DE69503055T2

DE69503055T2 - Makrozyclische chelante, ihre chelate und verwendungen in diagnostik

Info

Publication number: DE69503055T2
Application number: DE69503055T
Authority: DE
Inventors: Pier Anelli; Marino Brocchetta; Franco Fedeli; Giuseppe Manfredi; Fulvio Uggeri
Original assignee: Bracco SpA
Current assignee: Bracco SpA
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2015-07-25
Also published as: CA2196041A1; BR9508435A; NO307214B1; HUT76805A; AU3221195A; ITMI941646A0; ES2100827T3; IT1274038B; ITMI941646A1; FI970327A; KR970704713A; JPH10503505A; US5622688A; DE69503055D1; ATE167477T1; NO970342D0; JP2941062B2; ZA956174B; EP0773936B1; NO970342L

Description

Die Erfindung betrifft neue Verbindungen, die paramagnetische bi- oder trivalente Metallionen chelatisieren können, ihre Chelate mit den Metallionen und ihre Verwendung als Kontrastmittel bei der magnetischen Resonanzabbildung (MRI, von magnetic resonance imaging).
Die Verwendung in der Medizin einer großen Zahl dieser Komplexe wird in der Literatur vielfach beschrieben, beispielsweise als Stabilisatoren für pharmazeutische Präparate oder als Antidotes im Falle der Ingestion toxischer Metallspezies.
Physiologisch tolerierbare Komplexe, die durch Chelatbildungsmittel und bi- oder trivalente Metallionen gebildet werden, werden als diagnostische Mittel bei Abbildungsverfahren, wie beim Röntgen, der kernmagnetischen Resonanz (NMR) und der Szintigraphie, verwendet.
Insbesondere ist die magnetische Resonanzabbildung (MRI) ein erneut verwendetes wertvolles diagnostisches Verfahren, das in der medizinischen Praxis verwendet wird (vergleiche Stark, D.D., Bradley, W.G., Jr., Hrs. "Magnetic Resonance Imaging" The C.V. Mosby Company, St. Louis, Missouri (USA), 1988) und welches auf der Verwendung paramagnetischer pharmazeutischer Mittel beruht, die bevorzugt chelatisierte Komplexe von bioder trivalenten paramagnetischen Metallionen enthalten, die üblicherweise zur Klasse der Übergangsmetalle oder der Seltenerdmetalle gehören, mit Polyaminocarbonsäuren und/oder ihren Derivaten oder Analogen.
Die Bilder (die grundsätzlich von einem NMR-Signal von Wasserprotonen stammen) sind das Ergebnis einer komplexen Wechselwirkung verschiedener Parameter, wie der Protonendichte und der T&sub1;- und T&sub2;-Relaxationszeiten. Eine Kontrastverstärkung kann durch die Verabreichung exogener chemischer Substanzen erreicht werden, die signifikant die Resonanzeigenschaften der nahen Wasserprotonen ändern (vergleiche Lauffer, R.B., Chem. Rev. 1987, 87, 901). Bedingt durch die hohe Kapazität der Gadoliniumkomplexe bei der Verringerung der Relaxationszeiten von Wasserstoffnuklei von nahen Wassermolekülen durch dipolare Wechselwirkung haben Wissenschaftler viele Untersuchungen dieser Komplexe durchgeführt, patentiert und publiziert. Einige solcher Komplexe wurden als MRI- Kontrastmedien von den Gesundheitsbehörden zugelassen (Gd-DTPA/Dimeg, N- Methylglucaminsalz von Gadoliniumdiethylentriaminpentaessigsäure, MAGNEVIST , Schering, Gd-DOTA/Dimeg, N-Methylglucaminsalz von Gadolinium-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetraessigsäure, DOTAREM , Guerbet; HPDO3A, Gadolinium-10-(2- hydroxypropyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure, PROHANCE , Bracco, Gd- DTPA-BMA, Gd-GTPA Bismethylamid, OMNISCAN , Salutar).
Eine Liste signifikanter Patentdokumente, die den Stand der Technik auf diesem diagnostischen Gebiet angibt, obgleich sie unvollständig ist, umfaßt: EP 71564 (Schering), U.S. 4 639 365 (Sherry), US-A-4 615 879 (Runge), DE-A-3 401 052 (Schering), EP 130 934 (Schering), EP 65728 (Nycomed), EP 230 893 (Bracco), US-A-4 826 673 (Mallinckrodt), US- A-4 639 365 (Sherry), EP 299 795 (Nycomed), EP 258 616 (Salutar), WO 8 905 802 (Bracco).
Die Auswahl einer geeigneten Verbindung beruht auf der Bewertung der verschiedenen Parameter, wie derrelaxation, Toxizität, Verteilung im menschlichen Körper, Exkretion usw. Für die Verwendung als Komplex von Gd(3+) als potentielles MRI-Kontrastmittel sind drei wichtige Eigenschaften hauptsächlich erforderlich. Zuerst eine hohe thermodynamische und möglicherweise kinetische Stabilität des Komplexes, d.h. eine niedrige Tendenz freier Gd(3+)- Ionen freizusetzen, die per se hoch-toxisch in vivo sind. Zweitens die Anwesenheit von mindestens einem Wassermolekül, das direkt zu dem Metall der inneren Koordinationssphäre koordiniert ist und leicht durch ein massiges ausgetauscht werden kann. Drittens eine hohe Wasserlöslichkeit (≥ 0,5 mol/l). Obgleich Gd-DTPA und Gd-DOTA stabile und wasserlösliche Gadoliniumchelate sind, sind sie ionische Verbindungen (d.h. formal geladen, nämlich -2 für Gd-DTPA und -1 für Gd-DOTA), die durch die Bildung von N-Methylglucaminsalzen in neutralen Zustand überführt werden. Daher enthalten die Lösungen geladene Teilchen, die ihre Osmolalitätseigenschaften beeinflussen. Injizierbare konzentrierte Lösungen (0,5 - 1,0 M) solcher Salze sind wesentlich hyperosmolale, verglichen mit Blut und physiologischen Fluiden. Die Hyperosmolalität kann in vivo Ödeme und andere unerwünschte Nebenwirkungen ergeben. Als Folge wurden verschiedene Versuche unternommen, neue nichtionische Metallkomplexe zu entwickeln, die die oben beschriebenen Nachteile beseitigen oder eingrenzen. Eine Lösung wurde von Tweedle M.F. et al. in der US-PS 4 885 363 vorgeschlagen, die sich mit der Herstellung von dem Gadoliniumkomplex mit 10-(2-Hydroxypropyl)-1,4,7,10- tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure (HP-DO3A, PROHANCE , Bracco) befaßt, wobei eine der Carbonsäuregruppen entfernt wurde, um den Gadoliniumkomplex in neutralen Zustand zu überführen. Ein anderer Weg ist die Konversion von einer oder mehreren freien Carboxylgruppen in dem Molekül des Komplexierungsmittels in nichtionisierbare neutrale Gruppen. Beispielsweise beschreibt S.C. Quay in den U.S. Patentschriften 4 687 658 und 4 687 659 Ester- und Amidoderivate von DTPA-Komplexen (es wurde geffinden, daß Gd-DTPA- Bismethylamid, Gd-DTPA-BMA, Gadodiamid, OMNISCAN , Salutar besonders bemerkenswert ist). Auf gleiche Weise beschreiben Dean et al. in der U.S. Patentschrift 4 826 673 Mono- und Polyhydroxyalkylamido-DTPA-Derivate und ihre Verwendung als Komplexierungsmittel für paramagnetische Ionen. Die Patentanmeldungen DE 3 324 235-A und DE 3 324 236-A betreffen Mono- und Polyhydroxyalkylamido-DTPA-Derivate und ihre Verwendung als Komplexierungsmittel für paramagnetische Ionen. Die australische Patentanmeldung 78995/87 beschreibt Amido-Komplexierungsmittel, die für MRI- und Röntgenverfahren verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine neue Klasse von chelatbildenden Mitteln, die für die Herstellung von paramagnetischen Kontrastmitteln der allgemeinen Formel (I):
