CN112638430B - 放射性标记的大麻素受体2配体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及式(I)的化合物，其中R1、R2和R3如说明书中和权利要求书中所定义。所述式(I)的化合物可以用作放射性标记配体。

Description

放射性标记的大麻素受体2配体
本发明涉及一种放射性标记的大麻素受体2配体。
本发明特别涉及一种式(I)的化合物
Figure BDA0002725961390000011
其中
R1和R2同时都是乙基；并且
R3是3-氟丙基；
条件是，R1、R2和R3中的至少一个包含至少一种放射性核素；
或其药用盐。
大麻素受体是一类细胞膜受体，属于G蛋白-偶联受体超家族。目前存在两种已知亚型，称为大麻素受体1(CB1)和大麻素受体2(CB2)。CB1受体具有宽范围的表达。其主要表达在中枢神经(即杏仁核小脑，海马体)系统中并且在外周中以较少量表达。由CNR2基因编码的CB2主要在免疫系统的细胞，如巨噬细胞、B-和T-细胞上(Ashton，J.C.等CurrNeuropharmacol 2007，5(2)，73-80；Miller，A.M.等Br J Pharmacol 2008，153(2)，299-308；Centonze，D.，等Curr Pharm Des 2008，14(23)，2370-42)，和在胃肠系统中(Wright，K.L.等Br J Pharmacol 2008，153(2)，263-70)外周表达。CB2受体还存在于脑中，其中它主要发现于小胶质细胞而非神经元上(Cabral，G.A.等Br J Pharmacol 2008，153(2)，240-51)。
在过去十年对CB2受体激动剂的兴趣稳步上升(目前30-40件专利申请/年)，这是由于以下事实所致，即早期化合物中的多种已显示在大量人类疾病的临床前模型中具有有益作用，这些疾病包括慢性疼痛(Beltramo，M.Mini Rev Med Chem 2009，9(1)，11-25)、动脉粥样硬化(Mach，F.等J Neuroendocrinol 2008，20 Suppl 1，53-7)、骨量调节(Bab，I.等Br J Pharmacol 2008，153(2)，182-8)、神经性炎症(Cabral，G.A.等J Leukoc Biol 2005，78(6)，1192-7)、缺血/再灌注损伤(Pacher，P.等Br J Pharmacol 2008，153(2)，252-62)、系统性纤维化(Akhmetshina，A.等Artritis Rheum 2009，60(4)，1129-36；Garcia-Gonzalez，E.等Rheumatology(Oxford)2009，48(9)，1050-6)和肝纤维化(Julien，B.等Gastroenterology 2005，128(3)，742-55；Munoz-Luque，J.等J Pharmacol Exp Ther2008，324(2)，475-83)。
缺血/再灌注(I/R)损伤是在病症如卒中、心肌梗死、心肺分流术(cardiopulmonary bypass)及其他血管外科手术和器官移植中发生的组织损伤的主要原因，以及使得多种病因学的循环性休克的过程复杂化的终末器官损伤的主要机制。所有这些病症的特征在于正常血压供应破坏，这导致不足的组织氧合。再氧合例如再灌注是用于恢复正常组织氧合的终极治疗。然而，来自血液的氧和营养的缺乏产生其中循环恢复导致进一步组织损伤的病况。再灌注损伤的损害部分地是由于受损组织的炎性反应。由新回血携带至该区域的白血球响应于组织损伤而释放许多炎性因子如白介素以及自由基。恢复的血流在细胞内重新引入氧，其损害细胞蛋白、DNA和质膜。
远端缺血预处理(RIPC)代表利用身体内源性保护能力对抗由于缺血和再灌注引起的损伤的策略。其描述了其中一个器官或组织的短暂非致死性缺血和再灌注对于远端器官或组织中的“致死性”缺血再灌注损伤的后续发作(subsequent episode)提供抗性的一种非常有趣的现象。尽管已经提出多种假说，但是器官或组织的短暂缺血和再灌注借以提供保护的确切机制在当前是未知的。
体液假说提出，在远端器官或组织中产生的内源性物质(如腺苷、缓激肽、阿片类、CGRP、内源性大麻素、血管紧缩素I或一些还没有被鉴别的体液因子的其他物质)进入血流并在靶组织中激活其相应受体，由此募集在缺血预适应中涉及的心肌保护的各种细胞内途径。
近期数据表明，内源性大麻素及其受体，特别是CB2可能涉及预适应并且通过下调炎性反应而有助于预防再灌注损伤(Pacher，P.等Br J Pharmacol 2008，153(2)，252-62)。具体地，利用CB2工具激动剂的近期研究证实了此构思对于减少心脏(Defer，N.等Faseb J2009，23(7)，2120-30)、大脑(Zhang，M.等J Cereb Blood Flow Metab 2007，27(7)，1387-96)、肝脏(Batkai，S.等Faseb J 2007，21(8)，1788-800)和肾脏(Feizi，A.等Exp ToxicolPathol 2008，60(4-5)，405-10)中的I/R损伤的功效。
此外，在过去的几年内，越来越多的文献表明，CB2在亚慢性和慢性情形中也可以令人感兴趣。CB1和CB2的特异性上调已经显示在与纤维化相关的慢性疾病的动物模型(Garcia-Gonzalez，E.等Rheumatology(Oxford)2009，48(9)，1050-6；Yang，Y.Y.等LiverInt 2009，29(5)，678-85)中与肌纤维母细胞(负责纤维化进展的细胞)中的CB2的相关表达是有关的。
CB2受体通过选择性CB2激动剂的激活事实上已经显示在扩散性系统硬化病中发挥抗纤维化作用(Garcia-Gonzalez，E.等Rheumatology(Oxford)2009，48(9)，1050-6)并且CB2受体已经在实验性皮肤纤维化(Akhmetshina，A.等Arthritis Rheum 2009，60(4)，1129-36)和肝脏病理生理学，包括与慢性肝病相关的纤维发生(fibrogenesis)(Lotersztajn，S.等Gastroenterol Clin Biol 2007，31(3)，255-8；Mallat，A.等ExpertOpin Ther Targets 2007，11(3)，403-9；Lotersztajn，S.等Br J Pharmacol 2008，153(2)，286-9)中作为关键靶标出现。
明确地检测组织中的CB2的需求伴随着对此受体日益增长的兴趣。利用适当的工具来评估患者或样品中的CB2表达和受体占有率可以验证表达的目标细胞，允许在人体研究中任何CB2配体的剂量发现，或用于诊断目的。
迄今为止，用于检测组织中的CB2受体蛋白的有效工具仍然缺乏，这是CB2受体的低表达水平的结果。缺乏特异性抗体作为CB2的检测工具的另一个原因可能源于将CB2用作免疫原的明显困难。
近年来描述了许多靶向CB2受体的PET示踪剂(Caillé，F等，Mol.Pharmaceutics，2017，14(11)，4064-4078以及其中提及的参考文献)。所有这些都用短寿命的放射性同位素11C(衰变半衰期为20.3min)标记，或者相对于CB1受体缺乏选择性，并且具有高亲脂性，导致不利的信噪比。具有对于CB2具有高选择性和特异性并且含有18F标签的新型PET示踪剂将是高度期望的。特别是寿命更长的18F同位素(衰变半衰期为110min)将极大地促进示踪剂在其产生后的分布和使用。另外，18F的低正电子发射能使此同位素成为用于获得具有更高空间分辨率的图像的优选PET放射性核素。
在小分子化学结构中掺入氟原子对其物理化学和生物学性质具有深远的影响(K.Müller等，2007，317(5846)，1881-1886)。因此，当寻找可适于放射性氟化的PET示踪剂候选结构时，识别在一个分子中维持并组合所有所需特性的合适化合物还不是显而易见的。
令人惊奇地鉴别了如上所定义的式(I)的化合物具有所需的性质，并且发现其具有高度减少的非特异性结合。
已证实式(I)的化合物特异性地和选择性地结合由重组表达CB2受体的细胞制备的膜。此外，式(I)的化合物已证实在脾脏组织中特异性地标记CB2受体，所述脾脏组织是同时具有CB1和CB2受体的高表达的器官。此外，在从CB2受体缺陷型小鼠分离的脾脏组织中，没有通过式(I)的化合物的结合。在这种特别的情况下，总结合信号不能因过量的式(I)的未标记的(R1＝CH3)化合物而降低。
因此，式(I)的的化合物可以例如用于组织放射自显影和PET成像，例如评估受体表达和受体占有率，用于在人体研究中的任何CB2配体的剂量发现或用于诊断目的。
在本说明书中，术语“放射性核素”定义具有不稳定核并且经历放射性衰变的原子的同位素。本发明的特别放射性核素是[3H]、[18F]、[11C]和[14C]，更特别是[3H]和[18F]。
术语“结合常数”是指与配体-受体的结合反应相关的平衡常数。
术语“选择性结合”表征配体与非常有限的受体类型的结合。
