ES2548140T3

ES2548140T3 - Folatos marcados con 18F como radiotrazadores PET

Info

Publication number: ES2548140T3
Application number: ES09783938.5T
Authority: ES
Inventors: Roger Schibli; Rudolf Moser; Cristina Magdalena MÜLLER; Simon Mensah Ametamey; Tobias Ludwig Ross; Viola Groehn
Original assignee: Merck et Cie
Current assignee: Merck et Cie
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2029-10-12
Also published as: IL212216A0; US20110286921A1; HK1158190A1; ZA201101643B; JP2012505186A; CN102177160A; PT2346870E; EA201100598A1; PL2346870T3; IL212216A; EP2346870A1; CA2736861A1; WO2010040854A1; SG195545A1; US20180072734A1; AU2009301042B2; JP5730771B2; KR20110079895A; EP2346870B1; US10961246B2

Abstract

Un compuesto de fórmula II**Fórmula** en donde X1 a X5 son independientemente entre sí C o N, R1 y R2 son independientemente entre sí H, Hal, -OR', -NR"R"', alquilo C1-C12, alcoxi C1-C12, alcanoílo C1- C12, alquenilo C2-C12, alquinilo C2-C12, (alcoxi C1-C12)carbonilo y (alquil C1-C12-amino)carbonilo, en donde R' es H o alquilo C1-C6, y en donde R" y R"' se seleccionan, independientemente entre sí, de H, formilo, alquilo C1-C12 de cadena lineal o ramificado, que está no sustituido o está sustituido con al menos un CN, Hal o NO2, y en donde uno o más grupos CH2 embebidos, no adyacentes, pueden estar reemplazados independientemente por -O-, -CO-, -CO-O-, -CO-NR'-, -CH>=CH-, - C≡C-, en donde R' es H o alquilo C1-C6, R3, R4 son, independientemente entre sí, H, formilo, trifluoroacetilo, iminometilo, nitroso, alquilo C1-C12 de cadena lineal o ramificado, que no está sustituido o está sustituido con al menos un CN, Hal o NO2, y en donde uno o más grupos CH2 no adyacentes, embebidos, pueden estar reemplazados independientemente por -O-, -CO-, -CO-O-, -CO-NR'-, -CH>=CH-, -C≡C-, en donde R' es H o alquilo C1-C6, o R3 y R4 forman juntos un puente C1 o C2 entre X3 y X5, R5 es H, alquilo C1-C12, alcoxi C1-C12, alcanoílo C1-C12, alquenilo C2-C12, alquinilo C2-C12, (alcoxi C1- C12)carbonilo y (alquil C1-C12-amino)carbonilo, m es 0 ó 1, p es 0, 1 ó 2, q tiene un valor de 1 a 7, Xa, Xb son independientemente entre sí C, N, O, S, Ra, Rb son independientemente entre sí H o alquilo C1-C12 de cadena lineal o ramificado, cicloalquilo C3- C6, arilo C5-C14 o heteroarilo C5-C14 que, independientemente entre sí, está no sustituido o está sustituido con al menos un CN, Hal o NO2 y en el que uno o más de los grupos CH2 no adyacentes, embebidos, pueden estar reemplazados independientemente por -O-, -CO-, -CO-O-, - CO-NR'-, -SO2-, -CH>=CH-, -C≡C-, en donde R' es H o alquilo C1-C6; Z1, Z2 son, independientemente entre sí, H o 18F, con la condición de que uno de Z1 y Z2 sea 18F.

Description

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DESCRIPCIÓN

Folatos marcados con 18F como radiotrazadores PET

Campo de la invención

La presente invención se dirige a nuevos productos radiofarmacéuticos de 18F-folato, en donde flúor-18 está

5 enlazado de manera covalente a la porción glutamato de un folato o derivado del mismo, un método para su preparación, así como su uso en el diagnóstico y control del cáncer y enfermedades inflamatorias y autoinmunitarias y la terapia de los mismos.

