DE60008354T2

DE60008354T2 - Substituierte Metallphthalocyaninen, ihre Herstellung und Verwendung

Info

Publication number: DE60008354T2
Application number: DE60008354T
Authority: DE
Inventors: Gabrio 53034 Colle Roncucci; Lia Fantetti; Maria Paola De Filippis; Donata 53037 San Gimignano Dei; Giulio Jori
Original assignee: L Molteni and C dei Fratelli Alitti Societa di Esercizio SpA; Molteni and C SpA
Current assignee: L Molteni and C dei Fratelli Alitti Societa di Esercizio SpA; Molteni and C SpA
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: DK1164135T3; US7749991B2; CA2412750A1; EP1164135A1; IL153447A; PT1164135E; JP5137282B2; ATE259814T1; US7144879B2; ES2215522T3; AU2001272463B2; DE60008354D1; AU7246301A; JP2004503555A; US20030170178A1; CA2412750C; WO2001096343A1; EP1164135B1; ZA200300381B; IL153447A0

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Metall-Phthalocyanine mit der Formel (I), über die im Folgenden berichtet wird und die photosensibilisierende Verbindungen mit therapeutischem Nutzen sind, gekennzeichnet durch Absorption und Fluoreszenz im roten Bereich des sichtbaren Spektrums. Genannte Verbindungen sind für die Behandlung und Diagnose verschiedener Infektionskrankheiten und Krankheiten von Nutzen, die durch übermäßige Zellwucherungen gekennzeichnet sind, insbesondere bei Tumoren, Psoriasis, aktinischer Keratose, Atheromen, endoarterieller Hyperplasie und Prostata-Hyperplasie; wobei die genannten Verbindungen auch für die Sterilisation von Blut und Blutderivaten von Nutzen sind.
Stand der Technik
Von organischen Molekülen, welche den chromo- und fluorophoren Phthalocyanin-Makrozyklus enthalten, ist bekannt, dass sie reaktive Sauerstoffderivate, insbesondere Singulett-Sauerstoff oder Sauerstoffradikale, durch Wechselwirkung mit sichtbarem Licht erzeugen.
Verbindungen mit einer Phthalocyaninstruktur als Grundlage werden in der Therapie verwendet, zum Beispiel in der photodynamischen Therapie (PDT), und/oder für diagnostische Zwecke (E. Ben-Hur und I. Rosenthal, Int. J. Radiat. Biol., Vol. 47, S. 145–147, 1985).
Andere Photosensibilisatoren, die in der photodynamischen Therapie (PDT) und Diagnose Verwendung finden, sind Zn(II)-Phthalocyanine und deren Konjugate, die unter dem Namen des Anmelders in der europäischen Patentanmeldung EP 98 115 036 beschrieben werden.
Obwohl die Forschung auf diesem Gebiet große Fortschritte gemacht hat und als „Produkte der zweiten Generation" definierte photosensibilisierende Produkte hergestellt wurden, ist ihre therapeutische Anwendung noch immer begrenzt, da ihre Effizienz gegenüber pathogenen Wirkstoffen oder Tumorzellen nicht ausreichend hoch oder selektiv ist.
Bis heute ist die hauptsächliche therapeutische Anwendung von photosensibilisierenden Molekülen mit ihrer Antikrebs-Aktivität verbunden und basiert auf der Verwendung von photosensibilisierenden auf Porphyrin basierenden Mitteln (Gomer, C. J., Seminars in Hematology, Vol. 26, S. 27–34, 1989), welche, obgleich sie bei der palliativen oder kurativen Behandlung von verschiedenen Tumoren vielversprechende Ergebnisse erzielten, durch eine niedrige Effektivität und Selektivität deutlich einschränkt werden und eine verlängerte Persistenz in der Haut aufweisen, was das Phänomen einer allgemeinen Photosensibilität verursachen kann (Jori, G., J. Photochem. Photobiol., B: Biol., Vol. 36, S. 87–93, 1996).
Die nicht-optimale Verteilung des Photosensibilisators der ersten Generation beruht auf der schlechten Selektivität, welche mit den physiko-chemischen Merkmalen verbunden ist.
Es liegt daher auf der Hand, dass die Entwicklung von für therapeutische und diagnostische Anwendungen geeigneten Derivaten, wie den in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Phthalocyaninverbindungen, von großer Bedeutung ist.
Die Haupteigenschaften, welche die Phthalocyaninderivate für therapeutische und/oder diagnostische Zwecke in vivo geeignet machen, sind die folgenden:

i) geringe Dunkeltoxizität, hohe Quantenausbeute bei der Singulett-Sauerstoffherstellung und/oder eine hohe Fluoreszenzquantenausbeute;
ii) die Fähigkeit, durch rotes oder Nahes Infrarotlicht aktiviert zu werden; Strahlungsarten, die tief ins Gewebe eindringen können;
iii) die Gegenwart von Substituenten mit geeigneten photodynamischen und physikochemischen Merkmalen, unter denen ein Substituent eine reaktive oder potentiell aktivierbare funktionelle Gruppe enthält, die, falls erforderlich, eine site-spezifische Konjugation des photosensibilisierenden Moleküls an makromolekulare Trägersubstanzen ermöglicht;
iv) ausreichende Löslichkeit in Wasser für eine gute Bioverfügbarkeit, schneller Metabolismus und ein Bewahren der biologischen Eigenschaften der konjugierten makromolekularen Trägersubstanz.

Zusätzlich zu den oben genannten Eigenschaften, wurde kürzlich in der wissenschaftlichen Literatur beschrieben, dass die Zahl und die Ladung der Substituenten in vitro und in vivo die Phototoxizität der Verbindungen beeinflusst (Brasseur et al., Photochem. Photobiol., Vol. 45, S. 581–586, 1987; Brasseur et al., Photochem. Photobiol., Vol. 47, S. 705–711, 1988).
Insbesondere wurde die höchste Phototoxizität gefunden, wenn zwei benachbarte Sulfongruppen vorliegen, was mit einer erhöhten Fähigkeit, in die Tumorzellmembran einzudringen, in Verbindung gebracht wurde (Brasseur et al., Photochem. Photobiol., Vol. 46, S. 739–744, 1987; Paquette et al., Vol. 47, S. 215–220, 1988; Margaron et al., Photochem. Photobiol., Vol. 62, S. 217–223, 1996).
Es wurde darüber hinaus bewiesen, dass die Addition von hydrophoben Gruppen an sulfonierte Phthalocyanine eine Erhöhung der amphiphilen Eigenschaften, eine höhere zellulare Aufnahme und eine größere Phototoxizität bewirkt (Paquette et al., J. Chem. Phys., Vol. 88, S. 1113–1123, 1991).
