CN102834379A - 作为pbr配体的三环吲哚衍生物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种与已知的这种PET示踪剂相比,具有使外周苯并二氮杂?受体(PBR)成像的改善的性质的PET示踪剂。本发明还提供一种可用于制备本发明的PET示踪剂的前体化合物和用于制备所述前体化合物和所述PET示踪剂的方法。本发明还提供了一种包含本发明的PET示踪剂的放射性药物组合物。还提供了使用所述PET示踪剂和所述放射性药物组合物的方法。

Description

作为 PBR 配体的三环吲哚衍生物
本发明的技术领域
本发明涉及外周苯并二氮杂䓬受体(PBR)的体内成像,特别是正电子-发射断层X射线照相法(PET)成像。提供高亲和力与PBR结合的基于吲哚的PET示踪剂,在给予后其在脑内具有良好的吸收,并且与PBR具有优良的选择性结合。本发明还提供一种可用于合成本发明的PET示踪剂的前体化合物,以及用于合成所述前体化合物的方法。本发明的其它方面包括一种包括使用本发明的前体化合物的合成本发明的PET示踪剂的方法、进行所述方法的试剂盒以及进行所述方法的自动化形式的盒(cassette)。此外,本发明提供一种包含本发明的PET示踪剂的放射性药物组合物,以及使用所述PET示踪剂的方法。
背景技术
外周苯并二氮杂䓬受体(PBR)已知主要位于外周组织和神经胶质细胞,但是它们的生理功能仍有待进行清楚地说明。PBR也称为易位体蛋白(TSPO)。在细胞下,PBR已知位于外线粒体膜上,说明在调节线粒体功能和在免疫系统中的潜在的作用。此外,假定PBR涉及细胞增殖,类固醇产生、钙流动和细胞呼吸。
异常的PBR表达与中枢神经系统(CNS)的炎性疾病状态相关,包括多发硬化(Banati等人,2001 Neuroreport;12(16):3439-42;Debruyne等人,2002 Acta Neurol Belg;102(3):127-35)、腊斯默森脑炎(Banati等人,1999 Neurology;53(9):2199-203)、脑血管炎(Goerres等人,2001 Am J Roentgenol;176(4):1016-8)、疱疹脑炎(Cagnin等人,2001 Brain;124(Pt 10):2014-27)和AIDS-相关的痴呆(Hammoud等人,2005 J Neurovirol;11(4):346-55)。
同样在CNS中,与PBR的连接文件证明为变性疾病,例如帕金森病(Gerhard等人,2006 Neurobiol Dis;21(2):404-12;Ouchi等人,2005 Ann Neurol;57(2):161-2)、皮层基础变性(Gerhard等人,2004 Mov Disord;19(10):1221-6)、渐进性核上麻痹(Gerhard等人,2006 Neurobiol Dis;21(2):404-12)、多发系统萎缩(Gerhard等人,2003 Neurology;61(5):686-9)、亨廷顿舞蹈病(Pavese等人,2006 Neurology;66(11):1638-43;Tai等人,2007 Brain Res Bull;72(2-3):148-51)、肌萎缩侧索硬化(Turner等人,2004 Neurobiol Dis;15(3):601-9)和阿尔茨海默病(Cagnin等人,2001 Lancet;358(9283):766;Yasuno等人,2008 Biol Psychiatry;64(10):835-41)。
多种CNS缺血性病症已显示与PBR的异常表达相关,包括:缺血性中风(Gerhard等人,2005 Neuro图像;24(2):591-5)、外周神经损伤(Banati等人,2001 Neuroreport;12(16):3439-42)、癫痫(Sauvageau 2002 Metab Brain Dis;17(1):3-11;Kumar等人,2008 Pediatr Neurol;38(6))。PBR已假定作为生物标记来确定创伤性脑损伤的破坏程度(Toyama等人,2008 Ann Nucl Med;22(5):417-24),在创伤性脑损伤的动物模型中报道PBR的表达提高(Venneti等人,2007 Exp Neurol;207(1):118-27)。有趣的是,急性应力与在脑中PBR的表达提高相关,而慢性应力与PBR的下调相关(Lehmann等人,1999 Brain Res;851(1-2):141-7)。胶质瘤边缘的描述已报道可使用[11C]PK11195来使PBR成像(Junck等人,1989 Ann Neurol;26(6):752-8)。PBR还与神经性疼痛相关,Tsuda等人在患有神经性疼痛的受试者中已观察到激活的小神经胶质细胞(2005 TINS 28(2) 第101-7页)。
在外周,PBR的表达与以下关联:肺炎症(Branley等人,2008 Nucl. Med. Biol;35(8):901-9)、慢性阻塞性肺病和哮喘(Jones等人,2003 Eur Respir J;21(4):567-73)、炎性肠病(Ostuni等人,2010 Inflamm Bowel Dis;16(9):1476-1487)、类风湿性关节炎(van der Laken等人,2008 Arthritis Rheum;58(11):3350-5)、初期纤维肌痛(Faggioli等人,2004 Rheumatology;43(10):1224-1225)、神经损伤(Durrenberger等人,2004 J Peripher Nerv Syst;9(1):15-25)、动脉粥样硬化(Fujimura等人,2008 Atherosclerosis;201(1):108-111)、结肠癌、前列腺癌和乳腺癌(Deane等人,2007 Mol Cancer Res;5(4):341-9;Miettinen等人,1995 Cancer Res;55(12):2691-5;Han等人,2003 J Recept Signal Transduct Res;23(2-3):225-38)、肾炎症(Tam等人,1999 Nephrol Dial Transplant;14(7):1658-66;Cook等人,1999 Kidney Int;55(4):1319-26)和局部缺血-再灌注损伤(Zhang等人,2006 J Am Coll Surg;203(3):353-64)。
使用PBR选择性配体(R)-[11C]PK11195的正电子发射断层X射线照相法(PET)成像提供中枢神经系统(CNS)炎症的一般的指示。然而,(R)-[11C]PK11195已知具有高蛋白结合,并且对非特异性结合的特异性低。此外,不知道其放射性标记的代谢物的作用,并且结合的定量需要络合模式。因此,努力开发不遭受这些问题的PBR的体内成像剂。一种这样的体内成像剂为在WO 2010/109007中描述的三环吲哚衍生物,其对PBR具有良好的亲和力,优良的脑吸收和对PBR的特异性,并且在注射后60分钟时在脑中高比例的放射性代表母体体内成像剂。WO 2010/109007公开了一种特别优选的体内成像剂为以下18F-标记的化合物:
Figure 483700DEST_PATH_IMAGE001
对于用于使PBR成像的体内成像剂来讲,存在更进一步改善的空间。
发明概述
本发明提供一种PET示踪剂,其保持已知的三环吲哚PET示踪剂的有利的性质,并且还具有多种改善的性质。已证明,与已知的三环PET示踪剂相比,本发明的PET示踪剂对PBR具有改善的结合亲和力,或多或少改善的代谢特性,在注射后60分钟时高比例的活性代表在脑中的活性,和与PBR-表达组织的显著改善的特异性结合。本发明还提供一种可用于制备本发明的PET示踪剂的前体化合物,以及用于制备所述前体化合物和所述PET示踪剂的方法。本发明还提供了一种包含本发明的PET示踪剂的放射性药物组合物。还提供了使用所述PET示踪剂和所述放射性药物组合物的方法。
发明详述
PET示踪剂
在一方面,本发明提供一种具有以下化学结构的正电子-发射断层X射线照相法(PET)示踪剂:
Figure 400840DEST_PATH_IMAGE002
其中手性中心具有(S)构型。
“PET示踪剂”为包含正电子-发射同位素的化合物,其中该化合物设计在生物系统中靶向具体的生理学或病理生理学。正电子-发射同位素的存在使得在给予生物系统之后能检测PET示踪剂,由此促进具体的生理学或病理生理学的检测。
已显示本发明的PET示踪剂的亲和力比其备选的对映异构体大几乎5倍,并且比外消旋混合物大几乎2倍。与其备选的对映异构体相比,已发现本发明的PET示踪剂体内表现得更好。与包含所述PET示踪剂及其备选的对映异构体的外消旋混合物相比,本发明的PET示踪剂也体内表现得更好。
本发明的PET示踪剂的备选的对映异构体具有以下结构:
其中手性中心具有(R)构型。
本发明使用的术语“对映异构体”是指对映纯化合物,即,光学活性分子的两个镜像形式中的一种。因此,对映异构体为仅具有一个手性的化合物,其中术语“手性”是指由于缺乏对称性的内平面并且具有不可重叠镜像的化合物的性质。引起化合物手性的最通常的性质是存在不对称碳原子。一对对映异构体的等摩尔混合物在本文中称为“外消旋体”或“外消旋混合物”。
在实施例9中描述的生物分布实验中显示,与其备选的对映异构体和外消旋混合物二者相比,本发明的PET示踪剂在脑中对富含PBR的组织具有改善的结合(即,嗅球)。在实施例11中描述的体内阻断实验的结果证实该发现。在实施例10中描述的实验的结果证明:与PET示踪剂的外消旋混合物及其备选的对映异构体相比,本发明的PET示踪剂由于母体化合物,在60分钟时在脑中的活性得到了改善。此外,在实施例12中描述的自动射线照相术实验中,与包含所述PET示踪剂及其备选的对映异构体的外消旋混合物相比,证明本发明的PET示踪剂对于神经炎症的区域具有较高的选择性结合。还发现本发明的PET示踪剂在人血浆中或在大鼠S9部分中温育延长的时间后不外消旋化,如在以下实施例8中描述的。
前体化合物
本发明的PET示踪剂可通过合适的前体化合物制备。因此,在另一方面,本发明提供一种用于制备本发明的PET示踪剂的前体化合物,其中所述前体化合物具有式I:
     (I)
其中R1为羟基或为离去基团。
“前体化合物”包括本发明的PET示踪剂的非放射性衍生物,其设计使得与18F的方便的化学形式发生部位特异性的化学反应;可在最少数量的步骤(理想地单一步骤)中进行;并且无需显著纯化(理想地无需进一步纯化),以得到本发明的PET示踪剂。这样的前体化合物为合成的并且可方便地以良好的化学纯度得到。
