光动力治疗化合物和光动力治疗方法与流程
本发明涉及治疗化合物和治疗方法。更具体地，本发明涉及用于治疗癌症、疾病、病症或病况的光动力治疗化合物和光动力学方法。
背景技术：
光动力疗法(pdt)涉及全身或局部给药光敏剂(ps)，然后用可见光照射(huangzetal.,technol.cancerres.treatment,2008,7:309-320)。ps吸收光，并在氧气存在下传递能量，产生可用于治疗癌细胞和其他疾病的细胞毒性氧物种。
与化学疗法和放射疗法不同，pdt涉及两种药剂的组合：光和ps。与常规化疗和放疗相比，pdt具有毒性较小的优点。ps的功效涉及两个关键要素：1)光的波长；2)对靶标的特异性。目前，市场上的光敏剂具有高达750nm的吸收波长(castanoapetal.、photodiagnosisphotodyn.ther.20041：279-93)。另外，它们的应用仅限于人体表面，例如仅可用于治疗皮肤附近的癌症、例如皮肤癌和肺癌等。此外，尚未良好地解决与ps治疗癌细胞的特异性相关的问题。其结果是，患者必须在治疗后相当的时间内避免太阳光。
为了推进常见癌症类型的治疗，需要新一代ps，其具有长波长激活和对特定癌症中涉及的特定蛋白质靶标的选择性。
最近已经开发提供长波长激活高达700至800nm的ps，以实现改善的组织穿透、最小的暗毒性但高的光细胞毒性、水溶性和从身体快速清除的特性(castanoapetal.,photodiagnosisphotodyn.ther.20041：279-93；caetanoapetalphotodiagn.photodyn.ther.2005,2：91)。
迄今为止，ps对癌细胞的特异性仍未得到解决。在人类癌症中确定的共同靶标之一是致癌ras蛋白(fernandez-medardea.santose.,geneand癌症,2(3)344,2011)。小gtp酶的ras超家族的成员调节许多细胞功能，包括控制蛋白质转运、细胞骨架调节和细胞生长(mccormickf.&wittinghofera.,curr.opin.biotech.1996,7:449)。ras蛋白激活几种信号转导通路，并且在许多人类癌症的约30％中检测到ras蛋白的致癌突变体(barbacidm,annu.rev.biochem.1987,56:779)。raf-1是ras的直接下游靶标之一，促进map激酶(丝裂原活化蛋白激酶)途径的ras依赖性激活，这会触发细胞生长和分化。ras与raf的相互作用由ras的两个结构域介导，包括ras的n-末端中的ras结合结构域，其直接结合于ras的gtp(鸟苷三磷酸)结合形式(barbacidm,annu.rev.biochem.1987,56:779)。ras在其gdp(鸟苷二磷酸)结合形式、或“关闭”状态下不与ras结合。致癌ras仅以活性形式存在，导致ras介导的信号转导事件的组成型激活，并促进人类肿瘤的异常生长。ras-raf相互作用的拮抗剂有可能抑制ras刺激的信号转导通路。
为了阻断ras-raf相互作用而进行的以ras蛋白为靶标的抑制剂的开发已对于药物发现提出了重大挑战。至少部分是因为raf的ras结合结构域(rbd)与ras蛋白的较不确定的表面区域结合(开关i：残基30-40)。传统上，以ras为靶标的蛋白的药物开发集中在用于防止活化的ras到达质膜的药物。这种药物的一个实例是salirasib。salirasib是一种法呢基模拟物，其在质膜上与活性ras竞争结合于癌蛋白的对接蛋白半乳糖凝集素，导致活性细胞质ras分解。salirasib在胰腺癌的临床试验中显示出有前景的结果(bakernmanddercj,nature2013,497:577–578)。虽然在理解ras-raf结合和开发破坏ras-raf结合的抑制剂方面已取得了重大进展，但目前可获得的ras-raf相互作用的最佳抑制剂仅显示出约10-30μm的ic50抑制活性(shimafetal.,pnas,2013,110:8182)。
本说明书中对任何现有技术的引用不是也不应被视为承认或以任何形式暗示现有技术形成公知常识的一部分。
技术实现要素：
总体而言，本发明的实施方案涉及光动力治疗化合物和光动力治疗方法。
在广义形式下，本发明涉及光动力治疗化合物和光动力治疗癌症、或者相关疾病、病症或病况的方法。光动力治疗化合物可以被长波长光激活。利用长波长光的光激活可以允许改进的组织穿透。
在一个方面中，尽管不必是唯一或事实上最广义的方面，但本发明在于，一种选自式(i)的化合物中的化合物、或其药学可接受的盐：
式(i)
其中pdc是光动力核，且
其中
r1是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基；2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r2是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基；2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r3是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基；2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；且
r4是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基；2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
且
其中r1、r2、r3和r4中的任一个或多个可以任选被取代。
在第一方面的一个实施方案中，pdc包含任意适合的在暴露于光时被激活或光化学激发的分子结构或发色团。所述分子结构或发色团可以吸收光，转移能量，并产生可以用于治疗癌细胞或其他疾病的细胞毒性氧物种。所述分子结构或发色团可以包含任意适合的可容纳r1、r2、r3和r4的支架。所述分子结构或发色团可以共价键合于r1、r2、r3和r4中的一个或多个、或每一个。pdc可以包含烃基或杂烃基支架。
pdc可以吸收420与520nm之间的可见光。
pdc可以包含环状四吡咯。所述环状四吡咯可以包含卟吩、卟啉、二氢卟吩或咕啉。
在一个实施方案中，式(i)的化合物的特征可以在于位于620至700nm的吸收带。吸收带可以位于大于620nm。
在第一方面的一个特定的实施方案中，pdc包含式(i)的化合物，其中r1、r2、r3和r4包含h。
在第一方面的另一个实施方案中，r1、r2、r3和r4如表1定义。
在第一方面的又另一个实施方案中，式(i)的化合物不是对称的或是不对称的。
在第一方面的还另一个实施方案中，任意两个或三个相邻的r基团可以是相同的。r基团可以包含两对相邻的相同的r基团。
在第一方面的另一个实施方案中，所述化合物是式(i)的化合物，条件是：
r1至r4均不是h；
r1至r4均不是苯基；
r1至r4均不是n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；或
r1和r2不都是n-甲基吡啶鎓-4-基，且r3和r4不都是h。
在第一方面的另一个实施方案中，式(i)的化合物是带正电荷的。
在第一方面的又另一个实施方案中，式(i)的化合物包含远红外吸收光谱特性，以吸收穿透经过皮肤至肿瘤细胞的远红外光。
在第一方面的还另一个实施方案中，式(i)的化合物可以阻断ras-raf相互作用。
在第一方面的另一个实施方案中，式(i)的化合物可以破坏ras-raf依赖性信号转导。
在第一方面又另一个实施方案中，式(i)的化合物可以特异性地以人类肿瘤细胞中的致癌ras蛋白为靶标。
在第二方面中，尽管不必是唯一或事实上最广义的方面，但本发明在于，一种选自式(i)的化合物中的化合物、或其药学可接受的盐：
式(i)：
其中
