DE69728069T2

DE69728069T2 - Herstellung von ferrocenylphenyltropan-analogen, und deren umwandlung zu technetium-markierten neurosonden zum erfassen von monoamin-wiederaufnahmestellen

Info

Publication number: DE69728069T2
Application number: DE69728069T
Authority: DE
Inventors: L. John NEUMEYER; Gilles Tamagnan; Yigong Gao
Original assignee: Amersham PLC
Current assignee: GE Healthcare Ltd
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2017-06-13
Also published as: DE69728069D1; WO1997047328A1; EP1021205B1; EP1021205A1; JP2001504440A; EP1021205A4; US5700446A

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Neurosonden zum Abbilden/Erfassen von Monoamin-Wiederaufnahmestellen im Gehirn, und insbesondere Neurosonden, enthaltend Rhenium oder ein Isotop von Rhenium, Mangan oder ein Isotop von Mangan oder ein Radioisotop von Technetium, zum Abbilden/Erfassen von Monoamin-Wiederaufnahmestellen.
Rechte der Regierung
Ein Teil der Arbeit, welche zu dieser Erfindung führte, wurde mit Unterstützung der Regierung der Vereinigten Staaten unter der SBIR-Förderungsnummer R44-MH49533 durch die National Institutes of Health durchgeführt. Daher hat die US-Regierung bestimmte Rechte an dieser Erfindung.
Hintergrund der Erfindung
Ein Gehirn besteht aus einer Vielzahl von Neuronen, welche durch Austausch von chemischen Botenstoffen in Wechselwirkung miteinander treten. Jedes Neuron erzeugt Neurochemikalien, bezeichnet als Neurotransmitter, welche auf Rezeptorstellen in der Zellmembran eines Neurons einwirken. Rezeptoren sind entweder mit Ionenkanälen durch die Zellmembran oder mit sekundären neurochemischen Botenstoffsystemen assoziiert. Im Gegensatz dazu werden Molekülkomplexe, welche Chemikalien durch die Zellmembran eines Neurons transportieren, als Wiederaufnahmestellen bezeichnet. Wenn ein Neurotransmitter seine Funktion erfüllt hat, wird er aus der Umgebung des Rezeptors entfernt, indem er an eine Wiederaufnahmestelle gebunden wird, welche dann den Neurotransmitter in das Innere des Neurons transportiert.
So wie es viele spezialisierte Neurone im Gehirn gibt, gibt es auch eine Vielzahl von Neurotransmittern, assoziierten Rezeptoren und Wiederaufnahmestellen. Die wichtigsten Neurotransmitter, Dopamin, Norepinephrin und Serotonin, werden zusammengenommen als die Monoamin-Neurotransmitter bezeichnet.
Ein Neuron kann nach dem Typ des Neurotransmitters klassifiziert werden, den er verwendet, um mit anderen Neuronen zu kommunizieren, wobei bestimmte Neuronen typen vorwiegend in bestimmten Regionen des Gehirns zu finden sind. Zum Beispiel wird die Striatumregion eines Säugerhirns durch Neurone innerviert, welche Dopamin als einen Neurotransmitter verwenden. Das Striatum enthält auch eine große Zahl von nichtdopaminergen Neuronen, welche Dopamin-Rezeptoren besitzen. Bestimmte Verbindungen, wie Kokain und strukturell verwandte Phenyltropane, besitzen eine bevorzugte Affinität für Dopamin-Wiederaufnahmestellen, und tendieren daher dazu, an solche Stellen zu binden. Die Wirkung eines Moleküls wie Kokain auf eine Dopamin-Wiederaufnahmestelle ist, die Wiederaufnahme des Neurotransmitters Dopamin zu inhibieren, wodurch mehr des Neurotransmitter in der Umgebung des Dopamin-Rezeptors verfügbar bleibt.
Bei bestimmten neurologischen Erkrankungen verlieren verschiedene Gruppen von Neuronen ihre normale physiologische Funktion. Folglich können sich die abnormen Neurone in Gegenwart von einigen Neurotransmittern unterschiedlich verhalten und können auch Neurotransmitter in einer An und Weise produzieren, welche von einem gesunden Neuron verschieden ist. Zum Beispiel wird die Parkinson-Krankheit durch die Degeneration von einigen der dopaminergen Neurone, welche eine große Anzahl von Dopamin-Wiederaufnahmestelle besitzen, in der Striatumregion des Gehirns verursacht.
