FI109695B - Diagnostisia 1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanibutyylitrioleja, niiden käyttö diagnostisina aineina ja menetelmä niiden valmistamiseksi - Google Patents

Description

109695

Diagnostisia 1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanibutyylit-rioleja, niiden käyttä diagnostisina aineina ja menetelmä niiden valmistamiseksi.

5 Tämä keksintö koskee diagnostista 1,4,7,10-tetra- atsasyklododekaanibutyylitriolia, jonka yleinen kaava on Ia, «'ooc /-s ,»* 10 \

i J

X N N

R10OC ^ \_/ COOR1 15 jossa kukin R1 tarkoittaa itsenäisesti vetyä tai sellaisen alkuaineen metalli-ioniekvivalenttia, jonka järjestysluku on 21 - 29, 42, 44 tai 57 - 83, tai sellaisen alkuaineen ra-dionuklidia, jonka järjestysluku on 27, 29, 31, 32, 37 -20 39, 43, 49, 62, 64, 70 tai 77, ja ···. R2 tarkoittaa butyylitrioliryhmää, • · · sekä sen epäorgaanisten tai orgaanisten emästen tai amino-happojen kanssa muodostamia suoloja, niiden komplekseja ja kompleksisuoloja, näitä yhdisteitä sisältäviä aineita, 2 i niiden käyttöä diagnostisina aineina sekä menetelmää näi den yhdisteiden valmistamiseksi.

·.· * EP-hakemuksessa 87 730 085.5, jonka julkaisunumero on 0 255 471, patenttivaatimusten kohteina ovat makrosyk-: '.j liset yhdisteet, jotka vastaavat yleiskaavaa I, •[30 "·**’ (U2-D2) -a1 /5 s \ 2 ··· D Υ-ΙΓ (I) \ t, 4 3 3 }/

U -D -IU -DJ)t-A

:/3:5 2 109695 j ossa Y tarkoittaa typpi- tai fosforiatomia, A1 ja A2 ovat samanlaisia tai erilaisia ja tarkoittavat kumpikin erikseen suoraketjuista tai haaroittunutta alky-5 leeniryhmää, joka sisältää 2-6 hiiliatomia, U1, U2, U3 ja U4 ovat samanlaisia tai erilaisia ja tarkoittavat kukin erikseen suoraa sidosta tai suoraketjuista tai haaroittunutta alkyleeniryhmää, joka sisältää 1-6 hiili-atomia, 10 D1, D2, D3 ja D4 ovat samanlaisia tai erilaisia ja tarkoit tavat kukin erikseen happi- tai rikkiatomia, alkyleeniryhmää, joka sisältää 1-6 hiiliatomia, tai ryhmää N-R7, jossa R7 tarkoittaa vetyatomia, suoraketjuista tai haaroittunutta alkyleeniketjua, joka sisältää 1-4 hiiliatomia ja 15 jonka päässä on COOR^ryhmä, jossa R1 tarkoittaa vetyatomia tai yhtä metalli-ioniekvivalenttia, D5:llä on D1:lle, D2:lle, D3:lle ja D4:lle ilmoitettu merkitys ja se tarkoittaa ryhmää R5 20 -CH- jossa R5 tarkoittaa vetyatomia tai suoraketjuista tai ···. haaroittunutta, tyydytettyä tai tyydyttämätöntä C1.2o~alky- leeniryhmää, joka sisältää mahdollisesti imino-, fenylee-nioksi-, fenyleeni-imino-, amidi- ja/tai esteriryhmän tai • · -ryhmiä ja/tai happi-, rikki- ja/tai typpiatomin tai -ato-meja ja on mahdollisesti substituoitu hydroksyyli-, mer-kapto-, imino- ja/tai aminoryhmällä tai -ryhmillä ja jonka ·.·' * päässä on joko funktionaalinen ryhmä tai sen välityksellä sitoutunut makromolekyyli B, s ja t tarkoittavat kokonaislukuja nollasta viiteen, -’30 R2 tarkoittaa vetyatomia, suoraketjuista tai haaroittunut ta, tyydytettyä tai tyydyttämätöntä, yhdellä tai useammal-la hydroksyyli- tai alemmalla alkoksyyliryhmällä mahdolli-sesti substituoitua alkyyli-, asyyli- tai asyylialkyyli-*:* ryhmää, joka sisältää 1-16 hiiliatomia, ryhmää -CH2-X-V, :’*ä’5 jossa X tarkoittaa karbonyyliryhmää tai suoraket juista tai 3 10969b haaroittunutta alkyleeniryhmää, joka sisältää 0-10 hiiliatomia ja on mahdollisesti yhdellä tai useammalla hyd-roksyyli- tai alemmalla alkoksyyliryhmällä substituoitu, tai happiatomien katkaisemaa suoraketjuista tai haaroittu- 5 nutta alkyleeniryhmää, joka sisältää 2-23 hiiliatomia, ja V tarkoittaa ryhmää

-N

R4 10 tai -C00R6, joissa R3 ja R4 tarkoittavat kumpikin itsenäi sesti vetyatomia tai suoraketjuista tai haaroittunutta, yhdellä tai useammalla hydroksyyli- tai alemmalla alkoksyyliryhmällä mahdollisesti substituoitua alkyyliryhmää, joka sisältää 1-16 hiiliatomia, tai R3 ja R4 tarkoittavat 15 yhdessä typpiatomin kanssa tyydytettyä 5- tai 6-atomista rengasta, joka sisältää mahdollisesti toisenkin heteroato-min, ja R6 tarkoittaa vetyatomia tai tyydytettyä tai tyydyttämätöntä, suoraketjuista, haaroittunutta tai syklistä hiilivetyryhmää, joka sisältää korkeintaan 16 hiiliatomia, 20 tai aryyli- tai aralkyyliryhmää, tai •••# R2 tai R3 tarkoittaa 2-20 hiiliatomia sisältävän alkylee- .!’! niketjun (K) kautta, joka sisältää mahdollisesti päissään • · · I. [ karbonyyliryhmiä ja on mahdollisesti yhdellä tai useammal la hydroksyyli-, alemmalla alkoksyyli- tai karboksi(alempi • · · · '25 alkyyli)ryhmällä substituoitu ja jonka mahdollisesti kat- • ; kaisee yksi tai useampi happiaatomi tai R^karboksimetyyli- • · · ·’ iminoryhmä, sitoutunutta toista makrosyklistä ryhmää, joka vastaa kaavaa I’ •*•30 ·· ’ 112 2 1

U-D-IU-D*) -A

/5 S \ ds Y- li ), \ L i 3 3

· U -D -IU-DJ)t-A

:'· 35 4 109695 ja voi olla rakenteeltaan erilainen kuin ensimmäisen runko, tai

R2 tarkoittaa B:tä tai ryhmää CH2-COB

sillä edellytyksellä, että R2: n tarkoittaessa B:tä tai ryh-5 mää CH2-COB R5 tarkoittaa vetyatomia, että molekyylissä esiintyy vähintään kaksi COOR^ryhmää ja että kaksi makro-syklisen ryhmän heteroatomia on sitoutunut vähintään kaksi hiiliatomia sisältävän alkyleeniryhmän kautta, ja molekyylissä esiintyvien funktionaalisten ryhmien on toivottavaa 10 olla makromolekyylien kanssa konjugoituneita ja mielellään vapaat karboksyyliryhmät on muunnettu orgaanisilla tai epäorgaanisilla emäksillä tai aminohapoilla ja emäksiset ryhmät epäorgaanisilla tai orgaanisilla hapoilla suoloiksi .

15 Aineet ja niistä valmistetut liuokset täyttävät farmaseuttisesti käyttökelpoisille kelaateille asetettavat vaatimukset. Niillä on voimakas ja sopivien metalliatomien valinnalla kulloisen diagnostisen tai terapeuttisen menetelmän (röntgen, NMR, ultraääni, isotooppilääketiede) pe-20 riaatteiden mukaiseksi sovitettavissa oleva vaikutus.

