ES2929194T3

ES2929194T3 - Agentes de obtención de bioimágenes de contraste fluorescentes en el infrarrojo cercano y métodos de uso de los mismos

Info

Publication number: ES2929194T3
Application number: ES14858163T
Authority: ES
Inventors: John V Frangioni; Hak Choi; Maged Henary
Original assignee: Georgia State University Research Foundation Inc; Beth Israel Deaconess Medical Center Inc
Current assignee: Georgia State University Research Foundation Inc; Beth Israel Deaconess Medical Center Inc
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2022-11-25
Anticipated expiration: 2034-10-30
Also published as: CA2929116C; JP2019077716A; JP2020138974A; CA2929116A1; EP3062825A4; US20220387631A1; US11077210B2; JP2017503004A; AU2022256125A1; EP4147724A1; AU2020204233B2; US20160263249A1; AU2014342254A1; EP3062825A1; AU2014342254B2; EP3062825B1; SG10201804505VA; SG11201603403WA; WO2015066290A1; JP2022078023A

Abstract

La presente invención proporciona agentes de contraste biológicos fluorescentes de infrarrojo cercano y métodos para usarlos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Agentes de obtención de bioimágenes de contraste fluorescentes en el infrarrojo cercano y métodos de uso de los mismos

Apoyo gubernamental

Este trabajo fue apoyado por las siguientes subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud: Subvención NCI BRP #R01-CA-115296, subvención NIBIB #R01-EB-010022 y subvención NIBIB #R01-EB011523. El Gobierno de los Estados Unidos tiene ciertos derechos en la invención.

Antecedentes de la invención

La fluorescencia en el infrarrojo cercano (NIR) tiene una importancia potencial en el campo médico, particularmente en el diagnóstico in vitro, el diagnóstico in vivo y la cirugía guiada por imágenes. Por ejemplo, el documento WO 2005/082423 describe composiciones y métodos para obtener imágenes de tejido o de un sistema linfático o circulatorio en el infrarrojo cercano. Sin embargo, la disponibilidad de fluoróforos adecuados como agentes de obtención de imágenes es un obstáculo principal. Para ser viables, los fluoróforos NIR ideales deben tener buenas propiedades ópticas, así como también propiedades fisicoquímicas superiores con respecto a la solubilidad, la biodistribución, la orientación y la eliminación. La mayoría de los fluoróforos actuales contemplados para su uso como agentes de obtención de imágenes fallan en relación con sus propiedades fisicoquímicas. Por ejemplo, los fluoróforos conocidos no se acumulan adecuadamente en el objetivo del que se van a obtener imágenes (es decir, baja señal), lo que resulta en una baja relación señal—fondo (^sB^r) o exhiben una captación de fondo no específica significativa en tejidos normales (es decir, fondo alto), lo que también resulta en un SBR bajo.

En consecuencia, existe una necesidad actual de agentes de obtención de imágenes fluorescentes NIR nuevos y mejorados, particularmente aquellos que se equilibren rápidamente entre los espacios intravascular y extravascular, se dirijan a varias células, tejidos u órganos con alta sensibilidad y especificidad, y se eliminen de manera eficiente del cuerpo si no se dirigen. Los agentes de obtención de imágenes de la invención se dirigen a estas y otras necesidades.

Resumen

La presente invención se refiere a agentes de contraste fluorescentes en el infrarrojo cercano y a métodos para sus usos.

En un primer aspecto, la presente invención proporciona un agente de contraste fluorescente en el infrarrojo cercano representado por la fórmula:

En una modalidad, el agente de contraste en el infrarrojo cercano se representa por la fórmula: P700S03, o L700-1C.

En una modalidad, el agente de contraste en el infrarrojo cercano se representa por la fórmula: P700SO3.

En una modalidad, el agente de contraste en el infrarrojo cercano se representa por la fórmula: TG42.

En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un método para obtener imágenes de tejidos, lúmenes o células, el método comprende: (a) poner en contacto el tejido, el lumen o las células con un agente de contraste en el infrarrojo cercano de acuerdo con el primer aspecto; (b) irradiar el tejido, el lumen o las células a una longitud de onda absorbida por el compuesto; (c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen del tejido, el lumen o las células.

En una modalidad del segundo aspecto, el tejido o las células son vasos sanguíneos, lúmenes, uréteres, cartílago, hueso, tiroides, paratiroides, glándula suprarrenal, glándula salival, tejido adiposo blanco, tejido adiposo pardo, células ováricas, células testiculares, vesículas seminales, próstata, páncreas, bazo, vesícula biliar, conductos biliares, placas de Peyer, materia gris cerebral, materia blanca cerebral, vasculatura cerebral, plexo coroideo, líquido cefalorraquídeo, nervios, conducto torácico, ganglios linfáticos pan, ganglios linfáticos centinela, placa vulnerable, células madre, o tumores neuroendocrinos.

En una modalidad del segundo aspecto, el agente de obtención de imágenes se administra a un organismo que comprende el tejido, el lumen o las células, en donde el organismo es preferentemente un ser humano.

En determinadas modalidades, el agente de obtención de imágenes tiene una absorbancia máxima de aproximadamente 600 nm a 900 nm, tal como de aproximadamente 600 nm a 850 nm.

En ciertas modalidades, se obtienen imágenes del tejido o las células ex vivo, por ejemplo, para aplicaciones diagnósticas in vitro.

Se describe además un método para obtener imágenes de células biológicas, el método comprende: (a) poner en contacto las células biológicas con un compuesto del primer aspecto; (b) irradiar las células a una longitud de onda absorbida por el compuesto; (c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de las células biológicas. Las células biológicas podrían ser un tipo de célula normal en el cuerpo o su equivalente maligno, es decir, un tumor formado a partir de un tipo de célula normal.

En ciertas modalidades, los objetivos biológicos se encuentran en tejidos u órganos biológicos. En modalidades específicas, los objetivos biológicos son lúmenes de vasos sanguíneos, células endoteliales que recubren vasos sanguíneos, células de cartílago y/o sus productos, células óseas y/o sus productos, células tiroideas, glándulas tiroideas, células paratiroideas, glándulas paratiroideas, células de glándulas suprarrenales, glándulas suprarrenales, células de las glándulas salivales, glándulas salivales, tejido adiposo blanco, tejido adiposo pardo, células ováricas, células testiculares, vesículas seminales, células prostáticas, células pancreáticas, células del bazo, lúmenes de la vesícula biliar, células de la vesícula biliar, lúmenes de los conductos biliares, células de los conductos biliares, Placas de Peyer, sustancia gris cerebral, sustancia blanca cerebral, células vasculares cerebrales, tejido y líquido del plexo coroideo, líquido cefalorraquídeo, nervios, ganglios linfáticos, ganglios linfáticos centinela, placa vulnerable, células madre o tumores neuroendocrinos.

En determinadas modalidades, los compuestos de la invención se acumulan en un lumen u otra cavidad del cuerpo, lo que resalta, de esta manera, la ubicación anatómica del lumen y/o cuantifica el flujo del compuesto dentro del lumen. Por ejemplo, un fluoróforo NIR excretado por el riñón se acumulará en los uréteres, lo que identifica, de esta manera, su ubicación y permite también la visualización directa del flujo pulsátil dentro de los uréteres. Lo mismo es cierto para los vasos sanguíneos después de la inyección intravenosa de un compuesto o el conducto torácico después de la inyección en la parte inferior del cuerpo.

En ciertas modalidades, los compuestos de la invención se acumulan en un tejido u órgano pero lo hacen extracelularmente. Por ejemplo, un compuesto inyectado por vía subdérmica puede entrar en los canales linfáticos y fluir a un ganglio linfático donde puede quedar atrapado en el espacio extracelular en lugar de quedar atrapado dentro de las células del ganglio linfático, o además de hacerlo.

Los compuestos de la invención pueden modificarse para incluir un grupo polietilenglicol. Dichos compuestos PEGilados pueden ser ramificados o lineales. En ciertas modalidades, los compuestos PEGilados lineales están en el intervalo de aproximadamente de 20 kDa a aproximadamente de 60 kDa.

Los fluoróforos NIR pueden conjugarse de forma covalente o no covalente con otras moléculas, ya sea para mejorar la orientación del fluoróforo NIR o para localizar de manera simultánea a otras moléculas funcionales.

Los compuestos de la invención pueden conjugarse con un agente quelante de metales para uso en tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) o tomografía por emisión de positrones (PET) o en obtención de imágenes por resonancia magnética (MRI). En determinadas modalidades, el agente quelante de metales es DOTA, DTPA, ácido hidrazinonicotínico (HYNIC) o desferoxima, o un derivado del mismo. En modalidades particulares, el átomo de metal se selecciona del grupo que incluye, pero no exclusivamente, Zr-89, Ga-68 y Rb-82, y la señal se detecta mediante tomografía por emisión de positrones; el átomo de metal se selecciona del grupo que incluye, pero no exclusivamente, Tc-99m, Lu-177 e In-111, y la señal se detecta mediante tomografía computarizada por emisión de fotón único; o el átomo de metal es un lantánido seleccionado del grupo que incluye, pero no exclusivamente, Gd, Eu, Y, Dy e Yb, y la señal se detecta mediante obtención de imágenes por resonancia magnética.

Los compuestos de la invención pueden conjugarse con un agente terapéutico, tal como un radioisótopo, una citotoxina o un inmunomodulador, de manera que la capacidad de direccionamiento del compuesto concentre el agente terapéutico en la célula, tejido, órgano o lumen de interés.

Breve descripción de las figuras

Figura 1: representa la imagen de los uréteres a 800 nm mediante el uso de A71 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 2: representa la imagen de los uréteres a 700 nm mediante el uso de LN15 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 3: representa la imagen de la identificación de los ganglios linfáticos pan a 800 nm mediante el uso de MM25 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 4: representa la imagen de la identificación de ganglios linfáticos Pan LN a 700 nm mediante el uso de A150 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 5: representa la imagen de la identificación de SLN a 800 nm mediante el uso de MM25 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 6: representa la imagen de la identificación de SLN a 700 nm mediante el uso de MHI86 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 7: representa la imagen del cartílago a 800 nm mediante el uso de LN50 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 8: representa la imagen del cartílago a 700 nm mediante el uso de SP56 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 9: representa la imagen de tumores neuroendocrinos a 800 nm mediante el uso de AL20 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 10: representa la imagen de tumores neuroendocrinos a 700 nm mediante el uso de ESS61 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 11: representa la imagen de la mineralización ósea a 800 nm mediante el uso de P800SO3 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 12: representa la imagen de la mineralización ósea a 700 nm mediante el uso de P700SO3 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 13: representa la imagen de la glándula tiroides a 800 nm mediante el uso de QBN14 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 14: representa la imagen de la glándula tiroides a 700 nm mediante el uso de T14 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 15: representa la imagen de la glándula paratiroides a 800 nm mediante el uso de QBN14 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 16: representa la imagen de la glándula paratiroides a 700 nm mediante el uso de T14 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 17: representa la imagen de la glándula suprarrenal a 800 nm mediante el uso de AL27 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 18: representa la imagen de la glándula suprarrenal a 700 nm mediante el uso de E16 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 19: representa la imagen de las glándulas salivales a 800 nm mediante el uso de ZK211 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 20: representa la imagen de las glándulas salivales a 700 nm mediante el uso de NRB1 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 21: representa la imagen de tejido adiposo blanco a 800 nm mediante el uso de AH34 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 22: representa la imagen de tejido adiposo blanco a 700 nm mediante el uso de PS31 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 23: representa la imagen de tejido adiposo marrón a 800 nm mediante el uso de QBN1 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 24: representa la imagen de tejido adiposo marrón a 700 nm mediante el uso de SP60 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 25: representa la imagen de ovarios a 800 nm mediante el uso de AL27 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 26: representa la imagen de ovarios a 700 nm mediante el uso de PS62 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 27: representa la imagen de las vesículas seminales a 800 nm mediante el uso de CNN2 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 28: representa la imagen de las vesículas seminales a 700 nm mediante el uso de LN65 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 29: representa la imagen de la glándula prostática a 800 nm mediante el uso de LN66 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 30: representa la imagen de la glándula prostática a 700 nm mediante el uso de PS62 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 31: representa la imagen del páncreas a 800 nm mediante el uso de AL22 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 32: representa la imagen del páncreas a 700 nm mediante el uso de T14 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 33: representa la imagen del bazo a 800 nm mediante el uso de AL29 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 34: representa la imagen del bazo a 700 nm mediante el uso de E24 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 35: representa la imagen de la vesícula biliar a 800 nm mediante el uso de ZK198 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 36: representa la imagen de la vesícula biliar a 700 nm mediante el uso de PS62 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 37: representa la imagen de los conductos biliares a 800 nm mediante el uso de ZK198 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 38: representa la imagen de los conductos biliares a 700 nm mediante el uso de A106 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 39: representa la imagen de las placas de Peyer a 800 nm mediante el uso de AL30 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 40: representa la imagen de la vasculatura cerebral a 700 nm mediante el uso de ZK214 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 41: representa la imagen de la materia gris cerebral a 800 nm mediante el uso de ZK189 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 42: representa la imagen de la materia gris cerebral a 700 nm mediante el uso de WuA96 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 43: representa la imagen del plexo coroideo a 800 nm mediante el uso de ZK208 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 44: representa la imagen del plexo coroideo a 700 nm mediante el uso de SP28 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 45: representa la imagen del líquido cefalorraquídeo a 800 nm mediante el uso de AL20 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 46: representa la imagen del líquido cefalorraquídeo a 700 nm mediante el uso de SP66 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 47: representa la imagen del conducto torácico a 800 nm mediante el uso de A71 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 48: representa la imagen del conducto torácico a 700 nm mediante el uso de LN15 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 49: representa la obtención de imágenes de agentes PEGilados a 800 nm mediante el uso de PEG60k-ZW800-1 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 50: representa la obtención de imágenes de agentes PEGilados a 700 nm mediante el uso de PEG60k-LN15 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 51: representa la imagen de la glándula pituitaria a 800 nm mediante el uso de AL22 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 52: representa la imagen de la glándula pituitaria a 700 nm mediante el uso de SP60 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 53: representa la imagen de células madre a 800 nm mediante el uso de PS 126 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 54: representa la imagen de células madre a 700 nm mediante el uso de PS 127 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas)

