НОВЫЙ СПОСОБ И ПРИМЕНЕНИЕ НЕСИММЕТРИЧНО мезо-ЗАМЕЩЕННЫХ ПОРФИРИНОВ И ХЛОРИНОВ ДЛЯ ФДТ
NOVEL METHOD AND APPLICATION OF UNSYMMETRICALLY MESO-SUBSTITUTED PORPHYRINS AND CHLORINES FOR PDT

Уровень техники
Внутренний приоритет согласно параграфу 119(е) главы 35 Свода законов
США. Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки США №61/098026, поданной 18 сентября 2008 года, которая включена в настоящее описание посредством ссылки.
1. Область изобретения
Настоящее изобретение относится к химии биологически активных соединений. В частности, к конкретным замещенным производным порфирина и хлорина, которые можно применять в качестве фотосенсибилизаторов для широкого круга способов лечения с применением светового облучения, таких как фотодинамическая терапия раковых заболеваний, инфекционных заболеваний и других болезней.
2. Заявление о раскрытии сущности изобретения
nd
rd
Фотодинамическая терапия (ФДТ) представляет собой один из наиболее многообещающих новых способов, изучаемый в настоящее время с точки зрения возможности его применения в различных областях медицины (Photodynamic therapy, basic principles and clinical applications. Eds. B.W.Henderson, Th.J.Dougherty, Marcel Dekker, 1992, New York) и, в частности, является хорошо известным способом лечения, направленным на разрушение опухолей (Photodynamic tumor therapy. 2 and 3 generation photosensitizers. Ed. J.G.Moser, Harwood Academic Publishers, 1998, Amsterdam). При фотодинамической терапии применяют световое излучение и фотосенсибилизатор (краситель) для достижения требуемого лечебного эффекта. Проводилась оценка большого количества природных и синтетических красителей в качестве потенциальных фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии. Возможно, наиболее изученным классом фотосенсибилизаторов являются тетрапиррольные макроциклические соединения. В частности, среди этих соединений были исследованы порфирины и хлорины с точки зрения их эффективности для ФДТ. Порфирины представляют собой макроциклические соединения с мостиками из одного углеродного атома, соединяющего пирролы с образованием характерной тетрапиррольной кольцевой структуры. Существует много различных классов производных порфирина, в том числе производные, содержащие дигидропиррольные фрагменты. Хлорины, как указано в настоящем изобретении, представляют собой порфириновые производные, содержащие один дигидропиррольный фрагмент, тогда как бактериохлорины характеризуются двумя дигидропиррольными фрагментами (в общем случае, в хлоринах отсутствует одна двойная связь в ароматической системе в β-положении, а в бактериохлоринах отсутствуют две противоположные двойные связи по сравнению с порфирином). В качестве примеров тетрапиррольных макроциклических соединений, применяемых в качестве фотосенсибилизаторов, в патенте США №4656186 Боммера с соавторами (Bommer et. al.) описаны флуоресцентный моно-, ди- или полиамид аминокарбоновой кислоты и тетрапиррола, содержащий по меньшей мере три карбоксигруппы; в патенте США №7022843 В1 МакАлпина с соавторами (MacAlpine et. al.) в качестве фотосенсибилизаторов предложен β,β-дигидрокси-мезо-замещенный хлорин, а в патенте США №7166719 В2 Панди с соавторами (Pandey et. al.) описаны тетрапиррольные соединения, содержащие фторированный заместитель, при этом соединение представляет собой хлорин или бактериохлорин для диагностического и терапевтического применения в ФДТ.
Существуют несколько свойств, которыми должен обладать эффективный фотосенсибилизатор. Среди них желаемой характеристикой для обеспечения эффективного разрушения глубоко расположенных целевых тканей является сильное поглощение в длинноволновом диапазоне. Многие существующие фотосенсибилизаторы не являются достаточно эффективными, так как они проявляют слабое поглощение в красной области спектра. Хлорины имеют то преимущество, что они обладают интенсивным поглощением в красной и ближней инфракрасной области электромагнитного спектра. Так как свет с большей длиной волны глубже проникает в ткань, при применении ФДТ для лечения опухолей возможно лечение, например, опухолей большего размера. Хлорины, обладающие потенциалом для применения в ФДТ, можно получать или из природных источников, или в результате многостадийного синтеза.
3
3
Если хлорины получают из природных соединений, их обычно получают путем дериватизации хлорофиллов или бактериохлорофиллов, как, например фотосенсибилизаторы, полученные из хлорофилла фотосинтетических растений и водорослей, описанные в патенте США №5330741. Благодаря чувствительности природных соединений этот процесс зачастую является сложным и требует огромных ресурсов. Поэтому синтез хлоринов путем многостадийного синтеза является привлекательной альтернативой. Способы получения хлоринов и бактериохлоринов посредством многостадийного синтеза известны в данной области техники. В целом, указанные соединения получают путем первоначального синтеза порфирина и последующего превращения порфириновой системы в хлориновую или бактериохлориновую систему. Эту стадию, например, можно осуществить путем восстановления с помощью образованного in situ диимина или путем цис-дигидроксилирования с применением тетроксида осмия; также известны многостадийные реакции, приводящие к транс-дигидроксилированию (патент ЕР 00337601 В1; заявка на патент WO 09613504 A1, заявка на патент WO 00061584 A1; С.Brückner, D.Dolphin, 2,3-vic-Dihydroxy-meso-tetraphenylchlorins from the Osmium Tetroxide Oxidation of meso-Tetraphenylporphyrin, Tetrahedron Lett. 1995, 36, 3295-3298; С.Brückner, D.Dolphin, β,β'-Dihydroxylation of meso-Tetraphenylchlorins, Tetrahedron Lett. 1995, 36, 9425-9428; H.W.Daniell, S.С.Williams, H.A.Jenkins, C.Brückner, Oxidation of meso-tetra-phenyl-2,3-dihydroxychlorin: simplified synthesis of β,β-dioxochlorins, Tetrahedron Lett. 2003, 44, 4045-4049; F.Rancan, A.Wiehe, M.Nöbel, M.O.Senge, S.Al Omari, F.Böhm, M.John, B.Röder, Influence of substitutions on asymmetric dihydroxychlorins with regard to intracellular uptake, sub cellular localization and photosensitization in Jurkat cells, J. Photochem. Photobiol. B: Biology 2005, 78, 17-28; I.Laville, Т.Figueiredo, B.Loock, S.Pigaglio, Ph.Maillard, D.S.Grierson, D.Carrez, A.Croisy, J.Blais, Synthesis, Cellular Intemalization and Photodynamic Activity of Gluco-conjugated Derivatives of Tri and Tetra(meta-hydroxyphenyl)chlorines, Bioorg. Med. Chem. 2003, 11, 1643-1652). Главным образом, были исследованы и протестированы с точки зрения их эффективности в ФДТ соединения с четырьмя одинаковыми заместителями в мезо-положениях. Одним примечательным примером является темопорфин, которой представляет собой активное соединение в лекарственном препарате Foscan, успешно применяемом в Европе в качестве лекарственного средства для лечения с помощью ФДТ рака головы и шеи. Кроме того, все примеры в вышеупомянутой заявке на патент WO 09613504 A1 представляют собой соединения с четырьмя одинаковыми мезо-заместителями. В нескольких имеющихся публикациях, посвященных несимметрично тетракис-мезо-замещенным хлоринам, полученным в результате многостадийного синтеза, последние принадлежат к так называемому АВ-типу, т.е. содержат 3 одинаковых и один отличный мезо-заместители (I.Laville, Т.Figueiredo, В.Loock, S.Pigaglio, Ph.Maillard, D.S.Grierson, D.Carrez, A.Croisy, J.Blais, Synthesis, Cellular Internalization and Photodynamic Activity of Glucoconjugated Derivatives of Tri and Tetra(meta-hydroxyphenyl)chlorines, Bioorg. Med. Chem. 2003, 11, 1643-1652, F.Rancan, A.Wiehe, M.Nöbel, M.O.Senge, S.Al Oman, F.Böhm, M.John, B.Röder, Influence of substitutions on asymmetric dihydroxychlorins with regard to intracellular uptake, sub cellular localization and photosensitization in Jurkat cells, J. Photochem. Photobiol. B: Biology 2005, 78, 17-28; J.К.Macalpine, R.Boch, D.Dolphin, Evaluation oftetraphenyl-2,3-dihydroxychlorins as potential photosensitizers, J. Porphyrins Phthalocyanines 2002, 6, 146-155). Одной из причин применения симметрично замещенных порфиринов с превращением их в хлорины является то, что в этом случае не образуются изомеры. Если изомеры не образуются, конечные соединения легко могут быть идентифицированы и получены, что является ключевым фактором при промышленном производстве. Если несимметрично замещенные порфирины применяют для превращения их хлорины, образуются различные региоизомеры, которые требуют последующего разделения (не в случае трансрасположения заместителей, см. фиг.2). Следовательно, хлорины с мезо-АВ-замещением, известные в данной области техники, часто плохо охарактеризованы или применяются в виде изомерной смеси без разделения (например, J.К.Macalpine, R.Boch, D.Dolphin, Evaluation of tetraphenyl-2,3-dihydroxychlorins as potential photosensitizers, J. Porphyrins Phthalocyanines 2002, 6, 146-155; I.Laville, Т.Figueiredo, B.Loock, S.Pigaglio, Ph.Maillard, D.S.Grierson, D.Carrez, A.Croisy, J.Blais, Synthesis, Cellular Internalization and Photodynamic Activity of Glucoconjugated Derivatives of Tri and Tetra(meta-hydroxyphenyl)chlorines, Bioorg. Med. Chem. 2003, 11, 1643-1652). Поскольку очистка смеси от изомеров, которые не вносят вклада в эффект ФДТ или не обогащают препарат активными соединениями, является непростой, было бы предпочтительно найти альтернативные несимметрично тетракис-мезо-замещенные хлорины, которые можно легко идентифицировать и получить с помощью простых способов синтеза. В частности, обеспечить конкретные свойства несимметрично замещенных хлоринов, с тем чтобы повысить амфифильность соединений и, таким образом, их сродство к мембранам и эффективность ФДТ.
Таким образом, существует потребность в повышении эффективности известных из уровня техники биологически активных соединений, применяемых в качестве фотосенсибилизаторов, для успешной реализации широкого круга способов лечения с применением светового облучения, таких как фотодинамическая терапия рака, инфекционных и других заболеваний. Кроме того, необходимо обеспечить новые способы получения и применения несимметрично тетракис-мезо-замещенных хлоринов для обеспечения более совершенных фотосенсибилизаторов по сравнению с доступными в настоящее время. Таким образом, эффективность ФДТ могла бы быть повышена за счет использования преимуществ несимметрично тетракис-мезо-замещенных хлоринов, таких как сильное поглощение в длинноволновом диапазоне в красной и ближней инфракрасной области электромагнитного спектра для более глубокого проникновения в ткани, повышенная селективность по отношению к опухолям или другим целевым тканям по сравнению со здоровыми окружающими тканями благодаря точно заданной амфифильности, повышающей сродство к мембранам, и индивидуальное в каждом случае фармакокинетическое поведение в зависимости от конкретного применения ФДТ.
Задачи и краткое описание изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении биологически активных соединений, которые можно использовать в качестве фотосенсибилизаторов для широкого круга применений, в том числе способов лечения с помощью светового облучения, таких как фотодинамическая терапия рака, инфекционных и других заболеваний.
Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в использовании химически стабильных производных порфирина и хлорина для различных медицинских применений, таких как фотодинамическая терапия.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении несимметрично тетракис-мезо-замещенных хлориновых структур, которые можно применять в фотодинамической терапии опухолей и для лечения других гиперпролиферативных заболеваний, дерматологических заболеваний, вирусных или бактериальных инфекционных заболеваний, офтальмологических заболеваний или урологических заболеваний.
Другая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении несимметрично тетракис-мезо-замещенных хлориновых структур, которые можно применять для флуоресцентной диагностики и лечения способом ФДТ неопухолевого состояния, такого как артрит и подобные воспалительные заболевания.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в обеспечении способа получения и очистки указанных несимметрично тетракис-мезо-замещенных хлоринов и обеспечении способа разделения образующихся изомеров.
Дополнительная задача настоящего изобретения заключается в обеспечении высокоамфифильных соединений для применения при лечении способом ФДТ опухолей, дерматологических заболеваний, вирусных или бактериальных инфекционных заболеваний, офтальмологических заболеваний или урологических заболеваний.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в обеспечении способа получения, который может направлять дигидроксилирование или восстановление исходного вещества с обеспечением преимущественного образования одного изомера.
Другая задача состоит в обеспечении фармацевтически приемлемых составов для биологически активных соединений согласно настоящему изобретению, таких как липосомальный состав для инъекций, в отсутствие нежелательных явлений, таких как выпадение осадка в месте инъекции или замедленная фармакокинетика тетрапиррольных систем.
