JPH08509976A

JPH08509976A - Bicyclopolyaza macrocyclophosphonic acids for use as contrast agents, complexes and composites thereof and processes for their preparation

Info

Publication number: JPH08509976A
Application number: JP6525356A
Authority: JP
Inventors: キーフアー，ギヤリー・イー; サイモン，ジエイム; ガーリツチ，ジヨセフ・アール
Original assignee: ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー
Priority date: 1993-05-06
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1996-10-22
Also published as: NO954442L; AU665689B2; KR950700916A; NO932823L; KR960702470A; FI955335A0; FI933507A0; NO954442D0; NZ252554A; NO304985B1; AU4238293A; EP0696290A1; FI933507A; NO932823D0; WO1994026754A1

Abstract

(57)【要約】Ｇｄ，ＭｎまたはＦｅイオンと不活性な錯体を形成することができるビシクロポリアザマクロシクロホスホン酸化合物を開示する。錯体を多岐にわたって変化させることによりインビボ生局在を変化させることができる。このような錯体は、抗体、抗体片または他の生物学的に活性な分子と共有的に結合し、複合体を形成することができる。錯体及び複合体は診断目的のためのコントラスト剤として有用である。配位子、錯体及び複合体の製造方法をもまた開示する。 (57) [Summary] Disclosed are bicyclopolyaza macrocyclophosphonic acid compounds capable of forming an inactive complex with Gd, Mn or Fe ions. In vivo biolocalization can be altered by varying the complex over a wide range. Such a complex can be covalently bound to an antibody, antibody fragment or other biologically active molecule to form a complex. Complexes and conjugates are useful as contrast agents for diagnostic purposes. Also disclosed are methods of making the ligands, complexes and conjugates.

Description

【発明の詳細な説明】コントラスト剤として使用するためのビシクロポリアザマクロシクロホスホン酸、それらの錯体および複合体ならびにそれらの製造方法本発明は、磁気共鳴画像形成（ＭＲＩ）におけるコントラスト剤として使用するためのビシクロポリアザマクロシクロホスホン酸類、それらの錯体及び複合体であるリガンドに関する。あるリガンド及び錯体は、口唇ケア剤（oral care ag ents）及び水処理装置のスケール抑制剤としても有用である。本発明をより良く理解するために、ＭＲＩに関する背景を簡単に以下に説明する。背景ＭＲＩは、動物の体、好適には人の体内軟組織の充分に解像された断面画像を作り出す非侵入性診断技術である。この技術は、かけられた磁場内で整列する磁気モーメントを有する特定の原子核（例えば水プロトン）が示す特性［数学方程式で定義される如き；Ｇ．Ｍ．Ｂａｒｒｏｗ、ＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒy、第３版、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ、ＮＹ（１９７３）参照］を基礎にしている。整列後、この磁場による整列からプロトンを外す外部無線周波数（ＲＦ）パルスをかけることによってその平衡状態を乱すことができる。ＲＦパルスを停止すると、その核は平衡状態に戻り、そしてこれが起こるに必要な時間が緩和時間（ｒｅｌａｘａｔｉｏｎｔｉｍｅ）として知られている。この緩和時間はスピン−格子（Ｔ１）およびスピン−スピン（Ｔ２）緩和として知られる２つのパラメーターから成り、そしてこれが、分子の編成度合に関する情報およびプロトンとそれを取り巻く環境との相互作用に関する情報を与える緩和測定値である。生きている組織の水分含有量は大きく、そして組織の種類間で含有量および環境が変化することから、プロトンの密度および緩和時間を反映した生物有機体の診断画像が得られる。検査する組織内に存在しているプロトンの緩和時間（Ｔ１およびＴ２）の差が大きければ大きいほど、その得られる画像のコントラストが大きくなる［例えばＪ．ＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅ３３、８３−１０６（１９７９）］。並列した水プロトンのＴ１およびＴ２緩和率は対称電子基底状態を有する常磁性キレート物の影響を顕著に受ける可能性があり、そしてこれに関する上記キレート物の有効度は、部分的に、磁気モーメントを生み出す不対電子の数に相関することが知られている［例えば、ＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅＡｎｎｕａｌ、２３１−２６６、ＲａｖｅｎＰｒｅｓｓ、ＮＹ（１９８５）］。また、この種類の常磁性キレート物を生きている動物に投与した時にこれが種々の組織のＴ１およびＴ２に対して示す効果は、磁気共鳴（ＭＲ）画像で直接観察可能であり、ここでは、このキレート物が局在する領域内で増大するコントラストを観察することができることも示されている。従って、毒性のない安定な常磁性キレート物を動物に投与してＭＲＩで得られる診断情報を高めることが提案された［例えば、ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｏｆＢｉｏｌ．Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃｓ１、７５２−７５９（１９７８）：Ｊ．Ｎｕｃｌ．Ｍｅｄ．２５、５０６−５１３（１９８４）；Ｐｒｏｃ．ｏｆＮＭＲＩｍａｇｉｎｇＳｙｍｐ．（１９８０年１０月２６−２７）；Ｆ．Ａ．Ｃｏｔｔｏｎ他、Ａｄｖ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６３４−６３９（１９６６）］。この様式で用いられる常磁性金属キレート物はコントラスト増強剤またはコントラスト剤と呼ばれる。ＭＲＩコントラスト剤の設計を行う時に考慮に入れることができる常磁性金属イオン類は数多く存在している。しかしながら、実際上最も有用な常磁性金属イオン類は、ガドリニウム（Ｇｄ⁺³）、鉄（Ｆｅ⁺³）、マンガン（Ｍｎ⁺²）および（Ｍｎ⁺³）およびクロム（Ｃｒ⁺³）である、と言うのは、これらのイオン類は大きな磁気モーメントを有することで水プロトンに対して最も大きな影響を及ぼすからである。非錯体形態（例えばＧｄＣｌ₃）の場合、この金属イオンは動物に対して毒性を示すことから簡単な塩形態では用いられない。従って、有機キレート剤（またリガンドとも呼ぶ）の基本的な役割は、常磁性金属が動物に対して示す毒性をなくす一方、取り巻く水プロトンがＴ１およびＴ２緩和率に対して示す望ましい影響を保持することにある。ＭＲＩ分野における技術は極めて広範なことから、徹底的に示すことを意図しない以下の要約は単にこの分野の再吟味そして恐らくは構造的に類似していると思われる他の化合物に関する再吟味として示すものである。米国特許第４，８９９，７５５号には、Ｆｅ⁺³−エチレン−ビス（２−ヒドロキシフェニルグリシン）錯体およびそれの誘導体を用いて動物の肝臓または胆汁管におけるプロトンＮＭＲ緩和時間を交互にする（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）方法が開示されており、これは、他の多様な化合物の中でピリジンマクロシクロメチレンカルボン酸が使用可能であることを提案している。米国特許第４，８８０，００８号（米国特許第４，８９９，７５５号のＣＩＰ）にはラット肝臓組織の追加的画像形成データが開示されているが、追加的錯体は全く示されていない。米国特許第４，９８０，１４８号には、非環状化合物であるＭＲＩ用ガドリニウム錯体が開示されている。Ｃ．Ｊ．Ｂｒｏａｎ他［Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．、１７３９−１７４１（１９９０）］は、二官能マクロ環状ホスフィン酸化合物を数種記述している。Ｃ．Ｊ．Ｂｒｏａｎ他［Ｊ．Ｃｈeｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈeｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．、１７３８−１７３９（１９９０）］はトリアザビシクロ化合物である化合物を記述している。Ｉ．Ｋ．Ａｄｚａｍｌｉ他［Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．３２、１３９−１４４（１９８９）］は、ＮＭＲ画像形成用ガドリニウム錯体の非環状ホスホネート誘導体を記述している。米国で現在入手可能な市販コントラスト剤は、ガドリニウムとジエチレントリアミンペンタ酢酸の錯体［ＤＴＰＡ−Ｇｄ⁺³、Ｓｃｈｒｉｎｇ製Ｍａｇｎｅｖｉｓｔ（商標）］およびＤＯ３Ａ誘導体［１，４，７−トリス（カルボキシメチル）−１０−（２−ヒドロキシプロピル）−１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカナト］ガドリニウム［Ｓｑｕｉｂｂ製Ｐｒｏｈａｎｃｅ（商標）］のみである。Ｍａｇｎｅｖｉｓｔ（商標）およびＰｒｏｈａｎｃｅ（商標）は非特異的／かん流剤であると考えられている、と言うのは、これらは自由に細胞外流体内に分布した後、腎系を通して有効に除去されるからである。Ｍａｇｎｅｖｉｓｔ（商標）は脳病変の診断で極めて価値有ることが確かめられている、と言うのは、血液／脳関門の破壊を伴ってこのコントラスト剤がその影響を受けた領域の中にかん流し得るからである。Ｇｕｅｒｂｅｔは、Ｍａｇｎｅｖｉｓｔ（商標）に加えて、マクロ環状かん流剤［１，４，７，１０−テトラキス（カルボキシメチル）−１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカナト］ガドリニウム（Ｄｏｔａｒｅｍ（商標）を市販しており、ヨーロッパで現在入手可能なのはこれのみである。Ｐｒｏｈａｎｃｅ（商標）の方がＭａｇｎｅｖｉｓｔ（商標）よりも副作用が少ないことが分かっている。他に可能性のある多数のコントラスト剤が種々の開発段階にある。驚くべきことに、種々のビシクロポリアザマクロシクロホスホン酸リガンドはコントラスト剤でありうることが今回見いだされた。更に、これらのリガンドは、リガンドの構造及び選ばれた金属によりその電荷を変えられることができ、これはより多くの部位特異的である能力をもたらすことができる。特に、本発明は、式、式中、であり、式中、Ｘ及びＹは、独立にＨ、ＯＨ、Ｃ₁−Ｃ₃アルキル又はＣＯＯＨであり、ｎは１、２又は３の整数であり、但し、ｎが２である場合には、ＸとＹの和は２つ又はそれより多くのＨに等しくなければならず、ｎが３である場合には、ＸとＹの和は３つ又はそれより多くのＨに等しくなければならず、Ｔは、Ｈ、Ｃ₁−Ｃ₁₈アルキル、ＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＯ₃Ｈ、であり、ここに、Ｒ¹はＯＨ、Ｃ₁−Ｃ₅アルキル、又は−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）であり、Ｒ⁴は、Ｈ、ＮＯ₂、ＮＨ₂、イソチオシアナト、セミカルバジド、、チオセミカルバジド、マレイミド、ブロモアセタミド又はカルボキシルであり、Ｒ²は、Ｈ又はＯＨであり、但し、Ｒ²がＯＨである場合には、Ｒ²を含むＲターム（Ｒｔｅｒｍ）のすべてのＸ及びＹはＨに等しくなければならず、少なくとも１つのＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨでなければならず、そして、１つのＴがである場合には、そのＲタームの１つのＸ又はＹはＣＯＯＨであることができ、そしてそのＲタームのすべての他のＸ及びＹタームはＨでなければならず、Ａは、ＣＨ、Ｎ、Ｃ−Ｂｒ、Ｃ−Ｃｌ、Ｃ−ＯＲ³、Ｃ−ＯＲ⁸、Ｎ⁺−Ｒ⁵Ｘ^- 、又はであり、Ｒ³は、Ｈ、Ｃ₁−Ｃ₅アルキル、ベンジル、又は少なくとも１つのＲ⁴で置換されたベンジルであり、Ｒ⁴は上記のとおりであり、Ｒ⁵は、Ｈ、Ｃ₁−Ｃ₁₆アルキル、ベンジル、又は少なくとも１つのＲ⁴で置換されたベンジルであり、Ｒ⁸は、Ｃ₁−Ｃ₁₆アルキルアミノであり、Ｘ^-は、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-又はＨ₃ＣＣＯ₂ ^-であり、Ｑ及びＺは、独立に、ＣＨ、Ｎ、Ｎ⁺−Ｒ⁵Ｘ^-、Ｃ−ＣＨ₂−ＯＲ³又はＣ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ⁶であり、Ｒ⁵は上記のとおりであり、Ｒ⁶は、−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₃アルキル）、ＯＨ又はＮＨＲ⁷であり、Ｒ⁷は、Ｃ₁−Ｃ₅アルキル又は生物学的に活性な物質（biologically active m aterial）であり、Ｘ^-は上記に定義されている、のビシクロポリアザマクロシクロホスホン酸化合物又は又はそれらの製薬学的に許容しうる塩、但し、ａ）Ｑ、Ａ又はＺがＮ又はＮ⁺−Ｒ⁵Ｘ^-である場合には、他の２つの基はＣＨでなければならず、ｂ）ＡがＣ−Ｂｒ、Ｃ−Ｃｌ、Ｃ−ＯＲ³又はＣ−ＯＲ⁸である場合には、Ｑ及びＺの両方がＣＨでなければならず、ｃ）Ｒ⁴、Ｒ⁷及びＲ⁸タームの和は、存在する場合には、１を越えなくてよく、そして、ｄ）Ｑ又はＺの１つのみがＣ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ⁶であることができそしてＱ又はＺの１つがＣ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ⁶である場合には、ＡはＣＨでなければならない、である新規なリガンドに関する。式（Ｉ）の上記リガンドが、ＰＯ₃Ｈ₂［Ｒ¹がＯＨであるＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨ］に等しい少なくとも２つのＲタームＴを有しそして第３のＴがＨ、ＣＯＯＨ又はＣ₁ −Ｃ₁₈アルキルに等しく；Ａ、Ｑ及びＺがＣＨであり；ｎが１でありそしてＸ及びＹが独立にＨ又はＣ₁−Ｃ₃アルキルである場合には、該リガンドは口唇ケアに有用である。特に好ましいものは、３つのＲタームにおいてＴがＰ（Ｏ）Ｒ¹ ＯＨ、ここにＲ¹ＯＨである、であり、ｎが１でありそしてＸ及びＹがＨである、これらのリガンドである。これらのリガンドの使用は他の同時係属出願において検討されクレームされている。式（Ｉ）の上記リガンドが、Ｒタームにおいて、Ｐ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨ、ここにＲ¹ＯＨである、に等しい少なくとも２つのＴを有し、そして他のＲタームにおいてＴがＣＯＯＨ又はＰ（Ｏ）Ｒ¹ ＯＨであり、そしてｎ、Ｒ¹、Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｑ及びＺが上記に定義されたとおりであるか；少なくとも１つのＲタームにおいて、ＴがＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨ、ここにＲ¹はＯＨである、であり、そして他の２つのＲタームにおいて、ＴはＣＯＯＨ又はＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、そしてｎ、Ｒ¹、Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｑ及びＺが上記に定義されたとおりであるか；又はＲタームにおいて３つのＴがＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨ、ここにＲ¹はＣ₁−Ｃ₅ アルキル又は−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）である、に等しく、そしてｎ、Ｒ¹、Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｑ及びＺが上記に定義されたとおりである場合には、該リガンドはコントラスト剤として有用である。特に好ましいものは、Ｘ及びＹがＨであり；ｎが１であり；又はＡ、Ｑ及びＺがＣＨである、式（Ｉ）のこれらのリガンドである。好ましくは、式（Ｉ）のリガンド及び錯体は、Ａ、Ｑ及びＺがＣＨである場合には、すべてがＰＯ₃Ｈ₂［Ｒ¹がＯＨであるＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨ］に等しい３つのＴを有することはない。但しこのような錯体はコントラスト剤又は口唇ケア剤として有用で。かくして、式（Ｉ）のリガンド及び錯体は、コントラスト剤又は口唇ケア剤として使用される場合を除いては、Ａ、Ｑ及びＺがＣＨである場合には、すべてではないＴがＰＯ₃Ｈ₂［Ｒ¹がＯＨであるＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨ］に等しくなりうるという条件を有することができる。式（Ｉ）の二官能性リガンドは、本発明の複合体を製造するのに望ましい。このようなリガンドは、以下のような１つのＲターム、即ち、Ｔ部分がここに、Ｒ²及びＲ⁴は上記したとおりであり、特に、Ｒ⁴タームを含まない２つのＲタームにおいて、両ＴタームはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨ、ここにＲ¹は上記したとおりである、であり又はＲ⁴タームを含まない２つのＲタームにおいて、１つのＴタームはＣＯＯＨでありそして他のＴタームはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここにＲ¹は上記のとおりである、ような１つのＲターム；好ましくはそのタームのＸ又はＹの１つがＣＯＯＨである上記Ｔタームのその部分である、ような１つのＲタームをもたなければならず、そして、ｎが１であり及び／又は残りのＸ及びＹタームがＨであり；又は、Ａは、Ｃ−ＯＲ³又はＣ−ＯＲ⁸、ここに、Ｒ³及びＲ⁸は上記のとおりである、であるか；又は、ここに、Ｒ⁴は上記のとおりである、であるか；又はＡはＣＨであり、そしてＱ又はＺの１つがＣＨでありそして他方はＣ−Ｃ（Ｏ） −Ｒ⁶、ここにＲ⁶は上記のとおりである、であるこれらのリガンドも好ましく、特に、Ｒ⁶がＮＨＲ⁷、ここにＲ⁷は生物学的活性な物質である、であるこれらのリガンドも好ましい。式（Ｉ）のリガンドは、ガドリニウム（Ｇｄ⁺³）、鉄（Ｆｅ⁺³）及びマンガン（Ｍｎ⁺²）、好ましくはＧｄ⁺³、のような種々の金属イオンと錯体を形成することがでる。そのように形成された錯体は、そり自体使用することができ、又はデキストラン、ポリペプチド又は生物学的に活性な分子、これは抗体又はその断片を包含する、のようなより大きい分子に共有結合させることにより結合させそして診断の目的で使用することができる。このような複合体及び錯体はコントラスト剤として有用である。式（１）の錯体及び複合体は、生体内の生物学的局存化及びイメージコントラストに有利に影響する全比電荷（ｓｐｅｃｉｆｉｃｏｖｅｒａｌｌｃｈａｒｇｅ）を提供するように設計できる。例えば、金属イオンが＋３である場合には、下記のものを得ることができる。（Ａ）３つのＲタームにおいてＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹はＯＨであり、そしてｎは１である場合に；または２つのＲタームにおいてＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹はＯＨであり、第３のＲタームにおいてＴはＣＯＯＨであり、そしてｎは１であり；または２つのＲタームにおいてＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹はＯＨであり、第３のＲタームにおいてＴがＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹はＣ₁−Ｃ₅アルキルであり、そしてｎは１であり；または２つのＲタームにおいてＴがＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹はＯＨであり、第３のＲタームにおいてＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹は−Ｏ−（Ｃ₁ −Ｃ₅アルキル）であり、そしてｎは１である場合に； −２もしくはそれ以上の全電荷であり、あるいは（Ｂ）１つのＲタームにおいてＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹はＯＨであり、他の２つのＲタームにおいてＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹は −Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）であり、そしてｎは１であり；または１つのＲタームにおいてＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹はＯＨであり、他の２つのＲタームにおいてＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹ はＣ₁−Ｃ₅アルキルであり、そしてｎは１であり；または１つのＲタームにおいてＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹はＯＨであり、他の２つのＲタームにおいてＴはＣＯＯＨであり、そしてｎは１である場合に； −１の全電荷であり、あるいは（Ｃ）３つのＲタームにおいてＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹は−Ｏ −（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）であり、そしてｎは１であり；または３つのＲタームにおいてＴはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹はＣ₁−Ｃ₅アルキルであり、そしてｎは１である場合に；全電荷は中性（ｎｅｕｔｒａｌ）であり、あるいは（Ｄ）Ａ、ＱまたはＺのうちの１つがＮ⁺−Ｒ⁵Ｘ^-であり、ここでＲ⁵及びＸ^- は上記に定義したとおりであり；そして１つのＲタームにおいてＴ部分はＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹はＣ₁−Ｃ₅アルキルもしくは−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）であり；そして他の２つのＲタームにおいてＴ部分はＣＯＯＨもしくはＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨであり、ここでＲ¹はＣ₁−Ｃ₅アルキル、−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）であり；そしてすべてのＸ及びＹタームはＨである場合に；＋１の全電荷である。錯体及び複合体の両者は、動物に投与するための製薬学的に許容し得る形態に調剤できる。他の金属イオンとともに式（１）のリガンドを例えば癌のような疾病状態の診断のために使用することも可能である。式（１）の化合物は以下のような命名目的により番号付けられる。本発明の１つのアスペクトは、望みの組織へのコントラスト剤の部位特異的運搬が可能な常磁性キレートに合成的に改質されたコントラスト剤の展開（ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）に関する。利点は、細胞外剤を用いた場合に明白かもしれないしあるいは明白でないかもしれない非特異的潅流（ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ）から生じるコントラストとは異なり、組織親和性に基づいた興味深い領域における増大したコントラストである。式（１）のリガンドの特異性は錯体の全電荷及び脂肪親和性を調整することによりコントロールできる。錯体の電荷の全領域は−３から＋１までである。例えば、２つもしくはそれ以上のＰＯ₃Ｈ₂基を有する錯体については、全電荷は非常に負であり、骨摂取（ｂｏｎｅｕｐｔａｋｅ）が予測され；一方、錯体の全電荷が０（従って中性）である場合には、錯体は血液脳障害を帳消しにする能力を有することができ、そして通常の脳摂取（ｂｒａｉｎｕｐｔａｋｅ）が可能である。望みの標的組織に対する特異性を有する天然起源のもしくは合成の分子へのキレートのイオン結合もしくは共有結合により、組織特異性もまた実現できる。このアプローチの１つの可能な適用は、ＭＲＩにより目視化できる罹患組織に常磁性キレートを輸送するキレート複合モノクローナル抗体の使用を通してである。加えて、マクロ分子への常磁性キレートの結合によりコントラスト剤の効率をさらに増大でき、その結果非結合キレートに対するコントラストが改良される。Ｌａｕｆｆｅｒ（Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔｓ４，８８０，００８及び４，８９９，７５５）による最近の研究は、脂肪親和性の多様化が組織特異的剤をもたらすことができること、ならびに増大した脂肪親和性が血液タンパク質との非共有結合的相互作用に有利になり、結果として弛緩性を促進することを立証している。追加的に、抗体免疫反応性を維持する、キレートとタンパク質との間の望ましくないイオン性相互作用が低減するので、電荷が中性な式（１）の本コントラスト剤は本発明の複合体を形成するために特に好適である。また、本中性錯体はＤＴＰＡ−Ｇｄ⁺³に対する浸透度を低減し、これが注射の不快さを緩和できる。理論に拘束されることを望むわけではないが、本発明の荷電された錯体が作られる場合（例えば、おそらくは骨に対して−２もしくは−３、肝臓に対して−１、または心臓に対して＋１）、キレートイオン性電荷における多様性は生物学的局在化に影響を及ぼすことができるものと信じられている。従って、抗体もしくは他の指向性部分が同一部位に対して特異的である場合には、複合体は部位特異的運搬を助けるための２つの部分をもっている。式（１）に用いられる用語はさらに以下のように定義される。“Ｃ₁−Ｃ₃アルキル”、“Ｃ₁−Ｃ₅アルキル”、“Ｃ₁−Ｃ₁₈アルキル”は直鎖及び分枝鎖の両者のアルキル基を包含する。“動物”は温血哺乳類、好ましくはヒトを包含する。 “生物学的に活性な物質”はデキストラン、ペプチド、またはレセプターに対して特異的な親和性を有する分子、または好ましくは抗体もしくは抗体断片を指す。 “抗体”はいずれかのポリクローナル、モノクローナル、化学的抗体もしくはヘテロ抗体を指し、好ましくはモノクローナル抗体を指し；“抗体断片”はＦａｂ断片及びＦ（ａｂ’）₂断片、ならびに望みのエピトープもしくはエピトープ類に対して特異性を有する抗体のいずれかの部分を包含する。用語“放射性金属キレート／抗体複合体”もしくは“複合体”を用いる場合には、“抗体”は半合成もしくは遺伝工学的で作られたその変形体を含む、全抗体及び／又は抗体断片を包含する。可能な抗体は１１１６−ＮＳ−１９−９（抗結腸直腸癌）、１１１６−ＮＳ−３ｄ（抗ＣＥＡ）、７０３Ｄ４（抗ヒト肺癌）、７０４Ａ１（抗ヒト肺癌）、ＣＣ４９（抗ＴＡＧ−７２）、ＣＣ８３（抗ＴＡＧ−７２）及びＢ７２．３である。ハイブリドーマ細胞系１１１６−ＮＳ−１９−９、１１１６−ＮＳ −３ｄ、７０３Ｄ４、７０４Ａ１、ＣＣ４９、ＣＣ８３及びＢ７２．３は、それぞれＡＴＣＣＨＢ８０５９、ＡＴＣＣＣＲＬ８０１９、ＡＴＣＣＨＢ８３０１、ＡＴＣＣＨＢ８３０２、ＡＴＣＣＨＢ９４５９、ＡＴＣＣＨＢ９４５３及びＡＴＣＣＨＢ８１０８の受託番号でアメリカタイプカルチャーコレクションに寄託されている。本明細書中で使用されるように、“錯体”は金属イオンで錯体化された、ここで少なくとも１つの金属原子がキレートされているかもしくは半エステル化されている、式（１）の化合物の錯体を指し；“複合体”は抗体もしくは抗体断片に共有結合された金属イオンキレートを指す。用語“二官能性コオーディネーター ”、“二官能性キレート剤”及び“官能化キーラント（ｃｈｅｌａｎｔ）”は相互に交換して使用され、そして金属イオンをキレート化し得るキーラント部分、ならびにキーラント部分に共有結合的に結合できる部分、すなわち抗体もしくは抗体断片に共有結合できる手段として機能し得る部分、を有する化合物を指す。本明細書中に記載される（式１で表される）二官能性キレート剤は、金属イオンキレート（また本明細書中で“錯体“ともいう）を形成するように金属イオンをキレート化もしくは半エステル化するために使用できる。（式１においてＲ⁴ もしくはＲ⁸で表される）官能化部分が存在するために、錯体は、例えばデキストラン、レセプターに対して特異的な親和性を有する、好ましくは抗体もしくは抗体断片に共有結合できる分子のような生物学的に活性な物質に共有結合できる。従って、本明細書に述べられる錯体は抗体もしくは抗体断片に共有結合できるか、あるいはレセプターに対して特異的な親和性を有することができ、そして本明細書中で“複合体”と言われる。本明細書中で使用されるように、“製薬学的に許容可能な塩”は、動物、好ましくは哺乳類の治療もしくは診断に有用であるために十分非毒性である式（１）の化合物の塩、または塩の混合物を意味する。従って、塩は本発明に従い有用である。有機もしくは無機源から標準反応で形成されるこれらの塩の代表例は、例えば硫酸、塩酸、リン酸、酢酸、コハク酸、クエン酸、乳酸、マレイン酸、フマル酸、パルミチン酸、コール酸、パルモイル酸（ｐａｌｍｏｉｃａｃｉｄ）、ムチン酸、グルタミン酸、グルコン酸、ｄ−樟脳酸、グルタル酸、グリコール酸、フタル酸、酒石酸、ギ酸、ラウリン酸、ステアリン酸、サリチル酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ソルビン酸、ピクリン酸、安息香酸、ケイ皮酸及び他の好適な酸を包含する。また、例えば、アンモニウムもしくは１−デオキシ−１−（メチルアミノ）−Ｄ−グルシトール、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、及び他の類似のイオンのような、有機もしくは無機源から標準反応で形成される塩も包含される。特に好適であるのは、塩がカリウム、ナトリウム、アンモニウムである式（１）の化合物の塩である。また、上記塩の混合物も包含される。方法の詳細な説明式（１）の化合物は種々の方法により調製される。そのような方法に対する典型的な一般的な合成アプローチは下記の反応式で与えられる。式１において、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（試薬において対応する変化を伴う場合にはｎ＝２もしくは３の場合にもまた適用され得る）、Ｔ＝ＰＯ₃Ｈ₂そしてＱ、Ａ及びＺ＝ＣＨである、式（１）の化合物が調製される。スキーム２は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、リーガンド中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、Ｔ＝であり、ここで、Ｒ¹＝−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）であり、そして、Ｑ，Ａ及びＺ＝ＣＨである。