專利名稱：生物活性的亞甲基藍衍生物(2)的研發(fā)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物活性的光敏劑，其光細胞毒性較強且可用于光動力療法(PDT)領(lǐng)域，涉及它們的組合物，它們作為藥劑，特別是治療癌癥，及治療和預防微生物感染的用途，它們診斷和檢測醫(yī)學病癥的用途和在光化學內(nèi)在化、癌癥疫苗生產(chǎn)和光消毒或光滅菌方面的相關(guān)用途。本發(fā)明還涉及光敏劑的共軛物及復合物，其可用于光消毒或光滅菌。
背景技術(shù)：
已知某些有機化合物(“光敏劑”)可在有氧條件下通過光的吸收而誘導細胞死亡。該細胞毒性作用涉及I型和/或II型光氧化。人們發(fā)現(xiàn)這類光敏劑可使用光治療癌癥和其它疾病或感染(光動力療法)并通過光-誘導的微生物的破壞將表面和流體滅菌(包括消毒)。在上下文中，術(shù)語滅菌是指在特定情況下，微生物的減少或清除。還已知某些有色的吩噻嗪化合物(例如亞甲基藍)可參與I型和II型光氧化過程，但是迄今為止，該類型的化合物已被證實作為用于光動力療法的光敏劑是不適宜或低效的，或顯示較低的光化學抗微生物活性，或在使用中具有潛在的問題，這是因為它們?yōu)锳mes陽性。
對于在PDT中應用，一種好的光敏劑須具有至少一些且優(yōu)選全部下列性質(zhì)●它應在光(優(yōu)選波長約600-800nm)照射時，有效引起靶細胞(例如腫瘤細胞或細菌細胞)的破壞●它應在靶組織和正常組織之間顯示高度選擇性●它應具有相對較小的暗毒性●它應對患者皮膚較少引起光敏感性或不會引起光敏感性
●它應對于患者和住院的方便性而言具有較短的藥物-光照射間隔并使治療費用達到最少●它應適于體內(nèi)使用，特別是它不應是誘變的●在光滅菌中應用時，一種好的光敏劑必須對廣譜的微生物顯示出較強的光毒性作用，理想地在使用環(huán)境光線時，且不應很容易地發(fā)生光漂白。
在腫瘤學中，若干不同類型的光敏劑已經(jīng)用于治療實體瘤和中空器官如食管和膀胱的薄壁腫瘤。然而，這些光敏劑的使用已經(jīng)受到限制，這部分因為在腫瘤和健康組織之間缺少選擇性且部分因為可引起皮膚光敏感性延長。因此需要一種新的光敏劑，其引起較少的皮膚光敏感性或不會引起皮膚光敏感性且其選擇性破壞腫瘤細胞。
雖然先前PDT已經(jīng)用于治療腫瘤，但它仍然沒有在臨床上用于抗細菌和其它微生物所引起的感染。抗生素治療細菌感染的應用正在受到挑戰(zhàn)，這是由于許多細菌種類對常用的抗生素，如四環(huán)素和β-內(nèi)酰胺的耐藥性增加。醫(yī)源性抗生素耐藥感染，如MRSA尤其成為難以解決的問題。光動力抗菌治療對于局部治療而言是一種有前景的抗生素替代療法。
隨著抗菌劑的發(fā)展，必須克服的主要問題是藥物攝入到細菌細胞中。革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌的外表面組成不同，對抗微生物劑的反應也不同，特別是在攝取方面。由于革蘭氏陰性細菌的表面帶有較高負電荷，因此它們對中性或陰離子藥物，包括最常使用的光敏劑相對不能滲透。可有效抗革蘭氏陰性菌及革蘭氏陽性菌的抗微生物光敏劑的研發(fā)對于替代由于耐藥性而變得越來越無效的常用抗生素而言是非常有益的。
已經(jīng)在細菌中研究出很多不同類型的光敏劑。這些包括吩噻嗪化合物、酞菁、二氫卟酚和天然存在的光敏劑。對于攝入到革蘭氏陰性細菌中而言，公認陽離子衍生物是最有效的。
吩噻嗪化合物是在600-700nm波長之間具有最大吸收的藍色染料。對它們的非-光動力抗菌性質(zhì)已有研究，但是除亞甲基藍和甲苯胺藍之外，很少進行光動力學研究。
Wainwright等人(1998)研究了一系列吩噻嗪亞甲基藍衍生物在腫瘤細胞系和細菌中的作用。新的亞甲基藍(NMB)和二甲基亞甲基藍(DMMB)在滅活MRSA方面有效，且顯示在作用于染色的黑瘤細胞系時，它是比亞甲基藍更為有效的光敏劑。Wagner等人(1998)研究了這些染料，此外還研究了滅活包膜病毒的疏水衍生物。
亞甲基藍抗菌作用的準確方式還未可知，但其中一個假設認為是由于它的立體化學，它可插入到DNA中，且光動力學作用可引起DNA損害。已經(jīng)顯示出亞甲基藍本身作為抗腫瘤劑是無效的。此外，已知亞甲基藍容易發(fā)生光漂白，這在某些應用中是一個嚴重的不利之處。因為亞甲基藍這些公認的限制，抗腫瘤PDT和抗微生物PDT將從新的、以吩噻嗪為基礎(chǔ)的光敏劑的研發(fā)中受益。
PCT申請PCT/GB02/02278描述了某些吩噻嗪化合物，它們是生物活性的且表明在一系列N，N，N，N-四正-C1-6烷基衍生物中，四正-丁基衍生物是最有效的，隨著鏈中碳原子數(shù)增加，活性迅速降低。
令人吃驚地是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其它吩噻嗪化合物衍生物是生物活性的且適于用作藥劑，特別是用作預防微生物感染和治療微生物感染的藥劑。
因此，本發(fā)明提供一種用作預防微生物感染的抗微生物劑的式(I)的吩噻嗪化合物 其中R1、R2、R3和R4各自獨立是任選取代的直鏈、支鏈或環(huán)狀烴基；或R1和R2或R3和R4與和它們相連的N原子共同形成任選取代的5-、6-或7-元環(huán)；
XP-是反荷陰離子；且P為1、2或3。
為了預防傷口感染，應將傷口部位滅菌，在本說明書中，滅菌是指傷口部位之上、之中或周圍載負的細菌顯著減少，從而幫助促進有效的傷口愈合或使傷口感染發(fā)生的機會達到最小。
式(I)化合物用于預防感染的用途優(yōu)選通過PDT進行，其中將該化合物涂在傷口部位，接著進行光照射。常規(guī)抗微生物劑的缺點在于它們預防感染的期限較短且需要反復使用，如反復擦洗，從而維持它們的有效性。式(I)化合物的性質(zhì)較之先前已知且使用的抗微生物藥物而言有所提高，這是因為預防效果延長且可根據(jù)需要，通過進一步光照射而再次活化，而無需再次給予該組合物?？赏ㄟ^持續(xù)用適宜波長的光照射或在需要時，通過間歇使用適宜波長的光而維持傷口部位處于無菌狀態(tài)下。
根據(jù)本發(fā)明又一特征，提供一種用作抗病毒劑的式(II)的吩噻嗪化合物，其中式(II)的化合物具有與式(I)化合物相同的結(jié)構(gòu)，但是其中R1、R2、R3和R4各自獨立是任選取代的直鏈、支鏈或環(huán)狀烴基；或R1和R2或R3和R4與和它們相連的N原子共同形成任選取代的5-、6-或7-元環(huán)；XP-是反荷陰離子；且P為1、2或3。
用于預防微生物感染并作為抗病毒劑時，由R1、R2、R3和R4代表的直鏈和支鏈烴基優(yōu)選含有1-12個碳原子。在由R1、R2、R3和R4代表的烴基相同的化合物中，優(yōu)選它是直鏈或支鏈的且含有4或5個碳原子。在R1＝R2且R3＝R4且R1/R2與R3/R4不同的化合物中，優(yōu)選它是直鏈或支鏈的且含有1-6個碳原子，且進一步地，R1、R2、R 3和R4中的碳原子總數(shù)為8-18。
根據(jù)本發(fā)明又一特征，提供一種用作治療微生物感染的抗微生物劑的式(III)的吩噻嗪化合物，其中式(III)的化合物具有與式(I)的化合物相同的結(jié)構(gòu)，但是其中i)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，條件是R1、R2、R3和R4中的至少一個是C7-12-烷基；或
ii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1、R2、R3和R4中的至少一個是支鏈或環(huán)狀的；或iii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2可以相同或不同且R3和R4可以相同或不同，條件是R1和R2中的至少一個與R3和R4中的至少一個不同；或iv)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2不同，或R3和R4不同；或v)R1、R2、R3和R4各自獨立選自C1-12-烷基且R1和R2、或R3和R4中的至少一個與和它們相連的N原子共同形成任選取代的5-、6-、或7-元環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明又一特征，提供一種用作藥劑或用作抗癌劑的式(IV)的吩噻嗪化合物，其中式(IV)的化合物具有與式(I)的化合物相同的結(jié)構(gòu)，但是其中i)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，條件是R1、R2、R3和R4中的至少一個是C7-12-烷基；或ii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1、R2、R3和R4中的至少一個是支鏈或環(huán)狀的；或iii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2可以相同或不同且R3和R4可以相同或不同，條件是R1和R2中的至少一個與R3和R4中的至少一個不同，除了其中R1和R2都是HO(CH2)2-且R3和R4都是正-丁基或正-戊基的化合物；或iv)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2不同，或R3和R4不同；或v)R1、R2、R3和R4各自獨立選自C1-12-烷基且R1和R2、或R3和R4中的至少一個與和它們相連的N原子共同形成任選取代的5-、6-、或7-元環(huán)，除了其中R1和R2與和它們相連的N原子共同形成4-嗎啉基環(huán)且R3和R4都是正-丁基的化合物；XP-是反荷陰離子；且P為1、2或3。
