JPS61130220A - 腫瘍治療用薬剤 - Google Patents

腫瘍治療用薬剤

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JPS61130220A
JPS61130220A JP60263936A JP26393685A JPS61130220A JP S61130220 A JPS61130220 A JP S61130220A JP 60263936 A JP60263936 A JP 60263936A JP 26393685 A JP26393685 A JP 26393685A JP S61130220 A JPS61130220 A JP S61130220A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ある種のポルフィリンと、これらポルフィリ
ンの癌治療への使用に関する。
特定構造が不明確ではあるかへマドポルフィリン誘導体
(以下、HpDと略記する)は癌の治療に使用されてお
り、血液中に注入された後で腫瘍(および他の組ff1
)中に位置すること、および光照射に対して細胞を敏感
にすることが見出されている(血液中での移動は主とし
て血清アルブミンと関連すると信じられている)。
光照射は、レーザーまたは他の光源で、たとえば光ファ
イバーを用いて直接的に、または間接的に行なわれる。
照射された細胞は(強く着色していなくても)、光が透
過した深さの範囲が急速に死滅する。光線療法における
かかる細胞破壊の機構は、主として原子状酸素(sin
glet oxygen)の生成に起因すると信じられ
ている。この原子状酸素は、光で励起されたポルフィリ
ン分子からエネルギーが酸素分子に伝達されることによ
って得られる。
原子状酸素は極めて活性である。
この原子状酸素が細胞膜を酸化し、この結果細胞膜は損
傷を受け、細胞の内部環境を制御する機能を発揮するこ
とが不可能になると信じられている。
従って、細胞は急速に死に至るようになる。
HpDを使用することに加えて、テトラフェニルポルフ
ィリンが腫瘍に局在することが公知文献のケミカル・ア
ブストラクト (ChemicalAbstract)
 9012(1979) 132517sに記載されて
おり、この場合にはカルボキシルおよびスルホネート 
(ヒドロキシスルホニル)置換基がフェニル環に存在す
ることが示されている。
また、ケミカル・アブストラクト97795(1982
) 182083nには、テトラフェニルポルフィリン
の非対称的に官能化された誘導体が示されており、6ヘ
ルス・サイアンセス、デンテイストリイ (Healt
h 5aiences、 Dentistry  ”の
項には、5−ヒドロキシフェニル−10,15,20−
1−リカルボキシフェニルボルフイリンがN、N−ビス
(2−クロルエチル)ホスホロジアミド酸誘導体の形で
示されている。
その他の刊行物としては、米国特許第4.386゜08
7号があり、スルホン化されたテトラフェニルポルフィ
リンによる白血病の治療が開示されている。
またE P A −0066884号には、置換された
テトラアミノポルフィリンの鉄錯体を酸素吸収、脱着剤
として使用することが開示されている。
更にケミカル・アブストラクト100358(1984
)109155pには、同様な酸素保存系が示されてお
り、米国特許第4,307,084号には、カルボキシ
ルで置換された化合物を使用することが示されている。
本発明者らは、上記従来技術を改善し、特に優れた特徴
を有し、かつより正確に制御できる化合物を見出すこと
によってHpDを改善することを探求してきた。
本発明の他の目的は、HpDを活性化するのに用いられ
た光よりも、より長い波長の光によって活性化される化
合物を見出すことにあり、この結果、脳のような多くの
解剖学的部位において、HpDは癌細胞と同様に正常な
細胞を過度に敏感にすることが見出されているので、長
波長照射光のより深い浸透を利用でき、一般的な効果を
増大させることができる。
