DE60223176T2

DE60223176T2 - Metallkomplexverbindungen

Info

Publication number: DE60223176T2
Application number: DE60223176T
Authority: DE
Inventors: Jo Klaveness; Pal Rongved
Original assignee: GE Healthcare AS
Current assignee: GE Healthcare AS
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: ATE376428T1; EP1465669B1; US7198776B2; WO2003045442A1; DE60223176D1; AU2002365365A1; NO20015814D0; EP1465669A1; US20050090653A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Metallkomplexverbindungen, Kontrastmittel für MRI und in-vivo-NMR-Maker für NMR-Spektroskopie, umfassend die Metallkomplexverbindungen, und Verfahren zur in-vivo-Bestimmmung von physiologischen Parametern, z. B. Enzymaktivität, unter Verwenden der Metallkomplexverbindungen.
Mehrere in-vivo-Verfahren, sowohl Bildgebungstechniken als auch Nicht-Bildgebungs-Techniken, können verwendet werden in der Diagnose von Krankheiten. MRI (Magnetresonanzbildgebung) ist eine häufig verwendete in-vivo-Bildgebungstechnik für die Diagnose von Krankheiten. Sie basiert auf der Wechselwirkung zwischen Radiowellen und Körpergewebe-Wasserprotonen in einem Magnetfeld. Um den Bildkontrast in Weichgewebeuntersuchungen zu verbessern, werden Kontrastmittel allgemein in MRI verwendet.
Neben dem Einsetzen von Kontrastmittel-unterstützter MRI als ein Werkzeug für die Diagnose, basierend auf Morphologie und/oder Anatomie, wurden mehrere Versuche unternommen, die Technik zur Messung und Quantifizierung physiologischer Parameter zu verwenden, um abnormale Änderungen der physiologischen Änderungen zu detektieren und eine Diagnose zu ermöglichen, speziell eine Diagnose in einer frühen Stufe, basierend auf den Änderungen.
US 5707605 , US 5980862 , WO-A-96/38184 und WO-A-99/25389 offenbaren MRI-Kontrastmittel, umfassend einen Komplex, der besteht aus einem paramagnetischen Metallion und einem Gelator, wobei der Komplex eine Einheit umfasst, die kovalent an den Gelator gebunden ist, der eine Koordinationsstelle des paramagnetischen Metallions besetzt. Die Einheit wird entfernt bei Reaktion mit einem Enzym und die Änderung der Relaxivität wird bestimmt. Ein Nachteil der offenbarten Kontrastmittel ist, dass die Änderung in der Relaxivität, die von der enzymatischen Transformation verursacht wird, relativ klein ist. Inhärente Unterschiede in der Konzentration können den Effekt von Relaxiationsänderungen, die durch die enzymatische Transformation verursacht wird, überwiegen.
Mosts et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997, 36, 726–728, beschreiben ein MRI-Kontrastmittel, umfassend Gadolinium und Galactopyranose, das ein Substrat für das Enzym β-Galactosidase ist. Die Enzym-aktivierte Spaltung der Galactopyranoseeinheit und die Änderung der Koordinationszahl von Gadolinium führt nur zu einer kleinen Änderung in der Relaxivität. Wenn die Relaxivitätsänderungen von dieser Größenordnung sind, muss die lokale Konzentration des Kontrastmittels in normalem Gewebe und pathologischem Gewebe dieselbe sein (oder muss quantifiziert werden), um zuverlässige diagnostische Ergebnisse basierend auf Unterschieden in der Enzymaktivität zu erhalten.
Da ¹⁹F ein Kern ist, der detektierbar ist durch Magnetresonanz(NMR)-Spektroskopie, können fluorierte Verbindungen als Kontrastmittel in MRI und als in-vivo-NMR-Marker in NMR-Spektroskopie verwendet werden. ¹⁹F ist ein NMR-aktives Isotop mit einem Spin ½, der ungefähr 83% der NMR-Empfindlichkeit von Protonen liefert. Einer der Hauptunterschiede von Protonen und Fluor im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper ist, dass Fluor nur in sehr geringen Konzentrationen existiert, vorwiegend immobilisiert in der Knochenmatrix. Deshalb interferiert kein Signalhintergrund während einer in-vivo-Untersuchung von ¹⁹F-NMR oder ¹⁹F-MRI.
In US 5536491 werden ¹⁹F-MRI-Kontrastmedien beschrieben, umfassend eine Metallkomplexverbindung, in der ein makrozyklischer Polyaminligand, der Fluoratome enthält, durch Koordination an ein paramagnetisches Metallion gebunden ist. Die Kontrastmedien können chemisch modifiziert sein, um eine Gewebespezifität zu verleihen (z. B. durch Bilden von Verbunden mit einer gewebespezifischen Substanz mit einer spezifischen Affinität für ein besonderes Gewebe), oder zum Bestimmen von Änderungen in der Gewebeumgebung, wie der pH oder die Sauerstoffkonzentration durch Bestimmung der Änderung einer chemischen Verschiebung des Fluors des Kontrastmediums. Als ein Nachteil ist/sind das/die Fluoratom(e) und das paramagnetische Metallatom in den in US 5536491 offenbarten Verbindungen zu weit entfernt voneinander, und die Änderung in der chemischen Verschiebung des Fluors bei Änderung im pH wird nicht verstärkt durch den Einfluss des paramagnetischen Metallions. Als eine Konsequenz ist die Änderung in der chemischen Verschiebung des Fluors relativ gering und kleine pH-Änderungen können nicht überwacht werden.
In US 5690909 werden Fluor-enthaltende makrozyklische Metallkomplexe beschrieben, die aus einem Komplexbildner und einem paramagnetischen Metallion bestehen. Die Komplexe können verwenden werden als Temperatursensoren in der NMR-Diagnose durch Bestimmung der chemischen Verschiebung des Fluors. Da die Änderungen in der chemischen Verschiebung des Fluors dieser Komplexe intramolekular im Ursprung und unabhängig von äußeren Einflüssen sind, wie Ionenstärke, Sauerstoffdruck oder pH, können die Verbindungen nicht verwendet werden, um Änderungen in der Ionenstärke, dem Sauerstoffdruck oder dem pH zu detektieren.