Darstellung der Erfindung
Ungeachtet dessen, was in der oben zitierten Literatur über die Untersuchungen an Strukturen für Photosensibilisatoren, die phototoxische Eigenschaften aufweisen, berichtet wurde und aus dem hervorgeht, dass eine optimale Aufnahme dann erfolgt, wenn zwei stark anionische Gruppen an benachbarten Ringen des Makrozyklus anwesend sind, um so ein amphiphiles Molekül mit einer hydrophoben Matrix zu bilden, hat der Anmelder überraschenderweise gefunden, dass Phthalocyanine, die nur an spezifischen Positionen an einem Ring des Makrozyklus mit kationischen Gruppen oder mit protonierbaren Gruppen substituiert sind, besonders aktiv sind und besonders effektiv bei der Induzierung von in vitro-Photoinaktivierung.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Metall-Phthalocyanine mit der allgemeinen Formel (I)
in welcher:
M ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Zn, Si(OR₈)₂, Ge(OR₈)₂ und AlOR₈;
R H oder eine Gruppe ausgewählt aus linearen oder verzweigten Alkyl-, Alkenyl- und Alkyloxygruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, unter der Voraussetzung, dass wenn R von H unterschiedlich ist, die Positionen 8, 11, 15, 18, 22, 25 oder 9, 10, 16, 17, 23, 24 substituiert sind; und
R₁ und R₂, gleich oder voneinander verschieden, H oder eine Gruppe (X)_pR₃ ist, wobei X ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus O, S, -NR₆ und -CH₂-; und R₃ ist
wobei:
Y ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus substituierten, C_1-10-Alkyl- und Phenylgruppen, oder es bildet mit der Z-Gruppe, an welche es gebunden ist, einen gesättigten oder ungesättigten, gegebenenfalls substituierten, Heterocyclus, welcher bis zu zwei Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N, O und S enthält;
Z wird ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus -N, -CH₂N und -CONHCH₂CH₂N;
R₄ und R₅, gleich oder voneinander verschieden, werden ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einer C_1-15-Alkyl- und Phenylgruppe, oder bilden mit der Z-Gruppe, an welche sie gebunden sind, einen gesättigten oder ungesättigten, gegebenenfalls substituierten, Heterocyclus, welcher bis zu zwei Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N, O und S enthalten kann;
R₆ und R₇, gleich oder voneinander verschieden, werden ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus H und einer C_1-15-Alkylgruppe;
m, n, p, w, t und u sind unabhängig voneinander 0 oder 1; und
v ist eine ganze Zahl zwischen 1 und 3;
unter der Voraussetzung, dass, wenn R₁ und R₂ gleich, nicht H und in den Positionen 1,4 oder 2,3 sind, wenn hingegen nur entweder R₁ oder R₂ kein H ist, ist die Position 1 oder 2 substituiert; oder R₁ und R₂ bilden zusammengenommen einen gesättigten oder ungesättigten, gegebenenfalls substituierten, Heterocyclus, welcher bis zu zwei Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N, O und S enthält;
R₈ ausgewählt aus H und C₁-C₁₅-Alkylgruppen wird,
und ihre pharmazeutisch geeigneten Salze.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind site-spezifisch mit bioorganischen Trägersubstanzen wie Aminosäuren, Polypeptiden, Proteinen und Polysacchariden konjugierte Verbindungen mit der oben genannten Formel (I).
Genannte Verbindungen mit der Formel (I), wie auch die entsprechenden Konjugate, sind für die Behandlung von mikrobiellen Infektionen (virale, bakterielle und von Pilzen verursachte), Tumoren, vorkanzerogenen und proliferativen Erkrankungen bei der Photodynamischen Therapie von Nutzen und sind ebenso als diagnostische Mittel zur Identifizierung von pathologisch betroffenen Gebieten wie auch für die photodynamische Sterilisierung von Blut und Blutderivaten von Nutzen.
Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Verbindungen mit der Formel (I) werden in der folgenden Beschreibung im Detail erläutert.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
1: Überlebensrate (%) vs. Bestrahlungszeit (min) mit rotem Licht bei 100 mW/cm² für E. coli 04, welche vorher mit 2,5 μM Verbindung 18 für 5 Minuten inkubiert wurden.
2: Überlebensrate (%) von Kolonie bildenden Einheiten (CFU) von Candida albicans vs. Konzentration (μM) der folgenden erfindungsgemäßen Verbindungen, im Vergleich mit vorher in der Literatur genannten, strukturell ähnlichen Verbindungen:

-
- bezeichnet die Kurve, die unter Verwendung von Verbindung 20, hergestellt wie in Beispiel 3 beschrieben, erhalten wurde.
-•- bezeichnet die Kurve, die unter Verwendung von Verbindung 19, hergestellt wie in Beispiel 3 beschrieben, erhalten wurde.
...∇... zeigt die Kurve, die unter Verwendung der Verbindung PPC erhalten wurde, welche von Minnoch, A. et al., J. Photochem. Photobiol., 32, 159–164 (1996) beschrieben wurde.
-
- zeigt die Kurve, die unter Verwendung der Verbindung erhalten wurde, welche als Verbindung 42 in der europäischen Patentanmeldung 98 115 936.0 im Namen des Anmelders benannt wurde.
...☐... zeigt die Kurve, die unter Verwendung von Zn-Phthalocyanin, vertrieben von Aldrich, erhalten wurde.
...o... zeigt die Kurve, die unter Verwendung der Verbindung T₄MPyP erhalten wurde, beschrieben von Merchat, M. et al., J. Photochem. Photobiol. 32, 152–157 (1996).

3 zeigt die Variation der CFU für verschiedene Konzentrationen von Candida albicans Zellen, inkubiert für 60 min mit 1 μM der Verbindung 19, hergestellt wie in Beispiel 3 beschrieben, und mit einem Licht von 100 mW/cm² bestrahlt. Auf der y-Achse ist die Überlebensrate (%) dargestellt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, den oben genannten Anforderungen dank der Metall-Phthalocyanine mit der allgemeinen Formel (I) gerecht zu werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind Zn(II)-Phthalocyanine bevorzugt.
Erfindungsgemäße Verbindungen mit der Formel (I) tragen die gleichen Substituenten in den spezifischen Positionen an den drei Benzolringen des Phthalocyaninkerns und diese sind vom vierten Substituenten, der mindestens eine kationische oder protonierbare Gruppe enthält, verschieden.
Unter protonierbarer Gruppe gemäß der oben genannten allgemeinen Formel (I) wird vorzugsweise eine Amingruppe verstanden.
Unter einem gegebenenfalls substituierten gesättigten oder ungesättigten Heterocyclus, wie in der oben genannten allgemeinen Formel definiert, sind vorzugsweise die folgenden gemeint: Morpholin, Piperidin, Pyridin, Pyrimidin, Piperazin, Pyrrolidin, Pyrrolin, Imidazol, Anilin und Julolidin (2,3,6,7-Tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]chinolin). Erfindungsgemäß sind die bevorzugten Produkte diejenigen, in welcher die Gruppe (X)_pR₃ Substituenten enthält, die tertiären oder quartären Stickstoff tragen.
