DK171574B1 - Makrocykliske forbindelser, diagnostisk middel indeholdende forbindelserne samt anvendelse af forbindelserne - Google Patents

Description

DK 171574 B1

Opfindelsen angår hidtil ukendte makrocykliske 1,4,7,10-te-traazacyklododecan-derivater med den nedenfor viste almene formel I, et diagnostisk middel indeholdende en eller flere sådanne forbindelser samt forbindelsernes anvendelse som kom-5 pleksdannere eller til fremstilling af diagnostika eller terapeutiske midler.

Allerede siden begyndelsen af 50'erne har man anvendt metalkomplekser som kontrastmidler ved radiologi. De dengang anvendte forbindelser var imidlertid giftige i den grad, at 10 en anvendelse til mennesker ikke kom i betragtning. Det var derfor særdeles overraskende, at bestemte komplekssalte viste sig som tilstrækkeligt forligelige, så man kunne overveje en rutinemæssig anvendelse på mennesker til diagnostiske formål.

Som det første eksempel på denne stofklasse har det i den 15 europæiske patentansøgning med publikationsnummeret 71564 beskrevne dimegluminsalt af Gd-DTPA (Gadolinium-III-kompleks af diethylentriaminpentaeddikesyre) foreløbig vist sig at være et lovende kontrastmiddel til kernespintomografi i kliniske undersøgelser af over 1000 patienter. Anvendelsens 20 hovedområde ligger ved sygdomme i centralnervesystemet.

En væsentlig årsag til denne gode forligelighed af Gd-DTPA ved den kliniske anvendelse ligger i den høje virkningsgrad ved kernespintomografi, især ved mange hjernetumorer. På grund af den gode virkning kan Gd-DTPA doseres med 0,1 25 mmol/kg legemsvægt, mange gange lavere end eksempelvis røntgenkontrastmidler, ved mange røntgenundersøgelser.

Som et yderligere eksempel på komplekssaltene har det i den tyske patentansøgning nr. 34 01 052 beskrevne megluminsalt af Gd-DOTA (Gadolinium-III-kompleks af 1,4,7,10-tetraazacyk-30 lododecan-tetraeddikesyre) vist sig lovende til diagnostiske formål.

Imidlertid ønsker man at kunne anvende også chelater i en højere dosis. Dette er især tilfældet ved påvisning af 2 DK 171574 B1 bestemte sygdomme uden for centralnervesystemet ved hjælp af kernespintomografi (NMR-diagnostik) , men især ved chelaternes anvendelse som røntgenkontrastmidler.

Chelater byder i sammenligning med ioderede røntgenkontrast -5 midler på en række fordele: a) Stråleabsorption i det høj energetiske område og dermed formindsket strålebelastning af patienten og forbedring af forudsætningerne ved energisubtraktionsmetoden.

b) Undgåelse af de som "kontrastmiddelreaktioner" kendte, 10 uforudsigelige, til dels endog livstruende eller dødelige "allergilignende" eller kardiovaskulære bivirkninger, som kendetegner de hidtil anvendte ioderede røntgenkontrastmidler.

Forudsætninger herfor er: 15 høj koncentration af stråleabsorberende elementer i opløsningen (røntgen) eller kraftig påvirkning af NMR-signalerne, en til diagnostiske formål passende farmakokinetik, særlig fast binding af metalionerne i udskillelige 20 komplekser, også under in vivo-betingelser, god forligelighed af de højkoncentrerede, højdoserede kompleksopløsninger, lavt allergoidt potentiale af alle kontrastmiddelbestand-delene og 25 høj stabilitet og lagringsevne af kontrastopløsningens kemiske bestanddele.

3 DK 171574 B1

Disse krav gælder i forskellig grad og på forskellig måde, men almindeligvis gælder de for alle anvendelser af de nævnte komplekser ved in vivo-diagnostik.

Forbindelserne ifølge opfindelsen og de deraf fremstillede 5 opløsninger tilfredsstiller på overraskende måde de nævnte krav. De har en kraftig virkning, som kan tilpasses til de aktuelle principper for den diagnostiske metode (røntgen, NMR, ultralyd, nukleardiagnostik).

Forbindelserne ifølge opfindelsen anvendes: 10 1. Til NMR-diagnostik i form af deres komplekser med over gangsmetallernes ioner, der har atomnumrene 21 til 29, 42 og 44 .

2. Til NMR- og røntgendiagnostik i form af deres komplekser med lanthanidgrundstoffernes ioner med atomnummer 57 til 70.

15 3. Til ultralyds-diagnostikken egner sig både de forbindel ser, der er bestemt til anvendelse i NMR-diagnostikken, og også sådanne, der er bestemt til anvendelse i røntgendiagnostikken .

4. Til radiodiagnostikken og radioterapien i form af deres 20 komplekser med radioisotoperne af grundstofferne med atomnumre 27, 29, 31, 32, 38, 39, 43, 49, 62, 64, 70 eller 77.

Også uden særlige foranstaltninger tillader deres farma-kokinetik en forbedring af talrige sygdommes diagnose. Kom-25 plekserne udskilles igen, for det meste uforandret og hurtigt, så der trods høje doseringer ikke kan konstateres skadelige bivirkninger, der kan føres tilbage til metallet, især ved anvendelse af relativt toksiske metalioner som virkningsprincip.

4 DK 171574 B1

Den praktiske anvendelse af de hidtil ukendte komplekser og kompleksdannere ifølge opfindelsen lettes også af deres tilstrækkelige, endog ofte særdeles gode kemiske stabilitet.

En yderligere væsentlig fordel ved de omhandlede komplekser 5 og kompleksdannere er deres usædvanlige kemiske alsidighed.

Ud over centralatomet er det ligeledes muligt, ved passende valg af forskellige substituenter og/eller saltdannere, at tilpasse egenskaberne til de krav, der stilles til virkning, farmakokinetik, forligelighed, håndterbarhed osv. På denne 10 måde kan der opnås en ved diagnostikken og terapien særlig ønsket specificitet af forbindelserne for strukturerne i organismen, for bestemte biokemiske stoffer, for stofskifteprocesser og for vævenes eller legemsvæskernes tilstande, navnlig ved binding til biologiske stoffer eller til stoffer, 15 som udviser en vekselvirkning med biologiske systemer. Sådanne for bindingen egnede stoffer kan være lavmolekylære (f.eks. glucose, aminosyrer, fedtsyrer, galdesyrer, por-fyriner) eller højmolekylære (polysaccharider, proteiner, antistoffer osv.) eller også være legemsfremmede strukturer, 20 som imidlertid fordeler sig på en bestemt måde i legemet, eller som reagerer med legemets bestanddele. Sådanne princippers udnyttelse vil være så meget mere mulig, jo mere følsom påvisningsmetoden er for et diagnostikum eller jo mere virksomt f.eks. et radioaktivt mærket kompleks er i terapien.

25 Forbindelserne ifølge opfindelsen kan også anvendes til radioterapi i form af deres komplekser med radioisotoper, som

*1 Q H

for eksempel Ir. Endvidere egner sig kompleksdannerne ifølge opfindelsen som sådanne eller i form af svage komplekser med fortrinsvis legemets egne ioner (Ca2+, Mg2 + , 30 Zn2+, Fe2+//2 + ) til terapi ved tungmetalforgiftninger eller bestemte oplagringssygdomme.

De makrocykliske forbindelser, dvs. 1,4,7,10-tetraazacyklo-dodecan-derivaterne, ifølge opfindelsen er ejendommelige ved, at de har den almene formel I

5 DK 171574 B1 1 R2 * «> C ) 1 N N , R OOC-/ \_/ \_COOR1 hvori hver af grupperne R1 uafhængigt af hinanden er hydrogen eller en metalionækvivalent, R er en ligekædet eller forgrenet, mættet eller umættet carbonhydridgruppe med 1 til 16 carbonatomer, eventuelt sub-5 stitueret med 1-5 hydroxy- eller C-^-C^-alkoxygrupper, eller R3 2 /

R^ er -CH,-X-N

\ , 10 R4 hvor X betegner carbonyl eller en ligekædet eller forgrenet alkylengruppe med 1 til 10 carbonatomer, som eventuelt er substitueret med 1-5 hydroxy- eller C^-C^-alkoxygrupper, eller X er en ligekædet eller forgrenet alkylengruppe med 5 15 til 23 carbonatomer, afbrudt af oxygenatomer, og hvor R3 og R4 uafhængigt af hinanden er hydrogen, en ligekædet eller forgrenet alkylgr^ppe med 1 til 16 carbonatomer, eventuelt substitueret med 1-5 hydroxy- eller C^-C^-alkoxygrupper, eller R3 og R4 sammen med nitrogenatomet er en pyrrolidin-, 20 piperidin-, morpholin- eller piperazinring, eller R eller RJ er en via en alkylenkæde med 2 til 20 carbonatomer, som eventuelt bærer endestillede carbonylgrupper og eventuelt er afbrudt af 1-4 oxygenatomer eller som er substitueret med 1-5 hydroxy-, C^-C^-alkoxy- eller carboxy-25 C^-C^-alkylengrupper, anden bundet makrocyklus med formlen I' DK 171574 Bl i , \ nf .

R1OOC_/ N_/ \__COOR

eller betegner B eller CH2-COB, hvor B betegner et makromolekyle eller biomolekyle, som akkumuleres i særlig høj grad i det organ eller den organdel, som undersøges, eller i tumoren, og salte deraf med organiske 5 eller uorganiske baser eller aminosyrer eller med uorganiske eller organiske syrer.

Forbindelser med den almene formel I, hvor R1 har betydningen hydrogen, betegnes som kompleksdannere, og når mindst to af substituenterne R1 har betydningen en metalionækvivalent, 10 betegnes forbindelserne som metalkomplekser.

Substitueres ikke alle sure hydrogenatomer med centralionen, kan et, flere eller alle resterende hydrogenatomer være erstattet med kationer af uorganiske og/eller organiske baser eller aminosyrer. Egnede uorganiske kationer er eksempelvis 15 lithiumionen, kaliumionen, calciumionen og navnlig natriumionen. Egnede kationer af organiske baser er blandt andre sådanne af primære, sekundære eller tertiære aminer, som f.eks. ethanolamin, diethanolamin, morpholin, glucamin, N,N-dimethylglucamin og især N-methylglucamin. Egnede kationer af 20 aminosyrer er eksempelvis kationer af lysin, arginin og ornithin.

Kompleksforbindelserne kan også være knyttet til makromole-kyler, om hvilke det vides, at de især oplagres i de organer 7 DK 171574 B1 eller organdele, som skal undersøges. Sådanne makromolekyler er eksempelvis hormoner, dextraner, polysaccharider, polycheloner, hydroxyethylstivelse, polyethylenglycoler, des-ferrioxaminer, bleomyciner, insulin, prostaglandiner, 5 steroidhormoner, aminosukkerarter, aminosyrer, peptider, såsom polylysin, proteiner (som f.eks. immunogluboliner og monoklonale antistoffer) eller lipider (også i form af liposomer). Her skal især nævnes konjugater med albuminer, såsom humanserumalbumin, antistoffer, som f.eks. monoklonale 10 antistoffer, som er specifikke for tumorassocierede antigener eller antimyosin. I stedet for biomolekylerne kan også tilknyttes egnede syntetiske polymerer, såsom polyethylen-iminer. De herved opnåede diagnostiske midler egner sig eksempelvis til anvendelse ved tumor- og infarkt-diagnostik-15 ken. Som monoklonale antistoffer til konjugationen kommer især sådanne på tale, som er rettet overvejende mod cellemembranassocierede antigener. Som sådanne egner sig, f.eks. til tumorpåvisning, monoklonale antistoffer eller deres fragmenter (F(ab)2)/ som f.eks. er rettet mod det 20 carcinoembryonale antigen (CEA), humant choriogonadotropin (β-hCG) eller andre tumorassocierede antigener, såsom glyco-proteiner. Egnet er blandt andet også antimyosin samt anti-insulin- og anti-fibrinantistoffer.

