專利名稱：用于抗腫瘤治療的新型醫(yī)用光敏劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型醫(yī)用光敏劑及其制備方法，該種光敏劑可作為藥物用于 腫癯的光動力治療。京紋不世界衛(wèi)生組織日前發(fā)表的一份研究報告稱，癌癥狀況將日益嚴重，全球52 億人口中癌癥患者約有2600萬人，今后20年新增患者人數(shù)將由目前的每年1200 萬增加到1800萬，因癌癥而死亡的人數(shù)也將由每年700萬增至1100萬。癌癥 也是我國居民死亡的主要原因之一，2005年我國居民每死亡5人中，即有1人 死于癌癥。光動力學(xué)療、法(photodyn腿ic therapy, POT)是近20年發(fā)展起來的一種 新的治療惡性腫瘤的方法。它與手術(shù)、化療和放療等三大傳統(tǒng)的治療腫瘤手段 相比，具有許多優(yōu)點和特點對腫瘤有相對的選擇特異性，能定向地消滅原發(fā) 和復(fù)發(fā)腫瘤，很少損傷正常組織，毒副作用??；不影響其他治療，可與化療和 放療同時進行，且具一定的協(xié)同作用，可重復(fù)治療；可借以縮小手術(shù)的范圍和 改善手術(shù)的預(yù)后；對各種癌癥都有療效，抗瘤譜較廣等。光動力學(xué)治療(Photodynamic Therapy, PDT)的原理是光敏劑或其代謝產(chǎn) 物能選擇性聚集于靶組織(腫瘤組織)，在適當(dāng)波長光的激發(fā)下產(chǎn)生光動力反應(yīng) 破壞靶細胞的化學(xué)物質(zhì)。光敏劑分子接受光照，吸收光子的能量，在靶細胞內(nèi) 發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的活性氧(reactive oxygen species, ROS)具有細胞 毒作用，能高效地氧化生物分子，最后誘導(dǎo)腫瘤細胞壞死。該方法已成功地應(yīng) 用于膀胱癌、食管癌、支氣管癌、口腔癌、皮膚癌、鼻咽癌、肋膜間皮瘤、肝癌、喉癌、乳腺癌、以及腦癌等腫瘤的治療。現(xiàn)在，PDT在治療非腫瘤疾病方面 也得到了廣泛的重視，在不久的將來可能成為治療皮膚病、老年失明、冠心病、 艾滋病、自體免疫系統(tǒng)疾病等頑疾的有效手段。綜上所述，在殺傷腫瘤細胞的過程中，光敏劑作為能量的載體和反應(yīng)的橋粱起著決定性的作用。國際上最早批準(zhǔn)臨床使用的光敏劑photofrin與國內(nèi)目前臨床上使用的血 卟啉注射液(由重慶市華鼎現(xiàn)代生物制藥有限責(zé)任公司生產(chǎn))，兩者均為卟啉類 衍生物(h棚atoporphyrin derivative, HpD)，可稱之為第一代光敏劑,其共 同缺點是摩爾消光系數(shù)相對較小，對腫瘤進行H)T治療時，所需的藥劑量、光 劑量較大，光照射時間長，帶來的皮膚光毒性大、皮膚灼傷較嚴重和病人在注 射藥物后避光時間較長(長至一個月)等副作用。金屬酞菁類光敏劑屬于第二代光敏劑中的一種，與第—'代血卟啉類光敏劑 地D相比在更長的可見光區(qū)(670nnr"850nm)有更強的吸收，因而所用的光對人 體組織的穿透性更大，且摩爾消光系數(shù)較HpD高出10-50倍，因此進行PDT治 療時，只需要0.2"0.5mg/kg的小劑量就能達到較為理想的藥效。另外金屬酞菁 類光敏劑對于波長400-600rai的光沒有強吸收，故皮膚光敏反應(yīng)要比卟啉小得 多。但是第二代光敏劑均有一個共同的顯著缺點，即光敏劑對腫瘤組織的選擇 性與其在腫瘤組織上的富集能力相對有限。本項發(fā)明我們在第二代光敏劑的基礎(chǔ)上發(fā)展了第三代的新型醫(yī)用光敏劑一 一P -單羧基取代酞菁鋅-五聚賴氨酸耦合物(g -ZnPc-5K),它在細胞水平上對腫瘤的抑制顯著，是所有酞菁類光敏劑中最好的之一-。由于化合物中含有靶向 標(biāo)記物——聚賴氨酸，因而該光敏劑對惡性細胞具有良好的靶向性和選擇性， 且光毒性小。發(fā)明內(nèi)容本項發(fā)明主要針對金屬酞菁類第二代光敏劑所存在的選擇性、吸收性相對 較弱的缺陷，提供一種具有良好靶向作用的、抑制腫瘤效果明顯的新型醫(yī)用光 敏劑。