Insbesondere wird die genannte Gruppe (X)_pR₃ vorzugsweise dargestellt durch:
Die vorliegenden Verbindungen weisen wertvolle photodynamische Eigenschaften auf, welche sie für die Photodynamische Therapie (PDT) gegenüber bakteriellen, von Pilzen hervorgerufenen und viralen Infektionen, bei verschiedenen Erkrankungen mit übermäßigen Wucherungen wie auch für die Photosterilisation von Blut und Blutderivaten wie Thrombozyten und Erythrozyten wertvoll machen. In diesem besonderen Fall können die vorliegenden Verbindungen, direkt oder vorher an eine geeignete Matrix gebunden, gemäß bekannter Techniken zum Blut oder zu den Blutderivaten gegeben und anschließend bestrahlt werden. Darüber hinaus können sie als diagnostische Mittel für die Identifizierung von pathologisch befallenen Gebieten verwendet werden.
Die vorliegenden Produkte besitzen einen höheren molaren Absorptionskoeffizienten als die derzeit in der Therapie verwendeten Photosensibilisatoren, was eine wichtige Anforderung für eine effektive therapeutische Antwort darstellt.
Diese Produkte können durch gewebedurchdringende Strahlung mit einer Wellenlänge von mehr als 650 nm aktiviert werden, und sind daher für die PDT bei sowohl dermatologischen wie auch internen Erkrankungen geeignet.
Die Produkte, die durch Photobleichen dieser Verbindungen gebildet werden, sind nicht toxisch. Diese Feststellung unterstreicht ihre Nützlichkeit als Therapeutika, denn nachdem diese Verbindungen ihre Wirkung ausgenutzt haben, werden sie durch Licht inaktiviert und sind dann nicht mehr potentiell toxisch in vivo.
Die vorliegenden Verbindungen sind bei der Singulett-Sauerstoffproduktion aktiv und ermöglichen die Herstellung reaktiver Sauerstoffspezies unter Bedingungen von geringer Sauerstoffsättigung. Eine derartige Anforderung ist insbesondere von Bedeutung, da sie die spezifische Behandlung von anaeroben Mikroorganismen oder Tumorzellen ermöglicht, die bekanntermaßen durch eine sauerstoffarme Umgebung gekennzeichnet sind.
Insbesondere weisen die beispielhaft aufgeführten Produkte sehr hohe Wirksamkeit gegenüber Mikroorganismen wie Hefepilzen und Mycoplasma, Gram-positiven und Gram-negativen Bakterien auf, und zeigen die Fähigkeit, diese Mikroorganismen im Vergleich zu Säugetier-Wirtszellen spezifisch zu lokalisieren.
Die Entdeckung der unterschiedlichen Toxizität bei Wirtszellen und Mikroorganismen stärkt die Bedeutung der beanspruchten Produkte (I).
Die vorliegende Erfindung umfasst auch die oben beschriebenen Verbindungen mit der Formel (I), welche site-spezifisch mit bioorganischen Trägersubstanzen konjugiert sind, die das Molekül auf ein bestimmtes Ziel lenken können.
Die Trägersubstanz wird üblicherweise ausgewählt aus Molekülen mit wohlbekannten spezifischen Bindungsfähigkeiten, zum Beispiel Aminosäuren (vorzugsweise basische Aminosäuren), Polypeptide (vorzugsweise bestehend aus basischen Aminosäuren), Proteine und Polysaccharide, welche üblicherweise für derartige Zwecke verwendet werden.
Die Bindung Phthalocyanin (I)/Trägersubstanz kann zum Beispiel zwischen den verwandten Amino- oder Carboxylgruppen entstehen oder kann andere spezifische funktionelle Gruppen der Phthalocyanineinheit oder der Trägersubstanz involvieren. Funktionelle Gruppen wie Thiol, Maleimid-Derivate, α-Bromester und -amide, Diazoniumsalze und Azidoderivate können eingeführt werden, in dem herkömmliche Verfahren verwendet werden, um sowohl das Phthalocyanin wie auch die Trägersubstanz in Abhängigkeit von der gewählten Trägersubstanz selbst und ihrer Stabilität zu präfunktionalisieren.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können durch Kondensation in homogener wie auch in heterogener Phase von passend substituierten Phthalonitrilen gemäß in der organischen Chemie bekannter Reaktionsschemata hergestellt werden. Zum Beispiel können Amino-substituierte Zn(II)-Phthalocyanine mit der Formel (I) gemäß der hier beschriebenen Verfahren hergestellt werden.

a) Flüssige Phase durch gemischte Kondensationsmethode unter Verwendung zweier unterschiedlicher 1,2-Dicyanbenzole mit geeigneten Substituenten, definiert durch die folgenden Formel (II) und Formel (III)
wobei R, R₁ und R₂ wie oben definiert sind. In der Verbindung mit der Formel (II), sind die Positionen 3,6 oder 4,5 substituiert, wenn R₁ und R₂ gleich sind; ist jedoch ein Substituent R₁ oder R₂ H, so befindet sich der andere in der Position 3 oder 4.

In der Verbindung mit der Formel (III) sind die Positionen 3,6 oder 4,5 substituiert, wenn R von H verschieden ist.
Die Phthalonitrile mit der Formel (II) und (III) werden in verschiedenen Verhältnissen gemischt (1 : 1 bis 1 : 6) unter Verwendung von reinem 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU) oder mit einem Lösungsmittel (Dichlormethan, Methanol, N,N-Dimethylformamid) in Gegenwart von wasserfreiem Zink(II)-acetat bei verschiedenen Temperaturen und Reaktionszeiten, um eine Mischung aus Verbindungen zu ergeben. Die Mischung wird zunächst durch ausgiebiges mehrmaliges Waschen mit Wasser und organischen Lösungsmitteln (z. B. Fällen mit DMF/Wasser, Extraktionen mit Wasser/organisches Lösungsmittel) und anschließend durch Chromatographie (z. B. unter Verwendung von Silicagel, deaktiviertem basischem oder neutralem Aluminiumoxid, Sephadex) gefolgt von weiteren Waschvorgängen der getrennten Produkte mit organischen Lösungsmitteln (Et₂O, AcOEt, CH₂Cl₂, CHCl₃, Aceton, Methanol) gereinigt.
b) Feste Phase
Einige der Phthalocyanine mit der Formel (I) mit geeigneten Substituenten können auch durch eine Festphasen-Synthese hergestellt werden, damit zeitaufwendige, schwierige Reinigungsverfahren vermieden werden, die durch die statistische Synthese vorhersehbar sind. Das Herstellungsverfahren, ausgehend von einem Dinitril, welches an eine feste Phase gebunden ist und mit einem unterschiedlich substituierten Dinitril, welches vorher in ein Diaminoisoindolylderivat umgewandelt wurde, wurde bereits beschrieben (Tetrahedron Letters Vol. 23, (30), S. 3023–3026 (1982); J. Org. Chem. Vol. 56, S. 82–90 (1991)); das beschriebene Verfahren ist jedoch eine Verfeinerung des oben genannten und führt spezifisch zu Amino-substituierten Metall-Phthalocyaninen, was bisher nicht berichtet wurde.