因此，本发明涉及：
一种式(I)的化合物，其中A是CH；
一种式(I)的化合物，其中R1和R2都包含至少一种放射性核素或R3包含放射性核素；
一种式(I)的化合物，其中至少一种放射性核素独立地选自[3H]、[18F]和[11C]；
一种式(I)的化合物，其中R1和R2同时都是-C3HH-C3HH2；
一种式(I)的化合物，其中R3是-CH2-CH2-CH2 18F或-CD2-CD2-CD2 18F；
一种式(I)的化合物，其选自
2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸3-[18F]荧烷基丙酯；
2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸(1，1，2，2，3，3-六氘代-3-[18F]氟-丙基)酯；和
2-(1，2-二氚代乙基)-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]-3，4-二氚代-丁酸3-氟丙酯；
或其药用盐；
式(I)的化合物用于对患者、动物或样品中的CB2受体进行定位的用途；
式(I)的化合物用于对患者、动物或样品中的CB2受体进行成像的用途；
式(I)的化合物用于测定另一化合物是否与CB2受体结合的用途；
式(I)的化合物用于测定另一化合物是否与CB2受体结合的用途还包括测量所述另一化合物与所述CB2受体的结合常数；
式(I)的化合物用于测定另一化合物是否在体内与CB2受体结合的用途，其借助于利用PET的受体占有率研究进行；
如上所定义的用途在CB1受体的存在下进行。
式(I)的化合物用于测定疾病是否特征在于CB2受体的表达的变化的用途；
式(I)的化合物用于测定疾病是否特征在于CB2受体的表达的变化的用途，其中所述疾病是疼痛(pain)、动脉粥样硬化(atherosclerosis)、老年性黄斑变性(age-relatedmacular degeneration)、糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy)、青光眼(glaucoma)、糖尿病(diabetes mellitus)、炎症(inflammation)、炎性肠病(inflammatorybowel disease)、缺血-再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury)、急性肝功能衰竭(acute liver failure)、肝纤维化(liver fibrosis)、肺纤维化(lung fibrosis)、肾纤维化(kidney fibrosis)、系统性纤维化(systemic fibrosis)、急性同种异体移植排斥(acute allograft rejection)、慢性同种异体移植肾病(chronic allograftnephropathy)、糖尿病性肾病(diabetic nephropathy)、肾小球性肾病(glomerulonephropathy)、心肌病(cardiomyopathy)、心力衰竭(heart failure)、心肌缺血/梗死(myocardial ischemia/infarction)、系统性硬化病(systemic sclerosis)、热伤(thermal injury)、烧伤(burning)、增生性瘢痕(hypertrophic scars)、瘢痕瘤(keloids)、牙龈炎发热(gingivitis pyrexia)、肝硬化或肿瘤(liver cirrhosis ortumors)、骨量调节(regulation of bone mass)、神经变性(neurodegeneration)、卒中(stroke)、暂时性局部缺血发作(transient ischemic attack)或葡萄膜炎(uveitis)；
一种式(I)的化合物，其用于在患者或组织中诊断疾病；
一种式(I)的化合物，其用于如上所定义的在患者或组织中诊断疾病，其中所述疾病的特征在于，所述患者或组织中的CB2受体的表达与健康受试者或组织中的CB2受体的表达相比发生变化；
一种如上所定义使用的化合物，其中诊断包括将患者或组织中的CB2受体的表达与健康受试者或组织中的CB2受体的表达进行比较的步骤；
式(I)的化合物用于预测受疾病影响的患者是否有可能响应于涉及施用CB2配体的治疗的用途；
式(I)的化合物用于预测受疾病影响的患者是否有可能响应于涉及施用CB2配体的治疗的用途，包括将患者中的CB2受体的表达与健康受试者或组织中的CB2受体的表达进行比较；
式(I)的化合物用于评估医学治疗在患者中的功效的用途，包括在所述医学治疗之前、期间和/或之后监测患者中的CB2受体密度(即CB2受体表达)；和
式(I)的化合物用于测定需要向有需要的患者施用的CB2配体的剂量。
本发明进一步涉及一种用于鉴别与CB2受体结合的化合物的方法，其包括以下步骤：
(a)使被怀疑与CB2受体结合的化合物与包含CB2受体和式(I)的化合物的样品接触；和
(b)监测被怀疑与CB2受体结合的化合物是否影响式(I)的化合物与CB2受体的结合。
本发明还涉及一种如上所定义的方法，其还包括测量CB2受体与被怀疑与CB2受体结合的化合物的结合强度的步骤。
本发明还涉及一种用于鉴别作为CB2受体的细胞受体的方法，其包括以下步骤：
(a)使被怀疑包含CB2受体的样品与式(I)的化合物接触；和
(b)监测是否发生了式(I)的化合物的结合；以及
(c)任选地进一步使样品与另一已知的CB2配体接触并且监测所述已知的CB2配体是否已从其结合部位置换式(I)的化合物。
本发明还涉及一种用于测量样品中由被怀疑与CB2受体结合的化合物(当所述化合物与所述样品接触时)所占有的CB2受体的百分比的方法，其包括以下步骤：
(a)使包含至少一种CB2受体的样品与式(I)的化合物接触以测定基线信号；
(b)使样品与一定剂量的所述被怀疑与CB2受体结合的化合物和式(I)的化合物接触；
(c)监测由被怀疑与CB2受体结合的化合物对式(I)的化合物的置换；和
(d)计算由被怀疑与CB2受体结合的化合物所占有的CB2受体的百分比。
本发明还涉及一种用于测量活脊椎动物(包括人受试者)中由被怀疑与CB2受体结合的化合物(当将一定剂量的所述化合物施用至该脊椎动物时)所占有的CB2受体的百分比的方法，其包括以下步骤：
(a)向脊椎动物施用式(I)的化合物以测定基线信号；
(b)向脊椎动物同时施用所述剂量的所述被怀疑与CB2受体结合的化合物和式(I)的化合物；
(c)监测由被怀疑与CB2受体结合的化合物对式(I)的化合物的置换；和
(d)计算由被怀疑与CB2受体结合的化合物所占有的CB2受体的百分比。
本发明还涉及一种用于测定需要向有需要的脊椎动物(包括人受试者)施用的CB2配体的剂量的方法，其包括以下步骤：
(a)向脊椎动物施用式(I)的化合物并测定基线信号；
(b)向脊椎动物施用不同剂量的CB2配体并同时向脊椎动物施用式(I)的化合物；
(c)监测由不同剂量的CB2配体对式(I)的化合物的置换；和
(d)计算由CB2配体所占有的CB2受体的百分比并测定剂量/占有率关系。
在上述的步骤(a)中，将基线信号视为100％。
本发明还涉及一种用于测定疾病是否特征在于CB2受体的表达的变化的方法，其包括以下步骤：
(a)使式(I)的化合物与受所述疾病影响的样品和健康样品接触，或施用给受所述疾病影响的受试者和健康受试者；
(b)监测两种样品中是否发生了式(I)的化合物的结合；和
(c)比较两种样品中与CB2受体结合的式(I)的化合物的量。
以上提及的用于上述这些步骤的成像技术包括但不限于正电子发射断层成像(PET)或单光子发射计算机断层扫描(SPECT)，特别是PET。
本发明还涉及一种本发明的方法，其中在监测期间使用放射自显影术。
本发明进一步涉及一种包含式(I)的化合物的药物组合物。
本发明还涉及一种式(I)的化合物，其用作诊断剂，即用于疾病的诊断。
本发明还涉及一种式(I)的化合物，其用于诊断疼痛、动脉粥样硬化、老年性黄斑变性、糖尿病性视网膜病变、青光眼、糖尿病、炎症、炎性肠病、缺血-再灌注损伤、急性肝功能衰竭、肝纤维化、肺纤维化、肾纤维化、系统性纤维化、急性同种异体移植排斥、慢性同种异体移植肾病、糖尿病性肾病、肾小球性肾病、心肌病、心力衰竭、心肌缺血、心肌梗死、系统性硬化病、热伤、烧伤、增生性瘢痕、瘢痕瘤、牙龈炎发热、肝硬化或肿瘤、骨量调节、神经变性、卒中、暂时性局部缺血发作或葡萄膜炎。
式(I)的化合物的合成可以例如根据以下方案实现。
方案1
Figure BDA0002725961390000091
用于目标化合物2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸3-[18F]荧烷基丙酯(Ia)和2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸(1，1，2，2，3，3-六氘代-3-[18F]荧烷基-丙基)酯(Ib)的羧酸前体16可以如方案1中所述由商购可得的琥珀酸酐1、1-薄荷醇2和5-溴-6-氯吡啶-2-甲酸9或通过应用本领域技术人员已知的另一合成策略生成。