スキーム３は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、リーガンド中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、Ｔ＝であり、ここで、Ｒ¹＝Ｃ₁−Ｃ₅アルキルであり、そして、Ｑ，Ａ及びＺ＝ＣＨである。スキーム４は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、リーガンド中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、Ｔ＝であり、ここで、Ｒ¹＝−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）またはＣ₁−Ｃ₅アルキルであり、Ａ＝Ｃ−Ｂｒであり、そして、Ｑ，及びＺ＝ＣＨである。スキーム５は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、リーガンド中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、Ｔ＝であり、ここで、Ｒ¹＝−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）またはＣ₁−Ｃ₅アルキルであり、Ａ＝であり、Ｒ⁴＝Ｈ，ＮＯ₂、ＮＨ₂またはＳＣＮであり、そして、Ｑ，及びＺ＝ＣＨである。スキーム６は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、リーガンド中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、Ｔ＝であり、ここで、Ｒ¹＝−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）またはＣ₁−Ｃ₅アルキルであり、Ａ＝Ｃ−ＯＲ⁸であり、ここでＲ⁸＝Ｃ₁−Ｃ₅アルキルアミノであり、そして、Ｑ，及びＺ＝ＣＨである。スキーム７は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、リーガンド中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、Ｔ＝であり、ここで、Ｒ¹＝−ＯＨまたは−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）またはＣ₁−Ｃ₅ アルキルであり、Ｚ＝Ｃ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ⁶であり、ここでＲ⁶＝ＯＨであり、そして、Ｑ，及びＡ＝ＣＨである。スキーム８は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、リーガンド中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、Ｔ＝であり、ここで、Ｒ¹＝−ＯＨまたは−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）またはＣ₁−Ｃ₅ アルキルであり、Ｚ＝Ｃ−ＣＨ₂−ＯＲ³であり、ここでＲ³＝ベンジル基であり、そして、Ｑ，及びＡ＝ＣＨである。スキーム９は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、リーガンド中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、Ｔ＝であり、ここで、Ｒ¹＝−ＯＨ，−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）またはＣ₁−Ｃ₅アルキルであり、Ａ＝ＮまたはＮ−Ｒ⁵であり、Ｒ⁵＝Ｃ₁−Ｃ₁₆アルキルハライドであり、そしてＱ，及びＺ＝ＣＨである。スキーム１０は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、リーガンド中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、Ｔ＝であり、ここで、Ｒ¹＝−ＯＨ，−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）またはＣ₁−Ｃ₅アルキルであり、Ｑ＝Ｎ−Ｒ⁵であり、Ｒ⁵＝Ｃ₁−Ｃ₁₆アルキルハライドであり、そしてＡ，及びＺ＝ＣＨである。スキーム１１は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、リーガンド中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、Ｔ＝であり、ここで、Ｒ¹＝−ＯＨ，−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）またはＣ₁−Ｃ₅アルキルであり、Ｑ＝ＮまたはＮ−Ｒ⁵であり、Ｒ⁵＝Ｃ₁−Ｃ₁₆アルキルハライドであり、そしてＡ，及びＺ＝ＣＨである。他の合成方法はＮ−６の位置へのホスホネートの選択的導入をもたらす。このホスホネート付加は、ナトリウムホルムアルデヒドビスルファイト（ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｓｏｄｉｕｍｂｉｓｕｌｆｉｔｅ）との（４）の反応を伴い、４，９−置換スルフォネート誘導体の多量の生成をもたらす。これは、次に対応するニトリルに転化する続いてホスホノメチル化及び加水分解により所望の生成物が得られる。スキーム１２は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、反応物中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、３位のＲはＴ＝を有し、ここで、Ｒ¹＝−ＯＨ，または−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）であり、他の２つのＲ末端は、Ｔ＝ＣＯＯＨであり、そしてＡ，Ｑ及びＺ＝ＣＨである。スキーム１３は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、反応物中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、３及び６の位置のＲはＴ＝を有し、ここで、Ｒ¹＝−ＯＨ，または−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）であり、他の９の位置のＲ末端は、Ｔ＝ＣＯＯＨであり、そしてＡ，Ｑ及びＺ＝ＣＨである。スキーム１４は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、反応物中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、３及び９の位置のＲはＴ＝を有し、ここで、Ｒ¹＝−ＯＨ，または−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）であり、他の６の位置のＲ末端は、Ｔ＝ＣＯＯＨであり、そしてＡ，Ｑ及びＺ＝ＣＨである。スキーム１５は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、反応物中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、３及び９の位置のＲはＴ＝を有し、ここで、Ｒ¹＝−ＯＨ，または−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）であり、そしてＸ及びＹ＝Ｈであり；６の位置のＲ末端は、Ｔ＝ここでＲ⁴＝ＮＯ₂またはＮＨ₂であり、ＸまたはＹのうちの１つはＨであり、そして他はＣＯＯＨであり、そしてＡ，Ｑ及びＺ＝ＣＨである。スキーム１６は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、Ｘ及びＹ＝Ｈ、ｎ＝１（しかし、反応物中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、３及び６の位置のＲはＴ＝を有し、ここで、Ｒ¹＝−ＯＨ，または−Ｏ−（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）であり、そしてＸ及びＹ＝Ｈであり；９の位置のＲ末端は、Ｔ＝ここでＲ⁴＝ＮＯ₂またはＮＨ₂であり、ＸまたはＹのうちの１つはＨであり、そして他はＣＯＯＨであり、そしてＡ，Ｑ及びＺ＝ＣＨである。スキーム１７は、式（Ｉ）の化合物を製造する。式（Ｉ）中、ｎ＝１（しかし、反応物中の変化に対応して、ｎ＝２または３もまた適用し得る）、６の位置のＲはＴ＝を有し、ここで、Ｒ¹＝−ＯＨであり，そしてＸ及びＹ＝Ｈであり、３及び９の位置のＲ末端は、Ｔ＝ＣＯＯＨであり、そしてＡ，Ｑ及びＺ＝ＣＨである。上記のスキームにおいては一般的な工程の記載により所望の反応工程を達成するために用いることのできる特定の工程を示している。以下、これらの工程の一般的な説明を行う。合成スキーム１は塩化チオニルを用いて市販のビスピリジルアルコールをハロゲン化することから始まる。アルコールを求電子性物質に変換する同様の工程、例えば、トルエンスルフォニルクロライド、ＨＢｒもしくはＨＣｌによる処理もこれに続く閉環反応に有効な同様の反応生成物をもたらすはずである。マクロ環化の手法は数多く文献より公知であり、所望のテトラアザ巨大環（３）はステッター等（Ｓｔｅｔｔｅｒｅｔａｌ．）の方法、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ３７，７６２−７７２（１９８１）によって生成された。その後、より緩慢な条件で同様な巨大環を良好な収量で得る、より一般的な手法が刊行された［（Ａ．Ｄ．Ｓｈｅｒｒｙｅｔａｌ，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５４，２９９０−２９９２）］。中間体巨大環のデトシル化［（３）から（４）を得ること］は酸性化条件で行うと良好な収量で達成される。還元性デトシル化は手法も文献から周知であり、本発明の反応シーケンスに用いることができる。トリス−アミノフォスフォン酸誘導体（５、ＰＣＭＴ）を得るためのフォスフォノメチル化はリン酸を用いた典型的なマニッヒ塩基性条件で行った。フォスフォン酸誘導体の外に、フォスフォン酸エステル［例えば、式（６）のもの］もアルコールもしくは非プロトン性溶媒（例えば、アセトニトリル、ベンゼン、トルエン、テアヒドロフラン）中で有機条件下において所望のジアルキルフォスファイトを求核性種として用いて生成することができる（スキーム２参照）。アミンの活性に依存して、これらの反応は約−１０〜約１０℃の間の温度で行うことができる。さらに、同様のマニッヒ条件下でトリアルキルフォスファイトを用いて、同時に１モルのアルコールの放逐を伴うリン（ＩＩＩ）からリン（Ｖ）への酸化（アルブゾフ反応）を経由してフォスフォン酸エステルを得ることも可能である。これらの反応は溶媒の存在下でも不在下でも行うことができる。アルコールをジアルキルもしくはトリアルキルフォスファイト反応の溶媒として用いる場合は対応するフォスフォン酸を生じるアルコールを用いるとトランスエステル化による複生成物の生成が防止されるため、好ましい。このタイプの溶媒はアセトニトリル、クロロフォルム、ジメチルフォルムアミド、テトラヒドロフラン、もしくは１，４−ジオキサン溶媒中における、炭酸カリウムの添加を伴っても伴わなくてもよい、室温以上の温度における非求核性塩基α−ハロジアルキルフォスフォン酸のＮ−アルキル化によっても得ることができる。得られるペルエステル中間体は次いで容易に塩基性条件下（水性水酸化物、ｐＨ＝８〜１４，３０〜１１０℃）で加水分解され、対応する半酸誘導体が得られる。スキーム３においては巨大環状メチルフォスフィン酸（１０および１１）がスキーム２で記載されたものと同様の条件下で生成される。ジエトキシメチルフォスフィンを求核性種とし、これと共にパラフォルムアルデヒドを用いることによって、縮合をテトロヒドロフラン、ジメチルフォルムアルデヒド、ジオキサン、アセトニトリルもしくはアルコール性媒体中で行うことができる。こうして得られるフォスフィネートエステルを次いで酸性（６ＮＨＣｌ，８０〜１００℃）もしくは塩基性（化学量の塩基、４０〜１００℃）条件で加水分解すると、対応するメチルフォスフォン酸が得られる。あるいはＡ．Ｄ．シェリー等（Ａ．Ｄ．Ｓｈｅｒｒｙｅｔａｌ）により考案された、その場で生成されたエチルフォスフォン酸を用いる方法（Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９９１年投稿）を用いて親油性の増したフォスフィネート誘導体を得ることもできる。スキーム４は１２員テトラアザ巨大環のピリジン単位に付加的な官能性をもたらすためのアプローチを示すものである。すなわち、ケリダミン酸（ＳｉｇｍａＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，１２）をピリジル４位に適当な置換基を有するビス−ハロメチル誘導体（１３）に転換することができる。この中間体への変換の一般的な性質およびその製造法はタカラオ等（Ｔａｋａｌａｏｅｔａｌ）により記載されている［ＡｃｔａＣｈｅｍｉｃａＳｃａｎｄｉｎａｖｉｃａＢ４２，３７３〜３７７（１９８８）］。次いでこの中間体（１５）を用いた巨大環化がソジオトリトシル化トリアミンを用いて１００℃で、もしくはトリトシル化遊離塩基と炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、もしくは炭酸セシウムを塩基として用いて室温で行われ、上述のものと同様の生成物が得られる。次いでフォスフォネート半酸およびフォスフィネート官能性が導かれる反応はこれに先立つスキームに記載された変換および条件と同一である。スキーム４において、４−ハロピリジル基置換巨大環はスキーム５に記載されるように４位でピリジル残基の置換が生じ得るものとして記載されている。したがって、オルガノ金属Ｐｄ（ＩＩ）鎖体を用いてフェニルアセチレンとフェニルアセチレンとピリジル巨大環との間のカップリング反応を容易化することができる。この変換のための典型的な反応条件では無水条件下で約１０〜約３０℃でトリエチルアミンを用いると最適な収量が得られる。また、約８０〜約１１０℃の温度で無水ピリジン中でＣｕ（Ｉ）フェニルアセチリドを用いても同一の生成物を得ることができる。さらに、標準的なアニオン性アルキル化手法を用い、炭酸カリウムもしくは水酸化ナトリウムのような塩基を用いて約８０〜１１０℃においてピリジン核上でＤＭＦもしくはジオキサン中のソジオアルコキシドとの置換を行うこともできる。このようにして得られた巨大環状テトラアザ巨大環（２４、２５、２６、２７、２８）は類似のフォスフォネートキランを生じる前述のスキームに記載された変換に適合するものである。スキーム６には４−ピリジル置換の変形例が記載されている。ここでは、４− ヒドロキシピリジル残基（２９）がブロモアルキルニトリルでアルキル化され、中間体としてエーテル結合されたニトリル（３１）が得られ、これは次いで巨大環状構造に組み込まれる。このタイプのアルキル化手法はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）のような非プロトン性溶媒中で無水条件下においてナトリウムヒドリドもしくはブチルリチウムのような非求核性塩基を用いて約−３０〜約８０℃の間の温度で最適に行うことができる。このアプローチの一般性はショーベット等（Ｃｈａｕｂｅｔｅｔａｌ）により、非環状類似物について記載された［ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔｅｒｓ３１（４０），５７２９〜５７３２（１９９０）］。このようにして生成された巨大環状二トリルは標準的な手法で第１アミン（３６）に還元することができ、次いで、第１アミンを２−（ｔ−ブトキシカルボニルオキシイミノ）−２−フェニルアセトニトリル（ＢＯＣ−ＯＮ；３７）で保護することができる。これに続く巨大環状第２アミン（３８、３９、４０、４１、４２，４３）の官能化はスキーム６で記載されたようにトリフルオロ酢酸を用いてＢＯＣ保護基を除去する付加的な要件に関連して述べた手法で達成することができる。スキーム７で示したように官能化は巨大環状構造内のピリジン環でも行うことができる。ニューカム等（Ｎｅｗｋｏｍｅｅｔａｌ）［Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ３９（１２），２００１〜２００８（１９８３）］は既に、この合成経路の開始物質となるエチル２、６−ハロメチルニコチネート（４５）の合成を記載している。すなわち、トリス−トシル化巨大環状中間体（４６）は酸性化条件下（ＨＢｒ／ＡｃＯＨ，２５〜１１２Ｃ）で脱トシル化すると同時に加水分解することによりニコチン酸誘導体（４６）を生成するか、あるいは脱トシル化に先立ってエタノール還流によりエステルを還元することにより３−ヒドロキシメチル中間体（４７）が得られる。ニコチン酸巨大環は次いで第２アミン官能化のための一般的なスキームによって置換することによって置換され、式（Ｉ）の様々なタイプのフォスフォン酸キラント（４９、５０、５１、５２、５３）を生じることができる。これに対し、３−ヒドロキシメチル類似体は巨大環状アミンの官能化に先立って保護することが好ましい。ベンジル（Ｂｚ）保護基はスキーム８に示してある。なぜなら、これは脱トシル化で遭遇する苛酷な酸性条件に耐えなければならないからである。これに先立つスキームにおいて記載されたように第２アミンの適当な官能化が達成された後、緩慢な触媒的水素化条件下でベンジル基が除去される（５８）。また、巨大環状誘導体は、カルボキシレートおよびフォスフォネートキレート化官能性の双方が同一分子中に存在するスキーム１２〜１４によっても生成することができる。すなわち、ブロモ酢酸を用いて、典型的な水性アルキル化手法によって様々な程度のカルボキシレート官能性を導入することができる。この工程に続いて、フォルムアルデヒドとリン酸、ジアルキルフォスフォネートもしくはトリアルキルフォスファイトとを用いて、これに先立つ工程で説明した手法によって残りのアミンをフォスフォノメチル化することができる。スキーム１５および１６は巨大環状構造の窒素位の１つに芳香族ニトロベンジル置換基を導入するアプローチを説明するものである。典型的には、巨大環状構造アミンは炭酸カリウムのような非求核性塩基を用いて、室温においてアセトニトリルもしくはＤＭＦのような有機溶媒中でモノ−Ｎ−官能化される。次いで、これに先立つスキームで記載された方法および条件で残りの窒素位の追加的な官能化が行われる。所望のキレート化残基を導入した後、水中で酸化プラチナおよび水素を用いてニトロ基を還元する。この形態において、キレート化剤はより大きな合成もしくは天然分子への付着を可能にする複合化技術に適合する。スキーム１７は３位および９位のアミンがｐＨ約９において水中で少なくとも２モルのヒドロキシメタンスルフォン酸のナトリウム塩と反応して、３および９位がメタンスルフォン酸のナトリウム塩である対応する巨大環状化合物（１１９）を生成する巨大環状化合物（４）の合成を示すものである。次いで、シアン化ナトリウムを用いてスルフォン酸基を除去し、対応するシアノメタン誘導体（１２０）を形成する。シアノ基はリン酸およびフォルムアルデヒドの添加と同時に、あるいはリン酸誘導体およびフォルムアルデヒドとの連続反応によって６位にフォスフォン酸（１２１）を形成した後、高温においてシアノ基と現存する全てのリン酸の誘導体残基を酸性加水分解することによって、カルボキシル基に加水分解される。こうして得られる化合物は３位および９位に２つのカルボキシル基、６位にリン酸基を有する巨大環である。フォスフォノメチル化は上述の方法で行うことができる。本発明の錯体（ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ）を形成するのに使用される金属イオンは、例えばＧｄ⁺³，Ｍｎ⁺²，Ｆｅ⁺³であって、例えばＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから市販品として入手可能である。存在するアニオンは、ハロゲンイオン、好ましくは、塩素イオン、又は遊離の塩（金属オキサイド）である。本発明のパラマグネチック・ニュークライド（ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃｎｕｃｌｉｄｅ）は、スピン・アンギュラー・モーメンタム及び／又はオービタル・アンギュラー・モーメンタムを示す金属イオンを意味する。これらの２つのタイプのモーメンタム（ｍｏｍｅｎｔｕｍ）は結合して主として不対電子を有する原子に依拠し、そしてそれよりも少ない程度にかかる原子の環境に依拠するように観測されたパラマグネチック・モメントを与える。本発明において有用であることがわかったパラマグネチック・ニュークライドは、ガドリニウム（Ｇｄ⁺³），鉄（Ｆｅ⁺³）、マンガン（Ｍｎ⁺²）であり、Ｇｄ⁺³ が好ましい。上記の錯体（ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ）は、本技術分野において周知の方法によって製造することができる。例えば（ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ社１９６４年発行、ＤｗｙｅｒａｎｄＭｅｌｌｏr著）”ＣｈｅｌａｔｉｎｇＡｇｅｎｔｓａｎｄＭｅｔａｌＣｈｅｌａｔｅｓ，第７章”を参照されたい。また、ＪｏｈｎＷｉｌｅｙａｎｄＳｏｎｓ社１９７４年発行、（カメコら編）”ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＡｍｉｎｏＡｃｉｄｓ”に記載のアミノ酸の調製方法を参照されたい。錯体の調製の例は、ｐＨ５〜７の水性条件下におけるビシクロポリアザマクロシクロホスホン酸と金属イオンとの反応を含む。形成される錯体は化学結合によりものであり、その結果安定なパラマグネチック・ニュークライド組成物、例えばパラマグネチック・ニュークライドのリガンドからの解離に対して安定なパラマグネチック・ニュークライド組成物を生じる。本発明の錯体は、リガンド対メタル（金属）のモル比が少なくとも約１：１、好ましくは１：１ないし３：１、より好ましくは１：１ないし１．５：１で投与することができる。大過剰のリガンドは、好ましくない。何となれば錯体を形成しないリガンドは動物に毒性を有することがあり、または心拍停止あるいは低カルシウム血症の発作を生じることがあるからである。本明細書に記載した複合体（ｃｏｎｊｕｇａｔｅｓ）に使用することができる抗体または抗体フラグメントは、当業界において周知の技術によって製造することができる。高度に特異的なモノクローナル抗体は当業界において周知のハイブリダイゼイション法によって製造することができる。例えば、Kohler及びMilste in著“Nature，２５６，４９５−４９７（１９７５）；及び Eur．J．Immunal．６，５１１−５１９（１９７６）”を参照されたい。かかる抗体は通常高度に特異的な反応性を有する。抗体標的複合体において、所望の抗原又はハプテンに対する抗体を使用することができる。好ましくは、本発明の複合体に使用される抗体は、所望のエピトープに高度に特異性を有するモノクローナル抗体又はそれらのフラグメントである。本発明に使用する抗体は、例えば、ガン、バクテリア、細菌（fungi）、ウイルス、パラサイト、マイコプラスマ、分化およびその他の細胞膜抗原、病原性表面抗原、トキシン、酵素、アレルゲン、薬物及び生物学的活性分子に対するものであることができる。本発明に使用される抗体又は抗体フラグメントの例としては１１１６−ＮＳ−１９−９、１１１６−ＮＳ−３ｄ、７０３Ｄ４、７０４Ａ１、ＣＣ４９、ＣＣ８３及びＢ７２．３である。これらの抗体のすべてはＡＴＣＣに寄託されている。抗体のより完全なリストは米国特許第４，１９３，９８３号明細書に開示されている。本発明の複合体はことに種々のガンの診断に好適である。本発明は生理的に許容しうるキャリア、賦形剤又はビヒクルといっしょに使用することができる。かような製剤を製造する方法は周知である。このような製剤は懸濁液、注射可能の溶液又は他の適当な製剤の形態とすることができる。生理学的に許容しうる懸濁媒体を、助剤と併用又は併用することなしに使用することができる。製剤の有効量は診断に使用される。用量は動物の病気及び生理的パラメータ（例えば体重）に従って変動する。本発明の製剤を使用して生体内診断を行なうこともできる。本発明のキレートの他の用途は、体内からの望ましからざる金属（例えば、鉄）の除去、種々の目的、例えば診断試薬用のポリマー支持体に対するアタッチメント及び選択的抽出による金属イオンの除去を包含する。少なくとも２つのＲターム（terms）においてＰ（Ｏ）Ｒ¹ＯＨに等しいＴを有する式（Ｉ）のリガンドをスケールインヒビターとして金属イオンのコントロールに使用することができる。これらのリガンドのあるものは化学量論的な量未満で使用することができる。同様の使用は、米国特許第２，６０９，３９０：３，３３１，７７３：３，３３６，２２１：及び３，４３４，９６９号明細書に開示された化合物について既に知られている。本発明は、単に本発明を例示する目的の以下の実施例を参照することによって、より明確に考慮されるであろう。以下の実施例において用いられる用語のいくつかを以下に挙げる。ＬＣ＝液体クロマトグラフィー、精製は手でパックしたＱ−Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ（登録商標）アニオンカラム（２３ｘ２ｃｍ）を装填したＤｉｏｎｅｘ２０１０ｉ系を用いて低圧で行った。ＤＭＦ＝ジメチルフォルアミドＡｃＯＨ＝酢酸ＩＣＰ＝誘導結合プラズマｇ＝グラムｍｇ＝ミリグラムｍＬ＝ミリリットル μＬ＝マイクロリットルｐＨ安定性の一般方法保存用¹⁵⁹ＧｄＣｌ₃（もしくは¹⁵³ＳｍＣｌ₃）溶液は、０．１ＮのＨＣｌ中の２μＬの３×１０^-4Ｍの¹⁵⁹ＧｄＣｌ₃を２ｍｌの３×１０^-4ＭＧｄＣｌ₃担体溶液に添加することにより作成した。その後に適切なリガンド溶液を脱イオン水中で作成した。その後に１：１のリガンド／金属錯体は、リガンド（１００〜５００μＬの脱イオン水中に溶解してある）２ｍＬの保存用¹⁵⁹ＧｄＣｌ₃溶液と合わせ、次いで完全に混合することにより作成して産生溶液（ｐＨ＝２）を取得した。その後にこの溶液のｐＨを０．１ＮのＮａＯＨを用いて７．０に上昇させた。その後に錯体としてのバーセント金属率を、この錯体溶液の試料を４：１の食塩水（８５％のＮａＣｌ／ＮＨ₄ＯＨ）で溶出させるセファデックス（Ｓｅｐｈａｄｅｘ）（商標）Ｇ−５０カラムを通過させ、そして２×３ｍＬの分画を回収することにより決定した。その後に合わせた溶出液中の放射活性の量を、樹脂中に残存するものと比較した（錯体非形成性金属は樹脂上に保持される）。ｐＨ安定性曲線は、１ＭのＮａＯＨもしくは１ＭのＨＣｌを用いてその錯体溶液のアリコートのｐＨを調節し、そして先に記載されるイオン交換方法を用いて錯体として存在する金属のパーセント率を決定することにより作成した。Ｓｍの結果は、本発明のリガンドの複合体形成性および生物分散と相同であることが比較実験により知られている。出発物質実施例Ａ２，６−ビス（クロロメチル）ピリジンの製造。冷却させた（氷浴槽）１００ｍＬの塩化チオニルに、２４ｇ（０．１７モル）の２，６−ビス（ヒドロキシメチル）ピリジンを添加した。３０分後にこの反応溶液を室温にまで暖め、その後に１．５時間還流した。この反応混合物を室温にまで冷ました後に、形成される固体を濾過し、ベンゼンで洗浄し、そして減圧下で乾燥させた。その後にこの固体を飽和ＮａＨＣＯ₃で中和させ、濾過し、そして乾燥させて乳白色結晶状固体としての２３．１ｇ（７１．５％）の表題生成物、融点７４．５〜７５．５℃を取得し、そして¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ４．８８（ｓ，４Ｈ）、７．２５〜７，９５（ｍ，３Ｈ）、により更に性質決定を行った。実施例Ｂ３，６，９−トリス（ｐ−トリルスルホニル）−３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエンの製造。６．９ｇ（１１．４ミリモル）の１，４，７−トリス（ｐ−トリルスルホリニル）ジエチレントリアミンのニナトリウム塩のＤＭＦ溶液（９２ｍＬ）を撹拌し、そして窒索下で１００℃に加熱した。この溶液に４５分間にわたり３７ｍＬのＤＭＦ中の２ｇ（１１．４ミリモル）の２，６−ビス（クロロメチル）ピリジン（実施例Ａの方法により製造した）を滴下して添加した。添加完了の際に、この反応混合液を４０℃で１２時間撹拌した。その後にこの反応混合物に５０〜７５ｍＬの水を添加してＮａＣｌを瞬時に溶解させ、そしてその後に表題生成物を沈殿させた。その後に取得されるスラリーを濾過し、そしてその固体を水で洗浄し、そして減圧下で乾燥させた。表題生成物は淡褐色粉末、６．５ｇ（８６％）、融点１６８〜１７０℃（分解）、として取得され、そして¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ２．４０（ｓ，３Ｈ）、２．４４（ｓ，６Ｈ）、２．７５（ｍ，４Ｈ）、３．３０（ｍ，４Ｈ）、４．２８（ｓ，４Ｈ）、７．２７（ｄ，２Ｈ）、７．３４（ｄ，４Ｈ），７．４３（ｄ，２Ｈ）、７．６５（ｄ，４Ｈ）、７．７５（ｔ，１Ｈ）、および¹³ ＣＮＭＲ δ２１．４８、４７．２９、５０．３７、５４．８６、１２４．１９、１２７．００、１２７．１１、１２９．７３、１３５．０４、１３５．７４、１３８．９５、１４３．４２、１４３．７３、１５５．１５、により更に性質決定した。実施例Ｃ３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエンの製造。ＨＢｒおよびＡｃＯＨの溶液を、６４：３５の比率で４８％のＨＢｒと氷酢酸（ＡｃＯＨ）とを混合することにより作成した。１１２ｍＬのＨＢｒ／ＡｃＯＨ混合物に５．５ｇ（８．２ミリモル）の３，６，９−トリス（ｐ−トリルスルホニル）−３，６，９、１５−テトラビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン（実施襟Ｂの方法により製造した）を添加し、そしてこの反応混合物を加熱して７２時間定常的に撹拌しながら緩和に還流した。その後にこの反応混合物を室温にまで冷まし、そして最初の容積の約１／１０にまで濃縮した。残存溶液を激しく撹拌し、そして１５〜２０ｍＬのジエチルエーテルを添加した。形成される乳白色固体を濾過し、ジエチルエーテルで洗浄し、そして減圧下で乾燥させた。その後に無水テトラヒドロ臭素塩を１０ｍＬの水に溶解し、ＮａＯＨ（５０％ｗ／ｗ）でｐＨ９．５に調節し、そして４時間クロロホルムで継続的に抽出した。無水硫酸ナトリウムに通して乾燥させた後にクロロホルムを蒸発させて淡褐色油状物を取得し、これは室温に放置させると徐々に結晶化して１．２ｇ（７１％）の表題生成物、融点８６〜８８℃を生じ、そして¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ２．２１（ｍ，４Ｈ）、２．５９（ｍ，４Ｈ）、３．０６（ｓ，３Ｈ）、３．８５（ｓ，４Ｈ）、６．８９（ｄ，２Ｈ）、７．４４（ｔ，１Ｈ）、および¹³ ＣＮＭＲ δ４８．７３、４９．０１、５３．６３、１１９．６７、１３６．２９、１５９．５４、により更に性質決定した。実施例Ｄ３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，９−ジメチレンスルホン酸の製造。５００ｍｇ（２．４ミリモル）の３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン（実施例Ｃの方法により製造した）のスラリーを６ｍＬの水中で撹拌し、そしてｐＨを６ＭのＨＣｌを用いて３に調節した。この混合物に６８２ｍｇ（５．１ミリモル）のヒドロキシメタンスルホン酸のナトリウム塩を添加し、そしてｐＨを５０％の水酸化ナトリウム水溶液で９に調節した。室温での３時間の撹拌後、¹³ＣＮＭＲは表題ビス−メチレンスルホン酸生成物への完璧な転化を示した。