nützlich sind, worin
A eine Gruppe der Formel
bedeutet, worin
X eine -O-R-Gruppe, worin R Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte (C&sub1;-C&sub5;)- Alkylgruppe, die nichtsubstituiert oder durch 1 bis 6 Hydroxy- und/oder Alkoxygruppen substitüiert sein kann, bedeutet, oder worin X eine -NR&sub2;R&sub3;-Gruppe, worin R&sub2; und R&sub3; gleich oder unterschiedlich sein können und ein Wasserstoffatom, eine lineare 6der verzweigte (C&sub1;-C&sub1;&sub0;)- Alkylgruppe, die unsubstituiert oder durch 1 bis 6 Hydroxy- und/oder Alkoxygruppen substituiert sein kann, oder eine Polyoxaalkylgruppe, die 1 bis 10 Sauerstoffatome und 3 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, bedeuten, oder wobei die -NR&sub2;R&sub3;-Gruppe eine heterocyclische Gruppe bedeutet, worin R&sub2; und R&sub3; zusammen eine (C&sub4;-C&sub5;)-Kette bedeuten, die durch O, N, S, > N-CH&sub3; unterbrochen sein kann oder nicht und möglicherweise durch eine oder mehrere Hydroxy- oder Hydroxyalkylgruppen substituiert sein kann, bedeutet,
B&sub1;, B&sub2;, B&sub3; gleich oder unterschiedlich sind und die gleichen Bedeutungen wie A besitzen oder eine -CHYCOX-Gruppe bedeuten, worin Y eine -CH&sub2;OR&sub1;-Gruppe bedeutet, worin R&sub1; Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte (C&sub1;-C&sub5;)-Alkylgruppe bedeutet, die unsubstituiert oder durch 1 bis 6 Hydroxy- und/oder Alkoxygruppen substituiert sein kann, oder worin R&sub1; eine Phenyl- oder Benzylgruppe bedeutet, die ebenfalls am aromatischen Ring durch Halogen-, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Carbamoyl-, Alkoxycarbonyl-, (C&sub1;-C&sub5;)-Alkyl-, (C&sub1;-C&sub5;)- Hydroxyalkyl-, Amino-, Acylaminogruppen mono- oder polysubstituiert sein kann, oder worin Y ebenfalls einen Rest R&sub1;, wie oben definiert, bedeuten kann.
Die Erfindung betrifft ebenfalls Chelate der Verbindungen der Formel (I) mit bi- oder trivalenten Metallionen mit Atomzahlen, ausgewählt zwischen 20 und 31, 39, 42, 43, 44, 49 oder zwischen 57 und 83, wie auch ihre Salze mit physiologisch annehmbaren organischen Basen, ausgewählt aus primären, sekundären, tertiären Ammen oder basischen Aminosäuren, oder mit anorganischen Basen, deren Kationen Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium oder deren Gemische sind, oder mit Anionen physiologisch annehmbarer organischer Säuren, ausgewählt beispielsweise aus Acetat, Succinat, Citrat, Fumarat, Maleat, Oxalat, oder mit Anionen anorganischer Säuren, wie den Ionen von Halogenwasserstoffsäuren, beispielsweise den Chioriden, Bromiden, Iodiden.
In den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) bedeutet A bevorzugt Acrylsäure, die verestert sein kann oder bevorzugt mit einer freien Aminfunktion substituiert ist oder mit Alkyl- Hydroxyalkyl-, Alkoxyalkyl- oder Alkoxyhydroxyalkylgruppen mono- oder disubstituiert ist.
Der Substituent X kann eine Hydroxygruppe oder ebenfalls eine O-R-Gruppe sein, worin R die oben gegebene Definition besitzt.
Nichtbeschränkende Beispiele für R sind die folgenden: Methyl, Ethyl, Isopropyl, 2- Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl, 1,3-Dihydroxypropyl, Polyoxaalkyl.
Der Substituent X kann ebenfalls bevorzugt ein Hydroxyalkylaminorest der Formel -NR&sub2;R&sub3; sein, worin R&sub2; und R&sub3; die oben gegebenen Definitionen besitzen.
Nichtbeschränkende Beispiele solcher Reste sind die folgenden: Amino-, 2- Hydroxyethylamino-, 2,3-Dihydroxypropylamino-, 1,3-Dihydroxypropylamino-, 1,3- Dihydroxy-2-methylisopropylamino-, 2,3,4-Trihydroxy-1-butylamino-, 1,3,4-Trihydroxy-2- butylamino-, 1,3-Dihydroxy-2-hydroxymethylisopropylamino-, N-Methyl-N-(2- hydroxyethyl)amino-, N-Methyl-N-(2,3-dihydroxypropyl)amino-, N-Methyl-N-(1,3- dihydroxypropyl)amino-, N-Methyl-N-(2,3,4,5,6-pentahydroxyhexyl)amino-, N-2- Hydroxyethyl-N-(1,3-dihydroxyisopropyl)amino-, N,N-Bis-(2-hydroxyethyl)amino-, N,N-Bis- (2,3-dihydroxypropyl)amino-, N,N-Bis-(1,3-dihydroxypropyl)amino-, Tris-(3- hydroxyisopropyl)amino-, 2-[3-Hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]ethylamino-, 3,4,5- Trihydroxypiperidino-, 2-(2-Hydroxyethoxy)ethylamino-.
Die Hydroxygruppen, die in den Resten R&sub2; und R&sub3; vorhanden sein können, können in Form von Ethem, bevorzugt einem Methyl- oder Ethylether, vorhanden sein.
Nichtbeschränkende Beispiele für die Reste sind 1,3-Dimethyoxyisopropylamino-, 2,3- Dimethoxypropylamino-.
Wenn die Gruppe -NR&sub2;R&sub3; einen cyclischen Rest, wie oben definiert, darstellt, sind besonders bevorzugte Amine Cyclopentylamin, Cyclohexylamin, Morpholin, N- Methylpiperazin, Piperazin.
In den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind die Reste B&sub1;, B&sub2;, B&sub3; bevorzugt eine Essigsäuregruppe oder eine Acrylsäuregruppe, die verestert sein kann oder mit einer freien Aminfunktion substituiert oder mono- oder disubstituiert mit Alkyl-, Hydroxyalkyl-, Alkoxyalkyl- oder Alkoxyhydroxyalkylgruppen sein kann.
Eine erste bevorzugte Gruppe von erfindungsgemäßen Verbindungen umfaßt Verbindungen der allgemeinen Formel (II):
worin X und Y die oben gegebenen Definitionen besitzen, und die entsprechenden Chelate mit Metallionen mit Atomzahlen, ausgewählt zwischen 20 und 31, 39, 42, 43, 44, 49 oder zwischen 57 und 83, wie auch ihre Salze mit physiologisch annehmbaren organischen Basen, ausgewählt aus primären, sekundären, tertiären Ammen oder basischen Aminosäuren, oder mit anorganischen Basen, deren Kationen Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium oder die Gemische davon sind, oder mit Anionen von physiologisch annehmbaren organischen Säuren, ausgewählt aus Acetat, Succinat, Citrat, Fumarat, Maleat, Oxalat, oder mit Anionen anorganischer Säuren, wie den Ionen von Halogenwasserstoffsäuren, wie den Chloriden, Bromiden und Iodiden.
Eine zweite bevorzugte Gruppe von erfindungsgemäßen Verbindungen umfaßt Verbindungen der allgemeinen Formel (III):
worin X die oben gegebenen Definitionen besitzt, und die entsprechenden Chelate mit Metallionen mit Atomzahlen, ausgewählt zwischen 20 und 31, 39, 42, 43, 44, 49 oder zwischen 57 und 83, wie auch ihre Salze mit physiologisch annehmbaren organischen Basen, ausgewählt aus primären, sekundären, tertiären Ammen oder basischen Aminosäuren, oder mit anorganischen Basen, deren Kationen Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium oder die Gemische davon sind.
Eine dritte bevorzugte Gruppe von erfindungsgemäßen Verbindungen umfaßt Verbindungen der Formel (IV):
worin X&sub1; OH, -NH&sub2;, -NHCH&sub2;CH&sub2;OH, -NHCH(CH&sub2;OH)&sub2;, -NHCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;OH, -NHC[(CH&sub2;)&sub3;OH]&sub3;, -NH(CH&sub2;)&sub2;O(CH&sub2;)&sub2;OH, -NHCH&sub2;-[CH(OH)]&sub4;CH&sub2;OH, -N(CH&sub3;)-CH&sub2;- [CH(OH)]&sub4;-CH&sub2;OH bedeutet.
