CN102159253A - 心肌病的显像引导的治疗:组合物、制备和用途 - Google Patents

Abstract

公开了用于显像以及用于化学疗法和放射疗法的组合物和方法。更特别地，本发明关注的是包含靶向部分的试剂，所述靶向部分包含与乙二胺结合或包埋于乙二胺中的靶向β-肾上腺素能受体的化合物。本发明也关注使用这些试剂用于显像和治疗心血管疾病的方法，和用于制备放射性标记的治疗或诊断剂的试剂盒。

Description

心肌病的显像引导的治疗:组合物、制备和用途

发明背景 

本申请要求2008年3月24日提交的美国临时专利申请序列号61/038,973的优先权，将其以整体通过参考引入本文。 

I.发明领域

本发明一般涉及放射显像、放射疗法、标记、化学疗法和化学合成的领域。更具体地，本发明关注的是适合显像和心脏疾病治疗的某些新试剂。

II.背景和相关技术的描述

心血管疾病是大多数西方国家中死亡的首要原因，包括向身体中重要的维持生存的区域例如脑、心脏本身和其他重要器官供氧的心脏、动脉、静脉和肺的功能障碍。在美国，近二分之一的美国人是死于某种形式的心血管疾病，即每年有超过975,000的人因此死亡。心血管疾病包括冠心病(CHD)、冠状动脉疾病(CAD)、慢性阻塞性肺疾患(COPD)、动脉粥样硬化、原发性心肌疾病(CM)和血栓形成，会导致可能威胁生命的事件例如心力衰竭、心肌梗塞、肺栓塞和中风。

生物医学显像包括各种模式，医生和研究者广泛使用这些模式来评价心血管疾病，近来也用于直接的治疗途径。通过将很多这样的技术整合到临床治疗方案中，可以评价心血管系统功能或功能障碍关键的功能性和形态学特征。为健康护理专家们提供心血管功能的详图对于治疗以及早期和准确诊断是十分重要的。和很多疾病一样，心血管疾病的早期诊断对于提高治疗效果和减小对长期健康的影响是重要的。更重要的是，对于某些形式的心血管疾病而言，它能为患者提供时间来作出健康生活方式的改变以及在通过这些努力改善他们的预后方面有更好的改变。

由于心血管疾病普遍的发病率、通常致命的后果以及对早期诊断 的患者的潜在益处，很多形式的心血管功能障碍都仍然需要另外的诊断工具和治疗选择。

发明简述

本发明人已经合成出了某些可以用作新诊断和治疗剂的化学轭合物(chemical conjugates)。根据本发明的一些方面，提供一种试剂，包含一个靶向部分，所述靶向部分包含与乙二胺结合或包埋于乙二胺中的靶向β-肾上腺素能受体的化合物。结合可以是指化学键或通过连接子与某些部分偶合。靶向β-肾上腺素能受体的化合物包括但不限于，AC 623、醋丁洛尔、阿普洛尔、氨磺洛尔、阿罗洛尔、阿替洛尔、苯呋洛尔、倍他洛尔、贝凡洛尔、比索洛尔、波吲洛尔、布新洛尔、布库洛尔、布非洛尔、丁呋洛尔、布尼洛尔、布拉洛尔、盐酸布替君、丁非洛尔、卡拉洛尔、卡替洛尔、卡维地洛、塞利洛尔、塞他洛尔、氯拉洛尔、地来洛尔、艾司洛尔、茚诺洛尔、拉贝洛尔、兰地洛尔、左布诺洛尔、甲吲洛尔、美替洛尔、美托洛尔、莫普洛尔、纳多洛尔、萘肟洛尔、奈必洛尔、硝苯洛尔、尼普地洛、氧烯洛尔、喷布洛尔、吲哚洛尔、普拉洛尔、丙萘洛尔、普萘洛尔、索他洛尔、硫氧洛尔、他林洛尔、特他洛尔、替利洛尔、噻吗洛尔、托利洛尔、希苯洛尔及其组合。在一些实施方案中，该靶向β-肾上腺素能受体的化合物是艾司洛尔。

化学结合的适当连接方法的例子在U.S.专利4,439,356和5,188,934；U.S.公开2003/0194740；欧洲专利申请87310256.0；国际申请PCT/US 90/05565中提供，通过参考以其整体将它们都引入本文。“连接子”是指单个共价键或包含很多稳定的共价键的部分，所述部分通常掺入1-40个选自C、N、O、S和P的多价原子，所述多价原子将指示部分共价连接到另一部分例如化学反应性基团或生物和非生物组分例如碱部分上。连接子中多价原子的数目可以是，例如0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，20，25，30或者高达40或更大的大数目。连接子可以是直链的或非直链的；一些连接子具有下挂的侧链或下挂的官能团(或两者兼有)。这些下挂部分的例子是亲水性调节剂， 例如增溶性基团如磺基(--SO₃H或--SO₃ ^-)。在一些方面，连接子是由单、双、叁或芳族碳-碳键、碳-氮键、氮-氮键、碳-氧键和碳-硫键的任意组合构成的。示例性的连接子成员包括包括--C(O)NH--、--C(O)O--、--NH--、--S--、--O--等的部分。例如，连接子可以是由选自烷基、--C(O)NH--、--C(O)O--、--NH--、--S--、--O--、--C(O)--、其中n是0，1或2的--S(O)_n--、--O--、5-或6-元单环和任选的下挂的官能团例如磺基、羟基和羧基的部分的组合组成的。通过连接子与指示部分结合而形成的部分可以用-L-R_x表示。指示部分可以与反应性的物质反应，由此连接子变成连接到轭合物上；在此情况下，连接子典型地包含反应性基团的残基(例如，酯的羰基)。

在一些实施方案中，显像剂包括乙二胺。在一些方面，化合价金属离子与乙二胺或β-肾上腺素能受体/乙二胺轭合物连接或偶合。我们注意到，任何化合价金属离子都能用于与本发明的试剂螯合。例如，化合价金属离子包括但不限于Gd、Fe、Tc-99m、Cu-60、Cu-61、Cu-62、Cu-64、Cu-67、In-111、Tl-201、Ga-67、Ga-68、As-72、Re-186、Re-188、Ho-166、Y-90、Sm-153、Sr-89、Bi-212或Bi-213。化合价金属离子也可以是选自砷、钴、铜、硒、铊和铂的治疗性金属。因此，显像剂的靶向性质也可以用于靶向治疗。

本发明人发现，这些显像剂中的一些可以用于使用一种或有时一种以上的显像模式的显像方法中。例如，使用PET(或SPECT)显像剂使试剂显像可以与标准CT(或MRI)显像剂的动态显像能力组合。例如，本文所述的试剂可以用于种类广泛的显像模式的组合，包括PET、CT、SPECT、MRI、PET/CT、SPECT/CT、PET/MRI、SPECT/MRI和/或光学显像/MRI以及各种其他组合。

在一些实施方案中，这些试剂还可以包含显像部分，所述显像部分包括已知或用于显像研究的任何试剂。显像部分包括可以用于个体的细胞或组织例如心肌组织的显像的试剂。在该显像部分的定义下，关注的是通过本领域技术人员已知的任何模式显像。在一些实施方案中，显像部分是造影剂，例如CT造影剂、MRI造影剂、光造影剂和 超声造影剂。造影剂可以是阳性或阴性的。阳性造影剂具有比周围组织更高的衰减密度。这就是说，当显像时，造影剂看起来比周围组织更不透明。阴性造影剂具有比周围组织更低的衰减密度。这就是说，当显像时，造影剂看起来比周围组织更透明。阴性造影剂仅发现是气体。阳性造影剂是具有高原子序号但没有毒性的物质。造影剂可以用于使身体的几乎任何空心结构产生显像。

阳性造影剂的类型包括基于碘和非基于碘的造影剂。基于碘的造影剂例如优路芬或欧乃派克通常大多用于放射学，因为它们与身体仅有相对无害的相互作用。主要用于使血管显像，但也用于尿路、子宫和输卵管的试验。常用的碘化造影剂包括但不限于，泛影葡胺、甲泛影钠、碘克酸、碘帕醇、碘海醇、碘昔兰、碘普罗胺和碘克沙醇。非基于碘的造影剂包括但不限于各种形式的硫酸钡。钡主要用于消化系统的显像。其他造影剂包括在核磁共振成像中用作造影剂的钆。阴性造影剂的类型包括气体，通常是空气、二氧化碳或氧气。

我们关注的是，任何CT造影剂都包括在本发明的试剂中。例如，CT造影剂可以是碘酞酸盐、碘海醇、泛影葡胺、碘帕醇、乙碘油和碘番酸盐。在一些具体的实施方案中，CT造影剂是泛影葡胺。

所关注的MRI造影剂选自钆螯合物、锰螯合物、铬螯合物和铁颗粒。

光学造影剂也可以用于本发明的试剂。例如，光学造影剂可以是荧光素、荧光素衍生物、吲哚氰绿、Oregon绿、Oregon绿衍生物的衍生物、若丹明绿、若丹明绿的衍生物、曙红、藻红、德克萨斯红、德克萨斯红的衍生物、孔雀绿、nanogold磺基琥珀酰亚胺酯、cascade蓝、香豆素衍生物、萘、吡啶 