Figura 55: representa la obtención de imágenes de estructuras y células de tejido de ingeniería a 800 nm mediante el uso de A71-NHS (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas) Figura 56: representa la obtención de imágenes de estructuras y células de tejido de ingeniería a 700 nm mediante el uso de LN15-NHS (Imagen sin irradiación, imagen irradiada con NIR, superposición de ambas) Figura 57: representa la imagen de microscopía intravital a 800 nm mediante el uso de Dex70k-ZW800-1 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada NIR, superposición de ambas)

Figura 58: representa la imagen de microscopía intravital a 700 nm mediante el uso de Dex70k-LN15 (Imagen sin irradiación, imagen irradiada NIR, superposición de ambas)

Abreviaturas usadas:

Ad: adiposo blanco

AG: glándula suprarrenal

BG: materia gris cerebral (células)

Bl: vejiga

Bo: hueso

BD: vía biliar

BF: grasa parda

BV: vasculatura del cerebro

BW: sustancia blanca del cerebro (axones nerviosos y glía)

Ca: cartílago

CF: líquido cefalorraquídeo

CP: plexo coroideo

Du: duodeno

GB: vesícula biliar

He: corazón

HB: aclaramiento hepatobiliar

In: intestino:

Ki: riñón

Li: hígado

Lu: pulmón

LN: ganglio linfático

Mu: músculo

Ne: nervio

NT: tumor neuroendocrino

Ov: ovario

Pa: páncreas

Pp: parches de Peyer

Pr: próstata

PG: glándula pituitaria

PT: glándula paratiroides

RE: aclaramiento renal

Sp: bazo

SG: glándula salival

SL: ganglio centinela

SV: vesícula seminal

TG: glándula tiroides

Ur: uréter

Descripción detallada

Ahora se ha encontrado que los compuestos con absorción y/o emisión en el infrarrojo cercano (NIR) tienen propiedades convenientes con respecto a la biodistribución y el aclaramiento, la captación y retención por células, tejidos y/u órganos de interés, y la obtención de imágenes de los mismos in vivo. Dichos agentes son compatibles con el canal 1 (excitación de “ 660 nm; emisión de “ 700 nm) o canal 2 (excitación de “ 760 nm; emisión de “ 800 nm) del FLARE™ Imaging System, que permite la adquisición simultánea de vídeo en color y fluorescencia NIR, lo que proporciona una guía de imágenes en tiempo real a los cirujanos y otras personas sobre la ubicación del objetivo.

Definiciones

Las siguientes definiciones serán útiles para comprender la presente invención.

Como se usa en la presente, el término "que comprende" pretende significar que las composiciones y los métodos incluyen los elementos enumerados, pero no excluyen otros elementos. Cuando se usa para definir composiciones y métodos, "compuesto esencialmente de" significará la exclusión de otros elementos de importancia esencial para la combinación. Por lo tanto, una composición que consista esencialmente en los elementos definidos en la presente descripción no excluiría trazas de contaminantes del método de aislamiento y purificación y portadores farmacéuticamente aceptables, tales como solución salina tamponada con fosfato, conservantes y similares. "Que consistente en" significará excluir más que elementos traza de otros ingredientes y etapas sustanciales del método para administrar las composiciones de esta descripción. Las modalidades definidas por cada uno de estos términos de transición están dentro del alcance de esta invención.

Como se usa en la descripción y en las reivindicaciones, la forma singulares “un”, “una” y “el/la” incluyen referentes plurales a menos que el contexto lo indique claramente de cualquier otra manera.

Se entiende que los intervalos proporcionados en la presente descripción son abreviaturas de todos los valores dentro del intervalo. Por ejemplo, se entiende que un intervalo de 1 a 50 incluye cualquier número, combinación de números o subintervalo del grupo que consiste en 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 y 50. A menos que se indique específicamente o sea obvio por el contexto, como se usa en la presente, se entiende que el término "o" es inclusivo.

La enumeración de una lista de grupos químicos en cualquier definición de una variable en la presente descripción incluye definiciones de esa variable como cualquier grupo único o combinación de grupos enumerados. La enumeración de una modalidad para una variable o aspecto en la presente descripción incluye esa modalidad como cualquier modalidad individual o en combinación con cualquier otra modalidad o porciones de la misma.

Como se usa en la presente, el término "sujeto" o "paciente" abarca los mamíferos y no mamíferos. Los ejemplos de mamíferos incluyen, pero no se limitan a, humanos, chimpancés, simios, monos, vacas, caballos, ovejas, cabras, cerdos; conejos, perros, gatos, ratas, ratones, cobayos y similares. Los ejemplos de no mamíferos incluyen, pero no se limitan a, pájaros, peces, parásitos, microbios y similares.

Como se usa en la presente, el término "administración" o "administrar" del compuesto en cuestión se refiere a proporcionar un compuesto de la invención y/o profármacos del mismo a un sujeto que necesita diagnóstico o tratamiento.

Como se usa en la presente, el término "portador" se refiere a compuestos o agentes químicos que facilitan la incorporación de un compuesto descrito en la presente descripción en células o tejidos.

Como se usa en la presente, el término "aceptable" con respecto a una formulación, composición o ingrediente, como se usa en la presente, significa que no tiene un efecto perjudicial persistente sobre la salud general del sujeto que se trata.

Como se usa en la presente, el término "diluyente" se refiere a compuestos químicos que se usan para diluir un compuesto descrito en la presente descripción antes de la entrega. También pueden usarse diluyentes para estabilizar los compuestos descritos en la presente descripción.

El término "nervio", como se usa en la presente, incluye tejido y células nerviosas periféricas, incluidos los nervios mielinizados. Los nervios sensoriales y los nervios motores son ejemplos de tejido nervioso. Los ejemplos de nervios específicos incluyen el nervio laríngeo, el nervio femoral, el plexo braquial, el nervio ciático, los nervios pudendos, los nervios del pene y similares. El término "tejido nervioso" también incluye la materia gris cerebral y la materia blanca cerebral.

El término "alquilo" se refiere a un radical hidrocarburo lineal o ramificado que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, de 1 a 8 átomos de carbono, de 1 a 6 átomos de carbono o de 1 a 4 átomos de carbono (a menos que se indique de cualquier otra manera) e incluye, por ejemplo, metilo, etilo, n-propilo, /so-propilo, n-butilo, sec-butilo, isobutilo, tert-butilo, n-pentilo, /so-pentilo, n-hexilo y similares. Un alquilo puede estar no sustituido o sustituido con uno o más sustituyentes adecuados.

El término "cicloalquilo" se refiere a un grupo de anillo de hidrocarburo monocíclico o policíclico que tiene de 3 a 6 átomos de carbono en el anillo de hidrocarburo (a menos que se indique de cualquier otra manera) e incluye, por ejemplo, ciclopropilo, ciclobutilo, ciclohexilo, ciclopentilo y similares. Un grupo cicloalquilo puede estar no sustituido o sustituido con uno o más sustituyentes adecuados.

El término "hetero" se refiere al reemplazo de al menos un miembro de un átomo de carbono en un sistema de anillo con al menos un heteroátomo como nitrógeno, azufre y oxígeno.

El término "heterocíclico" significa un anillo monocíclico no aromático que tiene de 2 a 5 átomos de carbono en el anillo (a menos que se indique de cualquier otra manera) y al menos un heteroátomo, preferentemente un heteroátomo seleccionado entre nitrógeno, azufre (incluido azufre oxidado como sulfona o sulfóxido) y oxígeno. Un grupo heterocicloalquilo puede tener uno o más dobles enlaces carbono-carbono o dobles enlaces carbonoheteroátomo en el grupo anular siempre que el grupo anular no se vuelva aromático por su presencia.

Los ejemplos de grupos heterocíclicos incluyen pirrolidinilo, piperidinilo, tetrahidropiranilo y similares. Un grupo heterocíclico puede estar no sustituido o sustituido con uno o más sustituyentes adecuados.

Como se usa en la presente, el término "arilo" se refiere a un grupo monocíclico aromático carbocíclico sustituido o no sustituido tal como un grupo fenilo. El término "arilo" puede usarse indistintamente con "anillo de arilo".

Como se usa en la presente, el término "heteroarilo": se refiere a un grupo monocíclico aromático heterocíclico sustituido o no sustituido tal como un grupo piridilo, furanilo o tiofenilo, y similares. Los grupos heteroarilo tienen 5 o 6 átomos en el anillo heteroaromático, 1 de los cuales se selecciona independientemente del grupo que consiste en oxígeno, azufre y nitrógeno. Los grupos heteroarilo típicos incluyen, por ejemplo, un grupo piridilo, furanilo o tiofenilo. Un arilo o heteroarilo puede estar sustituido o no sustituido con uno o más sustituyentes adecuados.

Un "sustituyente", como se usa en la presente, se refiere a un resto molecular que se une covalentemente a un átomo dentro de una molécula de interés. Por ejemplo, un sustituyente del anillo puede ser un resto como un halógeno, un grupo alquilo, un grupo haloalquilo u otro grupo que se une covalentemente a un átomo (preferentemente un átomo de carbono o nitrógeno) que sea un miembro del anillo. Los sustituyentes de los grupos aromáticos generalmente se unen covalentemente a un átomo de carbono del anillo. El término "sustitución" se refiere a reemplazar un átomo de hidrógeno en una estructura molecular con un sustituyente, de manera que no se exceda la valencia en el átomo designado, y de tal manera que un compuesto químicamente estable (es dec/r, un compuesto que puede aislarse, caracterizarse y analizarse para actividad biológica) resulta de la sustitución.

Como se describió anteriormente, ciertos grupos pueden no sustituirse o sustituirse con uno o más sustituyentes adecuados que no sean hidrógeno en una o más posiciones disponibles, típicamente posiciones 1, 2, 3, 4 o 5, por uno o más grupos adecuados (que pueden ser iguales o diferentes). Ciertos grupos, cuando están sustituidos, se sustituyen con 1, 2, 3 ó 4 sustituyentes seleccionados independientemente. Los sustituyentes adecuados incluyen halo, alquilo, arilo, hidroxi, alcoxi, hidroxialquilo, amino y similares.

El término "halógeno", como se usa en la presente, se refiere a F, Cl, Br, At e I.

Otras definiciones aparecen en contexto a lo largo de la descripción.

Compuestos y composiciones

Ahora se ha encontrado que ciertos compuestos son útiles como agentes de contraste biológicos que absorben y/o que emiten fluorescencia en el infrarrojo cercano.

Cualquier composición o método proporcionado en la presente descripción puede combinarse con una o más de cualquiera de las otras composiciones y métodos proporcionados en la presente descripción.

En la presente descripción se describe un agente de contraste fluorescente en el infrarrojo cercano de Fórmula (I) (ejemplo comparativo):

en donde para la Fórmula (I)

cada R1 es independientemente H, OR', halógeno, sulfonato, amino sustituido o no sustituido, C(O)NH- alquilo C1-C6, alquilo C1-C6, alcoxi C1-C6 o fenilo;

cada R2 es independientemente H, OR', halógeno, sulfonato, amino sustituido o no sustituido, C(O)NH- alquilo C1-C6, alquilo C1-C6, alcoxi C1-C6 o fenilo;

o R1 y R2 pueden tomarse junto con los átomos de carbono a los que se unen para formar un anillo de arilo o heteroarilo de 5 a 6 miembros, opcionalmente sustituido con halógeno, alquilo, alcoxi, hidroxilo, -SO2OH, o -CO2H;

cada R3 es independientemente H, OR', halógeno, sulfonato, amino sustituido o no sustituido, C(O)NH- alquilo C1-C6, alquilo C1-C6, alcoxi C1-C6 o fenilo;

Q es H, alquilo opcionalmente sustituido con alcoxi, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo, arilalquilo, heteroarilo, heteroarilalquilo, -N+(alquilo)3, -OCO-alquilo, -SO2OH, fenilo, sulfonato, fosfatos, KUE, GPI,- o -NR3R4R5, en donde R3, R4 y R5 son cada uno independientemente para cada ocurrencia H o alquilo C1—C4, o R4 y R5, tomados junto con el átomo de nitrógeno al que se unen, forman un anillo heterocíclico;

X e Y son cada uno independientemente O, S, Se, C(R")2, NRm;

Z es H, halógeno, CN, R6, O6, SR6, NHR6 o CH2R6, en donde R6 es alquilo C1-C6 opcionalmente sustituido, arilo opcionalmente sustituido o heteroarilo opcionalmente sustituido, alquilo-N3, arilo-N3, arilo -halógeno;

cada R' es independientemente H, alquilo o arilo;

cada R" es independientemente H o alquilo;

cada Rmes independientemente H, alquilo, alquilo-SO3H, o alquilo-COOH;

m y n son independientemente un número entero de 0-3; y

L es un anión;

o una de sus sales, solvatos, hidratos, polimorfos, profármacos o estereoisómeros.