在本发明的上下文中“离去基团”是指在取代或置换放射性氟化反应期间作为稳定的物类被置换的原子或原子团。合适的离去基团的实例为卤素(氯、溴和碘)和磺酸酯(甲磺酸酯、甲苯磺酸酯、硝基苯磺酸酯(nosylate)和三氟甲磺酸酯)。优选地,所述离去基团选自甲磺酸酯、甲苯磺酸酯和三氟甲磺酸酯,最优选甲磺酸酯。当离去基团为甲磺酸酯时,前体化合物在本文中称为“前体化合物1”。
前体化合物的制备
本发明的前体化合物可通过多种不同的路线得到,各自形成本发明的单独的方面。
因此,本发明提供制备本文限定的式I的前体化合物的第一种方法,其中所述方法包括:
(i) 提供本文限定的所述式I的前体化合物和式II化合物的外消旋混合物:
Figure 203208DEST_PATH_IMAGE005
     (II);
其中R2如以上对R1所限定,并且R1和R2相同;
(ii) 将所述式I的前体化合物与所述式II化合物分离。
将所述式I的前体化合物与所述式II化合物“分离”的步骤通过对映异构体分离技术进行。合适的对映异构体分离技术包括高效液相色谱法(HPLC)、超临界流体色谱法(SFC)、模拟床色谱法(SBC)。可适用于对映异构体分离的各种技术的详细评价可见于“Chiral Separation Techniques:a Practical Approach(手性分离技术:实践方法)” (2007 Wiley;Subramanian编辑)。
Figure 25671DEST_PATH_IMAGE006
以上流程1说明得到式I的前体化合物和式II化合物的外消旋混合物的一种方法。在流程1中,PG表示羟基保护基团;LG表示本文限定的离去基团;OTs表示离去基团甲苯磺酸酯;和,IPA表示异丙醇。化合物g为其中R1为羟基的本发明的前体化合物。合适的羟基保护基团为本领域众所周知的,并且包括乙酰基、苄基、苯甲酰基、甲硅烷基醚、烷基醚和烷氧基甲基醚。保护基团详细地在Theorodora W. Greene和Peter G. M. Wuts的“Protective Groups in Organic Synthesis(有机合成中的保护基团)” (第4版,John Wiley & Sons,2007)中讨论。在本发明的上下文中,优选的羟基保护基团为苄基。以上流程1基于Napper等人(J Med Chem 2005;48:8045-54)和Davies等人(J Med Chem 1998;41:451-467)描述的得到类似化合物的方法。
Figure 429287DEST_PATH_IMAGE008
得到式I的前体化合物和式II化合物的外消旋混合物的备选的方法在以上流程2中说明。在流程2中,PG为如上限定的羟基保护基团,THF为四氢呋喃,KHMDS为双(三甲基甲硅烷基)氨基化钾。由化合物f继续流程2,如流程1中所举例说明的那样,由化合物f得到所得到的外消旋混合物。流程2基于在WO 2003/014082中所公开的方法。在该合成路线中,左侧环上底部位置的氯使得环化仅采用一种方式发生。然而,当本发明人直接应用WO 2003/014082的教导来得到式I的前体化合物和式II化合物的外消旋混合物时,收率低。通过改变用于环化步骤的溶剂系统,克服该问题。在WO 2003/014082中,在甲苯中进行环化步骤,而本发明人发现当使用乙醚代替甲苯时得到最优收率。环化步骤的产物溶解于乙醚中,而未环化的起始化合物不溶解于乙醚中。因此,未环化的起始化合物与ZnCl2一起保留在反应容器的底部,而环化的产物在反应容器的顶部移动进入乙醚中。
得到式I的前体化合物的第二种方法包括:
(i) 提供式III化合物:
Figure 783652DEST_PATH_IMAGE009
      (iii)
其中PG1为羟基保护基团;
(ii) 将所述式III化合物转化为其相应的酰氯;
(iii) 使在步骤(ii)中得到的酰氯与二乙基酰胺反应,以得到式IV化合物:
     (IV)
其中PG2为羟基保护基团并且与PG1相同;
(iv) 使在步骤(iii)中得到的式IV化合物脱保护,以得到羟基衍生物;
(v) 任选加入本文限定的离去基团。
步骤(iv)和(v)均得到本文限定的式I的前体化合物,步骤(iv)中式I的R1为羟基,而步骤(v)中式I的R1为离去基团。
将所述式III化合物“转化”为酰氯的步骤(ii)可使用选自草酰氯、亚硫酰氯、三氯化磷或五氯化磷的试剂进行。优选草酰氯。
“脱保护”的步骤是指除去羟基保护基团,并且可通过本领域技术人员众所周知的手段进行。羟基保护基团PG1如以上在流程1中对PG定义的。所用的方法适用于具体的羟基保护基团。用于除去羟基保护基团的典型的策略包括氢解,和用酸或碱处理。
“加入”离去基团的步骤可通过以上流程1的化合物g与期望的离去基团的卤化物衍生物在合适的反应条件下反应来进行。例如,为了加入甲磺酸酯,在碱(例如胺碱,例如三乙胺)存在下,在以上流程1中化合物g可与甲磺酰氯反应。
在得到式I的前体化合物的所述第二种方法的步骤(i)中,式III化合物可通过各种路线提供。例如,通过包括以下步骤的方法:
(a) 提供式V化合物和式VI化合物的外消旋混合物:
Figure 469028DEST_PATH_IMAGE011
 (V)    
Figure 392991DEST_PATH_IMAGE012
 (VI)
其中:
R1为手性醇;和
PG3和PG4相同并且各自为羟基保护基团;
(b) 使式V化合物与式VI化合物分离;
(c) 使用酸性条件从所分离的式V化合物除去R1,由此得到所述式III化合物。
术语“外消旋混合物”如前所述限定。术语“手性醇”是指光学活性醇的对映异构体,其中术语“对映异构体”如本文前面所限定。术语“醇”是指包括与碳原子连接的羟基的有机化合物。用于上述方法的优选的手性醇为薄荷醇和冰片。
通过酸水解使手性醇从所分离的式V化合物解离。用于该步骤的合适的酸包括盐酸或硫酸,优选2摩尔盐酸或1摩尔硫酸。
在一个备选的方面,式III化合物可使用包括以下步骤的方法来提供:
(a) 提供所述式III化合物和式VIII化合物的外消旋混合物:
      (VIII)
其中PG5为羟基保护基团并且与如上对式III限定的PG1相同;
(b) 使在步骤(a)中定义的混合物与光学活性胺反应,以从所述式VIII化合物分离所述式III化合物。
所述式III化合物和所述式VIII化合物的外消旋混合物可根据在以上流程2中说明的方法得到,其中期望的外消旋混合物为其中说明的化合物p
用于上述方法的合适的光学活性胺可选自S-α-甲基苄基胺、R-(+)-N-(1-萘基甲基)-α-苄基胺、N-(2-羟基)乙基-α-甲基苄基胺和1(对-甲苯基)乙基胺。适用于上述过程的其它光学活性胺容易地市售可得,例如得自Aldrich chemical company。
使步骤(a)的混合物与光学活性胺反应以将所述式III化合物与所述式IV化合物分离的步骤(b)最初产生两种非对映异构体盐。这些非对映异构体盐通过结晶从合适的溶剂(例如丙酮或乙酸乙酯)分离。所分离的盐用无机酸(例如2N盐酸或1M硫酸)处理,以重新产生与所述式VIII的对映异构体分离的所述式III化合物。随后如下回收式III化合物:在乙酸乙酯中萃取,与水层分离,真空浓缩,以得到式III的对映异构体。
在再其它备选中,式III化合物可使用包括以下步骤的方法得到:
(a) 提供式IX化合物和式X化合物的外消旋混合物:
Figure 283903DEST_PATH_IMAGE014
  (IX)      
Figure 525529DEST_PATH_IMAGE015
  (X)
其中PG6和PG7相同并且各自为羟基保护基团;
(b) 使在步骤(a)中定义的混合物与立体选择性酶反应,以得到所述式III化合物,其中所述立体选择性酶实现式IX化合物的酯水解。
所述式IX化合物和所述式X化合物的外消旋混合物可根据以上在流程2中说明的方法得到,其中期望的外消旋混合物为其中说明的化合物o
用于上述方法的合适的立体选择性酶可选自南极假丝酵母(Candida antarctica)脂肪酶B、猪肝酯酶、猪胰脂肪酶或采用类似方式起作用的其它已知的立体选择性酶。
PET示踪剂的制备
在另外的方面,本发明提供一种制备本发明的PET示踪剂的方法,其中所述方法包括使式I的前体化合物与合适来源的18F反应。与18F反应可通过在式I的前体化合物的R1位置处存在的离去基团的亲核置换而实现。前体化合物可在一个步骤中通过与合适来源的[18F]-氟离子(18Fֿ)反应而标记,其通常作为来自核反应18O(p,n)18F的水溶液得到,并且通过加入阳离子反荷离子并随后除去水而具有反应性。合适的阳离子反荷离子应在无水反应溶剂中具有足够的溶解度,以保持18Fֿ的溶解度。因此,所用的反荷离子包括大的但是软的金属离子,例如铷或铯、与穴状配体络合的钾例如KryptofixTM或四烷基铵盐。由于其在无水溶剂中良好的溶解度和增强的18Fֿ反应性,优选的反荷离子为与穴状配体络合的钾,例如KryptofixTM18F还可通过使用18F(CH2)3-LG使在前体化合物的R1位置处的羟基O-烷基化而引入,其中LG表示如上限定的离去基团。
众所周知的18F标记技术的更详细的讨论可见于“Handbook of Radiopharmaceuticals(放射性药物手册)” (2003;John Wiley和Sons:M.J. Welch和C.S. Redvanly编辑)的第6章。
在一个优选的实施方案中,制备本发明的PET示踪剂的方法为自动化的。[18F]-放射性示踪剂可采用自动化的方式通过自动化的放射合成设备方便地制备。存在若干这样的设备的市售可得的实例,包括TracerlabTM和FastlabTM (均得自GE Healthcare Ltd.)。这种设备通常包括“盒”,通常可置换,其中进行放射化学,其安装于设备,以进行放射合成。盒通常包括流体路径、反应容器和用于接受试剂瓶的孔以及用于放射合成后清洁步骤的任何固相萃取柱。
因此,本发明在另一方面提供用于自动化合成本文限定的PET示踪剂的盒,所述盒包括:
i) 含有本文限定的式I的前体化合物的容器;和
ii) 使用本文限定的合适来源的18F洗脱步骤(i)的容器的装置。
对于本发明的盒,式I的前体化合物以及合适来源的18F的合适的和优选的实施方案如本文前面所限定。
所述盒可另外包括:
iii) 用于除去过量18F的离子交换柱。
放射性药物组合物
在又一方面,本发明提供一种放射性药物组合物,所述组合物包含本文限定的PET示踪剂以及适于哺乳动物给予的生物相容性载体。