···. Lukuisista EP-hakemusjulkaisuissa 0 255 471 ja 0 292 689 patenttivaatimusten kohteina olevista yhdisteis- I. * tä 1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanibutyylitrioleilla, • · jotka vastaavat yleiskaavaa IA, ‘25 • · r’ooc-\ *2

XN N

(

, N N N

*,**; R^OOC—^ \ / —COOR1 - *30 jossa kukin R1 tarkoittaa itsenäisesti vetyä tai yhtä metalli-’···* ioniekvivalenttia ja *·· R2 tarkoittaa butyylitrioliryhmää; :’·35 sekä niiden orgaanisten tai epäorgaanisten emästen tai 5 109695 aminohappojen kanssa muodostamilla suoloilla on sikäli erinomaiset ominaisuudet, että jopa rakenteellisesti lä-heisintä sukua olevaan EP-hakemusjulkaisussa 0 255 471 esitettyyn yhdisteeseen (esimerkki 6) verrattuna näiden 5 valittujen yhdisteiden käyttö takaa huomattavan edun.

Yhdisteitä, jotka vastaavat yleiskaavaa IAr jossa R1 tarkoittaa vetyä, nimitetään kompleksinmuodostajiksi ja yhdisteitä, jotka vastaavat yleiskaavaa IA, jossa ainakin kaksi R1-substituenteista tarkoittaa metalli-ioniekviva-10 lenttia, nimitetään metallikomplekseiksi.

Alkuaine, joka muodostaa fysiologisesti hyväksyttävän kompleksisuolan keskusionin, voi keksinnön mukaisen diagnostisen aineen aiottu käyttötarkoitus huomioon ottaen olla luonnollisesti myös radioaktiivinen.

15 Kompleksisuolan keskusionin on oltava paramagneet- tinen, jos keksinnön mukaista ainetta on määrä käyttää NMR-diagnostiikassa. Sellaisia ovat erityisesti sellaisten alkuaineiden kaksi- ja kolmiarvoiset ionit, joiden järjestysluku on 21 - 29, 42, 44 tai 58 - 70. Sopivia ioneja 20 ovat esimerkiksi kromi(III)-, mangaani(II)-, rauta(II)-, ···_ koboltti (II)-, nikkeli (II)-, kupari (II)-, praseodyymi- (Ill)-, neodyymi (III)-, samarium (III) - ja ytterbium(III) -* ioni. Erittäin suuren magneettisen momenttinsa vuoksi eri tyisen edullisia ovat gadolinium(III)-, terbium(III)-, '25 dysprosium (III)-, holmium(III)-, erbium(III)- ja rauta- * ’ (III)ioni.

·'.* ·' Keksinnön mukaisen aineen ollessa tarkoitettu käy tettäväksi röntgendiagnostiikassa keskusionin täytyy olla peräisin jostakin järjestysluvultaan korkeammasta alkuai-30 neesta röntgensäteiden riittävän absorption saavuttamisek si. Tähän tarkoitukseen sopiviksi on havaittu diagnostiset aineet, jotka sisältävät sellaista fysiologisesti hyväk-'···* syttävää kompleksisuolaa, jossa keskusionit ovat peräisin alkuaineista, joiden järjestysluku on 21 - 29, 42, 44 tai * · t t ;'-(S5 57 - 83; sellaisia ovat esimerkiksi lantaani (III) ioni ja edellä mainitut lantaaniryhmän ionit.

6 109695

Edullisia R2-ryhmiä ovat 2,3,4-trihydroksibutyyli-ja l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyliryhmä.

Kun kaikkia happamia vetyatomeja ei ole substituoi-tu keskusionilla, voi yksi, useampi tai jokainen jäljellä 5 jääneistä vetyatomeista olla korvautunut epäorgaanisten ja/tai orgaanisten emästen tai aminohappojen kationeilla. Sopivia epäorgaanisia kationeja ovat esimerkiksi litium-, kalium-, kalsium- ja magnesiumioni sekä erityisesti natri-umioni. Sopivia orgaanisten emästen kationeja ovat muiden 10 muassa primaaristen, sekundaaristen ja tertiaaristen amii nien, kuten esimerkiksi etanoliamiinin, dietanoliamiinin, morfoliinin, glukamiinin, N,N-dimetyyliglukamiinin ja erityisesti N-metyyliglukamiinin, kationit. Sopivia aminohappojen kationeja ovat esimerkiksi lysiinin, arginiinin ja 15 ornitiinin kationit.

Todisteeksi edellä mainituista keksinnön mukaisten yhdisteiden yllättävistä ja erinomaisista ominaisuuksista täytyy esittää eläinkokeiden tulokset tutkimuksista kahden keksinnön mukaisen butyylitrioliyhdisteen, ts. kahden sel-20 laisen yleiskaavaa IA vastaavan yhdisteen, joita ei ole ·*·, kuvattu eikä tuotu esiin EP-hakemusjulkaisussa 0 255 471, .!'! akuutin myrkyllisyyden (LD50) laskimonsisäisesti annettuna ‘ ja neuraalisen siedettävyyden (ED50) määrittämiseksi ja * * ·* vertaamiseksi sellaisen EP-hakemusjulkaisussa 0 255 471 ‘25 kuvatun yhdisteen vastaaviin ominaisuuksiin, joka on ra- ' · kenteellisesti lähinnä molempia makrosyklisiä butyylitrio- ·* liyhdisteitä: 1. Akuutin myrkyllisyyden (LDS0) määritys

Omissa häkeissään (Rhema-yhtiö, Hofheim) oleville .’3j0 hiirille (paino 18 - 22 g) annettiin häntälaskimoon varjo- t t « ainetta lähes ruumiinlämpöisenä nopeudella 2 ml/min.

Varjoaineet annettiin aina 3 hiirelle kolmea eri- * * ’·»·* laista annostusta käyttäen annosten tilavuusmäärän vaih- ·· dellessa ja väkevyyden ollessa vakio. Eläinten järjestämi- i · * * .‘•35 nen eri annostuksia varten tapahtui sattumanvaraisesti ja annosten injektointijärjestys oli sattumanvarainen.

7 109695

Eläimiä tarkkailtiin 7 vuorokautta injektoinnin jälkeen. Vaikutuksen kriteerinä pidettiin eläinten kuolemaa .

2. Intrasisternaalinen anto (EDS0) 5 Yhtä suurille määrille naaras- ja urosrottia (130 - 170 g, Wistar-Han-Schering, SPF) annettiin kevyessä eette-rinarkoosissa intrasisternaalisesti niskapunktiolla yhden kerran vakiotilavuus (0,08 ml/eläin) testattavaa ainetta sen pitoisuuden vaihdellessa (3 erilaista annostusta, 10 10 eläintä kutakin annostusta ja ainetta kohden). Tutkimuk seen liitettiin tilavuuden pistotarkistus (Ringerin liuos) . Vaikutuksen kriteereinä pidettiin eläinten asennon poikkeavuuksia, kouristuksia ja kuolemaa.

Kaikkien tutkimustulosten tilastollinen arviointi 15 tapahtui probitanalyysillä.