Til leverundersøgelser eller ved tumordiagnostikken egner sig 25 eksempelvis konjugater eller inklusionsforbindelser med liposomer (som eksempelvis anvendes som unilamellare eller multilamellare phosphatidylcholin-cholesterol-vesikler).

Fremstillingen af de makrocykliske forbindelser med den almene formel I gennemføres ved, at man i forbindelser med 3 0 den almene formel I, som i stedet for COOR1-gruppen indeholder gruppen COOZ, hvor Z er en carboxy-beskyttende gruppe, uden dog at omfatte et makromolekyle B eller gruppen CH2-COB, fraspalter beskyttelsesgrupperne Z, hvorefter de således opnåede syrer (R1 i den almene formel I står for hydrogen) om 35 ønsket 8 DK 171574 B1 a) på i og for sig kendt måde omsættes med mindst et metaloxid eller metalsalt af et grundstof med atomnummer 21-29, 31, 32, 38, 39, 42-44, 49, 57-70 eller 77, idet om ønsket tilstedeværende sure hydrogenatomer ved hjælp af uorganiske 5 og/eller organiske baser eller aminosyrer og tilstedeværende basiske grupper ved hjælp af uorganiske eller organiske syrer derefter overføres i fysiologisk acceptable salte, eller b) på i og for sig kendt måde omsættes med mindst et 10 metaloxid eller metalsalt af et grundstof med atomnummer 21- 29, 31, 32, 38, 39, 42-44, 57-70 eller 77, hvorefter de så ledes opnåede metalkomplekser på i og for sig kendt måde bindes til et makromolekyle via i molekylet indeholdte funktionelle grupper eller den i R2 indeholdte CO-gruppe, idet de 15 tilstedeværende sure hydrogenatomer ved hjælp af uorganiske og/eller organiske baser eller aminosyrer og tilstedeværende basiske grupper ved hjælp af uorganiske eller organiske syrer om ønsket overføres til fysiologisk acceptable salte eller ved at man 20 c) på i og for sig kendt måde binder et makromolekyle ved hjælp af de i molekylet indeholdte funktionelle grupper, eller til R2 eller til den i R2 indeholdte CO-gruppe, og herefter omsætter på i og for sig kendt måde med mindst et metaloxid eller et metalsalt af et grundstof med atomnummer 25 21-29, 31, 32, 38, 39, 42-44, 49, 57-70 eller 77, hvorefter man om ønsket overfører de tilstedeværende sure hydrogenatomer ved hjælp af uorganiske og/eller organiske baser eller aminosyrer og de tilstedeværende basiske grupper ved hjælp af uorganiske eller organiske syrer til fysiologisk acceptable 30 salte.

Som carboxylbeskyttelsesgrupper Z kommer lavere alkyl-, aryl-og aralkylgrupper på tale, eksempelvis methyl-, ethyl-, pro- 9 DK 171574 B1 pyl-, butyl-, phenyl-, benzyl-, diphenylmethyl-, triphenyl-methyl- og bis(p-nitrophenyl)-methylgruppen samt trialkylsi-lylgruppen.

Fraspaltningen af beskyttelsesgrupperne Z sker på i og for 5 sig kendt måde, eksempelvis ved hydrolyse, alkalisk forsæbning af esterne, fortrinsvis med alkali i vandig-alkoholisk opløsning ved temperaturer på 0 til 50°C eller, i tilfældet med f.eks. tert-butylestere, ved hjælp af trifluoreddikesyre.

Produkternes fremstilling sker ved cyklisering af to reak-10 tanter. De således opnåede cykliske forbindelser omsættes herefter, eventuelt efter fraspaltning af beskyttelsesgrupperne, med halogenalkaner, -estere, -syrer, -ketoner, acyl-halogenider eller -anhydrider, for at indføre substituenten R2 .

15 Cykliseringen gennemføres ifølge metoder, som kendes fra litteraturen (f.eks. Org. Synth. 58.. 86 (1978), Macrocyclic Polyether Syntheses, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1982, Coord. Chem. Rev. 3./ 3 (1968), Ann. Chem. 1976, 916) : en af de to reaktanter bærer ved kædeenden to fraspal-20 telige grupper, den anden to nukleofiler, som fortrænger disse fraspaltelige grupper. Som eksempel kan nævnes omsætningen af terminale, eventuelt heteroatomholdige dibrom-, dimesyloxy-, ditosyloxy- eller dialkoxycarbonylalkylenforbin-delser med terminale diazaalkylenforbindelser, som i alkyl-25 kæden eventuelt indeholder yderligere heteroatomer, hvor en af de to reaktanter er R5* *-substitueret.

Tilstedeværende nitrogenatomer er eventuelt blevet beskyttet, f.eks. som tosylater, og frigøres før den efterfølgende alky-leringsreaktion ifølge fremgangsmåder kendt fra litteraturen.

30 Anvendes diestere ved cykliseringsreaktionen, skal de således opnåede diketoforbindelser reduceres ifølge fremgangsmåder, der kendes af fagmanden, f.eks. med diboran.

10 DK 171574 B1

Den efterfølgende alkylering gennemføres med halogenketoner, -estere, -syrer eller -alkaner, som kan være substitueret med en eller flere hydroxy- eller lavere alkoxygrupper og eventuelt kan indeholde oxygenatom(er) i kæden. Endvidere kan 5 alkylgruppen også indeholde terminale aminogrupper.

Når alkyleringen gennemføres med en dihalogeneret alkan, opnås forbindelser med den almene formel I med to makrocyk-liske ringe, der er bundet til hinanden via en carbon-hydridbro.

10 Yderligere fremgangsmåder, som kendes fra litteraturen til syntese af forbindelser med flere end en ring, er f.eks. omsætning af en amin med en carbonylforbindelse (f.eks. syrechlorid, blandet anhydrid, aktiveret ester, aldehyd); to aminsubstituerede ringe med en dicarbonylforbindelse (f.eks.

15 oxalylchlorid, glutardialdehyd) ; to ringe, som hver har en nukleofil gruppe, og en alkylenforbindelse med to fraspaltelige grupper; i tilfælde af terminale acetylgrupper kan anføres oxidativ kobling (Cadiot, Chodkiewicz i Viehe "Acetylenes", 597-647, Marcel Dekker, New York, 1969). De 20 kæder, som sammenknytter ringene, kan herefter modificeres ved følgereaktioner (f.eks. hydrering).

Ved alkyleringen med halogeneddikesyre opnås et mellemprodukt med R2 = CH2X-COOH, som omdannes til monoamidet via det blandede anhydrid med chlormyresyreester eller ved hjælp af 25 dicyklohexylcarbodiimid og omsætning med en primær eller sekundær amin med den almene formel R3 /

HN

30 \ .

R4 .

11 DK 171574 B1

Som egnede aminer kan eksempelvis nævnes: dimethylamin, diethylamin, di-n-propylamin, diisopropylamin, di-n-butylamin, diisobutylamin, di-sek.-butylamin, N-methyl-n-propylamin, dioctylamin, dicyklohexylamin, N-ethylcyklo-5 hexylamin, diisopropenylamin, benzylamin, anilin, 4-methoxy-anilin, 4-dimethylaminoanilin, 3,5-dimethoxyanilin, morpho-lin, pyrrolidin, piperidin, N-methylpiperazin, N-ethylpipe-razin, N-(2-hydroxyethyl)-piperazin, N-(hydroxymethyl)-pipe-razin, piperazinoeddikesyreisopropylamid, N-(piperazinometh-10 ylcarbonyl)-morpholin, N-(piperazinmethylcarbonyl)-pyrrolidin, 2-(2-hydroxymethyl)piperidin, 4-(2-hydroxyethyl)-piperidin, 2-hydroxymethylpiperidin, 4-hydroxymethylpiperidin, 2-hydroxymethyl-pyrrolidin, 3-hydroxypiperidin, 4-hydroxypipe-ridin, 3-hydroxypyrrolidin, 4-piperidon, 3-pyrrolin, piperi-15 din-3-carboxylsyreamid, piperidin-4-carboxylsyreamid, piperidin - 3 - carboxylsyrediethylamid, piperidin-4-carboxylsyredi-methylamid, 2,6-dimethylpiperidin, 2,6-dimethylmorpholin, N-acetyl-piperazin, N-(2-hydroxy-propionyl)-piperazin, N-(3-hydroxy-propionyl)-piperazin, N-(methoxyacetyl)-piperazin, 4-20 (N-acetyl-N-methylamino)-piperidin, piperidin-4-carboxylsyre-(3-oxapentamethylen)-amid, N-(Ν',N'-dimethyl-carbamoyl)piperazin, pyrazolin, pyrazolidin, imidazolin, oxazolidin, thia-zolidin, 2,3-dihydroxypropylamin, N-methyl-2,3-dihydroxypro-pylamin, 2-hydroxy-1-(hydroxymethyl)-ethylamin, N,N-bis-(2-25 hydroxyethyl)-amin, N-methyl-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexylamin, 6-amino-2,2-dimethyl-l,3-dioxepin-5-ol, 2-hydroxyethylamin, 2-amino-l,3-propandiol, diethanolamin, ethanolamin.

Polyhydroxyalkylaminerne kan med fordel også anvendes i beskyttet form til omsætningen: f.eks. som O-acylderivater 30 eller som ketaler. Dette gælder især, når disse derivater kan fremstilles nemmere og billigere end polyhydroxyalkylaminerne selv. Et typisk eksempel er 2-amino-l-(2,2-dimethyl)-l,3-di-oxolan-4-yl)-ethanol, acetonidet af l-amino-2,3,4-trihydroxy-butan, som fremstilles ifølge DE offentliggørelsesskrift nr.

35 31 50 917.

Den efterfølgende fjernelse af beskyttelsesgrupperne foregår uden problemer og kan f.eks. gennemføres ved behandling med en sur ionbytter i vandig-ethanolisk opløsning.

DK 171574 Bl 12

Acyleringen gennemføres ved hjælp af et tilsvarende acylderi-5 vat, navnlig med et acylhalogenid eller -anhydrid. Når der anvendes anhydrider eller halogenider af di- eller polycar-boxylsyrer, opnås forbindelser med den almene formel III, i hvilke begge makrocykliske ringe via en carbonhydridbro amidagtigt er bundet til hinanden.

10 Eksempler på omdannelser af hydroxy- eller aminogrupper, der er bundet til aromatiske eller alifatiske grupper, er de omsætninger, som gennemføres i vandfri, aprotiske opløsningsmidler, såsom tetrahydrofuran, dimethoxyethan eller di-methylsulfoxid i nærværelse af et syreneutraliserende middel,

15 såsom f.eks. natriumhydroxid, natriumhydrid eller alkalieller jordalkalimetalcarbonater, såsom eksempelvis natrium-, magnesium- eller kaliumcalciumcarbonat, ved temperaturer på mellem 0°C og det pågældende opløsningsmiddels kogepunkt, fortrinsvis dog mellem 20°C og 60°C, med et substrat med den 20 almene formel IV

W-L-Fu (IV) hvori W er en nucleofug, som f.eks. Cl, Br, I, Cl^Cgl^SOj eller CF3SO3, L betegner en alifatisk, aromatisk, arylalifa-tisk, forgrenet, ligekædet eller cyklisk carbonhydridgruppe 25 med indtil 2 0 carbonatomer, og Fu betegner den ønskede terminale funktionelle gruppe.

Som eksempler på forbindelser med den almene formel IV kan nævnes:

Br(CH2)2NH2, Br<CH2)30H, BrCHjCOOCHj, BrCHjCO^Bu,

Br(CH2»4C02C2H5, BrCHjCOBr, BrCHjCONH^, CICHjCOOCjHj, Λ

BrCH2CONHNH2, BrCH2-CH-CH2, CFgSOj(CH2 )3Br, BrC^CSCH, BrCHjCH-CHj.

13 DK 171574 B1

Omdannelser af carboxylgrupper kan eksempelvis gennemføres ifølge carbodiimidmetoden (Fieser, Reagents for Organic Syntheses 10, 142) via et blandet anhydrid [Org. Prep. Proc.