Jedoch gibt es immer noch eine Notwendigkeit für Kontrastmittel, die eine Diagnose in einem frühen Stadium mit guter Zuverlässigkeit ermöglichen können. Nützliche Marker für eine Diagnose in einem frühen Stadium in-vivo sind physiologische Parameter, wie Enzymaktivität, pH oder das Vorhandensein/die Konzentration freier Radikale. Eine abnormale Enzymaktivität von spezifischen Enzymen wird oft beobachtet bei Krebs oder mit Krebs zusammenhängenden Krankheiten, kadiovaskulären Krankheiten, Krankheiten des zentralen Nervensystems und bei Entzündungen und Infektionen. Die Enzymaktivität ist üblicherweise vergrößert im erkrankten Gebiet im Vergleich zu anderen Gebieten, kann aber auch verringert sein im erkrankten Gebiet. Es kann üblicherweise angenommen werden, dass in Tumoren eine vergrößerte Enzymaktivität aus einer Überexpression spezifischer Gene resultiert. Abnormale pH-Werte sind verbunden mit mehreren schweren Krankheiten. Der pH-Wert ist üblicherweise verringert während Krebskrankheiten, kadiovaskulären Krankheiten, wie z. B. Herzinfarkt, Osteoporose, Entzündung und bestimmten Autoimmunkrankheiten. Es ist bekannt, dass freie Radikale in einer Ischämie bei Reperfusion erzeugt werden. Sie fördern Komplikationen wegen eines oxidativen Gewebeschadens, wie beschrieben von H. J. Freisleben, Clinical Hemorheology and Microcirculation, (2000) 23 (2–4) 219–24. Die Bestimmung abnormaler physiologischer Parameter und die Identifikation von Gewebe oder Zellen, die abnormale physiologische Parameter zeigen, unter Verwenden nicht-invasiver MRI, würde deshalb ein günstiges Verfahren in der Diagnose im frühen Stadium sein.
Wir haben nun überraschenderweise gefunden, dass bestimmte Metallkomplexverbindungen, die ein paramagnetisches Metallion und ein Chelat umfassen, wobei das Chelat mindestens ein Fluoratom umfasst, zum Überwachen und Bestimmen physio logischer Parameter verwenden werden können durch Bestimmen der Änderung in der chemischen Verschiebung des Fluors, die bei Einfluss der physiologischen Parameter auf die Metallkomplexverbindungen auftritt. Es wurde gefunden, dass, wenn das Fluoratom sich innerhalb einer bestimmten Nachbarschaft zum paramagnetischen Metallion befindet, physiologische Parameter, wie die Enzymaktivität, eine Änderung in der chemischen Verschiebung des Fluoratoms bewirken. Die Metallkomplexverbindungen können verwendet werden als MRI-Kontrastmittel oder als NMR-Marker zum Überwachen oder Detektieren physiologischer Parameter, insbesondere abnormaler physiologischer Parameter in-vivo.
Die vorliegende Erfindung stellt Metallkomplexverbindungen bereit, umfassend ein paramagnetisches Chelat, umfassend ein paramagnetisches Metallion M und einen Chelatbildner, wobei der Chelatbildner ein Chelatbildner gemäß der Formel (I) ist, die mindestens ein Fluoratom und eine molekulare Einheit X umfasst, wobei sich der Koordinationsabstand zwischen X und M bei Einfluss einer bestimmten enzymatischen Aktivität ändert und dadurch die chemische Verschiebung des mindestens einen Fluoratoms ändert.
Der Begriff „paramagnetisches Chelat", wie hier verwendet, bezieht sich auf einen Metallkomplex, der ein paramagnetisches Metallion und mindestens einen Chelatbildner enthält.
Der Begriff „Chelatbildner", wie hier verwendet, bezieht sich auf chemische Verbindungen, die an Metallatome binden und sie weniger empfindlich für andere Verbindungen machen, insbesondere für biologische Verbindungen, und/oder sie weniger toxisch machen.
Die Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung umfassen bevorzugt ein paramagnetisches Metallion M, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus divalenten und trivalenten Ionen eines Elementes der Ordungszahl 21–29, 42, 44 und 57–83. Besonders bevorzugte parametische Metallionen sind La³⁺, Pr³⁺, Tm³ ⁺, Dy³⁺, Eu³⁺ und Mn²⁺. Speziell besonders bevorzugte paramagnetische Metallionen M sind La³⁺, Pr³⁺ Tm³⁺, Dy³⁺, Eu³⁺.
Der Chelatbildner, der in den Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung vorhanden ist, ist ein Chelatbildner gemäß der Formel (I). Der Chelatbildner kann ein azyklischer, zyklischer oder makrozyklischer Chelatbildner sein. Verbindungen, die als Chelatbildner für die vorliegende Erfindung verwendet werden könnten, sind beschrieben in Watson, A. D., Rocklage, S. M. und Carvlin, M. J.: Contrast Agents in Stark, D. D. und Bradley, W. G. (Hrsg): Magnetic resonance imaging. Band eins, Mosby Year Book. St. Louis (1992) 372–437.
Der Chelatbildner ist ein Chelatbildner gemäß der Formel (I)
wobei
R¹ Wasserstoff oder C₁-C₁₅-Alkyl repräsentiert, das gegebenenfalls substituiert sein kann mit einer oder mehreren Hydroxy-Gruppen,
A und B dieselben oder verschieden sind und CHR¹R² repräsentieren, wobei
R¹ von der oben beschriebenen Definition ist und
R² repräsentiert Wasserstoff, C₁-C₂₀-Alkyl, C₆-C₂₀-Aryl, C₆-C₂₀-Aralkyl, wobei die Reste gegebenenfalls substituiert sein können mit einer oder mehreren Hydroxygruppen, oder
A und B zusammen eine Brücke (CH₂)_m bilden,
Z repräsentiert NH₂. NHR², OH, O^– oder OR³, wobei R³ ein Basenäquivalent oder ein Metallionenäquivalent ist,
X repräsentiert eine molekulare Einheit, deren Koordinationsabstand zum paramagnetischen Metallion, das durch den Chelatbildner der Formel (I) chelatiert ist, sich bei Einfluss einer enzymatischen Aktivität ändert, und ausgewählt ist aus der Gruppe von
Alkyl-O-PO₃2^– oder Aryl- O-PO₃ ^2–, die Substrate für Phosphatasen sind,
Alkyl-(NH)-(Glu)n, das ein Substrat ist für Aminopeptidase A,
4-Alkyl-(C₆R¹R²R³R⁴)NH-aminosäure-NH₂, wobei R¹–R⁴ stehen für Wasserstoff oder F, Cl oder NO₂, welches ein Substrat für Aminopeptidase ist;
4-Alkyl-(C₆H₄)-CO-Aminosäure-CO₂H, welches ein Substrat für Carboxypeptidase ist,
4-Alkyl-(C₆H₄)-CH₂-NH₃ ⁺, welches ein Substrat für Monoaminoxidase ist, und
1-Alkyl-β-O-glucuronsäure, welche ein Substrat für β-Glucuronidase ist,
Y repräsentiert ein Fluoratom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe, umfassend mindestens ein Fluoratom,
D repräsentiert eine gesättigte oder ungesättigte geradkettige oder verzweigtkettige Kohlenwasserstoffgruppe, enthaltend 1 bis 4 Kohlenstoffatome, oder eine Phenylgruppe,
m repräsentiert eine ganze Zahl von 2 bis 3 und
n und o dieselben oder verschieden sind und eine ganze Zahl von 1 bis 3 repräsentieren, wobei der Koordinationsabstand zwischen X und M sich ändert bei Einfluss einer enzymatischen Aktivität und dadurch die chemische Verschiebung des mindestens einen Fluoratoms geändert wird.
Bevorzugte Chelatbildner gemäß der Formel (I) sind Derivate von Polyaminocarboxylaten. Besonders bevorzugte Chelatbildner gemäß der Formel (I) sind die folgenden Verbindungen, wobei eine der Carboxygruppen COOH substituiert ist durch die Gruppe X-D-Y gemäß der Formel (I):
Speziell besonders bevorzugte Chelatbildner gemäß der Formel (I) sind DTPA, DOTA und D03A, wobei eine der Carboxygruppen COOH substituiert ist durch eine Gruppe X-D-Y der Formel (I).
