Водорастворимые анионсодержащие производные бактериохлорофилла и их применение

Водорастворимые анионсодержащие производные бактериохлорофилла и их применение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к новым водорастворимым анионсодержащим производным бактериохлорофилла, к их получению и к их применению в способах фотодинамической терапии in vivo и диагностики опухолей и различных сосудистых заболеваний, таких как связанная с возрастом дегенерация желтого пятна, а также к способам киллинга in vivo и ex vivo вирусов и микроорганизмов.

Определения и аббревиатуры

AMD: связанная с возрастом дегенерация желтого пятна;

Bchl: бактериохлорофилл а - пентациклический 7,8,17,18-тетрагидропорфирин с 5-м изоциклическим циклом, центральным атомом Mg, фитильной или геранилгеранильной группой в положении 17³, группой СООСН₃ в положении 13², атомом Н в положении 13², метильными группами в положениях 2, 7, 12, 18, ацетильной группой в положении 3 и этильной группой в положении 8;

Bphe: бактериофеофитин а (Bchl, в котором центральный Mg заменен на два атома Н);

Bpheid: бактериофеофорбид а (свободная карбоновая кислота С-17², производная от Bphe);

Pd-Bpheid: Pd-бактериофеофорбид а;

PDT: фотодинамическая терапия;

Родобактериохлорин: тетрациклический 7,8,17,18-тетрагидропорфирин с группой -СН₂СН₂СООН в положении 17, -СООН в положении 13, метильными группами в положениях 2, 7, 12, 8 и этильными группами в положениях 3 и 8.

В описании используется номенклатура ИЮПАК для производных бактериохлорофилла. С использованием указанной номенклатуры природные бактериохлорофиллы имеют два положения для эфиров карбоновой кислоты - 13² и 17², однако, они этерифицируются в положениях 13³ и 17³.

Предпосылки изобретения

Фотодинамическая терапия (PDT) является нехирургическим лечением опухолей, при котором объединяют нетоксичные лекарственные средства и безопасное фотосенсибилизирующее излучение для получения цитотоксичных реакционноспособных кислородных соединений in situ. Такой метод является более избирательным, чем обычно применяемая противоопухолевая химиотерапия и радиотерапия. На сегодняшний день в клиниках в качестве фотосенсибилизаторов используют, главным образом, порфирины. Однако существующие сенсибилизаторы имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение, в том числе, в основном, (1) относительно низкое поглощение в видимой области спектра, что ограничивает лечение поверхностных опухолей; (2) накопление и длительное удерживание сенсибилизатора в коже пациента, приводящее к длительной (от дней до месяцев) фототоксичности кожи; и (3) небольшое различие или даже его отсутствие между действием PDT на облученные опухоль и неопухолевые ткани. Недостатки имеющихся лекарственных средств стимулировали широкие исследования в отношении сенсибилизаторов второго поколения, поглощающих в длинноволновой области, которые показывают лучшее различие в удерживании их в опухолевых клетках и коже или других здоровых тканях.

Для того чтобы оптимизировать эффективность порфириновых лекарственных средств при лечении и диагностике, получили ряд производных порфирина, в которых, например, имеется центральный атом металла (иного чем Mg), образующий комплекс с четырьмя пиррольными циклами, и/или модифицированы периферические заместители пиррольного цикла, и/или макроцикл дигидрирован до производных хлорофилла (хлоринов) или тетрагидрирован до производных бактериохлорофилла (бактериохлоринов).

Из-за интенсивного поглощения в благоприятных областях спектра (650-850 нм) и быстрого распада после лечения, производные хлорофилла и бактериохлорофилла идентифицированы как отличные сенсибилизаторы для PDT опухолей и имеющие свойства, превосходящие свойства порфиринов, но они менее доступны, и с ними труднее работать.

Бактериохлорофиллы потенциально выгоднее при сравнении с хлорофиллами, поскольку они показывают интенсивные полосы вблизи инфракрасной области, т.е. при относительно больших длинах волн, чем производные хлорофилла.

Спектральные, фотофизические и фотохимические свойства природных бактериохлорофиллов делают их оптимальными светособирающими молекулами с явными преимуществами перед другими сенсибилизаторами, используемыми в настоящее время при PDT. В частности, такие молекулы имеют очень высокий коэффициент экстинкции при больших длинах волн (l_max=760-780 нм, e=(4-10)х10⁴ М^-1см^-1), где свет глубоко проникает в ткани. Они также генерируют реакционноспособные кислородные соединения (ROS) с высоким квантовым выходом (в зависимости от центрального атома металла).

