DE10141937A1

DE10141937A1 - Markierung der Aromatase

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Publication number: DE10141937A1
Application number: DE10141937A
Authority: DE
Inventors: Alfred Schmidt; Heinrich Wieland
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2003-03-27
Also published as: WO2003020294A8; WO2003020294A1; EP1420805A1; US20040241087A1

Abstract

Es werden Verbindungen beschrieben, die eine gegenüber dem Aromatase-Enzym inhibierende Wirkung ausüben, mindestens eine detektierbare Gruppe aufweisen. Solche Verbindungen eignen sich ausgezeichnet zur medizinischen Diagnostik und/oder zur Therapie, insbesondere bei Tumorerkrankungen und vor allem beim Brusttumor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbindungen, die sehr gut geeignet sind zum Einsatz in der Diagnostik und bei Bedarf, wahlweise ergänzend, zum Einsatz in der Therapie von Krankheits-relevanten Zuständen, insbesondere bei Tumorerkrankungen.
Es ist bekannt, Tumore über detektierbare Marker diagnostisch nachzuweisen und ggf. eine selektive Anreicherung von mit Radionukliden markierten Verbindungen im Tumorgewebe therapeutisch zu nutzen. Dieser Stand der Technik wird im Folgenden am Beispiel des Brusttumors weiter erläutert.
In der US 6,238,644 wird davon ausgegangen, dass radioaktives Jod (¹²⁵J oder ¹³¹J) von Brusttumorzellen verstärkt aufgenommen wird. Es wurde beobachtet, dass bei Gabe von Hormonen die Jodaufnahme in die neoplastischen Zellen verstärkt und in Thyroiddrüsenzellen vermindert wird, wodurch die Selektivität verbessert wird.
In der US 4,938,948 wird vorgeschlagen, für eine bildliche Darstellung (Imaging) des Brusttumors monoklonale Antikörper einzusetzen, die mit NMR detektierbaren Substanzen oder mit radioaktiven Isotopen markiert sind.
Die EP 700 930 A1 beschreibt ein spezielles Peptid mit hoher Affinität gegenüber Brusttumoren, wobei das Peptid zur Diagnose und Therapie mit radioaktiven Isotopen modifiziert ist.
Die US-6,096,874 schlägt für das Brusttumor-Imaging, also für diagnostische Zwecke, Tamoxifenderivate vor, die eine radioaktive Isotopenmarkierung aufweisen.
Die US 4,888,163 beschreibt einen mit Radioisotopen markierten Antikörper, der zum Brusttumor-Imaging gegen Östriol-3- Sulfat gerichtet ist.
Schließlich beschreibt die WO 9 632 968 A Verbindungen, die sich von einer Benzamidstruktur ableiten und mit Radioisotopen markiert sind. Die Verbindungen weisen eine hohe Affinität gegenüber dem Sigmarezeptor auf, der vermehrt an den Zelloberflächen von Tumorzellen, u. a. beim Brusttumor, vorkommt.
In der Praxis wird jedoch nach wie vor die Mammographie, an die sich in der Regel eine Biopsie zur Verifizierung und zur Differenzierung zwischen Tumor und Nicht-Tumor, anschließt, als diagnostische Methode angewandt. Es kann davon ausgegangen werden, dass allein in Deutschland mehrere Millionen Mammographien jährlich durchgeführt werden, wonach zur weiteren Abklärung in der Regel jede 30. bis 50. Patientin einer Biopsie unterworfen werden muss, um schließlich bei einem Bruchteil dieser Gruppe zur Diagnose eines Brusttumors zu gelangen. Die sich anschließenden therapeutischen Ansätze basieren üblicher Weise auf radikalen chirurgischen Maßnahmen sowie auf der Anwendung einer Chemotherapie.
Aufgabe der Erfindung ist es, die diagnostischen und ggf. therapeutischen Möglichkeiten zur Tumorerkennung und -behandlung, insbesondere beim Brusttumor, zu erweitern und zu verbessern.
Dies wird erreicht durch Bereitstellung einer Verbindung, die eine gegenüber dem Aromatase-Enzym inhibierende Wirkung ausübt und gleichzeitig mindestens eine detektierbare Gruppe aufweist.
Die Aromatase, die durch die erfindungsgemäße Verbindung inhibiert wird, ist ein Cytochrom-P450-Enzym und spielt eine zentrale Rolle bei der extragonadalen Biosynthese von Östrogenen wie Östradiol, Östron und Östrol.
Aromataseinhibitoren, die erfindungsgemäß einsetzbar sind, sind - ohne detektierbare Gruppe - zwar in einer Vielzahl von Verbindungen bekannt, jedoch nur im Zusammenhang mit therapeutischen Ansätzen zur Behandlung Östrogen-abhängiger Krankheiten wie dem Brusttumor. Bei diesen herkömmlichen therapeutischen Ansätzen beruhte die therapeutische Wirkung allein auf der Hemmung des Aromatase-Enzyms. Die Einführung einer detektierbaren Gruppe wurde nicht in Betracht gezogen. Davon unterscheidet sich das erfindungsgemäße Konzept, solche Verbindungen zur Diagnostik und insbesondere zum Tumor- Imaging nutzbar zu machen und bei Bedarf einen zusätzlichen therapeutischen Effekt zu erzielen.