2
В общих чертах, в настоящем изобретении предложены биологически активные соединения, которые можно использовать в качестве фотосенсибилизаторов для диагностических и терапевтических применений, в частности, для ФДТ рака, инфекционных заболеваний и других гиперпролиферативных заболеваний, флуоресцентной диагностики и лечения способом ФДТ неопухолевого состояния, такого как артрит, воспалительных заболеваний, вирусных или бактериальных инфекционных заболеваний, дерматологических, офтальмологических или урологических заболеваний, а также предложены способы их получения с обеспечением фармацевтического качества. Один вариант реализации настоящего изобретения состоит в способе синтеза порфирина с определенным расположением мезо-заместителей и затем превращении этой порфириновой системы в хлориновую систему путем дигидроксилирования или восстановления и, в случае образования более одного изомера, их разделении методом обычной или обращенно-фазовой хроматографии на силикагеле. Согласно еще одному варианту реализации изобретения заместители в порфирине выбраны таким образом, чтобы направить восстановление или дигидроксилирование в сторону образования хлорина с обеспечением селективного получения определенного изомера. Еще один вариант реализации изобретения состоит в обеспечении амфифильных соединений с более высоким сродством к мембранам и повышенной эффективностью ФДТ. Согласно другому варианту реализации изобретения предложен способ восстановительного расщепления осмат(VI)-сложного эфира без применения газообразного HS. Согласно еще одному варианту реализации изобретения идентифицированы заместители, которые благодаря своему стерическому и/или электронному влиянию направляют дигидроксилирование или восстановление диимином таким образом, чтобы способствовать образованию одного изомера. Еще один вариант реализации состоит в приготовлении требуемого изомера в виде липосомального состава для инъекций в отсутствие нежелательных явлений, таких как проблемы с растворимостью при инъекции или замедленная фармакокинетика тетрапиррольных систем.
Вышеперечисленные и другие задачи, особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из следующего описания и прилагаемых чертежей.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показаны примеры несимметрично тетракис-мезо-замещенных хлориновых структур, сочетающих два неполярных (алкильных) и два полярных мезо-заместителя, которые особенно подходят для медицинских применений.
На фиг.2 представлен вариант реализации настоящего изобретения, иллюстрирующий конкретным образом замещенные порфириновые производные, в частности, хлориновые производные типов 1, 2, 3 или 4.
2
2
На фиг.3 показан вариант реализации настоящего изобретения, иллюстрирующий расположение порфириновой системы, предназначенной для превращения в хлориновую систему, где порфириновая система представляет собой тип AB с "цис" или "транс" расположением мезо-заместителей, и А представляет собой неполярный (алкильный), а В - полярный заместитель.
Подробное описание предпочтительных вариантов реализации
В настоящем изобретении предложены биологически активные соединения, которые можно применять в качестве фотосенсибилизаторов для широкого круга способов лечения с помощью светового облучения, таких как фотодинамическая терапия рака, гиперпролиферативных заболеваний, дерматологических заболеваний, вирусных или бактериальных инфекционных заболеваний, офтальмологических заболеваний и/или урологических заболеваний. Альтернативные фотосенсибилизаторы, предлагаемые в настоящем изобретении, обладают тем преимуществом, что они могут быть легко получены и охарактеризованы. Кроме того, так как настоящее изобретение обеспечивает способы направленной модификации амфифильных соединений в зависимости от требуемых ФДТ применений, повышается селективность в отношении целевой ткани и, соответственно, эффективность ФДТ. Настоящее изобретение обеспечивает повышение эффективности биологически активных соединений, известных из уровня техники, что обеспечивает более глубокое проникновение в ткани благодаря сильному поглощению в длинноволновом диапазоне красной и ближней инфракрасной области электромагнитного спектра, повышенную селективность в отношении целевых тканей по сравнению со здоровыми окружающими тканями благодаря точно заданной амфифильности и индивидуальное в каждом случае фармакокинетическое поведение в зависимости от конкретного ФДТ применения.
Биологически активные соединения согласно настоящему изобретению, которые можно применять для различных медицинских показаний, в частности, ФДТ, представляют собой несимметрично тетракис-мезо-замещенные хлориновые структуры. Действительно, неожиданно было обнаружено, что хлорины, сочетающие в своей структуре два неполярных (алкильных) и два полярных мезо-заместителя, как показано на фиг.1, особенно подходят для такого медицинского применения. Кроме того, новое изобретение имеет расширенное применение, так как его можно применять для флуоресцентной диагностики и лечения способом ФДТ неопухолевого состояния, такого как артрит и подобные воспалительные заболевания.
3
Для получения новых фотосенсибилизаторов в настоящем изобретении применяют химически стабильные производные порфирина и хлорина согласно формулам 1, 2, 3, и 4, показанные на фиг.2, при этом предложены способы синтеза и разделения образующихся изомеров с получением мезо-алкилзамещенных хлоринов, более конкретно, несимметрично тетракис-мезо-замещенных хлориновых структур, которые можно применять в фотодинамической терапии. Что касается частично мезо-алкилзамещенных хлоринов, в литературе фактически имеется только один пример (F.Rancan, A.Wiehe, М.Nöbel, М.О.Senge, S.Al Omari, F.Böhm, М.John, В.Röder, Influence of substitutions on asymmetric dihydroxychlorins with regard to intracellular uptake, sub cellular localization and photosensitization in Jurkat cells, J. Photochem. Photobiol. B: Biology 2005, 78, 17-28; соединение также является мезо-АВ-замещенным). С другой стороны, именно такие несимметрично замещенные хлорины, которые являются региоизомерно чистыми (хотя в большинстве случаев все еще имеются энантиомерные смеси), могли бы представлять огромный интерес в качестве фотосенсибилизаторов для ФДТ, так как такое несимметричное замещение может увеличить амфифильность соединений и, таким образом, их сродство к мембранам и эффективность ФДТ. Кроме того, во время исследований, связанных с настоящим изобретением, неожиданно было обнаружено, что иногда существуют явные различия в эффективности ФДТ между различными изомерами хлорина.
2
2
Один вариант реализации настоящего изобретения состоит в способе синтеза порфирина с определенным расположением мезо-заместителей [порфирин АВ-типа, с «цис» или «транс»- расположением мезо-заместителей, как показано на фиг.3, где, например, А представляет собой неполярный (алкильный) и В полярный заместитель] и затем превращении этой порфириновой системы в хлориновую систему путем дигидроксилирования или восстановления (как, например, описано в: М.Schroeder, Osmium Tetraoxide Cis Dihydroxylation of Unsaturated Substrates, Chem. Rev. 1980, 80, 187-213; R.Bonnett, R.D.White, U.-J.Winfield, М.C.Berenbaum, Hydroporphyrins of the meso-tetra(hydroxyphenyl)porphyrin series as tumor photosensitizers, Biochem. J. 1989, 261, 277-280). На последней стадии изомеры (при образовании более одного изомера) разделяют методом обычной или обращенно-фазовой хроматографии на силикагеле.
Еще один вариант реализации настоящего изобретения состоит из стадий синтеза порфирина с определенным расположением заместителей, превращения его в хлорин, разделения изомеров, как описано выше, и затем приготовления требуемого изомера в виде липосомального состава.
2
2
Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения порфирин «транс»-AB-типа синтезируют, превращают в дигидроксихлорин и очищают методом хроматографии.
2
2
Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения, порфирин «транс»-АВ-типа синтезируют, превращают в дигидроксихлорин, и затем изомеры разделяют и очищают методом хроматографии.
Также было обнаружено, что заместители в порфирине благодаря их электронному и стерическому влиянию могут определять направление дигидроксилирования, тем самым способствуя образованию одного изомера. Так, согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения заместители в порфирине выбирают таким образом, чтобы направлять восстановление или дигидроксилирование в сторону образования хлорина (примеры 3.2 и 3.4) с обеспечением селективного получения определенного изомера.
2
2
Согласно конкретному предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения синтезируют порфирин «транс»AB-типа, содержащий гексильные цепи в качестве заместителя А и метоксикарбонилфенильные остатки в качестве заместителя В. Затем такой порфирин превращают в дигидроксихлорин и оставшийся метиловый эфир гидролизуют с получением соответствующей карбоновой кислоты.
Подходящие исходные вещества для синтеза хлоринов, которые являются объектом настоящего изобретения, представляют собой пиррол и альдегиды. В частности, для синтеза несимметрично замещенных порфиринов, которые являются основой синтеза соответствующих хлоринов, применяют пиррол и два альдегида, один алканаль и один ароматический альдегид. Пиррол и альдегиды подвергают реакции конденсации. Подходящие способы такой конденсации давно известны в данной области техники (J.S.Lindsey, I.С.Schreiman, Н.С.Hsu, P.С.Kearney and A.M.Marguerettaz, J. Org. Chem. 1987, 52, 827-836). Альтернативным образом, несимметрично замещенные порфирины также можно синтезировать с применением ди- или трипиррометанов и альдегидов, как также известно в данной области техники (С.-Н.Lee, J.S.Lindsey, One-Flask Synthesis of Meso-Substituted Dipyrromethanes and Their Application in the Synthesis of Trans-Substituted Porphyrin Building Blocks, Tetrahedron 1994, 50, 11427-11440). После конденсации и очистки целевых несимметрично замещенных порфиринов их превращают в хлорины. Так как имеется только один пример тетра-мезо-замещенного хлорина, содержащего только один алкильный заместитель, известный в данной области техники, в другом варианте реализации настоящего изобретения предложен способ получения мезо-алкилзамещенных по нескольким положениям хлоринов путем дигидроксилирования. Синтез мезо-замещенных хлоринов, содержащих алкильные цепи, проиллюстрирован с помощью примеров 3.1-3.4. Кроме того, применение липофильных алкилзамещенных порфиринов в качестве субстратов для дигидроксилирования является ключевой особенностью настоящего изобретения, так как это обеспечивает получение амфифильных соединений с более высоким сродством к мембранам и повышенной эффективностью ФДТ. В примерах 1.1 и 1.2 синтезирована серия несимметрично замещенных порфиринов с целью получения порфиринов, содержащих как гидрофильные, так и гидрофобные группы.
2
2
При дигидроксилировании порфиринов тетроксидом осмия, которое известно в данной области техники (см. вышеуказанную публикацию Bruckner, et al.), применяют газообразный HS для восстановительного расщепления осмат(VI)-сложного эфира. Применение газообразного и токсичного H2S не подходит для синтеза соединений, которые в конечном счете будут использовать в промышленных фармацевтических препаратах. Кроме того, применение сероводорода приводит к появлению примесей, затрудняющих хроматографическую обработку и разделение изомеров хлорина. Таким образом, в еще одном варианте реализации настоящего изобретения предложен простой способ восстановительного расщепления осмат(VI)-сложного эфира, который позволяет избежать применения газообразного HS. Вместо него применяют небольшое количество насыщенного раствора бисульфита натрия в воде/метаноле, который добавляют к реакционной смеси. После перемешивания смеси в течение ночи происходит количественное расщепление осматного эфира с образованием диола (примеры 3.1-3.4). Полученные смеси хлоринов можно легко разделить и очистить с помощью хроматографии.
2
2
2
2
2
2
1
Так как атака тетроксида осмия или диимина может происходить на любую из пиррольных субъединиц, реакция несимметрично замещенных порфиринов в случае порфиринов «цис»-АВ-типа приводит к образованию 3 региоизомеров, тогда как в случае «транс-АВ-типа образуется только один региоизомер. Следовательно, согласно еще одному варианту реализации в настоящем изобретении идентифицируют заместители, которые благодаря своему стерическому и/или электронному влиянию направляют дигидроксилирование или восстановление диимином таким образом, чтобы способствовать образованию одного изомера. В ходе исследований, связанных с настоящим изобретением, оказалось, что для порфиринов «цис»-АВ-тиаа (при А=гексил) пиррольная субъединица между гексильными группами (пример 3.2 и 3.4) является предпочтительной для дигидроксилирования. Такая степень селективности может быть обусловлена простыми стерическими и/или электронными эффектами. Структура различных региоизомеров четко определяется с помощью 2D-ЯМР-спектроскопии (COSY, HMQC и НМВС). Даже спектры H ЯМР показывают влияние дигидроксилированных пиррольных подгрупп на соседние группы в мезо-положениях. Интересно, что поскольку на дипольный момент хлоринов также влияет положение диола, хроматографическое поведение рассматриваемых соединений в большинстве случаев отражает структуру соответствующих региоизомеров.
Применение конкретным образом замещенных амфифильных производных порфиринов и хлоринов, полученных согласно настоящему изобретению, подходит для фотодинамической терапии рака и других гиперпролиферативных заболеваний и инфекционных заболеваний. Согласно еще одному варианту реализации изобретения, направленному на получение указанных амфифильных соединений, метилэфирные группы некоторых порфиринов и дигидроксихлоринов были гидролизованы в щелочных условиях с обеспечением соответствующих карбоновых кислот (примеры 2 и 4). Такие кислоты обладают повышенной растворимостью в полярных растворителях, что увеличивает их потенциал как фотосенсибилизаторов.
ФДТ проводят прежде всего путем включения предложенных производных в фармацевтически приемлемый носитель (например, спиртовой раствор или липосомальный состав) для доставки производных к конкретному месту лечения. После введения производных в составе носителя в подвергаемый лечению участок, обеспечивают достаточное количество времени для аккумулирования производных порфиринов и хлоринов предпочтительно в пораженной ткани. В заключении, участок, подвергаемый лечению, облучают светом с подходящей длиной волны и достаточным количеством энергии для активирования порфириновых производных, вызывающих некроз или апоптоз в клетках вышеуказанной пораженной ткани. Таким образом, одно из основных преимуществ заключается в том, что для биологически активных соединений согласно настоящему изобретению можно создавать подходящие фармацевтические составы, такие как липосомальный состав для инъекций, избегая нежелательных эффектов, подобно выпадению осадка в месте инъекции или замедленной фармакокинетики тетрапиррольных систем. Благодаря своей амфифильной природе, химически стабильные производные порфиринов и хлоринов согласно настоящему изобретению, можно приготовить в различных фармацевтически приемлемых и активных препаратах, предназначенных для различных способов введения, например, инъекций. Согласно конкретному предпочтительному варианту реализации изобретения, такие амфифильные соединения приготавливают в липосомах (пример 8.1 и 8.2). Затем указанный липосомальный состав можно инъецировать, избегая нежелательных эффектов, таких как выпадение осадка в месте инъекций или замедленная фармакокинетика тетрапиррольных систем.
