JP2016531155A - [18f]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、これらの合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法。 - Google Patents
[18f]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、これらの合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法。 Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、その合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法に関する。本発明は、PBR28−OHに補欠グループであるジヨードメタンに18Fを標識した[18F]フルオロヨードメタンを2段階で導入したり、トリアゾリウムトリフラート前駆体を用いて18Fを1段階、高収率で置換してフルオロメチル基が導入された18F標識放射性追跡子を得た。既知の[11C]PBR28と体外結合親和性、脂肪親和性、及び脳神経炎症モデルでの薬物動態学の比較評価の結果、18F標識放射性追跡子が[11C]PBR28と類似した結合親和性、脂肪親和性を持つことを確認した。更に、脳神経炎症モデルでのPET画像比較評価では、18F標識放射性追跡子がより早い時間に炎症性領域に選択的/特異的摂取が優れたことを確認し、脳神経炎症部位で高い安定性を確認した。本発明によれば、新たな脳神経炎症標的PET用18F標識放射性追跡子の合成及び脳神経炎症性疾患の診断において[11C]PBR28より相対的に長い半減期を持つ18Fを最小限の構造的変化を介して優秀に標識することができ、優秀な選択的、特異的画像及び薬物動態学的利点が検証されて有用に活用できる脳神経炎症標的PET用放射性追跡子として期待される。【選択図】図2
Description
本発明は、[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、これらの合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法に関し、より詳細には、選択的末梢神経ベンゾジアゼピン受容体(peripheralbenzodiazephine receptor、PBR)画像用放射性追跡子を用いて、PETを通じて脳神経炎症画像化に対する有用性を評価することができる[18F]フルオロメチル基が導入されたN−(2−フルオロメトキシベンジル)−N−(4−フェノキシピリジン−3−イル)アセトアミド(N−(2−fluoromethoxybenzyl)−N−(4−phenoxypyridin−3−yl)acetamide)、これらの合成、並びにそれを用いた体外結合親和性、脂肪親和性及び脳神経炎症モデルにおける薬物動態学の評価に関する。
中枢神経系の小膠細胞(microglial cell)は、神経系の活性化、恒常性の維持に寄与し、神経系親和性物質(neurotrophin)、酸化窒素、又は炎症を誘発するサイトカイン等を分泌して、神経細胞の維持又はアポトーシス(apoptosis)等を引き起こす機能を持っている。実際にアルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病等の様々な退行性神経系疾患、脳梗塞又は損傷、そして、脳感染等の疾患で小膠細胞の活性化が報告された。また、アルツハイマー病の発病及び進行の要因であるベータアミロイドの沈着は、小膠細胞の活性化を誘発すると知られている。
現在、小膠細胞の活性化は、ミトコンドリア膜に存在する18kDaのトランスロケータータンパク質(translocatorprotein;TSPO)の発現増加により起こり、疾病が発生してから数時間以内に始まって数日間持続すると報告された。従って、様々な中枢神経系疾患における小膠細胞のTSPO発現程度の測定は、神経炎症過程中の細胞の活性化を評価する生体内のバイオマーカーとして活用することができる。実際に、1984年にTSPO評価のための陽電子放出断層撮影(PET、PositronEmission Tomography)用放射性追跡子でC−11(半減期20.4分)で標識した[11C]−(R)−PK11195((R)−N−メチル−N−(1−メチルプロピル)−1−(2−クロロフェニル)イソキノリン−3−カルボキサミド((R)−N−methyl−N−(1−methylpropyl)−1−(2−chlorophenyl)isoquinoline−3−carboxamide))が最初に開発され、これは、イソキノリン結合タンパク質(isoquinolinebinding protein;IBP)に結合することが知られている。
しかし、[11C]−(R)−PK11195は、使用された放射性同位元素の炭素−11の短い半減期、リガンドPK11195の非特異的結合及び低い信号対雑音比(signal−to−noise ratio)の問題点により、広く使用するには制限的であった。その結果、過去20年間に脳神経炎症画像のための様々な新たな放射性追跡子が開発されており、その中の一つとして、[11C]−(R)−PK11195に比べて4倍以上摂取され、身体内の代謝物が血液脳関門(blood brain barrier)を通過しない[11C]DAA1106(N−5−フルオロ−2−フェノキシフェニル)−N−(2,5−ジメトキシベンジル)アセトアミド((N−5−fluoro−2−phenoxyphenyl)−N−(2,5−dimethoxybenzyl)acetamide)等が開発された。しかし、[11C]DAA1106もまた、TSPOに低い特定の信号(specificsignal)を示す問題点があることが発表された。[11C]DAA1106が持つ薬物動態学的欠点を克服するために開発された[11C]PBR28(N−アセチル−N−(2−[11C]メトキシベンジル)−2−フェノキシ−5−ピリジナミン((N−acetyl−N−(2−[11C]methoxybenzyl)−2−phenoxy−5−pyridinamine))は、[11C]DAA1106が持つ基本的な化学構造を維持しながら、高い信号対雑音比(Signal−to−noise)の特性を持ち、脳神経炎症画像放射性追跡子として様々な有効性が検証されて臨床研究が進められている。しかし、[11C]PBR28もまた半減期が短い炭素−11で標識された化合物であるため、生産後に短時間使用のみが可能な放射性追跡子であり、同伴される放射線被爆の可能性が高いだけでなく、一度生産時に保有PET装置の数に応じて最大2名の患者にしか適用できないという短所がある。
その一方、もう一つの陽電子放出核種であるフッ素−18は、比較的長い半減期(t1/2=109.8分)を有し、有機合成法を通じた目標化合物の標識方法が容易なため、生産後に比較的長期間にわたって多数のPET装置で放射性追跡子を用いた診断に応用することができる。
従って、放射性同位元素フッ素−18を簡単且つ効率的に標識することができ、また、選択的脳神経炎症標的が可能な放射性追跡子が求められているのが実情である。しかし、フッ素−18を導入するためには、これまでその優秀性が証明された[11C]PBR28構造の変化が必要不可欠に要求されるが、これに伴う生物学的特性が変わることになる。
本発明では、[11C]PBR28の構造を可能な限り変化させずに、フッ素−18を標識するため、[11C]PBR28の本構造で水素原子とフッ素原子のみが変わったフルオロメチル基を導入した新しい構造を設計することにより、前述した欠点を解決することができると思われ、本発明を完成した。
薬物活性を有する化合物に炭素−11が標識されたメチル基と同じ構造のフルオロメチル基は、R−CH2HとR−CH2F(Rは医薬品)の分子式の違いを有し、これは、水素原子(H)をフッ素原子(F)にのみ置換させた化合物として、近接炭素原子とのファンデルワールス半径(van der Waals radius)がそれぞれH(1.20Å)とF(1.47Å)で構造的類似性を有し、様々な活性医薬品応用研究で水素原子をフッ素原子に変化させた場合の標的結合親和性及び中枢神経系医薬品では、血液脳関門(BBB、Blood−BrainBarrier)通過効率等が増加する事例が発表された。フルオロメチル基フッ素−18標識方法は、補欠グループを使用した2段階反応又はトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)離脱基を導入した後、1段階の反応を通じて、目標活性医薬品のフェノールの位置に選択的に標識が可能である。従って、脳神経炎症標的画像フッ素−18標識放射性追跡子を通じた退行性脳疾患の診断が必要であり、そのためにフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子([18F]フルオロメチル−末梢ベンゾジアゼピン放射性追跡子;[18F]フルオロメチル−PBR([18F]Fluoromethyl−PeripheralBenzodiazephine Radiotracer;[18F]Fluoromethyl−PBR)の合成及び有用性の評価が求められている。
このように、PBRの生体内画像化に関連する技術が、韓国公開特許第2011−0071072号に提案されたことがある。
以下、従来技術として韓国公開特許第2011−0071072号に開示された神経炎症の画像化方法について簡単に説明する。
図1は、韓国公開特許第2011−0071072号(以下、「従来技術」という)でFNA後7日目にラットの顔面神経核での生体内画像化剤1結合の相対的な強度を示すグラフである。図1に示すように、従来技術の神経炎症の画像化方法は、(i)対象体に第1項から第16項のいずれか一項で定義された生体内の画像化剤を投与し、(ii)前記対象体で前記生体内画像化剤をPBRに結合させ、(iii)前記生体内画像化剤の放射性同位元素によって放出された信号を、生体内画像化プロセスを介して検出し、(iv)前記信号の位置及び/又は正の画像標識を作成し、(v)前記対象体でのPBR発現分布及び程度を測定し、この時、前記発現は、前記生体内画像化剤によって放出された前記信号と直接的な相関関係がある段階を含む。
しかし、従来技術による神経炎症の画像化方法は、放射性物質の有用性を評価することは難解であり、これに放射性物質の有用性を評価するための方法が求められている。
本発明の目的は、前記の従来技術の問題点を解決するためのもので、新しい脳神経炎症標的PET放射性追跡子でフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の合成と、結合親和性、脂肪親和性及び神経炎症モデルでの薬物動態学評価を通じて、既存の炭素−11標識脳神経炎症標的放射性追跡子よりも優れた画像を持つことを発見して本発明を完成した。
本発明では、上述の補欠グループ又はトリアゾリウムトリフラート前駆体利用フルオロメチル基の導入フッ素−18標識方法を適用して、高い放射化学的収率、高い比放射能と短い合成工程を引き出してフッ素−18標識放射性追跡子を開発し、選択的脳神経炎症標的PET画像の有用性を検証して本発明を完成した。
従って、本発明の目的は、脳神経炎症性疾患の診断に実用的な適用可能性が高い陽電子放出核種であるフッ素−18放射性同位元素を適用し、高い末梢神経ベンゾジアゼピン受容体標的親和性及び脳神経炎症画像のための理想的な薬物動態学的情報を提供することができる[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、これらの合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法を提供することである。
前記の目的を達成するための本発明の特徴によれば、本発明は、ノルメチル(Normethyl)−PBR28にトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)を導入した化合物を前駆体として使用し、1段階でフルオロメチル基にフッ素−18を標識する[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子の合成を通じて達成される。
また、本発明における前記フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の基準物質は、ノルメチル(Normethyl)−PBR28を出発物質として使用してフルオロヨードメタンを導入し、あるいはトリアゾリウムトリフラート前駆体にテトラブチルアンモニウムフロリド(tBAF)をフッ素−19に置換反応を行ってフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子のHPLC同時注入による確認及びTSPO結合力の評価のための基準物質((N−(2−フルオロメトキシベンジル)−N−(4−フェノキシピリジン−3−イル)アセトアミド))(N−(2−fluoromethoxybenzyl)−N−(4−phenoxypyridin−3−yl)acetamide)の合成を行うことができる。
また、本発明では、前記フッ素−18標識前駆体の合成のための中間物質として、1−(クロロメチル)−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール(1−(chloromethyl)−4−phenyl−1H−1,2,3−triazole)とMeOTfとを用いて、1−(クロロメチル)−3−メチル−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール−3−イウム トリフラート(1−(chloromethyl)−3−methyl−4−phenyl−1H−1,2,3−triazol−3−iumtriflateを用いることができる。
また、本発明は、ノルメチル(Normethyl)−PBR28にトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)を導入した化合物を前駆体として使用し、1段階でフッ素−18を置換してフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を合成するが、前記フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子は、標準物質であるPK11195(8〜12mg/kg)、フルオロメチル−PBR28(3〜7mg/kg)を介して特異性(specificity)を評価し、中枢ベンゾジアゼピン受容体(Central Benzodiazepine Receptor、CBR)に結合するフルマゼニル(flumazenil)(3〜7mg/kg)を用いて選択性(selectivity)を評価する[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子を用いた生物学的結果の評価方法によって達成される。
また、本発明は、ノルメチル(Normethyl)−PBR28にトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)を導入した化合物を前駆体として使用し、1段階でフッ素−18を置換して合成された[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子を介して達成される。
本発明によれば、新たな脳神経炎症標的PET用フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の合成及び比較群である[11C]PBR28と類似した結合親和性と脂肪親和性を示し、脳神経炎症モデルでの薬物動態学的評価で[11C]PBR28に代わって中枢神経系の炎症性疾患の評価に有用に活用することができ、フッ素−18の長い半減期を介してより多くの患者に使用することができる効果がある。また、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子注入後に陽電子放出断層撮影を用いて、[11C]PBR28より早い時間に疾患を診断することができる効果がある。
前記の目的を達成するための本発明の特徴によれば、本発明は、ノルメチル(Normethyl)−PBR28にトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)を導入した化合物を前駆体として使用し、1段階でフルオロメチル基にフッ素−18を標識する[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子の合成を通じて達成される。
また、本発明における前記フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の基準物質は、ノルメチル(Normethyl)−PBR28を出発物質として使用してフルオロヨードメタンを導入し、あるいはトリアゾリウムトリフラート前駆体にテトラブチルアンモニウムフルオリド(tBAF)をフッ素−19で置換反応を行って、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子のHPLC同時注入による確認及びTSPO結合力の評価のための基準物質((N−(2−フルオロメトキシベンジル)−N−(4−フェノキシピリジン−3−イル)アセトアミド))(N−(2−fluoromethoxybenzyl)−N−(4−phenoxypyridin−3−yl)acetamide)の合成を行うことができる。
また、本発明では、前記フッ素−18標識前駆体の合成のための中間物質として、1−(クロロメチル)−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール(1−(chloromethyl)−4−phenyl−1H−1,2,3−triazole)とMeOTfとを用いて、1−(クロロメチル)−3−メチル−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール−3−イウム トリフラート(1−(chloromethyl)−3−methyl−4−phenyl−1H−1,2,3−triazol−3−iumtriflate)を用いることができる。
また、本発明は、ノルメチル(Normethyl)−PBR28にトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)を導入した化合物を前駆体として使用し、1段階でフッ素−18を置換してフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を合成するが、前記フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子は、標準物質であるPK11195(8〜12mg/kg)、フルオロメチル−PBR28(3〜7mg/kg)を介して特異性(specificity)を評価し、中枢ベンゾジアゼピン受容体(Central Benzodiazepine Receptor、CBR)に結合するフルマゼニル(flumazenil)(3〜7mg/kg)を用いて選択性(selectivity)を評価する[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子を用いた生物学的結果の評価方法によって達成される。
また、本発明は、ノルメチル(Normethyl)−PBR28にトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)を導入した化合物を前駆体として使用し、1段階でフッ素−18を置換して合成された[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子を介して達成される。
本明細書及び請求の範囲で使用される用語及び単語は、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念に解釈されるべきである。
明細書全体において、どの部分がどのような構成要素を「含む」とするとき、これは特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
以下、図面を参照して、本発明による[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、これらの合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法に対する実施例の構成を詳細に説明する。
図2には、[11C]PBR28及びフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の構造が化学式で表され、図3にはフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子標識方法が化学式で表され、図4は、本発明による[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、これらの合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法で脳神経炎症の有用性を評価するため、合成混合物から純粋なフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を分離するためのHPLCクロマトグラムがグラフに表され、図5には、本発明による[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、これらの合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法で脳神経炎症の有用性を評価するため製造されたフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を非放射性同位元素をもつ基準物質と同時注入して同じ物質であることを確認するHPLCクロマトグラムがグラフに表され、図6には、本発明による[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、これらの合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法で、神経炎症の有用性を評価するため、同じ脳神経炎症モデルで[11C]PBR28とフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の脳神経炎症誘発部分と、正常脳の部分との間の時間による摂取及び排出の比較を示したグラフが表され、図7には、本発明による[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、これらの合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法で脳神経炎症の有用性の評価時、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の選択性及び特異性の評価のためにPK11195、FM−PBR28、及びフルマゼニルと同時注入して陽電子放射断層撮影を行った画像が表され、図8には、本発明による[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、これらの合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法で、脳神経炎症の有用性の評価時、ラットの神経炎症モデルにフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を静脈注射した後、脳を摘出して代謝(metabolism)を測定したHPLCグラフが表されている。
ここで、Rは、H又はDである。
本発明の実施形態に係るフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の製造方法において、フッ素−18標識方法は、補欠グループ又は前駆体を使用して、下記反応式1及び2により2つの方法で合成することができる。ここで、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子は、新しい脳神経炎症標的PET放射性追跡子で18F標識フルオロメチルエーテル(fluoromethyl ethers)をもつ誘導体をいう。そして、PBRは、末梢神経ベンゾジアゼピン受容体(peripheral type benzodiazepine receptor)をいう。
まず、[反応式1]及び[反応式2]を参照して、フルオロメチル基にフッ素−18標識のための補欠グループと前駆体を合成する方法について説明する。
[反応式1]フッ素−18標識のための補欠グループを用いた2段階の製造方法
まず、試薬会社から購入することができるジヨードメタン(diiodomethane)からフッ素−18置換反応を行って、ヨード[18F]フルオロメタン(iodo[18F]fluoromethane)を製造し、次いでSep−Pakカートリッジを用いた精製過程を行い、その後、ノルメチル(normethyl)−PBR28とアルキル化(alkylation)反応を行うと、最終目的化合物を製造することができる。
[反応式2]フッ素−18標識のための1段階の製造方法
フッ素−18標識のための1段階の製造方法では、ノルメチル(normethyl)−PBR28と適切な脱離基(Leaving Group,LG)を導入した前駆体を製造した後、フッ素−18標識反応を介して最終目的化合物を製造することができる。この時、脱離基として1−(クロロメチル)−3−メチル−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール−3−イウム トリフラート(1−(chloromethyl)−3−methyl−4−phenyl−1H−1,2,3−triazol−3−ium triflate)を使用した。
前記フッ素−19置換基準物質は、ノルメチル(normethyl)−PBR28を用い、放射性同位元素フッ素−18の代わりにフッ素−19が置換されたテトラブチルアンモニウムフロリド(tetrabuthylammonium fluoride)を用いて置換反応を行って、合成した。
前記補欠グループを用いた2段階標識法では、サイクロトロンで生産されたフッ素−18は、「Chromafix」(登録商標)S−HCO3)カートリッジに吸着し、相転移触媒を含むメタノール/水で溶出した。抽出された溶媒を共沸蒸留(azeotropic distillation)によって乾燥させた後、反応溶媒にジヨードメタン(diiodomethane)を加えた。反応混合物を90℃で約15分間加熱し、混合物をSep−Pakカートリッジで分離精製した。精製されたヨード[18F]フルオロメタン(iodo[18F]fluoromethane)及びノルメチル(normethyl)−PBR28を90℃、約5分間アルキル化反応を行った後、HPLCシステムを用いて分離し、収集された溶液は、臨床的に使用することができないHPLC溶媒を除去するため、tC18 Sep−Pakカートリッジを用いて5%エタノール/生理食塩水溶液で製造した。
前記トリアゾリウムトリフラート(triazolium triflate)前駆体を用いる1段階標識の反応条件を察し見ると、次の通りである。
サイクロトロンで生産されたフッ素−18は、「Chromafix」(登録商標)PS−HCO3)カートリッジに吸着した後、相転移触媒を含むメタノール/水で溶出した。抽出された溶媒を共沸蒸留(azeotropic distillation)によって乾燥させた後、反応溶媒にトリアゾリウムトリフラート(triazolium triflate)前駆体を加えた。反応混合物を10分間、120℃で加熱し、混合物を室温まで冷却した後、Sep−Pakカートリッジで分離精製した。溶出された溶液は、HPLCシステムを用いて分離し、収集された溶液は、臨床的に使用することができないHPLC溶媒を除去するため、tC18 Sep−Pakカートリッジを用いて5%エタノール/生理食塩水溶液で製造した。
試薬会社から入手できる試薬と溶媒は、特別な場合を除いては、全て精製せずにそのまま使用した。試薬及び溶媒は、Sigma−Aldrich(米国)から購入した。それぞれの反応で分離のためのクロマトグラフィー(chromatography)は、シリカゲル(silicagel)(Merck、230−400mesh、ASTM)を用いて行い、全ての反応可否は、プレコートプレート(pre−coated plate)(Merck、silica gel 60F254)で観察した。1H及び13CNMRスペクトルは、Varian 500−MR(500MHz)分光器(spectrometer)で分析し、parts per million(ppm、d units)で示した。水(H2 18O)は、Taiyo Nippon Sanso Corporation(日本)から購入して使用し、フッ素−18は、盆唐のソウル大学病院でKOTRON−13サイクロトロン(cyclotron)(Samyoung Unitech Co.,Ltd.)を用いて陽子照射(proton irradiation)による18O(p,n)18F反応で製造した。「Chromafix」(登録商標)−HCO3(45mg)カートリッジは、Macherey−Nagel Ins.(ドイツ)から購入し、「Sep−Pak」(登録商標)8plusカートリッジは、Waters Corp.(米国)から購入した。HPLCは、ヨウ化ナトリウム放射線感知器(NaI radiodector)(Raytest)とUV−detectorが装着されたGilson 322で行われ、HPLC−grade溶媒(J.T.Baker,米国)は、HPLC精製のために膜フィルタリング(membrane filtering)(0.22mm、Whatman)で濾過した後、使用した。Radio−TLCは、Bioscan radio−TLC scanner(WashingtonDC,米国)を使用して分析し、全ての放射能の量は、Veenstra Instruments(オランダ)のVDC−505放射能測定器(activitycalibrator)を用いて測定し、特に説明しない限り、放射化学的収率は、減衰補正(decay−correction)して表示した。
<実施例1>
以下、2段階フッ素−18標識法を用いて最終目的化合物を製造する方法について、具体的に説明する。
以下、2段階フッ素−18標識法を用いて最終目的化合物を製造する方法について、具体的に説明する。
サイクロトロンで生産されたフッ素−18は、「Chromafix」(登録商標)S−HCO3)カートリッジに吸着した後、テトラブチルアンモニウムバイカーボネートの相転移触媒を含むメタノール/水で溶出した。抽出された溶媒を共沸蒸留(azeotropic distillation)によって乾燥させた後、アセトニトリル(0.4mL)にジヨードメタン(diiodomethane)(50μL)を追加した。反応混合物を90℃で15分間加熱し、Silica Sep−Pakカートリッジを通過させてDMFに捕集した。捕集された溶液は、ノルメチル(normethyl)−PBR28(1 mg)と水酸化ナトリウム(5M、6μL)を加えた後、90℃で5分間反応させた。混合液をtC18 Sep−Pakカートリッジに吸着させ、水10mLで洗浄した後、CH3CN(1.5mL)で溶出した。溶出された溶液は、HPLCシステム(Waters、Xterra RP−18、10×50mm、10μM)で254nmのUV検出器及び放射性同位元素ガンマ線検出器を用いて分離した。溶媒の条件は、アセトニトリル(acetonitrile)及び水を45:55の割合で3mL/分の流量で移動条件を適用した。フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子は、約13.5分後に収集した。収集された溶液は、臨床的に使用することができないHPLC溶媒を除去するため、tC18 Sep−Pakカートリッジを用いて5%エタノール/生理食塩水溶液で製造した。
<実施例2>
以下、フッ素−18標識前駆体を合成するための中間物質として、1−(クロロメチル)−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール(1−(chloromethyl)−4−phenyl−1H−1,2,3−triazole)を出発物質とし、1−(クロロメチル)−3−メチル−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール−3−イウム トリフラート(1−(chloromethyl)−3−methyl−4−phenyl−1H−1,2,3−triazol−3−ium triflate)を製造する段階について、具体的に説明する。
以下、フッ素−18標識前駆体を合成するための中間物質として、1−(クロロメチル)−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール(1−(chloromethyl)−4−phenyl−1H−1,2,3−triazole)を出発物質とし、1−(クロロメチル)−3−メチル−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール−3−イウム トリフラート(1−(chloromethyl)−3−methyl−4−phenyl−1H−1,2,3−triazol−3−ium triflate)を製造する段階について、具体的に説明する。
第1段階:1−(クロロメチル)−3−メチル−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール−3−イウム トリフラート(1−(chloromethyl)−3−methyl−4−phenyl−1H−1,2,3−triazol−3−iumtriflate)の製造
1−(クロロメチル)−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール(1−(chloromethyl)−4−phenyl−1H−1,2,3−triazole)(387mg、2.0mmol)をアセトニトリル4mLに溶解させた後、メチルトリフラート(methyl triflate)(0.33mL、3.0mmol)を室温で滴下した。混合液を室温で1時間攪拌して反応溶媒を除去した後、フラッシュクロマトグラフィー(flash columnchromatography)(MeOH/CH2Cl2=5/95)で分離して710mg(99%)の目的化合物を合成した:1HNMR(500MHz、CDCl3)d 8.94(s、1H)、7.64−7.56(m、5H)、6.29(s、2H)、4.29(s、3H);13CNMR(125MHz、CDCl3)d 144.2、132.4、130.0、129.7、129.5、121.5、120.6(q、J=318Hz)、57.2、39.2. HRMS(FAB)m/zcalcd.for [C11H11ClF3N3O3S−OTf] +:208.0642;found:208.0639.
<実施例3>
以下、フッ素−18標識前駆体及び基準物質を製造する段階について、具体的に説明する。
以下、フッ素−18標識前駆体及び基準物質を製造する段階について、具体的に説明する。
第1段階:1−[2−(N−アセチル−N−4−フェノキシピリジン−3−イルアミノメチル)フェノキシメチル]−3−メチル−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール−3−イウム トリフラート(1−[2−(N−Acetyl−N−4−phenoxypyridin−3−ylaminomethyl)phenoxymethyl]−3−methyl−4−phenyl−1H−1,2,3−triazol−3−iumtriflate)の製造
ノルメチル(Normethyl)−PBR28(PBR28−OH、333mg、1.0mmol)をDMF(4mL)に溶解させた後、t−BuOK(224mg、2.0mmol)と実施例1で製造した1−(クロロメチル)−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール(1−(chloromethyl)−4−phenyl−1H−1,2,3−triazole)(360 mg、1.0mmol)を0℃で滴下した。反応混合液を室温で5時間撹拌した後、水を使用して反応を停止した。反応混合液を酢酸エチル(ethyl acetate)で抽出した後、フラッシュカラムクロマトグラフィー(flash column chromatography)(5%MeOH/CH2Cl2)で分離精製して、230mg(35%)の標識前駆体を製造した:1HNMR(500 MHz、CDCl3)d 8.71(s、1H)、8.27−8.26(m、2H)、7.66−7.56(m、5H)、7.41(t、J=8.0Hz、2H)、7.35−7.32(m、1H)、7.28−7.25(m、2H)、7.15(d、J=8.0Hz、1H)、7.03(t、J=7.5Hz、1H)、6.81(d、J=8.0Hz、2H)、6.56(d、J=5.5Hz、1H)、6.46(s、2H)、4.94(dd、J=84.0Hz、J=14.5Hz、2H)、4.28(s、3H)、1.96(s、3H);13CNMR(125MHz、CDCl3)d 170.6、160.7、153.5、152.8、151.2、151.0、143.8、132.1、131.6、130.5、129.9、129.8、129.6、128.8、128.4、126.4、126.3、124.1、121.6、120.5、113.9、110.7、79.7、46.5、38.7、22.2;HRMS(FAB)m/zcalcd. for [C31H28F3N5O6S−OTf] +:506.2192;found:506.2195.
第2段階:N−(2−フルオロメトキシベンジル)−N−(4−フェノキシピリジン−3−イル)アセトアミド(N−(2−Fluoromethoxybenzyl)−N−(4−phenoxypyridin−3−yl)acetamide)の製造
トリアゾリウムトリフラート前駆体(化合物4、32mg、0.05mmol)をアセトニトリル0.5mLに溶解させた後、テトラブチルアンモニウムフロリド(tetrabutylammonium fluoride)(20mg、0.075mmol)を加え、80℃で1時間撹拌した。反応混合液を塩化メチレン(methylene chloride)で抽出した後、フラッシュカラムクロマトグラフィー(hexane/EtOAc=50/50)で分離精製して、15mg(83%)の基準物質(化合物5)を製造した。
以下、前記第1段階で製造されたトリアゾリウムトリフラート前駆体からフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を標識(製造)する方法について、具体的に説明する。
サイクロトロンで生産されたフッ素−18は、「Chromafix」(登録商標)PS−HCO3)カートリッジに吸着した後、テトラブチルアンモニウムバイカーボネートの相転移触媒を含むメタノール/水で溶出した。抽出された溶媒を共沸蒸留(azeotropic distillation)によって乾燥させた後、tert−ブタノール(tert−butanol)(0.4mL)にトリアゾリウムトリフラート(triazolium triflate)前駆体(2.3mg)を追加した。反応混合物を120℃で10分間加熱し、混合物を室温まで冷却した後、反応混合物を10mLの水に溶解させて希釈した。この溶液をtC18 Sep−Pakカートリッジに吸着させ、水10mLで洗浄した後、CH3CN(1.5mL)で溶出した。溶出された溶液は、HPLCシステム(Waters、XterraRP−18、10×50mm、10μM)で254nmのUV検出器及び放射性同位元素ガンマ線検出器を用いて分離した。溶媒の条件は、アセトニトリル(acetonitrile)と水を45:55の割合で3mL/分の流量で移動条件を適用した。フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子は、約13.5分後に収集した。収集された溶液は、臨床的に使用することができないHPLC溶媒を除去するため、tC18 Sep−Pakカートリッジを用いて5%エタノール/生理食塩水溶液で製造した。
尚、本発明のフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の製造において、最終目的化合物が生体内でより安定な形態を保持するため、二重水素で置換された化合物を製造することができる。これを製造するため、前述の方法と同様に進行するが、ジヨードメタンを用いた補欠グループ2段階標識法、又はトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)前駆体を用いた1段階標識法でジヨードメタンの代わりに二重水素で置換されたジヨードメタン−d2、又はトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)前駆体−d2を用いると、二重水素が導入されたフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子−d2を製造することができる。
尚、製造されたフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の神経炎症の診断放射性追跡子としての効能を比較するため、[11C]PBR28を公知の方法によって製造し、ノルメチル(normethyl)−PBR28を前駆体として使用し、GE Healthcare社のFXC−PROモジュールを介して合成した。[11C]PBR28製造の放射化学的収率は、20〜30%であった。
以下、本発明による脳神経炎症標的PET用フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を用いた脳神経炎症有用性評価に対する実施例を詳細に説明する。
<実施例4>PBR28と基準物質の体外18kDaトランスロケータータンパク質(translocator protein;TSPO)結合親和性の測定
白血球は、50mLのヘパリン全血球からリンパ球分離培養器を使用してフィコール・ハイパック(Ficoll−Hypaque)濃度勾配遠心分離によって分離し、分離した後に白血球は凍結保存した。分析前日に細胞を解凍し、同量の緩衝液(50mMのHEPES、pH7.4)で希釈した後に均質化し、4℃で15分間20,000gで遠心分離した。そして、得られた白血球を2.4mLの緩衝液に再懸濁して−70℃で保存し、タンパク質濃度は、ブラッドフォード(Bradford)分析法を使用した。体外結合度は、白血球(100μLの再懸濁膜)を100μLの放射性リガンド([3H]PK11195(S.A:83.4 Ci/mmol)、in 1×PBS)と抑制試験でPBR28、又はFM−PBR28(0.124−10,000nM)及び0.07nMの放射性リガンド([3H]PK11195)50μLを含有する反応混合物1mLを室温で30分間反応させた。Cell havesterを使用して2回洗浄した後、結合放射能の量をベータカウンターで測定した。分析条件で、特定の結合分画の割合が総3H放射能の20%未満であった。体外結合度の結果は、フッ素−19が置換された基準物質とPBR28のIC50値を計算するため、PRISMソフトウェアを使用して非線形回帰分析を行った。
このとき、基準物質は、8.28±1.79nM(IC50)を示し、PBR28は、8.07±1.40nMで類似した結合親和性を示した。
<実施例5>[11C]PBR28及びフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の脂肪親和性の測定
脂肪親和性の測定は、5%エタノール/食塩水のフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子及び[11C]PBR28(約0.74MBq)をn−オクタノール(5mL)とリン酸ナトリウム緩衝液(0.15M、pH7.4で5.0mL)に加えて混合した後、4回測定した。各段階(100μL)のサンプルの放射能を測定し、脂肪親和性は、リン酸ナトリウム緩衝液とn−オクタノールとの毎分カウント割合で計算した。フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の脂肪親和性は、2.85±0.02で、[11C]PBR28(3.01±0.01)と類似であった。
<実施例6>ヒト血清(Human serum)での体外安定性の測定
フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の安定性は、ヒト血清0.5mLとフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を含む5%EtOH/生理食塩水(saline)0.5mLを混合した後、37℃で0、10、30、60、120、240分に薄層クロマトグラフィーで安定性を分析した。測定の結果、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子は、最大240分まで98.8%以上安定し、これはフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子が体内の生物学的研究を行うのに十分な安定性を表す。
フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の安定性は、ヒト血清0.5mLとフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を含む5%EtOH/生理食塩水(saline)0.5mLを混合した後、37℃で0、10、30、60、120、240分に薄層クロマトグラフィーで安定性を分析した。測定の結果、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子は、最大240分まで98.8%以上安定し、これはフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子が体内の生物学的研究を行うのに十分な安定性を表す。
<実施例7>LPS誘導脳神経炎症ラットモデルでのPET画像
LPS誘導脳神経炎症モデル製作
脳神経炎症モデルラットの製作のために、200〜250gの体重を有する雄Sprague−Dawleyラットを使用した。ラットを麻酔して頭蓋骨を露出させた後、骨ドリルを用いて小さな穴を穿った。次に、ハミルトンシリンジを使用して,LPS(Lipopolysaccharide)50μgをラットの体に0.5mL/分の流量(AP、0.8mm;L、−2.7mm及びP、−5.0mm 十字縫合(bregma)から)で注入した。ハミルトンシリンジでのLPSの逆流を防止するため、10分間保持した後、頭蓋骨の小さな穴をワックスで充填し、切開した頭皮を縫合した。
PET画像プロトコル
5匹のラット(227.98±3.8g)にLPS注射後、4日目に陽電子放射断層撮影画像を得た。[11C]PBR28又はフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を同一個体神経炎症モデルの尾静脈に注入した後、120分間PET画像を撮影した。まず、神経炎症モデルで[11C]PBR28画像を撮影し、残余放射能がなくなる6半減期(約3時間)後にフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の画像を得た。
また、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の脳神経炎症モデルでの選択的/特異的結合度を測定するため、TSPOに特異的に結合するPK11195(10mg/kg)又は基準物質(5mg/kg)をフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子と同時注入してインヒビション(inhibition)画像を得て、CBRに結合するフルマゼニル(5mg/kg)及びフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を同時注入して選択的/特異的結合度を測定した。
脳神経炎症モデルラットで撮影したフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子と[11C]PBR28PET画像は、LPSを注射した片側線条体(炎症性領域)が反対側線条体(contralateral region)に比べて2つの化合物がいずれも選択的に集積されることを確認した。また、約2時間の間に3.0倍以上の高い取り込みが現れ(p=0.009)、[11C]PBR28画像と比較したとき、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子がより早い取り込みと(4.5分vs.20分)、初期に高い炎症性(inflammatory)対非対称領域(contralateral region)の比を表した(3.4倍、30分vs.3.4倍、90分)。フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子と[11C]PBR28をそれぞれ注入した後、TAC(時間−活性曲線;time−activitycurve)を比較すると、両側の線条体では有意差はなかったが、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子では、[11C]PBR28に比べて、注射後の初期にピークに達してからゆっくりと低くなる形状が表れた。これは、放射性医薬品として臨床適用時、注射後短時間内に、正常脳と脳神経炎症部位判別が可能であることを表す資料である。
尚、選択的/特異的画像研究でPK11195(10mg/kg)の場合、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の取り込み率に比べて片側線条体の取り込みが約66%効果的に阻害させることを確認した。また、基準物質は、71%の摂取率の減少を表した。これは、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子が脳神経炎症因子であるTSPOに特異的に結合することを反映するものであり、CBRに結合するフルマゼニルと同時注入画像は、片側線条体の摂取に影響を与えず、これは、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子が選択的に末梢神経ベンゾジアゼピン受容体(=TSPO)に結合することが分かった。
<実施例8>脳神経炎症のラットモデルの脳からフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の代謝(metabolism)測定
フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子(約37MBq、5%のエタノール/生理食塩水(saline))を尾静脈(tail vein)を介して神経炎症モデルラットの静脈に注入した。30及び60分後、ラットを屠殺し、脳のサンプルを採取した後、HPLCを介して代謝(metabolism)を測定した。その結果、ラット脳におけるフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の量は、注射後、30分で97.3%であり、60分後に96.8%であった。他の放射性代謝物は、60分の時点まで、約2〜3%のフッ素−18を除いては、HPLCで観察されなかった。これに対し、従来に知られた研究によると、[11C]PBR28の場合、放射性代謝物が約10〜15%存在して偽りの画像を与えることが知られている。これは、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子が[11C]PBR28より正確な脳神経炎症標的選択的/特異的画像化が可能なことを示すものといえる。
従って、前記の結果に基づいて、[11C]PBR28とフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子との脳神経炎症の診断実用的比較時、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子は、フッ素−18の長い半減期により一回の生産で約15人の患者を診療することができるだけでなく、サイクロトロンが設けられていない病院でも診療が可能な長所がある(109.74分対20.38分)。また、放射性追跡子の注入後、[11C]PBR28より早い時間に対側(contralateral)領域対比炎症性(inflammatory)領域の比が高く、患者の診断時間が短いという利点がある。
尚、本発明で使用した1段階フッ素−18標識法利用フルオロメチル基の導入技術は、従来の炭素−11標識放射性医薬品が持つ生物学的有用性を保持しながら、フッ素−18標識放射性医薬品に代替することができる利点がある。
以上のように、本発明は、限定された実施例と図面によって説明されたが、本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正及び変形が可能である。
従って、本発明の範囲は、説明された実施例に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
