JP2006513198A - gem−ビスホスホネート誘導体で被覆された磁性粒子の新規組成物 - Google Patents

gem−ビスホスホネート誘導体で被覆された磁性粒子の新規組成物 Download PDF

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Abstract

本発明は、鉄化合物に基づく酸性磁性粒子(p)を含む組成物に関し、酸性磁性粒子(p)は、式I:
X−L−CH(PO (I)
(式中:
・LはX基をgem−ビスホスホネート基−CH(POに接続する有機基を表し;
・Xはバイオベクターと反応することが可能な化学基を表し;粒子のX基のすべてまたはいくつかは、場合によりバイオベクターに結合される)
の1つもしくはそれ以上のgem−ビスホスホネート化合物によって錯体形成している。
本発明はまた、組成物の調製のための方法および特に、磁気共鳴画像(MRI)のための造影生成物としてのそれらの使用に関する。

Description

本発明は、一方で粒子の表面に結合したgem−ビスホスホネート基および他方でバイオベクターと呼ばれる標的化実体に共有結合することが可能な反応基を含む分子で被覆された磁性粒子の組成物に関する。本発明はまた、それらの調製の方法および特に、核磁気共鳴画像(MRI)のための造影生成物としてのそれらの使用に関する。
MRIは、生物体の内臓の可視化を可能にし、従って、診断、医学的処置および手術の強力な指針ならびに補助に寄与する。
造影生成物の投与は、該技術によって得られる画像の解像度および診断の精度を改善するのに役立つ。
従って、造影効果は、検査に供される器官の環境における多様な磁性種、例えば、常磁性種、強磁性種または超常磁性種の存在によって強調され得る。
常磁性物質は、イオンまたは有機金属状態の鉄、マンガン、ガドリニウムなどの特定の金属を含む。強磁性造影物質は、一般にマイクロメーターまたはサブマイクロメーター、即ち、100〜200nm以上の磁性凝集性粒子、例えば、特にマグネタイト(Fe)、マグヘマイト(γ−Fe)および永久磁石のように挙動する遷移元素の他の磁性鉱物化合物を含むフェライトを含む。超常磁性粒子は、特に、マグネタイト(Fe)、マグヘマイト(γ−Fe)および遷移元素の他の磁性鉱物化合物を含むフェライトの極めて小さな粒子であり、約100〜150nm未満のサイズを有する。強磁性粒子とは異なり、超常磁性粒子は、それらのサイズが臨界値よりも小さいという事実のため、もはや小さな自立した磁石のようには挙動せず、即ち、それらが外磁場に供される場合にのみ、それらは好適な方向に整列される。超常磁性粒子は、有利なことに、強磁性粒子と比較して、より高い有効密度を有する。
磁性粒子のコロイド溶液(以後、磁性流体とも称し、生理学的媒体において安定である)を入手するためには、磁性粒子の表面の状態を調整する必要がある。
一般に、医用画像化に使用される磁性粒子は、デキストランなどの炭水化物、アルブミンなどのタンパク質、またはメタクリレートおよびオルガノシランなどの合成ポリマーなどの巨大分子で被覆される。該タイプの粒子を入手することが可能な合成は、一般に、いわゆる<<デ・モルデイ>>方法(参考文献:ロバートS.モルデイ(Robert S.Molday)およびD.マッケンジー(D.Mackenzie);J.of Immunological Methods(1982),52,353〜367頁)に従って行われ、労力のかかる高価な精製方法を要する。
磁性粒子の多くの生物医学的アプリケーションでは、粒子が標的細胞および組織に特異的に結合するように、粒子を特異的親和性を持つ分子に結合させることが必要である。この認識は、しばしば、粒子に固定されたリガンド(バイオベクター)と標的細胞または組織の表面の受容体との間の親和性複合体の形成によって確実にされる。特異的親和性を持つこのような分子は、粒子の表面に直接吸着されていてもよく、または共有結合によって結合されていてもよい。
一般に、特異的親和性分子の巨大分子上への共有結合性グラフト化には、巨大分子上の固定部位を作製するための例えば、酸化による事前の化学的活性化が必要である。
しかし、巨大分子上に作製される固定部位の数は、一般に制御することが困難であり、その結果、後の特異的親和性分子のグラフト化を制御することはできない。
グラフトされた特異的親和性分子の量の制御は、標的に関連する粒子の最終溶液の親和性を調整すること、しかしまた、薬物動態、体内分布ならびに場合により代謝、排泄およびこれらの粒子の無毒性を調整するのに重要である。さらに、産業的観点から、特異的親和性分子の量、一般的に極めて高い該分子の費用を最小限にすることも有利である。
さらに、特異的親和性分子と反応していない巨大分子の表面の反応基は、インビボで毒性反応を生じる可能性がある。
同様に、化学吸着による特異的親和性分子のグラフト化は、一般に、生理化学的観点から制御することが困難であり、さらに、生物学的媒体においてかなり不安定である。さらに、化学吸着は、特異的親和性分子の遊離型と平衡を生じる。この遊離型はMRI造影に不利である。
低分子量の有機分子で被覆された磁性粒子についても現在までに記載されている。
書面J.of Coll.And Interf.Science 2001,238,37〜42頁は、ビスホスホネート部分を含む有機分子による磁性粒子の被覆は、小さく(15nm未満)かつ広範なpH範囲で安定である対象物を入手することが可能であることを教示している。
しかし、該書面に記載のビスホスホネート化合物で被覆された粒子の流体力学的サイズのPCS(光子相関法)による測定は、凝集物を取り出し、小さな流体力学的サイズの粒子のみを単離するための100nmフィルター上での事前のろ過工程を必要とする。従って、該測定は、入手される粒子の心の流体力学的サイズ(実際にはかなり大きい)を反映しない。
さらに、該書面において記載の方法によるgem−ビスホスホネート化合物で被覆された磁性粒子の精製は、透析または樹脂による処置の工程を必要とし、それは、労力を要し、再現性が乏しく、かつ産業的に利用することが極めて困難であることが見出されている。gem−ビスホスホネートが−CH(PO基であることが留意される。
従って、該方法は、労力を要する精製方法に頼らなければ、gem−ビスホスホネート化合物の磁性粒子の表面へのグラフト化の制御も得られる粒子の流体力学的サイズの制御も可能ではない。さらに、該書面は、特定の生物医学的アプリケーションのために、特異的標的化実体を、ビスホスホネート化合物、特に、gem−ビスホスホネート化合物で被覆された粒子に結合することについて記載も示唆もしておらず、それらの使用をこの標的化に極めて不適切にしている。
本発明における流体力学的直径は、その水和層によって囲まれた溶液中の粒子の直径を指し、PCS技術(光子相関法:関連文献:R.ペコラ(R.Pecora)−J.of Nanoparticle Research(2000)、2巻、123〜131頁)に従う光散乱によって測定される。
公開国際公開第97/01760号パンフレットは、ジメルカプトコハク酸(DMSA)のチオール基を介して、特異的標的化実体、アネキシンに結合されたDMSAで被覆された磁性流体について記載している。
しかし、正常なpHおよびイオン強度条件では、粒子の表面に存在するDMSAのチオール基は酸化し、凝集物の形成をもたらすジスルフィド架橋を形成する傾向を有する。その結果、大きな流体力学的サイズおよび高い程度の多分散を生じる。
アネキシンのグラフト化にはまた、ジスルフィド架橋の還元によるチオール基の再生が予め必要である。
最後に、アネキシンのグラフト化は制御が不十分である。従って、インビボでの毒性反応または得られる粒子の後の凝集を回避するために、結合後に、BSA(ウシ血清アルブミン)との反応によって、残留チオール基を不活性にすることが必要であることが見出されている。
従って、特定の診断について効率的であり、同時に、低い程度の多分散を示し、安定である粒子を入手することがなお必要である。
今回、gem−ビスホスホネート化合物と酸性磁性粒子との併用により、官能化されたgem−ビスホスホネート化合物の磁性粒子上へのグラフト化および得られる粒子のバイオベクターへの結合の両方を制御することが可能であることを見出した。この二重の制御は、粒子がバイオベクターに結合しているかどうかに係わらず、特に、得られる粒子、即ち、gem−ビスホスホネート化合物によってグラフトされた酸性磁性粒子(p)の流体力学的サイズの制御を可能にするという利点を有する。従って、本発明は、特に、
・gem−ビスホスホネートがグラフトされている酸性粒子であって、該粒子は、一旦グラフトされると、少なくとも1つのバイオベクターに結合することが可能である、上記粒子;
・gem−ビスホスホネートによってグラフトされ、少なくとも1つのバイオベクターに結合されている粒子、
に関する。
これに関して、そのような磁性粒子を入手するための方法は、制限された数の工程を含み、実行が簡単でありかつ再現性があることを見出した。さらに、労力を要する精製方法を必要とせず、極めて良好な収率によって特徴付けられる。
本発明に関して、「酸性磁性粒子」は、いわゆる「酸性」磁性流体内の本発明と同じタイプの磁性粒子を意味し、該磁性流体は先行技術から公知であるが、gem−ビスホスホネートとの会合についてはこれまで記載も示唆もされていない。
これらの「酸性」磁性流体については、「アルカリ性」磁性流体と同様に、文献、特に、刊行物マサート(Massart)ら、C.R.Acad.Sc.Paris,t.291,7/07/1980,Saerie C and IEE,Transactions on Magnetics,1981,vol.MAG−17,n゜2,1247頁において広範に記載されている。
酸性磁性流体の酸性磁性粒子は、酸性媒体において、表面にプロトン化されたヒドロキシル部位を有することが一般に記載されている。
対照的に、アルカリ性磁性流体の磁性粒子は、一般に、塩基性媒体において、OHイオンによって錯体形成した部位を有することが記載されている。
事実、部位に関するこの説明は、酸性および塩基性磁性流体が弱いポリ酸および/またはポリ塩基のように挙動することを示す多様な研究によっても確認されているモデルに対応する。
有利なことに、本発明者らは、「アルカリ性」磁性流体とは異なり、「酸性」磁性流体は極めて安定であり、粒子凝集現象を示さず、前駆体の流動力学的サイズ(即ち、非グラフト粒子)、その後、gem−ビスホスホネート化合物によってグラフトされた粒子、次いで、適切である場合、バイオベクターに結合された前記粒子のより良好な制御を、労力を要する精製工程をともなうことなく生じることを示している。
驚くべきことに、本発明者らはまた、酸性磁性粒子の表面でそれぞれプロトン化されたヒドロキシル部位が、gem−ビスホスホネート化合物による磁性粒子の極めて良好な被覆を入手することが可能であり、gem−ビスホスホネート錯化剤の分子によって潜在的にグラフトされる可能性があることも示している。この相互作用は、有利なことに、粒子の表面を均質に遮蔽することが可能であり、これは特に、免疫系による粒子の後の認識を防止する。
特に、本発明者らはまた、酸性磁性粒子の流体力学的サイズを減少することが可能であり、その結果、極めて小さなサイズの磁性粒子を入手することが可能な方法を見出した。有利なことに、gem−ビスホスホネート系薬剤によるこれらの粒子の制御されたグラフト化、場合により続いて、バイオベクターとの同様に制御された結合は、労力を要する生成工程を伴わない小さな流体力学的サイズの最終的磁性粒子の生成を可能にし、従って、究極的に、堅牢で再現性のある、従って産業上適用可能な調製方法を提供する。
本発明者らはまた、一方で、バイオベクターに共有結合可能なX基、および他方でgem−ビスホスホネート基の代わりにジホスホネート基を含む化合物による酸性磁性粒子(p)の錯体について研究した。
従って、本発明者らは、既に先行技術より顕著に改善されている安定な粒子を入手したが、バイオベクターへの結合は、gem−ビスホスホネートによるよりも有意に効率が低い。特に、ジホスホネート化合物HOOC−CH−N(CH(PO))が使用される場合、理由は明らかではないが、粒子は、gem−ビスホスホネートより2倍低いバイオベクターとの結合の割合を有する。従って、その結果は、ジホスホネートによってグラフトし、バイオベクターに結合した磁性粒子を生成するための費用はかなり高くなる。
従って、本発明の目的は、gem−ビスホスホネート誘導体によって、制御された様式でグラフトされ、場合により、該誘導体を介して、制御された様式で、特異的標的化実体タイプの種(バイオベクター)に結合した磁性粒子の組成物を提唱することである。
より具体的には、本発明の目的はまた、懸濁液、特に、生物学的媒体において安定であり、有利なことに、制御された流体力学的サイズ、特に小さな流体力学的サイズを有する該タイプの組成物を提供することである。
本発明の目的はまた、該組成物の調製のための方法を提供することである。
第1の局面に従えば、本発明は、鉄化合物に基づく酸性磁性粒子(p)を含む組成物に関し、酸性磁性粒子(p)は、それぞれ、式I:
X−L−CH(PO (I)
(式中:
・LはX基をgem−ビスホスホネート基−CH(POに接続する有機基を表し;
・Xはバイオベクターと反応することが可能な化学基を表し;粒子(p)のX基のすべてまたはいくつかは、場合によりバイオベクターに結合される)
の1つもしくはそれ以上のgem−ビスホスホネート化合物によって錯体形成している。
当業者であれば、表現「それぞれが錯体形成する」は、組成物がまた、式(I)の化合物では錯体形成しない磁性粒子(p)を含み得ることを意味することを理解しており、これは、主として、ランダム分布の理由のためおよび/または組成物の調製のための方法によるものであり、以後、該方法について説明する。
組成物は、ナノ粒子の安定な水溶液の形態である。
これらの組成物では、粒子に対する化合物(I)の錯体系性の割合は70%より高く、好ましくは、80、90、95%より高く、本説明における表現「錯体形成の割合」は、好ましくは、酸性磁性粒子(p)上に存在するプロトン化された部位の量に関連する式(I)の化合物の量を指す。
酸性磁性粒子(p)は、式(I)の化合物によって、それらのプロトン化された部位の少なくとも90%で錯体形成することが特に好適であり、これは、有利なことに、粒子の良好な安定を特に確実にすることが可能である、粒子の良好な被覆をもたらし、免疫系による粒子の認識を防止し、バイオベクターとの後の任意の結合をより効率的にする。
磁性粒子(P)
本説明に関して、「鉄化合物に基づく粒子」は、そのすべてまたはいくつかが、一般に、鉄(III)、一般に、酸化または水酸化鉄を含む鉄誘導体によって構成される粒子を意味する。
一般的な規則として、酸性磁性粒子(p)のいくつかまたはすべては、水酸化鉄;酸化鉄水和物;フェライト;コバルト、ニッケル、マンガン、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、銅、亜鉛、もしくは白金などの混合型酸化鉄;またはそれらの混合物よりなる。
本発明に関して、用語「フェライト」は、一般式[x Fe、y MO](式中、Mは、Fe、Co、Ru、Mg、Mnなどの磁場の効果下で磁化可能な金属を示す)を意味し、場合により、磁化可能な金属は放射性であることが可能である。
好ましくは、本発明の組成物の酸性磁性粒子(p)は、フェライト、具体的には、マグヘマイト(γFe)およびマグネタイト(Fe)、またはコバルト(FeCoO)もしくはマンガン(FeMnO)の混合型フェライトもまた含む。
これに関して、そのすべてまたはいくつか、好ましくは、ほとんどがマグヘマイトもしくはマグネタイトまたはそれらの混合物よりなる酸性磁性粒子(p)が極めて格別に好適である。
本発明に従う組成物の酸性磁性粒子(p)は、それらの表面で、酸性媒体においてプロトン化されたヒドロキシル部位を有し、該部位は、より正確には、粒子の表面のFe3+イオンと酸性水の分子(H)との間の強い相互作用から生じる種Fe−OH に対応する。これらのプロトンは、J.ライクレマ(J.Lyklema)ら、Materials Science Research,1984,17,1〜24頁の研究に従う粒子を構成するとみなすことができる。酸性粒子上のプロトン化された部位の百分率は、典型的に、1.3〜2.5%(部位のモル/鉄のモル)である。
特に好適な変異体に従えば、酸性粒子(p)は超常磁性である。
次いで、磁性粒子(p)は、5〜300nm、好ましくは、5〜60nm、より好ましくは、5〜30nmの流体力学的直径を有する。
好ましくは、本発明の組成物は、有利なことに、適切である場合、安定なコロイド溶液(ナノ粒子の安定な水性懸濁液)の形成に適切な濃度、即ち、一般に、金属イオンの全モル数で表現して2μmolL−1〜4molL−1の磁性粒子(p)の濃度を有する酸性磁性粒子(p)の懸濁液である。
式(I)の化合物
本発明に従う式(I)の化合物は、式(I)の化合物が酸性磁性粒子の表面に固定されることを確実にするgem−ビスホスホネート基を含む。
より正確には、本発明者らは、それぞれのgem−ビスホスホネート基が酸性粒子の表面の単一のプロトン化されたヒドロキシル部位と相互作用することを実証した。
本発明の式(I)の化合物は、gem−ビスホスホネート基と、バイオベクターの共有結合性グラフト化を確実にすることが可能な反応性実体X基を接続するおよび/または相互に間隔を置くことが可能なリンカー(L)を含む。
好ましくは、リンカーLは2価の基を表す。
好ましくは、リンカーLは:
・脂肪族;脂環式;脂環−脂肪族;芳香族;芳香族−脂肪族基(脂肪族、脂環式および芳香族基は、メチル、ヒドロキシ、メトキシ、アセトキシ、アミド基または塩素、ヨウ素もしくは臭素原子によって置換されることが場合により可能である);
・基−L−NHCO−L(式中、LおよびLは同一または異なるものであり、脂肪族;脂環式;芳香族;脂環−脂肪族もしくは芳香族−脂肪族基を表し、前記基は、メチル、ヒドロキシ、メトキシ、アセトキシ、アミド基または塩素、ヨウ素もしくは臭素原子によって置換されることが場合により可能である)
から選択される。
本発明に関する脂肪族基は、好ましくは、1〜16個の炭素原子、より好ましくは1〜6個の炭素原子を含む線状または分岐した炭化水素鎖を意味する。その例には、特に、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、tert−ブチル、イソブチル、ペンチルおよびヘキシルラジカルがある。
用語「脂環式」は、好ましくは、3〜8個の炭素原子を含む環式炭素原子を意味する。その例として、特に、シクロプロピルおよびシクロヘキシルが挙げられる。
用語「芳香族」は、5〜20個の炭素原子、より好ましくは、6〜18個を含む、モノ−または多環式芳香族炭化水素基を表す。その例には、特に、フェニルおよび1−または2−ナフチルラジカルがある。1つの特定の変異体に従えば、本発明に関する「芳香族」基は、イオウ、酸素または窒素などの1個もしくはそれ以上のヘテロ原子を組み入れることができる。この特定の場合では、「芳香族」基は、モノ−または多環式へテロ芳香族基を示す。
「脂肪族−脂環式」および「脂肪族−芳香族」基は、上記で規定されたようなそれぞれ脂肪族または芳香族基によって置換される、上記の規定に対応する脂肪鎖を表す。特に、ベンジルは、脂肪族−芳香族基の例として挙げられる。
好適な変異体に従えば、Lは、場合により置換されるフェニレン基を表し、Xおよびgem−ビスホスホネート基はオルト、メタまたはパラ位であることが可能である。
1つの特に好適な実施態様に従えば、Lは、置換または非置換脂肪族基、より好ましくは、基−(CH(式中、pは1〜5の整数である)を表す。
別の好適な実施態様に従えば、Lは、基L−CONH−L、より好ましくは、基−(CH−NHCO−(CH(式中、nおよびmは0〜5の整数を表す)を表す。
式(I)のgem−ビスホスホネート化合物のX末端は、該末端がバイオベクター上に存在する基と反応し、共有結合を形成することが可能であるような様式で選択される。これらの結合方法に関するさらなる情報については、特に、研究Bioconjugate techniques,グレッグT.ハーマンソン(Greg T.Hermanson),1995,出版社:アカデミック(Academic)、カリフォルニア州サンディエゴ(San Diego,Calif)を参考にすることができる。
好適なX基としては、特に:
・−COOH、
・−NH、−NCS、−NH−NH、−CHO、アルキルピロカルボニル(−CO−O−CO−アルキ(alk))、アシルアジジル(−CO−N)、イミノカルボネート(−O−C(NH)−NH)、ビニルスルフリル(−S−CH=CH)、ピリジルジスルフリル(−S−S−Py)、ハロアセチル、マレイミジル、ジクロロトリアジニルおよびハロゲン
を挙げることができ、
・基−COOHおよび−NHが特に好適である。
本説明に関して、用語「アルキ(alk)」は、C〜Cアルキルラジカルを意味し、その部分について用語「ピリ(Py)」は、ピリジルラジカルを意味する。
マレイミジルラジカルは、式:
Figure 2006513198
の環式ラジカルを示す。
ジクロロトリアジニルラジカルは、式:
Figure 2006513198
を示す。
ハロゲン基のうち、特に、塩素、臭素、フッ素およびヨウ素を挙げることができ、塩素および臭素が特に好適である。
本発明に関して、「ハロアセチル」は、水素原子のうちの1つがハロゲン原子によって置換されるアセチルラジカルCH−CO−を意味し、前記ハロゲン原子は上記で規定した通りである。
好ましくは、Xは、基−COOHまたは−NHを表し、Lは置換または非置換脂肪族基、なおより良好な基−(CH−(式中、pは1〜5の整数である)を表す。
式(Ia)の化合物
HOOC−(CH−CH(PO (Ia)
は特に最も好適である。
別の好適な実施態様に従えば、Lは、基L−CONH−L、より好適には、−(CH−NHCO−(CH−(式中、nおよびmは0〜5の整数を表す)を表し、Xは−COOHまたは−NHを表す。
もちろん、直接的様式、即ち、ホモ二官能またはヘテロ二官能試薬を介するX基およびバイオベクターの結合もまた、本発明の内容に当てはまる。例示的に、ホモ−二官能試薬、グルタルアルデヒドは、例えば、基X=−NHとバイオベクターの−NHとの結合を行うのに適切であり得る。
本発明の好適な変異体に従えば、
−CONH−、−COO−、−NHCO−、−OCO、−NH−CS−NH−、−C−S−、−N−NH−CO−、−CO−NH−N−、−CH−NH−、−N−CH−、−N−CS−N−、−CO−CH−S−、−N−CO−CH−S−、−N−CO−CH−CH−S−、−CH=NH−NH−、−NH−NH=CH−、−CH=N−O−もしくは−O−N=CH−、または以下の式:
Figure 2006513198
のタイプのX基は、バイオベクターと共有結合Lを形成する。
1つの特定の実施態様に従えば、タイプ:
Figure 2006513198
の結合を介して、同じX基上の2つのバイオベクターを結合することを想定することが可能である。
本発明に従う酸性磁性粒子(p)のプロトン化された部位は、同一または異なる構造を有する式(I)の少なくとも2つの化合物によって錯体形成することができる。
好適な実施態様に従えば、磁性粒子(p)は、異なる構造を有する、特に、異なるX基を有する式(I)の2つの化合物の1つもしくはそれ以上の分子によって錯体形成する。このことは、有利なことに、異なるX基と反応することが可能である基を有するバイオベクターの以後のグラフト化を可能にする。
好適な実施態様に従えば、gem−ビスホスホネート化合物のX基のすべてまたはいくつかは、バイオベクターに結合する。
従って、本発明はまた、式(I):
X−L−CH(PO (I)
(式中、X基のすべてまたはいくつかは、少なくとも1つのバイオベクターに結合する)
の1つもしくはそれ以上の同一または異なるgem−ビスホスホネート化合物によって、プロトン化された部位の少なくとも90%が錯体形成している酸性ナノ粒子(p)の安定な水性懸濁液を含む(MRIのための造影生成物として使用することができる)組成物に関する。
表現「すべてまたはいくつか」は、gem−ビスホスホネート化合物のX基のすべてが必ずしもバイオベクターに結合している必要はないが、しかし、結合の程度は、使用するバイオベクターによって得られる所望の診断特異性に十分であることを意味する。また、いくらかのX基および/またはいくらかのバイオベクターを使用する場合、X基および/またはバイオベクターは同一あるいは異なるものであり得ることも詳記される。
