目前大多數(shù)批準用于臨床的光敏劑都屬于卟啉類,。 傳統(tǒng)的說法, 70年代和80年代早期研發(fā)的卟啉等光敏劑稱為第一代光敏劑(如:Photofrin),。 80年代后期制成的卟啉衍生物或合成物稱為第二代光敏劑(如:ALA),。 第三代光敏劑通常指一些修飾產(chǎn)物,如生物結合物(如:抗體結合物,,脂質(zhì)體結合物)和內(nèi)含光淬滅或光漂白特性的結合物,;這些名稱一直還用著,盡管并非毫無爭議,,這樣的光敏劑分類有時也會引起某些混亂,。在不少情況下,所謂新一代光敏劑優(yōu)于老一代的說法常常是缺乏根據(jù)的,。 對新型或研究中的光敏劑的過早結論,,可能會給研究者或臨床醫(yī)生帶來誤導信息,以為新一代光敏劑應取代老一代的光敏劑,,或暗示患者新一代光敏劑的效果更佳,。
臨床醫(yī)生和化學家對理想光敏劑的詮釋有所不同。 如化學家可能更注重高消光系數(shù)和單態(tài)氧的高量子產(chǎn)額,,而臨床醫(yī)生則注重低毒性和高選擇性,。但是,雙方都認為用于臨床光動力治療的理想光敏劑應具備以下條件:市售產(chǎn)品應該是化學純品,,暗毒性低而光毒性高,,對目標細胞的選擇性高,,長波長吸收,體內(nèi)清除快,,可以通過多種途徑輸入體內(nèi),。 這些標準為對比提供了一般的指導原則。盡管一些光敏劑全部或部分符合這些條件,,目前在世界范圍內(nèi),,仍只有少數(shù)幾種光敏劑得到官方批準,這些光敏劑包括,、但不僅限于下列制劑:
Photofrin(卟吩姆鈉 Porfimer sodium,;Axcan Pharma, Inc.) ;
Foscan(替莫泊芬temoprfin,,四間-羥基苯基二氫卟酚,,meta-tetahydroxyphenylchlorin, mTHPC; Biolitec AG),;
Visudyne(維替泊芬verteporfin, 卟啉苯衍生物的單一酸環(huán)Benzoporphyrin derivative monoacid ring A, BPD-MA,;Novartis Pharmaceuticals);
Levulan(鹽酸5-氨基乙酰丙酸,,5-aminolevulinic acid, ALA,;DUSA Pharmaceuticals, Inc.),以及新近批準的 Metvix(甲基-氨基乙酰丙酸酯,,methyl aminolevulinate, MLA或M-ALA,;PhotoCure ASA.)。
目前還有幾種有潛力的光敏劑正在臨床試驗中,,包括:
HPPH (2-[1-hexyloxylethyl]-2-divinyl pyropheophorbidea, Photochlor, Roswell Park Cancer Institute)
motexafin Lutetium (MLu, Lutetium(III)texaphyrin, Lu-Tex, Antrin, Pharmacyclics, inc)
Npe6 (mono-L-aspartyl chlorin e6, taporfin sodium, talaporfin, LS11, Light Science Corporation ),,
SnET2 (tin ethyl etiopurpurin, Sn etiopurpurin, Rostaporfin, Photrex, Miravant Medical Technologies)。
來源:Technology in Cancer Research & Treatment, Volume 4,Number 3,June (2005)
參考閱讀:
(一)光敏劑
1,、第一代光敏劑
