ES2208968T3 - Acidos carboxilicos macrociclicos de complejos metalicos, su utilizacion, asi como procedimientos para su preparacion. - Google Patents

Acidos carboxilicos macrociclicos de complejos metalicos, su utilizacion, asi como procedimientos para su preparacion.

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ES2208968T3 ES97952805T ES97952805T ES2208968T3 ES 2208968 T3 ES2208968 T3 ES 2208968T3 ES 97952805 T ES97952805 T ES 97952805T ES 97952805 T ES97952805 T ES 97952805T ES 2208968 T3 ES2208968 T3 ES 2208968T3
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Abstract

LA INVENCION TRATA DE NUEVOS ACIDOS CARBOXILICOS MACROCILICOS DE COMPLEJOS METALICOS DE FORMULA (II), EN DONDE Z 0) ES UN EQUIVALENTE METALICO DEL ORDEN DE 58-71, Y R ES UN GRUPO CHX 1 - CO - NH - CHY 1 (CH 2 ) F - COOH, EN DONDE X 1 E Y 1 SON INDEPENDIENTEMENTE UNO DEL OTRO UN ATOMO DE HIDROGENO, UN RADICAL ALQUILO DE CADENA LINEAL O RAMIFICADA DE C 1 C 7 , UN GRUPO FENILO O BENCILO, Y F ES DE 0 A 9. SE PUEDE UTILIZAR COMO ETAPAS INTERMEDIAS PARA LA SINTESIS DE COMPLEJOS POLIMERICOS EN CASCADA APROPIADOS COMO AGENTES DE DIAGNOSTICO.

Description

Ácidos carboxílicos macrocíclicos complejos con metales, su utilización, así como procedimientos para su preparación.
El invento se refiere al objeto caracterizado en las reivindicaciones de esta patente, es decir a nuevos ácidos carboxílicos macrocíclicos complejos con metales, a su utilización, así como a procedimientos para su preparación.
Acerca del estado de la técnica se citan las siguientes páginas 1-23 del documento de solicitud de patente internacional WO-A-97/02051 publicado el 23.01.97.
Los agentes de contraste empleados a escala clínica en el momento actual para los modernos procedimientos de presentación en imágenes, tomografía de espín nuclear (MRI) y tomografía asistida por ordenador (CT) [Magnevist®, Pro Hance®, Ultravist® y Omniscan®] se distribuyen por todo el espacio extracelular del cuerpo (espacio intravasal e intersticio). Este espacio de distribución abarca aproximadamente un 20% del volumen del cuerpo.
Los agentes de contraste para MRI extracelulares se han empleado a escala clínica en primer lugar con éxito en el diagnóstico de procesos de enfermedades cerebrales y espinales, puesto que en este caso se produce una situación muy especial en lo que se refiere al espacio de distribución regional. En el cerebro y en la médula espinal dorsal, los agentes de contraste extracelulares no pueden abandonar el espacio intravasal en el tejido sano por causa de la barrera hematoencefálica. En el caso de procesos morbosos con trastorno de la barrera hematoencefálica (p.ej., tumores malignos, inflamaciones, enfermedades desmielinizantes, etc.) se forman dentro del cerebro entonces regiones con permeabilidad aumentada de los vasos sanguíneos para estos agentes de contraste extracelulares (Schmiedl y colaboradores, MRI of blood-brain barrier permeability in astrocytic gliomas: application of small and large molecular weight contrast media [MRI de permeabilidad de la barrera hematoencefálica en gliomas astrocíticos; aplicación de medios de contraste con pesos moleculares pequeños y grandes], Magn. Reson. Med. 22: 288, 1991). Mediante el aprovechamiento de este trastorno de la permeabilidad vascular, un tejido enfermo se puede reconocer con alto contraste con respecto al tejido sano.
Fuera del cerebro y de la médula espinal dorsal no existe sin embargo tal barrera de permeabilidad para los agentes de contraste antes mencionados (Canty y colaboradores, First-pass entry of nonionic contrast agent into the myocardial extravascular space. Effects on radiographic estimate of transit time and blood volume [Entrada en primera pasada de un agente de contraste no iónico en el espacio extravascular del miocardio. Efectos sobre las estimaciones radiográficas del tiempo de tránsito y del volumen de sangre], Circulation 84: 2071, 1991). Por consiguiente, el enriquecimiento del agente de contraste ya no es dependiente de la permeabilidad vascular sino solamente del tamaño del espacio extracelular en el tejido correspondiente. No es posible una delimitación de los vasos con respecto al espacio intersticial situado en torno a ellos en el caso de la aplicación de estos agentes de contraste.
Especialmente para la representación de los vasos sería deseable un agente de contraste que se distribuyese exclusivamente en el espacio vasal (espacio de los vasos). Uno de tales agentes para agrupación de sangre debe hacer posible, con ayuda de la tomografía de espín nuclear, delimitar un tejido bien irrigado por la sangre con respecto de un tejido mal irrigado por la sangre y con ello diagnosticar una isquemia. También un tejido que ha experimentado infarto se podría delimitar por causa de su anemia con respecto del tejido sano o isquémico situado en torno a él, cuando se utiliza un agente de contraste vasal. Esto tiene importancia especial, cuando se trata p.ej., de diferenciar un infarto cardíaco con respecto de una isquemia.
Hasta ahora, la mayor parte de los pacientes, en cuyos casos existe sospecha de una enfermedad cardiovascular (esta enfermedad es la causa más frecuente de muerte en los países industriales occidentales), deben ser sometidos a investigaciones invasivas para diagnóstico. En la angiografía se utiliza en el momento actual sobre todo el diagnóstico por rayos X con ayuda de agentes de contraste que contienen yodo. Estas investigaciones llevan aparejadas diferentes desventajas: ellas están vinculadas con el riesgo de la carga con radiaciones, así como con incomodidades y molestias, que se producen sobre todo por el hecho de que los agentes de contraste que contienen yodo se deben utilizar en una concentración muchísimo más alta en comparación con los agentes de contraste por NMR (de Nuclear Magnetic Resonance = resonancia magnética nuclear).
Subsiste por lo tanto una necesidad de agentes de contraste por NMR que puedan marcar el espacio vasal (agentes para agrupación de sangre = blood-pool-agents). Estos compuestos deben distinguirse por una buena compatibilidad y por una alta actividad (elevado aumento de la intensidad de las señales en el caso de la MRI).
El enfoque de resolver por lo menos una parte de estos problemas mediante utilización de compuestos que forman complejos, que están unidos a macromoléculas o biomoléculas, tuvo éxito hasta ahora sólo en un grado muy limitado.
Así, por ejemplo, el número de los centros paramagnéticos en los complejos, que se describen en las Solicitudes de Patentes Europeas Nº 0.088.695 y Nº 0.150.844, no es suficiente para una satisfactoria reproducción en imágenes.
Si se aumenta el número de los iones metálicos necesarios mediante introducción múltiple de unidades que forman complejos en una biomolécula macromolecular, entonces esto se encuentra vinculado con un perjuicio intolerable de la afinidad y/o la especificidad de esta biomolécula [J. Nucl. Med. 24, 1158 (1983)].
Las macromoléculas pueden ser apropiadas en términos generales como agentes de contraste para la angiografía. La albúmina-GdDTPA (Radiology 1987; 162: 205) p.ej., muestra sin embargo, a las 24 horas después de una inyección intravenosa en una rata, un enriquecimiento en el tejido del hígado, que constituye casi un 30% de la dosis. Además de ello, en 24 horas se elimina solamente un 20% de la dosis.
La macromolécula de poli(lisina)-GdDTPA (Solicitud de Patente Europea, con el Nº de publicación 0.233.619) se manifestó asimismo apropiada como agente para agrupación de sangre. Este compuesto consiste sin embargo, condicionado por su preparación, en una mezcla de moléculas con diferentes tamaños. En el caso de experimentos de segregación realizados en ratas, se pudo mostrar que esta molécula es segregada de modo inalterado por filtración glomerular a través de los riñones. Sin embargo, condicionado por la síntesis, la poli(lisina)-GdDTPA puede contener también macromoléculas, que sean tan grandes que al realizar la filtración glomerular no puedan pasar por los capilares de los riñones y por consiguiente permanezcan dentro del cuerpo.
También se han descrito agentes de contraste macromoleculares sobre la base de hidratos de carbono, p.ej. dextrano (Solicitud de Patente Europea, con el N1 de publicación 0.326.226). La desventaja de tales compuestos se encuentra en el hecho de que éstos llevan por regla general sólo aproximadamente 5% del catión paramagnético amplificador de las señales.
Los polímeros descritos en la Solicitud de Patente Europea Nº 0.430.863 constituyen ya un paso en el camino para llegar a agentes para agrupación de sangre, puesto que ellos ya no presentan la heterogeneidad, característica de los polímeros antes mencionados, en lo que se refiere a su tamaño y su masa molecular. Sin embargo, dejan siempre todavía bastante que desear en lo que se refiere a la segregación total, la compatibilidad y/o la actividad.
Como se describe en el documento de solicitud de patente internacional PCT/EP 96/02671, se encontró que los complejos, que constan de polímeros en cascada con un contenido de nitrógeno, provistos de ligandos que forman complejos, contienen por lo menos 16 iones de un elemento con uno de los números atómicos 20-29, 39, 42, 44 ó 57-83 así como eventualmente cationes de bases inorgánicas y/u orgánicas, aminoácidos o amidas de aminoácidos, y que contienen grupos amino eventualmente acilados, se adecuan sorprendentemente de modo sobresaliente para la preparación de agentes de diagnóstico por NMR y rayos X, sin presentar las desventajas mencionadas.
Los polímeros en cascada que forman complejos, conformes al invento, se pueden describir por la fórmula general I
(I),A-\{X-[Y-(Z-<W-K_{w}>_{z})_{y}]_{x}\}_{a}
en la que
A representa un núcleo de cascada con un contenido de nitrógeno, que tiene la multiplicidad de base a,
X e Y independientemente uno de otro, representan un enlace directo o una unidad de reproducción en cascada con la multiplicidad de reproducción x o y respectivamente,
Z y W independientemente uno de otro, representan una unidad de reproducción en cascada con la multiplicidad de reproducción z o w respectivamente,
K representa el radical de un compuesto que forma complejos,
a representa las cifras 2 a 12,
x, y, z y w independientemente unos de otros, representan las cifras de 1 a 4,
con la condición de que por lo menos dos unidades de reproducción son diferentes y de que para el producto de las multiplicidades se realiza que
16 \leq a\cdotx\cdoty\cdotz\cdotw\leq 64.
Como un núcleo de cascada A son apropiados:
un átomo de nitrógeno,
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en los que
m y n representan las cifras 1 a 10,
p representa las cifras 0 a 10,
U^{1} representa Q^{1} o E,
U^{2} representa Q^{2} o E, con
E en el significado del grupo
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representando
o las cifras 1 a 6,
Q^{1} un átomo de hidrógeno o Q^{2}, y
Q^{2} un enlace directo,
M representa una cadena de alquileno C_{1}-C_{10}, que eventualmente está interrumpida por 1 a 3 átomos de oxígeno y/o eventualmente está sustituida con 1 a 2 grupos oxo,
R^{0} representa un radical alquilo C_{1}-C_{10} ramificado o sin ramificar, un grupo nitro, amino, de ácido carboxílico o
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correspondiendo el número de Q^{2} a la multiplicidad de base a.
El caso más sencillo de un núcleo de cascada lo constituye el átomo de nitrógeno, cuyos tres enlaces (multiplicidad de base a = 3) están ocupados en una primera "capa interna" (generación 1) por tres unidades de reproducción X o Y (cuando X representa un enlace directo) o Z (cuando X e Y representan en cada caso un enlace directo) respectivamente; expresado de otra manera: los tres átomos de hidrógeno del iniciador de cascada amoníaco que construye su fundamento A(H)_{a} = NH_{3} han sido sustituidos por tres unidades de reproducción X o Y o Z respectivamente. El número de Q^{2} contenido en el núcleo de cascada reproduce en este caso la multiplicidad de base a.
Las unidades de reproducción X, Y, Z y W contienen grupos -NQ^{1}Q^{2}, en los que Q^{1} significa un átomo de hidrógeno o Q^{2}, y Q^{2} significa un enlace directo. El número de Q^{2} contenidos en la respectiva unidad de reproducción (p.ej., X) corresponde a la multiplicidad de reproducción de esta unidad (p.ej., x en el caso de X). El producto de todas las multiplicidades a\cdotx\cdoty\cdotz\cdotw indica el número de los radicales K que forman complejos, unidos en el polímero en cascada. Los polímeros conformes al invento contienen por lo menos 16 y como mucho 64 radicales K en la molécula, que pueden unir en cada caso desde un ion hasta como máximo tres iones (en el caso de iones bivalentes), preferiblemente un ion, de un elemento que tiene uno de los números atómicos antes mencionados.
La última generación, es decir la unidad de reproducción W unida a los radicales del compuesto K que forma complejos, está unida a K a través de grupos NH (-NQ^{1}Q^{2} con Q^{1} en el significado de un átomo de hidrógeno y Q^{2} = un enlace directo), mientras que las unidades de reproducción precedentes pueden estar unidas unas con otras tanto a través de grupos NHQ^{2} (p.ej., mediante reacciones de acilación) como también a través de grupos NQ^{2}Q^{2} (p.ej., mediante reacciones de alquilación).
Los complejos de polímeros en cascada conformes al invento presentan como máximo 10 generaciones (es decir, que pueden estar presentes en la molécula también más de en cada caso solamente una de las unidades de reproducción X, Y y Z), pero con preferencia de 2 a 4 generaciones, siendo diferentes en la molécula por lo menos dos de las unidades de reproducción.
Como núcleos de cascada A preferidos se han de señalar los que caen dentro de las fórmulas generales antes mencionadas, cuando
m representa las cifras 1-3, de modo especialmente preferido la cifra 1,
n representa las cifras 1-3, de modo especialmente preferido la cifra 1,
p representa las cifras 0-3, de modo especialmente preferido la cifra 1,
o representa la cifra 1,
M representa un grupo -CH_{2}, -CO o -CH_{2}CO y
R^{0} representa un grupo -CH_{2}NU^{1}U^{2}, -CH_{3} o -NO_{2}.