Определение токсичности в темноте (DT) и фототоксичности (пример 6.1) одного конкретного производного хлорина согласно настоящему изобретению, 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорина, полученного согласно примеру 4.1, в экспериментах с культурами клеток с клеточной линией НТ 29 продемонстрировало отличные свойства этого соединений для применения в ФДТ. Другие примеры хороших фототоксичных свойств соединений согласно настоящему изобретению проиллюстрированы на примерах 6.2 и 6.3. Дополнительные примеры 6.4-6.6 экспериментов с клеточной линией НТ 29 включены для демонстрации того факта, что другие дигидроксихлорины, которые не обладают комбинацией и расположением заместителей, как в случае соединений, одобренных в настоящем изобретении, проявляют меньшую активность в ФДТ.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в применении описанных порфириновых и хлориновых производных при диагностике и лечении артрита и подобных воспалительных заболеваний. Данные, представленные в примерах 7.1-7.4, обобщают результаты фотодинамической обработки двух клеточных линий, в частности, имеющих отношение к артриту (HIG82 и J774A.1, клеточной линии кроличьего синовиоцита и мышиной клеточной линии макрофагов), серией соединений согласно настоящему изобретению. Кроме того, также включен негативный пример (7.5) соединения, не содержащего предпочтительной комбинации заместителей и не обладающего фотодинамической активностью.
Следующие примеры представлены для обеспечения обычных специалистов в данной области техники полным и наглядным описанием, как получить хлориновые производные согласно изобретению и установить их фотодинамическую активность, и не предназначены для ограничения объема того, что авторы заявки рассматривают как изобретение. Были предприняты попытки обеспечить точность в отношении применяемых чисел (например, количества, температуры и т.д.), но необходимо учитывать некоторые экспериментальные ошибки и отклонения. Кроме того, эффективные меры были приняты для названия соединений в соответствии с системой наименования IUPAC, тем не менее, основные ссылки даны на структурные формулы, основанные на экспериментальных спектроскопических данных.
Примеры
2
3
3
3
2
3
2
1
13
Все используемые реагенты были приобретены у частных поставщиков. Тетраацетил-β-D-глюкопиранозилокси-бензальдегид (I.Laville, S.Pigaglio, J.-C.Blais В.Loock, Ph.Maillard, D.S.Grieson, J.Blais, Biorg. Mod. Chem. 2004, 12, 3673-3682) и 5-(4-метоксикарбонилфенил)-дипиррометан (В.J.Littler, M.A.Miller, C.-H.Hung, R.W.Wagner, D.F.O'Shea, P.D.Boyle, J.S.Lindsey, J. Org. Chem. 1999, 64, 1391-1396) были получены согласно литературным данным. Дихлорметан до применения очищали путем перегонки над КСО. Тонкослойную хроматографию (TLC) выполняли с применением силикагеля 60 Merck (без флуоресцентного индикатора), предварительно обработанного на алюминиевых листах. Флэш-хроматографию проводили с применением силикагеля 60 Merck, 0.040-0.063 мм (230-400 меш). Спектры H и С ЯМР регистрировали в CDCl, (CD)СО или (CD)SO на приборах Broker AC 250, АС 500 АМХ 500. Химические сдвиги δ даны в ppm относительно тетраметилсилана (ТМС) в качестве внутреннего стандарта или относительно резонанса пика остаточного растворителя, значения J даны в Гц. Масс-спектры регистрировали на приборах Varian MAT 771, Varian IonSpec QFT-7 или Agilent 6210 ESI-TOF. Спектры электронного поглощения регистрировали на спектрофотометре Specord S300 (Analytik Jena) с применением дихлорметана или ацетона в качестве растворителя.
Пример 1
Получение несимметричных замещенных порфиринов
1.1. Получение 5,15-дигексил-10,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирина (способ А) и 5,10-дигексил-15,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирина
В типичном эксперименте, сухой дихлорметан (1500 мл) помещали в трехгорловую колбу, оборудованную магнитной мешалкой и газовпускным патрубком для аргона. Затем добавляли пиррол (1.05 мл, 15 ммоль), гептаналь (1.05 мл, 7.5 ммоль) и метил-4-формилбензоат (1.23 г, 7.5 ммоль), колбу защищали от естественного освещения и добавляли ТФУК (1.16 мл, 15 ммоль) и перемешивали реакционную смесь при комнатной температуре в течение 18 часов. Затем добавляли DDQ (2,3-дихлоро-5,6-дициано-1,4-бензохинон) (2.55 г, 11.25 ммоль), суспендированный в сухом дихлорметане (100 мл). После дополнительного перемешивания в течение 1 часа, добавляли триэтиламин (3 мл). Для удаления полимерных побочных продуктов, реакционную смесь фильтровали через силикагель. Испаряли растворитель и осуществляли разделение способом флэш-хроматографии с применением дихлорметана и дополнительную очистку смесью дихлорметан/гексан 3:1 (первая полоса) и дихлорметаном (вторая и третья полоса) в качестве элюента. Дальнейшую очистку проводили путем перекристаллизации из смеси дихлорметан/метанол. Первая полоса из колонки содержала 5,10,15-тригексил-20-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирин (203 мг, 12%), вторая полоса - вышеназванное соединение 5,15-дигексил-10,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирин (109 мг, 4%) и третья полоса -вышеназванное соединение 5,10-дигексил-15,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирин (199 мг, 7%).
5,15-Дигексил-10,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирин
max
2
2
H
3
3
2
c
2
c
2
3
2
C
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
48
51
4
4
3
-1
-1
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 238°С; λ(CHCl)/нм 421 (ε/дм моль см 253500), 517 (13400), 553 (7600), 594 (3900) и 650 (5000); δ (250 МГц; CDCl) -2.71 (2H, s, NH), 0.92 (6H, t, J, 7.3, 2×CH), 1.29-1.53 (8H, m, 4×CH), 1.76 (4Н, m, 2×CH), 2.48 (4H, m, 2×СН), 4.14 (6H, s, 2×OCH), 4.89 (4H, t, J 7.7, 2×CH), 8.27 (4H, d, J 8.2, Ar), 8.45 (4H, d, J 8.2, Ar), 8.79 (4H, d, J 5.0, β-H), 9.40 (4H, d, J 5.0, β-Н); δ (63 МГц; CDCl) 14.26 (СН), 22.84 (CH), 30.37 (CH), 32.04 (CH), 35.49 (CH), 38.89 (CH), 52.55 (OCH), 117.88 (meso-C), 120.48 (meso-C), 127.93 (Ar), 128.20 (Ar), 129.70 (Ar), 131.46 (Ar), 134.61 (Ar), 147.67 (Ar), 167.53 (COCH); m/z (ESI) 747.3904 ([M+H], CHNO требует 747.3905).
5,10-Дигексил-15,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирин
max
2
2
H
3
3
c
2
c
2
c
2
3
2
C
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
48
51
4
4
3
-1
-1
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 131°С; λ(CHCl)/нм 420 (ε/дм моль см 263300), 519 (12000), 553 (7000), 596 (3900) и 652 (4000); δ (250 МГц; CDCl) -2.72 (2H, s, NH), 0.95 (6H, t, J 7.3, 2×CH), 1.45 (8Н, m, 4×CH), 1.79 (4Н, m, 2×CH), 2.52 (4Н, m, 2×CH), 4.12 (6H, s, 2×OCH), 4.91 (4H, t, J 8.2, 2×CH), 8.24 (4H, d, J 8.2, Ar), 8.43 (4 H, d, J 8.2, Ar), 8.69 (2 H, s, β-H), 8.78 (2 H, d, J 5.0, β-H), 9.41 (2 H, d, J 5.0, β-H), 9.50 (2H, s, β-Н); δ (63 МГц; CDCl) 14.30 (СН), 22.89 (CH), 30.43 (CH). 32.06 (CH), 35.86 (CH), 39.06 (CH), 52.53 (OCH), 117.49 (meso-C), 120.98 (meso-C), 128.05 (Ar), 128.63 (Ar), 129.68 (Ar), 130.88 (Ar), 134.63 (Ar), 147.30 (Ar), 167.51 (COCH); m/z (ESI) 747.3932 ([M+H], CHNO  требует 747.3905).
1.2 Получение 5,15-дигексил-10,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирина (способ В)
В типичном эксперименте, ацетонитрил (500 мл) помещали в трехгорловую колбу, оборудованную магнитной мешалкой и газовпускным патрубком для аргона. Затем добавляли 5-(4-метоксикарбонилфенил)-дипиррометан (714 мг, 2.6 ммоль) и гептаналь (0.36 мл, 2.6 ммоль), колбу защищали от естественного освещения и добавляли ТФУК (0.2 мл, 2.6 ммоль) и перемешивали реакционную смесь при комнатной температуре в течение 18 часов. Затем добавляли DDQ (860 мг, 3.8 ммоль), суспендированный в ацетонитриле (30 мл). После дополнительного перемешивания в течение 1 часа, добавляли триэтиламин (1 мл). Испаряли растворитель и осуществляли предварительную очистку способом флэш-хроматографии с применением дихлорметана/метанола 95:5 в качестве элюента и дальнейшую очистку способом флэш-хроматографии с применением дихлорметана/этилацетата 99:1 в качестве элюента. Вышеназванное соединение 5,15-дигексил-10,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирин получали после перекристаллизации из смеси дихлорметан/метанол (81 мг, 9%).
1.3 Получение 5,15-бис-(3-гидроксифенил)-10,20-бис-(тридецил)-порфирина и 5,10-бис-(3-гидроксифенил)-15,20-бис-(тридецил)-порфирина
В типичном эксперименте, сухой дихлорметан (1500 мл) помещали в трехгорловую колбу, оборудованную магнитной мешалкой и газовпускным патрубком для аргона. Затем добавляли пиррол (1.05 мл, 15 ммоль), тетрадеканаль (1593 мг, 7.5 ммоль) и 3-гидроксибензальдегид (916 мг, 7.5 ммоль), колбу защищали от естественного освещения и добавляли ТФУК (1.16 мл, 15 ммоль) и перемешивали реакционную смесь при комнатной температуре в течение 4 часов. Затем добавляли DDQ (2.55 г, 11.25 ммоль), суспендированный в сухом дихлорметане (100 мл). После дополнительного перемешивания в течение 1 часа добавляли триэтиламин (6 мл). Для удаления полимерных побочных продуктов реакционную смесь фильтровали через силикагель. Испаряли растворитель и разделение осуществляли путем многократного применения флэш-хроматографии с помощью дихлорметана/этилацетата 90:10 и 95:5 в качестве элюента. Дополнительную очистку выполняли путем перекристаллизации из смеси дихлорметан/водный метанол. Первая полоса из колонки содержала 5-(3-гидроксифенил)-10,15,20-трис-(тридецил)-порфирин (68 мг, 4%), вторая полоса - вышеназванное соединение 5,15-бис-(3-гидроксифенил)-10,20-бис-(тридецил)-порфирин (52 мг, 2%) и третья полоса - вышеназванное соединение 5,10-бис-(3-гидроксифенил)-15,20-бис-(тридецил)-порфирин (114 мг, 4%).
5,15-Бис-(3-гидроксифенил)-10,20-бис-(тридецил)-порфирин
H
3
3
2
c
2
c
2
c
2
2
C
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
12
15
+
+
2+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 133°С; δ (500 МГц; CDCl) -2.70 (2Н, s, NH), 0.87 (6H, t, J 7.0, 2×CH), 1.25-1.33 (32H, m, 16×CH), 1.46 (4H, m, 2×CH), 1.72 (4H, m, 2×CH), 2.46 (4 H, m, 2×CH), 4.84 (4H, t, J 8.0, 2×CH), 7.15-7.17 (2H, m, Ar), 7.46-7.47 (2H, m, Ar), 7.54 (2H, d, J 7.5, Ar), 7.73 (2H, d, J 7.5, Ar), 8.83 (4H, d, J 4.7, β-H), 9.33 (4 H, d, J 4.7, β-Н); δ (125 МГц; CDCl) 14.1 (CH), 22.7 (CH), 29.3 (CH), 29.6 (CH), 29.7 (CH), 30.5 (CH), 31.9 (CH), 35.2 (CH), 38.7 (CH), 114.6 (Ar), 118.2 (meso-C), 119.9 (meso-C), 121.7 (Ar), 127.5 (Ar), 127.6 (β-C), 131.6 (β-C), 144.1 (Ar), 153.7 (Ar); m/z (EI) 858 ([M], 100%), 689 ([M-CH], 87), 429 ([M], 9).