HpD是由8種組分組成的混合制劑,,其有效成分主要是雙血卟啉醚或酯(Dihaematoporphyrin ethers and esters,DHE),,約占藥物總量的20~30%左右,。盡管HpD從70年代末在世界各地被廣泛用于腫瘤的光動力診斷和治療,但在國外一直沒有被注冊上市,。80年代研制的光敏素Ⅱ(Photofrin Ⅱ)是HpD二期精制,、提純以后的產(chǎn)物,DHE等有效成分的含量在80%以上,。1993年,,光敏素Ⅱ由加拿大QLT公司(Quadra Logic Technologies Phototherapeutics Inc)正式投產(chǎn),商品名為卟非姆鈉(Porfimer Sodium)。1994至1997年該藥已先后在美國,、加拿大,、法國、日本,、荷蘭,、意大利、西班牙和德國等國注冊上市,。隨后,,部分國家也生產(chǎn)了光敏素Ⅱ類制劑,商品有光卟啉(Photofrin,,美國),、光療素(Photosan,德國),,光靈素(Photogem,,俄羅斯)和haematodrex(比利時)等等。
80年代我國先后有三種臨床試用的混合卟啉制劑,,即癌卟啉(HpD,,北京)、癌光啉(PsD-007,,上海)和光卟啉(HpD,,揚州),其中北京HpD已獲得國家新藥實驗批準文號,,商品名為血卟啉鈉。國產(chǎn)HpD制劑中DHE等有效成分的含量在25%左右,;癌光啉制劑中光敏活性成分的含量在80%以上,,與卟非姆鈉近似。
以HPD為代表的混合卟啉類光敏劑屬于第一代光敏劑,,它們的組分復雜,,各種成分在光動力損傷中的作用至今也未弄清,占藥物總量20~80%以上的非活性成分不僅不能對病變的靶組織產(chǎn)生有效的光動力損傷作用,,反而成為導致正常組織發(fā)生光敏反應的禍首,。因此,第一代光敏劑的組織選擇性和光動力損傷強度的穩(wěn)定性都很差,,并且容易引起皮膚光過敏反應,,避光時間長。此外,,混合卟啉類光敏劑的吸收光譜在紅光部分的吸收帶很弱,,不能很好地吸收紅光,治療深度不夠,也影響其臨床療效,。
2,、第二代光敏劑
八十年代以后,第二代光敏劑的開發(fā)研究發(fā)展迅速,,在光敏活性,、吸收光譜和組織選擇性方面比第一代光敏劑有很大改進。第二代光敏劑都是單體化合物,,大多為卟啉類化合物的衍生物,,包括卟啉、卟吩,、紅紫素,、內(nèi)源性卟啉等,其它還有金屬酞菁,、稠環(huán)醌類化合物等,。許多第二代光敏劑經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)比較成熟,有些正在進行臨床實驗,,其商品化和臨床應用前景非常樂觀,。
(1) 國外的第二代光敏劑
① 苯卟啉衍生物單環(huán)酸A (BPD-MA)
BPD-MA是目前唯一被批準應用于臨床的第二代光敏劑。它是由加拿大 的QLT公司開發(fā)的,,于2000年被美國食品與藥物管理局(FDA)批準試用于腫瘤和視網(wǎng)膜黃斑變性的臨床治療,。BPD-MA的優(yōu)點是能用于治療人體內(nèi)位置更深且更大的腫瘤組織;在靶組織處快速集中,,在正常組織處快速清除,,藥物進入5分鐘后即可進行光照,而不象用HpD那樣要有兩天等待時間,;由于吸收快,,清除也快,使對皮膚的光過敏性時間縮短為一天,,而HpD要持續(xù)幾周,。但由于BPD-MA是源自天然產(chǎn)物的半合成產(chǎn)物,合成過程也比較復雜,,總體產(chǎn)率很低,,故原料合成的成本很高,同時其成品藥物Verteporfin的制劑成本也非常高,,所以一支含有15毫克有效成分的Verteporfin市場售價要一千美元左右,,這就極大限制了其臨床應用。目前該藥還未在我國注冊上市,。
② 5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid, 5-ALA)