光感性化合物が活性化される波長は、生体内活性の一つ
のファクターである。
他の条件が同じであれば、可視範囲内において活性化波
長が長いほど、光の腫瘍の浸透は増大し、従って細胞破
壊の深さは増加する。
故に、650〜660nmで活性化される化合物は、6
25〜630nmで活性化されるHpDよりもより深い
細胞破壊を生ずることが期待される。
かかる光治療法の成功は、接近した正常組織に受け入れ
難い損害を与えることなく、腫瘍を烈しく破壊する能力
に依存する。
腫瘍を含めて、種々の組織に与える損害の選択力は、選
択的利用、選択的易損性、および損傷を選択的に回復さ
せる能力〔アルバート・工・工(Albet A、A、
)セレクテイブ・トキシティ(Selective T
oxicity)、第5版、チャツプマン・アンド・ホ
ール(Chapn+an & )tall)、ロンドン
(London) 1973参照〕を含む種々の要因に
よって支配される。
腫瘍の場合の他の要因として、腫瘍血の不明確な流れ、
および健全な、かつ十分に確立された正常組織の血液の
流れに比較して腫瘍血が特に光力学的損傷を受け易いこ
とがある。
上記すべての要因は、組織毎に異なり、また化合物毎に
異なる。従って、腫瘍と正常組織の損傷のパターンは、
光感性薬剤の種類によって異なると考えられる。
本発明は、適切な化合物が与えられて腫瘍中に局在化し
、次いで、この化合物によって吸収される波長の光で腫
瘍が照射されたときに壊死しやすい腫瘍の治療のための
薬剤の製造方法を提供することにある。
この方法は、下記式のメソポルフィリンを使用するもの
である。
n 上記式において、夫々のR(n−4〜3で、一つ以上が
ベンゼン環に存在する)はオルソ、メタまたはバラに位
置するヒドロキシル(−OH)。
アミノ(−N)12)またはスルフィドリル(−5R)
置換基であり、特にポリヒドロキシフェニル化合物を与
える。
かかる置換基は、それ自体が、たとえばアルキルまたは
アシル基、好ましくはC,−C4アルキル基またはアシ
ル基によって任意に置換されることが可能であり、一つ
以上の基を有するかかる置換された形状における化合物
は本発明の範囲に含まれる。
R基および他の置換基は、同一であっても異なっても良
く、かつ夫々の1換環において同一または異なる位置で
あっても良く、この環はそれ自体、他の芳香環系によっ
て置き換えることもできる。
核となる環、または核となる環の置換環は、更に置換す
ることができ、薬理学的耐用性、顕著な水溶性(薬物が
静脈注射により摂取されて急速な腫瘍への分布が達成さ
れる)、スペクトルの赤色光の吸収が達成され、癌性組
成への吸収が行なわれ、かかる形状の化合物は本発明の
権利の範囲内と理解されるべきである。
更に、酸性または塩基性中心における付加塩、金属錯体
(たとえばZn+ Ga )、または水和物または他の
、特に低級、たとえばC3〜C4脂肪族アルコールとの
溶媒化物のような誘導体も、本発明の範囲内である。
一つ以上の置換基Rが生理学的pHにおいてイオン化可
能な種類および形状であることが好ましく、この結果、
最も効果的に浸透した組織の部分におけるスペクトルの
赤色部の吸収が増加する。
それ自体、特に易溶性でない化合物は、スルホネート基
のような適切な基の存在によって易溶性化される。
本発明を更に化合物自体について、およびこれら化合物
による治療法にもとずき説明する。
■立笠曳星1 ポルフィリン化合物の製造方決はすでに知られており、
それ自体知られている好ましい化合物、すなわち5.1
0.15.20−テトラ(4−ヒドロキシフェニル)ポ
ルフィリン(以下、HK7と略記する)の製造に用いら
れる。
類似した方法を他の化合物の製造に適用することができ
、下記に例を示す。
HK7のエタノール・テトラ溶媒化物は新規化合物であ
るが、以下のようにして製造される。
5、10.15.20−テトラ(4−アセトキシフェニ
ル)ポルフィリン0.5gをK O[(0,36gを含
むメチル化されたエチルアルコール250m l中で3
5分間還流した。濃緑色溶液を濾過し、酢酸で酸性とし
