JP2004536875A - ペプチドに基づく多量体標的化造影剤 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
(関連出願のデータ)
本願は、2001年7月30日に出願された、米国特許出願番号60/308,721の優先権を主張する。
【0002】
(技術分野)
本発明は、診断画像化のための造影剤に関し、そしてより具体的には、ペプチド標的化された多量体造影剤に関し、ここで、ペプチドは、標的化基、およびこのペプチドのアミノ末端とカルボキシ末端との両方で、1つ以上のキレートのための結合点として機能する。
【背景技術】
【0003】
(背景)
診断画像化技術(例えば、磁気共鳴画像化(MRI)、X線、核放射性薬剤画像化、紫外−可視−赤外光画像化、および超音波)が、多年にわたって医療診断において使用されている。造影剤はさらに、画像の解像度を改善または増加させて、特定の診断情報を提供するために使用されている。
【0004】
効果的であるためには、造影剤は、画像化技術において使用される電磁放射線の波長と干渉しなければならないか、組織の物理的性質を変化させて変化した信号を得なければならないか、または放射性薬剤の場合には、放射線自体の供給源を提供しなければならない。MRIおよび光学的方法は、化学的環境に感受性の複雑な信号を与える点で、画像化モダリティーのうちでも独特である。X線または放射性核種薬剤からの信号は、薬剤が血漿中で遊離していても、タンパク質または他の標的に結合していても、骨の内側にトラップされていても、同じであるままであるが、MRIおよび光学画像化のための特定の造影剤は、異なる生理学的環境において、異なる信号特徴を有する。造影剤は、信号変化が観察され得るように十分に感受性であり、そしてそのために十分に高い濃度で存在することが、重要である。
【0005】
ガドリニウムまたは他の常磁性イオンと有機配位子との間の錯体は、MRIのコントラストを増強および改善するために、広範に使用されている。ガドリニウム錯体は、MRIの間に造影剤に接近可能な水分子において見出されるプロトンの核磁気緩和速度を増加させることによって、コントラストを増加させる(Caravan,P.ら、R.B.Chem.Rev.99,2293(1999))。これらの水分子におけるプロトンの緩和速度は、造影剤に接近不可能な他の水分子におけるプロトンと比較して増加する。この緩和時間の変化は、画像の改善されたコントラストをもたらす。さらに、水分子プロトンの特定の集団におけるこの緩和性の増加は、所定の時間量においてより多くの画像データを収集する能力を生じ得る。このことは、次に、改善された信号対雑音比を生じる。
【0006】
画像化はまた、光を使用して実施され得、この場合には、光学染料が、信号を提供するために選択される。具体的には、600〜1300nm(可視〜近赤外)の範囲の光は、生物学的組織を比較的容易に通過し、そして画像化の目的で使用され得る。透過されたか、散乱されたか、反射されたか、または再発光(蛍光)される光が検出され、そして画像が作成される。染料の吸光度、反射率、または蛍光特徴の変化(吸光度ピークの数の増加もしくは減少、またはその最大波長の変化が挙げられる)は、生物学的標的への結合の際に起こり得、従って、さらなる組織コントラストを提供する。いくつかの状況(例えば、身体表面の近くの疾患の診断)においては、UV光または可視光もまた、使用され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
十分な濃度の画像化部分を標的に送達して、画像化プロセスの感度を改善し得る造影剤、およびインビボで十分な半減期を有する造影剤に対する必要性が、存在する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
(要旨)
本発明は、MR画像化、光学画像化、および放射性核種画像化のための、ペプチドおよびペプチド標的化多量体造影剤に基づき、ここで、単一のペプチドが、直接的にかまたは任意の介在リンカーを介してかのいずれかで、標的化基としてと、N末端とC末端との両方における1つ以上のキレートのための結合点としてとの、両方で機能し得る。驚くべきことに、本発明の造影剤は、生物学的標的(例えば、フィブリン)に対する結合親和性および高い緩和性を維持する。本発明の薬剤は、インビボ投与の後の十分な半減期を有し、その結果、効果的な画像化研究が実施され得る。
【0009】
1つの局面において、本発明は、アミノ酸配列P*−Y*−X1 *−L*(配列番号1)を含む、精製されたペプチドを特徴とし、ここで:P*は、プロリンまたはその非天然誘導体であり;Y*は、チロシンまたはその非天然誘導体であり;X1 *は、GもしくはDまたはGもしくはDの非天然誘導体であり;L*は、ロイシンまたはその非天然誘導体であり;そしてP*、Y*、X1 *、およびL*の少なくとも1つは、それぞれのアミノ酸の非天然誘導体である。X1 *は、GまたはDであり得、そしてL*は、ロイシンであり得る。いくつかの実施形態において、P*は、プロリンまたは4−ヒドロキシプロリンであり、そしてY*は、チロシンまたはF、Cl、Br、I、およびNO2からなる群より選択される部分で3位が置換されたチロシンの非天然誘導体である。本発明の化合物は、血栓崩壊剤に結合したようなペプチドを包含し得る。
【0010】
別の局面において、本発明は、アミノ酸配列X1−X2−C−P*−Y*−X3−L−C−X4−X5−X6(配列番号2)を含む、精製されたペプチドを特徴とし、ここで:P*は、プロリンまたはその非天然誘導体であり;Y*は、チロシンまたはその非天然誘導体であり;X1は、W、Y、F、S、Bip、Hx、Dpr、Cy、Gu、Ad、Hfe、3−Pal、4−Pal、DopaMe2、nTyr、dW、dF、F(3/4*)、およびY(3*)からなる群より選択され、ここで、F(3/4*)は、CH3、CF3、NH2、CH2NH2、CN、F、Cl、Br、I、Et、およびOMeからなる群より選択される部分で3位または4位のいずれかが置換されたフェニルアラニンであり、そしてY(3*)は、F、Cl、Br、I、およびNO2からなる群より選択される部分で3位が置換されたチロシンであり;X2は、E、H、dE、S、H(Bzl)、2−Pal、Dpr、およびThからなる群より選択され;X3は、GおよびDからなる群より選択され;X4は、H、F、Y、およびWからなる群より選択され;X5は、I、L、V、N、Bpa、Bal、Hfe、Nle、Tle、Nval、Phg、Cha、Taz、Fua、Th、4−Pal、およびF(3/4*)からなる群より選択され、ここで、F(3/4*)は、CF3、Et、iPr、およびOMeからなる群より選択される部分で3位または4位のいずれかが置換されたフェニルアラニンであり;X6は、N、Q、I、L、およびVからなる群より選択されるか、またはX6は存在せず;そしてここで、X1、X2、X5、P*、およびY*のうちの少なくとも1つは、アミノ酸の非天然誘導体である。例えば、P*は、プロリンまたは4−ヒドロキシプロリンであり得、そしてY*は、チロシン、またはF、Cl、Br、I、およびNO2からなる群より選択される部分で3位が置換されたチロシンの非天然誘導体であり得る。これらの精製されたペプチドは、非還元条件下でジスルフィド結合を形成することが可能であり得、そしてフィブリンに対する特異的結合親和性を有し得る。いくつかの実施形態において、このペプチドは、ジスルフィド結合を含む。本発明の化合物は、血栓崩壊剤に結合した、このようなペプチドを含み得る。
【0011】
本発明はまた、以下:
【0012】
【化40】
【0013】
からなる群より選択されるアミノ酸配列を有する、精製されたペプチドを特徴とする。これらのペプチドは、非還元条件下でジスルフィド結合を形成することが可能であり得、そしていくつかの実施形態において、このペプチドは、ジスルフィド結合を含む。このペプチドは、フィブリンに対する特異的結合親和性を有し得る。本発明の化合物は、血栓崩壊剤に結合した、このようなペプチドを含み得る。
【0014】
いくつかの実施形態において、P*は、プロリンであり;Y*は、チロシンであり;X1は、W、Y、F、S、Bip、Hx、Dpr、Cy、Gu、Ad、Hfe、3−Pal、4−Pal、DopaMe2、nTyr、dW、dF、F(3/4*)、およびY(3*)からなる群より選択され、ここで、F(3/4*)は、CH3、CF3、NH2、CH2NH2、CN、F、Cl、Br、I、Et、およびOMeからなる群より選択される部分で3位または4位のいずれかが置換されたフェニルアラニンであり、そしてY3*は、F、Cl、Br、I、およびNO2からなる群より選択される部分で3位が置換されたチロシンであり;X2は、dE、H(Bzl)、2−Pal、Dpr、およびThからなる群より選択され;X3は、GおよびDからなる群より選択され;X4は、H、F、Y、およびWからなる群より選択され;X5は、I、L、V、N、Bpa、Bal、Hfe、Nle、Tle、nVal、Phg、Cha、Taz、Fua、Th、4−Pal、およびF(3/4*)からなる群より選択され、ここで、F(3/4*)は、CF3、Et、iPr、およびOMeからなる群より選択される部分で3位または4位のいずれかが置換されたフェニルアラニンであり;ここで、X1、X2、またはX5のうちの少なくとも1つは、非天然のアミノ酸誘導体であり;そしてX6は、N、Q、I、L、およびVからなる群より選択されるか、またはX6は存在しない。このようなペプチドは、非還元条件下でジスルフィド結合を形成することが可能であり得、そしていくつかの実施形態において、このペプチドは、ジスルフィド結合を含む。このペプチドは、フィブリンに対する特異的結合親和性を有し得る。
【0015】
他の実施形態において、本発明は、アミノ酸配列C−P*−Y*−X1−L−C(配列番号3)を有する精製されたペプチドを特徴とし、ここで:X1は、GまたはDであり、P*は、プロリンまたはその非天然誘導体の4−ヒドロキシプロリンであり;そしてY*は、チロシンまたはF、Cl、Br、I、およびNO2からなる群より選択される部分で3位が置換されたチロシンの非天然誘導体であり;ただし、P*またはY*のうちの少なくとも一方は、それぞれのアミノ酸の非天然誘導体である。これらの精製されたペプチドは、非還元条件下でジスルフィド結合を形成することが可能であり得、そしてフィブリンに対する特異的結合親和性を有し得る。いくつかの実施形態において、このペプチドは、ジスルフィド結合を含む。本発明の化合物は、血栓崩壊剤に結合した、このようなペプチドを含み得る。
【0016】
本発明はまた、アミノ酸配列C−D−Y−Y−G−T−C−X10(配列番号17)を有する精製されたペプチドを特徴とし、ここで:X10は、n(デシル)G、n(4−PhBu)G、MeL、Bpa、Bip、Me−Bip、F(4*)、F(3−Me)、F(3,4−ジフルオロ)、Amh、Hfe、Y(3,5−ジヨード)、Pff、1Nal、d1Nal、およびMeLからなる群より選択され、ここで、F(4*)は、Et、CF3、I、およびiPrからなる群より選択される部分で4位が置換されたフェニルアラニンである。精製されたペプチドは、アミノ酸配列C−D−Y−Y−G−T−C−X10−X11(配列番号18)を含み得、ここでX11は、D、dD、βD、Inp、Nip、Me−D、dC、Cop、およびCmpからなる群より選択される。例えば、ペプチドは、以下:
【0017】
【化41】
【0018】
のアミノ酸配列を有し得る。これらの精製されたペプチドは、非還元条件下でジスルフィド結合を形成することが可能であり得、そしてフィブリンに対する特異的結合親和性を有し得る。いくつかの実施形態において、このペプチドは、ジスルフィド結合を含む。本発明の化合物は、血栓崩壊剤に結合した、このようなペプチドを含み得る。
【0019】
別の局面において、本発明は、MR画像化剤を作製する方法を特徴とする。この方法は、N末端アミン官能基を有するペプチドを、リンカーサブユニット部分と反応させて、C末端アミン官能基およびN末端アミン官能基を有する、改変されたペプチドを形成する工程;リンカー部分を、C末端アミン官能基およびN末端アミン官能基に共有結合させて、前駆体MR画像化剤を形成する工程;ならびに前駆体MR画像化剤を、MR画像化剤に転換する工程を包含する。このリンカーサブユニット部分は、以下:
【0020】
【化42】
【0021】
からなる群より選択され得、ここで、nは、1〜4の整数であり;mは、1〜12から選択される整数であり;そしてRは、脂肪族基または芳香族基である。リンカー部分は、以下:
【0022】
【化43】
【0023】
からなる群より選択され得、ここで、mは、1〜4の整数であり;nは、0〜4の整数であり;LGは、脱離基であり;そしてR’およびR”は、独立して、水素および化学保護基からなる群より選択される。
【0024】
リンカー部分はまた、以下:
【0025】
【化44】
【0026】
からなる群より選択され得、ここで、LGは、脱離基であり;そしてR1およびR2は、独立して、水素および化学保護基からなる群より選択される。LGは、−OH、活性化エステル、ハライド、および無水物からなる群から選択され得る。活性化エステルは、ペンタフルオロフェノール(Pfp)、N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)、N−ヒドロキシスルホスクシンイミドナトリウム塩(NHSS)、2−チオキソチアゾリジン−1イル、およびヒドロキシベンゾトリアゾール(OBT)からなる群より選択され得る。ハライドは、F、Cl、Br、およびIからなる群より選択され得る。化学保護基は、Boc、Fmoc、CBZ、t−ブチル、ベンジル、およびアリルからなる群より選択され得る。
【0027】
前駆体MR画像化剤をMR画像化剤に転換する工程は、以下の工程を包含し得る:前駆体画像化剤を、前駆体キレート部分と反応させて、前駆体キレート部分と前駆体MR画像化剤のリンカー部分との間に共有結合を形成する工程であって、この前駆体キレート部分が、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、これらのカルボキシレート前駆体基は、カルボキシレート部分に転換され得る、工程;結合した前駆体キレート部分の複数のカルボキシレート前駆体基を、複数のカルボキシレート部分に転換する工程であって、これらのカルボキシレート部分は、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;ならびに常磁性金属イオンを複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、MR画像化剤を生成する工程。この前駆体キレート部分は、以下:
【0028】
【化45】
【0029】
からなる群より選択され得、ここで、Yは、結合したリンカー部分と共有結合を形成し得る合成部分であり、そして各Xは、独立して、O−またはO−前駆体であり、その結果、Xは、O−に転換されると、その隣接するカルボニルとカルボキシレート部分を形成し得、そしてR1は、非荷電の化学部分、脂肪族、アルキル基、またはシクロアルキル基、あるいはその非荷電置換バージョンである。合成部分は、カルボン酸、活性化エステル、酸ハロゲン化物、無水物、アルキルハライド、イソシアネート、およびイソチオシアネートからなる群より選択され得、そしてO−前駆体が、−OH,−OMe、OEt、OtBu、Oベンジル、およびO−アリルからなる群より選択され得る。前駆体キレート部分はまた、以下:
【0030】
【化46】
【0031】
からなる群より選択され得、ここで、LGは、−OH、活性化エステル、ハライド、および無水物からなる群より選択される脱離基であり、そしてRは、各独立して、OH、−O−Me、O−Et、O−tBu、O−ベンジル、およびO−アリルからなる群より選択される、O−またはO−前駆体であり、その結果、Rは、O−に転換されると、その隣接するカルボニルとカルボキシレート部分を形成し得る。
【0032】
前駆体キレート部分はまた、以下:
【0033】
【化47】
【0034】
からなる群より選択され得、ここで、nは、1〜4の整数であり;Rは、負電荷、および負電荷に転換され得る負電荷前駆体からなる群より選択され;そしてXは、−Cl、−Br、−I、−MsO、−TsO、および−TfOからなる群より選択される化学脱離基である。
【0035】
前駆体キレート部分は、以下:
【0036】
【化48】
【0037】
からなる群より選択され得、ここで、Rは、負電荷、および負電荷に転換され得る負電荷前駆体からなる群より選択され;そしてXは、−Cl、−Br、−I、−MsO、−TsO、および−TfOからなる群より選択される化学脱離基である。負電荷前駆体は、−H、−Me、−Et、−t−Bu、−ベンジル、および−アリルからなる群より選択される。
【0038】
いくつかの実施形態において、リンカー部分が、前駆体キレート部分と共有結合し得、この共有結合体は、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、これらのカルボキシレート前駆体基は、カルボキシレート部分に転換され得る。前駆体MRI画像化剤をMR画像化剤に転換する工程は、以下の工程を包含し得る:複数の共有結合体のカルボキシレート前駆体基をカルボキシレート部分に転換する工程であって、これらのカルボキシレート部分が、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;および常磁性金属イオンを複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、MR画像化剤を生じる工程。常磁性金属イオンは、Gd(III)、Fe(III)、Mn(IIおよびIII)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Tb(IIIおよびIV)、Ho(III)、Er(III)、Pr(III)、Eu(II)、およびEu(III)からなる群より選択され得る。Gd(III)は、特に有用な常磁性金属イオンである。
【0039】
共有結合体は、以下:
【0040】
【化49】
【0041】
からなる群より選択され得、ここで、nは、1〜4の整数であり;LGは、−OH、活性化エステル、ハライド、および無水物からなる群より選択される脱離基であり;そして R1、R2、R3、R4、およびR5は、独立して、アセテート部分、−Me保護されたアセテート部分、−Et保護されたアセテート部分、または−t−Bu保護されたアセテート部分、アセトアミド部分、およびアセトキシ部分からなる群より選択される。
【0042】
共有結合体はまた、以下:
【0043】
【化50】
【0044】
からなる群より選択され得、ここで、LGは、−OH、活性化エステル、ハライド、および無水物からなる群より選択される脱離基であり;そしてR1、R2、R3、およびR4は、アセテート部分、−Me保護されたアセテート部分、−Et保護されたアセテート部分、または−t−Bu保護されたアセテート部分、アセトアミド部分、およびアセトキシ部分からなる群より選択される。
【0045】
共有結合体は、以下:
【0046】
【化51】
【0047】
および
【0048】
【化52】
【0049】
からなる群より選択され得る。
【0050】
共有結合体はまた、以下:
【0051】
【化53】
【0052】
からなる群より選択され得、ここで:
Rは、−tBu基であり、LGは、−OH、活性化エステル、ハライド、および無水物からなる群より選択される脱離基である。
【0053】
本発明の方法は、リンカー部分をC末端アミン官能基およびN末端アミン官能基に共有結合させる工程の前に、リンカーサブユニットをペプチドのN末端アミン官能基と反応させて、ペプチドの誘導体化N末端アミン官能基を生じる工程をさらに包含し得る。リンカーサブユニットは、以下:
【0054】
【化54】
【0055】
からなる群より選択され得、ここで:塩基は、アデノシン、グアノシン、チミン、およびシトシンからなる群より選択され;LGは、OH、活性化エステル、ハライド、および無水物から選択される脱離基であり;そしてRは、脂肪族部分または芳香族部分である。リンカーサブユニットはまた、以下:
【0056】
【化55】
【0057】
からなる群より選択され得、ここで、nは、独立して、0〜3の整数であり;Rは、脂肪族基または芳香族基であり;そしてLGは、OH、活性化エステル、ハライド、および無水物からなる群より選択される脱離基である。
【0058】
リンカーサブユニットはまた、以下:
【0059】
【化56】
【0060】
からなる群より選択され得、ここで、nは、独立して、1または2であり;Rは、脂肪族基または芳香族基であり;そしてLGは、OH、活性化エステル、ハライド、および無水物からなる群より選択される脱離基である。
【0061】
別の局面において、本発明は、MR画像化剤を作製する方法を特徴とする。この方法は、アミノ酸残基をリンカーサブユニット部分と共有結合させて、ペプチドのC末端を形成する工程であって、このリンカーサブユニット部分は、樹脂に共有結合している、工程;樹脂上で、共有結合したC末端からペプチドのN末端残基へと、ペプチドを合成する工程であって、このN末端残基は、N末端アミン官能基を含む、工程;ペプチドを樹脂から切断して、C末端アミン官能基を有するペプチドを生成する工程;リンカー部分を、ペプチドのC末端アミン官能基およびN末端アミン官能基に共有結合させて、前駆体MR画像化剤を形成する工程;ならびに前駆体MR画像化剤をMR画像化剤に転換する工程を包含する。この方法は、ペプチドを樹脂から切断する工程の前に、リンカーサブニット部分をN末端アミノ官能基に共有結合させて、誘導体化N末端アミン官能基を形成する工程をさらに包含し得る。このリンカー部分は、前駆体キレート部分に共有結合され得、この共有結合体が、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、これらのカルボキシレート前駆体基が、カルボキシレート部分に転換され得る。
【0062】
前駆体MR画像化剤をMR画像化剤に転換する工程は、以下の工程を包含し得る:前駆体MR画像化剤を、前駆体キレート部分と反応させて、前駆体キレート部分と、前駆体MR画像化剤のリンカー部分との間に共有結合を形成する工程であって、この前駆体キレート部分が、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、これらのカルボキシレート前駆体基が、カルボキシレート部分に転換され得る、工程;結合した前駆体キレート部分の複数のカルボキシレート前駆体基を、複数のカルボキシレート部分に転換する工程であって、これらのカルボキシレート部分が、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;ならびに常磁性金属イオンを複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、MR画像化剤を生成する工程。
【0063】
前駆体MRI画像化剤をMR画像化剤に転換する工程はまた、以下の工程を包含し得る:複数の共有結合体のカルボキシレート前駆体基をカルボキシレート部分に転換する工程であって、これらのカルボキシレート部分が、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;および常磁性金属イオンを複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、MR画像化剤を生じる工程。この常磁性金属イオンは、Gd(III)、Fe(III)、Mn(IIおよびIII)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Tb(IIIおよびIV)、Ho(III)、Er(III)、Pr(III)、Eu(II)、およびEu(III)からなる群より選択され得る。Gd(III)は、特に有用な常磁性金属イオンである。
