Derivados bacterioclorofílicos aniónicos solubles en agua y sus utilizaciones.

Paladio 31-oxo-15-metoxicarbonilmetil-rodobacterioclorina 131-(2-sulfoetil) amida en forma de su sal farmacéuticamente aceptable con un catión monovalente,

tal como K+, Na+, Li+ o NH4+.

Derivados bacterioclorofílicos aniónicos solubles en agua y sus utilizaciones CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a nuevos derivados aniónicos solubles en agua de bacterioclorofila, a su preparación y a su utilización en procedimientos de terapia fotodinámica in-vivo y diagnóstico de tumores y diferentes enfermedades vasculares, tales como degeneración macular relacionada con la edad, asi como en procedimientos de exterminación in-vivo y ex-vivo de virus y microorganismos.

DEFINICIONES Y ABREVIATURAS

AMD: degeneración macular relacionada con la edad;

Bchl: bacterioclorofila a, una 7,8,17,18-tetrahidroporfirina pentacíclica con un 5o anillo isociclico, un átomo central de Mg, un grupo titilo o geranilgeranilo en la posición 173, un grupo COOCH3 en la posición 132, un átomo de H en la posición 13 , grupos metilos en las posiciones 2, 7, 12, 18, un grupo cetilo en posición 3, y un grupo etilo en posición

8;

Bphe: bacteriofeofitina a (Bchl en la que el Mg central está sustituido por dos átomos de H);

Bpheid: bacteriofeofórbido a (el ácido carboxilico libre de C-172 derivado de Bphe);

Pd-Bpheid: Pd-bacteriofeofórbido a;

PDT: terapia fotodinámica;

Rodobacterioclorina: 7,8,17,18-tetrahidroporfirina tetracíclica que tiene un grupo a- CH2CH2COOH en la posición 17, un grupo -COOH en la posición 13, grupos metilo en las posiciones 2, 7, 12, 8, y grupos etilo en las posiciones 3

y 8.

A lo largo de esta descripción se utiliza la numeración IUPAC de los derivados de bacterioclorofila. Utilizando esta nomenclatura, las bacterioclorofilas naturales presentan dos esteres de ácido carboxilico en las posiciones 132 y 172, no obstante están esterificados en posiciones 133 y 173.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La terapia fotodinámica (PDT) es un tratamiento no quirúrgico de tumores en el que se combinan medicamentos no tóxicos e irradiación fotosensibilizante no peligrosa para generar especies de oxigeno reactivo citotóxico in situ. Esta técnica es más selectiva que las habitualmente utilizadas quimioterapia y radioterapia de tumores. Hasta el momento, se han utilizado las porfirinas como agentes fotosensibilizantes primarios en aplicaciones clínicas. No obstante, los sensibilizadores actuales adolecen de varias eficiencias que limitan su aplicación, incluyendo principalmente: (1) una absorción relativamente débil en el rango espectral visible, que limita el tratamiento de tumores de poca profundidad; (2) acumulación y retención durante largo tiempo del sensibilizante en la piel del paciente, conduciendo a fototoxicidad prolongada de la piel (desde días hasta meses); y (3) poca o ninguna diferenciación entre el efecto de PDT en tumores iluminados y tejidos no tumorales. Los inconvenientes de los medicamentos actuales inspirados en una búsqueda extensa de sensibilizadores de segunda generación absorbentes de longitudes de onda largas que muestran mejor diferenciación entre su retención en células tumorales y la piel u otros tejidos normales.

A efectos de optimizar el rendimiento de los medicamentos de porfirina en la terapéutica y el diagnóstico, se han propuesto varios derivados de porfirina en los que, por ejemplo, no existe átomo metálico central (distinto del Mg) formando complejo con cuatro anillos de pirrol, y/o los substituyentes periféricos de los anillos de pirrol son modificados y/o el macrociclo es dihidrogenado pasando a derivados de clorofila (clorinas) o tetrahidrogenado pasando a derivados bacterioclorofílicos (bacterioclorinas).

