DE69633461T2

DE69633461T2 - Dopamin und serotonin transport-ligande und bilderzeugungsmitteln

Info

Publication number: DE69633461T2
Application number: DE69633461T
Authority: DE
Inventors: F. Hank KUNG; Sanath Meegalla; Mei-Ping Kung; Karl PLÖSSL
Original assignee: University of Pennsylvania Penn
Current assignee: University of Pennsylvania Penn
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2016-10-22
Also published as: KR100451077B1; ATE276770T1; DK0929319T3; ES2227621T3; PT929319E; WO1997014445A1; EP0929319A1; EP0929319A4; JPH11514368A; US6241963B1; US5980860A; KR19990064340A; AU1156697A; AU716235B2; NZ324492A; EP0929319B1; DE69633461D1

Description

Die Erfindung betrifft neue Liganden auf Tropanbasis, die ein selektives Binden an Zentralnervensystem-Rezeptoren, wie Dopamin- und Serotonin-Transporter (Wiederaufnahmestellen), aufweisen und inter alia als Bilderzeugungsmittel für das Zentralnervensystem Brauchbarkeit besitzen. Ebenfalls im Umfang der Erfindung liegt die Verwendung dieser Liganden bei der Herstellung eines diagnostischen Reagens zur Überwachung der Neuronalfunktionen in einem Säuger. Auch diagnostische Kits für die gleichen Zwecke werden vorgestellt.
STAATLICHE UNTERSTÜTZUNG
Die hier beschriebene Arbeit wurde zum Teil vom National Institute of Health NS-18509 und NS-24538 gefördert.
HINTERGRUND
Neuronale Transmitter sind Chemikalien im Gehirn, die zum Übertragen von Botschaften von einer Gehirnzelle zu einer anderen eingesetzt werden. Neurotransmitter binden an spezifische Rezeptorproteine in den Membranen von Nervenzellen, wie ein Schlüssel in ein Schloss, und lösen in der Zelle eine chemische Reaktion aus. Dopamin ist ein Beispiel für einen Zentralnervensystem(ZNS)-Neurotransmitter.
Dopamin ist ein Catecholamin, das zusammen mit Norepinephrin, Serotonin und Histamin einer Klasse von biogenen Amin-Neurotransmittern angehört. Die Catecholamine (insbesondere Dopamin und Serotonin) sind an der Kontrolle von Bewegung, Stimmung, Aufmerksamkeit und möglicherweise bestimmten endokrinen kardiovaskulären Reaktionen und Stressreaktionen beteiligt. Ungleichgewichte in der Neurotransmitterproduktion werden bei einer Vielzahl von mentalen und physischen Störungen, wie Parkinson Krankheit (PD), als Folge angenommen. Somit ist es wünschenswert, solche Ungleichgewichte zu diagnostizieren und aufzuzeichnen und die Wirksamkeit von Arzneimitteln und Substanzen, die die Chemie im Gehirn beeinflussen, zu überwachen.
Neue und wirksame Bilderzeugungsverfahren, durch die sich das lebende Gehirn in vivo bewerten und dadurch die Chemie im Gehirn aufzeichnen und die Wirksamkeit von Arzneimitteln und Substanzen die die Chemie im Gehirn beeinflussen lässt, wurden bereits entwickelt. Verfahren, wie Positronenemissions-Tomographie (PET) und Einzelphotonenemissions-Tomographie (SPECT), umfassen die Verabreichung einer radioaktiven Tracersubstanz, die einen Liganden umfasst, der an die prä- oder postsynaptischen Nervenrezeptoren im Patientengehirn bindet, an einen Patienten. Gemessen werden die Emissionen (von den Positronen oder Photonen aus dem radioaktiven Tracer werden hauptsächlich Gammastrahlen emittiert). Diese Emissionen geben einen Hinweis auf Anzahl und Ausmaß der Belegung beim Blockieren der Nervenrezeptoren. Die Anzahl von Nervenrezeptoren und der Grad der Belegung oder des Blockierens werden unter Verwendung eines mathematischen Modells berechnet und mit einer intra- oder interpersonellen Kontrolle zur Bestimmung des Ausmaßes der Arzneimittelreaktion verglichen. Die weitere Behandlung des Patienten mit Arzneimitteln beruht auf den vorgenommenen Vergleichen. Damit diese Methoden wirksam sind, ist allerdings ein Ligand erforderlich, der gegenüber dem gewünschten Rezeptor eine hohe Spezifität und Affinität aufweist.
Es wird angenommen, dass bestimmte radioaktive Liganden gegenüber Dopamintransportern selektiv sein können und somit bei der Bewertung von Änderungen in der Dopaminfunktion in vivo und in vitro, insbesondere für Patienten mit Parkinson Krankheit (PD), die durch einen selektiven Verlust von Dopamin-Neuronen in den Basalganglien und in der substantia nigra gekennzeichnet ist, potentiell brauchbar sind. Neuerdings wurde eine große Anzahl von Dopamintransporter-Bilderzeugungsmitteln auf der Basis von Kokain oder seinen engen Artverwandten, den Tropanderivaten, beschrieben (Carroll, F. I., et al, Med. Res. Rev. 1995, 15, 419–444; Carroll, F. I., et al, J. Med. Chem. 1994, 37, 2865–2873; Carroll, F. I., et al, J. Med. Chem. 1995, 38, 379–388). Die regionale Verteilung von Kokain im Gehirn ist großenteils auf die Basalganglien konzentriert, wo die Dopamin-Neuronen lokalisiert sind. [¹¹C]-N-Methyl-markiertes Kokain (Yu, D.–W., et al., J. Med. Chem. 1992, 35, 2178–2183; Fowler, J. S., et al., Synapse 1992, 12, 220–227) ist ein sehr nützlicher PET(Positronenemissions-Tomographie)-Ligand zum Studium der Pharmakologie und Arzneimittelwirkungen von Kokain selbst; allerdings haben zusätzliche Modifikationen am Kokainmolekül zur Entwicklung des positronenemissionstomographischen (PET) Bilderzeugungsmittels CFT (WIN35, 428) (Clarke, R. L. et al., J. Med. Chem. 1973, 16, 1260–1267; Clarke, R. L. et al. J. Med. Chem. 1978, 21, 1235–1242; Frost, J. J, et al., Ann. Neurol. 1993, 34, 423–431; Wong, D. F., et al., Synapse 1993, 15, 130–142), und von einzelphotonenemissionstomographischen (SPECT) Bilderzeugungsmitteln, β-CIT (Innis, R. B., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 11965–11969; Seibyl, J. P., et al., J. Nucl. Med. 1996, 37, 222–228; Kuikka, J. T., et al., Eur. J. Nucl. Med. 1995, 22, 682–686; Neumeyer, J. L., et al., J. Med. Chem. 1994, 37, 1558–1561.), IPT (Goodman, M. M., et al., J. Med. Chem. 1994, 37, 1535–1542; Mozley, P. D., et al., J. Nucl. Med. 1996, 37, 151–159), und weiteren verwandten Derivaten geführt, die eine viel stärkere Bindungsaffinität und Selektivität gegenüber den Dopamin-Wiederaufnahmestellen zeigen. Sowohl die Mittel für die PET- als auch SPECT-Bilderzeugung zeigten eine ausgezeichnete spezifische Aufnahme im striatalen (basalgangliären) Bereich und sind beim Abbilden der Dopamin- Wiederaufnahmestellen (Dopamintransporter) mehr geeignet als GBR12,935. (Kilbourn, M. R., Live Sci. 1988, 42, 1347–1353). Die Dopamin-Wiederaufnahmestellen-Liganden sind bei der Bewertung von Veränderungen der Dopamin-Wiederaufnahmestellen in vivo und in vitro, insbesondere für Patienten mit PD, brauchbar. Neue Veröffentlichungen, die die Verwendung von [¹¹C]-CFT (WIN35,428) (Frost, J. J., et al., Ann. Neurol. 1993, 34, 423–431) und [¹²³I]-β-CIT (Innis, R. B., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 11965–11969; Innis, R. B., Eur. J. Nucl. Med. 1994, 21, 1–5) beschreiben, legen eine starke Korrelation zwischen abnehmender Lokalisierung der Dopamintransporter im Bereich des Putamen anterior und den PD-Symptomen nahe.
Derzeit werden PET- und SPECT-Bilderzeugungsstudien für Dopamintransporter erforscht. Neue Veröffentlichungen unter Verwendung von [¹¹C]-CFT und [¹²³I]-β-CIT legen eine starke Korrelation zwischen abnehmender Lokalisierung im Bereich des Putamen anterior und den PD-Symptomen nahe (siehe Innis, R. B. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 11965–11969; Innis, R. B. Eur. J. Nucl. Med. 1994, 21, 1–5; Frost, J. J. et al., Ann. Neurol. 1993, 34, 423–431).
Die Zentralnervensystem(ZNS)-Rezeptorfunktion wurde in vivo auch unter Verwendung von ¹¹C (T_1/2 = 20 min, β+)- oder ¹⁸F (T_1/2 = 120 min, β+)-markierten Mitteln für die Positronenemissions-Tomographie(PET)-Bilderzeugung und von ¹²³I(T_1/2 = 13 h, 159 KeV) markierten Mitteln für die Einzelphotonenemissions-Tomographie(SPECT)-Bilderzeugung erfolgreich bewertet. Siehe Eckelman, W. C. Nucl. Med. Biol. 1992, 18, iii–v; Fowler, J. S. et al., Ann. Rep. Med. Chem. 1989, 24, 277–286; Fowler, J. S. et al., Ann. Rep. Med. Chem. 1990, 25, 261–268.
Ein Ligand, der als Mittel zur Diagnose und Behandlung von PD-Patienten ausgiebig untersucht wurde, ist [¹²³I]-CIT. Allerdings besteht einer der Nachteile von [¹²³I]-β-CIT in der Zeitdauer (> 18 h), die zum Erreichen des optimalen Aufnahmeverhältnisses im Zielbereich (Halbgleichgewichtszustand) (Basalganglien (BG)) gegenüber dem Nichtzielbereich (Frontalkortex (CTX)) erforderlich ist. Auf Grund des Erfordernisses an Mitteln mit kürzerer Gleichgewichtseinstellzeit werden neue Liganden, wie [¹²³I]-IPT (N-(3-Iodpropen-2-yl)-2β-carbomethoxy-3β-(4-chlorphenyl)tropan) und [¹²³I]-β-CIT-FP, wovon beide in weniger als 1 h das Gleichgewicht erreichen, erforscht. Siehe Kung, M.–P. et al. Synapse 1995, 20, 316–324; Malison, R. T. et al. J. Nucl. Med. 1995, im Druck; Mozley, P. D. et al., J. Med. Chem. 1994, 37, 1558–1561.
Trotz des Erfolgs bei der Entwicklung von solchen neuen Techniken unter Verwendung von PET und SPECT zum Abbilden von ZNS-Rezeptoren, wird ihre Verwendung bei Routinevorgängen auf Grund der Kosten ([¹²³I] kostet etwa 30 $/mCi) und der begrenzten Verfügbarkeit der drei vorstehend erwähnten Isotope ¹²³I, ¹¹C und ¹⁸F, die alle mit dem Cyclotron erzeugt werden, beeinträchtigt.
Ein Radionuclid, das in der diagnostischen Nuklearmedizin breit eingesetzt wird, ist Technetium [^99mTc] (T_1/2 = 6 h, 140 KeV). Es ist gut bekannt, dass wenn Tc-99m-Pertechnetat (TcΟ₄ ^–), das am leichtesten zugängliche Ausgangsmaterial, in Gegenwart eines Reduktionsmittels wie Zinn(II)-chlorid und eines "weichen" chelatbildenden Liganden, einschließlich N₂S₂ und NS₃, reduziert wird, ein zentraler Kern von [Tc^vO]³⁺N₂S₂ oder [Tc^vO]³⁺NS₃ gebildet wird. Technetium [^99mTc] wird leicht von einem [^99mTc]/Mo-99-Generator erzeugt, und seine mittlere Gammastrahlen-Energieemission (140 KeV) ist zu weitaus geringeren Kosten (1 $/mCi) zum Gammakamera-Nachweis geeignet. In den letzten 10 Jahren wurde in der Definition der Technetiumchemie unter Einsatz des chemischen Niveaus von [⁹⁹Tc] (T_1/2 = 2,1 × 10⁵ a) und von nicht radioaktivem Rhenium als Ersatzmaterial, das potentiell Millionen von Patienten zu Gute kommt, die [^99mTc]-Mittel zur routinemäßigen nuklearme dizinischen Diagnose erhalten, ein deutlicher Fortschritt erzielt. Über 85% der derzeit durchgeführten routinemäßigen nuklearmedizinischen Arbeitsvorgänge verwenden radiopharmazeutische Methoden auf der Grundlage von [^99mTc]. Zusätzlich können auch vergleichbare Rheniumkomplexe, die mit [¹⁸⁶Re] (T_1/2 = 90 h) oder [¹⁸⁸Re] (T_1/2 = 17 h) markiert sind, zur in vivo Bilderzeugung von Dopamintransportern eingesetzt werden.
Das Entwicklungspotential der [^99mTc]-markierten Mittel für die ZNS-Rezeptor-Bilderzeugung ist hinreichend bekannt. Mehrere neue Berichte zeigen, dass es möglich ist, [TcvO]³⁺N₂S₂ (Bisaminoethanthiol, BAT) in potentielle rezeptorselektive Bilderzeugungsmittel für Muskarin-Rezeptoren, Vesamicol-Bindungsstellen und Steroidhormon-Rezeptoren einzuarbeiten. Siehe Del Rosario, R. B. et al. Nucl. Med. Biol. 1994, 21, 197–203; Chi, D. Y. et al. J. Med. Chem. 1994, 37, 928–935; DiZio, J. P. et al. Bioconj. Chem. 1991,2, 353,366; DiZio, J. P. et al. J. Nucl. Med. 1992, 33, 558–569; O'Neil, J. P. et al. Inorg. Chem. 1994, 33, 319–323; O'Neil, J. P. et al. Bioconj. Chem. 1994, 5, 182–193; Jurisson, S. et al. Chem. Rev. 1993, 93, 1137–1156; Jurisson, S. S. et al. Nucl. Med. Biol. 1995, 22, 269–281; Jurisson, S. et al. Chem. Rev. 1993, 93, 1137–1156; Steigman, J. et al. National Academy Press: Washington, D. C. 1992; Lever, S. Z. et al. Nucl. Med. Biol. 1994, 21, 157–164, Chi, D. Y. et al. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 7045–7046. Allerdings haben diese [^99mTc]-Bilderzeugungsmittel bei in vivo Studien einen begrenzten Erfolg gezeigt, wovon angenommen wird, dass er der niedrigen Gehirn-Initialaufnahme und dem schlechten selektiven Binden an den Rezeptor nach der Verknüpfung der Moleküle mit [^99mTc] zuschreibbar ist.
Neuerdings wurden eine Serie von neuronalen und lipophilen konjugierten Komplexen, die N-Alkylthiolatotropan, Aminobisethylthiolat und einen zentralen [^99mTc]TcO³⁺-Kern enthalten, hergestellt und in Ratten als ZNS-Dopamintransporter-Bilderzeugungsmittel bewertet (Meegalla, S. K. of al., J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 11037–11038). Eine der Verbindungen, [Methyl-3-(4-chlorphenyl)-8-(2-mercaptoethyl)-8-azabicyclo[3.2.1]octan-2- carboxylato-S][[2,2'-(methylimino)bis[ethinthiolato]](2-)-N,S,S']oxo-[^99mTc]-technetium, zeigte eine geringe Initialaufnahme im Rattenhirn (0,1% 2 min nach intravenöser Injektion), allerdings erreichte das striatale/cerebelläre (ST/CB) Verhältnis 60 min nach intravenöser Injektion 3,50. Auch die Rheniumkomplexe wurden besprochen. Diese neutralen [^99mTc]-markierten 3-plus-1-Komplexe, die zur Gehirn-Abbildung ausgelegt sind, sowie die Aminothiol-plus-Aminothiol-Mischligandenkomplexe (2-plus-2-Komplexe), die als [^99mTc]-Steroidanaloge ausgelegt sind, sind in vivo und in vitro recht stabil. Da diese Mittel allerdings nicht daran angepasst sind, die Blut-Hirn-Schranke zu überqueren, sind sie zur Abbildung der ZNS-Rezeptoren, wie Dopamin und Serotonin, minderwertig.
Technepin-Verbindungen, die Technetium und Rhenium enthalten, wurden als potentielle Dopamin-Transportmittel untersucht. Madras, B. K., et al., Synapse 1996, 22, 239–246. Diese Verbindungen zeigten eine schlechte Biodistribution, wovon angenommen wird, dass sie ein Ergebnis der an dem N₂S₂-Liganden vorliegenden Amidgruppierung ist.
Trotz seiner attraktiven physikalischen Eigenschaften ist Technetium ein schwieriges Element zur Erstellung geeigneter SPECT-Liganden. Technetium ist ein Übergangsmetall und erfordert zu seiner Stabilisierung in den verschiedenen Valenzzuständen einen Komplexbildner. Steigman, 1992, supra. Die Valenzzustände können von +7 (als Pertechnetat) bis Null (0) variieren, in Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen und Chelatbildnern, die während der Herstellung verwendet werden. Nach der Komplexierung werden die Moleküle unveränderbar groß und voluminös, was der limitierende Faktor bei der Erstellung eines auf spezifische biologische Prozesse) zielgerichteten Moleküls ist. Zusätzliche Anforderungen für Tc-99m-markierte Komplexe als ZNS-Rezeptor-Bilderzeugungsmittel sind: i) klein (Molekulargewicht < 750), mit guter Lipophilie (Verteilungskoeffizient ca. 50–1 000); ii) hohe Bindungsaffinität (Kd < 10 nM) und hohe Selektivität; iii) die minimale Gehirn- Aufnahme in Ratten sollte 2 min nach intravenöser Injektion 0,5% Dosis/Organ betragen.
Die bisher entwickelten [^99mTc]-Bilderzeugungsmittel für das Gehirn hatten das Messen der Perfusion oder ihrer Änderungen auf Grund eines bestimmten Krankheitszustands und nicht Diagnostika, die auf die Bewertung neuronaler Funktionen, wie die Biochemie der Dopamin- oder Serotonin-Rezeptoren, ausgerichtet waren, zum Ziel. Siehe Mastrostamatis, S. G. et al., J. Med. Chem. 1994, 37, 3212–3218; Spies, N. et al., Technetium and Rhenium in Chemistry and Nuclear Medicine, 1995, 4, 243–246; S. G. Editoriali, Hrsg.: Padova, Italy 1995, 4, 243–246; Spies, H. et al., Angew. Chem. Int. engl. Ausg. 1994, 33, 1354–1356; Chi, D. Y. et al., J. Amer. Chem. Soc. 1993, 115, 7045–7046; Chi, D. Y. et al., J. Med. Chem. 1994, 37, 928–935.
Somit besteht immer noch ein Bedarf an neuen Bilderzeugungsmitteln, wie Bilderzeugungsmittel auf ZNS-Rezeptorbasis, zur Bewertung der neuronalen Funktionen, die nicht die Probleme zeigen, die mit den bisherigen Mitteln, wie vorstehend definiert, einhergehen. Diese Mittel sollten eine gute Selektivität, Affinität und spezifische Aktivität gegenüber dem Ziel aufweisen. Mehrere zusätzliche Faktoren sind ebenfalls von Bedeutung, wie Radiochemie (Herstellungsdauer für kurzlebige markierte Mittel), geeignete kinetische Modelle für die Rezeptoraufnahme und -retention, und der Metabolismus. Die Bilderzeugungsmittel sollten zudem wirtschaftlich und leicht verfügbar sein.
Die vorliegende Erfindung nimmt sich dieser sowie anderer Bedürfnisse an, indem neue Technetium- oder Rhenium-markierte Bilderzeugungsmittel auf Tropanbasis bereitgestellt werden, die inter alia zur Abbildung von ZNS-, insbesondere der Dopamin- und Serotonin-Rezeptoren, zur Diagnose von ZNS-Abnormitäten brauchbar sind. Es wird auch erwartet, dass die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen pharmakologische Aktivität besitzen. Es wird angenommen, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen die ersten Bilderzeugungsmittel ihrer Art sind, die eine spezifische regionale Aufnahme zei gen, die zu der neuronalen Dopaminverteilung im Gehirn direkt proportional ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft inter alia eine neue Klasse von Technetium- oder Rhenium-markierten Dopamin- oder Serotonintransporter-Bilderzeugungsmitteln auf der Basis eines Tropankerns. Die erfindungsgemäßen Verbindungen überqueren die Blut-Hirn-Schranke, was sie zu guten Kandidaten für diagnostische und therapeutische Mittel für das Zentralnervensystem macht.
Bei einem Aspekt der Erfindung sind die erfindungsgemäßen Verbindungen wie in Anspruch 1 definiert.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung sind die Verbindungen wie in Anspruch 30 definiert.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen Verbindungen, die einen N₂S₂-Liganden (Bisaminoethanthiol) umfassen, wobei der Ligand entweder das Technetium oder das Rhenium komplexiert, oder "3-plus-1-Komplexe" (NS₃), wobei ein Tropanthiolat- und ein Aminobisethanthiolat-Ligand an der Komplexierung beteiligt sind. Bei einer Serie der N₂S₂-Kompexe ist der N₂S₂-Ligand mit der 2β-Position des Tropankerns an der Z-Position der Formel I oder der Formel Ia verknüpft. Bei einer anderen Serie der N₂S₂-Komplexe ist der N₂S₂-Ligand mit dem Brückenkopf-Stickstoff des Tropankerns der Formel Ia verknüpft. Die "3-plus-1-Komplexe" können den Liganden entweder in Verknüpfung mit der 2β-Position des Tropankerns der Formel I oder Ia oder dem Brückenkopf-Stickstoff des Tropankerns der Formel Ia aufweisen.
Die Verbindungen der Formel Ia, wobei A_n A₈ ist, und die Verbindungen der Formel II sind inter alia als Zwischenstufen zur Herstellung bestimmter erfindungsgemäßer "3-plus-1-Komplexe" und weiterhin als Kit-Komponenten brauchbar. Kits, die diese Verbindungen einschließen, und Kits, die andere Formel-I- oder Formel-Ia-Verbindungen einschließen, liegen ebenfalls im Umfang der Erfindung.
Bei weiteren Aspekten der Erfindung wird die Verwendung der neuen erfindungsgemäßen Liganden bei der Herstellung eines diagnostischen Reagens zur Überwachung der Neuronalfunktionen in einem Säuger vorgestellt.
Die Testergebnisse zeigen, dass die neuen erfindungsgemäßen Liganden gegenüber den ZNS-Rezeptoren, insbesondere den Dopaminrezeptoren, hoch selektiv sind, was diese Verbindungen bei entsprechender Markierung als Bilderzeugungsmittel zur Bewertung solcher Rezeptoren brauchbar macht. Auch sollten die erfindungsgemäßen Verbindungen als Ergebnis ihrer hohen Selektivität eine mit solchen ZNS-Rezeptoren zusammenhängende pharmakologische Aktivität aufweisen.
Überall dort, wo in der folgenden Beschreibung auf die Formel I Bezug genommen wird, umfasst sie auch einen Bezug auf Formel Ia.
Die Beschreibung bezieht sich auf einige Verbindungen, die nicht in den Umfang der Ansprüche fallen, und diese sind als erläuternde Beispiele vorhanden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 beschreibt ein allgemeines Reaktionsschema, das zur Synthese der Verbindungen der Formel I verwendet werden kann, die einen 2-plus-1-Komplex umfassen und wobei der N₂S₂-Ligand über eine Amidverknüpfung an die 2β-Position des Tropanrings gebunden ist.
2 beschreibt ein allgemeines Reaktionsschema, das zur Synthese von Verbindungen der Formel I eingesetzt werden kann, die 2-plus-1-Komplexe mit dem N₂S₂-Liganden in der 2β-Position des Tropanrings, und 2-plus-1-Komplexe mit einem Amid am N₂S₂-Liganden umfassen.
3 beschreibt allgemeine Reaktionsschemata, die zur Synthese von 2-plus-1-Komplexen, die entweder Rhenium oder Technetium enthalten, und von 2-plus-1-Komplexen mit einer Amidgruppierung am N₂S₂-Liganden verwendet werden können.
