JPH08504400A

JPH08504400A - 放射性薬剤として使用する金属オキシムキレート

Info

Publication number: JPH08504400A
Application number: JP6509742A
Authority: JP
Inventors: アーチャー，コリン・ミル; カニング，ルイス・ルーベン; ギル，ハージット・カウアー; リリー，アンソニー・レナード・マーク
Original assignee: アマーシャム・インターナショナル・ピーエルシー
Priority date: 1992-10-08
Filing date: 1993-10-08
Publication date: 1996-05-14
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: EP0663900A1; JP3953509B2; US5993774A; WO1994008949A3; EP0663900B1; WO1994008949A2; DE69326557T2; DE69326557D1

Abstract

(57)【要約】本発明は、新規の金属化合物およびその^99mTc錯体なとの放射性金属に関する。本発明に係る化合物を使用し、小型の生物活性種に生物学的分布および活性に対する効果を最低にして放射能標識付けを行うことができる。本発明に係る化合物は、下記の化学式を有し、であり、式中、Z=(CR₂)_nまたは(CR)_n、ここで、n=2,3であり、Xは、S、NまたはO、を含み、各Rは、HもしくはC1-C20が置換された炭化水素基または非置換の炭化水素基であり、1-3個のCR₂基がCO（アミド）部分を表すことを条件とし、1-3個のRは、各々標的基およびタンパク質反応官能基またはその一方を各々任意に含むことができることを条件とする。

Description

【発明の詳細な説明】放射性薬剤として使用する金属オキシムキレート本発明は、主に放射性薬剤に使用するための金属キレート化合物に関する。金属キレート化合物は、金属キレート部分と、生物学的標的基またはタンパク質官能基のいずれかとを含む。特定対象の標的基は、生物学的還元基であり、低酸素症剤として有用な化合物を提供することができる。リガンド系に関連する従来技術図示のテトラデンテートジアミンジオキシムリガンドおよびその金属化合物は、R K Murmannらによって初めて説明された。 J Am Chem Soc．84，1349（1962） Inorg Chem，6 2043（1967） EP 0123504 Bでは、このようなリガンドのテクネチウム錯体と、その置換変種と、それらの放射性薬剤としての使用法が記載されている。 EP 0179608 Bでは、図示の非対称ジアミンジオキシムリガンドとそのテクネチウム錯体が説明されている。ここでR_1-9は、それぞれHまたはC_1-4のいずれかである。 EP 0380016 Aでは、下記のリガンドのdl異性体と、そのテクネチウム錯体が記載されている。ここで、Rは4-5員環を完成する二価の遊離基である。 US 5116598では、少なくとも1つのCO₂H側基を有するテトラデンテートN₄リガンドのテクネチウム錯体が記載されている。 R₄とR ₅またはR₈とR₉を組合わせて、酸素原子を原子を生成することができる。ヒドロキシルアミン（C-N-O）リガンドはオキシム（C=N-O）の代わりに示されている。この原文には、これ以上の種類はない。例も示されていない。低酸素症剤に関連する従来技術生物学的還元部分として知られるある種の分子は、酸素欠乏細胞に拡散し、酸素欠乏細胞で固定化され得ることが可能であることが知られている（Mason，P．「Free Radicals in Biology」Academic Press 1982を参照のこと）。このため、例えば、ニトロイミダゾールと、特に、ミソニダゾール（3-メトキシ-1- （2-ニトロイミダゾール-1-イル）プロパン-2-オール）は、嫌気性細菌に対して、また、放射線感受性剤として使用される。嫌気性代謝は、遊離基形成および酸素欠乏細胞内でのニトロイミダゾール（または分解生成物）の共有結合を引起こす。酸素（好気性細胞）が存在する場合、遊離基の再酸化は、「空転サーキット」で継続的に行われる。このため、嫌気条件下に限り、遊離基は、細胞成分との結合を行うために、すなわち、嫌気性腫瘍または虚血性ではあるが生活可能な心筋でトラップするのに十分長い期間存在することができる。ある環境では、キレート金属原子を、オキシック細胞と酸素欠乏細胞とを判別する生物学的還元分子の能力を破壊せずに、生物学的還元分子に取込むことができる。放射性金属を使用することができる。 EPA 502595では、下記の一般式で示される化合物が請求されている。ここで、Bは、置換ニトロソ基であっても良く、Aは標的基または官能基であり、 R¹からR⁵までは定義された通りである。このような化合物は、診断および腫瘍療法に適切な放射性金属イオンを有する錯体を形成することができると言われている。どちらのBがニトロソメチルであるか置換ニトロソメチルであるかについて記載されている化合物はない。 EPA417870では、同様の使用法について記載されているが、２つのCOアミド基がCH₂によって置換されている。 WO91/18908では、一般式（Ｉ）で示される^99mTc-シクロペンタジエニルカルボニル錯体が記載されており、-X-Rにはなどのさまざまな意味を有し得る。 US4,193,979では、3-（（（2-（2-メチル-5-ニトロ-1H-イミダゾール-1-イル）エチル−アミノ）カルボニル）-2-ピリジン-カルボキシルナトリウムと、^99mT cで標識付けされた関連化合物が記載されている。これらの薬剤は、胆嚢撮像剤および肝臓撮像剤として使用できると言われている。