DE102010063974B4

DE102010063974B4 - Pharmakologische Wirkstoffe und Radiodiagnostika mit 18F-markierter 3-Aryl- oder 3-Heteroaryl-1,2,4-oxadiazoleinheit und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102010063974B4
Application number: DE102010063974.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Rühl; Peter Brust; Winnie Deuther-Conrad; Steffen Fischer; Jörg Steinbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Ruehl Thomas Dr De
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2030-12-23
Also published as: DE102010063974A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I) oder (II)durch Umsetzen der Verbindungen der allgemeinen Formel (III) oder (IV)mit18F-Fluorid,wobei X1für eine elektronenziehende Nitro-, Aldehyd-, Nitril-, Alkylester-, Phenylketon-, Fluor-, Fluorisotop-, Chlor-, Brom-, lod- oder Trifluormethyl-Gruppe steht,wobei X2für ein Nitro-, Fluor-, Chlor-, Brom-, lod-, Trialkylammonium- oder Phenyliodonium-Nucleofug steht,wobei R für einen monozyklischen, dicyclischen oder tricyclischen Rest steht und wobei Z für eine Alkyl-, Alkylether-, Alkenyl- oder Alkinylkette steht, die mit R über eine C-C Bindung oder eine funktionelle Gruppe verknüpft ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft 3-Aryl- und 3-Heteroaryl-1,2,4-Oxadiazole, die insbesondere Cannabinoid-Rezeptor-Liganden sind und als diagnostische und therapeutische Mittel eingesetzt werden können, insbesondere bei neurologischen, neurodegenerativen und psychiatrischem Erkrankungen, sowie in Verfahren zu deren Herstellung. Die Liganden eignen sich insbesondere als Radiodiagnostika zum Nachweis von Cannabinoid-Rezeptor mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET).
Das Endocannabinoid-System besteht aus den Cannabinoid-Rezeptoren CB₁ und CB₂ sowie dem vorgeschlagenen GPR55 (Evens N et al. Curr Top Med Chem 10, 152-43 (2010)) und ihren natürlichen Liganden, sowie den nachgeschalteten intrazellulären Signalverarbeitungs- und Effektormechanismen.
Im Stand der Technik sind drei Cannabinoid-Rezeptoren beschrieben, welche verschiedene lonenkanäle modulieren und verschiedene Signalwege innerhalb der Zelle beeinflussen. Der Cannabinoid-Rezeptor-1 (CB₁-Rezeptor) findet sich vorwiegend in Nervenzellen. Am häufigsten kommt er im Kleinhirn, in den Basalganglien sowie im Hippokampus vor. Der Cannabinoid-Rezeptor-2 (CB₂-Rezeptor) findet sich dagegen vorwiegend auf Zellen des Immunsystems und auf Zellen, die am Knochenauf- (Osteoblasten) und -abbau (Osteoklasten) beteiligt sind.
N-Arylamidoxadiazole sind als wirksame, hoch selektive CB₂-Rezeptor-Agonisten beschrieben. Die mehrstufige Synthese der N-Arylamidoxadiazole erfolgt beispielsweise über die Reaktion eines kommerziell erhältlichen oder synthetisierten Nitrils mit Hydoxylamin zum Amidoxim. Dieses wird mittels Succinimid zur Oxadiazolsäure umgesetzt, welches in einer Kupplungsreaktion mit einem Amin zum N-Arylamidoxadiazol umgesetzt wird. (Cheng Y et al. J. Med. Chem. 51, 5019-34, (2008)). Cheng beschreibt die Synthese von 3-(3-(2-Chloro-4-fluorophenyl)-1,2,4-oxadiazolen über den oben erläuterten Syntheseweg. Diese Syntheseroute eignet sich jedoch aufgrund der kurzen Halbwertszeit von ¹⁸F nicht zur Herstellung der korrespondierenden ¹⁸F-markierten Verbindungen.
Substituierte Oxadiazole sind als Opioid-Rezeptorliganden in US 2009/0005427 A1 offenbart. Weiterhin sind substituierte Oxadiazole, die zur Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen eingesetzt werden, in US 2005/272779 A1 offenbart. Die offenarten Oxadiazole weisen keine disubstituierten Phenyl-Reste am Oxadiazolring auf. Zudem ist keiner der offenbarten Substituenten am Phenyl-Rest ein ¹⁸F-Radionuklid.
Substituierte Pyrazole, 1,2,4-Oxadiazole, und 1,3,4-Oxadiazole, die sich für die Diagnose und Therapie von Alzheimererkrankungen eignen, sind in WO 2009/146343 A1 beschrieben.
Um die Prozesse des Endocannabinoid-Systems und die möglichen Effekte einer Cannabinoid Therapie besser zu verstehen, sind Untersuchungen bezüglich der Funktion der beiden Cannabinoid-Rezeptoren notwendig.
Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) eignet sich als bildgebendes Verfahren zur Abbildung biochemischer und physiologischer Funktionen, indem es die Verteilung von Radiodiagnostika im Organismus sichtbar macht. Verschiedene Radiodiagnostika zur Abbildung des CB₁-Rezeptors im menschlichen Körper sind bereits bekannt. Der aktuelle Stand wird von Horti AG et al. in einem Übersichtsartikel (Curr Pharm Des. 14, 3363-83 (2008)) zusammengefasst.
Bezüglich des CB₂-Rezeptors sieht die Situation jedoch anders aus. Bis heute war die in vivo-Abbildung der CB₂-Rezeptoren mittels ¹⁸F-markierter Radiodiagnostika nicht erfolgreich, obwohl einige Kandidatenverbindungen dazu synthetisiert wurden. [¹¹C]Methoxy-Sch225336 (Evens N et al. Nucl Med Biol. 35(7), 793-800 (2008)) zeigt eine 17-mal höhere Affinität am CB₂- Rezeptor (4,5 nmol/L), als am CB₁-Rezeptor (78,5 nmol/L), jedoch eine geringe Aufnahme im Gehirn. Ein anderer Ansatz der gleichen Arbeitsgruppe führte zu einem ¹¹C- und einem ¹⁸F- markierten 2-Oxoquinolin-Derivat, von denen jedoch nur das ¹¹C-markierte Derivativ eine ausreichende Affinität (9,6 nmol/L) zum CB₂-Rezeptor zeigte (Evens N et al. Nucl Med Biol. 36(4), 455-65 (2009)). ¹¹C-markierte Radiodiagnostika eignen sich jedoch aufgrund der kurzen Halbwertszeit von 20,4 min des Radionuklids ¹¹C deutlich schlechter zur PET als ¹⁸F- markierter Radiodiagnostika.
Der Stand der Technik zum Imaging des CB₂-Rezeptors wird von Evens N et al. (Curr Top Med Chem 10, 1527-43 (2010)) zusammengefasst. Aktuelle Ansätze zur Optimierung der Wirksamkeit, Selektivität und der physiochemischen Eigenschaften von CB₂-Agonisten werden in einem Übersichtsartikel von Worm K et al. (Curr Pharm Des 15, 3345-66 (2009)) beschrieben.
Das radioaktive Isotop ¹⁸F des Fluor ist aufgrund seiner vorteilhaften physikalischen und chemischen Eigenschaften eines der meist verwendeten Radionuklide in der PET.
¹⁸Fluor markierte Radiodiagnostika werden häufig mittels nukleophiler aromatischer Substitution synthetisiert, da aromatische Ringe häufige Struktureinheiten in bioaktiven Molekülen darstellen. Die ¹⁸Fluor-Markierung benzylischer Verbindungen setzt nach Lehrbuchmeinung eine stark elektronenziehende Gruppe in Ortho- oder Parastellung zur Abgangsgruppe voraus.