В нормальных условиях доставки, т.е. в присутствии кислорода при комнатной температуре и в нормальных условиях освещения, фрагменты BChl являются лабильными и иногда имеют более низкие квантовые выходы для образования триплетного состояния, по сравнению, например, с производным гематопорфирина (HPD). Однако их возможная инициация биологических окислительно-восстановительных реакций, благоприятные спектральные характеристики и их быстрый распад in vivo приводят к потенциальному превосходству бактериохлорофиллов над другими соединениями, например, порфиринами и хлорофиллами, для терапии PDT и диагностики и для киллинга клеток, вирусов и бактерий в образцах и живой ткани. Ожидается, что химическая модификация бактериохлорофиллов еще улучшит их свойства, но такая возможность весьма ограничена из-за отсутствия подходящих способов получения таких модифицированных бактериохлорофиллов.

Исследуется биологическое поглощение и эффективность при PDT производных Bchl, не содержащих металла, с целью управления аффинностью сенсибилизаторов к клеточному компартменту опухоли. Главным в таком подходе является применение высоколипофильных лекарственных средств, которые могут повысить накопление лекарственного средства в ткани в опухолевых клетках, но также усложняется его доставка. Кроме того, имеющиеся данные о биологическом распределении показывают значительные уровни фототоксичного лекарственного средства в неопухолевых тканях в течение длительных периодов времени (по меньшей мере дней) после введения лекарственного средства.

В предшествующем патенте Израиля № 102645 заявителя и соответствующих ЕР 0584552, US 5726169, US 5955585 и US 6147195 авторы предпринимали разный подход. Исследовались высокоэффективные сенсибилизаторы для сосудов, которые не экстравазируются из кровотока после введения и имеют короткий период существования в крови. Ожидалось, что естественное различие между сосудами здоровых и аномальных тканей, таких как опухоли или другие ткани, зависящие от новых сосудов, создаст возможность относительно селективного разрушения аномальной ткани. Поэтому было стремление к синтезу производных Bchl, которые являются более полярными и, следовательно, имеют лучшую возможность оставаться в сосудистом компартменте, где они проявляют основное фотодинамическое действие. С учетом этого, геранилгеранильный остаток в положении С-17 Bchl а (соединение 1, изображено в данном описании на схеме 1) заменяют остатками различных соединений, таких как аминокислоты, пептиды или белки, которые усиливают гидрофильность сенсибилизатора. Обнаружено, что конкретное производное Bchl-Ser (схема 1, соединение 1, где R представляет собой серил) является водорастворимым и высоко фототоксичным в клеточных культурах. После интраперитонеальной инъекции Bchl-Ser удаляется из крови и тканей мыши биэкспоненциально за относительно короткое время (t_1/2 ~2 и 16 часов, соответственно). Выведение из кровотока даже более быстрое после внутривенной инъекции. По выбранному протоколу обработки (применение освещения в пределах минут после инъекции лекарственного средства) фототоксичность преимущественно придается сосудистой сети опухоли (Rosenbach-Belkin et al., 1996; Zilberstein et al., 2001 and 1997). Однако, к несчастью, подобно нативному Bchl, производное Bchl-Ser претерпевает быстрое фотоокисление, образуя соответствующий сложный эфир 2-десвинил-2-ацетилхлорофиллид и другие продукты.

Для того чтобы повысить устойчивость производных Bchl, позднее (публикация РСТ WO 00/33833 и US 6569846) проводили замену центрального атома Mg на Pd. Ранее показано, что такой тяжелый атом заметно повышает окислительный потенциал макроцикла Bchl и в то же время существенно усиливает скорость внутрисистемного перехода (ISC) молекулы в ее триплетное состояние. Замену металла осуществляли прямым введением иона Pd²⁺ в молекулу Bpheid, как описано в WO 00/33833. На основании биораспределения пигмента и фармакокинетики предполагается, что производное Pd-Bpheid остается в кровотоке очень небольшое время, по существу, без экстравазации в другие ткани, и поэтому является хорошим кандидатом для PDT, имеющей целью сосуды, что позволяет избежать фототоксичного действия на кожу. Лечебное действие на кровеносные сосуды показано витальной микроскопией обработанных кровеносных сосудов и окрашиванием синим Эванса. С использованием протокола лечения с минимальным интервалом лекарственное средство - освещение на животных моделях мышей, крыс и других обнаружено, что Pd-Bpheid (также называемый Tookad) является эффективным при уничтожении различных опухолей, и в настоящее время его вводят в фазу I/II клинических испытаний на больных раком предстательной железы, которым не помогла лучевая терапия (Chen et al., 2002; Schreiber et al., 2002; Koudinova et al., 2003).

