JP2015516405A - 18f標識された葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、葉酸構造内のフェニル基が18F−ヘテロ環で置換された新規な18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体の放射性医薬品、その前駆体、その調製方法、ならびに葉酸受容体を発現させる細胞または細胞集団を診断し、がん、炎症性疾患および自己免疫疾患ならびにそれらの治療をモニターする際にそれを使用することに関する。

Description

本発明は、葉酸構造内のフェニル基が18F−ヘテロ環で置換された新規な18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体(antifolate analogue)の放射性医薬品、その前駆体、その調製方法、ならびに葉酸受容体を発現させる細胞または細胞集団を診断し、がん、炎症性疾患および自己免疫疾患ならびにそれらの治療をモニターする際にそれを使用することを対象とする。
診断薬や治療薬などのエフェクター部分を送達するための細胞特異的ターゲティングは、幅広く研究されている分野であり、非侵襲性診断および/または治療医学用途の開発につながっている。特に、γ線のような電磁放射線または粒子放射線(particle emitting radiation)を放出する放射性材料を用いる核医学手順および処置の分野では、特定の組織を可視化して疾患を評定および/もしくは治療処置の効果をモニターするための高いシグナル強度、または、たとえば他の健康な組織における放射傷害/放射毒性のリスクなしに、十分な線量の電離放射線を指定の疾患部位に送達するための高い放射線量のいずれかを実現するのに、目標の細胞または組織におけるこうした放射性材料の選択的な局在化が必要となる。したがって、細胞に特異的な構造、詳細には、がん(すなわち腫瘍)または炎症性疾患および自己免疫疾患の場合に存在する構造、たとえば、それぞれの生物学的媒体の特異的な標的となりうる受容体、抗原、ハプテンなどを特定し、評定することは、重大な関心事である。
葉酸受容体(FR)は、こうした構造の一つとして特定されている(Low、Acc Chem Res. 2008; 41:120−9(非特許文献1))。FRは、高親和性(K<10−9M)膜結合タンパク質である。正常な組織および臓器において、FR発現は、いくつかの臓器(たとえば、腎臓、肺、脈絡叢および胎盤)だけに非常に限定され、そこで、主として上皮細胞の管腔表面に存在し、したがって循環中の葉酸には接近可能でない。FRαは、上皮性腫瘍(たとえば、卵巣、子宮頸、子宮内膜、乳房、結腸直腸、腎臓、肺、たとえば、Parkerら、Anal. Biochem. 2005; 2:284−293(非特許文献2)を参照されたい)などの広範な種類の特定の細胞型上に頻繁に過剰発現されるのに対し、FRβは、白血病細胞において頻繁に過剰発現される(急性骨髄性白血病(AML)のおよそ70%がFRβ陽性である)。したがって、どちらも、選択的腫瘍ターゲティングのための価値のある腫瘍マーカーとして使用することができる(ElnakatおよびRatnam、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1067−84(非特許文献3))。加えて、最近では、関節リウマチと診断された患者における(静止型でなく)活性化型滑液マクロファージが、機能活性のあるFRβを有することが発見されている(Nakashima−Matsushitaら、Arthritis & Rheumatism、1999、42(8): 1609−16(非特許文献4))。したがって、活性化型マクロファージは、関節炎関節において、葉酸結合体によって選択的に標的化することができ、これにより、関節リウマチの診断および治療の可能性が開かれる(Paulosら、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1205−17(非特許文献5))。葉酸受容体陽性マクロファージが一般に富化される他の炎症性病理としては、関節リウマチ、クローン病、アテローム性動脈硬化症、サルコイドーシス、糸球体腎炎、骨関節炎、臓器移植拒絶反応、潰瘍性大腸炎、シェーグレン症候群、糖尿病、虚血/再潅流傷害、衝突外傷、微生物感染症、人工関節周囲骨溶解(prosthesis osteolysis)、肝臓脂肪症および多発性硬化症が挙げられる(Piscaerら 2011、Arthritis & Rheumatism 63、1898(非特許文献6);Henneら 2012、Mol Pharm、9:1435−40(非特許文献7);Ayala−Lopezら 2010、J Nucl Med 51、768(非特許文献8))。葉酸をターゲットとする治療薬によって、同疾患のための非常に強力で非毒性の治療様式の開発が大いに有望なものとなる(Hansen M.Jら、Targeted Drug Strategies for Cancer and Inflammation、Springer Science+Business Media、2011、181−193(非特許文献9))。FRβは、腫瘍関連マクロファージ(TAM)上にも過剰発現される。TAMは、大部分が、腫瘍促進的機能を示し、腫瘍細胞生存、増殖および内転移を促進する。臨床試験では、中でも、乳がん、前立腺がん、卵巣がん、子宮頸がん、子宮内膜がん、食道がん、膵臓がん、神経膠芽腫および膀胱がんについて、TAMの数と予後の悪さの相関が示されている(Kurahara H.ら、Ann Surg Oncol.、2012年2月16日(非特許文献10)、Nagai T.ら、Cancer Immunol Immunother (2009) 581577−1586(非特許文献11)、Puig−Kroeger A.ら Cancer Res 2009; 69 (24). 2009年12月15日(非特許文献12)、Turk M. J.ら、Cancer Letters 213 (2004) 165−172(非特許文献13))。したがって、腫瘍関連マクロファージは、葉酸結合体によって選択的に標的化することができる。これにより、がんの診断および治療の可能性が開かれる。
このような細胞特異的な別の構造は、プロトン共役葉酸輸送体(PCFT)である。PCFTは、そこで自身が酸性pHにおいて葉酸吸収を媒介する近位小腸において(Qiuら、Cell. 2006年12月1日; 127(5):917−28(非特許文献14))、また低pH条件に遭遇しない肝臓や腎臓などの組織において発現される(Zhaoら、Expert Rev Mol Med. 2009年1月28日;11:e4(非特許文献15))。固形腫瘍の間質pHは、多くの場合、酸性であり(Helmlingerら、Nat Med. 1997年2月;3(2):177−82(非特許文献16);Raghunandら、Biochem Pharmacol. 1999年2月1日;57(3):309−12(非特許文献17))、PCFT輸送に好都合である。32種のうち29種のヒト固形腫瘍細胞系において、際立った低pH輸送経路が確認されており(Zhaoら、Clin Cancer Res. 2004年1月15日;10(2):718−27(非特許文献18))、広い範囲のヒト腫瘍において、高レベルのヒトPCFT(hPCFT)転写物が報告されている(Kugel Desmoulinら、Am Assoc Cancer Res 51:1103(非特許文献19))。葉酸代謝拮抗物質活性および腫瘍選択性におけるhPCFTの役割は、依然として展開の最中にある。古典的な葉酸代謝拮抗物質のPCFTによる輸送については、以前に記載されている(Zhaoら、Mol Pharmacol. 2008年9月; 74(3):854−62. Epub 2008年6月4日(非特許文献20))。プロトン共役葉酸輸送体の標的化薬により、腫瘍の診断および治療の可能性が開かれる。
したがって、葉酸およびその誘導体は、葉酸受容体を有する細胞集団に治療薬および/または診断薬を送達する標的化薬として、治療薬および/または診断薬をそのような細胞に正常細胞と比較して選択的に蓄積させるために、過去15年間にわたり集中的に研究されてきた。
葉酸放射性医薬品(LeamonおよびLow、Drug Discov. Today 2001; 6:44−51(非特許文献21);Jammazら、J. Label Compd. Radiopharm. 2006; 49:125−137(非特許文献22);MuellerおよびSchibli、2011 J. Nucl. Med. 52、1(非特許文献23);Mueller、Current Pharm Design、2012(非特許文献24))、化学療法薬の葉酸結合体(LeamonおよびReddy、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1127−41(非特許文献25);Leamonら、Bioconjugate Chem. 2005; 16:803−11(非特許文献26))、タンパク質およびタンパク質毒素(Wardら、J. Drug Target. 2000; 8:119−23(非特許文献27);Leamonら、J. Biol. Chem. 1993; 268:24847−54(非特許文献28);LeamonおよびLow、J. Drug Target. 1994; 2:101−12(非特許文献29))、アンチセンスオリゴヌクレオチド(Liら、Pharm. Res. 1998; 15:1540−45(非特許文献30);ZhaoおよびLee、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1193−204(非特許文献31))、リポソーム(LeeおよびLow、Biochim. Biophys. Acta−Biomembr. 1995; 1233:134−44(非特許文献32);Gabizonら、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1177−92(非特許文献33))、ハプテン分子(Paulosら、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1205−17(非特許文献34))、MRI造影剤(Kondaら、Magn. Reson. Mat. Phys. Biol. Med. 2001; 12:104−13(非特許文献35))などを含めて、種々のプローブが、葉酸に結合させられ、(前)臨床評価がなされている。
葉酸放射性医薬品は、特に、がん治療の有効性の診断および評価の改善に非常に有用となりうる。これには、治療応答の評定および/または予測、ならびに、その結果として、放射線量計測の改善を含めることができる。典型的な可視化技術は、陽電子を放出する放射性核種を対象に投与し、核種が放射性崩壊を経るとき、陽電子消滅の結果として生じるガンマ線をPET走査装置で検出する、陽電子放射断層撮影法(PET)である。PETは、感度が高く、定量化法が十分に綿密に練られているために、脳および他の臓器におけるリガンドまたは代謝基質の局所取込みおよび親和性を評定するための最も精巧な機能的画像処理技術の一つとして確立されており、したがって、代謝活性に基づく画像処理の手段となる。PETに適する放射性医薬品は、金属同位体を金属を閉じ込めるためのキレート化剤と組み合わせたもの(たとえば、68Ga、64Cu、89Zr)、または共有結合連結した同位体、通常は、半減期の短い陽電子放射同位体、たとえば、11C(約20分)、13N(約10分)、15O(約2分)、18F(約110分)を主体としたものでよい。
過去数十年にわたって、いくつかのキレート系葉酸放射性医薬品、詳細には111In、99mTcおよび67/8GaGa誘導体が、SPECTまたはPETを使用して葉酸受容体陽性腫瘍を画像処理するための診断薬として合成され、好結果の評価を得ている(たとえば、Siegelら、J. Nucl. Med. 2003、44:700(非特許文献36);Muellerら、J. Organomet. Chem. 2004、689:4712(非特許文献37);Mathiasら、Nucl. Med. Biol. 2003、30(7):725(非特許文献38);WO2008/125618(特許文献1);Muellerら 2011、Nucl. Med. & Biol. 38、715(非特許文献39)を参照されたい)。
より最近では、共有結合連結した陽電子放射18F核種を有する葉酸放射性医薬品が報告されており(たとえば、Bettioら、J. Nucl. Med.、2006、47(7)、1153(非特許文献40);WO2006/071754(特許文献2);WO2008/098112(特許文献3);WO2008/125613(特許文献4);WO2008/125615(特許文献5);WO2008/125617(特許文献6);WO2010/040854(特許文献7);Rossら 2010、J Nucl. Med.、51、1756(非特許文献41);Fischerら 2012、Bioconjug. Chem.(非特許文献42)を参照されたい)、上で言及した考慮すべき事項のすべてを満たすことになる優れた画像処理特性を有するために、PET画像処理に最も適することが示されている。
それにもかかわらず、既知の18F葉酸放射性医薬品でも見込みのある結果が示されるとはいえ、高いFR特異性を示し、日常の臨床用途に適し、しかも効率的かつ万能な方法において高い放射化学収率で得ることのできる化合物が、依然として求められている。
WO2008/125618 WO2006/071754 WO2008/098112 WO2008/125613 WO2008/125615 WO2008/125617 WO2010/040854