4 beschreibt ein HPLC-Chromatogramm eines racemischen Gemisches einer erfindungsgemäßen Technetium enthaltenden Verbindung.
5 beschreibt die Verhältnisse der regionalen Gehirn-Aufnahme 60 min nach intravenöser Injektion von [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) in Kontrollratten und in Ratten, die mit Haldol (1 mg/kg, iv) oder β-CIT (1 mg/kg, iv) 5 min vor der radioaktiven Tracer-Injektion vorbehandelt wurden. Die gezeigten Werfe sind Mittelwerte ± SD (n = 3–4, p < 0,05, t-Test nach Student). ST: Striatum; HP: Hippocampus; CX: Cortex; CB: Cerebellum. Der ST-Bereich, wo die Dopamintransporter lokalisiert sind, zeigte eine selektive regionale Gehirn-Aufnahme mit dem höchsten Konzentrationsverhältnis (ST/CB = 2,6). Die Vorbehandlung mit β-CIT, das mit dem Dopamintransporter-Binden konkurriert, zeigte ein Blockieren der spezifischen Aufnahme von [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) im ST-Bereich.
6 zeigt transaxiale, kranzförmige und sagittale SPECT-Abbildungen (1,34 mm dick) eines Affenhirns 60–90 min nach intravenöser Injektion von 9 mCi [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a). Die SPECT-Abbildungen wurden mit einem Picker-T3000-Scanner aufgenommen. Die SPECT-Abbildungen wurden zusammen mit dem gleichen MRI-Schnitt aus dem gleichen Pavians aufgezeichnet. Eine hohe Akkumulation von [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) wurde im Caudatum und Putamen festgestellt, Bereiche des Gehirns, wo die Dopamintransporter konzentriert sind.
7 beschreibt einen zeitlichen Verlauf der regionalen Gehirn-Aufnahmen, wie durch SPECT-Bilderzeugung gemessen, nach intravenöser Injektion von [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) in einem Pavian. Die Regionen von rechtem und linkem Caudatum und Putamen, Cerebellum (CB), sind als Counts/Pixel/min ausgedrückt.
8 beschreibt ein allgemeines Reaktionsschema, das zur Synthese von 2-plus-1-Komplexen eingesetzt werden kann, wobei der N₂S₂-Ligand mit dem Brückenkopf-Stickstoff des Tropankerns verbunden ist.
9 beschreibt ein allgemeines Reaktionsschema, das zur radioaktiven Markierung eines N₂S₂-Liganden eingesetzt werden kann.
10 beschreibt ein Reaktionsschema, das zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Rhenium enthaltenden Verbindung eingesetzt werden kann.
11 beschreibt HPLC-Chromatogramme eines racemischen Gemisches einer erfindungsgemäßen N₂S₂-Verbindung, wobei der N₂S₂-Ligand mit dem Brückenkopf-Stickstoff des Tropankerns verknüpft ist, und ein HPLC-Chromatogramm der aufgelösten Isomere.
12 beschreibt ein Reaktionsschema, das zur Synthese eines dreizähnigen Liganden verwendet werden kann, der als Zwischenstufe zur Herstellung der erfindungsgemäßen 3-plus-1-Komplexen verwendet werden kann. Technische Information.
13 beschreibt ein Reaktionsschema, das zur Synthese einer Monothiolverbindung eingesetzt werden kann, die als Zwischenstufe zur Herstellung der erfindungsgemäßen 3-plus-1-Komplexen geeignet ist. Technische Information.
14 beschreibt ein Reaktionsschema zur Synthese eines 3-plus-1-Komplexes aus Formel-II- und Formel-III-Zwischenstufen. Technische Information.
15 beschreibt eine röntgenkristallographische Struktur des Rheniumkomplexes, der eine Tropangruppierung enthält, 3.23. Meegalla, 1995, supra.
16 beschreibt die Verhältnisse der regionalen Gehirn-Aufnahmen 60 min nach intravenöser Injektion von 3.25 in Kontrollratten und in 5 min vor der radioaktiven Tracer-Injektion mit Haldol (1 mg/kg, iv) oder β-CIT (1 mg/kg, iv) vorbehandelten Ratten. Die gezeigten Werte sind Mittelwerte ± SD (n = 3–4, p < 0,05, t-Test nach Student). ST: Striatum; HP: Hippocampus; CX: Cortex; GB: Cerebellum. Der ST-Bereich, wo die Dopamintransporter lokalisiert sind, zeigte eine selektive regionale Gehirn-Aufnahme mit dem höchsten Konzentrationsverhältnis (ST/CB = 2,6). Die Vorbehandlung mit β-CIT, das mit der Dopamintransporter-Bindung konkurriert, zeigte eine Blockierung der spezifischen Aufnahme von 3.25 im ST-Bereich, wo die Dopamintransporter lokalisiert sind.
17 beschreibt ein in vitro Autoradiogramm des 3.25-Bindens an Dopamintransporter in einem Rattenhirn-Schnitt, der zeigt, dass es auf putamen caudatus und Geruchstuberkel beschränkt ist, Bereiche die bekanntlich eine hohe Dopamintransporterdichte aufweisen. Ein vergleichbarer Schnitt, der mit [¹²⁵I]IPT, einem bekannten iodierten Dopamin-Transportliganden, Kung, 1995, supra, markiert war, zeigte ein fast identisches regionales Markierungsmuster. Der gezeigte kranzförmige Schnitt des Rattenhirns entspricht Tafel 17 im Atlas von Paxinos und Watson. Paxinos, G. et al. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates (New York, Academic Press 1986).
18 ist ein Vergleich der HPLC-Spuren von 3.23 (UV) und 3.25 (radioaktive Spur) auf einer C-18-Säule (Partisil 10-ODS-3, 250 × 4,6 mm) mit MeOH/NH₄HCO₃ (0,1 M, pH 7, Verhältnis 8 : 2, Fließgeschwindigkeit 1 ml/min).
19 beschreibt ein Reaktionsschema, wobei die Z-Gruppierung der Formel I eine Estergruppierung ist.
20 beschreibt ein Reaktionsschema, wobei die Z-Gruppierung der Formel I eine Ethergruppierung ist.
21 beschreibt ein Reaktionsschema, wobei die A-Gruppierung der Formel I in der Z-Position vorliegt und die Z-Gruppierung COA₂ ist. Technische Information.
22 beschreibt ein Reaktionsschema, wobei die A-Gruppierung in der Z-Position vorliegt und die Z-Gruppierung CO₂A₂ ist.
23 beschreibt ein Reaktionsschema, wobei die A-Gruppierung in der Z-Position vorliegt und über eine Amidverknüpfung mit dem Tropankern verbunden ist.
24 beschreibt ein Reaktionsschema, wobei eine Verbindung der Formel I aus einer direkten Verknüpfungsreaktion durch Eliminierung einer Estergruppierung in der Z-Position hergestellt wird.
25 beschreibt ein Reaktionsschema zur Synthese einer Verbindung der Formel I unter Verwendung von Kokain als Ausgangsmaterial.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Begriff "Ligand", wie hier verwendet, bezieht sich auf Verbindungen, die mit einem Zentralatom in einer Komplexverbindung ein Chelat bilden, und kann allgemein zur Bezeichnung der erfindungsgemäßen Verbindungen ver wendet werden. Es wird davon ausgegangen, dass bestimmte erfindungsgemäße Verbindungen chiral sein oder chirale Zentren aufweisen können und R- und S-Isomere (Enantiomere) bilden, die beispielsweise unter Verwendung einer chiralen HPLC-Säule aufgelöst werden können. Die racemischen Gemische sowie die aufgelösten Isomere der Liganden liegen im Umfang der Erfindung.
Eine "Komplexverbindung", wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Gruppe von chemischen Verbindungen, in denen ein Teil des molekularen Bindens vom Koordinationstyp ist. Im Zusammenhang mit der Erfindung bezieht sich "Koordinationsverbindung" auf Verbindungen mit einem Zentralatom oder -ion und einer Gruppe von Ionen oder Molekülen, die es umgibt.
Im Zusammenhang der Erfindung bezieht sich "dreizähniger Ligand" auf einen Chelatbildner mit drei Gruppen, die zur Anknüpfung an ein Metallatom in der Lage sind. Wie hier verwendet, bezieht sich die Bezeichnung "Chelatbildner" auf organische Verbindungen, in denen die Atome mehr als eine koordinative Bindung mit den Metallen in Lösung bilden.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff "Alkyl" auf Reste, die sich unter Verlust eines Wasserstoffs von einem Alkan (C_nH_2n+2) bilden. Die Alkylverbindungen können geradkettige oder verzweigte, cyclische oder acyclische, Verbindungen sein und weiterhin mit Heteroatomen (i. e. O, S, N) substituiert sein. Ebenfalls eingeschlossen in dieser Definition sind Strukturisomere (d. h. Kettenisomere, Positionsisomere und Funktionsisomere) und Stereoisomere (d. h. Enantiomere und Diastereomere).
Im Zusammenhang mit der Erfindung bezieht sich der Begriff "aliphatisch" auf alle Kohlenwasserstoff enthaltenden Verbindungen, entweder mit gesättigten oder ungesättigten Bindungen (Alkane, Alkene, Alkine). Solche Verbindungen können cyclisch oder acyclisch, geradkettig oder verzweigt sein und können außerdem mit Heteroatomen (i. e. O, S, N) substituiert sein. Der Begriff "aromatisch", wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Verbindung, die mindestens einen Benzolring enthält. Der Begriff "Aryl", wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Verbindung mit mindestens einem Benzolrest oder Benzolring und kann mit anderen aliphatischen Verbindungen substituiert sein.
Die Bezeichnung "heterocyclische Amine" bezieht sich auf Verbindungen mit einer Ringstruktur, die zusätzlich zu den Kohlenstoffatomen andere Atome einschließt. Heterocyclische Amine umfassen ohne Einschränkung Pyrol und seine Derivate, Imidazol und seine Derivate, Pyridin und seine Derivate, Pyrimidin und seine Derivate, Chinolin und seine Derivate, Piperidin und seine Derivate, Pyrolidon und seine Derivate, Purin und seine Derivate, Pyrolidin und seine Derivate, und Morpholin und seine Derivate. Derivate bezieht sich auf Verbindungen mit der heterocyclischen Kernstruktur (z. B. Pyrrol), die mit einer oder mehreren von einer aliphatischen Gruppierung, aromatischen Gruppierung, Alkoxygruppierung, Phenoxygruppierung, Amingruppierung, Nitrogruppierung, Nitrilgruppierung, Halogenen oder Heteroatomen substituiert ist.
Wie hier verwendet, wird der Begriff "Phenoxy" in seinem herkömmlichen Sinn verwendet und bezieht sich allgemein auf Phenylreste, die über einen Sauerstoff an ein Molekül gebunden sind. Es wird davon ausgegangen, dass die erfindungsgemäßen Phenoxyverbindungen weiter substituiert sein können. Ebenfalls in diese Definition eingeschlossen sind Strukturisomere (z. B. Kettenisomere, Positionsisomere und Funktionsisomere) und Stereoisomere (z. B. Enantiomere und Diastereomere).
Der Begriff "Alkoxy" wie hier verwendet, wird in seinem herkömmlichen Sinn verwendet und bezieht sich allgemein auf Alkylreste, die über einen Sauerstoff an ein Molekül gebunden sind. Allgemein leiten sich Alkylreste durch Entfernen von einem Wasserstoffatom von einem aliphatischen Kohlenwasserstoff ab. Es wird davon ausgegangen, dass die erfindungsgemäßen Alko xyverbindungen beispielsweise mit anderen aliphatischen Verbindungen weiter substituiert sein können. Ebenfalls eingeschlossen in diese Definition sind Strukturisomere (i. e. Kettenisomere, Positionsisomere und Funktionsisomere) und Stereoisomere (i. e. Enantiomere und Diastereomere).
Der Begriff "substituiert", wie hier verwendet, bezieht sich auf einfache oder mehrfache Substitutionen eines Moleküls mit einer Gruppierung oder mit Gruppierungen, die sich von dem Kernmolekül unterscheiden. Substituenten umfassen uneingeschränkt Halogene, Heteroatome, Nitrogruppierungen, Amingruppierungen, Nitrilgruppierungen, Hydroxygruppierungen, Alkoxygruppierungen, Phenoxygruppierungen, weitere aliphatische oder aromatische Gruppierungen. Substituierte Verbindungen können als Derivate der Kernstruktur bezeichnet werden.
Wie hier verwendet, bezieht sich die Bezeichnung "Radionuklid enthaltende" Verbindung auf eine Verbindung, die mindestens ein Atom einer Verbindung enthält, die zur Verwendung bei radiopharmazeutischen Techniken in der Lage ist, wie Technetium oder Rhenium. Wie hier verwendet, bezieht sich "Technetium enthaltende Verbindung" auf eine Verbindung, die mindestens ein Technetium(Tc)-Atom enthält. Im Zusammenhang mit der Erfindung bezieht sich der Begriff "Rhenium enthaltende Verbindung" auf Verbindungen mit mindestens einem Rhenium(Re)-Atom.
Der Begriff "Schutzgruppe", wie hier verwendet, wird in seinem herkömmlichen Sinn verwendet und bezieht sich auf Verbindungen, die zur Blockierung reaktiver Stellen in einem multifunktionellen Molekül verwendet werden, um solche reaktiven Stellen vor der Teilnahme an einer chemischen Reaktion zu hindern.
Bei einer Serie von Verbindungen befindet sich der N₂S₂-Ligand in der 2β-Position des Tropankerns. Diese Verbindungen können durch die allgemeinen, in den 1 bis 3 gezeigten Reaktionsschemata synthetisiert wer den. Beispielsweise wird ein Ligand, wie 1.16a, 1.16b oder 1.17, in Ethanol und Chlorwasserstoffsäure gelöst. Hierzu werden Chlorwasserstoffsäure und ein Reduktionsmittel, wie Sn-Glucoheptanoat (enthaltend 136 μg SnCl₂ und 200 μg Na-Glucoheptanoat, pH 6,67), und 50 μl EDTA-Lösung gegeben. Sodann wird dem Reaktionsgemisch [^99mTc]-Pertechnetat in Salzlösung zugesetzt, das anschließend etwa 30 min bei 100°C erhitzt wird. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung oder Phosphatpufferlösung neutralisiert. Es ist möglich, dass die Tropanderivate, die eine Bisaminoethanthiolgruppe enthalten, Stereoisomere bilden.
Weitere Verfahren zur Herstellung dieser Arten von Verbindungen sind in den 21 bis 24 beschrieben, allerdings können alle derartigen, der Fachwelt bekannten Verfahren verwendet werden.
Bei einer weiteren Reihe der 2-plus-1-Komplexe ist der N₂S₂-Ligand an den Brückenkopf-Stickstoff des Tropankerns gebunden. Diese Verbindungen können nach den allgemeinen, in den 8 bis 10 beschriebenen Reaktionsschemata hergestellt werden. Das radioaktive Markieren wurde durch ein Verfahren erreicht, das dem oben im Zusammenhang mit den Verbindungen beschriebenen entspricht, wobei der N₂S₂-Ligand in der 2β-Position des Tropankerns vorliegt. Von den Tropanderivaten (2.6a), die eine Bisaminoethanthiolgruppe enthalten, wird angenommen, dass sie Stereoisomere bilden. (Tabelle 2.1 a, b, c).
Weitere Verfahren zur Herstellung dieser Arten von Verbindungen sind in den 19, 20 und 25 beschrieben, allerdings können alle derartigen der Fachwelt bekannten Verfahren ohne Abweichen vom Geist der Erfindung verwendet werden.
Die 3-plus-1-Komplexe (NS₃) (diejenigen, die beispielsweise eine A₇-Gruppierung enthalten) können allgemein aus 2 Schlüssel-Zwischenstufen hergestellt werden – einem dreizähnigen Liganden Aminodithiol (Formel II) und einem Monothiol-Liganden (Formel I, wobei Z A₈ ist), der insbesondere anwendbar ist, wenn die A_n-Gruppierung sich in der Q-Position der Formel I befindet. Diese Zwischenstufen können unter Anwendung von Verfahren hergestellt werden, die zu denjenigen in den 12 und 13 ausgeführten Reaktionsschemata analog sind. Die intermediäre Monothiol-Verbindung kann nach dem Reaktionsschema von 13 oder hierzu analogen Reaktionen hergestellt werden.
Im Allgemeinen wird ein demethyliertes Tropanderivat aus Kokain in vier Stufen hergestellt, wie bereits beschrieben. Siehe Meltzer, P. C. et al., J. Med. Chem. 1993, 36, 855–862, deren Offenbarung hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Die N-Alkylierung des Tropanderivats wird durch seine Umsetzung mit einem Triphenylmethylthioether (S-Trityl)-geschützten 2-Bromethanthiol und 3-Brompropanthiol erreicht. Dhar, T. G. M, et al., J. Med. Chem. 1994, 37, 2334–2342. Sodann kann die Schutzgruppe (Trityl) durch Säure-Hydrolyse oder mit Schwermetallionen unter Erhalt des Monothiol-Liganden der Formel II abgespalten werden. Siehe Ohmomo, Y. et al., J. Med. Chem. 1992, 35, 157–162; Kolb, U. et al., Inorg. Chem. 1994, 33, 4522–4530; Dhar, 1994, supra, deren Offenbarungen hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen sind. Alle der Fachwelt bekannten Schutzgruppen können verwendet werden.
Beispielsweise können die bestimmten Tropanderivate der Formeln 3.19–3.22 wie folgt hergestellt werden: ein halogeniertes Nortropanderivat wird mit einer Triphenylalkylmercapto(Trityl)-Verbindung unter Bildung einer geschützten halogenierten Mercaptonortropan-Zwischenstufe unter Rückfluss erhitzt. Anschließend wird das tritylierte Nortropanderivat in einem geeigneten Lösungsmittelsystem, wie Trifluormethylcarbonsäure und Anisol, gelöst, und sodann wird zur Abspaltung der Schutzgruppe ein Quecksilberoxid, wie Hg(OAc)₂, zugesetzt. Das resultierende Gemisch wird 30 min bei 0°C gerührt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch in vacuo unter Erhalt eines bräunlich-roten Öls konzentriert, das sodann 1 h unter Hochvakuum getrocknet wird. Anschließend wird dem obigen Öl wasserfreier Ether zugesetzt, und das Gemisch wird 15 min ultrabeschallt und im Anschluss daran zusätzliche 30 min magnetisch gerührt. Dies führt zur Bildung eines farblosen Niederschlags, der dann durch Absaugen gesammelt wird. Der gesammelte Niederschlag wird anschließend 15 min unter Hochvakuum getrocknet und dann erneut in Ethanol gelöst. Anschließend wird 15 min Schwefelwasserstoffgas durch die Ethanollösung hindurchgeblasen, wobei sich ein schwarzer Niederschlag bildet. Der resultierende schwarze Niederschlag wird anschließend über ein dickes Celite-Kissen abfiltriert. Sodann wird das resultierende Filtrat in vacuo unter Erhalt eines farblosen Öls konzentriert, das anschließend 30 min im Hochvakuum getrocknet wird. Dem getrockneten Öl werden sodann eine wässrige Lösung von Chlorwasserstoffsäure und eine wässrige Lösung von Ether zugesetzt, und das resultierende Gemisch wird 15 min kräftig gerührt. Das Gemisch wird anschließend in einen Scheidetrichter übergeführt, wo die wässrige Schicht abgetrennt und mit konzentriertem Ammoniumhydroxid basisch gemacht wird, und das resultierende farblose Produkt wird mit Methylenchlorid (20 × 2 ml) extrahiert. Die Methylenchloridschicht wird anschließend mit Natriumsulfat getrocknet und unter Erhalt des gewünschten Tropanderivats in vacuo konzentriert. Weitere Tropanderivate der Formel II können durch analoge Verfahren, die der Fachwelt bekannt sind, hergestellt werden.
Die Erfindung stellt eine neue Serie von Verbindungen auf der Basis eines Tropankerns vor, wobei die Verbindungen N₂S₂-Liganden und 3-plus-1-Komplexe, die einen NS₃-Liganden umfassen, umfassen.
Dreizähnige Aminodithiol-Ligand-Zwischenstufen, Formel II, können nach dem Reaktionsschema von 12 oder nach dazu analogen Reaktionen synthetisiert werden.
Bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen besitzt der Aminobisethanthiol-Ligand geminale Dimethylgruppen 3.6 und kann nach aus der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden, wie in 12 gezeigt. Siehe, z. B., Ohmomo, 1992, supra, deren Offenbarungen hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen sind. Der Aminobisethanthiol-Ligand ohne geminale Dimethylgruppen 3.7 kann nach aus der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden. Kolb, 1994, supra. Die N-Ethyl-substituierten Aminobisethylthiole 3.8 können nach der zur Synthese von 3.7 angewandten Verfahrensweise hergestellt werden, wobei N-Ethylbischlorethylamin als Ausgangsmaterial verwendet wird. Die anderen N-substituierten Bisethanthiole 3.9 bis 3.12 können durch Bisalkylierung von Benzyl-, Isobutyl-, Morpholinoethyl- bzw. (N,N-Bisethylamino)ethylamin mit Ethylensulfid, wie in Corbin, 1984, supra, offenbart, deren Offenbarungen hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen sind, hergestellt werden.
Bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen ist der dreizähnige Aminodithiol-Ligand (Formel II) N,N-Di[(2-(4'-methoxybenzylthio)-2-methylpropyl)]amin (3.4). Dieser kann durch Zugabe einer Lösung von BH₃·THF zu einer Lösung von N-[(2-(4'-Methoxybenzylthio)-2-methylpropyl)]-2-(4'-methoxybenzylthio)-2-methylpropionamid (3.3) und 12 h Erhitzen des resultierenden Gemisches unter Rückfluss unter Stickstoffgas hergestellt werden. Anschließend wird das Reaktionsgemisch in einem Eisbad gekühlt, und Wasser wird vorsichtig zugesetzt. Die resultierende Lösung wird sodann unter Erhalt eines viskosen Öls in vacuo konzentriert, das in Chlorwasserstoffsäure suspendiert wird. Dann wird das Gemisch 1 h unter Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird sodann in einem Eisbad abgekühlt und anschließend mit konzentriertem Ammoniumhydroxid basisch gemacht. Das Produkt (3.4) wird im Anschluss daran mit Methylenchlorid extrahiert und über Kieselgel gereinigt.
Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen ist der dreizähnige Ligand Aminodithiol (Formel II) N,N-Di[(2-(4'-methoxybenzylthio)-2-methylpropyl)]- methylamin (3.5). Dieser kann durch Zugabe von NaBH₃CN zu einer Lösung von Verbindung 3.4 und Methanol in Acetonitril hergestellt werden. Das resultierende Gemisch wird anschließend 15 min gerührt, und Eisessig wird zugetropft, bis die Lösung neutral getestet wird. Das Gemisch wird anschließend 45 min gerührt, und die Lösungsmittel werden entfernt. Sodann wird dem Rückstand Kaliumhydroxid zugesetzt, und das resultierende Gemisch wird mit Ether (3 × 10 ml) extrahiert. Die etherischen Extrakte werden vereinigt und mit Kaliumhydroxid gewaschen und sodann mit Chlorwasserstoffsäure extrahiert. Die Säureextrakte werden vereinigt und mit festem Kaliumhydroxid neutralisiert und anschließend erneut mit Ether (3 × 10 ml) extrahiert. Die etherischen Schichten werden vereinigt und unter Erhalt eines viskosen Öls (3.5) in vacuo konzentriert, das über Kieselgel gereinigt wird.
Bei bestimmten anderen Ausführungsformen ist der dreizähnige Ligand Aminodithiol (Formel II) N,N-Di[(2-mercapto)-2-methylpropyl)]-methylamin (3.6). Die Verbindung kann durch Mischen der Aminverbindung 3.5 und Anisol in Trifluoressigsäure und Abkühlen auf 0°C hergestellt werden. Anschließend wird Hg(OAc)₂ zugesetzt, und das Gemisch wird 15 min bei 0°C gerührt und in vacuo bei Raumtemperatur konzentriert. Der Rückstand wird anschließend unter Hochvakuum 30 min getrocknet, und trockener Ether wird zugesetzt. Der resultierende Feststoff wird sodann durch Absaugen gesammelt und wieder in Ethanol gelöst. Anschließend wird durch die ethanolische Lösung 15 min Schwefelwasserstoffgas hindurch geblasen, und der sich bildende schwarze Niederschlag wird anschließend über ein dickes Celite-Kissen abfiltriert. Das Filtrat wird in vacuo unter Erhalt eines farblosen Öls konzentriert, das sodann 30 min unter Hochvakuum getrocknet wird. Dem Öl werden Chlorwasserstoffsäure und Ether zugesetzt, und das resultierende Gemisch wird 15 min kräftig gerührt und sodann in einen Scheidetrichter übergeführt. Die wässrige Schicht wird abgetrennt und anschließend mit konzentriertem Ammoniumhydroxid basisch gemacht, und das resultierende farblose Produkt wird anschließend mit Methylenchlorid (20 × 2 ml) extrahiert. Im Anschluss daran wird die Methylenchloridschicht über Natriumsulfat ge trocknet und unter Erhalt eines viskosen Öls (3.6) in vacuo konzentriert, das sodann unter Argon-Schutzgas aufbewahrt wird.
Weitere dreizähnige Aminodithiol-Liganden der Formel II zur Verwendung als Zwischenstufen bei der Herstellung weiterer Verbindungen der Formel I können durch analoge Verfahren, die der Fachwelt bekannt sind, hergestellt werden.
Die Dithiole besitzen anscheinend nur eine mäßige Stabilität und neigen während der Zeit zur Erzeugung eines weißen Feststoffs, vermutlich Disulfide. Allerdings sind die Monothiole 3.15 bis 3.18 bei Aufbewahrung bei niedriger Temperatur unter N₂ anscheinend von recht guter Stabilität. Die röntgenkristallographische Struktur des Re-Komplexes 3.23 (15) zeigt, dass keine der Reaktionsbedingungen, die bei der Herstellung der Monothiole 3.15–3.18 und des Re-Komplexes eingesetzt wird, die Stereochemie in der C₂-Position des Tropanrings änderte.
Die Verbindungen der Formel I, die einen 3-plus-1-Komplex einschließen, können unter Verwendung der Monothiolzwischenstufe und der dreizähnigen Aminodithiolzwischenstufe (Formel II) bei Verfahren, entsprechend denjenigen, die im allgemeinen Reaktionsschema von 14 erläutert sind, synthetisiert werden.
Weitere Verbindungen der Formel I, wobei Z eine Estergruppierung ist und die A_n-Gruppierung in der Q-Position vorliegt, können nach dem allgemeinen in 19 beschriebenen oder von einem hierzu analogen Reaktionsschema synthetisiert werden.
Weitere Verbindungen der Formel I, wobei Z eine Ethergruppierung ist und die A_n-Gruppierung in Q-Position vorliegt, können nach dem allgemeinen in 20 beschriebenen oder hierzu analogen Reaktionsschemata synthetisiert werden.
Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung ist Z COA₂ und kann nach dem allgemeinen in 21 beschriebenen Reaktionsschema oder durch hierzu analoge Verfahren hergestellt werden.
Im Allgemeinen lässt man bei den Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen eine Etherbindung unter Verwendung von NaH eine Kopplung mit einem Alkohol und einem Halogenid eingehen.
Bei bestimmten anderen Ausführungsformen, Z ist CO₂A₂, können sie nach dem allgemeinen in 22 dargestellten Schema oder hierzu analogen Schemata hergestellt werden. Zusätzlich zu der vorstehend und in 22 beschriebenen Esterverknüpfung werden auch Amidverknüpfungen betrachtet und können nach dem allgemeinen in 12 beschriebenen Reaktionsschema oder durch hierzu analoge Schemata hergestellt werden.
Weitere erläuternde Syntheseverfahren umfassen diejenigen unter Verwendung einer direkten Verknüpfung und Eliminierung der funktionellen Estergruppe wie in 23 beschrieben. Siehe, z. B., Kung, H. F. et al., Nucl. Med. Biol. 1991, 18, 215–226 (Referenz A); und Kozikowski, A. P. et al., J. Med. Chem. 1995, 38, 3086–3093 (Referenz B).
Die Fachwelt ist an Hand der vorliegenden Offenbarung, in der Lage, entsprechende Ausgangsmaterialien auszuwählen und eine der erfindungsgemäßen beanspruchten Verbindungen herzustellen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich gut zur Bildung aus Materialien, die in Kit-Form zusammengestellt und für Anwender bereit gestellt werden können. Wenn die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen als diagnostische Werkzeuge, wie Bilderzeugungsmittel, verwendet werden sollen, werden die Verbindungen mit einem Radionuklid, wie Technetium, markiert. Kits zur Bildung der erfindungsgemäßen 3-plus-1-Komplex- Bilderzeugungsmittel können beispielsweise eine lyophilisierte Zusammensetzung enthalten, die den dreizähnigen Aminodithiol-Liganden (Formel II) und den Monothiol-Liganden (Formel I, wobei Z A₈ ist) und ein Reduktionsmittel umfassen, vorzugsweise ist die lyophilisierte Zusammensetzung ein Pulver. Ein Anwender löst die lyophilisierte Zusammensetzung, die den dreizähnigen Aminodithiol-Liganden und den Monothiol-Liganden enthält, in Salzlösung und Chlorwasserstoffsäure auf. Sodann werden dem Gemisch ein Reduktionsmittel, wie Zinn(II)-glucoheptanoat, und Natrium[^99mTc]-Pertechnetat in Salzlösung zugesetzt. Anschließend wird das Gemisch etwa 30 min bei Raumtemperatur gehalten. Hierauf folgt die Neutralisation des Reaktionsgemisches mit Natriumcarbonat. Die resultierenden Verbindungen werden in Ethylacetat extrahiert, und die Verbindungen werden durch HPLC gereinigt.
Bevorzugte Verbindungen der Formel II zum Einschluss in die erfindungsgemäßen Kits sind diejenigen, wobei unabhängig oder in Kombination A Cl oder Fl bedeutet; B A₆ bedeutet; und D CO₂R₅, wobei R₅ C₁-C₅-Alkyl ist oder CO₂R₂, wobei R₂ ein heterocyclisches Amin ist, bedeutet.
Bevorzugte Verbindungen der Formel II zum Einschluss in die Kits sind diejenigen, wobei E C₁-C₂-Alkyl ist.
Reduktionsmittel, die zur Durchführung der Erfindung geeignet sind, umfassen Zinn(II)-glucoheptanoat, Zinn(II)-chlorid, Natriumbisulfit oder Kombinationen davon, wobei Zinn(II)-glucoheptanoat bevorzugt ist, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Alle anderen Reduktionsmittel, die der Fachwelt bekannt sind, können verwendet werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.
Radionuclid enthaltende Verbindungen, die zur Durchführung der Erfindung geeignet sind, umfassen Natrium-[^99mTc]pertechnetat (Na^99mTcO₄), und Natriumperrhenat (NaReO₄), wobei Natrium[^99mTc]pertechnetat (Na^99mTCO₄) bevorzugt ist, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Weitere Radionuclid enthaltende Verbindungen, die der Fachwelt bekannt sind, können verwendet werden.
Kits, die N₂S₂(Bisaminoethanthiol)-Komplexe enthalten, liegen ebenfalls im Umfang der Erfindung. Diese Kits umfassen im Allgemeinen ein lyophilisiertes Pulver einer N₂S₂-Verbindung, Zinn(II)-chlorid, Natriumglucoheptanoat, EDTA, Chlorwasserstoffsäure und Ethanol. Ein Anwender löst die lyophilisierte Verbindung in Ethanol und Chlorwasserstoffsäure. Dem Gemisch werden ein Reduktionsmittel, wie Zinn(II)-glucoheptanoat, und Natrium[^99mTc]pertechnetat und EDTA zugesetzt. Anschließend wird das Gemisch etwa 30 min autoklaviert. Nach dem Autoklavieren wird das Gemisch auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Die zur Analyse der Lösung notwendige Menge wird vor der Verwendung mit Natriumphosphat vermischt. Hier trifft die vorstehend in Verbindung mit den 3-plus-1-Komplexen besprochene Information zu.
Für die Dopamintransporter-Bilderzeugungsmittel ist der Zielbereich des Gehirns das Striatum, wo die Dopamintransporter hoch konzentriert vorliegen. Die Cerebellum-Region ist zur Verwendung als Hintergrundregion geeignet, da sie keine Dopamintransporter aufweist. Die spezifische Aufnahme wird durch das Verhältnis in % Dosis/g Striatum, dividiert durch % Dosis/g Cerebellum (ST/CB-Verhältnis) gemessen – je höher das Verhältnis desto besser die spezifische Aufnahme und umso viel versprechender als Dopamintransporter-Bilderzeugungsmittel.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen als diagnostische Mittel (wie bei Bilderzeugungstechniken oder als therapeutische Mittel) ist es bevorzugt, den Tc- oder Re-Komplexkern der erfindungsgemäßen Verbindungen klein zu halten. Für diese Serie von Tropanderivaten existieren strenge Strukturanforderungen zum Erreichen sowohl von Neutralität-Lipophilie als auch Dopamintransporter-Bindungsaffinität. Die Addition von geminalen Dimethylgruppen an eine Verbindung der Formel I verstärkt die Lipophilie drastisch und vermindert die spezifische Bindung an die Striatum-Regionen des Gehirns wesentlich, wo die Dopamin-Wiederaufnahmestellen lokalisiert sind. Offenbar ist die Feinabstimmung von Größe und Lipophilie der Technetium- oder Rheniumkomplexe für die Gehirn-Aufnahme und das Rezeptor-Binden von Bedeutung. Es ist ebenfalls von Bedeutung, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen eine neutrale Ladung aufweisen, damit sie in der Lage sind, in das Gehirn überzutreten, und darum ist es bevorzugt, dass nur 1 Stickstoff an dem Tropankern substituiert ist. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass die CO₂R-Gruppierung (Z) und die halogenierte Phenylgruppierung (X) in der β-Position vorliegen. Die Beispiele zeigen, dass die Substitution der N₂S₂-Gruppierung (A_n-Gruppierung) mit geminalen Dimethylgruppen die Spezifität der Verbindung zerstört (Tabelle 3.1). Das gleiche trifft zu, wenn das N der A_n-Gruppierung mit Gruppen substituiert ist, die größer sind als C₃ oder mit zusätzlichen Aminogruppen (Tabelle 3.1). Diese beiden Beobachtungen sind durch einfaches Abschätzen des Verteilungskoeffizienten oder des Molekulargewichts oder der Größe nicht leicht vorhersagbar. Der Verteilungskoeffizientwert ist auch für die Bewertung der potentiellen Gehirn-Bilderzeugungsmittel sehr wichtig, da sie neutral und lipophil sein müssen, um die intakte Blut-Hirn-Schranke zu durchdringen. Im Allgemeinen liegt der optimale Bereich der Verteilungskoeffizientenwerte für eine gute Gehirn-Aufnahme zwischen 100–1000. Anscheinend stellen die in vivo Biodistribution und die Rezeptorbindungsstelle für die Dopamintransporter einzigartige und hoch selektive Anforderungen an diese neuen Gruppen von Mittel.
Besonders bevorzugte Formel-I-Verbindungen sind diejenigen, die einen N₂S₂-Liganden (Bisaminoethanolamin) umfassen, wobei der Ligand an die 2β-Position des Tropankerns gebunden ist und wobei X C₁-C₄-Alkyl, F, Cl, Br oder I ist; Z A₁, A₂, A₃ oder A₄ ist, Y -(CH₂)_n- ist; R₃ H ist und Q H oder C₁-C₄-Alkyl ist; und M Tc ist. Eine besonders bevorzugte Verbindung ist eine, wobei Q CH₃ ist, X Cl ist, Z A₃ oder A₄ ist und Y CH₂ ist. Eine besonders bevorzugte Verbindung ist eine, wobei Q CH₃ ist; X BR ist; Z A₃ oder A₄ ist; und Y CH₂ ist. Eine weitere bevorzugte Verbindung ist eine, wobei Q CH₃ ist; X Br ist; Z A₁ oder A₂ ist und Y CH₂ ist. Eine weitere bevorzugte Verbindung ist eine, wobei Q CH₃ ist; X Cl ist; Z A₁ oder A₂ ist und Y CH₂ ist. Die in Beispiel 12 besprochenen experimentellen Daten zeigen, dass die chemischen Verbindungen 1.19a und 1.20a mit einer A₂-Gruppierung besonders geeignete Dopamintransporter-Bilderzeugungsmittel sind.
Die neue Serie von N₂S₂-Verbindungen unterscheiden sich von den bereits beschriebenen insofern, als die Substitution des Bisaminoethanol-Liganden mit der 2β-Postition der Tropankernstruktur verknüpft ist. Das entsprechende Tc-99m-markierte Mittel zeigte eine drei- bis vierfache Zunahme der Gehirn-Initialaufnahme (0,1% für die N-substituierte Verbindung (Meegalla, supra) vs. 0,3–0,4% im Gehirn 2 min nach Injektion) und behielt gleichzeitig die spezifische Aufnahme im Striatum-Bereich des Gehirns bei. Diese Beobachtung legt nahe, dass bei dieser Serie von Verbindungen das 3β-p-Fluor etwas weniger günstig ist als das entsprechende 3β-p-Chlorphenylderivat. Wie zuvor für die gleiche Serie von Tropanderivaten berichtet, zeigte das 3β-p-Fluor-Derivat eine geringere Gehirn-Aufnahme, was auf seiner geringeren Bindungsaffinität gegenüber den Dopamintransportern beruhen kann. Carroll, 1995, supra.
Die pharmazeutischen Formulierungen der neuen erfindungsgemäßen Verbindungen liegen ebenfalls im Umfang der Erfindung. Pharmazeutisch verträgliche Verdünnungsmittel, die zur Durchführung der Erfindung geeignet sind, umfassen nicht pyrogene physiologische Salzlösung und Wasser, wobei Salzlösung bevorzugt ist, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Alle anderen geeigneten, der Fachwelt bekannten Verdünnungsmittel können ohne Abweichen vom Geist der Erfindung verwendet werden.
Auch die pharmazeutisch verträglichen Salze der neuen erfindungsgemäßen Verbindungen liegen im betrachteten Umfang der Erfindung. Die pharmazeutisch verträglichen Salze, die zur Durchführung der Erfindung geeignet sind, umfassen Hydrochlorid und Tartrate, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft Verfahren zur Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen als ZNS-Bilderzeugungsmittel. Bilderzeugungstechniken sind nicht invasive Diagnosetechniken, die im Allgemeinen die Verabreichung einer Verbindung mit Markeratomen umfassen, die außerhalb des Säugers nachgewiesen werden können. In der Regel umfassen diese Verfahren die Verabreichung einer erfindungsgemäßen Verbindung, aufgelöst oder dispergiert in einem geeigneten pharmazeutischen Träger oder Verdünnungsmittel, an einen Säuger. Die erfindungsgemäße Verbindung bindet selektiv an die ZNS-Rezeptoren, wie Dopamin, und erlaubt somit, die Abbildung der ZNS-Rezeptoren und die Fähigkeit, inter alia, zur Bewertung der Gehirnchemie, der Wirksamkeit von Arzneimitteln und der Neuronalfunktionen. Die Bilderzeugungstechniken, die zur Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen Einzelphotonenemissions-Tomographie (SPECT) und Positronenemissions-Tomographie (PET), sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind die ersten rezeptorspezifischen Bilderzeugungsmittel, insbesondere das erste Technetium[^99mTc]-markierte Bilderzeugungsmittel für das ZNS, und es wird angenommen, dass sie eine zweckmäßige Quelle kurzlebiger Bilderzeugungsmittel zur routinemäßigen Diagnose von ZNS-Abnormität, beispielsweise in Verbindung mit der Einzelphotonenemissions-Tomographie (SPECT), bereitstellen. Das Technetium[^99mTc]-Isotop besitzt bessere physikalische Eigenschaften als diejenigen, die derzeit aus der Technik verfügbar sind. Beispielsweise besitzt [^99mTc] eine Halbwertszeit von 6 h, gegenüber einer Halbwertszeit von 13 h für Iod [¹²³I]. Zudem ist [^99mTc] leichter verfügbar als [¹²³I]. [¹²³I] ist ein Cyclotronerzeugtes Isotop, und es wird angenommen, dass es von nur zwei kommer ziellen Quellen verfügbar ist – Nordicon in Kanada und Emencia in Großbritannien. Im Gegensatz dazu wird [^99mTc] unter Verwendung von [^99mTc]/Mo-99 erzeugt, das ein Generator ist, der bei nuklearmedizinischen Techniken verwendet wird und praktisch in sämtlichen Krankenhäusern vorhanden ist. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von [^99mTc] sind seine Kosten. Unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Generators kann [^99mTc] mit Kosten von $ 1 pro mCi hergestellt werden, während die Kosten der Herstellung der gleichen Menge von Iod 30–50-fach höher wären. Es ist auch möglich, unter Verwendung der Radionuclid enthaltenden Verbindungen, die Rhenium enthalten, die gleichen radiochemischen Reaktionen zu befolgen, was ähnliche Vorteile hat.
Die folgenden Tabellen (A–R) stellen Beispiele für die Verbindungen der Formel I bereit und sollen nur erläuternden Zwecken dienen und keineswegs den Umfang der Erfindung einschränken. Die Beispiele sind auch für die Erfindung erläuternd und sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken. Die Beispiele erläutern die Herstellung von Verbindungen im Umfang der Erfindung sowie von zum Vergleich eingesetzten Verbindungen.
Tabelle A – Technische Information
Tabelle B – Technische Information
Tabelle C – Technische Information
Tabelle D – Technische Information
Tabelle E – Technische Information
Tabelle F – Technische Information
Tabelle G – Technische Information
Tabelle H – Technische Information
Tabelle I – Technische Information
Tabelle J – Technische Information
Tabelle K – Technische Information
Tabelle L – Technische Information
Tabelle M – Technische Information
Tabelle N – Technische Information
Tabelle O – Technische Information
Tabelle P – Technische Information
Tabelle Q – Technische Information
Tabelle R – Technische Information
BEISPIELE
Allgemeines Experiment für die Beispiele 1 bis 13
Die bei den Synthesen verwendeten Reagentien wurden von Aldrich (Milwaukee, WI) oder Fluka (Ronkonkoma, NY) bezogen und, wenn nicht anders angegeben, ohne weitere Reinigung verwendet. Als Trockenmittel wurde wasserfreies Na₂SO₄ verwendet. Die Reaktionsausbeuten sind ohne versuchte Optimierung angegeben. Die Dünnschichtchromatographie wurde auf vorbeschichtete EM Science (Gibbstown, NJ) (0,2 mm) Kieselgel-60-Platten durchgeführt, und die Flecken wurden mit Ioddampf und/oder UV-Licht nachgewiesen. Kieselgel-60 (70–230 mesh), das von EM Science (Gibbstown, NJ) erhalten wurde, wurde für die Säulenchromatographie verwendet. Die ¹H-NMR-Spektren wurden auf einem Bruker-Spektrometer (Bruker AC 300) erhalten. Sämtliche, zur NMR-Analyse hergestellte Proben wurden in CDCl₃ gelöst, das von Aldrich bezogen wurde. Die chemischen Verschiebungen sind als δ-Werte angegeben, mit Chloroform oder TMS als interne Referenz. Die Kopplungskonstanten sind in Hz angegeben. Die Multiplizität ist definiert durch s (Singulett), d (Dublett), t (Triplett), brs (breites Signal), dt (Dublett von Triplett) und m (Multiplett). Die IR-Spektren wurden mit einem Mattson Polaris FT-IR-Spektralphotometer aufgenommen und sind in cm^–1 angegeben. Die Schmelzpunkte wurden auf einem Meltemp-Gerät (Cambridge, MA) bestimmt und sind unkorrigiert. Die Elementaranalysen wurden von Atlantic Microlabs (Norcross, GA) durchgeführt. Eine hochauflösende Massenspektrometrie wurde vom Nebraska Center for Mass Spectroscopy, University of Nebraska (Lincoln, NE) durchgeführt. Die Bezugszeichen, die in den Beispielen und Tabellen für die Verbindungen verwendet werden, entsprechen den in den Reaktionsschemata beschriebenen Verbindungen.
BEISPIEL 1
Herstellung der Verbindungen 1.5a und 1.5b Technische Information
Zu Oxalylchlorid (2 mmol, 1 ml einer 2 M Lösung in CH₂Cl₂) wurde Tropansäure 1.3 (1 mmol) in CH₂Cl₂ (10 ml) bei Raumtemperatur unter N₂ zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde 1,5 h gerührt und in vacuo bei 30°C unter Erhalt eines viskosen Öls konzentriert, das im Vakuum 15 min getrocknet wurde. Das erhaltene Säurechlorid wurde in CH₂Cl₂ (10 ml) gelöst und auf –10°C abgekühlt, und Amin 1.4 (1 mmol, 470 mg) in CH₂Cl₂ (10 ml) und anschließend Et₃N (3 mmol, 0,42 ml) wurden unter N₂ zugesetzt. Die resultierende Lösung wurde 6 h bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde dem Reaktionsgemisch Wasser (20 ml) zugesetzt, und das Produkt wurde in CH₂Cl₂ (3 × 20 ml) extrahiert. Die CH₂Cl₂-Schichten wurden vereinigt, getrocknet (Na₂SO₄) und in vacuo unter Erhalt eines Öls konzentriert, das unter Erhalt der Titelverbindung als viskoses Öl auf Kieselgel (EtOAc : MeOH : NH₄OH 8,5 : 1 : 0,5) chromatographiert wurde.