5,10-бис-(3-гидроксифенил)-15,20-бис-(тридецил)-порфирин
H
3
2
2
2
2
2
2
C
3
3
2
2
2
2
3
2
12
15
21
15
+
+
+
2+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 113°С; δ (500 МГц; CDCl) - 2.68 (2H, s, NH), 0.88 (6H, t, J 6.9, 2×СН), 1.27-1.37 (32H, m, 16×СН), 1.46-1.52 (4H, m, 2×СН), 1.72-1.78 (4H, m, 2×СН), 2.46-2.52 (4H, m, 2×СН), 4.86 (4H, t, J 7.0, 2×СН), 6.93-7.09 (2H, m, Ar), 7.25-7.30 (2H, m, Ar), 7.38-7.46 (2H, m, Ar). 7.56-7.65 (2 H, m, Ar), 8.54-8.62 (2H, m, β-H), 8.75-8.79 (2H, m, β-H), 9.30 (2H, d, J 4.8, β-H) 9.49 (2H, s, β-Н); δ (125 МГц; CDCl) 14.1 (СН), 22.7 (CH), 29.7 (CH), 30.6 (CH), 31.9 (CH), 35.6 (СН), 38.9 (CH), 114.5 (Ar), 118.0 (meso-C), 120.3 (meso-C), 121.6 (Ar), 127.5 (Ar), 127.6 (Ar), 143.5 (Ar), 153.6 (Ar); m/z (EI) 858 ([М], 100%), 689 ([М - СН], 36), 520 ([М - 2 СН], 6), 429 ([М], 4).
1.3. Получение 5,10,15-тригексил-20-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирина
В типичном эксперименте, сухой дихлорметан (1500 мл) помещали в трехгорловую колбу, оборудованную магнитной мешалкой и газовпускным патрубком для аргона. Затем добавляли пиррол (10.5 мл, 150 ммоль), гептаналь (15.8 мл, 113 ммоль) и метил-4-формилбензоат (6.2 г, 38 ммоль), колбу защищали от естественного освещения и добавляли ТФУК (2.15 мл, 28 ммоль) и перемешивали реакционную смесь при комнатной температуре в течение 18 часов. Затем добавляли DDQ (25 г, 110 ммоль), суспендированный в сухом дихлорметане (100 мл). После дополнительного перемешивания в течение 1 часа добавляли триэтиламин (6 мл). Для удаления полимерных побочных продуктов, реакционную смесь фильтровали через силикагель. Испаряли растворитель и осуществляли разделение способом флэш-хроматографии с применением дихлорметана и дополнительную очистку с применением дихлорметана/гексана 3:1. Дальнейшую очистку выполняли путем перекристаллизации из смеси дихлорметан/метанол. Первая полоса из колонки содержала 5,10,15,20-тетрагексил-порфирин (930 мг, 5%), вторая полоса - вышеназванное соединение 5,10,15-тригексил-20-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирин (1400 мг, 5%).
5,10,15-Тригексил-20-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирин
max
2
2
H
3
2
2
2
2
3
2
C
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
46
57
4
2
3
-1
-1
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый; λ(CHCl)/нм 418 (ε/дм моль см290300), 519 (14600), 553 (9100), 597 (4200) и 654 (6400); δ (250 МГц; CDCl) -2.68 (2Н, s, NH), 0.92-1.06 (9Н, m, 3×CH), 1.33-1.60 (12Н, m, 6×CH), 1.73-1.88 (6Н, m, 3×CH), 2.43-2.60 (6Н, m, 3×CH), 4.14 (3Н, s, OCH), 4.85-4.96 (6Н, m, CH), 8.25 (2 Н, d, J 8.2, Ar), 8.43 (2H, d, J 8.2, Ar), 8.73 (2H, d, J 5.5, β-H), 9.36 (2H, d, J 5.5, β-H), 9.45 (2 H, d. J 5.5, β-H), 9.48 (2H, d, J 5.5, β-H); δ (63 МГц; CDCl) 14.30 (СН), 22.89 (CH), 22.93 (CH), 30.39 (CH), 30.46 (CH), 32.07 (CH), 35.37 (CH), 35.96 (CH), 38.83 (CH), 39.04 (CH), 52.51 (OCH), 116.54 (meso-C), 119.51 (meso-C), 120.01 (meso-C), 127.95 (Ar), 128.26 (Ar), 129.52 (Ar), 130.84 (Ar), 134.63 (Ar), 147.77 (Ar), 167.58 (ОСН); m/z (ESI) 697.4467 ([M+Н] CHNO требует 697.4476).
Пример 2
Получение несимметричных карбокси-замещенных порфиринов
2.1. Получение 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-порфирина
В типичном эксперименте, раствор КОН (200 мг, 3.6 ммоль) в метаноле (1 мл) добавляли при перемешивании к раствору 5,15-дигексил-10,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирина (31 мг, 0.04 ммоль) в ТГФ (8 мл) и реакционную смесь перемешивали в течение 2 дней. Затем добавляли воду (50 мл) и соляную кислоту до установления рН 4-6. Водный слой экстрагировали с применением дихлорметана (2×100 мл) и органический слой отделяли, промывали водой до нейтральной реакции и высушивали над сульфатом натрия. Испаряли растворитель и получали вышеназванное соединение 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-порфирин после перекристаллизации из смеси дихлорметан/водный метанол (26 мг, 87%).
5,15-Бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-порфирин
H
3
2
2
2
2
2
2
46
47
4
4
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, δ (250 МГц; (CD)SO) -2.96 (2H, s, NH), 0.81 (6H, t, J 7.1, 2×CH), 1.15-1.41 (8H, m, 4×CH), 1.60-1.71 (4H, m, 2×CH), 2.25-2.37 (4H, m, 2×CH), 4.81-4.86 (4H, m, 2×CH), 8.21 (4H, d, J 8.1, Ar), 8.33 (4H, d, J 8.1, Ar), 8.71 (4H, d, J 4.8, β-Н), 9.57 (4H, d, J 4.8, β-H); m/z (ESI) 719.3621 ([M+Н], CHNO требует 719.3592).
2.2 Получение 5,10-бис-(4-карбоксифенил)-15,20-дигексил-порфирина
В типичном эксперименте, раствор КОН (200 мг, 3.6 ммоль) в метаноле (1 мл) добавляли при перемешивании к раствору 5,10-дигексил-15,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирина (34 мг, 0.05 ммоль) в ТГФ (8 мл) и реакционную смесь перемешивали в течение 2 дней. Затем добавляли воду (50 мл) и соляную кислоту до установления рН 4-6. Водный слой экстрагировали с применением дихлорметана (2×100 мл) и органический слой отделяли, промывали водой до нейтральной реакции и высушивали над сульфатом натрия. Испаряли растворитель и получали вышеназванное соединение 5,10-бис-(4-карбоксифенил)-15,20-дигексил-порфирин после перекристаллизации из смеси дихлорметан/водный метанол (26 мг, 79%).
5,10-бис-(4-карбоксифенил)-15,20-дигексил-порфирин
H
3
2
2
2
2
2
2
46
47
40
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, δ (250 МГц; (CD)SO) - 2.99 (2Н, s, NH), 0.81 (6Н, t, J 7.0, 2×CH), 1.19-1.41 (8Н, m, 4×CH), 1.60-1.71 (4Н, m, 2×CH), 2.25-2.36 (4Н, m, 2×CH), 4.78-4.83 (4Н, m, 2×CH), 8.18 (4Н, d, J 8.0, Ar), 8.30 (4Н, d, J 8.0, Ar), 8.63 (2Н, s, β-H), 8.69 (2Н, d, J 4.7, β-H), 9.54 (2 Н, d, J 4.7, β-H), 9.62 (2Н, s, β-Н); m/z (ESI) 719.3611 ([M+H],  CHN4 требует 719.3592).
Пример 3
Получение несимметрично замещенных цис-дигидроксихлоринов
3.1. Получение 5,15-дигексил-7,8-дигидрокси-10,20-бис-(4-метокси-карбонилфенил)-7,8-хлорина
В типичном эксперименте, раствор тетроксида осмия (40 мг, 0.16 ммоль) в дихлорметане/пиридине 30% (4 мл) добавляли при перемешивании к раствору 5,15-дигексил-10,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирина (90 мг, 0.12 ммоль) в дихлорметане/пиридине 30% (9 мл). После перемешивания в течение 3 часов добавляли насыщенный раствор бисульфита натрия в воде/метаноле 1:1 (15 мл) и смесь перемешивали в течение 18 часов. Реакционную смесь фильтровали через целит и высушивали над сульфатом натрия. Испаряли растворитель и остаток очищали с помощью флэш-хроматографии с применением дихлорметана/этилацетата 95:5 в качестве элюента, с последующей перекристаллизацией из смеси дихлорметан/метанол. Первая полоса из колонки содержала исходный материал (20 мг, 22%) и вторая полоса -вышеназванное соединение 5,15-дигексил-7,8-дигидрокси-10,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорин (52 мг, 55%).
5,15-Дигексил-7,8-дигидрокси-10,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорин
max
2
2
H
3
3
2
2
2
2
3
3
2
C
3
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
3
48
53
4
6
3
-1
-1
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 124°С; λ(CHCl/нм 411 (ε/дм моль см 182900), 428 (159800), 524 (15500), 550 (18400), 594 (8200) и 646 (19200); δ (500 МГц; CDCl) -1.94 (2H, br s, NH), 0.89-0.95 (6H, m, 2×CH), 1.31-1.50 (8H, m, 4×СН), 1.67-1.76 (4H, m, 2×CH), 2.15-2.29 (2H, m, СН), 2.33-2.41 (2H, m, CH), 4.08 (3H, s, OCH), 4.11 (3H, s, OCH), 4.32-4.39 (1H, m, HCH), 4.48-4.54 (1H, m, HCH), 4.59-4.65 (2H, m, CH), 6.22 (1H, d, J 7.1, β-H), 6.45 (1H, d, J 77.1, β-H), 7.95 (1H, d, J 7.3, Ar), 8.04 (1H, d, J 7.4, Ar), 8.15 (2H, d, J 8.3, Ar), 8.19 (1H, d, J 5.0, β-H), 8.32-8.39 (4H, br m, Ar), 8.42 (1H, d, J 4.6, β-H), 8.61 (1 H, d, J 4.9, β-Н), 9.00 (1H, d, J 4.9, β-H), 9.06 (1H, d, J 4.6, β-H), 9.13 (1H, d, J 5.0, β-Н); δ (125 МГц; CDCl) 14.26 (CH), 14.30 (СН), 22.81 (CH, 22.91 (CH), 30.33 (CH), 30.42 (CH), 31.98 (CH), 32.07 (CH), 33.38 (CH), 35.22 (CH), 36.76 (CH), 38.20 (CH), 52.55 (OCH), 73.60 (β-С), 74.05 (β-C), 111.35 (meso-C), 113.39 (meso-C), 120.54 (meso-C), 122.28 (β-C), 123.81 (meso-C), 124.14 (β-C), 124.86 (β-C), 127.97 (Ar), 128.62 (β-C), 128.73 (Ar). 129.32 (Ar), 129.65 (Ar), 129.75 (β-C), 129.81 (α-C), 132.35 (Ar), 133.09 (β-C), 134.03 (Ar), 134.27 (Ar), 135.72 (α-C), 139.04 (α-C), 141.43 (α-C), 146.84 (Ar), 147.29 (Ar), 151.59 (α-C), 153.67 (α-C), 159.05 (α-C). 162.79 (α-C), 167.26 (COCH), 167.50 (СОСН); m/z (ESI) 781.3988 ([M+H], CHNO  требует 781.3960).
3.2. Получение 5,10-дигексил-7,8-дигидрокси-15,20-бис-(4-метокси-карбонилфенил)-7,8-хлорина, 5,20-дигексил-7,8-дигидрокси-10,15-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорина и 5,10-дигексил-17,18-дигидрокси-15,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-17,18-хлорина
В типичном эксперименте, раствор тетроксида осмия (100 мг, 0.39 ммоль) в дихлорметане/пиридине 30% (10 мл) добавляли при перемешивании к раствору 5,10-дигексил-15,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирина (226 мг, 0.30 ммоль) в дихлорметане/пиридине 30% (35 мл). После перемешивания в течение 20 часов добавляли насыщенный раствор бисульфита натрия в воде/метаноле 1:1 (40 мл) и смесь перемешивали в течение 18 часов. Реакционную смесь фильтровали через целит и высушивали над сульфатом натрия. Испаряли растворитель и остаток очищали с помощью флэш-хроматографии с применением дихлорметана/этилацетата 90:10 в качестве элюента, с последующей перекристаллизацией из смеси дихлорметан/метанол. Первая полоса из колонки содержала исходный материал (38 мг, 18%), вторая полоса - вышеназванное соединение 5,10-дигексил-7,8-дигидрокси-15,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорин (60 мг, 25%), третья полоса - вышеназванное соединение 5,20-дигексил-7,8-дигидрокси-10,15-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорин (74 мг, 31%) и четвертая полоса содержала вышеназванное соединение 5,10-дигексил-17,18-дигидрокси-15,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-17,18-хлорин (22 мг, 9%).
5,10-Дигексил-7,8-дигидрокси-15,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорин
max
2
2
H
3
3
2
2
2
3
2
2
С
3
2
2
2
2
2
2
3
2
3
48
53
40
3
-1
-1
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 171-178°С; λ(CHCl)/нм 410 (ε/дм моль см 346000), 426 (339000), 526 (31100), 553 (38900), 596 (18100) и 648 (39400); δ (500 МГц; CDCl) -2.19 (2H, m, NH), 0.95 (6H, t, J 7.3 Гц, 2×CH), 1.36-1.49 (8Н, m, 4×CH), 1.66-1.75 (4H, m, 2×CH, 2.09-2.23 (4H, m, 2×CH), 4.06 (6H, s, 2×OCH), 4.25-4.31 (2H, m, СН), 4.38-4.44 (2H, m, CH), 6.38 (2H, s, β-H), 7.90-7.98 (2H, br m, Ar), 8.02-8.09 (2 H, br m, Ar), 8.14 (2H, br s, β-H), 8.28-8.30 (4H, m, Ar), 8.55 (2H, d, J 5.0, β-H), 8.95 (2H, d, J 5.0, β-H); δ (125 МГц; CDCl) 14.31 (CH), 22.93 (CH), 30.43 (CH), 32.04 (CH), 33.74 (CH), 36.86 (CH), 52.52 (OCH), 73.89 (β-С), 113.47 (meso-C), 120.15 (meso-C), 122.51 (β-C), 127.97 (β-C), 129.49 (β-C), 132.45 (Ar), 133.88 (Ar), 134.19 (Ar), 134.69 (α-C), 140.16 (α-C), 146.83 (Ar), 152.33 (α-C), 161.12 (α-C), 167.45 (COCH); m/z (ESI) 781.3993 ([M+H], CHN6 требует 781.3960).