根據(jù)本發(fā)明又一特征，提供一種式(V)的吩噻嗪化合物，其中式(V)的化合物具有與式(I)的化合物相同的結(jié)構(gòu)，但是其中i)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，條件是R1、R2、R3和R4中的至少一個是C7-12-烷基；或ii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1、R2、R3和R4中的至少一個是支鏈或環(huán)狀的；或iii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2可以相同或不同且R3和R4可以相同或不同，條件是R1和R2中的至少一個與R3和R4中的至少一個不同，除了其中R1和R2都是HO(CH2)2-且R3和R4都是正-丁基或正-戊基的化合物；或iv)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2不同，或R3和R4不同；或v)R1、R2、R3和R4各自獨立選自C1-12-烷基且R1和R2、或R3和R4中的至少一個與和它們相連的N原子共同形成任選取代的5-、6-、或7-元環(huán)，除了其中R1和R2與和它們相連的N原子共同形成4-嗎啉基環(huán)且R3和R4都是正-丁基的化合物；XP-是反荷陰離子；且P為1、2或3。
通常，式(I)-(V)任何一種化合物中由R1、R2、R3和R4代表的直鏈和支鏈烴基可包括一個或多個不飽和鍵，例如一個或多個烯基，且可任選被選自H、F、Cl、Br、I、-OH、-OC1-6-烷基、-CN、-OCOC1-6-烷基或芳基，如苯基的基團取代。這些直鏈和支鏈烴基優(yōu)選未被取代且優(yōu)選為飽和烴基。
式(I)-(V)任何一種化合物中由R1、R2、R3和R4代表的環(huán)狀烴基可包括3-8個碳原子，優(yōu)選4-6個碳原子且更優(yōu)選6個碳原子。這些環(huán)狀烴基可包括一個或多個不飽和鍵，它們可被任選取代且可任選包括雜原子如氮。
當式(I)-(V)任何一種化合物中的R1和R2和/或R3和R4與和它們相連的N原子共同形成任選取代的5-、6-或7-元環(huán)時，該環(huán)可包含其它雜原子且可任選被取代。雜原子優(yōu)選N、O或S。當雜原子是S時，可被O取代，當雜原子是N時，可被H、-COC1-6-烷基或C1-6-烷基取代，其任選被-OH取代，優(yōu)選的取代雜原子選自SO2、NH、NCH3、NC2H5、NCH2CH2OH和NCOCH3。任選的環(huán)取代基可選自-C1-6-烷基、-OH、-OC1-6-烷基、-OCOC1-6-烷基。例子包括 其中Z是CH2、CH2-C1-6-烷基、O、S、SO2、NH、NCH3、NC2H5、NCH2CH2OH、或NCOCH3。
式(I)-(V)任何一種化合物中由XP-代表的反荷陰離子可以是有機或無機的反荷陰離子且優(yōu)選F-、Br-、Cl-、I-、NO3-、SCN-、ClO3-、ClO4-、IO3-、BF4-、HSO4-、H2PO4-、CH3SO4-、N3-、SO42-、HPO42-、PO43-、醋酸鹽、乳酸鹽、檸檬酸鹽、酒石酸鹽、羥乙酸鹽、甘油酸鹽、谷氨酸鹽、β-羥基谷氨酸鹽、葡萄糖醛酸鹽、葡萄糖酸鹽、蘋果酸鹽和天門冬氨酸鹽。優(yōu)選該反荷陰離子選自含Cl-、Br-、I-、F-、NO3-、HSO4-、CH3CO2-、SO42-、HPO42-或PO43-的組或選自含Cl-、Br-、I-、醋酸鹽、乳酸鹽、檸檬酸鹽、酒石酸鹽、羥乙酸鹽、甘油酸鹽、谷氨酸鹽、β-羥基谷氨酸鹽、葡萄糖醛酸鹽、葡萄糖酸鹽、蘋果酸鹽、天門冬氨酸鹽的組，且更優(yōu)選含Cl-、Br-、I-的組。
在式(I)-(V)化合物的優(yōu)選小組中，R1、R2、R3和R4可相同或不同且由R1和R2代表的烷基側(cè)鏈中的碳原子總數(shù)為14-20，優(yōu)選16-36，且更優(yōu)選18-30，且特別優(yōu)選18-24。
在式(I)-(V)化合物的又一優(yōu)選小組中，R1、R2、R3和R4可相同或不同且由R1和R2代表的烷基側(cè)鏈中的碳原子總數(shù)為16-20，優(yōu)選18-20。
式(I)-(V)的吩噻嗪化合物可如下合成1)R1和R2＝R3和R4的對稱吩噻嗪化合物
a)首先在冰醋酸中，用溴將吩噻嗪溴化，得到3，7-二溴吩噻嗪-5-溴化物，過濾收集所形成的混懸液。
b)在氯仿中，將3，7-二溴吩噻嗪-5-溴化物加入到由R1R2NH(其中，R1和R2是如上面所限定的)代表的胺或N-雜環(huán)中。過濾收集所形成的固體并通過閃爍柱色譜法在硅膠60上純化，其中使用氯仿、氯仿/甲醇(98/2)和氯仿/甲醇(90/10)。該產(chǎn)物可通過用石油醚從氯仿中沉淀而進一步純化(b.p.60-80℃)。
2)R1和R2≠R3和R4，或R1≠R2和/或R3≠R4的不對稱吩噻嗪化合物a)將吩噻嗪溶于氯仿的溶液冷卻至低于5℃，并加入碘溶于氯仿的溶液。過濾收集所形成的固體，用氯仿洗滌，直到?jīng)]有碘，然后保持在室溫真空過夜，得到吩噻嗪-5-四碘化物的水合物。
b)將該吩噻嗪-5-四碘化物的水合物溶于甲醇的溶液加入到胺R1R2NH溶于甲醇的溶液(其中R1和R2是如上面所限定的)中。攪拌反應混合物過夜，通過蒸發(fā)減少，至冷卻。過濾收集所形成的固體，用二乙醚洗滌并干燥。
c)將三乙胺溶于二氯甲烷的溶液，接著是不同的第二種胺R3R4NH(R3和R4是如上面所限定的)溶于二氯甲烷的溶液加入到來源于步驟b)的固體溶于二氯甲烷的溶液中。攪拌該反應混合物過夜，用稀鹽酸和水洗滌有機層，分離并干燥(MgSO4)。蒸發(fā)掉大部分溶劑，并加入二乙醚使產(chǎn)物沉淀，過濾收集，用二乙醚洗滌并干燥。如果需要，產(chǎn)物的進一步純化可通過閃爍柱色譜法進行。
包含式(V)化合物以及一種或多種藥學可接受的載體、稀釋劑或賦形劑(根據(jù)特定的特性各自選擇，使藥物組合物的配制最佳)的組合物形成本發(fā)明的又一特征。本發(fā)明的組合物還包括含有式(I)-(V)任意兩個或多個化合物的那些及含有式(I)-(V)任意兩個或多個化合物以及一種或多種不同的治療劑或活性劑的那些。該組合物包括脂質(zhì)體、納米顆粒、膠態(tài)混懸液、微膠粒、微乳、小泡和納米球。
該組合物還可包含其它組分如常規(guī)的送遞介質(zhì)和賦形劑，包括溶劑如醇(例如乙醇、聚乙二醇、丙三醇或正-丁醇)、二甲基亞砜、水、鹽水、加溶劑如蓖麻油衍生物，例如乙氧基化蓖麻油，像CremophorEL(商標BASF AG)或Tween(商標ICI Americas Inc.)型或SolutolHS15(Solutol是BASF AG的商標)、等滲劑如脲、甘油、氨基乙醇、丙二醇、pH調(diào)節(jié)劑、染料、膠凝劑、增稠劑、緩沖劑及其組合。
通常，該組合物是通過將式(I)的化合物與一種或多種藥學可接受的載體在適宜溫度，通常為15-65℃，適宜pH，通常為pH 3-9且優(yōu)選在生理學可接受的pH，如pH 6.5-7.5下混合而制備。
在含式(I)-(V)任何一種或多種化合物的組合物中，組合物中的化合物濃度取決于化合物的光敏感能力且優(yōu)選局部使用時為0.0005-20％，靜脈內(nèi)使用時為100μM-30mM。
本發(fā)明還提供干的組合物，其可在使用前重構(gòu)。這些可通過將本發(fā)明的固體組分干燥混合或通過制備液體組合物，通常在溫和條件下、真空或低溫烘箱中將其蒸發(fā)至干而制備。
式(IV)的化合物以及它們的組合物可用作治療各種病癥，包括感染和癌癥、治療皮膚、眼、心血管、婦科和牙??；并預防感染的藥劑。優(yōu)選用作藥劑是用作抗癌劑、抗細菌劑、抗真菌劑和抗病毒劑。這些用途可用于人或動物中。
在本發(fā)明其中一個實施方案中，式(I)-(V)的任何一種化合物均可用作PDT劑或光診斷劑。
式(I)-(V)各種化合物和它們組合物的用途的例子是作為治療癌癥和癌前病癥的PDT光敏藥物，包括Barrett′s食管癌、外陰上皮內(nèi)瘤形成(VIN)和子宮頸上皮內(nèi)瘤形成(CIN)、膀胱癌、結(jié)腸癌、非-黑瘤皮膚癌、光化性角化、黑瘤、腦-垂體癌、腦-神經(jīng)膠質(zhì)瘤、胰腺癌、頭頸部癌、肺癌，特別是非小細胞癌、間皮瘤、食管癌、胃癌、皮膚的T-細胞淋巴瘤；治療全身和局部感染，例如皮膚和傷口感染，如燒傷的抗微生物和抗真菌治療，治療潰瘍，特別是腿部潰瘍，尤其是已感染的腿部潰瘍、指甲感染；寄生蟲感染、胃部感染、瘧疾、麻風；細菌和真菌孢子滅活；治療朊病毒和病毒感染如HIV；耳、鼻和咽喉感染，結(jié)核；性傳播疾病(STD′s)、皰疹；治療念珠菌局限性感染，例如毛發(fā)、指甲和表皮，如腳癬和念珠菌陰道炎；并用作感染預防劑，如手術(shù)傷口滅菌、皮膚移植滅菌、干細胞滅菌、移植物抗宿主疾??；治療眼科病癥如黃斑變性、隱性脈絡膜新血管形成(CNV)、由于病理學近視所致CNV、隱性的與年齡有關(guān)的黃斑變性(AMD)、糖尿病性斑水腫；血管問題如心血管病、動脈硬化和再狹窄；自身免疫疾病如類風濕性關(guān)節(jié)炎；皮膚疾病如牛皮癬、痤瘡、白癜風和濕疹以及其它皮膚病癥如多毛癥和日光損害，其它病癥如子宮內(nèi)膜異位和月經(jīng)過多；治療牙菌病，如牙齦腫、牙齦病、齒齦炎和斑生物膜的除去、滅活或殺死。
該化合物還可通過它們的光敏性質(zhì)用于光化學內(nèi)在化(光敏劑促進藥物的吸收和亞細胞定位的用途)和非-治療性用途如通過它們的熒光性質(zhì)進行光診斷。后一種方法利用光敏劑在腫瘤中比在周圍健康組織中更濃，且在誘導熒光時(使用藍光)，腫瘤熒光較之周圍組織更強的事實。應用范圍的例子包括用于口腔疾病和用于膀胱、肺和皮膚疾病的診斷。