Constantinou M et al. (J Label Comp Radiopharm 44(1), 889-91 (2001)) beschreiben die ¹⁸Fluor-Markierung von meta-substituierten Nitrobenzolen und Guo N et al. (Appl Radiat Isot, 66(10), 1396-1402 (2008)) die ¹⁸Fluor-Markierung von meta-Halo-benzonitril Derivaten. Nachteilig haben Constantinou et al. bei der ¹⁸Fluor-Markierung von 1-Brom-3- nitrobenzen neben der Bildung des Zielproduktes [¹⁸F]1-Brom-3-fluorbenzen die Bildung von [¹⁸F]1-Fluor-3-nitrobenzen beobachtet.
Kahn MGC et al. (Bioorg. Med. Chem. Lett. 16, 3454-58 (2006)) beschreibt die nucleophile aromatische Substitution eines Pyridin in 2-Position eines Pyrazolringes. Es befindet sich ein anders zusammengesetzter 5-Ringheterozyklus am Aromaten und dieser 5-Ringheterozyklus besitzt eine andere thermische Stabilität. Zu dem besitzt dieser 5-Ringheterozyklus auch eine andere Elektronenverteilung im Ring, was einen unterschiedlichen Einfluss auf die Aktivierung des benachbarten Aromaten bewirkt.
Di Mauro EF et al. (Biooganic & Medicinal Chemistry Letters 18, 4267-74 (2008)) beschreibt N-Arylpiperidin Oxadiazole als potente und selektive Agonisten des CB2-Rezeptors mit Cl in 1-Position und F in 3-Position eines 1,2,4-Oxadiazolringes. Es wird, ausgehend vom kommerziell erhältlichen 2-Chloro-4-fluoro-Benzonitril, ein dreistufiges Verfahren zur Synthese eines nicht radionuklid-markierten (kalten) Chinolin-substituierten Oxadiazols beschrieben.
In DE 10 2005 061 427 A1 werden nicht Radionuklid-markierte über Alkylketten verknüpfte Chinolin-substituierte Oxadiazole, Verfahren zu deren Herstellung, diese Verbindungen enthaltende Arzneimittel,, und die Verwendung von substituierten Oxadiazol-Derivaten zur Herstellung von Arzneimitteln, mit Affinität zum µ-Opioid-Rezeptor offenbart.
WO 2009/141091 A1 offenbart ¹⁸F-markierte L-Glutaminsäurederivate und ¹⁸F-markierte L-Glutaminderivate, sowie ihre Verwendung und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Fan H et al. (Eur J Med Chem. 44(2), 593-608 (2009)) beschreibt Aryl-substituierte Pyrazole mit Affinität zum CB1-Rezeptor.
Aufgabe der Erfindung ist es, Radiodiagnostika mit ¹⁸F-markierter 3-Aryl- oder 3-Heteroaryl-1,2,4-oxadiazoleinheit und neue pharmakologische Wirkstoffe, insbesondere als Cannabinoid-Rezeptor-Liganden mit hoher Selektivität für den CB₂-Rezeptor, insbesondere den humanen CB₂-Rezeptor, und ein Verfahren zu deren Herstellung, bereitzustellen.
Ferner werden 3-Aryl- und 3-Heteroaryl-1,2,4-Oxadiazol-Derivate offenbart, welche sich zur Herstellung der Radiodiagnostika eignen, aber auch als pharmakologische Wirkstoffe verwendet werden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in einem ersten Aspekt gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formeln (I) und (II)
ausgehend von den Verbindungen der allgemeinen Formeln (III) oder (IV)
durch nucleophile aromatische Substitution mit [¹⁸F]Fluorid. Dabei werden die Verbindungen der Formeln (I) ausgehend von den Verbindungen der Formel (III) und die Verbindungen der Formeln (II) ausgehend von den Verbindungen der Formel (IV) jeweils durch Substitution der X₂-Gruppe durch ¹⁸F erhalten.
Diese nucleophile aromatische Substitution eines Aromaten oder Pyridin in 3-Position eines 1,2,4-Oxadiazolringes ist bisher im Stand der Technik nicht offenbart.
Das neue Verfahren ermöglicht es vorteilhaft erstmals Radiodiagnostika gemäß Formel (I) und (II) in einer Einschritt- und Eintopf-Reaktion herzustellen.
In den Formeln I und III steht X₁ für eine elektronenziehende Gruppe. Elektronenziehende Gruppen können über eine σ-Bindung einen -I-Effekt, das heißt einen negativen induktiven Effekt, oder über eine π-Bindung einen -M-Effekt, d.h. negativen mesomeren Effekt, auf den Aromaten ausüben. Dadurch wird Elektronendichte von diesem abgezogen.
X₁ ist bevorzugt eine Nitro-, Aldehyd-, Nitril-, Alkylester-, Phenylketon-, Fluor-, Fluorisotop-, Chlor-, Brom-, lod- oder Trifluormethylgruppe, besonders bevorzugt ist eine Nitrilgruppe oder das Bromatom. Der Alkylrest im Alkylester ist bevorzugt ausgewählt aus C1- bis C3-Alkyl.
X₂ steht in den Formeln III und IV für ein Nucleofug. Als Nucleofug werden Substituenten oder Gruppen bezeichnet, die sich während der nucleophilen Reaktionen aus Molekülen unter Mitnahme des bindenden Elektronenpaars lösen. Bevorzugt ist X₂ ausgewählt aus Nitro-, Fluor-, Chlor-, Brom-, lod-, Trialkylammonium- und Phenyliodonium. Die Alkylreste in der Trialkylammonium-Gruppe sind bevorzugt unabhängig voneinander ausgewählt aus C1-bis C5-Alkyl, insbesondere C1- bis C3-Alkyl.
R steht für einen monozyklischen, dicyclischen oder tricyclischen Rest, bevorzugt mit aromatischen, heterocyclischen und/oder heteroaromatischen Ringen (Cyclen). Umfasst sind Reste, in denen die einzelnen Cyclen anelliert oder isoliert, sowie substituiert oder unsubstituiert sind. Unter anellierten Ringe werden Ringe verstanden, die gemeinsame Atome - bevorzugt 2 gemeinsame Atome - besitzen. Unter isolierten Ringen werden Ringe verstanden, die keine gemeinsamen Atome besitzen, diese sind bevorzugt über Alkylketten miteinander verbunden.
Besonders bevorzugt umfasst R mindestens zwei anellierte Ringe, wobei ein Ring mindestens ein Stickstoffatom, bevorzugt ein oder zwei Stickstoffatome, enthält.
Erfindungsgemäße R sind ausgewählt aus Carbazolen, Indolen, Quinolinen, Isooxazaxolen, insbesondere:
Z steht für eine Alkyl-, Alkylether-, Alkenyl- oder Alkinylkette, die mit R über eine C-C Bindung oder eine funktionelle Gruppe verknüpft ist.
Die funktionelle Gruppe zwischen R und Z ist eine Amin-, Ether-, Thioether-, Carbonsäureester-, Sulfonsäureester-, Urethan-, Harnstoff-, Thioharnstoff-, Carbonsäureamid- oder Sulfonsäureamidfunktion.
Besonders bevorzugt ist R mit Z wie in der folgenden Formel dargestellt verknüpft:
Die Alkyl-, Alkylether-, Alkenyl- oder Alkinylkette Z hat bevorzugt eine Kettenlänge von C₁-C₁₂, vorzugsweise C₁-C₈, insbesondere C₁-C₅, besonders bevorzugt C₁-C₃. Besonders bevorzugte Z sind ausgewählt aus -(CH₂)_n- mit n von 1 bis 5, bevorzugt 2, 3 oder 4.