Die Lokalisierung von markierten Neurosonden kann verwendet werden, um spezialisierte Neurone innerhalb bestimmter Regionen des Gehirns zu finden. Falls die Bindungsverteilung der markierten Neurosonde bezüglich ihrer Wiederaufnahmestelle abnorm ist, kann dies auf das Vorhandensein einer neurologischen Erkrankung hinweisen. Eine solche abnorme Bindungsverteilung kann durch den Einbau eines Radionuklids in Moleküle der Neurosonde mit einer hohen Bindungsaffinität für die besonderen Wiederaufnahmestellen von Interesse beobachtet werden. Anschließend kann eine Abbildungstechnik verwendet werden, um eine Darstellung der räumlichen in vivo-Verteilung der Wiederaufnahmestellen zu erhalten.
Abbildungstechniken, welche häufig bei diagnostischen Verfahren verwendet werden, schließen die Einzelphotonenemission-Computertomographie (SPECT) oder die Positronenemissionstomographie (PET) ein. Das primäre klinische Interesse bei SPECT- und PET-Mitteln, welche für Dopamin-Transporter (DA_T) an Dopamin-Wiederaufnahmestellen spezifisch sind, beruht auf der Diagnose und der Stadienbestimmung einer Parkinson-Erkrankung. Mit [¹²³I] (SPECT)-, [¹¹C] (PET)- und [¹⁸F] (PET)-markierten Phenyltropanen, einer Klasse von Liganden, welche Kokain einschließt und eine hohe Affinität für den Dopamin-Transporter besitzt, ist gezeigt worden, daß der Verlust von Dopamin-Transportern mit der Schwere einer Parkinson-Erkrankung korreliert werden kann. Jedoch sind [¹²³I], [¹¹C] und [¹⁸F] teuere, Zyklotron-erzeugte Radionuklide und sind nicht ohne weiteres für klinische Anwendungen, wie diagnostische Verfahren in einem Krankenhaus, verfügbar.
Bei anderen Anwendungen der SPECT-Abbildung sind die am häufigsten verwendeten Radionuklide Schwermetalle wie ^99mTechnetium. Insbesondere Technetium (Tc) besitzt die weitaus wünschenswertesten nuklearen Eigenschaften für die diagnostische Abbildung. Jedoch ist es sehr schwierig, Schwermetalle in die Molekülstruktur von Neurosonden einzubauen, da solche Sonden relativ kleine Moleküle sind (Molekulargewicht weniger als 400). Mit dem Auskommen von kommerziellen Generatorsystemen, gegenwärtig Technetium, Neuerungen bei der Chelatbildung und neuen Chelatbildnern bestand ein erneutes Interesse an der Verwendung von ^99mTc-markierten Verbindungen. Gegenwärtig sind chemische Formen von ^99mTc die am häufigsten verwendeten Radiopharmazeutika zur Radionuklid-Abbildung des Gehirns, der Lunge, der Leber und des Skeletts. Die Chemie von ^99mTc hat sich jedoch als schwierig erwiesen. Dies hatte die Synthese von neuen spezifischen ^99mTc-markierten Sonden zur Folge.
Die Synthese eines ^99mTc-markierten Tricarbonyltechnetiumcyclopentadien- oder "Cytectren"-Komplexes, gebunden an verschiedene Substituenten, ist beschrieben worden (Kuntschke et al., J. Label. Cmpds. and Radiopharm. 36 (1995), 193–203). Mehrere ^99mTc-Chelate sind auch an biologisch aktive Moleküle gebunden worden (DiZio et al., J. Nucl. Med. 33 (1992), 558–569). US-Patent Nr. 5,104,638 an Nosco beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von ^99mTc-markierten Verbindungen. Östrogene, markiert mit ^99mTc-Cytechtren, sind auch hergestellt worden (Wenzel et al., J. Label. Comp. Radiopharm. 34 (1994), 981–987). Andere Synthesen von Tc-markierten biologisch aktiven Molekülen sind durch Schwierigkeiten bei den chemischen Verfahren erschwert worden.
Zusammenfassung der Erfindung
Da das bevorzugte Radionuklid zur Verwendung in einer SPECT-Abbildungsstudie ^99mTc ist, würde die Entwicklung von ^99mT-markierten Phenyltropan-Analogen ein nützliches Hilfsmittel für die routinemäßige klinische Diagnose einer Parkinson-Erkrankung bereitstellen. Diese Anforderung wird durch die vorliegende Erfindung erfüllt, welche Tricarbonyltechnetiumcyclopentadienyl (TTCp)-Phenyltropan-Analoge und deren Herstellung in radioaktiver Form aus neuen Ferrocenylvorläufern betrifft. Neue Tricarbonylrheniumcyclopentadienyl (TRCp)- oder Tricarbonylmangancyclopentadienyl (TMCp)-Phenyltropan-Analoge werden zur Verwendung als Ersatzpräparate für radioaktive Technetium-verwandte Verbindungen auch gekennzeichnet. Nützliche TTCp-markierte Phenyltropan-Analoge können durch das Beurteilen der TMCp- oder TRCp-Ersatzpräparate hiervon ohne Beteiligung einer Radiochemie ermittelt werden.
