CN113573742A - 新型肿瘤抗原结合剂及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了根据通式(1)(i)或(1)(ii)的化合物：其中A是诊断剂或治疗剂，其包含肿瘤抗原的结合位点，间隔基包括至少一个C‑N键。

Description

新型肿瘤抗原结合剂及其用途

本发明涉及新颖的化合物和放射性标记的络合物，其包括肿瘤抗原结合位点，特别是PSMA结合实体，以及经由合适的连接基和间隔基连接的白蛋白结合实体，其被设想用作诊断和/或治疗性放射性药物。具体而言，根据本发明的化合物和络合物适合作为用于检测表达肿瘤抗原的靶细胞和组织，以及治疗和诊断癌症，比如PSMA相关的癌症，例如前列腺癌中表达PSMA的靶细胞和组织的(治疗诊断)示踪剂、显像剂和治疗剂。

前列腺癌仍然是男性中最普遍的癌症类型，并且是西方世界导致癌症死亡的第三大主要原因(Ferlay,J.；Steliarova-Foucher,E.；Lortet-Tieulent,J.；Rosso,S.；Coebergh,J.W.；Comber,H.；orman,D.；Bray,F.Cancer incidence and mortalitypatterns in Europe:estimates for 40countries in 2012.Eur J Cancer 2013,49,(6),1374-403；Miller,K.D.；Siegel,R.L.；Lin,C.C.；Mariotto,A.B.；Kramer,J.L.；Rowland,J.H.；Stein,K.D.；Alteri,R.；Jemal,A.Cancer treatment and survivorshipstatistics,2016.CA Cancer J Clin 2016,66,(4),271-89)。西半球至少有1-2百万男性患有前列腺癌，并且据估计，这种疾病将侵袭55至85岁之间的六分之一的男性。根据美国癌症协会，在美国每年大约有161,000例新的前列腺癌病例被诊断出来。IV期转移性前列腺癌患者的5年生存率仅为约29％。转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)的治疗仍然很困难，并且尚无治愈到达该疾病阶段的患者的选择。因此，迫切需要开发一种有效疗法的新概念。

一旦转移性前列腺癌变成了激素难治性的，仅剩下几种治疗选择，通常具有相当差的临床成功。根据当前的医学指南，通常建议使用多西紫杉醇进行抗有丝分裂化疗。然而，治疗通常伴随着严重的副作用，并且仅略微提高了存活率。因此，早期诊断和密切监测潜在的复发至关重要。前列腺癌的诊断基于对来自腺体的组织病理学或细胞学标本的检查。用于进行进展性或复发性前列腺癌的治疗性监测的现有成像技术包括计算机断层扫描(CT)、磁共振(MR)成像和超声，但是通常不足以有效地监测和管理该疾病。因此，对前列腺癌的早期诊断和治疗更有效的工具有很高的临床需求。

众所周知，肿瘤细胞可以表达由于突变而表现出修饰结构的独特蛋白质，或者可以过表达通常在非恶性细胞中极少量地产生的正常(即非突变)的蛋白质。肿瘤抗原可基于其表达方式大致分为两类：仅存在于肿瘤细胞上而不存在于非恶性细胞上的肿瘤特异性抗原(TSA)和则存在于一些肿瘤细胞和非恶性细胞上的肿瘤相关抗原(TAA)。TSA通常是由于原癌基因和抑癌基因突变而导致的，这些突变导致蛋白质产生异常，而TAA表达通常是由与肿瘤形成无关的其他基因突变引起的。

此类蛋白质在肿瘤细胞表面的表达为通过检测此类肿瘤标志物来诊断和表征疾病提供了机会。带有可视化标记并特异性识别此类肿瘤标志物的蛋白质结合剂或小分子药物通常用于在非侵入性条件下的癌症诊断和成像。

一系列有前途的新的低分子量显像剂靶向前列腺特异性膜抗原(PSMA)。PSMA，也称为叶酸水解酶I(FOLH1)，是一种跨膜、750个氨基酸的II型糖蛋白。PSMA基因位于11号染色体的短臂上，并且既起叶酸水解酶的作用，又起神经肽酶的作用。它具有相当于谷氨酸羧肽酶II(GCPII)的神经肽酶功能，谷氨酸羧肽酶II被称为“大脑PSMA”，并且可通过将N-乙酰基-天冬氨酰基-谷氨酸(NAAG)裂解为N-乙酰天冬氨酸(NAA)和谷氨酸来调节谷氨酸能传递(Nan，F.；等人，J Med Chem 2000，43，772-774)。

前列腺特异性膜抗原(PSMA)在大多数前列腺癌病例中过表达(Silver,D.A.；Pellicer,I.；Fair,W.R.；Heston,W.D.；Cordon-Cardo,C.Prostate-specific membraneantigen expression in normal and malignant human tissues.Clin Cancer Res1997,3,(1),81-5；Cunha,A.C.；Weigle,B.；Kiessling,A.；Bachmann,M.；Rieber,E.P.Tissue-specificity of prostate specific antigens:comparative analysis oftranscript levels in prostate and non-prostatic tissues.Cancer Lett 2006,236,(2),229-38)。因此，它成为mCRPC核成像和放射性核素治疗的有希望的靶标(Bouchelouche,K.；Choyke,P.L.Prostate-specific membrane antigen positronemission tomography in prostate cancer:a step toward personalizedmedicine.Curr Opin Oncol 2016,28,(3),216-21；Haberkorn,U.；Eder,M.；Kopka,K.；Babich,J.W.；Eisenhut,M.New strategies in prostate cancer:prostate-specificmembrane antigen(PSMA)ligands for diagnosis and therapy.Clin Cancer Res 2016,22,(1),9-15；Eiber,M.；Fendler,W.P.；Rowe,S.P.；Calais,J.；Hofman,M.S.；Maurer,T.；Schwarzenboeck,S.M.；Kratowchil,C.；Herrmann,K.；Giesel,F.L.Prostate-specificmembrane antigen ligands for imaging and therapy.J Nucl Med 2017,58,(Suppl2),67S-76S)。PSMA(i)主要限于前列腺(尽管在包括膀胱癌、胰腺癌、肺癌和肾癌的许多其他实体瘤的新脉管系统中也检出较少的量，但是在正常脉管系统中未检出)，(ii)在前列腺癌各个阶段大量地表达为蛋白质(每个癌细胞中高达10⁶个PSMA分子)(iii)呈现在细胞表面但不脱落到循环中，并且(iv)与酶促或信号传导活性相关。此外，在低分化、雄激素不敏感或转移性癌症中，PSMA表达进一步上调，并且该表达通常与疾病进展相关。

PSMA的独特表达使其成为前列腺癌(以及其他一些癌症)的重要标志。此外，PSMA代表了显像剂的大型细胞外靶标。PSMA在配体结合后被内化，并且因此，它不仅是用于靶向放射性核素治疗(使用发射颗粒的放射性核素)的极佳靶标，而且还用于其他治疗策略，包括免疫毒素的肿瘤细胞特异性递送、免疫细胞的重新靶向、前药活化、PSMA疫苗以及质粒DNA和腺病毒免疫。由于健康组织中的低表达水平，PSMA另外具有进行大剂量治疗且副作用最小的潜力。

过去，开发了几种带有治疗或诊断部分的PSMA靶向剂。FDA批准的抗PSMA单克隆抗体(mAb)7E11的放射免疫缀合物，称为

已用于诊断前列腺癌的转移和复发。由于该抗体与PSMA的胞内结构域结合的事实，因此只能靶向死细胞，造成这种放射性药物的成功受到限制。此外，由于单克隆抗体和抗体片段的肾脏清除缓慢、分布不均、肿瘤渗透性差和免疫原性潜能，通常限制了其作为显像剂的用途。

为了克服这些问题，开发了能够与PSMA的胞外结构域结合的各种小分子PSMA靶向剂，用于PET/CT和SPECT/CT成像，包括放射性标记的N-[N-[(S)-1,3-二羧丙基]氨甲酰基]-S-[11C]甲基-l-半胱氨酸(DCFBC)和几种基于尿素的拟肽PSMA抑制剂(参见Bouchelouche等人，Discov Med.2010Jan；9(44):55–61)，包括目前处于临床评估中的PSMA配体MIP-1095(Hillier等人，Cancer Res.2009Sep 1；69(17):6932-40)，以及由

等人开发的DOTA缀合的PSMA抑制剂PSMA-617(JNM 2015,56:914–920和EP 2862857A1)，其分布于全身并迅速从血液中清除(J Nucl Med.2015；56(11):1697-705)。然而，尽管快速而全身的通路有利于促进肿瘤靶向和穿透，但目前可用的PSMA靶向剂仍存在介导表达靶标的正常组织中非特异性“脱靶”相互作用以及放射性药物在排泄器官(比如肾脏)中积累的风险。因此，非肿瘤组织可暴露于辐射剂量，最终导致不可逆的组织损伤。研究表明，不同的放射性标记的小分子PSMA靶向剂(包括PSMA-617)会积聚在患者的泪腺和唾液腺中，并且可能对腺体组织造成损害，特别是与发射α的放射性核素联合使用时(Zechmann等人，Eur J Nucl Med MolImaging.2014；41(7):1280-92和Kratochwil等人，J Nucl Med.2017Apr13.pii:jnumed.117.191395.doi:10.2967/jnumed.117.191395[Epub])。该问题的一种可能解决方案涉及使用对PSMA具有高亲和力的PSMA结合剂(Kratochwil等人，J Nucl Med.2015；293-298和Chatalic等人，Theragnostics.2016；6:849-861)。

近来，用白蛋白结合实体修饰放射性药物的概念已被各个小组(Choy,C.J.；Ling,X.；Geruntho,J.J.；Beyer,S.K.；Latoche,J.D.；Langton-Webster,B.；Anderson,C.J.；Berkman,C.E.¹⁷⁷Lu-Labeled phosphoramidate-based PSMA inhibitors:the effect ofan albumin binder on biodistribution and therapeutic efficacy in prostatetumor-bearing mice.Theranostics 2017,7,(7),1928-1939；Kelly,J.M.；Amor-Coarasa,A.；Nikolopoulou,A.；Wustemann,T.；Barelli,P.；Kim,D.；Williams,C.,Jr.；Zheng,X.；Bi,C.；Hu,B.；Warren,J.D.；Hage,D.S.；DiMagno,S.G.；Babich,J.W.Double targetingligands with modulated pharmacokinetics forendoradiotherapy of prostatecancer.J Nucl Med 2017；Benesova,M.；Umbricht,C.A.；Schibli,R.；Müller,C.Albumin-binding PSMA ligands:optimization of the tissue distribution profile.MolPharm 2018,15,(3),934-946；Umbricht,C.A.；Benesova,M.；Schibli,R.；Müller,C.Preclinical development of novel PSMA-targeting radioligands:modulation ofalbumin-binding properties to improve prostate cancer therapy.Mol Pharm 2018,Mol Pharm 2018,15,(6),2297-2306)应用于靶向PSMA的放射性配体。实际上，与不含白蛋白结合实体的PSMA结合的放射性配体比如¹⁷⁷Lu-PSMA-617相比，这样的放射性配体显示增强的血液循环，并且因此在肿瘤组织中增加的积聚和更好的保留(Benesova,M.；Umbricht,C.A.；Schibli,R.；Müller,C.Albumin-binding PSMA ligands:optimization of thetissue distribution profile.Mol Pharm 2018,15,(3),934-946；Umbricht,C.A.；Benesova,M.；Schibli,R.；Müller,C.Preclinical development of novel PSMA-targeting radioligands:modulation of albumin-binding properties to improveprostate cancer therapy.Mol Pharm 2018,Mol Pharm 2018,15,(6),2297-2306)。血液中放射性的保留率很高，并且因此与不含白蛋白结合实体的PSMA结合的放射性配体比如¹⁷⁷Lu-PSMA-617的情况相比，在包括肾脏的其他器官和组织中的摄取较高(Benesova,M.；Umbricht,C.A.；Schibli,R.；Müller,C.Albumin-binding PSMA ligands:optimizationof the tissue distribution profile.Mol Pharm 2018,15,(3),934-946)。

例如，Choy等人，Theranostics 2017；7(7):1928-1939，用白蛋白结合实体评估了¹⁷⁷Lu标记的基于氨基磷酸酯的PSMA抑制剂。将配合有¹⁷⁷Lu放射性核素的DOTA螯合剂与不可逆的PSMA抑制剂CTT1298(EP 2970345A1)进行醚连接。然而，基于氨基磷酸酯的PSMA结合动机仅表现出较差的稳定性，特别是在升高的温度下(在延长的酸性条件下升高的温度导致氨基磷酸酯P-N键的水解)，这是经由螯合剂比如DOTA进行配位放射性标记反应所必需的。因此，不能应用直接的放射性标记反应，并且必须使用多步骤的预标记方法。因此，应制备¹⁷⁷Lu-DOTA-叠氮化物作为前体；随后，该前体必须与二苯并环辛炔衍生的PSMA动机偶联。最后，必须对偶联的化合物进行精心的HPLC纯化；需要通过蒸发(在N₂气氛下)重新配制HPLC洗脱液并溶解在生理介质中。当产生高活性时，该程序对于临床应用而言可能是不可能的。临床前生物分布数据表明，放射性标记的试剂的性能较差，特别是关于肿瘤与肾脏的比率不远超过1。

Kelly等人(Kelly,J.M.；Amor-Coarasa,A.；Nikolopoulou,A.；Wustemann,T.；Barelli,P.；Kim,D.；Williams,C.,Jr.；Zheng,X.；Bi,C.；Hu,B.；Warren,J.D.；Hage,D.S.；DiMagno,S.G.；Babich,J.W.Double targeting ligands with modulatedpharmacokinetics for endoradiotherapy of prostate cancer.J Nucl Med 2017)采用了另一种方法，评估了对PSMA和人血清白蛋白(HSA)均具有亲和力的试剂。由Kelly等人开发的配体包括用于HSA结合的对-(碘苯基)丁酸实体和基于脲的PSMA结合实体。在Kelly等人开发的化合物中，将放射治疗的碘(¹³¹I)共价连接到HSA结合部分，后者又经由烃基链直接连接到PSMA结合实体。然而，就所施用的限于碘的放射性核素而言，所评估的化合物受到很大限制。此外，对于所评估的化合物，没有证明改善的靶细胞内化/摄取。

先前发现该结构实体(对-碘苯基)丁酸以高亲和力与血清白蛋白结合(Dumelin,C.E.；Trüssel,S.；Buller,F.；Trachsel,E.；Bootz,F.；Zhang,Y.；Mannocci,L.；Beck,S.C.；Drumea-Mirancea,M.；Seeliger,M.W.；Baltes,C.；Muggler,T.；Kranz,F.；Rudin,M.；Melkko,S.；Scheuermann,J.；Neri,D.A portable albumin binder from a DNA-encodedchemical library.Angew Chem Int Ed Engl 2008,47,(17),3196-201)。它被用于修饰快速清除的抗体片段，以增加其血液循环时间，并且因此改善药代动力学(Trüssel,S.；Dumelin,C.；Frey,K.；Villa,A.；Buller,F.；Neri,D.New strategy for the extensionof the serum half-life of antibody fragments.Bioconjug Chem 2009,20,(12),2286-92)。在叶酸放射性缀合物的情况中，使用相同的白蛋白结合剂进行修饰会显著增加肿瘤摄取并急剧降低肾脏中放射性的保留(Müller,C.；Struthers,H.；Winiger,C.；Zhernosekov,K.；Schibli,R.DOTA conjugate with an albumin-binding entityenables the first folic acid-targeted ¹⁷⁷Lu-radionuclide tumor therapy inmice.J Nucl Med 2013,54,(1),124-31；Siwowska,K.；Haller,S.；Bortoli,F.；Benesova,M.；Groehn,V.；Bernhardt,P.；Schibli,R.；Müller,C.Preclinical comparison ofalbumin-binding radiofolates:impact of linker entities on the in vitro and invivo properties.Mol Pharm 2017,14,(2),523-532)。

这些PSMA-放射性配体的白蛋白结合特性比以前用包括相同的基于对-碘苯基的白蛋白结合实体的叶酸放射性结合物所见到的更为明显。因此，推测PSMA-配体与血清白蛋白的较弱结合将是有益的。在放射性配体设计方面，这可以通过用先前显示展现降低的白蛋白结合亲和力白蛋白的(对甲苯基)丁酸取代强白蛋白结合剂(对碘苯基)丁酸来解决(Dumelin,C.E.；Trüssel,S.；Buller,F.；Trachsel,E.；Bootz,F.；Zhang,Y.；Mannocci,L.；Beck,S.C.；Drumea-Mirancea,M.；Seeliger,M.W.；Baltes,C.；Muggler,T.；Kranz,F.；Rudin,M.；Melkko,S.；Scheuermann,J.；Neri,D.A portable albumin binder from aDNA-encoded chemical library.Angew Chem Int Ed Engl 2008,47,(17),3196-201)。因此，与配备对碘苯基部分的¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-53相比，配备有对甲苯基部分作为白蛋白结合实体，而不是基于对碘苯基的白蛋白结合实体的¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56PSMA结合放射性配体展现了更有利的肿瘤与本底比率(Umbricht,C.A.；Benesova,M.；Schibli,R.；Müller,C.Preclinical development of novel PSMA-targeting radioligands:modulation ofalbumin-binding properties to improve prostate cancer therapy.Mol Pharm 2018,Mol Pharm 2018,15,(6),2297-2306)。然而，在¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56的情况下，血液活性水平仍然相对较高，这可能表明白蛋白结合亲和力仍然太强。

这表明必须平衡结合PSMA的放射性配体与白蛋白的结合，以实现具有高肿瘤摄取的最佳组织分布，但是其血液活性水平不是广泛地高，因为它会包含对健康组织不良副作用的风险。

尽管这些年来取得了进步，但是前列腺癌的诊断和管理仍然具有挑战性。需要能够以高度选择性的方式靶向癌症肿瘤细胞并显示出有利的药代动力学特性以用于快速和非侵入性的肿瘤可视化和治疗的新的诊断或成像剂以实现癌症的早期检测和治疗。

因此，本发明的目的是克服现有技术的缺点并满足本领域的需要。

此目的通过本文所公开的主题来解决，更具体地如所附权利要求书所阐述的。

本发明提供了新类型的PSMA结合放射性配体，其包含布洛芬作为白蛋白结合实体、PSMA结合部分和螯合剂部分，因此形成三官能化合物。

尽管以下详细描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于本文描述的特定方法、方案和试剂，因为这些可以变化。还应该理解，本文所使用的术语不旨在限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求书来限制。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。

在下文中，将描述本发明的要素。这些要素与具体实施方式一起列出，然而，应当理解，它们可以以任何方式和任何数量组合以产生另外的实施方式。各种描述的实施例和优选的实施方式不应被解释为将本发明限制为仅明确描述的实施方式。该描述应该理解为支持并涵盖将明确描述的实施方式与任何数量的公开内容和/或优选的要素相结合的实施方式。此外，除非上下文另外指出，否则应当认为本申请的描述中公开了本申请中所有描述的要素的任何排列和组合。

在本发明中，如果没有另外指出，则替代方案和实施方式的不同特征可以彼此组合。

为了清楚和可读起见，提供以下定义。可以在本发明的每个实施方式上阅读针对这些定义提及的任何技术特征。在这些实施方式的上下文中，可以明确地提供另外的定义和解释。

定义

在整篇说明书和权利要求书中，除非上下文另有要求，否则术语“包括(comprise)”以及变型比如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”将被理解为暗示包括所阐明的成员、整数或步骤，但是不排除任何其他未阐明的成员、整数或步骤。术语“由...组成(consist of)”是术语“包括(comprise)”的特定实施方式，其中排除了任何其他未阐明的成员、整数或步骤。在本发明的上下文中，术语“包括(comprise)”涵盖术语“由……组成(consist of)”。因此，术语“包括(comprising)”涵盖“包括(including)”以及“由...组成(consist of)”，例如，“包括(comprising)”X的组合物可以排他性地由X组成，或者可以包括其他内容，例如X+Y。

在描述本发明的上下文中(特别是在权利要求书的上下文中)使用的术语“一(a)”和“一(an)”以及“所述(the)”和类似的引用应被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有指示或与上下文明显矛盾。本文中数值范围的叙述仅意图用作分别指代落入该范围内的每个单独数值的简写方法。除非本文另外指出，否则每个单独的值都被并入说明书中，就好像它在本文中被单独引用一样。说明书中的任何语言都不应被解释为表示对实施本发明必不可少的任何未要求保护的要素。

词“基本上(substantially)”不排除“完全(completely)”，例如，“基本上没有”Y的组合物可以完全没有Y。必要时，可以从本发明的定义中省略词“基本上”。