Kationische Metall-Phthalocyanine mit der Formel (I) können hergestellt werden, in dem die entsprechenden neutralen Verbindungen, die wie oben beschrieben erhalten wurden, mit einem Überschuß an reinem Alkyliodid, oder in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels (z. B. N-Methyl-2-pyrrolidinon, DMF, Methanol, Chloroform), bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und Rückflußtemperatur für eine Reaktionsdauer zwischen 1 Stunde und 10 Tagen zur Reaktion gebracht werden. Die Rohprodukte können im Allgemeinen durch mehrmaliges Waschen mit verschiedenen organischen Lösungsmitteln wie Et₂O, CH₂Cl₂ und CHCl₃, Ethylacetat oder Aceton gereinigt werden.
Jede hergestellte Verbindung kann mittels verschiedener spektroskopischer Techniken wie ¹H-NMR oder ¹³C-NMR, MS identifiziert und durch Spektrometrie im UV-Vis-Bereich charakterisiert werden.
Im Folgenden wird die Herstellung spezifischer Verbindungen mit der Formel (I) zur besseren Erläuterung der Erfindung berichtet.
BEISPIEL 1
Synthese der Verbindung mit der Formel (I) in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 1,3-Bis-(dimethylamino)-2-propyloxy- an der Position 2 ist (Verbindung 1)
0,273 g 4-[1,3-Bis-(dimethylamino)-2-propyloxy]-1,2-benzodicarbonitril (1 mmol) und 0,384 g 1,2-Benzodicarbonitril (3 mmol) werden in einer kleinen Menge Methanol gelöst und es werden Zn(OAc)₂ (0,176 g, 0,96 mmol) und DBU (0,66 ml, 0,42 mmol) zugegeben. Die Mischung wird auf 150°C unter einer Inertgasatmosphäre 3 Stunden 30 Minuten erhitzt. Die blaue Mischung wird in DMF gelöst und mit basischem Wasser einige Male gefällt, anschließend mittels Flash-Chromatographie über Silicagel gereinigt und mit Et₂O/DMF (4 : 1), EtOAc/DMF (4 : 1), EtOAc/DMF (1 : 1), EtOAc/DMF (1 : 2) und DMF eluiert. Das interessierende Produkt wird mittels Waschen mit Et₂O und Aceton weiter gereinigt. Blauviolettes Pulver.
UV-Vis (DMF) λ_max (ε, M^–1cm^–1) 344, 606, 672 (2,7635 × 10). ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,42–9,30 (m, 6H), 9,23 (d, 1H), 8,95 (s, 1H), 8,30–8,20 (m, 6H), 7,90–7,80 (m, 1H), 5,25–5,18 (m, 1H), 2,90 (d, 4H), 2,49 (s, 12H). ESI-MS, m/z
Verbindung 2: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = Pyridin-4-yl-oxy an der Position 2 ist; blau-violettes Pulver; UV-Vis (DMF) λ_max, nm (ε, M^–1cm^–1) 350, 606, 674 (8,9670 × 10). ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,40–8,95 (m, 7H), 8,62 (d, J = 7,50 Hz, 2H), 8,35–8,10 (m, 8H), 6,59 (d, J = 7,43 Hz, 2H), ESI-MS, m/z 670 [M + H]⁺.
Verbindung 3: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 3-(Dimethylamino)-phenoxy an der Position 2 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 346, 605, 671, ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,48–9,05 (m, 7H), 8,72–8,65 (m, 1H), 8,32–8,12 (m, 6H), 7,90–7,80 (m, 1H), 7,52–7,38 (m, 1H), 6,88–6,75 (m, 3H), 3,08 (s, 6H). ESI-MS, m/z 712,3 [M⁺H]⁺.
Verbindung 4: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 1-Methylpiperidin-4-yl-oxy an der Position 2 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 343, 606, 673, ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,45–9,30 (m, 5H), 9,17 (d, J = 8,51 Hz, 1H), 8,794 (d, J = 1,7 Hz, 1H), 8,33–8,18 (m, 7H), 7,775 (dd, J = 8,21 Hz, J = 2,1 Hz, 1H), 5,20–4,98 (m, 1H), 2,95–2,80 (m, 2H), 2,60–2,40 (m, 2H), 2,40–2,12 (m, 2H; s, 3H), 2,15–1,94 (m, 2H). ESI-MS, m/z 690,2 [M⁺H]⁺.
Verbindung 5: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = H, und R1 = R2 = Pyridin-4-yl-oxy an den Positionen 2,3 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 347, 666, 684, ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,43–9,39 (m, 6H), 8,30–8,22 (m, 8H), 8,12 (d, J = 7,6 Hz, 4H), 6,39 (d, J = 7,6 Hz, 4H).
Verbindung 6: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 1,3-Bis-(dimethylamino)-2-propyloxy an der Position 1 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max nm 336, 611, 677. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,50–9,42 (m, 6H), 9,07 (bd, J = 7,33 Hz, 1H), 8,40–8,12 (m, 7H), 7,91 (bd, 7,95, 1H), 5,50–5,38 (m, 1H), 3,25–3,17 (m, 4H), 2,47 (s, 12H).
Verbindung 7: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = H, und R₁ = R₂ = 3-(Piperidin-1-yl)-propyloxy an den Positionen 1,4 ist; blau-grünes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 335, 622, 690. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,45–9,35 (m, 6H), 8,27–8,18 (m, 6H), 7,72 (s, 2H), 4,76–4,71 (m, 4H), 3,10–3,03 (m, 4H), 2,57–2,51 (m, 12 H), 1,63–1,36 (m, 12H). FAB-MS, m/z 861 [M⁺H]⁺.
Verbindung 8: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = H, und R₁ = R₂ = 3-(Dimethylamino)-phenoxy an den Positionen 2,3 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max 344, 606, 672. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,39–9,28 (m, 6H), 8,95 (s, 2H), 8,20–8,15 (m, 6H), 7,45–7,35 (m, 4H), 6,72–6,73 (m, 4H), 3,03 (s, 12H).
Verbindung 9: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = Pyridin-2-yl-oxy an der Position 2 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 343, 606, 672. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,38–9,11 (m 7H), 8,50–8,40 (m, 1H), 8,32–8,07 (m, 9H), 7,88–7,75 (m, 1H), 6,85–6,68 (m, 1H).
Verbindung 10: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = Pyridin-3-yl-oxy an der Position 2 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 343, 606, 672. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,40–8,85 (m, 8H), 8,72–8,62 (m, 1H), 8,34–8,10 (m, 7H), 8,09–7,95 (m, 1H), 7,94–7,68 (m, 2H).
Verbindung 11: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 3-(Dimethylamino)-phenoxy an der Position 1 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 333, 607, 674. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,48–9,28 (m, 6H), 9,23 (d, J = 7,46 Hz, 1H), 9,99 (d, J = 7,26 Hz, 1H), 8,38–8,11 (m, 7H), 7,81 (d, J = 7,65 Hz, 1H), 7,14 (dd, J1 = J2 = 8,40 Hz, 1H), 7,10–7,00 (m, 1H), 6,53 (bd, J = 8,40 Hz, 1H).