Durch die Bindung einer oder mehrerer detektierbarer Gruppen an einen Aromatase-Inhibitor werden erfindungsgemäß überraschende Vorteile erzielt. Zum einen kann eine erhöhte Aromatase-Aktivität einen frühzeitig auftretenden Faktor bei der Tumorentstehung darstellen, was für eine erwünschte Frühdiagnose abnormaler oder krankhafter Zustände sehr wertvoll ist. Da die Östrogenversorgung des Tumors überwiegend auf lokaler Sysnthese beruht, ist das Aromataseenzym im Tumor angereichert. Darüber hinaus induziert das Tumorgewebe in seiner Umgebung eine verstärkte Bildung der Aromatase, so dass sich der Tumor und seine Umgebung durch wesentlich mehr Aromatasemoleküle auszeichnen als das umgebende gesunde Gewebe. Darüber hinaus lässt das erfindungsgemäße Konzept eine zweifach kombinierte Strategie zu, wobei die gewünschte Strategie durch die variierbare Wahl der detektierbaren Gruppe gesteuert werden kann. So erlaubt es die Wahl der an den Aromatase-Inhibitor gebundenen, detektierbaren Gruppe, den Einsatz der Verbindung für diagnostische Zwecke mit dem Konzept einer Radiotherapie bzw. Bestrahlungstherapie zu kombinieren, während gleichzeitig eine Krankheits- und insbesondere Tumor-hemmende Wirkung durch den Aromatase-Inhibitor selbst ausgenutzt werden kann.
In einem weiteren Gegenstand stellt die Erfindung ferner eine Verbindung zur Verfügung, die eine gegenüber dem Aromatase- Enzym inhibierende Wirkung ausübt und mit Jod, Bor und/oder einer Metall-chelatisierenden Gruppe oder mit einer Jod-, Bor- oder Metall-Chelat-haltigen Struktureinheit derivatisiert ist. Zur Abgrenzung gegenüber dem Stand der Technik ist hiervon eine spezielle Verbindung ausgenommen, die in der EP 342 665 A1 beschrieben ist und ein Jod-Derivat der mikrobiologisch hergestellten Substanz TAN-931 darstellt. Diese spezielle Verbindung wird jedoch lediglich zum Zweck einer therapeutischen Anwendung aufgrund der inhibitorischen Wirkung der Verbindung selbst vorgeschlagen. Die Dokumente EP 775 931 A1 und EP 265 119 A1 offenbaren ebenfalls spezielle Verbindungen mit Anti-Aromatase-Wirkung, die neben anderen breiten Variationsmöglichkeiten Halogen-substituiert sein können, ohne jedoch speziell eine Jod-Derivatiserung zu nennen. Auch dort geht es lediglich um einen therapeutischen Ansatz aufgrund der der Verbindung eigenen inhibitorischen Wirkung.
Diese Verbindung mit gegenüber der Aromatase-inhibierender Wirkung, die mit Jod, Bor und/oder einer Metall-chelatisierenden Gruppe oder einer Jod-, Bor- oder Metall-Chelat- haltigen Struktureinheit derivatisiert ist, ist von außerordentlich großem Nutzen, weil diese Verbindungen nicht- radioaktive Vorläufer darstellen und je nach Wunsch zu einem beliebigen Zeitpunkt vor, vorzugsweise unmittelbar vor der Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen für diagnostische und/oder therapeutische Zwecke leicht in die eine entsprechende detektierbare Gruppe aufweisende Verbindung umgewandelt werden kann.
Die Erfindung und ihre Merkmale sowie deren bevorzugte Ausführungsformen werden nachfolgend näher beschrieben.
Als für die Erfindung geeignete Verbindungen mit Aromatase- inhibierender Wirkung werden geeigneter Weise solche ausgewählt, mit denen eine stabile und relativ lang anhaltende Anreicherung im gewünschten Zielgewebe erreicht wird, in dem das Aromatase-Enzym vorliegt. Zu diesem Zweck sind insbesondere solche Aromatase-Inhibitoren bevorzugt, die eine irreversibel inhibierende Wirkung gegenüber dem Aromatase- Enzym ausüben. Zu diesen irreversibel inhibierenden Verbindungen zählen vor allem die so genannten Suizid-Inhibitoren bzw. -Substrate, die zu einer besonders effizienten und anhaltend stabilen Anreicherung im gewünschten Zielgewebe führen.
Solche irreversiblen bzw. Suizid-Inhibitoren sind insbesondere aus der Gruppe der steroidalen Aromatase-Inhibitoren auszuwählen, weshalb diese Klasse von Verbindungen im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugt zum Einsatz kommt.
Einzelne Verbindungsbeispiele steroidaler Aromatase-Inhibitoren, an die wie unten beschrieben die detektierbare Gruppe zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen Verbindung zu binden bzw. zu koppeln ist, werden nachfolgend aufgeführt:
4-Hydroxyandrost-4-en-3,17-dion (Formestan und Lentaron),
6-Methylenandrostra-1,4-dien-3,17-dion (Exemestan),
10-(2-Propynyl)estr-4-en-3,17-dion (MDL 18962)
7 alpha substituierte Androstendion-Derivate
1,4,6-androstatriene-3,17-dion (ATD)
10-Oxiran- und 10-Thiirane substituierte Androgene
10-Propargylestr-4-ene-3,17-dione
10-propargylestr-4-ene-3,17-propionate 10-(2-propynyl)- Derivat