2-イトロイミダゾール誘導体については記載されていない。 EP 0 441 491 A1では、アルキルリンカーまたはアルケニルリンカーを介して生物反応基に結合される^99mTcジオキシムまたはレニウムジオキシムのホウ酸付加物が請求されている。この生物反応基は、低酸素仲介ニトロ複素環式基であっても良く、この場合、薬剤は酸素欠乏組織診断撮像または放射線療法に用いる方法を提供すると言われている。 KE Linder らのJ Nucl Med 33，5，（1992）Proc．39th Annual Meeting，p86 5およびp919（Bristol-Myers Squibb）では、酸素欠乏組織（ＬＡＤ吸臓のニュージーランドウサギの心臓）に局在するTc-PAO-ニトロイミダゾールが記載されている。この化合物の構造は、下記のように示される。本発明ある態様では、本発明は、一部放棄を条件として（以下参照のこと）、下記の式から成る金属キレート化合物を提供し、式中、Z=（CR₂）_nまたは（CR）_n、ここで、n=2，3であり、 Z¹= Rまたはチオール保護基、 R= 同一のまたは異なるHもしくはC_1-20炭化水素であるが、C_1-20炭化水素は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、第一アミド、第二アミド、第三アミド、第一アミン、第二アミン、第三アミン、カルボン酸、ヒドロキシアルキル、アリールであるか、 N原子に隣接する1-3個のCR₂基がCO（アミド）部分を表すか、CR₂基のいずれかの2つのRおよび2つ以上のCR₂基あるいはその一方が組合わされてC3-C6シクロアルキル、アリール、スピロピペリジニルもしくはその他のヘテロ環を形成することができるものであり、式a）の化合物において、N原子に隣接する少なくとも１つのCR₂が、CO（アミド）部分を表すことを条件とし、 1-3個のRは、標的基およびタンパク質反応官能基またはその一方を各々任意に含むことができることを条件とする。別の態様では、本発明は、定義された化合物から成る金属化合物を提供する。チオール保護基Z¹は、トリチル、ベンゾイル、テトラヒドロピラン、ベンジル、もしくは対応するジスルフィド二量体または当業者に広く知られているその他の基がなり得る。 a）の環系は、R K Murmannらによって記載されたエチレンジアミンジオキシムおよびプロピレンジオキシムリガンドに関連する。本発明の特徴は、N原子に隣接する1-3個のCR₂基はCO（アミド）部分を表す。好ましいプロピレンジアミンジオキシムリガンドの場合、N原子に4個のCR₂基が隣接し、そのうち1-3個はCO（アミド）部分を表す。下記のリガンド系は、特に、考察される。リガンド系b）に関する限り、一般に、3-5個のCR₂基がN原子に隣接し、そのうち、1-3基が任意に（かつ好ましく）CO（アミド）部分を表す。このようなリガンド系b）は、任意にアスタリスクを用いて記されるCO（アミド）基によって任意に占領され得る位置を用いて以下に説明される。本発明では、これらのリガンド系を用いて、放射標識生物活性種に、特に、小型分子に、その生物学的分布および生物活性に対して最小の影響で使用することができることを考察する。このため、本発明に係る化合物では、少なくとも1つのR基、好ましくは1つまたは2つのR基は、標的基およびタンパク質反応官能基あるいはその一方を含むことができる。標的基の例には、 −−生物学的還元分子（2-ニトロイミダゾールなど）−−酸素欠乏の診断／治療と酸素欠乏腫瘍に対して、 −−生物活性ペプチド−−がんの診断および治療に用いるソマトスタチン類似体、血栓撮像用のRGD配列を含む細胞接着細胞など、 −−レセプタリガンド−−脳レセプタ撮像用のドーパミンリガンド、エストロゲンレセプタ撮像用のステロイド、 −−代謝マーカー−−心筋代謝および脳代謝あるいはいずれか一方を追跡するためのグルコースまたは脂肪酸、ジアシルグリセロール、 −−タンパク質および抗体、などがある。タンパク質反応官能基は、広く知られており、例えば、イソチオシアネート、ハロアセトアミド、活性エステル、チオエステル、アミノ、メルカプト、ヒドラジノ、カルボニル、アルケニルまたはカルキニル、オキシラニル、フッ素化フェノキシカルボニル、任意に置換したスクシンイミドキシカルボニル、アミノフェニル、イソチオシアナトフェニルなどである。このＲ基または各Ｒ基は、標的基およびタンパク質反応官能基あるいはその一方を含み、好ましくは窒素原子に隣接する炭素原始に結合される。このような化合物では、生物学的還元部分は、薬剤を酸素欠乏細胞にトラップさせる能力を有しているものであれば良く、例えばP.Masonの「Free Radicals i n Biology」，Academic Press，1982，などに記載されており、キノンや芳香族ニトロ化合物などを含む。ベンゾトリアジン-ジ-n-オキシド、トリアゾール、ニトロアクリジン、ニトロフラン、特に2-ニトロイミダゾールなどのニトロイミダゾール、およびミニダゾールなどのそれらの置換類似体が好ましい。アルキル、アシル、クロロ-、ブロモ-、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アミノアルキルやその他の置換基は、このような生物学的還元分子の特性を改善することができる。生物学的還元分子に関するその他の参考文献には、J.H.Tocher e t al.，Free Rad．Res．Comms.，Vol 10，Nos．4-5，pp 295-302，1990; Y.Nagao et al.，Tetragedron，Vol．46，No．9，pp3211-3232, 1990; W.A. Denny et al．J.Med.Chem.，1990，33，1288-1295などがある。