1.5a: Ausbeute 59%; IR 1640 cm^–1; ¹H-NMR (CDCl₃), δ 1,59 (m, 3H), 2,05–2,5 (m, 9H), 2,7–2,9 (m, 4H), 3,1–3,2 (m, 4H), 3,3–3,5 (m, 3H), 3,5 und 3,6 (s, jeweils 2H), 3,72 und 3,74 (s, jeweils 3H), 6,36 (brs, 1H), 6,8 (d, 2H, J = 6 Hz), 6,84 (d, 2H, J = 6 Hz), 7,02–7,21 (m, 8H).
1.5b: Ausbeute 66%; IR 1636 cm^–1; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 1,5–1,7 (m, 3H), 2,05–2,5 (m, 9H), 2,7–2,9 (m, 4H), 3,1–3,2 (m, 4H), 3,3–3,5 (m, 3H), 3,5 und 3,6 (s, jeweils 2H), 3,72 und 3,74 (s, jeweils 3H), 6,4 (brs, 1H), 6,8–6,9 (m, 6H), 7,02–7,25 (m, 6H).

BEISPIEL 2
Herstellung der Verbindungen 1.6a und 1.6b
BN₃·THF (5 mmol, 5 ml einer 1 M Lösung in THF) wurde Verbindung 1.5 (1 mmol) in THF (10 ml) unter N₂ zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde 12 h unter Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 0°C abgekühlt, und 1 N HCl wurde zugetropft, bis keine Gasentwicklung mehr stattfand. Anschließend wurde das Gemisch in vacuo konzentriert. Dem erhaltenen viskosen Öl wurde 1 N HCl (10 ml) zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde bei 50°C 30 min gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 0°C abgekühlt und mit konzentriertem NH₄OH basisch gemacht. Das Pro dukt wurde in CH₂Cl₂ extrahiert und durch Chromatographie über Kieselgel (EtOAc : MeOH : NH₄OH 8,5 : 1 : 0,5) unter Erhalt der Titelverbindungen gereinigt.

1.6a: Ausbeute 19%, IR 1661 cm^–1; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 1,4–1,9 (m, 5H), 2,05–3,1 (m, 18H), 3,0–3,15 (m, 1H), 3,26–3,28 (m, 1H), 3,48–3,51 (m, 1H), 3,67 und 3,681 (s, jeweils 2H), 3,72 und 3,73 (s, jeweils 3H), 6,8 (m, 4H), 7,02–7,21 (m, 8H).
1.6b: Ausbeute 23%; IR 1659 cm^–1; ¹H–NMR (CDCl₃) δ 1,4–1,9 (m, 5H), 2,05–3,1 (m, 18H), 3,0–3,15 (m, 1H), 3,26–3,28 (m, 1H), 3,48–3,51 (m, 1H), 3,57 und 3,61 (s, jeweils 2H), 3,72 und 3,73 (s, jeweils 3H), 6,75–6,8 (m, 4H), 6,87–6,90 und 6,99–7,04 (m, jeweils 2H), 7,12–7,18 (m, 4H).

BEISPIEL 3
Herstellung der Verbindungen 1.11a und 1.11b Technische Information
Oxalylchlorid (2 mmol, 1 ml einer 2 M Lösung in CH₂Cl₂) wurde zu Tropansäure 1.3 (1 mmol) in CH₂Cl₂ (10 ml) bei Raumtemperatur unter N₂ zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde 1,5 h gerührt und in vacuo bei 30°C unter Erhalt eines viskosen Öls konzentriert, welches 15 min im Vakuum getrocknet wurde. Das erhaltene Säurechlorid wurde in CH₂Cl₂ (10 ml) gelöst und auf –10°C abgekühlt, und das Amin 1.9 (1 mmol, 197 mg) in CH₂Cl₂ (10 ml) und anschließend Et₃N (2 mmol, 0,28 ml) unter N₂ wurden zugesetzt. Die resultierende Lösung wurde 6 h bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde dem Reaktionsgemisch Wasser (20 ml) zugesetzt, und das Produkt wurde in CH₂Cl₂ (3 × 20 ml) extrahiert. Die CH₂Cl₂-Schichten wurden vereinigt, getrocknet (Na₂SO₄) und in vacuo unter Erzeugung eines Öls konzentriert, das unter Erhalt der Titelverbindung als viskoses Öl über Kieselgel (EtOAc : MeOH : NH₄OH 8,5 : 1 : 0,5) chromatographiert.

1.11a: Ausbeute 63%; IR 1656 cm^–1; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 1,55–1,78 (m, 3H), 2,05–2,6 (m, 9H), 3,1–3,4 (m, 5H), 3,69 (s, 2H), 3,79 (s, 3H), 6,84 (d, 2H, J = 6 Hz), 7,09 (d, 2H, J = 6 Hz), 7,18 (d, 2H, J = 6 Hz), 7,24 (d, 2H, J = 6 Hz), 9,8 (brs, 1H).
1.11b: Ausbeute 59%; IR 1653 cm^–1; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 1,59–1,76 (m, 3H), 1,97–2,4 (m, 6H), 2,4–2,5 (m, 3H), 3,09 (m, 1H), 3,2–3,38 (m, 4H), 3,68 (s, 2H), 3,78 (s, 3H), 6,8–6,9 (m, 4H), 7,08–7,13 (m, 2H), 7,2 (d, 2H, J = 10 Hz), 9,8 (brs, 1H).

BEISPIEL 4
Herstellung der Verbindungen 1.13a und 1.13b Technische Information
BH₃·THF (5 mmol, 5 ml einer 1 M Lösung in THF) wurde der Verbindung 1.11 (1 mmol) in THF (10 ml) unter N₂ zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde 12 h unter Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 0°C abgekühlt und 1 N HCl wurde zugetropft, bis keine Gasentwicklung mehr stattfand, anschließend wurde das Gemisch in vacuo konzentriert. Dem erhaltenen viskosen Öl wurde 1 N HCl (10 ml) zugetropft, und das resultierende Gemisch wurde 30 min bei 90°C gerührt. Die Lösung wurde anschließend auf 0°C abgekühlt und mit konz. NH₄OH basisch gemacht. Das Produkt wurde in CH₂Cl₂ extrahiert und unter Erhalt der Titelverbindung durch Chromatographie über Kieselgel (EtOAc : MeOH : NH₄OH 8,5 : 1 : 0,5) gereinigt.

1.13a: Ausbeute 79%; IR 1608 cm^–1; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 1,5–1,8 (m, 5H), 2,05–2,2 (m, 4H), 2,23 (s, 3H), 2,34–2,39 (m, 2H), 2,47–2,52 (m, 2H), 2,65 (dd, 1H, J1 = 5,3, J2 = 7,8), 3,03 (td, 1H, J1 = 4, J2 = 8,8 Hz), 3,25 (m, 2H), 3,5 (s, 2H), 3,78 (s, 3H), 6,84 (d, 2H, J = 6 Hz), 7,09 (d, 2H, J = 6 Hz), 7,18 (d, 2H, J = 6 Hz), 7,24 (d, 2H, J = 6 Hz).
1.13b: Ausbeute 83%; IR 1600 cm^–1; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 1,59–1,76 (m, 3H), 1,97–2,4 (m, 6H), 2,4–2,5 (m, 3H), 3,09 (m, 1H), 3,2–3,38 (m, 4H), 3,68 (s, 2H), 3,78 (s, 3H), 6,8–6,9 (m, 4H), 7,08–7,13 (m, 2H), 7,2 (d, 2H, J = 10 Hz).

BEISPIEL 5
Herstellung der Verbindungen 1.14a und 1.14b Technische Information
Das Amin 1.9 (12,5 mmol, 2,46 g) in CH₂Cl₂ (15 ml) und anschließend Et₃N (12,5 mmol, 1,7 ml), wurden einer gerührten Lösung von Chloracetylchlorid (12,5 mmol, 1 ml) in CH₂Cl₂ (15 ml) bei –78°C unter N₂ zugetropft. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur aufwärmen gelassen und 1 h gerührt. Wasser (20 ml) wurde anschließend zugesetzt, und die organische Schicht wurde abgetrennt und mit 1 N HCl 20 ml), Salzlösung (20 ml) und Wasser (20 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde in vacuo konzentriert und in vacuo 30 min getrocknet. Das Öl wurde in EtOAc (50 ml) und Hexan (100 ml) gelöst. Die trübe erhaltene Lösung wurde auf die Hälfte des Volumens konzentriert und 4 h in einem Tiefkühlgerät aufbewahrt. Der gebildete Feststoff wurde durch Absaugen unter Erhalt von Verbindung 1.12 gesammelt, welche für die weiteren Reaktionen ohne zusätzliche Reinigung verwendet wurde.
Das Amin 1.13 (1 mmol), die Chlorverbindung 1.12 (2 mmol, 548 mg) und Et₃N (2 mmol, 0,28 ml) in Acetonitril (10 ml) wurden 24 h unter Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde in vacuo konzentriert, und das Produkt wurde zwischen Wasser (20 ml) und CH₂Cl₂ (20 ml) verteilt. Das durch Konzentrieren der organischen Phase erhaltene Öl wurde über Kieselgel (2% MeOH : CH₂Cl₂ und 10% MeOH : CH₂Cl₂) chromatographiert und lieferte die Titelverbindung als gelbes Öl.

1.14a: Ausbeute 53%; IR 1654 cm^–1; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 1,4–1,8 (m, 5H), 2,05–2,9 (m, 14H), 2,92–3,5 (m, 7H), 3,52 (s, 2H), 3,95 (s, 2H), 3,76 (s, 6H), 6,8–6,85 (m, 4H), 6,9 (d, 2H, J = 6 Hz), 7,15–7,25 (m, 6H), 8,4 (brs, 1H).
1.14b: Ausbeute 66%; IR 1650 cm^–1; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 1,38–1,76 (m, 5H), 2,0–2,81 (m, 14H), 2,88–3,46 (m, 7H), 3,58 (s, 2H), 3,68 (s, 2H), 3,77 (s, 6H), 6,79–6,85 (m, 4H), 6,9–7,03 (m, 2H), 7,18–7,25 (m, 4H), 8,4 (brs, 1H).

BEISPIEL 6
Herstellung der Verbindungen 1.15a und 1.15b
LAH (1,5 Äqu.) wurde einer Lösung der Verbindung 1.14 (1 mmol) in THF (10 ml) unter N₂ zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde 12 h unter Rückfluss erhitzt. Die übliche Aufarbeitung und anschließende Chromatographie des resultierenden Produkts auf einem Chromatotron (EtOAc : MeOH : NH₄OH 8,5 : 1 : 0,5) ergaben die Titelverbindung.

1.15a: Ausbeute 63%; IR 1609 cm^–1; ¹H-NMR (CDCl₃) δ 1,5–1,8 (m, 5H), 2,05–2,3 (m, 5H), 2,3 (s, 3H), 2,3–2,6 (m, 7H), 2,7–2,9 (m, 5H), 3,1 (td, 1H, J1 = 4, J2 = 8,8), 3,35–3,45 (m, 2H), 3,59 (s, 2H), 3,65–3,7 (m, 2H), 3,76 (s, 6H), 6,8–6,85 (m, 4H), 7,15–7,25 (m, 8H).
1.15b: Ausbeute 53%; IR 1603 cm^–1; ¹H-HMR (CDCl₃) δ 1,4–1,7 (m, 5H), 1,95–2,29 (m, 5H), 2,25–2 (m, 10H), 2,7–2,9 (m, 5H), 3,0 (td, 1H, J1 = 4, J2 = 8,8), 3,2 (m, 1H), 3,35 (m, 1H), 3,6 und 3,85 (s, jeweils 2H), 3,7 und 3,77 (s, jeweils 3H), 6,7–6,8 (m, 4H), 6,9–6,96 und 7,01–7,06 (m, jeweils 2H), 7,16–7,22 (m, 4H).

