CN113166054A - 成像剂 - Google Patents

成像剂 Download PDF

Info

Publication number
CN113166054A
CN113166054A CN201980081487.1A CN201980081487A CN113166054A CN 113166054 A CN113166054 A CN 113166054A CN 201980081487 A CN201980081487 A CN 201980081487A CN 113166054 A CN113166054 A CN 113166054A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
euk
optionally
sulfonate
imaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980081487.1A
Other languages
English (en)
Inventor
费基思·W·B·范·莱文
汉斯-尤尔根·韦斯特
特莎·巴克尔
丹尼·范·威利根
玛格丽特·肖特柳斯
萨斯基亚·克罗普夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seantomix Co ltd
Technische Universitaet Muenchen
Leiden Teaching Hospital Leiden University Medical Center
Original Assignee
Seantomix Co ltd
Technische Universitaet Muenchen
Leiden Teaching Hospital Leiden University Medical Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seantomix Co ltd, Technische Universitaet Muenchen, Leiden Teaching Hospital Leiden University Medical Center filed Critical Seantomix Co ltd
Publication of CN113166054A publication Critical patent/CN113166054A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
    • C07D209/04—Indoles; Hydrogenated indoles
    • C07D209/08—Indoles; Hydrogenated indoles with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, directly attached to carbon atoms of the hetero ring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/08—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
    • A61K49/10—Organic compounds
    • A61K49/101—Organic compounds the carrier being a complex-forming compound able to form MRI-active complexes with paramagnetic metals
    • A61K49/106—Organic compounds the carrier being a complex-forming compound able to form MRI-active complexes with paramagnetic metals the complex-forming compound being cyclic, e.g. DOTA
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/0002—General or multifunctional contrast agents, e.g. chelated agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04—Organic compounds
    • A61K51/0474—Organic compounds complexes or complex-forming compounds, i.e. wherein a radioactive metal (e.g. 111In3+) is complexed or chelated by, e.g. a N2S2, N3S, NS3, N4 chelating group
    • A61K51/0482—Organic compounds complexes or complex-forming compounds, i.e. wherein a radioactive metal (e.g. 111In3+) is complexed or chelated by, e.g. a N2S2, N3S, NS3, N4 chelating group chelates from cyclic ligands, e.g. DOTA
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/06—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing only aliphatic carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing three or more hetero rings

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

本发明涉及式I或Ia的化合物:
Figure DDA0003107892120000011
Y是EuK、‑EuAF、‑EuPG、‑L‑EuE；Z是螯合部分；其他取代基如本文所定义。还提供了包含这种化合物的制剂，以及包括使用这种化合物或制剂的成像方法或癌症治疗方法。

