JPWO2006107106A1 - 小胞アセチルコリントランスポーターに対するリガンド - Google Patents
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Abstract
Description
Shibaらは、ベサミコールのベンゼン環部分のオルト、メタまたはパラ位にヨウ素を導入したベサミコールアナログのエナンチオマーについて、インビトロでのVAChTおよびシグマ受容体に対する親和性を調査した。その結果、(−)−o−ヨードベサミコールが、他のアナログと比較して、(−)−ベサミコールと同等に、VAChTに対する高い結合親和性およびシグマ受容体に対する低い結合親和性を有することを明らかにした(例えば、Shibaら、Life Sciences 71(2002)1591−1598を参照のこと)。
さらに、Shibaらは、(−)−[125I]−o−ヨードベサミコールについて、VAChTをマッピングするためのラジオトレーサーとしての能力をラットで評価した。その結果、(−)−o−ヨードベサミコールは、VAChTマッピング剤として有用であることが明らかになった(例えば、Shibaら、Annals of Nuclear Medicine Vol.17,No.6,451−456,2003を参照のこと)。
そこで、本発明者らは、SPECTよりも、感度、解像度、定量性に優れているポジトロン放出断層撮影法(positron emission tomography;以下、PETと略記する。)を用いてVAChTをマッピングすることに着目した。
このことから、本発明は、SPECTよりも、感度、解像度、定量性に優れたPETを用いて、VAChTをマッピングするための試薬(ラジオトレーサー)として有用な新規化合物およびその製造方法、並びにVAChTの減少により特徴付けられるコリン作動性神経変性障害(例えば、アルツハイマー病、記憶障害、学習障害、統合失調症、認知機能障害、多動性障害、不安神経症、うつ病、無痛覚症、パーキンソン氏病など)などを診断するための上記新規化合物を含む診断剤を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、(−)−ベサミコールのベンゼン環部分のオルト位にメチル基を導入した新規ベサミコールアナログ(すなわち、(−)−o−メチルベサミコール)が、(−)−ベサミコールに匹敵する、VAChTに対する高い結合親和性およびシグマ受容体に対する低い結合親和性を有することを見出し、この(−)−o−メチルベサミコールのメチル基部分として、ポジトロン核種である11Cで標識した11CH3基を導入した新規化合物(すなわち、(−)−[11C]−o−メチルベサミコール)を、PET用の診断剤として利用することを着想し、さらに検討を進めて、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は以下に関する。
(1) 以下の式(I):
[式中、R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基、またはフェニル基を表す。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい(該環は、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基からなる群より選択される1個または2個以上の置換基を有していてもよい)。]
で表される化合物またはその塩。
(2) 前記式中のR1およびR2が水素原子である、上記(1)記載の化合物(すなわち、(−)−[11C]−o−メチルベサミコール)またはその塩。
(3) 以下の式(II):
[式中、R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基、またはフェニル基を表す。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい(該環は、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基からなる群より選択される1個または2個以上の置換基を有していてもよい)。]
で表される化合物またはその塩を、11CH3Iと反応させる工程を包含する、
以下の式(I):
[式中、R1およびR2は、前記式(II)におけるR1およびR2と同義である。]
で表される化合物またはその塩の製造方法。
(4) 前記式中のR1およびR2が水素原子である、上記(3)記載の製造方法。
(5) 上記(1)または(2)に記載の化合物またはその塩を含む、コリン作動性神経変性障害の診断剤。
(6) 前記コリン作動性神経変性障害が、アルツハイマー病、記憶障害、学習障害、統合失調症、認知機能障害、多動性障害、不安神経症、うつ病、無痛覚症、またはパーキンソン氏病である、上記(5)に記載の診断剤。
(7) 以下の式(II):
[式中、R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基、またはフェニル基を表す。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい(該環は、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基からなる群より選択される1個または2個以上の置換基を有していてもよい)。]
で表される化合物またはその塩。
(8) 前記式中のR1およびR2が水素原子である、上記(7)記載の化合物またはその塩。