Die Erfindung stellt damit ein Verfahren zur Verfügung, mit dessen Hilfe Aromaten mit einer aktivierenden elektronenziehenden Gruppe mit -I Effekt in meta-Stellung zum Nucleofug und Pyridine, dessen Nucleofug orthoständig zum Ringstickstoff steht, durch nucleophile aromatische Substitution mit ¹⁸F-Fluorid markierbar sind, obwohl sie (vorzugsweise in paraStellung zum Nucleofug) mit einem 1,2,4-Oxadiazolring substituiert sind. Da der 1,2,4-Oxadiazolring einen deaktivierenden elektronenschiebenden +I Effekt auf den Aromaten oder Pyridin ausübt, war zu erwarten, dass die nucleophile aromatische Substitution mit [¹⁸F]Fluorid nicht zum Erfolg führt und ¹⁸F-markierte 3-Aryl- und 3-Pyridyl-1,2,4-oxadiazole nicht darstellbar sind. Überraschend gelang es erstmalig durch Mikrowellenbestrahlung, ¹⁸F-markierte 3-Aryl-1,2,4-oxadiazole aus entsprechenden Präkursoren mit einer elektronenziehenden Gruppe mit -I Effekt in meta-Stellung zum Nucleofug und Pyridinderivaten, deren Nucleofug ortho-ständig zum Ringstickstoff steht, durch nucleophile aromatische Substitution mit ¹⁸F-Fluorid herzustellen.
Unter Mikrowellenbedingungen wird die Gegenwart von elektromagnetischer Strahlung im Frequenzbereich von 300 MHz bis 300 GHz, bevorzugt 500 MHz bis 10 GHz, insbesondere 896 MHz bis 2,45 GHz verstanden. Die Leistung des Mikrowellengeräts (z. B. Ofen oder Synthesizer) liegt bevorzugt im Bereich 20 W bis 1000 W, besonders bevorzugt 50 W bis 150 W. Die Bestrahlung mit Mikrowellen erfolgt bevorzugt in einem geschlossenen Behälter. Die Bestrahlung mit Mikrowellen erfolgt kontinuierlich oder bevorzugt in Intervallen, bevorzugt in 5 bis 15 Intervallen mit einer Länge von jeweils 15 Sekunden bis 100 Sekunden.
Die Umsetzung unter Bestrahlung mit Mikrowellen erfolgt bevorzugt in einem Temperaturbereich zwischen 20°C bis 300°C, bevorzugt 20°C bis 150°C, besonders bevorzugt 30°C bis 130°C.
Im Falle der Bestrahlung in Intervallen erfolgt zwischen den einzelnen Mikrowellen-Bestrahlungs-Intervallen bevorzugt eine Kühlung auf 0 bis 25 °C.
Besonders bevorzugt erfolgt die Umsetzung, indem zunächst die Reaktionsmischung 3 bis 10 mal für 15 bis 40 Sekunden bei 50 bis 100 W Mikrowellenbestrahlung auf 35 bis 80 °C erhitzt wird, die Reaktionsmischung auf 0 bis 25 °C gekühlt wird und anschließend 1 bis 5 mal für 10 bis 100 Sekunden bei 100 bis 200 W Mikrowellenbestrahlung auf 35 bis 80 °C erhitzt wird.
Sofern X₂ eine NO₂-Gruppe ist, erfolgt bevorzugt nach Abkühlung eine Zugabe eines Reduktionsmittels und erneut eine Mikrowellenbestrahlung, bevorzugt wird dazu die Reaktionsmischung 2 bis 5 mal für vorzugsweise 20 bis 100 Sekunden bei bevorzugt 100 bis 200 W auf bevorzugte 100 bis 150 °C erhitzt. Als Reduktionsmittel wird bevorzugt ein Zinnsalz, besonders bevorzugt SnCl₂, bevorzugt in 3 bis 15 Moläquivalenten (bezogen auf die Verbindung der allgemeinen Formeln (3) bzw. (4)) eingesetzt.
Bevorzugt erfolgt die Umsetzung der Verbindungen der allgemeinen Formeln (3) und (4) unter basischen Bedingungen, bevorzugt bei pH 9 bis 14. Bevorzugt dient als Base ein Carbonat-, ein Hydrogencarbonat-, ein Hydrid-, ein Hydroxid-Ion oder eine organische Base. Bevorzugt wird die Base in einer Konzentration von 2 bis 10 µmol/GBq eingesetzt.
Die Umsetzung erfolgt bevorzugt in einem dipolaren aprotischen Lösungsmittel beziehungsweise in einem Lösungsmittelgemisch. Das Lösungsmittel- bzw. Lösungsmittelgemisch ist vorzugweise getrocknet.
Bevorzugt liegt das Gegenion (meist K⁺) des radioaktiven ¹⁸F-Fluorids im erfindungsgemäßen Verfahren in einer Komplexverbindung vor.
Bevorzugt wird der Komplex durch einen Kronenether oder Kryptand, das heißt ein bi- oder polycyclischer multidentaler Ligand, gebildet. Ein besonders bevorzugter Kryptand ist K2.2.2. (4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosane, CAS Nr. 2397 8-09-8). Bevorzugt wird der Kryptand in einer Konzentration von 5 bis 15 µmol/GBq eingesetzt.
Die ¹⁸Fluor-Markierung benzylischer Verbindungen setzt nach Lehrbuchmeinung eine stark elektronenziehende Gruppe in Ortho- oder Parastellung zur Abgangsgruppe und die Abwesenheit elektronenschiebender Gruppen am Aromaten oder Heteroaromaten voraus.
Völlig unerwartet wurde bei der ¹⁸F-Markierung eines Aromaten mit einer zum 1,2,4-Oxadiazolring para-ständigen Nucleofug X₂ und einer ortho- ständigen elektronenziehenden Gruppe X₁, die selektive Substitution der Position X₂ gefunden. Die Substitution der Gruppe X₁ wurde vorteilhafterweise im erfindungsgemäßen Verfahren nicht beobachtet.
Vorteilhaft erfolgt die ¹⁸F-Markierung der 3-Aryl- und 3-Heteroaryl-1,2,4-oxadiazole nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer Einschritt- bzw. Eintopfreaktion. Dementgegen beschreibt Cheng die Synthese von analogen nicht ¹⁸F-markierten 3-Aryl-1,2,4-oxadiazol-Derivaten mittels eines mehrstufigen Verfahrens, welches sich aufgrund der kurzen Halbwertszeit von ¹⁸F nicht zur Herstellung der korrespondierenden ¹⁸F-markierten Verbindungen eignet.
Das neue Verfahren ermöglicht es, neue Radiodiagnostika herzustellen und deren funktionsabhängige Verteilung durch Positronen-Emissions-Tomographie im Organismus zu untersuchen. Dadurch ist es ebenfalls möglich, genaue Kenntnisse über die Wirkung der Referenzverbindungen zu gewinnen und neben den Radiodiagnostika, Zugang oder Bewertung zu weiteren Medikamenten zu erhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung der nachfolgenden radioaktiv markierten erfindungsgemäßen Verbindungen.
Gegenstand der Erfindung sind auch Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel (I) und (II):
sowie Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel (III) und (IV):
In den Formeln steht X₁ für eine elektronenziehende Gruppe. X₁ ist bevorzugt Fluor-, Fluorisotop-, Chlor- oder lod, insbesondere Nitro-, Aldehyd-, Nitril-, Alkylester-, Phenylketon-, oder eine Trifluormethylgruppe. Besonders bevorzugt ist X₁ eine Nitrilgruppe oder Brom.
X₂ steht für ein Nucleofug. Bevorzugt ist X₂ ein Chlor-, Brom-, lodatom oder eine Nitro-, Trialkylammonium-, N H₂- oder eine Phenyliodoniumgruppe, weniger bevorzugt ist nicht radioaktives Fluor. Wenn X₂ für F steht, ist X₁ nicht Cl. Besonders bevorzugt ist X₂ eine Nitro- oder Trialkylammoniumgruppe.
R steht für einen monozyklischen, dicyclischen oder tricyclischen Rest, der bevorzugt wie oben definiert ausgewählt ist.
Z steht für eine Alkyl-, Alkylether-, Alkenyl- oder Alkinylkette, die mit R über eine C-C Bindung oder eine funktionelle Gruppe verknüpft ist. Z und die funktionelle Gruppe zwischen R und Z sind bevorzugt wie oben definiert ausgewählt.
Wenn X₁ für F und X₂ für F steht, sind R und Z über eine funktionelle Gruppe, d. h. nicht über eine unsubstituierte C-C-Bindung, verknüpft.
Ausgenommenen ist die Verbindung nach Formel (V)
mit ¹⁹F.
Erfindungsgemäß sind Verbindungen, der Formeln (VI), (VII), (VIII) und (IX):