“生物相容性载体”为流体,尤其是液体,其中本发明的PET示踪剂悬浮或溶解,使得放射性药物组合物在生理学上可耐受,例如,可给予哺乳动物身体,而没有毒性或过度不适。生物相容性载体适宜为可注射载体液体,例如无菌、不含热原的注射用水;水性溶液,例如盐水(其可有利地平衡,使得用于注射的最终产物为等渗或非低渗的);一种或多种紧张度-调节物质的水性溶液(例如,血浆阳离子与生物相容性反荷离子的盐)、糖(例如,葡萄糖或蔗糖)、糖醇(例如,山梨糖醇或甘露醇)、二醇(例如,甘油)或其它非离子多元醇材料(例如,聚乙二醇、聚丙二醇等)。生物相容性载体还可包含生物相容的有机溶剂,例如乙醇。这种有机溶剂可用于使更加亲脂性化合物或制剂增溶。优选生物相容性载体为不含热原的注射用水、等渗盐水或水性乙醇溶液。用于静脉内注射的生物相容性载体的pH适宜在4.0-10.5范围。
放射性药物组合物可肠胃外给予,即,通过注射,最优选水性溶液。这样的组合物可任选含有另外的成分,例如缓冲剂;药学上可接受的增溶剂(例如,环糊精或表面活性剂,例如普卢兰尼克、吐温或磷脂);药学上可接受的稳定剂或抗氧化剂(例如乙醇、抗坏血酸、2,5-二羟基苯甲酸或对氨基苯甲酸)。当本发明的PET示踪剂作为放射性药物组合物提供时,制备所述PET示踪剂的方法还可包括得到放射性药物组合物所需的步骤,例如,除去有机溶剂,加入生物相容的缓冲剂和任何任选的其它成分。对于肠胃外给予,还需要采用确保放射性药物组合物无菌和不致热的步骤。这些步骤为本领域技术人员众所周知的。
PET成像方法
本发明的PET示踪剂可用于在受试者中体内检测PBR受体表达。因此,在另一方面,本发明提供一种PET成像方法,以确定在受试者中PBR表达的分布和/或程度,其中所述方法包括:
i) 给予所述受试者本文限定的PET示踪剂;
ii) 在所述受试者中使所述PET示踪剂与PBR结合;
iii) 检测18F发出的信号,该18F包含在所述结合的PET示踪剂中;
iv) 产生表示所述信号的位置和/或量的图像;和
v) 确定在所述受试者中PBR表达的分布和程度,其中所述表达与所述信号直接相关。
“给予”PET示踪剂的步骤优选肠胃外进行,最优选静脉内进行。静脉内路线表示在整个受试者的身体内递送PET示踪剂的最有效的方式,因此也跨越血-脑屏障(BBB),并且与在所述受试者的中枢神经系统(CNS)中表达的PBR接触。静脉内给予既不表示实质上物理干预也不表示对受试者有实质的健康风险。本发明的PET示踪剂优选作为本文限定的本发明的放射性药物组合物给予。本发明的PET成像方法的完整的定义不需要给予步骤。因此,本发明的PET成像方法也可理解为包括以上限定的步骤(ii)至(v),其中步骤(ii)的所述受试者为事先给予本发明的PET示踪剂的受试者。
在给予步骤之后和在检测步骤之前,PET示踪剂允许与PBR结合。例如,当受试者为完整的哺乳动物时,PET示踪剂将动态移动通过哺乳动物的身体,与其中的各种组织接触。一旦PET示踪剂与PBR接触,发生特定的相互作用,使得从含有PBR的组织中清除PET示踪剂比从不含或含有较少PBR的组织中清除耗时更长。会达到某一时间点。此时能够检测与PBR特定结合的PET示踪剂,这是由于在与含有PBR的组织结合的PET示踪剂与不含或含有较少PBR的组织结合的PET示踪剂之间的比率的结果。
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(即,PET照相机)检测包含在PET示踪剂中的18F发出的信号。该检测步骤也可理解为获取信号数据。
本发明方法的“产生”步骤通过计算机进行,其对获得的信号数据施用重建算法,以得到数据组。随后处理该数据组,以产生显示18F发出的信号的位置和/或量的图像。发出的信号与PBR的表达直接关联,使得通过评价产生的图像可进行“确定”步骤。
本发明的“受试者”可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,所述受试者为体内完整的哺乳动物体。在一个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在健康的受试者中或在已知或怀疑患有与PBR的异常表达相关的病理学状况(下文中称为“PBR病症”)的受试者中研究PBR。优选地,所述方法涉及已知或怀疑患有PBR病症的受试者的体内成像,因此,可用于诊断所述病症的方法。
体内成像有用的这种PBR病症的实例包括多发硬化、腊斯默森脑炎、脑血管炎、疱疹脑炎、AIDS-相关的痴呆、帕金森病、皮层基础变性、渐进性核上麻痹、多发系统萎缩、亨廷顿舞蹈病、肌萎缩侧索硬化、阿尔茨海默病、缺血性中风、外周神经损伤、癫痫、创伤性脑损伤、急性应力、慢性应力、神经性疼痛、肺炎症、慢性阻塞性肺病、哮喘、炎性肠病、类风湿性关节炎、初级纤维肌痛、神经损伤、动脉粥样硬化、肾炎症、局部缺血-再灌注损伤和癌症(特别是结肠癌、前列腺癌或乳腺癌)。本发明的PET示踪剂由于其良好的脑吸收特别适于CNS的体内成像。
在一个备选的实施方案中,在所述受试者的治疗方案过程期间可重复进行本发明的PET成像方法,所述方案包括给予药物以抵抗PBR病症。例如,本发明的PET成像方法可在使用药物治疗以抵抗PBR病症之前、期间和之后进行。采用这种方式,可监测所述治疗的随时间效果。由于其具有优良的灵敏度和分辨率,PET特别良好地适用于该应用,使得随时间可观察到即使相对小的损害变化,对于治疗监测特别有利。
在另外的方面,本发明提供一种诊断其中PBR上调的病症的方法,其中所述方法包括如上限定的PET成像方法,以及把PBR表达的分布和程度归因于具体的临床图片的另外步骤(vi)。
在另一方面,本发明提供用于以上限定的PET成像方法和以上限定的诊断方法的本文限定的PET示踪剂。本发明还提供用于制备本文限定的放射性药物组合物的本文限定的PET示踪剂,所述药物组合物用于以上限定的PET成像方法和以上限定的诊断方法。
在本发明的多方面中存在的任何特征的合适的和优选的方面如在第一方面中对所述特征的限定,在第一方面中各特征在本文进行了描述。现在通过一系列非限制性实施例来说明本发明。
实施例简述
实施例1描述包括式I的前体化合物和式II的对映异构体的外消旋混合物的合成。
实施例2描述包括本发明的PET示踪剂的非放射性类似物以及其备选的对映异构体的非放射性外消旋混合物的合成。
实施例3描述前体化合物1/活性对映异构体的合成。
实施例4描述成像剂1/活性对映异构体的合成。
实施例5描述非放射性成像剂1/活性对映异构体的合成。
实施例6描述用于确定绝对立体化学的方法。
实施例7描述用于评价非放射性外消旋体1及其两种对映异构体的结合的体外测定。
实施例8描述用于体外研究本发明的PET示踪剂的手性稳定性的方法。
实施例9描述用于体内评价本发明的PET示踪剂、其备选的对映异构体和两者的外消旋混合物的生物分布的方法。
实施例10描述评价本发明的PET示踪剂和包含所述PET示踪剂及其备选的对映异构体的外消旋混合物的代谢的实验。
实施例11描述用于评价本发明的PET示踪剂和包含所述PET示踪剂及其备选的对映异构体的外消旋混合物的体内阻断测定。
实施例12描述用于评价本发明的PET示踪剂和包含所述PET示踪剂及其备选的对映异构体的外消旋混合物的炎症的动物模型。
附图简述
图1和4涉及实施例4并且显示分别使用本发明的PET示踪剂及其备选的对映异构体的半制备方法得到的放射性(顶部)和UV (底部) HPLC痕迹。
图2和5涉及实施例4并且显示分别使用本发明的PET示踪剂及其备选的对映异构体的分析手性方法得到的HPLC痕迹。
图3和6涉及实施例4并且显示分别使用本发明的PET示踪剂及其备选的对映异构体的手性HPLC方法得到的HPLC痕迹。
图7涉及实施例8并且显示以0.1 mg/mL的浓度溶解于乙腈中的PET示踪剂和备选的对映异构体的重叠色谱图。
图8a涉及实施例8并且显示以0.1 mg/mL的浓度溶解于乙腈中的PET示踪剂的色谱图。
图8b涉及实施例8并且显示加入到人血浆中并且在温育前萃取的PET示踪剂(0.1 mg/mL)的色谱图。
图8c涉及实施例8并且显示与人血浆一起温育并且萃取的PET示踪剂(0.1 mg/mL)的色谱图。
用于实施例的缩写列举
AUFS 吸收度单位满刻度
aq 水性
DCM 二氯甲烷
DFT 密度函数理论
DMAP 4-二甲基氨基吡啶
DMF 二甲基甲酰胺
EDC 1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳二亚胺盐酸盐
EOS 合成结束
EtOAc 乙酸乙酯
FNA  面神经轴突切开术
IPA 异丙醇
IR  红外
LC-MS 液相色谱法-质谱法
MeCN 乙腈
MeOH 甲醇
NMR 核磁共振
OBn 苄氧基
OMs 甲磺酸酯
OTs 甲苯磺酸酯
PET 正电子发射断层X射线照相法
QMA 四甲基铵
RT 室温
SFC 超临界流体色谱法
SPE 固相萃取
TLC 薄层色谱法
Tol 甲苯
VCD 振动圆二色性。
实施例
实施例1:本发明的甲磺酸酯前体化合物(“前体化合物1”)及其备选的对映异构体的外消旋混合物的合成
实施例1(a):苄氧基乙酰氯(1)
向苄氧基乙酸(10.0 g,60.0 mmol,8.6 mL)在二氯甲烷(50 mL)中加入草酰氯(9.1 g,72.0 mmol,6.0 mL)和DMF (30.0 mg,0.4 mmol,32.0 µL),于室温下搅拌3小时。随着反应的进行最初快速放出气体,但是当反应完成时,排放停止。将二氯甲烷溶液真空浓缩,得到胶。该胶用更多的草酰氯(4.5 g,35.7 mmol,3.0 mL)、二氯甲烷(50 mL)和一滴DMF处理。快速排放气体,将反应搅拌另外的2小时。随后将反应物真空浓缩,得到11.0 g (定量)胶状的苄氧基乙酰氯(1)。通过13C NMR (75 MHz,CDCl3)证实结构:δC 73.6,74.8,128.1,128.4,128.6,130.0和171.9。
实施例1(b):2-苄氧基-N-(2-氯-5-甲氧基-苯基)乙酰胺(2)
将0℃的苄氧基乙酰氯(1) (11.0 g,60.0 mmol)和2-氯-5-甲氧基苯胺盐酸盐(11.7 g,60.2 mmol)在二氯甲烷(100 mL)中搅拌,经15分钟缓慢加入三乙胺(13.0 g 126.0 mmol,18.0 mL)。经18小时让搅拌的反应物温热至室温。存在大量的三乙胺盐酸盐沉淀。二氯甲烷溶液用10%碳酸钾水溶液(50 mL)洗涤,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到18.9 g (定量)胶状的2-苄氧基-N-(2-氯-5-甲氧基-苯基)乙酰胺(2)。通过13C NMR (75 MHz,CDCl3)证实结构: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-苄氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基苯基)胺(3)