3. Tulokset

Aine Akuutti LD50 Neuraalinen (Gd-kompleksi) R2 (i.v.) ED50 (mmol/kg) (/tmol/kg) 2 0 Tämän keksinnön -CH2CH(OH)- 35 27

: mukainen esimerkki 1 CH(OH)CH2OH

« ’ ! Tämän keksinnön -CH(CH2OH)-CH(OH)- 30 29

·*.·» mukainen esimerkki 2 CH2OH

EP-hakemusjulkaisun -CH2-CH(OH)-CH2OH 25 14 25 0 255 471 esimerkki 6 • · II· * Lääketieteelliseen diagnostiikkaan tarkoitettujen varjoaineiden tulisi olla siedettävyydeltään erityisen ♦ > \'5$0 hyviä ja biologisesti mahdollisimman inerttejä. Monomee- . risten varjoaineiden siedettävyyden laskimonsisäisesti an nettuina tulisi olla mahdollisimman lähellä esimerkiksi ? s i mannitolin siedettävyyttä (so. 30 - 40 mmol/kg). Vastaavat yhdisteet, joilla arvot ovat pienempiä, eivät siis ole ,,,:35 biologisesti inerttejä ja niillä esiintyy epätoivottavaa /; vuorovaikutusta elimistön kanssa. EP-hakemusjulkaisun 0 255 471 mukaisella propaanidiolijohdannaisella, jonka s 109695 akuutti LDS0-arvo laskimonsisäisesti annettaessa on 25 mmol/kg, arvot ovat selvästi pienempiä kuin kummallakaan keksinnön mukaisella yhdisteellä. Tämä merkittävä ero on osoitus vertailuyhdisteen määrätyn asteisesta kemotok-5 sisuudesta. Ei-toivottu vuorovaikutus ilmeni erityisesti verrattaessa testattujen aineiden neuraalista siedettävyyttä. Molemmat keksinnön mukaiset yhdisteet olivat siedettävyydeltään huomattavasti parempia. Propaanidioliyh-disteen tapauksessa ilmeni jo annostuksella 14 pmol/kg 10 muutoksia käyttäytymisessä ja selviä kouristuksia. Muutama eläin kuoli tätä annostusta käytettäessä.

Tämän keksinnön mukaisia makrosyklisiä gadolinium-komplekseja käytettäessä voitiin havaita huomattavasti parempi neuraalinen siedettävyys. Vaikutusta käyttäytymiseen 15 ilmeni vasta noin kaksi kertaa niin suurella annostuksella kuin vertailuaineen tapauksessa.

Johtopäätös

Koska kummallakin keksinnön mukaisella butyylit-rioliyhdisteellä on myös pienempi osmolaalisuus kuin edel-20 lä esitetyllä propaanidioliyhdisteellä (0,59 ja 0,57 os- mol/kg versus 0,62 osmol/kg Gd-kompleksien vesiliuoksista, • joissa kompleksin pitoisuus on 0,5 mol/1, mitattuina), !’·*: voidaan yhteenvetona todeta, että tämän yhdisteen ja bio- ·;··· logisen elimistön välisiä epätoivottavia vuorovaikutuksia ...25 ei sille rakenteellisesti läheistä sukua olevien keksinnön • · mukaisten yhdisteiden tapauksessa, yllättävää kyllä, ilme- • · · ne. Molemmilla butyylitrioliyhdisteillä ilmeni selviä etu- . , ja, ja siksi ne soveltuvat huomattavasti paremmin biologi- • » · sesti inerteiksi varjoaineiksi kuin yhdisteet, joita on •3Ό esitetty EP-hakemusjulkaisussa 0 255 471.

: Keksinnön mukaisia, yleiskaavaa IA vastaavia yhdis- teitä valmistetaan siten, että yleisen kaavan II mukainen yhdiste

;· xv / \ /H

·;·. n \ : ' i (n).

•35 i ) ,

XN

X / \-/ x 9 109695 jossa X tarkoittaa typposuojaryhmää tai ryhmää -CH2COOY, jossa Y tarkoittaa vetyä, ammoniumkationia, alkalimetallia tai suojaryhmää, saatetaan reagoimaan ryhmän R2 suojatussa muodossa molekyy-5 liin tuovan substraatin kanssa, mahdollisesti poistetaan

molekyyliin sisältyvät typpisuojaryhmät X, ja näin vapautetut -NH-ryhmät alkyloidaan yleisen kaavan III mukaisella etikkahappojohdannaisella, jolla on yleinen kaava III

10 HalCH2COOY (III) jossa Hai tarkoittaa klooria, bromia tai jodia, hydroksi- ja mahdollisesti happosuojaryhmät poistetaan ja syntynyt yleisen kaavan IA mukainen yhdiste, jossa R1 tar-15 koittaa vetyä, muunnetaan metallioksidin tai metallisuolan avulla yleisen kaavan IA mukaiseksi metallikompleksiksi, jossa R1 tarkoittaa sellaisen alkuaineen metalli-ioniekvi-valenttia, jonka järjestysluku on 21 - 29, 42, 44 tai 57 -83, tai sellaisen alkuaineen radionuklidia, jonka järjes-20 tysluku on 27, 29, 31, 32, 37 - 39, 43, 49, 62, 64, 70 tai 77, ja sen jälkeen haluttaessa vielä jäljellä olevat hap-pamat vetyatomit korvataan epäorgaanisten ja/tai orgaanis-··.·. ten emästen, aminohappojen tai aminohappoamidien katio- neilla.

25 Happoryhmiä suojäävinä ryhminä Y tulevat kysymyk seen alemmat alkyyli-, aryyli- ja aralkyyliryhmät, esimer- I · 0 kiksi metyyli-, etyyli-, propyyli-, n-butyyli-, t-butyy-li-, fenyyli-, bentsyyli-, difenyylimetyyli-, trifenyyli-metyyli- ja bis (p-nitrofenyyli) metyyliryhmä, sekä trial-\39 kyylisilyyliryhmät.

Happoja HalCH2COOH voidaan käyttää myös niiden suo-!!! lojen muodossa, esimerkiksi Na- tai K-suoloina.

Happosuojaryhmien lohkaisu tapahtuu alan ammatti-laisille tutuilla menetelmillä, esimerkiksi hydrolyysillä, • · :3.5 hydrogenolyysillä, saippuoimalla esteri alkalilla vettä ja 109695 10 alkoholia sisältävässä liuoksessa 0-50 °C:n lämpötilassa, mineraalihapoilla saippuoimalla tai esimerkiksi t-bu-tyyliestereiden tapauksessa trifluorietikkahapon avulla.

Yhdisteen II kolmeen typpiatomiin on ennen reaktio-5 ta ryhmän R2 liittämiseksi sitoutunut ryhmä -CH2COOY tai typpisuojaryhmä, esimerkiksi tosylaatti- tai trifluori-asetaattiryhmä, joka lohkaistaan pois ennen alkylointire-aktiota kirjallisuuden perusteella tunnetuilla menetelmillä (tosylaatit esimerkiksi mineraalihapoilla, alkalimetal-10 leiliä nestemäisessä ammoniakissa, vetybromidihapolla ja fenolilla, RedAlR:llä, litiumalumiinihydridillä tai natri-umamalgaamilla, vrt. esimerkiksi Liebigs Ann. Chem. 1977, 1344 ja Tetrahedron Letters 1976, 3477; trifluoriasetaatit esimerkiksi mineraalihapolla tai ammoniakilla metanolissa, 15 vrt. esimerkiksi Tetrahedron Letters 1967, 289).

N-alkylointi halogeenietikkahappojohdannaisella, joka vastaa yleiskaavaa III, toteutetaan polaarisessa ap-roottisessa liuottimessa, kuten esimerkiksi dimetyyliform-amidissa, dimetyylisulfoksidissa, asetonitriilissä, vettä 20 sisältävässä tetrahydrofuraanissa tai heksametyylifosfori- triamidissa, -10 - 120 °C.-n lämpötilassa, edullisesti 0 -50 °C:ssa, jonkin happoakseptorin, kuten esimerkiksi ter-··.·. tiaarisen amiinin [esimerkiksi trietyyliamiinin, trimetyy- liamiinin, N,N-dimetyyliaminopyridiinin, 1,5-diatsabisyk-25 lo[4.3.0]non-5-eenin (DBN) tai 1,5-diatsabisyklo[4.3.0]un- dek-5-eenin (DBU)] tai alkali- tai maa-alkalimetallikarbo- • · · ’·’ ' naatin, -vetykarbonaatin tai -hydroksidin (esimerkiksi li tium-, natrium-, magnesium-, kalsium-, barium- tai kalium-•/•j karbonaatin, -vetykarbonaatin tai -hydroksidin) ollessa • 3 0 läsnä.