Description

成像剂
技术领域
本发明涉及可用作示踪剂的化合物，特别是可用于癌症(例如前列腺癌)靶向的示踪剂。所述示踪剂代表混合示踪剂，所述混合示踪剂包含探针、染料部分和可包含放射性标记的部分。
背景技术
原发性肿瘤及其转移瘤的治疗需要介入性分子成像技术。诸如前列腺癌的癌症具有相对较高的患病率，并且这种癌症的治疗在技术上是困难的。原发性肿瘤和淋巴转移瘤的影像引导切除被认为可以提高手术效果。
提供影像引导切除的一种方法包括提供可作为标记的示踪剂的分子。前列腺特异性膜抗原(PSMA)，一种在前列腺组织中表达的跨膜蛋白，是前列腺癌的一种有用的诊断和可能的治疗靶点。另外，据Fragomeni et al.,J.Nuc.Med.,June 1,2018,59(6),871-877报道，PSMA表达已在多种非前列腺恶性肿瘤的新血管系统中显示，这增加了在前列腺癌之外进行PSMA肿瘤治疗诊断应用的可能性
已知谷氨酸-尿素-赖氨酸(EuK)载体靶向前列腺特异性膜抗原(PSMA)，允许将包含适当功能化EuK载体的示踪剂用于检测前列腺癌。其他基于EuX的载体也以类似的方式使用。基于EuX载体的示例性分子公开在例如WO2010/108125和WO 2013/082338中。然而，这些分子确实有许多缺点。例如，这些分子中没有一种被证明对混合成像有很高的效用，其中单一的示踪剂促进了一般的术前检测和术中荧光成像两者。
鉴于肿瘤根治性手术切除后有望获得更好的肿瘤学结果，因此普遍需要开发更多的示踪剂用于手术指导。因此，本发明的目的是提供可用作示踪剂的化合物以用于癌症(例如前列腺癌和/或用PSMA探针可检测的其他癌症)检测。特别地，本发明的一个目的是提供混合化合物，其通过组合使用荧光染料和放射性标记，允许在外科手术期间进行非侵入性成像和/或成像。本发明的另一个目的是提供具有预测性和可调药代动力学的化合物，其有助于有效地分离癌症(例如前列腺癌和/或用PSMA探针可检测的其他癌症)，同时防止背景器官中不希望的摄取。
发明内容
本发明提供了用作示踪剂的化合物。特别地，本发明的化合物将探针(例如，PSMA探针)与荧光团和可以被放射性标记(例如，通过螯合放射性核苷酸)的部分结合。当这些化合物包含放射性标记的核苷酸时，可以将它们视为混合示踪剂，因为探针部分与两个可以起到互补作用的标记偶联：荧光团和放射性标记物。
根据第一方面，本发明提供了式I或式Ia的化合物或其药学上可接受的盐：
Figure BDA0003107892100000021
R1选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H，并且R2选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H；或者R1和R2一起形成任选被1-4个基团(例如一个或两个基团)取代的芳基，所述基团各自独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺和叠氮化物。R3选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H，并且R4选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H；或者R3和R4一起形成任选被1-4个基团(例如一个或两个基团)取代的芳基，所述基团各自独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺和叠氮化物。R5、R6、R7、R8、R9和R10各自独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物、CH3、CH2CH3和H。V是-CH2-或-CH2CH2O-。W是-CH2-或-CH2CH2O-。Y1是-EuK、-EuFA、-EuPG、-L1-EuK、-L1-EuFA、-L1-EuPG或-L3-EuE。Y2是-L4-EuK、-L4-EuFA、-L4-EuPG、-EuE或-L2-EuE。Z是螯合部分；例如Z可以是-MAS3、-MAG3、-DOTA-GA、-DOTA、-DTPA、-L2-MAS3、-L2-MAG3、-L2-DOTA-GA、-L2-DOTA、-L2-DTPA。L1是式-NH-R12-C(O)-的接头，其中R12是键、或取代的或未取代的烷基；例如L1可以是赖氨酸残基、鸟氨酸残基、天冬氨酸残基、谷氨酸残基或-NH-(C0-C7烷基)-C(O)-。L2是式-C(O)-R13-NH-的接头，其中R13是键、或取代的或未取代的烷基；例如L2可以是键、赖氨酸残基、鸟氨酸残基、天冬氨酸残基、谷氨酸残基或-NH-(C0-C7烷基)-C(O)-。L3是式-NH-R14-NH-的接头，其中R14是取代的或未取代的烷基；例如L3可以是赖氨酸残基、鸟氨酸残基或-NH-(C4-C7烷基)-NH-。L4是式-C(O)-R15-C(O)-的接头，其中R15是取代的或未取代的烷基；例如L4可以是天冬氨酸残基、谷氨酸残基或-C(O)-(C4-C7烷基)-C(O)-。n是2或3。m是4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或21。p是3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或21。
第一方面的化合物可用作混合示踪剂，其中“Y1”或“Y2”包含探针，“Z”可包含放射性标记(例如螯合的放射性核苷酸)，并且它们之间的部分包含荧光团。染料接头分子具有氨基酸型结构，其中式I具有连接在荧光团的碳末端的“Y1”和连接在荧光团的氮末端的“Z”；而式1a具有连接到荧光团的碳末端的“Z”和连接到荧光团的氮末端的“Y2”。使用染料结构作为接头分子提供了许多优点。例如，在这样的分子设计中，荧光团以可预测的方式定向，这在取代基R1至R10导致不对称荧光团的情况下非常有利。后一个特征允许荧光团补充EuX载体，并成为示踪剂药效团的一部分。特别地，接头染料可用于调节与PSMA内辅助疏水口袋的相互作用。
本发明的第二方面提供了式II或式IIa的化合物或其药学上可接受的盐：
Figure BDA0003107892100000031
Figure BDA0003107892100000041
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、V、W、Z、L3、m、n和p如第一方面所定义。第二方面的化合物代表第一方面的化合物的合成中间体。
本发明的第三方面提供了式III或式IIIa的化合物或其药学上可接受的盐:
Figure BDA0003107892100000042
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、V、W、Y1、Y2、m、n和p如第一方面所定义。第二方面的化合物代表第一方面的化合物的合成中间体。
第四方面提供了包含本发明化合物和任选的药学上可接受的载体的制剂。在一个实施方案中，所述本发明的化合物是第一方面的化合物。
第五方面提供了一种对肿瘤成像的方法，包括给受试者施用第一方面的化合物或第二方面的制剂，并在预定时间后对肿瘤成像。
第六方面提供了一种治疗癌症的方法，包括施用第一方面的化合物或第二方面的制剂。在一个实施方案中，该化合物包含螯合的放射性标记。
第七方面提供了第一方面的化合物或第二方面的制剂在成像中的用途。
第八方面提供了用作药物的第一方面的化合物或第二方面的制剂。在一个实施方案中，该化合物包含螯合的放射性标记。
第九方面提供了用于治疗癌症的第一方面的化合物或第二方面的制剂。在一个实施方案中，该化合物包含螯合的放射性标记。
现在将参照以下实施例和附图进一步描述本发明。这些并非旨在限制本发明，而仅仅是本发明的示例。
附图说明
下文将参照附图进一步描述本发明的实施方案，其中：
图1说明了合成本发明化合物的一般反应流程1。
图2说明了示例性混合示踪剂化合物的血浆蛋白相互作用测定的结果。A)血浆蛋白结合占与血清白蛋白结合的指示的混合示踪剂的百分比。所有混合示踪剂均表现出显著差异(p<0.05)，除非标明(ns)。B)和C)基于B)吸光度和C)荧光，证明了血清白蛋白中混合示踪剂作为时间函数的稳定性。
图3显示了以混合示踪剂EuK(SO3)-Cy5-MAS3培养后LNCaP细胞的PSMA相关染色。A)提供培养细胞的明视野图像。B)提供了培养细胞的共焦图像的叠加，其中红色为PSMA靶向示踪剂的Cy5相关信号，蓝色为细胞核，绿色为细胞质中的溶酶体。C)提供共焦和明场图像的叠加。
图4提供了示例性混合示踪剂的核成像和定量生物分布的比较，证明了示例性混合示踪剂的肿瘤结合。A)体内SPECT成像。注射有任一种PSMA混合示踪剂类似物的前列腺荷瘤小鼠的冠状SPECT成像图像。器官表示为Lu(肺)、Li(肝)、G(胆囊)、S(脾)、K(肾)、B(膀胱)和T(肿瘤)。B)将混合示踪剂矩阵的生物分布与临床批准的示踪剂PSMAI&S进行比较，C)提供混合示踪剂EUK(SO3)-CY5-MAS3的生物分布。注射来自矩阵的不同混合示踪剂后2小时的生物分布模式与参考示踪剂PSMAI&S相比，描述为每克组织注射剂量的百分比(％ID/g)。
图5说明了示例性混合示踪剂的生物分布参数和肿瘤摄取。概述A)在所有切除器官中发现的注射活性百分比在示踪剂注射后2小时保持的注射活性百分比(所有ns)，B)血池中仍然存在的放射性的量，以及C)化合物之间的肝清除率没有显著差异。为了突出肿瘤在背景组织上的可见性，众所周知，背景组织在前列腺区域内阻断信号，为单个混合示踪剂提供了D)肿瘤与脂肪的比率和E)肿瘤与血液的比率。显著性描述为:无(不显著)*(p≤0.05)**(p≤0.01)***(p≤0.001)。
图6显示了包含注射了一种示例性混合示踪剂的小鼠的前列腺组织的肿瘤的离体荧光成像。A)与健康前列腺组织(*)、膀胱(**)、精囊(***)和腹部脂肪组织(#)有关的肿瘤位置(虚线内)的照片。用为Cy5成像而改进的临床腹腔镜获得的B)EuK-Cy5-MAS3、C)EuK(SO3)-Cy5-MAS3、D)EuK-Cy5-(SO3)MAS3、E)EuK(Ar)-Cy5-MAS3、F)EuK-Cy5-(Ar)MAS3、G)EuK(Ar)-Cy5-(Ar)MAS3的荧光图像。
具体实施方式
在本说明书的整个说明书和权利要求书中，词语“包括”和“包含”以及它们的变形意味着“含有但不限于”，并且它们不旨在(也不)排除其它部分、添加剂、组分、整体或步骤。在本说明书的整个说明书和权利要求书中，单数涵盖复数，除非上下文另外要求。特别地，在使用不定冠词的情况下，说明书应被理解为考虑了复数以及单数，除非上下文另外要求。
结合本发明的特定方面、实施方案或实施例描述的特点、整体、特征、化合物、化学部分或基团应被理解为适用于本文描述的任何其它方面、实施方案或实施例，除非与其不相容。本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征，和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤，可以以任何组合进行组合，除了至少一些这样的特征和/或步骤相互排斥的组合。本发明不限于任何前述实施方案的细节。本发明扩展到本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的一个或任何新颖的组合，或者扩展到如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的一个或任何新颖的组合。
读者的注意力被引向与本申请相关的与本说明书同时提交或在本说明书之前提交的所有论文和文件，这些论文和文件与本说明书一起公开供公众查阅，并且所有这些论文和文件的内容通过引用并入本文。
本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献通过引用整体并入本文。如有冲突，以本说明书(包括定义)为准。
定义
提供以下术语和方法的解释，以更好地描述本公开，并指导本领域普通技术人员实践本公开。
本发明尤其涉及成像。术语“成像”包括通过检测辐射来提供样品的视觉表示。所述辐射可能是放射性标记的放射性衰变的产物。所述辐射可能是荧光的产物。所述视觉表示可以通过对检测到的辐射进行电子处理来提供，例如通过执行正电子发射光谱(PET)、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、闪烁照相术、(任选地术中)γ射线示踪/成像、(任选地术中)β射线示踪。所述视觉表示可以通过视觉检测来提供，例如通过观察暴露于高频电磁辐射下在可见波长(例如，从约390nm至700nm)发出荧光的样品。视觉表示可以由荧光光谱提供。
本发明尤其涉及疾病的治疗。术语“治疗”以及本发明所包含的疗法包括以下及其组合：(1)阻碍，例如延迟事件、状态、病症或病况的开始和/或进展，例如在维持治疗或二级预防的情况下，或在至少一种临床或亚临床症状的情况下，阻止、减少或延迟事件、状态、病症或病况的发展或其复发；(2)预防或延迟动物(例如人)中发生的事件、状态、病症或病况的临床症状的出现，所述动物可能患有或易患有该状态、病症或病况，但尚未经历或表现出该状态、病症或病况的临床或亚临床症状；和/或(3)缓解和/或治愈事件、状态、病症或病况(例如，导致事件、状态、病症或病况或其临床或亚临床症状中的至少一种的消退，治愈患者或使患者缓解)。对要治疗的患者的益处可以是统计学上显著的，或者至少是患者或医生可察觉的。应该理解的是，药物不一定会在每位接受药物治疗的患者中产生临床效果；因此，在任何个体患者或甚至在特定患者群体中，治疗可能失败或仅部分成功，术语“治疗”、“预防”和“抑制剂”以及相关术语的含义应相应理解。本文所述的组合物和方法可用于治疗和/或预防上述病况。
术语“预防”包括指以保持健康或抑制或延迟事件、状态、病症或病况的开始和/或进展为目的的治疗疗法，例如以减少事件、状态、病症或病况发生的机会为目的。预防的结果可以是，例如，保持健康或延迟事件、状态、病症或病况的开始和/或进展。应当记得，在任何个体患者中，或者甚至在特定的患者群体中，治疗可能失败，并且应当相应地理解本段。
术语“探针”或“靶向部分”包括指通过亲和类型相互作用靶向PSMA的部分或载体。示例性探针包括分子式为EuX的部分，即通过桥连脲连接到另一个氨基酸或类似物的谷氨酸盐，例如EuK、EuFA、EuPG或EuE。
术语“示踪剂”包括指包含靶向部分和成像标记的分子。示踪剂可以包括两个成像标记，例如作为具有两种不同类型成像标记的混合示踪剂。例如，在混合示踪剂中，探针部分可与两种可用于互补目的的标记偶联:荧光团标记和放射性标记。
术语“抑制”(和“抑制”)包括指延迟、停止、降低事件、状态、病症或病况的发生率、降低其风险和/或降低其严重性。因此，抑制事件、状态、病症或病况可包括延迟或停止此类事件、状态、病症或病况的开始和/或进展，并降低此类事件、状态、病症或病况发生的风险。探针EuX可以被认为是PSMA的抑制剂。
术语“螯合部分”包括指螯合剂的残基，所述螯合剂为例如双(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷(CBTE2a)、环己基-1,2-二氨基四乙酸(CDTA)、4-(1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1-基)-甲基苯甲酸(CPTA)、N′-[5-[乙酰基(羟基)氨基]戊基]-N-[5-[[4-[5-氨基戊基-(羟基)氨基]-4-氧代丁酰基]氨基]戊基]-N-羟基丁二酰胺(DFO)、4,11-双(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]-十六烷(DO2A)、1,4,7,10-四氮杂环十二烷-N,N',N”,N”’-四乙酸(DOTA)、2-[1,4,7,10-四氮杂环十二烷-4,7,10-三乙酸]-戊二酸(DOTAGA)、N,N’-二吡啶氧基乙二胺-N,N’-二乙酸-5,5’-双(磷酸)(DPDP)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺-Ν,Ν’-四乙酸(EDTA)、乙二醇-O,O-双(2-氨基乙基)-N,N,N’,N’-四乙酸(EGTA)、N,N-双(羟基苄基)-乙二胺-N,N’-二乙酸(HBED)、羟乙基二胺三乙酸(HEDTA)、1-(对硝基苄基)-1,4,7,10-四氮杂环癸烷-4,7,10-三乙酸酯(HP-DOA3)、6-肼基-N-甲基吡啶-3-甲酰胺(HYNIC)、1,4,7-三氮杂环壬烷-1-琥珀酸-4,7-二乙酸(NODASA)、1-(1-羧基-3-羧丙基)-4,7-(碳氧基)-1,4,7-三氮杂环壬烷(NODAGA)、1,4,7-三氮杂环壬烷三乙酸(NOTA)、4,11-双(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷(TE2A)、1,4,8,11-四氮杂环十二烷-1,4,8,11-四乙酸(TETA)、三联吡啶-双(亚甲基氨基四乙酸(TMT)、1,4,7,10-四氮杂环-十三烷-N,N',N”,N”’-四乙酸(TRITA)、三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)、N,N′-双[(6-羧基-2-吡啶基)甲基]-4,13-二氮杂-18-冠-6(H2macropa)和4-氨基-4-{2-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-氨基甲酰基]-乙基}庚二酸双-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-酰胺](THP)。这种残基可通过酯键或酰胺键，优选酰胺键，将螯合剂中包含的羧基共价结合到化合物的剩余部分上而获得。
本文使用的术语“烷基”包括指具有1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子的直链或支链烷基部分。该术语包括指例如甲基、乙基、丙基(正丙基或异丙基)、丁基(正丁基、仲丁基或叔丁基)、戊基、己基等。特别地，烷基可以是“C1-C4烷基”，即具有1、2、3或4个碳原子的烷基；或“C1-C6烷基”，即具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基；或“C1-C3烷基”，即具有1、2或3个碳原子的烷基。术语“低级烷基”包括具有1、2、3或4个碳原子的烷基。
本文使用的术语“环烷基”包括指具有3、4、5或6个碳原子的脂环族部分。该基团可以是桥连的或多环的环系统。更常见的环烷基是单环的。该术语包括指例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基等基团。
本文使用的术语“杂环烷基”包括指具有3、4、5、6或7个环碳原子和1、2、3、4或5个选自氮、氧、磷和硫的环杂原子的饱和杂环部分。例如，杂环烷基可以包含3、4或5个环碳原子和1或2个选自氮和氧的环杂原子。该基团可以是多环体系，但更常见的是单环。该术语包括指例如氮杂环丁基、吡咯烷基、四氢呋喃基、哌啶基、环氧乙烷基、吡唑烷基、咪唑基、吲哚嗪基、哌嗪基、噻唑烷基、吗啉基、硫代吗啉基、喹啉基等基团。
除非另有说明，术语“芳基”是指多不饱和芳烃取代基，其可以是稠合在一起或共价连接的单环或多环(优选1-3环)。术语“杂芳基”是指含有1-4个选自N、O和S的杂原子的芳基(或环)，其中所述氮和硫原子任选被氧化，并且所述氮原子任选被季铵化。杂芳基可以通过碳或杂原子连接到分子的其余部分。芳基和杂芳基的非限制性例子包括苯基、1-萘基、2-萘基、4-联苯基、1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、吡嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、2-苯基-4-噁唑基、5-噁唑基、3-异噁唑基、4-异噁唑基、5-异噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-苯并噻唑基、嘌呤基、2-苯并咪唑基、5-吲哚基、1-异喹啉基、5-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、3-喹啉基和6-喹啉基。上述每个芳基和杂芳基环系统的取代基选自下述可接受的取代基组。“亚芳基”和“杂芳基”分别指衍生自芳基和杂芳基的二价残基。
本文使用的术语“烷氧基”包括-O-烷基，其中烷基是直链或支链的，并且包含1、2、3、4、5或6个碳原子。在一类实施方案中，烷氧基具有1、2、3或4个碳原子，例如1、2或3个碳原子。该术语包括指例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基等。术语“低级烷氧基”包括指具有1、2、3或4个碳原子的烷氧基。烷氧基，特别是低级烷氧基(例如具有2个碳原子的烷氧基)，可以作为聚烷氧基提供，即作为重复的烷氧基单元的直链或支链(例如直链)。
本文所用的术语“取代的”是指所述部分中的一个或多个，特别是最多5个，更特别是1、2或3个氢原子彼此独立地被相应数量的所述取代基取代。除非另有说明，示例性取代基包括-OH、-CN、-NH2、＝O、-卤素、-C1-C6烷基、-C2-C6烯基、-C1-C6卤代烷基、-C1-C6卤代烷氧基和-C2-C6卤代烯基、-C1-C6烷基羧酸(例如–CH3COOOH或-COOH)。当所述取代基是-C1-C6烷基或-C1-C6卤代烷基时，C1-C6链任选被醚键(-O-)或酯键(-C(O)O-)中断。取代烷基的示例性取代基可以包括-OH、-CN、-NH2、＝O、-卤素、-CO2H、-C1-C6卤代烷基、-C1-C6卤代烷氧基和-C2-C6卤代烷基、-C1-C6烷基羧酸(例如–CH3COOOH或-COOH)。例如，烷基的示例性取代基可以包括-OH、-CN、-NH2、＝O、-卤素。
当然，应该理解的是，取代基仅位于化学上可能的位置，本领域技术人员能够(通过实验或理论)确定特定的取代是否可能，而无需不适当的努力。例如，如果与具有不饱和键(例如烯键)的碳原子结合，则具有游离氢的氨基或羟基可能不稳定。此外，当然应该理解的是，本文所述的取代基本身可以被符合如本领域技术人员所认可的上述对适当取代的限制的任何取代基取代。