r1是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基；2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r2是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基；2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r3是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基；2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；且
r4是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基；2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
且
其中r1、r2、r3和r4中的任一个或多个可以任选被取代。
在第二方面的一个实施方案中，r1、r2、r3和r4如表1定义。
在第二方面的另一个实施方案中，式(i)的化合物不是对称的或是不对称的。
在第二方面的又另一个实施方案中，任意两个或三个相邻的r基团可以是相同的。r基团可以包含两对相邻的相同的r基团。
在第二方面的还另一个实施方案中，所述化合物是式(i)的化合物，条件是：
r1至r4均不是h；
r1至r4均不是苯基；
r1至r4均不是n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；或
r1和r2不都是n-甲基吡啶鎓-4-基，且r3和r4不都是h。
在第二方面的另一个实施方案中，式(i)的化合物是带正电荷的。
在第二方面的又另一个实施方案中，式(i)的化合物包含远红外吸收光谱特性，以吸收穿透经过皮肤至肿瘤细胞的远红外光。
在第二方面的还另一个实施方案中，式(i)的化合物可以阻断ras-raf相互作用。
在第二方面的另一个实施方案中，式(i)的化合物可以破坏ras-raf依赖性信号转导。
在第二方面又另一个实施方案中，式(i)的化合物可以特异性地以人类肿瘤细胞中的致癌ras蛋白为靶标。
根据本发明的第三方面，提供一种药物组合物，其包含有效量的第一或第二方面的化合物、或其药学可接受的盐、以及药学可接受的载体、稀释剂和/或赋形剂。
适合地，所述药物组合物用于治疗或预防癌症、或者相关的疾病、病症或病况。
本发明的第四方面在于一种在患者中治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况的方法，其包括下述步骤：向患者给药有效量的第一或第二方面的化合物、或其药学有效的盐、或第三方面的药物组合物，由此治疗所述癌症、或者相关的疾病、病症或病况。
第四方面的方法还可以进一步包含光激活所给药的化合物，从而释放具有细胞毒性的自由基氧物种。
光激活可以包含长波长光。长波长光可以包含600与850nm之间的波长。长波长光可以为或者大于620nm。在特定的实施方案中，光激活可以包含波长约660nm和/或约637nm的长波长光。
本发明的第五方面提供第一或第二方面的化合物、或其药学有效的盐、或第三方面的药物组合物，其用于治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况。
本发明的第六方面提供第一方面的化合物、或其药学有效的盐在制造药物中的用途，所述药物用于治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况。
本发明的第七方面提供一种在患者中治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况的方法，其包括下述步骤：给药有效量的被长波长光光激活的光敏剂，并用长波长光激活所述光敏剂。长波长光可以包含600与850nm之间的波长。在特定的实施方案中，光激活可以包含波长约660nm和/或约637nm的长波长光。
在第七方面的一个实施方案中，所述光敏剂包含第一或第二方面的化合物、或其药学有效的盐、或第三方面的药物组合物。
在第七方面的另一个实施方案中，所述被治疗的癌症、或者相关的疾病、病症或病况要求组织穿透。穿透可以为最多3cm。穿透可以为最多1至5cm；2至4cm；或2.5至3.5cm。穿透可以为最多1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9或5.0cm。
本发明的第八方面提供一种调控一种或多种致癌蛋白、和/或治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况的方法，其包括：向需要其的患者给药一种或多种包含一个或多个带电部分的光动力活性的化合物，由此调控一种或多种致癌蛋白、和/或治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况。
调控可以包括ras的调控。调控可以包括阻断ras-raf相互作用。调控可以破坏ras-raf依赖性信号转导。光动力活性化合物上的一个或多个带电部分可以特异性地以人类肿瘤细胞中的致癌ras蛋白为靶标。
光动力活性化合物可以包含光动力核。
光动力活性化合物上的一个或多个带电部分可以包含式(i)或(i)的化合物，其中r1、r2、r3和r4是h。所述一个或多个带电部分可以包含一个或多个苯的苯基、4-吡啶-4-基、4-甲基吡啶鎓、3n-甲基吡啶鎓-3-基；2-苯基-4n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-4n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-4n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-3n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-3n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-3n-甲基吡啶鎓-3-基。
在第八方面的一个实施方案中，光动力活性化合物可以被长波长光激活。利用长波长光的光激活可以允许改进的组织穿透。
在第四、第五、第六或第七方面的一个实施方案中，癌症、或者相关的疾病、病症或病况是皮肤癌、肺癌、胰腺癌、结肠癌、卵巢癌、腺癌、白血病(aml)、和淋巴瘤中的一种或多种。
优选地，患者是伴侣或家养动物、表演动物或家畜动物、或人。
在上述各个部分中提及的本发明的各种特征和实施方案适当地适用于其他部分，加以必要的变更。因此，一个部分中指定的特征可以与适当的其他部分中指定的特征组合。
根据以下详细描述，本发明的其他特征和优点将变得显现。
附图说明
为了使本发明易于理解并付诸实践，现将参考附图说明本发明的实施方案，其中相同的附图标记表示相同的元素。附图仅作为示例提供，其中：
图1a是显示ras蛋白的三维结构的带状图。
图1b是显示ras蛋白的三维结构的空间填充图。
图2示出了根据本发明的一个实施方案所述的光动力核。根据本发明的实施方案，r1是h、苯基、吡啶-4-基、n-甲基吡啶鎓-4-基、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；r2是h、苯基、吡啶-4-基、n-甲基吡啶鎓-4-基、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；r3是h、苯基、吡啶-4-基、n-甲基吡啶鎓-4-基、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；且r4是h、苯基、吡啶-4-基、n-甲基吡啶鎓-4-基、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基。
图3a示出系列i化合物的共通结构，其中r3是h、或苯基，且r4＝h或苯基。
图3b示出系列ii化合物的共通结构，其中r4是h或苯基。
图3c示出代表性化合物4的结构。
图3d示出代表性化合物10的结构。
图4a示出代表性化合物4的吸收谱。
图4b示出代表性化合物10的吸收谱。
图5a示出用于制造代表性化合物4所采用的合成路线。