(9) 以下の式(Ia):
[式中、R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基、またはフェニル基を表す。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい(該環は、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基からなる群より選択される1個または2個以上の置換基を有していてもよい)。]
で表される化合物またはその塩。
(10) 前記式中のR1およびR2が水素原子である、上記(9)記載の化合物(すなわち、(−)−o−メチルベサミコール)またはその塩。
(11) コリン作動性神経変性障害の診断剤である、以下の式(I):
[式中、R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基、またはフェニル基を表す。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい(該環は、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基からなる群より選択される1個または2個以上の置換基を有していてもよい)。]
で表される化合物またはその塩。
(12) 前記式中のR1およびR2が水素原子である、上記(11)記載の化合物(すなわち、(−)−[11C]−o−メチルベサミコール)またはその塩。
(13) 前記コリン作動性神経変性障害が、アルツハイマー病、記憶障害、学習障害、統合失調症、認知機能障害、多動性障害、不安神経症、うつ病、無痛覚症、またはパーキンソン氏病である、上記(11)または(12)に記載の化合物またはその塩。
(14) コリン作動性神経変性障害の被診断動物に、以下の式(I):
[式中、R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基、またはフェニル基を表す。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい(該環は、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基からなる群より選択される1個または2個以上の置換基を有していてもよい)。]
で表される化合物またはその塩を投与し、コリン作動性神経変性障害部の像を撮影することからなるコリン作動性神経変性障害の画像診断方法。
(15) 前記式中のR1およびR2が水素原子である、上記(14)記載のコリン作動性神経変性障害の画像診断方法。
(16) 前記コリン作動性神経変性障害が、アルツハイマー病、記憶障害、学習障害、統合失調症、認知機能障害、多動性障害、不安神経症、うつ病、無痛覚症、またはパーキンソン氏病である、上記(14)または(15)に記載のコリン作動性神経変性障害の画像診断方法。
図2は、実施例7における、本発明の(−)−[11C]−o−メチルベサミコールを用いた、ラット脳のエキソビボオートラジオグラフィーの結果を示す写真である。図2の上段は(−)−[11C]−o−メチルベサミコール注射の15分後に屠殺したラットの脳の4切片の写真であり、図2の下段は(−)−[11C]−o−メチルベサミコール注射の30分後に屠殺したラットの脳の4切片の写真である。
図3は、図2の上段の写真の模式図であって、ラットの脳の各部位を矢印で示している。
図4は、実施例8における、本発明の(−)−[11C]−o−メチルベサミコール投与後15分から60分で得られた画像データを画像化した、覚醒サルの脳(Conscious Monkey Brain)のPET画像写真である。左図は(−)−[11C]−o−メチルベサミコール投与後の健常サルの脳画像であり、右図は(−)−[11C]−o−メチルベサミコール投与後の神経破壊したサルの脳画像である。各写真中左が左脳、右が右脳である。大脳皮質を矢印で示す。当該画像写真は本来カラー写真であり、赤い領域は(−)−[11C]−o−メチルベサミコールが多く集積している領域であり、すなわちVAChT密度が高い領域であることを表す。右図のモデルサル(神経破壊サル)の右脳(破壊側)では神経破壊により、VAChTの密度が低くなっており、(−)−[11C]−o−メチルベサミコールの集積が少なく、結果としてその領域のVAChT密度が少ないことを示す緑色になっている。例えば、アルツハイマー病の場合においても、VAChT密度が少なくなっていると考えられることから、緑色のような欠損画像として現れ、診断に利用できる。
図5は、図4の赤い領域を明確にするため図4の写真を作図し、赤い領域を黒く塗りつぶして示した概略図である。
発明の詳細な説明
本発明は、VAChTに対して特異的な結合親和性を有する、ポジトロン核種である11Cで標識された以下の式(I):
[式中、R1およびR2の定義は前述のとおりである。]
で表される化合物(以下、化合物(I)という。)またはその塩、を提供する。
上記式(I)、および後述の式(II)並びに式(Ia)中、R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基、またはフェニル基を表す。好ましくは、R1およびR2は、水素原子である。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
C1−6アシル基としては、例えば、ホルミル、および、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、ピバロイル、バレリル、イソバレリル、ヘキサノイルなどのC1−5アルキル−カルボニル基などが挙げられる。
