CN102574859A - 作为体内显像剂的[18f]-标记氟马西尼类似物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可用于GABAA受体体内显像的放射氟化化合物。本发明还提供合成本发明放射氟化化合物的方法，特别是自动化合成方法。本发明又一方面是适合实施本发明自动化合成方法的盒。

Description

作为体内显像剂的[18F]-标记氟马西尼类似物
发明技术领域
本发明涉及体内显像，特别是中枢神经系统(CNS)γ-氨基丁酸(GABA)受体的体内显像。本发明提供基于苯二氮
Figure BPA00001534862600011
拮抗剂氟马西尼的新的放射氟化化合物。
相关技术的描述
γ-氨基丁酸(GABA)是人脑最重要的抑制性神经递质。GABA受体是跨膜受体，分为两种主要类型，GABAA受体和GABAB受体。迄今为止GABAA受体是药物研发的主要焦点。已发现许多GABAA受体亚型，已研发对这些亚型为选择性的新化学结构。GABAA受体的正常活化导致氯化物离子选择性通过其孔传导。这种氯化物通道门控一般通过将膜电位稳定化接近静息水平而抑制神经元。
缺陷性GABAA受体神经传递可由GABAA受体减少引起，或者由源自例如GABAA受体基因的遗传突变、外伤性脑损伤或药理学损害的GABAA受体功能缺陷引起，牵涉多种神经学和精神病学疾病，包括癫痫、焦虑症、帕金森病和慢性疼痛。因此关于活的人患者，特别是患与缺陷性GABAA受体神经传递相关疾病的患者的脑显像研究，有研发对GABAA受体有选择性的放射性配体的价值。
氟马西尼(也称为氟马泽尼(flumazepil)，代号Ro 15-1788，商品名Anexate，Lanexat，Mazicon，Romazicon)是咪唑并[1，5-a][1，4]苯二氮
Figure BPA00001534862600012
是CNS中GABAA受体的中和性变构调节剂(Johnston 1996 PharmacolTher；69(3)：173-198)。氟马西尼的化学结构如下：
Figure BPA00001534862600013
迄今为止氟马西尼的最常见用途是作为苯二氮
Figure BPA00001534862600021
过量的解药，因为它通过在GABAA受体的苯二氮
Figure BPA00001534862600022
结合位点的竞争性抑制逆转苯二氮
Figure BPA00001534862600023
的效应。此外，因为氟马西尼具有很小或无激动剂活性，所以已研发其放射性标记形式作为正电子发射断层摄影(PET)放射示踪剂。
本领域已知的氟马西尼放射氟化衍生物是：[18F]氟马西尼([18F]FMZ)；[18F]氟代氟马西尼([18F]FFMZ)；和[18F]氟乙基氟马西尼([18F]FEFMZ)。
[18F]FMZ具有与氟马西尼相同的化学式，但其中18F是通过硝基前体化合物的直接放射氟化掺入：
Figure BPA00001534862600024
[18F]FMZ以高亲和力(Ki为约0.5nM)和选择性与GABAA受体结合。Ryzhikov等(2005 Nuc Med Biol；32：109-116)描述用硝基前体化合物制备[18F]FMZ。但是，本发明人已发现这种合成具有为2.7-7.7％的决非最佳的合成结束(EOS)收率(在本文描述为比较实施例)。而且，由Ryzhikov等描述的合成使用高反应温度，这不可改良为在所有放射合成平台的自动化。这些EOS收率与由Odano等(Neuroimage 2009 45(3)891-902)报道的那些相当。
[18F]FFMZ是氟马西尼的18F-标记衍生物，其中18F是通过羧酸前体化合物的氟乙基化掺入(Mitterhauser等2004 Nuc Med Biol；31：291-295)：
Figure BPA00001534862600025
据报道[18F]FFMZ具有高的脑吸收和与GABAA受体的高选择性结合。但是，[18F]FFMZ的合成导致低EOS收率。
[18F]FEFMZ可在一锅合成法中用[18F]氟乙基甲苯磺酸酯通过去甲基前体化合物的N-烷化获得(Moerlein和Perlmutter 1992 Eur JPharmacol；218：109-115)：
Figure BPA00001534862600031
据报道[18F]FEFMZ的这种合成收率高。但是，在体内给药后这种化合物的清除太快而不能在体内显像。
本发明寻求提供适合体内研究GABAA受体的备选放射氟化化合物，其中所述化合物具有超过现有技术已知的那些化合物的改良性质。
发明概述
本发明提供可用于GABAA受体体内显像的新的放射氟化化合物。本发明放射氟化化合物的合成是高收率的。本发明还提供合成本发明放射氟化化合物的方法，特别是自动化合成方法。本发明又一方面是适合实施本发明自动化合成方法的盒。
发明详述
一方面本发明涉及式I的放射氟化化合物：
Figure BPA00001534862600032
其中：
R1或R2其中一个是C1-4[18F]氟烷基或C1-4[18F]氟烷氧基，另一个是氢；和
R3是C(＝O)-O-R4，其中R4是氢，或者直链或支链C1-4烷基；或者R4是C3-5杂环。
术语“放射氟化化合物”指其中分子式包含18F的化合物。18F的容易利用度和物理性质使其成为PET放射示踪剂研发中选择的放射性同位素(Snyder和Kilbourn“Chemistry of Fluorine-18Radiopharmaceuticals(氟-18放射性药物化学)”第195-227页；“Handbook of Radiopharmaceuticals(放射性药物手册)”2003：Welchand Redvanly，Eds)。
根据本发明合适的盐包括(i)生理学上可接受的酸加成盐，比如衍生自无机酸例如盐酸、氢溴酸、磷酸、偏磷酸、硝酸和硫酸的盐，和衍生自有机酸例如酒石酸、三氟乙酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸、富马酸、苯甲酸、羟乙酸、葡糖酸、琥珀酸、甲磺酸和对甲苯磺酸的盐；和(ii)生理学上可接受的碱盐比如铵盐、碱金属盐(例如钠和钾的盐)、碱土金属盐(例如钙和镁的盐)，与有机碱比如三乙醇胺、N-甲基-D-葡糖胺、哌啶、吡啶、哌嗪和吗啉的盐，和与氨基酸比如精氨酸和赖氨酸的盐。
根据本发明合适的溶剂合物包括与乙醇、水、盐水、生理缓冲液和甘醇形成的溶剂合物。
术语“烷基”指含有优选1-4个碳原子的直链或支链烷基。此类基团的实例包括甲基、乙基和丙基。
术语“烷氧基”指其中术语烷基如上文限定的烷基醚基团。合适的烷氧基的实例包括甲氧基、乙氧基和丙氧基。
术语“[18F]氟烷基”和“[18F]氟烷氧基”分别指被18F取代的如上文限定的烷基和烷氧基。适当地，18F置换取代基远端的一个氢，即，C1-4[18F]氟烷基是-(CH2)n-18F和C1-4[18F]氟烷氧基是-O-(CH2)n-18F，其中在两种情况下n都是1-4。
术语“杂环”在本文指脂族或芳族环状基团，其中环包含一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子。