唑衍生物、cascade黄染料或dapoxyl染料。

我们关注的是，本领域普通技术人员已知的任何超声造影剂都包括在本发明的试剂中。例如，超声造影剂可以是全氟化试剂，例如perfluorine或perfluorine的类似物。我们关注的是，用作超声造影剂的任何全氟化试剂都包括在本发明的试剂中。

本发明的其他实施方案一般涉及一种使用第一显像模式和/或第二显像模式使(典型地为)个体显像的方法，包括：(a)给该个体施用包含诊断有效量或可显像量的试剂；和(b)使用第一显像模式，通过从所述试剂中检测第一信号来显像；和可替代地或此外(c)使用第二显像模式，通过从所述试剂中检测第二信号来显像，其中第一显像模式和第二显像模式是同时或连续进行的。一些实施方案中，这两种显像模式是相同或相似的。我们关注的是，本领域普通技术人员已知的任何显像模式都可以作为显像模式用于本发明的方法。例如，显像模式可以包括PET、CT、SPECT、MRI、光学显像和/或超声。我们关注的是，显像模式的任何组合都包括在本发明的方法中。例如，第一和第二显像模式可以是PET和CT、SPECT和CT、PET和MRI、SPECT和CT、PET和MRI、SPECT和MRI、光学显像和MRI、PET和超声或者SPECT和超声。个体可以患有心血管疾病或需要β-阻滞剂或类似治疗。

本发明的其他实施方案一般涉及一种治疗患有心血管疾病的个体的方法，其包括(a)获得治疗有效量的本文所述的试剂，和(b)给该个体施用包含治疗有效量的试剂的组合物。关注的是，任何类型的个体都包括在这些方法中，包括小哺乳动物和人。在一些实施方案中，个体是患有心血管疾病的人。心血管疾病可以是任何类型的心血管疾病，例如，高血压、心脏病、心肌病、冠状动脉疾病、心律失常、充血性心力衰竭、房性心动过速、心房颤动、房性心律失常、心室颤动、室性心律失常、室性过早搏动、室性心动过速、室性期前收缩、房室分离、多病灶性异位性搏动、二联律、三联律、心绞痛、冠状动脉功能不全、交感神经痛诱导的疼痛或冠状动脉痉挛。特别地，心血管疾病可以是高血压。

本发明的其他实施方案涉及一种用于制备和/或使用诊断性或治疗性组合物的试剂盒，其包括含有预定量的上述任意试剂的密闭容器。在一些实施方案中，该试剂盒还包括放射性核素。本发明的试剂盒中可以包括本领域技术人员已知适合显像的任何放射性核素。例如，放射性核素可以是Tc-99m、Cu-60、Cu-61、Cu-62、Cu-67、In-111、T1-201、 Ga-67、Ga-68、As-72、Re-188、Ho-166、Y-90、Sm-153、Sr-89、Gd-157、Bi-212和/或Bi-213。该试剂盒可以包含本文所述以外的其他组分。该试剂盒可以是用于制备适合显像、化学疗法和/或化学疗法和放射疗法的组合物的试剂盒。

上述用于在需要β-阻滞剂治疗的个体中显像的试剂盒或试剂也可以用于预测β-阻滞剂治疗对个体的效力。

上述使用试剂或试剂盒的显像方法也可以用于通过预测对β-阻滞剂治疗应答良好来选择个体。个体可以是需要β-阻滞剂治疗的人，例如患有心肌病的患者。应答良好典型地是通过同一个体内心脏和肌肉之间显像密度的比率提高来表示的，例如，是心脏和另一个组织例如肺、肝、胃、肾或肿瘤之间的比率的至少2，3，4，5，6(或之间的任意数目或范围)倍。

本说明书中使用的“一个”可以是指一个或多个。权利要求中使用时，当与词语“包含”联用时，词语“一个”是指一个或一个以上。本文使用的“另一”可以是指至少又一个或更多。

从下文的详述中本发明的其他目的、特征和/或优点将变得显而易见。应当理解的是，当用于指本发明的优选实施方案时，该详述和具体的实施例仅是通过解释的方式给出，因为由该详述，本发明的精神和范围内的各种改变和变更对于技术人员将变得显而易见。

附图简述

下面的附图构成了说明书的一部分，并包括在说明书中以进一步说明本发明的某些方面。通过参考这些附图中的一个或多个并结合本发明的具体实施方案的详述，将可以更好地理解本发明。

附图1.4-(环氧乙烷基甲氧基)-苯丙酸甲基酯的¹H-NMR。

附图2.4-(环氧乙烷基甲氧基)-苯丙酸甲基酯的¹³C-NMR。

附图3.ESM的¹H-NMR。

附图4.ESM的¹³C-NMR。

附图5.EDA-ESM的¹H-NMR。

附图6.EDA-ESM的¹³C-NMR。

附图7.EDA-ESM的质谱。

附图8.^99mTc-EDA-ESM的放射-TLC分析，使用醋酸铵(1M)：甲醇(4∶1)作为洗脱液。放射化学纯度为＞98％。

附图9.在患有乳腺癌的大鼠中，^99mTc-EDA-ESM的平面显像。在具有乳腺癌的大鼠中，从15-45分钟获取⁹⁹mTc-EDA-ESM(300μCi/大鼠)的平面闪烁显像。数字是心脏/上纵隔计数密度(计数/像素)比率。谱图轮廓曲线表明，与位于旁边的组织相比，具有较高的心区计数/像素比率。

附图10.在具有乳腺癌的大鼠中，^99mTc-EDA-ESM的心脏与组织的计数密度比率(n＝4300pC i/大鼠，IV)。在2小时处死大鼠后的心脏/器官比率(B：血液；Lu：肺；Li：肝；S：胃；K：肾；T：肿瘤；M：肌肉)。

附图11.正常大鼠中^99mTc-EDA-ESM的20-180分钟平面显像。

附图12.^99mTc-EDA-ESM的SPECT/CT。

说明性实施方案的详述

在一些实施方案中，本发明通过提供新的设计为靶向于心血管疾病或心脏的EDA轭合物，克服了技术中的缺陷。可以放射性标记该EDA轭合物，以用于个体的诊断或显像。此外，包含β-1阻滞剂的放射性标记的EDA轭合物可以用于预测β-1阻滞剂治疗的效力或评价其有效性。更特别地，本发明提供在个体中靶向于心血管疾病的放射性标记的^99mTc-EDA轭合物。也提供了使用包含β-1阻滞剂的EDA轭合物治疗患有心血管疾病的个体的方法。

I.心血管疾病

充血性心力衰竭(CHF)影响着近500万的美国人，而每年会诊断出超过500,000的新病例。CHF定义为一种临床综合征，其中心脏疾病减少了心输出量，增大了静脉压，并伴随有导致衰竭的心脏逐步恶化的分子异常情况(来自：Heart Failure：Pathophysiology，Molecular Biology，and Clinical Management，Katz，A M， Lippincott Williams和Wilkins，2000)。尽管经过了数十年的研究，但人们仍然不能详细地了解CHF的病因。然而，科学和临床发现清楚地表明，该疾病过程的早期是由心肌对应激的适应不良性应答构成的，所述不良应答称作“心肌肥厚”(也称“心肌肥大症”)。在持续性高血压、瓣膜疾病或组织损害(心肌梗塞)的环境下心脏长期超负荷会导致肥大性生长应答，开始是适应性的，以暂时恢复心脏输出为限度，但是随着时间的延长逐渐变成不良的适应，导致收缩功能减小，心脏扩大和衰竭。一旦心力衰竭变成症状性的，由于5年存活率小于50％，不考虑加速心肌肥厚的分子过程的心力衰竭的任何定义都忽视了该综合征的主要临床特征。

心血管疾病分为很多种类，越来越普遍，包括但不限于，充血性心力衰竭、充血性心肌病、心脏肥大、左心室肥大、右心室肥大、梗塞后心脏破裂、室间隔破裂、心内膜炎(包括细菌性的)、心动脉瘤、肺心病、风湿性心脏病、和心室功能障碍。心血管疾病也包括心脏瓣膜疾病，其包括但不限于主动脉瓣闭锁不全、主动脉瓣狭窄、主动脉瓣脱垂、二尖瓣脱垂、三尖瓣脱垂、二尖瓣闭锁不全、二尖瓣狭窄和三尖瓣狭窄。心血管疾病还包括心肌病，其包括但不限于，肥厚性心肌病、充血性心肌病、主动脉瓣膜下狭窄、肺瓣膜下狭窄、限制性心肌病和Chagas心肌病。在其他实施方案中，治疗有效剂量是指调节剂足以导致对肥大性心肌病的症状或生理学状态预防或缓解的量，其中所述肥大性心肌病是由选自下列的病症产生的：心肌梗塞后重塑、心脏瓣膜疾病、持续性心脏后负荷、心肌炎和家族性肥厚性心肌病。心血管疾病也可以包括但不限于，先天性心脏缺损例如主动脉缩窄、主动脉肺动脉间隔缺损、法乐氏三联症、心室间隔缺损和家族性肥厚性心肌病。

