CN105593210A - 用于体内成像的咔唑化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及体内成像，且尤其是转位蛋白(TSPO，先前称为外周苯并二氮杂

Description

用于体内成像的咔唑化合物
发明技术领域
本发明涉及体内成像，且尤其是转位蛋白(TSPO，先前称为外周苯并二氮杂受体)的体内成像。提供了基于吲哚的体内成像剂，该成像剂解决了与已知的TSPO-结合放射性示踪剂有关的问题。本发明还提供了可用于合成本发明的体内成像剂的前体化合物以及合成所述前体化合物的方法。本发明的其他方面包括合成本发明的体内成像剂的方法，其包括使用本发明的前体化合物；进行所述方法的试剂盒；和进行所述方法的自动化型式的盒。另外，本发明提供了包含本发明的体内成像剂的放射性药物组合物以及使用所述体内成像剂的方法。
相关技术描述
已知TSPO主要位于外周组织和神经胶质细胞中，但是它的生理功能仍有待清楚地说明。在亚细胞水平上，已知TSPO位于外线粒体膜上，表明其在调节线粒体功能和在免疫系统中的潜在作用。此外，已经公设TSPO涉及细胞增殖、类固醇生成、钙流动和细胞呼吸。
在考察TSPO在正常和患病组织中的表达的研究中，Cosenza-Nashat等(2009NeuropatholApplNeurobiol;35(3):306-328)证实在正常脑中的TSPO表达最少。该同一论文还证明，在疾病状况下，在实质小胶质细胞、巨噬细胞和一些过度生长的星形细胞中存在升高的TSPO，但TSPO的分布根据疾病、疾病阶段和距病灶远近或感染相关性而改变。在患病脑中，小胶质细胞和巨噬细胞是表达TSPO的主导细胞类型，但在人类中星形细胞也可表达TSPO。
已将使用TSPO选择性配体(R)-[11C]PK11195的正电子发射断层摄影(PET)成像广泛用作中枢神经系统(CNS)炎症的通用指示。然而，将(R)-[11C]PK11195作为TSPO成像剂存在许多局限，包括高非特异性结合、低脑渗透、高血浆蛋白结合和难以合成。此外，尚不知晓其放射标记的代谢物的作用且结合的定量需要复杂建模。
受与(R)-[11C]PK11195有关的问题的推动，已经研发了下一代TSPO-结合PET示踪剂，产生了某些被证明对非特异性信号具有较高特异性和较高脑吸收的示踪剂，这包括[18F]-FEPPA、[18F]PBR111、[11C]-PBR28、[11C]-DPA713、[11C]-DAA1106和[11C]-AC-5126(Chauveau等，2008EurJNuclMedMolImaging;35:2304-2319)。然而，近年来，观察到该新一代的示踪剂在PET中的结果在受试者内的可变性。这些示踪剂以三种方式中的一种与来自不同受试者的脑组织中的TSPO结合。高亲和性结合子(binder)(HAB)和低亲和性结合子(LAB)分别以高亲和性或低亲和性表达对TSPO的单一结合部位。混合亲和性结合子(MAB)表达大致相等数目的HAB结合部位和LAB结合部位(Owen等，2011JNuclMed;52:24-32)。Owen等(JCerebralBloodFlowMetab2012;32:1-5)证明了在TSPO中的多晶型(Ala147Thr)造成在所观察到的受试者内结合的可变性。
Fujita等(Neuroimage2008;40:43-52)对健康志愿者进行[11C]PBR28成像且注意到所成像的12名受试者中有2名具有一段时间的能够通过TSPO的缺乏或阻抑模拟的大脑活动。这两名受试者的全身成像显示与肾、肺和脾的结合可以忽略，因此它们似乎缺乏[11C]PBR28的结合部位或缺乏TSPO受体。
在考察[11C]PBR28的体内成像的另一研究(Kreisl等，NeuroImage2010;49:2924-2932)中，在具有高TSPO密度的器官中在LABs中的吸收表现出比在HABs中的吸收低50%-75%，而对于[11C]PK11195，在吸收方面的差别仅在心脏和肺中见到。与在HABs中相比，在体外测定中[3H]PBR28在LABs中表现出低超过10倍的TSPO亲和性。在猴中，[11C]PK11195在猴脑中的体内特异性结合比对于[11C]PBR28所报道的特异性结合低约80倍。这些结果支持这样一个结论，[11C]PBR28在LABs中不结合归因于对于TSPO的亲和性低，且[11C]PK11195的该相对较低的体内特异性结合可使其在外周器官中未结合的检测不明显。
Mizrahi等(2012JCerebralBloodFlowMetabol;32:968-972)证明了，[18F]FEPPA证明了体内成像特征在结合基团之间的明显差别。