将2-苄氧基-N-(2-氯-5-甲氧基-苯基)乙酰胺(2) (18.9 g,62.0 mmol)在THF (100 mL)中搅拌,经15分钟缓慢加入氢化铝锂(4.9 g,130.0 mmol)。在首次加入氢化铝锂时快速放出氢气。随后将反应物加热回流4小时,并保持在室温下经过周末。随后通过向搅拌的溶液中逐滴加入水(50 mL)将反应猝灭。猛烈放出氢气引起反应混合物回流。随后将反应物真空浓缩,得到浆料。加入水(200 mL)和乙酸乙酯(200 mL),将混合物剧烈振动。随后将反应物通过硅藻土过滤,以除去沉淀的氢氧化铝,将乙酸乙酯溶液分离,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到18.4 g (定量)胶状的(2-苄氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基苯基)胺(3)。通过13C NMR (75 MHz,CDCl3)证实结构: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-烯甲酸乙基酯(4)
将2-氧代环己烷甲酸乙酯(30 g,176 mmol,28 mL)溶解于乙醚(30 mL)中,在氮气下冷却至0℃。经15分钟逐滴加入溴(28 g,176 mmol,9.0 mL),经90分钟让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(250 mL)中,用乙酸乙酯(3×200 mL)萃取。合并的有机层经硫酸镁干燥,过滤,真空浓缩,在真空管线上干燥18小时,得到41.4 g (94%)黄色油状的3-溴-2-羟基-1-烯甲酸乙基酯(4)。通过13C NMR (75 MHz,CDCl3)证实结构: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-苄氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基-苯基)-氨基]-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙基酯(5)
在氮气下,在-40℃下,将(2-苄氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基苯基)胺(3) (10.0 g,34.2 mmol)在干燥的THF (100 mL)中搅拌,经30分钟加入双(三甲基甲硅烷基)氨基化钾(143.0 mL,0.5 M溶液,在甲苯中,72.0 mmol)。随后加入3-溴-2-羟基环己-1-烯甲酸乙基酯(4) (8.5 g,34.2 mmol)在干燥的THF (10 mL)中,经1.5小时温热至室温。加入乙酸(10.0 g,166 mmol,10.0 mL),真空浓缩,以除去THF。加入乙酸乙酯(200 mL)和10%碳酸钾水溶液(100 mL),将混合物剧烈振动。将乙酸乙酯溶液分离,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到16.5 g (定量)胶状的3[(2-苄氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基-苯基)-氨基]-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙基酯(5),该粗品用于下一步。HPLC (Gemini 150×4.6 mm,50-95% 甲醇/水,经20分钟)分析粗反应混合物,18.9分钟(38%),19.2分钟(25%),23.1分钟(28%)。
分离反应的一种组分,13C NMR (75 MHz,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-苄氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙基酯(6)
在氮气下,将氯化锌(7.1 g,52.0 mmol)加入到3[(2-苄氧基-乙基)-(2-氯-5-甲氧基-苯基)-氨基]-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙基酯(5) (8.0 g,17.0 mmol)在干燥的乙醚(150 mL)中,加热回流5.5小时。当反应回流时,在反应中形成厚重的褐色稠密的油。随后将反应物冷却,将上清液乙醚倒出,加入乙酸乙酯(100 mL),用2 N HCl (50 mL)和10%碳酸钾水溶液(50 mL)洗涤。将乙醚层分离,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到油(2.0 g)。粗物质通过硅胶层析纯化,用汽油(A):乙酸乙酯(B) (10-40% (B),340 g,22 CV,150 mL/分钟)洗脱,得到1.8 g 9-(2-苄氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙基酯(6)。厚重的稠密的褐色层用乙酸乙酯(100 mL)和2 N HCl (50 mL)处理。将乙酸乙酯溶液分离,用10%碳酸钾水溶液(50 mL)洗涤,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到油(5.2 g)。加入乙醚(100 mL)和无水氯化锌(7.0 g)。将混合物加热回流另外的5天。将醚层从深色胶倒出,用2 N HCl (50 mL)洗涤,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到胶(2.8 g)。该胶通过硅胶层析纯化,用汽油(A):乙酸乙酯(B)洗脱(5-35% (B),340 g,150 mL/分钟),得到2.1 g 9-(2-苄氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙基酯(6)。得到的总物质为4.1 g (50%) 9-(2-苄氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙基酯(6)。通过13C NMR (75 MHz,CDCl3)证实结构: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-苄氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(7)
向9-(2-苄氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙基酯(6) (2.0 g,4.1 mmol)在乙醇(50 mL)中加入氢氧化钠(1.1 g,27.1 mmol)和水(5 mL),并在80℃下加热18小时。随后通过真空蒸发除去乙醇,将残余物在乙醚(50 mL)和水(50 mL)之间分配。将乙醚层分离,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到胶(71.0 mg)。用2N HCl (20 mL)将水层酸化至pH 1,用二氯甲烷(2×100 mL)萃取。二氯甲烷层经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到1.6 g (87%)泡沫状的9-(2-苄氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(7)。通过13C NMR (75 MHz;CDCl3)证实结构: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-苄氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯(8)
将9-(2-苄氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(7) (1.5 g,3.7 mmol)溶解于二氯甲烷(50 mL)中,加入草酰氯(700 mg,5.5 mmol,470 µL)和DMF (1滴),将反应物在20℃下搅拌2小时。随着反应的进行,适度放出气体约30分钟。随后将反应物真空浓缩,得到胶状的9-(2-苄氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯(8),无需纯化可用于下一步。通过13C NMR (75 MHz;CDCl3)证实结构: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)
随后将9-(2-苄氧基-乙基)-8-氯-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯(8) (1.6 g,3.7 mmol)溶解于二氯甲烷(50 mL)中,冷却至0℃,搅拌,逐滴加入二乙基胺(810 mg,11.0 mmol,1.1 mL)。经18小时让反应物温热至室温。反应混合物随后用10%碳酸钾水溶液(50 mL)洗涤,分离,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到胶。粗物质用乙醚结晶,得到1.2 g (71%)白色结晶固体状的9-(2-苄氧基-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) 。通过13C NMR (75 MHz;CDCl3)证实结构: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,在55℃下,将9-(2-苄氧基-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) (1.0 g,2.1 mmol)在甲醇(100 ml)中与10% Pd/C (1.0 g)、三乙胺(2.9 mg,2.9 mmol,4 µL)一起振动18小时。随后将反应物通过硅藻土垫过滤,将滤液真空浓缩,得到胶(908 mg)。胶随后溶解于二氯甲烷(100 ml)中,用5%碳酸钾水溶液(50 ml)洗涤。二氯甲烷溶液随后分离,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到胶。胶随后用乙醚(50ml)结晶,过滤收集晶体,得到523 mg (57%) 9-(2-苄氧基-乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基胺(10)。通过13C NMR (75 MHz;CDCl3)证实结构:δC 13.1,14.6,20.1,22.0,28.1,36.4,40.5,42.0,43.0,54.7,68.8,73.3,99.4,102.4,107.8,116.4,121.2,127.6,127.6,128.3,135.6,137.8,138.0,153.6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)