従って、ベクトル化された粒子は、以下のように記載される:
(分岐)−酸性粒子 (III)
(式中、rは、粒子あたりのグラフトされた分岐の数を表し、分岐は:
[((バイオベクター)−L−L−CH(PO]により規定され、Lは、場合により、ホモ二官能またはヘテロ二官能試薬を介して、式(I)の化合物のX基およびバイオベクターの結合から生じる上記で規定された共有結合であり;sは、X基あたりの結合したバイオベクターの株を表し、特に、1、2または3に等しくあり得る)。
バイオベクター
本発明に関して、「バイオベクター」は、好ましくは、即ち、所定の標的組織および/または生物学的受容体および/または輸送体および/または生物学的マトリクスに対する特異的親和性を有する特異的標的化実体(一般に、リガンド)を意味する。
多くの受容体/リガンドアフィニティ対が存在し、規定された本発明は、当業者によって、抗体/抗原、レクチン/多糖、ビオチン/アビジンまたは核酸(+および−鎖)対などの標的受容体とのアフィニティー対を形成することが可能な多様なリガンドに容易に適用することができ、リガンドは、共有結合を介して、式(I)の化合物のX末端に対して直接的に、または二官能試薬を介して間接的に、のいずれかで結合することができることが理解される。
拡大解釈すれば、本説明に関して、用語「バイオベクター」はまた、薬理学的および/または細胞障害性活性、あるいはより一般的には、治療または予防処置の方法において有用なファーマコフォアを有する有機分子を含むことができる。
本発明に関して、用語「ファーマコフォア」は、薬理学的および/または細胞障害性活性を伴う有機分子、およびまた、その構造的類似体を含み、後者もおそらく薬理学的および/または細胞障害性活性を有する。
本説明に関して、「バイオベクター」は、拡大解釈すれば、アミノアルコールなどの事実上顕著に親水性である生体適合性分子を示す。
好適なバイオベクターとしては、特に、(場合により組換えもしくは変異された)タンパク質、糖タンパク質、レクチン、ビオチン、ビタミン、プテロインまたはアミノプテロイン誘導体、抗葉酸および葉酸誘導体、抗体または抗体フラグメント、ペプチドおよびその誘導体、単糖または多糖、アビジン、(膜または核)受容体基質もしくは阻害剤、リン脂質、ステロイドおよびその類似体、オリゴヌクレオチド、リボ核酸配列、デオキシリボ核酸配列、ホルモンまたはホルモン様物質、アミノ酸、薬理学的活性を有する有機分子、ファーマコフォア、(場合により組換えもしくは変異された)タンパク質、抗体または抗体フラグメント、アミノアルコール、リン脂質誘導体、ファーマコフォアを挙げることができ;抗葉酸および葉酸誘導体、インテグリン標的化剤またはMMP標的化剤が特に好適である。
特に、抗体およびファーマコフォアを含むバイオベクターは、好ましくは、
−CONH−、−COO−、−NHCO−、−OCO−、−NH−CS−NH−、−C−S−、−N−NH−CO−、−CO−NH−N−、−CH−NH−、−N−CH−、−N−CS−N−、−CO−CH−S−、−N−CO−CH−S−、−N−CO−CH−CH−S−、−CH=NH−NH−、−NH−NH=CH−、−CH=N−O−もしくは−O−N=CH−、または以下の式
Figure 2006513198
のタイプのX基と反応し、共有結合を形成することが可能になるように、場合により官能化することができる。
用語「葉酸誘導体および抗葉酸誘導体」は、特に上記のようなタイプのX基と共有結合を形成することができるような、葉酸またはプテロイン酸の少なくとも1つの化学基の官能化によって得られる分子を示す。官能化の例として、特に、ヒドロキシル基のエーテル化、カルボン酸基のエステル化またはアミド化、あるいは(2−アミノピリミジン)構造モチーフ上、より好ましくは、アミノプテロインおよびプテロイン誘導体に存在する(2−アミノピリミジン)構造モチーフ上の置換基の修飾および/または導入を挙げることができる。葉酸誘導体の好適な例として、より詳細には、M.P コスティ(M.P Costi)−Current Drug Targets(2001)2巻、135〜166頁による記事に記載の誘導体を挙げることができる。
「リン脂質」誘導体の好適な例として、ホスファチジルセリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルコリン、ホスファチジルイノシトールもしくはスフィンゴミエリン誘導体またはセラミド誘導体を挙げることができ、ここで、用語「誘導体」は、分子が上記のX基、特に、X=−COOHまたは−NHと共有的に反応することが可能であるように分子を官能化することを意味する。
本説明に関して、「ペプチド誘導体」は、天然であってもまたは天然でなくてもよいアミノ酸から誘導されるペプチドを意味し、その生来の構造は、例えば、ペプチド結合の修飾により、得られるペプチドがX基と共有的に反応することが可能であるような方法で、所定の化学基の官能化によって化学的に修飾される。標示として、ペプチド誘導体は、ポリペプチド、擬ペプチド、レトロペプチド、ペプチド模倣薬、環状ペプチド、酵素阻害ペプチド、アゴニストペプチドまたはアンタゴニストペプチドを示すことができる。好適な例として、核医学において使用される官能化ペプチド(参考文献:S.リュウ(S.Liu)およびD.スコット・エドワーズ(D.Scott Edwards);Topics in Current Chemistry(2002),222,259〜278頁およびオカービ(Okarvi)Nuclear Medicine Communication,1999,20:1093−1112)ならびにプロテアーゼ、特に、メタロプロテアーゼの基質の阻害剤を挙げることができる。
バイオベクターの特定のクラスは、アミノアルコールまたはアミノポリエチレングリコールなどの高度に親水性の分子である。これらのアミノアルコールは、水性安定性および生体適合性について十分に親水性である磁性粒子を入手し、また薬物動態および体内分布を調整するのに特に有用である。
アミノアルコールのうち、以下の式(II)
Figure 2006513198
(式中、RおよびRは同一または異なるものであり、好ましくは6〜10個のヒドロキシル基、あるいはRおよび/またはRが酸素原子によって中断される場合、4〜8個のヒドロキシル基によって置換される、2〜6個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素鎖を表す)
に従うアミノアルコールが特に好適である。
これに関連して、Rが基−(CH)−(CHOH)−CHOHまたは−(CH)−CHOH−CHOHを表し、Rが基−CH−(CHOH)−CHOHを表す、アミノアルコールが一般に好適である。
アミノポリエチレングリコールのうち、同一または異なるR1およびR2がH、アルキル基または式−CH−(CH−O−CH−CHOR(式中、kは2〜100の範囲である)のポリエチレングリコール鎖を表し、R3はH、アルキルまたは−(CO)アルキから選択される式(II)の化合物が特に好適であり、用語「アルキル」または「アルキ」は、鎖中に約1〜6個の炭素原子を有する線状または分岐脂肪族炭化水素基を示す。
アミノポリエチレングリコールの例には、特に、O−(2−アミノエチル)−O’−メチルプロピレングリコール1100、O−(2−アミノエチル)−O’−メチルポリエチレングリコール2000およびO−(2−アミノエチル)−O’−メチルポリ−エチレングリコール750である。
本発明の特定の変異体に従えば、適切である場合、事実上異なるバイオベクターは、X基を介して、磁性粒子(p)の表面に結合する。これに関して、2つの異なるバイオベクターをそれぞれの酸性磁性粒子(p)に結合させることが特に最も好適である。
1つの実施態様に従えば、最終生成物の体内分布を改変するように、アミノアルコールと、事実上異なる、即ち、所定の標的に対する特異的親和性か、または薬理学的および/または細胞障害性活性のいずれかを示すバイオベクターとの間の「混合型」結合が行われる。
gem−ビスホスホネート化合物のX基の1〜100%が少なくとも2つの同一または異なるバイオベクターに結合されることが好適である。例として、X基の30%は、バイオベクターB1に結合することができ、30%はバイオベクターB2、そして30%はバイオベクターB3に結合することができ、B1、B2およびB3は異なる。
酸性磁性粒子(p)の表面に存在するX基の100%をバイオベクターに結合させることを想定することが可能である一方、最終粒子の流体力学的サイズの増加を制限するような結合収率は、同時に効率的な特異的標的化を確実にすることを可能にし、一般的に好適である。
従って、本発明の好適な実施態様に従えば、特にバイオベクターが同一である場合、式(I)の化合物のX基の1〜70%、特に1〜50%が結合する。
好適でもある本発明の変異体に従えば、バイオベクターが異なる場合、特に該バイオベクターがアミノアルコールおよび本質的に異なるバイオベクターに関与する場合、式(I)の化合物のX基の1〜100%が結合する。
より一般的には、例えば、混合型結合が、病理学的癌または循環器系領域において過剰発現される多様なメタロプロテアーゼ(MMP)を標的化することが可能である異なる配列を有するペプチドなどの異なるが、同じ病理を特異的に標的化することが可能なバイオベクターと共に使用することができる。
本発明に関連して特に使用することができる多様なバイオベクターについて、より正確に3つの分野において説明する:
・A)循環器系
・B)腫瘍学
・C)炎症性および変性疾患。
A)循環器系分野および危険な状態のアテロームプラーク
循環器系疾患、特にアテロームプラークに関連する疾患に存在する多様な生物学的系/機構は、本発明に従う造影または治療薬剤のための好適な標的であり、特に、メタロプロテアーゼ(MMP)に関与する系、血栓系、アネキシンV系が該当する。
マトリクスメタロプロテイナーゼ(MMP)またはマトリキシンは、細胞外マトリクスのタンパク質成分を分解する特性を有する酵素であることが既知である。細胞および組織を囲むこの細胞外マトリクスはコラーゲンなどのタンパク質よりなる。MMPは、3つのグループに分類される:ゲラチナーゼ(IV型コラゲナーゼ)、ストロメリシンおよび間質コラゲナーゼ。
MMPは、アテロームプラークにおいて過剰発現される。循環器系分野では、多くの研究により、MMPがプラークにおける細胞外マトリクスのリモデリングに関与することが示されている。アテロームプラークに関しては、非網羅的様式ではあるが、本明細書において少なくとも8つのMMPが過剰発現されている:
Figure 2006513198
MMP1およびMMP3は、ジョンソン J(Johnson J)ら、Activation of Matrix−degrading Metalloproteinases by Mast Cell Proteases in Atherosclerotic Plaques,Arterioscl.Thromb.Vasc.Biol.1998;18:1707−1715に詳しく記載される。
従って、本発明は、バイオベクターが、少なくとも1つのMMPを阻害することが可能な薬剤、特に、循環器系分野におけるアプリケーションのためのMMP阻害剤である式(III)のベクトル化されたナノ粒子に関する。好適な実施態様に従えば、阻害剤は、アイロマスタット(Ilomastat)の誘導体または後に例示するペプチドである。Current Medicinal Chemistry,2001,8,425−474;Chem.Rev,1999,99,2735−2776に記載の阻害剤から選択されるMMP阻害剤も好適である。特に、TIMPと称されるMMP阻害剤を使用することができ、DDT 1巻、N°1,January 1996,Elsevier Science,16−17;Bioconjugate Chem,2001,12,964−971において想起される。
血栓については:
・GpIIb/IIIa受容体が活性型血小板上で発現される(それは、抗血小板剤の標的としての療法において既に使用されている);
・フィブリンは血栓症に関連する、
ことが公知である。
より正確には、血栓に関して、活性型血小板上のGpIIb/IIIa糖タンパク質の改善が実証されている。血小板は、アテローム性動脈硬化症および血栓症の方法において中軸的役割を果たす骨髄巨核球の無核フラグメントである。最も一般的に使用される従来の抗血小板医薬製品は、アスピリン、チクロピジンおよびクロピドグレルである。血小板凝集を生じる分子機構に関する知識から、血小板受容体フィブリノゲン、インテグリンGpIIb/IIIaに対して指向された新規のファミリーの分子を開発することが可能である。上記のアンタゴニストと比較した主要な利点は、血小板の活性化の経路には依存せずに、血小板活性化の最終工程が遮断されることである。血小板−血小板相互作用は血小板の形成に極めて重要であるため、(血小板の間で架橋を形成する)フィブリノゲンのGpIIb/IIIa複合体への結合は止血および血栓症において重要な事象である。血小板が活性化される場合、血小板膜の表面にあるGpIIb/IIIa糖タンパク質受容体は、それらの空間的コンホメーションの修飾を経験し、次いで、血漿に可溶なフィブリノゲンの分子、およびカルシウムに結合することができる。フィブリノゲンは、血球が捕らえられるネットワークを形成するCa2+−フィブリノゲン結合を介して、血小板の間で連結される。トロンビンは、フィブリノゲンをフィブリンに変換することによって、この網の網の目を締め付ける。この凝集は、損傷を受けた領域の血栓の形成をもたらす。従って、GPIIb/IIIa受容体上のリガンド相互作用部位を同定するために、多くの研究が行われている。GPIIb/IIIa複合体は、血小板における重要な膜結合へテロ二量体糖タンパク質複合体(血小板あたり約50000コピー)である。
ヒトフィブリノゲンに天然に存在するアミノ酸配列に対応する少なくとも2つの系列のペプチドは、付着巨大分子のGPIIb/IIIa受容体への結合を阻害することが公知である:配列Arg−Gly−Asp(RGD)およびLys−Gln−Ala−Gly−Asp−Valγ鎖。
配列Arg−Gly−Asp(RGD)は、当初、血小板によるその放出後、フィブロネクチンの付着配列、血小板−血小板および血小板−管相互作用において重要な役割を果たすインテグリンとして同定された。この配列はフィブリノゲン、フォン・ヴィレブランド因子およびビトロネクチン(線溶および管への結合に役割を果たす)にも存在する。
GpIIb/IIIa複合体は、血小板へのフィブロネクチン、フィブリノゲン、フォン・ヴィレブランド因子およびビトロネクチンの結合を阻害するこの配列を認識する。これらのすべてのリガンドは少なくとも1つのRGD配列を含有する一方;フィブリノゲンは半分子当たりそれらの2つを含有する。血漿におけるその高濃度のため、インビボで、フィブリノゲンは主要なリガンドである。
従って、本発明は:
・バイオベクターが、GpIIb/IIIa受容体を標的にすることが可能である;
・バイオベクターが、特に、フィブリンを可溶性フィブリノゲン分子から区別するために、フィブリン単量体に対して選択的なペプチドを介して、フィブリンを標的化することが可能である、
ベクトル化された粒子(III)に関する。
本発明は、特に、循環器系アプリケーションのために、バイオベクターがRGDモチーフを含む生成物(III)に関する。
例えば、国際公開第2001/9188号パンフレット、米国特許第6521211号明細書、米国特許第6403056号明細書、Seminars in nuclear medicine,1990,52−67,Nucear Medicine and Radiology,28,2001,515−526に記載のペプチド、ダイアチド(Diatide)社製アプシタイド、アキュテクト(Acutect)を使用することができる。
B)腫瘍学
本発明によって得られる特異的画像化は、1つの実施態様に従えば、既知の技術では得られない新血管形成、腫瘍細胞の特異的標的化または細胞外マトリクスの変更を入手、標識することを目的とする。腫瘍の発達に関連する多様な生物学的系(または機構)は、本発明に従う造影または治療薬剤の好適な標的である:葉酸受容体に結合することが可能な化合物に関与する系、MMPに関与する系、血管形成に関与する成長因子に関与する系が該当する。
1つの実施態様に従えば、本発明は、バイオベクターが、葉酸受容体を標的化することが可能な誘導体である生成物(III)に関与し、このバイオベクターは、腫瘍細胞の特異的認識を提供することが可能である。特に、以下に記載の式(E)の葉酸誘導体:バイオベクチャー(BIOVECTEUR)がバイオベクターとして使用される:
Figure 2006513198
式中:
a)G1は、ハロ、R2、OR2、SR3、NR4R5よりなる群から独立して選択される;好ましくは、G1はNHまたはOHである;
b)G2は、ハロ、R2、OR2、SR3、およびNR4R5よりなる群から独立して選択される;
c)G3およびG4は、−(R6’)C=、−N=、−(R6’)C(R7’)−、−N(R4’)−よりなる群から独立して選択される;
好ましくは、G3を含む環が芳香族である場合、G3は−N=(葉酸)または−CH−(後に記載の化合物:CB3717、ラルチトレキセド、MAI)であり、G3を含む環が非芳香族である場合、G3は−NH−または−CH−(後に記載の化合物:AG−2034、ロメトレキソール(lometrexol))である;
好ましくは、G3を含む環が芳香族である場合、G4は−CH−または−C(CH3)−であり、G3を含む環が非芳香族である場合、−CH2−または−CH(CH3)−である;
e)G5は存在しない(化合物ペメトレキセド)か、または−(R6’)C=、−N=、−(R6’)C(R7’)−、−N(R4’)−から選択される;
f)環Jは、おそらくヘテロ環式芳香族5または6員環であり、環の原子はC、N、O、Sである可能性がある;
vii)G6は、NまたはC(後に記載の化合物:3−デアザ−ICI−198,583)である;
h)K1およびK2は、−C(Z)−、−C(Z)O−、−OC(Z)−、−N(R4’’)−、−C(Z)−N(R4)、−N(R4’’)−C(Z)、−O−C(Z)−N(R4’’)−、−N(R4’’)−C(Z)−O−、N(R4’’)−C(Z)−N(R5’’)−、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)2−、−N(R4’’)S(O)2−、−C(R6’’)(R7’’)−、−N(C≡CH)−、−N(CH−C≡CH)−、C1−C12アルキルおよびC1−C12アルコキシよりなる群から独立して選択され;式中、ZfはOまたはSである;好ましくは、K1は−N(R4’’)−または−C(R6’’)(R7’’)−であって、R4’’、R6’’、R7’’はHである;A2は、おそらくアミノ酸に共有結合している;
i)R1は、H、ハロ、C1−C12アルキルおよびC1−C12アルコキシよりなる群から選択される;R2、R3、R4、R4’、R4’’、R5、R5’’’、R6’’およびR7’’は、H、ハロ、C1−C12アルキル、C1−C12アルコキシ、C,−C、2アルカノイル、C,−C、2アルケニル、C1−C12アルキニル、(C1−C12アルコキシ)カルボニルおよび(C,−C、2アルキルアミノ)カルボニルよりなる群から独立して選択される;
j)R6およびR7は、H、ハロ、C1−C12アルキル、C1−C12アルコキシよりなる群から独立して選択されるか;またはR6およびR7は共にO=を形成する;
k)R6’およびR7’は、H、ハロ、C1−C12アルキル、C1−C12アルコキシよりなる群から独立して選択されるか、またはR6’およびR7’は共にO=を形成する;
l)Lfは、適切である場合、アミド結合を介するαアミノ基を介してK1またはK2に結合した天然のアミノ酸または天然のポリ(アミノ酸)を含む2価の連結である;
m)n、p、rおよびsは、独立して0または1である。
式(E)は、互変異性型、例えば、G1がOH、SHまたはNHである化合物を含む。
本発明の化合物では、基K1、K2、R1、R2、R3、R4、R4’、R4’’、R5、R5’’、R6、R7’’、R6、R7、R6’およびR7’の少なくとも1つは、水素原子またはアルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、アルカノイル、アルケニル、アルキニル、アルコキシカルボニルもしくはアルキルアミノカルボニル基を含み、基は、好ましくは、1〜6個の炭素原子(C1−C6)、より好ましくは、1〜4個の炭素原子(C1−C4)を含む。
腫瘍学分野におけるMMPに関して、MMPは、2つの異なる機能を有することが公知である:
a)それらは、細胞外マトリクスを破壊することによって、腫瘍播種に寄与する;
b)それらは、原発性および転移した腫瘍の増殖および血管形成を促進する環境を作製する。
主なヒト腫瘍において発現されるMMPは、特に、以下の通りである:
・乳癌:MMP−1、2、3、7、9、11、13、14;
・直腸結腸癌:MMP−1、2、3、7、9、11;
・肺癌:MMP−2、3、7、9、11、14;
・前立腺癌:MMP−1、2、3、7、9。
腫瘍の進行の状態とMMPの発現のレベルとの間には、緊密な相関関係が存在する。一般に、悪性腫瘍は、良性腫瘍よりも多量のMMPを発現する。
従って、本発明は、バイオベクターが、腫瘍学分野におけるアプリケーションのためのMMP阻害剤である生成物(III)に関する。好適な実施態様に従えば、Current Medicinal Chemistry,2001,8,425−474;Chem.Rev,1999,99,2735−2776に記載の阻害剤から選択されるMMP阻害剤が使用される。特に、TIMPと称されるMMP阻害剤を使用することができ、DDT 1巻、N°1,January 1996,Elsevier Science,16−17;Bioconjugate Chem,2001,12,964−971において想起される。
血管形成に関して、研究により、血管形成は、異なった腫瘍、特に、乳癌、腎臓癌、前立腺癌、結腸癌および脳癌、ならびにまた黒色腫における予後因子であることが示されている。
従って、本発明は、バイオベクターが血管形成マーカーを標的にすることが可能である生成物(III)に関する。
所定の内皮増殖因子は腫瘍特異的であることが示されている。管内壁を構成する内皮細胞は、正常な成体において増殖する天然の傾向を示さない。一方、病理学的状況では、例えば、腫瘍の発達または転移の形成中に、酸素および栄養供給の必要性が、局所への誘引によって、増加するように変化する。従って、腫瘍は、それらの利益のために、新たな管ネットワークを誘導する(血管形成としての方法)。
血管内皮細胞増殖因子(VEGF)は、強力かつ選択的な血管形成増殖因子である。該因子は、大きなRTK(チロシン−キナーゼ受容体)ファミリーに属する細胞外膜上の少なくとも3つの受容体:VEGFR−1(Flt−1)、VEGFR−2(Flk−1/KDR)およびNP−1.VEGF受容体を刺激することによって、作用する。インテグリンファミリーのこれらのタンパク質は、リガンド、膜貫通ドメインおよびチロシンキナーゼ活性を担持する細胞質領域を有する。VEGFRの場合、キナーゼドメインは、それぞれの受容体に特異的な短い配列によって中断される。
従って、本発明は、バイオベクターが、内皮細胞の表面に存在する血管形成受容体に結合することが可能な因子である生成物(III)に関する。
特に、書面国際公開第01/012809号パンフレット、国際公開第01/83693号パンフレット、国際公開第02/057299号パンフレット(VEGFR3を標的化する8アミノ酸のペプチド);Nuclear Medicine Communications(1999),20,Pharmacological Review,179,206,2000;Journal of Biological Chemistry,2000,275,13588−13596;Journal of Biological Chemistry,2002,277,45,43137−43142;J.Mol.Biol,2001,316,769−787;Biochemistry,1998,37,17754−17772;Chem.J.Biochem.Mol.Biol,2000,16,803−806に記載のバイオベクター(特に、ファージディスプレイによって得られるペプチド)を使用することができる。特に、(i)キナゾリン、アミノチアゾールまたはアントラニルアミド化合物などのVEGF関連酵素活性の阻害剤、(ii)VEGFアンタゴニスト、特に、ジベンゾチオフェンなどの小さな分子および書面特願2001−353075号公報、特願2000−395413号公報の分子、抗体である化合物を使用することができる。血管形成の場合において過剰発現される受容体を標的化するための多くの薬剤について記載している書面、米国特許第6,610,269号明細書のバイオベクターを使用することもできる。
