JP2003520255A - Magnetic resonance imaging using contrast agent prodrugs that are bioactivated by enzymatic cleavage - Google Patents

Magnetic resonance imaging using contrast agent prodrugs that are bioactivated by enzymatic cleavage

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JP2003520255A
JP2003520255A JP2001552953A JP2001552953A JP2003520255A JP 2003520255 A JP2003520255 A JP 2003520255A JP 2001552953 A JP2001552953 A JP 2001552953A JP 2001552953 A JP2001552953 A JP 2001552953A JP 2003520255 A JP2003520255 A JP 2003520255A
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contrast agent
alkyl
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amino acid
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JP2001552953A
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Japanese (ja)
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アレクサンドル ニヴォロジュキン,
トーマス ジェイ. マクマーレイ,
アンドリュー コロジェイ,
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エピックス メディカル, インコーポレイテッド
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    • A61K49/143Peptides, e.g. proteins the protein being an albumin, e.g. HSA, BSA, ovalbumin

Abstract

(57)【要約】 本発明は、診断磁気共鳴画像法のための造影剤に関する。本出願の化合物および組成物は、標的分子に対する造影剤の結合を減少させる、切断可能な化学基を含む、標的化された造影剤のプロドラッグの形状である。未切断のプロドラッグは、標的タンパク質に対して低い親和性を有し、そして対応して、低い緩和能を示す。プロドラッグの活性化は、酵素的な切断によって起こる。この活性化された造影剤は、標的分子と結合し、造影剤および標的との活性な錯体を形成する。この活性な造影剤は、標的タンパク質と結合した後、未切断のプロドラッグよりも数倍高い緩和能を示す。この増加した緩和能は、MRI画像においてコントラストを改良する。 (57) Abstract The present invention relates to a contrast agent for diagnostic magnetic resonance imaging. The compounds and compositions of the present application are in the form of targeted contrast agent prodrugs that contain cleavable chemical groups that reduce the binding of the contrast agent to the target molecule. The uncleaved prodrug has low affinity for the target protein and correspondingly exhibits low relaxivity. Activation of the prodrug occurs by enzymatic cleavage. The activated contrast agent binds to the target molecule and forms an active complex with the contrast agent and the target. This active contrast agent, after binding to the target protein, exhibits several times higher relaxivity than the uncleaved prodrug. This increased relaxivity improves contrast in MRI images.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (発明の技術分野) 本発明は、診断磁気共鳴画像法のための造影剤に関する。特に、本発明は、ペ
プチダーゼによる薬剤の特異的切断後に分子中のアミノ酸標的化基タンパク質に
対する結合の改良に起因して、驚くほど改良された緩和能(relaxivit
y)を示す新規の化合物に関する。本発明はまた、これらの化合物およびこれら
の化合物を使用した方法、ならびに磁気共鳴画像法の間のコントラスト増強のた
めの組成物を含む。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to contrast agents for diagnostic magnetic resonance imaging. In particular, the present invention provides a surprisingly improved relaxivity due to improved binding to amino acid targeting group proteins in the molecule after specific cleavage of the drug by peptidases.
y) relates to novel compounds. The present invention also includes these compounds and methods of using these compounds, as well as compositions for contrast enhancement during magnetic resonance imaging.

【0002】 (発明の背景) 診断および治療画像化技術(例えば磁気共鳴画像法(MRI))は、画像のコ
ントラストを改良するために造影剤を利用し得る。これらの薬剤は、磁場に対す
る固有の組織応答を変化させ、そして従って、画像における組織の間のコントラ
ストを増強する。造影剤の効果の改良は、組織または組織の欠陥の検出において
より良い感受性という見込み提供する。
BACKGROUND OF THE INVENTION Diagnostic and therapeutic imaging techniques, such as magnetic resonance imaging (MRI), can utilize contrast agents to improve image contrast. These agents alter the intrinsic tissue response to the magnetic field and thus enhance the contrast between tissues in the image. The improved efficacy of contrast agents offers the promise of better sensitivity in detecting tissue or tissue defects.

【0003】 造影剤は、磁気共鳴画像のコントラストを改良するために、種々の材料を利用
する。例えば、ガドリニウムもしくは他の常磁性金属イオンと有機物リガンドの
間の錯体は、コントラストを増強および改良するために広く使用されている。ガ
ドリニウム錯体は、MRIの間の造影剤に利用可能な水分子中で見出された、陽
子の核磁気緩和率を増大させることによってコントラストを増強する。(Car
avan,P.,Ellison,J.J.、McMurry,T.J.、およ
びLauffer,R.B.(1999) Chem.Rev.99:2293
)。
Contrast agents utilize a variety of materials to improve the contrast of magnetic resonance images. For example, complexes between gadolinium or other paramagnetic metal ions and organic ligands are widely used to enhance and improve contrast. Gadolinium complexes enhance contrast by increasing the nuclear magnetic relaxation rate of protons found in water molecules available for contrast agents during MRI. (Car
avan, P.A. Ellison, J .; J. McMurry, T .; J. , And Lauffer, R .; B. (1999) Chem. Rev. 99: 2293
).

【0004】 これらの水分子中の陽子の緩和率は、造影剤に利用可能ではない他の水分子中
の陽子と比較して増加している。特定の水分子陽子の集団の中の、緩和率または
緩和能におけるこの増強は、所定の時間量におけるさらなる画像データの収集能
力を生じる。これは次々に、ノイズ比に対するシグナルの改良、そして画像のコ
ントラストの改良を生じる。
The relaxation rate of protons in these water molecules is increased compared to protons in other water molecules that are not available for contrast agents. This enhancement in relaxivity or relaxivity within a particular population of water protons results in the ability to collect additional image data in a given amount of time. This, in turn, results in an improved signal to noise ratio and an improved image contrast.

【0005】 以前、緩和能における最高の増強、そして、対応して、このアプローチを使用
する画像のコントラストにおける最適な改良を達成するために、造影剤の運動は
、制限されなければならない、と確立された。従って、緩和能の増強は、全体の
分子のタンブリング運動を制限することによって達成され得る(Lauffer
,R.B(1987)Chem.Rev.87:901〜927)。
It has previously been established that in order to achieve the highest enhancement in relaxivity and, correspondingly, the optimal improvement in image contrast using this approach, the movement of the contrast agent must be limited. Was done. Thus, enhanced relaxivity can be achieved by limiting the tumbling motion of the entire molecule (Lauffer
R.K. B (1987) Chem. Rev. 87: 901-927).

【0006】 回転運動の制限によってMRI造影剤の緩和能を増強するために用いられてき
た1つの方法は、複数のキレートイオンが結合した巨大分子または堅い骨格を利
用する。(Shukla,R.ら、(1996) Mag.Reson.Med
.35:928;Shukla,R.B.ら、(1997)Acta Radi
ol.412:121;Ranganathan,R.S.ら、(1998)
Invest.Radiol.33:779ページ;Jacques,V.ら、
(1997) J.Alloys Cmpd.249:173)。結合した巨大
分子は、この造影剤の分子の運動を遅くし、そして対応して、この造影剤の緩和
能を増強する。しかし、これらの造影剤を使用して生成された画像は、高いシグ
ナルおよびこの造影剤そのものの緩和能に起因して、高く不快なバックグラウン
ドを被る。
One method that has been used to enhance the relaxivity of MRI contrast agents by limiting rotational movement utilizes macromolecules or rigid scaffolds to which multiple chelate ions are attached. (Shukla, R. et al., (1996) Mag. Reson. Med.
. 35: 928; Shukla, R .; B. Et al. (1997) Acta Radi
ol. 412: 121; Ranganathan, R .; S. Et al. (1998)
Invest. Radiol. 33: p. 779; Jacques, V .; ,
(1997) J. Alloys Cpd. 249: 173). Bound macromolecules slow the movement of molecules of the contrast agent and correspondingly enhance the relaxivity of the contrast agent. However, the images generated using these contrast agents suffer a high and unpleasant background due to the high signal and relaxivity of the contrast agent itself.

【0007】 この運動の制限を達成するための別の方法は、レセプター誘導磁化増強(Re
ceptor Induced Magnetization Enhance
ment)(RIME)である。この方法は、この薬剤が投与後に結合された場
合に減少する分子運動を有するところで、ガドリニウムキレート化画像化剤の新
しい生成を発生した。このRIME技術は、標的レセプターまたはタンパク質に
結合した場合、造影剤分子の運動を制限することによってその運動を制限する。
この方法は、増強される緩和能に起因するシグナル強度における増強は標的タン
パク質と結合する場合のみに起こるという利点を有し、そのため不快なバックグ
ラウンドシグナルが最小限になる。
Another way to achieve this limitation of movement is by receptor-induced magnetization enhancement (Re
Cceptor Induced Magnification Enhancement
ment) (RIM). This method generated a new generation of gadolinium chelated imaging agents, where the drug has a reduced molecular motion when bound after administration. This RIM technique limits the movement of contrast agent molecules by binding them to target receptors or proteins.
This method has the advantage that the enhancement in signal intensity due to the enhanced relaxivity occurs only when it binds to the target protein, thus minimizing annoying background signals.

【0008】 単キレート化イオンを有する造影剤でさえも、RIME原理を使用して標的タ
ンパク質に非共有結合させることによって効果的に固定化され得る。この非共有
結合は、標的タンパク質への結合の際に造影剤の緩和能を特異的に増強するのに
役立つ。このアプローチは、最初のガドリニウムベースの血液プール造影剤、M
S−325の発見を導き、これはこの出願の時点では、非侵襲性血管造影法のた
めの、第三相臨床試験段階にあった(Lauffer,R.B.;Parmel
ee,D.J.;Dunham,S.;Ouellet,H.S.;Dolan
,R.P.、Witte S.;McMurry,T.J.;Walovich
,R.C.(1998) Radiology 207:529)。血流中で、
この造影剤は、ヒト血清アルブミン(HSA)と共有結合しない。この相互作用
は、分子の回転を遅くすることによって、この造影剤のタンパク質結合形態の緩
和能を、水溶液中の結合していない造影剤と比較して7〜8倍増強する。別の利
点は、血管からの周囲の組織への溢出が、非常に減少されることである。MS−
325は、国際特許出願WO 96/23526(その全体が本明細書中で参照
として援用される)に詳細に記載される。
Even contrast agents with single chelated ions can be effectively immobilized by non-covalently binding to the target protein using the RIME principle. This non-covalent bond serves to specifically enhance the relaxivity of the contrast agent upon binding to the target protein. This approach is based on the first gadolinium-based blood pool contrast agent, M
Guided the discovery of S-325, which at the time of this application was in a phase III clinical trial for non-invasive angiography (Lauffer, RB; Parmel.
ee, D.E. J. Dunham, S .; Ouellet, H .; S. ; Dolan
R.K. P. Witt S .; McMurry, T .; J. ; Walovich
R.K. C. (1998) Radiology 207: 529). In the bloodstream,
This contrast agent does not covalently bind human serum albumin (HSA). This interaction enhances the relaxivity of the protein-bound form of the contrast agent by 7-8 fold compared to unbound contrast agent in aqueous solution by slowing the rotation of the molecule. Another advantage is that extravasation from blood vessels into the surrounding tissue is greatly reduced. MS-
325 is described in detail in International Patent Application WO 96/23526, which is incorporated herein by reference in its entirety.