在55℃下,将9-(2-苄氧基-乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸二乙基胺(10) (1.0 g,2.1 mmol)在甲醇(50 ml)中与10% Pd/C (300 mg)和过量氢气一起振动18小时。随后将反应物通过硅藻土垫过滤,将滤液真空浓缩,得到578 mg (100%)泡沫状的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)。通过13C NMR (75 MHz;CDCl3)证实结构: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)乙基酯
将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) (478 mg,1.4 mmol)在二氯甲烷(30 ml)中冷却至0℃,加入甲磺酰氯(477 mg,4.2 mmol,324 µL)和三乙胺(420 mg,4.2 mmol,578 µL),温热至室温过夜。反应物用5%碳酸钾水溶液洗涤。将各层分离。合并的有机物经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到胶(696 mg)。粗物质通过硅胶层析纯化,用汽油(A):乙酸乙酯(B)洗脱(75-100% B,22 CV,120 g,85 mL/分钟),得到胶状的甲磺酸2-(4-二乙基氨基甲酰基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢-咔唑-9-基)乙基酯,用乙醚结晶,得到346 mg (59%)无色固体。通过13C NMR (75 MHz;CDCl3)证实结构: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2:本发明的非放射性PET示踪剂及其备选的对映异构体的外消旋混合物的合成
实施例2(a):氟乙基甲苯磺酸酯(12)
在氮气下,将2-氟乙醇(640 mg,10 mmol,0.6 mL)溶解于吡啶(10 mL)中。将溶液在0℃下搅拌,经30分钟将甲苯磺酰氯(4.2 g,21.8 mmol)分批加入到溶液中,保持温度低于5℃。将反应物在0℃下搅拌3小时。缓慢加入冰,接着加入水(20 mL)。将反应混合物在乙酸乙酯中萃取,用水洗涤。通过用1 N HCl溶液洗涤,除去过量的吡啶,直至水层变为酸性。通过用1 M碳酸钠水溶液洗涤,除去过量的甲苯磺酰氯。有机层用盐水洗涤,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到2.1 g (98%)无色油状的氟乙基甲苯磺酸酯(12)。通过13C NMR (75 MHz,CDCl3)证实结构:δC 21.6 (CCH3),68.5 (d,JCF = 173 Hz,OCH2CH2F),80.6 (d,JCF = 173 Hz,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)
将2-氯-5-甲氧基苯胺盐酸盐(5.0 g,26.0 mmol)溶解于DMF (50 mL)中,加入氢化钠(2.3 g,60%在油中,57.0 mmol)。在氮气下,将反应物在室温下搅拌30分钟。逐滴加入氟乙基甲苯磺酸酯(12) (6.7 g,31.0 mmol)的DMF (5 mL)溶液,将反应物在室温下搅拌2小时。随后将反应物在100℃下加热18小时。让反应物冷却,减压除去溶剂。将残余物溶解于乙酸乙酯(100 mL)中,用水(2×100 mL)洗涤。收集有机物,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到褐色油,将其通过硅胶层析纯化,用汽油(A):乙酸乙酯(B)洗脱(5-30% (B),330 g,18.1 CV,120 mL/分钟),得到1.3 g (25%)黄色油状的(2-氯-5-甲氧基-苯基) (2-氟乙基)胺(13)。通过13C NMR (75 MHz;CDCl3)证实结构:δC 43.8 (d,JCF = 23 Hz),55.3,82.0 (d,JCF = 165 Hz),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-环己基-1-烯甲酸乙基酯(14)
将(2-氯-5-甲氧基-苯基) (2-氟乙基)胺(13) (6.1 g,30.0 mmol)在THF (170 mL)中的溶液冷却至-40℃。逐滴加入双(三甲基甲硅烷基)氨基化钾(126.0 mL,0.5 M溶液,在甲苯中,63.0 mmol),在-40℃下将反应物搅拌30分钟。在-40℃下,逐滴加入3-溴-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙基酯(4;根据实施例1(d)制备) (7.4 g,30.0 mmol)的THF (30 mL)溶液。除去冷却浴,将反应物在室温下搅拌4小时。反应用盐水(300 mL)猝灭,在乙酸乙酯(2×400 mL)中萃取,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到12.0 g (定量)褐色油状的3-[(2-氯-5-甲氧基-苯基)-(2-氟乙基)氨基]-2-羟基-环己基-1-烯甲酸乙基酯(14),该粗品用于下一步。通过1H NMR (300 MHz,CDCl3)证实作为异构体的混合物的结构:δH 1.08 (0.8H,t,J = 9 Hz,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6 Hz,CHC(OCH3)CHCH),7.08 (0.5H,d,J = 3 Hz,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-甲酸乙基酯(15)
最初试图使用在WO 2003/014082中描述的条件合成8-氯-9-(2-氟-乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙基酯(15)。在冰浴中冷却(2-氯-5-甲氧基-苯基) (2-氟乙基)胺(13;根据实施例2(b)制备) (600 mg,3.8 mmol)在干燥的THF (20 mL)中的溶液,用双(三甲基甲硅烷基)氨基化钾(16 mL,0.5 M溶液,在甲苯中,8.0 mmol)处理。30分钟后,加入3-溴-2-羟基-环己-1-烯甲酸乙基酯(4;根据实施例1(d)制备) (1.04 g,4.2 mmol)的THF (4 mL)溶液,经2小时让反应物温热至室温。反应用饱和氯化铵溶液猝灭,用乙醚萃取两次。萃取液用水、盐水洗涤,干燥,真空浓缩。粗物质通过硅胶层析纯化,用汽油(A)和乙酸乙酯(B)洗脱(2.5-50 % B,50 g,25 CV,40 mL/分钟)。主要的斑点为三种化合物的混合物。将该混合物在甲苯(20 mL)中与干燥的氯化锌(1.7 g,12.6 mmol)回流过夜。将反应物真空浓缩,将残余物在1N HCL (25 mL)和乙酸乙酯(25 mL)之间分配,随后用乙酸乙酯再次萃取。有机层用水和盐水洗涤,干燥,真空浓缩,得到褐色油。1H NMR说明其为若干化合物的混合物。在一定范围的溶剂中,硅胶TLC不能将该混合物分离成为单独的点。混合物与真实样品的1H NMR的比较说明,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-甲酸乙基酯(15)。
随后进行修改的方法。将3-[(2-氯-5-甲氧基-苯基)-(2-氟乙基)氨基]-2-羟基-环己基-1-烯甲酸乙基酯(14) (12.2 g,30.0 mmol)溶解于乙醚(250 mL)中,加入氯化锌(16.4 g,120.0 mmol)。将反应物加热回流16小时。加入乙酸乙酯(500 mL)以溶解所有物质,用2N HCl (200 mL)、水(200 mL)、10%碳酸钾水溶液(200 mL)洗涤,经硫酸镁干燥,真空浓缩。粗物质通过硅胶层析纯化,用汽油(A):乙酸乙酯(B)洗脱(5-20% B,12 CV,10 g,100 mL/分钟),得到5.3 g (50%,经过2个步骤)黄色固体状的8-氯-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙基酯(15)。通过13C NMR (75 MHz,CDCl3)证实结构:δC 14.4,20.4,22.2,27.4,40.1,44.2 (d,JCF = 23 Hz),55.1,60.2,83.9 (d,JCF = 173 Hz),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-甲酸乙基酯(16)
将8-氯-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙基酯(15) (5.3 g,15.0 mmol)溶解于甲醇(180 mL)中,加入三乙胺(1.8 g,18.0 mmol,2.5 mL)和10% Pd/C (2 g,在甲醇(20 mL)中)。将混合物放置在Parr氢化器上,在氢气气氛下振动18小时。将反应物通过硅藻土垫过滤,用甲醇洗涤,真空除去溶剂。将残余物溶解于乙酸乙酯(300 mL)中,用10%碳酸钾水溶液(200 mL)洗涤,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到4.2 g (88%)浅褐色固体状的9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙基酯(16)。通过13C NMR (75 MHz,CDCl3)证实结构:δC 14.3,20.6,21.8,27.6,40.3,43.3 (d,JCF = 23 Hz),54.9,60.1,82.0 (d,JCF = 165 Hz),99.8,102.1,107.3,117.2,121.8,134.9,137.6,153.8和176.0。