Int. 7, 215 (1975)] eller via en aktiveret ester (Adv. Org.

5 Chem., del B, 472).

Forbindelserne med den almene formel I, hvor R1 betegner et hydrogenatom, er kompleksdannere. De kan isoleres og oprenses eller overføres uden isolering til metalkomplekser med den almene formel I, hvor mindst to af substituenterne R^ står 10 for en metalionækvivalent.

Fremstillingen af metalkomplekserne ifølge opfindelsen gennemføres på den måde, som er anvist i DE offentliggørelsesskrift 34 01 052 og EP 71564, idet man opløser eller suspenderer metaloxidet eller et metalsalt (eksempelvis 15 nitratet, acetatet, carbonatet, chloridet eller sulfatet) af grundstoffet med atomnummer 21-29, 31, 32, 38, 39, 42-44, 49, 57-70 eller 77 i vand og/eller i en lavere alkohol (såsom methanol, ethanol eller isopropanol) og omsætter opløsningen eller suspensionen med den ækvivalente mængde af den kom-20 pleksdannende syre med den almene formel I, hvor R1 betegner et hydrogenatom, hvorefter man om ønsket substituerer i syregrupper tilstedeværende sure hydrogenatomer med kationer fra uorganiske og/eller organiske baser eller aminosyrer.

Neutralisationen gennemføres ved hjælp af uorganiske baser 25 (f.eks. hydroxider, carbonater eller bicarbonater) af f.eks. natrium, kalium eller lithium og/eller organiske baser, såsom primære, sekundære og tertiære aminer, som f.eks. ethanol-amin, morpholin, glucamin, N-methyl- og N,N-dimethylglucamin, samt basiske aminosyrer, f.eks. lysin, arginin og ornithin.

30 Ved de neutrale kompleksforbindelsers fremstilling kan man eksempelvis tilsætte de sure komplekssalte i vandig opløsning eller suspension så meget af de ønskede baser, at man opnår neutralpunktet. Den opnåede opløsning kan herefter inddampes 14 DK 171574 B1 til tørhed under vakuum. Det er ofte en fordel at udfælde de dannede neutralsalte ved tilsætning af opløsningsmidler, der er blandbare med vand, som f.eks. lavere alkoholer (methanol, ethanol, isopropanol og andre), lavere ketoner (acetone og 5 andre), polære ethere (tetrahydrofuran, dioxan, 1,2-dimeth-oxyethan og andre), hvorved der opnås krystallisater, der nemt kan isoleres og oprenses. Det har vist sig som særlig fordelagtigt at sætte den ønskede base til reaktionsblandingen allerede under kompleksdannelsen og derved spare et trin 10 ved fremgangsmåden.

Indeholder de sure kompleksforbindelser flere frie sure grupper, er det ofte hensigtsmæssigt at fremstille neutrale blandingssalte, som både indeholder uorganiske og organiske kationer som modioner.

15 Dette kan eksempelvis gennemføres ved at man omsætter de kompleksdannende syrer i vandig suspension eller opløsning med oxidet eller saltet af de grundstoffer, der leverer centralionen, og halvdelen af den til neutralisationen nødvendige mængde af en organisk base, isolerer det dannede 20 komplekssalt, oprenser det om nødvendigt og omsætter det herefter til fuldstændig neutralisation med den nødvendige mængde af den organiske base. Rækkefølgen ved basetilsætning kan også vendes om.

Basiske grupper kan omdannes til farmaceutisk acceptable 25 salte med uorganiske og/eller organiske syrer.

Som organiske baser anvendes eksempelvis lithium-, natrium-og kaliumhydroxid. Som organiske baser egner sig blandt andre primære, sekundære og tertiære aminer, såsom f.eks. ethanol-amin, morpholin, glucamin, N-methyl- og N,N-dimethylglucamin, 30 samt basiske aminosyrer, som f.eks. lysin, arginin og orni-thin.

15 DK 171574 B1

Til saltdannelse med basiske grupper kommer uorganiske syrer, som f.eks. saltsyre, og organiske syrer, som f.eks. citronsyre, på tale.

Konjugatdannelsen kan for eksempel gennemføres via en car-5 boxylgruppe i kompleksforbindelsen eller via den funktionelle gruppe, som er defineret ovenfor og som befinder sig terminalt ved Cl-C20 -alkylengruppen i substituenten R5. Ved konjugatdannelsen af syrer med makromolekyler kan der til disse bindes flere syregrupper. I dette tilfælde kan der bindes 10 flere centralioner til et makromolekyle.

Koblingen til de ønskede makromolekyler sker ligeledes ifølge i og for sig kendte metoder, som eksempelvis er beskrevet i Rev. roum. Morphol. Embryol. Physiol., Physiologie 1981, 18., 241 og J. Pharm. Sci. £§., 79 (1979), eksempelvis ved omsæt- 15 ning af den nukleofile gruppe i et makromolekyle, såsom amino-, phenol-, sulfhydryl-, aldehyd- eller imidazolgruppen, med et aktiveret derivat af kompleksdanneren. Som aktiverede derivater kommer eksempelvis monoanhydrider, syrechlorider, syrehydrazider, blandede anhydrider (se f.eks. G.E. Krejcarek 20 og K.L. Tucker, Biochem. Biophys. Res. Commun. 1977, 581), aktiverede estere, nitrener eller isothiocyanater i betragtning.

Omvendt er det også muligt at omsætte et aktiveret makromolekyle med den kompleksdannende syre. Til konjugation med 25 proteiner tilbyder sig også substituenter, f.eks. med strukturen C6H4N2, C6H4NHCOCH2, C6H4NHCS eller CgH4OCH2CO.

Konjugationen af kompleksdannende syrer med dextraner og dex-triner gennemføres ligeledes ifølge kendte metoder, eksempelvis ved aktivering af polysaccharider med bromcyan og efter-30 følgende omsætning med de kompleksdannende syrers amino-grupper.

16 DK 171574 B1 I tilfælde af, at der anvendes kompleksforbindelser, som indeholder radioisotoper, kan deres fremstilling gennemføres ifølge de i "Radiotracers for Medical Applications", bind 1, CRC-Press, Boca Raton, Florida, beskrevne metoder.

5 Midlerne ifølge opfindelsen opfylder alle forudsætninger for at være egnede som kontraststoffer til brug i kernespinto-mografien. Således er de efter oral eller parenteral anvendelse fremragende egnede til at forbedre det ved hjælp af kernespintomografen opnåede billedes udsagnskraft ved 10 forhøjelse af signalintensiteten. Endvidere udviser de den høje virkningsgrad, som er nødvendig for at belaste kroppen mindst muligt med fremmedstoffer, og for den gode forligelighed, som er nødvendig for at bevare undersøgelsernes ikke-indgrebsagtige karakter.

15 Den gode vandopløselighed af midlerne ifølge opfindelsen tillader fremstilling af højkoncentrerede opløsninger, således at kredsløbets volumenbelastning kan holdes indenfor acceptable grænser og for at udligne fortyndingen forårsaget af legemsvæske. Endvidere udviser midlerne ifølge opfindelsen 20 ikke alene en høj in vitro-stabilitet, men også en overraskende høj in vivo-stabilitet; således sker en frigivelse eller en udskiftning af de i komplekserne ikke-covalent bundne - i og for sig giftige - ioner kun yderst langsomt i den tid, som er nødvendig for en fuldstændig udskillelse af 25 de nye kontrastmidler.

Almindeligvis doseres midlerne ifølge opfindelsen ved anvendelse som NMR-diagnostika i mængder på 0,001 - 5 mmol/kg, fortrinsvis 0,005 - 0,5 mmol/kg. Detaljer vedrørende anvendelsen diskuteres for eksempel i H.J. Weinmann et al., Am. J.

30 of Roentgenology 142. 619 (1984).

Særligt lave doseringer (under 1 mg/kg) af organspecifikke NMR-diagnostika kan for eksempel benyttes ved påvisning af tumorer og hjerteinfarkter. Endvidere kan kompleksforbindel 17 DK 171574 B1 serne ifølge opfindelsen fordelagtigt anvendes som "shift-reagenser".

Midlerne ifølge opfindelsen er på grund af deres nyttige radioaktive egenskaber og den gode stabilitet af de deri 5 indeholdte kompleksforbindelser også velegnede som radio-diagnostika. Detaljer vedrørende anvendelse og dosering deraf beskrives for eksempel i "Radiotracers for Medical Applications", CRC-Press, Boca Raton, Florida.

En yderligere billedgivende metode ved hjælp af radioisotoper 10 er positron-emissions-tomografien, som anvender positronemit-terende isotoper, såsom 43Sc, 44Sc, 52Fe, 55Co og 6®Ga.

(Heiss, W.D., Phelps, M.E., Posiiton Emission Tomography of Brain, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1983).

Forbindelserne ifølge opfindelsen kan også anvendes ved 15 radioimmunterapien. Denne adskiller sig kun fra den tilsvarende diagnostik ved mængden og arten af den anvendte radioaktive isotop. Målet herved er ødelæggelsen af tumorceller ved energirig kortbølget stråling med en mindst mulig rækkevidde. De anvendte antistoffers specificitet er herved 20 af afgørende betydning, da uspecifikt lokaliserede antistof-konjugater fører til ødelæggelse af sundt væv.

I den efterfølgende tabel er den nærmest liggende forbindelse fra den kendte teknik, Gd-DOTA (formel I, hvor R2 = CH2COOH og 3 x R1 = Gd3+; jvf. WO 86/02352, EP 124.766, DE 34 01 052 25 Al, Chemical Abstracts vol. 97, 1982, 206960z), blevet sam menlignet med repræsentative forbindelser ifølge opfindelsen.

Det fremgår klart, at man ved at give afkald på en eddikesyregruppe på et nitrogenatom i makrocyklen overraskende ikke oplever en forringelse, men derimod en meget tydelig for-30 bedring af egenskaberne af det omhandlede kompleks. Således er T^relaxivitetsværdierne, som er et mål for de anvendte kontrastmidlers signalforstærkning, eksempelvis med hensyn 18 DK 171574 B1 til forbindelserne fra eksempelvis 5/ 19, 20 og 21, klart højere end den tilsvarende værdi for den nærmest liggende kendte forbindelse (Gd-DOTA).

Det osmotiske tryk, som er ansvarligt for bivirkninger såsom 5 smerter, beskadigelse af blodkar og hjerte-kredsløbsforstyrrelser, er ved de undersøgte komplekser ifølge opfindelsen stærkt nedsat i forhold til den over for blod tydeligt hyper-toniske forbindelse Gd-DOTA.

19 DK 171574 B1 9 -ι-j d (D Π5 u >

•H

> - -ri λ;

X Q) OOCncOOOr'-CO'Ot-'VOO

nsm <3<οου3ΐηοον£>ο)οοΗΓ"

i—II

0),—I oooocooooooooooof'vo

U O

> ε H £ E-· \

PI

'ϋ o

rH rH

\ O

rH B

O

S rH

4-3 £ OS ·Π3 -U m Dj •H - 00 0>3 (N U> 00 00 i—I O 4J OOVOrHOO^lDO' in ns as ...........

,Η ·~ d rH O O O O O O O

H O Di Di ε ϋ d

rH CO \ D

os o rH as Λ O Λ « ε

Eh ω ·' ο υ — ο C" οο *&) Λί \ γΗ ο ε ε

Ο·' <3* LO) I Ο LO) Ο LD I I I LD

10) CO Η O') OJ 00 00 Η 0>3 Q d DS ε ΛΙ ΛΙ ΛΙ > •Η

XJ

ε as 4-> ω ^ as ω Λ αί as CO U Μ β g CO σι O H CM -Η ns o οοιησ3ΗΗΗΗ(ΝΜίΝ 4J ji co i C..........