【0009】 しかし、造影剤の結合の際の緩和能において、インビボで特定の時間および位
置で効果的に増強を制御するための改良された機構は未だ必要であり、これは造
影剤の特定の活性化を考慮する。造影剤の活性化を制御するためにより多くの機
構およびより効果的な機構であるほど、この造影剤が使用され得る潜在的な適用
の範囲は広くなる。体内の特定の位置で活性化され得、そしてちょうどよいとき
に特定の時点で活性化され得る造影剤は、望まないバックグラウンドシグナルが
減少または排除されるという利点を有する。
However, there is still a need for an improved mechanism for the effective control of enhancement in vivo at specific times and locations in relaxivity upon binding of contrast agents, which is specific to contrast agents. Consider activation. The more mechanisms and more effective mechanisms to control the activation of a contrast agent, the greater the potential application range in which this contrast agent can be used. Contrast agents that can be activated at specific locations in the body and at specific times at the right time have the advantage that unwanted background signals are reduced or eliminated.

【0010】 1人の発明者が、標的化されないが、生理学的な標的で活性化され得る造影剤
を発見した(Thomas Meadeによって発明されたWO 96/381
84、そして本明細書中で以降「Meade」として引用する)。しかし、Me
ade活性化方法は、本発明の方法とは完全に異なる原理に基づく。Meade
発明の遮断部分は、水陽子の金属イオン上の配位部位との相互作用を阻害する。
遮断部分を含むMeade発明の薬剤は、水陽子との相互作用のために、利用可
能な配位部位(または動的平衡の結果としての部分的に利用可能な部位)を含ま
ない。ゆえに、活性化は、遮断部位が除去され、金属錯体上の内部の配位部位に
水分子がより容易に接近可能になる場合にのみ、生じる。これらの配位部位での
増加した交換は、薬剤が水陽子の近くの組織のコントラストを増強することを可
能にする。
One inventor has discovered a contrast agent that is not targeted but can be activated with physiological targets (WO 96/381 invented by Thomas Meade).
84, and hereafter referred to as "Meade"). But Me
The ade activation method is based on a principle completely different from the method of the present invention. Meade
The blocking moieties of the invention inhibit the interaction of hydroprotons with coordination sites on the metal ion.
Agents of the Meade invention that include a blocking moiety do not contain available coordination sites (or partially available sites as a result of dynamic equilibrium) due to interaction with the water protons. Therefore, activation occurs only if the blocking site is removed, making the water molecule more readily accessible to the internal coordination site on the metal complex. The increased exchange at these coordination sites allows the drug to enhance the contrast of tissues near the hydroproton.

【0011】 本発明のマスキングポリペプチドは、その生理活性化された造影剤と比較して
、プロドラッグのタンパク質結合親和性を減少する。本発明の造影剤の重要な特
徴は、緩和能の増加すると標的に対する造影剤の非共有結合との相関である。さ
らに、標的に対する結合は特異的であり、そしてマスキングポリペプチドがペプ
チダーゼによって除去された場合のみ起こり得る。この切断は、プロドラッグを
、標的に結合しそして結合の後に緩和能の上昇を示す活性造影剤に変換する。
The masking polypeptides of the present invention reduce the protein binding affinity of the prodrug as compared to its bioactivated contrast agent. An important feature of the contrast agents of the invention is the increased relaxivity is correlated with the non-covalent binding of the contrast agent to the target. Furthermore, binding to the target is specific and can only occur if the masking polypeptide is removed by peptidases. This cleavage converts the prodrug into an active contrast agent that binds to the target and exhibits increased relaxivity after binding.

【0012】 同様に、WO 97/36619(その全体が参照として本明細書中で援用さ
れる)(Randy Lauuferおよび他によって発明され、そして本明細
書中で以降「Lauffer」として引用する)は、生理活性化されたMRI造
影剤を開示する。しかし、本化合物が、ペプチダーゼによって切断され得るマス
キングポリペプチドおよびペプチドまたはアミノ酸である標的化基マスキングポ
リペプチドを含むために、Lauffer化合物は区別される。すなわち、本造
影剤は、任意の分子の重要な部分が、自動化された固相ポリペプチド合成器によ
って合成され得るという重大な利点を有する。これは合成の容易さを提供し、そ
して多くの種々の造影剤の合成のために適合され得る一般的な合成スキームを提
供する。
Similarly, WO 97/36619 (incorporated herein by reference in its entirety), invented by Randy Laufer and others, and hereinafter referred to as “Lauffer”, Disclosed are bioactivated MRI contrast agents. However, Lauffer compounds are distinguished because the compounds include a masking polypeptide that can be cleaved by a peptidase and a targeting group masking polypeptide that is a peptide or amino acid. That is, the present contrast agents have the significant advantage that a significant portion of any molecule can be synthesized by an automated solid phase polypeptide synthesizer. This provides ease of synthesis and provides a general synthetic scheme that can be adapted for the synthesis of many different contrast agents.

【0013】 (発明の詳細な説明) 本出願の化合物および組成物は、標的分子に対する造影剤の結合を減少させる
、切断可能な化学基を含む、標的化された造影剤のプロドラッグの形状である。
未切断のプロドラッグは、標的タンパク質に対して低い親和性を有し、そして対
応して、低い緩和能を示す。プロドラッグの活性化は、酵素的な切断によって起
こる。この活性化された造影剤は、標的分子と結合し、造影剤および標的との活
性な錯体を形成する。この活性な造影剤は、標的タンパク質と結合した後、未切
断のプロドラッグよりも数倍高い緩和能を示す。この増加した緩和能は、MRI
画像においてコントラストを改良する。好ましい実施形態の例において、この標
的タンパク質はヒト血清アルブミン(HSA)であり、結合基は置換フェニルで
あり、および切断基はポリリジンである。ポリリジンの切断の後、この造影剤は
HSAと密接に結合し、そしてこの活性化された造影剤および標的の密接な結合
錯体は、増加した緩和能を示し、これは改良されたシグナルおよび画像コントラ
ストを生じる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The compounds and compositions of the present application are in the form of targeted prodrugs of contrast agents that include cleavable chemical groups that reduce the binding of the contrast agent to the target molecule. is there.
The uncleaved prodrug has a low affinity for the target protein and correspondingly a low relaxivity. Activation of the prodrug occurs by enzymatic cleavage. The activated contrast agent binds to the target molecule and forms an active complex with the contrast agent and the target. This active contrast agent shows several times higher relaxivity than the uncleaved prodrug after binding to the target protein. This increased relaxivity is due to MRI
Improves contrast in the image. In an example of a preferred embodiment, the target protein is human serum albumin (HSA), the linking group is a substituted phenyl, and the cleaving group is polylysine. After cleavage of polylysine, the contrast agent binds tightly with HSA, and the activated contrast agent and the tight binding complex of the target show increased relaxivity, which results in improved signal and image contrast. Cause

【0014】 本発明において、未切断の造影剤の緩和能(r)は、活性化された造影剤の
よりも、好ましくは80%またはそれ以下である。より好ましくは、r
和能は、活性化薬剤のr緩和能の50%以下であり、さらに好ましくは、20
%以下であり、もっとも好ましくは10%以下である。
In the present invention, the relaxivity (r 1 ) of the uncleaved contrast agent is preferably 80% or less than the r 1 of the activated contrast agent. More preferably, the r 1 relaxivity is 50% or less of the r 1 relaxivity of the activating agent, and even more preferably 20.
% Or less, and most preferably 10% or less.

【0015】 (I.定義) 本明細書中で単独で、または他の基の部分として使用される用語「アルキル」
は、必要に応じて置換される、直鎖および/または分枝鎖の飽和炭化水素を示す
(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t
ert−ブチル、および当該分野で周知である他の基)。
I. Definitions The term “alkyl” used herein alone or as part of another group.
Represents a linear and / or branched saturated hydrocarbon, which is optionally substituted (eg methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t
ert-Butyl and other groups well known in the art).

【0016】 本明細書中で単独で、または他の基の部分として使用される用語「シクロアル
キル」は、必要に応じて置換される、飽和環式炭化水素環系を示す(例えば、シ
クロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、および当該分野で周知である他
の基)。
The term “cycloalkyl” used alone or as part of another group herein, refers to an optionally substituted saturated cyclic hydrocarbon ring system (eg, cyclopropyl). , Cyclobutyl, cyclopentyl, and other groups well known in the art).

【0017】 本発明の化合物および組成物は、それらの薬学的に受容可能な誘導体を含む。
「薬学的に受容可能」とは、その化合物または組成物が受容不可能な有害作用な
く動物に投与され得ることを意味する。「薬学的に受容可能な誘導体」とは、任
意の薬学的に受容可能な塩、エステル、エステルの塩、または本発明の化合物の
他の誘導体を意味する(受容者への投与の際、これは、本発明の化合物またはそ
の活性な阻害代謝産物もしくは活性な阻害残基を(直接的にかまたは間接的に)
産生する)。特に好ましい誘導体は、このような化合物が哺乳動物に投与される
場合に(例えば、経口的に投与される化合物が血液中により容易に吸収されるこ
とを可能にすることによって)、本発明の化合物のバイオアベイラビリティーを
増加させる誘導体か、または身体の他の部分と比較して、生物学的コンパートメ
ント(例えば、脳またはリンパ系)への親化合物の誘導体の送達を促進する誘導
体である。
The compounds and compositions of the present invention include their pharmaceutically acceptable derivatives.
By "pharmaceutically acceptable" is meant that the compound or composition can be administered to an animal without unacceptable adverse effects. "Pharmaceutically acceptable derivative" means any pharmaceutically acceptable salt, ester, salt of ester, or other derivative of a compound of the invention (when administered to a recipient, this Means (directly or indirectly) a compound of the invention or its active inhibitory metabolite or active inhibitory residue.
Produce). Particularly preferred derivatives are compounds of the invention when such compounds are administered to a mammal (eg, by allowing the orally administered compound to be more readily absorbed into the blood). Or a derivative that enhances delivery of the derivative of the parent compound to a biological compartment (eg, brain or lymphatic system) as compared to other parts of the body.