HABs、MABs和LABs的存在提出了关于TSPO放射配体的实用性的问题，这是因为无法可靠地解释该信号。将期望研发解决该问题的策略。
发明概述
本发明提供了结合TSPO且与已知化合物相比具有改进的结合性质的化合物。具体地讲，本发明的化合物解决了在HABs、MABs和LABs中不均匀结合的问题。
优选实施方案的描述
一方面，本发明提供了式I化合物：
(I)，
其中：
R1为氢或甲氧基；且
R2为乙基且R3为苄基，或R2为甲基且R3为异丙基。
术语“甲氧基”是指取代基-O-CH3。
术语“乙基”是指取代基-CH2-CH3。
术语“苄基”是指取代基-CH2-苯基。
术语“甲基”是指取代基-CH3。
术语“异丙基”是指取代基-CH2(CH3)2。
在式I的一个优选的实施方案中，R1为甲氧基。
在式I的一个供选优选的实施方案中，R1为氢。
在式I的一个优选的实施方案中，R2为乙基且R3为苄基。
在式I的一个供选的优选的实施方案中，R2为甲基且R3为异丙基。
式I的优选化合物如下：
另一方面，本发明提供了用于制备如本文限定的式I化合物的前体化合物，其中所述前体化合物具有式II：
(II)，
其中R11、R12和R13如在包括优选的实施方案的上文中对于R1、R2和R3限定，且LG为离去基团。
“离去基团”在本发明的上下文中是指在取代或置换放射性氟化反应期间作为稳定物质置换的原子或原子团。合适离去基团的实例有卤素：氯、溴和碘；和磺酸酯：甲磺酸酯、甲苯磺酸酯、硝基苯磺酸酯和三氟甲磺酸酯。在一个实施方案中，所述离去基团选自甲磺酸酯、甲苯磺酸酯和三氟甲磺酸酯，且优选为甲磺酸酯。
以下方案1为显示如何得到本身可为本发明的前体化合物或可用少许易于进行的另外步骤转化成前体化合物(或不同的前体化合物)的化合物的通用反应方案。方案1的R11 -14和Y11-12如上文对于式II限定。
或者，可使用在以下方案Ia中说明的通用合成路径。
在上文的方案1a中，-LG-PG代表受保护的离去基团。R11-13合适且优选地由上文对于式II所提供。在该合成路径中，在环上的底部位置的氯促使环化仅以一种方式进行，从而仅制成一种异构体。类似方法公开在WO2003/014082中。然而，当WO2003/014082的教导用以得到与本发明的那些化合物类似的前体化合物时，产率较低。该问题通过改变用于环化步骤的溶剂体系克服。在WO2003/014082中，环化步骤在甲苯中进行，然而本发明人发现在乙醚代替甲苯使用时得到最佳产率。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于乙醚。未环化的起始化合物因此与ZnCl2一起留在反应容器的底部，且环化的产物在反应容器的顶部移动到乙醚中。
另一方面，本发明提供了制备如本文限定的式I化合物的方法，其中所述方法包括使如本文限定的式II的前体化合物与合适的[18F]氟化物来源反应以得到所述式I化合物。
术语“合适的[ 18 F]氟化物来源”意指在亲核取代反应中置换LG的以化学形式的[18F]氟化物。[18F]-氟离子(18F-)通常作为水溶液自核反应18O(p,n)18F得到且通常通过加入阳离子平衡离子且随后除去水而使其具有反应性。
合适的阳离子平衡离子在无水反应溶剂中应当具有足够的溶解度以维持[18F]氟化物的溶解度。通常使用的平衡离子包括大且软的金属离子，例如铷或铯、与例如KryptofixTM2.2.2(K222)的穴状配体络合的钾、或四烷基铵盐。优选的平衡离子为与例如K222的穴状配体络合的钾，因为其在无水溶剂中具有优良溶解性和增强的[18F]氟化物反应性。
公知的18F标记技术的更详细论述可在“HandbookofRadiopharmaceuticals”(2003;JohnWileyandSons:M.J.Welch和C.S.Redvanly编)的第6章中见到。
在一个优选的实施方案中，本发明的制备式I化合物的方法是自动化的。[18F]-放射性示踪剂可借助于自动化放射合成设备以自动方式方便地制备。存在所述设备的多个市售实例，包括TracerlabMXTM和FASTlabTM(GEHealthcare)、FDGPlusSynthesizer(Bioscan)和Synthera?(IBA)。所述设备一般包括“盒”(有时称为“柱”)，其常为一次性的，在其中进行放射化学反应，将其装配到所述设备中以进行放射合成。所述盒通常包括流体途径、反应容器和用于接收试剂小瓶的开口以及在放射性合成后纯化步骤中使用的任何固相提取柱。
在另一方面，本发明提供了进行本发明的自动化方法的盒，其中所述盒包括：