Die erfindungsgemäßen Chelatbildungsmittel können auf ursprünglichem Weg hergestellt werden, wobei eine Eliminierung von Wasser oder Alkohol erfolgt, ausgehend von geeigneten Vorstufen gemäß dem folgenden Schema: Schema 1
Bevorzugt sind die Vorstufen Chelate der allgemeinen Formel (V), worin X, B&sub1;, B&sub2;, B&sub3; die oben gegebenen Bedeutungen besitzen, und R H oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe, die 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält oder eine Benzylgruppe, die nichtsubstituiert oder am Benzolring substituiert sein kann, bedeutet, und deren Herstellung in der Patentschrift EP 440 606 (BRACCO) beschrieben wird.
In der Patentschrift EP 440 606 wird die Synthese und die Verwendung von Komplexen nichtionischer makrocyclischer Liganden beschrieben, die bevorzugt einen 3- (Phenylmethoxy)propansäurerest aufweisen, dessen Carboxylgruppe mit Hydroxy- oder Polyhydroxyalkylaminen amidiert ist.
Die Eliminierungsreaktion wird bevorzugt in wäßrigem Medium oder in einem dipolaren aprotischen Lösungsmittel oder in Gemischen davon bei kontrolliertem pH im Bereich von 8 bis 12, bevorzugt 9 bis 11, unter Zugabe einer geeigneten organischen oder anorganischen Base, beispielsweise Ethanolamin, Diethanolamin, Glucamin, N,N- Dimethylglucamin, vorzugsweise N-Methylglucamin, bevorzugt bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 160ºC, insbesondere 100 bis 130ºC, durchgeführt.
Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Chelate interessante Eigenschaften geringer Toxizität besitzen, was durch die LD&sub5;&sub0; bei Testtieren gezeigt werden kann, und daß sie eine ausgezeichnete Stabilität während der Hitzesterilisierung von Lösungen für die diagnostische Verwendung besitzen. Einige der verfügbaren Werte im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Gd-Chelaten finden sich in Beispiel 4 zusammen mit einem Vergleich mit den bekannten Werten der folgenden im Handel erhältlichen Produkte: DOTAREM ; OMNISCAN ; PROHANCE .
Die gute Wasserlöslichkeit der erfindungsgemäßen Komplexverbindungen und die beschränkte Osmolalität der wäßrigen Lösungen sind ein anderes wesentliches Merkmal, welches bewirkt, daß sie besonders geeignet für ihre Verwendung bei den oben beschriebenen diagnostischen Verfahren sind. Bevorzugt werden die bi- oder trivalenten Metallionen, die mit dem Chelatbildungsrest B komplexiert sind, ausgewählt aus Fe(2+), Fe(3+), Gd(3+); Eu(3+), Dy(3+), La(3+), Yb(3+) und Mn(2+).
Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen einen breiten Anwendungsbereich, da sie für die intravasale (beispielsweise i.v., intraarterielle, intrakoronare, intraventrikuläre Verabreichung usw.), für die intrathekale, intraperitoneale und intralymphatische, intracavitale und intraparenchymale Verabreichung geeignet sind. Sowohl die löslichen als auch die weniger löslichen Verbindungen sind für die orale oder enterale Verabreichung und daher spezifisch für die Abbildung des gastrointestinalen (GI)-Trakts geeignet. Für die parenterale Verabreichung können sie bevorzugt als sterile wäßrige Lösungen oder Suspensionen formuliert werden, deren pH im Bereich von 6,0 bis 8,5 liegt.
Diese wäßrigen Lösungen oder Suspensionen können in Konzentrationen im Bereich von 0,002 M bis 1,0 M verabreicht werden.
Diese Formulierungen können lyophilisiert und als solche zugeführt werden oder gerade vor ihrer Verwendung rekonstituiert werden. Für die GI-Verwendung oder für die Injektion in Körperkavitäten können diese Mittel als Lösung oder Suspension, die geeignete Additive enthalten, beispielsweise um die Viskosität zu kontrollieren, formuliert werden.
Für die orale Verabreichung können sie gemäß den Herstellungsverfahren, die routinemäßig auf dem pharmazeutischen Gebiet verwendet werden, formuliert werden, oder man kann beschichtete Präparate verwenden, um einen Extraschutz vor dem sauren pH des Magens zu erreichen, wodurch die Freigabe der chelatisierten Metallionen, die üblicherweise bei typischen pH-Werten der Magensäfte stattfindet, inhibiert wird.
Andere Exzipientien, wie Süßstoffe und/oder Geschmacks- bzw. Aromastoffe, können ebenfalls nach an sich bekannten Verfahren für pharmazeutische Präparate zugegeben werden.
Die Lösungen oder Suspensionen der erfindungsgemäßen Verbindungen können ebenfalls als Aerosol formuliert werden und bei der Aerosol-Bronchographie und -Instillation verwendet werden.
Was die diagnostische Abbildung betrifft, können die erfindungsgemäßen Chelate ebenfalls als Radiopharmazeutika in der Nuklearmedizin sowohl auf diagnostischem als auch auf therapeutischem Gebiet verwendet werden.
In diesem Fall ist jedoch das Metallion, das chelatisiert wird, ein Radioisotop, wie &sup5;¹Cr, &sup6;&sup7;Ga, &sup6;&sup8;Ga, ¹¹¹In, 99mTc, ¹&sup4;&sup0;La, ¹&sup7;&sup5;Yb, ¹&sup5;³Sm, ¹&sup6;&sup6;Ho, &sup9;&sup0;Y, ¹&sup4;&sup9;Pm, ¹&sup7;&sup7;Lu, &sup4;&sup7;Sc, ¹&sup4;²Pr, ¹&sup5;&sup9;Gd.
Bevorzugte Kationen anorganischer Basen, die geeigneterweise zur Salzbildung der erfindungsgemäßen Komplexchelate verwendet werden können, umfassen insbesondere Alkali- oder Erdalkalimetallionen, wie von Kalium, Natrium, Calcium, Magnesium und den Gemischen davon.
Bevorzugte Kationen organischer Basen, die für die erwähnte Aufgabe geeignet sind, umfassen unter anderem solche von primären, sekundären und tertiären Aminen, wie Ethanolamin, Diethanolamin, Morpholin, Glucamin, N-Methylglucamin, N,N- Dimethylglucamin.
Bevorzugte Kationen von Aminosäuren umfassen beispielsweise solche von Lysin, Arginin oder Ornithin oder der Asparagin- und Glutaminsäure.
Bevorzugte Anionen anorganischer Säuren, die geeigneterweise zur Salzbildung der erfindungsgemäßen Komplexchelate verwendet werden können, umfassen insbesondere Anionen von Halogenwasserstoffsäuren, wie die Chloride, Bromide, Iodide, und andere Anionen, wie Sulfat.
Bevorzugte Anionen organischer Säuren, die für die oben erwähnte Aufgabe geeignet sind, umfassen solche von Säuren, die routinemäßig in pharmazeutischen Verfahren zur Salzbildung einer basischen Substanz verwendet werden, wie Acetat, Succinat, Citrat, Fumarat, Maleat.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können zu Makromolekülen konjugiert werden, oder sie können eingekapselt oder mit geeigneten Trägern assoziiert werden. Beispielsweise können sie in Liposomen eingekapselt werden, oder sie können die Bestandteile ihrer chemischen Struktur bilden und als uni- oder multilaminare Bläschen verwendet werden. VERBINDUNG 1 (BEISPIEL 1) VERBINDUNG 2 (BEISPIEL 2) VERBINDUNG 3 (BEISPIEL 3) VERBINDUNG 4 (BEISPIEL 3) VERBINDUNG 5 (BEISPIEL 3) VERBINDUNG 6 (BEISPIEL 3)