これらの化合物は、化学式（Q-A-L）または（Q-A）₂-Lを有することができ、式中Qは、標的基およびタンパク質反応基またはいずれか一方であり、Aは結合基であり、Lは化学式a）またはb）の金属キレート部分である。これらの化合物では、金属キレート部分Ｌは、結合基Aによって、標的基Qに接合される。A基は、好ましくは原子1-12個分の長さの鎖を含むことが好ましく、S 、N、Oなどのヘテロ原子が可能であり、どうようにアミド結合やエステル結合も可能である。結合基Aは、細胞壁を通じて放射性金属を有する化合物から成る錯体の拡散を阻止するほどに帯電していないまたは極性がないことが望ましい。本発明に係る化合物は、既知の出発材料から生じる既知の化学反応によって、生成される。調製方法は、以下の実験セクションと反応図1-5を用いて説明される。本発明は、上述の化合物から成る放射性金属錯体も含む。本文では、放射性金属という用語は、化学的性質に依存してさまざまな酸化状態で存在するかまたはO、OH、Clなどと会合することができることもできる金属種を説明するために使用される。好ましい放射性金属には、^99mTC、¹⁸⁶Re、¹⁸⁸R e、⁶⁷Cuや¹⁰⁷Agなどを含む。放射性金属錯体は、混合試薬を室温で放置することによって容易に生成することができる。例えば、テクネチウム^99m錯体は、金属キレート化合物とテクネチウム生成器溶出液を混合し、生成することができ、還元剤の存在下では、その混合物を周囲温度で数分か数時間放置することによって生成することができる。このようにして、本発明は、所定の放射性薬理学的用途に適合させることができる一連のリガンド系を提供する。このため、一つ以上のアミド基をテトラデンテートジアミンジオキシムリガンドから成るドナーセットに置換することによって、対応する金属錯体の電荷、サイズ、分子量を制御する手段を提供する。従来知られているジアミンリガンドは、ドナーセットが中性の親油性テクネチウム錯体を提供するように設計されていることにおいて制限される。別の制限は、アミン態窒素に対する一つ以上のアルキル置換基αは、錯体安定性を付与するために不可欠であることである。このようなアルキル置換基の効果は、錯体のサイズおよび疎水性を明らかに増加させることである。そのような錯体の疎水性は、サイズを増大することによって、すなわち、カルボキシル、アミン、アルコールなどの極性置換基を付加することによってのみ還元される。発明者らは、ドナーセットを変更することによって、一連の帯電テクネチウム錯体または中性テクネチウム錯体を生成することを示した。従って、例えば、錯体安定性を維持または増加することができる一方で、NC（CH₃）₂部分をNC=Oと置換することによってサイズと疎水性を低減させることができる。サイズに与える影響を最低にしてNCH₂をNC=Oと交換することもできる。より多くの放射性金属錯体は、生物活性分子を放射能標識付けをする際にそれらの活性および生物分布またはその一方に対する効果を最低にして使用することができよう。一連のさまざまな電荷、サイズ、疎水性などから適切な錯体タイプを選択することによって、血漿タンパク質結合、細胞透過能力、クリアランス経路など−−これらはすべて放射性薬剤の設計に重要なパラメータであるが−−を制御することができる。さらに、発明者は、上述のジアミンジオキシムから成る金属錯体の２つの末端オキシム基の間に形成される水素結合は、錯体安定性に必須ではないことを示した。このため、構造（b）におけるような単一のオキシム基しか有さない非対象テトラデンテートリガンドは、さらに、放射性薬剤として有用な安定した放射性金属錯体を形成することができる。生物学的還元部分が存在する場合、本発明に係る錯体は低酸素症剤として使用される。 in vitroでは、薬剤は自由にオキシック細胞または酸素欠乏細胞に拡散することができるが、選択的に酸素欠乏細胞にトラップされる。invivoでは、薬剤は血液によって酸素欠乏領域に輸送され、細胞壁を通じて拡散する。酸素欠乏細胞内に入ると、薬剤は、酸素分子不在下では、その細胞内で共有結合の生成物などとしてトラップされる遊離基を生成するニトロ還元酵素の代わりの置換基となる。このような目的のため、薬剤は以下のような特定の特性を有する。 −−概して、薬剤は、細胞内に拡散することができるが、そのため、分配計数が重要になる。薬剤が過度に親水性である場合には、細胞壁を通じて拡散しない。薬剤が過度に疎水性である場合には、全く水に溶けない。親水性／疎水性バランスは、分子は細胞壁を通じて薬剤が拡散するほどに帯電していないか極性がないことを条件として、親水基または疎水基をキレート部分Lか、結合基Aか、生物学的還元部分Qに付加することなどによって、極めて容易に調整することができる。 −−酸素欠乏細胞に入ると、薬剤を固定化することができる。このため、ニトロ部分またはその他の生物学的還元部分は、キレート部分によって阻止されないことが望ましい。 −−キレート成分は、金属と強く結合し、溶液または血液流中であまり金属を解放しない。このため、金属は、酸素欠乏細胞内に導入され、固定化される。発明者らの薬剤は、能動的輸送によってよりは受動的拡散によって細胞に進入する利点を有する。能動的輸送によって細胞に進入する化合物は、金属キレート部分による置換によってその特性を弱める傾向がある。発明者らの薬剤は、恐らくは現在の心筋かん流撮像技術に関連して、心筋生活能力評価に有用であると思われ、これに関連する特定の対象に関する薬剤は、少なくとも一つのＲ基がC6-C20のカルボキシルである。発明者らの薬剤は、脳生活能力評価に使用されることが期待されている。腫瘍は低酸素性であることが多いので、薬剤は酸素欠乏腫瘍の診断および処置に利用されることが期待されている。例 3-アミノ-3-メチルブタン-2-オンモノキシム¹および3-（3-アミノプロピル）アミノ-3-メチル-2-ブタノンオキシム²を公表された方法に従って調製した。 