图5b示出用于制造代表性化合物10所采用的合成路线。
图6a示出代表性化合物4所获得的hplc谱图。
图6b示出代表性化合物4所获得的nmr光谱图。
图7a至7c分别示出代表性化合物10所获得的uplc、uv-vis和ms谱图
图7d至7i示出代表性化合物10所获得的nmr光谱图。
图8是示出溶剂对hct-116细胞生长的抑制效果的线图。
图9是示出kobe0065溶剂(对照)和化合物12对hct-116细胞生长的抑制效果的线图。
图10是示出化合物4、10和12对hct-116生长的抑制的线图。
图11来自avcip,gutaa,etal.,low-levellaser(light)therapy(lllt)inskin:stimulating,healing,restoring(2013)seminarsincutaneousmedicineandsurgery,32(1):41-52。
本领域技术人员将理解，附图中的元素是为了简单和清楚而示出的，并且不一定完全精确。
具体实施方式
本发明涉及用于治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况的化合物和方法。有利地，所述化合物可以包含光动力活性，且可以是光动力激活的，从而诱导细胞毒性。
本发明至少部分根据预料不到的用于治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况的新化合物的发现。进一步预料不到的发现是这些化合物可以包含光动力疗法中的光敏剂。
本发明可以在治疗任意适合的癌症、或者相关的疾病、病症或病况中找到应用，包括例如皮肤癌、肺癌、胰腺癌、结肠癌、卵巢癌、腺癌、白血病(aml)、和淋巴瘤中的一种或多种。
在一个实施方案中，发明人基于利用以致癌ras蛋白为靶标的新化合物的方法和任选的光动力疗法，设计并开发了癌症疾病、病症和病况的新治疗。发明人已发现以ras蛋白为靶标且由此阻断ras-raf相互作用的新化合物。所述化合物可以破坏在许多癌症类型中涉及的ras-raf依赖性信号转导通路。另外，所述化合物特异性以人类肿瘤细胞中的致癌ras蛋白为靶标。此外，所述化合物可以用作光动力疗法(pdt)的光敏剂。
本发明的化合物具有特别的优点，因为它们具有长波长吸收，从而吸收穿透到体内的远红外光。这种改善的组织穿透意味着本发明的化合物可以由从体外提供的光刺激而被光激活，但仍靶向位于肺、胰腺、结肠、卵巢中的癌症或腺癌、白血病和淋巴瘤类型的癌症。
总体的机制方案可包括两个步骤：
1)在给药一种或多种化合物后，其将定位肿瘤细胞中的致癌ras蛋白，并部分阻断ras-raf依赖性信号转导通路；和
2)使用特定光，一种或多种化合物(光敏剂)将被激活，以产生具有细胞毒性的自由基氧物种，从而杀死肿瘤，如在光动力疗法中那样。
光激活可以包含长波长光。光激活可以通过长波长光实现，其可以包含600与850nm之间的波长。在特定的实施方案中，长波长光可以包含波长约660nm和/或约637nm的波长。
本发明的化合物可以被概括为新一代光敏剂，其包含光动力核(pdc)、和官能团r1、r2、r3和r4。pdc可以在暴露于光时通过光动力疗法而激活。一个或多个官能团(r1、r2、r3、r4)可以特异性地结合于涉及疾病的靶标蛋白，其可以是例如在约30％的肿瘤类型中涉及的致癌ras蛋白。
在一个实施方案中，本发明在于一种选自式(i)的化合物中的化合物、或其药学可接受的盐：
式(i)
其中pdc是光动力核；且其中
r1是h、苯基、吡啶-4-基、n-甲基吡啶鎓-4-基、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r2是h、苯基、吡啶-4-基、n-甲基吡啶鎓-4-基、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r3是h、苯基、吡啶-4-基、n-甲基吡啶鎓-4-基、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；且
r4是h、苯基、吡啶-4-基、n-甲基吡啶鎓-4-基、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
且
其中r1、r2、r3和r4中的任一个或多个可以任选被取代。
pdc包含任意适合的在暴露于光时被激活或光化学激发的分子结构或发色团。所述分子结构或发色团可以包含任意适合的可容纳r1、r2、r3和r4的支架。pdc可以包含烃基或杂烃基支架。
pdc可以吸收420与520nm之间的可见光。
pdc可以包含环状四吡咯。所述环状四吡咯可以包含卟吩、卟啉、二氢卟吩或咕啉。
在一个实施方案中，式(i)的化合物的特征可以在于位于620至700nm的吸收带。吸收带可以位于大于620nm。
pdc可以包含式(i)的化合物，其中r1、r2、r3和r4包含h。式(i)的化合物可以不是对称的或是不对称的。
本发明的化合物可以包含式(i)的化合物，条件是：
r1至r4均不是h；
r1至r4均不是苯基；
r1至r4均不是n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；或
r1和r2不都是n-甲基吡啶鎓-4-基，且r3和r4不都是h。
式(i)的化合物可以是带正电荷的。式(i)的化合物可以展现出远红外吸收光谱特性，以在存在于用pdt治疗的受试者中时吸收穿透经过皮肤至肿瘤细胞的远红外光。式(i)的化合物可以阻断ras-raf相互作用。式(i)的化合物可以破坏ras-raf依赖性信号转导。式(i)的化合物可以特异性地以人类肿瘤细胞中的致癌ras蛋白为靶标。
在另一个实施方案中，本发明的化合物可以选自式(i)的化合物、或其药学可接受的盐：
其中
r1是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r2是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r3是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；且
r4是h、苯基、吡啶-4-基、甲基吡啶鎓、n-甲基吡啶鎓-3-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基、2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基、或4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基。
重要的是，根据下述讨论的示例取代，r1、r2、r3和r4中的一个或多个可以任选被取代。
在某些实施方案中，式(i)的化合物如上所述，有下述一个或多个条件：
r1至r4均不是h；
r1至r4均不是苯基；
r1至r4均不是n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是2-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是3-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是4-苯基-n-甲基吡啶鎓-4-基；
r1至r4均不是2-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是3-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；
r1至r4均不是4-苯基-n-甲基吡啶鎓-3-基；和
r1和r2不都是n-甲基吡啶鎓-4-基，且r3和r4不都是h。
对于化合物(i)和(i)两者的r1、r2、r3和r4提供于表1。
在特定的实施方案中，式(i)的化合物可以不是对称的，或换言之，可以是不对称的。任意两个或三个相邻的r基团可以是相同的。r基团可以包含两对相邻的相同的r基团。
在一个实施方案中，式(i)的化合物不是下述化合物，其中r1和r2是n-甲基吡啶鎓-4-基，且r3和r4均是h。
在一个特定的实施方案中，式(i)的化合物是带正电荷的。