13-retro-Antiprogestine
14 alpha-hydroxy-4-androstene-3,6,17-trione (14 alpha-OHAT)
16- oder 19-substituierte Androst-4-ene
19-(Cyclopropylamino)-androst-4-en-3,17-dion
19-(Ethyldithio)-androst-4-ene-3,17-dione (ORG 30958)
19-Oxiranyl- and 19-Thiiranyl-Steroide
19-Thiomethyl- and 19-Azido-androstenedion
1-Methyl-androsta-1,4-diene-3,17-dione (Atamestan)
2,2-Dimethyl-4-hydroxy-4-androstene-3,17-dion
3 alpha-methoxyandrost-4-ene-6,17-dione
3 beta-hydroxyandrost-4-en-6-one-Derivate
3-Deoxyandrogen-19-Oxygenierderivate von 3-oxo-17 beta- carboxamido-Steroide
4-(Phenylthio)-4-androstene-3,17-dion
4-(Thio-substituiertes)-4-androstene-3,17-dion
4-Acetoxy-4-androsten-3,17-dion
4-Aminoandrostenedion
4-Androstene-3,6,17-trion
4-Hydroxyandrostenedion (4-OHA, CGP 32349)
4-Methoxy-4-androstene-3,17-dion
4-Oxygenierte Androst-5-en-17-one und deren 7-oxo-Derivate
4-Thiosubstituierte Derivate von 4-Androsten-3,17-dion
4-Thiosubstituierte-4-androsten-3,17-dion-Derivate
5 alpha-Dihydronorethindron (ein Metabolit von Norethindron)
5 alpha-reduzierte C19-Steroide
5 alpha-Androstan-17-ones mit oder ohne eine Carbonylfunktion an C-3 und/oder C-6
6 alpha, 7 alpha-Cyclopropanderivate von Androst-4-en
6 alpha-Fluorotestosteron
6 beta-Propynyl-substituierte Steroide
6,7-Aziridinylsteroid und verwandte Verbindungen
6-Alkylanaloge von delta 1,4,6-Androgenen
6-Alkylanaloge of delta 4,6-Androgenen
6-Alkyl- und 6-Arylandrost-4-en-3,17-dione
6-Alkylandrost-4-en-3,17-dione von 7 alpha- and 7 beta-arylaliphatisch-substituierten Androst-4-en-3,17-dionen
6-Alkylandrosta-4,6-dien-3,17-dione und deren 1,4,6-trien- Analoga
6-Alkyl-substituierte Androgene
6-Phenylaliphatisch-substituierte C19-Steroide mit 1,4-dien-, 4,6-dien- oder 1,4,6-trien-Struktur
6-Bromoandrostenedion
6-Hydroximinoandrostenedion
6-Methylenandrosta-1,4-dien-3,17-dion (FCE 24304)
6-Methylenandrosta-1,4-dien-3,17-dion (FCE 24304)
6-Phenylaliphatisch-substituierte Androst-4-en-3,17-dione
6-substituierte Androst-4-en-Analoga
7 alpha-(4'-Amino)phenylthio-4-androsten-3,17-dion
7 alpha-substituierte Androsta-1,4-dien-3,17-dione
7 alpha-substituierte Androstenedione
7 alpha-(4'-Amino)phenylthio-4-androsten-3,17-dion
7 alpha-arylaliphatische Androsta-1,4-dien-3,17-dione
7 alpha-substituierte Androstenedione
7 substituierte 4,6-Androstadien-3,17-dione
7 substituierte Steroide
Androst-4-en-3,6-dionderivative
Androst-5-ene-7,17-dion 19-nor- und 5 beta, 6 beta-epoxy- Derivative
A- or B-ring-substituierte Derivative von Androst-4-en-3,6,17- trion
A-ring verbrückte Steroid
Bromoacetoxy 4-androsten-3-one
delta 1,4,6-Androgene
delta 4,6-Androgene
epimere 6-Hydroperoxyandrostendione
estr-4-ene-3,17-dion (MDL 18 962),
estr-4-ene-3,6,17-trione
Flavonoide
RU486
Die bevorzugte irreversible Hemmung ergibt sich häufig, wenn die erfindungsgemäße Verbindung neben der detektierbaren Gruppe ein Molekülgerüst aufweist, das sich von Androst-4-en, Androst-5-en, Androsta-1,4-dien- oder Androsta-1,4,6-trien mit 3,17-Dion-, -6,17-Dion-, -7,17-Dion, -3,6,17-trion oder -4,7,17,19-tetraon-Gruppe sowie den Derivaten und Analoga der genannten Grundstrukturen ableitet. Als geeignete Derivate der genannten Grundstrukturen eignen sich z. B. folgende Derivatisierungsarten: 4-, 14- oder 19-Hydroxy-, 16α-Halogen (wobei Halogen gleich Fluor, Chlor, Brom oder Jod bedeutet), 4-Halogen-Niedrigalkylthio- (wobei Halogen Fluor, Chlor, Brom oder Jod und Niedrigalkyl eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 C- Atomen, z. B. Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl, bedeuten), 17α-Ethinyl-, 6-Oxo-, 19-Nor-, 19-Oxo-, 19-Acetylenyl-, 4β,5β-Epoxy-, 5β,6β-Epoxy- sowie beliebige Kombinationen der genannten Derivatisierungsarten zur Bereitstellung entsprechender Derivate und Analoga.
Als spezielle Beispiele für geeignete Suizid-Inhibitoren bzw. -Substrate, die zur Anbindung bzw. Ankopplung der detektierbaren Gruppe für die Bereitstellung der erfindungsgemäßen Verbindung geeignet sind, können folgende Basisverbindungen genannt werden (Literaturstellen zur Beschreibung der jeweiligen Verbindungen sowie zu deren Erhalt werden in Klammern angegeben):
6-oxo-Androstendion und 19-substituierte Analoga, insbesondere das 4β,5β-Epoxy-19-oxo-Derivat (M. Numazawa in Jakugaku Zasshi 118 (12), S. 539-553 (1998));
Androst-5-en-7,17-dion und das 19-Nor-Analoge (M. Numazawa und M. Tachibana in Steroids 62 (7), S. 516-522 (1997));
5β,6β-Epoxy-androsta-4,7,17,19-tetraon (M. Numazawa und M. Tachibana in Biol. Pharm. Bull. 20 (5), S. 490-495 (1997));