Debido a su intensa absorción en regiones espectrales favorales (65-85 nm) y su fácil degradación después de tratamiento, los derivados de clorofila y de bacterioclorofila han sido identificados como excelentes sensibilizadores para PDT de tumores y por tener propiedades superiores en comparación con las porfirinas, aunque su disponibilidad es menor y son más difíciles de manipular.

Los bacterioclorofílicos tienen potenciales ventajas en comparación con las clorofilas, porque muestran bandas intensas próximas a los infrarrojos, es decir, en longitudes de onda considerablemente más largas que los derivados de clorofila.

Los espectros, fotofísica, y fotoquímica de las bacterioclorofilas naturales (Bchls) las han hecho moléculas óptimas para cultivo a la luz con claras ventajas con respecto a otros sensibilizadores utilizados actualmente en PDT. En particular, estas moléculas tienen un coeficiente de extinción muy elevado para longitudes de onda larga (Xmax=76-78 nm, e=(4-1)x14 M"1cm"1), en las que la luz penetra profundamente en los tejidos. También generan especies de oxígeno reactivo (ROS) con un elevado rendimiento cuántico (dependiendo del metal central).

En condiciones de administración normales, es decir, en presencia de oxígeno a temperatura ambiente y bajo condiciones normales de luz, las fracciones BChl son lábiles y tienen rendimientos cuánticos algo menores para formación de estado triplete, cuando se compara, por ejemplo, con derivados de hematoporfirina (HPD). No obstante, su posible iniciación de reacciones biológicas redox, favorables características espectrales y su fácil degradación in vivo resulta en la superioridad potencial de las bacterioclorofilas con respecto a otros compuestos, por ejemplo, porfirinas y clorofilas para terapia PDT y diagnóstico y para la exterminación de células, virus y bacterias en muestras y en tejidos vivos. La modificación química de las bacterioclorofilas se espera que mejore adicionalmente sus propiedades, pero esto ha quedado muy limitado debido a la falta de procedimientos adecuados para la preparación de dichas bacterioclorofilas modificadas.

La absorción biológica y eficacia en PDT de derivados libres de metal de Bchl ha sido estudiada con el objetivo de manipular la afinidad de los sensibilizadores al comportamiento celular del tumor. Es básico en este enfoque la utilización de medicamentos altamente lipofílicos, que pueden incrementar la acumulación del medicamento en las células del tumor, y que hace también difícil su administración. Además, la biodistribución que se ha indicado muestra niveles fototóxicos significativos del medicamento en tejidos no tumorales a lo largo de periodos prolongados (por lo menos días) después de la administración del medicamento.

En la anterior patente de Israel del solicitante No. 12645 y las correspondientes patentes EP 584552, US 5.726.169, US 5.726.169, US 5.955.585 y US 6.147.195, se ha adoptado un enfoque diferente por los inventores. Se han estudiado sensibilizantes antivasculares muy eficientes que no se extrabasan de la circulación después de la administración y tienen un periodo de vida corto en la sangre. Se esperaba que la diferencia intrínseca entre vasos de tejidos normales y tejidos anormales, tales como tumores u otros tejidos que se basan en neovasos, posibilitaría la destrucción relativamente selectiva de los tejidos anormales. Por lo tanto, se pretendió sintetizar derivados de BChl, que son más polares y por lo tanto, tienen más probabilidades de permanecer en el compartimiento vascular, donde conducen el efecto fotodinámico primario. Con este objetivo, el residuo de geranilgeranilo en posición C-17 de Bchl a (compuesto 1, mostrado en el adjunto esquema 1) ha sido sustituido por varios residuos, tales como aminoácidos, péptidos o proteínas que favorecen la hidrofilicidad del sensibilizador. Un derivado específico, Bchl-Ser (esquema 1, compuesto 1, en el que R es serilo), se descubrió que era soluble en agua y altamente fototóxico en cultivos de células. Después de inyección intraperitoneal, el Bchl-Ser desapareció de la sangre de ratón y tejidos, de manera bi-exponencial en un tiempo relativamente corto (ti/2 ~2 y 16h, respectivamente). La desaparición de la circulación fue incluso más rápida después de inyección intravenosa. Bajo el protocolo de tratamiento seleccionado (aplicación de luz dentro de unos minutos después de la inyección del medicamento), se confirió fototoxicidad predominantemente a la vasculatura del tumor (RosenbachBelkin y otros, 1996; Zilberstein y otros, 21 y 1997). No obstante, desafortunadamente, igual que el Bchl natural, el derivado Bchl-Ser sufre una foto-oxidación rápida, formando el correspondiente éster 2-desvinil-2acetil-clorofilida y otros productos.

