧化钠、羧酸钠盐（诸如硬脂酸钠或醋 酸钠）、卤化钠（诸如氟化钠）或氢化钠。优选地，钠化合物为氢氧化钠或碳酸钠。更优选 地，钠化合物为氢氧化钠。
[0025] 可选地，二氢卟酚e4在碱的存在下与钠化合物反应。优选的碱为胺碱，优选为芳 香族胺碱，诸如焦磷酸硫胺或DMAP。如果使用，碱优选为焦磷酸硫胺。
[0026] 优选地，以0. 15-1:45-60:0-12的摩尔比使用二氢卟酚e4、钠化合物以及可选的 碱。
[0027] 优选地，二氢卟酚e4在溶剂的存在下与钠化合物反应。优选地，溶剂选自醇（诸 如甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇）、水、DMF、氯仿、DMS0、甲苯或它们的混合物。优选地，溶剂 选自甲醇、乙醇、水或它们混合物。优选地，溶剂选自甲醇、水或它们的混合物。优选地，溶 剂为甲醇和水的混合物。
[0028] 优选地，反应是在60°C或以下的温度下进行的。优选地，反应是在25_60°C的范围 内的温度下进行的。
[0029] 优选地，反应进行1至12小时，优选地为3至8小时。
[0030] 可以通过过滤来纯化所获得的二氢卟酸e4钠，例如通过45 μπι Millipore过滤 器。可替代地或另外地，所获得的二氢卟酚e4钠可以通过色谱法来纯化，例如，通过在硅胶 柱上的快速色谱法。二氢卟酚e4钠可以通过冷冻干燥来分离。
[0031] 本发明的第三方面提供通过根据本发明的第二方面的方法可制备的二氢卟酚e4 钠。本发明的第三方面还提供在通过本发明的第二方面的方法制备时的二氢卟酚e4钠。
[0032] 本发明的第四方面提供一种药物组合物，其包含根据本发明的第一方面或第三方 面的二氢卟酚e4钠以及药学上可接受的载体或稀释剂。
[0033] 优选地，根据本发明的第一方面或第三方面的二氢卟酚e4钠适合于在药物中使 用。
[0034] 优选地，根据本发明的第一方面或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的 第四方面的药物组合物适合在光动力疗法或癌细胞冷光疗法中使用。
[0035] 优选地，根据本发明的第一方面或第三方面的二氢卟啉e4钠以及根据本发明的 第四方面的药物组合物适合于治疗动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网 膜病变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾 病；HIV ;艾滋病；SARS病毒、亚洲（禽）流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒 性肝炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣； 以良性或恶性细胞过度增生或以新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期 癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性； 霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻 咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠 癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系 统癌或骨癌。
[0036] 优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四 方面的药物组合物适合于治疗以良性或恶性细胞增生或新血管形成的区域为特征的疾病。
[0037] 优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四 方面的药物组合物适合于治疗良性或恶性肿瘤。
[0038] 优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四 方面的药物组合物适合于治疗早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜 母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌； 或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉 癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠 直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤 癌或胰腺癌。优选地，它们适合用于治疗早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞 瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈 癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺 癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿 管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。优选地，它们适合用于治疗淋巴 瘤；霍奇金氏淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳 癌、鼻咽癌、肺癌、食道癌、肾癌、肝癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，它 们适用于治疗淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、 乳癌、鼻咽喉癌、肺癌、食道癌、骨癌或皮肤癌。
[0039] 优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四 方面的药物组合物适合于在光动力诊断中使用。
[0040] 优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四 方面的药物组合物适用于检测动脉粥样硬化；多发性硬化症；糖尿病；糖尿病性视网膜病 变；关节炎；类风湿性关节炎；真菌、病毒、衣原体、细菌、纳米细菌或寄生虫感染性疾病； HIV ;艾滋病；SARS病毒、亚洲（禽）流感病毒、单纯疱疹或带状疱疹的感染；肝炎；病毒性肝 炎；心血管疾病；冠状动脉狭窄；颈动脉狭窄；间歇性跛行；皮肤病症；痤疮；牛皮癣；以良 性或恶性细胞过度增生或新血管形成的区域为特征的疾病；良性或恶性肿瘤；早期癌；宫 颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金 氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、 气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结 肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌 或骨癌。
[0041] 优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四 方面的药物组合物适用于检测由良性或恶性细胞过度增殖影响的或由新生血管影响的区 域。
[0042] 优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四 方面的药物组合物适用于检测良性或恶性肿瘤。
[0043] 优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四 方面的药物组合物适用于检测早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤；视网膜 母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；淋巴瘤；霍奇金氏淋巴瘤；头部和颈部癌；口部或口腔癌； 或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉 癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠 直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤 癌或胰腺癌。优选地，它们适用于检测早期癌；宫颈不典型增生；软组织肉瘤；生殖细胞瘤； 视网膜母细胞瘤；年龄相关性黄斑变性；霍奇金氏淋巴瘤；或者血癌、前列腺癌、子宫颈癌、 子宫癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻咽癌、气管癌、喉癌、支气管癌、细支气管癌、肺癌、 中空器官癌、食道癌、胃癌、胆管癌、小肠癌、结肠癌、结肠直肠癌、直肠癌、膀胱癌、输尿管 癌、肾癌、肝癌、胆囊癌、脾癌、脑癌、淋巴系统癌或骨癌。优选地，它们适用于检测淋巴瘤；霍 奇金氏淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、鼻 咽癌、肺癌、食道癌、肾癌、肝癌、脑癌、淋巴系统癌、骨癌、皮肤癌或胰腺癌。优选地，它们适 用于检测淋巴瘤；口部或口腔癌；或者前列腺癌、子宫颈癌、阴道或其他女性附件癌、乳癌、 鼻咽喉癌、肺癌、食道癌、骨癌或皮肤癌。
[0044] 优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四 方面药物组合物适用于以上所列举的疾病的荧光或磷光检测，优选用于所述疾病的荧光或 磷光检测和量化。
[0045] 优选地，根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠以及根据本发明的第四 方面药物组合物适于与施用福射或声音同时或在施用福射或声音之前给药，优选地适于在 施用辐射之前给药。
[0046] 如果据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠或根据本发明的第四个方面的 药物组合物用于在光动力疗法或癌细胞冷光疗法中使用，那么它们优选地适于在辐射之前 的5至100小时给药，更优选在辐射之前的6至72小时，再优选地在辐射之前的24-48小 时。
[0047] 如果根据本发明的第一或第三方面的二氢卟酚e4钠或根据本发明的第四方面的 药物组合物用于在光动力诊断中使用，那么它们优选地适于在辐射前的3至60小时给药， 更优选在辐射前的8至40小时。
[0048] 优选地，在光动力疗法、癌细胞冷光疗法或光动力诊断中使用的辐射是具有在 500nm至1000 nm的范围内的波长的电磁福射，优选600nm至790nm。电磁福射可以在约0.1 至5W，优选在约IW下施用约5-60分钟，优选约15-20分钟。在本发明的一个实施方式中， 使用了两种电磁福射源（例如激光和LED光），一种源具有在600nm至690nm的范围内，优 选约660nm的波长，另一种源具有在700nm至790nm的范围内，优选约760nm的波长。在本 发明的另一个实施方式中，使用了两种电磁辐射的源（例如激光和LED光），两种源均适于 提供具有在600nm至6