1．R K Murmann，J Am Chem Soc，79，521（1957）． 2．EP 0179608 B1．2-（tBoc アミノ）-N-［3-（2-ヒドロキシイミノ-1，1-ジメチル）プロピルアミノ］プロピルアセトアミド（化合物Ｉ）の合成乾燥二窒素雰囲気下でかくはんしたアセトニトリル（25ml）中の3-（3-アミノプロピル）-3-メチル-2-ブタノンオキシム（0.5g；2.9mmol）の溶液に、アセトニトリル（25ml）中のN-tBoc-グリシン-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル（ 0.79g；2.9mmol）を添加する。反応混合物は、約18時間かくはんした後、溶媒をin vacuo で除去した。残分を50:50のアセトニトリル／水（10ml）に再溶解し、生成物すなわち化合物Ｉ（180mg；19％）を調製用HPLC精製によって単離した。HPLC精製カラム：C₁₈-PRP-1（調製保存相）溶媒：A=2％アンモニア水、B=McCN−−方式：無勾配30％B 流量：2.5ml/分紫外線検出器：λ=210nm 生成物の維持時間：9.6分分析： ¹ H NMR:(CD₃OD) δ(ppm):1.25 (s;6H;-CH₃)，1.42(s;9H;-C(CH₃)₃)， 1.60(t;2H;-CH₂)，1.85(s;3H;-CH₃-C=N-O)， 2.44(t;2H;-CH₂-N-C=O)，3.24(t;2H;-CH₂-N-C=O)， 3.68(s;2h;-CH₂-C=O)¹³ C NMR:(CD₃OD) δ(ppm): 10.4(s)，26.5(s)，29.5(s)，31.6(s)， 39.3(s)，42.4(s)，45.4(s)，59.3(s)， 81.5(s)，159.0(s)，162.3(s)，173.2(s)2-アミノ-N-［3-（2-ヒドロキシイミノ-1,1-ジメチル）プロピルアミノ］プロピルアセトアミド（化合物II）の合成化合物Ｉ（0.8g；2.42mmol）を塩酸（3M；20ml）に溶解し、その混合物を約１時間室温でかくはんした。かくはん後、粗反応溶液を水酸化カリウムを用いて約 pH10まで塩基性化し、HPLC精製し、化合物IIの純粋画分を収集した。画分は一緒に混合し、溶媒をin vacuoで除去し、透明油として生成物（0.40g：72％）を単離した。HPLC精製カラム：C₁₈-PRP-1（調製保存相）溶媒：A=2％アンモニア水、B=MeCN−−方式：勾配流量：2.5ml/分紫外線検出器：λ=210nm 勾配プロフィル：時間％B 0 5 5 80 10 80 12 5 15 5 生成物の維持時間：10.0分分析： ¹ H NMR:(CD₃OD) δ(ppm):1.25(s;6H;-CH₃)，1.70(t;2H;-CH₂)， 1.85(s;3H;CH₃-C=N-O)，2.50(t;2H;-CH₂-N)， 3.2-3.4（m+s;2H+2H--オーバラップ）N-［3-（2-ヒドロキシイミノ-1,1-ジメチル）プロピルアミノ）-2-メルカプトアセトアミド（化合物IV）の合成 3-（3-アミノプロピル）-アミノ-3-メチル-2-ブタノンオキシム（0.25g；1.44 mmol）をエタノール（10ml）に溶解し、室温で乾燥二窒素雰囲気下でかくはんした。この溶液に、エチルメルカプトアセテート（0.119g；0.21ml）を慎重に滴下した。添加が完了した後、反応混合物を約24時間かくはんし、黄色の沈澱物が形成された。母液の上澄みをデカントし、沈澱物を無水エーテル（5ml）に懸濁し、空気中でろ過した。固体生成物をエタノールのアリコート（3×1ml）で洗浄し、in vac uo で乾燥させ、黄色の粉末として化合物IV（0.llg；31％）を生成した。分析： ¹ H NMR:(DMSO-d₆) δ(ppm):1.30(s;6H;-CH₃)，1.82(t;2H;-CH₂)， 1.95(s;3H;CH₃-C=N-O)，2.5（溶媒によって遮へいされたシグナル）、3.25（m;2H;-CH₂-N），3.80（t;2H; O=C-CH₂-S)，9.2(t;1H;-SH)，10.65(d;2H;-NH)3−アミノ−N−［（2−ヒドロキシイミノ-1,1-ジメチル）プロピル］プロパンアミド（化合物Ｖ）の合成ジメチルホルムアミド（50ml）中でヘンゾイルオキシカルボニル-β-ala-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル（6.4g；20mmol）と3-アミノ-3-メチルブタン- 2-オン-2-モノキシム（2.32g；20mmol）の混合物を乾燥二窒素雰囲気で約1時間室温でかくはんした。その後、溶媒をinvacuoで除去し、水（50ml）およびジエチルエーテル（50ml）の混合物を残分に添加した。不溶性の成分は、空気中でろ過して除去し、invacuoで乾燥させた。ジクロロメタン＼40-60石油エーテル中の生成物の溶液を-4℃で再結晶化し、7-アミノ-4-アザ-7-ベンゾイルオキシカルボニル-3 ,3-ジメチルヘプタン-2,5-ジオン-2-モノキシム（3.96g；62％）の透明結晶を生成した。乾燥二窒素雰囲気下で乾燥させた温エタノール（100ml，40℃）中の7-アミノ- 4-アザ-7-ベンゾイルオキシカルボニル-3,3-ジメチルヘプタン-2,5-ジオン-2-モノキシム溶液（3.95g；12.3mmol）に、パラジウム／炭素触媒（400mg）を添加した。水素ガスを反応溶液を介して約2時間通気した。溶媒を減圧下で除去して、化合物Ｖを白色結晶固体として生成した（1.32g；57％）。分析： m.p.:113-116℃¹ H NMR:(CD₃OD) δ(ppm):1.40(s;6H;-CH₃)，1.78(s;3H;-CH₃)， 2.30(s;2H;CH₂-CH ₂-NH₂)， 2.84(t;2H;O=C-CH ₂-CH₂)．