DE3887566T2

DE3887566T2 - Pyridoxamin-Chelat Verbindungen, Mangan II chelate und ihre Verwendung als NMRI Kontrastmittel.

Info

Publication number: DE3887566T2
Application number: DE88107335T
Authority: DE
Inventors: Steven C. Los Altos Hills California 94022 Quay; Scott M. Saratoga California 95070 Rocklage
Original assignee: Nycomed Salutar Inc
Current assignee: Amersham Health Salutar Inc
Priority date: 1987-05-08
Filing date: 1988-05-06
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2008-05-07
Also published as: NO174710C; JP2773870B2; ATE101158T1; NO882003L; ES2061546T3; NO174710B; FI88032B; IL86299A; JPS63287791A; DK251588D0; EP0292761B1; EP0292761A2; US4935518A; FI882126A; FI88032C; NZ224531A; FI882126A0; DE3887566D1; DK251588A; IE881367L

Description

Diese Erfindung betrifft neue Mangan(II)-Chelate und ihre Verwendung als Kontrastmittel bei der kernmagnetischen Resonanz-Bilderzeugung (NMRI). Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf Mangan(II)-Chelate von N,N'-Dipyridoxyldiamin- N,N'-diessigsäure und deren Salze und Ester, und auf die Verwendung dieser Verbindungen zur Herstellung von Kontrastmitteln zur Verwendung bei NMRI-Verfahren.
Üblicherweise sind Chelate verwendet worden, um in der Medizin schlechtlösliche Salze zu verabreichen, und als Antidote zur Detoxifizierung in Fällen von Schwermetall- oder Schwermetallisotopen-Vergiftung. Chelate sind auch verwendet worden, um Radioisotope zu Körperregionen zur Bilderzeugung und zur Strahlentherapie zu befördern. Kürzlich ist über Chelate mit paramagnetischen Kontrastmitteln zur Verwendung als Kontrastmittel bei der NMRI berichtet worden. Paramagnetische Metallionen sind in den Konzentrationen, die zur Verwendung bei der NMRI erforderlich sind, häufig toxisch, und ihre Einführung in den Körper in Form von Chelaten macht sie physiologisch verträglicher. Dies erfordert, daß ein Chelat in der Lage ist, das Metallion fest in der Chelatstruktur zu halten, was bedeutet, daß die Bildungskonstante des Chelates bei physiologischem pH-Wert sehr groß sein muß. Das paramagnetische Metallchelat muß außerdem ausreichend löslich sein, um die Verabreichung der Mengen, die zur Bilderzeugung erforderlich sind, in angemessenen Flüssigkeitsvolumina zu erlauben, die zur Bilderzeugung erforderich sind. Üblicherweise erfolgt die Verabreichung auf oralem, intravenösem Weg und durch ein Klistier.
Da einige paramagnetische Metallionen, sogar von ausreichend stabilen Chelaten, im Körper freigesetzt werden können, sollen paramagnetische Metallionen, die naturgemäß im Körper vorkommen, bevorzugt werden. Mangan kommt naturgemäß im Körper in Spuren vor, und Mangan(II)-Ionen wären erwünschte paramagnetische Stoffe, wenn sie in stabile, lösliche Chelate eingebracht werden könnten. Da jedoch Mangan(II) in Gegenwart von entweder reduzierenden oder oxidierenden Agenzien instabil ist, wurde die Verwendung eines chelatisierenden Agens mit einer oxidierenden oder reduzierenden Gruppe mit Mangan(II) wegen der Redoxreaktionen des Mn(II)-Chelates für sinnlos gehalten.
Diese Erfindung betrifft ein neues, sehr stabiles Mangan(II)- Chelat, das die obigen Ziele erfüllt.
Eine Zusammenfassung der Geschichte und des Standes der Technik von Kontrastmitteln für NMRI ist in Valk, J. et al., BASIC PRINCIPLES OF NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE IMAGING. New York: Elsevier. S. 109-114 (1985) dargestellt. Die Veröffentlichung von Valk beschreibt weiterhin die Ausrüstung zur Bilderzeugung und Verfahren zur NNRI, und auf den gesamten Inhalt dieser Veröffentlichung wird hiermit Bezug genommen. Es werden Chelate von Eisen, Mangan und Gadolinium mit Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und Diethylamintriaminpentaessigsäure (DTPA) beschrieben. Jedoch ist Gadolinium nicht naturgemäß im Körper vorhanden, und Langzeit-Toxizitätsstudien sind nicht abgeschlossen worden. Paramagnetische Stoffe, die in dieser Veröffentlichung aufgeführt sind, umfassen Moleküle mit ungepaarten Elektronen: Stickstoffmonoxid (NO); Stickstoffdioxid (NO&sub2;); und molekularer Sauerstoff (O&sub2;) Weiterhin sind Ionen mit ungepaarten Elektronen enthalten, d.h. Ionen der "Übergangsreihe". Zu den aufgeführten Ionen zählen Mn²&spplus;, Mn³&spplus;, Fe²&spplus;, Fe³&spplus;, Ni²&spplus;, Cr²&spplus;, Cu²&spplus;, die Lanthaniden-Reihe einschließlich Gadolinium und Europium, und stabile freie Stickoxid-Radikale (NSFR), wie Pyrrolidin-NSFR und Piperidin-NSFR. Es wird angegeben, daß Toxizitäts-Probleme ein Hauptproblem vieler paramagnetischer Stoffe darstellen.
Die Verwendung von Alkylendiamin-Chelaten mit einer Reihe von paramagnetischen Ionen ist in dem U.S. Patent 4 647 447 beschrieben. Paramagnetische Ferrioxamin-Kontrastmittel sind in dem U.S. Patent 4 637 929 beschrieben. In der PCT-Anmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. WO85/05554 (Anmeldungs-Nr. PCT/GB85/00234) ist Mangan(II) in einer Aufzählung von geeigneten paramagnetischen Metallionen zur Verwendung mit Polysaccharid-Derivaten einer Reihe von chelatisierenden Verbindungen, einschließlich EDTA, DTPA und Aminoethyldiphosphonat, enthalten. Stabile, radioaktive, diagnostische Mittel, enthaltend 99mTc, chelatisiert mit N- Pyridoxal-alpha-aminosäuren oder mit einem Pyridoxal-Salz sind in den U.S.-Patenten 4 313 928, 4 440 739 und 4 489 053 offenbart.