如本文所用，“有效量”是指给药相关活性药剂的量足以预防所治疗的癌症、疾病、病症或病况的症状发生、或者足以导致其停止症状恶化、或者足以治疗并缓解或至少减轻症状的严重程度。有效量将以本领域技术人员理解的方式变化，患者年龄、性别、体重等仅是要考虑的因素的样本。可以通过常规试验确定适合的剂量或剂量方案。
如本文所用，术语“药学可接受的盐”是指对全身或局部给药具有毒理学安全性的盐，例如由药学可接受的无毒碱或酸、包括无机或有机碱和无机或有机酸制备的盐。药学可接受的盐可以选自碱金属和碱土金属、铵、铝、铁、胺、葡糖胺、卤化物如氯化物、硫酸盐、磺酸盐、硫酸氢盐、硝酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、酒石酸氢盐、磷酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、苹果酸盐、马来酸盐、萘磺酸盐、富马酸盐、琥珀酸盐、乙酸盐、苯甲酸盐、对苯二甲酸盐、帕莫酸盐、哌嗪、果胶酸盐和s-甲基甲硫氨酸盐等。
关于取代基的“取代”或“任选取代”是指一个或多个部分任选取代了取代基，例如选自任选取代的c1-10烷基(例如任选取代的c1-6烷基)；任选取代的c1-10烷氧基(例如任选取代的c1-6烷氧基)；任选取代的c2-10烯基；任选取代的c2-10炔基；任选取代的c6-c12芳基；芳氧基；任选取代的杂芳基；任选取代的杂环；卤素(例如cl、f、br、和i)；羟基；卤代烷基(例如cf3、2-br-乙基、ch2f、cf2h、ch2cf3、和cf2cf3)；氨基(例如nh2、nr12h、和nr12r13)；烷基氨基；芳基氨基；酰基；酰胺基；cn；no2；n3；ch2oh；conh2；conr12r13；co2r12；ch2or12；nhcor12；nhco2r12；c1-3烷硫基；磺酰基、磺酰胺、硫酸酯；磺酸；磺酸酯，如烷基或芳烷基磺酰基，包括甲磺酰基；膦酸；磷酸盐；和膦酸酯，其中r12和r13各自独立地选自h或任选取代的c1-10烷基。
术语“烷基”是指直链或支链烷基取代基，其包含例如1至约12个碳原子、优选地1至约9个碳原子、更优选地1至约6个碳原子、还更优选地1至约4个碳原子、还又更优选地1至2个碳原子。这样的取代基的实例可以选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、己基、庚基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2-乙基丁基、3-乙基丁基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。碳的数量是指涉及碳骨架和碳支链，但不包括属于可以任选存在的任意取代基的碳原子，例如从主碳链分支的烷氧基取代基的碳原子。取代的烷基包括被一个或多个部分取代的烷基，所述部分选自卤素(例如cl、f、br、和i)；卤代烷基(例如cf3、2-br-乙基、ch2f、cf2h、ch2cl、ch2cf3、或cf2cf3)；羟基；氨基；羧酸酯；羧酸酰胺基；烷基氨基；芳基氨基；烷氧基；芳氧基；硝基；叠氮基；氰基；硫代基；磺酰基、磺酰胺、磺酸；硫酸盐；膦酸；磷酸盐；和膦酸酯。
术语“烯基”是指任选取代的不饱和直链或支链烃基，其具有2至12个碳原子、优选地2至9个碳原子、更优选地2至6个碳原子，并且具有至少一个碳-碳双键。适当的情况下，烯基可以具有特定数量的碳原子，例如c2-c6烯基，其包括呈直链或支链排布的具有2、3、4、5或6个碳原子的烯基。碳的数量是指涉及碳骨架和碳支链，但不包括属于可以任选存在的任意取代基的碳原子。这样的取代基的实例可以选自乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、仲丁烯基和叔丁烯基、戊烯基、己烯基、庚-l,3-二烯、己-l,3-二烯、壬-l,3,5-三烯等。取代的烷基包括被一个或多个部分取代的烷基，所述部分选自卤素(例如cl、f、br、和i)；卤代烷基(例如cf3、2-br-乙基、ch2f、cf2h、ch2cl、ch2cf3、或cf2cf3)；羟基；氨基；羧酸酯；羧酸酰胺基；烷基氨基；芳基氨基；烷氧基；芳氧基；硝基；叠氮基；氰基；硫代基；磺酰基、磺酰胺、磺酸；硫酸盐；膦酸；磷酸盐；和膦酸酯。
术语“羧基烷氧基”是指羧酸的烷基酯，其中烷基具有如上提供的相同定义。实例包括羧甲基氧基、羧基乙氧基、羧基异丙氧基等。
如本文所用，术语“烷氧基”是指通过氧原子连接的直链或支链的烷基基团(即-o-烷基)，其中烷基如上所述，在特定的实施方案中，烷氧基是指包含1至10个碳原子的氧连接的基团(“c1-10烷氧基”)。在另外的实施方案中，烷氧基是指包含1至8个碳原子(“c1-8烷氧基”)、1至6个碳原子(“c1-6烷氧基”)、1至4个碳原子(“c1-4烷氧基”)或1至3个碳原子(“c1-3烷氧基”)的氧连接的基团。
术语“环烷基”和“环烯基”是指任选取代的饱和和不饱和单环状、双环状或三环状碳基团。适当的情况下，环烷基或环烯基可以具有特定数量的碳原子，例如c3-c6环烷基或环烯基在其范围内包括具有3、4、5或6个碳原子的碳环基。c4-c7环烷基或环烯基可以在某些实施方案中是优选的。c5-c6环烷基或环烯基可以在某些实施方案中是优选的。这样的取代基的实例可以选自环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环己二烯基等。取代的环烷基或环烯基包括一个或多个部分的取代基，所述部分选自卤素(例如cl、f、br、和i)；卤代烷基(例如cf3、2-br-乙基、ch2f、ch2cl、ch2cf3、或cf2cf3)；羟基；磺酰基、磺酰胺、氨基；羧酸酯；羧酸酰胺基；烷基氨基；芳基氨基；烷氧基；芳氧基；硝基；叠氮基；氰基；硫代基；磺酸；硫酸盐；膦酸；磷酸盐；和膦酸酯。
术语“苯基”或“芳基”是指未取代或取代的芳族碳环取代基，如本领域常规理解那样。要理解的是，术语苯基或芳基根据huckel规则，适用于平面且包含包含4n+2π个电子的环状取代基。
术语“杂芳基”是指含有一个或多个(特别是1至4个)非碳原子(特别是n、o或s)或它们的组合的芳基，所述杂芳基任选在一个或多个碳或氮原子处任选被取代。其可以是4、5、6或7元环、优选地5或6元。杂芳基环还可以与一个或多个环状烃、杂环状、芳基、或杂芳基环稠合。杂芳基包括但不限于：具有1个杂原子的5元杂芳基(例如噻吩、吡咯、呋喃)；在1,2或1,3位具有2个杂原子的5元杂芳基(例如噁唑、吡唑、咪唑、噻唑、嘌呤)；具有3个杂原子的5元杂芳基(例如三唑、噻二唑)；具有3个杂原子的5元杂芳基；具有1个杂原子的6元杂芳基(例如吡啶、喹啉、异喹啉、菲、5,6-环庚烯并吡啶)；具有2个杂原子的6元杂芳基(例如哒嗪、噌啉、酞嗪、吡嗪、嘧啶、喹唑啉)；具有3个杂原子的6元杂芳基(例如1,3,5-三嗪)；和具有4个杂原子的6元杂芳基。“取代的杂芳基”是指具有1个或多个取代基的杂芳基。
如本文具体涉及某一“r”基团而使用的“杂环基”是指在环中具有5至7个原子且其中1至4个为杂原子的非芳族环，所述环是独立的，或者稠合于第二环，其中所述杂原子独立地选自o、n和s。可以优选为5至6个环原子。杂环基包括部分或完全饱和的杂环基团。杂环体系可以经由任意数量的碳原子和杂原子而连接于另一个部分，并且可以均为饱和或不饱和的。杂环基的非限制性实例包括吡咯烷基、吡咯啉基、吡喃基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、吡唑啉基、二硫杂环戊烷基、氧杂硫杂环戊烷基、二氧杂环己烷基、二噁英基、噁嗪基、氮杂