Antecedentes

Fijar como objetivo células específicas para el suministro de restos efectores tales como agentes de diagnóstico o

10 terapéuticos es un campo ampliamente investigado y ha conducido al desarrollo de aplicaciones médicas de diagnóstico y/o terapéuticas no invasivas. En particular, en el campo de los procesos y los tratamientos de la medicina nuclear, que emplean materiales radiactivos que emiten radiaciones electromagnéticas como rayos γ o fotones o partícula emisora de radiación, se requiere la localización selectiva de estos materiales radiactivos en células o tejidos diana para conseguir o alta intensidad de la señal para la visualización de tejidos específicos,

15 evaluando una enfermedad y/o controlando los efectos de tratamientos terapéuticos o alta dosis de radiación, para suministrar dosis adecuadas de radiación ionizante a un sitio enfermo especificado, sin el riesgo de lesión por radiación en, p. ej., otros tejidos sanos. Es, así, de crucial interés determinar y evaluar estructuras específicas de células y, en particular, estructuras que están presentes en el caso de tumores (es decir, cáncer) o enfermedades inflamatorias y autoinmunitarias, tales como receptores, antígenos, haptenos y similares, que pueden ser fijados

20 como objetivo específicamente por los respectivos vehículos biológicos.

El receptor de folato (FR) ha sido identificado como una de estas estructuras. El FR es una proteína asociada a la membrana (KD < 10-9 M) de alta afinidad. En tejidos y órganos normales, la expresión del FR está altamente restringida a sólo unos pocos órganos (p. ej., riñón, pulmones, plexo coroideo y placenta), donde tiene lugar en gran parte en la superficie luminal de células epiteliales y, por lo tanto, no se suministra con folato en la circulación. El FR25 alfa con frecuencia se sobre-expresa en una amplia diversidad de tipos de células específicos, tales como tumores epiteliales (p. ej., ovárico, cervical, endometrial, de mama, colorrectal, de riñón, de pulmón, nasofaríngeo), mientras que el FR-beta con frecuencia se sobre-expresa en células de leucemia (aprox. 70% de leucemia mielógena aguda (AML) son FR-beta positivos). Además, la isoforma FR-beta se ha encontrado en macrófagos activados (pero no en reposo). Los macrófagos activados están implicados en patologías inflamatorias tales como, p. ej., artritis

30 reumatoide, psoriasis, enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, lupus eritematoso sistémico, aterosclerosis, diabetes, osteoartritis, glomerulonefritis, infecciones, etc.

La bibliografía informa de varios estudios preclínicos de agentes formadores de imágenes basados en folato para la detección/localización de los sitios de inflamación, así como la terapia receptor de estas enfermedades que fija como objetivo el receptor de folato. Recientemente, se ha publicado un estudio clínico que informa sobre los resultados de 35 los estudios de formación de imágenes en pacientes con artritis reumatoide utilizando el FolateScan (Turk et al, Arthritis and Rheumatism 2002, 45, 1947-1955; Paulos et al, Adv. Drug Deliv. Rev. 2004, 56, 1205-1217; Chen et al., Arthritis Research & Therapy 2005, 7, 310-317; Hattori et al., Biol. & Pharm. Bull. 2006, 29, 1516-1520; Chandraseka et al., J. Biomed. Mat. Res. Parte A 2007, 82, 92-103; Varghese et al., Mol. Pharmaceutics 2007, 4, 679-685; Low et al. Discovery and development of folic-acid-based receptor targeting for imaging and therapy of cancer and

40 inflammatory diseases 2008, 41, 120-129; Matteson et al., Clinical and Experimental Rheumatology 2009, 27, 253259).

El ácido fólico, que está basado en una cadena principal de pteridina que está conjugada a través de un resto benzoilamino a un glutamato y sus derivados se han estudiado, así, profundamente durante los últimos 15 años como agentes diana para el suministro de agentes terapéuticos y/o de diagnóstico a poblaciones de células que

45 portan receptores de folato para conseguir una concentración selectiva de agentes terapéuticos y/o de diagnóstico en tales células en relación con células normales.