Además, en la presente descripción se describe un agente de contraste fluorescente en el infrarrojo cercano de Fórmula (II) (ejemplo comparativo):

en donde para la Fórmula (II)

cada Ri es independientemente H, OR', halógeno, sulfonato, amino sustituido o no sustituido, C(O)NH- alquilo Ci-Ca, alquilo C1-C6, alcoxi C1-C6 o fenilo;

cada R3 es independientemente H, OR', halógeno, sulfonato, amino sustituido o no sustituido, C(O)NH-alquilo C1-Ca, alquilo C1-C6, alcoxi C1-C6 o fenilo;

Q es H, alquilo opcionalmente sustituido con alcoxi, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo, arilalquilo, heteroarilo, heteroarilalquilo, -N+(alquilo)3, -OCO-alquilo, -SO2OH, fenilo, sulfonato, fosfatos, KUE, GPI,- o -NR3R4R5, en donde R3, R4 y R5 son cada uno independientemente para cada ocurrencia H o alquilo C1-C4, o R4 y R5, tomados junto con el átomo de nitrógeno al que se unen, forman un anillo heterocíclico;

X e Y son cada uno independientemente O, S, Se, C(R")2, NR;

Z es H, halógeno, CN, Ra, Oa, SRa, NHRa o CH2Ra, en donde Ra es alquilo C1-Ca opcionalmente sustituido, arilo opcionalmente sustituido o heteroarilo opcionalmente sustituido, alquilo-N3, arilo-N3, arilo-halógeno;

R es independientemente H, OR"" (donde R = H, alquilo o arilo, NH2, NHR, alquil NH2, alquil COOH), cada R' es independientemente H, alquilo o arilo;

cada R" es independientemente H o alquilo;

cada Rmes independientemente H, alquilo, alquilo-SO3H o alquilo-COOH;

cada R"" es independientemente H, alquilo o arilo, NH2, NHR, alquilo-NH2, o alquilo-COOH;

m y n son independientemente un número entero de 0-3; y

L es un anión;

Además, en la presente descripción se describe un agente de contraste fluorescente en el infrarrojo cercano de Fórmula (III) (ejemplo comparativo):

en donde para la Fórmula (III)

cada R1 es independientemente H, OR', halógeno, sulfonato, amino sustituido o no sustituido, C(O)NH- alquilo C1-Ca, alquilo C1-Ca, alcoxi C1-Ca o fenilo;

cada R2 es independientemente H, OR', halógeno, sulfonato, amino sustituido o no sustituido, C(O)NH- alquilo C1-Ca, alquilo C1-Ca, alcoxi C1-Ca o fenilo;

o R1 y R2 pueden tomarse junto con los átomos de carbono a los que se unen para formar un anillo de arilo o heteroarilo de 5 a a miembros, opcionalmente sustituido con halógeno, alquilo, alcoxi, hidroxilo, -SO2OH, o -CO2H;

cada R3 es independientemente H, OR', halógeno, sulfonato, amino sustituido o no sustituido, C(O)NH- alquilo C1-Ca, alquilo C1-Ca, alcoxi C1-Ca o fenilo;

Q es H, alquilo opcionalmente sustituido con alcoxi, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo, arilalquilo, heteroarilo, heteroarilalquilo, -N+(alquilo)3, -OCO-alquilo, -SO2OH, fenilo, sulfonato, fosfatos, KUE, GPI,-o -NR3R4R5, en donde R3, R4 y R5 son cada uno independientemente para cada ocurrencia H o alquilo C1-C4, o R4 y R5, tomados junto con el átomo de nitrógeno al que se unen, forman un anillo heterocíclico;

X e Y son cada uno independientemente O, S, Se, C(R")2, NRm; Z es H, halógeno, CN, Ra, Oa, SRa, NHRa o CH2Ra, en donde Ra está C1-Ca alquilo opcionalmente sustituido, arilo opcionalmente sustituido o heteroarilo opcionalmente sustituido, alquilo-N3 (para química de clics), arilo- N3 (para química clic), arilo-halógeno (solo para reacciones catalizadas por paladio);

cada R' es independientemente H, alquilo o arilo;

cada R" es independientemente H o alquilo;

cada Rmes independientemente H, alquilo, alquilo-SO3H o alquilo-COOH;

m y n son independientemente un número entero de 0-3; y

L es un anión;

Además, en la presente descripción se describe un agente de contraste fluorescente en el infrarrojo cercano de Fórmula (IV) (ejemplo comparativo):

en donde

Ri, R2, R3, R4, R6 y R7 son cada uno independientemente H o alquilo C1-C6;

R5, R8 y R9 son cada uno independientemente H, CN, OH o alquilo C1-C6;

o R1 y R3, tomados junto con los átomos a los que se conectan, forman un anillo heterocíclico de 5 a 6 miembros; o R2 y R4, tomados junto con los átomos a los que se conectan, forman un anillo heterocíclico de 5 a 6 miembros; o R5 y R6, tomados junto con los átomos a los que se conectan, forman un anillo heterocíclico de 5 a 6 miembros; o R7 y R8, tomados junto con los átomos a los que se conectan, forman un anillo heterocíclico de 5 a 6 miembros; o R8 y R9, tomados junto con los átomos a los que se conectan, forman un anillo arilo o heteroarilo;

X es O, S, Se, N-R; donde R = H o alquilo C1-C6; y

M- es un anión;

Además, en la presente descripción se describe un agente de contraste fluorescente en el infrarrojo cercano de Fórmula (V) (ejemplo comparativo):

en donde:

Q es -B(R3)2-; Si(R3)2

cada R1 es independientemente H, alquilo, arilo o heteroarilo, en donde cada alquilo, arilo o heteroarilo está opcionalmente sustituido con alcoxi, alcoxi-N+(alquilo)3, alcoxi-OH, halógeno o COOH; y cada R2 es independientemente H, alquilo, arilo o heteroarilo, en donde cada alquilo, arilo o heteroarilo está opcionalmente sustituido con alcoxi, alcoxi-N+(alquilo)3, alcoxi—OH, halógeno o COOH; y cada R3 es independientemente H, F o alquilo; OH;

Además, en la presente descripción se describen los siguientes agentes de contraste biológicos fluorescentes en el infrarrojo cercano (* = ejemplo comparativo):

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 Algunas de estas moléculas se muestran en su forma de ácido carboxílico, pero no se limitan a ellas. En ciertas modalidades, tal como aquellas que se conjugarán covalentemente con otras moléculas, los compuestos pueden prepararse mediante el uso de un grupo saliente o un grupo reactivo adecuado. Los ejemplos de grupos salientes preferidos incluyen, pero no se limitan a, derivados de éster de N-hidroxisuccinimida (NHS), derivados de éster de sulfo-N-hidroxisuccinimida y ésteres de tetrafluorofenilo (TFP). Un ejemplo de un grupo reactivo sería una azida o un alquino como se usa para la química del clic.

En ciertas modalidades, el agente de contraste biológico fluorescente en el infrarrojo cercano es: LN15, A104, TG42 o A71.

En ciertas modalidades, los compuestos de la invención absorben luz a diferentes longitudes de onda en la región del infrarrojo cercano. Específicamente, en algunas modalidades, los compuestos de la invención absorben luz en el intervalo de 660 a 720 nm. En otras modalidades, los compuestos de la invención absorben luz en el intervalo de 760 a 820 nm.

En modalidades particulares, el agente de contrato biológico fluorescente en el infrarrojo cercano es:

LN15, A104 o ^tG42; y absorbe luz en el intervalo de 660 a 720 nm.

En otra modalidad particular, el agente de contrato biológico fluorescente en el infrarrojo cercano es A71 y absorbe luz en el intervalo de 760 a 820 nm.

En modalidades preferidas, los compuestos de la invención son permeables a las células. En modalidades preferidas, los compuestos de la invención no son significativamente tóxicos para las células (por ejemplo, para las células en cultivo o in vivo).

En ciertas modalidades, el agente de obtención de imágenes de la invención comprende un radioisótopo que tiene un modo de decaimiento de emisión de fotón único o positrones y adecuado para la detección mediante tomografía por emisión de fotones únicos (SPECT) o tomografía por emisión de positrones (PET) además de su detección a través de medios ópticos. (es decir, absorción y/o fluorescencia). Los ejemplos de radioisótopos adecuados incluyen C-11 y F-18. Dichos isótopos pueden incorporarse en un compuesto de la invención, por ejemplo, mediante el uso de reactivos enriquecidos isotópicamente durante la síntesis del compuesto. Pueden unirse al compuesto radiotrazadores útiles adicionales, tales como Ga-68 Zr-89 o Rb-82 (PET) o Tc-99m (SPECT), a través de un quelante de radiometal tal como ácido 1,4,7,10-tetraazaciclododecano -1,4,7,10-tetraacético (DOTA), ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA), ácido hidrazinonicotínico (HYNIC) o desferoxima, respectivamente (o derivados de los mismos). Los restos quelantes pueden unirse covalentemente a un compuesto de oxazina, por ejemplo, a través de un átomo o grupo de enlace, por ejemplo, por acilación de un grupo hidroxilo de un compuesto de Fórmula I-V con un grupo carboxilato de un quelante como DOTA. Mediante la incorporación de un isótopo detectable por PET o SPECT apropiado, un compuesto de acuerdo con la invención puede detectarse mediante el uso de imágenes SPECT o PET (por ejemplo, incluso cuando se administra a una dosis baja), por ejemplo, mediante el uso de un sistema de obtención de imágenes SPECT o PET convencional, mientras que también es detectable ópticamente (por ejemplo, mediante obtención de imágenes de fluorescencia), por ejemplo, cuando se administra a una dosis más alta. También es posible obtener imágenes ópticas de modo dual y SPECT o PET mediante el uso de tales compuestos. De manera similar, la obtención de imágenes por resonancia magnética nuclear (RMN), incluida la obtención de imágenes ópticas/RMN de modo dual, puede realizarse mediante el uso de un compuesto de la invención que comprende un lantánido (tal como Yb3+, Dy3+ o Gd3+), por ejemplo, mediante la quelación del ion lantánido mediante el uso de un resto quelante adecuado.

Los compuestos de la descripción pueden prepararse mediante el uso de una variedad de métodos, algunos de los cuales se conocen en la técnica. Por ejemplo, los compuestos pueden prepararse mediante el uso de métodos convencionales de química orgánica sintética (ver, por ejemplo, Michael B. Smith, "March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 7ma edición", Wiley (2013)).

Por ejemplo, los compuestos de la descripción pueden sintetizarse mediante el uso de las síntesis descritas en los esquemas 1 a 12 que se muestran más abajo. Las referencias generales para las síntesis descritas en los esquemas 1-6, 7a-c, 7e, 8-10, 11, 11a y 12 se encuentran en Henary, M. y otros Bioorg. & Med. Chem. Let. 22, 242 1246, (2012), Henary, M. y otros J. Heterocycl. Chem. 46: 84-87, (2009), Henary, M. y otros Dyes and Pigments. 99, 1107-1116 (2013), Henary, M. y otros Heterocycl. Commun. 19 (1), 1-11 (2013), Mojzych, M. y otros Topics in Heterocyclic, Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 14, 1-9 (2008), Strekowski, L. y otros J. Org. Chem. 57, 4578-80 (1992), Halder, S. y otros Eur. J. Med. Chem. 54, 647-59 (2012), Sakiko, A. y otros Chem.-A Eur. J., 15, 9191-9200 (2009), Chang, Y-T. y otros Chem. Commun. 47, 3514-3516 (2011), Myochin, TJ Am. Chem. Soc. 134,13 730-13 737 (2012), Briza, T. y otros Chem. Comm. 16, 1901-1903 (2008), Chang, Y-T. y otros Chem. Commum. 46, 7406 7408 (2010), Zaheer, A., y otros Molecular Imag. 1 (4), 1536-0121 (2002), Misra, P. y otros J Nucl Med. Agosto de 2007;48(8):1379-89, y Humblet, V. y otros, J Med Chem. Enero de 2009, 22;52(2):544-50.

Esquema 1

15: R \ R2 = (CH=CH)2, R3 = CH2CH2CH2CH2S 03

El esquema 1 describe la síntesis de una serie de NIR de 700 nm que emiten derivados de colorante de pentametino cianina 10-15. La etapa clave es la cuatemización del átomo de nitrógeno en los derivados de la indolenina 1-3 en acetonitrilo o tolueno a reflujo durante entre 10 horas y 3 días, en dependencia del agente alquilante, para producir las sales catiónicas 4-9. La condensación de sales 4-9, en una relación de dos molares, que contiene un grupo metilo activado con clorhidrato de bisfenilamina de malonoaldehído en condiciones básicas, normalmente logradas mediante la adición de trietilamina o acetato de sodio, proporcionó las pentacianinas con un rendimiento del 70 al 90 %, como se representa en el Esquema 1, en menos de 6 horas.

También se prepararon una serie de derivados de cloro de colorantes de cianina de pentametino 16-20 (Esquema 1). Mediante el uso de la misma química, los colorantes de cianina de pentametino sustituidos con cloro pueden sufrir fácilmente una sustitución nucleófila en la posición meso para reemplazar el átomo de cloro con funcionalidades versátiles, aunque se debe tener cuidado con los sustituyentes cargados, lo que puede complicar las reacciones de acoplamiento cruzado. La sustitución de cloro también es útil para introducir biomoléculas o ligandos dirigidos específicos a través de la conjugación covalente. Estas reacciones requieren una elección precisa de funcionalidades, así como también una metodología sintética factible. La mayoría de estos colorantes se construyen a través de una vía mecanicista S^nr1 bien establecida, donde el átomo de cloromeso del colorante de polimetino se sustituye con varias funcionalidades nucleófugas. Esta ruta genera una matriz de fluoróforos que contienen sustituyentes aminoalquilo, hidroxialquilo, hidroxiarilo, tioalquilo y tioarilo altamente funcionales, que pueden conjugarse adicionalmente con ligandos o biomoléculas.

Esquema 2

24: R1 - R2= H, 32. R1 = R2 = H,

R3 = BF (CH3)3rS-CH2CH2CHj- X = Br R3 = B7 (CHaJaíJ-CHíCHjCHir, X = Br

25. R1 = OMe, 33. R1 = OMe,

R2 = H. R3 = Br (CHjJjfJ^CHjCHjCH;-, X = Br R2 = H, R3 = Br“ (CH3)jlíÍ-CH2CH2CH2-1 X = Br

26: R1, R2 = (CH=CH)2, 34 R1, R2 = (CH=CH)2,

R3 = B F (CH3)3rí¡-CH2CH 2CH r , X = Br R3= Br (CH3)3I$-CH2CH2CH2- X = Br

Mediante el uso de una química similar a la descrita en el Esquema 1, incluidas las condiciones de reacción, se sintetizaron los compuestos representados en el Esquema 2. Los compuestos preparados contienen sustituyentes catiónicos de amonio cuaternario en el nitrógeno heterocíclico. Adicionalmente, el carácter heterocíclico se varió incorporando un grupo metoxi en la posición 5 o mediante el uso de un núcleo de ben[e]indolenina. El conjunto sistemático de cianinas de 700 nm (24-26) se replicó mediante el uso de la estructura de cianina de heptametino para lograr longitudes de onda de fluorescencia de aproximadamente de 800 nm (32-34). En comparación con los compuestos representados en el Esquema 1, estos productos finales (25, 26, 33 y 34) exhiben propiedades ópticas desplazadas hacia el rojo (longitud de onda de máxima absorción y longitud de onda de máxima emisión) de aproximadamente 20 nm. Estos compuestos también tardan un poco más en formarse y se requieren 2 horas adicionales para facilitar la terminación de la reacción de condensación con un rendimiento del 60 al 80 % después de la purificación.