Verbindung 12: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = H, und R₁ = R₂ = 2-(Diethylamino)-ethylthio an den Positionen 2,3 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max 347, 612, 680. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,28–9,17 (m, 6H), 8,85 (s, 2H ), 8,26–8,15 (m, 6H), 3,59–3,52 (bt, 4H), 3,07–3,00 (bt, 4H), 2,79 (q, J = 7 Hz, 8H), 1,20 (t, J = 7 Hz, 12H).
Verbindung 13: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = H, und R₁ = R₂ = Pyridin-3-yl-oxy an den Positionen 2,3 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max 346, 605, 671. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,10–9,32 (m, 6H), 8,77 (bs, 2H), 8,55 (d, J₁ = 4,6 Hz, 2H), 8,25–8,18 (m, 8H), 7,87 (bd, J₂ = 8,3, 2H), 7,61 (dd, J₁ = 4,6 Hz, J₂ = 8,3, 2H).
Verbindung 14: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 2-(Dimethylamino)-ethyloxy an der Position 1 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max 334, 611, 677. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,36 (m, 8H), 8,95 (d, J = 7,5 Hz, 1H), 8,23 (m, 7H), 8,12 (dd, J₁ = 7,7 Hz, J₂ = 7,5 Hz, 1H), 7,75 (d, J = 7,7 Hz, 1H), 4,83 (bt, 2H), 2,62 (s, 6H).
Verbindung 15: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 2-(Piperidin-1-yl)-ethyloxy an der Position 1 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max 337, 611, 677. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,30–9,27 (m, 8H), 8,83 (d, J = 7,6 Hz, 1H), 8,22–8,19 (m, 7H), 8,04 (dd, J₁ = J₂ = 7,6 Hz, 1H), 7,66 (d, J = 7,6 Hz, 1H), 4,82 (bt, 2H), 2,88 (bt, 2H), 2,52 (m, 4H), 1,64–1,47 (m, 6H).
Verbindung 16: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 2-(Piperidin-1-yl)-ethyloxy an der Position 2; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max 347, 607, 671. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,30–9,23 (m, 8H), 8,99 (D, J = 8,4, 1H ), 8,61 (bs, 1H), 8,25–8,17 (m, 7H), 7,63 (d, J = 8,4 Hz, 1H), 4,61 (bt, 2H), 3,03 (bt, 2H) 2,70 (m, 4H), 1,68–1,53 (m, 6H).
BEISPIEL 2
Synthese der Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H, und R₁ = N-(2-Aminoethyl)-benzamidoyl-4-oxytrifluoracetat ist (Verbindung 17)
a) Funktionalisierung des auf Polystyrol basierenden Harzes mit Phthalodinitril
159 mg (0,078 mg) Diaminoethantrityl-Harz (0,49 mmol/g) werden in 12,5 ml DMF aufgequollen. Zu dieser Suspension werden 282 mg (0,78 mmol) Succinimidester der 4-(3'4'-Dicyano)-phenoxybenzoesäure gegeben und das Produkt wird 18 Stunden bei Raumtemperatur unter Rühren stehen gelassen. Die flüssige Phase wird vom Harz mittels Vakuumfiltration abgetrennt und das Harz wird einige Male mit kleinen Mengen DMF, CH₂Cl₂ und MeOH gewaschen.
b) Festphasen-Kondensationsreaktion
100 mg (0,78 mmol) 1,2-Dicyanbenzol werden in 2 ml DMF gelöst, das erhaltene funktionalisierte Harz (0,078 mmol) wird zu dieser Lösung gegeben und die Mischung für eine Stunde auf 50°C erwärmt. Anschließend werden 79 mg (0,43 mmol) Zink(II)-acetat und 0,322 ml (2,15 mmol) DBU zugegeben und die Suspension wird 4 Stunden auf 160°C unter Rühren in einer Stickstoffatmosphäre erhitzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur werden die beiden Phasen mittels Vakuumfiltration getrennt und die feste Phase wird mit MeOH und DMF gewaschen.
c) Trennung des Zn-Phthalocyanins vom Harz
Das grün-blaue Harz wird in einer Lösung von Trifluoressigsäure (TFA) (375 ml, 5%) und Triisopropylsilan (TIS) (375 ml, 5%) in CH₂Cl₂ (7,5 ml) suspendiert und in dieser Lösung 1,5 Stunden gehalten. Die beiden Phasen werden dann mittels Vakuumfiltration getrennt und der Harz abwechselnd mit CH₂Cl₂ und kleinen Mengen an DMF und MeOH gewaschen, bis die Lösung farblos ist. Das Filtrat wird eingeengt und der blaugrüne Rückstand mittels Säulenchromatographie und Waschen mit Lösungsmitteln gereinigt, um 8 mg des gewünschten Produktes 2-[N-(2-Aminoethyl)-benzamidoyl-4-oxy]-zink(II)-phthalocyanintrifluoracetat (Verbindung 17) zu ergeben; grün-blauer Feststoff.
UV-Vis (DMF) λ_max, nm; ¹H-NMR (DMSO-d₆), δ ppm 9,6–9,3 (m, 7H), 9,0–8,75 (s, 1H), 8,75–8,6 (m, 1H, verschwindet mit D₂O), 8,35–8,2 (m, 6H), 8,2–7,9 (m, 6H, verändert sich mit D₂O), 7,6–7,4 (m, 2H), 3,7–3,5 (m, 2H), 3,2–3,0 (m, 2H); ESI-MS, m/z: 755 [M⁺H]⁺.
BEISPIEL 3
Synthese der Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H, und R₁ = 1,3-Bis-(trimethylammonium)-2-propyloxydiiodid an der Position 2 ist (Verbindung 18)
10 Gramm Verbindung 1 (0,014 mmol), hergestellt wie im Beispiel 1 oben beschrieben, werden in 2,5 ml N-Methyl-2-pyrrolidinon gelöst und mit einem Überschuß an Methyliodid behandelt, wobei die Mischung 15 h bei Raumtemperatur stehen gelassen wird. Das Produkt wird mit Et₂O aus der Mischung gefällt, mittels Filtration gewonnen und durch mehrmaliges Waschen des Niederschlags mit organischen Lösungsmitteln gereinigt, um das gewünschte Produkt 2-[1,3-Bis-(trimethylammonium)-2-propyloxy]-zink(II)-phthalocyanindiiodid zu erhalten; blaues Pulver.
UV-Vis (DMF) λ_max (ε, M^–1cm^–1) 343, 607, 672 (1,9275 × 10⁵). ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,55–9,40 (m, 7H), 9,23 (s, 1H), 8,42–8,35 (m, 6H), 8,25–8,15 (m, 1H), 6,30–6,10 (m, 1H), 4,45–4,10 (m, 4H), 3,55 (s, 18H), ESI-MS, m/z 375,3 [M – 2I]²⁺.
Unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens werden ebenfalls erhalten:
Verbindung 19: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 3-(Trimethylammonium)-phenoxyiodid an der Position 2 ist; UV-Vis (DMF) λ_max, nm (ε, M^–1cm^–1) 345, 606, 671 (1,7073 × 10⁵). ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,55–9,42 (m, 5H), 9,42–9,35 (m, 1H), 9,05–8,97 (m, 1H), 8,38–8,20 (m, 8H), 8,05–7,80 (m, 3H), 7,68–7,60 (m, 1H), 3,77 (s, 9H). ESI-MS, m/z 726,4 [M – I]⁺.
Verbindung 20: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁= 1,1-Dimethylpiperidinium-4-yl-oxyiodid an der Position 2 ist. UV-Vis (DMF) λ_max, nm (ε, M^–1cm^–1) 341, 606, 671 (1,8197 × 10⁵). ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,52–9,39 (m, 5H), 9,35 (d, 1H), 9,00 (d, 1H), 8,40–8,25 (m, 7H), 7,95 (dd, 1H). 2. ESI-MS, m/z 704,3 [M – I]⁺.
Verbindung 21: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = H und R₁ = R₂ = 3-(1-Methylpiperidinium-1-yl)-propyloxyiodid an den Positionen 1,4 ist; blau-grünes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 337, 619, 687. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,48–9,39 (m, 6H), 8,31–8,27 (m, 6H), 7,89 (s, 2H), 5,10–4,90 (m, 4H), 4,13–4,03 (m, 4H), 3,55–3,45 (m, 8H), 3,23 (s, 6H), 2,90–2,65 (m, 4H), 1,90–1,72 (m, 8H), 1,68–1,32 (m, 4H), ESI-MS, m/z 1015,4 [M – I]⁺, 444,6 [M – 2I]⁺.
Verbindung 22: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = H und R₁ = R₂ = 3-(Trimethylammonium)-phenoxyiodid an den Positionen 2,3 ist; blaues Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 342, 606, 672. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,52–9,38 (m, 6H), 9,30 (s, 2H), 8,45–8,30 (m, 6H), 8,12 (bs, 2H), 7,92–7,80 (m, 4H), 7,63–7,58 (bd, 2H), 3,73 (18H).
Verbindung 23: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 1,3-Bis-(trimethylammonium)-2-propyloxydiiodid an der Position 1 ist; grünes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 334, 609, 676. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,60–9,38 (m, 6H), 9,36–9,30 (m, 1H), 8,52–8,20 (m, 7H), 7,95–7,85 (m, 1H), 6,40–6,30 (m, 1H), 4,68–4,38 (m, 4H), 3,44 (s, 18H). ESI-MS, m/z 1005 [M + H]⁺.
Verbindung 24: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 3-(Trimethylammonium)-phenoxyiodid an der Position 1 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 333, 607, 674. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,50–9,30 (m, 6H), 8,78–8,70 (m, 1H), 8,52 (bs, 1H), 8,4–8,06 (m, 7H), 8,02–7,92 (m, 1H), 7,72–7,65 (m, 1H), 7,60–7,50 (m, 1H), 7,26–7,34 (m, 1H), 3,80 (s, 9H). ESI-MS, m/z 726.3 [M – I]⁺.
Verbindung 25: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = H und R₁ = R₂ = 2-Ddiethylmethylammonium)-ethylthioiodid an den Positionen 2,3 ist; blau-violettes Pulver. UV-Vis (DMF) λ_max, nm 347, 611, 681. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,49–9,45 (m, 8H), 8,36–8,31 (m, 6H), 4,11–4,05 (m, 4H), 3,85–3,69 (m, 4H), 3,55–3,65 (bq, 8H), 3,25 (s, 6H), 1,42 (t, J = 7 Hz, 12H).
Verbindung 26: Verbindung mit der Formel (I), in welcher M Zn, R = R₂ = H und R₁ = 1-Methylpyridinium-4-yl-oxy an der Position 2 ist; blau-violettes Pulver; UV-Vis (DMF) λ_max, nm (ε, M^–1cm^–1) 350, 606, 674. ¹H-NMR (DMSO-d₆) δ ppm 9,85–9,68 (bd, 2H), 9,42 (bs, 1H), 9,41–9,00 (m, 7H), 8,52–8,41 (bd, 1H), 8,40–8,02 (m, 8H). ESI-MS, m/z 684,2 [M – I]⁺.
BEISPIEL 4
Herstellung eines Konjugats aus Verbindung 17 und Rinderserumalbumin (BSA)
Rinderserumalbumin (BSA) wurde als eine Lösung mit einer Konzentration von 5 mg/ml in PBS (pH 8,5) hergestellt. Verbindung 17, die wie in dem oben beschriebenen Beispiel 2 erhalten wurde, wurde als eine DMSO-Lösung (5 mg/ml) hergestellt.
In einem Experiment wurden 12,5 Äquivalente Verbindung 17 mit 200 μl BSA-Lösung gemischt; die blaue Suspension wird bei 4°C unter leichtem Rühren gehalten und dann werden 12,5 Äquivalente Disuccinimidylsuberat (DSS, Pierce) langsam zugegeben und die Temperatur wird innerhalb von 90 Minuten auf Raumtemperatur gebracht. Nach dem Zentrifugieren wird das BSA/Verbindung 17-Konjugationsprodukt mittels Gelfiltration (Sephadex G25) gereinigt und mit PBS (pH 7,2) eluiert, wobei Fraktionen mit einem Volumen von etwa 1 ml gesammelt werden.
Das Konjugationsprodukt, das aufgrund seiner grün-blauen Farbe sichtbar ist, wird aus der zweiten bis vierten Fraktion erhalten. Das Markierungsverhältnis wurde spektrometrisch bestimmt durch Messung der Proteinkonzentration und der Molzahl der Verbindung 17 pro Mol BSA.
Unter den angewandten experimentellen Bedingungen liegt das erhaltene Markierungsverhältnis zwischen 4 und 5 und kann durch Variierung der Anfangsreagenzverhältnisse je nach den Anforderungen eingestellt werden.
Analog können Konjugate von anderen erfindungsgemäßen Verbindungen mit der Formel (I) hergestellt werden.
Pharmazeutische Formulierungen
Therapeutische Zusammensetzungen, die erfindungsgemäße Verbindungen enthalten, umfassen auch Lösungen für die Verabreichung über die Route der parenteralen Injektion, Präparate für topische Anwendung usw.
Die erfindungsgemäßen topischen Formulierungen sind zum Beispiel Lotionen, Cremes, Salben oder Gele. Besonders bevorzugt sind DMSO- oder wäßrige Azone-Lösungen bis zu 50%.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen mit der Formel (I) mit lipophilen Eigenschaften können in Liposome oder Mikrokapseln eingebaut werden und in dieser Form für beide oben genannten Applikationsmethoden verwendet werden.
Die Dosierung reicht normalerweise von 0,1 bis 20 mg Verbindung mit der Formel (I) pro Kilogramm Körpergewicht, vorzugsweise 0,2–5 mg/kg Körpergewicht.