【0064】
別の局面において、本発明は、MR画像化剤を作製する方法を特徴とし、この方法は、以下の工程を包含する:C末端カルボキシレート官能基を有するペプチドを、リンカーサブユニット部分と反応させて、C末端カルボキシレート官能基とN末端カルボキシレート官能基との両方を有する改変されたペプチドを形成する工程;リンカー部分を、改変されたペプチドのN末端カルボキシレート官能基とC末端カルボキシレート官能基との両方に共有結合させて、前駆体MR画像化剤を形成する工程;ならびに前駆体MR画像化剤をMR画像化剤に転換する工程。このリンカーサブユニット部分は、以下:
【0065】
【化57】
【0066】
からなる群より選択され得、ここで、LGは、OH、活性化エステル、ハライド、および無水物からなる群より選択される脱離基であり;そしてRは、芳香族基または脂肪族基である。リンカー部分はまた、以下:
【0067】
【化58】
【0068】
からなる群より選択され得、ここで、mは、1〜4の整数であり、nは、0〜4の整数であり;Rは、独立して、−H、−Me、−Et、−Bz、および−tBuからなる群より選択され;そしてR1およびR2は、独立して、水素または化学保護基からなる群より選択される。
【0069】
リンカー部分は、以下:
【0070】
【化59】
【0071】
からなる群より選択され得、ここで、R1およびR2は、独立して、水素および化学保護基からなる群より選択され、この化学保護基は、Boc、Fmoc、CBZ、t−ブチル、ベンジル、およびアリルからなる群より選択される。
【0072】
前駆体MR画像化剤をMR画像化剤に転換する工程はまた、以下の工程を包含し得る:前駆体MR画像化剤のリンカー部分と前駆体キレート部分との間に共有結合を形成するために、前駆体MR画像化剤を前駆体キレート部分と反応させる工程であって、この前駆体キレート部分は、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、これらのカルボキシレート前駆体基は、カルボキシレート部分に転換され得る、工程;結合した前駆体キレート部分の複数のカルボキシレート前駆体基を、複数のカルボキシレート部分に転換する工程であって、これらのカルボキシレート部分は、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;ならびに常磁性金属イオンを複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、MR画像化剤を生成する、工程。このリンカー部分は、前駆体キレート部分に共有結合し得、この共有結合体は、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、これらのカルボキシレート前駆体基は、カルボキシレート部分に転換され得る。
【0073】
前駆体MR画像化剤をMR画像化剤に転換する工程はまた、以下の工程を包含し得る:複数の共有結合体のカルボキシレート前駆体基をカルボキシレート部分に転換する工程であって、これらのカルボキシレート部分は、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;および常磁性金属イオンを複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、MR画像化剤を生成する工程。
【0074】
共有結合体は、以下:
【0075】
【化60】
【0076】
からなる群より選択され得、ここで、nは、1〜4の整数であり;R1、R2、R3、R4、およびR5は、独立して、アセテート部分、−Me保護されたアセテート部分、−Et保護されたアセテート部分、または−t−Bu保護されたアセテート部分、アセトアミド部分、およびアセトキシ部分からなる群より選択される。共有結合体は、以下:
【0077】
【化61】
【0078】
であり得る。
【0079】
前駆体MR画像化剤をMR画像化剤に転換する工程はまた、以下の工程を包含し得る:前駆体画像化剤をキレート部分と反応させて、キレート部分と前駆体MR画像化剤のリンカー部分との間に共有結合を形成し、MR画像化剤を生成する工程であって、このキレート部分は、常磁性金属イオンを含む、工程。適切な常磁性金属イオンは、上に記載される。
【0080】
なお別の局面において、本発明は、生体高分子(例えば、ペプチド)の−CO2R末端およびNHR末端における金属キレート錯体を含有する造影剤を特徴とし、ここで、Rは、独立して、水素、アルキル、脂肪族、および脱離基からなる群より選択される。この造影剤は、生体高分子のCO2R末端およびNHR末端における、2種の金属キレート錯体を含有し得る。この生体高分子は、フィブリンに対する特異的結合親和性を有し得る。このペプチドは、非還元条件下でジスルフィド結合を形成することが可能であり得、そしていくつかの実施形態においては、ジスルフィド結合を含み得る。この造影剤は、以下の式:
【0081】
【化62】
【0082】
を有し得、ここで:キレートとは、金属キレート錯体を表し;リンカーとは、リンカー部分を表し;リンカーサブユニットとは、リンカーサブユニット部分を表し;mは、独立して、1〜10の整数であり;pは、独立して、0〜5の整数であり;sは、独立して、0または1であり;R1は、アミノ酸側鎖またはその誘導体であり;そしてR2は、独立して、水素または脂肪族基である。この造影剤はまた、構造4〜55のいずれか1つの構造を有し得る。
【0083】
別の局面において、本発明は、ペプチドの安定性を変化させるための方法を特徴とし、このペプチドは、N末端アミン官能基を有する。この方法は、ペプチドをリンカーサブユニット部分と反応させて、C末端アミン官能基を有するペプチドを形成する工程;およびリンカー部分をペプチドのC末端アミン官能基およびN末端アミン官能基に共有結合させて、改変されたペプチドを形成する工程を包含する。この方法は、改変されたペプチドをキャッピング部分と反応させて、キャッピング部分と改変されたペプチドのリンカー部分との間に共有結合を形成する工程をさらに包含し得る。この方法はまた、改変されたペプチドを前駆体キレート部分と反応させて、前駆体キレート部分と改変されたペプチドのリンカー部分との間に共有結合を形成する工程をさらに包含し得、この前駆体キレート部分は、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、これらのカルボキシレート前駆体基は、カルボキシレート部分に転換され得る。結合した前駆体キレート部分の複数のカルボキシレート前駆体基を、複数のカルボキシレート部分に転換した後に、これらのカルボキシレート部分は、常磁性金属イオンを錯化し得;常磁性金属が、複数のカルボキシレート部分に錯化し得る。この方法は、改変されたペプチドの安定性をアッセイするか、または改変されていないペプチドの安定性をアッセイし、そして改変されたペプチドの安定性を、改変されていないペプチドの安定性と比較する工程を包含し得る。改変されたペプチドの安定性は、改変されていないペプチドの安定性と比較して改善され得る(例えば、改変されていないペプチドの安定性と比較して、10倍、20倍、または30倍改善される)。安定性は、ラット肝臓ホモジネートアッセイを使用してアッセイされ得る。
【0084】
別の局面において、本発明は、以下の構造:
【0085】
【化63】
【0086】
を有する、改変されたペプチドを特徴とし、ここで、キレート前駆体とは、キレート前駆体部分を表し;リンカーとは、リンカー部分を表し;リンカーサブユニットとは、リンカーサブユニット部分を表し;mは、独立して、1〜10の整数であり;pは、独立して、0〜5の整数であり;sは、独立して、0または1であり;R1は、アミノ酸側鎖またはその誘導体であり;そしてR2は、Hおよび脂肪族基からなる群より選択される。
【0087】
なお別の局面において、本発明は、以下の構造:
【0088】
【化64】
【0089】
を有する、改変されたペプチドを特徴とし、ここで、リンカーとは、リンカー部分を表し;リンカーサブユニットとは、リンカーサブユニット部分を表し;pは、独立して、0〜5の整数であり;sは、独立して、0または1であり;R1は、アミノ酸側鎖またはその誘導体であり;そしてR2は、Hおよび脂肪族基からなる群より選択される。
【0090】
MR画像化剤を作製する方法もまた、特徴であり、この方法は、N末端アミン官能基を有するペプチドをリンカーサブユニット部分と反応させて、アミン官能基をN末端とC末端との両方に有する改変されたペプチドを形成する工程;またはC末端カルボキシレート官能基を有するペプチドをリンカーサブユニット部分と反応させて、カルボキシレート官能基をC末端とN末端との両方に有する改変されたペプチドを形成する工程;および改変されたペプチドをMR画像化剤に転換する工程を包含する。改変されたペプチドをMR画像化剤に転換する工程は、キレート部分を改変されたペプチドに共有結合させて、MR画像化剤を生成する工程を包含し得、このキレート部分は、常磁性金属イオンを含み得る。改変されたペプチドをMR画像化剤に転換する工程はまた、リンカー部分をキレート部分に共有結合させて、共有結合体を形成する工程であって、このキレート部分が、常磁性金属イオンを含む、工程;および共有結合体を改変されたペプチドと反応させて、MR画像化剤を形成する工程を包含し得る。適切な常磁性イオンは、上に記載される。
【0091】
別の局面において、本発明は、MR画像化剤を作製する方法を特徴とし、この方法は、アミノ酸残基をリンカーサブユニット部分と共有結合させて、ペプチドのC末端を形成する工程であって、このリンカーサブユニット部分は、樹脂に共有結合している、工程;樹脂上で、共有結合したC末端からペプチドのN末端残基へと、ペプチドを合成する工程であって、該N末端残基は、N末端アミン官能基を含む、工程;ペプチドを樹脂から切断して、改変されたペプチドのC末端アミン官能基を生成する工程;改変されたペプチドをMR画像化剤に転換する工程を包含する。改変されたペプチドをMR画像化剤に転換する工程は、キレート部分を改変されたペプチドに共有結合させて、MR画像化剤を生成する工程を包含し得、このキレート部分は、常磁性金属イオンを含む。改変されたペプチドをMR画像化剤に転換する工程は、リンカー部分をキレート部分に共有結合させて、共有結合体を形成する工程であって、このキレート部分が、常磁性金属イオンを含む、工程;および共有結合体を改変されたペプチドと反応させて、MR画像化剤を形成する工程を包含し得る。適切な常磁性イオンは、上に記載される。
【0092】
他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。本明細書中に記載されるものと類似かまたは等価な方法および材料が、本発明の実施または試験において使用され得るが、適切な方法および材料が、以下に記載される。本明細書中で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、その全体が本明細書中に参考として援用される。矛盾する場合には、本明細書(定義を含める)が支配する。さらに、材料、方法、および実施例は、説明的であるのみであり、そして限定することを意図されない。
【0093】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかとなる。
【0094】
(詳細な説明)
(定義)
本開示において明白に定義されない、通常使用される化学略語は、American Chemical Society Style Guide,Second Edition;American Chemical Society,Washington,DC(1997)「2001 Guidelines for Authors」J.Org.Chem.66(1),24A(2001)、「A Short Guide to Abbreviations and Their Use in Peptide Science」J.Peptide.Sci.5,465−471(1999)に見出され得る。
【0095】
本願の目的で、用語「化学保護基」または「保護基」とは、所望でない反応を防止するために、反応手順の1つ以上の合成化学工程の間中分子に一時的に共有結合される、任意の化学部分を意味する。通常の保護基ストラテジーは、「Protecting Groups in Organic Synthesis,Third Ed.」P.Wuts and T.Greene,(C)1999、John Wiley & Sons,Inc.に記載されている。
【0096】
本願の目的で、用語「脱離基」とは、求核置換反応における求核剤または付加−脱離反応の手順によって置換される、任意の化学部分を意味する。脱離基を含む分子は、単離され得るか、または化学反応における一時的な中間体としてインサイチュで形成され得る。
【0097】
本願の目的で、用語「脂肪族」とは、任意の非環式または環式の、飽和または不飽和の、分枝鎖または非分枝鎖の炭素化合物であって、芳香族化合物以外のものを表す。
【0098】
用語「アルキル」とは、飽和脂肪族基を包含し、直鎖アルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルなど)、分枝鎖アルキル基(イソプロピル、tert−ブチル、イソブチルなど)、シクロアルキル(脂環式)基(シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル)、アルキル置換されたシクロアルキル基、およびシクロアルキル置換されたアルキル基が挙げられる。用語アルキルは、さらに、炭化水素骨格の1つ以上の炭素を置き換える酸素原子、窒素原子、硫黄原子またはリン原子をさらに含み得るアルキル基を包含する。特定の実施形態において、直鎖または分枝鎖のアルキルは、その骨格に6個以下(例えば、直鎖についてはC1〜C6、分枝鎖についてはC3〜C6)、そしてより好ましくは、4個以下の炭素原子を有する。同様に、好ましいシクロアルキルは、その環構造に、3〜8個の炭素原子を有し、そしてより好ましくは、その環構造に5個または6個の炭素を有する。用語C1〜C6は、1〜6個の炭素原子を含むアルキル基を包含する。
【0099】
さらに、用語「アルキル」は、「非置換アルキル」と「置換アルキル」の両方を包含し、その後者は、炭化水素骨格の1つ以上の水素を置き換える置換基を有するアルキル部分をいう。このような置換基としては、例えば、アルケニル、アルキニル、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシレート、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、ホスフェート、ホスホナト、ホスフィナト、シアノ、アミノ(アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、およびアルキルアリールアミノが挙げられる)、アシルアミノ(アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイドが挙げられる)、アミジノ、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボキシレート、スルフェート、アルキルスルフィニル、スルホナト、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、ヘテロシクリル、アルキルアリール、または芳香族部分もしくはヘテロ芳香族部分が挙げられる。シクロアルキルは、例えば、上記置換基でさらに置換され得る。「アリールアルキル」部分は、アリールで置換されたアルキル(例えば、フェニルメチル(ベンジル))である。用語「アルキル」はまた、天然アミノ酸および非天然アミノ酸の側鎖を含む。用語「n−アルキル」とは、直鎖(すなわち非分枝)非置換アルキル基を意味する。
【0100】
用語「アルケニル」は、アルキルに関して上で記載されるように、置換されていてもされていなくてもよく、少なくとも1つの二重結合および少なくとも2つの炭素原子を含む、脂肪族基を包含する。例えば、用語「アルケニル」は、直鎖アルケニル基(例えば、エチレニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニルなど)、分枝鎖アルケニル基、シクロアルケニル(脂環式)基(シクロプロペニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル、シクロオクテニル)、アルキル置換シクロアルケニル基もしくはアルケニル置換シクロアルケニル基、およびシクロアルキル置換アルケニル基もしくはシクロアルケニル置換アルケニル基を包含する。用語アルケニルは、さらに、炭化水素骨格の1つ以上の炭素を置き換える酸素原子、窒素原子、硫黄原子またはリン原子を含む、アルケニル基を包含する。特定の実施形態において、直鎖または分枝鎖のアルケニル基は、その骨格に6個以下(例えば、直鎖についてはC2〜C6、分枝鎖についてはC3〜C6)の炭素原子を有する。同様に、シクロアルケニル基は、その環構造に3〜8個の炭素原子を有し得、そしてより好ましくは、その環構造に5個または6個の炭素を有する。用語C2〜C6は、2〜6個の炭素原子を含むアルケニル基を包含する。
【0101】
さらに、用語アルケニルは、「非置換アルケニル」と「置換アルケニル」との両方を包含し、その後者は、その炭化水素骨格の1個以上の炭素上の水素を置き換える置換基を有するアルケニル部分をいう。このような置換基としては、例えば、アルキル基、アルキニル基、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシレート、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、ホスフェート、ホスホナト、ホスフィナト、シアノ、アミノ(アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、およびアルキルアリールアミノが挙げられる)、アシルアミノ(アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイドが挙げられる)、アミジノ、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボキシレート、スルフェート、アルキルスルフィニル、スルホナト、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、ヘテロシクリル、アルキルアリール、または芳香族部分もしくはヘテロ芳香族部分が挙げられ得る。
【0102】
用語「アルキニル」は、上でアルキルについて記載された長さおよび可能な置換が類似であるが、少なくとも1つの三重結合および2つの炭素原子を含む、不飽和脂肪族基を包含する。例えば、用語「アルキニル」は、直鎖アルキニル基(例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、オクチニル、ノニニル、デシニルなど)、分枝鎖アルキニル基、およびシクロアルキル置換アルキニル基またはシクロアルケニル置換アルキニル基を包含する。用語アルキニルは、さらに、その炭化水素骨格の1つ以上の炭素を置き換える、酸素原子、窒素原子、硫黄原子またはリン原子を含むアルキニル基を包含する。特定の実施形態において、直鎖または分枝鎖のアルキニル基は、その骨格に6個以下(例えば、直鎖についてはC2〜C6、分枝鎖についてはC3〜C6)の炭素原子を有する。用語C2〜C6は、2〜6個の炭素原子を含むアルキニル基を包含する。
【0103】
一般に、用語「アリール」は、0〜4個のヘテロ原子を含み得る、5員または6員の単環芳香族基(例えば、ベンゼン、フェニル、ピロール、フラン、チオフェン、チアゾール、イソチアゾール(isothiaozole)、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、およびピリミジンなど)を含む基を包含する。さらに、用語「アリール」は、多環式アリール基(例えば、三環式、二環式であり、例えば、ナフタレン、ベンゾオキサゾール、ベンゾジオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチオフェン、メチレンジオキシフェニル、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン(napthridine)、インドール、ベンゾフラン、プリン、ベンゾフラン、デアザプリン、またはインドリジン)を包含する。環構造中にヘテロ原子を有するアリール基はまた、「アリール複素環」、「複素環」、「ヘテロアリール」、または「ヘテロ芳香族」と称され得る。アリール基は、1以上の環位置で、置換基で置換され得る。
【0104】
本願の目的で「DTPA」とは、ジエチレントリアジンからなる基礎構造を含む化合物をいい、ここで、2つの一級アミンは、各々、2つのアセチル基に共有結合しており、そして二級アミンには、以下の式に従って、1つのアセチル基が共有結合している:
【0105】
【化65】
【0106】
ここで、Xは、金属陽イオンに配位し得る、ヘテロ原子電気供与基であり、好ましくは、O−、OH、NH2、OPO3 2−、またはNHR、またはORであり、ここで、Rは、任意の脂肪族基である。各X基がtert−ブトキシ(tBu)である場合、この構造は、「DTPE」と称され得る(「E」は、エステルを表す)。
【0107】
本願の目的で、「DOTA」とは、1,4,7,11−テトラアザシクロドデカンからなる基礎構造を含む化合物をいい、ここで、アミンには各々、以下の式に従って、1つのアセチル基が共有結合している:
【0108】
【化66】
【0109】
ここで、Xは、上記に記載される。
【0110】
本願の目的で「NOTA」とは、1,4,7−トリアザシクロノナンからなる基礎構造を含む化合物をいい、ここで、アミンには、各々、以下の式に従って、1つのアセチル基が共有結合している:
【0111】
【化67】
【0112】
ここで、Xは、上記に記載される。
【0113】
本願の目的で、「DO3A」とは、1,4,7,11−テトラアザシクロドデカンからなる基礎構造を含む化合物をいい、ここで、4つのアミンのうちの3つには、各々、以下の式に従って、1つのアセチル基が共有結合しており、そしてもう1つのアミンは、中性電荷を有する置換基を有する:
【0114】
【化68】
【0115】
ここで、Xは、上記に記載されており、そしてR1は、非荷電の化学部分であり、好ましくは、水素、任意の脂肪族基、アルキル基、またはシクロアルキル基、およびそれらの非荷電の誘導体である。好ましいキレート「HP」−DO3Aは、R1=−CH2(CHOH)CH3を有する。
【0116】
上記4つの構造の各々において、示されるエチレンの炭素原子は、「骨格」炭素と称され得る。表現「bbDTPA」は、DTPA分子への化学結合の位置をいうために使用され得る(「bb」とは、「骨格(back bone)」を表す)。本明細書中において使用される場合、bb(CO)DTPA−Gdとは、DTPAのエチレン骨格炭素原子に結合したC=O部分を意味することに注目のこと。
【0117】
用語「キレート化配位子」、「キレート化部分」、および「キレート部分」は、金属イオンに配位し得る任意の多座配位子をいうために使用され得る。この配位子としては、DTPA分子(およびDTPE分子)、DOTA分子、DO3A分子、またはNOTA分子、あるいは他の任意の適切な多座キレート化配位子(本明細書中でさらに定義されるような、直接かまたは保護基の除去後にかのいずれかで、金属イオンに配位しているかまたは配位し得るかのいずれかのもの、適切な保護基を有するものまたは有さないもの、造影剤の合成において使用され、そして最終金属錯体の金属イオンに最終的に配位する原子の実質的に全てを包含する)が挙げられる。用語「キレート」とは、実際の金属−配位子錯体をいい、そして多座配位子は、最終的に、医学的に有用な金属イオンに配位することが理解される。