インテグリンαvβ3が管系においては発現し難いが、腫瘍細胞(最終段階の膠芽腫、卵巣癌、黒色腫)では過剰発現する。αvβ3は、多様な段階で血管形成に参加する:αvβ3は、マトリクスへの内皮細胞付着を調節し、それはシグナルを細胞の核へ伝達し、内皮細胞増殖因子受容体(VEGFR−2、flk)と協同することによって、プロ−血管原性である受容体である。αvβ3は、膜型メタロプロテイナーゼ−1(MT1−MMP)と共に作用し、細胞表面のメタロプロテイナーゼ−2の活性化を担う。RGDペプチドまたは抗体によるこの受容体、しかしまたαvβ5の遮断は、細胞のアポトーシスを誘導する。αvβ5は、αvβ5と同様に、血管形成の増殖段階に特に関与する。多くのマトリクスタンパク質は、所定のインテグリンとの相互作用の部位として同定されている共通配列:Arg−Gly−Asp(RGDと称される)を有する。従って、このRGD配列を含む多数の血管形成阻害剤が開発されている。
従って、本発明は、バイオベクターが、腫瘍学におけるアプリケーションに適切なRGDペプチドである生成物(III)に関する。
αvβ3を標的化するRGDペプチドについては、本発明者らは、αvβ3に対して高い親和性を示す(マトリクスタンパク質の結合を防止するため)が、αIIbβ3に対しては低い親和性を示す血管形成を阻害するためのバイオベクターを選好する。事実、αIIbβ3アンタゴニストは有害な出血の問題を生じ得ることが示されている。本発明者らは、特に、酵素分解に対してより安定であり、より良好な親和性および選択性を伴う環状RGDペプチド配列(ペプチドのコンホメーションは、回転に対する制限により有利な位置で維持される)を有するアンタゴニストを選好する。
より正確には、RGDペプチドの構造−活性解析後、本発明者らは、最も特定すれば、αvβ3に対する親和性を維持するのに有利な条件下に置くため、酵素(エキソペプチダーゼおよびエンドペプチダーゼ)による分解を防止するために、より堅牢にするために十分に短い環(6アミノ酸環より5アミノ酸環)を伴い、D型アミノ酸を伴う環状RGDペプチドを選好する。特に、アスパラギン酸およびアルギニンのβ−炭素間の距離は、αIIbβ3(αIIbβ3のその部位はαvβ3の当該部位よりも大きい)よりもαvβ3に対して高い選択性を有するために、6.6Å未満である。アスパラギン酸付近の疎水性アミノ酸もまた、より良好な選択性を促進する。そのような構造は、受容体部位における疎水性および親水性基の正確な露出に最適である。本発明者らは、特に、ペプチドのシクロ(Arg−Gly−Asp−Dphe−Val)を選好し、これはシクロ(RGDfV)とも呼ばれ、小文字は対応するアミノ酸がD型であることを示す。該ペプチドは、ナノモルのIC50(2〜2.5nM)を示す。このペプチドは、FR誘導体と反応することができるリジン側鎖のアミン基に特に有利である。その合成については、X.ダイ(X.Dai)、Z.シュ(Z.Su)、J.O.リュウ(J.O.Liu);Tetrahedron Letters(2000),41、6295〜6298頁に記載されている。
Figure 2006513198
それは、特に、COOH−、スクアレート−またはイソチオシアネート−官能化されるUSPIO(官能化粒子)への結合を可能にする。本発明者らは、アミノ酸の保護基の選択、および結合媒体の選択に関する技術的困難を克服しなければならなかった。
制限された可撓性を伴うコンホメーションを有する化合物を使用することもでき、これらのペプチドは、αvβ3に良好な親和性および選択性を有する:
・2つのシステインの間にRGDモチーフが配置され、例えば、αvβ3に対する活性が増加しているペプチド(シクロ(CRGDC));
・RGD基は環状ではないが、2つの環が接しており、そのうち少なくとも1つは2つのシステイン間のジスルフィド架橋によって形成されたペプチド(国際公開第02/26776号パンフレット)。
・インビボで少なくとも1つの酵素、特に、MMPと相互作用するように選択され、この相互作用は、標的タンパク質とのより強力な結合を生じる、ポリペプチド;
・酵素切断部位を含み、該切断はコンホメーションの改変を生じる、バイオベクター;
・LM609などの抗体から誘導されるバイオベクター(Nature Medicine,vol 4,5,May 1998,623)
・キノロンまたはベンゾジアゼピン型の構造を有するRGDペプチドを模倣するバイオベクター、
を使用することもできる。
本発明はまた、バイオベクターが腫瘍学分野におけるアプリケーションに適切なRGDペプチドのペプチド模倣物である生成物(III)に関する。
・チオアミド結合(CSNH)またはケトメチレン基(COCH)による1つまたは2つのペプチドの置換を伴い、但し、置換は重要なコンホメーションの変化を含まない、ペプチド;
・環状ペプチド(RGDfV)のそれぞれのアミノ酸のN−メチル化を示すペプチド(EMD121974、チレンジタイド(Cilengitide)とも呼ばれる:シクロ(RGDf−N(Me)V))であって、このペプチドは、極めて高い親和性(IC50=0.58nM)および極めて高い選択性(αIIbβ3の1500倍)を示す;
Figure 2006513198
・次の構造:シクロ(Xaa−Yaa−GD−マンブ(Mamb))を有するペプチドであって、Mamb基はN−アミノメチルベンゼン酸である。DXaa−N−MeArgペプチドは、αIIbβの極めて活性なアンタゴニストである一方、LXaa−Argアンタゴニストはαvβ3に対して選択的である;
Figure 2006513198
・アスパラギン酸に隣接するアミノ酸の疎水性の性質および水溶液においてペプチドの可撓性を低下させるMamb基により、αvβ3に対して極めて高い親和性(IC50=0.6nM、これに対し、αvβ3に対しては14μm)を示す環状ペプチド(RGDD(tBuG)Mamb);
・基:シクロ(ARGD−Mamb)を有するペプチドXJ735(デュポン(DUPONT))。これは、フィブリノゲンのαvβ3受容体への結合を阻害する(IC50=70nM)ことを可能にするが、他のインテグリン(αvβ5、α5β1)を遮断しない;
・Dphe−Val(またはfV)の代わりに多様な基を対照ペプチドRGDfVに導入することによって得られるペプチド、
を使用することができる。
Figure 2006513198
βII’ホールディングを模倣するが、γ−回転領域における可撓性も減少するためにこれらの基を合成した。最も活性な因子はシクロ(RGD−(R)−ANC)(IC50=0.8nM)である。配列シクロ(RGDX)のこれらの2つのアミノ酸(fV)の代わりに、ここで糖Xを導入することも可能である(ローホフE.(Lohof E.)ら;Angew.Chem.Int.Ed.Engl.(2000),39(15)、2761〜2764頁);
・環に二重結合が導入されたペプチド(カワグチ(Kawaguchi)ら、Biochemical and Biophysical Research Communications(2001),288(3)、711〜717頁);
Figure 2006513198
・Chemlibrary.bri.nrc.caに記載のペプチド。
本発明はまた、バイオベクターが、腫瘍学におけるアプリケーションに適切なインテグリンαvβ3を標的化する非ペプチド分子である生成物(III)に関する。以下の表における化合物(そのナノモルでの親和性が実証されている)を使用することができる。
化合物
ベンゾジアゼピン−ベンゾゼピンおよび誘導体
Figure 2006513198
ベンズアミド
Figure 2006513198
および書面国際公開第01/97861号パンフレットの他の化合物
Figure 2006513198
アシルピリジン
Figure 2006513198
および書面国際公開第99/52896号パンフレットの他の化合物
ヘテロ5員環コア
Figure 2006513198
および書面ローホフE.(Lohof E.)ら、Angew.Chem.Int.Ed.Eng 2000,39(15)、2761〜2764頁由来の他の化合物
Figure 2006513198
および書面国際公開第00/00486号パンフレットのアセチルチオフェンに基づく他の化合物、
Figure 2006513198
(およびデュポン・ファーマシューティカルズ(Dupont Pharmaceuticals)由来の化合物SG256、SM256およびXJ735)
Figure 2006513198
および書面国際公開第00/03973号パンフレット由来の類似体
Figure 2006513198
炭水化物
Figure 2006513198
チオルチン(Thiolutin)
Figure 2006513198
およびピロチン基を伴う他の化合物。
また、書面米国特許第6537520号明細書(血管形成中に過剰発現されたαvβ3を標的化するバイオベクター)および国際公開第01/198294号パンフレット(インダゾールコア)に記載のバイオベクターを使用することもできる。場合によっては、同じ標的に到達する機会を増加するために、同じ化合物において異なるいくらかのバイオベクター、例えば、αvβ3にRGDペプチドおよびベンゾジアゼピンを使用することができる。上記のRGD型のバイオベクターまたは機能的等価物に加えて、詳細な説明に、インビトロまたはインビボスクリーニングを完結させることを可能にする実験プロトコルが記載されていることを知った上で、以下のMMP阻害化合物を使用することができる:
・特に、ビーチャム(Bachem)、アマシャム(Amersham)の2002年カタログにおける市販の阻害剤から選択される診断または治療に関して有効であるペプチド、ペプチド模倣物、機能的に等価な非ペプチド;
・書面国際公開第01/60416号パンフレット、国際公開第01/60820号パンフレット、国際公開第2001/92244号パンフレット、EP558635、EP663823に記載の阻害剤;
・書面EP793641、EP766665、EP740655、EP689538、EP575844、EP634998、国際公開第99/29667号パンフレット、EP965592、EP922702、国際公開第99/52889号パンフレット、国際公開第99/42443号パンフレット、国際公開第01/60416号パンフレットに記載のヒドロキサメート、ヒドロキサメートピロリジン、二環式ヒドロキサメート、シクロブチルヒドロキサメート、スクシニルヒドロキサメート、スルホンアミドヒドロキサメート、アラニンヒドロキサメートなどのタイプの阻害剤(デュポン(Dupont);特に、式IaおよびIb);
・書面EP725075、米国特許第5679700号明細書、国際公開第98/03516号パンフレット、EP716086、国際公開第2000 74681号パンフレット、国際公開第2000 04030号パンフレットに記載のホスフィン酸に基づく阻害剤;
・環式イミドに基づく阻害剤(米国特許第5854275号明細書);
・三環系ホスホンアミドに基づく阻害剤(国際公開第2000 06561号パンフレット);
・オキソ酪酸に基づく阻害剤;
・TIMPSの誘導体(Bioconjugate Chem、2001,12,964−971)。
腫瘍学においてなお、バイオベクターがホスホネートまたはビスホスホネートに基づく化合物(III)は、骨組織の癌に極めて有用である。これらの化合物もまた、免疫の問題(慢性関節リウマチなどの自己免疫疾患)、代謝疾患(骨粗鬆症など)および感染性疾患による骨問題に関連する疾患に有用である。
これらの化合物において、バイオベクターは、例えば、書面国際公開第02/062398号パンフレットに記載のバイオベクターである。米国特許第6534488号明細書または米国特許第6509324号明細書に記載のビスホスホネート、エチドロネート、クロドロネート、パミドロネート、アレンドロネート、イバンドロネート、YH592またはEB−1053などの市販のビスホスホネートを使用することもできる。
C)炎症性および変性疾患の領域
SRA受容体(スカベンジャー受容体)またはFc受容体(米国特許第2002/58284号明細書)などのマクロファージに位置する受容体に対するリガンドであるバイオベクターが特に標的化される。
アテローム性動脈硬化症の進行は、LDLの捕捉および次いで、プラークにおけるその酸化に関与する。マクロファージによるこれらの酸化型LDLの食作用は、スカベンジャー受容体(SR)と称される受容体の組によって仲介される。従って、膜結合型タンパク質のファミリーはマクロファージの泡沫細胞への逐次変換において重要な役割を果たす。SRは、老化細胞に結合可能な膜結合型表面タンパク質であり、また、化学的または生物学的に修飾されたリポタンパク質である。主なSRのグループは、多様なクラスに分類される:
1/クラスA SR:I型、II型およびMARCO
2/クラスB SR:I型、II型およびCD36
3/クラスD SR:CD68
4/クラスEおよびF SR、「レクチン様」:LOX−1
5/最近の未分類のSR:SR−PSOX。
書面米国特許第A2002/0127181号明細書およびデ・ウィンサー(De Winther)ら、ATVB 2000;20:290−297;クンジャツーア(Kunjathoor)ら、J Biol.Chem.2002;277:49982−49988において想起されるように、SRA受容体は、循環器系疾患(アテローム性動脈硬化症、アテローム性プラーク、冠動脈疾患、血栓症、虚血、心筋梗塞など)において、マクロファージにより過剰発現される。これらの病理に関連するSRAを標的化するための本発明に従う生成物の使用は、本発明の部分である。
従って、本発明はまた、炎症性疾患の診断および/または処置のための、以下に関連する式(I)の化合物によって錯体形成する粒子を含む:
1)特に、SR標的化バイオベクター:
1a)書面米国特許第6255298号明細書、米国特許第6458845号明細書、国際公開第00/06147号パンフレット、国際公開第00/03704号パンフレット;
1b)修飾されたリポタンパク質、特に、アセチル化LDL(acLDL;グルダッタ(Gurudutta)ら、Nucl.Med.Biol.2001 28:235−24)および酸化型LDL(oxLDL);
1c)エスバッハ(Esbach)ら、Hepatology,199318:537;デ・リケ(De Rijke)ら、J.Biol.Chem,1994,269:824;ファン・オーステン(Van Oosten)ら、Infect.Immun.1998,66:5107;ビジャスターボッシュ(Bijsterbosch)ら、Nucleic Acids Res.1997 25:3290;ビーセン(Biessen)ら、Mol.Pharmacol.53:262,1998;に記載のAcLDL、OxLDLおよびLPSリガンド;
1d)SR−AI受容体に結合可能な、ファージディスプレイによってスクリーニングされたペプチド;
2)マクロファージ活性化に関与する病理における使用のための葉酸受容体標的化バイオベクター(これらの葉酸受容体は、活性型マクロファージにおいて過剰発現される);
3)特に、アルツハイマー病をもたらすアミロイドプラークを標的化するためのペプチド(例えば、国際公開第01/74374号パンフレット、米国特許第6329531号明細書に記載されている);
4)例えば、米国特許第6491893号明細書に記載のCSF型のバイオベクター(GCSF、GM−CSFなど);
5)マクロファージ上に過剰発現される受容体(CD68、MRP8−14など)を標的化する抗体または抗体フラグメント。
炎症性疾患の分野において、本発明者らは、特に、マクロファージ関連疾患の診断における使用のためのバイオベクターとしてホスファチジルセリンまたはホスファチジルセリンの誘導体を使用した。
ホスファチジルセリン(PS)は、主に、細胞質側の細胞の内面に位置する膜リン脂質である。その全体的な負の電荷は、その極性を安定化し、細胞質膜を横切ってそれが拡散することを防止する。PSは、マクロファージのための認識シグナルとしての役割を果たす。このシグナルの性質については、未だ不明である(直接認識、電荷密度、複数の受容体、誘導性シグナル受容体)。公開された最新の研究に従えば、それは、ホメオスタシスの破壊を経験する領域に存在する所定のマクロファージの表面のこの受容体の認識後のPSとPS受容体(PSR)との間の直接的相互作用であると考えられる。いくつかのマクロファージ細胞では、PSもまた、アニオン性リン脂質のためのそれらの付着部位を介して、スカベンジャー受容体を相互作用する。PSは、すべての精細胞の膜の内面上で発現される。細胞が患っている場合、またはアポトーシス方法の始めに、膜結合型トランスロカーゼは、PSを細胞の細胞外面上に移動させる。この細胞外発現は、マクロファージのための認識シグナルを構成し、これは、患っている細胞を認識し、細胞内に取り込み、従って、局所の炎症を回避する。
本発明者らは、こららの多様な病理を画像化するために、マクロファージに能動的に取り込まれることを目的とした、PSまたは誘導体に結合した造影剤を調製した。以下のPSバイオベクター(遊離のNH基に結合したキレート)を調製するために、いくつかの化学的技術的困難を克服した:
Figure 2006513198
最終生成物の構造を完全に制御するためには、正確に官能化されたPS誘導体を調製する必要があった。PSの極性部分のアミノ酸の存在は、さらなる困難の供給源であり、化学を実施して、遊離のアミンおよび酸性基を保護/脱保護することによって、制御しなければならない。アミノ酸残基を保護する基は、アミノ酸化学において使用される従来の基である(Boc、tBu、Z、Bnなど)。PSと超常磁性粒子との間の結合を提供するのに好適な基は、NH、COOHおよびSHである。
本発明者らはまた、ホスファチジルセリンが少なくとも1つの脂肪鎖を欠き、妨害的様式で親和性が変更されているベクトル化された生成物を調製した。
本発明のアプリケーションにおいて上記で既に述べたものに加えて、さらに、以下のものを使用することができる:
1)書面国際公開第01/97850号パンフレット(VEGF受容体およびアンギオポエチンを標的化する)、米国特許第6,372,194号明細書(ポリヒスチジンなどのポリマー)、国際公開第2001/9188号パンフレット(フィブリン標的化ポリペプチド)、国際公開第01/77145号パンフレット(インテグリン標的化ペプチド)、国際公開第02/26776号パンフレット(αvβ3インテグリン標的化ペプチド)、国際公開第03/062198号パンフレット(MMPメタロプロテイナーゼ標的化ペプチド)、国際公開第99/40947号パンフレット(例えば、R−X−K−X−HおよびR−X−K−X−H、またはTie−1および2受容体を含むKDR/Flk−l受容体を標的化するペプチド)、国際公開第02/062810号パンフレットおよびミュラー(Mueller)ら、Eur.J.Org.Chem,2002,3966−3973(シアリル・ルイス・グリコシド)、国際公開第02/40060号パンフレット(アスコルビン酸などの抗酸化剤)、米国特許第6,524,554号明細書(タフトシンの標的化)、国際公開第02/094873号パンフレット(Gタンパク質受容体GPCR、特に、コレシストキニンの標的化)、米国特許第6,489,333号明細書(インテグリンアンタゴニストおよびグアニジン模倣物の組み合わせ)、米国特許第6,511,648号明細書(キノロン標的化αvβ3またはαvβ5)、米国特許第A2002/0106325号明細書、国際公開第01/97861号パンフレット(ベンゾジアゼピンおよび類似体標的化インテグリン)、α5β1を含むインテグリンを標的化するためのバイオベクター、国際公開第01/98294号パンフレット(イミダゾールおよび類似体)、国際公開第01/60416号パンフレット(MMP阻害剤、特に、ヒドロキサメート)、国際公開第02/081497号パンフレット(RGDWXEなどのαvβ3標的化ペプチド)、国際公開第01/10450号パンフレット(RGDペプチド)、米国特許第6,261,535号明細書(抗体または抗体フラグメント(TNFまたはILによって誘導可能なFGF、TGFb、GV39、GV97、ELAM、VCAM))、米国特許第5707605号明細書(その標的との相互作用によって修飾された分子を標的化する)、国際公開第02/28441号パンフレット(アミロイド沈着標的化薬剤)、国際公開第02/056670号パンフレット(カテプシン切断ペプチド)、米国特許第6,410,695号明細書(ミトキサントロンまたはキノン)、米国特許第6,391,280号明細書(上皮標的化ポリペプチド)、米国特許第6,491,893号明細書(GCSF)、米国特許第2002/0128553号明細書、国際公開第02/054088号パンフレット、国際公開第02/32292号パンフレット、国際公開第02/38546号パンフレット、国際公開第2003/6059号パンフレット、米国特許第6,534,038号明細書、国際公開第99/54317号パンフレット(システインプロテアーゼ阻害剤)、国際公開第0177102号パンフレット、EP1121377、Pharmacological Reviews(52,n°2,179;増殖因子PDGF、EGF、FGFなど)、Topics in Current Chemistry(222,W.クラウス・スプリンガー(W.Krause,Springer),Bioorganic&Medicinal Chemistry(11,2003,1319−1341;αvβ3標的化テトラヒドロベンズアゼピノン誘導体)。
2)血管形成阻害剤、特に臨床治験または既に市販されている阻害剤、具体的には:
・SU101、SU5416、SU6668、ZD4190、PTK787、ZK225846、アザ環式化合物などのFGFRまたはVEGFR受容体に関与する血管形成阻害剤(国際公開第00/244156号パンフレット、国際公開第02/059110号パンフレット);
・BB25−16(マリマスタット)、AG3340(プリノマスタット)、ソリマスタット、BAY12−9566、BMS275291、メタスタット、ネオバスタットなどのMMPに関与する血管形成阻害剤;
・SM256、SG545、EC−ECM遮断付着分子などのインテグリンに関与する血管形成阻害剤(EMD 121−974、またはバイタクシン);
・カルボキシアミドトリアゾール、TNP470、スクアラミン、ZD0101などの抗血管形成作用のより間接的な機構を伴う医薬製品;
・書面国際公開第99/40947号パンフレットに記載の阻害剤、KDR受容体に対する結合に極めて選択的なモノクローナル抗体、粗的スタチン類似体(国際公開第94/00489号パンフレット)、セレクチン結合ペプチド(国際公開第94/05269号パンフレット)、増殖因子(VEGF、EGF、PDGF、TNF、MCSF、インターロイキン);Nuclear Medicine Communications,1999,20に記載のVEGF標的化バイオベクター;
・書面国際公開第02/066512号パンフレットの阻害ペプチド。
3)受容体:CD36、EPAS−1、ARNT、NHE3、Tie−1、1/KDR、Flt−1、Tek、ニューロピリン−1、エンドグリン、プレイオトロフィン、エンドシアリン、Axl.、alPi、a2ssl、a4P1、a5pl、ephB4(エフリン)、ラミニンA受容体、ニュートロフィリン(neutrophilin)65受容体、OB−RPレプチン受容体、CXCR−4ケモカイン受容体(および書面国際公開第99/40947号パンフレットに記載の他の受容体)、LHRH、ボムベシン/GRP、ガストリン受容体、VIP、CCK、Tln4を標的化することが可能なバイオベクター。
4)チロシンキナーゼ阻害剤型のバイオベクター。
5)
(1)GPIIb/IIIa受容体に対するモノクローナル抗体のfabフラグメント(アブシキシマブ(Abciximab))(レオプロ(ReoPro)TM
(2)エプチフィバチド(eptifibatide)(インテグリン(Integrilin)TM)およびチロフィバン(tirofiban)(アグラスタット(Aggrastat)TM)などの静脈注射される小さなペプチドおよびペプチド模倣分子、から選択されるIIb/IIIaの阻害剤の既知の阻害剤。