η τΐ EhCQCOCOCQCOCQCQCOCQCQ I

30 OMMMMMMMMMM

O'·" PWWWWWWWWWW — 20 DK 171574 B1

Midlerne ifølge opfindelsen egner sig fremragende som røntgenkontrastmidler, idet det særligt skal fremhæves, at der ved anvendelse af midlerne ikke kan ses tegn på anafylaksi-agtige reaktioner ved biokemisk-farmakologiske undersøgelser, 5 som kendes fra de iodholdige kontraststoffer. De er særligt nyttige på grund af deres gunstige absorptionsegenskaber i områder med højere rørspænding ved digitale subtraktions-teknikker.

Almindeligvis doseres midlerne ifølge opfindelsen ved anven-10 delse som røntgenkontrastmidler analogt med for eksempel meglumin-diatrizoat i mængder på 0,1-5 mmol/kg, fortrinsvis 0,25-1 mmol/kg.

Detaljer vedrørende anvendelsen som røntgenkontrastmidler er f.eks. diskuteret i Barke, Rontgenkontrastmittel, G. Thieme, 15 Leipzig (1970) og P. Thurn, E. Bucheler - "Einfiihrung in die Røntgendiagnostik", G. Thieme, Stuttgart, New York (1977).

På grund af, at deres akustiske impedans er højere end legemsvæskernes og vævenes impedanser, egner midlerne ifølge opfindelsen sig også som kontrastmidler ved ultralyd-diagno-20 stikken, navnlig i form af suspensioner. Almindeligvis doseres de i mængder fra 0,1 til 5 mmol/kg, fortrinsvis fra 0,25 til 1 mmol/kg.

Detaljer vedrørende anvendelsen som ultralydsdiagnostika beskrives for eksempel i T.B. Tyler et al., Ultrasonic 25 Imaging 3.323 (1981), J.I. Haft, "Clinical Echocardiography", Futura, Mount Kisco, New York 1978 og G. Stefan "Echokar-diographie" G. Thieme Stuttgart/New York 1981.

Alt i alt er det lykkedes at syntetisere nye kompleksdannere, metalkomplekser og metalkomplekssalte, som åbner for nye mu-30 ligheder i den diagnostiske og terapeutiske medicin. Navnlig udviklingen af nye billedgivende fremgangsmåder i den medicinske diagnostik gør denne udvikling ønskværdig.

21 DK 171574 B1 I de efterfølgende eksempler belyses opfindelsen nærmere.

I det følgende beskrives syntesen af udgangsmateriale i form af eksempler, der går ud fra en cykliseringsreaktion: a) l-benzyl-4,7,10-tris-(p-tolylsulfonyl)-1,4,7,10-tetraaza-5 cvklododecan_

Til en opløsning af 164,6 g N,N',N''-tris-(p-tolylsulfonyl)-diethylentriamin-N,Ν'-dinatriumsalt i 2,16 1 dimethylformamid dryppes i løbet af 3 timer ved 100°C under omrøring 145 g N, N-bis-[2,2'-(p-tolylsulfonyloxy)]-ethan-benzylamin, som er 10 opløst i 900 ml dimethylformamid. Herefter tildryppes under omrøring ved 80°C 1 liter vand, og der omrøres yderligere i 18 timer ved stuetemperatur, hvorefter der nedkøles til 0°C. Bundfaldet frasuges, vaskes med lidt iskold ethanol og tørres ved 15 Torr og 60°C. Man opnår 175 g af titelforbindelsen.

15 Alternativ svntesevei 1

En analog fremgangsmåde til fremstilling af tetraazacyk-lododecanderivater findes i M. Hediger og T.A. Kaden, Helv. Chim. Acta 66., 861 (1983) .

30,94 g N,Ν',N''-tris(p-tolylsulfonyl)-diethylentriamin-20 N,N''-dinatriumsalt og 28,12 g N-bis-(2-methan-sulfonyloxy-ethyl)-triphenylamin omrøres sammen med 530 ml dimethylformamid i 20 timer ved 80-85°C, afkøles herefter og udrøres i en opløsning af 30 g kaliumcarbonat i 5 liter isvand. Man frasuger bundfaldet, vasker filterkagen med 0,5 liter vand og 25 tørrer ved 20°C under vakuum ved 150 Torr. Til oprensningen opløser man i 230 ml chloroform og 5 ml triethylamin, filtrerer, inddamper under vakuum til 200 ml og sætter 250 ml ethylacetat til opløsningen ved kogepunktstemperaturen. Der afkøles natten over, og de bundfældede krystaller frasuges.

30 Man opnår 22,18 g 1,4,7-tris-(p-tolylsulfonyl)-10-triphe-nylmethyl-1,4,7,10-tetraazacyklododecan, smp.: 185-188°C (de- 22 DK 171574 B1 komponering).

Til trityl-beskyttelsesgruppens fraspaltning udrøres 31,4 g af det således fremstillede tritosyl-trityl-derivat i en blanding af 100 ml iseddikesyre, 75 ml vand og 300 ml dioxan 5 il time ved 80°C. Det meste inddampes under vakuum ved 60°C, og der fortyndes med 300 ml isvand og tilsættes 4 0 ml 11 N natronlud (pH over 12) . Denne blanding rystes med 300 ml chloroform, faserne skilles, vandfasen ekstraheres to gange, hver gang med 100 ml chloroform, og de forenede chloroform-10 faser tørres over natriumsulfat og inddampes under vakuum.

Den skumagtige rest behandles med 300 ml diethylether, hvorved krystallisation indtræffer. Man suger fra, tørrer krystallerne under vakuum ved 60°C og 150 Torr og opnår 21 g 1,4,7-tris-(p-tolylsulfonyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan, 15 smp.: 202-203°C.

Den således opnåede tritosylforbindelse (21 g) opløses i 200 ml dimethylformamid, til hvilken opløsning der i rækkefølge sættes 13,71 g vandfrit kaliumcarbonat, 4,95 g natriumiodid og 7,92 g benzylbromid, og man omrører i 5 timer ved 100°C.

20 Man nedkøler herefter til 20°C, udrører blandingen i 4 liter isvand, suger fra og opløser resten i 2 liter dichlormethan. Opløsningen ekstraheres med 100 ml vand, tørres over natriumsulfat og inddampes under vakuum. Resten opløser man ved kogepunktstemperaturen i 500 ml acetonitril, udkrystalliserer 25 natten over, suger fra og tørrer krystallerne ved 50°C og 150 Torr. Man opnår 16,20 g l-benzyl-4,7,10-tris-(p-tolylsulfonyl) -1 , 4 , 7 , 10-tetraazacyklododecan, smp.: 217-219°C.

b) N-benzvl-1,4.7,10-tetraazacvklododecan 150 g l-benzyl-4,7,10-tris-(p-tolylsulfonyl)-1,4,7,10-30 tetraazacyklododecan opvarmes sammen med 900 ml HBr/iseddike-syre (40%) og 125 g phenol i 16 timer ved 50°C. Efter afkøling til 20°C fortynder man med 1 liter ether, nedkøler til -5°C og suger de udfældede krystaller fra. Til isolering af 23 DK 171574 B1 den frie base opløser man produktet i 500 ml 4 N natronlud, mætter med kaliumcarbonat og ekstraherer flere gange med chloroform, tørrer over magnesiumsulfat og inddamper under vakuum. Man opnår 39 g af .titelforbindelsen som en lysegul 5 sej olie. En prøve karakteriseres som tri-hydrochlorid; smeltepunkt 210°C (under dekomponering).

Alternativ svntesevei 2

Til en opløsning af 11,2 g 1,4,7,10-tetraazacyklododecan i 900 ml tetrahydrofuran sættes ved -20°C 58 ml triethylamin, 10 og i løbet af 3 timer tildryppes under omrøring en opløsning af 16,2 ml benzoylchlorid i 280 ml tetrahydrofuran, hvorved temperaturen nemt stiger over -10°C. Man omrører herefter i 16 timer ved 0-10°C, filtrerer bundfaldet fra og inddamper opløsningen under vakuum. Resten kromatograferes på 1 kg 15 silicagel og elueres med en dioxan-vand-ammoniak-opløsning (8:1:1). Efter TLC bliver de ensartede fraktioner forenet, inddampet, opløst i dichlormethan og filtreret til fjernelse af små uklarheder, og opløsningen inddampes. Man opnår 19,60 g 1,4,7-tribenzoyl-l,4,7,10-tetraazacyklododecan, smp.: 120-20 125°C.

11,5 g af det således opnåede tribenzoat omrøres i 150 ml dimethylformamid sammen med 8,3 g vandfrit kaliumcarbonat, 3,0 g natriumiodid og 7,2 ml benzylbromid i 18 timer ved 100°C. Man filtrerer, inddamper opløsningen under vakuum, 25 omrører resten to gange, hver gang med 50 ml hexan, og dekanterer. Hexanfasen borthældes. Til oprensning opløser man i dichlormethan og kromatograferer med dichlormethan-methanol (37:3) over 0,5 kg silicagel. Man opnår 10,2 g 1,4,7-triben-zoyl-10-benzyl-l,4,7,10-tetraazacyklododecan, smp.: 105- 30 109°C.

For at fraspalte benzoylgruppen opløser man dette produkt (2,87 g) i 290 ml tetrahydrofuran, tilsætter 11,2 g kalium-t-butylat og opvarmer i 48 timer under tilbagesvaling. Man fil 24 DK 171574 B1 trerer, inddamper under vakuum, sætter 100 ml vand til resten under isafkøling og ekstraherer tre gange, hver gang med 50 ml dichlormethan. De samlede dichlormethanfaser rystes med 10 ml vand, tørres over natriumsulfat og inddampes under vakuum.

5 Den i begyndelsen olieagtige rest krystalliserer meget langsomt og udrives med 20 ml hexan. Efter frasugning og tørring opnås 1,15 g N-benzyl-1,4,7,10-tetraazacyklododecan, smp. : 75-78 °C.

c) 1-benzyl-4,7,10-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraaza- 10 cvklododecan _______

Til en opløsning af 131,8 g N-benzyl-1,4,7,10-tetraazacyklododecan i 1,5 liter dichlormethan sætter man ved 0°C i rækkefølge 200 g triethylamin og i løbet af to timer 260 g bromeddikesyreethylester. Man omrører i endnu 16 timer ved 15 stuetemperatur, ryster med en 5% natriumcarbonatopløsning og saltvand, tørrer over magnesiumsulfat og inddamper under vakuum. Resten opløses i 200 ml chloroform og filtreres gennem 2 kg silicagel, idet man eluerer med 1 liter chloroform-methanol (95:5). Man opnår 210 g af titelforbin-20 delsen som en sej olie.

d) Ν,Ν'Ν''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyk- 1ododecan_ 100 g l-benzyl-4,7,10-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan opløses i 0,5 liter eddikesyre og 0,5 25 liter ethylacetat; der tilsættes 5 g palladium-på-carbon (10%) og omrystes i 5 timer under en hydrogenatmosfære. Man filtrerer katalysatoren fra, inddamper under vakuum, opløser resten i 1 liter chloroform, ryster med 100 ml sodaopløsning og 100 ml saltvand, tørrer og inddamper under vakuum. Resten 30 oprenses ved kuglerørdestillation ved 10~3 Torr og 120°C. Man opnår Ν,Ν',N''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan som en sej lysegul olie.

25 DK 171574 B1

Udbytte: 65 g.

IR (film): 3400, 2935, 2878, 1738 cm'1.

Eksempel 1

Gadolinium-III-kompleks af N- [2,3-dihydroxy-N-methyl-propyl-5 carbamoylmethyl]-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',Ν'',Ν''' -trieddikesvre_ 55 g N-[2,3-dihydroxy-N-methyl-propylcarbamoylmethyl ]-Ν' , Ν' ' , Ν' ' '-tris - (ethoxy carbonylmet hyl) -1,4,7,10 -tetraaza-cyklododecan opløses i 0,5 liter ethanol, tilsættes 96 ml 3 N 10 natronlud og omrøres i 3 timer ved 20°C. Herefter inddamper man under vakuum, tilsætter 300 ml vand og indstiller pH til 6 med 2 N saltsyre. Til denne opløsning sætter man 31,94 g gadoliniumacetat og omrører i 18 timer ved 50°C, hvorefter man behandler med en anionbytter Amberlite IRA 410; efter-15 følgende behandles det vandige eluat med en kationbytter Amberlite IRC 50.