Low、Acc Chem Res. 2008; 41:120−9 Parkerら、Anal. Biochem. 2005; 2:284−293 ElnakatおよびRatnam、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1067−84 Nakashima−Matsushitaら、Arthritis & Rheumatism、1999、42(8): 1609−16 Paulosら、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1205−17 Piscaerら 2011、Arthritis & Rheumatism 63、1898 Henneら 2012、Mol Pharm、9:1435−40 Ayala−Lopezら 2010、J Nucl Med 51、768 Hansen M.Jら、Targeted Drug Strategies for Cancer and Inflammation、Springer Science+Business Media、2011、181−193 Kurahara H.ら、Ann Surg Oncol.、2012年2月16日 Nagai T.ら、Cancer Immunol Immunother (2009) 581577−1586 Puig−Kroeger A.ら Cancer Res 2009; 69 (24). 2009年12月15日 Turk M. J.ら、Cancer Letters 213 (2004) 165−172 Qiuら、Cell. 2006年12月1日; 127(5):917−28 Zhaoら、Expert Rev Mol Med. 2009年1月28日;11:e4 Helmlingerら、Nat Med. 1997年2月;3(2):177−82 Raghunandら、Biochem Pharmacol. 1999年2月1日;57(3):309−12 Zhaoら、Clin Cancer Res. 2004年1月15日;10(2):718−27 Kugel Desmoulinら、Am Assoc Cancer Res 51:1103 Zhaoら、Mol Pharmacol. 2008年9月; 74(3):854−62. Epub 2008 Jun 4 LeamonおよびLow、Drug Discov. Today 2001; 6:44−51 Jammazら、J. Label Compd. Radiopharm. 2006; 49:125−137 MuellerおよびSchibli、2011 J. Nucl. Med. 52、1 Mueller、Current Pharm Design、2012 LeamonおよびReddy、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1127−41 Leamonら、Bioconjugate Chem. 2005; 16:803−11 Wardら、J. Drug Target. 2000; 8:119−23 Leamonら、J. Biol. Chem. 1993; 268:24847−54 LeamonおよびLow、J. Drug Target. 1994; 2:101−12 Liら、Pharm. Res. 1998; 15:1540−45 ZhaoおよびLee、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1193−204 LeeおよびLow、Biochim. Biophys. Acta−Biomembr. 1995; 1233:134−44 Gabizonら、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1177−92 Paulosら、Adv. Drug Deliv. Rev. 2004; 56:1205−17 Kondaら、Magn. Reson. Mat. Phys. Biol. Med. 2001; 12:104−13 Siegelら、J. Nucl. Med. 2003、44:700 Muellerら、J. Organomet. Chem. 2004、689:4712 Mathiasら、Nucl. Med. Biol. 2003、30(7):725 Muellerら 2011、Nucl. Med. & Biol. 38、715 Bettioら、J. Nucl. Med.、2006、47(7)、1153 Rossら 2010、J Nucl. Med.、51、1756 Fischerら 2012、Bioconjug. Chem. M. Bodanzsky、「Principles of Peptide Synthesis」、第1および第2改訂版、Springer− Verlag、ニューヨーク州ニューヨーク、1984および1993 StewartおよびYoung、「Solid Phase Peptide Synthesis」、第2版、Pierce Chemical Co.、イリノイ州ロックフォード、1984 Betzelら Bioconj. Chem. 2013、24: 205−214 Wilsonら 2001 Applied Radiation and Isotopes
出願人らは、今回、葉酸骨格のフェニル基がヘテロ環で置換された葉酸誘導体が、万能的および効率的にかつ高い放射化学収率を伴って、1つ以上の18F核種により置換できることを見出した。得られた18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体化合物は、FR陽性組織に対して高い選択性を示し、したがって、葉酸骨格に対するこのような変更は、葉酸受容体結合親和性にマイナスの影響を及ぼさないと結論付けることができる。
かくして、本発明は、縮合ピリミジンヘテロ環を、適切なリンカー(プテリジンヘテロ環のC6位における−CH−NH−リンカーなど)を介して、葉酸構造内のアミノ酸部分に接続するフェニル基が、18Fで置換された5員または6員ヘテロ環で置換された、新規な18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体の放射性医薬品、その前駆体、その調製方法、ならびに葉酸受容体を発現させる細胞または細胞集団を診断し、がん、炎症性疾患および自己免疫疾患ならびにそれらの治療をモニターする際の、その使用を対象とする。
本発明は、第一の態様において、縮合ピリミジンヘテロ環をアミノ酸部分に接続するフェニル基が、18F置換された5員または6員ヘテロ環で置換された、新規な18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体の放射性医薬品およびその前駆体(以下では本発明の化合物とも呼ぶ)を対象とする。
より詳細には、本発明は、式Iの化合物を対象とする。
式中、
Aは、アミノ酸であり、
Bは、N、OおよびSから独立して選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含む5員または6員ヘテロ環であり、
〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
pは、0、1または2であり、
qは、1〜7の値を有し、
rは、0または1である。
さらにより詳細には、本発明は、式Iaで表すとおり、5員または6員ヘテロ環が、少なくとも1個の窒素、酸素もしくは硫黄原子を有する5員ヘテロ環である、または式Ibで表すとおり、5員または6員ヘテロ環が、少なくとも1個の窒素、酸素もしくは硫黄原子を有する6員ヘテロ環である、式Iの化合物を対象とする。
したがって、詳細な実施形態では、本発明は、式IaおよびIbの化合物を対象とする。
式中、
Aは、アミノ酸であり、
〜Zは、互いに独立して、N、O、SまたはCであり、但し、式Iaでは、ZおよびZの少なくとも一方が、N、OまたはSであり、式Ibでは、Z、ZおよびZの少なくとも1つが、N、OまたはSであり、
〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
pは、0、1または2であり、
qは、1〜7の値を有し、
rは、0または1である。
一部の実施形態では、本発明は、式I、またはより詳細には、
5員ヘテロ環が、ピロールもしくはピロリジン、フランもしくはテトラヒドロフラン、またはチオフェンもしくはテトラヒドロチオフェンである、すなわち、(a)ZがN、OもしくはSであり、Z、ZがCであるか、または(b)ZがN、OもしくはSであり、Z、ZがCであるか、または(c)ZがN、OもしくはSであり、Z、ZがCであるかのいずれかである、または
5員ヘテロ環が、イミダゾールもしくはイミダゾリジン、またはジオキソラン、または1,3−ジチオランである、すなわち、(d)Z、Zが両方ともN、OもしくはSであり、ZがCであるか、または(e)Z、Zが両方ともN、OもしくはSであり、ZがCであるかのいずれかである、または
5員ヘテロ環が、ピラゾールもしくはピラゾリジン、または1,2−ジチオランである、すなわち、(f)Z、Zが両方ともNもしくはSであり、ZがCである、または
5員ヘテロ環が、オキサゾールもしくはオキサゾリジン、またはチアゾールもしくはチアゾリジンである、すなわち、(g)ZおよびZの一方がNであり、ZおよびZの一方がOもしくはSであり、ZがCであるか、または(h)ZおよびZの一方がNであり、ZおよびZの一方がOもしくはSであり、ZがCであるかのいずれかである、または
5員ヘテロ環が、イソオキサゾールもしくはイソオキサゾリジン、またはイソチアゾールもしくはイソチアゾリジンである、すなわち、(i)ZおよびZの一方がNであり、ZおよびZの一方がOもしくはSであり、ZがCである、または
5員ヘテロ環が、トリアゾールまたはオキサジアゾールまたはチアジアゾールである、すなわち、(j)Z、Z、ZがすべてNであるか、または(k)ZがOもしくはSであり、Z、Zが両方ともNである、
式Iaの化合物を対象とする。
他の実施形態では、本発明は、5員または6員ヘテロ環が、式Ibで表される、少なくとも1個の窒素原子を有する6員環(本明細書ではアザヘテロ環とも呼ぶ)である、式Ibの化合物を対象とする。
式中、
Aは、アミノ酸であり、
〜Zは、互いに独立して、NまたはCであり、但し、ZおよびZの少なくとも一方は、Nであり、
〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で独立して置き換えられており、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
pは、0、1または2であり、
qは、1〜7の値であり、
rは、0または1である。
本発明での使用について、このようなアザヘテロ環は、ピリジン、ジアジンまたはトリアジンである。したがって、好ましい実施形態では、本発明は、式I、またはより詳細には、(a)ZがNであり、Z、Z、ZがCである、または(b)ZがNであり、Z、Z、ZがCである、または(c)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(d)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(e)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(f)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(g)Z、Z、ZがNであり、ZがCである、または(h)Z、Z、ZがNであり、ZがCである、式Ibの化合物を対象とする。
別の態様では、本発明は、その調製方法を対象とする。好ましい実施形態では、本発明の18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体の放射性医薬品は、適切な前駆体の直接の18F放射標識(および引き続きの脱保護工程)によって得られる。
別の態様では、本発明は、葉酸受容体を発現させる細胞または細胞集団を診断し、がんおよびがん治療をインビトロもしくはインビボでモニターする、または関節リウマチなどの炎症性および自己免疫疾患ならびにその治療をモニターする際の使用を対象とする。
一実施形態では、本発明は、本発明の18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体の放射性医薬品を、葉酸受容体を発現させる細胞または細胞集団の診断画像処理に使用することを対象とする。
より詳細には、本発明は、葉酸受容体を発現させる細胞または細胞集団の診断画像処理の方法を包含し、方法としては、たとえば、組織サンプルにおいて、葉酸受容体を発現させる細胞、たとえば、腫瘍細胞または活性化型マクロファージをインビトロで検出する方法が挙げられる。このような方法は、インビボで実施するものでもよい。
したがって、別の実施形態では、本発明は、がんまたは炎症性および自己免疫疾患治療の診断画像処理および/またはモニタリングを必要とする対象に好都合かつ有効に投与するための、本発明の18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体の放射性医薬品の使用を対象とする。本発明の方法の対象は、動物またはヒトなどの哺乳動物であることが好ましく、ヒトが好ましい。
本発明のこのような方法は、すでに開発されている他の診断薬および/または治療薬を使用し、X線コンピュータ断層撮影法(CT)、磁気共鳴画像法(MRI)、機能磁気共鳴画像法(fMRI)、単一光子放射型コンピュータ断層撮影法(SPECT)、光学画像処理および超音波を利用する方法を含めて、がんまたは炎症性疾患および自己免疫疾患の他のいずれかの診断または治療方法と組み合わせて実施することができる。
本発明の他の特色および利点は、以下のその詳細な説明および請求項から明らかとなろう。
(X)で置換された6−アミノニコチン酸をヘテロ環として用いた18F置換された3’−アザ−葉酸を調製するための代表的な合成反応式を示す図である。(X)は、18Fを導入するための1つ以上の電子吸引性置換基、たとえば、CL、Br、NO、Fを表す。 (X)で置換された6−アミノニコチン酸をヘテロ環として用いた18F置換された3’−アザ−葉酸を調製するための代表的な合成反応式を示す図である。(X)は、18Fを導入するための1つ以上の電子吸引性置換基、たとえば、CL、Br、NO、Fを表す。 (X)で置換された6−アミノニコチン酸をヘテロ環として用いた18F置換された3’−アザ−葉酸を調製するための代表的な合成反応式を示す図である。(X)は、18Fを導入するための1つ以上の電子吸引性置換基、たとえば、CL、Br、NO、Fを表す。 図1A、1B、1Cの合成反応式で使用される、(X)で置換された6−アミノニコチン酸に代わるものとして使用する、アザ、ジアザまたはトリアザヘテロ環を選択して示す図である。(X)は、1つ以上の電子吸引性置換基、たとえば、CL、Br、NO、Fを表す。 A:ヒト血漿(4時間)、B:ヒトグルタチオン(1時間)、C:マウスミクロソーム(1時間)、D:ヒトミクロソーム(1時間)における3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸の安定性を示すグラフである。 HPLC精製後の3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸の精度管理を示すグラフである。 3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸の代謝産物研究である、A:精度管理、B:注射から5分後の血液サンプル、C:注射から30分後の血液サンプル、D:注射から30分後の腫瘍、E:注射から30分後の尿、F:注射から30分後の肝臓のラジオUPLCクロマトグラムである。 3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸の細胞取込み研究の結果:合計取込み(青)、内部移行した画分(黄)、および遮断条件下での取込み(赤/不可視)を示すグラフである。 (A)3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸のみを注射してから、ならびに(B)過剰の葉酸および[18F]−3’−アザ−葉酸を注射してから120〜150分後の担KB腫瘍マウスのPET画像(最大強度投射)である。 3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸を(A)単独で、および(B)予め注射されるペメトレキセドと組み合わせて注射してから120〜150分後の担KB腫瘍マウスのPET画像(最大強度投射)である。