Из-за низкой растворимости в водных растворах клиническое применение Pd- Bpheid требует использования солюбилизаторов, таких как кремофор, который в высоких дозах может вызывать побочное действие. Весьма желательно придание Pd- Bpheid водорастворимости при сохранении его физико-химических свойств. С другой стороны, было бы желательно получить производные Bpheid, которые являются цитотоксичными и в то же время более водорастворимыми, чем сам Pd- Bpheid. Ожидается, что такая растворимость в воде также повысит удерживание лекарственного средства в кровотоке и, посредством этого, вышеуказанную селективность. Кроме того, при отсутствии необходимости использовать носители, такие как детергенты или липосомы, можно предотвратить побочное действие.

Краткое изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение относится к производному бактериохлорофилла, содержащему по меньшей мере одну, предпочтительно, две или три отрицательно заряженные группы и/или кислотные группы, которые превращаются в отрицательно заряженные группы при физиологическом рН, за исключением пентациклических производных бактериохлорофилла, содержащих свободную группу СН₂СН₂СООН или СН₂СН₂СОО^- в положении 17, и тетрациклических производных бактериохлорофилла, лишенных центрального атома металла и содержащих группу -СН₂СН₂СООН в положении 17, группу -СН₂СООН или -СООН в положении 15, группу -СООН в положении 13, метильные группы в положениях 2, 7, 12, 18 и этильные группы в положениях 3 и 8.

Отрицательно заряженные группы по изобретению включают, но не ограничиваются перечисленным, карбоксилатную (СОО^-), тиокарбоксилатную (COS^-), сульфонатную (SO₃ ^-) и фосфонатную (РО₃ ^2-) группы и кислотные группы, из которых при физиологическом рН образуются указанные заряженные группы, которыми являются карбоксильная (СООН), тиокарбоксильная (COSH), сульфоновая (SO₃H) и фосфоновая (РО₃Н₂) кислотные группы, соответственно.

В одном воплощении производное бактериохлорофилла имеет формулу I или II

где М представляет 2Н или атом металла, выбранный из группы, состоящей из двухвалентных Pd, Pt, Co, Sn, Ni, Cu, Zn и Mn и трехвалентных Fe, Mn и Cr;

R₁, R₂ и R₄, каждый независимо, представляет собой Y-R₅;

Y представляет собой О, S или NR₅R₆;

R₃ выбирают из группы, состоящей из -СН=СН₂, -С(=О)-СН₃, -С(=О)-Н, -СН=NR₇, -С(CH₃)=NR₇, -CH₂-OR₇, -CH₂-SR₇, -CH₂-NR₇R'₇, -CH(CH₃)-OR₇, -CH(CH₃)-SR₇, -CH(CH₃)-NR₇R'₇, -CH(CH₃)Hal, -CH₂-Hal, -CH₂-R₇, -CH=CR₇R'₇, -C(CH₃)=CR₇R'₇, -CH=CR₇Hal, -C(CH₃)=CR₇Hal и -C≡CR₇;

R₅, R₆, R₇ и R'₇, каждый независимо, представляет собой Н или выбран из группы, состоящей из

(а) углеводородного радикала С₁-С₂₅, необязательно содержащего один или несколько гетероатомов, карбоциклические или гетероциклические группы, и/или необязательно замещенного одной или несколькими функциональными группами, выбранными из группы, состоящей из галогена, оксо, ОН, SH, СНО, NH₂, CONH₂, отрицательно заряженной группы и кислотной группы, которая превращается в отрицательно заряженную группу при физиологическом рН;

(b) остатка аминокислоты, пептида или белка и

(с) когда Y представляет собой O или S, R₅ также может представлять собой R₈ ⁺;

m равен 0 или 1 и

R₈ ⁺ представляет собой Н⁺ или катион;

при условии, что

(i) по меньшей мере один, предпочтительно, два, из R₅, R₆, R₇ и R'₇ представляют собой углеводородную цепь по определению, данному выше в (а), замещенную отрицательно заряженной группой или кислотной группой, которая превращается в отрицательно заряженную группу при физиологическом рН; или

(ii) по меньшей мере один, предпочтительно, два, из R₁, R₂ и R₄ представляют собой ОН, SH, O^-R₈ ⁺ или S^-R₈ ⁺;

(iii) по меньшей мере один из R₁, R₂ и R₄ представляет собой ОН, SH, O^-R₈ ⁺ или S^-R₈ ⁺, и по меньшей мере один из R₅, R₆, R₇ и R'₇ представляет собой углеводородную цепь, замещенную отрицательно заряженной группой или кислотной группой, которая превращается в отрицательно заряженную группу при физиологическом рН; или

