JP5807856B2 - 乳癌耐性蛋白質に選択的な核医学診断薬 - Google Patents
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Description
本発明は、新規な乳癌耐性蛋白質に選択的な核医学診断薬及びその製造方法に関する。
血液脳関門（ＢＢＢ）は、生体内において薬物あるいは毒物の脳侵入に対する防御壁として機能している。ＢＢＢには、いくつかの防御機構が存在しており、中でも薬剤排出輸送体（ＡＢＣトランスポーター群）がその中核を担っているとされている。ＡＢＣトランスポータ一群の中でもＰ糖蛋白質（Ｐｇｐ）や乳癌耐性蛋白質（ＢＣＲＰ）は、ＢＢＢにおいて発現が多く確認されており、重要な役割を果たしていることが知られている（非特許文献１〜３参照）。中枢神経系を対象とした創薬において、ＢＢＢによる薬剤排出は、薬効の低下を引き起こすため、これらの機能を抑制することは重要である。このような背景から、ＰｇｐやＢＣＲＰに対する阻害剤が開発され、これらに放射性同位元素を標識することにより、ＰＥＴ(陽電子放射断層法)を用いて、ＰｇｐやＢＣＲＰの機能評価が行われるようになってきた。
近年では、ＢＢＢにおけるＰｇｐやＢＣＲＰの機能を評価できる放射薬剤開発が数多く報告されており、代表的なものとして、［11Ｃ］ｌｏｐｅｒａｍｉｄｅ、［11Ｃ］ｖｅｒａｐａｍｉｌ、［11Ｃ］ｇｅｆｉｔｉｎｉｂ、［11Ｃ］ＧＦ１２０９１８等が報告されている。これらの分子プロープの多くは、ＰｇｐだけでなくＢＣＲＰに対しても親和性があるものの、Ｐｇｐへの選択性がより強いことから、Ｐｇｐの機能評価に使用されている。
一方、ＢＣＲＰの阻害剤として、例えばＫｏ１４３等が報告されている（非特許文献４参照）。しかしながら、ＢＣＲＰに対して強い選択性を持ち、更に、核医学診断薬として用いることができる薬剤は未だ開発されていない。
近年では、ＢＢＢにおけるＰｇｐやＢＣＲＰの機能を評価できる放射薬剤開発が数多く報告されており、代表的なものとして、［11Ｃ］ｌｏｐｅｒａｍｉｄｅ、［11Ｃ］ｖｅｒａｐａｍｉｌ、［11Ｃ］ｇｅｆｉｔｉｎｉｂ、［11Ｃ］ＧＦ１２０９１８等が報告されている。これらの分子プロープの多くは、ＰｇｐだけでなくＢＣＲＰに対しても親和性があるものの、Ｐｇｐへの選択性がより強いことから、Ｐｇｐの機能評価に使用されている。
一方、ＢＣＲＰの阻害剤として、例えばＫｏ１４３等が報告されている（非特許文献４参照）。しかしながら、ＢＣＲＰに対して強い選択性を持ち、更に、核医学診断薬として用いることができる薬剤は未だ開発されていない。
Loscher W, Potschka H. NeuroRx. 2: 86-98, 2005
Kawamura K, Yamasaki T, et al. Nucl Med Chem. 36: 239-46,2009
Kawamura K, Yamasaki T, et al. Mol Imaging Biol. DOI: 10.1007/s11307-010-0313-1
Allen JD, et al. Mol. Cancer Ther. 1: 417-25, 2002
従って、本発明の目的は、乳癌耐性蛋白質（ＢＣＲＰ）に選択的な新規な化合物およびその製造方法を提供することである。
また、本発明の目的は、ＢＣＲＰに選択的な親和性を有する新規の核医学診断薬を提供することである。
本発明の他の目的は、ＢＣＲＰの機能に選択的な親和性を有する化合物、あるいは生体におけるＢＣＲＰの薬剤排出機能を評価出来る核医学診断薬を提供する。
本発明の更なる目的は、ＢＣＲＰに選択的な新規な化合物を用いて、生体におけるＢＣＲＰに依存した薬剤排出機構の評価法を提供することである。
また、本発明の目的は、ＢＣＲＰに選択的な親和性を有する新規の核医学診断薬を提供することである。
本発明の他の目的は、ＢＣＲＰの機能に選択的な親和性を有する化合物、あるいは生体におけるＢＣＲＰの薬剤排出機能を評価出来る核医学診断薬を提供する。
本発明の更なる目的は、ＢＣＲＰに選択的な新規な化合物を用いて、生体におけるＢＣＲＰに依存した薬剤排出機構の評価法を提供することである。
本発明者らは、下記式で表される化合物ＦＵＮ−４を18Ｆで標識したＰＥＴ薬剤［18Ｆ］ＦＵＮ−４を開発することに成功し、この化合物を用いることにより、化合物ＦＵＮ−４がＢＣＲＰにより、選択的に組織外へ排出されていることを初めて見いだした。
前記式中、Ｘはハロゲン原子である。
前記式中、Ｘはハロゲン原子である。
すなわち、［18Ｆ］ＦＵＮ−４を作成して、（Ａ）Ｐｇｐ／ＢＣＲＰノックアウトマウス、（Ｂ）Ｐｇｐノックアウトマウス、（Ｃ）ＢＣＲＰノックアウトマウス、（Ｄ）野生型のマウスについてそれぞれ、脳内への移行量をＰＥＴ画像により測定したところ、（Ａ）および（Ｃ）のＢＣＲＰがノックアウトされているマウスにおいて、［18Ｆ］ＦＵＮ−４の脳移行性が顕著に高くなり、ＢＣＲＰに依存的な排出を受けている事が認められた。