相对于数值x的术语“约”是指x±10％。

术语“烃基(hydrocarbyl)”是指烃基的残基，即烃链基团，优选独立地选自烷基、烯基、炔基、芳基和芳烷基。

术语“烷基(alkyl)”包括具有1-30个碳原子，优选地1-20、1-15、1-10、1-8、1-6、1-4、1-3或1-2个碳原子的直链(linear)(“直链(straight-chain)”)、支链和环状的基团。例如，术语“C_1-12烷基”是指其碳链为直链或支链或环状并且包括1至12个碳原子的烃基。烷基残基的具体实例是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基或三十烷基，包括其各种支链和/或环状异构体，例如异丁基、叔丁基或异戊基。环状烷基异构体在本文中也称为“环烷基(cycloalkyl)”，是指包含3个环碳原子的饱和脂环族烃。该术语通常还涵盖“取代的”直链、支链和环状烷基。该术语进一步包括“杂烷基(heteroalkyl)”，是指其中碳链的一个或多个C原子被诸如但不限于N、O和S的杂原子取代的烷基。因此，该术语还包括“杂环基(heterocyclyl)”或“杂环烷基(heterocycloalkyl)”，是指含有3个或更多个环成员的非芳族环化合物，其中一个或多个环碳原子被诸如但不限于N、O和S的杂原子取代。杂环基基团涵盖不饱和的、部分饱和的和饱和的环系统，诸如例如咪唑基、咪唑啉基和咪唑烷基。杂环基基团包括但不限于吖丙啶基、氮杂环丁烷基、吡咯烷基、咪唑烷基、吡唑啶基、四氢噻唑基、四氢苯硫基、四氢呋喃基、二氧戊基、呋喃基、苯硫基、吡咯基、吡咯啉基、咪唑基、咪唑啉基、吡唑基、吡唑啉基、三唑基、四唑基、

唑基、异

唑基、噻唑基、噻唑啉基、异噻唑基、噻二唑基、

二唑基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基、硫代吗啉基、四氢吡喃基、四氢硫代吡喃基、氧硫杂环己烷、二氧基、二噻烷基、吡喃基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、二氢吡啶基、二氢二硫杂英基(dithiinyl)、二氢二硫酮基、高哌嗪基、奎宁环基、吲哚基、二氢吲哚基、异吲哚基、氮杂吲哚基(吡咯并吡啶基)、吲唑基、中氮茚基、苯并三唑基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并苯硫基、苯并噻唑基、苯并

二唑基、苯并

嗪基、苯并二硫杂英基、苯并

二硫杂英基、苯并噻嗪基、苯并

唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、苯并[1,3]二氧戊基、吡唑并吡啶基、咪唑并吡啶基(氮杂苯并咪唑基)、三唑并吡啶基、异

唑并吡啶基、嘌呤基、黄嘌呤基、腺嘌呤基、鸟嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、喹嗪基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、酞嗪基、萘啶基、蝶啶基、硫杂萘基(thianaphthalenyl)、二氢苯并噻嗪基、二氢苯并呋喃基、二氢吲哚基、二氢苯并二

烯基、四氢吲哚基、四氢吲唑基、四氢苯并咪唑基、四氢苯并三唑基、四氢吡咯并吡啶基、四氢吡唑并吡啶基、四氢咪唑并吡啶基、四氢三唑并吡啶基和四氢喹啉基。杂环基可以是取代的或未取代的。代表性的取代的杂环基可以被单取代或被取代一次以上，比如但不限于吡啶基或吗啉基，其被2-、3-、4-、5-或6-取代，或被各种取代基比如上面列出的那些二取代。

术语“环状”包括术语“多环”，是指具有一个以上环结构的结构。特别地，术语“环状”还指螺环结构，其中两个或更多个环具有一个共同的原子，和5个稠合多环结构，其中两个或更多个环具有至少两个共同的原子。

本文所使用的术语“烯基”包括具有2-30个碳原子，优选地2-20、2-15、2-10，2-8、2-6、2-4或2-3个碳原子的直链、支链和环状链的10个自由基，包括至少一个碳-碳双键。“烯基”基团的具体实例是相对于烷基给出的各种烯键式不饱和等同物，其根据本领域技术人员已知的惯例来命名，取决于碳-碳双键(一个或多个)的数目和位置，例如丁二亚基、1-丙-3亚基。“烯基”基团优选地包含至少1个，更优选地至少2、3、4、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16个双键，其中双键为优选地位于烃基链的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24，25、26、27、28或29位置处。烯基可以是取代的或未取代的。

本文所使用的术语“炔基”包括具有2-30个碳原子，优选地2-20、2-15、2-10、2-8、2-6、2-4或2-3个碳原子的直链、支链和环状自由基，包括至少一个碳-碳三键。“炔基”基团的具体实例是相对于烷基和烯基基团给出的那些炔基不饱和等同物，其根据本领域技术人员已知的惯例来命名，取决于碳-碳三键(一个或多个)的数目和位置。“炔基”基团优选地包含至少1个，更优选至少2、3、4、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16个三键，其中双三键优选地位于烃基链的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、13、14、15、16、17、30 18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29位置处。炔基可以是取代的或未取代的。

术语“芳基”是指单环或多环或稠合的多环芳族环系统。该术语包括单环或多环或稠合的多环芳族“杂芳基”环系统，其中该环系统的至少一个碳原子被杂原子取代。典型地，术语“芳基”和“杂芳基”是指具有3-30个碳原子，比如3-10个，特别是2-6个碳原子的基团。

术语“芳基烷基(arylalkyl)”或“芳烷基(aralkyl)”在本文中可互换使用，是指包含如本文所定义的至少一个烷基和至少一个芳基的基团。在本文所定义的芳烷基中，芳烷基经由以苄基为例的烷基键合至本发明的化合物或缀合物的另一部分。

本文所使用的术语“卤素(halogen)”或“卤代(halo)”包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)。

术语“杂原子”包括N、O、S和P，优选地为N和O。

术语“取代的”是指其中与所含氢原子连接的一个或多个键被与非氢或非碳原子连接的键所替代的本文所定义的烃基(例如，烷基或烯基)。取代基还包括其中与碳(一个或多个)或氢(一个或多个)原子连接的一个或多个键被与杂原子连接的一个或多个键，包括双键或三键替代的基团。因此，除非另有说明，否则“取代的”基团将被一个或多个取代基取代。在一些实施方式中，取代的基团被1、2、3、4、5或6个取代基取代。取代基的实例包括：卤素(即，F、Cl、Br和I)；羟基；烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳氧基、芳烷氧基、杂环氧基和杂环基烷氧基；羰基(氧代)；羧基；酯；氨基甲酸酯；肟；羟胺；烷氧基胺；芳烷氧基胺；硫醇；硫化物；亚砜；砜；磺酰基；磺酰胺；胺；N-氧化物；肼；酰肼；腙；叠氮化物；酰胺；脲；脒；胍；烯胺；酰亚胺；异氰酸酯；异硫氰酸酯；氰酸酯；硫氰酸酯；亚胺；硝基基团；腈(即，CN)、卤代烷基；氨基烷基；羟烷基；和环烷基。

化合物

在本发明的第一方面中提供了根据通式(1)(i)或(1)(ii)的化合物：

其中A是包括肿瘤抗原结合位点的诊断剂或治疗剂，并且间隔基包括至少一个C-N键。

因此，本发明提供了具有有利的药代动力学特征的结合血浆蛋白的肿瘤抗原配体(特别是结合血浆蛋白的PSMA配体)。如本文所使用的，术语“药代动力学”优选地包括治疗剂或诊断剂在受试者中的稳定性、生物利用度、吸取、生物分布、生物半衰期和/或清除。

在现有技术中，使用白蛋白结合实体以延长缀合物的循环半衰期，以实现缀合物在血液中的区域化(compartmentalization)，并改善向表达肿瘤抗原的(肿瘤)靶细胞或组织的递送，从而导致表达正常(非肿瘤)器官的肿瘤抗原的肿瘤：非靶向比率提高。因此，不受任何理论的束缚，假定白蛋白结合实体赋予缀合物改善的药代动力学特性。然而，在缀合物中有用的现有技术白蛋白结合实体可能导致明显的本底信号(因此，不利的肿瘤与本底之比)。

因此，本研究的目的是用不同的白蛋白结合实体代替先前使用的白蛋白结合剂，以在白蛋白结合特性与缀合物(以及例如，其放射性)从本底组织和器官的清除之间寻找最佳状态。本发明人令人惊讶地发现，布洛芬作为结合肿瘤抗原的放射性配体中的白蛋白结合实体，在血浆蛋白结合特性和放射性从本底组织和器官的清除之间实现了期望的平衡。这是特别令人惊讶的，因为以前曾假设一旦尝试修饰该分子的羧酸基团以将布洛芬与生物制药感兴趣的其他部分偶联，布洛芬就会失去其白蛋白结合亲和力(WO 2008/053360A2；US2010/172844；Dumelin,C.E.；Trüssel,S.；Buller,F.；Trachsel,E.；Bootz,F.；Zhang,Y.；Mannocci,L.；Beck,S.C.；Drumea-Mirancea,M.；Seeliger,M.W.；Baltes,C.；Muggler,T.；Kranz,F.；Rudin,M.；Melkko,S.；Scheuermann,J.；Neri,D.A portable albuminbinder from a DNA-encoded chemical library.Angew Chem Int Ed Engl 2008,47,(17),3196-201)。尽管存在这种技术偏见，本发明人令人吃惊地发现，通过将布洛芬经由其羧酸基团偶联至包括肿瘤抗原结合位点的诊断剂或治疗剂，可以实现与白蛋白的平衡结合。

白蛋白，特别是人血清白蛋白(HSA)，是(人)血浆中最丰富的蛋白质，并且约占血清蛋白的一半。如本文所使用的，术语“人血清白蛋白”或“HSA”优选地是指由人ALB基因编码的血清白蛋白。更优选地，该术语是指根据UniProt Acc.No.P02768表征的蛋白质(登记版本240，最近一次修改是2017年5月10日)或其功能变体、亚型、片段或(翻译后的或以其他方式修饰的)衍生物。

本文所使用的诊断剂或治疗剂A可以是可用于诊断、预防或治疗疾病(特别是癌症)的任何试剂，只要它包括肿瘤抗原结合位点即可。

肿瘤抗原是由肿瘤细胞表达的蛋白质，该蛋白质由于突变而可能表现出修饰的结构，或者与通常在非恶性细胞中极少量产生的正常(即，非突变的)蛋白质相比可以过表达。肿瘤抗原基于其表达方式可大致分为两类：仅存在于肿瘤细胞而不存在于非恶性细胞上的肿瘤特异性抗原(TSA)和存在于一些肿瘤细胞以及非恶性细胞上的肿瘤相关抗原(TAA)。TSA通常是由于原癌基因和抑癌基因突变而导致的，这些突变导致蛋白质产生异常，而TAA表达通常是由与肿瘤形成无关的其他基因的突变引起的。优选地，肿瘤抗原是前列腺特异性膜抗原(PSMA)。因此，优选诊断剂或治疗剂A包含PSMA的结合位点。

除肿瘤抗原的结合位点外，诊断剂或治疗剂A还可包含其他组分，例如(用于诊断、预防或治疗比如疾病癌症的)(其他)活性组分和/或一个或多个连接基。一个或多个“连接基”或“间隔基”可用于将多种组分，例如肿瘤抗原结合实体，一种或多种其他活性组分(一种或多种)以及任选的布洛芬作为白蛋白结合实体组合在一个单个分子中。例如，肿瘤抗原结合实体，比如PSMA结合实体(例如，如本文所描述的)，可以与如本文所描述的连接基偶联。例如，布洛芬可以如本文所述偶联至间隔基。

优选地，诊断剂或治疗剂A包括放射性标记。如本文所使用的，术语“放射性标记”(或放射性示踪剂)是指有放射性的标记，比如放射性物质或放射性原子(例如放射性核素)。例如，放射性标记可以是非金属放射性核素或放射性金属。非金属放射性核素比如¹⁸F、¹¹C、¹³N、¹⁵O或¹²⁴I可以与有机分子共价连接，而放射性金属比如^99mTc、^67/68Ga、¹¹¹In或¹⁷⁷Lu通常需要经由所谓的“螯合剂”进行配位。因此，特别是如果诊断剂或治疗剂A包括作为放射性标记的放射性金属，则优选诊断剂或治疗剂A包括螯合剂。螯合剂可以经由连接基与诊断剂或治疗剂A的其他组分(比如与肿瘤抗原结合位点和/或布洛芬)缀合。例如，诊断剂或治疗剂A可以包括经由螯合剂配位的放射性金属。优选地，螯合剂经由连接基与诊断剂或治疗剂A的其他组分(比如与肿瘤抗原结合位点和/或布洛芬)缀合。

如本文所使用的，术语“肿瘤抗原配体”(例如“PSMA配体”)、“化合物”和“缀合物”可互换使用，并且是指完整的分子(至少包括肿瘤抗原结合位点和布洛芬，以及任选地其他组分)。

特别地，根据本发明的肿瘤抗原配体(例如PSMA配体)(在本文中也称为“缀合物”或“化合物”)可以包括经由合适的连接基或间隔基彼此共价连接或链接的：

—第一末端基团(螯合剂，例如用于与放射性金属配位或已经与放射性金属配位)，

—第二末端基团(布洛芬，作为白蛋白结合实体)，和

—第三末端基团(肿瘤抗原结合实体，比如PSMA结合实体)。

因此，本发明提供了通式(1)(a)的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D是螯合剂；

Tbm是肿瘤抗原结合部分(也称为肿瘤抗原结合实体)；

连接基是优选地包括环状基团或芳族基团的连接基；

间隔基是包括C-N键的间隔基；和

a是选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数，优选地为0或1。

在通式(1)(a)中，三个末端基团(布洛芬、螯合剂(D)和肿瘤抗原结合部分(Tbm))经由通式(1)(a)中“支化点”(CH基团)所显示的连接基和间隔基连接。

式(1)(a)中“支化点”(CH-基团)的位置由下述箭头所指示：

螯合剂D、肿瘤抗原结合部分Tbm、连接基和间隔基优选地如本文所描述的定义。

肿瘤抗原结合部分(Tbm)具体是PSMA结合部分(Pbm)。

优选地，a选自0、1、2、3、4或5；更优选地选自0、1或2；和最优选地a为0。

特别设想包括在下述式(1)(a)的虚线中的结构包括至少一个肽键：

本发明的缀合物是对肿瘤抗原(比如PSMA)和HSA均显示亲和力的配体。如本文所使用的，术语“配体(ligand)”是指能够与靶标(此处：HSA或肿瘤抗原，例如PSMA)相互作用(靶向、结合)的化合物。本发明的缀合物还可以在功能上定义为“肿瘤抗原靶向剂”(比如“PSMA靶向剂”)。优选地，“配体”能够与其靶标选择性结合。术语“选择性结合”是指化合物与其预期的靶标的结合亲和力大于其与另一非靶标实体的结合亲和力。

“结合亲和力”是配体(例如，小的有机分子、蛋白质或核酸)与其靶标/结合伴侣之间的结合相互作用的强度。结合亲和力通常由平衡解离常数(K_D)测量和报告，平衡解离常数(K_D)是“解离速率”(k_off)和“结合速率”(k_on)的比率，该比率用于评估双分子相互作用的强度并对其进行排序。“结合速率”(K_on)表征配体与其靶标结合的速度，“解离速率”(K_off)表征配体与其靶标解离的速度。K_D(K_off/K_on)与结合亲和力成反相关。因此，术语“选择性结合”优选地是指配体以比其与另一非靶标实体结合的K_D更低的K_D与其预期的靶标结合。有许多方法可以测量结合亲和力和解离常数，比如ELISA、凝胶迁移测定、下拉测定、平衡透析、分析超速离心、表面等离子共振和光谱测定。

在本发明的上下文中，用于使肿瘤抗原结合实体，比如PSMA结合实体与非靶标实体结合的K_D可以是用于使所述缀合物或部分与肿瘤抗原例如人PSMA结合的K_D的至少1.5倍，优选地为至少2倍、3倍、5倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍、200倍、300倍、400倍、500倍、750倍或1000倍。类似地，用于使HSA结合实体与非靶标实体结合的K_D可以是用于使所述缀合物或部分与HSA结合的K_D的至少1.5倍，优选地至少2倍、3倍、5倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍、200倍、300倍、400倍、500倍、750倍或1000倍。

在本发明的上下文中，缀合物可以以与白蛋白(HSA)相比更高的结合亲和力与肿瘤抗原(例如PSMA)结合。例如，缀合物可以以在纳摩尔(nM)范围内的K_D值的高结合亲和力与PSMA结合，并且以在微摩尔范围内(μM(微摩尔))的中等亲和力与HAS结合。

具体而言，可能优选的是平衡PSMA和HSA结合亲和力，以便增加肿瘤摄取，同时减少潜在的破坏性脱靶效应。特别地，本发明的缀合物对PSMA表现出与对HAS相比更高的结合亲和力。

PSMA结合部分

本发明的缀合物包含肿瘤抗原结合位点(肿瘤抗原结合部分，Tbm)，其优选地为PSMA结合部分(也称为“PSMA结合实体”)。PSMA结合部分优选能够选择性结合人PSMA。“选择性结合”如上面所定义的。

PSMA结合实体可以与PSMA可逆或不可逆地结合，通常结合亲和力小于约100μM(微摩尔)。

人前列腺特异性膜抗原(PSMA)(也称为谷氨酸羧肽酶II(GCPII)，叶酸水解酶1，多聚-γ-谷氨酸羧肽酶(FGCP)和N-乙酰化-α-连接的酸性二肽酶I(NAALADase I))是一种在神经系统、前列腺、肾脏和小肠中表达最高的II型跨膜锌金属肽酶。它被认为是前列腺癌中的肿瘤标志物。如本文所使用的，术语“人前列腺特异性膜抗原”或“PSMA”优选是指由人FOLH1基因编码的蛋白质。更优选地，该术语是指根据UniProt Acc.No.Q04609表征的蛋白质(登记版本186，最近一次修改是2017年5月10日)或其功能变体、亚型，片段或(翻译后或以其他方式修饰的)衍生物。

PSMA结合实体通常可以是能够选择性地(并且任选地不可逆地)结合(人)前列腺特异性膜抗原的结合实体(参见Chang Rev Urol.2004；6(Suppl 10):S13–S18)。

PSMA结合实体优选通过其赋予对PSMA的选择性亲和力的能力来选择。在WO2013/022797A1、WO2015/055318A1和EP2862857A1中描述了优选的PSMA结合部分，其通过引用以它们的整体并入本文。