(iv) по меньшей мере один из R₁, R₂ и R₄ представляет собой ОН, SH, O^-R₈ ⁺ или S^-R₈ ⁺, и по меньшей мере один из R₅, R₆, R₇ и R'₇ представляет собой остаток аминокислоты, пептида или белка; или

(v) по меньшей мере один из R₅, R₆, R₇ и R'₇ представляет собой углеводородную цепь, замещенную отрицательно заряженной группой или кислотной группой, которая превращается в отрицательно заряженную группу при физиологическом рН, и по меньшей мере один из R₅, R₆, R₇ и R'₇ представляет собой остаток аминокислоты, пептида или белка;

за исключением соединений формулы I, где М имеет указанные значения, R₃ представляет собой -С(=О)СН₃, R₁ представляет собой ОН или OR₈ ⁺, и R₂ представляет собой -ОСН₃, и соединений формулы II, где М представляет собой 2Н, R₃ представляет собой -С(=О)СН₃, R₁, R₂ и R₄ представляют собой ОН, и m равен 0 или 1.

Изобретение также относится к фармацевтическим композициям, содержащим производное бактериохлорофилла, указанное выше, для фотодинамической терапии (PDT), в частности, для PDT, имеющей целью сосуды, например, для PDT опухолей или связанной с возрастом дегенерации желтого пятна (AMD), или для киллинга in vivo или in vitro клеток или инфекционных факторов, содержащих бактерии и вирусы, а также для целей диагностики.

Изобретение относится к способу фотодинамической терапии с использованием фотосенсибилизатора, где усовершенствование состоит в том, что указанный фотосенсибилизатор представляет собой производное бактериохлорофилла по изобретению. Согласно данному аспекту, изобретение относится к способу лечения методом PDT, включающему введение нуждающемуся в этом индивидууму эффективного количества производного бактериохлорофилла по изобретению с последующим локальным облучением.

Изобретение также относится к способу диагностики опухолей с использованием фотосенсибилизатора, где усовершенствование состоит в том, что указанный фотосенсибилизатор представляет собой производное бактериохлорофилла по изобретению. Согласно данному аспекту, изобретение относится к способу диагностики опухолей, включающему введение индивидууму с подозрением на опухоль эффективного количества производного бактериохлорофилла по изобретению с последующим локальным облучением и измерением флуоресценции в подозрительном участке, где более интенсивная флуоресценция указывает на локализации опухоли.

Изобретение также относится к способу киллинга клеток или инфекционных факторов, содержащих бактерии и вирусы, с использованием фотосенсибилизатора - усовершенствования, где указанный фотосенсибилизатор представляет собой производное бактериохлорофилла по изобретению. Согласно данному аспекту, изобретение относится к способу стерилизации биологических продуктов, например, крови, включающему добавление к указанному биологическому продукту, например, крови, эффективного количества производного бактериохлорофилла по изобретению с последующим локальным облучением.

Краткое описание чертежей

Различные соединения изобретения в последующем описании приводятся под номерами, начерченными жирным шрифтом и подчеркнутыми. Их полная идентификация дается в описании далее в "Списке соединений" в начале "Химического раздела".

Фиг.1А-1В представляют собой графики, показывающие фототоксичность сульфированного соединения 8 на мышиных эндотелиальных клетках H5V (фиг.1А) и клетках меланомы мыши M2R (фиг.1В). Клетки инкубируют с возрастающими концентрациями 8 в течение 4 часов, промывают и освещают (незатемненные значки) или держат в темноте (темновой контроль, затемненные значки). Точки являются средними значениями трехкратных повторов ± STD (стандартное отклонение).

Фиг.2А-2В представляют собой графики, показывающие фототоксичность сульфированного соединения 4 на мышиных эндотелиальных клетках H5V (фиг.2А) и клетках меланомы мыши M2R (фиг.2В). Клетки инкубируют с возрастающими концентрациями соединения 4 в течение 4 часов, промывают и освещают (незатемненные значки) или держат в темноте (темновой контроль, затемненные значки). Точки являются средними значениями трехкратных повторов ± STD.

Фиг.3 представляет собой график, показывающий фототоксичность сульфированного соединения 5 на клетках меланомы мыши M2R. Клетки инкубируют с возрастающими концентрациями соединения 5 в течение 4 часов, промывают и освещают (кружочки) или держат в темноте (темновой контроль, ромбы). Точки являются средними значениями трехкратных повторов.

Фиг.4 представляет собой график, показывающий фототоксичность сульфированного соединения 11 на клетках меланомы мыши M2R. Клетки инкубируют с возрастающими концентрациями соединения 11 в течение 4 часов, промывают и освещают (кружочки) или держат в темноте (темновой контроль, ромбы). Точки являются средними значениями трехкратных повторов.

