JP2014516343A - 中枢神経系の疾患のイメージング、診断及び/又は治療に使用のための化合物 - Google Patents

中枢神経系の疾患のイメージング、診断及び/又は治療に使用のための化合物 Download PDF

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Abstract

本発明は、18Fによる標識に好適な新規化合物及び対応するこれら自身の18F標識化合物、これらの19F−フッ素化アナログ、並びに参照標準としてのこれらの使用、かかる化合物を調製する方法、かかる化合物を含んでなる組成物、かかる化合物又は組成物を含んでなるキット、並びに陽電子放射断層撮影(PET)による画像診断のためのかかる化合物、組成物、又はキットの使用に関する。

Description

発明の分野
本発明は、18Fによる標識に好適な新規化合物及び対応するこれら自身の18F標識化合物、これらの19F−フッ素化アナログ、並びに参照標準としてのこれらの使用、かかる化合物を調製する方法、かかる化合物を含んでなる組成物、かかる化合物又は組成物を含んでなるキット、並びに陽電子放射断層撮影(PET)による画像診断のためのかかる化合物、組成物、又はキットの使用に関する。
背景
分子イメージングは、腫瘍学、神経学、及び心臓病学の分野における従来の方法よりも、より早期に疾患、疾患進行、又は治療有効性を検出する可能性を有する。開発されているいくつかの有望な分子イメージング技術、例えば光学的イメージング、核磁気共鳴画像法(MRI)、単光子放射型コンピュータ断層撮影法(SPECT)、及び陽電子放射断層撮影(PET)の中でも、PETは、その高い感度、並びに定量的及び動的データを提供する能力により、薬剤開発において特に興味深い。
陽電子(β+)放出同位体は、例えば炭素、ヨウ素、フッ素、窒素、及び酸素を含む。これらの同位体は、もとの分子と生物学的及び化学的に同一の機能を有するPETイメージングのためのトレーサーを生産するために、目的化合物中のこれらの非放射性対応物と置き換えることができ、あるいは、それぞれの親エフェクター分子の類似したアナログを与える前記対応物に結合させることができる。これらの同位体の中でも、18Fは、その比較的長い半減期(110分)のために、最も使い勝手のよい標識同位体であり、診断用トレーサーの調製及び生化学的プロセスのその後の研究を可能にする。加えて、その低いβ+エネルギー(634keV)はまた、有利である。
求核芳香族及び脂肪族[18F]−フルオロ−フッ素化反応は、疾患、例えば固体腫瘍又は脳の疾患を標的化及び可視化するインビボイメージング剤として用いられる[18F]−フルオロ標識された放射性医薬品に大変重要である。[18F]−フルオロ標識された放射性医薬品を用いることにおける大変に重要な技術的目標は、放射性化合物の迅速な調製及び投与である。
モノアミンオキシダーゼ(MAO、EC,1.4.3.4)は、アミンオキシダーゼの別のクラスを表す。モノアミンオキシダーゼは、MAO−A及びMAO−B(Med. Res. Rev. 1984, 4: 323-358)として知られる二つのアイソフォーム中に存在する。リガンドにより複合体化したMAO−A及びMAO−Bの結晶構造は、報告されている(J. Med. Chem. 2004, 47: 1767-1774 and Proc. Nat. Acad. Sci. USA 2005, 102: 12684-12689)。
ヒトの脳において、MAO−Bの存在は、MAO−Aよりも多い。大脳のMAO−Bレベルは、加齢とともに上昇し、主に反応性星状細胞の増加により、アルツハイマー病(AD)患者の脳においてはさらに上方制御される。星状細胞活性、結果的にMAO−Bシステムの活性が神経炎症プロセスにおいて上方制御されるので、放射性標識されたMAO−B阻害剤は、アルツハイマー病を含む、神経炎症及び神経変性におけるイメージングバイオマーカーとして役割を果たしてもよい。
MAO−A又はMAO−Bのいずれかについて選択的な阻害剤は、同定され、調査されている(例えば、 J. Med. Chem. 2004, 47: 1767-1774 and Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 2005, 102: 12684-12689)。MAO−B阻害剤であるデプレニル(化合物A)(Biochem. Pharmacol. 1972, 5: 393-408)、及びMAO−A阻害剤であるクロルリジン(B)(Acta Psychiatr. Scand. Suppl. 1995, 386: 8-13)は、酵素の不可逆的な阻害を誘導する強力なモノアミンオキシダーゼ阻害剤である。デプレニル(Selegiiin(登録商標)、化合物(R)−A)の(R)−異性体は、(S)−異性体(示されない)よりもより強力な阻害剤である。
Figure 2014516343
パーキンソン病の治療に用いられる近年承認された別の新規の強力なMAO−B阻害剤は、ラサギリン(Azilect(登録商標)、化合物C)である(Prog. Neurobiol. 2010, 92: 330-344)。
Figure 2014516343
神経保護効果及び他の医薬的効果はまた、阻害剤について記載されている(Curr. Pharm. Des. 2010, 16: 2799-2817, Nature Reviews Neuroscience 2006, 295: 295- 309; Br. J. Pharmacol. 2006, 147: 5287-5296, J. Alzheimers Dis. 2010, 21 : 361 -371 , Prog. Neurobiol. 2010, 92: 330-344)。MAO−B阻害剤は、例えば、CNSにおけるDOPAレベルを増加させるために用いられ(Progr. Drug Res. 1992, 38: 171 -297)、MAO−Bの増加したレベルが、アルツハイマープラークに関連する星状細胞に関与するという事実に基づいて、これらは、アルツハイマー病(AD)の治療のための臨床試験に用いられている(Neuroscience 1994, 62: 15-30)。
フッ素化MAO阻害剤は、合成され、生化学的に評価されている(Kirk et al., Fluorine and Health, A. Tressaud and G. Haufe (editors), Elsevier 2008, pp. 662- 699)。18F及び11C標識されたMAO阻害剤は、インビボにおいて研究されている(Journal of the Neurological Science 2007, 255: 17-22; review: Methods 2002, 27: 263-277)。
18F標識されたデプレニル及びデプレニルアナログ(D)及び(E)はまた、報告されている(それぞれ、Int. J. Radiat. Appl. Instrument. Part A, Applied Radiation Isotopes, 1991 , 42: 121 ; J. Med. Chem. 1990 33: 2015-2019 and Nucl. Med. Biol. 1990, 26: 11 1-116)。
Figure 2014516343
18F標識されたラサギリン(化合物F)は、国際公開第2009/052970A2号に報告されている。
Figure 2014516343
前記11C標識されたMAO阻害剤のなかでも、[11C]−L−デプレニル−D2(化合物G)はまた、DED([11C]−L−ビス−重水素−デプレニル)として言及され、MAO−B活性に関するこれらの影響に関してCNS疾患、例えば、てんかん(Acta Neurol. Scand. 2001 , 103: 360; Acta Neurol. Scand. 1998, 98: 224; Epilepsia 1995, 36: 712)、筋萎縮性側索硬化症(ALS、J. Neurolog. Sci. 2007, 255: 17を参照のこと)、及び外傷性脳損傷(Clin. Positron Imaging 1999, 2: 71)を研究する複数のグループにより、広く用いられている。
Figure 2014516343
さらに、化合物Gを含む比較マルチトレーサー研究が、アルツハイマー病(AD)に罹患した患者及び健康対照群において行なわれている(Neurolmage 2006, 33: 588)。