実施例Ｅ３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，９−ジメチレンニトリルの製造。実施例Ｄからの３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９，３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，９−ジメチレンスルホン酸を含む反応混合物に、４７ｍｇ（９．６ミリモル）のシアン化ナトリウムを添加した。この反応混合物を室温で２４時間撹拌した。¹³ＣＮＭＲはビスニトリルへの変換が完了したことを示した。その後にこの反応混合物を濾過し、２５ｍｌのクロロホルムで３回抽出し、無水硫酸マグネシウムに通して脱水させ、そして濃縮して枯着性曲状物を取得した。その後にこの油状物をクロロホルム中に溶解させ、シクロヘキサンで粉砕させ、濃縮して白色粉末としての５３０ｇ（７８％）の表題ジメチレンニトリル生成物を取得した。実施例Ｆ３，９−ビス（メチレンスルホン酸ナトリウム）−３．６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１．１３−トリエン（ＰＣ２５）の製造。３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカー１（１５），１１，１３−トリエン（実施例Ｃの方法により製造した）、１．０３ｇ（５．０ミリモル）の水溶液（１０．０ｍｌ）を０．５ｍＬの濃厚なＨＣｌと共に添加し、そして１０分間撹拌して確実に完全に溶解させた。得られる溶液は８．６のｐＨを有していた。その後にこの溶液に１．３７ｇ（１０．２ミリモル）のＨＯＣＨ_zＳＯ₃Ｎａを５ｍＬの脱イオン水と共に添加した。この溶液を６０℃に１０分間加熱し、そしてｐＨが５．６に減少した。冷却後にｐＨを１Ｍの水酸化ナトリウム水溶液で９．０に調節し、そしてその後の凍結乾燥により定量的な収率で白色固体としての所望される生成物を取得し、そして¹ ＨＮＭＲ（Ｄ₂Ｏ） δ２．８７（ｔ，４Ｈ）、３．１８（ｔ，４Ｈ）、３．８５（ｓ，４Ｈ）、４．１１（ｓ．４Ｈ）、７．０３（ｄ，２Ｈ）、７．５５（ｔ，１Ｈ）、および¹³ ＣＮＭＲ（Ｄ²Ｏ） δ４８．５２、５４．０４、５８．９２、７９．０９、１２３．９０、１４１．３７、１６１．８９、により特徴決定した。実施例Ｇ３，９−ビス（メチレンニトリル）−３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５）．１１，１３−トリエンの製造。３，９−ビス（メチレンスルホン酸ナトリウム）−３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン（実施例Ｆの方法により調製した）、２．２６ｇ（５ミリモル）の水溶液１０．０ｍＬに、０．６ｇ（１２．２４ミリモル）のシアン化ナトリウムを添加した。この混合物を３時間室温で撹拌した。この反応混合物のｐＨは約１０であった。ｐＨを濃厚な水酸化ナトリウム水溶液で１３以上に調節した。生成物は沈殿し、そしてこれをクロロホルム（３×２０ｍＬ）で抽出し、無水硫酸マグネシウムに通して脱水し、そして濾過した。溶媒の除去および減圧下での濃縮の際には所望される生成物がワックス状の白色粉末、１．０ｇ（７１％）として単離され、そして¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ２．０３（ｂｒｓ，４Ｈ）、２．６４（ｍ、４Ｈ）、３．８２（ｓ，４Ｈ）、３．９０（ｓ，４Ｈ）、７．１４（ｄ，２Ｈ）、７．６２（ｔ，１Ｈ）、および¹³ ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ４６．０８、４６．６４、５２．８９、６０．７８、１１５．３１、１２２．０２、１３７．５７、１５７．３３、により性質決定した。実施例Ｈ３，９−ビス（メチレンニトリル）−６−（メチレンジメチルホスホネート）−３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，９−ジメチレンニトリルの製造。３，９−ビス（メチレンニトリル）−３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３，１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン（実施例Ｇの方法により製造した）、２８５ｍｇ（１．０ミリモル）を６０ｍｇ（２．０ミリモル、過剰量）のパラホルムアルデヒドおよび０．３５４ｍＬ（３７２ｍｇ、３．０ミリモル、過剰量）の亜リン酸トリメチルと合わせた。この混合物を緩和に１０分間撹拌してスラリーを取得し、その後に９０℃に１時間加熱した。過剰量の試薬および副生成物を減圧下（１２５℃／０．０１ｍｍＨＧ）で除去した後に、取得される暗茶色残渣を２０ｍＬのクロロホルムに溶解し、そして脱イオン水（５×１５ｍＬ）で洗浄した。有機相を無水硫酸マグネシウムに通して脱水し、濾過し、そして過剰量の溶媒を減圧下で蒸発させて黄色ワックス状固体としての所望の生成物、１６８ｍｇ（４１％）を取得し、そして¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ２．６１（ｂｒｓ，８Ｈ）、２．７３（ｄ，２Ｈ）、３．６２および３．６８（ｓ，６Ｈ）、３．７３（ｓ，４Ｈ）、３．８４（ｓ，４Ｈ）、７．０６（ｄ，２Ｈ）、７．５７（ｔ，１Ｈ）、および¹³ ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ４4．４４、５０．７４、５１．０３、５１．８５、５２．５１、６０．２８、１１５．６１、１２２．２７、１３７．２４、１５６．６１、により性質決定した。実施例Ｉ３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，６，９−メチレンジエチルリン酸エステルの製造。１ｇ（４．８ミリモル）の３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン（実施例Ｃの方法により製造した）４．８ｇ（２８．８ミリモル）の亜リン酸トリエチル、および８６４ｍｇ（２８．８ミリモル）のパラホルムアルデヒドの混合物を定常的に撹拌しながら９０℃に４５分間加熱した。この反応混合物を減圧下で濃縮し、そして粘着性油状物を塩基性アルミナカラム上でクロロホルムで溶出してクロマトグラフにかけた。有機性溶出液の濃縮後に表題生成物が無色油状物、２．０ｇ（６４％）として単離され、そして¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ１．２３（ｍ，１８Ｈ）、２．７７（ｍ，１２Ｈ）、３．０４（ｄ，６Ｈ）、４．１３（ｍ，１２Ｈ）、７．１７（ｄ，２Ｈ）、７．６０（t，１Ｈ）、および¹³ ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ１６．４３、５０．０３、５０．３１、５０．４３、５０．７７、５１．２３、５１．３８、５２．６３、５３．３０、６０．８６、６０．９２、６１．６３、６１．７４、６１．８３、６１．９３、６２．３２、７６．４６、７６．９７、７７．１８、７７．４８、１２２．５０、１３７．１０、１５７．１８、、および³¹ ＰＮＭＲ δ２４．９２（ｓ，２Ｐ）、２4．９７（ｓ，１Ｐ）、により性質決定した。実施例Ｊ３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，６，９−メチレンジ（ｎ−プロピル）ホスホネートの製造３ｍＬのクロロホルム／ジオキサン溶液（１：１）に１００ｍｇ（０．４８ミリモル）の３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ− １（１５），１１，１３−トリエン（実施例Ｃの方法により製造）、３１８ｍｇ（１．５３ミリモル）のトリプロピルホスファイト及び４６ｍｇ（１．５３ミリモル）のパラホルムアルデヒドを加えた。反応混合物を撹拌しながら９０℃において１時間加熱した。得られた均一な溶液を真空中で濃縮し、粘性の油を得、それを中性アルミナカラム上でクロマトグラフィーにかけ、クロロホルムを用いて溶離した。有機溶離物を濃縮した後、所望の生成物が３２０ｍｇ（９０％）の無色の油として単離され：¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ０．８８（ｍ，１８Ｈ），１．６１（ｍ，１２Ｈ），２．７２（ｍ，１２Ｈ），３．０３（ｄ，６Ｈ），３．９７（ｍ，１２Ｈ），７．１３（ｄ，２Ｈ），７．５５（ｔ，１Ｈ）；及び¹³ ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ９．９６，２３．７３，４９．８４，５０．１４，５０．２６，５０．５７，５１．１１，５１．２３，５２．４３，５３．０１，６０．７８，６０．８４，６７．２７，６７．４０，１２２．４８，１３７．０４，１５７．１６及び³¹ ＰＮＭＲ δ２４．９８（３Ｐ）により特性化された。実施例Ｋ３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，６，９−メチレンジ（ｎ−ブチル）ホスホネートの製造５００ｍｇ（２．４ミリモル）の３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン（実施例Ｃの方法により製造）、２．０ｇ（８ミリモル）のトリブチルホスファイト及び２４０ｍｇ（８ミリモル）のパラホルムアルデヒドの混合物を撹拌しながら１００℃において１時間加熱した。得られた粘性の溶液を真空中で濃縮し、油を得、それを塩基性アルミナカラム上でクロマトグラフイーにかけ、クロロホルムを用いて溶離した。有機溶離物の濃縮の後、所望の生成物が１．２５ｇ（６５％）の無色の油として単離され：¹ ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ０．８４（ｍ，１８Ｈ），１．２７（ｍ，１２Ｈ），１．５８（ｍ，１２Ｈ），２．５７（ｍ，１２Ｈ），３．０１（ｄ，６Ｈ），３．９９（ｍ，１２Ｈ），７．１２（ｄ，２Ｈ），７．５４（ｔ，１Ｈ）；及び¹³ ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ１３．４２，１３．４６，１８．５０，１８．５９，３２．１６，３２．４３，４９．８８，５０．０３，５０．１６，５０．６３，５１．１１，５１．２７，５２．４８，５３．１６，６０．７１，６０．７８，６５．３８，６５．４８，６５．５８，１２２．４６，１３６．９６，１５７．１４；及び³¹ ＰＮＭＲ δ２４．８８（２Ｐ），２４．９３（１Ｐ）により特性化された。実施例Ｌ３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３［（４−ニトロフェニル）メチルアセテート］の製造急速に撹拌された２．５ｍＬのクロロホルム及び２００ｍｇ（０．９７ミリモル）の３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン（実施例Ｃの方法により製造）の溶液に、２．５ｍＬのクロロホルム中の２６６ｍｇ（０．９７ミリモル）のブロモ（４−ニトロフェニル）メチルアセテートを一度に加えた。反応混合物を室温で２４時間撹拌した。溶液を真空中で濃縮し、半−固体を得、それをシリカゲルカラム上でクロマトグラフイーにかけ、クロロホルム／メタノール／水酸化アンモニウム（１６：４：１）を用いて溶離した。有機溶離物の濃縮の後、所望の生成物が２５０ｍｇ（６４％）の明黄色固体として単離され：¹³ ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ４５．６７，４５．９０，４５．９７，５１．６５，５２．０８，５２．２８，５３．７８，６９．５４，１１９．０３，１１９．２３，１２２．８５，１３０．３０，１３７．０６，１４３．２７，１４７．０５，１５９．５９，１６０．４１，１７１．７０により特性化された。最終生成物実施例１３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，６，９−トリメチレンホスホン酸（ＰＣＴＭＰ）の製造２．０６ｇ（１０ミリモル）の３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン（実施例Ｃの方法により製造）、１１．３ｇ（１３８ミリモル）のリン酸及び１５ｇ（１５２ミリモル）の濃ＨＣｌの混合物を一定に撹拌しながら加熱して穏やかに還流させ（１０３ ℃）、その後１２．２ｇ（１５０ミリモル、１５ｍＬ）のホルムアルデヒド水溶液（３７％）を滴下した（２ｍＬ／分）。滴下の完了後、反応混合物を１６時間、還流において撹拌し、室温に冷却し、濃縮して濃度の高い粘性の油とした。次いで生成物をＬＣアニオン交換クロマトグラフィー（０〜３０蟻酸、３ｍＬ／分、保持時間＝３２分）により精製した。合わせた画分を凍結乾燥し、４．８ｇ（９９％）の標題生成物を融点が２７５〜２８０℃の白色固体として得、さらに：¹ ＨＮＭＲ（Ｄ₂Ｏ） δ２．８３（ｍ，６Ｈ），３．４６（ｍ，１０Ｈ），７．２８（ｄ，２Ｈ），７．７８（ｔ，１Ｈ）；及び¹³ ＣＮＭＲ δ５３．６１，５３．８１，５５．２７，５７．９３，６２．２０，１２５．４８，１４３．０８，１５２．３１；及び³¹ ＰＮＭＲ δ８．１２（２ｐ），１９．８１（１ｐ）により特性化した。実施例２ ¹⁵³ Ｓｍ−３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ− １（１５），１１，１３−トリエン−３，６，９−トリメチレンホスホン酸（¹⁵ ³ Ｓｍ−ＰＣＴＭＰ）の錯体の製造０．５１７ｍＬの脱イオン水（ｐＨ＝２）当たりに３．８ｍｇのリガンドを溶解することにより、実施例１のリガンドの溶液を調製した。次いで、４０μｌのリガンド溶液をトレーサー¹⁵³ＳｍＣｌ₃を含むＳｍＣｌ₃・Ｈ₂Ｏ水溶液（０．０１ＮのＨＣｌ中の３ｘ１０^-4Ｍ）の２ｍＬと合わせることにより１：１のリガンド／金属錯体を製造した。十分に混合した後、錯体溶液の試料をＳｅｐｈａｄｅｘ^TMカラムに通過させ、４：１食塩水（０．８５％ＮａＣｌ／ＮＨ₄ＯＨ）を用いて溶離し、２ｘ３ｍＬの画分を集めることにより、錯体としての金属のパーセントを決定した。次いで合わせた溶離物中の放射性の量を樹脂上に残された量と比較した。これらの条件下で、錯体は溶離剤と共に除去され、非−錯体化金属が樹脂上に保持されている。この方法により、錯体化は９８％であることが決定された。樹脂を通過した溶液の試料をｐＨ研究に用いた。次いでｐＨ安定性を上記の一般的方法を用いて決定した。実施例３３，９−ジ酢酸−６−（メチレンホスホン酸）−３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１．１３−トリエン（ＰＣ２Ａ１Ｐ）の製造１６８ｍｇ（１．０ミリモル）の３，９−ビス（メチレンニトリル）−６−（メチレンジメチルホスホネート）−３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン（実施例Ｈにおいて製造）の濃塩酸溶液（３７％、５ｍＬ）を１６時間、加熱還流した。冷却後、溶液を蒸発乾固し、その後脱イオン水と共蒸発させ（２ｘ１０ｍＬ）、過剰の塩酸を除去した。最終生成物は、濃水溶液を凍結乾燥すると暗褐色の固体として単離され：¹ ＨＮＭＲ（Ｄ₂Ｏ） δ２．６８（ｂｒｓ，４Ｈ），３．３１（ｂｒｓ，４Ｈ），４．０８（ｓ，４Ｈ），４．５５（ｓ，４Ｈ），７．１６（ｄ，２Ｈ），７．６８（ｔ，１Ｈ）；及び¹³ ＣＮＭＲ（Ｄ₂Ｏ） δ５２．３５，５４．０４，５７．０２，５９．２４，６２．２６，１２５．５２，１４３．６４，１５２．３６，１７１．５４；及び³¹ ＰＮＭＲ（Ｄ₂Ｏ） δ２０．０３により特性化された。実施例４３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，６，９−メチレンエチルホスホネートトリス（カリウム塩）（ＰＭＥＨＥ）の製造０．１Ｎの水酸化カリウム水溶液（２ｍＬ）に、２５０ｍｇ（０．３８ミリモル）の３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，６，９−メチレンジエチルホスホネート（実施例Ｉの方法により製造）を加えた。溶液を９０℃ において５時間加熱した。反応混合物を室温に冷却し、濾過し、凍結乾燥して所望の生成物を２５２ｍｇ（９７％）のオフホワイト色の固体として得：¹³ ＣＮＭＲ（Ｄ₂Ｏ） δ１８．９８，１９．８２，５１．７８，５２．０６，５３．０８，５４．４６，５４．６８，５７．０１，５８．２２，６０．２４，６３．１９，６３．２５，６３．３６，６３．４９，６３．５９，６３．９５，６４．１８，６４．２５，６６．８０，１２６．６２，１４１．６３，１５９．４０；及び³¹ ＰＮＭＲ δ２０．５８（ｓ，２Ｐ），２０．７８（ｓ，１Ｐ）により特性化した。実施例５３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，６，９−メチレン（ｎ−プロピル）ホスホネートトリス（カリウム塩）（ＰＭＰＨＥ）の製造水酸化カリウムの水溶液（０．５ｍＬの１Ｎ／ジオキサン（０．５ｍＬ）に、８１ｍｇ（０．１０８ミリモル）の３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，６，９−メチレンジ（ｎ−プロピル）ホスホネート（実施例Ｊの方法により製造）を加えた。溶液を２４時間加熱還流した。反応混合物を室温に冷却し、ジエチルエーテルで抽出した。次いでエーテル抽出物を真空中で濃縮し、所望の生成物を４８．６ｇ（６０％）のオフホワイト色の固体として得：³¹ ＰＮＭＲ δ２０．４９（ｓ，３Ｐ）により特性化した。実施例６３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，６，９−メチレン（ｎ−ブチル）ホスホネートトリス（カリウム塩）（ＰＭＢＨＥ）の製造３５ｍＬの１Ｎ水酸化カリウム水溶液に、３．２１ｇ（３．８８ミリモル）の３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３，６，９−メチレンジ（ｎ−ブチル）ホスホネート（実施例Ｋの方法により製造）を加えた。溶液を５日間加熱還流した。反応混合物を室温に冷却し、濾過し、濾液を凍結乾燥し、クリーム色の固体を得た。次いで固体を１５０ｍＬのメタノール中に懸濁させ、室温で１２時間撹拌した。次いでスラリを濾過し、濾液を濃縮して半一固体を得た。固体を１５０ｍＬのクロロホルムに取り上げ、無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過した。真空中で濃縮した後、生成物が１．８６ｇ（６２％）のオフホワイト色の固体として単離され：¹ ＨＮＭＲ（Ｄ₂Ｏ） δ０．６８（ｍ，９Ｈ），１．１４（ｍ，６Ｈ），１．３７（ｍ，６Ｈ），２．７６（ｄ，６Ｈ），３．４１（ｍ，１２Ｈ），３．７３（ｍ，６Ｈ），７．２４（ｄ，２Ｈ），７．７６（ｔ，１Ｈ）；及び¹³ ＣＮＭＲ（Ｄ₂Ｏ） δ１５．７６，１５．８０，２１．１２，２１．２０，３４．９６，３５．０６，３５．１４，５２．０８，５２．５３，５３．３８，５３．４８，５４．４９，５４．７５，５７．７０，５７．７６，６１．８６，６７．６５，６７．７５，６７．９８，６８．０８，１２５．１５，１４２．９３，１５２．２５；及び³¹ ＰＮＭＲ δ９．７３（ｓ，２Ｐ），２１．００（ｓ，１Ｐ）により特性化された。実施例７３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３［（４−ニトロフェニル）メチルアセテート］−６，９−メチレンジエチルホスホネートの製造２５０ｍｇ（０．６２ミリル）の３，６，９，１５−テトラアザビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１５），１１，１３−トリエン−３［（４−ニトロフェニル）メチルアセテート］（実施例Ｌの方法により製造）、６２４ｍｇ（３．７ミリモル）のトリエチルホスファイト及び１１１ｍｇ（３．７ミリモル）のパラホルムアルデヒドの溶液を１００℃において１時間撹拌した。得られた均一な溶液を真空中で濃縮し、粘性の油を得た。油を１０ｍＬのクロロホルムに溶解し、水で洗浄した（３ｘ５ｍＬ）。有機層を無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、濾過し、濾液を真空中で濃縮して生成物を３２６ｍｇ（９６％）の粘性の油として得：³¹ ＰＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃） δ２４．６７（ｓ，２Ｐ），２４．８８（ｓ，１Ｐ）により特性化した。［生体分布］一般的操作スプラーク・ドウリー（ＳｐｒａｑｕｅＤａｗｌｅｙ）ラットを、５日間馴化した後、尾静脈を通して複合体溶液１００μｌを注射した。注射時点のラットの体重は１５０〜２００ｇであった。３０分後、そのラットを、頸部脱臼によって屠殺し、解剖した。各組織の放射能量を、マルチチャンネル・アナライザーに結合されたＮａｌシンチレーション・カウンターでの測定によって決定した。そのカウント数を、各組織もしくは器官における線量百分率を決定するために、標準液１００μｌにおけるカウント数と比較した。血液における線量百分率は、血液が体重の７％であると仮定して算出された。骨における線量百分率は、大腿骨における線量百分率を２５倍して算出された。筋肉における線量百分率は、筋肉が体重の４３％であると仮定して算出された。器官の生体分布に加えて、ホスホン酸塩は、それらのヒドロキシアパタイトへの結合能について知られているので、式（Ｉ）の化合物のキレートを、骨への局在化効率について評価した。実施例Ｉ数種の組織において実施例２の複合体（¹⁵³Ｓｍ−ＰＣＴＭＰ）の注射された線量百分率を表Ｉに示す。数字は、注射後２時間におけるデータポイント当たりラット３匹の最小平均値を表す。実施例ＩＩ数種の組織において実施例５の複合体（¹⁵³Ｓｍ−ＰＭＰＨＥ）の注射された線量百分率を表ＩＩに示す。数字は、注射後２時間におけるデータポイント当たりラット３匹の最小平均値を表す。実施例ＩＩＩ数種の組織において実施例６の複合体（¹⁵³Ｓｍ−ＰＭＢＨＥ）の注射された線量百分率を表ＩＩＩに示す。数字は、注射後２時間におけるデータポイント当たりラット３匹の最小平均値を表す。実施例ＩＶ数種の組織において実施例３の複合体（¹⁵³Ｓｍ−ＰＣ２Ａ１）の注射された線量百分率を表ＩＶに示す。数字は、注射後２時間におけるデータポイント当たりラット３匹の最小平均値を表す。［画像実験］注射溶液を、最初に、脱イオン水２ｍｌに各複合体遺当量を溶解する（０．５Ｍ）ことによって調製した。次いで、その溶液のｐＨを、必要により１ＭＨＣｌもしくはＮａＯＨを用いて７．４に調整した。次いで、各溶液の総Ｇｄ含量をＩＣＰ分析によって決定した。麻酔したＳｐｒａｑｕｅＤａｗｌｅｙラットに、投与量０．０５〜０．１ｍｍｏｌＧｄ／体重ｋｇにおいて、上記金属溶液の１種を筋肉内注射した。次いで、面像を、種々の時間隔でとり、そして時間０にける無注射対照と比較した。実施例ＩＩＧｄ−ＰＣＴＭＰ複合体（実施例２において調製）は、腎臓での増強と肩、脊柱および胸骨の骨への局在化を示した。本発明のその他の実施態様は、ここに開示された発明のこの明細書もしくは実施から、当業者には明らかであろう。明細書および実施例は、次の請求の範囲に示される本発明の真の範囲と精神とともに、単に例示としてのみ考慮されることが意図される。Detailed Description of the Invention Bicyclopolyaza macrocyclophosphones for use as contrast agents Acids, their complexes and composites, and processes for their production The present invention finds use as a contrast agent in magnetic resonance imaging (MRI). Bicyclopolyaza macrocyclophosphonic acids for their use, their complexes and complexes Is related to the ligand. Certain ligands and complexes are used in oral care agents. ents) and scale inhibitors for water treatment equipment. Better the invention For understanding, a brief background on MRI is provided below.background MRI is a well-resolved cross-sectional image of an animal body, preferably a human internal soft tissue. It is a non-invasive diagnostic technology created. This technique uses magnetic fields that align within an applied magnetic field. Properties of specific nuclei (eg water protons) that have a gas moment [Mathematics G. as defined by the formula; M. Barrow, Physical Chemis try, 3rd edition, McGraw-Hill, NY (1973)]. ing. After alignment, the external radio frequency (RF ) It is possible to disturb the equilibrium state by applying a pulse. RF pulse When stopped, the nucleus returns to equilibrium, and the time it takes for this to occur relaxes. It is known as the relaxation time. This relaxation time is Two known as spin-lattice (T1) and spin-spin (T2) relaxations It consists of parameters, which provide information and Is a relaxation measure that provides information about the interaction of a ton with its surrounding environment. . The water content of living tissue is high, and the content and Reflects proton density and relaxation time due to changing boundaries A diagnostic image of the biological organism is obtained. Protons present in the tissue to be examined The greater the difference between the relaxation times (T1 and T2) of the Contrast becomes large [eg J. Magnetic Resonance e 33, 83-106 (1979)]. The T1 and T2 relaxation rates of juxtaposed water protons are paramagnetic with symmetric electronic ground states. Can be significantly affected by sex chelates, and The effectiveness of cartons is, in part, a function of the number of unpaired electrons that produce the magnetic moment. [Eg, Magnetic Resonance An , 231-266, Raven Press, NY (1985)]. Well In addition, when this kind of paramagnetic chelate was administered to living animals, The effects on tissue T1 and T2 can be observed directly on magnetic resonance (MR) images. , Where increased contrast within the region where this chelate is localized. It has also been shown that can be observed. Therefore, non-toxic and stable paramagnetic It has been proposed to administer chelates to animals to enhance diagnostic information obtained by MRI. [For example, Frontiers of Biol. Energytics 1 752-759 (1978): J. Nucl. Med. 25, 506-513 (1984); Proc. of NMR Imaging Symp. (198 October 26-27); A. Cotton et al., Adv. Inorg. Ch em. 634-639 (1966)]. Paramagnetic metal killer used in this manner These products are called contrast enhancers or contrast agents. Paramagnetic metals that can be taken into consideration when designing MRI contrast agents There are many ions. However, in practice Suitable paramagnetic metal ions are gadolinium (Gd⁺³), Iron (Fe⁺³),manganese (Mn⁺²) And (Mn⁺³) And chromium (Cr⁺³) Is this These ions have the largest magnetic moment and are the largest for water protons. This is because it has a negative effect. Uncomplexed form (eg GdCl₃) If this money Genus ions are not used in simple salt form because they are toxic to animals. Obedience The basic role of organic chelating agents (also called ligands) is paramagnetic metal. Eliminates toxicity to animals, while the surrounding water protons relax T1 and T2. To retain the desired effect on the sum ratio. Since the technology in the MRI field is extremely wide, it is not intended to be exhaustive. Not the following summary is simply a re-examination of this area and perhaps a structural similarity