5,20-Дигексил-7,8-дигидрокси-10,15-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорин
max
2
2
H
3
3
2
2
2
3
3
2
C
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
2
5
11
5
11
5
11
2
48
52
6
3
-1
-1
+
+
+
+
+
+
2+
2+
2+
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 128°С; λ (CHCl)/нм 409 (ε/дм моль см 175100), 428 (143800), 524 (14900), 551 (17800), 594 (8400) и 647 (19800); δ (500 МГц; CDCl) -2.01 (1H, s, NH), -1.81 (1H, s, NH), 0.92-0.98 (6H, m, 2×CH), 1.34-1.52 (8H, m, 4×CH), 1.68-1.77 (4H, m, 2×CH), 2.12-2.20 (1H, m, HCH), 2.21-2.29 (1H, m, HCH), 2.34-2.40 (2H, m, CH), 4.05 (3H, s, OCH), 4.09 (3H, s, OCH), 4.29-4.35 (1H, m, HCH), 4.42-4.49 (1H, m, HCH), 4.53 (2H, t, J 8.3 Гц, CH), 6.15 (1H, d, J 7.2, β-Н), 6.37 (1H, d, J 7.2, β-H), 7.85 (1H, d,J7.0, Ar), 7.95 (1H, d,J7.0, Ar), 8.05-8.10 (1H, m, Ar), 8.11 (1H, d, J4.9, β-H) 8.16-8.23 (1H, m, Ar), 8.25-8.38 (4H, m, Ar), 8.42 (1H, d, J 74.6, β-Н), 8.47 (1H, d, J4.9, β-Н), 8.98 (1H, d, J 5.0, β-H), 9.04 (1H, d, J 4.6, β-Н), 9.16 (1H, d, J 5.0, β-Н); δ (125 МГц; CDCl) 14.28 (СН), 14.33 (СН), 22.86 (CH), 22.95 (CH), 30.38 (CH), 30.46 (CH), 31.98 (CH), 32.09 (CH), 33.68 (CH), 35.48 (CH), 36.80 (CH), 38.38 (CH), 52.52 (ОСН), 73.61 (β-С), 73.82 (β-С), 111.18 (meso-C), 113.40 (meso-C), 120.61 (meso-C), 122.36 (β-C), 123.73 (meso-C), 123.95 (β-C), 125.72 Q6-C), 127.61 (β-C), 128.08 (Ar), 128.76 (Ar), 129.30 (Ar), 129.65 (Ar), 129.74 (Ar), 130.02 (β-C), 132.24 (Ar), 132.71 (β-C), 133.95 (Ar), 134.16 (Ar), 134.82 (α-C), 134.97 (α-C), 139.66 (α-C), 140.69 (α-C), 146.40 (Ar), 146.90 (Ar), 151.92 (α-C), 153.22 (α-C), 159.91 (α-C), 161.68 (α-C), 167.22 (COCH), 167.46 (COCH); m/z (EI) 780 ([M], 21%), 762 ([M-HO], 61), 746 ([M-2ОН], 71), 690 ([M-HO - CH], 51), 675 ([M-2ОН-CH], 100), 604 ([М-2ОН-2СН], 30), 390 ([М], 8), 381 ([M-HO], 7), 373 ([M-2ОН], 7); m/z HRMS (EI) 780.3889 ([M], CHN4O  требует 780.3881).
5,10-Дигексил-17,18-дигидрокси-15,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-17,18-хлорин
max
2
2
H
3
3
2
c
2
c
2
3
2
H
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
48
53
4
6
3
-1
-1
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 121°С; λ (CHCl)/нм 409 (ε/дм моль см 163200), 428 (128300), 526sh (16300), 547 (19300), 593 (7700) и 645 (21000); δ (500 МГц; CDCl) - 1.53 (2H, s, NH), 0.93 (6H, t, J 7.3 Гц, 2×CH), 1.36-1.49 (8H, m, 4×CH), 1.73 (4H, m, 2×CH), 2.40 (4H, m, CH), 4.05 (6H, s, 2×OCH), 4,58-4.67 (4H, m, 2×CH), 6.10 (2H, s, β-H), 7.89 (2H, d, J 6.3, Ar), 8.08 (2H, d, J 6.3, Ar), 8.19 (2H, d, J5.0, β-H), 8.29 (2H, d, J 6.3, Ar), 8.35 (2H, d, J6.3, Ar), 9.12 (2H, d, J 5.0 Гц, β-H), 9.13 (2H, s, β-H); δ (125 МГц; CDCl) 14.28 (СН), 22.86 (CH), 30.37 (CH), 32.00 (CH), 35.56 (CH), 38.27 (CH), 52.47 (ОСН), 73.94 (β-С), 111.25 (meso-C), 123.83 (meso-C), 124.22 (β-C), 125.41 (β-C), 128.67 (Ar), 129.14 (Ar), 129.63 (Ar), 130.34 (β-C), 132.36 (Ar), 134,16 (Ar), 135.14 (β-C), 140.19 (α-C), 146.53 (Ar), 152.94 (α-C), 160.57 (α-C), 167.31 (COCH); m/z (ESI) 781.3989 ([M+H], CHNO  требует 781.3960).
3.3. Получение 7,8-дигидрокси-5,15-бис-(3-гидроксифенил)-10,20-бис-(тридецил)-7,8-хлорина
В типичном эксперименте, раствор тетроксида осмия (36 мг, 0.14 ммоль) в дихлорметане/пиридине 30% (4 мл) добавляли при перемешивании к раствору 5,15-бис-(3-гидроксифенил)-10,20-бис-(тридецил)-порфирина (80 мг, 0.09 ммоль) в дихлорметане/пиридине 30% (6 мл). После перемешивания в течение 5 часов добавляли насыщенный раствор бисульфита натрия в воде/метаноле 1:1 (15 мл) и смесь перемешивали в течение 18 часов. Реакционную смесь фильтровали через целит и высушивали над сульфатом натрия. Испаряли растворитель и остаток очищали с помощью флэш-хроматографии с применением дихлорметана/этилацетата 90:10 в качестве элюента, с последующей перекристаллизацией из смеси дихлорметан/водный метанол. Первая полоса из колонки содержала исходный материал (30 мг, 39%) и вторая полоса - вышеназванное соединение 7,8-дигидрокси-5,15-бис-(3-гидроксифенил)-10,20-бис-(тридецил)-7,8-хлорин (35 мг, 44%).
7,8-Дигидрокси-5,15-бис-(3-гидроксифенил)-10,20-бис-(тридецил)-7,8-хлорин
H
3
3
2
2
2
2
2
H
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
12
25
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 111-120°С; δ (500 МГц; CDCl) -1.88 (1Н, s, NH), -1.65 (1H, s, NH), 0.82-0.85 (6H, m, 2×CH), 1.22-1.34 (32H, m, 16×СН), 1.40-1.49 (4H, m, 2×CH, 1.67-1.74 (4H, m, 2×CH), 2.22-2.40 (4H, m, 2×CH), 4.35-4.41 (1H, m, HCH), 4.61-4.71 (3H, m, СН, НСН), 6.26-6.33 (1H, m, β-Н), 6.50-6.53 (1H, m, β-Н), 7.16-7.18 (1H, m, Ar), 7.25-7.28 (1H, m, Ar), 7.40-7.63 (6H, m, Ar), 8.35 (1H, d, J 4.8, β-H), 8.52 (1H, d, J 4.9, β-H), 8.75 (1H, d, J 4.9, β-H), 9.14 (2H, d, J 4.9, β-H), 9.32 (1H, d, J 4.8, β-Н); δ (125 МГц; CDCl) 13.5 (СН), 22.5 (CH), 28.9 (CH), 29.1 (CH), 29.2 (CH), 29.4 (CH), 29.5 (CH), 29.6 (CH), 29.7 (CH), 30.2 (CH), 30.5 (CH), 31.8 (CH), 34.5 (CH), 36.3 (CH), 38.1 (CH), 72.9 (β-С), 74.5 (β-С), 113.0 (meso-C), 114.4 (Ar), 114.7 (Ar), 121.4 (Ar), 121.7 (β-C), 122.4 (Ar), 124.1 (Ar), 124.4 (β-C), 125.8 (Ar), 127.6 (Ar), 128.3 (β-C), 129.2 (J3-C), 132.9 (β-C), 134.1 (α-C), 135.2 (α-C), 139.4 (α-C), 140.9 (α-C), 143.8 (Ar), 151.8 (α-C), 153.4 (α-C), 155.8 (Ar); m/z (El) 875 ([M-HO], 37%), 856 ([M-2HO], 13), 706 ([M-НО-CH], 6).
3.4 Получение 17,18-дигидрокси-5,10-бис-(3-гидроксифенил)-15,20-бис-(тридецил)-17,18-хлорина, 7,8-дигидрокси-5,20-бис-(3-гидроксифенил)-10,15-бис-(тридецил)-7,8-хлорина и 7,8-дигидрокси-5,10-бис-(3-гидроксифенил)-15,20-бис-(тридецил)-7,8-хлорина
В типичном эксперименте, раствор тетроксида осмия (76 мг, 0.30 ммоль) в дихлорметане/пиридине 30% (8 мл) добавляли при перемешивании к раствору 5,10-бис-(3-гидроксифенил)-15,20-бис-(тридецил)-порфирина (185 мг, 0.22 ммоль) в дихлорметане/пиридине 30% (10 мл). После перемешивания в течение 5 часов добавляли насыщенный раствор бисульфита натрия в воде/метаноле 1:1 (20 мл) и смесь перемешивали в течение 18 часов. Реакционную смесь фильтровали через целит и высушивали над сульфатом натрия. Испаряли растворитель и остаток очищали путем многократного применения флэш-хроматографии с помощью дихлорметана/этилацетата 90:10, 40:10 и дихлорметана/метанола 95:5 в качестве элюента, с последующей перекристаллизацией из смеси дихлорметан/водный метанол. Первая полоса из колонки содержала исходный материал (19 мг, 10%), вторая полоса - вышеназванное соединение 17,18-дигидрокси-5,10-бис-(3 -гидроксифенил)-15,20-бис-(тридецил)-17,18-хлорин (49 мг, 25%), третья полоса - вышеназванное соединение 7,8-дигидрокси-5,20-бис-(3-гидроксифенил)-10,15-бис-(тридецил)-7,8-хлорин (47 мг, 24%) и четвертая полоса содержала вышеназванное соединение 7,8-дигидрокси-5,10-бис-(3-гидроксифенил)-15,20-бис-(тридецил)-7,8-хлорин (25 мг, 13%).
17,18-Дигидрокси-5,10-бис-(3-гидроксифенил)-15,20-бис-(тридецил)-17,18-хлорин
H
3
2
2
2
2
2
2
C
3
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
12
25
+
+
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 103°С; δ (500 МГц; (CD)SO) -2.22 (2Н, s, NH), 0.78 (6Н, t, J 6.9 2×CH), 1.10-1.30 (32H, m, 16×CH), 1.35-1.43 (4Н, m, 2×CH), 1.60-1.70 (4H, m, 2×CH), 2.08-2.25 (4H, m, 2×CH), 4.32-4.40 (2H, m, 2×HCH), 4.53-4.63 (2H, m, 2×HCH), 6.01 (2H, s, β-ОН), 6.44 (2H, s, β-Н), 7.15-7.20 (2H, m, Ar), 7.45-7.54 (6H, m, Ar), 8.39 (2H, s, β-H), 8.72 (2H, d, J 4.7, β-H), 9.19 (2H, d, J 4.7, β-H), 9.79 (2H, s, Ar-OH); δ (125 МГц; (CD)SO) 14.4 (СН), 22.6 (CH), 29.2 (CH), 29.5 (CH), 29.6 (CH), 30.5 (CH), 31.8 (CH), 33.4 (CH), 36.6 (CH), 73.3 (β-C), 113.4 (meso-C), 115.4 (Ar), 120.8 (meso-C), 122.9 (β-C), 125.6 (Ar), 128.3 (Ar), 128.3 (J3-C), 132.5 (β-C), 134.5 (α-C), 140.0 (β-C), 143.1 (Ar), 152.1 (α-C), 156.4 (Ar), 164.0 (α-C); m/z (EI) 892 ([M], 5%), 874 ([M-HO], 100), 858 ([M-2ОН)], 31) 705 ([M-HO-CH], 14).