C1−6アルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシなどが挙げられる。
C1−6アルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシルなどが挙げられる。
あるいは、上記式(I)、および後述の式(II)並びに式(Ia)中、R1およびR2は、一緒になって、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい。このような環としては、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンゼン環、および5または6員の芳香族複素環などが挙げられる。
これらの環は、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基からなる群より選択される1個または2個以上の置換基を有していてもよい。ここで、ハロゲン原子、C1−6アシル基、C1−6アルコキシ基、およびC1−6アルキル基は、上記で定義したとおりである。
化合物(I)の塩としては、薬学的に許容される塩が好ましく、例えば、無機塩基との塩、有機塩基との塩、無機酸との塩、有機酸との塩、塩基性または酸性アミノ酸との塩などが挙げられる。
塩を形成する無機塩基としては、例えば、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属;カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属;ならびにアルミニウム、アンモニウムなどが挙げられる。塩を形成する有機塩基としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピコリン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、N’,N’−ジベンジルエチレンジアミンなどが挙げられる。塩を形成する無機酸としては、例えば、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸などが挙げられる。塩を形成する有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、フマール酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などが挙げられる。塩を形成する塩基性アミノ酸としては、例えば、アルギニン、リジン、オルニチンなどが挙げられ、塩を形成する酸性アミノ酸としては、例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸などが挙げられる。
化合物(I)は、当該分野で公知の方法によって、その薬学的に許容される塩にすることができる。
化合物(I)またはその塩は、以下の製造方法1、あるいは当該分野で公知の有機化学合成方法を適宜使用することにより製造することができる。
(製造方法1)
(スキーム1−1)
スキーム1−1の各工程において用いられる試薬などをそれぞれ以下に示す。
工程a:
工程b:(−)−ジ−p−トルオイル−L−酒石酸;
工程c:HNO3,H2SO4;
工程d:Fe,HCl;
工程e:NaNO2,HCl,KI;
工程f:[(CH3)3Sn]2,触媒
各式中、R1およびR2は、上記で定義したとおりである。
スキーム1−1において、式(A2)で表される化合物(以下、化合物(A2)という。)の合成は、例えば、Shibaら、Life Sciences 71(2002)1591−1598およびShibaら、Annals of Nuclear Medicine Vol.17,No.6,451−456,2003に記載される方法に従って、4−フェニルピペリジン(式(A1)で表される化合物)からa〜eの工程を経て合成できる。
スキーム1−1において、化合物(A2)から式(II)で表される化合物(以下、化合物(II)という。)の合成は、ハロゲン−金属交換アルキル化反応によって行うことができる。この反応は、通常、無水溶媒中、不活性ガス(例えば、窒素、アルゴンなど)気流下にて、触媒の存在下で、化合物(A2)とヘキサメチル二スズとを、通常、約1〜10分間、好ましくは、約3〜5分間攪拌した後、さらに約15〜20時間、使用する溶媒に応じて−15℃〜200℃の間の任意の適切な温度で反応させることにより行われる。
この反応に用いられる溶媒としては、反応を阻害しない溶媒であれば特に限定はなく、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン(THF)、トリエチルアミン、ヘキサンおよびこれらの混合溶媒などが挙げられる。好ましい溶媒としては、トルエンが挙げられる。
この反応における溶媒の使用量は、化合物(A2)に対して、通常、約20〜50重量倍、好ましくは、約35〜45重量倍である。
この反応に用いられる触媒としては、例えば、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)((Ph3P)4Pd(0))、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)、トリ−o−トルイルホスフィン((o−Tol)3P)等が挙げられるが、これらに限定されない。これらの触媒は、2種以上を組み合わせて用いてもよい。好ましい触媒としては、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)が挙げられる。