因此，在本发明的缀合物中，PSMA结合部分可以由通式(3)、(3)’、(3)”或(3)”’表征：

其中

X和Y各自独立地选自O、N或NH或NH₂、S或P，

Z选自取代的或未取代的CH₂，

R¹、R²和R³各自独立地选自–COH、-CO₂H、-SO₂H、-SO₃H、-SO₄H、-PO₂H、-PO₃H、-PO₄H₂、-C(O)-(C₁-C₁₀)烷基、-C(O)-O(C₁-C₁₀)烷基、-C(O)-NHR⁴或–C(O)-NR⁴R⁵，其中R⁴和R⁵各自独立地选自H、键、(C1-C10)亚烷基、F、Cl、Br、I、C(O)或–CH(O)、C(S)或–CH(S)、-C(S)-NH-苄基-、-C(O)-NH-苄基、-C(O)-(C₁-C₁₀)亚烷基、-(CH₂)_p-NH、-(CH₂)_p-(C₁-C₁₀)亚烷基、-(CH₂)_p-NH-C(O)-(CH₂)_q、-(CH_rCH₂)_t-NH-C(O)-(CH₂)_p、-(CH₂)_p-CO-COH、-(CH₂)_p-CO-CO₂H、-(CH2)_p-C(O)NH-C[(CH₂)_q-COH]₃、-C[(CH₂)_p-COH]₃、-(CH2)_p-C(O)NH-C[(CH₂)_q-CO₂H]₃、-C[(CH₂)_p-CO₂H]₃或-(CH₂)_p-(C₅-C₁₄)杂芳基，和

f、p、q、r和t各自独立地为选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数。

对于上面提到的通式：(3)(i)’、(3)(ii)”或(3)(iii)”’：R²-((3)’)或R³((3)”)经由双键连接。在式(3)”’中，X经由单键连接。

关于X和Y，应该理解，如果合适，O、N、S或P可以包括氢原子。例如，Y可以是O或NH。

优选地，f是选自1、2、3、4或5的整数；更优选地f是2或3。

如上所描述的，Z选自取代的或未取代的CH₂。换句话说，Z选自CH₂或取代的CH₂，其中一个或两个氢原子可以被取代。例如，Z是CH₂或C＝O。

优选地，Y是NH和Z是CH₂。因此，PSMA结合部分可以由通式(3)(ii)表征：

其中

X选自O、N或NH或NH₂、S或P，

R¹、R²和R³各自独立地选自–COH、-CO₂H、-SO₂H、-SO₃H、-SO₄H、-PO₂H、-PO₃H、-PO₄H₂、-C(O)-(C₁-C₁₀)烷基、-C(O)-O(C₁-C₁₀)烷基、-C(O)-NHR⁴、或–C(O)-NR⁴R^5、其中R⁴和R⁵各自独立地选自H、键、(C1-C10)亚烷基、F、Cl、Br、I、C(O)或-CH(O)、C(S)或-CH(S)、-C(S)-NH-苄基-、-C(O)-NH-苄基、-C(O)-(C₁-C₁₀)亚烷基、-(CH₂)_p-NH、-(CH₂)_p-(C₁-C₁₀)亚烷基、-(CH₂)_p-NH-C(O)-(CH₂)_q、-(CH_rCH₂)_t-NH-C(O)-(CH₂)_p、-(CH₂)_p-CO-COH、-(CH₂)_p-CO-CO₂H、-(CH2)_p-C(O)NH-C[(CH₂)_q-COH]₃、-C[(CH₂)_p-COH]₃、-(CH2)_p-C(O)NH-C[(CH₂)_q-CO₂H]₃、-C[(CH₂)_p-CO₂H]₃或-(CH₂)_p-(C₅-C₁₄)杂芳基，并且

b、p、q、r和t各自独立地为选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数。

对于上面提到的通式：(3)(i)’、(3)(ii)”或(3)(iii)”’：R²-((3)’)或R³((3)”)经由双键连接。在式(3)”’中，X经由单键连接。

在通式(3)和(3)(ii)中，X优选地为O。

此外，优选地在通式(3)和(3)(ii)中，R¹、R²和R³各自独立地选自–COH、-CO₂H、-SO₂H、-SO₃H、-SO₄H、-PO₂H、-PO₃H、-PO₄H₂。更优选地，在通式(3)和(3)(ii)中，每个R¹、R²和R³是–COOH。

在通式(3)(ii)中，b优选地是选自1、2、3、4或5的整数，更优选地b是2、3或4，并且最优选地b是3。

还优选地在通式(3)(ii)中，R¹、R²和R³各自为COOH，X是O，并且b是3。

因此，PSMA结合部分最优选地由式(3)(a)表征：

作为另一个具体实例，PSMA结合部分还可以由式(3)(b)表征：

鉴于上述，本发明还提供了由通式(1)(d)表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、间隔基、连接基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义，并且X、Y、Z、R¹、R²、R³和f如本文对于通式(3)(和优选地其实施方式)所定义。

特别地，本发明还提供了由通式(1)(e)表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、间隔基、连接基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义，并且X、R¹、R²、R³和b如本文对于通式(3)(ii)(和优选地其实施方式)所定义。

例如，本发明还提供了由通式(1)(f)表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、间隔基、连接基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义。

连接基

在本发明的缀合物中，肿瘤抗原结合部分(例如，PSMA结合实体)可以通过合适的连接基附着/连接至“支化点”。在下文中，术语“连接基”在本文中用于具体指连接或键连并且因此跨越肿瘤抗原结合部分(例如，PSMA结合实体)和-CH-“支化点”之间的距离，和/或将肿瘤抗原结合部分(例如，PSMA结合实体)与其余的缀合物“间隔”开的基团。

连接基可优选地避免肿瘤抗原结合部分(例如，PSMA结合实体)与本发明的缀合物的其他基团或实体之间的空间位阻，并确保足够的移动性和柔韧性。此外，连接基可以优选地被设计为赋予、支持和/或允许足够的HSA结合、高亲和力的肿瘤抗原(例如，PSMA)结合以及通过内在化本发明的化合物而快速和任选的选择性渗透肿瘤抗原-(例如，PSMA-)阳性细胞。

特别地，PSMA结合实体，比如通式(3)或(3)(ii)的PSMA结合实体可以优选地经由在例如EP2862857A1中描述的合适的连接基连接至本发明的缀合物。所述连接基优选地可赋予本发明的缀合物最佳的亲脂特性，以增加PSMA结合以及细胞摄取和内在化。连接基可优选地包括至少一个环状基团和/或至少一个芳族基团(特别是下面的通式(4)中的Q和W基团)。

因此，在本发明的缀合物中，优选的连接基可以由通式(4)表征：

其中

X各自独立地选自O、N、S或P，

Q选自取代的或未取代的烷基、烷基芳基和环烷基，优选地选自取代的或未取代的C₅-C₁₄芳基、C₅-C₁₄烷基芳基或C₅-C₁₄环烷基，和

W选自–(CH₂)_c-芳基或–(CH₂)_c–杂芳基，其中c为选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数。

不希望受任何理论的束缚，认为在连接基(特别是Q、W)内或在连接基的侧基的亲水性或极性官能团可以有利地增强本发明的缀合物的PSMA结合特性。

其中Q为取代的芳基、烷基芳基或环烷基，示例性的取代基在以上“定义”部分中列出，并且包括但不限于卤素(即，F、Cl、Br、和I)；羟基；烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳氧基、芳烷氧基、杂环氧基和杂环基烷氧基；羰基(氧代)；羧基；酯；氨基甲酸酯；肟；羟胺；烷氧基胺；芳烷氧基胺；硫醇；硫化物；亚砜；砜；磺酰基；磺酰胺；胺；N-氧化物；肼；酰肼；腙；叠氮化物；酰胺；脲；脒；胍；烯胺；酰亚胺；异氰酸酯；异硫氰酸酯；氰酸酯；硫氰酸酯；亚胺；硝基基团；腈(即，CN)、卤代烷基、氨基烷基、羟烷基、环烷基。

优选地，Q可以选自取代的或未取代的C₅-C₇环烷基，更优选地，Q是环己基。

优选地，W可以选自–(CH₂)_c-萘基、–(CH₂)_c-苯基、–(CH₂)_c-联苯、–(CH₂)_c-吲哚基、–(CH₂)_c-苯并噻唑基，其中c为选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数。更优选地，W可以选自–(CH₂)-萘基、–(CH₂)-苯基、–(CH₂)-联苯、–(CH₂)-吲哚基或–(CH₂)-苯并噻唑基。最优选地，W是–(CH₂)-萘基。

优选地，每个X可以是O。

因此，将肿瘤抗原结合部分，特别是PSMA结合实体与本发明的缀合物连接的特别优选的连接基可以由以下结构式(4)(a)表征：

鉴于上述，本发明还提供了由通式(1)(g)表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、Tbm、间隔基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义，并且X、Q和W如本文对于通式(4)(和优选地其实施方式)所定义。

例如，本发明还提供了由通式(1)(h)表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、Tbm、间隔基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义。

鉴于上述针对特定肿瘤抗原结合部分，即PSMA结合部分的实施方式，以及鉴于上述针对连接基的实施方式，本发明还提供了由通式(1)(k)表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、间隔基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；Y、Z、R¹、R²、R³和f如本文对于通式(3)(和优选地其实施方式)所定义，和X、Q和W如本文对于通式(4)(和优选地其实施方式)所定义。

特别地，本发明还提供了由通式(1)(l)表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、间隔基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；R¹、R²、R³和b如本文对于通式(3)(ii)(和优选地其实施方式)所定义，和X、Q和W如本文对于通式(4)(和优选地其实施方式)所定义。

特别地，本发明还提供了由通式(1)(m)表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、间隔基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；R¹、R²、R³和b如本文对于通式(3)(ii)(和优选地其实施方式)所定义，和X、Q和W如本文对于通式(4)(和优选地其实施方式)所定义。

例如，本发明还提供了由通式表征的化合物(1)(b)或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、间隔基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义。

甚至更具体地，本发明还提供了由通式(1)(c)表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D和间隔基为如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义。

间隔基

在本发明的缀合物中，布洛芬(作为白蛋白结合实体)经由“间隔基”缀合(即，共价连接或附着)至-CH-“支化点”。在下文中，术语“间隔基”在本文中用于具体指代连接并跨越白蛋白结合实体与-CH-“支化点”之间的距离和/或将这些基团与缀合物的其余基团/实体“间隔”开的基团。

间隔基可优选避免布洛芬(作为白蛋白结合实体)与本发明的缀合物的其他基团或实体之间的空间位阻，并确保足够的移动性和柔韧性。此外，间隔基可以优选地被设计为赋予、支持和/或允许足够的HSA结合、高亲和力的肿瘤抗原(例如，PSMA)结合以及通过内在化本发明的化合物而快速和任选的选择性渗透肿瘤抗原-(例如，PSMA-)阳性细胞。

本发明人确定间隔基应优选地包括至少一个C-N键。合适的间隔基应优选地在体内是稳定的。间隔基设计通常可取决于整个缀合物，并且可优选地选择其以促进其余缀合物的功能性(例如肿瘤抗原结合(例如PSMA结合)、HSA结合、内在化等)。因此，间隔基可以是例如刚性的或柔性的，影响整个缀合物的亲脂性或亲水性，等等。

间隔基可以包括直链的或支链的、任选地取代的C₁-C₂₀烃基，例如包括至多5个杂原子，更优选地为C₁-C₁₂烃基，甚至更优选地为C₂-C₆烃基，甚至更优选地C₂-C₄烃基。烃基可优选地包括至少一个，任选地至多4或5个杂原子，优选地选自N。它优选地含有一个或两个，更优选地一个C-N键。

优选地，间隔基可以是–[CHR⁶]_u-NR⁷–，其中R⁶和R⁷各自独立地选自H和支链的、非支链的或环状的C₁-C₁₂烃基，并且其中u可以是选自1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数。更优选地，R⁶和R⁷可以是H，并且u可以是选自2、3或4的整数，更优选地为2或4。最优选地，R⁶和R⁷可以是H，并且u可以是2或4。间隔基可以优选地是–[CH₂]₂–NH–或–[CH₂]₄–NH–。

因此，本发明的缀合物的间隔基可以包括式(2)(a)或(2)(a)’或(2)(a)”或由其组成：

式(2)(a)在本文中也称为“赖氨酸间隔基”或“Lys间隔基”，因为它反映了赖氨酸侧链间隔基。对于式(2)(a)’，k是0到8的整数，优选地为2到4。

根据本发明的示例性缀合物(例如在所附实施例中评估的Ibu-PSMA、Ibu-Dα-PSMA、Ibu-Dβ-PSMA、Ibu-N-PSMA和Ibu-DAB-PSMA)包括经由包括式(2)(a)或由式(2)(a)组成的间隔基与“支化点”连接的布洛芬。

因此，间隔基可以包括至少一个氨基酸残基或氨基酸残基的至少一个侧链。如本文使用的，术语“氨基酸残基”是指作为间隔基内的部分的特定氨基酸单体。

“氨基酸”是包括酸性(通常是羧基(-COOH))和胺(-NH₂)官能团的任何有机分子。所述基团中的一个或两个可以任选地被衍生。氨基和酸性基团可以相对于彼此在任何位置，但是氨基酸通常包括2-氨基羧酸、3-氨基羧酸、4-氨基羧酸等。氨基可以附连到氨基酸(一个或多个)的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10(等等)，直至第20个碳原子。换句话说，氨基酸(一个或多个)可以是α-、β-、γ-、δ-、ε-(等)，直至Ω-氨基酸(一个或多个)。优选地，酸性基团是羧基(-COOH)基团。然而，还可以考虑选自–OPO₃H、-PO₃H、-OSO₃H或–SO₃H的其他酸性基团。

氨基酸可以是蛋白原性或非蛋白原性氨基酸。

蛋白原性氨基酸是天然并入多肽中的那二十二种氨基酸。除硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸外，所有的蛋白原性氨基酸(即剩余的二十种蛋白原氨基酸)均由通用遗传密码编码。二十二种蛋白原性氨基酸是：精氨酸、组氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、半胱氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸。

然而，具有胺(-NH₂)和羧酸(-COOH)官能团的任何有机化合物都是氨基酸。鉴于此，将除了二十二种蛋白原性氨基酸以外的任何氨基酸称为“非蛋白原性”氨基酸。例如，非蛋白质氨基酸可能无法在蛋白质(例如肉碱、GABA、左旋甲状腺素、2-氨基异丁酸和神经递质γ-氨基丁酸)中发现，或者也可能无法通过标准的细胞机制(例如，羟基脯氨酸和硒代甲硫氨酸)直接产生并分离。非蛋白质氨基酸可能会作为标准氨基酸代谢途径的中间体出现，例如出现在尿素循环中的鸟氨酸和瓜氨酸。实例包括肉碱、GABA、左旋甲状腺素、2-氨基异丁酸、γ-氨基丁酸、羟基脯氨酸、硒代甲硫氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸、二氨基丁酸、δ-氨基乙酰丙酸、氨基异丁酸、二氨基庚二酸、胱硫醚、羊毛硫氨酸和甲烯胱氨酸。在本发明的上下文中，例如二氨基丁酸(DAB)为特别地优选的非蛋白原性氨基酸。

氨基酸残基(一种或多种)可源自天然存在的氨基酸(一种或多种)或其衍生物。特别地，氨基酸残基(一种或多种)可源自α(α-)氨基酸(一种或多种)。氨基酸(一种或多种)可以是D-或L-氨基酸(一种或多种)。

例如，氨基酸(一种或多种)可以是选自精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和/或缬氨酸的氨基酸的D-或L-对映异构体。

优选地，氨基酸选自赖氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、二氨基丁酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、精氨酸、组氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺和丙氨酸。例如，氨基酸(一种或多种)可以是选自赖氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、二氨基丁酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、精氨酸、组氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺和丙氨酸的氨基酸的D-或L-对映异构体。例如，氨基酸(一种或多种)是(D-/L-)天冬氨酸、谷氨酸或赖氨酸，比如D-天冬氨酸、D-谷氨酸或L-赖氨酸。例如，氨基酸(一种或多种)是(D-/L-)天冬氨酸、天冬酰胺、赖氨酸或二氨基丁酸。例如，其他氨基酸残基可以是天冬氨酸、天冬酰胺或二氨基丁酸。

间隔基可以包括1、2、3、4或5个氨基酸残基(一种或多种)，比如一个或多个D-天冬氨酸，一个或多个D-谷氨酸和/或一个或多个L-赖氨酸残基。在包括D-对映异构体的缀合物中，D-对映异构体的使用可以提供进一步降低代谢速率并且因此从血流清除的有益效果。优选地，间隔基可以包括1至3(优选地1或2)个这样的氨基酸残基，比如与另一种氨基酸残基(例如，天冬氨酸、天冬酰胺或二氨基丁酸)组合的D-天冬氨酸或D-谷氨酸残基或(L-)赖氨酸残基。换句话说，间隔基可以包括优选地由1至5个氨基酸，更优选地由1至3个氨基酸，甚至更优选地由1或2个氨基酸组成的肽。

因此，本发明的缀合物可以包括式(2)(b)的间隔基：

其中

m是选自1或2的整数，和

n是选自1、2、3、4或5的整数，优选地选自2或3。

可选地，间隔基可包含经由包含至少一个N杂原子的直链的或支链的、任选地取代的C₁-C₂₀烃基连接至“支化点”的氨基酸残基。

因此，本发明的缀合物可以包括式(2)(c)或式(2)(c)’的间隔基：

其中o为选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数。优选地，o可以是5。

对于式(2)(c)’，k为选自0至8的整数，优选地为2、3或4。

如上述，间隔基可以包括(L-)赖氨酸残基(例如，如在式(2)(a)中所显示的)或由其组成。在该上下文中，间隔基可以另外包括其他氨基酸残基。特别地，间隔基可以包括式(2)(d)或(2)(d)或(2)(d)”或由其组成：

其中A是氨基酸残基，并且n为选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1，并且其中k为选自0至8的整数，优选地2至4。

在式(2)(d)中，A可以是如上所述的任何氨基酸残基，特别是关于各种优选的氨基酸。例如，其他氨基酸残基可以是天冬氨酸、天冬酰胺或二氨基丁酸。

例如，间隔基可以包括式(2)(d)(i)或式(2)(d)(i)'或由其组成：

并且其中k为选自0至8的整数，优选地2至4。

例如，间隔基可以包括式(2)(d)(ii)或式(2)(d)(ii)’或由其组成：

并且其中k为选自0至8的整数，优选地2至4。

例如，间隔基可以包括式(2)(d)(iii)或式(2)(d)(iii)’或由其组成：

并且其中k为选自0至8的整数，优选地2至4。

例如，间隔基可以包括式(2)(d)(iv)或式(2)(d)(iv)’或由其组成：

并且其中k为选自0至8的整数，优选地2至4。

鉴于上述，本发明还提供了由通式(1)(n)表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D是螯合剂(例如，如本文所描述的)；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)或其氨基酸残基侧链；

V选自单键、N或NH，或包括至多3个杂原子的任选地取代的C₁-C₁₂烃基，其中所述杂原子优选地选自N；

a是选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数(例如，如本文所描述的)；和

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1。

因此，本发明还提供了由通式(1)(o)表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D是螯合剂(例如，如本文所描述的)；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)或其氨基酸残基侧链；

V选自单键、N或NH，或包括至多3个杂原子的任选地取代的C₁-C₁₂烃基，其中所述杂原子优选地选自N；

a是选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数(例如，如本文所描述的)；和

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1；

k是选自0、1、2、3、4或5、6、7或8的整数，优选地选自2、3或4。

式(1)(n)或1(o)中的V可含有1或2个C–N键，优选地1个C–N键。

V可以表示式(1)(n)或(1)(o)中的NH基团。

特别地，本发明还提供了由式(6)(a)或式(6)(a)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、连接基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；

X、Y、Z、R¹、R²、R³和f如本文对于通式(3)(和优选地其实施方式)所定义；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)；

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1；和

k是选自0、1、2、3、4、5、6、7或8的整数，优选地选自2、3或4。

特别地，本发明还提供了由式(6)(b)或(6)(b)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、连接基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；

X、R¹、R²、R³和b如本文对于通式(3)(ii)(和优选地其实施方式)所定义；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)；

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1；和

k是选自0、1、2、3、4、5、6、7或8的整数，优选地选自2、3或4。

特别地，本发明还提供了由式(6)(c)或(6)(c)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、连接基和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)；

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1；和

k是选自0、1、2、3、4、5、6、7或8的整数，优选地选自2、3或4。

特别地，本发明还提供了由式(6)(d)或(6)(d)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、Tbm和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；

X、Q和W如本文对于通式(4)(和优选地其实施方式)所定义；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)；

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1；和

k是选自0、1、2、3、4、5、6、7或8的整数，优选地选自2、3或4。

特别地，本发明还提供了由式(6)(e)或(6)(e)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D、Tbm和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)；

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1；和

k是选自0、1、2、3、4、5、6、7或8的整数，优选地选自2、3或4。

特别地，本发明还提供了由式(6)(f)或(6)(f)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D和Tbm如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)；

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1；和

k是选自0、1、2、3、4、5、6、7或8的整数，优选地选自2、3或4。

特别地，本发明还提供了由式(6)(g)或(6)(g)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；

Y、Z、R¹、R²、R³和f如本文对于通式(3)(和优选地其实施方式)所定义；

X、Q和W如本文对于通式(4)(和优选地其实施方式)所定义；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)；

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1；和

k是选自0、1、2、3、4、5、6、7或8的整数，优选地选自2、3或4。

特别地，本发明还提供了由式(6)(h)或(6)(h)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；

R¹、R²、R³和b如本文对于通式(3)(ii)(和优选地其实施方式)所定义；

X、Q和W如本文对于通式(4)(和优选地其实施方式)所定义；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)；

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1；和

k是选自0、1、2、3、4、5、6、7或8的整数，优选地选自2、3或4。

特别地，本发明还提供了由式(6)(i)或(6)(i)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D和a如本文对于通式(1)(a)(和优选地其实施方式)所定义；

X、Q和W如本文对于通式(4)(和优选地其实施方式)所定义；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)；

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1；和

k是选自0、1、2、3、4、5、6、7或8的整数，优选地选自2、3或4。

特别地，本发明还提供了由式(6)(j)或(6)(j)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D是如本文所描述的螯合剂；

X、Q和W如本文对于通式(4)(和优选地其实施方式)所定义；

A是氨基酸残基(例如，如本文所描述的)；

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1；和

k是选自0、1、2、3、4、5、6、7或8的整数，优选地选自2、3或4。

在化学式(6)(a)-(6)(j)的上下文中，最优选的氨基酸残基是天冬氨酸、天冬酰胺和二氨基丁酸，或者可选地-[A]_n不存在。

例如，本发明还提供了由式(7)(a)或(7)(a)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D是如本文所描述的螯合剂。