In einer Ausführungsform kennzeichnet die Erfindung eine Neurosonde zum Abbilden/Erfassen von Monoamin-Wiederaufnahmestellen, wobei die Neurosonde die Formel aufweist:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; R = Alkyl, halogen-substituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituiertes Aryl; und R' = -(CH₂)_nY, worin Y = -O-C(O)-Z, -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z; und n = 1–6;
und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H; und Z =
worin M = Rhenium oder ein Isotop von Rhenium, Mangan oder ein Isotop von Mangan oder ein Isotop von Technetium ist.
In einer anderen Ausführungsform kennzeichnet die Erfindung eine Neurosonde zum Abbilden/Erfassen von Monoamin-Wiederaufnahmestellen, wobei die Neurosonde die Formel aufweist:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; R' = Alkyl, halogensubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituiertes Aryl; und R = -(CH₂)_nY, worin Y = -O-C(O)-Z, -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z; und n = 1–6;
und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H; und Z =
worin M = Rhenium oder ein Isotop von Rhenium, Mangan oder ein Isotop von Mangan oder ein Isotop von Technetium ist.
In einer anderen Ausführungsform kennzeichnet die Erfindung eine Neurosonde zum Abbilden/Erfassen von Monoamin-Wiederaufnahmestellen, wobei die Neurosonde die Formel aufweist:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; R' = Alkyl, halogensubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituiertes Aryl; und R = -(CH₂)_nY, worin Y = -O-C(O)-Z, -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z; und n = 1–6;
und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H; und Z =
worin M = Rhenium oder ein Isotop von Rhenium, Mangan oder ein Isotop von Mangan oder ein Isotop von Technetium ist.
Die Erfindung kennzeichnet auch Vorläufer für die Herstellung von Tricarbonyltechnetiumcyclopentadienyl (TTCp)-Phenyltropan-Analogen. In einer Ausführungsform weisen die Vorläufer die Formel mit der Kernstruktur auf:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; R = Alkyl, halogensubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituiertes Aryl; und R' = -(CH₂)_nY, worin Y = -O-C(O)-Z; -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z; und n = 1–6;
und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H; und Z =
worin Z an zwei der Kernstrukturen (I) gebunden ist, oder worin Z =
worin Z an eine der Kernstrukturen (I) gebunden ist.
In einer anderen Ausführungsform weisen die Vorläufer die Formel mit der Kernstruktur auf:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; R' = Alkyl, halogensubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituiertes Aryl; und R = -(CH₂)_nY, worin Y = -O-C(O)-Z, -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z; und n = 1–6;
und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H; und Z =
worin Z an zwei der Kernstrukturen (I) gebunden ist, oder worin Z =
worin Z an eine der Kernstrukturen (I) gebunden ist.
In einer anderen Ausführungsform weisen die Vorläufer die Formel mit der Kernstruktur auf:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl; R' = Alkyl, halogensubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituiertes Aryl; und R = -(CH₂)_nY, worin Y = -O-C(O)-Z, -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z; und n = 1–6;
und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H; und Z =
worin Z an zwei der Kernstrukturen (I) gebunden ist, oder worin Z =
worin Z an eine der Kernstrukturen (I) gebunden ist.
Die oben beschriebenen Ferrocenylderivate reagieren ohne weiteres mit ^99mTcO₄ ^– und einem Carbonyl-Donator (M(CO)₅Br, M = Metall wie Cr oder Mn) bei 130–150°C zur Umwandlung in radiomarkierte [^99mTc]-Tricarbonyltechnetiumcyclopentadienyl-Analoge, welche zum Abbilden/Erfassen von Monoamin-Transportern nützlich sind. Vorzugsweise sind die X- und X'-Substituenten in den meta- oder para-Positionen lokalisiert.