Ferner umfassen die Chelatbildner mindestens ein Fluoratom und eine molekulare Einheit, wobei der Koordinationsabstand zwischen X und M sich ändert beim Einfluss einer bestimmten enzymatischen Aktivität und dadurch die chemische Verschiebung des mindestens einen Fluoratoms geändert wird. Gemäß der NMR-Theorie beeinflusst der Abstand d die Verschiebung gemäß der folgenden Formel:
wobei δ der Winkel X-M-F ist, wobei F das mindestens eine Fluoratom ist, das durch M beeinflusst ist. Die Änderung in der Verschiebung, die durch das paramagnetische Metallion M induziert wird, ist abhängig vom Abstand zwischen M und F in der dritten Ordnung.
Die Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung umfassen bevorzugt einen Chelatbildner der Formel (I), der mehr als ein Fluoratom umfasst, wobei die Fluoratome bevorzugt chemische Verschiebungen des Fluors zeigen, die im Wesentlichen dieselben sind. Im Wesentlichen dieselben bedeutet, dass die Werte der chemischen Verschiebung aller Fluoratome verteilt sind innerhalb eines ausreichend engen Bereiches, bevorzugt innerhalb eines Bereiches von 50 ppm oder weniger, besonders bevorzugt innerhalb des Bereichs von 30 ppm oder weniger, so dass die Signale von allen Fluoratomen wirksam geprüft werden in MRI- oder NMR-Messungen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung einen Chelatbildner der Formel (I), der mindestens eine geradkettige oder verzweigkettige Alkygruppe, Arylgruppe oder Aralkylgruppe umfasst, substituiert mit einem oder mehreren Fluoratomen, bevorzugt mit mehr als einem Fluoratom. Bevorzugt umfasst der Chelatbildner der Formel (I) mindestens ein Fluoratom oder eine Perfluoralkyl- oder Perfluoraryl-Gruppe, in denen alle Wasserstoffatome durch Fluor substituiert sind. Die Anzahl von Kohlenstoffatomen in diesen Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Perfluoralkyl- und Perfluoraryl-Gruppen beträgt bevorzugt 1–10. Die oben erwähnten Gruppen können zusätzlich eine oder mehrere funktionelle Gruppen enthalten, wie Hydroxylgruppen, Amingruppen, Carbonylgruppen oder Amidgruppen, oder ein oder mehrere Heteroatome, wie N, O oder S. Besonders bevorzugt umfasst der Chelatbildner mindestens ein Fluoratom oder mindestens eine Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Trifluormethyl, Perfluorethyl, 2,2,2-Trifluorethyl, Perfluorpropyl, Perfluorisopropyl, Bis(trifluormethyl)methyl, Tris(trifluormethyl)methyl, 2,2,3,3,3-Pentafluorpropyl, Perfluorbutyl, Trifluormethylphenyl, 1,3-Di(trifluormethyl)phenyl, Trifluormethylbenzyl, 1,3-Di(trifluormethyl)benzyl, Tris(trifluormethyl)methylphenyl, Tris(trisfluormethyl)-methylbenzyl, Fluorphenyl, Difluorphenyl, Pentafluorphenyl und Pentafluorbenzyl. Speziell besonders bevorzugt umfasst der Chelatbildner der Formel (I) mindestens ein Fluoratom oder eine Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Trifluormethyl, Tris(trifluormethyl)methyl und Pentafluorphenyl.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst der Chelatbildner der Formel (I) mindestens ein Fluoratom, das die chemische Verschiebung des Fluors ändert bei Einfluss einer bestimmten enzymatischen Aktivität, und mindestens ein Fluoratom, das nicht die chemische Verschiebung des Fluors ändert bei Einfluss der bestimmten enzymatischen Aktivität. Das/die letztere(n) Fluoratom(e) dient/dienen als ein interner Standard.
Die Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung umfassen ferner eine molekulare Einheit X und der Koordinationsabstand der molekularen Einheit X und dem paramagnetischen Metallion M ändert sich beim Einfluss eines physiologischen Parameters.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die molekulare Einheit X eine bestimmte Affinität zum paramagnetischen Metallion M, der zu einem bestimmten Koordinationsabstand zwischen X und M führt. Der Koordinationsabstand ist derart, dass die chemische Verschiebung des mindestens einen Fluoratoms beeinflusst wird. Bei Einfluss einer bestimmten enzymatischen Aktivität wird die Affinität von X zu M verringert, der Koordinationsabstand zwischen X und M verändert sich und so ändert sich die chemische Verschiebung des mindestens einen Fluoratoms auch. Z. B. könnte die molekulare Einheit X mit einer bestimmten Affinität zum paramagnetischen Metall M eine negativ geladene X-Gruppe (X^–) sein.
Die Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung umfassen bevorzugt paramagnetische Chelate, enthaltend ein paramagnetisches Metallion, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus La³⁺, Pr³⁺, Tm³⁺, Dy³⁺, Eu³⁺ und Mn²⁺ und einem Chelaltbildner ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus DTPA, DOTA, EDTA, DTPA-BMA, TTHA, DTPA, D03A und TETA, wobei eine der Carboxygruppen COOH substituiert ist durch eine Gruppe X-D-Y gemäß der Formel (I). Besonders bevorzugte paramagnetische Chelate sind jene, die paramagnetische Metallionen enthalten, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus La³⁺, Pr³⁺, Tm³⁺, Dy³⁺, Eu³⁺, und einen Chelatbildner, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus DTPA, DOTA und D03A, wo bei eine der Carboxygruppen COOH durch eine Gruppe X-D-Y gemäß der Formel (I) substituiert ist.
Die Änderung in der chemischen Verschiebung des Fluors, die bei Einfluss einer bestimmten enzymatischen Aktivität gemäß der Erfindung erfolgt, beträgt bevorzugt mindestens 1 ppm, besonders bevorzugt mindestens 2 ppm und speziell besonders bevorzugt mindestens 3 ppm. Die Änderung in der chemischen Verschiebung des Fluors kann Feldaufwärts oder Feldabwärts sein (positiv oder negativ). Änderung in der chemischen Verschiebung des Fluors können z. B. berechnet werden mit Verschiebungsdaten gemäß Berger et al. (Hgs.), NMR Spectroscopy of the non-metallic elements, John Wiley & Sons, Chichester 1997, Kapitel 6, S. 398–699.
Ein anderer Aspekt der Erfindung sind Kontrastmittel oder in-vivo-NMR-Marker, umfassend Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung.
Ein noch anderer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung von Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung als Kontrastmittel oder in-vivo-NMR-Marker.
Ein noch anderer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung von Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung für die Herstellung von Kontrastmitteln oder in-vivo-NMR-Marker.