It is provided as a review of other possible compounds. U.S. Pat. No. 4,89 Fe in 9,755⁺³-Ethylene-bis (2-hydroxyphenylglycine ) Protons N in animal liver or bile ducts using complexes and derivatives thereof A method of alternating MR relaxation times is disclosed, It uses pyridine macrocyclomethylene carboxylic acid among other diverse compounds. It is proposed that it can be used. US Patent No. 4,880,008 (US Patent Additional imaging data for rat liver tissue in CIP No. 4,899,755). However, no additional complex is shown. U.S. Pat. No. 4,980 , 148 discloses gadolinium complexes for MRI which are acyclic compounds. It C. J. Broan et al. [J. Chem. Soc. Chem. Commun. , 1739-1741 (1990)] is a bifunctional macrocyclic phosphinic acid compound. Several types are described. C. J. Broan et al. [J. Chem. Soc. Chem. Commun. , 1738-1 739 (1990)] describes compounds that are triazabicyclo compounds. I. K. Adzamli et al. [J. Med. Chem. 32, 139-144 (1 989)] is an acyclic phosphonate derivative of a gadolinium complex for NMR imaging. Is described. Commercially available contrast agents currently available in the United States are gadolinium and diethylenetriene. Amine pentaacetic acid complex [DTPA-Gd⁺³, Schring Magnevi st (TM)] and DO3A derivative [1,4,7-tris (carboxymethyl ) -10- (2-Hydroxypropyl) -1,4,7,10-tetraazacyclo Dodecanato] Gadolinium [Prohance (trademark) manufactured by Squibb] only is there. Magnevist ™ and Prohance ™ are non-specific / It is considered to be a perfusion agent because they are free to enter the extracellular fluid. After being distributed in the kidney, it is effectively removed through the renal system. Magnevist (TM) has proven to be extremely valuable in the diagnosis of brain lesions, , In the area where this contrast agent was affected by destruction of the blood / brain barrier Because it can be perfused. Guerbet is now Magnevist (TM) In addition, macrocyclic perfusion agents [1,4,7,10-tetrakis (carboxymethy! Le) -1,4,7,10-tetraazacyclododecanato] gadolinium (Dot This is the only commercially available arem (TM) and is currently available in Europe. is there. Prohance (trademark) is a by-product than Magnevist (trademark) I know that I have little use. Many other potential contrast agents Is in the development stage. Surprisingly, various bicyclopolyaza macrocyclophosphonate ligands It has now been found that it can be a trust agent. In addition, these ligands Depending on the structure of the ligand and the metal selected, its charge can be changed, Can result in the ability to be more site-specific. In particular, the invention is formula, In the formula, And In the formula, X and Y are independently H, OH, C₁-C₃Alkyl or COOH, n is an integer of 1, 2 or 3, However, when n is 2, the sum of X and Y is 2 or more. Must be equal to H and if n is 3, then the sum of X and Y is 3 or Must be equal to more H, T is H, C₁-C₁₈Alkyl, COOH, OH, SO₃H, And Where R¹Is OH, C₁-C_FiveAlkyl, or -O- (C₁-C_FiveAlkyl) Yes, R^FourIs H, NO₂, NH₂, Isothiocyanato, semicarbazide ,, thiosemi Carbazide, maleimide, bromoacetamide or carboxyl, R²Is H or OH, provided that R is²R is OH²R including All X and Y of the R term must be equal to H, At least one T is P (O) R¹Must be OH and one T But And one X or Y of the R term can be COOH, And all other X and Y terms of that R term must be H, A is CH, N, C-Br, C-Cl, C-OR³, C-OR⁸, N⁺-R^FiveX^- Or And R³Is H, C₁-C_FiveAlkyl, benzyl, or at least one R^FourReplaced by Benzyl, R^FourIs as above, R^FiveIs H, C₁-C₁₆Alkyl, benzyl, or at least one R^FourReplace with Is benzyl, R⁸Is C₁-C₁₆Alkylamino, X^-Is Cl^-, Br^-, I^-Or H₃CCO₂ ^-And Q and Z are independently CH, N, N⁺-R^FiveX^-, C-CH₂-OR³Or C-C (O) -R⁶And R^FiveIs as above, R⁶Is -O- (C₁-C₃Alkyl), OH or NHR⁷And R⁷Is C₁-C_FiveAlkyl or biologically active m aterial), X^-Is defined above, Bicyclopolyaza macrocyclophosphonic acid compounds or their pharmaceutically Acceptable salt, However, a) Q, A or Z is N or N⁺-R^FiveX^-And the other two groups Must be CH, b) A is C-Br, C-Cl, C-OR³Or C-OR⁸If , Q and Z must both be CH, c) R^Four, R⁷And R⁸Sum of terms must not exceed 1, if present Well, and d) Only one of Q or Z is C-C (O) -R⁶Can be and One of Q or Z is C-C (O) -R⁶And A must be CH Absent, Is a novel ligand. The ligand of formula (I) is PO₃H₂[R¹Is OH, P (O) R¹OH] Have at least two R terms T equal and the third T is H, COOH or C₁ -C₁₈Equal to alkyl; A, Q and Z are CH; n is 1 and X And Y are independently H or C₁-C₃When alkyl, the ligand is lip care. Useful for. Particularly preferred is when T is P (O) R in the three R terms.¹ OH, here R¹Is OH, n is 1 and X and Y are H , These are the ligands. The use of these ligands was found in other copending applications. Have been reviewed and claimed. The ligand of formula (I) is In the R term, P (O) R¹OH, here R¹Less than or equal to OH Both have two T's, and in other R terms T is COOH or P (O) R¹ OH, and n, R¹, X, Y, A, Q and Z are as defined above Is it; T is P (O) R in at least one R term¹OH, here R¹Is OH , And in the other two R terms, T is COOH or P (O ) R¹OH, and n, R¹, X, Y, A, Q and Z are defined above. Is a cage; or Three Ts are P (O) R in R term¹OH, here R¹Is C₁-C_Five Alkyl or -O- (C₁-C_FiveAlkyl), and n, R¹, Where X, Y, A, Q and Z are as defined above, The ligand is useful as a contrast agent. Particularly preferred is X and Y are H; n is 1; or These ligands of formula (I), wherein A, Q and Z are CH. Preferably, the ligands and complexes of formula (I) are those wherein A, Q and Z are CH. Is all PO₃H₂[R¹Is OH, P (O) R¹3 T equal to OH] Never have. However, such a complex may be used as a contrast agent or lip care agent. And useful. Thus, the ligands and complexes of formula (I) may be used as contrast agents or lips. Except when used as a care agent, when A, Q and Z are CH, Not all T is PO₃H₂[R¹Is OH, P (O) R¹OH] May have the condition of being available. Bifunctional ligands of formula (I) are desirable for making the conjugates of the invention. This A ligand such as is one R-term as follows: T part Where R²And R^FourIs as described above, and in particular R^FourTwo without terms In the R term of both, both T terms are P (O) R¹OH, here R¹Is above R is, or R^FourOne T in two R terms that do not include terms Term is COOH and other T-terms Is P (O) R¹OH, where R¹Is one R tag such as Preferably a T term as described above, wherein one of X or Y of the term is COOH. Must have one R term that is part of it, and n is 1 and / or the remaining X and Y terms are H; or A is C-OR³Or C-OR⁸, Here, R³And R⁸Is as above, Or , Here, R^FourIs as described above; or A is CH, and one of Q or Z is CH and the other is C—C (O) -R⁶, Here R⁶Are also as above, those ligands are also preferred, In particular, R⁶Is NHR⁷, Here R⁷Are biologically active substances, these are Are also preferred. The ligand of formula (I) is gadolinium (Gd⁺³), Iron (Fe⁺³) And manganese (Mn⁺²), Preferably Gd⁺³Can form complexes with various metal ions, such as Get out. The complex so formed can be used by the sled itself, or Quistran, polypeptide or biologically active molecule, which is an antibody or fragment thereof To a larger molecule such as Can be used for diagnostic purposes. Such complexes and complexes are It is useful as an agent. The complex and the complex of the formula (1) can be used for biological localization and image contrast in vivo. Specific overall charge that favorably affects the strike. ge) can be designed. For example, if the metal ion is +3, , You can get: (A) In three R terms, T is P (O) R¹OH, where R¹Is OH And n is 1; or T is P (O) R in two R terms¹OH, where R¹Is OH , In the third R term T is COOH and n is 1; or T is P (O) R in two R terms¹OH, where R¹Is OH , In the third R term, T is P (O) R¹OH, where R¹Is C₁-C_FiveAlkyl and n is 1; or T is P (O) R in two R terms¹OH, where R¹Is OH , In the third R term, T is P (O) R¹OH, where R¹Is -O- (C₁ -C_FiveAlkyl) and n is 1; -2 or higher total charge, or (B) T is P (O) R in one R term¹OH, where R¹Is OH And in the other two R terms, T is P (O) R¹OH, where R¹Is -O- (C₁-C_FiveAlkyl) and n is 1; or T is P (O) R in one R term¹OH, where R¹Is O H and T is P (O) R in the other two R terms¹OH, where R¹ Is C₁-C_FiveAlkyl and n is 1; or T is P (O) R in one R term¹OH, where R¹Is OH , In the other two R terms T is COOH and n is 1. ; -1 total charge, or (C) In three R terms, T is P (O) R¹OH, where R¹Is -O − (C₁-C_FiveAlkyl) and n is 1; or T is P (O) R in the three R terms¹OH, where R¹Is C₁-C_FiveA If Rukiru and n is 1; The total charge is neutral, or (D) One of A, Q or Z is N⁺-R^FiveX^-And where R^FiveAnd X^- Is as defined above; and In one R term, the T portion is P (O) R¹OH, where R¹Is C₁-C_FiveAlkyl or -O- (C₁-C_FiveAlkyl); and In the other two R terms, the T moiety is COOH or P (O) R¹OH R here¹Is C₁-C_FiveAlkyl, -O- (C₁-C_FiveAlkyl); and And all X and Y terms are H; The total charge of +1. Both the complex and the complex are in a pharmaceutically acceptable form for administration to animals. Can be dispensed. The ligand of formula (1) together with other metal ions can be used to diagnose disease states such as cancer. It can also be used for disconnection. The compounds of formula (1) are numbered for the following nomenclature purposes: One aspect of the invention is the site-specific delivery of the contrast agent to the desired tissue. Development of synthetically modified contrast agents into portable paramagnetic chelates (dev element). The benefits may be obvious when using extracellular agents From nonspecific perfusion that may or may not be obvious Unlike the contrast that occurs, the enhancement in interesting areas based on tissue affinity Great contrast. Formula (1) The specificity of each ligand is controlled by adjusting the total charge and lipophilicity of the complex. You can roll. The total charge range of the complex is from -3 to +1. For example, two Or more PO₃H₂For complexes with groups, the total charge is very negative , Bone uptake is predicted; while the total charge of the complex is 0 (subordinate When the complex is neutral), the complex must have the ability to cancel blood brain damage. And normal brain uptake is possible. Key to naturally occurring or synthetic molecules with specificity for the desired target tissue. Tissue specificity can also be achieved by rate ionic or covalent binding. This One possible application of this approach is paramagnetic on diseased tissue visible by MRI. Through the use of chelate-conjugated monoclonal antibodies that transport sex chelates. In addition, the binding of paramagnetic chelates to macromolecules enhances the efficiency of contrast agents. Can be further increased, resulting in improved contrast to unbound chelate. L auffer (US Patents 4,880,008 and 4,899, 755) found that lipophilic diversification leads to tissue-specific agents. And increased lipophilicity are non-covalently associated with blood proteins It has been demonstrated that it favors physical interactions and consequently promotes laxity. Additionally, it is desirable to maintain the antibody immunoreactivity between the chelate and the protein. This contrast of the formula (1) has a neutral charge because undesired ionic interactions are reduced. Agents are particularly suitable for forming the complex of the present invention. The neutral complex is D TPA-Gd⁺³The penetrability of the drug is reduced, which can reduce the discomfort of the injection. Without wishing to be bound by theory, it is clear that the charged complexes of the present invention were made. (Eg, perhaps -2 or -3 for bone, -1 for liver) , Or to the heart +1), the diversity in chelating ionic charges is biological It is believed that it can affect localization. Therefore, the antibody Is site-specific if the other directional moieties are specific for the same site It has two parts to assist the targeted transportation. The terms used in formula (1) are further defined as follows. "C₁-C₃Al Kill ”,“ C₁-C_Five"Alkyl", "C₁-C₁₈"Alkyl" refers to both straight and branched chains. And other alkyl groups. "Animal" includes warm-blooded mammals, preferably humans . A "biologically active substance" is a dextran, peptide, or receptor pair. To a molecule with a specific affinity, or preferably an antibody or antibody fragment. You "Antibody" means any polyclonal, monoclonal, chemical antibody or Heteroantibody, preferably monoclonal antibody; "antibody fragment" is Fa b fragment and F (ab ')₂Fragment and desired epitope or epitope Includes any portion of the antibody that has specificity for a class. The term "radioactive metal When "chelate / antibody complex" or "complex" is used, "antibody" is Whole antibodies and / or antibody fragments, including adult or genetically engineered variants thereof Includes. Possible antibodies are 1116-NS-19-9 (anti-colorectal cancer), 111 6-NS-3d (anti-CEA), 703D4 (anti-human lung cancer), 704A1 (anti-human) Lung cancer), CC49 (anti-TAG-72), CC83 (anti-TAG-72) and B72 ． It is 3. Hybridoma cell line 1116-NS-19-9, 1116-NS -3d, 703D4, 704A1, CC49, CC83 and B72.3 are ATCC HB 8059, ATCC CRL 8019, ATCC HB respectively 8301, ATCC HB8302, ATCC HB 9459, ATCC HB 9453 and ATCC HB 8108 with accession numbers of American Typecal Deposited to Char Collection. As used herein, a "complex" is complexed with a metal ion, here At least one metal atom is chelated or semi-esterified with Refers to a complex of a compound of formula (1); a “complex” is an antibody or antibody fragment. Refers to a covalently bound metal ion chelate. The term "bifunctional coordinator "," Bifunctional chelating agents "and" functionalized chelants " A keyrant moiety that is used interchangeably and is capable of chelating metal ions, And a moiety capable of covalently binding to the chelant moiety, ie an antibody A compound having a moiety that can function as a means for covalently binding to an antibody fragment. The bifunctional chelating agent (represented by Formula 1) described herein is a metal ion. Metal ion to form a chelate (also referred to herein as a “complex”). Can be used to chelate or half-esterify. (In formula 1, R^Four Or R⁸The complex is present, for example, in dex. Tolan, which has a specific affinity for the receptor, preferably an antibody or Can be covalently bound to