方案2
Figure BDA0002725961390000101
如方案2中所述，从羧酸16和双甲苯磺酸酯17开始，经由两步程序，可得到目标化合物(Ia)。在第二步骤中，经由使用在乙腈中的[18F]KF/Kryptofix 2.2.2的无载体添加的亲核取代或者本领域技术人员已知的其他方法，可以以高特异活性引入18F。
方案3
Figure BDA0002725961390000111
如方案3中所述，从羧酸16和六氘代双-对苯磺酸酯19开始，经由两步程序，氘代目标化合物(Ib)可类似于其非氘代类似物(Ia)得到。在第二步骤中，经由使用在乙腈中的[18F]KF/Kryptofix 2.2.2的无载体添加的亲核取代或者本领域技术人员已知的其他方法，可以以高特异活性引入18F。
方案4
Figure BDA0002725961390000121
依照方案4中所述的程序或本领域技术人员已知的任何其他路线，可以由羧酸16和胺24合成氚代目标化合物(Ic)。在放射性标记步骤中，使双-烯烃25经过采用氚气的还原，以提供2-(1，2-二氚代乙基)-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]-3，4-二氚代-丁酸3-氟丙酯。
因此，本发明还涉及一种用于制备式(I)的化合物的方法，所述方法包括以下步骤中的一个：
(a)使式(A)的化合物
Figure BDA0002725961390000122
与亲核性[18F]氟化物试剂反应；或
(b)使式(B)的化合物
Figure BDA0002725961390000131
与[3H]2反应；
其中LG是离去基团并且其中R1至R3如上所定义。
离去基团例如是对甲苯磺酰基氧基、4-硝基苯磺酰基氧基、甲磺酰基氧基或三氟甲磺酰基氧基。
在步骤(a)中，[18F]氟化物试剂可以例如是[18F]KF/K2.2.2。
步骤(a)可以例如在乙腈中进行。
步骤(a)可以在25至200℃之间的温度进行，但加热不是必需的。
本发明进一步涉及根据本发明的方法制备的化合物。
现在将通过不具有限制性的实施例来举例说明本发明。
实施例
缩写
外消旋-BINAP＝外消旋的2，2′-双(二苯基膦基)-1，1′-联萘)；CAN＝化学文摘服务编号；DCM＝二氯甲烷；DIPEA＝N-乙基-N-异丙基丙-2-胺；DMF＝二甲基甲酰胺；DPPA＝二苯基磷酰基叠氮化物；EI＝电子冲击；EtOAc＝乙酸乙酯；HATU＝1-[双(二甲基氨基)亚甲基]-1H-1，2，3-三唑并[4，5-b]吡啶鎓3-氧化物六氟磷酸盐；LAH＝氢化铝锂；LC＝液相色谱；LiTMP＝2，2，6，6-四甲基哌啶锂；MS＝质谱；NMR＝核磁共振；NMR数据以相对于内标物四甲基硅烷的百万分一为单位(δ)报告，并且参比来自样品溶剂(d6-DMSO，除非另有说明)的氘锁场信号；偶合常数(J)以赫兹(Hertz)记；PTSA＝对甲苯磺酸；Rt＝保留时间；SOR＝比旋度；TBTU＝O-(苯并三唑-1-基)-N，N，N’，N’-四甲基-脲
Figure BDA0002725961390000132
-四氟硼酸盐；THF＝四氢呋喃。
实验
所有反应均在火焰干燥的玻璃器皿中进行。使用分析级溶剂进行反应，并且在需要时使用干燥溶剂，无需进一步纯化。除非另有说明，否则试剂从有声誉的商业供应商处购买，并且在未经进一步纯化下可使用。所有1H NMR光谱均在Bruker Advance Ultra Shield300MHz光谱仪上记录。报告的化学位移与所述氘代溶剂相关。质谱在PE Sciex API 150EXLC/MS涡轮喷射系统上记录。利用来自多个商业供应商的不同尺寸的预填充二氧化硅柱(230-400目，40-63μm)，使用Isco Combi Flash伴随物来进行急骤色谱。薄层色谱法在购自Merck KgaA的预涂覆板(20x20cm，硅胶F254)上进行，并使用254nm CAMAG UV灯或使用碱性高锰酸钾溶液使其可视化。所有反应均使用薄层色谱、LCMS和1H NMR的组合进行监测。
实施例1
2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸3-[18F]氟丙酯
Figure BDA0002725961390000141
a)丁二酸双(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯
Figure BDA0002725961390000142
将2L单颈圆底烧瓶装配搅拌器、Dean-Stark分水器和冷凝器。在烧瓶中装入琥珀酸酐(64g，0.64mol，1eq.)、1-薄荷醇(200g，1.3mol，2eq.)、对甲苯磺酸一水合物(1.1g，6.39mmol，0.01eq.)和甲苯(576mL)。将混合物在回流下加热24h，冷却至25℃，用己烷(640mL)稀释并倒入饱和碳酸氢钠水溶液(800mL)、甲醇(320mL)和水(320mL)的混合物中。分离各层并将水相用己烷(2x320mL)萃取。将有机相合并，用盐水(640mL)洗涤，用硫酸钠干燥并过滤。将溶剂在减压下除去，并将粗产物溶解在甲醇(240mL)中。将溶液冷却至+4℃持续16以形成无色晶体，将其通过抽滤进行收集。将该晶体通过从甲醇(240mL)重结晶进行纯化，得到纯的丁二酸双(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯(212g，84％)。
SOR值：[-87.64°]，在
Figure BDA0002725961390000152
下，在CHCl3中的1.0132％溶液。
b)(1S，2S)-环丙烷-1，2-二甲酸1，2-双(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯
Figure BDA0002725961390000151
在0℃在N2气氛下将丁基锂在THF中的1.8M溶液(152.2mmol，84mL)加入到225mL的THF中。在搅拌下，在20min时间内逐滴加入四甲基哌啶化锂(28.2mL，167mmol)。在0℃下继续搅拌1h。然后将混合物冷却至-78℃。在20min时间内逐滴加入丁二酸双(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯(30g，76.1mmol)在THF(60mL)中的溶液。将黄色溶液搅拌1h。在20min时间内逐滴加入溴氯甲烷(4.08mL，60.91mmol)。将混合物在-78℃下搅拌3h。加入NH4Cl的饱和水溶液(120mL)。在25℃下搅拌30min之后，将混合物用EtOAc(3x150mL)萃取。合并的有机层用盐水(200mL)洗涤，用Na2SO4干燥，过滤，并在真空中浓缩。粗制品通过柱色谱(SiO2，100-200目，0.5-1％的乙酸乙酯和己烷)纯化，得到标题化合物(38g，42％)，为无色晶体。将该物质从甲醇(380mL)的重结晶得到纯的(1S，2S)-环丙烷-1，2-二甲酸1，2-双(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯(27g，36％)。
SOR值：[+18.18°]，在
Figure BDA0002725961390000153
在CHCl3中的1.0288％溶液。
c)(1S，2S)-环丙烷-1，2-二甲酸单-((1R，2S，5R)-2-异丙基-5-甲基-环己基)酯
Figure BDA0002725961390000161
在25℃下，向(1S，2S)-环丙烷-1，2-二甲酸1，2-双(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯(25g，61.58mmol)在异丙醇(250mL)中的溶液中，加入NaOH的5M溶液(13.54mL，67.73mmol)。将混合物在70℃搅拌16h。将有机层溶剂在减压下除去。加入水(200mL)并将混合物用二乙醚(2x150mL)洗涤。水层用2N HCl(pH～2)酸化并用乙酸乙酯(3x250mL)萃取。合并的有机层用Na2SO4干燥，过滤并在减压下浓缩，得到(1S，2S)-2-({[(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己基]氧基}羰基)环丙烷-1-甲酸(11.4g，69％)，为灰白色半固体。
d)(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙烷-1-甲酸(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯
Figure BDA0002725961390000162