Ein noch anderer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung von Metallkomplexverbindungen, Kontrastmitteln oder in-vivo-NMR-Markern gemäß der Erfindung zum Überwachen oder zur Detektion physiologischer Parameter, bevorzugt zum Überwachen oder zur Detektion abnormaler physiologischer Parameter.
Ein noch anderer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung von Metallkomplexverbindungen, Kontrastmitteln oder in-vivo-NMR-Markern gemäß der Erfindung für die Diagnose von Krankheiten im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper.
Ein noch anderer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung von Metallkomplexverbindungen, Kontrastmitteln oder in-vivo-NMR-Markern gemäß der Erfindung zur De tektion von Gebieten einer Krankheit eines menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körpers.
Ein noch anderer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung von Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung für die Herstellung eines Kontrastmittels oder eines in-vivo-NMR-Markers für die in-vivo-Detektion abnormaler physiologischer Parameter im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper durch Bestimmung der Änderung in der chemischen Verschiebung des Fluors bei Einfluss der physiologischen Parameter auf die Metallkomplexverbindungen unter Verwenden von ¹⁹F-MRI- oder ¹⁹F-NMR-Spektroskopie.
Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung, in denen der Koordinationsabstand zwischen X und M sich ändert bei Einfluss einer bestimmten Enzymaktivität, umfassen eine molekulare Einheit X, die ein Enzymsubstrat ist, die mit bestimmten spezifischen Enzymen reagiert und dadurch den Koordinationsabstand zwischen der molekularen Einheit X und dem paramagnetischen Metallion M ändert.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung Alkyl-O-PO₃ ^2– oder Aryl-O-PO₃ ^2– die Substrate für Phosphatasen sind. Die Reaktion des Substrats mit Phosphatasen führt zu einer hydrolytischen Spaltung zu Alkyl-OH oder Aryl-OH und PO₄ ^2–. Bevorzugt umfasst die Metallionenkomplexverbindung gemäß der Erfindung die folgenden Enzymsubstrate für Phosphatasen.
Metallkomplexverbindungen, die Alkyl-O-PO₃ ^2– oder Aryl-O-PO₃ ^2– umfassen, oder Kontrastmittel/in-vivo-NMR-Marker, die die Metallkomplexverbindungen umfassen, sind besonders bevorzugt für die Detektion einer abnormalen Aktivität von Phosphatasen für die Diagnose von Krebs oder mit Krebs verwandten Krankheiten, bevorzugt für die Diagnose von Prostatakarzinomen, für die Diagnose von Knochenerkrankungen, oder die Diagnose einiger Lebererkrankungen und für die Diagnose von Trombocytopenie.
In einer ferner besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung Alkyl-(NH)-(Glu)_n, das ein Substrat für Aminopeptidase A ist. Die Reaktion des Substrats mit Aminopeptidase A führt zur hydrolytischen Spaltung zu Alkyl-NH₃ ⁺ und n-Glu.
In einer ferner besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung 4-Alkyl-(C₆R¹R²R³R⁴)NH-aminosäure-NH₂, das ein Substrat für Aminopeptidase ist, wobei R¹ bis R⁴ Wasserstoff oder elektronegative Proben sind, wie F, Cl oder NO₂, wobei die elektronegativen Gruppen vorhanden sind in ausreichenden Anzahlen, um sicher zu stellen, dass die Aminogruppe minimal protoniert ist bei physiologischem pH. Die Reaktion des Enzymsubstrats mit Aminopeptidase führt zur hydrolytischen Spaltung zu 4-Alkyl-(C₆R¹R²R³R⁴)NH₂ und Aminosäure. Die Änderung in der Ladung wird abhängen von der Ladung des Aminosäurerestes (z. B. Lys oder Arg würden zum Verlust von zwei positiven Ladungen führen).
Metallkomplexverbindungen, die Alkyl-(NH)-(Glu)_n umfassen, das ein Substrat ist für Aminopeptidase A, oder 4-Alkyl-(C₆R¹R²R³R⁴)NH-aminosäure-NH₂, das ein Substrat ist für Aminopeptidase oder Kontrastmittel/in-vivo-NMR-Marker, die die Metallkomplexverbindungen umfassen, sind besonders bevorzugt für die Detektion einer abnormalen Aktivität der Enzyme für die Diagnose von Krankheiten des zentralen Nervensystems.
In einer ferner besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung 4-Alkyl-(C₆H₄)CO-aminosäure-CO₂H, das ein Sub strat für Carboxypeptidase ist. Die Reaktion des Enzymsubstrats mit Carboxypeptidase führt zur hydrolytischen Spaltung zu 4-Alkyl-(C₆H₄)CO₂ ^– und Aminosäure.
Metallkomplexverbindungen, umfassend 4-Alkyl-(C₆H₄)CO-aminosäure-CO₂H oder Kontrastmittel/in-vivo-NMR-Marker, die die Metallkomplexverbindungen umfassen, sind besonders bevorzugt für die Detektion einer abnormalen Aktivität von Carboxypeptidasen für die Diagnose von cardiovasculären Krankheiten.
In einer ferner besonders bevorzugten umfasst die Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung 4-Alkyl-C₆H₄-CH₂-NH₃ ⁺, das ein Substrat für Monoaminoxidase ist. Die Reaktion des Enzymsubstrats mit Monoaminoxidase erfordert das Vorhandensein von Wasser und Sauerstoff und führt zur hydrolytischen Spaltung in 4-Alkyl-C₆H₄-CHO, H₂O₂ und NH₄ ⁺.
Metallkomplexverbindungen, die 4-Alkyl-C₆H₄-CH₂-NH₃ ⁺ oder Kontrastmittel/in-vivo-NMR-Marker umfassen, die die Metallkomplexverbindungen umfassen, sind besonders bevorzugt für die Detektion einer abnormalen Aktivität von Monoaminoxidase für die Diagnose von Krankheiten des zentralen Nervensystems.
In einer ferner besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung 1-Alkyl-β-O-glucuronsäure, das ein Substrat für β-Glucuronidase ist. Die Reaktion des Enzymsubstrats mit β-Glucuronidase führt zur hydrolytischen Spaltung in Alkyl-OH und Glucuronsäure.
Analoge Reaktionen können entwickelt werden für andere Enzyme, wie z. B. Galacturonidase oder Iduronidase.
Metallkomplexverbindungen, umfassend 1-Alkyl-β-O-glucuronsäure oder Kontrastmittel/in-vivo-NMR-Marker, die die Metallkomplexverbindungen umfassen, sind besonders bevorzugt für die Detektion einer abnormalen Aktivität von β-Glucuronidase für die Diagnose von Diabetis mellitus, Nieren-Krankheiten, Bauchspeicheldrüsenkrebs und Leberkrankheiten.
Neben hydrolytischer Spaltung gibt es viele chemische Modifikationen, die bei Reaktion der Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung, die ein Enzymsubstrat mit einem spezifischen Enzym umfasst, auftreten können. Die folgenden chemischen Modifikationen sind umfasst:
Hydrolytische Spaltung