Hydroksisuojausryhminä tulevat kysymykseen kaikki sellaiset ryhmät, jotka ovat helposti liitettävissä ja ;* myöhemmin taas helposti myös poistettavissa, kun muodosteli’ taan uudelleen lopuksi haluttava vapaa karboksyyliryhmä.

:’3.5 Edullisia suojaryhmiä ovat eetteriryhmät, kuten esimerkik si bentsyyli-, 4-metoksibentsyyli-, 4-nitrobentsyyli-, trityyli-, di- ja trifenyylimetyyli-, trimetyylisilyyli-, ιη. 109695 dimetyyli-t-butyylisilyyli- ja difenyyli-t-butyylisilyyli-ryhmä. Edullisesti hydroksiryhmät on kuitenkin suojattu muuntamalla ne ketaalien muotoon esimerkiksi asetonilla, asetaldehydillä, sykloheksanonilla tai bentsaldehydillä.

5 Hydroksisuojaryhmien poisto tapahtuu sinänsä tunne tulla tavalla, esimerkiksi bentsyylieetterin tapauksessa litiumilla ja ammoniakilla tehtävällä pelkistävällä loh-kaisulla tai vedyllä lohkaisemalla esimerkiksi palladium-hiilikatalysaattorin ollessa läsnä ja eetterin tai ketaa-10 Iin hajotuksen tapauksessa happokäsittelyllä esimerkiksi kationinvaihtimien, trifluorietikkahapon tai mineraalihap-pojen avulla (tutustukaa esimerkiksi teokseen T. W. Greene, Protective Groups in Organic Synthesis, John Wiley and Sons, 1981).

15 Ryhmän R2 liittäminen tapahtuu alkyloimalla nukleo- fiilisestä ryhmästä, kuten esimerkiksi Cl:sta, Br:sta, I:sta, CH3C6H4S03: sta, CF3S03: sta tai CH3S03:sta, ja suojatusta R2-ryhmästä koostuva substraatti tai sellainen substraatti, joka muodostaa reaktion aikana intramolekulaari-20 sesti halutun R2-ryhmän. Esimerkkeinä jälkimmäisestä ta- pauksesta mainittakoon esimerkiksi asetonideiksi muunta-maila suojatut hydroksiepoksidit 2,3-epoksi-l,4-dihydrok-··.·, sibutaani ja 1,2-epoksi-3,4-dihydroksibutaani .

Yhdisteen II, jossa X on ryhmä -CH2COOY, reaktio 25 toteutetaan esimerkiksi vedessä, DMF:ssa, dioksaanissa, [ * alkoholissa, asetonitriilissä, tetrahydrofuraanissa tai '·* * niiden seoksessa, 0 - 100 °C:n lämpötilassa, edullisesti huoneen lämpötilan ja 60 °C:n välillä, emäksisessä pH:ssa, '*/·· edullisesti pH-alueella 9-13, reaktioajan ollessa 6 tun- •'3*0 nista 2 vuorokauteen, edullisesti 12 - 36 tuntia.

Toteutettaessa reaktio ryhmän R2 liittämiseksi sei- * 1 · .’I) laisella makrosyklisellä yhdisteellä, jonka muut typpiato- *;· mit on suojattu, reaktio on edullista toteuttaa autoklaa- vissa ja liuottimessa, kuten esimerkiksi DMF:ssa, DMA:ssa, :*3.5 tolueenissa, metyleenikloridissa tai niiden seoksessa, 12 109695 20 - 170 °C:n lämpötilassa, edullisesti 100 - 150 °C:ssa, lisäten mukaan jotakin emästä, kuten esimerkiksi amiinia tai alkali- tai maa-alkalimetallikarbonaattia tai -hydroksidia, ja reaktioajan ollessa 6 tunnista 2 vuorokauteen, 5 edullisesti 12 - 36 tuntia. Käytettäessä sellaista subs traattia, joka ei sisällä nukleofiilista ryhmää (ts. esimerkiksi edellä mainittuja epoksideja), emäksen käytöstä voidaan luopua.

Yhdisteet, jotka vastaavat yleiskaavaa IA, jossa R1 10 tarkoittaa vetyatomia, ovat kompleksinmuodostajia. Ne voi daan eristää ja puhdistaa tai muuntaa ilman eristystä me-tallikomplekseiksi, jotka vastaavat yleiskaavaa IA, jossa vähintään kaksi R^substituenteista tarkoittaa metalli-ioniekvivalenttia.

15 Keksinnön mukaisia metallikomplekseja valmistetaan DE-patenttijulkaisussa 3 401 052 esitetyllä tavalla liuottamalla tai suspendoimalla metallioksidi tai metallisuola (esimerkiksi sellaisen alkuaineen nitraatti, asetaatti, karbonaatti, kloridi tai sulfaatti, jonka järjestysluku on 20 21 - 29, 42, 44 tai 57 - 83) veteen ja/tai alempaan alko- ' holiin (kuten metanoliin, etanoliin tai isopropanoliin) ja antamalla sen reagoida liuoksen tai suspension kanssa, joka sisältää ekvivalenttisen määrän kompleksin muodosta-vaa ligandia, ja korvaamalla sen jälkeen haluttaessa jäl-.,25 jelle jääneet vetyatomit epäorgaanisten ja/tai orgaanisten emästen tai aminohappojen kationeilla.

Haluttujen metalli-ionien liittäminen kompleksinmuodostajiin voi tällöin tapahtua joko ennen hydroksyylin- » i · '· suojausryhmien lohkaisua tai sen jälkeen.

..30 Mahdollisesti vielä jäljelle jääneiden vapaiden ; karboksyyliryhmien neutralointi voidaan toteuttaa epäor- .···. gaanisten emästen (esimerkiksi natrium-, kalium-, litium-, magnesium- tai kalsiumhydroksidin, -karbonaatin tai -vety-karbonaatin) ja/tai orgaanisten emästen, kuten mm. primaa- • · · *. 35 risten, sekundaaristen tai tertiaaristen amiinien, esimer- 13 109695 kiksi etanoliamiinin, morfoliinin, glukamiinin tai N-me-tyyli- tai N,N-dimetyyliglukamiinin, tai emäksisten aminohappojen, kuten esimerkiksi lysiinin, arginiinin tai orni-tiinin, tai alun perin neutraalien tai happamien aminohap-5 pojen amidien avulla.

Neutraalien kompleksiyhdisteiden valmistamiseksi voidaan esimerkiksi lisätä vesiliuoksena tai -suspensiona oleviin happamiin kompleksisuoloihin niin paljon haluttua emästä, että saavutetaan neutraloitumispiste. Saatava liu-10 os voidaan sen jälkeen haihduttaa kuiviin alipaineessa.

Usein on edullista saostaa muodostuneet neutraalit suolat veteen sekoittuvia liuottimia, kuten esimerkiksi alempia alkoholeja (metanolia, etanolia, isopropanolia tms.), alempia ketoneja (asetonia tms.) tai polaarisia eettereitä 15 (tetrahydrofuraania, dioksaania, 1,2-dimetoksietaanolia tms.) lisäämällä ja saada siten helposti eristettävissä ja hyvin puhdistettavissa olevia kiteytymistuotteita. Erityisen edulliseksi on osoittautunut halutun emäksen lisääminen reaktioseokseen jo kompleksin muodostuksen aikana ja 20 yhden prosessivaiheen säästäminen sillä tavalla.

ti>.’ Toinen mahdollisuus neutraalien kompleksiyhdistei- den aikaansaamiseksi on muuntaa kompleksin jäljelle jää- ”·*; neet happoryhmät kokonaan tai osaksi esimerkiksi estereik- » si tai amideiksi. Se voidaan toteuttaa valmiin kompleksin it2j5 jälkireaktiolla (esimerkiksi antamalla vapaiden karboksyy- ... liryhmien reagoida täydellisesti dimetyylisulfaatin kans sa) .