在-78℃下，向(1S，2S)-环丙烷-1，2-二甲酸单-((1R，2S，5R)-2-异丙基-5-甲基-环己基)酯(20g，74.63mmol)在THF(200mL)中的搅拌溶液中，逐滴加入硼烷在THF中的1M溶液(56mL)。将混合物在25℃搅拌1h并用NH4Cl水溶液(150mL)猝灭。将有机溶剂在减压下除去。加入水(50mL)并将混合物用乙酸乙酯(2x100mL)萃取。合并的有机层用盐水(80mL)洗涤，用Na2SO4干燥，过滤并在减压下浓缩。粗制品通过硅胶柱色谱(15-19％乙酸乙酯/己烷)纯化，得到(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙烷-1-甲酸(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯(13.7g，72％)，为微黄色半固体。
e)(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙烷-1-甲酸(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯
Figure BDA0002725961390000171
在0℃，向(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙烷-1-甲酸(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯(20g，78.74mmol)在DMF(140mL)中的搅拌溶液中，加入NaH(4.72g，118.11mmol)。将混合物在25℃搅拌30min。加入苄基溴(18.7mL，157.5mmol)，并在25℃继续搅拌30min。加入NH4Cl水溶液(150mL)，并将混合物用EtOAc(2x150mL)萃取。合并的有机层用水(3x120mL)洗涤，用Na2SO4干燥，过滤并在减压下浓缩。粗制品通过硅胶柱色谱(1.9％EtOAc/己烷)纯化，得到(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙烷-1-甲酸(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯(22g，8％)，为浅黄色油状物。
f)[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲醇
Figure BDA0002725961390000172
在0℃，向(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙烷-1-甲酸(1R，2S，5R)-5-甲基-2-(丙-2-基)环己酯(10g，29.01mmol)在THF(200mL)中的搅拌溶液中，加入LAH(58.1mL，1M，在THF中)。将反应混合物在0℃搅拌40min并用NH4Cl水溶液(100mL)猝灭。将有机溶剂在减压下除去。溶液用乙酸乙酯(3x100mL)萃取。使合并的有机层至干，并且粗制品使用硅胶柱色谱(30-35％乙酸乙酯/己烷)纯化，得到[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲醇(5.33g，95％)，为浅黄色油状物。
g)6-{[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲氧基}-5-溴吡啶-2-甲酸
Figure BDA0002725961390000173
在0℃，向5-溴-6-氯吡啶-2-甲酸(CAN 959958-25-9，4g，19.80mmol)在DMF(45mL)中的溶液中分批加入NaH(2.77g，69.31mmol)，并在0℃搅拌20min。在0℃逐滴加入在DMF(15mL)中的[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲醇(4.18g，21.78mmol)。将混合物在25℃搅拌15min，加热至80℃持续3h，冷却至25℃并用2N HCl水溶液猝灭至pH～2。加入水(100mL)并将混合物用EtOAc(3x150mL)萃取。合并的有机层用水(4x50mL)和盐水(50mL)洗涤，用Na2SO4干燥并在减压下浓缩，得到6-{[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲氧基}-5-溴吡啶-2-甲酸(7.7g，99％)，为灰白色粘稠液体。
LCMS：柱Zorbax Ext C 18(50X4.6mm)，5μ，(流动相：在1.5min内，从90％[10mMNH4OAc水溶液]和10％[CH3CN]至70％[10mM NH4OAc水溶液]和30％[CH3CN]，进一步在3.0min内，至10％[10mM NH4OAc水溶液]和90％[CH3CN]，保持此流动相组成至4min并且最后在5min内回到初始条件)。纯度为76.8％，Rt＝2.60min，MS理论值：391，MS实验值：391.8([M+H]+)。
h)2-[(6-{[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲氧基}-5-溴吡啶-2-基)甲酰胺基]-2-乙基丁酸乙酯
Figure BDA0002725961390000181
向6-{[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲氧基}-5-溴吡啶-2-甲酸(15.5g，39.54mmol)在DMF(100mL)中的溶液中，加入DIPEA(27.49mL，158.16mmol)、2-氨基-2-乙基丁酸乙酯(CAN 189631-96-7，7.73g，39.54mmol)和TBTU(15.25g，47.449mmol)。将反应混合物在25℃搅拌16h，倒入水(170mL)中并用EtOAc(3x200mL)萃取。合并的有机层用水(4x120mL)和盐水(100mL)洗涤，用Na2SO4干燥，过滤并使其至干。粗制品经由硅胶柱色谱(25％乙酸乙酯/己烷)纯化，得到2-[(6-{[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲氧基}-5-溴吡啶-2-基)甲酰胺基]-2-乙基丁酸乙酯(20.5g，97％)，为浅褐色油状物。
LCMS：柱Zorbax Ext C 18(50X4.6mm)，5μ，(流动相：在1.5min内，从90％[10mMNH4OAc水溶液]和10％[CH3CN]至70％[10mM NH4OAc水溶液]和30％[CH3CN]，进一步在3.0min内，至10％[10mM NH4OAc水溶液]和90％[CH3CN]，保持此流动相组成至4min并且最后在5min内回到初始条件)。纯度为91.47％，Rt＝2.58min，MS理论值：533，MS实验值：533.0[(M+H]+)。
i)2-[(6-{[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]-2-乙基丁酸乙酯
Figure BDA0002725961390000191
向2-[(6-{[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲氧基}-5-溴吡啶-2-基)甲酰胺基]-2-乙基丁酸乙酯(4.0g，7.5mmol)在甲苯(160mL)中的溶液中，加入3-甲氧基氮杂环丁烷(1.39g，11.3mmol)和碳酸铯(7.33g，22.5mmol)。将混合物用氩气脱气10min。加入Rac-BINAP(0.935g，1.50mmol)和乙酸Pd(II)(0.34g，1.50mmol)。将混合物加热至110℃持续3h，用EtOAc(100mL)稀释，用硅藻土床过滤并用EtOAc(3x100mL)洗涤。将滤液浓缩，并且粗制品通过硅胶柱色谱(42-50％乙酸乙酯/己烷)纯化，得到2-[(6-{[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]-2-乙基丁酸乙酯(3.1g，76％)，为浅褐色油状物。
LCMS：柱Zorbax Ext C 18(50X4.6mm)，5μ，(流动相：在1.5min内，从90％[10mMNH4OAc水溶液]和10％[CH3CN]至70％[10mM NH4OAc水溶液]和30％[CH3CN]，进一步在3.0min内，至10％[10mM NH4OAc水溶液]和90％[CH3CN]，保持此流动相组成至4min并且最后在5min内回到初始条件)。纯度为96.7％，Rt＝2.37min，MS理论值：539，MS实验值：539.9([M+H]+)。
j)2-乙基-2-[(6-{[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]丁酸乙酯
Figure BDA0002725961390000201
将2-[(6-{[(1S，2S)-2-[(苄氧基)甲基]环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]-2-乙基丁酸乙酯(26g，48.24mmol)在735mL EtOAc∶MeOH(10∶1)中的搅拌溶液脱气30min。加入Pd/C(10％)(6.5g)。在25℃，将混合物在40PSI的氢气氛下氢化28h，通过硅藻土床过滤并用10％MeOH/EtOAc(4x200mL)洗涤。将滤液在减压下蒸发，得到粗制品。将粗制品应用硅胶柱色谱(10-50％EtOAc：己烷)纯化，得到2-乙基-2-[(6-{[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]丁酸乙酯(19.3g，89％)，为无色粘稠液体。