在式I放射氟化化合物的优选实施方案中，R1和R2其中一个是C1-4[18F]氟烷基，最优选R1。优选的C1-4[18F]氟烷基是[18F]氟甲基和[18F]2-氟乙基。
在式I放射氟化化合物更优选的实施方案中，R1和R2其中一个是C1-4[18F]氟烷氧基，最优选R1。优选的C1-4[18F]氟烷氧基是[18F]氟甲氧基和[18F]2-氟乙氧基，最优选[18F]2-氟乙氧基。
式I的优选R3基团是C(＝O)-O-R4，其中R4是直链或支链C1-4烷基，最优选甲基、乙基或叔丁基。
另一方面，本发明提供式I放射氟化化合物的合成方法，其中所述方法包含使式Ia前体化合物与合适18F源反应：
其中：
R1a和R2a其中一个是前体基团，另一个是H，其中当R1a是前体基团时，选自C1-4烷基-LG、C1-4烷氧基-LG和羟基，其中当R2a是前体基团时，选自C1-4烷基-LG和C1-4烷氧基-LG，其中LG是选自溴化物、甲磺酸酯或甲苯磺酸酯的离去基团；和
R3a如式I关于R3的限定。
“合适18F源”指化学形式的18F，其与前体化合物中的前体基团反应，以便使18F变为共价连接的，产生式I的放射氟化化合物。合适18F源的选择取决于其打算相反应的前体基团。进一步讨论在下文提供。
从广义上讲，前体化合物与合适18F源“反应”的步骤包括将两种反应物在适合以尽可能高的放射化学收率(RCY)形成期望的放射氟化化合物的反应条件下相遇。一些详细途径在下文提供。
本发明的“前体化合物”包含式I放射氟化化合物的非放射性衍生物，其在18F标记的期望位置包含前体基团，以便与方便的18F化学形式的化学反应位点特异性地发生。前体化合物被设计以便使放射氟化可以最小步骤数(理想地是单一步骤)进行，且不需要显著纯化(理想地是无进一步纯化)，以得到期望的式I放射氟化化合物。此类前体化合物是合成的，并可方便地以良好化学纯度获得。可将前体化合物以溶液提供在试剂盒中，或者在适合用于自动化合成装置的盒中。试剂盒和盒形成本发明另外的方面，将在下文更详细地讨论。
“前体基团”是如上文限定的前体化合物的取代基，其与18F源反应以便将18F位点特异性掺入，得到期望的式I放射氟化化合物。
“离去基团”是作为带着成键电子的稳定物种被置换的原子或原子团。在本发明上下文中合适的离去基团包括溴化物、甲磺酸酯和甲苯磺酸酯。
可将Yang等公开的反应流程(2009 Synthesis；6：1036-1040)改编以获得前体化合物，其中R1a是前体基团。流程1说明如何可以获得前体化合物：
适当的氨基苯甲酸化合物(1)，其预备进行需要的化学作用以在稍后阶段引入期望的离去基团，使其与三光气反应以得到苯并噁嗪-2，4-二酮中间体(2)。2与肌氨酸在DMSO中反应得到苯二氮
Figure BPA00001534862600062
(3)。用描述的条件以良好收率获得通用结构4的化合物。可将4用标准化学转换进一步修饰以得到适当的前体化合物。
下文实施例2描述如何获得前体化合物“前体化合物1”，其中R1a是羟基，R2a是氢，R3a是C(＝O)-O-R4，其中R4是乙基。下文实施例4描述如何获得前体化合物“前体化合物2”，其中R1a是羟基，R2a是氢，R3a是C(＝O)-O-R4，其中R4是叔丁基。
当R2是前体基团时，可用描述于下文流程2的化学作用获得前体化合物，其中用市售可获得的材料用标准烷化条件制备适当的乙酸异氰酸酯。可将化合物8用标准化学转换适当修饰以产生期望的前体。
Figure BPA00001534862600071
其中R3a包含杂环的式Ia前体化合物，可通过Watjen等(J MedChem 1989；32(10)：2282-2291)描述的方法获得。
可通过直接标记实现18F的引入，其包含使含有离去基团(LG)即溴化物、甲磺酸酯或甲苯磺酸酯优选甲苯磺酸酯的前体化合物与作为合适18F源的18F-氟化物反应。用于放射氟化反应的[18F]氟化物(18F-)正常作为水溶液从核反应18O(p，n)18F获得，并通过加入阳离子反离子接着除去水获得反应性。合适的阳离子反离子应当具备在无水反应溶剂内足够的溶解度以维持18F-的溶解度。因此，已使用的反离子包括大而柔软的金属离子比如铷或铯，与穴合剂比如KryptofixTM络合的钾，或者四烷基铵盐。优选的反离子是与穴合剂比如KryptofixTM络合的钾，因为其在无水溶剂中良好的溶解度和增强的18F-反应性。以这种方式使18F-获得反应性，与包含C1-4烷基-LG或C1-4烷氧基-LG的式Ia前体化合物反应，得到包含C1-4[18F]-氟烷基或C1-4[18F]-氟烷氧基的式I放射氟化化合物。在C1-4烷基-LG或C1-4烷氧基-LG中的烷基或烷氧基分别对应于C1-4[18F]-氟烷基或C1-4[18F]-氟烷氧基中的烷基或烷氧基，其中C1-4[18F]-氟烷基或C1-4[18F]-氟烷氧基如上文关于式I的合适和优选地限定。合适和优选的离去基团LG如上文限定。
18F还可通过用包含18F的合成子，如[18F]-氟烷基溴、[18F]-氟烷基甲磺酸酯或[18F]-氟烷基甲苯磺酸酯将前体化合物中的羟基O-烷化而引入。因此，其中R1a前体基团是羟基的式Ia前体化合物，与作为合适18F源的C1-4[18F]-氟烷基-LG反应，以获得包含C1-4[18F]-氟烷氧基的式I放射氟化化合物。
实施例2(iii)描述将包含羟基前体基团的前体化合物1用[18F]-氟乙基甲苯磺酸酯放射氟化以获得[18F]-化合物1。发现非放射性化合物1的Ki是2.4nM(见实施例5)。在体内模型中[18F]-化合物1的生物分布显示良好区域分化，即在脑的GABA-富集和GABA-贫乏区之间的良好区域分化(见实施例6)。
实施例4(v)描述将也包含羟基前体基团的前体化合物2用[18F]-氟乙基甲苯磺酸酯放射氟化以获得[18F]-化合物2。发现非放射性化合物2的Ki是0.53nM(见实施例5)。在体内模型中[18F]-化合物2的生物分布显示良好区域分化，即脑的GABA-富集和GABA-贫乏区域之间的良好区域分化(见实施例7)。
在本发明方法的一个优选实施方案中，式Ia前体化合物的R1a是前体基团。当R1a是前体基团时，优选C1-4烷氧基-LG或羟基，特别优选甲氧基-LG、乙氧基-LG或羟基，最特别优选羟基。
特别用作PET示踪剂的18F-标记化合物的合成，目前最方便是通过自动化合成装置如TracerlabTM和FastlabTM(都是GE Healthcare)实施。FastlabTM代表自动化PET放射示踪剂合成平台的技术状态，以致期望研发一种其合成与FastlabTM可相容的新PET放射示踪剂。因为其合成与FastlabTM-可相容，本发明的放射氟化化合物在这方面优于现有技术的那些化合物。因此，在优选实施方案中，本发明方法是自动化的。通过将“盒”安装在自动化合成装置上，在装置上进行放射化学。此类盒正常包括流体通道、反应器和接收试剂管瓶以及用于放射合成后清洗步骤的任何固相提取柱体(cartridge)的口。
本发明又一方面提供实施本发明自动化方法的盒，其包含：
(i)装有前体化合物的容器，其中所述前体化合物如上文关于本发明方法的限定；和
(ii)用合适18F源洗脱容器的工具，其中所述合适18F源如上文关于本发明方法的限定。