在任何指明结构中的原子数范围的情况下(例如c1-c12、c1-c10、c1-c9、c1-c6、c1-c4、或c2-c20、c2-c12、c2-c10、c2-c9、c2-c8、c2-c6、c2-c4烷基、烯基等)，要特别考虑的是，也可以使用任意落入所指明的范围内的子范围或独立碳原子数。因此，例如针对在本文中参照的任一化学基团(例如烷基等)而使用的记载1-12个碳原子(例如c1-c12)、1-9个碳原子(例如c1-c9)、1-6个碳原子(例如c1-c6)、1-4个碳原子(例如c1-c4)、1-3个碳原子(例如c1-c3)、或2-8个碳原子(例如c2-c8)的范围适当涵盖并具体记载了1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、和/或12个碳原子，以及其任意子范围(例如适当的1-2个碳原子、1-3个碳原子、1-4个碳原子、1-5个碳原子、1-6个碳原子、1-7个碳原子、1-8个碳原子、1-9个碳原子、1-10个碳原子、1-11个碳原子、1-12个碳原子、2-3个碳原子、2-4个碳原子、2-5个碳原子、2-6个碳原子、2-7个碳原子、2-8个碳原子、2-9个碳原子、2-10个碳原子、2-11个碳原子、2-12个碳原子、3-4个碳原子、3-5个碳原子、3-6个碳原子、3-7个碳原子、3-8个碳原子、3-9个碳原子、3-10个碳原子、3-11个碳原子、3-12个碳原子、4-5个碳原子、4-6个碳原子、4-7个碳原子、4-8个碳原子、4-9个碳原子、4-10个碳原子、4-11个碳原子、和/或4-12个碳原子等)。
如本文所用，术语“受试者”或“个体”或“患者”可以指需要治疗任何受试者、特别是脊椎动物受试者、并甚至更特别是哺乳动物受试者。适合的脊椎动物包括但不限于灵长类动物、禽类、家畜动物(例如绵羊、牛、马、驴、猪)、实验室试验动物(例如兔、小鼠、大鼠、豚鼠、仓鼠)、伴侣动物(例如猫、狗)、表演动物(马和狗)和圈养野生动物(例如狐狸、鹿、澳洲野狗)。优选的受试者是需要治疗癌症、或者相关疾病、病症或病况的人。然而，应该理解，上述术语并不意味着必然存在症状。
可以通过本领域已知的方法合成化合物。这些方法可以在参考文献和期刊文章中找到，包括下述：eriiks,j.；vandergoot,h.；sterk,g.；timmerman,h.j.med.chem,1992,35,3239-3246；walczynski,k.；timmerman,h.；zuiderveld,o.；zhang,m.；glinka,r.iifarmaco,1999,54,533-541；ahangar,n.；ayatti,a.；alipour,e.；pashapour,a.；formadi,a.；emmami,s.chembioldrugdes.2011,78,844-852；caddick.s,；judd.d.；lewis.a,；reich.m,；williams.；m.tetrahedron,2003,59,5417-5423；han,m.；nam,k,；shin,d.；jeong,n.；hahn,h.j.comb.chem.；2010,12,518-530；song,h；wang,w.；qin,y.syntheticcommunications,2005,35,2735-2748；andduspara,p.a.,etal.jocs.2012.77,10362-10368。合成方法的实例包括在下面的实施例中。
根据本发明的第三方面，提供一种药物组合物，其包含有效量的第一方面的化合物、或其药学可接受的盐、和药学可接受的载体、稀释剂和/或赋形剂。
适合地，所述药物组合物用于治疗或预防癌症、或者相关的疾病、病症或病况。
所述药物组合物可以包含多于一种第一或第二方面的化合物。当组合物包含多于一种化合物时，化合物可以是任何比例。组合物可以进一步包含已知的共活性物质、递送载体或佐剂。
第一或第二方面的化合物以足以抑制或改善作为治疗对象的疾病、病症或病况的量存在于药物组合物中。适合的剂型和化合物的比例、以及含有它们的药物组合物可由本领域技术人员容易地确定。
剂型可包括片剂、分散剂、混悬剂、注射剂、溶液剂、糖浆剂、锭剂、胶囊剂、栓剂、气雾剂、透皮贴剂等。这些剂型还可以包括注射或植入设备，所述设备专门设计用于或修改为确保放置在结缔组织降解部位。水凝胶是优选的递送形式。
本发明的第四方面在于在患者中治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况的方法，其包括下述步骤：给药有效量的第一或第二方面的化合物、或其药学有效的盐、或第三方面的药物组合物，由此治疗疾病、病症或病况。
本发明的第五方面提供第一或第二方面的化合物、或其药学有效的盐、或第三方面的药物组合物，其用于治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况。
本发明的第六方面提供第一或第二方面的化合物、或其药学有效的盐在制备药物中的用途，所述药物用于治疗治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况。
本发明的第七方面提供一种在患者中治疗癌症、或者相关的疾病、病症或病况的方法，其包括下述步骤：给药有效量的被长波长光光激活的光敏剂，并用长波长光激活所述光敏剂。长波长光可以包含600与850nm之间的波长。在特定的实施方案中，光激活可以包含波长约660nm和/或约637nm的长波长光。
在第七方面的一个实施方案中，所述光敏剂可以包含式(i)或式(i)的化合物、或其药学有效的盐、或第三方面的药物组合物。
图11是取自现有技术的图，示出了各种波长的光的典型组织穿透。
在第七方面的另一个实施方案中，所述被治疗的癌症、或者相关的疾病、病症或病况要求组织穿透。穿透可以为最多1至5cm；2至4cm；或2.5至3.5cm。穿透可以为最多1.0；1.1；1.2；1.3；1.4；1.5；1.6；1.7；1.8；1.9；2.0；2.1；2.2；2.3；2.4；2.5；2.6；2.7；2.8；2.9；3.0；3.1；3.2；3.3；3.4；3.5；3.6；3.7；3.8；3.9；4.0；4.1；4.2；4.3；4.4；4.5；4.6；4.7；4.8；4.9或5.0cm。
患者可以是伴侣或家养动物、家畜动物、表演动物或人。
在第四、第五或第六方面的一个实施方案中，第一或第二方面的化合物可以是选自表1中的任意一种或多种化合物、或者通过共通结构或精确的化学结构而在本文公开的任何化合物。
药物用途和组合物的剂型和比例可以由本领域技术人员容易地确定。
这些剂型还可以包括专门设计或修改为用于药物组合物的受控释放的注射或植入装置。
治疗剂的受控释放可以通过例如用疏水性聚合物包衣来实现，所述疏水性聚合物包括丙烯酸树脂、蜡、高级脂肪醇、聚乳酸和聚乙醇酸、以及某些纤维素衍生物如羟丙基甲基纤维素。另外，通过使用其他聚合物基质、脂质体和/或微球，可以影响受控释放。
用于全身给药的药学可接受的载体也可以掺入本发明的组合物中。
适合地，药物组合物包含药学可接受的赋形剂。“药学可接受的赋形剂”是指可以安全地用于全身给药的固体或液体填充剂、稀释剂或包封物质。根据具体的给药途径，可以使用本领域熟知的各种载体。这些载体或赋形剂可以选自糖、淀粉、纤维素和其衍生物、麦芽、明胶、滑石、硫酸钙、植物油、合成油、多元醇、藻酸、磷酸盐缓冲溶液、乳化剂、等渗盐水和无热原水。
可以采用任何适合的给药途径为患者提供本发明的药物组合物。例如，可以使用口服(包括舌下和口腔)给药、直肠给药、肠胃外(包括静脉内)给药、关节内给药、肌肉内给药、皮下给药、腹膜内给药、脑室内给药、皮内给药、吸入给药、眼内给药、经皮给药等。
适合于给药的本发明的药物组合物可以以离散的单位存在，例如小瓶、胶囊、小袋或片剂，每个含有预定量的一种或多种本发明的药物活性化合物，可以以散剂或颗粒剂形式、或以水性液体、非水液体、水包油乳液或油包水乳液中的溶液剂或混悬剂形式存在。这样的组合物可以通过任何药学方法制备，但所有方法包括使一种或多种本发明的药物活性化合物与构成一种或多种必需成分的载体结合的步骤。通常，通过将本发明的药剂与液体载体、或细碎分离的固体载体、或两者均匀且紧密地混合来制备组合物，然后根据需要，将产品整形为期望的存在形式。
在散剂中，载体是细碎分离的固体，其与本发明的细碎分离的药物活性化合物混合。
在片剂中，将本发明的药物活性化合物与具有必要结合能力的载体以适合的比例混合，并压制成所需的形状和大小。散剂和片剂优选含有5％或10％至约70％的药物活性化合物。适合的载体是碳酸镁、硬脂酸镁、滑石、糖、乳糖、果胶、糊精、淀粉、明胶、黄蓍胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、低熔点蜡、可可脂等。