、乾固させた。
残渣を水洗し、エタノール−クロロホルムから結晶化さ
せ、HK 7−4EtoHの紫色結晶(250■、50
%)を得た。
本発明の範囲内の種々の特定の化合物を下記のようにし
て製造することができ、これら化合物をまず構造式と共
に表記する。
A テトラ置換メソポルフィリン核 9  HKIO(HK7のスル、Cコ、フイドリル同族
体)       5Hp−アセトキシベンズアルデヒ
ド(9,0g)および新鮮に蒸留したとロール(3,6
9g )を還流しているプロピオン酸(90+++ j
! )に加えた。反応混合物を還流下に1時間沸騰させ
、次いで0℃に1夜冷却した。粗ポルフィリンを濾別し
、クロロホルム/石油エーテル(b、p、30〜40℃
)から再結晶してHK、 7のアセチル誘導体を紫色結
晶(1,62g ) として得た。
NMR: (CDCA! りδ8.90Cs、8H,β
−ピロールH)。
8.21(d、8H,ベンゼノイド+(>、 7.49
(d、81j、ベンゼノイド)l)、  2.5(s、
120.  CHi)、−2,77(s、2H,NH)
上述したテトラアセテート(0,65g )をNa0H
(0,57g)のエタノール(300m l! )溶液
に溶解し、3.5時間還流した。
溶液を冷却後に濾過し、氷酢酸でpH6〜7に酸性にし
、蒸発、乾固させた。
得られた固体を冷水で洗浄して酢酸ナトリウムを除去し
、残渣をテトラヒドロフラン/クロロホルムから再結晶
してHK7の紫色結晶を得た。
NMR:(CDC63: di  DMSO= 3 :
 1 )9.18(bs、4H,OH)、 8.92(
s、8H,β−ピロールH)。
8.03(d、8H,ベンゼノイドH>、 7.25(
d、8H,ベンゼノイドH)、  −2,78(bs、
2H,N1()ただし、S=ニシンブレットd=タブレ
ットb=ブロードを示す。
HK7のカリウム、リチウムおよびナトリウム塩は、H
K7をテトラヒドロフランに溶解して濃厚溶液とし、求
める金属アルコキシドメタノール溶液をわずかに過剰に
加えることによって製造される。
沈澱した塩を濾過または遠心分離によって除去し、テト
ラヒドロフランで洗浄して乾燥した(8()’C,真空
中)。
HK7の亜鉛錯体は、HK7を酢酸亜鉛のメタノール−
酢酸溶液で処理して製造した。
金属化を薄層クロマトグラフィ分析で監視したが、一般
的には10分以内で完了した。HK 7の亜鉛錯体をテ
トラヒドロフラン−クロロホルムで再結晶し、紫色結晶
を得た。
NMR:(CDCj! 3  : di−DMSO= 
3 : L )9.07(s、4B、OB)、 8.9
2(s、8H,β−ピロールH)。
8.02(d、8H,ベンゼノイド11)、 7.21
(d1811.ベンゼノイドFl) NHシグナルは予期したとおり存在しなかった。
上記化合物の対応するm−ヒドロキソフェニル上皇皇至
翌1 メタ−HK7のアセチルm4体およびメタHK7自体は
、メタ−アセトキシベンツアルデヒドから出発して上記
同様の方法で製造した。
オルソ−メトキシベンツアルデヒド(1,03g)をプ
ロピオン酸(30m l )と共に還流し、ピロール(
0,44g)を加えた。
混合物を1時間還流し、−夜、室温に保った。
黒色沈澱を濾過によって除き、濾液を減圧下に乾固し、
シリカゲルGのカラムでクロマトグラフにより精製した
ジエチルエーテル流出液は紫色帯を生じ、この帯を再度
クロマトグラフし、エタノール−クロロホルムから再結
晶したところオルソHK7のメチル334体を黒紫色結
晶(0,036g )とじて得た。− NMR: (CDCl 3)68.71(s、8H,β
−ピロール11)。
7、2〜8.13(m、 16H,ベンゼノイド11)
3.58 (三シグナル12H,OCI+3−アトロプ
異性体(atropisomer) )。
三臭化ホウ素(0,7m l )を乾燥したジクロルメ
タンに添加し、混合物を約−80°Cに冷却した。
オルソHK7のメチル誘導体(0,209g)を乾燥ジ
クロルメタンの最少容積中に溶解し、BBr3溶液に4
5分以上かけて徐々に加えた。
