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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft neue makrocyclische
Chelatliganden und Metallchelate davon, Verfahren zur Herstellung
der Chelatliganden und Metallkomplexe und Arzneimittel, umfassend
die makrocyclischen Chelatliganden und Metallkomplexe. Diese Erfindung
betrifft insbesondere die Verwendung der neuen Metallchelate als
Kontrastmittel für
Röntgen-Bildgebung,
Magnetresonanz-Bildgebung (MRI) und als Radiopharmazeutika. Diese
Erfindung betrifft auch neue bifunktionelle Chelatliganden (BFC's) für die Anheftung
diagnostischer und therapeutischer Isotope an biologisch aktive
zielgebende Moleküle
(targeting molecules), wie zum Beispiel Proteine, Peptide, Peptidmimetika
und nicht-peptidische Rezeptorliganden. Zusätzlich sind makrocyclische Chelatliganden
zur Schwermetallentgiftung nützlich.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Medizinische Bildgebungsmethoden,
wie zum Beispiel MRI, Röntgen,
Gamma-Szintigraphie und CT-Scanning sind außerordentlich wichtige Werkzeuge
bei der Diagnose und Behandlung verschiedener Erkrankungen und Leiden
geworden. Bildgebung von inneren Körperteilen beruht auf dem Kontrast
zwischen dem Zielorgan und den umgebenden Geweben. Die Zielorgane
oder -gewebe sind durch die Verwendung eines besonderen metallpharmazeutischen
Kontrastmittels sichtbar. Bei der Röntgendiagnostik wird durch
Verabreichen eines Kontrastmittels, welches im Wesentlichen für Röntgenstrahlen
undurchlässig
ist, ein erhöhter Kontrast
von inneren Organen, wie zum Beispiel der Niere, dem Harnapparat,
dem Verdauungstrakt, dem Herzgefäßsystem,
eines Tumors und so weiter erhalten. Bei der herkömmlichen
Protonen-MRI Diagnostik kann der erhöhte Kontrast von inneren Organen
und Geweben durch Verabreichen von Zusammensetzungen, welche paramagnetische
Metallarten enthalten, welche die Relaxivität der umgebenden Protonen erhöhen, erhalten
werden. Bei Ultraschalldiagnostik wird ein verbesserter Kontrast
durch Verabreichen von Zusammensetzungen mit akustischen Wellenwiderständen, welche
sich von denen des Blutes oder anderen Geweben unterscheiden, erhalten.
Bei der Gamma-Szintigraphie wird ein verbesserter Kontrast der inneren
Organe durch die spezifische Lokalisierung eines Radiopharmazeutikums
erhalten.
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Anheften von Metallionen an Biomoleküle, wie
zum Beispiel Antikörper,
Antikörperfragmente,
Peptide, Peptidmimetika und nicht-peptidische Rezeptorliganden,
führt zu
nützlichen
zielspezifischen diagnostischen und therapeutischen Metallpharmazeutika.
Diese schließen
fluoreszente, radioaktive und paramagnetische Metallionen, welche
an Proteine angeheftet sind, welche als Sonden in vivo in biologischen
Systemen und in vitro in analytischen Systemen als Radioimmunoanalysen
verwendet werden können,
ein. Zum Beispiel stellt die Anheftung von Radionukliden an monoclonale
Antikörper,
welche mit Tumor in Zusammenhang stehende Antigene erkennen, Radioimmunokonjugate
bereit, welche für
die Krebsdiagnose und -therapie nützlich sind. Die monoclonalen
Antikörper
werden in vivo als Träger
für das
gewünschte
Radioisotop in den Tumor verwendet.
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Radiopharmazeutika können in
zwei primäre
Klassen klassifiziert werden: Jene dessen Bioverteilung ausschließlich durch
ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften bestimmt werden;
und jene, dessen endgültige
Verteilung durch Rezeptorbindung und andere biologischen Interaktionen
bestimmt wird. Die letztere Klasse wird oft zielspezifische Radiopharmazeutika
genannt. Im Allgemeinen kann ein zielspezifisches Radiopharmazeutikum
in vier Teile geteilt werden: ein zielgebendes Molekül, ein Linker,
ein bifunktioneller Chelator (BFC) und ein Radionuklid. Das zielgebende
Molekül
dient als Vehikel, welches das Radionuklid an die Rezeptorstelle
am erkrankten Gewebe trägt.
Die zielgebenden Moleküle
können
Makromoleküle,
wie zum Beispiel Antikörper
sein; sie können
auch kleine Biomoleküle
(BM), wie zum Beispiel Peptide, Peptidmimetika und nicht-peptidische
Rezeptorliganden sein. Die Wahl des Biomoleküls hängt von der Zielerkrankung
oder dem Erkrankungszustand ab. Das Radionuklid ist die Strahlungsquelle.
Die Auswahl des Radionuklids hängt von
der beabsichtigten medizinischen Verwendung (diagnostisch oder therapeutisch)
des Radiopharmazeutikums ab. Zwischen dem zielgebenden Molekül und dem
Radionuklid ist der BFC, welcher stark an das Metallion bindet und
kovalent an das zielgebende Molekül, entweder direkt oder durch
einen Linker, angeheftet ist. Die Auswahl eines BFC's wird größtenteils
durch die Beschaffenheit und den Oxidationszustand des metallischen
Radionuklids bestimmt. Der Linker kann eine einfache Kohlenwasserstoffkette
oder ein langes Polyethylenglycol (PEG), welches oft für die Modifikation
der Pharmakokinetik verwendet wird, sein. Manchmal wird ein metabolisierbarer Linker
verwendet, um die Blut-Clearance zu erhöhen und um die Hintergrundaktivität zu verringern,
wobei das Verhältnis
von Ziel zu Hintergrund verbessert wird.
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Die Verwendung von metallischen Radionukliden
bietet viele Gelegenheiten zur Gestaltung neuer Radiopharmazeutika
durch das Modifizieren der Koordinationsumgebung rund um das Metall
mit einer Vielzahl von Chelatoren. Die Koordinationschemie des metallischen
Radionuklids wird die Geometrie des Metallchelats und die Stabilität der Lösung des
Radiopharmazeutikums bestimmen. Unterschiedliche metallische Radionuklide
haben unterschiedliche Koordinationschemie und benötigen BFC's mit unterschiedlichen
Donatoratomen und Ligandengerüsten.
Für „metallessentielle" Radiopharmazeutika
ist die Bioverteilung ausschließlich
durch die physikalischen Eigenschaften der Metallchelate bestimmt.
Für zielspezifische
Radiopharmazeutika ist der "Metall-Tag" nicht völlig harmlos,
da die Zielaufnahme und Bioverteilung durch die Metallchelate, den
Linker und das zielgebende Biomolekül beeinträchtigt sein wird. Dies gilt
insbesondere für
Radiopharmazeutika, welche auf kleinen Molekülen, zum Beispiel Peptiden,
basieren, wegen der Tatsache, dass in vielen Fällen das Metallchelat außerordentlich
zur Gesamtgröße und dem
Molekulargewicht beisteuert. Daher ist die Gestaltung und Auswahl
von BFC für
die Entwicklung eines neuen Radiopharmazeutikums sehr wichtig.
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Das gleiche Prinzip, welches für die zielspezifischen
Metallpharmazeutika verwendet wird, wird auch für zielspezifische MRI-Kontrastmittel
und Ultraschallmittel angewendet. Nicht wie beim zielspezifischen
Metalloradiopharmazeutikum, wo unmarkiertes Biomolekül im Überschuss
mit dem radiomarkierten-BFC-Biomolekülkonjugat kompetitieren kann
und das Andocken an den radiomarkierten Rezeptorliganden blockiert
wird, enthalten das MRI- und Ultraschallkontrastmittel kein BFC-Biomolekülkonjugat
im Überschuss.
Sättigung
der Rezeptorstelle wird den Kontrast zwischen dem erkrankten Gewebe
und normalen Gewebe maximieren, vorausgesetzt, dass die Verwendung
einer relativ großen
Menge eines Metall-BFC-Biomolekülkomplexes
keine unerwünschten
Nebenwirkungen verursacht.
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Von einigen BFC Systemen, wie zum
Beispiel Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und Diethylentriaminpetaessigsäure (DTPA),
ebenso wie von ihren Derivaten ist berichtet worden, dass sie thermodynamisch stabile
Metallchelate bilden, wenn sie an Proteine angeheftet sind. Allerdings
resultiert die in vivo Instabilität des Radioimmunokonjugats
oder des Chelats unter physiologischen Bedingungen im Zusammenbruch
dieser Komplexe. Daher gibt es einen dauernden Bedarf für neue BFC's mit einem makrocyclischen
Ligandengerüst zur
Radio markierung von Biomolekülen,
wie zum Beispiel Antikörpern,
Antikörperfragmenten,
Peptiden, Peptidmimetika und nicht-peptidischen Rezeptorliganden.
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Für
ein therapeutisches Radiopharmazeutikum oder ein MRI-Kontrastmittel
ist es besonders wichtig, das Metallchelat unter den physiologischen
Bedingungen, insbesondere in Anwesenheit nativer Chelatoren, wie
zum Beispiel Transferrin, welches eine sehr hohe Affinität für trivalente
Lanthanidmetallionen hat, intakt zu halten. Dies erfordert vom Chelatliganden,
ein Metallchelat mit thermodynamischer Stabilität und kinetischer Inertheit
zu bilden. Makrocyclische Chelatliganden mit dreidimensionalen Höhlen sind
von besonderem Interesse, da sie Metallkomplexe von hoher Stabilität bilden.
Sie zeigen häufig
Selektivität
für bestimmte
Metallionen, basierend auf der Metallgröße und der Koordinationschemie
und der Fähigkeit,
eine vororganisierte Konformation in der nicht-komplexierten Form
anzunehmen, welche die Metallkomplexierung erleichtert.
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Polyazamacrocyclen sind weit verbreitet
als Chelate für
eine Vielzahl von Übergangsmetallen.
WO 94 26275 offenbart 2-Pyridylmethylenpolyazamakrocyclophosphonsäureverbindungen,
ihre Derivate und ihre Komplexe mit Gd(III)-, Mn(II)-, Mn(III)-
oder Fe(III)-Ionen als Kontrastmittel bei der Magnetresonanz-Bildgebung.
Verbindungen, wie zum Beispiel N-(2-Pyridylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan,
N-(2-Pyridylmethyl)-N',N'',N'''-tris-(methylendiethylphosphonat)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan,
N-(2-Pyridylmethyl)-N',N'',N'''-tris(methylendipropylphosphonat)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan,
N-(2-Pyridylmethyl)-N',N'',N'''-triessigsäure-1,4,7,10-tetraazacyclododecan,
N-(2-Pyridylmethyl)-N',N'',N'''-tris-(methylenphosphonsäureethylesther)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan,
werden verwendet. Von den makrocyclischen Polyaminocarboxylaten,
wie zum Beispiel 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetraessigsäure (DOTA)
und 1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan-1,4,8,11-tetraessigsäure (TETA)
ist bekannt, dass sie wegen ihres hoch vororganisierten makrocyclischen
Ligandengerüsts
hoch stabile Metallkomplexe bilden können. Ihre Gd-Komplexe sind
weit verbreitet als MRI-Kontrastmittel.
Beispiele schließen
Gadoliniumkomplexe Gd-DOTA (DotaremTM, Guerbet/Frankreich),
Gd-HP-DO3A (ProHanceTM, Bracco/Italien)
und Gd-DO3A-butrol (GadovistTM, Schering/Deutschland)
ein. Diese makrocyclischen Chelatliganden sind auch als BFC's für das Radiomarkieren
von Proteinen und Peptiden mit verschiedenen diagnostischen und
therapeutischen Radionukliden (wie zum Beispiel 111In
und 90Y) verwendet worden. In all jenen
Fällen
sind die Verbindungen zwischen den N-Donatoren des Macrocyclus entweder
Ethylen- oder Propylenbrücken.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt
makrocyclische Chelatliganden, welche schnell hochstabile Metallchelate
bilden können,
bereit, welche als diagnostische oder therapeutische Metallradiopharmazeutika
oder Magnetresonanz-Bildgebungs-Kontrastmittel nützlich sind. Die makrocyclischen
Chelatliganden können
auch als bifunktionelle Chelatoren (BFC's) für
das Anheften von Metallionen an bio-lenkende Gruppen dienen, einschließlich Proteine,
Peptide, Peptidmimetika und Nicht-Peptide, welche in vivo an einen
Rezeptor oder an ein Enzym, welches an einer Stelle oder in einem
Erkrankungszustand exprimiert oder hochreguliert wird, binden. Die
zielspezifischen erfindungsgemäßen Metallpharmazeutika
sind bei der Diagnose von Erkrankungen durch Magnetresonanz-Bildgebung
oder Szintigraphie oder bei der Behandlung von Erkrankungen durch
systemische Radiotherapie nützlich.
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Die neuen makrocyclischen Chelatliganden,
welche in dieser Erfindung beschrieben werden, sind solche, welche
ein oder mehrere Heteroatom-enthaltende Verbindungen zwischen den
N-Donatoren des
Makrocyclusses beinhalten. Dies ist wesentlich, da die Heteroatome
auch an das Metallzentrum binden können. Von diesen makrocyclischen
Chelatliganden wird erwartet, dass sie stabile Komplexe mit divalenten
oder trivalenten Metallionen, wie zum Beispiel Cu2+,
Ga3+, In3+, Y3+, Sm3+, Gd3+, Dy3+, Ho3+, Yb3+ und Lu3+, bilden. Wegen dem makrocyclischen Effekt
sind die Metallkomplexe in Bezug auf die Dissoziation kinetisch
inert, was für
die Entwicklung von Metallpharmazeutika wichtig ist.
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Der Nutzen dieser neuen Chelatliganden
und ihrer Metallchelate hängt
von der Wahl der chelatbildenden Arme und dem Metallion ab. Zum
Beispiel können,
falls die Substituentengruppen an den vier Stickstoffatomen alle
Phosphonomethyl (CH2PO3H2) oder eine Kombination von Carboxymethyl-
und Phosphonomethylgruppen sind, die Radiolanthanidchelate als therapeutische
Radiopharmazeutika für
die Linderung von Knochenschmerzen oder zur Behandlung von Knochenmetastasen
verwendet werden. Falls die N-substituierten Gruppen alle Carboxymethylgruppen
sind, können
die entsprechenden Lanthanidkomplexe (insbesondere Gadolinium) als
MRI-Kontrastmittel verwendet werden. Falls die N-substituierten
Gruppen Alkylreste sind, können
die makrocyclischen Chelatliganden 6-fach koordinierte Komplexe
mit Cu2+, Ga3+,
In3+ mit vier N-Donatoren an den äquatorialen
Positionen und den zwei Heteroatomen, wie zum Beispiel Phosphinatsauerstoffe,
an den zurückbleibenden
zwei apicalen Stellen, bilden. Sowohl die Substituenten an den Heteroatomen
als auch die Carbonsäure funktionalitäten können zur
Anheftung von Biomolekülen
wie zum Beispiel Proteinen, Peptiden, Peptidmimetika, Kohlenhydraten,
Fettsäuren
und Polynucleotiden verwendet werden. Diese makrocyclischen Chelatliganden
können
auch am Kohlenstoffatom des makrocyclischen Gerüsts funktionalisiert werden.
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Der Nutzen dieser Moleküle schließt auch
(1) die Verwendung als Chelatliganden zur Behandlung von Schwermetallvergiftung,
(2) die Verwendung als Chelatliganden, um radioaktive Metallchelate,
welche als die Bestrahlungsquelle verwendet werden können (falls
die geeigneten Radioisotope gegeben werden) auf einem freisetzungskontrollierten
Vehikel oder Gerät,
zu bilden und (3) die Verwendung als therapeutische Mittel ihrerseits
für die
Behandlung von metabolischen Knochenerkrankungen, wie zum Beispiel
Osteoporose, falls Substituentengruppen an den vier Stickstoffatomen
alle Phosphonomethyl (CH2PO3H2) oder eine Kombination von Carboxymethyl-
und Phosphonomethylgruppen sind. Die 32/33P-markierten
Chelatliganden sind auch als therapeutische Radiopharmazeutika für Knochenkrebs
nützlich,
da Polyphosphonate eine hohe Bindungsaffinität gegenüber dem Knochen haben.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt
makrocyclische Chelatliganden bereit, welche schnell hoch stabile
Metallchelate bilden können,
welche als diagnostische oder therapeutische Metallradiopharmazeutika
oder Kontrastmittel für
Magnetresonanz-Bildgebung nützlich
sind. Die makrocyclischen Chelatliganden können auch als bifunktionelle
Chelatoren (BFC's)
für die
Anheftung von Metallionen an bio-lenkende Gruppen dienen, einschließlich Proteine,
Peptide, Peptidmimetika und Nicht-Peptide, welche in vivo an einen
Rezeptor oder an ein Enzym, welches an einer Stelle oder in einem
Erkrankungszustand exprimiert oder hochreguliert wird, binden. Die
zielspezifischen erfindungsgemäßen Metallpharmazeutika
sind bei der Diagnose von Erkrankungen durch Magnetresonanz-Bildgebung
oder Szintigraphie oder bei der Behandlung von Erkrankungen durch
systemische Radiotherapie nützlich.
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[1] Eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist eine Verbindung der Formeln (I) oder (II):
und pharmazeutisch
verträgliche
Salze davon, wobei:
R
1, R
2,
R
3 und R
4 bei jedem
Auftreten jeweils unabhängig
ausgewählt
sind aus: einem C
1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
5, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
5, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
5;
R
5 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, einem C
1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, einem
Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13,
und einem heterocyclischen Rest, substituiert mit 0 bis 5 Resten
R
13;
X ausgewählt ist aus: BR
6R
7, C(=O), SiR
6R
7, GeR
6R
7,
SnR
6R
7, NR
8, PR
9, P(=O)R
9, P(=O)OH, P(=S)R
9,
AsR
9 und As(=O)R
9;
A
ausgewählt
ist aus: CH
2, NR
10 und
O;
Q
1, Q
2 und
Q
3 unabhängig –(CR
11R
12)
n sind,
wobei n gleich 2 bis 5 ist;
R
6 und
R
7 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus: einem C
1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13;
oder
als Alternative R
6 und R
7 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C
3–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, und einem ortho-Arylrest,
substituiert mit 0 bis 3 Resten R
13;
R
8 ausgewählt
ist aus: OR
14, C(=OR
14,
S(=O)
2R
14 und P(=O)(OR
14);
R
9 ausgewählt ist
aus: OR
14, NR
15R
16 und CH
2NR
15R
16;
R
10, R
11 und R
12 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus: H, einem C
1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
17, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
17 und
einem Arylrest, substituier mit 0 bis 3 Resten R
17;
R
13 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist:
aus: H, OH, NHR
16, C(=O)R
18,
OC(=O)R
18, OC(=O)OR
18, C(=O)OR
18, C(=O)NR
2
18, PO
3R
2
18, SR
18, SOR
18, SO
2R
18,
NHC(=O)R
18, NHC(=O)NHR
18,
CH
2OR
18, CH
3 und NHC(=S)NHR
18;
R
14, R
15 und R
16 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus: einem C
1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13;
oder
als Alternative zwei Reste R
14 oder R
15 und R
16 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C
3–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, und einem ortho-Arylrest,
substituiert mit 0 bis 3 Resten R
13;
R
17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR
18, C(=O)R
18,
OC(=O)R
18, OC(=O)OR
18, C(=O)OR
18, C(=O)NR
2
18, PO
3R
2
18, SR
18, SOR
18, SO
2R
18,
NHC(=O)R
18, NHC(=O)NHR
18 und
NHC(=S)NHR
18; und
R
18 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H, einem C
1–6-Alkylrest, einer Benzylgruppe
und einer Phenylgruppe.
-
[2] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist eine Verbindung der Ausführungsform
[1], wobei:
X ausgewählt
ist aus: NR8, PR9 und
P(=O)R9;
A gleich CH2 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13; und
R9 gleich CH2NR14R15 ist.
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[3] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist eine Verbindung der Ausführungsform
[1], wobei:
X gleich P(=O)OH ist;
A gleich CH2 ist;
Q1, Q2 und Q3 unabhängig
-(CR11R12)n- sind, wobei n gleich 2 oder 3 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13; und
R9 gleich CH2NR14R15 ist;
R11 und R12 unabhängig ausgewählt sind
aus: H, einem C1–5-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R17, und einem Arylrest,
substituiert mit 0 bis 1 Rest R17;
R17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR18, C(=O)R18, OC(=O)R18, OC(=O)OR18, C(=O)OR18, C(=O)NR2
18, PO3R2
18, SO2R18,
NHC(=O)R18, NHC(=O)NHR18 und
NHC(=S)NHR18; und
R18 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H und einem C1–3-Alkylrest.