II.显像

生化显像包括各种模式，医生和研究者广泛使用这些模式不但辅助在个体中诊断疾病，而且也辅助用于获得对身体的正常结构和功能的更好了解。

已经广泛使用的这样一种的显像模式是计算机体层摄影术(CT)。在1970年代发展起来的CT是第一种在医学显像技术方面产生重大改进的显像模式。通过从各种角度取用一系列、有时超过1000种的X-射线，然后用计算机将它们合并，CT使得构建身体的任意部分的三维显像成为可能。然后医生命令计算机以任意角度和任意深度显示二维切面。在CT中，当初期的CT扫描不能诊断时，静脉注射放射透不过的造影剂可以辅助鉴定可疑的软组织。类似地，造影剂有助于评价软组织或骨损伤的血管供应。例如，使用造影剂可以允许描述肿瘤和邻近血管结构的相互关系。

在1980年代早期，核磁共振显像(MRI)加入进了CT，这是一种临床诊断和研究方法，典型地利用水分子的性质，使用高强度的核磁和射频信号来产生显像。生物组织中最丰富的分子物质是水。正是水质子核的定量机械性“自旋”最终在显像实验中产生了信号。在MRI中，将要显像的样品置于强烈的静电磁场(1-12特斯拉)中，用射频(RF)辐射的脉冲来刺激自旋，以在样品中产生净磁场。然后，各种磁场梯度和其他RF脉冲作用于自旋，以将空间信息编码到记录的信号中。通过收集和分析这些信号，可以计算三维显像，例如通常以二维切面显示的CT显像。

在MR显像中使用的造影剂不同于在其他显像技术中使用的那些。它们的目的是帮助区分具有同样信号性质的组织组分之间的差异，并缩短松弛时间(其在T1-加权的自旋回波MR显像上产生更强的信号并在T2-加权的显像中产生较弱的信号)。MRI造影剂的例子包括钆螯合物、锰螯合物、铬螯合物和铁颗粒。尽管CT和MRI可以用于提供损伤的解剖学定位，但是用于这些显像模式的造影剂不提供靶细胞的信息。

提供细胞水平的信息例如细胞存活的显像模式包括正电子发射断层摄影术(PET)和单光子发射计算体层摄影术(SPECT)。在PET中，患者摄取或注射发射正电子的放射性轻微的物质，随着物质的移动在整个体内监测所述正电子。在一个普遍的应用中，例如，给予患者连有正电子发射物的葡萄糖，在脑进行各种工作时监测它们的脑。由于脑 在工作时会利用葡萄糖，PET显像就会显示哪里的脑活动强。与PET密切相关的是单光子发射计算体层摄影术或SPECT。这两者之间的主要区别在于SPECT不使用发射正电子的物质，而是利用发射高能光孔的放射性示踪剂。SPECT对于诊断冠状动脉疾病是很有价值的，在美国每年都会完成250万次SPECT心脏研究。

光学显像是另一种显像模式，特别是在医学领域已经获得了广泛的接受。例子包括荧光素血管造影术和吲哚氰绿血管造影术。

已经获得广泛接受的另一种生化显像模式是超声。超声显像非侵袭地用于提供体内软组织结构和血流信息的横切面乃至三维显像。使用高频声波和计算机来建立血管、组织和器官的显像。

血流的超声显像可以受到很多因素例如血管的大小和深度的限制。相对较新发展出来的超声造影剂包括全氟化造影剂，其设计用于通过帮助增强灰度等阶显像和多普勒信号来克服这些局限性(Deng和Lizzi，2002；Ophir和Parker，1989；Goldberg等人，1994；Goldberg，1997；Forsberg，1997)。

超过一种以上的显像模式的组合可以允许同时采集解剖学信号和细胞信号，因此允许改善对所关注损伤的分辨率。因此，在肿瘤的显像中这些试剂是特别有价值的。此外，这些试剂也可以降低成本和减少患者不便。患者避免了需要注射2次。这可以节省患者的成本，因为使用显像剂的单次研究要比两次分别的研究便宜。此外，因为可以预料使用显像剂的两种研究要比使用两种不同的显像剂的两次分别的显像研究花费较少的时间，所以患者节省了时间。

因此，需要可以用于实施一种以上的显像模式的显像剂。对显像中使用的任何试剂的描述是非常有限的。参见，例如U.S.专利6,521,209描述了一些旋光活性的核磁共振显像剂，U.S.专利6,770,259涉及一些包含放射性标记的LTB4结合剂和放射性标记的灌注显像剂的组合物，WO 2004/026344描述了包括荧光染料和MRI造影剂的试剂。因此，需要新的显像剂，可以用于使用一种以上的显像模式的同时显像。

此外，从心血管疾病的流行病学重要性的观点来看，需要改善的诊断和治疗。心脏病学专家试图在疾病发展的早期鉴定出冠状动脉疾病，以减小心脏病发作的风险。在冠状动脉疾病的早期，冠状动脉仅部分阻滞，因此几乎很少或没有室壁运动异常，但是有灌注异常。尽管2006年美国进行了280万次的应激回波操作(超声波心动扫描术)，心脏超声波通常不足以确定性地评价冠状动脉疾病。例如，心脏壁的运动在应激条件下是难以看到的，特别是在肥胖的患者中更是如此。此外，不使用造影剂的心脏超声不能检测心肌灌注。

如今，还没有FDA批准的用于心脏超声或心肌灌注显像的超声造影剂。FDA批准的超声造影剂是用于在显像适度欠佳的患者中其他非灌注性指示，例如心内膜边界示意图(其中超声用于显示心室腔的边界)和左心室造影。因此，超声用于显示心脏的左心室腔中血量。在核显像中，通过SPECT的sesta-M1B1和铊应激扫描用于确定心脏的血流，而不用于心肌细胞摄取。尽管PET的F-18氟脱氧葡萄糖可以评价心脏的葡萄糖利用，但是它不能提供治疗学信息。

III.显像模式和显像剂

本发明的一些实施方案涉及在施用包含本文所述的一种轭合物的组合物后，使用第一显像模式和第二显像模式给个体显像的方法。本发明关注的是本领域普通技术人员已知的任何显像模式。显像模式的例子如下所述。

A.显像模式的例子

本发明的一些实施方案涉及用第一显像模式和第二显像模式给个体显像的方法，包括给该个体施用包含诊断有效量的本发明的试剂的组合物。本发明关注的是本领域普通技术人员已知的任何显像模式。例如，在一些实施方案中，第一显像模式和第二显像模式选自包括PET、CT、SPECT、MRI、光学显像和超声的组。显像模式的其他例子包括数字减影血管造影术和X-射线血管造影术。

1.计算机体层摄影术(CT)

计算机体层摄影术(CT)在本发明的全文中被认作是一种显像模 式。通过从各种角度取用一系列、有时超过1000种的X-射线，然后用计算机将它们合并，CT使得构建身体的任意部分的三维显像成为可能。按程序设计使计算机以任意角度和任意深度显示二维切面。

在CT中，当初期的CT扫描不能诊断时，静脉注射放射透不过的造影剂可以辅助鉴定和描绘软组织块。类似地，造影剂有助于评价软组织或骨损伤的血管供应。例如，使用造影剂可以辅助描述肿瘤和邻近血管结构的相互关系。

CT造影剂包括，例如碘化造影剂。这些试剂的例子包括碘酞酸盐、碘海醇、泛影葡胺、碘帕醇、乙碘油制剂和碘番酸盐。已经报道了钆试剂可以用作CT造影剂(参见，例如，Henson等人，2004)。例如，钆喷酸盐试剂已经用作CT造影剂(在Strunk和Schild，2004中讨论)。

2.核磁共振显像(MRI)

核磁共振显像(MRI)是一种比CT更新的显像模式，使用高强度的核磁和射频信号来产生显像。生物组织中最丰富的分子物质是水。正是水质子核的定量机械性“自旋”最终在显像实验中产生了信号。在MR I中，把要显像的样品置于强烈的静电磁场(1-12特斯拉)中，用射频(RF)辐射的脉冲来刺激自旋，以在样品中产生净磁场。然后，各种磁场梯度和其他RF脉冲作用于自旋，以将空间信息编码到记录的信号中。通过收集和分析这些信号，可以计算三维显像，例如通常以二维切面显示的CT显像。

在MR显像中使用的造影剂不同于在其他显像技术中使用的那些。它们的目的是帮助区分具有同样信号性质的组织组分之间的差异，并缩短松弛时间(其在T1-加权的自旋回波MR显像上产生更强的信号并在T2-加权的显像中产生较弱的信号)。MRI造影剂的例子包括钆螯合物、锰螯合物、铬螯合物和铁颗粒。

CT和MRI都提供解剖学信息，帮助区分组织边界和血管结构。与CT相比，MRI都具有的缺点包括患者耐受性低、带起搏器和一些其他植入性金属装置以及涉及多种原因的人造物(至少不是移动的)的人禁用(Alberico等人，2004)。另一方面，CT迅速、耐受良好并易于使用， 但是比MR I的造影分辨率低，需要碘化造影和电离辐射(Alberico等人，2004)。CT和MRI都具有的缺点是，这两种显像模式都不能以细胞水平提供功能性信息。例如，这两种模式不能提供有关细胞存活的信息。

3.PET和SPECT

提供细胞水平的信息例如细胞存活的显像模式包括正电子发射断层摄影术(PET)和单光子发射计算体层摄影术(SPECT)。在PET中，患者摄取或注射发射正电子的放射性轻微的物质，可以随着物质的移动在整个体内监测所述正电子。在一个普遍的应用中，例如，给予患者连有正电子发射物的葡萄糖，在脑进行各种工作时监测它们的脑。由于脑在工作时会利用葡萄糖，PET显像就会显示哪里的脑活动高。