BEISPIEL 7
Allgemeine Verfahrensweise für die Verbindungen 1.7, 1.16 und 1.17
Substrat 1.6, 1.14 oder 1.15 (1 mmol) wurde in TFA (7,5 ml) und Anisol (0,25 ml) bei 0°C gelöst, und Hg(OAc)₂ (638 mg, 2 mmol) wurde zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde 30 min gerührt und in vacuo unter Erhalt eines viskosen Öls konzentriert, welches in vacuo 30 min getrocknet wurde. Anschließend wurde dem obigen Öl trockener Ether (10 ml) zugesetzt, und die resultierende Suspension wurde 5 min ultrabeschallt. Der gebildete farblose Feststoff wurde durch Absaugen gesammelt, 20 min in vacuo getrocknet und in absolutem EtOH (10 ml) gelöst. H₂S-Gas wurde 20 min durch die Lösung passiert, und das Reaktionsgemisch wurde über ein Celite-Kissen filtriert. Das Filtrat wurde in vacuo unter Erhalt des Trifluoracetatsalzes der Titelverbindung konzentriert, welches für die weiteren Reaktionen ohne zusätzliche Reinigung verwendet wurde.
BEISPIEL 8
Herstellung von 2b-{Oxo[N,N'-bis-(2'-mercaptoethyl)-ethylendiaminato)]rhenium(V)-methylamino}-3b-(4-chlorophenyl)tropan (1.22)
Eine Lösung der Verbindung 1.16a (428 mg, 1 mmol) in MeOH (10 ml) wurde einer Lösung von Bu₄NReOCl₄ (588 mg, 1 mmol) in MeOH (2 ml) unter N₂ bei 0°C zugesetzt. Et₃N (0,5 ml, 4 mmol) wurde anschließend zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde 12 h bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde in vacuo konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde über Kieselgel (EtOAc : MeOH : NH₄OH 9,5 : 0,4 : 0,1) unter Erhalt eines violetten Feststoffes chromatographiert, der unter Erhalt von pinkfarbenen Nadeln umkristallisiert wurde (MeOH : CH₂Cl₂). Ausbeute 43%; Fp. 158°C; IR (KBr) 967 cm^–1.
BEISPIEL 9
Radioaktives Markieren mit Tc-99m
Eine Probe von Ligand (1.7a, 1.7b, 1.16a, 1.16b oder 1.17; 0,2–0,4 μmol) wurde in 100 μl EtOH und 100 μl HCl (1 N) gelöst. 500 μl HCl (1 N) und 1 ml Sn-Glucoheptanoat-Lösung (enthaltend 136 μg SnCl₂ und 200 μg Na-Glucoheptanoat, pH 6,67) und 50 μl EDTA-Lösung (0,1 N) wurden nacheinander zugesetzt.
[^99mTc]-Pertechnetat (100–200 μl im Bereich von 1–20 mCi)-Salzlösung wurde anschließend zugesetzt. Die Reaktion wurde 30 min bei 100°C erhitzt, auf Raumtemperatur abgekühlt und mit sat. NaHCO₃-Lösung neutralisiert. Nach Extrahieren des Komplexes aus dem wässrigen Reaktionsmedium mit Ethylacetat (1 × 3 ml, 2 × 1,5 ml) und Überleiten über eine kleine Säule von Na₂SO₄ wurde Ethylacetat unter einem N₂-Strom entfernt. Der Rückstand wurde in 200 μl EtOH gelöst und durch HPLC (PRP-1-Säule, 250 × 4,1 m, CH₃CN/3,3-Dimethylglutaratpuffer, 5 mM, pH 7, Volumenverhältnis 8 : 2, Fließgeschwindigkeit 1 ml/min) gereinigt. Die Retentionszeiten für die Gemische von 1.19a betrugen 10,5 bis 11,5 min (radiochemische Ausbeute 88%, radiochemische Reinheit > 98%). Sämtliche Komplexe zeigten 4 und 24 h nach der Herstellung Stabilität. Wenig Änderung wurde in der radiochemischen Reinheit festgestellt. Identische Markierungs- und HPLC-Bedingungen wurden für die Herstellung von Gemischen von 1.19b, 1.20a und 1.20b (Retentionszeiten 10,6 und 12, 9,4 und 10,1, 8,0 und 8,2 bzw. 7,8 und 8,9 min.) mit radiochemischen Ausbeuten von 70, 88 bzw. 82% und radiochemischen Reinheiten von > 98% verwendet. Für 21 betrug die radiochemische Ausbeute 80%, mit einer Reinheit von 97% (PRP-1-Säule, CH₃CN/3,3-Dimethylglutaratpuffer, 5 mM, pH 7, Vol.-Verhältnis 6 : 4).
BEISPIEL 10
Bewertung
10a. Verteilungskoeffizienten
Die Verteilungskoeffizienten wurden durch Mischen jeweils der Tc-99m-Verbindung mit je 3 g 1-Octanol und Puffer (pH 7,0 oder 7,4, 0,1 M Phosphat) in einem Teströhrchen gemessen. Das Teströhrchen wurde 3 min bei Raumtemperatur verwirbelt, anschließend 5 min zentrifugiert. Zwei abgewogene Proben (jeweils 0,5 g) aus den 1-Octanol- und Pufferschichten wurden in einem Zählrohr mit Probenkanal gezählt. Der Verteilungskoeffizient wurde durch Berechnen des Verhältnisses von cpm/g Octanol zu demjenigen von Puffer bestimmt. Die Proben aus der Octanolschicht wurden wieder verteilt, bis reproduzierbare Verteilungskoeffizientwerte erhalten wurden. Die Messung wurde dreimal wiederholt.
10b. Biodistribution in Ratten
Männliche Sprague-Dawley-Ratten (225–300 g), denen freier Zugang zu Nahrung und Wasser gewährt wurde, wurden für die in vivo Biodistributionsstudien verwendet. Kung, 1984, supra; Kung, 1985, supra. Unter Etheranästhesie wurden 0,2 ml einer Salzlösung, enthaltend 1.19a, 1.20a oder 1.21 (50–100 μCi), direkt in die Femoralvene der Ratten injiziert, und die Ratten wurden durch Kardialexzision zu verschiedenen Zeitpunkten nach der Injektion getötet. Die Organe von Interesse wurden entnommen und gewogen, und die Radioaktivität wurde mit einem automatischen Gammazähler (Packard 5000) gezählt. Die prozentuale Dosis pro Organ wurde durch Vergleich der Gewebe-Counts gegenüber geeignet verdünnten Aliquoten des injizierten Materials berechnet. Die Gesamtaktivitäten von Blut und Muskel wurde unter der Annahme berechnet, dass sie 7 bzw. 40% des Gesamtkörpergewichts betrugen.
Die regionale Gehirn-Verteilung in Ratten wurde nach Injektion von 1.19a, 1.20a oder 1.21a erhalten. Proben aus verschiedenen Gehirnregionen (Cortex, Striatum, Hippocampus und Cerebellum) wurden seziert, gewogen und gezählt, und die prozentuale Dosis pro Gramm Probe wurde durch Vergleich der Proben-Counts mit dem Count der verdünnten Anfangsdosis berechnet Das Aufnahmeverhältnis jeder Region wurde durch Teilen der prozentualen Dosis pro Gramm dieser Region durch diejenige des Cerebellums erhalten. Für die Blockierungsstudien wurden den Ratten entweder β-CIT oder Haloperidol (iv, 1 mg/kg) 5 min vor der Injektion von 1.19a injiziert. Die Ratten wurden seziert, und Gehirngewebeproben wurden wie vorstehend beschrieben gezählt. Die spezifische Aufnahme der Verbindung wurde als Verhältnis von ST/CB (% Dosis/g Striatum, dividiert durch das Gleiche für das Cerebellum) ausgedrückt.
10c. SPECT- und MRI-Bilderzeugung in einem Pavian
Ein Pavian (ca. 15 kg) war das Subjekt für eine SPECT-Bilderzeugungsstudie. Vor der Bilderzeugung wurde das Tier nicht gefüttert, mit Ketamin (10–20 mg/kg, i. m.) und Xylazin (2–3 mg/kg, i. m.) immobilisiert, intubiert und unter einem 1,5–2% Isofluoran/98,5% Sauerstoff-Gemisch (Fließgeschwindigkeit 200–500 cc/min) gehalten. Dem Tier wurde Glycopyrrolat (10 μg/kg, s. c.), ein anticholinerges Arzneimittel, das die Blut-Hirn-Schranke nicht überquert, injiziert, um die digestive und respiratorische Sekretion herabzusetzen. Die Körpertemperatur wurde unter Verwendung von Warmwasser-Zirkulationsheizkissen aufrechterhalten und mit einem Rektalthermometer überwacht. Der Kopf des Tieres wurde unter Verwendung einer vakuumgepackten Bohnensackvorrichtung, die sich beim Evakuieren, wenn sie um den Kopf geformt wurde, erhärtete, immobilisiert. [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a; 9 mCi) ohne zugesetzten Träger wurde als intravenöser Bolus in die Saphenavene des Pavians verabreicht. Unmittelbar nach der Injektion wurden auf einer dreiköpfigen Picker Prisma 3000-Kamera (FWHW: 7 mm), ausgestattet mit Fächerstrahlkollimatoren, 2 h hintereinander alle 5 min pro Raster dynamische SPECT-Scans aufgenommen. Die Aufnahmeparameter waren ein Energiefenster von 20% bei 140 KeV, 120 Projektionswinkel auf 360°, eine 128 × 128 Matrix und ein Zoomfaktor von 1,78 in einer Scheibendicke von 2 mm. Die Projektionsdaten wurden mit einem Count-abhängigen 3D-Wiener-Filter rekonstruiert. Zur Kompensation der Dämpfung wurde die Korrekturmethode erster Ordnung von Chang angewandt. Die magnetischen Resonanzbilder (MRI) des Paviangehirns wurden mit einer 1,5 Tesla-Maschine (GE Medical Systems, Milwaukee, WI) aufgenommen. Die Spoiled-GRASS-Aquisitionsparameter schlossen eine Wiederholungszeit (TR) von 5 ms und einen Kippwinkel von 35°, der 1 mm dicke Scheiben erzeugte, ein. Die Daten wurden in 256 × 256 Matrices mit kubischen Voxeln von 2 mm pro Seite, um mit den SPECT-Abbildungen übereinzustimmen, reinterpoliert. Die SPECT-Abbildungen von [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) 60 bis 90 min nach Injektion wurden addiert und reformatiert, um mit den MRI-Scans übereinzustim men. Beide Datenserien wurden zur Koregistrierung in ein vor Ort entwickeltes Softwarepaket importiert. Das Programm zeigte gleichzeitig drei orthogonale Ansichten entweder der MRI-, der SPECT-Scans (kranzförmige, transaxiale und sagittale Ansichten) oder der vereinigten Abbildungen beider Serien.
BEISPIEL 11
Experimentelles Verfahren zu den in den 1 und 2 dargestellten Reaktionsschemata
Die Synthesen der 3β-p-Chlor- und p-Fluorphenyltropanester 1.2a bzw. 1.2b wurden nach der bereits beschriebenen Vorgehensweise (Meltzer, 1993, supra) durchgeführt, und die entsprechenden Carbonsäuren 1.3a und 1.3b wurden unter Befolgen eines Literaturverfahrens (Carroll, 1992, supra) hergestellt und sind in 1 gezeigt. Die entsprechenden Acylchloride dieser Carbonsäuren wurden durch Einwirkung von Oxalylchlorid bei Raumtemperatur abwechselnd mit 1.4 unter Erhalt von Amid 1.5 hergestellt. Die Diboran-Reduktion dieser Amide in THF lieferte das entsprechende tertiäre Amid 1.6. Die Entfernung der 4-Methoxybenzylgruppen der geschützten Dithiolverbindung 1.6 wurde durch Behandeln des Substrats mit Hg(OAc)₂ in THF und anschließende Entfernung des Quecksilbers als sein Sulfid erreicht.
Die zur Herstellung von Verbindung 1.16 eingesetzte Synthesestrategie ist in 2 gezeigt. Das Acylhalogenid 1.3 wurde durch seine Umsetzung mit Amin 1.9 in Gegenwart von Triethylamin in das sekundäre Amid 1.11 übergeführt. Das sekundäre Amin 1.13 wurde durch Diboran-Reduktion des Amids 1.11 hergestellt und wurde durch Alkylierungen mit Alkylchlorid 1.12 in das Amid 1.14 übergeführt. Die Amidfunktionen von Verbindung 1.14 wurden mit LAH unter Erhalt von Verbindung 1.15 reduziert. Amin 1.15 und Amid 1.14 wurden mit Hg(OAc)₂ unter Erhalt der Trifluoracetatsalze der Dithiole 1.16 und 1.17 entschützt. Da die Instabilität der Disulfide 1.7, 1.16 und 1.17 die Reinigung dieser Dithiole verhinderte, wurden sie als ihre Triflatsalze erhalten und direkt ohne weitere Charakterisierung zur Herstellung der Rheni um(22)- und Technetium(1.19a, 1.19b, 1.20a, 1.20b und 1.21)-Komplexe verwendet.
Das radioaktive Markieren von 1.7, 1.16 und 1.17 mit Natrium-[^99mTc]-Pertechnetat wurde unter Verwendung von Zinn(II)-glucoheptanoat als Reduktionsmittel unter Herstellung von 1.19a, 1.19b, 1.20a, 1.20b und 1.21 in guter Ausbeute (80%) und radiochemischer Reinheit (> 95%) erfolgreich erreicht.
BEISPΙEL 12
Bewertung und Ergebnisse des Vergleichs der erfindungsgemäßen Verbindungen mit dem N₂S₂-Ligand in der 2β-Position des Tropankerns mit anderen Verbindungen und Stand-der-Technik-Verbindungen
Die neue Serie von Verbindungen unterscheidet sich von den bereits beschriebenen insofern als die Substitution des Bisaminoethanthiol-Liganden an die 2β-Position der Tropankernstruktur gebunden ist. Das entsprechende Tc-99m-markierte Mittel zeigte eine drei- bis vierfache Zunahme in der Gehirn-Initialaufnahme (0,1% für die N-substituierte Verbindung (Meegalla, 1995, supra) vs. 0,3–0,4% im Gehirn 2 min nach der Injektion) und behielt gleichzeitig die spezifische Aufnahme im Striatumbereich des Gehirns bei. Diese Beobachtung legt nahe, dass bei dieser Serie von Verbindungen das 3β-p-Fluor-Derivat etwas weniger günstig ist als das entsprechende 3β-p-Chlorphenyl-Derivat. Wie bereits für die gleiche Serie von Tropanderivaten beschrieben, zeigte das 3β-p-Fluor-Derivat eine geringere Gehirn-Aufnahme, was auf seiner geringeren Bindungsaffinität gegenüber den Dopamintransportern beruhen kann Carroll, 1995, supra.
12a. Biodistributionsvergleich
Die Hauptkriterien zum Bestimmen der potentiellen Brauchbarkeit von in vivo Dopamintransporter-Bilderzeugungsmitteln beruhen auf einer tierischen Biodistributionsstudie. In diesem Fall wurden Ratten als Tiermodell verwendet.
Nach einer intravenösen Injektion der Tc-99m-markierten Verbindungen wurden die Werte der Gehirn-Initialaufnahme (% Dosis/Gesamtorgan) 2 min nach der intravenösen Injektion zum Messen der Fähigkeit, die intakte Blut-Hirn-Schranke zu durchdringen, verwendet. Die Verbindungen, die eine höhere Gehirn-Aufnahme zeigen, sind die besseren Mittel (Minimalanforderung f. d. Dosis im Gehirn > 0,1%). Das zweite Kriterium ist die spezifische Aufnahme in der Striatumregion des Gehirns, wo die Dopamintransporter lokalisiert sind. Der Aufnahmewert (% Dosis/g) des Striatums (ST) wird durch den Hintergrundbereich, das Cerebellum (CB; Dopamintransporter fehlen im Wesentlichen) dividiert; das ST/CB-Verhältnis ist ein Indikator für die spezifische Aufnahme (Minimalanforderung für ST/CB > 1,5). Fünf strukturell ähnliche Tropanderivate wurden bei dieser biologischen Studie überprüft. (Tabellen 1.1 bis 1.4). Die Verbindungen 1.19a und 1.20c zeigten eine hohe Initialaufnahme und eine hohe spezifische Retention im Gehirn.
12b. Verteilungskoeffizienten-Bewertung
Eine der Schlüsseleigenschaften dieser potentiellen Dopamintransporter-Bilderzeugungsmittel ist ihre Neutralität und Lipophilie. Die [^99mTc]-markierten Komplexe 1.19a, 1.20a, 1.20c und 1.21 zeigten einen ausgezeichneten mittleren Lipophiliebereich (Verteilungskoeffizienten zwischen 1-Octanol und pH-7,0-Puffer 99-1818). Es ist erwähnenswert, dass im Gegensatz zu der erniedrigten Lipophilie, die allgemein mit der Addition einer Amidgruppe festgestellt wird, Komplex 1.21, der eine Amid-funktionelle Gruppe enthält, im Vergleich zu der entsprechenden reduzierten Verbindung 1.19a einen fast 10-fach höheren Verteilungskoeffizient zeigte.
Die Lipophilie, wie gemessen durch den Verteilungskoeffizienten (1-Octanol/pH 7,0 Puffer), zeigte sehr unvorhersagbare Werte. Besonders auffällig ist der Wert für 1.21, das im Inneren des chelatbildenden Rings ein Amid enthält (Verteilungskoeffizient = 1818). Der Verteilungskoeffizientenwert ist für die Bewertung der potentiellen Gehirn-abbildenden Mittel sehr wichtig, da sie neutral und lipophil sein müssen, um die intakte Blut-Hirn-Schranke zu durchdringen. Im Allgemeinen liegt der optimale Bereich der Verteilungskoeffizientenwerte für eine gute Gehirn-Aufnahme zwischen 100 bis 1000.
12c. Gehirn-Aufnahme
Biodistributionsstudien mit 1.19a, 1.20a, 1.20c und 1.21 in Ratten wurden nach intravenöser Injektion einer Tracer-Dosis durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten ein Verteilungsmuster, das eine regionale Perfusion wiedergibt (d. h. hohe Aufnahme in Muskel, Niere, Leber, Gehirn und Haut; Tabellen 1.1 und 1.2). Allerdings ist die Gehirn-Aufnahme mäßig und reicht für die 5 Komplexe nach 2 min von 0,43 bis 0,11% Dosis/Organ. Der Komplex, der eine Amidgruppe enthält, 1.21, zeigte trotz seiner hohen Lipophilie (P. C. = 1818) die geringste Gehirn-Aufnahme (Tabelle 1.1). Anscheinend verbessert die Zunahme der Lipophilie dieser Verbindungen nicht die Gehirn-Aufnahme in Ratten. Die besonders auffallende Feststellung dieser initialen Biodistributionsstudie besteht darin, dass die Gehirn-Aufnahme dieser Komplexe außer 1.21 im Striatumbereich, wo die Dopamintransporter lokalisiert sind, im Vergleich zu einer Region ohne Dopamin-Neuronen (d. h. die cerebelläre Region) hoch konzentriert war. Darum wurde festgestellt, dass 60 min nach einer intravenösen Injektion die Verhältnisse von Striatum zu Cerebellum (ST/CB) für 1.19a, 1.20a bzw. 1.20c 2,66, 2,18 bzw. 2,82 betrugen. Allerdings zeigte Komplex 21 60 min nach der intravenösen Injektion eine wenig spezifische Aufnahme (ST/CB = 1,17). Diese initiale Biodistributionsstudie legt nahe, dass [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) ein guter Bilderzeugungsmittelkandidat in dieser Serie von Komplexen ist. Er zeigte die höchste Gehirn-Initialaufnahme und eine hohe Retention im Zielbereich (d. h. Striatum) zu späteren Zeitpunkten; darum wurde eine ausführlichere Biodistributionsstudie durchgeführt. Die spezifische Aufnahme von [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) zu verschiedenen Zeitpunkten zeigte eine verlängerte Retention, und das ST/CB-Verhältnis erreichte einen maximalen Wert von 4,07 4 h nach Injektion (Tabelle 1.3).
Blockierungsstudien in Ratten wurden 60 min nach Injektion zur Charakterisierung der weiteren Aufnahme und Bindung durchgeführt, und [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) zeigte tatsächlich eine Bindung an die Dopamintransporterstellen. Bei dieser Serie von regionalen Gehirn-Aufnahmestudien in Ratten betrug das ST/CB-Verhältnis 60 min nach Injektion 2,66 (1.1). Die spezifische Aufnahme von [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) im Ratten-Striatum konnte durch Vorbehandeln der Ratten mit einer Dosis von β-CIT (1 mg/kg, iv), einem bekannten Dopamintransporterliganden, blockiert werden. Die spezifische Bindung, wie angegeben durch ST/CB, wurde nach Vorbehandeln mit β-CIT auf 1,0 vermindert. Die spezifische Bindung wurde durch Vorbehandeln mit Haldol (1 mg/kg, iv), einem Mittel mit einem pharmakologischen Mischprofil (bindet an verschiedene ZNS-Rezeptoren, allerdings nicht an den Dopamintransporter) nicht vermindert; es wurde kein Blockierungseffekt festgestellt. Das ST/CB-Verhältnis (2,6) war zu demjenigen in Kontrollratten identisch (5). Die Ergebnisse legen nahe, dass die Aufnahme im Ratten-Striatum spezifisch mit dem Dopamintransporter im Rattenhirn zusammenhing.
Zur Bewertung des weiteren Potentials von [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) als Dopamintransporter-Bilderzeugungsmittel wurde in einem weiblichen Pavian eine SPECT-Bilderzeugungsstudie durchgeführt. Zur leichteren Identifizierung der anatomischen Lokalisierung wurden die kranzförmigen, transaxialen und sagittalen SPECT-Abbildungen (1,34 mm dick), die 60 bis 90 min nach Injektion erhalten wurden, mit den MRI-Abbildungen aus dem gleichen Pavian gemeinsam aufgezeichnet. Die vereinigten Bilder zeigten eine ausgezeichnete Konsistenz mit der erwarteten Lokalisierung dieses Mittels in den Caudatum- und Putamenbereichen wo die Dopamintransporter bekanntlich lokalisiert sind. Auch zeigten die Bilder eine gute Korrelation mit dem PET-Bilderzeugungsmittel [¹¹C]CFT und dem SPECT-Bilderzeugungsmittel [¹²³I]β-CIT, die bereits beschrieben wurden. In vitro Bindungsstudien des Re-Komplexes 1.22 in Rattenstriatum-Homogenaten zeigten gute Bindungsaffinität (Ki = 14 nM, unter Verwendung von [¹²⁵I]IPT (Kung, 1995, supra) als Ligand; KD = 0,2 nM, Daten nicht gezeigt); während das Bisethanthiol 1.16a eine vergleichbare Affinität (Ki = 7 nM) zeigte. Bei intravenöser Coinjektion des Bisethanthiolliganden in Ratten (200 mg/Dosis, was 1 mg/kg entspricht) war die spezifische Aufnahme (Tabelle 1.2) allerdings nicht durch das konkurrierende Mittel blockiert, was nahe legt, dass die freie Thiolverbindung die intakte Blut-Hirn-Schranke nicht zu durchdringen und mit dem Binden von [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) als Dopamintransporter im Gehirn zu konkurrieren vermag. Obwohl die Bindungsaffinität des entsprechenden Re-Komplexes 1.22 nicht so stark ist wie bei anderen iodierten Tropanderivaten, ist anscheinend die Gehirn-Aufnahme und Retention von [^99mTc]TRODAT-1 (1.19a) für die in vivo SPECT-Abbildung in nicht humanen Primaten ausreichend.
Die Gehirn-Initialaufnahme 2 min nach intravenöser Injektion im Rattenhirn ist der Schlüsselindikator zur Bewertung der Durchdringung der Blut-Hirn-Schranke durch die Verbindung. Für Verbindungen mit hoher Erstpassagen-Extraktion liegen die Gehirn-Aufnahmewerte nach 2 min im Bereich von 2 bis 3% Dosis/Gesamtgehirn nach iv Injektion in Ratten. Im Vergleich der 4 strukturell ähnlichen Verbindungen (Tabelle 1.4) zeigte nur 1.19a eine nennenswerte Aufnahme; die anderen 3 Verbindungen 1.21, 1.24 und 1.25 zeigten eine um mindestens 300% geringere Aufnahme.
Diese Beobachtung ist sehr überraschend und steht nicht mit dem im Einklang, was ihr Verteilungskoeffizient vorhersagen ließe. Auf der Basis dieser neuen Feststellung werden die Verbindungen, die ein Amid im N₂S₂-chelatbildenden Ringsystem enthalten, spezifisch aus der weiteren Entwicklung herausgenommen. Die bisherige Technik, Technepin (Madras, 1996, supra), verwendete ein N₂S₂-Chelatbildungsringsystem, das eine Amidgruppe (Technepin) enthielt, die weniger günstige biologische Eigenschaften liefert.