术语“制剂”旨在包括药物活性化合物的制剂，其具有包封材料作为提供胶囊的载体，其中活性组分(有或没有载体)被载体包围，因此与载体结合。同样地，包括扁囊剂(cachets)和锭剂。片剂、散剂、胶囊剂、丸剂、扁囊剂和锭剂可以用作适于口服给药的固体形式。
为了制备栓剂，首先熔化低熔点蜡、例如脂肪酸甘油酯或可可脂的混合物，并将活性组分例如通过搅拌而均匀地分散在其中。然后将熔融的均匀混合物倒入适当大小的模具中，使其冷却，由此固化。
液体形式制剂包括溶液剂、混悬剂、和乳剂，例如水或水-丙二醇溶液剂。例如，静脉注射液体制剂可以配制成聚乙二醇水溶液中的溶液剂。
因此，根据本发明所述的化合物可以配制用于肠胃外给药(例如通过注射，例如推注或连续输注)，并且可以以安瓿、预填充注射器、小体积输注中的单位剂型存在，或者以添加有防腐剂的多剂量容器形式存在。组合物可以采取如油性或水性载体中的混悬剂、溶液剂或乳剂的形式，并且可以含有配制剂，如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂。替代地，药物活性化合物可以是粉剂形式，其通过将无菌固体进行无菌分离或通过从溶液中冷冻干燥而获得，用于在使用前用适合的载体(例如无菌无热原水)构建。
适合口服使用的水溶液可以通过将药物活性化合物溶解在水中并根据需要加入适合的着色剂、矫味剂、稳定剂和增稠剂来制备。
适于口服使用的水性混悬剂可以通过将细碎分离的活性化合物，用粘性材料如天然或合成胶、树脂、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠或其它熟知的悬浮剂分散在水中，从而制备。
还包括意图在使用前不久转化为用于口服给药的液体形式制剂的固体形式制剂。这样的液体形式包括溶液剂、混悬剂和乳剂。除活性组分以外，这些制剂还可含有着色剂、矫味剂、稳定剂、缓冲剂、人造和天然甜味剂、分散剂、增稠剂、增溶剂等。
对于对表皮局部给药，可以将根据本发明所述的化合物配制成软膏剂、霜剂或洗剂、或配制成透皮贴剂。软膏剂和霜剂可以例如用水性或油性基质配制，并加入适合的增稠剂和/或凝胶剂。洗剂可以用水性或油性基质配制，并且通常还含有一种或多种乳化剂、稳定剂、分散剂、悬浮剂、增稠剂或着色剂。
适于在口腔中局部给药的制剂包括：锭剂，其在矫味基质中包含药物活性化合物，所述基质通常是蔗糖和阿拉伯胶或黄蓍胶；糖果锭剂(pastille)，其在惰性基质中包含药物活性化合物，所述基质如明胶和甘油、或蔗糖和阿拉伯胶；和漱口剂，其在适合的液体载体中包含药物活性化合物。
通过常规手段将溶液剂或混悬剂直接施用于鼻腔，例如用滴管、移液管或喷雾器。制剂可以单剂量或多剂量形式提供。在使用滴管或移液管的情况下，其可以通过患者给药适当的预定体积的溶液剂或混悬剂来实现。在使用喷雾的情况下，其可以例如通过计量雾化喷雾泵来实现。为了改善鼻腔递送和保留，根据本发明所述的化合物可以用环糊精包封，或者用预期可以增强鼻粘膜的递送和保留的药剂而配制。
对呼吸道的给药也可以通过气溶胶制剂的手段来实现，其中活性成分以具有适合的推进剂的加压包装提供，所述推进剂如氯氟烃(cfc)、例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷或二氯四氟乙烷、二氧化碳或其他适合的气体。气溶胶可以适当地还含有表面活性剂、如卵磷脂。可以通过提供计量阀来控制药物剂量。
替代地，药物活性化合物可以以干粉形式、例如化合物在适合的粉末基质中的粉末混合物而提供，所述基质例如乳糖、淀粉、淀粉衍生物如羟丙基甲基纤维素、和聚乙烯吡咯烷酮(pvp)。
方便地，粉末载体将在鼻腔中形成凝胶。粉末组合物可以以单位剂量形式，例如在例如明胶的胶囊或药筒中，或者在粉末可以通过吸入器从中给药的泡罩包装中存在。
在意图用于呼吸道给药的制剂、包括鼻内制剂中，药物活性化合物通常具有小的粒径，例如约1至10微米量级或更小。这样的粒径可以通过本领域已知的方法、例如微粉化而获得。
提供以下非限制性实施例，以使得可以容易地理解本发明并将其付诸实践。
实施例
1.材料和方法
1.1ras蛋白上的化学支架：由于其低毒性和用于光动力疗法的良好光物理和光化学性质，卟啉可以用作ps的支架。存在许多可用的ras蛋白和ras-rbd复合物的晶体和nmr结构。ras的结构取自复合物的晶体结构(3kud)。多拷贝同时搜寻方法“mcss”(caflischa,karplusm.,jcomput.-aidedmol.des.1996,10:372,zengj.comb.chem.highthroughputscreen.3:355)用于绘图ras上支架(卟啉)的最佳位置。其是支架与以最强相互作用能量而结合于ras蛋白的部位。该结合结构被用作模板，用于设计具有改善的结合和光谱性质的化合物。ras的开关i上最适合的卟啉结合位点用在空间中突出显示的三个带电残基(asp33、glu37和asp38)表示(图1)。事实上，这些残基位于ras蛋白的开关i区域表面上的浅腔周围，如图1所示。
1.2化合物的设计：基于ras蛋白的支架和附近重要残基，设计了一系列具有r1至r4基团的化合物，以能够与ras蛋白的开关i区域的带电残基(图1)形成静电相互作用，并列于表1中(也在图2中示出)。化合物是带正电荷的，以具有远红外吸收光谱特性，从而吸收可以穿透通过皮肤到达体内肿瘤细胞的远红外线。
1.3代表性化合物的合成：从系列i和系列ii集合的化合物中选择两个化合物作为代表性实例并合成。系列i和ii化合物如图3所示。系列i化合物和系列ii化合物因r1-r4的带电基团而不同。系列i化合物具有两个带电基团，而系列ii化合物仅具有一个带电基团。此外，系列i化合物和系列ii化合物的合成路线不同。
1.3.1代表性化合物4：包含在系列i中，其中r3和r4＝h(参见图3a)。代表性化合物4的合成通过synthesismedchem(澳大利亚)进行。合成路线在下面的1.6中描述。代表性化合物4的结构示于图3c。
1.3.2代表性化合物10：包含在系列ii中，其中r3和r4＝苯基(图3b)。代表性化合物10的合成通过jubilantchemsys(印度)进行。合成路线在下面的1.7中描述。代表性化合物10的结构示于图3d所示。
1.4吸收光谱：获得代表性化合物的吸收光谱。化合物的浓度为10μm。图4a显示代表性化合物4的吸收光谱，并且图4b显示代表性化合物10的吸收光谱。
代表性化合物4和10分别在长波长范围内具有660nm和637nm的吸收带。改变代表性化合物在溶液中的浓度并与蛋白质混合不会改变所获得的吸收光谱。
1.5代表性化合物的生物学测试：为了评估代表性化合物的活性，进行体外测试。
1.5.1具有抑制剂干扰的ras免疫共沉淀(pulldown)：首先使用活性ras免疫共沉淀和检测试剂盒(thermofisherscientific，目录号16117)分析化合物对ras与raf1的ras结合结构域(rbd)之间结合的抑制。流程按照该试剂盒随附的手册。蛋白质印迹分析(westernblot)用于测量抑制。已知的抑制剂kobe0065购自澳大利亚的focusbiosciences(www.focusbio.com.au)，并用作阳性对照。
1.5.2eliza测定：另一种检测代表性化合物抑制的方法使用ras激活eliza试剂盒(merckmillipore，目录号17-497)。流程按照该试剂盒随附的手册。使用化学发光成像系统测量抑制。已知的抑制剂kobe0065购自澳大利亚的focusbiosciences(www.focusbio.com.au)，并用作阳性对照。
1.6代表性化合物4的合成：代表性化合物4的合成途径示于图5a。
本文报道的产率是指纯化的产物(除非另有说明)，而不是优化的。在merck硅胶60f254铝背板上进行分析型tlc。通过uv光使化合物可视化，和/或用i2或高锰酸钾溶液染色化合物然后加热。在硅胶上进行快速柱色谱。在具有bbo(宽带观察)和bbfo(宽带氟观察)探针的brukeravance-400mhz光谱仪上记录1h-nmr光谱。化学位移(δ)以四甲基硅烷作为内标，以百万分率(ppm)表示。分裂图案被标注为s(单峰)、d(双峰)、m(多峰)和brs(宽单峰)。耦合常数(j)以赫兹(hz)给出。lcms分析在使用电喷雾离子化(esi)技术的acquitybehhillic(2.10×100mm，1.70μm)上进行。