【0018】 本発明の化合物の薬学的に受容可能な塩はまた、当該分野で公知であるように
、薬学的受容可能な無機塩基および有機塩基ならびに無機酸および有機酸由来の
カチオンおよびアニオンを含む。
The pharmaceutically acceptable salts of the compounds of the present invention also include pharmaceutically acceptable inorganic and organic bases and cations and anions derived from inorganic and organic acids, as are known in the art. .

【0019】 緩和能RおよびR(金属イオンの1mMあたりの、それぞれ1/Tまた
は1/Tにおける増加として定義される)は、分光学的原子核または画像化原
子核の緩和速度を向上させる造影剤の能力の尺度として定義される。緩和能単位
は、mM−1−1である。
Relaxability R 1 and R 2 (defined as the increase in 1 / T 1 or 1 / T 2 per mM of metal ion, respectively) enhances the relaxation rate of spectroscopic or imaging nuclei. It is defined as a measure of the ability of a contrast agent to induce. The relaxivity unit is mM −1 s −1 .

【0020】 本発明の化合物は、1つ以上の不斉炭素原子を含み、それ故、ラセミ化合物お
よびラセミ混合物、単一鏡像異性体、ジアステレオマー混合物ならびに個々のジ
アステレオマーとして生じ得る。これらの化合物の全てのこのような異性体形態
は、本発明中に明白に含まれる。各不斉炭素は、RまたはSの立体配置であり得
る。
The compounds of the present invention contain one or more asymmetric carbon atoms and can therefore occur as racemates and racemic mixtures, single enantiomers, diastereomeric mixtures and individual diastereomers. All such isomeric forms of these compounds are expressly included in the present invention. Each asymmetric carbon can be in the R or S configuration.

【0021】 本発明によって描かれた置換基および変量の組み合せは、安定した化合物の形
成を生じるもののみである。本明細書において使用される場合、用語「安定した
」とは、製造の間および/もしくはその後の十分な期間の時間に、変質しない化
合物のことをいう。従って、このような化合物は、本明細書において詳述された
目的に適している(例えば、動物への治療上の投与、診断上の投与、または予防
的投与、あるいはアフィニティークロマトグラフィーの適用における使用のため
)。代表的に、このような化合物は、湿気または他の化学的反応状態を欠く場合
、少なくとも1週間、40℃より低い温度で安定である。
The combinations of substituents and variables envisioned by this invention are only those that result in the formation of stable compounds. As used herein, the term "stable" refers to compounds that do not deteriorate during manufacture and / or for a sufficient period of time thereafter. Accordingly, such compounds are suitable for the purposes detailed herein (e.g., therapeutic, diagnostic, or prophylactic administration to animals, or use in affinity chromatography applications). for
). Typically, such compounds are stable at temperatures below 40 ° C. for at least 1 week in the absence of moisture or other chemical reaction conditions.

【0022】 本発明の化合物が、溶液中、薬学的組成物中、およびインビボにおいて、種々
の立体配置的形態およびイオン形態となり得ることもまた理解されるべきである
。本発明の特に好ましい化合物の本明細書におけ記載は、特定の立体配置および
イオン形態についてであるが、本発明の開示は、そのように限定されない。
It is also to be understood that the compounds of the present invention can be in various conformational and ionic forms in solution, in pharmaceutical compositions and in vivo. Although the description herein of particularly preferred compounds of the present invention refers to particular configurations and ionic forms, the present disclosure is not so limited.

【0023】 (II.造影剤の構造) 本発明の化合物は、少なくとも3つの以下のドメインを含む: (a)常磁性金属およびキレート化リガンド骨格、 (b)必要に応じたリンカー、 (c)アミノ酸標的化基(好ましくは、タンパク質標的に対して指向される)、
ならびに (d)この標的に結合することを妨げる、共有結合した切断可能なポリペプチド
。この切断可能な基は、薬剤の投与後に(内因性プロテアーゼの投与後か、また
は外因性プロテアーゼの投与後のいずれかで)切断される。
II. Contrast Agent Structure The compounds of the present invention include at least three domains: (a) a paramagnetic metal and a chelating ligand scaffold, (b) an optional linker, (c) Amino acid targeting groups (preferably directed against protein targets),
And (d) a covalently cleavable polypeptide that prevents binding to this target. This cleavable group is cleaved after administration of the drug (either after administration of the endogenous protease or after administration of the exogenous protease).

【0024】 1つの実施形態に従って、本発明は、以下を含む化合物を提供する: (a)キレート化リガンドおよび常磁性金属イオンを含む常磁性金属キレート骨
格構造(ここで、キレート化リガンドは、ジエチレントリアミン5酢酸(DTP
A)、1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−4酢酸(DOTA)、エ
チレンジアミン4酢酸(EDTA)、および1,4,7,10−テトラアザシク
ロドデカン−1,4,7−3酢酸(DO3A)からなる群より選択され;そして
、ここで、キレート化リガンドは、原子番号13、21〜34、39〜42、4
4〜50、および57〜83を有する金属イオンからなる群より選択される1つ
以上の常磁性金属イオンと錯体を形成する); (b)必要に応じたリンカー; (c)アミノ酸を含むタンパク質結合基(ここで、このアミノ酸側鎖は、1〜3
個のフェニル環が含まれ、そして、ここで、各フェニル基は、必要に応じてZ基
から選択された5個までの置換基と置換され;ここで、 Zは、ハロゲン、CN、NO、CF、OCF、OH、S(C〜C)−
アルキル、SO(C〜C)−アルキル、SO(C〜C)−アルキル、
NH、NH(C〜C)−アルキル、N((C〜C)−アルキル)
COOH、C(O)O(C〜C)−アルキル、O(C〜C)−アルキル
、;(C〜C)−アルキル、(C〜C)−アルケニル、(C〜C
−アルキニル、および(C〜C)−シクロアルキル)、ならびに (d)共有結合した切断可能な遮蔽ポリペプチド(ここで、この遮蔽ポリペプチ
ドは、1〜10個のアミノ酸残基を含み、そしてここで、この切断部位は、ペプ
チド結合である)。
According to one embodiment, the present invention provides a compound comprising: (a) a paramagnetic metal chelate backbone structure comprising a chelating ligand and a paramagnetic metal ion, wherein the chelating ligand is diethylenetriamine. 5 acetic acid (DTP
A), 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-4acetic acid (DOTA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), and 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-3. Selected from the group consisting of acetic acid (DO3A); and wherein the chelating ligand is atomic number 13, 21-34, 39-42, 4;
Forms a complex with one or more paramagnetic metal ions selected from the group consisting of metal ions having 4 to 50 and 57 to 83); (b) an optional linker; (c) a protein containing an amino acid. A linking group (wherein this amino acid side chain is 1-3
Phenyl rings are included, where each phenyl group is optionally substituted with up to 5 substituents selected from the Z group; where Z is halogen, CN, NO 2 , CF 3 , OCF 3 , OH, S (C 1 -C 4 )-
Alkyl, SO (C 1 -C 4 ) -alkyl, SO 2 (C 1 -C 4 ) -alkyl,
NH 2, NH (C 1 ~C 4) - alkyl, N ((C 1 ~C 4 ) - alkyl) 2,
COOH, C (O) O (C 1 -C 4 ) -alkyl, O (C 1 -C 4 ) -alkyl, (C 1 -C 6 ) -alkyl, (C 2 -C 6 ) -alkenyl, ( C 3 ~C 6)
- alkynyl, and (C 3 -C 7) - cycloalkyl), and (d) covalently bound cleavable shielding polypeptide (wherein the shielding polypeptide comprises 1 to 10 amino acid residues, And here, this cleavage site is a peptide bond).

【0025】 特に好ましいキレート化リガンドは、薬学的に受容可能な金属キレート化合物
を含み、この金属キレート化合物は、1つ以上の金属イオンと錯体化する1つ以
上の環状または非環状の有機キレート剤からなる。MRIに好ましい常磁性金属
イオンとしては、原子番号21〜29、42、44、または57〜83を有する
金属イオンが挙げられる。
Particularly preferred chelating ligands include pharmaceutically acceptable metal chelating compounds, wherein the metal chelating compound is one or more cyclic or acyclic organic chelating agents that complex with one or more metal ions. Consists of. Preferred paramagnetic metal ions for MRI include metal ions having atomic numbers 21-29, 42, 44, or 57-83.

【0026】 常磁性金属イオンは、画像化試薬が身体を通過する(造影剤が生体での改変を
受け得る組織の通過を含む)間、任意の顕著な程度までキレート化リガンドから
解離すべきではない。遊離金属イオンの顕著な放出は、大きなMRIの変更を生
じ得、そしてまた、毒性を伴い得る。この放出は、病的組織においてのみ容認さ
れる。好ましくは、生理活性は、金属キレート錯体の安定性を顕著に損なわず、
この金属はインタクトなままで排泄される。
The paramagnetic metal ion should dissociate from the chelating ligand to any significant extent during the passage of the imaging reagent through the body, including the passage of tissue through which the contrast agent may undergo biological modification. Absent. The significant release of free metal ions can result in large MRI alterations and can also be associated with toxicity. This release is only tolerated in diseased tissues. Preferably, the physiological activity does not significantly impair the stability of the metal chelate complex,
This metal is excreted intact.

【0027】 一般に、金属キレートの毒性の程度は、排泄前のインビボでのその解離の程度
に関連する。毒性は一般に、遊離金属イオンの量とともに増加する。すなわち、
高い生成定数が、遊離金属イオンの毒性濃度を妨げるために好ましい。生成定数
が、少なくとも1015−1、または少なくとも1016−1、または少な
くとも1017−1、または少なくとも1018−1、または少なくとも1
19−1、または少なくとも1020−1、または少なくとも1022 −1 、または少なくとも1024−1あるいはそれ以上であることが特に好ま
しい。もし金属イオンの解離の反応速度が非常に遅いならば、より低い生成定数
(すなわち、少なくとも1010−1)を有する錯体で十分であり得る。
[0027]   In general, the degree of toxicity of a metal chelate depends on its degree of dissociation in vivo prior to excretion.
is connected with. Toxicity generally increases with the amount of free metal ions. That is,
High production constants are preferred to prevent toxic concentrations of free metal ions. Generation constant
But at least 1015M-1, Or at least 1016M-1, Or few
At least 1017M-1, Or at least 1018M-1, Or at least 1
019M-1, Or at least 1020M-1, Or at least 1022M -1 , Or at least 1024M-1Or even more preferred
Good If the metal ion dissociation rate is very slow, the lower formation constant
(Ie at least 1010M-1A complex with) may be sufficient.