(i)含有如本文限定的式II的前体化合物的容器；和
(ii)用合适的[18F]氟化物来源洗脱步骤(i)的容器的工具。
本发明的盒任选还包括：
(iii)用于除去过量的[18F]氟化物的离子交换柱；和/或
(iv)用于纯化[18F]标记的反应混合物的一个或多个固相提取柱。
对于本发明的盒，式II的前体化合物的合适且优选的实施方案及合适的[18F]氟化物来源如先前在本文中限定。
本发明的另一方面为包含如本文限定的式I化合物以及以适合哺乳动物施用形式的生物相容性载体的放射性药物组合物。“生物相容载体”为流体，特别是液体，可以将式I化合物悬浮或溶解在其中，以使组合物生理学耐受，即可以在无毒性或没有过度不适的情况下施用到哺乳动物身体。所述生物相容性载体合适地为可注射的载液，例如无菌、无热原的注射用水；水溶液，例如盐水(可使其有利地平衡，使得注射用最终产物为等渗或不等渗的)；一种或多种以下物质的水溶液：张力调节物质(例如，等离子体阳离子与生物相容性平衡离子的盐)、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)。所述生物相容性载体还可包括生物相容性有机溶剂，例如乙醇。这类有机溶剂可用于溶解更亲油的化合物或制剂。优选所述生物相容性载体为无热原的注射用水、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合适地在4.0-10.5范围内。
所述药物组合物任选可含有其他成分，例如缓冲剂；药学上可接受的增溶剂(solubiliser)(例如，环糊精或表面活性剂，例如普卢兰尼克(Pluronic)、吐温(Tween)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、龙胆酸或对氨基苯甲酸)。
所述放射性药物组合物可肠胃外，即通过注射施用。在式I化合物作为放射性药物组合物提供的情况下，制备所述化合物的方法合适地还包括以下步骤：除去有机溶剂，加入生物相容性缓冲剂和任何任选的其他成分。对于肠胃外施用，还需要采用确保放射性药物组合物无菌且不致热的步骤。
对于本发明的放射性药物组合物，式I化合物的合适且优选的实施方案如先前在本说明书中限定。
本发明的式I化合物对TSPO具有良好的结合亲和性。因此，另一方面，本发明提供了用于确定在受试者中TSPO表达的分布和/或程度的体内成像方法，其中所述方法包括：
(i)向所述受试者施用如本文限定的式I化合物；
(ii)使所述化合物与所述受试者中表达的TSPO结合；
(iii)使用正电子发射断层摄影(PET)检测由所述化合物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；和
(v)确定在所述受试者中TSPO表达的分布和程度，其中所述表达与由所述化合物发射的所述信号直接相关。
“施用”式I化合物优选肠胃外且最优选静脉内进行。静脉内路径代表在受试者的身体内递送该体内成像剂且因此使其与在所述受试者中表达的TSPO接触的最有效方法。此外，静脉内施用不代表实质物理介入或实质健康危险。如本文限定，本发明的式I化合物优选作为本发明的药物组合物施用。本发明的体内成像方法也可理解为包括对已经预施用本发明的体内成像剂的受试者进行上文限定的步骤(ii)-(v)。
在施用步骤之后且在检测步骤之前，使式I化合物与TSPO结合。例如，当所述受试者为完整的哺乳动物时，式I化合物将动态地穿过哺乳动物身体，与其中的各种组织接触。式I化合物一旦与TSPO接触，则发生特异性的相互作用，使得式I化合物自具有TSPO的组织的清除比其自没有或具有少许TSPO的组织的清除要久。当由于与具有TSPO的组织结合的式I化合物和与没有或具有较少TSPO的组织结合的式I化合物之间的比率而能够检测特异性结合TSPO的式I化合物时将达到某一时间点。理想的该比率为约2:1。
本发明的方法的“检测”步骤包括借助于对所述信号敏感的检测器检测由放射性同位素发射的信号。该检测步骤还可理解为获取信号数据。正电子发射断层摄影(PET)为在本发明的方法中使用的合适体内成像方法。
本发明的方法的“产生”步骤通过计算机进行，所述计算机对所获取的信号数据应用重建算法以产生数据库。随后处置该数据库以产生表示由所述放射性同位素发射的信号的位置和/或量的图像。所发射的信号与TSPO的表达直接相关，以使得“确定”步骤可通过评价所产生的图像来进行。