BEISPIEL 1

Gadoliniumkomplex von 10-[2-[[1,1-Bis-(3-hydroxypropyl)-4-hydroxybutyl]amino]-1- methylen-2-oxoethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure.

A) N-[[1,1Bis-(3-hydroxypropyl)]-4-hydroxybutyl]-2-chlor-3-(phenylmethoxy)propanamid.

Eine Lösung aus 102,1 g 2-Chlor-3-(phenylmethoxy)propanolychlorid (CAS RN 124628-32-6) (0,438 mol) in 100 ml Dioxan wird tropfenweise in 2 h unter Rühren zu einer Lösung von 60 g 4-Amino-4-(3-hydroxypropyl)-1,7-heptandiol (hergestellt gemäß dem Verfahren, wie es von Newkome, G.R., Moorefield, C.N.; Theriot, K.J., 3. Org. Chem. 1988, 53, 5552-5554) beschrieben wird) (0,292 mol) in 250 ml H&sub2;O und 500 ml Dioxan gegeben. Der pH des Reaktionsgemisches beträgt zu Beginn ungefähr 12, erniedrigt sich auf 10 während der Chloridzugabe, und dieser Wert wird durch Zugabe von 61 ml 8N KOH (0,488 mol) gehalten. Nach Beendigung des Zutropfens wird das Reaktionsgemisch auf 60ºC erhitzt und bei dieser Temperatur 18 h gehalten, wobei der pH immer bei 10 durch Zugabe von 19 ml 8N KOH (0,152 mol) gehalten wird. Dann wird das Gemisch im Vakuum verdampft, 2-Propanol zugegeben und dann wieder im Vakuum verdampft. Der Vorgang wird noch einmal wiederholt, so daß irgendwelche Spuren von H&sub2;O eliminiert werden können. Das Restöl wird mit kaltem 2- Propanol verdünnt, und nach einer halben Stunde wird das entstehende Präzipitat abfiltriert und mit kaltem 2-Propanol gewaschen. Das Filtrat wird erneut im Vakuum konzentriert, wobei ein öliger Rückstand erhalten wird, der durch Flashchromatographie gereinigt wird, wobei 76,8 g des gewünschten Produkts (0,191 ml) erhalten werden.
Ausbeute: 65%, Fp.: 72-76ºC (Zers.)
HPLC: 97,7% (in Fläche %)
Stationäre Phase: E. Merck, Lichrospher 100 RP-8-Säule; 5 mm, 250 x 4 mm;
Mobile Phase: Gradientenelution
A = 0,017 M H&sub3;PO&sub4; wäßrige Lösung
B = CH&sub3;CN
Strömungsgeschwindigkeit: 1 ml min&supmin;¹
Temperatur: 40ºC
UV-Detektion: 210 nm.
Elementaranylse C H Cl N
% berechnet: 59,76 8,02 8,81 3,48
% gefünden: 59,88 8,07 8,74 3,47 H&sub2;O 0,2
TLC: Silicagelplatte 6º0 254 Merck
Eluierungsmittel: AcOEt: MeOH = 8: 2 (Vol./Vol.)
Detektor: UV (254 nm); 1% KMnO&sub4; (Gew./Vol.) in 1M NaOH
Rf= 0,45
¹H-NMR-, ¹³C-NMR-, IR- und MS-Spektren stehen mit der Struktur in Übereinstimmung.

B) N-[1,1-Bis-(3-hydroxypropyl)-4-hydroxybutyl]-α-[(phenylmethoxy)methyl]- 1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-acetamidtrihydrochlorid

Ein Gemisch aus 57,1 g Verbindung (A) (0,142 mol) und 36,7 g 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan (Handelsprodukt) (0,213 mol) wird hergestellt, indem die beiden Verbindungen fein pulverisiert werden und unter N&sub2; bei 80ºC während 6 h und dann bei 85ºC während 18 h gerührt werden. Das Reaktionsgemisch wird in 135 ml 2N HCl (0,27 mol) gelöst, verdünnt mit 1000 ml H&sub2;O und durch ein Kationenaustauschharz Duolite C 20 MB perkoliert. Nach dem Waschen mit H&sub2;O zur Neutralität wird das saure Eluat im Vakuum konzentriert, wobei ein öliger Rückstand erhalten wird, der in absolutem EtOH gelöst und im Vakuum konzentriert wird. Der Vorgang wird erneut durchgeführt, so daß irgendwelche Spuren von H&sub2;O entfernt werden können. Gegen Ende des Vorgangs wird eine weiße cremeartige Masse erhalten, die mit 3N HCl in EtOH (250 ml) behandelt und ungefähr 1 h gerührt wird. Der unlösliche Rückstand wird abfiltriert und getrocknet, wobei 54,2 g des gewünschten Produkts (0,084 mol) erhalten werden.
Ausbeute: 59%
HPLC: 98% (in Fläche %)
Stationäre Phase: Lichrospher RP-18-Säule; 5 mm, 250 x 4 mm;
Mobile Phase: Gradientenelution:
A = 0,017 M H&sub3;PO&sub4; wäßrige Lösung
B = CH&sub3;CN
Strömungsgeschwindigkeit: 1 ml min&supmin;¹
Temperatur: 40ºC
UV-Detektion: 210 nm.
AgNO&sub3;, 0,1 N: 102,4%
Elementaranylse C H Cl N
% berechnet: 51,96 8,10 16,43 10,82
% gefunden: 50,52 8,89 16,15 10,43 H&sub2;O 2,05
TLC: E. Merck RP-18-Platten Nr. 15389
Eluierungsmittel:1N HCl: CH&sub3;CN = 9:1 (Vol/Vol.)
Detektor: UV (254 nm); 1% KMnO&sub4; (Gew./Vol.) in 1M NaOH
Rf = 0,35
¹H-NMR-, ¹³C-NMR-, IR- und MS-Spektren stehen mit der Struktur in Übereinstimmung.

C) 10-[2-[[1,1-Bis-(3-hydroxypropyl)-4-hydroxybutyl]amino]-2-oxo-1- [(phenylmethoxy)methyl]ethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure

Eine Lösung aus 56,4 g Bromessigsäure (0,406 mol) in 180 ml H&sub2;O, wird bei 0 bis 5ºC unter Rühren mit 40 ml 10N NaOH (0,4 mol) in 1 h versetzt. Die entstehende Lösung (pH 6,5) wird tropfenweise zu einer Lösung aus 67,3 g Verbindung (B) (0,104 mol) in 180 ml H&sub2;O in 10 min gegeben, und dann werden bei konstanter Reaktionstemperatur von 0 bis 5ºC 18,5 ml 10N NaOH (0,185 mol) in 30 min bis pH 10 zugegeben. Danach wird das Reaktionsgemisch auf 50ºC während 15 h erhitzt, die gebildete Azidität wird durch Zugabe von 45,6 ml 10N NaOH (0,456 mol) abgepuffert, um den pH konstant bei 10 zu halten.
Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Gemisch mit 8 ml 37%iger HCl (Gew./Gew.) neutralisiert, auf 1,5 l mit H&sub2;O verdünnt und elektrodialysiert. Die entsalzte Lösung wird im Vakuum auf etwa 1 l konzentriert, mit Aktivkohle behandelt, danach auf einem Buchner-Trichter und dann auf einem Millipore -Filter abfiltriert. Durch Konzentrierung im Vakuum wird ein öliger Rückstand erhalten, der beim Trocknen 62,83 g des gewünschten Produkts (0,088 mol) ergibt.
Ausbeute: 84%, Fp.: 114 bis 122ºC
HPLC: 99% (in Fläche %)
Stationäre Phase: Lichrospher RP-18-Säule; 5 mm, 250 x 4 mm;
Mobile Phase: Gradientenelution:
A = 0,017 M H&sub3;PO&sub4; wäßrige Lösung und 0,01 M KH&sub2;PO&sub4;
B = CH&sub3;CN
Strömungsgeschwindigkeit: 1 ml min&supmin;¹
Temperatur: 40ºC
UV-Detektion: 210 nm.
Komplexometrische Titration (0,1 N ZnSO&sub4;): 98,5% (Gew./Gew.)
Azidimetrische Titration (0,1 NaOH):99% (Gew./Gew.)
Elementaranylse C H N Br Cl Na
% berechnet: 57,36 8,07 9,83
% gefunden: 55,43 8,48 9,48 < 0,1 < 0,1 0,2 H&sub2;O 0,89
TLC: E. Merck RP-18-Platten Nr. 15389
Eluierungsmittel:Phosphatpuffer pH 1,9 (0,01 7M H&sub3;PO&sub4; wäßrige Lösung und 0,0125 M KH&sub2;PO&sub4;): CH&sub3;CN = 87:13 (Vol/Vol.)
Detektor: UV (254 nm); KMnO&sub4; 1% (Gew./Vol.) in 1M NaOH Rf = 0,25
¹H-NMR-, C-NMR-, IR- und MS-Spektren stehen mit der Struktur in Übereinstimmung.

D) Gadoliniumkomplex von 10-[2-[[1,1-Bis-(3-hydroxypropyl)-4-hydroxybutyl]amino]- 2-oxo-1-[(phenylmethoxy)methyl]ethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure

87,9 g der Verbindung (C) (0,122 mol) werden in 500 ml H&sub2;O gelöst, und der pH wird auf 6,5 mit 48 ml 2N NaOH (0,96 mol) eingestellt.Die entstehende Lösung wird tropfenweise mit einer Lösung von 44,6 g GdCl&sub3; 6 H&sub2;O (0,12 mol) in 200 ml H&sub2;O in 3,5 h versetzt, wobei der pH bei 6,5 durch Zugabe von 118 ml 2N NaOH (0,236 mol) gehalten wird. Nachdem der pH konstant ist, wird das Reaktionsgemisch auf 1,5 l verdünnt und elektrodialysiert. Die entsalzte Lösung wird im Vakuum konzentriert, wobei ein öliger Rückstand erhalten wird, der nach dem Trocknen 97,9 g des gewünschten Produkts (0,113 mol) ergibt.
Ausbeute:92% Fp.: 195 bis 210ºC
HPLC: 98,7% (in % Fläche)
Stationäre Phase: E. Merck Superspher RP-18-Säule; 5 mm; 250 x 4 mm;
Mobile Phase: Gradientenelution:
A = Puffer pH 3,5 (E. Merck 19760/2)
B = CH&sub3;CN
Strömungsgeschwindigkeit: 1 ml min&supmin;¹
Temperatur: 40ºC
UV-Detektion: 210 nm.
Elementaranylse C H Gd N
% berechnet: 47,15 6,28 18,15 8,08
% gefunden: 45,85 6,82 17,14 7,73 H&sub2;O 3,45
TLC: E. Merck RP-18-Platten Nr. 15389
Eluierungsmittel: Puffer pH 3 (E. Merck Art. 9434): CH&sub3;CN = 75:25 (Vol./Vol.)
Detektor: UV (254 nm); 1% KMnO&sub4; (Gew./Vol.) in 1M NaOH
Rf= 0,22
IR- und MS-Spektren stehen mit der Struktur in Übereinstimmung.

E) Titelverbindung

Der pH einer Lösung aus 37,2 g Verbindung (D) (0,043 mol) in 300 ml H&sub2;O wird durch Zugabe von 0,187 g 1-Desoxy-1-(methylamino)-D-glucit (0,95 mmol) auf 9,2 eingestellt, und dann auf eine Temperatur von 100ºC während 3,5 h erhitzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird der pH des Reaktionsgemisches mit 1N HCl (0,54 ml) eingestellt, und dann wird elektrodialysiert. Die entsalzte Lösung wird im Vakuum konzentriert und mit H&sub2;O (200 ml) verdünnt und dann erneut im Vakuum konzentriert. Dieser Vorgang wird zweimal wiederholt, wobei ein öliger Rückstand erhalten wird, der in einen Trockner zur langsamen Verfestigung gegeben wird, wobei 31 g des gewünschten Produkts erhalten werden (0,041 mol).
Ausbeute: 95% Fp.: 245-260ºC
HPLC: 97,5% (in % Fläche)
Stationäre Phase: E. Merck Superspher 100 RP-18-Säule; 5 mm, 250 x 4 mm;
Mobile Phase: Gradientenelution:
A = Puffer pH 3,5 (E. Merck Nr 19760/2)
B = CH&sub3;CN
Strömungsgeschwindigkeit: 1 ml min&supmin;¹
Temperatur: 40ºC
UV-Detektion: 210 nm.
Elementaranylse C H Gd N
% berechnet: 42,78 6,11 20,74 9,23
% gefunden: 40,66 6,63 19,11 8,55 H&sub2;O 3,65
TLC: E. Merck RP-18-Platten Nr. 15389
Eluierungsmittel: Puffer pH 3 (E. Merck Nr. 9434): CH&sub3;CN = 90:10 (Vol./Vol.)
Detektor: UV (254 nm); KMnO&sub4; 1% Gew./Vol.) in NaOH 1M Rf= 0,48
IR- und MS-Spektren stehen mit der Struktur in Übereinstimmung. BEISPIEL 2 Gadoliniumkomplex von 10-[2-[[2-(2-hydroxyethoxy)ethyl]amino]-1-(methylen)-2- oxoethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure

A) 2-Chlor-3-phenylmethoxy)-N-[2-(2-hydroxyethoxy)ethyl]propanamid

Eine Lösung von77,7 g 2-Chlor-3-(phenylmethoxy)propanoylclorid (CAS RN 124628- 32-6) (0,333 mol) in 150 ml THF wird tropfenweise whrend 4 h zu einer Lösung von 42,05 g 2-(2-Aminoethoxy)ethanol (Handelsprodukt) (0,4 mol) in 150 ml H&sub2;O gegeben, und 250 ml THF werden bei konstanter Temperatur bei 20ºC gehalten. Der pH des Reaktionsgemisches beträgt zu Beginn etwa 12, dann nimmt er auf 10 während der Zugabe des Chlorids ab, und dieser Wert wird durch Zugabe von 37,8 ml 10N NaOH gehalten. Nach Beendigung der Zugabe wird das Reaktionsgemisch während 0,5 h stehengelassen, wobei während dieser Zeit keine pH- Anderung auftritt. Das Gemisch wird dann mit 37%iger HCl (Gew./Gew.) neutralisiert und bei Raumtemperatur 15 h stehengelassen. Die wäßrige Phase wird abgetrennt und mit AcEOt extrahiert. Der organische Extrakt wird erneut mit der organischen Phase kombiniert, dann im Vakuum konzentriert, wobei ein Rückstand erhalten wird, der in AcEOt gelöst und mit einer Lösung aus 2,5% Na&sub2;CO&sub3; (Gew./Vol.) mit 0,5 N HCl und dann mit H&sub2;O gewaschen wird. Die Lösung wird mit Na&sub2;SO&sub4; getrocknet und im Vakuum konzentriert, wobei ein Rückstand erhalten wird, der durch Flashchromatographie gereinigt wird, wobei 70,1 g des gewünschten Produkts (0,232 mol) erhalten werden.
Ausbeute: 70%
HPLC: 99,7% (in % Fläche)
Stationäre Phase: E. Merck Lichrospher RP-8-Säule; 5 mm, 250 x 4 mm;
Mobile Phase: isokratische Elution: A:B = 4:1
A = 0,017 M H&sub3;PO&sub4; wäßrige Lösung
B = CH&sub3;CN
Strömungsgeschwindigkeit: 1 ml min&supmin;¹
Temperatur: 40ºC
UV-Detektion: 210 nm.
Elementaranylse C H Cl N
% berechnet: 55,72 6,68 1,74 4,64
% gefunden: 54,47 6,83 11,30 4,44 H&sub2;O 1,20
TLC: Silicagel-Platte 60F 254 Merck
Eluierungsmittel:AcEOt
Detektor: UV (254 nm); 1% KMnO&sub4; (Gew./Vol.) in NaOH 1M Rf= 0,35 Rf = 0,35
¹H-NMR-, ¹³C-NMR-, IR- und MS-Spektren stehen mit der Struktur in Übereinstimmung.