与PET密切相关的是单光子发射计算体层摄影术或SPECT。这两者之间的主要区别在于SPECT不使用发射正电子的物质，而是利用发射高能光子的放射性示踪剂。SPECT对于诊断冠状动脉疾病是很有价值的，在美国每年都会完成250万次SPECT心脏研究。

用于显像的PET放射性药物一般是用正电子发射物例如¹¹C、¹³N、 ¹⁵O、¹⁸F、⁸²Rb、⁶²Cu和⁶⁸Ga标记的。SPECT放射性药物一般是用正电子发射物例如^99mTc、²⁰¹Tl和⁶⁷Ga标记的。至于脑显像，根据对血脑屏障的渗透性、脑灌注和代谢受体-结合给PET和SPECT放射性药物分类(Saha等人，1994)。正常的脑细胞会排除血脑屏障性SPECT试剂例如 ^99mTcO4-DTPA、²⁰¹Tl和[⁶⁷Ga]柠檬酸盐，但是由于BBB的改变它们却可以进入肿瘤细胞。SPECT灌注剂例如[¹²³I]IMP、[^99mTc]HMPAO、[^99mTc]ECD是亲脂性试剂，因此会分散到正常的脑中。重要的受体-结合型SPECT放射性药物包括[¹²³I]QNE、[¹²³I]IBZM和[¹²³I]iomazenil。这些示踪剂与特异性受体结合，在评价与受体有关的疾病中是重要的。

4.光学显像

光学显像是另一种显像模式，特别是在医学领域已经获得了广泛的接受。例子包括细胞组分的光学标记和血管造影术例如荧光素血管造影术和吲哚氰绿血管造影术。光学显像剂的例子包括，例如荧光素、 荧光素衍生物、吲哚氰绿、Oregon绿、Oregon绿衍生物的衍生物、若丹明绿、若丹明绿的衍生物、曙红、藻红、德克萨斯红、德克萨斯红的衍生物、孔雀绿、nanogold磺基琥珀酰亚胺酯、cascade蓝、香豆素衍生物、萘、吡啶 

唑衍生物、cascade黄染料或dapoxyl染料。

5.超声

已经获得广泛接受的另一种生化显像模式是超声。超声显像非侵袭地用于提供体内软组织结构和血流信息的横切面乃至三维显像。使用高频声波和计算机来建立血管、组织和器官的显像。

血流的超声显像可以受到很多因素例如血管的大小和深度的限制。相对较新发展出来的超声造影剂包括perfluorine和perfluorine类似物，其设计用于通过帮助增强灰度等阶显像和多普勒信号来克服这些局限性。

B.显像的方法

例如，如上所述，显像模式可以包括但不限于CT、MRI、PET、SPECT、超声或光学显像。本发明也关注本领域普通技术人员已知的显像模式的其他例子。

在施用包含诊断有效量的试剂的组合物期间或之后的任何时间实施显像模式，其中所述试剂包含结合到两个显像部分的碳水化合物。例如，可以在施用本发明的显像剂期间或之后的任何时间进行显像研究。在一些实施方案中，在施用显像剂的同时或施用显像剂后约1秒、1小时、1天或任意更长的时间，或者在这些指定时间之间的任意时间实施第一显像模式。

第二显像模式可以与第一显像模式同时，或者在第一显像模式后的任意时间进行。例如，第二显像模式可以在完成第一显像模式后约1秒、约1小时、约1天或任意更长的时间，或者在这些指定时间之间的任意时间实施。在本发明的一些实施方案中，第一和第二显像模式是同时进行的，以使它们在施用试剂后同时开始。本领域技术人员熟知本发明关注的各种显像模式的实施。

在本发明的显像方法的一些实施方案中，使用相同的显像装置来 实施第一显像模式和第二显像模式。例如，在一些实施方案中，诊断剂(X-射线造影剂或光学造影剂)和放射性金属物质结合到相同的碳水化合物上。它可以用于PET/CT、SPECT/CT或光学/CT用途。例如，在一些实施方案中，放射性试剂或光学造影剂和非放射性金属物质((钆、铁、锰)结合到相同的碳水化合物上。它可以用于放射化学治疗。在其他实施方案中，不同的显像装置用于实施第二显像模式。本领域普通技术人员熟知可以用于实施第一显像模式和第二显像模式的显像装置，技术人员熟知使用这些装置来产生显像。

IV.放射性药物和放射显像

在核医学领域，通过检测少量内给药的放射性标记的示踪化合物(称作放射性示踪剂或放射性药物)的分布来定位某些病理学情况，或评价其程度。检测这些放射性药物的方法一般称作显像或放射显像方法。

在放射显像中，放射性标记物是发射γ-辐射的放射性核素，使用γ-辐射检测照相机定位放射性标记物(该方法通常称作γ闪烁扫描术)。显像的位点是可检测的，因为选择放射性标记物定位于病理位点(称作阳性造影剂)，或者可替代地，特别地选择放射性标记物不特异性地定位于病理位点(称作阴性造影剂)。

V.心脏治疗诊断学

诊断试验与治疗实体的组合称作治疗诊断学。用于心脏显像和治疗的该术语一般称作诊断试验，涉及用于区分可以从特异性心脏治疗介入中获益的患者和不能对治疗应答或可能显示显著的副作用的患者。随着很多领域的疾病研究聚焦于发展出靶向于分子的疗法时，可以与这些特异性疗法配合的显像方法是重要的技术进步。治疗诊断学的概念特别适用于心血管疾病，因为显像过程在治疗这些疾病中是临床实施的关键诊断要素，鉴定它们相关的分子靶点是运行良好的。

很多治疗靶点都与心血管疾病的过程有关，这些靶点可以有利地与显像方法配合用于诊断治疗学，这些靶点包括但不限于，阿糖腺苷、加压素、促凝血素、内皮素、糖蛋白GPIIb/IIIa和儿茶酚胺。特别感 兴趣的是儿茶酚胺或心脏交感系统的肾上腺素能受体，所述受体在左心室功能的调节和左心室功能失调的病理生理学中发挥重要作用。

肾上腺素能受体是两种主要类型(α和β)的与G-蛋白结合的受体，每种还具有在各种组织中表达的各亚型并与心血管疾病有关。当限定于特定的儿茶酚胺类时，肾上腺素能受体的这两种类型会引发信号级联，后者介导交感神经应答(对抗-或-对抗应答)。α-肾上腺素能受体具有与G_q偶合的亚型α₁和与G_i偶合的亚型α₂。β-肾上腺素能受体具有亚型β₁、β₂和β₃，都与G_s蛋白偶合，接着与腺苷酸环化酶相连。作为心血管疾病例如心肌病所关注的心脏治疗诊断学途径的一部分，例如，与从种类广泛的可用、表征良好的肾上腺素拮抗剂(即α和β阻滞剂)中选择肾上腺素靶向部分相比，靶向于肾上腺素能受体具有能用显像剂直接靶向于心肌的优点。

用于靶向于β-肾上腺素能受体的化合物可以包括β阻滞剂或β-阻滞剂，它是一类用于各种适应症，但特别适用于治疗心肌梗塞后心律失常和心脏保护的药物。β-阻滞剂阻断内源性儿茶酚胺类(特别是肾上腺素(副肾素)和去甲肾上腺素(降肾上腺素))对β-肾上腺素能受体的作用。阻断β-肾上腺素能受体的优点是一般直接作用于疾病过程和所涉及的组织，因为β亚型在某种程度上其表达是组织特异性的。β1-肾上腺素能受体主要位于心脏和肾中。β2-肾上腺素能受体主要位于肺、胃肠道、肝、子宫、血管平滑肌和骨骼肌。β3-受体位于脂肪细胞中。β阻滞剂也称作β-肾上腺素能阻滞剂、β-肾上腺素能拮抗剂或β拮抗剂。某些β-1受体阻滞剂例如普拉洛尔、美托洛尔、阿替洛尔、醋丁洛尔、塞利洛尔、艾司洛尔、倍他洛尔、贝凡洛尔和比索洛尔已经在心肌病中显示出选择性。特定的实施方案关注的是这些和其他试剂用于改善的诊断和治疗应用的改变。

VI.乙二胺(EDA)

在具体的实施方案中，本发明使用乙二胺(EDA)轭合物作为标记物，用于靶向于心脏或心肌，以及用于评价药物对于治疗心血管疾病的有效性，或用于治疗心血管疾病例如高血压。

乙二胺是一种有机化合物，化学式为C₂H₄(NH₂)₂。这种具有氨水样气味的无色液体是一种强的碱性胺。广泛用于在化学合成中产生阻断，在1998年产量为约500,000,000kg。化学结构如下所示。

乙二胺(EDA)

EDA与靶向组织的配体的偶合的优点是，靶向组织的配体的特异性结合性质在感兴趣区域上集中了放射性信号。可以想象，使用EDA作为标记的策略可以与配体有效地设计用于靶向于疾病受体，例如β受体。

如本领域普通技术人员所知，乙二胺是由氨水和1，2-二氯乙烷的反应制备的。反应得到了乙二胺和线性多胺的混合物。乙二胺用于大量制备很多工业化学品。它与羧酸(包括脂肪酸)、腈类、醇类(在较高温度下)、烷化剂、二硫化碳以及醛类和酮类形成衍生物。由于其双功能的性质，具有两个胺，它易于形成杂环例如咪唑烷类。