Für die Dopamintransporter-Bilderzeugungsmittel ist der Zielbereich des Gehirns das Striatum, wo die Dopamintransporter hoch konzentriert sind. Die Cerebellumregion ist zur Verwendung als Hintergrundregion geeignet, da sie keine Dopamintransporter aufweist. Die spezifische Aufnahme wird durch das Verhältnis von % Dosis/g Striatum, dividiert durch % Dosis/g Cerebellum (ST/CB-Verhältnis) gemessen – je höher der Wert desto besser ist die spezifische Aufnahme und umso versprechender als Dopamintransporter-Bilderzeugungsmittel. Wiederum zeigen die Daten in Tabelle 1.1, dass das ST/CB-Verhältnis für 1.19a unter dieser Gruppe von Verbindungen das Beste ist. Die spezifische Aufnahme dieser Mittel im Rattenhirn zeigt klar die neue Feststellung, dass unter den strukturell ähnlichen Verbindungen, die eine chelatbildende N₂S₂-Gruppe enthalten, nur 1.19a die selektive Lokalisierung im Striatum zeigt, wo die Dopamintransporter lokalisiert sind. Die einzelphotonemissionstomographischen (SPECT) Abbildungen des gewählten und beanspruchten Mittels zeigten einen hohen Kontrast im Zielbereich (Striatum) eines Pavian(nicht humaner Primat)-Gehirns. Die Daten zeigen eindeutig, dass die neue Technologie auf die Praxis reduziert werden kann und potentiell für humane Bilderzeugungsstudien von Dopamintransportern im Gehirn geeignet ist.
Auf der Basis der neuen Feststellungen im Hinblick auf die vorstehend diskutierte Biodistribution sind die spezifischen chemischen Verbindungen (1.19a und 1.20a), die keine Amidgruppen enthalten, und eine A₂-Gruppierung aufweisen, geeignete Dopamintransporter-Bilderzeugungsmittel.
BEISPIEL 13
Bewertung der stereoisomeren Verbindungen
Es ist möglich, dass Tropanderivate, die eine Bisaminoethanthiolgruppe enthalten, Stereoisomere bilden, was die Trennung und Charakterisierung dieser Isomere erfordert (Tabelle 1.5 a, b, c). Die Erstbewertung der Stereoisomere legt nahe, dass Peak A und Peak B verschiedene Gehirn-Aufnahmen und die folgende spezifische Lokalisierung im Striatumbereich aufweisen: Peak A zeigte eine höhere Gehirn-Initialaufnahme (0,5 vs. 0,28% Dosis/Organ, 2 min nach Injektion für Peak A bzw. Peak B), allerdings besaß Peak B ein höheres Verhältnis (ST/CB 2,72 vs. 3,79 60 min nach Injektion für Peak A bzw. Peak B). Die Korrelation der Dopamintransporter-Aufnahme, wie gemessen durch die SPECT-Bilderzeugung, und der tatsächlichen neuronalen Integrität erfordert ausgedehnte kinetische Modellstudien zur Bewertung und Abschätzung der potentiellen klinischen Brauchbarkeit. Das optimierte Bilderzeugungsprotokoll und die Reproduzierbarkeit der SPECT-Bilderzeugung mit diesem neuen Mittel bleiben zu erforschen.
Tabelle 1.1 Gehirn-Aufnahme von sechs Tc-99m-markierten Tropanderivaten (% Dosis/Organ)
Tabelle 1.2 Biodistribution in Ratten nach intravenöser Injektion von [99mTc]TRODAT-1, 1.19a^a
Regionale Gehirn-Verteilung (% Dosis/g)
Tabelle 1.3 Biodistribution in Ratten nach intravenöser Injektion von [99mTc]TRODAT-1, 1.19a^a
Tabelle 1.4 Biodistribution in Ratten (Gehirn-Aufnahme,% Dosis/Organ) nach intravenöser Injektion von [^99mTC]TRODAT-1 und verwandten Verbindungen (% Dosis/Organ, Mittelwert aus 3 Ratten ± SD)
Tabelle 1.5 Biodistribution in Ratten (Gehirn-Aufnahme,% Dosis/Organ) nach intravenöser Injektion von [^99mTc]TRODAT-1, 1.19a (racemisch) und von Stereoisomeren (Peak A und Peak B) (% Dosis/Organ, Mittelwert aus 3 Ratten ± SD) Tabelle 1.5a Biodistribution in Ratten nach intravenöser Injektion von Peak A (1.19a) (% Dosis/Organ, Mittelwert aus 3 Ratten ± SD)
Regionale Gehirn-Verteilung (% Dosis/g)
Tabelle 1.5b Biodistribution in Ratten nach intravenöser Injektion von Peak B (1.19a) (% Dosis/Organ, Mittelwert von 3 Ratten ± SD)
Regionale Gehirn-Verteilung (% Dosis/g)
Tabelle 1.5c Gehirn-Aufnahme in Ratten nach intravenöser Injektion des Racemats (1.19a) (% Dosis/Organ, Mittelwert aus 3 Ratten ± SD)
Regionale Gehirn-Verteilung (% Dosis/g)
Allgemeines Experiment für die Beispiele 14 bis 17
Die bei den Synthesen verwendeten Reagentien wurden von Aldrich (Milwaukee, WI) oder Fluka (Ronkonkoma, NY) bezogen und, wenn nicht anders angegeben, ohne weitere Reinigung verwendet. Wasserfreies Na₂SO₄ wurde als Trockenmittel verwendet. Die Reaktionsausbeuten sind ohne versuchte Optimierung angegeben. Die Dünnschichtchromatographie wurde auf vorbeschichteten (0,2 mm) EM Science (Gibbstown, NJ) Kieselgel-60-Platten durchgeführt, und die Flecken wurden mit Ioddampf und/oder UV-Licht nachgewiesen. Kieselgel-60 (70–230 mesh), erhalten von EM Science (Gibbstown, NJ), wurde zur Säulenchromatographie verwendet. Die ¹H-NMR Spektren wurden auf einen Bruker-Spektrometer (Bruker AC 300) erhalten. Sämtliche Proben, die zur NMR-Analyse hergestellt wurden, wurden in CDCl₃ gelöst, das von Aldrich bezogen wurde. Die chemischen Verschiebungen sind als δ-Werte mit TMS als interner Standard angegeben. Die Kopplungskonstanten sind in Hz angegeben. Die Multiplizität ist definiert durch s (Singulett), t (Triplett), td (Triplett von Dublett), dt (Dublett von Triplett) und m (Multiplett). Die IR-Spektren wurden auf einem Mattson Polaris FT-IR-Spektralphotometer aufgenommen und sind in cm^–1 angegeben.
Die Schmelzpunkte wurden auf einem Meltemp-Gerät (Cambridge, MA) bestimmt und sind unkorrigiert. Die in den Beispielen und Tabellen verwendeten Verbindungs-Bezugszeichen entsprechen den in den 8 bis 11 dargestellten Verbindungen.
BEISPIEL 14
Herstellung von 2.2 Technische Information
Ein Gemisch von Nortropan-Derivat 2.1 (1 g, 3,9 mmol), KI (664 mg, 4 mmol), K₂CΟ₃ (1,4 g, 10 mmol) und Brompropanol (0,37 ml, 4 mmol) in Dioxan (25 ml) wurde unter N₂ 12 h unter Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und sodann filtriert. Das Filtrat wurde zwischen Wasser und CH₂Cl₂ verteilt. Die CH₂Cl₂-Schicht wurde in vacuo unter Erhalt eines viskosen Öls konzentriert, das über Kieselgel (2% ΜeOH : CH₂Cl₂, Tropfen von NH₃) unter Erhalt der Titelverbindung als farbloses Öl gereinigt wurde. Ausbeute 46%. IR (CHCl₃) 3330, 1739; ¹H-NMR 1,45–1,8 (5H, m), 1,95–2,2 (m, 2H), 2,37–2,5 (m, 3H), 2,85–2,89 (m, 1H), 2,98 (td, J1 = 5,1, J2 = 12,8, 1H), 3,45 (s, 3H), 3,57–3,63 (m, 2H), 3,69–3,78 (m, 2H), 7,11 und 7,19 (d, J = 8,55, jeweils 2H).
BEISPIEL 15
Herstellung von 2.3 Technische Information
Eine Lösung von Alkohol, 2.1 (337 mg, 1 mmol) und Et₃N (0,14 ml, 1 mmol) in CH₂Cl₂ wurde unter N₂ auf –10°C abgekühlt, und MsCl (0,07 ml, 1 mmol) wurde während 5 min zugesetzt. Die resultierende Lösung wurde 20 min gerührt, und Wasser (10 ml) wurde zugesetzt und auf Raumtemperatur aufwärmen gelassen. Die CH₂Cl₂-Schicht wurde abgetrennt und bei 25°C in vacuo unter Erhalt eines viskosen Öls konzentriert, das 30 min in vacuo getrocknet wurde. Das erhaltene Mesylat wurde in trockenem Aceton (10 ml) gelöst, und wasserfreies LiBr (108 mg, 1,2 mmol) wurde zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde 5 h unter N₂ unter Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und in vacuo unter Erhalt eines viskosen Öls konzentriert, das unter Erhalt der Titelverbin dung als viskoses Öl über Kieselgel (1% ΜeOH : CH₂Cl₂)gereinigt wurde. 62%. IR (CHCl₃) 1740; ¹H-NMR 1,58–2,15 (m, 7H), 2,38 (t, J = 6,18, 2H), 2,55 (dt, J1 = 2,88, J2 = 12,36, 1H), 2,7–39 (m, 2H), 3,36–3,37 (m, 1H), 3,5–3,68 (m, 6H), 7,16 und 7,23 (d, J = 8,7, jeweils 2H).
BEISPIEL 16
Herstellung von 2.4
Eine Lösung von Bromverbindung 2.3 (1,4 g, 3,6 mmol), N,N'-Bis-(2-S-4-methoxybenzyl-2-mercapto)ethyl-ethylendiamin (3,3 g, 7,9 mmol), KI (770 mg, 3,6 mmol) K₂CO₃ (1,4 g, 10,1 mmol) in Dioxan (50 ml) wurde 15 h unter Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und filtriert. Das Filtrat wurde in vacuo unter Erhalt eines viskosen Öls konzentriert, welches zwischen Wasser und CH₂Cl₂ verteilt wurde. Die CH₂Cl₂-Schicht wurde in vacuo unter Erhalt eines Öls konzentriert, das über Kieselgel (EtOAc : MeOH : NH₄OH; 9 : 0,9 : 0,1) gereinigt wurde. 21%; IR (rein) 1746; ¹H-NMR 1,4–1,7 (m, 4H), 2–2,4 (m, 6H), 2,41–2,7 (m, 12H), 2,75 (t, J = 6,8, 2H), 2,85–2,93 (m, 2H), 3,34–3,36 (m, 2H), 3,45 (s, 3H), 3,63–3,69 (m, 5H), 3,77 (s, 6H), 6,82 (d, J = 8,7, 4H), 7,14–7,26 (m, 8H).
BEISPIEL 17
Herstellung von 2.7a
Substrat 2.5a (1 mmol) wurden in TFA (7,5 ml) und Anisol (0,25 ml) bei 0°C gelöst, und Hg(OAc)₂ (636 mg, 2 mmol) wurde zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde 30 min gerührt und in vacuo unter Erhalt eines viskosen Öls konzentriert, das 30 min in vacuo getrocknet wurde. Anschließend wurde dem obigen Öl trockener Ether (10 ml) zugesetzt, und die resultierende Suspension wurde 5 min ultrabeschallt. Der farblose gebildete Feststoff wurde durch Absaugen gesammelt und in vacuo 20 min getrocknet und in absolutem EtOH (10 ml) gelöst. H₂S-Gas wurde 20 min durch die Lösung passiert, und das Reaktionsgemisch wurde über ein Celite-Kissen filtriert. Das Filtrat wurde in vacuo konzentriert und erneut in CH₂Cl₂ (10 ml) gelöst und mit ge sättigtem Na₂CO₃ (10 ml) gewaschen. Die CH₂Cl₂-Schicht wurde in vacuo unter Erhalt von 2.5a als viskoses Öl konzentriert.
Bu₄NReOCl₄ (588 mg, 1 mmol) wurde in ΜeOH (5 ml) unter Ar gelöst und auf 0°C abgekühlt. Sodann wurde Dithiol (2.5a) (485 mg, 1 mmol) in MeOH (5 ml), gefolgt von Et₃N (0,56 ml, 4 mmol), zugesetzt. Die resultierende Lösung wurde 12 h bei Raumtemperatur gerührt und in vacuo konzentriert. Der erhaltene Rückstand wurde einer präparativen TLC (CH₂Cl₂ : MeOH : NH₄OH 9 : 0,9 : 0,1) unter Erhalt des stereoisomeren Gemisches von 2.5a unterzogen. 23%. Gemisch-Fp. 95–110°C (Subl.). IR (KBr) 1743, 941; ¹H-NMR 2,8–3,29 (m), 3,2–3,45 (m), 3,49 und 3,52 (jeweils s), 3,52–3,7 (m), 4–4,25 (m), 7,14 (d, J = 8,7), 7,15 (d, J = 8,7), 7,34 (m). Die Radiochemie wurde gemäß 9 erreicht. Der entsprechende Rheniumkomplex 2.6 wurde als Ersatzmaterial zur chemischen Analyse hergestellt. 10.
Tabelle 2.1a. Biodistribution in Ratten nach intravenöser Injektion von Peak A von 2.6a (% Dosis/Organ, Mittelwert aus 3 Ratten ± SD)
Tabelle 2.1b Biodistribution in Ratten nach intravenöser Injektion von Peak B von 2.6a (% Dosis/Organ, Mittelwert aus 3 Ratten ± SD) *n = 1
Regionale Gehirn-Verteilung (% Dosis/g)
Tabelle 2.1 c. Gehirn-Aufnahme in Ratten nach intravenöser Injektion des Racemats von 2.6a (2.5; % Dosis/Organ, Mittelwert aus 3 Ratten ± SD)
Regionale Gehirn-Verteilung (% Dosis/g)
Allgemeines Experiment für die Beispiele 18 bis 28
Die bei den Synthesen verwendeten Reagentien wurden von Aldrich (Milwaukee, WI) oder Fluka (Ronkonkoma, NY) bezogen und wurden, wenn nicht anders angegeben, ohne weitere Reinigung verwendet. Wasserfreies Na₂SO₄ wurde als Trockenmittel verwendet. Die Reaktionsausbeuten sind ohne versuchte Optimierung angegeben. Die Dünnschichtchromatographie wurde auf vorbeschichteten (0,2 mm) EM Science (Gibbstown, NJ) Kieselgel-60-Platten durchgeführt, und die Flecken wurden mit Ioddampf und/oder UV-Licht nachgewiesen. Die Säulenchromatographie wurde auf Kieselgel-60 (70–230 mesh), erhalten von EM Science (Gibbstown, NJ), durchgeführt. Die ¹H- und ¹³C-NMR-Spektren wurden unter Verwendung eines Bruker-Spektrometers (Bruker AC 300) erhalten. Sämtliche zur NMR-Analyse hergestellten Proben wurden in CDCl₃ gelöst, das von Aldrich bezogen wurde. Die chemischen Verschiebungen sind als δ-Werte angegeben, mit Chloroform oder TMS als interner Referenz. Die Kopplungskonstanten sind in Hz angegeben. Die Multiplizität ist definiert durch s (Singulett), d (Dublett), t (Triplett), brs (breites Signal), dt (Dublett von Triplett) und m (Multiplett). Die IR-Spektren wurden mit einem Mattson Polaris FT-IR-Spektralphotometer aufgenommen und sind in cm^–1 angegeben. Die Schmelzpunkte wurden auf einem Meltemp-Gerät (Cambridge, MA) bestimmt und sind unkorrigiert. Die Elementaranalysen wurden von Atlantic Microlabs (Norcross, GA) durchgeführt. Eine HRMS wurde vom Nebraska Center for Mass Spectroscopy, University of Nebraska (Lincoln, NE) durchgeführt.
Die Verbindungen 3.7, 3.8, 3.10 und 3.12 wurden nach den Literaturverfahren hergestellt. Für die Thiole und Dithiole konnten keine zufriedenstellenden Elementaranalysen (innerhalb von 0 bis 4%) erhalten werden, und daher sind für diese Verbindungen die HRMS-Daten angegeben. Die Verbindungs-Bezugszeichen, die in den Beispielen und Tabellen verwendet werden, entsprechen den in den Reaktionsschemata abgebildeten Verbindungen.
BEISPIEL 18
Herstellung von N-[(2-(4'-Methoxybenzylthio)-2-methylpropyl)]2-(4'-methoxybenzylthio)-2-methyl-propionamid (3.3) Technische Information
2-(4'-Methoxybenzylthio)-2-methylpropionsäure (2,4 g, 10 mmol) und SOCl₂ (7 ml) in CHCl₃ (50 ml) wurden unter Rückfluss 3 h erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und in vacuo konzentriert. Das resultierende Öl 3.1 wurde unter Hochvakuum getrocknet, in CH₂Cl₂ (20 ml) wieder aufgelöst und auf –20°C abgekühlt. Eine Lösung von 2-(4'-Methoxybenzylthio)-2-methylpropanamin 3.2 und Et₃N (1,7 ml) in CH₂Cl₂ (20 ml) wurde sodann zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde 12 h bei Raumtemperatur gerührt. Wasser (50 ml) wurde zugegeben, und das Produkt 3.3 wurde mit CH₂Cl₂ (2 × 25 ml) extrahiert. Die CH₂Cl₂-Schicht wurde getrocknet (Na₂SO₄) und in vacuo unter Erhalt eines viskosen Öls konzentriert, welches über Kieselgel (50% EtOAc : Hexan) unter Erhalt der Titelverbindung 3 als wachsartiger Feststoff chromatographiert wurde. Ausbeute 63%. IR (CHCl₃) 1664 cm^–1; ¹H-NMR (300 MHz) δ 1,33 (s, 12H), 2,56 (s, 2H), 3,69 (s, 4H), 3,76 (s, 6H), 6,80 und 7,25 (D, J = 8,67 Hz jeweils 4H), HRMS (FAB) m/z 447,1902 berechnet für C₂₃H₃₃NO₃S₂, M⁺ ⁺1, 448,1994.
BEISPIEL 19
Herstellung von N,N-Di[(2-(4'-methoxybenzylthio)-2-methylpropyl)]amin (3.4) Technische Information
BH₃·THF (100 ml, 1 M Lösung in THF) wurde einer Lösung von Verbindung 3.3 (Beispiel-18-Verbindung) (4,4 g, 10 mmol) in THF (100 ml) zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde 12 h unter N₂ unter Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde in einem Eisbad gekühlt, und Wasser (20 ml) wurde vorsichtig zugegeben. Die resultierende Lösung wurde in vacuo unter Erhalt eines viskosen Öls konzentriert, das in 6 N HCl (50 ml) suspendiert wurde. Das Gemisch wurde 1 h unter Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlen des Reaktionsgemisches in einem Eisbad wurde es mit konzentriertem NH₄OH basisch gemacht, und das Produkt 3.4 wurde mit CH₂Cl₂ extrahiert und über Kieselgel (EtOAc) gereinigt. Ausbeute 63%; Fp. 58–60°C; IR (CHCl₃) 1609 cm^–1; ¹H-NMR (300 MHz) δ 1,35 (s, 12H), 2,59 (s, 4H), 3,71 (s, 4H), 3,78 (s, 6H), 6,81 und 6,24 (D, J = 9,92 Hz, jeweils 4H); HRMS (FAB) m/z 433,2109 berechnet für C₂₄H₃₅O₂S₂N, M⁺ ⁺1, 434,2198. Anal. berechnet für C₂₄H₃₅O₂S₂N: C 66,51; H 8,06; gefunden: C 66,12, H 8,62
BEISPIEL 20
Herstellung von N,N-Di[(2-(4'-methoxybenzylthio)-2-methylpropyl)]-methylamin (3.5) Technische Information
NaBH₃CN (500 mg, 8 mmol) wurde einer Lösung von 3.4 (Beispiel-19-Verbindung) (2 g, 5 mmol) und Methanol (2 ml, 37% aq.) in CH₃CN zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde 15 min gerührt, und Eisessig wurde zugetropft, bis die Lösung auf nassem pH-Papier neutral getestet wurde. Das Gemisch wurde 45 min gerührt, und die Lösungsmittel wurden entfernt. Dem Rückstand wurde 2 N KOH (10 ml) zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde mit Ether (3 × 10 ml) extrahiert. Die etherischen Extrakte wurden vereinigt, mit 0,2 N KOH (10 ml) gewaschen und sodann mit 1 N HCl (2 × 20 ml) extrahiert. Die Säureextrakte wurden vereinigt, mit festem KOH neutralisiert und erneut mit Ether (3 × 10 ml) extrahiert. Die etherischen Schichten wurden vereinigt und in vacuo unter Erhalt eines viskosen Öls 3.5 konzentriert, welches über Kieselgel (EtOAc) gereinigt wurde. Ausbeute 73%; Öl; IR (CHCl₃) 1604 cm^–1; ¹H-NMR (300 MHz) δ 1,38 (s, 12H), 2,56 (s, 3H), 2,66 (s, 4H), 3,74 (s, 4H), 3,77 (s, 6H), 6,83 und 7,25 (D, J = 8,67 Hz, jeweils 4H); HRMS (FAB) m/z 447,2265 berechnet für C₂₅H₃₇O₂S₂N, M⁺ ⁺1, 448,2361.
BEISPIEL 21
Herstellung von N,N-Di[(2-mercapto)-2-methylpropyl)]-methylamin (3.6) Technische Information
Amin 3.5 (Beispiel-20-Verbindung) (2,6 g, 6 mmol) und Anisol (1,5 ml) in TFA (45 ml) wurden auf 0°C gekühlt, und Hg(OAc)₂ (1,91 g, 6 mmol) wurde zugesetzt. Das Gemisch wurde 15 min bei 0°C gerührt und in vacuo bei Raumtemperatur konzentriert. Der Rückstand wurde 30 min unter Hochvakuum getrocknet, und trockener Ether (50 ml) wurde zugesetzt. Der resultierende Feststoff wurde durch Absaugen gesammelt und wieder in Ethanol (100 ml) gelöst. Anschließend wurde 15 min Schwefelwasserstoff durch die ethanolische Lösung hindurchgeblasen, und der schwarze Niederschlag, der sich bildete, wurde über ein dickes Celite-Kissen abfiltriert. Das Filtrat wurde in vacuo unter Erhalt eines farblosen Öls konzentriert, das 30 min unter Hochvakuum getrocknet wurde. Dem obigen Öl wurden 1 N HCl (20 ml) und Ether (20 ml) zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde 15 min kräftig gerührt und in einen Scheidetrichter übergeführt. Die wässrige Schicht wurde abgetrennt und mit konzentriertem NH₄OH basisch gemacht, und das resultierende farblose Produkt wurde mit CH₂Cl₂ (20 × 2 ml) extrahiert. Die CH₂Cl₂-Schicht wurde getrocknet (Na₂SO₄), in vacuo unter Erhalt eines viskosen Öls, 3.6, konzentriert, welches unter einer Argondecke aufbewahrt wurde. Ausbeute 66%; Öl; IR (CHCl₃) 1604 cm^–1; ¹H-NMR (300 MHz) δ 1,3 (s, 12H), 2,17 (brs, 2H), 2,5 (s, 3H), 2,63 (s, 4H); HRMS (EI) m/z 207,1115 berechnet für C₉H₂₁NS, M⁺ –2, 205,0955.
BEISPIEL 22
Herstellung von N,N-Di[(2'-mercaptoethyl)]-2-methylpropylamin (3.9) Technische Information
Ehtylensulfid (2 g, 22 mmol), Isobutylamin (1,4 ml, 14 mmol) und Toluol (5 ml) wurden bei 110°C in einem versiegelten Röhrchen 8 h erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung zur Entfernung von farblosem Feststoff, der sich während der Reaktion gebildet hatte, filtriert, und das erhaltene Filtrat wurde in vacuo konzentriert. Das Produkt 3.9 wurde durch fraktionierte Destillation erhalten. Ausbeute 23%; Kp. 78–80°C (4 mmHg); IR (rein) 2964, 2799, 2551 cm^–1; ¹H-NMR (300 MHz) δ 0,82 (d, J = 9 Hz, 6H), 1,64 (brs, 3H), 2,03 (d, J = 9 Hz, 2H), 2,54 (m, 8H); HRMS (EI) m/z berechnet für C₈H₁₉NS₂, M⁺ –.
BEISPIEL 23
Herstellung von N,N-Di[(2-mercaptoethyl)]-2-aminoethyl-4-morpholin) (3.11) Technische Information
Ethylensulfid (5 g, 38 mmol), 4-(2-Aminoethyl)morpholin (7,6 ml, 76 mmol) und Toluol (30 ml) wurden in einem versiegelten Röhrchen über Nacht bei 110°C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung zur Entfernung von farblosem Feststoff, der sich während der Reaktion gebildet hatte, abfiltriert und das erhaltene Filtrat wurde in vacuo konzentriert. Das Produkt wurde durch Flash-Chromatographie über Kieselgel (5% Ethanol/Ethylacetat) unter Erhalt der Titelverbindung 3.11 gereinigt. ¹H-NMR (300 MHz) δ 1,95 (s, 2H), 2,43–2,45 (m, 6H), 2,65–2,75 (m, 10H), 3,68 (m, 4H), Anal, berechnet für C₁₀H₂₂OS₂N₂: C 37,15; H 7,48; N 8,66 Gefunden: C 37,42; H 7,33; N 7,29.
BEISPIEL 24
Allgemeine Verfahrensweise zur Herstellung der Trityl-Verbindungen (3.15–3.18) Technische Information
Tritylthiol (Ph₃CSH) (1 g, 3,6 mmol) in THF (5 ml) wurde während 5 min zu Pentan gewaschenem NaH (60% Dispersion, 145 mg, 3,6 mmol) in THF (5 ml) bei 0°C zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde 10 min bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde es auf 0°C abgekühlt und mit 1,2-Dibromethan (0,31 ml, 3,6 mmol) behandelt. Nach Rühren bei Raumtemperatur für 30 min wurde das Reaktionsgemisch konzentriert und zwischen EtOAc (20 ml) und Wasser (10 ml) verteilt. Die EtOAc-Schicht wurde über Na₂SO₄ getrocknet und in vacuo unter Erhalt eines gelben Öls konzentriert, das sich beim Stehen verfestigte.
1,4-Dioxan (25 ml), Na₂CO₃ (1,15 g, 10,8 mmol), NaI (543 mg, 3,6 mmol) und Nortropan (3.13 oder 3.14) (671 mg, 2,64 mmol) wurden nacheinander der vorstehend erhaltenen Bromverbindung (1 g, 3,6 mmol) zugesetzt und der Inhalt wurde unter Rückfluss 18 h erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde konzentriert und zwischen CH₂Cl₂ (50 ml) und Wasser (20 ml) verteilt. Die CH₂Cl₂-Schicht wurde abgetrennt, über Na₂SO₄ getrocknet und in vacuo unter Erhalt eines bräunlich-gelben Öls konzentriert, das durch Flash-Chromatographie über Kieselgel (10% EtOAc : Hexan) gereinigt wurde.
a. N-[2'(Triphenylmethylmercapto)ethyl]-3b-(4''-fluorphenyl)tropan-2b-carbonsäuremethylester (3.15) Technische Information