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[4] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist eine Verbindung der Ausführungsform
[3], wobei:
R1, R2,
R3 und R4 bei jedem
Auftreten jeweils unabhängig
ein CH2-heterocyclischer Rest sind, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R13; und
R13 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NH2, COOH, PO3H2, CH2OH, CH3 und SO3H.
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[5] Andere erfindungsgemäße Ausführungsformen
sind die Verbindungen der Ausführungsform
[1], welche ausgewählt
sind aus:
-
[6] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Radiopharmazeutikum der Formeln (III) oder (IV):
und pharmazeutisch
verträgliche
Salze davon, wobei:
M ausgewählt ist aus:
64Cu,
67Cu,
68Ca,
68Ga,
99mTc,
111In,
90Y,
149Pr'
153Sm,
159Gd,
166Ho,
169Yb,
177Lu,
186Re und
188Re.
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R1, R2, R3 und R4 bei jedem Auftreten jeweils unabhängig ausgewählt sind
aus: einem C1-10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R5, C2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R5, und
einem Aryrest, substituiert mit 0 bis 5 Festen R5;
R5 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, einem C1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R13, C2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R13, einem
Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R13,
und einem heterocyclischen Rest, substituiert mit 0 bis 5 Resten
R13;
X ausgewählt ist aus: BR6R7, C(=O), SiR6R7, GeR8R7,
SnR6R7, NR8, PR9, P(=O)R9, P(=O)OH, P(=S)R9,
AsR9 und As(=O)R9;
A
ausgewählt
ist aus: CH2, NR10 und
O;
Q1, Q2 und
Q3 unabhängig
-(CR11R12)n- sind, wobei n gleich 2 bis 5 ist;
R6 und R7 jeweils
unabhängig
ausgewählt
sind aus: einem C1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R13, C2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R13;
oder
als Alternative R6 und R7 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C3–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R13, und einem ortho-Arylrest,
substituiert mit 0 bis 3 Resten R13;
R8 ausgewählt
ist aus: OR14, C(=OR14,
S(=O)2R14 und P(=O)(OR14);
R9 ausgewählt ist
aus: OR14, NR15R16 und CH2R15R16;
R10, R11 und R12 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus: H, einem C1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R17, C2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R17 und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 3 Resten R17;
R13 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR18, C(=O)R18,
OC(=O)R18, OC(=O)OR18, C(=O)OR18, C(=O)NR2
18, PO3R2
18, SR18, SOR18, SO2R18,
NHC(=O)R18, NHC(=O)NHR18,
CH2OR18, CH3 und NHC(=S)NHR18;
R14, R15 und R16 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus: einem C1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R13, C2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R13;
oder
als Alternative zwei Reste R14 oder R15 und R16 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C3–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R13, und einem ortho-Arylrest,
substituiert mit 0 bis 3 Resten R13;
R17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR18, C(=O)R18,
OC(=O)R18, OC(=O)OR18, C(=O)OR18, C(=O)NR2
18, PO3R2
18, SR18, SOR18, SO2R18,
NHC(=O)R18, NHC(=O)NHR18 und
NHC(=S)NHR18; und
R18 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H, einem C1–6-Alkylrest, einer Benzylgruppe
und einer Phenylgruppe.
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[7] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Radiopharmazeutikum der Ausführungsform [6], wobei:
X
ausgewählt
ist aus: NR8, PR9 und
P(=O)R9;
A gleich CH2 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13; und
R9 gleich CH2NR14R15 ist.
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[8] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Radiopharmazeutikum der Ausführungsform [6], wobei:
X
gleich P(=O)OH ist;
A gleich CH2 ist;
Q1, Q2 und Q3 unabhängig
-(CR11R12)n- sind, wobei n gleich 2 oder 3 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13; und
R9 gleich CH2NR14R15 ist;
R11 und R12 unabhängig ausgewählt sind
aus: H, einem C1–5-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R17, und einem Arylrest,
substituiert mit 0 bis 1 Rest R17;
R17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR18, C(=O)R18,
OC(=O)R18, OC(=O)OR18, C(=O)OR18, C(=O)NR2
18, PO3R2
18, SO2R18,
NHC(=O)R18, NHC(=O)NHR18 und
NHC(=S)NHR18; und
R18 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H und einem C1–3-Alkylrest. [9] Eine
andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Radiopharmazeutikum der Ausführungsform [8], wobei:
R1, R2, R3 und
R4 bei jedem Auftreten jeweils unabhängig ein
CH2-heterocyclischer Rest sind, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R13; und
R13 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NH2, COOH, PO3H2, CH2OH, CH3 und SO3H.
-
[10] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Radiopharmazeutikum der Formel:
wobei:
M ausgewählt ist
aus:
64Cu,
67Cu,
67Ga,
68Ga,
99mTc,
111In,
90Y,
149Pr,
153Sm,
159Gd,
166Ho,
169Yb,
177Lu,
186Re und
188Re.
-
[11] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Radiopharmazeutikum der Formel:
wobei:
M ausgewählt ist
aus:
64Cu,
67Cu,
67Ga,
68Ga,
99mTc,
111In,
90Y,
149Pr,
153Sm,
159Gd,
166Ho,
169Yb,
177Lu,
186Re und
188Re.
-
[13] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein MRI-Kontrastmittel der Formeln (V) oder (VI):
und pharmazeutisch
verträgliche
Salze davon, wobei:
M ein paramagnetisches Metallion der Atomnummer
(Ordnungszahl), ausgewählt
aus: 21 bis 29, 42 bis 44 und 58 bis 70, ist.
-
R1, R2, R3 und R4 bei jedem Auftreten jeweils unabhängig ausgewählt sind
aus: einem C1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R5, C2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R5, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R5;
R5 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, einem C1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R13, C2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R13, einem
Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R13,
und einem heterocyclischen Rest, substituiert mit 0 bis 5 Resten
R13;
X ausgewählt ist aus: BR6R7, C(=O), SiR6R7, GeR6R7,
SnR6R7, NR8, PR9, P(=O)R9, P(=O)OH, P(=S)R9,
AsR9 und As(=O)R9;
A
ausgewählt
ist aus: CH2, NR10 und
O;
Q1, Q2 und
Q3 unabhängig
-(CR11R12)n- sind, wobei : n gleich 2 bis 5 ist;
R6 und R7 jeweils
unabhängig
ausgewählt
sind aus: einem C1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R13, C2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R13;
oder
als Alternative R6 und R7 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C3–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R13, und einem ortho-Arylrest,
substituiert mit 0 bis 3 Resten R13;
R8 ausgewählt
ist aus: OR14, C(=O)R14,
S(=O)2R14 und P(=O)(OR14);
R9 ausgewählt ist
aus: OR14, NR15R16 und CH2NR15R16;
R10, R11 und R12 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus: H, einem C1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R17, C2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R17 und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 3 Resten R17;
R13 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR18, C(=O)R18,
OC(=O)R18, OC(=O)OR18, C(=O)OR18, C(=O)NR2
18, PO3R2
18, SR18, SOR18, SO2R18,
NHC(=O)R18, NHC(=O)NHR18,
CH2OR18, CH3 und NHC(=S)NHR18;
R14, R15 und R16 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus: einem C1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R13, C2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R13;
oder
als Alternative zwei Reste R14 oder R15 und R16 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C3–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R13, und einem ortho-Arylrest,
substituiert mit 0 bis 3 Resten R13;
R17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR18, C(=O)R18,
OC(=O)R18, OC(=O)OR18, C(=O)OR18, C(=O)NR2
18, PO3R2
18, SR18, SOR18, SO2R18,
NHC(=O)R18, NHC(=O)NHR18 und
NHC(=S)NHR18; und
R18 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H, einem C1-6-Alkylrest, einer
Benzylgruppe und einer Phenylgruppe.
-
[13] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein MRI-Kontrastmittel der Ausführungsform [12], wobei:
X
ausgewählt
ist aus: NR8, PR9 und
P(=O)R9;
A gleich CH2 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13; und
R9 gleich CH2NR14R15 ist.
-
[14] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein MRI-Kontrastmittel der Ausführungsform [12], wobei:
X
gleich P(=O)OH ist;
A gleich CH2 ist;
Q1, Q2 und Q3 unabhängig
-(CR11R12)n- sind, wobei n gleich 2 oder 3 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13; und
R9 gleich CH2NR14R15 ist;
R11 und R12 unabhängig ausgewählt sind
aus: H, einem C1–5-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R17, und einem Arylrest,
substituiert mit 0 bis 1 Rest R17;
R17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR18, C(=O)R18,
OC(=O)R18, OC(=O)OR18, C(=O)OR18, C(=O)NR2
18, PO3R2
18, SO2R18,
NHC(=O)R18, NHC(=O)NHR18 und
NHC(=S)NHR18; und
R18 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H und einem C1–3-Alkylrest.
-
[15] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein MRI-Kontrastmittel der Ausführungsform [14], wobei:
R1, R2, R3 und
R4 bei jedem Auftreten jeweils unabhängig ein
CH2-heterocyclischer Rest sind, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R13; und
R13 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NH2, COOH, PO3H2, CH2OH, CH3 und SO3H.
-
[16] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein MRI-Kontrastmittel der Formel:
wobei:
M ein paramagnetisches
Metallion der Atomnummer, ausgewählt
aus: 21 bis 29, 42 bis 44 und 58 bis 70, ist.
-
[17] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein MRI-Kontrastmittel der Formel:
wobei:
M ein paramagnetisches
Metallion der Atomnummer, ausgewählt
aus: 21 bis 29, 42 bis 44 und 58 bis 70, ist.
-
[18] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Formel wobei:
C
h-L
n-W,
und pharmazeutisch verträgliche Salze
davon,
wobei:
C
h ein Chelator
der Formel (VII) oder (VIII) ist:
wobei:
R
1, R
2, R
3 und
R
4 bei jedem Auftreten jeweils unabhängig ausgewählt sind
aus: einem C
1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
5, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
5, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
5;
R
5 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, einem C
1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, einem
Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13,
und einem heterocyclischen Rest, substituiert mit 0 bis 5 Resten
R
13;
X ausgewählt ist aus: BR
6R
7, C(=O), SiR
6R
7, GeR
6R
7,
SnR
6R
7, NR
8, PR
9, P(=O)R
9, P(=O)OH, P(=S)R
9,
AsR
9 und As(=O)R
9;
A
ausgewählt
ist aus: CH
2, NR
10 und
O;
Q
1, Q
2 und
Q
3 unabhängig
-(CR
11R
12)
n- sind, wobei n gleich 2 bis 5 ist;
R
6 und R
7 jeweils
unabhängig
ausgewählt
sind aus: einem C
1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13;
oder
als Alternative R
6 und R
7 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C
3–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, und einem ortho-Arylrest,
substituiert mit 0 bis 3 Resten R
13,
R
8 ausgewählt
ist aus: OR
14, C(=OR
14,
S(=O)
2R
14 und P(=O)(OR
14);
R
9 ausgewählt ist
aus: OR
14, NR
15R
16 und CH
2NR
15R
16;
R
10, R
11 und R
12 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus: H, einem C
1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
17, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
17 und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 3 Resten R
17;
R
13 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR
18, C(=O)R
18,
OC(=O)R
18, OC(=O)OR
18, C(=O)OR
18, C(=O)NR
2
18, PO
3R
2
18, SR
18, SOR
18, SO
2R
18,
NHC(=O)R
18, NHC(=O)NHR
18,
CH
2OR
18, CH
3, NHC(=S)NHR
18 und
einer Bindung zu L
n;
R
14,
R
15 und R
16 jeweils
unabhängig
ausgewählt
sind aus: einem C
1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13;
oder
als Alternative zwei Reste R
14 oder R
15 und R
16 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C
3–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, und einem ortho-Arylrest,
substituiert mit 0 bis 3 Resten R
13;
R
17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR
18, C(=O)R
18,
OC(=O)R
18, OC(=O)OR
18, C(=O)OR
18, C(=O)NR
2
18, PO
3R
2
18, SR
18, SOR
18, SO
2R
18,
NHC(=O)R
18, NHC(=O)NHR
18,
NHC(=S)NHR
18 und einer Bindung zu L
n;
R
18 bei jedem
Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H, einem C
1–6-Alkylrest, einer Benzylgruppe,
Phenylgruppe und einer Bindung zu L
n;
L
n, eine verbindende Gruppe der Formel:
L
1-[Y
1(CR
19R
20)
f(Z
1)
f'Y
2]f-L
2
ist,
wobei:
L
1 gleich -L(CH
2)
gZ
1]
g'-(CR
19R
20)
g'' ist;
L
2 gleich
-(CR
19R
20)
g''-[Z
1(CH
2)
g]
g'-
ist;
g unabhängig
0 bis 10 ist;
g' unabhängig 0 bis
1 ist;
g'' unabhängig 0 bis
10 ist;
f unabhängig
0 bis 10 ist;
f unabhängig
0 bis 10 ist;
f' unabhängig 0 bis
1 ist;
Y
1 und Y
2 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
sind aus: einer Bindung, 0, NR
20, C=O, C(=O)O, OC(=O)O,
C(=O)NH-, C=NR
20, S, SO, SO
2,
NHC(=O), (NH)
2C(=O) und (NH)
2C(=S);
R
19 und R
20 bei jedem
Auftreten unabhängig
ausgewählt
sind aus: H, einem C
1–10- Alkylrest, substituiert mit 0 bis 5
Resten R
21, und einem Alkarylrest, wobei
der Arylrest mit 0 bis 5 Resten R
21 substituiert
ist;
R
21 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: NHR
22, C(=O)R
22,
OC(=O)R
22, OC(=O)OR
22, C(=O)OR
22, C(=O)NR
2
22, -CN, SR
22, SOR
22, SO
2R
22,
NHC(=O)R
22, NHC(=O)NHR
22,
NHC(=S)NHR
22 und einer Bindung zu W;
R
22 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, einem C
1–6-Alkylrest, einer Benzyl-,
Phenylgruppe und einer Bindung zu W; und
W ein biologisch aktives
Molekül
ist, ausgewählt
aus: IIb/IIIa-Rezeptorliganden, Fibrinbindenden Peptiden, Leukozyten-bindenden
Peptiden, chemotaktischen Peptiden, Somatostatinanaloga, Selectin-bindenden
Peptiden, Vitronectinrezeptorantagonisten und Tyrosinkinase-Inhibitoren.
-
[19] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[18] wobei:
X ausgewählt
ist aus: NR8, PR9 und
P(=O)R9;
A gleich CH2 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13;
R9 gleich CHN2R14R15 ist;
g
unabhängig
0 bis 5 ist;
g'' unabhängig 0 bis
5 ist;
f unabhängig
0 bis 5 ist;
f' unabhängig 0 bis
5 ist;
Y1 und Y2 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
sind aus: einer Bindung, O, NR20, C=O, C(=O)O, OC(=O)O,
C(=O)NH-, SO, SO2, NHC(=O), (NH)2C(=O) und (NH)2C(=S);
und
R21 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: NHR22, C(=O)R22,
OC(=O)R22, OC(=O)OR22, C(=O)OR22, C(=O)NR2
22, SO2R22,
NHC(=O)R22, NHC(=O)NHR22,
NHC(=S)NHR22 und einer Bindung zu W.
-
[20] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[18] wobei:
X gleich P(=O)OH ist;
A gleich CH2 ist;
Q1, Q2 und Q3 unabhängig
-(CR11R12)n- sind, wobei n gleich 2 oder 3 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13;
R9 gleich CH2NR14R15 ist;
R11 und R12 unabhängig ausgewählt sind
aus: H, einem C1–5-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R17, und einem Arylrest,
substituiert mit 0 bis 1 Rest R17;
R17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR18, C(=O)R18,
OC(=O)R18, OC(=O)OR18, C(=O)OR18, C(=O)NR2
18, PO3R2
18, SO2R18,
NHC(=O)R18, NHC(=O)NHR18 und
NHC(=S)NHR18; und
R18 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H und einem C1–3-Alkylrest.
g
unabhängig
0 bis 5 ist;
g'' unabhängig 0 bis
5 ist;
f unabhängig
0 bis 5 ist;
f' unabhängig 0 bis
5 ist;
Y1 und Y2 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
sind aus: einer Bindung, O, NR20, C=O, C(=O)O, OC(=O)O,
C(=O)NH-, SO, SO2, NHC(=O), (NH)2C(=O) und (NH)2C(=S);
und
R21 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: NHR22, C(=O)R22,
OC(=O)R22, OC(=O)OR22, C(=O)OR22, C(=O)NR2
22, SO2R22,
NHC(=O)R22, NHC(=O)NHR22,
NHC(=S)NHR22 und einer Bindung zu W.
-
[21] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[19] wobei:
R1, R2,
R3 und R4 bei jedem
Auftreten jeweils unabhängig
ein CH2-heterocyclischer Rest sind, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R13; und
R13 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NH2, COOH, PO3H2, CH2OH, CH3 und SO3H.
-
[22] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[21] wobei:
C
h ausgewählt ist
aus:
-
[23] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Radiopharmazeutikum der Formel:
M-C
h-L
n-W
und pharmazeutisch verträgliche Salze
davon, wobei:
M ausgewählt
ist aus:
64Cu,
67Cu,
68Ca,
68Ga,
99mTc,
111In,
90Y,
149Pr'
153Sm,
159Gd,
166Ho,
169Yb,
177Lu,
186Re und
188Re.
C
h ein Chelator der Formel (IX) oder (X) ist:
wobei:
R
1, R
2, R
3 und
R
4 bei jedem Auftreten jeweils unabhängig ausgewählt sind
aus: einem C
1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
5, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
5, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
5;
R
5 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, einem C
1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, einem
Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13,
und einem heterocyclischen Rest, substituiert mit 0 bis 5 Resten
R
13;
X ausgewählt ist aus: BR
6R
7, C(=O), SiR
6R
7, GeR
6R
7,
SnR
6R
7, NR
8, PR
9, P(=O)R
9, P(=O)OH, P(=S)R
9,
AsR
9 und As(=O)R
9;
A
ausgewählt
ist aus: CH
2, NR
10 und
O;
Q
1, Q
2 und
Q
3 unabhängig
-(CR
11R
12)
n- sind, wobei n gleich 2 bis 5 ist;
R
6 und R
7 jeweils
unabhängig
ausgewählt
sind aus: einem C
1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13;
oder
als Alternative R
6 und R
7 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C
3–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, und einem ortho-Arylrest,
substituiert mit 0 bis 3 Resten R
13,
R
8 ausgewählt
ist aus: OR
14, C(=OR
14,
S(=O)
2R
14 und P(=O)(OR
14);
R
9 ausgewählt ist
aus: OR
14, NR
15R
16 und CH
2NR
15R
16;
R
10, R
11 und R
12 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus: H, einem C
1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
17, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
17 und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 3 Resten R
17;
R
13 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR
18, C(=O)R
18,
OC(=O)R
18, OC(=O)OR
18, C(=O)OR
18, C(=O)NR
2
18, PO
3R
2
18, SR
18, SOR
18, SO
2R
18, NHC(=O)R
18, NHC(=O)NHR
18,
CH
2OR
18, CH
3, NHC(=S)NHR
18 und
einer Bindung zu L
n;
R
14,
R
15 und R
16 jeweils
unabhängig
ausgewählt
sind aus: einem C
1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13;
oder
als Alternative zwei Reste R
14 oder R
15 und R
16 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C
3–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, und einem ortho-Arylrest,
substituiert mit 0 bis 3 Resten R
13;
R
17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR
18, C(=O)R
18,
OC(=O)R
18, OC(=O)OR
18, C(=O)OR
18, C(=O)NR
2
18, PO
3R
2
18, SR
18, SOR
18, SO
2R
18,
NHC(=O)R
18, NHC(=O)NHR
18,
NHC(=S)NHR
18 und einer Bindung zu L
n;
R
18 bei jedem
Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H, einem C
1–6-Alkylrest, einer Benzylgruppe,
Phenylgruppe und einer Bindung zu L
n;
L
n eine verbindende Gruppe der Formel:
L
1-[Y
1(CR
19R
20)
f(Z
1)
f'Y
2]
f-L
2
ist,
wobei:
L
1 gleich -[(CH
2)
gZ
1]
g'-(CR
19R
20)
g'' ist;
L
2 gleich
-(CR
19R
20)
g''-[Z
1(CH
2)
g]
g'-
ist;
g unabhängig
0 bis 10 ist;
g' unabhängig 0 bis
1 ist;
g'' unabhängig 0 bis
10 ist;
f unabhängig
0 bis 10 ist;
f unabhängig
0 bis 10 ist;
f' unabhängig 0 bis
1 ist;
Y
1 und Y
2 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
sind aus: einer Bindung, O, NR
20, C=O, C(=O)O, OC(=O)O,
C(=O)NH-, C=NR
20, S, SO, SO
2,
NHC(=O), (NH)
2C(=O) und (NH)
2C(=S);
R
19 und R
20 bei jedem
Auftreten unabhängig
ausgewählt
sind aus: H, einem C
1–10-Alkylrest, substituiert mit 0 bis 5
Resten R
21, und einem Alkarylrest, wobei
der Arylrest mit 0 bis 5 Resten R
21 substituiert
ist;
R
21 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: NHR
22, C(=O)R
22,
OC(=O)R
22, OC(=O)OR22, C(=O)OR22, C(=O)NR
2
22, -CN, SR
22, SOR
22, SO
2R
22, NHC(=O)R
22, NHC(=O)NHR
22,
NHC(=S)NHR
22 und einer Bindung zu W;
R
22 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, einem C
1–6-Alkylrest, einer Benzyl-,
Phenylgruppe und einer Bindung zu W; und
W ein biologisch aktives
Molekül
ist, ausgewählt
aus: IIb/IIIa-Rezeptorliganden, Fibrinbindenden Peptiden, Leukozyten-bindenden
Peptiden, chemotaktischen Peptiden, Somatostatinanaloga, Selectin-bindenden
Peptiden, Vitronectinrezeptorantagonisten und Tyrosinkinase-Inhibitoren.