本発明は、第一の態様において、縮合ピリミジンヘテロ環をアミノ酸部分に接続するフェニル基が、18F置換された5員または6員ヘテロ環で置換された、新規な18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体の放射性医薬品(以下では本発明の化合物とも呼ぶ)およびその前駆体を対象とする。
本発明で使用する葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体は、葉酸骨格のフェニル基、すなわち、葉酸において、縮合ピリミジンヘテロ環をアミノ酸(またはグルタミン酸)部分に連結するアミノベンゾイル基のフェニル基が、O、NおよびSから独立して選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含む5員または6員ヘテロ環で置換された、葉酸/葉酸代謝拮抗物質化合物である。
本明細書で葉酸/葉酸代謝拮抗物質構造について使用する用語ヘテロ環とは、1個または複数のN、OまたはS原子、より詳細には、1、2または3個のN、OまたはS原子を有する飽和または(部分的)不飽和のヘテロ環を指す。したがって、典型的なN、OまたはSヘテロ環としては、たとえば、ピリジン、ジアジンまたはトリアジン、より詳細には、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、トリアジン、テトラヒドロフラン、フラン、チオラン、チオフェン、ピロリジン、ピロール、チアゾリジン、イソチアゾリジン、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾリジン、イソオキサゾリジン、オキサゾール、イソオキサゾール、ピラゾリジン、イミダゾリジン、ピラゾール、イミダゾール、ジオキソラン、ジチアゾール、チアジアゾール、オキサジアゾール、フラザンまたはトリアゾールが挙げられる。N、OまたはSヘテロ環は、6員環の場合では1,4−結合型(またはパラ位)、5員環の場合では1,3−結合型であることが好ましく、6員ヘテロ環の場合では、N−ヘテロ環、すなわち、1、2または3個のN原子を有する飽和または(部分的)不飽和のヘテロ環が好ましく、通常は、アミノリンカーを介して縮合ピリミジンヘテロ環単位(またはその誘導体)に、またカルボニル基を介して1つ以上のアミノ酸単位に、パラ位で連結して、本発明によるアザ−フォレート(aza−folate)およびその誘導体が得られる。本明細書で使用するとき、「縮合ピリミジンヘテロ環」は、別の5員または6員ヘテロ環と縮合したピリミジン、たとえば、プテリジンまたはピロロピリミジン二環を包含する。本明細書で使用するとき、用語「アミノ酸」は、アミノ基(たとえば、NHまたはNH )とカルボン酸基(たとえば、COOHまたはCOO)の両方を有する化合物を包含する。詳細な実施形態では、アミノ酸は、α−アミノ酸、β−アミノ酸、D−アミノ酸またはL−アミノ酸でよい。アミノ酸は、天然のアミノ酸(たとえば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン、メチオニン、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、グルタミン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニンまたはヒスチジンなど)でよく、またはその誘導体でよい。誘導体の例としては、たとえば、CN、Halおよび/またはNOから選択される1つ以上の置換基を有する、任意選択で置換されているアミノ酸(たとえば、フルオログルタミン酸)が挙げられる。アミノ酸には、非天然の他のいずれかのアミノ酸、たとえば、ノルロイシン、ノルバリン、L−またはD−ナフトアラニン、オルニチン、ホモアルギニン、およびペプチド技術においてよく知られている他のものも含めることができる(たとえば、どちらも参照により本明細書に援用される、M. Bodanzsky、「Principles of Peptide Synthesis」、第1および第2改訂版、Springer− Verlag、ニューヨーク州ニューヨーク、1984および1993(非特許文献43)、ならびにStewartおよびYoung、「Solid Phase Peptide Synthesis」、第2版、Pierce Chemical Co.、イリノイ州ロックフォード、1984(非特許文献44)を参照されたい)。アミノ酸およびアミノ酸類似体/誘導体は、市販品として購入する(Sigma Chemical Co.、Advanced Chemtech)、または当業界で知られている方法を使用して合成することができる。別の詳細な実施形態では、アミノ酸は、同じまたは異なる複数の、上で定義したとおりのアミノ酸が共有結合連結している、すなわち、従来のペプチド結合または他の結合で連結している、ポリアミノ酸(ポリペプチドとも呼ばれる)の一部でもよい。好ましいアミノ酸としては、たとえば、グルタミン酸、アスパラギン酸、グルタミン、アスパルチン(aspartine)、リシン、アルギニン、システイン、およびこれらの誘導体が挙げられ、好ましいポリアミノ酸としては、そのそれぞれのホモポリマー(たとえば、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸など)が挙げられる。最も好ましいのは、任意選択で置換されているアスパラギン酸およびグルタミン酸である。
本発明の18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質化合物の誘導体が、ジヒドロ葉酸やテトラヒドロ葉酸などのより還元された形態を得るためのプテリジン環の(ピラジンヘテロ環の)異なる酸化状態、ならびにN5位および/またはN10位における1つの炭素置換基のタイプ、結合体形成したアミノ酸残基のタイプおよび数、種々の単位の置換パターン、および他の誘導体を含めて、ピリミジンヘテロ環単位および/または1つ以上のアミノ酸の性質におけるさらなる変形形態を包含しうることは理解される。
上で指摘したとおり、6員ヘテロ環を有する本発明の18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質化合物の場合では、N−ヘテロ環(アザ−フォレートとも呼ばれる)が好ましい。本明細書で使用するこのようなアザ−フォレートの好ましい典型は、アザ−フォレート骨格、すなわち、N−[4[[(2−アミノ−1,4−ジヒドロ−4−オキソ−6−プテリジニル)メチル]アミノ]−アザヘテロシクロイル−]−グルタミン酸を主体としており、アザヘテロシクロイルとは、その2’−または3’−ピリジニル誘導体を指し、任意選択で置換されているアザ−葉酸、アザ−フォリン酸、プテロポリ−グルタミン酸、および葉酸受容体結合性プテリジン、たとえば、テトラヒドロプテリン、ジヒドロ−アザ−フォレート、テトラヒドロ−アザ−フォレート、ならびにこれらの既知のデアザ−およびジデアザ−プテロイル類似体を包含する。
同様に、アザヘテロシクロイル基の代わりに、上で定義したとおりの5員ヘテロ環を含む18F−葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体の好ましい典型は、2−チエニル−、1,3,4−チアジアゾール−2−イル−、4−チアゾリル−、2−チアゾリル−、5−チアゾリル−、1H−ピラゾール−3−イル−、1H−イミダゾール−5−イル、1H−ピロール−2−イル−、1H−ピロール−3−イル−、および2−フラニル−化合物である。
アザ−フォレート構造は、本発明の化合物に使用する好ましい基礎構造である。表現「デアザ−およびジデアザ−プテロイル類似体」とは、プテロイル基中の4個の窒素原子のうちの1個または2個の窒素原子が、1個または2個の窒素原子の代わりに用いられる炭素原子により置換されている、当業界で認識されるプテロイル類似体を指す。たとえば、デアザ類似体には、1−デアザ、3−デアザ、5−デアザ、8−デアザおよび10−デアザ類似体が含まれる。ジデアザ類似体には、たとえば、1,5−ジデアザ、5,10−ジデアザ、8,10−ジデアザおよび5,8−ジデアザ類似体が含まれる。フェニル基がアザヘテロ環により置換されて、対応するアザ−フォレート誘導体に到達しうる、既知で好ましいデアザ類似体として、N−[4−[2−[(6R)−2−アミノ−1,4,5,6,7,8−ヘキサヒドロ−4−オキソピリド[2,3−d]ピリミジン−6−イル]エチル]ベンゾイル]−L−グルタミン酸(ロメトレキソール)およびN−[4−[1−[(2,4−ジアミノ−6−プテリジニル)メチル]プロピル]ベンゾイル]−L−グルタミン酸(エダトレキセート)が挙げられる。
特定の実施形態では、新規な葉酸/葉酸代謝拮抗物質同族体の放射性医薬品は、式Iの化合物である。
式中、
Aは、アミノ酸であり、
Bは、N、OおよびSから独立して選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含む5員または6員ヘテロ環であり、
〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
pは、0、1または2であり、
qは、1〜7の値を有し、
rは、0または1である。
好ましい一実施形態では、本発明は、式Iaで表すとおり、5員または6員ヘテロ環が、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄原子を有する5員ヘテロ環である、式Iの化合物を対象とする。
式中、
Aは、アミノ酸であり、
〜Zは、互いに独立して、N、O、SまたはCであり、但し、Z1、およびZの少なくとも1つは、N、OまたはSであり、
〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
pは、0、1または2であり、
qは、1〜7の値を有し、
rは、0または1である。
好ましい実施形態では、5員ヘテロ環は、ピロールもしくはピロリジン、フランもしくはテトラヒドロフラン、またはチオフェンもしくはテトラヒドロチオフェンである、すなわち、(a)ZがN、OもしくはSであり、Z、ZがCであるか、または(b)ZがN、OもしくはSであり、Z、ZがCであるか、または(c)ZがN、OもしくはSであり、Z、ZがCであるかのいずれかである、または5員ヘテロ環は、イミダゾールもしくはイミダゾリジン、またはジオキソラン、または1,3−ジチオランである、すなわち、(d)Z、Zが両方ともN、OもしくはSであり、ZがCであるか、または(e)Z、Zが両方ともN、OもしくはSであり、ZがCであるかのいずれかである、または5員ヘテロ環は、ピラゾールもしくはピラゾリジン、または1,2−ジチオランである、すなわち、(f)Z、Zが両方ともNもしくはSであり、ZがCである、または5員ヘテロ環は、オキサゾールもしくはオキサゾリジン、またはチアゾールもしくはチアゾリジンである、すなわち、(g)ZおよびZの一方がNであり、ZおよびZの一方がOもしくはSであり、ZがCであるか、または(h)ZおよびZの一方がNであり、ZおよびZの一方がOもしくはSであり、ZがCであるかのいずれかである、または5員ヘテロ環は、イソオキサゾールもしくはイソオキサゾリジン、またはイソチアゾールもしくはイソチアゾリジンである、すなわち、(i)ZおよびZの一方がNであり、ZおよびZの一方がOもしくはSであり、ZがCである、または5員ヘテロ環は、トリアゾールまたはオキサジアゾールまたはチアジアゾールである、すなわち、(j)Z、Z、ZがすべてNであるか、または(k)ZがOもしくはSであり、Z、Zが両方ともNである。
好ましい別の実施形態では、本発明は、式Ibで表すとおり、5員または6員ヘテロ環が、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄原子、好ましくは少なくとも1個の窒素原子を有する6員ヘテロ環である、式Iの化合物を対象とする。
式中、
Aは、アミノ酸であり、
〜Zは、互いに独立して、NまたはCであり、但し、ZおよびZの少なくとも一方は、Nであり、
〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
pは、0、1または2であり、
qは、1〜7の値を有し、
rは、0または1である。
上文で定義したとおり、このようなアザヘテロ環は、ピリジン、ジアジンまたはトリアジンである。したがって、詳細な実施形態では、本発明は、(a)ZがNであり、Z、Z、ZがCである、または(b)ZがNであり、Z、Z、ZがCである、または(c)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(d)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(e)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(f)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(g)Z、Z、ZがNであり、ZがCである、または(h)Z、Z、ZがNであり、ZがCである、式Iの化合物を対象とする。
すなわち、本発明は、特に、アザヘテロ環としてピリジン基を有する、すなわち、式IIで表すとおりZ1がNである、または式IIIで表すとおりZ4がNである、式Iの化合物を対象とする。
式中、
Aは、アミノ酸であり、
〜Zは、互いに独立して、NまたはCであり、
〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
pは、0、1または2であり、
qは、1〜7の値を有し、
rは、0または1である。
より詳細には、本発明は、さらに、式IVaまたはIVbで表される、Aが、たとえばグルタミン酸残基である、式I〜IIIの化合物を対象とする。
式中、
〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
、Xは、互いに独立して、C、NまたはOであり、
、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖もしくは分枝C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