式(I)-(V)的化合物和它們的組合物可用作獸用PDT的光敏藥物，例如治療癌癥如貓的耳朵的癌癥，作為抗真菌、抗細菌和抗病毒治療，用于動物傷口的滅菌和用于動物眼睛的治療。
式(I)-(V)任何一種化合物和它們組合物的用途優(yōu)選治療人和動物的局限性和/或早期癌癥和/或癌前損害；或治療和/或預防人和動物的傷口或皮膚感染。
式(I)-(V)的化合物特別用作病癥的PDT光敏藥物，所述病癥的治療需要除去、滅活或殺死多余的組織或細胞，如皮膚和其它器官的癌癥、癌前疾病、眼病、血管病、自身免疫病、和增殖性病癥。這些物質(zhì)的特異性且不可預知的優(yōu)點涉及它們在全身給藥(取決于所用的特定光敏劑)后的不同時間，對靶組織的光敏能力，和因此它們直接針對，例如，脈管系統(tǒng)或腫瘤細胞的能力。當全身給藥時，它們還具有較低的、使皮膚對環(huán)境光線過敏的傾向和較低的使皮膚著色的傾向。
通常，式(I)-(V)任何一種化合物及它們的組合物可通過全身、局部或局限給藥，接著施加適宜劑量和波長或波長范圍的光而用于治療上述各種病癥和疾病。
全身給藥時，該化合物可，例如，靜脈內(nèi)、口服、皮下、肌內(nèi)送遞、直接送遞到患病組織和器官、直接送遞到腫瘤中、真皮內(nèi)或經(jīng)由植入物給藥。
局限或局部給藥時，該化合物可經(jīng)由各種方式送遞，例如，經(jīng)由噴霧劑、洗液、混懸液、乳液、凝膠、軟膏劑、油膏、條棒、肥皂、液體氣溶膠、粉末氣溶膠、滴劑或糊劑送遞。
本發(fā)明的化合物利用光，包括適宜波長，通常為600-800nm波長的光活化，優(yōu)選波長為630nm-700nm。
光源可以是任何適宜的光源，如激光、激光二極管或非-相干光源。
PDT過程中給予的光劑量可變，但優(yōu)選1-200J/cm2，更優(yōu)選20-100J/cm2。
光照射可在最初給藥直到給藥后48小時的任何時間進行且該時間可根據(jù)所治療的病癥、藥物送遞方法及所用式(I)-(V)的具體化合物而改變。光照射優(yōu)選在最初給藥后直至3小時，更優(yōu)選最初給藥直至1小時，特別是直至10分鐘的任何時間進行。
增加光劑量的強度通?？蓽p少照射時間。
優(yōu)選光照射局限于所治療的范圍/區(qū)域，且在治療腫瘤時，更優(yōu)選局限于腫瘤本身。
在本發(fā)明其中一個實施方案中，優(yōu)選在需要治療時，將式(I)-(V)的化合物給予受治療者且光照射是在最初給藥后直到10分鐘進行的。
在本發(fā)明又一優(yōu)選實施方案中，在最初給藥后1分鐘內(nèi)進行光照射。
更優(yōu)選在給藥時進行光照射。
本發(fā)明的化合物與其它吩噻嗪光敏劑相比具有有益之處，即在行使它們破壞細胞的活性時不會針對細胞核，這樣一來，細胞經(jīng)歷誘變轉(zhuǎn)化的危險大大降低。
微生物感染式(I)、(II)和(III)的化合物在預防和治療微生物感染，包括細菌、真菌和病毒感染方面具有許多優(yōu)點●在滅活廣譜微生物，包括革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌、MRSA和真菌感染方面十分有效。
●針對休眠/靜止細菌的活性。
●對微生物的高度選擇性，從而使對宿主組織的損害達到最小。
●出乎意料的低水平的光漂白。
當式(I)、(II)和(III)的化合物作為可光活化的抗微生物劑用于PDT中，從而預防或治療微生物感染，包括細菌、真菌和病毒感染、治療皮膚和其它局部感染、將燒傷和其它損害滅菌、治療潰瘍、在器官，包括皮膚移植過程中使受體組織和供體組織滅菌、治療牙菌病時，通過將治療有效量的化合物涂在所治療的區(qū)域上并用光照射該區(qū)域，從而活化該化合物而全身、局限或局部(可利用上述任何一種方式)給藥。
式(I)的化合物可用于預防任何階段的感染，包括傷口中存在非-復制生物的傷口污染；傷口中存在復制微生物的傷口定居；和存在復制微生物從而引起對宿主損傷的傷口感染。當＞105個CFU/g組織時，更可能發(fā)展成敗血癥。
體外殺死細菌細胞的濃度為0.1-100μM，優(yōu)選1-50μM且更優(yōu)選5-20μM，特別是10μM。
在其中一個實施方案中，微生物感染的預防優(yōu)選包括給予式(I)化合物的步驟，其中R1、R2、R3和R4可相同或不同且獨立選自乙基、正-丙基、正-丁基、正-戊基、異-戊基、2-乙基哌啶子基、2-甲基吡咯烷基和環(huán)己基。
在其中一個實施方案中，微生物感染的治療優(yōu)選包括給予式(III)化合物的步驟，其中R1、R2、R3和R4可相同或不同且獨立選自甲基、乙基、正-丙基、正-丁基、異-丁基、正-戊基、異-戊基、正-己基、環(huán)己基、MeO(CH2)2-或HO(CH2)2-，其中R1和R2或R3和R4中的至少一個與和它們相連的N原子共同形成哌啶子基、2-乙基哌啶子基、2-甲基吡咯烷基或4-嗎啉基環(huán)，除了其中R1＝R2＝R3＝R4＝甲基、乙基或正己基的化合物和其中R1＝R2＝HO(CH2)2-且R3＝R4＝正-丁基的化合物。
用于預防微生物感染或用作抗病毒劑的優(yōu)選部分如下3，7-(四-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3，7-(四-異-丁氨基)-吩噻嗪-5-；3，7-(四-異-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-甲氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-乙氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-戊氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-己氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-異-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-((N-乙基-N-環(huán)己基)氨基)-7((-N-乙基)-N-環(huán)己基)氨基-吩噻嗪-5-；3，7-二(哌啶子基)-吩噻嗪-5-；3-(2-乙基哌啶子基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(2-甲基吡咯烷基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-嗎啉代-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-嗎啉代-7-(N，N-二-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；3-嗎啉代-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二乙醇氨基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二甲氧基乙氨基)-7-(N，N-二-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；和3，7-(四-芐氨基)-吩噻嗪-5-。這些化合物優(yōu)選包括鹵化物作為反荷陰離子，其優(yōu)選Cl-、Br-或I-。
用于預防微生物感染或用作抗病毒劑的特別優(yōu)選的部分如下3，7-(四-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；
3，7-(四-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-戊氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-己氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；和3-((N-乙基-N-環(huán)己基)氨基)-7((-N-乙基)-N-環(huán)己基)氨基-吩噻嗪-5-。
式(I)和(III)的化合物優(yōu)選用于抗細菌，更優(yōu)選該化合物用于抗抗生素耐藥菌。
抗癌式(IV)的化合物用于治療癌癥具有許多優(yōu)點●與亞甲基藍和亞乙藍相比，極強的光敏性。
●在UV/藍光區(qū)較低的光吸收，這導致化合物使皮膚光敏感的傾向較低。
●迅速的皮膚清除。
●對腫瘤的高選擇性。
●低暗毒性。
●與亞甲基藍相比較低的DNA損害可能。
●與現(xiàn)有PDT藥物相比，非常短的藥物-光照射時間間隔。
當本發(fā)明的化合物用作哺乳動物細胞和腫瘤的PDT劑時，可使用上述組合物以各種方式給予它們，如全身、局部或局限(利用上述任何一種方式)給藥且可單獨使用或作為組分或含有其它組分及藥物的混合物使用。
用于腫瘤治療的、靜脈內(nèi)給予人的式(IV)化合物的給藥比例為0.01-10μmol(微摩爾)/kg，優(yōu)選0.1-2.0μmol(微摩爾)/kg。為了在70kg患者中達到2μmol(微摩爾)/kg的劑量，需要注射70ml 2mM溶液、或5ml 27mM濃度(16mg/ml)的溶液或2.8ml 50mM溶液。一般的注射體積為0.1-100ml，優(yōu)選5-50ml。
在其中一個實施方案中，用于癌癥治療的方法包括給予式(IV)化合物的步驟，其中R1、R2、R3和R4獨立選自乙基、正-丙基、正-丁基、異-丁基、正-戊基、異-戊基、正-己基、2-乙基哌啶子基、2-甲基吡咯烷基、環(huán)己基、芐基和HO(CH2)2，優(yōu)選R1、R2、R3和R4獨立選自乙基、正-丙基、正-丁基、異-丁基、正-戊基、異-戊基、正-己基、2-乙基哌啶子基、2-甲基吡咯烷基和芐基。