Taliaferro, C. et al. beschreiben in "New multidentate ligands. 22. N,N'-dipyridoxyethylenediamine-N,N'-diacetic acid: a new chelating ligang for trivalent metal ions", Inorg.Chem. 23:1188-1192 (1984) die Entwicklung von N,N'- Dipyridoxyethylendiamin-N,N'-diessigsäure (PLED) als eine chelatisierende Verbindung für trivalente Ionen. Andere chelatisierende Verbindungen, die beschrieben werden, sind die Fe(III)-Chelate von N,N'-Ethylen-bis-2-(o-hydroxyphenyl)glycin (EHPG) und N,N'-Bis(1-hydroxybenzyl)ethylendiamin-N,N'- diessigsäure (HBED). Die Eigenschaften von Chelaten von PLED, HBED, EHPG und EDTA mit Kupfer-, Nickel-, Kobalt-, Zink-, Eisen-, Indium- und Galliumionen werden verglichen.
Über Strukturuntersuchungen von PLED wird von Taliaferro, C. et al., Inorg.Chem. 24:2408-2413 (1985) berichtet. Green, M. et al., Int.J. Nucl.Med.Biol. 12(5):381-386 (1985) berichten über ihre Untersuchung von PLED als chelatisierender Ligand zur Herstellung von Gallium- und Indium-Radioarzneimitteln, und fassen die Eigenschaften von PLED-Chelaten mit Ga(III), In(III) und Fe(III) zusammen.
Weil die erfindungsgemäßen Verbindungen eine aromatische Hydroxygruppe besitzen, wurde mit ihrem Nutzen als Chelatisierungsmittel für Mangan(II)-Ionen nicht gerechnet; es wurde erwartet, daß solche aromatischen Hydroxygruppen als Oxidationsmittel auf übliche Weise mit dem Mangan(II)-Ion reagieren, wobel das Mangan(II)-Ion zu einem höheren Valenzzustand oxidiert wird. Frost et al., J.Am.Chem.Soc. 80:530 (1958) berichten über die Bildung von Mn(II)-Chelaten von EHPG bei niedrigem pH-Wert, fanden aber heraus, daß Versuche, stabile Mangan(II)-Komplexe mit EHPG bei höheren pH- Werten (oberhalb von pH 5) vergeblich waren, da das Mangan(II)- Ion irreversibel oxidiert wurde. Diese Oxidation trat sogar in einer inerten Atmosphäre auf, und die Berichterstatter schlossen, daß die Oxidation auf Kosten des Liganden oder des Lösungsmittels eintrat. Anderegg, G. et al, Helv.Chim.Acta. 47:1067 (1964) fanden heraus, daß die hohe Stabilität der Fe(III)-Chelate von EHPG der hohen Affinität des Fe(III)-Ions zu den in dem ionisierten Liganden vorhandenen zwei Phenolatgruppen zuzuschreiben war.
L'Eplathenier, F. et al, J Am.Chem.Soc. 89:837 (1967) beschreiben Studien über HBED, umfassend Säure-Titrationen von HBED in Gegenwart einer Reihe von Metallionen, einschließlich Mangan(II). Kein Mangan-Chelat wurde isoliert, und die Mangan- Produkte wurden nicht charakterisiert. Aufgrund der nachfolgenden Arbeit von Patch et al, Inorg.Chem. 21(8):2972- 2977 (1982) ist klar, daß das Mangan(II)-Ion von dem Phenol- Liganden während der Titrationen von L'Eplathenier et al. oxidiert wurde. Patch et al. stellten einen Mn(III)-Komplex her, indem sie Mn(II)-Salze mit EHPG reagieren ließen, und schlossen daraus, daß die Reaktion die Oxidation des Liganden in einer irreversiblen Reaktion beinhaltet. Es wurde berichtet, daß die Fähigkeit, Mn(II) im +3-Oxidationszustand zu halten, eine einzigartige Eigenschaft des EHPG-Moleküls sei. Das U.S.- Patent Nr. 3 632 637 beschreibt phenolische Chelatisierungsmittel wie N,N'-Di(o-hydroxylbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, und ihre Verwendung zur Chelatisierung von trivalenten und tetravalenten Metallen. Diese Mittel sind in Gegenwart von aromatischen Hydroxylgruppen gewöhnlich stabil. Die Verwendung einer Verbindung mit einer aromatischen Hydroxygruppe als Chelatisierungsmittel für Mangan(II)-Ionen ist in diesen Referenzen nicht offenbart, was die allgemeine Kenntnis über die oxidierenden Eigenschaften der aromatischen Hydroxygruppe gegenüber Manganverbindungen, insbesondere Mangan(II)-Ionen, bestätigt.
Die neuen, erfindungsgemäßen Chelate sind Chelate von Mangan(II) mit einer Verbindung der Formel I:
wobei
R für Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, hydroxy-substituiertes Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht;
R&sub1; für Wasserstoff oder
-CH&sub2; R&sub2;
steht;
R&sub2; für Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Hydroxyethoxy der Dihydroxypropyloxy, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht; und
R&sub3; für Alkylen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, 1,2- Cycloalkylen mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen oder 1,2-Arylen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen steht.
Die pharmazeutisch verträglichen, wasserlöslichen, kompatiblen Salze dieser Chelate zählen ebenfalls zu den erfindungsgemäßen Chelaten.
Fig. 1 ist eine isometrische Darstellung eines Molekülmodells des PLED-Mn&spplus;²-Chelatkomplexes wie es in Beispiel 7 bestimmt wurde, und zeigt die räumlichen Beziehungen zwischen den Gruppen, die chemische Bindungen mit dem Mangan(II)-Ion eingeben.
Diese Erfindung basiert auf dem Befund, daß Mangan(II) ein sehr stabiles Chelat mit PLED, PLED-Analoga und PLED-Derivaten bildet. Im Gegensatz zu Erwartungen, die auf den bekannten Wechselwirkungen zwischen aromatischen Hydroxyverbindungen und Mangan(II)-Ionen basieren, wird das Mangan(II)-Ion in den PLED- Chelaten nicht zu einem höheren Valenzzustand oxidiert.
Es sind relativ wenig Mangan(II)-Verbindungen bekannt, und nur ein Teil von diesen ist zum Beispiel durch Einkristall-Röntgen- Diffraktion charakterisiert worden. Die meisten der strukturell charakterisierten Mn (II)-Komplexe besitzen verschiedene ein- und zweizähnige Liganden, die mit dem Metallzentrum koordiniert sind. Die Mn(II)-Komplexe mit PLED und mit den verwandten 1,2- Cycloalkylen- und 1,2-Arylen-Verbindungen sind die ersten Mn(II)-Komplexe mit hoch-affinen sechszähnigen Liganden. Diese Konfiguration liefert eine stabilere und wirksamere Form zur Einführung von Mangan(II) als NMRI-Kontrastmittel in den Körper.
Die neuen, erfindungsgemäßen Mangan(II)-Chelate werden mit den Verbindungen der Formel I gebildet:
wobei
R für Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, hydroxy-substituiertes Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht;