4-Hydroxy-androstendion (M. Dowsett et al. in J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 56 (1-6 Spec. Nr.), S. 145-150 (1996));
Norethindron (NET, 17α-Ethinyl-19-nor-testosteron) und 5α- Dihydronorethindron (T. Yamamoto et al. in Eur. J. Endocrinol. 130 (6), S. 634-640 (1994));
14α-Hydroxy-4-androsten-3,6,17-trion und 4-Hydroxy- androstendion (J. Kitawaki et al. in J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 44 (4-6), S. 667-670 (1993));
Androst-5-en-7,17-dion sowie deren 19-Hydroxy-Derivate (M. Numazawa et al. in Biochem. Biophys. Res. Commun. 186 (1), S. 32-39 (1992));
4-[(Fluoromethyl)thio]- und 4-[(Chloromethyl)thio]-androstendion (D. Lesuisse et al. in J. Med. Chem. 35 (9), S. 1588-1597 (1992));
19-Acetylenyl-androstendion (G. T. Griffing et al. in Am. J. Med. Sci. 298 (2), S. 83-88 (1989));
4-Hydroxy-4-androsten-3,17-dion, 4-Androsten-3,6,17-dion, 1,4,6-Androsten-3,17-dion, 1,4-Androsten-3,17-dion und Testolacton (D. F. Covey und W. F. Hood in Cancer Res. 42 (8 Suppl.), S. 3327s-3333s (1982));
17α-Ethinyl-19-nor-testosteron (Y. Osawa et al. in Science 215 (4537), S. 1249-1251 (1982));
16α-Halogen-androgene (wobei Halogen Fluor, Chlor, Brom oder Jod bedeutet) (A. M. Brodi in Cancer Res. 42 (8 Suppl.), S. 3312s-3314s (1982)).
Die an die erfindungsgemäßen Verbindung gebundene bzw. gekoppelte detektierbare Gruppe ist eine Markierungsgruppe, die über geeignete einzelne oder mehrere physikalische oder physikochemische Methoden nachweisbar ist. Die Markierungsgruppe ist insbesondere eine solche, die eine Detektion erlaubt, selbst wenn sie im Körper eines Patienten vorliegt. Die Detektion erfolgt dann speziell durch die unten näher beschriebenen Bildgebungs- oder spektroskopischen Verfahren. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die detektierbare Gruppe gleichzeitig eine therapeutische Wirkung auf.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der detektierbaren Gruppe besteht in Form einer radioaktiven Gruppe. In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Verbindung sowohl diagnostisch über den Nachweis der detektierbaren Gruppe, als auch therapeutisch über geeignet einzusetzende Radionuklide, die mit den diagnostisch eingesetzten Radionukliden identisch oder davon verschieden sein können, eingesetzt werden. Die radioaktive Gruppe ist z. B. ein Isotop, welches aus der Gruppe der radioaktiven Jodisotope oder der radioaktiven Metallisotope ausgewählt ist, z. B. ¹²³J, ¹²⁵J, ¹³¹J, ¹⁸F, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ¹¹¹In, ^99mTc, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ⁹⁰Y, ¹⁸⁸Re, ⁵⁶Fe, ⁵⁵Mn, ²⁰¹Ta, ²¹²Pb, ²¹²Bi, ¹⁵⁷Gd, ²¹¹At.
Für diagnostische Anwendungen ist das radioaktive Isotop geeigneter Weise ein Gamma-emittierender Strahler, z. B. ¹²³J, ¹²⁵J, ¹⁸F, ⁷⁶Br, ⁷⁷Br, ¹¹¹In und ^99mTc, wohingegen für therapeutische Anwendungen vorzugsweise Teilchen-emittierende Strahler wie α und/oder insbesondere e-emittierende Isotope, z. B. ¹³¹J, ⁹⁰Y, ²¹¹At, ⁷⁵Br, ⁷⁷Br, ¹²¹²Pb und ²¹²Bi eingesetzt werden. Die Isotope können auch sowohl Teilchen-emittierende als auch nicht-Teilchen-emittierende Strahler sein, z. B. α- oder β-emittierende und/oder γ-emittierende Strahler. Die detektierbare Gruppe kann auch eine in eine radioaktive Gruppe aktivierbare Gruppe sein. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die detektierbare Gruppe einen Bor- Rest oder eine Bor-haltige Struktureinheit wie z. B. ein Boroxo-, Borat- oder Borsäureester-Rest, wobei die Detektion und ggf. therapeutische Wirkung aktiviert werden kann durch Neutroneneinstrahlung, die Bor bzw. die Borverbindung in einen α-Strahler verwandelt.
Eine weitere mögliche Ausgestaltung zur Bereitstellung der detektierbaren Gruppe in der erfindungsgemäßen Verbindung besteht darin, dass die detektierbare Gruppe ein magnetisch aktives Isotop umfasst. Ein solches magnetisch aktives Isotop ist z. B. durch die NMR-Methode detektierbar. Beispiele solcher magnetisch aktiver Isotope sind: z. B. ¹³C, ¹⁷O, ²H, ⁷Li, ²³Na, ³⁵Cl und ⁸⁷Rb. Im Fall des Einsatzes einer magnetisch detektierbaren Gruppe kann die erfindungsgemäße Verbindung zusammen mit Kontrast-verstärkenden Mitteln, z. B. organischen Chelaten von Gadolinum in geeignetem Oxidationszustand, eingesetzt werden.
Eine weitere mögliche Ausgestaltung der detektierbaren Gruppe besteht darin, dass die detektierbare Gruppe eine durch Elektronenspinresonanz (ESR) detektierbare Gruppe ist. Eine solche ESR-detektierbare Substanz ist z. B. eine Gruppe mit paramagnetischen Metallzentren wie Va(IV), Mn(II), Cu(II), Cr(III), Gd(III), Fe(II) oder Fe(III), Ti(III)) sowie stabile organische Radikale, z. B. organische Nitroxo-Verbindungen, Derivate des Oxazolidins, des Piperidins oder des Pyrrolidins, die als so genannte Spin-Sonden bekannt sind (s. z. B. Chem. Unserer Zeit 9, S. 18-24 und S. 43-49 (1975), Angew. Chem. 96, S. 171-246 (1984) und Chimia 40, S. 111-123 (1986)).
Zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen Verbindung wird mindestens eine solche detektierbare Gruppe an die oben beschriebene Verbindung mit Aromatase-Inhibitorwirkung gebunden bzw. gekoppelt. Die Bindung bzw. Kopplung kann kovalent, ionisch oder eine Komplexbildung sein. Die Bindung bzw. Kopplung der mindestens einen detektierbaren Gruppe sollte so durchgeführt werden, dass die inhibitorische Wirkung gegenüber dem Aromataseenzym nicht beeinträchtigt wird oder verloren geht. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, solche Verbindungen auszuwählen, die nach der Anbindung bzw. Kopplung der mindestens einen detektierbaren Gruppe noch die inhibitorische Wirkung gegenüber dem Aromataseenzym aufweisen. Eine entsprechende Auswahl ist leicht möglich durch eine im Stand der Technik bekannte, geeignete Methode zur Bestimmung der Hemmung des Aromataseenzyms, wie z. B. der von E. A. Thompson und P. K. Siiteri in J. Biol. Chem. 249, S. 5364ff. (1994) beschriebene In-Vitro-Test.
Geeignete Verfahren zur Modifizierung bzw. Derivatisierung der o. g. Basisverbindungen zur Anbindung bzw. Ankopplung der gewünschten detektierbaren Gruppe sind dem Fachmann gut bekannt. Beispiele für grundsätzlich geeignete Synthesewege sind unter anderem folgende, wobei analog zu den in den Klammern angegebenen Literaturstellen verfahren werden kann:
Substitutionsreaktionen an der gewünschten C-Position des Steroid-Kerngerüsts sowie lineare Konjugationen an den A, B, C und/oder D-Ringen des Steroid-Kerngerüsts über geeignete Grignard- oder Organometall-Reaktionen (siehe z. B. P. K. Li und R. W. Brueggemeier in J. Med. Chem. 33 (1), S. 101-105 (1990));
Halogenierung an gewünschten Positionen am Steroid- Grundgerüst (s. z. B. S. N. Perkins et al. in Carcinogenesis 18 (5), S. 989-994 (1997));
Jodinierung von Carbonylgruppen des Steroid-Grundgerüsts (s. z. B. M. A. Hassan und B. M. Shabsoug in Acta Pharm. Hung. 67 (6), S. 263-266 (1997));
Acetylierung, Thioacetylierung und eine entsprechende Ankopplung von Metall-chelatisierenden Struktureinheiten am Steroid-Grundgerüst (s. z. B. G. Pouskouleli und I. S. Butler in Steroids 44 (2), S. 123-136 (1984)).
Zur Bereitstellung der bevorzugten erfindungsgemäßen Verbindungen, bei denen die detektierbare Gruppe durch mindestens ein radioaktives Jodisotop und/oder mindestens ein Metallisotop definiert ist, ist folgende Vorgehensweise von besonderem praktischen Vorteil. Im Fall der radioaktiven Jodierung wird zunächst das entsprechende, nicht-radioaktive Halogenderivat zur Verfügung gestellt (wobei Halogen Fluor, Chlor, Brom oder Jod bedeutet), wonach das radioaktive Jod anschließend durch geeignete Substitutionsreaktion das nicht- radioaktive Halogen ersetzt. Im Fall des Einsatzes von Metallisotopen kommen mehrere Möglichkeiten in Frage. Erstens kann eine entsprechende Vorläufer-Verbindung bereitgestellt werden, die eine geeignete Aktivierungsgruppe aufweist, wobei die Aktivierungsgruppe anschließend leicht durch Austauschreaktion mit einem Radionuklid über eine elektrophile Substitution erfolgen kann. Bevorzugte Aktivierungsgruppen schließen z. B. eine Tributylzinn-, eine Trimethylsilyl-, eine t-Butyldimethylsilyl- und eine Jodgruppe ein. Eine zweite, gut geeignete Alternative besteht darin, eine Metall- chelatisierende Gruppe, z. B. Ethylendiamintetraacetat (EDTA), Diethylentriaminpentaacetat (DTPA), Diamintriacetate, 1,3- Diketone, an das Grundgerüst zu binden und das zuvor eingesetzte, nicht-radioaktive Metall-Gegenion, z. B. das Natrium- oder Kalium-Ion, durch das dann gewünschte Metallisotop über einfache Inkubationsschritte zu ersetzen. Eine weitere geeignete Methode zur Einführung des radioaktiven Metalls besteht darin, die Basisverbindung mit einem Metall- Peroxosalz (z. B. Natriumpertechnitat oder Natriumperrhenat) in Gegenwart eines Reduktionsmittels mit ausreichendem Redoxpotential, z. B. Zinnchlorid, in geeigneter Lösung umzusetzen. Die Radionuklide können auch eine Cluster- Struktureinheit bilden.