Bestimmte Faktoren müssen bei der Herstellung von Radiopharmazeutika berücksichtigt werden. Ein wichtiger Faktor ist der zeitliche Rahmen, während dem ein Radiopharmazeutikum seine Integrität beibehalten muß. Beim Beurteilen der Pharmakokinetik oder bei der Diagnose eines Patienten muß ein medizinischer Indikator während der Dauer der durchzuführenden Untersuchung in vivo stabil bleiben. Analoge, welche ^99mTc enthalten, profitieren von einer kurzen Halbwertszeit (etwa 6 Stunden), welche die Gesamtstrahlendosis für den Patienten verringert. ^99mTc wird auch ohne weiteres durch eine Gamma-Kamera aufgrund der Emission eines 140 keV-Photons nachgewiesen.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlicher, wobei:
1 ein Diagramm der Syntheseschritte bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung ist;
2 ein anderes Diagramm einer Reihe von Syntheseschritten zur Herstellung einer anderen erfindungsgemäßen Verbindung ist;
3 ein anderes Diagramm einer Reihe von Syntheseschritten zur Herstellung von erfindungsgemäßen Verbindungen ist;
4 ein anderes Diagramm einer Reihe von Syntheseschritten zur Herstellung einer anderen erfindungsgemäßen Verbindung ist;
5 ein anderes Diagramm einer Reihe von Syntheseschritten zur Herstellung einer anderen erfindungsgemäßen Verbindung ist; und
6 ein Diagramm einer Reihe von Syntheseschritten zur Herstellung von [^99mTc]-markierten Verbindungen der Erfindung ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die folgenden Beispiele beschreiben Verfahren zur Herstellung von Tricarbonylrheniumcyclopentadienyl (TRCp)- oder Tricarbonylmangancyclopentadienyl (TMCp)-markierten Phenyltropan-Analogen. Es werden auch Verfahren zur Herstellung von neuen Ferrocenylvorläufern von Tricarbonyltechnetiumcyclopentadienyl (TTCp)-markierten Phenyltropan-Analogen und deren Umwandlung zu TTCp-Verbindungen, markiert mit ^99mTc, zur Verwendung in biologischen Systemen beschrieben.
Beispiel 1
Herstellung von 3β-(4-Iodophenyl)-2β-(tricarbonylrhenium-cyclopentadienylcarboxymethyl)tropan (RBI-211)
A. Synthese von 2β-Hydroxymethyl-3β-(4-iodophenyl)tropan-D-Tartrat
Wie in 1 gezeigt, werden 5 mmol 3β-(4-Iodophenyl)-2β-(carbomethoxy)tropan (β-CIT (1)) in 25 ml Ethylether bei 0°C gelöst, und 2 Äquivalente an Lithiumborhydrid (LiBH₄) werden zugegeben. Die Temperatur wird auf Raumtemperatur erhöht, und das Rühren wird für etwa 2 h fortgesetzt. Die Umsetzung wird mit Wasser gestoppt, und die wäßrige Phase der Mischung wird mit Methylenchlorid extrahiert. Die organische Phase wird gesammelt und über Magnesiumsulfat getrocknet, und das Lösungsmittel wird entfernt, wobei die freie Base von 2β-Hydroxymethyl-3β-(4-iodophenyl)tropan (2) in einer quantitativen Ausbeute erhalten wird. 2β-Hydroxymethyl-3β-(4-iodophenyl)tropan wurde als D-Weinsäure vollständig charakterisiert: Smp. = 90–92°C, [α]D²⁰-66,3° (c, 0,525, MeOH). ¹H-NMR (250 MHz, CDCl₃): δ 7,59 (d, J = 8,4 Hz, 2H); 6,99 (d, J = 8,4 Hz, 2H); 3,76 (dd, J = 11,06 Hz, 1H); 3,44 (d, J = 4,59 Hz, 1H); 3,32 (m, 2H); 3,01 (m, 1H); 2,47 (td, J = 2,88 Hz, J = 12,74 Hz, 1H); 2,20 (s, 3H); 2,16 (m, 2H); 1,70 (m, 2H); 1,65 (m, 1H); 1,46 (m, 1H). Anal. (C₁₅H₂₀NO₂)(C₄H₆O₆): CHN.
B. Synthese von 3β-(4-Iodophenyl)-2β-(tricarbonylrhenium-cyclopentadienylcarboxymethyl)tropan, RBI-211 (3)
Das vorstehend in Schritt A hergestellte Produkt (Verbindung 2) wird in Toluol (1 g/10 ml) gelöst, und 1,1 Äquiv. Triethylamin und 1,1 Äquiv. Cyclopentadiencarbonylchloridtricarbonylrhenium werden unter Stickstoff zugegeben. Nach Erhitzen unter Rückfluß für 30 min wird das Lösungsmittel entfernt, und der Rückstand wird über eine Silicagelsäule, äquilibriert mit Hexan/Ether/Triethanolamin (50/50/5), geleitet, wobei 3β-(4-Iodophenyl)-2β-(tricarbonylrhenium-cyclopentadienylcarboxymethyl)tropan (3) (RBI-211) in einer Ausbeute von 76% erhalten wird. Smp. = 161–162°C; ¹H-NMR (250 MHz, CDCl₃): δ 7,59 (d, J = 8,4 Hz, 2H); 6,99 (d, J = 8,4 Hz, 2H); 5,80 (m, 1H); 5,62 (m, 1H); 5,30 (m, 2H); 4,48 (dd, J = 7,57 Hz, J = 11,03 Hz, 1H); 53,86 (dd, J = 5,86 Hz, J = 10,93 Hz, 1H); 3,26 (m, 1H); 3,20 (m, 1H); 3,07 (m, 1H); 2,22 (s, 3H); 2,10 (m, 3H); 1,61 (m, 3H). MS (FAB): 720 (29%); 718 (23%); 340 (100%); Anal. (C₂₄H₂₃NO₅IRe): CHN.