Se conocen y se han evaluado de manera (pre)clínica diversos derivados y conjugados de ácido fólico, incluyendo productos radiofarmacéuticos de folato (Leamon and Low, Drug Discov. Today 2001; 6: 44-51; documento US 4.276.280), agentes quimioterapéuticos de folato fluorados (documento US 4.628.090), conjugados de folato con 50 agentes quimioterapéuticos (Leamon and Reddy, Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56: 1127-41; Leamon et al, Bioconjugate Chem. 2005; 16: 803-11), con proteínas y toxinas proteicas (Ward et al,. J. Drug Target. 2000; 8: 119

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Los expertos en la técnica reconocerán que en el contexto de la presente invención se pueden sintetizar y utilizar otros numerosos aminoácidos no naturales.

Una realización específica de los compuestos de la invención incluye, por ejemplo, compuestos en donde

(a): X1a X5son N, R1es NY1Y2, R2es O, R4 es Y3, m es 1, p es 0 ó 1 y q es 1 ó 3, o

(b): X1a X5son N, R1es NY1Y2, R2es NH2, R4 es Y3, m es 1, p es 0 y q es 1.

Por lo tanto, en una realización específica, la presente invención está dirigida, por ejemplo, a compuestos de fórmulas Va, Vb, VIa o VIb,

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en donde,

Xa, Xb son independientemente entre sí, C, N, O, S, Ra, Rb son independientemente entre sí H o alquilo C1-C12, cicloalquilo C3-C6, arilo C5-C14 o heteroarilo C5-C14 de cadena lineal o ramificado, que independientemente entre sí está no sustituido o está

5 sustituido con al menos un CN, Hal o NO2, y en donde uno o más grupos CH2 no adyacentes, embebidos pueden estar reemplazados independientemente por -O-, -CO-, -CO-O-, -CO-NR'-, -SO2-, -CH=CH-, -C≡C-, en donde R' es H o alquilo C1-C6;

Y1, Y2, independientemente entre sí, se seleccionan de H, formilo, alquilo C1-C12 de cadena lineal o ramificado, que está no sustituido o está sustituido con al menos un CN, Hal o NO2, y en donde

10 uno o más grupos CH2 no adyacentes, embebidos pueden estar reemplazados independientemente por -O-, -CO-, -CO-O-, -CO-NR'-, -CH=CH-, -C≡C-, en donde R' es H o alquilo C1-C6, e

Y3 se selecciona de H, formilo, trifluoroacetilo, nitroso, alquilo C1-C12 de cadena lineal o ramificado, que está no sustituido o está sustituido con al menos un CN, Hal o NO2, y en donde uno o más 15 grupos CH2 no adyacentes, embebidos pueden estar reemplazados independientemente por -O-, -

CO-, -CO-O-, -CO-NR'-, -CH=CH-, -C≡C-, en donde R' es H o alquilo C1-C6.

Preferiblemente, Y3 es H, formilo, nitroso, alquilo C1-C6, alcoxi C1-C6, o alcanoílo C1-C6.

En otra realización específica, la presente invención se dirige a un compuesto de acuerdo con la fórmula 1, que tiene las fórmulas VIla, VIIb, VIIIa o VIllb,

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en donde Xa, Xb son independientemente entre sí, C, N, O, S,

5 Ra, Rb son independientemente entre sí H o alquilo C1-C12, cicloalquilo C3-C6, arilo C5-C14 o heteroarilo C5-C14 de cadena lineal o ramificado, que independientemente entre sí está no sustituido o está sustituido con al menos un CN, Hal o NO2, y en donde uno o más grupos CH2 no adyacentes, embebidos pueden estar reemplazados independientemente por -O-, -CO-, -CO-O-, -CO-NR'-, -SO2-, -CH=CH-, -C≡C-, en donde R' es H o alquilo C1-C6;