¹³ C NMR:(CD₃OD) δ(ppm):10.58(s)，26.76(s)，39.81(s)，40.36(s)， 58.21(s)，162.08(d)，174.40(s)．10-（tBocアミノ）-4,8-ジアザ-3,3-ジメチル-デカン-2,5,9-トリオン- 2-モノキシム（化合物ＶＩ）の合成無水アセトニトリル（25ml）中の化合物Ｖのかくはん懸濁液（0.15g；0.8mmol ）を乾燥二窒素雰囲気下で維持し、無水アセトニトリル中のt-Boc-グリシン-N- ヒドロキシスクシンイミドエステル（0.22g；0.8mmol）を約2分間にわたって添加した。反応混合物を溶液が透明になるまで（約3時間）かくはんした結果、反応は完了した。溶媒はinvacuoで除去して、得られたペーストを希釈した水酸化ナトリウム（10ml；pH10）に再溶解し、ジクロロメタン（3×20ml）内に抽出した。抽出物を分離し、一緒に混合し、MgSO₄を媒体として乾燥させ、ろ過し、最終的に溶媒を減圧下で除去し、化合物VI（60mg；21％）を白色固体として生成した。分析： ¹ H NMR:(CD₃OD) δ(ppm):1.40(s;6H;-CH₃)，1.45(s;9H;-C(CH₃)₃)， 1.75(s;3H;CH₃-C=N-O)，2.38(t;2H;-CH₂)， 3.42(t;2H;CH₂-CH ₂-C=O)． 3.65(s;2H;O=C-CH₂-N)10-アミノ-4,8-ジアザ-3,3-ジメチル-デカン-2,5,9-トリオン-2-モノキシム（化合物VII）の合成化合物VI（60mg；0.17mmol）を塩酸（3M；20ml）に溶解し、混合物を室温で約 1時間かくはんした。粗反応溶液を水酸化カリウム（2M）で約pH10まで塩基性化した後、HPLCで生成し、所望の生成物の画分を収集した。画分を一緒に混合し、溶媒をin vacuoで除去し、生成物を単離し、化合物VIIを透明油（40mg；88％）として得た。HPLC精製カラム：C₁₈-PRP-1（調製保存相）溶媒：A=2％アンモニア水、B=MeCN−−方式：勾配流量：2.5ml/分紫外線検出器：λ=210nm 勾配プロフィル：時間％B 0 5 5 80 10 80 12 5 15 5 生成物の維持時間：9.8分分析： ¹ H NMR:(CD₃OD) δ(ppm):1.30(s;6H;-CH₃)，2.1(s;3H;CH₃-C=N-O)， 2.40(t;2H;CH₂-CH ₂-N)，3.20(s;2H;O=C-CH₂-N)， 3.45(t;2H;CH₂-CH ₂-C=O)．3-アミノ-N'N-bis-［2-ヒドロキシイミノ-1,1-ジメチル）プロピル］プロパンアミド（化合物VIII）の合成アセトニトリル（15ml）中の化合物Ｖ（0.5g；2.8mmol）とNaHCO₃（1g；12mmo l）をかくはんした混合物をアセトニトリル（20ml）中の3-クロロ-3-メチル-2- ニトロソブタン（0.43g；3.2mmol）を約1時間かけて添加した。添加後、反応混合物を室温で約18時間かくはんした後、溶媒を減圧下で除去した。得られた残基を最低量の希釈塩酸（2M）を再溶解して、透明な溶液をpH5で生成した。不要な有機材料は、ジエチルエーテル（3×30ml）内に一切抽出され、相を分離し、水相を維持した。水相のpHを希釈NaOH（0.1M）を使用して、pH=10に再調製し、溶液を約72時間フリッジ保管したところ、白色綿状固体を生成した。生成物は、空気中でろ過して白色粉末として化合物VIII（104mg；13％）を生成した。分析： m.p.:165-168℃¹ H NMR:(CD₃OD) δ(ppm):1.22(s;6H;-CH₃)，1.40(s;6H;-CH₃)， 1.75(s;3H;-CH₃-C=N-O)， 1.80(s;3H;-CH₃-C=N-O)， 2.30(t;2H;N-CH ₂-CH₂)， 2.55(t;2H;-CH₂-CH ₂-C=O)．¹³ C NMR:(CD₃OD) δ(ppm):10.60(d)，26.60(s)，38.05(s)，41.25(s)， 58.15(s)，59.22(s)，162.20(d)，174.72(s)．N-［3-クロロ-２-(ヒドロキシイミノ)-３-メチルブチル］-2-ニトロイミダゾール（化合物IX）の合成 2-ニトロイミダゾール（2g，17.7mmol）を水（20ml）中の水酸化ナトリウム（ 0.76g、19mmol）溶液を添加した。溶液を約１時間室温でかくはんし、水を減圧下で除去し、残分を少なくとも約３時間in vacuoで乾燥させた。上述のように調製した2-ニトロイミダゾールのナトリウム塩に、アセトニトリル（50ml）、15-クラウン-5-エーテル（3.5ml、14.3mmol）および4-ブロモ-2-メチル-2-ブテン（2ml；17.4mmol）を添加した。混合物を室温で約16時間室温でかくはんした後、溶媒を除去して粗半固体を放置して、シリカを用いてカラムクロマトグラフィによって精製した。中間生成物である1-（3-メチル-2−ブテニル） -2-ニトロイミダゾール（80％収量）を（各々の比率が4:1の）石油エーテル（40 -60）/酢酸エチルを用いて溶出した。第１のステップのN-アルキル化生成物（1.0g，5.5mmol）を亜硝酸イソアミル（1.0ml，7.4mmol）に室温で溶解した後、氷浴して冷却した（測定外気温度は、 -8℃）。濃塩酸（0.9ml，36％HCI）をかくはんしながら滴下を行った。反応物は、-約15分間をかくはんした後、-20℃で貯蔵した。氷酢酸（10ml）を添加し、混合物を約30分間-20℃で維持した。メタノール（1 0ml、冷温）を添加し、反応混合物を約3時間-15℃で保管した後、白色沈澱物を形成した。生成物を非常に高速にろ過し、氷のように冷温のメタノール（5ml.）