Beispiel 2
Herstellung von 1,1'-Bis-[3β-(4-iodophenyl)tropan-2β-ylmethoxycarbonyl]ferrocen (5)
Wie in 2 gezeigt, werden zu einer Lösung von 2β-Hydroxymethyl-3β-(4-iodophenyl)tropan (1) in Toluol (1 g/10 ml) 1,1 Äquiv. Triethylamin und 0,5 Äquiv. 1,1'-Ferrocendicarbonylchlorid (4) unter Stickstoff zugegeben. Nach Erhitzen unter Rückfluß für 30 min wird das Lösungsmittel entfernt, und der Rückstand wird über eine Silicagelsäule mit Hexan/Ether/TEA: 50/50/5 geleitet, wobei 1,1'-Bis-[3β-(4-iodophenyl)tropan-2β-ylmethoxycarbonyl]ferrocen (5) in einer Ausbeute von 82% erhalten wird. Smp.: 74–75°C. ¹H-NMR (250 MHz, CDCl₃): δ 7,59 (d, J = 8,4 Hz, 4H); 6,99 (d, J = 8,4 Hz, 4H); 4,57 (s, 4H); 4,36 (m, 6H); 3,85 (m, 2H); 3,30 (m, 4H); 3,06 (m, 2H); 2,29 (s, 6H); 2,17 (m, 8H); 1,68 (m, 2H). Anal. (C₄₂H₄₆FeNO₄I₂Re): CHN.
Beispiel 3
Herstellung von N-(Tricarbonylrheniumcyclopentadienylbutan-1-on-4-yl)-2β-carbomethoxy-3β-(4-chlorohenyl)nortropan, RBI-235 (8)
Wie in 3 gezeigt, werden 4-Brombutan-1-on-cyclopentadientricarbonylrhenium (6) (0,4 mmol) und Kl (10 mg) zu einer Lösung von Nor-β-CCT (7) (0,27 mmol) und Triethylamin (TEA, 46 mmol) in Toluol (10 ml) zugegeben. Die Mischung wird unter Stickstoff für 3 Stunden unter Rückfluß gekocht, und das Fortschreiten der Umsetzung wird mittels Dünnschichtchromatographie (TLC) überwacht. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wird über eine Silicagelsäule (äquilibriert mit einer Mischung aus Hexan/Ether/Triethylamin: 50/50/5) geleitet, wobei N-(Tricarbonylrheniumcyclopentadienylbutan-1-on-4-yl)-1-carbomethoxy-3β-(4-chlorophenyl)nortropan (8) (RBI-235) in einer Ausbeute von 64% als ein braunes Öl erhalten wird. Anal. (C₂₇H₂₇NO₆ClRe)₃(H₂O): CHN, ¹H-NMR (250 MHz, CDCl₃): δ 7,19 (dd, J = 7,15 Hz, J = 7,62 Hz, 4H); 6,11 (s, 1H); 5,05 (s, 1H); 5,39 (m, 2H); 3,69 (m, 1H); 3,49 (m, 5H); 3,36 (m, 1H); 2,89 (m, 3H); 2,62 (m, 1H); 2,29 (m, 2H); 2,05 (m, 1H); 1,71 (m, 3H); 1,21 (m, 2H).
Beispiel 4
Herstellung von N-(Tricarbonylmanancyclopentadienylbutan-1-on-4-yl)-2-carbomethoxy-3β-(4-chlorophenyl)nortropan, RBI-233 (10)
Wie in 3 gezeigt, wird N-(Tricarbonylmangancyclopentadienylbutan-1-on-4-yl)-2β-carbomethoxy-3β-(4-chlorophenyl)nortropan (10) mittels ähnlicher Verfahren, wie in Beispiel 3 beschrieben, hergestellt. 4-Brombutan-1-on-cyclopentadientricarbonylmangan (9) (0,4 mmol) und Kl (10 mg) werden zu einer Lösung von Nor-β-CCT (7) (0,27 mmol) und Triethylamin (TEA, 46 mmol) in Toluol (10 ml) zugegeben. Die Mischung wird unter Stickstoff für 3 Stunden unter Rückfluß gekocht, und das Fortschreiten der Umsetzung wird mittels Dünnschichtchromatographie (TLC) überwacht. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wird über eine Silicagelsäule (äquilibriert mit einer Mischung aus Hexan/Ether/Triethylamin: 50/50/5) geleitet, wobei N-(Tricarbonylmangancyclopentadienylbutan-1-on-4-yl)-2β-carbomethoxy-3β-(4-chlorophenyl)nonrtropan (10) (RBI-233) in einer Ausbeute von 64% als ein braunes Öl erhalten wird. Anal. (C₂₇H₂₇NO₆ClMn)₃(H₂O)₂: CHN. ¹H-NMR (250 MHz, CDCl₃): Δ 7,21 (m, 4H); 4,84 (s, 2H); 3,69 (br, 1H); 3,49 (br, 3H); 3,36 (br, 1H); 2,90 (m, 2H); 2,80 (m, 1H); 2,61 (m, 2H); 2,27 (m, 2H); 2,03 (m, 2H); 1,71 (m, 4H); 1,22 (m, 1H).