在用作藥劑或用作抗癌劑的式(IV)的吩噻嗪化合物中，優(yōu)選R1、R2、R3和R4各自獨立選自乙基、正-丙基、正-丁基、異-丁基、正-戊基、異-戊基、正-己基、2-乙基哌啶子基、2-甲基吡咯烷基、環(huán)己基、芐基和HO(CH2)2，更優(yōu)選其中R1、R2、R3和R4獨立選自乙基、正-丙基、正-丁基、異-丁基、正-戊基、異-戊基、正-己基、2-乙基哌啶子基、2-甲基吡咯烷基和芐基。
物品/表面的滅菌/消毒根據(jù)本發(fā)明又一特征，式(V)化合物可用作光活化的抗微生物劑，包括抗細菌、抗真菌和抗病毒劑，用于表面和流體的一般滅菌，例如，它們可用于將手術(shù)植入物和移植片固定模滅菌，特別是將這些物品涂覆或浸滲，將織品如繃帶和輔料、IV線和導管滅菌，將水、空氣、血液或血液產(chǎn)品和食品及食品包裝滅菌，從而防止感染轉(zhuǎn)移，以及用于一般的家庭、醫(yī)院和辦公室清潔?？蓪⒃摶衔镏苯油吭诒砻婧土黧w上或直接與表面和流體接觸，然后通過光照射活化該化合物。此外，可將所要滅菌的表面浸入到該化合物的混合物或溶液中，或?qū)⑺獪缇牧黧w與該化合物或含該化合物的溶液或混合物混合。
這些化合物與現(xiàn)有已知的抗微生物光敏劑相比的特殊優(yōu)點是它們在較低的光照射水平下具有較高的光細胞毒性，且具有較低的經(jīng)歷光漂白的傾向。
本發(fā)明還提供一種在式(V)化合物與聚合物之間形成的共軛物或復合物。此處所用術(shù)語復合物是指本發(fā)明的化合物被包埋在聚合物中或被物理封閉在基質(zhì)或底物內(nèi)或吸附到基質(zhì)或底物上的情況。該聚合物可以是生物聚合物如肽或蛋白。優(yōu)選的聚合物包括具有酸酐和/或酯基團的那些?？膳c聚合物形成共軛物或復合物的優(yōu)選式(V)化合物是其中R1和R2和/或R3和R4中的至少一個與和它們相連的N原子共同形成哌嗪基的那些。
本發(fā)明還提供一種通過式(V)化合物與氯三嗪衍生物之間的反應形成的化合物。氯三嗪衍生物可以是具有與其相連的氯三嗪基團的聚合物。
式(V)的適宜化合物可直接與物品表面，特別是聚合表面連接，或經(jīng)由在式(V)化合物與聚合物之間形成的共軛物或復合物連接，或經(jīng)由氯三嗪衍生物連接，永久性地利用共價鍵連接或可逆地，利用分子間相互作用連接。如此一來，提供一種每當受到光照射即可被滅菌的表面，且特別用于，難以維持相關(guān)表面長期無菌的物品，例如，患者的靜脈內(nèi)線和縫合線和導管及靜脈內(nèi)線中?；衔锬凸馄资切枰L時間色彩穩(wěn)定性的這類應用的一個優(yōu)點。
因此，本發(fā)明還提供一種物品，其至少有一個表面與式(V)的化合物連接。
優(yōu)選該物品是醫(yī)療裝置如靜脈、尿或囊的導管、縫合線、整形或人造植入物、心臟瓣膜、手術(shù)用螺釘或針、起博器導線、飼管或呼吸管、血管固定模、眼內(nèi)晶狀體、或小關(guān)節(jié)替代物。該物品還可用于傷口護理或包裝用于醫(yī)療用途的材料，例如，用于包裝醫(yī)療器械的材料。
式(V)的化合物可涂在醫(yī)院的墻壁、地板和天花板、臨床表面如手術(shù)臺、解剖室、科學實驗室的清潔室、可轉(zhuǎn)化成編織、針織或無紡織品如清潔布、抹布、手術(shù)衣、被單和枕套、傷口輔料和繃帶上或與它們相接觸。該化合物可直接涂覆或經(jīng)由與聚合物連接而使用。
當把化合物涂在墻壁、地板、天花板和工作表面時，它將被用作顏料或油漆的組分，所述顏料或油漆含有該化合物、可交聯(lián)或不可交聯(lián)的成膜聚合物，和適宜的溶劑，任選含有干燥劑和其它著色劑。表面涂層可以采用溶液或基于水的分散液的形式。
可選擇性地，該物品可用于食品和飲料工業(yè)且可以是包裝產(chǎn)品，包裝紙或貯藏紙盒或加工設備。
該物品可以是冰箱、自動售貨機、制冰機、飯店設備或其它處方器具。
本發(fā)明還提供式(V)化合物用于將表面或流體滅菌的用途，包括使式(V)化合物與所述表面或流體接觸或涂在其上，并利用光活化所述化合物。
可通過任何方式與式(V)化合物接觸或涂覆該化合物，例如噴霧劑、液體、溶液、混懸液、泡沫、霜劑、凝膠或乳液。
根據(jù)本發(fā)明另一特征，提供式(I)-(V)化合物將流體滅菌的用途，其中使該流體與式(I)-(V)任何一種化合物或在式(I)-(V)任何一種化合物與聚合物之間形成的共軛物或復合物接觸，同時用光照射該化合物或共軛物或復合物。
該流體可以是液體或氣體或蒸汽。該方法可，例如，用于液體的滅菌，例如，醫(yī)療用水、或液體，如非腸道用液體，例如鹽水或葡萄糖的滅菌，特別是用于生物液體，如血液、血液產(chǎn)品、紅細胞、骨髓細胞和干細胞的滅菌。該方法還可用于氣體，如空氣，特別是用于空調(diào)系統(tǒng)的空氣，和醫(yī)療用氧氣的滅菌。該方法特別用于將不能很容易通過過濾方法滅菌的材料滅菌。
該方法優(yōu)選用于醫(yī)療用水或液體，如非腸道液體，如鹽水或葡萄糖的滅菌和生物液體，如骨髓細胞和干細胞的滅菌。
式(I)-(V)的任何一種化合物和它們的共軛物或復合物可以，優(yōu)選使其表面面積達到最大，如精細分散的形式或珠子或板的形式使用，或?qū)⑺迷诳商峁┹^大表面面積的任何支持材料上或與其締合，如玻璃、玻璃棉、陶瓷、塑料、金屬和金屬氧化物。該支持材料對光是透明的或可使光穿過它。當使用支持材料時，使其排列成被共軛物或復合物覆蓋的表面面積達到最大且可以是珠子、板、表面面積較大的柱或管、泡沫或纖維的形式。
優(yōu)選以上述波長和光劑量連續(xù)照射式(I)-(V)的任何一種化合物或它們的共軛物或復合物。
式(I)-(V)的優(yōu)選化合物是在該滅菌方法中優(yōu)選的那些。
在本發(fā)明該方法的特定實施方案中，將式(I)-(V)的任何一種化合物或它們的共軛物或復合物單獨裝在柱子上或與支持材料一起裝在柱子上，制成柱子的材料通常對光是透明的，如二氧化硅玻璃或合成纖維。需要滅菌的流體通過柱子的一端，連續(xù)照射整個柱子，滅菌的物質(zhì)從柱子的另一端流出。
本發(fā)明的某些新的部分包括3，7-(N，N-四-異-丁氨基)-吩噻嗪-5-；3，7-(N，N-四-異-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-甲氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-乙氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-戊氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-己氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-異-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-甲氨基)-7-(N，N-二-正-辛氨基)-吩噻嗪-5-；3-((N-乙基-N-環(huán)己基)氨基)-7((-N-乙基)-N-環(huán)己基)氨基-吩噻嗪-5-；3，7二-(哌啶子基)-吩噻嗪-5-；3-(2-乙基哌啶子基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(2-甲基吡咯烷基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(嗎啉代)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(嗎啉代)-7-(N，N-二-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；3-(嗎啉代)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二乙醇氨基)-7-(N，N-二-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二乙醇氨基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二甲氧基乙氨基)-7-(N，N-二-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；和3，7-(N，N-四-芐氨基)-吩噻嗪-5-。
這些化合物優(yōu)選包括鹵化物作為反荷陰離子，其優(yōu)選Cl-、Br-或I-。
本發(fā)明的新的部分顯示出與PCT/GB02/02778所述化合物相比的意外優(yōu)點。