biologically active substances, such as molecules that can be covalently bound to antibody fragments . Accordingly, the complexes described herein can be covalently attached to an antibody or antibody fragment. Or may have a specific affinity for the receptor, and It is referred to as "complex" in the specification. As used herein, "pharmaceutically acceptable salt" means an animal, preferably Formula (1) is sufficiently non-toxic to be useful in the treatment or diagnosis of mammals A salt of a compound of, or a mixture of salts. Therefore, salts are useful according to the present invention. is there. Formed in standard reactions from organic or inorganic sources Representative examples of these salts include, for example, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid, succinic acid, succinic acid, Enoic acid, lactic acid, maleic acid, fumaric acid, palmitic acid, cholic acid, palmoic acid (Palmoic acid), mutic acid, glutamic acid, gluconic acid, d-camphor Brain acid, glutaric acid, glycolic acid, phthalic acid, tartaric acid, formic acid, lauric acid, stearic acid Formic acid, salicylic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, sorbic acid, Includes picric acid, benzoic acid, cinnamic acid and other suitable acids. Also, for example, Ammonium or 1-deoxy-1- (methylamino) -D-glucitol Like, alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and other similar ions Also included are salts formed by standard reactions from organic or inorganic sources. Especially suitable Of the compounds of formula (1) in which the salt is potassium, sodium, ammonium It is salt. Also included are mixtures of the above salts.Detailed description of the method The compound of formula (1) may be prepared by various methods. Source for such methods A formal general synthetic approach is given by the following reaction scheme. In equation 1, X and Y = H, n = 1 (with corresponding changes in reagents Can also apply when n = 2 or 3), T = PO₃H₂And Q, A compound of formula (1) is prepared in which A and Z = CH. Scheme 2 produces compounds of formula (I). In formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in Regand) , T = And where R¹= -O- (C₁-C_FiveAlkyl) and Q, A and And Z = CH. Scheme 3 produces compounds of formula (I). In formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in Regand) , T = And where R¹= C₁-C_FiveAlkyl and Q, A and Z = CH Is. Scheme 4 produces compounds of formula (I). In formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in Regand) , T = And where R¹= -O- (C₁-C_FiveAlkyl) or C₁-C_FiveIn alkyl , A = C-Br, and Q, and Z = CH. Scheme 5 produces compounds of formula (I). In formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in Regand) , T = And where R¹= -O- (C₁-C_FiveAlkyl) or C₁-C_FiveIn alkyl Yes, A = And R^Four= H, NO₂, NH₂Or SCN, and Q and Z = C H. Scheme 6 produces compounds of formula (I). In formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in Regand) , T = And where R¹= -O- (C₁-C_FiveAlkyl) or C₁-C_FiveIn alkyl Yes, A = C-OR⁸And where R⁸= C₁-C_FiveAlkylamino, and , And Q = Z = CH. Scheme 7 produces compounds of formula (I). In formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in Regand) , T = And where R¹= -OH or -O- (C₁-C_FiveAlkyl) or C₁-C_Five Alkyl and Z = C-C (O) -R⁶And where R⁶= OH, so And Q, and A = CH. Scheme 8 produces compounds of formula (I). In formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in Regand) , T = And where R¹= -OH or -O- (C₁-C_FiveAlkyl) or C₁-C_Five Alkyl and Z = C-CH₂-OR³And where R³= Is a benzyl group , And Q, and A = CH. Scheme 9 produces compounds of formula (I). In formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in Regand) , T = And where R¹= -OH, -O- (C₁-C_FiveAlkyl) or C₁-C_FiveA Rukiru and A = N or NR^FiveAnd R^Five= C₁-C₁₆Alkyl halide And Q, and Z = CH. Scheme 10 produces compounds of formula (I). In the formula (I), X and Y = H, n = 1 (but also apply n = 2 or 3 in response to changes in Reigand) Get), T = And where R¹= -OH, -O- (C₁-C_FiveAlkyl) or C₁-C_FiveA Rukiru and Q = NR^FiveAnd R^Five= C₁-C₁₆Is an alkyl halide, And A and Z = CH. Scheme 11 produces compounds of formula (I). In the formula (I), X and Y = H, n = 1 (but also apply n = 2 or 3 in response to changes in Reigand) Get), T = And where R¹= -OH, -O- (C₁-C_FiveAlkyl) or C₁-C_FiveA Rukiru and Q = N or NR^FiveAnd R^Five= C₁-C₁₆Alkyl halide And A and Z = CH. Other synthetic methods result in the selective introduction of the phosphonate at the N-6 position. this The addition of phosphonate is based on sodium formaldehyde bisulfite (forma). with the reaction of (4) with ldehyde sodium bisulfite) It results in the large production of 4,4,9-substituted sulphonate derivatives. This is Conversion to the corresponding nitrile followed by phosphonomethylation and hydrolysis to give the desired product. A product is obtained. Scheme 12 produces compounds of formula (I). In the formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in the reactants) ) 3rd R is T = Where R¹= -OH, or -O- (C₁-C_FiveAlkyl) and others The two R-terminals of are T = COOH and A, Q and Z = CH. Scheme 13 produces compounds of formula (I). In the formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in the reactants) ) R at positions 3 and 6 is T = Where R¹= -OH, or -O- (C₁-C_FiveAlkyl) and others The R-terminus at position 9 of is T = COOH, and A, Q and Z = CH . Scheme 14 produces compounds of formula (I). In the formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in the reactants) ) R at positions 3 and 9 is T = Where R¹= -OH, or -O- (C₁-C_FiveAlkyl) and others The R-terminus at position 6 of is T = COOH, and A, Q and Z = CH . Scheme 15 produces compounds of formula (I). In the formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in the reactants) ) R at positions 3 and 9 is T = Where R¹= -OH, or -O- (C₁-C_FiveAlkyl) And X and Y = H; The R-terminus at position 6 has T = Where R^Four= NO₂Or NH₂And one of X or Y is H, And the other is COOH, and A, Q and Z = CH. Scheme 16 produces compounds of formula (I). In the formula (I), X and Y = H, n = 1 (but n = 2 or 3 may also apply, corresponding to changes in the reactants) ) R at positions 3 and 6 is T = Where R¹= -OH, or -O- (C₁-C_FiveAlkyl) And X and Y = H; The R-terminus at position 9 has T = Where R^Four= NO₂Or NH₂And one of X or Y is H, And the other is COOH, and A, Q and Z = CH. Scheme 17 produces compounds of formula (I). In formula (I), n = 1 (but , N = 2 or 3 may also be applied, corresponding to changes in the reaction), R is T = Where R¹= -OH, and X and Y = H, 3 and 9 The R-terminus of the position is T = COOH and A, Q and Z = CH. In the scheme above, the desired reaction steps are accomplished by describing the general steps. It illustrates the specific steps that can be used to Below is one of these steps A general explanation will be given. Synthetic Scheme 1 uses commercially available bispyridyl alcohol as a halo using thionyl chloride. It begins with genification. Similar steps to convert alcohol to electrophile, For example, treatment with toluenesulfonyl chloride, HBr or HCl This should lead to similar reaction products that are effective in the subsequent ring closure reaction. Macro ring There are many known methods in the literature, and the desired tetraaza macrocycle (3) is Method of Tetterhe et al., Tetrahedron 37 , 762-772 (1981). Then under slower conditions A more general procedure has been published for obtaining similar macrocycles in good yield [(AD. Sherry et al. Org. Chem. , 54, 2990-299 2)]. Detosylation of intermediate macrocycle [obtaining (4) from (3)] is an acidification Good yields. Methods for reductive detosylation are well known in the literature. And can be used in the reaction sequence of the present invention. Tris-aminophosph Phosphonomethylation used phosphoric acid to obtain phosphonic acid derivative (5, PCMT) Performed under typical Mannich basic conditions. In addition to the phosphonic acid derivative, phosphonic acid ester [for example, of the formula (6) Are also alcohols or aprotic solvents (eg acetonitrile, benzene) The desired dialkyl under organic conditions in benzene, toluene, theahydrofuran) It can be generated using phosphite as a nucleophilic species (see Scheme 2). ). This depends on the activity of the amine These reactions can be carried out at temperatures between about -10 and about 10 ° C. Furthermore, similar Using Trialkyl phosphite under Mannich conditions, 1 mol of alcohol Oxidation of phosphorus (III) to phosphorus (V) (Arbuzov reaction) accompanied by It is also possible to obtain the phosphonate ester via. These reactions are solvent Can be performed in the presence or absence of. Alcohol is dialkyl or Corresponding phosphon when used as a solvent for the Lialkyl phosphite reaction The use of acid-producing alcohols prevents the formation of double products by transesterification. It is preferred because it is stopped. This type of solvent is acetonitrile, chloroform , Dimethylformamide, tetrahydrofuran, or 1,4-dioxane At or above room temperature, with or without the addition of potassium carbonate in the solvent N-Alkylation of non-nucleophilic base α-halodialkylphosphonic acids at high temperature Can also be obtained by The resulting perester intermediate is then readily base Hydrolyzed under sexual conditions (aqueous hydroxide, pH = 8-14, 30-110 ° C.), The corresponding half-acid derivative is obtained. In Scheme 3, the macrocyclic methylphosphinic acid (10 and 11) It is produced under conditions similar to those described in Chime 2. Diethoxymethylpho By using sphine as a nucleophilic species, paraformaldehyde is used with it. Then, the condensation was carried out with tetrohydrofuran, dimethylformaldehyde, dioxane, It can be carried out in acetonitrile or alcoholic medium. Thus obtained The phosphinate ester is then acidified (6N HCl, 80-100 ° C.) Or, if it is hydrolyzed under basic conditions (stoichiometric base, 40-100 ° C), Mechi Rufosphonic acid is obtained. Or A. D. Sherry et al. (AD Sher in situ produced ethylphosphon devised by ry et al) Of lipophilicity using a method using acid (Inorg. Chem., Posted 1991) It is also possible to obtain increased phosphinate derivatives. Scheme 4 has additional functionality on the pyridine unit of the 12-membered tetraaza macrocycle. It shows an approach to livelihood. That is, keridamic acid (Sigma) Chemical Company, 12) with a suitable substituent at the 4-position of pyridyl. It can be converted to a bis-halomethyl derivative (13). To this intermediate The general nature of the transformation of and the process for its preparation are described by Takalao et al. al) [Acta Chemica Scandinav. ica B 42, 373-377 (1988)]. Then this intermediate (15) Macrocyclization using the sodiotritosylated triamine at 100 ° C Is tritosylated free base and potassium carbonate, sodium carbonate, or cesium carbonate. Performed as a base at room temperature, a product similar to that described above is obtained. Next This is the reaction leading to the phosphonate half acid and phosphinate functionality. Identical to the transformations and conditions described in the scheme preceding. In Scheme 4, the 4-halopyridyl group substituted macrocycle is described in Scheme 5. Thus, substitution of a pyridyl residue at position 4 may occur. did Therefore, using an organometallic Pd (II) chain, phenylacetylene and phenyl Can facilitate the coupling reaction between acetylene and the pyridyl macrocycle It Typical reaction for this transformation The optimum yield is obtained by using triethylamine under anhydrous conditions at about 10 to about 30 ° C. The amount is obtained. Also, Cu (I) in anhydrous pyridine at a temperature of about 80 to about 110 ° C. The same product can be obtained using phenyl acetylide. Furthermore, the standard Potassium carbonate or sodium hydroxide using conventional anionic alkylation techniques On a pyridine nucleus at about 80-110 ° C. with a base such as Substitution with sodioalkoxide in dioxane can also be performed. Like this The obtained macrocyclic tetraaza macrocycle (24, 25, 26, 27, 28) is similar Conforms to the transformations described in the above scheme to yield the phosphonate xylan It is a thing. Scheme 6 describes variants of 4-pyridyl substitution. Here, 4- The hydroxypyridyl residue (29) is alkylated with bromoalkyl nitrile, An ether linked nitrile (31) is obtained as an intermediate, which is then giant It is incorporated into a ring structure. This type of alkylation procedure uses tetrahydrofuran ( THF) under anhydrous conditions in an aprotic solvent such as Or using a non-nucleophilic base such as butyl lithium between about -30 and about 80 ° C. Can be optimally performed at temperatures of. The generality of this approach is shovet et al. Chaubet et al) described an acyclic analog [Te trahedron Letters 31 (40), 5729-5732 (1) 990)]. The macrocyclic nitrile produced in this way is It can be reduced to the amine (36), then the primary amine is treated with 2- (t-butoxy). Cycarbonyloxyimino) -2-phenylacetonitrile (BOC-ON; 3 It can be protected in 7). this The functionalization of the macrocyclic secondary amine (38, 39, 40, 41, 42, 43) following Remove the BOC protecting group with trifluoroacetic acid as described in Scheme 6. Can be achieved with the approach described in relation to the additional requirements. Functionalization should also be performed on the pyridine ring within the macrocyclic structure, as shown in Scheme 7. Can be. Newcome et al. [Tetrahedr on 39 (12), 2001-2008 (1983)] have already been described in this synthetic route. Describes the synthesis of ethyl 2,6-halomethylnicotinate (45), the starting material for are doing. That is, the tris-tosylated macrocyclic intermediate (46) was prepared under acidic conditions. (HBr / AcOH, 25-112C) detosylate and simultaneously hydrolyze To produce a nicotinic acid derivative (46) or prior to detosylation 3-hydroxymethyl by reducing the ester by refluxing with ethanol Intermediate (47) is obtained. The nicotinic acid macrocycle is then for secondary amine functionalization Substituted by the general scheme of This produces a type of phosphonate cherant (49, 50, 51, 52, 53). You can In contrast, the 3-hydroxymethyl analog precedes the