Eluatet inddampes under vakuum og tørres. Man opnår 47,14 g (73% af det teoretiske) af titelforbindelsen som et farveløst pulver.

20 Analyse: c20H34GdN5°9 (645,77) C 37,20 H 5,31 Gd 24,35 N 10,85 (beregnet) 37,52 5,19 24,09 10,87 (fundet)

Udgangsmaterialet til fremstillingen af titelforbindelsen ifølge eksempel 2 opnås på følgende måde: 25 a) N,Ν' ,N''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraaza-cvklododecan-N'''-eddikesyre_

Man opløser 20 g N,N',N''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)- 1,4,7,10-tetraazacyklododecan i 300 ml dichlormethan, tilsætter 10,40 g triethylamin og tildrypper herefter ved 0°C en 26 DK 171574 B1 opløsning af 4,40 g chloreddikesyre i 100 ml dichlormethan og omrører i 20 timer ved stuetemperatur. Til oparbejdningen fordeler man mellem dichlormethan og phosphatpuffer, pH 6, tørrer over magnesiumsulfat og inddamper under vakuum. Man 5 opnår 23 g af den ønskede forbindelse som en sej olie.

b) N- [2,3 - dihydroxy-N-methy1-propylcarbamoylmethy1] -Ν' ,Ν' ' , Ν' ' ' - tris - (ethoxycarbonylmethyl) -2,4,7,10-tetraazacy-klododecan_

Til en opløsning af 48,86 g (100 mmol) N,Ν',N''-tris-10 (ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N' ' ' -eddikesyre i 500 ml dichlormethan drypper man ved 0°C 10,5 g triethylamin og derefter en opløsning af 14 g chlormyresyre-isobutylester. Man omrører i 1 time ved 0°C, tildrypper herefter en opløsning af 10,52 g N-methylamino-2,3-propandiol 15 i 100 ml chloroform og omrører i 2 timer ved stuetemperatur. Derefter ryster man med en natriumhydrogencarbonatopløsning og en mættet saltopløsning, tørrer over magnesiumsulfat og inddamper under vakuum. Til oprensningen filtrerer man chlo-roformopløsningen af resten gennem 500 g silicagel og opnår 20 55 g af titelforbindelsen.

Eksempel 2

Gadolinium-III-kompleks af N-[N-ethylcarbamoylmethyl]- 1.4.7,lO-tetraezacvklododecan-N'.Ν''.Ν'''-trieddikesvre_

Man opløser 24 g N- [N-ethylcarbamoylmethyl]-Ν', N'',N'''-tris-25 (ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan i 250 ml ethanol, tilsætter 47 ml 3 N natronlud og omrører i 3 timer ved 20°C, hvorefter man inddamper under vakuum, tilsætter 150 ml vand og indstiller pH til 6 med 2 N saltsyre. Man tilsætter 15,55 g gadoliniumacetat og omrører i 5 timer ved 30 60°C. Opløsningen oprenses herefter som beskrevet i det fore gående eksempel ved hjælp af ionbyttere. Man opnår 20,39 g af titelforbindelsen som et farveløst pulver.

Analyse: C18H30G<^5°7 (585,72) C 36,91 H 5,16 Gd 26,85 N 5,16 (beregnet) 36,98 5,28 26,58 5,07 (fundet) 27 DK 171574 B1

Fremstilling af udgangsmaterialet: 5 Man opløser 25 g (51,2 mmol) N,Ν',Ν''-tris-(ethoxycar-bonylmethyl)-1,4,7,10 --tetraazacyklododecan-N'''-eddikesyre (se eksempel 1) i 200 ml dichlormethan, tilsætter 5,40 g triethylamin ved 0°C og herefter 7 g chlormyresyreisobutyl-ester. Man omrører i 1 time ved 0°C og tildrypper herefter en 10 opløsning af 2,31 g ethylamin i 20 ml dichlormethan, omrører i 2 timer ved stuetemperatur, ryster med en mættet natrium-hydrogencarbonatopløsning og saltvand, tørrer over magnesiumsulfat og inddamper til tørhed under vakuum. Til oprensningen filtrerer man dichlormethanopløsningen af resten over 200 g 15 silicagel og opnår 24 g N-[N-ethylcarbamoylmethyl]-N,N'',N'''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacy-klododecan.

Eksempel 3

Gadolinium-III-kompleks af N-(2,3-dihydro-1-propyl)-1,4,7,10-20 tetraazacvklododecan-N'.Ν''.Ν'''-trieddikesvre_

Man opløser 4,30 g N,Ν',N''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,1-tetraazacyklododecan i 100 ml dichlormethan, tilsætter 4,20 g triethylamin og 2,21 g 3-chlor-l,2-propandiol.

Man omrører i 16 timer ved stuetemperatur, udryster med vand 25 og inddamper under vakuum. Resten omrøres i 6 timer med 100 ml 1 N natronlud, pH indstilles til 6 med 2 N saltsyre, og der omrøres i 16 timer sammen med 3,34 g gadoliniumacetat ved 50°C. Den således opnåede opløsning underkastes en ionbytter-oprensning, hvorved der opnås 3,62 g af titelforbindelsen som 30 et farveløst pulver.

Analyse: C17H29GdN408 (574,69) C 35,53 H 5,09 Gd 27,36 N 9,75 (beregnet) 35,68 5,19 27,03 9,68 (fundet) 28 DK 171574 B1

Eksempel 4 5 Gadolinium-III-kompleks af N-(2-aminoethyl)-1,4,7,10-tetra-azacvklododecan-N'.Ν''.Ν' *'-trieddikesvre_

Til en opløsning af 4,30 g N,N'',N'''-tris-(ethoxycarbonyl-methyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan i 100 ml dichlormethan sættes 2,10 g triethylamin og 1,22 g N-(2-chlorethyl)acet-10 amid. Man omrører i 18 timer ved stuetemperatur, udryster med vand og inddamper under vakuum. Resten omrøres i 8 timer sammen med 50 ml 1 N natronlud ved 60°C, pH indstilles til 6 med 2 N saltsyre, og der omrøres i 16 timer med 3,34 g gado-liniumacetat ved 50°C. Den således opnåede opløsning under-15 kastes en ionbytteroprensning, og der fås 3,21 g af titel-forbindelsen som et farveløst pulver.

Analyse: C16H28G<^N5°6 (543,68) C 35,35 H 5,19 Gd 28,92 N 12,88 (beregnet) 35,17 5,45 28,68 12,81 (fundet) 2 0 Eksempel 5

Bis-gadolinium-III-kompleks af 1,1'-(1,3-propylen)-bis(1,4,7, 10-tetraazacvklododecan-4.7.10-trieddikesvre)_

Til en opløsning af 8,60 g N,N',N''-tris-(ethoxycarbonyl-methyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan og 4,2 g triethylamin i 25 2 00 ml dichlormethan sætter man 2,02 g 1,3-dibrompropan, og der omrøres i 20 timer ved stuetemperatur, udrystes med vand og saltvand og inddampes under vakuum. Resten filtreres ved hjælp af dichlormethan over 150 g silicagel og inddammpes.

Man opnår en sej olie, som omrøres sammen med 60 ml vand, og 30 pH indstilles til 6 med 2 N saltsyre. Efter tilsætning af 29 DK 171574 B1 6,68 gadoliniumacetat omrører man i 16 timer ved 50°C og oprenser opløsningen ved hjælp af anion- og kationbyttere.

Man opnår 6,56 g af titelforbindelsen som et farveløst pulver.

5 Analyse s ^31^50^^2^8^12 (1041,28) C 35,76 H 4,84 Gd 30,20 N 10,76 (beregnet) 35,71 4,58 29,94 10,88 (fundet)

Eksempel 6

Bis-gadolinium-III-kompleks af succinyl-bis-(1,4,7,10-tetra-10 azacvklododecan-4.7.10-trieddikesvre)_

Til en opløsning af 4,30 g N,Ν',N''-tris-(ethoxycarbo-nylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan og 4,20 g triethyl-amin i 100 ml dichlormethan sætter man ved 0°C dråbevis 1,705 g ravsyredichlorid, opløst i 20 ml dichlormethan, og omrører 15 herefter i 1 time ved stuetemperatur. Man udryster med en natriumhydrogencarbonatopløsning og med saltvand og inddamper under vakuum. Resten kromatograferes på 100 g silicagel med dichlormethan/ethylacetat (0-30%).

Man opnår en sej olie, som omrøres i 4 timer med 40 ml 1 N 20 natronlud, hvorefter der fortyndes med vand (100 ml) , og pH indstilles til 6 med 2 N saltsyre. Efter tilsætning af 3,34 g gadoliniumacetat omrører man i 16 timer ved 50°C og oprenser opløsningen ved hjælp af ionbyttere. Man opnår 3,90 g af titelforbindelsen som et hvidt pulver.

25 Analyse: c32H4 8Gc^2N8^14 (1083,28) C 35,48 H 4,47 Gd 29,03 N 10,34 (beregnet) 35,31 4,18 28,81 10,57 (fundet)

Fremstillingen og isoleringen af kompleksdannere vises i de følgende eksempler. De isolerede kompleksdannere overføres 30 herefter, f.eks. med forskellige paramagnetiske ioner, til 30 DK 171574 B1 komplekserne.

Eksempel 7 N-(2-hydroxyethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N', N' ' ,N'' ' -trieddikesvre_ 5 Man omsætter en opløsning af 6,46 g N,Ν',N''-tris-(ethoxy-carbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan i 100 ml dichlormethan med 3,2 g triethylamin og 1,45 g 2-chloretha-nol. Man omrører i 4 timer ved stuetemperatur, ryster herefter med en natriumhydrogencarbonatopløsning og med 10 saltvand, tørrer over magnesiumsulfat og inddamper under vakuum. Resten omrøres i 16 timer i 60 ml 1 N natronlud. Ved tilsætning af 5 N saltsyre indstilles pH til 2,5. Den opnåede suspension anbringes på en ionbytter (DOWEX 50W-X4 i H+-formen) , elueres med vand og herefter med 0,5 M NH3-opløsning.

15 Man inddamper under vakuum og isolerer titelforbindelsen ved tilsætning af ethanol og frasugning af bundfaldet. Man opnår 4,24 g af titelforbindelsen, hvis renhed undersøges ved pH-titrering og grundstofanalyse.

Analyse: C16H30N4°7 (39°/44) 20 C 49,22 H 7,75 N 14,35 (beregnet) 49,48 7,83 14,09 (fundet)

Eksempel 8 N-[N-(2-hydroxyethyl)-carbamoylmethyl]-1,4,7,10-tetraazacy-klododecan-N'. Ν''.Ν''-trieddikesvre_ 25 En opløsning af 12,50 g N,N',N''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)- 1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N'''-eddikesyre i 250 ml dichlormethan omsættes ved 0°C med 5,22 g triethylamin og herefter med 3,50 chlormyresyreisobutylester. Efter 1 time tildryppes 1,6 g ethanolamin opløst i 50 ml dichlormethan, og 30 der omrøres i 2 timer ved stuetemperatur, rystes med en soda- 31 DK 171574 B1 opløsning og med saltvand, tørres over magnesiumsulfat og inddampes under vakuum. Resten kromatograferes med chloro-form/acetone (10:1) på 200 g silicagel, og der opnås 11 g N-(2-hydroxyethyl) -carbamoylmethyl-N' ,N' ' ,N' ' ' -tris-ethoxycar-5 bonylmethyl)-1,4,7,10 -1etraazacyklododecan.

Dette produkt omrører man i 100 ml 1 N natriumlud i 5 timer ved stuetemperatur, hvorefter man gør blandingen sur med fortyndet saltsyre til pH 2,5 og oprenser suspensionen på en kationbytter (DOWEX 50W-X4), idet man eluerer med vand og 10 herefter med en 0,5 M NH3-opløsning. Eluatet inddampes vidtgående, og efter tilsætning af ethanol udkrystalliserer titelforbindelsen, som isoleres ved filtrering. Man opnår 7,2 g af titelforbindelsen, hvis renhed undersøges ved titrering og grundstofanalyse.