本項發(fā)明第二個目的在于公開這種新型醫(yī)用光敏劑的制備方法，該發(fā)明以0 -單羧基取代酞菁鋅-五聚賴氨酸耦合物(3-ZnPc-5K)的制備為例。本項發(fā)明第三個目的在于提供這種新型醫(yī)用光敏劑在光動力治療方面的應(yīng)用。本發(fā)明技術(shù)方案如下1、 用于抗腫瘤治療的新型醫(yī)用光敏劑，它是由P -單羧基取代酞菁鋅的羧基 基團上引入多肽或氨基酸作為靶向標(biāo)記物而得到。2、 根據(jù)項1所述的新型醫(yī)用光敏劑，該醫(yī)用光敏劑表達式為g-ZnPc-5K, 其結(jié)構(gòu)式為3、一種項1的新型醫(yī)用光敏劑的制備方法，采用固相多肽合成的方法，將 P-單羧基取代酞菁鋅與偶聯(lián)在樹脂上的多肽進行連接。<formula>formula see original document page 5</formula><formula>formula see original document page 6</formula>4、 項1或2所述的新型醫(yī)用光敏劑作為制備抗腫瘤光動力治療藥物的應(yīng)用。 這種新型醫(yī)用光敏劑e-ZnPc-5K在光動力治療中的應(yīng)用，其特別之處在 于光敏劑上含有耙向標(biāo)記物——聚賴氨酸。帶有正電荷的聚賴氨酸，能夠降 低了金屬酞菁光敏劑的聚集，提高其有效濃度。另外，與正常細胞相比，腫瘤 細胞表面通常帶有較多負電荷，因而，本項發(fā)明的光敏劑中帶有正電荷的聚賴 氨酸能夠使光敏劑富集在腫瘤細胞表面，這種選擇性使本光敏劑帶來的光毒性 較小。本發(fā)明的優(yōu)點是制備簡單，化合物結(jié)構(gòu)明確，不存在異構(gòu)體，聚集較小, 對腫瘤細胞選擇性高且光敏化能力強等特點，作為光敏劑應(yīng)用于腫瘤的臨床治 療具有顯著的價值和巨大的優(yōu)勢。


1. 圖l為e-ZnPc-5KL的質(zhì)譜圖，其分子離子峰為1263.1，理論值為1262.8。2. 團2為B-ZnPc-5K在不同濃度下對3種常見腫癍細胞的抑制作用，其50% 抑制率所用的藥物濃度是同類酞菁光敏劑中用量較少的一種。
具體實施方式
詳細實施方式我們以光敏劑0 -單羧基取代酞菁鋅-五聚賴氨酸耦合物的合 成為例。該種化合物均可采用以下實施例進行，只需改變連接的多肽的序列即 可。實施例一 P -單酰胺取代酞菁鋅的合成在帶有回流裝置和攪拌子的500ml三頸瓶中加入充分研細的偏苯三甲酸酐 2.40g (0.0125邁o1, Merck),鄰苯二甲酸酐12.96g (0.0875(kol)，無水醋酸 鋅22.00g (0.W02mo1),尿素60g (lmol),鉬酸銨0. 50g (0.4咖o1),氯化銨 2.00g (0.0374mol)。在油浴中加熱至17(TC，反應(yīng)4小時。反應(yīng)結(jié)束后用1M的 HC1洗滌數(shù)次，再用純水洗至中性，得到19g固體。 實施例二 g -單羧基取代酞菁鋅的合成取19.00g例一所制備的g -單酰胺取代酞菁鋅于500ml的圓底燒瓶中，加 入1M的KOH 200邁1,在IOO"下攪拌回流24h。待反應(yīng)結(jié)束后，直接加入36% 的濃鹽酸，調(diào)PH值為2-3。抽濾。最后用純水洗滌固體樣品至中性。得到2.45g 綠色固體。選用40cm長，內(nèi)徑為3cm的層析柱，以100目的硅膠為吸附劑，DMF:丙 酮==3: 1的混合溶劑為洗脫劑，用11IF:丙酮==3: 1的混合溶劑濕法裝柱，裝 柱的高度為30cm。將上一步反應(yīng)處理后的2.45g綠色固體溶于24. 5ml的DMF中。 每次上樣量為lml,柱子可反復(fù)使用多次。在洗脫過程中可以發(fā)現(xiàn)藍綠色的酞菁 樣品分為兩個部分，收集第二部分(后洗脫下來的)。將收集下來的樣品旋轉(zhuǎn)蒸 發(fā)掉溶劑，再將旋蒸后的樣品按照上述的方法進行二次過柱分離，如此反復(fù)三 到四次即可除去無取代酞菁鋅和2-單酰胺取代酞菁鋅，分離得到純度較高的§ -單羧基取代酞菁鋅310mg。純化過程中收集的樣品使用HPLC高效液相色譜跟蹤 分析。