本发明的“受试者”可为任何人类或动物受试者。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身体。在一个特别优选的实施方案中，本发明的受试者为人类。可使用体内成像方法来研究在健康受试者中或在已知或疑似具有与TSPO的异常表达相关的病理病状(在下文中，“TSPO病状”)的受试者中的TSPO。优选所述方法涉及已知或疑似具有TSPO病状的受试者的体内成像，且因此在用于诊断所述病状的方法中具有实用性。
用到体内成像的这类TSPO病状的实例包括多发性硬化、拉斯姆森脑炎(Rasmeussen’sencephalitis)、脑血管炎、疱疹脑炎、AIDS相关的痴呆、帕金森氏病(Parkinson’sdisease)、皮质基底节变性、渐进性核上麻痹、多系统萎缩症、亨廷顿氏病(Huntington’sDisease)、肌萎缩性侧索硬化、阿尔茨海默氏病(Alzheimer’sdisease)、缺血性中风、外周神经损伤、癫痫、外伤性脑损伤、急性应激、慢性应激、神经痛、肺炎、慢性阻塞性肺病、气喘、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、缺血后再灌注损伤和癌症，尤其是结肠、前列腺或乳腺癌。本发明的式I化合物由于其良好的脑吸收而特别适合CNS的体内成像。
在一个供选的实施方案中，本发明的体内成像方法可在所述受试者的治疗方案的过程期间重复进行，所述方案包括施用药物以对付TSPO病状。例如，本发明的体内成像方法可在用药物治疗以对付TSPO病状之前、期间或之后进行。以此方式，可随时间而监测所述治疗的效果。PET具有优良的敏感度和分辨率，从而随时间可观察到在病灶中的甚至相对较小的改变，这对于治疗监测是特别有利的。
在一个供选的方面，本发明提供了所述式I化合物，其用于如本文限定的体内成像方法中。
在另一供选方面，本发明提供了如本文限定的式I化合物，其用于生产在如本文限定的体内成像方法中使用的如本文限定的放射性药物组合物。
在又一方面，本发明提供了诊断其中TSPO上调的病状的方法，所述方法包括如本文限定的体内成像方法以及将TSPO表达的分布和程度归因于特定的临床现象的另一步骤(vi)。
在一个供选的方面，本发明提供了在如本文限定的诊断方法中使用的如本文限定的式I化合物。
在另一供选方面，本发明提供了如本文限定的式I化合物，其用于生产在如本文限定的诊断方法中使用的如本文限定的放射性药物组合物。
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描述用于与本发明的化合物相比较的现有技术化合物。
实施例2描述(S)-N-苄基-N-乙基-9-(2-氟乙基)-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酰胺(本发明的非放射性化合物1)的合成。
实施例3描述(S)-N-异丙基-N-甲基-9-(2-氟乙基)-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酰胺(本发明的非放射性化合物2)的合成。
实施例4描述(S)-N-苄基-N-乙基-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酰胺(本发明的非放射性化合物3)的合成。
实施例5描述(S)-N-甲基-N-异丙基-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酰胺(本发明的非放射性化合物4)的合成。
实施例6描述在结合子/非结合子测定中外消旋物的试验。
实施例7描述在结合子/非结合子测定中拆分的对映异构体的试验。
在实施例中使用的缩写表
DMF二甲基甲酰胺
h小时
min分钟
NMR核磁共振
PEI聚醚酰亚胺
SFC超临界流体色谱法
Temp温度
THF四氢呋喃。
实施例
实施例1：现有技术化合物
实施例1(i)：PK11195
PK11195为市售的。
实施例1(ii)：N-(2-甲氧基苄基)-N-(4-苯氧基吡啶-3-基)乙酰胺(PBR28)
非放射性PBR28为市售的。
实施例1(iii)：非放射性N,N-二乙基-9-(2-氟-乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢- 1H-咔唑-4-甲酰胺(称为“GE180”)。
非放射性形式的现有技术化合物N,N-二乙基9-(2-氟-乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酰胺(称为“GE180”)根据由Wadsworth等(2012BioorgMedChemLetts;22:1308-1313)及在WO2010/109007的实施例2和14中描述的方法制备。