盒还可包含用于除去过量18F的离子交换柱体。还可包括试剂、溶剂和其它自动合成需要的消耗品以及数据媒体，比如携带软件的光盘，其让自动合成仪以一定方式操作以满足最终用户对浓度、体积和递送时间等的要求。
本发明还提供“放射性药用组合物”，其包含如本文限定的放射氟化化合物以及生物相容性载体，以适合哺乳动物给药的形式。
“生物相容性载体”是流体，特别是液体，其中放射氟化化合物悬浮或溶解，以便放射性药用组合物在生理学上可耐受，即可以给予哺乳动物机体且无毒性或过度不适。生物相容性载体适当地是可注射的载体液体，比如无菌、无热原注射用水；水溶液比如盐水(其可有利地平衡以便注射用终产物等渗或不低渗)；一种或多种张力调节物质(如血浆阳离子与生物相容性反离子的盐)、糖(如葡萄糖或蔗糖)、糖醇(如山梨醇或甘露醇)、甘醇(如甘油)或其它非离子多元醇材料(如聚乙二醇、丙二醇等)的水溶液。生物相容性载体还可包含生物相容性有机溶剂比如乙醇。此类有机溶剂可用于增溶更多亲脂化合物或制剂。优选生物相容性载体是无热原注射用水、等渗盐水或乙醇水溶液。用于静脉内注射的生物相容性载体的pH适合地在4.0-10.5范围内。
当包含在本发明放射性药用组合物中时，放射氟化化合物的合适和优选实施方案为如本文已描述的。
放射性药用组合物可以胃肠外即通过注射给药，最优选水溶液。此类组合物可任选含有其它成分比如缓冲剂；药学上可接受的增溶剂(如环糊精或表面活性剂比如普朗尼克(Pluronic)、吐温(Tween)或磷脂)；药学上可接受的稳定剂或抗氧化剂(比如抗坏血酸、龙胆酸或对氨基苯甲酸)。当将本发明的放射氟化化合物作为放射性药用组合物提供时，所述放射氟化化合物的制备方法可进一步包含获得放射性药用组合物需要的步骤，如除去有机溶剂、加入生物相容性缓冲剂和任何任选其它成分。对于胃肠外给药，还需要采取确保放射性药用组合物无菌和无热原的步骤。
本发明又一方面提供如本文限定合适和优选的放射氟化化合物用于体内显像方法。最优选将用于显像方法的放射氟化化合物提供为如本文限定合适和优选的放射性药用组合物。
又一方面，本发明提供用于测定受试者中枢神经系统(CNS)中GABAA受体分布的正电子发射断层摄影(PET)方法，其包含：
(i)给予所述受试者如本文限定合适和优选的放射氟化化合物；
(ii)让步骤(i)所述给予的放射氟化化合物与所述受试者CNS中GABAA受体结合；
(iii)检测存在于步骤(ii)所述结合的放射氟化化合物中18F的正电子发射衰减衍生的信号；和
(iv)产生所述信号的位置和量的图像，其中所述信号代表所述受试者中GABAA受体的分布。
关于本发明的PET方法，放射氟化化合物的合适和优选方面如较早在说明书中限定。
“给予”放射氟化化合物优选胃肠外且最优选静脉内实施。静脉内途径代表将放射氟化化合物递送至受试者身体各处，因此也跨血脑屏障(BBB)并与所述受试者CNS中表达的GABAA受体接触最有效的方式。本发明的放射氟化化合物优选作为本发明的放射性药用组合物给药，如本文限定。
在给药步骤之后和检测步骤之前，让放射氟化化合物与GABAA受体结合。放射氟化化合物动态移动通过哺乳动物机体，与其中各种组织接触。一旦放射氟化化合物接触GABAA受体，则发生特异性相互作用，以致放射氟化化合物从具有GABAA受体的组织清除比没有或具有较少GABAA受体的组织清除需要更长时间。当达到一定时间点时，此时能够检测与GABAA受体特异性结合的放射氟化化合物，作为与具有GABAA受体的组织结合的放射氟化化合物与在没有或具有较少GABAA受体的组织中结合的放射氟化化合物的比率的结果。理想地，该比率是2∶1或更大。
本发明方法的“检测”步骤包括通过对所述信号敏感的检测器——存在于PET扫描仪中的闪烁器检测18F正电子发射衰减衍生的信号。在正电子发射衰减、也称为正β衰减中，正电子被发射，然后向上移动几毫米直至其遇到电子。正电子与电子的相遇导致一对湮灭(γ)光子的产生，它们以相互之间大约180度发射。这些湮灭光子就是“从正电子发射衰减衍生的信号”。
本发明方法的“产生”步骤通过电脑实施，电脑将重建程序应用于获取的信号数据以得到数据集。然后对该数据集进行处理以产生图像，显示18F发射信号的位置和/或量。
本发明的“受试者”可以是任何人或动物受试者。优选本发明受试者是哺乳动物。更优选所述受试者是完整的活体哺乳动物机体。在特别优选的实施方案中，本发明受试者是人。
可将PET方法用于研究健康受试者，或者已知或怀疑具有GABAA受体异常表达相关病理状态(“GABAA疾病”)的受试者的GABAA受体。其中本发明PET方法将有用的此类GABAA疾病实例包括癫痫、焦虑症、帕金森病和慢性疼痛。本发明的放射氟化化合物特别适合在中枢神经系统(CNS)中GABAA受体表达的PET显像。
在备选实施方案中，本发明的PET方法可在所述受试者的治疗方案过程中重复实施，所述治疗方案包含给予药物以对抗GABAA疾病。例如，如本文限定为合适和优选的PET方法可在用药物治疗以对抗GABAA疾病之前、期间和之后实施。这样，可随着时间推移监测所述治疗的效果。PET具有优秀的灵敏度和分辨率，以致随着时间推移即使病损中相对小的改变也可观察到，这有利于治疗监测。PET扫描仪常规测量皮摩尔范围的放射性浓度。微-PET扫描仪现在达到约1mm的空间分辨率，临床扫描仪为约4-5mm。
又一方面，本发明提供诊断GABAA疾病的方法。本发明的诊断方法包含如上文限定合适和优选的PET方法，以及进一步步骤(v)：将GABAA表达的分布归因于特定临床现象，即推断的医学决定期。
另一方面，本发明提供用于如本文限定诊断方法的如本文限定合适和优选的放射氟化化合物。
又一方面，本发明提供如本文限定的体内显像剂，其用于制备用于如本文限定诊断方法的如本文限定的放射性药用组合物。
现在通过一系列非限制性实施例说明本发明。
实施例简述
实施例1描述合成非放射性化合物1的方法。
实施例2描述用前体化合物1合成放射氟化化合物1的方法。
实施例3描述合成非放射性化合物2的方法。
实施例4描述用前体化合物2合成放射氟化化合物2的方法。
实施例5描述用于评价非放射性化合物1和化合物2对GABAA受体的亲和力的体外测定。
实施例6和7分别描述[18F]-化合物1和[18F]-化合物2的体内生物分布。
比较实施例8描述获得[18F]-氟马西尼的已知方法。
用于实施例的缩写列表
Figure BPA00001534862600131
实施例
实施例1：非放射性化合物1的合成
Figure BPA00001534862600132
实施例1(i)：6-甲氧基-1H-苯并[d][1，3]噁嗪-2，4-二酮(2)的合成
Figure BPA00001534862600133
使市售可获得的2-氨基-5-甲氧基苯甲酸(20g，120mmol)溶于二噁烷(200mL)中。边冷却边加入三光气(15g，50.6mmol)(在添加期间形成浓稠沉淀物)。加入二噁烷(50mL)以帮助流动性。将混合物回流加热1小时，然后让其冷却。将所得沉淀物过滤收集以得到为米色粉末的中间体2(20.8g，90％)。
1H NMR(D6-DMSO)：δ3.81(3H，s，CH 3)，7.11(1H，d，J＝9Hz，NHCCHCHCOCH3)，7.34(1H，d，J＝3Hz，CH3OCCHCCO)，7.39(1H，dd，J＝9和3Hz，CHCOCH3CH)，116(1H，br s，NH).