Como otros preferidos radicales iniciadores de cascada A(H)_{a} se señalarán p.ej.:
(Dentro del paréntesis se indica la multiplicidad de base a para el caso de la mono- o di-sustitución siguiente que sirve para la constitución de la siguiente generación).
tris(aminoetil)amina (a = 6 ó 3);
tris(aminopropil)amina (a = 6 ó 3);
dietilen-triamina (a = 5 ó 3);
trietilen-tetraamina (a = 6 ó 4);
tetraetilen-pentaamina (a = 7 ó 5);
1,3,5-tris(aminometil)benceno (a = 6 ó 3);
triamida de ácido trimésico (a = 6 ó 3);
1,4,7-triaza-ciclononano (a = 3);
1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (a = 4);
1,4,7,10,13-pentaaza-ciclopentadecano (a = 5);
1,4,8,11-tetraaza-ciclotetradecano (a = 4);
1,4,7,10,13,16-hexaaza-ciclooctadecano (a = 6);
1,4,7,10,13,16,19,22,25,28-decaaza-ciclotriacontano (a = 10);
tetrakis(aminometil)metano (a = 8 ó 4);
1,1,1-tris(aminometil)etano (a = 6 ó 3);
tris(aminopropil)-nitrometano (a = 6 ó 3);
2,4,6-triamino-1,3,5-triazina (a = 6 ó 3);
amida de ácido 1,3,5,7-adamantano-tricarboxílico (a = 8 ó 4);
amida de ácido 3,3',5,5'-difenil-éter-tetracarboxílico (a = 8 ó 4);
amida de ácido 1,2-bis[fenoxietano]-3',3'',5',5''-tetracarboxílico (a = 8 ó 4);
1,4,7,10,13,16,21,24-octaaza-biciclo-[8.8.8]hexacosano (a = 6).
Se hará mención al hecho de que la definición como núcleo de cascada A, y por consiguiente la separación entre el núcleo de cascada y la primera unidad de reproducción es puramente formal, y por consiguiente se puede escoger de modo independiente de la constitución sintética real de los deseados complejos de polímeros en cascada. Así, p.ej., la tris(aminoetil)amina utilizada en el Ejemplo 4 se puede considerar por sí misma tanto como núcleo de cascada A (compárese la primera fórmula general indicada para A con m = n = p = 1, U^{1} = E con o en el significado de la cifra 1 y U^{1} = U^{2} = Q^{2}), pero también como átomo de nitrógeno (= núcleo de cascada A), que como primera generación presenta tres unidades de reproducción
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(compárese la definición de E).
Las unidades de reproducción en cascada X, Y, Z y W son determinadas independientemente unas de otras por
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en que
U^{1} representa Q^{1} o E,
U^{2} representa Q^{2} o E con
E en el significado del grupo
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representando
o las cifras 1 a 6,
Q^{1} un átomo de hidrógeno o Q^{2},
Q^{2} un enlace directo,
U^{3} representa una cadena de alquileno de C_{1}-C_{20}, que eventualmente está interrumpida por 1 a 10 átomos de oxígeno y/o por 1 a 2 radicales -N(CO)_{q}-R^{2}-, por 1 a 2 radicales fenileno y/o por 1 a 2 radicales fenilenoxi y/o está sustituida eventualmente con 1 a 2 grupos oxo, tioxo, carboxi, alquil C_{1}-C_{5}-carboxi, alcoxi C_{1}-C_{5}, hidroxi, alquileno C_{1}-C_{5}, representando
q las cifras 0 ó 1 y
R^{2} un átomo de hidrógeno, un radical metilo o etilo, que eventualmente está sustituido con 1-2 grupos hidroxi o1 grupo carboxi,
L representa un átomo de hidrógeno o el grupo
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V representa el grupo metino --
\melm{\delm{\para}{}}{C}{\uelm{\para}{}}
H cuando al mismo
tiempo U^{4} significa un enlace directo o el grupo M, y U^{5} posee uno de los significados de U^{3}, o
V representa el grupo
17
cuando al mismo tiempo U^{4} y U^{5} son idénticos y significan el enlace directo o el grupo M.
Unidades preferidas de reproducción en cascada X, Y, Z y W son aquéllas en las que, en las fórmulas generales antes mencionadas, el radical U^{3} representa -CO-, -COCH_{2}OCH_{2}CO-, -COCH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}-, -CONHC_{6}H_{4}-,
-COCH_{2}CH_{2}CO-, -COCH_{2}-CH_{2}CH_{2}CO-, -COCH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CO-,
el radical U^{4} representa un enlace directo o -CH_{2}CO-,
el radical U^{5} representa un enlace directo o -(CH_{2})_{4}-, -CH_{2}CO-, -CH(COOH)-, -CH_{2}OCH_{2}CH_{2}-, -CH_{2}C_{6}H_{4}-, -CH_{2}-C_{6}H_{4}OCH_{2}CH_{2}-,
el radical E representa un grupo
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Como unidades de reproducción en cascada X, Y, Z y W mencionadas a modo de ejemplo, se han de señalar:
-CH_{2}CH_{2}NH-; -CH_{2}CH_{2}N<;
-COCH(NH-)(CH_{2})_{4}NH-; -COCH(N<)(CH_{2})_{4}N<;
-COCH_{2}OCH_{2}CON(CH_{2}CH_{2}NH-)_{2}; -COCH_{2}OCH_{2}CON(CH_{2}CH_{2}N<)_{2};
-COCH_{2}N(CH_{2}CH_{2}NH)_{2}; -COCH_{2}N(CH_{2}CH_{2}N<)_{2};
-COCH_{2}NH-; -COCH_{2}N<;
-COCH_{2}CH_{2}CON(CH_{2}CH_{2}NH-)_{2}; -COCH_{2}CH_{2}CON(CH_{2}CH_{2}N<)_{2};
-COCH_{2}OCH_{2}CONH-C_{6}H_{4}-CH[CH_{2}CON(CH_{2}CH_{2}NH-)_{2}]_{2};
-COCH_{2}OCH_{2}CONH-C_{6}H_{4}-CH[CH_{2}CON(CH_{2}CH_{2}N<)_{2}]_{2};
-COCH_{2}CH_{2}CO-NH-C_{6}H_{4}-CH[CH_{2}CON(CH_{2}CH_{2}NH-)_{2}]_{2};
-COCH_{2}CH_{2}CO-NH-C_{6}H_{4}-CH[CH_{2}CON(CH_{2}CH_{2}N<)_{2}]_{2};
-CONH-C_{6}H_{4}-CH[CH_{2}CON(CH_{2}CH_{2}NH-)_{2}]_{2};
-CONH-C_{6}H_{4}-CH[CH_{2}CON(CH_{2}CH_{2}N<)_{2}]_{2};
-COCH(NH-)CH(COOH)NH-; -COCH(N<)CH(COOH)N<;
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El radical K que forma complejos se describe en el caso del macrociclo por la fórmula general IA:
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en la que
los R^{1} independientemente unos de otros, representan un átomo de hidrógeno o un equivalente de iones metálicos con los números atómicos 20-29, 39, 42-44 ó 57-83,
R^{2} representa un átomo de hidrógeno, un radical metilo o etilo, que eventualmente está sustituido con 1-2 grupos hidroxi o 1 grupo carboxi,
R^{3} representa un grupo
---
\uelm{C}{\uelm{\para}{R ^{4} }}
H—CO---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{2} }}
---U^{6}---T---Gruppe,
R^{4} representa una cadena de alquilo C_{1}-C_{30} lineal, ramificada, saturada o insaturada, que eventualmente está interrumpida por 1-10 átomos de oxígeno, 1 grupo fenileno o 1 grupo fenilenoxi y/o eventualmente está sustituida con 1-5 grupos hidroxi, 1-3 grupos carboxi, 1 grupo fenilo,
U^{6} representa un grupo alquileno C_{1}-C_{20} lineal, ramificado, saturado o insaturado, que eventualmente contiene 1-5 grupos imino, 1-3 grupos fenileno, 1-3 grupos fenilenoxi, 1-3 grupos fenilenimino, 1-5 grupos amido, 1-2 grupos hidrazido, 1-5 grupos carbonilo, 1-5 grupos etilenoxi, 1 grupo de urea, 1 grupo de tiourea, 1-2 grupos carboxialquilimino, 1-2 grupos de éster, 1-10 átomos de oxígeno, 1-5 átomos de azufre y/o 1-5 átomos de nitrógeno, y/o eventualmente está sustituido con 1-5 grupos hidroxi, 1-2 grupos mercapto, 1-5 grupos oxo, 1-5 grupos tioxo, 1-3 grupos carboxi, 1-5 grupos carboxialquilo, 1-5 grupos de éster y/o 1-3 grupos amino, pudiendo los grupos fenileno eventualmente contenidos estar sustituidos con 1-2 grupos carboxi, 1-2 grupos sulfono o 1-2 grupos hidroxi,
T representa un grupo -CO-\alpha, -NHCO-\alpha o -NHCS-\alpha y
\alpha representa el sitio de unión a los átomos de nitrógeno terminales de la última generación, la unidad de reproducción W.
Como radicales K preferidos que forman complejos se han de mencionar aquéllos en los que, en la fórmula IA antes indicada, la cadena de alquileno C_{1}-C_{20}, con preferencia C_{1}-C_{12}, que se presenta por U^{6}, contiene los grupos -CH_{2}-, -CH_{2}NHCO-, -NHCOCH_{2}O-, -NHCOCH_{2}OC_{6}H_{4}-, -N(CH_{2}CO_{2}H)-, -NHCOCH_{2}C_{6}H_{4}-, -NHCSNHC_{6}H_{4}-,
-CH_{2}OC_{6}H_{4}-, -CH_{2}CH_{2}O-, y/o está sustituida con los grupos -COOH, -CH_{2}COOH.
Como ejemplos para U^{6} se han de señalar los siguientes grupos:
-CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}CH_{2}-, -C_{6}H_{4}-, -C_{6}H_{10}-, -CH_{2}C_{6}H_{5}-,
-CH_{2}NHCOCH_{2}CH(CH_{2}CO_{2}H)-C_{6}H_{4}-,
-CH_{2}NHCOCH_{2}OCH_{2}-,
-CH_{2}NHCOCH_{2}C_{6}H_{4}-,
29
-CH_{2}NHCSNH-C_{6}H_{4}-CH(CH_{2}COOH)CH_{2}-,
-CH_{2}OC_{6}H_{4}-N(CH_{2}COOH)CH_{2}-,
-CH_{2}NHCOCH_{2}O(CH_{2}CH_{2}O)_{4}-C_{6}H_{4}-,
-CH_{2}O-C_{6}H_{4}-,
-CH_{2}CH_{2}-O-CH_{2}CH_{2}-, -CH_{2}CH_{2}-O-CH_{2}CH_{2}-O- CH_{2}CH_{2}-,
30
Como ejemplos para R^{4} se han de indicar los siguientes grupos:
-CH_{3}, -C_{6}H_{5} , -CH_{2}-COOH ,
-CH_{2}-C_{6}H_{5}, -CH_{2}-O-(CH_{2}CH_{2}-O-)_{6}CH_{3}, -CH_{2}-OH
Si el agente conforme al invento está destinado a su utilización en el diagnóstico por NMR, entonces el ion central de la sal de complejo debe ser paramagnético. Son de este tipo en particular los iones bi- y ter-valentes de los elementos con los números atómicos 21-29, 42, 44 y 58-70. Iones apropiados son por ejemplo los iones de cromo(III), hierro(II), cobalto(II), níquel(II), cobre(II), praseodimio(III), neodimio(III), samario(III) e iterbio(III). A causa de su momento magnético muy grande, son especialmente preferidos los iones de gadolinio(III), terbio(III), disprosio(III), holmio(III), erbio(III), manganeso(II) y hierro(III).
Si el agente conforme al invento está destinado a su utilización en el diagnóstico por rayos X, entonces el ion central se debe derivar de un elemento con mayor número atómico, a fin de conseguir una suficiente absorción de los rayos X. Se encontró que para esta finalidad son apropiados los agentes de diagnóstico que contienen una sal de complejo fisiológicamente compatible con iones centrales de elementos con los números atómicos seleccionados entre 21-29, 39, 42, 44, 57-83; son de este tipo por ejemplo el ion de lantano(III) y los iones antes mencionados de la serie de los lantánidos.
Los complejos de polímeros en cascada conformes al invento contienen por lo menos 16 iones de un elemento con el número atómico antes mencionado.
Los restantes átomos de hidrógeno de carácter ácido, es decir aquéllos que no han sido sustituidos por el ion central, pueden estar reemplazados eventualmente de modo total o parcial por cationes de bases inorgánicas y/u orgánicas, aminoácidos o amidas de aminoácidos.
Apropiados cationes inorgánicos son por ejemplo el ion de litio, el ion de potasio, el ion de calcio, el ion de magnesio y en particular el ion de sodio. Cationes apropiados de bases orgánicas son, entre otros, los de aminas primarias, secundarias o terciarias, tales como por ejemplo etanol-amina, dietanol-amina, morfolina, glucamina, N,N-dimetil-glucamina y en particular N-metil-glucamina. Cationes apropiados de aminoácidos son por ejemplo los de la lisina, la arginina y la ornitina, así como las amidas de aminoácidos que por lo demás son de carácter ácido o
neutro.
Los compuestos conformes al invento, que poseen un peso molecular de 10.000-80.000 D, con preferencia de 15.000-40.000 D, presentan las propiedades deseadas que se exponen al comienzo. Éstos contienen el gran número de iones metálicos, que se necesitan para su utilización, unidos de modo estable en el complejo.
Éstos se enriquecen en regiones con permeabilidad vascular elevada, tal como p.ej. en tumores, permiten dar informaciones acerca de la perfusión de tejidos, ofrecen la posibilidad de determinar el volumen de sangre en tejidos, acortar de un modo selectivo los períodos de tiempo de relajación o las densidades de la sangre, y representar en imágenes la permeabilidad de los vasos sanguíneos. Tales informaciones fisiológicas no se pueden obtener mediante el empleo de agentes de contraste extracelulares, tales como p.ej. Gd-DTPA [Magnevist®]. Desde estos puntos de vista se establecen también los sectores de empleo en los modernos procedimientos de reproducción en imágenes, tomografía de espín nuclear y tomografía asistida por ordenador: un diagnóstico más específico de tumores malignos, un control temprano de la terapia en el caso de una terapia citostática, antiflogística o vasodilatadora, un reconocimiento precoz de regiones inferiormente perfundidas (p.ej., en el miocardio), una angiografía en el caso de enfermedades vasculares, y un reconocimiento y un diagnóstico de inflamaciones (estériles o infecciosas).