R&sub1; für Wasserstoff oder
-CH&sub2; R&sub2;
steht;
R&sub2; für Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Hydroxyethoxy oder Dihydroxypropyloxy, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht; und
R&sub3; für Alkylen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, 1,2- Cycloalkylen mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, oder 1,2- Arylen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen steht.
Die pharmazeutisch verträglichen, wasserlöslichen, kompatiblen Salze der Verbindungen der Formel I zählen ebenfalls zu den erfindungsgemäßen chelat-bildenden Verbindungen.
In Formel I stehen R und R&sub2; jeweils unabhängig voneinander für Hydroxy, Hydroxyethoxy, Dihydroxyproplyoxy, Alkoxy mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Am besten stehen R und R&sub2; jeweils unabhängig voneinander für Hydroxy oder für die Salze davon.
Der hier verwendete Ausdruck "Alkyl" umfaßt sowohl geradkettige als auch verzweigte, gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe. Der Ausdruck "1,2-Cycloalkylen" umfaßt sowohl cis- als auch trans-Cycloalkyl, und alkyl-substituierte Cycloalkylgruppen, die an den 1,2-Positionen an die jeweiligen Stickstoffatome gebunden sind und Alkyl-substituierte Derivate davon mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen. Der Ausdruck "1,2-Arylen" umfaßt Phenyl- und Naphthylgruppen, die an den 1,2-Positionen an die jeweiligen Stickstoffatome gebunden sind, und alkyl- substituierte Derivative davon mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Aus Gründen der Klarheit werden die erfindungsgemäßen Chelate im folgenden in Form von Mangan(II)-Ion-Chelaten von PLED beschrieben. Dies geschieht jedoch aus Gründen der Klarheit der Erklärungen und nicht zum Zweck einer Beschränkung, und Chelate von allen Verbindungen der Formel I gehören zu dieser Erfindung.
Da nicht alle sauren Protonen der Chelate durch das zentrale paramagnetische Ion substituiert sind, kann die Löslichkeit des Chelates erhöht werden, wenn die verbleibenden Protonen mit physiologisch biokompatiblen Kationen von anorganischen und/oder organischen Basen oder Aminosäuren in die Salze in der konjugierten Base überführt werden. Zum Beispiel sind das Lithium-, das Natrium- und insbesondere das Calcium-Ion geeignete anorganische Kationen. Geeignete Kationen von organischen Basen umfassen zum Beispiel Ethanolamin, Diethanolamin, Morpholin, Glucamin, N,N-Dimethylglucamin oder N-Methylglucamin. Lysin, Arginin oder Orithin sind geeignete Kationen von Aminosäuren ebenso wie allgemein solche von anderen Basen von natürlich vorkommenden Säuren.
Die erfindungsgemäßen Chelate können durch die Formeln II und III dargestellt werden.
In den Formel II und III stellt Z ein Metall-Ion dar, und R, R&sub2; und R&sub3; haben die gleichen Bedeutungen wie bei den Verbindungen der Formel I beschrieben. Die gepunkteten Linien in der Figur stellen die dative Bindung zwischen den Sauerstoff- und Stickstoffatomen und dem Metall-Ion dar. Wie man in Figur 1 erkennen kann, liegt eine der Acetylgruppen (Hydroxycarbonylmethyl-Gruppen oder Salze oder Ester davon) in Formel II unterhalb der Ebene der aromatischen Pyridin-Ringe, und die andere Acetylgruppe liegt oberhalb der Ebene der aromatischen Pyridin-Ringe, so daß das Metall-Ion im Inneren des Chelat-Salz-Konplexes mit den erfindungsgemäßen Dicarboxy- Formen fester gebunden ist.
Die erfindungsgemäßen Chelate werden von den Chelat-bildenden Verbindungen der Formel I mittels herkömmlicher, aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren gebildet. Im allgemeinen beinhalten diese Verfahren das Lösen oder die Suspendierung des Mangan(II)-Salzes (zum Beispiel Chlorid oder Carbonat) in Wasser oder einem niedrigen Alkohol wie Methanol, Ethanol oder Isopropanol. Zu dieser Lösung oder Suspension gibt man eine äquimolare Menge der chelatisierenden Säure in Wasser oder einem niederen Alkohol, und das Gemisch wird, falls notwendig, unter mäßigem Erhitzen oder Erhitzen bis zum Siedepunkt gerührt, bis die Reaktion abgeschlossen ist. Wenn das gebildete Chelat-Salz in dem verwendeten Lösungsmittel unlöslich ist, wird das Reaktionsprodukt durch Filtrieren isoliert. Wenn es löslich ist, wird das Reaktionsprodukt isoliert, indem man das Lösungsmittel zur Trockene verdampft, zum Beispiel durch Sprühtrocknung oder Lyophilisierung.
Wenn freie Säuregruppen noch in dem resultierenden Chelat vorhanden sind, ist es vorteilhaft, das saure Chelat-Salz in ein neutrales Chelat-Salz durch Reaktion mit anorganischen und/oder organischen Basen oder Aminosäuren, die physiologisch biokompatible Kationen bilden, zu überführen, und es zu isolieren. Dies ist häufig unvermeidbar, da sich die Dissoziation des Chelat-Salzes in Richtung Neutralität durch eine Verschiebung des pH-Wertes während der Herstellung in einem solchen Ausmaß bewegt, daß nur auf diese Weise die Isolierung von homogenen Produkten oder wenigstens ihre Reinigung ermöglicht wird. Die Herstellung wird vorteilhaft mit organischen Basen oder basischen Aminosäuren durchgeführt. Es kann jedoch weiterhin vorteilhaft sein, die Neutralisation mit Hilfe anorganischer Basen (Hydroxide, Carbonate oder Bicarbonate) von Natrium, Kalium oder Lithium durchzuführen.