本発明は、[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子、これらの合成及びそれを用いた生物学的結果の評価方法に関するものであり、本発明は、PBR28−OHに補欠グループであるジヨードメタンにフッ素−18を標識した[18F]フルオロヨードメタンを2段階にかけて導入したり、トリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)前駆体を使用してフッ素−18を1段階、高収率で置換してフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を製造した。既知の[11C]PBR28と体外結合親和性は、脂肪親和性、及び脳神経炎症モデルでの薬物動態学の比較評価の結果、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子が[11C]PBR28と類似した結合親和性及び脂肪親和性を持つことを確認した。更に、脳神経炎症モデルでのPET画像比較評価では、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子がより早い時間に炎症性(inflammatory)領域に選択的/特異的取り込みに優れたことを確認し、脳神経炎症部位で高い安定性を確認した。
本発明によれば、新たな脳神経炎症標的PET用フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の合成及び脳神経炎症性疾患の診断における[11C]PBR28より相対的に長い半減期を持つフッ素−18を最小限の構造的変化を介して優秀に標識することができ、優秀な選択的、特異的画像及び薬物動態学的利点が検証されて有用に活用できる脳神経炎症標的PET用放射性追跡子として期待される。
Claims (5)
- ノルメチル(Normethyl)−PBR28にトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)を導入した化合物を前駆体として使用し、1段階でフルオロメチル基にフッ素−18を標識する[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子の合成。
- 前記フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子の基準物質は、ノルメチル(Normethyl)−PBR28を出発物質として使用してフルオロヨードメタンを導入し、あるいはトリアゾリウムトリフラート前駆体にテトラブチルアンモニウムフロリド(TBAF)をフッ素−19で置換反応を行って、フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子のHPLC同時注入による確認及びTSPO結合力の評価のための基準物質((N−(2−フルオロメトキシベンジル)−N−(4−フェノキシピリジン−3−イル)アセトアミド))((N−(2−fluoromethoxybenzyl)−N−(4−phenoxypyridin−3−yl)acetamide))の合成を行う、請求項1に記載の[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子の合成。
- 前記フッ素−18標識前駆体の合成のための中間物質として、1−(クロロメチル)−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール(1−(chloromethyl)−4−phenyl−1H−1,2,3−triazole)及びMeOTfを用いて、1−(クロロメチル)−3−メチル−4−フェニル−1H−1,2,3−トリアゾール−3−イウム・トリフラート(1−(chloromethyl)−3−methyl−4−phenyl−1H−1,2,3−triazol−3−iumtriflate)を使用する、請求項1に記載の[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子の合成。
- ノルメチル(Normethyl)−PBR28にトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)を導入した化合物を前駆体として使用し、1段階でフッ素−18を置換してフルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子を合成するが、前記フルオロメチル基が導入されたフッ素−18標識放射性追跡子は、標準物質であるPK11195(8〜12mg/kg)、フルオロメチル−PBR28(3〜7mg/kg)を介して特異性(specificity)を評価し、中枢ベンゾジアゼピン受容体(CentralBenzodiazepine Receptor;CBR)に結合するフルマゼニル(flumazenil)(3〜7mg/kg)を用いて選択性(selectivity)を評価する、[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子を用いた生物学的結果の評価方法。
- ノルメチル(Normethyl)−PBR28にトリアゾリウムトリフラート(triazoliumtriflate)を導入した化合物を前駆体として使用し、1段階でフッ素−18を置換して合成された、[18F]フルオロメチル基が導入された脳神経炎症標的陽子放出断層撮影放射性追跡子。
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Citations (6)
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---|---|---|---|---|
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JP2010528073A (ja) * | 2007-05-30 | 2010-08-19 | バイエル・シエーリング・ファーマ アクチエンゲゼルシャフト | 循環器疾患を画像化するためのフェニルオキシアニリン誘導体の使用 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (7)
Title |
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BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS, vol. Vol.13(2), JPN6017003028, 2003, pages 201 - 204 * |
BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY, vol. Vol.13, JPN6017003033, 2005, pages 6188 - 6194 * |
JOURNAL OF FLUORINE CHEMISTRY, vol. Vol.125(12), JPN6017003038, 2004, pages 1879 - 1886 * |
JOURNAL OF LABELLED COMPOUNDS AND RADIOPHARMACEUTICALS, vol. Vol.56, JPN6017003025, 2013, pages Supplement S1, S76 * |
JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY, vol. Vol.47(9), JPN6017003041, 2004, pages 2228 - 2235 * |
JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY, vol. Vol.51(1), JPN6017003036, 2008, pages 17 - 30 * |
ORGANIC LETTERS, vol. Vol.15(17), JPN6017003030, 2013, pages 4346 - 4349 * |
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