例如3，7-(N，N-四-異-丁氨基)-吩噻嗪-5-，與正-丁基類似物相比，當用作抗癌劑時，令人吃驚地引起最小的組織損害且是Ames陰性的；3，7-(N，N-四-異-戊氨基)-吩噻嗪-5-，與正-戊基類似物相比，在藥物-光照射間隔較短的情況下，令人吃驚地有效；3-(N，N-二-甲氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-，與四甲基和四正-丙基衍生物相比，抗菌活性提高；3-(N，N-二-乙氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-，與四乙基和四正-丙基衍生物相比，抗菌活性提高；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-，與四正-丙基衍生物相比，具有更好的抗菌活性和更好的Ames性能且當預期可能會稍差時，令人吃驚地與四正-丁基衍生物的抗菌活性和Ames性能相等；3-(N，N-二-正-戊氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-，與四正-丙基衍生物相比，具有更好的抗菌活性和更好的Ames性能且當預期可能會稍差時，令人吃驚地與四正-戊基衍生物的抗菌活性和Ames性能相等；3-(N，N-二-正-己氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-，與四正-己基和四正-丙基衍生物相比，具有更好的抗菌活性，且作為抗癌劑，具有較之四正-己基衍生物更好的性能，且在四正-丙基衍生物的一半給藥比例下，作為抗癌劑，具有相等的性能；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-戊氨基)-吩噻嗪-5-，較之四正-戊基衍生物具有更好的抗白色念珠菌的活性，且當預期稍差時，具有與四正-丁基幾乎相等的活性；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-異-戊氨基)-吩噻嗪-5-，較之四正-丁基和四正-戊基衍生物具有更好的抗白色念珠菌的活性；3-(N，N-二-甲氨基)-7-(N，N-二-正-辛氨基)-吩噻嗪-5-，較之四甲基衍生物具有更好的抗腫瘤活性，當用作抗癌劑時，引起最小的正常組織損害；3-((N-乙基-N-環(huán)己基)氨基)-7-((-N-乙基)-N-環(huán)己基)氨基-吩噻嗪-5-，較之四乙基衍生物具有更好的抗腫瘤活性，且與四乙基和四正-己基衍生物相比，具有更好的抗菌活性；3-(2-乙基哌啶子基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-，與四正-戊基衍生物相比，在較短的藥物-光照射間隔下有效；3-(2-甲基吡咯烷基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-，與四正-戊基衍生物相比，在較短的藥物-光照射間隔下有效；和3，7-(N，N-四-芐氨基)-吩噻嗪-5-，較之四甲基衍生物具有更好的抗腫瘤活性。
實施例1)式(I)的對稱吩噻嗪溴化物的一般合成，其中R1＝R2＝R3＝R4，或R1和R2，和/或R3和R4與和它們相連的N原子共同形成N-雜環(huán)；P＝1、XP-＝Br-。
a)3，7-二溴化吩噻嗪-5-溴化物的制備向吩噻嗪(2.00g，0.01mol)(注釋1)溶于沒有氧的冰醋酸(150cm3)的溶液中逐漸并用力攪拌加入溴溶于沒有氧的冰醋酸的溶液(100cm3，10％v/v Br2)。反應混合物變黑形成黑色固體。繼續(xù)攪拌1分鐘，然后當混懸液呈現(xiàn)紅色時加水(400cm3)。真空過濾該反應混合物，產(chǎn)生黑色固體和棕色濾液。用醚洗滌該固體并真空(40℃，50mmHg)干燥1小時，得到磚紅色產(chǎn)物。固體質(zhì)量＝3.63g，產(chǎn)率＝83％。
b)對稱吩噻嗪溴化物的制備在氮氣和用力攪拌條件下，向適宜的胺R1R2NH或N-雜環(huán)(32.4mmol)溶于氯仿(200cm3)的溶液中逐漸加入3，7-二溴吩噻嗪-5-溴化物(2.0g，4.6mmol)。該反應混合物變成藍色，并在氮氣下攪拌3小時。用HBr(2％aq.，2×50cm3)和水(2×50cm3)連續(xù)洗滌該氯仿溶液，然后在MgSO4上干燥。過濾后，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去大部分溶劑，加入過量二乙醚并靜置反應混合物。一段時間后，沉淀出大量無色固體。過濾除去該物質(zhì)。將濾液蒸發(fā)至干并通過閃爍柱色譜在硅膠60上純化剩余的粗產(chǎn)物，其中順序使用流動相氯仿、氯仿/甲醇(98/2)和最后的氯仿/甲醇(90/10)。
混合相關(guān)的藍色色譜部分并通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑。將深藍色產(chǎn)物溶于最小體積的二氯甲烷(10cm3)中并通過加入過量石油醚(b.p.60-80℃)而沉淀結(jié)晶形式的終產(chǎn)物。過濾收集固體，用醚洗滌并風干。
各產(chǎn)物的純度通過薄層色譜法加以證實(顯示單一的可檢測的藍色斑點)，且結(jié)構(gòu)通過電霧化分光術(shù)和UV/可見吸收光譜加以證實。
2)式(I)的不對稱吩噻嗪碘化物的一般合成，其中R1R2N≠R3R4N或R1和R2，和/或R3和R4與和它們相連的N原子共同形成N-雜環(huán)，P＝1，XP-＝I-。
a)吩噻嗪-5-四碘化物水合物的制備在1.5小時內(nèi)，向吩噻嗪(10mmole)溶于在冰浴中冷卻至低于5℃的氯仿(100cm3)的攪拌溶液中加入碘(33mmol)溶于氯仿(400cm3)的溶液。攪拌該混合物30分鐘，并過濾收集所得沉淀，用氯仿洗滌，直至沒有碘，然后保持在真空室溫下過夜，得到該產(chǎn)物。
在60分鐘內(nèi)，向吩噻嗪-5-四碘化物水合物(1.4mmol)溶于甲醇(300cm3)的攪拌溶液中滴加適宜的胺R1R2NH(3.6mmol)溶于甲醇(50cm3)的溶液。攪拌該反應混合物過夜。然后通過蒸發(fā)減少反應混合物的體積并使熱溶液冷卻。過濾收集所形成的固體，用二乙醚洗滌并干燥。
c)在60分鐘內(nèi)，向該固體(0.34mmol)溶于二氯甲烷(100cm3)的溶液中加入三乙胺(0.40mmol)溶于二氯甲烷(5cm3)的溶液，接著加入不同的第二種胺R3R4NH(1.4mmol)溶于二氯甲烷(50cm3)的溶液。攪拌該反應混合物過夜。然后用稀鹽酸(4×25cm3)、水(2×25cm3)洗滌有機層。然后將有機層干燥(MgSO4)。通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去絕大部分溶劑，并加入過量二乙醚使固體沉淀。過濾收集固體，用二乙醚洗滌并干燥。
如果需要，可通過閃爍柱色譜進一步純化該化合物。
各產(chǎn)物的純度通過薄層色譜法加以證實(單一的可檢測的藍色斑點)。結(jié)構(gòu)通過電霧化分光術(shù)和UV/可見吸收光譜加以證實。
下列具體化合物是通過上述方法制備的 化合物1R1-R4＝正-C3H7四-正-丙基化合物2R1-R4＝正-C4H9四-正-丁基化合物3R1-R4＝正-C5H11四-正-戊基化合物4R1-R4＝正-C6H13四-正-己基檢測亞甲基藍(R1-R4＝正-CH3)化合物5和亞乙藍(R1-R4＝正-C2H5)化合物1-6用于比較?；衔?-6具有碘化物反荷陰離子。
化合物7、7a、8、8a、8b和14-29是通過類似方法制備的。
化合物93-(N，N-二甲氨基)-7-(N，N-二丙氨基)-吩噻嗪-5-碘化物(20％)該化合物是在分離出3-(N，N-二丙氨基)-吩噻嗪-5-三碘化物后，接著用二甲胺鹽酸鹽處理獲得的。通過加入二乙醚從二氯甲烷中沉淀出紫色光澤的結(jié)晶。質(zhì)譜C20H26N3OS；要求m/z＝340；發(fā)現(xiàn)m/z＝340(I-沒有被質(zhì)譜檢測出)。
化合物10 3-N-二乙氨基)-7-(N，N-二丙氨基)-吩噻嗪-5-碘化物(15％)該化合物是在分離出3-(N，N-二丙氨基)-吩噻嗪-5-三碘化物后，接著用二乙胺處理獲得的。通過加入二乙醚從二氯甲烷中沉淀出紫色光澤的結(jié)晶。質(zhì)譜C22H30N3OS；要求m/z＝368；發(fā)現(xiàn)m/z＝368(I-沒有被質(zhì)譜檢測出)。
化合物11 3-(N，N-二丁氨基)-7-(N，N-二丙氨基)-吩噻嗪-5-碘化物(19％)該化合物是在分離出3-(N，N-二丙氨基)-吩噻嗪-5-三碘化物，接著用二丁胺處理獲得的。通過加入二乙醚從二氯甲烷中沉淀出紫色光澤的結(jié)晶。質(zhì)譜C26H38N3OS；要求m/z＝424；發(fā)現(xiàn)m/z＝424(I-沒有被質(zhì)譜檢測出)。
化合物12 3-(N，N-二戊氨基)-7-(N，N-二丙氨基)-吩噻嗪-5-碘化物(20％)該化合物是在分離出3-(N，N-二丙氨基)-吩噻嗪-5-三碘化物，接著用二戊胺處理獲得的。通過加入二乙醚從二氯甲烷中沉淀出紫色光澤的結(jié)晶。質(zhì)譜C28H42N3OS；要求m/z＝452；發(fā)現(xiàn)m/z＝452(I-沒有被質(zhì)譜檢測出)。
化合物13 3-(N，N-二己氨基)-7-(N，N-二丙氨基)-吩噻嗪-5-碘化物(22％)該化合物是在分離出3-(N，N-二丙氨基)-吩噻嗪-5-三碘化物，接著用二己胺處理獲得的。通過加入二乙醚從二氯甲烷中沉淀出紫色光澤的結(jié)晶。質(zhì)譜C30H46N3OS；要求m/z＝480；發(fā)現(xiàn)m/z＝480(I-沒有被質(zhì)譜檢測出)。
化合物28 3-(N，N-二乙醇氨基)-7-(N，N-二戊氨基)-吩噻嗪-5-碘化物(23％)該化合物是在分離出3-(N，N-二戊氨基)-吩噻嗪-5-三碘化物，接著用二乙醇胺處理獲得的。通過加入二乙醚從二氯甲烷中沉淀出紫色光澤的結(jié)晶。質(zhì)譜C26H38N3O2S；要求m/z＝456；發(fā)現(xiàn)m/z＝456(I-沒有被質(zhì)譜檢測出)。
其它化合物也已合成并在表A中概述。
化合物5和6不是本發(fā)明的化合物，包括在內(nèi)用于比較。
光敏劑的原液是在水和/或DMSO中配制的并在黑暗處貯藏直到需要。根據(jù)需要，試驗溶液是在緩沖液或溶劑或生物介質(zhì)中配制的。
吩噻嗪化合物的光譜和物理性質(zhì)吩噻嗪化合物溶于甲醇中的光譜數(shù)據(jù)(表1)顯示所有化合物均在650-700nm區(qū)具有吸收峰，但準確的峰位置明顯不同。
表1
上表和本說明書中的Me、Et、Pr、Bu、Pent、Hex、Hept、Oct分別代表甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基，且n-和i-分別表示正-和異烷基鏈。