当空间问题决定取代基在基团上的位置时，具有最低构象能的异构体可能是优选的。例如，碳氰化物(例如Cy染料)的优选状态可以是全反式构象，因为这代表基态(参见，例如，A.M.Kolesnikov and E.A.Mikhailenko,Russian Chemical Reviews,(1987),56,275–287；W.West et al.,Journal of Physical Chemistry,(1967),71,1316-1326；和P.J.Wheatley,Journal of the Chemical Society,(1959),4096-4100)。
当化合物、部分、方法或产品被描述为“任选地”具有某特征时，本公开包括具有该特征的这种化合物、部分、方法或产品，以及不具有该特征的这种化合物、部分、方法或产品。因此，当部分被描述为“任选地取代的”时，本公开包括未取代的部分和取代的部分。
当两个或多个部分被描述为“独立地”或“各自独立地”选自原子或基团的某列表时，这意味着这些部分可以相同或不同。因此，每个部分的确定独立于一个或多个其他部分的确定。
本文所用的术语“药学上可接受的”包括指在合理的医学判断范围内，适于与人或动物的组织接触使用而没有过度毒性、刺激、过敏反应或其他问题或并发症，与合理的收益/风险比相称的那些化合物、材料、组合物和/或剂型。该术语包括人类和兽医目的的可接受性。
术语“药学上可接受的盐”是指包括用相对无毒的酸或碱制备的化合物的盐，这取决于在本文所述化合物上存在的特定取代基。当本发明的化合物含有相对酸性的官能团时，碱加成盐可以通过将中性形式的这种化合物与足量的所需碱(无论是纯的还是在合适的惰性溶剂中)接触来获得。药学上可接受的碱加成盐的例子包括钠盐、钾盐、钙盐、铵盐、有机氨基盐或镁盐或类似的盐。当本发明的化合物含有相对碱性的官能团时，酸加成盐可以通过将中性形式的这种化合物与足量的所需酸(无论是纯的还是在合适的惰性溶剂中)接触来获得。药学上可接受的酸加成盐的例子包括衍生自无机酸如盐酸、氢溴酸、硝酸、碳酸、一氢碳酸、磷酸、一氢磷酸、二氢磷酸、硫酸、一氢硫酸、氢碘酸或亚磷酸等的盐，以及衍生自相对无毒的有机酸如乙酸、丙酸、异丁酸、马来酸、丙二酸、苯甲酸、琥珀酸、辛二酸、富马酸、乳酸、扁桃酸、邻苯二甲酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、酒石酸、甲磺酸等的盐。还包括氨基酸的盐，例如精氨酸盐等，以及有机酸的盐，例如葡萄糖醛酸或半乳糖醛酸等(参见，例如，Berge et al.,“Pharmaceutical Salts”,Journal of Pharmaceutical Science,1977,66,1-19)。本发明的某些特定化合物同时包含碱性和酸性官能团，这使得该化合物可以转化为碱或酸加成盐。
因此，本发明的化合物可以以药学上可接受的酸的盐的形式存在。本发明包括这种盐。这种盐的例子包括盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、甲烷磺酸盐、硝酸盐、马来酸盐、乙酸盐、柠檬酸盐、富马酸盐、酒石酸盐(例如(+)-酒石酸盐、(-)-酒石酸盐或它们的混合物(包括外消旋混合物)、琥珀酸盐、苯甲酸盐和与氨基酸(如谷氨酸)的盐。这些盐可以通过本领域技术人员已知的方法制备。
本发明的某些化合物具有不对称碳原子(光学中心)或双键；所述外消旋体、非对映体、互变异构体、几何异构体和单个异构体都包含在本发明的范围内。本发明的化合物不包括那些本领域已知的太不稳定而不能合成和/或分离的化合物。
本发明的化合物还可以在构成这种化合物的一个或多个原子上包含非天然比例的原子同位素。例如，化合物可以在化合物的一个或多个原子上具有富集水平(例如至少50％或至少75％)的稳定同位素，例如氘(2H)或碳-13(13C)。例如，所述化合物可以包括放射性同位素，例如氚(3H)、碘-125(125I)或碳-14(14C)。本发明化合物的所有同位素变体，无论是否具有放射性，都包含在本发明的范围内。
本文使用的术语“放射性标记”是指容易形成阳离子的放射性同位素。示例性放射性标记包括44Sc、47Sc、51Cr、52mMn、58Co、52Fe、56Ni、57Ni、62Cu、64Cu、67Cu、66Ga、68Ga、67Ga、89Zr、90Y、89Y、94mTc、99mTc、97Ru、105Rh、109Pd、111Ag、110mIn、111In、113mIn、114mIn、117mSn、121Sn、127Te、142Pr、143Pr、149Pm、151Pm、149Tb、153Sm、157Gd、161Tb、166Ho、165Dy、169Er、169Yb、175Yb、172Tm、177Lu、186Re、188Re、191Pt、197Hg、198Au、199Au、212Pb、203Pb、211At、212Bi、213Bi、223Ra、225Ac和227Th，或者包含18F的阳离子分子，例如18F-[AlF]2+。示例性放射性标记还包括44Sc、47Sc、64Cu、67Cu、68Ga、90Y、111In、161Tb、166Ho、177Lu、188Re、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac和227Th，或者包含18F的阳离子分子。优选的放射性标记可以包括68Ga、90Y、177Lu、212Bi和213Bi。放射性标记可以是γ-发射体，即一种放射性标记，当它衰变时发出γ辐射；β-发射体，即一种放射性标记，当它衰变时发出β粒子；或和α-发射体，即一种放射性标记，当它衰变时发出α粒子。示例性γ-发射体包括99mTc和111In。示例性β-发射体包括90Y、166Ho和68Ga、177Lu。示例性α-发射体包括225Ac、224Ra和213Bi。“螯合的放射性标记”表示与多齿配体复合的放射性标记(例如放射性阳离子)。本文描述的螯合部分表示根据本公开使用的多齿配体。根据本公开使用的示例性多齿配体包括-MAS3、-MAG3、-DOTA-GA、-DOTA、-DTPA。
本文使用的术语“药物制剂”包括指包含至少一种活性化合物和任选的一种或多种另外的药学上可接受的成分(例如药学上可接受的载体)的制剂。当药物制剂包含两种或多种活性化合物，或包含至少一种活性化合物和一种或多种另外的药学上可接受的成分时，所述药物制剂也是药物组合物。除非上下文另有说明，本文中所提及的所有“制剂”都是指药物制剂。
本文使用的术语“产品”或“本发明的产品”包括指任何含有本发明化合物的产品。特别地，术语产品涉及包含本发明化合物的组合物和制剂，例如药物组合物。
本文所用的术语“治疗有效量”是指在合理的药理学判断范围内，经计算(或将)在哺乳动物(动物或人)中提供所需治疗反应的药物或药剂的量。所述治疗反应可以例如用于治愈、延迟疾病、病症或病况的进展或预防疾病、病症或病况。
本文所用的术语“成像有效量”是指在合理的临床或实验经验范围内，经计算(或将)为成像提供足够响应(例如基于对放射性衰变或荧光的检测)的化合物或制剂的量。用于成像的化合物或制剂可以以成像有效量提供。
化合物
本发明的化合物可用作示踪剂。特别地，本发明的化合物将探针(例如，PSMA探针)与荧光团和可以被放射性标记的部分(例如，通过螯合放射性同位素)结合。当这些化合物包含放射性标记时，可以将它们视为混合示踪剂，因为探针部分与两个可以起到互补作用的标记偶联：荧光团和放射性标记物。
这些化合物可以被认为是小分子混合PSMA示踪剂，其受益于一般的(靶向载体部分)-(疏水染料部分)-(螯合部分)设计。如本文所述，这种示踪剂的功效可以通过微调化合物的各个部分来优化。同时，这些发现还表明，当例如所述靶向载体、染料或螯合物被改变时，该设计概念仍然有效。例如，染料部分可包含Cy5或Cy7类似物，并且螯合部分可包含本文公开的螯合部分，例如MAS3或DOTAGA。染料的选择影响用于外科手术引导的波长(Cy5为远红外，Cy7为近红外)。螯合部分的适当选择适应于不同放射性标记的螯合。例如，可以与α发射体一起使用的螯合剂(例如225Ac、224Ra、213Bi)，可适用于与治疗性同位素一起使用；而可以与γ发射体一起使用的螯合剂(例如99mTc、111In)，可适用于与放射性标记成像同位素一起使用。大多数螯合物能够配位不同的放射性标记。例如，DOTAGA可以螯合111In、68Ga、177Lu等；MAS3可以螯合99mTc、188Re等。
靶向载体:为了产生优化设计的PSMA靶向化合物，该化合物需要被设计为使得靶向载体部分(例如-EuX(X是K、FA、PG或E))应被小心地定位在酶内。所述靶向载体主要利用天冬氨酸(S1位置)和谷氨酸(S1’位置)结合位点，而脲可以与Zn2+配位。
疏水染料单元:适当的疏水(芳香)取代基可以结合到位于S1位置邻近的辅助疏水口袋中，从而进一步提高受体亲和力。因此，许多PSMA靶向放射性示踪剂含有间隔分子，所述间隔分子有助于辅助疏水口袋的二次结合。此外，本文已经证明，适当放置至少一个阴离子部分(如-SO3-)可以进一步提高受体亲和力。本文提供了使用双官能染料部分作为接头分子的PSMA靶向化合物，这代表了荧光PSMA示踪剂设计的范式转变。该设计概念已针对双官能Cy5类似物和Cy7类似物进行了论证，因此似乎对所有双官能花青素染料类似物都是通用的。
螯合单元:在小分子PSMA示踪剂中，传统上放射性同位素结合螯合物位于药效团之外。据报道，许多不同的螯合物已经与各种放射性同位素一起使用，应用范围从诊断到治疗。双官能染料取代了本发明化合物中的传统间隔物。本发明化合物的新混合示踪剂设计也适应不同螯合物(例如MAS3和DOTAGA)的整合。如本领域技术人员所理解的，可以扩展该教导以适应其他常见的螯合物(例如MAG3、DOTA、NOTA)和匹配同位素。
一方面，本发明提供了如前所述的式I(或式Ia)的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体或前药。在实施方案中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、V、W、Y1、Y2、Z、L1、L2、L3、L4、m、n和p中的一个或多个如以下段落中所述:
第一吲哚部分的取代基R1、R2、R5、R7、R8中的至少一个可以不同于第二吲哚部分的取代基R3、R4、R6、R9、R10中的至少一个，从而提供不对称染料部分。出于本发明的目的，所述染料部分代表第一吲哚部分、第二吲哚部分、聚次甲基接头和取代基R1-R10。在染料部分的上下文中不对称是指，对于第一和第二吲哚部分的至少一对相应的取代基，取代基是不同的。也就是说，在不对称染料部分，下列条件至少一个适用：R1不同于R3、R2不同于R4、R5不同于R6或者R7和R8不同于R9和R10。例如，R1可能不同于R3。例如，R2可能不同于R4。
我们已经确定，具有不对称染料部分的式I或式Ia的化合物显示出作为示踪剂的增强的效用。例如，R1和R2(但不是R3和R4)中的至少一个带有电荷(例如负电荷，例如磺酸盐)的化合物已经显示出令人惊讶的良好清除率和肿瘤特异性。不希望受任何理论的束缚，据信这些优点可能是由于结合活性的改变，由于染料作为化合物药效团的一部分的作用，(以例如，较低的IC50为证)以及肾清除率的改变，这有可能提供降低的毒性。
R1可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H。R1可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐和H。R1可选自磺酸盐、羧基和膦酸盐。R1可选自胺、叠氮化物和H。R1可选自胺和叠氮化物。R1可能是磺酸盐。R1可能是羧基。R1可能膦酸盐。R1可能是胺。R1可能是叠氮化物。R1可能是H。
R2可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H。R2可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐和H。R2可选自磺酸盐、羧基和膦酸盐。R2可选自胺、叠氮化物和H。R2可选自胺和叠氮化物。R2可能是磺酸盐。R2可能是羧基。R2可能膦酸盐。R2可能是胺。R2可能是叠氮化物。R2可能是H。
R1和R2一起可以形成芳基，所述芳基被一个或两个各自独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺和叠氮化物的基团取代。R1和R2一起可以形成芳基，所述芳基被一个选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺和叠氮化物的基团取代。R1和R2一起可以形成未取代的芳基。所述芳基可以是或包含苯基。所述芳基可以是或包含萘基。
R3可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H。R3可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐和H。R3可选自磺酸盐、羧基和膦酸盐。R3可选自胺、叠氮化物和H。R3可选自胺和叠氮化物。R3可能是磺酸盐。R3可能是羧基。R3可能膦酸盐。R3可能是胺。R3可能是叠氮化物。R3可能是H。
R4可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H。R4可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐和H。R4可选自磺酸盐、羧基和膦酸盐。R4可选自胺、叠氮化物和H。R4可选自胺和叠氮化物。R4可能是磺酸盐。R4可能是羧基。R4可能膦酸盐。R4可能是胺。R4可能是叠氮化物。R4可能是H。
R3和R4一起可以形成芳基，所述芳基被一个或两个各自独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺和叠氮化物的基团取代。R3和R4一起可以形成芳基，所述芳基被一个选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺和叠氮化物的基团取代。R3和R4一起可以形成未取代的芳基。所述芳基可以是或包含苯基。所述芳基可以是或包含萘基。
R1和R2中的至少一个可以不是H。R3和R4中的至少一个可以不是H。R1、R2、R3和R4中的至少一个可以不是H。
特别地，R1和R2中的至少一个(例如R1)可以选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺和叠氮化物；并且R3和R4可以是H。例如，R1和R2中的至少一个(例如R1)可以选自磺酸盐、羧基和膦酸盐；并且R3和R4可以是H。
R5可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物、CH3、CH2CH3和H。R5可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐和H。R5可选自磺酸盐、羧基和膦酸盐。R5可选自胺、叠氮化物和H。R5可选自胺和叠氮化物。R5可能是磺酸盐。R5可能是羧基。R5可能膦酸盐。R5可能是胺。R5可能是叠氮化物。R5可能是H。
R6可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物、CH3、CH2CH3和H。R6可选自磺酸盐、羧基、膦酸盐和H。R6可选自磺酸盐、羧基和膦酸盐。R6可选自胺、叠氮化物和H。R6可选自胺和叠氮化物。R6可能是磺酸盐。R6可能是羧基。R6可能膦酸盐。R6可能是胺。R6可能是叠氮化物。R6可能是H。
R7、R8、R9和R10中的每一个可以独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物、CH3、CH2CH3和H。R7、R8、R9和R10中的每一个可以独立地选自CH3、CH2CH3和H。R7、R8、R9和R10中的每一个可以独立地选自CH3和CH2CH3。R7、R8、R9和R10中的每一个可以是CH3。R7、R8、R9和R10中的每一个可以是CH2CH3。R7、R8、R9和R10中的每一个可以是H。
在一个实施方案中，第一吲哚部分的取代基R1、R2、R5、R7、R8中不超过两个是磺酸盐、羧基或膦酸盐；和/或第二吲哚部分的取代基R3、R4、R6、R9、R10中不超过两个是磺酸盐、羧基或膦酸盐。在一个实施方案中，R1、R2、R5、R7、R8中的至少三个独立地选自CH3、CH2CH3和H；和/或R3、R4、R6、R9、R10中的至少三个独立地选自CH3、CH2CH3和H。
n可以是2。n可以是3。
V可以是-CH2-。V可以是-CH2CH2O-。m可以是4、5、6、7、8、9、10、11或12。m可以是4、5、6、7或8；例如m可以是4、5或6。例如，m可以是5。
W可以是-CH2-。W可以是-CH2CH2O-。p可以是4、5、6、7、8、9、10、11或12。p可以是4、5、6、7或8；p可以是4、5或6。例如，p可以是5。
Y1可以是-EuK、-EuFA、-EuPG、-L1-EuK、-L1-EuFA、-L1-EuPG或-L3-EuE；其中EuK、EuFA、EuPG、EuE如表1所定义。Y1可以是-EuK、-EuFA、-EuPG、-L3-EuE。Y1可以是-L1-EuK、-L1-EuFA、-L1-EuPG或-L3-EuE。Y1可以是-EuK。Y1可以是-EuFA。Y1可以是-EuPG。Y1可以是-L1-EuK。Y1可以是-L1-EuFA。Y1可以是-L1-EuPG。Y1可以是-L3-EuE。
Y2可以是-L4-EuK、-L4-EuFA、-L4-EuPG、-EuE或-L2-EuE；其中EuK、EuFA、EuPG、EuE如表1所定义。Y2可以是-L4-EuK、-L4-EuAF、-L4-EuPG。Y2可以是-EuE或-L2-EuE。Y2可以是-L2-EuK。Y2可以是-L2-EuFA。Y2可以是-L2-EuPG。Y2可以是-EuE。Y2可以是-L2-EuE。
Z可以是螯合部分，所述螯合部分是本文定义的螯合剂的残基。例如，Z可以是或包含双(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷(CBTE2a)、环己基-1,2-二氨基四乙酸(CDTA)、4-(1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1-基)-甲基苯甲酸(CPTA)、N′-[5-[乙酰基(羟基)氨基]戊基]-N-[5-[[4-[5-氨基戊基-(羟基)氨基]-4-氧代丁酰基]氨基]戊基]-N-羟基丁二酰胺(DFO)、4,11-双(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]-十六烷(DO2A)、1,4,7,10-四氮杂环十二烷-N,N',N”,N”’-四乙酸(DOTA)、2-[1,4,7,10-四氮杂环十二烷-4,7,10-三乙酸]-戊二酸(DOTAGA)、N,N’-二吡啶氧乙基乙二胺-N,N’-二乙酸-5,5’-双(磷酸)(DPDP)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺-Ν,Ν’-四乙酸(EDTA)、乙二醇-O,O-双(2-氨基乙基)-N,N,N’,N’-四乙酸(EGTA)、N,N-双(羟基苄基)-乙二胺-N,N’-二乙酸(HBED)、羟乙基二胺三乙酸(HEDTA)、1-(对硝基苄基)-1,4,7,10-四氮杂环癸烷-4,7,10-三乙酸酯(HP-DOA3)、6-肼基-N-甲基吡啶-3-甲酰胺(HYNIC)、1,4,7-三氮杂环壬烷-1-琥珀酸-4,7-二乙酸(NODASA)、1-(1-羧基-3-羧丙基)-4,7-(碳氧基)-1,4,7-三氮杂环壬烷(NODAGA)、1,4,7-三氮杂环壬烷三乙酸(NOTA)、4,11-双(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷(TE2A)、1,4,8,11-四氮杂环十二烷-1,4,8,11-四乙酸(TETA)、三联吡啶-双(亚甲基氨基四乙酸(TMT)、1,4,7,10-四氮杂环-十三烷-N,N',N”,N”’-四乙酸(TRITA)、三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)、N,N′-双[(6-羧基-2-吡啶基)甲基]-4,13-二氮杂-18-冠-6(H2macropa)和4-氨基-4-{2-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-氨基甲酰基]-乙基}庚二酸双-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-酰胺](THP)的残基。Z可以是-MAS3、-MAG3、-DOTA-GA、-DOTA、-DTPA、-L2-MAS3、-L2-MAG3、-L2-DOTA-GA、-L2-DOTA、-L2-DTPA；其中MAS3、MAG3、DOTA-GA、DOTA、DTPA如表1所定义。Z可以是-MAS3、-MAG3、-DOTA-GA、-DOTA、-DTPA。Z可以是-L2-MAS3、-L2-MAG3、-L2-DOTA-GA、-L2-DOTA、-L2-DTPA，Z可以是-MAS3或-MAG3。Z可以是-DOTA-GA或-DOTA。Z可以是-MAS3。Z可以是-MAG3。Z可以是-DOTA-GA。Z可以是-DOTA。Z可以是-DTPA。Z可以是-L2-MAS3。Z可以是-L2-MAG3。Z可以是-L2-DOTA-GA。Z可以是-L2-DOTA。Z可以是-L2-DTPA。
表1:示例性取代基Y1、Y2和Z，其中
Figure BDA0003107892100000182
表示与化合物其余部分的连接点。
Figure BDA0003107892100000181
Figure BDA0003107892100000191
Figure BDA0003107892100000201
L1可以是式-NH-R12-C(O)-的接头，其中R12是键，或取代的或未取代的烷基。例如，R12可以是键。例如，R12可以是具有2、3、4、5、6、7或8个碳原子的取代的或未取代的直链或支链烷基部分。L1可以是赖氨酸残基、鸟氨酸残基、天冬氨酸残基、谷氨酸残基或-NH-(C4-C7烷基)-C(O)-残基。L1可以是赖氨酸残基。L1可以是鸟氨酸残基。L1可以是天冬氨酸残基。L1可以是谷氨酸残基。L1可以是-NH-(C4-C7烷基)-NH-，例如L1可以是-NH-(C5烷基)-NH-或L1可以是-NH-(C6烷基)-NH-。