-
[24] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[23] wobei:
X ausgewählt
ist aus: NR8, PR9 und
P(=O)R9;
A gleich CH2 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13;
R9 gleich CHN2R14R15 ist;
g
unabhängig
0 bis 5 ist;
g'' unabhängig 0 bis
5 ist;
f unabhängig
0 bis 5 ist;
f' unabhängig 0 bis
5 ist;
Y1 und Y2 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
sind aus: einer Bindung, O, NR20, C=O, C(=O)O, OC(=O)O,
C(=O)NH-, SO, SO2, NHC(=O), (NH)2C(=O) und (NH)2C(=S);
und
R21 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: NHR22, C(=O)R22,
OC(=O)R22, OC(=O)OR22, C(=O)OR22, C(=O)NR222, SOzR22, NHC(=O)R22, NHC(=O)NHR22,
NHC(=S)NHR22 und einer Bindung zu W.
-
[25] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[23] wobei:
X gleich P(=O)OH ist;
A gleich CH2 ist;
Q1, Q2 und Q3 unabhängig
-(CR11R12)n- sind, wobei n gleich 2 oder 3 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13;
R9 gleich CH2NR14R15 ist;
R11 und R12 unabhängig ausgewählt sind
aus: H, einem C1–5-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R17, und einem Arylrest,
substituiert mit 0 bis 1 Rest R17;
R17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR18, C(=O)R18,
OC(=O)R18, OC(=O)OR18, C(=O)OR18, C(=O)NR2
18, PO3R2
18, SO2R18,
NHC(=O)R18, NHC(=O)NHR18 und
NHC(=S)NHR18; und
R18 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H und einem C1–3-Alkylrest,
g
unabhängig
0 bis 5 ist;
g'' unabhängig 0 bis
5 ist;
f unabhängig
0 bis 5 ist;
f' unabhängig 0 bis
5 ist;
Y1 und Y2 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
sind aus: einer Bindung, O, NR20, C=O, C(=O)O, OC(=O)O,
C(=O)NH-, SO, SO2, NHC(=O), (NH)2C(=O) und (NH)2C(=S);
und
R21 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: NHR22, C(=O)R22,
OC(=O)R22, OC(=O)OR22, C(=O)OR22, C(=O)NR2
22, SO2R22,
NHC(=O)R22, NHC(=O)NHR22,
NHC(=S)NHR22 und einer Bindung zu W.
-
[26] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[25] wobei:
R1, R2,
R3 und R4 bei jedem
Auftreten jeweils unabhängig
ausgewählt
sind aus: H, CH2COOH, CH2PO3H2 und einem CH2-heterocyclischen Rest, substituiert mit
0 bis 3 Resten R13; und
R13 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H, OH, NH2, COOH, PO3H2, CH2OH, CH3 und SO3H.
-
[27] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[26] wobei:
C
h ausgewählt ist
aus:
[28]
Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Radiopharmazeutikum der Formel:
M-C
h-L
n-W
und pharmazeutisch verträgliche Salze
davon, wobei:
M ein paramagnetisches Metallion der Atomnummer,
ausgewählt
aus: 21 bis 29, 42 bis 44 und 58 bis 70, ist.
-
C
h ein Chelator
der Formel (XI) oder (XII) ist:
wobei:
R
1, R
2, R
3 und
R
4 bei jedem Auftreten jeweils unabhängig ausgewählt sind
aus: einem C
1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
5, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
5, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
5;
R
5 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, einem C
1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, einem
Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13,
und einem heterocyclischen Rest, substituiert mit 0 bis 5 Resten
R
13;
X ausgewählt ist aus: BR
6R
7, C(=O), SiR
6R
7, GeR
6R
7,
SnR
6R
7, NR
8, PR
9, P(=O)R
9, P(=O)OH, P(=S)R
9,
AsR
9 und As(=O)R
9;
A
ausgewählt
ist aus: CH
2, NR
10 und
O;
Q
1, Q
2 und
Q
3 unabhängig
-(CR
11R
12)
n- sind, wobei n gleich 2 bis 5 ist;
R
6 und R
7 jeweils
unabhängig
ausgewählt
sind aus: einem C
1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13;
oder
als Alternative R
6 und R
7 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C
3–10-Alkylrest, substituiert mit 0 bis 5
Resten R
13, und einem ortho-Arylrest, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R
13;
R
8 ausgewählt ist
aus: OR
14, C(=OR
14,
S(=O)
2R
14 und P(=O)(OR
14);
R
9 ausgewählt ist
aus: OR
14, NR
15R
16 und CHN
2R
15R
16;
R
10, R
11 und R
12 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus: H, einem C
1–10-Alkylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
17, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
17 und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 3 Resten R
17;
R
13 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR
18, C(=O)R
18,
OC(=O)R
18, OC(=O)OR
18, C(=O)OR
18, C(=O)NR
2
18, PO
3R
2
18, SR
18, SOR
18, SO
2R
18, NHC(=O)R
18, NHC(=O)NHR
18,
CH
2OR
18, CH
3, NHC(=S)NHR
18 und
einer Bindung zu L
n;
R
14,
R
15 und R
16 jeweils
unabhängig
ausgewählt
sind aus: einem C
1–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, C
2–10-Alkenylrest,
substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13, und
einem Arylrest, substituiert mit 0 bis 5 Resten R
13;
oder
als Alternative zwei Reste R
14 oder R
15 und R
16 zusammengenommen
werden können,
um eine transannulare Brücke
zu bilden, wobei die Brücke
ausgewählt
ist aus: einem C
3–10-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 5 Resten R
13, und einem ortho-Arylrest,
substituiert mit 0 bis 3 Resten R
13;
R
17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR
18, C(=O)R
18,
OC(=O)R
18, OC(=O)OR
18, C(=O)OR
18, C(=O)NR
2
18, PO
3R
2
18, SR
18, SOR
18, SO
2R
18,
NHC(=O)R
18, NHC(=O)NHR
18,
NHC(=S)NHR
18 und einer Bindung zu L
n;
R
18 bei jedem
Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H, einem C
1–6-Alkylrest, einer Benzylgruppe,
Phenylgruppe und einer Bindung zu L
n;
L
n eine verbindende Gruppe der Formel:
L
1-[Y
1(CR
19R
20)
f(Z
1)
f''Y
2]
f'-L
2
ist, wobei:
L
1 gleich
-[(CH
2)
gZ
1]
g'-(CR
19R
20)
g''-
ist;
L
2 gleich -(CR
19R
20)
g''-[Z
1(CH
2)
g]
g'-
ist;
g unabhängig
0 bis 10 ist;
g' unabhängig 0 bis
1 ist;
g'' unabhängig 0 bis
10 ist;
f unabhängig
0 bis 10 ist;
f' unabhängig 0 bis
10 ist;
f'' unabhängig 0 bis
1 ist;
Y
1 und Y
2 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
sind aus: einer Bindung, O, NR
20, C=O, C(=O)O, OC(=O)O,
C(=O)NH-, C=NR
20, S, SO, SO
2,
NHC(=O), (NH)
2C(=O) und (NH)
2C=S;
R
19 und R
20 bei jedem
Auftreten unabhängig
ausgewählt
sind aus: H, einem C
1–10-Alkylrest, substituiert mit 0 bis 5
Resten R
21, und einem Alkarylrest, wobei
der Arylrest mit 0 bis 5 Resten R
21 substituiert
ist;
R
21 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: NHR
22, C(=O)R
22,
OC(=O)R
22, OC(=O)OR
22, C(=O)OR
22, C(=O)NR
2
22, -CN, SR
22, SOR
22, SO
2R
22,
NHC(=O)R
22, NHC(=O)NHR
22,
NHC(=S)NHR
22 und einer Bindung zu W;
R
22 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, einem C
1–6-Alkylrest, einer Benzyl-,
Phenylgruppe und einer Bindung zu W; und
W ein biologisch aktives
Molekül
ist, ausgewählt
aus: IIb/IIIa-Rezeptorliganden, Fibrinbindenden Peptiden, Leukozyten-bindenden
Peptiden, chemotaktischen Peptiden, Somatostatinanaloga, Selectin-bindenden
Peptiden, Vitronectinrezeptorantagonisten und Tyrosinkinase-Inhibitoren.
-
[29] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[28] wobei:
X ausgewählt
ist aus: NR8, PR9 und
P(=O)R9;
A gleich CH2 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13;
R9 gleich CH2NR14R15 ist;
g
unabhängig
0 bis 5 ist;
g'' unabhängig 0 bis
5 ist;
f unabhängig
0 bis 5 ist;
f' unabhängig 0 bis
5 ist;
Y1 und Y2 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
sind aus: einer Bindung, O, NR20, C=O, C(=O)O, OC(=O)O,
C(=O)NH-, SO, SO2, NHC(=O), (NH)2C(=O) und (NH)2C=S;
und
R21 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: NHR22, C(=O)R22,
OC(=O)R22, OC(=O)OR22, C(=O)OR22, C(=O)NR2
22, SO2R22,
NHC(=O)R22, NHC(=O)NHR22,
NHC(=S)NHR22 und einer Bindung zu W.
-
[30] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[28] wobei:
X gleich P(=O)OH ist;
A gleich CH2 ist;
Q1, Q2 und Q3 unabhängig
-(CR11R12)n- sind, wobei n gleich 2 oder 3 ist;
R8 ausgewählt
ist aus: OR13, C(=O)R13 und
S(=O)2R13; und
R9 gleich CH2NR14R15 ist;
R11 und R12 unabhängig ausgewählt sind
aus: H, einem C1–5-Alkylrest, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R17, und einem Arylrest,
substituiert mit 0 bis 1 Rest R17;
R17 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NHR18, C(=O)R18,
OC(=O)R18, OC(=O)OR18, C(=O)OR18, C(=O)NR218, PO3R218, SO2R18, NHC(=O)R18, NHC(=O)NHR18 und
NHC(=S)NHR18; und
R12 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt
ist aus: H und einem C1–3-Alkylrest.
g
unabhängig
0 bis 5 ist;
g'' unabhängig 0 bis
5 ist;
f unabhängig
0 bis 5 ist;
f' unabhängig 0 bis
5 ist;
Y1 und Y2 bei
jedem Auftreten unabhängig
ausgewählt;
sind aus: einer Bindung, O, NR20, C=O, C(=O)O, OC(=O)O,
C(=O)NH-, SO, SO2, NHC(=O), (NH)2C(=O) und (NH)2C=S;
und
R21 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: NHR22, C(=O)R22,
OC(=O)R22, OC(=O)OR22, C(=O)OR22, C(=O)NR2
22, SO2R22,
NHC(=O)R22, NHC(=O)NHR22,
NHC(=S)NHR22 und einer Bindung zu W.
-
[31] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[29] wobei:
R1, R2,
R3 und R4 bei jedem
Auftreten jeweils unabhängig
ein CH2-heterocyclischer Rest sind, substituiert
mit 0 bis 3 Resten R13; und
R13 bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt ist
aus: H, OH, NH2, COOH, PO3H2, CH2OH, CH3 und SO3H.
-
[32] Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
ist ein Konjugat der Ausführungsform
[31] wobei:
C
h ausgewählt ist
aus:
-
DEFINITIONEN
-
Die hierin beschriebenen Verbindungen
können
asymmetrische Zentren haben. Erfindungsgemäße Verbindungen, welche ein
asymmetrisch substituiertes Atom enthalten, können in optisch aktiven oder
racemischen Formen isoliert werden. Im Fachgebiet ist es bekannt,
wie optisch aktive Formen hergestellt werden, wie zum Beispiel durch
Abtrennung racemischer Formen oder durch Synthese aus optisch aktiven
Ausgangsmaterialien. Viele geometrische Isomere von Olefinen, C=N
Doppelbindungen und dergleichen können auch in den hierin beschriebenen
Verbindungen vorliegen, und alle derartig stabilen Isomere werden
in der vorliegenden Erfindung betrachtet. Geometrische Cis- und
Ti-ansisomere der erfindungsgemäßen Verbindungen werden
beschrieben und können
als ein Gemisch von Isomeren oder als abgetrennte isomere Formen
isoliert werden. Alle chiralen, diastereomeren, racemischen Formen
und alle geometrischen isomeren Formen einer Struktur sind dafür vorgesehen,
außer
die spezifische Stereochemie oder isomere Form wird spezifisch angegeben.
Alle Verfahren, welche verwendet werden, um erfindungsgemäße Verbindungen
und Zwischenprodukte herzustellen, welche hierin gemacht werden,
werden als Teil der vorliegenden Erfindung betrachtet.
-
Der Ausdruck „substituiert", wie hierin verwendet,
bedeutet, dass ein beliebiges oder mehrere Wasserstoffatome auf
dem bezeichneten Atom mit einer Auswahl der angegebenen Gruppe ersetzt
wird, vorausgesetzt, dass die normale Wertigkeit des bezeichneten
Atoms nicht überschritten
wird und dass die Substitution in einer stabilen Verbindung resultiert.
Falls ein Substituent eine Ketogruppe ist (d. h. =O), dann werden
2 Wasserstoffatome auf dem Atom ersetzt. Ketosubstituenten liegen
auf aromatischen Einheiten nicht vor. Falls von einem Ringsystem
(d.h. einem carbocyclischen oder heterocyclischen) gesagt wird,
dass es mit einer Carbonylgruppe oder einer Doppelbindung substituiert
ist, ist damit beabsichtigt, dass die Carbonylgruppe oder die Doppelbindung
Teil (d. h. innerhalb) des Rings ist.
-
Die vorliegende Erfindung ist dafür bestimmt,
alle Isotopen der Atome, welche in den vorliegenden Verbindungen
auftreten, einzuschließen.
Isotope schließen
jene Atome ein, welche die gleiche Atomnummer aber verschieden Massenzahlen
haben. Durch ein allgemeines Beispiel und ohne Beschränkung schließen Isotope von
Wasserstoff Tritium und Deuterium ein. Isotope von Kohlenstoff schließen C-13
und C-14 ein.
-
Falls eine der Variablen (z. B. R9) mehr als einmal in einem. der Bestandteile
oder Formeln für
eine Verbindung auftritt, ist seine Definition bei jedem Auftreten
unabhängig
von seiner Definition bei jedem anderen Auftreten. Daher kann, zum
Beispiel, falls von einer Gruppe gezeigt wird, dass sie mit 0 bis
2 Resten R9 substituiert ist, diese Gruppe
gegebenenfalls mit bis zu zwei Resten R9 substituiert
sein und R9 wird bei jedem Auftreten unabhängig aus
der Definition von R9 ausgewählt. Auch
sind Kombinationen von Substituenten und/oder Variablen nur zulässig, falls
derartige Kombinationen in stabilen Verbindungen resultieren.
-
Falls von einer Bindung zu einem
Substituenten gezeigt wird, dass sie eine Bindung, welche zwei Atome
in einem Ring verbindet, kreuzt, dann können derartige Substituenten
an jedes der Atome auf dem Ring gebunden werden. Falls ein Substituent
aufgelistet wird, ohne das Atom anzugeben, über welches ein derartiger
Substituent an den Rest der Verbindung einer gegebenen Formel gebunden
ist, dann kann ein derartiger Substituent über jedes der Atome in einem
derartigen Substituenten gebunden werden. Kombinationen von Substituenten
und/oder Variablen sind nur zulässig,
falls derartige Kombinationen in stabilen Verbindungen resultieren.
-
Wie hierin verwendet, soll „Alkylrest" sowohl verzweigte
als auch geradkettige, gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffreste,
welche die festgelegte Anzahl von Kohlenstoffatomen haben, einzuschließen. Beispiele
für Alkylreste
schließen
Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, s-Butyl-, t-Butyl-,
n-Pentyl- und s-Pentylgruppen ein, sind aber nicht beschränkt darauf. „Halogenalkylrest" soll sowohl verzweigte
als auch geradkettige gesättigte
aliphatische Kohlenwasserstoffreste, welche die festgelegte Anzahl
von Kohlenstoffatomen haben, welche mit einem oder mehr Halogenatomen
substituiert sind (zum Beispiel -CVFW, wobei v = 1 bis 3 und w = 1 bis (2V+1)),
einschließen.
Beispiele für
Halogenalkylreste schließen
Trifluormethyl-, Trichlormethyl-, Pentafluorethyl-, Pentachlorethylgruppen
ein, sind aber nicht beschränkt
darauf. „Alkoxyrest" bedeutet einen Alkylrest,
wie vorstehend definiert, mit der angegebenen Anzahl an Kohlenstoffatomen,
welche durch eine Sauerstoffatombrücke gebunden sind. Beispiele
für Alkoxyreste
schließen
Methoxy-, Ethoxy-, n-Propoxy-, i-Propoxy-, n-Butoxy-, s-Butoxy-,
t-Butoxy-, n-Pentoxy-
und s-Pentoxygruppen ein, sind aber nicht beschränkt darauf. „Cycloalkylrest" soll gesättigte Ringreste,
wie zum Beispiel Cyclopropyl-, Cyclobutyl- oder Cyclopentylgruppen
einschließen. „Alkenylrest" soll Kohlenwasserstoffketten
mit entweder einer geraden oder verzweigten Konfiguration und einer
oder mehr ungesättigten
Kohlenstoff-Kohlenstoffbindungen einschließen, welche an jedem der stabilen
Punkte einer Kette entlang auftreten können, wie zum Beispiel einer
Ethenyl- und Propenylgruppe. „Alkinylrest" soll Kohlenwasserstoffketten
mit entweder einer geraden oder verzweigten Konfiguration und einer
oder mehr dreifach Kohlenstoff-Kohlenstoffbindungen einschließen, welche
an jedem der stabilen Punkte einer Kette entlang auftreten können, wie
zum Beispiel einer Ethinyl- und Propinylgruppe.
-
„Halo-" oder „Halogenatom", wie hierin verwendet,
bezeichnet ein Fluor-, Chlor-, Brom- und Iodatom; und „Gegenion" wird verwendet,
um eine kleine negativ geladene Spezies, wie zum Beispiel Chlorid,
Bromid, Hydroxid, Acetat und Sulfat darzustellen.
-
Wie hierin verwendet, soll „Carbocyclus" oder „carbocyclischer
Rest" jeden stabilen
3- bis 7-gliedrigen monocyclischen
oder bicyclischen oder 7- bis 13-gliedrigen bicyclischen oder ticyclischen
bedeuten, wobei jeder von diesen gesättigt, teilweise ungesättigt oder
aromatisch sein kann. Beispiele für derartige Carbocyclen schließen Cyclopropyl,
Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Adamantyl, Cyclooctyl,
[3.3.0]Bicyclooctan, [4.3.0]Bicyclononan, [4.4.0]Bicyclodecan, [2.2.2]Bicyclooctan,
Fluorenyl, Phenyl, Naphthyl, Indanyl, Adamantyl und Tetrahydronaphthyl
ein, sind aber nicht beschränkt
darauf.