functionalization of the macrocyclic amine. Protection is preferred. The benzyl (Bz) protecting group is shown in Scheme 8. . Because it must withstand the harsh acidic conditions encountered in detosylation. Because it is. The suitability of the secondary amine as described in the scheme preceding it After proper functionalization was achieved, the benzyl group was removed under slow catalytic hydrogenation conditions. (58). Macrocyclic derivatives also include carboxylates and phosphonates. Also according to Schemes 12-14, where both chelating functionalities are present in the same molecule. Can be generated. That is, with bromoacetic acid, a typical aqueous alkyl Different degrees of carboxylate functionality can be introduced depending on the chemistry. This process is followed by formaldehyde, phosphoric acid and dialkylphosphonate. Alternatively, using a trialkyl phosphite, it was explained in the step before this. The remaining amines can be phosphonomethylated by techniques. Schemes 15 and 16 show that aromatic nitrobendi 10 illustrates an approach to introduce a le substituent. Typically a giant ring structure Amine-forming amines use a non-nucleophilic base such as potassium carbonate at room temperature to It is mono-N-functionalized in an organic solvent such as tolyl or DMF. Then Additional methods for the remaining nitrogen positions in the methods and conditions described in the scheme preceding this. The activation is performed. After introducing the desired chelating residue, platinum oxide and And hydrogen to reduce the nitro group. In this form, the chelating agent is Compatible with conjugation techniques that allow attachment to different synthetic or natural molecules. Scheme 17 shows that amines at the 3 and 9 positions are at least in water at a pH of about 9. Reacts with 2 moles of the sodium salt of hydroxymethanesulfonic acid to give 3 and 9 Corresponding macrocyclic compound whose position is the sodium salt of methanesulfonic acid (119 2) shows the synthesis of the macrocyclic compound (4). Then cyanate The sulfonic acid group was removed using sodium, and the corresponding cyanomethane derivative (1 20) is formed. The cyano group is at the same time as the addition of phosphoric acid and formaldehyde. , Or to the 6-position by continuous reaction with phosphoric acid derivative and formaldehyde Fossfu After formation of phosphoric acid (121), cyano group and all existing phosphoric acid at high temperature Acidic hydrolysis of the derivative residue of It The compound thus obtained has two carboxyl groups at the 3- and 9-positions and at the 6-position. It is a large ring having a phosphate group. Phosphonomethylation should be performed as described above Can be. The metal ions used to form the complexes of the present invention are , For example Gd⁺³, Mn⁺², Fe⁺³And, for example, Aldrich Chemi It is available commercially from the Cal Company. The anions present are , Halogen ion, preferably chloride ion, or free salt (metal oxide) Is. The paramagnetic nuclei of the present invention uclide) is spin angular momentum and / or orbital -Means a metal ion exhibiting angular momentum. These two Ip's momentum is bound and has mainly unpaired electrons Rely on the atom, and to a lesser extent on the atom's environment Give the observed paramagnetic momentum. Paramagnetic Nucleide found to be useful in the present invention Is gadolinium (Gd⁺³), Iron (Fe⁺³), Manganese (Mn⁺²) And Gd⁺³ Is preferred. The above complexes may be prepared by methods well known in the art. Can be manufactured. For example (Academic Press, 1964 Published by Dwyer and Mellor) "Cheating Agen" ts and Metal Chelate s, Chapter 7 ”, and also John Wiley and Sons. Issued in 1974 (edited by Kameko et al.) "Synthetic Product" n and Utilization of Amino Acids ” See the method for preparing amino acids in. An example of the preparation of the complex is an aqueous strip of pH 5-7. Reaction of bicyclopolyaza macrocyclophosphonic acid with metal ions under Including. The complex formed is due to a chemical bond, resulting in a stable paramagnet. Chick New Clyde composition, eg paramagnetic New Clyde Produces a paramagnetic New Clyde composition that is stable against dissociation from Gand Jijiru The complexes of the invention have a ligand to metal molar ratio of at least about 1: 1, Preferably 1: 1 to 3: 1, more preferably 1: 1 to 1.5: 1 can do. A large excess of ligand is not preferred. What makes a complex Ligands that may not be toxic to animals, or cardiac arrest or low This is because an attack of lucemia may occur. Can be used in the conjugates described herein Antibodies or antibody fragments may be prepared by techniques well known in the art. You can Highly specific monoclonal antibodies are well known in the art. It can be manufactured by the redidation method. For example, Kohler and Milste in “Nature,256, 495-497 (1975); and Eur. J. Immunal.6 , 511-519 (1976) ". Such antibodies are usually highly specific. It has a different reactivity. In the antibody targeting complex, the desired antigen or hapten is paired with Do Antibodies can be used. Preferably, the antibody used in the complex of the invention is , Monoclonal antibodies with high specificity for the desired epitope or their antibodies. It is a ragment. Antibodies used in the present invention include, for example, cancer, bacteria, and bacteria. (Fungi), virus, parasite, mycoplasma, differentiation and other cells Membrane antigens, pathogenic surface antigens, toxins, enzymes, allergens, drugs and biological activities It can be for a molecule. Antibodies or antibody flags used in the present invention 1116-NS-19-9, 1116-NS-3d, 703. D4, 704A1, CC49, CC83 and B72.3. Of these antibodies All have been deposited with the ATCC. For a more complete list of antibodies, see US Pat. No. 193,983. The complex of the present invention is particularly suitable for various cancers. It is suitable for diagnosis. The present invention is used with a physiologically acceptable carrier, excipient or vehicle. can do. Methods of making such formulations are well known. Such a formulation Can be in the form of a suspension, injectable solution or other suitable formulation. Menstruation Use of a chemically acceptable suspension medium with or without auxiliary agents Can be. An effective amount of formulation is used for diagnosis. The dose depends on animal disease and physiological parameters ( For example, weight). In-vivo diagnostics using the formulation of the present invention Can also be. Other uses of the chelates of the present invention include unwanted metals from the body (eg, iron). ) Removal for various purposes, such as attachment to polymeric supports for diagnostic reagents. And removal of metal ions by selective extraction. P (O) R in at least two R terms¹Has T equal to OH A metal ion controller using the ligand of formula (I) as a scale inhibitor Can be used for Some of these ligands are less than stoichiometric Can be used in. Similar uses are found in US Pat. No. 2,609,390: 3. 331,773: 3,336,221: and 3,434,969. Known compounds are already known. The present invention is described by way of reference only to the following examples, which are for purposes of illustrating the invention. , Will be considered more clearly. Some of the terms used in the examples below Here are some of the names. LC = liquid chromatography, purification by hand packed Q-Sepharos Dionex 201 loaded with e (R) anion column (23x2 cm) Performed at low pressure using the 0i system. DMF = dimethylformamide AcOH = acetic acid ICP = inductively coupled plasma g = gram mg = milligram mL = milliliter μL = microliterGeneral method of pH stability For preservation¹⁵⁹GdCl₃(Or¹⁵³SmCl₃) The solution is in 0.1N HCl 2 μL of 3 × 10^-FourM's¹⁵⁹GdCl₃2 ml of 3 x 10^-FourM GdCl₃Carrier It was prepared by adding to the solution. Then add the appropriate ligand solution to deionized water. Created in. Then 1: 1 ligand / metal complex is added to the ligand (100-5 2 mL for storage (dissolved in 00 μL deionized water)¹⁵⁹GdCl₃Combine with solution And then mix thoroughly to obtain the production solution (pH = 2) It was Then the pH of this solution was raised to 7.0 with 0.1 N NaOH. . After that, the ratio of the percent metal as a complex was measured with a sample of this complex solution with a ratio of 4: 1. Brine (85% NaCl / NH_FourSephadex (Seph) eluted with OH) adex) (TM) G-50 column and collect 2 x 3 mL fractions. It was decided by doing. The amount of radioactivity in the eluate combined after that was determined by (Complex-forming metal is retained on the resin). low pH The qualitative curve is an aliquot of the complex solution using 1M NaOH or 1M HCl. The pH of the coat was adjusted and complexed using the ion exchange method described above. It was prepared by determining the percentage of metal present. The result of Sm is Comparative experiments showed that the ligands of the present invention were complexed and homologous to biodispersion. Better known. Starting materialExample A Production of 2,6-bis (chloromethyl) pyridine. 24 g (0.17 mol) in 100 mL thionyl chloride cooled (ice bath) 2,6-bis (hydroxymethyl) pyridine was added. This reaction after 30 minutes The solution was warmed to room temperature and then refluxed for 1.5 hours. Bring the reaction mixture to room temperature After cooling to, the solid formed is filtered, washed with benzene and under reduced pressure. Dried. Then the solid is washed with saturated NaHCO 3.₃Neutralize with, filter and 23.1 g (71.5%) of the title product as a milky white crystalline solid upon drying. , Melting point 74.5-75.5 ° C., and¹ 1 H NMR (CDCl₃) δ4.88 (s, 4H), 7.25 to 7,95 (m, 3H), Was further characterized by.Example B 3,6,9-Tris (p-tolylsulfonyl) -3,6,9,15-tetraaza Preparation of bicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15), 11,13-triene . 6.9 g (11.4 mmol) of 1,4,7-tris (p-tolylsulfolini) A) DMF solution of diethylenetriamine disodium salt (92 mL) is stirred , And heated to 100 ° C. under nitrogen. Add 37 mL of this solution over 45 minutes 2 g (11.4 mmol) 2,6-bis (chloromethyl) pyridine in DMF (Prepared by the method of Example A) was added dropwise. When the addition is complete, The reaction mixture was stirred at 40 ° C. for 12 hours. Then add 50-75 to the reaction mixture. add mL of water The NaCl was dissolved instantaneously and the title product was subsequently precipitated. afterwards The slurry obtained in was filtered, and the solid washed with water, and under reduced pressure. Dried. The title product is a light brown powder, 6.5 g (86%), mp 168-17. Obtained as 0 ° C (decomposition), and¹ 1 H NMR (CDCl₃) δ 2.40 (s, 3H), 2.44 (s, 6H), 2.75 (m, 4H), 3. 30 (m, 4H), 4.28 (s, 4H), 7.27 (d, 2H), 7.34 ( d, 4H), 7.43 (d, 2H), 7.65 (d, 4H), 7.75 (t, 1) H), and¹³ C NMR δ21.48, 47.29, 50.37, 54.86, 124.19, 127. 00, 127.11, 129.73, 135.04, 135.74, 138.9. 5, 143.42, 143.73, 155.15, further characterized.Example C 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene production. A solution of HBr and AcOH was added to 48% HBr and glacial acetic acid in a ratio of 64:35. It was prepared by mixing with (AcOH). 112 mL HBr / AcOH 5.5 g (8.2 mmol) of 3,6,9-tris (p-tolylsulfo) was added to the mixture. Nyl) -3,6,9,15-tetrabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (1 5), 11,13-triene (prepared by the method of Working Collar B) was added and the Heat the reaction mixture The mixture was gently refluxed for 72 hours with constant stirring. Then the reaction mixture is Cool to warm and concentrate to approximately 1/10 of the original volume. Intense residual solution Stir vigorously and add 15-20 mL of diethyl ether. It is formed The milky solid was filtered, washed with diethyl ether and dried under reduced pressure. After that, anhydrous tetrahydrobromine salt was dissolved in 10 mL of water and NaOH (50% (w / w) adjusted to pH 9.5 and continuously extracted with chloroform for 4 hours. . After drying over anhydrous sodium sulfate, chloroform was evaporated to give a light brown color. An oil was obtained, which slowly crystallized on standing at room temperature and gave 1.2 g (71% ), Mp 86-88 ° C, and¹ 1 H NMR (CDCl₃) δ2.21 (m, 4H), 2.59 (m, 4H), 3.06 (s, 3H), 3. 85 (s, 4H), 6.89 (d, 2H), 7.44 (t, 1H), and¹³ C NMR δ 48.73, 49.01, 53.63, 119.67, 136.29, 159 ． 54, Was further characterized by.Example D 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene-3,9-dimethylenesulfonic acid. 500 mg (2.4 mmol) 3,6,9,15-tetraazabis Chloro [9.3.1] pentadeca-1 (15), 11,13-triene (Example C Prepared by the method described above) was stirred in 6 mL of water, and the pH was adjusted to 6M. Adjusted to 3 with HCl. To this mixture was added 682 mg (5.1 mmol) Add the sodium salt of hydroxymethanesulfonic acid and adjust the pH to 50% water. It was adjusted to 9 with an aqueous sodium oxide solution. After stirring for 3 hours at room temperature,¹³C NMR Showed complete conversion to the title bis-methylene sulfonic acid product.Example E 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene-3,9-dimethylenenitrile. 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9,3.1] penta from Example D Includes deca-1 (15), 11,13-triene-3,9-dimethylene sulfonic acid To the reaction mixture was added 47 mg (9.6 mmol) sodium cyanide. . The reaction mixture was stirred at room temperature for 24 hours.¹³C NMR is It indicated that the conversion was completed. Then the reaction mixture was filtered, and Extract 3 times with loroform, dry over anhydrous magnesium sulfate, and concentrate. Then, a detachable bent material was obtained. Then dissolve the oil in chloroform , Triturated with cyclohexane and concentrated to give 530 g (78%) of white powder. The title dimethylene nitrile product was obtained.Example F 3,9-bis (sodium methylene sulfonate) -3.6,9,15-tetraa Zabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15), 11.13-triene (P Production of C25). 