Die in einem weitern Gegenstand der Erfindung zur Verfügung gestellten Verbindung mit gegenüber dem Aromataseenzym inhibierender Wirkung zeichnet sich dadurch aus, dass sie mit Jod, Bor und/oder einer Metall-chelatisierenden Gruppe oder mit einem eine der genannten Gruppen enthaltenden Rest derivatisiert ist. Die so erhältliche, nicht-radioaktive Verbindung kann ausgezeichnet dazu genutzt werden, als Vorläuferverbindung auf einfache Weise in die entsprechend detektierbare Verbindung der Erfindung umgewandelt zu werden. So kann stabiles Jod mittels Austausch durch radioaktives Jod (z. B. ¹²³J, ¹²⁵J und/oder ¹³¹J) ersetzt werden, Bor oder die Borverbindungsgruppe kann durch Neutronenbestrahlung in einen radioaktiven α-Strahler umgewandelt werden, und die Metall- chelatisierende Gruppe, die zuvor mit einem vorzugsweise monovalenten Gegen-Kation, z. B. Natrium, Kalium, Lithium, Ammonium oder dergleichen, verbunden ist, mit dem gewünschten radioaktiven Metallisotop umgesetzt werden. Die Synthese und ggf. Modifizierung der Basisverbindung mit inhibierender Wirkung gegenüber der Aromatase kann auf die gleiche oder auf analoge Weise wie oben beschrieben durchgeführt werden. Im übrigen gelten die obigen Beschreibungen hinsichtlich der direkt mit der detektierbaren Gruppe verbundenen Verbindung entsprechend.
Die oben beschriebenen Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung eignen sich besonders zum Einsatz in der medizinischen Diagnostik von Säugetieren, insbesondere beim Menschen. Mit der erfindungsgemäßen Verbindung kann eine krankheitsbedingt erhöhte Menge des Aromatase-Enzyms oder eine verstärkte Aktivität desselben nachgewiesen werden. Besonders aussagekräftig ist in diesem Zusammenhang die Diagnostik Östrogen-abhängiger Krankheiten und von Tumor-Erkrankungen. Dies gilt insbesondere für Krankheitszustände, vor allem Tumor-Erkrankungen, der Brust, der Prostata, des Colons, der Niere, der Melanome, Gliomas, Neuroplastomas und dergleichen.
Die erfindungsgemäße Verbindung kann aber, je nach Wunsch, auch generell zur Detektion der im Körper vorliegenden Aromatase über die an die Verbindung gebundene detektierbare Gruppe eingesetzt werden.
Die diagnostische Bestimmung erfolgt dabei in geeigneter Weise auf der Basis eines auf die detektierbare Gruppe abgestimmten Bildgebungsverfahrens. Das mit der erfindungsgemäßen Verbindung markierte Zielgewebe, z. B. ein Aromatase-haltiges Gewebe oder ein Tumor, kann im Falle des Einsatzes eines Radioisotops als detektierbare Gruppe durch einen geeigneten Strahlendetektor, z. B. einen γ- Strahlendetektor, lokalisiert und detektiert werden. Ein geeignetes Verfahren ist beispielsweise die Szintigraphie, das γ-Scannen und der Einsatz einer γ-Kamera. Tomographische Bildgebungsverfahren wie die Computertomographie, die Einzelphotonenemissions-Computertomographie (SPECT) und die Positronen-Emissionstomographie (PET) können ebenso zur Verbesserung der Visualisierung eingesetzt werden. Magnetisch detektierbare Gruppen und ESR-detektierbare Gruppen sind ebenfalls über entsprechende, gut bekannte NMR- oder ESR- spektroskopische Untersuchungen oder Bildgebungsverfahren durchzuführen.
Ein besonders nützliches Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen, die detektierbare Gruppe aufweisenden Verbindung ist die medizinische Therapie, wobei die bereits oben im Zusammenhang mit der Diagnostik erwähnten Krankheiten, insbesondere die Tumortherapie, in Betracht kommen. Dabei kann leicht eine vorteilhafte Kombination von Diagnostik und Therapie genutzt werden. Nach Lokalisierung des krankhaften Gewebes gemäß den oben beschriebenen diagnostischen Möglichkeiten ist ein therapeutischer Ansatz wesentlich selektiver und gezielter möglich, z. B. auf herkömmliche Weise durch lokalen chirurgischen Eingriff. Ein durch Bereitstellung der erfindungsgemäßen Verbindung ermöglichter, besonders nützlicher therapeutischer Ansatz erfolgt dadurch, dass als detektierbare Gruppe ein therapeutisch wirksames Radioisotop, z. B. ¹³¹J, ⁹⁰Y, ²¹¹At, ⁷⁵Br, ⁷⁷Br, ²¹²Pb, ²¹²Bi oder dergleichen, eingesetzt wird, um die radiotherapeutische Wirkung zu entfalten, während gleichzeitig der für die Aromatase- inhibierende Wirkung sorgende Teil der erfindungsgemäßen Verbindung einen zusätzlichen therapeutischen Effekt unter Hervorbringung einer synergistischen Wirkung erreicht wird.