pは、0、1または2であり、
qは、1〜7の値を有し、
rは、0または1である。
式IVaおよびIVbの化合物の好ましい実施形態として、式IVc、IVdおよびIVeの化合物が挙げられる。
式中、
〜X、R〜R、R’、n、p、qおよびrは、上文で定義したとおりである。
式IVa〜IVeの化合物の特に好ましい実施形態としては、たとえば、X〜XがNであり、RがNHであり、RがOであり、RおよびRが両方ともHであり、pが0であり、qが1である化合物が挙げられる。
したがって、さらに特定の実施形態では、本発明は、式IVfおよびIVgの化合物を対象とする。
式中、
、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖もしくは分枝C1〜C12アルキルであり、非置換であるか、または少なくとも1つのCN、Hal、もしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルである。
式I〜IIIの化合物の別の実施形態として、式Va、Vb、Vc、Vdを有する、アザヘテロ環がジアジンである化合物が挙げられる。
式中、
〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
、Xは、互いに独立して、C、NまたはOであり、
、R、R、Rは、互いに独立して、Hまたは18Fであり、但し、R、R、R、Rのうち1つは、18Fであり、
、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖もしくは分枝C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
pは、0、1または2であり、
qは、1〜7の値を有し、
rは、0または1である。
式I〜IIIの化合物のさらに別の実施形態として、式VIa、VIbを有する、アザヘテロ環がトリアジンである化合物が挙げられる。
式中、
〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
、Xは、互いに独立して、C、NまたはOであり、
、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖もしくは分枝C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルであり、
pは、0、1または2であり、
qは、1〜7の値を有し、
rは、0または1である。
さらに詳細な実施形態では、基R、Rは、本発明のすべての化合物において出現するとき、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであることが好ましい。基R、Rは、より好ましくは、互いに独立して、H、メチルまたはホルミルである。
さらに詳細な実施形態では、基R、Rは、本発明のすべての化合物において出現するとき、好ましくは、互いに独立して、Hまたは直鎖もしくは分枝C〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルである。基R、Rは、より好ましくは、互いに独立して、H、メチル、エチルまたはtert−ブチルである。
略語「N」および「C」は、考えられるすべての飽和度を表すものであり、すなわち、Nは、−NH−および−N=連結部を包含し、Cは、−CH−および−CH=連結部を包含すると理解される。
さらに、(H)は、示される環上(すなわち、X、C6、C7およびX上)のすべてのH置換基を表すと理解される。たとえば、完全飽和非置換類似体(X=X=N、p=0)についてはq=5、または完全飽和非置換5,8−ジデアザ類似体(X=X=C、p=0)についてはq=7であり、X=X=N、p=0である完全不飽和類似体についてはq=1である。
式I〜IIIの化合物の好ましい実施形態として、たとえば、X〜XがNであり、RがNYであり、RがOであり、pが1であり、qが3である化合物が挙げられる。
したがって、さらに特定の実施形態では、本発明は、式VIIおよびVIIIの化合物を対象とする。
式中、
Aは、アミノ酸であり、
〜Zは、互いに独立して、NまたはCであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
、Yは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルである。
化合物VIIおよびVIIIの詳細な実施形態としては、式IXa、IXb、IXc、IXd、IXe、IXfの化合物が挙げられる。
式中、
、R、R、Rは、互いに独立して、18FまたはHであり、但し、R、R、R、Rのうち1つは、18Fであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖もしくは分枝C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
、Yは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルである。
式I〜IIIの化合物の好ましい実施形態として、たとえば、X〜XがNであり、RがNYであり、RがOであり、pが0であり、qが1である化合物も挙げられる。
したがって、さらに詳細な実施形態では、本発明は、式XおよびXIの化合物を対象とする。
式中、
Aは、アミノ酸であり、
〜Zは、互いに独立して、NまたはCであり、
は、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
、Yは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルである。
化合物XおよびXIの詳細な実施形態としては、式XIIa、XIIb、XIIc、XIId、XIIe、XIIfの化合物が挙げられる。
式中、
、R、R、Rは、互いに独立して、18FまたはHであり、但し、R、R、R、Rのうち1つは、18Fであり、
、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖もしくは分枝C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
、Yは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖または分枝C〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルである。
他の実施形態は、X〜XがNであり、RおよびRがNHであり、RがHであり、RがCHであり、pが0であり、qが1である、式I〜IIIの化合物である。
したがって、別の詳細な実施形態では、本発明は、式XIIIおよびIVXの化合物を対象とする。
式中、
Aは、アミノ酸であり、
〜Zは、互いに独立して、NまたはCである。
化合物XIIIおよびIVXの詳細な実施形態としては、式XVa、XVb、XVc、XVd、XVe、XVfの化合物が挙げられる。
式中、
、R、R、Rは、互いに独立して、18FまたはHであり、但し、R、R、R、Rのうち1つは、18Fであり、
、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖もしくは分枝C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルである。
他の実施形態は、X〜XならびにRおよびRがNであり、R=R=RがHであり、RがCHまたはホルミルであり、pが1であり、qが4である、式I〜IIIの化合物である。
したがって、さらに詳細な実施形態では、本発明は、式XVIおよびXVIIの化合物を対象とする。
式中、
Aは、アミノ酸であり、
〜Zは、互いに独立して、NまたはCであり、
は、H、メチル−またはホルミル−である。
化合物XVIおよびXVIIの詳細な実施形態としては、式XVIIIa、XVIIIb、XVIIIc、XVIIId、XVIIIe、XVIIIfの化合物が挙げられる。
式中、
、R、R、Rは、互いに独立して、18FまたはHであり、但し、R、R、R、Rのうち1つは、18Fであり、
は、H、メチル−またはホルミル−であり、
、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖もしくは分枝C〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルである。
用語「アルキル」とは、単独でまたは複合語で使用するとき、示された数のC原子、通常は1〜12個、好ましくは1〜8個、より好ましくは1〜4個の炭素原子を含んだ直鎖または分枝アルキル基、たとえば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec−ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシルなどを指す。
本明細書で使用するとき、用語「アルケニル」(すなわち、少なくとも1つの二重結合を有する、上で定義したとおりのアルキル基)とは、単独でまたは他の基との複合語で、2〜12個の炭素原子を含んだ直鎖または分枝アルキレン基、たとえば、メチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、t−ブチレン、sec−ブチレン、イソブチレン、アミレン、イソアミレン、ペンチレン、イソペンチレン、ヘキシレンなどを指す。好ましいアルケニル基は、2〜8個の炭素原子を含む。
本明細書で使用する用語「アルキニル」(すなわち、少なくとも1つの三重結合を有する、上で定義したとおりのアルキル基)とは、1つ以上の炭素−炭素三重結合を有する、炭素原子の直鎖または分枝鎖を指す。好ましいアルキニル基は、2〜12個、より好ましくは2〜8個の炭素原子を含む。
本明細書で使用する用語「アルコキシ」とは、酸素で置換されている、上で定義したとおりのアルキル、たとえば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、tert−ブトキシなどを指す。
本明細書で使用する用語「アルカノイル」とは、ホルミル、またはカルボニルで末端が置換されている上で定義したとおりのアルキル、たとえば、アセチル、プロパノイル、ブタノイル、ペンタノイルなどを指す。
本明細書で使用する用語「アルキルアミノ」とは、メチルアミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ、tert−ブチルアミノなどのモノアルキルアミノ、およびジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルプロピルアミノなどのジアルキルアミノの両方を含めて、窒素で置換されている上で定義したとおりのアルキルを指す。
本明細書で使用する用語「ハロ」とは、いずれかの17族元素を指し、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨードおよびアスタチン(o)を包含する。
表現「任意選択で置換されている」は、ヒドロキシ、アルコキシ、(ジ)アルキルアミノ、アルキルスルホニル、アルキルカルボニル、アルキルカルボニルオキシ、アルコキシカルボニル、カルボキシル、Hal、CN、NOでの置換を包含することが好ましい。
好ましい実施形態では、RおよびRは、互いに独立して、H、−OR”、−NHR”であり、R”は、H、C1〜C6アルキル、C1〜C4アルコキシ、C1〜C4アルカノイル、(C1〜C4アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C6アルキルアミノ)カルボニルであり、より好ましくは、RおよびRは、互いに独立して、−OH、NHである。
好ましい一実施形態では、RおよびRは、互いに独立して、H、メチルまたはホルミルである。
好ましい一実施形態では、RおよびRは、互いに独立して、H、メチル、エチルまたはtert−ブチルである。
好ましい実施形態では、R’は、H、メチルまたはエチルである。
好ましい実施形態では、Rは、H、メチルまたはエチルである。
好ましい実施形態では、Rは、H、メチルまたはエチルである。
好ましい実施形態では、YおよびYは、互いに独立して、H、メチルまたはエチルである。
別の態様において、本発明は、本発明の化合物の合成方法を提供する。出願人らは、本発明の葉酸放射性医薬品が、[18F]フッ化物で直接放射標識することにより取得できることを見出した。
18F核種は通常、求電子性[18F]Fとして、また本明細書で一般に使用するように、求核性[18F]フッ化物として入手可能である。[18F]フッ化物の形では、フッ素18がより効率よく製造可能である。加えて、これは、担体を加えない放射性トレーサーを十分に調製できる唯一の可能性である。
したがって、詳細な実施形態では、本発明の製造方法は、[18F]フッ化物による置換を受けやすい置換基を有するアザフォレートである前駆体を準備する工程と、前記前駆体を、テトラブチルアンモニウムカーボネートまたはアミノポリエーテル(たとえば、Kryptofix(R)2.2.2)を炭酸またはシュウ酸カリウムと組み合わせたものなどの相間移動触媒によって活性化した[18F]フッ化物と反応させて、本発明の化合物を生成する工程とを含む。
通常、[18F]フッ化物による置換を受けやすい置換基は、脱離基として働くことができ、したがって入ってくる[18F]フッ化物との交換ができる電子吸引性基、または他には、[18F]フッ化物を導入するための活性化剤として働くことのできる電子吸引性基である。適切な電子吸引性基としては、−NO、−CN、−SOR’、−COOR’、−COR’、−F、−Cl、−Brが挙げられる。表現「5、6、または10員環系などを構成する炭素環式およびヘテロ環式基」は、好ましくは、フェニル、ナフチル、アゼチジニル、ピロリジニル、イミダゾリル、インドリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、オキサトリアゾリル、チアトリアゾリル、ピリダジニル、モルホリニル、ピリミジニル、ピラジニル、ピリジル、キノリニル、イソキノリニル、ピペリジニル、ピラゾリル、イミダゾピリジニルおよびピペラジニル、より好ましくは、フェニル、ナフチル、ピロリジニル、イミダゾリル、トリアゾリル、ピリミジニル、ピリジル、ピペリジニルおよびピラゾリル、最も好ましくは、フェニル、ピリジルおよびナフチルを包含する。
したがって、好ましい実施形態では、葉酸放射性医薬品は、18F−ニトロまたは18F−クロロ交換に基づく直接標識法において取得した。