中间体3的合成：向25ml三颈烧瓶中加入吡啶-3-硫醇(2.0g，18.0mmol，1.0当量)、异烟酰氯盐酸盐(3.2g，18.0mmol，1.0当量)和thf(40.0ml)。将所得混合物在环境温度搅拌过夜。通过tlc和lcms监测反应，其显示起始物质被消耗。过滤反应混合物，滤饼用己烷清洗。然后用et2o和饱和nahco3的两相溶液处理滤饼，直至观察不到气泡。将所得混合物用et2o反复萃取。将合并的有机相用na2so4干燥并在减压下浓缩。将粗产物溶于thf(2.0ml)中，然后将20ml己烷加入到溶剂中以形成沉淀物。粗产物用thf和己烷重结晶。过滤后，得到1.55g淡黄色固体。获得lc-ms和1hnmr光谱。
中间体4的合成：向配备有冷凝器和内部温度计的100ml三颈烧瓶中，加入吡咯(30.0ml，432mmol)和多聚甲醛(1.5g，50.0mmol，1.0当量)。将所得混合物在60℃搅拌0.1小时。随后，加入incl3(1.1g，5.0mmol，0.1当量)，并将反应在60℃再搅拌3小时。然后将反应冷却至环境温度，并加入naoh粉末(2.0g)，并搅拌4小时。通过tlc和lcms监测反应，其显示起始原料被消耗。过滤反应混合物，用吡咯反复清洗滤饼。将合并的有机相减压浓缩。将粗产物在硅胶上纯化，用etoac/石油醚以从1/100的比例开始并逐渐增加到1/10的比例进行洗脱。得到2.4g白色固体，产率33％。获得1hnmr光谱。
中间体5的合成：向50ml三颈烧瓶中加入dmf(16.0ml)。然后将烧瓶冷却至0℃。然后在0℃将pocl3(0.6ml，3.02mmol)滴加到反应中并搅拌5分钟，得到vilsmeier试剂。随后，将化合物4(1.0g，6.8mmol，1.0当量)在dmf(3.0ml)中的冷(0℃)溶液滴加到反应中。加完后，将最终混合物在0℃搅拌2小时。然后加入乙酸乙酯和饱和乙酸钠水溶液的两相溶液，并搅拌过夜。通过tlc和lcms监测反应，其显示起始物质被消耗。从反应混合物中分离乙酸乙酯，水溶液用etoac(10ml×3)萃取。将合并的有机相用盐水清洗，并经无水na2so4干燥。浓缩后，在减压下，将粗产物在硅胶上纯化，用etoac/石油醚以从1/40的比例开始逐渐增加到3/2的比例进行洗脱。得到272mg深棕色固体，产率为23％。获得lc-ms和1hnmr光谱。
中间体6的合成：向20ml玻璃管中加入吡咯(10.0ml)和异烟醛(10.0ml)。将管密封，并在微波下加热至150℃并搅拌20分钟。通过tlc和lcms监测反应，其显示异烟醛被消耗。将反应混合物冷却至环境温度，并在减压下浓缩。在硅胶上纯化棕色固体粗产物，用etoac/石油醚以从1/50的比例开始逐渐增加到1/2的比例进行洗脱。产生2.4g棕色固体，产率为50％。获得lc-ms和1hnmr光谱。
中间体7的合成：向100ml三颈烧瓶中加入中间体6(300.0mg，1.4mmol，1.0当量)和thf(5.4ml)。然后在室温将etmgbr(3.5ml，1.0mol/l)加入到反应中并搅拌10分钟。随后，用低温泵将反应混合物冷却至-70℃。将中间体3(324.0mg，1.4mmol，1.0当量)在thf(5.4ml)中的溶液滴加到反应中，并再搅拌10分钟，然后缓慢升温至环境温度。将反应搅拌过夜。通过tlc和lcms监测反应，其显示起始原料被消耗。通过加入饱和nh4cl水溶液淬灭反应，并搅拌15分钟。用etoac(20ml×3)萃取混合物。将合并的有机相用盐水(30ml×2)清洗，用na2so4干燥。浓缩后，在减压下，将粗产物在硅胶上纯化，用etoac/石油醚以1/20的比例开始逐渐增加到1/2的比例进行洗脱，产生320mg黑色固体，产率为70％。获得lc-ms和1hnmr光谱。
中间体8的合成：向250ml三颈烧瓶中，加入化合物5(250.0mg，1.4mmol，1.0当量)、中间体7(471.3mg，1.4mmol，1.0当量)、甲苯(33.3ml)和dbu(4.7ml)。将混合物在环境温度搅拌5分钟，然后加入mgbr2(1.85g，10.0ml，7.0当量)，然后将其在大气中加盖，并在搅拌下加热至115℃过夜。通过tlc和lcms监测反应，其显示起始原料被消耗。将反应混合物转移至含有thf的250ml单颈烧瓶中，并在减压下浓缩。将粗产物溶于dcm中，用去离子水清洗，然后用盐水清洗。然后将有机相用tfa酸化，并用tea中和。然后用去离子水和盐水清洗。将有机相经na2so4干燥，并在减压下浓缩，并在制备型tlc板上纯化。获得约10mg纯产物和40mg具有非理想纯度的产物。获得lc-ms谱。
在环境温度，向50ml圆底烧瓶中，将ch3i(1.0ml)加入到中间体8(40.0mg，粗品，1.0当量)在dmf(5.0ml)中的混合物中，将反应混合物在环境温度搅拌过夜。通过lcms监测反应，其显示起始原料被消耗。将反应混合物减压浓缩，并在制备型hplc上用acn/水以45/55的比例开始逐渐增加到85/15的比例进行纯化。获得21mg深棕色固体。获得lc-ms和1hnmr光谱，并分别示于图7a和7b中。
1.7代表性化合物10的合成：代表性化合物10的合成途径示于图5b中。
5,15-二苯基卟啉(γ)的制备：向二吡咯甲烷(a)(2.0g，13.70mmol)在dcm中的冰冷溶液中加入苯甲醛(β)(1.41ml，13.96mmol)，然后在0℃滴加tfa(0.23ml，3.15mmol)。将得到的反应混合物在0℃搅拌3小时，然后加入ddq(3.72g，16.44mmol)。将得到的混合物在室温搅拌4小时。在反应完成(tlc监测)后，用et3n(10.0ml)淬灭反应，并在室温搅拌5分钟。将有机物减压浓缩，粗物质经硅胶(100-200m)柱色谱纯化，用30％dcm的己烷溶液洗脱，得到所需产物γ(0.78g，产率：12％)，为紫色固体。获得1h-nmr光谱。
10-溴-5,5-二苯基卟啉(δ)的制备：向5,15-二苯基卟啉(γ)(500mg，1.08mmol)在dcm(500ml)中的冰冷溶液中加入nbs(153mg，0.85mmol)。然后将混合物在室温搅拌16小时。在反应完成(tlc监测)后，将反应混合物用水(3×500ml)清洗，将有机层用na2so4干燥，过滤并减压浓缩。由此获得的粗产物在硅胶(100-200m)柱色谱上纯化，用10％dcm的己烷溶液洗脱，得到所需产物(δ)(400mg，产率：68％)，为紫色固体。获得1h-nmr光谱。
5,15-二苯基-10-(吡啶-3-基)卟啉(ζ)的制备：向10-溴-5,15-二苯基卟啉(δ)(75mg，0.14mmol)在dmf(10ml)中的搅拌溶液中，在室温加入吡啶-3-基硼酸(ε)(49mg，0.40mmol)和磷酸钾(96mg，0.41mmol)。将所得反应混合物用n2脱气15分钟，然后加入四(三苯基膦)钯(θ)(16mg，0.014mmol)，并在90℃加热6小时。在反应完成(tlc监测)后，将反应混合物用冰冷的水(100ml)淬灭，然后用etoac(3×100ml)萃取粗化合物。将合并的有机相用水、盐水溶液清洗，然后经na2so4干燥并过滤。减压蒸发有机相，得到粗化合物(ζ)(90mg)，为紫色固体，其不经进一步纯化直接用于下一步骤。得到1h-nmr光谱。
3-(10,20-二苯基卟啉-5-基)-1-甲基吡啶-1-鎓碘化物的制备(代表性化合物10)：向5,15-二苯基-10-(吡啶-3-基)卟啉(ζ)(90mg，0.17mmol)在dmf:chcl3(20:80ml)的混合物中的搅拌的溶液中，在室温加入碘甲烷(8.0ml)。将所得混合物在室温搅拌8小时。反应完成后(tlc监测)，在减压下蒸发溶剂至粗反应混合物中残留约10.0ml。加入乙醚(100ml)，从而得到沉淀，从容器中倾出溶剂。将粗物质用乙醇和乙醚进一步重结晶，从而得到所需的代表性化合物10(30.0mg，32％，2步)。获得uplc和1h-nmr光谱，并示于图中。
