Водорастворимый индотрикарбоцианиновый краситель в качестве фотосенсибилизатора для фотодинамической терапии злокачественных опухолей

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВОДОРАСТВОРИМЫЙ ИНДОТРИКАРБОЦИАНИНОВЫЙ КРАСИТЕЛЬ В КАЧЕСТВЕ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРА ДЛЯ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ(71) Заявители Белорусский государственный университет Научно-исследовательское учреждение Институт прикладных физических проблем им. А.Н.Севченко Белорусского государственного университета(72) Авторы Самцов Михаил Петрович Луговский Анатолий Петрович Воропай Евгений Семенович Петров Петр Тимофеевич Луговский Александр Анатольевич Демид Дмитрий Иосифович Истомин Юрий Петрович(73) Патентообладатели Белорусский государственный университет Научноисследовательское учреждение Институт прикладных физических проблем им. А.Н.Севченко Белорусского государственного университета гдепредставляет собой 3 или 25 1 - полиэтиленгликоль с молекулярной массой 300 г/моль,проявляющие выраженную фотодинамическую активность. Изобретение относится к новым органическим соединениям, в частности индотрикарбоцианиновым красителям формулы гдепредставляет собой 3 или 25 1 - полиэтиленгликоль с молекулярной массой 300 г/моль,проявляющие выраженную фотодинамическую активность. Данное соединение при облучении лазерным излучением с длиной волны в области ближнего ИК-диапазона обладает выраженной фотодинамической активностью в отношении опухолевых клеток. Кроме того, краситель обладает достаточно высокой растворимостью в водной и водно-спиртовой среде. Наиболее близким по структуре и проявляющим аналогичную биологическую активность является соединение формулы 1 3 Данное соединение при выделении сложно отделить от его моноэтерифицированного и неэтерифицированного аналога. Хроматографическая очистка приводит к значительному удорожанию соединения . Кроме того, в связи с низкой растворимостью в воде соединенияпри рабочей концентрации раствор для внутривенного введения получается в виде суспензии красителя в водно-спиртовом растворе и плохо подвергается стерилизации посредством фильтрации нанопористыми фильтрами. Лучшим из известных соединений, используемых для фотодинамической терапии, является хлорин 6 2. Однако использование последнего позволяет проводить лечение преимущественно поверхностных опухолей максимум спектра поглощения хлорина 6 660-670 нм. При использовании хлорина глубина проникновения лазерного излучения достигает глубины 20 мм. Фотосенсибилизаторы с полосой поглощения, лежащей в более длинноволновой области,обеспечивают проникновение лазерного излучения на большую глубину. Кроме того, у хлорина 6 невысокое значение коэффициента поглощения 5104 моль-1 см-1 по сравнению с заявляемыми соединениями 2105 моль-1 см-1. Задачей изобретения являются новые органические соединения на основе индотрикарбоцианиновых красителей, которые ковалентно связаны с молекулой полиэтиленгликоля,что значительно повышает их водорастворимость и уменьшает токсичность соединений. Заявляемые соединения имеют максимум полосы поглощения в ближнем инфракрасном 2 17638 1 2013.10.30 диапазоне в биологических структурах и проявляют выраженную противораковую активность. Данная задача решалась путем одностадийного привития на индотрикарбоцианиновый краситель со свободной карбоксильной группой полиэтиленгликоля с молекулярной массой 300 г/моль. Привитие гидрофильной группы резко повышает растворимость синтезированных соединений, а ковалентное связывание с полиэтиленгликолем придает устойчивость к сольватоционному разрушению. Заявленные