Um die neutralen Salz herzustellen, kann soviel von der gewünschten Base zu dem sauren Chelat-Salz in einer wäßrigen Lösung oder in Suspension werden, bis der Neutralitätspunkt erreicht ist. Die resultierende Lösung kann dann im Vakuum zur Trockene konzentriert werden. Es ist häufig vorteilhaft, die neutralen Salze durch Addition von mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln zu präzipitieren, zum Beispiel niedere Alkohole (Methyl-, Ethyl-, Isopropyl-Alkohole usw.), niedere Ketone (Aceton usw.), polare Äther (Tetrahydrofuran, 1,2-Dimethoxyethan usw.), und somit Kristalle zu erhalten, die leicht zu isolieren und gut zu reinigen sind. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die gewünschten Basen dem Reaktionsgemisch sogar während der Chelatisierung zuzugeben, und somit einen Verfahrensschritt auszuklammern. Andere übliche Reinigungsverfahren wie Säulenchromatographie können verwendet werden.
Da die Chelat-Salze der Formel II zwei Carbonsäuregruppen enthalten, ist es möglich, neutrale gemischte Salze herzustellen, die sowohl anorganische als auch organische physiologisch biokompatible Kationen als Gegenionen enthalten. Dies kann durchgeführt werden, indem man zum Beispiel die komplexierenden Säuren in einer wäßrigen Suspension oder Lösung mit dem Oxid oder Salz des Elementes, das das Zentralion liefert, oder mit weniger als der zur Neutralisation notwendigen gesamten Menge, zum Beispiel der Hälfte, einer organischen Base reagieren läßt, das gebildete Chelat-Salz isoliert, dieses, falls gewünscht, reinigt, und es dann zu der Menge einer anorganischen Base zugibt, die für eine vollständige Neutralisation notwendig ist. Die Reihenfolge der Basenzugabe kann umgekehrt werden.
Die diagnostischen Mittel zur Verabreichung werden unter Verwendung von physiologisch verträglichen Mitteln gemäß dem Stand der Technik gebildet. Zum Beispiel werden die Chelat- Salze, gegebenenfalls unter Zugabe von pharmazeutisch verträglichen Exzipienten, in einem waßrigen Medium suspendiert oder gelöst, wonach die Lösung oder Suspension sterilisiert wird. Geeignete Additive umfassen zum Beispiel physiologischbiokompatible Puffer (wie zum Beispiel Trimethaminhydrochlorid), geringe Mengen anderer chelatisierender Mittel (wie zum Beispiel Diethylentriaminpentaessigsäure) oder, falls notwendig, Calciumsalze (zum Beispiel Calciumchlorid, Calciumlactat, Calciumgluconat oder Calciumascorbat).
Alternativ können die erfindungsgemäßen diagnostischen Mittel ohne Isolierung der Chelat-Salze hergestellt werden. In diesem Fall muß besondere Sorgfalt aufgewendet werden, um die Chelatisierung so durchzuführen, daß die erfindungsgemäßen Salze und Salzlösungen im wesentlichen frei von nicht- chelatisierten, möglicherweise toxischen Metall-Ionen sind. Dies kann zum Beispiel unter Verwendung von Farbindikatoren wie Xylenol-Orange bei Kontroll-Titrationen während des Herstellungsverfahrens sichergestellt werden. Eine Reinigung der isolierten Chelat-Salze kann weiterhin als letzte Sicherheitsmaßnahme eingesetzt werden.
Wenn Suspensionen der Chelat-Salze in Wasser oder in physiologischen Salz-Lösungen zur oralen Verabreichung gewünscht werden, wird eine kleine Menge des löslichen Chelat- Salzes mit einem oder mehreren der inaktiven Bestandteile, die gewöhnlich in oralen Lösungen vorhanden sind, und/oder oberflächenaktiven Mitteln und/oder Aromastoffen zur Aromatisierung vermischt.
Die am meisten bevorzugte Art der Verabreichung von paramagnetischen Metall-Chelaten als Kontrastmittel zur NMRI- Analyse ist die intravenöse Verabreichung. Intravenöse Lösungen müssen steril, frei von physiologisch unverträglichen Agenzien und sollten isotonisch oder isoosmotisch sein, um Irritationen oder andere nachteilige Effekte aufgrund der Verabreichung zu minimieren. Geeignete Vehikel sind wäßrige Vehikel, die üblicherweise zur Verabreichung von parenteralen Lösungen verwendet werden, wie Natriumchlorid-Injektionslösung, Ringer's-Injektionslösung, Dextrose-Injektionslösung, Dextrose- und Natriumchlorid-Injektionslösung, Ringer's-Injektionslösung mit Lactat, und andere Lösungen wie diejenigen die in REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES 15. Aufl., Easton: Mack Publishing Co. S. 1405-1412 und 1461-1487 (1975) und THE NATIONAL FORMULARY XIV. 14. Aufl. Washington: American Pharmaceutical Association (1975), beschrieben sind, auf deren Inhalt hiermit Bezug genommen wird. Die Lösungen können Konservierungsstoffe, antimikrobielle Agenzien, Puffer und Antioxidationsmittel, die üblicherweise in parenteralen Lösungen verwendet werden, ausgewählte Exzipienten und andere Zusätze enthalten, die mit den Chelaten verträglich sind, und die nicht die Herstellung, Lagerung oder Verwendung der Produkte stören.
Die erfindungsgemäßen diagnostischen Mittel können 0,001 bis 5,0 mol/l und vorzugsweise 0,1 bis 0,5 mol/l des Chelat-Salzes enthalten.
Die erfindungsgemäßen Chelate werden Patienten zur Bilderzeugung in Mengen verabreicht, die ausreichend sind, um den gewünschten Kontrast zu erzielen. Im allgemeinen sind Dosen von 0,001 bis 5,0 mmol des Kontrastagens pro kg Körpergewicht des Patienten wirksam, um eine Verringerung der Relaxivitäts- Raten zu erreichen. Die bevorzugten Dosen für die meisten NMRI- Anwendungen liegen bei 0,05 bis 0,5 mmol des Kontrastmittels pro kg Körpergewicht des Patienten.
Verfahren zur Anwendung der Kontrastmittel zur Verbesserung von NMRI-Bildern, die Ausrüstung und Verfahren zur Durchführung sind in Valk, J. et al., siehe oben, beschrieben. Die Kontrastmittel können oral oder intravenös verwendet werden.
In einer neuen NMRI-Anwendung können die Kontrastmittel in den Cervix, den Uterus und die Eileiter eingeführt werden. Die NMR- Bilderzeugung kann dann durchgeführt werden, um Gründe für eine Unfruchtbarkeit zu entdecken, wie Blockaden oder Fehler in der inneren Oberfläche der Eileiter, die die Bewegung des befruchteten Eies stören können.