Los complejos de polímeros en cascada conformes al invento se adecuan también sobresalientemente para la linfografía (intersticial e i.v. (= intravenosa)).
Como otras ventajas con respecto a los agentes de contraste extracelulares, tales como p.ej. Gd-DTPA [Magnevist®] debe de resaltarse la más elevada efectividad como agentes de contraste para la tomografía de espín nuclear (más elevada relaxividad), lo cual conduce a una manifiesta reducción de la dosis necesaria para el diagnóstico. Al mismo tiempo, los agentes de contraste conformes al invento se pueden formular en forma de soluciones isoosmolares con respecto a la sangre y disminuyen con ello la carga osmótica del cuerpo, lo cual se manifiesta en una toxicidad disminuida de la sustancia (umbral tóxico más alto). Unas dosis más pequeñas y un umbral tóxico más alto conducen a un aumento significativo de la seguridad de aplicaciones de los agentes de contraste en los modernos procedimientos de reproducción de imágenes.
En comparación con los agentes de contraste macromoleculares constituidos sobre la base de hidratos de carbono, p.ej. dextrano (Solicitud de Patente Europea, con el Nº de publicación 0.326.226), los cuales - tal como se ha mencionado - llevan por lo general solamente alrededor de 5% del catión paramagnético amplificador de las señales, los complejos de polímeros conformes al invento presentan un cierto contenido, por regla general de aproximadamente 20% del catión paramagnético. Por consiguiente, las macromoléculas conformes al invento producen por cada molécula una amplificación muchísimo más alta de las señales, lo cual al mismo tiempo conduce a que la dosis necesaria para la tomografía de espín nuclear sea considerablemente menor en comparación con la de los agentes de contraste macromoleculares constituidos sobre la base de hidratos de carbono.
Estos complejos con polímeros son lo suficientemente grandes como para poder abandonar sólo con lentitud el espacio vasal pero al mismo tiempo lo suficientemente pequeños como para poder pasar todavía por los capilares de los renglones, que tienen un tamaño de 300-800 \ring{A}.
En comparación con los otros compuestos polímeros mencionados del estado de la técnica, los complejos de polímeros en cascada descritos se distinguen por un mejorado comportamiento de segregación, una actividad más alta, una estabilidad mayor y/o una compatibilidad mejor.
La preparación de los complejos de polímeros en cascada macrocíclicos conformes al invento se efectúa mediante el recurso de que se hacen reaccionar compuestos de la fórmula general I'
(I'),A-\{X-[Y-(Z-<W-\beta_{w}>_{z})_{y}]_{x}\}_{a}
en la que
A representa un núcleo de cascada con un contenido de nitrógeno, que tiene la multiplicidad de base a,
X e Y independientemente uno de otro, representan un enlace directo o una unidad de reproducción en cascada con la multiplicidad de reproducción x o y respectivamente,
Z y W independientemente uno de otro, representan una unidad de reproducción en cascada con la multiplicidad de reproducción z o w respectivamente,
a representa las cifras 2 a 12,
x, y, z y w independientemente unos de otros, representan las cifras de 1 a 4,
\beta representa el sitio de unión de los grupos NH terminales de la última generación, la unidad de reproducción W
con la condición de que por lo menos dos unidades de reproducción son diferentes y de que para el producto de las multiplicidades se realiza que
16 \leq a\cdotx\cdoty\cdotz\cdotw \leq 64,
con un complejo o compuesto K' que forma complejos de la fórmula general I'A
31
representando
los R^{1'} independientemente unos de otros, un átomo de hidrógeno, un equivalente de iones metálicos con los números atómicos 20-29, 39, 42-44 ó 57-83 o un grupo protector de ácido,
R^{2} un átomo de hidrógeno, un radical metilo o etilo, que eventualmente está sustituido con 1-2 grupos hidroxi o 1 grupo carboxi,
R^{3'} un grupo
---
\uelm{C}{\uelm{\para}{R ^{4} }}
H—CO---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{2} }}
---U^{6}---T---grupos
R^{4} una cadena de alquilo C_{1}-C_{30} lineal, ramificada, saturada o insaturada, que eventualmente está interrumpida por 1-10 átomos de oxígeno, 1 grupo fenileno, 1 grupo fenilenoxi y/o eventualmente está sustituida con 1-5 grupos hidroxi, 1-3 grupos carboxi, 1 grupo fenilo,
U^{6} un grupo alquileno C_{1}-C_{20} lineal, ramificado, saturado o insaturado, que eventualmente contiene 1-5 grupos imino, 1-3 grupos fenileno, 1-3 grupos fenilenoxi, 1-3 grupos fenilenimino, 1-5 grupos amido, 1-2 grupos hidrazido, 1-5 grupos carbonilo, 1-5 grupos etilenoxi, 1 grupo de urea, 1 grupo de tiourea, 1-2 grupos carboxialquilimino, 1-2 grupos de éster, 1-10 átomos de oxígeno, 1-5 átomos de azufre y/o 1-5 átomos de nitrógeno y/o eventualmente está sustituido con 1-5 grupos hidroxi, 1-2 grupos mercapto, 1-5 grupos oxo, 1-5 grupos tioxo, 1-3 grupos carboxi, 1-5 grupos carboxialquilo, 1-5 grupos de éster y/o 1-3 grupos amino, pudiendo los grupos fenileno eventualmente contenidos estar sustituidos con 1-2 grupos carboxi, 1-2 grupos sulfono o 1-2 grupos hidroxi,
T' un grupo –C*O, -COOH, -N=C=O o -N=C=S y
C*O un grupo carboxilo activado,
con la condición de que - siempre y cuando que K' represente un complejo - por lo menos dos (en el caso de metales bivalentes) o tres (en el caso de metales tervalentes) de los sustituyentes R^{1} han de representar un equivalente de iones metálicos de los elementos antes mencionados y de que en caso deseado otros grupos carboxilo se han de presentar en forma de sus sales con bases inorgánicas y/u orgánicas, aminoácidos o amidas de aminoácidos,
se separan los grupos protectores eventualmente presentes, los polímeros en cascada así obtenidos - siempre y cuando que K' represente un compuesto que forma complejos - se hacen reaccionar de manera en sí conocida con por lo menos un óxido metálico o una sal metálica de un elemento con los números atómicos 20-29, 39, 42, 44 ó 57-83 y eventualmente a continuación, en los complejos de polímeros en cascada así obtenidos, los átomos de hidrógeno de carácter ácido todavía presentes se sustituyen total o parcialmente por cationes de bases inorgánicas y/u orgánicas, aminoácidos o amidas de aminoácidos, y los grupos amino terminales libres eventualmente presentes todavía, se acilan en caso deseado - antes o después de la formación del complejo metálico -.
Se divulga la reacción con compuestos formadores de complejos de la fórmula general I'A en la que el significado de R^{1}' = t-butilo.
La preparación de los complejos y compuestos que forman complejos de la fórmula general I'A se efectúa de acuerdo con, o análogamente a, las prescripciones descritas en la parte experimental, o de acuerdo con métodos conocidos por la bibliografía (veánse p.ej. las Solicitudes de Patentes Europeas N^{os} 0.512.661, 0.430.863, 0.255.471 y 0.565.930).
Así, la preparación de compuestos de la fórmula general I'A se puede efectuar, p.ej., mediante el recurso de que como precursor del grupo funcional T' sirve un grupo T'', ya sea en el significado de una función de ácido protegida, que independientemente de los grupos protectores de ácidos, R^{1'}, se puede transformar en la función de ácido libre de acuerdo con los procedimientos antes expuestos, o en el significado de una función de amina protegida, que se puede desbloquear de acuerdo con métodos conocidos por la bibliografía [Th. W. Greene, P.G.M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 2ª edición, John Wiley & Sons (1991), páginas 309-385] y se puede transformar a continuación en los isocianatos o isotiocianatos respectivamente [Methoden der Org. Chemie. (Houben-Weyl), E 4, páginas 742-749, 837-843, editorial Georg Thieme, Stuttgart, Nueva York (1983)]. Tales compuestos se pueden preparar de acuerdo con, o análogamente a, las prescripciones descritas en la parte experimental, por monoalquilación de cicleno con apropiadas amidas de ácidos \alpha-halógeno-carboxílicos [en el seno de disolventes apróticos, tales como p.ej., cloroformo].
En lo que se refiere a más detalles acerca de las reacciones de acoplamiento, las sustancias de partida, la introducción de los deseados iones metálicos, la preparación y la administración de las sustancias farmacéuticas, etc. Se ha de remitir al documento WO 96/01655, especialmente a las páginas 22 hasta 33.
El presente invento se refiere a nuevos ácidos carboxílicos macrocíclicos complejos con metales, de la fórmula II
32
realizándose que
Z^{0} representa un equivalente de iones metálicos con los números atómicos 58-71 y
R representa un grupo CHX^{1}-CO-NH-CHY^{1}-(CH_{2})_{f}-COOH, en la que X^{1} e Y^{1} independientemente uno de otro representan un radical alquilo C_{1}-C_{7} lineal o ramificado, un grupo fenilo o bencilo e Y^{1} significa adicionalmente un átomo de hidrógeno y f significa las cifras 0 a 9,
que se pueden emplear como productos intermedios para la síntesis de complejos de polímeros en cascada de la fórmula general I de los documentos PCT/EP 96/02671 y PCT/EP 95/ 02577.
Ninguna de las síntesis de complejos de polímeros en cascada que se describen en los documentos EP-A-430863, y de solicitudes de patente alemanas DE-A-19549286, DE-A-19525924 y DE-A-4344460 utiliza los ácidos carboxílicos complejos con metales de la fórmula II conformes al invento.
Para los radicales X^{1} y respectivamente Y^{1} se han de mencionar a modo de ejemplo: metilo, etilo, propilo, butilo y respectivamente hidrógeno, metilo, isopropilo, fenilo y bencilo. Se prefieren metilo y respectivamente hidrógeno.
El índice f representa preferiblemente las cifras 0, 1 ó 2.
De los lantánidos antes mencionados se prefieren gadolinio, disprosio e iterbio.
La reacción de los nuevos ácidos carboxílicos macrocíclicos complejos con metales, de la fórmula II, para dar los complejos de polímeros en cascada deseados se efectúa de una manera análoga a métodos conocidos por la bibliografía, p.ej. B. Belleau, G. Malek, J. Amer. Chem. Soc. 90, 1651 (1968). Los productos así obtenidos presentan una menor distribución de productos secundarios que los complejos de polímeros en cascada sintetizados sin utilización de los ácidos carboxílicos complejos con metales de la fórmula II conformes al invento.
La síntesis de los compuestos de la fórmula general II conformes al invento se efectúa mediante el recurso de que compuestos de la fórmula general III
33
en los que
R' tiene el significado de R, presentándose el grupo carboxilo allí contenido eventualmente en una forma protegida y
Z^{1} representa un átomo de hidrógeno o un grupo protector de carboxilo, después de haber separado los grupos protectores de carboxilo eventualmente presentes, se hacen reaccionar de manera en sí conocida con un óxido metálico o una sal metálica de un elemento con los números atómicos 58-71.
La introducción de los deseados iones metálicos se efectúa del modo que se ha divulgado p.ej. en los documentos de patente EP 71564, EP 130934 y DE 3401052, disolviendo o suspendiendo el óxido metálico o una sal metálica (por ejemplo el nitrato, acetato, carbonato, cloruro o sulfato) del elemento con los números atómicos 58-71 en agua y/o en un alcohol inferior (tal como metanol, etanol o isopropanol) y haciendo reaccionar con una solución o suspensión de la cantidad equivalente del compuesto formador de complejos de la fórmula general III.
En el caso de que Z^{1} represente un grupo protector de ácido, entran en consideración p.ej. grupos alquilo C_{1}-C_{6}, arilo y aralquilo lineales o ramificados, por ejemplo el grupo metilo, etilo, propilo, butilo, fenilo, bencilo, difenilmetilo, trifenilmetilo o bis(p-nitro-fenil)metilo, así como grupos trialquil-sililo. Se prefiere el grupo t-butilo.
La separación de los grupos protectores se efectúa de acuerdo con los procedimientos conocidos por un experto en la especialidad, por ejemplo por hidrólisis, hidrogenolisis, saponificación en condiciones alcalinas de los ésteres con un álcali en una solución acuosa-alcohólica a unas temperaturas de 0 a 50ºC, una saponificación en condiciones ácidas con ácidos inorgánicos o en el caso de p.ej. ésteres terc.-butílicos con ayuda de ácido trifluoro-acético. [Protective Groups in Organic Synthesis [Grupos protectores en síntesis orgánica], 2ª edición, T.W. Greene y P.G.M. Wuts, John Wiley & Sons, Inc. Nueva York, 1991].
Compuestos de la fórmula general III se pueden obtener por reacción de ésteres de ácidos \alpha-carboxílicos o los propios ácidos de la fórmula general IV
(IV),Hal-CH_{2}-CO_{2}Z^{1}
en los que
Z^{1} tiene el significado antes mencionado y Hal representa cloro, bromo o yodo, con compuestos de la fórmula general V
34
en la que
R^{5} representa un átomo de hidrógeno, o un grupo protector de ácidos, y
X^{1}, Y^{1} y f tienen los significados antes mencionados.
Si Z^{1} y R^{5} representan en cada caso un grupo protector de ácidos, éstos pueden tener diferentes significados, de manera tal que Z^{1} (p.ej. bencilo) puede ser separado eventualmente de un modo selectivo (p.ej. por hidrólisis) en presencia de grupos protectores R^{5} (p.ej. t-butilo).
Si Z^{1} representa un grupo protector de ácido, la reacción se efectúa preferiblemente en el seno de disolventes tales como cloruro de metileno, dimetil-formamida, acetonitrilo, tetrahidrofurano, dioxano, cloroformo, alcoholes inferiores tales como metanol, etanol e isopropanol, así como mezclas de los disolventes antes mencionados con agua.
En el caso de la utilización de un ácido halógeno-carboxílico como educto (producto de partida) se trabaja preferiblemente en el seno de agua.