7,8-Дигидрокси-5,20-бис-(3-гидроксифенил)-10,15-бис-(тридецил)-7,8-хлорин
H
3
2
2
2
2
2
2
2
C
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
12
25
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 203-205°С; δ (500 МГц; (CD)SO) -2.02 (1Н, s, NH), -1.92 (1H, s, NH), 0.78-0.82 (6H, m, 2×CH), 1.12-1.46 (36Н, m, 18×CH), 1.59-1.71 (4H, m, 2×CH), 2.10-2.25 (2Н, m, CH), 2.26-2.32 (2H, m, CH), 4.35-4.41 (1H, m, HCH), 4.60-4.66 (1H, m, HCH), 4.67-4.73 (2H, m, CH), 5.31 (1H, s, β-ОН), 5.81 (1H, s, β-ОН), 6.05-6.11 (1H, m, β-H), 6.38-6.44 (1H, m, β-H), 7.05-7.07 (1H, m, Ar), 7.14-7.19 (1H, m, Ar), 7.25-7.56 (6H, m, Ar), 8.23 (1H, d, J 74.8, β-H), 8.43 (1H, d, J 4.6, β-H), 8.56 (1H, d, J 4.9, β-B), 9.17 (1H, d, J 4.6, β-H), 9.25 (1H, d,. J 4.8, β-H), 9.54 (1H, d, J 4.9, β-Н); δ (125 МГц; (CD)SO) 14.4 (СН), 14.5 (СН), 22.6 (CH), 29.2 (CH), 29.5 (CH), 29.6 (CH), 29.7 (CH), 31.8 (CH), 38.5 (CH). 73.3 (β-С), 74.6 (β-C), 122.8 (β-C), 124.8 (β-C), 126.5 (β-C), 128.3 (β-C), 130.6 (β-C), 132.8 (β-C), 134.6 (α-C), 143.1 (Ar), 151.7 (α-C), 152.6 (α-C), 164.1 (α-C); m/z (El) 874 ([M-HO], 20%). 705 ([M-HO-CH], 9).
7,8-Дигидрокси-5,10-бис-(3-гидроксифенил)-15,20-бис-(тридецил)-7,8-хлорин
H
3
2
3
2
2
2
c
2
2
C
3
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
12
25
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 137-141°С; δ (500 МГц; (CD)CO) -1.56 (2Н, s, NH), 0.83-0.86 (6H, m, 2×CH), 1.24-1.35 (32H, m, 16×CH), 1.45-1.51 (4H, m, 2×CH), 1.72-1.78 (4H, m, 2×CH), 2.42 (4Н, m, 2×CH), 4.70-4.80 (4H, m, 2×СН), 6.18-6.28 (2H, m, β-H), 7.12-7.15 (2H, m, Ar), 7.30-7.63 (6H, m, Ar), 8.37 (2H, d, J 4.8, β-H), 8.59 (2 H, s, Ar-OH), 9.26 (2H, s, β-H), 9.36 (2H, d, J 4.8, β-Н); δ (125 МГц; (CD)СО) 13.5 (СН), 22.5 (CH), 28.9 (CH), 29.1 (CH), 29.2 (CH), 29.3 (CH), 29.4 (CH), 29.5 (CH), 29.6 (CH), 30.2 (CH), 31.8 (CH), 34.9 (CH), 38.2 (CH), 73.9 (β-C), 112.7 (mew-C), 122.7 (mew-C), 124.1 (β-C), 125.1 (β-C), 130.1 (β-C), 134.8 (α-C), 140.5 (α-C), 143.1 (Ar), 152.6 (α-C), 162.6 (α-C); w/z (EI) 874 ([M-HO], 1%), 705 ([M-HO-CH], 1).
3.5. Получение 5,10,15-тригексил-7,8-дигидрокси-20-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорина и 5,10,15-тригексил-17,18-дигидрокси-20-(4-метоксикарбонилфенил)-17,18-хлорина
В типичном эксперименте, раствор тетроксида осмия (100 мг, 0.39 ммоль) в дихлорметане/пиридине 30% (10 мл) добавляли при перемешивании к раствору 5,10,15-тригексил-20-(4-метоксикарбонилфенил)-порфирина (212 мг, 0.30 ммоль) в дихлорметане/пиридине 30% (45 мл). После перемешивания в течение 13 дней добавляли насыщенный раствор бисульфита натрия в воде/метаноле 1:1 (40 мл) и смесь перемешивали в течение 18 часов. Реакционную смесь фильтровали через целит и высушивали над сульфатом натрия. Испаряли растворитель и остаток очищали путем многократного применения флэш-хроматографии с помощью дихлорметана/этилацетата 95:5 в качестве элюента, с последующей перекристаллизацией из смеси дихлорметан/водный метанол. Первая полоса из колонки содержала исходный материал (103 мг, 49%), вторая полоса - вышеназванное соединение 5,10,15-тригексил-7,8-д:игидрокси-20-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорин (48 мг, 22%) и третья полоса -вышеназванное соединение 5,10,15-тригексил-17,18-дигидрокси-20-(4-метоксикарбонилфенил)-17,18-хлорин (34 мг, 15%).
5,10,15-Тригексил-7,8-дигидрокси-20-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорин
max
2
2
H
3
2
2
2
2
2
2
2
3
C
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
3
46
59
4
4
3
-1
-1
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.ил. 109-111°С; λ (CHCl)/нм 410 (ε/дм моль см 146100), 430 (121700), 527 (12400), 556 (16300), 596 (7400), и 649 (14900); δ (500 МГц; CDCl) -2.15 (2 H, br s, NH), 0.90-0.94 (6Н, m, 2×CH), 0.95 (3Н, t, J 7.0, CH), 1.31-1.47 (12Н, m, 6×СН), 1.59-1.71 (6Н, m, 3×СН), 1.97-2.12 (4Н, m, 2×CH), 2.17-2.29 (2Н, m, CH) 4.02-4.37 (9Н, m, 3×СН, OCH), 6.14-6.17 (2Н, m, β-Н), 8.11-8.22 (2Н, br m, Ar), 8.38 (2Н, d, J 8.3 Гц, Ar), 8.42 (1H, d, J 74.4, β-H), 8.59 (1H, d, J 4.8, β-H), 8.61 (1H, d, J 4.7, β-Н), 8.73 (1H, d, J 4.7, β-H), 8.94 (1H, d, J 4.8, β-H), 8.99 (1H, d, J 4.4, β-Н); δ (125 МГц; CHCl) 14.29 (СН), 14.33 (СН), 22.86 (CH), 22.89 (CH), 22.94 (CH), 30.33 (CH), 30.34 (CH), 30.38 (CH), 31.95 (CH), 32.01 (CH), 32.03 (CH), 33.24 (CH), 33.59 (CH), 36.57 (CH), 36.68 (CH), 38.09 (CH), 52.56 (ОСН), 73.33 (β-С), 73.83 (β-С), 112.20 (meso-C), 112.24 (meso-C), 119.32 (meso-C), 121.83 (β-C), 122.24 (meso-C), 122.43 (β-C), 124.87 (β-C), 127.97 (Ar), 128.01 (β-C), 129.52 (Ar), 129.67 (β-C), 132.61 (β-C), 134.19 (Ar), 134.61 (α-C), 139.42 (α-C), 140.38 (α-C), 147.34 (Ar), 151.53 (α-C), 152.94 (α-C), 159.70 (α-C), 161.12 (α-C), 167.56 (COCH); m/z (ESI) 731.4485 ([M+Н] CHNO  требует 731.4531).
5,10,15-Тригексил-17,18-дигидрокси-20-(4-метоксикарбонилфенил)-17,18-хлорин
max
2
2
H
3
2
2
2
2
2
3
2
C
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
2
5
11
5
11
46
58
4
3
-1
-1
+
+
+
+
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый; λ(CHCl)/нм 409 (ε/дм моль см209900), 430 (167300), 527 (17900), 554 (22200), 595 (10300) и 647 (19800); δ (500 МГц; CDCl) -1.86 (2H, br s, NH), 0.92-0.97 (9Н, m, 3×CH), 1.34-1.51 (12Н, m, 6×CH), 1.67-1.76 (6 Н, m, 3×CH), 2.07-2.29 (2Н, m, CH), 2.34-2.42 (4Н, m, 2×CH), 4.06 (3 H, s, OCH), 4.21-4.28 (1Н, m, HCH), 4.34-4.40 (1Н, m, HCH), 4.52-4.59 (4Н, m, 2×CH), 6.01 (1H, d, J 7.2, β-H), 6.26 (1H, d, J 7.2, β-H), 7.79-7.90 (2H, br m, Ar), 8.08 (1H, d, J 5.0, β-Н), 8.23-8.33 (2H, br m, Ar), 8.91 (1H, d, J 5.0, β-Н), 9.05 (1H, d, J 5.0, β-Н), 9.09 (2H, s, β-H), 9.13 (1H, d, J 7.2, β-Н); δ (125 МГц; CDCl) 14.30 (СН), 14.33 (СН), 22.87 (CH), 22.91 (CH), 22.95 (CH), 30.37 (CH), 30.42 (CH), 32.00 (CH), 32.01 (CH), 32.09 (CH), 33.34 (CH), 35.30 (CH), 35.58 (CH), 36.61 (CH), 38.15 (CH), 38.33 (CH), 52.51 (ОСН), 73.52 (β-С), 73.85 (β-C), 110.27 (meso-C), 112.26 (meso-C), 121.92 (β-C), 122.91 (meso-С), 122.93 (meso-C), 123.60 (β-C), 124.83 (β-C), 125.67 (β-С), 128.65 (Ar), 129.18 (Ar), 129.54 (Ar), 129.92 (β-C), 130.21 (β-C), 132.34 (Ar), 133.90 (Ar), 134.41 (α-C), 135.08 (α-C), 139.21 (α-C), 140.87 (α-C), 146.75 (Ar), 152.35 (D-C), 152.76 (α-C), 158.99 (D-C), 161.59 (D-C), 167.30 (COCH); m/z (EI) 730 ([M], 29%), 712 ([М-HO], 100), 697 ([М-2ОН] 42), 641 ([М-HO-СН], 57), 623 ([М-2ОН-CH], 71); m/z HRMS (EI) 730.4454 ([M], CHNO4+ требует 730.4453).
Пример 4
Получение несимметричных карбокси-замещенных хлоринов
4.1. Получение 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорипа
В типичном эксперименте, раствор КОН (100 мг, 1.8 ммоль) в метаноле (1 мл) добавляли при перемешивании к раствору 5,15-дигексил-7,8-дигидрокси-10,20-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорина (20 мг, 0.016 ммоль) в ТГФ (3 мл) и реакционную смесь перемешивали в течение 2 дней. Затем добавляли воду (50 мл) и соляную кислоту до установления рН 4-6. Водный слой экстрагировали дихлорметаном (2×100 мл) и органический слой отделяли, промывали водой до нейтральной реакции и высушивали над сульфатом натрия. Испаряли растворитель и получали вышеназванное соединение 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорин после перекристаллизации из смеси дихлорметан/водный метанол (18 мг, 92%).
5,15-Бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорин
max
3
2
H
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
C
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
46
49
4
6
3
-1
-1
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. >300°С; λ((СН)СО)/нм 407 (ε/дм моль см 154700), 427 (130300), 521 (13600), 548 (15300), 594 (6500) и 646 (17600); δ (500 МГц; (CD)SO) -2.05 (1H, s, NH), -1.85 (1H, s, NH), 0.84 (3H, t, J 7.3 Гц, CH), 0.91 (3H, t, J 7.3, CH), 1.24-1.48 (8H, m, 4×CH), 1.64-1.67 (2H, m, СН), 1.69-1.75 (2H, m, CH), 2.12-2.23 (2H, m, CH), 2.25-2.31 (2H, m, CH), 4.35-4.41 (1H, m, HCH), 4.57-4.64 (1H, m, HCH), 4.66-4.72 (2H, m, CH), 5.40 (1H, br s, ОН), 5.86 (1H, br s, ОН), 6.09 (1H, d, J 6.9, β-H), 6.40 (1H, d, J 6.9, β-H), 8.02-8.35 (10H, m, 8×Ar, 2×β-H), 8.64 (1H, d, J 5.0, β-Н), 9.19 (1H, d, J 4.7, β-Н), 9.24 (1H, d, J 5.0, β-Н), 9.45 (1H, d, J 52, β-Н); δ (125 МГц; (CD)SO) 13.93 (СН), 14.02 (СН), 22.10 (CH), 22.23 (CH), 29.30 (0%), 29.67 (CH), 31.27 (CH), 31.36 (CH), 33.88 (CH), 111.99 (meso-C), 113.10 (meso-C), 119.32 (meso-C), 122.64 (β-C), 123.87 (β-C), 127.79 (Ar), 128.23 (β-C), 132.40 (β-C), 133.59 (Ar), 146.10 (Ar), 146.46 (Ar) 167.50 (COH), 167.67 (COH); m/z (ESI) 753.3664 ([M+H], CHNO  требует 753.3647).
4.2. Получение 5,20-бис-(4-карбоксифенил)-10,15-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорина
В типичном эксперименте, раствор КОН (200 мг, 3.6 ммоль) в метаноле (1 мл) добавляли при перемешивании к раствору 5,20-дигексил-7,8-дигидрокси-10,15-бис-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорина (35 мг, 0.045 ммоль) в ТГФ (3 мл) и реакционную смесь перемешивали в течение 2 дней. Затем добавляли воду (50 мл) и соляную кислоту до установления рН 4-6. Водный слой экстрагировали дихлорметаном (2×100 мл) и органический слой отделяли, промывали водой до нейтральной реакции и высушивали над сульфатом натрия. Испаряли растворитель и получали вышеназванное соединение 5,20-бис-(4-карбоксифенил)-10,15-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорин после перекристаллизации из смеси дихлорметан/водный метанол (31 мг, 91%).