この反応に用いられる触媒の使用量は、化合物(A2)に対して、通常、約0.01〜10倍モル、好ましくは、約0.05〜0.1倍モルである。
(スキーム1−2)
各式中、R1およびR2は、上記で定義したとおりである。
スキーム1−2に示す化合物(I)の合成は、通常、化合物(II)を、溶媒中、触媒の存在下で、[11C]ヨウ化メチルと反応させることにより行われる。
この反応に用いられる溶媒としては、反応を阻害しない溶媒であれば特に限定はなく、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトニトリル、1,4−ジオキサン、キシレン、1,2−ジメトキシエタン、ジクロロメタンおよびこれらの混合溶媒などが挙げられる。好ましい溶媒としては、DMFが挙げられる。
この反応における溶媒の使用量は、化合物(II)に対して、通常、約250〜1000重量倍、好ましくは、約400〜600重量倍である。
この反応に用いられる触媒としては、例えば、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)、トリ−o−トルイルホスフィン((o−Tol)3P)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(Pd(PPh3)4)、トリ−o−トルイルホスフィンパラジウム(Pd[P(o−Tol)3]2)、塩化第一銅(CuCl)、炭酸カリウム(K2CO3)等が挙げられるが、これらに限定されない。
好ましい触媒としては、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムと、トリ−o−トルイルホスフィンと、塩化第一銅(CuCl)と、炭酸カリウム(K2CO3)の組合せが挙げられる。
この反応に用いられる触媒の使用量は、化合物(II)に対して、通常、約0.1〜150倍モル、好ましくは、約1〜100倍モルである。
この反応に用いられる[11C]ヨウ化メチルの使用量は、放射能量として、0.5GBq〜100GBq、好ましくは10GBq〜50GBqである。
メチル化反応の温度は、通常、約40〜90℃、好ましくは、約70〜85℃である。反応時間は、通常、約3〜10分程度である。
化合物(I)またはその塩は、VAChTに対して特異的な結合親和性を有し、かつ、PETにおいて検出可能なポジトロン核種である11Cで標識されているため、ヒトまたは非ヒト哺乳動物(サル、ウマ、ウシ、ブタ、ヤギ、ヒツジ、イヌ、ネコ、モルモット、ラット、マウス、ハムスターなど)における、PETを用いたVAChTをマッピングするための試薬(ラジオトレーサー)として有用である。
化合物(I)またはその塩はまた、ヒトまたは非ヒト哺乳動物(サル、ウマ、ウシ、ブタ、ヤギ、ヒツジ、イヌ、ネコ、モルモット、ラット、マウス、ハムスターなど)における、VAChTの減少により特徴付けられるコリン作動性神経変性障害を診断するための診断剤として有用である。
コリン作動性神経変性障害としては、VAChTの減少により特徴付けられる疾患、例えば、アルツハイマー病、記憶障害、学習障害、統合失調症、認知機能障害、多動性障害、不安神経症、うつ病、無痛覚症、パーキンソン氏病などが挙げられる。
化合物(I)またはその塩を診断剤として用いる場合、診断に効果的な量の化合物(I)またはその塩が、被験体へ投与、好ましくは、静脈内投与される。診断に効果的な量とは、インビボで標識の局在化およびその検出を可能にするのに十分な量のことを意味する。
化合物(I)またはその塩を静脈内投与のための注射剤として用いる場合、化合物(I)またはその塩を、安定化剤(例えば、アスコルビン酸)、可溶化剤(例えば、β−シクロデキストリン類など)、分散剤(例えば、Tween 80、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウムなど)、保存剤(例えば、メチルパラベン、プロピルパラベン、ベンジルアルコール、クロロブタノールなど)、等張化剤(例えば、塩化ナトリウム、グリセリン、ソルビトール、ブドウ糖など)などと共に、常法に従って水性注射剤としてもよいし、植物油(例えば、オリーブ油、ゴマ油、ラッカセイ油、綿実油、コーン油など)、プロピレングリコールなどに、溶解、懸濁、または乳化させて油性注射剤としてもよい。
投与されるべき単位用量は、成人に用いる場合、一般的に、約300MBq〜約800MBq、好ましくは、約400MBq〜600MBqの放射能を有する量である。また、注入する溶液の量は、約10ml〜約20mlである。
本発明の診断剤を被験体に静脈内投与した後、30分〜90分間のPETによるダイナミック計測をすることにより、被験体内のVAChTの画像化が可能となる。
本発明に用いられるポジトロン核種である11Cは半減期が非常に短いため、PETによる分析または診断を行う直前に、分析または診断する現場で、化合物(II)を[11C]メチル化して化合物(I)を製造して用いてもよい。
従って、本発明はまた、化合物(I)([11C]標識化ベサミコール)の前駆体として、以下の式(II):
[式中、R1およびR2の定義は前述のとおりである]で表される化合物(化合物(II))またはその塩を提供する。
化合物(II)の塩としては、前述の化合物(I)において例示したような塩が挙げられる。化合物(II)は、当該分野で公知の方法によって、その薬学的に許容される塩にすることができる。