• Peptidasen (Carboxypeptidasen, Aminopeptidasen)
• Glycosidasen: Glucuronidasen, Glucosidasen, Galactosidasen, Galacturonidasen, Mannosidasen, Sialidasen, Lactase

Reaktionen, die in Signalgebungswegen involviert sind:

• Hydrolyte von Phosphatestern in Protein: Protein-Phosphatasen
• Deaminierung von Neurotransmittern: Monoaminoxidase

Vererbte Defekte in Enzymmolekülen sind die bei weitem größte Kategorie von vererbbaren Krankheiten. Wie erwartet variiert die Art und die Ernsthaftigkeit der Krankheit stark. In einigen Populationen kann ein Individuum von hundert durch einen spezifischen vererbbaren Enzymschaden beeinträchtigt werden. In der Diagnose von Defekten in Enzymmolekülen ist es oft wichtig, die Gebiete zu lokalisieren, in denen ein spezifisches Enzym nicht exprimiert wird. Dies könnte ausgeführt werden durch die Verfahren gemäß der Erfindung. Ein Patient kann z. B. neurologische Symptome zeigen, aber das primär beeinflusste Organ könnte die Leber sein. Viele der Enzyme, die in der folgenden Liste angegeben sind, wurden im Detail studiert, siehe Scriver et al in „The metabolic basis of inherited disease", 6. Ausgabe, McGraw-Rill, New York 1989. Künstliche Substrate für diese Enzyme sind verfügbar und Metallkomplexverbindungen, die die künstlichen Substrate oder Kontrastmittel/in-vivo-NMR-Marker umfassen, die die Metallkomplexe umfassen, können verwendet werden, um die Enzyme für die Diagnose vererbter Defekte zu detektieren.
Enzyme, die als Defekt in verschiedenen vererbten Krankheiten bekannt sind:
• Störungen von lysosomalen Enzymen

α-L-Iduronidase
Iduronatsulfatase
Heparan-N-sulfatase
α-N-Acetylglucosaminidase
Acetyl-CoA-α-Glucosaminidacetyltransferase
Acetylglucosamin-6-sulfatase
Galactose-6-sulfatase
β-Galactosidase
N-Acetylgalactosamin-4-sulfatase
β-Glucuronidase
UDP: N-Acetylglucosamin: Lysosomalenzym-N-acetylglucosaminyl-1-phosphotransferase
α-Mannosidase
α-Neuraminidase
Aspartylglucosaminidase
α-L-Fucosidase
Säurelipase
Säureceramidase
Sphingomyelinase
Glucocerebrosidase
Galactosylceramidase
Steroidsulfatase
Arylsulfatase
α-Galactosidase
α-N-Acetylgalactosaminidase
Säure-β-Galactosidase
β-Hexosaminidase

