Recent Advances in the Synthesis of Hydroporphyrins

Abstract

The various approaches to the synthesis of hydroporphyrins are summarized. Transformations of synthetic porphyrins have been extensively studied in the last decade due to their easy availability. Many two and three step reaction sequences have been developed, which have allowed access to a broad variety of structures including not only chlorins but also benzochlorins, secochlorins etc. The fact that porphyrins can act as dienophiles or dipolarophiles has been broadly investigated and utilized. On the other hand 'total syntheses' of chlorins from pyrrole and other simple starting materials have been pursued by only a few research groups. Generally a [2+2] approach has been investigated and usually chlorins possessing two geminal methyl groups on the reduced pyrrole ring ('locked' chlorins) were the targets of the studies. The synthesis of tetrahydrodipyrrin derivatives as popular building blocks was the subject of intense investigation. Overall, a few interesting and ingenious approaches toward 'total synthesis' of chlorins were proposed, reaching total yields on the level of 1-5%. Some derivatives with auxochromic groups were prepared, which allowed the study of the relationship between structure and spectroscopic properties. Bacteriochlorin synthesis, probably due to their limited stability, has been studied less extensively.

Chlorins in Photodynamic Therapy - Synthesis and applications

“…17,18,19 Esta característica faz com que as clorinas absorvam fortemente na região do azul e do vermelho do espectro de UV-Vis, enquanto que as porfirinas absorvem fortemente na zona do azul, fazendo com que a cor das porfirinas seja vermelha e a das clorinas verde. Esta importante característica dos fotossensibilizadores de 2ª geração, faz com que as clorinas se destaquem, como por exemplo os derivados sintéticos já introduzidos no mercado, Foscan® (4, Esquema 1), LS11® e Photochlor® (Tabela 1).…”

“…21 Estes métodos de síntese têm sido extensivamente revistos nos últimos anos, de modo que neste artigo de revisão focaremos apenas as reações de transformação de porfirinas em clorinas. 17,26 Recentemente, foi também verificado que o uso de radiação microondas encurta o tempo destas reações. 33 As porfirinas participam, também, de reações de cicloadição 1,3-dipolar tanto como dipolarófilos como 1,3-dipolos.…”

“…35 Estas reações foram também estendidas quanto ao uso de outros aminoácidos como a prolina ou a hidroxiprolina, e a outros aldeídos aromáticos e alifáticos, resultando na formação de várias clorinas funcionalizadas. 17,37 Esta metodologia permitiu também a síntese de glico-clorinas através da reação 1,3-dipolar da mesotetraquis(pentafluorofenil)porfirina com nitronas derivadas de açúcares, originando isoxazolidinas fundidas com clorinas (Esquema 8). A introdução de unidades glicosídicas em macrociclos tetrapirrólicos tornou-se uma abordagem muito importante para o uso destes compostos em TFD, uma vez que as subunidades de hidratos de carbono podem interagir com receptores específicos da superfície da membrana celular, podendo ajudar a introdução de conjugados porfirínicos na célula devido a endocitose mediada por receptores e aumentar a seletividade da sua acumulação em tecidos tumorais.…”

“…17 Contudo, a síntese de clorinas em maior escala continua a ser um problema devido, por exemplo, ao alto custo de alguns reagentes (e.g., OsO 4 ), rendimentos não muito satisfatórios e dificuldades nos processos de purificação. A utilização de porfirinas meso-substituídas como dienófilos e dipolarófilos tornou-se uma dos caminhos mais acessíveis para a síntese de clorinas, devido à relativa facilidade de preparação dos intermediários e sua estabilidade.…”

“…Estas são substâncias que apresentam algumas propriedades fotofísicas desejáveis, como é o caso das clorinas e as bacterioclorinas com uma banda de absorção intensa entre 660-690 nm e 730 nm, respectivamente; as ftalocianinas e naftalocianinas apresentam uma banda intensa entre 670 nm e 820 nm e as benzoporfirinas que apresentam grande aptidão para se localizarem rapidamente nas células neoplásicas. 13,16,17 Assim, chegou-se à conclusão que o uso de fotossensibilizadores que absorvam a um comprimento de onda mais longo originaria uma superior penetração da luz, assim como um maior efeito terapêutico.…”