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadecane 1 (15 ), 11,13-Triene (prepared by the method of Example C), 1.03 g (5 ． (0 mmol) in water (10.0 ml) with 0.5 mL of concentrated HCl. Add and stir for 10 minutes to ensure complete dissolution. The resulting solution is 8.6. Had a pH of. Thereafter, 1.37 g (10.2 mmol) H 2 was added to this solution. OCH_zSO₃Na was added along with 5 mL of deionized water. This solution at 60 ℃ 1 Heated for 0 minutes and the pH decreased to 5.6. After cooling the pH to 1M sodium hydroxide. Adjusted to 9.0 with thorium solution and then freeze-dried to give quantitative yield. To obtain the desired product as a white solid, and¹ H NMR (D₂O) δ 2.87 (t, 4H), 3.18 (t, 4H), 3.85 (s, 4H), 4. 11 (s.4H), 7.03 (d, 2H), 7.55 (t, 1H), and¹³ C NMR (D²O) δ 48.52, 54.04, 58.92, 79.09, 123.90, 141. 37, 161.89, Was characterized by.Example G 3,9-bis (methylene nitrile) -3,6,9,15-tetraazabi Cyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15). Production of 11,13-triene. 3,9-bis (sodium methylene sulfonate) -3,6,9,15-tetra Azabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15), 11,13-triene ( 2.26 g (5 mmol) of an aqueous solution 10.0 prepared by the method of Example F) To mL was added 0.6 g (12.24 mmol) sodium cyanide. This The mixture was stirred for 3 hours at room temperature. The pH of this reaction mixture was about 10. p The H was adjusted to 13 or above with a concentrated aqueous sodium hydroxide solution. The product will precipitate and Then, extract this with chloroform (3 x 20 mL) and pass through anhydrous magnesium sulfate. It was dehydrated and filtered. Undesirable for solvent removal and concentration under reduced pressure. The product isolated as a waxy white powder, 1.0 g (71%), hand¹ 1 H NMR (CDCl₃) δ 2.03 (brs, 4H), 2.64 (m, 4H), 3.82 (s, 4H), 3.90 (s, 4H), 7.14 (d, 2H), 7.62 (t, 1H), and¹³ C NMR (CDCl₃) δ 46.08, 46.64, 52.89, 60.78, 115.31, 122. 02, 137.57, 157.33, Was determined by.Example H 3,9-bis (methylene nitrile) -6- (methylene dimethylphosphone ) -3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 Production of (15), 11,13-triene-3,9-dimethylenenitrile. 3,9-bis (methylene nitrile) -3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3,1] Pentadeca-1 (15), 11,13-triene (Example G) Manufactured by the method), 285 mg (1.0 mmol) to 60 mg (2.0 millimolar) Paraformaldehyde and 0.354 mL (372 mg, 3. 0 mmol, excess) trimethyl phosphite. Relax this mixture 1 Stir for 0 minutes to obtain a slurry and then heat to 90 ° C. for 1 hour. Excess amount After removing the reagents and by-products under reduced pressure (125 ° C./0.01 mm HG), The dark brown residue obtained was dissolved in 20 mL of chloroform and deionized water ( 5 × 15 mL). The organic phase is dried over anhydrous magnesium sulfate and filtered. And the excess solvent was evaporated under reduced pressure to give a yellow waxy solid. To obtain 168 mg (41%) of the desired product, and¹ 1 H NMR (CDCl₃) δ 2.61 (brs, 8H), 2.73 (d, 2H), 3.62 and 3.68 (S, 6H), 3.73 (s, 4H), 3.84 (s, 4H), 7.06 (d, 2H), 7.57 (t, 1H), and¹³ C NMR (CDCl₃) δ44.44, 50.74, 51.03, 51.85, 52.51, 60.28 , 115.61, 122.27, 137.24, 156.61. did.Example I 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) Of 11,11,13-triene-3,6,9-methylenediethyl phosphate . 1 g (4.8 mmol) of 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3. 1] pentadeca-1 (15), 11,13-triene (produced by the method of Example C Prepared) 4.8 g (28.8 mmol) triethyl phosphite, and 864 m a mixture of g (28.8 mmol) of paraformaldehyde with constant stirring. To 90 ° C. for 45 minutes. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure and Chromatograph the oil on a basic alumina column, eluting with chloroform. I did. After concentration of the organic eluent the title product was a colorless oil, 2.0 g (64%) Isolated, and¹ 1 H NMR (CDCl₃) δ1.23 (m, 18H), 2.77 (m, 12H), 3.04 (d, 6H), 4.13 (m, 12H), 7.17 (d, 2H), 7.60 (t, 1H), and And¹³ C NMR (CDCl₃) δ 16.43, 50.03, 50.31, 50.43, 50.77, 51.23 51.38, 52.63, 53.30, 60.86, 60.92, 61.63 , 61.74, 61.83, 61.93, 62.32, 76.46, 76.97. , 77.18, 77.48, 122.50, 137.10, 157.18, And³¹ P NMR δ 24.92 (s, 2P), 24.97 (s, 1P), Was determined by.Example J 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene-3,6,9-methylenedi (n-propyl) phosphone Manufacturing 3 mg of chloroform / dioxane solution (1: 1) gives 100 mg (0.48 Limol) 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca- 1 (15), 11,13-triene (prepared by the method of Example C), 318 mg (1.53 mmol) tripropyl phosphite and 46 mg (1.53 mm (Mole) paraformaldehyde. The reaction mixture is stirred at 90 ° C. And heated for 1 hour. The resulting homogeneous solution was concentrated in vacuo to give a viscous oil which It was chromatographed on a neutral alumina column using chloroform. Eluted. After concentrating the organic eluent, the desired product was recovered in 320 mg (90%) free volume. Isolated as a colored oil:¹ 1 H NMR (CDCl₃) δ 0.88 (m, 18H), 1.61 (m, 12H), 2.72 (m, 12H) , 3.03 (d, 6H), 3.97 (m, 12H), 7.13 (d, 2H), 7 ． 55 (t, 1H); as well as¹³ C NMR (CDCl₃) δ 9.96, 23.73, 49.84, 50.14, 50.26, 50.57, 51.11, 51.23, 52.43, 53.01, 60.78, 60.84, 67.27, 67.40, 122.48, 137.04, 157.16 and³¹ P NMR δ24.98 (3P) Characterized byExample K 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene-3,6,9-methylenedi (n-butyl) phosphonate Manufacturing of 500 mg (2.4 mmol) of 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9 ． 3.1] Pentadeca-1 (15), 11,13-triene (in the method of Example C Produced), 2.0 g (8 mmol) tributyl phosphite and 240 mg Stir the mixture of (8 mmol) paraformaldehyde at 100 ° C. with stirring. And heated for 1 hour. The resulting viscous solution was concentrated in vacuo to give an oil which was Chromatography on a neutral alumina column, eluting with chloroform. It was After concentration of the organic eluent, the desired product was obtained with 1.25 g (65%) of a colorless oil. Then isolated:¹ 1 H NMR (CDCl₃) δ 0.84 (m, 18H), 1.27 (m, 12H), 1.58 (m, 12H) , 2.57 (m, 12H), 3.01 (d, 6H), 3.99 (m, 12H), 7.12 (d, 2H), 7.54 (t, 1H); and¹³ C NMR (CDCl₃) δ 13.42, 13.46, 18.50, 18.59, 32.16, 32.43 , 49.88, 50.03, 50.16, 50.63, 51.11, 51.27 , 52.48, 53.16, 60.71, 60.78, 65.38, 65.48, 65.58, 122.46, 136.96, 157. 14; and³¹ P NMR δ24.88 (2P), 24.93 (1P) Characterized byExample L 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene-3 [(4-nitrophenyl) methyl acetate] Construction 2.5 mL of rapidly stirred chloroform and 200 mg (0.97 millimolar) 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 ( 15), 11,13-triene (prepared by the method of Example C) in a solution of 2.5 266 mg (0.97 mmol) bromo (4-nitro) in mL chloroform. Phenyl) methyl acetate was added at once. The reaction mixture is stirred at room temperature for 24 hours did. The solution was concentrated in vacuo to give a semi-solid which was chromatographed on a silica gel column. After chromatographing, chloroform / methanol / ammonium hydroxide (16 : 4: 1). 250 m of the desired product after concentration of the organic eluent Isolated as g (64%) of a light yellow solid:¹³ C NMR (CDCl₃) δ45.67, 45.90, 45.97, 51.65, 52.08, 52.28 , 53.78, 69.54, 119.03, 119.23, 122.85, 13 0.30, 137.06, 143.27, 147.05, 159.59, 160 ． 41, 171.70 Characterized by Final productExample 1 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene-3,6,9-trimethylenephosphonic acid (PCTMP) Manufacturing of 2.06 g (10 mmol) of 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9. 3.1] Pentadeca-1 (15), 11,13-triene (by the method of Example C Manufactured), 11.3 g (138 mmol) phosphoric acid and 15 g (152 mmol) ) Concentrated HCl mixture was heated with constant stirring to a gentle reflux (103 C), and then 12.2 g (150 mmol, 15 mL) formaldehyde in water The liquid (37%) was added dropwise (2 mL / min). Allow 16 hours for the reaction mixture to complete after the addition is complete. , Stirred at reflux, cooled to room temperature and concentrated to a thick viscous oil. Next The product was subjected to LC anion exchange chromatography (0-30 formic acid, 3 mL / min). , Retention time = 32 minutes). The combined fractions were lyophilized and 4.8 g ( 99%) of the title product as a white solid with a melting point of 275-280 ° C., and:¹ H NMR (D₂O) δ2.83 (m, 6H), 3.46 (m, 10H), 7.28 (d, 2H), 7 ． 78 (t, 1H); and¹³ C NMR δ53.61, 53.81, 55.27, 57.93, 62.20, 125.4 8,143.08,152.31; and³¹ P NMR δ 8.12 (2p), 19.81 (1p) Characterized byExample 2 ¹⁵³ Sm-3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca- 1 (15), 11,13-triene-3,6,9-trimethylenephosphonic acid (^Fifteen ³ Preparation of Sm-PCTMP complex Dissolve 3.8 mg of ligand in 0.517 mL of deionized water (pH = 2) By solving, a solution of the ligand of Example 1 was prepared. Then 40 μl Tracer ligand solution¹⁵³SmCl₃Containing SmCl₃・ H₂O aqueous solution (0.0 3x10 in 1N HCl^-FourM) 2mL of 1: 1 by combining with A metal / metal complex was prepared. After mixing well, a sample of the complex solution is separated by Sephade. x^TMPass through the column, 4: 1 saline (0.85% NaCl / NH_FourOH) The elution was carried out using the eluent and collecting the 2 x 3 mL fractions, the Determined cents. The amount of radioactivity in the combined eluate is then determined by the amount left on the resin. Compared with. Under these conditions, the complex is removed with the eluent and the non-complexed metal Are held on the resin. By this method, the complexation was determined to be 98%. Was done. A sample of the solution passed through the resin was used for pH studies. Next, increase pH stability Determined using the general method described above.Example 3 3,9-diacetic acid-6- (methylenephosphonic acid) -3,6,9,15-tetraaza Bicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15), 11.13-triene (PC 2A1P) production 168 mg (1.0 mmol) of 3,9-bis (methylenenitrile) -6- ( Methylenedimethylphosphonate) -3,6,9,15-tetraazabicyclo [9 ． 3.1] Pentadeca-1 (15), 11,13-triene (in Example H A concentrated hydrochloric acid solution (37%, 5 mL) of Preparation) was heated under reflux for 16 hours. Melted after cooling The liquid was evaporated to dryness, then co-evaporated with deionized water (2 x 10 mL) and excess hydrochloric acid was added. Was removed. Final product isolated as a dark brown solid upon lyophilization of concentrated aqueous solution Done:¹ H NMR (D₂O) δ 2.68 (br s, 4H), 3.31 (br s, 4H), 4.08 (s, 4H), 4.55 (s, 4H), 7.16 (d, 2H), 7.68 (t, 1H) ;as well as¹³ C NMR (D₂O) δ52.35, 54.04, 57.02, 59.24, 62.26, 125.5 2,143.64,152.36,171.54; and³¹ P NMR (D₂O) δ20.03 Characterized byExample 4 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene-3,6,9-methyleneethylphosphonate tris (ca Manufacture of Pt salt (PMEHE) To 0.1N potassium hydroxide aqueous solution (2 mL), 250 mg (0.38 millimolar) 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 ( 15), 11,13-Triene-3,6,9-methyle Diethylphosphonate (prepared by the method of Example I) was added. 90 ℃ solution Heated at 5 hours. The reaction mixture was cooled to room temperature, filtered and lyophilized. The desired product was obtained as 252 mg (97%) of an off-white solid:¹³ C NMR (D₂O) δ 18.98, 19.82, 51.78, 52.06, 53.08, 54.46 , 54.68, 57.01, 58.22, 60.24, 63.19, 63.25. , 63.36, 63.49, 63.59, 63.95, 64.18, 64.25. , 66.80, 126.62, 141.63, 159.40; and³¹ P NMR δ20.58 (s, 2P), 20.78 (s, 1P) Characterized byExample 5 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene-3,6,9-methylene (n-propyl) phosphonate Production of tris (potassium salt) (PMPHE) An aqueous solution of potassium hydroxide (0.5 mL of 1N / dioxane (0.5 mL), 81 mg (0.108 mmol) of 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9 ． 3.1] Pentadeca-1 (15), 11,13-triene-3,6,9-methyi Range (n-propyl) phosphonate (prepared by the method of Example J) was added. The solution was heated to reflux for 24 hours. Cool the reaction mixture to room temperature and with diethyl ether. Extracted. The ether extract is then concentrated in vacuo to give 48.6 g of the desired product. (60%) off Obtained as a white solid:³¹ P NMR δ20.49 (s, 3P) Characterized byExample 6 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene-3,6,9-methylene (n-butyl) phosphonate Production of squirrel (potassium salt) (PMBHE) To 35 mL of 1N aqueous potassium hydroxide solution, 3.21 g (3.88 mmol) of 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene-3,6,9-methylenedi (n-butyl) phosphonate (Manufactured by the method of Example K) was added. The solution was heated to reflux for 5 days. Reaction mixture The product was cooled to room temperature, filtered and the filtrate was lyophilized to give a cream colored solid. Next The solid was suspended in 150 mL of methanol and stirred at room temperature for 12 hours. Next The slurry was filtered with and the filtrate was concentrated to give a semi-solid. 150 mL chloro solid It was taken up in form, dried over anhydrous sodium sulfate and filtered. Concentrated in vacuum After, the product was isolated as 1.86 g (62%) of an off-white solid:¹ H NMR (D₂O) δ 0.68 (m, 9H), 1.14 (m, 6H), 1.37 (m, 6H), 2. 76 (d, 6H), 3.41 (m, 12H), 3.73 (m, 6H), 7.24 (D, 2H), 7.76 (t, 1H); and¹³ C NMR (D₂O) δ15.76, 15.80, 21.12, 21.20, 34.96, 35.06 , 35.14, 52.08, 52.53, 53.38, 53.48, 54.49. , 54.75, 57.70, 57.76, 61.86, 67.65, 67.75. , 67.98, 68.08, 125.15, 142.93, 152.25; and³¹ P NMR δ9.73 (s, 2P), 21.00 (s, 1P) Characterized byExample 7 3,6,9,15-Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15) , 11,13-Triene-3 [(4-nitrophenyl) methyl acetate] -6 Of 9,9-methylenediethylphosphonate 250 mg (0.62 milliliter) of 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9 ． 3.1] Pentadeca-1 (15), 11,13-triene-3 [(4-nitro Phenyl) methyl acetate] (prepared by the method of Example L), 624 mg (3 ． 