L2可以是式-C(O)-R13-NH-的接头，其中R13是键，或取代的或未取代的烷基。例如，R13可以是键。例如，R13可以是具有2、3、4、5、6、7或8个碳原子的取代的或未取代的直链或支链烷基部分。L2可以是赖氨酸残基、鸟氨酸残基、天冬氨酸残基、谷氨酸残基或-C(O)-(C4-C7烷基)-NH-残基。L2可以是赖氨酸残基。L2可以是鸟氨酸残基。L2可以是天冬氨酸残基。L2可以是谷氨酸残基。L2可以是-NH-(C4-C7烷基)-NH-，例如L2可以是-NH-(C5烷基)-NH-或L2可以是-NH-(C6烷基)-NH-。
L3可以是式-NH-R14-NH-的接头，其中R14是取代的或未取代的烷基。例如，R14可以是具有4、5、6、7或8个碳原子的取代的或未取代的直链或支链烷基部分。L3可以是赖氨酸残基、鸟氨酸残基或-NH-(C4-C7烷基)-NH-残基。L3可以是赖氨酸残基。L3可以是鸟氨酸残基。L3可以是-NH-(C4-C7烷基)-NH-，例如L3可以是-NH-(C5烷基)-NH-或L3可以是-NH-(C6烷基)-NH-。
L4可以是式-C(O)-R15-C(O)-的接头，其中R13是取代的或未取代的烷基。例如，R13可以是具有4、5、6、7或8个碳原子的取代的或未取代的直链或支链烷基部分。L4可以是天冬氨酸残基、谷氨酸残基或-C(O)-(C4-C7烷基)-C(O)-残基。L4可以是天冬氨酸残基。L4可以是谷氨酸残基。L4可以是-C(O)-(C4-C7烷基)-(CO)-，例如L4可以是-C(O)-(C5烷基)-(CO)-，或L4可以是-C(O)-(C6烷基)-C(O)-。
所述化合物可以是选自以下的化合物：
Figure BDA0003107892100000211
Figure BDA0003107892100000221
Figure BDA0003107892100000231
Figure BDA0003107892100000241
Figure BDA0003107892100000251
Figure BDA0003107892100000261
Figure BDA0003107892100000271
所述化合物可以包含螯合的放射性标记。所述螯合的放射性标记可以选自γ-发射体(例如99mTc、111In)、β-发射体(例如90Y、166Ho、68Ga、177Lu)和α-发射体(例如225Ac、224Ra、213Bi)，或其组合。所述螯合的放射性标记可以是γ-发射体；例如99mTc、111In，或其组合。所述螯合的放射性标记可以是β-发射体；例如90Y、166Ho、68Ga、177Lu，或其组合。所述螯合的放射性标记可以是α-发射体；例如225Ac、224Ra、213Bi，或其组合。
另一方面，本发明提供了如前所述的式II(或式IIa)的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体或前药。在实施方案中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、V、W、Z、n和p中的一个或多个如本文所定义。作为式II的化合物的这方面的化合物代表式I的化合物的中间体。作为式IIa的化合物的这方面的化合物代表式Ia的化合物的中间体。此外，这种化合物可以结合到探针上(例如形成-Vm-C(O)-探针)，而不是与-EuK、-EuFA或-EuPG结合。因此，式II的化合物可以代表其它混合探针的有用中间体。式II的化合物可包含本文定义的螯合的放射性标记。
另一方面，本发明提供了如前所述的式III(或式IIIa)的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体或前药。在实施方案中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、V、W、Y、n和p中的一个或多个如本文所定义。这些化合物可以利用本领域技术人员已知的化学方法连接到Z部分，从而例如提供式I(或式Ia)的化合物。因此，式III的化合物代表式I的化合物的中间体，而式IIIa的化合物代表式Ia的化合物的中间体。
制剂和施用
本发明的化合物可以肠胃外施用，例如所述化合物可以静脉内或前列腺内施用。本发明的化合物可以静脉内施用。本发明的化合物可以在前列腺内施用。所述化合物可以以药物制剂的形式施用，所述药物制剂包含呈游离化合物形式的化合物，或例如呈药学上可接受的无毒有机酸或无机酸或碱加成盐形式的药学上可接受的剂型的化合物。根据病症和成像要求，所述组合物可以以不同的剂量施用。
因此根据本发明的另一方面，提供了一种药物制剂或组合物，其包括本发明的化合物，任选地与药学上可接受的佐剂、稀释剂或载体混合。所述制剂或组合物还可以包含影响本发明化合物体内动力学的化合物。所述制剂还可以包含至少一种阻断或减少本发明化合物在器官(或多个器官)中摄取的化合物。例如，所述制剂还可以包含阻断或减少所述化合物在肾脏和/或唾液腺中的摄取的化合物。这种化合物的例子包括甘露醇、2-(膦酰基甲基)戊二酸、谷氨酸一钠、琥珀酰明胶和白蛋白片段。
本发明的注射用药物制剂或组合物可包含药学上可接受的无菌水溶液或非水溶液、分散体、悬浮液或乳液，以及用于在使用前重构为无菌注射溶液或分散体的无菌粉末。合适的水性和非水性载体、稀释剂、溶剂或赋形剂的例子包括水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇、聚乙二醇等)及其合适的混合物、植物油(例如橄榄油)和可注射的有机酯，例如油酸乙酯。
这些组合物还可以含有助剂，如防腐剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。通过加入各种抗细菌和抗真菌剂，例如对羟基苯甲酸酯、氯代丁醇或苯酚山梨酸，可以确保抑制微生物的作用。还可能希望包括等渗剂，例如糖或氯化钠。
根据本主题的制剂还可以包含非活性成分。合适的非活性成分在本领域是众所周知的，并在标准教科书中有所描述，如Goodman和Gillman的The Pharmacological Basesof Therapeutics,8thEd.,Gilman et al,Eds.Pergamon Press(1990)，和Remington的Pharmaceutical Sciences,17th Ed.,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.(1990)，这两个文献的全部内容通过引用的方式并入本文。
所述制剂可与另外的药物剂型结合使用，以增强其治疗本文所述任何病症的有效性。在这方面，本发明的制剂可以作为方案的一部分施用，所述方案另外包括本领域已知的对治疗任何这些疾病有效的任何其他药物和/或药物剂型。所述另外的药物剂型可以包含至少一种阻断或减少本发明化合物在器官(或多个器官)中的摄取的化合物。例如，所述另外的药物剂型可以包含阻断或减少所述化合物在肾脏和/或唾液腺中摄取的化合物。这种化合物的例子包括甘露醇、2-(膦酰基甲基)戊二酸、谷氨酸一钠、琥珀酰明胶和白蛋白片段。这些化合物也将在以下段落中讨论。
甘露醇。在肾脏中，PSMA仅在近端小管中表达(Urology(2007)70:385–90)，其中渗透性利尿剂(如甘露醇)发挥其药理作用。由于甘露醇不被肾小管重吸收，它被用来促进利尿，从而增加渗透压，促进水的排泄，并抑制钠、氯和其他溶质的肾小管重吸收。甘露醇因此被用来减少递送到肾脏的放射性标记的PSMA的剂量(EJNMMI(2017)44:2189–2194)。
2-(膦酰基甲基)戊二酸(2-PMPA)。2-PMPA是一种PSMA抑制剂，已被Kratochwil等人使用以减少由于后续施用导致的肾脏蓄积。他们得出结论，PMPA阻断了PSMA受体，因为他们假设“后续施用高剂量的PSMA竞争物，PMPA可能不再阻断肿瘤摄取，但仍能从肾小管细胞中置换“未”或“尚未”内化的PSMA配体，从而提高预期的肿瘤与肾脏的剂量比”(J Nucl Med(2015)56:293–298)。后来的研究发现，2-PMPA对于与PSMAI&T共注射是有用的，但是它可能降低有效剂量，因为肿瘤摄取也显著减少(Theranostics(2016)12:849–861)。
谷氨酸一钠(MSG)。MSG是一种经过充分研究的食品添加剂，可以刺激唾液流动。Rousseau等人利用它来阻断唾液腺对68GaPSMA-11的摄取(J Nucl Med August 2018)。他们还观察到，与对照组相比，MSG处理的小鼠肾脏对这种示踪剂的吸收显著减少。值得注意的是，肿瘤摄取没有显著降低(与PMPA共注射相反)。
琥珀酰明胶。研究表明，碱性化合物，特别是赖氨酸和精氨酸等氨基酸的共同施用，可显著降低肾脏中的放射性浓度，在某些情况下可达60％(J Nucl Med(1997)38:1929–1933；J Nucl Med(2002)46:181–194；Scand J Clin Lab Invest(1977)37:477–486；Eur JNucl Med(1998)25:201–212)。通过利用这一机制，研究人员已经成功地通过联合施用基于多肽的琥珀酰明胶(GELO)血浆膨胀剂Gelofusine来减少肾脏蓄积(J Nucl Med(2006)47:528–533；J Nucl Med(2006)47:432–436)。
白蛋白片段。众所周知，巨蛋白参与亲水性(放射性标记的)肽的结合和摄取(EJNMMI(2011)38:623-632)。白蛋白是巨蛋白的天然配体，但只有一小部分循环白蛋白在肾小球中被过滤。这一小部分被例如巨蛋白介导的胞吞作用重新吸收。白蛋白衍生肽片段在近端小管中的浓度比完整白蛋白高，并且是不同放射性标记的肽在肾脏重吸收的有效抑制剂(J Nucl Med(2008)49:1506-1511；EJNMMI(2010)37:226-234)。
成像和其他用途
本发明的化合物是用于成像的示踪剂。特别地，本发明的化合物(例如式I或式Ia的化合物)可用于对表达PMSA的肿瘤(例如前列腺癌肿瘤)进行成像。这些肿瘤包括前列腺癌肿瘤、肾肿瘤、乳腺癌肿瘤、神经胶质瘤、结肠直肠腺癌、移行细胞癌、胰腺导管腺癌、胃腺癌。
包含PSMA探针的放射性标记的示踪剂已被用于前列腺癌的PSMA靶向诊断成像。例如，Eder et al,Bioconjug.Chem.,2012,23(4),688-697，描述了[68Ga]PSMA-11PSMA PET，其利用与基于脲的PSMA抑制剂相关的68Ga复合物来提供PET成像以成像前列腺癌。在另一个例子中，99mTc-PSMA I&S已经成功地用于图像引导手术，但是这种化合物不允许肿瘤或其边缘的高分辨率可视化。虽然这些类型的方法可用于识别转移瘤，但PET和其他基于γ射线检测的成像技术缺乏足够的分辨率来显示体内肿瘤的细微边缘。
本发明的化合物，特别是式I(或式Ia)的化合物，包含结构Y-F-Z，其中Y包含靶向载体，Z包含放射性标记(如螯合的放射性核苷酸)，F包含荧光团(如花青染料(Cy5或Cy7)类似物)，每个“-”代表键或接头。所述探针可以靶向PSMA，特别是在肿瘤中表达的PSMA。所述放射性标记可以通过γ/β-示踪/成像来检测，并且对于术前计划、术中和术后评估中的成像是有用的。所述荧光团可以通过荧光成像/示踪来检测，这种方法提供了更高的分辨率，并且可以用于更清楚地限定肿瘤的边缘。这可能是有益的，例如在肿瘤切除手术期间，因为它可以帮助引导移除所有患病组织，同时保留健康组织。
所述化合物的特定结构对于成像和其他用途也可能是有利的，特别是对于靶向PSMA的化合物。与现有的PMSA靶向化合物相比，本公开的靶向PMSA的示例性化合物在背景器官中可以有利地具有相对低的摄取。例如，具有不对称染料部分(例如，不对称荧光团F)的式I(或式Ia)的化合物可显示出增强的示踪剂效用。不希望受任何理论的束缚，据信这些优点可能是由于结合亲和力的改变(例如较低的IC-50)以及由于化合物的结构导致的肾清除率和唾液腺摄取的改变，这有可能提供降低的背景和毒性。
探针(Y)通常靶向PSMA。例如，EuK和相关探针提供了一种载体，其靶向PSMA的天冬氨酸(S1位置)和谷氨酸(S1’位置)结合位点。PSMA还包括附属的疏水口袋(Barinka etal.,J.Med.Chem.,2008,51,7737-43；其内容通过引用的方式整体并入本文)，并且据信染料部分(荧光团F)的疏水取代基可以结合到辅助疏水结合口袋中。因此，改变染料部分的疏水取代基可用于调节受体亲和力。染料部分的带电的取代基(例如磺酸盐)也可以与辅助口袋相互作用。因此，改变染料部分的带电的取代基也可用于调节受体亲和力。
一个方面提供了一种对肿瘤成像的方法，包括给受试者施用本发明的化合物或本发明的制剂，并在预定时间后对肿瘤成像。相关方面提供了本发明的化合物或制剂在成像中的用途。
本发明的化合物可以是式I的化合物和/或式Ia的化合物。所述预定时间可以是术中成像之前的预定时间。在某些情况下，成像可以是动态的，在这种情况下，所述预定时间可以低至0小时。所述预定时间，例如术中成像之前可以是至少0小时、至少0.25小时、至少0.5小时或至少1小时。所述预定时间可以不超过48小时。例如，所述预定时间可以不超过24小时。所述预定时间是例如术中成像前至少约0.5小时且不超过约48小时。例如，所述预定时间可以是至少约1小时(或约2小时)且不超过约36小时；例如所述预定时间可以是至少约3小时且不超过约24小时。
所述化合物(例如式I的化合物或式Ia的化合物)可以包含螯合的放射性标记，并且成像可以包括放射性衰变的成像。所述放射性衰变的成像可以包括正电子发射断层扫描术(PET)、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、闪烁照相术伽马射线示踪/成像、β射线示踪、术中伽马射线示踪/成像或术中β射线示踪中的至少一种。成像可以包括正电子发射光谱术(PET)、单光子发射计算机断层扫描术(SPECT)、闪烁照相术、(术中)伽马射线示踪/成像或(术中)β射线示踪。例如，成像可以包括PET或SPECT。成像可以包括PET。成像可以包括SPECT。
成像可以包括荧光成像。成像可以包括荧光光谱。
成像可以包括放射性衰变成像和荧光成像。成像可以包括在荧光成像之前对放射性衰变的成像。例如，放射性衰变的成像可以在手术之前进行，而荧光成像可以在手术期间进行。
成像方法可进一步包括给所述受试者施用至少一种阻断或减少本发明化合物在器官(或多个器官)中摄取的化合物。这可以降低相关器官中本发明化合物的背景信号。例如，至少一种化合物可以阻断或减少本发明化合物在肾脏和/或唾液腺中的摄取。这种化合物的例子包括甘露醇、2-(膦酰基甲基)戊二酸、谷氨酸一钠、琥珀酰明胶和白蛋白片段。所述至少一种阻断化合物可以与本发明的化合物共同施用(例如作为单一剂型)，或者所述至少一种阻断化合物可以与本发明的化合物分开施用。
本发明的化合物和本发明的制剂也可用于治疗疾病，特别是癌症(例如前列腺癌和/或表达PSMA的其他癌症；如肾癌、乳腺癌、神经胶质瘤、结肠直肠腺癌、移行细胞癌、胰腺导管腺癌或胃腺癌)。这种化合物(或包含这种化合物的制剂)可以包含本文公开的放射性标记。例如，所述放射性标记可以选自β-发射体(例如90Y、166Ho、68Ga、177Lu)和α-发射体(例如225Ac、224Ra、213Bi)。所述化合物提供了可以靶向PMSA的混合示踪剂，并且当所述化合物包含为β-发射体和或α-发射体)的放射性标记时，所述化合物可以用于放射性治疗。在这种治疗应用中，染料部分的主要作用可以是提供有利的药物动力学(例如通过延长化合物的循环半衰期，延长与PSMA结合的时间窗)。
一个方面提供了用作药物的本发明化合物或本发明制剂。一个相关方面是用于治疗癌症的本发明化合物或本发明制剂。癌症可以是包含表达PSMA的细胞的癌症。例如，癌症可以是前列腺癌、肾癌、乳腺癌、神经胶质瘤、结肠直肠腺癌、移行细胞癌、胰腺导管腺癌或胃腺癌；例如癌症可能是前列腺癌。
一个方面提供了一种治疗癌症的方法，包括给需要治疗的患者施用本发明的化合物或本发明的制剂。所述癌症可以是包含表达PSMA的细胞的癌症。例如，所述癌症可以是前列腺癌、肾癌、乳腺癌、神经胶质瘤、结肠直肠腺癌、移行细胞癌、胰腺导管腺癌或胃腺癌；例如所述癌症可以是前列腺癌。
本文公开的治疗方法可进一步包括施用至少一种阻断或减少本发明化合物在器官(或多个器官)中摄取的化合物。这可以降低相关器官中本发明化合物的背景信号。例如，至少一种化合物可以阻断或减少本发明化合物在肾脏和/或唾液腺中的摄取。这种化合物的例子包括甘露醇、2-(膦酰基甲基)戊二酸、谷氨酸一钠、琥珀酰明胶和白蛋白片段。所述至少一种阻断化合物可以与本发明的化合物共同施用(例如作为单一剂型)，或者所述至少一种阻断化合物可以与本发明的化合物分开施用。
附加实施方案
本发明和公开还包括以下编号的项的主题:
1.式I或Ia的化合物:
Figure BDA0003107892100000331
Figure BDA0003107892100000341
其中：
R1选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H，R2选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H；或者R1和R2一起形成芳基，所述芳基任选地被1-4个基团(例如一个或两个基团)取代，所述基团各自独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺和叠氮化物；
R3选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H，R4选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H；或者R3和R4一起形成芳基，所述芳基任选地被1-4个基团(例如一个或两个基团)取代，所述基团各自独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺和叠氮化物；
R5、R6、R7、R8、R9和R10各自独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物、CH3、CH2CH3和H；
V是-CH2-或-CH2CH2O-；
W是-CH2-或-CH2CH2O-；
Y1是-EuK、-EuFA、-EuPG、-L1-EuK、-L1-EuFA、-L1-EuPG或-L3-EuE；
Y2是-L4-EuK、-L4-EuFA、-L4-EuPG、-EuE或-L2-EuE；
Z是螯合部分；
L1是式-NH-R12-C(O)-的接头，其中R12是键，或取代的或未取代的烷基；
L2是式-C(O)-R13-NH-的接头，其中R13是键，或取代的或未取代的烷基；
L3是式-NH-R14-NH-的接头，其中R14是取代的或未取代的烷基；
L4是式-C(O)-R15-C(O)-的接头，其中R15是取代的或未取代的烷基；
n是2或3；
m是4-21；并且
p是3-21，
或其药学上可接受的盐。
2.根据项1所述的化合物，其中第一吲哚部分的取代基R1、R2、R5、R7、R8中的至少一个不同于第二吲哚部分的取代基R3、R4、R6、R9、R10中的至少一个，从而提供不对称染料部分。
3.根据项1或项2所述的化合物，其中R1选自磺酸盐和H，并且R2选自磺酸盐和H。
4.根据项1或项2所述的化合物，其中R1是磺酸盐，并且R2是H。
5.根据项1或项2所述的化合物，其中R1和R2一起形成任选地取代的芳基。
6.根据前述任一项所述的化合物，其中R3选自磺酸盐和H，并且R4选自磺酸盐和H。
7.根据项1-4中任一项所述的化合物，其中R3和R4一起形成任选地取代的芳基。
8.根据前述任一项所述的化合物，其中R5是H和/或R6是H。
9.根据前述任一项所述的化合物，其中R7、R8、R9和R10各自是-CH3或-H；任选地，其中R7、R8、R9和R10各自是-CH3。
10.根据前述任一项所述的化合物，其中V是-CH2-和/或W是-CH2-。
11.根据前述任一项所述的化合物，其中m是4-12；任选地，其中m是4、5或6；进一步任选地，其中m是5。
12.根据前述任一项所述的化合物，其中p是3-12；任选地，其中p是3、4或5；进一步任选地，其中p是4。
13.根据前述任一项所述的化合物，其中n是2。
14.根据前述任一项所述的化合物，其中n是3。
15.根据前述任一项所述的化合物，其中Y1是-EuK。
16.根据前述任一项所述的化合物，其中Z是双(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷(CBTE2a)、环己基-1,2-二氨基四乙酸(CDTA)、4-(1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1-基)-甲基苯甲酸(CPTA)、N′-[5-[乙酰基(羟基)氨基]戊基]-N-[5-[[4-[5-氨基戊基-(羟基)氨基]-4-氧代丁酰基]氨基]戊基]-N-羟基丁二酰胺(DFO)、4,11-双(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]-十六烷(DO2A)、1,4,7,10-四氮杂环十二烷-N,N',N”,N”’-四乙酸(DOTA)、2-[1,4,7,10-四氮杂环十二烷-4,7,10-三乙酸]-戊二酸(DOTAGA)、N,N’-二吡啶氧乙基乙二胺-N,N’-二乙酸-5,5’-双(磷酸)(DPDP)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺-Ν,Ν’-四乙酸(EDTA)、乙二醇-O,O-双(2-氨基乙基)-N,N,N’,N’-四乙酸(EGTA)、N,N-双(羟基苄基)-乙二胺-N,N’-二乙酸(HBED)、羟乙基二胺三乙酸(HEDTA)、1-(对硝基苄基)-1,4,7,10-四氮杂环癸烷-4,7,10-三乙酸酯(HP-DOA3)、6-肼基-N-甲基吡啶-3-甲酰胺(HYNIC)、1,4,7-三氮杂环壬烷-1-琥珀酸-4,7-二乙酸(NODASA)、1-(1-羧基-3-羧丙基)-4,7-(碳氧基)-1,4,7-三氮杂环壬烷(NODAGA)、1,4,7-三氮杂环壬烷三乙酸(NOTA)、4,11-双(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷(TE2A)、1,4,8,11-四氮杂环十二烷-1,4,8,11-四乙酸(TETA)、三联吡啶-双(亚甲基氨基四乙酸(TMT)、1,4,7,10-四氮杂环-十三烷-N,N',N”,N”’-四乙酸(TRITA)、三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)、N,N′-双[(6-羧基-2-吡啶基)甲基]-4,13-二氮杂-18-冠-6(H2macropa)或4-氨基-4-{2-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-氨基甲酰基]-乙基}庚二酸双-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-酰胺](THP)的残基。