【0118】
用語「特異的結合親和性」とは、本明細書中において使用される場合、造影剤が、他の成分より大きい程度で、特定の生物学的成分に捕えられるか、保持されるか、または結合される能力をいう。この特性を有する造影剤は、「標的化(された)」成分または「標的」成分と称される。この特性を欠く造影剤は、「非特異的」薬剤または「非標的化」薬剤と称される。標的に対する結合基の特異的結合親和性は、平衡解離定数「Kd」に換算して表される。
【0119】
用語「緩和性(relaxivity)」とは、本明細書中において使用される場合、常磁性イオンまたは造影剤の濃度1ミリモル濃度(mM)あたりの、MRIの量1/T1または1/T2のいずれかの増加をいい、これらの量は、造影剤が多数の常磁性イオンを含む場合に変化し得、ここで、T1は、水プロトンまたは他の画像化核もしくは分光核(水以外の分子において見出されるプロトンが挙げられる)の長手方向すなわちスピン−格子緩和時間であり、そしてT2は、横方向すなわちスピン−スピン緩和時間である。緩和性は、mM−1s−1の単位で表される。
【0120】
用語「空いた配位部位」とは、本明細書中において使用される場合、金属イオンにおける、一般に水分子または溶媒分子によって占められる部位をいう。
【0121】
本明細書中において使用される場合、用語「精製(された)」とは、天然に存在する有機分子(ペプチドが通常会合している)から分離されたペプチド、または化学合成されたペプチドについては、その化学合成に存在する他の任意の有機分子から分離されたペプチドをいう。代表的に、ポリペプチドは、それが乾燥重量で少なくとも70%(例えば、70%、80%、90%、95%、または99%)、任意の他のタンパク質または有機分子を含まない場合に、「精製された」とみなされる。
【0122】
本明細書中において使用される場合、用語「ペプチド」とは、約2アミノ酸長〜約75アミノ酸長(例えば、3〜50アミノ酸)であるアミノ酸の鎖をいう。
【0123】
本明細書中において使用される場合、用語「生体高分子」とは、生物学的系において天然に形成されるポリマー物質をいう。特定の生体高分子は、規定されたセットの構築サブユニットから、これらのサブユニットを連結する通常の官能基を用いて構築され得る。例えば、ペプチドは、通常、アミノ酸のセット(天然と非天然との両方)を、アミド結合でこれらのサブユニットを連結して構築される。
【0124】
用語「多量体」とは、本願の目的で、共有結合した少なくとも2つのキレートまたはその合成前駆体を含む、造影剤またはそのサブユニットとして定義される。
【0125】
本明細書中において使用される場合、用語「天然」アミノ酸または「天然に存在する」アミノ酸とは、20種の最も通常存在するアミノ酸の1つをいう。検出の目的で標識(例えば、放射活性標識、光学標識、または染料)を提供するように改変された天然アミノ酸は、天然アミノ酸とみなされる。天然アミノ酸は、それらの標準的な1文字略記または3文字略記によって表される。
【0126】
用語「非天然アミノ酸」または「非天然」とは、D形態を含む天然アミノ酸の任意の誘導体、ならびにβアミノ酸誘導体およびγアミノ酸誘導体をいう。本明細書中において非天然アミノ酸と分類される特定のアミノ酸(例えば、ヒドロキシプロリン)は、特定の生物または特定のタンパク質において、天然に見出され得る。
【0127】
用語「安定な」とは、本明細書中において使用される場合、取り扱いを可能にするために十分な安定性を有し、そして十分な時間にわたってその化合物の完全性を維持し、そして本明細書中に詳述される目的のために有用かつ安全である、化合物をいう。代表的に、このような化合物は、40℃以下の温度で、水分の非存在下または他の化学的に反応性の条件下で、少なくとも1週間安定である。本発明によって企図される置換基および変数の組み合わせは、安定な化合物の形成を生じる組み合わせのみである。
【0128】
用語「標的結合」および「結合」とは、本明細書中の目的で、造影剤と標的との非共有結合相互作用をいう。これらの非共有結合相互作用は、互いに独立であり、そしてとりわけ、疎水性相互作用、親水性相互作用、双極子−双極子相互作用、πスタッキング(pi−stacking)相互作用、水素結合相互作用、静電会合相互作用、またはルイス酸−塩基相互作用であり得る。
【0129】
用語「キャッピング部分」とは、キレート部分、有機染料部分、造影剤部分、血栓崩壊部分、または安定化部分をいう。適切な安定化部分は、生物学的に不活性である。すなわち、生物学的活性を有さない。
【0130】
(造影剤)
一般に、本発明は、N末端とC末端との両方のアミノ酸が、各々直接的にかまたは任意の介在リンカーサブユニットおよびリンカーを介してかのいずれかで、少なくとも1つの常磁性(磁気共鳴画像化について)金属イオンまたは放射性金属イオン(放射性核種画像化について)または光学染料(光学画像化について)にキレート化している、標的化ポリマー(例えば、ペプチド)を含むMRI造影剤、光学造影剤、および放射性核種造影剤に関する。本明細書中でさらに例示されるように、リンカーまたはリンカーサブユニットは、分枝鎖であり得、従って、複数のキレートまたは染料がペプチドの各末端に結合し得る(すなわち、多量体)。本発明の化合物は、1つ以上の不斉炭素原子を含み得、従って、ラセミ体およびラセミ混合物、単一のエナンチオマー、ジアステレオマー混合物および個々のジアステレオマーとして存在し得る。これらの化合物のこのような異性体形態の全ては、本発明に明白に包含される。各不斉炭素は、他に特に示されない限り、R配置であってもS配置であってもよい。本願において例示される特定の化合物は、特定の立体化学配置で示され得るが、任意の所定のキラル中心において逆の立体化学を有する化合物またはそれらの化合物の混合物もまた、企図される。本発明の化合物は、溶液中、薬学的組成物中、およびインビボで、種々のコンホメーション形態およびイオン形態を呈し得ることが理解されるべきである。本発明の特定の好ましい化合物の、本明細書中における説明は、特定のコンホメーションおよびイオン形態のものであるが、本発明の開示は、そのように限定されない。
【0131】
本発明の新規なペプチドに基づく多量体は、標的化造影剤としていくつかの利点を提供する。
【0132】
1.これらの化合物は、単一の標的化ペプチドを使用して、2つ以上のキャッピング部分(例えば、キレート、有機染料、または血栓崩壊剤)を標的に送達し得、その結果、標的の周囲での画像化部分の有意な濃度に部分的に起因して、組織コントラストの十分な改善が観察される。
【0133】
2.本発明のMRI造影剤はまた、標的に結合する場合にペプチドが個々のキレートの局所的運動を制限する能力と組み合わせられた、レセプターにより誘導される磁気増強(RIME)効果に起因して、標的に結合する際に高い緩和性を示す。
【0134】
3.これらの化合物は、1つ以上の標的に対して高い親和性を有する。
【0135】
4.これらの化合物は、本明細書中に記載される方法に従って、合成が比較的容易であり、そして1個の分子あたり1個のペプチドのみが必要とされるので、多数の金属イオンまたは有機染料が、より経済的に標的に送達され得る。
【0136】
5.本発明の化合物は、減少した酵素代謝(例えば、ペプチダーゼによる減少した切断)に基づいて、より高いインビボ安定性(すなわち、より長い半減期)を有し得る。
【0137】
本発明によるペプチドに基づく多量体の、これらの好ましい特徴は、これらの多量体を、有用な標的化造影剤にする。
【0138】
本発明によって企図されるMRI造影剤および放射性核種造影剤の化学構造は、以下の式:
【0139】
【化69】
【0140】
によって示され得、ここで、各mに対して独立して、1≦m≦10であり、キレートとは、金属キレート錯体を表し、pは、独立して、0〜5の整数であり;sは、独立して、0または1であり;R1は、非天然アミノ酸の側鎖を含む、任意のアミノ酸側鎖であり;R2は、任意の脂肪族基または水素であり;そしてnは、3〜50(3および50を含む)の整数である。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、環構造(プロリンおよびその置換バージョンを含む)を形成し得る。リンカーは、存在する場合、異なり得る。
【0141】
MRIのために好ましい金属イオンとしては、原子番号21〜29、39〜47、または57〜83を有する金属イオン、およびより好ましくは、原子番号21〜29、42、44または57〜83を有する金属イオンの常磁性形態が挙げられる。特に好ましい常磁性金属イオンは、Gd(III)、Fe(III)、Mn(IIおよびIII)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Tb(IIIおよびIV)、Ho(III)、Er(III)、Pr(III)、Eu(IIおよびIII)からなる群より選択される。Gd(III)が、特に有用である。本明細書中において使用される場合、用語「Gd」とは、イオン形態の金属ガドリニウム(例えば、企図されるイオン形態に差異なく、GD(III)、GD3+、gadoなどと書かれ得るイオン形態)を表すことを意味することに注目のこと。
【0142】
放射性核種画像化剤について、90Y、99mTc、111In、47Sc、67Ga、51Cr、177mSn、67Cu、167Tm、97Ru、188Re、177Lu、199Au、203Pb、および141Ceが、特に有用である。有用な光学特性を有する金属錯体がまた、記載されている。Murruら、J.Chem.Soc.Chem.Comm.1993,1116−1118を参照のこと。キレートを使用する光学画像化について、La(III)、Ce(III)、Pr(III)、Nd(III)、Pn(III)、Sm(III)、Eu(III)、Gd(III)、Tb(III)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Tm(III)、Yb(III)およびLn(III)のようなランタニドキレートが適切である。Eu(III)およびTb(III)が、特に有用である。
【0143】
金属キレートは、画像化剤が身体を通過する間(標的組織に結合する間を含む)に、いかなる有意な程度にも解離しないべきである。遊離金属イオンの有意な放出は、毒性を生じ得、これは、一般に、認容可能ではない。
【0144】
1つの実施形態において、造影剤の上記構造を参照して、mは、2であり、n、s、R1、およびR2は、上記で定義されるとおりであり、そしてリンカー部分は、以下:
【0145】
【化70】
【0146】
を含む。「キレート」は、好ましくは、bb(CO)DTPA・Gdである。
【0147】
別の実施形態において、造影剤の上記構造を参照して、mは、2であり、n、s、R1、およびR2は、上記で定義されるとおりであり、そしてリンカー部分は、以下:
【0148】
【化71】
【0149】
を含む。
【0150】
「キレート」は、bb(CO)DTPA・Gdであり得る。
【0151】
説明の目的で、本発明によって企図される1つの造影剤を、種々のサブユニットに注釈を付けて、以下に提示す:
【0152】
【化72】
【0153】
ここで、Rは、ペプチドが生物学的標的に対する親和性を有するためのアミノ酸側鎖であり、そしてMは、金属イオン(MRIについては、常磁性金属イオンであり、放射性核種画像化については、放射性金属イオンであり、そして光学金属イオンについては、蛍光金属イオン、発光金属イオン、または吸収金属イオンである)である。
【0154】
本発明によって企図される光学造影剤の化学構造は、以下の式:
【0155】
【化73】
【0156】
によって示され得る。ここで、1≦m≦10であり、pは、独立して、0〜5の整数であり、nは、3〜50(3および50を含む)であり、R1は、非天然アミノ酸の側鎖を含む任意のアミノ酸側鎖であり、そしてR2は、任意の脂肪族基または水素である。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、環構造(Proおよびその誘導体を含む)を形成する。ペプチドのN末端アミノ酸およびC末端アミノ酸は、直接的にかまたは任意のリンカーを介して(例えば、p=0または1)、光学染料に結合体化し得る。リンカー部分は、異なり得る。
【0157】
光学染料は、有機染料または適切な金属キレートであり得る。光学画像化にために適切な有機染料は、記載されており、そして例えば、蛍光性ポルフィリンおよび蛍光性フタロシアニン[例えば、米国特許第5,641,878号を参照のこと]、粒子性材料[例えば、WO96/23524を参照のこと]、ならびにポリメチン染料[例えば、WO97/13490を参照のこと]が挙げられる。通常使用される光学有機染料は、フルオレセイン、ローダミン[例えば、Kojima H.ら、Anal.Chem.73,1967−1973(2001)を参照のこと]、テトラメチルローダミン[例えば、Anal.Biochem.223、39(1994)]、およびTexasレッド[例えば、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85、3546(1988)]である。フルオレセインおよび蛍光ランタニドキレートが、特に有用である。
【0158】
(標的および標的結合ペプチド)
本発明の造影剤のペプチド部分は、生物学的標的に対して特異的結合を示し得、そして各末端において、1つ以上のキレートのための結合点として機能し得る。一般に、生物学的標的は、低濃度(例えば、マイクロモル濃度以下)で存在し、そして既存の単量体ガドリニウム錯体MRI造影剤を使用すると、不十分に画像化される。しかし、本発明によるペプチドに基づく多量体MRI造影剤は、標的におけるずっと高い濃度の薬剤および高い緩和性を提供して、これらの標的の画像化を可能にする。同様に、本発明のペプチドに基づく多量体放射性核種造影剤は、より多くの放射性核種を標的に送達し得、その結果、画像化がさらに改善され得る。特定の機構に束縛されないが、標的化は、画像化される部位における画像化剤の増加した濃度を生じ、そしてRIME効果を介して、結合した状態におけるMRI造影剤の増加した緩和性を生じ、そしてまた、結合したペプチドを剛性にすることによって、局所的なキレート運動を制限すると考えられる。
【0159】
造影剤のための標的は、任意の身体区画、細胞、器官、または組織あるいはその成分に存在し得る。好ましい標的は、診断および治療に関連する標的(すなわち、疾患状態に関連する標的)である。特に好ましい標的は、体液に関連する標的であり、そして特に、血液、血漿、リンパおよび中枢神経系の流体に関連する標的である。他の好ましい標的は、高濃度で存在するかまたは特定の配位子に対する多数の結合部位を有するかのいずれかの、タンパク質およびレセプターである。このような標的タンパク質には、酵素および糖タンパク質が挙げられる。
【0160】
ヒト血清アルブミン(HSA)およびフィブリンは、MRI造影剤のための有用な標的である。血管血液プール画像化については、血清アルブミンが、好ましい標的である。HSAは、血清中に高濃度(約0.6mM)で存在し、そして広範な多くの分子に、適度に高い親和性で結合するので、これは、血液プール造影剤のための好ましい標的血漿タンパク質である。HSAは、心臓血管画像化のために特に好ましい標的である;1997年7月24日に出願された、米国特許出願番号08/875,365、およびWO96/23526を参照のこと。
【0161】
血栓の画像化については、フィブリンが好ましい標的である。なぜなら、フィブリンは、全ての血餅中に存在し、そして正常な血栓崩壊プロセスを妨害することなく標的化され得るからである。フィブリン結合ペプチドを含む標的結合部分に関するさらなる詳細については、PCT特許出願WO01/09188を参照のこと。
【0162】
他のタンパク質標的としては、α酸糖タンパク質、フィブリノゲン、コラーゲン、血小板GPIIb/IIIaレセプター、走化性ペプチドレセプター、ソマトスタチンレセプター、血管作用性腸ペプチド(VIP)レセプター、ボンベシン/ガストリン放出ペプチドレセプター、およびインテグリンレセプターが挙げられるが、これらに限定されない。
【0163】
本発明において使用するために適切なペプチドとしては、上記で同定した標的に特異的に結合し得るペプチドが挙げられる。このようなペプチドには、血栓画像化のための血小板GPIIb/IIIaレセプターを標的化するRGD含有ペプチド、感染/炎症の画像化のための白血球を標的化する走化性ペプチド、腫瘍画像化のためのソマトスタチンレセプターを標的化するオクトレオチドおよびP−829ペプチド、腫瘍画像化のためのVIPレセプターを標的化する血管作用性腸ペプチド(VIP)、腫瘍画像化のためのボンベシン/ガストリン放出ペプチドレセプターを標的化するボンベシンアナログ、ならびに腫瘍画像化のためのインテグリンαvβ3(ビトロネクチンレセプター)を標的化するRGD含有ペプチドが含まれる。
【0164】
原則的に、生物学的標的に対する親和性を有する任意のペプチドが、本発明の造影剤において使用され得る。このペプチドは、鎖状であっても環状であってもよい。通常、不溶性親油性ペプチドは、薬理学的使用に不適切であると考えられるが、このようなペプチドは、本発明によれば適切であり得る。なぜなら、ペプチドの2つの末端に親水性金属キレートを付加することにより、溶解度が増加し得るからである。合成および費用の考慮を容易にするために、ペプチドは、3〜50の間のアミノ酸(例えば、3〜30アミノ酸長、3〜20アミノ酸長、3〜15アミノ酸長、5〜30アミノ酸長、5〜20アミノ酸長、5〜15アミノ酸長、10〜12アミノ酸長)を有することが好ましい。
【0165】
本発明の標的化ペプチドにおいて、広範な種々のアミノ酸が使用され得る。適切なアミノ酸としては、天然アミノ酸および非天然アミノ酸が挙げられる。ペプチドの固相合成において即時に使用するために適切な、多くの異なる保護基を有するアミノ酸が、市販されている。20個の最も通常の天然に存在するアミノ酸に加えて、以下の非天然アミノ酸またはアミノ酸誘導体が、本発明のペプチド標的化基の成分であり得る(括弧内は、通常の略号;図1を参照のこと):β−アラニン(β−Ala)、γ−アミノ酪酸(GABA)、2−アミノ酪酸(2−Abu)、α,β−デヒドロ−2−アミノ酪酸(Δ−Abu)、1−アミノシクロプロパン−1−カルボン酸(ACPC)、アミノイソ酪酸(Aib)、2−アミノ−チアゾリン−4−カルボン酸、5−アミノ吉草酸(5−Ava)、6−アミノヘキサン酸(6−Ahx)、8−アミノオクタン酸(8−Aoc)、11−アミノウンデカン酸(11−Aun)、12−アミノドデカン酸(12−Ado)、2−アミノ安息香酸(2−Abz)、3−アミノ安息香酸(3−Abz)、4−アミノ安息香酸(4−Abz)、4−アミノ−3−ヒドロキシ−6−メチルヘプタン酸(スタチン(Statine))、Sta)アミノオキシ酢酸(Aoa)、2−アミノテトラリン−2−カルボン酸(Atc)、4−アミノ−5−シクロヘキシル−3−ヒドロキシペンタン酸(ACHPA)、パラ−アミノフェニルアラニン(4−NH2−Phe)、ビフェニルアラニン(Bip)、パラ−ブロモフェニルアラニン(4−Br−Phe)、オルト−クロロフェニルアラニン(2−Cl−Phe)、メタ−クロロフェニルアラニン(3−Cl−Phe)、パラ−クロロフェニルアラニン(4−Cl−Phe)、メタ−クロロチロシン(3−Cl−Tyr)、パラ−ベンゾイルフェニルアラニン(Bpa)、tert−ブチルグリシン(Tle)、シクロヘキシルアラニン(Cha)、クロロヘキシルグリシン(Chg)、2,3−ジアミノプロピオン酸(Dpr)、2,4−ジアミノ酪酸(Dbu)、3,4−ジクロロフェニルアラニン(3,4−Cl2−Phe)、3,4−ジフルオロフェニルアラニン(3,4−F2−Phe)、3,5−ジヨードチロシン(3,5−I2−Tyr)、オルト−フルオロフェニルアラニン(2−F−Phe)、メタ−フルオロフェニルアラニン(3−F−Phe)、パラ−フルオロフェニルアラニン(4−F−Phe)、メタ−フルオロチロシン(3−F−Tyr)、ホモセリン(Hse)、ホモフェニルアラニン(Hfe)、ホモチロシン(Htyr)、5−ヒドロキシトリプトファン(5−OH−Trp)、ヒドロキシプロリン(Hyp)、パラ−ヨードフェニルアラニン(4−I−Phe)、3−ヨードチロシン(3−I−Tyr)、インドリン−2−カルボン酸(Idc)、イソニペコチン酸(Inp)、メタ−メチルチロシン(3−Me−Tyr)、1−ナフチルアラニン(1−Nal)、2 ナフチルアラニン(2−Nal)、パラ−ニトロフェニルアラニン(4−NO2−Phe)、3−ニトロチロシン(3−NO2−Tyr)、ノルロイシン(Nle)、ノルバリン(Nva)、オルニチン(Orn)、オルト−ホスホチロシン(H2PO3−Tyr)、オクタヒドロインドール−2−カルボン酸(Oic)、ペニシラミン(Pen)、ペンタフルオロフェニルアラニン(F5−Phe)、フェニルグリシン(Phg)、ピペコリン酸(Pip)、プロパルギルグリシン(Pra)、ピログルタミン酸(pGlu)、サルコシン(Sar)、テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸(Tic)、およびチアゾリジン−4−カルボン酸(チオプロリン、Th)。アミノ酸の立体化学は、適切であるように、「D」もしくは「d」、または「L」もしくは「l」の指定を名称または略号の前に付けることによって、指定され得る。さらに、αN−アルキル化アミノ酸、およびアミンがアシル化またはアルキル化されたアミン含有側鎖を有するアミノ酸(例えば、LysおよびOrn)が使用され得る。
【0166】
本発明のペプチドは、一般式P*−Y*−X1 *−L*(配列番号1)を含み得、ここで、 P*は、プロリンまたはその非天然誘導体であり;Y*は、チロシンまたはその非天然誘導体であり;X1 *は、グリシンもしくはアスパラギン酸またはグリシンもしくはアスパラギン酸の非天然誘導体であり;そしてL*は、ロイシンまたはその非天然誘導体である。代表的に、P*、Y*、X1 *、およびL*の少なくとも1つは、それぞれのアミノ酸の非天然誘導体である。例えば、X1 *は、グリシンまたはアスパラギン酸であり得、L*は、ロイシンであり得、そしてP*またはY*の少なくとも一方は、非天然誘導体(例えば、ヒドロキシプロリンまたは3位がF、Cl、Br、I、またはNO2で置換されたチロシン)であり得る。
【0167】
本発明のペプチドはまた、一般式X1−X2−C−P*−Y*−X3−L−C−X4−X5−X6(配列番号2)を含み得、ここでP*は、プロリンまたはその非天然誘導体であり;Y*は、チロシンまたはその非天然誘導体であり;X1は、W、Y、F、S、Bip、Hx、Dpr、Cy、Gu、Ad、Hfe、3−Pal、4−Pal、DopaMe2、nTyr、dW、dF、F(3/4*)、またはY(3*)であり得る。F(3/4*)は、CH3、CF3、NH2、CH2NH2、CN、F、Cl、Br、I、Et、およびOMeのような部分で3位または4位のいずれかが置換されたフェニルアラニンであ得る。Y(3*)は、F、Cl、Br、I、およびNO2のような部分で3位が置換されたチロシンであり得る。X2は、E、H、dE、S、H(Bzl)、2−Pal、Dpr、またはThであり得;X3は、GまたはDであり得;X4は、H、F、Y、またはWであり得;X5は、I、L、V、N、Bpa、Bal、Hfe、Nle、Tle、nVal、Phg、Cha、Taz、Fua、Th、4−Pal、またはF(3/4*)であり得、ここで、F(3/4*)は、CF3、Et、iPr、またはOMeのような部分で3位または4位のいずれかが置換されたフェニルアラニンであり;X6は、N、Q、I、L、またはVであり得るか、あるいは存在しない。代表的に、X1、X2、X5、P*、およびY*のうちの少なくとも1つは、アミノ酸の非天然誘導体である。例えば、P*は、プロリンであり得、そしてY*は、3位がF、Cl、Br、I、またはNO2で置換されたチロシンの非天然誘導体であり得る。あるいは、P*は、4−ヒドロキシプロリンのようなプロリンの非天然誘導体であり得、そしてY*は、チロシンであり得る。このようなペプチドは、非還元条件下でジスルフィド結合を形成し得る。