Para formar colorantes de cianina de pentametino sustituidos con heterocíclicos que se originan a partir de la indolenina solo se proporciona un espacio químico limitado para la modificación; sin embargo, al comenzar con el clorhidrato de fenilhidrazina 4-sustituido y tras el tratamiento con una relación molar única de 3-metil-2-butanona en condiciones ácidas (ácido acético glacial hirviendo), se obtiene el derivado de indoleno correspondiente que luego se alquila mediante el uso del protocolo sintético antes mencionado para producir las sales de nitrógeno cuaternizadas. Estas sales luego reaccionan con análogos de dianil-malononitrilo sustituidos para producir las cianinas de pentametino altamente sustituidas.

Esta ruta sintética es necesaria para preparar el éter, la amida y los análogos altamente cargados que se muestran en el Esquema 3. Los compuestos que contienen amida requieren la síntesis del ácido carboxílico correspondiente que luego se acopla a una amina para formar los compuestos representados que se producirían sintéticamente después de la cuaternización de la amina. Los compuestos con enlaces éter comenzarían con el alcohol arílico en R1 seguido del tratamiento con hidruro de sodio y adición del reactivo alquilante apropiado.

que ofrece el potencial para 4 cationes de amonio cuaternario. El nitrógeno heterocíclico de 2 se cuaterniza con bromuro de trimetil(3-bromopropil)amonio u otro agente alquilante con las condiciones de reacción descritas anteriormente para dar un producto intermedio 2. El grupo ácido carboxílico de 2 se deja reaccionar con la amina primaria libre de bromuro de (3-aminopropil)trimetilamonio en presencia de TSTU durante 3-5 h en condiciones básicas para proporcionar amida 3. La reacción de 3 con el reactivo de Vilsmeier-Haack 4 proporciona el colorante sustituido con cloro 5. El tratamiento de 5 con un derivado disódico del ácido 3-(4-hidroxifenil)propiónico en DMF o en DW/DMSO a 650C durante 6 horas produce un derivado carboxílico 6 (ZW-4) para un acoplamiento eficaz, a través de su único ácido carboxílico, a ligandos objetivo con una carga neta de 4. Pueden sintetizarse otros compuestos que llevan 2 mediante el uso de la misma metodología que se describe en el Esquema 4.

El esquema 5 resume la síntesis de análogos de derivados de éter NF800 (carga neta 2). La naturaleza fenólica del heterociclo de la sal de Fischer se modifica aún más con sales cuaternarias a través del enlace éter en condiciones básicas en DMF a 80 °C y los nitrógenos del anillo heterocíclico se alterarán con varios grupos alquilo. Para sintetizar análogos de NF800 con mayor carga neta (+4), el grupo alquilo de los nitrógenos heterocíclicos se termina con sales de amonio cuaternario adicionales. Esto se logra al sintetizar la sal de amonio cuaternario al hacer reaccionar el compuesto 5-hidroxiindolenina con yodometano durante 3 días al calentar 1,2-diclorobenceno en un tubo sellado. Después de obtener el compuesto 8 deseado, el alcohol se desprotona mediante el uso de equivalentes 1,2 molar de hidruro de sodio en DMF seco seguido de la adición del agente alquilante bromuro de 3-bromopropiltrimetilamonio. El grupo metilo reactivo reacciona como se discutió anteriormente para producir el compuesto objetivo final 11.

Mediante el uso de condiciones de reacción idénticas a las descritas en los Esquemas 4 y 5, se presentan otras rutas sintéticas en el Esquema 6 para sintetizar varios análogos halogenados de compuestos tipo 5 (Esquema 4) y 10 (Esquema 5) en el carbono central del colorante heptametino cianina.

nucleófilos no ocurre bajo varias condiciones de reacción (con/sin base y temperatura de reacción más baja/más alta) debido al efecto estérico de la fotoisomerización cis-trans. Para superar este problema, los procedimientos sintéticos en los Esquemas 7a-c y 7d se optimizaron para sintetizar un gran número de nuevos colorantes de pentacianina sustituidos por varios nucleófilos en el carbono meso del colorante.

Como se representa en el Esquema 7a-c, las rutas sintéticas del fluoróforo NIR zwitteriónico de 700 nm (LN15, A104, TG42) se sintetizaron con éxito a través de la reacción entre la sal cuaternaria 3 y los reactivos de ácido carboxílico. El LN15 se sintetizó con éxito al hacer reaccionar el reactivo de bromo con la sal disódica del ácido 3-(4-hidroxifenil)propanoico en DMSO a 65 °C. Sin purificación adicional, el producto bruto se usó para reaccionar con la sal cuaternaria en condiciones básicas, y el LN15 se obtuvo con un rendimiento muy bajo (10 %) después de la purificación por cromatografía de fase inversa. El A104 también se sintetizó con un resto de ácido etanoico agregado al carbono central de la cadena de polimetino. La síntesis comienza con 5,5-dimetoxipentanoato de metilo que reacciona con cloruro de oxalilo, seguido de un estudio básico y tratamiento con cloruro de anilinio para formar un intermedio reactivo. 4. La reacción con sal heterocíclica 3 procede con 4 horas de calentamiento en una mezcla de etanol y anhídrido acético con acetato de sodio para producir el compuesto final A104. El TG42 se sintetizó con éxito a través de la reacción de acoplamiento cruzado Suzuki—Miyaura con un rendimiento efectivo del 78 %.

También puede usarse otra metodología como se representa en el Esquema 7d.

Como se describe en el Esquema 7d, se aplicó una metodología novedosa a la síntesis de TG42 en rendimiento justo ~ 40 % al hacer reaccionar el compuesto fenólico 1 con ácido 2-bromoacético en condiciones básicas durante 6 h para producir el compuesto 2. La formilación de Vilsmeier mediante el uso de oxicloruro de fósforo y DMF se llevó a cabo en 2 durante 5 h, seguido de un tratamiento básico para formar el bis—aldehído descarboxilado 3. El compuesto 3 se dejó reaccionar con la sal cuaternaria mediante el uso de acetato de sodio en etanol hirviendo durante aproximadamente de 3-5 h para producir el compuesto deseado.

Como tal, allí se describe un método para preparar un compuesto, el método comprende hacer reaccionar un bis— aldehído descarboxilado con una sal cuaternaria para producir el compuesto.

En ciertas modalidades, el método comprende hacer reaccionar un bis—aldehído descarboxilado de fórmula

con una sal cuaternaria de fórmula

Para sintetizar colorantes de pentametino con anillos de 5 o 6 miembros en la posición central del tinte, se aplica la química descrita en el Esquema 7e para sintetizar análogos de LN15, A104, y TG42. En particular, se usa 2-halo 1,3-dicarbonil pentano o hexano como material de partida bajo reflujo de etanol mediante el uso de condiciones básicas para reaccionar con derivados de indolenina activados bajo condiciones básicas para producir los compuestos deseados.\

El acoplamiento del enlace carbono-carbono proporciona estabilidad adicional a la molécula y los compuestos. TG42 y A71 se sintetizan mediante el uso de la reacción de acoplamiento de Suzuki mediada por paladio. En modalidades particulares, la síntesis usa 5 por ciento molar de tetraquistrifenilfosofina paladio (0) para la reacción de acoplamiento y carbonato de cesio (3 eq) como base. Esta reacción transcurre satisfactoriamente en agua o agua alcohólica a temperatura elevada mediante el uso de los precursores del ácido 3-(4-boronofenil)propanoico y mesopenta-halogenado o heptametino.

Pamidronato (PAM): fluoróforos de heptametina modificados, PAM-ZW800-1 y PAM-CW800 se preparan a partir de beta-alanina protegida. Al hacer reaccionar el ácido terminal de ácido 3-[(benciloxicarbonil)amino]-propiónico (20 mmol) con cloruro de oxalilo 100 mmol a 0 °C en diclorometano durante 30 min y a temperatura ambiente durante 6 h, se obtiene el cloruro de acilo 2 que sufre sustitución nucleófila de acilo con fosfito de trimetilo (22 mmol) que se añadió gota a gota a 0 °C durante 5 min. El disolvente orgánico volátil se evaporó a presión reducida y se lavó con hexano para dar [3-(Benciloxicarbonilamino)-1-(dimetoxifosforil)-1-hidroxipropil]fosfonato de dimetilo 3 como aceite de color amarillo pálido (88 % de rendimiento). El compuesto 3 se coloca en una botella Parr de 500 mL bajo N2 y se disuelve en 50 mL de metanol desnaturalizado frío. Se añadió cuidadosamente paladio sobre carbón activado (10 % en peso) y se ensambló el aparato agitador Parr. La reacción se agita a 50 psi de H2 y a temperatura ambiente hasta que se completa la absorción de H2 (6-12 horas). El paladio sobre carbón activado se filtró sobre una capa de Celite; el disolvente se evaporó a presión reducida para dar [3-amino-1-(dimetoxifosforil)-1-hidroxipropil] fosfonato de dimetilo como un sólido amarillo (90 % de rendimiento), el precursor de PAM 6 que lleva una amina primaria se sintetiza y está listo para reacciones posteriores con los ésteres modificados de NHS ZW800-1 y/o CW800. Al reaccionar el precursor 6 con los colorantes del estér de NHS forman los enlaces amida que se muestran en los compuestos finales simétricos PAM-ZW800-1 y asimétrico PAM-CW800.

De manera similar a los compuestos con un resto de bromuro de propiltrimetilamonio en el nitrógeno heterocíclico, los compuestos presentados en el Esquema 10 contienen un grupo de ácido fosfónico para el direccionamiento molecular. Mediante el uso de condiciones de reacción idénticas a las discutidas anteriormente, se usa ácido (3-bromopropil)fosfónico en tolueno hirviendo durante 18 h para sintetizar el nitrógeno heterocíclico cuaternizado en aproximadamente 3 días. Después de esta etapa, la síntesis del colorante procede como se explicó anteriormente para producir los fluoróforos fosfonados de 700 nm (P700H y P700SO3) y fosfonados de 800 nm (P800H y P800SO3) finales.

Esquema 11

La síntesis del compuesto dirigido 99mTc-MAS3 PEGilado comienza al disolver 1 eq.mol de mPEG-NH2 (2) en DMSO seco seguido de la adición de 1,5 eq.mol de Boc-Glu(OBzl)-OSu (5-bencil-1-(2,5-dioxopirrolidin-1-il) (tercbutoxicarbonil)glutamato) (1) y 0,5 eq.mol de trietilamina, se agita a temperatura ambiente durante 5 h, seguido de hidrogenación catalítica para eliminar el grupo Cbz. Para sintetizar el éster de NHS (4), el compuesto 3 se disolvió en THF seco seguido de la adición de TBTU y NHS. Para obtener el compuesto 6, se tomaron ligandos trimerizados (5) en DMSO seco y se agregaron al éster mPEG-NHS (4) seguida de la desprotección del grupo Boc. Finalmente, se añadió [99mTc-MAS3]-NHS al compuesto 6 en DMSO y se hizo reaccionar durante 1 h para producir el compuesto 7.

Los ésteres de NHS de ZW800-1 y 99mTc—MAS3 pueden modificarse con varias unidades de longitud de modificaciones de polietilenglicol a través del enlace NHS-éster. La amina primaria libre en el grupo polietilenglicol puede reaccionar fácilmente con el NHS-éster del NHS de ZW800-1 en PBS a pH 8,0 durante 3 h y formar la amida correspondiente. El ZW800-1 debe modificarse para formar el éster NHS mediante el uso de nuestro método de acoplamiento efectivo de HSPyU en una mezcla de DIPEA y DMSO en 30 minutos. Nuevas modificaciones con el NH2-PEG se realizan en PBS, a pH 8,0 durante aproximadamente 3 horas.

Los fluoróforos de pentametino y heptametino que tienen modificaciones heterocíclicas (R = H, OMe, F, Cl, Br) se presentan en el Esquema 12. Se muestran muy prometedores para delinear la tiroides y la paratiroides a 700 nm y 800 nm. Se prepararon de acuerdo con el Esquema 12 mediante el uso de nuestros métodos desarrollados como se discutió previamente en los Esquemas 1 y 2.

Todos los productos de los Esquemas 1 a 12 se sintetizaron y se obtuvieron con alta pureza (>97 %) de acuerdo con lo indicado por el análisis de HPLC y TLC mediante el uso de gel de sílice o adsorbentes C-18. Sus espectros de 1HRMN y 13CNMR de alta resolución son consistentes con las estructuras indicadas y confirmaron la alta pureza de las muestras. También se usó espectroscopía de masas por pulverización electrónica (ES-MS) para caracterizar los productos y dio el pico esperado M+1 como el único pico en el intervalo de masa molecular alta en cada caso. Cada uno de los compuestos de la descripción puede sintetizarse mediante el uso de los métodos descritos en los Esquemas 1 a 12 anteriores tras la modificación de los materiales de partida y otros reactivos, como comprenderá fácilmente un experto en la técnica.

Composiciones

También se divulgan composiciones farmacéuticas de un compuesto de la descripción.

Para los usos terapéuticos de los compuestos proporcionados en la presente descripción, incluidos los compuestos de la invención, o las sales, solvatos, N- óxidos, profármacos o isómeros de los mismos farmacéuticamente aceptables, dichos compuestos se administran en cantidades terapéuticamente eficaces ya sea solos o como parte de una composición farmacéutica. En consecuencia, en la presente descripción se describen composiciones farmacéuticas que comprenden al menos un compuesto proporcionado en la presente descripción, incluido al menos un compuesto de la descripción, sus sales y/o solvatos farmacéuticamente aceptables, y uno o más portadores, diluyentes, adyuvantes o excipientes farmacéuticamente aceptables. Los métodos de administración de dichos compuestos y composiciones incluyen, pero no se limitan a, administración intravenosa, inhalación, administración oral, administración rectal, administración parenteral, administración intravítrea, administración subcutánea, administración intramuscular, administración intranasal, administración dérmica, administración tópica, administración oftálmica, administración bucal, administración traqueal, administración bronquial, administración sublingual o administración óptica. Los compuestos proporcionados en la presente descripción se administran por medio de formulaciones farmacéuticas conocidas, que incluyen tabletas, cápsulas o elixires para administración oral, supositorios para administración rectal, soluciones o suspensiones estériles para administración parenteral o intramuscular, lociones, geles, ungüentos o cremas para administración tópica, y similares.