15 Analyse: C18H33N5°8 (447,49) C 48,31 H 7,43 N 15,65 (beregnet) 48,20 7,48 15,49 (fundet)

Eksempel 9

Gadoliniumkompleks af N-(morpholinocarbonylmethyl)-1,4,7,10- 20 tetreazacvklododecan-N*,N*'.Ν''*-trieddikesvre_ 55,77 g N-(morpholinocarbonylmethyl)-Ν',Ν'',N'''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan hydrolyseres analogt med eksempel 1 med natronlud og kompleksdannes med gadoliniumacetat. Man opnår 45,19 g af titelforbindelsen 25 (72% af det teoretiske) som et hvidt pulver.

Udgangsmaterialet til titelforbindelsens fremstilling opnås, idet man går frem analogt med eksempel 16, men under anvendelse af morpholin i stedet for N-methylamino-2,3-pro-pandiol.

Analyse: C20H32G<^N5°8 (627/75) C 38,27 H 5,14 Gd 25,04 N 11,16 (beregnet) 38,02 5,09 24,83 11,35 (fundet) 32 DK 171574 B1

Eksempel 10 5 Bis-gadoliniumkompleks af 1,1'-(2-hydroxy-l,3-propylen)-bis-(1.4.7.10-tetraazacvklododecan-4.7.10-trieddikesvre)_

Til en opløsning af 43,05 g N,N',N''-tris-(ethoxy-carbonyl-methyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan i 450 ml dimethylfor-mamid sættes 4,63 g epichlorhydrin. Efter 1 time tilsætter 10 man 7,5 g natriumiodid og opvarmer i 24 timer til 80°C. Man inddamper under vakuum, fordeler resten mellem vand og chloroform, tørrer chloroformfasen over natriumsulfat og inddamper under vakuum. Resten kromatograferes på 1 kg silicagel med dichlormethan - 10% acetone, og man opnår 27,5 g l,l'-(2-15 hydroxy-l,3-propylen)-bis-(1,4,7,10-tetraazacyklododecan-tri-eddikesyreethylester) som en sej olie.

Man opløser 9,17 g af den således fremstillede ester i 200 ml ethanol og omrører med 3 0 ml 3 N natronlud i 20 timer ved stuetemperatur, indstiller pH til 6 med saltsyre og omrører i 20 16 timer ved 60°C sammen med 6,68 g gadoliniumacetat. Opløs ningen renses på anion- og kationbyttere til opnåelse af 10,05 g af titelforbindelsen som et hvidt pulver.

Analyse: ^31^5øG^2^8G13 (1057,28) C 35,22 H 4,77 Gd 29,75 N 10,60 (beregnet) 25 35,03 4,89 29,49 10,41 (fundet) 33 DK 171574 B1

Eksempel 11 N-methylglucaminsalt af mangan-II-komplekset af N-[N-(2-hydroxyethyl)-carbamoylmethyl]-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N' .Ν' ' .Ν' ' ' ^-trieddikesvre_ 5 8,95 g (20 mmol) N-[N-(2-hydroxyethyl)-carbamoylmethyl]- 1.4.7.10- tetraazacyklododecan-N',Ν''-N'''-trieddikesyre suspenderes i 30 ml vand og opvarmes sammen med 1,40 g (20 mmol) mangan-II-oxid i 3 timer til 100°C. Man tilsætter herefter 3,90 g (20 mmol) N-methylglucamin, opvarmer i yderligere 12 10 timer til 100°C og inddamper opløsningen under vakuum til tørhed. Man opnår 13,8 g af titelforbindelsen som et rosarødt pulver, smp.: 140-143°C.

Analyse: c25H48MnN6°13 (695,64) C 43,17 H 6,96 Mn 7,90 N 12,08 (beregnet) 15 43,44 7,16 7,69 12,01 (fundet)

Eksempel 12

Dysprosium-III-kompleks af N-(morpholinocarbonylmethyl)-1,4, 7.10- tetraazacvklododecan-N,. N' ' . N' ' '-trieddikesvre_ 20 g N-(morpholinocarbonylmethyl)-Ν',N'',N'''-tris-(ethoxy-20 carbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan hydrolyseres analogt med eksempel 1 med natronlud og kompleksdannes med dysproniumacetat. Man opnår 16,3 g af titelforbindelsen som et hvidt pulver.

Analyse: c20H32DyN5°8 (633,01) 25 C 37,95 H 5,10 Dy 25,67 N 11,06 (beregnet) 37,71 4,92 25,81 11,32 (fundet) 34 DK 171574 B1

Eksempel 13

Fremstilling af gadolinium-N-(morpholinocarbonylmethyl)-l,4, 7.10- tetraazacyklododecan-N',N'',N'''-trieddikesyre-associ- erede liposomer_!_ 5 I overensstemmelse med den i Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

75. 4194 beskrevne fremgangsmåde fremstilles en lipidblanding ud fra 75 mol% ægge-phosphatidylcholin og 25 mol% cholesterol som tørstof. Heraf opløses 500 mg i 30 ml diethylether, og der tilsættes dråbevis 3 ml af en vandig 0,1 M opløsning af 10 N-(morpholinocarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraaza-N',N'',N'''-trieddikesyrens gadoliniumkompleks i ultralydbad. Man fortsætter behandlingen i ultralydbad i endnu 10 minutter og inddamper under vakuum. Den gelagtige rest suspenderes i en 0,125 M natriumchloridopløsning og centrifugeres ved 0°C gen-15 tagne gange ved 20.000 g for at fraskille det ikke-indkaps-lede gadoliniumkompleks. Man underkaster suspensionen en frysetørring i hætteglas. Anvendelsen sker som kolloid dispersion i en 0,9% natriumchloridopløsning.

Eksempel 14 20 Fremstilling af en opløsning af yttrium-90-komplekset af 1.4.7.10- tetraazacyklododecan-N, Ν' , N' ' , N' ' ' -tetraeddikesyre- koniugatet med monoklonale antistoffer_

Til en suspension af 4 mg l,4,7,10-tetraazacyklododecan-N,Ν',Ν'',Ν'''-tetraazacyklododecan-N,Ν',N'', N'''-tetraeddike-25 syre i 1 ml vand sætter man 2 mg N-(3-dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimid-hydrochlorid og herefter 1 ml af en opløsning af 0,6 mg monoklonalt antistof (specifikt mod melano-ma-antigen) opløst i 0,05 molær natriumhydrogencarbonatpuffer (pH 7,8). Man omrører i 2 timer ved stuetemperatur og dialy-30 serer mod en 0,3 M natriumphosphatpuffer. Herefter tilsætter man 1 ml yttrium-90-opløsning i acetatpuffer, pH 6 (fremstillet ifølge Int. J. Appl. Radiat. Isot., bind 36 [1985], 35 DK 171574 B1 side 803), og inkuberer i 24 timer ved stuetemperatur. Opløsningen passeres gennem en Sephadex G 25-kolonne, og den radioaktive proteinfraktion sterilfiltreres og fyldes på hætteglas. Ved lyophilisering opnås et lagringsstabilt tør-5 stofpræparat.

Eksempel 15

Indium-lll-kompleks af N-(morpholinocarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacvklododecan-N'.Ν' '.Ν'''-trieddikesvre ._

Man går frem analogt med eksempel 9 og kompleksdanner med 10 radioaktivt 111indiumchlorid. For at undersøge, om metalionerne er fuldstændigt bundet som chelat, undersøger man titelforbindelsens opløsning ved hjælp af tyndtlagskromato-grafi på silicagelplader i systemet methanol-vand (2:1). Ikke-chelatdannede metalioner ses herved som en radioaktiv 15 zone ved påsætningspletten.

Om nødvendigt fuldstændiggøres chelatdannelsen ved yderligere tilsætning af N-(morpholinocarbonylmethyl)-Ν',Ν'',Ν'''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10 -tetraazacyklododecan og efterfølgende esterspaltning.

20 På samme måde opnås gadolinium-153-komplekset af N-(morpholinocarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',Ν'',N'''-trieddikesyre.

Eksempel 16 a) 10-(2,3,4-trihydroxybutyl)-1,4,7-tris-carboxymethyl-25 _1,4.7.10-tetraazabicvklododecan_ 10,0 g (28,87 mmol) 1,4,7-tris-carboxymethyl-l,4,7,10-tetra-azacyklododecan (D03A) opløses i 40 ml vand, og pH-værdien indstilles på 13 ved hjælp af 5 N natriumhydroxid. Man tilføjer en opløsning af 6,24 g (43,30 mmol) 2-(2,2-dimethyl- 36 DK 171574 B1 1,3-dioxolan-4-yl)-ethylenoxid (DE 3 150 917) i 10 ml dioxan og omrører i 24 timer ved stuetemperatur. Efter fortynding med 60 ml vand ekstraheres tre gange med 50 ml ether. Den vandige fase indstilles til pH 2 med 10% saltsyre, hvorefter 5 den inddampes. Resten opløses i vand og overføres til en ka-tionbyttersøjle (IR 120). Efter skylning med vand elueres liganden med en 0,5 N vandig ammoniakopløsning. Fraktionerne inddampes, hvorefter ammoniumsaltet opsamles i en smule vand og overføres til en anionbyttersøjle (IRA 67) . Man vasker 10 først med vand og eluerer dernæst med 0,5 N vandig myresyre.

Man inddamper i vakuum og opløser resten i en smule varm methanol, hvorefter man tilsætter acetone. Herved udkrystalliserer titelforbindelsen.

Man opnår 11,31 g (87% af det teoretiske udbytte) af et hvidt 15 pulver, som henflyder i luft (ifølge analyse 11,1% vand).

Analyse: (korrigeret for vand) beregnet: C 47,99 H 7,61 N 12,44 O 31,97 fundet: C 47,93 H 7,67 N 12,40 b) Gadolinium-kompleks af 10-(2,3,4-trihydroxybutyl)-1,4,7-2 0 tris-carboxvmethvl-1.4,7.10'-tetraazabicvklododecan_ 10,0 g (22,2 mmol) af den ifølge eksempel 17(a) opnåede forbindelse opløses i 60 ml demineraliseret vand, og opløsningen tilsættes 4,02 g (11,1 mmol) gadoliniumoxid. Man opvarmer til 90°C i 3 timer.

25 Den afkølede opløsning omrøres i 1 time ved stuetemperatur med 2 ml sur ionbytter (IR 120) og med 2 ml basisk ionbytter (IRA 410) . Man filtrerer ionbytteren fra og koger filtratet kortvarigt med aktivt kul.

Efter filtrering og frysetørring opnår man 12,76 g (95% af 30 det teoretiske udbytte) af et hvidt amorft pulver (12,3% vand 37 DK 171574 B1 ifølge analyse).

Analyse: (korrigeret for vand) beregnet: C 35,73 H 5,17 N 9,26 0 23,8 Gd 25,99 fundet: C 35,68 H 5,24 N 9,21 Gd 25,93 5 Eksempel 17 a) 10-(6-hydroxy-2,2-dimethyl-l,3-dioxepan-5-yl)-1,4,7-tris-_(p-toluensulfonvl)-1.4.7.10-tetraazacvklododecan_ 50 g (78,76 mmol) 4,7,10-tris-(p-toluensulfonyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan og 13,63 g (94,51 mmol) 4,4-dimethyl-10 3,5,8-trioxabicyklo-(5.1.0)-octan opløses i 300 ml dimethyl- formamid og opvarmes til 170°C i 24 timer i en autoklav. Man inddamper til tørhed og kromatograferer resten over silicagel (løbemiddel: methylenchlorid/hexan/acetone: 10/5/1). Hoved fraktionerne inddampes og omkrystalliseres fra methyl-tert.-15 butylether/methanol. Udbytte: 52,76 g (86% af det teoretiske udbytte) af et cremefarvet pulver.