【0168】
フィブリンを結合し得るペプチドの別の例は、一般式C−P*−Y*−X1−L−C(配列番号3)を含み、ここで、X1は、GまたはDであり:P*は、プロリンまたはその非天然誘導体の4−ヒドロキシプロリンであり;Y*は、チロシンまたはF、Cl、Br、I、またはNO2のような部分で3位が置換されたチロシンの非天然誘導体である。代表的に、P*またはY*のうちの少なくとも一方は、それぞれのアミノ酸の非天然誘導体である。例えば、このペプチドは、以下の配列を有し得る:
【0169】
【化73A】
【0170】
このようなペプチドは、非還元条件下でジスルフィド結合を形成し得る。
【0171】
WO01/09188またはWO01/08712に開示される方法のような、標準的な合成方法によって、表1に記載される配列を有するペプチドが、合成され(構造は質量分析により確認された)、環化され、そしてフィブリンのDD(E)フラグメントに対する親和性についてアッセイされた。各ペプチドは、Kd<10μMを有することが見出された(「−」は、丸めを表す)。
【0172】
【表1】
【0173】
【0174】
【0175】
【0176】
ペプチドはまた、一般式C−D−Y−Y−G−T−C−X10(配列番号17)を有し得、ここでX10は、n(デシル)G、n(4−PhBu)G、MeL、Bpa、Bip、Me−Bip、F(4*)、F(3−Me)、F(3,4−ジフルオロ)、Amh、Hfe、Y(3,5−ジヨード)、Pff、1Nal、d1Nal、またはMeLであり、ここで、F(4*)は、Et、CF3、I、またはiPrのような部分で4位が置換されたフェニルアラニンである。いくつかの実施形態において、このペプチドは、さらなる残基X1、P*、および/またはX11を含み、一般式C−D−Y−Y−G−T−C−X10−X11(配列番号18)またはX1−P*−C−D−Y−Y−G−T−C−X10−X11(配列番号26)を提供し得、ここで、X1は、任意の天延アミノ酸または非天然アミノ酸であり、P*は、プロリンまたはその非天然誘導体であり、そしてX11は、D、dD、βD、Inp、Nip、Me−D、Cop、またはCmpである。例えば、ペプチドは、以下の配列:
【0177】
【化73B】
【0178】
を有し得る。
【0179】
配列番号26の式を有するペプチドは、WO01/09188またはWO01/08712に開示される方法のような、標準的な合成方法によって合成され(構造は質量分析により確認された)、そしてフィブリンのDD(E)フラグメントに対する親和性についてアッセイされた。各ペプチドは、Kd<10μMを有することが見出された(表2)。
【0180】
【表2】
【0181】
ペプチドがHSAまたはフィブリンのような標的を結合する能力は、公知の方法によって評価され得る。例えば、フィブリンに対するペプチドの親和性は、フィブリンのDD(E)フラグメント(これは、55kDのサブユニット(フラグメントE)および190kDのサブユニット(フラグメントDD)を含む)を使用して評価され得る。DD(E)フラグメントは、ビオチン化され得、そしてアビジンを介して固体基材(例えば、マルチウェルプレート)に固定され得る。ペプチドは、固定されたDD(E)フラグメントと共に、適切な緩衝液中でインキュベートされ得、そして結合が、公知の方法を使用して検出され得る。例えば、WO01/09188を参照のこと。
【0182】
(N末端およびC末端のリンカーサブユニットならびにリンカー)
存在する場合、リンカーサブユニットおよびリンカーは、キャッピング部分(例えば、キレート、血栓崩壊剤、および他の基)をペプチドの2つの末端に共有結合させるために使用される。リンカーサブユニット部分は、(i)C末端カルボキシレートをアミン官能基に、またはN末端アミンをカルボキシレート官能基にのいずれかで、官能性を転換し得るか、または(ii)ペプチド末端とリンカー(存在する場合)またはキャッピング基との間にスペーサー部分または基を提供し得る。1つの実施形態において、ペプチドは、リンカーサブユニットと反応して、C末端アミン官能基およびN末端アミン官能基を有する、改変されたペプチドを形成し得る。別の実施形態において、ペプチドは、リンカーサブユニットと反応して、N末端カルボキシレート官能基およびC末端カルボキシレート官能基を有する、改変されたペプチドを形成し得る。別の実施形態において、ペプチドは、樹脂に結合したC末端リンカーサブユニットから合成され得、これによって、この樹脂からペプチドを切断する際に、C末端アミン官能基を有するペプチドが生成する。なお別の実施形態において、リンカーサブユニットは、末端官能基を変更するためではなく、スペーサー基として使用され得る。リンカーサブユニットは、リンカー部分またはキャッピング部分の結合のための、複数の官能基を有し得る。多くの型の反応(アシル化、還元的アミノ化、求核置換反応、尿素形成、チオウレア形成、および化学選択的連結が挙げられる)が、リンカーサブユニットをペプチド、リンカー、および/またはキャッピング部分に化学的に結合体化させる際に使用され得る。リンカーサブユニットを使用することの1つの利点は、ペプチドに類似の官能基を作製し、これによって、引き続く合成を容易にすることである。
【0183】
リンカー部分を使用して、1つ以上のキャッピング部分をペプチド末端に共有結合させ得る。リンカーは、分枝状であっても分枝状でなくてもよく、そして前駆体キレートまたはキレートの付着のための、複数の官能基を含み得る。リンカーの化学構造は、造影剤の物理的特性および薬理学的特性(例えば、親和性、安定性、血液半減期、緩和性、および血漿タンパク質結合)に影響を与え得る。リンカーは、アルキル基、アリール基、アルケニル基またはアルキニル基で置換され得る。リンカーは、存在する場合、各末端において、MRI造影剤については代表的に比較的小さく、そして剛性である。例えば、リンカーは、約350未満の分子量を有し得る(例えば、約200未満)。
【0184】
C末端リンカーサブユニット部分ならびにC末端リンカーおよびN末端リンカーの例を、以下の構造に説明する:
【0185】
【化74】
【0186】
ペプチドのC末端カルボキシレートは、リンカーサブユニットを有するアミン官能基(例えば、ジアミンシントン)に転換されて、ペプチドの各末端にアミン官能基を有するペプチドを形成し得、これらのアミン官能基に、残りのリンカー部分が結合し得る。このような、C末端アミン官能基を有するように改変されたペプチドの例は、以下である:
【0187】
【化75】
【0188】
ここで、nは、1〜4である。
【0189】
多くのジアミンC末端リンカーサブユニットは、固相樹脂から好都合に誘導され得る:
【0190】
【化76】
【0191】
以下の樹脂(R)は、Nova Biochemから市販されている:
【0192】
【化77】
【0193】
いくつかの場合には、以下のリンカーサブユニットが、N末端アミン官能基におけるスペーサー基として使用され得る:
【0194】
【化78】
【0195】
ここで、「塩基」は、プリン塩基またはピリミジン塩基であり(「Ad」=アデノシン、「Gu」=グアノシン、「Th」=チミン、「Cy」=シトシン)、そして「LG」は、OH、活性化エステル、ハライド、または無水物のような脱離基である。
【0196】
さらに、αN−アルキル化アミノ酸、および以下の例のようなアミンがアシル化またはアルキル化されたアミン含有側鎖を有するアミノ酸(例えば、LysおよびOrn)が、使用され得る:
【0197】
【化79】
【0198】
ここで、nは、0〜3の整数であり、Rは、任意の脂肪族基または芳香族基であり、そしてLGは、OH、活性化エステル、ハライド、および無水物のような脱離基である。
【0199】
なおさらなるリンカーサブユニットとしては、以下が挙げられる:
【0200】
【化80】
【0201】
ここで、nは、独立して、1または2であり、Rは、任意の脂肪族基または芳香族基であり、そしてLGは、OH、活性化エステル、ハライド、および無水物のような脱離基である。
【0202】
ペプチド分子が2つの末端アミン基を有するアミド結合構築ストラテジーに従う場合に有用なリンカー部分の例としては、以下が挙げられる:
【0203】
【化81】
【0204】
ここで、各mは、独立して、1〜4の整数であり、nは、独立して、0〜4の整数(0および4を含む)であり、LGは、脱離基であり、そしてR’およびR”は、独立して、水素または化学保護基である。
【0205】
リンカー部分はまた、2つより多くのキレートの結合のための、分枝点を有し得る。例えば、アミド結合形成ストラテジーに従う場合、脱離基LGを有するカルボニル(例えば、カルボン酸または活性化エステル)および3つ以上の保護されたアミンを含むリンカーが、ペプチドアミンと反応されて、3つ以上の末端アミンを有する分子を生成し得る。以下のカルボニルに基づくリンカー試薬は、3つ以上のアミン官能基の導入のために適切であり得る:
【0206】
【化82】
【0207】
ここで、LGは、脱離基(例えば、−OH、活性化エステル(例えばペンタフルオロフェノール(Pfp)、N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)、N−ヒドロキシスルホスクシンイミドナトリウム塩(NHSS)、2−チオキソチアゾリジン−1−イル、またはヒドロキシベンゾトリアゾール(HBT)))であり、そしてR1およびR2は、好ましくは独立して、水素または化学保護基(例えば、Boc、Fmoc、CBZ、t−ブチル、ベンジル、またはアリル)である。
【0208】
他の実施形態において、ペプチドのN末端におけるアミン官能基は、環状酸無水物(リンカーサブユニット部分)との反応によって、N末端カルボキシレート官能基に転換され得、これによって、N末端カルボキシレート官能基を有する、改変されたペプチドを生成する:
【0209】
【化83】
【0210】
N末端アミンをカルボキシレート官能基に転換するために使用され得る他のリンカーサブユニットの例としては、以下が挙げられる:
【0211】
【化84】
【0212】
ここで、Rは、任意の脂肪族基または芳香族基である。
【0213】
引き続いて、上記例の両方の末端カルボキシレートは、以下に示されるように、リンカー部分のアミノ基と同時に反応されて、前駆体MR画像化剤を形成し得る。この例において、前駆体MR画像化剤は、アミド結合を介して両末端でリンカーで誘導体化された、ペプチド分子である:
【0214】
【化85】
【0215】
2つのカルボキシレートで終結する前駆体MR画像化剤を生成するために有用な、さらなるリンカー部分の特定の例は、以下である:
【0216】
【化86】
【0217】
ここで、各mは、独立して、1〜4(1および4を含む)であり、nは、独立して、0〜4(0および4を含む)(例えばnは1または2)であり、そしてRは、水素または適切な化学保護基(例えば、メチル、エチル、ベンジル、またはt−ブチル)である。これらの例において、リンカーサブユニットの結合に続いて、保護基が除去され得、そしてキレート化部分または前駆体キレート化部分が、標準的な方法(例えば、アミド結合形成)を介して結合され得る。
【0218】
ペプチド分子が2つのカルボキシレートで終結するアミド結合構築ストラテジーに従う場合、以下のリンカー試薬が、3つ以上のアミン官能基を導入するために適切であり得る:
【0219】
【化87】
【0220】
ここで、R1およびR2は、独立して、水素または化学保護基(例えば、OS、Boc、Fmoc、CBZ、t−ブチル、ベンジル、またはアリル)である。
【0221】
アミド結合の形成を伴うリンカーストラテジーは、有用である。なぜなら、これらは代表的に、ペプチド上の保護基と適合性であるからである。上述のように、ペプチド、リンカー、およびリンカーサブユニットは、他の結合型(例えば、求核置換、還元的アミノ化、およびチオウレア形成)の形成によって、互いに共有結合され得る。
【0222】
リンカーはまた、造影剤の特性(例えば、親和性、薬理学的特性、インビボでの安定性、および緩和性)に対して影響を有し得る。
【0223】
あるいは、リンカー部分とキレート部分またはキレート前駆体部分との両方を含む共有結合は、適切な末端官能基を有するペプチドと直接反応し得る。末端カルボキシル基と反応し得るような共有結合体の1つの例は、以下である:
【0224】
【化88】
【0225】
ここで、nは、1〜4であり、そしてR1、R2、R3、R4、およびR5は、独立して、アセテート基、アセトアミド基、またはアセトキシ基である。
【0226】
このような共有結合体の別の例は、以下の構造を有する:
【0227】
【化89】
【0228】
ここで、R1、R2、R3、R4、およびR5は、独立して、アセテート基、アセトアミド基、またはアセトキシ基である。
【0229】
2つの末端にカルボキシレート官能基を有する、改変されたペプチドを、前駆体画像化剤に転換するために有用な共有結合体の例は、以下の構造を有する:
【0230】
【化90】
【0231】
改変されたペプチド上のアミン官能基と反応し得る共有結合体の例は、以下:
【0232】
【化91】
【0233】
(ここで、LGは、脱離基であり、nは、1〜4であり、そしてR1、R2、R3、R4、およびR5は、独立して、アセテート基、アセトアミド基、またはアセトキシ基である)および
【0234】
【化92】
【0235】
(ここで、LGは、脱離基であり、ここで、R1、R2、R3、R4、およびR5は、独立して、アセテート基、アセトアミド基、またはアセトキシ基である)である。
【0236】
多量体造影剤を合成するために特に有用な共有結合体は、以下の構造(本明細書中以下で、「シントン番号1」)を有する:
【0237】
【化93】
【0238】
多量体を合成するために有用な共有結合体の別の実施形態は、以下の構造(本明細書中以下で、「シントン番号2」)を有する:
【0239】
【化94】
【0240】
上で概説されたようなペプチドを含む、本発明のMRI造影剤の以下の例において、MRI造影剤の緩和性に対するN末端リンカーの効果を説明する:
【0241】
【化95】
【0242】
この例において、「キレート」は、bb−DTPA−Gd(III)をいう。
【0243】
上記「リンカーサブユニット」は、以下の結果で変動された(1個のGd(III)イオンあたりの緩和率は、20MHzおよび35℃で決定された。単位はmM−1s−1である):
【0244】
【化96】
【0245】
上記のように、構造15および16は、異なるN末端リンカーサブユニットを除いて、32と類似である。この実験結果は、リンカーが、本発明の造影剤の緩和性および他の特徴に影響を与え得ることを示す。
【0246】
(キレート化部分および試薬)
キレート化部分とは、金属イオンと錯形成したキレート化配位子である。これらのキレート化部分は、リンカー、リンカーサブユニット、および/または改変されたペプチドへの結合点を形成し得る、合成部分を含む。1つ以上のキレート化部分が、改変されたペプチドの各末端における官能基に共有結合し得る。1つの実施形態において、キレートは、リンカーサブユニットに結合し得る。別の実施形態において、キレートは、リンカー部分に結合し得る。他の実施形態において、キレートは、リンカー部分と結合体化して、共有結合体を形成し得、その後、この共有結合体を改変されたペプチドに結合させる。
【0247】
前駆体キレート化部分とは、金属イオンと錯形成していない、キレート化配位子である。キレート化配位子は、保護基を有し得るか、またはキレート化配位子に対する前駆体であり得る。前駆体キレート化部分は、リンカー、リンカーサブユニット、および/または改変されたペプチドに対する結合点を形成し得る、合成部分を有する。前駆体キレート化部分は、金属イオンと錯形成することによって、キレート化部分に転換され得る。1つ以上の前駆体キレート部分が、改変されたペプチドの各末端における官能基と共有結合体化し得る。1つの実施形態において、前駆体キレートは、リンカーサブユニットに結合る。別の実施形態において、前駆体キレートは、リンカー部分に結合する。他の実施形態において、前駆体キレートは、リンカー部分と結合体化して、共有結合体を形成し得、その後、この共有結合体を、改変されたペプチドに結合させる。
【0248】
本発明による前駆体キレート部分およびキレート部分は、以下の構造のいずれかを有し得る:
【0249】
【化97】
【0250】
ここで、Xは、金属陽イオンに配位し得るヘテロ原子電子供与基(例えば、O−、OH、NH2、OPO3 2−、NHR、またはORであって、ここで、Rは、任意の脂肪族基である)であり;R1は、水素、任意の脂肪族基、アルキル基、またはシクロアルキル基、あるいはそれらの非荷電置換バージョン(例えば、アルコール)から選択される、非荷電化学部分であり;そしてYは、合成部分(例えば、改変されたペプチド、リンカー、および/またはリンカーサブユニットの官能基に対する、直接、またはカルボニル、メチレン、メチレン−酸素、チオカルボニルを介在させてのいずれかでの結合点を形成し得るか、または結合点である)。である。配位した金属イオンを含む部分(キレート部分)または含まない部分(前駆体キレート部分)が使用され得る。
【0251】
種々のキレート配位子が、本発明の造影剤において使用され得る。このようなキレート化配位子としては、DTPA、DOTA、NOTA、およびDO3Aの誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。MRIについては、ジエチレントリアミンペンタ酢酸ガドリニウム(DTPA・Gd)、1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−N,N’,N”,N’’’−四酢酸ガドリニウムテトラアミン(DOTA・Gd)および1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7−三酢酸ガドリニウム(DO3A・Gd)のような金属キレートが、特に有用である。特に有用なキレートとしては、bb(CO)DTPA・Gdが挙げられる。他の金属が、MRI適用において、Gd(III)の代わりに使用され得る。
【0252】
多量体キレートを調製する目的で合成された、官能基化キレートの例としては、pNCS−Bz−DTPA[Martin,V.ら、Bioconjugate Chem.6,616−23、1995]およびGd(4−NCS−フェニル)−アミノ−カルボニルメチル−DO3A[Ramachandran,R.ら、Invest.Rad.1998,33(11),779−797]が挙げられる。標的に結合した場合の最適な緩和性特性のために、キレートの運動を最小にすることが、しばしば望ましく、従って、最少数の共有結合が標的をキレート化配位子に結合させることが望ましい。以下は、アミン官能基またはリンカーサブユニットもしくはリンカーに結合するための骨格カルボニル基を有するキレート配位子を含む試薬の例であり、ここで、「LG」は、脱離基(例えば、活性化エステル)であり、そしてRは、容易に切断されてO−を形成して隣接カルボニル基とカルボキシレートを形成し得る基(−OtBu、例えば、カルボン酸エステル)を表す:
【0253】
【化98】
【0254】
キレート化配位子にすぐ隣接するカルボニルの化学モチーフは、高緩和率のMRI造影剤のクラスを構築することが見出された。
【0255】
本発明はまた、以下の式に従う、MRIのための造影剤を合成において有用な中間体に関する:
【0256】
【化99】
【0257】
ここで、R1、R2、R3、R4、およびR5は、適切な形成定数で常磁性金属のキレートを形成するために適切な、保護されたかまたは保護されていない任意のアセチル配位子であり得、これには、以下が挙げられる:
【0258】
【化100】
【0259】
ここで、Pは、任意の保護基であり、ベンジル基およびtert−ブチル基が挙げられる。LGは、「脱離基」であり、そして−OHおよびそのエステル形態を表し、NHSエステル、ペンタフルオロフェノール、および他の活性化エステルが挙げられる。
【0260】
特に有用な実施形態において、LGは、−OHであり、そしてR1、R2、R3、R4、およびR5は、CH2CO2OtBuであり、本明細書中以下において「シントン番号3」であり、そして以下の構造を有する:
【0261】
【化101】
【0262】
あるいは、以下の試薬が、本発明の造影剤の合成において使用され得る:
【0263】
【化102】
【0264】
本発明はまた、化合物を製造する方法を提供する。具体的には、新規な酸化反応が、シントン番号3(キレート化配位子の好ましい実施形態)の容易な調製を可能にする。シントン番号3の合成は、2つの異なる合成経路を介して達成され得、これらの両方の経路は、ヒドロキシメチル−ジエチレントリアミンで開始する。1つの経路は、2合成工程の手順(アルキル化、続いて酸化)を包含し、そして他方は、6工程の手順(保護、酸化、エステル化、脱保護、アルキル化および水素化分解)を包含する。両方が、シントン番号3を高い化学的純度および光学的純度で生成する(以下の実施例を参照)。
【0265】
米国特許第5,637,759号は、2,3−ジアミノプロピオン酸およびアザ−リジンからの、ナトリウムチオフェノキシドを用いる選択的加水分解プロトコルによるシントン番号1の合成を開示する。本明細書中に開示される方法は、この毒性試薬の使用を回避する。
【0266】
(造影剤の合成)
ペプチドに基づく造影剤の合成は、以下の工程で実施され得る。第一に、標的化ペプチドが、C末端リンカーサブユニットありまたはなしで、代表的に、固相ペプチド合成を使用して、合成され得る。本明細書中に記載される環状ペプチドについては、保護された鎖状ペプチドが、溶液中または樹脂上で環化され得る。保護されていないペプチドもまた、溶液中または樹脂上で環化され得る。C末端リンカーサブユニットが、固相合成樹脂から共有結合的に誘導され得、そしてN末端リンカーまたはN末端リンカーサブユニットが、固相合成の間にペプチドに結合され得る。代表的に、環化の後に、リンカーサブユニット−キレート前駆体部分が、ペプチドに結合された。保護基が除去されて、配位子前駆体を提供し、次いで、キレートが調製された。本発明の放射性核種化合物は、市販の放射性核種(例えば、Nycomed Amersham Bostonカタログ番号RX−290195からの99mTc、NEN Life Science Productsカタログ番号NEZ304からの111In、またはNEN Life Science Productsカタログ番号NEZ142からの153Gd)を使用して、水性媒体中での反応(代表的に、pH4〜6で1時間)によって、配位子前駆体から調製された。光学造影剤の場合には、有機染料が、キレート前駆体の代わりに使用され得る。
【0267】
(造影剤の構造)
【0268】
【化103】
【0269】
【化104】
【0270】
【化105】
【0271】
【化106】
【0272】
【化107】
【0273】
【化108】
【0274】
【化109】
【0275】
【化110】
【0276】
【化111】
【0277】
【化112】
【0278】
【化113】
【0279】
【化114】
【0280】