10 Y1, Y2, independientemente entre sí, se seleccionan de H, formilo, alquilo C1-C12 de cadena lineal o ramificado, que está no sustituido o está sustituido con al menos un CN, Hal o NO2, y en donde uno o más grupos CH2 no adyacentes, embebidos pueden estar reemplazados independientemente por -O-, -CO-, -CO-O-, -CO-NR'-, -CH=CH-, -C≡C-, en donde R' es H o alquilo C1-C6,

15 R3 es H, formilo, iminometilo, nitroso, alquilo C1-C12, alcoxi C1-C12, alcanoílo C1-C12, alcanoílo C1-C12 halo-sustituido, e Y3 se selecciona de H, formilo, trifluoroacetilo, nitroso, alquilo C1-C12 de cadena lineal o ramificado, que está no sustituido o está sustituido con al menos un CN, Hal o NO2, y en donde uno o más grupos CH2 no adyacentes, embebidos pueden estar reemplazados independientemente por -O-,

20 CO-, -CO-O-, -CO-NR'-, -CH=CH-, -C≡C-, en donde R' es H o alquilo C1-C6. R3 e Y3 forman juntos un puente C1 o C2 entre los dos átomos de N a los que están unidos.

Preferiblemente, Y3 es H, formilo, nitroso, alquilo C1-C6, alcoxi C1-C6 o alcanoílo C1-C6.

En otra realización específica, la presente invención está dirigida a un compuesto de acuerdo con la fórmula 1, que tiene las fórmulas IXa, IXb, Xa o Xb,

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El sujeto de los métodos de la presente invención es preferiblemente un mamífero, tal como un animal o un ser humano, preferiblemente un ser humano.

La dosificación depende de la naturaleza del efecto deseado, tal como la forma de diagnóstico o terapia, la clase y la frecuencia del tratamiento, la instrumentación para diagnóstico, la forma de aplicación de la preparación y la edad, peso, nutrición y estado del receptor, la clase de tratamiento concurrente, si hay.

Sin embargo, la dosificación más preferida se puede adaptar al sujeto individual tal como se entiende y se puede determinar por un experto en la técnica, sin una experimentación excesiva. Esto implica típicamente el ajuste de una dosis estándar, p. ej., la reducción de la dosis si el paciente presenta un peso corporal bajo.

El tratamiento puede comenzar con una cantidad menor, por debajo de la cantidad óptima, que se puede aumentar para conseguir el efecto óptimo.

El proceso de formación de imágenes en el escáner de PET tiene lugar en minutos a 2-4 horas después de la administración del radiotrazador. El plan depende de la diana de formación de imágenes y de la cinética del radiotrazador así como de la información deseada.

La vía de administración preferida de los productos radiofarmacéuticos de folato de la presente invención es mediante inyección intravenosa.

Formas adecuadas para inyección incluyen disoluciones o dispersiones acuosas estériles de los productos radiofarmacéuticos de folato arriba mencionados de la presente invención. Típicamente el producto radiofarmacéutico se formulará en disoluciones tampón fisiológicas.

Los productos radiofarmacéuticos de folato pueden experimentar esterilización por cualquier técnica reconocida en la técnica, incluyendo pero no limitándose a la adición de agentes antibacterianos o antifúngicos, por ejemplo, parabeno, clorobutanol, fenol, ácido sórbico, timerosal y similares. Preferiblemente, experimentan una filtración estéril antes de la administración, eliminando la necesidad de agentes de esterilización adicionales.

Para una disolución que se tiene que inyectar una dosis unitaria preferida es de aproximadamente 0,01 mL a aproximadamente 10 mL. Después de administración intravenosa, puede tener lugar la formación de imágenes del órgano o tumor in vivo, si se desea, en el espacio de minutos a 2-4 horas después de que se haya administrado el reactivo radiomarcado a un sujeto para permitir que se acumule una cantidad suficiente de la dosis administrada en la zona fijada como diana de elección.

