CN102448933A - 作为pbr配体的吲哚衍生物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基于吲哚的体内成像剂，所述成像剂以高亲合性结合到PBR，在给药后具有良好的脑摄入，并且良好地选择性结合到PBR。本发明还包括可用于合成本发明的体内成像剂的前体化合物、以及包括用所述前体化合物合成所述体内成像剂的方法和进行所述方法的试剂盒。本发明还提供用于自动合成体内成像剂的盒子。本发明的其它方面包括含有本发明的体内成像剂的放射性药物组合物和使用所述体内成像剂的方法。

Description

作为PBR配体的吲哚衍生物
发明领域
本发明涉及体内(in vivo)成像，特别是涉及外周苯并二氮杂受体(PBR)的体内成像。本发明提供基于吲哚的体内成像剂，所述成像剂以高亲合性结合到PBR，在给药后具有良好的脑摄入，并且良好地选择性结合到PBR。本发明还提供可用于合成本发明的体内成像剂的前体化合物及合成所述前体化合物的方法。本发明的其它方面包括用本发明的前体化合物合成本发明的体内成像剂的方法、进行所述方法的试剂盒(kit)和用于进行所述方法的自动化方案的盒子(cassette)。另外，本发明提供包含本发明的体内成像剂的放射性药物组合物和使用所述体内成像剂的方法。
相关技术描述
已知外周苯并二氮杂
Figure BPA00001476436900012
受体(PBR)主要位于外周组织和神经胶质细胞，但其生理功能还有待清楚地阐明。在亚细胞上，已知PBR位于外线粒体膜上，这表明在调节线粒体功能和免疫系统中的潜在作用。此外已假设PBR涉及细胞增殖、类固醇生成、钙流动和细胞呼吸。
异常PBR表达已与中枢神经系统(CNS)的炎性疾病状况相关，包括多发性硬化(Banati等2001 Neuroreport；12(16)：3439-42；Debruyne等2002 Acta Neurol Belg；102(3)：127-35)、拉斯姆森脑炎(Banati等1999 Neurology；53(9)：2199-203)、脑血管炎(Goerres等2001 Am JRoentgenol；176(4)：1016-8)、疱疹脑炎(Cagnin等2001 Brain；124(Pt10)：2014-27)和艾滋病相关的痴呆(Hammoud等2005 J Neurovirol；11(4)：346-55)。
另外，在CNS中，与PBR的关联已在变性疾病中证明，如帕金森病(Gerhard等2006 Neurobiol Dis；21(2)：404-12；Ouchi等2005 AnnNeurol；57(2)：161-2)、皮质基底退化(Gerhard等2004 Mov Disord；19(10)：1221-6)、进行性核上性麻痹(Gerhard等2006 Neurobiol Dis；21(2)：404-12)、多系统萎缩(Gerhard等2003 Neurology；61(5)：686-9)、亨廷顿病(Pavese等2006 Neurology；66(11)：1638-43；Tai等2007Brain Res Bull；72(2-3)：148-51)、肌萎缩侧索硬化(Turner等2004Neurobiol Dis；15(3)：601-9)和阿尔茨海默病(Cagnin等2001 Lancet；358(9283)：766；Yasuno等2008 Biol Psychiatry；64(10)：835-41)。
已显示许多CNS缺血病与异常PBR表达相关，包括缺血性中风(Gerhard等2005 Neuroimage；24(2)：591-5)、末梢神经损伤(Banati等2001 Neuroreport；12(16)：3439-42)、癫痫病(Sauvageau 2002 Metab BrainDis；17(1)：3-11；Kumar等2008 Pediatr Neurol；38(6))。利用在创伤性脑损伤动物模型中报道的PBR表达增加(Venneti等2007 Exp Neurol；207(1)：118-27)，已假设PBR作为生物标志确定创伤性脑损伤的损害程度(Toyama等2008 Ann Nucl Med；22(5)：417-24)。令人感兴趣的是，急性应激与脑中PBR表达增加相关，而慢性应激与PBR的下调相关(Lehmann等1999 Brain Res；851(1-2)：141-7)。已报道可用[11C]PK11195使PBR成像来描绘神经胶质瘤边界(Junck等1989 AnnNeurol；26(6)：752-8)。PBR也可与神经性疼痛相关，Tsuda等已观察有神经性疼痛的受试者的活化小胶质细胞(2005 TINS 28(2)pp101-7)。
在外周中，PBR表达已与肺部炎症关联(Branley等2008 Nucl.Med.Biol；35(8)：901-9)、慢性阻塞性肺病和哮喘(Jones等2003 EurRespir J；21(4)：567-73)、炎性肠病(Ostuni等Inflamm Bowel Dis；2010在线公开)、类风湿性关节炎(van der Laken等2008 Arthritis Rheum；58(11)：3350-5)、原发性纤维肌痛(Faggioli等2004 Rheumatology；43(10)：1224-1225)、神经损伤(Durrenberger等2004 J Peripher Nerv Syst；9(1)：15-25)、动脉粥样硬化(Fujimura等2008 Atherosclerosis；201(1)：108-111)、结肠癌、前列腺癌和乳腺癌(Deane等2007 MolCancer Res；5(4)：341-9；Miettinen等1995 Cancer Res；55(12)：2691-5；Han等2003 J Recept Signal Transduct Res；23(2-3)：225-38)、肾炎(Tam等1999 Nephrol Dial Transplant；14(7)：1658-66；Cook等1999 KidneyInt；55(4)：1319-26)和局部缺血-再灌注损伤(Zhang等2006 J Am CollSurg；203(3)：353-64)。
用PBR选择性配体(R)-[11C]PK11195发射正电子的断层摄影(PET)成像提供中枢神经系统(CNS)炎症的一般指标。然而，已知(R)-[11C]PK11195具有高蛋白结合和低特异-非特异结合。另外，其放射性标记代谢物的作用未知，并且结合的定量需要复杂的模型化。
三环吲哚化合物在本领域已知。Davies等(J.Med.Chem.1998；41(4)：451-67)教导一类三环吲哚化合物，并且将它们表征为褪黑激素激动剂和拮抗剂。Napper等(J.Med.Chem.2005；48：8045-54)教导并讨论一类三环吲哚化合物在酶SIRT1(从组蛋白和其它蛋白中的赖氨酸残基去除乙酰基的酶族成员)的选择性抑制环境中的结构-活性关系。另一类三环吲哚化合物公开于US 6451795，并讨论可用于治疗PBR-相关的疾病状况。US 6451795公开最具活性化合物的IC50值在0.2nM和5.0nM之间，并说明所述化合物可用于预防或治疗外周神经病和用于治疗中枢神经变性疾病。
Okubu等(Bioorganic&Medicinal Chemistry 2004 12 3569-80)描述一组四环吲哚化合物的设计、合成和结构及它们对PBR的亲合性(IC50值低至约0.4nM)。转让给本申请人的WO 2007/057705公开用一系列体内成像部分标记的四环吲哚衍生物。WO 2007/057705公开的优选的体内成像部分是适用于发射正电子的断层摄影(PET)或单光子发射断层摄影(SPECT)成像(最优选PET)的那些。
另外，同时待审(co-pending)的专利申请PCT/EP2009/062827描述和WO 2007/057705的那些类似的四环吲哚衍生的体内成像剂。
在WO 2007/057705和同时待审的专利申请PCT/EP2009/062827中描述的四环吲哚衍生物具有对PBR受体良好的亲合性，在注射后60分钟在脑中的高比例放射性代表母体体内成像剂。虽然这些四环吲哚衍生物也在生物分布研究中在大鼠脑中实现合理的初始浓度，但摄入仍相对低，有待改进。本发明发明人也发现，这些现有技术四环吲哚衍生物在嗅球(具有最高浓度PBR受体的脑区)中的相对保留达不到体内成像需要的那样高。因此，对于保持上述现有技术四环吲哚体内成像剂的有利性质，但具有改善的脑摄入和改善的对PBR受体的特异结合的PBR体内成像剂存在空间。
发明概述
本发明提供适合用作体内成像剂的新的三环吲哚化合物。本发明还提供可用于合成本发明的体内成像剂的前体化合物及合成所述前体化合物的方法。本发明还提供制备体内成像剂的方法，所述方法包括使用本发明的前体化合物。本发明另外提供包含本发明的体内成像剂的药物组合物和适用于容易制备该药物组合物的试剂盒。另一方面，本发明提供体内成像剂用于与异常PBR表达相关的疾病的体内成像的用途。本发明的体内成像剂保持已知四环体内成像剂的有利性质，并改善脑摄入和对外周苯并二氮杂
Figure BPA00001476436900041
受体的特异性。
发明详述
成像剂
一方面，本发明提供式I的体内成像剂：
Figure BPA00001476436900042
其中：
R1为C1-3烷基或C1-3氟烷基；
R2为氢、羟基、卤素、氰基、C1-3烷基、C1-3烷氧基、C1-3氟烷基或C1-3氟烷氧基；
R3和R4独立为C1-3烷基、C7-10芳烷基，或者R3和R4与它们连接的氮一起形成任选包含选自氮、氧和硫的1个另外的杂原子的含氮C4-6脂族环；
Y1为O、S、SO、SO2或CH2；并且，
Y2为CH2、CH2-CH2、CH(CH3)-CH2或CH2-CH2-CH2；
且其中限定的式I包含适用于体内成像的放射性同位素的原子。
在本发明环境中，“体内成像剂”为适用于体内成像的放射性标记化合物。本文所用术语“体内成像”是指非侵入性产生受试者所有或部分内部面貌的图像的那些技术。
除非另外说明，术语“烷基”单独或组合指含有优选1至3个碳原子的直链或支链(branched-chain)烷基。这些基团的实例包括甲基、乙基和丙基。
除非另外说明，术语“烷氧基”指包含醚键的以上限定的烷基，术语“醚键”是指基团-C-O-C-。适合烷基醚基团的实例包括甲氧基、乙氧基和丙氧基。
术语“卤素”或“卤代”是指选自氟、氯、溴或碘的取代基。“卤代烷基”和“卤代烷氧基”分别为用一个或多个卤素取代的以上限定的烷基和烷氧基。在卤代烷基和卤代烷氧基取代基的情况下，卤素适合取代基团末端的氢，即-亚烷基-卤素或-亚烷氧基-卤素。术语“亚烷基”是指二价基团-(CH2)n-，其中n为1-3，术语“亚烷氧基”是指含醚键的亚烷基，其中醚键如上所限定。
术语“氰基”指基团-CN。
术语“羟基”指基团-OH。
术语“芳烷基”是指基团-亚烷基-苯基，其中亚烷基如上所限定。
“含氮C4-6脂族环”为包含氮杂原子的饱和C4-6烷基环。实例包括吡咯烷基、哌啶基和吗啉基环。
术语“包含适用于体内成像的放射性同位素的原子”是指在以上限定的式I中，原子之一的同位素形式为适用于体内成像的放射性同位素。为了适用于体内成像，可在对所述受试者给药后外部检测放射性同位素。
如果手性中心或另一种形式的异构中心存在于本发明的体内成像剂，则本发明包括这个异构体的所有形式，包括对映异构体和非对映异构体。含有手性中心的本发明的体内成像剂可用作外消旋混合物或用作富含对映异构体的混合物，或者可用公知技术分离外消旋混合物并可单独使用单个对映异构体。
优选的成像剂
R1优选为甲基或C2-3氟烷基，最优选-亚乙基-F(即，-CH2-CH2-F)。
R2优选为氢、卤素、C1-3烷氧基或C1-3氟烷氧基。R2最优选为氢、卤素或C1-3烷氧基，最尤其优选为氢、氟或甲氧基。在R2为取代基时，它优选在5-或6-位，最优选选自5-甲氧基、6-甲氧基、5-氟和6-氟。
R3和R4优选独立为甲基、乙基或苄基，最优选两者均为乙基。
或者，优选R3和R4与它们连接的氮一起形成含氮C5-6脂族环。
Y1优选为CH2。
对于本发明最优选的体内成像剂，Y2为CH2-CH2。
本发明的优选体内成像剂适合用单光子发射计算机断层摄影(SPECT)或发射正电子的断层摄影(PET)成像。对于SPECT，适合的放射性同位素为发射γ的放射性卤素。适用于本发明的发射γ的放射性卤素的实例为123I、131I和77Br。优选的发射γ的放射性卤素为123I。在体内成像剂的放射性同位素为123I时，优选R2为123I。对于PET，适合的放射性同位素为发射正电子的放射性非金属。适用于本发明的发射正电子的放射性非金属的实例为11C、18F和124I。优选的发射正电子的放射性非金属为11C和18F。在11C的情况下，优选R1为11C甲基。在放射性同位素为18F时，优选R1为C2-3[18F]氟烷基，最优选为-亚乙基-18F。
优选本发明的体内成像剂适用于PET成像，18F为适用于PET成像的优选放射性同位素。在本发明的方法中优选PET是由于其优良的灵敏度和分辨率，从而可随着时间观察到甚至相对小的损伤变化。PET扫描器常规测量皮摩尔(picomolar)范围的放射性浓度。微PET扫描器现在接近约1mm的空间分辨率，临床扫描器约4-5mm。
式I的优选体内成像剂为Ia的成像剂：
Figure BPA00001476436900071
其中：
R2a为氢、卤素或C1-3烷氧基；
R3a和R4a独立为甲基、乙基或苄基，或者与它们连接的氮一起形成吡咯烷基、哌啶基、氮杂环庚烷基(azepanyl)或吗啉基环；
Y2a为CH2、CH2-CH2、CH(CH3)-CH2或CH2-CH2-CH2；并且；
n为1、2或3。
在式Ia中，R3a和R4a优选两者均为乙基，或者R3a为甲基且R4a为苄基，或者与它们连接的氮一起形成氮杂环庚烷基环。
R2a优选为氢、甲氧基或氟。
Y2a优选为CH2-CH2或CH(CH3)-CH2。
n优选为2。
在式Ia的优选体内成像剂中：
R3a和R4a两者均为乙基，或者R3a为甲基且R4a为苄基，或者与它们连接的氮一起形成氮杂环庚烷基；
R2a为氢、甲氧基或氟；
Y2a为CH2-CH2或CH(CH3)-CH2；并且，
n为2。
式Ia的体内成像剂的非限制实例如下：
Figure BPA00001476436900081
在以上体内成像剂1-11中，优选体内成像剂5、6、7、9、10和11，最优选体内成像剂5和10，尤其优选体内成像剂5。对于本发明的任何体内成像剂，特别优选对映异构纯态。
前体化合物
另一方面，本发明提供用于制备本发明的体内成像剂的前体化合物，其中所述前体化合物为式II的化合物：
Figure BPA00001476436900091
其中R11和R12中的一个包括与以上对本发明的体内成像剂限定的适合的放射性同位素源反应的化学基团，以便在所述前体化合物与所述放射性同位素的所述适合源反应时生成本发明的体内成像剂，R11和R12中的另一个如本文分别对R1和R2所限定，并任选包含保护基；并且
R13-14和Y11-12如本文分别对R3-4和Y1-2所限定，并任选各自进一步包含保护基。
“前体化合物”包括放射性标记化合物的非放射性衍生物，设计成使得和可检测标记的方便化学形式的化学反应以部位特异性发生；能够在最少数个步骤(理想地，单一步骤)进行；且不需要显著纯化(理想地，无需进一步纯化)，以得到所需的体内成像剂。这些前体化合物是合成的，并且能够方便地以良好的化学纯度得到。
术语“保护基”是指抑制或阻止不需要的化学反应的基团，但将它设计成具有足够反应性，从而可在不改变分子其余部分的足够温和条件下使它从所讨论的官能团分裂以得到所需产物。保护基为本领域的技术人员公知，并且描述于“Protective Groups in Organic Synthesis”，Theodora W.Greene和Peter G.M.Wuts(第三版，John Wiley&Sons，1999)。
术语“适合的放射性同位素源”是指一化学形式中的放射性同位素，所述化学形式与前体化合物的取代基具有反应性，以便该放射性同位素变为共价连接到前体化合物。对以下部分中提出的各具体放射性同位素，讨论一个或多个适合的放射性同位素源。体内成像剂领域的技术人员熟悉这些源和适合应用于本发明的其它放射性同位素源。
以下方案1为一般反应方案，此方案显示如何得到自身可用作前体化合物或可用少量另外的步骤转化成前体化合物的化合物。方案1的R11-14和Y11-12如对式II所限定。
Figure BPA00001476436900101
或者，在前体化合物的R12在环上的顶部位置时，可使用以下方案Ia中所示的一般合成路线：
Figure BPA00001476436900111
在以上方案1a中，-R11a-PG表示经保护的R11基团，其中R11如本文适合且优选地限定。在R11为羟基时，-R11a-PG可例如为-O-苄基。R12-14和Y11-12如以上对式II适合且优选地提供，其条件为R12不为氯。在此合成路线中，在环上底部位置的氯迫使只以一种方式发生环化，使得只产生一种异构体。类似方法公开于WO 2003/014082。然而，在本发明发明人实施WO 2003/014082的教导以得到本发明的前体化合物时，收率低(参见实施例2(d))。此问题通过改变环化步骤使用的溶剂体系而克服。在WO 2003/014082中，环化步骤在甲苯中进行，而本发明发明人发现，在用乙醚代替甲苯时，得到最佳产率。环化步骤的产物溶于乙醚，而未环化起始化合物不溶。因此，未环化起始化合物和ZnCl2保持在反应容器底部，而环化产物移入反应容器顶部的乙醚。
因此，在一个单独的方面，本发明提供制备式IIb的前体化合物的方法：
Figure BPA00001476436900121
其中：
R11b如方案Ia对R11a所限定；
R12b-14b如对式II的R12-14所限定，其条件为R12b不为氯；并且，
Y11b-12b如对式II的Y11-12所限定；
其中所述方法包括式IIc的化合物与ZnCl2反应：
Figure BPA00001476436900131
其中R12c、Y11c和Y12c分别如本文对R12、Y11和Y12适当且优选地限定，且PGc为保护基；
以生成式IId的化合物：
Figure BPA00001476436900132
其中R12d、Y11d、Y12d和PGd分别如对R12c、Y11c、Y12c和PGc所限定；
其中所述反应在包含乙醚的溶剂体系中进行。
优选所述保护基PGc、PGd为-苄基。式IIb的前体化合物表示式II的优选前体化合物。
在体内成像剂的放射性同位素为18F时，通过从前体化合物亲核取代离去基团，可实现用18F标记。适合的离去基团包括Cl、Br、I、甲苯磺酸基(OTs)、甲磺酸基(OMs)和三氟甲磺酸基(OTf)。另一种策略是在前体化合物上存在的烷基酰胺基上在适当位置具有适合的离去基团。在两种情况下，前体化合物可在一个步骤通过与适合的[18F]-氟离子(18F-)源反应而标记，氟离子(18F-)源一般从核反应18O(p，n)18F作为水溶液得到，并且通过加入阳离子反离子随后去除水而产生反应性。通过利用18F(CH2)3-LG进行前体化合物中羟基的O-烷基化，也可引入18F，其中LG表示以上限定的离去基团。或者，放射氟原子可通过直接共价键和芳族环(如苯环)连接。对于芳基体系，由芳基重氮盐、芳基硝基化合物或芳基季铵盐的18F-氟化物亲核取代为通向芳基-18F衍生物的适合路线。
以上方案1或方案1a可继续，以到达适用于得到本发明的18F体内成像剂的前体化合物，如以下方案2所示：
Figure BPA00001476436900141