【化115】
【0281】
【化116】
【0282】
【化117】
【0283】
【化118】
【0284】
(造影剤の調製)
本発明の化合物は、内因性酵素による分解に関して、親ペプチド(すなわち、結合したキレートを全く有さないペプチド)、1つ以上のキレートがN末端に結合したペプチド、または1つ以上のキレートがC末端に結合したペプチドより安定であり得る。インビボでの安定性を評価するために、試験化合物を、ラット肝臓ホモジネートと共にインキュベートし得る。選択された間隔の後に、この反応物をクエンチおよび遠心分離し得、そして上清を、液体クロマトグラフィー−質量分析によって分析して、残っている化合物の量を定量し得る。
【0285】
本発明の化合物はまた、ヒト血清アルブミンまたはフィブリンのような標的に結合し得る。例えば、造影剤の少なくとも10%(例えば、少なくとも50%、80%、90%、92%、94%、または96%)が、薬物および標的の生理学的に適切な濃度において、所望の標的に結合し得る。標的(例えば、HSAまたはフィブリン)に対する造影剤の結合の程度は、種々の平衡結合方法によって評価され得る。例えば、HSAに対する結合は、限外濾過によって測定され得る。フィブリンに対する結合を測定するためには、マイクロタイタープレートのウェルにフィブリン血餅が形成され得、そして標的群と接触され得る。平衡を確立するために十分な時間のインキュベーションの後に、上清がアスピレーションによって除去される(不溶性のフィブリンは、ウェルの底部にゲル化した血餅として結合したままである)。次いで、上清中の結合していない標的化群の濃度が測定される。両方の方法において、結合した造影剤の濃度は、最初に存在した標的化群の全濃度と、結合アッセイの後の結合していない標的化群の濃度との間の差として、決定される。結合した割合は、全標的化群の濃度によって除算された、結合した標的化群の濃度である。
【0286】
本発明の化合物は、標的結合(例えば、フィブリンへの結合)の結果として、高い緩和性を示し得、これは、より良好な画像解像度を導き得る。結合の際の緩和性の増加は、代表的に、1.5倍以上(例えば、少なくとも2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、または10倍の緩和率の増加)である。7〜8倍、9〜10倍、または10倍より高くさえある緩和性の増加を有する、標的化された造影剤は、特に有用である。代表的に、緩和性は、NMR分光計を使用して測定される。20MHzおよび37℃における、MRI造影剤の好ましい緩和性は、1個の常磁性金属イオンあたり少なくとも10mM−1s−1(例えば、1個の常磁性金属イオンあたり少なくとも15mM−1s−1、20mM−1s−1、25mM−1s−1、30mM−1s−1、35mM−1s−1、40mM−1s−1、または60mM−1s−1)である。20MHzおよび37℃において60mM−1s−1より高い緩和性を有する造影剤が、特に有用である。
【0287】
本明細書中に記載されるように、標的化された造影剤は、血餅の取り込みの増加を示し得る。フィブリンに標的化された薬剤の取り込みの特異性は、血餅による薬剤の取り込みを、血液による取り込みと比較することによって、決定され得る。さらなる詳細については、実施例11を参照のこと。フィブリンに標的化された造影剤の特異性もまた、MRIを使用し、そして血餅信号の増強を観察して、示され得る。
【0288】
(本発明のペプチドおよび造影剤の使用)
本発明のペプチドを使用して、血栓崩壊性疾患を標的化するための治療を改善し得る。現在の血栓崩壊性治療は、限界を有し、この限界としては、有意な出血の危険性、血流の回復の失敗、治療の中止後の血栓の再閉塞、および治療の開始と血餅溶解との間の遅れが挙げられる。改善された治療の指標が、本発明のフィブリン標的化ペプチドを血栓崩壊性薬剤(例えば、ヒトまたは細菌起源のプラスミノゲンアクチベーターのような血栓崩壊性のタンパク質)に結合体化させることによって、達成され得る。このような結合体は、プラスミノゲンを局所的に活性化させ得るか、または内因性tPAレベルを増加させ得る。例えば、フィブリン標的化ペプチドは、ヒトプラスミノゲンアクチベーター(組換え組織型プラスミノゲンアクチベーター(tPA)、プロウロキナーゼおよびウロキナーゼ(単鎖形態と二鎖形態との両方)を包含する)、細菌由来のプラスミノゲンアクチベーター(ストレプトキナーセ、スタフィロキナーゼが挙げられる)、および動物由来のプラスミノゲンアクチベーター(血吸いコウモリプラスミノゲンアクチベーターが挙げられる)が挙げられる)と結合体化され得る。さらに、フィブリン標的化ペプチドは、直接のフィブリン溶解性活性を示すフィブリン溶解性物質(例えば、カッパーヘッドヘビフィブロラーゼ(fibrolase))に結合体化され得る。このような酵素およびタンパク質は、市販されており得るか、天然の供給源もしくは組織から抽出され得るか、または組換え的に調製され得る。
【0289】
本発明の組成物は、MRI造影剤を構築することに関して上で議論されたものと同じ型のリンカーを使用して、公知の様式で、結合または融合され得る。タンパク質への結合体化は、アミド結合、エステル結合、ジスルフィド結合、およびチオエーテル結合の形成が挙げられる、標準的な化学技術によって達成され得る。例えば、フィブリン結合ペプチドは、フィブリン結合ペプチドまたはリンカーと、タンパク質の表面のリジン残基との間に、アミド結合を形成することによって、直接的にかまたはリンカーを介してかのいずれかで、タンパク質に共有結合し得る。これらの表面リジン残基は、通常、酵素の触媒部位から離れている。従って、繋がった部分は、酵素の触媒活性を妨害しない。複数の連結が、単一の工程で達成され得る。フィブリン標的化ペプチド対血栓崩壊性薬剤またはフィブリン溶解性薬剤の比は、連結化学の化学量論を調節することによって、制御され得る。中程度に強いフィブリン結合配位子の場合には、複数の連結が特に有用である。なぜなら、より高い結合親和性が、いわゆる「アビディティ」効果によって実現され得るからである。特に、カップリング剤または活性化エステルを使用して、リジンとフィブリン結合部分またはリンカーとの間でのアミド結合形成を達成し得る。以下のスキームは、リンカー部分を介した複数のフィブリン結合ペプチドに対するウロキナーゼの化学的連結によって形成される、ハイブリッド分子の例を示す。表面リジン残基の数およびフィブリン結合分子の数は、例示的である。あるいは、フィブリン標的化ペプチドは、組換えDNA技術を使用して、このハイブリッド分子に組み込まれ得る。
【0290】
【化119】
【0291】
いくつかの実施形態において、本発明のペプチドは、酵素切断部位(例えば、凝集カスケードにおいて酵素によって通常切断される酵素切断部位(例えば、第Xa因子切断部位、トロンビン切断部位、またはプラスミン切断部位など))を含むリンカーを用いて、血栓崩壊剤に結合され得る。血栓崩壊剤は、血餅の部位において本発明の血餅結合組成物から切断されるまで活性化されず、血餅から離れた部位での所望されない出血の事象の危険性は、最小にされる。さらに、血栓崩壊性部分は、ペプチド標的化多量体造影剤に結合され得、その結果、血餅が同定され得、画像化され得、そして溶解され得る。
【0292】
本明細書中の開示によって調製される造影剤は、従来のMRI造影剤と同じ様式で使用され得、そして深静脈の血栓症、肺塞栓、冠状動脈血栓症、頚動脈および頭蓋内の血栓症、動脈および血管系の血栓、大動脈弓血栓、ならびに危険性の高い斑の診断のために有用である。血栓を画像化する場合、特定のMR技術およびパルス列が、バックグラウンドの血液および組織と比較した血栓のコントラストを増強するために、好ましくあり得る。これらの技術としては、血液を暗色にすることを求める黒色血液血管造影手順(例えば、高速スピンエコー手順および流れを妨害した(flow−spoiled)勾配エコー手順)が挙げられるが、これらに限定されない。これらの方法はまた、コントラストを増強された血栓と血液と組織との間の、T1の差異に起因するコントラストの差異を増強する、流れに依存しない技術(例えば、血栓とバックグラウンド組織との間のコントラストを増加させる、反転−回復調製手順または飽和−回復調製手順)を包含する。T2技術のための調製の方法もまた、有用であることがわかり得る。最後に、磁化移動技術のための調製もまた、本発明の薬剤を用いて、コントラストを改善し得る。
【0293】
本発明の組成物(ペプチド、血栓崩壊剤に結合体化したペプチド、およびペプチド標的化多量体造影剤を含む)は、慣用的な手順に従って、薬学的組成物として処方され得る。本明細書中において使用される場合、本発明の化合物は、その薬学的に受容可能な誘導体を包含し得る。「薬学的に受容可能な」とは、その化合物または組成物が、認容不可能な有害な影響なしで、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、レシピエントへの投与の際に、本発明の化合物またはその活性代謝産物もしくは残渣を(直接的にかまたは間接的に)提供し得る、本発明の化合物の任意の薬学的に受容可能な塩、エステル、エステルの塩、または他の誘導体を意味する。他の誘導体は、このような化合物が動物に投与される場合に(例えば、経口投与された化合物が血液中により容易に吸収されるよう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を増加させる誘導体、または生物学的区画(例えば、脳またはリンパ系)への親化合物の送達を増強し、その結果、親種に対する曝露を増加させる誘導体である。本発明の化合物の薬学的に受容可能な塩としては、当該分野において公知の薬学的に受容可能な無機酸および無機塩基ならびに有機酸および有機塩基から誘導される、対イオンが挙げられる。
【0294】
本発明の薬学的組成物は、任意の経路(経口投与と非経口投与との両方が挙げられる)で投与され得る。非経口投与としては、皮下投与、静脈内投与、動脈内投与、間隙内投与、鞘内投与、および腔内投与が挙げられるが、これらに限定されない。投与が静脈内である場合、薬学的組成物は、ボーラスとしてか、一度に分離された2回以上の投与としてか、または定常流注入もしくは非線形流注入として、与えられ得る。従って、本発明の化合物は、任意の投与経路のために処方され得る。
【0295】
代表的に、静脈内投与のための組成物は、滅菌等張水性緩衝液中の溶液である。必要である場合、この組成物はまた、可溶化剤、安定化剤、および注射の部位での疼痛を和らげるための局所麻酔剤(例えば、リドカイン)を含有し得る。一般に、これらの成分は、別個に(例えば、キット中で)か、または単位投薬形態として一緒に混合されて(例えば、乾燥した凍結乾燥粉末もしくは水を含まない濃縮物として)かのいずれかで、供給される。組成物は、気密シールされた容器(例えば、活性単位で活性剤の量を示すアンプルまたは包み(sachette))内に貯蔵され得る。組成物が注入によって投与される場合、滅菌された薬学等級の「注射用水」、生理食塩水または他の適切な静脈内液体を含む、注入瓶で分配され得る。組成物が注射によって投与される場合、成分が投与の前に混合され得るように、滅菌された注射用水または生理食塩水のアンプルが提供され得る。本発明の薬学的組成物は、本発明の化合物およびその薬学的に受容可能な塩を、任意の薬学的に受容可能な成分、賦形剤、キャリア、アジュバントまたはビヒクルと共に含有する。
【0296】
造影剤は、好ましくは、注射可能な組成物の形態で患者に投与される。造影剤を投与する方法は、好ましくは、非経口的(静脈内、動脈内、鞘内、間隙内、または腔内を意味する)である。本発明の薬学的組成物は、ヒトを含む哺乳動物に、他の診断剤または治療剤と類似の様式で投与され得る。投与される投薬量、および投与の様式は、種々の要因(患者の年齢、体重、静別、状態、および遺伝的要因が挙げられる)に依存し、そして最終的に、本明細書中に記載されるような種々の投薬および引き続く画像化の実験的決定に続いて、医療人員によって決定される。一般に、診断感度または治療効力のために必要とされる投薬量は、約0.001〜50,000μg/宿主の体重のkgの範囲、好ましくは、0.01〜25.0μg/宿主の体重のkgの間の範囲である。最適な用量は、本明細書中の開示に従って、実験的に決定される。
【0297】
血栓崩壊状態の処置に関して、投与される物質の量は、その血栓崩壊状態の重篤度ならびに血餅の位置および大きさに依存する。使用される正確な容量および投与の様式は、その状況に従って、処置を管理している医師によって決定され得る。一般に、組成物/血栓崩壊剤結合体の組み合わせられた投薬量は、血栓崩壊剤単独について慣用的な投薬量に従うが、本明細書中に開示される組成物によって追加される、フィブリン/血餅結合に対する改善された親和性が、標準的な血栓崩壊投薬量の減少を可能にし得る。この治療における使用が企図された特定の血栓崩壊剤(用量および投与方法の例を伴う)は、以下の通りである:
ストレプトキナーゼ 30分〜3時間にわたって1〜3メガ単位
アンチストレプラーゼ 30単位;2〜5分間の注射
tPA(野生型) 50〜150mg;6時間までにわたって注入
二鎖ウロキナーゼ (40〜100mg);6時間までにわたって注入
単鎖ウロキナーゼ(scuPA) 3〜12メガ単位(30〜100mg;5時間までにわたって注入)
ハイブリッドプラスミノゲンアクチベーターおよび誘導体 20〜100mg;注射または注入
プラスミノゲンアクチベーターのムテイン 10〜100mg;注射または注入。
【0298】
本発明は、以下の実施例においてさらに記載され、これらの実施例は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定しない。
【実施例】
【0299】
本発明のいくつかの高緩和性造影剤組成物の合成、特徴付け、および使用が、以下の実施例にさらに説明される。以下の実施例に含まれる特定のパラメータは、本発明の実施を説明することが意図され、そしてこれらは、本発明の範囲をいかなる様式でも限定しない。当業者は、本明細書中に記載される特定の実施形態および方法に対する多くの均等物を、理解するか、または慣用的にしかすぎない実験を使用して確認し得る。このような実験は、特許請求の範囲の範囲に包含されることが意図される。
【0300】
(実施例1−ペプチドに基づくMR造影剤の合成)
(リンカーサブユニット部分がC末端に結合したペプチド(P−[リンカーサブユニット])。)保護されていないペプチドを、通常のFmocストラテジーおよびジアミノトリチル樹脂を使用して、調製した。このペプチドを、トリフルオロ酢酸タリウムを使用して、樹脂上でかまたは溶液中で環化した。樹脂から切断した後に、保護されていないペプチドを、RP−HPLC(C−18カラム、H2O/CH3CN/TFA)によって精製した。
【0301】
(リンカー部分:)ジクロロメタン中のBoc−Dpr(Boc)−OH・DCHA(1当量)およびペンタフルオロフェノール(1.2当量)の溶液に、PS−カルボジイミド(1.2〜1.5当量)を添加した。この混合物を、室温で3〜5時間振盪した。LC−質量(分析)の結果がその反応が完了したことを示した後に、樹脂を濾過によって除去し、そして溶媒を減圧下でエバポレートして、粗製リンカー部分(Boc−Dpr(Boc)−OPft(N−α−Boc−N−β−Boc−L−ジアミノプロピオン酸ペンタフルオロフェニルエステル、356−128))を、白色泡状物として得た。
【0302】
(前駆体MR画像化剤:)DMF中のP−[リンカーサブユニット部分](1当量)およびリンカー部分{Boc−Dpr(Boc)−Opft}(2.2当量)の溶液に、DIPEA(4〜6当量)を添加した。この混合物を室温で一晩攪拌した。LC−質量(分析)の結果がこの反応が完了したことを示した後に、溶媒を減圧下で除去した。次いで、粗製生成物を、TFA、水およびアニソール(90%/5%/5%)の混合物中で、室温で3時間撹拌した。ジエチルエーテルを添加した。そして白色沈澱物が形成し、この沈澱物を、RP−HPLC(C−18カラム、H2O/CH3CN/TFA)によって精製して、前駆体MR画像化剤(テトラキスアミノ−ペプチド)を白色固体として得た。
【0303】
(前駆体キレート部分:DOTAGA−Opft。)ジクロロメタン中のDOTAGA−OH(1当量)およびペンタフルオロフェノール(1.2当量)の溶液に、PS−カルボジイミド(1.2〜1.5当量)を添加した。この混合物を、室温で3〜5時間振盪した。LC−質量(分析)の結果が反応が完了したことを示した後に、樹脂を濾過によって除去し、そして溶媒を減圧下でエバポレートして、粗製前駆体キレート部分を白色泡状物として得た。
【0304】
(MR画像化剤。)前駆体MR画像化剤(1当量)および前駆体キレート部分(4.0当量)の、DMF中の溶液に、DIPEA(4.0当量)を添加した。この混合物を、室温で一晩攪拌した。LC−質量(分析)の結果が反応が完了したことを示した後に、溶媒を減圧下でエバポレートした。
【0305】
次いで、この組成生成物を、TFA、フェノール、メチルスルホン酸、アニソールおよびジクロロメタン(90%/2.5%/2.5%/2.5%/2.5%)の混合物中で、室温で15分間攪拌した。ジエチルエーテルを添加すると、白色沈澱物が形成され、そして組成生成物として収集した。
【0306】
この組成生成物を、脱イオン水中GdCl3・H2Oと反応させて、粗製MR画像化剤を形成し、これを、RP−HPLC(C−18カラム、エタノール/50mmolAcONH4)を使用して精製した。適切な画分を合わせ、そしてエタノールを減圧下で除去し、次いで、合わせた画分を、塩交換のために酢酸ナトリウムで処理した。凍結乾燥後、過剰の塩を、水およびエタノール:水(50:50)溶離溶液を用いるWaters Sep−Pak(登録商標) C−18カートリッジでの逆相クロマトグラフィーを使用して除去した。適切な画分を合わせ、エタノールを減圧下で除去し、そして溶液を凍結乾燥させて、所望のペプチドMR画像化剤を白色固体として得た。
【0307】
類似の方法を使用して、他のMR画像化剤を合成した。
【0308】
(実施例2−キレート前駆体部分(シントン番号3)の合成のための方法)
【0309】
【化120】
【0310】
(シントン番号3の合成のための方法A)
(工程a−アミンの保護)
【0311】
【化121】
【0312】
示される立体化学のヒドロキシメチルジエチレントリアミン三塩酸塩(25.15g)(光学的に純粋な出発物質:Syn.Comm.29(14),2377−2391(1999)、ラセミ出発物質:Coll.Czech.Chem.Comm,34,630−634(1969))を、脱イオン水/1,4−ジオキサン混合物中に溶解し、そして水性水酸化ナトリウムを使用して、この溶液のpHを8と9との間に調整した。ジカルボン酸ジ−tert−ブチル(3.5当量)をジオキサンに溶解し、そして10℃と20℃との間で添加した。この反応混合物を、室温で12時間と20時間との間攪拌した。次いで、この反応混合物を水で希釈し、そして酢酸エチルで抽出した。有機抽出物を、水、飽和重炭酸ナトリウム、および飽和塩化ナトリウム溶液で順に抽出した。この有機抽出物を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、そして減圧下で濃縮して、油状物を得、これを、酢酸エチル:ヘキサンの混合物を使用するシリカゲルクロマトグラフィーによって精製した。精製生成物の全収量は、30.11gであった。1H NMR(300MHz):5.18(d、J=7.9Hz,1H)、4.76(bs、1H)、3.8−3.0(m、10H)、1.47−1.42(2s、27H)。MS(m/Z):456.4[M+Na]+。
【0313】
(工程b−ヒドロキシル基の酸化)
[Zhaoら、J.Org.Chem.64,2564−2566(1999)に開示される酸化手順に基づく]
【0314】
【化122】
【0315】
BOC保護されたトリアミン(29.94g)をアセトニトリルに溶解した。21.6gのNaH2PO4、21.6gのNa2HPO4、および500mLの体積を生じるために十分な量の脱イオン水からなるリン酸緩衝液を添加し(300mL)、続いて、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル−1−オキシ(TEMPO)(0.07当量)を添加した。この混合物を激しく攪拌し、そして35℃に温めた。塩化ナトリウム(2.0当量)を脱イオン水(100mg/ml)中に溶解した。一定の温度を維持しながら、この塩化ナトリウム溶液および漂白剤(0.02当量、約0.25%水性次亜塩素酸ナトリウム)を添加した。酸化剤の添加後、この反応物を24時間攪拌した。さらなるTEMPO(0.07当量)を添加し、そしてこの反応混合物を24時間攪拌した。この反応物を室温に冷却した。水を添加し、そして2.0N水性NaOHでpHを8に調整した。一定のpHを維持しながら、水性亜硫酸ナトリウムの冷溶液を添加した(300mL)。この溶液を、小容量のメチルtert−ブチルエーテルで抽出し、そして取っておいた。水層を、2.0N水性HClでpH3〜4に酸性化し、そして小容量のメチルtert−ブチルエーテルで2回抽出した。この有機抽出物を、先に取っておいたものと合わせ、そして減圧下で濃縮した。この生成物を精製せずに、以下の工程3で使用した。1H NMR(300MHz):5.8(bs、1H)、5.3(m、1H)、4.4(M、1H)、3.6−3.2(m、6H)、1.47−1.43(2s、27H)。MS(m/Z):470.2[M+Na]+。
【0316】
(工程c−カルボン酸のベンジル保護)
【0317】
【化123】
【0318】
カルボン酸出発物質(178g)を乾燥DMF中に溶解した。炭酸セシウム(2.0当量)添加し、そしてこの溶液を30分間攪拌した。ベンジルブロミド(1.1当量)を、室温で滴下した。この反応混合物を、不活性雰囲気下で18時間攪拌した。この反応物を水で希釈し、そして酢酸エチルで2回抽出した。この有機層を合わせ、そして飽和重炭酸ナトリウム溶液および塩化ナトリウム溶液で順に洗浄した。この有機層を油状物に濃縮し(270g)、これを、酢酸エチル:ヘキサンを使用して、シリカゲルクロマトグラフィーによって精製した。1H NMR(300MHz):7.3(s、5H)、5.6および5.15(2bs、1H)、5.1(s、2H)、4.5(bs、1H)、4.0〜4.1(m、1H)、3.5〜3.2(m、6H)、1.45および1.4(2s、27H)。MS(m/Z):560.3[M+Na]+。
【0319】
(工程dおよびe−アミンの脱保護およびアルキル化)
【0320】
【化124】
【0321】
BOC保護されたトリアミン(250g)を、1:1のアセトニトリル:4N水性HClの溶液中で攪拌し、そして約2.0時間攪拌した。このアセトニトリルを減圧下で除去し、そして残りの溶液を凍結乾燥して、残渣を得、これを即座に、DMFおよびジイソプロピルアミン(pHを8に上昇させるために十分な量)中に溶解した。ブロモ酢酸tert−ブチルを添加した(12.0当量)。この添加が完了した後、この反応混合物を50℃に温め、そして18時間攪拌した。反応の完了時に、この反応混合物の体積を水の添加によって2倍にし、その後、酢酸エチルで2回抽出した。これらの有機抽出物を合わせ、そして水、飽和重炭酸ナトリウム、および飽和塩化ナトリウム溶液で順に洗浄した。この有機溶液を減圧下で油状物に濃縮し、これを、酢酸エチル:ヘキサンを使用してシリカゲルクロマトグラフィーによって精製した。精製された生成物の全収量は、190gであった。MS(m/Z):809.5[M+Na]+。
【0322】
(工程f−カルボキシレートの脱保護)
【0323】
【化125】
【0324】