实施例1(ii)：7-甲氧基-4-甲基-3，4-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂-2，5-二酮(3)的合成
Figure BPA00001534862600142
使中间体2(20.8g，108mmol)悬浮于DMSO(55mL)中。然后将混合物置于预热的罩(157℃)上。搅拌混合物。一旦几乎所有原料都溶解则分批加入肌氨酸(32.0g，108mmol)。几乎立即观察到泡腾现象。将混合物加热2小时，然后让混合物冷却至约70℃，然后倒入水(300mL)中。看到形成小的白色物体(bauble)，然后其膨胀以形成白色粉末。将该粉末过滤收集，然后在50℃真空烘箱中干燥过夜(13.9g，59％)。1H NMR(D6-DMSO)δ3.14(3H，s，NCH 3)，3.75(3H，s，OCH 3)，3.82(2H，s，NCH 2)，7.03(1H，d，J＝9Hz，CHCHCOCH3)，7.12(1H，dd，J＝9和3Hz，CHCHCOCH3)，722(1H，d，J＝3Hz，COCCHCOCH3)，10.3(1H，br s，NH).
实施例1(iii)：7-羟基-4-甲基-3，4-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂-2，5-二酮(4)的合成
Figure BPA00001534862600144
将三溴化硼(1M在DCM中)(6.8mL，6.81mmol)滴加至中间体3(0.5g，2.27mmol)在无水DCM(10mL)中的搅拌混悬液中(在氮气流下和在-78℃)。一旦添加完成，让混合物在室温在氮气下搅拌16小时。然后真空除去溶剂，将冰水小心地倒入残留物内。然后将不溶物过滤收集，发现是期望的产物(0.2g，43％)。
1H NMR(D6-DMSO)δ3.08(3H，s，NCH 3)，3.70-3.80(2H，m，NCH 2)，6.91(2H，s，ArCH×2)，7.10(1H，s，ArCH)，10.2(1H，br s，NH)
实施例1(iv)：7-(2-氟代-乙氧基)-4-甲基-3，4-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂-2，5-二酮(5)的合成
Figure BPA00001534862600152
将碳酸铯(8.0g，24.6mmol)加入在DMF(100mL)中的中间体4(3.4g，16.4mmol)和氟乙基甲苯磺酸酯(5.4g，24.6mmol)。将混合物在60℃加热2小时(在此期间混合物变为暗褐色)。TLC(90％DCM，10％MeOH)提示反应完成。减压除去溶剂，然后将残留物用水洗涤，用乙酸乙酯提取有机物。然后将有机相用MgSO4干燥、过滤和蒸发至干以得到粗产物。然后将其用快速层析100％DCM-95％DCM，5％MeOH纯化以得到期望的产物(0.8g，20％)。
1H NMR(D6-DMSO)δ3.11(3H，s，NCH 3)，3.82(2H，s，NCH 2)，4.25(2H，dt，JHF＝30Hz，JHH＝4Hz，CH 2O)，4.74(2H，dt，JHF＝48Hz，JHH＝4Hz，CH 2F)，7.04(1H，d，J＝9Hz，CHCHCOCH2CH2F)，7.16(1H，dd，J＝9和3Hz，CHCHCOCH2CH2F)，7.24(1H，d，J＝3Hz，COCCHCOCH2CH2F)，10.30(1H，br s，NH).
实施例1(v)：非放射性化合物1的合成
Figure BPA00001534862600153
使中间体5(0.80g，3.17mmol)悬浮于DMF(6mL)和THF(10mL)中。然后在氮气下边冷却边加入氢化钠(0.15g的60％矿物油分散体，3.79mmol)。在氢气放出已停止后，边冷却边滴加氯磷酸二乙酯(0.67mL，4.75mmol)(溶液变为嫩黄色)。其后立即在N2下制备异氰基乙酸乙酯(0.41mL，3.80mmol)在DMF(3mL)中的溶液。然后边冷却边加入氢化钠(0.11g的60％矿物油分散体，4.58mmol)。在氢气放出已停止后，边冷却边将混合物滴加至中间体5。将混合物在0℃搅拌30分钟，让其在室温下搅拌18小时。然后将乙酸(0.17mL，6.14mmol)加入反应物内。然后将混合物倒入冰水中，将有机物质用乙酸乙酯提取，用MgSO4干燥，过滤和蒸发至干。然后将所得褐色油状物用DCM100％→95％DCM，MeOH 5％快速层析2次。然后将所得嫩黄色固体用醚洗涤直至醚保持无色。过滤收集淡黄色固体(0.6g，55％)。
1H NMR(CDCl3)δ1.44(3H，s，CH 3)，3.24(3H，s，NCH 3)，4.19-4.45(5H，m，OCH 2，NCH，OCH 2)，4.78(2H，dt，JHF＝47Hz，JHH＝4Hz，CH 2F)，5.20(1H，br s，NCH’)，7.21(1H，dd，J＝9和3Hz，CHCHCOCH2CH2F)，7.36(1H，d，J＝8Hz，CHCHCOCH2CH2F)，754(1H，d，J＝3Hz，COCCHCOCH2CH2F)，7.84(1H，s，NCHN).