起始化合物和中间体市售可得，或者从公开的科学文献得知，例如Napper等J Med Chem 2005；48：8045-54；Davies等J Med Chem1998；41：451-467。
在式II的优选前体化合物中，为了得到含有18F的体内成像剂，R11为C1-3亚烷基-LG，其中LG表示离去基团。最优选的此类前体化合物为式IIa的化合物：
Figure BPA00001476436900151
其中：
LG选自甲磺酸基、甲苯磺酸基和三氟甲磺酸基；并且，
R12a-14a、Y12a和m如以上分别对式Ia的R2a-4a、Y2a和n适当且优选地限定。
式IIa的优选前体化合物的非限制实例如下：
Figure BPA00001476436900152
Figure BPA00001476436900161
在以上前体化合物1-11中，优选前体化合物5、6、7、9、10和11，最优选前体化合物5和10，尤其优选前体化合物5。
通过前体化合物与11C甲基碘反应，可合成11C-标记的PET示踪剂化合物。由于11C的半衰期仅20.4分钟，重要的是中间体11C甲基碘具有高特异活性，因此，用尽可能快的反应方法制备。这些11C-标记技术的详尽研究可见于Antoni等，“Aspects on the Synthesis of11C-Labelled Compounds”，Handbook of Radiopharmaceuticals，编辑M.J.Welch和C.S.Redvanly(2003，John Wiley and Sons)。
通过如以下方案3所示继续以上方案1，可得到本发明的11C-标记的体内成像剂：
Figure BPA00001476436900162
方案3
在成像部分为放射性碘时，优选的前体化合物为包括任一经历亲电碘化的衍生物的那些化合物。其实例为有机金属衍生物，如三烷基锡烷(例如，三甲基甲锡烷基或三丁基甲锡烷基)或三烷基硅烷(例如，三甲基甲硅烷基)或有机硼化合物(例如，硼酸酯或有机三氟硼酸酯)。
对于亲电放射性碘化，前体化合物优选包括：活化的有机金属前体化合物(例如，三烷基锡、三烷基甲硅烷基或有机硼化合物)。前体化合物和将放射性碘引入有机分子的方法由Bolton描述(J.Lab.Comp.Radiopharm.2002；45：485-528)。适合的硼酸酯有机硼化合物及其制备由Kabalaka等描述(Nucl.Med.Biol.，2002；29：841-843和2003；30：369-373)。适合的有机三氟硼酸酯及其制备由Kabalaka等描述(Nucl.Med.Biol.，2004；31：935-938)。用于放射性碘化的优选前体化合物包括有机金属前体化合物，最优选三烷基锡。
通过如以下方案4所示继续以上方案1，可得到本发明的放射性碘标记的体内成像剂：
Figure BPA00001476436900171
通过和以上对放射性碘化所述相似的方法，可实现放射性溴化。Kabalka和Varma综述了合成放射性卤化化合物(包括放射性溴化化合物)的多种方法(Tetrahedron 1989；45(21)：6601-21)。
本发明的前体化合物理想地以无菌、不致热(apyrogenic)的形式提供。因此，前体化合物可用于制备包含体内成像剂与适用于哺乳动物给药的生物相容性载体的药物组合物。前体化合物也适用于作为组分包含在用于制备这样的药物组合物的试剂盒或盒子中。以下更详细讨论这些方面。
在另一个优选的实施方案中，前体化合物结合到固相。前体化合物优选和固体支持体基质共价连接而提供。以此方式，所需产物形成于溶液中，而原料和杂质保持结合到固相。作为此体系的实例，用于利用18F-氟化物固相亲电氟化的前体化合物描述于WO 03/002489，用于利用18F-氟化物固相亲核氟化的前体化合物描述于WO 03/002157。
制备方法
另一方面，本发明提供用于制备本发明的体内成像剂的方法，所述方法包括：
(i)提供本发明的前体化合物；
(ii)提供本文定义的适合的所述放射性同位素源；
(iii)使步骤(i)的前体化合物与步骤(ii)的放射性同位素反应，以得到本发明的体内成像剂。
在步骤(i)中，前体化合物可在适合和自动合成装置一起使用的试剂盒中或在盒子中提供于溶液中，或者和固体支持体连接，如以上在前体化合物的描述中所述。试剂盒和盒子形成本发明的另外方面，以下将更详细讨论。
使前体化合物与放射性同位素“反应”的步骤包括在适用于以尽可能高的放射化学产率(RCY)生成所需体内成像剂的反应条件下使两种反应剂集合到一起。得到本发明的体内成像剂的一些具体合成路线在以下实验部分中给出。
对于本发明的制备方法，体内成像剂、前体化合物和放射性同位素的适合且优选的实施方案如本文已提供的。
试剂盒和盒子
另一方面，本发明提供用于制备本发明的体内成像剂的试剂盒，所述试剂盒包含本发明的前体化合物，以便以最少操作数与无菌放射性同位素源反应得到所需的体内成像剂。在放射性同位素具有相对短的半衰期，并且为了容易处理和因此减少对于放射性药剂师的辐射剂量，这些考虑特别重要。前体化合物优选以冻干形式存在于试剂盒中，用于重组这些试剂盒的反应介质优选为生物相容性载体。
“生物相容性载体”为流体，尤其是液体，其中悬浮或溶解了体内成像剂，使得组合物在生理学上可被容许，即，可给予哺乳动物体而没有毒性或过度不适。生物相容性载体适合为可注射载体液体，如用于注射的无菌无热原的水；诸如盐水的水溶液(可有利地经过平衡以便用于注射的最终产物为等渗的或非低渗的)；一种或多种渗胀度调节物质(例如，血浆阳离子与生物相容性反离子的盐)、糖(例如葡萄糖或蔗糖)、糖醇(例如山梨糖醇或甘露糖醇)、二醇(例如甘油)或其他非离子多元醇材料(例如，聚乙二醇、丙二醇等)的水溶液。生物相容性载体也可包括生物相容性有机溶剂，如乙醇。此类有机溶剂可用于增溶较亲脂的化合物或制剂。优选生物相容性载体为注射用的无热原水、等渗盐水或乙醇水溶液。用于静脉注射的生物相容性载体的pH适合为4.0至10.5。
在本发明的试剂盒中，前体化合物优选存在于密封容器中(所述密封容器允许保持无菌完整性和/或放射性安全性)，外加任选的惰性顶部空间气体(例如，氮气或氩气)，同时允许由注射器加入和抽取溶液。优选的密封容器为隔片密封的小瓶(vial)，其中该气密闭合(closure)用顶封(overseal)(一般为铝)卷上。这些密封容器的另外的优点是如果需要的话该闭合可经受真空，以例如改变顶部空间气体或使溶液脱气。
在用于试剂盒时，前体化合物的优选实施方案如本文前面所述。
用于试剂盒的前体化合物可在无菌生产条件下使用，以得到所需的无菌、非致热(non-pyrogenic)的材料。或者，可在非无菌条件下使用前体化合物，随后使用例如γ照射、高压灭菌、干热或化学处理(例如，使用环氧乙烷)终端灭菌。优选前体化合物以无菌、非致热的形式提供。最优选在上述密封容器中提供无菌、非致热的前体化合物。
优选试剂盒的所有组分为一次性，以使运行(run)之间污染的可能性减小到最低限度，并保证无菌性和品质保证。
特别地，现在经常方便地在自动放射合成装置上制备[18F]-放射示踪剂。有数个此类装置的市售实例，包括TracerlabTM和FastlabTM(GEHealthcare Ltd)。此类装置一般包括其中进行放射化学的“盒子”，通常为一次性，盒子装配到装置上，以进行放射合成。盒子一般包括流体通道、反应容器和用于接收试剂小瓶的口以及用于放射合成后清理步骤的任何固相萃取柱体(cartridge)。
因此，本发明另一方面提供用于自动合成本文限定的体内成像剂的盒子，所述盒子包含：
(ii)含有本文限定的前体化合物的容器；和
(ii)用适用于本文限定的体内成像的适合的所述放射性同位素源洗脱容器的装置。
对于本发明的盒子，前体化合物和适合的放射性同位素源的适合和优选的实施方案如本文前面限定。
盒子可另外包含：
(iii)用于去除过量放射性同位素的离子交换柱体；和任选的
(iv)在前体化合物包含一个或多个保护基时，用于使所得放射性标记产物去保护以生成本文限定的体内成像剂的柱体。
放射性药物组合物
另一方面，本发明提供一种“放射性药物组合物”，所述放射性药物组合物为包含本发明的体内成像剂与适用于哺乳动物给药形式的生物相容性载体的组合物。生物相容性载体如以上关于本发明的试剂盒所限定。对于本发明的放射性药物组合物，体内成像剂的适合和优选的实施方案如前面说明书所限定。
放射性药物组合物可胃肠外给予，即，通过注射，最优选为水溶液。此组合物可任选包含另外的成分，如缓冲剂；药学上可接受的增溶剂(例如，环糊精或表面活性剂如Pluronic、Tween或磷脂)；药学上可接受的稳定剂或抗氧化剂(如抗坏血酸、龙胆酸或对氨基苯甲酸)。在本发明的体内成像剂作为放射性药物组合物提供时，用于制备所述体内成像剂的方法可进一步包括得到放射性药物组合物所需的步骤，例如，去除有机溶剂、加入生物相容性缓冲剂和任何任选的其它成分。对于胃肠外给药，也需要采取保证放射性药物组合物无菌和不致热的步骤。
使用方法
另一方面，本发明提供用于测定受试者PBR表达的分布和/或程度的体内成像方法，所述方法包括：
(i)给予所述受试者本发明的体内成像剂；
(ii)使所述体内成像剂结合到所述受试者中的PBR；
(iii)通过体内成像程序检测所述体内成像剂的放射性同位素发射的信号；
(iv)产生表示所述信号位置和/或量的图像；并且
(v)测定所述受试者中PBR表达的分布和程度，其中所述表达直接与所述体内成像剂发射的所述信号相关。
对于本发明的体内成像方法，体内成像剂的适合和优选的实施方案如前面说明书所限定。
“给予”体内成像剂优选胃肠外进行，最优选静脉注射。静脉途径代表输送体内成像剂遍布受试者身体并因此还跨越血-脑屏障(BBB)并与所述受试者中枢神经系统(CNS)中表达的PBR接触的最有效方式。另外，静脉给药不代表实质物理介入或实质健康风险。本发明的体内成像剂优选作为本文限定的本发明的药物组合物给药。本发明的体内成像方法也可理解为包括对预先给予本发明的体内成像剂的受试者进行的以上限定的步骤(ii)-(v)。
在给药步骤之后和检测步骤之前，使体内成像剂结合到PBR。例如，在受试者为完整哺乳动物时，体内成像剂动态移动通过哺乳动物的身体，与身体内的不同组织接触。一旦体内成像剂与PBR接触，即发生特异性相互作用，使得体内成像剂从具有PBR的组织清除比没有或有较少PBR的组织需要更长时间。由于结合到具有PBR的组织的体内成像剂和没有或有较少PBR的组织中结合的成像剂的比率，将得到某个能够检测特异性结合到PBR的体内成像剂的时间点。理想的该比率为约2∶1。
本发明的方法的“检测”步骤包括通过对所述信号灵敏的检测器检测放射性同位素发射的信号。也可将此检测步骤理解为获取信号数据。单光子发射断层摄影(SPECT)和正电子发射断层摄影(PET)是用于本发明方法的最适合的体内成像程序。PET是用于本发明方法的优选的体内成像程序。
本发明的方法的“产生”步骤通过计算机进行，计算机将重建算法应用于获取的信号数据，以产生数据集。然后操作此数据集产生显示所述放射性同位素发射的信号的位置和/或量的图像。发射的信号直接与PBR表达相关，使得能够通过评价产生的图像进行“测定”步骤。
本发明的“受试者”可以为任何人或动物受试者。优选本发明的受试者为哺乳动物。最优选所述受试者为完整的哺乳动物体活体(invivo)。在尤其优选的实施方案中，本发明的受试者为人。体内成像方法可用于研究健康受试者或已知或怀疑有与PBR异常表达相关的病理疾病(下面称为“PBR疾病”)的受试者的PBR。优选所述方法涉及已知或怀疑有PBR疾病的受试者的体内成像，因此在用于诊断所述疾病的方法中具有效用。
体内成像有用的这些PBR疾病的实例包括多发性硬化、拉斯姆森脑炎、脑血管炎、疱疹脑炎、和艾滋病相关的痴呆、帕金森病、皮质基底退化、进行性核上性麻痹、多系统萎缩、亨廷顿病、肌萎缩侧索硬化、阿尔茨海默氏病、缺血性中风、末梢神经损伤、癫痫病、创伤性脑损伤、急性应激、慢性应激、神经性疼痛、肺部炎症、慢性阻塞性肺病、哮喘、炎性肠病、类风湿性关节炎、原发性纤维肌痛、神经损伤、动脉粥样硬化、肾炎、局部缺血-再灌注损伤和癌(特别是结肠癌、前列腺癌或乳腺癌)。本发明的体内成像剂由于其良好的脑摄入特别适用于CNS的体内成像。
在供选的实施方案中，本发明的体内成像方法可在所述受试者的治疗方案过程期间重复进行，所述方案包括给予药物抗击PBR疾病。例如，在用药物治疗以抗击PBR疾病之前、期间和之后，可进行本发明的体内成像方法。以此方式，可随着时间监测所述治疗的效果。对于此实施方案，优选体内成像程序为PET。PET具有优良的灵敏度和分辨率，因此，可随着时间观察到甚至相对小的损伤变化，这对于治疗监测特别有利。
另一方面，本发明提供一种诊断PBR疾病的方法。本发明的诊断方法包括以上限定的体内成像的方法以及将PBR表达的分布和程度归于具体临床图像的另外的步骤(vi)(即，推断医疗决策期)。
另一方面，本发明提供用于本文限定的诊断方法的本文限定的体内成像剂。
另一方面，本发明提供用于制造本文限定的放射性药物组合物的本文限定的体内成像剂，所述放射性药物组合物用于本文限定的诊断方法。
现在通过一系列非限制实施例说明本发明。
实施例简述
实施例1描述前体化合物5和成像剂5的合成。
实施例2描述成像剂5的非放射性类似物的合成。
实施例3描述前体化合物6和成像剂6的合成。
实施例4描述成像剂6的非放射性类似物的合成。
实施例5描述前体化合物7和成像剂7的合成。
实施例6描述成像剂7的非放射性类似物的合成。
实施例7描述前体化合物9和成像剂9的合成。
实施例8描述成像剂9的非放射性类似物的合成。
实施例9描述前体化合物10和成像剂10的合成。
实施例10描述成像剂10的非放射性类似物的合成。
实施例11描述前体化合物11和成像剂11的合成。
实施例12描述成像剂11的非放射性类似物的合成。
实施例13描述前体化合物5的对映异构分离。
实施例14描述非放射性成像剂5的对映异构分离。
实施例15描述用于试验对PBR的亲合性的体外效能试验(assay)。
实施例16描述用于检验本发明的成像剂的体内性能的生物分布方法。
实施例17描述先前的四环吲哚成像剂的非放射性类似物的合成。
实施例18描述先前的四环吲哚成像剂的合成。
实施例中使用的缩写的列表：
Figure BPA00001476436900241
实施例
实施例1：合成甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-5-甲氧基-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)乙酯(前体化合物5)和9-(2-[18F]氟-乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(成像剂5)
实施例1(a)：苄基氧基乙酰氯(1)
向二氯甲烷(50mL)中的苄基氧基乙酸(10.0g，60.0mmol，8.6mL)加入草酰氯(9.1g，72.0mmol，6.0mL)和DMF(30.0mg，0.4mmol，32.0μL)，并在室温搅拌3小时。最初随着反应进行有气体快速释放，但随着反应完成释放停止。使二氯甲烷溶液在真空中浓缩，得到胶。此胶用另外(more)的草酰氯(4.5g，35.7mmol，3.0mL)、二氯甲烷(50mL)和一滴DMF处理。有气体快速释放，将反应搅拌另外2小时。然后使反应在真空中浓缩，得到11.0g(定量)苄基氧基乙酰氯(1)，为一种胶。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 73.6，74.8，128.1，128.4，128.6，130.0，和171.9。
实施例1(b)：2-苄基氧基-N-(2-氯-5-甲氧基-苯基)乙酰胺(2)
搅拌0℃的二氯甲烷(100mL)中的苄基氧基乙酰氯(1)(11.0g，60.0mmol)和2-氯-5-甲氧基苯胺盐酸盐(11.7g，60.2mmol)，并经15分钟缓慢加入三乙胺(13.0g，126.0mmol，18.0mL)。经18小时使搅拌的反应温热至室温。有三乙胺盐酸盐的大量沉淀。将二氯甲烷溶液用10％碳酸钾水溶液(50mL)洗涤，经硫酸镁干燥，在真空中浓缩，得到18.9g(定量)2-苄基氧基-N-(2-氯-5-甲氧基-苯基)乙酰胺(2)，为一种胶。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)：δC 55.6，69.6，73.6，106.2，111.1，114.1，127.7，128.3，128.6，129.2，134.6，136.5，158.9，和167.7。
实施例1(c)：(2-苄基氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基苯基)胺(3)
搅拌THF(100mL)中的2-苄基氧基-N-(2-氯-5-甲氧基-苯基)乙酰胺(2)(18.9g，62.0mmol)，并经15分钟缓慢加入氢化铝锂(4.9g，130.0mmol)。一加入氢化铝锂就有氢气快速释放。然后将反应加热回流经历4小时，并使之在室温静置过周末。通过将水(50mL)滴加到搅拌的溶液使反应猝灭。有氢气的剧烈释放，引起反应混合物回流。然后将反应在真空中浓缩成浆料。加入水(200mL)和乙酸乙酯(200mL)，并剧烈振荡混合物。然后通过C盐(celite)过滤反应，以去除沉淀的氢氧化铝，并分离乙酸乙酯溶液，经硫酸镁干燥，在真空中浓缩，得到18.4g(定量)(2-苄基氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基苯基)胺(3)，为一种胶。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 43.3，55.3，68.2，73.0，98.1，101.8，111.6，127.6，127.7，128.4，129.3，137.9，144.8，和159.5。
实施例1(d)：3-溴-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙酯(4)
将2-氧代环己烷甲酸乙酯(30g，176mmol，28mL)溶于乙醚(30mL)，并在氮气下冷却到0℃。经15分钟滴加溴(28g，176mmol，9.0mL)，经90分钟使反应混合物温热至室温。将混合物缓慢倒入冰冷的饱和碳酸钾水溶液(250mL)，并用乙酸乙酯萃取(3×200mL)。合并的有机层经硫酸镁干燥，过滤，在真空中浓缩，并在真空管上干燥18小时，得到41.4g(94％)3-溴-2-羟基-1-烯甲酸乙酯(4)，为黄色油。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)：δC 14.1，17.7，21.8，32.0，60.0，60.8，99.7，166.3，和172.8。
实施例1(e)：3[(2-苄基氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基-苯基)-氨基]-2- 羟基-环己-1-烯甲酸乙酯(5)
在氮气下在-40℃在干燥THF(100mL)中搅拌(2-苄基氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基苯基)胺(3)，并经30分钟加入双(三甲基甲硅烷基)氨基钾(143.0mL的0.5M甲苯溶液，72.0mmol)。然后加入干燥THF(10mL)中的3-溴-2-羟基环己-1-烯甲酸乙酯(4)(8.5g，34.2mmol)，并经1.5小时使其温热至室温。加入乙酸(10.0g，166mmol，10.0mL)，并在真空中浓缩，以去除THF。加入乙酸乙酯(200mL)和10％碳酸钾水溶液(100mL)，并剧烈振荡混合物。分离乙酸乙酯溶液，经硫酸镁干燥，在真空中浓缩，得到16.5g(定量)3[(2-苄基氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基-苯基)-氨基]-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙酯(5)，为一种胶，此胶在下一步骤中按粗品使用。粗反应混合物的HPLC(Gemini 150×4.6mm，50-95％甲醇/水，经历20分钟)，18.9分钟(38％)，19.2分钟(25％)，23.1分钟(28％)。