La cantidad administrada variará en dependencia de, entre otros, el tejido u órgano del que se va a formar la imagen, la edad y salud relativa del sujeto, la potencia del compuesto administrado, el modo de administración y similares.

Las formas de sal farmacéuticamente aceptables incluyen sales ácidas/aniónicas o básicas/catiónicas farmacéuticamente aceptables. Las sales ácidas/aniónicas farmacéuticamente aceptables incluyen acetato, bencenosulfonato, benzoato, bicarbonato, bitartrato, bromuro, edetato de calcio, camsilato, carbonato, cloruro, citrato, diclorhidrato, edetato, edisilato, estolato, esilato, fumarato, gliceptato, gluconato, glutamato, glicosilaranilato, hexilresorcinato, bromhidrato, clorhidrato, hidroxinaftoato, yoduro, isetionato, lactato, lactobionato, malato, maleato, malonato, mandelato, mesilato, metilsulfato, mucato, napsilato, nitrato, pamoato, pantotenato, fosfato/difosfato, poligalacturonato, salicilato, estearato, subacetato, sales de succinato, sulfato, hidrogenosulfato, tanato, tartrato, teoclato, tosilato y trietioduro. Las sales básicas/catiónicas farmacéuticamente aceptables incluyen las sales de sodio, potasio, calcio, magnesio, dietanolamina, norfe-metilo-D-glucamina, L-lisina, L-arginina, sales de amonio, etanolamina, piperazina y trietanolamina.

Una sal de ácido farmacéuticamente aceptable se forma por reacción de la forma de base libre de un compuesto de Fórmula I-V con un ácido inorgánico u orgánico adecuado que incluye, pero no se limitan a, bromhídrico, clorhídrico, sulfúrico, nítrico, fosfórico, succínico, maleico, fórmico, acético, propiónico, fumárico, cítrico, tartárico, láctico, benzoico, salicílico, glutámico, aspártico, p-toluenosulfónico, bencenosulfónico, metanosulfónico, etanosulfónico, naftalenosulfónico tal como ácido 2-naftalenosulfónico o hexanoico. Una sal de adición de ácido farmacéuticamente aceptable de un compuesto de Fórmula I-V puede comprender o ser, por ejemplo, un bromhidrato, clorhidrato, sulfato, nitrato, fosfato, succinato, maleato, formato, acetato, propionato, fumarato, citrato, tartrato, lactato, benzoato, salicilato, glutamato, aspartato, p-toluenosulfonato, bencenosulfonato, metanosulfonato, etanosulfonato, naftalenosulfonato (por ejemplo, 2-naftalenosulfonato) o sal de hexanoato.

Las formas de ácido libre o base libre de los compuestos de la descripción pueden prepararse a partir de la forma de sal de adición de base o sal de adición de ácido correspondiente, respectivamente. Por ejemplo, un compuesto de la descripción en forma de sal de adición de ácido puede convertirse en la forma de base libre correspondiente tratándolo con una base adecuada (por ejemplo, solución de hidróxido de amonio, hidróxido de sodio y similares). Un compuesto de la descripción en forma de sal de adición de base puede convertirse en el ácido libre correspondiente al tratarlo con un ácido adecuado (por ejemplo, ácido clorhídrico, etc.).

Los derivados de profármacos de los compuestos de la descripción pueden prepararse mediante métodos conocidos por los expertos en la técnica (por ejemplo, para obtener más detalles, consulte Saulnier y otros, Bioorg. Med. Chem. Letters, 1994, 4, 1985).

Los derivados protegidos de los compuestos de la descripción pueden prepararse por medios conocidos por los expertos en la técnica. Puede encontrarse una descripción detallada de las técnicas aplicables a la creación de grupos protectores y su eliminación en TW Greene, "Protecting Groups in Organic Chemistry", 3ra Edición, John Wiley and Sons, Inc., 1999.

Los compuestos de la descripción pueden prepararse como sus estereoisómeros individuales mediante la reacción de una mezcla racémica del compuesto con un agente de resolución ópticamente activo para formar un par de compuestos diastereoisómeros, al separar los diastereómeros y recuperar los enantiómeros ópticamente puros. La resolución de los enantiómeros puede llevarse a cabo mediante el uso de derivados diastereoisómeros covalentes de los compuestos de la descripción, o mediante el uso de complejos disociables (por ejemplo, sales diastereoisómeras cristalinas). Los diastereómeros tienen propiedades físicas distintas (por ejemplo, puntos de fusión, puntos de ebullición, solubilidad, reactividad, etc.) y pueden separarse fácilmente al aprovechar estas diferencias. Los diastereoisómeros pueden separarse por cromatografía o por técnicas de separación/resolución basadas en diferencias de solubilidad. A continuación, se recupera el enantiómero ópticamente puro, junto con el agente de resolución, por cualquier medio práctico que no produzca una racemización. Una descripción más detallada de las técnicas aplicables a la resolución de estereoisómeros de compuestos a partir de su mezcla racémica puede encontrarse en Jean Jacques, Andre Collet y Samuel H. Wilen, "Enantiomers, Racemates and Resolutions," John Wiley And Sons, Inc., 1981.

Los portadores, diluyentes, adyuvantes o excipientes farmacéuticamente aceptables adecuados para su uso en las composiciones farmacéuticas de la descripción incluyen tabletas (tabletas recubiertas) hechas, por ejemplo, de colidona o goma laca, goma arábiga, talco, dióxido de titanio o azúcar, cápsulas (gelatina), soluciones (solución acuosa o acuosa-etanólica), jarabes que contienen los principios activos, emulsiones o polvos inhalables (de varios sacáridos como lactosa o glucosa, sales y mezcla de estos excipientes entre sí) y aerosoles (soluciones que contienen propulsor o inhalación libre).

Los excipientes que pueden usarse incluyen, por ejemplo, agua, disolventes orgánicos farmacéuticamente aceptables como parafinas (por ejemplo, fracciones de petróleo), aceites vegetales (por ejemplo, aceite de cacahuete o de sésamo), alcoholes mono o polifuncionales (por ejemplo, etanol o glicerol), portadores tales como polvos minerales naturales (por ejemplo, caolín, arcillas, talco, tiza), polvos minerales sintéticos (por ejemplo, ácido silícico altamente disperso y silicatos), azúcares (por ejemplo, azúcar de caña, lactosa y glucosa), emulsionantes (por ejemplo, lignina, gas licores de sulfito, metilcelulosa, almidón y polivinilpirrolidona) y lubricantes (por ejemplo, estearato de magnesio, talco, ácido esteárico y laurilsulfato de sodio).

Los métodos ilustrativos para preparar los compuestos de la descripción se describen en la presente descripción, incluidos en los Ejemplos.

Métodos

También se describen varios métodos que usan los agentes de contraste biológicos fluorescentes en el infrarrojo cercano descritos en la presente descripción.

En la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de células o tejidos biológicos, el método comprende:

(a) poner en contacto las células del tejido biológico con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar las células a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de las células biológicas. La señal puede estar en forma de absorción, tal como ocurre durante la obtención de imágenes fotoacústicas. Alternativamente, los agentes de obtención de imágenes pueden tener un SBR adecuado para permitir la detección de fluorescencia. El SBR es una medida de la intensidad de la señal fluorescente obtenida de una objetivo (señal máxima) sobre la medida de la intensidad de la señal fluorescente obtenida cerca del objetivo (señal de fondo), al ser el objetivo los tejidos, células, espacio a los que se dirige el agente de formación de imagen. Las mediciones de SBR pueden obtenerse fácilmente a través de procedimientos de medición de rutina. Para los sistemas de imágenes fluorescentes y otros sistemas de tipo óptico, las imágenes digitales que registran las señales ópticas del objetivo facilitan la medición de SBR. Los valores más altos de SBR son más convenientes, lo que resulta en una mayor resolución de los tejidos de la imagen. En algunas modalidades, los agentes de obtención de imágenes alcanzan una SBR de al menos aproximadamente 1,1 (es decir, la señal máxima es al menos un 10 % sobre el fondo). En modalidades adicionales, los agentes de obtención de imágenes logran una SBR de al menos aproximadamente 1,2, al menos aproximadamente 1,3, al menos aproximadamente 1,4, al menos aproximadamente 1,5, al menos aproximadamente 1,6, al menos aproximadamente 1,7, al menos aproximadamente 1,8, al menos aproximadamente 1,9, o al menos aproximadamente de 2.0. En aún otras modalidades, los agentes de obtención de imágenes logran una SBR de aproximadamente 1,1 a aproximadamente 50, de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 30, de aproximadamente 2,0 a aproximadamente 20, de aproximadamente 2,0 a aproximadamente 5,0, o de aproximadamente 5,0 a aproximadamente 10.

Algunos de los agentes de obtención de imágenes incluyen uno o más grupos iónicos. En algunas modalidades, los agentes de obtención de imágenes incluyen dos o más, tres o más, cuatro o más o cinco o más grupos iónicos. Los grupos iónicos sirven para aumentar la solubilidad de las porciones de colorantes generalmente hidrofóbicas del agente de obtención de imágenes, lo que mejora, de esta manera, la biodistribución. También pueden contribuir a la focalización específica. Los grupos iónicos pueden ubicarse en cualquier porción del agente de obtención de imágenes.

En ciertos casos, los agentes de obtención de imágenes son agentes hidrofóbicos. En tales casos, los agentes hidrofóbicos son capaces de conjugarse con un compuesto hidrofóbico para la obtención de imágenes, sin alterar la unión, biodistribución, permeación celular y/o eliminación del compuesto hidrofóbico. Los ejemplos de agentes hidrofóbicos incluyen, pero no se limitan a, L700-1A, L700-1C, L800-1Ay L800-1C.

En ciertas modalidades, los agentes de obtención de imágenes se administran directamente a un sujeto o sistema biológico para la obtención de imágenes de las células objetivo.

En otras modalidades, los derivados reactivos de los agentes de obtención de imágenes de la descripción se usan para marcar moléculas químicas y biológicas para estudios adicionales. Ciertas moléculas que pueden marcarse mediante el uso de derivados reactivos de los agentes de obtención de imágenes de la descripción incluyen moléculas pequeñas (incluidos compuestos farmacéuticos, nutracéuticos, terapéuticos y de diagnóstico, proteínas, péptidos, peptidomiméticos, anticuerpos, vacunas y otras moléculas químicas y biológicas que pueden ser de interés en el estudio por imagen de NIR). En tales modalidades, el agente de obtención de imágenes de la descripción se hace reaccionar con la molécula química o biológica para producir una molécula de agente marcada que luego puede administrarse a un sujeto o sistema biológico para la obtención de imágenes como se describe en la presente descripción.

Las etapas de irradiar el tejido o las células a una longitud de onda absorbida por el agente de obtención de imágenes y detectar una señal óptica del tejido o las células irradiadas, para obtener de esta manera imágenes del tejido o las células, pueden realizarse mediante el uso de un sistema de obtención de imágenes como el FLARE™ Image-Guided Surgery System, que es un sistema de imágenes intraoperatorias de onda continua (CW) que es capaz de adquirir y mostrar simultáneamente, en video en color en tiempo real (es decir, anatomía quirúrgica) y dos canales de luz fluorescente de NIR invisible (700 nm y 800 nm) (ver, por ejemplo, Gioux otros, Mol. Imágenes. 9(5): 237-255 (2010) y la patente de Estados Unidos núm. 8,473,035 de Frangioni, para una descripción de los sistemas adecuados). Con FLARE™ y otros sistemas de imágenes de fluorescencia de NIR, se prefiere la longitud de onda de emisión del agente de contraste en el intervalo de 800-850 nm (canal 2 de FLARE™) siempre que sea posible debido a la menor autofluorescencia y la menor atenuación tanto de la absorbancia como de la dispersión en comparación con la emisión cerca de 700 nm. Sin embargo, los fluoróforos que emiten dentro del canal 1 (“ 700 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE™ aún conservan los beneficios de las imágenes de fluorescencia de NIR, incluida la detección de nervios y otros objetivos debajo de la superficie de la sangre y el tejido.

En algunas modalidades, los agentes de obtención de imágenes pueden formularse en formulaciones farmacéuticamente aceptables y administrarse por vía intravenosa a un organismo para la obtención de imágenes. Pueden obtenerse imágenes del organismo dosificado mediante el uso de, por ejemplo, el sistema FLARE™. El sistema de obtención de imágenes puede irradiar el organismo dosificado con radiación absorbida por el agente de obtención de imágenes y detectar señales ópticas, tal como la fluorescencia NIR, que emanan de las partes objetivo del organismo que contiene el agente de obtención de imágenes. Las señales detectadas pueden registrarse y analizarse mediante la obtención de imágenes digitales o video del organismo sujeto, lo que facilita de esta manera los procedimientos de diagnóstico y las técnicas médicas guiadas por imágenes.

También se describen métodos para realizar cirugía guiada por imágenes, los métodos que comprenden imágenes de células, tejidos u órganos de acuerdo con un método descrito en la presente descripción, y luego realizar la cirugía de manera que los objetivos se eliminen o se en dependencia de los objetivos de la intervención quirúrgica. En ciertas modalidades preferidas, el agente de contraste se inyecta por vía intravenosa para garantizar que todos los objetivos estén marcados, y la obtención de imágenes se realiza después de que haya pasado suficiente tiempo para la biodistribución a los nervios y la eliminación de la señal de fondo circundante.