11C]−L−ビス−重水素−デプレニル(化合物G)は、さらに、MAO−B活性に関する喫煙及び加齢の影響に関する研究に用いられた(Neurobiol. Aging 1997, 18: 431 ; Nucl. Med. Biol. 2005, 32: 521 ; Proc. Nat. Acad. Sci. USA 2003, 20: 1 1600; Life Sci. 1998, 63: 2, PL19; J. Addict. Disease 1998, 17: 23)。
化合物Gの非重水素化アナログである[11C]−L−デプレニルは、MAO−Bと大変速やかに、かつ不可逆的に結合する。結果として、該トレーサーは、血漿によるその送達と同程度又はより早い速度で捕捉されてもよく、高いMAO−Bレベル、及び/又はMAO−B活性よりも灌流を表す血流を有する領域のPETイメージングを表す。化合物Gの結合は、動的な同位体効果により緩徐であり、従って、化合物Gは、その非重水素化対応物として、MAO−B活性のより正確な評価を可能にする(例えばJ. Nucl. Med. 1995, 36: 1255; J. Neurochem. 1988, 51 : 1524を参照のこと)。
しかしながら、先行技術において開示されるMAO阻害剤を考慮しても、MAO酵素の増加したレベルに伴う疾患をイメージングするための新規化合物及び方法、特に認知症に罹患した、あるいは発症する可能性が高い対象、又はAD患者において、特に、例えば皮質領域における早期変化を検出する能力を増加させるために、容易に理解することが容易であり、かつ星状細胞活性化の特定のレベルをイメージングすることが可能で有り、かつ優れたシグナル対バックグラウンドレベルを与える新規イメージング剤及び方法についての必要性が未だ存在する。
解決すべき課題及びその解決策
本発明の目的は、MAO−Bと選択的に結合し、先行技術において開示された化合物と比較して優れたシグナル対バックグラウンド比を有することを特徴とする18F標識された化合物を提供することであった。本発明の別の目的は、かかる18F標識された化合物の調製のための好適な前駆体を提供することであった。
この目的は、目的領域において本発明の18F標識された化合物の優れた取り込みを示す本発明の化合物の提供により達成された。
驚くべきことに、目的領域においてMAO−Bと結合した重水素化[18F],(22)ラサギリン(化合物1)により引き起されるシグナル強度は、定常状態における[18F]ラサギリン(化合物F)の場合よりも最大3倍低いことが観察された。高い捕捉率は、高いMAO−B活性を有する領域において、MAO−Bシグナルの過小評価の原因となることが知られているので、[18F]ラサギリン(化合物F)と比較して減少した重水素化[18F],(22)ラサギリン(化合物1)の捕捉率は、MAO−B活性の改善された定量を可能にし、トレーサーの送達の血流制限を回避する。予期せぬ観察は、[11C],(22)デプレニル(化合物G)及び[11C]デプレニル(化合物H)について公開されているデータから予測された効果と比較した場合、高いMAO−B発現を有する領域が、より顕著なシグナル強度の減少を有することである。該効果は、先行技術により化合物について報告されている効果を大きく、最大2倍超え、それ故、当業者が予測することはできない。
Figure 2014516343
驚くべきことに、8個([18F]ラサギリンFについて)〜2個([18F],(22)ラサギリン(1)について)の代謝物の減少が観察された。データは、脳PETイメージにおけるバックグラウンドシグナルの減少を導くことが期待される、非重水素化化合物よりも有利であるとして、[18F],(22)ラサギリン(1)の改良された代謝プロファイルを示唆する。
発明の概要
本発明は、[18F],(22)ラサギリン(式Iaの化合物)、この19F−フッ素化アナログ(式Ibの化合物)、本発明の18F及び19Fフッ素化化合物を調製するための前駆体(式Icの化合物)、式Id及びIeの中間体、及びMAO−Bの改変された発現に関する疾患をイメージングするための、あるいは参照標準としての本発明のフッ素化化合物の使用、かかる化合物を調製するための方法、かかる化合物を含んでなる組成物、かかる化合物又は組成物を含んでなるキット、及び陽電子放射断層撮影(PET)による画像診断のためのかかる化合物、組成物、又はキットの使用に関する。
Figure 2014516343
[式中、X+は、Li+、Na+、K+、Cs+及び/又はRb+基から選択される]
図1:PETを用いたインビボにおける[18F]ラサギリン(化合物F)取り込み及び脳内分布を観察するために、カニクイザル(Cynomolgus monkey)を用いた。左パネル:[18F]ラサギリン(化合物F)は、約280%SUVでサルの脳に取り込まれ、僅かに取り除かれ、15分以内に約225%SUVに達し、その後、時間とともに僅かに増加した(観察時間の最後まで約35%SUV)。右パネル:このパネルは、目的の特定の領域、即ち、線条体、視床、皮質及び小脳内における時間活性曲線(TAC)を示す。高いMAO−B活性を有する線条体及び視床の双方の領域についてのTACは、同等の値で横ばいとなり、低いレベルのMAO−B活性を有する皮質及び小脳の双方の領域ついてのTACも、低いレベルにおいてではあるが、同様に同等の値で横ばいとなったことに留意すべきである。
図2:PETを用いたインビボにおける[18F],(22)ラサギリン(1)取り込み、及び脳内分布を観察するために、カニクイザルを用いた。左パネル:[18F],(22)ラサギリン(1)は、[18F]ラサギリン(化合物F)に匹敵する初期量でサルの脳に取り込まれた。しかしながら、初期の取り込み後、放射活性は、可逆的なリガンドの放射活性と同様の態様において取り除かれる。右パネル:このパネルは、目的の特定の領域、即ち、線条体,視床,皮質及び小脳内における時間活性曲線(TAC)を示す。線条体及び視床(高いMAO−B活性を有する領域)についてのTACは、同等の値で横ばいとなり、皮質及び小脳(低いMAO−B活性を有する領域)の領域ついてのTACも、低いレベルにおいてではあるが、同様に同等の値で横ばいとなったことに留意すべきである。目的の調査された領域について、放射活性の排除挙動はまた、可逆的リガンドのものと同程度であった。
図3:線条体、視床、皮質及び小脳内の[18F],(22)ラサギリンについて脳のTACは、左パネルにおいて示され、0.5mg/kgデプレニルでの前処理後、同等の量の[18F],(22)ラサギリン(1)の注射後に測定された同一の領域についての脳TACと比較される。%SUVの全体的な減少に留意すべきである。
図4:[18F]ラサギリン(化合物F)の放射活性プロファイル及び18F標識された代謝物のプロファイルを示す。8個の代謝物が検出された。データを放射性HPLCクロマトグラムから算出された調査された各時点についての面積%としてプロットした。d.c.=減衰補正。
図5:[18F],(22)ラサギリン(1)の放射活性プロファイル及び18F標識された代謝物のプロファイルを示す。驚くべきことに、2個の代謝物のみが検出された。データを放射性HPLCクロマトグラムから算出された調査された各時点についての面積%としてプロットした。d.c.=減衰補正。
図6:各時点においてそれぞれの代謝物画分について補正された血液放射活性時間曲線は、それぞれ[18F]ラサギリン(化合物F)及び[18F],(22)ラサギリン(1)について示される。二重水素化化合物(1)についてのゆっくりとし排除に留意すべきである。d.c.=減衰補正。
図7:PET時間活性曲線(TAC)を、120分の時間にわたり[18F],(22)ラサギリン(1)のパーセントSUVとして表し、非重水素化[18F]ラサギリン(化合物F)のそれぞれのTACと比較した。驚くべきことに、非重水素化[18F]ラサギリン(化合物F)のシグナルと比較したTACにおける%標準取り込み値(SUV)として表わされる[18F],(22)ラサギリン(1)のシグナルの減少は、カニクイザイルの調査された脳領域において30〜120分で2.4〜3倍であった。これは、我々により調査されるものと比較できるヒヒ及びヒトの脳の領域、例えば線条体、視床、皮質において観察された場合、[11C]デプレニル(化合物H)対[11C],(22)デプレニル(化合物G)から知られている重水素効果のために、シグナルの減少が約1.2〜2倍のみであったので、予測されなかった(Fowler et al. J. Neurochem. 1988, 51 : 1524-1534; J . Nucl. Med. 1995, 36: 1255-1262; Mol. Imaging Biol. 2005, 7: 377-387)。従って、目的の領域における脳の捕捉はまた、あまり顕著ではなく、バックグラウンドシグナルに関して[11C],(22)デプレニル(化合物G)を超える利点を導く。