實施例三0 -單羧基取代酞菁鋅-五聚賴氨酸的合成取100ml燒杯，加入實施例二中得到的e-單羧基取代酞菁鋅7.59mg (0.0122睡1), N.N-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC) 5. 03mg (0. 0244ramo1 )， 1-羥 某苯并三唑(Hobt) 3.30mg (0.0244,1),使用4ml MF+200ul吡啶(5%) 溶解上述樣品，避光反應(yīng)30分鐘后加入樹脂12.10mg (0.0061mmo1)，樹脂上接 有5個賴氨酸多肽序列，N端暴露(即N端為氨基)，樹脂上多肽的結(jié)合量為 0. 5mmol/g (該樹脂可由標(biāo)準(zhǔn)的多肽固相合成法合成)，常溫下攪拌反應(yīng)24小時。 反應(yīng)完成后使用DMF洗滌樹脂直至洗滌溶液無色，再使用甲醇洗滌數(shù)次。冷凍 干燥。取上步冷凍干燥后的樣品放入5ml稱量瓶中，加入950ulTFA+50ul vrater, 反應(yīng)3h后，過濾，使用TFA: water為95: 5 (v: v)的溶液洗滌固體數(shù)次，收 集所有的濾液及其洗滌液，加入無水乙醚使其析出沉淀，離心后棄去清液，冷 凍干燥，得綠色圃體2.41mg。 產(chǎn)率15.64%。 實施例四 腫瘤細胞的體外光動力治療實驗實驗選取了具有代表性的3種腫瘤細胞人肝癌細胞Be17402、人卵巢癌細 胞A2780及人胃癌細胞BGC823。具體步驟如下細胞用含5%小牛血清的 RPMI-1640培養(yǎng)液，在37"、體積分數(shù)為5X的C02條件下培養(yǎng)，0.25%胰蛋白酶 消化，每兩天傳代一次。實驗時接種于96孔培養(yǎng)板，每孔2X10'個細胞。12 小時后細胞貼壁生長，加藥作用2小時，棄去藥物，用完全培養(yǎng)液洗滌兩次， 照光量72J/cm2,加上述培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)24h。 MTT法測定貼壁細胞量每孔加 入5ulMTT試劑并繼續(xù)培養(yǎng)4小時。吸出培養(yǎng)基，加入200ul DMSO溶解代謝后 的固體顆粒，待完全溶解后用酶標(biāo)儀在波長為578tM下檢測其吸光度。附圖2 顯示了 S -ZnPc-SK在不同的濃度下對3種腫瘤細胞的抑制作用及其IC^o值。
權(quán)利要求
1. 用于抗腫瘤治療的新型醫(yī)用光敏劑，其特征在于它是由β-單羧基取代酞菁鋅的羧基基團上引入多肽或氨基酸作為靶向標(biāo)記物而得到。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型醫(yī)用光敏劑，其特征在于該醫(yī)用光敏劑表達式為g -ZnPc-5K,其結(jié)構(gòu)式為<formula>formula see original document page 2</formula>
3、 一種權(quán)利要求1的新型醫(yī)用光敏劑的制備方法，其特征在于采用固相 多肽合成的方法，將3 -單羧基取代酞菁鋅與偶聯(lián)在樹脂上的多肽進行連接。
4、 權(quán)利要求1或2所述的新型醫(yī)用光敏劑作為制備抗腫瘤光動力治療藥物 的應(yīng)用。
全文摘要
用于抗腫瘤治療的新型醫(yī)用光敏劑及其制備方法，涉及一種新型醫(yī)用光敏劑及其制備方法。該光敏劑的主要制備方法是，利用多肽固相合成的方法在常溫下先將β-單羧基取代酞菁鋅的羧基基團活化，并添加偶聯(lián)劑使活化物與連接在樹脂上的多肽序列(如5個賴氨酸序列)耦合，最后將耦合上的樣品從樹脂上剝離下來。該光敏劑的制備方法快速簡單，生成的化合物結(jié)構(gòu)單一，且對腫瘤細胞具有選擇性。因此將其作為光動力治療腫瘤的藥物將有巨大的應(yīng)用前景。
文檔編號A61P35/00GK101234203SQ20071000850
公開日2008年8月6日 申請日期2007年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月30日
發(fā)明者葉曉明, 石小莉, 彩 袁, 陳錦燦, 黃明東 申請人:中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所