6)フィブリノゲン受容体アンタゴニストであるペプチド(EP425212)、IIb/IIIa受容体リガンド、フィブリノゲンリガンド、トロンビンリガンドであるペプチド、アテロームプラーク、血小板、フィブリンを標的化することが可能なペプチド、ヒルディンに基づくペプチド、IIb/IIIa受容体を標的化するグアニンに基づく誘導体。
7)抗トロンビン作用、抗血小板凝集作用、アテローム性動脈硬化症に対する作用、再狭窄に対する作用、および/または抗凝結作用を伴う他のバイオベクターまたは医薬製品として当業者に既知のバイオベクターの生物学的に活性なフラグメント。
8)αvβ3を標的化する他のバイオベクターまたはバイオベクターの生物学的に活性なフラグメントであって、米国特許第6537520号明細書においてDOTAとの併用が記載されており、以下から選択される:マイトマイシン、トレチノイン、リボムスチン(ribomstin)、ゲムシタビン、ビンクリスチン、エトポシド、クラドリビン、ミトブロニトール、メトトレキサート、ドキソルビシン、カルボコン、ペントスタチン、ニトラクリン(nitracrine)、ジノスタチン、セトロレリクス、レトロゾール、ラルチトレキセド、ダウノルビシン、ファドロゾール、フォテムスチン、チマルファシン、ソブゾキサン、ネダプラチン、シタラビン、ビカルタミド、ビノレルビン、ベスナリノン、アミノグルテチミド、アムサクリン、プログルミド、エリプチニウム(elliptinium)酢酸塩、ケタンセリン、ドキシフルリジン、エトレチナート、イソトレチノイン、ストレプトゾシン、ミヌスチン(minustine)、ビンデシン、フルタミド、ドロゲニル(drogenil)、ブトシン(butocin)、カルモフール、ラゾキサン(razoxane)、シゾフィラン、カルボプラチン、ミトラクトール、テガフール、イホスファミド、プレドニムスチン(prednimustine)、ピシバニル、レバミソール、テニポシド、インプロスルファン、エノシタビン、リスリド、オキシメトロン、タモキシフェン、プロゲステロン、メピチオスタン、エピチオスタノール、ホルメスタン、α−インターフェロン、α2−インターフェロン、β−インターフェロン、γ−インターフェロン、コロニー刺激因子−1、コロニー刺激因子−2、デニロイキンジフチトクス、インターロイキン−2、黄体形成ホルモン放出因子。
9)特定のタイプの癌を標的化するいくつかのバイオベクターであって、例えば、直腸結腸癌に関連するST受容体、またはタキキニン受容体に関連するST受容体を標的化するペプチド。
10)ホスフィン型化合物を使用するバイオベクター。
11)P−セレクチン、E−セレクチンを標的化するためのバイオベクター;例えば、モリカワ(Morikawa)ら、1996,951に記載の8アミノ酸ペプチド、およびまた多様な糖。
12)アネキシンVまたはアポトーシス方法を標的化するバイオベクター。
13)ファージディスプレイなどの標的化技術によって得られた、場合により、非天然のアミノ酸で修飾された任意のペプチド(http//chemlibrary.bri.nrc.ca)、例えば、ファージディスプレイライブラリー:RGD、NGR、CRRETAWAC、KGD、RGD−4C、XXXYXXX、RPLPP、APPLPPRから誘導されるペプチド。
14)特に、書面国際公開第2003/014145号パンフレットに記載のアテロームプラークを標的化するための他の既知のペプチドバイオベクター。
15)ビタミン。
16)ホルモンおよびステロイドを含むホルモン受容体のためのリガンド。
17)オピオイド受容体標的化バイオベクター。
18)TKI受容体標的化バイオベクター。
19)LB4およびVnRアンタゴニスト。
20)Ni−トリイミダゾールおよびベンジルグアニジン化合物。
21)Topics in Current Chemistry,第222巻、260〜274頁、Fundamentals of Receptor−based Diagnostic Metallopharmaceuticalsにおいて想起されるバイオベクター、特に:
・腫瘍において過剰発現されるペプチド受容体(例えば、LHRH受容体、ボンベシン/GRP、VIP受容体、CCK受容体、タキキニン受容体)を標的化するためのバイオベクター、特に、ソマトスタチン類似体またはボンベシン類似体、場合によりグリコシル化オクトレオチド由来ペプチド、VIPペプチド、α−MSH、CCK−Bペプチド;
・環状RGDペプチド、フィブリン−α鎖、CSVTCR、タフトシン、fMLF、YIGSR(受容体:ラミニン)から選択されるペプチド。
22)オリゴ糖、多糖およびノース誘導体(ose derivative)、Glu標的化誘導体。
23)スマート(smart)型の製品に使用されるバイオベクター。
24)心筋生存性のマーカー(テトロホスミンおよびヘキサキス−2−メトキシ−2−メチルプロピルイソニトリル)。
25)糖および脂肪代謝のトレーサー。
26)神経伝達物質受容体のためのリガンド(D、5HT、Ach、GABA、NA受容体)。
27)オリゴヌクレオチド。
28)組織因子
29)国際公開第03/20701号パンフレットに記載のバイオベクター、特に、PK11195、末梢性ベンゾジアゼピン受容体のためのリガンド。
30)フィブリン性結合ペプチド、特に国際公開第03/11115号パンフレットに記載のペプチド配列。
31)国際公開第02/085903号パンフレットに記載のアミロイドプラーク凝集阻害剤。
32)光学画像化において使用することができる蛍光色素のバイオベクター。
適切である場合、化合物(I)のリンカーLの長さは、化合物(III)の体内分布を最適化するおよび/または生物学的標的によるその特異的認識を促進するために、変動する。
最終粒子
本発明に関して、錯体形成され、場合により、バイオベクターに結合された、流体力学的外径が5nm〜200nm、好ましくは、5〜60nmである最終粒子が好適である。
磁性粒子(p)の組成物は、場合により、バイオベクターに結合されており、場合により、DMSO、アセトンまたはメタノールなどの水混和性有機溶媒の存在下で、一般に、水性懸濁液の形態であり、生体適合性懸濁液が特に好適である。
本発明の好適な変異体に従えば、錯体形成され、場合により、バイオベクターに結合された酸性磁性粒子(p)の組成物は、1つもしくはそれ以上の薬学的に許容可能なビヒクルおよび/または添加物を含む。これに関して、滅菌組成物が特に好適である。
粒子を調製するための方法
別の局面に従えば、本発明の主体は、酸性磁性粒子(p)の調製のための方法であって、プロトン化部位の少なくとも90%は、式(I)の1つもしくはそれ以上の同一または異なるgem−ビスホスホネート化合物によって錯体形成しており、X基は少なくとも1つのバイオベクターに結合することが可能であり、前記方法は、鉄化合物に基づく酸性磁性粒子(p)の酸性溶液を、十分量の上記で規定された式(I)の化合物に接触させること、および得られた錯体形成した粒子を回収することを含む。
別の局面に従えば、本発明の主体は、化合物(I)によって錯体形成され、バイオベクターで被覆された磁性ナノ粒子の組成物の調製のための方法であって、以下よりなる連続工程を含む:
i)鉄化合物に基づく酸性磁性粒子(p)の酸性溶液を、十分量の上記で規定された式(I)の化合物と接触させること、および得られた錯体形成した粒子を回収すること;
ii)磁性粒子(p)の表面で錯体形成した式(I)の化合物のX基のすべてまたはいくつかを、バイオベクターと結合させること。
好ましくは、工程i)は、以下の工程i1)およびi2)を含む:
i1)鉄化合物に基づく酸性磁性粒子(p)の酸性溶液を調製すること;
i.2)i.1)由来の溶液を、十分量の上記で規定された式(I)の化合物と接触させること、および得られた錯体形成した粒子を回収すること。
本発明に従う方法の好適な実施態様に従えば、工程i)において使用される酸性磁性流体は、フェライト、好ましくは、マグヘマイトまたはマグネタイトに基づく磁性粒子を含む。
一般に、工程i)は、場合により、DMSO、アセトンまたはメタノールなどの水混和性有機溶媒の存在下で、酸性pH、好ましくは、1〜3のpHで水性媒体中で行われる。
いかなる理論にも制限を加えることを所望しないのであれば、磁性粒子(p)の錯体形成よりなる工程中、磁性粒子(p)の最初にプロトン化された部位は、N.フォーコニー(N.Fauconnier)ら:Prog.Colloid Polym.Sci.(1996),100,212〜216頁による刊行物において詳細に記載されているように、プロトンの排除を介して、式(I)の化合物のgem−ビスホスホネート末端と相互作用する。従って、酸性磁性粒子(p)のプロトン化された部位は、式(I)の化合物のgem−ビスホスホネート基の磁性粒子表面への「付着箇所または結合箇所」とみなすことができる。
特に好適な実施態様に従えば、手順は、粒子(p)の表面でプロトン化されたヒドロキシル部位のモル数に対して、1〜3モル等量の範囲の量の存在下で、磁性粒子(p)のプロトン化された部位の少なくとも70%、より好ましくは90%が錯体形成するように、行われる。これは、一般に、そのサイズに依存して、粒子あたり約40〜200の式(I)の化合物を表し、表面プロトン化された部位の数は、酸性磁性粒子(p)の表面に比例する。
有利なことに、式(I)の化合物のモル数対酸性磁性粒子(p)のプロトン化された部位のモル数の比を規定するグラフト化の程度の評価は、C、PおよびFe元素分析などの従来の方法によって、容易に決定することができる。具体的には、化合物(I)のグラフト化前の酸性磁性粒子(p)は、リンも炭素原子も含まない。ここで、化合物(I)の粒子表面へのグラフト化後、リン/鉄比の決定により、酸性磁性粒子(p)上にグラフトされた化合物(I)のモル数を決定することが可能である。
さらに、磁性粒子のプロトン化された部位の数は、電気伝導度測定または酸に基づくアッセイなどの当業者に公知の従来の技術に従って、入手可能である。
これらの分析ツールにより、究極的に入手しようと所望しているグラフト化の程度に従って、式(I)の化合物の量を調整することが可能である。
従って、有利なことに、この方法は、式(I)の化合物による磁性粒子(p)のグラフト化を制御することが可能にする。
すべての予想に反して、特に有利なことに、酸性粒子を使用しない先行技術と比較して、本発明者らはまた、アルカリ性粒子へのグラフト化の場合と異なり、式(I)の化合物でグラフトされた酸性磁性粒子(p)は、3〜12のpH内、特に、タンパク質または抗体を含むバイオベクターを、それらを分解または変性することなく、後に結合を行うのに主な利点を構成する生理学的pHでは特に、最も一般的に安定であることを示した。
一般に、磁性粒子の表面へのいかなる錯化剤のグラフト化も、粒子の表面電荷、従って、pHおよびイオン強度の関数として、それらの安定性の範囲を変更することを考えると、この特性は明白ではない。
意外にも、本発明者らはまた、gem−ビスホスホネート基と反応性X基との間に極めて良好な選択性を観察した:gem−ビスホスホネート基のみが、磁性粒子の表面で錯体形成した。
有利なことに、先行技術とは異なり、錯体形成した磁性粒子は、例えば、透析または樹脂上での処置を使用する労力を要するいかなる精製工程をも必要としない。
錯体形成後、式(I)の化合物によって錯体形成した酸性磁性粒子(p)は、好適な実施態様に従って、簡単な磁性分離化によって反応媒体から単離することができる凝集体を形成する。
工程(ii)の前に、反応しなかった過剰な式(I)の化合物を除去するように、回収した凝集体を水で数回洗浄する。
工程(i)の終了時、回収した凝集体は、一般に、凝集体の解離(解膠)およびコロイド溶液の精製を生じる6〜7のpHを有する水溶液中に懸濁される。
好適な実施態様に従えば、6〜7のpHに戻す前に、工程(i)において形成された凝集体を10〜11の塩基性pHを有する水溶液に懸濁することよりなる先の工程が行われる。塩基性pHでのこの処置は、事実、gem−ビスホスホネート化合物の酸性磁性粒子(p)の表面への結合を強化することを目的とする。
有利な局面に従えば、工程(i)の終了時に得られた、gem−ビスホスホネート化合物によって錯体形成した酸性磁性粒子(p)は比較的非多分散であり、出発時の酸性磁性流体に極めて類似の「流体力学的サイズ」プロフィールを示す。従って、この錯体形成工程は、凝集のいずれの現象も生じず、任意のさらなるろ過工程を回避することが可能である。
別の有利な局面に従えば、gem−ビスホスホネート化合物によって錯体形成した酸性磁性粒子は、極めて良好な鉄収率、一般に、70〜95%の間で得られる。
式(I)の化合物でグラフトされた酸性磁性粒子(p)は、有利なことに、場合により、磁性流体媒体において直接的にバイオベクターの結合を行うことを可能にする溶媒の存在下において、生理学的pHで安定である。
先行技術は、いかなる方法においても、gem−ビスホスホネート化合物の酸性粒子上へのグラフト化を示唆しなかった。
別の有利な局面に従えば、粒子の表面にグラフトされた式(I)の化合物の反応性X基は、バイオベクターに対して極めて良好な反応性を有し、高い結合収率を得ることを可能にする。従って、これは、使用したバイオベクターの消失を減少し、従って、究極的に得られる特定の磁性粒子の費用を減少することを可能にする。
別の特定の有利な局面は、式(I)の化合物でグラフトされた磁性粒子(p)へのバイオベクターの結合の程度の決定である。事実、式(I)の化合物でグラフトされた磁性粒子(p)の元素分析(C、P、Fe)によって決定される組成物は、リン/鉄比を正確に決定することを可能にし、バイオベクターがグラフトされる最終粒子の元素分析は、同じ方法で窒素/リンまたは炭素/リン比を決定することを可能にし、これは、各粒子上のバイオベクターの数を算出することを可能にする。コーティングポリマーの多分散性質のため、このタイプの分析は、特異的親和性分子がグラフトされているデキストランなどのポリマーで被覆された、「モルデイ(Molday)」合成によって得られた磁性粒子に対しては完全に不可能である。
工程(ii)は、周囲温度で数時間撹拌しながら、gem−ビスホスホネート化合物によって錯体形成した磁性粒子(p)を、一般に、磁性流体媒体において、十分量のバイオベクターと接触させることからなり、使用するバイオベクターの量は、入手しようと所望している結合の程度の関数として、確定される。
工程ii)の終了時に、反応しなかった可能性のあるバイオベクターから、バイオベクターに結合した磁性粒子(p)を分離するために、ろ過工程を行うことができる。
好適な変異体に従えば、工程(i)において使用される磁性粒子(p)は:
a)酸性磁性流体のコロイド溶液を調製すること;
b)工程a)において得られる溶液を硝酸溶液で処置すること;
c)工程b)において得られる酸性凝集体を単離すること;
d)解膠を行うこと、
よりなる工程を含む方法に従って得られる。
工程a)〜c)は、この変異体において、上記の工程i.1)およびi.2)に対応する。
工程a)において行われる酸性磁性流体のコロイド溶液の調製については周知であり、多くの参考文献に記載されている。特に、特許FR7918842ならびに刊行物C.R.Acad.Sc.Paris(7/07/1980),t.291−series CおよびIEE Transactions on Magnetics,1981,vol.MAG−17,n°2、1247頁を挙げることができる。
標示として、「酸性」および「アルカリ性」磁性流体は、一般に、Fe2+およびFe3+塩を適切な割合で含有する水溶液を、塩基性溶液、一般に、アンモニア水と接触させることによって、得られる。
一般に、過塩素酸または硝酸の酸性溶液で得られるゼラチン上の沈殿物の解膠または解離により、「酸性」磁性流体が得られる一方、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAOH)の溶液での解膠により、「アルカリ性」磁性流体が得られる。
「アルカリ性」磁性流体は、それらを得るための方法が、粒子の流体力学的サイズを実際に制御できるものではなく、式(I)の化合物のグラフト化後、それらは、透析または樹脂上でのろ過などの長期かつ労力を要する精製工程を必要とする点で、本発明には適切ではない。さらに、TMAOHは毒性であるため、得られるアルカリ性磁性粒子をバイオメディカルに適用することは、TMAOHのすべての痕跡を取り除くことを目的としたさらなる処置を行わなければならないことを意味する。
一方、本発明に関して、文献、特に次の刊行物:R.マサート(R.Massart)、V.カブイル(V.Cabuil)(Journal de Chimie−Physique[Journal of Chemistry−Physics],1987,84,n°7−8,967〜973頁);R.マサート(R.Massart)、CR Acad.Sc.Paris,t.291(July 7,1980),series C1に記載の方法に従う「アルカリ性」磁性粒子から変換した「酸性」磁性流体の使用を想定することが可能である。
本発明に従う方法の好適な実施態様に従えば、工程a)において使用される酸性磁性流体は、フェライト、好ましくは、マグヘマイトまたはマグネタイトに基づく磁性粒子を含む。
これに関して、Fe(NOの溶液でのさらなる処置から生じるフェライトに基づく酸性磁性粒子が特に好適である。工程a)の終了時に行われるこのさらなる処置は、フェライトに基づく磁性粒子(p)のコアの酸化を行い、有利なことに、Fe2+イオンの存在に関連する細胞毒性の現象の減少を可能にする。さらに、この処置は、工程d)の終了時で得られる最終磁性流体溶液の安定性を増加することが可能である。
有利なことに、工程b)において使用される処置は、工程a)において得られる磁性粒子の流体力学的サイズを制御することを可能にする。
従って、本発明者らは、意外にも、濃度および硝酸での処置期間を調整すれば、工程a)において得られる磁性粒子のサイズを減少させることができることを発見した。
好ましくは、工程b)において、1.5〜4モル/Lの濃度を有する硝酸溶液を使用する。特に、この場合、処置は、一般に、1時間〜48時間の範囲の期間、好ましくは少なくとも2時間以上および好ましくは24時間未満の期間、適用される。
この処置の終了時に、得られる凝集体は、工程c)において、簡単な磁性分離によって有利に単離され、アセトンなどの有機溶媒で数回洗浄される。
最終的に、工程c)において単離される凝集体は、水性溶媒の容積において、場合により、解膠、即ち、凝集体の解離および酸性磁性流体のコロイド溶液の生成を可能にする水混和性有機溶媒の存在下で、懸濁される。
本発明はまた、それ自体が、式(I)の化合物によって錯体形成し、工程(i)および(ii)を含む方法によって得ることができるバイオベクターに結合した酸性磁性粒子(p)を含む組成物を目的とする。
別の局面に従えば、本発明の主体は、それ自体が、本発明に従う方法の工程(i)において得ることができる式(I)の化合物によって錯体形成した酸性磁性粒子(p)を含む組成物である。
また、これらの磁性粒子とバイオベクターに結合した磁性粒子との混合物を含む組成物も本発明に含まれる。
アプリケーション
本発明はまた、場合によりバイオベクターに結合され、場合により、薬学的に許容可能なビヒクルおよび薬学的に許容可能な添加物と組み合わされた酸性磁性粒子(p)の組成物を含む医用磁気共鳴画像の造影生成物に関する。
粒子がバイオベクターに結合していない場合、gem−ビスホスホネート化合物のX基は、それがインビボで毒性反応を含まないように選択される。これに関して、Xが−COOHまたは−NHを表すのが特に好適である。バイオベクターの結合の非存在下では、式(I)の化合物で錯体形成した磁性粒子(p)の組成物は、例えば、MRIによる血管造影、およびまた他のMRIアプリケーションのための造影剤として使用することができる。
式(I)の化合物で錯体形成しバイオベクターに結合した磁性粒子(p)の組成物は、特異的磁気共鳴画像(MRI)、特に、器官または病理の特異的磁気共鳴画像に特に有用である。
バイオベクターの結合の非存在下では、式(I)の化合物で錯体形成した磁性粒子の組成物は、例えば、MRIによる血管造影、およびまた他の非特異的MRIアプリケーションのための造影剤として使用することができる。
磁性造影生成物の緩和度rおよびrにより、その磁性効率が測定され、記録されたシグナルに対するその影響を評価することを可能にする。
これに関連して、本発明者らは、gem−ビスホスホネート化合物によって錯体形成する磁性粒子(p)の組成物は、極めて有利な緩和度rおよびrを示し、プロトン緩和率(R=1/T1およびR=1/T2)を大幅に増加させることが可能である。次いで、緩和率に対するこのような効果は、標的化された領域におけるMRIの極めて良好なコントラストを得ることが可能である。
磁性粒子をバイオベクター、特に、所定の標的生物学的受容体に特異的なリガンドに結合させる場合、本発明の組成物を、MRIによる特異的が増加、特に多くの病理における特徴付けおよび治療モニタリングのための造影剤として使用することができる:標示として、循環器系疾患(アテロームプラーク画像化)、癌(腫瘍、転移)、炎症性および変性疾患(多発性硬化症、慢性関節リウマチ、アルツハイマー病)を挙げることができる。
従って、別の局面に従えば、本発明の主体は、場合により、少なくとも1つのバイオベクターに結合した酸性磁性粒子(p)を含む組成物が患者に投与され、磁気共鳴により患者の器官または病理を可視化することを可能にする診断または治療モニタリングの方法である。
例として、使用されるバイオベクターが葉酸誘導体、メタロプロテアーゼ阻害剤または抗体、例えば、抗CEAもしくは抗ムチン型である最終粒子組成物は、腫瘍の検出および特徴付けならびに癌の拡張(転移)の全体的病像を得るための腫瘍学におけるMRI造影剤として、特に有用であり得る。
同様に、ホスファチジルセリン誘導体などのバイオベクターに結合した最終粒子の組成物は、炎症性および変性疾患、アテロームプラークまたはストレスを標的化することを可能にする。
同様に、RGD(アルギニン−グリシン−アスパラギン酸)配列を含有するペプチドなどのバイオベクターに結合した最終粒子の組成物は、血管形成中ならびに血栓症および炎症現象において発現されるインテグリンを標的化することを可能にする。従って、それらを使用して、MRIにより、癌腫学における抗血管形成処置または心臓学における抗血栓処置の効果をモニターすることができる。
一般に、モノクローナル抗体またはそのフラグメント(Fab、Fab’、sFv)などのバイオベクターの使用は、使用した抗体に対応する受容体が過剰発現される病理学的領域を標的化するために、インビボで高い特異性を達成することを可能にする。
有利なことに、式(I)の化合物によって錯体形成し、バイオベクターに結合した粒子(p)の緩和度は、バイオベクターを伴わない中間体の緩和度と比較して、変化しないことが示された。さらに、これらの組成物の有効性は、式(I)の化合物によって錯体形成した粒子(p)に結合したバイオベクターの性質に依存しない。
バイオベクターに結合してもまたは結合していなくてもよい磁性粒子の組成物もまた、合成中に放射性鉄同位体を使用する核医学に有用である。
別の局面に従えば、本発明に従うバイオベクターに結合した酸性磁性粒子(p)の組成物は、磁性標的化による医薬製品を送達するために、使用することができる。これに関して、磁性粒子(p)は、場合により、標的化された領域における高周波電界の作用下で放出させることができる薬理学的および/または細胞障害性特性を有するバイオベクターに結合される。
従って、本発明の主体は、少なくとも1つのバイオベクターに結合された酸性磁性粒子(p)を含む組成物が、薬学的に許容可能なビヒクルと組み合わせて、治療を必要とする患者に投与される、治療的処置のための方法である。
本発明に従うバイオベクターに結合した酸性磁性粒子(p)の組成物はまた、病理学的領域の温熱療法による処置に有用である。これに関して、標的化された領域に存在する受容体に特定の親和性を有するバイオベクターが一般的に選択され、高周波電界、好ましくは、外部の代替的高周波電界が、前記標的化された領域に対向から適用される。
本発明に従うバイオベクターに結合した酸性磁性粒子(p)の組成物はまた、細胞標識化、特にインビトロまたはエクスビボで行うことができる幹細胞の標識化に有用である。
従って、別の局面に従えば、本発明の主体は、細胞のインビトロ検出および/または分離のための方法であって:
i)細胞を、細胞を標識することが可能な少なくとも1つのバイオベクターに結合された酸性磁性粒子(p)を含む組成物と接触させること;ならびに
ii)得られた標識された細胞を検出および/または分離すること、
を含む。
好ましくは、バイオベクターは、標識しようとする細胞から発現される生物学的受容体に特異的なリガンドである。
これに関して、幹細胞受容体に特異的に結合することが可能なバイオベクターは、磁性粒子(p)に結合される。従って、標識され、患者に投与された幹細胞は、次いで、磁場の適用下で、MRI可視化によって外来性細胞の運動、局在および生存を追跡することを可能にする。このような適用は細胞機能不全に関連する病理を検出するのに特に有用である。
従って、本発明の主体は、細胞機能不全に関連する病理の診断のための方法であって:
i)上記の方法に従って患者由来の幹細胞をエクスビボで標識すること、ならびに
ii)前記患者に標識された幹細胞を投与すること;
を含み、磁場の適用下でMRI可視化によって外来性細胞の運動、局在および生存を追跡し、そのようにして細胞機能不全に関連する病理を検出することを可能にする。
最後に、バイオベクターに結合した磁性粒子(p)の組成物は、インビトロで行われる磁性セルソーティングに特に有用である。この場合、バイオベクターは、一般に、前記バイオベクターに対する受容体を有する化合物を、前記受容体を有さない化合物から識別および/または分別するように選択されるリガンドである。例として、バイオベクターは、特定のアネキシン、Ca2+の存在下でホスファチジルセリン(PS)またはホスファチジルエタノールアミン(PE)に結合可能なリガンドを表す。この場合、本発明に従う使用は、異常な状態を示す、即ち、アネキシンバイオベクターに結合した磁性粒子(p)に結合可能な細胞を、これらの粒子に結合することができない正常細胞から識別および/または分別することを可能にする。
用語「薬学的に許容可能な」は、適切な様式で動物または人に投与される場合に、任意のアレルギー反応、副作用もしくは有害作用を生じない組成物あるいは分子実体を指す。
表現「薬学的に許容可能なビヒクル」は、本説明に関して、溶媒、分散媒体、抗菌剤および抗真菌剤を示すことができる。そのような媒体および薬剤の使用は、当業者の能力内に当てはまる。
従来の媒体または薬剤が式(I)の化合物によって錯体形成し、バイオベクターに結合された磁性粒子(p)に不適合でない限り、診断組成物におけるそれらの使用を想定することができる。さらなる有効成分を本発明に従う組成物に組み入れることもできる。
本発明の処置の方法では、組成物は、標的化された病理、患者の症状、患者の重量、患者の年齢などに依存して、当業者によって調製することができる治療有効量で投与されることが理解される。
本発明の組成物は、好ましくは、非経口的、または経口的に投与されるが、例えば、直腸投与などの他の投与経路は除外されず、静脈注射の形態の投与が特に好適である。
経口投与が想定される場合、本発明の組成物は、ゼラチンカプセル、発泡錠、裸錠またはコーティング錠、サシェ、糖衣錠、経口用アンプルもしくは溶質、細粒の剤型または徐放もしくは定時間放出の剤型である。
非経口投与が想定される場合、本発明の組成物は、緩徐な静脈輸注あるいはボーラスとしての静脈注射のための容易に再構成される凍結乾燥物またはアンプルもしくは瓶もしくは予め充填されたシリンジ内に包装された注射用溶質および懸濁液の剤型である。
経口投与のための剤型は、場合により、バイオベクター、特に、活性な物質に結合した磁性粒子(p)と、賦形剤または充填剤、崩壊剤、結合剤、染料、風味増強剤などのビヒクルとを混合し、次いで、ゼラチンカプセル、特に定時間放出型ゼラチンカプセルにおいて混合物を処方することによって、調製される。
本発明の粒子の水溶性および低い重量オスモル濃度は、注射のための高濃度および許容可能な粘度の等張水溶液を調製することを可能にする。
非経口投与のための剤型は、場合により、バイオベクターに結合した磁性粒子(p)と、緩衝剤、安定化剤、保存剤、可溶化剤、等張剤および懸濁剤とを混合することによって、従来の様式で得られる。次いで、既知の技術に従って、これらの混合物は滅菌され、次いで、静脈内注射または容易に再構築される凍結乾燥物の剤型で、滅菌された薬学的に許容可能なビヒクルにおいて包装される。
溶液は、場合により、バイオベクターに結合した磁性粒子(p)を含有する凍結乾燥粉末ならびに場合により、添加物および滅菌溶媒から即座に調製することができるか、あるいはバイオベクターに結合した磁性粒子の溶液における顕著な安定性のため、瓶、アンプル、シリンジまたはバック中の溶液が放射線取扱者に提供される。
坐剤の調製のために、本発明に従う磁性粒子は、それ自体既知の様式で、ポリエチレングリコールまたは半合成グリセリドなどの適切な基剤構成成分と混合される。
単位用量は、バイオベクターに結合した磁性粒子(p)の組成、投与経路、確立しようする診断のタイプ、およびまた患者に依存する。単位用量は、平均サイズ(75kg)の個体について、一般に、0.01μモル〜100μモルの磁性粒子である。
実施例において実証されるように、本発明者らは、被覆剤として、gem−ビスホスホネート化合物を使用し、安定かつ特異的である化合物を得ることに成功した。より広範には、出願人は、第1に、磁性粒子、第2に少なくとも1つのバイオベクターに結合可能な被覆剤について研究していることを明記する。式Y1−Y2−Y3の多様な被覆剤が研究され、Y1はナノ粒子に結合可能な少なくとも1つの基であり、Y3は少なくとも1つのバイオベクターに相互作用可能な少なくとも1つの基であり、存在してもまたは存在しなくてもよいY2は、Y1とY3との間のリンカーである。Y1の間で、ホスホネート、ホスフェート、ビスホスホネートおよびgem−ビスホスホネート以外の類似体、ヒドロキサメートまたはgem−ヒドロキサメートが特に研究される。
以下では、本発明に従う組成物の調製の実施例について、例示によって説明する。
以下の実施例では、以下の一般性について明記する。
以下において、略語M、M/L、理論的M、NおよびM/z、ES、ES、kDおよびTLCは、以下の意味を有する:
MまたはM/L:モル濃度(モル/リットル)
理論的M:理論的分子量
N:正常
M/z:質量分析によって決定される質量電荷
ES:正イオンモードエレクトロスプレー
ES:負イオンモードエレクトロスプレー
TFA:トリフルオロ酢酸
kD:分子質量の単位(キロダルトン)
TLC:薄層クロマトグラフィー
Zave:PCSによって測定される流体力学的直径
ポリσ:PCSによって測定される多分散系。
以下の化学命名法は、IUPAC規則に従うACD/NAMEソフトフェア(アドバンスト・ケミストリー・ディベロプメント・インク(Advanced Chemistry Development Inc)、加国トロント(Toronto,Canada))から誘導される。
総鉄アッセイ:
鉄は、濃HClで無機質化および標準範囲の鉄イオン(0、5、10、15および20ppm)に対する希釈後の原子吸光分光(VARIAN AA10分光光度計)によってアッセイする。
粒子サイズ
グラフト化粒子の流体力学的直径(Zave)=PCSサイズ:
注射用調製物のために水で約1ミリモルにまで希釈し、0.22μmを介してろ過したサンプルに対して、PCS(マルベルン(Malvern)4700デバイス、90°でのレーザー488nm)によって決定する。
PCS=光子相関法−参考文献:R.ペコラ(R.Pecora)、J.of Nano.Res.(2000),2,123〜131頁。
磁性粒子(p)の直径(グラフト化前)
多様な温度で磁化曲線(SQUID磁力計上で測定する)のデコンヴォルーションにより決定する。[参考文献:R.W.チャントレル(R.W.Chantrell)、IEEE Transactions on Magnetics(1978),14(5),975〜977頁]。
マイクロア解析によるグラフト化の程度の決定
化合物A:100モルの総鉄あたりのモルで表現される。
他の化合物:100モルの鉄あたりのモルおよび100モルの化合物Aあたりのモルで表現される。
構造解析:
エレクトロスプレー供給源を伴う質量分析(MICROMASS VG クアトロ(Quattro)IIデバイス)による。
緩和度の測定:
緩和時間T1およびT2を、ミニスペック(Minispec)120デバイス(バルカー(Bruker))上、20Mhz(0.47T)および37℃で、標準的な手順により決定した。縦緩和時間T1は、反転回復法を使用して測定し、横緩和時間T2は、CPMG技術によって測定する。
緩和率R1(=1/T1)およびR2(=1/T2)は、水溶液中、37℃での多様な濃度の総金属(0.1×10−3〜1×10−3mol/Lの範囲)について算出した。濃度の関数としてのR1またはR2間の相関関係は線状であり、勾配は緩和度r1(R1/C)またはr2(R2/C)を表し、(1/秒)×(1/mmol/L)、即ち(mM−1・s−1)として表現される。
式(I)の化合物の例
実施例1:化合物Aの調製:
Figure 2006513198
1)ジエチル−1−[エトキシホスホリル]ビニル ホスホネート
13g(0.433モル)のパラホルムアルデヒド10ml(0.097モル)のジエチルアミンを熱条件下、250mlのメタノール中に可溶化する。次いで、24g(8.67×10−2モル)のジエチル[エトキシ(プロピル)ホスホリル]メチルホスホネートを添加する。混合物を24時間還流する。反応媒体を減圧下で濃縮する。濃縮物を、250mlのトルエンで2回採取し、次いで、減圧下で濃縮する。
得られるオイルを125mlのトルエンに可溶化する。0.14gのパラ−トルエンスルホン酸を添加する。混合物を、ディーン−スターク(Dean−Stark)トラップで24時間還流し、次いで、減圧下で乾燥状態まで濃縮する。
生成物を、500mlのCHClで抽出し、次いで、250mlの水で2回洗浄する。有機相をMgSO上で乾燥させ、減圧下で濃縮する。
粗生成物を、625gのメルク・ゲデュラン(Merck Geduran)(登録商標)シリカゲル(40〜63μm)上で精製する。溶出:CHCl/アセトン−50/50(TLC−SiO:Rf=0.45)。
18.4gが71%の収率で単離される。
質量スペクトル:M/z=301.4(ES+) 理論的M=300.2
13スペクトル:(s)148.8ppm、(t)134.8−131.5−128.2ppm、(s)62.2ppm、(s)16.7 ppm
H1スペクトル:(t)6.9−6.8−6.6ppm、(未分解ピーク)3.9ppm、(t)1.15ppm。
2)ジエチル2−[2.2−ビス(ジエチルホスホリル)エチル]マロネート
1.6g(0.01モル)のジエチルマロネート、0.07g(0.001モル)のナトリウムエトキシドおよび3g(0.01モル)のジエチル[エトキシ(プロピル)ホスホリル]ビニルホスホネートを、15分間、15mlのエタノール中で撹拌する[TLC:SiO;溶出CHCl/アセトン50/50−Rf=0.6]。
5mlの飽和NHCl溶液をエタノール溶液に添加する。混合物を減圧下で濃縮する。残渣を、30mlの酢酸エチルで抽出し、および5mlの水で2回洗浄する。有機相をMgSO上で乾燥させ、次いで、乾燥状態までエバポレートする。
得られるオイルを200gのメルク・ゲデュラン(Merck Geduran)(登録商標)シリカ(40〜63μm)上で精製する。溶出:CHCl/アセトン50/50 Rf=0.6
3.8gが82%の収率で単離される。
質量スペクトル:M/z 460.9(ES+)、理論的M=460。
3)4,4−ジホスホノブタン酸
7g(15.7×10−2モル)のジエチル2−[2.2−ビス(ジエチルホスホリル)エチル]マロネートを8時間、350mlのHCl[5N]中で還流する。
得られる褐色のオイルを、60gのシラン処理したシリカ60(0.063〜0.200mm)上で精製し、水で溶出させる[HPLCモニタリング]。
3.6gが92%の収率で単離される。
質量スペクトル:M/z 249(ES+)、理論的M=248
HPLC:カラム:ハイパーカルブ(Hypercarb)(登録商標)250×4mm 検出:202nm
定組成溶離 99/1:0.034 N HSO/CHCN−Tr=8分
実施例2〜7:バイオベクターの調製
実施例2:化合物 Bの調製:
1)エチル−2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−カルボキシレート
9.7g(0.1モル)のマレイミドを、50mlの酢酸エチルおよび1.1mlのN−メチルモルホリンに、5℃で可溶化する。
1.1mlのエチルクロロホルメートを段階的に添加する。混合物を、1/2時間、撹拌する。不溶性材料をろ過によって取り出す。ろ過物を、50mlの水で洗浄する。有機相をMgSO上で乾燥させ、次いで、減圧下で濃縮する。得られるオイルをメルク・ゲデュラン(Merck Geduran)(登録商標)シリカゲル(40〜63μm)上で精製する。溶出:CHCl/ACOEt 66/34。
16.9gが50%の収率で単離される。
質量スペクトル:M/z=170.1 (ES+) 理論的M=169
2)tert−ブチル3−(2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1yl)プロピルカルバメート
0.515g(2.96×10−3モル)の化合物B1)を20mlの飽和NaHCOに可溶化する。溶液を、0.45μmの孔を有するフィルターを介してろ過し、次いで、0℃にまで冷却する。
25mlのテトラヒドロフランの溶液中0.5g(2.96×10−3モル)のエチルカルボニルマレイミドを段階的に添加する。混合物を15分間、撹拌する。
25mlのテトラヒドロフランを添加し、反応媒体を45分間撹拌する。十分量(qs)のHCl[1N]で、pHを6に調整する。生成物を2×200mlの酢酸エチルで抽出する。有機相をMgSO上で乾燥させ、減圧下で濃縮する。
737mgが98%の収率で単離される。
3)1−(3−アミノプロピル)1H−ピロール−2.5−ジオン
0.7g(2.75×10−3モル)の化合物B2)を、25mlのHCl[2N]中で24時間、撹拌する。
溶液を減圧下で濃縮する。500mgが88%の収率で得られる。
質量スペクトル:M/z=155.1(ES+) 理論的M=154.1
実施例3:化合物Cの調製:
1−デオキシ−1−[(2,3−ジヒドロプロピル)アミノ]ヘキシトール
173g(1.9モル)の3−アミノ−1,2−プロパンジオールを、1リットルのメタノールに可溶化する。360g(2モル)のを添加する。混合物を24時間、周囲温度で撹拌する。この溶液を、20バールの水素下、60℃、50gのパラジウム−炭(palladium−on−charcoal)および450mlの水で6時間、還元する。
反応媒体をクラーセル(clarcel)上、35℃でろ過する。ろ液を850mlの容積まで濃縮する。次いで、濃縮物を、熱水浴で35℃に保持した3リットルのイソプロピルアルコールに注ぐ。沈殿物を取り除き、減圧下で乾燥する。272gが53%の収率で単離される。
質量スペクトル:M/z=256.4(ES+) 理論的M=253.3
実施例4:化合物Dの調製:N−[(2,3−ジヒドロキシプロピル)−(2,3,4,5,6−ペンタヒドロキシヘキシル)]−2,4,6−トリブロモ−5−(グリシルアミノ)イソフタルアミド
255g(1.9モル)の化合物Cを、80℃で、2.5リットルの1−メチル−2−ピロリジノン中に、30分間溶解する。170℃で乾燥した67.1g(0.635モル)のNaCOおよび407.8g(0.635 モル)の5−フタルアミド(アセトアミド)−2,4,6−トリアミノイソフタル酸塩化物を添加し、45℃未満に保持する前に、反応媒体を40℃に冷却する。
媒体を40℃で2時間維持し、次いで、クラーセル(Clarcel)上での鉱物のろ過の前に20℃に冷却する。
610mlの水をろ過物に添加し、次いで、44.8mlのヒドラジン水和物(0.889モル)の添加の前に、混合物を70℃に加熱する。反応媒体を90℃で2時間加熱する。
十分量のHCl[12N]でpHを1に調整する。ろ過により沈殿物を取り出す。ろ液を30リットルのエタノールに注ぐ。
得られる生成物を3.6リットルの水に溶解し、十分量の水酸化ナトリウム[2N]でpHを6.5に調整し、溶液を透析ろ過する。精製物のHPLCモニタリング。HPLC純度=98.2%。
HPLC条件:
カラム:C18シンメトリー(Symetry)(登録商標)250×4mm(5μm)。検出:254nm。
定組成溶離:99/1:HSO 0,034N/CHCN
臭素アッセイ=23.6%(即ち、97.2%の純度)
実施例5:化合物Eの調製:N−N’−[ビス(2,3,4,5,6−ペンタヒドロキシヘキシル)]−2,4,6−トリブロモ−5−(グリシルアミノ)イソフタルアミド
Figure 2006513198
化合物Eは、特許:EP0922700A1に記載の手順に従って、調製することができる。
実施例6:化合物Fの調製:(18S)−1−アミノ−18{[(2−アミノ−4−オキソ−3,4−ジヒドロプテリジン−6−イル)メチル]アミノ}ベンゾイル)アミノ]−15−オキソ−4−トリオキサ−14−アザノナデカン−19−酸
Figure 2006513198
9.74g(0.0214 モル)の(2S)−2−[(4−{[(2−アミノ−4−オキソ−3,4−ジヒドロプテリジン−6−イル)メチル]アミノ}ベンゾイル)アミノ]−5−メトキシ−5−オキソペンタン酸 (J.Am.Chem.Soc.,1997,119,10004−10013の手順に従って調製することができる)を、60mlのDMSOに周囲温度で可溶化する。235ml(1,07モル)の4,7,10−トリオキサ−1,13−トリデカンジアミンを添加する。混合物を48時間、周囲温度で撹拌する。
反応媒体を1.5lのCHCNおよび1.5lのエチルエーテルの混合物に注ぐ。得られる沈殿物をろ過して取り除き、減圧下で乾燥する。
粗生成物を100mlのピリジン[0.1N]に可溶化し、1kgのシラン処理したシリカ60(0.063〜0.200mm)上で精製し、9/1ピリジン[0.1N]−メタノールで溶出させる[HPLCモニタリング]。2.7gが26%の収率で単離され、97.3%のHPLC純度が得られる。
HPLC条件:
カラム:C18シンメトリー(Symetry)(登録商標)250×4mm(5μm)。検出:254nm
定組成溶離:99/1:0.034 N HSO/CHCN。
実施例7:化合物Gの調製:
L−プロピル−L−ロイシル−N−ヒドロキシグリシンアミド
1g(2.3×10−3モル)の1−[(ベンジルオキシ)カルボニル]−L−プロピル−L−ロイシル−N−ヒドロキシグリシンアミド100mlのメタノールに溶解する。
100mgの50%Pd/C水和物を溶液に添加する。混合物を6時間、周囲温度、50PSIの水素下で、撹拌する。
ろ過により触媒を取り出し、ろ過物を減圧下で濃縮する。生成物を4℃で保存する。
定量的収率。
質量スペクトル:M/z=371.2(ES−) 理論的M=372.4
実施例8および9:酸性磁性粒子(p)のコロイド溶液の調製の実施例
実施例8:
150mlのHO中36g(0.181モル)のFeCl.4HOおよび20mlのHCl(37%)の溶液を、3リットルの水および143ml(0.302モル)のFeCl(27%)に導入する。250mlのNHOH(25%)を、激しく撹拌しながら、迅速に導入する。混合物を、30分間撹拌する。磁性分離により、液を取り出す。磁性流体を、2リットルの水で連続的に3回、洗浄する。
硝酸磁性流体を15分間、200mlのHNO[2M]と共に撹拌し、磁性分離により上清を取り出す。
硝酸磁性流体を600mlの水および200mlのFe(NO[1M]で30分間還流する。磁性分離により上清を取り出す。
硝酸磁性流体を15分間、200mlのHNO[2M]と共に撹拌し、磁性分離により上清を取り出す。
硝酸磁性流体を3リットルのアセトンで3回洗浄し、次いで、400mlの水で採取する。250mlの最終濃度が得られるまで、溶液を減圧下でエバポレートする。
Figure 2006513198
実施例9:
450mlのHO中108g(0.543モル)のFeCl2.4HOを、4リットルの水および429ml(0.906 モル)のFeCl(27%)の溶液に導入する。750mlのNHOH(25%)を、撹拌(1200rpm)しながら、迅速に導入する。混合物を30分間撹拌する。磁性分離により、液を取り出す。磁性流体を、3リットルの水で連続的に2回、洗浄する。
硝酸磁性流体を1/4時間、3リットルのHNO[2M]と共に撹拌し、磁性分離により上清を取り出す。
硝酸磁性流体を、1300mlの水および700mlのFe(NO[1M]と共に30分間、還流する(600 rpm)。磁性分離により上清を取り出す。
硝酸磁性流体を15分間、3リットルのHNO[2M]と共に撹拌し、磁性分離により上清を取り出す。
硝酸磁性流体を3リットルのアセトンで3回洗浄し、次いで、600mlの水で採取する。250mlの最終濃度が得られるまで、溶液を減圧下でエバポレートする。
※この段階で、以下の特徴が得られる:
Figure 2006513198
※処置:
200mlの先の溶液を、2,4リットルのHNO中、4時間、撹拌する。磁性分離により上清を取り出す。硝酸磁性流体を3リットルのアセトンで2回洗浄し、次いで、400mlの水で採取する。250mlの最終濃度が得られるまで、溶液を減圧下でエバポレートする。
Figure 2006513198
実施例10〜12:式(I)の化合物による磁性粒子(p)の錯体形成の実施例
実施例10:
4.85M/Lでの実施例8の50mlを3リットルの水で希釈する。100mlの水中実施例1由来の化合物Aの1.3g(5.24×10−3モル)の溶液を段階液に導入する。撹拌を30分間維持する。磁性分離により凝集体を単離し、次いで、3リットルの水で3回洗浄する。
十分量のNaOH[1N]によりpH7.2とした700mlの水でそれを再溶解する。最終溶液を、0.22μm膜を介してろ過する。
鉄力価=0.252M/L PCSサイズ=67.9nm
Fe=61.7%質量/質量
P=1.21%質量/質量
C=1.04%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.86%モル/モル
実施例11:
4.73M/Lでの実施例8の50mlを3リットルの水で希釈する。80mlの水中実施例1由来の化合物Aの1.3g(5.24×10−3モル)の溶液を段階液に導入する。撹拌を30分間維持する。磁性分離により凝集体を単離し、次いで、3リットルの水で3回洗浄する。
十分量のNaOH[1N]によりpH11とした700mlの水でそれを再溶解し、次いで、十分量のHCl[1N]によりpH7.2で安定化する。最終溶液を、0.22μm膜を介してろ過する。
鉄力価=0.279M/L PCSサイズ=40.3nm Polyσ=0.19
Fe=63.9%質量/質量
P=1.38%質量/質量
C=1.07%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.95%モル/モル
実施例12:
2.742M/L(PCSサイズ=21.3nm)での実施例9の100mlを3リットルの水で希釈する。
100mlの水中実施例1由来の化合物Aの1.5g(6.03×10−3モル)の溶液を段階液に導入する。撹拌を30分間維持する。磁性分離により凝集体を単離し、次いで、3リットルの水で3回洗浄する。
十分量のNaOH[1N]によりpH11とした700mlの水でそれを再溶解し、次いで、十分量のHCl[1N]によりpH7.2で安定化する。最終溶液を、0.22μm膜を介してろ過する。
鉄力価=0.285M/L PCSサイズ=25.6nm
Fe=62.9%質量/質量
P=1.32%質量/質量
C=1.22%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.90%モル/モル
緩和度:
20MHz(0.47T)−37℃−水溶液中
Figure 2006513198
実施例13〜18:式(I)の化合物によって錯体形成した酸性磁性粒子のバイオベクターとの結合
実施例13:
36mg(1.88×10−4モル)の化合物Bを、0.252M/Lでの実施例10の50mlに溶解する。十分量のHCl[1N]でpHを5.8に調整する。
トリエチルアミンの1滴および72mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を、反応媒体に添加し、混合物を周囲温度で18時間撹拌する。