B) N-[2-(2-Hydroxyethoxy)ethyl]-α-[(phenylmethoxy)methyl]-1,4,7,10- tetraazacyclododecan-1-acetamidtrihydrochlorid

Eine Lösung von 70 g der Verbindung (A) (0,232 mol) und 48 g 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan (0,278 mol) in 200 ml DMF wird bei 50ºC während 72 h erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird im Vakuum eingedampft, wobei ein öliger Rückstand erhalten wird, der mit einem AcEOt:CH&sub2;Cl&sub2; = 3/7 (Vol./Vol.)-Gemisch (1000 ml) versetzt wird, wobei ein Präzipitat ausfällt, welches abfiltriert wird. Das Filtrat wird im Vakuum konzentriert, wobei ein öliger Rückstand erhalten wird, der mit H&sub2;O verdünnt und mit AcEOt extrahiert wird. Nach der Abtrennung der organischen Phase wird der pH der wäßrigen Phase mit 1N HCl auf 8,5 eingestellt, und dann wird erneut mit AcEOt extrahiert. Nach dem Abtrennen der organischen Phase wird die wäßrige Phase mit 37%iger HCl (Gew./Gew.) neutralisiert und erneut mit AcEOt extrahiert. Die wäßrige Phase wird abgetrennt, auf 11 verdünnt und durch ein Duolite C 20 MB-Kationenaustauschharz perkoliert. Nach dem Waschen mit H&sub2;O wird die Lösung mit 2M NH&sub4;OH eluiert. Beide Eluate werden im Vakuum konzentriert, wobei ein öliger Rückstand erhalten wird. Der saure Eluatrückstand wird in absolutem EtOH gelöst und zur Trockene im Vakuum konzentriert, wobei ein öliger Rückstand erhalten wird. Der basische Eluatrückstand wird in absolutem EtOH gelöst, im Vakuum, konzentriert, in 4N HCl in EtOH gelöst und dann zur Trockene im Vakuum konzentriert, wobei ein fester Rückstand erhalten wird. Die beiden Rückstände werden bis zu einem konstanten Gewicht getrocknet und dann gesammelt, wobei ein Produkt, welches in absolutem EtOH gelöst und 50ºC während 2 h gerührt wird, erhalten wird. Der unlösliche Rückstand wird abfiltriert und getrocknet, wobei 46,71 g des gewünschten Produkts (0,084 mol) erhalten werden.
Ausbeute:37%
HPLC: 99,3% (in % Fläche)
Stationäre Phase: Lichrospher RP-8-Säule; 5 mm, 250 x 4,6 mm;
Mobile Phase: isokratische Elution: A:B = 90:10
A = 0,017 M H&sub3;PO&sub4; + 0,01M KH&sub2;PO&sub4; wäßrige Lösung
B = CH&sub3;CN
Strömungsgeschwindigkeit: 1 ml min&supmin;¹
Temperatur: 40ºC
UV-Detektion: 210 nm.
Elementaranylse C H Cl N
% berechnet: 48,31 7,74 19,44 12,80
% gefunden: 45,58 7,96 18,91 12,37 H&sub2;O 2,27
TLC: Silicagel-Platte 60F 254 Merck
Eluierungsmittel: CHCl&sub3; : MeOH : 25% NH&sub4;OH (Gew./Gew.) = 6 : 3 : 1 (Vol./Vol./Vol.)
Detektor: UV (254 nm); 1% KMnO&sub4; (Gew./Vol.) in 1 M NaOH Rf= 0,45
¹H-NMR-, ¹³C-NMR-, IR- und MS-Spektren stehen mit der Struktur in Übereinstimmung.

C) 10-[2-[[2-(2-Hydroxyethoxy)ethyl]amino]-2-oxo-1-[(phenylmethoxy)methyl]ethyl]- 1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure

Zu einer Lösung von 45,5 g Bromessigsäure (0,327 mol) in 140 ml H&sub2;O werden unter Rühren bei 0ºC 31,5 ml 10N NaOH (0,315 mol) in 1 h bis pH 6 zugegeben. Die entstehende Lösung wird tropfenweise mit einer Lösung von 46 g N-[2-(2-Hydroxyethoxy)ethyl)]-α- [(phenylmethoxy)methyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-acetamidtrihydrochlorid (0,084 mol) in H&sub2;O (100 ml) versetzt, und dann werden bei konstanter Reaktionstemperatur bei 0ºC 1 ON NaOH langsam bis pH 10 zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird auf 50ºC während 48 h erhitzt, und 50 ml 1 0N NaOH (0,5 mol) werden bis zu einem konstanten pH von 10 zugegeben. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Gemisch auf einem Millipore -Filter filtriert, mit 37%iger HCl (Gew./Gew.) neutralisiert, auf 1,5 l mit H&sub2;O verdünnt und elektrodialysiert. Nach Beendigung der Elektrodialyse wird die Lösung im Vakuum konzentriert, wobei ein öliger Rückstand, der in einen Trockner gegeben wird, erhalten wird, wobei ein glasartiger Feststoff erhalten wird. Der Feststoff wird verrieben und in AcEOt (200 ml) gelöst, filtriert und erneut getrocknet. Das Rohprodukt wird in H&sub2;O (150 ml) gelöst und durch Amberlite XAD 16 Harz (1000 ml) perkoliert, wobei eine Gradienteneluierung mit H&sub2;O-MeOH erfolgt. Die Fraktionen, die das reine Produkt enthalten, werden gesammelt und im Vakuum konzentriert, wobei 38,83 g des gewünschten Produkts (0,063 mol) erhalten werden.
Ausbeute: 76% Fp.: 115 bis 121ºC (Zers.)
HPLC: 99% (in % Fläche)
Stationäre Phase: E. Merck Lichrospher RP-8-Säule; 5 mm, 250 x 4,6 mm;
Mobile Phase: isokratische Elution: A:B = 90:10
A = 0,017 M H&sub3;PO&sub4; wäßrige Lösung und 0,01M KH&sub2;PO&sub4;
B = CH&sub3;CN
Strömungsgeschwindigkeit: 1 ml min&supmin;¹
Temperatur: 40ºC
UV-Detektion: 210 nm.
Azidimetrische Titration (0,1N NaOH): 96% (Gew./Gew.)
Elementaranylse C H N Br Cl Na
% berechnet: 54,98 7,41 11,44
% gefunden: 53,35 7,87 11,04 < 0,1 < 0,1 < 0,1 H&sub2;O 2,85
TLC: E. Merck RP-8-Platten Nr. 15684
Eluierungsmittel: H&sub2;O : CH&sub3;CN = 85 : 15 (Vol/Vol.)
Detektor: UV (254 nm); 1% KMnO&sub4; (Gew./Vol.) in 1M NaOH Rf= 0,35
¹H-NMR-, ¹³C-NMR-, IR- und MS-Spektren stehen mit der Struktur in Übereinstimmung. D) Gadoliniumkomplex von 10-[2-[[2-(2-Hydroxyethoxy)ethyl]amino]-2-oxo-1- [(phenylmethoxy)methyl]ethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure
33,1 g der Verbindung (C) (0,054 mol) werden in 200 ml H&sub2;O gelöst, und der pH der Lösung wird auf 6,5 mit 26 ml 2N NaOH (0,052 mol) eingestellt. Die entstehende Lösung wird tropfenweise zu einer Lösung von 19 g GdCl&sub3; 6 H&sub2;O (0,051 mol) in 75 ml H&sub2;O während 2 h gegeben, wobei der pH bei 6,5 durch Zugabe von 50,5 ml 2N NaOH (0,101 mol) gehalten wird. Nach Erreichen eines konstanten pH wird das Reaktionsgemisch auf einem Millipore -Filter filtriert, auf 1,4 l verdünnt und elektrodialyisiert. Nach Beendigung der Elektrodialyse wird die Lösung im Vakuum konzentriert, wobei ein öliger Rückstand erhalten wird, der getrocknet wird, wobei 38,6 g des gewünschten Produkts erhalten werden (0,05 mol).
Ausbeute: 93%, Fp. > 200ºC
HPLC: 98% (in Fläche %)
Stationäre Phase: E. Merck Lichrospher 100 RP-8-Säule; 5 mm, 250 x 4 mm;
Mobile Phase: Gradientenelution:
A = 0,01 KH&sub2;PO&sub4; wäßrige Lösung und 0,017M H&sub3;PO&sub4;
B = A:CH&sub3;CN = 1 : 1
Strömungsgeschwindigkeit: 2ml min&supmin;¹
Temperatur: 40ºC
UV-Detektion: 210 nm.
Elementaranylse C H Gd N
% berechnet: 43,91 5,53 20,53 9,14
% gefunden: 41,29 6,13 19,34 8,63 H&sub2;O 5,77
TLC: E. Merck RP-8-Platten Nr. 15684
Eluierungsmittel:H&sub2;O : CH&sub3;CN = 80 : 20 (Vol./Vol.)
Detektor: UV (254 nm); 1% KMnO&sub4; (Gew./Vol.) in 1M NaOH Rf= 0,25
IR- und MS-Spektren stehen mit der Struktur in Übereinstimmung.