5,20-Бис-(4-карбоксифенил)-10,15-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорин
max
3
2
H
3
2
3
3
2
2
2
2
H
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
46
49
4
6
3
-1
-1
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. >300°С; λ((СН)СО)/нм 407 (ε/дм моль см 122800), 427 (96000), 523 (10100), 548 (11500), 595 (4600) и 646 (13900); δ (500 МГц; (CD)СО) -1.88 (1Н, s, NH), -1.74 (1H, s, NH), 0.91 (3H, t, J 7.3 Гц, CH), 0.96 (3H, t, J 7.3, CH), 1.34-1.56 (8H, m, 4×CH), 1.75-1.85 (4H, m, 2×CH), 2.28-2.46 (4H, m, 2×CH), 4.44-4.50 (1H, m, HCH), 4.65-4.72 (1H, m, HCH), 4.77 (2H, m., СН), 6.33 (1H, d, J 7.0, β-H), 6.53 (1H, d, J 7.0, β-H), 8.24 (1H, d, J 4.9, β-H), 8.00-8.40 (8H, br m, Ar), 8.42 (1H, d, J 4.5, β-H), 8.56 (1H, d, J 4.9, β-H), 9.21 (1H, d, J 4.5, β-H), 9.30 (1H, d, J 5.0, β-Н), 9.56 (1H, d, J 5.0, β-H); δ (125 МГц; (CD)SO) 14.00 (СН), 14.10 (СН), 22.19 (CH), 22.33 (CH), 29.38 (CH), 29.76 (CH), 31.33 (CH), 31.44 (CH), 32.86 (CH), 34.39 (CH), 36.16 (CH), 38.12 (CH), 72.91 (β-C), 73.13 (β-С), 111.93 (meso-C), 113.17 (meso-C), 119.45 (meso-C), 122.66 (β-С), 124.10 (β-C), 126.43 (β-C), 127.44 (β-C), 127.92 (Ar), 129.52 (Ar), 130.20 (β-C), 132.11 (β-C), 133.76 (α-C), 133.87 (Ar), 134.29 (α-C), 139.06 (α-C), 140.04 (α-C), 145.84 (Ar), 146.22 (Ar), 150.78 (α-C), 152.25 (α-C), 163.07 (α-C), 163.91 (α-C), 167.53 (COH), 167.71 (COH); m/z (ESI) 753.3637 ([M+H], CHNO  требует 753.3647).
4.3. Получение 5-(4-карбоксифенил)-10,15,20-тригексил-17,18-дигидрокси-17,18-хлорина
В типичном эксперименте, раствор КОН (100 мг, 1.8 ммоль) в метаноле (0.5 мл) добавляли при перемешивании к раствору 5,10,15-тригексил-7,8-дигидрокси-20-(4-метоксикарбонилфенил)-7,8-хлорина (12 мг, 0.016 ммоль) в ТГФ (2 мл) и реакционную смесь перемешивали в течение 2 дней. Затем добавляли воду (50 мл) и соляную кислоту до установления рН 4-6. Водный слой экстрагировали дихлорметаном (2×100 мл) и органический слой отделяли, промывали водой до нейтральной реакции и высушивали над сульфатом натрия. Испаряли растворитель и получали вышеназванное соединение 5-(4-карбоксифенил)-10,15,20-тригексил-17,18-дигидрокси-17,18-хлорин после перекристаллизации из смеси дихлорметан/водный метанол (10 мг, 87%).
5-(4-Карбоксифенил)-10,15,20-тригексил-17,18-дигидрокси-17,18-хлорин
max
3
2
H
3
2
3
3
2
2
2
2
c
2
H
3
2
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
45
57
4
4
3
-1
-1
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 134°С; λ((СН)СО)/нм 408 (ε/дм моль см 88600), 428 (73300), 526 (8500), 553 (9200), 595 (4300) и 649 (7400); δ (500 МГц; (СО)СО) -1.98 (1H, s, NH), -1.96 (1H, s, NH), 0.88-0.98 (9Н, m, 3×СН), 1.33-1.55 (12Н, m, 6×CH), 1.73-1.85 (6Н, m, 3×CH), 2.20-2.45 (6Н, m, 3×CH), 4.38-4.47 (2Н, m, СН), 4.60-4.67 (2Н, m, CH), 4.75 (2H, m, CH), 5.30 (1H, br s, COOH), 6.57 (2H, s, β-H), 8.19 (2H, d, J 8.1 Гц, Ar), 8.38 (1H, d, J 4.5, β-H), 8.41 (2H, d, J 78.1, Ar), 8.64 (1H, d, J 4.9, β-Й), 9.16-9.18 (2Н, m, β-H), 9.24 (1H, d, J 5.0, β-H), 9.49 (1H, d, J 5.0, β-H); δ (125 МГц; (CD)СО) 14.37 (СН), 14.44 (СН), 14.47 (СН), 23.40 (CH), 23.50 (CH), 23.54 (CH), 30.77 (CH), 31.04 (CH), 31.09 (CH), 32.64, (CH), 32.71 (0%), 32.74 (CH), 34.12 (CH), 34.49 (CH), 35.54 (CH), 37.24 (CH), 37.37 (CH), 39.06 (CH), 74.14 (β-С), 74.28 (β-С), 113.62 (meso-C), 113.70 (meso-С), 119.70 (meso-C), 122.71 (meso-C), 123.05 (β-C), 123.13 (β-C), 126.16 (β-C), 128.42 (β-C), 128.88 (Ar), 130.50 (β-C), 130.79 (α-C), 133.08 (β-C), 134.83 (Ar), 135.70 (α-C), 140.53 (α-C), 141.03 (α-C), 148.04 (Ar), 152.14 (α-C), 153.83 (α-С), 163.12 (α-C), 164.13 (α-C), 167.87 (COH); m/z (ESI) 717.4399 ([M+Н] CHNO  требует 717.4374).
4.4. Получение 5-(4-карбоксифенил)-10,15,20-тригексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорина
В типичном эксперименте, раствор КОН (200 мг, 3.6 ммоль) в метаноле (1 мл) добавляли при перемешивании к раствору 5,10,15-тригексил-17,18-дигидрокси-20-(4-метоксикарбонилфенил)-17,18-хлорина (25 мг, 0.034 ммоль) в ТГФ (3 мл) и реакционную смесь перемешивали в течение 2 дней. Затем добавляли воду (50 мл) и соляную кислоту до установления рН 4-6. Водный слой экстрагировали дихлорметаном (2×100 мл) и органический слой отделяли, промывали водой до нейтральной реакции и высушивали над сульфатом натрия. Испаряли растворитель и получали вышеназванное соединение 5-(4-карбоксифенил)-10,15,20-тригексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорин после перекристаллизации из смеси дихлорметан/водный метанол (22 мг, 90%).
5-(4-Карбоксифенил)-10,15,20-тригексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорин
max
3
2
H
3
2
3
2
2
2
2
C
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
45
57
4
4
3
-1
-1
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, т.пл. 128-133°С; λ((СН)СО)/нм 404 (ε/дм моль см 152200), 428 (114600), 525 (13300), 550 (15900), 595 (6600) и 647 (18200); δ (500 МГц; (CD)СО) -1.78 (1H, s, NH), -1.59 (1H, s, NH), 0.87-0.96 (9H, m, 3×CH), 1.30-1.53 (12H, m, 6×СН), 1.68-1.80 (6H, m, 3×CH), 2.18-2.27 (1H, m, HCH), 2.29-2.42 (5H, m, 2×СН, HCH), 4.32-4.82 (1H, m, HCH), 4.54-4.60 (1H, m, HCH), 4.61-4.72 (4H, m, 2×СН), 6.17 (1H, d, J 7.1 β-H), 6.40 (1H, d, J 7.1 β-H), 7.89-7.95 (1H, br m, Ar), 8.11-8.16 (1H, m, Ar), 8.17 (1H, d, J 4.9, β-H), 8.22-8.36 (2H, br m, Ar), 9.14 (1H, d, J 5.0, β-H), 9.16 (1H, d, J 74.7, β-H), 9.18 (1H, d, J 4.7, β-Н), 9.26 (1H, d, J 4.9, β-H), 9.41 (1H, d, J 5.0, β-Н); δ (125 МГц; (CD)CO) 14.37 (СН), 14.40 (СН), 14.46 (СН), 23.38 (CH), 23.42 (CH), 23.51 (CH), 30.73 (CH), 30.79 (CH), 31.05 (CH), 32.62, (CH), 32.63 (CH), 32.72 (CH), 33.93 (CH), 35.48 (CH), 35.82 (CH), 37.16 (CH), 38.92 (CH), 39.12 (CH), 73.88 (β-С), 74.55 (β-С), 112.13 (meso-C), 113.27 (meso-C), 122.71 (β-C), 122.93 (meso-C), 122.96 (meso-C), 124.48 (β-C), 125.68 (β-C), 126.56 (β-C), 130.22 (α-C), 130.67 (β-C), 130.98 (β-C), 135.07 (α-C), 135.70 (α-C), 140.12 (α-C), 141.49 (α-C), 148.03 (Ar), 153.09 (α-C), 153.50 (α-C), 162.07 (α-C), 164.25 (α-C), 168.01 (COH); m/z (ESI) 717.4356 ([M+H] CHNO  требует 717.4374).
Пример 5
Получение порфиринов, содержащих углеводные фрагменты
5. Получение 5,15-дигексил-10,20-бис-(3-β-D-ацетоглюкозилфенил)-порфирина и 5,10-дигексил-15,20-бис-(3-β-D-ацетоглюкозилфенил)-порфирина
В типичном эксперименте, сухой дихлорметан (528 мл) помещали в трехгорловую колбу, оборудованную магнитной мешалкой и газовпускным патрубком для аргона. Затем добавляли пиррол (528 мкл, 7.62 ммоль), гептаналь (560 мкл, 3.96 ммоль) и тетраацетил-β-D-глюкопиранозилокси-бензальдегид (600 мг, 1.32 ммоль), колбу защищали от естественного освещения и добавляли ТФУК (408 мкл, 5.28 ммоль) и перемешивали реакционную смесь при комнатной температуре в течение 18 часов. Затем добавляли DDQ (898 мг, 3.96 ммоль), суспендированный в сухом дихлорметане (30 мл). После дополнительного перемешивания в течение 1 часа, добавляли триэтиламин (1 мл). Для удаления полимерных побочных продуктов, реакционную смесь фильтровали через силикагель. Испаряли растворитель и осуществляли очистку путем многократного применения флэш-хроматографии с помощью гексана/этилацетата 60:40 и дихлорметана/этилацетата 90:10 в качестве элюента, с последующей перекристаллизацией из смеси дихлорметан/метанол Первая полоса из колонки содержала 5,10,15,20-тетрагексил-порфирин (51 мг, 8%), вторая полоса - 5,10,15-тригексил-20-бис-(3-β-D-ацетоглюкозилфенил)-порфирин (145 мг, 11%), третья полоса -вышеназванное соединение 5,15-дигексил-10,20-бис-(3-β-D-ацетоглюкозилфенил)-порфирин (33 мг, 4%) и четвертая полоса содержала вышеназванное соединение 5,10-дигексил-15,20-бис-(3-β-D-ацетоглюкозилфенил)-порфирин (57 мг, 7%).
5,15-Дигексил-10,20-бис-(3-β-D-ацетоглюкозилфенил)-порфирин
H
3
3
2
2
2
C
3
2
3
3
3
3
2
2
2
2
2
3
3
3
72
83
4
20
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, δ (500 МГц; CDCl) -2.72 (2Н, s, NH), 0.91-0.96 (6Н, m, 2×CH), 1.31-1.33 (6Н, m, Ac), 1.36-1.43 (4Н, m, 2×CHO, 1.48-1.56 (4Н, m, 2×CH), 1.77-1.84 (4Н, m, 2×CH), 1.98 (6Н, s, Ac), 2.04 (6Н, s, Ac), 2.11 (6Н, s, Ac), 2.49-2.55 (4Н, m, 2×CH), 3.76-3.81 (2Н, m, H-5 'ose'), 4.03-4.07 (2Н, m, H-6 'ose') 4.14-4.18 (2Н, m, H-6 'ose'), 4.94-5.00 (4Н, m, 2×CHO, 5.15-5.20 (2Н, m, H-4 'ose'), 5.31-5.34 (2 Н, m, H-2/3 'ose'), 5.35-5.37 (2Н, m, H-1 'ose'), 5.39-5.42 (2Н, m, H-2/3 'ose'), 7.43-7.46 (2Н, m, Ar), 7.66-7.69 (2Н, m, Ar), 7.84-7.87 (2Н, m, Ar), 7.92-7.95 (2 Н, m, Ar), 8.89 (4 Н, d, J4.7, ft-H), 9.43-9.46 (4 Н, m, β-H); δ (125 МГц; CDCl) 14.23 (CH), 19.96 (СОСН), 20.60 (COCH), 20.69 (СОСН), 20.81 (COCH), 22.82 (CH), 30.31 (CH), 31.99 (CH), 35.42 (CH), 38.88 (CH), 61.99 (С-6 'ose'), 68.38 (С-4 'ose'), 71.40 (С-2/3 'ose'), 72.26 (C-5 'ose'), 72.89 (C-2/3 'ose'), 99.38 (C-1 'ose'), 116.71 (Ar), 118.10 (meso-C), 120.21 (meso-C), 122.77 (Ar), 127.67 (Ar), 128.07 (β-C), 129.94 (Ar), 131.70 (β-C), 144.31 (Ar), 155.34 (Ar). 169.44 (2×СОСН), 170.30 (СОСН), 170.45 (СОСН); m/z (ESI) 1323.5 ([M+Н] CHNO  требует 1323.6).