分离反应的一个组分：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 14.3，20.6，21.8，26.4，38.6，43.0，55.8，60.5，68.7，73.3，93，4，106.3，108.2，119.3，121.5，127.5，127.6，128.3，135.7，137.0，137.9，155.7，和175.0。
实施例1(f)：9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H- 咔唑-4-甲酸乙酯(6)
在氮气下将氯化锌(7.1g，52.0mmol)加入到干燥乙醚(150mL)中的3[(2-苄基氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基-苯基)-氨基]-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙酯(5)(8.0g，17.0mmol)，并加热回流5.5小时。在反应回流时，在反应中生成厚棕色浓稠油。然后使反应冷却，滗析乙醚上清液，加入乙酸乙酯(100mL)，用2N HCl(50mL)和用10％碳酸钾水溶液(50mL)洗涤。分离乙醚层，经硫酸镁干燥，在真空中浓缩，得到油(2.0g)。通过用汽油(A)∶乙酸乙酯(B)(10-40％(B)，340g，22CV，150mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到1.8g 9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(6)。用乙酸乙酯(100mL)和2N HCl(50mL)处理厚浓稠棕色层。分离乙酸乙酯溶液，用10％碳酸钾水溶液(50mL)洗涤，经硫酸镁干燥，在真空中浓缩，得到油(5.2g)。加入乙醚(100mL)和无水氯化锌(7.0g)。将混合物加热回流另外5天。将乙醚层从暗色胶滗析，用2N HCl(50mL)洗涤，经硫酸镁干燥，在真空中浓缩，得到胶(2.8g)。通过用汽油(A)∶乙酸乙酯(B)(5-35％(B)，340g，150mL/分钟)洗脱的硅胶层析使该胶纯化，得到2.1g 9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(6)。得到的全部材料为4.1g(50％)9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(6)。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)：δC 14.4，20.5，22.3，27.5，40.2，43.9，55.0，60.2，70.7，73.3，100.2，107.5，108.4，120.1，122.8，127.4，127.5，128.2，132.0，137.4，138.1，152.6，和175.8。
实施例1(g)：9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H- 咔唑-4-甲酸(7)
向乙醇(50mL)中的9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(6)(2.0g，4.1mmol)加入氢氧化钠(1.1g，27.1mmol)和水(5mL)，并在80℃加热18小时。然后通过在真空中蒸发去除乙醇，使残余物在乙醚(50mL)和水(50mL)之间分配。分离乙醚层，经硫酸镁干燥，在真空中浓缩，得到胶(71.0mg)。含水层用2NHCl(20mL)酸化至pH 1，并用二氯甲烷(2×100mL)萃取。使二氯甲烷层经硫酸镁干燥，并在真空中浓缩，得到1.6g(87％)9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(7)，为一种泡沫。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz；CDCl3)：δC 20.2，22.2，27.1，39.7，44.0，55.1，70.7，73.3，100.6，106.3，108.9，123.0，127.4，127.5，128.3，132.0，138.0，和152.0。
实施例1(h)：9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H- 咔唑-4-碳酰氯(8)
使9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(7)(1.5g，3.7mmol)溶于二氯甲烷(50mL)，并加入草酰氯(700mg，5.5mmol，470μL)和DMF(1滴)，并将反应在20℃搅拌2小时。随着反应进行，有温和气体释放约30分钟。然后使反应在真空中浓缩，得到9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯(8)，为一种胶，此胶用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz；CDCl3)：δC 20.8，22.1，26.4，44.2，51.8，55.1，70.7，73.3，100.7，106.0，108.6，119.5，123.4，127.3，127.7，128.3，131.9，138.0，138.2，152.0.和176.3。
实施例1(i)：9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H- 咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(9)
然后使9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯(8)(1.6g，3.7mmol)溶于二氯甲烷(50mL)，冷却到0℃，搅拌，并滴加二乙胺(810mg，11.0mmol，1.1mL)。使反应温热至室温经历18小时的时间。然后用10％碳酸钾水溶液(50mL)洗涤反应混合物，分离，经硫酸镁干燥，并在真空中浓缩，得到胶。使粗材料从乙醚结晶，得到1.2g(71％)9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(9)，为一种白色结晶固体。结构通过以下证实：13CNMR(75MHz；CDCl3)：δC 13.0，14.5，19.8，22.2，27.9，36.4，40.4，41.9，43.8，55.0，70.8，73.3，100.2，108.5，108.6，119.9，122.5，127.4，127.5，128.3，131.5，137.8，138.2，152.4，和174.5。
实施例1(j)：9-(2-苄基氧基-乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑 -4-甲酸二乙基胺(10)
在氢气气氛下，将甲醇(100ml)中的9-(2-苄基氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(9)(1.0g，2.1mmol)与10％钯/炭(1.0g)、三乙胺(2.9mg，2.9mmol，4μL)在55℃振荡18小时。然后将反应混合物通过C盐垫过滤，滤液在真空中浓缩，得到胶(908mg)。然后使胶吸收于二氯甲烷(100ml)中，并用5％碳酸钾水溶液(50ml)洗涤。然后分离二氯甲烷溶液，经硫酸镁干燥，并在真空中浓缩，得到胶。然后使胶从乙醚(50ml)结晶，过滤收集晶体，得到523mg(57％)9-(2-苄基氧基-乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基胺(10)。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz；CDCl3)：δC13.1，14.6，20.1，22.0，28.1，36.4，40.5，42.0，43.0，54.7，68.8，73.3，99.4，102.4，107.8，116.4，121.2，127.6，127.6，128.3，135.6，137.8，138.0 153.6，和175.0。
实施例1(k)：9-(2-羟基乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲 酸二乙基胺(11)
将甲醇(50ml)中的9-(2-苄基氧基-乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基胺(10)(1.0g，2.1mmol)与10％钯/炭(300mg)和过量氢气在55℃振荡18小时。然后将反应通过C盐垫过滤，滤液在真空中浓缩，得到578mg(100％)9-(2-羟基乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基胺(11)，为泡沫。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz；CDCl3)：δC 13.0，14.4，20.0，22.0，28.0，36.4，40.6，42.0，54.7，60.6，99.2，102.6，107.0，116.7，121.1，136.1，137.5，138.0 153.5，和175.7。
实施例1(l)：甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-5-甲氧基-1，2，3，4-四氢 -咔唑-9-基)乙酯(前体化合物5)
使二氯甲烷(30ml)中的9-(2-羟基乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基胺(11)(478mg，1.4mmol)冷却到0℃，加入甲磺酰氯(477mg，4.2mmol，324μL)和三乙胺(420mg，4.2mmol，578μL)，并使其温热至室温过夜。反应用5％碳酸钾水溶液洗涤。使层分离。合并的有机物经硫酸镁干燥，在真空中浓缩，得到胶(696mg)。通过用汽油(A)∶乙酸乙酯(B)(75-100％B，22CV，120g，85mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-5-甲氧基-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)乙酯(前体化合物5)，为一种胶，它从乙醚结晶，得到346mg(59％)无色固体。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz；CDCl3)：δC 13.1，14.5，20.0，21.9，28.0，36.3，36.7，40.3，41.8，41.9，54.7，68.1，100.0，102.0，109.0，116.4，122.0 135.1，137.3，153.8，和174.6。
实施例1(m)：9-(2-[ 18 F]氟-乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4- 甲酸二乙基酰胺(成像剂5)
由GE Healthcare提供在GE PETrace回旋加速器上的[18F]氟化物。将Kryptofix 2.2.2(2mg，5μmol)、碳酸氢钾(0.1mol dm-3，0.1ml，5mg，5μmol)和乙腈(0.5ml)加入到COC反应容器中的[18F]F-/H2O(约400MBq，0.1-0.3ml)。通过在100℃在氮气流下加热20-25分钟，使混合物干燥。在干燥后且不冷却，将乙腈(1ml)中的前体化合物5(0.5-1mg，1.2-2.4μmol)加入到COC反应容器，并在100℃加热10分钟。冷却后，去除反应混合物，用水(1.5ml)冲洗COC反应容器，并加入到主粗品反应。
在此之后，将粗产物施加到半制备HPLC：HICHROM ACE 5 C18柱(100×10mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：3ml/分钟；0-1分钟40％B；1-20分钟40-95％B；波长254nm；tR成像剂5，16分钟。将成像剂5HPLC纯化峰用水稀释到10ml体积，并吸收于tC18 Sep-Pak(lite)柱体上。将柱体用水(2ml)洗涤，用无水乙醇(0.5ml)随后Dulbecco磷酸盐缓冲盐水(4.5ml)洗脱。放射化学产率30±7％(n＝4)，无衰减校正，时间90-120分钟，放射化学纯度≥99％。
分析-HPLC：Phenomenex Luna C18柱(150×4.6mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：1ml/分钟；0-1分钟40％B；1-20分钟40-95％B；波长230nm；tR成像剂5，16分钟。图1显示成像剂5和非放射性成像剂5的共洗脱。
实施例2：合成9-(2-氟-乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(非放射性成像剂5)
实施例2(a)：甲苯磺酸氟乙酯(12)
在氮气下将2-氟乙醇(640mg，10mmol，0.6mL)溶于吡啶(10mL)。将溶液在0℃搅拌，经30分钟向溶液分批加入甲苯磺酰氯(4.2g，21.8mmol)，保持温度低于5℃。在0℃搅拌反应3小时。缓慢加入冰，随后加入水(20mL)。使反应混合物萃取到乙酸乙酯中，并用水洗涤。通过用1N HCl溶液洗涤去除过量吡啶，直至含水层变成酸性。通过用1M碳酸钠水溶液洗涤去除过量甲苯磺酰氯。有机层用盐水洗涤，经硫酸镁干燥，并在真空中浓缩，得到2.1g(98％)甲苯磺酸氟乙酯(12)，为无色油。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)：δC 21.6(CCH3)，68.5(d，JCF＝173Hz，OCH2CH2F)，80.6(d，JCF＝173Hz，OCH2 CH2F)，128.0，129.9，132.6，和145.1。
实施例2(b)：2-氯-5-甲氧基-苯基)(2-氟乙基)胺(13)
使2-氯-5-甲氧基苯胺盐酸盐(5.0g，26.0mmol)溶于DMF(50mL)，并加入氢化钠(2.3g，在油中60％，57.0mmol)。将反应在氮气下在室温搅拌30分钟。滴加DMF(5mL)中的甲苯磺酸氟乙酯(12)(6.7g，31.0mmol)，并在室温搅拌反应2小时。然后将反应在100℃加热18小时。使反应冷却，并在减压下去除溶剂。使残余物溶于乙酸乙酯(100mL)，并用水(2×100mL)洗涤。收集有机物，经硫酸镁干燥，在真空中浓缩，得到棕色油，通过用汽油(A)∶乙酸乙酯(B)(5-30％(B)，330g，18.1CV，120mL/分钟)洗脱的硅胶层析将它纯化，得到1.3g(25％)2-氯-5-甲氧基-苯基)(2-氟乙基)胺(13)，为黄色油。结构通过以下证实：13CNMR(75MHz；CDCl3)：δC 43.8(d，JCF＝23Hz)，55.3，82.0(d，JCF＝165Hz)，98.1，102.2，111.6，129.5，144.1，和159.5。
实施例2(c)：3-[(2-氯-5-甲氧基-苯基)-(2-氟乙基)氨基]-2-羟基-环 己-1-烯甲酸乙酯(14)
使2-氯-5-甲氧基-苯基)(2-氟乙基)胺(13)(6.1g，30.0mmol)在THF(170mL)中的溶液冷却到-40℃。滴加双(三甲基甲硅烷基)氨基钾(126.0mL的0.5M甲苯溶液，63.0mmol)，并在-40℃搅拌反应30分钟。在-40℃滴加THF(30mL)中的3-溴-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙酯(4；根据实施例1(d)制备)(7.4g，30.0mmol))。去除冷却浴，并在室温搅拌反应4小时。将反应用盐水(300mL)淬灭，并萃取到乙酸乙酯(2×400mL)中，经硫酸镁干燥，并在真空中浓缩，得到12.0g(定量)3-[(2-氯-5-甲氧基-苯基)-(2-氟乙基)氨基]-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙酯(14)，为棕色油，此油在下一步骤中按粗品使用。作为异构体混合物的结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)：δH 1.08(0.8H，t，J＝9Hz，CO2CH2CH 3)，1.22-1.33(2.2H，m，CO2CH2CH 3)，1.40-2.60(7H，m，4-，5-，和6-CH2，CHN)，3.20-4.50(10H，m，NCH 2CH2F，NCH2CH 2F，OCH 3，CHCO2CH 2CH3)，6.50-6.70(1H，m，CHC(OCH3)CHCH)，6.95(0.5H，dd，J＝3和6Hz，CHC(OCH3)CHCH)，7.08(0.5H，d，J＝3Hz，CHC(OCH3)CHCH)，和7.20-7.30(1H，m，CHC(OCH3)CHCH)。
实施例2(d)：8-氯-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4- 甲酸乙酯(15)
最初尝试用WO 2003/014082所述的条件合成8-氯-9-(2-氟-乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(15)。使2-氯-5-甲氧基-苯基)(2-氟乙基)胺(13，根据实施例2(b)制备)(600mg，3.8mmol)在干燥THF(20mL)中的溶液在冰浴中冷却，并用双(三甲基甲硅烷基)氨基钾(16mL的0.5M甲苯溶液，8.0mmol)处理。30分钟后，加入THF(4mL)中的3-溴-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙酯(4；根据实施例1(d)制备)(1.04g，4.2mmol)，并经2小时使反应温热至室温。反应用饱和氯化铵溶液猝灭，用乙醚萃取两次。萃取物用水，盐水洗涤，干燥，并在真空中浓缩。通过利用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(2.5-50％B，50g，25CV，40mL/分钟)洗脱的硅胶层析，使粗材料纯化。主要的点为三种化合物的混合物。使此混合物同干燥氯化锌(1.7g，12.6mmol)在甲苯(20mL)中回流过夜。反应在真空中浓缩，使残余物在1N HCl(25mL)和乙酸乙酯(25mL)之间分配，然后用乙酸乙酯再萃取一次。有机层用水和盐水洗涤，干燥，并在真空中浓缩，得到棕色油。1H NMR表明它为数种化合物的混合物。二氧化硅上TLC在一系列溶剂中不能使此混合物分离成单独的点。该混合物与可靠样品的1H NMR的比较表明该混合物含有估计25％的8-氯-9-(2-氟-乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(15)。
