Протопорфирин IX CAS 553-12-8

I. Фотодинамична терапия (PDT) и фотодинамична диагноза (PDD)

PPIX е един от основните фотосенсибилизатори във фотодинамичната терапия (PDT). Механизмът му на действие се основава на производството на реактивни видове кислород (ROS) от фотосенсибилизатора при специфично облъчване на светлината на дължината на вълната, което индуцира клетъчна апоптоза или некроза. PPIX има селективно свойство за обогатяване в туморните тъкани, особено когато неговият предшественик 5-аминолевулинова киселина (5-ALA) се прилага външно. Туморните клетки, поради активния си метаболизъм, синтезират големи количества PPIX, докато нормалните клетки се натрупват по-малко поради регулаторния ефект от ензимите, ограничаващи скоростта. Тази разлика прави PPIX идеален инструмент за насочена към тумор терапия.

При лечението на кожни заболявания, PPIX-медиираният PDT се прилага широко при лечението на немеланомни тумори на кожата (като базален клетъчен карцином, плоскоклетъчен карцином на кожата), актинична кератоза и кондилома акуминатум. Например, след локално приложение на 5-ALA при пациенти с базално клетъчен карцином, PPIX се натрупва в туморната тъкан. След активиране с 405 nm червена светлина, тя може избирателно да унищожи раковите клетки, като същевременно запазва нормалната тъканна структура. Проучванията показват, че чувствителността на PPIX-PDT за лечение на базален клетъчен карцином е 92,74%, а специфичността е 95,77%. В допълнение, диагностичната техника на флуоресценцията на PPIX може да постигне прецизна локализация на кожните лезии чрез откриване на червената флуоресценция (дължина на вълната 630 nm), излъчвана от туморната тъкан, като ръководи очертаването на лечението, което значително подобрява ефикасността и намалява рецидивите.

В областта на съдовите заболявания PPIX-PDT се използва за лечение на съдова рестеноза. Експериментите показват, че PPIX може да индуцира апоптоза на съдовите клетки на гладката мускулатура и механизмът е свързан с намаляването на потенциала на митохондриалната мембрана. Когато концентрацията на PPIX се увеличи от 0,5 ug/ml до 20 ug/ml, жизнеспособността на гладките мускулни клетки намалява от 93% на 36%, а скоростта на апоптозата е положително свързана със светлинната доза. Това откритие предоставя теоретична основа за PDT лечение на атеросклероза.

II. Мултимодално приложение при лечение на рак

PPIX демонстрира мултимодален потенциал при лечение на рак. Като соносенсибилизатор, PPIX може да се използва при сонодинамична терапия (сонодинамична терапия, SDT), където ултразвукът активира реактивните видове кислород, за да индуцира смъртта на туморните клетки. Експериментите с животни показват, че PPIX (5-25 mg/kg), комбиниран с ултразвук (5W/cm²), може значително да инхибира растежа на туморите на ксенотрансплантат S180 и да удължи времето за оцеляване на мишките. Синергичният му ефект е по -добър от този на лечението с ултразвук или PPIX.

При лечението на рак на пикочния мехур, PPIX-PDT се прилага локално чрез уринарен катетър, комбиниран с интравезично облъчване на светлината, за селективно елиминиране на повърхностните туморни клетки. Клиничните проучвания показват, че тази терапия постига пълна степен на ремисия от 70% -80% за карцином на пикочния мехур in situ, с леки странични ефекти. Освен това PPIX може да се използва при флуоресценция, ръководена от флуоресценция. Чрез мониторинг в реално време на флуоресцентния сигнал на туморната тъкан, той подпомага хирурзите при прецизно отстраняване на лезията и намаляване на остатъчните туморни клетки.

Iii. Лечение на чернодробни заболявания

PPIX има двойни механизми на действие при лечението на чернодробни заболявания. От една страна, като предшественик на хемоглобин, PPIX може да участва в синтеза на хемоглобин, като по този начин подобрява условията на анемия. От друга страна, неговото производно, протопорфирин натрий, има функциите за насърчаване на дишането на чернодробните клетки, регулирайки метаболизма на протеини и захар. Експериментите с животни потвърждават, че протопорфиринът натрий може да намали нивата на аминотрансферази в модела на чернодробно увреждане, предизвикан от въглерод, да подобри метаболизма на аминокиселините, да увеличи притока на кръв на черния дроб и да засили способността за синтез на протеини на чернодробните клетки. Клиничните проучвания показват, че протопорфиринът натрий има определени терапевтични ефекти върху остър хепатит, хроничен персистиращ хепатит, хроничен активен хепатит и чернодробна цироза и може значително да подобри симптомите на пациента, да намали уголепването на черния дроб и по -нисък серумен аминотрансфераза и индекси на джаундж.

IV. Основни изследвания и разработване на лекарства

Като моделно съединение, PPIX се използва в основни изследвания за изследване на пътя на синтеза на хема, фотодинамичен реакционен механизъм и регулаторна мрежа на клетъчната апоптоза. Например, проучванията показват, че PPIX може да инхибира взаимодействието между туморния супресорен протеин р53 и убиквитиновите лигази MDM2/MDM4, стабилизират нивото на р53 протеин и индуцират р53-зависима апоптоза. Този механизъм предоставя нови идеи за прилагането на PPIX при лечението на тумори от див тип p53 като лимфобластна левкемия.

Освен това, като радиационен сенсибилизатор, PPIX все още може да подобри производството на ROS и да индуцира увреждане на ДНК при хипоксични условия. Това свойство го прави потенциално ценен в областта на сенсибилизацията на лъчетерапия. Изследователите изследват доставката на PPIX чрез наноносители, за да повишат ефективността на обогатяването му в туморните тъкани и да намалят системната токсичност.

V. Други полета за приложение

PPIX също има определени приложения в селскостопанската област. Като инхибитор на протопорфириноген оксидаза, ключова цел за хербицидите от този тип може да се използва регулирането на метаболитния път на PPIX за разработване на нови хербициди. Освен това, технологията за откриване на флуоресценция на PPIX е използвана за скрининг на отравяне с олово и диагностициране на анемия с дефицит на желязо. Чрез откриване на нивото на цинков протопорфирин (ZPP) в червените кръвни клетки, статутът на метаболизма на желязото в организма може да бъде бързо оценен.