Aubeute 51%; Fp. 49–51°C; IR (CHCl₃) 1743 cm^–1; ¹H-NMR (300 MHz) δ 1,43 (m, 3H), 1,92 (m, 2H), 2,17 (m, 1H), 2,28 (m, 2H), 2,45 und 2,62 (m, jeweils 1H), 2,93 (m, 2H), 3,3 und 3,5 (m, jeweils 1H), 3,43 (s, 3H), 7,3 und 7,5 (m, 19H); HRMS (FAB) m/Z 565,2450 berechnet für C₃₆H₃₆O₂NSF, M⁺ ⁺1, 566,2263 Anal. berechnet für C₃₆H₃₆O₂NSF: C 76,46; H 6,37. Gefunden: C 76,27; H 6,07.

b. N-[2'-(Triphenylmethylmercapto)ethyl]-3b-(4''-chlorphenyl)tropan-2b-carbonsäuremethylester (3.16) Technische Information

Ausbeute (1,2 g) 57,4%; Fp. 120–122°C; IR (CHCl₃) 1739 cm^–1; ¹H-NMR (300 MHz) δ 1,47 (m, 3H), 1,92 (m, 2H), 2,17 (m, 1H), 2,28 (m, 2H), 2,45 und 2,62 (m, jeweils 1H), 2,93 (m, 2H), 3,3 und 3,5 (m, jeweils 1H), 3,43 (s, 3H), 7,3 und 7,5 (m, 19H); HRMS (EI) m/z 581,2155 berechnet für C₃₆H₃₆O₂NSCl, M⁺ –Tr, 338,0983; FAB 581,2155 berechnet für C₃₆H₃₆O₂NSCl, M⁺ ⁺1, 582,2233. Anal. berechnet für C₃₆H₃₆O₂NSCl: C 74,01; H 6,53. Gefunden: C 74,01; H 6,53.

c. N-[2'-(Triphenylmethylmercapto)propyl]-3b-(4''-fluorphenyl)tropan-2b-carbonsäuremethylester (3.17) Technische Information

Ausbeute 45,9%; Fp. 72–74°C; IR (CHCl₃) 1743 cm^–1; ¹H-NMR (300 MHz) δ 1,5 (m, 5H), 2,12 (m, 6H), 2,55 (dt, J1 = 2,88, J2 = 12,27, 1H), 2,88 (t, J = 4,2, 1H), 2,95 (td, J1 = 4,83, J2 = 12,27, 1H), 3,32 und 3,59 (m, jeweils 1H), 3,43 (s, 3H), 6,9–7,4 (m, 19H); HRMS (FAB) m/z 579,2607 berechnet für C₃₇H₃₈O₂NSF, M+ +1, 579,2693 Anal. berechnet für C₃₇H₃₈O₂NSF: C 76,55; H 6,55. Gefunden: C 76,10; H 6,74.

d. N-[2'-(Triphenylmethylmercapto)propyl]-3b-(4''-chlorphenyl)tropan-2b-carbonsäuremethylester (3.18) Technische Information
Ausbeute 41%; Schaum; IR (CHCl₃) 1743 cm^–1; ¹H-HMR (300 MHz) δ 1,5 (m, 5H), 2,12 (m, 6H), 2,55 (dt, J1 = 2,88, J2 = 12,27, 1H), 2,88 (t, J = 4,2, 1H), 2,95 (td, J1 = 4,83, J2 = 12,27, 1H), 3,32 und 3,59 (m, jeweils 1H), 3,43 (s, 3H), 6,9–7,4 (m, 19H); HRMS (FAB) m/z 595,2311 berechnet für C₃₇H₃₈O₂NSCl, M+ +1, 596,2316. Anal. berechnet für C₃₇H₃₈O₂NSCl: C 74,62, H 6,38. Gefunden: C 74,23; H 6,74.
BEISPIEL 25
Allgemeine Verfahrensweise zur Herstellung der Mercaptoverbindungen (3.19–3.22) Technische Information
Eine Trityl-Verbindung (3.15–3.18) (1 mmol) wurde in CF₃COOH (6,5 ml) und Anisol (0,2 mol) bei 0°C gelöst, und Hg(OAc)₂ (382 mg, 1,2 mmol) wurde zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde 30 min bei 0°C gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde sodann in vacuo unter Erhalt eines bräunlich-roten Öls konzentriert das 1 h unter Hochvakuum getrocknet wurde. Wasserfreier Ether (50 ml) wurde dem obigen Öl zugesetzt, und das Gemisch wurde 15 min unter Ultrabeschallung gehalten. Das resultierende Gemisch wurde für zusätzliche 30 min magnetisch gerührt. Der farblose Niederschlag der sich bildete wurde durch absaugen gesammelt, 15 min unter Hochvakuum getrocknet und erneut in Ethanol (50 ml) aufgelöst. Durch die ethanolische Lösung wurde 15 min Schwefelwasserstoffgas hindurchgeblasen und der schwarze Niederschlag, der sich bildete, wurde über ein dickes Celite-Kissen filtriert. Das Filtrat wurde in vacuo unter Erhalt eines farblosen Öls konzentriert das sodann im Hochvakuum 30 min getrocknet wurde. Diesem Öl wurden 1 N HCl (20 ml) und Ether (20 ml) zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde 15 min kräftig gerührt und in einen Scheidetrichter übergeführt. Die wässrige Schicht wurde abgetrennt und mit konzentriertem NH₄OH basisch gemacht, und das resultierende farblose Produkt wurde mit CH₂Cl₂ (20 × 2 ml) extrahiert. Die CH₂Cl₂-Schicht wurde getrocknet (Na₂SO₄) und in vacuo konzentriert.
a. N-[2'-(Mercapto)ethyl]-3b-(4''-fluorphenyl)tropan-2b-carbonsäuremethylester (3.19) Technische Information

Ausbeute 68%; Fp. 46–48°C; IR (CHCl₃) 1743 cm^–1; ¹H-HMR (300 MHz) δ (m, 3H), 1,92 (m, 2H), 2,17 (m, 1H), 2,28 (m, 2H), 2,45 und 2,62 (m, jeweils 1H), 2,93 (m, 2H), 3,3 und 3,5 (m, jeweils 1H), 3,43 (s, 3H), 7,3 und 7,5 (m, 19H); HRMS (FAB) m/z 323,1355 berechnet für C₁₇H₂₂O₂NSF, M⁺ +1, 324,1596. Anal. berechnet für C₁₇H₂₂O₂NSF: C 63,15; H 6,88. Gefunden: C 62,55; H 6,38.

b. N-[2'-(Mercapto)ethyl]-3b-(4''-chlorphenyl)tropan-2b-carbonsäuremethylester (3.20)

Ausbeute (263 mg) 77,5%; Fp. 69–71°C; IR (CHCl₃) 1743 cm^–1; ¹H-HMR (300 MHz) δ 1,7 (m, 4H), 2,05 (m, 3H), 2,17 (m, 3H), 2,60 (dt, J₁ = 2,97, J₂ = 12,39, 1H), 2,94 (m, 2H), 3,39 und 3,64 (m, jeweils 1H), 3,52 (s, 3H), 7,22 (m, 4H); HRMS (FAB) m/z 339,1060 berechnet für C₁₇H₂₂O₂NSCl, M⁺ +1, 340,1141. Anal. berechnet für C₁₇H₂₂O₂NSCl: C 60,17; H 6,48. Gefunden: 56,72; H 5,83.

c. N-[2'-(Mercapto)propyl]-3b-(4''-fluorphenyl)tropan-2b-carbonsäuremethylester (3.21)

Ausbeute 71%; wachsartiger Feststoff; IR (CHCl₃) 1741 cm^–1; ¹H-HMR (300 MHz) δ 1,49 und 2,09 (m, jeweils 6H), 2,53 (dt, J₁ = 2,88, J₂ = 12,27, 1H), 2,86 (t, J = 4,2, 1H), 2,95 (td, J₁ = 4,83, J₂ = 12,27, 1H), 3,32 und 3,59 (m, jeweils 1H), 3,43 (s, 3H), 6,9 und 7,1 (m, jeweils 2H); HRMS (FAB) m/z 337,1512 berechnet für C₁₈H₂₄O₂NSF, M+ +1, 338,1579.

d. N-[2'-(Mercapto)propyl]-3b-(4''-chlorphenyl)tropan-2b-carbonsäuremethylester (3.22)
Ausbeute 66%; wachsartiger Feststoff; IR (CHCl₃) 1741 cm^–1; δ 1,7 (m, 6H), 2,05 (m, 3H), 2,17 (m, 3H), 2,60 (dt, J1 = 2,97, J2 = 12,39, 1H), 2,94 (m, 2H), 3,39 und 3,64 (m, jeweils 1H), 3,52 (s, 3H) und 7,22 (m, 4H); HRMS (FAB) m/z 353,1216 berechnet für C₁₈H₂₄O₂NSCl, M+ +1, 354,1211.
BEISPIEL 26
Radioaktives Markieren mit [^99mTC], beschrieben für das Ligandengemisch 3.20 und 3.7 (3.25)
Eine lyophilisierte Probe eines Gemisches von 3.20 (3 μmol) und 3.7 (2 μmol) wurde in 200 μl CH₃CN gelöst, und 100 μl 1 N HCl und 1 ml Sn-Glucoheptanoat wurden nacheinander zugesetzt. Sodann wurde [^99mTC]- Pertechnetat (1 ml, 1 bis 90 mCi)-Salzlösung zugesetzt. Die Reaktion wurde 30 min bei Raumtemperatur stehen gelassen. Nach Extrahieren des Komplexes aus dem wässrigen Reaktionsmedium mit Ethylacetat (2 × 1,5 ml) und Trocknen der organischen Lösung über Na₂SO₄ wurde Ethylacetat mit einem N₂-Strom entfernt. Der Rückstand wurde in 200 μl Ethylacetat gelöst und durch HPLC über eine PRP-1-Säule (250 × 4,1 mm) mit CH₃CN/DMGA-Puffer (5 mM, pH 7; 8 : 2) als Elutionsmittel und mit einer Fließgeschwindigkeit von 1 ml/min gereinigt. Die Retentionszeit von 3.25 betrug 16,6 min (radiochemische Ausbeute 40%, radiochemische Reinheit > 95%). Sämtliche Komplexe zeigten 4 und 24 h nach der Herstellung Stabilität; es wurde wenig Änderung in der radiochemischen Reinheit festgestellt. Zur Herstellung der markierten Komplexe 3.24 bis 3.34 wurden identische Markierungsverfahren mit radiochemischen Ausbeuten von 46, 40, 36, 46, 20, 10, 33, 22, 10, 5 bzw. 21% (die radiochemische Reinheit war immer > 95%) angewandt.
BEISPIEL 27
Bewertung
27a. Verteilungskoeffizient
Der Verteilungskoeffizient wurde durch Mischen der Tc-99m-Verbindung mit jeweils 3 g 1-Octanol und Puffer (pH 7,0 oder 7,4, 0,1 M Phosphat) in einem Teströhrchen gemessen. Das Teströhrchen wurde 3 min bei Raumtemperatur verwirbelt, anschließend 5 min zentrifugiert. Zwei abgewogenen Proben (jeweils 0,5 g) aus der 1-Octanol- und Pufferschicht wurden in einem Zählrohr mit Probenkanal gezählt. Der Verteilungskoeffizient wurde durch Berechnen des Verhältnisses cpm/g von Octanol zu demjenigen von Puffer bestimmt. Proben aus der Octanolschicht wurden erneut verteilt, bis reproduzierbare Verteilungskoeffizientenwerte erhalten wurden. Die Messung wurde dreimal wiederholt.
Die Komplexe mit geminalen Dimethylgruppen [^99mTc]3.26 und 3.27 zeigten einen viel größeren Verteilungskoeffizient als diejenigen ohne, [^99mTc]3.24 und 3.25. Zusätzlich ist der Verteilungskoeffizient des Komplexes, der das Fluoratom enthält, [^99mTc]3.24 und 3.26, immer niedriger als der entsprechende Komplex mit dem Chloratom. Es ist offensichtlich, dass der Verteilungskoeffizient von [^99mTc]3.25 anscheinend unter dieser Serie der 3-plus1-TC-Komplexe am besten ist.
Die Lipophilien von [^99mTc]10–13 (beschrieben in Beispiel 26) wurden durch Verteilung zwischen n-Octanol und Puffer (Tabelle 3.1) gemessen.
27b. In vitro Autoradiographie
Männliche Srpague-Dawley-Ratten (200–250 mg) wurden durch Dekapitation getötet, die Gehirne wurden entnommen und in einem OTC-Einbettungsmittel (Miles Laboratory, Elkhart), das in pulverisiertem Trockeneis eingefroren wurde, angeordnet. Nach Äquilibrieren bei –15°C wurden kranzförmige 20-μm-Schnitte auf einem Cryostat (Hacker Instruments, Fairfield, NJ) in Scheiben geschnitten, während des Auftauens auf Gelatine beschichteten Deckgläschen fixiert, bei 4°C 3 h entwässert und bis zur Verwendung bei –70°C gehalten. Vor dem Experiment wurden die Deckgläschen bei Raumtemperatur getrocknet und 30 min in Puffer, enthaltend 50 mM Tris-HCl (pH 7,4, 120 mM NaCl), vorinkubiert. Sodann wurden die Deckgläschen 2 h in Vorinkubationspuffer inkubiert und die [^99mTc]-Verbindung 3.25 (385.000 cpm/200 μl) in einem Becherglas 1 h, mit einer einmaligen Pufferänderung in kaltem Tris-Puffer gewaschen, zur Entfernung der Puffersalze in eiskaltes Wasser getaucht und bei Raumtemperatur trocknen gelassen. Das nicht spezifische Binden wurde in Gegenwart von 1 μM IPT bestimmt. Gleichzeitig wurden diese Deckgläschen in einer Autoradiographiekassette 18 h einem DuPont-Röntgenfilm ausgesetzt. Der ausgesetzte Film wurde mit einem automatischen Kodak-Filmprozessor entwickelt.
27c. In vivo Biodistribution
Männliche Sprague-Dawley-Ratten (225–300 g), denen freier Zugang zu Nahrung und Wasser erlaubt wurde, wurden für die in vivo Biodistributionsstudien verwendet (Kung, 1984, supra; Kung, 1985, supra). Unter Halothan- Betäubung wurden 0,2 ml einer Salzlösung, enthaltend 3.24 bis 3.34 (50–100 MCi) direkt in die Femoralvene der Ratten injiziert, und sie wurden durch Kardialexzision zu verschiedenen Zeitpunkten nach der Injektion getötet. Die Organe von Interesse wurden entnommen und gewogen, und die Radioaktivität wurde mit einem automatischen Gammazähler (Packard 5000) gezählt. Die prozentuale Dosis pro Organ wurde durch Vergleich der Gewebe-Counts gegenüber geeignet verdünnten Aliquoten des injizierten Materials berechnet. Die Gesamtaktivität von Blut und Muskeln wurden unter der Annahme berechnet, dass sie 7 bzw. 40% des gesamten Körpergewichts betrugen.
Die regionale Gehirn-Verteilung in Ratten wurde nach Injektion von 3.24 bis 3.34 erhalten. Proben aus verschiedenen Gehirnregionen (Cortex, Striatum, Hippocampus und Cerebellum) wurden seziert, gewogen und gezählt, und die prozentuale Dosis pro g Probe wurde durch Vergleich der Proben-Counts mit dem Count der verdünnten Anfangsdosis berechnet. Das Aufnahmeverhältnis jeder Region wurde durch Division der prozentualen Dosis pro g der Region durch diejenige des Cerebellums erhalten. Für die Blockierungsstudien wurde den Ratten 5 min vor der Injektion von 3.25 entweder β-CIT oder Haloperidol (iv, 1 mg/kg) injiziert. Die Ratten wurden seziert, und die Gehirngewebeproben wurden wie vorstehend beschrieben gezählt.
Die Gehirn-Aufnahmen dieser Komplexe sind anscheinend trotz der verschiedenen Lipophilien, die durch den Verteilungskoeffizient zwischen n-Octanol und Phosphatpuffer gemessen wurden (Tabelle 3.1), ähnlich und waren alle relativ gering (0,1% Dosis/Organ oder weniger 2 min nach Injektion). Für alle diese Komplexe wurde ein langsamer Wash-out aus dem Gehirn festgestellt. Interessanterweise zeigten nur die Komplexe 3.24 und 3.25 ohne geminale Dimethylgruppen eine spezifische Aufnahme im Striatum, wo die Dopamintransporter hoch konzentriert sind; das Striatum-zu-Cerebellum-Verhältnis (ST/CB) betrug 1,93 bzw. 2,2 30 min nach Injektion für [^99mTc]3.24 bzw. 3.25. Der Cerebellum-Bereich der keine Dopamintransporter enthält, wurde als Hintergrundregion zum Vergleich verwendet.
Die Biodistribution einer [^99mTc]-Verbindung 3.25 2, 30, 60 und 120 min nach intravenöser Injektion zeigte, dass der Komplex dem initialen Blutstrom folgte und sich in Organen mit stärker Durchblutung, wie Muskeln, Leber und Niere, ablagerte. Der [^99mTc]-Komplex 3.25 wurde aus den Muskeln ausgewaschen, während die Leberakkumulation zeitlich zunahm (Tabelle 2). Die Akkumulation an Radioaktivität war in sämtlichen Gehirnregionen 2 min nach der intravenösen Injektion am höchsten und fiel dann während des 120-minütigen Zeitraums nach und nach ab. Der Wash-out war aus der Striatum-Region am langsamsten, gefolgt von Cortex und Hippocampus. Das maximale regionale Kontrastverhältnis, das für Striatum (ST)/Cerebellum (CB) festgestellt wurde, betrug 2,2 bzw. 3,5 30 bzw. 60 min nach Injektion (Tabelle 3). Darum wurden zu diesem Zeitpunkt zur weiteren Charakterisierung der Aufnahme dieser [^99mTc]-Verbindung zusätzliche Blockierungsstudien in Ratten durchgeführt. Bei dieser Reihe von regionalen Gehirn-Aufnahmestudien in Ratten betrug das ST/CB-Verhältnis 60 min nach Injektion 2,6 (1). Die spezifische Aufnahme der [^99mTc]-Verbindung 3.25 im Striatum konnte durch Vorbehandeln der Ratten mit einer Dosis von RTI-55 (N-Methyl-2b-carbomethoxy-3b-(4-iodphenyl)tropan) (1 mg/kg, iv), ein Dopamintransporter-Ligand (ST/CB = 1,0); allerdings nicht mit Haloperidol (1 mg/kg, iv), ein Mittel mit einem pharmakologischen Mischprofil (Binden an verschiedene ZNS-Rezeptoren, allerdings nicht an den Dopamintransporter) blockiert werden; es wurde keine Blockierungswirkung festgestellt (ST/CB = 2,6; 1). Die Ergebnisse legen nahe, dass die Aufnahme im Striatum des Rattengehirns spezifisch mit dem Dopamintransporter zusammenhing.
Die in vitro Autoradiographie von Rattenhirn-Schnitten, inkubiert mit einer [^99mTc]-Verbindung 3.25, zeigte eine erhöhte Markierung im Striatum, in den Hauptinseln von Calleja und in den Geruchstuberkelregionen, wo Dopaminneuronen bekanntlich konzentriert sind. Siehe Malison, R. T. et al., J. Nucl. Med. 1995, in Submission; Mozley, P. D. et al., J. Nucl. Med. 1995, im Druck; Neumeyer, J. L. et al., J. Med. Chem. 1994, 37, 1558–1561.
BEISPIEL 28
Experimentelles Verfahren zu den in den 12 bis 14 beschriebenen Reaktionsschemata
Der Aminobisethanthiol-Ligand mit geminalen Dimethylgruppen 3.6 wurde nach einer bereits beschriebenen Verfahrensweise (Ohmomo, 1992, supra), wie in 12 gezeigt, synthetisiert. Der Aminobisethanthiol-Ligand ohne gem. Dimethylgruppen 3.7 wurde literaturgemäß (Kolb, 1994, supra) synthetisiert. Die N-Ethyl-substituierten Aminobisethylthiole 3.8 wurden nach der für die Synthese von 7 eingesetzten Verfahrensweise unter Verwendung von N-Ethylbischlorethylamin als Ausgangsmaterial hergestellt. Die anderen N-substituierten Bisethanthiole 3.9 bis 3.12 wurden durch Bisalkylierung von Benzyl-, Isobutyl-, Morpholinoethyl- bzw. (N,N-Bisethylamino)ethylamin mit Ethylensulfid hergestellt. (Corbin, 1984, supra).
Die Synthesen der Thioltropanliganden 3.19 bis 3.22 sind in Schema 13 gezeigt. Die demethylierten Tropanderivate 3.13 und 3.14 wurden in 4 Stufen wie bereits beschrieben (Meltzer, 1993, supra) aus Kokain hergestellt. Die N-Alkylierung wurde durch ihre Umsetzung mit S-Trityl-geschütztem 2-Bromethanthiol und 3-Brompropanthiol (Dhar, 1994, supra) erreicht, und die resultierenden alkylierten Produkte 3.15–3.18 wurden mit Hg(OAc)₂ unter Erzeugung der freien Thiole 3.19–3.22 erfolgreich entschützt. Obwohl die Bis-Alkylierung der Amine mit Ethylensulfid in der Regel die erwarteten Bis-Ethanthiole in schlechten Ausbeuten erzeugte, stellte sie zum schnellen Erhalt der erforderlichen Dithiole für die Ausgangsstudien einen sehr kurzen Weg bereit. Es wurden keine Versuche zur Verbesserung der Ausbeuten dieser Reaktionen unternommen. Die Vakuumdestillation ergab recht reine Dithiole, allerdings verminderten sie die Ausbeuten weiter. Die Dithiole besitzen anscheinend nur mäßige Stabilität und neigen mit der Zeit zur Erzeugung eines weißen Feststoffs, vermutlich Disulfide. Allerdings scheinen die Monothiole 3.15–3.18 bei Aufbewahrung bei niedriger Temperatur unter N₂ eine recht gute Stabilität zu besitzen. Wie aus der röntgenkristallographi schen Struktur des Re-Komplexes 3.23 hervorgeht, veränderte keine der Reaktionsbedingungen, die bei der Herstellung der Monothiole 3.15–3.18 und des Re-Komplexes eingesetzt wurden, die Stereochemie in der C₂-Position des Tropanrings.
Das Markieren mit [^99mTc] wurde durch Umsetzung der entsprechenden Liganden in einem Mol-Verhältnis von 1 : 1,5 (Aminobisethanthiol : Tropanthiol-Ligand) mit Natrium[^99mTc]penechnetat in Gegenwart von Zinn(II)-glucoheptanoat als Reduktionsmittel bei Raumtemperatur durchgeführt, was etwa 40% ergab (14).
Nebenprodukte waren markierte Komplexe, in denen entweder der dreizähnige Ligand Aminobisethylthiol oder das Monothiol mit dem TcO-Kern unter Bildung eines neutralen zweikernigen Komplexes Tc₂O₂[RN(CH₂CH₂S)₂]₃ (Rauen, 1983, supra) und ionischer Komplexe (Spies, 1990, supra) komplexiert ist.
Die markierten Verbindungen wurden durch HPLC gereinigt, und es wurde eine radiochemische Endreinheit von > 95% erhalten. Sämtliche [^99mTc]-Komplexe 3.24–3.34 zeigten eine gute in vitro Stabilität. Die Lipophilien von 3.24–3.34 wurden durch Verteilung zwischen N-Octanol und Puffer (Tabelle 3.1) gemessen. Die Komplexe mit geminalen Dimethylgruppen 3.26 und 3.27 zeigten einen viel größeren Verteilungskoeffizient als die analogen Komplexe 3.24 und 3.25 ohne gem. Dimethylgruppen. Zusätzlich sind die Verteilungskoeffizienten der Komplexe, die das Fluoratom enthalten, 3.24, 3.26 und 3.28, immer noch niedriger als diejenigen der entsprechenden Komplexe mit dem Chloratom. In der Serie der Alkyl-substituieren NS₂-Ligandenkomplexe 3.25, 3.30 und 3.31 folgt der Verteilungskoeffizient einem erwarteten Trend; PC nimmt mit der Größe des Alkyl-Substituenten (die PC für N-Methyl, N-Ethyl und N-i-Butyl betragen 307,369 bzw. 881) zu. Mit einem Heteroatom in der Substitutionsgruppe am NS₂-Teil (3.33, 3.34) wurde kein allgemeiner Trend im Verteilungskoeffizient befolgt.
Die Coinjektionen von Tc-99m und Re-3.23 in HPLC unter verschiedenen Elutionsbedingungen bestätigten anscheinend, dass sie eine ähnliche Retentionszeit aufweisen. Es ist wahrscheinlich, dass die Tc-99m-Komplexe die gleiche chemische Struktur wie diejenigen der entsprechenden Re-Komplexe aufweisen. Die Verbindungen 3.25 und 3.23 verhielten sich unter identischen HPLC-Bedingungen (Coinjektion) identisch, was nahe legt, dass 3.23 tatsächlich ein gutes Ersatzmaterial für 3.25 ist. Die Retentionszeit von 3.25 entspricht derjenigen von 3.23; auf einer C-18-Säule (Partisil 10-ODS-3, 250 × 4,6 mm), mit ΜeOH/NH₄HCO₃ (0,1 M, pH 7, Verhältnis 8 : 2, Fließgeschwindigkeit 1 ml/min) als Elutionsmittel betrugen die Retentionszeiten 14,9 bzw. 15,3 min für 3.25 bzw. 3.23 (17). Auf einer Chiralpak-AD-Säule (250 × 4,6 mm) mit Hexan/EtOH (1 : 1, Fließgeschwindigkeit 1 ml/min) als Elutionsmittel betrugen die Retentionszeiten 10,4 bzw. 10,9 min für 3.25 bzw. 3.23. Auf einer PRP-1-Säule (Hamilton 250 × 4,1 mm) mit CH₃CN/Dimethylglutaratpuffer (5 mM, pH 7, Verhältnis 9 : 1, Fließgeschwindigkeit 1 ml/min) als Elutionsmittel betrugen die Retentionszeiten 10,2 bzw. 9,8 min für 3.25 bzw. 3.23. Ob der 99mTc-Komplex tatsächlich die gleiche chemische Struktur wie der Re-Komplex 3.23 (Methyl anti zu Re=O) aufweist, kann zu diesem Zeitpunkt nicht definitiv bestimmt werden. Unter den angewandten Bedingungen kann nur eines der zwei möglichen Isomere (anti oder syn) nachgewiesen werden. Wenn das andere Isomer tatsächlich vorhanden ist, muss das Verhältnis > 98 : 2 sein, und die Verbindungen müssen sich sehr ähnlich verhalten.
In vivo Biodistributionsstudien der verschiedenen Tc-99m-markierten Komplexe 3.24–3.34 wurden in männlichen Sprague-Dawley-Ratten bewertet. Die Gehirn-Aufnahme dieser Komplexe ist anscheinend ähnlich, und sie waren trotz der unterschiedlichen Lipophilien, die durch den Verteilungskoeffizient zwischen N-Octanol und Phosphatpuffer gemessen wurden (Tabelle 3.1), alle relativ niedrig (0,1% Dosis/Organ oder weniger 2 min nach Injektion). Für alle diese Komplexe wurde ein langsamer Wash-out aus dem Gehirn festgestellt. Interessanterweise zeigten nur die Komplexe ohne gem. Dimethylgruppen eine spezifische Aufnahme im Striatum, wo die Dopamintransporter hoch konzentriert sind. Außerdem zeigten nur Komplexe mit kleineren R-Gruppen am NS₂-Ligand eine spezifische Gehirn-Aufnahme; das Striatum-zu-Cerebellum-Verhältnis (ST/CB) betrug nach Injektion für 3.24, 3.25 bzw. 3.30 1,93 2,2 bzw. 1,97 30 min. Eine zunehmende Kettenlänge im Tropanthiolligand von 2 bis 3 Kohlenstoffen (Verbindungen 3.28 und 3.29) änderte die Gehirn-Aufnahme nicht dramatisch, allerdings wurde das ST/CB-Verhältnis vermindert (1,71 bzw. 1,72). Der cerebelläre Bereich, der keine Dopamintransporter enthält, wurde als Hintergrundregion zum Vergleich verwendet.
Die Biodistribution zeigte, dass 3.25 30 min nach intravenöser Injektion das höchste ST/CB-Verhältnis (2.2) aufwies. Darum wurde 3.25 weiterhin in Ratten studiert. Die Studie bei 2, 30, 60 und 120 min nach intravenöser Injektion zeigte, dass der Komplex dem initialen Blutfluss folgte und sich in Organen mit starker Durchblutung, wie Muskel, Leber und Niere, ablagerte. Der TC-99m-Komplex verschwand aus den Muskeln, während die Leber-Akkumulation zeitlich anstieg (Tabelle 3.2). Die akkumulierte Radioaktivität war 2 min nach intravenöser Injektion in sämtlichen Gehirnregionen am höchsten und nahm während des Zeitraums von 120 min nach und nach ab. Der Wash-out war aus der Striatumregion am langsamsten, gefolgt von Cortex und Hippocampus. Das maximale regionale Kontrastverhältnis, das für Striatuml/Cerebellum (ST/CB) festgestellt wurde, betrug 3,5 60 min nach der Injektion (Tabelle 3.3). Darum wurden in Ratten 60 min nach Injektion zusätzliche Blockierungsstudien durchgeführt, um die Aufnahme dieser Tc-99m-Verbindung weiter zu charakterisieren. Bei dieser Reihe von regionalen Gehirn-Aufnahmestudien in Ratten betrug das ST/CB-Verhältnis 60 min nach Injektion 2,6 (15). Die spezifische Aufnahme von 3.25 im Striatum konnte durch Vorbehandeln der Ratten mit einer Dosis von β-CIT (1 mg/kg, iv), ein Dopamintransporterligand (ST/CB = 1,0); allerdings nicht mit Haldol (1 mg/kg, iv), ein Mittel mit einem pharmakologischen Mischprofil (Binden an verschiedene ZNS-Rezeptoren, allerdings nicht an den Dopamintransporter) blockiert werden; es wurde keine blockierende Wirkung festgestellt. Das ST/CB-Verhältnis (2,6) war mit demjenigen in Kontrollratten identisch (15). Die Ergebnisse legen nahe, dass die Aufnahme im Ratten-Striatum spezifisch mit dem Dopamintransporter zusammenhing. Zusätzlich zeigte die in vitro Autoradiographie eines mit 3.25 inkubierten kranzförmigen Rattenhirn-Schnitts deutlich ein regionales Verteilungsmuster von intensiver Markierung im caudatus putamen und im Geruchstuberkel, Bereiche, die bekanntlich eine hohe Dichte an Dopamintransportern aufweisen (16).
BEISPIEL 29
Vergleichsstudie von Technetium- und Rheniumkomplexen
Um die chemische Struktur der Technetiumkomplexe weiter zu charakterisieren, wurde der entsprechende ReO(III)-Komplex, Re-3.25, hergestellt und charakterisiert (Kung, J. Amer. Chem. Soc., in Submission, eingereicht; Meegalla, 1995, supra). Das nicht radioaktive Rhenium ist chemisch eng mit Technetium-99 verwandt, allerdings ohne die üblichen, mit der Handhabung von radioaktivem Material verbundenen Gefahren. Die Röntgenstrahlkristallographie des heterodimeren Komplexes Re-3.25 zeigte eine erwartete Struktur mit einem pyramidalen Re=O-Kern und einer N-Methylgruppe in anti-Position zu der Re=O-Funktionalität. In vitro-Bindungsstudien mit Rattenstriatum-Homogenaten zeigten eine ausgezeichnete Bindungsaffinität (Ki = 0,3 nM, unter Verwendung von [¹²⁵I]-IPT als Ligand; Kd = 0,2 nM).
In vitro Bindungsstudien des Re-Komplexes 3.23 mit Rattenstriatum-Homogenaten zeigten eine ausgezeichnete Bindungsaffinität (Ki = 0,3 nM unter Verwendung von [¹²⁵I]-IPT als Ligand; Kd = 0,2 nM. Kung, 1995, supra). Der Hauptnachteil bei dieser Serie von Mitteln besteht darin, dass die Gehirn-Aufnahme (0,1% Dosis/Organ im Rattenhirn 2 min nach intravenöser Injektion) zu niedrig ist, um für humane Abbildungsstudie geeignet zu sein. Es müssen neue Komplexe, die mindestens 0,5% Dosis/Organ im Rattenhirn erzeugen, erhalten werden, bevor sie als Dopamintransporter- Abbildungsmittel weiter entwickelt werden. Dennoch ist diese Serie von [^99mTc]-Mischligandenkomplexen (Aminobisethanthiol und Monothiol komplexiert mit einem zentralen TcO³⁺-Kern) das erste Beispiel für Technetium markierte Mittel, die eine spezifische regionale Aufnahme im Rattenhirn zeigen, die die Rezeptorverteilung widerspiegelt.
Tabelle 3.1 Verteilungskoeffizient, Gehirn-Aufnahme und Striatum/Cerebellum-Verhältnisse von verschiedenen Tc-99m-Komplexen
Tabelle 3.2 Biodistribution von 3.25 in Ratten (intravenöse Injektion; Dosis/Organ, Standardabweichung, n = 3–6)
Tabelle 3.3 Regionale Gehirn-Verteilung von 3.25 im Rattenhirn (% Dosis/g)
BEISPIEL 30
Kit-Formulierung für Verbindung 1.19a