乙二胺已经用作螯合剂或其前体。乙二胺最突出的衍生物是EDTA，它是由乙二胺经由涉及氰化物和甲醛的Strecker合成产生的。羟乙基乙二胺是另一种商业上重要的螯合剂。水杨醛和乙二胺缩合产生的salen配体是研究实验室中最常用的螯合剂，尽管它在商业上不显著用。

很多生物活性化合物包含N-CH₂-CH₂-N键，包括氨茶碱和一些抗组胺剂。乙烯基双二硫代氨基甲酸酯(ethylenebisdithiocarbamate)的盐是商业上重要的杀菌剂。一些包含咪唑啉的杀菌剂是由乙二胺产生的。

乙二胺是所谓聚亚乙基胺类的第一个成员，其他成员是：二乙三胺，缩写为dien或DETA(H₂N-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH₂，二甘醇的类似物)；三亚乙基四胺，缩写为trien  或TETA，(H₂N-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH₂)；四亚乙基五胺，缩写为TEPA，(H₂N-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH₂)；五亚乙基六胺，缩写为PEHA，(H₂N-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH-CH₂ CH₂-NH₂)，直至聚亚乙基胺。类似地，哌嗪是二 

烷的类似物。

至于所产生的数量，乙二胺是最重要的二胺(除了二氨基己烷，它是Nylon 66的前体)。乙二胺的相关衍生物包括四甲基乙二胺，缩写为(TMEDA)，(CH₃)₂N-CH₂CH₂-N(CH₃)₂和四乙基乙二胺，缩写为(TEEDA)，(C₂H₅)₂N-CH₂CH₂-N(C₂H₅)₂。

VII.β-阻滞剂

在一些实施方案中，本发明使用包含与靶向β-受体的部分结合或包埋于其中中的乙二胺(EDA)的试剂，其可以包含β-阻滞剂。由于对β-肾上腺素能受体的结合特异性，这些试剂可以用作心血管疾病的诊断或治疗剂。本文使用的“β阻滞剂治疗”是指包括使用一种或多种β阻滞剂或其衍生物治疗个体的任何治疗。

β阻滞剂一般具有与β激动剂相反的下游效应。天然的β激动剂例如肾上腺素结合并刺激β受体，而与相同受体结合的β阻滞剂则抑制其作用。通过β1受体的肾上腺素的刺激，提高了心脏的传导速度和自动性。β1受体的肾上腺素对肾细胞的刺激导致酶、肾素的释放，而肾素与调节血压有关。肾上腺素对β2受体的刺激会诱导平滑肌松弛，骨骼肌震颤并增加肝和骨骼肌的糖原分解。在脂肪组织中刺激β受体会诱导脂解作用。β阻滞剂抑制这些正常的肾上腺素介导的交感神经作用，但是对静止休息的个体几乎没有作用。也就是说，它们减小了兴奋和/或体力活动对心率和收缩力、血管扩张和支气管开放的效果，并且也减轻了震颤并分解脂类和糖原。

Beta阻滞剂(或β阻滞剂)作为一类药物，用于治疗各种心血管疾病，包括但不限于高血压、心绞痛和心律失常，更具体地，用于治疗心肌梗塞后的心律失常和心脏保护。β阻滞剂一个具体的例子是艾司洛尔。艾司洛尔(Brevibloc^TM)是一种心脏选择性β1受体阻滞剂，起效快，持续作用非常短，在治疗剂量下没有显著的内在拟交感神经或膜稳定活性。艾司洛尔通过阻断交感神经系统的β-肾上腺素能受体来减小心脏收缩力和速率，其中所述β-肾上腺素能受体是在心脏和身体的其他器官发现的。艾司洛尔防止了两种天然产生的物质的作用： 肾上腺素和去甲肾上腺素。在临床应用中，艾司洛尔通常是通过缓慢的静脉注射给药的。它常在预防或治疗心动过速的手术期间用于患者，也用于治疗急性室上性心动过速。当怀疑主动脉壁夹层形成时，艾司洛尔也是选择的药物。

非选择性β阻滞剂具有抗高血压效果，其涉及：减少心输出(由于对心跳频率性和收缩性的负面作用)、减少肾素从肾中的释放并抑制神经系统中交感神经活动以减小交感神经活动(适用于能通过血脑屏障的那些β阻滞剂，例如普萘洛尔)。

β阻滞剂的抗心绞痛作用也是由对心跳频率性和收缩性的负面作用产生的，减小了心脏工作负荷和对氧的需求。

β阻滞剂的抗心律不齐作用是由交感神经系统阻断产生的——导致窦房结功能和房室结传导受到抑制，并延长心房不应期。具体是，索他洛尔具有附加的抗心律不齐性质并通过钾通道阻滞延长动作电位持续时间。

阻断交感神经系统的肾素释放会通过肾素-血管紧张素-醛固酮系统而导致醛固酮减少，由于钠和水滞留减少，结果使血压降低。

一些β阻滞剂(例如，氧烯洛尔和吲哚洛尔)显示出内在拟交感神经活性(I SA)。这些药物能在β肾上腺素能受体显示较低水平的激动活性，同时发挥受体位点拮抗剂的作用。因此，这些药物可以用于进行持续β阻滞剂治疗并显示心动过缓过度的个体。具有I SA的药物不用于心肌梗塞后，因为它们并不显示出是有益的。在治疗心绞痛和快速性心律失常中它们也比其他β阻滞剂效果差。

尽管曾经在充血性心力衰竭中禁用β阻滞剂，因为它们可能会使病情恶化，但在1990s后期的研究表明，它们对于充血性心力衰竭的发病率和死亡率具有正面效果。比索洛尔、卡维地洛和持续释放的美托洛尔具体是用作标准ACE抑制剂和充血性心力衰竭中利尿疗法的佐剂。由于心率降低会降低心肌能量消耗，β阻滞剂是有益的。接着就会延长舒张期充盈并延长动脉灌注。β阻滞剂对于改善心脏的射血分数也是有益的，尽管它在开始时是降低的。试验表明，在13个月内β 阻滞剂使死亡的绝对风险降低了4.5％。除死亡率风险的下降外，试验中到医院就诊者和住院者的数量也减少。

VIII.化合价金属离子和放射性核素

可以想象，本发明的EDA-组织特异性配体轭合物可以与任何放射性核素螯合，用于放射性核素治疗。一般地，我们相信，事实上任何α，β-放射体，γ-放射体或β，γ-放射体都可以用于本发明的结合。优选的α放射体包括铋-213、砹-211和镭-223。优选的β，γ-放射体包括¹⁶⁶Ho、¹⁸⁸Re、¹⁸⁶Re、¹⁵³Sm和⁸⁹Sr。优选的β-放射体包括⁹⁰Y和²²⁵Ac。优选的γ-放射体包括⁶⁷Ga、⁶⁸Ga、⁶⁴Cu、⁶²Cu和¹¹¹In。优选的α-放射体包括²¹¹At和²¹²Bi。也可以想象，顺磁物质例如Gd、Mn、Cu或Fe可以与EDA螯合，用于与本发明的结合。

很多化合价金属离子或放射性核素都已知可以用于放射性显像。例子包括⁶⁷Ga、⁶⁸Ga、^99mTc、¹¹¹In、¹²³I、¹²⁵I、¹³¹I、¹⁶⁹Yb、⁶⁰Cu、⁶¹Cu、 ⁶²Cu、²⁰¹Tl、⁷²A和¹⁵⁷Gd。由于显像性质更好并且价钱更低，已经尝试当可能时用相应的^99mTc标记的化合物替代¹²³I，¹³¹I，⁶⁷Ga和¹¹¹In标记的化合物。

优化人的放射显像必须考虑很多因素。为了使检测的效力最大化，优选发射γ能量在100-200keV范围内的化合价金属离子。“γ放射体”在本文中定义为发射任意范围的γ能量的试剂。本领域普通技术人员熟知作为γ放射体的各种化合价金属离子。为了使患者吸收的辐射剂量最小化，放射性核素的物理半衰期应当如显像方法所允许的尽可能地短。为了允许在任意一天或该天的任意时间进行检查，有利地总是在临床所在地有可用的放射性核素源。^99mTc是优选的放射性核素，因为它发射140keV的γ辐射，它的物理半衰期是6小时，它用钼-99/锝-99m发生器易于在所在地使用。本领域普通技术人员熟知确定人最佳辐射显像的方法。

在本发明的试剂的其他实施方案中包括适于化疗和放疗的试剂，EDA可以螯合到治疗性放射性核素上。例如，在本发明的一些实施方案中，治疗性放射性核素是β-放射体。本文定义的β-放射体是发射 任意范围的β能量的任意试剂。β-放射体的例子包括Re-188、Re-186、Ho-166、Y-90、Bi-212、Bi-213和Sn-153。β-放射体可以是也可以不是γ-放射体。本领域普通技术人员熟知β-放射体在治疗心血管疾病中的用途。

在本发明的试剂的其他实施方案中，化合价金属离子是治疗性金属离子，但不是β-放射体或γ放射体。例如，治疗性金属离子可以是铂、钴、铜、砷、硒和铊。包括这些治疗性金属离子的试剂可以用于本发明涉及治疗心血管疾病例如治疗高血压的方法中。在下文将更详细地讨论涉及本发明的试剂的进行化疗和放疗的方法。