CHELAT-BILDENDE VERBINDUNGEN

Die Verbindungen der Formel I können gebildet werden, indem man das korrespondierende Pyridoxal (3-Hydroxy-2-methyl-4- pyridincarboxyaldehyd), dargestellt in Formel IV, mit einem Diamin, dargestellt in Formel V, gemäß dem Verfahren zur Herstellung von PLED, beschrieben von Taliaferro, C. et al., Inorg.Chem. 23:1188-1192 (1984) reagieren läßt.
In den Verbindungen der Formel V bedeutet R&sub3; eine Alkylengruppe, eine 1,2-Cycloalkylengruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, oder eine 1,2-Arylengruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen. Pyridoxal, die Verbindung der Formel IV, und die Alkylendiamin-, Cycloalkylen- und Arylen-Reaktanten der Formel V sind bekannte Verbindungen, die leicht aus kommerziellen Quellen erhältlich sind, und sie können leicht mittels bekannter Verfahren des Standes der Technik synthetisiert werden.
Die Reaktion der Aminogruppen der Diamine der Formel V mit der Aldehydgruppe des Pyridoxals kann in einem Alkohol wie Methanol bei einer Temperatur zwischen 0ºC und 60ºC durchgeführt werden. Das gebildete Produkt ist in Formel VI dargestellt.
In den Diiminen der Formel VI bedeutet R&sub3; das gleiche, wie bei den Verbindungen der Formel I beschrieben. Die N,N- dipyridoxylidenalkylendiimine, 4-(N-(2-Methyl-3-hydroxy-5- hydroxymethyl-4-pyridinyl-methylid)alkyleniminomethyl)-2- hydroxy-3-methyl-5-pyridylmethanole; N,N'-Dipyridoxyliden-1,2- cycloalkylendiimine, 4-(N-(2-Methyl-3-hydroxy-5-hydroxymethyl- 4-pyridinylmethylid)-1,2-cycloalkylen-iminomethyl)-2-hydroxy-3- methyl-5-pyridylmethanole; und N,N'-Dipyridoxyliden-1,2- arylendiimine, 4-(N-(2-Methyl-3-hydroxy-5-hydroxymethyl-4- pyridinyl-methylid)-1,2-aryleniminomethyl)-2-hydroxy-3-methyl- 5-pyridylmethanole der Formel VI sind in dem Alkohol unlöslich und können durch Filtration isoliert werden.
Die Diimine der Formel VI werden dann mittels bekannter Verfahren unter Verwendung eines Palladium- oder Platin- Katalysators hydriert, um die Diamine der Formel VII zu erhalten.
In den Verbindungen der Formel VII bedeutet R&sub3; das gleiche, wie bei den Verbindungen der Formel I beschrieben. Die N,N- dipyridoxylalkylendiamine, 4-(N-(2-Methyl-3-hydroxy-5- hydroxymethyl-4-pyridinyl-methyl)alkylenaminomethyl)-2-hydroxy- 3-methyl-5-pyridylmethanole; N,N'-Dipyridoxyl-1,2- cycloalkylendiamine, 4-(N-(2-Methyl-3-hydroxy-5-hydroxymethyl- 4-pyridinylmethyl)-1,2-cycloalkylenaminomethyl)-2-hydroxy-3- methyl-5-pyridylmethanole; und N,N'-Dipyridoxyl-1,2- arylendiamine, 4-(N-(2-Methyl-3-hydroxy-5-hydroxymethyl-4- pyridinylmethyl)-1,2-arylenaminomethyl)-2-hydroxy-3-methyl-5- pyridylmethanole der Formel VI können in Lösung belassen oder isoliert werden.
Die Monoessigsäure- und die Diessigsäure-Verbindungen der Formel I werden hergestellt durch Reaktion der Diamine der Formel VII mit Halogenessigsäure, vorzugsweise mit Bromessigsäure, wobei das molare Verhältnis der Bromessigsäure zum Diamin bestimmt, ob eines oder beide der Amine mit den Essigsäuregruppen konjugiert werden.
Die N,N'-Bis(3-hydroxy-2-methyl-5-hydroxymethyl-4- pyridylmethyl)alkylendiamin-N,N'-diessigsäuren, N,N'-Bis(3- hydroxy-2-methyl-5-hydroxymethyl-4-pyridyl-methyl)-1,2- cycloalkylendiamin-N,N'-diessigsäuren, N,N'-Bis(3-hydroxy-2- methyl-5-hydroxymethyl-4-pyridyl-methyl)-1,2-arylendiamin-N,N'- diessigsäuren, N,N'-Bis(3-hydroxy-2-methyl-5-hydroxymethyl-4- pyridyl-methyl)alkylendiamin-N-essigsäuren, N,N'-bis(3-hydroxy- 2-methyl-5-hydroxymethyl-4-pyridyl-methyl)-1,2- cycloalkylendiamin-N-essigsäuren, und N,N'-Bis(3-hydroxy-2- methyl-5-hydroxymethyl-4-pyridyl-methyl)-1,2-arylendiamin-N- essigsäuren oder Formel I werden dann mittels bekannter Verfahren, wie Anionenaustauscher-Chromatographie oder Umkristallisierung isoliert und gereinigt.
Diese Erfindung wird weiterhin durch die folgenden spezifischen, aber nicht-beschränkenden Beispiele illustriert. Die Temperaturen sind in Grad Celcius und die Konzentrationen als Gewichtsprozente angegeben, wenn nicht anders angegeben. Die Verfahren, die konstruktiv in die Praxis umgesetzt werden, werden hier in der Gegenwartsform beschrieben, und die Verfahren, die im Labor durchgeführt worden sind, werden in der Vergangenheitsform dargestellt.

BEISPIEL 1

N,N'-Bis-(pyridoxal)ethylendiimin

25 g (0,123 Mol) Pyridoxalhydrochlorid wurden in 100 ml Methanol aufgeschlämmt, und 4,88 g (0,123 Mol) NaOH wurden zugegeben. Wenn die Lösung homogen war, wurden 3,75 g 1,2- Diaminoethan (Aldrich Chem. Co.) schnell unter starkem Rühren zugegeben. Das Imin-Produkt N,N'-Bis(pyridoxal)ethylendiimin) oder 4-(N-(2-methyl-3-hydroxy-5-hydroxymethyl-4- pyridinylmethylid)ethyleniminomethyl)-2-hydroxy-3-methyl-5- pyridylmethanol wurde für eine Stunde gerührt, und die gebildete Aufschlämmung wurde filtriert. Das Produkt wurde mit Methanol (2 x 50 ml) und Diethyläther (2 x 50 ml) gewaschen, und bei 40ºC im Vakuum getrocknet, was 23,6 g (89% Ausbeute) des Produktes ergab. IR (KBr-Pellet): 1625 cm&supmin;¹ (C=N).

BEISPIEL 2

N,N'-Bis(pyridoxal)alkyldiimine

Die Wiederholung des Verfahrens des Beispiels 1 unter Ersatz von 1,2-Diaminoethan durch 1,3-Diamino-n-propan, 1,2-Diamino-n- propan, 1,2-Diaminoisopropan, 1,2-Diamino-n-butan, 1,4-Diamino- n-butan, 1,3-Diamino-n-butan, 1,2-Diamino-3-methylpropan ergab die korrespondierenden N,N'-Bis(pyridoxal)-1,3-(n- propylen)diimin, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(n-propylen)diimin, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-isopropylendiimin, N,N'-Bis(pyridoxal)- 1,2-(n-butylen)diimin, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,4-(n- butylen)diimin, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,3-(n-butylen)diimin und N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(3-methylen)propyldiimin.

BEISPIEL 3

N,N'-bis(pyridoxal)ethylendiamin

Das Diimin des Beispiels 1 wurde in eine 1-Liter- Dreihalsflasche gegeben, die mit einem mechanischen Rührer, einem Gaseinleitungsrohr mit einer Fritte und einem Drei-Wege- Hahn ausgerüstet war. Sodann wurden 250 ml entionisiertes Wasser zugegeben, gefolgt von 250 ml Methanol. Die gebildete Lösung wurde gerührt, während Stickstoff hindurchgeperlt wurde. Sodann wurden 2 g 5% Pt an Kohlenstoff (Aldrich Chem. Co.) zugegeben, und die Vorrichtung wurde mit Wasserstoff gespült. Man ließ die Reaktion für 5 Stunden unter kontinuierlicher Zugabe von Wasserstoff fortschreiten. Die vollständige Reduktion zum Amin wurde mittels HPLC-Analyse bestimmt. Man ließ Stickstoff für 15 Minuten durch das Reaktionsgemisch hindurchperlen und filtrierte dieses sodann durch Celite. Das Filtrat wurde im Vakuum bei 60ºC auf etwa 100 ml konzentiert. Die Lösung, enthaltend N,N'-Bis(pyridoxal)-ethylendiamin oder 4-(N-(2-methyl-3-hydroxy-5-hydroxy-methyl-4-pyridinyl- methyl)ethylenaminomethyl-2-hydroxy-3-methyl-5-pyridylmethanol kann direkt für den nächsten Schritt verwendet werden, oder das Produkt kann durch Umkristallisieren aus Wasser isoliert werden. ¹H NMR (D&sub6;-DMSO, 400 MHz) delta 7.80 (s, pyr-H), 4,44 (s,pyr-CH&sub2;OH), 4,01 (s, NCH&sub2;CH&sub2;N), 2,70 (s, N-CH&sub2;-pyr), 2,30 (s, pyr-CH&sub3;).

BEISPIEL 4

N,N'-Bis(pyridoxal)alkyldiamin

Die Wiederholung des Verfahrens des Beispiels 3, aber unter Substitution des Diimin-Produktes des Beispiels 1 durch die Produkte des Beispiels 2 ergibt N,N'-Bis(pyridoxal)-1,3-(n- propylen-)diamin, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(n-propylen)diamin, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-isopropylendiamin, N,N'-Bis(pyridoxal)- 1,2-(n-butylen)diamin, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,4-(n- butylen)diamin, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,3-(n-butylen)diamin und N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(3-methylen)propyldiamin.