Los productos radiofarmacéuticos de folato de la invención también se pueden utilizar para la detección in vitro de una célula que expresa el receptor de folato en una biopsia de tejido tomada de un sujeto. Así en una realización adicional, la presente invención proporciona un método para la detección in vitro de una célula que expresa el receptor de folato, p. ej., una célula tumoral, en una muestra de tejido, que incluye poner en contacto dicha muestra de tejido con un producto radiofarmacéutico de folato de la presente invención en cantidades eficaces y durante suficiente tiempo y bajo condiciones para permitir que tenga lugar la unión y detectar tal unión por técnicas de formación de imágenes.

Se pueden recoger muestras por procesos conocidos para la persona experta, p. ej., recogiendo una biopsia de tejido o un fluido corporal, por aspiración de muestras de la tráquea o pulmonares y similares.

Las muestras de tejido que se tienen que ensayar incluyen cualquier tejido que se sospeche que contenga una célula que exprese un receptor de folato, tales como células tumorales, células epiteliales, riñones, sistema gastrointestinal o el hepatobiliar y otros. Las muestras se pueden seccionar, p. ej. con un micrótomo, para facilitar el examen y la observación microscópicos. Las muestras también se pueden fijar con un fijador apropiado o antes o después de incubación con uno de los productos radiofarmacéuticos de folato de la presente invención para mejorar la calidad histológica de tejidos de la muestra.

El tiempo y las condiciones suficientes para la unión de un producto radiofarmacéutico de folato de la presente invención a un receptor de folato a la célula incluyen condiciones de cultivo de tejidos estándar, es decir las muestras se pueden cultivar in vitro e incubar con uno de los complejos o composiciones de la presente invención en medio fisiológico. Tales condiciones son bien conocidas para la persona experta. Alternativamente, se pueden fijar muestras e incubar después con un producto radiofarmacéutico de folato de la presente invención en un tampón isotónico o fisiológico.

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Para todas las aplicaciones es conveniente preparar los compuestos de la presente invención en, o cerca de, el sitio en donde se tienen que utilizar.

Todos los compuestos y/o los métodos descritos y reivindicados en esta memoria se pueden hacer y ejecutar sin una experimentación excesiva a la vista de la presente descripción. Será evidente para los expertos en la materia que se pueden aplicar variaciones a la presente invención sin apartarse del alcance de la invención. Se pretende que los ejemplos proporcionados en esta memoria sean ilustrativos y no sean exhaustivos; por lo tanto los Ejemplos ilustrados no se deberían ver como limitantes de la invención de ningún modo.

Ejemplos

Materiales y Métodos

Se registraron espectros de resonancia magnética nuclear con un espectrómetro Varian Mercury Plus 200 (200 MHz). Los desplazamientos químicos se indican en partes por millón (ppm) en relación con tetrametilsilano (0,00 ppm). Se utilizan las siguientes abreviaturas en la sección experimental para la descripción de espectros de 1H-RMN: singlete (s), doblete (d), triplete (t), multiplete (m), doblete de dobletes (dd). Los desplazamientos químicos de multipletes complejos se proporcionan como el intervalo de su presencia. Se registraron HR-ESI-MS con un espectrómetro Bruker FTMS 4.7 T BioAPEXII (ESI).