17.根据前述任一项所述的化合物，其中Z是-MAS3、-MAG3、-DOTA-GA、-DOTA或-DTPA；任选地Z是-MAS3。
18.根据项1-17中任一项所述的化合物，其中所述化合物选
自:
Figure BDA0003107892100000371
Figure BDA0003107892100000381
Figure BDA0003107892100000391
Figure BDA0003107892100000401
Figure BDA0003107892100000411
19.根据前述任一项所述的化合物，其进一步包含螯合的放射性标记，所述放射性标记任选地选自44Sc、47Sc、51Cr、52mMn、58Co、52Fe、56Ni、57Ni、62Cu、64Cu、67Cu、66Ga、68Ga、67Ga、89Zr、90Y、89Y、94mTc、99mTc、97Ru、105Rh、109Pd、111Ag、110mIn、111In、113mIn、114mIn、117mSn、121Sn、127Te、142Pr、143Pr、149Pm、151Pm、149Tb、153Sm、157Gd、161Tb、166Ho、165Dy、169Er、169Yb、175Yb、172Tm、177Lu、186Re、188Re、191Pt、197Hg、198Au、199Au、212Pb、203Pb、211At、212Bi、213Bi、223Ra、225Ac和227Th，或者包含18F的阳离子分子，例如18F-[AlF]2+。示例性放射性标记还包括44Sc、47Sc、64Cu、67Cu、68Ga、90Y、111In、161Tb、166Ho、177Lu、188Re、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac和227Th，或者包含18F的阳离子分子。
20.根据项19所述的化合物，其中所述螯合的放射性标记选自γ-发射体、β-发射体和α-发射体，或它们的组合。
21.根据项19或项20所述的化合物，其中所述螯合的放射性标记选自68Ga、177Lu和99mTc，或其组合。
22.式II或式IIa的化合物或其药学上可接受的盐:
Figure BDA0003107892100000421
其中：
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、V、W、Z、L3、m、n和p如权利要求1至14、16或17中任一项所定义。
23.根据项22所述的化合物，其进一步包含如项19至21中任一项所定义的螯合的放射性标记。
24.式III或式IIIa的化合物或其药学上可接受的盐:
Figure BDA0003107892100000431
其中：
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、V、W、Y1、Y2、m、n和p如权利要求1至15中任一项所定义。
25.一种制剂，其包含项1至21中任一项所述的化合物和任选的药学上可接受的载体。
26.根据项25所述的制剂，其进一步包含至少一种其他抗癌化合物。
27.根据项25或项25所述的制剂，其进一步包含影响项1-21中任一项所述的化合物的体内动力学的化合物，任选地，其中所述化合物减少项1-21中任一项所述的化合物的肾潴留。
28.一种对肿瘤成像的方法，其包括给受试者施用项1至21中任一项所述的化合物或项25至27中任一项所述的制剂，并在预定时间后对所述肿瘤成像。
29.根据项28所述的方法，其中所述预定时间为至少约1小时且不超过约48小时。
30.根据项28或项29所述的方法，其中所述肿瘤是前列腺癌肿瘤、肾肿瘤、乳腺癌肿瘤、神经胶质瘤、结肠直肠腺癌、移行细胞癌、胰腺导管腺癌或胃腺癌；任选地，其中所述肿瘤是前列腺癌肿瘤。
31.根据项28至30中任一项所述的方法，其中所述化合物包括螯合的放射性标记，并且所述成像包括正电子发射光谱术(PET)、单光子发射计算机断层扫描术(SPECT)、闪烁照相术、(术中)γ示踪/成像或(术中)β示踪。
32.根据项31所述的方法，其中所述成像包括PET或SPECT。
33.根据项28至32中任一项所述的方法，其中所述成像包括荧光成像，任选地其中所述成像包括荧光光谱。
34.一种治疗癌症的方法，其包括施用项1至21中任一项所述的化合物或项25至27中任一项所述的制剂。
35.根据项34所述的方法，其中所述癌症是前列腺癌、肾癌、乳腺癌、神经胶质瘤、结肠直肠腺癌、移行细胞癌、胰腺导管腺癌或胃腺癌，任选地其中所述癌症是前列腺癌。
36.项1至21中任一项所述的化合物或项25至27中任一项所述的制剂在成像中的用途。
37.项1至21中任一项所述的化合物或项25至27中任一项所述的制剂，用作药物。
38.项1至21中任一项所述的化合物或项25至27中任一项所述的制剂，用于治疗癌症。
39.根据项38所述的化合物或制剂，其中所述癌症是前列腺癌、肾癌、乳腺癌、神经胶质瘤、结肠直肠腺癌、移行细胞癌、胰腺导管腺癌或胃腺癌，任选地其中所述癌症是前列腺癌。
实施例
实施例1：示例性化合物的合成
根据图1所示的反应方案合成化合物。在该反应方案中，含邻苯二甲酰亚胺的花青荧光团在1)胺的释放中产生了2)含胺的花青荧光团。与EuK结合导致3)仅荧光靶向前体。随后添加的MAS3-NHS螯合物产生了4)混合示踪剂前体，其包含荧光和用于放射性标记的螯合物。5)EuK部分的去保护导致靶向EuK的激活。a–g概述了矩阵中所用染料的不同吲哚取代基。虽然对探针EuK和螯合物MAS3证明了这种合成，但是本领域技术人员将会理解，该合成可以容易地适用于其他探针(例如EuAF或EuPG)和其他螯合物(例如MAG3、DOTA-GA、DOTA、DTPA)。
使用标准固相合成策略，合成了结构略有改变的不对称Cy5染料(1a–1g；以下命名为Phth-Cy5-COOH(1a)；Phth(SO3)-Cy5-COOH(1b)；Phth-Cy5-(SO3)COOH(1c)；Phth(SO3)-Cy5-(SO3)COOH(1d)；Phth(Ar)-Cy5-COOH(1e)；Phth-Cy5-(Ar)COOH(1f)；Phth(Ar)-Cy5-(Ar)COOH(1g))以研究每个花青荧光团的特性。这些染料形成了混合示踪剂类似物。为了做到这一点，进行了几个合成步骤：将邻苯二甲酰亚胺部分转化为游离胺，在这些染料上使用稍微改进的Gabriel合成法，得到2a-2g。因此，所述MAS3螯合物(包括带有活化羧酸的六碳间隔物)通过NHS活化偶联形成简单的酰胺键，产生3a-3g。利用PyBOP将KuE(tBu)3靶向部分连续添加到羧酸基团中，产生化合物4a-4g。为了最终确定混合示踪剂，通过在TFA:H2O95:5中搅拌去除KuE部分上的三个叔丁基酯，产生示踪剂5a-5g和5a-5g(以下命名为EuK-Cy5-MAS3(5a)；EuK-(SO3)Cy5-MAS3(5b)；EuK-Cy5-(SO3)MAS3(5c)；EuK(SO3)-Cy5-(SO3)MAS3(5d)；EuK(Ar)-Cy5-MAS3(5e)；EuK-Cy5-(Ar)MAS3(5f)；EuK(Ar)-Cy5-(Ar)MAS3)(5g)(方案1)。上述结果产生了混合示踪剂的矩阵，其具有轻微的结构改变以调节化学、光物理、体外和体内特征。
实施例2：其他合成
EuK(Z)-(OtBu)3
受Khan et al.J Medl Chem 42(6),951-956的启发而合成，其内容通过引用整体并入本文。将H-Glu(OtBu)-OtBu·HCl(1.0g，3.38mmol)、4-硝基苯基氯甲酸酯(682mg，3.38mmol)和三乙胺(943μL，6.76mmol)溶解在干燥DCM(20ml)中。所述混合物在N2气氛下回流25分钟，然后在室温下搅拌60分钟。形成白色沉淀，当加入H-Lys(Z)-OtBu·HCl(1387mg,3.72mmol)和三乙胺(943μL,6.76mmol)时，所述沉淀消失。溶液变成黄色，回流10分钟，然后在室温下搅拌90分钟。TLC显示原料完全转化，因此混合物真空浓缩至小体积。加入乙酸乙酯(80ml)，并将悬浮液在室温下搅拌16小时之后用玻璃过滤器(P3)过滤。白色沉淀用乙酸乙酯洗涤，滤液与上清液合并，并真空浓缩，得到黄色油状物。使用乙酸乙酯/己烷1∶5至1∶2的梯度在6个柱体积上进行柱色谱，随后用100％乙酸乙酯进行1个柱体积。合并正确的馏分，并冷冻干燥得到标题化合物，为微黄色油状物。MALDI-TOF m/z[M+Na]+计算值644.8,实测值644.6。
EuK(NH2)-(OtBu)3
受Makowski et al.,Liebigs Ann.Chem.,1985,1451-1464的启发而合成，其内容通过引用整体并入本文。将EuK(Z)-(OtBu)3(1.9g,3.06mmol)、甲酸铵(385mg，6.11mmol)和Pd/C(19mg)在N2气氛下在无水乙醇(40ml)中回流(100℃)120分钟。让反应混合物冷却至室温，然后用硅藻土过滤悬浮液。随后用无水乙醇(50ml)冲洗硅藻土。真空除去溶剂，得到黄色油状物。通过HPLC纯化，以定量收率得到标题化合物，为淡黄色油状物。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值487.6,实测值488.1[M+Na]+计算值510.6,实测值510.2。
DOTAGA-Ahx-COOH
将DOTA-GA(OtBu)4(50mg,71.34μmol)溶解在DMSO(2mL)中，然后加入HSPyU(26.4mg,64.20.54μmol)和DiPEA(62μL,356.38μmol)，并将溶液在室温下搅拌15分钟。随后，加入6-氨基己酸(9.4mg,71.34μmol)和另外的DiPEA(12.4μL,71.34μmol)的悬浮液，并将溶液搅拌105分钟。加入乙腈/H2O 9:11，并将混合物通过制备型HPLC纯化。将正确的馏分混合后，冷冻干燥得到白色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值815.1,实测值814.3。
MAS3-Ahx-COOH
根据标准SPPS合成，从Fmoc-Ahx-WANG树脂(1.0g)开始。在随后的去保护和偶联步骤后，通过在100％TFA中在室温下轻轻摇动树脂180分钟，将产物从树脂上裂解下来。收集滤液，并蒸发溶剂。通过HPLC纯化粗化合物并冻干。MALDI-TOF[M+H]+计算值508.5,实测值508.9。
MAG3-Ahx-COOH
根据标准SPPS合成，从Fmoc-Ahx-WANG树脂(1.48g)开始。在随后的去保护和偶联步骤后，通过在100％TFA中在室温下轻轻摇动树脂120分钟，将产物从树脂上裂解下来。收集滤液，并蒸发溶剂。使用粗化合物，无需进一步纯化。MALDI-TOF[M+H]+计算值418.5,实测值418.5。
梅里菲尔德树脂(Merrifield Resin)
如Lopalco et al.Org Biomol Chem.,2009,7(5),856-9执行的，氯甲基聚苯乙烯树脂(8.3g,15.0mmol)、N-Boc-氨基苯酚(9,4g,45.0mmol)、四丁基碘化铵(1,7g,4.5mmol)和CsCO3(14.7,45.0mmol)溶解在丙酮中，并在N2气氛下于70℃回流过夜。然后用DMF(100mL)、H2O(100mL)、DMF(100mL)、DCM(100mL)和Et2O(100mL)充分洗涤树脂，并真空干燥。4-(4-硝基苄基)吡啶试验用于确定反应完成。
吲哚-COOH
将2,3,3-三甲基-3H-吲哚(5.3g，33mmol)和6-溴己酸(5.9g，30mmol)在75mL的1,2-二氯苯中于95-120℃加热72小时。加入Et2O(75mL)，并过滤混合物。所述残留物用Et2O洗涤，并真空干燥，以此得到标题化合物。粗产物直接用于下一步反应，无需任何进一步纯化。
磺基吲哚-COOH
将2,3,3-三甲基-3H-吲哚-5-磺酸钾盐(6.9g，25mmol)和6-溴己酸(7.3g，37.5mmol)在1,2-二氯苯(40mL)中在95℃下搅拌72小时。收集并粉碎形成的固体化合物。用Et2O洗涤后，得到粗产物并直接用于下一步反应。
吲哚-C4Phth
2,3,3-三甲基-3H-吲哚(1.9mL，11.8mmol)和1-(4-溴丁基)吡咯烷-2,5-二酮(10.0g，35.4mmol)在环丁砜(20.0mL)中于N2气氛下于90℃加热48小时。反应混合物在EtOAc中沉淀，并过滤悬浮液。残留物用Et2O和EtOAc洗涤两次。
真空干燥得到标题化合物，为浅黄色固体。该产物用于下一步反应，无需进一步纯化。
磺基吲哚-Phth
将磺基吲哚(BB3)(6.925g，25.0mmol)和1-(4-溴丁基)吡咯烷-2,5-二酮(17.6g，75.0mmol)在环丁砜(40.0mL)中于90℃在N2气氛下加热24小时。通过加入甲醇(5mL)沉淀反应混合物，之后过滤悬浮液。残留物用Et2O和EtOAc洗涤两次。真空干燥得到标题化合物，为粉红色固体，无需进一步纯化即可使用。
Phth(SO3)-Cy7-COOH
将吲哚-COOH(1771mg，5.00mmol)和戊二醛二腈HCl(1566mg，5.50mmol)溶解在Ac2O/AcOH(1:1；50mL)的混合物中，并在60℃下搅拌过夜。第二天早上，将混合物加热至120℃，持续1小时。随后，让混合物冷却至室温。冷却后，制得的半花青素在冰冷的MTBE/己烷(1：1；1000mL)中沉淀。沉淀物用MTBE/己烷洗涤两次。同时，梅里菲尔德树脂(1590mg，2.65mmol)是通过添加TFA/DCM混合物(20:80；40mL)并通过N2鼓泡1小时制备的。此后，在添加DiPEA/DCM(25:75；40mL)混合物之前，将树脂用DCM(40mL)洗涤三次。在用DCM(40mL)洗涤三次之前，将N2鼓泡通入20分钟。然后将沉淀的半花青素溶解在DMF/DCM(1:1；40mL)中，然后加入树脂中。在用各种DMF/DCM组合物洗涤树脂之前，将N2鼓泡通过1小时。将磺基吲哚-Phth(550mg，1.25mmol)溶解在吡啶/Ac2O(3∶1；40mL)中，并加入到树脂中，并将混合物振荡过夜。获得液体，并用各种DMF/DCM混合物洗涤树脂。得到的含染料的混合物在用DCVC(EtOAc/MeOH0-60％)纯化之前真空浓缩。合并相关馏分，浓缩，并通过HPLC的方法进一步纯化。这种纯化得到标题化合物，为绿色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值777.0实测值776.7。
Phth(SO3)-Cy7-EuK(OtBu)3
Phth(SO3)-Cy7-COOH(10.0mg,12.89μmol)被溶解在DMF(500μL)中，然后加入DiPEA(38.31mg,296.41μmol)和PyBOP(60.36mg,115.99μmol)。搅拌2分钟后，加入溶解在500μL DMF中的EuK(OtBu)3(56.56mg,115.99μmol)。在N2氛围下将混合物在室温下搅拌60分钟。此后，加入H2O，并用HPLC纯化粗产物。合并相关馏分，并将所得混合物真空浓缩，得到标题化合物，为绿色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1246.6实测值1246.5。
胺(SO3)-Cy7-EuK(OtBu)3
将Phth(SO3)-Cy7-EuK(OtBu)3(7.0mg,5.62μmol)溶解在甲胺(33重量％在EtOH中；10mL)中并在室温下搅拌1.5小时。此后，真空除去剩余的甲胺和EtOH。在通过HPLC的方法纯化粗产物之前，加入H2O/MeCN的混合物。合并相关馏分，并真空浓缩，得到标题化合物，为绿色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1116.6实测值1116.3。
MAS3(SO3)-Cy7-EuK(OtBu)3
将MAS3-Ahx-COOH(3.14mg,6.18μmol)溶解在DMSO(500μL)中，然后加入DiPEA(7.26mg,56.20μmol)和PyBOP(14.6mg,28.10μmol)。搅拌5分钟后，向混合物中加入溶解在DMSO(500μL)中的胺(SO3)-Cy7-EuK(OtBu)3(6.27mg,5.62μmol)。将所得反应混合物在室温下搅拌1h，然后加入H2O，并用HPLC的方法纯化。合并相关馏分，并真空浓缩，得到标题化合物，为绿色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1607.0实测值1606.8。
MAS3(SO3)-Cy7-EuK
将MAS3(SO3)-Cy7-EuK(OtBu)3(2.0mg,1.24μmol)溶解在TFA/H2O(95:5；3.0mL)中，并在室温下搅拌1小时。此后，真空除去剩余的TFA和H2O，并用HPLC的方法纯化粗产物。这导致获得绿色固体形式的标题化合物。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1438.7实测值1438.6。
Phth-Cy7-(SO3)COOH
将磺基吲哚-COOH(2166.69mg，5.00mmol)和戊二醛二腈HCl(1566mg，5.50mmol)溶解在Ac2O/AcOH(1:1；50mL)的混合物中，并在60℃下搅拌过夜。第二天早上，将混合物加热至120℃，持续1小时。随后，让混合物冷却至室温。冷却后，制得的半花青素沉淀在Et2O(1000mL)中。沉淀物用Et2O(300mL)洗涤两次。同时，梅里菲尔德树脂(1590mg，2.65mmol)是通过添加TFA/DCM混合物(20:80；40mL)并通过N2鼓泡1小时制备的。此后，在添加DiPEA/DCM(25:75；40mL)混合物之前，将树脂用DCM(40mL)洗涤三次。在用DCM(40mL)洗涤三次之前，将N2鼓泡通入20分钟。然后将沉淀的半花青素溶解在DMF/DCM(1:1；40mL)中，然后加入树脂中。在用各种DMF/DCM组合物洗涤树脂之前，将N2鼓泡通过1小时。将吲哚-Phth(451.83mg，1.25mmol)溶解在吡啶/Ac2O(3∶1；40mL)中，并加入到树脂中，并将混合物振荡过夜。获得液体，并用各种DMF/DCM混合物洗涤树脂。将得到的含染料的混合物真空浓缩，然后用Et2O(400mL)沉淀并用Et2O(200mL)洗涤两次。然后真空除去溶剂，并通过HPLC的方法纯化。这种纯化得到标题化合物，为绿色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值777.0实测值776.6。
Phth-Cy7-(SO3)EuK(OtBu)3
Phth-Cy7-(SO3)COOH(10.0mg,12.89μmol)被溶解在DMF(500μL)中，然后加入DiPEA(38.31mg,296.41μmol)和PyBOP(60.36mg,115.99μmol)。搅拌2分钟后，加入溶解在500μL DMF中的EuK(OtBu)3(56.56mg,115.99μmol)。在N2氛围下将混合物在室温下搅拌60分钟。此后，加入H2O，并用HPLC纯化粗产物。合并相关馏分，并将所得混合物真空浓缩，得到标题化合物，为绿色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1246.6实测值1246.5。
胺-Cy7-(SO3)EuK(OtBu)3
将Phth-Cy7-(SO3)EuK(OtBu)3(15.8mg,12.68μmol)溶解在甲胺(33wt％在EtOH中；10mL)中并在室温下搅拌2小时。此后，真空除去剩余的甲胺和EtOH。在通过HPLC纯化粗产物之前，加入H2O/MeCN的混合物。合并相关馏分，并真空浓缩，得到标题化合物，为绿色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1116.5实测值1116.3。
MAS3-Cy7-(SO3)EuK(OtBu)3
将MAS3-Ahx-COOH(7.77mg,15.28μmol)溶解在DMSO(100μL)中，然后加入DiPEA(17.96mg,138.95μmol)和PyBOP(36.17mg,69.48μmol)。搅拌5分钟后，向混合物中加入溶解在DMSO(900μL)中的胺-Cy7-(SO3)EuK(OtBu)3(15.5mg,13.90μmol)。将所得反应混合物在室温下搅拌75min，然后加入H2O，并用HPLC纯化。合并相关馏分，并真空浓缩，得到标题化合物，为绿色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1607.0实测值1606.9。
MAS3-Cy7-(SO3)EuK
将MAS3-Cy7-(SO3)EuK(OtBu)3(22.3mg,13.90μmol)溶解在TFA/H2O(95:5；3.0mL)中，并在室温下搅拌1小时。此后，真空除去剩余的TFA和H2O，并用HPLC纯化粗产物。这导致获得绿色固体形式的标题化合物。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1438.7实测值1438.6。
Phth(SO3)-Cy5-COOH