Фиг.5 представляет собой график, показывающий фармакокинетику соединения 4 в крови голых мышей CD1. После инъекции соединения 4 (6 мг/кг) у той же мыши берут образец крови в указанные моменты времени, и определяют Pd. Каждую временную точку представляет среднее для трех мышей ± STD.

Фиг.6 показывает биораспределение соединения 4 в организме голых мышей CD1. Мышей умерщвляют в определенные моменты времени после инъекции соединения 4 (6 мг/кг), и определяют Pd для указанных органов. Каждую временную точку представляет среднее для трех мышей ± STD.

Фиг.7 показывает PDT ксенотрансплантатов меланомы с соединением 4 . Мышам с ксенотрансплантатами меланомы инъецируют внутривенно соединение 4 (6 мг.кг^-1) и освещают в течение 5 минут светом интенсивностью 30 Дж/см² (n=14, затемненные квадраты), 39 Дж/см² (n=8, затемненные ромбы) или 45 Дж/см² (n=10, затемненные треугольники). Мышей, которым инъецировали 9 мг.кг^-1 соединения 4 , освещают в течение 5 минут светом интенсивностью 30 Дж/см² (n=10, затемненные кружочки). Контрольные группы: необработанная (n=4, светлые квадраты), темновой контроль получает 6 мг.кг^-1 (n=4, светлые кружочки) или 9 мг.кг^-1 (n=5, светлые треугольники) соединения 4 , и световой контроль (n=6, светлые ромбы, 45 Дж/см².

Фиг.8а-8h представляют собой фотографии, показывающие селективное действие PDT на мышей с ксенотрансплантатами глиомы С6 крысы и обработанных соединением 4 . (a-d) животное, обработанное PDT; (e-h) необработанное животное. (а) до обработки; (b) 3 часа после PDT и инъекции синего Эдванса; (с) полнослойный кожный лоскут обработанного участка, 24 часа после PDT; (d) аксиальный срез обработанной опухоли, 24 после PDT; (е) до инъекции ЕВ; (f) 3 часа после инъекции ЕВ; (g) полнослойный кожный лоскут, 24 часа после инъекции ЕВ; (h) аксиальный срез необработанной опухоли, 24 после инъекции ЕВ. Т - опухоль; S - кожа; М - мышца; Е - отек.

Фиг.9А-9D показывают полутонкие срезы центра повреждения и ТЕМ через 2 часа после окклюзивной PDT на модели кроличьего глаза с соединением 4 (интенсивность светового потока 50 Дж/см², доза 5 мг/кг и DLI 1 минута). Наблюдают стаз и дилатацию хориоидальных сосудов с относительно хорошо сохранившимися клетками RPE и сетчаткой (9А и 9В). ТЕМ показывает гемолиз красных кровяных клеток в хориокапиллярном просвете (светлые стрелки на 9D) и разрушенные моноциты (стрелка с наконечником). Оболочка Бруха (Bm) интактная, содержащая хорошо идентифицируемые эпителиальные клетки сетчаточного пигмента (RPE). Некоторые хориокапиллярные эндотелиальные клетки заметно изменились, демонстрируя конденсированный хроматин (белая звездочка на 9С). Аббревиатуры: ONL - наружный содержащий ядра слой, ROS - наружные сегменты палочек, СС - хориокапилляры, е - хориокапиллярные эндотелиальные клетки.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение, в широком аспекте, относится к производным бактериохлорофилла, содержащим по меньшей мере одну, предпочтительно, две или три отрицательно заряженные группы и/или кислотные группы, которые превращаются в отрицательно заряженные группы при физиологическом рН, за исключением производных бактериохлорофилла, содержащих свободную группу -СН₂СН₂СООН или -СН₂СН₂СОО^- в положении 17, и тетрациклических производных бактериохлорофилла, лишенных центрального атома металла и содержащих группу -СН₂СН₂СООН в положении 17, группу -СН₂СООН или -СООН в положении 15, группу -СООН в положении 13, метильную группу в каждом из положений 2, 7, 12, 18 и этильную группу в каждом положении 3 и 8.

Производные бактериохлорофилла могут быть получены из природного или синтетического производного бактериохлорофилла, включая соединения, в которых центральный атом Mg удален или заменен атомами других металлов, таких как двухвалентные Pd, Pt, Co, Sn, Ni, Cu, Zn и Mn и трехвалентные Fe, Mn и Cr. В предпочтительных воплощениях атом металла отсутствует, или он представляет собой атом Pd, Cu, Zn или Mn. В наиболее предпочтительных воплощениях центральный атом металла представляет собой атом Pd.

В одном предпочтительном воплощении настоящее изобретение относится к производному бактериохлорофилла формулы I или II, приведенных в данном описании выше.