SOR值：[+15.51°]，在
Figure BDA0002725961390000202
下，在MeOH中的0.2514％。
LCMS：柱Zorbax Ext C 18(50X4.6mm)，5μ，(流动相：在1.5min内，从90％[10mMNH4OAc水溶液]和10％[CH3CN]至70％[10mM NH4OAc水溶液]和30％[CH3CN]，进一步在3.0min内，至10％[10mM NH4OAc水溶液]和90％[CH3CN]，保持此流动相组成至4min并且最后在5min内回到初始条件)。纯度为98.9％，Rt＝3.26min，MS理论值：449，MS实验值：449.9([M+H]+)。
k)2-乙基-2-[(6-{[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]丁酸
Figure BDA0002725961390000211
在25ml圆底烧瓶中，将2-乙基-2-[(6-{[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]丁酸乙酯(100mg，0.22mmol)与THF(2.0mL)、MeOH(2.2mL)和水(2.0mL)合并，得到浅黄色溶液。加入KOH颗粒(62mg，1.11mmol)。将混合物加热至90℃。在18h之后，将有机溶剂在减压下除去。水相用水(20mL)稀释并用二乙醚(2x10mL)萃取。将合并的有机层抛弃。将水相调节至pH～2(1M HCl)并用EtOAc(3x15mL)萃取。合并的有机层用盐水(10mL)洗涤，干燥，过滤并在减压下使其至干，得到纯的2-乙基-2-[(6-{[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]丁酸(90mg，96％)，为无色粘稠物质。
LCMS：柱Zorbax Ext C 18(50X4.6mm)，5μ，(流动相：在1.5min内，从90％[10mMNH4OAc水溶液]和10％[CH3CN]至70％[10mM NH4OAc水溶液]和30％[CH3CN]，进一步在3.0min内，至10％[10mM NH4OAc水溶液]和90％[CH3CN]，保持此流动相组成至4min并且最后在5min内回到初始条件)。纯度为95.5％，Rt＝2.00min，MS理论值：419，MS实验值：420.4([M+H]+)。
l)2-乙基-2-[(6-{[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]丁酸3-{[(4-甲基苯)磺酰基]氧基}丙酯
Figure BDA0002725961390000212
向2-乙基-2-[(6-{[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]丁酸(260mg，0.62mmol)在DMF(5mL)中的溶液中，加入K2CO3(256mg，1.85mmol)和4-甲基苯-1-磺酸3-{[(4-甲基苯)磺酰基]氧基}丙酯(711mg，1.85mmol)。将反应混合物在25℃搅拌16h，倒入水中，用1(N)HCl水溶液猝灭并用EtOAc(3x40mL)萃取。合并的有机层用盐水(30mL)洗涤，干燥，过滤并在真空中浓缩，得到粗产物，将其通过使用二氧化硅柱和在己烷中的20-80％EtOAc的combiflash纯化，得到纯的2-乙基-2-[(6-{[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]丁酸3-{[(4-甲基苯)磺酰基]氧基}丙酯(255mg，65％)，为无色粘稠物质。
LCMS：柱Zorbax Ext C 18(50X4.6mm)，5μ，(流动相：在1.5min内，从90％[10mMNH4OAc水溶液]和10％[CH3CN]至70％[10mM NH4OAc水溶液]和30％[CH3CN]，进一步在3.0min内，至10％[10mM NH4OAc水溶液]和90％[CH3CN]，保持此流动相组成至4min并且最后在5min内回到初始条件)。纯度为90.7％，Rt＝3.48min，MS理论值：633，MS实验值：634.4([M+H]+)。
m)2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸3-[18F]氟丙酯
在旋风18/9回旋加速器(18-MeV；IBA Belgium)中，经由e18O(p，n)18F核反应，从98％富集18O-水的轰击中获得[18F]氟离子，捕获在阴离子交换筒(Waters SepPak AccellQMA筒式碳酸盐)上，随后用K2CO3(1mg/mL)和Krypofix222(2.5mg/mL)在水/MeCN 1∶3中的溶液洗脱。在减压下并且利用温和氮气流在110℃除去挥发物。使用MeCN(3x1mL)进行共沸干燥。在加入2-乙基-2-[(6-{[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]丁酸3-{[(4-甲基苯)磺酰基]氧基}丙酯(1mg，在0.5mL MeCN中)后，将反应混合物在90℃搅拌10分钟。随后将反应混合物用水(2.5mL)稀释，并且将粗制品通过半制备型HPLC(Merck-Hitachi L2130系统)纯化，其装配有辐射检测器VRM 202(Comecer，Netherlands)联合ACE 5 C-18-300(250x10.0mm，5μm)柱和梯度溶剂体系：在H2O中的0.1％H3PO4(溶剂A)、MeCN(溶剂B)；0.0-8.0min，20％B；8.1-30.0min，20-90％B；30.1-35.0min，90％B；35.1-37.0min，90-20％B；37.1-43.0min，20％B。使用的流速为4mL/min，并且在230nm进行UV信号检测。将半制备型HPLC的产物级分收集在35mL的水中并通过C18筒(Waters，用5mL EtOH和5mL水预调节)。将该筒用水(5mL)洗涤并且随后使用0.5mL EtOH洗脱标题化合物。放射性配体2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸3-(18F)荧烷基丙酯采用在注射用水(WFI)中的5％EtOH配制。以在52-65GBq/μmol范围内的摩尔活性和优异的放射化学纯度(＞99％)获得2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸3-(18F)荧烷基丙酯。衰变-修正的放射化学收率为9.0±0.4％。在装配有UV检测器和GabiStar放射检测器(Raytest)的Agilent 1100系列HPLC系统上，进行分析质量控制以测定放射化学物和化学纯度、比活性和化学同一性。使用反相ACE C18-AR柱(50x4.6mm，3mm)联合以下分离条件：在H2O中的0.1％TFA(溶剂A)，MeCN(溶剂B)；0.0-2.0min，20％B；2.1-12.0min，20-90％B；12.1-14.0min，90％B；14.1-15.0min，90-20％B；15.1-20.0min，20％B。使用的流速为1mL/min并且在230nm记录UV信号。通过将配制的产物的UV强度与相应的非放射活性标准物的校准曲线进行比对来计算摩尔活性。
实施例2
2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸(1，1，2，2，3，3-六氘代-3-[18F]荧烷基-丙基)酯
Figure BDA0002725961390000231
a)4-甲基苯磺酸[1，1，2，2，3，3-六氘代-3-(对甲苯磺酰基氧基)丙基]
Figure BDA0002725961390000232
向1，1，2，2，3，3-六氘代丙烷-1，3-二醇(73mg，0.87mmol)在DCM(1mL)中的溶液中，加入2，6-二甲基吡啶(0.5mL，4.34mmol)和甲苯磺酰氯(496mg，2.60mmol，3eq.)。将反应混合物在25℃搅拌17h，用DCM(20mL)稀释，用1N HCl水溶液(10mL)洗涤，干燥，过滤并在真空中浓缩。将粗制品通过在硅胶上的柱色谱(在己烷中的5-30％EtOAc)纯化，得到标题化合物(205mg，61％)，为白色固体。
LCMS：柱Zorbax Ext C 18(50X4.6mm)，5μ，(流动相：在1.5min内，从90％[10mMNH4OAc水溶液]和10％[CH3CN]至70％[10mM NH4OAc水溶液]和30％[CH3CN]，进一步在3.0min内，至10％[10mM NH4OAc水溶液]和90％[CH3CN]，保持此流动相组成至4min并且最后在5min内回到初始条件)。纯度为99.84％，Rt＝3.48min，MS理论值：390，MS实验值：408.1([M+NH4]+)。
b)2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸[1，1，2，2，3，3-六氘代-3-(对甲苯磺酰基氧基)丙基]酯
Figure BDA0002725961390000241
向2-乙基-2-[(6-{[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基}-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-基)甲酰胺基]丁酸(实施例1k，50mg，0.12mmol)在DMF(5.0mL)中的溶液中，加入K2CO3(49mg，0.35mmol)和4-甲基苯磺酸[1，1，2，2，3，3-六氘代-3-(对甲苯磺酰基氧基)丙基]酯(93mg，0.24mmol)。将反应混合物搅拌17h，用水(30mL)猝灭并用EtOAc(3x20mL)萃取。合并的有机层用盐水(20mL)洗涤，干燥，过滤并在真空中浓缩。将粗制品通过在硅胶上的柱色谱(在己烷中的30-80％EtOAc)纯化，得到标题化合物(50mg，67％)，为无色液体。
LCMS：柱Zorbax Ext C 18(50X4.6mm)，5μ，(流动相：在1.5min内，从90％[10mMNH4OAc水溶液]和10％[CH3CN]至70％[10mM NH4OAc水溶液]和30％[CH3CN]，进一步在3.0min内，至10％[10mM NH4OAc水溶液]和90％[CH3CN]，保持此流动相组成至4min并且最后在5min内回到初始条件)。纯度为95.5％，Rt＝3.47min，MS理论值：639，MS实验值：640.3([M+H]+)。
c)2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸(1，1，2，2，3，3-六氘代-3-[18F]荧烷基-丙基)酯
在旋风18/9回旋加速器(18-MeV；IBA Belgium)中，经由e18O(p，n)18F核反应，从98％富集18O-水的轰击中获得[18F]氟离子。[18F]氟化物被捕获在阴离子交换筒(WatersSepPak AccellQMA筒式碳酸盐)上，随后用K2CO3(1mg/mL)和Krypofix222(2.5mg/mL)在水/MeCN 1∶3中的溶液洗脱。在减压下并且利用温和氮气流在110℃除去挥发物。使用MeCN(3x1mL)进行共沸干燥。在加入2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸[1，1，2，2，3，3-六氘代-3-(对甲苯磺酰基氧基)丙基]酯(1mg，在0.5mL MeCN中)后，将反应混合物在90℃搅拌10分钟。随后将反应混合物用水(2.5mL)稀释，并且将粗制品通过半制备型HPLC(Merck-Hitachi L2130系统)纯化，其装配有辐射检测器VRM202(Comecer，Netherlands)联合ACE 5 C-18-300(250x10.0mm，5μm)柱和梯度溶剂体系：在H2O中的0.1％H3PO4(溶剂A)、MeCN(溶剂B)；0.0-8.0min，20％B；8.1-30.0min，20-90％B；30.1-35.0min，90％B；35.1-37.0min，90-20％B；37.1-43.0min，20％B。使用的流速为4mL/min，并且在230nm进行UV信号检测。将半制备型HPLC的产物级分收集在35mL的水中并通过C18筒(Waters，用5mL EtOH和5mL水预调节)。将该筒用水(5mL)洗涤并且随后使用0.5mL EtOH洗脱标题化合物。将放射性配体2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸(1，1，2，2，3，3-六氘代-3-(18F)荧烷基-丙基)酯用在注射用水(WFI)中的5％EtOH配制。以在27-44GBq/μmol范围内的摩尔活性和优异的放射化学纯度(＞99％)获得2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸(1，1，2，2，3，3-六氘代-3-(18F)荧烷基-丙基)酯。衰变-修正的放射化学收率为5.0±1.1％。在装配有UV检测器和GabiStar放射检测器(Raytest)的Agilent 1100系列HPLC系统上，进行分析质量控制以测定放射化学物和化学纯度、比活性和化学同一性。使用反相ACE C18-AR柱(50x4.6mm，3mm)联合以下分离条件：在H2O中的0.1％TFA(溶剂A)，MeCN(溶剂B)；0.0-2.0min，20％B；2.1-12.0min，20-90％B；12.1-14.0min，90％B；14.1-15.0min，90-20％B；15.1-20.0min，20％B。使用的流速为1mL/min并且在230nm记录UV信号。通过将配制的产物的UV强度与相应的非放射活性标准物的校准曲线进行比对来计算摩尔活性。
实施例3
2-(1，2-二氚代乙基)-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]-3，4-二氚代-丁酸3-氟丙酯
Figure BDA0002725961390000261
a)2-乙基-2-(6-(((1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基)甲氧基)-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶甲酰胺基)丁酰叠氮化物
Figure BDA0002725961390000262
在30mL圆底烧瓶中，将2-乙基-2-(6-(((1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基)甲氧基)-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶甲酰胺基)丁酸(实施例1k，338mg，802μmol，1eq.)溶解在甲苯(14mL)中。加入三乙胺(81mg，116μL，802μmol，1eq.)和DPPA(221mg，173μL，802μmol，1eq.)。将反应混合物在环境温度下搅拌24h，倒到水(20mL)上并用AcOEt(3x30mL)萃取。合并的有机层用硫酸钠干燥并在真空中浓缩。将粗制物通过急骤色谱(SiO2，120g，在庚烷中的10-70％AcOEt)纯化，得到标题化合物(177mg，0.396mmol，48％)，为灰白色固体。
1H NMR(600MHz，CDCl3)：δppm 8.32(s，2H，NH)，7.54-7.59(d，3J＝7.9Hz，1H，NPy-Cq-CH-CH)，6.46-6.53(d，3J＝7.9Hz，1H，NPy-Cq-CH)，4.09-4.30(m，8H，m，O-CH2，CH2-N-CH2，PO3-O-CH2，O-CH)，3.72-3.84(m，2H，CH2-N-CH2)，3.23(s，3H，O-CH3)，2.35-2.51(m，2H，N3-CO-Cq-CH2)，1.68-1.89(m，2H，N3-CO-Cq-CH2)，1.24-1.34(m，2H，CH-CH2-CH)，0.74(t，3J＝7.5Hz，6H，N3-CO-Cq-CH2-CH3)，0.63-0.72(m，2H，CH-CH2-CH)
HRMS(ESI)：C21H30N6O5[M+H]+理论值＝447.2304；实验值＝447.2296。
b)6-(((1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基)甲氧基)-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶甲酰胺
Figure BDA0002725961390000271
在25mL圆底烧瓶中，将2-乙基-2-(6-(((1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基)甲氧基)-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶甲酰胺基)丁酰叠氮化物(177mg，0.396mmol，1eq.)溶解在甲苯(10.0mL)中。在搅拌下将反应混合物加热至110℃持续3h，然后在真空中浓缩。加入THF(3mL)和3N NaOH(7mL)。在搅拌下将反应混合物加热至90℃持续1h，倒到水(10mL)上并用AcOEt(3x40mL)萃取。合并的有机层用硫酸钠干燥并在真空中浓缩，得到标题化合物(85mg，0.277mmol，70％)，为浅橙色油状物。将粗制物在未经进一步纯化下用于下一步骤。