Para incrementar la estabilidad de los derivados Bchl, el átomo central de Mg fue sustituido por Pd en la publicación posterior PCT del solicitante WO /33833 y US 6.569.846. Este metal pesado se demostró previamente que incrementaba de manera notable, el potencial de oxidación del macrociclo Bchl y al mismo tiempo, que fomentaba en gran medida la tasa de cruzamiento intersistema (ISC) de la... [Seguir leyendo]

1. Paladio 31-oxo-15-metox¡carbon¡lmet¡l-rodobacterioclor¡na 131-(2-sulfoetil) amida en forma de su sal farmacéuticamente aceptable con un catión monovalente, tal como K+, Na+, L¡+ o NH4+.

2. Compuesto, según la reivindicación 1, en el que dicho catión es K+.

3. Compuesto, según la reivindicación 1, que es sal dipotásica de Paladio 31-oxo-15-metoxicarbonilmetil- rodobacterioclorina 131-(2-sulfoetil) amida.

4. Composición farmacéutica, que comprende un compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, y un portador farmacéuticamente aceptable.

5. Compuesto, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, o composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 4, para utilización en terapia fotodinámica de direccionado vascular (VTP).

6. Compuesto o composición farmacéutica según la reivindicación 5, para utilización en terapia fotodinámica de direccionado vascular de tumores, incluyendo tumores metastáticos.

7. Compuesto o composición farmacéutica según la reivindicación 6, a utilizar en terapia fotodinámica de direccionado vascular de melanoma o cánceres de colon, seno, pulmón, cerebro, ovario, piel, esófago, vejiga o próstata.

8. Compuesto o composición farmacéutica según la reivindicación 7, en el que la terapia fotodinámica de direccionado vascular comprende irradiación local del tumor con luz, de manera que la longitud de onda de irradiación se aproxima a un máximo de absorción del compuesto.

9. Compuesto o composición farmacéutica, según la reivindicación 8, en el que la longitud de onda es aproximadamente de 67-78 nm.

1. Compuesto, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, o composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 4, para terapia fotodinámica de direccionado vascular de degeneración macular relacionada con la edad.

11. Compuesto, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, o composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 4, para utilización en terapia fotodinámica de direccionado vascular de hipertrofia benigna de próstata.

12. Compuesto, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, o composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 4, para utilización en diagnóstico de tumores.

13. Compuesto, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, o composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 4, para utilización en la exterminación de células o agentes infecciosos comprendiendo bacterias y virus.

14. Compuesto para utilización según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 13, o composición farmacéutica para utilización de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el compuesto es sal dipotásica de Paladio 31-oxo-15- metoxicarbonilmetil-rodobacterioclorina 131-(2-sul-foetil) amida.

15. Procedimiento para la preparación de una sal farmacéuticamente aceptable de paladio 31-oxo-15-

metoxicarbonilmeti-rodobacterioclorina 131-(2-sulfoetil) amida, que comprende: (i) hacer reaccionar Pd-

bacteriofeofórbido a con taurina de fórmula H2N-(CH2)2-S3H en un tampón, que contiene un catión farmacéuticamente aceptable, tal como se ha definido en las reivindicaciones 1 ó 2; y (ii) aislar el compuesto.

16. Procedimiento, según la reivindicación 15, en el que el catión farmacéuticamente aceptable es K+.