-
Wie hierin verwendet, soll der Ausdruck „Heterocyclus„ oder „heterocyclisches
System" einen stabilen 5-
bis 7-gliedrigen monocyclischen oder bicyclischen oder 7- bis 10-gliedrigen
hetero cyclischen Ring bedeuten, welcher gesättigt, teilweise ungesättigt oder
ungesättigt
(aromatisch) ist und welcher aus Kohlenstoffatomen und 1 bis 4 Heteroatomen,
welche unabhängig
ausgewählt
sind aus N, O oder S, besteht und einschließlich jedes bicyclischen Rests,
bei dem einer der vorstehend definierten heterocyclischen Ringe
an einen Benzolring kondensiert ist. Die Stickstoff und Schwefelheteroatome
können
gegebenenfalls oxidiert werden. Der heterocyclische Ring kann an
den an ihm hängenden
Rest an jedem der Heteroatome oder Kohlenstoffatome angebunden sein,
was in einer stabilen Struktur resultiert. Die hierin beschriebenen
heterocyclischen Ringe können
am Kohlenstoff oder an einem Stickstoffatom substituiert sein, falls
die so erhaltene Verbindung stabil ist. Ein Stickstoff im Heterocyclus
kann gegebenenfalls quaternisiert werden. Es wird bevorzugt, dass,
wenn die Gesamtzahl von S und O Atomen im Heterocyclus 1 überschreitet,
diese Heteroatome nicht benachbart zueinander sind. Wie hierin verwendet,
soll der Ausdruck „aromatisches
heterocyclisches System" oder „Heterorayl" einen stabilen 5-
bis 7-gliedrigen monocyclischen oder bicyclischen oder 7- bis 10-gliedrigen
bicyclischen heterocyclischen aromatischen Ring bedeuten, welcher
aus Kohlenstoffatomen und 1 bis 4 Heteroatomen, welche unabhängig ausgewählt sind
aus N, O oder S, besteht. Es wird bevorzugt, dass die Gesamtzahl der
S und O Atome im aromatischen Heterocyclus nicht größer als
1 ist. Beispiele für
Heterocyclen schließen Acridinyl,
Azocinyl, Benzimidazolyl, Benzofuranyl, Benzothiofuranyl, Benzothiophenyl,
Benozoxazolyl, Benzthiazolyl, Benztriazolyl, Benztetrazolyl, Benzisoxazolyl,
Benzisothiazolyl, Berzimidazoinyl, Carbazolyl, 4aH-Carbazolyl, Carbolinyl,
Chromanyl, Chromenyl, Cinnolinyl, Decahydrochinolinyl, 2H,6H-1,5,2-Dithiazinyl, Dihydrofuro[2,3-b]tetrahydrofuran,
Furanyl, Furazanyl, Imidazolidinyl, Imidazolinyl, Imidazolyl, 1H-Indazolyl, Indolenyl,
Indolinyl, Indolizinyl, Indolyl, 3H-Indolyl, Isobenzofuranyl, Isochromanyl,
Isoindazolyl, Isoindolinyl, Isoindyl, Isochinolinyl, Isothiazolyl,
Isoxazolyl, Methylendioxyphenyl, Morpholinyl, Naphtyridinyl, Octahydroisochinolinyl,
Oxazodiazolyl, 1,2,3-Oxadiazolyl, 1,2,4-Oxadiazolyl, 1,2,5-Oxadiazolyl,
1,3,4-Oxadiazolyl, Oxazolidinyl, Oxazolyl, Oxazolidinyl, Pyrimidinyl,
Phenanthridinyl, Phenanthrolinyl, Phenazinyl, Phenothiazinyl, Phenoxathinyl,
Phenoxazinyl, Phthalazinyl, Piperazinyl, Piperidinyl, Pteridinyl,
Purinyl, Pyranyl, Pyrazinyl, Pyrazolidinyl, Pyrazolinyl, Pyrazolyl,
Pyridazinyl, Pyridooxazol, Pyridoimidazol, Pyridothiazol, Pyridinyl,
Pyridyl, Pyrimidinyl, Pyrrolidinyl, Pyrrolinyl, 2H-Pyrrolyl, Pyrrolyl,
Chinazolinyl, Chinolinyl, 4H-Chinolizinyl, Chinoxalinyl, Chinuclidinyl,
Tetrahydrofuranyl, Tetrahydroisochinolinyl, Tetrahydrochinolinyl,
6H-1,2,5-Thiadiazinyl, 1,2,3-Thiadiazolyl, 1,2,4-Thiadiazolyl, 1,2,5-Thiadiazolyl,
1,3,4-Thiadiazolyl,
Thianthrenyl, Thiazoyl-, Thienyl, Thienothiazolyl, Thienooxazolyl,
Thienoimidazolyl, Thiophenyl, Triazinyl, 1,2,3-Triazolyl, 1,2,4-Triazolyl,
1,2,5-Triazolyl, 1,3,4-Triazolyl und Xanthenyl ein, sind aber nicht
beschränkt
darauf. Bevorzugte Heterocyclen schließen Pyridinyl, Furanyl, Thienyl,
Pyrrolyl, Pyrazolyl, Pyrrolidinyl, Imidazolyl, Indolyl, Benzimidazolyl,
1H-Indazolyl, Oxazolidinyl, Benzotriazolyl, Benzisoxazolyl, Oxindolyl,
Benzoxazolinyl und Isatinoyl ein, sind aber nicht beschränkt darauf.
Kondensierte Ringe und Spiroverbindungen, welche zum Beispiel die
vorstehenden Heterocyclen enthalten, sind auch eingeschlossen.
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Der Ausdruck „Aminosäure" bedeutet, so wie hierin verwendet,
eine organische Verbindung, welche sowohl eine basische Aminogruppe
als auch eine saure Carboxylgruppe enthält. In diesen Ausdruck eingeschlossen
sind natürliche
Aminosäuren
(d. h. L-Aminosäuren),
modifizierte und ungewöhnliche
Aminosäuren (d.
h. D-Aminosäuren),
ebenso wie Aminosäuren,
welche bekannt dafür
sind, dass sie biologisch in freier oder kombinierter Form auftreten,
aber in Proteinen gewöhnlich
nicht auftreten. In diesen Ausdruck eingeschlossen sind modifizierte
und ungewöhnliche
Aminosäuren,
wie zum Beispiel jene, welche zum Beispiel in Roberts und Vellacciio
(1983) The Peptides, 5: 342–429,
offenbart: werden. Natürliche
in Proteinen vorkommende Aminosäuren
schließen
Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Cystein, Glutaminsäure, Glutamin,
Glycin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin,
Serin, Threonin, Tyrosin, Tyrosin, Tryptophan, Prolin und Stalin
ein, sind aber nicht beschränkt
darauf. Natürliche
nicht in Proteinen vorkommende Aminosäuren schließen Arginobernsteinsäure, Citrullin,
Cysteinsulfinsäure,
3,4-Dihydroxyphenylalanin, Homocystein, Homoserin, Ornithin, 3-Monoiodtyrosin,
3,5-Diiodtyrosin, 3,5,5'-Triiodthyronin
und 3,3',5,5'-Tetraiodthyronin
ein, sind aber nicht beschränkt
darauf. Modifizierte oder ungewöhnliche
Aminosäuren,
welche verwendet werden können,
um die Erfindung auszuführen,
schließen
D-Aminosäuren,
Hydroxylysin, 4-Hydroxyprolin, eine N-Cbz-geschützte Aminosäure, 2,4-Diaminobuttersäure, Homoarginin,
Norleucin, N-Methylaminobuttersäure, Naphthylalanin,
Phenylglycin, β-Phenylprolin,
tert-Leucin, 4-Aminocyclohexylalanin, N-Methyl-norleucin, 3,4-Dehydroprolin,
N,N-Dimethylaminoglycin,
N-Methylaminoglycin, 4-Aminopiperidin-4-carbonsäure, 6-Aminocapronsäure, trans-4-(Aminomethyl)cyclohexancarbonsäure, 2-,
3-, und 4-(Aminomethyl)-benzoesäure, 1-Aminocyclopentancarbonsäure, 1-Aminocyclopropancarbonsäure und
2-Benzyl-5-aminopentansäure ein, sind
aber nicht beschränkt
darauf.
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Der Ausdruck „Peptid" bedeutet, so wie hierin verwendet,
eine lineare Verbindung, welche aus zwei oder mehr Aminosäuren (wie
hierin definiert) enthält,
welche mittels einer Peptidbindung verbunden sind. Ein „Peptid", so wie in der vorliegenden
beanspruchten Erfindung, soll eine Einheit mit einem Molekulargewicht von
weniger als 10.000 Dalton, vorzugsweise weniger als 5.000 Dalton,
und am meisten bevorzugt weniger als 2.500 Dalton bezeichnen. Der
Ausdruck „Peptid" schließt auch
Verbindungen ein, welche sowohl peptidische als auch nicht-peptidische
Komponenten enthalten, wie zum Beispiel pseudopeptidische oder peptidomimetische
Reste oder andere Verbindungen, welche nicht Aminosäuren sind.
Eine derartige Verbindung, welche sowohl peptidische als auch nicht-peptidische
Komponenten enthält,
kann auch als „Peptidanalogon" bezeichnet werden.
-
Ein „Pseudopeptid" oder „Peptidomimetikum" ist eine Verbindung,
welche die Struktur eines Aminosäurerests
oder eines Peptids, zum Beispiel durch die Verwendung von verbindenden
Gruppen, welche von Amidverbindungen zwischen dem peptidomimetischen
und einem Aminosäurerest
(Pseudopeptidbindungen) unterschiedlich ist, und/oder durch die
Verwendung von nicht-Aminosäure-Substituenten
und/oder eines modifizierten Aminsäurerestes nachahmt. Ein „Pseudopeptidrest" bedeutet jenen Anteil
eines Pseudopeptids oder Peptidomimetikums, welches in einem Peptid
vorliegt.
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Der Ausdruck „Peptidbindung" bedeutet eine kovalente
Amidbindung, welche durch den Verlust eines Moleküls Wasser
zwischen der Carboxylgruppe einer Aminosäure und der Aminogruppe einer
zweiten Aminosäure
gebildet wird.
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Der Ausdruck „Pseudopeptidbindungen" schließt Peptidbiniungsisostere
ein, welche an Stelle von oder als Ersatz für die normale Amidbindung verwendet
werden können.
Diese Ersatz- oder Amid-„äquivalent"-Bindungen werden
aus Kombinationen von Atomen gebildet, welche normalerweise nicht
in Peptiden oder Proteinen gefunden werden, welche die räumlichen
Erfordernisse der Amidbindung nachahmen und welche das Molekül gegenüber einem
enzymatischen Abbau stabilisieren sollte.
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Der Ausdruck „nicht-Peptid" bezeichnet eine
Verbindung, welche im Gerüst
der Hauptverbindung weniger als drei Amidbindungen beinhaltet, oder
vorzugsweise weniger als drei Aminosäuren oder Aminosäuremimetika.
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Der Ausdruck „pharmazeutisch verträglich" wird hierin angewendet,
um jene Verbindungen, Materialien, Zusammensetzungen und/oder Darreichungsformen
zu bezeichnen, welche innerhalb des Umfangs des gesunden medizinischen
Urteilsvermögens
zur Verwendung in Kontakt mit Geweben von menschlichen Wesen und
Tieren ohne übermäßige Toxizität, Irritation,
allergischer Antwort oder einem anderen Problem oder Komplikation,
welche proportional zu einem vernünftigen Nutzen/Kostenverhältnis sind,
geeignet sind.
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Wie hierin verwendet, bezeichnen „pharmazeutisch
verträgliche
Salze" Derivate
der offenbarten Verbindungen, wobei die Stammverbindung durch das
Erzeugen von Säure-
oder Basensalzen davon modifiziert wird. Beispiele für pharmazeutisch
verträgliche
Salze schließen
Mineralsäuresalze
oder Salze organischer Säuren
von basischen Resten, wie zum Beispiel Aminen; und Alkalisalze oder
organische Salze von sauren Resten, wie zum Beispiel Carbonsäuren, ein,
sind aber nicht beschränkt
darauf. Die pharmazeutisch verträglichen
Salze schließen
die herkömmlichen
nicht-toxischen Salze oder die quaternären Ammoniumsalze der Stammverbindung
ein, welche zum Beispiel aus nicht-toxischen anorganischen oder
organischen Säuren
gebildet werden. Zum Beispiel schließen derartige herkömmliche
nicht-toxische Salze jene, welche von anorganischen Säuren, wie
zum Beispiel Chlorwasserstoff-, Bromwasserstoff-, Schwefel-, Sulfam-,
Phosphor und Salpetersäure
abgeleitet sind; und die aus organischen Säuren, wie zum Beispiel Essig-,
Propion-, Bernstein-, Glycol-, Stearin-, Milch-, Äpfel-, Wein-,
Citronen-, Ascorbin-, Pamoa-, Malein-, Hydroxymalein-, Phenylessig-, Glutamin-,
Benzoe-, Salicyl-, Sulfanilin-, 2-Acetoxybenzoe-, Fumar-, Toluolsulfon-,
Methansulfon-, Ethandisulfon-, Oxal- und Isethionsäure, hergestellten
Salze ein.
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Die erfindungsgemäßen pharmazeutisch verträglichen
Salze können
durch herkömmliche
chemische Verfahren aus der Stammverbindung, welche eine basische
oder saure Einheit enthält,
synthetisiert werden. Im Allgemeinen können derartige Salze durch
Umsetzen der freien Säure-
oder Basenformen dieser Verbindungen mit einer stöchiometrischen
Menge der geeigneten Base oder Säure
in Wasser oder in einem organischen Lösungsmittel, oder in einem
Gemisch der zwei hergestellt werden; im Allgemeinen werden nichtwässrigen
Medien, wie Ether, Ethylacetat, Ethanol, Isopropanol oder Acetonitril
bevorzugt. Listen von geeigneten Salzen werden in Remington's Pharmaceutical
Sciences, 17. Auflage, Mack Publishing Company, Easton, PA, 1985,
S. 1418, gefunden.
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Da von Prodrugs bekannt ist, dass
sie zahlreiche wünschenswerte
Qualitäten
von Pharmazeutika (d. h. Löslichkeit,
Bioverfügbarkeit,
Herstellung) verbessern, können
die erfindungsgemäßen Verbinungen
in Prodrugform geliefert werden. Daher soll die vorliegende Erfindung
die Prodrugs der gegenwärtig
beanspruchten Verbindungen, Verfahren zur Lieferung der gleichen
und Zusammensetzungen, welche die gleichen enthalten, abdecken. „Prodrugs" soll jeden der kovalent
gebundenen Träger,
welche einen aktiven erfindungsgemäßen Stamm-Arzneistoff in vivo
freisetzen, einschließen,
falls eine derartige Prodrug einem Patienten, welcher ein Säuger ist,
verabreicht wird. Erfindungsgemäße Prodrugs
werden durch das Modifizieren funktioneller Gruppen, welche in der
Verbindung vorliegen, auf eine solche An, dass die Modifikationen
entweder durch Routinehandhabung oder in vivo gespalten werden.
Prodrugs schließen erfindungsgemäße Verbindungen
ein, wobei eine Hydroxy-, Amino- oder Sulfhydrylgruppe an eine der
Gruppen gebunden ist, dass falls die erfindungsgemäße Prodrug
an einen Patienten, welcher ein Säuger ist, verabreicht wird,
sie spaltet, um eine freie Hydroxyl-, bzw. eine freie Amino- oder
freie Sulfhydrylgruppe zu bilden. Beispiele für Prodrugs schließen Acetat-,
Formiat- und Benzoatderivate von funktionellen Alkohol- und Amingruppen
in den erfindungsgemäßen Verbindungen ein,
sind aber nicht beschränkt
darauf.
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„Stabile Verbindung" und „stabile
Struktur" sollen
eine Verbindung, welche genügend
robust ist, um die Isolierung in einen nützlichen Grad an Reinheit aus
einem Reaktionsgemisch und Formulierung in ein wirksames Therapeutikum
zu überstehen,
beizeichnen.
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Die Koordinationssphäre des Radionuklids
schließt
alle Liganden oder Gruppen, welche an dem Radionuklid gebunden sind,
ein. Für
ein Übergansmetallradionuklid
M, welches stabil sein muss, hat sie typischerweise eine Koordinationszahl
(Anzahl der Donatoratome), umfassend eine ganze Zahl, welche größer oder
gleich 4 ist und kleiner oder gleich 9 ist; das heißt, es sind
4 bis 9 Atome an das Metall gebunden und dies gilt als Vorliegen
einer vollständigen
Koordinationssphäre.
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Die notwendige Koordinationszahl
für einen
stabilen Radionuklidkomplex wird durch die Identität des Radionuklids,
seines Oxidationszustands und der Art der Donatoratome bestimmt.
Falls der Chelatligand nicht alle Atome, welche nötig sind,
um das Metallradionuklid durch Vervollständigung seiner Koordinationssphäre zu stabilisieren,
bereitstellt, wird die Koordinationssphäre durch Donatoratome von anderen
Liganden, welche als Ergänzungsliganden
oder Coliganden bezeichnet werden, welche auch entweder terminal
oder chelatbildend sein können,
vervollständigt.
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Lyophilisierungshilfen, welche bei
der Präparation
von diagnostischen Kits nützlich
sind, welche bei der Präparation
von Radiopharmazeutika nützlich
sind, schließen
Mannit, Lactose, Sorbit, Dextran, Ficoll und Polyvinylpyrrolidin
(PVP) ein, sind aber nicht beschränkt darauf.
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Stabilisierungshilfen, welche bei
der Präparation
von Radiopharmazeutika und in diagnostischen Kits, welche nützlich sind
für die
Präparation
der Radiopharmazeutika, nützlich
sind, schließen
Ascorbinsäure,
Cystein, Monothioglycerol, Natriumbisulfit, Natriummetabisulfit,
Gentisinsäure
und Inositol ein, sind aber nicht beschränkt darauf.
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Solubilisierungshilfen, welche bei
der Präparation
von Radiopharmazeutika und in diagnostischen Kits, welche nützlich sind
für die
Präparation
der Radiopharmazeutika, nützlich
sind, schließen
Ethanol, Glycerin, Polyethylenglycol, Propylenglycol, Polyoxyethylensorbitanmonooleat
Sorbitanmonooleat, Polysorbate, Poly(oxyethylen)poly(oxypropylen)poly(oxyethylen)-Blockcopolymere
(Pluronics) und Lecithin ein, sind aber nicht beschränkt darauf.
Bevorzugte Löslichmachhilfen
sind Polyethylenglycol und Pluronics. ' Bakteriostatika, welche bei der Präparation
von Radiopharmazeutika und in diagnostischen Kits, welche nützlich sind
für die Präparation
der Radiopharmazeutika, nützlich
sind, schließen
Benzylalkohol, Benzalkoniumchlorid, Chlorbutanol und Methyl-, Propyl-
oder Butylparaben ein, sind aber nicht beschränkt darauf.
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SYNTHESE NEUER
MAKROCYCLEN
-
Makrocyclische Chelatliganden
mit Phosphinsäurebrücken
-
Organophosphinsäuren sind organische Derivate
von Phosphinsäure
(H2PO2H), bei denen
ein oder beide Wasserstoffatome auf den Phosphoratomen durch organische
Gruppen ersetzt werden. Im Allgemeinen sind die P-C-Bindungen sehr
stabil gegen Hydrolyse, Oxidation und thermische Zersetzung. Es
ist bekannt, dass Phosphinsäure
Mannich-Reaktionen mit primären
oder sekundären
Aminen in Anwesenheit eines Überschusses
an Paraformaldehyd unter stark sauren Bedingungen eingeht (Maier,
L. und Smith, M. J. Phosphorus and Sulfur, 1980, 8, 67–72; Varga,
T. R. Synthetic Communication, 1997, 23, 2899–2903). In der vorliegenden Erfindung
wird Phosphinsäure
mit einem sekundären
Diamin in Anwesenheit von Formaldehyd umgesetzt, um einen neuen
makrocyclischen Chelatliganden, welcher zwei Phosphinsäurebrücken enthält, zu bilden.
Zum Beispiel wurde TETA(PO2) durch die Umsetzung
von Phosphinsäure
mit einem Äquivalent
Ethylendiamin-N,N'-diessigsäure (EDDA)
in Anwesenheit eines Überschusses
von Paraformaldehyd in 6 N HCl bei 105–120°C hergestellt (Schema I). Für eine erfolgreiche
Cyclisierung, wird eine hohe Verdünnung bevorzugt.
-
Schema
I. Mannich-Reaktion von Phosphinsäure mit sekundären Diaminen
und Formaldehyd
-
Schema
II. Mannich-Reaktion von Bis(hydroxymethyl)phosphin mit einem sekundären Diamin
-
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Makrocyclische
Chelatliganden welche zwei Phosphin-P- oder Phosphin-oxo-brücken enthalten
-
Es ist bekannt, dass Hydroxymethylphosphine
die Mannich-Reaktionen mit primären
und sekundären Aminen
eingehen (Märkl,
V. G., et. al. Tetrahedron Letters, 1980, 21, 1409–1412).
Mannich-Reaktionen sind ausführlich
zusammengefasst worden (Tramotini, M., und Angiolini, L., Tetrahedron,
1990, 1791–1823;
Tramotinti, M. SYNTHESIS, 1976, 703–775). Vor kurzem wurde von
den Einschritt-Mannich-Reaktionen mit einer Vielzahl an Aminen,
Aminosäuren
und Peptiden (Katti, K. V. et. al., J. Am. Chem. Soc. 1999, 121,
1658–1664) berichtet.