1H NMR(600MHz，CDCl3)：δppm 8.18(CO-NH2)，7.74(d，3J＝8.0Hz，1H，NPy-Cq-CH-CH)，6.56(d，3J＝8.0Hz，1H，NPy-Cq-CH)，3.99-4.41(m，7H，O-CH2，CH2-N-CH2，O-CH，HO-CH2)，3.95-4.00(m，2H，CH2-N-CH2)，3.29(m，3H，O-CH3)，1.20-1.36(CH-CH2-CH)，0.54-0.79(m，2H，CH-CH2-CH)
MS(ESI)：C15H21N3O4[M+H]+理论值＝308.14；实验值＝308.20。
c)6-(((1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基)甲氧基)-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶甲酸
Figure BDA0002725961390000281
在25mL圆底烧瓶中，将6-(((1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基)甲氧基)-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶甲酰胺(85mg，0.277mmol，1eq.)溶解在甲醇(3mL)和水(5mL)中。加入氢氧化钠(55mg，1.38mmol，5eq.)。在搅拌下，将反应混合物加热至85℃持续12h，倒到水(10mL)上和1N HCl(3mL)中并用AcOEt(3x20mL)萃取。合并的有机层用硫酸钠干燥并在真空中浓缩。粗制物通过急骤色谱(SiO2，12g，在庚烷中的40-100％AcOEt)纯化，得到标题化合物(64mg，0.207mmol，75％)，为浅橙色固体。
1H NMR(600MHz，CDCl3)：δppm 7.72(dd，3J＝7.9Hz，4J＝2.9Hz，1H，NPy-Cq-CH-CH)，6.56(d，3J＝7.9Hz，1H，NPy-Cq-CH)，3.99-4.41(m，7H，O-CH2，CH2-N-CH2，O-CH，HO-CH2)，3.97-3.99(m，2H，CH2-N-CH2)，3.28(m，3H，O-CH3)，1.18-1.32(CH-CH2-CH)，0.56-0.81(m，2H，CH-CH2-CH)
HRMS(ESI)：C15H20N2O5[M+H]+理论值＝309.1379；实验值＝309.1451。
d)2-氨基-2-乙烯基丁-3-烯酸3-氟丙酯
Figure BDA0002725961390000282
将3-氟丙-1-醇(1.55g，1.61mL，19.8mmol，Eq.：18)和2-氨基-2-乙烯基丁-3-烯酸盐酸盐(CAN 1865695-91-5，180mg，1.1mmol，Eq.：1)加入到圆底烧瓶中。加入二氯化硫(1.31g，798μL，11mmol，Eq.：10)。将反应混合物在80℃下搅拌1h，倒入水(10mL)中并用CH2Cl2(2x20mL)萃取。将有机层合并，用硫酸钠干燥，过滤并在真空中浓缩。粗制物通过急骤色谱(硅胶，12g，在庚烷中的20％至70％AcOEt)纯化，得到标题化合物，为无色油状物，LC-MS(UV峰面积/ESI)94％，187.1083[MH+]。
e)2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]-2-乙烯基-丁-3-烯酸3-氟丙酯
Figure BDA0002725961390000291
将6-(((1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基)甲氧基)-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)甲基吡啶酸(19.8mg，64.1μmol，Eq.：0.8)和2-氨基-2-乙烯基丁-3-烯酸3-氟丙酯(15mg，80.1μmol，Eq.：1)溶解在CH2Cl2(1.34mL)中。加入N-乙基-N-异丙基丙-2-胺(41.4mg，55.2μL，320μmol，Eq.：4)，接着加入1-(双(二甲基氨基)亚甲基)-1H-[1，2，3]三唑并[4，5-b]吡啶-1-鎓3氧化物六氟磷酸酯(V)(36.6mg，96.1μmol，Eq.：1.2)。将反应混合物在环境温度下搅拌1h，倒到水(10mL)上并用CH2Cl2(4x20mL)萃取。将有机层合并，用硫酸钠干重，过滤并在真空中浓缩。粗制物通过急骤色谱(硅胶，12g，在庚烷中的20％至70％AcOEt)纯化，得到标题化合物，为无色油状物，LC-MS(UV峰面积/ESI)98％，478.2399[MH+]。
f)2-(1，2-二氚代乙基)-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]-3，4-二氚代-丁酸3-氟丙酯
在2ml滴定烧瓶中，将2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]-2-乙烯基-丁-3-烯酸3-氟丙酯(2.0mg，4.2μmol，1.0eq.)和Pd/C(10％)(0.89mg，0.84μmol，0.2eq.)悬浮在二甲基甲酰胺(0.4ml)中。将烧瓶连接至氚歧管(RC-TRITEC)并通过冷冻-泵-解冻进行脱气。引入氚气，并将黑色悬浮液在560mbar的氚气氛下剧烈搅拌3小时。溶液通过液氮冷却并且将反应容器中的过量氚气再吸收到用于废气氚的铀阱上。将溶剂冻干，并且通过用甲醇(3x1ml)冻干除去不稳定的氚气。将剩余的黑色剩余物悬浮在甲醇(10ml)中并在17mm Titan HPLC滤器(0.45μm，PTFE)上过滤，得到8.21GBq(222mCi)的纯度＞90％的粗产物。将粗产物浓缩并通过制备型HPLC(SunFire C18，5μm，4.6x250mm)纯化，其中使用乙腈[A]和在水中的5％乙腈[B]作为洗脱剂(梯度：10％[A]，90％[B]至99％[A]，1％[B]在12min内，保持3min，然后持续5min回到初始条件)。获得4.59GBq(124mCi)的标题化合物，通过MS光谱测定法，其放射化学纯度为98.7％并且比活性为4.18TBq/mmol(113Ci/mmol)。将化合物作为乙醇溶液储存。MS m/z：482.3[M+H]+(1％)，484.3[M(3H)+H]+(5％)，486.3[M(3H2)+H]+(13％)，488.3[M(3H3)+H]+(21％)，490.3[M(3H4)+H]+(12％)，492.3[M(3H5)+H]+(20％)，494.3[M(3H6)+H]+(12％)，496.3[M(3H7)+H]+(4％)。
实施例4
放射性配体结合测定和显微PET研究
使用玻璃罐并在4℃以47,800g离心30分钟，将稳定转染的细胞或脾脏组织在15mmol L-1 Hepes、0.3mmol L-1 EDTA、1mmol L-1 EGTA、2mmol L-1 MgCl2、完全不含EDTA的蛋白酶抑制剂(Roche Applied Science，Rotkreuz，Switzerland)(pH 7.4)中匀化。然后将团粒在相同的缓冲液中均化两次并离心(47,800g，4℃，30min)。然后，将最终团粒以蛋白质浓度为1至3mg mL-1重新悬浮在75mmol L-1 Tris、0.3mmol L-1 EDTA、1mmol L-1 EGTA、12.5mmol L-1 MgCl2、250mmol L-1蔗糖(pH 7.4)中，等分，在干冰上冷冻并在-80℃下储存。
用0.05至2.4nM的式(I)化合物和40μg的膜蛋白进行饱和结合。使用CP55940(10μM)来定义非特异性结合。分析缓冲液由50mmol L-1 Tris-HCl、5mmol L-1 MgCl2、2.5mmolL-1 EGTA和0.1％无脂肪酸的BSA(pH 7.4)组成。通过以250μl/孔的最终体积添加膜来开始测定。通过在0.3％聚乙烯亚胺中预浸泡的Packard GF/B过滤器，在Filtermate细胞收集器上，将测定物在室温下温育2h，然后真空过滤并用洗涤缓冲液(50mmol L-1 Tris-HCl、5mmol L-1 MgCl2、2.5mmol L-1 EGTA和0.5％无脂肪酸的BSA，pH 7.4)漂洗。
对于竞争结合，在最终体积为0.2mL的50mmol L-1 Tris-HCl、5mmol L-1 MgCl2、2.5mmol L-1 EGTA、0.1％无脂肪酸的BSA和1％DMSO(pH 7.4)缓冲液中，轻轻振荡，在30℃，在存在或不存在浓度增加的式(I)的未标记(R1＝R2＝CH2CH3，R3＝CH2CH2CH2F)化合物的情况下，将膜制剂用0.3nM of[3H]-CP55940温育，或在存在或不存在CP55940(10μM)的情况下，用1.5nM的式(I)化合物((R1＝R2＝CHTCH2T，R3＝CH2CH2CH2F))和增加量的膜(2.5-80μg)温育60min。通过在0.5％聚乙烯亚胺预浸泡的GF/B滤板(Packard)上的真空过滤，接着用2mL含0.5％无脂肪酸的BSA的冰冷结合缓冲液的七次短暂洗涤，来终止所有结合反应。将板在50℃干燥1h，并且使用液体闪烁计数来测定结合的放射性标记。使用ActivityBase(IDBusiness Solution，Ltd.)，通过四参数逻辑模型来测定IC50值和Hill斜率。