癌癥治療在RIF-1鼠纖維肉瘤細胞的培養(yǎng)物中評價式(I)化合物的PDT效能。將細胞與吩噻嗪培養(yǎng)1小時，然后用PBS洗滌3次并加入新鮮培養(yǎng)基。然后使用激光二極管，用18J/cm2(10mW/cm2)665nm光照射細胞。平行測量暗毒性。MTT測定法用于評價治療24小時后的細胞活力。亞細胞定位也是在與吩噻嗪化合物培養(yǎng)1小時后，使用熒光顯微鏡，在RIF-1細胞中測量的。在用光照射之前和之后測量定位。這些化合物的樣品數(shù)據(jù)在表2中表示。
表2實施例吩噻嗪的光毒性、暗毒性和在RIF-1細胞中的亞細胞定位
這些數(shù)據(jù)表明一些不對稱的吩噻嗪衍生物(其中R1＝R2≠R3＝R4)作為光敏劑，在絕對活性和光-暗毒性比方面，具有較之亞甲基藍更優(yōu)的性質(zhì)。此外，與亞甲基藍不同，這些化合物被排除于細胞核之外。
體內(nèi)抗-腫瘤效能在患有皮下CaNT腫瘤的CBA/gy小鼠中評價腫瘤破壞。以高達16.7μmol/kg的劑量靜脈內(nèi)給予光敏劑。如果觀察到較高水平的發(fā)病率或死亡率或溶解度有限，則將劑量降至8.35μmol/kg。在給予光敏劑后的各個時間，使用660±15nm濾器，用源于Paterson燈的60J/cm2、50mW/cm2光表面照射該腫瘤。藥物-光照射的間隔從0小時(在實踐中，1-2分鐘)直到96h。光照射后72小時，從與入射光平行的腫瘤中心切下橫截面的切片，捕獲它的像并使用像分析軟件測量肉眼可見的壞死區(qū)域。壞死以總的腫瘤切片面積％表示，對照腫瘤中的腫瘤壞死％通常＜10％?？鼓[瘤活性分為無0-10％腫瘤壞死，低11-39％腫瘤壞死，中40-69％腫瘤壞死，高70-100％腫瘤壞死。
各化合物在最佳劑量和藥物-光照射間隔下的抗腫瘤活性在表4中表示。
由于小鼠中的皮下腫瘤與內(nèi)部器官如腎和肝非常接近，因此常常在該模型中，在PDT后觀察到這些器官的損害。PDT后，對內(nèi)部器官的損害的評價在表3中表示。
表3對內(nèi)部器官的損害的評價系統(tǒng)
下列化合物顯示出相對較高的抗腫瘤活性，且沒有正常組織損害(平均得分＝0)四己基，二戊基二乙醇胺。下列化合物顯示出相對較高的抗腫瘤活性，且具有最小的正常組織損害(平均得分＜1)四異丁基，二己基二丙基，雙甲基辛基。
表4除了化合物1、4、5、6外，它們是以1.3J/cm2的劑量照射的，在最佳劑量和藥物-光照射間隔下，iv給藥后，PDT誘導的CBA/gy小鼠的腫瘤壞死，和以3.2J/cm2的劑量，使用665nm激光照射，并使用10μM光敏劑時，大腸桿菌和白色念珠菌對數(shù)期的光滅活
Ames試驗結(jié)果P＝陽性，N＝陰性，WP＝弱陽性和n.d＝
本化合物較之目前得到的化合物如卟吩姆鈉(商標Axcan PharmaPDT Inc)和Foscan(商標，Bioscience Technology InvestmentHoldings Limited)具有許多優(yōu)點。例如，本發(fā)明的化合物是通過相對簡單的方法生產(chǎn)的單一異構(gòu)體游離化合物，而卟吩姆鈉是卟啉衍生物的復雜混合物。無論是方便患者方面，還是住院治療時間及相關(guān)費用方面，都希望具有較短的給藥-光照射間隔。
卟吩姆鈉需要較長的給藥-光照射間隔，通常為48小時，因為在較短的藥物-光照射間隔下，對腫瘤周圍的正常組織造成不可接受的損害。本發(fā)明的化合物在較短的藥物-光照射間隔下是活性的，且對腫瘤周圍的正常組織沒有任何損害。例如，二丁基二丙基衍生物在給藥后，立即照射時，引起98％腫瘤壞死。
對覆蓋在腫瘤上面的皮膚損害的比較(通過痂的形成評價)顯示使用本發(fā)明所有化合物時，在任何藥物-光照射間隔下均沒有觀察到痂形成，而卟吩姆鈉在較短的藥物-光照射間隔(0-3小時)下，導致25％痂形成，在48小時的較長藥物-光照射間隔下，沒有痂形成，但腫瘤壞死僅為50％。
就另一得到的化合物Foscan而言，有4天的延遲，從而在注入到血流中和用激光活化之間，有時間在癌細胞中累積。Foscan的給藥導致患者對光十分敏感，敏感周期約為15天。
光-抗微生物活性1)一般方法進行微生物細菌光活化實驗的方法a)光敏劑的標準制備在二甲基亞砜(DMSO)中配制5mM的光敏劑原液。在DMSO中進一步稀釋該5mM原液至1mM工作濃度。將所有光敏劑在覆蓋箔葉的小瓶中室溫貯存，直到需要。
b)微生物的標準制備根據(jù)情況對下列標準方案進行改變，從而研究各實驗參數(shù)的變化。瓊脂平板的單一細菌菌落用于在1升錐形瓶中無菌接種100ml營養(yǎng)培養(yǎng)基(0.5％酵母提取物1.0％胰蛋白胨w/v)。就白色念珠菌(C.albicans)而言，單一的真菌菌落用于在1升錐形瓶中接種100ml薩布羅氏葡萄糖培養(yǎng)基。將該培養(yǎng)物在振蕩培養(yǎng)箱中37℃培養(yǎng)過夜。將培養(yǎng)箱設置為250次振蕩/分鐘，旋轉(zhuǎn)運為2.5cm的圓。該培養(yǎng)物用于靜止期實驗。
就細菌的對數(shù)期實驗而言，過夜培養(yǎng)物用于接種200ml營養(yǎng)培養(yǎng)基(在2升傾斜燒瓶中)，就白色念珠菌而言，接種200ml薩布羅氏葡萄糖培養(yǎng)基，兩者在600nm下的光密度均為0.1。該微生物生長至中-對數(shù)期，然后采集并再次混懸。
c)用于PDT的微生物的制備離心采集對數(shù)期或靜止期的細胞并在0.1M磷酸鉀緩沖液(pH 7.0)中洗滌兩次。洗滌后，將細胞在相同緩沖液中再次混懸至在650nm下的吸光度為0.87。就大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、MRSA和綠膿桿菌而言，該吸光度與3.5×108個CFU/ml或8.5log10CFU/ml等價。就白色念珠菌而言，與1.0×107個CFU/ml或7.0log10CFU/ml相關(guān)聯(lián)。將培養(yǎng)基中的大腸桿菌光滅活時，在該階段將細菌在營養(yǎng)培養(yǎng)基中再次混懸。
微生物細胞光滅活實驗與光敏劑標準培養(yǎng)將25ml制備的細胞混懸液與0.25ml 1mM光敏劑原液在250ml無菌的、覆蓋箔葉的錐形瓶中培養(yǎng)(終濃度10μM)。在37℃振蕩培養(yǎng)箱中、黑暗條件下，以250rpm培養(yǎng)該混懸液30分鐘。
源于白光源的照射與10μM吩噻嗪化合物培養(yǎng)后，用500W鹵素燈，以75cm的距離，照射該混懸液60分鐘，燈的功率為1.3mW/cm2，在1小時的照射后產(chǎn)生4.68J/cm2。
源于665nm激光的照射與10μM吩噻嗪化合物培養(yǎng)后，將10ml細菌培養(yǎng)物無菌轉(zhuǎn)移到無菌細胞中。其包括具有插入光纖的密封毛細管的密封小瓶。
照射是用Ceram Optec激光二極管(665nm)進行的，其使用具有3cm漫射尖端的光纖，在100mW下照射。在大腸桿菌中比較吩噻嗪化合物系列的實驗時，照射樣品4分鐘。
其與5.3mW/cm2的積分通量率等價，假定照射的柱面積為18.86cm2。照射4分鐘后，總積分通量為1.3J/cm2。其它實驗使用10分鐘照射，且在照射0、1、2、4、8分鐘后，除去50μl凝膠樣品進行CFU分析。這些照射時間分別與下列積分通量等價0J/cm2；；0.32J/cm2；0.64J/cm2；1.3J/cm2；2.5J/cm2或3.2J/cm2。氧電極跡線顯示氧在照射期間沒有受到限制。比較四-正-戊基-3，7-二氨基吩噻嗪-5-化合物對不同細菌的作用的實驗時，照射使用了激光裝置，但10分鐘產(chǎn)生3.2J/cm2的光劑量。該光劑量也用于比較化合物17-29的實驗。結(jié)果在上面表5和下面表6中顯示。
細菌和酵母的存活分析除去50分鐘照射過和沒有照射過的混懸液樣品并在0.1M pH7.0磷酸鉀緩沖液中稀釋。然后，就細菌而言將50μl稀釋的混懸液平板接種在營養(yǎng)瓊脂(0.5％酵母提取物，1.0％胰蛋白胨，2.0％瓊脂w/v)上，或就白色念珠菌而言，平板接種在薩步羅氏葡萄糖瓊脂上。37℃培養(yǎng)該平板過夜，得到許多形成30-300個單位的菌落。然后測量細胞滅活。
對照研究，包括在30分鐘的培養(yǎng)步驟之前和之后，用沒有吩噻嗪化合物的0.25ml DMSO將細菌劃線，顯示CFU/ml沒有變化。用沒有吩噻嗪化合物的0.25ml DMSO單獨照射該細菌培養(yǎng)物也證實了CFU沒有變化。進行營養(yǎng)培養(yǎng)基的照射時，對照試驗顯示在0.2小時的照射期間，CFU/ml呈log10增加。
吩噻嗪化合物對細菌細胞生長的作用的研究用10ml完全生長的細菌培養(yǎng)物(大腸桿菌)無菌接種覆蓋了箔葉的250ml錐形瓶中的200ml營養(yǎng)培養(yǎng)基(0.5％酵母提取物，1.0％胰蛋白胨w/v)。此外，該培養(yǎng)基含有1.0ml終濃度為10μM的1mM吩噻嗪化合物原液，對照組不含吩噻嗪化合物，但含有1.0ml DMSO。在37℃下，在250rpm振蕩培養(yǎng)箱中，黑暗條件下培養(yǎng)該混懸液。每隔一小時采集1ml樣品，并測量由光散射引起的、基于550nm處表觀光密度的濁度。對照研究顯示該波長在光敏劑吸收區(qū)之外。記錄光密度之后，將1.0ml樣品在MSE Micro-Centaur離心機(10 000g×5分鐘)中旋轉(zhuǎn)，并用分光光度分析法記錄上清液的吸光度光譜。
僅就四-正-丁基衍生物而言，進行類似的實驗，其中使細菌在沒有光敏劑的條件下生長3小時，之后加入吩噻嗪化合物。在光照射和黑暗條件下，以時間為函數(shù)監(jiān)測隨后的生長。
光敏劑在大腸桿菌中的攝入將細菌與光敏劑培養(yǎng)后，使用Benchtop Centaur 5離心機(1500g×10分鐘)沉淀2ml沒有進行光照射的細菌培養(yǎng)物。用0.1M磷酸鉀緩沖液(pH 7.0)洗滌該細菌顆粒狀物2次，除去細胞外和松散結(jié)合的光敏劑。