Die erfindungsgemäße Verbindung kann zur medizinischen Diagnostik und/oder medizinischen Therapie über eine dem Fachmann geläufige und je nach Anwendungsfall passende Applikationsart dem zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Patienten zugeführt werden. Eine Vielzahl geeigneter Dosierformen sind dem Fachmann bekannt, z. B. oral in Form von Tabletten, Kapseln, beschichteten Tabletten, Lösungen oder Suspensionen, rektal in Form von Suppositorien, parenteral, z. B. intramuskulär oder durch intravenöse Injektion oder Infusion, sowie topisch durch geeignete Formulierungsarten wie als Salbe, Creme, Gel, Emulsion bzw. Lotio, Puder, Öl oder dergleichen. Die lokal topische Applikation auf die Haut ist dabei besonders bevorzugt, weil auf diese Weise wesentlich selektiver und gezielter in angemessenen Dosierungen eine gewünschte Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindung erfolgen kann. Die erfindungsgemäße Verbindung wird üblicher Weise zusammen mit geeigneten Trägern und/oder üblichen Zusatzstoffen eingesetzt, welche zu der jeweiligen Applikationsart passen. Feste Formulierungen enthalten z. B. Streckungsmittel wie Lactose, Dextrose, Saccharose, Cellulose, Stärke sowie deren Derivate; Gleitmittel wie Siliciumdioxid, Talk, Stearinsäure, Magnesium oder Calziumstearat und/oder Polyethylenglykole; Bindemittel wie Stärkesubstanzen, Gummi Arabicum, Gelatine, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose und andere Cellulosederivate und/oder Polyvinylpyrrolidon; Disaggregationsmittel wie Stärke, Alginsäure, Alginate und/oder Natriumstärke-Glycolase; Farbstoffe; Süßstoffe; Wasserbenetzungsmittel wie Lecithin, Polysorbate, Laurylsulfate; sowie im Allgemeinen nicht toxische und pharmakologisch inaktive Substanzen, die in herkömmlichen pharmazeutischen Formulierungen verwendet werden. Diese pharmazeutischen Präparationen können auf bekannte Weise hergestellt werden, z. B. durch Vermischen, Granulieren, Tablettieren, Beschichten oder dergleichen. Flüssige Dispersionen zur oralen Verabreichung können Sirups, Emulsionen und Suspensionen sein. Sirups können als Träger z. B. Saccharose oder Saccharose in Verbindung mit Glycerin und/oder Mannitol und/oder Sorbitol enthalten. Suspensionen und Emulsionen können als Träger z. B. Agar, Natriumalginat, Pektin, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose oder Polyvinylalkohol enthalten. Suspensionen oder Lösungen für intramuskuläre Injektionen können als Träger z. B. steriles Wasser, Olivenöl, Ethyloleat, Glykole, wie z. B. Propylenglykol und bei Bedarf eine geringe Menge Lokalanästhetikum wie Lidocain enthalten. Die Lösungen zur intravenösen Injektion oder Infusion können als Träger z. B. steriles Wasser und insbesondere sterile, wässrige isotonische Salzlösungen enthalten. Die Suppositorien können als Träger z. B. Kakaobutter, Polyethylenglykol, ein oberflächenaktives Mittel, z. B. Polyoxyethylen/Sorbitan/Fettsäureester oder Lecithin enthalten. Für die topischen Formulierungen können als Träger z. B. pflanzliche Öle wie Mandelöl, Olivenöl, Erdnussöl, Pflanzenextrakte, ätherische Öle, Vitaminöle, Fette und fettähnliche Stoffe, Lipoide, Phosphatide, Kohlenwasserstoffe wie Paraffine, Vaseline, Lanolin, Wachse und dergleichen, Detergentien und weitere hautaktive Stoffe wie Lecithin, Wollfettalkohole, Carotin, Hautnährstoffe, Parfüm, kosmetische Stoffe, Alkohole, Glycerol, Glykole, Harnstoff, Talk, Konservierungsmittel, Sonnenschutzmittel, Farbstoffe wie Titanweiß und Zinkweiß, Antioxidantien usw. enthalten. Als Grundsubstanz dient im Allgemeinen Wasser, so dass - üblicher Weise unter Zusatz von Emulgatoren wie Fettalkoholsulfate, Alkaliseifen, Lecithine, Triethanolamin und dergleichen - eine O/W- oder W/O-Emulsion erhalten wird.
Die Dosierung der erfindungsgemäßen Verbindung kann je nach Bedarf und Anwendungsfall, insbesondere im Hinblick auf die jeweilige Applikationsart und ob eine diagnostische und/oder eine therapeutische Anwendung im Vordergrund stehen, in weiten Bereichen variieren und liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,01 mMol der Verbindung pro kg Körpergewicht bis etwa 500 mMol der Verbindung pro kg Körpergewicht, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 50 mMol der Verbindung pro kg Körpergewicht. Im Fall des diagnostischen und/oder therapeutischen Ansatzes auf der Basis von radioaktiv markierten Verbindungen kann die Menge der verabreichten Radioaktivität von der Art des Radioisotops unterschiedlich sein und z. B. variieren im Bereich von 10 MBq bis 30 000 MBq pro verabreichter Dosis, vorzugsweise im Bereich von 300 bis 20 000 MBq. Die spezifische Aktivität der zur diagnostischen Bildgebung oder zur Therapie eingesetzten radioaktiven Verbindung ist vorzugsweise ziemlich hoch. Beispielsweise beträgt die spezifische Radioaktivität mehr als 3.10¹⁰ Bq/mMol bis 3.10¹⁵ Bq/mMol, vorzugsweise 3.10¹³ bis 2.10¹⁵ Bq/mMol. Die jeweilige Dosis bzw. spezifische Radioaktivität kann jedoch ja nach Einzelfall wahlweise angepasst werden.