Keksinnön mukaisilla kompleksiyhdisteillä on ’· ” käyttöä .30 1) NMR- ja röntgendiagnostiikassa niiden sellaisten : alkuaineiden ionien kanssa muodostamien kompleksien muo- .*··. dossa, joiden järjestysluku on 21 - 29, 42, 44 tai 57 - 83, ja **· 2) radiodiagnostiikassa ja -terapiassa niiden sei- • · '.35 laisten alkuaineiden ionien kanssa muodostamien kompleksi- 14 109695 en muodossa, joiden järjestysluku on 27, 29, 31, 32, 37 -39, 43, 49, 62, 64, 70, 75 tai 77.

Keksinnön mukaiset aineet täyttävät ne monet vaatimukset, joita soveltuvuus varjoaineiksi ydinspintomografi-5 aan edellyttää. Ne soveltuvat siis lisäksi erinomaisesti enteraalisen tai parenteraalisen annon jälkeen parantamaan ydinspintomografin avulla saatavan kuvan erotuskykyä signaalin voimakkuuden lisäyksen kautta. Niillä on lisäksi suuri teho, joka tarpeen kehon kuormittamiseksi mahdolli-10 simman pienellä määrällä vieraita aineita, mikä on välttä mätöntä tutkimusten luonteen säilyttämiseksi ei-invasiivi-sena.

Keksinnön mukaisten aineiden hyvä vesiliukoisuus ja pieni osmolaalisuus tekevät mahdolliseksi valmistaa hyvin 15 väkeviä liuoksia ja siten pitää verenkierron volumetrinen kuormitus hyväksyttävissä rajoissa ja toteuttaa laimennus kehon nesteellä, ts. NMR-diagnostiikkaan soveltuvien aineiden täytyy olla 100 - 1000 kertaa paremmin veteen liukenevia NMR-spektroskopiaan tarkoitettujen. Keksinnön mu-20 kaisilla aineilla on lisäksi paitsi hyvä stabiilisuus in ...» vitro myös yllättävän hyvä stabiilisuus in vivo, joten : ' : komplekseihin kovalenttisesti sitoutumattomien, sinänsä myrkyllisten, ionien vapautuminen tai vaihtuminen sinä aikana, jonka kuluessa nämä uudet varjoaineet erittyvät .,25 täydellisesti takaisin, tapahtuu ainoastaan äärimmäisen ·· hitaasti.

« « · NMR-diagnostiikka-aineena käytettäessä keksinnön mukaisten aineiden annostusmäärä on yleensä 0,0001 - » · * ’· ’· 5 mmol/kg, edullisesti 0,005 - 0,5 mmol/kg. Sellaisen käy- •30 tön yksityiskohtia käsitellään esimerkiksi artikkelissa H.

: J. Weinmann et ai., Am. J. of Roentgenology 142 (1984) 619.

*, Keksinnön mukaisia kompleksiyhdisteitä voidaan li- ···· säksi käyttää edullisesti herkkyysreagensseina ja siirty- '•35 märeagensseina in vivo sovellettavassa NMR-spektroskopias- sa.

is 109695

Keksinnön mukaiset aineet ovat edullisten radioaktiivisten ominaisuuksiensa ja sisältämiensä kompleksiyh-disteiden hyvän stabiilisuuden vuoksi sopivia myös radio-diagnostisiksi aineiksi. Yksityiskohtia niiden käytöstä ja 5 annostuksesta on esitetty esimerkiksi lähteessä Radio- tracers for Medical Applications, CRC Press, Boca Raton, Florida.

Eräs menetelmä kuvan aikaansaamiseksi radioisotoop-pien avulla on lisäksi positroniemissiotomografia, jossa 10 käytetään positroneja emittoivia isotooppeja, kuten esimerkiksi isotooppeja 43Sc, 44Sc, 52Fe, 55Co ja 68Ga (W. D.

Heiss ja M. E. Phelps, Positron Emission Tomography of Brain, Springer Verlag, Berliini, Heidelberg, New York, 1983).

15 Keksinnön mukaiset aineet ovat erinomaisen vesiliu koisuutensa ja väkevien vesiliuostensa alhaisen osmoottisen paineen vuoksi erinomaisia röntgenvarjoaineita, jolloin on korostettava erityisesti sitä, että niitä käytettäessä ei biokemiallisfarmakologisissa tutkimuksissa voida 20 havaita mitään merkkejä jodipitoisten varjoaineiden yhtey- • * · dessä tutuista anafylaksian kaltaisista reaktioista. Eri-tyisen arvokkaita ne ovat edullisten absorptio-ominaisuuk-”·*; siensa vuoksi digitaalisessa vähennystekniikassa käytettä- ....j vien korkeampien putkijännitteiden alueella.

Röntgenvarjoaineina käytettäessä keksinnön mukaisia • * aineita annostellaan yleensä vastaavasti kuin esimerkiksi meglumiinitritsoaattia 0,1-5 mmol/kg, edullisesti 0,25 -1 mmol/kg.

'* Röntgenvarjoaineiden käytön yksityiskohtia käsitel- .30 lään esimerkiksi lähteissä Barke, Röntgenkontrastmittel, ; F; G. Thieme, Leipzig, 1970 ja P. Thurn ja E. Biicheler, Ein- fiihrung in die Röntgendiagnostik, G. Thieme, Stuttgart, ·, New York, 1977.

··*· Tiivistettynä on onnistuttu valmistamaan uusia f · • · · *.35 kompleksinmuodostajia, metallikomplekseja ja metallikomp- ie 10969b leksisuoloja, jotka avaavat uusia mahdollisuuksia diagnostisessa ja terapeuttisessa lääketieteessä. Ennen kaikkea uudenlaisten kuvausmenetelmien kehittäminen lääketieteellisessä diagnostiikassa saa tämän kehityksen näyttämään 5 toivottavalta.

Seuraavat esimerkit valaisevat tarkemmin keksinnön kohdetta.

Esimerkki 1 a) 10-(2,3,4-trihydroksibutyyli)-1,4,7-triskarbok-10 simetyyli-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani 10,0 g (28,87 mmol) 1,4,7-triskarboksimetyyli-l,4,-7,10-tetra-atsasyklododekaania (D03A) liuotetaan 40 ml:aan vettä ja pH säädetään 5 N natriumhydroksidilla arvoon 13. Lisätään liuos, joka sisältää 6,24 g (43,30 mmol) 2-(2,2-15 dimetyyli-1,3-dioksolan-4-yyli)etyleenioksidia (DE-patent- tijulkaisu 3 150 917) 10 ml:ssa dioksaania, ja seosta sekoitetaan huoneen lämpötilassa 24 tuntia. Se laimennetaan 60 ml:11a vettä ja uutetaan kolmesti 50 ml:11a eetteriä. Vesifaasi säädetään 10-%:isella suolahapolla pH-arvoon 2 20 ja haihdutetaan kuiviin. Jäännös liuotetaan pieneen mää- rään vettä ja siirretään kationinvaihtopylvääseen (IR 120) . Vedellä huuhtomisen jälkeen ligandi eluoidaan am-moniakin 5 N vesiliuoksella. Jakeet haihdutetaan, ja am-moniumsuola liuotetaan pieneen määrään vettä ja siirretään anioninvaihtopylvääseen (IRA 67). Suola pestään ensin ve- * » dellä ja eluoidaan sitten muurahaishapon 0,5 N vesiliuok-’ sella.

Tuotejakeet haihdutetaan kuiviin alipaineessa, '· '· jäännös liuotetaan pieneen määrään kuumaa metanolia ja *» * .30 liuokseen lisätään asetonia, jolloin otsikon mukainen yh- ; diste kiteytyy.