で洗浄し、in vacuoで乾燥した結果、化合物IXを白色粉末を生成した。分析： ¹ H NMR:(CD₃CN) δ(ppm):1.80(s;6H;-CH₃)，5.43(s;2H;N=C-CH₂-N)， 7.05(s;1H;⁴H)，7.20(s;1H;⁵H)， 9.63(s;1H;N-OH)．¹³ C NMR: (DMSO-d₆) δ(ppm):30.02(s)，42.38(s)，70.66(s)，126.41(s)， 127.53(s)，153.25(s)．N-［4,8-ジアザ-2,10-bis（ヒドロキシイミノ）-7-オキソ-3,3,9,9-テトラメチル-ウンデシル］-2-ニトロイミダゾール（化合物X）の合成無水アセトニトリル（5ml）と無水エタノール（5ml）の混合物中の1-（2-ニトロ-1-イミダゾーラ）-3-クロロ-3-メチルブタン-2-オン-2-モノキシム（90mg；0 .36mmol）の溶液を、無水アセトニトリル（10ml）中の7-アミノ-4-アザ-3,3-ジメチルヘプタン-2,5-ジオン-2-モノキシム（61mg；0.36mmol）と重炭酸ナトリウム（137mg；1.65mmol）のスラリーに、約10'にわたって添加した。反応混合物を約18時間かくはんした後、溶媒を減圧下で除去した。残分を50:50のH₂O/MeCN（10ml）に再溶解した後、調製HPLCによって精製した。所望の画分を収集し、一緒に混合して、溶媒を減圧下で除去した後、化合物Xを黄色ガラス性固体（40mg；31％）として生成した。HPLC精製カラム：Ｃ₁₈-PRP-1 （調製保存相）溶媒：A=H₂O、MeCN−−方式：勾配流量：2.5ml/分紫外線検出器：λ=210nm 勾配プロフィル：時間％B 0 0 5 0 15 80 20 80 22 0 25 0 生成物の維持時間：15.0分分析： ¹ H NMR:(CD₃OD) δ(ppm):1.28(s;6H;-CH₃)，1.40(s;6H;-CH₃)， 1.75(s;3H;-CH₃-C=N-O)， 2.20(t;2H;CH₂-CH ₂-N)， 2.52(t;2H;O=C-CH ₂-CH₂)， 5.45(s;2H;O-N=C-CH₂-N)，7.05(s;1H;⁴H)， 7.35(s;1H;⁵H)¹³ C NMR:(CD₃OD) δ(ppm):10.60(s)，26.76(s)，40.84(s)，43.06(s)， 58.18(s)，59.10(s)，128.36(s)，128.85(s)， 148.50(s)，157.90(s)，162.17(s)， 174.52(s)．メチルピルベートオキシム（化合物XI）の合成水（20ml）中の塩酸ヒドロキシルアミン（14g；0.2mol）のかくはん溶液に、メチルピルベート（21g；0.2mol）とメタノール（130ml）を添加した。反応混合物を約18時間暗室でかくはんした。メタノール溶媒を減圧下で除去した後、残留水溶液のpHをpH7に調整し、塩化ナトリウムで飽和し、生成物をジクロロメタン（3×50ml）に抽出する。分離したジクロロメタン画分を一緒に混合し、硫酸マグネシウムで飽和し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、空気中でろ過する。減圧下で溶媒を除去することによって、水から白色固体を再結晶化し、透明な針状物として化合物XI（14.71g；62％）として生成した。分析： m.p.:69-71℃¹ H NMR:(CDCl₃) δ(ppm):2.10(s;3H;-CH₃)，3.85(s;3H;-O-CH₃)， 9.35(br,s;1H;N-OH)，¹³ C NMR:(CDCl₃) δ(ppm):10.51(s)，52.74(s)，149.64(s)，164.12(s)，4,8-ジアザ-ウンデカン-2,3,9,10-テトラ-オン-2,10-bisオキシム（化合物XII）の合成メタノール（10ml）中の化合物XI（1.66g；14mmol）の溶液を、メタノール（8 ml）中のプロピレンジアミン（0.5g；6.8mmol）のかくはん溶液に約30分間かけて滴下する。滴下完了後、反応混合物は、約72時間還流下で加熱した場合、溶液はオレンジ色を呈した。冷却後、溶媒を減圧下で除去し、濃オレンジ色油を得た後、アセトニトリル中で再溶解し、室温でかくはんした。ほぼ直後に、溶液中に現れたクリーム沈澱物を空気中でろ過しin vacuoで乾燥した。温水から固体を再結晶化することによって、淡クリーム色の粉末として化合物XII（1.15g；71％）を生成した。分析： m.p.:185-188℃¹ H NMR:(DMSO-d₆) δ(ppm):1.55(m;2H;-CH₂-CH ₂-CH₂)，1.85(s;6H; -CH₃-C=N-O),3.12(m;4H;N-CH ₂-CH₂)， 8.00(t; 2H;N-OH)．¹³ C NMR:(DMSO-d₆) δ(ppm):9.60(s)，29.30(s)，35.81(s)，150.3(s)，163.7(s)．N,N'-bis-［2−（ヒドロキシイミノ）-1,1-ジメチルプロピル］-1,3-プロパンジアミド（化合物XIII）の合成アセトニトリル（20ml）中のマロン酸（0.26g，2.5mmol）とピリジン（0.4ml ）の混合物をアセトニトリル（20ml）中のジ-N-スクシンイミジルカルボネートのかくはん溶液に添加し、乾燥二窒素雰囲気下で維持する。反応混合物を約4時間、反応によって生成された二酸化炭素ガス放出が停止するまでかくはんした後、アセトニリル（10ml）に含めた3-アミノ-3-メチルブタン-2-オン-2-モノキシム（0.58g；5mmol）溶液を添加した。約5分後、白色固体が溶液で生成され始め、約18時間かくはんし、確実に生成物の完全に沈澱化した。