соединения получают этерификацией бромида 2-7-1-(3-карбоксипропил)-3-метил-3-этил-2(1 Н)-индолинилиден-4-хлор-3,5-(о-фенилен)-1,3,5-гептатриенил-1 ил-1-(3-карбоксипропил)-3-метил-3-этилиндолия и бромид 2-7-1-(3-карбоксипропил)3,3-диметил-2(1 Н)-индолинилиден-4-хлор-3,5-(о-фенилен)-1,3,5-гептатриенил-1-ил-1(3-карбоксипропил)-3,3-диметилиндолия полиэтиленгликолем с молекулярной массой 300 г/моль в хлористом метилене в присутствии дициклогексилкарбодиимида. Строение заявляемых соединений подтверждено электронными и ПМР-спектрами, а также данными элементного анализа. Пример 1. Синтез диэфира бромида 2-7-1-(3-карбоксипропил)-3-метил-3-этил-2(1 Н)-индолинилиден-4-хлор-3,5-(о-фенилен)-1,3,5,5-гептатриенил-1-ил-1-(3-карбоксипропил)-3-метил-3-этилиндолия и полиэтиленгликоляи диэфира бромида 2-7-1-(3-карбоксипропил)-3,3-диметил-2(1 Н)-индолинилиден-4-хлор-3,5-(о-фенилен)-1,3,5-гептатриенил-1 ил-1-(3-карбоксипропил)-3,3-диметилиндолия и полиэтиленгликоля (25). 0,01 моль бромида 2-7-1-(3-карбоксипропил)-3-метил-3-этил-2(1 Н)-индолинилиден-4-хлор-3,5-(офенилен)-1,3,5-гептатриенил-1-ил-1-(3-карбоксипропил)-3-метил-3-этилиндолия или бромида 2-7-1-(3-карбоксипропил)-3,3-диметил-2(1 Н)-индолинилиден-4-хлор-3,5-(о-фенилен)1,3,5-гептатриенил-1-ил-1-(3-карбоксипропил)-3,3-диметилиндолия и 0,01 моль дициклогексилкарбодиимида в 50 мл хлористого метилена выдерживали в течение 30 мин при комнатной температуре. Затем к этой смеси добавляли 0,05 моль полиэтиленгликоля и 0,001 моль -гидроксисукцинимида и выдерживали при комнатной температуре еще 72 ч. Полученную соль высаждали диэтиловым эфиром. В последующем осадок переосаждали из дихлорэтана с последующем добавлением диэтилового эфира. Острая токсичность препаратов определялась на мышах обоего пола весом 50 г при внутривенном способе введения. Обнаружено, что гибель 50 животных наблюдалась при концентрации соединений (, ) 25 мг/кг. Противораковая активность полученных соединений определялась на белых беспородных крысах массой 100-150 г с перевитыми опухолями саркомы М-1, рака печени РС-1. Препарат вводили внутривенно в 5 -водном растворе глюкозы в дозе 4-5 мг/кг. Кинетику накопления препарата исследовали путем регистрации флуоресценции. В быстрорастущих опухолях отмечалось увеличение (в 4-5 раз) содержание препарата в опухоли по сравнению с мышечной тканью. Локальное фотооблучение опухоли проводили при воздействии светом с длинами волн 668, 740, 780 нм. Для оценки степени повреждения опухолевой ткани после фотохимиотерапевтического воздействия проводили морфологическое исследование опухолей методом витального окрашивания 3. Показано, что растворимый в воде трикарбоцианиновый краситель с полиэтиленгликолем позволяет получить некроз опухолевых тканей перевиваемых опухолей крыс на глубине до 2,7 см. Таким образом, заявляемые соединения характеризуются выраженным эффектом фотодинамического воздействия на злокачественные образования, низкой острой токсичностью, высокой растворимостью в воде, высокой избирательностью накопления в опухолевой ткани, имеют максимум полосы поглощения в ближнем инфракрасном диапазоне в биологических структурах и могут найти применение для лечения злокачественных опухолей. 17638 1 2013.10.30 Глубина повреждения опухолей-1 и -1 крыс при фотохимиотерапевтическом воздействии Штамм Длина вол- Плотность Эффективная Реальная Средняя глуны света, мощности, энергетическая энергетическая бина некронм Вт/см 2 доза, Дж/см 2 доза, Дж/см 2 зов, мм 780 0,45 130 360 272 740 0,2 130 130 182 668 0,6 130 364 122 740 0,25 160 160 192 668 0,7 160 448 132 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4