また、ＢＣＲＰに対して選択的な阻害剤であるＫｏ１４３および非標識ＦＵＮ−４を［I8Ｆ］ＦＵＮ−４と同時にマウスに投与したところ、いずれも、非投与群と比較して［I8Ｆ］ＦＵＮ−４の脳移行性が約２倍増加した。
これらの結果から、ＦＵＮ−４はＢＣＲＰに対して選択的な基質であることが明らかになった。また、［I8Ｆ］ＦＵＮ−４はＢＣＲＰの機能に依存して脳内移行する分子プロープであることが明らかとなり、ＢＣＲＰの機能を測定する核医学診断薬として用いることができることが示された。
また、ＢＣＲＰに対して選択的な阻害剤であるＫｏ１４３および非標識ＦＵＮ−４を［I8Ｆ］ＦＵＮ−４と同時にマウスに投与したところ、いずれも、非投与群と比較して［I8Ｆ］ＦＵＮ−４の脳移行性が約２倍増加した。
これらの結果から、ＦＵＮ−４はＢＣＲＰに対して選択的な基質であることが明らかになった。また、［I8Ｆ］ＦＵＮ−４はＢＣＲＰの機能に依存して脳内移行する分子プロープであることが明らかとなり、ＢＣＲＰの機能を測定する核医学診断薬として用いることができることが示された。
本発明は、以下を提供する。
（１）下記式で表される化合物：
前記式中、Ｘはハロゲン原子の放射性同位元素である。
（２）下記式で表される化合物を含む、核医学診断薬：
前記式中、Ｘはハロゲン原子の放射性同位元素である。
（３）核医学診断がＰＥＴ画像診断である、上記（２）記載の核医学診断薬。
（４）下記式で表される化合物を含む、乳癌耐性蛋白質（ＢＣＲＰ）選択的競合阻害剤：
前記式中、Ｘはハロゲン原子あるいはその放射性同位元素である。
（５）下記工程（Ａ）及び（Ｂ）を含む下記式（Ｃ）で表される化合物の製造方法。
（Ａ）下記式で表される２−ハロゲン置換ピリジン化合物（１）の３位にアジド基を挿入して、３−アジド−２−ハロゲン−ピリジン（２）を製造し、これに、トリブチル（１−プロピニル）チンを加えて、溶媒中で加熱還流を行い、下記式で表される１−（２−ハロゲン−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール化合物（３）を製造する。
（Ｂ）工程（Ａ）により得られたトリアゾール（３）化合物、７−キノリニルトリフレート、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム、フッ化セシウム、ヨウ化銅を溶媒に溶解し、加熱することにより、下記式で表される７−［１−（２−ハロゲン−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリン（４）を製造する。
（Ｃ）
前記式中、Ｘはハロゲン原子あるいはその放射性同位元素である。
（１）下記式で表される化合物：
前記式中、Ｘはハロゲン原子の放射性同位元素である。
（２）下記式で表される化合物を含む、核医学診断薬：
前記式中、Ｘはハロゲン原子の放射性同位元素である。
（３）核医学診断がＰＥＴ画像診断である、上記（２）記載の核医学診断薬。
（４）下記式で表される化合物を含む、乳癌耐性蛋白質（ＢＣＲＰ）選択的競合阻害剤：
前記式中、Ｘはハロゲン原子あるいはその放射性同位元素である。
（５）下記工程（Ａ）及び（Ｂ）を含む下記式（Ｃ）で表される化合物の製造方法。
（Ａ）下記式で表される２−ハロゲン置換ピリジン化合物（１）の３位にアジド基を挿入して、３−アジド−２−ハロゲン−ピリジン（２）を製造し、これに、トリブチル（１−プロピニル）チンを加えて、溶媒中で加熱還流を行い、下記式で表される１−（２−ハロゲン−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール化合物（３）を製造する。
（Ｂ）工程（Ａ）により得られたトリアゾール（３）化合物、７−キノリニルトリフレート、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム、フッ化セシウム、ヨウ化銅を溶媒に溶解し、加熱することにより、下記式で表される７−［１−（２−ハロゲン−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリン（４）を製造する。
（Ｃ）
前記式中、Ｘはハロゲン原子あるいはその放射性同位元素である。
本発明のＢＣＲＰ（乳癌耐性蛋白質）に選択的な基質化合物を用いることにより、ＢＢＢ(血液脳関門)において発現が多く確認されており、かつ中枢神経系を対照とした創薬において、脳への薬物の移行性を制限していることが報告されているＢＣＲＰの機能を測定することができる。
更に本発明のＢＣＲＰに選択的な基質化合物を用いることにより、ＢＣＲＰの機能を選択的に競合阻害することができる。
更に本発明のＢＣＲＰに選択的な基質化合物を用いることにより、ＢＣＲＰの機能を選択的に競合阻害することができる。
本発明の化合物は下記式で表される。
前記式中、Ｘはハロゲン原子である。ハロゲン原子は、好ましくは、Ｃｌ、Ｆ、ＢｒおよびＩ並びにこれらの放射性同位元素からなる群より選択される。
Ｘとして好ましいハロゲン原子は、ＢｒまたはＦである。
放射性同位元素として18Ｆ、123Ｉ、124Ｉ、76Ｂｒ、34Ｃｌが挙げられ、特に18Ｆが好ましい。
前記式中、Ｘはハロゲン原子である。ハロゲン原子は、好ましくは、Ｃｌ、Ｆ、ＢｒおよびＩ並びにこれらの放射性同位元素からなる群より選択される。
Ｘとして好ましいハロゲン原子は、ＢｒまたはＦである。
放射性同位元素として18Ｆ、123Ｉ、124Ｉ、76Ｂｒ、34Ｃｌが挙げられ、特に18Ｆが好ましい。
上記化合物は、例えば下記工程を含む方法により製造することができるが、これに限定されない。
（Ａ）下記式で表される２−ハロゲン置換ピリジン化合物（１）の３位にアジド基を挿入して、３−アジド−２−ハロゲン−ピリジン類（２）を製造し、これに、トリブチル（１−プロピニル）チンを加えて、溶媒中で加熱還流を行い、１−（２−ハロゲン−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール化合物（３）を製造する。
（Ａ）下記式で表される２−ハロゲン置換ピリジン化合物（１）の３位にアジド基を挿入して、３−アジド−２−ハロゲン−ピリジン類（２）を製造し、これに、トリブチル（１−プロピニル）チンを加えて、溶媒中で加熱還流を行い、１−（２−ハロゲン−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール化合物（３）を製造する。
工程（Ａ）
上記工程（Ａ）の原料である、２−ハロゲン置換ピリジン化合物（１）は、３位が非置換の２−ハロゲン置換ピリジン（１ａ）であってもよく、また、３位にアミノ基を有する化合物（１ｂ）であってもよい。
３位が非置換の化合物（１ａ）を出発原料とする場合、アジド基の導入は以下のように行うことができる。
ジイソプロピルアミンに対し等モルのｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液を加え、−７８℃〜室温の範囲で、数分〜１時間程度反応させて、リチウムジイソプロピルアミド（ＬＤＡ）を調製する。
ＬＤＡ溶液に、等モルの２−ハロゲン置換ピリジンのＴＨＦ溶液を添加する。その後、アルキルベンゼンスルホンアジドのＴＨＦ溶液を滴下し、−７８℃で３０分〜２時間攪拌する。反応液に水を加えて反応を停止し、その後、反応液を酢酸エチルなどの有機溶媒で抽出し、溶媒を留去し、３−アジド−２−ハロゲン−ピリジン（２）を得る。アジド化合物は不安定であるため、精製せず、そのまま使用することが好ましい。
ジイソプロピルアミンに対し等モルのｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液を加え、−７８℃〜室温の範囲で、数分〜１時間程度反応させて、リチウムジイソプロピルアミド（ＬＤＡ）を調製する。
ＬＤＡ溶液に、等モルの２−ハロゲン置換ピリジンのＴＨＦ溶液を添加する。その後、アルキルベンゼンスルホンアジドのＴＨＦ溶液を滴下し、−７８℃で３０分〜２時間攪拌する。反応液に水を加えて反応を停止し、その後、反応液を酢酸エチルなどの有機溶媒で抽出し、溶媒を留去し、３−アジド−２−ハロゲン−ピリジン（２）を得る。アジド化合物は不安定であるため、精製せず、そのまま使用することが好ましい。
３位がアミノ基の化合物（１ｂ）を出発原料とする場合、アジド基への変換は以下のように行うことができる。
３−アミノ−２−ハロゲン−ピリジンをテトラフルオロホウ酸水溶液に溶解し、反応溶液を０℃に冷却後、亜硝酸ナトリウム水溶液をゆっくり滴下する。０℃で１〜３時間反応させた後、アジ化ナトリウム水溶液をゆっくりと滴下し、０℃でさらに１〜３時間撹拌する。飽和炭酸ナトリウム水溶液で中和し、有機溶媒で抽出し、溶媒を留去して、３−アジド−２−ハロゲン−ピリジン（２）を得る。アジド化合物は不安定であるため、精製せず、そのまま使用することが好ましい。
３−アミノ−２−ハロゲン−ピリジンをテトラフルオロホウ酸水溶液に溶解し、反応溶液を０℃に冷却後、亜硝酸ナトリウム水溶液をゆっくり滴下する。０℃で１〜３時間反応させた後、アジ化ナトリウム水溶液をゆっくりと滴下し、０℃でさらに１〜３時間撹拌する。飽和炭酸ナトリウム水溶液で中和し、有機溶媒で抽出し、溶媒を留去して、３−アジド−２−ハロゲン−ピリジン（２）を得る。アジド化合物は不安定であるため、精製せず、そのまま使用することが好ましい。
得られたアジド化合物（２）にトリブチル（１−プロピニル）チンのトルエン溶液を加え、１００℃以上の温度で６〜２４時間還流する。反応溶液を室温まで冷却した後、溶媒を留去して１−（２−ハロゲン−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール（３）を得る。トリアゾ−ル化合物は、シリカゲルクロマトグラフィーなどにより更に精製して用いても良い。
（Ｂ）工程（Ａ）により得られたトリアゾール（３）化合物、７−キノリニルトリフレート、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム、フッ化セシウム、ヨウ化銅を溶媒に溶解し、加熱することにより、７−［１−（２−ハロゲン−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリン（４）を製造する。
工程（Ｂ）
上記工程（Ｂ）において、反応に用いる溶媒としてはＤＭＦ、ＴＨＦ、ジオキサンなどが挙げられるが、ＤＭＦを用いて行うのが好ましい。加熱は、６０〜１００℃の温度で６〜２４時間程度行う。反応溶液中に酢酸エチルを加えて反応を停止させた後、懸濁した反応液をセライトろ過し、ろ液を酢酸エチルで抽出、硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧留去する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーなど公知の手法により精製し、７−［１−（２−ハロゲン−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリン（４）を得る。
工程（Ｂ）で得られたキノリン化合物（４）の２位を放射性同位元素により置換する場合には、公知のハロゲン置換反応により行うことができる。
例として、下記工程（Ｃ）を例示する。
（Ｃ）Ｋ18Ｆの水溶液を４，７，１３，１６，２１，２４−ヘキサオキサ−１，１０−ジアザビシクロ［８，８，８］ヘキサコサンのアセトニトリル溶液に溶解し、溶液中の水とアセトニトリルを真空下で留去する。工程（Ｃ）により得られた７−［１−（２−ブロモ（あるいはヨウ素）−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリン（１ｍｇ）のＤＭＳＯ溶液をヘリウムガスにより［18Ｆ］フッ化物イオンなどの放射性同位元素イオンの入った容器内へ圧送し、加熱下反応させる。
例として、下記工程（Ｃ）を例示する。
（Ｃ）Ｋ18Ｆの水溶液を４，７，１３，１６，２１，２４−ヘキサオキサ−１，１０−ジアザビシクロ［８，８，８］ヘキサコサンのアセトニトリル溶液に溶解し、溶液中の水とアセトニトリルを真空下で留去する。工程（Ｃ）により得られた７−［１−（２−ブロモ（あるいはヨウ素）−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリン（１ｍｇ）のＤＭＳＯ溶液をヘリウムガスにより［18Ｆ］フッ化物イオンなどの放射性同位元素イオンの入った容器内へ圧送し、加熱下反応させる。
本発明の化合物を製造する方法の具体例として、下記スキーム１、２を例示する。
スキーム１
スキーム２
本発明の化合物は、核医学診断薬として用いることができる。本明細書において、核医学診断薬とは、放射性同位元素(radioisotope; RI)やその化合物の生体内や試験管内の挙動を追跡し、生体機能や疾病の診断、治療を行う方法（核医学診断方法）において用いる、18F、99mTcなど生体の機能及び代謝を反映する放射性標識核種を含む薬剤を意味する。核医学診断方法には、例えば、生体機能を反映した画像をＰＥＴ（陽電子放射断層法）やガンマカメラなどによって診断する方法が挙げられる。
従って、本発明の新規な化合物のうち、放射性同位元素で標識された化合物を、上記核医学診断薬として用いることができる。特にＰＥＴ画像診断に用いることができる。
従って、本発明の新規な化合物のうち、放射性同位元素で標識された化合物を、上記核医学診断薬として用いることができる。特にＰＥＴ画像診断に用いることができる。
本発明の新規化合物は、血液脳関門に存在する薬剤排出輸送体（ＡＢＣトランスポーター群）の一つであるＢＣＲＰに高親和性であるため、ＢＣＲＰの機能そのもの、あるいはＢＣＲＰの機能を阻害あるいは抑制する薬剤の効果をＰＥＴ画像診断により評価することができる。
より具体的には、例えば、ＢＢＢ(血液脳関門)におけるＢＣＲＰの機能が損なわれている場合には、本発明の放射性同位元素で標識された化合物は脳内へ移行するので、脳のＰＥＴを用いた画像診断が可能である。
また、ＢＣＲＰ機能の阻害剤の候補薬について、その機能を診断することができる。
更に、本発明の新規な化合物は、ＢＣＲＰに選択的な基質であるため、ＢＣＲＰの競合阻害剤として使用することができる。
また、ＢＣＲＰ機能の阻害剤の候補薬について、その機能を診断することができる。
更に、本発明の新規な化合物は、ＢＣＲＰに選択的な基質であるため、ＢＣＲＰの競合阻害剤として使用することができる。
（実施例１）
工程（Ａ）
１−（２−フルオロ−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾールの製造
工程（Ａ）
１−（２−フルオロ−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾールの製造
窒素雰囲気下、ジイソプロピルアミン（０．５３ｍＬ，３．８ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（５ｍＬ）溶液を−７８℃に冷却後、この溶液に、１．６Ｍのｎ−ブチルリチウム／ヘキサン溶液（２．４ｍＬ，３．８ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下した。滴下後、５分間撹拌し、０℃においてさらに５分間撹拌した後、再び−７８℃まで冷却した。続いて、２−フルオロピリジン（０．３３ｍＬ，３．８ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（２ｍＬ）を滴下後、１０分間温度を維持しながら撹拌した。ｎ−ドデシルベンゼンスルホンアジド（０．８９ｇ，２．５ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（３ｍＬ）溶液を滴下し、反応溶液を−７８℃で１時間撹拌した後、水を加えて反応を停止させた。反応溶液を酢酸エチルで抽出、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、得られた茶褐色油状物にトリブチル（１−プロピニル）チン（０．９１ｍＬ，３．０ｍｍｏｌ）とトルエン（２０ｍＬ）を加え、１２時間還流した。反応溶液を室温まで冷却した後、溶媒を留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝３：１＋トリエチルアミン（１％））を用いて精製し、表題化合物を茶色油状物として４８９ｍｇ（４２％）得た。
1ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ：０．９０（９Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ），１．１２１．４２（１２Ｈ，ｍ），１．５４１．６２（６Ｈ，ｍ），２．２９（３Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．２Ｈｚ），７．４０７．４５（１Ｈ，ｍ），７．９６８．０２（１Ｈ，ｍ），８．３７８．３９（１Ｈ，ｍ）．ＨＲＭＳ（ＦＡＢ）ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ20Ｈ34Ｎ4ＦＳｎ：４６９．１７８９；ｆｏｕｎｄ：４６９．１７６１（Ｍ+）．
７−キノリニルトリフレートの製造
窒素雰囲気下、７−キノリノール（１４５ｍｇ，１ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液（１０ｍＬ）にピリジン（０．１６ｍＬ，２ｍｍｏｌ）を加えた。反応溶液を０℃に冷却し、トリフルオロメタンスルホン酸無水物（０．２ｍＬ，１．２ｍｍｏｌ）を滴下した後、室温で一晩撹拌した。反応溶液をシリカゲルクロマトグラフィー（ジクロロメタン＋トリエチルアミン（１％））を用いて精製し、表題化合物を白色固体として１８４ｍｇ（６７％）得た。
工程（Ｂ）
７−［１−（２−フルオロ−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリンの製造
７−［１−（２−フルオロ−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリンの製造
窒素雰囲気下、１−（２−フルオロ−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール（１．１ ｇ，２．１ ｍｍｏｌ）、７−キノリニルトリフレート（５５４ ｍｇ，２ ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（１１５ ｍｇ，０．１ ｍｍｏｌ）、フッ化セシウム（６０８ ｍｇ，４ ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（３８ ｍｇ，０．２ ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（８ ｍＬ）に溶解させ、８０℃で１２時間加熱撹拌した。反応溶液中に酢酸エチルを加えた後、懸濁した反応液をセライトろ過し、ろ液を酢酸エチルで抽出、硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧留去することで茶褐色の残渣を得た。この残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１：３＋トリエチルアミン（１％））を用いて精製することにより白色粉末結晶を３３５ｍｇ（４６％）得た。
1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）δ：２．６１（ｄ，Ｊ＝１．８Ｈｚ，３Ｈ），７．４３−７．５３（ｍ，２Ｈ），７．９８（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），８．１１（ｄｔ，Ｊ＝１．８，７．３Ｈｚ，１Ｈ），８．２３（ｔ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，２Ｈ），８．３６（ｓ，１Ｈ），８．４７（ｄ，Ｊ＝４．０Ｈｚ，１Ｈ），８．９７（ｄｄ，Ｊ＝１．１，２．９Ｈｚ，１Ｈ）．
（実施例２）
工程（Ａ）
１−（２−ブロモ−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾールの製造
工程（Ａ）
１−（２−ブロモ−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾールの製造
３−アミノ−２−ブロモピリジン（１．０４ｇ，６．０ｍｍｏｌ）を４２％テトラフルオロホウ酸水溶液（１０ｍＬ）に溶解させ、反応溶液を０℃に冷却後、亜硝酸ナトリウム（５００ｍｇ，７．２ｍｍｏｌ）水溶液（２ｍＬ）をゆっくり滴下し、０℃で２時間撹拌した。アジ化ナトリウム（３９０ｍｇ，６．０ｍｍｏｌ）水溶液（２ｍＬ）をゆっくりと滴下した後、０℃でさらに２時間撹拌した。反応溶液を飽和炭酸ナトリウム水溶液で中和し、酢酸エチルで抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧留去して茶褐色の油状物を得た。この残渣に、トリブチル（１−プロピニル）チン（２．７ｍＬ，９．０ｍｍｏｌ）のトルエン（１０ｍＬ）を加え、１２時間還流した。反応溶液を室温まで冷却した後、溶媒を留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝３：１＋トリエチルアミン（１％））を用いて精製し、表題化合物を黄色油状物として２．０３ｇ（６４％）得た。
1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ：０．９０（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，９Ｈ），１．１２−１．３９（ｍ，１２Ｈ），１．５５−１．６３（ｍ，６Ｈ），２．２２（ｓ，３Ｈ），７．４７−７．５１（ｍ，１Ｈ），７．７３−７．７７（ｍ，１Ｈ），８．５５−８．５７（ｍ，１Ｈ）ＨＲＭＳ（ＦＡＢ）ｃａｌｃｄ ｆｏｒＣ20Ｈ34Ｎ4ＢｒＳｎ：５２９．０９８９；ｆｏｕｎｄ：５２９．１０１９（Ｍ+）．
工程（Ｂ）
７−［１−（２−ブロモ−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリンの製造
７−［１−（２−ブロモ−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリンの製造
窒素雰囲気下、１−（２−ブロモ−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール（１．１ｇ，２．１ｍｍｏｌ）、７−キノリニルトリフレート（５５４ｍｇ，２ｍｍｏｌ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム（１１５ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）、フッ化セシウム（６０８ｍｇ，４ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（３８ｍｇ，０．２ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（８ｍＬ）に溶解させ、８０℃で１２時間加熱撹拌した。反応溶液中に酢酸エチルを加えた後、懸濁した反応液をセライトろ過し、ろ液を酢酸エチルで抽出、硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧留去することで茶褐色の残渣を得た。この残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１：３＋トリエチルアミン（１％））を用いて精製することにより白色粉末結晶を３３５ｍｇ（４６％）得た。
1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）δ：２．５６（ｓ，３Ｈ），７．４５（ｍ，１Ｈ），７．５７（ｍ，１Ｈ），７．８７（ｄｄ，Ｊ＝１．６，６．２Ｈｚ，１Ｈ），７．９８（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），８．２２（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，１Ｈ），８．３０（ｄｄ，Ｊ＝１．５，７．０Ｈｚ，１Ｈ），８．３７（ｓ，１Ｈ），８．６４（ｄｄ，Ｊ＝１．５，３．３Ｈｚ，１Ｈ），８．９６（ｄｄ，Ｊ＝１．５，２．６Ｈｚ，１Ｈ）．
（実施例３）
７−［１−（２−［ 18 Ｆ］フルオロ−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリン（［ 18 Ｆ］ＦＵＮ−４）の製造
７−［１−（２−［ 18 Ｆ］フルオロ−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリン（［ 18 Ｆ］ＦＵＮ−４）の製造
18Ｏ−同位体水（18Ｏ−Ｈ2Ｏ）を用いて製造した［18Ｆ］フッ化物イオンを炭酸カリウム（３．３ ｍｇ／３００ μＬ）水溶液を用いて、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（クリプトフィックス ２２２，２５ ｍｇ）のアセトニトリル溶液（１．５ ｍＬ）の入った反応容器に溶出させた。溶液中の水とアセトニトリルを真空下１２０℃、１５分で留去した。７−［１−（２−ブロモ−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリン（１ｍｇ）のＤＭＳＯ溶液（３００μＬ）を流速（５０ ｍＬ／ｍｉｎ）のヘリウムガスにより、［18Ｆ］フッ化物イオンの入った容器内へ圧送し、１５０℃、１０分間反応させた。反応をＣＨ3ＯＨ／Ｈ2Ｏ／Ｅｔ3Ｎ（５／５／０．０５，５００ μＬ）溶液を加えて停止させた後、反応混合物をＣＡＰＣＥＬＬ ＰＡＫ ＴＹＰＥ ＵＧ８０ カラム（１０ ｍｍ ＩＤＸ２５０ ｍｍ）、溶離液ＣＨ3ＯＨ／Ｈ2Ｏ／Ｅｔ3Ｎ（５／５／０．０５）、流速５．０ ｍＬ／ｍｉｎにおいて分離精製した。分取した溶液をＴｗｅｅｎ８０（１００ μＬ）と２５％アスコルビン酸（１００ μＬ）の入った無菌フラスコ内に捕集し、溶媒を真空下で留去、無菌生理食塩水（３ ｍＬ）でフラスコ内を洗浄した。得られた溶液を０．２２ μｍミリポアフィルターを通して回収バイアル内へ捕集することで表題化合物を得た。
（実施例４）
１．使用動物
ＦＶＢ（♂、２７〜２８ｇ、１０〜１２週令、タコニック社），Ｍｄｒ１ａ／ｂ(/)（Ｐｇｐ発現遺伝子ノックアウトマウス）（♂、２７〜３２ｇ、１０〜１２週令、タコニック社）Ｂｃｒｐ１(/)（ＢＣＲＰ発現遺伝子ノックアウトマウス）（♂、２５〜３０ｇ、１０〜１２週令、タコニック社），Ｍｄｒ１ａ／ｂ(/)Ｂｃｒｐ１(/)（Ｐｇｐ及びＢＣＲＰ発現遺伝子ノックアウトマウス（♂、２５〜２８ｇ、１０〜１２週令、タコニック社）、ｄｄＹ（♂、３３〜３７ｇ、８週令、日本ＳＬＣ）を用いた。すべてのマウスは、当研究所にて１２Ｈ ｌｉｇｈｔ／ｄａｒｋサイクル（１２時間明暗サイクル）下で２５℃にて飼育された。本項目にある動物実験は、当研究所における実験動物倫理委員会の許可を得て実験を行い、苦痛軽減や最小限の個体数を考慮し、行った。
１．使用動物
ＦＶＢ（♂、２７〜２８ｇ、１０〜１２週令、タコニック社），Ｍｄｒ１ａ／ｂ(/)（Ｐｇｐ発現遺伝子ノックアウトマウス）（♂、２７〜３２ｇ、１０〜１２週令、タコニック社）Ｂｃｒｐ１(/)（ＢＣＲＰ発現遺伝子ノックアウトマウス）（♂、２５〜３０ｇ、１０〜１２週令、タコニック社），Ｍｄｒ１ａ／ｂ(/)Ｂｃｒｐ１(/)（Ｐｇｐ及びＢＣＲＰ発現遺伝子ノックアウトマウス（♂、２５〜２８ｇ、１０〜１２週令、タコニック社）、ｄｄＹ（♂、３３〜３７ｇ、８週令、日本ＳＬＣ）を用いた。すべてのマウスは、当研究所にて１２Ｈ ｌｉｇｈｔ／ｄａｒｋサイクル（１２時間明暗サイクル）下で２５℃にて飼育された。本項目にある動物実験は、当研究所における実験動物倫理委員会の許可を得て実験を行い、苦痛軽減や最小限の個体数を考慮し、行った。
２．小動物ＰＥＴ
上記により合成された本発明の化合物［18Ｆ］ＦＵＮ−４を用いて、ノックアウトマウスにおけるＰＥＴ撮像を行った。小動物ＰＥＴスキャナーはシーメンス社（Ｋｎｏｘｖｉｌｌｅ，ＴＮ，ＵＳＡ）のものを使用した。
マウスを１．５％濃度のイソフルランで麻酔し、尾静脈より２９Ｇのカテーテル付き針によってルートを確保した。その後、４０℃の温水マットが敷かれてあるＰＥＴの台座に麻酔をしたまま固定し、撮像の適した位置に移動した。［18Ｆ］ＦＵＮ−４を、マウスの尾静脈より３．７〜７．４ ＭＢｑ／０．２ｍＬで投与した。ダイナミックスキャンは３Ｄモードで６０分間行った（１分×４フレーム、２分×８フレーム、５分×８フレーム）。
上記により合成された本発明の化合物［18Ｆ］ＦＵＮ−４を用いて、ノックアウトマウスにおけるＰＥＴ撮像を行った。小動物ＰＥＴスキャナーはシーメンス社（Ｋｎｏｘｖｉｌｌｅ，ＴＮ，ＵＳＡ）のものを使用した。
マウスを１．５％濃度のイソフルランで麻酔し、尾静脈より２９Ｇのカテーテル付き針によってルートを確保した。その後、４０℃の温水マットが敷かれてあるＰＥＴの台座に麻酔をしたまま固定し、撮像の適した位置に移動した。［18Ｆ］ＦＵＮ−４を、マウスの尾静脈より３．７〜７．４ ＭＢｑ／０．２ｍＬで投与した。ダイナミックスキャンは３Ｄモードで６０分間行った（１分×４フレーム、２分×８フレーム、５分×８フレーム）。
３．阻害剤の投与
ＢＣＲＰの選択的阻害剤であるＫｏ１４３及び非標識ＦＵＮ−４を用いて［18Ｆ］ＦＵＮ−４の脳の集積に変化が見られるか、小動物ＰＥＴによって評価した。
Ｋｏ１４３及び非標識ＦＵＮ−４は１０ｍｇ／ｋｇの濃度で０．１ｍＬ ＤＭＳＯに溶解し、ＰＥＴ撮像開始５分前にマウス尾静脈より、それぞれ投与した。
ＢＣＲＰの選択的阻害剤であるＫｏ１４３及び非標識ＦＵＮ−４を用いて［18Ｆ］ＦＵＮ−４の脳の集積に変化が見られるか、小動物ＰＥＴによって評価した。
Ｋｏ１４３及び非標識ＦＵＮ−４は１０ｍｇ／ｋｇの濃度で０．１ｍＬ ＤＭＳＯに溶解し、ＰＥＴ撮像開始５分前にマウス尾静脈より、それぞれ投与した。
４．データ解析
小動物ＰＥＴにより得られた画像から、ＡＳＩＰｒｏ（シーメンス社）を用いて参照領域（ＲＯＩ）における時間放射能曲線（ＴＡＣ）を描いた。放射能は減衰補正し、％ＳＵＶによって示す。
％ＳＵＶ＝（参照領域の放射能（Ｂｑ／ｃｃ）／投与された放射能）×マウス体重（ｇ）×１００
得られた結果を図１及び２に示す。
小動物ＰＥＴにより得られた画像から、ＡＳＩＰｒｏ（シーメンス社）を用いて参照領域（ＲＯＩ）における時間放射能曲線（ＴＡＣ）を描いた。放射能は減衰補正し、％ＳＵＶによって示す。
％ＳＵＶ＝（参照領域の放射能（Ｂｑ／ｃｃ）／投与された放射能）×マウス体重（ｇ）×１００
得られた結果を図１及び２に示す。
５．結果
図１に示すように、本発明の化合物［18Ｆ］ＦＵＮ−４は野生型（ｗｉｌｄ ｔｙｐｅ）の脳においては集積が殆どみられなかったが、Ｐｇｐ及びＢＣＲＰのノックアウトマウス（Ｍｄｒ１ａ／ｂ-/-Ｂｃｒｐ１-/-）では、２〜３倍に集積が増加した。更に、Ｐｇｐ単独欠損マウス（Ｍｄｒ１ａ／ｂ-/-）の脳では、殆ど集積が見られなかったが、ＢＣＲＰ単独欠損マウス（Ｂｃｒｐ１-/-）の脳で、２倍程度に集積が増加した。
この結果より、本発明の化合物［18Ｆ］ＦＵＮ−４はＢＣＲＰによって、より選択的に脳侵入を制限されている事が推測された。
図２に、ＢＣＲＰに特異的な阻害剤で知られるＫｏ１４３と非標識ＦＵＮ−４を投与したＰＥＴ実験結果を示す。コントロール（ｖｅｈｉｃｌｅ）の脳では、［18Ｆ］ＦＵＮ−４の集積は殆ど見られなかったが、阻害剤であるＫｏ１４３投与群では、２〜３倍程度増加した。同様に非標識ＦＵＮ−４投与群においても、［18Ｆ］ＦＵＮ−４の脳集積は２倍程度増加した。
上記のノックアウトマウスや阻害剤を用いたＰＥＴ実験によって、［18Ｆ］ＦＵＮ−４はＰｇｐよりもＢＣＲＰに選択的に排出を受ける核医学診断薬であることが判明した。同様に、非標識ＦＵＮ−４についてもＢＣＲＰに選択的な阻害効果を持つ薬剤として期待できる。
図１に示すように、本発明の化合物［18Ｆ］ＦＵＮ−４は野生型（ｗｉｌｄ ｔｙｐｅ）の脳においては集積が殆どみられなかったが、Ｐｇｐ及びＢＣＲＰのノックアウトマウス（Ｍｄｒ１ａ／ｂ-/-Ｂｃｒｐ１-/-）では、２〜３倍に集積が増加した。更に、Ｐｇｐ単独欠損マウス（Ｍｄｒ１ａ／ｂ-/-）の脳では、殆ど集積が見られなかったが、ＢＣＲＰ単独欠損マウス（Ｂｃｒｐ１-/-）の脳で、２倍程度に集積が増加した。
この結果より、本発明の化合物［18Ｆ］ＦＵＮ−４はＢＣＲＰによって、より選択的に脳侵入を制限されている事が推測された。
図２に、ＢＣＲＰに特異的な阻害剤で知られるＫｏ１４３と非標識ＦＵＮ−４を投与したＰＥＴ実験結果を示す。コントロール（ｖｅｈｉｃｌｅ）の脳では、［18Ｆ］ＦＵＮ−４の集積は殆ど見られなかったが、阻害剤であるＫｏ１４３投与群では、２〜３倍程度増加した。同様に非標識ＦＵＮ−４投与群においても、［18Ｆ］ＦＵＮ−４の脳集積は２倍程度増加した。
上記のノックアウトマウスや阻害剤を用いたＰＥＴ実験によって、［18Ｆ］ＦＵＮ−４はＰｇｐよりもＢＣＲＰに選択的に排出を受ける核医学診断薬であることが判明した。同様に、非標識ＦＵＮ−４についてもＢＣＲＰに選択的な阻害効果を持つ薬剤として期待できる。
Claims (5)
- 下記式で表される化合物：
前記式中、Ｘはハロゲン原子の放射性同位元素である。 - 下記式で表される化合物を含む、核医学診断薬：
前記式中、Ｘはハロゲン原子の放射性同位元素である。 - 核医学診断がＰＥＴ画像診断である、請求項２記載の核医学診断薬。
- 下記式で表される化合物を含む、乳癌耐性蛋白質（ＢＣＲＰ）選択的競合阻害剤：
前記式中、Ｘはハロゲン原子あるいはその放射性同位元素である。 - 下記工程（Ａ）及び（Ｂ）を含む下記式（Ｃ）で表される化合物の製造方法。
（Ａ）下記式で表される２−ハロゲン置換ピリジン化合物（１）の３位にアジド基を挿入して、３−アジド−２−ハロゲン−ピリジン（２）を製造し、これに、トリブチル（１−プロピニル）チンを加えて、溶媒中で加熱還流を行い、下記式で表される１−（２−ハロゲン−３−ピリジル）−５−メチル−４−トリブチルスタニル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール化合物（３）を製造する。
（Ｂ）工程（Ａ）により得られたトリアゾール（３）化合物、７−キノリニルトリフレート、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム、フッ化セシウム、ヨウ化銅を溶媒に溶解し、加熱することにより、下記式で表される７−［１−（２−ハロゲン−３−ピリジル）−５−メチル−１Ｈ−１，２，３−トリアゾール−４−イル］キノリン（４）を製造する。
（Ｃ）
前記式中、Ｘはハロゲン原子あるいはその放射性同位元素である。
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