替莫卟吩的应用

背景及概述^[1-2]

光动力学疗法(PDT)对原位、非侵入性表浅肿瘤的治疗具有广阔的应用前景。光动力学疗法具有双重选择性，除光敏剂外，还需要光和氧的同时参与。其对肿瘤的损伤机制主要有两类：直接损伤肿瘤细胞，导致细胞的凋亡和坏死；间接损伤肿瘤，引起微血管的封闭和其他非特异性免疫反应。

替莫卟吩是英国BiolitecPharma公司研发的光动力学疗法(PDT)第二代光敏剂。近期有进行Barrett食管癌治疗实验和利用脂质体用于治疗鳞状细胞癌研究的报道。

应用^[1-2]

临床用于不适宜放射治疗、手术治疗和系统化疗的头部、颈部晚期鳞状上皮癌，可缓解病情。替莫卟吩(替莫卟吩)对HT29细胞的PDT过程中，细胞凋亡和坏死的数量随光敏剂剂量和光照时间的变化而变化。PDT后24h检测，坏死细胞所占比例为(21±6)%，(44±17)%和(75±11)%，其对应的光剂量分别为LD60，LD91和LD97；凋亡细胞随光剂量增加由(9±1)%增加到(28±6)%，再增加光剂量凋亡数不再明显增加[由(28±6)%到(35±7)%，P=0.27]。加入阻抑剂zVAD-FWK对坏死过程无明显影响，却明显减少了凋亡的细胞数，说明细胞内半胱天冬酶水平的升高可以诱导凋亡。染色剂JC-1随线粒体膜电势变化引起它的单体和聚集体间的转化，使得荧光发生变化，用JC-1荧光方法检测表明线粒体膜电势ΔΧm的变化与细胞色素C的释放在动力学上是一致的。

替莫卟吩在多细胞球体中主要分布在球体外缘，从球体表面向球体中心荧光强度迅速降低。对球体模型PDT作用中光剂量相同时，随光密度的增加对其损伤值迅速降低：光密度为90，30和10mW/cm2对应的细胞存活为71%、49%和4%。半胱天冬酶-3的活性与凋亡相关，功率密度为10mW/cm2，LD65时检测半胱天冬酶-3的活性为未光照组的2.6倍。而在同样条件下，HT29细胞实验中，LD60时半胱天冬酶-3的活性增加了12倍，半胱天冬酶-3的活性变化不同也说明了在多细胞球体模型中光敏剂和氧的分布都是不均匀的。

替莫卟吩-PDT过程中光强度和光照时间影响了HT29单细胞和多细胞球体模型的细胞死亡过程。实验中，光剂量相同时，在中低等光强度下细胞凋亡较明显，再增加光强度半胱天冬酶-3的活性则不再增加。通过优化光照等参数可以调节细胞的死亡方式以得到的临床试验效果。

制备^[2]

间羟基苯甲醛乙酰化后与吡咯环合制得5，10，15，20-四(间乙酰氧基苯基)卟啉，再经脱乙酰基、还原和选择性氧化制得光敏剂替莫卟吩(替莫卟吩)，总收率约10％。

间乙酰氧基苯甲醛(3)

2(50g，0.41mol)溶于氢氧化钠(16.4g，0.41mol)的水溶液(500ml)中，加入乙酐(50ml，0.53mol)，室温搅拌反应1h。用乙醚(80ml×2)萃取，有机相依次用3％～4％盐酸(50ml×2)、饱和碳酸氢钠溶液(50ml×2)洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液浓缩，得黄色透明油状3[61.2g，91.0％，纯度＞99％(GC-MS法)](文献：收率74％)。

5，10，15，20-四(间乙酰氧基苯基)卟啉(4)

3(16.4g，0.1mol)、丙酸(130ml，1.74mol)和丙酸酐(30ml，0.23mol)加热回流，慢慢滴入新蒸吡咯(6.7g，0.1mol)，滴毕回流反应1h，冷却至0℃静置过夜。抽滤，滤饼用少量丙酸和水洗涤，烘干得蓝紫色晶体4(6.56g，31％)。1HNMR(DMSOd6)

δ：8.92(s，8H)，7.09～7.65(m，16H)，2.51(s，12H)，－2.76(s，2H)。ESI-MS(m/z)：847(M+1)，848(M+2)。

5，10，15，20-四(间羟基苯基)卟啉(5)

4(1.69g，2mmol)溶于氢氧化钠(1.6g，40mmol)的乙醇(800ml)溶液中，回流反应3.5h。冷却，过滤，滤液加冰乙酸酸化至pH6～7，蒸干溶剂，剩余物用冷水洗去乙酸钠后，用甲醇-水(3∶1)重结晶，得紫色晶体5(1.25g，92％)，mp＞300℃(文献[5]：mp＞300℃)。

替莫卟吩(替莫卟吩)(1)

5(1.25g，1.8mmol)、对甲苯磺酰肼(0.67g，3.6mmol)、无水碳酸钾(2.37g，17.1mmol)和无水吡啶(80ml)于室温搅拌20min后，升温至回流反应6h，反应过程中分别在2h和4h时添加对甲苯磺酰肼(0.67g，3.6mmol)的吡啶(8ml)溶液。加入水

(200ml)和乙酸乙酯(300ml)，回流1h后静置分层，有机相用10％盐酸洗至中性，依次用饱和碳酸氢钠溶液(200ml)和水(200ml)洗涤，室温搅拌下分批加入邻四氯苯醌(0.44g，1.8mmol)，直到735nm的吸收峰消失。依次用5％亚硫酸氢钠溶液(200ml×2)、水(200ml)、饱和碳酸氢钠溶液(200ml)洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液蒸干，剩余物经硅胶柱色谱[洗脱剂：乙酸乙酯-二氯甲烷(1∶10)]分离纯化，得蓝紫色晶体1(0.49g，40％)，mp＞300℃(文献：mp＞300℃)。

主要参考资料

[1] 替莫卟吩(替莫卟吩)光敏损伤HT29单层细胞和多细胞球体过程中细胞坏死和凋亡的研究

[2] 替莫卟吩(替莫卟吩)的合成