IX.显像部分

在本发明一些特别的实施方案中，本发明的试剂包括显像部分。本领域普通技术人员已知的任何显像剂都可以考虑作为显像部分。“部分”在本文中定义为分子的一部分。本文定义的“显像部分”是分子的一部分，所述分子是试剂或化合物，出于通过使用显像模式促使个体、组织或细胞的特殊性质或方面显像的目的，它们可以施用于个体，与组织接触或用于细胞。本领域普通技术人员已知的任何显像剂都可以考虑作为本发明的显像部分。

在一些实施方案中，显像部分是造影剂。例子包括CT造影剂、MRI造影剂、光造影剂、超声造影剂或用于任何其他形式的本领域普通技术人员已知的显像模式的任何其他的造影剂。这些造影剂的特别具体的例子如上文背景技术部分和发明简述中所述，将它们特别引入本部分中。例子包括泛影葡胺(CT造影剂)、钆螯合物(MRI造影剂)和荧光素钠(光造影剂)。

X.放射性标记的试剂

本发明的一些实施方案涉及合成用于显像的放射性标记的显像剂的方法和合成用于化疗和放疗的治疗剂的方法。本发明的其他实施方案涉及制备这些放射性标记的试剂的试剂盒。本发明提供的放射性标记的试剂、化合物和组合物是以具有适当量的放射性提供的。例如，在形成^99mTc放射性复合物时，一般优选在包含浓度为每ml约0.01毫 居里(mCi)-约300mCi放射性的放射性复合物的溶液。

本发明提供的放射性标记的显像剂可以用于在哺乳动物体内使位点显像。根据本发明，显像剂是通过本领域普通技术人员已知的任意方法施用的。例如，施用可以是以一单位注射剂量施用的。本领域技术人员已知的任何常用载体例如无菌盐水溶液或血浆都可以在放射性标记后使用，以制备本发明的注射用试剂。一般地，所施用的单位剂量具有的放射性是约0.01mCi-约300mCi，优选10mCi-约200mCi。以单位剂量注射的溶液是约0.01mL-约10mL。

在静脉注射本发明的试剂即显像剂后，如果需要，可以在将放射性标记的试剂引入患者体内后几小时甚至更长时间内进行体内器官或肿瘤的显像。在多数情况下，足够量的施用剂量在一小时的约十分之一时间内蓄积于要显像的区域。如上所述，可以用本领域普通技术人员已知的任何方法来进行显像。例子包括PET、SPECT和γ显像。在γ显像中，放射性标记物是发射γ辐射的放射性核素，使用γ辐射检测照相机来定位放射性示踪物(该方法常称作γ显像)。显像位点是可检测的，因为选择放射性标记物集中于生理位点(称作阳性造影)，或可替代地，特意选择放射性标记物不集中于这些生理位点(称作阴性造影)。

XI.药物评价

某些基于药物的EDA轭合物可以用于测定个体对药物的药理学应答。在确定个体对药物施用的应答中可以测定范围广泛的参数。本领域普通技术人员熟知可以测定的应答的类型。这些应答部分取决于各种因素，包括要评价的具体药物、个体要治疗的具体疾病或病症以及个体的性质。

XII.药物制剂

本发明的药物组合物包含治疗或诊断有效量的本发明要求保护的显像剂或治疗剂。短语“药学或药理学可接受的”或“治疗有效的”或“诊断有效的”是指当施用于动物例如如果适当，是人时不会产生有害的、过敏的或其他不希望有的反应的分子实体和组合物。治疗有 效或诊断有效的组合物的制备是本领域技术人员根据本发明的内容已知的，例如Remington′s Pharmaceutical Sciences，21th Ed.Lippincott Williams&Wilkins，2005，通过参考引入本文。此外，对于动物(例如，人)施用，应当理解，制备应当满足FDA Office ofBiological Standards所要求的无菌、致热源性、一般安全性和纯度标准。

如本领域普通技术人员所已知，本文使用的“包含治疗有效量的......的组合物”或“包含诊断有效量的......的组合物”包括任意或所有的溶剂、分散介质、包衣、表面活性剂、抗氧化剂、防腐剂(例如，抗细菌剂、抗真菌剂)、等张剂、吸收延迟剂、盐、防腐剂、药物、药物稳定剂、凝胶、粘合剂、赋形剂、崩解剂、润滑剂、甜味剂、芳香剂、染料、类似物质及其组合。除与活性成分不相容的任何常规载体之外，我们关注其在本发明的组合物中的应用。

根据其是否以固体、液体或气溶胶形式施用以及给药途径例如注射是否需要无菌，本发明的组合物可以包含不同类型的载体。本发明的显像剂和治疗剂可以静脉内、皮内、动脉内、腹膜内、内部、颅内、关节内、前列腺内、胸膜内、气管内、鼻内、玻璃体内、阴道内、直肠内、局部、瘤内、肌内、腹膜内、皮下、结膜下、血管内、粘膜、心包内、脐内、眼球内、口服、局部、局部、注射、输注、连续输注、直接洗刷靶细胞的集中灌注(localized perfusion bathing targetcells directly)、通过导管、通过灌洗、在脂类组合物(例如脂质体)中或通过本领域普通技术人员已知的其他方法或上述的任意组合来施用。

施用于患者的本发明组合物的实际需要量可以通过身体或生理因素例如体重、疾病严重度、所要治疗的疾病类型、先前或同时治疗的介入、患者的特发症以及给药途径来确定。无论如何，由负责给药的医生确定一种或多种活性成分在组合物中的浓度和个体的适当剂量。

在一些实施方案中，药物组合物可以包含，例如至少约0.1％的显像剂或治疗剂。在其他实施方案中，活性化合物可以包含约2％-约75％ 重量单位，或者例如，约25％-约60％，以及由它们可推导出的任意范围。在其他非限制性的例子中，一个剂量可以包含约0.1mg/kg/体重-约1000mg/kg体重或该范围内的任意量，或每次施用为大于1000mg/kg体重的任意量。

在任何情况下，该组合物可以包含各种抗氧化剂以防止一种或多种组分的氧化。此外，通过防腐剂例如各种抗细菌剂和抗真菌剂包括但不限于尼泊金类(例如，尼泊金甲酯、尼泊金丙酯)、三氯叔丁醇、苯酚、山梨酸、硫柳汞或其组合可以防止微生物的作用。

本发明的显像剂和治疗剂可以配制到游离碱、中性或盐形式的组合物中。药学可接受的盐包括由无机碱例如氢氧化钠、钾、铵、钙或铁；或有机碱例如异丙胺、三甲胺、组氨酸或普鲁卡因与游离羧基形成的盐。

在该组合物是液体形式的实施方案中，载体可以是溶剂或分散介质，包括但不限于水、乙醇、多元醇(例如，甘油、丙二醇、液体聚乙二醇等)、脂类(例如、甘油三酯、植物油、脂质体)及其组合。可以通过使用包衣例如卵磷脂、通过分散到载体例如液体多元醇或脂类中维持期望的粒径、通过使用表面活性剂例如羟丙基纤维素、或这些方法的组合来保持适当的流动性。在很多情况下，优选包含等张剂，例如糖类、氯化钠或其组合。

制备无菌可注射溶液，包括将放射性标记的乙二胺衍生物与不同量的上述例举的其他成分掺入到需要量的适当溶剂中，如果需要，然后过滤灭菌。一般而言，制备分散液，包括将各种无菌活性成分掺入到无菌载体中，所述载体包含基本的分散介质和/或其他成分。在用于制备无菌注射溶液、混悬液或乳剂的无菌粉末的情况下，制备的优选方法是真空干燥或冷冻干燥技术，从前述其无菌过滤的液体介质中得到了活性成分的粉末和任何其他需要的成分。如果必要，液体介质应当缓冲，在注射前，首先用足够的盐水或葡萄糖将液体稀释剂等张。也关注用于直接注射的高浓度组合物的制备，其中设想使用DMSO作为溶剂，产生极其迅速的渗透，将高浓度的活性剂地送到一小片区域。

组合物在制造和储存条件下必须是稳定的，并且能防止微生物例如细菌和真菌的污染作用。应当认识到，内毒素污染应当控制在极低的安全水平，例如小于0.5ng/mg蛋白质。

在具体的实施方案中，可注射组合物的延迟吸收可以通过使用延迟吸收的试剂的组合物来实现，例如单硬脂酸铝、明胶或其组合。

XIII.试剂盒

本发明的一些实施方案一般涉及制备包含用于显像的放射性标记的显像剂的组合物的试剂盒或制备包含用于化疗和放疗的放射性标记试剂的组合物的试剂盒。试剂盒可以包括含有预定量的本发明试剂的密闭容器和任选足够量的还原剂，以用放射性核素标记该试剂。在本发明的一些实施方案中，该试剂盒包括放射性核素。在具体的实施方案中，具体的放射性核素是^99mTc。

该试剂盒可以包含常规的药物辅料，例如，调节渗透压的药学可接受的盐、缓冲剂、防腐剂、抗氧化剂等。

在一些实施方案中，在组合物中包括抗氧化剂和过渡金属螯合剂(transition chelator)以防止螯合剂部分的氧化。在一些实施方案中，抗氧化剂是维生素C(抗坏血酸)。但是，需要关注的是，也可以使用本领域普通技术人员已知的任何其他抗氧化剂例如生育酚、维生素B6、硫胺或芦丁。试剂盒的组分可以是液体、冷冻或干燥的形式。在一个优选的实施方案中。试剂盒组分是以冻干的形式提供的。