【0028】 好ましい常磁性金属は、以下からなる群より選択される:Gd3+、Fe3+ ,Mn2+、Mn3+、Cr3+、Cu2+、Dy3+、Tb3+、Ho3+
Er3+およびEu3+。最も好ましい金属は、Gd3+である。MRI試薬の
ための多数の適切なキレート化リガンドは、当該分野で公知である。これらをま
た、生物学的画像法の他の形態のための金属キレートとして使用し得る。MRI
画像法のために、好ましいキレート化リガンドとしては、以下の誘導体が挙げら
れるがこれらに限定されない:
Preferred paramagnetic metals are selected from the group consisting of: Gd 3+ , Fe 3+ , Mn 2+ , Mn 3+ , Cr 3+ , Cu 2+ , Dy 3+ , Tb 3+ , Ho 3+ ,
Er 3+ and Eu 3+ . The most preferred metal is Gd 3+ . Many suitable chelating ligands for MRI reagents are known in the art. They can also be used as metal chelates for other forms of biological imaging. MRI
For imaging purposes, preferred chelating ligands include, but are not limited to, the following derivatives:

【0029】[0029]

【化2】 [Chemical 2]

【0030】 。[0030] .

【0031】 これらのキレート化リガンドの全ては、キレート化Gd3+とともに示される
が、他の金属が、特定の適用のおいてGd3+の代わりになり得ることは、当該
分野で公知である。
Although all of these chelating ligands are shown with chelated Gd 3+ , it is known in the art that other metals can substitute for Gd 3+ in certain applications.

【0032】 本願は、乏しいHSA結合および低い緩和能を有するガドリニウム錯体を含む
新規化合物を記載する。この化合物は、向上したHSA結合および増強した緩和
能を有する種へ酵素的切断を介して転換され得る。本発明の化合物は、改変され
得、その結果、切断が、疾患の診断薬および処置において有用な標的として同定
されている特定のプロテアーゼによって達成される。
The present application describes novel compounds containing gadolinium complexes with poor HSA binding and low relaxivity. This compound can be converted via enzymatic cleavage to a species with improved HSA binding and enhanced relaxivity. The compounds of the present invention may be modified so that cleavage is accomplished by specific proteases that have been identified as useful targets in diagnostics and treatment of diseases.

【0033】 本発明の1つの特性は、アミノ酸側鎖を含む結合基である。造影剤が標準的な
ペプチド合成技術を用いて合成され得るので、このような結合基は、この造影剤
の簡素化された合成を可能にする。
One property of the invention is the linking group containing the amino acid side chain. Such linking groups allow for a simplified synthesis of the contrast agent, as the contrast agent can be synthesized using standard peptide synthesis techniques.

【0034】 本発明の別の特性は、アミノ酸を含む切断可能な基である。標準的なペプチド
合成技術が用いられるので、これもまた、この造影剤の簡素化された合成を可能
にする。アミノ酸は、標的に対するこの造影剤の結合を妨げるそれらの能力につ
いて選択され得る。特に好ましい実施形態において、この切断可能なポリペプチ
ドは、正に荷電したアミノ酸を含む。この切断可能な基のアミノ酸はまた、この
アミノ酸を切断するプロテアーゼの特異性に基づいて選択され得る。他の因子が
、結合基および切断可能なポリペプチドを含むアミノ酸の選択に影響し得る。
Another property of the invention is a cleavable group containing an amino acid. This also allows for a simplified synthesis of this contrast agent, as standard peptide synthesis techniques are used. Amino acids can be selected for their ability to interfere with the binding of this contrast agent to the target. In a particularly preferred embodiment, the cleavable polypeptide comprises positively charged amino acids. The amino acid of the cleavable group can also be selected based on the specificity of the protease that cleaves the amino acid. Other factors can influence the choice of amino acids containing the linking group and the cleavable polypeptide.

【0035】 本発明の別の特定の特性は、アミノ酸標的化基の構造である。多数の標的化基
は、特定の標的分子に結合し得る。この標的化基は、直接的にかまたは短いリン
カーを介してのいずれかで、キレート化リガンドに共有結合するアミノ酸である
。本発明の好ましい実施形態は、タンパク質標的に結合する結合基を含む。1つ
以上の芳香族基、好ましくはフェニル基を含むアミノ酸が特に好ましい。以下か
らなるZ基から選択される1個〜5個の基で置換されたフェニル基を含むアミノ
酸が、より好ましい:ハロゲン、CN、NO、CF、OCF、OH、S(
〜C)−アルキル、SO(C〜C)−アルキル、SO(C〜C )−アルキル、NH、NH(C〜C)−アルキル、N((C〜C)−
アルキル)、COOH、C(O)O(C〜C)−アルキル、O(C〜C )−アルキル、;(C〜C)−アルキル、(C〜C)−アルケニル、
(C〜C)−アルキニル、および(C〜C)−シクロアルキル)。
[0035]   Another particular property of the invention is the structure of the amino acid targeting group. Multiple targeting groups
Can bind to a particular target molecule. This targeting group can be either a direct or short phosphorus group.
Is an amino acid that is covalently bound to a chelating ligand, either through the Kerr
. A preferred embodiment of the invention comprises a linking group that binds to the protein target. One
Amino acids containing the above aromatic groups, preferably phenyl groups, are particularly preferred. Or less
Amino containing a phenyl group substituted with 1 to 5 groups selected from the group consisting of
More preferred are acids: halogen, CN, NO.Two, CFThree, OCFThree, OH, S (
C1~ CFour) -Alkyl, SO (C1~ CFour) -Alkyl, SOTwo(C1~ CFour ) -Alkyl, NHTwo, NH (C1~ CFour) -Alkyl, N ((C1~ CFour) −
Alkyl)Two, COOH, C (O) O (C1~ CFour) -Alkyl, O (C1~ C Four ) -Alkyl ,; (C1~ C6) -Alkyl, (CTwo~ C6) -Alkenyl,
(CTwo~ C6) -Alkynyl, and (CThree~ C7) -Cycloalkyl).

【0036】 必要に応じたリンカーが、キレート化リガンドおよび標的化アミノ酸に連結し
得る。好ましいリンカーは、特に、HSAに結合する場合、比較的短く、キレー
トの移動度を制限する。6原子長以下であり、かつアミノ酸標的化基およびキレ
ートを含む原子に連結するリンカーが、最も好ましい。カルボニル、グリシン、
または両方ともあるのが、好ましいリンカーである。
An optional linker can connect the chelating ligand and the targeting amino acid. Preferred linkers are relatively short, especially when bound to HSA, limiting chelate mobility. Most preferred are linkers that are 6 atoms or less in length and that link to the atom containing the amino acid targeting group and chelate. Carbonyl, glycine,
Or both are preferred linkers.

【0037】 本発明の好ましい実施形態は、インビボで切断される切断可能なポリペプチド
基を含む。好ましい実施形態は、以下から選択される酵素によって切断される切
断可能基を含む:トロンビン活性化可能な線維素溶解インヒビター(Throm
bin Activatable Fibrinolysis Inhibit
or)(TAFI)、カルボキシペプチダーゼBファミリーのメンバー、トリプ
シン、第Xa因子、7B2タンパク質、プロタンパク質コンバターゼ2、サブチ
リシン、ケキシン(kexin)エンドプロテイナーゼ、膵臓カルボキシペプチ
ダーゼ、エンドプロテイナーゼLys−C、粘液細菌性(Myxobacter
)プロテアーゼ、エラスターゼ、マトリクスメタロプロテイナーゼ(MMP)、
クロストリペイン(Clostripain)、およびArmillaria
プロテアーゼ。特に、遮蔽ポリペプチドが正に荷電する末端のアミノ酸を含む場
合、本発明はさらに、部位特異的切断ペプチド(例えば、キモトリプシン)とし
て公知の他の酵素の使用を意図する。最も好ましい実施形態は、タンパク質分解
性酵素TAFI(タンパク質分解性酵素のカルボキシペプチダーゼBクラスのメ
ンバー)によって切断される切断可能な基を含む。TAFIは、フィブリン上に
曝露されたC末端のリジンを切断することによってインビボで作用する。フィブ
リンがインビボで切断された後に、組織プラスミノーゲンアクチベーターおよび
プラスミノーゲンによる血餅の分解が阻害される。TAFI酵素による本発明の
造影剤の切断後、造影剤は、標的タンパク質に対してより密接に結合し、その結
果、緩和能が増加して画像のコントラストが向上する。
Preferred embodiments of the invention include cleavable polypeptide groups that are cleaved in vivo. A preferred embodiment comprises a cleavable group that is cleaved by an enzyme selected from: Thrombin activatable fibrinolytic inhibitor (Throm).
bin Activatable Fibrinolysis Inhibit
or) (TAFI), a member of the carboxypeptidase B family, trypsin, factor Xa, 7B2 protein, proprotein convertase 2, subtilisin, kexin endoproteinase, pancreatic carboxypeptidase, endoproteinase Lys-C, myxobacterial ( Myxobacter
) Protease, elastase, matrix metalloproteinase (MMP),
Clostripain, and Armillaria
Protease. The invention further contemplates the use of other enzymes known as site-specific cleavage peptides (eg, chymotrypsin), particularly where the shielding polypeptide comprises positively charged terminal amino acids. The most preferred embodiment comprises a cleavable group that is cleaved by the proteolytic enzyme TAFI, a member of the carboxypeptidase B class of proteolytic enzymes. TAFI acts in vivo by cleaving the exposed C-terminal lysine on fibrin. After fibrin is cleaved in vivo, tissue plasminogen activator and plasminogen inhibit clot degradation. After cleavage of the contrast agent of the present invention by the TAFI enzyme, the contrast agent binds more closely to the target protein, resulting in increased relaxivity and improved image contrast.

【0038】 多数の候補造影剤のスクリーニングによって、従来のガドリニウムポリアミノ
カルボキシレートリガンド(例えば、DOTAまたはDTPA)の構造中の組み
込まれているアリール基がHSAに対する造影剤の結合の増加を生じることが、
既に示されている。緩和能を最大にするために、結合基は、金属中心から約20
個より多くの炭素−炭素結合長で配置されるべきではない。なぜなら、さらに介
在する原子は、分子構造に対してさらなる可撓性を提供するからである。これは
、その結果、増加した望ましくない分子のタンブリングかまたはキレート部位で
のキレート化常磁性金属イオンの増加した運動を与え得る。分子のタンブリング
またはキレートの運動における任意の減少は、緩和能の増加を生じる。それ故、
キレート化リガンドと標的化アミノ酸との間のリンカーは、比較的短くあるべき
である。
Screening a number of candidate contrast agents revealed that the incorporated aryl groups in the structure of conventional gadolinium polyaminocarboxylate ligands (eg DOTA or DTPA) resulted in increased binding of the contrast agent to HSA,
Already shown. To maximize relaxivity, the linking group should be about 20 from the metal center.
It should not be arranged with more than one carbon-carbon bond length. Because the intervening atoms provide additional flexibility to the molecular structure. This may result in increased unwanted tumbling of the molecule or increased movement of the chelating paramagnetic metal ion at the chelating site. Any reduction in tumbling of molecules or movement of chelates results in increased relaxivity. Therefore,
The linker between the chelating ligand and the targeting amino acid should be relatively short.