例如，本发明还提供了由式(7)(b)或(7)(b)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D是如本文所描述的螯合剂。

例如，本发明还提供了由式(7)(c)或(7)(c)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D是如本文所描述的螯合剂。

例如，本发明还提供了由式(7)(d)或(7)(d)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D是如本文所描述的螯合剂。

例如，本发明还提供了由式(7)(e)或(7)(e)’表征的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D是如本文所描述的螯合剂。

对于以上所有式(7)(a)、(7)(a)’、(7)(b)、(7)(b)’、(7)(c)、(7)(c)’、(7)(d)、(7)(d)’、(7)(e)和(7)(e)’，作为间隔基或作为间隔基的一部分的赖氨酸侧链由经由赖氨酸侧链NH基团将支化点与布洛芬基团连接的2或4个亚甲基组成。可选地，对于这些式的任何化合物，可以使用0、1、3、5、6、7或8个亚甲基。

螯合剂

本发明的缀合物可以进一步包括螯合剂。例如，螯合剂可用于放射性金属的配位，例如以提供放射性标记的缀合物(也称为“放射性配体”)。

术语“螯合剂”或“螯合部分”在本文中可互换使用，是指能够与中心(金属)离子(“配位”)形成两个或更多个独立配位键的多齿(多键)配体。具体地，这样的分子或共享一个电子对的分子还可以称为“路易斯碱”。中心(金属)离子通常由两个或更多个电子对与螯合剂配位。术语“二齿螯合剂”、“三齿螯合剂”和“四齿螯合剂”是本领域公认的，并且是指分别具有可容易地用于向由螯合剂配位的金属离子同时供给的两个、三个和四个电子对的螯合剂。通常，螯合剂的电子对与单个中心(金属)离子形成配位键；然而，在某些实例中，螯合剂可以与一种以上的金属离子形成配位键，并且多种结合方式是可能的。

术语“配位(coordinating)”和“配位(coordination)”是指这样的相互作用，其中一个多电子对供体与一个中心(金属)离子配位结合(“配位”)，即与一个中心(金属)离子共享两个或更多个未共享的电子对。

螯合剂优选基于其配位所需的中心(金属)离子，比如本文所述的放射性核素的能力来选择。

因此，螯合剂D可以由下述化学式(5a)-(5jj)中的一个来表征：

螯合剂(D)可以选自如上所述的螯合剂(5a)-(5jj)中的任一种。

优选地，螯合剂(D)选自1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)、N,N"-双[2-羟基-5-(羧乙基)-苄基]乙二胺-N,N"-二乙酸(HBED-CC)、1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸(NOTA)、2-(4,7-双(羧甲基)-1,4,7-三氮杂环壬烷(triazonan)-1-基)戊二酸(NODAGA)、[2-(4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)-戊二酸(DOTAGA)、1,4,7-三氮杂环壬烷次膦酸(TRAP)、1,4,7-三氮杂环壬烷-1-[甲基(2-羧乙基)-次膦酸]-4,7-双[甲基(2-羟甲基)次膦酸](NOPO)、3,6,9,15-四氮杂双环[9,3,1]十五烷-1(15),11,13-三烯-3,6,9-三乙酸(PCTA)、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-羟基琥珀酰胺(DFO)和二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)或其衍生物。

更优选地，螯合剂可以是DOTA(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(其可以由式(5a)表征)、NODAGA(2-(4,7-双(羧甲基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1-基)-戊二酸(其可以由式(5c)表征)或其衍生物。在一些实施方式中，螯合剂可以是NODAGA。

例如，螯合剂可以是DOTA。有利地，DOTA与诊断性(例如⁶⁸Ga)和治疗性(例如⁹⁰Y或¹⁷⁷Lu)放射性核素有效地形成络合物，并且因此使得能够将相同的缀合物用于成像和治疗目的，即作为治疗诊断剂。包括DO3AP(可以由式(5hh)表征)、DO3AP^PrA(可以由式(5ii)表征)或DO3AP^ABn(可以由式(5jj)表征)的能够与钪放射性核素(⁴³Sc、⁴⁴Sc、⁴⁷Sc)络合的DOTA衍生物也可以是优选的，并且在Kerdjoudj等人，Dalton Trans.,2016,45,1398-1409中进行了描述。

在本发明的上下文中，其他优选的螯合剂包括N,N"-双[2-羟基-5-(羧乙基)苄基]乙二胺-N,N"-二乙酸(HBED-CC)、1,4,7-三氮杂环-壬烷-1,4,7-三乙酸(NOTA)、2-(4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)-戊二酸(DOTAGA)、1,4,7-三氮杂环壬烷次膦酸(TRAP)、1,4,7-三氮杂环壬烷-1-[甲基(2-羧乙基)-次膦酸]-4,7-双-[甲基(2-羟甲基)-次膦酸](NOPO)、3,6,9,15-四-氮杂双环[9,3,1]-十五烷-1(15),11,13-三烯-3,6,9-三乙酸(PCTA)、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-羟基琥珀酰胺(DFO)和二亚乙基-三胺五乙酸(DTPA)。

螯合剂基团，例如DOTA基团，可以与中心(金属)离子，特别是本文所定义的放射性核素络合。可选地，螯合剂基团，例如DOTA，可以不与中心(金属)离子，特别是本文所定义的放射性核素络合，并且因此可以以不络合的形式存在。在螯合剂(例如DOTA)不与所述金属离子络合的情况下，螯合剂的羧酸基团可以为游离酸的形式或为盐的形式。

在下文中，描述了根据本发明的具体示例性缀合物，其是特别优选的：

在式(8)(a)或(8)(a)’中显示了根据本发明的优选的示例性缀合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

(式(8)(a)也称为“Ibu-PSMA”)。

在式(8)(b)或(8)(b)’中显示了根据本发明的另一优选的示例性缀合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

(式(8)(b)也称为“Ibu-Dα-PSMA”)。

在式(8)(c)或(8)(c)’中显示了根据本发明的另一优选的示例性缀合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

(式(8)(c)也称为“Ibu-Dβ-PSMA”)。

在式(8)(d)或式(8)(d)’中显示了根据本发明的另一优选的示例性缀合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

(式(8)(d)也称为“Ibu-N-PSMA”)。

在式(8)(e)或(8)(e)’中显示了根据本发明的另一优选的示例性缀合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

(式(8)(e)也称为“Ibu-DAB-PSMA”)。

所有的式(8)(a)、(8)(a)’、(8)(b)、(8)(b)’、(8)(c)、(8)(c)’、(8)(d)、(8)(d)’、(8)(e)和(8)(e)’也被公开为包括连接间隔基的赖氨酸侧链NH基团与支化点的0、1、3、5、6、7或8-[CH]₂部分，而不是如上式所定义的2和4个亚甲基。

药学上可接受的盐

本发明进一步包括本文所述的缀合物(化合物)的药学上可接受的盐。

药物组合物的制备是本领域技术人员众所周知的。本发明的缀合物的药学上可接受的盐可以通过常规方法来制备，比如通过使本发明的缀合物的任何游离碱和/或酸分别与至少化学计量量的期望的成盐酸或碱反应。

本发明的药学上可接受的盐包括与无机阳离子比如钠、钾、钙、镁、锌和铵的盐，和与有机碱的盐。合适的有机碱包括N-甲基-D-葡糖胺、argmme、苄星青霉素(benzathine)、二乙醇胺(diolamine)、乙醇胺(olamine)、procame和氨基丁三醇。根据本发明的药学上可接受的盐还包括源自有机或无机酸的盐。合适的阴离子包括乙酸根、己二酸根、苯磺酸根、溴离子、樟脑磺酸根、氯离子、柠檬酸根、乙二磺酸根、依托酸根、富马酸根、葡庚糖酸根、葡萄糖酸根、葡萄糖醛酸根、马尿酸根、海克酸根、氢溴酸根、盐酸根、碘离子、羟乙基磺酸根、乳酸根、乳糖酸根、马来酸根、甲磺酸根、甲基溴离子、甲基硫酸根(methylsulfate)、萘磺酸根、硝酸根、油酸根、双羟萘酸根、磷酸根、聚半乳糖醛酸根、硬脂酸根、琥珀酸根、硫酸根、磺基水杨酸根、单宁酸根、酒石酸根、对苯二甲酸根、甲苯磺酸根和三乙基碘。

络合的/非络合的形式

本发明进一步包括本文所述的缀合物(化合物)，其中螯合剂(D)可以与金属离子(比如放射性核素)络合或可以不络合。

术语“放射性核素”(或“放射性同位素”)是指具有不稳定的中子与质子比率的天然或人工来源的同位素，该同位素随微粒子(即质子(α-射线)或电子(β-射线)或电磁辐射(γ-射线)的发射而分解。换句话说，放射性核素会发生放射性衰变。螯合剂(D)可以与任何已知的放射性核素络合。所述放射性核素优选地可用于癌症成像或治疗。这种放射性核素包括但不限于⁹⁴Tc、^99mTc、⁹⁰In、¹¹¹In、⁶⁷Ga、⁶⁸Ga、⁸⁶Y、⁹⁰Y、¹⁷⁷Lu、¹⁵¹Tb、¹⁸⁶Re、¹⁸⁸Re、⁶⁴Cu、⁶⁷Cu、⁵⁵Co、⁵⁷Co、⁴³Sc、⁴⁴Sc、⁴⁷Sc、²²⁵Ac、²¹³Bi、²¹²Bi、²¹²Pb、²²⁷Th、¹⁵³Sm、¹⁶⁶Ho、¹⁵²Gd、¹⁵³Gd、¹⁵⁷Gd或¹⁶⁶Dy。合适的放射性核素的选择取决于螯合剂(D)的化学结构和螯合能力，以及所得(络合的)缀合物的预期应用(例如，诊断与治疗)等等。另一方面，可以鉴于设想的放射性核素/放射性金属来选择螯合剂(D)。例如，β-发射器比如⁹⁰Y、¹³¹I、¹⁶¹Tb和¹⁷⁷Lu可用于同时进行全身放射性核素治疗。提供DOTA作为螯合剂可有利地使得能够使用⁶⁸Ga、^43,44,47Sc、¹⁷⁷Lu、¹⁶¹Tb、²²⁵Ac、²¹³Bi、²¹²Bi、²¹²Pb作为放射性核素。

在一些优选的实施方式中，放射性核素可以是¹⁷⁷Lu。在一些优选的实施方式中，放射性核素可以是⁴⁴Sc。在一些优选的实施方式中，放射性核素可以是⁶⁴Cu。在一些优选的实施方式中，放射性核素可以是⁶⁸Ga。最优选地，放射性核素是¹⁷⁷Lu。

在本领域技术人员的技术和知识内选择合适的缀合物(化合物)和放射性核素的组合。例如，在一些优选的实施方式中，螯合剂可以是DOTA和放射性核素可以是¹⁷⁷Lu。在其他优选的实施方式中，螯合剂可以是DOTA和放射性核素可以是⁶⁸Ga。在其他优选的实施方式中，螯合剂可以是DOTA和放射性核素可以是⁴⁴Sc。在又进一步优选的实施方式中，螯合剂可以是DOTA和放射性核素可以是⁶⁴Cu。在其他优选的实施方式中，螯合剂可以是NODAGA和放射性核素可以是⁶⁴Cu。

酯和前药

本发明进一步涵盖其酯化形式的本发明的缀合物(化合物)，特别是在游离羧酸基团被酯化的情况下。这种酯化的化合物可以是本发明的缀合物的前药形式。合适的酯前药包括各种烷基酯，包括饱和和不饱和的C₈-C₁₈脂肪酸。

对映异构体

本文公开的缀合物(化合物)可以特定的几何或立体异构形式存在。另外，化合物还可以是光学活性的。本发明的缀合物还可以包括顺式和反式异构体、R-和S-对映异构体、非对映异构体、(D)-异构体、(L)-异构体、其外消旋混合物，以及其其他混合物。另外的不对称碳原子可以存在于取代基比如烷基中。例如，如果需要基团或缀合物的特定对映异构体，则可以通过不对称合成或通过手性助剂进行衍生来制备，其中将所得的非对映异构体混合物分离出来，并将助剂基团裂解以提供纯净的所需对映异构体。可选地，在基团或缀合物包含碱性官能团(比如氨基)或酸性官能团(比如羧基)的情况下，通过与合适的旋光性酸或碱形成非对映异构体盐，随后通过分级结晶或本领域众所周知的色谱方法解析由此形成的非对映异构体，并且随后回收纯净的对映异构体。

“立体异构体”是化合物的一种立体异构体，其基本上不含该化合物的其他立体异构体。因此，具有一个手性中心的立体异构纯的化合物将基本上不含该化合物的相反对映异构体。具有两个手性中心的立体异构纯的化合物将基本上不含该化合物的其他非对映异构体。典型的立体异构纯的化合物包括大于按重量计约80％的化合物的一种立体异构体和小于按重量计约20％的化合物的其他立体异构体，例如大于按重量计约90％的化合物的一种立体异构体和小于按重量计约10％的化合物的其他立体异构体，或大于按重量计约95％的化合物的一种立体异构体和小于按重量计约5％的化合物的其他立体异构体，或大于按重量计约97％的化合物的一种立体异构体和小于按重量计约3％的化合物的其他立体异构体。

因此，本文公开的所有式均包括其对映异构体和/或立体异构体。

放射性标记的络合物

根据进一方面，本发明涉及本发明的缀合物(化合物)用于制备放射性标记的络合物的用途或其作为药物或药物前体的用途。这种放射性标记的络合物优选地包括根据本发明的缀合物(化合物)，以及放射性核素。螯合剂(D)优选地使放射性核素配位，形成放射性标记的络合物。合适的放射性核素可以选自治疗诊断金属同位素，并且包括但不限于⁹⁴Tc、^99mTc、⁹⁰In、¹¹¹In、⁶⁷Ga、⁶⁸Ga、⁸⁶Y、⁹⁰Y、¹⁷⁷Lu、¹⁵¹Tb、¹⁸⁶Re、¹⁸⁸Re、⁶⁴Cu、⁶⁷Cu、⁵⁵Co、⁵⁷Co、⁴³Sc、⁴⁴Sc、⁴⁷Sc、²²⁵Ac、²¹³Bi、²¹²Bi、²¹²Pb、²²⁷Th、¹⁵³Sm、¹⁶⁶Ho、¹⁵²Gd、¹⁵³Gd、¹⁵⁷Gd或¹⁶⁶Dy。

根据进一方面，本发明也提供包括放射性核素(优选地如本文所描述的)和根据本发明的缀合物的络合物。

药物组合物

根据进一方面，本发明还提供了包括本发明的缀合物(化合物)(包括如本文所描述的药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物)和药学上可接受的载体和/或赋形剂的药物组合物。

术语“药学上可接受的”是指与本发明的缀合物相容并且不干扰和/或基本上不降低其诊断或治疗活性的化合物或试剂。药学上可接受的载体优选地具有足够高的纯度和足够低的毒性，以使其适合于施用于待治疗的受试者。

制剂、载体和赋形剂

药学上可接受的赋形剂可以展现不同的功能作用，并且包括但不限于稀释剂、填充剂、膨松剂、载体、崩解剂、结合剂、润滑剂、助流剂、包衣、溶剂和助溶剂、缓冲剂、防腐剂、佐剂、抗氧化剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、甜味剂、调味剂和保湿剂。

合适的药学上可接受的赋形剂通常基于(药物)组合物的配方来选择。

对于液体形式的(药物)组合物，有用的药学上可接受的赋形剂通常包括溶剂、稀释剂或载体，比如(无热原)水、(等渗)盐溶液(比如磷酸盐或柠檬酸盐缓冲盐水)、不挥发油(fixed oil)、植物油(诸如例如花生油、棉籽油、芝麻油、橄榄油、玉米油)、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇、聚乙二醇等)；卵磷脂；表面活性剂；防腐剂比如苯甲醇、对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚、抗坏血酸、硫柳汞等；等渗剂比如糖、多元醇比如甘露醇、山梨糖醇或氯化钠；单硬脂酸铝或明胶；抗氧化剂比如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；螯合剂比如乙二胺四乙酸(EDTA)；缓冲液，比如乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐，以及用于调节张力的试剂，比如氯化钠或葡萄糖。可用酸或碱比如盐酸或氢氧化钠来调节pH。相对于特定参考介质，缓冲液可以是高渗的、等渗的或低渗的，即，相对于特定参考介质，缓冲液可以具有更高、相同或更低的盐含量，其中优选地可以使用这种浓度的上述盐，其不要因渗透或其他浓缩作用而导致细胞受损。参考介质例如为在体内方法中产生的液体，比如血液、淋巴液、细胞溶质液体或其他体液，或者例如可以在体外方法中用作参考介质的液体，比如常用的缓冲液或液体。这种常用的缓冲液或液体是技术人员已知的。

液体(药物)组合物通过注射施用，并且特别是经由静脉内施用。注射剂(injection)优选在生产和储存条件下应是无菌的和稳定的。这种组合物通常被配制成无热原的、具有合适的pH、等渗的并维持活性成分(一种或多种)的稳定性的肠胃外可接受的水溶液。

对于液体药物组合物，合适的药学上可接受的赋形剂和载体包括水，通常是无热原水；等渗盐水或缓冲(水性)溶液，例如磷酸盐、柠檬酸盐等缓冲溶液。特别是对于注射本发明的(药物)组合物，可以使用水或优选地缓冲液，更优选地水性缓冲液，该水性缓冲液可以包含钠盐，例如至少50mM的钠盐、钙盐，例如至少0.01mM的钙盐，以及任选的钾盐，例如至少3mM的钾盐。

钠盐、钙盐和任选的钾盐可以其卤化物的形式例如氯化物、碘化物或溴化物，其氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐或硫酸盐等形式存在，但不限于此，钠盐的实例包括例如NaCl、NaI、NaBr、Na₂CO₃、NaHCO₃、Na₂SO₄，任选的钾盐的实例包括例如KCl、KI、KBr、K₂CO₃、KHCO₃、K₂SO₄，和钙盐的实例包括例如CaCl₂、CaI₂、CaBr₂、CaCO₃、CaSO₄、Ca(OH)₂。此外，在缓冲液中可以包含上述阳离子的有机阴离子。

如上文所定义的适合于注射目的缓冲液可以包含选自氯化钠(NaCl)、氯化钙(CaCl₂)和任选地氯化钾(KCl)的盐，其中除了氯化物以外，还可以存在其他阴离子。CaCl₂还可以用另一种盐比如KCl代替。通常，注射缓冲液中的盐的浓度为至少50mM氯化钠(NaCl)、至少3mM氯化钾(KCl)和至少0.01mM氯化钙(CaCl₂)。相对于特定参考介质，注射缓冲液可以是高渗的、等渗的或低渗的，即，相对于特定参考介质，缓冲液可以具有更高、相同或更低的盐含量，其中优选地，可以使用不会因渗透或其他浓缩作用而导致细胞受损的上述盐的这种浓度。

对于(半)固体形式的(药物)组合物，合适的药学上可接受的赋形剂和载体包括结合剂，比如微晶纤维素、黄蓍树胶或明胶；淀粉或乳糖；糖，诸如例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉，诸如例如玉米淀粉或马铃薯淀粉；纤维素和其衍生物，诸如例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素、乙酸纤维素；崩解剂比如藻酸；润滑剂比如硬脂酸镁；助流剂，比如硬脂酸、硬脂酸镁；硫酸钙、胶体二氧化硅等；甜味剂，比如蔗糖或糖精；和/或调味剂比如薄荷、水杨酸甲酯或橙味调料。

通常，用于局部施用的(药物)组合物可以配制成乳膏、软膏、凝胶、糊剂或散剂。用于口服施用的(药物)组合物可以配制成片剂、胶囊剂、液体、散剂或持续释放形式。然而，根据优选的实施方式，本发明的(药物的)组合物是肠胃外施用的，特别是经由静脉内或肿瘤内注射，并且因此以液体或冻干的形式配制用于肠胃外施用，如本文其他地方所讨论的。肠胃外制剂通常存储在小瓶、静脉输液袋、安瓿、药筒或预装注射器中，并且可以注射剂、吸入剂或气雾剂的形式给药，优选地是注射剂。

(药物)组合物可以冻干形式提供。冻干的(药物)组合物优选在施用前在合适的缓冲液中重构，该缓冲液有利地基于水性载体。

(药物)组合物优选地包括安全和有效量的本发明的缀合物(一种或多种)或放射性标记的络合物(一种或多种)。

如本文所使用的，“安全和有效量”是指足以允许诊断和/或显著诱导待治疗或预防的疾病的积极改变的试剂的量。然而，与此同时，“安全有效量”足够小以避免严重的副作用，也就是说，可以在优势和风险之间建立合理的关系。此外，“安全和有效量”将根据待诊断或治疗的特定病症以及待治疗的患者的年龄和身体状况、病症的严重程度、治疗的持续时间、伴随疗法的性质、所用的具体药学上可接受的赋形剂或载体以及类似因素而变化。