固体は、空気中でろ過し、アセトニトリル（3×10ml）のアリコートで浄化し、in vacuoで乾燥し、化合物XIII（240mg；32％）を生成した。分析： m.p.:165-168℃¹ H NMR:1.22(s;12H;-CH₃)，1.60(s;3H;-CH₃-C=N-O)， 1.75(s;3H;-CH₃-C=N-O)，2.80(s;2H;O=C-CH₂-C=O)．11-（tBocアミノ）-4,8-ジアザ-3,3-ジメチル-ウンデカン-2-オンモノキシム（化合物XIV）アセトニトリル（30ml）に含めた3-クロロ-3-メチル-2-ニトロソブタン溶液（ 0.64g；4.6mmol）を、アセトニトリル（40ml）に含めたN-tBoc-ジプロピレントリアミン（0.5g；2.3mmol）と重炭酸ナトリウム（0.6g；7.1mmol）のかくはん混合物に滴下した。反応混合物を約18時間かくはんした後、溶媒を減圧下で除去し、油を得た。粗生成物を水に溶解し、塩化ナトリウムで溶液を飽和し、生成物をジクロロメタン（3×30ml）に抽出した。有機画分を分離し、一緒に混合して、硫酸マグネシウム上で乾燥した。ろ過後、減圧下で溶媒を除去して、透明油を得た。この油をジエチルエーテル（30ml）で飽和し、エーテルをデカントし、生成物をinvacuoで乾燥した。ジクロロメタン＼40-60石油エーテルの生成物の溶液を -4℃で結晶化することによって、白色粉末（0.45g；59％）としての化合物XIVを生成した。分析： ¹ H NMR:(CD₃CN) δ(ppm):1.25(s;6H;-CH₃)，1.40(s;9H:-C(CH₃)₃)， 1.70(m;2H;-CH₂-CH ₂-CH₂)，1.80(s;3H; -CH₃-C=N-O），1.90(m;2H;-CH₂-CH ₂-CH₂)， 2.85(t;2H;-CH₂-CH ₂-N)，2.95(t;2H;-CH₂-CH ₂-N)， 3.18(t;2H;-CH₂-CH ₂-N)， 3.26(m;2H;-CH₂-CH ₂-N)，5.34(br,s;IH;-NH)．テクネチウム標識付け化合物Ｉから成るテクネチウム錯体の調整 0.1mlの化合物Ｉ溶液（0.9％のNaCl水溶液中10mg/ml）に1mlの1MNaCO₃水溶液と1GBqの^99mTcO₄ ^-（1mlの生成器溶出液）を加えて1mlの酒石酸スズ溶液（水中に 0.1mg/ml）と一緒に約10mgのスズ地金を含む密閉バイアル内で混合した。室温で 6時間放置した後、80％を超えるTc錯体がTLCおよびHPLC（t_R=5.6分）によって評価されるように形成された。化合物VIIから成るテクネチウム錯体の調整 0.1mlの化合物VII溶液（0.9％のNaCl水溶液中10mg/ml）に1mlの1MNaCO₃水溶液と1GBqの^99mTcO₄ ^-（1mlの生成器溶出液）を加えて1mlの酒石酸スズ溶液（水中に 0.1mg/ml）と一緒に密閉バイアル内で混合した。室温で1時間放置した後、TLCおよびHPLC（t_R=6.9分）による分析によって、80％を超えるTc錯体が示された。化合物VIIIから成るテクネチウム錯体の調整（70μlの0.9％NaCl水溶に1mlの1MNaCO₃水溶液と1GBqの^99mTcO₄ ^-（1mlの生成器溶出液）を加えて混合した200μl中に1.7mgのリガンドを溶解することによって調製された）0.14mlの化合物VIII溶液を1mlの酒石酸スズ溶液（水中に0.lmg/ml）と一緒に密閉バイアル内で混合した。室温で1時間放置した後、TLCおよびHPLC（t_R=8.2分）による分析によって、90％を超えるTc錯体が示された。化合物Ｘから成るテクネチウム錯体の調整 0.1mlの化合物Ｘ溶液（0.9％のNaCl水溶液中10mg/ml）に1mlの1MNaCO₃水溶液と1GBqのTcO₄ ^-（1mlの生成器溶出液）を加えたものを、1mlの酒石酸スズ溶液（水中に0.1mg/ml）と一緒に約10mgのスズ地金を含む密閉バイアル内で混合した。室温で1時間放置した後、TLCおよびHPLC（HPLC t_R=9.4分）による分析によって、40％を超えるTc錯体が示されたが、調製HPLCによって80％を超えて増加することができる。化合物XIIから成るテクネチウム錯体の調整 0.22mlの化合物XII溶液（0.27mlの0.9％塩類溶液と0.3mlのEtOH中2.7mg）に0. 1mlの1MNaCO₃水溶液と1GBqの^99mTcO₄ ^-（1mlの生成器溶出液）を加えたものを、1 mlの酒石酸スズ溶液（水中に0.1mg/ml）と一緒に約10mgのスズ地金を含む密閉バイアル内で混合した。室温で6時間放置した後、TLCおよびHPLC（HPLC t_R=5.0分）による分析によって、80％を超えるTc錯体が示された。分析方法薄膜クロマトグラフィ： 50％アセトニトリル水溶液で溶出したWhatman第１紙還元加水分解されたTc R_f O.O. 0.9％aCl水溶液で溶出したITLC SG −−遊離ペルテクネテート＝R_f 1.0. ％錯体＝100 − 遊離ペルテクネテート − 還元加水分解Tc HPLC: Hamilton PRP−−2ml/分で溶出した1カラム勾配 17分かけて100％、pH7.5、10mMの燐酸ナトリウムから100％のテトラヒドロフランへ低酸素症モデル in vitroの懸濁液に含めたChinese Hamster V79 379Aの繊維芽細胞をテスト系として使用し、空気/5％のCO₂（オキシック）または窒素/5％のCO₂（低酸素性）のガスを供給した。これは、酸素欠乏症誘導の結合または生物学的還元薬剤を評価する際に非常に広く使用されるテスト系である。^99mTcで標識付けした化合物を臨床的に可能と思われる濃度で添加した（約50μmol dm^-3まで）。 V79379A Chinese Hamster細胞は、指数懸濁培養から収集し、イーグルの最少必須培地において1.1×10⁶細胞/cm³で7.5％の仔ウシ血清を用いて再懸濁した。