实施例2：(S)-N-苄基-N-乙基-9-(2-氟乙基)-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酰胺 (本发明的非放射性化合物1)的合成
外消旋物按照Wadsworth等(2012BioorgMedChemLetts;22:1308-1313)的描述合成。
使用以下条件使用SFC手性分离以分离出S-对映异构体：
S-对映异构体：保留时间：3.3min，纯度98%
R-对映异构体：保留时间：7.4min，纯度100%
实施例3：(S)-N-异丙基-N-甲基-9-(2-氟乙基)-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酰胺(本 发明的非放射性化合物2)的合成
外消旋物按照Wadsworth等(2012BioorgMedChemLetts;22:1308-1313)的描述合成。
使用以下条件使用SFC手性分离以分离出S-对映异构体：
S-对映异构体：保留时间：3.5min，纯度99%
R-对映异构体：保留时间：7.2min，纯度99%
实施例4：(S)-N-苄基-N-乙基-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲 酰胺(本发明的非放射性化合物3)的合成
实施例4(i)：N-(2-氯-5-甲氧基苯基)-2-氟乙酰胺
将氟乙酰氯(3g，31.1mmol)的溶液逐滴加到2-氯-5-甲氧基苯胺(5g，31.7mmol)和三乙胺(4.5ml，32.3mmol)在二氯甲烷(20ml)中的冰冷溶液中并使其搅拌过夜。加入水(50ml)并搅拌双相混合物2分钟且随后分离。将水相用二氯甲烷(20ml)萃取且合并的有机相经硫酸镁(5g)干燥。在蒸发之后，将粗固体材料用于下一步骤。
实施例4(ii)：2-氯-N-(2-氟乙基)-5-甲氧基苯胺
往装有滴液漏斗和温度计的处于氩气下的干燥烧瓶中装入N-(2-氯-5-甲氧基苯基)-2-氟乙酰胺(5.48g，25.2mmol)、THF(100ml)和硼氢化钠(2.288g，60.5mmol)。经2小时加入碘(6.40g，25.2mmol)在THF(13ml)中的溶液，同时保持温度低于30℃。将反应混合物在周围温度下搅拌过夜且第二天使温度升高到40℃历时3小时。在过滤之后，将混合物用10%盐酸(10ml)猝灭到pH2，接着用10%氢氧化钠(10ml)猝灭，同时保持温度低于30℃。加入水(200ml)并将混合物蒸发以除去THF。将水相用二氯甲烷(50ml)萃取两次且将有机相用水洗涤一次，经硫酸镁(5g)干燥并蒸发以产生澄清油。将粗产物在二氧化硅(5.5×16cm)上用二氯甲烷纯化，得到3.86g标题化合物。
1HNMR,400MHz(CDCl3,25℃):7.20ppm(d,1H,J=8.7Hz),6.40ppm(d,1H,J=2.8Hz),6.33ppm(dd,1H,J=8.7Hz,2.8Hz),4.69ppm(dt,2H,J=47.2Hz,4.9Hz),3.80ppm(s,3H),3.52ppm(dt,2H,J=25.6Hz,4.9Hz)。
实施例4(iii)：3-((2-氯-5-甲氧基苯基)(2-氟乙基)氨基)-2-氧代环己烷甲酸乙 酯
在氩气下在干燥烧瓶中将2-氯-N-(2-氟乙基)-5-甲氧基苯胺(3.86g，18.95mmol)溶解于THF(90ml)中并冷却到-40℃。将二(三甲基硅基)氨基锂(55.1g，276mmol)溶解于THF(45ml)中且经30分钟逐滴加入，同时保持温度低于-40℃。在15分钟之后，经50分钟加入3-溴-2-氧代环己烷甲酸乙酯(29.9g，120mmol)在THF(50ml)中的溶液，同时保持温度低于-40℃。在完成添加之后，除去冷却浴且将混合物在周围温度下搅拌4小时。加入盐水(65ml)，然后加入6M盐酸(20ml，120mmol)，同时保持温度在20-25℃下。将各相分离并将有机相蒸发成油，且将其溶解于乙酸乙酯(50ml)中。将水相用乙酸乙酯(50ml)萃取且将合并的有机相用水(100ml)洗涤，经硫酸镁干燥并蒸发成油。粗产物用于下一步骤中。
实施例4(iv)：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
在氩气下在干燥烧瓶中将来自先前步骤的粗物质溶解于乙醚(120ml)中。加入氯化锌(10.24g，75mmol)且将混合物回流过夜。将深褐色均质溶液冷却并缓慢加入12%盐酸(60ml，237mmol)。将混合物用乙酸乙酯(50ml)萃取3次且将有机相用水(50ml)洗涤3次。有机相经MgSO4干燥并蒸发成油。粗产物在二氧化硅(6×20cm)上用二氯甲烷纯化以产生3.2g标题化合物。
