專利名稱：水溶性分子靶向卟吩光敏劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分子靶向光敏劑及其制備方法，特別是一種由葉酸受體介導(dǎo)的用于腫瘤靶向性光動(dòng)力治療的光敏劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
腫瘤在我國(guó)每年的發(fā)病率為230萬(wàn)，平均每分鐘有3人死于腫瘤，已嚴(yán)重威脅人類健康。腫瘤光動(dòng)力治療(Photodynamic Therapy, F1DT)是現(xiàn)代腫瘤微創(chuàng)或無(wú)創(chuàng)治療領(lǐng)域的發(fā)展方向。由于光敏劑自身在沒(méi)有光照射時(shí)對(duì)人體是安全的，而PDT充分利用激光選擇性照射病灶和光敏劑選擇性蓄積的雙重選擇作用特異地殺傷腫瘤細(xì)胞，對(duì)健康組織損害小。最近二十幾年，PDT已陸續(xù)被各國(guó)政府正式批準(zhǔn)進(jìn)入臨床，成為治療多種腫瘤的一項(xiàng)常規(guī)手段。
PDT治療的基礎(chǔ)是光動(dòng)力作用，它需要具備三個(gè)基本要素光敏劑、光與分子氧。當(dāng)給予光敏劑后，以特定波長(zhǎng)的光照射腫瘤部位，在分子氧的參與下，通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)性質(zhì)非?；顫姷膯螒B(tài)氧(1O2 )和自由基，氧化多種生物大分子，損傷破壞細(xì)胞和組織，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的死亡。因而光敏劑的光動(dòng)力活性決定了 TOT的療效。現(xiàn)臨床上使用的光敏劑一Photofrin,在波長(zhǎng)大于600 nm的紅光區(qū)吸收較弱，導(dǎo)致光動(dòng)力反應(yīng)深度不能滿足浸潤(rùn)較深的腫瘤的治療要求；加之成分復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定規(guī)范的質(zhì)量控制；特別是其中對(duì)腫瘤無(wú)選擇性定位作用的卟啉含量高且在體內(nèi)清除緩慢，使用后皮膚的光毒反應(yīng)將持續(xù)1_3個(gè)月?，F(xiàn)一些已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的第二代光敏劑雖都具有結(jié)構(gòu)單一、單態(tài)氧產(chǎn)率高、在紅光區(qū)(波長(zhǎng)650 - 800 nm)有較強(qiáng)吸收等優(yōu)點(diǎn)，但是由于它們的腫瘤靶向性不強(qiáng)，導(dǎo)致除腫瘤組織以外的正常組織，如皮膚等對(duì)光敏劑的吸收，使病人在接受了光動(dòng)力治療后仍需長(zhǎng)時(shí)避光以減輕皮膚紅腫、色素沉著等光毒反應(yīng)。為提高卟啉光敏劑的腫瘤靶向性，人們?cè)谶策饷魟┓肿又幸胍恍┚哂猩镒R(shí)別功能的效應(yīng)分子，如單克隆抗體(Hamblin，M. R, Miller J. L, Rizvi I, et al. Can Res. 2001，61，7155-7162)、多肽(Noemie T,Denise B, Philippe B, et al . J Photochem Photobiol B ；Biol, 2009, 96, 101-108)等得到一些偶聯(lián)光敏劑，這些效應(yīng)分子雖在一定程度上提高了光敏劑的靶向性，但由于單克隆抗體組織滲透能力弱、制備方法復(fù)雜及可能的免疫原性使其應(yīng)用受到限制；而大多數(shù)多肽化合物在體內(nèi)的半衰期很短，生物利用率低，且只有少數(shù)的多肽受體在腫瘤細(xì)胞中有高表達(dá)，因而多肽類靶向性光敏劑的應(yīng)用同樣受到極大的限制。