緑色溶液を一80℃で1時間攪拌し、次いで24時間以
上攪拌しながら室温に昇温させた。混合物を約O℃で過
剰のメタノールで処理したく過剰のBBr3を破壊する
ため)。
混合物をトリエチルアミンで中和し、蒸発乾固し、メタ
ノール−水から再結晶して紫色結晶(0,036g )
を得た。
NMR:(CD(J 3  : δ6−DMSO= 3
 : 1 )8.84(s、  β−ビロール■)、7
〜8(m、ベンゼノイドプロトン)+ 2.77(bs
、OH)。
5、10.15.20−テトラ(O−ニトロフェニル)
ポルフィリン(0,92g)を濃塩酸(50m l )
中で塩化第1錫2水和物(4,25g)と共に65℃で
25分加熱した。
冷混合物を過剰のアンモニア水で処理し、クロロホルム
で繰り返し抽出した。
クロロホルム溶液をアンモニア水および水で洗浄し、蒸
発乾固し、メタノールクロ10ホルムから再結晶して紫
色結晶(0,32g)を得た。
NMR: (CDC13)68.90(s、 8H,β
−ビロールH)+7〜8 (m、 16H,ベンゼノイ
ドIO、2〜4 (ds。
ベンゼノイド環のN1(2基)、  −2,6(bs、
ポルフィリンNH)。
パラ−アセトアミドベンツアルデヒド(10,0g)を
還流プロピオン酸(100m l )に加えたところ、
オレンジ色の溶液が徐々に形成された。ピロール(4,
1g)を連続的に加え、濃色溶液を1時間還流し、1夜
0℃に保った。濃色のタール状物質を濾過により除去し
、濾液を蒸発乾固した。
残渣をクロロホルムに溶解し、シリカゲルGによりクロ
マトグラフ処理し、10%メタノール−クロロホルムで
流出させた。
赤色の螢光留分を合併し、蒸発させたところポルフィリ
ンHK9を紫色固体(0,021g )として得た。
NMR: (δ6−DMSO)  δ10.36(S、
 48.NHCOC113のN11)。
8.88(s、8H,β−ピロールII) 、 7.9
〜8.3 (m。
16H,ベンゼノイドH)、2.23(5,12H,N
11COCI+3のH31− オルソHK7およびパラHK7のチオ(スルフヒドリル
)およびメチルチオ同族体を上記オルソメトキシフェニ
ルおよびヒドロキシフエニル化合物と同様にして、ヘン
ヅアルデヒドのメチルチオエーテルを出発物質に用い、
要求に従ってメチル基を開裂させて製造した。
チオエーテルは、クロホード(R,C,Craufor
d)およびウー(C,Woo)の方法〔カナディアン・
ジャーナル・オブ・ケミストリー(Can、J、Che
m)1965、第43巻、第3178頁記載のオルソ化
合物の製造法〕およびブー・フオイ等のパラ化合物の製
造法(W、P、Buu−Hoi、N、D、Xuong、
N、B、Tien。
Michel sy、 Gay Lejeune、プユ
ルタン・ソシエテ・シイミーク・ド・フランス(Bul
l、Soc、Chim。
France、 1955. p、1594) )に従
って製造した。
治療への使用 ヒトの治療には、HpDを約2〜3000人の患者の治
療に使用した。いくつかの最近の結果は、トイロン等の
著書((Doiron、D、RおよびGomerC,J
、)の“ポルフィリンの局在化と腫瘍の治療”(Por
phyrin Localization and T
reatmeut ofTumours)、Alan 
R,Li5s+Inc、、New York、1984
 )に示されている。
本発明に従って用いられた化合物は、類似した方法で用
いられ、下記するようにマウスによる試験の結果、有効
性が示された。
これらの試験は、実際の投与については後述するが、ヒ
トの治療に予期どおり効果のあることを明確に示してい
る。
(i)HK7がHpDよりも動物実験において腫7Jl
r組織に対して、より効果的な光感剤であること、(i
i)HpDとは異なり、HK7は動物への食餌投与にお
いて、腫瘍を効果的に増感して検出可能な脳の光感性を
もたらさず、従って脳腫瘍の治療に有望であること、お
よび(iii )HK7による皮膚の光感性はHpDに
よりもたらされるよりも持続性が劣ることが証明された