实施例2：放射氟化化合物1的合成
实施例2(i)：8-甲氧基-5-甲基-6-氧代-5，6-二氢-4H-2，5，10b-三氮杂-苯并[e]甘菊环-3-羧酸乙酯(6)的合成
Figure BPA00001534862600161
使中间体3(1.0g，4.54mmol；合成描述于实施例1(ii))悬浮于DMF(9mL)和THF(14mL)中。然后在氮气下边冷却边加入氢化钠(0.13g的60％矿物油分散体，5.41mmol)。在氢气放出已停止后，边冷却边滴加氯磷酸二乙酯(1.18g，0.99mL，6.81nmmol)(溶液变为嫩黄色)。其后立即在N2下制备异氰基乙酸乙酯(0.62g，0.60mL，5.48mmol)在DMF(4.5mL)中的溶液。然后边冷却边加入氢化钠(0.15g的60％矿物油分散体，6.25mmol)。在氢气放出已停止后，边冷却边将混合物滴加至中间体3。混合物是橙色混悬液。让混合物在室温下搅拌18小时。然后将乙酸(1mL)加入反应物内。然后将混合物倒入冰水中。观察到沉淀物。将其过滤收集和用水洗涤，干燥然后用乙醚洗涤。发现固体是纯产物(0.58g)。将水性滤液用乙酸乙酯洗涤，用MgSO4干燥，过滤和蒸发至干。然后用醚洗涤所得橙色固体。过滤收集淡黄色固体(0.2g+0.58g＝57％)。
1H NMR(CDCl3)δ1.45(3H，s，CH 3)，3.25(3H，s，NCH 3)，3.91(3H，s，OCH 3)，4.25-4.49(3H，m，OCH 2，NCH)，5.16-5.21(1H，m，NCH’)，7.13(1H，dd，J＝9和3Hz，CHCHCOCH3)，7.35(1H，d，J＝9Hz，CHCHCOCH3)，7.55(1H，d，J＝3Hz，COCCHCOCH3)，7.84(1H，s，NCHN).
实施例2(ii)：前体化合物1的合成
Figure BPA00001534862600171
使中间体6(0.55g，1.74mmol)溶于DCM(5mL)中，然后在-70℃滴加三溴化硼(1.75mL 1M在二氯甲烷中的溶液，1.75mmol)。1小时后从混合物取出样品，用甲醇稀释。TLC(95％DCM，5％MeOH)提示在基线存在原料和新斑点。该样品的NMR显示是咪唑的H-盐，尚未发生脱甲基化。将反应物留在冰箱中过夜。第二天在-70℃滴加另一等量的三溴化硼。1小时后TLC提示存在原料、基线材料和正好在原料下方的新斑点。让混合物在室温下搅拌3小时。TLC提示大多数原料已消失，LCMS提示存在产物。通过用甲醇蒸发并再溶于氘化甲醇中而稀释，取另一份NMR样品。NMR提示存在4种化合物，其中2种是甲酯。这提示在BBr3反应期间发生酯的水解得到羧酸，然后在甲醇处理期间使其甲基化。因此通过原位再酯化可获得更多产物：因此将主体反应混合物用乙醇(小心地缓慢地！)稀释。在这次添加后将反应混合物轻度温热，然后让其在室温下搅拌整个周末。然后将混合物蒸发和溶于水并中和。用乙酸乙酯洗涤水相，将有机相合并，用MgSO4干燥，过滤和蒸发至干以形成橙色固体。将其用醚洗涤直至醚为无色。然后将固体用99％DCM，1％MeOH→3％MeOH柱层析。在30CV洗脱产物。在5CV(1％MeOH)除去杂质。将固体装载在硅胶，4g柱上。获得呈白色固体的期望的产物(20mg，4％)。
1H NMR(D3-甲醇)δ1.41(3H，s，CH 3)，3.20(3H，s，NCH 3)，4.32-4.55(3H，m，NCH，OCH 2)，512(1H，br d，J＝15Hz，NCH’)，7.11(1H，dd，J＝9Hz和3Hz，CHCHCOH)，7.34(1H，d，J＝3Hz，OCCCHCOH)，7.51(1H，d，J＝9Hz，CHCHCOHCH)，8.18(1H，s，NCHN).
实施例2(iii)：放射氟化以获得[18F]-化合物1
将[18F]氟化物通过抽吸从P6管瓶转移至3mL V-管瓶内。向P6管瓶内加入预制备的Kryptofix 2.2.2(4mg)在MeCN(0.5mL)和KHCO3(100μL，0.1M)中的溶液。将管瓶摇动，将溶液通过抽吸转移至V-管瓶内。在氮气流(0.2L/min)下将管瓶加热至110℃20分钟，然后冷却至室温。向干燥的[18F]氟化物和Kryptofix 2.2.2混合物内加入在MeCN(1mL)中的对甲苯磺酸乙二醇酯(5mg)。将所得黄色溶液在80℃加热10分钟，然后冷却至室温。向反应管瓶内加入水(1.5mL)，并装载在制备HPLC上纯化(Hichrom ACE C5 10×100mm柱；溶剂A＝50mM乙酸铵，溶剂B＝MeCN；流速4mL/min；UV 254nm)。将分离的HPLC流分稀释在水(20mL)中，然后装载在Waters tC18-light Sep Pak柱体上。然后将柱体在高压氮线路上干燥15分钟。
将前体化合物1(2mg)和碳酸铯(10mg)小心地称入1mL Wheaton管瓶内，然后连同搅拌棒一起加入DMF(0.1mL)。将混悬液在室温下搅拌10分钟。将干燥的[18F]氟乙基甲苯磺酸酯从SPE洗脱进入装有DMF(0.5mL)的Wheaton管瓶内，将所得反应混合物在130℃搅拌10分钟。将反应混合物冷却，并稀释在50mM乙酸铵(3.5mL)中，然后通过HPLC(Hichrom ACE C5 10×100mm柱；溶剂A＝50mM乙酸铵，溶剂B＝MeCN；流速4mL/min；UV 254nm)纯化。
将分离的HPLC流分稀释在水(20mL)中，截留在tC18light SepPak上，然后用乙醇(0.5mL)洗脱在装有PBS(0.5mL)的预称重管瓶内。真空除去乙醇直至获得最初的质量。在PBS中以5MBq/mL配制[18F]化合物1的等分试样(50MBq)，用于描述于下文实施例6的体内生物分布测定。
分析HPLC(Phenomenex Luna C18(2)50×2mm柱；溶剂A＝0.01M磷酸，溶剂B＝MeCN；0.4mL/min；UV 254nm)证实获得的[18F]化合物1为95％放射化学纯度，合成结束收率为23％。
实施例3：非放射性化合物2的合成
实施例3(i)：7-溴代-4-甲基-3，4-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂
Figure BPA00001534862600191
-2，5-二酮(7)的合成
Figure BPA00001534862600192
将5-溴衣托酸酐(40.0g，165mmol)和肌氨酸(14.7g，165mmol)在DMSO(100mL)中的混合物置于加热罩中，该罩已预热至148-150℃。片刻暗橙色溶液变为淡橙色并观察到泡腾现象。将混合物在150℃加热约30分钟，然后倒入水(600mL)中。将所得淡黄色沉淀物过滤收集以得到33.4g(75％)7。
1H NMR(300MHz，DMSO-d6)：δH 3.11(3H，s，NCH 3)，3.89(2H，s，CH 2)，7.06(1H，d，J＝9.0Hz，NHCCHCH)，7.69(1H，dd，J＝9.0和2.0Hz，BrCHCH)，7.82(1H，d，J＝2.0Hz，OCCCH)，和10.6(1H，br s，NH).