Como compuestos captadores de ácidos sirven bases orgánicas tales como piridina, trietil-amina o diisopropil-etil-amina o bases inorgánicas tales como hidróxido de sodio, hidróxido de litio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio o carbonato de sodio, carbonato de potasio, hidrógeno-carbonato de sodio o carbonato de litio. La alquilación se lleva a cabo a unas temperaturas comprendidas entre 0 y 100ºC, pero de modo preferido a 20-80ºC.
Los compuestos de la fórmula general V se obtienen por reacción de cicleno (fórmula VI)
35
con compuestos de la fórmula general VII
36
en los que
X^{1}, Y^{1}, R^{5} y f tienen los significados antes mencionados y Nu representa un radical nucleófugo. Como radical nucleófugo se han de mencionar cloruro, bromuro, yoduro, mesilato, tosilato o triflato.
La reacción se efectúa en el seno de disolventes tales como cloroformo, cloruro de metileno, tetrahidrofurano, dioxano, dimetil-formamida, dimetil-sulfóxido o también en agua a unas temperaturas de 0ºC hasta 100ºC, pero de modo preferido a 20-60ºC. En caso deseado, se puede añadir una base orgánica o inorgánica. A modo de ejemplo se han de mencionar trietil-amina, piridina, carbonato de sodio, hidróxido de sodio o hidróxido de potasio.
Se obtienen compuestos de la fórmula general VII por reacción de compuestos de la fórmula VIII
37
en los que
Nu y X^{1} tienen los significados antes mencionados, con compuestos de la fórmula general IX
38
en los que
Y^{1}, f y R^{5} tienen los significados antes indicados.
La reacción se efectúa de acuerdo con los métodos conocidos por un experto en la especialidad a partir de la química de los péptidos. Así, por ejemplo, a partir del ácido de la fórmula general VIII se puede preparar un derivado tal como p.ej. un cloruro de ácido, bromuro de ácido o éster activo (tal como p.ej. el éster de NHS), que se condensa con un aminoácido (eventualmente protegido en sus extremos terminales).
Los compuestos de la fórmula general VIII así como de sus cloruros de ácidos y bromuros de ácidos son obtenibles comercialmente. Los compuestos de la fórmula general IX son obtenibles comercialmente, asimismo como aminoácidos libres o en una forma protegida.
Alternativamente, compuestos de la fórmula general III se pueden obtener por reacción de compuestos de la fórmula general X
39
en los que Z^{1} posee los significados antes mencionados, con compuestos de la fórmula general VII, después de haber separado los grupos protectores de ácido que eventualmente están presentes.
La reacción se efectúa en el seno de disolventes tales como por ejemplo acetonitrilo, dimetil-formamida, tetrahidrofurano, dioxano o alcoholes inferiores tales como metanol, etanol o i-propanol así como mezclas de éstos con agua; sin embargo, se puede trabajar también en agua pura. Se trabaja por lo general a unas temperaturas de 20ºC-100ºC.
Como compuestos captadores de ácidos se utilizan bases orgánicas o inorgánicas. A modo de ejemplo se han de mencionar trietil-amina, piridina, 4-dimetilamino-piridina, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, carbonato de potasio, carbonato de sodio. Se pueden emplear también hidruros metálicos tales como hidruro de sodio, hidruro de calcio, pero solamente en el caso de disolventes apróticos.
La adición de cantidades catalíticas de un yoduro se ha manifestado como ventajosa. A modo de ejemplo se han de mencionar yoduro de sodio, yoduro de potasio, yoduro de litio o yoduro de tetrabutil-amonio.
La purificación de los complejos metálicos de la fórmula general II conformes al invento se efectúa por ejemplo por cromatografía en presencia de gel de sílice o de RP-18.
La mayor parte de los complejos metálicos de la fórmula general II conformes al invento se pueden cristalizar a partir de alcoholes tales como metanol, etanol o isopropanol o también a partir de mezclas de éstos con agua.
También se ha mostrado como favorable disolver los complejos metálicos conformes al invento en alcoholes o mezclas de alcoholes con agua y precipitarlos mediante adición de acetona gota a gota.
La desecación de los ácidos carboxílicos complejos con metales conformes al invento se efectúa de manera ventajosa en vacío a unas temperaturas de 20º-200ºC, preferiblemente de 50º-130ºC, en el transcurso de aproximadamente 6 horas hasta 3 días.
Los ácidos carboxílicos complejos con metales de la fórmula general II así obtenidos se almacenan mediando exclusión de la humedad y se pueden emplear directamente en una reacción de acoplamiento.
En conjunto se ha conseguido con los ácidos carboxílicos complejos con metales de la fórmula general II conformes al invento poner a disposición importantes productos intermedios que permiten sintetizar complejos de polímeros en cascada con una menor proporción de productos secundarios.
Los siguientes Ejemplos 1 a 3 sirven para la explicación de la síntesis de compuestos polímeros mediante acoplamiento de los ligandos macrocíclicos, tal como se describen en el documento PCT/EP 96/02671.
Ejemplo 1 a) Bis[2-(benciloxicarbonilamino)-etil]-amina
51,5 g (500 mmol) de dietilen-triamina y 139 ml (1 mol) de trietil-amina se disuelven en diclorometano y se mezclan a -20ºC con 161 g de ciano-formiato de bencilo (Fluka) en diclorometano y a continuación se agitan durante una noche a la temperatura ambiente. Después de haberse terminado la reacción, se concentra por evaporación en la fracción retirada, el residuo se recoge en dietil-éter, la fase orgánica se lava con una solución de carbonato de sodio y se seca con sulfato de sodio. El material filtrado se mezcla con hexano, el precipitado se separa por filtración y se seca.
Rendimiento: 163,4 g (88% del teórico)
Análisis elemental:
Calculado : C 64,67 H 6,78 N 11,31
Encontrado: C 64,58 H 6,83 N 11,28
b) N,N,N',N',N'',N''-Hexakis[2-(benciloxicarbonilamino)-etil]-triamida de ácido trimésico
13,27 g (50 mmol) de tricloruro de ácido trimésico (Aldrich) y 34,7 ml (250 mmol) de trietil-amina se disuelven en dimetil-formamida (DMF) y a 0ºC se mezclan con 65,0 g (175 mmol) de la amina descrita en el Ejemplo 1a), y a continuación se agitan durante una noche a la temperatura ambiente. La solución se concentra por evaporación en vacío y el residuo se cromatografía con acetato de etilo en presencia de gel de sílice.
Rendimiento: 39,4 g (62% del teórico)
Análisis elemental:
Calculado : C 65,24 H 5,95 N 9,92
Encontrado: C 65,54 H 5,95 N 9,87
c) N^{\alpha}, N^{\epsilon}-bis(N,N'-dibenciloxicarbonil-lisil)-lisina, "tri-lisina" protegida
3,6 g (20 mmol) de hidrocloruro de lisina y 6,95 ml (50 mmol) de trietil-amina se disuelven en DMF, se mezclan con 26,8 g (50 mmol) del éster p-nitro-fenílico de N^{\alpha}, N^{\epsilon}-dibenciloxicarbonil-lisina (Bachem) y se agitan durante 2 días a la temperatura ambiente. Después de haberse terminado la reacción, se concentra por evaporación en vacío, el residuo se recoge en acetato de etilo y se extrae por agitación con una solución diluida de ácido clorhídrico. La fase orgánica se seca con sulfato de sodio, el disolvente se concentra por evaporación y el residuo se cromatografía con una mezcla de acetato de etilo y etanol en un gradiente escalonado.
Rendimiento: 10,7 g (57% del teórico)
Análisis elemental:
Calculado : C 63,95 H 6,65 N 8,95
Encontrado: C 63,63 H 6,69 N 8,93
d) Benciloxicarbonil-poliamina 24-mera totalmente protegida sobre la base de la N,N,N',N',N'',N''-hexakis[2-(trilisil-amino)-etil]-triamida de ácido trimésico
1,27 g (1 mmol) de la hexa-(benciloxicarbonilamina) descrita en el Ejemplo 1b) se disuelven en ácido acético glacial y, mediando agitación, se mezclan con un ácido bromhídrico al 33% en ácido acético glacial. Después de 60 minutos se completa con dietil-éter la precipitación comenzada, el hidrobromuro de hexaamina resultante se lava con un éter, se seca en vacío y, sin purificación ulterior, se emplea en la reacción descrita más adelante.
Rendimiento: 0,95 g (cuantitativo)
7,0 g (7,5 mmol) de la "tri-lisina" protegida que se describe en el Ejemplo 1c), 1,2 g (7,5 mmol) de 1-hidroxi-benzotriazol y 2,4 g (7,5 mmol) de tetrafluoroborato de 2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametil-uronio (TBTU; Peboc Limited, RU (= Reino Unido)) se disuelven en DMF y se agitan durante 15 minutos. Esta solución se mezcla a continuación con 5,16 ml (30 mmol) de N-etil-diisopropil-amina y con 0,95 g (1 mmol) del hidrobromuro de hexaamina antes descrito, y se agita durante una noche a la temperatura ambiente. Después de haberse terminado la reacción, se concentra por evaporación en vacío y el residuo se cromatografía en presencia de gel de sílice con una mezcla de acetato de etilo y etanol (2:1).
Rendimiento: 4,55 g (76% del teórico)
Análisis elemental:
Calculado : C 64,35 H 6,71 N 10,52
Encontrado: C 64,08 H 6,57 N 10,29
e) Éster bencílico de N-(2-bromo-propionil)-glicina
A 100 g (296,4 mmol) de la sal con ácido p-tolueno-sulfónico del éster bencílico de glicina y 33,0 g (326,1 mmol) de trietil-amina en 400 ml de cloruro de metileno se les añaden gota a gota a 0ºC 55,9 g (326,1 mmol) de cloruro de ácido 2-bromo-propiónico. No se deja que la temperatura llegue por encima de 5ºC. Después de haberse terminado la adición, se agita durante una hora a 0ºC, y a continuación durante 2 horas a la temperatura ambiente. Se añaden 500 ml de una mezcla de hielo y agua, y la fase de agua se ajusta a un pH de 2 con una solución acuosa al 10% de ácido clorhídrico. La fase orgánica se separa, se lava en cada caso una vez con 300 ml de una solución acuosa al 5% de carbonato de sodio y con 400 ml de agua. La fase orgánica se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se recristaliza en diisopropil-éter.
Rendimiento: 68,51 g (75% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Punto de fusión: 69-70ºC
Análisis elemental:
Calculado : C 48,02 H 4,70 N 4,67 Br 26,62
Encontrado: C 47,91 H 4,82 N 4,51 Br 26,47
f) 1-[4-(Benciloxicarbonil)-1-metil-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano
A 55,8 g (324,4 mmol) de 1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano, disueltos en 600 ml de cloroformo, se les añaden 50 g (162,2 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 1e), y se agitan durante una noche a la temperatura ambiente. Se añaden 500 ml de agua, la fase orgánica se separa y se lava todavía en cada caso 2 veces con 400 ml de agua. La fase orgánica se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se cromatografía en presencia de gel de sílice (con el agente eluyente: mezcla de cloroformo, metanol y amoníaco acuoso al 25% = 10/5/1).
Rendimiento: 40,0 g [63% del teórico referido al compuesto 1e) empleado] de un aceite viscoso de color ligeramente amarillento
Análisis elemental:
Calculado : C 61,36 H 8,50 N 17,89
Encontrado: C 61,54 H 8,68 N 17,68
g) 10-[4-Benciloxicarbonil)-1-metil-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7-tris(terc.-butoxicarbonilmetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (complejo con bromuro de sodio)
A 20 g (51,08 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 1f) y 17,91 g (169 mmol) de carbonato de sodio en 300 ml de acetonitrilo se les añaden 33 g (169 mmol) del éster terc.-butílico de ácido bromo-acético y se agita durante 24 horas a 60ºC. Se enfría a 0ºC, se separa por filtración con respecto de las sales y el material filtrado se concentra hasta sequedad por evaporación. El residuo se cromatografía en presencia de gel de sílice (con el agente eluyente: mezcla de éster etílico de ácido acético y etanol: 15/1). Las fracciones que contienen el producto se concentran por evaporación y el residuo se recristaliza en diisopropil-éter.
Rendimiento: 34,62 g (81% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Punto de fusión: 116-117ºC
Análisis elemental:
\newpage
Calculado : C 54,54 H 7,59 N 8,37 Na 2,74 Br 9,56
Encontrado: C 54,70 H 7,65 N 8,24 Na 2,60 Br 9,37
h) 10-(4-Carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-butil)-1,4,7-tris(terc.-butoxicarbonilmetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (complejo con bromuro de sodio)
30 g (35,85 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 1g) se disuelven en 500 ml de isopropanol, y se añaden a ello 3 g de un catalizador con paladio (10% de Pd/C). Se hidrogena durante una noche a la temperatura ambiente. Se separa por filtración con respecto del catalizador, el material filtrado se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío y se recristaliza en acetona.
Rendimiento: 22,75 g (85% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Punto de fusión: 225ºC (con descomposición)
Análisis elemental:
Calculado : C 49,86 H 7,69 N 9,38 Na 3,07 Br 10,71
Encontrado: C 49,75 H 7,81 N 9,25 Na 2,94 Br 10,58
i) N-(5-DO3A-il-4-oxo-3-aza-hexanoíl)-poliamida en cascada 24-mera sobre la base de la N,N,N',N',N'',N''-hexakis[2-(trilisilamino)-etil]-triamida de ácido trimésico *)
[* DO3A = 1,4,7-tris(carboximetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano]
6,0 g (1 mmol) de la poli-(benciloxicarbonilamina) descrita en el Ejemplo 1d) se disuelven en ácido acético glacial y, mediando agitación, se mezclan con bromuro de hidrógeno al 33% en ácido acético glacial. Después de 3 horas se completa con dietil-éter la precipitación comenzada, el hidrobromuro de 24-amina resultante se lava con un éter y se seca en vacío.