細胞（20cm³）を小型のかくはん容器に移し、空気/5％のCO₂（オキシック）または窒素/5％のCO₂（低酸素性）のガスを37℃で供給した。30分後、^99mTcで標識付けした化合物を0.5cm³から1cm³まで添加した。一定時間ごとに、1cm³の細胞懸濁液を各フラスコから回収し、小型のポリスチレン遠心分離管に入れて氷上で冷却した。この細胞を遠心分離し、氷程度の温度の培地（イーグルの最少必須培地）で3回洗浄し、細胞ペレット内を連続的に計数した。ペレットは、LKB 1282 Copugammaカウンタでカウントされた。最初の上澄みを塩類溶液で100分の1に希釈して、1cm³を計数した。すべてのサンプルをインキュベーション期に計数し、カウント値をカウント中の減衰に関して補正したが、インキュベーション中の減衰に関して補正した。非特異的結合の量を大容量培地の細胞サンプルを1時間37℃でオキシック条件下でインキュベートすることによって、減少させることを試みた。この処置は、酸素欠乏細胞およびオキシック細胞のペレット内の総数を低減されたが、差異を改善することはできなかった。結果図１は上述のin vitroにおける^99mTc化合物Ｘの酸素欠乏/オキシック細胞摂取を示す図である。 ^99mTC化合物ＸとV79細胞のin vitroにおける結合以下の請求の範囲から、下記の化学式を有する化合物およびその化合物のテクネチウム錯体は、除外される。式中、Xは、HまたはC1-C6アルキルまたはヒドロキシアルキルであり、 X¹Yが水素であるか、 X¹がC1-C20アルキレンまたはヒドロキシアルキレンであるかのいずれかであり、 Yが標的基およびタンパク質官能基であるかその一方である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年１月３日【補正内容】【反応図２】【反応図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩＣ０７Ｃ 271/20 9451−4Ｈ 323/52 7419−4Ｈ 325/02 7106−4Ｈ 327/02 7106−4Ｈ 327/22 7106−4ＨＣ０７Ｄ 233/91 7019−4ＣＣ０７Ｆ 1/08 7457−4Ｈ 1/10 7457−4Ｈ 13/00 Ｚ 9155−4Ｈ // Ａ６１Ｋ 31/28 ＡＤＵ 9455−4Ｃ 31/415 ＡＤＳ 9454−4ＣＣ０７Ｂ 59/00 7419−4ＨＣ０７Ｍ 5:00 (72)発明者カニング，ルイス・ルーベンイギリス国エイチピー５・１キューエイ, バッキンガムシャー，チェシャム，インカーマン・テラス，21 (72)発明者ギル，ハージット・カウアーイギリス国エイチピー５・１エヌダブリュー，バッキンガムシャー，チェシャム，フイッチコート・ガーデンズ 20 (72)発明者リリー，アンソニー・レナード・マークイギリス国バッキンガムシャー，マーロー，ビューモント・ライズ１

Claims

【特許請求の範囲】１．下記の式から成る金属キレート化合物であって、式中、Z=（CR₂）_nまたは（CR）_n、ここで、n=2，3であり、 Z¹= Rまたはチオール保護基、 R= 同一のまたは異なるHもしくはC_1-20炭化水素であるが、C_1-20炭化水素は、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、第一アミド、第二アミド、第三アミド、第一アミン、第二アミン、第三アミン、カルボン酸、ヒドロキシアルキル、アリールであるか、 N原子に隣接する1-3個のCR₂基がCO（アミド）部分を表すか、CR₂基のいずれかの2つのRおよび2つ以上のCR₂基あるいはその一方が組合わされてC3-C6シクロアルキル、アリール、スピロピペリジニルもしくはその他のヘテロ環を形成することができるものであり、式a）の化合物において、N原子に隣接する少なくとも１つのCR₂が、CO（アミド）部分を表すことを条件とし、 1-3個のRは、標的基およびタンパク質反応官能基またはその一方を各々任意に含むことができることを条件とすることを特徴とする金属キレート化合物。２．１つまたは２つのRが標的基およびタンパク質反応官能基またはその一方を含み、N原子に隣接する1-3個のCR₂基は、CO（アミド）部分を表し、各残存Rは 0-6個の炭素原子を含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の化合物。３．各残存Rは、Hまたはメチルであることを特徴とする請求の範囲第２項記載の化合物。４．化学式Q-A-Lまたは（Q-A）₂-Lを有し、Qは標的基および保護反応官能基またはその一方であり、Aは結合基であり、Lは化学式a）またはb）の金属キレート部分であることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか記載の化合物。５．標的基が生物学的還元基であることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項のいずれか記載の化合物。６．生物学的還元基がニトロイミダゾールまたはその置換類似体であることを特徴とする請求の範囲第５項記載の化合物。７．添付図面のIIIおよびＸに指定された化合物から選択されることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいずれか記載の化合物。８．請求の範囲第１項から第７項のいずれかに請求された化合物の放射性金属錯体。９．請求の範囲第８項に請求された中性の放射性金属錯体。１０．請求の範囲第８項または第９項に請求された放射性金属錯体であって、放射性金属が^99mTC、¹⁸⁶Re、¹⁸⁸Re、⁶⁷Cu、¹⁰⁷Agから選択することを特徴とする放射性金属錯体。