还提供了本发明的缀合物(化合物)用于制备药物，该药物优选地用在治疗癌症中或用于治疗癌症，特别是用于治疗和/或预防前列腺癌、胰腺癌、肾癌或膀胱癌。

试剂盒

根据进一方面，本发明还提供了包括本发明的缀合物(一种或多种)(包括其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物)和/或本发明的药物组合物(一种或多种)的试剂盒。

任选地，试剂盒可包括在药物组合物的上下文中如本文所定义的至少一种其他试剂，包括放射性核素、抗微生物剂、增溶剂等。

试剂盒可以是两部分或更多部分的试剂盒，其在合适的容器中包含以上例举的任何组分。例如，每个容器可以是小瓶、瓶子、挤压瓶、广口瓶、密封的套筒、包膜(envelope)或小袋、管或泡罩包装的形式或任何其他合适的形式，只要该容器优选地防止组分的过早混合即可。可以分开提供每种不同的组分，或者可以将一些不同的组分一起提供(即，在同一容器中)。

容器还可以是小瓶、试管、广口瓶或包膜、或者是套筒、泡罩包装或瓶子内的隔间或腔室，但前提是在由药剂师或医师有意混合之前一个隔间的内容物不能与另一个隔间的内容物物理结合。

此外，试剂盒或部分的试剂盒还可包含技术说明书，其具有有关其任何组分的施用和/或剂量的信息。

治疗和诊断方法及用途

根据进一步方面，本发明还提供了在药物中使用的根据本发明的缀合物(化合物)(包括其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物和放射性标记的络合物)、药物组合物或试剂盒。此外，本发明还提供了在诊断中使用的根据本发明的缀合物或化合物(包括其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物和放射性标记的络合物)、药物组合物或试剂盒。优选地，本发明的缀合物(化合物)、药物组合物或试剂盒用于人类医学目的。因此，本发明进一步涵盖了作为药物使用的本发明的缀合物(化合物)、药物组合物或试剂盒。

本发明的缀合物(化合物)优选能够以选择性方式靶向前列腺特异性膜抗原(PSMA)。根据具体方面，本发明因此提供了在检测表达前列腺特异性膜抗原(PSMA)的细胞和/或组织的存在的方法中使用的本发明的缀合物(化合物)、药物组合物或试剂盒。

PSMA具体地在恶性癌细胞上表达。如本文所使用的，术语“癌症”是指赘生物(neoplasm)，特别是恶性赘生物。赘生物的典型特征是趋于侵袭周围组织并转移至远处的身体部位的不受控制的且通常迅速增殖的细胞。术语“赘生物”包括良性和恶性赘生物。恶性肿瘤(癌症)的典型特征是间变(anaplasia)、侵袭性和/或转移；而良性赘生物通常不具有这些特性。术语“癌症”包括以肿瘤生长(例如，实体瘤)为特征的赘生物以及其他癌症，例如血癌和淋巴系统癌症。

具体地，PSMA可以任选地以增加的量在前列腺癌细胞、胰腺癌细胞、肾癌细胞或膀胱癌细胞中表达。

根据进一步的具体方面，本发明提供了在诊断、治疗和/或预防癌症，特别是前列腺癌、胰腺癌、或膀胱癌的方法中使用的本发明的缀合物(化合物)(包括其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物和放射性标记的络合物)、药物组合物或试剂盒。

术语“诊断(diagnosis)”或“诊断(diagnosig)”是指由疾病的体征和症状和/或在当前情况下分析指示疾病的生物标志物(比如基因或蛋白质)来识别疾病的行为。

疾病的“治疗(treatment)”或“治疗(treating)”包括预防或使免受疾病(即，导致临床症状不发展)；抑制疾病(即，阻止或抑制临床症状的发展；和/或缓解疾病(即，引起临床症状的消退)。将认识到，由于最终的诱导事件可能是未知的或潜在的，因此并非总是可以区分“预防(preventing)”和“抑制(suppressing)”疾病或障碍。因此，术语“预防性治疗(prophylaxis)”应该理解为构成包括“预防(preventing)”和“抑制(suppressing)”在内的“治疗(treatment)”类型。因此，“治疗(treatment)”包括“预防性治疗(prophylaxis)”。

如本文所使用的，术语“受试者”、“患者”或“个体”通常包括人类和非人类动物，并且优选地包括哺乳动物(例如，非人类灵长类动物，包括狨猴、绢毛猴、蜘蛛猴、猫头鹰猴、黑长尾猴、松鼠猴和狒狒、猕猴、黑猩猩、猩猩、大猩猩；牛；马；绵羊；猪；鸡；猫；狗；小鼠；大鼠；兔子；豚鼠等)，包括嵌合和转基因动物和疾病模型。术语“受试者”优选是指非人类的灵长类动物或人类，最优选地是人类。

本文所描述的且与癌症，特别是前列腺癌、胰腺癌、肾癌或膀胱癌的诊断、治疗或预防有关的用途和方法可优选地包括以下步骤：(a)向患者施用本发明的缀合物(包括其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物和放射性标记的络合物)、药物组合物或试剂盒，和(b)从所述患者获得放射线照相图像。

本发明的缀合物(化合物)、药物组合物或试剂盒通常肠胃外施用。施用优选地可全身性完成，例如通过静脉内(i.v.)、皮下、肌内或皮内注射。可选地，施用可以局部完成，例如通过肿瘤内注射。

可以将本发明的缀合物(化合物)、药物组合物或试剂盒以每天几次、每天一次、每两天一次、每周一次或每月一次施用于有此需要的受试者。优选地，用有效剂量的本发明的缀合物、药物组合物或试剂盒实现治疗、诊断或预防。

本发明的缀合物的有效剂量可以通过常规实验，例如通过使用动物模型来确定。这样的模型包括但不限于兔子、绵羊、小鼠、大鼠、狗和非人灵长类动物模型。本发明的缀合物或放射性标记的络合物的治疗功效和毒性可以通过细胞培养或实验动物中的标准药学程序来确定，例如，用于确定LD50(使50％群体致死的剂量)和ED50(在50％群体中治疗有效的剂量)。毒性和治疗效果之间的剂量比是治疗指数，并且可以表示为比率LD50/ED50。从细胞培养试验和动物研究获得的数据可用于确定人用剂量范围。所述缀合物的剂量优选在循环浓度的范围内，该循环浓度包括几乎无毒性或无毒性的ED50。

例如，本发明的缀合物的治疗或诊断有效剂量的范围可以为每剂量单位约0.001mg至10mg，优选地为约0.01mg至5mg，更优选地为约0.1mg至2mg或每剂量单位约0.01nmol至1mmol，特别是每剂量单位1nmol至1mmol，优选地为每剂量单位1微摩尔至1mmol。还设想本发明的缀合物(化合物)的治疗或诊断有效剂量的范围(每kg体重)可以为约0.01mg/kg至10g/kg，优选地为约0.05mg/kg至5g/kg，更优选地为约0.1mg/kg至2.5g/kg。有利地，由于其有利的药代动力学性质，本发明的缀合物可以优选以比其他PSMA配体更低的剂量施用。

如上所确定的，本发明的缀合物特别适合于涉及靶向表达PSMA的细胞的治疗诊断应用。如本文所使用的，术语“治疗诊断”包括“仅治疗的”、“仅诊断的”和“治疗和诊断的”应用。在进一步方面中，本发明涉及检测表达前列腺特异性膜抗原(PSMA)的细胞和/或组织的存在的体外方法，该方法包括(a)使所述表达PSMA的细胞和/或组织与本发明的缀合物(包括其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物和放射性标记的络合物)、药物组合物或试剂盒接触，和(b)应用检测手段，任选地放射线照相成像，检测所述细胞和/或组织。

在本发明的体内和体外用途和方法中，可以使用本领域已知的任何手段和方法来完成放射线照相成像。优选地，射线照相成像可以包括正电子发射计算机断层扫描(PET)或单光子发射计算机断层扫描(SPECT)。通过本发明的缀合物的放射线照相成像检测的靶向细胞或组织可优选地包括(任选地癌性)前列腺细胞或组织、(任选地癌性)脾细胞或组织或(任选地癌性)肾细胞或组织。

在本发明的体内和体外用途和方法中，表达PSMA的细胞或组织的存在可以指示前列腺肿瘤(细胞)、转移的前列腺肿瘤(细胞)、肾肿瘤(细胞)、胰腺肿瘤(细胞)、膀胱肿瘤(细胞)及其组合。因此，本发明的缀合物(包括其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物和放射性标记的络合物)、药物组合物和试剂盒可具体用于诊断(和任选地治疗)前列腺癌、肾癌、胰腺癌或膀胱癌。

附图说明

在下文中，将给出附图的简要描述。这些附图旨在更详细地说明本发明。然而，它们不旨在以任何方式限制本发明的主题。

图1显示了在方案1中Ibu-DAB-PSMA的谷氨酸-脲-赖氨酸结合基序的合成。

图2显示了在方案2中Ibu-Dab-PSMA的连接基区域、前体的合成。

图3显示了在方案3中Ibu-Dab-PSMA的DOTA缀合前体的合成。

图4显示了在方案4中Ibu-DAB-PSMA的另外的连接基部分和白蛋白结合实体的偶联。

图5显示了实施例4中布洛芬衍生的¹⁷⁷Lu-PSMA-配体的代表性HPLC色谱图。(A)¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA的色谱图；(B)¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA的色谱图；(C)¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA的色谱图；(D)¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA的色谱图；(E)¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的色谱图。保留时间t_R在图中表示。

图6显示了实施例5中与对照化合物¹⁷⁷Lu-PSMA-617相比，¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的正辛醇/PBS分布系数。实验进行了三次(n＝3)，一式五份。

图7显示了实施例6中与¹⁷⁷Lu-PSMA-617相比，¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的超滤分析的数据(n＝3)。

图8显示了实施例7中与¹⁷⁷Lu-PSMA-617相比，¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的摄取和内在化。(A)在PSMA-阳性PC-3PIP细胞(n＝3)中获得的数据。(B)在PSMA-阳性PC-3flu细胞(n＝1)中获得的数据。

图9显示了实施例8中在PC-3PIP/flu荷瘤小鼠中获得的五种布洛芬衍生的放射性配体和¹⁷⁷Lu-PSMA-617的生物分布数据。(A)在注射放射性配体之后4小时获得的生物分布数据；(B)在注射放射性配体之后24小时获得的生物分布数据。

图10显示了实施例8中在注射¹⁷⁷Lu-PSMA-配体之后4小时和24小时的肿瘤与本底的比率。在腹腔注射4小时和24小时处，所有¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA-配体的(A)肿瘤与血液的比率、(B)肿瘤与肝脏的比率和(C)肿瘤与肾脏的比率。

图11显示了实施例9在注射各自的放射性配体后0小时、4小时、24小时、48小时和72小时在剂量校准器中测量的全身活性。在注射后立即测量的活性设定为100％。为了比较，在此图中包括了比较放射性配体¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-53/56和¹⁷⁷Lu-PSMA-617的数据。数据点表示注射了相同放射性配体的两只小鼠的平均值(n＝2)。

图12显示了实施例10中在注射¹⁷⁷Lu-PSMA-配体4小时后获得的SPECT/CT图像，显示为最大强度投影(MIP)。(A)¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA；(B)¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA；(C)¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA；(D)¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA；(E)¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA。PSMA+＝PSMA-阳性PC-3PIP肿瘤异种移植物；PSMA-＝PSMA-阴性PC-3flu肿瘤异种移植物；Ki＝肾脏；Bl＝膀胱。

图13显示了表示布洛芬部分与前体1(包括PSMA结合实体和DOTA螯合剂)的偶联以合成Ibu-sPSMA的方案。

图14是¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的代表性HPLC色谱图。保留时间tr在图中指示。

图15表示以直至24小时的完整¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA百分比呈现的辐射分解稳定性。(A)在没有L-抗坏血酸的情况下温育的¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA；(B)与L-抗坏血酸一起温育的¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA(平均值±SD，n＝3)。¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA比¹⁷⁷Lu-PSMA-617和所有其他布洛芬衍生的PSMA放射性配体要稳定得多。¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的稳定性与¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56的稳定性相当。

图16是与¹⁷⁷Lu-PSMA-617相比，来自¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的超滤分析的数据(n＝3)。

图17是与¹⁷⁷Lu-PSMA-617相比，¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的摄取和内在化。(A)在PSMA-阳性PC-3PIP细胞中获得的数据(n＝3)。(B)在PSMA-阴性PC-3flu细胞中获得的数据(n＝3)。

图18是显示在PC-3PIP/flu荷瘤小鼠中获得的¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA-617的生物分布数据的图。(A)在注射放射性配体之后1小时获得的生物分布数据；(B)在注射放射性配体之后4小时获得的生物分布数据；(C)在注射放射性配体之后24小时获得的生物分布数据和(D)在注射放射性配体之后96小时获得的生物分布数据。

图19是显示与¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA相比，在注射¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA之后1小时、4小时、24小时和96小时肿瘤与本底的比率的图。(A)肿瘤与血液的比率，(B)肿瘤与肾脏的比率和(C)肿瘤与肝脏的比率。

图20是注射后各个时间点在剂量校准器中测得的全身活性。在注射后立即测量的活性设定为100％。图中包含了¹⁷⁷Lu-PSMA-617的已发布数据，以进行比较。数据点代表了注射了相同的放射性配体的两只小鼠的平均水平(n＝2-3)。(A)该图显示了所有放射性配体的数据；(B)该图显示了¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA、¹⁷⁷Lu-PSMA-617和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56的数据，以更好地显示单个排泄曲线。

图21是在注射¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA后获得的SPECT/CT图像，显示为最大强度投影(MIP)。(A)在腹腔注射4小时获取的SPECT/CT图像；(B)在腹腔注射24小时获取的SPECT/CT图像。PSMA+＝PSMA-阳性PC-3PIP肿瘤异种移植物；PSMA-＝PSMA-阴性PC-3flu肿瘤异种移植物；Ki＝肾脏；Bl＝膀胱。

图22是对照小鼠和用(a)较低量的活性(2MBq，1nmol每只小鼠)或(b)较高量的活性(5MBq，1nmol每只小鼠)处理的小鼠的相对肿瘤生长。在肿瘤细胞接种之后六天，每组小鼠分别仅注射媒介物(盐水)(●)、¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA(■)、¹⁷⁷Lu-PSMA-617(▲)和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56(▼)(平均值±SD，n＝6-12)。显示每组的平均相对肿瘤体积，直到第一只小鼠到达终点。

图23是每组小鼠的存活曲线的Kaplan-Meier图(n＝6-12)。对照小鼠和用(a)较低量的注射活性(2MBq，1nmol每只小鼠)和(b)较高量的注射活性(5MBq，1nmol每只小鼠)处理的小鼠。未处理的对照小鼠(─)、¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA(---)、¹⁷⁷Lu-PSMA-617(-··-··)和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56(···)。

图24是对照小鼠和用(a)较低量的注射活性(2MBq，1nmol每只小鼠)和(b)较高量的注射活性(5MBq，1nmol每只小鼠)处理的小鼠的相对体重(RBW)。分别仅注射媒介物(盐水)(●)、¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA(■)、¹⁷⁷Lu-PSMA-617(▲)和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56(▼)的小鼠的平均RBWf。显示了每组的平均RBW，直到第一只小鼠到达生命终点。

实施例

在下文中，呈现了说明本发明的各种实施例和方面的特定示例。然而，本发明的范围不应受到本文所述的具体实施方式的限制。给出以下制剂和实施例以使本领域技术人员能够更清楚地理解和实施本发明。然而，本发明的范围不受示例性实施方式的限制，这些示例性实施例仅意图作为本发明的单个方面的说明，并且功能上等效的方法在本发明的范围内。实际上，根据本文的前述描述、附图和以下实施例，除本文所述的内容外，本发明的各种修饰形式对于本领域技术人员将是显而易见的。所有这些修改都落入所附权利要求的范围内。

实施例1：示例性PSMA-配体的结构设计

为了鉴定在(i)放射性配体与白蛋白的结合以实现具有高肿瘤摄取的最佳组织分布特征与(ii)血液活性水平不广泛地高——将导致对健康组织产生不良副作用的风险之间之间提供平衡的PSMA配体，设计了以下五种布洛芬衍生的PSMA配体(Ibu-PSMA、Ibu-Dα-PSMA、Ibu-Dβ-PSMA、Ibu-N-PSMA和Ibu-DAB-PSMA)：

1.1.Ibu-PSMA：

1.2.Ibu-Dα-PSMA：

1.3.Ibu-Dβ-PSMA：

1.4.Ibu-N-PSMA：

1.5.Ibu-DAB-PSMA：

布洛芬衍生的PSMA配体的最简单设计是Ibu-PSMA。它是通过将布洛芬与赖氨酸残基直接缀合而引入白蛋白结合剂布洛芬而无需任何其他间隔基实体来设计的。在Ibu-Dα-PSMA和Ibu-Dβ-PSMA中，使用基于D-天冬氨酸(D-Asp，D)的另外的间隔基(除了L-Lys残基以外)，向构建体引入另外的负电荷。D-Asp经由α-羧基基团缀合以获得Ibu-Dα-PSMA或经由β-羧基基团缀合以获得Ibu-Dβ-PSMA。在Ibu-N-PSMA中，基于D-天冬酰胺(d-Asn，N)的不同的另外的间隔基实体用作中性实体(除了L-Lys残基以外)。最后，Ibu-DAB-PSMA的设计基于使用D-二氨基丁酸(DAB)作为另外的间隔基实体(除了L-Lys残基以外)，以向构建体引入另外的正电荷。

1.6.Ibu-sPSMA：

Ibu-sPSMA的设计类似于Ibu-PSMA。与其中布洛芬部分通过赖氨酸侧链连接的Ibu-PSMA相反，较短的L-2,4-二氨基丁酸(L-DAB)被用作连接单元。

实施例2：示例性PSMA-配体的化学合成

2.1.PSMA-配体的合成策略和分析

所有五个建议的具有白蛋白结合部分的PSMA配体都是通过固相平台合成的，如先前对于合成其他PSMA配体所报道的(Umbricht,C.A.；Benesova,M.；Schibli,R.；Müller,C.Preclinical development of novel PSMA-targeting radioligands:modulation ofalbumin-binding properties to improve prostate cancer therapy.Mol Pharm 2018,Mol Pharm 2018,15,(6),2297-2306)。该技术显示对于开发所述布洛芬衍生的PSMA-配体是有用的。多步合成(Ibu-PSMA为17步，Ibu-Dα-PSMA、Ibu-Dβ-PSMA、Ibu-N-PSMA和Ibu-DAB-PSMA为19步)提供了HPLC纯化后分离的总产率≥2.8％的这些配体。配体分别通过分析型RP-HPLC和MALDI-MS表征。化合物的化学纯度≥99.2％。分析数据呈现在表1中。

表1.PSMA-配体：Ibu-PSMA、Ibu-Dα-PSMA、Ibu-Dβ-PSMA、Ibu-N-PSMA和Ibu-DAB-PSMA的分析数据.