In der vorliegenden Erfindung wird die Mannich-Reaktion (Schema
II) von Bis(hydroxymethyl)phosphin mit einem Äquivalent eines sekundären Diamins
bei pH 3–5
verwendet, um neue makrocyclische Chelatliganden, welche zwei Phosphin-enthaltende
Brücken
enthalten, herzustellen. Oxidation der Phosphin(III)atome dieser
makrocyclischen Chelatliganden wird in der Bildung von neuen makrocyclischen
Chelatliganden, welche zwei Phosphin-oxo-Brücken enthalten, resultieren.
Makrocyclische Chelatliganden, welche zwei Phosphin-oxo-Brücken enthalten,
welche über
einen Linker verbunden sind (Schema II) sind von besonderem Interesse,
da die Linker zwischen den zwei P-Atomen den Tetrazamakrocyclus
dazu zwingen kann, eine vororganisierte Konformation für die Metallchelatbildung
anzunehmen, welche die thermodynamische Stabilität und die kinetische Inertheit
ihrer Lanthanoidmetallkomplexe steigert. Der Linker kann auch eine
bifunktionelle Gruppe haben, welche für die Anlagerung von Biomolekülen nützlich ist.
Daher sind sie nützlich
als BFC's zur Radiomarkierung
von Biomolekülen,
wie zum Beispiel Antikörpern,
Peptiden, Peptidmimetika und nicht-peptidischen Rezeptorliganden.
-
In einer anderen Ausführungsform
können
diese makrocyclischen Chelatliganden aus einem bicyclischen Zwischenprodukt
(Schema III) hergestellt werden, welches von der Umsetzung eines
Diamins mit Glycoxalderivaten abgeleitet ist (Argese, M. et. al.
US Patent Nr. 5,880,281 (1999)). Kondensation von Bis(hydroxymethyl)phosphin
oder Bis(hydroxmethyl)arsin mit dem bicyclischen Zwischenprodukt
wird in der Bildung einer tetracyclischen Verbindung der allgemeinen
Formel, welche in Schema III gezeigt wird, resultieren. Oxidation
und Hydrolyse des tetracyclischen Zwischenprodukts stellt den entsprechenden
Makrocyclus her, welcher sich leicht in Anwesenheit eines Überschusses
einer Base, wie zum Beispiel Triethylamin, mit einem Alkylhalogenid
(insbesondere einem Alkylbromid) umsetzt, um den alkylierten Tetraazamakrocyclus
zu geben. Die zwei Substituenten auf den Phosphin-oxo-Brücken können über einen
Alkyl- oder Aryllinker (Schema II) verbunden werden. Die Linker
können
eine oder mehrere bifunktionelle Gruppen, welche für die Anlagerung
von Biomolekülen
nützlich
sind, enthalten.
-
Schema
III. Alternative Wege für
die Synthese von makrocyclischen Chelatliganden mit zwei Heteroatom-enthaltenden
Brücken
-
Schema
IV. Synthese von mit Hydroxyamin derivatisierten Makrocyclen
-
mit Hydroxyamin derivatisierte
makrocyclische Chelantliga
-
Makrocyclische Chelatliganden, welche
die Hydroxyamineinheit enthalten, sind von Interessen, da das Hydroxyamin-O
stabile Bindungen mit verschiedenen Heteroatomen, wie zum Beispiel
B, Si, Ge, Sn, und P, bilden kann. Die Synthese dieser makrocyclischen
Chelatliganden schließt
Mehrstufenreaktionen (Schema IV) ein. Zuerst reagiert das O-Benzyl-geschützte Hydroxyamin
mit einem Dialdehyd oder Diketon, um die Schiffsche Base zu bilden,
welche leicht reduziert werden kann, um ein O-Benzyl-geschütztes Bishydroxyamin
zu geben. Das Bishydroxyamin reagiert mit t-Butylbromacetat in Anwesenheit
einer Base, wie zum Beispiel Triethylamin, um den t-Butylester von
Ethylendi(benzyloxyamin)-N,N-diessigsäure zu erzeugen. Entschützung der O-Benzylgruppen
wird durch katalytischen Hydrierung erreicht, um Ethylendi(hydroxyamin)-N,N-diessigsäure zu geben,
welches mit substituiertem Organoborat, Organozinnchlorid, Organogermyldichlorid,
Thiophosphordichlorid oder Phosphordichlorid reagiert, aber nicht
beschränkt
darauf, um den makrocyclischen Chelatliganden als seinen t-Butylester
zu erzeugen. Säurehydrolyse
des t-Butylesters erzeugt den makrocyclischen Chelatliganden in
seiner Säureform.
Die zwei Substituenten auf den Heteroatomen können eine oder mehrere bifunktionelle
Gruppen, welche für
die Anheftung von Biomolekülen
nützlich
sind, enthalten Schema
V. Synthese von mit Hydrazin-derivatisierten Makrocyclen
-
mit Hydrazin derivatisierte
Makrocyclen
-
Die Synthese von makrocyclischen
Chelatliganden, welche die Hydrazineinheit enthalten, schließt auch
eine Mehrstufenreaktion (Schema V) ein. Lauerst reagiert das Boc-geschützte Hydrazin
mit einem Dialdehyd, um das Hydrazon zu bilden. Reduktion des Hydrazons
(Wu, P. L. et. al., SYNTHESIS, 1995, 435–438; und Referenzen hierin),
um das Boc-geschützte Bishydrazin
zu geben, welches mit t-Butylbromacetat reagiert, um den t-Butylester
von N,N'-Diaminoethylendiamin-N',N'-diessigsäure zu erzeugen.
Entschützung
der Boc-Gruppe wird entweder unter Verwendung von wasserfreier TFA
(Trifluoressigsäure)
oder einem 50:50 Gemisch aus TFA und Dichlormethan erreicht, um
N,N'-Diaminoethylendiamin-N,N'-diessigsäure zu geben,
welches mit substituiertem Organozinnchlorid, Organogermyldichlorid,
Carbonyldichlorid, Phosphordichlorid oder Thiophosphordichlorid
reagiert, aber nicht beschränkt
darauf, um den makrocyclischen Chelatliganden als seinen t-Butyltetraester
zu erzeugen. Säurehydrolyse
des Tetraesters gibt den makrocyclischen Chelatliganden in seiner
Säureform.
Der Vorteil der Hydrazin-enthaltenden Brücken ist, dass die Substituenten
(Reste R9) zum Anheften von Biomolekülen verwendet
werden können.
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In einer anderen Ausführungsform
kann die Synthese von makrocyclischen Chelatliganden, welche die
Hydrazineinheiten enthalten, gemäß Schema
VI ausgeführt
werden, welches die Bildung eines cyclischen Hydrazons, Reduktion
der Hydrazon Doppelbindungen (Wu, P. L. et. al., SYNTHSIS, 1995,
435–438;
und Referenzen hierin), gefolgt von der Umsetzung mit t-Butylbromacetat
und der Hydrolyse der t-Butylestergruppen, einbezieht. Makrocyclische
Chelatliganden mit den zwei Brückenheteroatomen,
welche über
einen Linker verbunden sind (R5-R5, RS-R6,
R6-R6), sind von
besonderem Interesse, da der Linker den Tetraazamacrocyclus dazu
zwingen kann, hochvorganisiert für
eine Metallchelatbildung zu sein. Der Linker kann auch eine bifunktionelle
Gruppe enthalten, welche für
das Anheften von Biomolekülen
nützlich
ist.
-
Schema
VI. Alternativer Weg für
die Synthese von mit Hydrazin- derivatisierten Makrocyclen.
-
Makrocyclische Chelatliganden
mit einer Heteroatom-enthaltenden Brücke
-
Die Mannich-Reaktion ist die Kondensation
einer Verbindung, welche aktive Wasserstoffatome (das Substrat)
hat, mit Formaldehyd und einem Amin:
-
Die Strukturen der Produkte hängen von
der Beschaffenheit des Substrats ab, da die Amineinheit die gleiche
ist wie in Schema VII angegeben. Die Substrate schließen Phosphinsäure, Bis(hydroxymethyl)phosphin,
Bis(hydroxymethyl)arsin, Amid, Sulfonamid oder einen Nenthaltenden
Heterocyclus ein, sind aber nicht beschränkt darauf. Mannich-Reaktionen
sind ausführlich
zusammengefasst worden (Tramotini, M. und Angiolini, L. Tetrahedron,
1990, 1791–1823;
Tramotini, M. SYNTHESIS, 1976, 703–775).
-
Schema
VII. Synthese von makrocyclischen Chelatliganden mit einer Heteroatombrücke
-
Schema VII zeigt die Synthese von
einigen Beispielen für
tetraazamakrocyclische Chelatliganden mit einer Heteroatom-enthaltenden
Brücke.
Das Schlüsselzwischenprodukt
enthält
zwei sekundäre
Amin-N-Atome. Die Synthese des Schlüsselzwischenprodukts kann gemäß Schema
VIII erreicht werden. Wie von anderen sekundären Aminen wird von N,N,N,N-substituiertem
Tetraamin erwartet, dass es Mannich-Reaktionen mit verschiedenen
Substraten eingeht (Schema VIII).
-
Schema
VIII. Synthese von 1,4,7,10-Tetraazadecan-1,4,7,10-tetraessigsäure (oder
seine Esterform).
-
Makrocyclische Chelatliganden, welche
ein Silizium Heteroatom enthalten, können auch gemäß Schema
IX synthetisiert werden. Zuerst 1,1'-(1,2-Ethandiyl)-bis[4,5-dihydro-1H]-imidazolin, hergestellt
durch Umsetzen von Triethylentetraamin mit Dimethylacetal in DMF
(Athey, P. und Kimble, K. L. WO 95/14726). Es wird mit substituiertem
Bis(chlormethyl)silan in Anwesenheit von Kaliumcarbonat umgesetzt,
um das cyclisierte Zwischenprodukt zu geben, welches leicht unter
basischen Bedingungen hydrolysiert werden kann, um das makrocyclische
Tetraamin zu ergeben. Das makrocyclische Tetraamin reagiert mit
4 Äquivalenten
t-Butylacetat in Anwesenheit einer Base, wie zum Beispiel Triethylamin.
Hydrolyse des t-Butyltetraesters erzeugt den makrocyclischen Chelatliganden
in seiner freien Säureform.
Die Substituenten (Reste R5 und R6) auf dem Silizium Heteroatom können die
funktionellen Einheiten zur Anheftung von Biomolekülen enthalten.
Einer der vier Acetatarme kann auch für die Anlagerung von Biomolekülen verwendet
werden. Daher sind diese makrocyclischen Chelatliganden als BFC's zur Radiomarkierung
von Biomolekülen
nützlich.
-
Schema
IX. Synthese von 1,4,7,10-Tetraazamakrocyclischen Chelatliganden
mit einer Siliziumheteroatombrücke.
-
Schema
X. 1,4,7,10-Tetraazamakrocyclen.
-
In einer anderen Ausführungsform
können
die makrocyclischen Chelatliganden aus einem tricyclischen Zwischenprodukt
(Schemata X and XI) synthetisiert werden, welches aus der Umsetzung
eines Diamins mit Glycoxalderivaten hergestellt wird (Weisman, G.
R., et al. Tetrahedron Lett. 1980, 21, 335–338; Kolinski, R. A., et al.
Tetrahedron Lett. 1981, 22, 2217–2220; Argese, M., et al. US
Patent Nr. 5,880,281 (1999)). Umsetzung der Mannichsubstrate, einschließlich Phosphinsäure, Bis(hydroxymethyl)phosphin,
Bis(hydroxymethyl)arsin, Amid, Sulfonamid oder eines N-enthaltenden
Heterocyclus, aber nicht beschränkt
darauf, mit dem tricyclischen Zwischenprodukt resultiert in der
Bildung einer Vielfalt von tetracyclischen Verbindungen. Oxidation
und Hydrolyse der tetracyclischen Verbindungen erzeugt die entsprechenden
Tetraazamakrocyclen, welche leicht mit einem Alkylhalogenid (insbesondere
Alkylbromid) in Anwesenheit eines Überschusses an Base, wie zum
Beispiel Triethylamin, reagieren, um die alkylierten Tetraazamakrocyclen
zu geben. Die zwei Substituenten auf den Phosphin-oxo-Brücken können über einen
Alkyl- oder Aryllinker (Schema IX) verbunden werden. Die Linker
können
eine oder mehrere bifunktionelle Gruppen, welche für die Anheftung
von Biomolekülen nützlich sind,
enthalten.
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Schema
XI. Alternativer Weg für
die Synthese von makrocyclischen Chelatliganden mit einer Heteroatom-enthaltenden
Brücke.
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Makrocyclische Chelatliganden,
welche eine Hydroxyamineinheit enthalten
-
Schema XII zeigt die Synthese von
Beispielen von makrocyclischen Chelatliganden, welche die Hydroxyamineinheit
enthalten. Zuerst reagiert das O-Benzyl-geschützte Hydroxyamin mit einem
Dialdehyd, um die entsprechenden Schiffsche Base zu bilden. Die
Schiffsche Base kann leicht reduziert werden, um ein O-benzyl-geschützte Bishydroxyamin
zu geben, welches mit t-Butylbromacetat in Anwesenheit einer Base,
wie zum Beispiel Et3N, reagiert, um den
t-Butyltetraester von 1,10-Bis(benzoxy)-1,4,7,10-tetraazadecan-1,4,7,10-tetraessigsäure zu geben.
Entschützung
der O-Benzylgruppe wird durch katalytische Hydrierung erreicht,
um 1,10-Dihydroxy-1,4,7,10-tetraazadecan-1,4,7,10-tetraessigsäure zu geben,
welches mit dem substituierten Organoborat, Organozinnchlorid, Organogermyldichlorid
oder Phosphordichlorid reagiert, um den makrocyclischen Chelatliganden
als seinen t-Butylester zu erzeugen. Hydrolyse des t-Butyltetraesters
erzeugt den makrocyclischen Chelatliganden in seiner Säureform.
Die Substituenten (Reste R5, R6 und
R8) auf dem Brückenheteroatom können die
bifunktionellen Gruppen für
die Anheftung von Biomolekülen
enthalten. Einer der vier Acetatarme kann auch für die Anheftung von Biomolekülen verwendet
werden. Daher sind diese makrocyclischen Chelate als BFC's zur Radiomarkierung
von Biomolekülen
nützlich.
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Schema
XII. Synthese von mit Hydroxyamin derivatisierten makrocyclischen
Chelatliganden.
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Schema
XIII. Synthese von mit Hydrazin derivatisierten makrocyclischen
Chelatliganden.
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Makrocyclische Chelatliganden,
welche eine Hydrazineinheit enthalten
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Schema XIII zeigt die Synthese von
Beispielen von makrocyclischen Chelatliganden, welche Hydrazineinheiten
enthalten. Zuerst reagiert das Boc-geschützte Hydrazin mit einem Dialdehyd,
um das entsprechende Hydrazon zu bilden. Reduktion des Hydrazons
(Singh et. al., Inorg. Chem. 1994, 33, 736–41; Singh et. al., Nucl. Med.
Biol. 1995, 22, 849–857)
gibt das Boc-geschützte
Bishydrazin, welches mit Ethylbromacetat in Anwesenheit einer Base,
wie zum Beispiel Et3N reagiert, um den Tetraethylester
von 1,10-Bis(Boc-amino)-1,4,7,10-tetraazadecan-1,4,7,10-tetraessigsäure zu erzeugen.
Entschützung
der Boc-Gruppe wird unter Verwendung eines Gemisches aus TFA und
Dichlormethan erreicht, um den Tetraethylester von 1,10-Diamino-1,4,7,10-tetraazadecan-1,4,7,10-tetraessigsäure zu ergeben,
welcher mit einem substituierten Carbonyl dichlorid, Organozinndichlorid,
Organogermyldichlorid, Phosphordichlorid oder Phosphordichlorid
umgesetzt werden kann, um den makrocyclische Chelatliganden als
seinen Tetraethylester zu ergeben. Hydrolyse des Tetraesters erzeugt
den makrocyclischen Chelatliganden in seiner Säureform. Die Substituenten
(Reste R5, R6 und
R8) auf dem Brückenheteroatom können die
bifunktionellen Gruppen zur Anheftung von Biomolekülen enthalten.
Einer der vier Acetatarme kann auch für die Anheftung von Biomolekülen verwendet
werden. Daher sind diese makrocyclischen Chelatliganden als BFC's zur Radiomarkierung
von Biomolekülen
nützlich.
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Schema
XIV. Ein alternativer Weg für
die Synthese von mit Hydrazin derivatisierten makrocyclischen Chelatliganden.
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Im einer anderen Ausführungsform
kann die Synthese von makrocyclischen Chelatliganden, welche eine
Hydrazineinheit enthalten, auch gemäß Schema XIV ausgeführt werden,
welches die Bildung eines cyclischen Hydrazons, gefolgt von der
Reduktion von Hydrazon (Singh et. al., Inorg. Chem. 1994, 33, 736–741; Singh
et. al., Nucl. Med. Biol. 1995, 22, 849–857), Umsetzung mit einem
Alkylhalogenid, insbesondere -bromid, in Anwesenheit einer Base
und Hydrolyse der t-Butylestergruppen einbezieht.
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Die bio-gerichtete erfindungsgemäßen Pharmazeutika
haben die Formeln (W)d-Ln-(Ch-X), und (W)d-Ln-(Ch-X)d', wobei W ein
Peptid, Polypeptid, Peptidmimetikum oder ein Nicht-Peptid, welches
an einen Rezeptor oder ein Enzym, welches in angiogenetischen Tumorgefäßsystem
exprimiert oder hochreguliert ist, bindet, bedeutet, d gleich 1
bis 10 ist, Ln eine fakultative verbindende
Gruppe bedeutet, Ch einen neuen erfindungsgemäßen Metallchelator
bedeutet, d' gleich
1 bis 100 ist, X ein Radioisotop bedeutet und Xi ein
paramagnetisches Metallion bedeutet.
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Die erfindungsgemäßen Pharmazeutika können durch
verschiedene Ansätze
synthetisiert werden. Ein Ansatz bezieht die Synthese von der zielgebenden
Peptid-, Polypeptid-, peptidmimetischen oder nicht-peptidischen
Einheit W und direkte Anlagerung von einer oder mehreren Einheiten
W an einen oder mehrere Metallchelatoren Ch ein.
Ein anderer Ansatz umfaßt
die Anheftung von einer oder mehreren Einheiten W an die verbindende
Gruppe Ln, welche dann an einen oder mehrere
Metallchelatoren Ch angelagert wird. Ein anderer
Ansatz, welcher bei der Synthese von Pharmazeutika nützlich ist,
wobei d gleich 1 ist, umfasst die Synthese der Einheit W-Ln zusammen durch Inkorporation eines gruppentragenden
Ln in die Synthese des Peptids, Polypeptids,
Peptidmimetikums oder nicht-Peptids. Die so erhaltene Einheit W-Ln, wird dann an einen oder mehrere Metallchelatoren
Ch angelagert. Ein anderer Ansatz umfasst
die Synthese eines Peptids, Polypeptids, Peptidomimetikums oder
nicht-Peptids W, welches ein Fragment der verbindenden Gruppe Ln trägt,
wobei einer oder mehr davon dann an den Rest der verbindenden Gruppe
und dann an einen oder mehr Metallchelatoren angelagert wird.
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Die Peptide, Polypeptide, Peptidmimetika
und nicht-Peptide W, welche gegebenenfalls eine verbindende Gruppe
Ln oder ein Fragment einer verbindenden
Gruppe tragen, können
unter Verwendung von Fachleuten bekannten synthetischen Standardverfahren
synthetisiert werden. Bevorzugte Verfahren schließen jene nachstehend
beschriebenen Verfahren ein, sind aber nicht beschränkt darauf.
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Im Allgemeinen werden Peptide, Polypeptide
und Peptidmimetika durch Entschützen
des alpha-Amins des
C-terminalen Restes und Kuppeln der nächsten geeigneten geschützten Aminosäure durch
eine Peptidverbindung unter Verwendung der beschriebenen Verfahren
verlängert.