1HNMR,400MHz(CDCl3,25℃):6.79ppm(d,1H,J=8.4Hz),6.19ppm(d,1H,J=8.4Hz),4.75-4.60ppm(m,2H),4.52ppm(dd,1H,J=4.45Hz,5.45Hz),4.47-4.30ppm(m,1H),4.03-3.92ppm(m,2H),3.63ppm(s,3H),2.64-2.47ppm(m,2H),1.94-1.67ppm(m,5H),1.08ppm(t,3H,J=7.1Hz)。
实施例4(v)：9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯
将8-氯-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(3.2g，9.04mmol)溶解于甲醇(75ml)和三乙胺(1.387ml，9.95mmol)中。将烧瓶用氩气冲洗并加入10%钯/碳(9.62g，9.04mmol)。将烧瓶抽空并用氢气冲洗两次，随后让其在装有氢气填充的气囊的情况下搅拌过夜。第二天，将混合物过滤并蒸发成油。将油溶于乙酸乙酯中并用水洗涤。将有机相经MgSO4干燥并蒸发成油。粗产物用于下一步骤中。
1HNMR,400MHz(CDCl3,25℃):7.03ppm(t,1H,J=8.0Hz),6.83ppm(d,1H,J=8.0Hz),6.45ppm(d,1H,J=8.0Hz),4.73-4.67ppm(m,1H),4.61-4.55ppm(m,1H),4.31ppm(t,1H,J=5.2Hz),4.25ppm(t,1H,5.2Hz),4.16ppm(q,2H,J=7.1,14.2Hz),4.1ppm(t,1H,J=5.6Hz),3.81ppm(s,3H),2.79-2.61ppm(m,2H)2.15-1.93(m,3H)1.93-1.81ppm(m,1H)1.24pp(t,3H,J=7.06Hz)。
实施例4(vi)：9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸
将9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸乙酯(2.75g，8.61mmol)溶解于乙醇(35ml)中并加入氢氧化钠(4.13g，103mmol)在水(20ml)中的溶液且将混合物回流过夜。在蒸发乙醇之后，在冷却下将混合物用盐酸调节到pH1。将浆料用乙酸乙酯(2×50ml)萃取，干燥并蒸发以产生2.25g标题化合物。粗产物用于下一步骤中。
1HNMR,400MHz(CDCl3,25℃):10ppm(宽m,1H),7.09ppm(t,1H,J=8.0Hz),6.92ppm(d,1H,J=8.0Hz),6.57ppm(d,1H,J=8.0Hz),4.74-4.68ppm(m,1H),4.62-4.56ppm(m,1H),4.33ppm(t,1H,J=5.2Hz),4.27ppm(t,1H,J=5.2Hz),4.18-4.12ppm(m,1H),3.96ppm(s,3H),2.85-2.59ppm(m,2H)2.39-2.29(m,1H)2.29-2.14ppm(m,1H)2.06-1.93(m,1H),1.90-1.77(m,1H)。
实施例4(vii)：9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酰氯
将9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酸(2g，6.87mmol)悬浮于二氯甲烷(25ml，389mmol)中并在氩气下加入草酰氯(1.803ml，20.60mmol)。将深色溶液在周围温度下搅拌1.5小时且随后蒸发成褐色泡沫体。粗产物用于下一步骤中。
实施例4(viii)：N-苄基-N-乙基-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔 唑-4-甲酰胺
将9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酰氯(532mg，1.716mmol)溶解于二氯甲烷(4ml)中并逐滴加入N-乙基苄胺(696mg，5.15mmol)。将混合物搅拌过夜且用稀盐酸/DCM和水/DCM处理。将有机相干燥并蒸发且将所得固体溶解于乙醇(25ml)中并使其过夜。收集所形成的结晶沉淀物并干燥以产生470mg外消旋物。