^a通过质谱法获得的未标记配体的m/z-峰；^b通过分析型HPLC测定，λ＝254nm；

2.2.前体1的合成

与Eder等人描述的方法类似，在2-氯(Chrotro)三苯甲基氯(2-CT)树脂上制备靶向PSMA的脲基PSMA结合实体L-Glu-NH-CO-NH-l-Lys(Eder,M.；

M.；Bauder-Wust,U.；Hull,W.E.；

C.；Mier,W.；Haberkorn,U.；Eisenhut,M.⁶⁸Ga-complexlipophilicity and the targeting property of a urea-based PSMA inhibitor forPET imaging.Bioconjug Chem2012,23,(4),688-97)。由2-萘基-l-Ala和反式环己基部分组成的连接基区域如

等人先前所报道的那样合成(Benesova,M.；

M.；Bauder-Wüst,U.；Afshar-Oromieh,A.；Kratochwil,C.；Mier,W.；Haberkorn,U.；Kopka,K.；Eder,M.Preclinical evaluation of a tailor-made DOTA-conjugated PSMAinhibitorwith optimized linker moiety for imaging and endoradiotherapy of prostatecancer.J Nucl Med 2015,56,(6),914-20)。Umbricht等人先前报道了经由Nα-氨基-l-Lys缀合DOTA-螯合剂与上述构建体的缀合(Umbricht,C.A.；Benesova,M.；Schibli,R.；Müller,C.Preclinical development of novel PSMA-targeting radioligands:modulation of albumin-binding properties to improve prostate cancertherapy.Mol Pharm 2018,Mol Pharm 2018,15,(6),2297-2306)。

以下树脂固定的前体用作合成PSMA配体(“前体1”)的基础：

前体1基于PSMA结合实体和DOTA螯合剂。该前体用于合成五个示例性配体Ibu-PSMA、Ibu-Dα-PSMA、Ibu-Dβ-PSMA、Ibu-N-PSMA和Ibu-DAB-PSMA。赖氨酸侧链的游离氨基用于直接或经由氨基酸实体连接的布洛芬的缀合。

2.3.Ibu-PSMA的合成

Ibu-PSMA的合成是通过将结合白蛋白的布洛芬与树脂固定的前体1偶联进行的。将树脂在无水二氯甲烷(DCM，Acros Organics)中溶胀45分钟，并且然后在N,N-二甲基甲酰胺(DMF，Acros Organics)中调整处理(conditioned)。相对于树脂固定的前体1(0.10mmol)，在存在4.0-6.0当量的DIPEA(N,N-二异丙基乙胺，Sigma Aldrich，0.400-0.600mmol)的无水DMF溶液的情况下，使用3.96当量的N,N,N’,N’-四甲基-O-(1H-苯并三唑-1-基)-脲六氟磷酸盐(HBTU；Sigma Aldrich，0.396–0.594mmol)活化4.0-6.0当量的2-(4-(2-甲基丙基)苯基)丙酸(布洛芬；Sigma Aldrich；0.400-0.600mmol)。在加入DIPEA之后两分钟，将活化的溶液加入前体1中并搅拌长达2小时。将树脂分别用DMF、DCM和二乙醚洗涤，并在减压下干燥。将产物从树脂裂解，并且随后使用由比为95：2.5：2.5(v/v)的三氟乙酸酸(TFA，Sigma Aldrich)、三异丙基硅烷(TIPS，Sigma Aldrich)和Milli-Q水组成的混合物在3-6小时内脱保护。蒸发TFA，将粗化合物溶解在比率为1：2(v/v)的乙腈(ACN,VWRChemicals)和Milli-Q水中并通过RP-HPLC纯化，得到Ibu-PSMA。

2.4.Ibu-Dα-PSMA的合成

在偶联布洛芬之前，将由D-天冬氨酸(D-Asp)组成的另外的间隔基实体与前体1的Nε-L-赖氨酸缀合。如上所描述的，将树脂固定的前体1在DCM中预溶胀，并在DMF中进行调整处理。相对于前体1(0.100mmol)，在存在4.0当量的DIPEA(0.400mmol)的无水DMF溶液的情况下，使用3.96当量的HBTU(0.396mmol)活化4.0当量的Fmoc和t-Bu保护的D-Asp(Fmoc-D-Asp(O-t-Bu)-OH，Sigma Aldrich，0.400mmol)。在加入DIPEA之后两分钟，将活化的溶液加入前体1中并搅拌长达2小时。将树脂用DMF洗涤。通过将比率为1：1(v/v)的DMF和哌啶(Fluka)的混合物搅拌两次，持续5min，裂解Nα-Fmoc-保护基团。再次用DMF洗涤树脂。在存在4.0-6.0当量的DIPEA(0.400-0.600mmol)的无水DMF溶液的情况下，使用3.96当量的HBTU(0.396–0.594mmol)活化布洛芬(4.0-6.0当量；0.400-0.600mmol)。在加入DIPEA之后两分钟，将活化的溶液加入树脂中并搅拌长达2小时。随后，分别用DMF、DCM和二乙醚洗涤树脂，并在减压下干燥。将产物从树脂裂解，并且同时在3-6小时内用由比率为95：2.5：2.5(v/v)的TFA、TIPS和水组成的混合物脱保护。蒸发TFA，将粗化合物溶解在比率为1：2(v/v)的乙腈(ACN，VWR化学品)和Milli-Q水中并通过RP-HPLC纯化，得到Ibu-Dα-PSMA。

2.5.Ibu-Dβ-PSMA的合成

在偶联布洛芬之前，将由D-天冬氨酸(D-Asp)组成的另外的间隔基实体与前体1的Nε-L-赖氨酸缀合。如上所描述的，将树脂固定的前体1在DCM中预溶胀，并在DMF中调整处理。相对于前体1(0.100mmol)，在存在4.0当量的DIPEA(0.400mmol)的无水DMF溶液的情况下，使用3.96当量的HBTU(0.396mmol)活化4.0当量的Fmoc和t-Bu保护的D-Asp(Fmoc-D-Asp-O-t-Bu，Merck group，0.400mmol)。在加入DIPEA之后两分钟，将活化的溶液加入前体1中并搅拌长达2小时。将树脂用DMF洗涤，并且通过用比率为1：1(v/v)的DMF和哌啶(Fluka)的混合物搅拌两次，持续5min，裂解Nα-Fmoc-保护基团。再次用DMF洗涤树脂。在存在4.0-6.0当量的DIPEA(0.400-0.600mmol)的无水DMF溶液的情况下使用3.96当量的HBTU(0.396–0.594mmol)活化布洛芬(4.0-6.0当量；0.400-0.600mmol)。在加入DIPEA之后两分钟，将活化的溶液加入树脂中并搅拌长达2小时。随后，分别用DMF、DCM和二乙醚洗涤树脂，并在减压下干燥。将产物从树脂裂解，并且同时在3-6小时内用由比率为95：2.5：2.5(v/v)的TFA、TIPS和水组成的混合物脱保护。蒸发TFA，将粗化合物溶解在比率为1：2(v/v)的乙腈(ACN，VWR化学品)和Milli-Q水中并通过RP-HPLC纯化，得到Ibu-Dβ-PSMA。

2.6.Ibu-N-PSMA的合成

在偶联布洛芬之前，将由D-天冬酰胺(D-Asn)组成的另外的间隔基实体与前体1的Nε-L-赖氨酸缀合。如上所描述的，将树脂固定的前体1在DCM中预溶胀，并在DMF中调整处理。相对于前体1(0.100mmol)，在存在4.0当量的DIPEA(0.400mmol)的无水DMF溶液的情况下，使用3.96当量的HBTU(0.396mmol)活化4.0当量的Fmoc和Trt(三苯甲基)保护的D-天冬酰胺(Fmoc-d-Asn(Trt)-OH，Sigma Aldrich，0.400mmol)。在加入DIPEA之后两分钟，将活化的溶液加入前体1中并搅拌长达3小时。将树脂用DMF洗涤，并通过用比率为1：1(v/v)的DMF和哌啶(Fluka)的混合物搅拌两次，持续5min，裂解Nα-Fmoc-保护基团。再次用DMF洗涤树脂。在存在4.0-6.0当量的DIPEA(0.400-0.600mmol)的无水DMF溶液的情况下，使用3.96当量的HBTU(0.396–0.594mmol)活化布洛芬(4.0-6.0当量；0.400-0.600mmol)。在加入DIPEA之后两分钟，将活化的溶液加入树脂中并搅拌长达2小时。随后，分别用DMF、DCM和二乙醚洗涤树脂，并在减压下干燥。在3-6小时内使用混合物将产物从树脂裂解，所述混合物由比率为95：2.5：2.5(v/v)的TFA、TIPS和水组成。同时裂解t-Bu-保护基团和另外的Trt-保护基团。蒸发TFA，将粗化合物溶解在比率为1：2(v/v)的乙腈(ACN，VWR化学品)和Milli-Q水中并通过RP-HPLC纯化，得到Ibu-N-PSMA。

2.7.Ibu-DAB-PSMA的合成

在偶联布洛芬之前，将由D-二氨基丁酸组成的另外的间隔基实体与前体1的Nε-L-赖氨酸缀合。如上所描述的，将树脂固定的前体1在DCM中预溶胀，并在DMF中调整处理。相对于前体1(0.100mmol)，在存在4.0当量的DIPEA(0.400mmol)的无水DMF溶液的情况下，使用3.96当量的HBTU(0.396mmol)活化4.0当量的Fmoc和Boc(叔丁氧基羰基)保护的D-二氨基丁酸(DAB；Fmoc-D-Dab(Boc)-OH，Iris Biotech，0.400mmol)。在加入DIPEA之后两分钟，将活化的溶液加入前体1中并搅拌长达3.5小时。将树脂用DMF洗涤并通过用比率为1：1(v/v)的DMF和哌啶(Fluka)的混合物搅拌两次，持续5min，裂解Nα-Fmoc-保护基团。再次用DMF洗涤树脂。在存在4.0-6.0当量的DIPEA(0.400-0.600mmol)的无水DMF溶液的情况下，使用3.96当量的HBTU(0.396–0.594mmol)活化布洛芬(4.0-6.0当量；0.400-0.600mmol)。在加入DIPEA之后两分钟，将活化的溶液加入树脂中并搅拌长达2小时。随后，将树脂分别用DMF、DCM和二乙醚洗涤，并在减压下干燥。在3-6小时内使用混合物将产物从树脂裂解，所述混合物由比率为95：2.5：2.5(v/v)的TFA、TIPS和水组成。同时裂解t-Bu-保护基团和另外的Boc-保护基团。蒸发TFA，将粗化合物溶解在比率为1：2(v/v)的乙腈(ACN，VWR化学品)和Milli-Q水中并通过RP-HPLC纯化，得到Ibu-DAB-PSMA。

2.8.Ibu-sPSMA的合成

与其他含有布洛芬的PSMA配体类似，经由先前对于合成其他PSMA配体的固相平台所报道的那样合成Ibu-sPSMA(另见上文第2节)(Umbricht,C.A.；Mol Pharm2018,15,(6):2297-2306)。在HPLC纯化后，多步合成(17个步骤)提供了该配体，分离的总产率≥14％。

2.8.1.前体1的合成

与Eder等人描述的方法类似，在2-氯三苯甲基氯(2-CT)树脂上制备靶向PSMA的脲基PSMA结合实体L-Glu-NH-CO-NH-l-Lys(Bioconjug Chem 2012,23,(4),688-97)，参见上述第2节。由2-萘基-l-Ala和反式环己基部分组成的连接基区域如

等人先前所报道的那样合成(J Nucl Med 2015,56，(6)，914-20)。然而，在本例中，使用的是不同于其他Ibu-PSMA配体的前体。与用作合成Ibu-PSMA的连接基的L-赖氨酸相比，连接基实体L-二氨基丁酸短两个碳原子。Umbricht等人先前报道过DOTA螯合剂与上述构建体的结合(MolPharm2018,15,(6):2297-2306)。

上述树脂固定的前体(前体1)用作合成Ibu-sPSMA的基础。前体1基于PSMA结合实体和DOTA-螯合剂。该前体并入的连接实体比用于其他Ibu-PSMA配体例如Ibu-PSMA的更短。

2.8.2.Ibu-sPSMA的合成

Ibu-sPSMA的合成是通过将结合白蛋白的布洛芬与树脂固定的前体1偶联来进行的(图13)。将二氨基丁酸侧链的游离γ-氨基用于布洛芬的缀合。将树脂在无水二氯甲烷(DCM，Acros Organics)中溶胀45分钟，并且然后在N,N-二甲基甲酰胺(DMF，AcrosOrganics)中调整处理。相对于树脂固定的前体1(0.10mmol)，在存在8.0当量的DIPEA(N,N-二异丙基乙胺，Sigma Aldrich，0.80mmol)的无水DMF溶液的情况下，使用5.94当量的N,N,N’,N’-四甲基-O-(1H-苯并三唑-1-基)-脲六氟磷酸盐(HBTU；Sigma Aldrich，0.59mmol)活化6.0当量的2-(4-(2-甲基丙基)苯基)丙酸(布洛芬；Sigma Aldrich；0.60mmol)。在加入DIPEA之后两分钟，将活化的溶液加入前体1中并搅拌长达2小时，得到树脂固定的化合物2(图13)。将树脂分别用DMF、DCM和二乙醚洗涤，并在减压下干燥。将产物从树脂裂解，并且随后在2小时内使用由比率为95：2.5：2.5(v/v)的三氟乙酸酸(TFA，Sigma Aldrich)、三异丙基硅烷(TIPS，Sigma Aldrich)和Milli-Q水组成的混合物脱保护，得到粗产物(图13)。蒸发TFA，将粗化合物溶解在比率为1：2(v/v)的乙腈(ACN，VWR化学品)和Milli-Q水中，并通过HPLC纯化，得到纯的Ibu-sPSMA。

该配体分别通过分析型HPLC和MALDI-MS表征。该化合物的化学纯度≥99％。分析数据呈现在表2中。

表2 Ibu-sPSMA的分析数据.

^a通过质谱法获得的未标记配体的m/z-峰；^b通过分析型HPLC测定，λ＝254nm；

2.9.作为例子的化合物Ibu-DAB-PSMA的合成

分别显示在图1-4中的合成方案1-4显示了作为例子的化合物Ibu-DAB-PSMA的合成的详细信息。其他示例性化合物的合成以类似方式进行。

实施例4：放射性标记和稳定性

通过将配体在MilliQ水中稀释至最终浓度为1mM来制备现有技术的PSMA-配体PSMA-617(ABX GmbH，Radeberg，德国)的储备溶液。将Ibu-PSMA、Ibu-Dα-PSMA、Ibu-Dβ-PSMA、Ibu-N-PSMA和Ibu-DAB-PSMA在Milli-Q水/乙酸钠(0.5M，pH 8)中稀释，以获得1mM的最终浓度。所有的PSMA-配体用pH～4.5的乙酸钠(0.5M，pH 8)和HCl(0.05M，pH～1)的1：5(v/v)的混合物中的¹⁷⁷Lu(在0.05M HCl中无载体加入的¹⁷⁷Lu；Isotope TechnologiesGarching ITG GmbH，德国)标记。根据要进行的实验，在5–50MBq/nmol之间的比活度下，将PSMA配体用¹⁷⁷Lu标记。将反应混合物在95℃下温育10分钟，然后使用带有C-18反相柱(Xterra^TM MS,C18,5μm,150×4.6mm；Waters)的RP-HPLC进行质量控制。流动相由含有0.1％三氟乙酸(A)和乙腈(B)的MilliQ水组成，在15分钟内流速为1.0mL/min，梯度为95％A和5％B至20％A和80％B。在注射到HPLC前，将放射性配体在含有Na-DTPA(50μM)的Milli-Q水中稀释。图5显示了代表性的HPLC色谱图。

实施例5：正辛醇/PBS分布系数

以与先前所报道的类似的方式进行五种示例性PSMA结合剂¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA在正辛醇/PBS系统中的正辛醇/PBS分布系数(Benesova,M.；Umbricht,C.A.；Schibli,R.；Müller,C.Albumin-binding PSMA ligands:optimization of the tissue distributionprofile.Mol Pharm 2018,15,(3),934-946)。

结果显示在图6中。所有放射性配体均显示出亲水性，logD值＜2.2。¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA，¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA显示相似的值，而¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA的系数略低，这表明更高的亲水性。与不包含白蛋白结合实体的现有技术PSMA-配体¹⁷⁷Lu-PSMA-617相比，用布洛芬对PSMA配体的修饰具有对放射性配体的更高疏水性质的作用。

实施例6：体外白蛋白结合特性

以与先前所报道的类似的方式使用超滤分析测定五种示例性PSMA结合剂¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA以及现有技术PSMA结合剂¹⁷⁷Lu-PSMA-617(其不含白蛋白结合实体)的血浆蛋白结合特性(Benesova,M.；Umbricht,C.A.；Schibli,R.；Müller,C.Albumin-binding PSMA ligands:optimization of the tissue distribution profile.Mol Pharm 2018,15,(3),934-946)。简而言之，将PSMA-配体用比活度为50MBq/nmol的¹⁷⁷Lu标记，并在室温下在人血浆样品或PBS中温育。使用centrifree超滤装置(4104离心过滤器单元；Millipore，30000Da标称分子量极限，甲基纤维素微隔板膜)分离游离和血浆结合的馏分。将温育的溶液上样(load)至超滤装置，并在20℃下以2500rpm离心40分钟。从滤液中取样并在γ计数器中分析放射性。血浆结合的放射性配体的量计算为相对于相应的上样溶液(设定为100％)在滤液中测得的放射性分数。对于每种放射性配体，至少进行3次实验。

结果显示在图7中。¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的超滤实验揭示当在人体血浆中温育时，<11％的放射性配体会穿透滤膜，这一事实可见高的血清蛋白质结合。当在PBS(不含蛋白质)中温育时，放射性配体未显示被滤膜的任何保留。与其他布洛芬衍生的放射性配体相比，¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA显示血浆蛋白结合特性略有降低。当与显示白蛋白结合分数仅约59％的¹⁷⁷Lu-PSMA-617相比时，所有五种示例性PSMA结合剂¹⁷⁷Lu-PSMA-配体均显示血浆蛋白增加的结合。

实施例7：体外细胞内在化研究

使用PSMA-阳性PC-3PIP和PSMA-阴性PC-3flu肿瘤细胞研究了¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的细胞摄取和内在化，这由Prof.Dr.Martin Pomper(John Hopkins Institutions,Baltimore,U.S.；Eiber,M.；Fendler,W.P.；Rowe,S.P.；Calais,J.；Hofman,M.S.；Maurer,T.；Schwarzenboeck,S.M.；Kratowchil,C.；Herrmann,K.；Giesel,F.L.Prostate-specificmembrane antigen ligands for imaging and therapy.J Nucl Med 2017,58,(Suppl2),67S-76S)慷慨提供。通过用PC-3PIP肿瘤细胞一式三份进行三次实验和用PC-3flu肿瘤细胞一式三份进行一次实验的进行研究每种放射性配体。

结果显示在图8中。在分别温育2小时或4小时之后，所有的放射性配体对PC-3PIP肿瘤细胞的摄取与¹⁷⁷Lu-PSMA-617相当(图8A)。¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA和¹⁷⁷Lu-Dβ-PSMA的内在化分数略高于¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA和¹⁷⁷Lu-PSMA-617，它们都在相同的范围内(图8A)。在4小时之后，在PC-3flu肿瘤细胞中所有放射性配体的摄取<2％，这表明高度的PSMA-特异性细胞摄取(图8B)。

实施例8：体内生物分布研究

体内实验已获得当地兽医部门的批准，并根据瑞士动物保护法进行。小鼠从德国苏尔茨费尔德查尔斯河实验室获得，年龄为5-6周。雌性无胸腺裸Balb/c小鼠在右肩皮下接种PSMA-阳性PC-3PIP细胞(在100μL含有Ca²⁺/Mg²⁺的Hank's平衡盐溶液(HBSS)中为6×10⁶个细胞)，并在左肩皮下接种PSMA-阴性PC-3flu细胞(在100μL HBSS Ca²⁺/Mg²⁺中为5×10⁶个细胞)。在两周后，肿瘤达到了约80-300mm³的大小，适合进行生物分布研究。

在接种PC-3PIP/flu肿瘤细胞之后12-15天进行生物分布研究。将放射性配体¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA和¹⁷⁷Lu-PSMA-617在含有0.05％牛血清白蛋白(BSA)的0.9％NaCl溶液中稀释以防止粘附到小瓶和注射器材料。将放射性配体以100-200μL的体积注射到尾侧静脉。在注射(腹腔注射)放射性配体后的不同时间点对小鼠实施安乐死。收集选定的组织和器官，称重并使用γ计数器进行测量。结果经过衰减校正，并以每克组织质量注射活性的百分比列出(％IA/g)(表3和4)。

表3：在PC-3PIP/flu荷瘤小鼠中¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA的生物分布数据。获得从每组小鼠(n＝3-6)获得的平均值±SD。

表4：在PC-3PIP/flu荷瘤小鼠中¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA和¹⁷⁷Lu-PSMA-617的生物分布。从每组小鼠(n＝3-6)获得的平均值±SD。

生物分布数据和肿瘤与本底的比率也分别显示在图9和10中。

将¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA摄取到PC-3PIP肿瘤中是最快的，¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA被设计为没有其他基于氨基酸的间隔基实体。在腹腔注射4小时时，肿瘤累积已达到81.3±6.28％IA/g，并且甚至在腹腔注射24小时时甚至略高(86.8±18.0％IA/g)。¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA分别在腹腔注射4小时时在PC-3PIP肿瘤中表现出类似的累积(65-66％IA/g)，但在肿瘤组织中表现出不同的保留。在腹腔注射24小时后，发现¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA的肿瘤摄取显著增加(106±9.70％IA/g)，而¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的放射性水平有所降低(52-58％IA/g)。在¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA的情况下，仅在24小时后才发现肿瘤中的高积累(84.2±14.9％IA/g)。在腹腔注射24小时时，所有含有布洛芬的放射性配体的肿瘤摄取均高于在注射现有技术放射性配体¹⁷⁷Lu-PSMA-617之后(37.3±5.80％IA/g)。在PC-3flu肿瘤(PSMA-阴性)中的摄取明显低于在注射所有放射性配体之后的血液水平证实了PSMA-介导的摄取。