Dieses Entschützungs-
und Kupplungsverfahren wird wiederholt, bis die gewünschte Sequenz
erhalten wird. Dieses Kuppeln kann mit den konstituierenden Aminosäuren in
einer stufenweisen Art oder durch Kondensation von Fragmenten (zwei
bis einige Aminosäuren),
oder Kombination von beiden Verfahren oder durch Festphasenpeptidsynthese
gemäß dem ursprünglich von
Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 85, 2149–2154 (1963) beschriebenen
Verfahren durchgeführt werden.
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Die Peptide, Polypeptide und Peptidmimetika
können
auch unter Verwendung einer automatisierten Syntheseapparatur synthetisiert
werden. Zusätzlich
zum Vorangegangenen werden Verfahren zur Synthese von Peptiden,
Polypeptiden und Peptidmimetika in Stewart und Young, „Solid
Phase Peptide Synthesis",
2. Auflage, Pierce Chemical Co., Rockford, IL (1984); Gross, Meienhofer,
Udenfriend, Hrsg., „The
Peptides: Analysis, Synthesis, Biology", Band 1, 2, 3, 5 und 9, Academic Press,
New York, (1980–1987);
Bodansky, „Peptide Chemistry:
A Practical Textbook",
Springer-Verlag, New York (1988); und Bodansky et. al. „The Practice
of Peptide Synthesis",
Springer-Verlag, New York (1984) beschrieben.
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Das Kuppeln zwischen zwei Aminosäurederivaten,
einer Aminosäure
und einem Peptid, Polypeptid oder Peptidmimetikum, zwei Peptid-,
Polypeptid- oder Peptidmimetikafragmenten oder die Cyclisierung
eines Peptids, Polypeptids oder Peptidmimetikums kann unter Verwendung
von Standardkupplungsverfahren, wie zum Beispiel dem Azidverfahren,
dem gemischten Carbonsäureanhydridverfahren
(Isobutylchlorformiat), dem Carbodiimidverfahren (Dicyclohexylcarbodiimid,
Diisopropylcarbodiimid oder wasserlösliches Carbodiimid), dem aktiven
Esterverfahren (p-Nitrophenylester, N-Hydroxybernsteinsäureimidoester),
dem Verfahren mit dem Woodward-Reagenz K, dem Carbonyldiimidazolverfahren,
durch Phosphorreagenzien, wie zum Beispiel BOP-Cl oder dem Oxidations-Reduktionsverfahren
durchgeführt
werden. Einige diese Verfahren (im speziellen das Carbodiimid) können durch
die Zugabe von 1-Hydroxybenzotriazol verbessert werden. Diese Kupplurgsreaktionen
können
entweder in Lösung
(flüssige
Phase) oder in fester Phase durchgeführt werden.
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Die funktionellen Gruppen der konstituierenden
Aminosäuren
oder Aminosäuremimetika
müssen
während
den Kupplungsreaktionen geschützt
werden, um die Bildung einer unerwünschten Bindung zu vermeiden. Die
Schutzgruppen, welche verwendet werden können, werden in Greene, „Protective
Groups in Organic Synthesis",
John Wiley & Sons,
New York (1981) und „The
Peptides: Analysis, Synthesis, Biology", Band 3, Academic Press, New York (1981)
aufgelistet.
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Die alpha-Carboxylgruppe des C-terminalen
Restes wird gewöhnlicherweise
durch einen Ester geschützt,
welcher gespalten werden kann, um die Carbonsäure zu geben. Diese Schutzgruppen
schließen:
1) Alkylester, wie zum Beispiel Methyl und t-Butyl, 2) Arylester,
wie zum Beispiel Benzyl und substituierte Benzyl oder 3) Ester,
welche durch Behandlung mit einer milden Base oder mit milden reduktiven
Mitteln, wie zum Beispiel Trichlorethyl- und Phenacylestern gespalten
werden können,
ein. Im Fall der festen Phase wird die C-terminale Aminosäure an einen
unlöslichen
Träger
(gewöhnlich
Polystyrol) angeheftet. Diese unlöslichen Träger enthalten eine Gruppe,
welche mit der Carboxylgruppe reagieren wird, um eine Bindung zu
bilden, welche bei den Verlängerungsbedingungen
stabil ist, aber später
leicht gespalten wird. Beispiele dafür sind: Oximharz (DeGrado und
Kaiser (1980) J. Org. Chem. 45, 1295–1300) Chlor- oder Brommethylharz,
Hydroxymethylharz und Aminomethylhacz. Viele dieser Harze, wobei
die gewünschte
C-terminalen Aminosäure
schon inkorporiert ist, sind im Handel erhältlich.
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Die alpha-Aminogruppen jeder Aminosäure muss
geschützt
werden. Jede der im Fachgebiet bekannten Schutzgruppen kann verwendet
werden. Beispiele für
diese sind: 1) Acyltypen, wie zum Beispiel Formyl, Trifluoracetyl,
Phthalyl und p-Toluolsulfonyl; 2) aromatische Carbamattypen, wie
zum Beispiel Benzyloxycarbonyl (Cbz) und substituierte Benzyloxycarbonyle,
1-(p-Biphenyl)-1-methylethoxycarbonyl und 9-Fluorenylmethyloxycarbonyl
(Fmoc); 3) aliphatische Carbamattypen, wie zum Beispiel tert-Butyloxycarbonyl
(Boc), Ethoxycarbonyl, Diisopropylmethoxycarbonyl und Allyloxycarbonyl;
4) cyclische Alkylcarbamattypen, wie zum Beispiel Cyclopentyloxycarbonyl
und Adamantyloxycarbonyl; 5) Alkyitypen, wie zum Beispiel Triphenylmethyl
und Benzyl; 6) Trialkylsilan, wie zum Beispiel Trimethylsilan; und
7) Thiol enthaltende Typen, wie zum Beispiel Phenylthiocarbonyl
und Dithiasuccinoyl. Die bevorzugte alpha-Aminoschutzgruppe ist
entweder Boc oder Fmoc. Viele Aminosäurederivate oder Aminosäure nachahmende
Derivate, welche für
die Proteinsynthese geeignet geschützt sind, sind im Handel erhältlich.
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Die alpha-Aminoschutzgruppe wird
vor dem Kuppeln der nächsten
Aminosäure
gespalten. Falls die Gruppe Boc verwendet wird, sind die Verfahren
der Wahl Trifluoressigsäure,
rein oder in Dichlormethan oder HCl in Dioxan. Das so erhaltene
Ammoniumsalz wird dann entweder vor dem Kuppeln oder in situ mit
basischen Lösungen,
wie zum Beispiel wässrigen
Puffern oder tertiären
Aminen in Dichlormethan oder Dimethylformamid, neutralisiert. Falls
die Gruppe Fmoc verwendet wird, sind die Reagenzien der Wahl Piperidin
oder substituierte Piperidine in Dimethylformamid, aber jedes sekundäre Amin
oder wässrige
basische Lösungen können verwendet
werden. Die Entschützung
wird bei einer Temperatur zwischen 0°C und Raumtemperatur durchgeführt.
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Jede der Aminosäuren oder der Aminosäuremimetika,
welche Seitenkettenfunktionalitäten
tragen, müssen
während
der Herstellung des Peptids unter Verwendung einer der vorstehend
identifizierten Gruppen geschützt
werden. Für
Fachleute ist es selbstverständlich,
dass die Auswahl und die Verwendung geeigneter Schutzgruppen für diese
Seitenkettenfunktionalitäten
von den Aminosäuren
oder den Aminosäuremimetika und
der Anwesenheit von anderen Schutzgruppen im Peptid, Polypeptid
oder Peptidomimetikum abhängen. Die
Auswahl einer derartigen Schutzgruppe ist wichtig, weil sie nicht
während
der Entschützung
und Kupplung der alpha-Aminogruppe
entfernt werden darf.
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Zum Beispiel sind, falls Boc zum
Schutz des Alpha-Amins gewählt
wird, die folgenden Schutzgruppen akzeptabel:
p-Toluolsulfonyl
(Tosyl) Einheiten und Nitro für
Arginin; Benzyloxycarbonyl, substituierte Benzyloxycarbonyle, Tosyl
oder Trifluoracetyl für
Lysin; Benzyl- oder Alkylester, wie zum Beispiel Cyclopentyl für Glutamin-
und Asparaginsäuren;
Benzylether für
Serin und Threonin; Benzylether, substituierte Benzylether oder
2-Brombenzyloxycarbonyl für
Tyrosin; p-Methylbenzyl, p-Methoxybenzyl, Acetamidomethyl, Benzyl
oder t-Butylsulfonyl für Cystein;
und das Indol von Tryptophan kann entweder ungeschützt bleiben
oder mit einer Formylgruppe geschützt werden.
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Falls Fmoc zum Schutz des alpha-Amins
gewählt
wird, sind gewöhnlich
auf tert-Butyl basierende Schutzgruppen akzeptabel. Beispielsweise
kann Boc für
Lysin, tert-Butylether für
Serin, Threonin und Tyrosin und tert-Butylester für Glutamin-
und Asparaginsäuren
verwendet werden.
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Wenn einmal die Verlängerung
des Peptids, Polypeptids oder Peptidmimetikums oder die Verlängerung
und Cyclisierung eines cyclischen Peptids oder Peptidmimetikums
vollständig
ist, werden alle Schutzgruppen entfernt. Für die Flüssigphasensynthese werden die
Schutzgruppen auf irgendeine Art, welche durch die Wahl der Schutzgruppen
diktiert wird, entfernt.
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Falls eine Festphasensynthese verwendet
wird, um ein cyclischen Peptid oder Peptidmimetikum zu synthetisieren,
sollte das Peptid oder das Peptidmimetikum vom Harz entfernt werden,
ohne gleichzeitig die Schutzgruppe der funktionellen Gruppen, welche
mit dem Cyclisierungs verfahren interferieren könnten, zu entfernen. Daher
müssen,
falls das Peptid oder Peptidmimetikum in Lösung cyclisiert werden muss,
die Spaltungsbedingungen derartig gewählt werden, dass ein freies
a-Carboxylat und eine freie a-Aminogruppe erzeugt werden, ohne gleichzeitig
andere Schutzgruppen zu entfernen. In einer anderen Ausführungsform
kann das Peptid oder Peptidomimetikum vom Harz durch Hydrazinolyse
entfernt und dann durch das Azidverfahren gekuppelt werden. Ein
anderes sehr zweckmäßiges Verfahren
umfasst die Synthese von Peptiden oder Peptidmimetika auf einem
Oximharz, gefolgt von intramolekularer nucleophiler Verdrängung von
dem Harz, welches ein cyclischen Peptid oder Peptidmimetikum erzeugt.
(Osapay, Profit und Taylor (1990) Tetrahedron Letters 43, 6121–6124).
Falls das Oximharz verwendet wird, wird im Allgemeinen das Boc Schutzschema
gewählt.
Dann umfasst im Allgemeinen das bevorzugte Verfahren zum Entfernen
der Seitenkettenschutzgruppen die Behandlung mit wasserfreien HF-enthaltenden
Zusatzstoffen, wie zum Beispiel Dimethylsulfid, Anisol, Thioanisol
oder p-Cresol, bei 0 °C.
Die Spaltung des Peptids oder Peptidomimetikums kann auch durch
andere Säure-Reagenzien,
wie zum Beispiel Trifluormethansulfonsäure/Trifluoressigsäuregemischen
ausgeführt
werden.
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Ungewöhnliche Aminosäuren, welche
in dieser Erfindung verwendet werden, können durch Standardverfahren,
welche Fachleuten vertraut sind, synthetisiert werden („The Peptides:
Analysis, Synthesis, Biology", Band
5, Seiten 342–449,
Academic Press, New York (1981)). N-Alkylaminosäuren können unter Verwendung der zuvor
beschriebenen Verfahren (Cheung et. al., (1977) Can. J. Chem. 55,
906; Freidinger et. al., (1982) J. Org. Chem. 48, 77 (1982)) hergestellt
werden.
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Zusätzliche synthetische Verfahren,
welche von einem Fachmann verwendet werden können, um die Peptid-, Polypeptid-
und Peptidmimetika zielgebenden Einheiten zu synthetisieren, werden
in US Patent 5,879,657 beschrieben.
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Die Anheftung der verbindenden Gruppen
Ln an die Peptide, Polypeptide, Peptidmimetika
und nicht-Peptide W; Chelatoren Ch an die Peptide, Polypeptide,
Peptidmimetika und nicht-Peptide W, oder an die verbindenden Gruppen
Ln; und Peptide, Polypeptide, Peptidmimetika
und nicht-Peptide,
welche ein Fragment der verbindenden Gruppe tragen an den Rest der
verbindenden Gruppe in Kombination mit der Bildung der Einheit (W)d-Ln und dann an
die Einheit Ch, kann durchwegs mit Standardtechniken
durchgeführt
werden. Dies schließen
Amidierung, Veresterung, Alkylierung und die Bildung von Harnstoffen
und Thioharnstoffen ein, sind aber nicht beschränkt darauf. Verfahren für das Durchführen dieser
Anlagerungen können
in Brinkley, M., Biockonjugat Chemistry 1992, 3(1) gefunden werden.
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Die verbindende Gruppe Ln kann
mehreren Zwecken dienen. Erstens stellt sie eine Spacing-Gruppe zwischen dem
Metallchelator und einem oder mehreren der Peptide, Polypeptide,
Peptidmimetika und nicht-Peptide W bereit, sodass die Möglichkeit,
dass die Einheiten Ch-X, Ch-X1 mit den Interaktionen der Erkennungssequenzen
von W mit den Zielrezeptoren interferieren wird, minimiert wird.
Die Notwendigkeit des Einbaus einer verbindenden Gruppe in ein Reagenz
ist abhängig
von der Identität
von W, Ch-X und Ch-X1. Falls Ch-X und
Ch-X1 nicht an W
ohne wesentliche Verminderung seiner Affinität für die Rezeptoren angeheftet
werden können,
dann wird eine verbindende Gruppe verwendet. Eine verbindende Gruppe
stellt auch ein Mittel zum unabhängigen
Anheften multipler Peptide, Polypeptide, Peptidmimetika und nicht-Peptide W an eine Gruppe,
welche an Ch-X oder Ch-X1 angelagert ist, bereit.
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Die verbindende Gruppe stellt auch
ein Mittel zum Einbau eines pharmakokinetischen Modifikators in die
erfindungsgemäßen Pharmazeutika
bereit. Der pharmakokinetische Modifikator dient dazu, die Bioverteilung
des injizierten Pharmazeutikums, anders als durch die Interaktion
der zielgebenden Einheiten W mit den Zielrezeptoren, zu lenken.
Eine breite Vielfalt an funktionellen Gruppen kann als pharmakokinetischer
Modifikator dienen, einschließlich
Kohlenhydrate, Polyalkylenglycole, Peptide oder andere Polyaminosäuren und
Cyclodextrine, aber nicht beschränkt
darauf. Die Modifikatoren können
auch verwendet werden, um die Hydrophilizität zu erhöhen oder zu vermindern und
um die Geschwindigkeit der Blut-Clearance zu erhöhen oder zu vermindern. Die
Modifikatoren können
auch verwendet werden, um den Eliminierungsweg des Pharmazeutikums
zu lenken. Bevorzugte pharmakokinetischer Modifikatoren sind jene,
welche in moderater bis schneller Blut-Clearance und erhöhter renaler
Ausscheidung resultieren.
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Für
die Diagnose von thromboembolischen Erkrankungen oder Atheriosklerose
wird W ausgewählt aus
der Gruppe umfassend die cyclischen IIb/IIIa Rezeptorantagonistenverbindungen,
welche in US Patent 5,879,657 beschrieben werden; die RGD enthaltenden
Peptide, welche in US Patent Nr. 4,578,079, 5,792,525, den Patentanmeldungen
PCT US88/04403, PCT US89/01742, PCT US 90/03788, PCT US91/02356
und von Ojima et. al., 204. Meeting of the Amer. Chem. Soc., 1992,
Abstract 44, beschrieben werden; die Peptide, welche fibrinogene
Rezeptorantagonisten sind, welche in den Europäischen Patentanmeldungen 90/202015.5, 90/202030.4,
90/202032.2, 90/202032.0, 90/311148.2, 90/311151.6, 90/311537.6
beschrieben werden, die spezifischen Bindungspeptide und die als
IIb/IIIa Rezeptorantagonistenver bindungen beschriebenen Polypeptide,
Liganden für
die Polymerisationsstelle von Fibrin, Lamininderivaten, Liganden
für Fibrinogen-
oder Thrombinliganden in PCT WO 93/23085 (ausschließlich der
Technetiumbindungsgruppen); die Oligapeptide, welche dem in PCT
WO 90/00178 beschriebenen IIIa Protein entsprechen; die in PCT WO
90/03391 beschriebenen auf Hirudin-basierenden Peptiden; die in
PCT WO 90/15818 beschriebenen IIb/IIIa Rezeptorantagonistenverbindungen;
die in PCT WO 92/13572 beschriebenen Thrombus-, Plättchenbindenden
oder atherosklerotischen Plaque-bindende Peptide (ausschließlich der
Technetiumbindungsgruppe); oder GB 9313965.7; die in US Patent Nr.
4,427,646 und 5,270,030 beschriebenen Fibrin-bindenden Peptide;
die in US Patent Nr. 5,279,812 beschriebenen auf Hirudin-basierenden
Peptide; oder die in US Patent Nr. 5,217,705 beschriebenen Fibrinbindenden
Peptide; die Guaninderivate, welche an den in US Patent Nr. 5,086,069
beschriebenen IIb/IIIa Rezeptor bindet; oder die in der Europäischen Patentanmeldung
0478328A1 und von Hartman et. al., J. Med. Chem., 1992, 35 4640
beschriebenen Tyrosinderivate; oder oxidiertes Lipoprotein mit niederer
Dichte (LDL).
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Für
die Diagnose einer Infektion, Entzündung oder Transplantatabstoßung wird
W ausgewählt
aus der Gruppe, welche die Leukozyten-bindenden Peptide, welche
in PCT WO 93/17719 (ausschließlich
der Technetiumbindungsgruppe), PCT WO 92/13572 (ausschließlich der
Technetiumbindungsgruppe) oder US Patent Ser. Nr. 08/140000 beschrieben
sind; die chemotaktischen Peptide, welche in der Eur. Pat. Anm.
90108734.6 oder A. Fishman et. al., Semin. Nuc. Med., 1994, 24,
154 beschrieben sind; die Leukostimulationsmittel, welche in US
Patent Nr. 5,277,892 beschrieben sind, oder die LTB4 Antagonisten,
welche in der PCT Patent Anmeldung WO 98/15295 beschrieben sind,
umfasst.
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Für
die Diagnose von Krebs wird W ausgewählt aus den Somatostatin Analoga,
welche in der UK Anmeldung 8927255.3 oder PCT WO 94/00489 beschrieben
sind, den Selektin-bindenden Peptiden, welche in PCT WO 94/02569
beschrieben sind, den biologischen Funktionsdomänen, welche in PCT WO 93/12819
beschrieben sind, dem Plättchenfaktor
4 oder den Wachstumsfaktoren (PDGF, VEGF, EGF, FGF, TNF, MCSF oder
den Interleukinen Il 1–8).
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W kann auch eine Verbindung sein,
welche einen Rezeptor bindet, welcher im angiogenetischen Tumorgefäßsystem
exprimiert oder hochreguliert ist. Für das Abzielen auf die VEGF
Rezeptoren Flk-1/KDR, Flt-1 und Neuropilin-1 beinhalten die zielgebenden
Einheiten, Peptide, Polypeptide oder Peptidmimetika, welche mit hoher
Affinität
an die Rezeptoren binden. Zum Beispiel sind Peptide, welche einen
23 Aminosäuren
langen Teil der C-terminalen Domäne
von VEGF beinhalten, synthetisiert worden, welche auf kompetitive
Weise das Binden von VEGF an VEGFR inhibieren (Soker, et. al., J.
Biol. Chem., 1997, 272, 31581–8).
Lineare Peptide mit 11 bis 23 Aminosäureresten, welche an den basischen
FGF Rezeptor (bFGFR) binden, werden von Cosic et. al., Mol. and
Cell. Biochem., 1994, 130, 1–9
beschrieben. Ein bevorzugter linearer Peptidantagonist von bFGFR
ist das Peptid mit 16 Aminosäuren
Met-Trp-Tyr-Arg-Pro-Asp-Leu-Asp-Glu-Arg-Lys-Gln-Gln-Lys-Arg-Glu. Gho
et. al. (Cancer Research, 1997, 57, 3733 – 40) beschreibt die Identifikation
kleiner Peptide, welche mit hoher Affinität an den angiogenetischen Rezeptor
auf der Oberfläche
von Endothelzellen binden. Ein bevorzugtes Peptid ist Ala-Gln-Leu-Ala-Gly-Glu-Cys-Arg-Glu-Asn-Val-Cys-Met-Gly-Ile-Glu-Gly-Arg,
bei dem die zwei Cys-Reste eine intramolekulare Disulfidbindung
bilden. Yayon et. al. (Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 1993, 90, 10643 – 7) beschreibt
andere lineare Peptidantagonisten von FGFR, welche aus einer zufälligen Phagen-Display
Peptidbank identifiziert wurden. Zwei lineare Octapeptide Ala-Pro-Ser-Gly-His-Tyr-Lys-Gly
und Lys-Arg-Thr-Gly-Gln-Tyr-Lys-Leu werden zur Bindungsinhibierung
von bFGF an seinen Rezeptor bevorzugt.