wobei X₁ und X₂, R und Z, sowie die funktionelle Gruppe (oder C-C Bindung) zwischen R und Z wie oben definiert sind. Bevorzugt sind Verbindungen mit X₁ ausgewählt aus Br, -CN, F und ¹⁸F und X₂ ausgewählt aus F, NO₂, NH₂ und Trialkylammonium-.
Weiter erfindungsgemäß sind Verbindungen der allgemeinen Formeln 1 bis 7:

wobei X₁ und X₂ wie oben definiert und ausgewählt sind und X₃ ausgewählt ist aus C und N.
Erfindungsgemäß sind oben beschriebene Verbindungen, welche selektiv an den CB₂-Rezeptor, insbesondere den humanen CB₂-Rezeptor, binden und deren Bindung an den CB₂-Rezeptor um Größenordnungen höher ist als an den CB₁-Rezeptor.
Die Affinität hängt insbesondere von der Substitution des Aromaten in 3-Position des 1,2,4 Oxadiazolringes ab. Die Affinität ist zudem vom Aromaten am N-Arylamidoxadiazol abhängig.
Besonders bevorzugt sind daher Verbindungen nach den Formeln (X) und (XI)

wobei X₁ für Br, -CN, F oder ¹⁸F steht und wobei X₂ für F, NO₂ oder NH₂ steht. Diese Verbindungen zeigen vorteilhaft eine besonders hohe Affinität zum CB₂ Rezeptor (K_i _hCB2 < 10 nM) und binden diesen besonders selektiv (K_i _hCB1/ K_ihCB2 > 100) an diesen.
Erfindungsgemäße Einzelverbindungen mit F = ¹⁹F und/oder ¹⁸F sind:
Erfindungsgemäße Einzelverbindungen mit F = ¹⁹F oder ¹⁸F und mit hoher Selektivität für den CB₂-Rezeptor sind:

Gegenstand der Erfindung sind auch Salze, Solvate und Solvate der Salze der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verbindungen.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch die stereoisomeren Formen der erfindungsgemäßen Verbindungen, das heißt die Enantiomeren und/oder Diastereomeren und ihre jeweiligen Mischungen. Bei erfindungsgemäßen Verbindungen, die in tautomeren Formen vorkommen, umfasst die vorliegende Erfindung sämtliche tautomeren Formen.
Bevorzugt sind physiologisch unbedenkliche Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen. Diese umfassen Salze von Carbonsäuren, Mineralsäuren, Hydroxycarbonsäuren und Sulfonsäuren, z. B. Salze der Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Perchlorsäure, Methansulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Naphthalindisulfonsäure, Ethansulfonsäure, Essigsäure, Trifluoressigsäure, Milchsäure, Weinsäure, Propionsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure, Fumarsäure, Benzoesäure, Salicylsäure und Maleinsäure.
Physiologisch unbedenkliche Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen auch Salze üblicher Basen, wie beispielhaft und vorzugsweise Alkalimetallsalze (z. B. Natriumsalze), Erdalkalisalze (z. B. Calcium- und Magnesiumsalze) und Ammoniumsalze, abgeleitet von Ammoniak oder organischen Aminen mit 1 bis 16 C-Atomen, wie beispielhaft und vorzugsweise Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Ethyldiisopropylamin, Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Dicyclohexylamin, Dimethylaminoethanol, Dibenzylamin, N-Methylmorpholin, Arginin, Lysin, Ethylendiamin und N-Methylpiperidin.
Salze, welche für pharmazeutische Anwendungen selbst nicht geeignet sind, aber beispielsweise für die Isolierung oder Reinigung der erfindungsgemäßen Verbindungen verwendet werden können, sind ebenfalls umfasst.
Solvate bezeichnen erfindungsgemäße Verbindungen in festem oder flüssigen Zustand, welche durch Koordination mit Molekülen des Lösungsmittels einen Komplex bilden. Bevorzugte Solvate sind die Hydrate, bei welchen die Komplexierung mit Wassermolekülen erfolgt.
Außerdem umfasst die vorliegende Erfindung auch Verbindungen, welche selbst biologisch aktiv oder inaktiv sein können, jedoch während ihrer Verweilzeit im Körper, bevorzugt durch ein oder zwei enzymatische oder hydrolytische Schritte, zu den erfindungsgemäßen Verbindungen umgesetzt werden. Solche Verbindungen werden als Prodrugs bezeichnet.
Die nicht-radioaktiven erfindungsgemäßen Verbindungen, insbesondere nach den Formeln (III), (IV), (VIII), (IX) und (XI), sind durch nucleophile aromatische Substitution mit ¹⁸F-Fluorid substituierbar, so dass nach dem erfindungsgemäßen Verfahren neue pharmakologische Wirkstoffe und Radiodiagnostika mit ¹⁸F-markierter 3-Aryl- und 3-Heteroaryl-1,2,4-oxadiazoleinheit erhalten werden. Die nicht-radioaktiven erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich somit als Ausgangsstoffe zur Herstellung der radioaktiven (¹⁸F-markierten) erfindungsgemäßen Verbindungen.
Die radioaktiven erfindungsgemäßen Verbindungen, insbesondere gemäß Formel (I), (II), (VI), (VII) und (X), eignen sich insbesondere für die Detektion der Verteilung der Cannabinoid-Rezeptoren in Zellen, Gewebeschnitten und insbesondere durch Positronen-Emissions-Tomographie im Organismus, für Mikrodosierungsstudien, zur Indikation und Diagnose von Rezeptormodifikationen, Diagnose von neurologischen, neurodegenerativen und psychiatrischen Erkrankungen, sowie Erkrankungen oder Veränderungen der T-Zellen, B-Zellen, Monozyten aber auch des Pankreas, zur Detektion der Funktionalität des Immunsystems, Entzündungsreaktionen, sowie für die in vivo- und in vitro-Autoradiographie. Dadurch ist es ebenfalls möglich, genaue Kenntnisse über die Wirkung anderer Cannabinoid-Rezeptorliganden, einschließlich der aus dem Stand der Technik bekannten Referenzverbindungen (CP55,940, SR141716A und SR144528) zu gewinnen und neben den Radiodiagnostika, Zugang und Bewertung zu weiteren Medikamenten zu erhalten.
Die nicht-radioaktiven erfindungsgemäßen Verbindungen, insbesondere nach den Formeln (III), (IV), (VIII), (IX) und (XI), eignen sich sowohl als pharmakologische Wirkstoffe als auch zur Herstellung pharmakologischer Wirkstoffe und Radiodiagnostika mit ¹⁸F-markierter 3-Aryl- oder 3-Heteroaryl-1,2,4-oxadiazoleinheit durch nucleophile Substitution mit ¹⁸F- Fluorid. Des weiteren eignen sich die nicht-radioaktiven erfindungsgemäßen Verbindungen zur Therapie von neurologischen, neurodegenerativen und psychiatrischen Erkrankungen, sowie Erkrankungen oder Veränderungen der T-Zellen, B-Zellen, Monozyten aber auch des Pankreas, sowie zur Immunomodulation, Therapie von Entzündungsreaktionen sowie damit verbundenen Schmerzen, sowie zur Therapie von Neoplasien.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Arzneimittel, welches mindestens eine erfindungsgemäße Verbindung, deren Salze oder Prodrugs als Wirkstoff enthält. Das Arzneimittel ist bevorzugt eine pharmazeutische Formulierung, welche neben dem Wirkstoff nicht toxische pharmazeutisch geeignete Hilfsstoffe enthält. Die Hilfsstoffe sind insbesondere feste, halbfeste oder flüssige Verdünnungsmittel und Füllstoffe, welche nicht toxisch und pharmazeutisch geeignet sind. Die vorliegende Erfindung umfasst auch pharmazeutische Formulierungen, welche neben mindestens einer erfindungsgemäßen Verbindung deren Salze oder Prodrugs zusätzlich noch weitere pharmakologisch aktive Verbindungen oder Wirkstoffe enthalten.
Bevorzugte pharmazeutische Formulierungen sind Tabletten, Dragees, Kapseln, Pillen, Mikrokapseln, Granulat, Lösungen und Sprays. Gegebenenfalls sind zudem Zusätze zur gezielten Wirkstofffreisetzung enthalten, so dass der oder die Wirkstoffe in bestimmten Bereichen des Intestinaltraktes und/oder einer verzögerten Art und Weise, z. B. durch Anbindung und Eindringung an bzw. in polymere Substanzen (wie Polyethylenglykol) und Wachse freigesetzt werden.
Anhand der folgenden Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden ohne die Erfindung auf diese zu beschränken.