しかしながら、HK7は中性の水性媒体に比較的不溶性
であり、この実験においては、生理食塩水静脈注射では
0.0125〜0.05モルNaOH溶液として、また
は腹腔内にDMSO溶液として投与された。
fal  腫j11死 ベレンバウム等によって述べられている方法CBere
nbaum+ Bonnett and 5couri
des (Br、J。
Cancer、 1982.45.571))に従い、
形質法起源の移植可能なマウスの腫瘍を用いた。
光感剤は水質媒体液として静脈内に、またはDMSO溶
液で腹腔内に投与し、適切な波長の光を腫瘍にあてて腫
瘍壊死の深さを測定した。
光線量は10J/−あり、HpD (推定分子量600
)では630r+m、  HK 7  (分子量679
)では6580mであった・ 結果を図に示す。
相対的能力を等しい結果を生ずるのに必要とする薬剤量
の比較により求めた。
この結果、0.0125μM/kg HK 7 i、v
、は0.067μM/kgHpDとほぼ同様の効果を示
し、このことがらHK7は、この実験においてはHpD
よりも約5倍も有効であった(i、v、は静脈注射。
i、p、はl)?’ISO溶液での腹腔投与を示す)。
ヴアン°ゲマート等(Van Gemert、8ere
nbaun+& Gijsbers(Br、j、Can
cer、1985.52+ 43) )によって示され
たように、この試験によって得られた定量的な結果は、
確信を持ってヒトにもあてはめることができると考える
(b)  脳1す24国 (i)マウスに0.033 μM/kgi、v、のHp
DまたはHK7を与え、24時間後に頭部を白色光の2
0J/cnlにさらした。48時間後の死(急性脳水腫
による)は下記のとおりであった。
HK7      HpD (ii)マウスをHK7またはHpDで上記のように処
理(または食塩水の静脈注射)し、頭部を20J/cn
lの白色光にさらした後に4時間で静脈注入された牛血
清アルブミンと錯体化したエバンス青(Evans b
lue)を与えた。この脳中のエバンス青の量を1時間
に測定した。
正常では極めて微量が見出されたにすぎず、これは主と
して注入1時間後に血液中を循環している染料であり、
脳中の物質ではない。
しかし、薬剤によって増加がもたらされ、脳血管内膜が
破壊され、染料が脳組織内に進入する。五マウス群の結
果(μg染料/脳)は下記のとおりである。
食塩水    HK7     HpD25.2±3.
42  23.6±3.65  69.8±24.24
すなわち、HpDの投与後24時間で、通常では比較的
わずかの腫瘍の敏感性が生ずるにすぎず(図参照)、致
命的な脳の光感性と脳血管の破壊が生ずる。
これに対して、HK7の投与後24時間では、実質的な
腫瘍の敏感化が生じ、かかる方法では検知可能な脳の光
感性は起らない。
(C)  皮直至友盟ユ HpDとHK7の等モル量の投与によってもたらされた
皮膚の光感性の比較結果から、HpDにまさる予期せざ
る利益が見出された。
マウスにポルフィリンを投与し、注射後種々の時間に適
切な波長(HpDについては625nm。
HK7には656nm)の光の10 J / crAに
さらされた皮膚を脱毛した。
皮膚厚さの増加は照射後、4時間に測定した。
この結果、ポルフィリン注射後1日では、HpDよりも
HK7はより強力に皮膚を敏感にする。
1週間では両者間にほとんど差がなかった。2週間では
、HK7の最大量の投与でも光の照射に対してもはや光
感性は認められなかった。しかしながら、HpDは2〜
3週間でも依然として著しい光感性をもたらした。
結論として、HK7はHpDよりもより強く皮膚を鋭敏
化する。しかしながら、この結果は望ましい特性である
が、HpDよりも持続性にとぼしい。
+d)  且に7.t;、にび上」ビし二工影旦Iυ此
較予備的比較を下記のように行なった。
両者は容易にDMSOに溶解し、0.05M NaOH
でうすめると濃緑色溶液が得られる。
660nmの光をIOJ/an!照射した。腫瘍壊死の
深さくff1m)は下記のようであった。