Saadaan 11,31 g (87 % teoreettisesta) valkeata jau-·_ hetta, joka imee ilmassa itseensä vettä (11,1 % vettä ana- -*J lyysin mukaan) .

» t •.35 Analyysi (veden suhteen korjattu): 109695 17 laskettu: C 47,99 H 7,61 N 12,44 O 31,97 todettu: C 47,93 H 7,67 N 12,40 b) 10- (2,3,4-trihydroksibutyyli)-1,4,7-triskarbok-simetyyli-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanin gado-5 liniumkompleksi 10,0 g (22,2 mmol) esimerkin la mukaisesti saatua yhdistettä liuotetaan 60 ml:aan deionisoitua vettä, ja liuokseen lisätään 4,02 g (11,1 mmol) gadoliniumoksidia. Seosta lämmitetään 90 °C:ssa 3 tuntia.

10 Jäähdytettyä liuosta sekoitetaan 2 ml:n kanssa ha panta ioninvaihtohartsia (IR 120) ja 2 ml:n kanssa emäksistä ioninvaihtohartsia (IRA 410) 1 tunti huoneen lämpötilassa. Ioninvaihtohartsi erotetaan suodattamalla ja suo-dosta keitetään lyhyesti aktiivihiilen kanssa.

15 Suodatuksen ja kylmäkuivauksen jälkeen saadaan 12,76 g (95 % teoreettisesta) valkeata amorfista jauhetta (12,3 % vettä analyysin mukaan).

Analyysi (veden suhteen korjattu): laskettu: C 35,73 H 5,17 N 9,26 O 23,8 Gd 25,99 20 todettu: C 35,68 H 5,24 N 9,21 Gd 25,93 « · · .* Esimerkki 2 *·’: a) 10-(6-hydroksi-2,2-dimetyyli-l,3-dioksepan-5- • · ’*·*. yyli) -1,4,7-tris (p-tolueenisulf onyyli) -1,4,7,10- tetra-atsasyklododekaani 50 g (78,76 mmol) 4,7,10-tris (p-tolueenisulfonyy- • · li )-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaania ja 13,63 g * (94,51 mmol) 4,4-dimetyyli-3,5,8-trioksabisyklo[5.1.0]oktaania liuotetaan 300 ml:aan dimetyyliformamidia, ja liu- t · · '· '· osta kuumennetaan autoklaavissa 170 °C:ssa 24 tuntia. Liu- »f * t · .30 os haihdutetaan kuiviin ja jäännös käsitellään kromatogra- t . fisesti silikageelillä (eluenttina metyleenikloridi-hek- « i · saani-asetoniseos suhteessa 10:5:1). Pääjakeet haihdute- * * t *t taan ja jäännös kiteytetään uudelleen metyyli-t-butyyli- f « · ·>! eetterin ja metanolin seoksesta. Saadaan 52,76 g (86 % t » *.’3{j teoreettisesta) kermanväristä jauhetta.

109695 18

Analyysi : laskettu: C 55,51 H 6,47 N 7,19 S 12,35 todettu: C 55,46 H 6,52 N 7,18 S 12,32 b) 10-(6-hydroksi-2,2-dimetyyli-l,3-dioksepan-5-5 yyli)-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani 50 g (64,19 mmol) esimerkin 2a otsikon mukaista yhdistettä suspedoidaan nestemäisen ammoniakin (800 ml) ja tetrahydrofuraanin (400 ml) seokseen ja seos jäähdytetään -35 °C:seen. Lisätään 30 minuutin aikana 8,9 g (1,28 mol) 10 litiumia, ja seosta sekoitetaan 8 tuntia -35 °C:ssa. Yli määräinen litium tuhotaan lisäämällä varovasti metanolia. Ammoniakkikaasun annetaan varovasti haihtua, ja sen jälkeen seos haihdutetaan kuiviin. Jäännös liuotetaan 200 ml:aan 4 N natriumhydroksidia ja uutetaan kolmesti 15 400 ml :11a kuumaa tolueenia. Orgaaniset faasit kuivataan kaliumhydroksidilla ja haihdutetaan sen jälkeen alipaineessa. Jäljelle jäävä öljy käsitellään kromatografisesti silikageelillä (eluenttina metanolin, veden ja väkevän am-moniakkiliuoksen seos suhteessa 10:1:1). Saadaan 8,53 g 20 (42 % teoreettisesta) vaaleankeltaista öljyä, joka jähmet- ... tyy seisoessaan (8,1 % vettä analyysin mukaan).

;··/ Analyysi (korjattu veden suhteen) : • ·’ laskettu: C 56,93 H 10,19 N 17,71 • .* todettu: C 56,88 H 10,15 N 17,64 ’•‘25 c) 10-(l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyli)- ‘" 1,4,7-triskarboksimetyyli-l ,4,7,10-tetra-atsasyklo- dodekaani 8 g (25,28 mmol) esimerkin 2b otsikon mukaista yh- : distettä liuotetaan 50 ml:aan vettä, ja liuokseen lisätään • · • · .••3,0 14,05 g (101,12 mmol) bromietikkahappoa. Seoksen pH sääde- « tään 6 N kaliumhydroksidilla arvoon 9,5.

Seos lämmitetään 50 °C:seen ja pH pidetään 6 N ka- :...· liumhydroksidia lisäämällä alueella 9,5 - 10. Sen jälkeen » kun seosta on sekoitettu 12 tuntia 50 °C:ssa, se jäähdyte- » ,*.3£> tään jäähauteessa, pH säädetään väkevällä suolahapolla ar- » · 109695 19 voon 2 ja seos haihdutetaan kuiviin alipaineessa.

Jäännös liuotetaan pieneen määrään vettä ja siirretään kationinvaihtopylvääseen (IR 120). Vesihuuhtelun jälkeen ligandi eluoidaan ammoniakin 0,5 N vesiliuoksella.

5 Jakeet haihdutetaan, ammoniumsuola liuotetaan pieneen mää rään vettä ja siirretään anioninvaihtopylvääseen (IRA 67). Suola pestään ensin vedellä ja eluoidaan sitten muurahaishapon 0,5 N vesiliuoksella. Jakeet haihdutetaan alipaineessa, jäännös liuotetaan pieneen määrään kuumaa metano-10 lia ja liuokseen lisätään asetonia. Jäähauteessa jäähdy tyksen jälkeen otsikon mukainen yhdiste kiteytyy. Saadaan 8,56 g (69 % teoreettisesta) hygroskooppista kiinteätä ainetta (9,1 % vettä analyysin mukaan).

Analyysi (korjattu veden suhteen): 15 laskettu: C 51,42 H 7,81 N 11,42 todettu: C 51,37 H 7,86 N 11,37 d) 10-(l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyli)- 1,4,7-triskarboksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklo-dodekaanin gadoliniumkompleksi 20 8 g (16,31 mmol) esimerkin 2c otsikon mukaista yh distettä liuotetaan 50 ml:aan deionisoitua vettä, ja liuokseen lisätään 2,96 g (8,15 mmol) gadoliniumoksidia. Se- : *.*’ osta lämmitetään 90 °C:ssa 3 tuntia. Jäähdytettyä liuosta • · *

• sekoitetaan 2 ml:n kanssa hapanta ioninvaihtohartsia (IR

”25 120) ja 2 ml: n kanssa emäksistä ioninvaihtohartsia (IRA

·;·· 410) 1 tunti huoneen lämpötilassa. Ioninvaihtohartsi ero- tetaan suodattamalla ja suodosta keitetään lyhyesti aktiivihiilen kanssa. Suodatuksen ja kylmäkuivauksen jälkeen ·, ; saadaan 9,99 g (95 % teoreettisesta) amorfista jauhetta !.3*0 (7,8 % vettä analyysin mukaan).