Согласно изобретению, термин "углеводородный радикал", как определение R₅, R₆, R₇ и R'₇, обозначает любые линейные или разветвленные, насыщенные или ненасыщенные, ациклические или циклические, включая ароматические, углеводородные радикалы с 1-25 атомами углерода, предпочтительно - с 1-20, предпочтительнее - с 1-6, наиболее предпочтительно - с 2-3 атомами углерода. Углеводородный радикал может представлять собой алкильный радикал, предпочтительно, с 1-4 атомами углерода, например, метил, этил, пропил, бутил или алкенил, алкинил, циклоалкил, арил, такой как фенил, или аралкильную группу, такую как бензил, или в положении 17 он представляет собой радикал, образованный от природных соединений Chl или Bchl, например, геранилгеранил (2,6-диметил-2,6-октадиенил) или фитил (2,6,10,14-тетраметилгексадец-14-ен-16-ил).

Углеводородная цепь R₅, R₆, R₇ и/или R'₇, необязательно, может содержать один или несколько гетероатомов, таких как O, S и/или NH, и/или один или несколько карбоциклических циклов, например, фенил, или гетероциклический цикл, например, пиридил. В одном воплощении углеводородная цепь содержит один или несколько атомов О и имеет ОН-концевую группу, когда представлена остатком олигооксиэтиленгликоля с 4-10 атомами углерода, предпочтительно, пентаоксиэтиленгликоля.

R₅, R₆, R₇ и/или R'₇ также могут представлять собой углеводородные радикалы, замещенные одной или несколькими функциональными группами, такими как Cl, CHO, OH, SH, NH₂, CONH₂, COOH, COSH, SO₃H, PO₃H₂, или отрицательно заряженной группой, такой как СОО^-, COS^-, SO₃ ^- или РО₃ ^2-. В одном предпочтительном воплощении функциональная группа COOH, COSH, SO₃H, PO₃H₂, СОО^-, COS^-, SO₃ ^- или РО₃ ^2- представляет собой концевую функциональную группу. В наиболее предпочтительных воплощениях углеводородный радикал содержит 2 или 3 атома углерода и концевую группу, выбранную из числа СОО^-, РО₃ ^2- или, наиболее предпочтительно, SO₃ ^-.

В другом воплощении R₅, R₆, R₇ или R'₇ могут быть замещены несколькими группами ОН и, необязательно, NH₂, и могут представлять собой остаток моносахарида, например, глюкозамина.

В другом воплощении R₅, R₆, R₇ или R'₇ могут представлять собой остаток аминокислоты, пептида или белка. В одном предпочтительном воплощении R₅ в любом из возможных положений, но предпочтительно, в положении 17³, представляет собой остаток аминокислоты, пептида или белка. Аминокислота, пептид или белок могут являться источником отрицательно заряженной группы, если они содержат свободную концевую карбоксильную группу и/или остаток аминокислоты, содержащей неконцевую свободную карбоксильную группу, например, аспарагиновой или глутаминовой кислоты.

В одном воплощении R₅, R₆, R₇ или R'₇ представляет собой остаток аминокислоты или пептида (олигопептида или полипептида), содержащих гидроксигруппу, таких как серин, треонин и тирозин или пептиды, содержащие их, или производного указанных аминокислоты или пептида, выбранных из числа сложных эфиров, такой как алкиловые, предпочтительно, метиловые, эфиры, и N-защищенных производных, где N-защитная группа представляет собой, например, трет-бутилокси, карбобензокси или тритил, и указанные гидроксилированные аминокислота или пептид или их производное соединяется с группой СОО^- производного BChl через его гидроксигруппу. Примерами таких производных аминокислот являются серинметиловый эфир, N-трет-бутилоксикарбонилсерин, N-тритилсеринметиловый эфир, тирозинметиловый эфир и N-трет-бутокситирозинметиловый эфир, и примером такого пептида является N-карбобензоксисерилсеринметиловый эфир, все из которых получают так, как описано в упомянутом выше ЕР 0584552.

В другом воплощении R₅, R₆, R₇ и/или R'₇ представляет собой остаток аминокислоты или пептида (олигопептида или полипептида), соединенный с группой -СО через амидную связь (Y представляет собой NH).

В другом воплощении R₅, R₆, R₇ или R'₇ представляет собой остаток клеточноспецифического или тканеспецифического лиганда, выбранного из числа пептидов и белков, примерами которого являются пептиды-гормоны, например, меланоцитстимулирующие гормоны, например, a-MSH, и антитела, например, иммуноглобулины и опухолеспецифические антитела, и другие пептиды и белки. Пептид или белок могут соединяться непосредственно с группой -СО через сложноэфирную, тиоэфирную или амидную связь, или они могут соединяться через эфирную или амидную связь с концом функциональной группы углеводородного радикала С₁-С₂₅, выбранной из числа ОН, СООН и NH₂.