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Integrine zielgebende Einheiten,
welche im Tumorgefäßsystem
exprimiert werden, schließen
Peptide, Polypeptide, Peptidomimetika, welche an avB3, avB5, a5B1,
a4B1, a1B1 und a2B2 binden, ein. Pierschbacher und Rouslahti (J.
Biol. Chem., 1987, 262, 17294–8)
beschreiben Peptide, welche selektiv an a5B1 und avB3 binden. US
Patent Nr. 5,536,814 beschreibt Peptide, welche mit hoher Affinität an das
Integrin a5B 1 binden. Burgess und Lim (J. Med. Chem., 1996, 39,
4520–6)
offenbaren die Synthese dreier Peptide, welche mit hoher Affinität an avB3
binden: Cyclo[Arg-Gly-Asp-Arg-Gly-Asp], Cyclo[Arg-Gly-Asp-λrg-Gly-D-Asp]
und das lineare Peptid Arg-Gly-Asp-Arg-Gly-Asp. US Patent Nr. 5,770,565
und 5,766,591 offenbaren Peptide, welche mit hoher Affinität an avB3
binden. US Patent Nr. 5,767,071 und 5,780,426 offenbaren cyclische
Peptide mit einer exocyclischen Aminosäure, welche eine hohe Affinität für avB3 haben.
Srivatsa et. al., (Cardiovascular Res., 1997, 36, 408–28) beschreibt
den cyclischen Peptidantagonisten für avB3, Cyclo[Ala-Arg-Gly-Ap-Mamb].
Tran et. al., (Bioorg. Med. Chem. Lett., 1997, 7, 997, – 1002)
offenbart das cyclische Peptid Cyclo[Arg-Gly-Asp-Val-Gly-Ser-BTD-Ser-Gly-Val-Ala],
welches mit hoher Affinität
an avB3 bindet. Arap et. al. (Science, 1998, 279, 377–80] beschreibt
cyclische Peptide, Cys-Asp-Cys-Arg-Gly-Asp-Cys-Phe-Cys und Cyclo[Cys-Asn-Gly-Asp-Cys],
welche an avB3 und avB5 binden. Corbett et. al., (Biorg. Med. Chem.
Lett., 1997, 7, 1371–6)
beschreibt eine Reihe von avB3 selektiven Peptidmimetika. Und Haubner
et. al., (Angew. Chem. Int. Ed. Enl., 1997, 36, 1374–89) offenbart
peptidische und peptidmimetische avB3 Antagonisten, welche aus Peptidbanken
erhalten wurden.
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Alternative zielgebende Einheiten
auf das Tumorgefäßsystem
schließen
Verbindungen ein, welche mit Rezeptortyrosinkinasen interagieren.
Rezeptortyrosinkinasen (TKs) sind Membranproteine, welche eine Schlüsselrolle
bei der Transduktion von mitogenen Signalen über die Zelle zum Nukleus (Rewcastle,
G. W. et. al., J. Med. Chem. 1995, 38, 3482–3487; Thompson, A. M. et.
al., J. Med. Chem. 1997, 40, 3915–3925) spielen. Von den vielen
Tks, welche identifiziert und charakterisiert worden sind, sind
jene von der Familie der epidermalen Wachstumsfaktorrezeptoren (EGFR)
besonders wichtig und sind mit einer Vielfalt von ektopischen zellproliferativen
Prozessen in Zusammenhang gebracht worden. Die Überexpression des menschlichen
EGF Rezeptors ist bei verschiedenen menschlichen Tumoren außerordentlich
verstärkt
(Fry, D. W., Exp. Opin. Invest. Drugs 1994, 3, 577–595; Jardines,
L. et. al., Pathobiology 1993, 61, 268–282), begleitet von einer Überphosphorylierung
ihrer Proteinziele. Diese erhöhte
Phosphorylierung von Substrat-Tyrosinresten durch onkogene TK Proteine
ist ein wesentlicher Schritt bei der neoplastischen Transformation.
Folglich hat es ein großes Interesse
beim Entwickeln von Inhibitoren der TK's (TKI's) als Antikrebsarzneistoffe (Burke,
T. R. Jr., Drugs Future 1992 17, 119–131; Chang, C. J. und Geahlen,
R., J. Nat. Prod. 1992, 55, 1529– 1560) gegeben. Die Überexpression
von EGF-Rezeptoren in Tumorzellen stellt auch die Grundlage für die Entwicklung
diagnostischer und therapeutischer Radiopharmazeutika durch das
Anheften eines Chelators und eines Radionukleids auf den TK Rezeptorliganden
(Tyrosinkinaseinhibitor) bereit.
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W kann auch Proteine, Antikörper, Antikörperfragmente,
Peptide, Polypeptide oder Peptidmimetika, welche an Rezeptoren oder
Bindungsstellen auf anderen Geweben, Organen, Enzymen oder Flüssigkeiten binden,
bedeuten. Beispiele schließen
die β-Amyloidproteine,
von denen gezeigt worden ist, dass sich bei Patienten mit Alzheimer
Erkrankung akkumulieren, von atrialem natriuretischem Faktor abgeleitete
Peptide, welche an myocardiale und renale Rezeptoren binden, Antimyosin-Antikörper, welche
an Areale von infarzierten Geweben binden oder Nitroimidazolderivate,
welche in hypoxischen Arealen in vivo lokalisiert sind, ein.
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BEISPIELE
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N,N-Dibenzylethylendiamin, Ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, Paraformaldehyd,
Phosphinsäure
und pyridoxales Hydrochlorid wurden von Aldrich erworben. N,N'-Bis(pyridoxyl)- ethylendiamin wurde
durch Reduktion von N,N'-Bis(pyridoxyliden)ethylendiamin
mit Kaliumborhydrid gemäß der Literatur
(Inorg. Chem. 1994, 23, 1188–1192)
hergestellt.
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Geräte. 1H
NMR Spektren wurden auf einem 270 MHz Bruker Spektrometer aufgenommen.
Die 1H NMR Daten wurden als δ (ppm) relativ
zu TMS angegeben. Elektronenspray MS-Analysen wurden unter Verwendung
eines VG Quattro Massenspektrometers durchgeführt. LC-MS Spektren wurden
unter Verwendung eines HP1100 LC/MSD Systems mit einer AFI-Elektronensprayschnittstelle
gesammelt. Die Hochleistungflüssig
HPLC Verfahren verwendeten ein das Hewlett Packard Modell 1090 Gerät mit einem
radiometrischen Detektor, welcher eine Natriumiodidsonde verwendet.
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Beispiel
I. Synthese von TETA(PO)
2
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Ethylendiamin-N-N'-diessigsäure (3,4 g, 19,3 mmol) wurde
in 6 N HCl (50 ml) suspendiert, und das so erhaltene Gemisch wurde
unter heftigem Rühren
auf 105 – 110 °C erhitzt.
Paraformaldehyd (2,8 g, 93 mmol) wurde dann zugegeben, um eine klare
Lösung
zu geben. Phosphinsäure
(2 ml einer 50 % wässrigen
Lösung, 19,3
mmol) wurde in vier gleichen Portionen über 15 – 20 min zugegeben. Das Reaktionsgemisch
wurde 3–4 Stunden
lang unter Rückfluss
erhitzt, wobei sich während
dieser Zeit ein weißer
Niederschlag bildete. Man ließ das
Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur kühlen. Der weiße Feststoff
wurde durch Filtration abgetrennt, mit 6 N HCl (5 ml) und Aceton
(5 ml) gewaschen und über
Nacht unter Vakuum getrocknet. Die Ausbeute war 0,43 g. 1H NMR (in D2O +
KOD, chemische Verschiebung δ in
ppm relativ zu TMS): 3,53 (s, 8H, NCH2COOH);
3,44 (s, 8H, NCH2CH2N);
3,27 (d, 8H, NCH2P, JH-P =
12,9 Hz). 31P NMR (chemische Verschiebung δ in ppm relativ zu
Phosphorsäure):
24,8 ppm. Elektronenspray MS: m/z = 531,3 für [M-H]–1 (M
= C16H30N4O12P2),
265,1 für [M-2H]–2,
132,0 für
[M-4H]–4.
-
Beispiel
II. Synthese von TETB(PO)
2
-
N,N-Dibenzylethylendiamin (4,86 g,
19,3 mmol) wurde langsam zu einer 6 N HCl Lösung (50 ml) gegeben, um eine
weiße
Aufschlämmung
zu geben. Das so erhaltene Gemisch wurde unter heftigem Rühren auf 105–120 °C erhitzt.
Paraformaldehyd (2,8 g, 93 mmol) wurde dann zugegeben, um eine klare
Lösung
zu geben. Phosphinsäure
(2 ml einer 50 % wässrigen
Lösung,
19,3 mmol) wurde in vier gleichen Portionen über 15–20 min zugegeben. Das Reaktionsgemisch
wurde weitere 60 min lang unter Rückfluss erhitzt, dann ließ man es
auf Raumtemperatur kühlen,
und dann wurde es filtriert. Das Filtrat wurde eingedampft, um einen
weißen
Feststoff zu geben, welcher dann aus Aceton/Methanol umkristallisiert
wurde. Der weiße
Feststoff wurde über
Nacht unter Vakuum getrocknet, um 4,5 g des Produkts (70 % basierend
auf N,N-Dibenzylethylendiamin) zu geben. Elektronenspray LC/MS (negativer
Modus): m/z = 659,2 für
[M-1]–(C36H45N4O4P2) und 329,2 für [M-2]2–. 1H NMR (in D2O, chemische
Verschiebung δ in
ppm): 3,36 (d, 8H, PCH2); 3,70 (s, 8H, CH2CH2); 4,40 (s, 8H,
PhCH2) und 7,00–7,38 (m, 20H, C6H5).
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Beispiel
III. Synthese von TETPD(PO)
2
-
N,N'-Bis(pyridoxyliden)ethylendiamin (3,65
g, 10 mmol) wurde zu einer 6 N HCl Lösung (50 ml) gegeben, und das
so erhaltene Gemisch wurde unter heftigem Rühren auf 105 – 110 °C erhitzt.
Paraformaldehyd (2,8 g, 93 mmol) wurde dann zugegeben, um eine klare
Lösung
zu geben. Phosphinsäure
(2 ml einer 50 % wässrigen
Lösung,
19,3 mmol) wurde in vier gleichen Portionen über 15 – 20 min zugegeben. Das Reaktionsgemisch
wurde weitere 2 Stunden lang unter Rückfluss erhitzt. Die so erhaltene
Lösung
wurde konzentriert, um einen gummiartigen Rückstand zu geben, welcher wieder
in 30 – 40
ml heißem
Methanol gelöst
wurde. Die Lösung
wurde dann langsam zu 150 ml Aceton gegeben, um einen weißen Feststoff
zu geben. Der weiße
Feststoff wurde aus Aceton/Methanol umkristallisiert. Das Produkt
wurde über
Nacht unter Vakuum getrocknet. Die Ausbeute war ~ 4,2 g (~ 79 %).
Elektronenspray LC/MS (negativer Modus): m/z = 903,1 für [M-1]–(C40H57N8O12P2) und 451,3 für [M-2]2–. 1H NMR (in D2O, chemische
Verschiebung δ in
ppm): 2,45 (s, 12H, CH3), 2,96 (d, 8H, PCH2); 3,30 (s, 8H, CH2CH2), 4,30 (s, 8H, Py-CH2)
und 7,80 (2, 4H, Py).
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Beispiel IV. Synthese
von [GdTETA(PO)2]
-
Zu einem Gemisch aus TETA(PO)2 (53 mg, 0,1 mmol) und Gadoliniumnitratpentahydrat
(43 mg, 0,1, mmol) in Methanol (5 ml) und Wasser (1 ml) wurde 1
N Natriumhydroxid tropfenweise gegeben, bis der pH auf ~ 7,0 eingestellt
war. Das so erhaltene Gemisch wurde unter Rückfluss 10–15 min lang erhitzt, und man
ließ es
dann bei Raumtemperatur stehen, um die Lösungsmittel langsam verdunsten
zu lassen, während
sich ein weißer
Feststoff bildete. Der Feststoff wurde gesammelt, mit einer kleinen
Menge Methanol und Aceton gewaschen und dann über Nacht unter Vakuum getrocknet.
Die Ausbeute war 45 mg. Elektronenspray MS (negativer Modus) m/z
= 708,1 für
[M+Na-H]–,
686,1 für
[M-1]– (C16H26N4O12P2Gd) und 342,5
für [M-H]–2.
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Beispiel V. Synthese von
[LuTETA(PO)2]
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0,1 mmol) und Lutetiumchloridhexahydrat
(40 mg, 0,1 mmol) in Methanol (5 ml) und Wasser (1 ml) wurde 1 N
Natriumhydroxid tropfenweise gegeben, bis der pH auf ~ 7,0 eingestellt
war. Das so erhaltene Gemisch wurde unter Rückfluss 10–15 min lang erhitzt, und man
ließ es
dann bei Raumtemperatur stehen, um einen weißen Feststoff zu geben. Der
Feststoff wurde gesammelt, mit Methanol (5 ml) und Aceton (3 ml)
gewaschen und dann über
Nacht unter Vakuum getrocknet. Die Ausbeute war 40 mg. 1H
NMR (in D2O, chemische Verschiebung δ in ppm relativ
zu TMS): 2,80 (bs, 8H, NCH2COO); 3,1 (bs,
8H, NCH2CH2N); 8
(bs, 8H, NCH2P). 31P
NMR (chemische Verschiebung δ in
ppm relativ zu Phosphorsäure):
34,9 ppm. Elektronenspray MS (negativer Modus) m/z = 747,1 für [M+2Na-2H]–,
725,1 für
[M+Na-H]–,
703,1 für
[M]– (C16H26N4O12P2Lu), 351,2 für [M-H]–2 und
132,0 für
[M-3H]–4.
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Beispiel VI. Synthese
von [Cu2TETPD(PO)2]
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Zu einer Lösung aus TETPD(PO)2 (500
mg, 0,5 mmol) in Methanol (50 ml) wurde Kupfer(II)chloridtrihydrat
(400 mg, 0,1 mmol) gegeben, um eine dunkelgrüne Lösung mit einigem Niederschlag
zu geben. Nach Zugabe von Wasser (8 – 10 ml) wurde die so erhaltene
Lösung
filtriert. Man ließ das
Filtrat bei Raumtemperatur stellen, um die Lösungsmittel langsam verdunsten
zu lassen, während
sich ein dunkelgrüner
Feststoff bildete. Der Feststoff wurde gesammelt, mit Aceton gewaschen
und dann über
Nacht unter Vakuum getrocknet. Die Ausbeute war 185 mg. Elektronenspray
MS (positiver Modus) m/z = 1027,1 für [M+1]+ (C40H54N8O12P2Cu2), 514,0
für [M+2H]2+ und 258,6 für [M-2H]+4.
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Beispiel VII. Synthese
eines 111In Komplexes von TETA(PO)2
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Zu einem mit Blei abgeschirmten Fläschchen
(300μl HPLC
Autosamplerfläschchen)
wurde 10 μl 111InCl3 Lösung (50
mCi/ml in 0,05 N HCl) gegeben, gefolgt von 100 μl TETA(PO)2 Lösung (10
mg/ml in 0,5 M Ammoniumacetatpuffer, pH = 6,95) und 50 μl 0,5 M Ammoniumacetatpuffer
(pH = 6,95). Das Gesamtvolumen war ~ 160 μl und der pH des Reaktionsgemischs
war ~ 6,5. Das Gemisch wurde 30 min lang bei 80 °C erhitzt und wurde dann durch
ITLC analysiert. Die Ausbeute des Radiomarkierens war 98,2 %.
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Beispiel VIII. Synthese
eines 177Lu Komplexes von TETA(PO)2
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Zu einem mit Blei abgeschirmten Fläschchen
(300 μl
HPLC Autosamplerfläschchen)
wurde 10 μl 177LuCl3 Lösung (100
mCi/ml in 0,05 N HCl) gegeben, gefolgt von 100 μl TETA(PO)2 Lösung (10
mg/ml in 0,5 M Ammoniumacetatpuffer, pH = 6,95) und 100 μl 0,5 M Ammoniumacetatpuffer
(pH = 6,95). Das Gesamtvolumen war 210 μl und der pH des Reaktionsgemischs
war ~ 6,5. Das Gemisch wurde 30 min lang bei 80 °C erhitzt und wurde dann durch
ITLC analysiert. Die Ausbeute des Radiomarkierens war 97,0 %.
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Beispiel IX. Synthese
eines 90Y Komplexes von TETA(PO)2
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Zu einem mit Blei abgeschirmten Fläschchen
(300 μl
HPLC Autosamplerfläschchen)
wurde 10 μl 90YCl3 Lösung (100
mCi/ml in 0,05 N HCl) gegeben, gefolgt von 100 μl TETA(PO)2 Lösung (10
mg/ml in 0,5 M Ammoniumacetatpuffer, pH = 6,95) und 100 μl 0,5 M Ammoniumacetatpuffer
(pH = 6,95). Das Gesamtvolumen war 210 μl und der pH des Reaktionsgemischs
war ~ 6,5. Das Gemisch wurde 10 min lang bei 100 °C erhitzt und
wurde dann durch ITLC analysiert. Die Ausbeute des Radiomarkierens
war > 95,0 %.
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Nutzen
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Die diagnostischen Radiopharmazeutika
werden durch intravenöse
Injektion verabreicht, gewöhnlich in
Kochsalzlösung
bei einer Dosis von 1 bis 100 mCi pro 70 kg Körpergewicht oder vorzugsweise
bei einer Dosis von 5 bis 50 mCi. Bildgebung wird unter Verwendung
bekannter Verfahren durchgeführt.
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Die therapeutischen Radiopharmazeutika
werden durch intravenöse
Injektion verabreicht, gewöhnlich in
Kochsalzlösung
bei einer Dosis von 0,1 bis 1.00 mCi pro 70 kg Körpergewicht oder vorzugsweise
bei einer Dosis von 0,5 bis 5 mCi pro 70 kg Körpergewicht.
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Die erfindungsgemäßen Magnetresonanz-Bildgebungskontrastmittel
können
auf gleiche Weise wie andere MRI Mittel verwendet werden, wie in
US Patent 5,155,215; US Patent Nr. 5,087,440; Margerstadt et al.,
Magn. Reson. Med., 1986, 3, 808; Runge et al., Radiology, 1988,
166, 835; und Bousquet et al., Radiology, 1988, 166, 693, beschrieben
wird. Im Allgemeinen werden sterile wässrige Lösungen des Kontrastmittels
in Dosierungen, welche von 0,01 bis 1,0 mmol pro kg Körpergewicht
reichen, an einen Patienten intravenös verabreicht.
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Erfindungsgemäße zielspezifische Metallpharmazeutika
können
in den folgenden repräsentativen
in vitro und in vivo Modellen evaluiert werden.
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Bindungsanalyse bei menschlichen
LTB4 Neutrophilen (PMN)
-
Heparinisiertes Blut wurde auf einen
Ficol-Gradienten platziert, gefolgt von seiner Sedimentation mit Dextran.
Dies resultierte in Präparationen,
welche > 95 % Neutrophile
(PMN) enthalten. Die PMN Lösung
wurde eingestellt, um eine Konzentration von 8 × 106 PMN/ml
zu erreichen. In dieser Analyse wird das Testmittel aktiv mit 3[H]LTB4 um den PMN LTB4 Rezeptor kompetitieren.
Sehr kurz dargestellt wurde die Analyse wie folgt durchgeführt: [3H]LTB4
(1 nM) und Testmittel wurden in eine Mikroplatte mit 96 Vertiefungen
mit Filtern (0,65 um Porengröße) platziert.
PMN Lösung
(8 × 106/ml) wurde zugegeben und die Mikroplatte
10 min lang bei 4 °C
inkubiert. Die Mikroplatte wurde dann auf ein Millipore-Filtrationssystem
platziert; die Vertiefungen mit kalter Kochsalzlösung (3 ×) gewaschen und getrocknet.
Die Filter wurden von der Mikroplatte entfernt; in Szintillationsflüssigkeit
platziert und die Konzentration von [3H]LTB4 bestimmt.