5,10-Дигексил-15,20-бис-(3-β-D-ацетоглюкозилфенил)-порфирин
H
3
3
2
2
2
2
3
C
3
3
3
3
3
3
2
2
2
2
2
3
3
3
72
83
4
20
+
+
фиолетовый микрокристаллический твердый, δ (500 МГц; CDCl) -2.71 (2Н, s, NH), 0.95-0.98 (6Н, m, 2×CH), 1.32-1.38 (6Н, m, Ac), 1.40-1.47 (4Н, m, 2×CH), 1.52-1.59 (4Н, m, 2×СН), 1.82-1.89 (4Н, m, 2×СН), 1.98-2.01 (6Н, m, Ac), 2.04-2.05 (6Н, m, Ac), 2.10-2.12 (6Н, m, Ac), 2.52-2.61 (4Н, m, 2×CH), 3.75-3.84 (2Н, m, H-5 'ose'), 4.02-4.07 (2Н, m, H-6 'ose') 4.14-4.21 (2Н, m, H-6 'ose'), 5.00-5.04 (4Н, m, 2×CH), 5.15-5.21 (2Н, m, H-4 'ose'), 5.30-5.43 (6Н, m, H-1, H-2, H-3 'ose'), 7.41-7.45 (2Н, m, Ar), 7.63-7.70 (2Н, m, Ar), 7.82-7.95 (4Н, m, Ar), 8.76-8.79 (2Н, m, β-Н), 8.87-8.91 (2Н, m, β-Н), 9.45-9.49 (2Н, m, β-Н), 9.59 (2Н, s, β-H); δ (125 МГц; CDCl) 14.25 (СН), 19.96 (СОСН), 20.61 (СОСН), 20.69 (СОСН), 20.80 (СОСН), 22.85 (CH), 30.41 (CH), 32.02 (СН), 35.84 (CH), 39.05 (CH), 62.01 (С-6 'ose'), 68.39 (C-4 'ose'), 71.39 (C-2/3 'ose'), 72.27 (C-5 'ose'), 72.89 (C-2/3 'ose'), 99.24 (C-l 'ose'), 116.52 (Ar), 117.75 (meso-Q, 120.68 (meso-С'), 122.79 (Ar), 129.95 (Ar), 129.94 (Ar), 143.97 (Ar), 155.45 (Ar), 169.45 (2×СОСН), 170.31 (СОСН), 170.47 (СОСН); m/z (ESI) 1323.5 ([M+H] CHNO  требует 1323.6).
Пример 6
Исследования клеток в клеточной линии НТ 29 при применении выбранных соединений
2
Фотосенсибилизирующую активность определяли в клеточной линии аденокарциномы толстой кишки человека НТ29. Клеточные линии НТ29 выращивали в среде DMEM (cc-pro GmbH), в которую добавляли 10% инактивированную нагреванием фетальную телячью сыворотку (ФТС, cc-pro GmbH), 1% пенициллин (10000 IU) и стрептомицин (10000 мкг/мл, cc-pro GmbH). Клетки хранили в виде монослойной культуры во влажном инкубаторе (5% CO в воздухе при 37°С).
Маточный раствор фотосенсибилизатора (2 мМ) приготавливали в ДМСО и хранили в темноте при 4°С. Проводили дополнительное разбавление в среде RPMI 1640 без фенола красного, дополненной 10% ФТС, для достижения конечной концентрации фотосенсибилизатора 2 или 10 мкМ, соответственно.
4
5
2
2
2
2·10 клеток/мл высеивали на микропланшеты (2·10 клеток/лунка). Перед облучением светом, клетки инкубировали с применением свежей среды (RPMI без фенола красного), содержащей 10% ФТС с 2 или 10 мкМ фотосенсибилизатора, в течение 24 часов. Перед фотосенсибилизацией, клетки промывали, инкубировали с RPMI без фенола красного и с 10% ФТС, затем облучали при комнатной температуре диодным лазером на длине волны 652 нм (Ceralas ФДТ 652, biolitec AG) при фиксированной плотности потока 100 мВт/см (50 Дж/см). После облучения, клетки инкубировали во влажном инкубаторе (5% СО в воздухе при 37°С) в течение 24 часов до анализа жизнеспособности клеток.
2
Жизнеспособность клеток оценивали с помощью анализа ХТТ. 500 мг ХТТ (натрий 3'-[фениламинокарбонил)-3,4-тетразолий]-бис(4-метокси-6-нитро)бензолсульфоновая кислота, Applichem GmbH) растворяли в 500 мл фосфатно-солевого буферного раствора (ФСБ) (без Са и Mg) и стерильно фильтровали. До применения раствор хранили в темноте при -20°С. Стерильный раствор, содержащий PMS (N-метилдибензопиразинметил сульфат, Applichem GmbH) был необходим в качестве реагента активации для ХТТ. 0.383 мг PMS растворяли в 1 мл ФСБ. Раствор должен храниться замороженным и не должен подвергаться воздействию света. Раствор реагента ХТТ размораживали в 37°С водяной бане и непосредственно перед применением добавляли раствор для активации (PMS). Для приготовления реакционного раствора в количестве, достаточном для одного микропланшета (96 лунки), 0.1 мл раствора для активации (PMS) добавляли к 5 мл реагента ХТТ. Среду в микропланшете меняли на свежую RPMI без фенола красного и с 10% ФТС (100 мкл) перед добавлением 50 мкл реакционного раствора ХТТ на лунку. Микропланшет инкубировали в течение 2-3 часов при 37°С и 5% CO до образования оранжевого красителя. Микропланшет осторожно встряхивали для равномерного распределения красителя в лунках.
Оптическую плотность проб измеряли с применением спектрофотометра (Bio-Kinetics Reader EL312 е; Bio-Tek Instruments Inc.) при длине волны 490 нм. Для измерения исходной оптической плотности (для измерения неспецифических показаний прибора) применяли длину волны 630-690 нм.
2
2
Примеры 6.1-6.3 иллюстрируют фотодинамическую активность (DT обозначает токсичность в темноте и Laser обозначает фототоксичность) фотосенсибилизаторов со схемой замещения, описанной в настоящем изобретении. Три фотосенсибилизатора имеют АВ-схему замещения мезо-заместителей, объединяющую два полярных и два неполярных мезо-заместителей. В частности, 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорин проявляет очень сильную фотодинамическую активность в клеточной линии НТ29, которая, как известно, является очень устойчивой к воздействию токсичных для клеток агентов, а также ФДТ.
3
Примеры 6.4-6.6 включены для иллюстрации того факта, что хлориновые фотосенсибилизаторы, которые не имеют схемы замещения, описанной в настоящем изобретении, не проявляют многообещающей фотодинамической активности в экспериментах с клетками. В этом случае три фотосенсибилизатора основаны на АВ-схеме замещения мезо-заместителей. Фактически, в примере 6.6, в котором имеются три гексильные цепи и одна группа бензойного эфира в мезо-положениях, жизнеспособность клеток, кажется, увеличивается (!) при облучении (для концентрации фотосенсибилизатора 10 мкМ, сравнить ниже).
6.1 Исследование клеток с применением 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорина
6.2 Исследование клеток с применением 5,20-бис-(4-карбоксифенил)-10,15-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорина
6.3 Исследование клеток с применением 5,10-бис-(4-карбоксифенил)-15,20-дигексил-порфирина
6.4 Исследование клеток с применением 5-(4-карбоксифенил)-10,15,20-тригексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорина
6.5 Исследование клеток с применением 5-(4-карбоксифенил)-10,15,20-тригексил-17,18-дигидрокси-17,18-хлорина
6.6 Исследование клеток с применением 5,10,15-тригексил-7,8-дигидрокси-20-(4-метоксикарбонил-фенил)-7,8-хлорина
Пример 7
Исследования клеток в клеточной линии кроличьего синовиоцита и мышиной клеточной линии макрофагов, HIG82 и J774A.1, при применении выбранных соединений
2
Мышиную клеточную линию моноцитов-макрофагов J774A.1 и клеточную линию кроличьего синовиоцита HIG-82 выращивали в среде DMEM (cc-pro GmbH), в которую добавляли 10% инактивированную нагреванием фетальную телячью сыворотку (ФТС, cc-pro GmbH), 1% пенициллин (10000 IU) и стрептомицин (10000 мкг/мл, cc-pro GmbH). Клетки хранили в виде монослойной культуры во влажном инкубаторе (5% СО в воздухе при 37°С).
Маточный раствор фотосенсибилизатора (2 мМ) приготавливали в ДМСО и хранили в темноте при 4°С. Проводили дополнительное разбавление в среде RPMI 1640 без фенола красного, дополненной 10% ФТС, для достижения конечной концентрации фотосенсибилизатора 2 или 10 мкМ, соответственно.
4
5
2
2
2
2·10 клеток/мл высеивали на микропланшеты (2·10 клеток/лунка). Перед облучением светом клетки инкубировали с применением свежей среды (RPMI без фенола красного), содержащей 10% ФТС с 2 или 10 мкМ фотосенсибилизатора в течение 24 часов. Перед фотосенсибилизацией, клетки промывали, инкубировали с RPMI без фенола красного и с 10% ФТС, затем облучали при комнатной температуре диодным лазером на длине волны 652 нм (Ceralas PTT 652, biolitec AG) при фиксированной плотности потока 100 мВт/см (50 Дж/см). После облучения, клетки инкубировали во влажном инкубаторе (5% CO в воздухе при 37°С) в течение 24 часов до анализа жизнеспособности клеток.
2+
2
2
Жизнеспособность клеток оценивали с применением анализа ХТТ. 500 мг ХТТ (натрий 3'-[фениламинокарбонил)-3,4-тетразолий]-бис(4-метокси-6-нитро)бензолсульфоновая кислот, Applichem GmbH) растворяли в 500 мл фосфатно-солевого буферного раствора (ФСБ) (без Са и Mg) и стерильно фильтровали. До применения раствор хранили в темноте при -20°С. Стерильный раствор, содержащий PMS (N-метилдибензопиразинметил сульфат, Applichem GmbH) был необходим в качестве реагента активации для ХТТ. 0.383 мг PMS растворяли в 1 мл ФСБ. Раствор должен храниться замороженным и не должен подвергаться воздействию света. Раствор реагента ХТТ размораживали в 37°С водяной бане и непосредственно перед применением добавляли раствор для активации (PMS). Для приготовления реакционного раствора в количестве, достаточном для одного микропланшета (96 лунки), 0.1 мл раствора для активации (PMS) добавляли к 5 мл реагента ХТТ. Среду в микропланшете меняли на свежую RPMI без фенола красного и с 10% ФТС (100 мкл) перед добавлением 50 мкл реакционного раствора ХТТ на лунку. Микропланшет инкубировали в течение 2-3 часов при 37°С и 5% СО до образования оранжевого красителя. Микропланшет осторожно встряхивали для равномерного распределения красителя в лунках.
Оптическую плотность проб измеряли с применением спектрофотометра (Bio-Kinetics Reader EL312 е; Bio-Tek Instruments Inc.) при длине волны 490 нм. Для измерения исходной оптической плотности (для измерения неспецифических показаний прибора) применяли длину волны 630-690 нм.
2
2
Примеры 7.1-7.4 иллюстрируют фотодинамическую активность фотосенсибилизаторов со схемой замещения, описанной в настоящем изобретении, в отношении синовиоцитов и макрофагов, клеточные типы которых особенно уместны для лечения артрита и подобных воспалительных заболеваний. Четыре фотосенсибилизатора имеют АВ-схему замещения мезо-заместителей, объединяющую два полярных и два неполярных мезо-заместителей. В частности, 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорин и 5,20-бис-(4-карбоксифенил)-10,15-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорин проявляют очень сильную фотодинамическую активность в двух клеточных линиях.
Пример 7.5 опять включен для иллюстрирования того факта, что хлориновые фотосенсибилизаторы, которые не имеют схему замещения, описанную в настоящем изобретении, не проявляют многообещающую фотодинамическую активность.
7.1 Исследование клеток с применением 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорина
7.2 Исследование клеток с применением 5,20-бис-(4-карбоксифенил)-10,15-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорина
7.3 Исследование клеток с применением 7,8-дигидрокси-5,10-бис-(3-гидроксифенил)-15,20-бис-(тридецил)-7,8-хлорина
7.4 Исследование клеток с применением 5,10-бис-(4-карбоксифенил)-15,20-дигексил-порфирин
7.5 Исследование клеток с применением 5,10,15-тригексил-7,8-дигидрокси-20-(4-метоксикарбонил-фенил)-7,8-хлорина
Пример 8
Исследование клеток при применении липосомального состава 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорина
Липосомальный состав фотосенсибилизатора 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорин приготавливали по аналогии с процедурой, описанной в патенте США US 7354599 В2 от V.Albrecht, A.Fahr et al.
Исследования с применением липосомального состава демонстрируют, что фотосенсибилизаторы согласно настоящему изобретению можно приготовить в липосомах с целью, например, ФДТ или лечения артрита, без потери их фотодинамической активности.
Липосомальный состав фотосенсибилизатора можно применять, например, для воздействия на фармакокинетику поглощения и распределения фотосенсибилизатора и увеличение био доступности.
8.1 Исследование клеток в клеточной линии НТ 29 при применении липосомального состава 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорина
8.2 Исследование клеток в клеточной линии HIG82 и J774A.1 при применении липосомального состава 5,15-бис-(4-карбоксифенил)-10,20-дигексил-7,8-дигидрокси-7,8-хлорина
При описании предпочтительных вариантов реализации изобретения со ссылкой на прилагаемые примеры, следует иметь в виду, что изобретение не ограничено точными вариантами реализации, и что специалистами в данной области техники могут быть выполнены различные изменения и модификации изобретения без отклонения от объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.