简而言之，将吲哚-COOH(1.1g，4.0mmol)和丙二醛二苯胺盐酸盐(1.2g，4.4mmol)溶解在AcOH/Ac2OH(1:1,30.0mL)中，并在N2气氛下在60-120℃下搅拌12小时。将粗产物溶解在DMF:DCM(1:1,70.0mL)中。梅里菲尔德树脂(1.2g，2.0mmol)在DCM中溶胀5分钟，然后在DCM(50.0mL)中的20％TFA中鼓泡1小时以将树脂中的胺脱保护，并在DCM(50.0mL)中的20％DiPEA中鼓泡15分钟以除去过量的TFA。将磺基吲哚-Phth(440.0mg，1.0mmol)溶解在吡啶/Ac2O(3:1,40.0mL)中。在乙醚中从混合物中沉淀出染料，并通过柱色谱法(DCM:MeOH,20-100％MeOH,8CVs)纯化。合并正确的馏分后，真空除去溶剂，并将剩余的固体通过制备反相HPLC进一步纯化，标题化合物为蓝色固体。m/z[M+H]+计算值750.93,实测值750.60。
Phth(SO3)-Cy5-EuK(OtBu)3
Phth(SO3)-Cy5-COOH(3.0mg,4.00μmol)、EuK(NH2)-(OtBu)3(23.4mg在249.2μL在MeOH中,48μmol)、PyBOP(47.8mg,92.00μmol)和DiPEA(16.0μL,122.67μmol)在DMF(800μL)中在室温下搅拌90分钟。之后混合物在-21℃下保持过夜。混合物用HPLC纯化。MALDI-TOFm/z[M+H]+计算值1220.6,实测值1219.6.
胺(SO3)-Cy5-EuK(OtBu)3
将Phth(SO3)-Cy5-CONH.EuK(OtBu)3(10mg,)溶解在甲胺(33wt％在EtOH中；10mL)中并在室温下搅拌2小时。此后，真空除去剩余的甲胺和EtOH。在通过HPLC的方法纯化粗产物之前，加入H2O/MeCN的混合物。合并相关馏分，并真空浓缩，得到标题化合物，为蓝色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1090.5实测值1090.2。
Phth-Cy5-(SO3)COOH
将磺基吲哚-COOH(1.1g，2.4mmol)和丙二醛二苯胺盐酸盐(678.0mg,2.6mmol)溶解在AcOH/Ac2OH(1:1,15.0mL)中，并在N2气氛下在60-120℃下搅拌12小时。将粗产物溶解在DMF(70.0mL)中。梅里菲尔德树脂(720.0mg，1.2mmol)在DCM中溶胀5分钟，然后在DCM(20％TFA；25.0mL)中鼓泡1小时，并在DCM(20％DiPEA；25.0mL)中鼓泡15分钟。将吲哚-Phth(264.0mg，0.6mmol)溶解在吡啶/Ac2O(3∶1，20.0mL)中。将磺基吲哚-Phth(264.0mg，0.6mmol)溶解在吡啶/Ac2O(3:1,20.0mL)中。在乙醚中从混合物中沉淀出染料，并通过DCVC(EtOAc:MeOH,0-100％MeOH,25个馏分,每个100.0mL)纯化。合并正确的馏分后，真空除去溶剂，并将剩余的固体通过制备反相HPLC进一步纯化，产生的标题化合物为蓝色固体。m/z[M+H]+计算值750.93,实测值750.78。Phth-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3
Phth-Cy5-(SO3)COOH(4.0mg,5.33μmol)、EuK(NH2)-(OtBu)3(23.4mg在249.2μL在MeOH中,48μmol)、PyBOP(25.0mg,48μmol)和DiPEA(21.3μL,122.67μmol)在DMF(800μL)中在室温下搅拌90分钟。之后混合物在-21℃下保持过夜。混合物用HPLC纯化。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1220.6,实测值1219.6。
胺-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3
将Phth-Cy5-(SO3)CONH.EuK(OtBu)3(6mg,4.92μmol)溶解在甲胺(33wt％在EtOH中；10mL)中并在室温下搅拌2小时。此后，真空除去剩余的甲胺和EtOH。在通过HPLC的方法纯化粗产物之前，加入H2O/MeCN的混合物。合并相关馏分，并真空浓缩，得到标题化合物，为蓝色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1089.4实测值1089.6。
DOTAGA(OtBu)4(SO3)-Cy5-EuK(OtBu)3
将胺(SO3)-Cy5-EuK(OtBu)3(1.7mg,1.56μmol)溶解在DMSO(500uL)中。将PyBOP(1.6mg,3.12μmol,100μg/μL在DMSO中储备)加入到DOTAGA(OtBu)4-Ahx-COOH(1.8mg,2.19μmol)中，补充DMSO至100μL，并加入到胺(SO3)-Cy5-EuK(OtBu)3溶液中。然后加入DiPEA(2.7μL 15.61μmol)，并在室温下搅拌该混合物30分钟。所述混合物用CH3CN和H2O(0.1％TFAv/v)稀释，并用HPLC纯化。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1885.5,实测值1885.2。DOTAGA(SO3)-Cy5-EuK
将DOTAGA(OtBu)4(SO3)-Cy5-EuK(OtBu)3溶解在TFA/TIPS/H2O 95/2.5/2.5(5mL)中。搅拌2小时后，蒸发溶剂，并将残留物通过HPLC纯化。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1492.8实测值1492.7。
DOTAGA(OtBu)4-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3
将胺-Cy5-(SO3)-EuK(OtBu)3(2.4mg,2.20μmol)溶解在DMSO(500uL)中。将PyBOP(2.3mg,4.41μmol,100μg/μL的DMSO中的原液)加入到DOTAGA(OtBu)4-Ahx-COOH(2.5mg,3.09μmol)中，补充DMSO至100μL，并加入到胺-Cy5-(SO3)-EuK(OtBu)3溶液中。然后加入DiPEA(3.9μL 22.04μmol)，并在室温下搅拌该混合物30分钟。所述混合物用CH3CN和H2O(0.1％TFA v/v)稀释，并用HPLC纯化。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1885.5,实测值1885.2。DOTAGA-Cy5-(SO3)EuK
将DOTAGA(OtBu)4(SO3)-Cy5-EuK(OtBu)3溶解在TFA/TIPS/H2O 95/2.5/2.5(5mL)中。搅拌2小时后，蒸发溶剂，并将残留物通过HPLC纯化。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1492.8实测值1492.7。
MAG3(SO3)-Cy5-EuK(OtBu)3
将胺(SO3)-Cy5-EuK(OtBu)3(10mg,9.18μmol)、MAG3-Ahx-COOH(15mg,36.73μmol)、PyBOP(19mg,36.73μmol)和DiPEA(16μL,91.83)溶解在DMF(1mL)中。混合物在室温下搅拌30分钟，之后在-21℃下保持过夜。使用HPLC纯化粗产物，然后合并正确的馏分并冻干得到蓝色固体。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1489.9,实测值1489.8。
MAG3(SO3)-Cy5-EuK
MAG3(SO3)-Cy5-EuK(OtBu)3被溶解在TFA/H2O(95:5；2.0mL)中，并在室温下搅拌1小时。此后，除去剩余的TFA和H2O，并通过HPLC纯化粗产物。这导致获得蓝色固体形式的标题化合物。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1321.6,实测值1321.6。
MAG3-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3
将胺-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3(1.4mg,1.24μmol)、MAG3-Ahx-COOH(2.1mg,4.96μmol)、PyBOP(2.6mg,4.96μmol)和DiPEA(2.2μL,12.40μmol)溶解在DMF(250mL)中，并将混合物在室温下搅拌。60分钟后发现产物，并将反应混合物储存在-21℃。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1489.9,实测值1489.8。
MAG3-Cy5-(SO3)EuKMAG3-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3被溶解在TFA/H2O中。搅拌1小时后，形成标题化合物。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1322.6,实测值1322.4.
Phth(SO3)-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3
Phth(SO3)-Cy5-(SO3)COOH(10.0mg,12.06μmol)和EuK(OtBu)3(64mg,120.63)被溶解在DMSO中。加入PyBOP(63mg,120.63μmol)、DiPEA(53μL,301.57μmol)和DMSO(300μL)，并将混合物在室温下搅拌1小时。在用CH3CN和H2O(0.1％TFA v/v)稀释后，混合物用HPLC纯化，然后将正确的馏分合并并冻干。MALDI-TOF m/z[M+2H]+计算值1298.6,实测值1300.3.
胺(SO3)-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3
将Phth(SO3)-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3溶解在甲胺(33重量％在EtOH中；20mL)中并搅拌3.5小时。此后，真空除去剩余的甲胺和EtOH。在通过HPLC的方法纯化粗产物之前，加入H2O/MeCN的混合物。合并相关馏分，并真空浓缩，得到标题化合物，为蓝色固体。MALDI-TOFm/z[M+2H]+计算值1170.5，实测值1169.9。
MAS3(SO3)-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3
将胺(SO3)-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3(4.0mg,3.42μmol)、MAS3-Ahx-COOH(21mg,41.07μmol)、PyBOP(21.3mg,41.07μmol)和DIPEA 11.8μL,68.44μmol)溶解在DMSO(1.5mL)中，并搅拌2.5h。在用CH3CN和H2O(0.1％TFA v/v)稀释后，混合物用HPLC纯化，然后将正确的馏分合并并冻干。MALDI-TOF m/z[M+H]+计算值1660.0,实测值1660.6。
MAS3(SO3)-Cy5-(SO3)EuK3
将MAS3(SO3)-Cy5-(SO3)EuK(OtBu)3在TFA/H2O 95:5(2mL)中搅拌1小时。蒸发溶剂，并通过HPLC纯化粗产物并冻干。MALDI-TOF m/z[M+2H]+计算值1492.7,实测值1492.4。
实施例3：示例性化合物的光物理性质
荧光团的光物理特性对于用于混合示踪剂(例如本发明的化合物)的荧光团是重要的。这些光物理性质受化合物结构的影响。
染料的亮度——临床环境中最重要的光物理特征之一——是其摩尔消光系数(ε)和量子产率(ΦF)的乘积。因此，我们开始通过在PBS中建立线性浓度范围(7.5-0.25M)并测量相应的吸光度来确定每个荧光团的ε(表1)。在含羧酸的吲哚啉部分上添加磺酸盐减少了ε，并且在花青素主链上使用额外的芳基部分大大降低了染料的可溶度，因此它们的ε也大大降低。这并不奇怪，因为先前已经确定，由于相对平坦和疏水的核，含苯并[e]吲哚的染料不溶解在H2O或PBS中，这导致通过范德华力的染料-染料堆积(通过形成J-聚集体)。
荧光团的ΦF是发射的光子数除以单个分子吸收的光子数之间的关系。因此，它也被称为发射效率。这些数据是在PBS中测量的，与DMSO中的ΦF相比，其值明显较低，但在体内环境中更具代表性。从该数据(表2)可以得出，在一个吲哚部分上添加吸电子磺酸基团会对荧光团的发射效率产生负面影响。也许一个不对称的花青素核，由于其显著的电子密度不平衡，是一个低效的荧光团。与我们的预期一致——由于苯并[e]吲哚导致J-聚集体的形成，含苯并[e]吲哚的荧光团的ΦF减少了。通常情况下，Phth(Ar)-Cy5-(Ar)COOH(包含两个苯并[e]吲哚部分)没有表现出三个含苯并[e]吲哚的荧光团的最低的ΦF。从上述数据得出的唯一趋势是游离荧光团受益于花青素结构上的对称取代基(当优化发射效率时)。然而，混合示踪剂并没有表现这种趋势。如表2所示，EuK(SO3)-Cy5-MAS3具有矩阵的最高ΦF。
表2.示例性Cy5染料和混合示踪剂类似物的选定的光物理性质
Figure BDA0003107892100000561
Figure BDA0003107892100000571
*由于严重堆积，无法测量λex/λem
Figure BDA0003107892100000572
亮度通过使用混合示踪剂相应的荧光团的ε来确定
由于荧光团(或混合示踪剂)的亮度是其最重要的光物理特性之一，我们计算了所有荧光团的亮度。为了深入了解混合示踪剂的光学性能，通过使用其相应荧光团在PBS中的ε来确定亮度。示踪剂性能的这些近似值清楚地表明，根据ΦF测量，最高观测亮度分别由示踪剂EuK(SO3)-Cy5-MAS3和EuK-Cy5-MAS3描绘。因此，在这6种示例性混合示踪剂中，EuK(SO3)-Cy5-MAS3包含最有利的光物理特征。
实施例4：示例性化合物的亲脂性和血清相互作用
化合物的亲脂性可以用分配系数(logP)来表示，它影响药效学和药代动力学，因为它是化合物吸收、分布、代谢和排泄(ADME特性)的主要决定因素。因此，该标准被广泛用作临床前评估的早期指标。我们计算了pH7.4下的logD值(clogD)为EuK-Cy5-MAS3-7.15、EuK(SO3)-Cy5-MAS3-10.31、EuK-Cy5-(SO3)MAS3-10.31、EuK(Ar)-Cy5-MAS3-6.16、EuK-Cy5-(Ar)MAS3-6.16、EuK(Ar)-Cy5-(Ar)MAS3-5.17。
血清结合，更确切地说是血浆蛋白结合(PPB)是一种有用的药代动力学特征，用于在体内使用前对示踪剂候选物进行初步评估，因为PPB与例如血液潴留和清除率直接相关。所有混合示踪剂的PPB值在52–89％之间，平均为76±12％(图2A)。含苯并[e]吲哚的混合示踪剂(EuK(Ar)-Cy5-MAS3、EuK-Cy5-(Ar)MAS3和EuK(Ar)-Cy5-(Ar)MAS3)往往具有最高的PPB。有趣的是，尽管通过添加磺酸盐基团降低了亲脂性，但是EuK(SO3)-Cy5-MAS3和EuK-Cy5-(SO3)MAS3的PPB显著高于EuK-Cy5-MAS3的PPB。这可以用Sudlow位点(白蛋白的亚结构域IIA中的一个结合口袋)来解释，它结合了大量的杂环阴离子。clogD与血清结合之间没有明显的相关性。尽管PPB与亲脂性有关系，但由于PPB不能由单一的理化特性来解释，因此我们预计无法基于clogD预测PPB。
不仅血清结合，而且血清中的稳定性也很有价值。这一特性是混合示踪剂临床前评估体系的又一个组成部分，因为这表明了化合物的体内稳定性。显然，任何在体内环境中降解的化合物都不适合临床使用。所有混合示踪剂在37℃的血清中孵育，24小时后测量它们的吸光度和荧光。
时间进程数据表明(图2B和2C)，大多数混合示踪剂的吸光度信号略有下降(24小时后剩余吸光度为74.6±0.4–84.6±2.7％)。24小时后荧光信号减弱至67.1±7.3–88.7±5.6％。仅在EuK(Ar)-Cy5-(Ar)MAS3中观察到显著降低的血清稳定性(p<0.05)。所有其他示例性示踪剂差别不大。
表3总结了五种示例性化合物的亲脂性、血浆蛋白结合和血清稳定性结果。
表3.示例性混合示踪剂的特征
Figure BDA0003107892100000581
**使用99mTc标记的混合示踪剂测量
实施例5：示例性化合物的血清共聚焦显微镜和受体亲和力
荧光共聚焦显微镜被用作受体定位的工具。如图3所示，典型的PSMA靶向示踪剂将细胞外受体明亮地显色。IC50在竞争性结合试验中测定，使用人LNCaP细胞和EuK[125I]I-BA作为竞争性放射配体。EuK(Ar)-Cy5-(Ar)MAS3的亲和力最低(345±31)，而其他5种示踪剂中有4种在相同的纳摩尔范围内(113–175nM)。唯一一种IC50提高的示踪剂是EuK(SO3)-Cy5-MAS3，其亲和力为19±6。
这表明，与EuK-Cy5-MAS相比，苯(Ar)部分的引入没有增加亲和力，而在花青素主链的碳末端引入阴离子磺酸盐部分(SO3)增加了PSMA亲和力。此外，EuK-(SO3)Cy5-MAS3的亲和力比EuK-Cy5(SO3)MAS3高9倍以上。不希望被任何理论束缚，这表明在与PSMA的两亲性入口漏斗的相互作用中；示例性混合示踪剂的花青素主链允许通过小心放置阴离子部分(例如磺酸盐部分)而使氢键补充疏水相互作用。
表4：使用人LNCaP细胞和EuK[125I]I-BA作为竞争性放射配体的示例性混合示踪剂PSMA的亲和力；n≥3
混合示踪剂 IC<sub>50</sub>(μM)
EuK-Cy5-MAS3 175.3±61.6
EuK(SO<sub>3</sub>)-Cy5-MAS<sub>3</sub> 19.2±5.8
EuK-Cy5-(SO<sub>3</sub>)MAS<sub>3</sub> 118.8±117.4
EuK(SO<sub>3</sub>)-Cy5-(SO<sub>3</sub>)MAS<sub>3</sub> 18.3±8.0
EuK(Ar)-Cy5-MAS<sub>3</sub> 113.1±35.9
EuK-Cy5-(Ar)MAS<sub>3</sub> 164.4±76.9
EuK(Ar)-Cy5-(Ar)MAS<sub>3</sub> 344.7±30.9
实施例6：体内示例性化合物
使用原位移植的PC346C细胞在雄性BALB/c裸鼠中研究体内特性。对这些小鼠进行了多种分析，即，荷瘤小鼠的体内核成像(SPECT)、荷瘤小鼠的体内光学成像(荧光成像)、健康和荷瘤小鼠的离体生物分布(每克注射剂量百分比(％ID/g)和离体荧光成像。
在荷瘤BALB/c裸鼠中，混合示踪剂矩阵的SPECT成像产生了具有EuK(Ar)-Cy5-(Ar)MAS3、EuK(SO3)-Cy5-MAS3和EuK-Cy5-(SO3)MAS3的肿瘤的清晰核成像(图4A)。在分析离体生物分布后，立即变得显而易见的是，本文合成的混合示踪剂的肿瘤摄取类似于或优于临床批准的PSMA I&S。或许更重要的是，与PSMA I&S和PSMA-11类似物相比，所有混合PSMA类似物的肾脏和脾脏蓄积量均显著减少(肾脏蓄积量:范围为10.8±9.79–21.8±14.2ID/g，而PSMA I&S为186.0±23.0，PSMA-11类似物为124.8±32.3–221.0±24.4)。延长的肾示踪剂清除率可能是肾示踪剂部分的直接结果，对于本发明的示例性示踪剂观察到的这种显著减少表明这些化合物在外科手术指导应用中具有潜力。此外，对于本发明的所有示例性示踪剂来说，非特异性蓄积似乎相当低，这是另一个有利的特性。
PPB最高的示踪剂具有最高的血液潴留(6.91±1.08ID/g；EuK(Ar)-Cy5-MAS3)，而两种clogD低于-10的示踪剂几乎全部从血液中排出(图5B)。有趣的是，肝脏清除率最低的是最亲脂性的示踪剂(0.87±0.66；EuK(Ar)-Cy5-(Ar)MAS3)和倒数第二个亲脂性的示踪剂之一(0.94±0.13；EuK(Ar)-Cy5-MAS3)(图5C)。含EuK的吲哚上的取代基明显降低了肝脏清除率(19.93±13.44EuK-Cy5-MAS3；2.90±2.06EuK(SO3-)-Cy5-MAS3；1.10±0.14EuK(Ar)-Cy5-MAS3；0.87±0.66EuK(Ar)-Cy5-(Ar)MAS3)。当进一步分析生物分布数据时，很明显，PPB和清除率之间的相关性似乎与以前的想法相反，因为所有切除器官的注射活性百分比随着PPB放大而减小(图5A)。
由于前列腺被脂肪组织包围，在为前列腺特异性手术设计混合示踪剂时，一个重要的考虑因素是肿瘤脂肪比(T/F)。此外，肿瘤与血液的比(T/B)给出了信号与背景比率的一般解释。很明显，对于这些示例性的混合示踪剂，增加亲脂性无助于T/F和T/B比。此外，EuK-Cy5-MAS3(2542±287)和EuK-Cy5-(SO3)MAS3(2658±659)的T/F比最好(图5D)，但它们彼此之间没有显著差异。除了EuK(SO3)-Cy5-MAS3(1713)，所有化合物的T/B比(图5E)都很低。此外，含肿瘤前列腺组织的离体荧光成像显示，除EuK-Cy5-(Ar)MAS3外，所有混合示踪剂的前列腺组织轮廓清晰(图6)。
结果表明，在染料部分上包含不同官能团以及这些官能团的位置直接影响示踪剂的药代动力学。血清结合可以通过引入示例性阴离子(例如SO3 -)或Ar基团来增强。SO3 -基团的不同数目和位置不会产生不同的血清结合，但是对于Ar基团，可以清楚地观察到这种效应。例如，在染料部分的EuK侧的单个Ar官能化产生最高的血清结合，甚至与每侧具有Ar单元的示踪剂相比也是如此。这种趋势似乎与在生物分布图上观察到的血池值以及血液、肝脏和唾液腺摄取的增加相一致。虽然SO3 -的高血清结合似乎并不反映血池和体内强度(通常要低得多)，但体内数据再次表明，染料EuK侧的单个SO3 -功能化产生最高的组织摄取。因此，具有非对称的染料部分接头似乎是体内示踪剂性能的关键特征。有趣的是，在肾脏滞留和肿瘤摄取方面，这些趋势没有被清楚地观察到，这意味着示踪剂药代动力学可能是示踪剂选择过程中最关键的组成部分。因此，提供背景信号降低的示踪剂是有益的。在一些例子中，背景信号的缺乏似乎是一个决定性因素。