HPLC (Gemini 150×4.6 mm,50-95%甲醇/水,经过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)
将8-氯-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙基酯(16) (380 mg,1.2 mmol)溶解于乙醇(4 mL)中。加入溶解于6 mL水中的氢氧化钠(580 mg,14.5 mmol)溶液。将反应混合物加热回流过夜。真空除去溶剂,粗混合物用水稀释,用2 N HCl酸化直至酸性,用二氯甲烷洗涤。将有机物合并,经硫酸镁干燥,真空浓缩,得到347 mg (定量)米色固体状的9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(17),该粗品用于下一步。通过13C NMR (75 MHz;CDCl3)证实结构:δC 20.4,21.9,27.2,39.9,43.3 (d,JCF = 23 Hz),55.1,81.9 (d,JCF = 173 Hz),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,将9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(17) (347 mg,1.2 mmol)在干燥的二氯甲烷(2 mL)中的溶液搅拌。加入草酰氯(453 mg,3.6 mmol,300 µL),接着加入一滴DMF。在氮气下,将反应混合物在室温下搅拌2小时,随后真空蒸发,得到371 mg (定量)胶状的9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯,其无需纯化可用于下一步。通过13C NMR (75 MHz,CDCl3)证实结构:δC 20.2,21.7,26.4,43.3 (d,JCF = 23 Hz),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
将9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-碳酰氯(18) (371 mg,1.2 mmol)溶解于二氯甲烷(2 mL)中,冷却至0℃。随后加入二乙胺(177 mg,2.4 mmol,250 µL),将反应物在室温下搅拌过夜。反应用10%碳酸钾水溶液(2 mL)猝灭。通过相分离器收集二氯甲烷层,随后真空浓缩。粗物质通过硅胶层析纯化,用汽油(A):乙酸乙酯(B)洗脱(50-100% (B),50 g,35.2 CV,40 mL/分钟),得到灰黄色固体。固体接着用最少量的乙醚研碎,得到240 mg (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。通过13C NMR (75 MHz,CDCl3)证实结构:δC 13.0,14.6,19.9,21.9,28.0,36.3,40.5,41.9,43.1 (d,JCF = 23 Hz),54.7,82.0 (d,JCF = 173 Hz),99.7,102.1,108.3,117.0,121.5,135.3,137.4,153.3和174.8。
实施例3:前体化合物1及其备选的对映异构体的合成
Figure 489068DEST_PATH_IMAGE016
使用手性超临界流体(CO2)色谱法,将前体化合物1及其备选的对映异构体(如在实施例1中描述的得到)的外消旋混合物分离成为其对映异构体,使用Kromasil Amycoat,250×10 mm,5 µm,100 Å柱,用30 % IPA,40℃,13 ml/分钟,运行时间6分钟。将60 mg的外消旋体溶解于1.4-二氧杂环己烷(2ml)中,每次运行,一次注射最多200 µl。实现在两种对映异构体之间的基线分离。分析HPLC测定两种已分离的对映异构体的对映异构纯度,使用IC (得自Chiral Technologies),250×4.6 mm,5 µm,等度运行,80:20 MeOH:IPA,0.5 ml/分钟,室温,显示每种对映异构体的对映异构纯度为99.5%。
实施例4:本发明的PET示踪剂及其备选的对映异构体的合成
使用FASTLabTM (GE Healthcare)盒,根据实施例3得到的前体化合物1及其对映异构体用18F标记。
在GE PET示踪回旋加速器上,由GE Healthcare供应的[18F]氟化物在QMA柱上截留。将K222 (8mg)、KHCO3 (200µl,0.1M水溶液)和MeCN(1ml)加入到洗脱液小瓶1中。来自洗脱液小瓶1的0.6 ml的洗脱液用于洗脱QMA柱。在100℃下进行干燥18F洗脱液20分钟,接着冷却至86℃,随后加入前体。
将3 mg的每种前体化合物溶解于1.6 ml的CH3CN中。将1 ml的该溶液加入到反应容器中。将反应容器在100℃下加热15分钟。反应容器随后用2 ml水漂洗。
如下进行半制备HPLC:
0-40分钟 45%(B)
ACE 5 C18柱,5 u,100×10 mm
洗脱液 水(泵A):MeCN(泵B)
回路尺寸(Loop size) 5 ml
泵速度 3 ml/分钟
波长 254 nm,2 AUFS
如下进行分析手性HPLC:
0-25分钟 60%(B)
25-25.5分钟 60-95%(B)
25.5-26.5分钟 95%(B)
26.5-27分钟 95-60%(B)
27-30分钟 60%(B)
Chromolith RP-18e 100×4.6 mm (H10-0022) Luna C18 Guard
洗脱液 水(泵A):MeOH(泵B)
回路尺寸 20 ul
泵速度 1 ml/分钟
波长 254,230nm
如下进行分析手性HPLC:
0-10分钟 20%(B)
Chiralpak IC 250×4.6mm和Chiralpak IC保护柱
洗脱液 甲醇(泵A):异丙醇(泵B)
回路尺寸 10 ul
泵速度 1 ml/分钟,
波长 220,230 nm
本发明的PET示踪剂的EOS收率为32%,其对映异构体的EOS收率为19%。
实施例5:本发明的PET示踪剂的非放射性类似物及其备选的对映异构体的合成
Figure 70222DEST_PATH_IMAGE017
使用手性超临界流体(CO2)色谱法(SFC),将本发明的非放射性PET示踪剂及其备选的对映异构体(如在实施例2中描述的得到)的外消旋混合物分离成为其对映异构体,使用Kromasil Amycoat,250×10 mm,5 µm,100 Å柱,使用20 % IPA,40℃,14 ml/分钟,运行时间6分钟。将100 mg的外消旋混合物溶解于1.4-二氧杂环己烷(2.5ml)中,每次运行,一次注射最多200 µl。根据时间切割流分,以确保未收集混合流分。分析HPLC测定两种已分离的对映异构体的对映异构纯度,使用IC(得自Chiral Technologies),250×4.6 mm,5 µm,等度运行,80:20 MeOH:IPA,0.5 ml/分钟,室温,显示每种对映异构体的对映异构纯度为99.5%。
实施例6:通过振动圆二色性测定绝对立体化学
测试本发明的PET示踪剂的非放射性类似物及其对映异构体,以及前体化合物1及其对映异构体。将每种测试化合物溶解于CDCl3 (对于PET示踪剂及其对映异构体,5 mg/0.12 mL;对于前体化合物1及其对映异构体,5 mg/0.15 mL)中,并放置在含有BaF2窗口的100 μm路径长度室中。使用配备DualPEM配件的Chiral IRTM VCD光谱仪(BioTools,Inc.)记录IR和VCD光谱,具有4 cm-1分辨率,每种样品收集11小时,仪器在1400 cm-1下优化。收集溶剂的IR用于150次扫描。收集溶剂-减去的IR和对映异构体-减去的VCD光谱。使用Jasco DIP-370 Polarimeter,在590 nm和25℃下测量每种测试化合物的旋光度(OR)。
Figure 405388DEST_PATH_IMAGE019
在每种情况下,使用Hyperchem (Hypercube,Inc.,Gainesville,FL)构建(R)-构型。在分子力学水平下,对于整个结构,使用Hyperchem进行构型研究。使用Gaussian 09 (Gaussian Inc.,Wallingford,CT),在DFT水平下(B3LYP功能/ 6-31G(d)基础设定),进行几何学、频率和IR和VCD强度计算。计算的频率约略估计为0.97,使用6cm-1半宽度将IR和VCD强度转化为Lorentzian带,用于实验的比较。
关于PET示踪剂及其对映异构体,36个构象异构体的Gaussian计算导致10种构象异构体的能量在最低-能量构象异构体的1 kcal/mol内。对于(R)-构型,计算四种最低能量计算的构象异构体的优化的几何学,并进行比较观察到的VCD和IR光谱与10种最低能量计算的构象异构体的VCD和IR光谱。基于观察到的和10种最低能量构象异构体的计算的光谱的Botlzmann总和的VCD模式的总的一致性,将本发明的PET示踪剂的非放射性类似物的绝对构型指定为(S),其对映异构体指定为(R)。通过CompareVOA程序(Biotools)评价排布,基于包括89种对于不同的手性结构的先前的正确排布的当前的数据库,该排布的置信水平为100%。
关于前体化合物1及其对映异构体,36个构象异构体的Gaussian计算导致9种构象异构体的能量在最低-能量构象异构体的1 kcal/mol内。基于观察到的和9种最低能量构象异构体的计算的光谱的Botlzmann总和的VCD模式的总的一致性,将前体化合物1的绝对构型指定为(S),其对映异构体指定为(R)。通过CompareVOA程序评价排布,基于包括89种对于不同的手性结构的先前的正确排布的当前的数据库,该排布的置信水平为96%。该排布与本发明的PET示踪剂的非放射性类似物的构型的排布一致。
实施例7:体外效力测定
使用Le Fur等人(Life Sci. 1983;USA 33:449-57)采用的方法,筛选对PBR的亲和力。测试本发明的PET示踪剂的非放射性类似物和相关的外消旋体。每种测试化合物(溶解于50 mM Tris-HCl中,pH 7.4,含有1% DMSO的10mM MgCl2)竞争与Wistar大鼠心脏PBR或人PBR结合,以对抗0.3 nM [3H] PK-11195。在25℃下,反应在50mM Tris-HCl,pH 7.4,10 mM MgCl2中进行15分钟。在估计的Ki周围,在300倍范围浓度下,在6种不同的浓度下筛分每种测试化合物。观察到以下数据:
测试化合物 大鼠心脏Ki (nM)
本发明的PET示踪剂 0.87