BEISPIEL 5

PLED Synthese

Das Diamin des Beispiels 3 wurde in eine 500 ml 4-Hals-Flasche gebracht, die mit zwei Zugabetrichtern, einer pH-Elektrode, einem Thermometer und einem Rührstab ausgerüstet war. 12,0 g (0,3 Mol) NaOH wurden in 25 ml entionisiertem Wasser gelöst, und 15,4 g (0,11 Mol) Bromessigsäure (Sigma Chem. Co.) wurden in 25 ml entionisiertem Wasser gelöst. Jede Lösung wurde in einen Zugabetrichter gegeben. Es wurde genügend NaOH-Lösung zur Diamin-Lösung zugegeben, um den pH-Wert auf 11 zu bringen. Die Reaktionstemperatur wurde auf 42ºC erhöht, und die Bromessigsäure- und die NaOH-Lösungen wurden gleichzeitig zugegeben, um den pH-Wert bei 11 zu halten. Die Zugabe wurde nach 45 Minuten gestoppt, und der Reaktionsfortgang wurde mittels HPLC überprüft. Die Zugabe von Bromessigsäure und NaOH wurde fortgesetzt, und die Reaktion nach 60 und 75 Minuten überprüft. Nachdem die gesamte Bromessigsäure zugegeben worden war, wurde mittels HPLC-Analyse bestätigt, daß die Reaktion abgeschlossen war. 65 g eines Kationenaustauscherharzes (AMBERLITE IRC-50) wurden zugegeben, und das Gemisch wurde für 14 Stunden in einen Kühlschrank gestellt. Das Harz wurde durch Filtration entfernt, und das Filtrat wurde mit 15 g Kationenaustauscherharz (DOWEX 50W-X8) behandelt. Das Harz wurde durch Filtration entfernt, und die Lösung wurde im Vakuum bei 60ºC konzentriert, was N,N'-Bis-pyridoxalethylendiamin- N,N'-diessigsäure oder N,N'-Bis(3-hydroxy-2-methyl-5- hydroxymethyl-4-pyridylmethyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure (PLED) ergab. Das Produkt wurde aus Wasser/Methanol umkristallisiert. ¹H NMR (D&sub6;-DMSO, 400MHz) delta 7,73 (s, pyr-H, 4,57 (s, pyr-CH&sub2;OH), 4,18 (s, NCH&sub2;CH&sub2;N), 3,27 (S, CH&sub2;COOH), 2,98 (s, N-CH&sub2;-pyr), 2,30 (s, pyr-CH&sub3;).

BEISPIEL 6

Natriumsalz des Mangan(II)-PLED-Chelates

Ein 4,16 g (6,25 mMol) großer Teil des PLED des Beispiels 5 wurde in 50 ml völlig entgastem Wasser unter Zugabe von 0,5 g (12,5 mMol) NaOH gelöst. 1,25 g (6,25 mMol) Mangandichlorid- Tetrahydrat wurden zugegeben. Nach 30-minütigem Rühren wurden 0,25 g (6,25 mMol) festes NaOH zugegeben, um den pH-Wert auf 6,5 zu bringen. Sodann wurden 0,15 g (1,0 mMol) Calciumchlorid zugegeben, und ausreichend entgastes Wasser wurde zugegeben, um das Volumen der Lösung auf 250 ml zu bringen. Die Lösung wurde mittels Filtration durch einen 0,2 Mikronfilter sterilisiert, was das Natriumsalz eines Mangan-Chelatkomplexes von N,N'-Bis- pyridoxalethylendiamin-N,N'-diessigsäure (PLED) ergab.

BEISPIEL 7

Strukturelle Charakterisierung von Mn(II)-PLED

Man ließ Kristalle von Mn(II)-PLED in einer wäßrigen Lösung bei pH 7 wachsen. Man fand heraus, daß die orange-farbigen Kristalle ihr Kristallwasser in trockener Luft verloren. Ein geeigneter Kristall mit den Abmessungen 0,47 x 0,50 x 0,32 mm wurde in eine feuchte, dünnwandige Glaskapillare eingebaut und einer Röntgenstruktur-Untersuchung unterzogen. Die rohen Indensitätsdaten wurden analysiert, und die schematisch in Formel II und in Figur 1 dargestellte Kristallstruktur wurde ermittelt.
Die Kristallstruktur zeigt, daß das Mn(II)-Chelat aus einzelnen Mangan(II)-PLED-Molekülen besteht. Das Mn(II)-PLED und Wassermoleküle bilden über verschiedene Wasserstoff- Brückenbindungen ein undefiniertes polymeres Netzwerk.
Das Mn(II) liegt im Zentrum eines verzerrten Octaeders, das durch zwei aromatische Hydroxy-Sauerstoffatome (01, 01'), zwei Carboxy-Sauerstoffatome (03, 03') und zwei tertiäre Stickstoffatome (N2, N2') gebildet wird, wie in Figur 1 dargestellt. Alle vier koordinierenden Sauerstoffatome sind negativ beladen. Jedoch sind die zwei Stickstoffatome des aromatischen Ringes (N1, N1') protoniert, was die gesamte Ladung des Liganden auf &supmin;2 reduziert, was anzeigt, daß die Ladung am Manganatom &spplus;2 beträgt.
Diese Annahme wird durch eine Untersuchung der Mn-O und Mn-N Bindungsabstände bestätigt. Der Ionenradius des hexakoordinierten Mangans nimmt mit steigender Ladung am Metallatom ab. Somit würde man einen Mn&spplus;²-O-Abstand von 2,180 Å und einen Mn&spplus;³-O-Abstand von nicht mehr als 1,995 Å erwarten. Beide Mn-O-Abstände im Mn(II)-PLED (Mn-01 2,0907 Å und Mn-03 2,2434 Å) sind größer als für Mn&spplus;³ erwartet und liegen innerhalb des für Mn&spplus;² vorhergesagten Bereiches.
Weiterhin stimmen die beobachteten Mn-O-Abstände in diesem Kristall gut mit Mn&spplus;²-O-Abständen überein, über die früher berichtet wurde: Mn-O (Amid) 2,19 Å (Neupert-Laves, et al., Helv.Chem.Acta. 60:1861 (1977)), Mn-O (SO&sub2;) 2,282 Å (Gott, G. et al., J.Chem.Soc.Chem.Commun., 1283 (1984)), Mn-O (O(Ph)&sub3; 2,084 Å und 2,147 Å (Gott, G. et al., siehe oben). Wie erwartet, ist wegen des größeren Ausmaßes der Ladungsverteilung in dem Carbonsäuresystem der Mn-01-Abstand im Mn(II)-PLED kleiner als der Mn-03-Abstand.
Daß sich das Manganatom im Oxidationszustand +2 befindet, wird weiterhin durch einen Vergleich der Mn-N2- mit den Mn-N- Abständen bei divalentem Mangan unterstützt (Garrett, T. et al, Acta.Cryst. C39:1027 (1983)).