Se realizaron reacciones sensibles al agua bajo argón en un recipiente de vidrio secado a la llama. Se controlaron las reacciones por cromatografía de capa fina (TLC, realizada en placas soportadas sobre vidrio F-254 prerevestidas con gel de sílice 60, de 0,25 mm de espesor, EM Science) o HPLC. Se realizó una HPLC en un sistema Merck-Hitachi L-7000 equipado con un detector de absorción sintonizable L-7400. Se realizó una HPLC analítica con una columna Nucleosil (C18, 5 μm, 4 x 250 mm, Macherey Nagel) utilizando el siguiente sistema disolvente (1 mL/min): Disolvente A: NaH2PO4 ac. 0,005 M, ajustado a pH 7,0 con NaOH al 32%, Disolvente B: 800 ml de MeOH/200 ml de NaH2PO4 0,05 M, 1 mL/min; 0 min, 100% de A; 0-30 min, 100 → 0% de A. Detección UV a 230 nm. 20 mg de la muestra se disolvieron en un tampón que consistía en 20 g de NaHCO3 y 20 g de KHCO3 en 1000 ml de agua. Todos los productos químicos se utilizaron tal como se suministraron, a menos que se indique lo contrario.

La purificación por HPLC semi-preparativa del ácido γ-[18F]fluoro-fólico se llevó a cabo en una columna RP 18, Gemini 5μ C18, 250 x 10 mm, utilizando un gradiente como sigue. Disolvente A = disolución tampón fosfato 0,05 (5% de metanol), B = metanol, 0 -35 min: A: 100% → 40%, 35 -40 min: A: 40% → 20%, 50 -60 min : A: 20% → 100%. Caudal: 4 ml/min.

Producción de fluoruro[18F] n.c.a. Fluoruro[18F] n.c.a. se produjo a través de la reacción nuclear de 18O(p, n)18F en un ciclotrón Cyclone 18/9 (IBA, Bélgica). Se irradió agua [18O] enriquecida de manera isotópica al 97% mediante un haz de protones de 16 MeV utilizando una diana líquida de 2,1 ml. La disolución de fluoruro[18F]/agua[18O] se transfirió de la diana a un manipulador equipado con celdas calientes de síntesis utilizando una corriente de helio.

Se atrapó fluoruro[18F] en un cartucho de intercambio aniónico, se eluyó directamente en un recipiente de reacción sellado de 10 ml utilizando una disolución de hidróxido de tetrabutilamonio en metanol (0,7 ml). Se retiraron los disolventes a 85 -90°C por vacío y una corriente de nitrógeno. Subsiguientemente, se añadieron 0,8 -1,0 ml de acetonitrilo seco tres veces y se evaporó a sequedad.

Un patrón de referencia de ácido γ-fluoro-fólico se puede sintetizar, p. ej., de acuerdo con B. Hart et al, J. Med. Chem., 39, 1996, 56-65. Un patrón de referencia de ácido β-fluoro-fólico se puede sintetizar en analogía con la misma bibliografía utilizando el ácido β-fluoro-glutámico análogo que puede sintetizarse de acuerdo, p. ej., con A. Vidal-Cros et al, en J. Org. Chem., 54, 498, 1989.

Parte Experimental;

Síntesis de ácido γ-[18F]fIuoro-fólico (de acuerdo con la Figura 1)

Ejemplo 1: Síntesis de éster 1-terc.-butílico-éster-2-metílico del ácido 4-metanosulfoniloxi-pirrolidina-1,2-dicarboxílico (etapa a)

A 10,0 g de éster 1-terc.-butílico-éster-2-metílico del ácido 4-hidroxi-pirrolidina-1,2-dicarboxílico (adquirido de Bachem) en 200 ml de diclorometano seco se añadieron 4 ml de cloruro de metanosulfonilo. La mezcla se enfrió a 0ºC y se añadieron17 ml de trietilamina. La mezcla se dejó calentar a temperatura ambiente. Después de 2 horas se añadieron 500 ml de diclorometano. La mezcla se lavó con 500 ml de HCl 1 M frío y dos veces con 500 ml de agua fría. La capa orgánica se evaporó a sequedad para dar un aceite, que se cristalizó a 4°C mediante la adición de 100 ml de metil-terc.-butil éter. Los cristales se absorbieron, se lavaron dos veces con 25 ml de metil-terc-butil-éter y se

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Claims

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