;* Analyysi (veden suhteen korjattu) : laskettu: C 39,12 H 5,47 N 8,69 Gd 24,39 todettu: C 39,07 H 5,51 N 8,61 Gd 24,32 t I » 20 10969b

Esimerkki 3 10- (2,3,4-trihydroksibutyyli)-1,4,7-triskarboksime-tyyli-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanin dyspro-siumkompleksi 5 Vastaavalla tavalla kuin esimerkissä Ib saadaan haluttu dysprosiumkompleksi käytettäessä yhdisteen la kanssa reagoivana lähtöaineena gadoliniumoksidin sijasta dysprosiumoksidia.

Analyysi (veden suhteen korjattu): 10 laskettu: C 35,44 H 5,12 N 9,19 Dy 26,64 todettu: C 35,38 H 5,19 N 9,13 Dy 26,59

Esimerkki 4 10- (2,3,4-trihydroksibutyyli)-1,4,7-triskarboksime-tyyli-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanin vismutti-15 kompleksi

Vastaavalla tavalla kuin esimerkissä Ib saadaan vastaava vismuttikompleksi käytettäessä yhdisteen la kans sa reagoivana lähtöaineena gadoliniumoksidin sijasta vis-muttioksidia.

20 Analyysi (veden suhteen korjattu): laskettu: C 32,93 H 4,73 N 8,54 Bi 31,84 ; todettu: C 32,87 H 4,81 N 8,49 Bi 31,78

Esimerkki 5 V 10-(l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyli)- “‘25 1,4,7-triskarboksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklo- dodekaanin ytterbiumkompleksi

Vastaavalla tavalla kuin esimerkissä 2d saadaan vastaava ytterbiumkompleksi käytettäessä yhdisteen 2c ,·. : kanssa reagoivana lähtöaineena gadoliniumoksidin sijasta J.30 ytterbiumoksidia.

”* Analyysi (veden suhteen korjattu): :.i.: laskettu: C 34, 84 H 5,04 N 9,03 Yb 27,89 todettu: C 34,79 H 5,10 N 9,01 Yb 27,83 » • · 21 109695

Esimerkki 6 10-(l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyli)- 1.4.7- triskarboksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklo- dodekaanin lutetiumkompleksi 5 Vastaavalla tavalla kuin esimerkissä 2d saadaan vastaava lutetiumkompleksi käytettäessä yhdisteen 2c kanssa reagoivana lähtöaineena gadoliniumoksidin sijasta lute-tiumoksidia.

Analyysi (veden suhteen korjattu): 10 laskettu: C 34,73 H 5,02 N 9,00 Lu 28,11 todettu: C 34,67 H 4,96 N 8,96 Lu 28,06

Esimerkki 7 10-(l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyli)- 1.4.7- triskarboksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklo- 15 dodekaanin europium-151-kompleksi

Vastaavalla tavalla kuin esimerkissä 2d saadaan vastaava europium-151-kompleksi käytettäessä yhdisteen 2c kanssa reagoivana lähtöaineena gadoliniumoksidin sijasta europiumoksidia (151Eu203) .

20 Analyysi (veden suhteen korjattu): laskettu: C 36,06 H 5,21 N 9,35 Eu 25,35 todettu: C 36,01 H 5,29 N 9,30 Eu 25,29

Esimerkki 8 10-(l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyli)-’ 25 1,4,7-triskarboksimetyyli-l ,4,7,10-tetra-atsasyklo- '; · ·: dodekaanin mangaani (II)kompleksi natriumsuolana 10 g (22,2 mmol) esimerkin 2c otsikon mukaista yhdistettä liuotetaan 80 ml:aan deionisoitua vettä, ja liu-,·, : okseen lisätään 2,55 g (22,2 mmol) mangaani (II) karbonaat- /•3*0 tia. Seosta lämmitetään 90 °C:ssa 3 tuntia.

2' Jäähdytettyä liuosta sekoitetaan 10 ml:n kanssa heikosti hapanta ioninvaihtohartsia (AMB 252c) 1 tunti :,,,· huoneen lämpötilassa. Ioninvaihtohartsi erotetaan suodat- tamalla.

22 10969b

Suodoksen pH säädetään 2 N natriumhydroksidilla arvoon 7,2 ja se kylmäkuivataan. Saadaan 10,75 g (93 % teoreettisesta) väritöntä amorfista jauhetta (6,3 % vettä analyysin mukaan).

5 Analyysi (korjattu veden suhteen): laskettu: C 41,15 H 5,95 N 10,66 Mn 10,46 Na 4,38 todettu: C 41,08 H 6,03 N 10,58 Mn 10,41 Na 4,43

Esimerkki 9 10-(l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyli)-10 1,4,7-triskarboksimetyyli-1,4,7,10-tetra-atsasyklo- dodekaanin indium-lll-kompleksin liuoksen valmistus

Liuokseen, joka sisältää 100 pg esimerkissä 2c kuvattua kompleksinmuodostajaa 5 ml:ssa 150 mM keittosuola-liuoksen ja 150 mM natriumasetaattiliuoksen (pH 5,8) seos-15 ta, sekoitetaan 4,5 ml 0,01 mM indium-lll-kloridiliuosta 1 ml:ssa 0,15 N suolahapossa ja seosta kuumennetaan 80 °C:ssa 1 tunti. Liuoksen pH säädetään sitten 0,1 N nat-riumhydroksidia lisäämällä arvoon 7,2. Liuos suodatetaan steriilisti ja kylmäkuivataan. Jäännös liuotetaan fysiolo-20 giseen suolaliuokseen, ja se on silloin radiodiagnostiik- kaan soveltuva valmiste.

Esimerkki 10 10-(l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyli)- 1,4,7-triskarboksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklo-’•‘25 dodekaanin gadoliniumkompleksin liuoksen valmistus 322,39 g (0,5 mol) esimerkissä 2d kuvattua yhdisti’: tettä liuotetaan 600 ml: aan injektoitavaksi soveltuvaa (p.i.) vettä. Sen jälkeen kun on lisätty 1,5 g DTPA:n kal-: siumtrinatriumsuolan (CaNa3DTPA) monohydraattia ja 1,2 g .••3.0 trishydroksimetyyliaminometaania, pH säädetään laimealla suolahapolla arvoon 7,0 ja liuoksen tilavuus säädetään vedellä (p.I.) 1000 ml:ksi. Liuos ultrasuodatetaan. paka-·..,* taan pulloihin ja kuumasteriloidaan.

* • * · · 109695 23

Esimerkki 11 10-(l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyli)- 1,4,7-triskarboksimetyyli-l,4,7,10-tetra-atsasyklo-dodekaanin yttrium-90-kompleksin liuoksen valmistus 5 Liuokseen, joka sisältää 10 pg esimerkissä 2c ku vattua yhdistettä 90 pl:ssa ammoniumasetaattipuskuria (pH 6,0), lisätään 5 μΐ Y-90-liuosta (2 pCi) ja seosta inku-boidaan 37 °C:ssa 30 minuuttia. Lisätään 10 pmol DTPA:n kalsiumtrinatriumsuolaa, ja ultrasuodatuksen jälkeen saa-10 daan radioterapiaan soveltuva valmiste.

Esimerkki 12 10- (2,3,4-trihydroksibutyyli)-1,4,7-triskarboksimetyyli-l, 4,7 ,10-tetra-atsasyklododekaanin gadolini-umkompleksin liuoksen valmistus 15 967,5 g esimerkissä Ib kuvattua kompleksia suspen- doidaan 500 ml:aan kahdesti tislattua vettä. pH säädetään arvoon 7,3 lisäämällä 1,89 g natriumvetykarbonaattia, lisätään 162,3 mg CaNa2EDTA:a ja seoksen tilavuus säädetään 1 litraksi kahdesti tislattua vettä lisäämällä ja samalla 20 lämmittäen. Suodatuksen jälkeen (huokosten läpimitta 0,22 pm) liuos pakataan moniannospulloihin ja steriloidaan ···1 20 minuutin kuumennuksella 120 °C:ssa. Saadaan röntgen- '· ·1 diagnostiikkaan soveltuva varjoaine.