典型的な反応では、適切な有機溶媒に溶解させた前駆体を、無水18F−フッ化物−クリプテートに加えた。得られる混合物を、適切な反応時間、適正な温度に、たとえば、10分間約160℃に加熱した。ショートカートリッジで精製した後、塩基性または酸性条件、および穏やかな加熱のもとで脱保護を10分間実施した。粗生成物溶液を中和し、半分取HPLC系に注入した。放射性生成物を収集し、HPLC溶媒を、別の固相抽出によって、または窒素流、真空および穏やかな加熱によって除去した。製剤については、乾燥生成物を生理溶液で溶解し直し、滅菌フィルターを使用して滅菌バイアルに移した。
別の態様において、本発明は、診断画像処理を必要とする対象に好都合かつ有効に投与する、本発明の葉酸放射性医薬品の使用を提供する。
したがって、本発明は、葉酸受容体を発現させる細胞または細胞集団の診断画像処理方法であって、少なくとも1種の本発明の葉酸放射性医薬品を診断画像処理量で投与する工程と、前記細胞または細胞集団の診断画像を取得する工程とを含む方法を提供する。
このような画像処理は、葉酸受容体を発現させる細胞または細胞集団に対して、インビトロまたはインビボで行うことができる。
したがって、本発明は、組織サンプルにおいて葉酸受容体を発現させる細胞をインビトロで検出する方法であって、前記組織サンプルを、少なくとも1種の本発明の葉酸放射性医薬品と、有効量で、かつ結合を生じさせるのに十分な時間および条件をかけて接触させる工程と、そうした結合をオートラジオグラフィーなどの画像処理技術によって検出する工程とを含む方法を提供する。
別の態様において、本発明は、がんまたは炎症性および自己免疫疾患治療の診断画像処理またはモニタリングを必要とする対象に好都合かつ有効に投与する、本発明の葉酸放射性医薬品の使用を提供する。
別の態様において、本発明は、その必要のある対象に、診断有効量の少なくとも1種の本発明の葉酸放射性医薬品を、治療活性薬と組み合わせて投与する工程と、前記組織の診断画像を取得して、治療の経過を追跡する工程とを含む、同時の診断および治療方法を提供する。
本発明の方法の対象は、動物またはヒトなどの哺乳動物であることが好ましく、ヒトが好ましい。
投薬量は、診断や治療の形態などの、所望の効果の性質、治療の種類および頻度、診断機器、調製物の適用形態、レシピエントの年齢、体重、栄養および状態、あるとすれば同時治療の種類に応じて決まる。
しかし、最も好ましい投薬量は、個々の対象に合わせることができ、それは、当業者によって必要以上の実験なしに理解され、決定可能である。これには通常、標準用量の調整、たとえば、患者の体重が少ない場合の用量の減量が含まれる。
治療は、最適量未満の少なめの量から開始することができ、最適な効果を得るためにこれを増量することができる。
本発明の葉酸放射性医薬品は、反復用量として、または好ましくは一用量として投与することができる。たとえば、本発明の葉酸放射性医薬品は、静脈内ボーラス注射によって対象に投与することができる。注射に適する形態には、上で言及した本発明の葉酸放射性医薬品の水性滅菌溶液または懸濁液が含まれる。
注射する溶液について、好ましい単位投薬量は、約0.01ml〜約10mlである。たとえば、静脈内投与の後、所望であれば、放射標識試薬が対象に投与されてから30分〜4時間後、臓器または腫瘍のインビボでの画像処理を実施することができる。通常、投与された十分な量の用量が、標的化された範囲に蓄積される。
葉酸放射性医薬品は、HPLCによって精製することが好ましい。HPLC精製の溶媒を除去した後、製品は、0.9%NaClや0.15Mリン酸緩衝溶液などの生理溶液に溶解してから適用することが好ましく、製剤された放射性医薬品は、滅菌フィルターを介して滅菌バイアルに移す。
本発明の葉酸放射性医薬品は、対象から採取した組織生検材料において葉酸受容体を発現させる細胞をインビトロで検出するのに使用することもできる。したがって、別の実施形態では、本発明は、組織サンプルにおいて、葉酸受容体を発現させる細胞、たとえば、腫瘍細胞または活性化型マクロファージをインビトロで検出する方法であって、前記組織サンプルを本発明の葉酸放射性医薬品と、有効量で、かつ結合を生じさせるのに十分な時間および条件をかけて接触させる工程と、そうした結合を画像処理技術によって検出する工程とを含む方法を提供する。
サンプルは、当業者に知られている手順によって、たとえば、気管または肺サンプルなどの吸引により組織生検材料または体液を収集することによって集めることができる。
試験される組織サンプルには、葉酸受容体を発現させる細胞、たとえば、腫瘍細胞、上皮細胞、腎臓、胃腸管または肝胆道系、活性化型マクロファージ、単球、その他を含むことが疑われるいずれかの組織が含まれる。サンプルは、たとえばミクロトームで薄片にすると、顕微鏡による検査および観察を容易にすることができる。サンプルはまた、本発明の葉酸放射性医薬品のうちの1種とインキュベートする前または後のいずれかに、適切な固定液で固定すると、サンプル組織の組織学的な質を向上させることができる。
本発明の葉酸放射性医薬品が細胞上の葉酸受容体に結合するのに十分な時間および条件としては、標準の組織培養条件が挙げられ、すなわち、サンプルをインビトロで培養し、生理的培地において本発明の化合物または組成物のうちの1種と共にインキュベートすることができる。このような条件は、当業者によく知られている。別法として、サンプルを固定し、次いで、等張性または生理的緩衝液中で本発明の葉酸放射性医薬品と共にインキュベートすることができる。
すべての用途について、本発明の化合物または組成物は、これを使用する部位またはその付近で準備することが好都合である。本明細書で開示し、請求項に記載する化合物および/または方法はすべて、本開示に照らして、必要以上の実験なしに製造し、実行することができる。当業者には、本発明の範囲から逸脱することなく、諸変形形態を本発明に適用してもよいことは、明白なところとなる。本明細書で提供する例は、例示的であり、網羅的でないものとし、したがって、例示される例は、一切、本発明を限定するとみなすべきでない(Betzelら Bioconj. Chem. 2013、24: 205−214(非特許文献45)も参照されたい)。

一般事項:試薬および溶媒は、他に言及がなければ、Sigma−Aldrich Chemie GmbH、Acros Organics、またはVWR International AGから購入した。化学物質はすべて、供給されたまま使用した。ヒトおよびマウス(雌CD−1)ミクロソームならびにNADPH再生系は、BD biosciencesから購入した。
分析ラジオHPLC:分析ラジオ高速液体クロマトグラフィー(HPLC)は、RP−18カラム、Luna PFP(2)C18(5μm、250×4.6mm、Phenomenex)を使用する、GabiStar(Raytest)放射線検出器(radiodetector)を備えたAgilent1100シリーズHPLC系において、次のとおりの溶媒系および勾配を用いて実施した。溶離液Aは、NaHPO/NaHPO緩衝液(0.05M、pH7.4)とし、溶離液Bは、MeOHとした。0〜30分で100%〜70%のAの勾配を、1ml/分の流量で使用した。比活性は、異なる濃度の低温の参考化合物から得た検量線から求めた。塩素化前駆体(3’−アザ−2’−クロロ−葉酸)の量を求めるのには、異なる濃度の3’−アザ−2’−クロロ−葉酸から得た標準曲線を使用した。
半分取ラジオHPLC:精製については、Smartline Pump1000、Smartline Manager5000、Smartline UV検出器2500(Knauer)、およびGabiStar放射検線出器(Raytest)を備えた半分取HPLC系において、ラジオHPLCを実施した。[18F]−3’−アザ−2’−フルオロ葉酸は、RP−18カラム、Luna PFP(2)C18(5μm、250×10mm、Phenomenex)において、次のとおりの溶媒系で精製した。溶離液Aは、0.1%のEtOHのNaHPO/NaHPO緩衝液(0.05M、pH7.4)溶液とし、溶離液Bは、40%のEtOHのNaHPO/NaHPO緩衝液(0.05M、pH7.4)溶液とした。0〜10分で100%〜85%のA、10〜25分は定組成で85%のAの勾配を、4ml/分の流量で使用した。
ラジオUPLC:安定性研究については、Acquity UPLC BEH C18カラム(1.7μm、2.1×50mm、Waters)および同時検出器(FlowStar LB513、Berthold)を備えた超高性能液体クロマトグラフィー(UPLC(商標)、Waters)系を、次の溶媒系を用いて使用した。溶離液Aは、NaHPO/NaHPO緩衝液(0.05M、pH7.4)とし、溶離液Bは、アセトニトリルとした。0〜4.0分で100%〜40%のAの勾配を、0.6ml/分の流量で使用した。
担体無添加[18F]フッ化物の製造:担体無添加[18F]フッ化物は、Cyclone18/9サイクロトロン(IBA)における18O(p,n)18F核反応によって製造した。97%同位体富化された18O水に、2.1mlのターゲットを使用して、18MeVのプロトンビームを照射した。ヘリウム流を使用して、ターゲット体積(1.95ml)をホットセルに移した。担体無添加[18F]フッ化物(40〜80GBq)を、炭酸カリウム水溶液(0.5M、5ml)および水(10ml)で予備調湿(precondition)した陰イオン交換カートリッジ(Sep−Pak Light Accell Plus QMA、Waters)に捕捉させた。
logDの決定:logD値の決定は、フラスコ振盪法を使用して実施し、n−オクタノールとリン酸緩衝食塩水(PBS)間の放射性トレーサーの分配係数を求めた(Wilsonら 2001 Applied Radiation and Isotopes(非特許文献46))。放射性サンプル(5〜10μl)を含有するエッペンドルフ管において、n−オクタノール(0.5ml)とPBS(0.5ml)を混合した。管をオーバーヘッドシェーカーにおいて室温で15分間振盪し、その後遠心分離した(3分、5000rpm)。各エッペンドルフ管から、各相50μlを、γ−カウンターでのカウント用バイアルに移した。logD値を次式に従って算出した。logD7.4=log[活性(オクタノール相)/PBS相活性)]。
細胞培養:KB細胞(ヒト子宮頸癌細胞系、HeLaサブクローン、ACC−136)を、German Collection of Microorganisms and Cell Cultures(DSMZ、ドイツ国ブラウンシュヴァイク)から購入した。細胞は、5%COを含んだ加湿雰囲気中にて37℃で単層として培養した。重要な点で、細胞は、無葉酸細胞培養培地FFRPMI(改良RPMI、葉酸なし、ビタミンB12およびフェノールレッド、Cell Culture Technologies GmbH、スイス国Gravesano/Lugano)において培養した。FFRPMI培地は、10%熱不活化ウシ胎児血清(FCS、唯一の葉酸供給源として)、L−グルタミン、および抗生物質(ペニシリン/ストレプトマイシン/ファンギゾン)で補充した。1週間に2回、PBS中EDTA(2.5mmol/l)で型通りの培養処理を行った。
例1
前駆体N−アセチル−3’−アザ−2’−ニトロ葉酸ジ−tertブチルエステルの合成
(a)N−(6−アミノ−2−クロロニコチノイル)−L−グルタミン酸ジ−tertブチルエステルの合成
6−アミノ−2−クロロニコチン酸(6g、34.8mmol、Anichem Inc.から購入)を、室温でN,N−ジメチルホルムアミド(232ml)に溶解させた。溶液を0℃に冷却し、トリエチルアミン(11ml、7.39g、73.0mmol)を加えた。HBTU(2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート、14.5g、38.2mmol)を加えた後、混合物を0℃で5分間撹拌し、次いで、ジtertブチル−L−グルタメート塩酸塩(10.8g、36.5mmol)を加えた。冷却浴を取り外し、混合物を18時間撹拌した。−20℃に冷却した後、固体を取り除き、DMF(20ml)で洗浄した。濾液を真空下で蒸発乾燥させ、残渣を、エチルアセテート(400g)とメチル−tertブチルエーテル(200g)の混合物に溶解させた。溶液を水(合計150ml)で3回、1M NaHCO水溶液(合計150ml)で3回、および飽和NaCl水溶液(合計150ml)で3回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウム(10g)で乾燥させ、真空下で蒸発乾燥させた。残渣をシリカゲルでのカラムクロマトグラフィー(n−ヘキサン/酢酸エチル 7:3〜5:5)によって精製して、N−(6−アミノ−2−クロロニコチノイル)−グルタミン酸−ジtertブチルエステルを淡黄色の固体として得た。収率:6.8g(36.5mmol、47.3%)。
HR−MS(ESI,試料はCHClに溶解):m/z[MH]計算値C1929ClN:414.1790;実測値:414.1789
H−NMR(200MHz,DMSO−d):δ=1.39(s,9H,OtBu)、1.41(s,9H,OtBu)、1.71〜2.07(m,2H,C(β)H)、2.33(t,2H,C(γ)H)、4.18〜4.29(m,1H,CαH)、6.40(d,1H,4’Harom,J=8.3Hz)、6.69(s,2H,NH)、7.47(d,1H,5’Harom,J=8.3Hz)、8.36(d,1H,NH,J=7.6Hz)。
13C−NMR(200MHz,DMSO−d):26.6、28.2、31.6、52.9、80.2、81.1、106.3、118.9、140.1、146.2、160.6、166.2、171.2、172.0。
(b)N−アセチル−3’−アザ−2’−クロロ葉酸ジ−tertブチルエステルの合成
N−(6−アミノ−2−クロロニコチノイル)−グルタミン酸−ジtertブチルエステル(0.5g、1.27mmol)およびN−アセチル−6−ホルミルプテリン(0.3g、1.21mmol)を、酢酸(30ml)に溶解させた。オルトケイ酸テトラエチル(0.54ml、1.27mmol)を加えた後、混合物を55℃で6時間撹拌した。終夜室温に冷却した後、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム(0.27g、2.42mmol)を加え、混合物を室温で1時間撹拌した。n−ヘキサン(18g)および水(8g)を加えた後、有機層を分離し、水層を真空下で蒸発乾燥させた。残渣を、水(9g)とアセトニトリル(1g)の混合物に懸濁させた。固体を取り出し、水(合計10g)で2回洗浄して、未精製N−アセチル−3’−アザ−2’−クロロ葉酸ジtertブチルエステル(0.77g)を得た。粗生成物を、水とアセトニトリルの混合物中で、アセトニトリルの百分率を10%から25%に増やしながら、繰り返し消化することにより精製して、N−アセチル−3’−アザ−2’−クロロ葉酸ジtertブチルエステルを橙色の固体として得た。収率:0.61g(0.911mmol、75%)。