Biozide Aktivität
Die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verbindungen zur Anwendung gemäß der PDT weisen viele Vorteile auf, wie eine sehr niedrige Toxizität in Abwesenheit von Licht.
Jedes Molekül kann wiederholt angeregt werden mit der nachfolgenden Produktion von Singulett-Sauerstoff oder anderen reaktiven Spezies mittels eines kontinuierlichen Prozesses.
Aufgrund ihrer kurzen Lebensdauer treffen sie die Zielzelle ohne die Möglichkeit in benachbarte Zellen zu diffundieren: Singulett-Sauerstoff wird nur an der pathologischen Stelle produziert und der Teil, der nicht mit dem biologischen Ziel reagiert, erleidet einen raschen Zerfall.
Diese Eigenschaften werden weiterhin durch die spezifische Lokalisierung des Photosensibilisators verbessert, durch die Art des Photosensibilisators selbst oder garantiert durch eine geeignete Trägersubstanz. Die Photodynamische Therapie, welche die vorliegenden Verbindungen verwendet, ist daher selektiv und führt zu keiner keine systemischen oder dermalen Phototoxizität.
Die Produktion von Singulett-Sauerstoff geschieht nur gleichzeitig mit Bestrahlung und endet sofort, wenn die Bestrahlung unterbrochen wird.
Lichtquellen, welche für die Ausführung der PDT geeignet sind, sind in der Fachwelt wohlbekannt und umfassen geeignet gefiltertes, nicht kohärentes Weißlicht oder Laserlicht mit der erforderlichen spezifischen Wellenlänge vorzugsweise zwischen 650 und 750 nm.
Die Gesamtmenge der angewandten Bestrahlung variiert je nach der Behandlung und Lage der zu behandelnden Gewebe.
Die Strahlungsmenge reicht üblicherweise von 50 bis 1000 J/cm², und vorzugsweise von 100 bis 350 J/cm².
Fungizide und antibakterielle (Gram-positiv und Gram-negativ) Aktivität
Die synthetisierten Verbindungen wurden auf ihre fungizide und antibakterielle (Grampositiv und Gram-negativ) Aktivität hin untersucht. Für die Experimente wurden die folgenden Mikroorganismen untersucht: Candida albicans (ATCC10231; Hefe), Staphylococcus aureus (ATCC 6538P, MRSA, Gram-positiv), Escherichia coli (04, Gram-negativ). Alle Mikroorganismen wurden in den Experimenten in einer stationären Wachstumsphase verwendet. Ein Beispiel des experimentellen Protokolls, welches zur Ermittlung der Photoinaktivierung der Mikroorganismen verwendet wurde, wird im Folgenden beschrieben.
Zellen in einer stationären Wachstumsphase wurden mit skalaren Aliquots des zu prüfenden Photosensibilisators in einem Bereich von 30–0,01 μM, gegebenenfalls als photosensibilisierendes Konjugat, behandelt. Die Zellen wurden im Dunklen bei 37°C 1 Stunde inkubiert, gegebenenfalls am Ende mit PBS gewaschen und dann mit rotem Licht (700 ± 30 nm, 10–100 mW/cm², 1–30 Minuten) bestrahlt. Um den Anteil der Zellpopulation nach der Photoinaktivierung für jede Photosensibilisator-Konzentration zu bestimmen, wurden serienmäßig verdünnte Proben aus der Bestrahlung auf Sabouraud-Dextrose-Agar (C. albicans), auf Tryptic-Soja-Agar (S. aureus) oder auf andere geeignete Kulturmedien ausplattiert und die Daten wurden mit den Dunkelkontrollen verglichen.
Beispiele für mikrobielle Photoinaktivierung unter Verwendung einiger Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden in den Abbildungen gegeben.
1 zeigt die Variation der Überlebensrate als Funktion der Bestrahlungszeit (verabreichte Lichtdosis) für E. coli 04, vorher für 5 Minuten mit 2,5 μM Verbindung 18, die wie in Beispiel 3 beschrieben hergestellt wurde, inkubiert und anschließend mit rotem Licht bei 100 mW/cm² bestrahlt.
2 gibt die Abnahme der Kolonien bildenden Einheiten (CFU) von Candida albicans nach der Behandlung mit verschiedenen Konzentrationen von einigen in dieser Erfindung beschriebenen Verbindungen wieder, im Vergleich zu strukturell ähnlichen Verbindungen, die früher in der Literatur erwähnt wurden.
In 3 wird die Variation der CFU als Funktion der verabreichten Lichtdosis für verschiedene Candida-albicans-Zellen aufgeführt, welche 60 Minuten mit 1 μM der Verbindung 19 inkubiert und anschließend mit 100 mW/cm² rotem Licht bestrahlt wurden.
Schließlich beschreiben wir in der folgenden Tabelle 1 das Überleben von 3T3-Zellen als ein Modell für Säugetierzellen wie auch von einigen Mikroorganismen nach einer photodynamischen Behandlung mit der Verbindung 18, hergestellt wie in Beispiel 3 beschrieben, in PBS + 5% DMSO, als ein Beispiel, um die Selektivität und Effektivität der beschriebenen Verbindungen zu demonstrieren. Die Bestrahlung wurde mit rotem Licht (650–750 nm), 50 mW/cm² ausgeführt.
Tabelle 1
Beweise für die Selektivität werden auch durch Experimente zu den hämolytischen Eigenschaften der oben beschriebenen Verbindungen unterstützt. In der folgenden Tabelle 2 wird gezeigt, dass einige Verbindungen für Erythrozyten auch nicht toxisch sind: tatsächlich wird nach Behandlung und Bestrahlung unter Verwendung von Konzentrationen an photosensibilisierendem Mittel deutlich über denen, die für eine vollständige Inaktivierung von Mikroorganismen notwendig sind, keine Hämolyse gefunden. Diese Tatsachen stärken die Nützlichkeit der beschriebenen Verbindungen und ermöglichen auch ihre Verwendung für die Sterilisation von Blut und Blutderivaten.