Esimerkki NMR-diagnostisesta in vivo -tutkimuksesta ':’25 Aivoinfarktin osoitus rotalla 10-(1-hydroksimetyy- : li-2,3-dihydroksipropyyli) -1,4,7-triskarboksimetyy- :1·1: li-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanin gadolinium- kompleksin (esimerkki 2d) avulla annoksilla 0,1 ja : 0,3 mmol Gd/kg • •30 Koe-eläimenä oli Wistar-naarasrotta, joka painoi *t‘ 200 g. Aivoinfarktin indusointia varten eläin nukutettiin ·,·.· ensin. Sen jälkeen kun eläimelle oli annettu laskimonsi- säisenä injektiona 20 mg bengalinpunaista/kg, lähellä bregmapistettä sijaitsevaa ja läpimitaltaan noin 0,7 cm ”•35 olevaa aivojen aluetta säteilytettiin päälaen läpi valoi- » 9 24 109695 la, jonka aallonpituus oli 548 nm (joka vastaa bengalinpu-naisen absorptiohuippua), mikä johti singlettihapen muodostumisen seurauksena erilaisista reaktioista koostuvan ketjun kautta trombosyyttien aggregaatioon ja siten in-5 farktiin säteilytetyllä alueella.

Kuvaus tapahtui General Electric -yhtiön valmistamalla MRI-koelaitteella (kentänvoimakkuus 2 teslaa). Käytettiin spin-kaiku-sekvenssiä (TR = 400 ms, Te = 20 ms) . Kerroksen paksuus oli 3 mm, ja suoritettiin aina 4 määri-10 tystä.

Kuva 1 esittää ilman varjoainetta saatua kuvaa (aksiaalinen leikkaustaso). Päälaki osoittaa alaspäin. In-farktialue erottuu ainoastaan heikosti signaalin pienemmän intensiteetin perusteella terveeseen kudokseen verrattuna. 15 Minuutin kuluttua varjoaineen antamisesta (0,1 mmol Gd/kg) näkyy jo selvä intensiteetin kasvu infarktin ja siihen liittyvän veri-aivoesteen häiriön alueella (kuva 2). Samalle eläimelle annettiin noin 20 minuutin kuluttua uusi annos, jonka suuruus oli tällä kertaa 0,3 mmol Gd/kg. Mi-20 nuutin kuluttua antamisesta näkyy selvästi huomattavasti suurempi intensiteetin kasvu kuin pienemmän annoksen jäl- ·" keen, ja lisäksi infarktialue erottuu paremmin. 1 »

Claims (8)

1. 25 109695
2. 1. Diagnostinen 1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani-butyylitrioli, t u n n e t tu siitä, että sen yleinen 5 kaava on IA, R1OOC_ y^ ^R2 /" \ l 1 n 'N M 10 R OOC-' \_/ -COOR jossa kukin R1 tarkoittaa itsenäisesti vetyä tai sellaisen alkuaineen metalli-ioniekvivalenttia, jonka järjestysluku on 15 21 - 29, 42, 44 tai 57 - 83, tai sellaisen alkuaineen ra- dionuklidia, jonka järjestysluku on 27, 29, 31, 32, 37 -39, 43, 49, 62, 64, 70 tai 77, ja R2 tarkoittaa butyylitrioliryhmää, sekä sen epäorgaanisten tai orgaanisten emästen tai amino-20 happojen kanssa muodostamat suolat.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdiste, tunnettu siitä, että substituentit R1 tarkoittavat vety- : ·' atomeja. • 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdiste, t u n - :'*· 25 n e t t u siitä, että vähintään kaksi R1-substituenteista ··.·*: tarkoittaaa sellaisen alkuaineen metalli-ioniekvivalenttia, jonka järjestysluku on 21 - 29, 42, 44 tai 57 - 83, tai sellaisen alkuaineen radionuklidia, jonka järjestysluku on .·. : 27, 29, 31, 32, 37 - 39, 43, 49, 62, 64, 70 tai 77.
4. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen yhdiste, t u n - n e t t u siitä, että se on 10-(2,3,4-trihydroksibutyyli)-1, 4,7-triskarboksimetyyli-l, 4,7,10-tetra-atsasyklododekaani ; tai 10-(l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyli)-1,4,7- triskarboksimetyyli-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaani. 35 I · 26 1 0 9 6 9 5
5. 5. Gadoliniumkompleksi, tunnettu siitä, että se on saatu 10-(2,3,4-trihydroksibutyyli)-1,4,7-tris-karboksimetyyli-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanista tai 10- (l-hydroksimetyyli-2,3-dihydroksipropyyli)-1,4,7-tris-5 karboksimetyyli-1,4,7,10-tetra-atsasyklododekaanista.
6. 6. Yleisen kaavan IA mukaisen metallikompleksin, jossa vähintään kaksi R1-substituenteista tarkoittaa metal- 11- ioniekvivalenttia, käyttö NMR-, röntgen-, ultraääni- ja radiodiagnostiikassa.
7. 7. Menetelmä yleisen kaavan IA mukaisen 1,4,7,10- tetra-atsasyklododekaanibutyylitriolin valmistamiseksi, r’ooc_ /-^ n2 /" \
8. 15. J nn n' r’ooc-S \_/ ^-COOR1 jossa kukin R1 tarkoittaa itsenäisesti vetyä tai sellaisen alkuaineen metalli-ioniekvivalenttia, jonka järjestysluku 20 on 21 - 29, 42, 44 tai 57 - 83, tai sellaisen alkuaineen radionuklidia, jonka järjestysluku on 27, 29, 31, 32, 37 -39, 43, 49, 62, 64, 70 tai 77, ja R2 tarkoittaa butyyli-; ·' trioliryhmää, sekä sen epäorgaanisten tai orgaanisten emäs- • ’.· ten tai aminohappojen kanssa muodostamien suolojen valmis- 25 tamiseksi, tunnettu siitä, että yleisen kaavan II mukainen yhdiste, X s / \ /H N N ; / \ 3o II ui), ...' 'N ΪΓ , t · t x N / X I · *·, jossa X tarkoittaa typpisuojaryhmää tai ryhmää -CH2COOY, Y 35 tarkoittaa vetyä, ammoniumkationia, alkalimetallia tai suo-* ' jaryhmää, saatetaan reagoimaan sinänsä tunnetulla tavalla 27 109695 ryhmän R2 suojatussa muodossa molekyyliin tuovan substraatin kanssa, mahdollisesti poistetaan molekyyliin sisältyvät typpisuojaryhmät X, ja näin vapautetut -NH-ryhmät alkyloi-daan etikkahappojohdannaisella, jolla on yleinen kaava III 5 HalCH2COOY (III) jossa Hai tarkoittaa klooria, bromia tai jodia, hydroksi-ja mahdollisesti happosuojaryhmät poistetaan ja syntynyt 10 yleisen kaavaan Ift mukainen yhdiste, jossa R1 tarkoittaa vetyä, muutetaan metallioksidin tai metallisuolan avulla yleisen kaavan IÄ mukaiseksi metallikompleksiksi, jossa R1 tarkoittaa sellaisen alkuaineen metalli-ioniekvivalenttia, jonka järjestysluku on 21 - 29, 42, 44 tai 57 - 83, tai 15 sellaisen alkuaineen radionuklidia, jonka järjestysluku on 27, 29, 31, 32, 37 - 39, 43, 49, 62, 64, 70 tai 77, ja sen jälkeen haluttaessa vielä jäljellä olevat happamat vetyatomit korvataan epäorgaanisten ja/tai orgaanisten emästen, aminohappojen tai aminohappoamidien kationeilla. 20 28 1 0 9 6 9 5