HR−MS(ESI,試料は1:1MeOH/CHClに溶解):m/z[MH]計算値C2835ClNNaO:653.2209;実測値:653.2211
H−NMR(200MHz,DMSO−d):δ=1.37(s,9H,OtBu)、1.39(s,9H,OtBu)、1.75〜1.82(m,1H,C(β)H)、1.92〜1.99(m,1H,C(β)H’)、2.20(s,3H,CH)、2.28〜2.32(m,2H,C(γ)H)、4.21(m,1H,C(α)H)、4.72(d,2H,C(6)CH,J=5.8Hz)、6.71(s,1H,4’Harom)、8.00(bt,1H,NH)、8.04(s,1H,5’Harom)、8.50(d,1H,NH(Glu)、J=7.5Hz)、8.83(s,1H,C(7)H)、11.9(bs,1H,NH)、12.3(bs,1H,NH)。
13C−NMR(200MHz,DMSO−d):24.4、26.5、28.1、28.2、31.5、44.5、52.8、80.3、81.1、107.1、119.6、130.9、139.7、145.9、149.7、150.2、152.4、154.9、158.6、159.7、166.1、171.1、171.9、174.6。
(c)N−(6−アミノ−2−ニトロニコチノイル)−L−グルタミン酸ジtert−ブチルエステルの合成
6−アミノ−2−クロロ−ニコチン酸に代えて6−アミノ−2−ニトロニコチン酸を使用する以外、例1a)に記載の手順に従って合成を実現した。
(d)N−アセチル−3’−アザ−2’−ニトロ葉酸ジ−tertブチルエステルの合成
N−(6−アミノ−2−クロロニコチノイル)−グルタミン酸−ジtertブチルエステルに代えてN−(6−アミノ−2−ニトロニコチノイル)−L−グルタミン酸ジtert−ブチルエステルを使用する以外、例1b)に記載の手順に従って合成を実現した。
例2
担体無添加3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸の合成
炭酸セシウム(2.8mg)およびKryptofix2.2.2(5mg)をアセトニトリル(1.4ml)と水(0.6ml)の混合物に溶かした溶液を使用して、陰イオン交換カートリッジに捕捉された担体無添加[18F]フッ化物を、5mlの密封反応容器に直接溶出させた。真空下および窒素流中にて90℃で溶媒を除去した。引き続いて、無水アセトニトリル(3×1ml)を加え、蒸発乾燥させた。次いで、90℃で10分間、真空のみを適用した。
無水[18F]フッ化物−クリプテート錯体を含有するジメチルスルホキシド(300μl)に、前駆体N−アセチル−3’−アザ−2’−クロロ葉酸ジ−tertブチルエステル(2.50mg、3.96μmol)、または別法としてN−アセチル−3’−アザ−2’−ニトロ−葉酸ジ−tertブチルエステルを加えた。混合物を10分間160℃に加熱した。10分間冷却し、水(5ml)を加えた後、混合物を、メタノール(5ml)で予備調湿し水(10ml)ですすいでおいた逆相カートリッジ(Sep−Pak C18Plus、Waters)に通した。装填されたカートリッジを水(3×8ml)で洗浄した。18F標識された保護された中間体N−アセチル−3’−アザ2’−フルオロ葉酸ジ−tertブチルエステルを、アセトニトリル(2ml)で、別の5mlの密封反応容器に溶出させた。アセトニトリルの体積を、減圧下および窒素流中にて90℃で、およそ0.1mlに濃縮した。加水分解するために、塩化水素溶液(4M、1.25ml)を加え、混合物を60℃で10分間加熱した。5分間冷却した後、水酸化ナトリウム溶液(5M、1.0ml)を加えて混合物を中和し、NaHPO/NaHPO緩衝液(0.05M、pH7.4、2.5ml)で希釈して、合計体積を5mlとした。溶液を半分取ラジオHPLC系に注入した。6%EtOHを含有する収集された生成物画分(t=21分)を、滅菌フィルターに通して、(インビトロおよびインビボでの)さらなる実験に直ちに使用できる滅菌無発熱物質バイアルに入れた。
減衰補正した放射化学収率は、5〜15%(0.5〜2.75GBq)の範囲であった。精度管理(quality control)は、分析ラジオHPLCで行った(図2)。放射化学純度は、98%を越えており、比活性は、45〜126.8GBq/μmolの範囲であった。
塩素化副生物の量は、製剤された製品溶液に対して17μg/mL未満であった(1〜16.3μmol/mlの範囲)。合計合成時間は、約85分であり、[18F]−3’−アザ−2’−フルオロ葉酸の正体は、参考化合物3’−アザ−2’−[19F]フルオロ葉酸との同時注入によって確認された。放射標識条件の概要を表1に示す。
LogD7.4測定:親油性の評定については、[18F]−3’−アザ−2’−フルオロ−葉酸のn−オクタノール/PBS中での分配係数が−4.2±0.1(n=10)であることが判明し、[18F]−3’−アザ−2’−フルオロ−葉酸が非常に親水性の性質であることが示された。
例3
3’−アザ−2’−[18F]フルオロ−葉酸のモジュール方式GMP放射性合成
放射性トレーサー3’−アザ−2’−[18F]フルオロ−葉酸のGMP生成を、自動合成モジュールにおいて実施した。担体無添加[18F]フッ化物を陰イオン交換カートリッジに捕捉し、炭酸セシウム(0.35mlのHO中に2.8mg)とKryptofix2.2.2(0.35mlのアセトニトリル中に6.5mg)の混合物を使用することにより、反応器に直接溶出させた。減圧下および窒素流中にて120℃で溶媒を除去した。アセトニトリル(0.1ml)を加え、蒸発乾燥させた。
−アセチル−3’−アザ−2’−クロロ葉酸ジ−tertブチルエステル(2.50mg、3.96μmol)をDMSO(400μL)に溶かした前駆体溶液を、無水[18F]フッ化物−クリプテート錯体に加えた。混合物を17分間150℃に加熱した。次いで、4M HCl(1.0ml)を反応器に直接加え、60℃で10分間かけて加水分解を実現した。反応混合物をHO(9ml)で希釈し、活性化MCXカートリッジに載せ、HO(5ml)で洗浄した。50mMリン酸緩衝液pH7.4中の10%MeOHで作られた溶液(4ml)でカートリッジをすすぐことにより、放射性トレーサーを溶離させた。溶離液を半分取ラジオHPLC系に注入した。収集された生成物画分(t=21.1分)を4M HCl(0.5ml)で酸性化し、別のMCXカートリッジに載せた。カートリッジをHO(5ml)ですすいだ後、放射性トレーサーを10%のEtOHの50mMリン酸緩衝液pH7.4溶液(5mL)で溶離させ、0.9%NaCl水溶液(9mL)で希釈した。
合成の終わりの減衰補正した放射化学収率は、7〜16%(2.4〜6.0GBq)の範囲であった。精度管理は、自動ラジオHPLCで行った。放射化学純度は、99%を越えており、比活性は、47〜62GBq/μmolの範囲であった。
塩素化副生物の量は、製剤化した製品溶液に対して0.1μg/ml未満であった。合計合成時間は、約75分であった。放射標識条件の概要を表2に示す。
例4
担体無添加[18F]−3’,5’−ジアザ−2’−フルオロ葉酸の合成
6−アミノ−2−クロロニコチン酸に代えて2−アミノ−4−クロロ−5−ピリミジンカルボン酸(Abby Pharmatech、LLCから購入)を使用する以外、例1〜3と同様に合成を行った。
例5
19F]−参考化合物の合成
(a)N−(6−アミノ−2−フルオロニコチノイル)−L−グルタミン酸−ジ−t−ブチルエステルの合成
6−アミノ−2−フルオロニコチン酸塩酸塩(5.72g、29.7mmol、Anichem Inc.から購入)のN,N−ジメチルホルムアミド(50ml)溶液に、N−ヒドロキシスクシンイミド(6.83g、59.3mmol)を加えた。0℃に冷却した後、10分以内にトリエチルアミン(15.01g、148.3mmol)を滴下した。混合物を室温まで温め、5分以内にN,N−ジイソプロピルカルボジイミド(6.9ml、44.5mmol)を加えた。29時間後、グルタミン酸ジtertブチルエステル塩酸塩(17.6g、59.3mmol)のN,N−ジメチルホルムアミド(114ml)溶液を5分以内に滴下した。21時間後、固体を取り除き、N,N−ジメチルホルムアミド(合計40ml)で2回洗浄した。濾液と洗液を合わせ、エチルアセテート(500ml)およびジイソプロピルエーテル(500ml)で希釈した。溶液を水(合計1000ml)で5回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウム(60g)および酸化アルミニウム(10g)で乾燥させ、真空中で蒸発乾燥させた。残渣にアセトニトリル(57.9g)を加え、固体を取り除き、アセトニトリル(合計20g)で洗浄した。洗液と濾液を合わせ、真空下にて40℃で蒸発乾燥させた。残渣をシリカゲルでのカラムクロマトグラフィー(n−ヘキサン/酢酸エチル 7:3〜0:1、Rf=0.46、n−ヘキサン/酢酸エチル 7:3)によって精製して、生成物画分を蒸発にかけた後、N−(6−アミノ−2−フルオロニコチノイル)−L−グルタミン酸−ジ−t−ブチルエステルを結晶質固体として得た。収率:2.27g(5.7mmol、19%)。
HR−MS(ESI,試料は1:1水/CHCNに溶解):m/z[MH]計算値C1929FN:398.2086;実測値:398.2083
H−NMR(200MHz,DMSO−d):δ=1.37(s,9H,OtBu)、1.41(s,9H,OtBu)、1.79〜1.98(m,2H,C(β)H)、2.29(t,2H,C(γ)H)、4.33(m,1H,C(α)H)、6.36(dd,1H,4’Harom,HH=8.4Hz,FH=2.2Hz)、6.91(bs,2H,NH)、7.78〜7.87(m,2H,NH,5’Harom)。
13C−NMR(400MHz,DMSO−d):26.1、27.6、27.7、31.1、52.3、79.7、80.7、101.6(d,2JCF=27.4Hz)、104.7(d,CF=2.8Hz)、142.1(d,CF=3.0Hz)、160.0(d,CF=237.0Hz)、160.7(d,CF=19.3Hz)、162.9(d,CF=6.5Hz)、170.8、171.5。
(b)N−アセチル−3’−アザ−2’−フルオロ葉酸ジ−t−ブチルエステルの合成
−アセチル−6−ホルミルプテリン(1.17g、5.03mmol)を室温で酢酸(25ml)に懸濁させた。30分以内に、懸濁液に、N−(6−アミノ−2−フルオロニコチノイル)−L−グルタミン酸−ジtertブチルエステル(1.00g、2.52mmol)の酢酸(35ml)溶液を滴下した。室温で2時間経過後、透明な溶液が生成しており、分子ふるい4A(10g)を加えた。さらに2.5時間後、次の分の分子ふるい4A(10g)を加えた。2時間後、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム(0.5g、2.39mmol)を加え、さらに1時間後、次の分のトリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム(0.5g、2.39mmol)を加えた。室温で16時間経過後、3番目の分のトリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム(0.53g、2.52mmol)を加えた。さらに2.5時間経過後、反応混合物から固体を取り除き、酢酸(30ml)で洗浄した。濾液を、水(150ml)とアセトニトリル(30ml)の混合物に滴下した。次いで、水(100ml)を滴下した。混合物を2時間4℃に冷却し、沈殿した生成物を取り出した。生成物を水(合計40g)に4回懸濁させ、次いで、真空中にてPで乾燥させて、N−アセチル−3’−アザ−2’−フルオロ葉酸ジ−t−ブチルエステルをオフホワイト色の粉末として得た。収率:1.10g(1.79mmol、71%)。
HR−MS(ESI,試料は1:1水/CHCNに溶解):m/z[MH]計算値C2836FN:615.2685;実測値:615.2677
H−NMR(200MHz,DMSO−d):δ=1.37(s,9H,OtBu)、1.40(s,9H,OtBu)、1.80〜2.07(m,2H,C(β)H)、2.21〜2.32(t,2H,C(γ)H)、4.29(m,1H,C(α)H)、4.71(d,2H,C(6)CH);6.56(dd,1H,4’Harom,HH=8.4Hz,FH=2.2Hz)、7.83(dd,1H,4’Harom,HH=8.4Hz,FH=10.0Hz)、7.91(dd,1H,NH(Glu),HH=7.4Hz,HH=4.5Hz)、8.29(t,1H,HH=5.7Hz)、8.88(s,1H,C(7)H)、11.94(bs,1H,N(3)H)、12.28(bs,1H,NHAc)。
13C−NMR(400MHz,DMSO−d):23.9、26.1、27.7、27.6、31.1、44.1、52.3、79.7、80.7、102.5(d,CF=28.3Hz)、105.4、130.5、141.7、149.3、149.4、151.7、154.5、158.9(d,CF=17.8Hz)、159.3、159.8(d,CF=237.6Hz)、162.9(d,CF=6.5Hz)、170.7、171.5、174.1。
(c)3’−アザ−2’−フルオロ葉酸の合成
−アセチル−3’−アザ−2’−フルオロ葉酸ジ−t−ブチルエステル(0.6g、1mmol)を、1M塩酸水溶液(16ml)とアセトニトリル(1.6ml)の混合物に懸濁させた。懸濁液を2時間60℃に加熱した。4℃に冷却した後、沈殿した生成物を取り出し、水(合計10ml)で洗浄し、真空中にてPで乾燥させて、未精製3’−アザ−2’−フルオロ葉酸を薄黄色の粉末として得た。収率:0.4g(0.9mmol、88%)。未精製3’−アザ−2’−フルオロ葉酸(0.27g、0.59mmol)を、水(2ml)と水酸化ナトリウムの1M水溶液(1.2ml)の混合物に溶解させた。溶液を70℃で15分間、炭(0.027g)で処理した。炭を取り除き、濾液を0℃に冷却した。2M塩酸水溶液(0.59ml)を加えて生成物を沈殿させた。遠心分離によって沈殿を単離した。母液を固体からデカントし、固体を水(合計量:14.2ml)で3回洗浄した。固体残渣を20℃で真空乾燥して、3’−アザ−2’−フルオロ葉酸を黄色の粉末として得た。収率:78mg、(0.17mmol、29%)。
HR−MS(ESI,試料は3−ヒドロキシピコリン酸をマトリックスとして用いてCHClに溶解):m/z[MH]計算値C1818FN:461.1328;実測値:461.1328。
H−NMR(500MHz,DO):δ=1.88〜1.96(m,1H,C(β)H)、2.03〜2.10(m,1H,C(β)H’)、2.14〜2.24(m,2H,C(γ)H)、4.24〜4.26(m,1H,C(α)H)、4.57(s,2H,C(6)CH)、6.47(dd,1H,5’Harom,HH=8.6Hz,FH=1.8Hz)、7.85(dd,1H,4’Harom,HH=10.1Hz,FH=8.6Hz)、8.5(s,1H,C(7)H)。
13C−NMR(500MHz,DO):23.4、28.7、34.1、44.3、55.8、101.7、101.9、105.9、128.2、142.2、146.6、147.4、155.7、159.4、159.8、164.2、165.2、165.3、173.2、178.8、181.5、182.3。
(d)N−(2−アミノ−4−フルオロピリミジン−5−カルボニル)−L−グルタミン酸−ジ−t−ブチルエステルの合成
6−アミノ−2−フルオロニコチン酸に代えて2−アミノ−4−フルオロ−5−ピリミジンカルボン酸(Abby Pharmatech、LLCから購入)を使用する以外、例5a)に記載の手順に従って合成を実現した。
(e)N−アセチル−3’,5’−ジアザ−2’−フルオロ葉酸ジ−t−ブチルエステルの合成
N−(6−アミノ−2−フルオロニコチノイル)−L−グルタミン酸−ジ−t−ブチルエステルに代えてN−(2−アミノ−4−フルオロピリミジン−5−カルボニル)−L−グルタミン酸ジ−t−ブチルエステルを使用する以外、例5b)に記載の手順に従って合成を実現した。
(f)3’,5’−ジアザ−2’−フルオロ葉酸の合成
−アセチル−3’−アザ−2’−フルオロ葉酸ジ−t−ブチルエステルに代えてN−アセチル−3’,5’−ジアザ−2’−フルオロ葉酸ジ−t−ブチルエステルを使用する以外、例5c)に記載の手順に従って合成を実現した。
例6
分配係数
logD7.4を求めるために、KHPO(1.743g、12.81mmol)およびNaHPO・2HO(9.596g、53.91mmol)を水(1000ml)に溶かした溶液を作製して、リン酸緩衝液を調製した。リン酸緩衝液のn−オクタノール飽和溶液およびn−オクタノールのリン酸緩衝液飽和溶液を調製した。PBS溶液(500μl)およびn−オクタノール溶液(500μl)をピペットでエッペンドルフ管に取り、放射性トレーサー(5〜10μl)を加えた。エッペンドルフ管をオーバーヘッドシェーカーにおいて室温で15分間振盪した。2つの相を5000rpmで3分間の遠心分離によって分離した。各相の一定分量(50μl)を、γ−カウンター(Wizard、PerkinElmer)でのカウント用の空のエッペンドルフ管に移した。n−オクタノール相とPBS相におけるカウントの比の対数を算出することにより、logD7.4値を求めた。値は、2回の独立した実験からの10回の算定の平均を表す。
logD7.4測定により、結果として−4.2±0.1の値が得られ、[18F]−2’−フルオロ−3’−アザ−葉酸の親水性の性質が明らかとなった。
例7
安定性実験
(a)ヒト血漿安定性
放射性トレーサーを、ヒト血漿中でのその安定性について、37℃で4時間にわたり試験した。製剤された製品(200μL)をリン酸ナトリウム緩衝液(100μl)で希釈し、一定分量(60μl、15MBq)をヒト血漿(500μL)に加え、37℃でプレインキュベートした。混合物をThermomixer compact(Eppendorf)において37℃、500rpmで振盪した。いくつかの時点(0、30、60、120、150、および240分)の後、トレーサを加えてから一定分量を採取した。各一定分量(70μl)を氷冷MeOH(150μl)に加えて、タンパク質を沈殿させた。上清を沈殿から分離するために、懸濁液を室温で10分間、13400rpmで遠心分離した(Eppendorf MiniSpin)。上清をマイクロフィルター(Sartorius Stedim Biotech GmbH、Minisart RC25、0.45μm)に通し、ラジオUPLC系で分析した。
(b)肝臓ミクロソームを使用しての安定性実験
KHPO/KHPO緩衝液(pH7.4、0.5M、200μl)、NADPH再生系A(50μl)、NADPH再生系B(10μl)、一定分量の[18F]−3’−アザ−2’−フルオロ葉酸(38μl、およそ15MBq)からなる混合物に、水(677μl)を加え、975μlの体積とし、37℃でプレインキュベートした。次いで、マウスまたはヒト肝臓ミクロソーム(20mg/ml、25μl)を加え、37℃でインキュベートした。いくつかの時点(0、20、40、および60分)の後、一定分量(100μl)を取り出し、溶液を氷冷メタノール(200μl)に注いで酵素反応を停止させた。各サンプルをNaHPO/NaHPO緩衝液(pH7.4、0.05M、600μl)で希釈した。どの時点も三通りに実施し、ラジオUPLC系において分析した。陰性対照(a negative control)として、サンプルをミクロソームなしまたはNADPH再生系なしでインキュベートした。
陽性対照実験(a positive control experiment)として、放射性トレーサーに代えてテストステロンを反応混合物と共にインキュベートした。
(c)肝臓グルタチオンを使用しての安定性実験
グルタチオン(0.1M、100μl)、S9画分(20mg/ml、50μl)、およびKHPO/KHPO緩衝液(pH7.4、0.5M、200μl)を水(612μl)で希釈して、体積を772μlとし、[18F]−3’−アザ−2’−フルオロ葉酸(38μl、およそ15MBq)を加えた。混合物を37℃でインキュベートした。いくつかの時点で、一定分量(100μl)を取り出し、サンプルを氷冷メタノール(200μl)に注いで反応を停止させた。各サンプルをNaHPO/NaHPO緩衝液(pH7.4、0.05M、600μl)で希釈した。どの時点も二通りに実施し、ラジオUPLC系において分析した。
要約すると、(1時間にわたる)すべての調査時点でのHPLC分析の結果、無傷の製品のみが検出されており、放射脱フッ素または代謝過程は起こらず、3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸が調査の全期間にわたり完全に安定していたことが示唆される(図2)。
例8
インビトロ内部移行調査
KB細胞を12ウェルプレートに播いて、終夜成長させた(約700,000細胞を含む2mlのFFRPMI培地/ウェル)。[18F]−3’−アザ−2’−フルオロ葉酸(25μL、170kBq)を各ウェルに加えた。一部の場合では、細胞を過剰の葉酸(100μM)と共にインキュベートして、KB細胞の表面にあるFRを遮断した。37℃で1時間または2時間インキュベートした後、細胞をPBSで3回洗浄して、3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸の合計細胞取込みを明らかにした。内部移行した3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸の画分を評定するために、KB細胞を、除去用緩衝液(0.1Mの酢酸および0.15MのNaClの水溶液、pH3)で洗浄して、FRに結合した放射性トレーサーを細胞表面から解放した。1mlの1N NaOHを各ウェルに加えて、細胞溶解を実現した。細胞懸濁液を4mlの管に移し、サンプルをγ−カウンターでカウントした。ボルテックス撹拌によって均質化した後、測定された放射活性を単一ウェル中0.3mgのタンパク質という平均含有量に対して標準化するために、各サンプルについて、タンパク質の濃度をMicro BCA Protein Assayキットによって明らかにした。放射性製品の細胞取込み研究によって、過剰の葉酸で遮断可能となったような、特殊な取込みおよび内部移行が示された。2時間インキュベートした後、取込みは、約78.17%の合計細胞取込みとなり、内部移行した画分は、18.56%を占めた。過剰の葉酸と共インキュベートすると、放射性トレーサー取込みが0.03%に抑制された(図5)。
例9
エクスビボ代謝産物研究
放射性代謝産物のインビボでの定量については、3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸(60〜70MBq)を担KB腫瘍マウス(n=2)に静脈内注射した。5分後、反対側の静脈から血液サンプルを採取し、放射性トレーサー注射から30分後に動物を屠殺した。全血、肝臓、腫瘍、および尿を収集した。血液サンプルは、4℃で5分間、5000gで遠心分離した。同体積の氷冷メタノールを加えてから遠心分離することにより、血漿サンプルのタンパク質を沈殿させた。血漿の上清および尿サンプルをPBS緩衝液で希釈し、ラジオUPLCによって分析した。肝臓および腫瘍組織は、PT1200C Polytron(Kinematica AG)を使用して、等体積のPBS中でそれぞれ均質化した。同体積の氷冷MeOHを加えた後、混合物を4℃で5分間、5000gで遠心分離した。氷冷メタノールを加えてから遠心分離することにより、上清から残存するタンパク質を除去した。得られる上清画分をPBS緩衝液で希釈し、ラジオUPLCによって分析した。
血漿サンプル(5分および30分)ならびに尿および腫瘍のサンプルの分析では、検出可能な量の代謝産物が存在しないことが明らかになった。対照的に、肝臓サンプルの分析では、代謝の徴候が示された(図4)。
例10
葉酸受容体結合親和性
非放射性参考化合物3’−アザ−2’−フルオロ葉酸を用いた結合検定は、PBS pH7.4に懸濁させたKB腫瘍細胞(エッペンドルフ管1本あたり7,000細胞/240μL)で実施した。細胞は、シェーカーにおいて、H−葉酸(10μL、0.84nM)および漸増濃度の3’−アザ−2’−フルオロ葉酸(250μLのPBS pH7.4中に5.0×10−7〜5.0×10−12M)と共に、4℃で30分間、三通りにしてインキュベートした。非特異的結合は、過剰の葉酸(10−4M)の存在下で明らかにした。インキュベートした後、細胞懸濁液を含有するエッペンドルフ管を4℃で5分間遠心分離し、上清を除去した。0.5mlの1M NaOHを加えることにより細胞ペレットを溶解させ、5mlのシンチレーションカクテル(Ultima Gold、Perkin Elmer)を含有するシンチレーション管に移した。液体シンチレーション分析装置(Tri−Carb1900TR、Packard)を使用して放射活性を測定し、GraphPad Prism(バージョン5.01)ソフトウェアを使用して、置換曲線から50%阻害濃度を求めた。
非放射性参考化合物3’−アザ−2’−フルオロ葉酸のFR結合親和性を求めた結果、IC50値は、0.81±0.18nMであった。この値は、天然葉酸(約0.9nM)について求めたIC50値と同じ範囲にあり、葉酸誘導体3’−アザ−2’−フルオロ葉酸の結合親和性が大部分保持されていることが示唆される。
例11
生体内分布研究
インビボ実験は、地域の獣医部門による承認を受け、スイス国動物保護法に従って実施した。6〜8週齢の雌の無胸腺ヌードマウス(CD−1 Foxn−1/nu)をCharles River Laboratories(ドイツ国Sulzfeld)から購入した。動物には、腫瘍細胞接種の5日前から、葉酸欠乏げっ歯類食を与えた。マウスの各肩の皮下組織に、KB細胞(100μLのPBS中に5×10細胞)を接種した。動物実験は、腫瘍細胞接種後およそ14日間行った。生体内分布研究は、三通りに実施した。[18F]−3’−アザ−2’−フルオロ葉酸は、側方尾静脈から直ちに投与するために、PBS pH7.4に希釈して、所望の放射活性濃度(マウス1匹あたり約5MBq)とした。遮断研究は、3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸の投与直前に過剰の葉酸(100μLのPBS中に100μg)を注射することにより実施した。
動物は、放射性葉酸3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸を投与してから30分、60分、および190分後に屠殺した。選択した組織および臓器を集め、秤量し、γ−カウンターで放射活性をカウントした。結果は、同時にカウントした、もとの注射物の明確なサンプルからの参考カウントを使用して、組織重量1グラムあたりの注射用量に対する百分率[%ID/g]として一覧にした。
得られた結果は、表3に要約し、3匹または4匹の動物の平均を取った、組織1グラムあたりの対注射用量百分率[%ID/g]を表す(表3)。
例12
PET画像処理研究
PET実験は、eXplore VISTA PET/CT断層撮影機(GE)を用いて実施した。担腫瘍マウスに、10〜18MBqの3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸(注射1本あたり100〜150μl)を側方尾静脈から注射した。遮断研究については、動物に、放射性トレーサー注射の10分前に、過剰の葉酸(100μl中100μg)を静脈内注射によって与えた。動物を空気/酸素混合物中のイソフルランで麻酔した。PET走査像を、注射から120〜150分後に取得した。取得後、PETデータを、使用者が定めた時間枠で再構築した。PETとCTのデータセットを融合させたものを、PMOD(バージョン3.2)ソフトウェアで解析した。
3’−アザ−2’−[18F]フルオロ葉酸の注射から1.5〜90分後、および注射から60〜150分後のマウスの動的PET走査を行った。[18F]−2’3’−アザ−葉酸の静的PET走査は、通常、注射から120〜150分後の走査時間で行った。典型的な結果を図6A/Bおよび図7に示す。静的ベースライン走査(注射から120〜150分後)では、KB腫瘍異種移植片における高く(SUV1.9)特異的な取込み(12.6±1.8%ID/g)が示された(図6Aおよび図7A)。他の非標的臓器における取込みは、肝臓、腎臓、および唾液腺だけは例外として、ごくわずかであった。共に注射した葉酸(注射から120〜150分後)で行った研究では、腫瘍組織および腎臓における放射性トレーサーの取込みの低減が示された(図6B)。
PBS(100μl)中ペメトレキセド(400μg、放射性トレーサーの60分前)を予め注射すると、高い腫瘍取込みを保持しながら、放射性トレーサーの腎臓取込みの低減、および肝臓における蓄積の非常に強力な低減が示された(図7B)。
図6:
Tu:腫瘍
Ki:腎臓
Bl:膀胱
Li:肝臓
Int:腸
SGS:唾液腺
GB:胆嚢
図7:
tu:腫瘍
li:肝臓
ki:腎臓
bl:膀胱

Claims (24)

  1. 式Iの化合物
    [式中、
    Aは、アミノ酸であり、
    Bは、N、OおよびSから独立して選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含む5員または6員ヘテロ環であり、
    〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
    、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖状または分枝状C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
    pは、0、1または2であり、
    qは、1〜7の値を有し、
    rは、0または1である]
    または薬学的に許容されるその塩。
  2. 式Ia
    [式中、
    Aは、アミノ酸であり、
    〜Zは、互いに独立して、N、O、SまたはCであり、但し、Z1、およびZの少なくとも1つは、N、OまたはSであり、
    〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
    、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖状または分枝状C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
    pは、0、1または2であり、
    qは、1〜7の値を有し、
    rは、0または1である]
    を有する請求項1に記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  3. 式Ib
    [式中、
    Aは、アミノ酸であり、
    〜Zは、互いに独立して、NまたはCであり、但し、ZおよびZの少なくとも一方は、N、OまたはS、好ましくはNであり、
    〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
    、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖状または分枝状C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
    pは、0、1または2であり、
    qは、1〜7の値を有し、
    rは、0または1である]
    を有する請求項1に記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  4. (a)ZがNであり、Z、Z、ZがCである、または(b)ZがNであり、Z、Z、ZがCである、または(c)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(d)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(e)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(f)Z、ZがNであり、Z、ZがCである、または(g)Z、Z、ZがNであり、ZがCである、または(h)Z、Z、ZがNであり、ZがCである、請求項3に記載の式Ibの化合物。
  5. 式IIまたはIII
    [式中、
    Aは、アミノ酸であり、
    〜Zは、互いに独立して、NまたはCであり、
    〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
    、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖状または分枝状C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
    pは、0、1または2であり、
    qは、1〜7の値を有し、
    rは、0または1である]
    を有する請求項1〜4のいずれか一つに記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  6. 式IVaまたはIVb
    [式中、
    〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
    、Xは、互いに独立して、C、NまたはOであり、
    、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖状または分枝状C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
    、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖状もしくは分枝状C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    pは、0、1または2であり、
    qは、1〜7の値を有し、
    rは、0または1である]
    を有する請求項1〜5のいずれか一つに記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  7. 式IVfまたはIVg
    [式中、
    、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖状もしくは分枝状C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、H、C1〜C6アルキルである]
    を有する請求項1〜6のいずれか一つに記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  8. 式Va、Vb、Vc、Vd
    [式中、
    〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
    、Xは、互いに独立して、C、NまたはOであり、
    、R、R、Rは、互いに独立して、Hまたは18Fであり、但し、R、R、R、Rのうち1つが18Fであり、
    、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖状または分枝状C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
    、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖状もしくは分枝状C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    pは、0、1または2であり、
    qは、1〜7の値を有し、
    rは、0または1である]
    を有する請求項1〜7のいずれか一つに記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  9. 式VIa、VIb
    [式中、
    〜Xは、互いに独立して、NまたはCであり、
    、Xは、互いに独立して、C、NまたはOであり、
    、Rは、互いに独立して、H、Hal、−OR、−NR、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、C2〜C12アルケニル、C2〜C12アルキニル、(C1〜C12アルコキシ)カルボニルおよび(C1〜C12アルキルアミノ)カルボニルであり、Rは、HまたはC1〜C6アルキルであり、R、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖状または分枝状C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
    、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖状もしくは分枝状C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    pは、0、1または2であり、
    qは、1〜7の値を有し、
    rは、0または1である]
    を有する請求項1〜8のいずれか一つに記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  10. 式VIIおよびVIII
    [式中、
    Aは、アミノ酸であり、
    〜Zは、互いに独立して、NまたはCであり、
    、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
    、Yは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖状または分枝状C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルである]
    を有する、請求項1〜9のいずれか一つに記載の化合物。
  11. 式IXa、IXb、IXc、IXd、IXe、IXf
    [式中、
    、R、R、Rは、互いに独立して、18FまたはHであり、但し、R、R、R、Rのうち1つが18Fであり、
    、Rは、互いに独立して、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
    、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖状もしくは分枝状C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    、Yは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖状または分枝状C〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルである]
    を有する請求項1〜10のいずれか一つに記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  12. 式XおよびXI
    [式中、
    Aは、アミノ酸であり、
    〜Zは、互いに独立して、NまたはCであり、
    は、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
    、Yは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖状または分枝状C1〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルである]
    を有する請求項1〜11のいずれか一つに記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  13. 式XIIa、XIIb、XIIc、XIId、XIIe、XIIf
    [式中、
    、R、R、Rは、互いに独立して、18FまたはHであり、但し、R、R、R、Rのうち1つが18Fであり、
    は、H、ホルミル、イミノメチル、ニトロソ、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、C1〜C12アルカノイル、ハロ置換C1〜C12アルカノイルであり、
    、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖状もしくは分枝状C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルであり、
    、Yは、互いに独立して、H、ホルミル、直鎖状または分枝状C〜C12アルキルから選択され、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルである]
    を有する請求項1〜12のいずれか一つに記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  14. 式XIIIおよびIVX
    [式中、
    Aは、アミノ酸であり、
    〜Zは、互いに独立して、NまたはCである]
    を有する請求項1〜13のいずれか一つに記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  15. 式XVa、XVb、XVc、XVd、XVe、XVf
    [式中、
    、R、R、Rは、互いに独立して、18FまたはHであり、但し、R、R、R、Rのうち1つは18Fであり、
    、Rは、互いに独立して、Hまたは直鎖状もしくは分枝状C1〜C12アルキルであり、非置換であるかまたは少なくとも1つのCN、HalもしくはNOで置換されており、組み込まれた、隣接していないCH基の1つ以上は、独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−CO−NR’−、−CH=CH−、−C≡C−で置き換えられていてもよく、R’は、HまたはC1〜C6アルキルである]
    を有する請求項1〜14のいずれか一つに記載の化合物または薬学的に許容されるその塩。
  16. ヘテロ環Bを[18F]フッ化物で直接放射標識する工程を含む、請求項1〜15のいずれか一つに記載の化合物の製造方法。
  17. 葉酸受容体を発現させる細胞または細胞集団をインビトロまたはインビボで診断画像処理するための、請求項1〜15のいずれか一つに記載の化合物の使用。
  18. 診断画像処理を必要とする対象に有利にかつ有効に投与するための、請求項1〜15に記載の化合物の使用。
  19. 葉酸受容体を発現させる細胞または細胞集団の診断画像処理方法であって、少なくとも1種の請求項1〜15に記載の化合物を診断画像処理量で投与する工程と、前記細胞または細胞集団の診断画像を取得する工程とを含む、上記診断画像処理方法。
  20. 葉酸受容体を発現させる細胞または細胞集団の診断画像処理をインビトロまたはインビボで実施する、請求項19に記載の方法。
  21. 組織サンプルにおいて葉酸受容体を発現させる細胞をインビトロで検出する方法であって、前記組織サンプルを請求項1〜15に記載の化合物と、有効量で、かつ結合を生じさせるのに十分な時間および条件をかけて接触させる工程と、その結合をオートラジオグラフィー等の技術によって検出する工程とを含む、上記検出する方法。
  22. 対象の診断画像処理またはモニタリングの方法であって、(i)少なくとも1種の請求項1〜15に記載の化合物を診断画像処理量で投与する工程と、(ii)前記少なくとも1種の化合物からのシグナルを検出することによるPETを使用して診断画像処理を行う工程とを含む、上記診断画像処理またはモニタリングの方法。
  23. 対象においてがんまたは炎症性および自己免疫疾患治療をモニターする方法であって、(i)その必要のある対象に、診断画像処理量の少なくとも1種の請求項1〜15に記載の化合物を、治療活性薬と組み合わせて投与する工程と、(ii)前記少なくとも1種の化合物からのシグナルを検出することによるPETを使用して診断画像処理を行って、がんまたは炎症性および自己免疫疾患治療の経過を追跡する工程とを含む、上記モニターする方法。
  24. がんまたは炎症性および自己免疫疾患の他のいずれかの診断または治療方法と組み合わせて使用される、請求項22および23に記載の方法。
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