在腹腔注射4小时时检测到¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA的最高血液活性水平(13.2±1.15％IA/g)，而所有其他化合物在此时间点在血池中的放射性累积均较低(2.33-5.96％IA/g)。注射¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的小鼠显示出放射性从血液中快速清除，导致24小时后<0.6％IA/g，而¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA的清除较慢，导致在该同一时间点仍可为～1.3％IA/g。

在腹腔注射4小时和24小时时，¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的肾脏摄取最低(分别为19.4±1.84％和6.00±0.68％IA/g)，而其他放射性配体在腹腔注射4小时时肾脏摄取为27-33％IA/g。¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA表现出最快的肾脏清除，在腹腔注射24小时时产生8.02±1.13％IA/g。达到与¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA类似的水平。所有其他组织中的放射性水平均低于血液水平，并随时间而下降。

在注射¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA之后累积放射性的肿瘤与血液的比率类似(14-23)，但是在腹腔注射4小时时，在注射¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA(5.03±0.73)之后降低。在腹腔注射24小时时，¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的肿瘤与血液的比率最高(～337)，其次是¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA(～227)、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA(～198)、¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA(～149)和¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA(～84)。在腹腔注射4小时时所有放射性配体的肿瘤与肾脏的比率类似，但是与在腹腔注射24小时时相差～2倍。在注射¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA之后获得的比率最高。在腹腔注射24小时时，¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA(196)和¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA(182)的肿瘤与肝脏的比率最高。

实施例9：体内全身活性测量

体内实验已获得当地兽医部门的批准，并根据瑞士动物保护法进行。小鼠从德国苏尔茨费尔德查尔斯河实验室获得，年龄为5-6周。雌性无胸腺裸Balb/c小鼠在右肩皮下接种PSMA-阳性PC-3PIP细胞(在具有Ca²⁺/Mg²⁺的100μL Hank's平衡盐溶液(HBSS)中为6×10⁶个细胞)，并在左肩皮下接种PSMA-阴性PC-3flu细胞(在100μL HBSS Ca²⁺/Mg²⁺中为5×10⁶个细胞)。在两周后，肿瘤大小达到约80-300mm³，适合进行影像学研究。

将单个放射性配体(比活度：30MBq/nmol)在含有0.05％牛血清白蛋白(BSA)的0.9％NaCl溶液中稀释，并且静脉注射到PC-3PIP/flu荷瘤小鼠(30MBq，1nmol，100μL)中，用以SPECT/CT成像。分别在腹腔注射4小时、24小时、48小时和72小时时在剂量校准器中测量小鼠。

结果显示在图11中。全身测量结果显示，单个放射性配体的排泄方式不同，在腹腔注射4小时时间点最为明显。¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA(49％)在腹腔注射4小时时的体内保留最高，并且¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA(33％)、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA(29％)和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA(17％)较低，¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA(12％)显示人体放射性保留最低。与具有有限的白蛋白结合特性的¹⁷⁷Lu-PSMA-617(6.5％)相比，所有的放射性配体均显示出更高的放射性保留。然而，与分别配备了基于对碘苯基-和对甲苯基-实体代替布洛芬的白蛋白结合剂的放射性配体，¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-53(93％)和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56(66％)相比，活性保留降低(Umbricht,C.A.；Benesova,M.；Schibli,R.；Müller,C.Preclinical development of novel PSMA-targeting radioligands:modulation of albumin-binding properties to improveprostate cancer therapy.Mol Pharm 2018,Mol Pharm 2018,15,(6),2297-2306)。在布洛芬衍生的放射性配体的所有情况下，体内放射性的保留都随时间而降低，并在腹腔注射72小时时达到与¹⁷⁷Lu-PSMA-617相似的保留分数。在这个时间点，¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-53和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56仍分别显示42％和10％的体内放射性保留。

实施例10：体内SPECT/CT成像

使用专用的小动物SPECT/CT扫描仪(NanoSPECT/CT^TM,Mediso Medical ImagingSystems，匈牙利布达佩斯)获得SPECT/CT图像。进行45分钟的SPECT/CT扫描，然后进行7.5分钟的CT。在体内扫描期间，用异氟烷和氧气的混合物麻醉小鼠。使用HiSPECT软件(版本1.4.3049，Scivis GmbH，德国哥廷根)对获取的数据进行重建。所有图像均使用VivoQuant后处理软件(2.10版，inviCRO Imaging Services and Software，美国波士顿)制备。将高斯重建后滤器(FWHM＝1.0mm)应用于图像，并按比例缩放，以便通过切下较低比例的5％来显示最重要的器官和组织。

SPECT图像显示在图12中。SPECT图像显示了PC-3PIP肿瘤异种移植物(右侧)，其中放射性配体大量积累，而在PC-3flu肿瘤(左侧)中，没有观察到放射性积累。在4小时的时间点，由于肾脏清除，在肾脏以及膀胱中也发现了一些活性。

实施例11：¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的体外评估

在本实施例中，评估了比布洛芬的间隔基连接的赖氨酸侧链((CH₂)₄)更短的亚甲基连接基((CH₂)₂)，以便检查间隔基长度对放射性配体生物分布图的潜在影响。为此目的，设计并合成了Ibu-sPSMA(“s”表示“短”的间隔基)(实施例8.2)。Ibu-sPSMA用¹⁷⁷Lu放射性标记，并进行临床前评估。研究了¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的稳定性以及白蛋白结合特性以及与PSMA-阳性PC-3PIP细胞结合的能力。使用PC-3PIP/flu荷瘤小鼠进行了生物分布研究和SPECT/CT影像学研究。将新数据与使用¹⁷⁷Lu-PSMA-617和布洛芬功能化的PSMA放射性配体或¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56获得的数据进行比较。

用¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA进行体外研究，并将其与先前用¹⁷⁷Lu-PSMA-617和，如果合适用¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56获得的结果进行比较(Umbricht等人，Mol Pharm 2018,15,(6):2297-2306)。进行了标记效率、正辛醇/PBS分布系数(logD值)和白蛋白结合研究。使用PSMA转染的PSMA-阳性PC-3PIP肿瘤细胞系和模拟转染的PSMA-阴性PC-3flu肿瘤细胞系进行摄取和内在化实验。

11.1.放射性标记

将Ibu-sPSMA在Milli-Q水/DMSO中以3：1(v/v)的混合物稀释，以获得1mM的最终浓度。在pH～4.5的乙酸钠(0.5M，pH 8)和HCl(0.05M，pH～1)的1：5(v/v)混合物中用¹⁷⁷Lu(在0.05M HCl中未加入177Lu的载体；Isotope Technologies Garching ITG GmbH，德国)标记Ibu-sPSMA。取决于要进行的实验，Ibu-sPSMA的摩尔活度在5-50MBq/nmol之间时用¹⁷⁷Lu标记。将反应混合物在95℃下温育10分钟，然后使用HPLC和C-18反相柱(Xterra^TM MS，C18，5μm，150×4.6mm；Waters)进行质量控制。流动相由含有0.1％三氟乙酸(A)和乙腈(B)的MilliQ水组成，流速为1.0mL/min，在15min时间段内梯度为95％A和5％B至20％A和80％B。在注射到HPLC前，将放射性配体在含有Na-DTPA(50μM)的Milli-Q水中稀释(图14)。

11.2.放射稳定性

在三个独立的实验中评估了Ibu-sPSMA随时间的放射稳定性。为此，在加入或不加入L-抗坏血酸(3mg)的情况下，以50MBq/nmol的比活度以120μL体积的¹⁷⁷Lu标记Ibu-sPSMA。使用HPLC(t＝0，放射化学纯度≥98％)进行质量控制后，将标记溶液用盐水稀释至250MBq/500μL，并在室温下温育。如先前所报道(Siwowska等人，Mol.Pharmaceutical 2017,14,(2),523-532)，在1小时、4小时和24小时的温育时间后，通过HPLC测定放射性配体的完整性。通过对代表放射性标记产物、释放的177^Lu以及未知结构的降解产物的峰进行积分来分析HPLC色谱图(图15)。通过将完整产品的峰面积表示为整个色谱图积分峰面积总和的百分比来进行定量评估。

11.3.正辛醇/PBS分布系数

根据Benesova,M等人，Mol Pharm 2018,15,(3),934-946的出版物，进行了¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的正辛醇/PBS分布系数。¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA显示为-2.43±0.01。与¹⁷⁷Lu-PSMA-617(-4.38±0.01)相比，用布洛芬修饰PSMA配体实现了放射性配体的更强疏水性。¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的亲水性与其他布洛芬衍生的配体和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56(-2.9±0.2)处于同一范围内。

11.3.白蛋白结合特性

¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的血浆蛋白结合特性是根据Benesova，M.等人使用超滤分析测定的(Mol Pharm 2018,15，(3)，934-946)。简而言之，将Ibu-sPSMA-配体以50MBq/nmol的摩尔活度用¹⁷⁷Lu标记，并在37℃下在人血浆样品或PBS中温育。使用centrifree超滤装置(4104离心过滤器单元；Millipore，30000Da标称分子量极限，甲基纤维素微隔板膜)分离游离和血浆结合的馏分。将温育的溶液上样至超滤装置中，并在20℃以2000rpm离心40分钟。从滤液中取样并在γ计数器中分析放射性。血浆结合的放射性配体的量计算为相对于相应的上样溶液(设定为100％)在滤液中测得的放射性分数。实验一式三份进行。

¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的超滤实验显示出高血清蛋白结合性，这一事实证明了以下事实：在人血浆中温育后，约有97％的放射性配体保留在过滤膜中。当在PBS(不含蛋白质)中温育时，放射性配体没有显示出过滤膜的任何保留。与白蛋白结合分数仅为约59％的¹⁷⁷Lu-PSMA-617相比，¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA与血浆蛋白的结合增加(图16)。

11.4.细胞内在化研究

使用由Prof.Dr.Martin Pomper慷慨提供的PSMA-阳性PC-3PIP和PSMA-阴性PC-3flu肿瘤细胞，研究了¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的细胞摄取和内在化(Johns Hopkins UniversitySchool of Medicine,Baltimore,MD,U.S.A.)(Eiber等人，J Nucl Med 2017,58,(增刊2),67S-76S)。通过用PC-3PIP肿瘤细胞，一式六份进行3次实验，并用PC-3flu肿瘤细胞，一式六份进行三次实验，研究¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA。

¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA被PC-3PIP肿瘤细胞的摄取和内在化略高于¹⁷⁷Lu-PSMA-617(图17)。在温育2小时或4小时时，¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的内在化分数分别为18％和22％(图17A)。在4小时之后，在PC-3flu肿瘤细胞中¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的摄取为<0.1％，这表明在PC-3PIP细胞中较高的PSMA-特异性细胞摄取(图17B)。

11.5.K_D值的测定

测定指示新型放射性配体的PSMA结合亲和力的K_D值。¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的K_D值与其他布洛芬衍生的PSMA放射性配体在同一范围内，并且与相同实验条件下测定的¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56和¹⁷⁷Lu-PSMA-617的K_D值明显不同(表5)。

表5.PSMA放射性配体的K_D数据

实施例12：体内评估

在体内表征¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA，并将数据与用¹⁷⁷Lu-PSMA-617和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56获得的那些进行比较。

12.1.肿瘤小鼠模型

小鼠从德国苏尔茨费尔德查尔斯河实验室获得，年龄为5-6周。将雌性无胸腺裸Balb/c小鼠在右肩皮下接种PSMA-阳性PC-3PIP细胞(100μL Hank平衡盐溶液(HBSS)中有6×10⁶个细胞)，并在左肩皮下接种PSMA-阴性PC-3flu细胞(在100μL HBSS中5×10⁶个细胞)。在两周后，肿瘤的大小达到约80-300mm³，适合进行生物分布和影像学研究。

12.2.生物分布研究

在接种PC-3PIP/flu肿瘤细胞后12-15天进行了生物分布研究。将¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA在含0.05％牛血清白蛋白(BSA)的0.9％NaCl溶液中稀释，以防止与小瓶和注射器材料的粘附。放射性配体以100μL的体积注射到尾侧静脉。在注射(腹腔注射)放射性配体后的不同时间点对小鼠实施安乐死。收集选定的组织和器官，称重并使用γ计数器进行测量。对结果进行衰减校正，并以每克组织质量中所注射活性的百分比(％IA/g)列出(表6，图18)。

在注射后1小时¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA就已在PC-3PIP肿瘤中显示出高积累(63±8％IA/g)，并进一步增加，直至腹腔注射24小时(132±15％IA/g)，达到在所有含有布洛芬的放射性配体中观察到的最高肿瘤摄取。从肿瘤组织清除活性的速度很慢，导致在注射后第4天在肿瘤中的保留活性为57±9％IA/g，相比之下，在同一时间点其他放射性配体的保留活性为20-34％IA/g。PSMA-阴性PC-3flu细胞的摄取明显低于血液水平，证实了PC-3PIP肿瘤中特异性PSMA介导的摄取。

¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA显示在腹腔注射1小时时最高的血液活性水平(29±4％IA/g，相比之下，其他含有布洛芬的放射性配体为13-18％IA/g)，随着时间的推移连续降低，在注射后4天降低至与¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA类似的血液活性水平。与快速清除的¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的血液活性水平相比，¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA在注射后24小时和96小时显示出大约高三倍的值。

比较¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的仅30-33％IA/g和¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA的73±2％IA/g，在腹腔注射1小时时肾脏中的摄取非常高(114±15％IA/g)。然而，肾脏清除很快，使得在腹腔注射4小时时已经达到与其他放射性配体类似的活性水平。以类似的方式，肝脏在早期时间点显示出高活性积累(在腹腔注射1小时时为17±4％IA/g，和在腹腔注射4小时时为7.2±0.5％IA/g)，但是快速清除导致与其他含布洛芬的放射性配体相比，在腹腔注射24小时和腹腔注射96小时时肝脏中类似的活性保留。

表6显示了PC-3PIP/flu荷瘤小鼠中¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的生物分布数据。该值代表从每组小鼠(n＝4)获得的每克组织注射活性百分比[％IA/g]的平均值±SD。比较¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA与其他布洛芬衍生的放射性配体的特征，发现在PSMA-阳性PC-3PIP肿瘤中异常高的积累和活性保留，导致高的肿瘤与肾脏和肿瘤与肝脏的比率，特别是在后来的时间点。

表6

由于高血液活动水平，特别是在注射后的早期时间点，与¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA相比，¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的肿瘤与血液的累积放射性比率始终较低，但是在随后的时间点达到与¹⁷⁷Lu-Ibu-PSMA、¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA和¹⁷⁷Lu-Ibu-N-PSMA相似的值(图19A)。在腹腔注射1小时时，与¹⁷⁷Lu-Ibu-Dα-PSMA相比，¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA的肿瘤与肾脏的比率显示出同样低的值(分别为0.56±0.09和0.59±0.08)，但是随着时间的推移显著增加，在所有其他时间点放射性配体中的比率最高(图19B)。以类似的方式，在腹腔注射1小时和4小时时肿瘤与肝脏的比率较低，但是在注射后24小时和96小时优于其他放射性配体(图19C)。

12.3.全身活性测量

将所有的结合白蛋白的放射性配体(摩尔活度：25MBq/nmol)在含0.05％BSA的0.9％NaCl溶液中稀释，并静脉注射到非荷瘤小鼠(25MBq，1nmol，100μL)中。在剂量校准器中，在长达56小时腹腔注射的各个时间点对小鼠进行测量。将放射性配体与先前从¹⁷⁷Lu-PSMA-617获得的数据进行比较。

全身测量揭示了单个放射性配体的不同排泄模式，这在注射后长达8小时的早期时间点最为明显(图20)。在所有放射性配体中，¹⁷⁷Lu-Ibu-Dβ-PSMA的体内保留最高，唯一例外是在后来时间点(腹腔注射48小时和56小时)，其中含有对碘苯基实体作为更强的白蛋白结合剂的¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56的保留更高。与¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56相比，其他含有布洛芬的放射性配体在体内的保留较少。在结合白蛋白的放射性配体中，¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的排泄模式最快，与其他结合白蛋白的放射性配体(35-73％)相比，在注射后4小时仅保留18％的活性。与具有有限白蛋白结合特性的177Lu-PSMA-617相比，所有放射性配体均显示出更高的放射性保留。在所有情况下，体内放射性的保留都随着时间的推移而降低，并在腹腔注射32小时时达到相似的保留分数。

12.4.体内SPECT/CT成像

使用专用的小动物SPECT/CT扫描仪(NanoSPECT/CT^TM,Mediso Medical ImagingSystems，匈牙利布达佩斯)获得SPECT/CT图像。进行45分钟的SPECT/CT扫描，然后进行7.5分钟的CT。在体内扫描期间，用异氟烷和氧气的混合物麻醉小鼠。使用HiSPECT软件(1.4.3049版，Scivis GmbH，德国哥廷根)对获取的数据进行重建。所有图像均使用VivoQuant后处理软件(2.10版，inviCRO Imaging Services and Software，美国波士顿)制备。将高斯重建后滤镜(FWHM＝1.0mm)应用于图像，其按比例缩放，以允许通过切下较低比例的5％来显示最重要的器官和组织。

SPECT/CT图像显示了PC-3PIP肿瘤异种移植物(图21右侧)，其中¹⁷⁷Lu-Ibu-sPSMA大量积累，而在PC-3flu肿瘤中(图21左侧)没有观察到放射性积累。在4小时的时间点，由于肾脏清除，在肾脏以及膀胱中也发现了一定的活性。在24小时的时间点，仅在PC-3PIP肿瘤中观察到活性(图21)。

实施例13：体内治疗研究

在肿瘤小鼠模型(PSMA-阳性PC-3PIP荷瘤小鼠)中体内评估了¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的治疗功效，并将数据与用¹⁷⁷Lu-PSMA-617和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56获得的那些比较(Eiber等人，J.Nucl.Med.,2017,58(增刊2)67S-76S)。

13.1.肿瘤小鼠模型

小鼠从德国苏尔茨费尔德查尔斯河实验室获得，年龄为5-6周。雌性无胸腺裸Balb/c小鼠在右肩皮下接种PSMA-阳性PC-3PIP细胞(在100μL Hank的平衡盐溶液(HBSS)中为4×10⁶个细胞)。在六天后，肿瘤的大小达到约30-160mm³，适合进行体内治疗研究。当达到预定的终点标准或研究在第84天完成时，对小鼠实施安乐死。终点标准定义为(i)体重减轻>15％，(ii)肿瘤体积>800mm³(iii)体重减轻>10％和肿瘤体积>700mm³的组合或(iv)不适的体征和疼痛或其组合。

13.2.方法

在皮下接种4×10⁶PC-3PIP肿瘤细胞后六天，静脉注射具有统计学上相似的体重和肿瘤体积的三组。在治疗研究的第0天，一组仅注射媒介物(含0.05％牛血清白蛋白(BSA)的盐水；A组；n＝6)，另外两组则注射177Lu-Ibu-DAB-PSMA(B组：2MBq，1nmol(n＝6)和C组：5MBq，1nmol(n＝6))(表7)。如Eiber等人，J.Nucl.Med.,2017,58(增刊2)67S-76S所描述的进行小鼠的监测以及对治疗研究的评估。简而言之，通过在12周的时间内每隔一天测量一次体重和肿瘤大小来监测小鼠。相对体重(RBW)定义为[BW_x/BW₀]，其中BW_x是给定第x天的以克为单位的体重，和BW₀是第0天的以克为单位的体重。肿瘤尺寸是通过用数显卡尺测量最长的肿瘤轴(L)及其垂直轴(W)来确定的。根据等式[V＝0.5×(LW²)]计算肿瘤体积(V)。相对肿瘤体积(RTV)定义为[TV_x/TV₀]，其中TV_x是给定第x天以mm³为单位的肿瘤体积，和TV₀是第0天以mm³为单位的肿瘤体积。

表7.治疗研究的设计.

