Specific Uptake Ratio of Octa-α-butyloxy-zinc Phthalocyanine in Lewis Lung Carcinoma

Octa-α-butyloxy-zinc phthalocyanine (8-α-bo-ZnPc) is a newly synthesized photosensitizer characterized by a high absorption coefficient at the far red wavelength 735 nm and a good singlet oxygen quantum yield. The pharmacokinetics of 8-α-bo-ZnPc was studied in mice bearing lewis lung carcinoma after i.v. administration of 7.8 μmole/kg body weight at 2 h, 6 h, 12 h, 24 h, 48 h, and 168 h incubation intervals. The accumulated photosensitizer was chemically extracted from selected tissues and the concentrations were measured by absorption spectroscopy. The ratio of the accumulated photosensitizer concentration to its injected dose is named the specific uptake ratio (SUR). In this study, the biodistributions of 8-α-bo-ZnPc in different tissues and organs was recorded in the form of SUR. The parenchymatous organs, liver and spleen, showed a maximum 8-μ-bo-ZnPc SUR after 6 h incubation. An extensive uptake was detected in the lung at 6 h, 12 h, 24 h, and 48 h extracts. 8-α-bo-ZnPc SUR in malignant tissue was low during the entire investigation period. The photosensitizer uptake by muscle and skin were even lower. Because of the low uptake by tumour, 8-α-bo-ZnPc is suggested to be administered topically or in combination with a suitable carrier system in order to increase the photosensitizer uptake in the target tissue, as well as to decrease the loss of dye to other tissues.

Octa-α-butyloxy-Zinkphthalocyanin (8-α-bo-ZnPc) ist ein neu synthetisierter Photosensibilisator, der einen hohen Extinktionskoeffizienten im roten Spektralbereich bei λ = 735 nm und eine gute Singulettsauerstoff-Quantenausbeute aufweist. Die Pharmakokinetik von 8-α-bo-ZnPc wurde an dem Tumormodell des Lewis lung Karzinoms in der Maus jeweils 2 h, 6 h, 12 h, 24 h, 48 h und 168 h nach i.v.-Injektion einer Dosis von 7.8 μmol/kg Körpergewicht untersucht. Der akkumulierte Photosensibilisator wurde aus ausgewählten Organen bzw. Geweben chemisch extrahiert und durch Absorptionsspektroskopie quantitativ bestimmt. Die Rate der akkumulierten Sensibilisatorkonzentration bezogen auf die verabreichte Dosis wird als Spezifische Aufnahmerate (SUR) bezeichnet. In dieser Studie wurde die Biodistribution des 8-α-bo-ZnPc in Form der SUR beurteilt. Die parenchymatösen Organe Leber und Milz zeigten maximale SUR-Werte nach 6 h lnkubation. Hohe Akkumulation wurde in der Lunge nach 6 h, 12 h, 24 h und 48 h Inkubation nachgewiesen. Das maligne Gewebe zeigte jedoch sehr geringe SUR-Werte des 8-α-bo-ZnPc über den gesamten Untersuchungszeitraum. In Muskel und Haut waren die Aufnahmeraten noch deutlich geringer als im Tumorgewebe. Aufgrund der geringen 8-α-bo-ZnPc-SUR im Tumor muβ eine topische Applikation oder eine Kombination des Sensibilisators mit einem geeigneten Carrier-System vorgeschlagen werden, urn einerseits die Aufnahmerate im Zielgewebe zu erhöhen und andererseits die unerwünschte Aufnahme durch gesunde Gewebe zu reduzieren.