Folgende Verbindungen wurden hergestellt:

	1	2	3	4	5	6	7	X₁	X₂	X₃
a	1a	-	-	-	5a	6a	-	Br	F	CH
b	1b	-	-	-	-	-	-	Br	NO₂	CH
c	1c	-	3c	-	-	-	-	F	F	CH
d	1d	-	-	-	-	-	-	F	NO₂	CH
e	1e	-	-	4e	-	-	7e	CN F		CH
f	1f	-	-	-	-	-	-	CN	NO₂	CH
g	1g	2g	-	4g	-	-	7g	-	F	N
h	1h	-	-	4h	-	-	-	-	Br	N
i	1i	-	-	-	-	-	-	F	NH₂	CH

Beispiel 1:
Reaktionsschema:
2 mg 1f in 0,5 ml wasserfreiem N-N-Dimethylformamid werden unter diffusem Licht mit 787,0 MBq (11:22 Uhr) [¹⁸F]Fluorid, 11,3 µmol/GBq K2.2.2. (4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexacosane, CAS Nr. 23978-09-8) und (4,9 µmol/GBq) K₂CO₃in 1,5 ml (Gesamtvolumen) wasserfreiem N-N-Dimethylformamid versetzt. Daraufhin wird die Reaktionsmischung unter Argon im Mikrowellensynthesizer (Discover, CEM, Kamp-Lintfort, DE) in verschlossenen Behältern unter Pressluftkühlung 8 mal bei 75 W, 20 s lang auf 40°C erhitzt und auf 8°C abgekühlt und 3 mal bei 150 W, 20 s lang auf 70°C erhitzt und auf 9°C abgekühlt. Daraufhin wird zur Reaktionsmischung 7,8 mg (10 Mol-Äquivalente) SnCl₂ gegeben und im Mikrowellensynthesizer 3 mal bei 150 W, 35 s lang auf 110°C erhitzt und auf 9°C abgekühlt.
Die Reaktionskontrolle und die Bestimmung der Ausbeute erfol gt durch Radiodünnschichtchromatographie (Dichlormethan/Methanol = 20/1 und Essigester/Petrolether = 2/1).
R_F 1e (Dichlormethan/Methanol = 20/1): 0,74,
RF 1e (Essigester/Petrolether = 2/1): 0,50.
Die Kartusche Sep-Pak^®Plus C18 wird mit 5 ml Methanol und 100 ml Wasser eluiert. Die Probe wird mit 200 ml Wasser verdünnt und portioniert über eine Spritze auf die Kartusche gegeben. Daraufhin werden mit 100 ml Wasser und 1 ml Acetonitril/Triethylamin/Essigsäure (0,057 M) = 65/35 eluiert.
Das Rohprodukt wird mit 5 ml Acetonitril/MeOH = 1/1 eluiert (13,2 MBq; 12:22 Uhr), eingeengt, mit 2 ml Acetonitril und 1 ml Triethylamin/Essigsäure (0,057 M) verdünnt und in die HPLC injiziert. Die HPLC Trennung (ReproSil-Pur 120 ODS3,C18, endc.) erfolgt isochratisch mit Acetonitril/Triethylamin/Essigsäure (0,057 M) = 65/35. Das Produkt wird zwischen 11 und 14 min abgetrennt.
Die Kartusche WAT023561 Sep-Pak®Light Alum N wird mit 5 ml Methanol und 20 ml Wasser eluiert. Die abgetrennte Fraktion wird mit 200 ml Wasser verdünnt und portioniert über eine Spritze auf die Kartusche gegeben. Daraufhin wird mit 20 ml Wasser eluiert.
[¹⁸F]1e wird mit 7 ml CH₂Cl₂/MeOH = 1/1 eluiert, eingeengt (1,4 MBq; 13:17 Uhr) und mit DMSO auf 60 µl verdünnt.
Die Bestimmung der radiochemischen Reinheit erfolgt durch Radiodünnschichtchromatographie (Dichlormethan/Methanol = 20/1 und Essigester/Petrolether = 2/1).
1 zeigt mittels Radiodünnschichtchromatographie (A) mit Dichlormethan/Methanol = 20/1 die Reaktionskontrolle vor Reduktion der Vorstufe mit SnCl₂, die Referenz 1e, und die Reaktionskontrolle nach Reduktion der Vorstufe mit SnCl₂ sowie (B) mit Essigester/Petrolether = 2/1 die Reaktionskontrolle vor Reduktion der Vorstufe mit SnCl₂, die Referenz 1e, und die Reaktionskontrolle nach Reduktion der Vorstufe mit SnCl₂ sowie (C) mit Dichlormethan/Methanol = 20/1 die Zusätzliche Kontrolle der R_f Werte des isolierten Produktes [¹⁸F]1e und der Referenz 1e nach gemeinsamen Auftragens der Referenz 1e und des isolierten Produktes sowie (D) mit Essigester/Petrolether = 2/1 die Zusätzliche Kontrolle der R_f Werte des isolierten Produktes [¹⁸F]1e und der Referenz 1e nach gemeinsamen Auftragens der Referenz 1e und des isolierten Produktes [¹⁸F]1e.
Ausbeute: ~ 3% [¹⁸F]1e,
Radiochemische Reinheit: 99%.
Beispiel 2:
Reaktionsschema:
2 mg 1b in 0,5 ml wasserfreiem N-N-Dimethylformamid werden unter diffusem Licht und Argon mit 293 MBq [¹⁸F]Fluorid, 7,4 µmol/GBq K2.2.2. und 3,2 µmol/GBq K₂CO₃ in 1,5 ml (Gesamtvolumen) wasserfreiem N-N-Dimethylformamid versetzt. Daraufhin wird die Reaktionsmischung im Mikrowellensynthesizer (Discover, CEM) in verschlossenen Behältern unter Pressluftkühlung 6 mal bei 45 bis 75 W (durchschnittlich 52 W), 30 s lang auf 52°C bis 60°C erhitzt und auf 20°C abgekühlt und 3 mal bei 150 W, 60 s lang auf 98°C bis 132°C erhitzt und auf 20°C abgekühlt. Daraufhin wird zur Reaktionsmischung 3,6 mg (5 Mol-Äquivalente) SnCl₂ gegeben und im Mikrowellensynthesizer 3 mal bei 150 W, 60 s lang auf 120°C bis 143°C erhitzt und auf 20°C abgekühlt.
Die Reaktionskontrolle und die Bestimmung der Ausbeute erfolgt durch Radiodünnschichtchromatographie (Essigester/Petrolether = 2/1). Zusätzlich erfolgt die Bestimmung der Ausbeute durch HPLC (RP 18 AQ; Acetonitril/aq. NH4ac Gradient).