Как описано в упомянутом выше ЕР 0584552, путем конъюгации Bchl с различными аминокислотами и дальнейшей конъюгации конъюгатов Bchl-аминокислота с гормонами, факторами роста или их производными или опухолеспецифическими антителами или любыми другими клеточноспецифическими лигандами, получают подходящие сайт-направленные фотосенсибилизаторы.

В одном воплощении отрицательно заряженная группа СОО^-, COS^-, SO₃ ^- или РО₃ ^2- по изобретению происходит от функциональной группы СООН, COSH, SO₃H или РО₃Н₂, соответственно, замещенных углеводородных цепей R₅, R₆, R₇ и/или R'₇. В другом воплощении группа СООН, COSH, СОО^- и/или COS^- происходит от R₁, R₂ и R₄, представляющих собой ОН или SH, O-R₈ ⁺ или S-R₈ ⁺, соответственно, т.е., когда карбоксильная или тиокарбоксильная группа или карбоксилат- или тиокарбоксилат-анион присутствует в положении 13¹, 15¹ (m равен 0), 15² (m равен 1) и/или 17³.

Катион R₈ ⁺ может представлять собой одновалентный или двухвалентный катион, образованный от щелочного или щелочноземельного металла, такой как K⁺, Na⁺, Li⁺, NH₄ ⁺, Ca²⁺, предпочтительнее, K⁺; или R₈ ⁺ представляет собой катион, образованный от амина.

В одном предпочтительном воплощении производное бактериохлорофилла по изобретению имеет формулу I, где

М представляет двухвалентный Pd;

R₁ представляет собой -NH-(CH₂)_n-SO₃ ^-R₈ ⁺, -NH-(CH₂)_n-COO^-R₈ ⁺, -NH-(CH₂)_n-PO₃ ^2-(R₈ ⁺)₂;

R₂ представляет собой метокси; и

R₃ представляет собой -С(=О)-СН₃;

R₈ ⁺ представляет собой одновалентный катион, такой как K⁺, Na⁺, Li⁺, NH₄ ⁺; и

n равен целому числу от 1 до 10, предпочтительно, 2 или 3.

Согласно такому воплощению, в соединении формулы I R₁ представляет собой, предпочтительно, группу -NH-(CH₂)_n-SO₃ ^-R₈ ⁺, где n равен 3, и R₈ ⁺ представляет собой K⁺.

В другом предпочтительном воплощении производное бактериохлорофилла по изобретению имеет формулу II, где

М представляет 2Н, двухвалентный Pd, Cu или Zn или трехвалентный Mn;

R₁ представляет собой -O^-R₈ ⁺, -NH-(CH₂)_n-SO₃ ^-R₈ ⁺, -NH-(CH₂)_n-COO^-R₈ ⁺, -NH-(CH₂)_n-PO₃ ^2-(R₈ ⁺)₂ или Y-R₅, где Y представляет собой O, S или NH, и R₅ представляет собой остаток аминокислоты, пептида или белка;

R₂ представляет собой (С₁-С₆)-алкокси, такой как метокси, этокси, пропокси, бутокси, предпочтительнее - метокси;

R₃ представляет собой -С(=О)-СН₃, -СН=N-(CH₂)_n-SO₃ ^-R₈ ⁺, -СН=N-(CH₂)_n-COO^-R₈ ⁺, -СН=N-(CH₂)_n-PO₃ ^2-(R₈ ⁺)₂, -CH₂-NH-(CH₂)_n-SO₃ ^-R₈ ⁺, -NH-(CH₂)_n-COO^-R₈ ⁺ или -NH-(CH₂)_n-PO₃ ^2-(R₈ ⁺)₂;

R₄ представляет собой -NH-(CH₂)_n-SO₃ ^-R₈ ⁺,-NH-(CH₂)_n-COO^-R₈ ⁺, -NH-(CH₂)_n-PO₃ ^2-(R₈ ⁺)₂;

R₈ ⁺ представляет собой одновалентный катион, такой как K⁺, Na⁺, Li⁺, NH₄ ⁺, предпочтительнее, K⁺;

m равен 1, и n равен целому числу от 1 до 10, предпочтительно, 2 или 3.

В более предпочтительном воплощении изобретения производное бактериохлорофилла имеет формулу II, и М представляет собой Pd.