当试剂盒所包含的试剂和/或组分是以冻干形式(冻干物)或干燥粉末提供时，该冻干物或粉末可以通过加入适当的溶剂来重新溶解。在特别的实施方案中，溶剂可以是无菌的、药学可接受的缓冲剂和/或其他稀释剂。可以想象，溶剂也可以作为试剂盒的一部分来提供。

当试剂盒的组分是以一种和/或多种液体溶液提供时，液体溶液的非限制性的例子可以是，无菌水溶液。该组合物也可以配制成可注射组合物。在该情况下，容器装置可以本身是注射器、吸量管和/或其他这类装置，制剂可以从这些装置中应用于身体的注射区域，注射到动物中，和/或甚至应用于试剂盒的其他组分和/或与之混合。

XIV.疾病

本发明的某些方面一般涉及使用本发明的试剂在个体中治疗心血管疾病的方法或通过本发明的试剂使用显像来选择对治疗更敏感的个体的方法。心血管疾病是指涉及心脏或血管(动脉和静脉)的这样一类疾病。尽管该术语在技术上是指影响心血管系统的任何疾病，但它通常是指与动脉粥样硬化(动脉疾病)有关的那些。这些疾病具有相似的病因、机制和治疗。

大多数西方国家面临着心血管疾病率较高并且不断升高。每年中，心脏疾病致死的美国人要比死于癌症的更多。仅心脏疾病就导致了全部死亡人数的30％，而且心血管系统的其他疾病还导致了很多的其他的死亡和残疾。直至2005年，它成为美国和大多数欧洲国家中死亡和残疾的首要原因。大量的组织学研究(PDAY)表明，血管损伤是从青春期即开始蓄积的，从儿童时期就必须进行一级预防的努力。

到检测出心脏问题时，根本的病因(动脉粥样硬化)通常已经十分严重，已经发展了数十年。因此必须不断强调，要通过改变危险因素例如健康饮食、锻炼和避免吸烟来预防动脉粥样硬化。

心血管疾病可以是任何类型的心血管疾病，例如高血压、心脏病、心肌病、冠状动脉疾病、心律失常、充血性心力衰竭、房性心动过速、心房颤动、房性心律失常、心室颤动、室性心律失常、室性过早搏动、室性心动过速、室性期前收缩、房室分离、多病灶性异位性搏动、二联律、三联律、心绞痛、冠状动脉功能不全、交感神经痛诱导的疼痛或冠状动脉痉挛。在一些方面，心血管疾病可以是高血压。

心肌的疾病或障碍是这样一种情况，其中心肌、由心肌构成的心壁的中和厚层的正常结构或功能偏离或阻断。心肌的疾病也可以认为是缺血性的(心肌的血液供应差)或非缺血性的，意味着该疾病是在心肌本身内的。人们很好地描述了缺血性心肌病，它涉及血管旁路、支架、所使用的生长因子和很多其他的介入。糖尿病可能是最广为人知的心肌加速性缺血性疾病的生理学模型。非缺血性心肌病(也称作非缺血性心肌症)是心肌病中完全不同的类型。在心肌自律不全中， Chagasic性心力衰竭(也称作Carlos Chagas)可能是最广为人知的生理学模型。

心肌梗塞(心脏病发作)是冠状动脉疾病的严重后果。当由于产生了胆固醇块而动脉变窄或变硬时，动脉粥样硬化就引发了冠状动脉疾病。在胆固醇块的表面上形成的血栓(血凝块)会引发进一步的狭窄。当冠状动脉严重阻塞而使血液供应显著减少或中断导致心肌(心脏肌肉)的一部分损伤或死亡时，就发生了心肌梗塞。根据心肌损伤的程度，心肌梗塞的结果是，患者会发生严重的残疾或死亡。

XV.化学疗法和放射疗法(“放射化疗”)

本发明的一些实施方案涉及治疗患有心血管疾病的个体的方法，包括给该个体施用包含治疗有效量的试剂的组合物或本发明的包含靶向β-受体的化合物的EDA-轭合物的组合物。

本领域普通技术人员熟知可以用于施用本发明的试剂的化疗方案和放疗方案的设计。如下所述，这些试剂可以与其他治疗心血管疾病例如心肌病或高血压的治疗方式合用。此外，本领域普通技术人员熟知选择施用于个体的适当剂量。方案可以包括单剂量或多剂量。使用本领域普通技术人员熟知的方案来监测对患者的毒性和对治疗的应答。

本文使用的术语“放射性核素”定义为放射性核素(一种能以可测定的生存时间存在并通过其荷电、质量、数量和核的量子态辨别的原子种类)，在具体的实施方案中，发射微粒子或电磁辐射而分解，该术语与术语“放射性同位素”可互换地使用。

本文使用的术语“药物”定义为有助于治疗疾病或医学情况，或者控制或改善任何与该疾病或医学情况有关的生理学或病理学情况的化合物。在具体的实施方案中，药物是与β-阻滞剂结合的EDA。

在本说明书中使用“一个”可以是指一个或多个。权利要求中使用时，当与词语“包含”联用时，词语“一个”是指一个或一个以上。本文使用的“另一”可以是指至少又一个或更多。本文使用的术语“部分”是指本发明的试剂或化合物的一部分。

实施例

下面所包括的实施例是说明本发明的优选实施方案。本领域技术人员应当认识到，实施例中所公开的技术代表了本发明人所鉴定的在本发明的实施中性能良好的技术，因此可以认为是构成了其实施的优选模式。但是，根据本发明的内容，本领域技术人员应当意识到，可以在所公开的具体实施方案中做出很多改变，仍然可以获得相似或类似的结果而不脱离本发明的精神和范围。

实施例1-乙二胺-艾司洛尔(EDA-ESM)的合成

以三步法的方式合成EDA-ESM。步骤1和步骤2是对U.S.专利4,387,103；Erhardt等人，1982；Ronda等人，1995的方法的改进，将它们分别以整体通过参考引入本文。例如，在步骤1中，使用金属钠来替代碳酸钠，以弃用压力反应器。化学品购自Aldrich ChemicalCompany(Milwaukee，WI)。EDA-ESM的合成路线如下所示。

步骤1：4-(环氧乙烷基甲氧基)-苯丙酸甲基酯的合成

在该步骤中，在氮气下，在100ml瓶中将1011.6mg(44mmol)的金属钠小片加入到60ml甲醇中，然后搅拌该反应混合物，直至所有金属钠溶解。将7208mg(40mmol)的3-(4-羟苯基)丙酸甲基酯置入上层溶液中，在室温下搅拌搅拌混合物1小时。在室温下向上层溶液中加入6.26mL(80mmol)的表氯醇。混合物回流过夜，减压除去溶剂。将残留物吸收到50ml乙酸乙酯中，用50ml水洗涤。用无水氯化镁干燥有机层，过滤后蒸发。用梯度溶剂系统通过柱色谱分离残留物(己烷∶乙酸乙酯＝10∶2-10∶10)，得到6.196g的油状产物(收率65％)。TLC(SiO2，己烷∶乙酸乙酯＝2∶1)Rf值＝0.47。1H-NMR(CDCl3，300MHz)δ7.10(d，2H，J＝8.5Hz)，6.84(d，2H，J＝8.5Hz)，4.17-3.93(m，2H)，3.65(s，3H)，3.40-3.30(m，1H)，2.88(t，2H＜J＝7.7Hz)，2.75-2.70(m，2H)，2.59(t，2H，J＝7.7Hz).13C-NMR(CDCl3，75.8MHz)δ171.6，155.5，131.7，127.8，113.1，67.3，50.0，48.7，43.2，34.4，28.5。1-H NMR(附图1)和13-C NMR(附图2)数据与指定的结构相符。

步骤2：ESM的合成

在上述步骤中，在配有回流冷凝器和氯化钙管的50ml双颈烧瓶中，将17ml(200mmol)异丙胺的15ml甲醇溶液加入到4.725g(20mmol)的环氧化物中。然后将该反应混合物回流4小时。然后蒸发反应溶剂。将溶解的油性物质吸收到甲醇中，并用etheral HCl处理，得到呈晶体状的3451.0mg白色粉末(收率52％)。同时，用梯度溶剂系统通过柱色谱分离游离碱反应混合物(乙酸乙酯∶甲醇＝10∶2-0∶10)游离碱：TLC(SiO2，仅甲醇)Rf值＝0.37。1H-NMR(CDCl3-，300MHz)δ7.09(d，2H，J＝8.4Hz)，6.83(d，2H，J＝8.4Hz)，4.10(m，1H)，3.94(d，2H，J＝5.5Hz)，3.65(s  ，3H)，3.05-2.82(m，4H)，2.73(m，1H)，2.58(t，2H，J＝7.6Hz)，1.12(s，3H)，1.10(s，3H)。13C-NMR(CDCl3，75.8MHz)δ173.8， 157.6，133.3，129.6，114.9，72.5，68.5，51.9，49.9，49.4，36.3，30.4，22.9。1-H NMR(附图3)和13-C NMR(附图4)数据与指定的结构相符。