7 mmol) triethyl phosphite and 111 mg (3.7 mmol) The paraformaldehyde solution was stirred at 100 ° C. for 1 hour. Obtained uniform The different solutions were concentrated in vacuo to give a viscous oil. Dissolve the oil in 10 mL of chloroform And washed with water (3 x 5 mL). The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, Filter and concentrate the filtrate in vacuo to give the product as 326 mg (96%) of viscous oil. Profitable:³¹ P NMR (CDCl₃) δ 24.67 (s, 2P), 24.88 (s, 1P) Characterized by [Biodistribution] General operation Sprague Dawley rats were habituated for 5 days After liquefaction, 100 μl of the complex solution was injected through the tail vein. Rat at the time of injection Had a weight of 150-200 g. Thirty minutes later, the rat was subjected to cervical dislocation. They were sacrificed and dissected. The radioactivity of each tissue is analyzed by a multi-channel analyzer. Determined by measurement on a bound Nal scintillation counter. So Counts to determine the dose percentage in each tissue or organ. It was compared with the count number in 100 μl of the semi-liquid. The dose percentage in blood was calculated assuming blood to be 7% of body weight. The dose percentage in bone was calculated by multiplying the dose percentage in femur by 25 times. The dose percentage in muscle was calculated assuming that muscle was 43% of body weight. In addition to organ biodistribution, phosphonates can be converted into their hydroxyapatite. Chelates of compounds of formula (I) are known for their ability to bind to bone. The localization efficiency was evaluated. Example I The complex of Example 2 in several tissues (¹⁵³Sm-PCTMP) The dose percentages are shown in Table I. Numbers are per data point 2 hours after injection The minimum average value of 3 rats is shown. Example II The complex of Example 5 in several tissues (¹⁵³Sm-PMPHE) was injected The dose percentages are shown in Table II. Numbers correspond to data points at 2 hours post injection Represents the minimum average value of 3 rats. Example III The complex of Example 6 in several tissues (¹⁵³Sm-PMBHE) was injected The dose percentages are shown in Table III. Numbers represent data points at 2 hours post injection. Represents the minimum average value of 3 squirrel rats. Example IV The complex of Example 3 in several tissues (¹⁵³Sm-PC2A1) was injected The dose percentages are shown in Table IV. Numbers correspond to data points at 2 hours post injection Represents the minimum average value of 3 rats. [Image experiment] The injection solution is first dissolved in 2 ml of deionized water in an equivalent amount of each complex (0.5 M). The pH of the solution is then adjusted to 1M HCl if necessary. Alternatively, it was adjusted to 7.4 with NaOH. Then, the total Gd content of each solution is calculated as I Determined by CP analysis. Dose 0.05-0.1m to anesthetized Sprague Dawley rats One of the above metal solutions was injected intramuscularly at molGd / kg body weight. Then , Images were taken at various time intervals and compared to the no injection control at time zero. Example II The Gd-PCTMP complex (prepared in Example 2) was potentiated in the kidney and shoulder, spine. It showed localization of trabecular bone and sternum to the bone. Other embodiments of the invention are described in this specification or practice of the invention disclosed herein. From the application, it will be apparent to those skilled in the art. The specification and examples are contained in the following claims. It is to be considered merely by way of illustration, with the true scope and spirit of the invention being shown. Is intended.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩＣ０７Ｆ 13/00 8517−4ＨＣ０７Ｋ 14/00 15/02 8517−4Ｈ 16/00 Ｃ０７Ｋ 14/00 9455−4ＣＡ６１Ｋ 37/02 16/00 7431−4Ｃ 49/02 Ｃ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification number Internal reference number FI C07F 13/00 8517-4H C07K 14/00 15/02 8517-4H 16/00 C07K 14/00 9455-4C A61K 37/02 16/00 7431-4C 49/02 C

Claims

[Claims] 1. formula Where R = In the formula, X and Y are independently H, OH, C₁-C₃Alkyl or COOH; n is an integer of 1, 2 or 3; However, when n is 2, the sum of X and Y must be 2 or more H; And When n is 3, the sum of X and Y must be 3 or more H; T is H, C₁-C₁₈Alkyl, COOH, OH, SO₃H Where R¹Is -OH, C₁-C_FiveAlkyl or -O- (C₁-C_FiveAlkyl ) Is; R^FourIs H, NO₂, NH₂, Isothiocyanato, semicarbazide, thiosemi Carbazide, maleimide, bromoacetamide or carboxyl; R²Is H or OH; provided that R²When is OH, R²Including R Must have all X and Y equal to H, where at least one T must be P (O) R'OH, and one T Where one X or Y of the term R may be COOH and the term R All other X and Y of must be H; A is CH, N, C-Br, C-Cl, C-OR³, C-OR^Five, N^--R^FiveX^- , R³Is H, C₁-C_FiveAlkyl, benzyl or at least one R^FourReplaced by Benzyl, R^FourIs as defined above; R^FiveIs C₁-C₁₆Alkyl, benzyl or at least one R^FourReplaced by Is benzyl; R⁸Is C1-C₁₆Alkylamino; X^-Is Cl^-, Br^-, I^-Or H₃CCO₂ ^-And Q and Z are independently CH, N, N⁺-R^FiveX^-, C-CH₂-OR³Or C -C (O) -R⁶And R^FiveIs as defined above; R⁶Is -O- (C₁-C₃Alkyl), OH or NHR⁷And R⁷Is C₁-C_FiveAn alkyl or biologically active substance; X is as defined above; or A pharmaceutically acceptable salt thereof, However: a) Q, A or Z is N or N⁺-R^FiveX^-When the other two The group must be CH; b) A is C-Br, C-Cl, C-OR³Or C-OR⁸When , Both Q and Z must be CH; c) term R^Four, R⁷And R⁸If the sum of No; and d) Only one of Q or Z is C-C (O) -R⁶Can be And one of Q or Z is C-C (O) -R⁶, Then A must be CH I have to Bicyclopolyaza macrocyclophosphonic acid compound. 2. At least two terms R are P (O) R¹Has T equal to OH, where R¹But OH and the third T is H, COOH or C₁-C_FifteenEqual to alkyl A, Q and Z are CH; n is 1; and X and Y are independently H Or C₁-C₃Claims, which is alkyl The compound according to item 1. 3. The three terms R are P (O) R¹Has T equal to OH, where R¹Is OH And X and Y are H, and 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3.1] Named pentadeca 1 (15), 11,13-triene-3,6,9-trimethylenephosphonic acid The compound according to claim 1, or a pharmaceutically acceptable salt thereof. 4. In the two terms R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is OH And in the third term R T is COOH and n is 1. The compound according to item 2. 5. In the two terms R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is OH And in the third term R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is C₁-C_FiveA A compound according to claim 2 which is rukyi and n is 1. 6. In the two terms R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is OH And in the third term R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is -O- (C₁ -C_FiveA compound according to claim 2 wherein n is 1 and n is 1. 7. In the term R, at least one T is P (O) R¹Equal to OH, where R¹Is as defined in claim 1 above, and the other two terms R Where T is COOH or P (O) R¹OH, and n, R¹, X, Y , A, Q and Z are as defined in claim 1 The compound according to the item. 8. In one term R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is OH And in the other two terms R, T is P (O) R¹OH And in the formula, R¹Is -O (C₁-C_FiveAlkyl) and n is 1. The compound according to claim 7 9. In one term R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is OH And in the other two terms R, T is P (O) R¹OH, where R¹ Is C₁-C_FiveA compound as claimed in claim 7 which is alkyl and n is 1. . 10.1 In one term R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is OH And in the other two terms R, T is COOH and n is 1. A compound according to claim 7. 11. In one term R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is OH Yes; in the other two terms R, T is COOH; n is 1; X and Y are H; and 3,9-diacetic acid-6- (methylenephosphonic acid) -3,6,9,1 Named 5-tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15), 11,13-triene The compound according to claim 7, or a pharmaceutically acceptable salt thereof. 12. In the term R, three Ts are P (O) R¹Equal to OH, where R¹Is C₁ -C_FiveAlkyl or -O (C₁-C_FiveAlkyl) and n, R¹, X, Y , A, Q and Z are as defined in claim 1 The described compound. 13. In 3 Rs, T is P (O) R¹OH, where R¹Is -O (C₁ -C_FiveAlkyl) and n is 1 13. Stuff. 14. In the three terms R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is -O- C₂H_FiveAnd 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3.1] pe Intadeca-1 (15), 11,13-triene-3,6,9-methyleneethylphosphonate 14. The compound according to claim 13, wherein 15. In the three terms R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is -O- C₃H₇And 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15 ), 11,13-Triene-3,6,9-methylene (n-propyl) phosphonate A compound according to claim 13 of the present invention. 16. In the three terms R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is -O- C_FourH₉And 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15 ), 11,13-Triene-3,6,9-methylene (n-butyl) phosphonate 14. The compound according to claim 13 in the range. 17. In the three terms R, T is P (O) R¹OH, where R¹Is C₁− C_Five13. A compound according to claim 12 which is alkyl and n is 1. 18. The compound of claim 1 wherein X and Y are H. 19. The compound according to claim 1, wherein n is 1. 20. The compound of claim 1 wherein A, Q and Z are CH. 21. When A, Q and Z are CH, in at least one term R P (O) R¹OH (in the formula, R¹Is other than OH), Claim 1 Compound of. 22. Q, A and Z are CH; and in the three terms R, X, Y and And n are as defined in claim 1 and one term T is Is, Where R²And R^FourIs as defined in claim 1, and the other two The term T is as defined in claim 1, A compound according to claim 1. 23. 23. The compound according to claim 22, wherein n is 1. 24. Q, A and Z are CH; and in the two terms R, X and Y Is H; in one term R, X is CO₂CH₃And Y is H N is 1; and one term T is And 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15), 11,13-tri Ene-3 [(4-nitrophenyl) methyl acetate] -6,9-methylenediethylphos 23. The compound of claim 22 designated honate. 25. Existing R^FourEquivalent to COOH in the term R containing a T moiety bearing a group 23. A compound according to claim 22 which also has one of the X's or Y's of the term R. 26. Term R^FourIn the two terms R not containing all the remaining terms X and 23. The compound according to claim 22, wherein Y is H. 27. Term R^FourIn two terms R that do not contain P, both terms T are P (O) R¹O H (in the formula, R¹Is as defined in claim 1 and is the same part) 27. The compound according to claim 26. 28. In two Rs that do not include the term R4, one term T is COOH And another term T is P (O) R¹OH (in the formula, R¹Is in claim 1 27. The compound of claim 26, which is as defined. 29. X and Y are H; T is COOH or Where R¹Is -OH, C₁-C_FiveAlkyl or-(O)-(C₁-C5 Al Kill) A compound according to claim 1. 30. 30. The compound according to claim 29, wherein Q and Z are CH. 31. A is C-OR³, C-OR⁸(In the formula, R³And R⁸Is defined in claim 1 Meaning), or Where R^FourClaim 30 is as defined in claim 1 The compound according to the item. 32. A is CH, and one of Q or Z is CH, and the other is C-C (O) -R⁶(In the formula, R⁶Is as defined in claim 1) 30. The compound of claim 29, wherein 33. R⁶Is NHR⁷(R⁷Is a biologically active substance). The compound according to item 2. 34. One of A, Q or Z is N⁺-R^FiveX^-(In the formula, R^FiveAnd X^-Is a contract Is defined in paragraph 1 of claim 1); and in one term R , T part is P (O) R¹OH (in the formula, R¹Is C₁-C_FiveAlkyl or-(O)-( C₁-C_FiveAlkyl)); and in the other two terms, the T moiety is P (O) R¹OH (in the formula, R¹Is C₁-C_FiveAlkyl,-(O)-(C₁-C_FiveArchi Or COOH) and all terms X and Y are H The compound according to claim 1. 35. In all three terms R, the T part is P (O) R¹OH (in the formula, R¹Is C₁ -C_FiveAlkyl or -O- (C₁-C_FiveAlkyl)) A compound according to paragraph 34. 36. The bicyclopolya according to any one of claims 1 to 35 above. A complex comprising a zamacrocyclophosphonic acid compound. 37.3 The three terms R are P (O) R¹OH (in the formula, R¹Is OH; and X and And Y is H) and 3,6,9,15-tetraazabicyclo [9.3.1] Pentadeca-1 (15), 11,13-triene-3,6,9-trimethylenephosphonic acid 37. A complex according to claim 36 designated as. 38. Metal is Gd⁺³38. The complex according to claim 36 or 37. 39. R^Four, R⁷Or R⁸No claim 1 must be present Item 35. The bicyclopolyaza macrocyclophosphonic acid compound according to any one of items 35. A conjugate comprising. 40. If the biologically active substance is a dextran, peptide or polypeptide, A molecule or antibody or antibody fragment having a specific affinity for A conjugate according to item 39. 41. The antibody or antibody fragment is a monoclonal antibody or fragment thereof The conjugate according to claim 40. 42. A is CH, and one of Q or Z is CH and the other is C- C (O) -R⁶(In the formula, R⁶Is NHR⁷And where R⁷Is a biologically active substance 40. The conjugate according to claim 39, which is 43.3 Three terms R are P (O) R¹OH (in the formula, R¹Is OH; and X and And Y is H) 43. The conjugate of claim 42 or Is a pharmaceutically acceptable salt thereof. 44. Metal ion is Gd⁺³44. Any one of claims 30-43 The conjugate as described. 45. 38. A complex according to claim 36 and a pharmaceutically acceptable carrier. A pharmaceutical composition comprising: 46. 40. A conjugate according to claim 39 and a pharmaceutically acceptable carrier A pharmaceutical composition comprising. 47. Comprising administering to the animal an effective amount of the composition of claim 45. A method of diagnosing an animal disease state, which comprises: 48. Comprising administering to the animal an effective amount of the composition of claim 46. A method of diagnosing an animal disease state, which comprises: 49. Use of the complex according to claim 36 as a diagnostic agent. 50. Use of the conjugate according to claim 39 as a diagnostic agent. 51. The bicyclopolyaza macrocyclophosphonic acid compound according to claim 1. To Gd⁺³, Mn^-2Or Fe⁺³Metal ions selected from water and pH 5 to 7 37. Preparation of a complex according to claim 36, comprising reacting under acidic conditions. Method. 52. Bicyclopolyaza macrocyclophosphonic acid compound, 3,6,9,15- Tetraazabicyclo [9.3.1] pentadeca-1 (15), 11,13-triene-3,6,9-tri 52. The method of claim 51, which is methylenephosphonic acid. 53. The bicyclopolyaza macrocyclophosphonic acid compound according to claim 1. A method of preparing (A) reacting a compound of formula (I) in which at least one R group is H with a phosphonating agent Or; (B) a compound of formula (I) having a protecting group in which Q, A or Z is present, is treated in step (A ), Followed by catalytic hydrogenation or a reaction to remove the blocking group with an acid. The above preparation method, which comprises: 54. The phosphonating agent has the formula P (OR)₃(Wherein R is defined in claim 1) 54. The method of claim 53, which comprises: 55. The phosphonating agent has the formula P (OR)₃(Wherein R is defined in claim 1) 53) and formaldehyde in the solvent. How to list.