Claims

1. Verbindung, die eine gegenüber dem Aromatase-Enzym inhibierende Wirkung ausübt und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine detektierbare Gruppe aufweist.

2. Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen steroidalen Aromatase-Inhibitor darstellt.

3. Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung ein Molekülgerüst aufweist, das sich von Androst-4-en-, Androst-5-en-, Androsta-1,4-dien- oder Androsta-1,4,6-trien mit 3,17-dion-, -6,17-dion-, -7,17-dion, -3,6,17-trion- oder -4,7,17,19- tetraon-Gruppe sowie den Derivaten und Analoga der genannten Grundstrukturen ableitet.

4. Verbindung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine irrreversibel inhibierende Wirkung gegenüber dem Aromatase-Enzym ausübt.

5. Verbindung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die detektierbare Gruppe eine radioaktive Gruppe ist.

6. Verbindung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die radioaktive Gruppe mindestens ein Isotop umfasst, das aus der Gruppe der radioaktiven Jodisotope oder der radioaktiven Metallisotope ausgewählt ist.

7. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die detektierbare Gruppe ein magnetisch aktives Isotop umfasst.

8. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die detektierbare Gruppe eine durch ESR detektierbare Gruppe ist.

9. Verbindung, die eine gegenüber dem Aromatase-Enzym inhibierende Wirkung ausübt und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mit Jod, Bor und/oder einer Metall-chelatisierenden Gruppe oder mit einer Jod, Bor und/oder Metall- chelatisierenden Gruppe enthaltenden Struktureinheit derivatisiert ist, ausgenommen die mit Jod derivatisierte Verbindung TAN-931.

10. Verbindung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen steroidalen Aromatase-Inhibitor darstellt.

11. Verbindung gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung ein Molekülgerüst aufweist, das sich von Androst-4-en-, Androst-5-en-, Androsta-1,4-dien- oder Androsta-1,4,6-trien mit 3,17-dion-, -6,17-dion-, -7,17-dion, -3,6,17-trion- oder -4,7,17,19- tetraon-Gruppe sowie den Derivaten und Analoga der genannten Grundstrukturen ableitet.

12. Verbindung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine irrreversibel inhibierende Wirkung gegenüber dem Aromatase-Enzym ausübt.

13. Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 zur medizinischen Diagnostik.

14. Verwendung gemäß Anspruch 13, wobei die Verbindung zur Tumordiagnostik eingesetzt wird.

15. Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Detektion der im Körper vorliegenden Aromatase über die an die Verbindung gebundene detektierbare Gruppe.

16. Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 zur medizinischen Therapie.

17. Verwendung gemäß Anspruch 16, wobei die Verbindung zur Tumortherapie eingesetzt wird.

18. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei eine diagnostische Bestimmung auf der Basis eines auf die detektierbare Gruppe abgestimmten Bildgebungsverfahrens erfolgt.