实施例3(ii)：非放射性化合物2的合成
在0℃将叔丁醇钾(0.32g，2.83mmol)加入7(0.65g，2.58mmol)在THF(52mL)中。然后将混合物在0℃搅拌20分钟(在此期间观察到嫩黄色沉淀物)，然后冷却至-35℃。缓慢加入氯磷酸二乙酯(0.58g，3.35mmol，0.49mL)。将反应物在0℃搅拌30分钟，在此期间混合物颜色变为嫩黄。使反应烧瓶冷却至-35℃，加入异氰基乙酸叔丁酯溶液(0.4g，2.83mmol，0.41mL)，接着加入叔丁醇钾(0.32g，2.83mmol)。然后让混悬液在室温下搅拌过夜。将反应物用水性NaHCO3(70mL)猝灭，用EtOAc(3×70mL)提取。将合并的有机层用MgSO4干燥，浓缩以得到橙色糖浆。将粗材料通过硅胶层析用DCM(A)：MeOH(B)洗脱(1-5％B，9CV，120g，40mL/min)纯化。获得呈淡黄色固体的非放射性化合物20.53g(55％)。
1H NMR(300MHz，CDCl3)：δH 1.65(9H，s，C(CH 3)3)，3.25(3H，s，NCH 3)，4.23-4.41(5H，m，OCH 2，CONCH3CHa H b)，4.80(2H，dt，JHF＝47.0和J＝4.0Hz，CH 2F)，5.15(1H，br d，J＝14.0Hz，CONCH3CH aHb)，7.21(1H，dd，J＝9.0和3.0Hz，CHCHCOCH2CH2F)，736(1H，d，J＝9.0Hz，NCCHCH)，7.55(1H，d，J＝3.0Hz，OC-CCH)，和7.84(1H，s，NCHN).
实施例4：放射氟化化合物2的合成
实施例4(i)：7-苄氧基-4-甲基-3，4-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂-2，5-二酮(8)的合成
Figure BPA00001534862600202
将碳酸铯(6.53g，20mmol)加入在DMF(50mL)中的4(4.13g，20mmol，根据实施例1(iii)制备)和苄基溴(3.42g，20mmol，2.38mL)。将混合物在60℃加热2小时。其后TLC(90％DCM，10％MeOH)提示反应未完成。加入另一等量苄基溴，1小时后TLC提示反应完成。减压除去溶剂，将残留物用水和乙酸乙酯洗涤。在溶剂界面之间观察到白色沉淀物，将其过滤收集。然后将有机相用MgSO4干燥，过滤和蒸发至干以得到粗产物。将其与小量乙酸乙酯一起研磨，过滤收集以得到2.77g呈白色固体的8(47％)。
1H NMR(300MHz，DMSO-d6)：δH 3.11(3H，s，NCH 3)，3.82(2H，s，NCH 2)，5.12(2H，s，OCH 2)，7.04(1H，d，J＝9.0Hz，HNCCHCH)，7.19(1H，dd，J＝9.0和3.0Hz，BnOCCH aHb)，7.31(1H，d，J＝3.0Hz，O＝CCCH)，7.33-7.47(5H，m，CH×5)，和10.30(1H，br s，NH).
实施例4(ii)：8-苄氧基-5-甲基-6-氧代-5，6-二氢-4H-2，5，10b-三氮杂-苯并[e]甘菊环-3-羧酸叔丁酯(9)的合成
使8(2.7g，9.11mmol)悬浮于DMF(24mL)和THF(38mL)中。然后在氮气下边冷却边加入氢化钠(0.43g的60％矿物油分散体，10.8mmol)。在氢气放出已停止后，边冷却边滴加氯磷酸二乙酯(2.36g，13.7mmol，1.98mL)(溶液变黄色)。然后立即在N2下制备异氰乙酸叔丁酯(1.54g，10.9mmol，1.59mL)在DMF(12mL)中的溶液。边冷却边加入氢化钠(0.51g的60％矿物油分散体，12.9mmol)。在氢气放出已停止后，边冷却边将混合物滴加至8混合物。混合物是橙色混悬液。让混合物在室温下搅拌18小时。然后将乙酸(1mL)加入反应物内。然后将混合物倒入冰水中。将有机材料用乙酸乙酯提取，用MgSO4干燥，过滤和蒸发至干。将粗材料用硅胶层析纯化，用DCM(A)：MeOH(B)(0-5％B，10CV，50g，40mL/min)洗脱。使产物溶于最小量乙酸乙酯中，然后滴加石油精直至混合物变为不透明。加入几滴乙酸乙酯直至溶液变澄清。然后让混合物静置几小时以得到0.18g呈白色固体的9(5％)。
1H NMR(300MHz，CDCl3)：δH 1.69(3H，s，3×CH 3)，3.24(3H，s，NCH 3)，4.36(1H，br s，CONCH3CHa H b)，5.05-516(3H，m，OCH2，CONCH3CH aHb)，720(1H，dd，J＝9.0和3.0Hz，CHCHCOBn)，7.32(1H，d，J＝9.0Hz，NCCHCH)，7.35-7.46(5H，m，ArCH×5)，7.63(1H，d，J＝3.0Hz，OCCCH)，和7.81(1H，s，NCHN).
实施例4(iii)：8-羟基-5-甲基-6-氧代-5，6-二氢-4H-2，5，10b-三氮杂-苯并[e]甘菊环-3-羧酸叔丁酯(前体化合物2)的合成
Figure BPA00001534862600221
使9(50mg，0.36mmol)溶于甲醇(10mL)中。然后使混合物通过钯柱体(流速1ml/min)，在60℃经受全H2模式氢气流。TLC提示反应完成。将溶液蒸发至干以得到呈白色固体的前体化合物2(30mg，77％)。1H NMR(300MHz，DMSO-d6)：δH 1.56(3H，s，C(CH 3)3)，3.09(3H，s，NCH 3)，4.42(1H，br s，CONCH3CHa H b)，4.85(1H，br s，CONCH3CH aHb)，7.09(1H，dd，J＝9.0和30Hz，CHCHCOH)，7.25(1H，d，J＝3.0Hz，OC-CCHCOH)，7.53(1H，d，J＝9.0Hz，NCCHCH)，和8.22(1H，s，NCHN).