Beispiel 5
Herstellung von N-(Tricarbonylrheniumcyclopentadienylcarboxypropyl)-2β-carbomethoxy-3β-(4-chlorophenyl)nortropan (RBI-232) (13)
Wie in 4 gezeigt, werden zu einer Lösung von N-(2-Hydroxypropyl)-2β-carbomethoxy-3β-(4-chlorophenyl)tropan (11) in Toluol (1 g/10 ml) 1,1 Äquiv. Triethylamin (TEA) und 1,1 Äquiv. Cyclopentadiencarbonylchloridtricarbonylrhenium (12) unter Stickstoff zugegeben. Nach Erhitzen unter Rückfluß für 30 min wird das Lösungsmittel entfernt, und der Rückstand wird über eine Silicagelsäule mit Hexan/Ether/TEA: 50/50/5 geleitet, wobei N-(Tricarbonylrheniumcyclopentadienylcarboxypropyl)-2β-carbomethoxy-3β- (4-chlorophenyl)nortropan (13) (RBI-232) in einer Ausbeute von 45% erhalten wird. ¹H-NMR (250 MHz, CDCl₃): Δ 7,26 (m, 4H); 6,01 (m, 2H); 5,36 (m, 2H); 4,31 (m_; 2H); 3,67 (br, 1H); 3,47 (s, 3H); 3,36 (m, 1H); 2,90 (m, 2H); 2,51 (m, 2H); 2,35 (m, 2H); 2,10 (m, 2H); 1,71 (m, 4H). Anal. (C₂₇H₂₇NO₇ClRe)(H₂O)₃: CHN.
Beispiel 6
Herstellung von 3β-(4-Chlorophenyl)-β-tricarbonylrhenium-cyclopentadienylcarboxymeth)tropan, RBI-219 (15)
Wie in 5 gezeigt, wird eine Lösung von N-(2-Hydroxypropyl)-2β-hydroxymethyl-3β-(4-chlorophenyl)tropan (14) in Toluol (1 g/10 ml) mit 1,1 Äquiv. Triethylamin und 1,1 Äquiv. Cyclopentadiencarbonylchloridtricarbonylrhenium (12) unter Stickstoff kombiniert. Nach Erhitzen unter Rückfluß für 30 min wird das Lösungsmittel entfernt, und der Rückstand wird über eine Silicagelsäule, äquilibriert mit Hexan/Ether/TEA (50/50/5), geleitet, wobei 3β-(4-Chlorophenyl)-2β-tricarbonylrheniumcyclopentadienylcarboxymethyl)tropan (15) (RBI-219) in einer Ausbeute von 81% erhalten wird. Smp. = 149–150°C. ¹H-NMR (250 MHz, CDCl₃): Δ 7,26 (d, J = 8,1 Hz, 2H); 7,14 (d, J = 8,1 Hz, 2H); 5,82 (m, 1H); 5,66 (m, 1H); 5,33 (m, 2H); 4,48 (dd, J = 7,57 Hz, J = 11,03 Hz, 1HY); 3,86 (dd, J = 10,93 Hz, 1H); 3,26 (m, 1H); 3,20 (m, 1H); 3,07 (m, 1H); 2,22 (s, 3H); 1,61 (m, 3H). Anal. (C₂₄H₂₃NO₅ClRe): CHN.
Verfahren zur ^99mTc-Radiomarkierung
Die Radiomarkierung von Ferrocenylvorläufern kann durch Standardverfahren ausgeführt werden, welche auf dem Fachgebiet bekannt sind (vgl. Wenzel et al., J. Label. Comp. Radiopharm. 31 (1992), 641–650; Wenzel et al., J. Label. Comp. Radiopharm. 34 (1994), 981–987).