5-ALA是一種內(nèi)源性光敏劑,,其本身不具有光敏活性,它是從甘氨酸合成原卟啉IX(Protoporphyrin Ⅸ, PpⅨ),,進而轉化成亞鐵血紅素過程中的一種中間產(chǎn)物,。Pp IX有很強的光敏活性,因為是細胞的正常成份,,其毒性低,,代謝快,避光時間只需1~2天PpIX可在很多腫瘤細胞內(nèi)選擇性聚集,,在胃腸道腫瘤內(nèi)比周圍組織濃度高8~15倍,,在皮膚乳腺腫瘤內(nèi)比周圍正常組織高10倍左右。635nm波長為5-ALA的最佳激發(fā)波長,。自Kennedy等人1990年將5-ALA-PDT試用于臨床以來,它在臨床上治療皮膚癌,、食管癌,、胃腸道腫,、膀胱癌及肺癌的效果越來越得到肯定,逐步成為研究熱點,。
③ 間-四羥基二氫卟吩(m-THPC)
m-THPC的單態(tài)氧產(chǎn)率高,在652nm和514nm的光敏化殺傷作用分別是HpD及PhotofrinⅡ的100倍和10倍,, m-THPC的腫瘤選擇性高,,經(jīng)腫瘤組織選擇性攝取后,,濃度可達正常組織的14倍。此外,,m-THPC在體內(nèi)代謝快、副作用小,,皮膚光敏性低,,只需避光10天左右,。m-THPC對胸膜瘤、彌漫性間皮瘤,、口腔腫瘤、結腸及直腸癌均有良好療效,,并可以有效預防惡性腫瘤的復發(fā),。
④ 二氫卟吩 e6 (Chlorin e6)
二氫卟吩 e6 (Chlorin e6)屬葉綠素類新光敏劑,,經(jīng)化學處理后可得到單天冬氨?;溥卜裕?monoaspartyl-chlorin e6,,Npe6),后者在體內(nèi)存留時間短,,清除快,在波長664nm處有一強吸收峰,,幾乎不引起皮膚光敏副作用,,現(xiàn)已進入二期臨床試用。
⑤ 紅紫素(purpurins)類光敏劑
紅紫素亦屬于葉綠素類光敏劑,,它是一個家族,較有代表性的有初紅紫素(ET2),、八乙基紅紫素(NT2)等,。在有些紅紫素大環(huán)中加一個金屬原子形成金屬紅紫素如含錫的,、錫原紅紫素(SnEF2),,錫八乙基紅紫素(SnNT2)等。它們多在650-670nm處有一強吸收峰,。紅紫素不容于水,,可用脂制體、油乳劑或其它包裹復合物的形式輸入體內(nèi),。
(2) 國內(nèi)的第二代光敏劑
目前國內(nèi)正在開發(fā)的具有獨立知識產(chǎn)權的第二代光敏劑主要有血卟啉單甲醚,、竹紅菌素類和二苯基卟吩(Diphenyl-2, 3-dihydroxychlorin, DPCOH)。
① 血卟啉單甲醚
上海第二軍醫(yī)大學研制的血卟啉單甲醚(Hematoporphyrin monomethyl ether, HMME)是一種單體卟啉,,化學純度可達99.8%,在體內(nèi)排泄快,,對腫瘤細胞的體外光敏殺傷效率與國外的第二代光敏劑ALA和BPD-MA相似。解放軍總醫(yī)院于1996年開始將其用于鮮紅斑痣的臨床治療,,已治療患者近千例,。臨床結果顯示,血卟啉單甲醚的組織選擇性好,,療效穩(wěn)定,,避光時間短,,是一種理想的治療鮮紅斑痣和視網(wǎng)膜黃斑變性的光敏劑。
② 竹紅菌素
竹紅菌素是我國特產(chǎn)的天然光敏物質(zhì)。竹紅菌素類化合物分離純化相對簡單,、結構明確,、光毒性強而暗毒性低,,結構修飾和改性相對容易。近幾年,,中科院化學所利用竹紅菌素母體分子合成了約40種不同的衍生物,,部分衍生物的理化特性和光動力效率已達到或優(yōu)于國外最新光敏劑。
③ DPCOH
DPCOH是中科院化學所合成的一種卟吩類光敏劑,。光物理和光化學研究表明,,DPCOH具有很高的光動力活性,,能夠在有氧條件下光敏產(chǎn)生單重態(tài)氧(1O2)和超氧負離子(O2•-),,單重態(tài)氧量子產(chǎn)率為ΦΔ=0.70。在無氧條件下,,DPCOH可以高效地光敏化產(chǎn)生自身負離子自由基(Sen•-),。體外細胞實驗表明,,對于腫瘤細胞有很強的光動力殺傷作用,其光毒性是血卟啉衍生物(HPD)的200倍以上,,而暗毒性特性基本上與HPD相當,。
原文作者:劉凡光 顧瑛