【0039】 正に荷電したアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン、オルニチン、2,4−
ジアミノブタン酸、2,3−ジアミノプロピオン酸、または他の残基)を含む遮
蔽ポリペプチドを含む造影剤は、HSAを含む水溶性媒体において正に荷電した
アミノ酸を欠く造影剤よりも、HSAにあまり密接に結合せず、より低い緩和能
を示す。正電荷は、HSAに対する分子の親和性を顕著に減弱する。それ故、荷
電したアミノ酸の適切な酵素(例えば、ポリリジンを切断するTAFI)による
切断が、造影剤をHSAにより密接に結合させる。HSAに対するこの造影剤の
密接な結合は、緩和能の増加を生じる。ペプチドは好ましくは、そのN末端を介
してリンカー/キレートと共有結合する。これは、負に荷電したC末端を露出し
たままにし、このペプチドがカルボキシペプチダーゼによって切断されることを
可能にする。正に荷電したアミノ酸のそのような切断および除去の後に残存して
いる負に荷電したカルボキシレート基は、HSAに対する「非遮蔽」因子の結合
を促進し得る。
Positively charged amino acids (eg lysine, arginine, ornithine, 2,4-
Contrast agents comprising a shielding polypeptide comprising diaminobutanoic acid, 2,3-diaminopropionic acid, or other residues) are more likely to be associated with HSA than contrast agents lacking positively charged amino acids in an aqueous medium containing HSA. It binds less tightly and exhibits a lower relaxivity. The positive charge significantly diminishes the molecule's affinity for HSA. Therefore, cleavage of the charged amino acid by a suitable enzyme (eg, TAFI, which cleaves polylysine) causes the contrast agent to bind more tightly to HSA. The close binding of this contrast agent to HSA results in increased relaxivity. The peptide is preferably covalently attached to the linker / chelate via its N-terminus. This leaves the negatively charged C-terminus exposed, allowing the peptide to be cleaved by carboxypeptidase. The negatively charged carboxylate groups remaining after such cleavage and removal of the positively charged amino acids can facilitate the binding of "unshielded" factors to HSA.

【0040】 (III.実施例) 特定の実施形態において、キレート化部位で錯体化されたGd3+を含む改変
されたDTPAキレート化リガンドは、アミノ酸と結合し、ここで、側鎖は、ジ
フェニルアラニンまたは3,5−ジヨードチロシンのいずれかであり、この両方
は、HSAによく結合する。Gd3+キレートは、シグナル伝達ドメインとして
の役割を果たし、HSAに対する結合を阻害するHSA遮蔽ポリペプチド(好ま
しくはポリリジン)によって遮蔽されたHSA結合部分と結合する。酵素的切断
は、この遮蔽ポリペプチド基を放出して、HSA結合を促進することによって造
影剤を活性化する。図1は、ジフェニルアラニン(M11−01)および3,5
−ジヨードチロシン(M11−02)化合物の構造を示す。アミノ酸標的化基へ
の複数の荷電基(例えば、リジン残基)の付加は、HSAへの結合を阻害する。
なぜなら、荷電基は、HSAに十分に結合しないことが公知であるからである。
M11−01およびM11−02のリジン残基は、TAFIによって切断されて
化合物M11−03およびM11−04をそれぞれ生じ得る。このリジン残基の
切断は、活性化を生じる。
III. Examples In certain embodiments, a modified DTPA chelating ligand that comprises Gd 3+ complexed at the chelation site binds an amino acid, where the side chain is diphenylalanine. Or 3,5-diiodotyrosine, both of which bind well to HSA. The Gd 3+ chelate acts as a signaling domain and binds to the HSA binding moiety masked by an HSA-blocking polypeptide (preferably polylysine) that inhibits binding to HSA. Enzymatic cleavage activates the contrast agent by releasing this masking polypeptide group and promoting HSA binding. FIG. 1 shows diphenylalanine (M11-01) and 3,5.
-Shows the structure of the diiodotyrosine (M11-02) compound. Addition of multiple charged groups (eg, lysine residues) to amino acid targeting groups inhibits binding to HSA.
This is because it is known that charged groups do not bind well to HSA.
The lysine residues of M11-01 and M11-02 can be cleaved by TAFI to yield compounds M11-03 and M11-04, respectively. Cleavage of this lysine residue results in activation.

【0041】 好ましい実施形態(M11−01およびM11−02)の合成は、図2に示さ
れる。このスキームの左側は、グリシン結合ジエチレントリアミン五酢酸(DT
PA)誘導体の合成を示す。開始物質は、カルボキシル化DTPAのt−ブチル
エステルであり、この合成は、米国特許第5,637,759号(「Hears
t」特許)において記載される。「Hearst」特許もまた、関連するEDT
Aアナログの合成を記載する。グリシン結合体へのDTPAのカルボキシル化t
−ブチルエステルの変換は、標準的なペプチド結合条件の下で、グリシンのベン
ジルエステルとの反応、その後のベンジル保護基を除去する水素付加によって達
成される。
The synthesis of the preferred embodiments (M11-01 and M11-02) is shown in FIG. The left side of this scheme shows glycine-bonded diethylenetriaminepentaacetic acid (DT
3 shows the synthesis of PA) derivatives. The starting material is the t-butyl ester of carboxylated DTPA, the synthesis of which is described in US Pat. No. 5,637,759 (“Hears”).
t "patent). The "Hearst" patent also has a related EDT
The synthesis of the A analog is described. Carboxylation of DTPA to a glycine conjugate t
Conversion of the -butyl ester is accomplished by reaction of glycine with the benzyl ester under standard peptide coupling conditions followed by hydrogenation to remove the benzyl protecting group.

【0042】 スキームの右側は、例えば、自動ペプチド合成機によって使用されるような固
相支持体上での遮蔽ペプチドおよび標的化アミノ酸の平行した合成を示す。固相
支持体に結合したアミノ酸は、DTPA t−ブチルエステルのカルボキシル化
グリシン結合体に結合される。カルボキシレート基は、脱保護されて造影剤前駆
体は、示されるように固相支持体から取り外される。活性造影剤は、次いで、D
TPA誘導体によってキレート化される金属の添加によって合成される。
The right side of the scheme shows a parallel synthesis of the shielding peptide and the targeting amino acid on a solid support, for example as used by an automated peptide synthesizer. The amino acid bound to the solid support is bound to the carboxylated glycine conjugate of DTPA t-butyl ester. The carboxylate groups are deprotected and the contrast agent precursor is removed from the solid support as shown. The active contrast agent is then D
It is synthesized by the addition of a metal that is chelated by the TPA derivative.

【0043】 ペプチド合成は、NからC方向か、またはCからN方向かのいずれかであり得
、そしてリンカー/キレートは、ペプチドのいずれかの端に付着され得る。好ま
しくは、ペプチドは、合成の間、N末端に付着され、そして樹脂は、好ましくは
、C末端に遊離のカーボネイトを生成する。
Peptide synthesis can be either N to C or C to N and the linker / chelate can be attached to either end of the peptide. Preferably, the peptide is attached to the N-terminus during synthesis, and the resin preferably produces a free carbonate at the C-terminus.

【0044】 リンカーは、リンカーが存在する場合、成長するポリペプチド鎖に結合され得
、これは、従来の固相ペプチド合成を使用して、樹脂に付着される。アミンを含
有するリンカーは、好ましくはペプチドのC末端に付着され、そしてカルボニル
を含有するリンカーは、好ましくはペプチドのN末端に付着される。なぜならば
、ペプチド結合は、いずれの場合にも生じるからである。米国特許第5,637
,759号(「ハースト(Hearst)」特許)のDTPAキレートおよびE
DTAキレートは、特に好ましい。なぜならば、これらの化合物は、通常の固相
ペプチド合成を使用して、ペプチドに付着され得るからである。これらの化合物
を使用する合成に関して、グリシンリンカーが、キレートの目標のアミノ酸との
間に挿入される場合、より高い収量が達成される。この実施形態において、リン
カーは、−C(O)−gly−であり、ここでカルボニルは、上記のハースト特
許における化合物から誘導され、そしてグリシン残基が、固相に付着されるペプ
チドに添加される。
The linker, if present, can be attached to the growing polypeptide chain, which is attached to the resin using conventional solid phase peptide synthesis. The amine-containing linker is preferably attached to the C-terminus of the peptide and the carbonyl-containing linker is preferably attached to the N-terminus of the peptide. This is because the peptide bond occurs in each case. US Pat. No. 5,637
, 759 ("Hearst" patent) DTPA chelate and E
DTA chelates are particularly preferred. Because these compounds can be attached to peptides using conventional solid phase peptide synthesis. For syntheses using these compounds, higher yields are achieved when the glycine linker is inserted between the target amino acid of the chelate. In this embodiment, the linker is -C (O) -gly-, where the carbonyl is derived from the compound in the Hurst patent above and a glycine residue is added to the peptide attached to the solid phase. It

【0045】 他の化合物への合成経路はまた、図2に例示される。例えば、ペプチドに結合
されるリンカーは、キレートリガンドのアセテート基に付着され得る。アセテー
ト基に対する結合は、アセテートのカルボニルに直接的に形成され得るか(例え
ば、アセテートカルボニルは、アミノ基リンカー結合体化ペプチドとペプチド結
合を形成し得る)またはα炭素原子を介して、このカルボニルに間接的に形成さ
れ得るかのいずれかである。
Synthetic routes to other compounds are also illustrated in FIG. For example, a linker attached to the peptide can be attached to the acetate group of the chelating ligand. The bond to the acetate group can be formed directly to the carbonyl of the acetate (eg, acetate carbonyl can form a peptide bond with an amino group linker-conjugated peptide) or to the carbonyl via the α carbon atom. It can either be formed indirectly.

【0046】 好ましいリンカーは、特にHSAに結合される場合、相対的に短く、そしてキ
レートの可撓性を制限する。最も好ましいのは、長さが6原子を超えないリンカ
ーであり、そしてアミノ酸標的基およびキレートを含む原子を連結する。
Preferred linkers are relatively short, especially when attached to HSA, and limit the flexibility of the chelate. Most preferred is a linker that is no more than 6 atoms in length and connects the atoms containing the amino acid targeting group and the chelate.