67     DMSO4,5,63,75,4,4,
533NaOH−DMSOO,5,0,5,0,25,
0,51,5,4,50,75,2,2,2 すなわち、この系では二つの物質の間に著しい差は認め
られなかった。
一般的な証拠 上記製造した化合物を下記するような一連の試験を行な
った。
(本頁以下余白) 実験に使用した腫瘍は平均して深さ5Nであり、高投与
量範囲において全深さにわたって壊死が見られたことに
注目すべきである。それ故、かかる投与範囲においては
、表に示された腫瘍壊死の深さは恐らく過少評価と思わ
れる。
HK7はアルカリ溶液の場合よりもDMSO溶液の方が
むしろより効果的に投薬されると思われる。しかしなが
ら、m−HK7は両者共に同様に効果的である。
壊死の深さは、投与量に関係し、一般に有効な壊死を示
す十分に高い投与量と、腫瘍を禁止する程度に高くなり
量との間には、バランスを見出さねばならない。
たとえば、HK7のリチウム、ナトリウムおよび亜鉛塩
は12.5μm1kgで1. Ovan以下の深さに壊
死を示したがHKT自体では6.25μm/kgで相当
に効果的であり、メタHK7は3.12μm1kgで有
効であり、1.56μm/kgでさえも幾分は効果があ
る。これは見出された中で最も活性な化合物である。
かかる化合物とHpDとの間の、マウスに見出された効
力比率はヒトについてもほぼ同様であると推定して、ヒ
トに最も効果的な投与は、与えられた化合物について安
全かつ効果的範囲は試験によって見出さなければならな
いと云う事実を条件として、0.25〜1.0mg/k
gの範囲であると期待される。
最も広い範囲でも、常に条件つきではあるが、この範囲
は0.01〜10.0mg/kg(または恐らくは10
0mg/kgまで)を越えないと思われる。
光照射量の範囲は、たとえば2.5〜500J/cm”
好都合には主として腫瘍の厚さに依って5〜250J/
cm”である。
成る例では、単一量の、またはそれ以上のポルフィリン
の摂取に次いで上記以上の光照射が望ましい。
比較のために0.5%Na1(CO*溶液で670 m
/kg与えられ、630nmで照射されたHpDは2.
79±1.36nmの深さの腫瘍壊死を与えた(HpD
の分子量は600は推定される)。一方、テトラ(p−
ヒドロキシスルホニルフェニル)ポルフィリンのナトリ
ウム塩を食塩水溶液で等モル量で投与し、550nmで
照射したところ0.30±0.1111mの深さの腫瘍
壊死を与えたにすぎなかった。
【図面の簡単な説明】
図は本発明で用いるHK7と従来のHpDの投与量と腫
瘍の壊死深さとの関係を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、適切な化合物が摂取されたときに腫瘍中に局在化し
    、該腫瘍を前記化合物によって吸収される波長の光で照
    射したときに壊死に至らしめる腫瘍の治療のための薬剤
    の製造方法であり、該方法は薬学的に受け入れ可能であ
    り、多少は水溶性である下記式のメソポルフィリンを適
    切な薬学的希釈剤または媒体と共に使用することを特徴
    とする腫瘍治療用薬剤の製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでn=1〜3であり、各置換基Rは同 一または異なり、かつ夫々の置換基フェニル環または該
    フェニル環を置換する他の芳香環において同一または異
    なる位置にあり、ヒドロキシル、アミノまたはスルフィ
    ドリル基である。 2、各基Rが置換された形状ではなく、遊離形状である
    特許請求の範囲第1項記載の腫瘍治療用薬剤の製造方法
    。 3、各置換基▲数式、化学式、表等があります▼がo−
    ヒドロキシ フェニル、m−ヒドロキシフェニルまたはp−ヒドロキ
    シフェニル基である特許請求の範囲第1項または第2項
    記載の腫瘍治療用薬剤の製造方法。
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