En ciertas modalidades, los objetivos son tejidos u órganos biológicos. En modalidades específicas, los objetivos son lúmenes, como los uréteres, cartílago, células óseas, minerales óseos, glándula tiroides, glándula paratiroides, glándula suprarrenal, glándula salival, tejido adiposo blanco, tejido adiposo marrón, ovarios, testículos, vesículas seminales, próstata, páncreas, bazo, vesícula biliar, conductos biliares, placas de Peyer, sustancia gris cerebral, sustancia blanca cerebral, vasculatura cerebral, plexo coroideo, líquido cefalorraquídeo, nervios, conducto torácico, ganglios linfáticos pan, ganglios linfáticos centinela, placa vulnerable, células madre o células tumorales neuroendocrinas.

También debe tenerse en cuenta que, aunque los ejemplos que se dan más abajo son para imagenología in vivo, que representa la situación más difícil porque propiedades como la biodistribución y la eliminación se dictan en gran parte por el organismo, los expertos en la técnica reconocerán que estos mismos agentes de contraste pueden usarse para cualquier tipo de ensayo in vitro, tal como inmunohistología, detección de objetivos en muestras de sangre o fluidos corporales, etc. mediante el uso de los mismos principios de contacto con el medio, lavado de dosis no unida y detección de una señal derivada de absorción, emisión de fluorescencia y/o emisión radiactiva.

Agentes de angiografía NIR

Un fluoróforo NIR inyectado en el torrente sanguíneo puede actuar como un agente angiográfico porque durante los primeros 8 segundos después de la inyección intravenosa hay un lavado arterial rápido (“ 1 segundo), un lavado capilar rápido (2-3 segundos), un lavado venoso rápido ( “ 1-2 segundos), luego minutos de eliminación del tejido. Los primeros 8 segundos proporcionan así un "mapa" de la circulación en el tejido. La angiografía NIR es importante para obtener imágenes de la perfusión de la piel durante la cirugía plástica y reconstructiva y las anastomosis del intestino durante la cirugía gastrointestinal. En general, los agentes de angiografía NIR son aquellos que se eliminan rápidamente de la sangre a la orina o la bilis.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de perfusión tisular, el método comprende:

(a) poner en contacto la sangre con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar los vasos sanguíneos y el tejido circundante a una longitud de onda absorbida por el compuesto; (c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de la distribución y eliminación del fluoróforo en el tejido a lo largo del tiempo.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para angiografía es LN15, A104 o TG42; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en angiografía es A71 o WuA71; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes de mapeo de uréter:

Los agentes de mapeo de uréter son aquellas moléculas que el riñón elimina rápidamente del torrente sanguíneo hacia la orina. A medida que las moléculas atraviesan los uréteres hacia la vejiga, los uréteres se vuelven muy fluorescentes y, por lo tanto, visibles. Esto es útil durante la cesárea, donde los uréteres a veces se dañan, así como también muchas cirugías de cáncer abdominal donde puede ser difícil encontrar los uréteres y evitarlos.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de los uréteres, el método comprende:

(a) poner en contacto la sangre con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar los uréteres a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de los uréteres.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en la obtención de imágenes del uréter es LN15, A104 o TG42; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, los compuestos de la descripción para uso en imágenes de uréter son A71 o WuA71; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes de cartílago:

Los agentes de transporte son útiles en cirugía artroscópica, cirugía general y evaluación no invasiva del crecimiento de neocartílago durante la ingeniería de tejidos.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de células de cartílago y/o sus productos, el método comprende:

(a) poner en contacto las células de cartílago y/o sus productos con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para formar de esta manera imágenes de células de cartílago y/o sus productos.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en obtención de imágenes de cartílago es SP56, E58, YY180, E59, E60, A196, E71, E72 o ZK15; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de cartílago es LN50, A64, AL30, MM25, MM21, AL31, AL33, SP79, SP99, SP116, SP117, LN65, LN68, LN63, ZK48, CNN3 o CNN4; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes óseos:

Los agentes óseos son útiles en la detección de metástasis óseas, crecimiento óseo y microcalcificación tisular. Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de huesos, el método comprende:

(a) poner en contacto células óseas y/o sus productos con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de las células óseas y/o sus productos.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en obtención de imágenes óseas es P700SO3, P700H, CMI24, E24, E37, e38, E44 o WuA110; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imagen ósea es P800SO3, P800H, ZK197 o WuA71; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes tiroideos:

En la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de la glándula tiroides, el método comprende:

(a) poner en contacto las células tiroideas y/o sus productos con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de las células tiroideas y/o sus productos.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de tiroides es T14, T27, T29, MHI84, T18, T20, T23, T24, T25, LO4, E27, E45, MHI106, MHI128, TP1, NRB3, SP28, SP29, SP30, SP33, SP34, SP51, SP59, SP60, SP72, PTN11, PTN12, ZK26, ZK143, ZK148 o ZK204; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imagen de tiroides es QBN14, QBN1, AL20, ZK172, ZK185, ZK190, ZK208, MDL17, CNN145, ZK154 o ZK159; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes de paratiroides:

En la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de la glándula paratiroides, el método comprende:

(a) poner en contacto las células paratiroideas y/o sus productos con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de las células paratiroideas y/o sus productos.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en obtención de imágenes de paratiroides es T14, T27, T29 o MHI84; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de paratiroides es QBN14, MDL17, QBN1 o AL20; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes de la glándula suprarrenal:

Los agentes de la glándula suprarrenal son útiles para resaltar la glándula suprarrenal después de una inyección intravenosa.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de la médula suprarrenal y/o la corteza suprarrenal, el método comprende:

(a) poner en contacto el tejido suprarrenal con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de la médula suprarrenal y/o la corteza suprarrenal.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de la glándula suprarrenal es E16, MHI96, MHI97, EAO40, MHI186, LS1, LO3, LO4, E24, E27, E36, E37, E43, E45, E50, E51, E77, E79, E80, ZK50, ZK59, ZK106, SP29, SP30, SP33, SP51, SP53, SP60, SP64, YY161, YY163 o YY165; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 60 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de glándulas suprarrenales es AL27, AL25, AL29, AL20, ZK190, ZK184 o MDL17; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Glándulas salivales:

Los agentes de las glándulas salivales son útiles para atacar los tumores de las glándulas salivales o para evitar las glándulas salivales normales durante la cirugía de cabeza y cuello.

Como tal, en un aspecto, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de las glándulas salivales, el método comprende:

(a) poner en contacto las glándulas salivales con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de las glándulas salivales. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de glándulas salivales es NRB1, ZK195, ZK135, NRB2, YY163, ZK195, YY161, E79, TP1, SP28, SP29, SP30, SP49, SP72, ZK101, ZK133, ZK134, ZK135, ZK143, ZK150, ZK155, ZK156, ZK159, ZK185, ZK204, T29 o CNN145; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de glándulas salivales es ZK211, ZK172, MDL17, ^zK198, ZK190, AL22 o AL20; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Tejido Adiposo Blanco:

Los agentes de tejido adiposo blanco son útiles para resaltar la grasa blanca importante para ciertos procedimientos quirúrgicos.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de tejido adiposo blanco, el método comprende:

(a) poner en contacto el tejido adiposo blanco con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen del tejido adiposo blanco. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de tejido adiposo blanco es PS31, CMI26, E24, MHI86, ZK240 o ZK244; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de tejido adiposo blanco es AH34, PS37 o ZK197; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Tejido Adiposo Pardo:

Los agentes de tejido adiposo pardo son útiles para resaltar la grasa parda durante la cirugía y para la perfusión de "imagen" del tejido.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de tejido adiposo pardo, el método comprende:

(a) poner en contacto el tejido adiposo pardo con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen del tejido adiposo pardo.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de tejido adiposo pardo es SP60, PS39, SP30, SP29, SP33, SP34, E39, E44, E51, E81, ES17, ZK27, ZK26, SP28, SP27, SP67, PS31, LO1, LO3, YY165 o YY187; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de tejido adiposo pardo es QBN1 o PS37; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Ovarios:

Los agentes específicos del ovario tienen dos funciones principales. La primera es encontrar y erradicar la endometriosis, una condición dolorosa de las mujeres premenopáusicas. La segunda es encontrar y erradicar el carcinoma de ovario.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de ovarios, el método comprende:

(a) poner en contacto las células ováricas con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar las células a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de las células ováricas.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en obtención de imágenes de ovario es PS62 o E43; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imaginología de ovario es AL27 o CNN5; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Testículos:

Los agentes específicos de testículos son útiles para resaltar las células tumorales testiculares. En ciertas modalidades, estos agentes pueden usarse para ayudar a tratamientos de metastasectomía agresiva en pacientes en Etapa IV avanzada antes de la terapia citotóxica.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de células testiculares, el método comprende:

(a) poner en contacto las células testiculares con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar las células a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de las células testiculares. Vesículas seminales:

Los agentes de vesículas seminales son útiles para ayudar a un urólogo durante la prostatectomía robótica o abierta para asegurar la eliminación de todas las vesículas seminales.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de células de vesículas seminales, el método comprende:

(a) poner en contacto las vesículas seminales con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar las células a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de las vesículas seminales. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en obtención de imágenes de vesículas seminales es LN65, YY269 u Ox4; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en la obtención de imágenes de vesículas seminales es CNN2, CNN4, ZK48, lN50, TG66, LN66, AL31 o AL30; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Próstata:

Los agentes de próstata y/o cáncer de próstata son útiles durante la prostatectomía robótica o abierta.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de células prostáticas, el método comprende:

(a) poner en contacto las células de la próstata con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar las células a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de las células de la próstata. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en la obtención de imágenes de la próstata es PS62; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, los compuestos de la descripción para uso en imágenes de próstata son LN66, TG66, CNN4 o CNN10; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

En ciertos casos, los compuestos de la descripción pueden conjugarse con un ligando dirigido al antígeno de membrana específico de la próstata (PSMA).

Páncreas:

Antes de la invención, era muy difícil e inusual encontrar agentes de contraste que se dirigieran a las células del páncreas exocrino.

No obstante, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes del páncreas, el método comprende:

(a) poner en contacto las células del páncreas con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar las células a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen del páncreas.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de páncreas es T14, PS62, SRA94, SRA89, SP28, SP29, ESS61 o T27; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de páncreas es AL22, CNN145, Rh800, Ox750, WuA96 u Ox170; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Bazo:

En la presente descripción se describe un método para obtener imágenes del bazo y del tejido esplénico accesorio, el método comprende:

(a) poner en contacto el bazo o el tejido esplénico accesorio con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen del bazo o del tejido esplénico accesorio.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes del bazo es E24, E44, E37, E38, E39, E43, E50, E51, E78, LO1, PTN1, AL79, SP27, TG5, TP5, EAO42, PS31, SP34, TG115, MHI86, MHI96 o MHI97; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de bazo es AL29, LS1, AH34, JM1, ZK166, ZK189, ZK197, ZK198, AL27, AL25, MDL16, ZK215 o ZK184; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Vesícula biliar:

Muchos agentes que el hígado elimina de la sangre se excretan en la bilis y luego se concentran en la vesícula biliar. Los agentes de contraste de la vesícula biliar ayudan a localizar la vesícula biliar durante la cirugía laparoscópica y también ayudan a resaltar el conducto cístico.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de la vesícula biliar, el método comprende:

(a) poner en contacto la vesícula biliar con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de la vesícula biliar.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de vesícula biliar es PS62, SRA94, SRA89, AC2, ESS61, A106, YY261, SP67, P700H, CNN13, ZK140 o ZK14; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 760 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de vesícula biliar es ZK198, ZK208, ZK166, WuA71 o P800H; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Conductos biliares:

De manera similar, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de los conductos biliares, el método comprende:

(a) poner en contacto los conductos biliares con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de los conductos biliares. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para su uso en imágenes de conductos biliares es A106, CNN13, ZK140, SRA89, WuA96, Ox170, Ox750, Ox4, ESS61, ZK14, CNN16, CNN145, MHI84, P700H, CNN12 o CNN14; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de conductos biliares es ZK198, ZK166, ZK208, P800H, MDL16 o WuA71; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm. Placas de Peyer:

Las placas de Peyer son pequeñas acumulaciones de tejido linfático que protegen las membranas mucosas del tracto gastrointestinal. Antes de la invención, eran extremadamente difíciles de visualizar en organismos vivos. Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de las placas de Peyer, el método comprende:

(a) poner en contacto las placas de Peyer con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para formar de esta manera imágenes de las placas de Peyer.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en la obtención de imágenes de placas de Peyer es AL30; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes de la materia gris cerebral:

Los agentes de la materia gris cerebral típicamente tienen las siguientes características: 1) MW < 500 Da, 2) LogD a pH 7,4 entre 0,5 y 3, y 3) retenido por los cuerpos celulares del cerebro (materia gris). El LogD de bajo PM y lipofílico (pero no demasiado lipofílico) permite cruzar la barrera hematoencefálica. Estas moléculas son importantes para varios tipos de cirugía cerebral, especialmente la resección de tumores, donde es tan importante resaltar el cerebro normal.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de células de la materia gris cerebral, el método comprende:

(a) poner en contacto la materia gris cerebral con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de la materia gris cerebral. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de materia gris cerebral es WuA96 o ZK104; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de materia gris cerebral es ZK189; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes de la materia blanca cerebral:

En la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de la materia blanca cerebral, compuesta por axones nerviosos y glía asociada, el método comprende:

(a) poner en contacto la materia blanca cerebral con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de la materia blanca cerebral.

