Способ получения водорастворимого металлокомплекса хлорина е6 с медью Российский патент 2023 года по МПК C07F1/08 C07D487/22 

Настоящее изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к разработке новых способов получения фотосенсибилизаторов.

Фотодинамическая терапия (ФДТ) — метод лечения онкологических заболеваний, некоторых заболеваний кожи или инфекционных заболеваний, основанный на применении светочувствительных веществ — фотосенсибилизаторов (в том числе красителей), и, как правило, видимого света определённой длины волны [https://ru.wikipedia.org/wiki/ Фотодинамическая_терапия]. Сенсибилизатор вводится в организм чаще всего внутривенно, но может применяться аппликационно или перорально. Вещества для ФДТ обладают свойством избирательного накопления в опухоли или иных целевых тканях (клетках). Затем поражённые патологическим процессом ткани облучают светом с длиной волны, соответствующей максимуму поглощения красителя. В качестве источника света в настоящее время используются лазерные установки, позволяющие излучать свет определённой длины волны и высокой интенсивности. Поглощение молекулами фотосенсибилизатора квантов света в присутствии кислорода приводит к фотохимической реакции, в результате которой молекулярный триплетный кислород превращается в синглетный, а также образуется большое количество высокоактивных радикалов. Синглетный кислород и радикалы вызывают в клетках опухоли некроз и апоптоз (два варианта гибели клеток). ФДТ также приводит к нарушению питания и гибели опухоли за счёт повреждения её микрососудов [Улащик В.С. Фотодинамическая терапия — технология XXI века // Физиотерапия, бальнеология и реабилитация: журнал. — 2013. — № 1. — С. 36—43.].

В настоящее время применяются в клинике или находятся на разных стадиях клинических испытаний фотосенсибилизаторы (ФС) различных классов (порфирины и их металлокомплексы, хлорины, бензопорфирины, фталоцианины и др.). Особый интерес представляют природные хлорофиллы и их производные с интенсивным поглощением в ближней ИК-области спектра. Свет с длиной волны 650-700 нм проникает в ткани на глубину до 20-25 мм, это существенно расширяет возможности используемых в настоящее время методов лечения крупных и глубокозалегающих опухолей. В основе большинства современных фотосенсибилизаторов лежит структура хлорина е6, получаемого из природного сырья.

Известно, что производные тетрапиррольных соединений (порфирины, хлорины, бактериохлорины, фталоцианины) сами по себе обладают повышенной селективностью накопления в опухолях [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959943620301693]. Помимо этого, известно, что данные соединения достаточно легко образуют металлокомплексы с широким рядом металлов. В частности, высокой стабильностью и фотодинамической активностью обладают комплексы таких соединений с медью, например, соединение с формулой (1).

(1)

Однако существующие методы металлирования таких макроциклов технически сложны, а также подразумевают использование органических растворителей (в том числе, хлорорганических соединений). Таким образом, для использования полученных таким образом фотосенсибилизаторов в фотодинамической терапии необходима их предварительная очистка.

Из уровня техники известен способ получения медного комплекса хлорина е6 в щелочной среде с использованием сульфата меди [патент КНР CN 102311441]. Данный метод заключается в щелочном омылении хлорофилла А в смеси вода/ацетон с последующей инкубацией реакционной массы с сульфатом меди при 60°С в течение 30 минут. Недостатком данного метода является необходимость очистки раствора от осадка гидроксида меди, а также необходимости удаления ацетона путем промывки и сушки осадка медной соли хлорина е6.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является способ введения атома меди в состав тетрапиррольного макроцикла в органических растворителях с использованием ацетата меди [Belykh D.V., Kozlov A.S., Pylina Y.I., Khudyaeva I.S., Benditkis А.S., Krasnovsky A.A. Copper сomplexes of сhlorin derivatives of chlorophyll a as potential photosensitizers for medical purposes // Макрогетероциклы. 2019. №1]. Способ заключается в растворении производных хлорина е6 в хлороформе, хлористом метилене, метаноле или ДМФА совместно с ацетатом меди и перемешивании раствора при комнатной температуре или нагревании в течение 1 часа. Недостатком данного способа является необходимость использования токсичных растворителей, указанных выше.

Таким образом, техническим результатом заявленного изобретения является снижение концентрации остаточных органических соединений в получаемом продукте, снижение трудозатрат при его получении, повышение безопасности процесса синтеза. Также техническим результатом заявленного изобретения является расширение арсенала подходов к синтезу соединения (1).