35,84 g (48 mmol) del ácido descrito en el precedente Ejemplo 1h) se disuelven en DMF, se mezclan con 7,35 g (48 mmol) de 1-hidroxi-benzotriazol, con 15,41 g (48 mmol) de TBTU (Peboc Limited, RU) y con 49,3 ml (288 mmol) de N-etil-diisopropil-amina, y se agitan durante 20 minutos a la temperatura ambiente. Esta solución se mezcla a continuación con el hidrobromuro de 24-amina (1 mmol) antes descrito y se agita durante 4 días a la temperatura ambiente. La solución se concentra por evaporación en vacío, el aceite remanente se enfría en un baño de hielo y se mezcla con ácido trifluoro-acético, se agita durante una noche a la temperatura ambiente y a continuación se precipita con dietil-éter. El precipitado se seca en vacío, se recoge en agua, se ajusta a un pH de 7, se purifica a través de una membrana para ultrafiltración YM3 Amicon® con respecto de las porciones de bajo peso molecular, y el material retenido, finalmente, se filtra en membrana y se liofiliza (= se seca por congelación).
Rendimiento: 13,5 g (83% del teórico)
Contenido de H_{2}O (según Karl-Fischer): 6,2%
Análisis elemental (referido a la sustancia anhidra):
Calculado : C 45,82 H 6,09 N 15,07 Na 10,79
Encontrado: C 45,56 H 6,15 N 14,80 Na 10,52
k) Complejo con Gd 24-mero de la N-(5-DO3A-il-4-oxo-3-aza-hexanoíl)-poliamida en cascada sobre la base de la N,N,N',N',N'',N''-hexakis[2-(trilisilamino)-etil]-triamida de ácido trimésico
8,13 g (0,5 mmol) del ácido que forma complejos descrito en el precedente Ejemplo 1i) se ajustan a un pH de 3 en agua con una solución diluida de ácido clorhídrico, se mezclan con 2,17 g (6 mmol) de Gd_{2}O_{3}, se agitan durante 30 minutos a 80ºC, después del enfriamiento se ajustan a un pH de 7 y se desalinizan a través de una membrana para ultrafiltración YM3 AMICON®. El material retenido, finalmente, se filtra en membrana y se liofiliza.
Rendimiento: 8,89 g (92,1% del teórico)
Contenido de H_{2}O (según Karl-Fischer): 9,6%
Determinación de Gd (por AAS): 19,6%
Análisis elemental (referido a la sustancia anhidra):
\newpage
Calculado : C 40,26 H 5,35 N 13,24 Gd 21,62
Encontrado: C 39,98 H 5,51 N 13,42 Gd 21,37
Ejemplo 2 a) Éster bencílico de 2-bromo-propionil-\beta-alanina
A 100 g (285 mmol) de la sal con ácido p-tolueno-sulfónico del éster bencílico de \beta-alanina y 31,67 g (313 mmol) de trietil-amina en 400 ml de cloruro de metileno se les añaden gota a gota a 0ºC 53,65 g (313 mmol) de cloruro de ácido 2-bromo-propiónico. No se deja que la temperatura llegue por encima de 5ºC. Después de haberse terminado la adición, se agita durante 1 hora a 0ºC, y a continuación durante 2 horas a la temperatura ambiente. Se añaden 500 ml de una mezcla de hielo y agua, y la fase de agua se ajusta a un pH de 2 con una solución acuosa al 10% de ácido clorhídrico acuoso. La fase orgánica se separa, se lava en cada caso una vez con 300 ml de una solución acuosa al 5% ácido clorhídrico, 300 ml de una solución acuosa al 5% de carbonato de sodio y 400 ml de agua. Se seca la fase orgánica sobre sulfato de magnesio y se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se recristaliza en diisopropil-éter.
Rendimiento: 71,36 g (78% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Análisis elemental:
Calculado : C 48,46 H 7,51 N 4,35 Br 24,80
Encontrado: C 48,29 H 7,65 N 4,25 Br 24,61
b) 1-[5-(Benciloxicarbonil)-1-metil-2-oxo-3-aza-pentil]-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano
A 53,32 g (310 mmol) de 1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano, disueltos en 600 ml de cloroformo, se les añaden 50 g (155,2 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 2a), y se agita durante una noche a la temperatura ambiente. Se añaden 500 ml de agua, la fase orgánica se separa y se lava todavía en cada caso 2 veces con 400 ml de agua. La fase orgánica se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se cromatografía en presencia de gel de sílice (con el agente eluyente: mezcla de cloroformo, metanol y amoníaco acuoso al 25%: 10/5/1).
Rendimiento: 38,39 g [61% del teórico, referido al compuesto 2a) empleado] de un aceite viscoso ligeramente amarillento
Análisis elemental:
Calculado : C 62,20 H 8,70 N 17,27
Encontrado: C 62,05 H 8,81 N 17,15
c) 10-[5-(Benciloxicarbonil)-1-metil-2-oxo-3-aza-pentil]-1,4,7-tris(terc.-butoxicarbonilmetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (complejo con bromuro de sodio)
A 20 g (49,32 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 2b) y 17,28 g (163 mmol) de carbonato de sodio en 300 ml de acetonitrilo se les añaden 31,8 g (163 mmol) del éster terc.-butílico de ácido bromo-acético y se agita a 60ºC durante 24 horas. Se enfría a 0ºC, se separa por filtración con respecto de las sales y el material filtrado se concentra por evaporación hasta sequedad. El residuo se cromatografía en presencia de gel de sílice (con el agente eluyente: mezcla de éster etílico de ácido acético y etanol = 10/1). Las fracciones que contienen el producto se concentran por evaporación y el residuo se recristaliza en diisopropil-éter.
Rendimiento: 31,89 g (76% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Análisis elemental:
Calculado : C 55,05 H 7,70 N 8,23 Na 2,69 Br 9,40
Encontrado: C 55,17 H 7,85 N 8,10 Na 2,51 Br 9,30
d) 10-[5-(Carboxi)-1-metil-2-oxo-3-aza-pentil]-1,4,7-tris(terc.-butoxicarbonilmetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (complejo con bromuro de sodio)
30 g (35,26 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 2c) se disuelven en 500 ml de isopropanol y se añaden a ello 3 g de un catalizador con paladio (10% de Pd/C). Se hidrogena durante una noche a la temperatura ambiente. Se separa por filtración con respecto del catalizador, el material filtrado se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío y se recristaliza en acetona.
Rendimiento: 24,41 g (91% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Análisis elemental:
Calculado : C 50,52 H 7,82 N 9,21 Na 3,01 Br 10,52
Encontrado: C 50,41 H 7,95 N 9,10 Na 2,91 Br 10,37
e) N-(6-DO3A-il-5-oxo-4-aza-heptanoíl)-poliamida en cascada 24-mera sobre la base de la N,N,N',N',N'',N''-hexakis[2-(trilisilamino)-etil]-triamida de ácido trimésico
6,0 g (1 mmol) de la poli-(benciloxicarbonilamina) descrita en el Ejemplo 1d) se disuelven en ácido acético glacial y, mediando agitación, se mezclan con bromuro de hidrógeno al 33% en ácido acético glacial. Después de 3 horas, se completa con dietil-éter la precipitación comenzada, el hidrobromuro de 24-amina resultante se lava con un éter y se seca en vacío.
36,52 g (48 mmol) del ácido descrito en el precedente Ejemplo 2d) se disuelven en DMF, se mezclan con 7,35 g (48 mmol) de 1-hidroxi-benzotriazol, se mezclan con 15,41 g (48 mmol) de TBTU (Peboc Limited, RU) y con 49,3 ml (288 mmol) de N-etil-diisopropil-amina, y se agitan durante 20 minutos a la temperatura ambiente. Esta solución se mezcla a continuación con el hidrobromuro de 24-amina (1 mmol) antes descrito y se agita durante 4 días a la temperatura ambiente. La solución se concentra en vacío, el aceite remanente se enfría en un baño de hielo y se mezcla con ácido trifluoro-acético, se agita durante una noche a la temperatura ambiente y a continuación se precipita con dietil-éter. El precipitado se seca en vacío, se recoge en agua, se ajusta a un pH de 7, se purifica a través de una membrana para ultrafiltración YM3 Amicon® con respecto de las porciones de bajo peso molecular, y el material retenido, finalmente, se filtra en membrana y se liofiliza.
Rendimiento: 14,4 g (85% del teórico)
Contenido de H_{2}O (según Karl-Fischer): 8,7%
Análisis elemental (referido a la sustancia anhidra):
Calculado : C 46,82 H 5,98 N 14,79 Na 10,59
Encontrado: C 47,04 H 6,23 N 14,96 Na 10,26
f) Complejo con Gd 24-mero de la N-(6-DO3A-il-5-oxo-4-aza-heptanoíl)-poliamida en cascada sobre la base de la N,N,N',N',N'',N''-hexakis[2-(trilisilamino)-etil]-triamida de ácido trimésico
8,5 g (0,5 mmol) del ácido que forma complejos, que se describe en el precedente Ejemplo 2e), se ajustan a un pH de 3 en agua con una solución diluida de ácido clorhídrico, se mezclan con 2,17 g (6 mmol) de Gd_{2}O_{3}, se agitan a 80ºC durante 30 minutos, después del enfriamiento se ajustan a un pH de 7 y se desalinizan a través de una membrana para ultrafiltración YM3 AMICON®. El material retenido, finalmente, se filtra en membrana y se liofiliza.
Rendimiento: 8,50 g (88% del teórico)
Contenido de H_{2}O (según Karl-Fischer): 7,9%
Determinación de Gd (por AAS): 19,4%
Análisis elemental (referido a la sustancia anhidra):
Calculado : C 41,12 H 5,52 N 12,99 Gd 21,21
Encontrado: C 40,86 H 5,34 N 13,25 Gd 20,95
Ejemplo 3 a) N,N'-Bis(benciloxicarbonil)-3-[carboximetoxiacetil]-3-aza-pentano-1,5-diamina
37,14 g (100 mmol) de la bis(benciloxicarbonil-aminoetil)-amina descrita en el Ejemplo 1a) se disuelven en DMF, se mezclan en un baño de hielo con 17,4 g (150 mmol) del anhídrido de ácido diglicólico (Janssen Chimica) y con 21 ml (150 mmol) de trietil-amina, y a continuación se agitan a la temperatura ambiente durante una noche. La solución se concentra por evaporación en vacío, el residuo se recoge en acetato de etilo y se extrae por agitación con una solución diluida de ácido clorhídrico. La fase orgánica se seca con sulfato de sodio y después de una filtración con respecto del agente de desecación se cristaliza por adición de hexano.
Rendimiento: 41,4 g (85% del teórico)
Análisis elemental:
Calculado : C 59,13 H 6,00 N 8,62
Encontrado: C 58,99 H 5,93 N 8,70
b) N,N',N'',N'''-Tetrakis{8-(benciloxicarbonilamino)-6-[2-(benciloxicarbonilamino)-etil]-5-oxo-3-oxa-octanoíl}ci-cleno
345 mg (2 mmol) de 1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (= cicleno; Fluka) se deshidratan azeotrópicamente con tolueno. A la solución enfriada de cicleno en tolueno se le añaden a la temperatura ambiente una solución de 4,88 g (10 mmol) de N,N'-bis(benciloxicarbonil)-3-[carboximetoxi-acetil]-3-aza-pentano-1,5-diamina [Ejemplo 3a)] en tetrahidrofurano (THF) así como 2,47 g (10 mmol) de 2-etoxi-1-etoxicarbonil-1,2-dihidro-quinolina (EEDQ; Fluka), y se agita durante una noche. Después de haberse terminado la reacción, el producto se precipita por adición de hexano, se separa por decantación con respecto del disolvente y se reprecipita todavía una vez más a partir de una mezcla de THF y hexano, y a continuación a partir de una mezcla de THF y tolueno. Después de haber secado en vacío, se obtienen 2,78 g (68% del rendimiento teórico) de un material sólido de color amarillo pálido.
Análisis elemental:
Calculado : C 60,93 H 6,29 N 10,93
Encontrado: C 60,68 H 6,40 N 10,97
c) Benciloxicarbonil-32-poliamina totalmente protegida sobre la base de la 32-amina condensada a partir de N,N',N'',N'''-tetrakis {8-(benciloxicarbonilamino)-6-[2-(benciloxicarbonilamino)-etil]-5-oxo-3-oxa-octanoíl}cicleno con N^{\alpha},N^{\epsilon}-bis(lisil)-lisina (= "tri-lisina")
2,05 g (1 mmol) de la octa-(benciloxicarbonilamina) descrita en el Ejemplo 3b) se disuelven en ácido acético glacial y se mezclan mediando agitación con bromuro de hidrógeno al 33% en ácido acético glacial. Después de 90 minutos se completa con dietil-éter la precipitación comenzada, el hidrobromuro de la octa-amina resultante se lava con un éter, se seca en vacío y se emplea sin purificación ulterior en la reacción descrita más adelante.
Rendimiento: 1,6 g (cuantitativo)
9,4 g (10 mmol) de la "tri-lisina" protegida descrita en el Ejemplo 1c), 1,5 g (10 mmol) de 1-hidroxi-benzotriazol y 3,2 g (10 mmol) de tetrafluoroborato de 2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametil-uronio (TBTU; Peboc Limited, RU) se disuelven en DMF y se agitan durante 15 minutos. Esta solución se mezcla a continuación con 5,16 ml (30 mmol) de N-etil-diisopropil-amina y con 1,6 g (1 mmol) del hidrobromuro de octa-amina antes descrito, y se agita durante una noche a la temperatura ambiente. Después de haberse terminado la reacción, se concentra por evaporación en vacío y el residuo se cromatografía con una mezcla de diclorometano y metanol (10:1) en presencia de gel de sílice.
Rendimiento: 6,0 g (72% del teórico)
Análisis elemental:
Calculado : C 63,32 H 6,76 N 10,74
Encontrado: C 62,98 H 6,91 N 10,43
d) N-(5-DO3A-il-4-oxo-3-aza-hexanoíl)-poliamida en cascada 32-mera sobre la base de la amina 32-mera descrita en el precedente Ejemplo 3c)
8,35 g (1 mmol) de la benciloxicarbonilamina 32-mera descrita en el Ejemplo 3c) se disuelve en ácido acético glacial y se mezclan mediando agitación con bromuro de hidrógeno al 33% en ácido acético glacial. Después de 3 horas se completa con dietil-éter la precipitación comenzada, el hidrobromuro de 32-amina resultante se lava con un éter y se seca en vacío.