最后，將該顆粒狀物再次混懸并在1ml 0.1M NaOH 2％(w/v)中渦旋，在黑暗中、室溫下保持至少24小時。使用Kontron SFM-25分光熒光計采集熒光讀數(shù)。根據(jù)標準曲線的內(nèi)推法測定細胞樣品中的吩噻嗪化合物濃度。
光漂白將0.25ml 1mM光敏劑溶液、0.25ml 10mM色氨酸加入到25ml 60％甲醇、40％磷酸鉀緩沖液(pH 7.0)中。也在沒有色氨酸存在的條件下進行實驗，其中其被0.25ml 60％甲醇、40％磷酸鉀緩沖液(pH7.0)替代。
按照上面細胞滅活實驗所述，照射(1.3mW/cm2)該混合物60分鐘，每隔15分鐘采集樣品并在500nm-700nm之間的UV-可見分光光度計上記錄光譜。光劑量較高時，照射為9mW/cm2，60分鐘。
結(jié)果吩噻嗪衍生物的抗細菌性質(zhì)很多抗生素僅對非-生長或靜止的細菌不太有效且對于評價吩噻嗪化合物滅活靜止期細菌的能力較為重要。在靜止期內(nèi)，細胞具有較厚的肽聚糖細胞壁且在蛋白代謝方面存在差異，因此對光動力作用不太敏感。
細菌的滅活在治療環(huán)境中可能更復雜，這是因為光敏劑可優(yōu)先結(jié)合胞外蛋白，而不是細菌脂多糖膜。這是通過將細菌混懸于含多種因子的營養(yǎng)培養(yǎng)基中而試驗的，其可與細菌細胞競爭光敏劑的結(jié)合。
激光源的潛在優(yōu)點是增加光劑量的準確度且縮短照射時間。
很明顯，光敏劑在細菌細胞中的攝入對于測定光-活性很重要。
金黃色葡萄球菌是一種革蘭氏陽性生物，其不同于革蘭氏陰性生物在于它具有較厚的肽聚糖外層且沒有外部脂多糖。該細菌結(jié)構(gòu)與MRSA(甲氧西林耐藥性金黃色葡萄球菌)相同，其對幾乎所有通常使用的抗生素耐藥。數(shù)據(jù)表明照射僅1分鐘后，幾乎99％細菌均被滅活，且在10分鐘后，幾乎5log細胞被殺死，從而舉例說明了四-正-丁基衍生物抗革蘭氏陽性生物的非常高的光活性。
測定光敏劑對抗生素耐藥性形式，MRSA是否也是活性的十分重要，這是因為具有重要的健康和工業(yè)應用。
吩噻嗪衍生物的抗-真菌性質(zhì)為了試驗在光照射條件下，式(I)化合物殺死真菌細胞的能力，將光敏劑與白色念珠菌細胞培養(yǎng)，并如上所述用激光照射該培養(yǎng)物。因此，該光敏劑抗導致許多普遍感染，例如鵝口瘡的真菌生物的光活性也是很高的。
細菌細胞對哺乳動物組織的選擇性對宿主組織的損害最小，而微生物被破壞對于治療性目的而言十分重要。這是通過將式(I)化合物的溶液涂在實驗小鼠的耳朵上并照射而試驗的，條件為總劑量幾乎為消滅細菌或真菌所需的20倍。對宿主組織的可能的作用通過測量耳朵厚度的任何增加而評價。這是用于檢測皮膚光動力反應的標準模型。
與PHP，一種與卟吩姆鈉等價的已知引起延遲皮膚反應的藥物的靜脈內(nèi)給藥結(jié)果進行比較。源于PHP的反應非常強，正如所預期的，源于式(I)化合物的反應很小或沒有反應，表明在抗微生物治療期間，哺乳動物組織沒有受到損害。
光漂白光漂白可除去光敏劑的可檢測到的顏色，致使它滅活，這是由于它對光和還原或氧化不穩(wěn)定。這種光漂白可具有優(yōu)點或缺點，這取決于可能的應用。例如，在線和導管的涂覆中，不希望光漂白。進行了兩組實驗一組的光劑量較高(9.0mW/cm2)，一組的光劑量較低(1.3mW/cm2)，如上所述，有和沒有色氨酸。較低光劑量的吸收光譜，有和沒有色氨酸，顯示任何吩噻嗪化合物都沒有變化，表明它們在該劑量下穩(wěn)定。在較高光劑量下，相對于亞甲基藍觀察到光譜變化，表示存在光漂白。最大吸光度降低且波長峰在1小時照射時間內(nèi)遷移。有和沒有色氨酸時，這些變化的程度相同。然后，其它吩噻嗪化合物均沒有顯示出這種降解且在較高光劑量下保持對光漂白穩(wěn)定。
四-正-戊基-3，7-二氨基吩噻嗪-5-的抗細菌性質(zhì)在下面表6中概述
表6與10μM光敏劑培養(yǎng)并用665nm激光燈，以3.2J/cm2的積分通量率照射后，細菌和酵母在對數(shù)期和靜止生長期的光滅活。
上表中的數(shù)據(jù)表明與10μM光敏劑培養(yǎng)并用665nm激光，以3.2J/cm2的積分通量率照射10分鐘后，細菌或酵母的CFU/ml對數(shù)降低。
細菌對吩噻嗪介導的PDT的敏感性可取決于該細菌是革蘭氏-陽性還是革蘭氏陰性。革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌，MRSA)具有約25nm厚的高度交聯(lián)的肽聚糖細胞壁。革蘭氏陰性菌(大腸桿菌，綠膿桿菌)具有更薄的5nm細胞壁和獨特的脂多糖外膜。外膜的存在增加了革蘭氏陰性菌對許多抗細菌劑的耐藥性。
照射之后，四-正-戊基-3，7-二氨基吩噻嗪-5-化合物導致革蘭氏陰性菌(大腸桿菌，綠膿桿菌)和革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌，MRSA)對數(shù)期的CFU/ml減少＞3個對數(shù)。
許多抗生素均對處于靜止生長期的細菌具有較低的活性。
處于兩個生長期的細菌的生理學和形態(tài)學有所不同。
靜止期的細胞活性較低且對環(huán)境應力的耐藥性更高，因此，可能對吩噻嗪介導的PDT耐藥。上表表示與對數(shù)期細胞相比，四-正-戊基-3，7-二氨基吩噻嗪-5-化合物對靜止期細胞的有效性僅稍稍降低。
MRSA，一種金黃色釀膿葡萄球菌的抗生物耐藥株，是醫(yī)源感染的主要原因。MRSA和金黃色釀膿葡萄球菌對四-正-戊基-3，7-二氨基吩噻嗪-5-化合物介導的抗微生物PDT同樣敏感。使用四-正-戊基-3，7-二氨基吩噻嗪-5-化合物抗對數(shù)期的MRSA具有3.80log10CFU/ml的對數(shù)減少。
Ames試驗在檢測GC和AT位點的堿基對置換誘變劑的S.Typhimurium混合株(TA7001、TA7002、TA7003、TA7004、TA7005和TA7006)和檢測碼組移動誘變劑的TA98株(Gee等人，Proc Natl Acad Sci，91，11606-11610，1994)中進行Ames試驗(使用Discovery PartnersInternational的試劑盒)。在含足量組氨酸的培養(yǎng)基中，使用6種濃度的試驗劑、溶劑對照和陽性對照(一式三份)，在37℃，250rpm下，培養(yǎng)107種細菌90分鐘，共2次細胞分裂。
同時在光照射和黑暗條件下，有和沒有使用S9大鼠肝臟提取物(4.5％)代謝活化的條件下進行培養(yǎng)。光源為一組7個Sylvania Grolux30W燈管。使用具有中毒濃度的最高濃度(即，在預篩選中引起細胞數(shù)可見減少的濃度)或最大溶解濃度的2-倍稀釋的試驗劑。在沒有S9的情況下，陽性對照是4-硝基喹啉-N-氧化物(500ng/ml)和2-硝基芴(2μg/ml)的混合物。在有S9的情況下，陽性對照是2-氨基蒽(10μg/ml)。培養(yǎng)90分鐘后，用沒有組氨酸的pH指示劑培養(yǎng)基稀釋細菌并轉(zhuǎn)移到384孔平板中，得到一式三份每種濃度48個孔。37℃培養(yǎng)該平板48小時，然后計算陽性孔(其中his+回復突變體降低pH的孔，顏色從紫色變?yōu)辄S色)。結(jié)果以陽性孔/48(平均值±SD)表示。陽性響應被定義為與陰性對照相比，陽性孔數(shù)的濃度相關(guān)性增加和在一個或多個試驗劑濃度下陽性孔數(shù)的顯著增加，使用不成對的雙尾t-試驗評價統(tǒng)計學顯著性。響應程度通過在最佳試驗劑濃度下，計算背景突變率增加的倍數(shù)而評價(增加倍數(shù)＜10被歸為弱陽性響應)。
在混合株中，試驗的所有化合物在全部4種條件(±光，±S9)下都是陰性的。在TA98株中，試驗的所有化合物在沒有S9(光)的情況下都是陰性的。在有S9的情況下，一些化合物在TA98株中表現(xiàn)出陽性響應，表明它們被代謝活化成移框誘變劑(嵌入劑)。TA98株(+S9，-光)的結(jié)果在上面表5中表示。
適于包含在聚合物中或與聚合物表面連接或吸附在聚合物表面上的式(I)化合物(a)包含在聚合物內(nèi)實施例這可通過將0.01g式(V)化合物，如3，7-(N，N-四-異-丁氨基)-吩噻嗪-5-加入到三乙酸纖維素(0.5g)溶于二氯甲烷(10cm3)的澄明溶液中并攪拌至化合物完全溶解而舉例說明。將該溶液置于玻璃板上并慢慢干燥，得到澄明的膜。該膜在用光照射后，顯示典型的單態(tài)氧產(chǎn)生性質(zhì)，例如，在用40w鎢燈絲燈照射后，四苯基環(huán)戊二烯酮(一種特有的單態(tài)氧檢測劑)溶于含膜甲苯的充氣紅色溶液被迅速漂白。當在沒有膜存在的條件下照射相同時間時，相同的溶液沒有漂白。
(b)吸附在聚合物上這可通過按照下列反應流程制備的式(Ia)的吩噻嗪化合物舉例說明
其中R基團＝正-戊基。
該化合物堿性非常強，可很容易在稀酸中質(zhì)子化，得到下面的(IIa)，其可被強吸附在聚合表面，例如聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯上，并很難被水或溶劑除去?？蛇x擇性地，Ia可直接吸附到酸性表面上，直接產(chǎn)生它們相應的陽離子鹽。
IIa；R＝正-戊基參考文獻Wainwright M，Phoenix DA，Laycock SL，Wareing DRA，WrightPA.(1998).吩噻嗪染料對金黃色葡萄球菌的甲氧西林耐藥株的光殺菌活性.FEMS Microbiology Letters 160，177-181Wagner SJ，Skripchenko A，Robinette D，F(xiàn)oley JW，CincottaL(1998).影響一系列吩噻嗪染料對病毒光滅活的因素.Photochemistry and Photobiology 67，343-349.