Достижение указанного технического результата обеспечивает способ получения медного металлокомплекса хлорина е6 со структурной формулой (1)

(1)

включающий реакцию N-метил-D-глюкамина и водорастворимой соли меди в водном растворе с получением соединения со структурной формулой (2)

(2)

реакцию металлирования соединения со структурной формулой (3)

(3)

соединением со структурной формулой (2) в водном растворе с последующим инкубированием раствора при температуре 37-60°С в течение 10-30 минут.

Как вариант, реакция N-метил-D-глюкамина и водорастворимой соли меди в водном растворе осуществляется при их мольном соотношении от 2:1 до 10:1.

Как вариант, реакция металлирования соединения со структурной формулой (3) соединением со структурной формулой (2) осуществляется при их мольном соотношении от 1:1 до 1:4.

В качестве варианта реализации заявленного способа для реакции N-метил-D-глюкамина и водорастворимой соли меди в водном растворе может быть использована соль меди, выбранная из хлорида, сульфата или ацетата меди (II).

Также заявленный способ может дополнительно включать стадию лиофильного высушивания полученного продукта с получением его кристаллической формы.

В предложенном способе используется подход создания промежуточного хелатного комплекса меди с N-метил-D-глюкамином, устойчивого при слабощелочных условиях, из которого затем атом меди перехелатируется хлорином е6, обладающим большим значением константы связывания. Предлагаемый способ позволяет получить раствор медного комплекса хлорина е6 в течение короткого времени (10-30 минут) при умеренном нагревании без использования органических растворителей, сложного оборудования. Также при использовании заявленного способа не требуется какой-либо дополнительной очистки.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами.

Пример 1. Получение водорастворимого металлокомплекса хлорина е6 с медью с применением заявленного способа.

Хлорин е6 (20 мг; 0,03355 ммоль; 1 экв.) и N-метил-D-глюкамин (26 мг; 0,1342; 4 экв) были растворены в воде для инъекций (2 мл). Смесь хлорида меди (4,5 мг; 0,03355 ммоль, 1 экв) и N-метил-D-глюкамина (14 мг; 0,07171 ммоль; 2,14 экв) были растворены в инъекционной воде (1 мл) в отдельной емкости, а затем были добавлены к раствору хлорина е6. Полученный раствор перемешивали при 50⁰С в течение 10 минут, а затем охлаждали до комнатной температуры. В результате было получено вещество со структурной формулой (1).

(1)

ЭСП (H₂O), λ_max, нм (ε, M^-1см^-1) 410 (101000), 507 (12000), 635 (69000). HRMS (ESI): для C₃₄H₃₄CuN₄O₆+H рассчитано 658.1853, найдено [M+H⁺] 658.1849.

Настоящее изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к разработке новых способов получения фотосенсибилизаторов. Предложен способ получения медного металлокомплекса хлорина е6 со структурной формулой (1), включающий: реакцию N-метил-D-глюкамина и водорастворимой соли меди в водном растворе с получением соединения со структурной формулой (2), реакцию металлирования соединения со структурной формулой (3) соединением со структурной формулой (2) в водном растворе с последующим инкубированием раствора при температуре 37-60°С в течение 10-30 минут. 4 з.п. ф-лы, 1 пр.

(1) (2) (3)

1. Способ получения медного металлокомплекса хлорина е6 со структурной формулой (1)

(1),

включающий:

- реакцию N-метил-D-глюкамина и водорастворимой соли меди в водном растворе с получением соединения со структурной формулой (2)

(2)

- реакцию металлирования соединения со структурной формулой (3)

(3)

соединением со структурной формулой (2) в водном растворе с последующим инкубированием раствора при температуре 37-60°С в течение 10-30 минут.

2. Способ по п.1, где реакция N-метил-D-глюкамина и водорастворимой соли меди в водном растворе осуществляется при их мольном соотношении от 2:1 до 10:1.

3. Способ по п.1, где реакция металлирования соединения со структурной формулой (3) соединением со структурной формулой (2) осуществляется при их мольном соотношении от 1:1 до 1:4.

4. Способ по п.1, где для реакции N-метил-D-глюкамина и водорастворимой соли меди в водном растворе используется соль меди, выбранная из хлорида, сульфата или ацетата меди (II).

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию лиофильного высушивания полученного продукта с получением его кристаллической формы.