図8:文献において報告されている[11C]デプレニルの重水素効果と比較した、目的領域(視床及び線条体)及び非目的領域(小脳)におけるシグナル保持についての[18F]ラサギリンの重水素効果の図表的視覚化である。
図9:重水素化[18F],(22)ラサギリンの分析用HPLCクロマトグラム(実施例3(ガンマ検出))。
図10:重水素化[18F],(22)ラサギリンの分析用HPLCクロマトグラム(実施例2(UV検出))。
表1:図4において図に表されるデータ。
表2:図5において図に表されるデータ。
発明の詳細な説明
本発明は、一般式I:
Figure 2014516343
[式中、
(R1)(Q)(R2)は、
(O)(結合)(S(O)2)、
([18F]フルオロ)(ブランク)(S(O)2(O-))(X+))、
(F)(ブランク)(S(O)2(O-))(X+))、
([18F]フルオロ)(ブランク)(H)、及び
(F)(ブランク)(H)
からなる群から選択され;
+は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、セシウム(Cs)、及びルビジウム(Rb)の金属イオン等価物からなる群から選択される]
の化合物を網羅し、限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む前記化合物の全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む。
それ自身又は別の基の一部として本明細書で用いられる場合、用語「結合」とは、結合に隣接する原子又は原子団が、少なくとも一対の電子を共有し、従って互いに化学的に結合していることを意味する。
「結合」と対称的に、それ自身又は別の基の一部として本明細書で用いられる場合、用語「ブランク」とは、化学結合も、「ブランク」と隣接する原子を連結する原子若しくは原子団も存在しないことを意味する。
用語「19F」、「F−19」及び「F」は、本明細書で同義語として用いられる。19F、F−19又はFを含んでなる化合物は、天然のフッ素同位体分布を示す化合物である。当業者は、天然には、フッ素は、フッ素−19同位体のみとして存在することを知っている。言い換えれば、19F、F−19又はFを含んでなる化合物は、特定のフッ素同位体(例えば、18F)を富化するために労力が必要ない化合物である。通常、用語「F」は、本明細書で用いられるが、しばしば用語「19F」又は用語「F−19」は、かかるフッ素化合物をその18F標識アナログから明確に区別するために用いられる。
用語「18F」及び「F−18」は、本明細書で同義語として用いられる。18F又はF−18を含んでなる化合物は、フッ素−18同位体で富化した化合物である。
用語「D」及び「2H」は、本明細書で同義語として用いられる。D又は2Hを含んでなる化合物は、重水素で富化した化合物である。
第一の態様に従って、本発明は、[18F],(22)ラサギリン(式Iaの化合物):
Figure 2014516343
を対象とし、限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩、又は錯体を含む。
下記に示すように、式Iaの化合物([18F],(22)ラサギリン)は、MAO−Bと選択的に結合し、PETイメージングのためのトレーサーとして用いることができ、これにより、先行技術の化合物と比較して優れたシグナル対バックグラウンド比を有することを特徴とする。
第二の態様に従って、本発明は、式Ib:
Figure 2014516343
の化合物を対象とし、限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩、又は錯体を含む。
PETトレーサーIaの19FアナログIbは、参照標準として用いることができる。
本発明の第三の態様に従って、本発明は、式Ic:
Figure 2014516343
の化合物を対象とし、限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩、又は錯体を含む。
式Icの化合物を、式Ia及びIbのフッ素化化合物の調製のための前駆体として用いることができる。
第四の態様では、本発明は、式Id及びIe:
Figure 2014516343
[式中、X+は、Li+、Na+、K+、Cs+及び/又はRb+基から選択され;本発明の好ましい実施形態では、X+は、K+であり;
限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩、又は錯体を含む]
Figure 2014516343
[式中、X+は、Li+、Na+、K+、Cs+及び/又はRb+基から選択され;本発明の好ましい実施形態では、X+は、Cs+であり;
限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩、又は錯体を含む]
の化合物を対象とする。
式Id及びIeの化合物は、式Ia及びIbの化合物の調製の間に生ずる中間体及び/又は式Ia及びIbの化合物の前駆体である。
上記で開示されるそれぞれの化合物の目的から、式Ia、Ib、Ic、Id及びIeの化合物は、先行技術を考慮して解決されるべき技術的課題、即ちMAO−Bイメージングのための改善されたPETトレーサーの提供により、そして本発明の解決策により関連し、それ故単一の一般的な本発明の概念を形成することは明らかである。
キラル中心又は異性体中心の他の形態が、本発明の化合物において他に定義されない場合、エナンチオマー及びジアステレオアイソマーを含むかかる立体異性体の全ての形態は、本明細書において変換されることを意図する。キラル中心を含む化合物は、ラセミ混合物として、あるいはエナンチオマー富化混合物として、あるいはジアステレオマー混合物として、あるいはジアステレオマー富化混合物として用いられてもよく、あるいはこれらの異性体混合物は、既知の技術を用いて分離されてもよく、個別の立体異性体が単独で用いられてもよい。
本発明の化合物の医薬的に許容される塩としては、鉱酸、カルボン酸、及びスルホン酸の塩、例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、乳酸、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、及びフマル酸、マレイン酸、安息香酸の塩が挙げられる。
本発明の化合物の医薬的に許容される塩はまた、通常用いられる塩基、例えば好ましい例として、アルカリ金属塩(例えば、ナトリウム塩及びカリウム塩)、アルカリ土類金属塩(例えば、カルシウム塩、及びマグネシウム塩)、及びアンモニア又は1個〜16個の炭素原子を有する有機アミン、例えば好ましい例として、エチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、エチルジイソプロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジメチルアミノエタノール、プロカイン、ジベンジルアミン、N−メチルモルホリン、アルギニン、リジン、エチレンジアミン、及びN−メチルピリジから誘導されるアンモニウム塩が挙げられる。
本明細書で用いられる場合、用語「担体」とは、微結晶セルロース、ラクトース、マンニトールを意味する。
本明細書で用いられる場合、用語「溶媒」とは、液体ポリエチレングリコール、エタノール、コーン油、綿実油、グリセロール、イソプロパノール、鉱物油、オレイン酸、ピーナツ油、精製水、注射用水、注射用滅菌水、灌注用滅菌水を意味する。
本明細書で用いられる場合、用語「安定剤」とは、抗酸化剤、例えばアスコルビン酸、アスコルビルパルミテート、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、次亜リン酸、モノチオグリセロール、プロピルガレート、アスコルビン酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、二亜硫酸ナトリウムを意味する。
「MAO−B活性」とは、モノアミン、即ち神経伝達物質及び生理活性アミンの脱アミノ化を触媒する酵素活性を意味する。
式Iの好ましい化合物は、
Figure 2014516343
(1S,2S)−2−フルオロ−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]インダン−1−アミン
Figure 2014516343