47,8 g (64 mmol) del ácido descrito en el Ejemplo 1h) se disuelven en DMF, se mezclan con 9,8 g (64 mmol) de 1-hidroxi-benzotriazol, con 20,5 g (64 mmol) de TBTU (Peboc Limited, RU) y con 65,7 ml (384 mmol) de N-etil-diisopropil-amina y se agitan a la temperatura ambiente durante 20 minutos. Esta solución se mezcla a continuación con el hidrobromuro de 32-amina antes descrito (1 mmol) y se agita durante 4 días a la temperatura ambiente. La solución se concentra en vacío, el aceite remanente se enfría en un baño de hielo y se mezcla con ácido trifluoro-acético, se agita a la temperatura ambiente durante una noche y a continuación se precipita con dietil-éter. El precipitado se seca en vacío, se recoge en agua, se ajusta a un pH de 7, se purifica a través de una membrana para ultrafiltración YM3 Amicon® con respecto de las porciones de bajo peso molecular, y el material retenido, finalmente, se filtra en membrana y se liofiliza.
Rendimiento: 17,2 g (76,4% del teórico)
Contenido de H_{2}O (según Karl-Fischer): 7,6%
Análisis elemental (referido a la sustancia anhidra):
Calculado : C 45,73 H 6,12 N 15,08 Na 10,61
Encontrado: C 45,89 H 6,30 N 14,84 Na 10,31
e) Complejo con Gd 32-mero de la N-(5-DO3A-il-4-oxo-3-aza-hexanoíl)-poliamida en cascada sobre la base de la amina 32-mera descrita en el Ejemplo 3c)
10,4 g (0,5 mmol) del ácido que forma complejos, descrito en el precedente Ejemplo 3d), se ajustan a un pH de 3 en agua con una solución diluida de ácido clorhídrico, se mezclan con 2,89 g (8 mmol) de Gd_{2}O_{3}, se agitan durante 30 minutos a 80ºC, después del enfriamiento se ajustan a un pH de 7, y se desalinizan a través de una membrana para ultrafiltración YM3 AMICON®. El material retenido, finalmente, se filtra en membrana y se liofiliza.
Rendimiento: 12,1 g (91,1% del teórico)
Contenido de H_{2}O (según Karl-Fischer): 11,0%
Determinación de Gd (por AAS): 18,6%
Análisis elemental (referido a la sustancia anhidra):
Calculado : C 40,26 H 5,39 N 13,28 Gd 21,30
Encontrado: C 40,10 H 5,21 N 13,04 Gd 21,03
De una manera análoga, se obtiene con Yb_{2}(CO_{3})_{3} el complejo con iterbio:
Análisis elemental (referido a la sustancia anhidra):
Calculado : C 39,42 H 5,28 N 13,00 Yb 22,94
Encontrado: C 39,29 H 5,40 N 12,81 Yb 22,65
Los siguientes Ejemplos 4 a 14 sirven para explicar el objeto del invento.
Ejemplo 4 a) Ácido 10-[4-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
77 g (103,1 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 1h se disuelven en 500 ml de ácido trifluoro-acético y se agitan a la temperatura ambiente durante 3 horas. Se concentra hasta sequedad por evaporación, el residuo se recoge en 300 ml de agua y la solución se vierte sobre una columna, que está rellena con Reillex® 425 PVP. Se eluye con agua. Las fracciones que contienen el producto se reúnen y se concentran hasta sequedad por evaporación, el residuo se recristaliza a partir de una mezcla de metanol y acetona.
Rendimiento: 44,04 g (84% del teórico) de un material solido microscópico incoloro
Contenido de agua: 6,5%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 47,99 H 6,99 N 14,73
Encontrado: C 47,83 H 7,12 N 14,55
b) Complejo con gadolinio de ácido 10-[4-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 40 g (84,12 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 4a, disueltos en 400 ml de agua, se les añaden 15,27 g (42,06 mmol) de óxido de gadolinio, y se calientan a 90ºC durante 3 h. Se concentra hasta sequedad por evaporación (en vacío) y el residuo se recristaliza a partir de etanol acuoso al 90%. Los cristales se filtran con succión, se lavan una vez con etanol, luego con acetona y finalmente con dietil-éter y se secan en una estufa de vacío a 130ºC (durante 24 horas).
Rendimiento: 50,53 g (93% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Contenido de agua: 2,5%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 36,24 H 4,80 N 11,12 Gd 24,97
Encontrado: C 36,35 H 4,95 N 10,98 Gd 24,80
Ejemplo 5 Complejo con disprosio de ácido 10-[4-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 20 g (42,06 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 4a, disueltos en 200 ml de agua, se les añaden 7,84 g (21,03 mmol) de óxido de disprosio y se calientan a 90ºC durante 3 h. Se concentra hasta sequedad por evaporación (en vacío) y el residuo se recristaliza a partir de etanol acuoso al 90%. Los cristales se filtran con succión, se lavan una vez con etanol, luego con acetona y finalmente con dietil-éter y se secan a 130ºC (durante 24 horas) en una estufa de vacío.
Rendimiento: 24,98 g (91% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Contenido de agua: 2,7%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 35,94 H 4,76 N 11,03 Dy 25,59
Encontrado: C 35,85 H 4,91 N 10,90 Gd 25,42
Ejemplo 6 Complejo con iterbio de ácido 10-[4-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 20 g (42,06 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 4a, disueltos en 200 ml de agua, se les añaden 8,29 g (21,03 mmol) de óxido de iterbio y se calientan a 90ºC durante 3 días. Se concentra hasta sequedad por evaporación (en vacío) y el residuo se recristaliza a partir de etanol acuoso al 90%. Los cristales se filtran con succión, se lavan una vez con etanol, luego con acetona y finalmente con dietil-éter y se secan en una estufa de vacío a 130ºC (durante 24 horas).
Rendimiento: 21,79 g (78% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Contenido de agua: 2,8%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 35,35 H 4,68 N 10,85 Yb 26,81
Encontrado: C 35,25 H 4,79 N 10,68 Yb 26,61
Ejemplo 7 a) Ester bencílico de N-(2-bromo-butiril)-glicina
A 100 g (296,4 mmol) de la sal con ácido p-toluenosulfónico del éster bencílico de glicina y 89,98 g (889,2 mmol) de trietil-amina en 500 ml de cloruro de metileno se les añaden gota a gota a 0ºC 65,96 g (355,7 mmol) de cloruro de ácido \alpha-bromo-butírico. En tal caso, la temperatura se mantiene entre 0ºC y 5ºC. Se añaden 1.000 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico y se separa la fase orgánica. La fase orgánica se extrae una vez más con 500 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico, se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se recristaliza en diisopropil-éter.
Rendimiento: 75,43 g (81% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Análisis elemental:
Calculado : C 49,70 H 5,13 N 4,46 Br 25,43
Encontrado: C 49,51 H 5,27 N 4,31 Br 25,28
b) Éster tri-terc.-butílico de ácido 10-[4-(benciloxi-carbonil)-1-etil-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 50 g (159,14 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 7a, 36,98 g (79,6 mmol) de 1,4,7-tris(terc.-butoxi-carbonilmetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (= tri-éster terc.-butílico de DO3A), 44 g (318,4 mmol) de carbonato de potasio y 1 g (60 mmol) de yoduro de potasio se les añaden 500 ml de acetonitrilo y se calientan a reflujo durante 12 horas. Se separa por filtración con respecto de las sales y el material filtrado se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se disuelve en 800 ml de diclorometano y se extrae 2 veces cada vez con 300 ml de una solución acuosa al 5% de carbonato de sodio. La fase orgánica se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra por evaporación. Después de la cromatografía en presencia de gel de sílice (con el agente eluyente: mezcla de diclorometano y metanol = 20:1) se obtienen 19,11 g del compuesto del título (32,1% del teórico) en forma de una espuma incolora.
Análisis elemental:
Calculado : C 62,63 H 8,76 N 9,36
Encontrado: C 62,51 H 8,91 N 9,18
c) Éster tri-terc.-butílico de ácido 10-(4-carboxi-1-etil-2-oxo-3-aza-butil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
19 g (25,40 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 7b se disuelven en 300 ml de isopropanol y se añaden 2 g de un catalizador de paladio (10% de Pd sobre C). Se hidrogena durante una noche a la temperatura ambiente. Se separa por filtración con respecto del catalizador y el material filtrado se concentra hasta sequedad por evaporación.
Rendimiento: 16,54 g (99% del teórico) de un aceite viscoso
Análisis elemental:
Calculado : C 58,43 H 9,04 N 10,65
Encontrado: C 58,65 H 9,27 N 10,47
d) Ácido 10-(4-carboxi-1-etil-2-oxo-3-aza-butil)- 1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
16 g (24,32 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 7c se disuelven en 100 ml de ácido trifluoro-acético y se agitan durante 3 horas a la temperatura ambiente. Se concentra hasta sequedad por evaporación, el residuo se recoge en 50 ml de agua y la solución se vierte sobre una columna, rellena con Reillex® 425 PVP. Se eluye con agua. Las fracciones que contienen el producto se reúnen y se concentran hasta sequedad por evaporación, el residuo se recristaliza a partir de una mezcla de metanol y acetona.
Rendimiento: 10,10 g (79% del teórico) de un material sólido higroscópico incoloro
Contenido de agua: 6,9%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 49,07 H 7,21 N 14,31
Encontrado: C 49,28 H 7,39 N 14,15
e) Complejo con gadolinio de ácido 10-(4-carboxi-1-etil-2-oxo-3-aza-butil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 9 g (18,38 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 7d, disueltos en 70 ml de agua, se les añaden 3,33 g (9,19 mmol) de óxido de gadolinio, y se calienta a 90ºC durante 3 h. Se concentra hasta sequedad por evaporación (en vacío) y el residuo se recristaliza a partir de etanol acuoso al 90%. Los cristales se filtran con succión, se lavan una vez con etanol, luego con acetona y finalmente con dietil-éter, y se secan a 130ºC en una estufa de vacío (durante 24 horas).
Rendimiento: 11,44 g (94% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Contenido de agua: 2,8%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
\newpage
Calculado : C 37,32 H 5,01 N 10,88 Gd 24,43
Encontrado: C 37,15 H 5,21 N 10,65 Gd 24,25
Ejemplo 8 Complejo con disprosio de ácido 10-(4-carboxi-1-etil-2-oxo-3-aza-butil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 10 g (20,43 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 7d, disueltos en 80 ml de agua, se les añaden 3,81 g (10,21 mmol) de óxido de disprosio y se calienta a 90ºC durante 3 h. Se concentra hasta sequedad por evaporación (en vacío) y el residuo se recristaliza a partir de etanol acuoso al 90%. Los cristales se filtran con succión, se lavan una vez con etanol, luego con acetona y finalmente con dietil-éter y se secan a 130ºC en una estufa de vacío (durante 24 horas).
Rendimiento: 12,40 g (91% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Contenido de agua: 2,7%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 37,01 H 4,97 N 10,79 Dy 25,04
Encontrado: C 36,85 H 5,13 N 10,61 Dy 24,87
Ejemplo 9 a) Éster terc.-butílico de ácido N-[2-bromo-2-fenil-acetil]-glicínico
A 50 g (296,5 mmol) de la sal hidrocloruro del éster terc.-butílico de glicina y 90 g (889,5 mmol) de trietil-amina en 500 ml de cloruro de metileno se les añaden gota a gota a 0ºC 72,69 g (311,3 mmol) de cloruro de ácido \alpha-bromo-fenilacético. En tal caso la temperatura se mantiene entre 0ºC y 5ºC. Se añaden 1.000 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico y la fase orgánica se separa. La fase orgánica se extrae una vez más con 500 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico, se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se recristaliza a partir de una mezcla de diisopropil-éter y n-hexano.
Rendimiento: 78,8 g (81% del teórico)
Análisis elemental:
Calculado : C 51,23 H 5,53 N 4,27 Br 24,35
Encontrado: C 51,15 H 5,66 N 4,11 Br 24,18
b) 1-[4-(terc.-Butoxicarbonil)-oxo-1-fenil-3-aza-butil]-4,7,10-tris(terc.-butoxicarbonilmetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano
A 50 g (159,14 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 9a, 53,12 g (114,3 mmol) de 1,4,7-tris(terc.-butoxi-carboximetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (= tri-éster terc.-butílico de DO3A), 63,16 g (457,0 mmol) de carbonato de potasio y 1 g (6 mmol) de yoduro de potasio se les añaden 500 ml de acetonitrilo, y se calienta a reflujo durante 12 horas. Se separa por filtración con respecto de las sales y el material filtrado se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se disuelve en 1.000 ml de diclorometano y se extrae 2 veces, cada vez con 400 ml de una solución acuosa al 5% de carbonato de sodio. Las fases orgánicas reunidas se secan sobre sulfato de magnesio y se concentran por evaporación. Después de haber cromatografiado en presencia de gel de sílice (con el agente eluyente: mezcla de diclorometano y metanol = 20:1), se obtienen 27 g del compuesto del título (31% del teórico) como una espuma incolora.
Análisis elemental:
Calculado : C 63,05 H 8,86 N 9,19
Encontrado: C 62,91 H 8,98 N 9,02
c) 1-(4-Carboxi-2-oxo-1-fenil-3-aza-butil)-4,7,10-tris(carboximetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano
26 g (34,12 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 9b se disuelven en 300 ml de ácido trifluoro-acético y se agitan a la temperatura ambiente durante 3 horas. Se concentra hasta sequedad por evaporación, el residuo se recoge en 80 ml de agua y la solución se vierte sobre un columna, rellena con Reillex® 425 PVP. Se eluye con agua. Las fracciones que contienen el producto se reúnen y se concentran hasta sequedad por evaporación, el residuo se recristaliza a partir de una mezcla de metanol y acetona.
Rendimiento: 16,22 g (81% del teórico) de un material sólido higroscópico incoloro
Contenido de agua: 8,4%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 53,62 H 6,56 N 13,03
Encontrado: C 53,48 H 6,71 N 12,87
d) Complejo con gadolinio de ácido 1-(4-carboxi-2-oxo-1-fenil-3-aza-butil)-4,7,10-tris(carboximetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano
A 15 g (27,90 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 9c, disuelto en 200 ml de agua, se les añaden 5,06 g (13,95 mmol) de óxido de gadolinio y se calientan a 90ºC durante 3 h. Se concentra hasta sequedad por evaporación (en vacío) y el residuo se recristaliza a partir de etanol acuoso al 90%. Los cristales se filtran con succión, se lavan una vez con etanol, luego con acetona y finalmente con dietil-éter, y se secan en una estufa de vacío a 130ºC (durante 24 horas).