1HNMR,400MHz(CDCl3,25℃):7.44-7.22ppm(宽m,5H),7.04ppm(t,1H,J=8.0Hz),6.86ppm(d,1H,J=8.0Hz),6.47ppm(dd,1H,J=8.0Hz,8.0Hz),4.96-4.52ppm(m,5H),4.38-4.23ppm(m,2H),3.90-3.22ppm(m,5H),2.91-2.58ppm(m,2H),2.35-1.72ppm(m,4H),1.33ppm(t,2.2H,J=7.2Hz),1.15ppm(t,0.8H,J=7.2Hz)。
S-对映异构体使用例如SFC的已知对映异构分离技术得到。
实施例5：(S)-N-甲基-N-异丙基-9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔 唑-4-甲酰胺(本发明的非放射性化合物4)的合成
进行如上所述的步骤4(i)-(vii)且随后将9-(2-氟乙基)-5-甲氧基-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-4-甲酰氯(0.532g，1.716mmol)溶解于二氯甲烷(4ml)中并逐滴加入N-甲基-异丙胺(0.449g，5.15mmol)。将混合物搅拌过夜且用稀盐酸/DCM和水/DCM处理。将有机相干燥并蒸发且将所得固体溶解于乙醇(25ml)中并使其过夜。收集所形成的结晶沉淀物并干燥以产生285mg外消旋物。
1HNMR,400MHz(CDCl3,25℃):6.92ppm(t,1H,J=8.0Hz),6.75ppm(d,1H,J=8.0Hz),6.36ppm(dd,1H,J=8.0Hz,8.0Hz),4.70-4.13ppm(m,6H),3.71ppm(s,3H),3.61ppm(q,2H,J=7.2),3.58-3.47ppm(m,0.5H),3.36-3.11ppm(m,1.5H),2.77-2.52ppm(m,2H),2.23-1.55ppm(m,5H)1.32-1.24(m,3H),1.19-1.06(m,6H)。
S-对映异构体使用例如SFC的已知对映异构分离技术得到。
实施例6：外消旋物的结合子/非结合子测定
膜蛋白由人类血小板制备，该人类血小板从4种供体全血样品得到。基于PBR28结合亲和性，这些供体样品中的两种先前确定为具有高亲和性，且另两种确定为具有低亲和性。将血小板粒在10ml缓冲液1(0.32mM蔗糖、5mMTrisbase、1mMMgCl2，pH7.4，4℃)中匀浆。将匀浆在4℃下在BeckmanJ2-MC离心机中在48,000g下离心15分钟。除去上清液并将粒料再悬浮在至少10ml缓冲液2(50mMTrisbase、1mMMgCl2，pH7.4，4℃)中并在4℃下在缓冲液2中通过在48,000g下离心分离来洗涤。将膜悬浮在2ml缓冲液2中且蛋白浓度通过使用蛋白测定试剂盒II(BioRad目录号500-0002)测定。将等分试样储存在-80℃下，直至使用。
将膜悬浮液的等分试样解冻并用测定缓冲液3(50mMTrisbase、140mMNaCl、1.5mMMgCl2、5mMKCl、1.5mMCaCl2，pH7.4，37℃)匀浆。对于竞争性结合实验，将未标记的PBR28(ABX目录号1653)或PK11195在BeckmanBiomek2000工作站以11次系列稀释从100μM-1nM来稀释并将其加到含有5nM[3H]PK11195(PerkinElmer目录号NET885001MC)的非结合96孔微板上。非放射性化合物1在BeckmanBiomek2000工作站以11次系列稀释从100μM-1nM范围来稀释。GE180和非放射性化合物2以11次系列稀释从100μM-1nM范围来稀释。还进行总结合和非特异性结合评定。将稀释到30μg/mL的160μL血小板膜加到测定板中，最终体积为200μL/孔。将测定板在37℃下培育至少1小时，通过过滤到GF/B玻璃纤维板(PerkinElmer；目录号6005177)终止培育，该玻璃纤维板在0.1%PEI盐水溶液中预浸渍60分钟。测定板在PerkinElmerFiltermate196上用冰冷的缓冲液4(50mMTrisBase、1.4mMMgCl2，pH7.4，4℃)漂洗5-6次。随后将板干燥，将底部密封，且将50μLMicroScint20(PerkinElmer目录号6013621)加到各孔中。在密封顶部之后，让板平衡至少30分钟且在PerkinElmerTopCountNTX上对捕集的放射性进行计数。将化合物1和化合物2作为外消旋物使用。在该[3H]PK11195竞争性结合测定中，所有化合物都一式三份地测试，且化合物的亲和性通过使用GraphPadPrism5.0分析数据来确定，并且计算低:高亲和性比率。