Claims (17)

1.式I或Ia的化合物:
Figure FDA0003107892090000011
其中：
R1选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H，R2选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H；或者R1和R2一起形成芳基，所述芳基任选地被1-4个基团(例如一个或两个基团)取代，所述基团各自独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺和叠氮化物；
R3选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H，R4选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物和H；或者R3和R4一起形成芳基，所述芳基任选地被1-4个基团(例如一个或两个基团)取代，所述基团各自独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺和叠氮化物；
R5、R6、R7、R8、R9和R10各自独立地选自磺酸盐、羧基、膦酸盐、胺、叠氮化物、CH3、CH2CH3和H；
V是-CH2-或-CH2CH2O-；
W是-CH2-或-CH2CH2O-；
Y1是-EuK、-EuFA、-EuPG、-L1-EuK、-L1-EuFA、-L1-EuPG或-L3-EuE；
Y2是-L4-EuK、-L4-EuFA、-L4-EuPG、-EuE或-L2-EuE；
Z是螯合部分；
L1是式-NH-R12-C(O)-的接头，其中R12是键，或取代的或未取代的烷基；
L2是式-C(O)-R13-NH-的接头，其中R13是键，或取代的或未取代的烷基；
L3是式-NH-R14-NH-的接头，其中R14是取代的或未取代的烷基；
L4是式-C(O)-R15-C(O)-的接头，其中R15是取代的或未取代的烷基；
n是2或3；
m是4-21；并且
p是3-21，
或其药学上可接受的盐。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中第一吲哚部分的取代基R1、R2、R5、R7、R8中的至少一个不同于第二吲哚部分的取代基R3、R4、R6、R9、R10中的至少一个，从而提供不对称染料部分。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的化合物：
其中R1选自磺酸盐和H，并且R2选自磺酸盐和H；或者
其中R1是磺酸盐，并且R2是H；或
其中R1和R2一起形成芳基；或
其中R3选自磺酸盐和H，并且R4选自磺酸盐和H；或
其中R3和R4一起形成芳基。
4.根据前述任一项权利要求所述的化合物，其中R5是H和/或R6是H；和/或
其中R7、R8、R9和R10各自是-CH3或-H；任选地，其中R7、R8、R9和R10各自是-CH3；和/或
其中V是-CH2-和/或W是-CH2-；和/或
其中m是4-12；任选地，其中m是4、5或6；进一步任选地，其中m是5；和/或
其中p是3-12；任选地，其中p是3、4或5；进一步任选地，其中p是4；和/或
其中n是2。
5.根据前述任一项权利要求所述的化合物，其中Y1是-EuK；和/或
其中Z是-MAS3、-MAG3、-DOTA-GA、-DOTA或-DTPA；任选地Z是-MAS3。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的化合物，其中所述化合物选自:
Figure FDA0003107892090000041
Figure FDA0003107892090000051
Figure FDA0003107892090000061
Figure FDA0003107892090000071
Figure FDA0003107892090000081
7.根据前述任一项权利要求所述的化合物，其进一步包含螯合的放射性标记，其任选地选自44Sc、47Sc、51Cr、52mMn、58Co、52Fe、56Ni、57Ni、62Cu、64Cu、67Cu、66Ga、68Ga、67Ga、89Zr、90Y、89Y、94mTc、99mTc、97Ru、105Rh、109Pd、111Ag、110mIn、111In、113mIn、114mIn、117mSn、121Sn、127Te、142Pr、143Pr、149Pm、151Pm、149Tb、153Sm、157Gd、161Tb、166Ho、165Dy、169Er、169Yb、175Yb、172Tm、177Lu、186Re、188Re、191Pt、197Hg、198Au、199Au、212Pb、203Pb、211At、212Bi、213Bi、223Ra、225Ac和227Th，或者包含18F的阳离子分子，例如18F-[AlF]2+。示例性放射性标记还包括44Sc、47Sc、64Cu、67Cu、68Ga、90Y、111In、161Tb、166Ho、177Lu、188Re、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac和227Th，或者包含18F的阳离子分子，例如18F-[AIF]2+。
8.式II或式IIa的化合物或其药学上可接受的盐:
Figure FDA0003107892090000091
其中：
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、V、W、Z、L3、m、n和p如权利要求1至5中任一项所定义。
任选地，其中所述化合物进一步包含如权利要求7所定义的螯合的放射性标记。
9.式III或式IIIa的化合物或其药学上可接受的盐:
Figure FDA0003107892090000092
Figure FDA0003107892090000101
其中：
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、V、W、Y1、Y2、m、n和p如权利要求1至5中任一项所定义。
10.一种制剂，其包含权利要求1至7中任一项所述的化合物和任选的药学上可接受的载体。
11.一种对肿瘤成像的方法，其包括给受试者施用权利要求1至7中任一项所述的化合物或权利要求10所述的制剂，并在预定时间后对所述肿瘤成像。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述肿瘤是前列腺癌肿瘤、肾肿瘤、乳腺癌肿瘤、神经胶质瘤、结肠直肠腺癌、移行细胞癌、胰腺导管腺癌或胃腺癌；任选地，其中所述肿瘤是前列腺癌肿瘤；和/或
其中所述化合物包括螯合的放射性标记，并且所述成像包括正电子发射光谱术(PET)、单光子发射计算机断层扫描术(SPECT)、闪烁照相术、(术中)γ示踪/成像或(术中)β示踪；和/或
其中所述成像包括荧光成像，任选地其中所述成像包括荧光光谱。
13.权利要求1至21中任一项所述的化合物或权利要求25至27中任一项所述的制剂在成像中的用途。
14.权利要求1至7中任一项所述的化合物或权利要求10所述的制剂，用作药物。
15.权利要求1至7中任一项所述的化合物或权利要求10所述的制剂，用于治疗癌症；
任选地，其中所述癌症是前列腺癌、肾癌、乳腺癌、神经胶质瘤、结肠直肠腺癌、移行细胞癌、胰腺导管腺癌或胃腺癌，任选地其中所述癌症是前列腺癌。
16.一种治疗癌症的方法，其包括给患者施用有效量的权利要求1至7中任一项所述的化合物或权利要求10所述的制剂；
任选地，其中所述癌症是前列腺癌、肾癌、乳腺癌、神经胶质瘤、结肠直肠腺癌、移行细胞癌、胰腺导管腺癌或胃腺癌，任选地其中所述癌症是前列腺癌。
17.权利要求14或15所述的化合物或制剂，或权利要求16所述的方法，其中所述化合物包括螯合的放射性标记。
CN201980081487.1A 2018-10-11 2019-10-11 成像剂 Pending CN113166054A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18199963.2 2018-10-11
EP18199963.2A EP3636635A1 (en) 2018-10-11 2018-10-11 Imaging agents
PCT/EP2019/077600 WO2020074705A1 (en) 2018-10-11 2019-10-11 Imaging agents