然后进行修改的方法。将3-[(2-氯-5-甲氧基-苯基)-(2-氟乙基)氨基]-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙酯(14)(12.2g，30.0mmol)溶于乙醚(250mL)，并加入氯化锌(16.4g，120.0mmol)。将反应加热回流16小时。加入乙酸乙酯(500mL)，以使每种物质溶解，用2N HCl(200mL)，水(200mL)，10％碳酸钾水溶液(200mL)洗涤，经硫酸镁干燥，并在真空中浓缩。通过用汽油(A)∶乙酸乙酯(B)(5-20％B，12CV，10g，100mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到5.3g(50％，经两个步骤)8-氯-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(15)，为黄色固体。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)：δC 14.4，20.4，22.2，27.4，40.1，44.2(d，JCF＝23Hz)，55.1，60.2，83.9(d，JCF＝173Hz)，100.6，107.9，108.2，119.8，123.1，131.9，137.2，152.7，和175.7。
实施例2(e)：9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸 乙酯(16)
使8-氯-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(15)(5.3g，15.0mmol)溶于甲醇(180mL)和三乙胺(1.8g，18.0mmol，2.5mL)，并加入10％Pd/C(2g，在甲醇(20mL)中)。将混合物置于Parr氢化器上，并在氢气气氛下振荡18小时。反应通过C盐垫过滤，用甲醇洗涤，并在真空中去除溶剂。使残余物溶于乙酸乙酯(300mL)，用10％碳酸钾水溶液(200mL)洗涤，经硫酸镁干燥，并在真空中浓缩，得到4.2g(88％)9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(16)，为浅棕色固体。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)：δC 14.3，20.6，21.8，27.6，40.3，43.3(d，JCF＝23Hz)，54.9，60.1，82.0(d，JCF＝165Hz)，99.8，102.1，107.3，117.2，121.8，134.9，137.6，153.8，和176.0。
HPLC(Gemini 150×4.6mm，50-95％甲醇/水，经历20分钟)，13.6分钟(94％)。
实施例2(f)：9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸 (17)
使8-氯-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(16)(380mg，1.2mmol)溶于乙醇(4mL)。加入溶于6mL水的氢氧化钠(580mg，14.5mmol)的溶液。将反应混合物加热回流过夜。在真空中去除溶剂，用水稀释粗混合物，用2N HCl酸化到酸性，并用二氯甲烷洗涤。将有机物合并，经硫酸镁干燥，并在真空中浓缩，得到347mg(定量)9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(17)，为一种灰白色固体，此固体在下一步骤中按照粗品使用。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz；CDCl3)：δC 20.4，21.9，27.2，39.9，43.3(d，JCF＝23Hz)，55.1，81.9(d，JCF＝173Hz)，100.3，102.8，106.2，117.1，122.2，135.6，137.8，153.3，和180.8。
实施例2(g)：9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰 氯(18)
在氮气下搅拌9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(17)(347mg，1.2mmol)在干燥二氯甲烷(2mL)中的溶液。加入草酰氯(453mg，3.6mmol，300μL)，随后加入1滴DMF。在氮气下在室温搅拌反应混合物2小时，然后在真空中蒸发，得到371mg(定量)9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯，为一种胶，此胶用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)：δC20.2，21.7，26.4，43.3(d，JCF＝23Hz)，54.9，80.5，83.1，100.2，102.2，105.8，116.7，122.4，135.5，137.4，153.5，和176.6。
实施例2(h)：9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸 二乙基酰胺(非放射性成像剂5)
使9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯(18)(371mg，1.2mmol)溶于二氯甲烷(2mL)，并冷却到0℃。然后加入二乙胺(177mg，2.4mmol，250μL)，并在室温搅拌反应过夜。反应用10％碳酸钾水溶液(2mL)淬灭。通过分相器收集二氯甲烷层，然后在真空中浓缩。通过利用汽油(A)∶乙酸乙酯(B)(50-100％(B)，50g，35.2CV，40mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到浅黄色固体。然后用最少量的乙醚将固体研碎，得到240mg(58％)9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(非放射性成像剂5)。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)：δC 13.0，14.6，19.9，21.9，28.0，36.3，40.5，41.9，43.1(d，JCF＝23Hz)，54.7，82.0(d，JCF＝173Hz)，99.7，102.1，108.3，117.0，121.5，135.3，137.4，153.3，和174.8。
实施例3：合成甲磺酸2-[4-(哌啶-1-羰基)-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基]-乙酯(前体化合物6)和[9-(2-[18F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-基]-哌啶-1-基-甲酮(成像剂6)
实施例3(a)：2-(哌啶-1-羰基)-环己酮(19)
将甲苯(100mL)中的2-氧代环己烷-甲酸乙酯(5.3g，31mmol，5.0mL)DMAP(1.05g，9.4mmol)和哌啶(5.3g，63mmol，6.2mL)加热回流4天。使反应冷却，并在真空中使反应浓缩。通过利用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(20-80％(B)，100g，8CV，85mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到6.26g(96％)2-(哌啶-1-羰基)-环己酮(19)，为白色固体。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 23.5，24.5，25.5，26.2，27.1，30.4，41.9，42.9，46.8，54.2，167.6，207.6。
实施例3(b)：2-溴-6-(哌啶-1-羰基)-环己酮(20)
使2-(哌啶-1-羰基)-环己酮(19)(4.0g，19mmol)溶于乙醚(5mL)，并在N2下冷却到0℃。经15分钟滴加溴(5.9g，19mmol，1.0mL)，使反应混合物经90分钟温热至室温。通过过滤收集固体，得到5.86g(定量)2-溴-6-(哌啶-1-羰基)-环己酮(20)，为白色固体，此固体用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，DMSO-d6)δC17.3，24.2，25.3，25.8，32.5，44.0，51.6，108.3，145.5，167.8。
实施例3(c)：(2-苄基氧基-乙基)-苯基-胺(21)
在圆底烧瓶中，在DMF(10mL)中混合苯胺(2.0g，21.5mmol，2.0mL)、2，6-二甲基吡啶(2.30g，21.5mmol)和苄基2-溴乙基醚(4.6g，21.5mmol，3.4mL)，并在100℃搅拌过夜。使反应冷却，然后用乙酸乙酯(50mL)稀释。用水(3×20mL)洗涤，将有机物干燥，并在真空中浓缩。通过利用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(0-50％B，100g，19.5CV，85mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到2.22g(37％)(2-苄基氧基-乙基)-苯基-胺(21)，为黄色油。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 43.6，68.6，73.2，113.1，117.5，127.5，127.7，128.4，129.1，138.2，148.1。
实施例3(d)：[9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-基]-哌 啶-1-基-甲酮(22)
将2-溴-6-(哌啶-1-羰基)-环己酮(20)(1.5g，5.2mmol)和(2-苄基氧基-乙基)-苯基-胺(21)(3.2g，10.4mmol)的混合物在N2下在50℃搅拌3小时，反应变成棕色。使所得混合物溶于丙-2-醇(5mL)，并加入干燥氯化锌(2.13g，15.6mmol)。在N2下将混合物加热回流16小时，然后在真空中浓缩。使残余物溶于乙酸乙酯(100mL)，用2N HCl(30mL)，水(2×30mL)和碳酸钾水溶液(2×30mL)洗涤，然后干燥，并在真空中浓缩。通过SCX柱体，然后用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(30-100％B，12g，41CV，30mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到600mg(27％)的[9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-基]-哌啶-1-基-甲酮(22)，为一种油。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 21.5，21.7，24.5，25..7，26.3，273，37.7，42.8，43.1，46.7，60.2，68.7，73.1，108.2，108.7，117.8，118.9，120.5，126.4，127.3，127.4，128.1，136.2，137.8，172.9。
实施例3(e)：[9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-基]-哌啶-1- 基-甲酮(23)
向[9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-基]-哌啶-1-基-甲酮(22)(600mg，1.4mmol)在甲醇(15mL)的溶液中加入Pd/C(200mg)在甲醇(10mL)中的浆料。将混合物置于Parr氢化器上，并在氢气气氛下振荡24小时。反应通过C盐垫过滤，用甲醇洗涤，并在真空中浓缩。将粗材料研碎，得到332mg(71％)的[9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-基]-哌啶-1-基-甲酮(23)，为白色固体。结构通过以下证实：13CNMR(75MHz，CDCl3)：δC 21.2，21.9，24.7，27.4，36.4，43.4，45.0，47.0，60.9，107.8，109.0，117.7，119.0，120.7，126.6，136.2，137.2，173.5
实施例3(f)：甲磺酸2-[4-(哌啶-1-羰基)-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基]- 乙酯(前体化合物6)
向[9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-基]-哌啶-1-基-甲酮(23)(260mg，0.8mmol)在二氯甲烷(15mL)中的溶液加入吡啶(633mg，8.0mmol，0.65mL)。使反应冷却到0℃，并加入甲磺酰氯(458mg，4.0mmol，0.31mL)。使反应温热至室温过夜。用2N HCl(2×50mL)和水(2×50mL)洗涤混合物，干燥，并在真空中浓缩。用乙醚将粗材料研碎，得到263mg(82％)甲磺酸2-[4-(哌啶-1-羰基)-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基]-乙酯(前体化合物6)，为白色固体。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 21.4，21.8，24.7，25.9，26.9，27.4，36.6，36.8，41.7，43.3，47.0，67.9，108.5，109.5，118.4，119.7，121.3，126.9，136.2，172.7。
实施例3(g)：[9-(2-[ 18 F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-基]-哌啶 -1-基-甲酮(成像剂6)
如实施例1(f)所述进行用18F标记前体化合物6。
半制备HPLC：HICHROM ACE5 C18柱(100×10mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：3ml/分钟；0-1分钟50％B；1-20分钟50-95％B；波长254nm；tR成像剂6，17分钟。
分析-HPLC：Phenomenex Luna C18柱(150×4.6mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：1ml/分钟；0-1分钟50％B；1-20分钟50-95％B；波长230nm；tR成像剂6，16分钟。
放射化学产率23±2％(n＝3)，无衰减校正，时间90-120分钟，放射化学纯度≥99％。图2显示成像剂6和非放射性成像剂6的共洗脱。
实施例4：合成[9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-基]-哌啶-1-基-甲酮(成像剂6的非放射性类似物)
实施例4(a)：(2-氟-乙基)-苯基-胺(24)
在圆底烧瓶中，在DMF(2.5mL)中混合苯胺(0.5g，5.4mmol)、2，6-二甲基吡啶(0.58g，5.4mmol)和甲苯磺酸2-氟乙酯(12，根据实施例2(a)制备)(1.17g，5.4mmol)，并在100℃搅拌过夜。使反应冷却，然后用乙酸乙酯(50mL)稀释。用水(3×20mL)洗涤，将有机物干燥，并在真空中浓缩。通过利用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(100g，0-100％B，18CV，85mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到435mg(60％)(2-氟-乙基)-苯基-胺(24)，为黄色油。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 3.41(1H，t，J＝3Hz，NCH 2CH2F)，3.50(1H，t，J＝3Hz，NCH 2CH2F)，3.93(1H，s，br)，4.54(1H，t，J＝3Hz，NCH2CH 2F)，4.71(1H，t，J＝3Hz，NCH2CH 2F)，6.65-6.82(3H，m，2x NCCH，NCCHCHCH)，7.14-7.28(2H，m，2x NCCHCHCH)。
实施例4(b)：[9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-基]-哌啶-1- 基-甲酮(非放射性成像剂6)
将2-溴-6-(哌啶-1-羰基)-环己酮(20，根据实施例3(b)制备)(500mg，1.7mmol)和(2-氟-乙基)-苯基-胺(24)(890mg，3.5mmol)的混合物在N2下在50℃搅拌3小时，反应变成棕色。使所得混合物溶于丙-2-醇(2mL)，并加入干燥氯化锌(682mg，5mmol)。在N2下将混合物加热回流16小时，然后在真空中浓缩。使残余物溶于乙酸乙酯(50mL)，用2N HCl(20mL)，水(2×20mL)和碳酸钾水溶液(2×20mL)洗涤，然后干燥，并在真空中浓缩。用乙醚将粗材料研碎，得到151mg(27％)的[9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-基]-哌啶-1-基-甲酮(非放射性成像剂6)，为白色固体。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 21.6，21.8，24.7，26.5，26.9，27.4，37.3，43.1(d，JCF＝45Hz)，47.0，82.1(d，JCF＝173Hz)，108.5，108.9，118.6，119.4，121.0，126.8，136.2，172.7。
实施例5：合成甲磺酸2-[4-(苄基-甲基-氨基甲酰基)-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基]-乙酯(前体化合物7)和9-(2-[18F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸苄基-甲基-酰胺(成像剂7)
实施例5(a)：9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙 酯(25)