(1S,2S)−2−[18F]フルオロ−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]インダン−1−アミン
Figure 2014516343
(3aS,8aR)−3−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]−3,3a,8,8a−テトラヒドロインデノ[1,2−d][1,2,3]オキサチアゾール2,2−ジオキシド
Figure 2014516343
セシウム N−[(1S,2S)−2−フルオロインダン−1−イル]−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]スルファメート
Figure 2014516343
カリウム N−[(1S,2S)−2−[18F]フルオロインダン−1−イル]−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]スルファメート
である。
第五の態様では、本発明は、式I:
Figure 2014516343
[式中、
(R1)(Q)(R2)は、
(O)(結合)(S(O)2)、
([18F]フルオロ)(ブランク)(S(O)2(O-))(X+))、
(F)(ブランク)(S(O)2(O-))(X+))、
([18F]フルオロ)(ブランク)(H)、及び
(F)(ブランク)(H)
からなる群から選択され;
+は、Li+、Na+、K+、Cs+及び/又はRb+基から選択される]
の化合物、又は無機塩基若しくは有機塩基との医薬的に許容される塩、これらの水和物若しくは錯体を含んでなる組成物を対象とする。
好ましくは、該組成物は、生理学的に許容される担体、希釈剤、アジュバント、又は賦形剤を含んでなる。
第一の実施形態では、本発明は、式Iaの化合物、及び一又は複数の医薬的に好適なアジュバントを含んでなる組成物を対象とする。これらのアジュバントとしては、特に、担体、溶媒、及び/又は安定剤が挙げられる。
Figure 2014516343
当業者は、彼ら/彼女らの専門知識により、所望の医薬製剤、調製物、又は組成物に好適なアジュバントに精通している。
本発明による化合物、医薬組成物、又は組み合わせたものの投与は、当該技術分野において利用可能な任意の一般的に許容される投与形態において行なわれる。静脈送達は、好ましい。
好ましくは、本発明による組成物は、イメージングのための活性化合物の用量が37MBq(1mCi)〜740MBq(20mCi)の範囲であるように、投与される。特に、100MBq〜400MBqの範囲の用量で用いられる。
好ましくは、該組成物は、(1S,2S)−2−[18F]フルオロ−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]インダン−1−アミン:
Figure 2014516343
を含んでなる。
第二の実施形態では、本発明は、式Ib:
Figure 2014516343
の化合物を含んでなる組成物を対象とする。
かかる組成物は、分析の目的のために用いることができる。好ましくは、該組成物は、(1S,2S)−2−フルオロ−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]インダン−1−アミン:
Figure 2014516343
を含んでなる。
第三の実施形態では、本発明は、式Ic:
Figure 2014516343
の化合物を含んでなる組成物を対象とする。
かかる組成物は、式Ia、及び/又はIbの化合物の製造及び、分析の目的のために用いることができる。
好ましくは、該組成物は、(3aS,8aR)−3−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]−3,3a,8,8a−テトラヒドロインデノ[1,2−d][1,2,3]オキサチアゾール2,2−ジオキシド:
Figure 2014516343
を含んでなる。
第六の態様では、本発明は、式Iの化合物を得るための方法を対象とする。
第六の方法は、式Iの化合物を得るために同定された。
式Idの化合物からの式Iaの化合物の合成
式Iaの化合物を得るための方法は、
・式Idの化合物と酸とを反応させる工程
を含む。
一般式Iaの化合物について開示される好ましい特徴及び実施形態は、本明細書に組み込まれる。
式Icの化合物からの式Iaの化合物の合成
式Iaの化合物を得るための方法は、
・式Icの化合物と18F−フッ素化試薬とを反応させ、
・式Iaの化合物を得るために、得られた化合物Idを脱保護し、そして
・任意で、得られた化合物をこれらの無機又は有機塩基の好適な塩、水和物、錯体、及び/又は溶媒和物に変換する工程
を含んでなる。
一般式Iaの化合物について開示される好ましい特徴及び実施形態は、本明細書に組み込まれる。
式Icの化合物からの式Idの化合物の合成
式Iaの化合物を得るための方法は、
・式Icの化合物と19F−フッ素化試薬とを反応させる工程
を含んでなる。
一般式Idの化合物について開示される好ましい特徴及び実施形態は、本明細書に組み込まれる。
式Ieの化合物からの式Ibの化合物の合成
式Ibの化合物を得るための方法は、
・式Ieの化合物と酸とを反応させる工程
を含んでなる。
一般式Ibの化合物について開示される好ましい特徴及び実施形態は、本明細書に組み込まれる。
式Icの化合物からの式Ibの化合物の合成
式Ibの化合物を得るための方法は、
・式Icの化合物と19F−フッ素化試薬とを反応させ、
・式Ibの化合物を得るために、得られた化合物を脱保護し、そして
・任意で、得られた化合物をこれらの無機又は有機塩基の好適な塩、水和物、錯体、及び/又は溶媒和物に変換する工程
を含んでなる。
一般式Ibの化合物について開示される好ましい特徴及び実施形態は、本明細書に組み込まれる。
式Icの化合物からの式Ieの化合物の合成
式Ieの化合物を得るための方法は、
・式Icの化合物と19F−フッ素化試薬とを反応させる工程
を含んでなる。
一般式Ieの化合物について開示される好ましい特徴及び実施形態は、本明細書に組み込まれる。
18F−フッ素化試薬は、当業者に知られているキレートされた錯体、例えば、4,7,13,16,21,24−ヘキサオキサ−1,10−ジアザビシクロ[8.8.8]−ヘキサコサンK18F(クラウンエーテル塩であるKryptofix K18F)、18−クラウン−6エーテル塩であるK18F、K18F、H18F、KH18F2、Rb18F、Cs18F、Na18F、又は当業者に知られる18Fのテトラアルキルアンモニウム塩、例えば[18F]テトラブチルアンモニウムフッ化物、又は当業者に知られる18Fのテトラアルキルホスホニウム塩、例えば[18F]テトラブチルホスホニウムフッ化物でもよい。最も好ましくは、該18F−フッ素化試薬は、Cs18F、K18F、H18F、又はKH182である。
19F−フッ素化試薬は、式Icの化合物中の−OS(=O)2NR34−部分を19F原子により置換するのに好適な試薬である。かかる試薬としては、限定することなく、フッ化水素酸の無機塩及び/又は付加物、例えばフッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化水素カリウム、又はフッ化セシウム自体、あるいはキレート剤、例えば、アミノポリエーテル2.2.2(K2.2.2)との組み合わせ;フッ化水素酸の有機塩及び/又は付加物、例えばテトラn−ブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)又はトリエチルアミントリス−ヒドロフルオリド;超原子価のフルオロケイ酸塩、例えばテトラブチルアンモニウムトリフェニルフルオロケイ酸塩;フッ化硫黄、例えば(ジエチルアミノ)サルファートリフルオリド(DAST);スルホニルフルオリド、例えば1,1,2,2,3,3,4,4,4−ノナフルオロブタン−1−スルホニルフルオリド;また、求電子的フッ素化試薬(例えばN−フルオロピリジニウム塩、例えばN−フルオロピリジニウムインフレート;N−フルオロスルホンイミド、例えばN−フルオロベンゼンスルホンイミド;脂肪族N−フルオロアミン誘導体、例えば1−クロロメチル−4−フルオロ−1,4−ジアゾニアビシクロ[2.2.2]オクタンビス(テトラフルオロボレート)(Selectfluor(登録商標)))は、有機分子に19Fを導入するのに好適である。当業者に知られているように、前記試薬は、単独で、又は組み合わせて用いてもよく、例えば1,1,2,2,3,3,4,4,4−ノナフルオロブタン−1−スルホニルフルオリドとトリエチルアミントリス−ヒドロフルオリドは組み合わされる。更なる方法については、当業者の入手可能な刊行物、例えば、Ritter T. et al. Current Opinion in Drug Discovery & Development 2008, 11 (6), 803-819, Kirk, K.L. Organic Process Research & Development 2008, 12, 305-321及びこれらに引用される参考文献を参照のこと。