Agentes de la vasculatura cerebral:

Los agentes de vasculatura cerebral se unen al árbol arterial o al árbol vascular del cerebro.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de la vasculatura cerebral, el método comprende:

(a) poner en contacto la vasculatura cerebral con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de la vasculatura cerebral. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en la obtención de imágenes de la vasculatura cerebral es ZK214 o ZK104; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

Plexo coroideo:

El plexo coroideo es el tejido que filtra la sangre para producir líquido cefalorraquídeo (LCR). Varios agentes ingresan al plexo coroideo pero quedan atrapados en este tejido al intentar atravesar la barrera hematoencefálica. Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes del plexo coroideo, el método comprende:

(a) poner en contacto el plexo coroideo con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen del plexo coroideo.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para su uso en imágenes de plexo coroideo es SP28, ZK135, SP66, ZK195, SP29, SP30, SP33, SP49, SP51, ZK78, ZK134, ZK135, ZK143, ZK140, ZK26, ZK78, ZK79, ZK133, ZK23, ZK101, SP66, SP72, MHI84, T14, T18, T20 o T23; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de plexo coroideo es ZK208, ZK185, AL22, ZK172, MDL16, ZK211, ZK153, ZK155 o ZK169; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Fluido cerebroespinal:

Ciertas moléculas de la descripción pueden atravesar completamente el plexo coroideo y entrar en el LCR. Son particularmente útiles para encontrar LCR antes de perforar accidentalmente las meninges, o para encontrar y reparar desgarros en las meninges.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes del líquido cefalorraquídeo, el método comprende:

(a) poner en contacto el líquido cefalorraquídeo con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen del líquido cefalorraquídeo. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en obtención de imágenes de líquido cefalorraquídeo es SP66, SP43, SP72, SP28, MHI84, YY161 o YY163; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de líquido cefalorraquídeo es AL20, ZK189 o ZK208; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Glándula pituitaria:

Varias moléculas de la descripción parecen resaltar la pituitaria anterior, la pituitaria posterior o ambas después de una única inyección intravenosa.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de la glándula pituitaria, el método comprende:

(a) poner en contacto la glándula pituitaria con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de la glándula pituitaria.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para su uso en imágenes hipofisarias es SP60, SP64, SP28, SP29, SP30, SP33, SP34, SP43, SP51, SP53, ZK159, MHI84, YY187, SP59, SP67, ZK23, ZK204, ZK106, AL11, SP66, E79, E80, ES21 o LO3; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imagenología pituitaria es AL22, ZK185, ZK208, ZK172, ZK190, QBN1, QBN14, ZK153, ZK156, AL25, AL29, AL20, MDL17 o MDL16; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes del conducto torácico:

Los agentes inyectados en los vasos linfáticos inferiores eventualmente se concentrarán en el conducto torácico a medida que la linfa atraviesa desde debajo del diafragma hacia arriba del diafragma, y antes de salir hacia la vena braquiocefálica izquierda. Estos agentes son particularmente valiosos durante varios tipos de cirugía torácica porque de cualquier otra manera el conducto torácico es extremadamente difícil de encontrar y, si se lacera, es difícil de reparar porque la linfa es transparente.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes del conducto torácico, el método comprende:

(a) poner en contacto el conducto torácico con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen del conducto torácico.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en obtención de imágenes del conducto torácico es LN15, A104 o TG42; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm. En otra modalidad, el compuesto de la descripción para uso en la obtención de imágenes del conducto torácico es A71, ZW800-1 o WuA71; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes de nódulo linfático Pan:

El mapeo de ganglios linfáticos centinela ha revolucionado el tratamiento del cáncer de mama y el melanoma. Sin embargo, entre el 20 y el 25 % de los pacientes tienen células tumorales en el ganglio linfático centinela y, por lo tanto, requieren una linfadenectomía completa, es decir, la extirpación de todos los ganglios linfáticos de la cuenca. Encontrar todos los ganglios linfáticos en un área del cuerpo es extremadamente difícil de hacer.

Los agentes de mapeo de ganglios linfáticos pan que resaltan todos los ganglios linfáticos después de una sola inyección intravenosa son útiles durante muchos tipos de cirugía. También pueden usarse junto con un agente de ganglio linfático centinela para encontrar tanto los ganglios linfáticos centinela como todos los ganglios linfáticos en una cuenca en particular.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de los ganglios linfáticos, el método comprende:

(a) poner en contacto los ganglios linfáticos con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de los ganglios linfáticos. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de ganglios linfáticos es A150, A146, A149, A148, A160, A161, A20, SP27, SP43, SP117, ZK197, ZK134, ZK46, ZK101, AL11, AL12, EAO42, ZK148, E16, E50, E51, E77, E78, E58, E59, E60, E70, E72, LO1, LO2, PTN11, ZK143, ZK140, ZK29, WuA108, MHI86, MHI96 o MHI97; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de ganglios linfáticos es MM25, A64, AL30, AL33, PTN6, AH34, CNN10, MM21, CNN5, A71, MDL16, ZK172, LN63, ZK154 o ZK155; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes del ganglio linfático centinela:

Los agentes para los ganglios linfáticos centinelas se inyectan dentro y alrededor de un tumor y fluyen rápidamente hacia el primer ganglio linfático que drena el tumor, llamado ganglio linfático centinela (GLC).

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de los ganglios linfáticos centinela, el método comprende:

(a) poner en contacto el ganglio linfático centinela con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen del ganglio linfático centinela. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de linfa centinela es MHI86, MHI96, MHI97, A150, A146, A149, A148, A160, A161, A20, E37 o E78; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de ganglio centinela es MM25, A64, AL30 o AL33; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes de placa vulnerable:

En virtud de su lipofilia, ciertos compuestos de la descripción pueden absorberse por la placa vulnerable y, por lo tanto, resaltar áreas de la íntima que tienen un mayor riesgo de ruptura.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de células de placas vulnerables, el método comprende:

(a) poner en contacto la placa vulnerable con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de la placa vulnerable.

Agentes de seguimiento y viabilidad de células madre:

El seguimiento longitudinal de la migración, división y diferenciación celular es de suma importancia en el tratamiento médico basado en células madre. Muchos fluoróforos NIR catiónicos lipofílicos con un LogD a pH 7,4 dentro de un intervalo estrecho se dividirán en células vivas y, por lo tanto, servirán como indicadores de seguimiento y/o viabilidad.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de células madre, el método comprende:

(a) poner en contacto las células madre con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar las células a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de las células madre.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de células madre es PS127, PS129, PS131, PS133, CNN12, CNN13, CNN14, CNN16, CNN17, Ox4, Ox170, ZK126, ZK211, ZK214 o EAO40; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de células madre es PS126, PS128, PS130 o PS132; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

En determinadas modalidades, los compuestos de la descripción para su uso en la obtención de imágenes de células madre tienen aminas primarias o secundarias como parte de su estructura, que permiten la fijación covalente en su lugar después del tratamiento con paraformaldehído (reacción de Mannich) u otros fijadores reactivos con amina.

Agentes de ingeniería de tejidos:

Las estructuras biodegradables se usan ampliamente en el campo de la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa. Los agentes de ingeniería tisular proporcionan un control no invasivo de degradación de la estructura o formación de productos in vivo.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para generar imágenes de estructuras biodegradables, el método comprende:

(a) poner en contacto la estructura biodegradable con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar la estructura a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen de la estructura biodegradable. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para su uso en estructuras biodegradables de obtención de imágenes es A71—NHS éster, MHI103, CNN12, CNN13, CNN14, CNN16, CNN17, Ox4, Ox170, ZK126, ZK211, ZK214, EAO40, E59, EAO42, PTN12, E72, E24, E27, E50, E51, E79, E80, E81, ES17, ES21, LO1, LO2, T17, T23, T25, A106, A148, A150, A161 o AC8; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en estructuras biodegradables de obtención de imágenes es LN15-éster de NHS, LN68, LN50, CNn3, LN65, LN63 o ZK166; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

En ciertas modalidades, los compuestos de la descripción son compuestos que contienen amina o mesobromados que se conjugan con estructuras biodegradables.

Tumores neuroendocrinos:

Los tumores neuroendocrinos son un grupo de tumores raros que muestran patrones de crecimiento similares y resistencia a la quimioterapia. Ocurren en todo el cuerpo y, aunque los tumores primarios a menudo son curables mediante cirugía, son difíciles de encontrar cuando son pequeños. Un grupo particularmente irritante de tumores neuroendocrinos son los tumores endocrinos pancreáticos, que comprenden gastrinoma, insulinoma, glucagonoma, VIPoma y somatostatinoma. Los fluoróforos dirigidos a los tumores endocrinos pancreáticos brindan a los cirujanos una guía de imágenes sensible, específica y en tiempo real después de una sola inyección intravenosa preoperatoria.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de tumores neuroendocrinos, el método comprende:

(a) poner en contacto el tumor neuroendocrino con un compuesto de la descripción;

(b) irradiar el tejido a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen del tumor neuroendocrino. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de tumores neuroendocrinos es ESS61, SRA89, SRA94, CNN145, MHI84, Ox4, Ox170, Ox750, WuA96, CNN16, CNN12 o CNN14; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso en imágenes de tumores neuroendocrinos es AL20, AL22, AL33 o AL30; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Tumores de moléculas hidrofóbicas:

Las moléculas hidrofóbicas a menudo se administran a un sujeto para diversos fines terapéuticos y de diagnóstico. Los fluoróforos hidrófobos pueden conjugarse con dichas moléculas y permitir la obtención de imágenes y el estudio de la distribución de dichas moléculas.

Como tal, en la presente descripción se describe un método para obtener imágenes de una molécula hidrófoba en un sistema biológico, el método comprende:

(a) conjugar un agente de obtención de imágenes de la descripción con una molécula hidrofóbica para formar una molécula del agente conjugado;

(b) poner en contacto un sistema biológico en cuestión con la molécula del agente conjugado;

(c) irradiar la molécula del agente conjugado a una longitud de onda absorbida por el agente de obtención de imágenes;

(c) y detectar una señal de la molécula del agente conjugado, para obtener de esta manera una imagen de la molécula hidrofóbica.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso con moléculas hidrofóbicas es L700-1A y L700-1C; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 660 a 700 nm.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción para uso con moléculas hidrofóbicas es L800-1A y L800-1C; y la longitud de onda de irradiación está en el intervalo de 760 a 800 nm.

Agentes para microscopía intravital y agentes PEGilados:

Las funciones vasculares se basan en las células endoteliales que recubren la vasculatura para proporcionar una barrera semipermeable entre el contenido sanguíneo y el intersticio del tejido. Para microscopía intravital, los fluoróforos deben ser grandes para circular más tiempo en el torrente sanguíneo. La PEGilación o la conjugación de dextrano voluminoso pueden usarse para aumentar la vida media en sangre de moléculas y péptidos pequeños bioactivos.

Específicamente, ciertas moléculas de polietilenglicol lineal (PEG) de tamaño en el intervalo de 20 kDa a 60 kDa, se retienen en sitios de vasculatura anormal, como tumores. Debido a que las moléculas de PEG muestran una unión no específica baja a los tejidos y órganos normales, la SBR es alta. Las moléculas de PEG que son menores de 20 kDa se filtran por el riñón y no muestran absorción en tejidos/tumores anormales, mientras que las moléculas mayores de 60 kDa no se eliminan de manera eficiente del cuerpo mediante filtración renal y conducen a un fondo alto.

Como tal, en ciertas modalidades, los compuestos de la descripción pueden modificarse para incluir un grupo polietilenglicol. Dichos compuestos PEGilados pueden ser ramificados o lineales. En ciertas modalidades, los compuestos PEGilados lineales están en el intervalo de aproximadamente 20 kDa a aproximadamente 60 kDa. En una modalidad particular, el compuesto de la descripción es LN15, A104 o TG42; cada uno de los cuales se conjuga con PEG lineal o ramificado de 60 kDa, 40 kDa, 20 kDa o 100 kDa, o dextrano de 70 kDa, 100 kDa o 150 kDa.

En otra modalidad particular, el compuesto de la descripción es ZW800-1-, A71-, o WuA71 cada uno de los cuales se conjuga con PEG lineal o ramificado de 60kDa, 40kDa, 20 kDa o 100kDa, o dextrano de 70kDa, 100kDa o 150 kDa.

Agentes ópticos/nucleares de modalidad dual:

Los compuestos de la descripción pueden conjugarse con un agente quelante de metales para uso en tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT), tomografía por emisión de positrones (PET) y/o obtención de imágenes por resonancia magnética (MRI). En ciertas modalidades, el agente quelante de metales es DOTA, DTPA, ácido hidrazinonicotínico (HYNIC) o desferoxima, o un derivado del mismo. En modalidades particulares, el átomo de metal se selecciona del grupo que consiste en Zr-89, Ga-68 y Rb-82, y la señal se detecta mediante tomografía por emisión de positrones; el átomo metálico se selecciona del grupo formado por Tc-99m e In-111, y la señal se detecta mediante tomografía computarizada por emisión monofotónica; o el átomo de metal es un lantánido seleccionado del grupo que consiste en Gd, Dy e Yb, y la señal se detecta mediante obtención de imágenes por resonancia magnética.

En una modalidad particular, el compuesto de la descripción es ZW800-1, A71 o LN15, conjugado con DOTA, DTPA o deferoxamina.

Los siguientes ejemplos se exponen para proporcionar a los expertos en la técnica una divulgación y una descripción completas de cómo realizar y usar los métodos de ensayo, cribado y terapéuticos de la descripción. Ejemplos

Mediciones de propiedades ópticas

Los espectros de emisión de absorbancia y fluorescencia se midieron mediante el uso de espectrómetros de absorbancia (200-1100 nm) y fluorescencia USB2000FL (350-1000 nm) de fibra óptica HR2000 (Ocean Optics, Dunedin, FL). La excitación se proporcionó por un puntero láser verde de 532 nm (Opcom Inc., Xiamen, China) configurado en 5 mW, un puntero láser rojo de 655 nm (Opcom Inc., Xiamen, China) configurado en 5 mW o una fuente de luz del diodo láser NIR de 770 nm (Electro Optical Components, Santa Rosa, CA) ajustada a 10 mW y acoplada a través de un diámetro de núcleo de 300 pm, fibra nA 0,22 (Fiberguide Industries, Stirling, NJ). Los cálculos in silico del coeficiente de partición (logD a pH 7,4) y la carga molecular superficial y la hidrofobicidad se calcularon mediante el uso de MarvinSketch 5.2.1 tomando las principales microespecies a pH 7,4 (ChemAxon, Budapest, Hungría).