【0047】 リンカーは、リンカーが存在する場合、目標のアミノ酸と金属キレート錯体を
結合し、そしてその主要な目的は、化合物の合成を容易にすることである。リン
カーの例としては、以下が挙げられる:直鎖アルキル基、分枝アルキル基または
環状アルキル基、アリール基およびヘテロ置換された(heterosubst
ituted)アナログ(例えば、エテール、アミン、アミド)。一般に、目的
の結合の適切な発現を可能にする最も小さいリンカーおよび最も大きな緩和能(
relaxivity)は好ましい。直鎖状アルキルリンカーの場合において、
10原子未満が好ましく、6原子未満がより好ましくそして4原子未満が最も好
ましい。いくつかの場合において、ヘテロ置換されたリンカーは、簡便な合成ま
たは所望の物理的な性質に好ましい。例えば、短いアミノ酸配列(例えば、Al
a、Gly、Gly−Gly、またはAla−Ala)は、金属錯体と目的のア
ミノ酸との間に最適な空間を提供し得る。リンカーのいくつかの例は、図3に示
される。
The linker, when present, binds the target amino acid to the metal chelate complex, and its main purpose is to facilitate the synthesis of the compound. Examples of linkers include: linear alkyl groups, branched or cyclic alkyl groups, aryl groups and heterosubstituted.
ituted) analogs (eg ether, amine, amide). In general, the smallest linker and greatest relaxivity (that allows proper expression of the bond of interest).
relaxivity) is preferred. In the case of a linear alkyl linker,
Less than 10 atoms are preferred, less than 6 atoms are more preferred and less than 4 atoms are most preferred. In some cases, hetero-substituted linkers are preferred for convenient synthesis or desired physical properties. For example, a short amino acid sequence (eg Al
a, Gly, Gly-Gly, or Ala-Ala) may provide the optimal space between the metal complex and the amino acid of interest. Some examples of linkers are shown in Figure 3.

【0048】 図3に記載されるリンカーに加えて、他の好ましいリンカーは、1個から6個
の原子を含み、そして直鎖であり、かつ分枝していない。リンカーは、好ましく
は、キレート基(例えば、エチレン骨格の炭素またはアセテート基の炭素を介し
て)およびアミノ酸標的基のα−窒素またはカルボニル炭素を結合する。分子の
リンカー部分は、好ましくは、全体的かまたは部分的かのいずれかにおいて、ア
ミンまたはカルボキシレート(それらの保護された形態および活性化形態の両方
を含む)で終わる合成化学中間体から誘導される。これらは、典型的に、固相ペ
プチド合成に使用される合成化学条件に適合性がある。最後に、リンカーの炭素
原子は、必要に応じて、ヒドロキシル基またはハロゲンと置換され得る。
In addition to the linker described in FIG. 3, other preferred linkers contain 1 to 6 atoms and are linear and unbranched. The linker preferably connects the chelating group (eg, via the carbon of the ethylene backbone or the carbon of the acetate group) and the α-nitrogen or carbonyl carbon of the amino acid targeting group. The linker portion of the molecule is preferably derived, either wholly or partially, from synthetic chemical intermediates terminating with amines or carboxylates, including both their protected and activated forms. It These are typically compatible with the synthetic chemistry conditions used for solid phase peptide synthesis. Finally, the carbon atoms of the linker can be optionally replaced with hydroxyl groups or halogens.

【0049】 DTPA−ペプチド結合体の合成のために使用される固相樹脂は、[酢酸(3
−(4−ヒドロキシメチルフェノキシ))](PAC)ハンドル(handle
)およびフルオレニル(fluorenyl)メチルオキシカルボニル(fmo
c)保護アミノ酸を有するポリエチレングリコールポリスチレン(PEG−PS
)樹脂である。この方法は、公知の標準的な操作に従って、支持構造体へのDT
PA−ペプチド分子を含む個々のアミノ酸の段階的な付着のために、ジイソプロ
ピルエチルアミン(DIPEA)の存在下で、カップリング剤であるO−(7−
アザベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウ
ム(uronium)ヘキサフルオロホスフェート(HATU)を利用する。得
られた分子は、樹脂から切断され、そしてt−ブチルエステルは、トリフルオロ
酢酸(TFA)/トリイソプロピルシラン(TIS)/HOと2時間混合して
、遊離のカルボン酸部分に変換される。
The solid phase resin used for the synthesis of the DTPA-peptide conjugate is [acetic acid (3
-(4-hydroxymethylphenoxy))] (PAC) handle (handle)
) And fluorenyl methyloxycarbonyl (fmo
c) Polyethylene glycol polystyrene having a protected amino acid (PEG-PS
) Resin. This method involves DT on a support structure according to known standard procedures.
Due to the stepwise attachment of individual amino acids, including PA-peptide molecules, the coupling agent O- (7- in the presence of diisopropylethylamine (DIPEA).
Azabenzotriazol-1-yl) -1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate (HATU) is utilized. The resulting molecule is cleaved from the resin and the t-butyl ester is converted to the free carboxylic acid moiety by mixing with trifluoroacetic acid (TFA) / triisopropylsilane (TIS) / H 2 O for 2 hours. It

【0050】 この生成物は、アセトニトリル中の0.1%のTFAおよび0.1%のTFA
水溶液の直線勾配を使用するC18カラムの逆相高性能液体クロマトグラフィー
(HPLC)によって精製される。Gd+3錯体は、造影剤前駆体とGdCl とを混合することによって、酢酸緩衝液中でpH3.0〜7.5、好ましくはp
H4.5と5.5の間の水性溶液中で得られる。最終Gd+3濃度は、誘導結合
プラズマ(ICP)原子分光分析によって評価される。リガンドおよび複合体の
両方の同定および精製は、エレクトロスプレー質量分析(ES−MS)および液
体クロマトグラフィー質量分析(LC−MS)により確認される。
The product is 0.1% TFA and 0.1% TFA in acetonitrile.
Purified by reverse phase high performance liquid chromatography (HPLC) on a C 18 column using a linear gradient of aqueous solution. The Gd +3 complex has a pH of 3.0-7.5, preferably p, in acetate buffer by mixing the contrast agent precursor with GdCl 3.
Obtained in aqueous solution between H4.5 and 5.5. Final Gd +3 concentration is assessed by inductively coupled plasma (ICP) atomic spectroscopy. The identification and purification of both the ligand and the complex are confirmed by electrospray mass spectrometry (ES-MS) and liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS).

【0051】 図4は、好ましい化合物M11−01からのポリリジン残基の切断に関する時
間経過を示す。図4Aは、TAFI誘導の時間経過が、1/Tを増加すること
を示す。TAFI誘導は、M11−03を形成するためのM11−01化合物か
らポリリジン残基の切断を伴う。1/Tの増加は、0.5Tの磁界強度および
24℃の反応温度で測定された。M11−01の初濃度は、0.2mMであり、
そして反応は、4.5%(w/v)のHSAおよび75nMのTAFI酵素の存
在下で実行された。
FIG. 4 shows the time course for cleavage of polylysine residues from the preferred compound M11-01. FIG. 4A shows that the time course of TAFI induction increases 1 / T 1 . TAFI induction involves the cleavage of polylysine residues from the M11-01 compound to form M11-03. The 1 / T 1 increase was measured at a magnetic field strength of 0.5 T and a reaction temperature of 24 ° C. The initial concentration of M11-01 is 0.2 mM,
The reaction was then carried out in the presence of 4.5% (w / v) HSA and 75 nM TAFI enzyme.

【0052】 図4Bは、リジン残基の切断によるM11−01からM11−03の変換に対
する時間経過を示す。種の存在するパーセンテージは、時間(分)に対して縦軸
にプロットされる。切断は、100%の効率ではない;従って、若干の部分的に
切断されたM11−01化合物が、60分後に残る。M11−01は、3つのリ
ジン残基を有する化合物を表し、M11−01−1Lysは、まだ2つのリジン
残基を含む部分的な切断生成物を示し(1つのリジンが切断される)、一方で、
Ml1−01−2Lysは、1つのリジン残基を含む部分的な切断生成物である
(2つのリジンが切断される)。M11−03は、完全に切断され、そして完全
な活性造影剤である。
FIG. 4B shows the time course for conversion of M11-01 to M11-03 by cleavage of lysine residues. The percentage of species present is plotted on the vertical axis against time in minutes. Cleavage is not 100% efficient; therefore some partially cleaved M11-01 compound remains after 60 minutes. M11-01 represents a compound with three lysine residues, M11-01-1Lys represents a partial cleavage product that still contains two lysine residues (one lysine is cleaved), while so,
M11-01-2Lys is a partial cleavage product containing one lysine residue (two lysines are cleaved). M11-03 is a fully cleaved and fully active contrast agent.

【0053】 1/Tの増加は、M11−01の消失に最も密接に一致する(図4B)。0
分と30分の間に、1/Tは、3.6s−1から4.8s−1まで増加し、一
方で、約85%のM11−01が、M11−03または中間体に変換された。3
0分と60分の間に、1/Tは、わずかだけ変化し(4.8s−1から5.0
−1まで)、一方でM11−03の濃度は、100μMから160μMへと5
5%増加した。2つのC末端のリジン残基の除去は、大きな1/Tの増加を生
じたが、3番目のリジンの除去は、有意な効果を達成するためにあまり決定的で
はないと思われた。
The increase in 1 / T 1 most closely matches the disappearance of M11-01 (FIG. 4B). 0
During minutes of 30 minutes, 1 / T 1 is increased from 3.6 s -1 to 4.8 s -1, whereas in, M11-01 of about 85% is converted into M11-03 or intermediate It was Three
Between 0 and 60 minutes, 1 / T 1 changes only slightly (4.8s −1 to 5.0.
s −1 ), while the concentration of M11-03 increases from 100 μM to 160 μM.
Increased by 5%. Removal of the two C-terminal lysine residues resulted in a large 1 / T 1 increase, while removal of the third lysine appeared to be less critical to achieve a significant effect.

【0054】 24℃でのTAFIによる酵素学的なターンオーバーの進行の後、HPLCを
行い、そして基質および反応生成物のリガンド形態のピーク積分によって定量し
た。種々の時点でクエンチングされた、反応混合物のHPLC分析は、ジリジン
中間体およびモノリジン中間体ならびにM11−03の生成を確認した。TAF
Iを、基質の添加前に、以下の条件下:10mMのHEPES中に250μMの
TAFI,10nMのa−トロンビン、25nMのトロンボモジュリン、150
mMのNaClおよび5mMのCaCl、において室温で10分間活性した。
TFAを反応のクエンチングに使用した。酵素反応速度論におけるHSAの影響
は、明らかではなかった。HSA結合パーセンテージを、限外濾過によって決定
した。
After proceeding with enzymatic turnover by TAFI at 24 ° C., HPLC was performed and quantified by peak integration of the ligand form of the substrate and reaction product. HPLC analysis of the reaction mixture, quenched at various time points, confirmed the formation of the dilysine and monolysine intermediates and M11-03. TAF
I prior to addition of substrate under the following conditions: 250 μM TAFI in 10 mM HEPES, 10 nM a-thrombin, 25 nM thrombomodulin, 150.
Activated in mM NaCl and 5 mM CaCl 2 for 10 minutes at room temperature.
TFA was used to quench the reaction. The effect of HSA on enzyme kinetics was not clear. The HSA binding percentage was determined by ultrafiltration.