实施例4(v)：放射氟化以获得[18F]化合物2
Figure BPA00001534862600222
将[18F]氟化物引入FASTlab反应器内，接着通过汲取管入口引入Kryptofix 2.2.2(2mg)在乙腈(500μl)中、KHCO3(0.1mol dm-3，50ul)。将一条氮气线路连接至第二短入口，将第二条氮气线路连接至关闭的汲取管阀。将氮气流速设定在0.2-0.4L/min。将加热器控制器设定在100℃。一旦达到这样，将18F-干燥5分钟。5分钟后，使氮气流速降低至小于0.1-0.2L/min，打开汲取管阀，再加热4分钟。4分钟后，使氮气流速增加至0.2-0.4L/min，再干燥11-16分钟。
通过汲取管阀加入在乙腈(1000μl)中的TsO-Et-OTs(5mg)。密封反应器，将控制器设定在100℃，加热10分钟。将反应物冷却，从汲取管抽出，将反应器用水(1500μl)漂洗，加入至装有主要粗反应物的玻璃管瓶内。将全部反应物装载在半制备HPLC回路上并开始纯化(条件见下文)。将[18F]F(CH2)2OTs切割峰(保留时间8分钟)用水稀释至约20ml体积，装载在经调节的light t-C18 sep pak上，并用H2O(1×2ml)冲洗。将sep pak在高压氮气线路上干燥20分钟。
在装有搅拌器的Wheaton管瓶中，将前体化合物2(5mg)、Cs2CO3(10mg)在DMF(100μl)中在室温下搅拌1-2小时。将[18F]F(CH2)2OTs用CH3CN(0.5ml)洗脱入Wheaton管瓶内。将反应物加热，在120-130℃油浴中搅拌15分钟。之后，将反应物冷却，用水(500μl)猝灭。将全部反应物装载在HPLC系统上，用下文描述的条件纯化产物(保留时间11分钟)。
将切割峰用水(10mL)稀释，用真空泵截留在预调节的sep pakt-C18 light上。将截留物质用水(2mL)洗涤，用乙醇(0.7mL)和磷酸盐缓冲盐水(6.3mL)洗脱。
18.4％合成结束收率。2.2μg总的冷配体。＞99％放射化学纯度。
制备HPLC系统细节：HPLC柱HICHROM ACE 5 C18柱，5u，100×10mm；溶剂A＝水，B＝MeOH；流速3mL/min；UV 254nm；回路5mL。
[18F]FEtOTs切割的HPLC条件：0-1min 50％(B)；1-25min50-95％(B)；25-30min 95％；30-31min 95-50％(B)；31-33min 50％(B)。
[18F]化合物2的HPLC条件：0-1min 30％(B)；1-20min 30-95％(B)；20-25min 95％(B)；25-26min 95-30％(B)；26-28min 30％(B)。
分析HPLC：HPLC柱Luna C8(2)150×4.6mm；溶剂A＝水，B＝MeCN；流速1mL/min；UV 254nm；回路100μL。
实施例5：体外亲和力测定
为了评估本发明化合物的亲和力，实施用氚化FMZ作为竞争剂的竞争性放射性配体结合测定。氚化氟马西尼购自NEN Perkin Elmer(目录号NET757250UC)，浓度为1mCi/mL。简言之，将10μl测试化合物与大鼠小脑粗匀浆在2nM氚化FMZ(稀释至40nM)的存在下培养。通过用Dounce匀浆器在10×体积匀浆化缓冲液(10mM KH2PO4缓冲液pH 7.4)中将小脑匀浆化而制备匀浆。将匀浆在4℃以48,000g(用SW40Ti旋转器＝19561RPM)离心30分钟。将匀浆一直保存在冰上。90分钟后将测定物用玻璃纤维垫过滤，从而滤出大鼠匀浆和已与其结合的配体。然后用液体闪烁测量过滤垫上的放射性量。化合物1和2，以及市售可获得的现有技术化合物氟马西尼的亲和力数据，在下表1显示：
表1：FMZ(氟马西尼)和FMZ类似物的体外亲和力数据.
 FMZ  化合物1  化合物2
  Ki(nM)  0.5  2.4  0.52
实施例6：[18F]-化合物1的体内生物分布
将成年雄性Sprague-Dawley大鼠(体重202±37g；均数±SD)经侧面尾静脉注射1-5MBq的[18F]-化合物1。所有动物都是清醒的，但在注射期间稍加约束，接着圈养在短期代谢笼中。在适当的时间点：注射后(pi)30秒，2、10、30和60分钟(n＝3每时间点)，通过颈脱位处死动物。死后对脑和周围组织或流体取样。用Wallac γ计数器测量脑样品中的放射性。一旦测定，将脑样品，连同其余器官或组织样品一起用双晶γ计数器系统(BASIL)测定，自动校正放射性衰减。下文表2显示在脑区获得的数据。
表2：在未试验(naive)雄性Sprague-Dawley大鼠中给予[18F]-化合物1后的区域性脑分布数据。将数据以均数(±SD)表示，所有都是n＝3。用星号(*)表示的数据是％id/g。
Figure BPA00001534862600241
Figure BPA00001534862600251
在注射后10分钟[18F]-化合物1的全脑吸收达到峰值0.9％，接着为以递减速率减慢的清除(趋向平台)。在注射后30分钟明显保持良好的区域分化(在脑的GABA-富集与GABA-贫乏区之间)。
实施例7：[18F]-化合物2的体内生物分布
用描述于实施例6关于化合物1的生物分布方案评估化合物2。下文表3显示在脑区获得的数据。
表3：给予[18F]-化合物2后在未试验雄性Sprague-Dawley大鼠中的区域性脑分布数据。将数据以均数(±SD)表示，所有都是n＝3。
Figure BPA00001534862600252
在注射后2分钟[18F]-化合物2的全脑吸收达到峰值0.82％，接着为以递减速率减慢的清除(趋向平台)。在注射后10分钟明显保持良好的区域分化(在脑的GABA-富集与GABA-贫乏区之间)。
比较实施例8：[18F]-氟马西尼([18F]-FMZ)的合成
实施例8(i)：4-甲基-7-硝基-3，4-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂
Figure BPA00001534862600253
-2，5-二酮(10)的合成
Figure BPA00001534862600261
通过搅拌和将烧瓶缓慢加热至140℃使市售可获得的5-硝基衣托酸酐(40g，0.192mol)溶于DMSO(50mL)中。将肌氨酸(17.1g，0.192mol)缓慢地分批加入溶液内。添加后，在140℃，溶液开始起泡(产生CO2)。将混合物搅拌2.5小时。让混合物冷却，缓慢倒在烧杯中的冰冷水上。将溶液用玻璃棒搅拌，沉淀出黄色固体。将固体过滤分离，用水洗涤几次，然后在40℃真空烘箱中干燥过夜。分离的黄色固体被鉴定为期望的产物10，78％收率。
1H NMR(D6-DMSO)：δ3.14(3H，s，NCH 3)，3.97(2H，s，NCH 2CO)，7.30(1H，d，J＝9Hz，HNCCHCH)，8.33(1H，dd，J＝9和3Hz，CHCHCNO2CH)，8.33(1H，d，J＝3Hz，OC-CCH)，11.05(1H，s，NH).