In einer Ausführungsform, gezeigt in 6, werden eine Ferrocenverbindung wie 1,1'-Bis-[3β-(4-iodophenyl)tropan-2β-ylmethoxycarbonyl]ferrocen aus dem obigen Beispiel 2 (5) (2 mg) und Mn(CO)₅Br in äquimolaren Verhältnissen in THF, Methanol oder DMF in einem Teströhrchen gemischt. Eine äquivalente Menge an ^99mTcO₄ ^–-Eluat (0,5–10 mCi, eluiert aus einem Technetium-99m-Generator) wird zugegeben. Das Röhrchen wird verschlossen und für 1 h auf 150°C erhitzt, danach wird das Reaktionsgemisch durch eine semipräparative HPLC (RP-18) gereinigt, und mit 0,5 ml H₂O und 0,5 ml Methanol eluiert, um die [^99mTc]-markierte Verbindung zu isolieren und um unlösliche schwarze Teilchen und unerwünschtes ^99mTcO₂ zu entfernen. Andere verwandte Ferrocenverbindungen können mittels ähnlicher Verfahren, welche auf dem Fachgebiet bekannt sind, in Kombination mit der Erfahrenheit des Fachmanns auch mit ^99mTc markiert werden.
Bindungstests für in Frage kommende Verbindungen
Jede der vorstehend synthetisierten Verbindungen kann auf eine Bindung an verschiedene Wiederaufnahmestellen, welche in Homogenaten von Hirngewebe zu finden sind, getestet werden. Jede Verbindung wird mit einer rohen Membranfraktion von Homogenaten des Corpus striatum aus dem Rattenhirn (für den Dopamin-Transporter) oder der frontoparietalen Großhirnrinde (für die Serotonin- und Norepinephrin-Transporter) gemischt. Jede Verbindung wird in sechs Konzentrationen und in doppelter Ausfertigung getestet. Jede Mischung wird in Tris-Puffer (pH 7,4), enthaltend Na⁺ (120 nM), unter Durchführung bereits beschriebener Verfahren inkubiert, z. B. wie beschrieben bei Neumeyer et al., J. Med. Chem. 37 (1994), 1558–1561; Anderson, J. Neurochem. 48 (1987), 1887–1896; Kula et l Neuropharmacol. 30 (1991), 89–92; Habert et al., Eur. J. Pharmacol. 118 (1985), 107–114; und Tejani-Butt, J. Pharmacol. Exp. Ther. 260 (1992), 427–436. Für den Dopamin-Transporter-Test war der Radioligand [³H]-GBR-12935 (13 Ci/mmol; Kd = 1,0 nM) in einer Testkonzentration (L) = 0,4 nM (für 45 min bei 4°C), mit oder ohne 30 μM Methylphenidat, welches verwendet wurde, um die unspezifische Bindung zu definieren (Nullwert). Für den Serotonin-Transporter-Test war L = 0,2 nM [³H]-Paroxetin (20 Ci/mmol; Kd = 0,1 nM [³H]-Paroxetin (20 Ci/mmol; Kd = 0,1 nM)) (für 60 min bei 20°C); und 1 μM Fluoxetin (Lilly Labs., Indianapolis, IN) als Blindprobe. Für den Norepinephrin-Transporter-Test war L = 0,8 nM [³H]-Nisoxetin (50 Ci/mmol; Kd = 0,8 nM) (für 180 min bei 4°C); und 2 μM Desipramin (Marion Merrel Dow, Kansas City, MO) als Blindprobe. Alle Radioliganden stammten von DuPont-NEN, Boston, MA. Konzentration-Inhibition-Kurven wurden mittels Computer aufgestellt, um die IC₅₀-Werte SEM zu bestimmen und diese anhand der Beziehung Ki = IC₅₀/(1 + [L/Kd]) in K_i-Werte umzurechnen.
Um die Bindungsaffinitäten und die Selektivität von TTCp-markierten Phenyltropan-Analogen für die Monoamin-Transporter zu beurteilen, wurden zuerst die TRCp- oder TMCp-Ersatzpräparate hergestellt, um deren Fähigkeit zu untersuchen, selektiv an gewünschten Transporter in Radiorezeptor-Assays mittels des oben beschriebenen Verfahrens zu binden. Die erhaltenen Affinitäten und die Selektivität der Verbindungen für Transporterstellen sind mit dem Affinitätswert von β-CIT vergleichbar, welches als Referenzstandard verwendet wurde, um den Aufbau von markierten Ferrocenylvorläufern für die ^99mTc-Radiomarkierung zu überprüfen.
TRCp- und TMCp-markierte Phenyltropan-Analoge wurden mittels des oben beschriebenen Radiorezeptor-Bindungstests beurteilt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 veranschaulicht und mit den Ergebnissen von β-CIT verglichen. In Tabelle 1 ist die Selektivität als das Verhältnis von K_i für den Dopamin-Transporter zu dem K_i-Wert für den Serotonin-Transporter definiert.