1.8细胞：从nih细胞培养物中获得人细胞系，并在供应商推荐的培养基中培养。
1.9：细胞增殖测定：将细胞(2-3000)接种在96孔板中，并在含有10％(体积/体积)fbs的mccoy's5中，在一种化合物的存在下培养。使用荧光测定试剂盒(“celltitre-bluecellviabilityassay”：promegainc，usa)测量活细胞数。在37℃与5％co2下温育后，活细胞将蓝色染料转化为红色/粉红色。
2.结果
2.1.ras-raf结合的抑制：测量几种化合物对ras-raf结合的抑制，如表2所示。kobe0065用作阳性对照。表2显示来自ras免疫共沉淀测定的ic50(10至50μm)的抑制、和来自ras活化eliza测定的ic50(<10μm)的抑制，与先前的结果一致(shimafetal.,pnas,2013,110,8182)。通过kobe0065的抑制确认，测定试剂盒因此得到验证。
代表性化合物1可从市场上购得，并购自法国porphychemsas(www.poiphychem.com)。分析显示ras免疫共沉淀测定的抑制ic50为10-50μm，类似于kobe0065。然而，在ras激活eliza测定中，抑制作用要弱得多。虽然不希望受任何一种理论的束缚，但发明人假设本发明的化合物是中性卟啉化合物，其激活可能对不同测定试剂盒中使用的条件敏感。
代表性化合物12也可从市场上购得，并购自法国porphychemsas(www.porphychem.com)。分析显示ras免疫共沉淀测定的抑制ic50<10μm。使用eliza测定，代表性化合物12在50μm具有55％的抑制。然而，在较低浓度(10μm)，eliza测定导致显著的暗背景。在ras免疫共沉淀测定中，抑制作用随着浓度的增加而降低。抑制从50μm时的68％降低至100μm时的20％。不希望受任何一种理论的束缚，发明人假设因为该化合物是高度带电的且净电荷为+4，所以可能导致用eliza测定的显著静电相互作用。再次，不希望受任何一种理论的束缚，代表性化合物12还可以结合于ras的开关i附近的区域，并且在浓度增加时作为ras-raf结合的增强剂而发挥作用。
代表性化合物4和5均可合成，但是仅合成代表性化合物4并通过eliza测定进行测试。抑制在10μm为70.54％，在50μm为62.74％。与浓度相关的降低类似于代表性化合物12所经历的降低。同样，虽然不希望受任何一种理论的束缚，但发明人假设因为该化合物是带正电荷的且净电荷为+2，所以静电相互作用也可能起作用。然而，代表性化合物4的尺寸相对较小且疏水性较低。
设计并合成了代表性化合物10。仅进行了eliza测定试验。在10μm抑制率为35.2％。代表性化合物10也是带正电的，净电荷为+1。
2.2.细胞死亡率：致癌ras已涉及30％的人类癌症类型，如现有技术表3中列出的albertofernendez-medardeandeugeniosantosgenes&cancer，20111,2(3)344-358。在进一步的动物研究中并出于临床适应症目的，测试了两种细胞系。测试结肠癌细胞系(hct-116)。
用dmso和氯仿进行的基于细胞的测定的结果示于图8中。显示溶剂对细胞生长的影响最小。
已显示kobe0065对h-rasg12v转化的nih3t3细胞具有抑制性，ic50为0.5至2μm(shimaetal.,proc.natl.acad.sci.u.s.a.2013,110(20):8182)。该化合物被确认为hct-116的抑制剂，ic50为20至30μm，如图9所示。ic50的差异可能是由于使用的流程和细胞系不同。此外，代表性化合物12也是hct-116的抑制剂，其ic50与kobe0065相当。该化合物还显示出可以减少人卵巢癌细胞系(a2780)的细胞生长，但仅限于光诱导(liuetal.,oncologyletters,2014,8:409)。
图10示出与kobe0065和化合物12相当的抑制hct-116细胞生长的代表性化合物10，其ic50为20至25μm。
3.结论
本发明人开发了一系列用于光动力疗法的新一代光敏剂。这种新一代光敏剂包括大于620nm的吸收带，并是带正电的。
新一代光敏剂以致癌ras的开关i区域为靶标。所述化合物具有与开关i的带负电荷的残基asp33、glu37和asp38特异性相互作用的官能团，并且可以匹配于由这些带电残基和非极性残基leu19、val29和thr35形成的浅腔。
已经证明这种新一代光敏剂破坏了肿瘤细胞中ras-raf结合。这些光敏剂的有效浓度处于低微摩尔水平，因为在较高浓度下，化合物充当ras-raf结合增强剂。
虽然不希望受任何一种理论的束缚，但发明人提出了一种癌症治疗策略，其包括两个步骤：i)使用新一代光敏剂作为化疗剂来减缓和/或减少肿瘤生长；和ii)使用光动力疗法激活光敏剂以有效杀死癌细胞。
发明人还提供了用于制造新的光敏剂化合物的新合成途径。
本文公开了用于治疗复杂癌症的新一代光动力治疗剂。已经设计并合成了这些化合物以阻断ras-raf相互作用。
体外测定(ras免疫共沉淀和eliza)证明了受试的所选化合物的抑制活性。基于细胞的测定研究并证实了所选化合物的细胞死亡率。
在本说明书中，术语“包括”、“包含”或类似术语旨在表示非排他性包含，使得包含元素列表的装置不仅包括那些元素，而可以包括未列出的其他元素。
在整个说明书中，目的是描述本发明而不是将本发明限制于任何一个实施方案或特征的特定集合。本领域技术人员可以实现特定实施方案的变型，这些变型仍然落入本发明的范围内。
参考文献
huangzetal.,technol.cancerres.treatment,2008,7:309-320.
castanoapetal.,photodiagnosisphotodyn.ther.20041:279-93.
castanoapetal.,photodiagnosisphotodyn.ther.20041:279-93；
caetanoapetalphotodiagn.photodyn.ther.2005,2:91
fernandez-medardea.santose.,geneandcancer,2(3)344,2011
mccormickf.&wittinghofera.,curr.opin.biotech.1996,7:449
barbacidm,annu.rev.biochem.1987,56:779
bakernmanddercj,nature2013,497:577–578
shimafetal,pnas,2013,110:8182
caflischa,karplusm.,jcomput.-aidedmol.des.1996,10:372.
zengj.comb.chem.highthroughputscreen.3:355
thermofisherscientific,目录编号16117
merckmillipore,目录编号17-497
liuetal.,oncologyletters,2014,8:409
avcip,gutaa,etal.,low-levellaser(light)therapy(lllt)inskin:stimulating,healing,restoring(2013)seminarsincutaneousmedicineandsurgery,32(1):41-52
表
表1：具有卟啉核的指定化合物的列表
表2：代表性化合物1、12、4和10的ras-raf抑制
表3：
注：数据由sangercatalogueofsamaticmutationsincancer,http://sanger.ac.uk/genetics/cgp/cosmic/获得。值表示为对该特定肿瘤类型而言所分析的临床样品(括号中示出n值)的总百分比。加粗对应于存在显著高比率(>10)的ras基因突变的肿瘤。all＝急性淋巴细胞白血病；aml＝急性髓细胞白血病；cml＝慢性粒细胞白血病；cmml＝慢性粒单细胞白血病；jmml＝青少年粒单细胞白血病；n/a＝不适用。
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