Analyse: beregnet: C 55,51 H 6,47 N 7,19 S 12,35 fundet: C 55,46 H 6,52 N 7,18 S 12,32 20 b) 10-(6-hydroxy-2,2-dimethyl-l,3-dioxepan-5-yl)-1,4,7-te- traazacvklododecan_ 50 g (64,19 mmol) af titelforbindelsen fra eksempel 18(a) suspenderes i 800 ml flydende ammoniak og 400 ml tetrahydro-furan, og suspensionen afkøles til -35°C. I løbet af 30 25 minutter tilsætter man 8,9 g (1,28 mol) lithium og omrører i 8 timer ved -35°C. Overskydende lithium tilintetgøres ved forsigtig tilsætning af methanol. Man lader varsomt ammoniakgassen afdampe, hvorefter man inddamper til tørhed. Resten 38 DK 171574 B1 med 400 ml varmt toluen. De organiske faser tørres over fast kaliumhydroxid, hvorefter der inddampes i vakuum. Den tilbageværende olie kromatograferes over silicagel (løbemiddel: methanol/vand/koncentreret ammoniakopløsning = 10/1/1). Man 5 opnår 8,53 g (42% af det teoretiske udbytte) af en lysegul olie, som størkner ved henstand (8,1% vand ifølge analyse).

Analyse (korrigeret for vand): beregnet: C 56,93 H 10,19 N 17,71 fundet: C 56,88 H 10,15 N 17,64 10 c) 10-(l-hydroxymethyl-2,3-dihydroxypropyl)-1,4,7-tris-carb-oxvmethvl-1,4,7.10-tetraazacvklododecan_ 8 g (25,28 mmol) af titelforbindelsen fra eksempel 18(b) opløses i 50 ml vand, og opløsningen tilsættes 14,05 g (101,12 15 mmol) bromeddikesyre. Man indstiller pH-værdien på 9,5 ved hjælp af 6 N kaliumhydroxid.

Man opvarmer til 50°C og holder pH-værdien på mellem 9,5 og 10 ved tilsætning af 6 N kaliumhydroxid. Efter 12 timers omrøring ved 50°C afkøler man opløsningen i et isbad, indstil-20 ler pH-værdien på 2 med koncentreret saltsyre og inddamper til tørhed i vakuum.

Inddampningsresten opløses i en smule vand og overføres til en kationbyttersøjle (IR 120). Efter skylning med vand elueres liganden med en 0,5 N vandig ammoniakopløsning.

25 Fraktionerne inddampes, og ammoniumsaltet opsamles ved hjælp af en smule vand og overføres til en anionbyttersøjle (IRA 67). Man vasker først med vand, hvorefter man eluerer med 0,5 N vandig myresyre.

Efter inddampning i vakuum opløser man resten i en smule varm 30 methanol og tilsætter acetone. Efter afkøling i et isbad udkrystalliserer titelforbindelsen.

39 DK 171574 B1

Udbytte: 8,56 g (69% af det teoretiske udbytte) af et hygroskopisk fast stof (9,1% vand ifølge analyse).

Analyse (korrigeret for vand): beregnet: C 51,42 H 7,81 N 11,42 5 fundet: C 51,37 H 7,86 N 11,37 d) Gadolinium-kompleks af 10-(1-hydroxymethyl-2,3-dihydroxy-propyl)-1,4,7-tris-carboxymethyl-l,4,7,10-tetraazacyklo-dodecan_ 10 8 g (16,31 mmol) af titelforbindelsen fra eksempel 18(c) op løses i 50 ml deioniseret vand, og opløsningen tilsættes 2,96 g (8,15 mmol) gadoliniumoxid. Man opvarmer i 3 timer til 90°C. Den afkølede opløsning omrøres i 1 time ved stuetemperatur, først med 2 ml af en sur ionbytter (IR 129) og der-15 efter med 2 ml af en basisk ionbytter (IRA 410). Man frafiltrerer ionbytteren og koger filtratet kortvarigt med aktivt kul. Efter filtrering og frysetørring opnår man 9,99 g (95% af det teoretiske udbytte) af et amorft pulver (7,8% vand ifølge analyse).

20 Analyse (korrigeret for vand): beregnet: C 39,12 H 5,47 N 8,69 Gd 24,39 fundet: C 39,07 H 5,51 N 8,61 Gd 24,32

Eksempel 18 a) 1-(2-hydroxypropyl)-4,7,10-tris-carboxymethyl-l,4,7,10-25 tetraazabicvklododecan_ 20 g (54,74 mmol) 1,4,7-tris-carboxymethyl-l,4,7,10-tetraaza-bicyklododecan (D03A) opløses i 40 ml vand. Man indstiller pH-værdien på 13 ved hjælp af 5 N natriumhydroxid. Derefter tilsætter man en opløsning af 6,7 g (115,47 mmol) propylen-30 oxid i 30 ml dioxan og omrører i 24 timer ved stuetemperatur.

Efter fortynding med 100 ml vand ekstraherer man tre gange med hver 50 ml ether. Den vandige fase indstilles på pH 2 med 10% saltsyre.

40 DK 171574 B1

Der inddampes i vakuum, hvorefter resten renses på ionbytter-5 søjler som beskrevet ovenfor (se eksempel 18(c)). Hovedfraktionerne inddampes og omkrystalliseres fra methanol/acetone.

Udbytte: 16,58 g (71% af det teoretiske udbytte) af et glas-agtigt fast stof (7,8% vand ifølge analyse).

Analyse (korrigeret for vand): 10 beregnet: C 50,48 H 7,97 N 13,85 fundet: C 50,42 H 7,93 N 13,89 b) Gadolinium-komplekser af 1-(2-hydroxypropyl)-4,7,10-tris-carboxvmethvl-1.4.7,10-tetraazacvklododecan_ 15 g (37,09 mmol) af titelforbindelsen fra eksempel 19(a) 15 opløses i 90 ml deioniseret vand, og opløsningen tilsættes 6,72 g (18,54 mmol) gadoliniumoxid. Man opvarmer i 3 timer til 90°C.

Den afkølede opløsning omrøres i 1 time med 5 ml af en sur ionbytter (IR 120) og 5 ml af en basisk ionbytter (IR 7410) .

20 Man frafiltrerer ionbytteren og koger filtratet kortvarigt med aktivt kul.

Efter filtrering og frysetørring opnår man 19,89 g (96% af det teoretiske udbytte) af et hvidt amorft pulver (7,3% vand ifølge analyse).

25 Analyse (korrigeret for vand): beregnet: C 36,55 H 5,23 N 10,03 Gd 28,15 fundet: C 36,48 H 5,28 N 10,11 Gd 28,09

Bis-gadolinium-III-komplekser af 1,1'-(1,2-ethylen)-bis-(1,- 4.7.10-tetraazacvklododecan-4.7.10-trieddikesvre)_

Eksempel 19 41 DK 171574 B1

Man går frem i analogi med eksempel 5, men anvender 1,2-di-5 bromethan i stedet for 1,3-dibrompropan.

Man opnår titelforbindelsen som et farveløst amorft pulver (7,4% vand ifølge analyse).

Analyse (korrigeret for vand): beregnet: C 35,08 H 4,71 N 10,91 Gd 30,62 10 fundet: C 35,01 H 4,78 N 10,85 Gd 30,57

Eksempel 20

Bis-gadolinium-III-komplekser af 1,1'-(1,5-pentylen)-bis-(1.4.7.10-tetraazacvklododecan-4.7.10-trieddikesvre)_

Man går frem analogt med eksempel 5, idet man anvender 1,5-15 dibrompentan i stedet for 1,3-dibrompropan.

Man opnår titelforbindelsen som et farveløst amorft pulver (6,7% vand ifølge analyse).

Analyse (korrigeret for vand): beregnet: C 36,86 H 5,62 N 10,42 Gd 29,25 20 fundet: C 36,81 H 5,59 N 10,44 Gd 29,19

Eksempel 21

Bis-gadolinium-III-komplekser af 1,1'-(1,6-hexylen)-bis- (1.4.7,10-tetraazacvklododecan-4.7,10-trieddikesvre)_

Man går frem i analogi med eksempel 5, men anvender 1,6-di- 25 bromhexan i stedet for 1,3-dibrompropan.

42 DK 171574 B1

Man opnår titelforbindelsen som et farveløst amorft pulver (8,1% vand ifølge analyse).

Analyse (korrigeret for vand): beregnet: C 37,69 H 5,21 N 10,34 Gd 29,03 5 fundet: C 37,63 H 5,27 N 10,28 Gd 28,96

Eksempel 22 a) 10-[1-(1,2-dihydroxyethyl)-2,3,4-tris-hydroxybutyl]-_1.4.7-tris-carboxvmethvl-l.4.7,10-tetraazacvklododecan 27,27 g (103,92 mmol) 3,4-anhydro-1,2:5,6-bis-O-(1-methyl-10 ethyliden)-mannitol og 10 g (28,86 mmol) 1,4,7-tris-car-boxymethyl-1,4,7,10-tetraazacyklododecan (D03A) opløses i en blanding af 80 ml n-butanol og 10 ml vand, hvorefter pH-værdien indstilles på 13 ved hjælp af 6 N kaliumhydroxid. Man koger blandingen i 24 timer under tilbagesvaling. Derefter 15 inddamper man til tørhed, opsamler resten med 200 ml vand/50 ml methanol og ekstraherer to gange med hver 100 ml tert.-butylmethylether. Den vandige opløsning indstilles til pH 1 med 5 N saltsyre og inddampes til tørhed. Inddampningsresten udkoges (ekstraheres) med 200 ml methanol/80 ml methylenchlo-20 rid. Man afkøler i isbad og filtrerer opløsningen fra det udfældede kaliumchlorid. Filtratet inddampes til tørhed, og inddampningsresten opløses i 45 ml vand/20 ml methanol og overføres til en søjle af poly-(4-vinylpyridin). Produktet elueres med en opløsning af ethanol og vand (1:3). Efter 25 inddampning i vakuum kromatograferes resten på en søjle i omvendt fase (RP 18/løbemiddel = gradient af vand og tetrahy-drofuran). Efter inddampning af hovedfraktionen opnår man 5,45 g (37% af det teoretiske udbytte) af et stærkt hygroskopisk, glasagtigt fast stof.

30 Analyse (beregnet på vandfri substans): beregnet: C 47,05 H 7,50 N 10,97 fundet: C 46,87 H 7,61 N 10,81 43 DK 171574 B1 b) Gadolinium-kompleks af 10-[1-(1,2-dihydroxyethyl)-2,3,4-tris-hydroxybutyl]-1,4,7-tris-carboxymethyl-l,4,7,10-te-_traazacvklododecan____ 5,40 g (10,58 mmol) af titelforbindelsen fra eksempel 22(a) 5 opløses i 50 ml deioniseret vand, og opløsningen tilsættes 1,92 g (5,29 mmol) gadoliniumoxid. Man opvarmer til 90°C i 3 timer. Den afkølede opløsning omrøres i 1 time med 3 ml af en sur ionbytter (AMB 252c) og 3 ml af en svagt basisk ionbytter (IRA 67). Man frafiltrerer ionbytteren og frysetørrer filtra-10 tet.

Udbytte: 6,82 g (97% af det teoretiske udbytte) af et farveløst amorft pulver.

Analyse (beregnet på vandfri substans): beregnet: C 36,14 H 5,31 N 8,43 Gd 23,65 15 fundet: C 36,03 H 5,45 N 8,31 Gd 23,50

Eksempel 23 a) 10-(2,11-dihydroxy-undecyl)-1,4,7-tris-carboxymethyl-_1.4.7.10-tetraazacvklododecan_ 19,36 g (103,92 mmol) 1,2-epoxy-ll-hydroxyundecan og 10 g 20 (28,86 mmol) 1,4,7-tris-carboxymethyl-l,4,7,10-tetraazacyk- lododecan (D03A) opløses i en blanding af 50 ml dioxan og 80 ml vand, og pH-værdien indstilles til 10 med 6 N kaliumhydroxid. Man omrører i 24 timer ved 70°C. Efter inddampning til tørhed opsamler man resten med 200 ml vand/50 ml methanol 25 og ekstraherer to gange med 100 ml tert.-butylmethylether.