このフッ素化のために用いることができる試薬、溶媒、及び条件は、当業者に一般的であり、既知である。例えば、S. L. Pimlott, A. Sutherland, Chem. Soc. Rev. 201 1 , in press, DOI:10.1039/b922628c; Z. Li, P. S. Conti, Adv. Drug Deliv. Rev. 2010, 62, 1031 ; P. W. Miller, N. J. Long, R. Vilar, A. D. Gee, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8998; L. Cai, S. Lu, V. W. Pike, Eur. J. Org. Chem. 2008, 2853; G. Angelini, M. Speranza, A. P. Wolf, C.-Y. Shiue, J. Fluorine Chem. , 1985, 27, 177-191を参照のこと。好ましくは、本方法に用いられる溶媒は、DMF、DMSO、アセトニトリル、DMA、又はこれらの混合物であり、好ましくは、該溶媒は、DMSOである。
実施形態及び好ましい特徴は、一緒に合わせることが可能であり、本発明の範囲内にある。
第七の態様では、本発明はまた、診断用薬剤又はイメージング剤としての使用のための、式Iaの18F−標識化合物又はかかる化合物を含んでなる組成物を提供する。
Figure 2014516343
好ましくは、該化合物又は組成物は、MAO−Bの改変された発現に関する疾患をイメージングするためのイメージングトレーサー又は放射性医薬剤として用いられる。
好ましくは、MAO−Bの改変された発現は、MAO−Bの上昇した発現を意味する。
言い換えれば、本発明は、MAO−Bの上昇した発現に関する疾患をイメージングするための放射性医薬イメージングトレーサー/剤の製造のための式Iaの化合物の使用を対象とする。
一般式Iaの化合物は、本明細書で上記のように定義され、全ての実施形態及び好ましい特徴を含む。
放射性医薬イメージングトレーサー/剤は、陽電子放射断層撮影(PET)に好適な放射性医薬イメージングトレーサー/剤である。
本発明は、MAO−Bの上昇した発現に関する疾患のイメージングにおいて使用のための一般式Iaの化合物を対象とする。
本発明はまた、MAO−Bの上昇した発現に関する疾患のイメージング又は診断のための方法であって、
・一般式Iaの化合物を含んでなる有効量の組成物を哺乳動物に投与し、
・哺乳動物のイメージを得て、そして
・イメージを評価する工程
を含む、方法を対象とする。
好ましくは、哺乳動物は、ヒトである。
好ましくは、一般式Iaの化合物は、(1S,2S)−2−[18F]フルオロ−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]インダン−1−アミンである。
好ましくは、前記疾患は、炎症を起こしたCNS組織に関し;より好ましくは、前記疾患は、AD、多発性硬化症、及び脳卒中に関し;より好ましくは、前記疾患は、AD、及び多発性硬化症に関し;さらにより好ましくは、記疾患は、ADに関する。
第八の態様では、本発明は、式Iaの放射性医薬用イメージングトレーサー/剤の製造のための前駆体としての式Icの化合物の使用を対象とする。
Figure 2014516343
一般式Icの化合物は、本明細書で上記のように定義された通りであり、全ての実施形態、及び好ましい特徴を含む。
第九の態様では、本発明は、生物学的アッセイ及びクロマトグラフィー的同定を行なうための式I、Ia又はIbの化合物の使用を対象とする。
一般式Ibの化合物は、参照及び/又は測定剤として有用である。一般式I、Ia及びIbの化合物は、本明細書で上記のように定義された通りであり、全ての実施形態、及び好ましい特徴を含む。
第十の態様では、本発明は、本発明の式Iの化合物をインビトロ又はインビボにおいてMAO−B活性を示すタンパク質と接触させることにより、MAO−B活性を阻害するための方法を対象とする。加えて、式Ia及び式Ibの化合物は、検出可能な標識(例えば、蛍光色素)と結合することができる。一般式I、Ia、及びIbの化合物は、本明細書の上記のように定義され、全ての実施形態及び好ましい特徴を含む。
第十一の態様では、本発明は、規定量の式I、Ia、Ib、Ic、Id、及び/又はIeの化合物を含んでなる少なくとも一つの密閉バイアルを含んでなるキットを対象とする。一般式I、Ia、Ib、Ic、Id、及びIeの化合物は、本明細書の上記のように定義され、全ての実施形態及び好ましい特徴を含む。
任意で、該キットは、医薬的に許容される担体、希釈剤、賦形剤又はアジュバントを含んでなる。
好ましくは、該キットは、規定量の式I、Ib又はIdの化合物、及び式I又は式Iaの化合物の精製のための一又は複数の固相抽出カートリッジ/カラムを含んでなる。
好ましくは、該キットは、生理学的に許容されるビヒクル又は担体、及び任意のアジュバント及び保存剤、並びに本明細書で開示された[18F]標識試薬を生成する反応及び/又は方法を行なうために好適な試薬を含んでなる。
さらに、該キットは、その使用のための説明書を含んでもよい。
本発明の化合物の一般的な合成
式Iの化合物を、例えばcis−1−アミノインダン−2−オール(2)から出発して合成することができる(スキーム1を参照のこと)。
Figure 2014516343
アミノアルコール2は、塩化スルフリルを用いて環状スルファミデート3に変換される。三環式スルファミデート3は、トシル無水物を用いて(1,1−22)プロパ−2−イン−1−オールから調製することができる(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル4−メチルベンゼンスルホネート(Nucl. Med. Biol. 2001 , 28 (7), 779 - 785)によりアルキル化される。得られるスルファミデート4はまた、光延反応条件により3及び(1,1−22)プロパ−2−イン−1−オールから得ることができることは、当業者に明らかである。得られるスルファミデート4は、それぞれフッ化カリウム及びフッ化セシウム、あるいは他の18F及び19Fフッ素化試薬を用いて、18F及び19Fフッ素化二環式化合物5及び6にそれぞれ変換される。塩酸は、その後、反応混合物に同時に添加され、フルオリド1及び7をそれぞれ導く。他の好適な酸、例えば有機酸、及び鉱酸、例えば、硫酸をこの反応に用いることができることは、当業者に明らかである。
実施例
概略:全ての溶媒及び化学薬品は、商業的供給源から入手することができ、他に記載されない場合、さらに精製することなく用いられる。下記の表は、この段落及び実施例の欄においてこれらが本文内で説明されない限り用いられる略語を列挙する。
Figure 2014516343
NMRピーク形態は、これらがスペクトルに現われるように記載され、高次効果の可能性は考慮されない。
本発明の方法により生産された化合物及び中間体は、精製を必要としてもよい。有機化合物の精製は、当業者によく知られており、同一の化合物を精製するいくつかの方法が存在してもよい。場合によっては、精製は必要とされない。特定の場合では、該化合物は、結晶化により精製されてもよい。場合によっては、不純物は、好適な溶媒を用いた研和により除去されてもよい。場合によっては、該化合物は、例えば、FlashMaster II autopurifier(Argonaut/Biotage)及び溶出液、例えばヘキサン/EtOAc又はジクロロメタン/エタノールの勾配と組み合わせて、例えば、Separtis社製のパッケージされたシリカゲルカートリッジ、例えばIsolute(登録商標)Flashシリカゲル、又はIsolute(登録商標)Flash NH2シリカゲルを用いて、クロマトグラフィー、特にフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製されてもよい。場合によっては、該化合物は、例えば、好適なパッケージされた逆相カラム及び溶媒、例えば添加物、例えばトリフルオロ酢酸又はアンモニア水を含んでもよい水及びアセトニトリルの勾配と組み合わせて、ダイオードアレイ検出器及び/又はオンラインエレクトロスプレーイオン化質量分析計を備えたWaters自動精製装置を用いて、調製用HPLCにより精製されてもよい。場合によっては、上述の精製方法は、塩の形態において十分に塩基性の官能性を有する本発明のこれらの化合物、例えば十分に塩基性である本発明の化合物の場合、例えばトリフルオロ酢酸塩又はギ酸塩を提供することができる。この種類の塩は、当業者に知られている様々な方法により、それぞれその遊離の塩基の形態に変換されてもよい。