R_F 1a (Dichlormethan/Methanol = 20/1): 0,75
R_F 1a (Essigester/Petrolether = 2/1): 0,57
2 zeigt die Reaktionskontrolle mittels Radiodünnschichtchromatographie vor (A) und nach (B) Reduktion der Vorstufe mit SnCl₂ sowie die zusätzliche Kontrolle (C) der R_f Werte des Produktes [¹⁸F]1a und der Referenz 1a sowie 1d (s. unten) nach gemeinsamen Auftragen der Referenz 1a und des Reaktionsgemisches und nach gemeinsamen Auftragen von 1d und des Reaktionsgemisches. Ausbeute: ~ 3% [¹⁸F]1a.
3 zeigt die Reaktionskontrolle mittels HPLC mit Radioaktivitätsdetektion vor (A) und nach (B) Reduktion der Vorstufe mit SnCl₂.
4 zeigt die Reaktionskontrolle mittels HPLC mit UV-VIS Detektion vor (A) und nach (B) Reduktion der Vorstufe mit SnCl₂ und nach (C) Reduktion der Vorstufe mit SnCl₂ und gleichzeitiger Injektion der Referenz 1a.
Beispiel 3:
Reaktionsschema:
2 mg 1h in 0,5 ml wasserfreiem N-N-Dimethylformamid werden unter diffusem Licht mit 303,2 MBq (14:52 Uhr) [¹⁸F]Fluorid, K2.2.2. (7,4 µmol/GBq) und K₂CO₃ (3,2 µmol/GBq) in 1,5 ml (Gesamtvolumen) wasserfreiem N-N-Dimethylformamid versetzt. Daraufhin wird die Reaktionsmischung unter Argon im Mikrowellensynthesizer (Discover, CEM) unter Pressluftkühlung 4 mal bei 75 W, 30 s lang auf 60°C erhitzt und auf 8°C abgekühlt. Daraufhin wird die Reaktionsmischung im Mikrowellensynthesizer 1 mal bei 150 W, 60 s lang auf 130°C erhitzt. Die Reaktionskontrolle und die Bestimmung der Ausbeute erfolgt durch Radiodünnschichtchromatographie (Dichlormethan/Methanol =20/1 und Essigester/Petrolether = 2/1). Zusätzlich erfolgt die Bestimmung der Ausbeute durch HPLC (RP 18 AQ; Acetonitril/aq. NH4ac Gradient).
Die Kartusche Sep-Pak^®Plus C18 wird mit 5 ml Methanol und 100 ml Wasser eluiert. Die Probe wird mit 200 ml Wasser verdünnt und portioniert über eine Spritze auf die Kartusche gegeben. Daraufhin werden mit 100 ml Wasser und 1 ml Acetonitril/Triethylamin/Essigsäure (0,057 M) = 65/35 eluiert.
Das Rohprodukt wird mit 5 ml Acetonitril/MeOH = 1/1 eluiert (18,9 MBq; 15:33 Uhr), eingeengt, mit 2 ml Acetonitril und 1 ml Triethylamin/Essigsäure (0,057 M) verdünnt und in die HPLC injiziert. Die HPLC Trennung (ReproSil-Pur 120 ODS3,C18, endc.) erfolgt isochratisch mit Acetonitril/Triethylamin/Essigsäure (0,057 M) = 65/35. Das Produkt wird zwischen 10 und 14 min abgetrennt.
Die Kartusche WAT023561 Sep-Pak^®Light Alum N wird mit 5 ml Methanol und 20 ml Wasser eluiert. Die abgetrennte Fraktion wird mit 200 ml Wasser verdünnt und portioniert über eine Spritze auf die Kartusche gegeben. Daraufhin wird mit 20 ml Wasser eluiert. [¹⁸F]1g wird mit 5 ml CH₂Cl₂/MeOH = 1/1 eluiert, eingeengt (0,4 MBq; 16:18 Uhr) und mit 9%iger NaCI-Lösung auf 500 µl verdünnt.
Die Bestimmung der radiochemischen Reinheit erfolgt durch Radiodünnschichtchromatographie (Dichlormethan/Methanol = 20/1 und Essigester/Petrolether = 2/1). Zusätzlich erfolgt die Bestimmung der radiochemischen Reinheit durch HPLC (RP 18 AQ; Acetonitril/aq. NH4ac Gradient).
R_F 1g (Dichlormethan/Methanol = 20/1): 0,63,
R_F 1g (Essigester/Petrolether = 2/1): 0,45.
5 zeigt mittels Radiodünnschichtchromatographie (A) mit Dichlormethan/Methanol = 20/1 die Referenz 1g und die Reaktionskontrolle nach beendeter Reaktion sowie (B) mit Essigester/Petrolether = 2/1 die Referenz 1g und die Reaktionskontrolle nach beendeter Reaktion sowie (C) mit Dichlormethan/Methanol = 20/1 die Zusätzliche Kontrolle der R_f Werte des isolierten Produktes [¹⁸F]1g und der Referenz 1g nach gemeinsamen Auftragen der Referenz 1g und des isolierten Produktes sowie (D) mit Essigester/Petrolether = 2/1 die Zusätzliche Kontrolle der R_f Werte des isolierten Produktes [¹⁸F]1g und der Referenz 1g nach gemeinsamen Auftragens der Referenz 1g und des isolierten Produktes [¹⁸F]1g.
Ausbeute: ~ 13% [¹⁸F]1g,
Radiochemische Reinheit: 93%.
6 zeigt mittels HPLC mit Radioaktivitätsdetektion (A) die Reaktionskontrolle nach beendeter Reaktion und (B) das isolierte Produkt [¹⁸F]1g.
7 zeigt mittels HPLC mit UV-VIS Detektion (A) die Reaktionskontrolle nach beendeter Reaktion und (B) das isolierte Produkt [¹⁸F]1g und (C) die Referenz 1g und (D) die Vorstufe 1h.
Beispiel 4 - Synthese nicht-radioaktiver Verbindungen:
Die Verbindung 1i wird nach folgender Vorschrift hergestellt:

Zu 0,042 mmol (1 Moläquivalent) 1d werden unter Stickstoff 1 ml Ethanol und 0,211 mmol (5 Moläquivalente) wasserfreies Zinn(II)-chlorid gegeben und 30 min unter Rückfluss erhitzt. Daraufhin werden zum Reaktionsgemisch unter Stickstoff 1 ml Ethanol und 0,211 mmol (5 Moläquivalente) wasserfreies Zinn(II)-chlorid gegeben und 30 min unter Rückfluss erhitzt. Unter Eiskühlung wird 2 ml gesättigte Natriumhydrogencarbonat-Lösung zugegeben. Der Niederschlag wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen, in Chloroform/Methanol gelöst, filtriert und eingeengt.

Zusätzlich erfolgt die Reinigung durch Flashchromatographie mit Chloroform/Methanol = 10/0,1 und Kristallisation in Acetonitril.
Ausbeute 1i: 0,026 mmol, 62 %.
Die Verbindung 5a wird nach folgender Vorschrift hergestellt:
Zu 0,043 mmol (1 Moläquivalent) 6a und 0,430 mmol (10 Moläquivalente) Kaliumcarbonat wird unter Stickstoff 0,056 mmol (1,3 Moläquivalente) lodmethan in 0,5 ml wasserfreiem N,N-Dimethylformamid gegeben und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Daraufhin wird das Reaktionsgemisch eingeengt, in heißem Methanol gelöst, filtriert und eingeengt. Zusätzlich erfolgt die Reinigung durch HPLC (ReproSil-Pur 120 ODS, C18, endc.) mit Acetonitril/Wasser = 85/15 und Kristallisation in Methanol.
Ausbeute 5a: 0,017 mmol, 39 %.
Die nicht-radioaktiven Verbindungen 1a bis 1h, 2g, 3c, 4e, 4g, 4h, 6a, 7e und 7g werden analog der folgenden Vorschrift für 1b hergestellt:

Zu 0,292 mmol (1 Moläquivalent) Carbonsäure (3-(3-(2-Brom-4-nitrophenyl)-1,2,4-oxadiazol-5-yl)propansäure) und 0,322 mmol (1,1 Moläquivalente) Amin (9-Ethyl-9H-carbazol-3-amin) in 2,5 ml wasserfreiem Dichlormethan wird unter Stickstoff und unter Eiskühlung 0,322 mmol (1,1 Moläquivalente) N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimid in 2,5 ml wasserfreiem Dichlormethan gegeben und eine Stunde unter Eiskühlung und eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Daraufhin wird zum Reaktionsgemisch eine Spatelspitze 4-(Dimethylamino)pyridin gegeben und eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Daraufhin wird zum Reaktionsgemisch 0,322 mmol (1,1 Moläquivalente) N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'ethylcarbodiimid in 2,5 ml wasserfreiem Dichlormethan gegeben und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird eingeengt und durch Flashchromatographie mit Dichlormethan/Methanol = 100/1 und Kristallisation in Dichlormethan/Methanol gereinigt.

Ausbeute 1b: 0,198 mmol, 68 %.

Die Strukturen der hergestellten Verbindungen wurden durch hochaufgelöste ESI-Massenspektrometrie (Tabelle 1) bestätigt. Tabelle 1

Verbindung/ Referenzverbindung	Summenformel	Exakte Massen	Gemessene Massen
1a	C₂₅H₂₀BrFN₄O₂	M + H+ 507,08264	M + H+ 507,08249
		M + Na+ 529,06459	M + Na+ 529,06444
		2M + H+ 1013,15801	2M + H+ 1013,15637
		2M + Na+ 1035,13995	2M + Na+ 1035,13966
1b	C₂₅H₂₀BrN₅O₄	M + Na+ 556,05909	M + Na+ 556,05940
		2M + H+ 1067,14701	2M + H+ 1067,14721
		2M + Na+ 1089,12895	2M + Na+ 1089,12816
1c	C₂₅H₂₀F₂N₄O₂	M + H+ 447,16271	M + H+ 447,16279
		M + Na+ 469,14465	M + Na+ 469,14455
		2M + H+ 893,31814	2M + H+ 893,31771
		2M + Na+ 915,30009	2M + Na+ 915,29946
1d	C₂₅H₂₀FN₅O₄	M + Na+ 496,13915	M + Na+ 496,13901
1d	C₂₅H₂₀FN₅O₄	2M + Na+ 969,28909	2M + Na+ 969,28932
1e	C₂₆H₂₀FN₅O₂	M + Na+ 476,14932	M + Na+ 476,14902
1e	C₂₆H₂₀FN₅O₂	2M + Na+ 929,30943	2M + Na+ 929,30835
1f	C₂₆H₂₀N₆O₄	M + Na+ 503,14382	M + Na+ 503,14351
1f	C₂₆H₂₀N₆O₄	2M + Na+ 983,29843	2M + Na+ 983,29765
1g	C₂₄H₂₀FN₅O₂	M + Na+ 452,14932	M + Na+ 452,14902
		2M + H+ 859,32748	2M + H+ 859,32705
		2M + Na+ 881,30943	2M + Na+ 881,30861
1h	C₂₄H₂₀BrN₅O₂	M + H+ 490,08731	M + H+ 490,08770
		M + Na+ 512,06926	M + Na+ 512,06951
		2M + H+ 979,16735	2M + H+ 979,16767
		2M + Na+ 1001,14930	2M + Na+ 1001,14935
1i	C₂₅H₂₂FN₅O₂	M + Na+ 466,16497	M + Na+ 466,16522
1i	C₂₅H₂₂FN₅O₂	2M + Na+ 909,34073	2M + Na+ 909,34029
2g	C₂₀H₁₈FN₅O₂	M + H+ 380,15173	M + H+ 380,15202
		M + Na+ 402,13367	M + Na+ 402,13403
		2M + H+ 759,29618	2M + H+ 759,29638
		2M + Na+ 781,27813	2M + Na+ 781,27720
3c	C₂₆H₂₀F₂N₄O₂	M + Na+ 481,14465	M + Na+ 481,14447
3c	C₂₆H₂₀F₂N₄O₂	2M + Na+ 939,30009	2M + Na+ 939,29960
4e	C₂₁H₁₄FN₅O₂	M + H+ 388,12043	M + H+ 388,12051
		M + Na+ 410,10237	M + Na+ 410,10243
		2M + H+ 775,23358	2M + H+ 775,23385
		2M + Na+ 797,21553	2M + Na+ 797,21557
4g	C₁₉H₁₄FN₅O₂	M + H+ 364,12043	M + H+ 364,12066
		M + Na+ 386,10237	M + Na+ 386,10258
		2M + H+ 727,23358	2M + H+ 727,23464
		2M + Na+ 749,21553	2M + Na+ 749,21527
4h	C₁₉H₁₄BrN₅O₂	M + H+ 424,04036	M + H+ 424,04075
		M + Na+ 446,02231	M + Na+ 446,02267
		2M + H+ 847,07345	2M + H+ 847,07404
		2M + Na+ 869,05540	2M + Na+ 869,05547
5a	C₂₄H₁₈BrFN₄O₂	M + Na+ 515,04894	M + Na+ 515,04893
5a	C₂₄H₁₈BrFN₄O₂	2M + Na+ 1007,10865	2M + Na+ 1007,10847
6a	C₂₃H₁₆BrFN₄O₂	M + Na+ 501,03329	M + Na+ 501,03343
6a	C₂₃H₁₆BrFN₄O₂	2M + Na+ 979,07735	2M + Na+ 979,07777
7e	C₁₉H₁₈FN₅O₃	M + H+ 384,14664	M + H+ 384,14693
		M + Na+ 406,12859	M + Na+ 406,12877
		2M + Na+ 789,26796	2M + Na+ 789,26763
7g	C₁₇H₁₈FN₅O₃	M + H+ 360,14664	M + H+ 360,14680
		M + Na+ 382,12859	M + Na+ 382,12896
		2M + H+ 719,28601	2M + H+ 719,28664
		2M + Na+ 741,26796	2M + Na+ 741,26859