BEISPIEL 8

N,N'-Bis-(pyridoxal)-alkyldiamin-N,N'-diessigsäure

Die Wiederholung des Verfahrens des Beispiels 5, wobei das Diamin des Beispiels 3 durch die Produkte des Beispiels 4 ersetzt wird, ergibt N,N'-Bis(pyridoxal)-1,3-(n-propylen)-N,N'- diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(n-propylen)-N,N'- diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-isopropylen-N,N'- diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(n-butylen)-N,N'- diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,4-(n-butylen)-N,N'- diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,3-(n-butylen)-N,N'- diessigsäure und N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(3-methyl)propyl-N,N'- diessigsäure.

BEISPIEL 9

MN(II)-Chelate

Die Wiederholung des Verfahrens des Beispiels 6, wobei die N,N'-Bis-(pyridoxal)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure durch äquimolare Mengen der Produkte der chelat-bildenden Verbindungen, die gemäß Beispiel 8 hergestellt wurden, ersetzt werden, ergibt die entsprechenden Mn(II)-Chelate der N,N'- Bis(pyridoxal)-1,3-(n-propylen)-N,N'-diessigsäure, N,N'- Bis(pyridoxal)-1,2-(n-propylen)-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-isopropylen-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(n-butylen)-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,4-(n-butylen)-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,3-(n-butylen)-N,N'-diessigsäure, und N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(3-methylen)propyl-N,N'-diessigsäure.

BEISPIEL 10

N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclohexylendiimin

26,5 g (0,1 Mol) Pyridoxalhydrochlorid werden in 200 ml Methanol gelöst und 20 ml 5 N NaOH werden zugegeben. Sodann werden 5,71 g (0,05 Mol> trans-1,2-Diaminocyclohexan unter Rühren zugegeben, und das Volumen der Lösung wird im Vakuum auf 100 ml reduziert. Nach Abkühlen auf 0ºC wird das Imin durch Filtration isoliert, mit Diethyläther gewaschen und im Vakuum getrocknet, was N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2- cyclohexylendiimin oder 4-(N-(2-methyl-3-hydroxy-5- hydroxymethyl-4-pyridinylmethylid)-1,2- cyclohexyleniminomethyl) -2-hydroxy-3-methyl-5-pyridylmethanol ergab.

BEISPIEL 11

N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(cycloalkylen oder arylen)diimine

Die Wiederholung des Verfahrens des Beispiels 10, wobei das trans-1,2-Diaminocyclohexan durch trans-1,2-Diaminocyclopentan, trans-1,2-Diaminocycloheptan, trans-1,2-Diaminocyclooctan, o- Aminoanilin und cis-1,2-Diaminocyclohexan ersetzt wird, ergibt das entsprechende N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclopentylendiimin, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cycloheptylendiimin, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclooctylendiimin, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-phenylendiimin und N,N'-Bis(pyridoxal)-cis-1,2-cyclohexylendiimin.

BEISPIEL 12

N,N'-Bis-(pyridoxal)-trans-1,2-cyclohexylendiamin

14 g (0,02 Mol) des Diimin-Produktes des Beispiels 10 wird in 200 ml von Wasser:Methanol (1:1) gelöst. Durch die erhaltene Lösung wird Argon hindurchgeperlt, und 1,0 g von 5% Platin an Kohlenstoff wird zugegeben. Das System wird mit Wasserstoff gespült. Der Wasserstoffdruck wird auf 50 psig for 16 h bei 25ºC erhöht. Das Reaktionsprodukt wird durch CELITE filtriert, und die resultierende Lösung von N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2- cyclohexylendiamin oder 4-(N-(2-methyl-3-hydroxy-5- hydroxymethyl-4-pyridinylmethyl)-1,2-cyclohexylenaminomethyl)- 2-hydroxy-3-methyl-5-pyridylmethanol wird bis zur Verwendung in Beispiel 14 bei 0ºC gelagert.

BEISPIEL 13

N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(cycloalkylen oder arylen)diamine

Die Wiederholung des Verfahrens des Beispiels 12, wobei das Diimin-Produkt des Beispiels 10 durch die Diimin-Produkte ersetzt werden, die gemäß dem Verfahren des Beispiels 11 hergestellt wurden, ergibt die entsprechenden Diamine: N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclopentylendiamin, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-l,2-cycloheptylendiamin, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-l,2-cyclooctylendiamin, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-phenylendiamin und N,N'-Bis(pyridoxal)-cis-1,2-cyclohexylendiamin.

BEISPIEL 14

N,N'-Bis-(pyridoxal)-trans- 1,2-cyclohexylendiamin-N,N'-diessigsäure

Das Diamin des Beispiels 12 wird in eine 1-Liter-3-Hals-Flasche gebracht und der pH-Wert wird mit 5 N NaOH auf 11 eingestellt. Sodann werden 5,6 g (0,04 Mol) Bromessigsäure in 10 ml Wasser gelöst und tropfenweise zu der gerührten Diamin-Lösung zugegeben, während der pH-Wert bei 11 gehalten wird. Die Reaktion wird auf 50ºC erwärmt und für 16 Stunden gerührt. Sodann werden 50 g eines schwach-sauren Kationenaustauscherharzes (AMBERLITE IRC-50) zugegeben. Das Harz wird durch Filtration entfernt, und 15 g Kationenaustauscherharz (DOWEX 50W-X8) werden zugegeben. Die Lösung wird filtriert und das gesamte Lösungsmittel wird aus dem Filtrat verdampft. Der Feststoff wird in 30 ml 88%iger Ameisensäure gelöst und das Produkt wird durch Zugabe von 150 ml Methanol, gefolgt von 150 ml Ethanol präzipitiert. Das Lösungsmittel-Gemisch wird von dem Präzipitat dekantiert und verworfen. Der Feststoff wird in einer minimalen Menge entionisiertem Wasser gelöst (etwa 100 ml), und das Produkt wird über Nacht bei 25ºC stehengelassen. Das Produkt wird durch Filtration isoliert, mit 50 ml kaltem Wasser und 25 ml Ethanol gewaschen und sodann im Vakuum getrocknet, was das Produkt ergab. Die Verbindung wird mittels des gleichen Verfahrens umkristallisiert, was N,N'-Bis-(pyridoxal)-trans-1,2- cyclohexylen-diamin-N,N'-diessigsäure oder N,N'-Bis(3-hydroxy- 2-methyl-5-hydroxyxmethyl-4-pyridylmethyl)-trans-1,2- cyclohexylendiamin-N,N'-diessigsäure ergab.

BEISPIEL 15

N,N'-Bis-(pyridoxal)-1,2-(cycloalkylen oder arylen)diamin-N,N'-diessigsäure

Die Wiederholung des Verfahrens des Beispiels 14, wobei das Diamin des Beispiels 12 durch die Diamine des Beipiels 13 ersetzt werden, ergibt die entsprechende: N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclopentylendiamin- N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,3-cycloheptylendiamin- N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis (pyridoxal)-trans-1,2-cyclooctylendiamin- N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-phenylendiamin- N,N'-diessigsäure, und N,N'-Bis (pyridoxal)-cis-1,2-cyclohexylendiamin- N,N'-diessigsäure.