Rendimiento: 18,27 g (92% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Contenido de agua: 2,8%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 41,67 H 4,66 N 10,12 Gd 22,73
Encontrado: C 41,40 H 4,80 N 9,95 Gd 22,51
Ejemplo 10 a) N-(2-Bromo-propionil)-\beta-alanina
A 40 g (448,98 mmol) de \beta-alanina y 90 g (889,5 mmol) de trietil-amina en 500 ml de cloruro de metileno se les añaden gota a gota a 01C 72,69 g (311,3 mmol) de cloruro de ácido \alpha-bromo-propiónico. En tal caso, la temperatura se mantiene entre 0ºC y 5ºC. Se añaden 1.000 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico y se separa la fase orgánica. La fase orgánica se extrae todavía una vez más con 500 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico, se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se recristaliza a partir de una mezcla de acetona y diisopropil-éter.
Rendimiento: 62,37 g (62% del teórico)
Análisis elemental:
Calculado : C 32,16 H 4,50 N 6,25 Br 35,66
Encontrado: C 32,02 H 4,65 N 6,13 Br 35,74
b) Ácido 10-(5-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-pentil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 60 g (267,80 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 10a, disueltos en una mezcla de 300 ml de acetonitrilo y 200 ml de agua, se les añaden 46,38 g (133,9 mmol) de 1,4,7-tris(carboximetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (= DO3A), 129,54 g (937,3 mmol) de carbonato de potasio y 1 g (6 mmol) de yoduro de potasio. Se calienta a reflujo durante 12 horas. Se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío, el residuo se recoge en 500 ml de metanol y luego se separa por filtración con respecto de las sales. El material filtrado se concentra por evaporación hasta sequedad, el residuo se recoge en 300 ml de agua y se ajusta a un pH de 1 con una solución 5 N de ácido clorhídrico. A continuación se purifica a través de una columna rellena con Reillex® 425 PVP. Se eluye con agua. Las fracciones que contienen el producto se concentran hasta sequedad por evaporación en vacío y el residuo se recristaliza a partir de una mezcla de metanol y acetona.
Rendimiento: 19,19 g (27% del teórico) de un material sólido incoloro
Contenido de agua: 7,8%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
\newpage
Calculado : C 49,07 H 7,21 N 14,31
Encontrado: C 48,85 H 7,31 N 14,19
c) Complejo con gadolinio de ácido 10-(5-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-pentil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 18 g (36,77 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 10b, disueltos en 300 ml de agua, se les añaden 6,66 g (18,38 mmol) de óxido de gadolinio y se calienta a 90ºC durante 3 h. Se concentra hasta sequedad por evaporación (en vacío) y el residuo se recristaliza a partir de etanol acuoso al 90%. Los cristales se filtran con succión, se lavan una vez con etanol, luego con acetona y finalmente con dietil-éter, y se secan a 130ºC en una estufa de vacío (durante 24 horas).
Rendimiento: 21,6 g (89% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Contenido de agua: 2,5%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 37,32 H 5,01 N 10,88 Gd 24,43
Encontrado: C 37,15 H 5,21 N 10,67 Gd 24,25
Ejemplo 11 a) Ácido N-(2-bromo-propionil)-11-amino-undecanoico
A 30 g (149 mmol) de ácido 11-amino-undecanoico y 45,24 g (447,1 mmol) de trietil-amina en 600 ml de cloruro de metileno se les añaden gota a gota a 0ºC 30,65 g (178,8 mmol) de cloruro de ácido \alpha-bromo-propiónico. En tal caso se mantiene la temperatura entre 0ºC y 5ºC. Se añaden 800 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico y la fase orgánica se separa. La fase orgánica se extrae todavía una vez más con 300 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico, se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se recristaliza a partir de una mezcla de acetona y diisopropil-éter.
Rendimiento: 25,55 g (51% del teórico)
Análisis elemental:
Calculado : C 50,01 H 7,79 N 4,17 Br 23,76
Encontrado: C 49,82 H 7,95 N 4,03 Br 23,59
b) Ácido 10-(13-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-tridecil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 25 g (74,35 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 11a, disueltos en una mezcla de 250 ml de acetonitrilo y 150 ml de agua, se les añaden 12,88 g (37,18 mmol) de 1,4,7-tris(carboximetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (= DO3A), 35,97 g (260,3 mmol) de carbonato de potasio y 1 g (6 mmol) de yoduro de potasio. Se calienta a reflujo durante 12 horas. Se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío, el residuo se recoge en 300 ml de metanol y luego se separa por filtración con respecto de las sales. El material filtrado se concentra hasta sequedad por evaporación, el residuo se recoge en 300 ml de agua y se ajusta a un pH de 1 con una solución 5 N de ácido clorhídrico. A continuación se purifica a través de una columna rellena con Reillex® 425 PVP. Se eluye con agua. Las fracciones que contienen el producto se concentran hasta sequedad por evaporación en vacío y el residuo se recristaliza a partir de una mezcla de metanol y acetona.
Rendimiento: 6,63 g (27% del teórico) de un material sólido incoloro
Contenido de agua: 8,9%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 55,89 H 8,54 N 11,64
Encontrado: C 55,71 H 8,70 N 11,57
c) Complejo con gadolinio de ácido 10-(13-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-tridecil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 6 g (9,97 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 11b, disuelto en 80 ml de agua, se les añaden 1,81 g (10,21 mmol) de óxido de gadolinio, y se calienta a 90ºC durante 3 h. Se concentra hasta sequedad por evaporación (en vacío) y el residuo se recristaliza a partir una solución acuosa al 90% de 2-propanol. Los cristales se filtran con succión, se lavan una vez con etanol, luego con acetona y finalmente con dietil-éter y se secan a 130ºC en una estufa de vacío (durante 24 horas).
Rendimiento: 6,75 g (87% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Contenido de agua: 2,9%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 44,49 H 6,40 N 9,26 Gd 20,80
Encontrado: C 44,28 H 6,55 N 9,11 Gd 20,63
Ejemplo 12 a) N-(2-Bromo-propionil)-alanina
A 30 g (336,7 mmol) de alanina y 102,2 g (1.010,2 mmol) de trietil-amina en 600 ml de cloruro de metileno se le añaden gota a gota a 0ºC 69,26 g (404 mmol) de cloruro de ácido \alpha-bromo-propiónico. En tal caso la temperatura se mantiene entre 0ºC y 5ºC. Se añaden 1.000 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico y se separa la fase orgánica. La fase orgánica se extrae una vez más con 400 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico, se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se recristaliza a partir de una mezcla de acetona y diisopropil-éter.
Rendimiento: 52,05 g (69% del teórico)
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 32,16 H 4,50 N 6,25 Br 35,66
Encontrado: C 32,33 H 4,70 N 6,13 Br 35,41
b) Ácido 10-(4-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-pentil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 50 g (223,2 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 12a, disueltos en una mezcla de 300 ml de acetonitrilo y 200 ml de agua, se les añaden 38,65 g (111,6 mmol) de 1,4,7-tris-carboximetil-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (= DO3A), 108 g (781,2 mmol) de carbonato de potasio y 1 g (6 mmol) de yoduro de potasio. Se calienta a reflujo durante 12 horas. Se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío, el residuo se recoge en 500 ml de metanol y luego se separa por filtración con respecto de las sales. El material filtrado se concentra hasta sequedad por evaporación, el residuo se recoge en 300 ml de agua y se ajusta a un pH de 1 con una solución 5 N de ácido clorhídrico. A continuación se purifica a través de una columna rellena con Reillex® 425 PVP. Se eluye con agua. Las fracciones que contienen el producto se concentran hasta sequedad por evaporación en vacío y el residuo se recristaliza en una mezcla de metanol y acetona.
Rendimiento: 17,72 g (30% del teórico) de un material sólido incoloro
Contenido de agua: 7,5%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 49,07 H 7,21 N 14,31
Encontrado: C 49,23 H 7,38 N 14,15
c) Complejo con gadolinio de ácido 10-(4-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-pentil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 15 g (30,64 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 12b, disueltos en 150 ml de agua, se les añaden 5,55 g (15,32 mmol) de óxido de gadolinio, y se calienta a 90ºC durante 3 h. Se concentra hasta sequedad por evaporación (en vacío) y el residuo se recristaliza a partir una solución acuosa al 90% de etanol. Los cristales se filtran con succión, se lavan una vez con etanol, luego con acetona y finalmente con dietil-éter y se secan a 130ºC en una estufa de vacío (durante 24 horas).
Rendimiento: 18,22 g (90% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Contenido de agua: 2,6%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 37,32 H 5,01 N 10,88 Gd 24,43
Encontrado: C 37,13 H 5,20 N 10,61 Gd 24,41
Ejemplo 13 a) N-(2-Bromo-propionil)-valina
A 40 g (341,4 mmol) de valina y 103,7 g (1.024 mmol) de trietil-amina en 600 ml de cloruro de metileno se les añaden gota a gota a 0ºC 70,2 g (409,7 mmol) de cloruro de ácido \alpha-bromo-propiónico. En tal caso la temperatura se mantiene entre 0ºC y 5ºC. Se añaden 1.000 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico y se separa la fase orgánica. La fase orgánica se extrae todavía una vez más con 500 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico, se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se recristaliza a partir de una mezcla de acetona y diisopropil-éter.
Rendimiento: 59,39 g (69% del teórico)
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 38,11 H 5,60 N 5,56 Br 31,69
Encontrado: C 38,01 H 5,75 N 5,41 Br 31,48
b) Ácido 10-(4-carboxi-1,5-dimetil-2-oxo-3-aza-hexil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 55 g (218,2 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 13a, disueltos en una mezcla de 200 ml de acetonitrilo y 200 ml de agua, se les añaden 37,8 g (109,7 mmol) de 1,4,7-tris-carboximetil-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (= DO3A), 106,13 g (767,9 mmol) de carbonato de potasio y 1 g (6 mmol) de yoduro de potasio. Se calienta a reflujo durante 12 horas. Se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío, el residuo se recoge en 500 ml de metanol y luego se separa por filtración con respecto de las sales. El material filtrado se concentra hasta sequedad por evaporación, el residuo se recoge en 300 ml de agua y se ajusta a un pH de 1 con una solución 5 N de ácido clorhídrico. A continuación se purifica a través de una columna rellena con Reillex® 425 PVP. Se eluye con agua. Las fracciones que contienen el producto se concentran hasta sequedad por evaporación en vacío y el residuo se recristaliza a partir de una mezcla de metanol y acetona.
Rendimiento: 17,57 g (29% del teórico) de un material sólido incoloro
Contenido de agua: 6,3%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 51,05 H 7,59 N 13,53
Encontrado: C 51,18 H 7,70 N 13,39
c) Complejo con gadolinio de ácido 10-(4-carboxi-1,5-dimetil-2-oxo-3-aza-hexil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 15 g (28,98 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 13b, disueltos en 150 ml de agua, se les añaden 5,25 g (14,49 mmol) de óxido de gadolinio, y se calienta a 90ºC durante 3 h. Se concentra hasta sequedad por evaporación (en vacío) y el residuo se recristaliza a partir una solución acuosa al 90% de etanol. Los cristales se filtran con succión, se lavan una vez con etanol, luego con acetona y finalmente con dietil-éter, y se secan a 130ºC en una estufa de vacío (durante 24 horas).
Rendimiento: 18,57 g (93% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Contenido de agua: 2,5%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 39,33 H 5,40 N 10,42 Gd 23,41
Encontrado: C 39,17 H 5,55 N 10,31 Gd 23,27
Ejemplo 14 a) Éster terc.-butílico de N-(2-bromo-acetil)-glicina
A 50 g (296,5 mmol) de la sal hidrocloruro del éster terc.-butílico de glicina y 90 g (889,5 mmol) de trietil-amina en 500 ml de cloruro de metileno se les añaden gota a gota a 0ºC 77,8 g (385,5 mmol) de bromuro de ácido \alpha-bromo-acético. En tal caso la temperatura se mantiene entre 0ºC y 5ºC. Se añaden 1.000 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico y la fase orgánica se separa. La fase orgánica se extrae todavía una vez más con 500 ml de una solución acuosa al 5% de ácido clorhídrico, se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se recristaliza a partir de una mezcla de diisopropil-éter y n-hexano.
Rendimiento: 30,5 g (61% del teórico)
Análisis elemental:
Calculado : C 38,11 H 5,60 N 5,56 Br 31,69
Encontrado: C 37,92 H 5,76 N 5,38 Br 31,42
b) Éster tri-terc.-butílico de ácido 10-[4-(terc.-butoxicarbonil)-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 20,35 g (80,70 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 14a, 25 g (53,8 mmol) de 1,4,7-tris(terc.-butoxi-carboxi-metil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano (= tri-éster terc.-butílico de DO3A), 29,74 g (215,8 mmol) de carbonato de potasio y 1 g (6 mmol) de yoduro de potasio, se les añaden 200 ml de acetonitrilo y se calientan a reflujo durante 12 horas. Se separa por filtración con respecto de las sales y el material filtrado se concentra hasta sequedad por evaporación en vacío. El residuo se disuelve en 800 ml de diclorometano y se extrae dos veces con 200 ml de una solución acuosa al 5% de carbonato de sodio. La fase orgánica se seca sobre sulfato de magnesio y se concentra por evaporación. Después de haber cromatografiado en presencia de gel de sílice (con el agente eluyente: mezcla de diclorometano y metanol = 20:1) se obtienen 25,09 g del compuesto del título (68% del teórico) como una espuma incolora,
Análisis elemental:
Calculado : C 59,54 H 9,26 N 10,21
Encontrado: C 59,35 H 9,42 N 10,03
c) Ácido 10-[4-carboxi-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
25 g (36,45 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 14b, se disuelven en 300 ml de ácido trifluoro-acético y se agitan a la temperatura ambiente durante 3 horas. Se concentra hasta sequedad con evaporación, el residuo se recoge en 80 ml de agua y la solución se vierte sobre una columna, rellena con Reillex® 425 PVP. Se eluye con agua. Las fracciones que contienen el producto se reúnen y se concentran hasta sequedad por evaporación, el residuo se recristaliza a partir de una mezcla de metanol y acetona.