Den vandige opløsning indstilles til pH 3 med 5 N saltsyre og inddampes til tørhed. Inddampningsresten udkoges (ekstrahe-res) med 200 ml methanol/80 ml methylenchlorid. Man afkøler i et isbad og frafiltrerer det udfældede kaliumchlorid.

30 Filtratet inddampes i vakuum, og inddampningsresten opløses i 45 ml vand/20 ml ethanol, hvorefter opløsningen overføres til 44 DK 171574 B1 en søjle af poly-(4-vinylpyridin). Produktet elueres med en opløsning af ethanol og vand (1:3). Efter inddampning i vakuum kromatograferes resten på en søjle i omvendt fase (RP 18/løbemiddel = gradient af vand og tetrahydrofuran). Efter 5 inddampning af hovedfraktionen opnår man 10,30 g (67% af det teoretiske udbytte) af et stærkt hygroskopisk, glasagtigt fast stof.

Analyse (beregnet på vandfri substans): beregnet: C 58,37 H 9,08 N 10,52 10 fundet: C 56,28 H 9,15 N 10,41 b) Gadolinium-kompleks af 10-(2,11-dihydroxy-undecyl)-1,4,7-tris-carboxvmethyl-1.4.7.10-tetraazacvklododecan_ 10,0 g (18,77 mmol) af titelforbindelsen fra eksempel 23(a) opløses i 70 ml deioniseret vand, og opløsningen tilsættes 15 3,40 g (9,38 mmol) gadoliniumoxid. Der opvarmes til 90°C i 3 timer. Den afkølede opløsning omrøres i 1 time med 3 ml af en sur ionbytter (AMB 252c) og 3 ml af en svagt basisk ionbytter (IRA 67). Ionbytteren frafiltreres, og filtratet frysetørres.

Udbytte: 12,64 g (98% af det teoretiske udbytte) af et 20 farveløst, amorft pulver.

Analyse (beregnet på vandfri substans): beregnet: C 43,71 H 6,60 N 8,16 Gd 22,89 fundet: C 43,79 H 8,80 N 8,05 Gd 22,73

Eksempel 24 25 a) 10-(2-methoxyethyl)-1,4,7-tris-carboxymethyl-l,4,7,10-tetraazacvklododecan_ 5 g (14,43 mmol) 1,4,7-tris-carboxymethyl-1,4,7,10-tetraaza-cyklododecan opløses sammen med 2,41 g (17,4 mmol) l-brom-3-oxabutan i en blanding af 40 ml dioxan og 6 0 ml vand. Ved 45 DK 171574 B1 tilsætning af 6 N kaliumhydroxid indstiller man pH-værdien på 10, hvorefter man omrører i 24 timer ved 70°C, inddamper i vakuum og opløser resten i en blanding af 100 ml vand og 20 ml methanol. Opløsningen ekstraheres to gange med tert.-bu-5 tylmethylether, og den vandige opløsning indstilles til pH 3 med 6 N saltsyre og inddampes, hvorefter resten udkoges med en blanding af 100 ml methanol og 40 ml dichlormethan. Filtratet inddampes i vakuum og opløses i 20 ml af en blanding af vand og ethanol (2:1), hvorefter opløsningen 10 overføres til en søjle af 30 g poly-(4-vinylpyridin) . Man eluerer med vand/ethanol (2:1), inddamper opløsningen og kromatograferer resten på en søjle i omvendt fase (RP 18/-løbemiddel = gradient af vand og tetrahydrofuran). Efter ind-dampning af eluatet opnår man 3,44 g (59%) af et glasagtigt 15 fast stof.

Analyse (beregnet på vandig substans): beregnet: C 50,48 H 7,97 N 13,85 fundet: C 50,08 H 8,34 N 13,80 b) Dysprosium-kompleks af 10-(2-methoxyethyl)-1,4,7-tris-20 _carboxvmethvl-1.4.7.10-tetraazacvklododecan_ 3,10 g af titelforbindelsen fra eksempel 24(a) (vandindhold: 4,9% svarende til 7,29 mmol) omrøres med 1,361 g (3,65 mmol) dysprosiumoxid i 35 ml vand ved 90°C i 18 timer. Den næsten klare opløsning omrøres i 1 time med 1 ml af en sur ionbytter 25 (AMB 252c) og 1 ml af en svagt basisk ionbytter (IRA 67) . Ionbytteren frafiltreres, og filtratet frysetørres.

Udbytte: 3,90 g (94,9%) af et amorft pulver.

Analyse (beregnet på vandfri substans): beregnet: C 36,20 H 5,18 Dy 28,81 N 9,93 30 fundet: C 36,77 H 5,36 Dy 28,66 N 10,05 46 DK 171574 B1 I analogi med eksempel 24(a) og 24(b) opnår man praseodym-komplekset af 10-(2-tert.-butoxyethyl)-l,4,7-tris-car-boxymethyl-1,4,7,10-tetraazacyklododecan, når man i eksempel 24(a) i stedet for l-brom-3-oxobutan anvender forbindelsen 1-5 brom-4,4-dimethyl-3-oxa-pentan og i eksempel 24(b) i stedet for dysprosiumoxid anvender forbindelsen praseodymoxid.

Eksempel 25 a) 10-(2,3,4,5,6-pentahydroxy-n-hexyl)-1,4,7-tris-carboxy-_methvl-1.4.7.10-tetraazacvklododecan_ 10 10 g (28,86 mmol) 1,4,7-tris-carboxymethyl-l,4,7,10-tetraaza- cyklododecan opløses i en blanding af 50 ml vand og 50 ml dioxan. Ved tilsætning af 6 N kaliumhydroxid indstiller man pH-værdien på 11-11,5, hvorefter man tilsætter 8,46 g (34,6 mmol) 1,2-anhydro-3,4,5,6-di-0-isopropyliden-D-glucitol 15 (fremstilling: se Carbohydrate Research, Vol. 190, 313-316, 1989) og omrører i 24 timer ved 70-80°C. Man inddamper i vakuum og opløser resten i en blanding af 200 ml vand og 40 ml methanol, hvorefter man tilsætter koncentreret saltsyre til en pH-værdi på 2 og opvarmer til 60°C i 3 timer. Efter 20 inddampning i vakuum udkoger man resten med 100 ml methanol. Filtratet inddampes, resten opløses i vand, og opløsningen overføres til en søjle med 100 g poly-(4-vinylpyridin) . Man eluerer med 300 ml vand, inddamper eluatet i vakuum og omkrystalliserer resten fra methanol/eddikesyreethylester.

25 Udbytte: 10,31 g (70% af det teoretiske udbytte) af et hvidt, amorft fast stof.

Analyse (beregnet på vandfri substans): beregnet: C 47,05 H 7,50 N 10,97 fundet: C 46,90 H 7,31 N 11,08

Claims (9)

10 Udbytte: 6,18 g (95% af det teoretiske udbytte) af et hvidt amorft pulver. Analyse: beregnet: C 36,14 H 5,31 Gd 23,65 N 8,43 fundet: C 36,01 H 5,55 Gd 23,47 N 8,71 15 Patentkrav

1. Makrocykliske 1,4,7,10-tetraazacyklododecan-derivater, kendetegnet ved, at de har den almene formel I r2 R100C—s. >-v / (I) XN C ) i Λ Λ i R 00C_/ N_/ \_C00R 20 hvori hver af grupperne R1 uafhængigt af hinanden er hydrogen eller en metalionækvivalent, DK 171574 B1 R2 er en ligekædet eller forgrenet, mættet eller umættet car-bonhydridgruppe med 1 til 16 carbonatomer, eventuelt substitueret med 1-5 hydroxy- eller C^-C^-alkoxygrupper, eller R3 5 2 ' R2 er -CH^-X-N V hvor X betegner carbonyl eller en ligekædet eller forgrenet 10 alkylengruppe med 1 til 10 carbonatomer, som eventuelt er substitueret med 1-5 hydroxy- eller C1-C4-alkoxygrupper, eller X er en ligekædet eller forgrenet alkylengruppe med 5 til 23 carbonatomer, afbrudt af oxygenatomer, og hvor R3 og R4 uafhængigt af hinanden er hydrogen, en ligekædet eller 15 forgrenet alkylgruppe med 1 til 16 carbonatomer, eventuelt substitueret med 1-5 hydroxy- eller C^-C^-alkoxygrupper, eller R3 og R4 sammen med nitrogenatomet er en pyrrolidin-, piperidin-, morpholin- eller piperazinring, eller R2 eller R3 er en via en alkylenkæde med 2 til 2 0 carbon-20 atomer, som eventuelt bærer endestillede carbonylgrupper og eventuelt er afbrudt af 1-4 oxygenatomer eller som er substitueret med 1-5 hydroxy-, C-^-C^-alkoxy- eller carboxy-C1-C4-alkylengrupper, anden bundet makrocyklus med formlen I' R1OOC—v >-v / ( ") i Λ Λ 1 R 00C_/ N_/ \_C00R 25 eller R2 betegner B eller CH2-C0B, hvor B betegner et makromolekyle eller biomolekyle, som akkumuleres i særlig høj grad i det organ eller den organdel, som undersøges, eller i tumoren, DK 171574 B1 og salte deraf med organiske eller uorganiske baser eller aminosyrer eller med uorganiske eller organiske syrer.

2. Forbindelser ifølge krav l, kendetegnet ved, at R1 betegner et hydrogenatom.

3. Forbindelser ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mindst to af substituenterne R1 er metalionækvivalenter af mindst et metal med atomnummer 21 til 29, 42, 44 eller 57 til 70.

4. Forbindelser ifølge krav 1, kendetegnet ved, 10 at mindst to af substituenterne R1 er metalionækvivalenter af mindst et radionuklid af et grundstof med atomnummer 27, 29, 31, 32, 38, 39, 43, 49, 64, 70 eller 77.

5. Forbindelse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den er valgt blandt:

15 N- [2,3 -dihydroxy-N-methyl -propylcarbamoylmethyl] -1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',N'',N'''-trieddikesyre, N-[N-ethylcarbamoylmethyl]-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',-N'',N'''-trieddikesyre, N-(2,3-dihydroxy-1-propyl)*1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',-2 0 Ν'',N" '-trieddikesyre, N-(2-aminoethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',N'',N'''-trieddikesyre, N-(2-hydroxyethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',N'',N'''-trieddikesyre,

25 N-[N-(2-hydroxyethyl)-carbamoylmethyl]-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N' ,N'',N'''-trieddikesyre, N-(morpholinocarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',N'',N'''-trieddikesyre, og disse forbindelsers komplekser med paramagnetiske metaller 30 eller radioisotoper. DK 171574 B1

6. Forbindelse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den er et gadolinium-, mangan- og/eller dysprosium-kompleks af 1,1'-(1,3-propylen)-bis(1,4,7,10-tetraazacyklododecan-4,7,10-5 trieddikesyre), succinyl-bis (1,4,7,10-tetraazacyklododecan-4,7,10-trieddike-syre eller 1,1'- (2 - hydroxy-1,3 -propylen) -bis - (1,4,7,10 - tetraazacyklododecan-4 , 7,10-trieddikesyre) .

7. Diagnostisk middel, kendetegnet ved, at det indeholder mindst et metalkompleks med den almene formel I ifølge krav 1, hvor mindst to af substituenterne R1 betegner en metalionækvivalent, eventuelt sammen med sædvanlige gale-niske tilsætningsstoffer.

8. Anvendelse af forbindelserne ifølge krav 2 som kompleks danne re .

9. Anvendelse af mindst et metalkompleks med den almene formel I, hvor mindst to af substituenterne R1 betegner en metalionækvivalent, til fremstilling af midler til brug ved 20 NMR-, røntgen-, ultralyd- eller radiodiagnostik eller til radio-terapi.