• Störungen von Bindegeweben

Lysyl-hydroxylase
Kollagenase
Alkalische Phosphatase
Carbonsäureanhydrase

Die Metallkomplexverbindung oder das Kontrastmittel/der in-vivo-NMR-Marker, das/der die Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung umfasst, die ein Enzymsubstrat umfasst, kann als ein Enzymsubstrat synthetische organischer Verbindungen, natürlich auftretende Verbindungen oder halbsynthetische Verbindungen umfassen. Die Metallkomplexverbindung oder das Kontrastmittel/der in-vivo-NMR-Marker, der die Metallkomplexverbindung umfasst, umfasst z. B. Peptide, Peptido-Mimetika, Fettsäuren, Proteine, Kohlenhydrate oder biologische Vorläufer davon, die einen oder mehrere der folgenden funktionellen Gruppen enthalten können: Alkohole, Phenole, Ester, einschließlich Ester mit anderen Säuren als Carbonsäuren, Amide, Amine, Mercaptogruppen, aromatische Ringe und heterozyklische Ringsysteme. Die Gesamtstruktur des Enzymsubstrats kann zyklisch oder linear sein.
Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung, in denen sich der Koordinationsabstand zwischen X und M bei Einfluss einer Enzymaktivität ändert, können verwendet werden als Kontrastmittel oder in-vivo-NMR-Marker oder können verwendet werden für die Herstellung von Kontrastmitteln oder in-vivo-NMR-Marker. Derartige Kontrastmittel/in-vivo-NMR-Marker können bevorzugt verwendet werden für eine in-vivo-Detektion einer Enzymaktivität, bevorzugt für die Detektion einer abnormalen Enzymaktivität, wobei die Detektion der abnormalen Enzymaktivität bevorzugt verwendet wird für die Diagnose von Krankheiten im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper oder zum Detektieren von Gebieten einer Krankheit im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper.
In einer ferner bevorzugten Ausführungsform umfassen die Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung ferner einen Zielausrichtungsvektor.
Ein Zielausrichtungsvektor gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine molekulare Einheit, die das Zielausrichten der Metallkomplexverbindungen auf eine spezifische Stelle im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper ermöglicht, bevorzugt lokalisiert im Bereich der Krankheit. Die spezifischen Stellen sind z. B. Rezeptoren, Zeilen und Zellabteilungen. Bevorzugt ermöglicht der Zellausrichtungsvektor das Zielausrichten der Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung auf einen spezifischen Rezeptor, bevorzugt auf einen Tumor-spezifischen Rezeptor. In einer beson ders bevorzugten Ausführungsform ist der Zielausrichtungsvektor eine molekulare Einheit, die eine Affinität für einen Tumor-spezifischen Rezeptor zeigt.
Eine Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung ferner umfassend einen Zielausrichtungsvektor, oder ein Kontrastmittel/in-vivo-NMR-Marker, umfassend die Metallkomplexverbindung, sollte eine vergrößerte Verweilzeit am Gebiet der Krankheit zeigen.
Die Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung oder das Kontrastmittel/der in-vivo-NMR-Marker, der die Metallkomplexverbindung umfasst, kann ein wasserlösliches oder wasserunlösliches Molekül sein, z. B. eine Verbindung mit begrenzter Löslichkeit in Wasser, so dass die Verbindung als ein Pulver oder eine Suspension in dem Verfahren gemäß der Erfindung verabreicht werden muss. Das molekulare Gewicht der Metallkomplexverbindung oder des Kontrastmittels/des in-vivo-NMR-Markers, der die Metallkomplexverbindung umfasst, variiert und kann niedrig (50–2000) oder hoch (über 2000) sein.
Wenn die Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung eine Gesamtladung trägt, kann sie in der Form eines Salzes mit einem physiologisch annehmbaren Gegenion verwendet werden, z. B. ein Ammonium, substituiertes Ammonium, Alkalimetall- oder Erdalkalimetall-Kation oder ein Anion, das von einer anorganischen oder organischen Säure abgeleitet ist.
Die Metallkomplexverbindung gemäß der Erfindung oder das Kontrastmittel/der in-vivo-NMR-Marker, der die Metallkomplexverbindung umfasst, die für Diagnose verwendet wird, ist bevorzugt formuliert in einer konventionellen pharmazeutischen oder veterinär-parenteralen Verabreichungsform, z. B. Suspensionen, Dispersionen, etc., z. B. in einem wässrigen Träger, wie Wasser für Injektionen.
Die Metallkomplexverbindung oder das Kontrastmittel/der in-vivo-NMR-Marker, der die Metallkomplexverbindung enthält, gemäß der Erfindung, kann weiter enthalten pharmazeutisch annehmbare Verdünnungsmittel und Hilfsmittel und Formulierungshilfen, z. B. Stabilisatoren, Antioxidantien, die Osmolalität einstellende Mittel, Puffer oder pH-einstellende Mittel.
Die am meisten bevorzugte Formulierung für die Metallkomplexverbindungen oder die Kontrastmittel/in-vivo-NMR-Marker, die die Metallkomplexverbindungen enthalten, die für Diagnose von Krankheiten im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper verwendet werden, ist eine sterile Lösung oder Suspension für intravaskuläre Verabreichung oder für eine direkte Injektion in ein Gebiet von Interesse. Wo die Metallkomplexverbindungen oder Kontrastmittel/in-vivo-NMR-Marker, die die Metallkomplexverbindungen enthalten, in einer verwendungsbereiten Form für parenterale Verabreichung formuliert sind, ist das Trägermedium bevorzugt isotonisch oder etwas hypertonisch.
Die Dosierung der Metallkomplexverbindungen oder Kontrastmittel, die die Metallkomplexverbindungen umfassen, die in der Diagnose von Krankheiten im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper verwendet werden, wird von der klinischen Indikation, den kontrasterzeugenden Spezien und den Mitteln abhängen, durch die die Kontrastverstärkung erfolgt.
Während die Metallkomplexverbindungen gemäß der Erfindung oder Kontrastmittel/in-vivo-NMR-Marker, die die Metallkomplexverbindungen umfassen, gemäß der Erfindung, für die Diagnose von Krankheiten im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper besonders geeignet sind und eine parenterale Verabreichung beinhalten, z. B. in die Vaskulatur oder direkt in ein Organ oder ein Muskelgewebe, wobei die intravenöse Verabreichung speziell bevorzugt ist, ist eine Verabreichung, über eine nicht-parenterale Route auch anwendbar, z. B. transdermale, nasale, sublinguale Verabreichung oder Verabreichung in eine externe Körperkavität, z. B. den gastrointestinalen Trakt, die Blase, den Uterus oder die Vagina. Die vorliegende Verwendung ist bestimmt, sich zu erstrecken, um eine derartige Verabreichung abzudecken.
In einem anderen Aspekt können die Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden für eine Anschlusstherapie. Falls eine therapeutische Behandlung einer Krankheit zu einer Änderung eines physiologischen Parameters, d. h. zu einer Zunahme/einer Abnahme von einem oder mehreren spezifischen Enzymen führt, kann der Erfolg der therapeutischen Behandlung leicht verfolgt werden durch die Verfahren gemäß der Erfindung.
In einem noch anderen Aspekt können die Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden für die Auswahl einer Arzneimitteltherapie. Falls zum Beispiel behauptet wird, dass eine zugenommene/abgenommene Enzymaktivität verantwortlich ist für eine bestimmte Krankheit, könnte die abnormale Enzymaktivität ausgewählt werden als ein Ziel für die Arzneimitteltherapie. Bevorzugt verwendet werden die Verfahren gemäß der Erfindung zuerst für die Auswahl einer Arzneimitteltherapie und nachfolgend für eine Anschlusstherapie mit dem ausgewählten Arzneimittel.
In einem noch anderen Aspekt können die Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden zum Dosieren von Arzneimitteln in der Arzneimitteltherapie. Falls eine therapeutische Behandlung einer Krankheit abzielt auf z. B. ein oder mehrere spezifische Enzyme, sollte die Aktivität des/der Enzym(e) vergrößert/verringert werden durch die Arzneimitteltherapie, für die die Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden können, um zu bestimmen, ob die Arzneimitteltherapie unter Verwenden einer geeigneten Dosis des Arzneimittels ausgeführt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Verfahren der Erfindung in einem ersten Schritt verwendet für die Diagnose der Krankheit und die Auswahl der Arzneimitteltherapie und in einem zweiten Schritt für die Dosierung von Arzneimitteln in der Arzneimitteltherapie, wie auch zum Verfolgen der Arzneimitteltherapie.
Beispiele
Beispiel 1
a) Synthese von 1,4,7-Tri-(carboxymethyl)-10-(3-fluoro-2-hydroxypropanoyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
0,5 g (0,84 mmol) von 1,4,7-Tri-(carboxymethyl-tert-butylester)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan (D03A-TBE) wurde zugegeben in ein bemanteltes Gefäß, das 7 ml THF (Tetrahydrofuran) enthielt. Das THF wurde vorgewärmt unter Verwenden eines gerührten Bades auf 40°C. 0,162 mml (2,52 mmol) Epifluorhydrin wurde langsam zugegeben, gefolgt von der langsamen Zugabe von 0,129 ml (0,093 mmol) von Triethylamin über eine Zeitdauer von 5 Minuten. Die Reaktionsmischung wurde ab geschlossen und gerührt unter Verwenden eines magnetischen Rührers über Nacht bei 40°C. Weitere 0,047 ml (0,34 mmol) Triethylamin wurden zugegeben nach annähernd 17 Stunden. Die Reaktion wurde dann zum Rühren stehen gelassen für 3 Tage bei 40°C.
2 ml der Reaktionsmischung (0,24 mmol Material) wurde konzentriert in Vakuum (20 mmHg/30°C), um Lösungsmittel und überschüssiges Ethylamin zu entfernen. Die Entfernung der Schutzgruppen wurde ausgeführt durch Zugabe von 5 ml TFA (Trifluoressigsäure) zum konzentrierten Rohprodukt, diesem folgte Rühren über Nacht. Die Mischung wurde wieder konzentriert unter Vakuum (20 mm Hg/30°C). Das Rohprodukt wurde aufgelöst in 2 ml H₂O, der pH eingestellt auf ungefähr 10 unter Verwenden von 25%-igem NH₃ (aq). Die Mischung wurde dann auf einen negativen Ionenaustauscher geladen (Biorad AG 1-X8, 200–400 Mesh, Acetat-Form). Nach dem Waschen mit 500 ml H₂O wurde das Produkt eluiert unter Verwenden von 150 ml 3 M Ameisensäure. Sequenzielles Waschen und Konzentrieren mit 5 ml H₂O (7 ×) ergab 0,2 g eines klaren Öls. MS (ES+): 423,2 (100, [M + H]⁺). MS-Daten zeigten das erwartete molekulare Ion für diese Verbindung. NMR-Daten stützten auch die gegebene Struktur.
b) NMR-Experimente
Alle Spektren wurden aufgenommen in 5 mm-Röhrchen unter Verwenden eines Varian-Unity-Inova 500 Spectrometers (11 Tesla) mit einer indirekten 1H-{Breitband}-Detektion, und einer Sonde mit einem gepulsten Feldgradienten. Vorbereitende Experimente wurden ausgeführt in sowohl D₂O- und CD₃OD-Lösungsmitteln bei verschiedenen Temperaturen, um ein optimales Zeitskalenfenster in Hinblick auf die Dynamik des Moleküls zu etablieren, aber die Ergebnisse, für die die Strukturbestimmung ausgeführt wurde und die abgeleiteten NMR-Daten wurden alle erhalten in CD₃OD bei 50°C. TMS wurde verwendet als interne Referenz für die 1H- und ¹³C-Spektren und C₆F₆ als interne Referenz für die ¹⁹F-Spektren. Außer direkt detektierten 1H- und ¹⁹F-Spektren wurden ¹H-¹H-GCOSY- und ¹H-{¹³C}-GHSQC- und GHMBC 2D-Spektren aufgenommen.
NMR-Daten:

¹H-NMR: (500 MHz); δ (CD30D, 50°C) 4,46 (d von ABX-Systems), 4,35 (d von Multipletts), 4,13 (AB-Quartett, J ca. 17 Hz), 3,66 (AB-Quartett, J 18,5 Hz), 3,46–3,57 (breites Multiplett), 3,39 (AB-Quartett, J ca. 20 Hz), 3,04–3,28 (breites Multiplett). ¹⁹F-NMR: (470 MHz); δ (CD30D, 50°C) –231,2 ppm (t J 47,7 Hz von d J 19,6 Hz).

Beispiel 2
Synthese des Europium-Komplexes von 1,4,7-Tri-(carboxymethyl)-10-(3-fluoro-2-hydroxypropanoyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
Der Europium-Komplex dieses Liganden wurde erzeugt durch Auflösen von 75 mg Ligand (1,4,7-Tri-(carboxymethyl)-10-(3-fluoro-2-hydroxypropanoyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan) in 1 ml H₂O, gefolgt von Zugeben von 36 mg EuCl₃ und Erwärmen bei 50°C für 5 Minuten. MS (ES+): 573,1 (34, [M]). MS-Daten der Mischung zeigten, die charakteristischen Isotopen-Muster für den Europium-Komplex.
Beispiel 3
a) Synthese von 1,4,7-Tri-(carboxymethyl-tert-butylester)-10-(3-fluoro-2-hydroxypropanoyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
2,0 g (3,358 mmol) von 1,4,7-Tri-(carboxymethyl-tert-butylester)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan (D03A-TBE) wurde zugegeben in ein bemanteltes Gefäß, das 28 ml THF (Tetrahydrofuran) enthielt. Das THF wurde vorerwärmt unter Verwenden eines gerührten Bades bei 30°C. 1,23 g (10,07 mmol) Epifluorhydrin wurde zugegeben, gefolgt von der langsamen Zugabe von 0,702 ml (5,04 mmol) von Triethylamin über eine Zeitdauer von 10 Minuten. Die Reaktionsmischung wurde fest abgeschlossen und gerührt bei 30°C unter Verwenden eines Magnetrührers. Die Temperatur wurde erhöht nach ungefähr 14 Stunden auf 40°C, wo sie 9 Stunden blieb, bevor sie auf 20°C verringert wurde. Die Reaktionsmischung wurde dann gerührt für zusätzliche 24 Stunden bei 20°C. Die Reaktionsmischung wurde konzentriert in Vakuum (20 mmHg/30°C), um Lösungsmittel und überschüssiges Triethylamin zu entfernen. 2 g eines klaren Öls wurden erhalten. MS (ES+): 627,3 ([M + H]⁺). MS und NMR zeigten beide die Bildung des erwarteten Produktes an.
b) NMR-Experimente
Alle Spektren wurden aufgenommen in 5 mm-Röhrchen unter Verwenden eines Varian-Unity-Inova 500 Spectrometers (11 Tesla) mit einer indirekten 1H-{Breitband-}-Detektion, einer Sonde mit gepulsten Feldgradienten und – für direkt detektiertes ¹³C- einer Breitband-{1H}-Sonde. Vorbereitende Experimente wurden ausgeführt in sowohl CDCl₃- als auch DMSO-d6-Lösungsmittel bei verschiedenen Temperaturen, um ein optimales Zeitskalenfenster zu etablieren in Hinblick auf die Dynamik des Moleküls, aber die Ergebnisse, für die die Strukturbestimmung ausgeführt wurden und die abgeleiteten NMR-Daten wurden alle erhalten in CDCl₃ bei 45°C. TMS wurde verwendet als interne Referenz für die ¹H- und ¹³C-Spektren und C₆F₆ als interne Referenz zu den ¹⁹F-Spektren. Außer direkt detektierten ¹H-, ¹⁹F- und ¹³C-Spektren wurden ¹H-¹H-GCOSY, ¹H-{¹³C}-GHSQC-2D-Spektren und ¹³C{¹H}DEPT aufgenommen.
NMR-Daten:

¹H-NMR: (500 MHz); δ (CDCl₃, 45°C) 4,48–4,78 (breit), 3,43 (AB-Quartett 17,6 Hz), 3,36–3,53 (breit), 3,33 (s), 3,07–3,26 (breit), 2,80–3,06 (breite Multipletts). ¹⁹F-NMR: (470 MHz); δ (CDCl₃, 45°C) –79,4 (d J 7 Hz).