Tabelle 2

Claims

Verbindungen mit der allgemeinen Formel (I)
in welcher: M ausgewählt wird aus der Gruppe Zn, Si(OR₈)₂, Ge(OR₈)₂ und AlOR₈; R ist H oder eine Gruppe ausgewählt aus geraden oder verzweigten Alkyl-, Alkenyl-, und Alkyloxygruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, unter der Voraussetzung, dass, wenn R kein H ist, die Positionen 8, 11, 15, 18, 22, 25 oder 9, 10, 16, 17, 23, 24 substituiert sind; und R₁ und R₂, gleich oder voneinander verschieden, H oder eine Gruppe (X)_pR₃ ist, wobei X ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus O, S, -NR₆ und -CH₂-; und R₃ ist
wobei: Y ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus, gegebenenfalls substituierten, C_1-10-Alkyl- und Phenylgruppen, oder es bildet mit der Z-Gruppe, an welche es gebunden ist, einen gesättigten oder ungesättigten, gegebenenfalls substituierten, Heterocyclus, welcher bis zu zwei Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N, O und S enthält; Z wird ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus -N, -CH₂N und -CONHCH₂CH₂N; R₄ und R₅, gleich oder voneinander verschieden, werden ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einer C_1-15-Alkyl- und Phenylgruppe, oder bilden mit der Z-Gruppe, an welche sie gebunden sind, einen gesättigten oder ungesättigten, gegebenenfalls substituierten, Heterocyclus, welcher bis zu zwei Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N, O und S enthalten kann; R₆ und R₇ gleich oder voneinander verschieden, werden ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus H und einer C_1-15-Alkylgruppe; m, n, p, w, t und u sind unabhängig voneinander 0 oder 1; und v ist eine ganze Zahl zwischen 1 und 3; unter der Voraussetzung, dass, wenn R₁ und R₂ gleich, nicht H und in den Positionen 1,4 oder 2,3 sind, wenn hingegen nur entweder R₁ oder R₂ kein H ist, ist die Position 1 oder 2 substituiert; oder R₁ und R₂ bilden zusammengenommen einen gesättigten oder ungesättigten, gegebenenfalls substituierten, Heterocyclus, welcher bis zu zwei Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N, O und S enthält; R₈ wird ausgewählt aus H und einer C_1-15-Alkylgruppe; und ihre pharmazeutisch geeigneten Salze.
Verbindungen mit der Formel (I) gemäß Anspruch 1, in welchen M für Zn steht.
Verbindungen mit der Formel (I) gemäß Anspruch 1, in welchen der genannte gesättigte oder ungesättigte Heterocyclus ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Morpholin, Piperidin, Pyridin, Pyrimidin, Piperazin, Pyrrolidin, Pyrrolin, Imidazol, Anilin und Julolidin.
Verbindungen mit der Formel (I) gemäß Anspruch 1, in welchen die genannte (X)_pR₃-Gruppe Substituenten mit einem ternären oder quartären Stickstoff enthält.
Verbindungen mit der Formel (I) gemäß Anspruch 4, in welchen die genannte (X)_pR₃-Gruppe ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus:
Verbindungen mit der Formel (I) gemäß Anspruch 1, in welchen die Produkte durch folgende Formeln definiert sind: (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 1,3-Bis-(dimethylamino)-2-propyloxy in der Position 2 (Verbindung 1) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = Pyridin-4-yl-oxy in der Position 2 (Verbindung 2) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 3-Dimethylamino-phenoxy in der Position 2 (Verbindung 3) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 1-Methylpiperidin-4-yl-oxy in der Position 2 (Verbindung 4) (I) in welcher R = H; R₁ = R₂ = Pyridin-4-yl-oxy in den Positionen 2,3 (Verbindung 5) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 1,3-Bis-(dimethylamino)-2-propyloxy in der Position 1 (Verbindung 6) (I) in welcher R = H; R₁ = R₂ = 3-(Piperidin-1-yl)-propyloxy in den Positionen 1,4 (Verbindung 7) (I) in welcher R = H; R₁ = R₂ = 3-(Dimethylamino)-phenoxy in den Positionen 2,3 (Verbindung 8) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = Pyridin-2-yl-oxy in der Position 2 (Verbindung 9) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = Pyridin-3-yl-oxy in der Position 2 (Verbindung 10) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 3-(Dimethylamino)-phenoxy in der Position 1 (Verbindung 11) (I) in welcher R = H; R₁ = R₂ = 2-(Diethylamino)-ethylthio in den Positionen 2,3 (Verbindung 12) (I) in welcher R = H; R₁ = R₂ = Pyridin-3-yl-oxy in den Positionen 2,3 (Verbindung 13) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 2-(Dimethylamino)-ethyloxy in der Position 1 (Verbindung 14) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 2-(Piperidin-1-yl)-ethyloxy in der Position 1 (Verbindung 15) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 2-(Piperidin-1-yl)-ethyloxy in der Position 2 (Verbindung 16) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = N-(2-Aminoethyl)-benzamidoyl-4-oxy-trifluoroacetat (Verbindung 17) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 1,3-Bis-(trimethylammonium)-2-propyloxydiiodid in der Position 2 (Verbindung 18) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 3-(Trimethylammonium)-phenoxyiodid in der Position 2 (Verbindung 19) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 1,1-Dimethylpiperidinium-4-yl-oxyiodid in der Position 2 (Verbindung 20) (I) in welcher R = H; R₁ = R₂ = 3-(1-Methylpiperidinium-1-yl)-propyloxyiodid in den Positionen 1,4 (Verbindung 21) (I) in welcher R = H; R₁ = R₂ = 3-(Trimethylammonium)-phenoxyiodid in den Positionen 2,3 (Verbindung 22) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 1,3-Bis-(trimethylammonium)-2-propyloxydiiodid in der Position 1 (Verbindung 23) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 3-(Trimethylammonium)-phenoxyiodid in der Position 1 (Verbindung 24) (I) in welcher R = H; R₁ = R₂ = 2-(Diethylmethylammonium)-ethylthioiodid in den Positionen 2,3 (Verbindung 25) (I) in welcher R = R₂ = H; R₁ = 1-Methylpyridinium-4-yl-oxy in der Position 2 (Verbindung 26)
Konjugate von Verbindungen mit der allgemeinen Formel (I) gemäß der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Makromolekül ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminosäuren, Polypeptiden, Proteinen und Polysacchariden.
Pharmazeutische Zusammensetzungen für die Behandlung von Infektionskrankheiten und Krankheiten, welche eine zellulare Hyperproliferation aufweisen, welche als aktives Wirkprinzip eine Verbindung gemäß Anspruch 1 oder ein Konjugat gemäß Anspruch 7 oder Mischungen daraus enthalten, gegebenenfalls in Kombination mit pharmazeutisch geeigneten Hilfsstoffen.
Pharmazeutische Zusammensetzungen gemäß Anspruch 8 für die Behandlung von Psoriasis.
Pharmazeutische Zusammensetzungen gemäß Anspruch 8 für die Behandlung von Intimahyperplasie und gutartiger Prostata-Hyperplasie.
Pharmazeutische Zusammensetzungen gemäß Anspruch 8 für die Behandlung von Atheromen.
Pharmazeutischen Zusammensetzungen gemäß Anspruch 8 für die Behandlung von viralen, pilzlichen oder bakteriellen pathologischen Zuständen.
Diagnostische Mittel, welche als aktives Wirkprinzip eine Verbindung mit der Formel (I) gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 oder ein Konjugat derselben gemäß Anspruch 7 enthalten, gegebenenfalls in Kombination mit einem pharmazeutisch zulässigem Trägerstoff.
Sterilisationsmittel für Blut und Blutderivate, welche als aktives Wirkprinzip eine Verbindung mit der Formel (I) gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 oder ein Konjugat derselben gemäß Anspruch 7 enthalten, gegebenenfalls in Kombination mit einem pharmazeutisch geeingeten Trägerstoff.