外消旋体 1.47
备选的对映异构体 3.87
测试化合物 人Ki (nM)
本发明的PET示踪剂 9.17
外消旋体 11.5
备选的对映异构体 14.1
实施例8:体外手性稳定性测定
将根据实施例2得到的本发明的非放射性PET示踪剂在人血浆中或在大鼠肝脏S9流分中温育(37℃)最多4小时。通过沉淀蛋白,从生物材料中萃取对映异构体。将固体沉淀物从液相中分离,将其蒸发至干。将干燥的残余物溶解于乙腈中。
在该研究中应用Dionex Ultimate 3000 HPLC系统,其由两个泵(微量泵LPG-3000和Ultimate 3000 泵)、UV/可见光检测器、自动进样器和两个转换阀组成。一个转换阀与两个泵和自动进样器连接。该安排使得能利用任一泵来注入柱中。用于注射的泵仅与SPE柱连接。注射和洗脱后,使用注射泵洗涤SPE柱。该系统可备用用于新的注射,同时继续手性分析。
另一个转换阀连接分析柱和SPE柱。在物质保留在SPE柱之后,将阀转换,分析泵洗脱来自SPE柱的物质进入分析手性柱。洗脱的流动方向与保留的流动方向相反。分析泵仅与分析系统连接,并且等待分析物,直至开始洗脱。在SPE柱上保留的运行时间和从该柱的洗脱时间两者变化,以优化两步法。
分析柱:Chiralpak IC 0.46×25 cm,具有0.4×1 cm的相同材料的预置柱。
SPE柱:LiChrospher ADS RP-4 25×4 mm (RAM柱),25 µm颗粒。MW截留:15 kDa (Merck)。
流动相:A:乙酸铵10 mM,pH 7;B:1:1 MeCN:MeOH。
流动为300 μL/分钟。
检测:在230 nm下UV-检测。
在SPE柱上的保留:当在SPE柱上保留分析物时,采用使用10% MeCN在50 mM乙酸铵中的等度洗脱模式。保留持续4分钟,随后将阀转换。
从SPE柱洗脱和分离:使用10 % MeCN和90 % 10 mM乙酸铵的流动相混合物开始洗脱。5分钟后,将阀转换返回至SPE柱,其使用90%在缓冲液中的MeCN/MeOH洗涤。在分析柱上的梯度由65%有机相(在缓冲液中)开始,在26.5分钟期间,变为85%有机相(在缓冲液)中。使用70% MeCN/MeOH洗涤分析柱3分钟,随后在10% MeCN/MeOH下稳定,使得分离系统备用于下一个注射。总的运行时间为40分钟。
在温育4小时后,血浆中的PET示踪剂不显示任何色谱变化。经色谱结果与非温育的样品在血浆中和本发明的PET示踪剂的参比溶液相比较。未观察到外消旋化。
在温育4小时后,本发明的PET示踪剂在大鼠肝脏S9流分中未外消旋化。
实施例9:体内生物分布
在体内生物分布模型中测试本发明的PET示踪剂、其备选的对映异构体和两者的外消旋混合物。
经由侧尾静脉,对成年雄性Wistar大鼠(200-300g)注射1-3 MBq的测试化合物。在注射后2、10、30或60分钟(n = 3),使大鼠安乐死,将组织或流体取样用于在γ计数器上放射性测量。
观察到以下记录的数据:
测试化合物 脑2分钟(%ID/g) OB 30分钟(%ID/g) OB:Str 30分钟
本发明的PET示踪剂 0.53 0.45 3.2
外消旋体 0.52 0.36 3.0
备选的对映异构体 0.53 0.23 2.9
实施例10:体内代谢研究
在给予后最多1小时,测试由于母体测试化合物引起的脑或血浆活性的量。本发明的PET示踪剂及其相关的外消旋体为测试化合物。
对成年雄性Wistar大鼠(150-200 g)注射约20 MBq的测试化合物。在注射后10、30和60分钟,通过HPLC分析脑和血浆样品。采用以下HPLC条件:
Figure 321261DEST_PATH_IMAGE020
观察到以下记录的数据(其中“pi”是指注射后):
Figure 400075DEST_PATH_IMAGE021
实施例11:体内阻断测定
在事先给予它们的相应的非放射性类似物或事先给予已知的PBR-特异性配体PK11195之后,测试与其相关的外消旋体相比,本发明的PET示踪剂的体内生物分布。
经由侧尾静脉,对成年雄性Wistar大鼠(200-300g)注射约3-4 MBq的测试化合物。在给予放射性标记的测试化合物之前5分钟,给予PK11195或非放射性类似物(均为3 mg/kg)。注射后30分钟,使大鼠安乐死,将组织或流体取样用于在γ计数器上放射性测量。
观察到以下记录的数据:
实施例12:炎症的面神经轴突切开术模型
通过自动射线照相术测试与神经炎症的病灶部位的结合。测试化合物为本发明的PET示踪剂及其相关的外消旋体。
雄性Wistar大鼠(200-300g)自然使用或根据Graeber和Kreutzberg (J Neurocytol 1986;15:363-373)描述的程序进行面神经轴突切开术。将包括脑干和嗅球的各种组织从动物除去并在异戊烷中快速冷冻,随后在-70℃下储存待用。将组织切下(12 μm),并融化-安装在Superfrost Plus载玻片上。将载玻片在-70℃下储存待用。
将载玻片空气干燥,随后在室温下在Tris-HCl缓冲液(170mM,pH 7.4)中事先温育5分钟。加入1000倍过量的1 μM的非放射性PK11195或1 μM的本发明的非放射性PET示踪剂,随后使用含有8GBq/ml的测试化合物的Tris-HCl缓冲液(170mM,pH 7.4)温育60分钟。随后各自在冰冷的缓冲液(Tris-HCl,170mM,pH 7.4)中漂洗切片两次各5分钟,将反应终止,随后将载玻片在蒸馏水中简单浸渍以漂洗。接着将载玻片空气干燥,并暴露于x-射线膜。当暴露于x-射线膜时,包括参比标准物,用于体外自动射线照相术,从溶液中取参照样品(20 μ)并放置在滤纸(绑在玻璃上)上,与切片一起暴露。将膜暴露24小时,并通过围绕特定的解剖学结构以及围绕堵塞的样品绘制关注的区域来分析数据,使用MCID软件,使用密度梯度标度,参比和背景作为调节至参比样品的校正曲线。
观察到以下记录的数据:
Figure 607383DEST_PATH_IMAGE023

Claims (23)

1. 一种具有以下化学结构的正电子-发射断层X射线照相法(PET)示踪剂:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
2. 用于制备权利要求1定义的PET示踪剂的前体化合物,其中所述前体化合物具有式I:
Figure DEST_PATH_IMAGE004
      (I)
其中R1为羟基或为离去基团。
3. 权利要求2所定义的前体化合物,其中所述离去基团选自甲磺酸酯、甲苯磺酸酯和三氟甲磺酸酯。
4. 权利要求3所定义的前体化合物,其中所述离去基团为甲磺酸酯。
5. 制备权利要求2-4中任一项定义的式I的前体化合物的第一种方法,其中所述方法包括:
(i) 提供所述式I的前体化合物和式II化合物的外消旋混合物:
Figure DEST_PATH_IMAGE006
      (II);
其中R2如权利要求2-4中任一项对R1所限定,并且R1和R2相同;
(ii) 将所述式I的前体化合物与所述式II化合物分离。
6. 权利要求5限定的方法,其中所述分离步骤包括高效液相色谱法、超临界流体色谱法、模拟床色谱法。
7. 制备权利要求2-4中任一项定义的式I的前体化合物的第二种方法,其中所述方法包括:
(i) 提供式III化合物:
 (iii)
其中PG1为羟基保护基团;
(ii) 将所述式III化合物转化为其相应的酰氯;
(iii) 使在步骤(ii)中得到的酰氯与二乙基酰胺反应,以得到式IV化合物:
Figure DEST_PATH_IMAGE010
     (IV)
其中PG2为羟基保护基团并且与PG1相同;
(iv) 使在步骤(iii)中得到的式IV化合物脱保护,以得到羟基衍生物;
(v) 任选加入权利要求2-4中任一项对式I定义的离去基团;
其中式I的前体化合物由步骤(iv)或步骤(v)得到。
8. 权利要求7限定的方法,其中提供所述式III化合物的所述步骤(i)包括:
(a) 提供式V化合物和式VI化合物的外消旋混合物:
Figure DEST_PATH_IMAGE012
  (V)    
Figure DEST_PATH_IMAGE014
  (VI)
其中:
R1为手性醇;和
PG3和PG4相同并且各自为羟基保护基团;
(b) 使式V化合物与式VI化合物分离;
(c) 使用酸性条件从所分离的式V化合物除去R1,由此得到所述式III化合物。
9. 权利要求7限定的方法,其中提供所述式III化合物的所述步骤(i)包括:
(a) 提供所述式III化合物和式VIII化合物的外消旋混合物:
Figure DEST_PATH_IMAGE016
    (VIII)
其中PG5为羟基保护基团并且与权利要求7定义的PG1相同;
(b) 使在步骤(a)中定义的混合物与光学活性胺反应,以从所述式VIII化合物分离所述式III化合物。
10. 权利要求9限定的方法,其中所述光学活性胺选自S-α-甲基苄基胺、R-(+)-N-(1-萘基甲基)-α-苄基胺、N-(2-羟基)乙基-α-甲基苄基胺和1(对-甲苯基)乙基胺。
11. 权利要求7限定的方法,其中提供所述式III化合物的所述步骤(i)包括:
(a) 提供式IX化合物和式X化合物的外消旋混合物:
Figure DEST_PATH_IMAGE018
 (IX)     
Figure DEST_PATH_IMAGE020
 (X)
其中PG6和PG7相同并且各自为羟基保护基团;
(b) 使在步骤(a)中定义的混合物与立体选择性酶反应,以得到所述式III化合物,其中所述立体选择性酶实现式IX化合物的酯水解。
12. 权利要求11限定的方法,其中所述立体选择性酶选自南极假丝酵母(Candida antarctica)脂肪酶B、猪肝酯酶或猪胰脂肪酶。
13. 制备权利要求1定义的PET示踪剂的方法,其中所述方法包括使权利要求2-4中任一项定义的式I的前体化合物与合适来源的18F反应。
14. 权利要求13限定的方法,其中对于所述式I的前体化合物,R1为离去基团,并且所述合适来源的18F包括18F-氟离子和阳离子反荷离子。
15. 权利要求14限定的方法,其中所述阳离子反荷离子选自铷、铯、被穴状配体络合的钾以及四烷基铵盐。
16. 权利要求13-15中任一项限定的方法,所述方法为自动化的。
17. 实施权利要求16限定的方法的盒,所述盒包含:
i) 含有权利要求2-4中任一项所定义的前体化合物的容器;和
ii) 用于使用权利要求13-15中任一项定义的合适来源的18F洗脱步骤(i)的容器的装置。
18. 权利要求17定义的盒,所述盒还包含(iii) 用于除去过量18F的离子交换柱。
19. 一种放射性药物组合物,所述组合物包含权利要求1定义的PET示踪剂以及适于哺乳动物给予的生物相容性载体。