LITERATURSTELLEN, ZITIERT IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste von Literaturstellen, die vom Anmelder zitiert sind, ist nur als Annehmlichkeit für den Leser gedacht. Sie bildet nicht Teil der europäischen Patentschrift. Sogar obwohl große Sorgfalt unternommen wurde, die Literaturstellen zusammenzustellen, können Irrtümer oder Unterlassungen nicht ausgeschlossen werden, und das EPA erkennt keinerlei Haftung in dieser Hinsicht an.
Patent-Dokumente, zitiert in der Beschreibung

• US 5707605 A [0004]
• US 5980862 A [0004]
• WO 9638184 A [0004]
• WO 9925389 A [0004]
• US 5536491 F [0007]
• US 5536491 A [0007]
• US 5690909 A [0008]

Nicht-Patent-Literatur, zitiert in der Beschreibung

• MOATS et al. Angew. Chem. Int. Ed. Engl, 1997, Band 36, 726–728 [0005]
• H. J. FREISLEBEN. Clinical Hemorheology and Microcirculation, 2000, Band. 23 (2–4), 219–24 [0009]
• NMR Spectroscopy of the non-metallic elements. John Wiley & Sons, 1997, 398–699 [0026]
• SCRIVER et al. The metabolic basis of inherited disease. McGraw-Hill, 1989 [0048]

Claims

Metallkomplexverbindung, umfassend ein paramagnetisches Chelat, umfassend ein paramagnetisches Metallion M und einen Chelatbildner, wobei der Chelatbildner ein Chelatbildner ist gemäß der Formel (I)
wobei R¹ Wasserstoff oder C₁-C₁₅-Alkyl repräsentiert, das gegebenenfalls substituiert sein kann mit einer oder mehreren Hydroxy-Gruppen, A und B dieselben oder verschieden sind und CHR¹R² repräsentieren, wobei R¹ von der oben beschriebenen Definition ist und R² repräsentiert Wasserstoff, C₁-C₂₀-Alkyl, C₆-C₂₀-Aryl, C₆-C₂₀-Aralkyl, wobei die Reste gegebenenfalls substituiert sein können mit einer oder mehreren Hydroxygruppen, oder A und B zusammen eine Brücke (CH₂)_m bilden, Z repräsentiert NH₂. NHR², OH, O^– oder OR³, wobei R³ ein Basenäquivalent oder ein Metallionenäquivalent ist, X repräsentiert eine molekulare Einheit, deren Koordinationsabstand zum paramagnetischen Metallion, das durch den Chelatbildner der Formel (I) chelatiert ist, sich bei Einfluss einer enzymatischen Aktivität ändert, und ausgewählt ist aus der Gruppe von Alkyl-O-PO₃ ^2– oder Aryl- O-PO₃ ^2–, die Substrate für Phosphatasen sind, Alkyl-(NH)-(Glu)n, das ein Substrat ist für Aminopeptidase A, 4-Alkyl-(C₆R¹R²R³R⁴)NH-aminosäure-NH₂, wobei R¹–R⁴ stehen für Wasserstoff oder F, Cl oder NO₂, welches ein Substrat für Aminopeptidase ist; 4-Alkyl-(C₆H₄)-CO-Aminosäure-CO₂H, welches ein Substrat für Carboxypeptidase ist, 4-Alkyl-(C₆H₄)-CH₂-NH₃ ⁺, welches ein Substrat für Monoaminoxidase ist, und 1-Alkyl-β-O-glucuronsäure, welche ein Substrat für β-Glucuronidase ist, Y repräsentiert ein Fluoratom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe, umfassend mindestens ein Fluoratom, D repräsentiert eine gesättigte oder ungesättigte geradkettige oder verzweigtkettige Kohlenwasserstoffgruppe, enthaltend 1 bis 4 Kohlenstoffatome, oder eine Phenylgruppe, m repräsentiert eine ganze Zahl von 2 bis 3 und n und o dieselben oder verschieden sind und eine ganze Zahl von 1 bis 3 repräsentieren, wobei der Koordinationsabstand zwischen X und M sich ändert bei Einfluss einer enzymatischen Aktivität und dadurch die chemische Verschiebung des mindestens einen Fluoratoms geändert wird.
Metallkomplexverbindung nach Anspruch 1, wobei das paramagnetische Metallion M ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus divalenten und trivalenten Ionen eines Elements der Ordnungszahl 21 bis 29, 42, 44 und 57–83.
Metallkomplexverbindung nach Anspruch 1 und 2, wobei der Chelatbildner mindestens eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe, Arylgruppe oder Aralkylgruppe umfasst, substituiert mit einem oder mehreren Fluoratomen, bevorzugt mit mehr als einem Fluoratom.
Metallkomplexverbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei die Metallkomplexverbindung weiter umfasst einen Zielausrichtungsvektor.
Kontrastmittel oder in-vivo-NMR-Marker, umfassend eine Metallkomplexverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 4.
Verwendung von Metalkomplexverbindungen nach den Ansprüchen 1 bis 4 als Kontrastmittel oder in-vivo-NMR-Markern.
Verwendung von Metalkomplexverbindungen nach Anspruch 1 bis 4 für die Herstellung von Kontrastmitteln oder in-vivo-NMR-Markern.
Verwendung von Metalkomplexverbindungen nach Anspruch 1 bis 4 oder Kontrastmitteln oder in-vivo-NMR-Markern nach Anspruch 6 zur Überwachung oder Detektion physiologischer Parameter, bevorzugt für die Überwachung oder Detektion von abnormalen physiologischen Parametern.
Verwendung nach Anspruch 8 in der Diagnose von Erkrankungen im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper.
Verwendung nach Anspruch 9 für die Detektion von Gebieten einer Erkrankung im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper.
Verwendung von Metallkomplexverbindungen nach Anspruch 1 bis 4 für die Herstellung eines Kontrastmittels oder in-vivo-NMR-Markers für die in-vivo-Detektion abnormaler physiologischer Parameter im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper durch Bestimmung der Änderung in der chemischen Verschiebung des Fluors bei Einfluss der physiologischen Parameter auf die Metallkomplexverbindungen unter Verwenden von ¹⁹F-Magnetresonanzbildgebung (MRI) oder ¹⁹F-Magnetresonanz(NMR)-Spektroskopie.