将(2-苄基氧基-乙基)-苯基-胺(21，根据实施例3(c)制备)(8.0g，26mmol)和3-溴-2-羟基-1-环己-1-烯甲酸乙酯(4，根据实施例1(d)制备)(3.2g，13mmol)的混合物在N2下在50℃搅拌3小时，反应变成棕色。使所得混合物溶于丙-2-醇(30mL)，并加入干燥氯化锌(10.6g，78mmol)。在N2下将混合物加热回流16小时，然后在真空中浓缩。使残余物溶于乙酸乙酯(300mL)，用2N HCl(100mL)，水(2×100mL)和碳酸钾水溶液(2×100mL)洗涤，然后干燥，并在真空中浓缩。通过用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(2.5-40％B，17CV，330g，100mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到3.49g(72％)9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(25)，为一种油。结构通过以下证实：13CNMR(75MHz，CDCl3)δC 14.2，20.5，21.8，26.5，38.6，42.9，60.4，68.7，73.2，106.4，108.8，118.7，120.7，127.4，127.5，128.3，136.2，136.9，137.8，175.0。
实施例5(b)：9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸 (26)
使9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(25)(35g，9.3mmol)溶于乙醇(9mL)，然后加入水(15mL)中的NaOH(1.56g)。将反应回流加热2小时。使反应在真空中浓缩，残余物用水稀释，并用二氯甲烷(2×150mL)洗涤。将含水层滴加到2NHCl(150mL)，然后萃取到二氯甲烷(3×150mL)中。使有机物干燥，并在真空中浓缩，得到2.48g(92％)的9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(26)，为一种黄色固体，此固体用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 20.4，21.8，26.4，38.3，42.9，68.7，73.3，105.7，108.8，118.7，119.3，102.9，127.4，127.6，128.3，136.2，137.1，137.8，108.9。
实施例5(c)：9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸苄 基-甲基-酰胺(27)
在氮气下使9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(26)(600mg，1.7mmol)溶于干燥DCM(8mL)，加入草酰氯(393mg，3.1mmol，0.26mL)。将反应在室温搅拌3小时，有气体剧烈释放。使反应在真空中浓缩，然后重新溶于二氯甲烷(8mL)，并冷却到0℃，加入N-苄基甲基胺(412mg，3.4mmol，0.44mL)。使反应温热至室温过夜。反应用5％碳酸钾水溶液洗涤，干燥，并在真空中浓缩，得到棕色油。通过用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(30％B，10g)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到246mg(64％)9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸苄基-甲基-酰胺(27)，为黄色油。结构通过以下证实：1HNMR(CDCl3)δH 1.60-2.30(4H，m，CHCH 2CH 2CH2)，2.70-2.90(2H，m，CHCH2CH2CH 2)，3.10(1.5H，s，N(CH 3)CH2Ph)，3.13(1.5H，s，N(CH 3)CH2Ph)，3.73(2H，t，J＝6Hz，NCH 2CH2O)，4.10-4.30(3H，m，NCH2CH 2O，CHCH2CH2CH2)，4.42(1H，s，OCH 2Ph)，4.44(1H，s，OCH 2Ph)，4.80(1H，s，N(CH3)CH 2Ph)，4.81(1H，s，N(CH3)CH 2Ph)，6.90-7.50(14H，m)。
实施例5(d)：9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸苄基- 甲基-酰胺(28)
向9-(2-苄基氧基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸苄基-甲基-酰胺(27)(246mg，0.5mmol)在甲醇(15mL)的溶液中加入Pd/C(200mg)在甲醇(10mL)中的浆料。将混合物置于Parr氢化器上，并在氢气气氛下振荡24小时。反应通过C盐垫过滤，用甲醇洗涤，并在真空中浓缩，得到36mg(20％)的9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸苄基-甲基-酰胺(28)，为一种绿色油，此油用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：1H NMR(CDCl3)δH 1.80-2.20(4H，m)，2.70-3.00(2H，m)，3.20-4.30(10H，m)，6.90-7.50(9H，m)。
实施例5(e)：甲磺酸2-[4-(苄基-甲基-氨基甲酰基)-1，2，3，4-四氢-咔 唑-9-基]-乙酯(前体化合物7)
向9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸苄基-甲基-酰胺(28)(36mg，0.1mmol)在二氯甲烷(2mL)的溶液中加入吡啶(7.91g，1.0mmol，8.1mL)。使反应冷却到0℃，并加入甲磺酰氯(57mg，0.5mmol，0.04mL)。使反应温热至室温过夜。用2N HCl(2×10mL)和水(2×10mL)洗涤混合物，干燥，并在真空中浓缩。通过用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(20-80％B，4g，45CV，18mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到14mg(32％)的甲磺酸2-[4-(苄基-甲基-氨基甲酰基)-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基]-乙酯(前体化合物7)，为黄色油。结构通过以下证实：1HNMR(CDCl3)δH 1.10-2.40(5H，m)，2.51(1.5H，s，OSO2CH 3)，2.54(1.5H，s，OSO2CH 3)，2.70-2.90(2H，m)，3.08(1.5H，s，NCH 3)，3.15(1.5H，s，NCH 3)，3.40-3.70(1H，m)，4.10-4.80(4H，m)，7.00-7.50(9H，m)。
实施例5(f)：9-(2-[ 18 F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸苄基- 甲基-酰胺(成像剂7)
如实施例1(f)所述进行用18F标记前体化合物7。半制备HPLC：HICHROM ACE5 C18柱(100×10mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：3ml/分钟；0-1分钟50％B；1-20分钟50-95％B；波长254nm；tR成像剂7，17分钟。
分析-HPLC：Phenomenex Luna C18柱(150×4.6mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：1ml/分钟；0-1分钟50％B；1-20分钟50-95％B；波长230nm；tR成像剂7，16分钟。
放射化学产率23±2％(n＝3)，无衰减校正，时间90-120分钟，放射化学纯度≥99％。图3显示成像剂7和非放射性成像剂7的共洗脱。
实施例6：9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸苄基-甲基-酰胺(非放射性成像剂7)
实施例6(a)：3-溴-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙酯(29)
将2-氧代环己烷甲酸乙酯(5.0g，29mmol，4.7mL)溶于乙醚(5mL)，并在N2下冷却到0℃。经15分钟滴加溴(4.6g，29mmol，4.2mL)，经90分钟使反应混合物温热至室温。将混合物缓慢倒入冰冷的饱和碳酸钠水溶液(40mL)，并用乙酸乙酯萃取(3×40mL)。使合并的有机层干燥，在真空中浓缩，得到5.96g(81％)的3-溴-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙酯(29)，为浅黄色油，此油用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，DMSO-d6)δC 14.14，17.65，21.77，32.02，59.95，60.83，99.70，166.33，172.81.
实施例6(b)：9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(30)
将(2-氟-乙基)-苯基-胺(24，根据实施例4(a)制备)(560mg，4.0mmol)和3-溴-2-羟基-1-环己-1-烯甲酸乙酯(29)(500mg，2.0mmol)的混合物在N2下在50℃搅拌3小时，反应变成棕色。使所得混合物溶于丙-2-醇(4mL)，并加入干燥氯化锌(820mg，6mmol)。在N2下将混合物加热回流16小时，然后在真空中浓缩。使产物溶于乙酸乙酯/乙醚(30mL/150mL)，用2N HCl(40mL)，水(2×100mL)和碳酸钾水溶液(2×100mL)洗涤，然后干燥并浓缩，得到447mg(91％)的9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(30)，为黄色油，此油用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 14.3，20.4，21.7，26.4，38.5，43.1(d，JCF＝15Hz)，60.6，76.6，77.0，77.4，82.1(d，JCF＝173Hz)，106.9，108.5，118.9，119.4，121.1，127.1，136.2，136.7，174.9.
实施例6(c)：9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(31)
使9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(30)(380mg，1.3mmol)溶于乙醇(3mL)，然后加入水(5mL)中的NaOH(520mg)。将反应回流加热2小时。使反应在真空中浓缩，残余物用水稀释，并用二氯甲烷(2×50mL)洗涤。将含水层滴加到2N HCl(50mL)，然后萃取到二氯甲烷(3×50mL)中。使有机物干燥，并在真空中浓缩，得到130mg(37％)的9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(31)，为黄色固体，此固体用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.90-2.42(4H，m，2-和3-CH 2)，2.60-2.91(2H，m，1-CH 2)，3.94(1H，t，J＝6Hz，4-CH)，4.30(1H，t，J＝6Hz，NCH 2CH2F)，4.37(1H，t，J＝6Hz，NCH 2CH2F)，4.59(1H，t，J＝6Hz，NCH2CH 2F)，4.74(1H，t，J＝6Hz，NCH2CH 2F)，7.05-7.26(3H，m，ArH)，7.59(1H，d，J＝9Hz，ArH)。
实施例6(d)：9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯(32)
将干燥二氯甲烷(6mL)中的9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(31)(0.5g，1.91mmol)与草酰氯(490mg，3.8mmol，0.34mL)和一滴DMF在氮气气氛下在室温搅拌。使反应在真空中浓缩，得到545mg(定量)9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯(32)，其用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 20.2，21.6，26.7，43.1，43.4，50.6，80.9，83.1，105.3，108.8，118.3，120.0，121.6，126.5，136.2，137.5，176.1。
实施例6(e)：9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸苄基-甲基 -酰胺(非放射性成像剂7)
使9-(2-氟乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯(32)(110mg，0.4mmol)溶于二氯甲烷(1mL)，并冷却到0℃。然后加入N-苄基甲基胺(92mg，0.8mmol，98μL)，并在室温搅拌反应过夜。反应用10％碳酸钾水溶液(2mL)淬灭。通过分相器收集二氯甲烷层，然后在真空中浓缩。通过用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(20-100％B，12g，30CV，30mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到39mg(28％)的9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸苄基-甲基-酰胺(非放射性成像剂7)。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 1.75-2.32，(4H，m，2-和3-CH 2)，2.68-2.86(2H，m，1-CH 2)，3.10(1H，s，NCH 3)，3.14(2H，s，NCH 3)，4.17-4.39(3H，m，NCH 2CH2F和4-CH 2)，4.52-4.87(4H，m，NCH 2Ph和NCH2CH 2F)，6.96-7.42(9H，m，ArH)。
实施例7：合成甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-6-氟-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)乙酯(前体化合物9)和6-氟-9-(2-[18F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(成像剂9)
实施例7(a)：2-苄基氧基-N-(4-氟-苯基)-乙酰胺(33)
向苄基氧基乙酸(4.6g，28.0mmol，4.0mL)在DCM(52mL)的溶液中加入草酰氯(7.7g，61mmol，5.3mL)和一滴DMF。在室温搅拌反应混合物4小时。在真空中去除过量草酰氯，得到苄基氧基-乙酰氯。使粗酰氯稀释进入DCM(100mL)，加入三乙胺(5.3mL，41.6mmol，4.2g)，随后加入4-氟苯胺(3.5g，32mmol，3.0mL)。在室温搅拌反应混合物过夜。然后将反应用1M HCl水溶液(100mL)淬灭，干燥，并在真空中浓缩，得到7.1g(95％)的2-苄基氧基-N-(4-氟-苯基)-乙酰胺(33)，为黄色油，此油用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 69.2，73.5，115.4(d，JCF＝22Hz)，121.4(d，JCF＝7Hz)，127.9，128.2，128.5，132.5(d，JCF＝3Hz)，136.3，157.6，160.8，和167.5。
实施例7(b)：(2-苄基氧基-乙基)-(4-氟-苯基)-胺(34)
向LAH(1.25g，27mmol)在干燥乙醚(100mL)的悬浮体中滴加2-苄基氧基-N-(4-氟-苯基)-乙酰胺(33)(6.9g，27mmol)在干燥乙醚(100mL)中的溶液。该加入使得回流保持。一旦加入完成，将反应混合物加热回流4小时，然后倒入冰水中，并加入DCM。为了破坏铝盐，加入2M氢氧化钠水溶液，直至得到强碱性pH。将层分离，含水层用DCM洗涤，干燥，并在真空中浓缩。通过利用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(5-50％B，100g，12CV，60mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到5.5g(84％)的(2-苄基氧基-乙基)-(4-氟-苯基)-胺(34)，为黄色油。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 44.0，68.3，72.8，113.7(d，JCF＝7Hz)，115.3(d，JCF＝22Hz)，127.5，127.6(d，JCF＝3Hz)，128.3，137.8，144.5，154.1，和157.2。
实施例7(c)：3-溴-2-氧代-环己烷甲酸二乙基酰胺(35)
将2-环己酮-甲酸乙酯(7.50mL，47.0mmol)、DMAP(1.72g，14.1mmol)和二乙胺(9.77mL，94.0mmol)在甲苯(100mL)中回流加热72小时。使反应冷却，并在减压下去除甲苯。通过利用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(1∶1，100g，SiO2)洗脱的硅胶层析使粗油纯化，得到6.8g(73％)的2-氧代-环己烷甲酸二乙基胺，为橙色油。结构通过以下证实：13C NMR(CDCl3)δ11.1，12.7，21.3，24.9，28.5，39.4，39.6，51.7，166.5，205.9。
使2-氧代-环己烷甲酸二乙基胺(3.56mL，19.3mmol)溶于乙醚(5mL)，并在N2下搅拌冷却到0℃。经15分钟滴加溴(0.99mL，19.3mmol)，经3小时使反应混合物温热至室温。已从反应沉淀出固体。通过过滤将它收集，用乙醚洗涤，得到5.85g(109％)的3-溴-2-氧代-环己烷甲酸二乙基酰胺(35)，为浅黄色固体。结构通过以下证实：13CNMR(CDCl3)δ11.2，12.8，22.7，28.8，37.6，37.9，39.4，51.0，55.7，165.5，197.2
实施例7(d)：9-(2-苄基氧基-乙基)-6-氟-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4- 甲酸二乙基酰胺(36)