实施例8(ii)：硝基马西尼(Nitromazenil)(11)的制备
Figure BPA00001534862600262
在氮气下在0℃将叔丁醇钾(0.6g，5mmol)加入中间体10(1g，4.3mmol)在THF(10mL)和DMF(2mL)中的溶液内。30分钟后使反应物冷却至0℃，用氯磷酸二乙酯(0.7mL，5mmol)滴加处理，搅拌30分钟。同时在氮气下在0℃向异氰乙酸乙酯(0.6mL，5mmol)在THF(10mL)中的搅拌溶液内加入叔丁醇钾(0.6g，5mmol)并搅拌15分钟。然后在0℃将其缓慢加入中间体10的混合物内。将其在0℃搅拌0.5小时，然后在室温下再搅拌2小时。TLC(乙酸乙酯)通过UV和KMnO4显示原料(Rf0.4)和新斑点(Rf0.2)。
将反应物用乙酸猝灭并搅拌过夜。将反应混合物倒入冰/水中。将其用乙酸乙酯提取，将有机层用水、盐水洗涤，干燥和浓缩成浓稠的黑色致密油状物。将其用以下条件层析几次：
1)Companion，使用DCM1/乙酸乙酯(2次)
2)Companion使用汽油/乙酸乙酯(2次)
获得呈无色固体的50mg纯材料11(收率4％)
1H NMR(CDCl3)：δ1.39(3H，t，J＝7Hz，CH 3)，3.28(3H，s，ArCONCH 3)，4.37(2H，q，J＝7Hz，OCH 2)，4.40(1H，br s，CH 2)，5.26(1H，br s，CH 2)，7.60(1H，d，J＝8.9Hz，ArCHCHCNO2)，7.94(1H，s，NCHN)，8.45(1H，dd，J＝8.9和2.8Hz，ArCHCHCNO2)，8.95(1H，d，J＝2.5Hz，ArCHCNO2)
实施例9(iii)：硝基马西尼(11)的放射氟化以获得[18F]氟马西尼([18F]FMZ)
Figure BPA00001534862600271
18F标记在TRACERlab自动合成模块(GE Healthcare)上进行。使[18F]氟化物截留在预调节QMA柱体上，然后用四正丁基碳酸氢铵在MeCN/水(MeCN 1400μL，水100μL，TBA.HCO3 27mg)中的溶液从管瓶1转移至反应器中。将溶液用氮气加真空流在100℃干燥10分钟，然后在120℃干燥20分钟，然后冷却至50℃。
向干燥的[18F]氟化物内加入来自管瓶3的在DMF(1mL)中的硝基马西尼(18.8mg)。将反应混合物在160℃加热30分钟，然后使其冷却至50℃。将反应混合物用来自管瓶5的10mM磷酸(2.5mL)稀释并转移至粗产物管内。
然后将粗产物手工转移至制备HPLC回路上。制备HPLC得到保留时间为17.5分钟的峰，将其切割放入装有水(12mL)的TRACERlab圆底烧瓶内。制备HPLC系统装有液流闪烁计数器。
  HPLC柱  Phenomenex Luna C18(2)250×10mm 5μ
  溶剂  A＝10mM磷酸，B＝MeCN，25％B无梯度
  流速  4mL/min
  UV  254nm
  回路  5mL
  灵敏度  2000K
将圆底烧瓶中的混合物截留在tC18 plus lite SPE柱体(先后用1mL乙醇和2mL水预调节)上。用水(3mL)洗涤SPE柱体，将粗产物用EtOH(0.5mL)和水(4.5mL)洗脱在P6管瓶内。
初始活性            193.8MBq    11:14
配制产物的活性      14.8MBq     12:48
＝7.7％合成结束收率

Claims (27)

1.一种式I的放射氟化化合物：
Figure FPA00001534862500011
其中：
R1或R2其中一个是C1-4[18F]氟烷基或C1-4[18F]氟烷氧基，另一个是氢；和
R3是C(＝O)-O-R4，其中R4是氢，或者直链或支链C1-4烷基；或者R4是C3-5杂环。
2.权利要求1限定的放射氟化化合物，其中R1和R2其中一个是C1-4[18F]氟烷基。
3.权利要求2限定的放射氟化化合物，其中R1和R2其中一个是[18F]氟甲基或[18F]2-氟乙基。
4.权利要求1限定的放射氟化化合物，其中R1和R2其中一个是C1-4[18F]氟烷氧基。
5.权利要求4限定的放射氟化化合物，其中R1和R2其中一个是[18F]氟甲氧基或[18F]2-氟乙氧基。
6.权利要求5限定的放射氟化化合物，其中R1是[18F]氟甲氧基或[18F]2-氟乙氧基。
7.权利要求6限定的放射氟化化合物，其中R1是[18F]2-氟乙氧基。
8.权利要求1-7中任一项限定的放射氟化化合物，其中R3是C(＝O)-O-R4，其中R4是直链C1-4烷基。
9.权利要求8限定的放射氟化化合物，其中R4是甲基或乙基。
10.权利要求9限定的放射氟化化合物，其中R4是乙基。
11.权利要求1-7中任一项限定的放射氟化化合物，其中R3是C(＝O)-O-R4，其中R4是支链C1-4烷基。
12.权利要求11限定的放射氟化化合物，其中R4是叔丁基。
13.一种用于合成权利要求1-12中任一项限定的式I放射氟化化合物的方法，其中所述方法包含式Ia前体化合物与合适18F源的反应：
Figure FPA00001534862500021
其中：
R1a和R2a其中一个是前体基团，另一个是H，其中当R1a是前体基团时其选自C1-4烷基-LG、C1-4烷氧基-LG和羟基，其中当R2a是前体基团时其选自C1-4烷基-LG和C1-4烷氧基-LG，其中LG是选自溴化物、甲磺酸酯或甲苯磺酸酯的离去基团；和
R3a如权利要求1或8-12中任一项对R3的限定。
14.权利要求13限定的方法，其中R1a是所述前体基团。
15.权利要求14限定的方法，其中R1a是烷氧基-LG，所述合适18F源是[18F]氟化物。
16.权利要求14限定的方法，其中R1a是羟基，所述合适18F源是C1-4[18F]-氟烷基-LG。
17.权利要求13-16中任一项限定的方法，其中所述方法是自动化的。
18.用于实施权利要求17限定的方法的盒，其包含：
(i)装有权利要求13-16中任一项方法限定的式Ia前体化合物的容器；和
(ii)用合适18F源洗脱容器的工具。
19.权利要求18限定的盒，其另外包含用于清除过量18F的离子交换柱体。
20.一种放射性药用组合物，其包含权利要求1-12中任一项限定的放射氟化化合物以及生物相容性载体，为适合哺乳动物给药的形式。
21.权利要求1-12中任一项限定的放射氟化化合物，其用于PET显像方法。
22.一种正电子发射断层摄影(PET)显像方法，其用于测定受试者中枢神经系统(CNS)中GABAA受体的分布，其包含：
(i)给予所述受试者权利要求1-12中任一项限定的放射氟化化合物；
(ii)让步骤(i)所述给予的放射氟化化合物与所述受试者CNS中的GABAA受体结合；
(iii)检测存在于步骤(ii)所述结合的放射氟化化合物中的18F的正电子发射衰减衍生的信号；和
(iv)产生所述信号的位置和量的图像，其中所述信号代表所述受试者中GABAA受体的分布。
23.权利要求22限定的PET方法，其中将所述放射氟化化合物作为权利要求20限定的放射性药用组合物给药。
24.权利要求22或权利要求23限定的PET方法，其中所述受试者已知或被怀疑具有GABAA疾病。
25.权利要求22或权利要求23限定的PET方法，其在所述受试者的治疗方案过程期间重复实施，所述治疗方案包含给予药物以对抗GABAA疾病。
26.一种诊断方法，其包含权利要求22限定的PET方法，以及进一步步骤(v)：将GABAA表达的分布归因于特定临床现象。
27.权利要求1-12中任一项限定的放射氟化化合物，其用于权利要求25限定的PET方法或者权利要求26的诊断方法。
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