E) Titelverbindung

Eine Lösung von 766 mg der Verbindung (D) (1 mmol) in 20 ml H&sub2;O wurde auf einen pH von 9 durch Zugabe von 2,5 ml einer 0,01M-Lösung von 1-Desoxy-1-(methylamino)-D- glucit eingestellt, dann in einem Autoklaven bei einer Außentemperatur von 130ºC 70 min erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird bei verringertem Druck konzentriert (ungefähr 2 ml) und durch Chromatographie an einer Lobar RP-18-Säule unter Verwendung eines Eluierungsmittels von einem H&sub2;O/CH&sub3;CN = 9/1 (Vol./Vol.)-Gemisch gereinigt. Die Fraktionen mit gleicher Reinheit werden gesammelt und im Vakuum konzentriert, wobei ein öliger Rückstand erhalten wird, der in einen Trockner zur langsamen Verfestigung gegeben wird, wobei 579 mg des gewünschten Produkts (0,88 mol) erhalten werden.
Ausbeute: 88%, Fp.: > 200ºC
HPLC: 99,9% (in Fläche %)
Stationäre Phase: E. Merck Superspher 100 RP-18-Säule; 5 mm, 250 x 4 mm;
Mobile Phase: Gradientenelution:
A = Puffer pH 3,5 (E. Merck Nr. 19760/2)
B = CH&sub3;CN
Strömungsgeschwindigkeit: 1 ml min&supmin;¹
Temperatur: 40ºC
LV-Detektion: 210 nm.
Elementaranylse C H Gd N
% berechnet: 38,34 5,21 23,90 10,64
% gefunden: 37,26 5,74 23,12 10,28 H&sub2;O 3,15
TLC: E. Merck RP-18-Platten Nr. 15389
Eluierungsmittel: H&sub2;O : CH&sub3;CN = 90:10 (Vol./Vol.)
Detektor: UV (254 nm); 1% KMnO&sub4; (Gew./Vol.) in 1M NaOH Rf= 0,65
IR- und MS-Spektren stehen mit der Struktur in Übereinstimmung.

BEISPIEL 3

Gemäß dem in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Verfahren werden die folgenden Gadoliniumkomplexe unter Verwendung der entsprechenden Vorstufen als Ausgangsmaterial, deren Herstellung in der EP 460 606 und in Aime S. et al., Inorg. Chem., 31, 2422, 1992 beschrieben wird, hergestellt. Gadoliniumkomplex von 10-[2-[[2-Hydroxy-1(hydroxymethyl)ethyl]amino]-1- methylen-2-oxoethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure Gadoliniumkomplex von 10-[2-[[2-Hydroxyethyl]amino]-1-methylen-2-oxoethyl]- 1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure Gadoliniumkomplex von 10-[2-[[2,3-Dihydroxypropyl]amino]-1-methylen-2-oxoethyl]- 1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure Gadoliniumkomplex von 1-Desoxy-1-[methyl-[1-oxo-2-[[4,7,10-tris(carboxymethyl)- 1,4,7,10-tetraazacyclododec-1-yl]-2-propenyl]amino]-D-glucit

BEISPIEL 4

In der Tabelle 1 sind nichteinschränkende Beispiele für die LD&sub5;&sub0;-Werte der erfindungsgemäßen Verbindungen, Gadoliniumkomplex von 10-[2-[[1,1-Bis-(3-hydroxypropyl)-4- hydroxybutyl]amino]-1-methylen-2-oxoethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7- triessigsäure, verglichen mit GdDTPA-BMA, OMNISCAN , DOTAREM und PROHANCE , aufgeführt. Tabelle I
* aus Werten, die aus Produktbroschüren verfügbar sind
Aus Tabelle I folgt eindeutig, daß bei dem durchgeführten pharmakologischen Test die Gadoliniumkomplexe mit den erfindungsgemäßen makrocyclischen Chelatierungsmitteln eine bemerkenswerte Abnahme in der Toxizität zeigen, verglichen mit DOTAREM , GDDTPA- BMA und PROHANCE . Weiterhin werden die Werte für Gd-DTPA-Bismethylamid, Gd- DTPA-BMA, die OMNISCAN sind, aufgeführt, obgleich hier ein bemerkenswerter Unterschied in den LD&sub5;&sub0;-Werten auftritt. Es ist bekannt, daß dieser Unterschied auf die gleichzeitige Anwesenheit in OMNISCAN von Gd-DTPA-BMA mit 500 mM Konzentration und von dem Komplex des gleichen Liganden mit Natrium und Calcium, Na[CADTPA-BMA], bei einer Konzentration von 25 mM zurückzuführen ist. Daher ist der Vergleich dieses letzten Werts mit den verfügbaren Werten für die erfindungsgemäßen Verbindungen signifikanter, was die Bestimmung der Homogenität betrifft.

Claims

1. Verbindungen der allgemeinen Formel (I)

worin

A eine Gruppe der Formel

bedeutet, worin

X eine -O-R-Gruppe, worin R für Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte (C&sub1;-C&sub5;)-Alkylgruppe, die unsubstituiert oder durch 1 bis 6 Hydroxy- und/oder Alkoxygruppen substituiert sein kann, steht, bedeutet oder X eine -NR&sub2;R&sub3;-Gruppe, worin R&sub2; und R&sub3; gleich oder unterschiedlich sein können und je ein Wasserstoffatom, eine lineare oder verzweigte (C&sub1;-C&sub1;&sub0;)-Alkylgruppe, die unsubstituiert oder durch 1 bis 6 Hydroxy- und/oder Alkoxygruppen oder eine Polyoxaalkylgruppe, die 1 bis 10 Sauerstoffatome und 3 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, bedeutet, oder wobei die -NR&sub2;R&sub3;-Gruppe eine heterocyclische Gruppe bedeutet, worin R&sub2; und R&sub3; zusammen eine (C&sub4;-C&sub5;)-Kette, die nicht unterbrochen oder durch O, N, S, > N-CH&sub3; unterbrochen sein kann und die nichtsubstituiert oder durch eine oder mehrere Hydroxy- oder Hydroxyalkylgruppen substituiert sein kann, bedeutet,