【0055】 酵素速度論を、1つの化合物、M11−01についてより詳細に研究した。図
5は、4つの化合物(M11−01、M11−01−1Lys、M11−01−
2LysおよびM11−03のそれぞれは、逐次的1つより少ないリジンを含む
)についてのHPLCおよび質量分析(LC−MS)プロファイルを示す。図の
左側は、0分と60分の間の酵素切断中に、HPLCによって決定された4つの
化合物に相対的な濃度を示す。図のこの部分は、M11−01が、実験の開始に
ほぼ例外なく存在し、そしてM11−03(「−3Lys標識」)は、実験の終
わりにほぼ例外なく存在することを示す。図の右の部分は、4つの化合物につい
てのLC−MSプロファイルを示す。変換率(m/z)に対する質量は、横軸に
プロットされる。この図は、化合物の質量がリジン残基の消失に比例して減少す
ることを示す。
Enzyme kinetics was studied in more detail for one compound, M11-01. FIG. 5 shows four compounds (M11-01, M11-01-1Lys, M11-01-
2Lys and M11-03 each show HPLC and mass spectrometry (LC-MS) profiles for sequential less than one lysine). The left side of the figure shows the relative concentrations of the four compounds determined by HPLC during the enzymatic cleavage between 0 and 60 minutes. This part of the figure shows that M11-01 is present almost exclusively at the beginning of the experiment and M11-03 (“-3Lys label”) is present almost exclusively at the end of the experiment. The right part of the figure shows the LC-MS profiles for the four compounds. Mass versus conversion (m / z) is plotted on the horizontal axis. This figure shows that the mass of the compound decreases in proportion to the disappearance of the lysine residue.

【0056】 好ましい非切断化合物(M11−01およびM11−02)ならびに酵素学的
な反応の最終生成物(M11−03およびM11−04)の緩和能およびHSA
結合のデータを、図6に示し、そして図1に例示する。この表は24℃、37℃
における緩和能および37℃でのHSAに結合される化合物のパーセンテージを
示す。
Relaxability and HSA of preferred uncleaved compounds (M11-01 and M11-02) and final products of enzymatic reactions (M11-03 and M11-04).
Binding data is shown in Figure 6 and illustrated in Figure 1. This table is 24 ℃, 37 ℃
Shown is the relaxivity in and the percentage of compounds bound to HSA at 37 ° C.

【0057】 24℃における、緩和能の増加は、それぞれ、M11−03およびM11−0
4を形成するためのM11−01とM11−02の両方の切断について観察され
る。M11−01の切断は、緩和能の26%の増加を生じ、一方で、M11−0
2の切断は、緩和能の100%を超える増加を生じる。37℃における、緩和能
の120%の増加は、M11−01の切断によって生じ、一方で、緩和能の17
0%の増加は、M11−02の切断によって生じる。緩和能の増加は、いずれの
温度でも、リン酸緩衝化生理食塩水(PBS)(HSAを欠く)におけるこの化
合物の切断について観察されない。
The increase in relaxivity at 24 ° C. is due to M11-03 and M11-0, respectively.
Observed for both M11-01 and M11-02 cleavage to form 4. Cleavage of M11-01 resulted in a 26% increase in relaxivity, while M11-0.
Cleavage of 2 results in a greater than 100% increase in relaxivity. A 120% increase in relaxivity at 37 ° C. was caused by cleavage of M11-01, while
The 0% increase results from cleavage of M11-02. No increase in relaxivity is observed for cleavage of this compound in phosphate buffered saline (PBS) (lacking HSA) at any temperature.

【0058】 2番目の化合物である、M11−02は、M11−01と比較してポリリジン
残基の切断の後に、改良された緩和能の増大を示した。24℃にて、4.5%の
HSAの存在下でのM11−02および非リジン化合物M11−04の緩和能は
、それぞれ、12.5mM−1−1および25.2mM−1−1であった。
TAFIによるM11−02からM11−04への完全な変換は、マイクロモル
濃度の酵素濃度で達成され、そしてHSA結合活性において観察される18倍の
増加に起因して予想される100%の緩和能の増大を発生した。1/T変化に
よってモニターされるナノモル濃度のレベル(200μMの2、75nMのTA
FI、4.5%w/vのHSA)でのTAFI反応の時間経過は、TAFIの自
己不活化と競合した3番目のリジン残基のより緩慢な切断に起因する、より小さ
な効果を生じた。30分において、モノリジン中間体は、全ての種中の83%を
示したが、M11−04は、全体の5%の割合を占めた。M11−01と対照的
に、3番目のリジンの除去は、最大1/T増加を達成するために必須であるこ
とが明らかになったが、最大緩和能の完全な実現は、臨床的用途に必要でないか
もしれない。TAFIによるターンオーバーの終点において、モノリジン中間体
およびM11−04は、それぞれ、反応混合物の44%および51%を示した。
しかし、1/Tは、3.83s−1に対して26%まで増加したのみであった
。これは、M11−02が、有益なシグナルの増大を達成するためにより長い期
間、TAFIに曝露されなければならないことを示す。しかし、ほぼ3倍高い緩
和能の増大は、37℃で最終的に達成され得る(図6)。
The second compound, M11-02, showed an improved relaxivity increase after cleavage of polylysine residues compared to M11-01. At 24 ° C., relaxivity M11-02 and non lysine compound M11-04 in the presence of 4.5% HSA, respectively, 12.5 mM -1 s -1 and 25.2 mm -1 s -1 Met.
Complete conversion of M11-02 to M11-04 by TAFI was achieved at micromolar enzyme concentrations, and expected 100% relaxivity due to the observed 18-fold increase in HSA binding activity. Occurred. Nanomolar levels (200 μM 2,75 nM TA monitored by 1 / T 1 change
The time course of the TAFI reaction with FI, 4.5% w / v HSA) produced a smaller effect due to a slower cleavage of the third lysine residue that competed with TAFI self-inactivation. . At 30 minutes, the monolysine intermediate represented 83% of all species, while M11-04 accounted for 5% of the total. In contrast to M11-01, the removal of the third lysine was found to be essential to achieve maximal 1 / T 1 gain, but full realization of maximal relaxivity was found in clinical applications. May not be necessary for. At the end of turnover by TAFI, the monolysine intermediate and M11-04 represented 44% and 51% of the reaction mixture, respectively.
However, 1 / T 1 only increased to 26% over 3.83s −1 . This indicates that M11-02 must be exposed to TAFI for a longer period of time to achieve a beneficial signal increase. However, an almost 3-fold higher relaxivity increase can finally be achieved at 37 ° C. (FIG. 6).

【0059】 緩和能(r)を、以下の式に従って1/T対サンプル濃度のプロットの傾
きから計算した:
The relaxivity (r 1 ) was calculated from the slope of the plot of 1 / T 1 vs. sample concentration according to the following formula:

【0060】[0060]

【数1】 [Equation 1]

【0061】 緩和能の単位は、示されるようにmM−1−1である。T値は、標準反転回
復法(inversion recovery methods)によって20
MHzで測定された。
The relaxivity unit is mM −1 s −1 as indicated. The T 1 value is 20 according to the standard recovery recovery methods.
Measured in MHz.

【0062】 HSAに結合される各化合物のパーセンテージは、図6の右列に示される。H
SAに結合するパーセンテージは、化合物の両方についての切断の後に増大する
。M11−01の切断は、HSAに結合するパーセンテージの220%の増加を
生じ、一方で、M11−02の切断は、HSAに結合するパーセンテージの18
0倍を超える増加を生じる。
The percentage of each compound bound to HSA is shown in the right column of FIG. H
The percentage of SA binding increases after cleavage for both compounds. Cleavage of M11-01 resulted in a 220% increase in the percentage bound to HSA, while cleavage of M11-02 resulted in a 18% increase in the percentage bound to HSA.
It produces an increase of more than zero.

【0063】 TAFI(75nM)の生理学的な濃度において、MM11−01は、素早く
M11−03に転換される。MM11−01の消失についての動力学的なパラメ
ーター(K=340μM;Kcat=5.3S−1)は、ヒプリルアルギニン
(hippuryl arginine)(K=140μM;Kcat=21
−1)のような他のTAFI基質に匹敵する。4.5%のHSAの存在下にお
けるTAFIによるM11−01(230μM)のターンオーバーに関する時間
経過は、1時間内で完了した。
At physiological concentrations of TAFI (75 nM), MM11-01 is rapidly converted to M11-03. The kinetic parameters for the disappearance of MM11-01 (K m = 340 μM; K cat = 5.3S −1 ) were found to be hippuryl arginine (K m = 140 μM; K cat = 21).
It is comparable to other TAFI substrates such as S- 1 ). The time course for turnover of M11-01 (230 μM) by TAFI in the presence of 4.5% HSA was completed within 1 h.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1は、ジフェニルアラニン(M11−01)および3,5−ジヨードチロシ
ン(M11−02)化合物の構造を示す。
FIG. 1 shows the structures of diphenylalanine (M11-01) and 3,5-diiodotyrosine (M11-02) compounds.

【図2】 図2は、好ましい実施形態(M11−01およびM11−02)の合成を示す
FIG. 2 shows the synthesis of the preferred embodiments (M11-01 and M11-02).

【図3】 図3は、リンカーのいくつかの例を示す。[Figure 3]   Figure 3 shows some examples of linkers.

【図4】 図4は、好ましい化合物M11−01からのポリリジン残基の切断に関する時
間経過を示す。図4Aは、TAFI誘導の時間経過が、1/Tを増加すること
を示す。図4Bは、リジン残基の切断によるM11−01からM11−03の変
換に対する時間経過を示す。
FIG. 4 shows the time course for cleavage of polylysine residues from the preferred compound M11-01. FIG. 4A shows that the time course of TAFI induction increases 1 / T 1 . FIG. 4B shows the time course for conversion of M11-01 to M11-03 by cleavage of lysine residues.

【図5】 図5は、4つの化合物(M11−01、M11−01−1Lys、M11−0
1−2LysおよびM11−03のそれぞれは、逐次的1つより少ないリジンを
含む)についてのHPLCおよび質量分析(LC−MS)プロファイルを示す。
FIG. 5 shows four compounds (M11-01, M11-01-1Lys, M11-0).
1-2 Lys and M11-03 each show HPLC and mass spectrometry (LC-MS) profiles for sequentially containing less than one lysine).