ステンレス鋼反応器に、ベンジルエステル(157g)、10%炭素担持パラジウム(19.8g)および酢酸エチルを入れ、そして45psiで12時間水素化した。セライト(登録商標)を通しての濾過および減圧下での濃縮により、油状物を得た。この油状物を酢酸エチル/ヘキサンに溶解し、そしてシリカゲルクロマトグラフィーによって精製して、DTPAカルボン酸ペンタ−tert−ブチルエステルを得た(収率:82%)。MS(m/Z):719.5[MH]+。この試薬を、他のキラル元素を使用する造影剤の合成において使用する場合、ジアステレオマーは観察されず、従って、この物質は、通常のプロトンNMRによる検出の限界においては、本質的に光学的に純粋であると結論付けられる。
【0325】
(シントン番号3の合成のための方法B)
【0326】
【化126】
【0327】
アルコール(ヒドロキシメチルジエチレントリアミンからの合成については、Syn.Comm.29(14),2377−2391(1999)を参照のこと)出発物質(105.0g)、アセトニトリル(1.0L)、リン酸緩衝液(1.0L、100mgのNaH2PO4および10mgのNa2HPO4を1.0mLの水に溶解し、次いでH3PO4でpHを4.5に調整することによって調製した)、およびTEMPO(7.0g)を混合し、そして45℃と50℃との間に暖めた。45℃〜50℃の温度を維持しながら、この溶液に、亜塩素酸ナトリウム(298mLの水に溶解した29.8g)および次亜塩素酸ナトリウム(744μL)からなる溶液を添加した。この反応混合物を4〜10時間激しく攪拌した。この反応混合物を室温に冷却し、そして2相に分離した。有機層を単離し、そして飽和水性塩化ナトリウムと合わせ、そして15分間攪拌した。この有機層を単離し、そして減圧下で濃縮して、油状物(171g)を得、これを、0.1%トリエチルアミンを含むヘキサン:イソプロパノールを使用するカラムクロマトグラフィーによって精製し、全体で81gの濃縮生成物を油状物として得た。MS(m/Z):719.5[MH]+。この方法によって生成した物質の光学純度は、上記のものと変わらなかった。
【0328】
(実施例3−C末端アミン官能基を有する改変されたペプチドの固相合成のための樹脂)
ペプチドを、固相合成によって調製した。固相合成において、リンカーおよび樹脂は、合成されるべきペプチドの型(例えば、C末端において必要とされる官能基、保護されたペプチドまたは保護されていないペプチド)および使用される合成方法(例えば、Fmoc化学またはBOC化学、手動合成または自動合成、連続フローまたはバッチ反応器)に依存して選択される。例えば、C末端にカルボキシル基を有するペプチドの合成においては、保護されたアミノ酸が、異なる樹脂(例えば、HMPB樹脂、2−クロロトリチルクロリド樹脂およびSUSRIN樹脂)に結合される。他方で、C末端にアミノ基を有するペプチドの合成においては、ジアミンが、トリチル樹脂に結合され得る。ポリスチレン(PS)樹脂は、バッチ合成に使用され得、一方でポリエチレングリコール(PEG)改変された樹脂は、連続フローおよびバッチ合成に適切である。多くのトリチルPS樹脂(1,3−ビス−(アミノメチル)−ベンゼントリチルPS樹脂が挙げられる)が、市販されている。必要とされるトリチルPS樹脂が入手可能ではない場合、PEG樹脂について記載されるものと類似の手順を使用して、トリチルPS樹脂にジアミンを結合させ得る。
【0329】
1,3−ビス−(アミノメチル)−ベンゼントリチル樹脂の合成が、例として議論される。他のジアミンは、類似の様式で、トリチル樹脂に結合され得る。
【0330】
(1,3−ビス−(アミノメチル)−ベンゼントリチルPEG樹脂の調製)
【0331】
【化127】
【0332】
第一に、トリチルアルコール樹脂(25g、NovaSyn TGT樹脂、NovaBiochem)を漏斗に入れ、そしてDMF、CH2Cl2、およびトルエンで順に洗浄した。全ての溶媒を除去した後に、この材料を、還流冷却器を備えるフラスコに移した。トルエン(250mL)および塩化アセチル(25mL)を添加し、そしてこのスラリーを70℃に加熱して、1.0時間攪拌した。さらなる塩化アセチル(25ml)を添加し、そしてこのスラリーを70℃で2.0時間攪拌した。このスラリーを濾過し、そして樹脂を、トルエンおよびCH2Cl2で順に洗浄した。
【0333】
【化128】
【0334】
第二に、新たに調製したトリチルクロリド樹脂およびTHF(250ml)をフラスコに入れた。このスラリーに、1,3−ビス−(アミノメチル)−ベンゼン(10当量、0.23mmol/gの樹脂置換に基づく)を添加し、そしてこの混合物を室温で18.0時間攪拌した。このスラリーを濾過し、そして樹脂を、水、DMF、CH2Cl2、メタノール、およびCH2Cl2で順に洗浄した。この樹脂を減圧下で乾燥し(室温、1〜5mmHg)、一定重量(25.4g)にした。置換の化学量論を、定量ニンヒドリン手順を使用して誘導した。
【0335】
(実施例4−共有結合体の合成(シントン番号1、番号2、番号4、および番号5)
(シントン番号1の合成のための方法)
【0336】
【化129】
【0337】
(2,3−ビス−tert−ブトキシカルボニルアミノプロピオン酸ベンジルエステル)
炭酸セシウム(6.5g)および水の溶液を、アセトニトリル(25ml)中の2,3−ビス−tert−ブトキシカルボニルアミノプロピオン酸(3.04g)に添加した。この混合物を室温で40分間攪拌した。溶媒を、減圧下で除去した。この固体残渣に、DMF(50ml)を添加した。臭化ベンジル(1.43ml)およびDMF(5.0ml)の溶液を、室温で15分間にわたって添加した。この混合物を18時間攪拌し、次いで、この混合物を酢酸エチル(100ml)および水(50ml)で希釈し、そして15分間攪拌した。層を分離させ、そして有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。この混合物を濾過し、そしてその濾液を減圧下で濃縮して、油状物(3.6g)を得た。この油状物を、酢酸エチル/ヘキサンを用いるカラムクロマトグラフィーによって精製して、油状物(1.8g)を得た。MS(m/Z):[M+Na]+=417。1H NMR(300MHz):1.4(s、9H)、2.4(m、2H)、4.4(m、1H)、4.8(m、1H)、6.5(m、1H)、7.3(m、5H)。
【0338】
(2,3−ジアミノプロピオン酸三塩酸塩)
2,3−ビス−tert−ブトキシカルボニルアミノプロピオン酸ベンジルエステル(1.8g)、4N水性HCl(40ml)、およびアセトニトリル(50ml)の溶液を、室温で18時間攪拌した。溶媒を減圧下で除去し、そしてこの混合物を酢酸エチル(100ml)および水(50ml)で希釈し、そして15分間攪拌した。層を分離させ、そして水層を乾固するまでエバポレートした(1.23gの泡状物/シロップ)。1H NMR(300MHz):3.2−3.5(m、2H)、4.2−4.35(m、1H)、5.13−5.25(q、2H,J=11.8、3.1Hz)。
【0339】
(2,3−ビス−カルボキシ−DTPAプロピオン酸ベンジルエステル)
2,3−ジアミノ−プロピオン酸三塩酸塩(6.65g)、bb(CO)DTPE(40.0g、「シントン3」)、HOBt(8.5g)、DIC(9.0ml)、ジイソプロピルエチルアミン(15.0ml)、CH2Cl2(400ml)およびDMF(200ml)の溶液を、48時間攪拌した。この混合物を塩化メチレン(500ml)および水(250ml)で希釈し、次いで15分間攪拌した。層を分離させ、そして有機層を飽和炭酸ナトリウム(250ml)、飽和塩化ナトリウム(250ml)で洗浄し、そして硫酸ナトリウムで乾燥した。この混合物を濾過し、そして濾液を減圧下で濃縮して、油状物を得た。この油状物を、酢酸エチルおよびヘキサンを使用するシリカゲルクロマトグラフィーによって精製して、28.0gの物質を得た。MS(m/Z):[M+2]+=798;[M+1]+=1595。
【0340】
(2,3−ビス−カルボニル−DTPAプロピオン酸)
2,3−ビス−カルボキシ−DTPAプロピオン酸ベンジルエステル(17.0g)の水素化を、酢酸エチル/トリエチルアミン(10:3)中で、10%炭素担持パラジウム(6.0g)触媒を使用して、50psiで24時間実施した。この容器を窒素でパージし、そしてこの混合物をセライト(登録商標)を通して濾過し、そして減圧下で濃縮して、16.0gの油状物を得た。MS(m/Z):[M+2]+=753;[M+1]+=1504。
【0341】
(シントン番号2の合成のための方法)
【0342】
【化130】
【0343】
(N1,N3−ビス[2−(ビス−tert−ブトキシカルボニルメチルアミノ)−3−{[2−(ビス−tert−ブトキシカルボニルメチルアミノ)エチル]」−(tert−ブトキシカルボニルメチル)アミノ}−プロピオンアミド]ジエチレントリアミン)
ジエチレントリアミン(3.16ml)、アセトニトリル(700ml)、およびジイソプロピルエチル(10.4ml)の溶液に、予め反応させた(30分)アセトニトリル中のbb(CO)DTPE(42.0g、「シントン3」)、HOBt(7.9g)、EDC(11.2g)およびジイソプロピルエチルアミン(10ml)を室温で添加した。この反応物を16.0時間攪拌し、次いで、減圧下で濃縮した。この油状物を酢酸エチルと合わせ、水および飽和水性塩化ナトリウムで抽出し、そして濃縮した。この油状物をヘキサン/イソプロパノール/トリエチルアミンを使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製して、22.5gの生成物を得た。MS(m/Z):[M+H]+=1503。
【0344】
(N1,N3−ビス[2−(ビス−tert−ブトキシカルボニルメチルアミノ)−3−{[2−(ビス−tert−ブトキシカルボニルメチルアミノ)エチル]−(tert−ブトキシカルボニルメチル)アミノ}−プロピオンアミド]−N2−(ベンジルオキシカルボニルメチル)ジエチレントリアミン)
ベンジル−2−ブロモアセテート(2.54g)を、上記アミン化合物(1.35g)、アセトニトリル(200ml)および炭酸ナトリウム(1.18g)の溶液に添加した。この混合物を60℃に温め、そして15時間攪拌した。この反応混合物を室温に冷却し、そして減圧下で濃縮した。酢酸エチルおよび水を添加し、層を分離した。有機層を、飽和水性塩化ナトリウムで洗浄し、次いで減圧下で濃縮して、油状物(14.5g)を得た。MS(m/Z):[M]+=1651。
【0345】
(N1,N3−ビス[2−(ビス−tert−ブトキシカルボニルメチルアミノ)−3−{[2−(ビス−tert−ブトキシカルボニルメチルアミノ)エチル]−(tert−ブトキシカルボニルメチル)アミノ}−プロピオンアミド]−N2−(酢酸)ジエチレントリアミン)
上記ベンジルエステル(14g)を、10%活性炭担持パラジウム(3.5g)の存在下で、酢酸エチル/トリエチルアミン(49:1)で、50psiで16.0時間水素化した。得られた混合物をセライト(登録商標)に通して濾過し、そして減圧下で濃縮して、12.08gの油状物を得た。MS(m/Z):[M+H]+=1561。
【0346】
(シントン番号4の合成)
【0347】
【化131】
【0348】
(N1,N3−ビス−ブトキシカルボニル−ジエチレントリアミン)
ジエチレントリアミン(2.12g、20.6mmol)およびトリエチルアミン(30.0g、41.3mmol)の、THF(100mL)中の溶液に、Boc−ON(10.65g、43.3mmol)を室温で添加した。この混合物を一晩攪拌した。この混合物に、700mLのエーテルを添加し、次いでリン酸緩衝液(pH=3、100mmol)で抽出した。その水溶液をpH=11に塩基性化し、そしてジクロロメタンで抽出した。有機層を分離し、そして無水硫酸ナトリウムで乾燥した。塩を濾過し、そして溶媒を減圧下で除去して、示される化合物を無色油状物として得た(5.55g)。MS(m/Z):[M+H]+=304.1。
【0349】
(N1,N3−ビス−ブトキシカルボニル−N2−(ベンジルオキシカルボニルエチル)−ジエチレントリアミン)
上記化合物(1.0g、3.30mmol)のメタノール(40mL)中の溶液に、アクリル酸ベンジル(1.07g、6.59mmol)を室温で添加した。この混合物を3日間還流した。溶媒を減圧下で除去して、黄色液体を得、これは、示される化合物およびアクリル酸ベンジルを含んだ。MS(m/Z):[M+H]+=466.1。
【0350】
(N2−(ベンジルオキシカルボニルエチル)−ジエチレントリアミン)
上記化合物およびアクリル酸ベンジル(1.0g)の、ジクロロメタン(25mL)中の混合物に、TFA(13.8mL)を室温で添加した。この混合物を室温で3時間攪拌し、次いでこの混合物に、1N HClおよび水を添加した。その水層を分離し、そして凍結乾燥して、示される化合物(420mg)を粘着性の固体として得た。MS(m/Z):[M+H]+=266.2。
【0351】
(N1,N3−ビス[2−(ビス−tert−ブトキシカルボニルメチルアミノ)−3−{[2−(ビス−tert−ブトキシカルボニルメチルアミノ)エチル]−(tert−ブトキシカルボニルメチル)アミノ}−プロピオンアミド]−N2−(ベンジルオキシカルボニルエチル)ジエチレントリアミン)
上記化合物、「シントン3」、HOBtおよびジイソプロピルエチルアミンの、CH2Cl2およびDMF中の溶液に、DICを添加する。この混合物を、室温で48時間攪拌する。この混合物をジクロロメタンおよび水で希釈し、次いで、15分間攪拌する。層を分離し、そしてその有機層を、飽和炭酸ナトリウム、飽和塩化ナトリウムで洗浄し、そして硫酸ナトリウムで乾燥する。この混合物を濾過し、そしてその濾液を減圧下で濃縮して、油状物を得る。この油状物を、酢酸エチルおよびヘキサンを用いるシリカゲルクロマトグラフィーによって精製して、示される化合物を得る。
【0352】
(N1,N3−ビス[2−(ビス−tert−ブトキシカルボニルメチルアミノ)−3−{[2−(ビス−tert−ブトキシカルボニルメチルアミノ)エチル]−(tert−ブトキシカルボニルメチル)アミノ}−プロピオンアミド]−N2−(プロピオン酸)ジエチレントリアミン)
水素化容器に、上記化合物、10%炭素担持パラジウム、酢酸エチル、およびトリエチルアミンを充填する。この容器を窒素で、次いで水素でパージする。この混合物を水素雰囲気下(50psi)で24時間振盪する。この容器を窒素でパージし、そして混合物をセライト(登録商標)に通して濾過し、そしてその濾液を減圧下で濃縮して、生成物を油状物として得る。
【0353】
(シントン番号5の合成)
【0354】
【化132】
【0355】
(メチル3−(ベンジルアミノ)−2−((ベンジルアミノ)メチル)プロピオネート)
アセトニトリル(20mL)に溶解したメチル−2−(ブロモメチル)アクリレート(1.00g、5.6mmol、1.0当量)を、無水アセトニトリル(10mL)中のベンジルアミン(1.83mL、16.8mmol、1.5当量)の溶液に、攪拌しながら室温で滴下した。16時間後、エーテル(100mL)を添加し、そして白色固体(ベンジルアミン臭化水素酸塩)を濾過した。その濾液を減圧下で濃縮して、1.90gの粗製油状物を得た。その油状物を酢酸エチル(150mL)に溶解し、そしてH2OおよびNaClブラインで洗浄した。有機層を乾燥し(MgSO4)、そして減圧下でエバポレートした。得られた透明な油状物を、フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル)で精製して、1.38g(79%)の生成物を得た。1H NMR(300MHz、CDCl3):δ1.68(s、2H)、2.79−2.90(m、5H)、3.68(s、3H)、3.75(s、3H)、7.21−7.32(m、10H)。
【0356】
(メチル3−(アミノ)−2−(アミノメチル)プロピオネート)
メチル3−(ベンジルアミノ)−2−((ベンジルアミノ)メチル)プロピオネート(2.27g、7.3mmol、1.0当量)を、塩化メチレン(20mL)に溶解し、そしてジオキサン中HClの4M溶液4.0mLを添加した。この溶液を室温で20分間攪拌し、次いで溶媒を減圧下でエバポレートして、白色粉末を得、この粉末を、50mL MeOHに溶解した。触媒(10%炭素担持パラジウム触媒、750mg)を、0℃、アルゴン下で添加し、そしてこの混合物を、45psi H2で18時間振盪し、次いで、セライト(登録商標)に通して濾過した。生成物(1.47g)を単離し、次いで、MeOHを減圧下でエバポレートした。1H NMR(300MHz、D2O):δ3.25−3.43(m、5H)、3.82(s、3H)。
【0357】
(メチル3−(BOC−アミノ)−2−(BOC−アミノメチル)プロピオネート)
ジアミン(1.44g)を、ジオキサン/水性Na2CO3中の炭酸ジ−tert−ブチル(3.22g、14.8mmol、1.05当量)と、溶液で0℃で1時間反応させ、次いで室温で18時間反応させた。次いで、この混合物を、0.5N KHSO4で酸性化し(pH=4)、そしてジオキサンを減圧下でエバポレートした。水性部分を酢酸エチルで抽出し、MgSO4で乾燥し、そして減圧下で濃縮して、粗製油状物を得、これを、フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル)で精製して、1.86g(80%)の所望物を得た。NMR(300MHz、CDCl3):δ1.41(s、18H)、2.66−2.78(m、1H)、3.10−3.27(m、2H)、3.50−3.62(m、2H)、3.68(s、3H)、5.17−5.27(bt、2H)。
【0358】
(3−(BOC−アミノ)−2−(BOC−アミノメチル)プロパン酸)
メチルエステル(1.50g)を、15mLのTHF/H2Oの2:1混合物に溶解した。LiOH・H2O(0.95g)を0℃で添加した。この混合物を、0℃と室温との間で44時間攪拌した。THFを減圧下でエバポレートし、そして水溶液をEtOAcで抽出した。この水層を、0.5M水性KHSO4で酸性にし(pH=3)、そしてEtOAcで抽出した。合わせた有機画分を30mLのH2Oで洗浄し、そして乾燥した(MgSO4)。溶媒を減圧下でエバポレートして、1.32g(92%)の生成物を得た。1H NMR(300MHz、CDCl3):δ1.40(s、18H)、2.66(s、1H)、3.27−3.47(m、4H)、5.42(s、1H)。
【0359】
(ベンジル3−(BOC−アミノ)−2−(BOC−アミノメチル)プロピオネート)
酸(1.01g)を、Cs2CO3(2.07g)を含有する無水DMF中の臭化ベンジル(0.45mL)と、室温で反応させた。DMFを減圧下でエバポレートし、そしてその残渣をH2OとEtOAcとの間で分配した。有機層をブラインで洗浄し、そして乾燥した(MgSO4)。溶媒を減圧下でエバポレートし、そして残渣をシリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン/EtOAc 95:5〜9:1〜85:15)によって精製した。収量1.16g(90%)。1H NMR(300MHz、CDCl3):δ1.42(s、18H)、2.79(五重線、1H、5.6Hz)、3.1−3.3(m、2H)、3.5−3.65(m、2H)、5.13(s、2H)、5.15−5.28(m、1H)、7.30−7.40(m、5H)。MS:431.15(M+1)。
【0360】
(ベンジル3−アミノ−2−アミノメチルプロピオネート二塩酸塩)
ベンジル3−(BOC−アミノ)−2−(BOC−アミノメチル)プロピオネート(1.15g)を、ジオキサン中4MのHCl溶液5mLに溶解した。この混合物を0℃で6時間攪拌し、そしてジオキサンを減圧下でエバポレートした。残渣をエーテルで粉砕(tritrate)し、そして濾過して、未精製ジアミン二塩酸塩(0.81g)を得た。1H NMR(300MHz、MeOD):δ3.1−3.3(m、5H+CHD2OD)、3.55(s、ジオキサン)、5.19(s、2H)、5.15−5.28(m、1H)、7.20−7.40(m、5H)MS:209.00(M+1)。
【0361】
(ベンジル3−(N−bb(CO)DTPEカルボキサミド)−2−(Nbb(CO)DTPEカルボキサミド)メチルプロピオネート)
酸(2.00g、2.8mmol、1.5当量)を、5mLの無水ジクロロメタンに溶解した。ジアミン(0.26g)、HOAt(0.32g)、およびジイソプロピルエチルアミン(0.65mL)を、0℃でHATU(0.88g)と2時間反応させた。トリスアミン樹脂(0.5g)、イソシアネート樹脂(0.5g)、およびHATU(0.42g)を添加し、そしてこの反応混合物を、室温で16時間攪拌した。これらの樹脂を濾過し、そして濾液をエバポレートした。その残渣をH2OとEtOAcとの間で分配した。有機層をH2O、飽和NaHCO3、およびブライン(20ml)で洗浄し、そして乾燥した(MgSO4)。溶媒を、減圧下でエバポレートした。油状物を、シリカゲルでのフラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン/アセトン/Et3N)によって精製し、そして生成物を得た(1.13g)。MS:1607.95(M+1)および1629.95(M+Na)。
【0362】
(3−(N−bb(CO)DTPEカルボキサミド)−2−(N−bb(CO)DTPEカルボキサミド)メチルプロピオン酸
ベンジルエステル(0.90g、0.56mmol)を、30mLのEtOAcに溶解し、そしてEt3N(1mL)を添加した。10%炭素担持パラジウム触媒(0.50g)を添加し、そしてこの混合物を45psiの水素下で15時間振盪した。この触媒を濾過し、そして溶媒をエバポレートして、生成物を得た(0.82g)。MS:759.55(M+2H/2)。
【0363】
(実施例5−フィブリン結合MR画像化剤の合成)
【0364】
【化133】
【0365】
【化134】
【0366】
ペプチド構築:3.39gの1,3−ビス−(アミノメチル)−ベンゼントリチルNovaSyn TGT樹脂(測定された置換=0.59mmol)を、標準的なペプチドカラムに入れ、そしてペプチド合成機に装填した。合成を、標準的なFmocストラテジーを使用して実施した。無水酢酸、DMF中6%ジイソプロピルエチルアミンを使用して、最初のアミノ酸のカップリングの後に、キャッピングを実施した。合成が完了したら、樹脂をカラムから除去し、そして反応容易器に入れた。この樹脂をCH2Cl2で1回リンスし、そして濾過した。次いで、この樹脂をCH2Cl2中1%トリフルオロ酢酸で処理し、そして機械的振盪器に10分間配置した。この混合物を、反応容器に通して濾過し、そしてその濾液を収集した。合わせた濾液のpHを、トリエチルアミンで約8に調整し、そしてこの溶液を、減圧下で油状物に濃縮した。水での沈澱に続いて、白色固体を濾過し、そして水およびジエチルエーテルでリンスした。この固体を吸引濾過によって乾燥し、DMFに溶解し、そしてアセトニトリルで希釈した。この溶液を氷浴中で冷却し、そして1.5gのトリフルオロ酢酸タリウムで2.0時間処理した。この溶液のpHをトリエチルアミンでpH8に調整し、次いで、減圧下で濃縮した。この油状物に水を添加し、そして得られた沈澱物を、吸引濾過によって収集した。この固体を、水およびジエチルエーテルで洗浄して、C末端アミン官能基を有する、2.7gの粗製修飾ペプチドを得た。H2N−Leu−Pro−Cys−Asp−Tyr−Tyr−Gly−Thr−Cys−Bip−Asp−CO−NHCH2C6H4CH2NH2(配列番号21)の例示的な合成を、m/Zの測定値1792.8[M+Na]+によって確認した。この修飾されたペプチドを、分取HPLCによって精製した。類似の純度(98〜100%)の画分を合わせ、そして中和せずに凍結乾燥した。
【0367】