步骤3：EDA-ESM的合成。

在步骤3中，在配有回流冷凝器和氯化钙干燥管的50ml双颈烧瓶中，搅拌下向0.45ml(6.78mmol)乙二胺的15ml甲醇溶液中加入1.0g(3.39mmol)的艾司洛尔，然后将该混合物回流8小时。蒸发反应介质，将残留物溶于10ml氯仿。用水洗涤有机层2次(2X7ml)，并用无水氯化镁干燥。在蒸发有机层后，用梯度溶剂系统通过柱色谱分离残留物(甲醇∶三乙胺＝10∶0-10∶1)，得到954.6mg的油状物(收率74.0％)。同时，将该油状物吸收到甲醇中并用ehteral HCl处理，得到HCl盐形式。游离碱：TLC(SiO2，甲醇∶三乙胺＝10∶1)Rf值＝0.44.1H-NMR(CDCl3-，300MHz)δ7.10(d，2H，J＝8.4Hz)，6.83(d，2H，J＝8.4Hz)，5.95(br，1H)，3.99-3.92(m)，3.47(s)，3.26-3.21(q)，2.80-2.93(m，5H)，2.66-2.74(m，5H)，2.42-2.45(m，2H)，1.09(s，3H)，1.07(s，3H).13C-NMR(CDC l 3，75.8MHz)δ172.9，157.6，133.7，129.8，115.0，77.6，71.1，68.9，5498，49.3，42.3，41.6，39.2，36.3，31.3，23.4。1-H NMR(附图5)，13-CNMR(附图6)和质谱数据(附图7)与指定的结构相符。

实施例2-^99mTc-乙二胺-艾司洛尔(^99mTc-EDA-ESM)的放射合成

将EDA-ESM(0.1mg)溶于0.2ml水。然后加入氯化锡(II)(0.1mg)的0.1ml溶液。然后加入Na ^99mTcO₄(1mCi)。使用三种系统(丙酮、盐水、1M NH₄Cl/MeOH(4∶1))，使用放射薄层色谱来分析 ^99mTc-EDA-ESM的放射化学纯度。通过这些系统分析的^99mTc-EDA-ESM的放射化学纯度大于98％(附图8)，所提出的结构如下面的路线所示。

实施例3-闪烁照相显像研究

为确定^99mTc-EDA-ESM是一种心脏特异性试剂，而非肿瘤探索剂，本发明人建立了一种肿瘤模型。给雌性Fischer 344大鼠(125-175g，n＝5)接种乳腺癌细胞(13762NF，10⁶个细胞/大鼠，在后足s.c.)。在15-20天后且肿瘤体积为1cm时，给该具有乳腺癌的大鼠施用300μCi的^99mTc-EDA-ESM。使用配有低能量、平行孔型准直器的γ照相机，从15-45分钟获得闪烁照相图像。在单独的研究中，给正常的Fischer344大鼠(150-1759，n＝5)施用300μCi的^99mTc-EDA-ESM，从30-180分钟获得闪烁照相图像。一只大鼠施用300μCi的^99mTc-EDA-ESM，并在45分钟时进行SPECT/CT。在施用^99mTc-EDA-ESM的大鼠中，从具有肿瘤的一只大鼠中选择的显像如附图9所示。不能很好地观察到肿瘤；但是心脏具有高摄取。从具有肿瘤的大鼠(n＝4)中获得的心脏与肌肉(H/M)计数密度摄取比率高于其他组织(附图10)。在施用 ^99mTc-EDA-ESM的正常大鼠(n＝5)中，在30-180分钟时心脏与肌肉(H/M)计数密度摄取比率升高(2.7到5.1)(附图11)。正常大鼠的SPECT/CT显像显示了较高的心脏摄取(附图12)。

******

根据本发明的内容，无需过多实验即可实施和完成本文公开和要求保护的所有组合物和方法。尽管以优选实施方案的方式描述了本发明的组合物和方法，但本领域技术人员显而易见的是，可以改变本文所述的组合物和方法的步骤或步骤的次序，而不脱离本发明的概念、精神和范围。更具体地，显而易见地，化学和物理相关的某些试剂可以取代本文所述的试剂，并得到相同或类似的结果。所有这些对本领域技术人员显而易见的类似的取代和变更都应当认为在所附权利要求限定的本发明的精神、范围和概念内。

参考文献

以它们为本文所述提供示例性的制备或其他详细补充的程度，通过参考将下列文献明确引入本文。 

U.S.专利4,387,103 

U.S.专利4,439,356 

U.S.专利5,188,934 

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U.S.专利6,770,259 

Alberico等人，Surg.Oncol.Clin.N.Am.，13(1)：13-35，2004. 

Deng和Lizzi，Ultrasound Med.Biol.，28(3)：277-286，2002. 

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PCT申请PCT/US 90/05565 

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Remington′s Pharmaceutical Sciences，21th Ed.LippincottWilliams&Wilkins，2005. 

Ronda等人，Reactive &Functional Polymers，28：1-11，1995. 

Saha等人，Semin.Nucl.Med.，24(4)：324-349，1994. 

Strunk和Schild，Eur.Radiol.，14(6)：1055-1062，2004. 

欧洲专利申请87310256.0 

Claims (17)

1.一种试剂，包含一个靶向部分，所述靶向部分包含与乙二胺结合或包埋于乙二胺中的靶向β-肾上腺素能受体的化合物。

2.权利要求1的试剂，其中靶向β-肾上腺素能受体的化合物选自AC 623、醋丁洛尔、阿普洛尔、氨磺洛尔、阿罗洛尔、阿替洛尔、苯呋洛尔、倍他洛尔、贝凡洛尔、比索洛尔、波吲洛尔、布新洛尔、布库洛尔、布非洛尔、丁呋洛尔、布尼洛尔、布拉洛尔、盐酸布替君、丁非洛尔、卡拉洛尔、卡替洛尔、卡维地洛、塞利洛尔、塞他洛尔、氯拉洛尔、地来洛尔、艾司洛尔、茚诺洛尔、拉贝洛尔、兰地洛尔、左布诺洛尔、甲吲洛尔、美替洛尔、美托洛尔、莫普洛尔、纳多洛尔、萘肟洛尔、奈必洛尔、硝苯洛尔、尼普地洛、氧烯洛尔、喷布洛尔、吲哚洛尔、普拉洛尔、丙萘洛尔、普萘洛尔、索他洛尔、硫氧洛尔、他林洛尔、特他洛尔、替利洛尔、噻吗洛尔、托利洛尔、希苯洛尔及其组合。

3.权利要求1的试剂，其中靶向β-肾上腺素能受体的化合物是艾司洛尔。

4.权利要求1的试剂，还包含与乙二胺相连的化合价金属离子。

5.权利要求4的试剂，其中化合价金属离子选自Gd、Fe、Tc-99m、Cu-60、Cu-61、Cu-62、Cu-64、Cu-67、In-111、Tl-201、Ga-67、Ga-68、As-72、Re-186、Re-188、Ho-166、Y-90、Sm-153、Sr-89、Bi-212和Bi-213。

6.权利要求4的试剂，其中化合价金属离子选自治疗性金属，所述治疗性金属选自砷、钴、铜、硒、铊和铂。

7.权利要求1的试剂，还包含显像部分。

8.权利要求7的试剂，其中显像部分是造影剂。

9.权利要求8的试剂，其中造影剂选自CT造影剂、MRI造影剂、光造影剂和超声造影剂。

10.一种使患有心血管疾病的个体显像的方法，包括：

a)给该个体施用包含有效量的权利要求1的试剂的组合物；和

b)使用第一显像模式，通过从所述试剂中检测第一信号来进行显像；和

c)使用第二显像模式，通过从所述试剂中检测第二信号来进行显像，

其中第一显像模式和第二显像模式是同时或连续进行的。

11.权利要求10的方法，其中第一显像模式和第二显像模式分别选自PET、CT、SPECT、MRI、光学显像和超声。

12.权利要求10的方法，其中第一显像模式和第二显像模式是相同的。

13.一种治疗患有心血管疾病的个体的方法，包括：

a)得到治疗有效量的权利要求1的试剂；和

b)给该个体施用包含治疗有效量的该试剂的组合物。

14.权利要求10或13的方法，其中心血管疾病选自高血压、心脏病、心肌病、冠状动脉疾病、心律失常、充血性心力衰竭、房性心动过速、心房颤动、房性心律失常、心室颤动、室性心律失常、室性过早搏动、室性心动过速、室性期前收缩、房室分离、多病灶性异位性搏动、二联律、三联律、心绞痛、冠状动脉功能不全、交感神经痛诱导的疼痛和冠状动脉痉挛。

15.一种用于制备诊断性或治疗性组合物的试剂盒，包括含有预定量的权利要求1的试剂的密闭容器；和

16.权利要求15的试剂盒，还包含选自Tc-99m、Cu-60、Cu-61、Cu-62、Cu-67、In-111、Tl-201、Ga-67、Ga-68、As-72、Re-188、Ho-166、Y-90、Sm-153、Sr-89、Gd-157、Bi-212和Bi-213的放射性核素。

17.一种预测人受治疗者对治疗有良好应答的方法，其中所述方法包括：

(a)根据权利要求10的方法在需要β-阻滞剂治疗的受治疗者中显像，

(b)确定心脏/肌肉的第一显像强度比率是否高于心脏/另一非肌肉组织的第二比率；

其中如果发现第一比率高于第二比率，那么该受治疗者对β阻滞剂治疗具有良好的应答。

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