葉酸受體(folate receptor,FR)是一種糖基化磷脂酰肌醇連接的膜糖蛋白，研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)R在正常組織中為低表達(dá)，而在大部分惡性腫瘤中為高表達(dá)，另FR對(duì)葉酸及葉酸類似物具有很高的親和力，可介導(dǎo)其內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞，是生物細(xì)胞最具特點(diǎn)的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程之一。鑒于葉酸受體在正常組織和惡性腫瘤組織中表達(dá)的差異性，利用葉酸對(duì)葉酸受體的高親和性而實(shí)現(xiàn)葉酸受體介導(dǎo)的靶向性治療已引起人們的廣泛關(guān)注。由葉酸修飾的抗腫瘤藥物的研究已不斷見諸報(bào)道，但葉酸化光敏劑的靶向性研究并不多見。
在公告號(hào)為CN101569627的中國(guó)發(fā)明專利中公開了一種分子靶向光敏劑及其制備方法，其是利用一個(gè)脂肪短鏈通過(guò)醚鍵和酰胺鍵實(shí)現(xiàn)了卟啉分子與葉酸的鍵連。生物活性實(shí)驗(yàn)表明，被葉酸修飾后，葉啉光敏劑的腫瘤靶向性得到了明顯提高。然而，由于卟啉分子自身的光動(dòng)力活性不高，使得葉酸-卟啉靶向性光敏劑的光動(dòng)力活性不理想；另外，卟啉多為脂溶性大環(huán)化合物，難溶于水，而葉酸的溶解性又極為有限，尤其在生理環(huán)境中幾乎不溶，所以通過(guò)這些脂肪短鏈連接的卟啉-葉酸綴合物在生理環(huán)境中的溶解性都極差，導(dǎo)致這些靶向光敏劑靜脈給藥十分困難。為此，研制既有滿意的光動(dòng)力腫瘤靶向性，更有良好的光動(dòng)力活性和水溶性的光敏劑，對(duì)提高腫瘤光動(dòng)力療法的療效具有十分重要的理論和臨床意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一就是提供一類具有良好腫瘤靶向性和光動(dòng)力活性及水溶性的光敏劑。該光敏劑以卟吩作為光活性效應(yīng)分子，葉酸作為靶向基團(tuán)，PEG作為橋連基，具有良好的光動(dòng)力活性和腫瘤靶向性和滿意的水溶性，可實(shí)現(xiàn)靜脈給藥，且可降低巨噬細(xì)胞對(duì) 其的吞噬作用，延長(zhǎng)其體內(nèi)循環(huán)時(shí)間，提高其生物利用度。本發(fā)明的技術(shù)方案是
水溶性分子靶向光敏劑，該光敏劑包括PEG 二胺的橋鏈的兩端分別連接葉酸和帶有取代基的卟吩，所述卟吩結(jié)構(gòu)通式如下所示
權(quán)利要求
1.一種水溶性分子靶向光敏劑，其特征是，該光敏劑包括PEG 二胺的橋鏈的兩端分別連接葉酸和帶有取代基的卟吩，所述卟吩結(jié)構(gòu)通式如下所示
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水溶性分子靶向光敏劑，其特征在于卟吩結(jié)構(gòu)通式I中取代基R1-R2tl中至少有一個(gè)R取代基，其它的為H、烴基、羥基、氨基、烴氧基中的一種或幾種；卟吩結(jié)構(gòu)通式II中R1-R6S H、烴基、羥基、烴氧基、氨基中的一種或幾種；卟吩結(jié)構(gòu)通式III中R1為羥基、胺基或烴氧基，R2-R7S H、烴基、羥基、烴氧基、氨基中的一種或幾種；卟吩結(jié)構(gòu)通式IV中R1和R2中至少有一個(gè)為R"取代基，R1和R2中的另一個(gè)取代基為羥基或氨基或烴氧基，R3為羥基或胺基或烴氧基，R4-R9為H、烴基、羥基、烴氧基、氨基的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水溶性分子靶向光敏劑，其特征在于所述的烴基為C1-Cki的直鏈或支鏈烷烴基、烯烴基或炔烴基，烴氧基為C1 Cltl的直鏈或支鏈烷氧基、烯氧基或塊氧基。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水溶性分子靶向光敏劑，其特征在于卟吩結(jié)構(gòu)通式I、II、III、IV取代基R、R '、R〃中的η為22 220。