修飾されたペプチド(3.2g)および共有結合体(上記シントン番号2)(3.95g)を、ジクロロメタンに溶解した。ジイソプロピルエチルアミンを、pHの測定値が9になるまで滴下し、そしてこの混合物に、ジイソプロピルカルボジイミド(2当量)およびHOBt(2当量)を、同時に添加した。2分間攪拌した後に、ジイソプロピルエチルアミンを、pHの測定値が9になるまで滴下した。この混合物を室温で2時間攪拌した。予め活性化させたさらなるシントン番号2を(ジイソプロピルカルボジイミド、ジイソプロピルエチルアミン、およびHOBtを含む)、一度に添加した。溶媒を減圧下で除去し、そしてその残渣を酢酸エチルに溶解し、これを、0.1N塩酸、飽和重炭酸ナトリウム、および飽和水性塩化ナトリウムで順に洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、そして減圧下で濃縮して、淡黄色泡状物(7.8g)を得た。この泡状物をジクロロメタンに溶解し、そしてフラッシュクロマトグラフィー(ジクロロメタン:メタノール溶出液)で精製し、白色固体(5.6g)を得た。この白色固体を、TFA、水、およびトリエチルシラン(90%/5%/5%、30ml)の混合物中室温で攪拌した。この混合物を40℃に加熱し、そして2時間攪拌した。この溶液を、3〜5mlの体積に濃縮し、次いで、室温に冷却した。ジエチルエーテルを添加すると、白色の沈澱物が形成された。この混合物を10分間攪拌し、そして固体を濾過によって収集し、そしてジエチルエーテルで洗浄した。この固体を減圧下で乾燥して、白色固体(4.0g)を得た。この固体を、水:アセトニトリル(20ml、4:1の比)の混合物に溶解し、そして分取HPLCで精製して、白色固体(前駆体MR画像化剤)(1.6g)を得た。
【0368】
前駆体MR画像化剤(1g)を、1M NaOHを添加してpHを約6に調整した蒸留した脱イオン水中で、1当量のGdCl3・6H2Oと反応させた。蒸留した脱イオン水および50:50(v:v)のメタノール:水溶出液を使用して、そのガドリニウム錯体を逆相クロマトグラフィー(Waters Sep−Pak(登録商標)C−18)で精製した。適切な画分を合わせ、そしてメタノールを減圧下50℃で除去し、そして凍結乾燥して、811mgのMR画像化剤を得た。
【0369】
上に提供される32の合成の代わりに、ペプチドを、以下のスキームに示されるように、樹脂上で環化させ得る:
【0370】
【化135】
【0371】
(実施例6−類似の様式で調製されたMR画像化剤)
以下のMR画像化剤の各々を、上に記載した方法と同様に合成した。標準的なFmocストラテジーを使用して調製し、そしてトリフルオロ酢酸タリウムを使用して環化したペプチドを、HPLCで精製し、そしてシントン番号2、ジイソプロピルエチルアミン、ジイソプロピルカルボジイミド(2当量)およびHOBt(2当量)と、ジクロロメタン中で反応させた。溶媒を減圧下で除去し、そしてその残渣を酢酸エチルに溶解し、これを、0.1N塩酸、飽和重炭酸ナトリウム、および飽和水性塩化ナトリウムで順に洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、そして減圧下で濃縮して、泡状物を得、これを、必要であれば、フラッシュクロマトグラフィーまたはHPLCで精製した。得られた白色固体を、TFA、水、およびトリエチルシラン(90%/5%/5%、30ml)の混合物中で室温で2〜6時間攪拌した。ジエチルエーテルを添加し、そして白色沈澱物が形成し、これを分取HPLC(CH3CN/H2O/AcONH4)で精製して、白色固体(前駆体MR画像化剤)を得た。
【0372】
前駆体MR画像化剤を、1当量のGdCl3・6H2Oと、脱イオン水(pH6、NaOH)中で反応させた。このガドリニウムキレートを、水およびメタノール:水の50:50の溶出液を用いるWaters Sep−Pak(登録商標)C−18カートリッジでの逆相クロマトグラフィーを使用して精製した。適切な画分を合わせ、そしてメタノールを減圧下50℃で除去し、そして凍結乾燥して、所望のMR画像化剤を得た。表3は、これらの化合物の各々を確認する質量分析データを提供する。これらの化合物の各々の構造については、詳細な説明を参照のこと。
【0373】
【表3】
【0374】
【0375】
(実施例7−フィブリン結合光学造影剤の合成)
以下の光学造影剤の各々を、上に記載された方法と同様に合成する。スキームXは、2つの同一の光学染料が同一のペプチドに添加される、一般例を示す。
【0376】
(5−カルボキシテトラメチルローダミン含有化合物(3A))
ペプチド1(177mg、0.10mmol)および5−カルボキシテトラメチルローダミンスクシンイミジルエステルA(111mg、0.21mmol)を、ジクロロメタン(20mL)およびDMF(20mL)に溶解する。pHの測定値が9になるまで、ジイソプロピルエチルアミンを滴下する。この混合物を一晩撹拌し、次いで、溶媒を、減圧下で除去する。その残渣を、シリカゲルフラッシュカラムクロマトグラフ(溶出液:ジクロロメタン/メタノール)によって精製して、化合物2Aを得る。
【0377】
化合物2Aに、TFA、H2Oおよびトリエチルシラン(比:90/5/5、5ml)の溶液に加える。この混合物を室温で3時間振盪し、次いで、この反応混合物溶液を、50mLのエーテルに注いで、粗製生成物を沈澱させる。溶媒を遠心分離によって分離した後、この粗製生成物を収集し、次いで、逆相HPLCを使用して精製して、化合物3Aを得る。
【0378】
【化136】
【0379】
(5−カルボキシフルオレセイン含有化合物(3B))
3Aの合成において記載されたものと類似の手順で、ペプチド1(177mg、0.10mmol)および5−カルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステルB(99.4mg、0.21mmol)を使用して、3Bを合成する。
【0380】
(Texas Red(登録商標)−X含有化合物(3C))
3Aの合成において記載されたものと類似の手順で、ペプチド1(177mg、0.10mmol)およびTexas Red(登録商標)−XスクシンイミジルエステルC(172mg、0.21mmol)を使用して、3Cを合成する。
【0381】
(実施例8−標的に対する造影剤の結合の測定)
本発明による造影剤の、標的(例えば、HSAまたはフィブリン)への結合の程度を、種々の平衡結合方法によって評価し得る。例えば、HSAに対する結合は、限外濾過によって測定され得る。限外濾過を使用する代表的な結合測定において、造影剤は、pH7.4の緩衝液中4.5%重量/体積のHSAに混合される。このサンプルを、30kDaの分子量カットオフフィルタ(Millipore Ultrafree MC Low Binding Regenerated Cellulose 30KDa分子量カットオフ カタログ番号UFC3LTK00)を備える市販の遠心分離装置に充填した。このフィルタは、標的化基を通すが、HSAを通さない。サンプル体積の小部分(5〜10%)を、2000×gで20分間、このカットオフフィルタを通して濾過し、そしてサンプル中の非結合標的化基の濃度を、濾液中で測定する。
【0382】
フィブリンに対する結合を測定するために、フィブリン凝塊をマイクロタイタープレートのウェル中で形成し得、そして標的化基と接触させ得る。平衡を確立するために十分な時間のインキュベーション後、その上清を吸引によって除去する(不溶性のフィブリンは、ウェルの底部にゲル化凝塊として結合したままである)。次いで、上清中の非結合の標的化基の濃度を測定する。
【0383】
両方の方法論において、結合した造影剤の濃度は、最初に存在した全標的化基の濃度と、結合アッセイ後に結合しなかった標的化基濃度との間の差異として規定される。結合した割合は、結合した標的化基の濃度を、全標的化基の濃度で除算したものである。
【0384】
可溶性フィブリンDD(E)フラグメントに対する造影剤の親和性を、上記のように試験した。その結果を表4に示す。表4に与えられる化合物番号は、詳細な説明において記載された構造を表す。複数の決定におけるこのデータは、この生物学的アッセイにおいて、20%以下の誤差の頻度を有する。
【0385】
【表4】
【0386】
【0387】
(実施例9−造影剤の安定性)
安定性を、ラット肝臓ホモジネートを使用してアッセイした。このラット肝臓ホモジネートは、細胞内酵素と細胞外酵素との両方を含み、そしてペプチド結合に対して特に厳しい化学的環境を代表する。新たに調製したラット肝臓ホモジネート(630μL)を、ガラスの試験管に入れ、そして37℃で水浴中で4分間インキュベートした。このラット肝臓ホモジネートに、37℃で、試験化合物の1mM溶液70μLを添加した。0分、5分、15分、30分、および60分の時点で、この反応混合物の100μLのアリコートを取り出し、そして微細物除去管(microfuge tube)中で100μLのメタノールと混合し、この反応をクエンチした。このクエンチした反応混合物を、10,000rpmで3分間遠心分離して、沈澱したタンパク質をペレット化した。その上清をLC−MSで分析して、残っている試験化合物の量を、単一イオンのMSピークの面積を一連の標準の面積と比較することによって、定量した。半減期(T1/2)を、残っている信号の百分率の対数を時間に対してプロットすることによって、決定した。このデータを、指数関数曲線の当てはめ(ここで、T1/2=ln2/傾きである)を使用して当てはめた。
【0388】
以下の化合物の安定性データを試験した。化合物5(これは、ペプチドのC末端とN末端との両方にキレートを有する)は、エキソペプチダーゼ加水分解に対する耐性から生じる半減期の劇的な増加を有した。半減期の匹敵する増加は、例えば、化合物3(N末端にビフェニル基を含む)においてのように、他方の末端が非天然有機部分でキャップされた場合でさえも、キレートでの一方の末端の修飾によっては達成されなかった。
【0389】
【化137】
【0390】
驚くべきことに、上記データは、ペプチドの半減期が、C末端とN末端との両方へのガドリニウムキレートの付加によって、最も有意に増加されることを示す。
【0391】
(実施例10−造影剤の緩和性)
本発明のMRI造影剤を、Bruker NMS−120 Minispec NMR分光計(0.47テスラ(20MHz H−1ラーモア周波数)および37℃で作動する)またはKonig−Brown緩和計(relaxometer)(20MHz、H−1ラーモア周波数)(35℃で作動する)を使用して、緩和性について評価した。水プロトンのT1を、器具のソフトウェアを使用して、反転反復法パルス列によって決定した。緩和性を、それぞれ0μM、20μM、30μM、および40μMのGd(III)を含む標的の複数の溶液(例えば、新たに重合したフィブリノゲンのホモ分散ゲル、10mg/mL)のT1を測定することによって、決定した。これらのサンプルを37℃で少なくとも15分間インキュベートして、T1測定が実施される前の温度平衡を確実にした。サンプルのGd(III)含有量を、誘導結合プラズマ質量分析(ICP−MS)によって決定する。緩和性(1つのGd(III)イオンあたり)を、緩和率(1/T1)をs−1で、mMでのGd(III)濃度に対してプロットすることによって、決定する。このデータに対する直線の当てはめの傾きは、緩和性を与える。標的の非存在下でのこれらの化合物の緩和性もまた、標的が存在しないことを除いて類似の様式で、決定する。
【0392】
本発明の化合物は、生物学的標的の非存在下での緩和性と比較して、フィブリンへの結合の際に増加した緩和性を示す(図2)。
【0393】
(実施例11−造影剤の凝塊取り込み)
血栓(血餅)内への造影剤の取込みを、以下の方法によって決定した:600gのモルモット(Hartley雄性)を、麻酔した。腹部に切開を作製し、そして下大静脈(IVC)を隔離し、そしてこの血管を10分間回復させた。IVCの1cm部分をクランプし、そしてヒトトロンビン(50μL、4単位)をこの血管に注射して、血栓形成を促進した。下のクランプを開閉させて、その部分に部分的な血流を可能にした。2〜3分後に、クリップを外した。血栓を、動物中で30分間成熟させた。この時点で、造影剤(化合物32、2μmol/kgの用量、70μCiの111Inで微量の放射性同位元素標識した)を、顎静脈を介して注射した。薬剤化合物32の注射後すぐに、Gd(DTPA)を2μmol/kgの用量で含み70μCiの99mTcDTPAと混合された非特異的コントロールを、顎静脈を介して注射した。30分後、血液を引き抜き、動物を屠殺し、そして血栓を取り出した。血液サンプルを秤量し、そしてPackard Cobra II γ計数器を使用して計数した。血栓をまた、秤量および計数した。99mTcから生じる計数は、128〜165keVで検出され、一方で111Inの崩壊から生じる計数は、390〜500keVで検出された。99mTcまたは111Inのみを用いるコントロール実験は、111Inに対して使用される検出エネルギーにおいては99mTcから生じる放射能が無視でき、そして逆もまたそうであることを実証した。放射能崩壊データは、組織1グラムあたりの初期用量の%(%ID/g)に変換し、そして3回の実験の平均を、グラフで表す。111Inでの放射性同位体標識を、予め実施した:適切な放射化学的量の111InCl3(New England Nuclear)を、フィブリンを標的とする造影剤に付加した。1M HClの添加によって、pHを4に調整した。このサンプルを45℃で1時間加熱した。1M NaOHの添加によって、pHを中性に調整した。標識された薬剤化合物32は、γ検出HPLCによって、95%より純粋であった。
【0394】
フィブリン特異的薬剤は、凝塊取込みの顕著な増加を示す。図3は、この薬剤(化合物32)が、血栓中に蓄積することを示す。99mTcDTPAと比較して特異的な凝塊取り込みみが存在し、そして血栓中に、周囲の血液中より高濃度の薬剤が存在した。
【0395】
凝塊取り込みの特異性はまた、MRIを使用して実証され得る。薬剤を用いる血栓のインビボでの画像化の手順は、以下の通りである:600gのモルモット(Hartley雄性)を麻酔する。切開を咽喉に作製し、そして顎静脈の1つを隔離する。この顎静脈の1cmの部分を、血管クランプを用いて隔離する。この動物から新たに引き抜いた血液(50μL)を、ヒトトロンビン(50μL、4単位)と混合し、そして静脈のクランプされた部分に注射する。注射の4分後、クランプを外し、そして血栓を30分間熟成させる。薬剤(化合物32)を、6μmol/kgの容量で注射し、そしてこのモルモットの咽喉領域を、スポイル勾配方法(spoiled gradient method)(TR=36、TE=5、フリップ角度=30°)を使用して、1.5Tで画像化する。血栓は、血液に対して明るく見える。
【0396】
(実施例12−黒色血液ありまたはなしでの、標的化された造影剤での血栓のMR画像の獲得)
2.5kgの雌性ニュージーランド白ウサギを、ケタミン(50mg/kg)、アセアプロマジン(Aceapromazine)(2.5mg/kg)、およびロンポン(Rompon)(5mg/kg)のカクテルで麻酔し、そして麻酔をペントバルビタールナトリウム(必要に応じて約35mg/kg)で維持した。静脈内カテーテル(24g)を耳静脈内および耳動脈内に配置した。顎静脈および頚動脈を隔離した。18gの針を血管の頂部に配置し、次いでこれを3−0縫合糸で適所に縫合することによって、狭窄が、頚動脈中に作製された。次いで、この針を除去した。次いで、動脈の5mmの部分を、狭窄の遠位で、微小血管クリップを用いて分割した。次いで、この動脈を、5mmの部分に沿って2回つぶした。近位の血管クリップを緩めて、約3秒間、この部分に血液を流し込んだ。このクリップを再度適用し、そして動脈を、5mmの部分に沿ってさらに2回つぶした。4分後、クリップを除去した。顎静脈の5mmのセグメントを、微小血管クリップで隔離した。3.7単位のトロンビン100μL、0.06M CaCl2、ウサギ全血の混合物の注射によって、血栓が作製された。4分後、クリップを除去した。
【0397】
血栓を、50分間熟成させた。血栓を標的とする薬剤(構造III、5mM、2μmol/kg)の1.0mL溶液を、耳静脈を介して投与した。10分後、この動物をGeneral Electric Signa LxCVi 1.5テスラスキャナの内側に配置し、そして第一のMRIデータセットを、3D RFスポイル勾配エコー列(SPGR:TR=39ms、TE=3.1ms、フリップ角度=40°、視野=8cm、獲得帯域幅=31.25kH)を使用して得た。化学的脂肪飽和、ならびに40mmの空間的に下方および上方の飽和帯域を適用した。この走査後すぐに(8分後)、第二のMRIデータを、40mmの空間的に下方および上方の飽和帯域を追加して同じパラメータを使用して獲得し、「黒色血液」画像を作成した。
【0398】
図4Aは、第一のデータセットの最大強度投影(MIP)を示す。この血管は、飛行時間効果から部分的に増強される。図4Bは、第二のデータセットのMIPを示し、ここで、流動中の血液からの信号が、上方および下方の飽和帯域の使用によって、抑制された(黒色血液)。図4Aおよび4Bにおいて、標的化された造影剤の使用による静止標的(血栓)の同定が、明らかに容易にされる。
【0399】
(実施例13−光学的造影剤の合成)
NovaSyn TGR樹脂(0.20mmol/g、100mg、20μmol)を、NMP/エーテル/NMPで洗浄した。ペプチドを、標準的な固相方法によって、PyBOP/HOBt/DIEA活性化を使用して構築した。最後のアミノ酸残基のカップリングの後に、樹脂に結合したペプチドを、DMF中のピペリジンの溶液(20体積%、2.0mL)で10分間処理して、Fmoc保護基を除去した。この樹脂を、NMP/エーテル/NMPで徹底的に洗浄し、そしてフルオレセイン−5−イソチオシアネート(23.4mg、60μmol)およびジイソプロピルエチルアミン(11.6mg、15.7μL、90μmol)のDMF(1.5mL)中の溶液で12時間処理した。この樹脂を、(NMP/エーテル/NMP)で徹底的に洗浄し、そしてTl(TFA)3(18.7mg、34.5μmol)のDMF(1.5mL)中の溶液で4℃で3時間処理した。この樹脂を、この処理の後に洗浄し、そしてTFA/TIS/水(95/2.5/2.5、2.0mL)のカクテルで2時間処理した。この粗製ペプチドを、エーテルの添加によって沈澱させて、カクテルを切断し、そしてVydac C−18カラムを使用する分取HPLCによって精製した。構造A〜Nをこの様式で形成し、そしてこれらのフィブリンDD(E)フラグメント親和性を決定した(表5)。
【0400】
【化138】
【0401】
(構造)
【0402】
【化139】
【0403】
【化140】
【0404】
【化141】
【0405】
【表5】
【0406】
光学プローブでのペプチドのN末端標識は、光学的造影剤の結合親和性を調節し得る。例えば、フルオレセイン、ペプチドの4−メトキシクマリン誘導体およびテトラメチルローダミン誘導体(QWECPYGLCWIQ(配列番号27);Kd=3μM)と比較する場合、以下のKdが観察された(表6)。
【0407】
【表6】
【0408】
(実施例14−フィブリン標的化ウロキナーゼ)
フィブリン標的化ウロキナーゼを、以下の手順に従って調製する。Gly−Glyジペプチドリンカーを有するフィブリン結合ペプチドを、固相手順によって調製する。このペプチドのN末端をアセチル基でブロックし、そしてC末端カルボン酸を、スクシンアミダール(succinamidal)活性エステルに転換する。ウロキナーゼおよびこの活性化ペプチドを、水性緩衝液中で適切な割合で混合し、そしてこの溶液を30分間穏やかに撹拌することによって、直接の化学連結を達成する。
【0409】
【化142】
【0410】
フィブリンを標的化するウロキナーゼを、HPLCによって精製し得る。フィブリンの結合が評価され得る。化合物1は、フィブリノゲンに対して選択的にフィブリンを結合する。
【0411】
Collenらのウサギ顎静脈モデル(J.Clin.Invest.1983、71、368−376)を、血栓崩壊アッセイのために使用する。化合物(2mg/kg)を、ボーラス(20%の総用量からなる)の1分間にわたる注入、同時にヘパリンボーラス(300単位/kg)の1分間の注入によって投与する。用量の残りを、次の60分間にわたって連続的に注入し、そしてヘパリン(60単位/kg/hr)を、次の180分間にわたって連続的に注入する。3時間目に、動物を屠殺し、そして凝塊を分析する。化合物1は、scuPA単独より、凝塊の溶解においてより強力である。3時間目に、2mg/kgの化合物1を用いると、等用量のscuPA単独に対してフィブリノゲンおよびα2−抗プラスミンの消費は少ない。このことは、化合物1がscuPAよりフィブリン特異的であることを実証する。
【0412】
(他の実施形態)
本発明は、その詳細な説明と組み合わせて記載されたが、上記説明は、添付の特許請求の範囲の範囲によって規定される本発明を説明すると意図され、そして本発明の範囲を限定することは意図されない。他の局面、利点、および改変は、添付の特許請求の範囲の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【0413】
【図1−1】図1−1は、非天然アミノ酸の化学構造を提供する。
【図1−2】図1−2は、非天然アミノ酸の化学構造を提供する。
【図1−3】図1−3は、非天然アミノ酸の化学構造を提供する。
【図1−4】図1−4は、非天然アミノ酸の化学構造を提供する。
【図1−5】図1−5は、非天然アミノ酸の化学構造を提供する。
【図1−6】図1−6は、非天然アミノ酸の化学構造を提供する。
【図2】図2は、20MHz、35℃での、Tris緩衝化生理食塩水(TBS)中またはTBS中10mg/mlフィブリン中でのGdについての緩和性を示す。
【図3】図3は、血栓における造影剤の蓄積を示す。
【図4】図4Aは、血栓の画像である。図4Bは、血液を黒色で表した血栓の画像である。
Claims (106)
- MR画像化剤を作製する方法であって、該方法は、以下:
a)N末端アミン官能基を有するペプチドを、リンカーサブユニット部分と反応させて、C末端アミン官能基および該N末端アミン官能基を有する、改変されたペプチドを形成する工程;
b)リンカー部分を、該C末端アミン官能基および該N末端アミン官能基に共有結合させて、前駆体MR画像化剤を形成する工程;ならびに
c)該前駆体MR画像化剤を、MR画像化剤に転換する工程、
を包含する、方法。 - 前記LGが、−OH、活性化エステル、ハライド、および無水物からなる群から選択され、そして前記化学保護基が、Boc、Fmoc、CBZ、t−ブチル、ベンジル、およびアリルからなる群より選択される、請求項3または請求項4に記載の方法。
- 前記活性化エステルが、ペンタフルオロフェノール(Pfp)、N−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)、N−ヒドロキシスルホスクシンイミドナトリウム塩(NHSS)、2−チオキソチアゾリジン−1イル、およびヒドロキシベンゾトリアゾール(OBT)からなる群より選択される、請求項5に記載の方法。
- 前記ハライドが、F、Cl、Br、およびIからなる群より選択される、請求項5に記載の方法。
- 前記前駆体MR画像化剤を前記MR画像化剤に転換する工程が、以下:
(a)該前駆体画像化剤を、前駆体キレート部分と反応させて、該前駆体キレート部分と該前駆体MR画像化剤の前記リンカー部分との間に共有結合を形成する工程であって、該前駆体キレート部分が、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、該カルボキシレート前駆体基は、カルボキシレート部分に転換され得る、工程;