BEISPIEL 16

Mangan(II)-Chelate

Die Wiederholung des Vefahrens des Beispiels 7, wobei die N,N'- Bis-(pyridoxal)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure durch äquimolare Mengen der Produkte der Chelat-bildenden Verbindungen, die gemäß den Beispielen 14 und 15 produziert wurden, ersetzt werden, ergeben die entsprechenden Mn(II)-Chelate der N,N'-Bis- (pyridoxal)-trans-1,-cyclohexylendiamin- N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclopentylendiamin- N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cycloheptylendiamin- N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclooctylendiamin- N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-phenylendiamin- N,N'-diessigsäure und N,N'-Bis(pyridoxal)-cis-1,2-cyclohexylendiamin- N,N'-diessigsäure.

BEISPIEL 17

PLED-(mono)-Essigsäure

Die Wiederholung des Verfahrens des Beispiels 5, aber unter Verwendung nur eines einmolaren Äquivalentes an Bromessigsäure ergibt die entsprechende Monoessigsäure-Verbindung, N,N'-Bis-pyridoxalethylendiamin-N-essigsäure oder N,N'-Bis(3-hydroxy-2-methyl-5-hydroxymethyl-4-pyridyl- methyl)ethylendiamin-N-essigsäure.
Auf ähnliche Weise ergibt die Wiederholung der Verfahren der Beispiele 8, 14 und 15 mit einem einmolaren Äquivalent Bromessigsäure die entsprechenden Monoessigsäure-Verbindungen: N,N-Bis(pyridoxal)-1,3-(n-propylen-N-essigsäure, N,N-Bis(pyridoxal)-1,2-(n-propylen)-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-isopropylen-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(n-butylen)-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,4-(n-butylen)-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,3-(n-butylen)-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(3-methylen)propyl-N-essigsäure, N,N'-Bis (pyridoxa1)-trans-1,2-cyclohexylendiamin- N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclopentylendiamin- N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cycloheptylendiamin- N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclooctylendiamin- N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-phenylendiamin-N-essigsäure, und N,N'-Bis(pyridoxal)-cis-1,2-cyclohexylendiamin- N-essigsäure.

BEISPIEL 18

Mangan(II)-Chelate

Die Wiederholung des Verfahrens des Beispiels 6, wobei N,N'- Bis(pyridoxal)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure durch äquimolare Mengen der Produkte der Chelat-bildenden Verbindungen, die gemäß Beispiel 17 hergestellt wurden, ersetzt werden, ergibt die entsprechenden Mn(II)-Chelate der N,N'-Bis (pyridoxal)-1,3-(n-propylen-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(n-propylen)-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-isopropylen-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(n-butylen)-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,4-(n-butylen)-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,3-(n-butylen)-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-(3-methylen)propyl-N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclohexylendiamin- N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclopentylendiamin- N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cycloheptylendiamin- N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-trans-1,2-cyclooctylendiamin- N-essigsäure, N,N'-Bis(pyridoxal)-1,2-phenylendiamin-N-essigsäure, und N,N'-Bis(pyridoxal)-cis-1,2-cyclohexylendiamin- N-essigsäure.

Claims

1. Chelatisierende Verbindung der Formel:

wobei

R für Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Hydroxy-substituiertes Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht;

R&sub1; für Wasserstoff oder

-CH&sub2; R&sub2;

steht;

R&sub2; für Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Hydroxyethoxy oder Dihydroxypropyloxy, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht; und

R&sub3; für Alkylen mft bis 8 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls Alkyl-substituiertes 1,2-Cycloalkylen mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, oder gegebenenfalls Alkyl-substituiertes 1,2-Arylen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen steht;

und die pharmazeutisch verträglichen, wasserlöslichen Salze davon.

2. Chelatisierende Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei R&sub3; für 1,2-Cycloalkylen mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, oder 1,2- Arylen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen steht.

3. Chelatisierende Verbindung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei R&sub3; für 1,2-Cyclohexylen steht.

4. Chelatisierende Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei R&sub1; für

-CH&sub2; R&sub2;

und R&sub2; für Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Hydroxyethoxy oder Dihydroxypropyloxy, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht.

5. Chelatisierende Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei R und R&sub2; jeweils unabhängig voneinander für Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Hydroxyethoxy oder Dihydroxypropyloxy, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen stehen.

6. Chelatisierende Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei R und R&sub2; für Hydroxy oder ein Salz davon stehen.

7. Chelatisierende Verbindung gemäß Anspruch 1, nämlich N,N'- Bis-(pyridoxal)-1,2-cycloalkylendiamin-N,N'-diessigsäure oder ein Salz davor oder N,N'-Bis-(pyridoxal)-trans-1,2- cyclohexylendiamin-N,N'-diessigsäure oder ein Salz davon.

8. Chelatkomplex von Mangan (II) mit einer Verbindung der Formel

wobei

R für Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht;

R&sub1; für Wasserstoff oder

-CH&sub2; R&sub2;

steht;

R&sub2; für Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Hydroxyethoxy, Dihydroxypropyloxy, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht; und

R&sub3; für Alkylen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls Alkyl-substituiertes 1,2- Cycloalkylen mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen oder gegebenenfalls Alkyl-substituiertes 1,2-Arylen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, und die pharmazeutisch verträglichen, wasserlöslichen Salze davon.

9. Mangan(II)-Chelat gemäß Anspruch 8, wobei R und R&sub2; jeweils unabhängig voneinander für Hydroxy, Alkoxy mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Amino oder Alkylamido mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen stehen.

10. Mangan(II)-Chelat gemäß Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei es sich um ein Mangan(II)-Chelat einer chelatisierenden Verbindung handelt, die ausgewählt ist unter N,N'-Bis- (pyridoxal)alkylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis- (pyridoxal)-1,2-cycloalkylendiamin-N,N'-diessigsäure oder N,N'-Bis-(pyridoxal)-1,2-arylendiamin-N,N'-diessigsäure oder einem Salz davon.

11. Mangan(II)-Chelat gemäß Anspruch 10, wobei es sich um ein Mangan(II)-Chelat der N,N'-Bis-(pyridoxal)ethylendiamin- N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis-(pyridoxal)-1,2- cyclohexylendiamin-N,N'-diessigsäure oder N,N'-Bis- (pyridoxal)-1,2-phenylendiamin-N,N'-diessigsäure oder eines Salzes davon handelt.

12. NMRI-Kontrastmittel-Zusammensetzung, im wesentlichen bestehend aus einem Mangan(II)-Chelat einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11 und einem pharmazeutisch akzeptablen, verträglichen Excipienten.

13. NMRI-Kontrastmittel-Zusammensetzung gemäß Anspruch 12, wobei die Chelat-Konzentration in dem Mittel 0,001 bis 5,0 mol/l beträgt.

14. NMRI-Kontrastmittel-Zusammensetzung gemäß Anspruch 13, wobei die Chelat-Konzentration des Mittels 0,1 bis 0,5 mol/l beträgt.

15. Mangan(II)-Chelat gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, zur Verwendung als NMRI-Kontrastmittel.

16. Verwendung eines Mangan(II)-Chelates, wie in einem der Ansprüche 8 bis 11 definiert, zur Herstellung einer Kontrastmittel-Zusammensetzung zur NMR-Bilderzeugung.