В другом более предпочтительном воплощении изобретение относится к производному бактериохлорофилла формулы II, где

М представляет собой Pd;

R₁ представляет собой -O^-R₈ ⁺, -NH-(CH₂)_n-SO₃ ^-R₈ ⁺ или Y-R₅, где Y представляет собой O, S или -NH, и R₅ представляет собой остаток белка, предпочтительно, иммуноглобулина;

R₂ представляет собой (С₁-С₆)-алкокси, такой как метокси, этокси, пропокси, бутокси, предпочтительнее - метокси;

R₃ представляет собой -С(=О)-СН₃, -СН=N-(CH₂)_n-SO₃ ^-R₈ ⁺ или -CH₂-NH-(CH₂)_n-SO₃ ^-R₈ ⁺;

R₄ представляет собой -NH-(CH₂)_n-SO₃ ^-R₈ ⁺, -NH-(CH₂)_n-COO^-R₈ ⁺, -NH-(CH₂)_n-PO₃ ^2-(R₈ ⁺)₂;

R₈ ⁺ представляет собой одновалентный катион, такой как K⁺, Na⁺, Li⁺, NH₄ ⁺, предпочтительнее, K⁺;

и m равен 1, и n равен 2 или 3, предпочтительно, 2.

Пример производного бактериохлорофилла по изобретению, содержащего отрицательно заряженную группу (SO₃ ^-) в положении 17, представляет соединение формулы I, идентифицированное в списке соединений, приведенном в описании далее, как соединение 7 .

Примерами производных бактериохлорофилла по изобретению, содержащих две отрицательно заряженные группы в положениях 13 и 17, являются соединения формулы II, идентифицированные в списке соединений, приведенном в описании далее, как соединения 4, 5 , 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15 . В наиболее предпочтительном воплощении соединением по изобретению является соединение 4 .

Примерами производных бактериохлорофилла по изобретению, содержащих три отрицательно заряженные группы в положениях 3, 13 и 17, являются соединения формулы II, идентифицированные в списке соединений, приведенном в описании далее, как соединения 9 и 16 . Соединение 13 содержит одну отрицательно заряженную группу в положении 13 и группу -СООН как часть молекулы белка в положении 17³, и соединение 15 содержит одну двухвалентную отрицательно заряженную группу в положении 13 и группу -СОО^- как часть молекулы белка в положении 17³.

Соединения изобретения можно получить, например, способами, отображенными в данном описании на схеме 1. Для получения соединений, в которых R₅ представляет собой остаток аминокислоты, пептида или белка, можно использовать способы, описанные в упомянутом выше ЕР 0584552, особенно, способ каталитической конденсации, показанный на схеме 1 для взаимодействия с аминосульфоновыми кислотами таурином и гомотаурином.

Так, способ получения соединений формулы II, где R₁ представляет собой -O^-R₈ ⁺, R₂ представляет собой -ОСН₃, R₃ представляет собой ацетил, R₄ представляет собой группу -NH-(CH₂)_n-SO₃ ^-R₈ ⁺, R₈ ⁺ представляет собой одновалентный катион, m равен 1, и n равен 1-10, включает (i) взаимодействие соответствующего М-бактериофеофорбида формулы I, где R₁ представляет собой ОН, с аминосульфоновой кислотой формулы H₂N-(CH₂)_n-SO₃Н в R₈ ⁺-буфере, и (ii) выделение нужного соединения формулы II.

Для получения соединения 4 способ включает взаимодействие Pd-бактериофеофорбида а 3 с таурином формулы H₂N-(CH₂)₂-SO₃Н в К⁺-буфере и выделение нужного соединения.

Для получения соединения 5 способ включает взаимодействие бактериофеофорбида а 2 с таурином формулы H₂N-(CH₂)₂-SO₃Н в К⁺-буфере и выделение нужного соединения.

Для получения соединений Cu и Zn 10, 11 способ включает непосредственное встраивание центрального атома Cu или Zn посредством взаимодействия соединения 5 с ацетатом меди или ацетатом цинка, соответственно, в то время как для получения соединения 12 с Mn встраивание центрального атома Mn осуществляют переметаллированием путем взаимодействия соединения 5 сначала с ацетатом кадмия и затем с хлоридом марганца.

Способ получения соединений формулы II, где R₁ представляет собой -O^-R₈ ⁺, R₂ представляет собой -ОСН₃, R₃ представляет собой ацетил, R₄ представляет собой группу -NH-(CH₂)_n-СОО^-R₈ ⁺, R₈ ⁺ представляет собой одновалентный катион, m равен 1, и n равен 1-10, включает (i) взаимодействие соответствующего М-бактериофеофорбида формулы I, где R₁ представляет собой ОН, с аминокарбоновой кислотой формулы H₂N-(CH₂)