Sistema de obtención de imágenes de fluorescencia NIR

El sistema de imágenesFLAREa de doble canal NIR se ha descrito en detalle anteriormente (26-28). Proporciona iluminación simultánea con luz blanca (400 - 650 nm) a 40000 lx, excitación del canal 1 NIR de 660 nm a 4 mW/cm2 y excitación del canal 2 NIR de 760 bmm a 10 mW/cm2. Se adquirieron simultáneamente color y dos imágenes de emisión de fluorescencia NIR independientes (“ 700 nm para el canal 1 y “ 800 nm para el canal 2) con software personalizado a velocidades de hasta 15 Hz en un campo de visión de 15 cm de diámetro. La fluorescencia NIR del canal 1 estaba pseudocoloreada en rojo y la fluorescencia NIR del canal 2 estaba pseudocoloreada en verde lima antes de fusionarse con la imagen de video en color. El sistema de obtención de imágenes se colocó a una distancia de 18 pulgadas del campo quirúrgico.

Modelos animales e imágenes de fluorescencia NIR intraoperatorias

Los animales se alojaron en una instalación certificada por AAALAC. Los estudios en animales se realizaron bajo la supervisión del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) del Centro Médico Beth Israel Deaconess de acuerdo con los protocolos institucionales aprobados (#101-2011 para roedores y #046-2010 para cerdos).

El cribado inicial in vivo se realizó en ratones, ratas y cerdos. En los estudios con animales que se describen a continuación, cualquier sexo de ratones CD-1 de 25 g (Charles River Laboratories, Wilmington, MA) y cualquier sexo de ratas Sprague-Dawley (SD) de 250 g (Taconic Farms, Germantown, NY) se usaron después de anestesiar con ketamina 100 mg/kg y xilazina 10 mg/kg por vía intraperitoneal (Webster Veterinary, Fort Devens, MA). Cualquier sexo de cerdos Yorkshire (EM Parsons and Sons, Hadley, MA) con un promedio de 35 kg se incluyó con 4,4 mg/kg de Telazol intramuscular™ (Fort Dodge Labs, Fort Dodge, IA), intubados y mantenidos con isoflurano al 2 % (Baxter Healthcare Corp., Deerfield, IL). Después de la anestesia, se insertó un catéter venoso central de 16G en la vena yugular externa y se administró solución salina de acuerdo a como fuera necesario. El electrocardiograma, la frecuencia cardíaca, la oximetría de pulso y la temperatura corporal se monitorearon durante la cirugía.

Para seleccionar el agente de contraste dirigido óptimo, se inyectaron 2—200 nmol de cada fluoróforo NIR por vía intravenosa en ratones CD-1 y se sacrificaron animales 1-4 h después de la inyección (n > 3). Los tejidos/órganos objetivo se observaron en los puntos de tiempo indicados, como 0, 5, 10, 15, 30, 60, 120, 180 y 240 min con el sistema de obtención de imágenes FLARE™. Después de la obtención de imágenes intraoperatorias, se sacrificaron los animales y se resecó el tejido objetivo y otros órganos principales, incluidos el corazón, los pulmones, el hígado, el bazo, el páncreas, los riñones, el duodeno, el intestino y el músculo, para cuantificar la biodistribución y la eliminación. En el caso de las ratas, se inyectó una dosis optimizada (10 - 1000 nmol) en dependencia del propósito de la orientación, y se observaron la orientación y la biodistribución 4 h después de la inyección (n > 3). Para el estudio con animales grandes, la dosis adecuada se calculó en función del estudio previo de dependencia de la dosis en el estudio con animales pequeños. Para confirmar la cinética del fármaco en animales grandes, se inyectaron de 0,5 a 10 pmol de fluorescencia NIR a través de la vena yugular externa (n > 3). Luego, se tomaron imágenes del tejido objetivo y del órgano circundante en los puntos de tiempo indicados (0, 1, 5, 10, 15, 30, 60, 90, 120, 180 y 240 min).

Resultados

Uréteres: A una cerda de 35 kg se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 5 pmol del compuesto LN15 (700 nm; ejemplo comparativo) o A71 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 30 minutos, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de los uréteres para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente, durante las siguientes 4 horas. Como se representa en las Figuras 1 y 2, el uréter se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Pan LN: A una rata macho de 250 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 20 nmol del compuesto A150 (700 nm; ejemplo comparativo) o MM25 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de los ganglios linfáticos pan para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 3 y 4, todos los ganglios linfáticos se resaltan con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

SLN: Una cerda de 35 kg se inyectó por vía subcutánea en el intestino en el tiempo cero con 5 nmol del compuesto MHI86 (700 nm; ejemplo comparativo) o MM25 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 5 min, se expuso el tejido objetivo y se tomaron imágenes del SLN para fluorescencia NlR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 5 y 6, el SLN se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Cartílago: A una cerda de 35 kg se le inyectó por vía intravenosa en el tiempo cero 5 pmol del compuesto SP56 (700 nm; ejemplo comparativo) o LN50 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes del cartílago espinal para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 7 y 8, el cartílago se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Tumores neuroendocrinos: A un ratón macho portador de insulinoma de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el tiempo cero 140 nmol del compuesto ESS61 (700 nm; ejemplo comparativo) o AL20 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 1 hora, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes del páncreas para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 9 y 10, los tumores se resaltan con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Huesos: A una cerda de 35 kg se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 5 pmol del compuesto P700SO3 (700 nm) o P800SO3 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de la caja torácica para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de mágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 10 y 11, el hueso se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Tiroide: A una cerda de 35 kg se le inyectó por vía intravenosa en el tiempo cero 5 pmol del compuesto T14 (700 nm; ejemplo comparativo) o QBN14 (800 nm, ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de la tiroides para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 12 y 13, la tiroides se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Paratiroides: A una cerda de 35 kg se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 5 pmol del compuesto T14 (700 nm; ejemplo comparativo) o QBN14 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de la paratiroides para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 14 y 16; la paratiroides se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Suprarrenal: A una cerda de 35 kg se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 5 pmol del compuesto E16 (700 nm; ejemplo comparativo) o AL27 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de las glándulas suprarrenales para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 17 y 18, la suprarrenal se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Glándulas salivales: A un ratón macho de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 25 nmol del compuesto NRB1 (700 nm; ejemplo comparativo) o ZK211 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de las glándulas salivales para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 19 y 20, las glándulas salivales se resaltan con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Tejido adiposo blanco: A un ratón macho de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 25 nmol del compuesto PS31 (700 nm; ejemplo comparativo) o AH34 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes del tejido adiposo blanco para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 21 y 22, el tejido adiposo blanco se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Tejido adiposo pardo: A un ratón macho de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 25 nmol del compuesto SP30 (700 nm; ejemplo comparativo) o QBN1 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de la grasa parda para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 23 y 24, la grasa parda se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Ovarios: A un ratón hembra de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el tiempo cero 25 nmol del compuesto PS62 (ejemplo comparativo a 700 nm) o AL27 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de los ovarios para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 25 y 26, los ovarios se resaltan con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Vesículas seminales: A un ratón macho de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 25 nmol del compuesto LN65 (700 nm; ejemplo comparativo) o CNN2 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de la vesícula seminal para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 27 y 28, la vesícula seminal se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Próstata: A un ratón macho de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 25 nmol del compuesto PS62 (700 nm; ejemplo comparativo) o LN66 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de la próstata para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 29 y 30, la próstata se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Páncreas: A una cerda de 35 kg se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 5 pmol del compuesto T14 (700 nm; ejemplo comparativo) o AL22 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes del páncreas para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 31 y 32, el páncreas se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Bazo: A un ratón macho de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 25 nmol del compuesto E24 (700 nm; ejemplo comparativo) o AL29 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes del bazo para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 33 y 34, el bazo se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Vesícula biliar: A un ratón macho de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 25 nmol del compuesto PS62 (700 nm; ejemplo comparativo) o ZK198 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de la vesícula biliar para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 35 y 36, la vesícula biliar se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Conductos biliares: A una cerda de 35 kg se le inyectó por vía intravenosa en el tiempo cero 5 pmol del compuesto A106 (700 nm; ejemplo comparativo) o ZK198 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes del conducto biliar para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 37 y 38, el conducto biliar se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Placas de Peyer: A una rata macho de 250 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 100 nmol del compuesto a L30 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de las placas de Peyer para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE. Como se representa en la Figura 39, las placas de Peyer se resaltan con alto contraste mediante el uso de este compuesto. Vasculatura cerebral: A un ratón macho de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el tiempo cero 25 nmol del compuesto ZK214 (700 nm; ejemplo comparativo) disuelto en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de la vasculatura cerebral para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE. Como se representa en la Figura 40, la vasculatura cerebral se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto. Materia gris cerebral: A un ratón macho de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 25 nmol del compuesto WuA96 (700 nm; ejemplo comparativo) o ZK189 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de la materia gris cerebral para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 41 y 42, la materia gris cerebral se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Plexo coroideo: A un ratón macho de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 25 nmol del compuesto SP28 (700 nm; ejemplo comparativo) o ZK208 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes del plexo coroideo para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 43 y 44, el plexo coroideo se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

LCR: A una cerda de 35 kg se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 5 pmol del compuesto SP66 (700 nm; ejemplo comparativo) o AL20 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes del ^lC^rpara fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 45 y 46, el LCR se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Ducto torácico: A una cerda de 35 kg se le inyectó por vía subcutánea en la parte inferior de la pierna en el tiempo cero 5 pmol del compuesto A106 (700 nm; ejemplo comparativo) o ZK198 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 30 minutos, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes del conducto torácico para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 47 y 48, el conducto torácico se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Agentes PEGilados: A un ratón portador de tumor de xenoinjerto hembra de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el tiempo cero 10 nmol del compuesto PEG60k—LN15 (700 nm; ejemplo comparativo) o PEG60k—ZW800—1 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se tomaron imágenes del tumor para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 49 y 50, el tumor se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Glándula pituitaria: A un ratón macho de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el momento cero 25 nmol del compuesto SP60 (700 nm; ejemplo comparativo) o AL22 (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 4 horas, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de la glándula pituitaria para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 51 y 52, la glándula pituitaria se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Seguimiento de células madre: Las células cultivadas en placas de 35 mm o 60 mm al 70 % de confluencia se incubaron en medios de cultivo celular con compuesto PS127 2 pM (700 nm; ejemplo comparativo) o PS126 (800 nm; ejemplo comparativo) en la incubadora a 37 °C con 5 % de CO2. Después de un tiempo de incubación de 30 min, las células se lavaron 3 veces con medio tibio y luego se fijaron en paraformaldehído al 2 % durante 30 min. Después de la centrifugación, los sedimentos celulares se congelaron en OCT y se analizaron después de lavarlos con acetona. Los sedimentos celulares se cortaron a un grosor de 10 pm y se tomaron imágenes de fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del microscopio de fluorescencia, respectivamente. Como se representa en las Figuras 53 y 54, el citoplasma de la célula se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Ingeniería de tejidos: Se conjugó una estructura biodegradable (1 cm x 1 cm x 0,5 cm) con 50 nmol de LN15-NHS (700 nm; ejemplo comparativo) o A71-NHS (800 nm; ejemplo comparativo) disueltos en DMSO a través de la reacción de éster de NHS-amina. La estructura de NIR se lavó con agua y etanol 5 veces, respectivamente, seguido de liofilización. La estructura se implantó en el bolsillo subcutáneo de un ratón desnudo atímico 30 días antes de la obtención de imágenes. La estructura extraída se congeló, se cortó a un grosor de 20 pm y se tomaron imágenes de fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del microscopio de fluorescencia, respectivamente. Como se representa en las Figuras 55 y 56, la sección transversal de la estructura se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Microscopía intravital: A un ratón macho portador de insulinoma de 25 g se le inyectó por vía intravenosa en el tiempo cero 25 nmol del compuesto Dex70k-LN15 (700 nm; ejemplo comparativo) o Dex70k-ZW800-1 (800 nm; ejemplo comparativo) disuelto en solución salina o D5W. Después de un período de espera de 1 min, se expuso quirúrgicamente al animal y se tomaron imágenes de la vasculatura tumoral para fluorescencia NIR mediante el uso del canal 1 (700 nm) o el canal 2 (800 nm) del sistema de obtención de imágenes FLARE, respectivamente. Como se representa en las Figuras 57 y 58, la vasculatura del tumor se resalta con alto contraste mediante el uso de este compuesto.

Equivalentes

Los expertos en la técnica reconocerán, o serán capaces de determinar mediante el uso de no más que la experimentación habitual, muchos equivalentes a las modalidades específicas de la invención que se describen en la presente descripción.

Se pretende que esos equivalentes se incluyan en las reivindicaciones siguientes.

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Claims

REIVINDICACIONES

1. Un agente de contraste fluorescente en el infrarrojo cercano representado por la fórmula:

2. El agente de obtención de imágenes en el infrarrojo cercano de acuerdo con la reivindicación 1, representado por la fórmula: P700SO3 o L700-1C.

3. El agente de obtención de imágenes en el infrarrojo cercano de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, representado por la fórmula: P700SO3.

4. El agente de obtención de imágenes en el infrarrojo cercano de acuerdo con la reivindicación 1, representado por la fórmula: TG42.

5. Un método para obtener imágenes de tejidos, lúmenes o células, el método comprende:

(a) poner en contacto el tejido, el lumen o las células con un agente de obtención de imágenes de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4;

(b) irradiar el tejido, el lumen o las células a una longitud de onda absorbida por el compuesto;

(c) y detectar una señal del compuesto, para obtener de esta manera una imagen del tejido, el lumen o las células.

6. El método de la reivindicación 5, en donde el tejido o las células son vasos sanguíneos, lúmenes, uréteres, cartílago, hueso, tiroides, paratiroides, glándula suprarrenal, glándula salival, tejido adiposo blanco, tejido adiposo pardo, células ováricas, células testiculares, vesículas seminales, próstata, páncreas, bazo, vesícula biliar, conductos biliares, placas de Peyer, sustancia gris cerebral, sustancia blanca cerebral, vasculatura cerebral, plexo coroideo, líquido cefalorraquídeo, nervios, conducto torácico, ganglios linfáticos pan, ganglios linfáticos centinelas, placa vulnerable, células madre o tumores neuroendocrinos.

7. El método de la reivindicación 5, en donde el agente de obtención de imágenes se administra a un organismo que comprende el tejido, el lumen o las células, en donde el organismo es preferentemente humano.

8. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 5-7, en donde el agente de obtención de imágenes tiene una absorbancia máxima de aproximadamente 600 nm a 850 nm.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en donde se obtienen imágenes del tejido o las células ex vivo.