实施例7：拆分的对映异构体的结合子/非结合子测定
化合物1和化合物2被拆分成对映异构体且竞争性结合测定使用从如在实施例6中所述的相同的4个人类供体全血样品分离的血小板进行。对于竞争性结合测定，遵循与实施例6相同的测定程序，化合物(现有技术化合物PK11195、PBR28和GE180以及本发明的化合物1和2的拆分的对映异构体)以11次系列稀释从100μM-1nM范围来稀释。在该[3H]PK11195竞争性结合测定中，所有化合物都一式三份地试验，且化合物的亲和性通过使用GraphPadPrism5.0分析数据来确定，并且计算低:高亲和性比率。
*E1=S对映异构体且E2=R对映异构体。

Claims (23)

1.式I化合物：
(I)，
其中：
R1为氢或甲氧基；且
R2为乙基且R3为苄基，或R2为甲基且R3为异丙基。
2.如权利要求1所定义的化合物，其中R1为甲氧基。
3.如权利要求1所定义的化合物，其中R1为氢。
4.如权利要求1-3中任一项所定义的化合物，其中R2为乙基且R3为苄基。
5.如权利要求1-3中任一项所定义的化合物，其中R2为甲基且R3为异丙基。
6.如权利要求1所定义的化合物，其中：
R1为甲氧基；
R2为乙基；且
R3为苄基。
7.如权利要求1所定义的化合物，其中：
R1为甲氧基；
R2为甲基；且
R3为异丙基。
8.如权利要求1所定义的化合物，其中：
R1为氢；
R2为乙基；且
R3为苄基。
9.如权利要求1所定义的化合物，其中：
R1为氢；
R2为甲基；且
R3为异丙基。
10.用于制备如权利要求1-9中任一项所定义的式I化合物的前体化合物，其中所述前体化合物具有式II：
(II)，
其中R11、R12和R13如权利要求1-9中任一项对于R1、R2和R3限定，且LG为离去基团。
11.如权利要求10所定义的前体化合物，其中LG为氯、溴、碘、甲苯磺酸酯(OTs)、硝基苯磺酸酯(ONs)、甲磺酸酯(OMs)或三氟甲磺酸酯(OTf)。
12.制备如权利要求1-9中任一项所定义的式I化合物的方法，所述方法包括使权利要求10或11中所限定的前体化合物与合适的[18F]氟化物来源反应以得到所述式I化合物。
13.如权利要求12所定义的方法，其为自动化的。
14.进行如权利要求13所定义的方法的盒，其包括：
(i)含有如权利要求12-16中任一项所定义的前体化合物的容器；和
(ii)用合适的[18F]氟化物来源洗脱步骤(i)的容器的工具。
15.如权利要求14所定义的盒，其另外包括：
(iii)用于除去过量的[18F]氟化物的离子交换柱；和/或
(iv)用于纯化[18F]标记的反应混合物的一个或多个固相提取柱。
16.放射性药物组合物，其包含如权利要求1-9中任一项所定义的式I化合物以及以适合哺乳动物施用的形式的生物相容性载体。
17.确定在受试者中转位蛋白(TSPO)表达的分布和/或程度的体内成像方法，其包括：
(i)向所述受试者施用如权利要求1-9中任一项所定义的式I化合物；
(ii)使得所述化合物与所述受试者中表达的TSPO结合；
(iii)使用正电子发射断层摄影(PET)检测由所述化合物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；和
(v)测定在所述受试者中TSPO表达的分布和程度，其中所述表达与由所述化合物发射的所述信号直接相关。
18.如权利要求17所定义的体内成像方法，其可在对所述受试者的治疗方案的过程期间重复进行，所述方案包括施用药物以对付TSPO病状。
19.如权利要求1-9中任一项所定义的式I化合物，其用于权利要求17或权利要求18的体内成像方法。
20.如权利要求1-9中任一项所定义的式I化合物，其用于生产在如权利要求17或权利要求18中所定义的体内成像方法中使用的如权利要求15中所定义的放射性药物组合物。
21.诊断其中TSPO上调的病状的方法，其包括如权利要求17中所定义的体内成像方法以及将TSPO表达的分布和程度归因于特定临床现象的另一步骤(vi)。
22.如权利要求1-9中任一项所定义的式I化合物，其用于如权利要求21中所定义的诊断方法中。
23.如权利要求1-9中任一项所定义的式I化合物，其用于生产在如权利要求21中所定义的诊断方法中使用的如权利要求16中所定义的放射性药物组合物。
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