将2-苄基氧基-N-(4-氟-苯基)-乙酰胺(33)(5.3g，22mmol)和3-溴-2-氧代-环己烷甲酸二乙基酰胺(35)(3.0g，13mmol)的混合物在N2下在50℃搅拌3小时，反应变成棕色。使所得混合物溶于丙-2-醇(30mL)，并加入干燥氯化锌(9.0g，66mmol)。在N2下将混合物加热回流16小时，然后在真空中浓缩。使残余物溶于乙酸乙酯(300mL)，用2NHCl(100mL)，水(2×100mL)和碳酸钾水溶液(2×100mL)洗涤，然后干燥，并在真空中浓缩。通过用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(10-50％B，100g)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到196mg(11％)的9-(2-苄基氧基-乙基)-6-氟-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(36)，为白色固体。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 1.14(3H，t，J＝7Hz，N(CH2CH 3)2)，1.30(3H，t，J＝7Hz，N(CH2CH 3)2)，1.60-2.60(4H，m，2-和3-CH 2)，2.70-2.85(2H，m，1-CH 2)，3.10-3.65(4H，m，N(CH 2CH3)2和NCH 2CH2OBn)，3.66-3.75(1H，m，4-CH)，4.00-4.25(2H，m，NCH2CH 2OBn)，4.41(2H，s，OCH 2Ph)，6.75-6.95(2H，m，NCCHCHCFCH)，7.05-7.15(1H，m，NCCHCHCFCH)，和7.16-7.25(5H，m，Ph)。
实施例7(d)：6-氟-9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二 乙基酰胺(37)
向9-(2-苄基氧基-乙基)-6-氟-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(36)(600mg，1.4mmol)在甲醇(40mL)的溶液中加入Pd/C(100mg)在甲醇(5mL)中的浆料。将混合物置于Parr氢化器上，并在氢气气氛下振荡24小时。反应通过C盐垫过滤，用甲醇洗涤，并在真空中浓缩，得到460mg(80％)的6-氟-9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(37)，为黄色油，此油用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，MeOD-d3)δH 1.18(3H，t，J＝9Hz，N(CH2CH 3)2)，1.35(3H，t，J＝9Hz，N(CH2CH 3)2)，1.80-2.20(4H，m，2-和3-CH 2)，2.69-3.88(2H，m，1-CH 2)，3.40-3.86(6H，m，N(CH 2CH3)2和NCH 2CH2OH)，4.03-4.22(3H，m，NCH2CH 2OH和4-CH)，6.75-6.95(2H，m，NCCHCHCFCH)，和7.05-7.15(1H，m，NCCHCHCFCH。
实施例7(e)：甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-6-氟-1，2，3，4-四氢-咔 唑-9-基)-乙酯(前体化合物9)
向6-氟-9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(37)(460mg，1.4mmol)在二氯甲烷(20mL)的溶液中加入吡啶(1.11g，14.0mmol，1.1mL)。使反应冷却到0℃，并加入甲磺酰氯(722mg，6.3mmol，0.5mL)。使反应温热至室温过夜。用2N HCl(2×30mL)和水(2×30mL)洗涤混合物，干燥，并在真空中浓缩。通过用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(0-100％(B)，10g，45CV，30mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，然后用乙醚研碎，得到166mg(30％)的甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-6-氟-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)乙酯(前体化合物9)，为白色固体。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 12.9，15.0，21.1，27.7，36.1，36.7，40.6，41.7，67.8，103.3(d，JCF＝23Hz)，108.7，109.0，109.1，109.4(d，JCF＝5Hz)，126.9(d，JCF＝10Hz)，132.4，138.4，156.1，159.2，和173.3。
实施例7(f)：6-氟-9-(2-[ 18 F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸 二乙基酰胺(成像剂9)
如实施例1(f)所述进行用18F标记前体化合物9。
半制备HPLC：HICHROM ACE5 C18柱(100×10mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：3ml/分钟；0-1分钟40％B；1-20分钟40-95％B；波长254nm；tR成像剂9，15分钟。
分析-HPLC：Phenomenex Luna C18柱(150×4.6mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：1ml/分钟；0-1分钟50％B；1-20分钟50-95％B；波长230nm；tR成像剂9，14分钟。
放射化学产率26±8％(n＝4)，无衰减校正，时间90-120分钟，放射化学纯度≥99％。图4显示成像剂9和非放射性成像剂9的共洗脱。
实施例8：合成6-氟-9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(非放射性成像剂9)
实施例8(a)：(2-氟-乙基)-(4-氟-苯基)-胺(38)
在圆底烧瓶中，将4-氟苯胺(1.3g，11.6mmol，1.6mL)2，6-二甲基吡啶(1.24g，11.6mmol)和甲苯磺酸2-氟乙酯(12，根据实施例2(a)制备)(2.5g，11.6mmol)在DMF(5mL)中混合，并在100℃搅拌过夜。使反应冷却，然后用乙酸乙酯(100mL)稀释。用水(3×40mL)洗涤，将有机物干燥，并在真空中浓缩。通过利用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(10％B，100g，12CV，60mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到383mg(20％)的(2-氟-乙基)-(4-氟-苯基)-胺(38)，为黄色油。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 3.30-3.35(1H，m，NCH 2CH2F)，3.40-3.45(1H，m，NCH 2CH2F)，3.90(1H，s，br，NH)，4.53(1H，t，J＝3Hz，NCH2CH 2F)，4.69(1H，t，J＝3Hz，NCH2CH 2F)，6.51-6.72(2H，m，2xNCCH)，6.85-7.05(2H，m，2x NCCHCH)。
实施例8(b)：6-氟-9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙 基酰胺(非放射性成像剂9)
将3-溴-2-氧代-环己烷甲酸二乙基酰胺(35，根据实施例7(c)制备)(336mg，1.2mmol)和(2-氟-乙基)-(4-氟-苯基)-胺(38)(383mg，2.4mmol)的混合物在N2下在50℃搅拌3小时，反应变成棕色。使所得混合物溶于丙-2-醇(2mL)，并加入干燥氯化锌(491mg，3.6mmol)。在N2下将混合物加热回流16小时，然后在真空中浓缩。使残余物溶于乙酸乙酯(20mL)，用2N HCl(10mL)，水(2×10mL)和碳酸钾水溶液(2×5mL)洗涤，然后干燥，并在真空中浓缩。用乙醚将粗材料研碎，得到40mg(10％)6-氟-9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(非放射性成像剂9)，为白色固体。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 1.13(3H，t，J＝9Hz，N(CH2CH 3)2)，1.30(3H，t，J＝9Hz，N(CH2CH 3)2)，1.55-2.14(4H，m，2-和3-CH 2)，2.78-2.86(2H，m，1-CH 2)，3.36-3.67(4H，m，N(CH 2CH3)2)，4.00-4.10(1H，m，4-CH)，4.30(2H，dm，J＝21Hz，NCH 2CH2F)，4.60(2H，dm，J＝41Hz，NCH2CH 2F)，6.75-6.95(2H，m，NCCHCHCFCH)，和7.05-7.15(1H，m，NCCHCHCFCH。
实施例9：合成甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-5-氟-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)-乙酯(前体化合物10)和5-氟-9-(2-[18F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(成像剂10)
实施例9(a)：2-苄基氧基-N-(3-氟-苯基)-乙酰胺(39)
向苄基氧基乙酸(4.65g，28mmol，4.0mL)在DCM(52mL)的溶液中加入草酰氯(7.7g，61mmol，5.3mL)和一滴DMF。在室温搅拌反应混合物4小时。在真空中去除过量草酰氯，使粗酰氯稀释进入DCM(100mL)，加入三乙胺(5.3mL，41.6mmol，4.2g)，随后加入3-氟苯胺(3.5g，32mmol，3.0mL)。在室温搅拌反应混合物过夜。然后，反应用1M HCl水溶液(100mL)淬灭，干燥，并在真空中浓缩，得到7.10g(95％)的2-苄基氧基-N-(3-氟-苯基)-乙酰胺(39)，为黄色油，此油用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 69.2，73.5，106.9，107.2，111.0(d，JCF＝24Hz)，114.9(d，JCF＝3Hz)，127.8，128.2，128.5，129.7(d，JCF＝9Hz)，136.2，和167.6。
实施例9(b)：(2-苄基氧基-乙基)-(3-氟-苯基)-胺(40)
向LAH(1.25g，27mmol)在干燥乙醚(100mL)的悬浮体中滴加2-苄基氧基-N-(3-氟-苯基)-乙酰胺(39)(7.0g，27mmol)在干燥乙醚(100mL)中的溶液。该加入使得回流保持。一旦完成加入，将反应混合物加热回流4小时，然后倒入冰水，并加入DCM。为了破坏铝盐，加入2M氢氧化钠水溶液，直至得到强碱性pH。将层分离，含水层用DCM洗涤，干燥，并在真空中浓缩。通过利用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(5-50％B，100g，12CV，60mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到4.1g(84％)的(2-苄基氧基-乙基)-(3-氟-苯基)-胺(40)，为黄色油。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)：δC 43.3，68.2，73.0，99.4(d，JCF＝24Hz)，103.5，103.8，108.8，127.4(d，JCF＝3Hz)，127.6，128.4，130.0(d，JCF＝9Hz)，和138.8。
实施例9(c)：9-(2-苄基氧基-乙基)-5-氟-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲 酸二乙基酰胺(41)
将3-溴-2-氧代-环己烷甲酸二乙基酰胺(35，根据实施例7(c)制备)(2.3g，10mmol)和(2-苄基氧基-乙基)-(3-氟-苯基)-胺(40)(4.1g，17mmol)的混合物在N2下在50℃搅拌3小时，反应变成棕色。使所得混合物溶于丙-2-醇(10mL)，并加入干燥氯化锌(4.09g，30mmol)。在N2下将混合物加热回流16小时，然后在真空中浓缩。使残余物溶于乙酸乙酯(200mL)，用2N HCl(50mL)，水(2×50mL)和碳酸钾水溶液(2×50mL)洗涤，然后干燥，并在真空中浓缩。通过用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(5-100％B，100g，28CV，60mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到1.3g(30％)的9-(2-苄基氧基-乙基)-5-氟-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(41)与异构体9-(2-苄基氧基-乙基)-7-氟-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺，为混合物，该混合物用于下一步骤，无需纯化。9-(2-苄基氧基-乙基)-5-氟-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(41)的结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 1.10-1.40(6H，m，N(CH2CH 3)2)，1.60-2.60(4H，m，2-和3-CH 2)，2.70-2.85(2H，m，1-CH 2)，3.10-3.65(4H，m，N(CH 2CH3)2和CH 2CH2OBn)，4.00-4.30(3H，m，CH2CH 2OBn和4-CH)，4.43(2H，s，OCH 2Ph)，6.55-6.65(1H，m，NCCHCHCHCF)，6.90-7.05(1H，m，NCCHCHCHCF)，7.05-7.15(1H，m，NCCHCHCHCF)，和7.16-7.25(5H，m，Ph)。
9-(2-苄基氧基-乙基)-7-氟-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺的结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 1.10-1.40(6H，m，N(CH2CH 3)2)，1.60-2.60(4H，m，2-和3-CH 2)，2.70-2.85(2H，m，1-CH 2)，3.10-3.65(4H，m，N(CH 2CH3)2和NCH 2CH2OBn)，4.00-4.30(3H，m，NCH2CH 2Obn和4-CH)，4.55(2H，s，OCH 2Ph)，6.70-6.80(1H，m，NCCHCFCHCH)，和7.00-7.40(7H，m，NCCHCFCHCH和Ph)。
实施例9(d)：5-氟-9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二 乙基酰胺(42)
向9-(2-苄基氧基-乙基)-5-氟-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(41)和9-(2-苄基氧基-乙基)-7-氟-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺的混合物(1.3g，3.0mmol)在甲醇(75mL)的溶液中加入Pd/C(200mg)在甲醇(10mL)中的浆料。将混合物置于Parr氢化器上，并在氢气气氛下振荡24小时。反应通过C盐垫过滤，用甲醇洗涤，并在真空中浓缩，得到5-氟-9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(42)和7-氟-9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺的743mg(80％)混合物，为黄色油，此油用于下一步骤，无需纯化。5-氟-9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(55)的结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH1.10-1.40(6H，m，N(CH2CH 3)2)，1.60-2.60(4H，m，2-和3-CH 2)，2.70-2.85(2H，m，1-CH 2)，3.10-3.65(4H，m，N(CH 2CH3)2和CH 2CH2OH)，4.00-4.30(3H，m，CH2CH 2OH，4-CH)，6.55-6.65(1H，m，NCCHCHCHCF)，6.90-7.05(1H，m，NCCHCHCHCF)，和7.05-7.15(1H，m，NCCHCHCHCF)。
7-氟-9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺的结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 1.10-1.40(6H，m，N(CH2CH 3)2)，1.60-2.60(4H，m，2-和3-CH 2)，2.70-2.85(2H，m，1-CH 2)，3.10-3.65(4H，m，N(CH 2CH3)2和CH 2CH2OH)，4.00-4.30(3H，m，NCH2CH 2OH，4-CH)，6.70-6.80(1H，m，NCCHCFCHCH)，和7.00-7.40(2H，m，NCCHCFCHCH)。
实施例9(e)：甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-5-氟-1，2，3，4-四氢-咔 唑-9-基)-乙酯(前体化合物10)
向5-氟-9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(42)和7-氟-9-(2-羟基-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺的混合物(743mg，2.2mmol)在二氯甲烷(30mL)的溶液中加入吡啶(1.74g，22.0mmol，1.8mL)。使反应冷却到0℃，并加入甲磺酰氯(1.01g，8.8mmol，0.7mL)。使反应温热至室温过夜。用2N HCl(2×50mL)和水(2×50mL)洗涤混合物，干燥，并在真空中浓缩。通过用水(A)和甲醇(B)(Gemini 5u，C18，110A，150×21mm，50-95％B经历20分钟，21mL/分钟)洗脱的半制备HPLC使粗材料纯化，得到10mg(1％)的甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-7-氟-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)-乙酯(为白色固体)，以及甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-7-氟-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)-乙酯和甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-5-氟-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)-乙酯(前体化合物10)的30mg(9％)的混合物(为白色固体)。使用这些纯化条件，甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-5-氟-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)-乙酯(前体化合物10)不能作为单一组分分离。甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-7-氟-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)-乙酯的结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 1.18(3H，t，J＝7Hz，N(CH2CH 3)2)，1.39(3H，t，J＝7Hz，N(CH2CH 3)2)1.70-2.30(4H，m，2-和3-CH 2)，2.58(3H，s，OSO2CH 3)，2.60-2.80(2H，m，1-CH 2)，3.40-3.65(4H，m，N(CH 2CH3)2)，4.02(1H，t，J＝6Hz，4-CH)，4.20(2H，t，J＝7Hz，NCH 2CH2OMs)，4.35(2H，t，J＝7Hz，NCH2CH 2OMs)，6.70-6.85(1H，m，NCCHCFCHCH)，6.90-7.00(1H，m，NCCHCFCHCH)，和7.05-7.15(2H，m，NCCHCFCHCH)。
甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-5-氟-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)-乙酯(前体化合物10)的结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH1.18(3H，t，J＝7Hz，N(CH2CH 3)2)，1.39(3H，t，J＝7Hz，N(CH2CH 3)2)1.70-2.30(4H，m，2-和3-CH 2)，2.58(3H，s，OSO2CH 3)，2.60-2.80(2H，m，1-CH 2)，3.40-3.65(4H，m，N(CH 2CH3)2)，4.15(1H，m，4-CH)，4.20(2H，t，J＝7Hz，NCH 2CH2OMs)，4.35(2H，t，J＝7Hz，NCH2CH 2OMs)，6.55-6.65(1H，m，NCCHCHCHCF)，6.90-7.05(1H，m，NCCHCHCHCF)，和7.05-7.15(1H，m，NCCHCHCHCF)。
实施例9(f)：5-氟-9-(2-[ 18 F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸 二乙基酰胺(成像剂10)
将前体化合物10和甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-7-氟-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)-乙酯的混合物用于放射性标记反应。如实施例1(f)所述进行用18F标记。得到7-氟-9-(2-[18F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺成像剂10。
半制备HPLC：HICHROM ACE5 C18柱(100×10mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：3ml/分钟；0-1分钟50％B；1-20分钟50-95％B；波长254nm；tR成像剂10，15分钟；tR7-氟-9-(2-[18F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺14分钟。
分析-HPLC：Phenomenex Luna C18柱(150×4.6mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：1ml/分钟；0-1分钟50％B；1-20分钟50-95％B；波长230nm；tR成像剂10，16分钟；tR7-氟-9-(2-[18F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺14分钟。成像剂10的放射化学产率8.7±1％(n＝3)，无衰减校正，时间90-120分钟，放射化学纯度≥99％。图5显示成像剂10(顶部)和7-氟-9-(2-[18F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(中部)和7-氟-9-(2-[19F]氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(底部)。
实施例10：合成5-氟-9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(非放射性成像剂10)
实施例10(a)：(2-氟-乙基)-(3-氟-苯基)-胺(43)
在100℃将3-氟苯胺(1.4g，11.6mmol，1.2mL)和甲苯磺酸2-氟乙酯(12，根据实施例2(a)制备)(2.5g，11.6mmol)和二甲基吡啶(1.24g，11.6mmol)在DMF(5mL)中搅拌和加热过夜。使反应冷却，然后用乙酸乙酯(100mL)稀释。用水(3×40mL)洗涤，将有机物干燥，并在真空中浓缩。通过利用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(10％B，100g，12CV，60mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到184mg(10％)的(2-氟-乙基)-(3-氟-苯基)-胺(43)，为黄色油。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 3.37(1H，q，J＝6Hz，NCH 2CH2F)，3.46(1H，q，J＝6Hz，NCH 2CH2F)，4.12(1H，s，br，NH)，4.54(1H，t，J＝3Hz，NCH2CH 2F)，4.69(1H，t，J＝3Hz，NCH2CH 2F)，6.31-6.50(3H，m，NCCHCHCH)，7.10-7.25(1H，m，NCCHCF)。
实施例10(b)：5-氟-9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二 乙基酰胺(非放射性成像剂10)
将3-溴-2-氧代-环己烷甲酸二乙基酰胺(35，根据实施例7(c)制备)(161mg，0.6mmol)和(2-氟-乙基)-(3-氟-苯基)-胺(43)(184mg，1.2mmol)的混合物在N2下在50℃搅拌3小时，反应变成棕色。使所得混合物溶于丙-2-醇(1mL)，并加入干燥氯化锌(245mg，1.8mmol)。在N2下将混合物加热回流16小时，然后在真空中浓缩。使残余物溶于乙酸乙酯(10mL)，用2N HCl(5mL)，水(2×5mL)和碳酸钾水溶液(2×5mL)洗涤，然后干燥，并在真空中浓缩。通过用水(A)和甲醇(B)(Gemini 5u，C18，110A，150×21mm，50-95％B经历20分钟，21mL/分钟)洗脱的半制备HPLC使粗材料纯化，得到20mg(6％)的7-氟-9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(为白色固体)和10mg(3％)的5-氟-9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(非放射性成像剂10)(为白色固体)。7-氟-9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺的结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 1.14(3H，t，J＝7Hz，N(CH2CH 3)2)，1.33(3H，t，J＝7Hz，N(CH2CH 3)2)，1.80-2.15(4H，m，2-和3-CH 2)，2.70-2.80(2H，m，1-CH 2)，3.50-3.80(4H，m，N(CH 2CH3)2)，4.20-4.35(1H，m，4-CH)，4.40(2H，dm，J＝21Hz，NCH 2CH2F)，4.60(2H，dm，J＝41Hz，NCH2CH 2F)，6.70-6.80(1H，m，NCCHCFCHCH)，和7.00-7.10(2H，m，NCCHCFCHCH)。
5-氟-9-(2-氟-乙基)-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(非放射性成像剂10)的结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH1.14(3H，t，J＝7Hz，N(CH2CH 3)2)，1.33(3H，t，J＝7Hz，N(CH2CH 3)2)，1.80-2.15(4H，m，2-和3-CH 2)，2.70-2.80(2H，m，1-CH 2)，3.50-3.80(4H，m，N(CH 2CH3)2)，4.20-4.35(1H，m，4-CH)，4.40(2H，dm，J＝21Hz，NCH 2CH2F)，4.60(2H，dm，J＝41Hz，NCH2CH 2F)，6.55-6.65(1H，m，NCCHCHCHCF)，6.90-7.05(1H，m，NCCHCHCHCF)，和7.05-7.15(1H，m，NCCHCHCHCF)。
实施例11：甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-2-甲基-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)-乙酯(前体化合物11)和9-(2-[18F]氟-乙基)-2-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(成像剂11)
实施例11(a)：4-(4-甲基-环己-1-烯基)-吗啉(44)
在装配有迪安斯达克分水器(dean stark)的烧瓶中，使4-甲基环己酮(20.1g，179.3mmol，22mL)和吗啉(31.3g，359.0mmol，31.4mL)的溶液在苯(55mL)中回流26小时。在真空下去除苯，并通过在减压下蒸馏使粗产物纯化，得到23g(70％)的4-(4-甲基-环己-1-烯基)-吗啉(44)，为一种油(b.p.120℃，在10mmHg)。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)：δH 0.94(3H，d，J＝6.0Hz，CH 3)，1.15-1.35(1H，m，CH 2CH＝CN)，1.50-1.80(3H，m，CH2CH 2CHCH3)，2.00-2.25(4H，m，CH 2CH＝CN和CH 2CH2CHCH3)，2.65-2.95(4H，m，OCH2NCH 2)，3.73(4H，t，J＝6.0Hz，OCH 2NCH2)，和4.60-4.65(1H，m，CH2CH＝CN)。
实施例11(b)：5-甲基-2-氧代-环己烷甲酸乙酯(45)
在氮气下向4-(4-甲基-环己-1-烯基)-吗啉(44)(23g，127.0mmol)在苯(55mL)的溶液中加入氯甲酸乙酯(7.5g，69.0mmol，6.6mL)，同时快速搅拌该烯胺溶液。在回流18小时后，使溶液冷却，并过滤。用干燥乙醚洗涤盐酸烯胺的沉淀。将滤液和洗液返回到反应烧瓶，并加入10％HCl水溶液(40mL)。将混合物剧烈搅拌15-30分钟。使层分离，含水层用乙酸乙酯(2×100mL)萃取，并将合并的有机层在真空中浓缩。通过在减压下蒸馏使粗产物纯化，得到12.5g(53％)的5-甲基-2-氧代-环己烷甲酸乙酯(45)，为一种油(b.p.85℃-90℃，在10mmHg)。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)：δH 0.85-0.95(3H，m，CH 3)，1.17(3H，t，J＝7Hz，OCH2CH 3)，1.25-2.00(5H，m，5-CH，4-和6-CH 2)，2.15-2.40(3H，m，1-CH和3-CH 2)，和4.00-4.20(2H，m，OCH 2CH3)。
实施例11(c)：5-甲基-2-氧代-环己烷甲酸二乙基酰胺(46)
将甲苯(90mL)中的5-甲基-2-氧代-环己烷甲酸乙酯(45)(5.9g，32mmol)、DMAP(1.12g，10mmol)和二乙胺(4.7g，65mmol，6.7mL)回流加热4天。使反应冷却，并在减压下去除甲苯，得到黄色油。通过利用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(20-50％B，80g)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，得到4.4g(65％)的5-甲基-2-氧代-环己烷甲酸二乙基酰胺(46)，为黄色油。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 0.8-1.05(9H，m，CH 3和N(CH2CH 3)2)，1.05-2.10(5H，m，5-CH和4-和6-CH 2)，2.15-2.80(2H，m，3-CH 2)，2.95-3.55(5H，m，1-CH和N(CH 2CH3)2)。
实施例11(d)：3-溴-2-羟基-5-甲基-环己-1-烯甲酸二乙基酰胺(47)
在N2下使5-甲基-2-氧代-环己烷甲酸二乙基酰胺(46)(4.4g，21mmol)溶于乙醚(5mL)并冷却到0℃。经15分钟滴加溴(3.32g，21mmol，1.1mL)，经90分钟使反应混合物温热至室温。将混合物缓慢倒入冰冷的饱和碳酸钠水溶液(40mL)，并用乙酸乙酯萃取(3×40mL)。使合并的有机层干燥，在真空中浓缩，得到6.1g(定量)3-溴-2-羟基-5-甲基-环己-1-烯甲酸二乙基酰胺(47)，为灰白色固体。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 0.8-1.20(9H，m，CH 3和N(CH2CH 3)2)，1.80-2.40(5H，m，CH 2CH(CH3)CH 2)，3.15-3.55(4H，m，N(CH 2CH3)2)，4.65-4.74(1H，m，CHBr)，和12.04(1H，s，OH)。
实施例11(e)：9-(2-苄基氧基-乙基)-2-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4- 甲酸二乙基酰胺(48)
将3-溴-2-羟基-5-甲基-环己-1-烯甲酸二乙基酰胺(47)(4.0g，14mmol)和(2-苄基氧基-乙基)-苯基-胺(21，根据实施例3(c)制备)(6.3g，28mmol)的混合物在N2下在50℃搅拌3小时，反应变成棕色。使所得混合物溶于丙-2-醇(14mL)，并加入干燥氯化锌(5.72g，42mmol)。在N2下将混合物加热回流16小时，然后在真空中浓缩。使残余物溶于乙酸乙酯(200mL)，用2N HCl(50mL)，水(2×50mL)和碳酸钾水溶液(2×50mL)洗涤，然后干燥，并在真空中浓缩。通过SCX柱体(40mL)然后用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(10-50％B，100g，12CV，85mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗混合物纯化，得到467mg(8％)的9-(2-苄基氧基-乙基)-2-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(48)，为白色固体。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 1.20-1.40(9H，m，CH3和N(CH2CH3)2)，1.90-2.20(3H，m，2-CH和3-CH2)，2.35-2.45(1H，m，1-CH2)，2.85-2.95(1H，m，1-CH2)，3.40-3.70(4H，m，N(CH2CH3)2)，3.70-3.80(1H，m，4-CH)，4.10-4.30(4H，m，NCH2CH2OBn)，4.43(2H，s，OCH2Ph)，和7.00-7.30(9H，m，CHCHCHCH和Ph)。
实施例11(f)：9-(2-羟基-乙基)-2-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲 酸二乙基酰胺(49)
向9-(2-苄基氧基-乙基)-2-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(48)(460mg，1.1mmol)在甲醇(25mL)的溶液中加入Pd/C(100mg)在甲醇(5mL)中的浆料。将混合物置于Parr氢化器上，并在氢气气氛下振荡24小时。反应通过C盐垫过滤，用甲醇洗涤，并在真空中浓缩，得到250mg(79％)的9-(2-羟基-乙基)-2-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(49)，为黄色油，此油用于下一步骤，无需纯化。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 1.20-1.40(9H，m，CH 3和N(CH2CH 3)2)，1.90-2.20(3H，m，2-CH和3-CH 2)，2.35-2.45(1H，m，1-CH 2)，2.85-2.95(1H，m，1-CH 2)，3.40-3.70(4H，m，N(CH 2CH3)2)，3.70-3.80(1H，m，4-CH)，4.10-4.30(4H，m，NCH 2CH 2OH)，6.91(1H，t，J＝7Hz，NCCHCHCHCH)，7.00(1H，t，J＝7Hz，NCCHCHCHCH)，7.12(1H，d，J＝7Hz，NCCHCHCHCH)，和7.15(1H，d，J＝7Hz，NCCHCHCHCH)。
实施例11(g)：甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-2-甲基-1，2，3，4-四氢 -咔唑-9-基)-乙酯(前体化合物11)
向9-(2-羟基-乙基)-2-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(49)(250mg，0.8mmol)在二氯甲烷(10mL)的溶液中加入吡啶(633mg，8.0mmol，0.6mL)。使反应冷却到0℃，并加入甲磺酰氯(367mg，3.2mmol，0.2mL)。使反应温热至室温过夜。用2N HCl(2×20mL)和水(2×20mL)洗涤混合物，干燥，并在真空中浓缩。通过用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(0-100％B，10g，34CV，30mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗材料纯化，然后用乙醚研碎，得到250mg(80％)的甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-2-甲基-1，2，3，4-四氢-咔唑-9-基)-乙酯(前体化合物11)，为白色固体。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，CDCl3)δC 12.9，13.0，15.2，22.0，29.7，30.2，36.7，36.8，40.8，41.6，42.0，67.8，108.6，109.5，118.6，119.6，121.2，126.4，136.2，136.4，173.7。