5.權(quán)利要求1-4任一所述的水溶性分子祀向光敏劑的制備方法,其特征在于,該方法包括以下兩個(gè)步驟 1)取聚乙二醇二胺(NH2PEGNH2),與等摩爾的葉酸在縮合劑催化下避光縮合反應(yīng)，反應(yīng)溫度彡(TC且彡100°C，反應(yīng)時(shí)間彡O. 5小時(shí)且彡100小時(shí)，經(jīng)柱層析分離純化，得到葉酸PEG 胺； 2)步驟I)生成的葉酸PEG胺與等摩爾的卟吩在縮合劑催化下避光縮合反應(yīng)，反應(yīng)溫度彡(TC且< 100°C，反應(yīng)時(shí)間彡0.5天且< 10天，經(jīng)過(guò)柱層析分離純化，得到水溶性分子靶向光敏劑； 上述反應(yīng)中所用的反應(yīng)溶劑均為二甲亞砜(DMSO )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水溶性分子靶向光敏劑的制備方法，其特征在于葉酸與縮合劑的摩爾比為10:1 1:10。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水溶性分子靶向光敏劑的制備方法，其特征在于步驟2)中卟吩與縮合劑縮合反應(yīng)時(shí)，卟吩上的羧基或酸酐與縮合劑縮合反應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水溶性分子靶向光敏劑的制備方法，其特征在于卟吩上的羧基或酸酐與縮合劑的摩爾比為10:1 1:10。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8任一所述的制備方法，其特征在于所述的縮合劑為N，N-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)或DCC和N-羥基二酰亞胺的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于所述N-羥基二酰亞胺為N-羥基琥珀酸亞胺(NHS)或N-羥基-5-降冰片烯-2，3- 二甲酰亞胺(HONb)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于所述DCC與N-羥基二酰亞胺的摩爾比為10:1 1:10。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述柱層析分離純化中柱層析采用的固定相為反相硅膠或離子交換樹脂，流動(dòng)相為質(zhì)子溶劑或質(zhì)子溶劑與極性溶劑的混合液。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于質(zhì)子溶劑為水或甲醇或乙醇，極性溶劑如四氫呋喃或氯仿或乙腈或二氧六環(huán)，質(zhì)子溶劑與極性溶劑的體積比為10:0 1:10。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水溶性分子靶向光敏劑及其制備方法。該光敏劑包括PEG二胺的橋鏈的兩端分別連接葉酸和帶有取代基的卟吩，其中卟吩上可連有其它取代基，PEG的平均分子量為1000-10000。其合成方法是由PEG二胺與葉酸反應(yīng)，得到單葉酸取得的PEG胺，再與卟吩上的羧基、酰氯或酸酐取代基發(fā)生酰胺化反應(yīng)得到卟吩-PEG-葉酸目標(biāo)光敏劑。該光敏劑具有良好的光動(dòng)力活性和腫瘤靶向性和滿意的水溶性，可實(shí)現(xiàn)靜脈給藥，且可降低巨噬細(xì)胞對(duì)其的吞噬作用，延長(zhǎng)其體內(nèi)循環(huán)時(shí)間，提高其生物利用度。同時(shí)，該水溶性分子靶向光敏劑的制備方法操作簡(jiǎn)便，條件溫和，可重復(fù)性強(qiáng)。
文檔編號(hào)A61K31/409GK102895670SQ201210446468
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者李東紅, 李鵬熙 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)野戰(zhàn)外科研究所