Für die hergestellten Verbindungen wurden die in Tabelle 2 enthaltenen Affinitäten zum humanen CB₂- und CB₁-Rezeptor (hCB₂ und hCB₁) ermittelt. Tabelle 2

Verbindung/ Referenzverbindung	K_i _hCB2 in nM	K_i _hCB1 in nM
1a	4,3	>1,000
1b	1,9	541
1c	39	>1,000
1d	11	> 1,000
1e	7,0	> 1,000
1f	5,9	> 1,000
1g	135	> 1,000
1h	> 1,000	nicht bestimmt
2g	> 1,000	> 1,000
3c	> 1,000	> 1,000
4e	722	nicht bestimmt
4g	>1,000	nicht bestimmt
4h	>1,000	nicht bestimmt
CP55,940 (CAS Nr. 83002-04-4)	1,3	2,4
SR141716A (Rimonabant, CAS Nr. 158681-13-1)	-	1,3
SR144528 (CAS Nr. 192703-06-3)	12	-

Zur Bestimmung der Affinitäten der hergestellten Verbindungen zum CB₂- und CB₁-Rezeptor wurden Radioligand-Verdrängungstests an _hCB2 bzw. hCB₁ transfizierten CHO-Zellen (abgekürzt von engl. Chinese Hamster Ovary, Zelllinie aus Ovarien des chinesischen Hamsters) durchgeführt.
Dazu wurde das hCB-CHO Zellhomogenat mit 0,5 nM (M = mol/l) [³H]CP55,940 (Referenz-CB-Ligand) und verschieden konzentrierten Lösungen der zu untersuchenden Verbindungen (10 mM Stammlösung in DMSO; Konzentrationsbereich 10 pM - 1 µM) in einem Inkubationspuffer (50 mM TRIS-HCI, pH 7,4, 5 mM MgCl₂, 1mM EDTA, 0,1% BSA) bei Raumtemperatur für 90 min inkubiert. Die Trennung des hCB-gebundenen und ungebundenen [³H]CP55,940 erfolgte durch Filtrieren über einen GF-B Glasfaserfilter (48-well BRANDEL Cell Harvester). Die Menge an adsorbiertem hCB-[³H]CP55,940 wurde mittels Flüssigszintillationsmessung bestimmt. Die unspezifische Bindung des [³H]CP55,940 wurde durch Koinkubation mit 10 µM CP55,940 bestimmt. Die Bindungsaffinität K_i,hCB2 bzw. K_i,hcB1 der hergestellten Verbindungen wurde mithilfe der Cheng-Prusoff-Gleichung bestimmt.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I) oder (II)
durch Umsetzen der Verbindungen der allgemeinen Formel (III) oder (IV)
mit ¹⁸F-Fluorid, wobei X₁ für eine elektronenziehende Nitro-, Aldehyd-, Nitril-, Alkylester-, Phenylketon-, Fluor-, Fluorisotop-, Chlor-, Brom-, lod- oder Trifluormethyl-Gruppe steht, wobei X₂ für ein Nitro-, Fluor-, Chlor-, Brom-, lod-, Trialkylammonium- oder Phenyliodonium-Nucleofug steht, wobei R für einen monozyklischen, dicyclischen oder tricyclischen Rest steht und wobei Z für eine Alkyl-, Alkylether-, Alkenyl- oder Alkinylkette steht, die mit R über eine C-C Bindung oder eine funktionelle Gruppe verknüpft ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenion des ¹⁸F-Fluorids als Kryptat vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in einem dipolaren aprotischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch und/oder in einem Temperaturbereich zwischen 20°C und 200°C durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion unter basischen Bedingungen durchgeführt wird.
Verbindung gemäß einer der allgemeinen Formeln (I), (II), (III) oder (IV)

wobei X₁ für eine elektronenziehende Gruppe steht, wobei X₂ für ein NO₂-, Br-, NH₂-, lod-, tertiäres Amin-, quartäres Ammonium- oder Phenyliodonium-Nucleofug steht, wobei R für einen monozyklischen, dicyclischen oder tricyclischen Rest steht, wobei Z für eine Alkyl-, Alkylether-, Alkenyl- oder Alkinylkette, die mit R über eine C-C Bindung oder eine funktionelle Gruppe verknüpft ist, wobei wenn X₂ für F steht, X₁ nicht Cl ist und wenn X₁ für F und X₂ für F steht, R und Z über eine funktionelle Gruppe verknüpft sind, ausgenommenen ist die Verbindung nach Formel (V)
mit nicht radioaktivem F.
Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass X₁ ausgewählt ist aus Nitro, Aldehyd, Nitril, Alkylester, Phenylketon, Fluor, Fluorisotop, Chlor, Brom, lod oder Trifluormethyl.
Verbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionelle Gruppe eine Amin-, Ether-, Thioether-, Carbonsäureester-, Sulfonsäureester-, Urethan-, Harnstoff-, Thioharnstoff-, Carbonsäureamid- oder Sulfonsäureamidgruppe ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Z eine Kettenlänge von C1-C8 aufweist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der monozyklische, dicyclische oder tricyclische Rest R aus aromatischen, heterocyclischen und/oder heteroaromatischen Cyclen gebildet wird.
Verbindung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass X₂ ausgewählt ist aus Nitro, Fluor, Chlor, Brom, lod, Trialkylammonium oder Phenyliodonium.
Verbindung nach einem der Ansprüche 5 bis 9 gemäß Formel (X) oder (XI)

wobei X₁ für Br, CN, F oder ¹⁸F steht und wobei X₂ für F, NO₂ oder NH₂ steht.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (X) nach einem der Ansprüche 5 bis 11 als Radiodiagnostikum für Mikrodosierungsstudien oder Indikation und Diagnose von Rezeptormodifikationen oder Krankheiten durch Positronen-Emissions-Tomographie.
Verwendung einer Verbindung der Formel (III), (IV) oder (XI) nach einem der Ansprüche 5 bis 11 als pharmakologischer Wirkstoff oder zur Herstellung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (X) nach einem der Ansprüche 5 bis 11.