实施例11(h)：9-(2-[ 18 F]氟-乙基)-2-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4- 甲酸二乙基酰胺(成像剂11)
如实施例1(f)所述进行用18F标记前体化合物11。
半制备HPLC：HICHROM ACE5 C18柱(100×10mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：3ml/分钟；0-26分钟50％B；波长254nm；tR成像剂11，15分钟。
分析-HPLC：Phenomenex Luna C18柱(150×4.6mm i.d.)，粒径5μm；流动相A：水，流动相B：甲醇；流梯度：1ml/分钟；0-1分钟40％B；1-20分钟40-95％B；波长230nm；tR成像剂11，17分钟。放射化学产率14±13％(n＝3)，无衰减校正，时间90-120分钟，放射化学纯度≥99％。图6显示成像剂11和非放射性成像剂11的共洗脱。
实施例12：合成9-(2-氟-乙基)-2-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(非放射性成像剂11)
将3-溴-2-羟基-5-甲基-环己-1-烯甲酸二乙基酰胺(47，根据实施例11(d)制备)(2.0g，7mmol)和(2-氟-乙基)-苯基-胺(24，根据实施例4(a)制备))(1.9g，14mmol)的混合物在N2下在50℃搅拌3小时，反应变成棕色。使所得混合物溶于丙-2-醇(7mL)，并加入干燥氯化锌(2.86g，21mmol)。在N2下将混合物加热回流16小时，然后在真空中浓缩。使残余物溶于乙酸乙酯(100mL)，用2N HCl(30mL)，水(2×30mL)和碳酸钾水溶液(2×30mL)洗涤，然后干燥，并在真空中浓缩。通过SCX柱体(40mL)然后用汽油(A)和乙酸乙酯(B)(0-100％B，100g，12CV，85mL/分钟)洗脱的硅胶层析使粗混合物纯化，得到400mg(17％)9-(2-氟-乙基)-2-甲基-2，3，4，9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基酰胺(非放射性成像剂11)，为白色固体。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δH 1.10-1.35(9H，m，CH 3和N(CH2CH 3)2)，1.95-2.10(2H，m，3-CH 2)，2.30-2.50(1H，m，2-CH)，2.70-2.80(2H，m，1-CH 2)，3.40-3.70(4H，m，N(CH 2CH3)2)，4.05-4.15(1H，m，4-CH)，4.30(2H，dm，J＝21Hz，NCH 2CH2F)，4.65(2H，dm，J＝41Hz，NCH2CH 2F)，和7.00-7.30(4H，m，NCCHCHCHCH)。
实施例13：前体化合物5的对映异构分离
使用手性超临界流体(CO2)层析，在Kromasil Amycoat，250×10mm，5μm，
Figure BPA00001476436900582
柱上，使用30％IPA在40℃在13ml/分钟以6分钟运行时间，使前体化合物5(如实施例1中所述得到)分离成其对映异构体。使前体化合物5(60mg)溶于1，4-二氧杂环己烷(2ml)，为每次运行注射最多200μl/次。实现两种对映异构体之间的基线分离。两种分离的对映异构体在购自Chiral Technologies的IC(250×4.6mm，5μm，运行恒溶剂(run isocratic)，80∶20-MeOH∶IPA，0.5ml/分钟，室温)上的对映异构纯度的分析HPLC测定显示各对映异构体的对映异构纯度为99.5％。
实施例14：非放射性成像剂5的对映异构分离
使用手性超临界流体(CO2)层析，在Kromasil Amycoat，250×10mm，5μm，
Figure BPA00001476436900592
柱上，使用20％IPA在40℃在14ml/分钟以6分钟运行时间，使非放射性成像剂5(如实施例2中所述得到)分离成其对映异构体。使化合物5(100mg)溶于1，4-二氧杂环己烷(2.5ml)，为每次运行注射最多200μl/次。按时(by time)切取级分，以保证不收集混合级分。两种分离的对映异构体在购自Chiral Technologies的IC(250×4.6mm，5μm，运行恒溶剂，80∶20-MeOH∶IPA，0.5ml/分钟，室温)上的对映异构纯度的分析HPLC测定显示各对映异构体的对映异构纯度为99.5％。
实施例15：体外效能试验
使用从Le Fur等(Life Sci.1983；USA 33：449-57)修改的方法筛选对PBR的亲合性。试验本发明的体内成像剂的非放射性类似物与先前的四环吲哚成像剂的非放射性类似物(来自同时待审专利申请PCT/EP2009/062827，合成描述于以下实施例17中)：
各试验化合物(溶于50mM Tris-HCl，pH 7.4，含有1％DMSO的10mM MgCl2)对Wistar大鼠心脏PBR相对0.3nM[3H]PK-11195竞争结合。反应在50mM Tris-HCl，pH 7.4 10mM MgCl2中在25℃进行15分钟。围绕估计的Ki在300倍浓度范围以6个不同浓度筛选各试验化合物。观察到以下数据：
  成像剂   Ki(nM)
  四环吲哚   0.369
  成像剂5   2.35
  成像剂6   18.30
  成像剂7   1.25
  成像剂9   3.79
  成像剂10   7.62
  成像剂11   2.12
实施例16：体内生物分布方法
在体内生物分布模型中试验本发明的成像剂与先前的四环成像剂(来自同时待审专利申请PCT/EP2009/062827，合成描述于以下实施例18中)。
经侧尾静脉用1-3MBq的试验化合物注射成年雄性Wistar大鼠(200-300g)。在注射后2、10、30或60分钟(n＝3)，使大鼠安乐死，并采集组织或流体样品，用于在γ计数器上测量放射性。
观察到以下记录数据：
Figure BPA00001476436900601
Figure BPA00001476436900611
％ID/g：每克注射剂量的百分数；OB：嗅球；Str：纹状体
图7-13分别说明四环成像剂和成像剂5-7和9-11在脑中的生物分布图。可以看到，与四环成像剂比较，本发明的体内成像剂具有良好的脑摄入和改善的在PBR表达组织中的特异性摄入。
实施例17：制备(+-)-11-(2-氟乙基)-8-甲氧基-6，11-二氢-5-硫杂-11-氮杂-苯并[a]芴-6-甲酸二乙基酰胺(非放射性四环吲哚成像剂)
17(a)：(+-)-4-氧代-硫代色满-2-甲酸二乙基酰胺(50)
将干燥DCM(100ml)中的(+-)-4-氧代-硫代色满-2-甲酸(10.4g，50mmol)(如T.Okubo等(Bioorg.Med.Chem.2004；12：3569-3580)所述制备)与草酰氯(12.6g，100mmol)和一滴DMF在氮气气氛下在室温搅拌18小时。然后，使反应在真空中浓缩成胶，然后重新溶于DCM(100ml)，在冰浴上冷却到0℃，搅拌并用DCM(20ml)中的二乙胺(8.03g，110mmol)逐滴处理1小时的时间。经1小时使反应温热至室温，加入10％碳酸钾水溶液(100mL)，并剧烈搅拌反应混合物。分离DCM溶液。用另外两批DCM(100ml)萃取水溶液，合并的萃取物经硫酸镁干燥。在真空中浓缩DCM溶液，得到深绿色油，油在放置时结晶。用乙醚(50ml)将结晶固体研碎，过滤得到标题化合物(50)(8.57g，65％)，为浅绿色固体。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.06(t，J＝7.1Hz，3H)，1.23(t，J＝7.1Hz，3H)，3.0-3.5(m，6H)，4.25(m，1H)，7.15-7.21(m，2H)，7.32-7.39(m，1H)，8.10-8.14(m，1H)。
17(b)：(+-)-8-甲氧基-6，11-二氢-5-硫杂-11-氮杂-苯并[a]芴-6-甲酸 二乙基酰胺(51)
在氮气下向(+-)-4-氧代-硫代色满-2-甲酸二乙基酰胺(50)(1.32g，5.0mmol)和4-甲氧基苯基肼盐酸盐(0.87g，5.0mmol)在乙醇(10ml)的溶液中加入浓硫酸(0.73ml，1.35g，13.8mmol)。将反应混合物回流加热24小时。冷却后，将反应混合物过滤，固体用乙醇洗涤，在真空中干燥(45℃)，得到标题化合物(51)(1.05g，57％)，为浅黄色固体。结构通过以下证实：13C NMR(75MHz，DMSO-d6)δ10.5，12.7，32.7，37.9，39.5，53.0，97.6，103.3，109.87，109.92，120.3，123.5，123.8，124.3，124.7，124.9，127.8，129.4，131.8，151.3，166.2。
17(c)：(+-)-11-(2-氟乙基)-8-甲氧基-6，11-二氢-5-硫杂-11-氮杂-苯 并[a]芴-6-甲酸二乙基酰胺(先前的四环吲哚成像剂的非放射性类似物)
在氮气下，向(+-)-8-甲氧基-6，11-二氢-5-硫杂-11-氮杂-苯并[a]芴-6-甲酸二乙基酰胺(51)(150mg，0.41mmol，根据实施例17(b)制备)在无水DMF(4ml)的溶液中加入甲苯磺酸2-氟乙酯(166mg，0.82mmol)(如L.Cronin等(J.Org.Chem.2004；69：5934-5946)所述制备)，随后加入矿物油中的氢化钠60％分散体(34mg，0.82mmol)。将反应混合物在80℃加热1小时。冷却后，在真空中去除溶剂，残余物用水(30ml)淬灭，用DCM(2×30ml)萃取，干燥(MgSO4)，并在真空中去除溶剂。残余物由二氧化硅上的柱层析纯化，用5-10％EtOAc/CH2Cl2洗脱。粗固体用乙醚/pet.spirit淬灭，过滤，在真空中干燥(45℃)，得到标题化合物(非放射性四环吲哚成像剂)(77mg，46％)，为浅棕色固体。结构通过以下证实：1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.12(t，J＝7.0Hz，3H)，1.36(t，J＝7.0Hz，3H)，3.25-3.70(m，4H)，3.83(s，3H)，4.45-4.70(m，2H)，4.80(t，J＝5.2Hz，1H)，4.96(t，J＝5.2Hz，1H)，5.09(s，1H)，6.84-6.93(m，2H)，7.13-7.32(m，3H)，7.46(m，1H)，7.58(d，J＝8.0Hz，1H)。
实施例18：合成(+-)-11-(2-[18F]氟乙基)-8-甲氧基-6，11-二氢-5-硫杂-11-氮杂-苯并[a]芴-6-甲酸二乙基酰胺(四环吲哚成像剂)
将18F-/水加入到反应容器中的K222(4mg)、K2CO3水溶液(50μl的0.1摩尔溶液)和乙腈(500μl)，在氮气流下在100℃干燥20-30分钟。加入乙腈(1000ul)中的乙基-1，2-二甲苯磺酸酯(4mg)，并在100℃加热10分钟。使反应混合物冷却，并通过半制备HPLC纯化，收集含有甲苯磺酸18F-氟乙酯的级分。此级分用H2O稀释到约20ml体积，装到经调节的轻(light)t-C18 sep pak上，并用H2O(1×2ml)冲洗。将sep pak在N2管上用高流量干燥20分钟。然后用DMF(500μl)洗脱甲苯磺酸18F氟乙酯。
将DMF(250ul)中的前体化合物(+-)-8-甲氧基-6，11-二氢-5-硫杂-11-氮杂-苯并[a]芴-6-甲酸二乙基酰胺(51，根据实施例17(b)制备)(13mg)加到第二反应容器，并用N2吹扫5分钟。然后在氮气下加入DMF(2×250ul)中的NaH(1.3mg)，并将反应容器在45℃加热0.5-1小时。然后向此加入以上制备的DMF中的甲苯磺酸18F氟乙酯，并在100℃在N2吹扫的反应容器中加热10分钟。使反应冷却，并用水(1ml)从反应容器洗去。通过注射器过滤器过滤溶液，并在制备HPLC上纯化。收集含有主放射性峰的级分。此级分用H2O稀释到约10ml体积，装到经调节的轻C18 sep pak上，用H2O(1×2ml)冲洗，并用EtOH(0.5ml)洗脱到P6小瓶，加入磷酸盐缓冲盐水(5ml)。

Claims (28)

1.一种式I的体内成像剂：
Figure FPA00001476436800011
其中：
R1为C1-3烷基或C1-3氟烷基；
R2为氢、羟基、卤素、氰基、C1-3烷基、C1-3烷氧基、C1-3氟烷基或C1-3氟烷氧基；
R3和R4独立为C1-3烷基、C7-10芳烷基，或者R3和R4与它们连接的氮一起形成任选包含选自氮、氧和硫的1个另外的杂原子的含氮C4-6脂族环；
Y1为O、S、SO、SO2或CH2；并且，
Y2为CH2、CH2-CH2、CH(CH3)-CH2或CH2-CH2-CH2；
并且其中限定的式I包含适用于体内成像的放射性同位素原子。
2.权利要求1限定的体内成像剂，其中所述适用于体内成像的放射性同位素选自11C、18F和123I。
3.权利要求1或2限定的体内成像剂，其中R1为甲基或C2-3氟烷基。
4.权利要求1至3限定的体内成像剂，其中R2为氢、卤素或C1-3烷氧基或C1-3氟烷氧基。
5.权利要求1至4中任一项限定的体内成像剂，其中R3和R4独立为甲基、乙基或苄基。
6.权利要求1至4中任一项限定的体内成像剂，其中R3和R4与它们连接的氮一起形成含氮C5-6脂族环。
7.权利要求1至6中任一项限定的体内成像剂，其中Y1为CH2。
8.权利要求1至6中任一项限定的体内成像剂，其中Y2为CH2-CH2。
9.权利要求1限定的体内成像剂，所述体内成像剂为式Ia的体内成像剂：
Figure FPA00001476436800021
其中：
R2a为氢、卤素或C1-3烷氧基；
R3a和R4a独立为甲基、乙基或苄基，或者与它们连接的氮一起形成吡咯烷基、哌啶基、氮杂环庚烷基或吗啉基环；
Y2a为CH2、CH2-CH2、CH(CH3)-CH2或CH2-CH2-CH2；并且；
n为1、2或3。
10.权利要求9限定的体内成像剂，其中：
R3a和R4a两者均为乙基，或者R3a为甲基且R4a为苄基，或者与它们连接的氮一起形成氮杂环庚烷基环；
R2a为氢、甲氧基或氟；
Y2a为CH2-CH2或CH(CH3)-CH2；并且，
n为2。
11.权利要求10限定的体内成像剂，所述体内成像剂为以下化学结构的体内成像剂：
Figure FPA00001476436800031
12.一种用于制备权利要求1至11中任一项限定的体内成像剂的前体化合物，其中所述前体化合物为式II的化合物：
其中R11和R12中的一个包括与权利要求1或2限定的适合的放射性同位素源反应的化学基团，以便在所述前体化合物与所述放射性同位素的所述适合源反应时生成所述体内成像剂，R11和R12中的另一个如权利要求1分别对R1和R2所限定，并任选包含保护基；并且，
R13-14和Y11-12如权利要求1至8中任一项分别对R3-4和Y1-2所限定，并任选各自进一步包含保护基。
13.权利要求12限定的前体化合物，其中R11为C1-3亚烷基-LG，其中LG为选自甲磺酸基、甲苯磺酸基和三氟甲磺酸基的离去基团。
14.权利要求13限定的前体化合物，所述前体化合物为式IIa的化合物：
Figure FPA00001476436800041
其中：
LG如权利要求13所限定；并且，
R12a-14a、Y12a和m如权利要求9和10分别对R2a-4a、Y2a和n所限定。
15.权利要求12限定的前体化合物，其中R12为三甲基锡。
16.权利要求12限定的前体化合物，所述前体化合物为式IIb的化合物：
Figure FPA00001476436800042
其中：
R11b为与权利要求1或2限定的适合的放射性同位素源反应的化学基团；
R12b-14b如权利要求12对R12-14所限定，其条件为R12b不为氯；并且，
Y11b-12b如权利要求12对Y11-12所限定。
17.一种用于制备权利要求16限定的式IIb的前体化合物的方法，其中所述方法包括式IIc的化合物与ZnCl2反应：
Figure FPA00001476436800051
其中R12c、Y11c和Y12c分别如权利要求12对R12、Y11和Y12所限定，PGc为保护基；
以生成式IId的化合物：
Figure FPA00001476436800052
其中R12d、Y11d、Y12d和PGd分别如对R12c、Y11c、Y12c和PGc所限定；
其中所述反应在包含乙醚的溶剂体系中进行。
18.一种用于制备权利要求1至11中任一项限定的体内成像剂的方法，所述方法包括：
(i)提供权利要求12至16中任一项的前体化合物；
(ii)提供权利要求1或2限定的适合的所述放射性同位素源；
(iii)使步骤(i)的前体化合物与步骤(ii)的放射性同位素反应，以得到所述体内成像剂。
19.权利要求18限定的方法，所述方法是自动的。
20.一种用于进行权利要求18限定的方法的试剂盒，所述试剂盒包含权利要求12至16中任一项限定的前体。
21.一种用于进行权利要求19限定的方法的盒子，所述盒子包括：
(i)含有权利要求12至16中任一项限定的前体化合物的容器；和，
(ii)用权利要求1或2限定的适用于体内成像的适合的放射性同位素源洗脱步骤(i)的容器的装置。
22.权利要求21限定的盒子，所述盒子另外包含：
(iii)用于去除过量放射性同位素的离子交换柱体；和任选的
(iv)在前体化合物包含一个或多个保护基时，用于使所得放射性标记产物去保护以生成本文限定的体内成像剂的柱体。
23.一种放射性药物组合物，所述放射性药物组合物包含权利要求1至11中任一项限定的体内成像剂与适用于哺乳动物给药形式的生物相容性载体。
24.一种用于测定受试者PBR表达的分布和/或程度的体内成像方法，所述方法包括：
(i)给予所述受试者权利要求1至11中任一项限定的体内成像剂；
(ii)使所述体内成像剂结合到所述受试者中的PBR；
(iii)通过体内成像程序检测所述体内成像剂的放射性同位素发射的信号；
(iv)产生表示所述信号的位置和/或量的图像；并且，
(v)测定所述受试者中PBR表达的分布和程度，其中所述表达直接与所述体内成像剂发射的所述信号相关。
25.权利要求24限定的体内成像方法，所述体内成像方法在所述受试者的治疗方案过程期间重复进行，所述方案包括给予药物以抗击PBR疾病。
26.一种诊断其中PBR上调的疾病的方法，所述方法包括权利要求24限定的体内成像方法以及将PBR表达的分布和程度归于具体临床图像的另外的步骤(vi)。
27.权利要求1至11中任一项限定的体内成像剂，所述体内成像剂用于权利要求26限定的诊断方法。
28.权利要求1至11中任一项限定的体内成像剂，所述体内成像剂用于制造权利要求21限定的放射性药物组合物，所述放射性药物组合物用于权利要求26限定的诊断方法。
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