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113166054A true CN113166054A (zh) 2021-07-23

Family

ID=63862007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980081487.1A Pending CN113166054A (zh) 2018-10-11 2019-10-11 成像剂

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210338841A1 (zh)
EP (2) EP3636635A1 (zh)
CN (1) CN113166054A (zh)
AU (1) AU2019356168A1 (zh)
CA (1) CA3115725A1 (zh)
WO (1) WO2020074705A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114014843A (zh) * 2021-11-17 2022-02-08 北京大学第一医院 一种psma靶向核素/荧光双模态配体和分子探针与应用

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113117099B (zh) * 2019-12-31 2022-07-15 广东精观生物医药科技有限公司 一种靶向psma的荧光分子探针及其制备方法和应用
WO2021259899A1 (en) 2020-06-23 2021-12-30 Bracco Imaging Spa Near-infrared cyanine dyes and conjugates thereof
EP4023250A1 (en) * 2021-01-04 2022-07-06 Technische Universität München Dual mode radiotracer and -therapeutics
CN113004254B (zh) * 2021-03-09 2022-08-05 中国药科大学 以吲哚氰绿衍生物为载体的配体及其制备方法与应用
US20230149569A1 (en) * 2021-09-28 2023-05-18 Antelope Surgical Solutions, Inc. Multifunctional compounds for use in medical imaging and therapy
WO2023222682A1 (en) * 2022-05-17 2023-11-23 Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung des öffentlichen Rechts Prostate specific membrane antigen (psma) ligands
WO2023222679A1 (en) * 2022-05-17 2023-11-23 Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung des öffentlichen Rechts Prostate specific membrane antigen (psma) ligands
WO2024007016A2 (en) * 2022-07-01 2024-01-04 Beckman Coulter, Inc. Novel fluorescent dyes and polymers from dihydrophenanthrene derivatives

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3035532C (en) 2009-03-19 2021-10-26 The Johns Hopkins University Psma-targeting compounds and uses thereof
US9371360B2 (en) 2011-11-30 2016-06-21 The Johns Hopkins University Homomultivalent and heteromultivalent inhibitors of prostate specific membrane antigen (PSMA) and uses thereof
EP3140282B1 (en) * 2014-05-06 2019-07-10 The Johns Hopkins University Metal/radiometal-labeled psma inhibitors for psma-targeted imaging and radiotherapy
CN108752319B (zh) * 2018-04-03 2021-05-25 沈阳药科大学 单胺氧化酶a抑制剂吲哚菁偶联化合物及其制备方法和应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114014843A (zh) * 2021-11-17 2022-02-08 北京大学第一医院 一种psma靶向核素/荧光双模态配体和分子探针与应用
WO2023087734A1 (zh) * 2021-11-17 2023-05-25 北京大学第一医院 一种psma靶向核素/荧光双模态配体和分子探针与应用

Also Published As

Publication number Publication date
EP3864007A1 (en) 2021-08-18
EP3636635A1 (en) 2020-04-15
CA3115725A1 (en) 2020-04-16
AU2019356168A1 (en) 2021-05-20
WO2020074705A1 (en) 2020-04-16
US20210338841A1 (en) 2021-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113166054A (zh) 成像剂
CN106660943B (zh) 用于psma靶向的成像和放射疗法的金属/放射性金属标记的psma抑制物
AU2018308699B2 (en) Dual mode radiotracer and -therapeutics
JP7324763B2 (ja) 分子イメージングのための二重標識プローブ及びその使用
JP7449864B2 (ja) エバンスブルー誘導体の化学結合体ならびに前立腺癌を標的とするための放射線療法および造影剤としてのその使用
JP2023145464A (ja) 分子イメージングのための二重標識プローブ及びその使用
BR112021015035A2 (pt) Agentes de imagem para diagnóstico de câncer
BR112020011727A2 (pt) ligantes de psma para imageamento e endorradioterapia
KR20230165818A (ko) 섬유아세포 활성화 단백질 알파 및/또는 전립선-특이적 막 항원을 표적화하는 이종이가 및 동형이가 제제
US9403875B2 (en) Cage-like bifunctional chelators, copper-64 radiopharmaceuticals and PET imaging using the same
JP2022548749A (ja) 画像化及び治療用組成物
CN111741751B (zh) 伊文思蓝衍生物的化学缀合物及其作为靶向前列腺癌的放射疗法和显像剂的用途
Batanete Bimodal Probes for Imaging of Prostate Cancer
EA046402B1 (ru) Двухрежимная радиоактивная метка и радиотерапевтическое средство

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination