JP6637034B2 - 放射標識カンナビノイド受容体2リガンド - Google Patents

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Description

本発明は、放射標識カンナビノイド受容体2リガンドに関する。
本発明は、特に、式(I)の化合物(式中、Rはメチル基であり、該メチル基は少なくとも一つの放射性核種を含む)に関する。
Figure 0006637034
カンナビノイド受容体は、Gタンパク質共役受容体スーパーファミリーに属する細胞膜受容体のクラスの1つである。現在のところ、カンナビノイド受容体1(CB1)及びカンナビノイド受容体2(CB2)と呼ばれる2つの既知のサブタイプがある。CB1受容体は広範に発現がある。それは、主に中枢神経(すなわち、扁桃体、小脳、海馬)系で発現しており、末梢においては、その量はより少ない。CNR2遺伝子によりコードされるCB2は、大部分がマクロファージ、B及びT細胞等の免疫系の細胞(Ashton, J. C. et al. Curr Neuropharmacol 2007, 5(2), 73-80; Miller, A. M. et al. Br J Pharmacol 2008, 153(2), 299-308; Centonze, D., et al. Curr Pharm Des 2008, 14(23), 2370-42)及び消化管系(Wright, K. L. et al. Br J Pharmacol 2008, 153(2), 263-70)の末梢で発現している。CB2受容体は、また、脳内に存在し、主に小膠細胞に見出され、神経細胞には見出されない(Cabral, G. A. et al. Br J Pharmacol 2008, 153(2): 240-51)。
ここ十年間、CB2受容体アゴニストへの関心が着実に高まっているが(現在、30〜40件の特許出願/年)、その理由は、いくつかの開発初期化合物が、慢性疼痛(Beltramo, M. Mini Rev Med Chem 2009, 9(1), 11-25)、アテローム性動脈硬化症(Mach, F. et al. J Neuroendocrinol 2008, 20 Suppl 1, 53-7)、骨量の制御(Bab, I. et al. Br J Pharmacol 2008, 153(2), 182-8)、神経炎症(Cabral, G. A. et al. J Leukoc Biol 2005, 78(6), 1192-7)、虚血/再灌流傷害(Pacher, P. et al. Br J Pharmacol 2008, 153(2), 252-62)、全身性線維症(Akhmetshina, A. et al. Arthritis Rheum 2009, 60(4), 1129-36; Garcia-Gonzalez, E. et al. Rheumatology (Oxford) 2009, 48(9), 1050-6)、肝線維症(Julien, B. et al. Gastroenterology 2005, 128(3), 742-55; Munoz-Luque, J. et al. J Pharmacol Exp Ther 2008, 324(2), 475-83)を含む、多数のヒトの疾患の前臨床モデルにおいて有益な効果を有することが示されたという事実によるものである。
虚血/再灌流(I/R)傷害は、卒中、心筋梗塞、心肺バイパス法及びその他の血管手術、並びに臓器移植等の状態において生じる、組織損傷の主要な原因であって、様々な病因の循環性ショックの過程を悪化させる末期臓器障害の主要機序でもある。これらの状態は全て、結果として不十分な組織の酸素化を生じさせる、正常な血液供給の途絶を特徴とする。再酸素化、例えば、再灌流は、正常な組織の酸素化を回復するための最終的な処置である。しかし、血液からの酸素及び栄養の欠乏は、血液循環の回復が更なる組織損傷を生じる状態をもたらす。再灌流傷害の損傷は、損傷した組織の炎症反応に一部起因する。新たに回復した血液によってその領域に運ばれた白血球は、組織損傷に応答して、多くの炎症性因子、例えば、インターロイキン並びにフリーラジカルを放出する。回復した血流は、細胞内に酸素を再導入し、これが、細胞タンパク質、DNA及び細胞膜に損傷を与える。
遠隔虚血プレコンディショニング(RIPC)は、虚血及び再灌流により生じる傷害に対して身体の内因性の防御能力を利用する戦略を表す。それは、1つの臓器又は組織の一過性の非致死的虚血及び再灌流によって、遠隔臓器又は組織において、その後の「致死的」な虚血再灌流傷害のエピソードに対する耐性が付与されるという興味深い現象である。1つの臓器又は組織の一過性の虚血及び再灌流によって防御が付与されるその実際の機序は現在のところ分かっていないが、いくつかの仮説が提唱されている。
体液性仮説は、遠隔臓器又は組織において生成された内因性物質(例えば、アデノシン、ブラジキニン、オピオイド、CGRP、内在性カンナビノイド、アンギオテンシンI、又はまだ同定されていないその他の体液性因子)が血流に侵入して、標的組織においてその各受容体を活性化し、それによって、虚血プレコンディショニングに関わる心臓保護の様々な細胞内経路を回復すると提唱している。
最近のデータは、内在性カンナビノイド及びその受容体、特に、CB2がプレコンディショニングに関与し、炎症反応のダウンレギュレーションによる再灌流傷害の防止に寄与し得ることを示している(Pacher, P. et al. Br J Pharmacol 2008, 153(2), 252-62)。具体的には、CB2ツールアゴニストを使用する最近の研究から、心臓(Defer, N. et al. Faseb J 2009, 23(7), 2120-30)、脳(Zhang, M. et al. J Cereb Blood Flow Metab 2007, 27(7), 1387-96)、肝臓(Batkai, S. et al. Faseb J 2007, 21(8), 1788-800)及び腎臓(Feizi, A. et al. Exp Toxicol Pathol 2008, 60(4-5), 405-10)におけるI/R傷害を低下させるこの概念の有効性が実証された。
更に、ここ数年にわたり、CB2が亜慢性及び慢性の状況においても関心事となり得ることを示す文献が増えている。CB1及びCB2の特定のアップレギュレーションが、線維症に関連する慢性疾患の動物モデル(Garcia-Gonzalez, E. et al. Rheumatology (Oxford) 2009, 48(9), 1050-6; Yang, Y. Y. et al. Liver Int 2009, 29(5), 678-85)において、線維症の進行の原因となる細胞である筋線維芽細胞におけるCB2の適切な発現と関係していることが示された。
選択的CB2アゴニストによるCB2受容体の活性化は、実際に、びまん性全身性硬化症において抗線維化効果をもたらすことが示され(Garcia-Gonzalez, E. et al. Rheumatology (Oxford) 2009, 48(9), 1050-6)、CB2受容体は、実験的な皮膚線維症(Akhmetshina, A. et al. Arthritis Rheum 2009, 60(4), 1129-36)及び肝臓の病態生理学(慢性肝疾患と関連する線維形成を含む)(Lotersztajn, S. et al. Gastroenterol Clin Biol 2007, 31(3), 255-8; Mallat, A. et al. Expert Opin Ther Targets 2007, 11(3), 403-9; Lotersztajn, S. et al. Br J Pharmacol 2008, 153(2), 286-9)において重要な標的として浮上した。
明白に組織中のCB2を検出する必要性は、この受容体への関心の高まりに従って生じた。患者又はサンプル中のCB2発現及び受容体占有率の適切なツールを用いての評価は、発現している標的細胞の検証を可能にし、ヒト研究における任意のCB2リガンドの用量設定を可能にし、又は診断目的のために使用することができよう。
組織中のCB2受容体タンパク質の検出のための有効なツールが現在まで不足しており、これは、CB2受容体の低発現レベルの結果である。CB2の検出ツールとしての特定抗体を欠く別の原因は、CB2をイムノゲンとして使用することの明らかな困難さが理由となり得るであろう。
この問題へのアプローチをするために、我々はCB2に選択的に結合する放射標識リガンドを用いる可能性を検討した。我々の知見では、[H]−CP55940(Priller, J. et al Molecular Pharmacology 1995, 48, 288-292)と呼ばれる放射標識CB2リガンドが唯一存在する。しかしながら、[H]−CP55940は、CB1及びCB2受容体に対する非選択的アゴニストであり、いくつかの試験を行った哺乳類においては二つの受容体を区別しない。それゆえ、CB1もまた発現し得る組織中のCB2を検出するために、競合アッセイ用に汎用同位体であるHで放射標識された選択的CB2リガンドが、オートラジオグラフィー用に14Cで放射標識された選択的CB2リガンドが、又はPETトレーシング技法用に11Cで放射標識された選択的CB2リガンドが必要とされている。
最初の戦略は、CB1に対するよりもCB2に対する選択性が高く、かつ天然に存在するカンナビノイドに対し構造的相同性を持つリガンドを同定することであった。CB2アゴニストであるHU−910(WO2011/061744号に記載)は、その高い選択性及び植物に見出されるカンナビノイドタイプの化合物に構造的に関連したその性質から選択された。HU−910は選択的にかつ競合的に[H]−CP55940で標識されたCB2受容体に結合するが、[H]−HU−910は高い非特異的結合を示し、それによって、全体の結合部位のごく一部を表すと期待されるCB2受容体への特異的結合部位をマスキングしてしまう。この理論に拘束されることを望まないが、我々はこの現象が[H]−HU−910の高い親油性に起因し、これが膜への高い隔壁を生じ、それによって非標識HU−910の過剰によっても競合除去(compete off)できない高い非特異的結合を引き起こしているとみなした。
それゆえ、効力及び選択性に加えて高い親水性を持つCB2リガンドを発見すること、加えて、化学合成の最終工程で放射標識を導入することが望まれていた。
上に定義される式(I)の化合物は、驚くべきことに望ましい性質を持つと同定され、かつ、その非特異的結合は大きく減少した。
式(I)の化合物は、CB2受容体を組換えにより発現する細胞から調製された膜に特異的にかつ選択的に結合することが証明された。更に、式(I)の化合物は、CB1及びCB2受容体両方を高く発現する臓器である脾臓組織中においてCB2受容体を特異的に標識することが分かった。更に、CB2受容体欠損マウスから単離された脾臓組織において、式(I)の化合物による結合は非存在であった。この特定の場合には、全結合シグナルは、非標識(R=CH)の式(I)の化合物の過剰によっても減少しなかった。
よって、式(I)の化合物は、例えば、組織オートラジオグラフィー及びPETイメージングにおいて、例えば、受容体発現及び受容体占有率の評価、ヒト研究における任意のCB2リガンドの用量設定、又は診断目的のために使用することができる。
本明細書において、用語「放射性核種」は、不安定な核を持ち、放射性崩壊を受ける原子の同位体を規定する。本発明の特定の放射性核種は、[H]、[11C]及び[14C]である。
用語「結合定数」は、リガンドの受容体への結合反応に関係する平衡定数を指す。
用語「選択的結合」は、非常に限定されたタイプの受容体へのリガンドの結合を特徴とする。
したがって、本発明は、以下に関する:
式(I)の化合物(式中、少なくとも一つの放射性核種は、[H]、[11C]及び[14C]から独立して選択される);
式(I)の化合物(式中、Rは、C[H]、[11C]H又は[14C]Hである);
(NE)−N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)−1−(トリトリチオ(tritio)メチル)ピラゾール−3−イリデン]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド;
(NE)−N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)−1−([14C]メチル)ピラゾール−3−イリデン]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド;及び
(NE)−N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)−1−([11C]メチル)ピラゾール−3−イリデン]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド;
から選択される式(I)の化合物;
患者又はサンプルのCB2受容体の位置を特定するための式(I)の化合物の使用;
患者又はサンプルのCB2受容体をイメージングするための式(I)の化合物の使用;
CB2受容体に別の化合物が結合するかどうかを決定するための式(I)の化合物の使用;
前記別の化合物とCB2受容体との結合定数を測定することを更に含む、CB2受容体に別の化合物が結合するかどうかを決定するための式(I)の化合物の使用;
CB1受容体の存在下における、上に定義される使用;
ある疾患がCB2受容体の発現における変化を特徴とするかどうかを決定するための式(I)の化合物の使用;
疼痛、アテローム性動脈硬化症、加齢性黄斑変性症、糖尿病性網膜症、緑内障、糖尿病、炎症、炎症性腸疾患、虚血−再灌流傷害、急性肝不全、肝線維症、肺線維症、腎線維症、全身性線維症、急性移植拒絶反応、慢性移植腎症、糖尿病性腎症、糸球体腎症、心筋症、心不全、心筋虚血、心筋梗塞、全身性硬化症、熱傷、火傷、肥厚性瘢痕、ケロイド、歯肉炎による発熱、肝硬変若しくは肝腫瘍、骨量の制御、神経変性、卒中、一過性脳虚血発作又はブドウ膜炎である疾患が、CB2受容体の発現における変化を特徴とするかどうかを決定するための式(I)の化合物の使用;
疾患の患者又は組織の診断における使用のための式(I)の化合物;
疾患が、健康な被験者又は組織中でのCB2受容体の発現と比較して、前記患者又は組織中でのCB2受容体の発現における変化を特徴とする、上に定義される疾患の患者又は組織の診断における使用のための式(I)の化合物;
診断が患者又は組織中でのCB2受容体の発現と健康な被験者又は組織中でのCB2受容体の発現とを比較する工程を含む、上に定義される使用のための化合物;
疾患に罹患している患者がCB2リガンドの投与を伴う処置に応答する見込みがあるかどうかを予測するための式(I)の化合物の使用;
患者のCB2受容体の発現と健康な被験者又は組織中でのCB2受容体の発現とを比較することを含む、疾患に罹患している患者がCB2リガンドの投与を伴う処置に応答する見込みがあるかどうかを予測するための式(I)の化合物の使用;並びに
それを必要とする患者に投与する必要があるCB2リガンドの用量を決定するための式(I)の化合物の使用。
本発明は更に、以下の工程:
(a)CB2受容体に結合すると推定される化合物を、CB2受容体及び式(I)の化合物を含むサンプルに接触させる工程;並びに
(b)CB2受容体に結合すると推定される化合物が式(I)の化合物のCB2受容体への結合に影響するかどうかをモニタリングする工程
を含む、CB2受容体に結合する化合物を同定するための方法に関する。
本発明はまた、CB2受容体に結合すると推定される化合物のCB2受容体への結合力を測定する工程を更に含む、上に定義される方法に関する。
本発明はまた、以下の工程:
(a)CB2受容体に選択的に結合すると推定される化合物を、CB1受容体、CB2受容体及び式(I)の化合物を含むサンプルに接触させる工程;並びに
(b)CB2受容体に選択的に結合すると推定される化合物が式(I)の化合物のCB2受容体への結合に影響するかどうかをモニタリングする工程
を含む、化合物がCB1受容体に対するよりもCB2受容体に選択的に結合するかどうかを決定するための方法に関する。
本発明は更に、CB2受容体に選択的に結合すると推定される化合物のCB2受容体への結合定数を測定することを更に含む、上に定義される、化合物がCB1受容体に対するよりもCB2受容体に選択的に結合するかどうかを決定するための方法に関する。
本発明はまた、以下の工程:
(a)CB2受容体を含むと推定されるサンプルを式(I)の化合物に接触させる工程;及び
(b)式(I)の化合物の結合が生じたかどうかをモニタリングする工程;及び
(c)場合により更に、前記サンプルを別の既知のCB2リガンドに接触させ、前記既知のCB2リガンドが式(I)の化合物をその結合部位から置換したかどうかをモニタリングする工程
を含む、CB2受容体としての細胞受容体を同定するための方法に関する。
本発明はまた、以下の工程:
(a)動物、患者又はサンプルのCB2受容体の100%を占めるのに十分な量で、前記動物若しくは患者に式(I)の化合物を投与するか、又は少なくとも一つのCB2受容体を含むサンプルを式(I)の化合物に接触させる工程;
(b)前記動物若しくは患者にCB2受容体に結合すると推定される前記化合物の用量を投与するか、又は前記サンプルを前記化合物の用量に接触させる工程;
(c)式(I)の化合物のCB2受容体に結合すると推定される化合物による置換をモニタリングする工程;及び
(d)CB2受容体に結合すると推定される化合物によって占められる、少なくとも一つのCB2受容体の割合を計算する工程
を含む、前記化合物の用量が前記動物若しくは患者に投与されるか、又は前記サンプルに接触するときの、前記動物、患者又はサンプル中の、CB2受容体に結合すると推定される化合物によって占められるCB2受容体の割合を測定するための方法に関する。
本発明はまた、以下の工程:
(a)動物又はサンプルに薬理反応を与えることが知られているCB2リガンドの用量が前記動物に投与されたか、又は前記サンプルに接触した後に、前記動物又はサンプル中の、CB2リガンドによって占められるCB2受容体の割合を決定する工程であって、以下を含む工程:
(a1)前記動物又はサンプルのCB2受容体の100%を占めるのに十分な量で、前記動物に式(I)の化合物を投与するか、又は前記サンプルを式(I)の化合物に接触させる工程;
(a2)前記動物又はサンプルに薬理反応を与えることが知られている用量を前記動物に投与するか、又は前記サンプルを前記用量に接触させる工程;
(a3)式(I)の化合物のCB2リガンドによる置換をモニタリングする工程;及び
(a4)CB2リガンドによって占められるCB2受容体の割合を計算する工程;
(b)ヒト被験者又はサンプル中のCB2リガンドによって占められるCB2受容体と同じ割合を与えるCB2リガンドの用量を決定する工程であって、以下を含む工程:
(b1)前記ヒト被験者のCB2受容体の100%を占めるのに十分な量で、前記ヒト被験者に式(I)の化合物を投与するか、又は前記サンプルを式(I)の化合物に接触させる工程;
(b2)前記ヒト被験者にCB2リガンドの用量を投与するか、又は前記サンプルを前記用量に接触させる工程;
(b3)式(I)の化合物のCB2リガンドによる置換をモニタリングする工程;及び
(b4)CB2リガンドによって占められるCB2受容体の割合を計算する工程;
(b5)工程(a4)で計算されたCB2受容体の割合が工程(b4)でもまた得られるまで工程(b2)〜(b4)を繰り返す工程;及び
(b6)患者に投与する必要があるCB2リガンドの用量を得るために、工程(b2)で投与された用量の追加を計算する工程;
を含む、それを必要とする患者に投与する必要があるCB2リガンドの用量を決定するための方法に関する。
本発明はまた、以下の工程:
(a)サンプル及び健康なサンプルを式(I)の化合物に接触させるか、又は前記疾患に罹患している被験者及び健康な被験者に式(I)の化合物を投与する工程;
(b)両サンプルにおいて、式(I)の化合物の結合が生じたかどうかをモニタリングする工程;並びに
(c)両サンプルにおいて、CB2受容体に結合する式(I)の化合物の量を比較する工程
を含む、疾患がCB2受容体の発現における変化を特徴とするかどうかを決定するための方法に関する。
本発明はまた、オートラジオグラフィー又は陽電子射出断層撮影をモニタリング中に使用する、本発明の方法に関する。
本発明は更に、式(I)の化合物を含む医薬組成物に関する。
本発明はまた、診断薬としての使用のための、すなわち、疾患の診断における使用のための式(I)の化合物に関する。
本発明はまた、疼痛、アテローム性動脈硬化症、加齢性黄斑変性症、糖尿病性網膜症、緑内障、糖尿病、炎症、炎症性腸疾患、虚血−再灌流傷害、急性肝不全、肝線維症、肺線維症、腎線維症、全身性線維症、急性移植拒絶反応、慢性移植腎症、糖尿病性腎症、糸球体腎症、心筋症、心不全、心筋虚血、心筋梗塞、全身性硬化症、熱傷、火傷、肥厚性瘢痕、ケロイド、歯肉炎による発熱、肝硬変若しくは肝腫瘍、骨量の制御、神経変性、卒中、一過性脳虚血発作又はブドウ膜炎の診断における使用のための、式(I)の化合物に関する。
式(I)の化合物の合成は、例えば、以下のスキームによって達成することができる。
Figure 0006637034
標的化合物は、スルホン酸[H]メチル(例えば、4−ニトロベンゼンスルホン酸[H]メチル)又はヨウ化[H]メチル等の十分に確立したトリチオ−メチル化剤を用いて、脱メチル前駆体であるN−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)ピラゾール−3−イル]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミドから1工程のトリチオ−メチル化反応を介して容易に得ることができる。この合成概念の主な利点は、放射性核種の取り込みを合成経路の最後の工程で達成することができることであり、これは通常、ALARA(as low as reasonably achieveable;合理的に達成できる限り低く)として知られる放射線防護の基本原則を達成するために最も実行可能な方法である。
放射性物質の使用を更に最小限にするために、脱メチル前駆体は、典型的には放射性メチル化剤に対して2〜3倍量過剰に使用される。
この同じ合成概念を適用し、既知の[14C/11C]−標識メチル基転移試薬、例えば、[14C/11C]MeI又はスルホン酸[14C/11C]メチル(例えば、[14C/11C]メチルトリフラート、4−ニトロベンゼンスルホン酸[14C/11C]メチル)を用いることによって、対応する[14C]−及び[11C]−標識誘導体を同じ前駆体分子から出発して調製することができる。
特に、[11C]−標識方法においては、陽電子放出体である炭素−11の半減期は20分と短いため、短時間、迅速、及び効果的な合成方法を確立することが大変重要になる。
かくして、本発明はまた、4−ニトロベンゼンスルホン酸[H]−メチル、ヨウ化[H]−メチル、[11C]−メチルトリフラート、ヨウ化[11C]−メチル、4−ニトロベンゼンスルホン酸[11C]−メチル、[14C]−メチルトリフラート、ヨウ化[14C]−メチル又は4−ニトロベンゼンスルホン酸[14C]−メチルの存在下で、式(A)の化合物を反応させることを含む、式(I)の化合物の製造方法に関する。
Figure 0006637034
本発明の方法において、式(A)の化合物は、有利には4−ニトロベンゼンスルホン酸[H]−メチル、[11C]−メチルトリフラート又は4−ニトロベンゼンスルホン酸[14C]−メチルの存在下で反応させられる。
本発明の方法は、有利にはトルエン中で実施される。
本発明の方法は、有利にはおよそ100℃〜150℃の温度、特におよそ120℃で実施される。
本発明は更に、本発明の方法によって製造される化合物に関する。
本発明は、以下の実施例により説明されるが、これらは限定性を持つものではない。
略語
CAN=CAS登録番号; LC=液体クロマトグラフィー;MS=質量分析法;NMR=核磁気共鳴;SEM=標準誤差;THF=テトラヒドロフラン;WT=野性型。
実験
全ての反応は、火炎乾燥したガラス製品中アルゴン雰囲気下で実施した。反応に際し分析用溶媒を使用し、必要に応じて乾燥溶媒を更に精製することなく使用した。試薬は信頼のおける商用供給会社より購入し、特に明記しない限り、更に精製することなく使用した。すべてのH NMRスペクトルは、Bruker Advance Ultra Shield 300 MHz分光計に記録した。化学シフトは、記載の重溶媒に関連付けて報告する。質量スペクトルは、PE Sciex API 150EX LC/MS Turbo Spray Systemに記録した。フラッシュクロマトグラフィーは、種々の商用供給会社製の種々のサイズのプレパックシリカカラム(230−400メッシュ、40−63μm)を装填したIsco Combi Flash companionを用いて行った。薄層クロマトグラフィーは、Merck KgaAより購入したプレコートプレート(20x20cm、シリカゲルF254)を用いて実施し、CAMAG社UVランプ(254nm)又は塩基性過マンガン酸カリウム溶液を用いて可視化した。すべての反応は、薄層クロマトグラフィー、LCMS及びH NMRを組み合わせてモニタリングした。
実施例1
(NE)−N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)−1−(トリトリチオメチル)ピラゾール−3−イリデン]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド
Figure 0006637034
a)N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)ピラゾール−3−イル]−2−フルオロ−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド
Figure 0006637034

3−tert−ブチル−1−(シクロブチルメチル)−1H−ピラゾール−5−アミン(458mg、2.21mmol、CAN1018679−74−7)及びトリエチルアミン(670mg、923μL、6.62mmol)の乾燥THF(9mL)溶液に、2−フルオロ−5−(トリフルオロメチル)ベンゾイルクロリド(500mg、333μL、2.21mmol、CAN207981−46−2)の乾燥THF(9mL)溶液を滴下した。桃色の懸濁液を周囲温度で30分間撹拌し、1M炭酸水素ナトリウム水溶液(70mL)で抽出した。水層を酢酸エチル(3x70mL)で抽出した。有機層を合わせ、硫酸ナトリウムを用いて乾燥した後、真空下で濃縮した。粗物質をフラッシュクロマトグラフィー(ヘプタン中10%〜20%酢酸エチル)により精製し、標題化合物794.4mg(2.0mmol、収率91%)を橙色の粉末として与えた。
1H NMR (300 MHz, クロロホルム-d) δ ppm 1.32 (s, 9 H), 1.72 - 2.20 (m, 6 H), 2.81 (dt, J=14.73, 7.37 Hz, 1 H), 4.04 (d, J=7.06 Hz, 2 H), 6.37 (s, 1 H) 7.38 (dd, J=11.61, 8.58 Hz, 1 H), 7.80 - 7.91 (m, 1 H), 8.27 (d, J=15.95 Hz, 1 H), 8.53 (dd, J=6.96, 2.32 Hz, 1 H)。MS m/z 398.2 [M+H]+
b)N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)ピラゾール−3−イル]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド
Figure 0006637034

カリウム tert−ブトキシド(203mg、1.81mmol)を2−メチルプロパン−1,2−ジオール(136mg、138μL、1.51mmol、CAN558−43−0)の乾燥THF(7mL)の氷冷溶液に添加した。無色の懸濁液を0℃で5分間撹拌し、室温まで温め1時間撹拌した。0℃で(N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)ピラゾール−3−イル]−2−フルオロ−5−トリフルオロメチル)ベンズアミド(400mg、1.01mmol)を添加した。得られた黄色の懸濁液を室温で72時間撹拌した。カリウム tert−ブトキシド(203mg、1.81mmol)を添加し、70℃で2時間撹拌を続けた。1M炭酸水素ナトリウム水溶液(50mL)及び酢酸エチル(50mL)を添加し、層を分離した。水層を酢酸エチル(2x50mL)で抽出した。有機層を合わせ、硫酸ナトリウムを用いて乾燥した後、真空下で濃縮した。粗物質をフラッシュクロマトグラフィー(ヘプタン中30〜50%酢酸エチル)により精製し、標題化合物334mg(0.714mmol、収率71%)を白色の粉末として与えた。
1H NMR (300 MHz, クロロホルム-d) δ ppm 1.30 (s, 9 H), 1.43 (s, 6 H), 1.69 - 2.05 (m, 6 H), 2.77 (dt, J=14.63, 7.22 Hz, 1 H), 4.02 - 4.19 (m, 4 H), 6.19 (s, 1 H), 7.13 (d, J=8.88 Hz, 1 H), 7.75 (dd, J=8.68, 2.42 Hz, 1 H), 8.55 (d, J=2.22 Hz, 1 H), 9.69 (s, 1 H)。MS m/z 468.3 [M+H]+
c)(NE)−N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)−1−(トリトリチオメチル)ピラゾール−3−イリデン]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド
1mLスクリューキャップ付きバイアル中で、N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)ピラゾール−3−イル]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド(1.0mg、2.14μmmol)を4−ニトロベンゼンスルホン酸[H]メチル(50mCi、0.16mg、0.71μmmol)の乾燥トルエン(50μL)溶液に添加した。バイアルを密閉し、反応混合物を120℃で2時間撹拌した。その後、粗物質をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ジクロロメタン/メタノール 95:5)により精製し、21.4mCi(43%)の標題化合物を>99%の放射化学的純度(HPLC:X-Bridge C18、アセトニトリル/ギ酸塩緩衝液 pH3.0)及び85Ci/mmolの比放射能で与えた。
実施例2
(NE)−N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)−1−([14C]メチル)ピラゾール−3−イリデン]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド
Figure 0006637034

2mLスクリューキャップ付きバイアル中で、N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)ピラゾール−3−イル]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド(209mg、0.45mmol)を4−ニトロベンゼンスルホン酸[14C]メチル(25mCi、98mg、0.45mmol)の乾燥トルエン(1.5mL)溶液に添加した。バイアルを密閉し、反応混合物を120℃で20時間撹拌した。溶媒を除去した後、粗物質をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ジクロロメタン/メタノール/トリエチルアミン 97:3:0.5)により精製し、8.7mCi(35%)の標題化合物を>99%の放射化学的純度(HPLC:X-Bridge C18、水/0.05%トリエチルアミン含有アセトニトリル)及び56mCi/mmolの比放射能で与えた。
実施例3
(NE)−N−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)−1−([11C]メチル)ピラゾール−3−イリデン]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド
Figure 0006637034

炭素−11を、Cyclone 18/9 サイクロトロン(18-MeV, IBA, Belgium)での14N(p,α)11C核反応を介して[11C]COの形で製造した。ヨウ化[11C]メチル([11C]MeI)を、ニッケル触媒上での[11C]COの[11C]メタンへの還元及び引き続いての気相ヨウ素化を伴う2段階反応シーケンスで生成した。AgOTf/Cカラムを190℃で通過させた後、より反応性の高い[11C]メチルトリフラート(約30GBq)を形成し、これをN−[5−tert−ブチル−2−(シクロブチルメチル)ピラゾール−3−イル]−2−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロポキシ)−5−(トリフルオロメチル)ベンズアミド(3mg、6.46μmol)及び乾燥トルエン(0.25mL)を含む3mL反応器バイアルでバブリングした。混合物を150℃まで5分間加熱した。水(1.5mL)中30%アセトニトリルで希釈した後、粗生成物をセミ分取HPLC(カラム:Sunfire C18 5μm;10x150mm;生成物ピーク約10分)を用いて精製した。回収した生成物を水(10mL)で希釈し、C18カートリッジ(Waters社製、EtOH 5mL及び水10mLでプレコンディショニング)にトラップし、水(5mL)で洗浄し、EtOH(0.5mL)で溶離した。最終生成物の形成のために、注射用水(9.5mL)を添加し、エタノール濃度5%に調整した。品質管理のために、製剤化溶液の一定分量を、分析HPLCシステム(カラム:ACEカラム C18、3μm)に注入した。11C−標識生成物の同一性は、非放射性対照化合物の保持時間との比較及び同時注入により確認した。生成物の比放射能は、UVピーク強度と非放射性対照化合物の検量線との比較により計算した。典型的な実験では、比放射能は≧500GBq/μmolであり、合成の最後における全活性は2±1.00GBqであった(n=30)。衝撃(bombardment)終了時からの全合成時間は、およそ40分であった。
実施例4
マウス中の放射性リガンド結合
細胞培養
ヒトCB1及びヒトCB2を発現するCHO−K1 β−アレスチン細胞(DiscoveRx Inc., Fremont, CA)をFBS 10%、ハイグロマイシン300μg mL-1及びジェネテシン(G418)800μg mL-1を補充したF-12 Nutrient Mixture(HAM)中で培養した。細胞を37℃で5% COを含む加湿雰囲気でインキュベートした。
放射性リガンド結合アッセイ
安定にトランスフェクトされた細胞又は脾臓組織を、Hepes 15mmol L-1、EDTA 0.3mmol L-1、EGTA 1mmol L-1、MgCl 2mmol L-1、完全EDTA不含プロテアーゼインヒビター(Roche Applied Science, Rotkreuz, Switzerland)、pH7.4中にガラスポッターを用いてホモジナイズし、47,800g、4℃で30分間遠心分離した。次に、ペレットを同じ緩衝液に2度再ホモジナイズし、遠心分離した(47,800g、4℃、30分)。次に、最終ペレットを、Tris 75mmol L-1、EDTA 0.3mmol L-1、EGTA 1mmol L-1、MgCl 12.5mmol L-1、スクロース250mmol L-1、pH7.4中にタンパク質濃度1〜3mg mL-1で再懸濁し、分取し、ドライアイス上で凍結し、−80℃で貯蔵した。
飽和結合
飽和結合を式(I)の化合物0.05〜2.4nM及び膜タンパク質40μgを用いて行った。CP55940(10μM)を非特異的結合の定義のために用いた。アッセイ緩衝液は、Tris−HCl 50mmol.L-1、MgCl5mmol L-1、EGTA 2.5mmol L-1、及び脂肪酸不含BSA 0.1%、pH7.4から構成された。アッセイを最終容量250μL/ウェルの膜添加により開始した。アッセイを室温で2時間インキュベートし、次に真空ろ過し、0.3%ポリエチレンイミンに予備浸漬したPackard GF/Bフィルターを通してFilterMate細胞収集装置上で洗浄緩衝液(Tris−HCl 50mmol L-1、MgCl 5mmol L-1、EGTA 2.5mmol L-1、及び脂肪酸不含BSA 0.5%、pH7.4)を用いてすすいだ。
競合結合
競合結合においては、膜調製物を、増加する濃度の非標識(R=CH)の式(I)の化合物の存在下若しくは非存在下での[H]−CP55940(0.3nM)、又はCP55940(10μM)の存在下若しくは非存在下での式(I)の化合物1.5nM及び増加する量の膜(2.5〜80μg)のいずれかで、30℃で60分間、最終容量0.2mLの緩衝液(Tris−HCl 50mmol L-1、MgCl5mmol L-1、EGTA 2.5mmol L-1、脂肪酸不含BSA 0.1%、及びDMSO 1%、pH7.4)中で、穏やかな振盪しながらインキュベートした。すべての結合反応を0.5%ポリエチレンイミンに予備浸漬したGF/Bフィルタープレート(Packard)上で真空ろ過することにより終了させ、続いて脂肪酸不含BSA 0.5%を含む氷冷結合緩衝液2mLを用いて簡潔な洗浄を7回行った。プレートを50℃で1時間乾燥し、液体シンチレーション計数法を使用して結合した放射標識を決定した。IC50値及びヒル(Hill)勾配をActivityBase(ID Business Solution, Ltd.)を使用して4パラメータロジスティックモデルにより決定した。
結果を以下の表1及び図1〜3に示す。
Figure 0006637034
表1は、非標識(R=CH)の式(I)の化合物が、CB1及びCB2受容体を組換えにより発現する細胞中で、ヒトCB1受容体(pKi 5.41)と比較し、ヒトCB2受容体(pKi 8.97)に対して高い結合選択性を有することを示し、そして、非選択的CB1/CB2放射性リガンド[H]−CP55940を使用する。
マウス脾臓組織WTを用いた放射性リガンド結合(式(I)の[H]−化合物1.5nM)。図1は、式(I)の化合物のマウス脾臓組織における高い特異的結合を示す。増加する量の膜を用いると、非特異的結合は一定を保つが、特異的結合は増加する。 マウス脾臓組織WTを用いた放射性リガンド飽和結合(式(I)の[H]−化合物)。図2は、式(I)の化合物のマウス脾臓組織における特異的結合が飽和可能であることを示す。計算された半数親和濃度(Kd)は、マウスCB2受容体に対し0.58nMであり、CB2受容体発現レベル(Bmax)は、マウス脾臓組織において430fmol/mgである。 マウス脾臓KO(NIH)を用いた放射性リガンド結合(式(I)の[H]−化合物)。図1とは対照的に、図3は、CB2欠損マウスから取り出したマウス脾臓組織が式(I)の化合物の特異的結合を欠くことを示す。増加する量の膜を使用しても、特異的結合は欠けたままであり、これは、野性型同腹仔から取り出したマウス脾臓組織において実証されたように、CB2受容体への高い特異的結合を示している。