Rendimiento: 15,24 g (84% del teórico) de un material sólido higroscópico e incoloro
Contenido de agua: 7,3%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 46,85 H 6,77 N 15,18
Encontrado: C 46,61 H 6,95 N 15,02
d) Complejo con gadolinio de ácido 10-[4-carboxi-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético
A 15 g (32,50 mmol) del compuesto del título del Ejemplo 14c, disueltos en 200 ml de agua, se les añaden 5,86 g (16,25 mmol) de óxido de gadolinio y se calienta a 90ºC durante 3 h. Se concentra hasta sequedad por evaporación (en vacío) y el residuo se recristaliza a partir una solución acuosa al 90% de etanol. Los cristales se filtran con succión, se lavan una vez con etanol, luego con acetona y finalmente con dietil-éter, y se secan a 130ºC en una estufa de vacío (durante 24 horas).
Rendimiento: 18,92 g (92% del teórico) de un polvo cristalino incoloro
Contenido de agua: 2,7%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 35,11 H 4,58 N 11,37 Gd 25,54
Encontrado: C 34,92 H 4,71 N 11,14 Gd 25,33
Los siguientes Ejemplos sirven como explicación de la utilización de los ácidos carboxílicos complejos macrocíclicos con metales conformes al invento.
Ejemplo 15 Complejo con Gd 24-mero de la N-(5-DO3A-il-4-oxo-3-aza-hexanoíl)-poliamida en cascada sobre la base de la N,N,N',N',N'',N''-hexakis[2-(trilisilamino)-etil]-triamida de ácido trimésico
4,2 g (0,7 mmol) de la benciloxicarbonil-poliamina 24-mera totalmente protegida, descrita en el Ejemplo 1d, sobre la base de la N,N,N',N',N'',N''-hexakis[2-(trilisilamino)-etil]-triamida de ácido trimésico se disuelven en ácido acético glacial y mediando agitación se mezclan con bromuro de hidrógeno al 33% en ácido acético glacial. Después de 3 horas se completa con dietil-éter la precipitación comenzada, el resultante hidrobromuro de amina 24-mera se lava con un éter, se seca en vacío (3,3 g, rendimiento cuantitativo) y se emplea en la siguiente reacción sin purificación adicional.
31,74 g (50,4 mmol, exceso triple) del complejo con Gd de ácido 10-[4-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7,
10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético que se ha descrito en el Ejemplo 4b se disuelven en caliente en 250 ml de formamida. Después de haber enfriado a la temperatura ambiente se añaden 13,69 g (55,4 mmol) de 2-etoxi-1-etoxicarbonil-1,2-dihidro-quinolina (EEDQ, Fluka), 3,3 g (0,7 mmol) del tetracosa-hidrobromuro antes descrito y 1,70 g (16,8 mmol) de trietil-amina, y se agita durante una noche a la temperatura ambiente. A continuación, la olución se mezcla con acetona, el precipitado se filtra con succión, se seca, se recoge en agua, se separa por filtración con respecto de las porciones solubles y el material filtrado se desaliniza a través de una membrana para ultrafiltración YM3 Amicon® (corte a 3.000 Da) se desaliniza y se purifica con respecto de los constituyentes de bajo peso molecular. El material retenido se liofiliza a continuación.
Rendimiento: 10,46 g (78% del teórico)
Contenido de H_{2}O (según Karl-Fischer): 9%
Determinación de Gd (por AAS): 18,8%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 40,26 H 5,35 N 13,24 Gd 21,62
Encontrado: C 40,07 H 5,32 N 13,14 Gd 21,43
La MALDI-MS (de Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry = espectrometría de masas con desorción/ ionización con láser asistida por matriz); p.ej. F. Hillenkamp, M. Karas, R. Beavis, B.T. Chait, Anal. Chem. 63 1193A (1991)) muestra señales a m/z = aproximadamente 17,470 (24-mero), aproximadamente 16,960 (23-mero) y aproximadamente 16,480 (22-mero) y demuestra con ello una menor distribución de productos secundarios que el producto que se ha obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1k, que presenta la siguiente distribución: señales a m/z = aproximadamente 17,450 (24-mero), aproximadamente 16,830 (23-mero), aproximadamente 16,230 (22-mero), aproximadamente 15,680 (21-mero), aproximadamente 15,070 (20-mero) y aproximadamente 14,450 (19-mero).
Ejemplo 16 Complejo con Gd 24-mero de la N-(6-DO3A-il-5-oxo-4-aza-heptanoíl)-poliamida en cascada sobre la base de la N,N,N',N',N'',N''-hexakis[2-(trilisilamino)-etil]-triamida de ácido trimésico
4,2 g (0,7 mmol) de la benciloxicarbonil-poliamina 24-mera totalmente protegida descrita en el Ejemplo 1d, sobre la base de la N,N,N',N',N'',N''-hexakis[2-(trilisilamino)-etil]-triamida de ácido trimésico se disuelven en ácido acético glacial y mediando agitación se mezclan con bromuro de hidrógeno al 33% en ácido acético glacial. Después de 3 horas se completa con dietil-éter la precipitación comenzada, el resultante hidrobromuro de amina 24-mera se lava con un éter, se seca en vacío (3,3 g, cuantitativo) y se emplea sin purificación adicional en la siguiente reacción.
32,45 g (50,4 mmol, exceso triple) del complejo con Gd de ácido 10-(5-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-pentil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético descrito en el Ejemplo 10c se disuelven en caliente en 250 ml de formamida. Después de haber enfriado a la temperatura ambiente, se añaden 13,69 g (55,4 mmol) de 2-etoxi-1-etoxicarbonil-1,2-dihidro-quinolina (EEDQ, Fluka), 3,3 g (0,7 mmol) del tetracosa-hidrobromuro antes descrito y 1,70 g (16,8 mmol) de trietil-amina y se agitan a la temperatura ambiente durante una noche. A continuación, la solución se mezcla con acetona, el precipitado se filtra con succión, se seca, se recoge en agua, se separa por filtración con respecto de las porciones insolubles y el material filtrado se desaliniza a través de una membrana para ultrafiltración Amicon® YM3 (corte a 3.000 Da) o se purifica con respecto de los constituyentes de bajo peso molecular. A continuación, el material retenido se liofiliza.
Rendimiento: 10,53 g (77% del teórico)
Contenido de H_{2}O (según Karl-Fischer): 9%
Determinación de Gd (por AAS): 18,5%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 41,12 H 5,52 N 12,99 Gd 21,21
Encontrado: C 40,95 H 5,62 N 12,78 Gd 21,01
El MALDI-MS muestra señales a m/z = aproximadamente 17,790 (24-mero), aproximadamente 17,180 (23-mero) y aproximadamente 16,540 (22-mero).
Ejemplo 17 Complejo con disprosio 32-mero de la N-(5-DO3A-il-4-oxo-3-aza-hexanoíl)-poliamida en cascada sobre la base de la amina 32-mera descrita en el Ejemplo 3c)
8,35 g (1 mmol) de la benciloxicarbonil-amina 32-mera descrita en el Ejemplo 3c se disuelven en ácido acético glacial y mediando agitación se mezclan con bromuro de hidrógeno al 33% en ácido acético glacial. Después de 3 horas se completa con dietil-éter la precipitación comenzada, el resultante hidrobromuro de 32-amina se lava con un éter, se seca en vacío (con rendimiento cuantitativo) y se emplea sin purificación adicional en la siguiente reacción. 60,96 g (96 mmol, exceso triple) del complejo con Dy de ácido 10-(4-carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-butil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético que se ha descrito en el Ejemplo 5, se disuelven en caliente en 500 ml de formamida. Después de haber enfriado a la temperatura ambiente, se añaden 26,1 g (105,6 mmol) de 2-etoxi-1-etoxicarbonil-1,2-dihidro-quinolina (EEDQ, Fluka), 1 mmol del dotriaconta-hidrobromuro antes descrito y 3,24 g (32 mmol) de trietil-amina y se agitan a la temperatura ambiente durante una noche. A continuación, la solución se mezcla con acetona, el precipitado se filtra con succión, se seca, se recoge en agua, se separa por filtración con respecto de las porciones insolubles y el material filtrado se desaliniza a través de una membrana para ultrafiltración Amicon® YM3 (corte a 3.000 Da) o se purifica con respecto de los constituyentes de bajo peso molecular. A continuación, el material retenido se liofiliza.
Rendimiento: 19,0 g (75% del teórico)
Contenido de H_{2}O (según Karl-Fischer): 6%
Determinación de Dy (por AAS): 19,7%
Análisis elemental (calculado con respecto a la sustancia anhidra):
Calculado : C 39,98 H 5,35 N 13,19 Dy 21,85
Encontrado: C 39,83 H 5,26 N 13,28 Dy 21,51
El MALDI-MS muestra señales a m = aproximadamente 23,800 (32-mero), aproximadamente 23,200 (31-mero) y aproximadamente 22,600 (30-mero).
Ejemplo acerca de una comparación in vivo con un agente de contraste extracelular
La idoneidad del compuesto descrito en el Ejemplo 1k) como agente para agrupación de sangre se muestra en el siguiente experimento.
Como animales experimentales sirven cinco ratas machos (Schering-SPF) con un peso de 300-350 g. Antes del experimento se abre el abdomen, se desplaza el intestino y luego pasando a través del peritoneo trasero se ligan con una aguja quirúrgica los vasos renales (arteriales y venosos) por ambos lados. A continuación se cierra de nuevo la cavidad abdominal. Después de ello, a cada animal se le aplican por vía intravenosa 0,3 ml (en cada caso 50 mmol/l) de la siguiente solución de agentes de contraste: mezcla cada vez de 1 parte del compuesto del Ejemplo 1k), en lo sucesivo denominado compuesto 1, y del complejo con disprosio del 10-(1-hidroximetil-2,3-dihidroxi-propil)-1,4,7-tris(carboximetil)-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano, que se ha preparado análogamente a la prescripción dada en la Solicitud de Patente Europea EP 448.191, en lo sucesivo denominado compuesto 2. A través de un catéter situado en la arteria carótida común se extraen muestras de sangre en los siguientes momentos: 15, 30, 45, 60, 90 s (segundos), 3, 5, 10, 15 min (minutos) p.i. [después de la inyección]. En las muestras de sangre obtenidas se miden en cada caso en paralelo las concentraciones de gadolinio (Gd) y disprosio (Dy) mediante espectrometría por emisión de átomos (ICP-AES). La porción del agente de contraste, compuesto 1 (Gd) y compuesto 2 (Dy, sustancia comparativa) que ha quedado en el espacio sanguíneo, respectivamente, se puede comparar mediante la diferente marcación en el mismo animal. Puesto que no es posible una segregación renal, la disminución de la concentración en sangre se puede atribuir solamente a una distribución en los espacios sanguíneos y a la difusión dentro del tejido intersticial.
Resultados
La difusión del compuesto 1 en el espacio intersticial (= intersticio) se decelera claramente en comparación con un agente de contraste extracelular, compuesto 2 (véase la Figura 1).
El agente de contraste extracelular (compuesto 2) se difunde en los espacios intersticiales del cuerpo con tanta rapidez que ya después de 3-5 minutos p.i. se alcanza un equilibrio (indicado por un nivel constante en sangre). Al contrario de esto, en el caso del polímero en cascada (compuesto 1) no solamente se miden concentraciones en sangre siempre mayores (lo que es una señal acerca de un menor volumen de distribución) sino que tampoco se alcanza todavía ningún equilibrio a lo largo de todo el período de tiempo de investigación de 15 minutos (lo que es una señal acerca de una difusión en el tejido intersticial, que discurre solamente con mucha lentitud). Esto significa que el compuesto 1 se comporta como un agente de contraste para agrupación de sangre.
Ejemplo de un enriquecimiento en los nudos linfáticos de un cobaya
El compuesto conforme al invento, mencionado en el Ejemplo 1k, se investigó durante desde 30 min hasta 24 h (horas) después de una administración por vía subcutánea (de 10 \mumol de gadolinio/kg de peso corporal, en la pata trasera, s.c.) a cobayas estimulados (con el adyuvante completo de Freund; en cada caso 0,1 ml i.m. (por vía intramuscular) en los muslos y las piernas derechos/as e izquierdos/as; 2 semanas antes de la administración de las sustancias de ensayo) en lo referente a su enriquecimiento en los nudos linfáticos en tres centros sucesivos de nudos linfáticos (poplíteo, inguinal, ilíaco). En estos casos se obtuvieron los resultados seguidamente enumerados en lista (determinación de la concentración de gadolinio mediante ICP-AES):
(Tabla pasa a página siguiente)
40

Claims (8)

1. Compuestos de la fórmula general II
41
realizándose que
Z^{0} representa un equivalente de iones metálicos con los números atómicos 58-71 y
R representa un grupo CHX^{1}-CO-NH-CHY^{1}-(CH_{2})_{f}-COOH, en la que X^{1} e Y^{1} independientemente uno de otro representan un radical alquilo C_{1}-C_{7} lineal o ramificado, un grupo fenilo o bencilo e Y^{1} significa adicionalmente un átomo de hidrógeno y f significa las cifras 0 a 9.
2. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque Z^{O} representa un equivalente de iones metálicos con los números atómicos 64, 66 y 70.
3. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque X^{1} representa un grupo metilo.
4. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque Y^{1} representa un átomo de hidrógeno.
5. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque f representa las cifras 0, 1 ó 2.
6. Compuesto de acuerdo con la reivindicación 1: complejo con gadolinio de ácido 10-[4-(carboxi-1-metil-2-oxo-3-aza-butil]-1,4,7,10-tetraaza-ciclododecano-1,4,7-triacético.
7. Procedimiento para la preparación de compuestos de la fórmula general II de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se hacen reaccionar compuestos de la fórmula general III
42
en los que
R' tiene el significado de R, presentándose el grupo carboxilo contenido en ellos eventualmente en una forma protegida y
\newpage
Z^{1} representa un átomo de hidrógeno o un grupo protector de carboxilo, después de una separación de los grupos protectores de carboxilo eventualmente presentes, de una manera en sí conocida con un óxido metálico o una sal metálica de un elemento con los números atómicos 58-71.
8. Utilización de compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, para la preparación de agentes destinados a un diagnóstico por NMR o por rayos X.
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