Ein Kit würde enthalten: Verbindung 1.19a (180–250 mg); Zinn(II)-chlorid (100–200mg); Natriumglucoheptanoat (200–400 mg); Dinatrium EDTA (300–350 mg); 2,0 N Chlorwasserstoffsäure (200–250 ml); und Ethanol (100–200 ml). Herstellung von Verbindung 1.19a unter Verwendung der Kit-Formulierung Röhrchen A

(Reaktionsröhrchen):	200 μg 1.19a
Röhrchen B:	2 N HCl-Lösung
Röhrchen C:	SnCl₂/Glucoheptanoat, pH 6,7 Zinn(II)-chlorid, wasserfrei (100 mg/ml) Natriumglucoheptanoat (200 mg/ml)
Röhrchen D:	0,05 ml EDTA 0,1 M Natrium-EDTA
Röhrchen E:	sterile Natriumphosphate, Injektion, USP (Abbott, Charge 10-288-DK)

1 sterilisiertes leeres Röhrchen und 1 Ethanol(absolut)-Röhrchen.

Vermischen von 1,95 ml Ethanol in dem sterilisierten leeren Röhrchen mit 0,05 ml 2 N HCl. Zugabe von 0,1 ml des Gemisches zu Röhrchen A und gutes Schütteln. Zugabe von 0,2 ml der Lösung aus Röhrchen B zu Röhrchen A und 1 ml der Lösung aus Röhrchen C zu Röhrchen A. Zugabe von 0,05 ml der Lösung für Röhrchen D zu Röhrchen A, Zugabe von Tc-99m-Lösung (0,1–0,5 ml) zu Röhrchen A. Überführen von Röhrchen A in den Autoklaven bei 112°C für etwa 30 min. Anschließend Autoklavieren, Abkühlen des Reaktionsröhrchens (A) auf Raumtemperatur. Soll die Verbindung zur Analyse verwendet werden, wird in eine 5-ml-Spritze, die mit 0,4 ml Natriumphosphat (Röhrchen E) vorgefüllt ist, entsprechend viel der Lösung aus Röhrchen A aufgezogen und gut gemischt. Überprüfen der radiochemischen Reinheit des Restaliquots in Röhrchen A durch TLC.

Claims

Verbindung nach der Formel
wobei X aus der Gruppe gewählt wird, die aus H, C₁-C₄ Alkyl, F, Cl, Br und Jod besteht; Q aus der Gruppe gewählt wird, die aus H, C₁-C₄ Alkyl und R besteht, Z gewählt wird aus der Gruppe bestehend aus CO₂A₁, CO₂A₂, CO₂A₃, CO₂A₄, CO₂A₅, CO₂A₆, CO₂A₇, CO₂A₈, COA₁, COA₂, COA₃, COA₄, COA₅, COA₆, COA₇, COA₈, CH₂OA₁, CH₂OA₂, CH₂OA₃, CH₂OA₄, CH₂OA₅, CH₂OA₆, CH₂OA₇, CH₂OA₈, CH₂NHA₁, CH₂NHA₂, CH₂NHA₃, CH₂NHA₄, CH₂NHA₅, CH₂NHA₆, CH₂NHA₇, CH₂NHA₈, A₁, A₂, A₃, A₄, A₅, A₆, A₇, und A₈; Y gleich -(CH₂)_n ist, R gleich H, C₁-C₅ Alkyl ist, A₁ ist
A₂ ist
A₃ ist
A₄ ist
A₅ ist
A₆ ist
A₇ ist
A₈ ist
E gleich C₁-C₂ Alkyl ist; n gleich 0, 1, 2, 3, 4, 5 ist; M aus der Gruppe gewählt wird, die aus T_c und R_e besteht; R₃ aus der Gruppe gewählt wird, die aus H, CR₄, substituiertem oder nicht substituiertem C₁-C₅ Alkoxy, substituiertem oder nicht substituiertem C₆-C₂₄ Aryl und substituiertem oder nicht substituiertem Phenylalkoxy besteht; und R₄ aus der Gruppe gewählt wird, die aus H und C₁-C₅ Alkyl, wahlweise substituiert durch eine substituierte oder nicht substituierte Phenylgruppe, besteht.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei der Anteil Q gleich R ist.
Verbindung nach Anspruch 2, wobei R gleich H oder CH₃ ist.
Verbindung nach Anspruch 3, wobei Z gleich A₁, A₂, A₃ oder A₄ ist.
Verbindung nach Anspruch 3, wobei Z gleich CH₂OA₁, CH₂OA₂, CH₂OA₃ oder CH₂OA₄ ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich Cl, F oder Br ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich Cl, Q gleich CH₃, Z gleich A₁ und n gleich 1 ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich Br, Q gleich CH₃, Z gleich Ar und n gleich 1 ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich F, Q gleich CH₃, Z gleich A₁ und n gleich 1 ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich Cl, Q gleich CH₃, Z gleich A₂, n gleich 1 und M gleich T_c ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich Br, Q gleich CH₃, Z gleich A₂, n gleich 1 und M gleich T_c ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich F, Q gleich CH₃, Z gleich A₂, n gleich 1 und M gleich T_c ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich Cl, Q gleich CH₃, Z gleich A₃ und n gleich 0 ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich Br, Q gleich CH₃, Z gleich A₃ und n gleich 0 ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich F, Q gleich CH₃, Z gleich A₃ und n gleich 0 ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich Cl, Q gleich CH₃, Z gleich A₄, n gleich 0 und M gleich T_c ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich Br, Q gleich CH₃, Z gleich A₄, n gleich 0 und M gleich T_c ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich F, Q gleich CH₃, Z gleich A₄, n gleich 0 und M gleich T_c ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X gleich C₁-C₄ Alkyl, F, Cl, Br oder Jod, Q gleich H oder C₁-C₄ Alkyl, Z gleich A₁, A₂, A₃ oder A₄, R₃ gleich H und M gleich T_c ist.
Verwendung der Verbindung von Anspruch 1 in der Herstellung eines diagnostischen Reagens zur Überwachung der Neuronalfunktionen in einem Säuger.
Verwendung nach Anspruch 20, wobei die Überwachung durch diagnostische Bilderzeugung erfolgt.
Verwendung nach Anspruch 21, wobei die diagnostische Bilderzeugung unter Anwendung von Einzelphotonenemissions-Tomographie erfolgt.
Verbindung nach Anspruch 1, die in einem pharmazeutisch annehmbaren Träger oder Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert ist.
Diagnose-Kit, in dem die Verbindung nach Anspruch 1 und ein Reduktionsmittel enthalten ist.
Kit nach Anspruch 24, wobei das Reduktionsmittel aus der Gruppe gewählt wird, die aus Zinnglucoheptonat, Zinnchlorid, Zinnmannitol, Hatriumbisulfat und Kombinationen daraus besteht.
Kit nach Anspruch 24 oder Anspruch 25, wobei X gleich Cl, F oder Br, Q gleich CH₃, Z gleich A₁ oder A₂ und n gleich 1 ist.
Kit nach Anspruch 24 oder Anspruch 25, wobei X gleich Cl, F oder Br, Q gleich CH₃, Z gleich A₃ oder A₄ und n gleich 0 ist.
Kit nach Anspruch 24 oder Anspruch 25, wobei X gleich Cl, F oder Br, Q gleich CH₃, Z gleich CH₂OA₁ oder CH₂OA₂ und n gleich 1 ist.
Kit nach Anspruch 24 oder Anspruch 25, wobei X gleich Cl, F oder Br, Q gleich CH₃, Z gleich CH₂OA₃ oder CH₂OA₄ und n gleich 0 ist.
Verbindung nach der Formel
wobei X aus der Gruppe gewählt wird, die aus H, F, Cl, Br und Jod besteht, Y aus der Gruppe gewählt wird, die aus R, A₁, A₂, A₃, A₄ und A₅ besteht, Z gewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus H, CO₂R₁, COR₁, CNR₁, CNOR₁, CO₂A₁, CO₂A₂, CO₂A₃, CO₂A₄, CO₂A₅, COA₁, COA₂, COA₃, COA₄, COA₅, CNA₁, CNA₂, CNA₃, CNA₄, CNA₅, CNOR₁A₁, CNOR₁A₂, CNOR₁A₃, CNOR₁A₄, CNOR₁A₅, A₁, A₂, A₃, A₄ und A₅; R ist C₁-C₄ alkyl; R₁ ist C₁-C₄ alkyl; A₁ ist
R₂ aus CH₃ und CH₂CH₃ gewählt wird, A₂ ist
A₃ ist
A₄ ist
A₅ ist
n gleich 1, 2, 3 oder 4 ist, M aus der Gruppe gewählt wird, die aus T_c und R_e besteht, R₃ aus der Gruppe gewählt wird, die aus H, CR₄, CO₂R₄, CHOR₄, CH₂NHR₄, C(O)HH₄, substituiertem oder nicht substituiertem C₁-C₅ Alkoxy, substituiertem oder nicht substituiertem C₆-C₂₄ Aryl und substituiertem oder nicht substituiertem Phenylalkoxy besteht, und R₄ aus der Gruppe gewählt wird, die aus H und C₁-C₅ Alkyl, wahlweise substituiert durch eine substituierte oder nicht substituierte Phenylgruppe, besteht, vorausgesetzt, dass eine der Komponenten Y und Z und nur eine von Y und Z einen Anteil aus der Gruppe enthält, die aus A₁, A₂, A₃, A₄ und A₅ besteht.
Verwendung der Verbindung nach Anspruch 30 in der Herstellung eines diagnostischen Reagens zur Überwachung von neuronalen Funktionen in einem Säuger.
Verwendung nach Anspruch 31, wobei die Überwachung durch diagnostische Bilderzeugung erfolgt.
Verwendung nach Anspruch 32, wobei die diagnostische Bilderzeugung unter Anwendung der Einzelphotonenemissions-Tomographie erfolgt.
Diagnose-Kit, der die Verbindung nach Anspruch 30 und ein Reduktionsmittel enthält.
Kit nach Anspruch 34, wobei das Reduktionsmittel aus Zinnglucoheptonat, Zinnchlorid, Zinnmannitol, Natriumbisulfit oder Kombinationen davon besteht.
Verbindung nach Anspruch 30, die in einem pharmazeutisch annehmbaren Träger oder Verdünnungsmittel aufgelöst oder dispergiert ist.