中間体の調製
中間体1A:(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル4−メチルベンゼンスルホネート
Figure 2014516343
ジクロロメタン(250mL)中(1,1−22)プロパ−2−イン−1−オール(3.40g、Fowler et al. , Nucl. Med. Biol. 2001 , 28 (7): 779 - 785に従って調製され、残存エタノールからの分離は分留によりなされた)の溶液に、ピリジン(7mL)を添加し、得られた混合物を0℃に冷却した。トシル無水物(21.0g、1.1等量)を該混合物に添加し、そして該混合物を30分間撹拌し、冷却槽を除去し、撹拌を1.5時間継続した。該混合物を真空下で濃縮し、残余物をシリカゲル上でのカラムクロマトグラフィー(ヘキサン中EtOAc2.5%→25%)により精製し、純度約90%(9.39g、収率68%)において、目的化合物を得た。
Figure 2014516343
中間体1B:(3aS,8aR)−3,3a,8,8a−テトラヒドロインデノ[1,2−d][1,2,3]オキサチアゾール2,2−ジオキシド
Figure 2014516343
ジクロロメタン(200mL)中市販されている(−)−(1S,2R)−cis−1−アミノインダン−2−オール(12.8g、86mmol)の溶液に、トリエチルアミン(29.9mL、214mmol)を添加し、そして得られる混合物をアセトン/ドライアイスにより−65℃に冷却した。−65℃の温度に維持しながら、ジクロロメタン(250mL)中塩化スルフリル(8.27mL、103mmol)の溶液を、ゆっくりと添加した(約1滴/秒)。添加の完了後、冷却槽を除去し、該混合物を室温まで暖めた。室温において撹拌を24時間継続した。該混合物を2N塩酸(各200mL)で2回洗浄し;合わされた水層をジクロロメタン(200mL)で抽出した。合わされた有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、蒸発させた。粗製残余物をシリカゲルでのカラムクロマトグラフィー(ヘキサン中EtOAc0%→100%)により精製し、その後ヘキサン中で研和し、約90%の純度の生成物(5.6g、収率28%)を得た。記載されるクロマトグラフィーを繰り返し、高純度の生成物を得た。
Figure 2014516343
本発明の化合物の調製
実施例1:(3aS,8aR)−3−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]−3,3a,8,8a−テトラヒドロインデノ[1,2−d][1,2,3]オキサチアゾール2,2−ジオキシド
Figure 2014516343
DMF(30mL)中中間体1B(800mg、3.79mmol)の溶液に、中間体1A(1.29g、6.06mmol)を添加し、続いて炭酸カリウム(325メッシュ、2.09g、15.1mmol)、及びヨウ化ナトリウム(63mg、0.38mmol)を添加した。得られた混合物を室温で48時間撹拌し、その後、酢酸エチルと水に分離させた。水層を酢酸エチルで二回抽出し、合わされた有機層をブラインで洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、蒸発させた。残余物をシリカゲルでのカラムクロマトグラフィー(ヘキサン中EtOAc0%→100%)に供し、部分的に結晶形態において、77%(795mg)の合わされた収率で所望の生成物を得た。
Figure 2014516343
実施例2:(1S,2S)−2−フルオロ−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]インダン−1−アミン
Figure 2014516343
DMF(2.5mL)及びtert−ブタノール(25mL)の混合物中実施例1(430mg、1.71mmol)の溶液に、フッ化セシウム(1.17g、7.70mmol)を添加し、得られた混合物を室温で60時間撹拌した。全ての揮発物を真空下で除去し、その後残余物に4N塩酸(15mL)及びエタノール(15mL)を添加した。得られた混合物を80℃で1.5時間撹拌し、その後室温に冷却し、その後酢酸エチルと飽和炭酸ナトリウム水溶液に分離した。水層を酢酸エチルで抽出し、合わされた有機層をブラインで洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、注意深く蒸発させた(生成物は、やや揮発性である)。残余物をシリカゲルでのカラムクロマトグラフィー(ヘキサン中EtOAc0%→40%)により精製し、所望の生成物を得た(241mg、収率74%)。高純度の物質(130mg)を、Kugelrohr蒸留装置(136℃/0.3mbar)を用いて、一定量(195mg)の短路蒸留(short-path distillation)により得て、室温に冷却した場合、無色の結晶性固体を得た。材料のサンプルをX線結晶解析に供し、割り当てられた絶対立体化学を確認した。
Figure 2014516343
実施例3:(1S,2S)−2−[18F]フルオロ−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]インダン−1−アミン
Figure 2014516343
水性[18F]フッ化物(21.5GBq)を、Sep-Pak light QMAカートリッジ(Waters)(5mL 0.5M K2CO3溶液、10mL水及び10mL空気で活性化)上で捕捉し、2mL K222/K2CO3溶液(0.95mLアセトニトリル中5mgK222、0.05mL水中1mgK2CO3)で反応器中溶出させた。該溶媒を80℃で3分間(N2流、真空)、そして120℃でさらに3分間(真空)加熱することにより除去した。無水アセトニトリル(1mL)を添加し、上述の通りに蒸発させた。500μl無水ジメチルスルホキシド中前駆体である実施例1(5mg)の溶液を添加した。該反応混合物を130℃で5分間加熱後、さらに0.5mLの1M HClを添加し、該混合物を100℃で10分間加熱した。該粗製反応混合物を室温まで冷却し、4mL移動相で希釈し、調製用HPLCにより精製した(Synergi 4μ Hydro-RP 80A;250x10.00mm 4ミクロン;アイソクラティック、85%水(0.1%TFA)、15%アセトニトリル(0.1%TFA)、流量:4mL/分;tR約18分)。回収したHPLC画分を40mL水で希釈し、Sep-Pak C18 plusカートリッジ(Waters)上に固定化し、これを5mL水で洗浄し、1mlエタノールで溶出させ、約70分の全体の合成時間において、1000μlエタノール中4.0GBqの18F標識された生成物(収率28%rc.、減衰補正済み;>99%HPLC)を得た。実施例3の所望の18F標識された生成物(tR=2.26分)を、分析用HPLCを用いて分析し(ACE3-C18 50mmx4,6mm;溶媒勾配:開始時5%アセトニトリル−7分において95%アセトニトリル(0.1%トリフルオロ酢酸)、流速:2mL/分)、分析用HPLC(tR=2.20分)上で、実施例2の対応する非放射活性19F−フルオロ標準と共注入することにより確認した。
本発明の化合物の有意性を実証する実施例
特異性
標準的なプロトコールを用いて、[18F]ラサギリン(式Fの化合物)の結合を、正常な対象からのヒト脳切片に関して調査した。
Figure 2014516343
要するに、全脳半球をCryocut(Leica,Germany)において100μmの厚さに切断し、解凍物をゼラチンガラススライド上にのせ、使用まで−25℃で保存した。その後、目的の領域(例えば、海馬、視床)を含むスライドを回収し、室温に戻した。切片を、塩(120mM NaCl、5mM KCl、1mM CaC、1mM MgC)を含む50mM TRIS/0.1%BSA(pH7.4)中0.2MBq/mL[18F]化合物Fと、室温で90分インキュベートし、各々50mM TRIS(pH7.4)中で5分間、3回洗浄した。切片を氷冷した蒸留水に一度浸し、室温で乾燥させ、Phosphorlmager plates(FUJI BAS 5000)に一晩曝露した。