Claims (29)

  1. 式(I)
    Figure 0006637034

    (式中、R は、メチル基であり、該メチル基は、少なくとも一つの放射性核種を含む)
    の化合物。
  2. 少なくとも一つの放射性核種がH]、[11C]及び[14C]から独立して選択される、請求項1記載の化合物。
  3. C[H]、[11C]H又は[14C]Hである、請求項1又は2記載の化合物。
  4. 患者又はサンプルにおけるCB2受容体の位置を特定するための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物
  5. 患者又はサンプルにおけるCB2受容体をイメージングするための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物
  6. CB2受容体に別の化合物が結合するかどうかを決定するための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物
  7. 前記別の化合物とCB2受容体との結合定数を測定するための、請求項6記載の組成物
  8. CB1受容体の存在下において使用される、請求項6又は7記載の組成物
  9. ある疾患がCB2受容体の発現における変化を特徴とするかどうかを決定するための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物
  10. 疾患が疼痛、アテローム性動脈硬化症、加齢性黄斑変性症、糖尿病性網膜症、緑内障、糖尿病、炎症、炎症性腸疾患、虚血−再灌流傷害、急性肝不全、肝線維症、肺線維症、腎線維症、全身性線維症、急性移植拒絶反応、慢性移植腎症、糖尿病性腎症、糸球体腎症、心筋症、心不全、心筋虚血、心筋梗塞、全身性硬化症、熱傷、火傷、肥厚性瘢痕、ケロイド、歯肉炎による発熱、肝硬変若しくは肝腫瘍、骨量の制御、神経変性、卒中、一過性脳虚血発作又はブドウ膜炎である、請求項9記載の組成物
  11. 疾患の患者又は組織診断するための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物
  12. 疾患が、健康な被験者又は組織中でのCB2受容体の発現と比較して、前記患者又は組織中でのCB2受容体の発現における変化を特徴とする、請求項11記載の組成物
  13. 前記診断が患者又は組織中でのCB2受容体の発現と健康な被験者又は組織中でのCB2受容体の発現とを比較する工程を含む、請求項11又は12記載の組成物
  14. 疾患に罹患している患者がCB2リガンドの投与を伴う処置に応答する見込みがあるかどうか予測するための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物
  15. 前記予測が、患者のCB2受容体の発現と健康な被験者又は組織中でのCB2受容体の発現とを比較する工程を含む、請求項14記載の組成物
  16. それを必要とする患者に投与する必要があるCB2リガンドの用量を決定するための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物
  17. CB2受容体に結合する化合物の同定をするための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物であって、該同定が、以下の工程:
    (a)CB2受容体に結合すると推定される化合物を、CB2受容体及び請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含むサンプルに接触させる工程;並びに
    (b)CB2受容体に結合すると推定される化合物が請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物のCB2受容体への結合に影響するかどうかモニタリングする工程
    を含む、組成物
  18. 前記同定が、CB2受容体に結合すると推定される化合物のCB2受容体への結合力を測定する工程を更に含む、請求項17記載の組成物
  19. 化合物がCB1受容体に対するよりもCB2受容体に選択的に結合するかどうかの決定をするための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物であって、該決定が、以下の工程:
    (a)CB2受容体に選択的に結合すると推定される化合物を、CB1受容体CB2受容体及び請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含むサンプルに接触させる工程;並びに
    (b)CB2受容体に選択的に結合すると推定される化合物が請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物のCB2受容体への結合に影響するかどうかモニタリングする工程
    を含む、組成物
  20. 前記決定が、CB2受容体に選択的に結合すると推定される化合物のCB2受容体への結合定数を測定する工程を更に含む、請求項19記載の組成物
  21. CB2受容体としての細胞受容体の同定をするための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物であって、該同定が、以下の工程:
    (a)CB2受容体を含むと推定されるサンプルを請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物に接触させる工程;及び
    (b)請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物の結合が生じたかどうかモニタリングする工程;並びに
    (c)場合により更に、サンプルを別の既知のCB2リガンドに接触させ、既知のCB2リガンドが請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物をその結合部位から置換したかどうかモニタリングする工程
    を含む、組成物
  22. CB2受容体に結合すると推定される化合物の用量が動物若しくは患者に投与されるか又はサンプルに接触するときの、該動物、患者又はサンプル中の該化合物によって占められるCB2受容体の割合の測定をするための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物であって、該測定が、以下の工程:
    (a)動物、患者又はサンプルのCB2受容体の100%を占めるのに十分な量で、動物若しくは患者に請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を投与するか、又は少なくとも一つのCB2受容体を含むサンプルを請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物に接触させる工程;
    (b)動物若しくは患者にCB2受容体に結合すると推定される化合物の用量を投与するか、又はサンプルを化合物の用量に接触させる工程;
    (c)請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物のCB2受容体に結合すると推定される化合物による置換モニタリングする工程;及び
    (d)CB2受容体に結合すると推定される化合物によって占められる、少なくとも一つのCB2受容体の割合を計算する工程
    を含む、組成物
  23. それを必要とする患者に投与する必要があるCB2リガンドの用量の決定をするための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物であって、該決定が、以下の工程:
    (a)動物又はサンプルに薬理反応を与えることが知られているCB2リガンドの用量が動物に投与されたか又サンプルに接触した後に、動物又はサンプル中の、CB2リガンドによって占められるCB2受容体の割合を決定する工程であって、以下を含む工程:
    (a1)動物又はサンプルのCB2受容体の100%を占めるのに十分な量で、動物に請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を投与するか、又はサンプルを請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物に接触させる工程;
    (a2)動物又はサンプルに薬理反応を与えることが知られている用量を動物に投与するか、又はサンプルを用量に接触させる工程;
    (a3)請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物のCB2リガンドによる置換モニタリングする工程;及び
    (a4)CB2リガンドによって占められるCB2受容体の割合を計算する工程;
    (b)ヒト被験者又はサンプル中のCB2リガンドによって占められるCB2受容体と同じ割合を与えるCB2リガンドの用量を決定する工程であって、以下を含む工程:
    (b1)ヒト被験者のCB2受容体の100%を占めるのに十分な量で、ヒト被験者に請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を投与するか、又はサンプルを請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物に接触させる工程;
    (b2)ヒト被験者にCB2リガンドの用量を投与するか、又はサンプルをCB2リガンドの用量に接触させる工程;
    (b3)請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物のCB2リガンドによる置換モニタリングする工程
    b4)CB2リガンドによって占められるCB2受容体の割合を計算する工程;
    (b5)工程(a4)で計算されたCB2受容体の割合が工程(b4)でもまた得られるまで工程(b2)〜(b4)を繰り返す工程;及び
    (b6)患者に投与する必要があるCB2リガンドの用量を得るために、工程(b2)で投与された用量の追加を計算する工程;
    を含む、組成物
  24. ある疾患がCB2受容体の発現における変化を特徴とするかどうかの決定をするための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む組成物であって、該決定が、以下の工程:
    (a)サンプル及び健康なサンプルを請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物に接触させるか、又は疾患に罹患している被験者及び健康な被験者に請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を投与する工程;
    (b)両サンプルにおいて、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物の結合が生じたかどうかモニタリングする工程;並びに
    (c)両サンプルにおいて、CB2受容体に結合する請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物の量を比較する工程
    を含む、組成物
  25. 前記モニタリング中にオートラジオグラフィー又は陽電子射出断層撮影使用される、請求項17〜24のいずれか一項記載の組成物
  26. 請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む医薬組成物。
  27. 求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む診断用組成物
  28. 疼痛、アテローム性動脈硬化症、加齢性黄斑変性症、糖尿病性網膜症、緑内障、糖尿病、炎症、炎症性腸疾患、虚血−再灌流傷害、急性肝不全、肝線維症、肺線維症、腎線維症、全身性線維症、急性移植拒絶反応、慢性移植腎症、糖尿病性腎症、糸球体腎症、心筋症、心不全、心筋虚血、心筋梗塞、全身性硬化症、熱傷、火傷、肥厚性瘢痕、ケロイド、歯肉炎による発熱、肝硬変若しくは肝腫瘍、骨量の制御、神経変性、卒中、一過性脳虚血発作又はブドウ膜炎診断するための、請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を含む診断用組成物
  29. 請求項1〜3のいずれか一項記載の化合物を製造するための方法であって、4−ニトロベンゼンスルホン酸[H]−メチル、ヨウ化[H]−メチル、[11C]−メチルトリフラート、ヨウ化[11C]−メチル、4−ニトロベンゼンスルホン酸[11C]−メチル、[14C]−メチルトリフラート、ヨウ化[14C]−メチル又は4−ニトロベンゼンスルホン酸[14C]−メチルの存在下で、式(A)
    Figure 0006637034

    の化合物を反応させることを含む、方法。
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