B&sub1;, B&sub2;, B&sub3; gleich oder unterschiedlich sein können und die gleichen Bedeutungen wie A besitzen, oder eine -CHYCOX-Gruppe, worin Y eine -CH&sub2;OR&sub1;-Gruppe bedeutet, worin R&sub1; Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte (C&sub1;-C&sub5;)-Alkylgruppe, die nichtsubstituiert oder durch 1 bis 6 Hydroxy- und/oder Alkoxygruppen substituiert sein kann, bedeutet, oder worin R&sub1; eine Phenyl- oder Benzylgruppe, die am aromatischen Ring durch Halogen, Hydroxy-, Alkoxy-, Carboxy-, Carbamoyl-, Alkoxycarbonyl-, (C&sub1;-C&sub5;)-Alkyl-, (C&sub1;-C&sub5;)- Hydroxyalkyl-, Amino-, Acylaminogruppen einfach oder mehrfach substituiert sein kann, bedeutet, bedeutet, oder worin Y ebenfalls den oben definierten R&sub1;-Rest bedeuten kann,

wie auch die Chelate der Verbindungen der Formel (I) mit Metallionen mit einer Atomzahl, ausgewählt zwischen 20 und 31, 39, 42, 43, 44, 49 oder zwischen 57 und 83,

wie auch ihre Salze mit physiologisch annehmbaren organischen Basen, ausgewählt aus primären, sekundären, tertiären Ammen oder basichen Aminosäuren, oder mit anorganischen Basen, deren Kationen Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium oder ihre Gemische sind, oder mit Anionen physiologisch annehmbarer organischer Säuren, ausgewählt aus Acetat, Succinat, Citrat, Fumarat, Maleat, Oxalat, oder mit Anionen von anorganischen Säuren.

2. Verbindungen nach Anspruch 1 der allgemeinen Formel (II)

worin X und Y die oben gegebenen Definitionen besitzen und die entsprechenden Chelate mit den Metallionen mit Atomzahlen, ausgewählt zwischen 20 und 31, 39, 42, 43, 44, 49 oder zwischen 57 und 83, besitzen, wie auch ihre Salze mit physiologisch annehmbaren organischen Basen, ausgewählt aus primären, sekundären, tertiären Aminen oder basischen Aminosäuren, oder mit anorganischen Basen, deren Kationen Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium oder ihre Gemische sind, oder mit Anionen physiologisch annehmbarer organischer Säuren, ausgewählt aus Acetat, Succinat, Citrat, Fumarat, Maleat, Oxalat, oder mit Anionen anorganischer Säuren, wie den Ionen von Halogenwasserstoffsäuren, wie Chloriden, Bromiden, Iodiden.

3. Verbindungen nach Anspruch 1 der allgemeinen Formel (III)

worin X die oben gegebene Definition besitzt und die entsprechenden Chelate mit Metallionen mit Atomzahlen, ausgewählt zwischen 20 und 31, 39, 42, 43, 44 und 49 oder zwischen 57 und 83, wie auch ihre Salze mit physiologisch annehmbaren organischen Basen, ausgewählt aus primären, sekundären, tertiären Aminen oder basischen Aminosäuren, oder mit anorganischen Basen, deren Kationen Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium oder ihre Gemische sind

4. Verbindungen nach Anspruch 1 der allgemeinen Formel (IV)

dadurch gekennzeichnet, daß X&sub1; OH, -NH&sub2;, -NHCH&sub2;CH&sub2;OH, -NHCH(CH&sub2;OH)&sub2;, -NHCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;OH, -NHC[(CH&sub2;)&sub3;OH]&sub3;, -NH(CH&sub2;)&sub2;O(CH&sub2;)&sub2;OH, -NHCH&sub2;-[CH(OH)]&sub4;CH&sub2;OH, -N(CH&sub3;)-CH&sub2;-[CH(OH)]&sub4;-CH&sub2;OH bedeutet.

5. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwei- oder dreiwertige Metallion, das mit dem Chelatbildungsrest B komplexiert ist, ausgewählt wird aus Fe(2+), Fe(3+), Gd(3+), Eu(3+), Dy(3+), La(3+), Yb(3+) und Mn(2+) oder ein Radioisotop ist, ausgewählt aus &sup5;¹Cr, &sup6;&sup7;Ga, &sup6;&sup8;Ga, ¹¹¹In, 99mTc, ¹&sup4;&sup0;La, ¹&sup7;&sup5;Yb, ¹&sup5;³Sm, ¹&sup6;&sup6;Ho, &sup9;&sup0;Y, ¹&sup4;&sup9;Pm, ¹&sup7;&sup7;Lu, &sup4;&sup7;Sc, ¹&sup4;²Pr, ¹&sup5;&sup9;Gd, ²¹²Bi.

6. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die physiologisch annehmbare organische Base für die Salzbildung ausgewählt wird aus Ethanolamin, Diethanolamin, Morpholin, Glucamin, N,N-Dimethylglucamin, N-Methylglucamin, Lysin, Arginin, Ornithin.

7. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anion der physiologisch annehmbaren anorganischen Säure für die Salzbildung ausgewählt wird aus den Ionen von Halogenwasserstoffsäuren, wie den Chloriden, Bromiden, Iodiden.

8. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Derivat der Formel (I) ausgewählt wird aus den folgenden:

- 10-[2-[[1,1-Bis-(3-hydroxypropyl)-4-hydroxybutyl]amino)-1-methylen-2-oxoethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan- 1,4,7-triessigsäure

- 10-[2-[[2-(2-Hydroxyethoxy)ethyl]amino)-1-(methylen)- 2-oxoethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure

- 10-[2-[[2-Hydroxy-1-(hydroxymethyl)ethyl]amino]-1-methylen-2-oxoethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7- triessigsäure

- 10-[2-[[2-Hydroxyethyl)amino)-1-methylen-2-oxoethyl]- 1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure

- 10-[2-[[2,3-Dihydroxypropyl)amino]-1-methylen-2-oxoethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure

- 1-Desoxy-1-[methyl-[1-oxo-2-[[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododec-1-yl]-2-propenyl]amino]- (S)-D-glucit.

9. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach Anspruch 1 durch Eliminierung von Wasser oder einem Alkohol unter Verwendung der Vorstufen der allgemeinen Formel (V) als Ausgangsmaterial gemäß dem folgenden Schema:

worin X, B&sub1;, B&sub2;, B&sub3; die oben gegebenen Definitionen besitzen, und R H oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe, die 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält, oder eine Benzylgruppe bedeutet, die nicht oder am Benzolring substituiert sein kann, deren Herstellung in der Patentschrift EP 440 606 (BRACCO) beschrieben und in wäßrigem Medium oder in einem dipolaren aprotischen Lösungsmittel oder in einem Gemisch davon bei kontrolliertem pH im Bereich von 8 bis 12 durch Zugabe einer geeigneten organischen oder anorganischen Base durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionslösungsmittel Wasser ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete organische Base ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Ethanolamin, Diethanolamin, Glucamin, N,N-Dimethylglucamin, N-Methylglucamin.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete organische Base N- Methylglucamin ist.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der pH zwischen 9 und 11 gehalten wird.

14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Bereich von 100 bis 130ºC liegt.

15. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in einem Autoklaven durchgeführt wird.

16. Pharmazeutische diagnostische Kontrastzusammensetzungen, umfassend mindestens eines der Chelate nach Anspruch 1 oder ein Salz davon.

17. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 16 zur Herstellung von Abbildungen von Organen und/oder Geweben des Menschen oder Tierkörpers unter Verwendung der kernmagnetischen Resonanz.

18. Verwendung von Chelaten der Verbindungen der Formel (I) oder deren Salzen zur Herstellung diagnostischer Zubereitungen, um Bilder von Organen und/oder Geweben des Menschen oder Tierkörpers unter Verwendung der kemmagnetischen Resonanz zu erhalten.