シグナルの特異性の検出のために、過剰(10μM)のデプレニル、ラサギリン(双方共にMAO−Bについて)及びピルリンドール(MAO−Aについて)を、18F標識されたラサギリン(化合物F)とともにそれぞれ用いた。
健康な対象からのヒトの脳の薄片に関する[18F]ラサギリンを用いたオートラジオグラフィーは、淡蒼球、被殻、尾状核、視床及び海馬、知られているMAO−B活性を有する領域における高いシグナル強度の検出をもたらした。該シグナルを、インキュベーション溶液中の可逆的なMAO−A阻害剤(Pharmacol. Res. 1997, 36: 23-33)である過剰のピルリンドールにより遮断することはできなかった。インキュベーション溶液に添加された過剰のデプレニル又はラサギリンは、それぞれ、[18F]ラサギリン(化合物F)シグナルを完全に遮断した。これらのデータは、[18F]ラサギリンが、リガンド特異的にMAO−Bと相互作用することを示す。要約すれば、[18F]ラサギリン(化合物F)は、特異的にMAO−Bを発現することが知られている脳の構造、例えば海馬、尾状核、被殻、及び視床を特異的に標識した。
これらのシグナルは、MAO−Bに特異的な過剰の化合物により遮断されるが、しかしMAO−A特異的化合物であるピルリンドールによっては、遮断されない。
取り込み及び排出
従って、シグナルである[18F]ラサギリン(化合物F)の特異性の実証は、カニクイザルにおいて試験された。6.3kgの重量の一匹のサルに、セボフルラン麻酔下で、163MBq[18F]ラサギリン(化合物F)を静脈注射した。HRRTカメラ(Siemens Molecular Imaging)において、脳の時間活性曲線(TAC)を観察し、図1に示す標準的な取り込み値(SUV)を算出した。初期の脳の取り込みは、全脳内で約280%SUVであり(図1、左パネル)、線条体内(尾状核及び被殻)及び視床の目的の領域(ROI)が調査された場合、400%SUVであった(図1、右パネル)。線条体及び視床についてのTACは、同様の値で横ばいになり、皮質及び小脳ついてのTACも、低い値においてではあるが、同様であった(図1、右パネル)。
第二の工程では、[18F]ラサギリンを、二重水素化型の[18F],(22)ラサギリン(化合物1)として合成した。
Figure 2014516343
5.25kgと6.2kgの重量の二匹のカニクイザルを、それぞれ調査した。これらに、セボフルラン麻酔下で、163MBq及び174MBqの[18F],(22)ラサギリン(1)をそれぞれ静脈注射した。HRRTカメラ(Siemens Molecular Imaging)において、脳の時間活性曲線(TAC)を観察し、図2に示す標準的な取り込み値(SUV)を算出した。全脳における[18F],(22)ラサギリン(1)の初期の取り込みは、[18F]ラサギリン(化合物F)の取り込みに匹敵したことが発見された。同様のことは、分析された脳の領域、即ち、線条体、視床、皮質及び小脳について観察された。しかしながら、TACは、通常可逆的なリガンドについて通常観察されるように、目下、注射及び除去直後、プラトー(定常状態)に達するまで、ピークにより特徴付けられる形状を有した(図2)。大脳皮質構造におけるシグナルが低いのに対し、高いMAO−B活性を有する領域として線条体及び視床を網羅するサル脳の特定の平面からの[18F]ラサギリンPETイメージは、これらの領域において、高く、特異的なシグナルを示した。高いMAO−B活性を有する脳領域(線条体及び視床)におけるMAO−B活性の検出のために[18F],(22)ラサギリンを用いる場合、該シグナルは低い値に減少した。これは、なお顕著で有り、定常状態における%SUV TACに沿った大脳皮質領域において、驚くべき低いシグナルとはっきりと区別することができる。
18F],(22)ラサギリン(1)の特異性の実証のために、一匹のサルを0.5mg/kgの(L)−デプレニル(MAO−Bの既知の不可逆的な阻害剤である)で前処理した。この前処理は、調査されるROI(線条体45%、視床47%、小脳46%及び皮質40%)において、それぞれ40から47%への取り込みの強力な減少を導き、[18F],(22)ラサギリンの特異性を実証した(図3)。
代謝プロファイル
加えて、血液放射活性プロファイルを放射性−HPLC測定を用いて時間にわたり観察し、減衰補正した(d.c.)(図4及び5)。[18F]ラサギリン(化合物F)について、8個の18F標識された代謝物は、調査の期間にわたり、血漿中の親化合物に加えて観察された。
予測できないことに、[18F],(22)ラサギリン(1)の血液放射活性プロファイルが観察された場合、8個から2個への代謝物の数は著しく減少した(図5、表2)。
これと一致して、[18F],(22)ラサギリン(1)を用いたPET曲線からの代謝物補正された血液インプット曲線は、該曲線を非重水素化化合物のそれぞれの曲線と比較した場合、時間にわたり、増加した血液放射活性を示した(図6)。
定常状態期における減少した捕捉
MAO−Bイメージングの特に重要な改善は、[18F],(22)ラサギリン(1)に対する[18F]ラサギリン(化合物F)からのシグナル強度の減少が、定常状態期の間、調査された脳領域において2.4〜3倍であるという驚くべき技術効果である(図7を参照のこと)。高い捕捉率は、高いMAO−B活性を有する領域において、MAO−Bシグナルの過小評価の原因となることが知られているので、[18F]ラサギリン(化合物F)と比較して、重水素化[18F],(22)ラサギリン(化合物1)の減少した捕捉率は、MAO−B活性の改善された定量を可能にし、そしてトレーサーの送達の血流制限を回避する(Fowler et al. Mol. Imaging Biol. 2005, 7: 377-387)。
該効果は、著しく先行技術からの化合物について報告される効果を著しく超え、従って、当業者はこれを予測することができなかった。
11C]デプレニル(化合物H)を用いた研究から、MAO−Bシグナルが、送達と同様の、あるいは送達を超える高い捕捉率のために、高いMAO−B活性を有する領域において過小評価されることは知られている(Fowler et al. J Nucl Med 1995; 36: 1255)。
11C],(22)デプレニル(化合物G)を生じる[11C]デプレニル(化合物H)に重水素原子を導入することは、減少した捕捉率をもたらすことが報告されている。
Figure 2014516343
これは、より信頼可能なシグナルの定量化を導く。しかし、[11C],(22)デプレニル(化合物G)についてのシグナル強度の減少に関する重水素化のプラスの効果は、健康なヒヒ及びヒトの脳領域において観察される場合、僅か1.2〜2倍である(例えば、線条体、視床、皮質、Fowler et al. J. Neurochem 1988, 51 : 1524-1534; J. Nucl. Med. 1995, 36: 1255-1262; Mol. Imaging Biol. 2005, 7: 377-387)。
従って、[18F]ラサギリン(化合物F)対[18F],(22)ラサギリン(1)の前述の改善されたシグナル強度の比は、驚くべきことに、[11C]デプレニル(化合物H)対[11C],(22)デプレニル(化合物G)(約1.2〜2.0)の公開されている比よりも高かった(2.4〜3)(図8)。
より具体的には、予期せぬ観察は、[11C],(22)デプレニル(化合物G)及び[11C]デプレニル(化合物H)について公開されたデータから予測された効果と比較した場合、高いMAO−B発現を有する領域が、シグナル強度のより顕著な減少を有することである。
線条体における減少は、[18F,22]ラサギリン(1)について2.9倍であるのに対し、[11C],(22)デプレニル(化合物G)について公開されたものは、僅か1.7倍であった。さらに、視床における減少は、[18F],(22)ラサギリン(1)について2.7倍であるのに対し、[11C],(22)デプレニル(化合物G)について公開されたものは僅か1.3倍であった。
別の予期せぬ発見は、大変低いMAO−B活性を有することが予測される参照領域である、小脳においてである。本明細書において、シグナル強度の減少は、3.0であり、従って、これは、1.5として[11C],(22)デプレニルについて公開されたものの2倍に匹敵する。
具体的には、参照領域である小脳におけるその低いシグナルは、本発明の化合物を、目的の領域対参照領域としての小脳の比の増加を導く、優れたPETイメージング剤とする。