Tabelle 1
Obwohl die Erfindung im Hinblick auf eine veranschaulichende Ausführungsform hiervon dargestellt und beschrieben worden ist, sollte bekannt sein, daß die obigen sowie verschiedene andere Veränderungen, Auslassungen und Hinzufügungen hinsichtlich der Form und der Einzelheiten hiervon vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung, wie in den Patentansprüchen beschrieben, abzuweichen.

Claims

Neurosonde zum Abbilden/Erfassen von Monoamin-Wiederaufnahmestellen, wobei die Neurosonde die Formel aufweist:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; R = Alkyl, halogensubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituiertes Aryl ist; und R' = -(CH₂)_nY ist, worin Y = -O-C(O)-Z, -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z ist; und n = 1–6 ist; und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H ist; und Z =
ist, worin M = Rhenium oder ein Isotop von Rhenium, Mangan oder ein Isotop von Mangan oder ein Isotop von Technetium ist.
Neurosonde nach Anspruch 1, worin X in Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch 1, worin X' in der Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch I, worin das Isotop von Tc ^99mTc ist.
Neurosonde zum Abbilden/Erfassen von Monoamin-Wiederaufnahmestellen, wobei die Neurosonde die Formel aufweist:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; R = Alkyl, halogensubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituiertes Aryl ist; und R' = -(CH₂)_nY ist, worin Y = -O-C(O)-Z, -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z ist; und n = 1–6 ist; und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H ist; und Z =
ist, worin M = Rhenium oder ein Isotop von Rhenium, Mangan oder ein Isotop von Mangan oder ein Isotop von Technetium ist.
Neurosonde nach Anspruch 5, worin X in der Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch 5, worin X' in der Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch 5, worin das Isotop von Tc ^99mTc ist.
Neurosonde zum Abbilden/Erfassen von Monoamin-Wiederaufnahmestellen, wobei die Neurosonde die Formel aufweist:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; R' = Alkyl, halogensubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituiertes Aryl ist; und R = -(CH₂)_nY ist, worin Y = -O-C(O)-Z, -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z ist; und n = 1–6 ist; und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H ist; und Z =
ist, worin M = Rhenium oder ein Isotop von Rhenium, Mangan oder ein Isotop von Mangan oder ein Isotop von Technetium ist.
Neurosonde nach Anspruch 9, worin X in der Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch 9, worin X' in der Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch 9, worin das Isotop von Tc ^99mTc ist.
Verbindung der Formel mit der Kernstruktur:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; R = Alkyl, halogensubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituier tes Aryl ist; und R' = -(CH₂)_nY ist, worin Y = -O-C(O)-Z, -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z ist; und n = 1–6 ist; und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H ist; und Z =
ist, worin Z an zwei der Kernstrukturen (I) gebunden ist, oder worin Z =
ist, worin Z an eine der Kernstrukturen (I) gebunden ist.
Neurosonde nach Anspruch 13, worin X in der Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch 13, worin X' in der Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch 13, worin das Isotop von Tc ^99mTc ist.
Verbindung der Formel mit der Kernstruktur:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; R' = Alkyl, halogensubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituiertes Aryl ist; und R = -(CH₂)_nY ist, worin Y = -O-C(O)-Z, -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z ist; und n = 1–6 ist; und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H ist; und Z =
ist, worin Z an zwei der Kernstrukturen (I) gebunden ist, oder worin Z =
ist, worin Z an eine der Kernstrukturen (I) gebunden ist.
Neurosonde nach Anspruch 17, worin X in der Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch 17, worin X' in der Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch 17, worin das Isotop von Tc ^99mTc ist.
Verbindung der Formel mit der Kernstruktur:
worin: X = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; X' = F, Cl, Br, I, H oder Alkyl ist; R' = Alkyl, halogensubstituiertes Alkyl, Cycloalkyl, halogensubstituiertes Cycloalkyl, Alkenyl, halogensubstituiertes Alkenyl, Aryl oder halogensubstituiertes Aryl ist; und R = -(CH₂)_nY ist, worin Y = -O-C(O)-Z, -C(O)-Z oder -NR''-C(O)-Z ist; und n = 1–6 ist; und worin weiterhin R'' = Alkyl, Cycloalkyl oder H ist; und Z =
ist, worin Z an zwei der Kernstrukturen (I) gebunden ist, oder worin Z =
ist, worin Z an eine der Kernstrukturen (I) gebunden ist.
Neurosonde nach Anspruch 21, worin X in der Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch 21, worin X' in der Meta- oder Paraposition vorliegt.
Neurosonde nach Anspruch 21, worin das Isotop von Tc ^99mTc ist.