结果示于表1和图1。
图1：在静脉内(iv)施用2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸[18F]3-氟丙酯(实施例1，非氘代的)和2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸[18F](1，1，2，2，3，3-六氘代-3-氟-丙基)酯(实施例2，氘代的)之后，大鼠脾脏和肌肉的时间活动曲线。在示踪剂注射后10min，通过施用GW405833(CAS 180002-83-9)(iv，1.5mg/kg)进行追踪实验中的置换。
表1
使用表达人CB2受体的CHO-K1细胞的[3H]CP55940的放射性配体竞争结合
人CB1 人CB2
Ki[nM] ＞10’000 0.7
表1表明，在重组地表达这些受体的细胞中并且使用非选择性CB1/CB2放射性配体[3H]CP55940，式(I)的未标记化合物对于人CB2受体(Ki 0.7nM)相对于人CB1受体(Ki＞10’000nM)的高结合选择性。

Claims (30)

1.一种式(I)的化合物
Figure FDA0004054509530000011
其中
A是CH；
R1和R2同时都是乙基；并且
R3是氟丙基或六氘代氟丙基；
条件是，R1、R2和R3中的至少一个包含至少一种放射性核素；
或其药用盐。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中R1和R2都包含至少一种放射性核素或R3包含放射性核素。
3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中所述至少一种放射性核素独立地选自[3H]、[18F]和[11C]。
4.根据权利要求1或2所述的化合物，其中R1和R2同时都是-C3HH-C3HH2。
5.根据权利要求1或2所述的化合物，其中R3是-CH2-CH2-CH2 18F或-CD2-CD2-CD2 18F。
6.根据权利要求1或2所述的化合物，所述化合物选自
2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸3-(18F)荧烷基丙酯；
2-乙基-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]丁酸(1，1，2，2，3，3-六氘代-3-(18F)荧烷基-丙基)酯；和
2-(1，2-二氚代乙基)-2-[[6-[[(1S，2S)-2-(羟甲基)环丙基]甲氧基]-5-(3-甲氧基氮杂环丁-1-基)吡啶-2-羰基]氨基]-3，4-二氚代-丁酸3-氟丙酯；
或其药用盐。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物在制备药物中的用途，所述药物用于对患者或样品中的CB2受体进行定位。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物在制备药物中的用途，所述药物用于对患者或样品中的CB2受体进行成像。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物用于测定另一化合物是否与CB2受体结合的用途。
10.根据权利要求9所述的用途，还包括测量所述另一化合物与所述CB2受体的结合常数。
11.根据权利要求9或10所述的用途，其在CB1受体存在下进行。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物在制备药物中的用途，所述药物用于测定疾病是否特征在于CB2受体的表达的变化。
13.根据权利要求12所述的用途，其中所述疾病是疼痛、动脉粥样硬化、老年性黄斑变性、糖尿病性视网膜病变、青光眼、糖尿病、炎症、炎性肠病、缺血-再灌注损伤、急性肝功能衰竭、肝纤维化、肺纤维化、肾纤维化、系统性纤维化、急性同种异体移植排斥、慢性同种异体移植肾病、糖尿病性肾病、肾小球性肾病、心肌病、心力衰竭、心肌缺血、心肌梗死、系统性硬化病、热伤、烧伤、增生性瘢痕、瘢痕瘤、牙龈炎发热、肝硬化或肿瘤、骨量调节、神经变性、卒中、暂时性局部缺血发作或葡萄膜炎。
14.根据权利要1或2所述的化合物，其用于诊断患者或组织中的疾病。
15.根据权利要求14所述的化合物，其中所述疾病的特征在于所述患者或组织中的CB2受体的表达与健康受试者或组织中的CB2受体的表达相比的变化。
16.根据权利要求14所述的化合物，其中所述诊断包括以下步骤：将所述患者或组织中的CB2受体的表达与健康受试者或组织中的CB2受体的表达进行比较。
17.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物在制备药物中的用途，所述药物用于预测受疾病影响的患者是否有可能响应于涉及施用CB2配体的治疗。
18.根据权利要求17所述的用途，包括将所述患者中的CB2受体的表达与健康受试者或组织中的CB2受体的表达进行比较。
19.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物在制备药物中的用途，所述药物用于评估患者中的医学治疗的功效，包括在所述医学治疗之前、期间和/或之后监测所述患者中的CB2受体密度。
20.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物在制备药物中的用途，所述药物用于测定需要向有需要的患者施用的CB2配体的剂量。
21.一种用于鉴别与CB2受体结合的化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)使被怀疑与CB2受体结合的化合物与包含CB2受体和根据权利要求1至6中任一项所述的化合物的样品接触；和
(b)监测所述被怀疑与CB2受体结合的化合物是否影响根据权利要求1至6中任一项所述的化合物与所述CB2受体的结合。
22.根据权利要求21所述的方法，所述方法还包括测量所述被怀疑与CB2受体结合的化合物与所述CB2受体的结合强度的步骤。
23.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括测量所述被怀疑与CB2受体选择性地结合的化合物与所述CB2受体的结合常数。
24.一种用于鉴别作为CB2受体的细胞受体的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)使被怀疑包含CB2受体的样品与根据权利要求1至6中任一项所述的化合物接触；和
(b)监测是否发生了根据权利要求1至6中任一项所述的化合物的结合；以及
(c)任选地进一步使所述样品与另外的已知CB2配体接触并且监测所述已知CB2配体是否已将根据权利要求1至6中任一项所述的化合物从其结合部位置换。
25.一种用于在将被怀疑与CB2受体结合的化合物与样品进行接触时测量所述样品中由所述化合物占有的CB2受体的百分比的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)使包含至少一种CB2受体的样品与根据权利要求1至6中任一项所述的化合物接触以测定基线信号；
(b)使所述样品与一定剂量的被怀疑与所述CB2受体结合的所述化合物和根据权利要求1至6中任一项所述的化合物接触；
(c)监测由被怀疑与CB2受体结合的化合物对根据权利要求1至6中任一项所述的化合物的置换；和
(d)计算由被怀疑与CB2受体结合的化合物占有的所述CB2受体的百分比。
26.一种药物组合物，所述药物组合物包含根据权利要求1至6中任一项所述的化合物。
27.根据权利要求1或2所述的化合物，其用作诊断剂。
28.根据权利要求1或2所述的化合物，其用于诊断疼痛、动脉粥样硬化、老年性黄斑变性、糖尿病性视网膜病变、青光眼、糖尿病、炎症、炎性肠病、缺血-再灌注损伤、急性肝功能衰竭、肝纤维化、肺纤维化、肾纤维化、系统性纤维化、急性同种异体移植排斥、慢性同种异体移植肾病、糖尿病性肾病、肾小球性肾病、心肌病、心力衰竭、心肌缺血、心肌梗死、系统性硬化病、热伤、烧伤、增生性瘢痕、瘢痕瘤、牙龈炎发热、肝硬化或肿瘤、骨量调节、神经变性、卒中、暂时性局部缺血发作或葡萄膜炎。
29.一种用于制备根据权利要求1至6中任一项所述的化合物的方法，所述方法包括以下步骤之一：
(a)使式(A)的化合物
Figure FDA0004054509530000041
与亲核[18F]氟化物试剂反应；或
(b)使式(B)的化合物
Figure FDA0004054509530000051
与[3H]2反应；
其中LG是离去基团并且其中R1至R3如权利要求1至5中任一项所定义。
30.根据权利要求29所述的方法制备的化合物。
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