溶液を、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、限外濾過する。35mlの最終溶液を得るために、600mlのろ過物を取り出す。
[Fe]=0.212M/L PCSサイズ=69.2nm
Fe=62.8%質量/質量
P=1.21%質量/質量
C=2.23%質量/質量
N=0.48%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.74%モル/モル
グラフト化の程度[化合物B/Fe]=1.37%モル/モル
グラフト化の程度[化合物B/化合物A]=78.6%
実施例14:
実施例3由来の0.193g(7.6×10−4モル)の化合物Cを、0.279M/Lでの13.55mlの実施例11に溶解する。pHを6.2に調整する。
171mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。混合物を、周囲温度で、24時間撹拌する。溶液を、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、限外濾過する。500mlのろ過物を取り出す。濃縮液を30mlに調整する。
[Fe]=0.155M/L PCSサイズ=43.7nm
Fe=58.4%質量/質量
P=1.17%質量/質量
C=2.80%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.80%モル/モル
グラフト化の程度[化合物C/Fe]=1.67%モル/モル
グラフト化の程度[化合物C/化合物A]=93%
実施例15:
実施例4由来の0.358g(3.78×10−4モル)の化合物Dを、0.279M/Lでの13.55mlの実施例11に溶解する。
86mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。混合物を、周囲温度で、24時間撹拌する。溶液を、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、限外濾過する。500mlのろ過物を取り出す。濃縮液を30mlに調整する。
[Fe]=0.134M/L PCSサイズ=41.3nm
Fe=51.2%質量/質量
P=1.16%質量/質量
C=5.79%質量/質量
Br=3.07%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=2%モル/モル
グラフト化の程度[化合物D/Fe]=1.4%モル/モル
グラフト化の程度[化合物D/化合物A]=68.4%
実施例16:
実施例5由来の0.853g(7.6×10−4モル)の化合物Eを、0.279M/Lでの13.55mlの実施例11に溶解する。pHを6.2に調整する。
171mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。混合物を、周囲温度で、24時間撹拌する。溶液を、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、限外濾過する。500mlのろ過物を取り出す。濃縮液を30mlに調整する。
[Fe]=0.132M/LPCSサイズ=41.6nm ポリσ=0.22
Fe=52.3%質量/質量
P=0.77%質量/質量
C=5.86%質量/質量
Br=2.65%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.33%モル/モル
グラフト化の程度[化合物E/Fe]=1.18%モル/モル
グラフト化の程度[化合物E/化合物A]=89%
実施例17:
実施例6由来の1.35g/Lの化合物Fを含有する90mlの溶液を、0.285M/Lでの66.3mlの実施例12に導入する。121.7mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。pHを6.8に調整し、混合物を周囲温度で18時間撹拌する。
反応媒体を、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、限外濾過する。濃縮液を100mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過する。
[Fe]:0.213M/L PCSサイズ=29nm
Fe=59.6%質量/質量
P=1.29%質量/質量
C=2.67%質量/質量
N=0.38%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.95%モル/モル
グラフト化の程度[化合物F/Fe]=0.28%モル/モル
グラフト化の程度[化合物F/化合物A]=14.5%
緩和度:
20MHz(0.47T)−37℃−水溶液中
Figure 2006513198
これらの結果は、バイオベクターの結合が非結合中間体の緩和度を改変しないことを示す(実施例12)。
実施例18:
0.285M/Lでの実施例12の100mlの溶液を、パル(PALL)(登録商標)30KD撹拌セルを介して、限外濾過する。実施例7由来の202mgの化合物Gをこの溶液に添加する。十分量のHCl[0.1N]で、pHを6.1に調整する。
203mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加し、混合物を周辺温度で6時間、撹拌する。
反応媒体を、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、限外濾過する。800mlのろ過物を取り出す。濃縮液を140mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過する。
[Fe]:0.223 M/L PCSサイズ=28.4nm
Fe=57.9%質量/質量
P=1.37%質量/質量
C=3.49%質量/質量
N=0.89%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=2.13%モル/モル
グラフト化の程度[化合物G/Fe]=1.5%モル/モル
グラフト化の程度[化合物G/化合物A]=71%
実施例19〜21:「アルカリ性」磁性流体前駆体から誘導されるgem−ビスホスホネート化合物により錯体形成し、バイオベクターに結合する磁性粒子と、「酸性」磁性流動体前駆体から誘導される該磁性粒子との比較
実施例19:TMAOH媒体における「アルカリ性」磁性流体の調製
2.96mlのFeCl(27%)、および40mlの水中0.6gのFeCl.4HOの溶液よりなる混合物を、200mlの水酸化テトラメチルアンモニウム[1M]に注ぐ。混合物を1時間、周囲温度で撹拌する。溶液を、0.22μm膜を介してろ過し、窒素下4℃で保持する。
[Fe]:0.0403M/L PCSサイズ=68.2nm 多分散系σ=0.48
実施例20:実施例1由来のgem−ビスホスホネート化合物による実施例19由来の「アルカリ性」磁性流体の錯体形成
5mlの水における溶液中実施例1由来の416mgの化合物Aよりなる溶液を、25mlの実施例19に誘導する。混合物を1時間撹拌し、次いで、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、限外濾過する。
600mlのろ過物を取り出す。濃縮液を40mlに調整し、次いで、0.22μm膜を介してろ過する。
実施例21:実施例20由来の錯体形成した磁性粒子と実施例5由来の化合物Eとの結合
1.7gの化合物Eを、実施例20由来の40mlの溶液に添加する。pHを6.2に調整する。次いで、345mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加し、混合物を24時間、周辺温度で撹拌する。
反応媒体を、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、限外濾過する。
700mlのろ過物を取り出す。濃縮液を40mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過する。
PCSサイズ=60nm 多分散系σ=0.60
Fe=37.9%質量/質量
P=1.70%質量/質量
C=12.96%質量/質量
N=1.84%質量/質量
Br=6.42%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=4.04%モル/モル
グラフト化の程度[化合物E/Fe]=3.95%モル/モル
グラフト化の程度[化合物E/化合物A]=97.7%
前駆体
Figure 2006513198
最終分子(酸性または塩基性磁性流体+gem−ビスホスホネート化合物(Ia)+バイオベクター化合物E):
Figure 2006513198
結論:
実施例19および21について、本発明者らは、有利なことに、書面J.of Coll.and Interf.,Science,2001,238,37〜42頁において使用される磁性流体に匹敵するアルカリ性磁性流体が使用される場合、流体力学的サイズは前駆体工程(アルカリ性磁性流体−実施例19)からより大きくなり、多分散系が、酸性磁性流体(σ=0.22)と比較して高く(σ=0.48);これは、さらに大きな分散系(σ=0.6)を有する(化合物Iaおよびバイオベクター−化合物Eのグラフト化後の)最終生成物の流体力学的サイズに影響を及ぼすことを実証した。酸性磁性流体または塩基性流体のそれぞれから誘導される2つのタイプの最終粒子の間に認められる差異(%)(化合物A/鉄)は、「アルカリ性」前駆体が使用される場合に化合物I(gem−ビスホスホネート)の二重層が限定的に形成されることを示しており、これは、良好な安定性に不利である。本発明に従う方法では、90%の部位は式(I)の化合物とグラフトし、有利なことに単層を形成する。
実施例22〜25:他のバイオベクターの調製:
実施例22:化合物Hの調製:
Figure 2006513198
1)ベンジル5−{[(2R)−2−{[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]アミノ}−3−(1H−インドール−3−イル)プロパノイル]アミノ}ペンチルカルバメート
15.63gの((2R)−2−{[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]アミノ}−3−(1H−インドール−3−イル)プロパン酸)を、周囲温度、300mlのテトラヒドロフラン中で可溶化する。
10gの(ベンジル−5−アミノペンチルカルバメート)および次いで、5.1mlのトリエチルアミンを添加する。混合物を、5分間、周囲温度で撹拌する。
5.94gのヒドロキシ−1−ベンゾトリアゾール水和物および次いで、8.43gの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を続いて、反応媒体に添加する。混合物を24時間、周囲温度で撹拌する。
不溶性材料をろ過によって取り出す。ろ過物を、減圧下で濃縮する。
得られるオイルを150mlの水に注ぎ、1時間、周囲温度で撹拌する。
得られる沈殿物をろ過し、100mlの水中で30分間、周囲温度で激しく撹拌しながら洗浄する。
沈殿物をろ過で取り除き、次いで、200mlのエチルエーテルで洗浄し、次いで、減圧下で乾燥する。22.78gが96.4%の収率で単離される。
Rf=CHCl/CHOH(8/2)中シリカ(メルク(MERCK))上0.94
HPLC:水C18シンメトリー(symmetry)カラム、5μm、(250mm×4.6mm)
勾配:水−TFA(pH2.95)/CHCN:
λ=210nm
Figure 2006513198
予想精製物の保持時間:42分
質量スペクトル:m/z=645.3(ESモード)(理論的M=644)
2)ベンジル5−{[(2R)−2−アミノ−3−(1H−インドール−3−イル)プロパノイル]アミノ}ペンチルカルバメート
20gの(ベンジル5−{[(2R)−2−{[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニル]アミノ}−3−(1H−インドール−3−イル)プロパノイル]アミノ}ペンチルカルバメート)を、周囲温度、280mlのテトラヒドロフラン中に可溶化する。
次いで、41.4mlのピペリジンおよび20mlの水を添加する。混合物を3時間、
周囲温度で撹拌する。反応媒体を減圧下で濃縮する。
得られるオイルを1400gのメルク・ゲデュラン(Merck Geduran)(登録商標)シリカ(40〜63μm)上で精製する。溶出:CHCl/CHOH (95/5)。
12.77gが97.4%の収率で単離される。
CHCl/CHOH(95/5)中シリカ(メルク(MERCK))上Rf=0.64
HPLC:水 C18 シンメトリー(symmetry)カラム、5μm、(250mm×4.6mm)
勾配:水−TFA(pH2.95)/CHCN:
λ=210nm
Figure 2006513198
予想生成物の保持時間:18.2分
質量スペクトル:m/z=423.2(ESモード)(理論的M=422)
3)Tert−ブチル(12R)−12−(1H−インドール−3−イルメチル)−15−イソブチル−3,11,14−トリオキソ1−フェニル−2−オキサ−4,10,13−トリアザヘプタデカン−17−オアート
(J.Med.Chem.1998、第41巻(2):209頁)に記載の手順に従って、合成した9.16gの(2−(2−tert−ブトキシ−2−オキソエチル)−4−メチルペンタン酸)を、周囲温度で、160mlのテトラヒドロフラン中に可溶化する。
165mlのテトラヒドロフラン中16.81g(0.039モル)の(ベンジル5−{[(2R)−2−アミノ−3−(1H−インドール−3−イル)プロパノイル]アミノ}ペンチルカルバメート)を構成する均質な溶液のすべてを一度に添加し、続いて、連続的に、8.3mlのトリエチルアミン、6.45gのヒドロキシ−1−ベンゾトリアゾール水和物および9.5gの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。
混合物を12時間、周囲温度で撹拌する。不溶性物質をろ過により取り出す。ろ過物を減圧下で濃縮する。
得られるオイルを1900gのメルク・ゲデュラン(Merck Geduran)(登録商標)シリカ(40〜63μm)上で精製する。CHCl/CHOH(98/2)による正確な精製物の溶出。
24gが95.3%の収率で単離される。
CHCl/CHOH(95/5)中シリカ(メルク(MERCK))上Rf=0.42
HPLC:水 C18シンメトリー(symmetry)カラム、5μm、(250mm×4.6mm)
勾配:水−TFA(pH2.95)/CHCN:
λ=220nm
Figure 2006513198
予想される精製物の保持時間:25.7分
質量スペクトル:m/z=635.6(ESモード)(理論的M=634)
4)(12R)−12−(1H−インドール−3−イルメチル)−15−イソブチル−3,11,14−トリオキソ−1−フェニル−2−オキサ−4,10,13−トリアザヘプタデカン−17−酸
1.4gのジチオエリトリトールを、100mlのCHClおよび100mlのトリフルオロ酢酸を構成する溶液に添加する。次いで、10gの(tert−ブチル(12R)−12−(1H−インドール−3−イルメチル)−15−イソブチル−3,11,14−トリオキソ−1−フェニル−2−オキサ−4,10,13−トリアザヘプタデカン−17−オアート)を添加する。混合物を30分間、周囲温度で撹拌し、次いで、減圧下で濃縮する。
得られるオイルを700gのメルク・ゲデュラン(Merck Geduran)(登録商標)シリカ(40〜63μm)上で精製する。CHCl/CHOH(98/2)による正確な精製物の溶出。
6.19gが68%の収率で単離される。
CHCl/CHOH(8/2)中シリカ(メルク(MERCK))上Rf=0.57
HPLC:水 C18シンメトリー(symmetry)カラム、5μm、(250mm×4.6mm)
勾配:水−TFA(pH2.95)/CHCN:
λ=210nm
Figure 2006513198
予想される精製物の保持時間:20.8分
質量スペクトル:m/z=579.0(ESモード)(理論的M=578)
5)ベンジル(8R)−8−(1H−インドール−3−イルメチル)−11−イソブチル−7,10,13−トリオキソ−16−フェニル−15−オキサ−6,9,14−トリアザヘキサデカ−1−イルカルバメート
6.11gの((12R)−12−(1H−インドール−3−イルメチル)−15−イソブチル−3,11,14−トリオキソ−1−フェニル−2−オキサ−4,10,13−トリアザヘプタデカン−17−酸)を、周囲温度で、160mlのテトラヒドロフランに可溶化する。反応媒体を0℃にまで冷却する。
1.69gのO−ベンジルヒドロキシルアミン塩酸塩、3mlのトリエチルアミン、1.86gのヒドロキシ−1−ベンゾトリアゾール水和物および次いで、2.63gの1−(3−ジメチル−アミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を、連続的に反応媒体に添加し、反応物を24時間、周囲温度で撹拌する。
不溶性材料をろ過によって取り出す。ろ過物を、減圧下で濃縮する。
得られるオイルを200mlの水に注ぐ。得られる沈殿物をろ過で取り除き、100mlの水中、周囲温度で洗浄する。
沈殿物をろ過で取り除き、減圧下で乾燥する。
5.7gが79.2%の収率で単離される。
Rf=CHCl/CHCN(5/5)中シリカ(メルク(MERCK))上0.29
HPLC:C18 水 シンメトリー(symmetry)カラム、5μm、(250mm×4.6mm)
勾配:水−TFA(pH2.95)/CHCN:
λ=210nm
Figure 2006513198
予想精製物の保持時間:22.7分
質量スペクトル:m/z=684.3(ESモード)(理論的M=683)
6)N−[(1R)−2−[(5−アミノペンチル)アミノ]−1−(1H−インドール−3−イルメチル)−2−オキソエチル]−N−ヒドロキシ−2−イソブチルスクシンアミド
0.32gの(ベンジル(8R)−8−(1H−インドール−3−イルメチル)−11−イソブチル−7,10,13−トリオキソ−16−フェニル−15−オキサ−6,9,14−トリアザヘキサデカ−1−イルカルバメート)を30mlのメタノールに溶解する。スパチュラ半量分の50%Pd/C水和物を溶液に添加する。
混合物を4時間30分間、周囲温度、50PSIの水素下で撹拌する。結晶物を、クラーセル(clarcel)上でのろ過によって取り出し、ろ過物を減圧下で濃縮する。定量的収率。
得られる生成物を、5gのメルク(Merck)シラン処理シリカ60ゲル(63〜200μm)上で精製する。予想精製物のHOによる溶出。
0.11gが51%の収率で単離される。
HPLC:C18水シンメトリー(symmetry)カラム、5μm、(250mm×4.6mm)
勾配:水−TFA(pH2.95)/CHCN:
λ=220nm
Figure 2006513198
予想精製物の保持時間:9.4分
質量スペクトル:m/z=460.3(ESモード)(理論的M=459)
実施例23:化合物Iの調製:
1)O−(2−パラ−トルエンスルホニルエチル)−O’−メチルポリエチレングリコール1100
平均質量1100の16.2gのポリエチレングリコールモノメチルエーテル(フルカ(Fluka)(登録商標))を25mlのジクロロメタンに溶解する。この溶液を5℃の温度にまで冷却する。
次いで、0.4gのトリエチルベンジルアンモニウム塩化物、10.4mlの30%水酸化ナトリウム水溶液および次いで、15mlのCHCl中2.94gのパラ−トルエンスルホニル塩化物溶液を、5℃で添加する。
反応を、24時間、周囲温度で継続させる。マグネシウム上での乾燥およびエバポレーション後、反応媒体の抽出により、17.2gの固体が生じる。収率は95%である。
TLC:メルク(Merck)(登録商標)SiO 溶出:ジクロロメタン/メタノール:9/1。
検出:UV254nmおよびドラゲンドルフ(Draggendorf):Rf=0.4
◆赤外線:1356cm−1(ν:R−O−SO−R)
2)O−(2−アジドエチル)−O’−メチルポリエチレングリコール1100
12.4gのO−(2−パラトルエンスルホニルエチル)−O’−メチルポリエチレングリコール1100を、周囲温度で、90mlのDMFに溶解する。次いで、2gのアジ化ナトリウムを導入する。18時間、周囲温度で、撹拌を維持する。エバポレーション後、CHClによる反応媒体の抽出により、4.4gの化合物を生じる。収率は40%である。
TLC:メルク(Merck)(登録商標)SiO 溶出:ジクロロメタン/メタノール:9/1。
検出:UV254nmおよびドラゲンドルフ(Draggendorf):Rf=0.39
◆赤外線:2104cm−1(ν:N
3)O−(2−アミノエチル)−O’−メチルポリエチレングリコール1100
4.3gのO−(2−アジドエチル)−O’−メチルポリエチレングリコール1100および100mlのエタノール中0.4gのPd/C(5%)をオートクレーブに導入する。2.5バールの水素圧、25℃、4時間で反応を行う。
セライト上でのろ過により、結晶物を取り出す。エバポレーション後、このように、3.5gが85%の収率で単離される。
TLC:メルク(Merck)(登録商標)SiO 溶出:ジクロロメタン/メタノール:9/1。
検出:「1級アミン」特異的ニンヒドリン
◆赤外線:3390cm−1(νNH
実施例24:化合物Jの調製:
1)Tert−ブチル3−{2−[2−(3−アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピルカルバメート
50mlのCHClに溶解した5gのジ(tert−ブチル)ジカルボネートの溶液を、滴下漏斗によって、100mlのCHClに溶解した15gの3−{2−[2−(3−アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}−1−プロパンアミンに滴下する。
反応媒体を、周囲温度で18時間撹拌し、次いで、水(50ml)で洗浄し、乾燥および濃縮するように、半分に濃縮する。得られる溶液を、メルク・ゲデュラン(Merck Geduran)(登録商標)シリカ(40〜63μm)上で、酢酸エチルおよび次いで、メタノールによりろ過する。
4.7gの生成物を64%の収率で得る。
質量スペクトル:M/z=321.3(ES) 理論的M=320.4
TLC:Rf=0.05;シリカ(Silica)SiO;溶出=CHCl/MeOH/NHOH(93/7/トレース)
2)Tert−ブチル16−クロロ−15−オキソ−4,7,10−トリオキサ−14−アザヘキサデク(azahexadec)−1−イルカルバメート
10gのtert−ブチル 3−{2−[2−(3−アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル−カルバメートを、アセトンおよび氷の浴を具備した三口フラスコ中、50mlのCHClに溶解する。50mlの水に溶解した5gのKCOおよび50mlのCHClに溶解した5gの塩化クロロアセチルを、滴下漏斗によって、段階的および同時に添加する。添加中、媒体の温度を0℃で維持する。
すべての試薬を添加するとき、試薬媒体を磁気撹拌により、周囲温度で、1時間維持する。
得られる2つの相を分離し、クロロメチレン相を、中性のpHになるまで水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、ろ過し、次いで、濃縮する。
11.2gの生成物を90%の収率で得る。
質量スペクトル:M/z=397.4(ES+) 理論的M=396.9
TLC:Rf=0.6;シリカSiO;溶出=CHCl/MeOH(9/1)
3)Tert−ブチル30−アミノ−15−オキソ−4,7,10,21,24,27−ヘキサオキサ−14,17−ジアザトリアコン(diazatriacont)−1−イルカルバメート
6.8gの3−{2−[2−(3−アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピルアミンを、KCOの存在下で、50mlのCHCNに希釈する。25mlのCHCNに溶解した3.5gのtert−ブチル16−クロロ−15−オキソ−4,7,10−トリオキサ−14−アザヘキサデカ−1−イルカルバメートを、滴下漏斗により、この懸濁液に添加する。