20. 一种用于确定在受试者中PBR表达的分布和/或程度的PET成像方法,其中所述方法包括:
i) 给予所述受试者权利要求1定义的PET示踪剂;
ii) 在所述受试者中使所述PET示踪剂与PBR结合;
iii) 检测18F发出的信号,该18F包含在所述结合的PET示踪剂中;
iv) 产生表示所述信号的位置和/或量的图像;和
v) 确定在所述受试者中PBR表达的分布和程度,其中所述表达与所述信号直接相关。
21. 权利要求20限定的PET成像方法,其中所述PET示踪剂作为权利要求19定义的放射性药物组合物给予。
22. 权利要求20或权利要求21限定的PET成像方法,所述方法在所述受试者的治疗方案过程期间重复实施,所述治疗方案包括给予药物以抵抗PBR病症。
23. 一种诊断其中PBR上调的病症的方法,其中所述方法包括权利要求20或权利要求21限定的PET成像方法,以及把PBR表达的分布和程度归因于具体的临床图片的另外步骤(vi)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105452221A (zh) * 2013-07-17 2016-03-30 通用电气健康护理有限公司 2,3,4,9-四氢-1h-咔唑-4-甲酰胺衍生物的对映异构体分离和纯化
CN105530962A (zh) * 2013-09-20 2016-04-27 通用电气健康护理有限公司 作为pbr配体的四环吲哚衍生物的s-对映异构体
CN106748802A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 南京理工大学 一种制备含氟仲胺的方法
CN114085221A (zh) * 2021-11-29 2022-02-25 暨南大学 含氮杂环化合物、标记的含氮杂环化合物及其制备方法和应用

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201016038D0 (en) 2010-09-24 2010-11-10 Ge Healthcare Ltd In vivo imaging method
GB201016411D0 (en) 2010-09-30 2010-11-10 Ge Healthcare Ltd In vivo imaging method for cancer
EP2943195A1 (en) 2012-11-30 2015-11-18 GE Healthcare Limited Crystallization process of tricyclic indole derivatives
AU2015356971B2 (en) 2014-12-04 2021-09-09 Ge Healthcare Limited Method of removing acetaldehyde from radioactive pharmaceuticals

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000044751A1 (fr) * 1999-01-26 2000-08-03 Sanofi-Synthelabo DERIVES DE 4-OXO-3,5-DIHYDRO-4H-PYRIDAZINO[4,5-b]INDOLE-1-CARBOXAMIDE, LEUR PREPARATION ET LEUR APPLICATION EN THERAPEUTIQUE
US20110070161A1 (en) * 2009-03-27 2011-03-24 Ge Healthcare Limited Active enantiomer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2599740B1 (fr) * 1986-06-05 1988-08-12 Rhone Poulenc Sante Derives de benzo(b)thiophene de benzo(b)furannecarboxamides, leurs procedes de preparation et les medicaments les contenant
EP1423366A1 (en) 2001-08-09 2004-06-02 Eli Lilly And Company Cyclopenta b ! indole derivatives as spla2 inhibitors
GB0523506D0 (en) * 2005-11-18 2005-12-28 Hammersmith Imanet Ltd Novel in vivo imaging compounds
JP2010501491A (ja) * 2006-08-24 2010-01-21 オーストラリアン ヌークリア サイエンス アンド テクノロジー オーガニゼイション 末梢性ベンゾジアゼピン受容体をターゲッティングするためのフッ化リガンド

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000044751A1 (fr) * 1999-01-26 2000-08-03 Sanofi-Synthelabo DERIVES DE 4-OXO-3,5-DIHYDRO-4H-PYRIDAZINO[4,5-b]INDOLE-1-CARBOXAMIDE, LEUR PREPARATION ET LEUR APPLICATION EN THERAPEUTIQUE
US20110070161A1 (en) * 2009-03-27 2011-03-24 Ge Healthcare Limited Active enantiomer
CN102448933A (zh) * 2009-03-27 2012-05-09 通用电气健康护理有限公司 作为pbr配体的吲哚衍生物

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.P.KOZIKOWSKI ET AL: "Chemistry, Binding Affinities, and Behavioral Properties of a New Class of "Antineophobic" Mitochondrial DBI Receptor Complex (mDRC) Ligands", 《J.MED.CHEM.》 *
F DA SETTIMO ET AL: "Isosteric replacement of the indole nucleus by benzothiophene and benzofuran in a series of indolylglyoxylylamine derivatives with partial agonist activity at the benzodiazepine receptor", 《EUR J MED CHEM》 *
IDRISS BENNACEF ET AL: "Synthesis and receptor binding studies of halogenated N,N-dialkylel-(2-phenyl-1H-indol-3-yl)glyoxylamides to visualize peripheral benzodiazepine receptors with SPECT or PET", 《BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY》 *
TAKETOSHI OKUBO ET AL: "Design,synthesis,and structure–activity relationships of novel tetracyclic compounds as peripheral benzodiazepine receptor ligands", 《BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY》 *
TARYN P. HOMES ET AL: "Synthesis and in vitro binding of N,N-dialkyl-2-phenylindol-3-yl-glyoxylamides for the peripheral benzodiazepine binding sites", 《BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105452221A (zh) * 2013-07-17 2016-03-30 通用电气健康护理有限公司 2,3,4,9-四氢-1h-咔唑-4-甲酰胺衍生物的对映异构体分离和纯化
US9815785B2 (en) 2013-07-17 2017-11-14 Ge Healthcare Limited Enantiomeric separation and purification of 2,3,4,9-tetrahydro-1H-carbazole-4-carboxylic acid amide derivatives
CN105452221B (zh) * 2013-07-17 2018-11-23 通用电气健康护理有限公司 2,3,4,9-四氢-1h-咔唑-4-甲酰胺衍生物的对映异构体分离和纯化
CN105530962A (zh) * 2013-09-20 2016-04-27 通用电气健康护理有限公司 作为pbr配体的四环吲哚衍生物的s-对映异构体
CN106748802A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 南京理工大学 一种制备含氟仲胺的方法
CN106748802B (zh) * 2016-12-26 2018-11-13 南京理工大学 一种制备含氟仲胺的方法
CN114085221A (zh) * 2021-11-29 2022-02-25 暨南大学 含氮杂环化合物、标记的含氮杂环化合物及其制备方法和应用
CN114085221B (zh) * 2021-11-29 2022-12-09 暨南大学 含氮杂环化合物、标记的含氮杂环化合物及其制备方法和应用

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IL221510A0 (en) 2012-12-02

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