(b)該結合した前駆体キレート部分の該カルボキシレート前駆体部分を、複数のカルボキシレート部分に転換する工程であって、該カルボキシレート部分は、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;ならびに
(c)常磁性金属イオンを該複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、該MR画像化剤を生成する工程、
を包含する、請求項1に記載の方法。 - 前記合成部分が、カルボン酸、活性化エステル、酸ハロゲン化物、無水物、アルキルハライド、イソシアネート、およびイソチオシアネートからなる群より選択され、そして前記O−前駆体が、−OH,−OMe、OEt、OtBu、Oベンジル、およびO−アリルからなる群より選択される、請求項9に記載の方法。
- 前記負電荷前駆体が、−H、−Me、−Et、−t−Bu、−ベンジル、および−アリルからなる群より選択される、請求項12または13に記載の方法。
- 前記リンカー部分が、前駆体キレート部分と共有結合体化しており、該共有結合体が、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、該カルボキシレート前駆体基が、カルボキシレート基に転換され得る、請求項1に記載の方法。
- 前記前駆体MRI画像化剤を前記MR画像化剤に転換する工程が、以下:
a)複数の共有結合体のカルボキシレート前駆体基をカルボキシレート部分に転換する工程であって、該カルボキシレート部分が、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;および
b)常磁性金属イオンを該複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、該MR画像化剤を生じる工程、
を包含する、請求項15に記載の方法。 - 前記常磁性金属イオンが、Gd(III)、Fe(III)、Mn(IIおよびIII)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Tb(IIIおよびIV)、Ho(III)、Er(III)、Pr(III)、Eu(II)、およびEu(III)からなる群より選択される、請求項8または請求項20に記載の方法。
- 前記常磁性金属イオンが、Gd(III)である、請求項21に記載の方法。
- 工程b)の前に、リンカーサブユニットを前記ペプチドのN末端アミン官能基と反応させて、該ペプチドの誘導体化N末端アミン官能基を生じる工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
- MR画像化剤を作製する方法であって、該方法は、以下:
a)アミノ酸残基をリンカーサブユニット部分と共有結合させて、ペプチドのC末端を形成する工程であって、該リンカーサブユニット部分は、樹脂に共有結合している、工程;
b)該樹脂上で、該共有結合したC末端からペプチドのN末端残基へと、ペプチドを合成する工程であって、該N末端残基は、N末端アミン官能基を含む、工程;
c)該ペプチドを該樹脂から切断して、C末端アミン官能基を有するペプチドを生成する工程;
d)リンカー部分を、該ペプチドのC末端アミン官能基およびN末端アミン官能基に共有結合させて、前駆体MR画像化剤を形成する工程;ならびに
e)該前駆体MR画像化剤を該MR画像化剤に転換する工程、
を包含する、方法。 - 前記方法が、工程c)の前に、リンカーサブニット部分を前記N末端アミノ官能基に共有結合させて、誘導体化N末端アミン官能基を形成する工程をさらに包含する、請求項27に記載の方法。
- 前記前駆体MR画像化剤を前記MR画像化剤に転換する工程が、以下:
a)該前駆体MR画像化剤を、前駆体キレート部分と反応させて、該前駆体キレート部分と、該前駆体MR画像化剤のリンカー部分との間に共有結合を形成する工程であって、該前駆体キレート部分が、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、該カルボキシレート前駆体基が、カルボキシレート部分に転換され得る、工程;
b)該結合した前駆体キレート部分の複数の該カルボキシレート前駆体基を、複数のカルボキシレート部分に転換する工程であって、該カルボキシレート部分が、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;ならびに
c)常磁性金属イオンを該複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、該MR画像化剤を生成する工程、
を包含する、請求項27に記載の方法。 - 前記リンカー部分が、前駆体キレート部分に共有結合体化しており、該共有結合体が、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、該カルボキシレート前駆体基が、カルボキシレート部分に転換され得る、請求項27に記載の方法。
- 前記前駆体MRI画像化剤を前記MR画像化剤に転換する工程が、以下:
a)複数の前記共有結合体のカルボキシレート前駆体基をカルボキシレート部分に転換する工程であって、該カルボキシレート部分が、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;および
b)常磁性金属イオンを該複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、該MR画像化剤を生じる工程、
を包含する、請求項30に記載の方法。 - 前記常磁性金属イオンが、Gd(III)、Fe(III)、Mn(IIおよびIII)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Tb(IIIおよびIV)、Ho(III)、Er(III)、Pr(III)、Eu(II)、およびEu(III)からなる群より選択される、請求項31に記載の方法。
- 前記常磁性金属イオンが、Gd(III)である、請求項31に記載の方法。
- MR画像化剤を作製する方法であって、該方法は、以下:
a)C末端カルボキシレート官能基を有するペプチドを、リンカーサブユニット部分と反応させて、C末端カルボキシレート官能基とN末端カルボキシレート官能基との両方を有する改変されたペプチドを形成する工程;
b)リンカー部分を、該改変されたペプチドの該N末端カルボキシレート官能基とC末端カルボキシレート官能基との両方に共有結合させて、前駆体MR画像化剤を形成する工程;ならびに
c)該前駆体MR画像化剤を該MR画像化剤に転換する工程、
を包含する、方法。 - 前記前駆体MR画像化剤を前記MR画像化剤に転換する工程が、以下:
a)該前駆体MR画像化剤のリンカー部分と前駆体キレート部分との間に共有結合を形成するために、該前駆体MR画像化剤を該前駆体キレート部分と反応させる工程であって、該前駆体キレート部分は、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、該カルボキシレート前駆体基は、カルボキシレート部分に転換され得る、工程;
b)該結合した前駆体キレート部分の複数の該カルボキシレート前駆体基を、複数のカルボキシレート部分に転換する工程であって、該カルボキシレート部分は、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;ならびに
c)常磁性金属イオンを該複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、該MR画像化剤を生成する、工程、
を包含する、請求項34に記載の方法。 - 前記リンカー部分が、前駆体キレート部分に共有結合体化し、該共有結合体が、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、該カルボキシレート前駆体基が、カルボキシレート部分に転換され得る、請求項34に記載の方法。
- 前記前駆体MR画像化剤を前記MR画像化剤に転換する工程が、以下:
a)複数の前記共有結合体のカルボキシレート前駆体基をカルボキシレート部分に転換する工程であって、該カルボキシレート部分は、常磁性金属イオンと錯形成し得る、工程;および
b)常磁性金属イオンを該複数のカルボキシレート部分と錯形成させて、該MR画像化剤を生成する工程、
を包含する、請求項39に記載の方法。 - 前記前駆体MR画像化剤を前記MR画像化剤に転換する工程が、以下:
(a)該前駆体画像化剤をキレート部分と反応させて、該キレート部分と該前駆体MR画像化剤のリンカー部分との間に共有結合を形成し、該MR画像化剤を生成する工程であって、該キレート部分は、常磁性金属イオンを含む、工程、
を包含する、請求項1、請求項27、または請求項34に記載の方法。 - 前記常磁性金属イオンが、Gd(III)、Fe(III)、Mn(IIおよびIII)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Tb(IIIおよびIV)、Ho(III)、Er(III)、Pr(III)、Eu(II)、およびEu(III)からなる群より選択される、請求項43に記載の方法。
- 前記常磁性金属イオンが、Gd(III)である、請求項44に記載の方法。
- 生体高分子の−CO2R末端およびNHR末端における金属キレート錯体を含有する造影剤であって、ここで、Rは、独立して、水素、アルキル、脂肪族、および脱離基からなる群より選択される、造影剤。
- 前記生体高分子のCO2R末端およびNHR末端における、2種の金属キレート錯体を含有する、請求項46に記載の造影剤。
- 前記生体高分子が、フィブリンに対する特異的結合親和性を有する、請求項46に記載の造影剤。
- 前記生体高分子が、ペプチドである、請求項46に記載の造影剤。
- 前記ペプチドが、非還元条件下でジスルフィド結合を形成し得る、請求項49に記載の造影剤。
- 前記ペプチドが、ジスルフィド結合を含む、請求項50に記載の造影剤。
- ペプチドの安定性を変化させるための方法であって、該ペプチドは、N末端アミン官能基を有し、該方法は、以下:
a)該ペプチドをリンカーサブユニット部分と反応させて、C末端アミン官能基を有するペプチドを形成する工程;および
b)リンカー部分を該ペプチドのC末端アミン官能基およびN末端アミン官能基に共有結合させて、改変されたペプチドを形成する工程、
を包含する、方法。 - 前記改変されたペプチドを前駆体キレート部分と反応させて、該前駆体キレート部分と該改変されたペプチドの該リンカー部分との間に共有結合を形成する工程をさらに包含し、該前駆体キレート部分は、複数のカルボキシレート前駆体基を含み、該カルボキシレート前駆体基は、カルボキシレート部分に転換され得る、請求項56に記載の方法。
- さらに、以下の工程;
(a)前記結合した前駆体キレート部分の前記複数のカルボキシレート前駆体基を、複数のカルボキシレート部分に転換する工程であって、該カルボキシレート部分が、常磁性金属イオンを錯化し得る、工程;および
(b)常磁性金属イオンを該複数のカルボキシレート部分に錯化させる工程、
を包含する、請求項57に記載の方法。 - 前記改変されたペプチドの安定性をアッセイする工程をさらに包含する、請求項57に記載の方法。
- さらに、以下:
a)改変されていない前記ペプチドの安定性をアッセイする工程;および
b)前記改変されたペプチドの安定性を、該改変されていないペプチドの安定性と比較する工程、
を包含する、請求項57に記載の方法。 - 前記改変されたペプチドの安定性が、前記改変されていないペプチドの安定性と比較して改善されている、請求項60に記載の方法。
- 前記改変されたペプチドの安定性が、前記改変されていないペプチドの安定性と比較して、10倍改善されている、請求項61に記載の方法。
- 前記改変されたペプチドの安定性が、前記改変されていないペプチドの安定性と比較して、20倍改善されている、請求項61に記載の方法。
- 前記改変されたペプチドの安定性が、前記改変されていないペプチドの安定性と比較して、30倍改善されている、請求項61に記載の方法。
- 前記安定性が、ラット肝臓ホモジネートアッセイを使用してアッセイされる、請求項59または60に記載の方法。
- MR画像化剤を作製する方法であって、該方法は、以下:
a)N末端アミン官能基を有するペプチドをリンカーサブユニット部分と反応させて、アミン官能基をN末端とC末端との両方に有する改変されたペプチドを形成する工程;および
b)該改変されたペプチドを該MR画像化剤に転換する工程、
を包含する、方法。 - MR画像化剤を作製する方法であって、該方法は、以下:
a)C末端カルボキシレート官能基を有するペプチドをリンカーサブユニット部分と反応させて、カルボキシレート官能基をC末端とN末端との両方に有する改変されたペプチドを形成する工程;および
b)該改変されたペプチドを該MR画像化剤に転換する工程、
を包含する、方法。 - MR画像化剤を作製する方法であって、該方法は、以下:
a)アミノ酸残基をリンカーサブユニット部分に共有結合させて、ペプチドのC末端を形成する工程であって、該リンカーサブユニット部分は、樹脂に共有結合している、工程;
b)該樹脂上で、該共有結合したC末端からペプチドのN末端残基へと、ペプチドを合成する工程であって、該N末端残基は、N末端アミン官能基を含む、工程;
c)該ペプチドを該樹脂から切断して、改変されたペプチドのC末端アミン官能基を生成する工程;
d)該改変されたペプチドを該MR画像化剤に転換する工程、
を包含する、方法。 - 前記改変されたペプチドを前記MR画像化剤に転換する工程が、キレート部分を該改変されたペプチドに共有結合させて、該MR画像化剤を生成する工程を包含し、該キレート部分が、常磁性金属イオンを含む、請求項68、請求項69、または請求項70に記載の方法。
- 前記常磁性金属イオンが、Gd(III)、Fe(III)、Mn(IIおよびIII)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Tb(IIIおよびIV)、Ho(III)、Er(III)、Pr(III)、Eu(II)、およびEu(III)からなる群より選択される、請求項71に記載の方法。
- 前記常磁性金属イオンが、Gd(III)である、請求項71に記載の方法。
- 前記改変されたペプチドを前記MR画像化剤に転換する工程が、以下:
a)リンカー部分をキレート部分に共有結合させて、共有結合体を形成する工程であって、該キレート部分が、常磁性金属イオンを含む、工程;および
b)該共有結合体を該改変されたペプチドと反応させて、該MR画像化剤を形成する工程、
を包含する、請求項68、請求項69、または請求項70に記載の方法。 - 前記常磁性金属イオンが、Gd(III)、Fe(III)、Mn(IIおよびIII)、Cr(III)、Cu(II)、Dy(III)、Tb(IIIおよびIV)、Ho(III)、Er(III)、Pr(III)、Eu(II)、およびEu(III)からなる群より選択される、請求項74に記載の方法。
- 前記常磁性金属イオンが、Gd(III)である、請求項74に記載の方法。
- 前記改変されたペプチドをキャッピング部分と反応させて、該キャッピング部分と該改変されたペプチドのリンカー部分との間に共有結合を形成する工程をさらに包含する、請求項56に記載の方法。
- アミノ酸配列P*−Y*−X1 *−L*(配列番号1)を含む、精製されたペプチドであって、ここで:
P*は、プロリンまたはその非天然誘導体であり;
Y*は、チロシンまたはその非天然誘導体であり;
X1 *は、GもしくはDまたはGもしくはDの非天然誘導体であり;
L*は、ロイシンまたはその非天然誘導体であり;そして
P*、Y*、X1 *、およびL*の少なくとも1つは、それぞれのアミノ酸の非天然誘導体である、精製されたペプチド。 - X1 *が、GまたはDであり、そしてL*がロイシンである、請求項78に記載の精製されたペプチド。
- P*が、プロリンまたは4−ヒドロキシプロリンであり、そしてY*が、チロシンまたはF、Cl、Br、I、およびNO2からなる群より選択される部分で3位が置換されたチロシンの非天然誘導体である、請求項79に記載の精製されたペプチド。
- アミノ酸配列X1−X2−C−P*−Y*−X3−L−C−X4−X5−X6(配列番号2)を含む、精製されたペプチドであって、ここで:
P*は、プロリンまたはその非天然誘導体であり;
Y*は、チロシンまたはその非天然誘導体であり;
X1は、W、Y、F、S、Bip、Hx、Dpr、Cy、Gu、Ad、Hfe、3−Pal、4−Pal、DopaMe2、nTyr、dW、dF、F(3/4*)、およびY(3*)からなる群より選択され、ここで、F(3/4*)は、CH3、CF3、NH2、CH2NH2、CN、F、Cl、Br、I、Et、およびOMeからなる群より選択される部分で3位または4位のいずれかが置換されたフェニルアラニンであり、そしてY(3*)は、F、Cl、Br、I、およびNO2からなる群より選択される部分で3位が置換されたチロシンであり;
X2は、E、H、dE、S、H(Bzl)、2−Pal、Dpr、およびThからなる群より選択され;
X3は、GおよびDからなる群より選択され;
X4は、H、F、Y、およびWからなる群より選択され;
X5は、I、L、V、N、Bpa、Bal、Hfe、Nle、Tle、Nval、Phg、Cha、Taz、Fua、Th、4−Pal、およびF(3/4*)からなる群より選択され、ここで、F(3/4*)は、CF3、Et、iPr、およびOMeからなる群より選択される部分で3位または4位のいずれかが置換されたフェニルアラニンであり;
X6は、N、Q、I、L、およびVからなる群より選択されるか、またはX6は存在せず;
ここで、X1、X2、X5、P*、およびY*のうちの少なくとも1つは、アミノ酸の非天然誘導体である、精製されたペプチド。 - P*が、プロリンまたは4−ヒドロキシプロリンであり、そしてY*が、チロシン、またはF、Cl、Br、I、およびNO2からなる群より選択される部分で3位が置換されたチロシンの非天然誘導体である、請求項81に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドが、非還元条件下でジスルフィド結合をさらに形成し得る、請求項80または81に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドがジスルフィド結合を含む、請求項83に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドが、フィブリンに対する特異的結合親和性を有する、請求項84に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドが、非還元条件下でジスルフィド結合をさらに形成し得る、請求項86に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドがジスルフィド結合を含む、請求項87に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドが、フィブリンに対する特異的結合親和性を有する、請求項86に記載の精製されたペプチド。
- 請求項81に記載の精製されたペプチドであって:
P*が、プロリンであり;
Y*が、チロシンであり;
X1が、W、Y、F、S、Bip、Hx、Dpr、Cy、Gu、Ad、Hfe、3−Pal、4−Pal、DopaMe2、nTyr、dW、dF、F(3/4*)、およびY(3*)からなる群より選択され、ここで、F3/4*は、CH3、CF3、NH2、CH2NH2、CN、F、Cl、Br、I、Et、およびOMeからなる群より選択される部分で3位または4位のいずれかが置換されたフェニルアラニンであり、そしてY3*は、F、Cl、Br、I、およびNO2からなる群より選択される部分で3位が置換されたチロシンであり;
X2が、dE、H(Bzl)、2−Pal、Dpr、およびThからなる群より選択され;
X3が、GおよびDからなる群より選択され;
X4が、H、F、Y、およびWからなる群より選択され;
X5が、I、L、V、N、Bpa、Bal、Hfe、Nle、Tle、nVal、Phg、Cha、Taz、Fua、Th、4−Pal、およびF(3/4*)からなる群より選択され、ここで、F3/4*は、CF3、Et、iPr、およびOMeからなる群より選択される部分で3位または4位のいずれかが置換されたフェニルアラニンであり、ここで、X1、X2、またはX5のうちの少なくとも1つは、非天然アミノ酸誘導体であり;
X6が、N、Q、I、L、およびVからなる群より選択されるか、またはX6は存在しない、精製されたペプチド。 - 前記ペプチドが、非還元条件下でジスルフィド結合をさらに形成し得る、請求項90に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドが、ジスルフィド結合を含む、請求項90に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドが、フィブリンに対する特異的結合親和性を有する、請求項91に記載の精製されたペプチド。
- 血栓崩壊剤に結合した請求項78に記載のペプチドを含む、化合物。
- アミノ酸配列C−P*−Y*−X1−L−C(配列番号3)を有する精製されたペプチドであって、ここで:
X1は、GまたはDであり:
P*は、プロリンまたはその非天然誘導体の4−ヒドロキシプロリンであり;
Y*は、チロシン、またはF、Cl、Br、I、およびNO2からなる群より選択される部分で3位が置換されたチロシンの非天然誘導体であり;
ただし、P*またはY*のうちの少なくとも一方は、それぞれのアミノ酸の非天然誘導体である、精製されたペプチド。 - 前記ペプチドが、非還元条件下でジスルフィド結合をさらに形成し得る、請求項95に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドが、ジスルフィド結合を含む、請求項95に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドが、フィブリンに対する特異的結合親和性を有する、請求項96に記載の精製されたペプチド。
- 血栓崩壊剤に結合された請求項95に記載のペプチドを含む、化合物。
- アミノ酸配列C−D−Y−Y−G−T−C−X10(配列番号17)を有する精製されたペプチドであって、ここで:
X10は、n(デシル)G、n(4−PhBu)G、MeL、Bpa、Bip、Me−Bip、F(4*)、F(3−Me)、F(3,4−ジフルオロ)、Amh、Hfe、Y(3,5−ジヨード)、Pff、1Nal、d1Nal、およびMeLからなる群より選択され、ここで、F(4*)は、Et、CF3、I、およびiPrからなる群より選択される部分で4位が置換されたフェニルアラニンである、
精製されたペプチド。 - アミノ酸配列C−D−Y−Y−G−T−C−X10−X11(配列番号18)を含む、請求項100に記載の精製されたペプチドであって、ここで:
X11は、D、dD、βD、Inp、Nip、Me−D、dC、Cop、およびCmpからなる群より選択される、精製されたペプチド。 - 前記ペプチドが、非還元条件下でジスルフィド結合をさらに形成し得る、請求項101または請求項102に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドが、ジスルフィド結合を含む、請求項103に記載の精製されたペプチド。
- 前記ペプチドが、フィブリンに対する特異的結合親和性を有する、請求項101に記載の精製されたペプチド。
- 血栓崩壊剤に結合した請求項101に記載のペプチドを含む、化合物。
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