^a各组测得的值之间无显著差异(p>0.05)。

放射性核素治疗的功效表示为肿瘤生长延迟(TGD_x)，其计算为肿瘤体积比在第0天的原始体积增加x倍所需的时间。肿瘤生长延迟指数[TGDI_x＝TGD_x(T)/TGD_x(C)]计算为初始肿瘤体积增加5倍(x＝5，TGD₅)的治疗小鼠(T)相对于对照小鼠(C)的TGD_x平均值的TGD_x比率。使用GraphPad Prism软件(版本7)计算中位生存期。使用Kaplan-Meier曲线评估小鼠的存活率，以使用Graph Pad Prism软件(版本7)确定每组小鼠的中位生存期。

13.3.治疗研究的结果

将治疗研究的结果与在治疗研究中获得的结果相结合，该治疗研究包括以下组：仅注射媒介物(含有0.05％BSA的盐水；A组；n＝6)、¹⁷⁷Lu-PSMA-617(2MBq和5MBq；D和E组；n＝6)和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56(2MBq和5MBq；F和G组；n＝6)(Eiber等人，J.Nucl.Med.,2017,58(增刊2)67S-76S)。与未治疗的对照小鼠的肿瘤生长相比，经治疗的小鼠的肿瘤生长延迟得更多(组合；n＝12)(图22)。

与对照动物中的值(对照组限定为1.0)相比，分别注射2MBq ¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA(1.6)和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56(1.8)的肿瘤生长延迟指数五(TGDI₅)值明显增加。仅注射了2MBq¹⁷⁷Lu-PSMA-617(1.1)的小鼠的TGDI₅与对照动物的值相当(表8)。

表8.肿瘤大小增加5倍的肿瘤生长延迟指数.

^a n.d.＝未定义，因为大多数小鼠在研究结束时还活着。

注射5MBq ¹⁷⁷Lu-PSMA-617(2.0)的组的TGDI₅值与每只小鼠施加2MBq的结合白蛋白的放射性配体的范围相同。没有定义分别注射5MBq ¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA或¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56的小鼠的TGDI₅值，因为每组的四只小鼠中肿瘤完全消失。直到在第84天研究结束时，才观察到完全缓解的动物中肿瘤的完全再生。在每组中，从治疗后约5周开始，在两只小鼠中观察到了肿瘤的再生，使得它们分别在第70天和第82天(¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA)和第58天和第68天(¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56)到达终点。因此，这些分别接受5MBq ¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA或5MBq ¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56的组的小鼠的中位存活时间仍然不确定(图23)。在第84天的研究结束时，这些组中的每组还存活着四只小鼠。用2MBq ¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56治疗的小鼠的中位生存期分别为34天和36天，因此，与对照组小鼠的中位生存期(26天)相比明显增加。另一方面，注射2MBq¹⁷⁷Lu-PSMA-617的组的中位生存期(19天)比包括未治疗的对照小鼠的所有其他组均更短(图23)。

在第16天，当第一只对照小鼠到达终点时，所有组的平均相对体重(0.93-1.10)相当(图24)。在安乐死时，与对照小鼠(0.88±0.05)和用¹⁷⁷Lu-PSMA-617处理的小鼠(0.86±0.05)的平均相对体重相比，分别注射5MBq ¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA(1.06±0.10)和¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56(1.20±0.14)的组的平均相对体重增加。这些发现可归因于对照小鼠和用¹⁷⁷Lu-PSMA-617处理的小鼠中更快的肿瘤生长，并且因此，事实是它们比用¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA或¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56处理的小鼠更快达到终点(图24)。

结果，在两种注射活性量(分别为2MBq/小鼠和5MBq/小鼠)下，¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的表现均显著优于¹⁷⁷Lu-PSMA-617。尽管在较低的注射活性(2MBq/小鼠)下，¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA仅比¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56稍差，当以较高的活性量(5MBq/小鼠)施加时甚至略优越。与用¹⁷⁷Lu-PSMA-ALB-56获得的结果和该治疗研究的结果相比，¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA的肿瘤与血液的比率改善，这证实¹⁷⁷Lu-Ibu-DAB-PSMA相对于现有的¹⁷⁷Lu-PSMA-617的优越性。

Claims (74)

1.根据通式(1)(i)或(1)(ii)的化合物：

其中A是包括肿瘤抗原的结合位点的诊断剂或治疗剂，并且所述间隔基包括至少一个C-N键。

2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述肿瘤抗原是前列腺特异性膜抗原(PSMA)。

3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中所述诊断剂或治疗剂A包括放射性标记。

4.根据权利要求3所述的化合物，其中所述放射性标记为非金属放射性核素或放射性金属。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的化合物，其中所述诊断剂或治疗剂A包括螯合剂。

6.根据权利要求5所述的化合物，其中所述诊断剂或治疗剂A包括经由所述螯合剂配位的放射性金属。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的化合物，其中所述化合物由以下通式(1a)表征：

其中D是螯合剂；

Tbm是肿瘤抗原结合部分；

连接基是优选地包括环状基团或芳族基团的连接基；

间隔基是包括C-N键的间隔基；和

a是选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数。

8.一种由以下通式(1a)表征的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物：

其中D是螯合剂；

Tbm是肿瘤抗原结合部分；

连接基是优选地包括环状基团或芳族基团的连接基；

间隔基是包括C-N键的间隔基；和

a是选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数。

9.根据权利要求7或8所述的化合物，其中所述肿瘤抗原结合部分(Tbm)是PSMA结合部分(Pbm)。

10.根据权利要求9所述的化合物，其中所述PSMA结合部分由通式(3)表征：

其中

X和Y各自独立地选自O、N或NH或NH₂、S或P，

Z选自CH₂或取代的CH₂，其中一个或两个氢原子可以被取代，

R¹、R²和R³各自独立地选自–COH、-CO₂H、-SO₂H、-SO₃H、-SO₄H、-PO₂H、-PO₃H、-PO₄H₂、-C(O)-(C₁-C₁₀)烷基、-C(O)-O(C₁-C₁₀)烷基、-C(O)-NHR⁴或–C(O)-NR⁴R⁵，其中R⁴和R⁵各自独立地选自H、键、(C1-C10)亚烷基、F、Cl、Br、I、C(O)或-CH(O)、C(S)或-CH(S)、-C(S)-NH-苄基-、-C(O)-NH-苄基、-C(O)-(C₁-C₁₀)亚烷基、-(CH₂)_p-NH、-(CH₂)_p-(C₁-C₁₀)亚烷基、-(CH₂)_p-NH-C(O)-(CH₂)_q、-(CH_rCH₂)_t-NH-C(O)-(CH₂)_p、-(CH₂)_p-CO-COH、-(CH₂)_p-CO-CO₂H、-(CH2)_p-C(O)NH-C[(CH₂)_q-COH]₃、-C[(CH₂)_p-COH]₃、-(CH2)_p-C(O)NH-C[(CH₂)_q-CO₂H]₃、-C[(CH₂)_p-CO₂H]₃或-(CH₂)_p-(C₅-C₁₄)杂芳基，和

f、p、q、r和t各自独立地为选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数；

优选地

X是O或S，和

Y是NH或O或S。

11.根据权利要求10所述的化合物，其中f是选自1、2、3、4或5的整数；优选地f是2或3。

12.根据权利要求10或11所述的化合物，其中Y是O或NH。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的化合物，其中Z是CH₂或C＝O。

14.根据权利要求10-13中任一项所述的化合物，其中所述PSMA结合部分由通式(3)(ii)表征：

其中

X选自O、N或NH或NH₂、S或P，

R¹、R²和R³各自独立地选自–COH、-CO₂H、-SO₂H、-SO₃H、-SO₄H、-PO₂H、-PO₃H、-PO₄H₂、-C(O)-(C₁-C₁₀)烷基、-C(O)-O(C₁-C₁₀)烷基、-C(O)-NHR⁴、或–C(O)-NR⁴R⁵，其中R⁴和R⁵各自独立地选自H、键、(C1-C10)亚烷基、F、Cl、Br、I、C(O)或-CH(O)、C(S)或-CH(S)、-C(S)-NH-苄基-、-C(O)-NH-苄基、-C(O)-(C₁-C₁₀)亚烷基、-(CH₂)_p-NH、-(CH₂)_p-(C₁-C₁₀)亚烷基、-(CH₂)_p-NH-C(O)-(CH₂)_q、-(CH_rCH₂)_t-NH-C(O)-(CH₂)_p、-(CH₂)_p-CO-COH、-(CH₂)_p-CO-CO₂H、-(CH2)_p-C(O)NH-C[(CH₂)_q-COH]₃、-C[(CH₂)_p-COH]₃、-(CH2)_p-C(O)NH-C[(CH₂)_q-CO₂H]₃、-C[(CH₂)_p-CO₂H]₃或-(CH₂)_p-(C₅-C₁₄)杂芳基，和

b、p、q、r和t各自独立地为选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数；

优选地

X是O或S，和

Y是NH或O或S。

15.根据权利要求10-14中任一项所述的化合物，其中X是O。

16.根据权利要求10-14中任一项所述的化合物，其中R¹、R²和R³各自独立地选自–COH、-CO₂H、-SO₂H、-SO₃H、-SO₄H、-PO₂H、-PO₃H、-PO₄H₂。

17.根据权利要求16所述的化合物，其中R¹、R²和R³各自为–COOH。

18.根据权利要求14-17中任一项所述的化合物，其中b为选自1、2、3、4或5的整数，优选地b是2、3或4，更优选地b是3。

19.根据权利要求14-18中任一项所述的化合物，其中R¹、R²和R³各自为COOH，X是O，和b是3。

20.根据权利要求9-19中任一项所述的化合物，其中所述PSMA结合部分由式(3)(a)表征：

21.根据权利要求9-13中任一项所述的化合物，其中所述PSMA结合部分由式(3)(b)表征：

22.根据权利要求7-21中任一项所述的化合物，其中所述连接基由结构式(4)表征：

其中

X各自独立地选自O、N、S或P，

Q选自取代的或未取代的烷基、烷基芳基和环烷基，优选地选自取代的或未取代的C₅-C₁₄芳基、C₅-C₁₄烷基芳基或C₅-C₁₄环烷基，和

W选自–(CH₂)_c-芳基或–(CH₂)_c–杂芳基，其中c为选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数。

23.根据权利要求22所述的化合物，其中每个X是O。

24.根据权利要求22或23所述的化合物，其中Q选自取代的或未取代的C₅-C₇环烷基。

25.根据权利要求24所述的化合物，其中Q是环己基。

26.根据权利要求22-25中任一项所述的化合物，其中W选自–(CH₂)_c-萘基、–(CH₂)_c-苯基、–(CH₂)_c-联苯、–(CH₂)_c-吲哚基、–(CH₂)_c-苯并噻唑基，其中c为选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数。

27.根据权利要求26所述的化合物，其中W选自–(CH₂)-萘基、–(CH₂)-苯基、–(CH₂)-联苯、–(CH₂)-吲哚基或–(CH₂)-苯并噻唑基。

28.根据权利要求26或27所述的化合物，其中W是–(CH₂)-萘基。

29.根据权利要求22-28中任一项所述的化合物，其中所述连接基由以下结构式(4a)表征：

30.根据权利要求1-29中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由通式(1)(b)或(1)(c)表征：

其中D是螯合剂；

间隔基是包括C-N键的间隔基；和

a是选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数，优选地为0或1。

31.根据权利要求1-30中任一项所述的化合物，其中所述间隔基包括直链的或支链的、任选地取代的C₁-C₂₀烃基，更优选地为C₁-C₁₂烃基，甚至更优选地为C₂-C₆烃基，甚至更优选地为C₂-C₄烃基，所述烃基包括至少一个，任选地至多4个杂原子，优选地选自N。

32.根据权利要求30或31所述的化合物，其中所述间隔基包括–[CHR⁶]_u-NR⁷–，其中R⁶和R⁷各自独立地选自H和支链的、非支链的或环状的C₁-C₁₂烃基，并且u为选自1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数，其中u优选地为2、3或4，更优选地为2或4。

33.根据权利要求1-32中任一项所述的化合物，其中所述间隔基是–[CH₂]₂-NH–或–[CH₂]₄-NH–。

34.根据权利要求1至33中任一项所述的化合物，其中所述间隔基包括至少一个氨基酸残基或氨基酸残基侧链，其中所述氨基酸优选地选自赖氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、二氨基丁酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、精氨酸、组氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺和丙氨酸。

35.根据权利要求33或34所述的化合物，其中所述间隔基包括赖氨酸残基或赖氨酸残基侧链或由其组成。

36.根据权利要求35所述的化合物，其中所述间隔基进一步包括其他氨基酸残基或其侧链。

37.根据权利要求36所述的化合物，其中所述其他氨基酸残基或其侧链选自天冬氨酸、天冬酰胺和二氨基丁酸。

38.根据权利要求1-37中任一项所述的化合物，其中所述间隔基包括式(2)(a)或式(2)(a)’或式(2)(a)”或由其组成：

其中k为选自0、1、2、3、4、5、6、7和8的整数，优选地为2、3或4。

39.根据权利要求1-38中任一项所述的化合物，其中所述间隔基包括式(2)(b)或由其组成：

其中m为选自1或2的整数，和n为选自1、2、3、4或5的整数，优选地选自1、2或3。

40.根据权利要求1-39中任一项所述的化合物，其中所述间隔基包括式(2)(c)或(2)(c)’或由其组成：

其中o为选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数，并且k为如上定义。

41.根据权利要求1-38中任一项所述的化合物，其中所述间隔基包括式(2)(d)或(2)(d)’或由其组成：

其中A是氨基酸残基或–[A]_n不存在，并且n为选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1，并且k为如上定义。

42.根据权利要求41所述的化合物，其中所述间隔基包括式(2)(d)(i)或(2)(d)(i)’或由其组成：

其中k为如上定义。

43.根据权利要求41所述的化合物，其中所述间隔基包括式(2)(d)(ii)或(2)(d)(ii)’或由其组成：

其中k为如上定义。

44.根据权利要求41所述的化合物，其中所述间隔基包括式(2)(d)(iii)或(2)(d)(iii)’或由其组成：

其中k为如上定义。

45.根据权利要求41所述的化合物，其中所述间隔基包括式(2)(d)(iv)或(2)(d)(iv)’或由其组成：

其中k为如上定义。

46.根据权利要求1-45中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由通式(1)(n)或(1)(o)表征：

其中D是螯合剂；

A是氨基酸残基、其侧链或–[CHR⁶]_u-NR⁷–，其中R⁶和R⁷各自独立地选自H和支链的、非支链的或环状的C₁-C₁₂烃基，并且u为选自1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数，其中u优选地为2、3或4，更优选地为2或4；

V不存在或选自单键、N或NH，或包括至多3个杂原子的任选地取代的C₁-C₁₂烃基，其中所述杂原子优选地选自N，其中V更优选地含有1或2个C–N键；

a是选自0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的整数；和

n是选自0、1、2、3、4或5的整数，优选地选自0或1。

47.根据权利要求1-46中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由式(7)(a)或(7)(a)’表征：

其中D是螯合剂。

48.根据权利要求1-46中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由式(7)(b)或(7)(b)’表征：

其中D是螯合剂。

49.根据权利要求1-46中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由式(7)(c)或(7)(c)’表征：

其中D是螯合剂。

50.根据权利要求1-46中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由式(7)(d)或(7)(d)’表征：

其中D是螯合剂。

51.根据权利要求1-46中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由式(7)(e)或(7)(e)’表征：

其中D是螯合剂。

52.根据权利要求5-51中任一项所述的化合物，其中所述螯合剂(D)选自1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)、N,N"-双[2-羟基-5-(羧乙基)-苄基]乙二胺-N,N"-二乙酸(HBED-CC)、1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸(NOTA)、2-(4,7-双(羧甲基)-1,4,7-三氮杂环壬烷-1-基)戊二酸(NODAGA)、2-(4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)-戊二酸(DOTAGA)、1,4,7-三氮杂环壬烷次膦酸(TRAP)、1,4,7-三氮杂环壬烷-1-[甲基(2-羧乙基)-次膦酸]-4,7-双[甲基(2-羟甲基)次膦酸](NOPO)、3,6,9,15-四氮杂双环[9,3,1]十五烷-1(15),11,13-三烯-3,6,9-三乙酸(PCTA)、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-羟基琥珀酰胺(DFO)和二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)或其衍生物。

53.根据权利要求5-52中任一项所述的化合物，其中所述螯合剂选自DOTA、DOTAGA、NODAGA、DO3AP、DO3AP^PrA或DO3AP^ABn。

54.根据权利要求52或53所述的化合物，其中所述螯合剂是DOTA。

55.根据权利要求1-54中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由结构式(8)(a)或(8)(a)’表征：

56.根据权利要求1-54中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由结构式(8)(b)或(8)(b)’表征：

57.根据权利要求1-54中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由结构式(8)(c)或(8)(c)’表征：

58.根据权利要求1-54中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由结构式(8)(d)或(8)(d)’表征：

59.根据权利要求1-54中任一项所述的化合物，或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，其中所述化合物由结构式(8)(e)或(8)(e)’表征：

60.根据权利要求1至59中任一项所述的化合物用于制备放射性标记的络合物的用途。

61.根据权利要求1至59中任一项所述的化合物，其用作药物或药物前体。

62.一种放射性标记的络合物，其包括放射性核素和根据前述权利要求中任一项所述的化合物。

63.根据权利要求62所述的放射性标记的络合物，其中所述放射性标记选自⁹⁴Tc、^99mTc、⁹⁰In、¹¹¹In、⁶⁷Ga、⁶⁸Ga、⁸⁶Y、⁹⁰Y、¹⁷⁷Lu、¹⁵¹Tb、¹⁸⁶Re、¹⁸⁸Re、⁶⁴Cu、⁶⁷Cu、⁵⁵Co、⁵⁷Co、⁴³Sc、⁴⁴Sc、⁴⁷Sc、²²⁵Ac、²¹³Bi、²¹²Bi、²¹²Pb、²²⁷Th、¹⁵³Sm、¹⁶⁶Ho、¹⁵²Gd、¹⁵³Gd、¹⁵⁷Gd或¹⁶⁶Dy。

64.根据权利要求62或63所述的放射性标记的络合物，其中所述放射性标记是¹⁷⁷Lu。

65.一种药物组合物，其包括根据权利要求1至60中任一项所述的化合物或根据权利要求62-64中任一项所述的放射性标记的络合物，以及任选地药学上可接受的载体、稀释剂和/或赋形剂。

66.一种试剂盒，其包括根据权利要求1至60中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐、酯、溶剂化物或放射性标记的络合物，根据权利要求62-64中任一项所述的放射性标记的络合物或根据权利要求64所述的药物组合物。

67.根据权利要求1至60中任一项所述的化合物、根据权利要求62-64中任一项所述的放射性标记的络合物、根据权利要求65所述的药物组合物或根据权利要求66所述的试剂盒，其在药物和/或诊断中使用。

68.根据权利要求2至60中任一项所述的化合物、根据权利要求62-64中任一项所述的放射性标记的络合物、根据权利要求65所述的药物组合物或根据权利要求66所述的试剂盒，其在检测表达前列腺特异性膜抗原(PSMA)的(分离的)细胞和/或组织的存在的方法中使用。

69.根据权利要求2至60中任一项所述的化合物、根据权利要求62-64中任一项所述的放射性标记的络合物、根据权利要求65所述的药物组合物或根据权利要求66所述的试剂盒，其在诊断、治疗和/或预防癌症，优选地前列腺癌、胰腺癌、或膀胱癌的方法中使用。

70.根据权利要求67-69中任一项所述使用的化合物、放射性标记的络合物、药物组合物或试剂盒，其中所述方法或使用包括：

(a)向患者施用所述化合物、放射性标记的络合物或药物组合物，和

(b)从所述患者获得放射线照相图像。

71.一种用于检测表达前列腺特异性膜抗原(PSMA)的细胞和/或组织的存在的体外方法，其包括：

(a)使所述表达PSMA的细胞和/或组织与根据前述权利要求中任一项所述的化合物、放射性标记的络合物、药物组合物或试剂盒接触；

(b)应用检测手段，任选地放射线照相成像，检测所述细胞和/或组织。

72.根据权利要求67-70中任一项所述使用的化合物、放射性标记的络合物、药物组合物或试剂盒，或根据权利要求71所述的方法，其中放射线照相成像包括正电子发射计算机断层扫描(PET)或单光子发射计算机断层扫描(SPECT)。

73.根据权利要求67-70或72中任一项所述使用的化合物、放射性标记的络合物、药物组合物或试剂盒，或根据权利要求71或72所述的方法，其中所述一个或多个细胞或组织包括(任选地癌性)前列腺细胞或组织、(任选地癌性)脾细胞或组织或(任选地癌性)肾细胞或组织。

74.根据权利要求67-70或72-73中任一项所述使用的的化合物、放射性标记的络合物、药物组合物或试剂盒，或根据权利要求71-73中任一项所述的方法，其中表达PSMA的细胞或组织的存在指示前列腺肿瘤(细胞)、转移的前列腺肿瘤(细胞)、肾肿瘤(细胞)、胰腺肿瘤(细胞)、膀胱肿瘤(细胞)及其组合。

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