【図6】 図6は、好ましい非切断化合物(M11−01およびM11−02)ならびに
酵素学的な反応の最終生成物(M11−03およびM11−04)の緩和能およ
びHSA結合のデータを示す。
FIG. 6 shows relaxivity and HSA binding data for preferred uncleaved compounds (M11-01 and M11-02) and final products of enzymatic reactions (M11-03 and M11-04). .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 マクマーレイ, トーマス ジェイ. アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01890, ウィンチェスター, ボナッド ロード 4 (72)発明者 コロジェイ, アンドリュー アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01890, ウィンチェスター, エス. ボーダー ロード 390 Fターム(参考) 4C085 HH07 JJ01 KA09 KB45 KB82 KB99 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE, TR), OA (BF , BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, G M, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ , UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, B Z, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK , DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, J P, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR , LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, R O, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ , TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor McMurray, Thomas Jay.             United States Massachusetts             01890, Winchester, Bonad               Road 4 (72) Inventor Corojay, Andrew             United States Massachusetts             01890, Winchester, S.             Border Road 390 F-term (reference) 4C085 HH07 JJ01 KA09 KB45 KB82                       KB99

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気共鳴画像法の造影剤であって、該造影剤は以下の構造を
有し: [キレート化リガンドおよび金属イオン] | [リンカー] | [標的化アミノ酸] | [マスキングポリペプチド] ここで: 該キレート化リガンドが、原子番号13、21〜34、39〜42、44〜5
0、および57〜83の金属イオンからなる群から選択される、1つ以上の常磁
性金属イオンと錯体を形成し; 該リンカーが、存在する場合、1〜20個の炭素原子を含み、ここで該炭素原
子は、直鎖型、分枝型、もしくは環状アルキル基、アリール基またはそれらのヘ
テロ置換アナログを形成し、ここで1〜6個の炭素原子は、窒素原子、酸素原子
、または硫黄原子によって置換され; nは0または1であり; 該標的化アミノ酸は、アミノ酸のα−炭素で側鎖として結合した1〜3個のフ
ェニル環を含み、ここで: それぞれのフェニル基は、必要に応じてZ基から選択される置換基と5つま
で置換され;ここで、 Zは、ハロゲン、CN、NO、CF、OCF、OH、S(C−C )−アルキル、SO(C1−C)−アルキル、SO(C1−C)−アルキル
、NH、NH(C1−C)−アルキル、N((C−C−アルキル)
COOH、C(O)O(C−C)−アルキル、O(C−C)−アルキル
;(C1−C)−アルキル、(C−C)−アルケニル、(C−C)−
アルキニル、および(C−C)−シクロアルキルからなり; 該マスキングポリペプチドは、1〜10個のアミノ酸残基を含み;そしてここ
で、 切断部位は、該標的化アミノ酸と該マスキングポリペプチドとの間に存在し、
そして該切断部位は、ペプチド結合である、造影剤。
1. A magnetic resonance imaging contrast agent having the following structure: [chelating ligand and metal ion] | [linker] n | [targeting amino acid] | [masking poly Peptide] where: the chelating ligand has atomic numbers 13, 21-34, 39-42, 44-5.
0, and forms a complex with one or more paramagnetic metal ions selected from the group consisting of metal ions from 57 to 83; wherein the linker, if present, contains from 1 to 20 carbon atoms, And the carbon atom forms a linear, branched, or cyclic alkyl group, aryl group, or hetero-substituted analog thereof, wherein 1 to 6 carbon atoms are a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom. Substituted by an atom; n is 0 or 1; the targeted amino acid comprises 1 to 3 phenyl rings linked as side chains at the α-carbon of the amino acid, wherein: each phenyl group is Optionally substituted with up to 5 substituents selected from the Z group; wherein Z is halogen, CN, NO 2 , CF 3 , OCF 3 , OH, S (C 1 -C 4 ) -alkyl, SO (C 1 -C 4) - A Alkyl, SO 2 (C 1 -C 4 ) -alkyl, NH 2 , NH (C 1 -C 4 ) -alkyl, N ((C 1 -C 4 -alkyl) 2 ,
COOH, C (O) O (C 1 -C 4 ) -alkyl, O (C 1 -C 4 ) -alkyl; (C 1 -C 6 ) -alkyl, (C 2 -C 6 ) -alkenyl, (C 2 -C 6) -
Alkynyl, and (C 3 -C 7) - consists cycloalkyl; said masking polypeptide comprises 1 to 10 amino acid residues; and wherein the cleavage site, the target amino acids and said masking polypeptide Exists between
A contrast agent, wherein the cleavage site is a peptide bond.
【請求項2】 請求項1に記載の化合物であって、ここで前記キレート化リ
ガンドが、テトラアミン1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−N,N
’,N”,N’’’−四酢酸(DOTA)、1,4,7,10−テトラアザシク
ロドデカン−1,4,7−三酢酸(DO3A)、または以下の構造の1つから選
択され: 【化1a】 【化1b】 ここで: Rは、−CXC(O)O−または−CXC(O)NXから選択され; Xは、H、(C−C)直鎖または分枝鎖アルキル、(C−C)直鎖ま
たは分枝鎖アルケニル、または(C−C)直鎖または分枝鎖アルキニルであ
り; 交差する波線を用いる単結合は、該リンカーが結合する点であり;そして、 C(O)は、炭素−酸素二重結合を示す、 化合物。
2. The compound according to claim 1, wherein the chelating ligand is tetraamine 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N, N.
', N ", N'"-tetraacetic acid (DOTA), 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triacetic acid (DO3A), or selected from one of the following structures Done: [Chemical 1a] [Chemical 1b] Wherein: R is selected from -CX 2 C (O) O- or -CX 2 C (O) NX 2 ; X is, H, (C 1 -C 6 ) linear or branched alkyl, ( C 2 -C 6) straight or branched alkenyl, or (C 2 -C 6) straight or branched alkynyl; single bond using a wavy line intersecting is a point where the linker is attached; And C (O) shows a carbon-oxygen double bond.
【請求項3】 Zが、ハロゲン、CN、NO、CF、OCFまたはO
Hである、請求項2に記載の化合物。
3. Z is halogen, CN, NO 2 , CF 3 , OCF 3 or O
The compound of claim 2, which is H.
【請求項4】 前記標的化アミノ酸が、3,5ジヨードチロシンである、請
求項3に記載の化合物。
4. The compound of claim 3, wherein the targeted amino acid is 3,5 diiodotyrosine.
【請求項5】 前記標的化アミノ酸が、ジフェニルアラニン基である、請求
項3に記載の化合物。
5. The compound according to claim 3, wherein the targeted amino acid is a diphenylalanine group.
【請求項6】 前記常磁性金属イオンが、原子番号21〜29、42、44
または57〜83を有する金属の群から選択される、請求項3に記載の化合物。
6. The paramagnetic metal ion has an atomic number of 21 to 29, 42, 44.
Or the compound of claim 3, selected from the group of metals having 57-83.
【請求項7】 前記常磁性金属イオンがGd3+である、請求項6に記載の
化合物。
7. The compound according to claim 6, wherein the paramagnetic metal ion is Gd 3+ .
【請求項8】 前記キレート化リガンドおよび常磁性金属イオンが、ガドリ
ニウムジエチレントリアミン五酢酸(Gd−DTPA)である、請求項7に記載
の化合物。
8. The compound of claim 7, wherein the chelating ligand and paramagnetic metal ion are gadolinium diethylenetriaminepentaacetic acid (Gd-DTPA).
【請求項9】 前記金属キレートが、約1020−1よりも大きい生成定
数を有する、請求項3に記載の化合物。
9. The compound of claim 3, wherein the metal chelate has a formation constant greater than about 10 20 M −1 .
【請求項10】 請求項1〜9に記載のいずれかの化合物であって、ここで
、前記共有結合の切断可能なマスキングポリペプチド基は、以下からなる群: トロンビン活性化フィブリン溶解インヒビター(TAFI)、カルボキシペプチ
ダーゼBファミリーのメンバー、トリプシン、第Xa因子、7B2タンパク質、
プロタンパク質コンバダーゼ2、サブチリシン、ケキシンエンドプロテイナーゼ
、膵臓カルボキシペプチダーゼ、エンドプロテイナーゼLys−C、粘液細菌プ
ロテアーゼ、エラスターゼ、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)、ク
ロストリパン、およびArmillariaプロテアーゼ から選択される酵素によって除去される、化合物。
10. The compound of any of claims 1-9, wherein the covalently cleavable masking polypeptide group comprises the group consisting of: thrombin activated fibrinolysis inhibitor (TAFI). ), A member of the carboxypeptidase B family, trypsin, factor Xa, 7B2 protein,
Removed by an enzyme selected from proprotein convertase 2, subtilisin, kexin endoproteinase, pancreatic carboxypeptidase, endoproteinase Lys-C, myxobacterial protease, elastase, matrix metalloproteinase (MMP), clostrypan, and Armillaria protease ,Compound.
【請求項11】 前記共有結合の切断可能なマスキングポリペプチド基は、
TAFIまたは前記カルボキシペプチダーゼBファミリーの別のメンバーによっ
て除去される、請求項10に記載の化合物。
11. The covalently cleavable masking polypeptide group comprises:
11. The compound of claim 10, which is removed by TAFI or another member of the carboxypeptidase B family.
【請求項12】 請求項1〜9のいずれか1項に記載の造影剤、およびキャ
リア、アジュバントまたはビヒクルを含む、薬学的組成物。
12. A pharmaceutical composition comprising the contrast agent according to any one of claims 1 to 9 and a carrier, adjuvant or vehicle.
【請求項13】 MRI画像化の方法であって、該方法は、請求項1〜9の
いずれか1項に記載の診断に効果的な量を投与する工程を包含する、方法。
13. A method of MRI imaging, the method comprising the step of administering a diagnostically effective amount of any one of claims 1-9.
【請求項14】 MRI画像化の方法であって、該方法は、請求項12に記
載の組成物の診断に効果的な量を投与する工程を包含する、方法。
14. A method of MRI imaging, the method comprising the step of administering a diagnostically effective amount of the composition of claim 12.
【請求項15】 造影剤を生理活性化する方法であって、該方法は、請求項
1〜9のいずれか1項に記載の化合物を投与する工程、およびプロテアーゼによ
るマスキングポリペプチドの切断を介して該造影剤を活性化する工程、を包含す
る方法。
15. A method for physiologically activating a contrast agent, the method comprising administering a compound according to any one of claims 1 to 9 and cleaving the masking polypeptide with a protease. And activating the contrast agent.
【請求項16】 造影剤を生理活性化する方法であって、該方法は、請求項
12に記載の薬学的組成物を投与する工程、およびプロテアーゼによるマスキン
グポリペプチドの切断を介して該造影剤を活性化する工程、を包含する方法。
16. A method of physiologically activating a contrast agent, the method comprising administering the pharmaceutical composition according to claim 12 and cleaving the masking polypeptide with a protease. And activating the method.
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