Figure 2014516343

Claims (18)

  1. 式I
    Figure 2014516343
    [式中、
    (R1)(Q)(R2)は、
    (O)(結合)(S(O)2)、
    ([18F]フルオロ)(ブランク)(S(O)2(O-))(X+))、
    (F)(ブランク)(S(O)2(O-))(X+))、
    ([18F]フルオロ)(ブランク)(H)、及び
    (F)(ブランク)(H)
    からなる群から選択され;
    +は、Li+、Na+、K+、Cs+、及び/又はRb+からなる群から選択され;
    結合は、該結合と隣接する原子又は原子団が少なくとも一対の電子を共有し、従って互いに化学的に結合していることを意味し;
    ブランクは、化学結合も、R1及びR2を連結する原子又は原子団も存在しないことを意味する]
    の化合物であって、限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む、前記化合物の全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む、化合物。
  2. 前記化合物が、式Ia
    Figure 2014516343
    の化合物から選択されることを特徴とし、限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む、前記化合物の全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む、請求項1に記載の化合物。
  3. 前記化合物が、(1S,2S)−2−[18F]フルオロ−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]インダン−1−アミン
    Figure 2014516343
    であることを特徴とし、これらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む、請求項2に記載の化合物。
  4. 前記化合物が、式Ib
    Figure 2014516343
    の化合物から選択されることを特徴とし、限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む、前記化合物の全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む、請求項1に記載の化合物。
  5. 前記化合物が、(1S,2S)−2−フルオロ−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]インダン−1−アミン
    Figure 2014516343
    であることを特徴とし、これらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む、請求項4に記載の化合物。
  6. 前記化合物が、式Ic
    Figure 2014516343
    の化合物から選択されることを特徴とし、限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む、前記化合物の全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む、請求項1に記載の化合物。
  7. 前記化合物が、(3aS,8aR)−3−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]−3,3a,8,8a−テトラヒドロインデノ[1,2d][1,2,3]オキサチアゾール2,2−ジオキシド
    Figure 2014516343
    であることを特徴とし、これらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む、請求項6に記載の化合物。
  8. 前記化合物が、式Id
    Figure 2014516343
    [式中、X+は、Li+、Na+、K+、Cs+及び/又はRb+からなる群から選択される]
    の化合物から選択されることを特徴とし、限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む、前記化合物の全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む、請求項1に記載の化合物。
  9. 前記化合物が、カリウム N−[(1S,2S)−2−[18F]フルオロインダン−1−イル]−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]スルファメート
    Figure 2014516343
    であることを特徴とし、これらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む、請求項8に記載の化合物。
  10. 前記化合物が、式Ie
    Figure 2014516343
    [式中、X+は、Li+、Na+、K+、Cs+及び/又はRb+からなる群から選択される]
    の化合物から選択されることを特徴とし、限定することなく、エナンチオマー及びジアステレオアイソマー、並びに異性体の混合物を含む、前記化合物の全ての異性体の形態、並びにこれらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む、請求項1に記載の化合物。
  11. 前記化合物が、セシウム N−[(1S,2S)−2−フルオロインダン−1−イル]−N−[(1,1−22)プロパ−2−イン−1−イル]スルファメート
    Figure 2014516343
    であることを特徴とし、これらの任意の医薬的に許容される塩又は錯体を含む、請求項10に記載の化合物。
  12. PETイメージングのための診断用化合物としての、請求項2又は3に記載の化合物。
  13. 請求項2又は3に記載の化合物を含んでなる診断用組成物。
  14. CNS疾患のPETイメージングのための診断用化合物としての、請求項2又は3に記載の化合物。
  15. CNS疾患のPETイメージングのための、請求項2又は3に記載の化合物を含んでなる診断用組成物。
  16. アルツハイマー病のイメージングのための、請求項12〜15のいずれか一項に記載の化合物又は組成物。
  17. 式I
    Figure 2014516343
    [式中、
    (R1)(Q)(R2)は、
    (O)(結合)(S(O)2)、
    ([18F]フルオロ)(ブランク)(S(O)2(O-))(X+))、
    (F)(ブランク)(S(O)2(O-))(X+))、
    ([18F]フルオロ)(ブランク)(H)、及び
    (F)(ブランク)(H)
    からなる群から選択され;
    +は、Li+、Na+、K+、Cs+、及び/又はRb+からなる群から選択され;
    結合は、該結合と隣接する原子又は原子団が少なくとも一対の電子を共有し、従って互いに化学的に結合していることを意味し;
    ブランクは、化学結合も、R1及びR2を連結する原子又は原子団も存在しないことを意味する]
    の化合物を合成するための方法であって、
    前記方法は、
    式III
    Figure 2014516343
    の化合物を式IV
    Figure 2014516343
    の化合物に変換する工程、
    任意で、得られた式IVの化合物と、18F−又は19F−フッ素化試薬とを反応させて、これにより式Id又はIe
    Figure 2014516343
    [式中、X+は、Li+、Na+、K+、Cs+及び/又はRb+からなる群から選択される]
    の化合物を得る工程、
    任意で、得られた式Ie又はIdの化合物と、酸とを反応させて、これにより式Ia又はIb
    Figure 2014516343
    の化合物を得る工程、
    任意で、得られたIa、Ib、Ic、Id又はIeの化合物をこれらの無機塩基若しくは有機塩基との好適な塩、水和物、錯体及び/又は溶媒和物に変換する工程
    を含む、方法。
  18. 請求項1〜16のいずれか一項に記載の化合物又は組成物を含んでなる、少なくとも一つの密閉容器を含んでなるキット。
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