權(quán)利要求
1.一種用作預防微生物感染的抗微生物劑的式(I)的吩噻嗪化合物 其中R1、R2、R3和R4各自獨立是任選取代的直鏈、支鏈或環(huán)狀烴基；或R1和R2或R3和R4與和它們相連的N原子共同形成任選取代的5-、6-或7-元環(huán)；XP-是反荷陰離子；且P為1、2或3。
2.一種用作抗病毒劑的式(II)的吩噻嗪化合物，其中式(II)的化合物具有與權(quán)利要求1中式(I)化合物相同的結(jié)構(gòu)，但是其中R1、R2、R3和R4各自獨立是任選取代的直鏈、支鏈或環(huán)狀烴基；或R1和R2或R3和R4與和它們相連的N原子共同形成任選取代的5-、6-或7-元環(huán)；XP-是反荷陰離子；且P為1、2或3。
3.一種用作治療微生物感染的抗微生物劑的式(III)的吩噻嗪化合物，其中式(III)的化合物具有與權(quán)利要求1中式(I)的化合物相同的結(jié)構(gòu)，但是其中i)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，條件是R1、R2、R3和R4中的至少一個是C7-12-烷基；或ii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1、R2、R3和R4中的至少一個是支鏈或環(huán)狀的；或iii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2可以相同或不同且R3和R4可以相同或不同，條件是R1和R2中的至少一個與R3和R4中的至少一個不同；或iv)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2不同，或R3和R4不同；或v)R1、R2、R3和R4各自獨立選自C1-12-烷基且R1和R2、或R3和R4中的至少一個與和它們相連的N原子共同形成任選取代的5-、6-、或7-元環(huán)。
4.一種用作藥劑或用作抗癌劑的式(IV)的吩噻嗪化合物，其中式(IV)的化合物具有與權(quán)利要求1中式(I)的化合物相同的結(jié)構(gòu)，但是其中i)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，條件是R1、R2、R3和R4中的至少一個是C7-12-烷基；或ii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1、R2、R3和R4中的至少一個是支鏈或環(huán)狀的；或iii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2可以相同或不同且R3和R4可以相同或不同，條件是R1和R2中的至少一個與R3和R4中的至少一個不同，除了其中R1和R2都是HO(CH2)2-且R3和R4都是正-丁基或正-戊基的化合物；或iv)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2不同，或R3和R4不同；或v)R1、R2、R3和R4各自獨立選自C1-12-烷基且R1和R2、或R3和R4中的至少一個與和它們相連的N原子共同形成任選取代的5-、6-、或7-元環(huán)，除了其中R1和R2與和它們相連的N原子共同形成4-嗎啉基環(huán)且R3和R4都是正-丁基的化合物；XP-是反荷陰離子；且P為1、2或3。
5.一種式(V)的吩噻嗪化合物，其中式(V)的化合物具有與權(quán)利要求1中式(I)的化合物相同的結(jié)構(gòu)，但是其中i)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，條件是R1、R2、R3和R4中的至少一個是C7-12-烷基；或ii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1、R2、R3和R4中的至少一個是支鏈或環(huán)狀的；或iii)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2可以相同或不同且R3和R4可以相同或不同，條件是R1和R2中的至少一個與R3和R4中的至少一個不同，除了其中R1和R2都是HO(CH2)2-且R3和R4都是正-丁基或正-戊基的化合物；或iv)R1、R2、R3和R4各自獨立選自直鏈、支鏈或環(huán)狀C1-12-烷基，其中R1和R2不同，或R3和R4不同；或v)R1、R2、R3和R4各自獨立選自C1-12-烷基且R1和R2、或R3和R4中的至少一個與和它們相連的N原子共同形成任選取代的5-、6-、或7-元環(huán)，除了其中R1和R2與和它們相連的N原子共同形成4-嗎啉基環(huán)且R3和R4都是正-丁基的化合物；XP-是反荷陰離子；且P為1、2或3。
6.一種包含式(V)的化合物以及一種或多種藥學可接受的載體、稀釋劑或賦形劑的組合物。
7.式(IV)的化合物作為藥劑的用途，其中式(IV)化合物是如權(quán)利要求4所限定的。
8.式(I)-(V)的任何一種化合物作為PDT劑或光診斷劑的用途，其中式(I)-(V)的化合物是如權(quán)利要求1-5所限定的。
9.式(I)-(V)的任何一種化合物作為獸用PDT光敏藥物的用途，其中式(I)-(V)的化合物是如權(quán)利要求1-5所限定的。
10.式(I)-(V)的任何一種化合物作為病癥PDT光敏藥物的用途，其中的治療需要除去、滅活或殺死多余的組織或細胞。
11.下列化合物用于微生物感染的預防或用作抗病毒劑的用途3，7-(四-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；3，7-(四-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3，7-(四-異-丁氨基)-吩噻嗪-5-；3，7-(四-異-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-甲氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-乙氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-戊氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-己氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-異-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-((N-乙基-N-環(huán)己基)氨基)-7((-N-乙基)-N-環(huán)己基)氨基-吩噻嗪-5-；3，7-二(哌啶子基)-吩噻嗪-5-；3-(2-乙基哌啶子基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(2-甲基吡咯烷基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-嗎啉代-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-嗎啉代-7-(N，N-二-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；3-嗎啉代-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二乙醇氨基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二甲氧基乙氨基)-7-(N，N-二-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；和3，7-(四-芐氨基)-吩噻嗪-5-。
12.式(V)的化合物作為用于表面和流體一般滅菌的光活化抗微生物劑，包括抗細菌、抗真菌和抗病毒劑的用途，其中式(V)的化合物是如權(quán)利要求5所限定的。
13.一種在式(V)的化合物與聚合物之間形成的共軛物或復合物，其中式(V)的化合物是如權(quán)利要求5所限定的。
14.一種通過式(V)的化合物與氯三嗪衍生物之間的反應形成的化合物，其中式(V)的化合物是如權(quán)利要求5所限定的。
15.式(V)的化合物用于將表面或流體滅菌的用途，包括使式(V)的化合物與所述表面或流體接觸或?qū)⑵渫吭谏厦娌⒗霉饣罨龌衔?，其中?V)的化合物是如權(quán)利要求5所限定的。
16.式(I)-(V)任何一種化合物用于將流體滅菌的用途，其中使該流體與式(I)-(V)任何一種化合物接觸或與在式(I)-(V)任何一種化合物與聚合物之間形成的共軛物或復合物接觸，同時光照射該化合物或共軛物或復合物，其中式(I)-(V)的化合物是如權(quán)利要求1-5所限定的。
17.下列部分3，7-(N，N-四-異-丁氨基)-吩噻嗪-5-；3，7-(N，N-四-異-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-甲氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-乙氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-戊氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-己氨基)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-正-丁氨基)-7-(N，N-二-異-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二-甲氨基)-7-(N，N-二-正-辛氨基)-吩噻嗪-5-；3-((N-乙基-N-環(huán)己基)氨基)-7((-N-乙基)-N-環(huán)己基)氨基-吩噻嗪-5-；3，7-二-(哌啶子基)-吩噻嗪-5-；3-(2-乙基哌啶子基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(2-甲基吡咯烷基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(嗎啉代)-7-(N，N-二-正-丙氨基)-吩噻嗪-5-；3-(嗎啉代)-7-(N，N-二-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；3-(嗎啉代)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二乙醇氨基)-7-(N，N-二-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二乙醇氨基)-7-(N，N-二-正-戊氨基)-吩噻嗪-5-；3-(N，N-二甲氧基乙氨基)-7-(N，N-二-正-丁氨基)-吩噻嗪-5-；和3，7-(N，N-四-芐氨基)-吩噻嗪-5-。
全文摘要
一種用作預防微生物感染的抗微生物劑的式(I)的吩噻嗪鎓化合物，其中R1、R2、R3和R4各自獨立是任選取代的直鏈、支鏈或環(huán)狀烴基；或R1和R2或R3和R4與和它們相連的N－原子共同形成任選取代的5－、6－或7－元環(huán)；X
文檔編號A61K31/5415GK1886388SQ200480034666
公開日2006年12月27日 申請日期2004年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者S·B·布朗, C·C·奧格拉迪, J·格里菲斯, K·J·梅里什, R·G·滕斯托爾, D·J·H·羅伯茨, D·I·維農(nóng) 申請人:弗托法米卡有限公司