反応媒体を2時間還流し、次いで、焼結ガラス上でのろ過のために周囲温度におく。次いで、ろ過物を乾燥状態までエバポレートする。
20mlの水で4回の洗浄を実施するために、得られる残渣を50mlのCHClに溶解する。クロロメチレン相をNaSO上で乾燥させ、ろ過し、CHCl/MeOH(50/50)の溶出(保持比Rf=0.15)によるメルク・ゲデュラン(Merck Geduran)(登録商標)シリカ(40〜63μm)の直接精製を想定して、十分に濃縮する。
1.8gの生成物を50%の収率で得る。
HPLC:C18シンメトリー(symmetry)カラム(3.5μm)50×2.1mm
− 検出器:UV201nm
− 移動相:A:水+TFA(pH2.8)
B:CHCN
Figure 2006513198
予想生成物は、保持時間=1.8分を有する。
質量スペクトル:M/z=581(ES+) 理論的M=580.7
4)Tert−ブチル30−[(2−エトキシ−3,4−ジオキソ−1−シクロブテン−1−イル)アミノ]−15−オキソ−4,7,10,21,24,27−ヘキサオキサ−14,17−ジアザトリアコント−1−イルカルバメート
0.25gのtert−ブチル30−アミノ−15−オキソ−4,7,10,21,24,27−ヘキサオキサ−14,17−ジアザトリアコント−1−イルカルバメートを1.5mlのCHClに溶解する。57.5μlの3,4−ジエトキシ−3−シクロブテン−1,2−ジオンを添加する。
反応媒体を磁気的に18時間、周囲温度で撹拌する。この中間体は単離しない。
HPLC:C18シンメトリー(symmetry)カラム(3.5μm)50×2.1mm
− 検出器:UV201nm
− 移動相:A:水+TFA(pH2.8)
B:CHCN
Figure 2006513198
予想生成物は、保持時間=2.30分を有する。
5)Tert−ブチル17−アセチル−30−[(2−エトキシ−3,4−ジオキソ−1−シクロブテン−1−イル)アミノ]−15−オキソ−4,7,10,21,24,27−ヘキサオキサ−14,17−ジアザトリアコント−1−イルカルバメート
40.6μlの無水酢酸を、工程4)において得られる反応媒体に添加する。反応媒体を周囲温度撹拌し、次いで、5gのメルク・ゲデュラン(Merck Geduran)(登録商標)シリカ(40〜63μm)上、大気圧で、CHCl/EtOH(9/1)による溶出により、直接精製する。
オイル形態の0.27gの生成物を、60%の収率で得る。
質量スペクトル:M/z=748(ES+) 理論的M=746.9
6)1−({2−[(14−アセチル−34,34−ジメチル16,32−ジオキソ−4,7,10,21,24,27,33−ヘプタオキサ−14,17,31−トリアザペンタトリアコント−1−イル)アミノ]−3,4−ジオキソ−1−シクロブテン−1−イル}アミノ)−18−[(4−{[(2−アミノ−4−オキソ−3,4−ジヒドロ−6−pteridinyl)メチル]アミノ}ベンゾイル)アミノ]−15−オキソ−4,7,10−トリオキサ−14−アザノナデカン−19−酸
0.16gのtert−ブチル17−アセチル−30−[(2−エトキシ−3,4−ジオキソ−1−シクロブテン−1−イル)アミノ]−15−オキソ−4,7,10,21,24,27−ヘキサオキサ−14,17−ジアザトリアコント−1−イルカルバメートおよび0.205gの実施例6(化合物F)を、3mlの水に可溶化する。
NaCOで飽和した水を、pH=9.2になるように媒体に滴下する。媒体を磁気的に18時間撹拌し、次いで、ワットマン(Whatmann)紙を介してろ過し、HCl(1N)で中和し、15mlのCHClに採取する。
クロロメチレン相を1mlの水で洗浄し、次いで、NaSO上で乾燥させ、ろ過し、エバポレートする。100mlのEtから沈殿させるために、残渣を10mlのEtOH中に採取する。
0.2gの結晶物(濃黄橙色)を、69%の収率で得る。
HPLC:C18シンメトリー(symmetry)カラム(3.5μm)50×2.1mm
− 検出器:UV201nm
− 移動相:A:水+TFA(pH2.8)
B:CHCN
Figure 2006513198
予想生成物は、保持時間=2.40分を有する。
質量スペクトル:M/z=673(z=2;ES+)理論的M=1344.5
7)1−({2−[(14−アセチル−30−アミノ−16−オキソ−4,7,10,21,24,27−ヘキサオキサ−14,17−ジアザトリアコント−1−イル)アミノ]−3,4−ジオキソ−1−シクロブテン−1−イル}アミノ)−18−[(4−{[(2−アミノ−4−オキソ−3,4−ジヒドロ−6−プテリジニル)メチル]アミノ}ベンゾイル)アミノ]−15−オキソ−4,7,10−トリオキサ−14−アザノナデカン−19−酸
0.2gの1−({2−[(14−アセチル−34,34−ジメチル−16,32−ジオキソ−4,7,10,21,24,27,33−ヘプタオキサ−14,17,31−トリアザペンタトリアコント−1−イル)アミノ]−3,4−ジオキソ−1−シクロブテン−1−イル}アミノ)−18−[(4−{[(2−アミノ−4−オキソ−3,4−ジヒドロ−6−プテリジニル)メチル]アミノ}ベンゾイル)アミノ]−15−オキソ−4,7,10−トリオキサ−14−アザノナデカン−19−酸を、周囲温度で、2mlのトリフルオロ酢酸に溶解する。
次いで、反応媒体を20mlのEtOにおいて沈殿させ、ろ過し、エチルエーテルで徹底的に洗浄する。
0.18gの結晶物を78%の収率で得る。
HPLC:C18シンメトリー(symmetry)カラム(3.5μm)50×2.1mm
− 検出器:UV201nm
− 移動相:A:水+TFA(pH2.8)
B:CHCN
Figure 2006513198
予想生成物は、保持時間=1.9分を有する。
質量スペクトル:M/z=1245(ES+)理論的M=1244.4
実施例25:化合物K:
1)tert−ブチル35−[(2−エトキシ−3,4−ジオキソ−1−シクロブテン−1−イル)アミノ]−3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33−ウンデカオキサペンタトリアコント−1−イルカルバメート
0.8gのtert−ブチル 35−アミノ−3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33−ウンデカオキサペンタトリアコント−1−イルカルバメートを周囲温度で、4mlのEtOHに可溶化する。165μlの3,4−ジエトキシ−3−シクロブテン−1,2−ジオンをこの溶液に添加する。
混合物を、周囲温度で18時間撹拌する。溶液のエバポレーション後、CHCl/MeOH(95/5)より構成される溶出液により30gのメルク・ゲデュラン(MERCK Geduran)(登録商標)シリカ(40〜63μm)上で精製されるように、得られる残渣を5mlのCHClに溶解する。
0.6gのオイルを70%の収量で得る。
TLC:Rf=0.5;シリカSiO;溶出液=CHCl/MeOH(9/1)
HPLC:C18シンメトリー(symmetry)カラム(3.5μm)50×2.1mm
− 検出器:UV201nm
− 移動相:A:水+TFA(pH2.8)
B:CHCN
Figure 2006513198
予想生成物は、保持時間=2.78分を有する。
質量スペクトル:M/z=769.5(ES+)理論的M=768.9
2)18−[(4−{[(2−アミノ−4−オキソ−3,4−ジヒドロ−6−プテリジニル)メチル]アミノ}ベンゾイル)アミノ]−1−({2−[(39,39−ジメチル−37−オキソ−3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,38−ドデカオキサ−36−アザテトラコント−1−イル)アミノ]−3,4−ジオキソ−1−シクロブテン−1−イル}アミノ)−15−オキソ−4,7,10−トリオキサ−14−アザノナデカン−19−酸
0.3gのtert−ブチル35−[(2−エトキシ−3,4−ジオキソ−1−シクロブテン−1−イル)アミノ]−3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33−ウンデカオキサペンタトリアコント−1−イルカルバメートおよび0.34gの実施例6(化合物F)を、4.5mlの水および0.7mlのEtOHに可溶化する。
媒体のpHを、NaCO−飽和水の滴下によって、9.2にまで上昇させる。反応媒体を周囲温度で48時間、pHを9.2で維持しながら撹拌する。
エタノールのエバポレーション後、得られる水溶液を、K026033カートリッジ(RP18;25〜40μm)を有し、水/CHCN(98/2)による溶出および20ml/分の流速を伴う「スーパーバリオフラッシュ(Supervarioflash)(登録商標)」クロマトグラフィーカラムシステム上で精製する。
100mgの生成物を25%の収率で得る。
HPLC:C18シンメトリー(symmetry)カラム(3.5μm)50×2.1mm
− 検出器:UV(275nm)
− 移動相:A:水+TFA(pH2.8)
B:CHCN
Figure 2006513198
予想生成物は、保持時間=2.40分を有する。
質量スペクトル:M/z=684(z=2;ES+)理論的M=1366.5
3)18−[(4−{[(2−アミノ−4−オキソ−3,4−ジヒドロ−6−プテリジニル)メチル]アミノ}ベンゾイル)アミノ]−1−({2−[(35−アミノ−3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33−ウンデカオキサペンタトリアコント−1−イル)アミノ]−3,4−ジオキソ−1−シクロブテン−1−イル}アミノ)−15−オキソ−4,7,10−トリオキサ−14−アザノナデカン−19−酸
0.3gの18−[(4−{[(2−アミノ−4−オキソ−3,4−ジヒドロ−6−プテリジニル)メチル]アミノ}−ベンゾイル)アミノ]−1−({2−[(39,39−ジメチル−37−オキソ−3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,38−ドデカオキサ−36−アザテトラコント−1−イル)アミノ]−3,4−ジオキソ−1−シクロブテン−1−イル}アミノ)−15−オキソ−4,7,10−トリオキサ−14−アザノナデカン−19−酸を、0.3mlのトリフルオロ酢酸に可溶化する。
15分間の周囲温度での撹拌後、反応媒体をエバポレートし、30mlのEtO中に採取する。
ろ過、EtOでの洗浄および乾燥後、0.29gの生成物を得る。
HPLC:C18シンメトリー(symmetry)カラム(3.5μm)50×2.1mm
− 検出器:UV(275nm)
− 移動相:A:水+TFA(pH2.8)
B:CHCN
Figure 2006513198
予想生成物は、保持時間=1.87分を有する。
質量スペクトル:M/z=1267(ES+)理論的M=1266.4
実施例26〜37:式(I)の化合物によって錯体形成した酸性磁性粒子(p)とバイオベクターとの結合
実施例26:
1)実施例6由来の102.5mgの化合物Fを、0.285M/Lでの50mlの実施例12に導入する。76.6mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。pHを6.2に調整し、混合物を18時間、周囲温度で撹拌する。
反応媒体は、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、直接限外濾過する。濃縮液を65mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過し、溶液Aを得る。
Fe=67%質量/質量
P=1.29%質量/質量
C=1.95%質量/質量
N=0.26%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.74%モル/モル
グラフト化の程度[化合物F/Fe]=0.17%モル/モル
グラフト化の程度[化合物F/化合物A]=9.8%。
2)実施例5由来の3gの化合物Eを、工程1)で得られる50mlの溶液Aに導入する。600mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。pHを6.2に調整し、混合物を18時間、周囲温度で撹拌する。
反応媒体は、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、直接限外濾過する。濃縮液を40mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過する。
[Fe]:0.289M/L PCSサイズ=29.6nm
Fe=56.6%質量/質量
P=1.1%質量/質量
C=7.27%質量/質量
N=1.1%質量/質量
Br=2.6%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.75%モル/モル
グラフト化の程度[化合物E/Fe]=1.07%モル/モル
グラフト化の程度[化合物E/化合物A]=61%
実施例27
実施例22由来の36.5mgの化合物Hを、0.285M/Lでの30mlの実施例12に導入する。pHを6.2に調整し、18mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。混合物を18時間、周囲温度で撹拌する。
反応媒体は、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、直接限外濾過する。濃縮液を65mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過する。
[Fe]:0.292M/L PCSサイズ=32.2nm
Fe=66.0%質量/質量
P=1.48%質量/質量
C=3.35%質量/質量
N=0.69%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=2.02%モル/モル
グラフト化の程度[化合物H/Fe]=0.83%モル/モル
グラフト化の程度[化合物H/化合物A]=41%
実施例28:
1)9H−フルオレン−9−イルメチル6−(ホスホノオキシ)ヘキシルカルバメート
1.33mlのPOClおよび1.83mlのトリエチルアミンを、9mlのヘプタンに可溶化する。30mlのCHCl中3gの6−(FMOC−アミノ)−1−ヘキサノール溶液を先の溶液に、0℃の温度を維持しながら段階的に導入する。
反応媒体を1時間、0℃、次いで、18時間、周囲温度で撹拌する。30mlの水を添加し、混合物を2時間、周囲温度で撹拌する。
有機相を水で洗浄し、次いで、減圧下で濃縮する。得られる固体を水で採取し、ろ過し、乾燥する。
3gの生成物を81%の収率および60%のHPLC純度で得る。
HPLC:C18X−テラ(TERRA)カラム(5μm)250×4.6mm
− 検出器:UV201nm
− 移動相:A:炭酸アンモニウムの溶液、pH=9
B:CHCN
Figure 2006513198
予想生成物は、保持時間=14.1分を有する。
2)tert−ブチル15−[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]−1−(9H−フルオレン−9−イル)−12−ヒドロキシ−3−オキソ−2,11,13−トリオキサ−4−アザ−12−ホスファヘキサデカン−16−オアート12−オキシド
3gの9H−フルオレン−9−イルメチル6−(ホスホノオキシ)ヘキシルカルバメートおよび3.73gのBoc−セリン−OtBuを、54mlのピリジンに溶解する。42mlのピリジン中6.49gのトリイソプロピルベンゼンスルホクロリドを段階的に添加する。混合物を周囲温度で48時間撹拌する。
30mlの水を添加し、混合物を4℃で撹拌し、次いで、減圧下で濃縮する。得られる残渣を100mlのエチルエーテル中に採取する。
不溶性材料をろ過により取り出す。ろ過物を減圧下で濃縮し、次いで、シリカ(溶出:95%CHCl−5%MeOH)上で精製する。
HPLC:C18X−テラ(TERRA)カラム(5μm)250×4.6mm
− 検出器:UV201nm
− 移動相:A:炭酸アンモニウムの溶液、pH=9
B:CHCN
Figure 2006513198
予想生成物は、保持時間=20分を有する。
3)tert−ブチル3−{[[(6−アミノヘキシル)オキシ](ヒドロキシ)ホスホリル]オキシ}−2−[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]プロパノエート
3gのtert−ブチル15−[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]−1−(9H−フルオレン−9−イル)−12−ヒドロキシ−3−オキソ−2,11,13−トリオキサ−4−アザ−12−ホスファヘキサデカン−16−オアート12−オキシドを、0.62mlのピペリジンおよび3mlの水中、12時間、周囲温度で撹拌する。反応媒体をろ過し、得られる結晶物を50mlのアセトニトリルで2回洗浄し、次いで、100mlのアセトニトリルで再結晶化する。
質量スペクトル:M/z=441.3(ES+) 理論的M=440
4)16−(tert−ブトキシカルボニル)−13−ヒドロキシ−20,20−ジメチル−13−オキシド−4,18−ジオキソ−1−ホスホノ−12,14,19−トリオキサ−5,17−ジアザ−13−ホスファヘニコサ−1−イルホスホン酸
2mlの水中106mgのtert−ブチル3−{[[(6−アミノヘキシル)オキシ](ヒドロキシ)ホスホリル]オキシ}−2−[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]プロパノエート溶液を、4mlの水中実施例1由来の50mgの化合物A溶液に導入する。pHを6.2に調整し、60mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。混合物を24時間、周囲温度で撹拌する。
得られる生成物を、勾配(水/メタノール)中の溶出を伴うメルク(Merck)シラン処理シリカ60ゲル(63〜200μm)上で精製し、HPLCによりモニターする。
70mgを52%の収量で得る。
質量スペクトル:M/z=671.2(ES+)理論的M=670
5)17−アミノ−1,1,14−トリヒドロキシ−5−オキソ−2−ホスホノ−13,15−ジオキサ−6−アザ−1λ5,14−ジホスファオクタデカン−18−酸1,14−ジオキシド
Figure 2006513198
60mgの16−(tert−ブトキシカルボニル)−13−ヒドロキシ−20,20−ジメチル−13−オキシド−4,18−ジオキソ−1−ホスホノ−12,14,19−トリオキサ−5,17−ジアザ−13−ホスファヘニコス(phosphahenicos)−1−イル−ホスホン酸を、1mlのTFA中で2時間、撹拌する。
溶液を減圧下でエバポレートし、46mgの生成物を定量的収率で得る。
質量スペクトル:M/z=515.1(ES+) 理論的M=514
6)10mlの水中31mgの17−アミノ−1,1,14−トリヒドロキシ−5−オキソ−2−ホスホノ−13,15−ジオキサ−6−アザ−1λ5,14−ジホスファオクタデカン−18−酸1,14−ジオキシド溶液を、100mlの水で希釈した2.742M/Lでの1mlの実施例9(酸性磁性流体)の溶液に段階的に添加する。混合物を20分間、周囲温度で撹拌し、pHを7.2に調整する。
得られる溶液を、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して限外濾過する。10mlの最終溶液を得るように、300mlのろ過物を取り出す。
[Fe]:0.262M/L PCSサイズ=28.1nm
Fe=67.6%質量/質量
P=1.9%質量/質量
C=3.15%質量/質量
N=0.57%質量/質量
実施例29:
実施例23由来の1.75gの化合物Iを、0.285M/Lでの30mlの実施例12に溶解し、pHを6.5に調整する。368mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。混合物を周囲温度で24時間撹拌する。溶液を、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して限外濾過する。800mlのろ過物を取り出す。濃縮液を15mlに調整する。
[Fe]:0.496M/L PCSサイズ=27.1nm
Fe=59.2%質量/質量
P=1.09%質量/質量
N=0.32%質量/質量
C=6.8%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.66%モル/モル
グラフト化の程度[化合物I/Fe]=0.97%モル/モル
グラフト化の程度[化合物I/化合物A]=54%
実施例30:
0.9gの化合物O−(2−アミノエチル)−O’−メチルポリエチレングリコール750[アミノ−PEG750;フルカ(Fluka)]を、0.285M/Lでの22mlの実施例12に溶解し、pHを6.5に調整する。280mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。混合物を周囲温度で24時間撹拌する。溶液を、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して限外濾過する。800mlのろ過物を取り出す。濃縮液を20mlに調整する。
[Fe]:0.285M/L PCSサイズ=24.9nm
Fe=53.2%質量/質量
P=1.30%質量/質量
N=0.35%質量/質量
C=5.87%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=2.2%モル/モル
グラフト化の程度[化合物アミノ−PEG750/Fe]=1.33%モル/モル
グラフト化の程度[化合物アミノ−PEG750/化合物A]=60.3%。
実施例31:
3.15gの化合物O−(2−アミノエチル)−O’−メチルポリエチレングリコール2000[アミノ−PEG2000;フルカ(Fluka)]を、0.285M/Lでの30mlの実施例12に溶解し、pHを6.2に調整する。368mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を添加する。混合物を周囲温度で24時間撹拌する。溶液を、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して限外濾過する。800mlのろ過物を取り出す。濃縮液を25mlに調整する。
[Fe]:0.290M/L PCSサイズ=32.2nm
Fe=46.3%質量/質量
P=1.07%質量/質量
N=0.3%質量/質量
C=10.3%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=2.08%モル/モル
グラフト化の程度[化合物アミノ−PEG2000/Fe]=1.07%モル/モル
グラフト化の程度[化合物アミノ−PEG2000/化合物A]=50.4%。
実施例32:
実施例24由来の180mgの化合物Jを、46mlの実施例12(濃度:鉄の0.285モル/L)に導入し、pHを6.2に調整する。
50mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩をこの溶液に添加する。混合物を8時間、周囲温度で撹拌する。さらに50mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を反応媒体に添加し、16時間撹拌を維持する。
反応媒体は、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、直接限外濾過する。
濃縮液を55mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過する。
[Fe]:0.273M/L PCSサイズ=72.4nm
Fe=62.4%質量/質量
P=1.16%質量/質量
C=2.31%質量/質量
N=0.37%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.68%モル/モル
グラフト化の程度[化合物J/Fe]=0.185%モル/モル
グラフト化の程度[化合物J/化合物A]=11.0%
実施例33:
750mgの化合物O−(2−アミノエチル)−O’−メチルポリエチレングリコール750(アミノ−PEGメチルエステル750(登録商標);フルカ(Fluka))を、0.273M/Lの鉄での20mlの実施例32に導入し、pHを6.2に調整する。
200mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を先の溶液に添加する。混合物を8時間、周囲温度で撹拌する。次いで、さらに200mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を反応媒体に添加し、16時間撹拌を維持する。
反応媒体は、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、直接限外濾過する。濃縮液を25mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過する。
[Fe]:0.268M/L PCSサイズ=69nm
Fe=59.7%質量/質量
P=1.06%質量/質量
C=6.3%質量/質量
N=0.65%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.6%モル/モル
グラフト化の程度[アミノ−PEG750/Fe]=1.9%モル/モル
グラフト化の程度[化合物J/Fe]=0.19%モル/モル
実施例34:
1.13gの実施例5(化合物E)を、0.273M/Lの鉄での20mlの実施例32に導入し、pHを6.2に調整する。
200mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩をこの溶液に添加する。混合物を8時間、周囲温度で撹拌する。
次いで、さらに200mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を反応媒体に添加し、16時間撹拌を維持する。
反応媒体は、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、直接限外濾過する。濃縮液を25mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過する。
[Fe]:0.188M/L PCSサイズ=79nm
Fe=55.1%質量/質量
P=0.91%質量/質量
C=7.21%質量/質量
N=1.09%質量/質量
Br=3.08%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.5%モル/モル
グラフト化の程度[化合物E/Fe]=1.3%モル/モル
グラフト化の程度[化合物J/Fe]=0.19%モル/モル
実施例35:
実施例25由来の0.29gの化合物Kを、74mlの実施例12(濃度:鉄の0.285モル/L)に導入し、pHを6.2に調整する。
82mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩をこの溶液に添加し、混合物を8時間、周囲温度で撹拌する。8時間後、さらに82mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を反応媒体に添加し、16時間撹拌を維持する。
反応媒体は、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、直接限外濾過する。濃縮液を75mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過する。
[Fe]:0.273M/L PCSサイズ=60.8nm
Fe=63.1%質量/質量
P=1.23%質量/質量
C=4.1%質量/質量
N=0.37%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.76%モル/モル
グラフト化の程度[化合物K/Fe]=0.22%モル/モル
グラフト化の程度[化合物K/化合物A]=12.5%
実施例36:
1gのO−(2−アミノエチル)−O’−メチルポリエチレングリコール750(アミノ−PEGメチルエステル750;フルカ(Fluka))を、25mlの実施例35(C=鉄の0.273M/L)に導入し、pHを6.2に調整する。
274mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩をこの溶液に添加する。混合物を8時間、周囲温度で撹拌する。8時間後、次いで、さらに274mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を反応媒体に添加し、16時間撹拌を維持する。
反応媒体は、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、直接限外濾過する。濃縮液を25mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過する。
[Fe]:0.261M/L PCSサイズ=59nm
Fe=62.4%質量/質量
P=1.13%質量/質量
C=7.56%質量/質量
N=0.8%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.63%モル/モル
グラフト化の程度[アミノ−PEG750/Fe]=1.59%モル/モル
グラフト化の程度[化合物K/Fe]=0.22%モル/モル
実施例37:
1.61gの実施例5(化合物E)を、25mlの実施例35(C=鉄の0.273M/L)に導入し、pHを6.2に調整する。
274mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩をこの溶液に添加する。混合物を8時間、周囲温度で撹拌する。8時間後、次いで、さらに274mgの1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩を反応媒体に添加し、16時間撹拌を維持する。
反応媒体は、30kDのカットオフ閾値を有するパル(PALL)(登録商標)撹拌セルを介して、直接限外濾過する。濃縮液を28mlに調整し、次いで、0.22μmを介してろ過する。
[Fe]:0.240M/L PCSサイズ=65.6nm
Fe=61.5%質量/質量
P=1.02%質量/質量
C=8.0%質量/質量
N=1.21%質量/質量
Br=3.8%質量/質量
グラフト化の程度[化合物A/Fe]=1.5%モル/モル
グラフト化の程度[化合物E/Fe]=1.4%モル/モル
グラフト化の程度[化合物K/Fe]=0.22%モル/モル
式(I)の化合物によって錯体形成し、バイオベクターに結合した酸性磁性粒子(P)の特定の生物学的標的に対する親和性のアッセイ
1/バイアコア(BiaCore)技術による実施例17の葉酸結合タンパク質(FBP)に対する親和性のアッセイ
Figure 2006513198
HBS緩衝液:10mMヘペス(Hepes)、pH7.4、0.15M NaCl、4.3mM EDTAおよび0.005% NP20
PGM緩衝液:100mM KHPO、pH7、10%グリセロールおよび4mMβ−メルカプトエタノール
FBPの免疫化は、アミンへの結合のために、BIAコア(BIAcore)が推奨するプロトコルに従って、PGM緩衝液中1mg/mlで、行った。この後、残りの活性なカルボキシル化された基を、1MのエタノールアミンpH=8で飽和した。付着したFBPの量は、約1.5ng/mmに対応する。
実施例17は、0.170モル/Lの鉄の濃度であったが、これは、粒子の1.9×10−5モル/L(7.5nmの結晶物、即ち、8900原子の鉄/粒子とみなす)に対応する。
葉酸の付着が4つの異なる濃度(125、250、500および1000μM)で行われた後一方で、実施例17の付着を10μmおよび10nM(粒子/Lのモルとして表現される)で行った。会合および解離については、25μl/分の流動で研究した。会合および解離相は5分間である。
Figure 2006513198
これらの結果は、葉酸結合タンパク質(FBP)に対する実施例17の親和性が極めて高く、ピコモルレベルの親和定数KD(粒子/Lのモルとして表現される)より低いことを実証する。
葉酸受容体(ここではFBPと表される)は、所定の腫瘍細胞(卵巣癌、肺癌、結腸癌および乳癌)および炎症部位(特に、慢性関節リウマチ)において極めて高度に過剰発現されることを考えれば、実施例17は、腫瘍学および炎症疾患における特異的MRI造影剤として有利に使用することができる。
2/ヒトメタロプロテアーゼMMP−1およびMMP−3に対する実施例27の阻害活性
実施例27の表面を、アイロマスタット(Ilomastat)(亜鉛メタロプロテアーゼ(マトリックスメタロプロテイナーゼ:MMP)の強力なインヒビターとして認められた擬ペプチド)から誘導されるバイオベクター(実施例22:化合物H)で被覆する。
ヒトマトリックスメタロプロテアーゼMMP−1およびMMP−3に対する実施例27の阻害活性をインビトロで評価した。該阻害活性を、実施例12(化合物Hで官能化されていない粒子)および参照ペプチド、アイロマスタット(Ilomastat)の阻害活性と比較した。MMP−1に対する多様な精製物の阻害効果を測定するためのプロトコルは、以下の通りであった。
・原理:蛍光(λex=340nm、λem=440nm;基質DNP−Pro−Cha−Gly−Cys(Me)−His−Ala−Lys−(n−Me−Abz)−NH)の切断によるCys(Me)−His−Ala−Lys−(n−Me−Abz)−NHの形成の測定)により定量されるヒトMMP−1(慢性関節リウマチ関節液由来のヒト線維芽細胞から単離した)の活性に対して試験する生成物の阻害効果の評価;参考文献ビケット(Bickett)ら、(1993)Anal.Biochem.;212:58に記載のプロトコル。
このアッセイにおいて使用した参照生成物は、GM6001(アイロマスタット(Ilomastat)、ガラーディン(Galardin)IC50=1.9×10−9M)であった。
より正確には、試験生成物、または参照生成物もしくは水を、7nMのMMP−1を含有する緩衝溶液、pH=7に添加した。この媒体の蛍光強度を、プレートリーダー(ジェミニXS(GeminiXS)、モレキュラー・デバイス(Molecular Devices))によりλex=340nmおよびλem=440nmで迅速に評価した。このt=0での測定は、蛍光検出に伴う生成物の任意の可能な干渉を確認するのに役立つ。次いで、10μMの濃度で基質DNP−Pro−Cha−Gly−Cys(Me)−His−Ala−Lys−(n−Me−Abz)−NHを添加することによって、酵素反応を開始した。40分間、37℃でのインキュベーション後、前回と同じ条件(t=40分間)下で再度蛍光を評価した。t=40分間で測定したシグナルからt=0で測定したシグナルを差し引くことによって、酵素活性を決定した。最終結果は、酵素活性の阻害の百分率で表す。
MMP−3に対する多様な生成物の阻害効果を測定するためのプロトコルは、以下の通りであった。
・原理:蛍光(λex=340nm、λem=405nm;基質Mca−Arg−Pro−Lys−Pro−Tyr−Ala−Nva−Trp−Met−Lys(DNP)−NH(NFF2))の切断によるMca−Arg−Pro−Lys−Pro−Tyr−Alaの形成の測定)により定量されるヒトMMP−3(sF9細胞株によって発現される組換え酵素の使用)の活性に対して試験する生成物の阻害効果の評価;参考文献ナガセ(Nagase)ら、(1994)J.Biol.Chem.;269:20952に記載のプロトコル。
このアッセイにおいて使用した参照生成物は、GM6001(アイロマスタット(Ilomastat)、ガラーディン(Galardin)IC50=1.3×10−7M)であった。
より正確には、試験生成物、または参照生成物もしくは水を、6nMのMMP−3を含有する緩衝溶液、pH=6に添加した。この媒体の蛍光を、30分間、37℃でのプレインキュベーション(t=0)後、プレートリーダー(ジェミニXS(GeminiXS)、モレキュラー・デバイス(Molecular Devices))によりλex=340nmおよびλem=405nmで評価した。このt=0での測定は、蛍光検出に伴う生成物の任意の可能な干渉を確認するのに役立つ。次いで、10μMで基質NFF−2を添加することによって、酵素反応を開始した。90分間、37℃でのインキュベーション後、前回と同じ条件(t=90分間)下で再度蛍光を評価した。t=90分間で測定したシグナルからt=0で測定したシグナルを差し引くことによって、酵素活性を決定した。
最終結果は、酵素活性の阻害の百分率で表す。
実施例27によるヒトMMP−1およびヒトMMP−3の阻害の結果を表1に示す。
Figure 2006513198
実施例27は、0.87×10−10〜0.87×10−8M(化合物Hの濃度として表現される)の間でMMP−1を阻害し、これは、参照ペプチド−アイロマスタット(Ilomastat)−(IC50=1.9×10−9M)に対して得られた実験値と一致する。
実施例27は、0.87×10−8〜0.87×10−6M(化合物Hの濃度として表現される)の間でMMP−3を阻害し、これは、参照ペプチド−アイロマスタット(Ilomastat)−(IC50=1.3×10−7M)に対して得られた実験値と一致する。
MMP−1およびMMP−3に対する実施例27により得られた結果は、出願人が調製した酸化鉄の粒子が、参照ペプチド(アイロマスタット(Ilomastat))に極めて類似の様式で挙動することを示す。実施例27の化合物は、メタロプロテアーゼ(MMP−1、MMP2、MMP−3、MMP−7、MMP−9)に対して広範なスペクトルを有する阻害剤として、また、これらの多様なMMPが過剰発現される病理学的領域を画像化するのに極めて有用な特異的MRI造影剤としても使用することができる。

Claims (49)

  1. 鉄化合物に基づく酸性磁性粒子(p)を含む組成物であって、前記酸性磁性粒子(p)は、式I
    X−L−CH(PO (I)
    (式中:
    ・Lは、X基をgem−ビスホスホネート基−CH(POに接続する有機基を表し;
    ・Xは、バイオベクターと反応可能な化学基を表し;前記粒子の前記X基のすべてまたはいくつかはバイオベクターに場合により結合されている)
    の1つもしくはそれ以上のgem−ビスホスホネート化合物によって錯体形成している、上記組成物。
  2. 前記X基のすべてまたはいくつかはバイオベクターに結合されている、請求項1に記載の組成物。
  3. Lは、脂肪族;脂環式;芳香族;脂環−脂肪族;芳香族−脂肪族基(前記基は、メチル、ヒドロキシ、メトキシ、アセトキシ、アミド基または塩素、ヨウ素もしくは臭素原子によって置換されることが場合により可能である);あるいは基−L−NHCO−L(式中、LおよびLは同一であるか、または異なるものであり、脂肪族;脂環式;芳香族;脂環−脂肪族もしくは芳香族−脂肪族基を表し、前記基は、メチル、ヒドロキシル、メトキシ、アセトキシ、アミド基または塩素、ヨウ素もしくは臭素原子によって置換されることが場合により可能である)から選択される、請求項1に記載の組成物。
  4. Lは、場合により置換されるフェニレン基を表し、前記Xおよびgem−ビスホスホネート基はオルト、メタまたはパラ位であることが可能である、請求項1に記載の組成物。
  5. 前記基Lは脂肪族基を表す、請求項1に記載の組成物。
  6. 前記基Lは基−(CH(式中、pは1〜5の整数である)を表す、請求項1に記載の組成物。
  7. 前記基LはL−CONH−Lを表し、LおよびLは請求項3に規定される通りである、請求項1に記載の組成物。
  8. Lは基−(CH−CONH−(CH(式中、mおよびnは0〜5の整数を表す)を表す、請求項1に記載の組成物。
  9. Xは−COOH、−NH、−NCS、−NH−NH、−CHO、マレイミジル、アルキルピロカルボニル、アシルアジジル、イミノカルボネート、ビニルスルフリル、ピリジルジスルフリル、ハロアセチル、ジクロロトリアジニルおよびハロゲンから選択される、請求項1に記載の組成物。
  10. Xは−COOHまたは−NHを表す、請求項1に記載の組成物。
  11. 式(I)の前記化合物のすべてまたはいくつかは、以下の式(Ia):
    HOOC−(CH−CH(PO (Ia)
    を有する、請求項1に記載の組成物。
  12. 前記粒子(p)は、平均して、それらのプロトン化された部位の少なくとも90%において、式(I)の化合物によって錯体形成する、請求項1に記載の組成物。
  13. 前記プロトン化された部位は、異なる構造を有する式(I)の少なくとも2つのgem−ビスホスホネート化合物によって錯体形成する、請求項1に記載の組成物。
  14. 前記プロトン化された部位は、同一な構造を有する式(I)の少なくとも2つの化合物によって錯体形成する、請求項1に記載の組成物。
  15. 前記磁性粒子(p)のすべてまたはいくつかは水酸化鉄、水酸化鉄水和物、フェライト、混合型鉄酸性化物またはそれらの混合物よりなる、請求項1に記載の組成物。
  16. 前記磁性粒子(p)のすべてまたはいくつかはフェライトよりなる、請求項1に記載の組成物。
  17. 前記フェライトはマグヘマイトもしくはマグネタイトまたはそれらの混合物である、請求項1に記載の組成物。
  18. 前記粒子(p)は超常磁性である、請求項1に記載の組成物。
  19. 式(I)の化合物の前記X基の1〜70%はバイオベクターに結合されている、請求項1に記載の組成物。
  20. 式(I)の化合物の前記X基は少なくとも2つの異なるバイオベクターに結合されている、請求項1に記載の組成物。
  21. 前記バイオベクターは、(場合により組換えもしくは変異された)タンパク質、糖タンパク質、レクチン、ビオチン、ビタミン、リン脂質、葉酸誘導体、抗体または抗体フラグメント、ペプチドおよびその誘導体、単糖または多糖、アビジン、ストレプトアビジン、受容体基質または阻害剤、ステロイドおよびその類似体、オリゴヌクレオチド、リボ核酸配列、デオキシリボ核酸配列、ホルモンまたはホルモン様物質、アミノ酸および誘導体、薬理学的活性を有する有機分子、アミノアルコール、インテグリン標的化剤およびMMP標的化剤から選択される、請求項1に記載の組成物。
  22. 前記バイオベクターはペプチド誘導体を表す、請求項1に記載の組成物。
  23. 前記バイオベクターは抗葉酸または葉酸誘導体を表す、請求項1に記載の組成物。
  24. 前記バイオベクターはリン脂質誘導体、特にホスファチジルセリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルコリン、ホスファチジルイノシトールもしくはスフィンゴミエリンの誘導体またはセラミド誘導体を表す、請求項1に記載の組成物。
  25. 前記バイオベクターは(場合により組換えもしくは変異された)タンパク質を表す、請求項1に記載の組成物。
  26. 前記バイオベクターは、場合により官能化されている抗体または抗体フラグメントを表す、請求項1に記載の組成物。
  27. 前記バイオベクターは、場合により官能化されたファーマコフォアを表す、請求項1に記載の組成物。
  28. 前記バイオベクターは、式(II)
    Figure 2006513198
    (式中、RおよびRは同一または異なるものであり、好ましくは6〜10個のヒドロキシル基、あるいはRおよび/またはRが酸素原子によって中断される場合、4〜8個のヒドロキシル基によって置換される、2〜6個の炭素原子を含む脂肪族炭化水素鎖を表す)
    のアミノアルコールから選択される、請求項1に記載の組成物。
  29. 前記バイオベクターはアミノポリエチレングリコールから選択される、請求項1に記載の組成物。
  30. 前記バイオベクターは、一般式(II)
    Figure 2006513198
    (式中、Rは基−(CH)−(CHOH)−CHOHまたは−(CH)−CHOH−CHOHを表し、Rは基−CH−(CHOH)−CHOHを表す)
    のアミノアルコールから選択される、請求項28に記載の組成物。
  31. −CONH−、−COO−、−NHCO−、−OCO、−NH−CS−NH−、−C−S−、−N−NH−CO−、−CO−NH−N−、−CH−NH−、−N−CH−、−N−CS−N−、−CO−CH−S−、−N−CO−CH−S−、−N−CO−CH−CH−S、−CH=NH−NH−、−NH−NH=CH−、−CH=N−O−または−O−N=CH−、およびまた以下の式
    Figure 2006513198
    のタイプの前記X基は、前記バイオベクターと共有結合を形成する、請求項1に記載の組成物。
  32. 錯体形成し、前記バイオベクターに結合された前記粒子は、5nm〜200nmの流体力学的外径を有する、請求項1に記載の組成物。
  33. 前記組成物における前記粒子(p)の濃度は、金属イオンの全モル数で表現して2μmolL−1〜4molL−1である、請求項1に記載の組成物。
  34. 1つもしくはそれ以上の薬学的に許容可能なビヒクルおよび/または添加物を含む、請求項1に記載の組成物。
  35. 無菌的である、請求項1に記載の組成物。
  36. 請求項1に記載の組成物の調製方法であって、
    (i)鉄化合物に基づく酸性磁性粒子(p)の酸性溶液を、十分量の請求項1に記載の式(I)の化合物と接触させ、得られた錯体形成した粒子を回収すること;
    適切である場合
    (ii)前記磁性粒子(p)の表面で錯体形成した式(I)の前記化合物の前記X基のすべてまたはいくつをバイオベクターと結合させること、
    よりなる連続工程を含む、上記方法。
  37. 工程(i)において使用される前記磁性粒子(p)は:
    a)酸性磁性流体のコロイド溶液を調製すること;
    b)工程a)において得られる溶液を硝酸溶液で処置すること;
    c)工程b)において得られる凝集体を単離すること;および
    d)解膠を行うこと、
    よりなる工程を含む方法に従って得られる、請求項36に記載の方法。
  38. 適切に許容可能なビヒクルと組み合わされた請求項1に記載の組成物を含む、磁気共鳴画像のための造影生成物。
  39. 治療処置の方法であって、請求項1に記載の少なくとも1つのバイオベクターに結合された酸性磁性粒子(p)を含む組成物が、薬学的に許容可能なビヒクルとの組み合わせでそのような処置を必要とする患者に投与される、上記方法。
  40. 少なくとも1つのバイオベクターは薬理学的および/または細胞障害特性を有する、請求項39に記載の方法。
  41. 前記バイオベクターは標的化された領域における高周波電界の作用下で遊離される、請求項40に記載の方法。
  42. 少なくとも1つのバイオベクターは生物学的受容体に特異的である、請求項39に記載の方法。
  43. 前記患者が前記標的化された領域の温熱療法に供されることによる、前記処置患者の前記標的化された領域における高周波電界の適用をさらに含む、請求項42に記載の方法。
  44. 前記酸性磁性粒子(p)は放射性鉄同位元素を含む、請求項39に記載の方法。
  45. 酸性磁性粒子(p)を含む請求項1に記載の組成物が患者に投与され、磁気共鳴により前記患者の器官もしくは病理を可視化することを可能にする、医用磁気共鳴画像による診断またはモニタリングの方法。
  46. 循環器系疾患、癌、ならびに炎症性および変性疾患から選択される病理の診断またはモニタリングのための請求項45に記載の方法。
  47. i)細胞を、前記細胞を標識することが可能な少なくとも1つのバイオベクターに結合された酸性磁性粒子(p)を含む請求項1に記載の組成物と接触させること;ならびに
    ii)得られた標識された細胞を検出および/または分離すること、
    を含む、細胞のインビトロ検出ならびに/あるいは分離のための方法。
  48. 前記バイオベクターは標識しようとする前記細胞から発現される生物学的受容体に特異的なリガンドである、請求項47に記載の方法。
  49. i)請求項27に記載の方法に従って患者由来の幹細胞をエクスビボで標識すること、ならびに
    ii)標識された幹細胞を前記患者に投与すること;
    を含み、磁場の適用下でMRI可視化によって外来性細胞の運動、局在および生存を追跡し、それにより細胞機能不全に関連する病理を検出することを可能にする、細胞機能不全に関連する病理の診断方法。
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