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Fokales Infektionsmodell
in Meerschweinchen
-
Die Aufgabe des Modells ist es, die
Fähigkeit
eines Mittels, eine Entzündung/Infektion
zu entdecken, ebenso wie die Bioverteilung schnell zu bewerten.
Kurz dargestellt war das Verfahren wie folgt: eine Trocharnadel
#10 wurde verwendet, um ein Stück
Nabelband, welches in einer 6 % Caseinatlösung eingetaucht war, in die
rechte Flanke einzuführen
und auf der linken Seite der peritonealen Höhle von anästhesierten Meerschweinchen
zu platzieren. Das Platzieren der eingetauchten Schnur diente als
die fokale Stelle zur Rekrutierung weißer Blutzellen über die
nächsten
achtzehn Stunden. Achtzehn Stunden später wurden die Meerschweinchen
anästhesiert
und das Testmittel über
die laterale Saphena-Vene verabreicht. Zum geeigneten Zeitpunkt
nach der Injektion wurden die Tiere eingeschläfert und die fokale Aufnahme
bestimmt. Während
des gesamten Ablaufs der Studie wurde Blut über Herzpunktion entnommen.
Aufnahme und Ziel/Hintergrundverhältnisse wurden über Well-Zählen bestimmt.
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Fokales Infektionsmodell
in Kaninchen
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Die Aufgabe des Modells ist es, die
Fähigkeit
eines Mittels, eine Entzündung/Infektion über Szintigraphie
zu entdecken, ebenso wie die Bestimmung der Bioverteilung schnell
zu bewerten. Das Protokoll findet über 2 Tage statt und beinhaltet
die Induktion einer Infektion, Bildgebung, gefolgt von einer Bioverteilung.
Sehr kurz dargestellt war das Verfahren wie folgt: An Tag 1 wurden
2 × 109 Kolonien von E. coli intramuskulär in den Oberschenkel
von anästhesierten
Kaninchen verabreicht. Man ließ die
Infektion 24 h vor der intravenösen
Verabreichung des Testmittels ausbrechen. Vor der Verabreichung
des Testmiltels wurde das Tier anästhesiert, intubiert und überwacht,
um den arteriellen Druck und die Herzfrequenz und Hämatologie
zu bewerten. Anteriore 5 min serielle Bilder Bilder wurden über einen
Zeitraum von 4 h durchgeführt.
Am Ende des Protokolls wurde das Tier mit einer Überdosis Pentobarbital eingeschläfert und
die Aufnahme des Testmittels in verschiedenen Organen wurde über Well-Zählen bewertet.
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Hundemodell
von tiefer Venenthrombose
-
Dieses Modell bezieht die Triade
von Ereignissen (Zustand mit erhöhter
Gerinnbarkeit, Stasisperiode, niedrige Scher-Umgebung) ein, welche
für die
Bildung eines venösen
fibrinreichen aktiv wachsenden Thrombus wesentlich ist. Das Verfahren
war wie folgt: Erwachsene Mischlingshunde beiderlei Geschlechts
(9–13
kg) wurden mit Pentobarbitalnatrium (35 mg/kg, i. v.) anästhesiert,
mit Raumluft über
einen endotracheale Tubus (12 Hübe/min,
25 ml/kg) beatmet. Für
die Bestimmung des arteriellen Drucks wurde die rechte Oberschenkelschlagader
mit einem mit Kochsalz gefüllten
Polyethylenkatheter (PE-240) kannüliert und mit einem Statham-Druckumwandler
(P23ID; Oxnard, CA) verbunden., Der mittlere arterielle Blutdruck
wurde über Dämpfung des
pulsierenden Drucksignals bestimmt. Die Herzfrequenz wurde unter
Verwendung eines Kardiotachometers (Biotach, Grass Quincy, MA) überwacht,
welcher von einem Lead II Elektrokardiogramm ausgelöst wurde,
welches durch Extremitätenableitung
erzeugt wurde. Die rechte Oberschenkelvene wurde für die Arzneistoffverabreichung
kannüliert
(PE-240). Ein 5 cm Segment beider Drosselvenen wurde isoliert, von
Faszie befreit und mit einem Seidennahtmaterial begrenzt. Eine Mikrothermistersonde
wurde auf ein Gefäß platziert,
was als ein indirektes Maß des
venösen
Flusses dient. Ein Ballon-Embolectomiekatheter wurde benutzt, um
die 15 min lange Stasisperiode zu induzieren, während dieser Zeit wurde dann
ein Zustand mit erhöhter Gerinnbarkeit
unter Verwendung von 5 U Thrombin (American Diagnosticia, Greenwich
CT), welches in das okkludierte Segment verabreicht wurde, induziert.
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Fünfzehn
Minuten später
wurde der Fluss durch das Luftablassen des Ballons wieder hergestellt.
Das Radiopharmazeutikum wurde während
der ersten 5 Minuten der Wiederflusses durch Infusion gegeben und die
Geschwindigkeit der Aufnahme: unter Verwendung von gamma-Szintigraphie überwacht.
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Arteriovenöses Shunt-Model
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Erwachsene Mischungshunde beiderlei
Geschlechts (9–13
kg) wurden mit Pentobarbitalnatrium (35 mg/kg, i. v.) anästhesiert
mit Raumluft über
einen endotrachealen Tubus (12 Hübe/min,
25 ml/kg) beatmet. Für die
Bestimmung des arteriellen Drucks wurde die linke Halsschlagader
kannüliert
mit einem mit Kochsalzlösung
gefüllten
Polyethylenkatheter (PE-240) und mit einem Statham-Druckumwandler
(P23ID; Oxnard, CA) verbunden. Der arterielle Hauptblutdruck wurde über Dämpfung des
pulsierenden Drucksignals bestimmt. Die Herzfrequenz wurde unter
Verwendung eines Kardiotachometers (Biotach, Grass Quincy, MA) überwacht,
wobei von einem Lead II Elektrokardiogramm ausgelöst wurde,
welches durch Extremitätenableitung
erzeugt wurde. Eine Drosselvene wurde für die Arzneimittelverabreichung
(PE-240) kannüliert.
Die beiden Oberschenkelschlagadern und Oberschenkelvenen wurden
mit einem Siliconbehandelten (Sigmacote, Sigma Chemical Co. St Louis,
MO), mit Kochsalzlösung
gefüllten
Polyethylenschlauch (PE-200) kannüliert und mit einer 5 cm Sektion
eines Siliconschlauches (PE-240) verbunden, um extrakorporeale arteriovenöse Shunts
(A-V) zu bilden. Shunt-Durchgängigkeit
wurde unter Verwendung eines Doppler-Fluss-Systems (Modell VF-1,
Crystal Biotech Inc, Hopkinton, MA) überwacht, und die Flusssonde
(2–2,3
mm, Titronics Med. Inst., Iowa City, IA) proximal zum Lokus des
Shunts platziert. Alle Parameter wurden auf einem Polygraph Rekorder
(Modell 7D Grass) bei einer Papiergeschwindigkeit von 10 mm/min
oder 25 mm/sec kontinuierlich überwacht.
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Nach Beendigung einer 15 Minuten
langen postoperativen Stabilisationsperiode wurde ein occlusiver Thrombus
durch die Einführung
einer thrombogenen Oberfläche
(4-0 umsponnener Seidenfaden, 5 cm lang, Ethicon Inc., Somerville,
NJ) in den Shunt gebildet, wobei ein Shunt mit dem anderen als eine
Kontrolle dient. Zwei aufeinander folgenden einstündige Shuntperioden
wurden mit dem Testmittel, welches als eine Infusion über 5 Minuten
vor der Einfügung
der thrombogenen Oberfläche
verabreicht wurde, angewendet. Am Ende jeder einstündigen Shuntperiode
wurde die Seide vorsichtig entfernt und gewogen, und der prozentuelle
Einbau wurde über
Well-Zählen
bestimmt. Das Thrombusgewicht wurde durch Abziehen der Seidengewichts
vor dem Platzieren vom Gesamtgewicht der Seide bei Entfernung aus
dem Shunt berechnet. Arterielles Blut wurde vor dem ersten Shunt
und alle 30 Minuten danach zur Bestimmung der Blut-Clearance, der
collageninduzierten Plättchenaggregation
im Gesamtblut, der Thrombin-induzierten Plättchendegranulierung (Plättchen ATP
Freisetzung), der Prothrombinzeit und der Plättchenzahl entnommen. Die Blutungzeit
wurde auch in 30 Minutenintervallen durchgeführt.
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Immobilisierte Analyse der menschlichen
placentalen avb3 Rezeptoren
Die Analysebedingungen wurden unter Verwendung von [I-125]-Vitronectin
entwickelt und bestätigt.
Die Analysenvalidierung schloss eine Scatchardformatanalyse (n =
3) ein, wobei die Rezeptorenanzahl (Bmax)
und Kd (Affinität) bestimmt wurden. Das Analyseformat
ist derartig, dass Verbindungen überwiegende
bei 10 und 100 nM Endkonzentrationen vor der IC50 Bestimmung
durchgemustert werden. Drei Standards (Vitronectin, anti-avb3 Antikörper, LM609
und anti-avb5, P1F6)
und fünf
Referenzpeptide sind für
die IC50 Bestimmung ausgewertet worden.
Kurz dargestellt schließt
das Verfahren die Immobilisierung von zuvor isolierten Rezeptoren
in Platten mit 96 Vertiefungen und das Inkubieren über Nacht
ein. Die Rezeptoren wurden aus normaler, frischer, nicht infektiöser (HIV,
Hepatitis B und C, Syphilis und HTLV frei) menschlicher Plazenta
isoliert. Das Gewebe wurde lysiert und Gewebstrümmer durch Zentrifugation entfernt.
Das Lysat wurde filtriert. Die Rezeptoren wurden durch Affinitätschromatographie
unter Verwendung des immobilisierten avb3 Antikörpers
isoliert. Die Platten werden dann 3 × mit Waschpuffer gewaschen.
Blockierungspuffer wird zugegeben und die Platten 120 Minuten lang
bei Raumtemperatur inkubiert. Während
dieser Zeit wurden die zu testenden Verbindungen und [I-125]-Vitronectin
in einer Reserveplatte vorgemischt. Blockierungspuffer wird entfernt
und das Verbindungsgemisch pipettiert. Die Kompetition wird 60 Minuten
lang bei Raumtemperatur durchgeführt.
Ungebundenes Material wird dann entfernt und die Vertiefungen werden
abgetrennt und über
gamma-Szintillation gezählt.
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Andere Rezeptorbindungsanalysen
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Ganzzellenanalysen für die Bestimmung
der Bindungsaffinität
von erfindungsgemäßen Pharmazeutika
für die
VEGF Rezeptoren, Flk-1/KDR und Flt-1 werden in Ortega, et. al.,
Amer. J. Pathol., 1997, 151, 1215–1224, und Dougher, et. al.,
Growth Factors, 1997, 14, 257–268
beschrieben. Eine in vitro Analyse zur Bestimmung der Affinität von erfindungsgemäßen Pharmazeutika
für den
bFGF Rezeptor wird in Yayon, et. al., Proc. Natl. Acad. Sci USA,
1993, 90, 10643–10647
beschrieben. Gho et. al., Cancer Research, 1997, 57, 3733–40, beschreibt
Analysen für
Angiogenin-rezeptorbindende Peptide. Senger, et. al., Proc. Natl.
Acad. Sci USA, 1997, 94, 13612–13617
beschreibt Analysen für
Antagonisten der Integrine a1B1 und a2B1. US Patent Nr. 5,536,814
beschreibt Analysen für
Verbindungen, welche an das Integrin a5B1 binden.
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Oncomaus® Bildgebung
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Die Studie beinhaltet die gleichzeitige
Verwendung der c-Neu Oncomaus® und FVB Mäuse als
Kontrollen ein. Die Mäuse
werden mit Natriumpentobarbital anästhesiert und mit ungefähr 0,5 mCi
Radiopharmazeutikum injiziert. Vor der Injektion worden die Tumorstellen
auf jeder Oncomaus aufgenommen und die Tumorgröße wird unter Verwendung eines
Greifzirkels gemessen. Die Tiere werden auf den Kamerakopf platziert,
um das Vorderteil oder das Hinterteil der Tiere abzubilden. Fünf Minuten
Dynamische Bilder werden seriell über 2 Stunden unter Verwendung
einer 256 × 256
Matrix und eines 2 × Zooms
erhalten. Nach Beendigung der Studie werden die Bilder durch Umschreiben
des Tumors als die Zielregion des Interesses (ROI) und eine Hintergrundstelle
im Halsareal unter den Karotisspeicheldrüsen ausgewertet.
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Dieses Modell kann auch verwendet
werden, um die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Radiopharmazeutika zu bewerten,
welche ein beta, alpha oder Auger-Elektonen-emittierendes Isotop
beinhalten. Die Radiopharmazeutika werden in geeigneten Mengen verabreicht,
und die Aufnahme in die Tumoren kann entweder nicht-invasiv durch
Bildgebung für
jene Isotope mit einer koinzidenten bildfähigen Gammaemission oder durch
Herausschneiden der Tumoren und Zählen der vorliegenden Radioaktivität durch
Standardtechniken quantifiziert werden. Die therapeutische Wirkung
der Radiopharmazeutika kann durch das Überwachen der Wachstumsgeschwindigkeit
des Tumors in Kontrollmäusen
versus jenen in den Mäusen,
welchen die erfindungsgemäßen Radiopharmazeutika
verabreicht werden, bewertet werden.
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Dieses Modell kann auch verwendet
werden, um die erfindunngsgemäßen Verbindungen
welche paramagnetische Metalle als MRI-Kontrastmittel beinhalten,
zu bewerten. Nach Verabreichung der geeigneten Menge der paramagnetischen
Verbindungen kann das ganze Tier in ein im Handel erhältliches
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät
platziert werden, um die Tumoren abzubilden. Die Wirksamkeit des
Kontrastmittels kann leicht durch Vergleich der Bilder, welche von
Tieren, welchen kein Kontrastmittel verabreicht wurde, erhalten
werden, gesehen werden.
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Matrigel Kaninchenmodell
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Dieses Modell wurde aus einem Matrigelmodell,
welches für
die Studie der Angiogenese in Mäusen bestimmt
ist, adaptiert. Matrigel (Becton & Dickinson,
USA) ist eine Basismembran, reich an Laminin, Collagen IV, Entactin,
HSPG und anderen Wachstumsfaktoren. Falls es mit Wachstumsfaktoren,
wie zum Beispiel bFGF [500 ng/ml] oder VEGF [2 μg/ml] kombiniert wird und subcutan
in die midabdominale Region der Mäuse injiziert wird, verfestigt
sie sich zu einem Gel und stimuliert die Angiogenese an der Injektionsstelle
innerhalb von 4 – 8
Tagen. Im Kaninchenmodell werden Weiße Neuseeland Kaninchen (2,5–3,0 kg)
mit 2,0 ml Matrigel plus 1 μg bFGF
und 4 μg
VEGF injiziert. Das Radiopharmazeutikum wird dann 7 Tage später injiziert
und die Bilder werden erhalten.
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Dieses Modell kann auch verwendet
werden, um die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Radiopharmazeutika zu bewerten,
welche ein beta, alpha oder Auger-Elektonen-emittierendes Isotop
beinhalten. Die Radiopharmazeutika werden in geeigneten Mengen verabreicht
und die Aufnahme in die angiogenetische Stelle kann entweder nicht-invasiv
durch Bildgebung für
jene Isotope mit einer koinzidenten bildfähigen Gammaemission oder durch
Herausschneiden der angiogenetischen Stellen und Zählen der
vorliegenden Radioaktivität durch
Standardtechniken quantifiziert werden. Die therapeutische Wirkung
der Radiopharmazeutika kann durch das Überwachen der Wachstumsgeschwindigkeit
der angiogenetischen Stellen in Kontrollkaninchen versus jenen in
den Kaninchen, welchen die erfindungsgemäßen Radiopharmazeutika verabreicht
werden, bewertet werden.
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Dieses Modell kann auch verwendet
werden, um die erfindungsgemäßen Verbindungen,
welche paramagnetische Metalle als MRI-Kontrastmittel beinhalten,
zu bewerten. Nach Verabreichung der geeigneten Menge der paramagnetischen
Verbindungen kann das ganze Tier in ein im Handel erhältliches
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät
platziert werden, um die angiogenetischen Stellen abzubilden. Die
Wirksamkeit des Kontrastmittels kann leicht durch Vergleich der
Bilder, welche von Tieren, welchen kein Kontrastmittel verabreicht
wurde, erhalten werden, gesehen werden.
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Spontanes
Tumormodell in Hunden
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Erwachsene Hunde mit spontanen Brusttumoren
wurden mit Xylazin (20 mg/kg)/Atropin (1 ml/kg) sediert. Nach der
Sedierung wurden die Tiere unter Verwendung von Ketamin (5 mg/kg)/Diazepam
(0,25 mg/kg) für
eine vollständige
Anästhesie
intubiert. Die chemische Einschränkung
(Fesselung) wurde mit Ketamin (3 mg/kg)/Xylazin (6 mg/kg) fortgeführt, wobei
wie notwendig titriert wurde. Falls benötigt wurden die Tiere mit Raumluft über einen
endotrachealen Tubus (12 Hübe/min,
25 ml/kg) während
der Studie beatmet. Periphere Venen wurden unter Verwendung von
20G I.V. Kathetern katheterisiert, einer, um als ein Infusionsport
der Verbindung zu dienen, während
der andere für
die Exfusion von Blutproben dient. Die Herzfrequenz und das EKG wurden
unter Verwendung eines Kardiotachometers (Biotech, Grass Quincy,
MA), welcher von einem Lead II Elektrokardiogramm, welches durch
Extremitätenableitung
erzeugt wurde, ausgelöst
wurde, überwacht.
Blutproben werden im Allgemeinen bei 10 Minuten (Kontrolle), beim
Ende der Infusion, (1 Minute), 15 min, 30 min, 60 min, 90 min und
120 min für
die Gesamtblutzellenzahl und für
das Zählen
genommen.
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Die radiopharmazeutische Dosis war
300 μCi/kg,
welche als ein i. v. Bolus mit einer Kochsalzlösungsspülung verabreicht wurde. Die
Parameter wurden auf einem Polygraphrekorder (Model 7E Grass) bei
einer Papiergeschwindigkeit von 10 mm/min oder 25 mm/sec kontinuierlich überwacht.
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Bildgebung der Lateralen wurde 2
zwei Stunden mit einer 256 × 256
Matrix, kein Zoom, 5 Minuten dynamisch Bilder. Eine bekannte Quelle
wird im Bildfeld (20–90 μCi) platziert,
um die Aufnahme in der Region des Interesses (ROI) auszuwerten.
Bilder wurden auch 24 Stunden nach der Injektion erhalten, um die
Retention der Verbindung im Tumor zu bestimmen. Die Aufnahme wird
durch das Nehmen der Fraktion der Gesamtzahl in einem umschriebenen
Areal für
die ROI/Quelle und das Multiplizieren der bekannten μCi bestimmt.
Das Ergebnis ist μCi
für die
ROI.
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Dieses Modell kann auch verwendet
werden, um die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Radiopharmazeutika zu bewerten,
welche ein beta, alpha oder Auger-Elektonen-emittierendes Isotop
beinhalten. Die Radiopharmazeutika werden in geeigneten Mengen verabreicht,
und die Aufnahme in die Tumoren kann entweder nicht-invasiv durch
Bildgebung für
jene Isotope mit einer koinzidenten bildfähigen Gammaemission oder durch
Herausschneiden der Tumoren und Zählen der vorliegenden Radioaktivität durch
Standardtechniken quantifiziert werden. Die therapeutische Wirkung
der Radiopharmazeutika kann durch das Überwachen der Größe des Tumors über die
Zeit bewertet werden.
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Dieses Modell kann auch verwendet
werden, um die erfindungsgemäßen Verbindungen
welche paramagnetische Metalle als MRI-Kontrastmittel beinhalten,
zu bewerten. Nach Verabreichung der geeigneten Menge der paramagnetischen
Verbindungen kann das ganze Tier in ein im Handel erhältliches
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät
platziert werden, um die Tumoren abzubilden. Die Wirksamkeit des
Kontrastmittels kann leicht durch Vergleich der Bilder, welche von
Tieren, welchen kein Kontrastmittel verabreicht wurde, erhalten
werden, gesehen werden.
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Offensichtlich sind zahlreiche Modifikationen
und Variationen der vorliegenden Erfindung im Licht der vorstehenden
Lehren möglich.
Es muss daher selbstverständlich
sein, dass innerhalb des Umfangs der angehängten Ansprüche die Erfindung auf andere
Weise als hierin spezifisch beschrieben ist, durchgeführt werden kann.