本発明はまた、[11C]標識がされていない以下の式(Ia):
[式中、R1およびR2の定義は前述のとおりである。]で表される化合物(以下、化合物(Ia)という。)またはその塩を提供する。
化合物(Ia)またはその塩は、以下の製造方法1a、上記製造方法1において11CH3Iの代わりにCH3Iを用いる方法、あるいは当該分野で公知の有機化学合成方法を適宜使用することによって製造することができる。
(製造方法1a)
(スキーム1a)
各式中のR1およびR2は、上記で定義したとおりである。−Alk基は、低級アルキル基、好ましくは、C1−6アルキル基、より好ましくは、エチル基を表す。(式(a1)で表される化合物(以下、化合物(a1)という。)の合成)
2−ブロモベンズアルデヒドの−Br基を、グリニャール反応により、−CH3基とすることで、化合物(a1)を得ることができる。この反応は、通常、不活性ガス(例えば、窒素、アルゴンなど)気流下にて、無水溶媒に溶解したマグネシウムに、無水溶媒に溶解した2−ブロモベンズアルデヒドを滴下し、触媒量のヨウ素を加えて、使用する溶媒に応じて−15℃〜200℃の間の任意の適切な温度で約1〜1.5時間反応させた後、無水溶媒に溶解したジメチル硫酸を滴下し、さらに、使用する溶媒に応じて−15℃〜200℃の間の任意の適切な温度で約1.5〜2時間反応させることによって行われる。
この反応に用いられる溶媒としては、反応を阻害しない溶媒であれば特に限定はなく、例えば、THF、ジエチルエーテル、ジオキサン、ヘキサメチルフォスフィントリアミド(HMPA)、ベンゼンおよびこれらの混合溶媒などが挙げられる。好ましい溶媒としては、THFが挙げられる。
この反応における溶媒の使用量は、2−ブロモベンズアルデヒドに対して、通常、約2〜10重量倍、好ましくは約4〜5重量倍である。
この反応に用いられるマグネシウムの使用量は、2−ブロモベンズアルデヒドに対して、通常、約1.0〜3.0倍モル、好ましくは、約1.1〜1.8倍モルである。
この反応に用いられるジメチル硫酸の使用量は、2−ブロモベンズアルデヒドに対して、通常、約1.0〜5倍モル、好ましくは、約1.2〜3倍モルである。
必要に応じて、2−ブロモベンズアルデヒドの−CHO基を保護した後、グリニャール反応に供してもよい。
好ましくは、2−ブロモベンズアルデヒドは、溶媒(例えば、ベンゼン)中で、エチレングリコールおよびp−トルエンスルホン酸を加え、使用する溶媒に応じて−15℃〜200℃の間の適切な温度で約2〜4時間反応させてケタール体とした後、グリニャール反応に供し、その後、任意の適切な酸(例えば、塩酸)を用いて脱保護される。
(式(a2)で表される化合物(以下、化合物(a2)という。)の合成)
化合物(a2)は、通常、適当な溶媒中、化合物(a1)を、任意の適切な酸(例えば、酢酸)および塩基(例えば、ピロリジン)の存在下で、CNCH2COO−Alk(式中、−Alkは前記と同義を示す。)と反応させることにより合成される。
この反応に用いられる溶媒としては、反応を阻害しない溶媒であれば特に限定はなく、例えば、ベンゼン、トルエン、THF、ジエチルエーテル、アセトニトリル、1,4−ジオキサンおよびこれらの混合溶媒などが挙げられる。好ましい溶媒としては、ベンゼンが挙げられる。
この反応における溶媒の使用量は、化合物(a1)に対して、通常、約5〜10重量倍、好ましくは、約7〜9重量倍である。
この反応に用いられる酸の使用量は、化合物(a1)に対して、通常、約0.2〜1.0倍モル、好ましくは約0.5〜0.7倍モルである。
この反応に用いられる塩基の使用量は、化合物(a1)に対して、通常、約0.1〜1.0倍モル、好ましくは約0.3〜0.6倍モルである。
この反応に用いられるCNCH2COO−Alk(式中、−Alkは前記と同義を示す。)の使用量は、化合物(a1)に対して、通常、約1.0〜3.0倍モル、好ましくは、約1.2〜1.5倍モルである。
この反応の反応温度は、使用する溶媒に応じて−15℃〜200℃の間の適切な温度が選択され、反応時間は、通常、約1〜5時間、好ましくは、約2〜3時間である。
(式(a3)で表される化合物(以下、化合物(a3)という。)の合成)
化合物(a3)は、通常、不活性ガス(例えば、窒素、アルゴンなど)気流下にて、適当な溶媒中、化合物(a2)を、任意の適切な塩基(例えば、NaH)の存在下で、C(COO−Alk)2(式中、−Alkは前記と同義を示す。)と反応させ、次いで、任意の適切な酸(例えば、塩酸)により処理することによって合成される。
この反応に用いられる溶媒としては、反応を阻害しない溶媒であれば特に限定はなく、例えば、THF、ジエチルエーテル、1,4−ジオキサン、ベンゼン、アセトニトリル、トルエンおよびこれらの混合溶媒などが挙げられる。好ましい溶媒としては、THFが挙げられる。
この反応における溶媒の使用量は、化合物(a2)に対して、通常、約3〜10重量倍、好ましくは、約5〜6重量倍である。
この反応に用いられる塩基の使用量は、化合物(a2)に対して、通常、約1.0〜3.0倍モル、好ましくは、約1.5〜2.5倍モルである。
この反応に用いられるC(COO−Alk)2(式中、−Alkは前記と同義を示す。)の使用量は、化合物(a2)に対して、通常、約1.0〜3.0倍モル、好ましくは約2.0〜2.5倍モルである。
この反応に用いられる酸の使用量は、化合物(a2)に対して、通常、約20〜50倍モル、好ましくは約30〜40倍モルである。
この反応の反応温度は、使用する溶媒に応じて−15℃〜200℃の間の適切な温度が選択され、反応時間は、合計で約50〜90時間、好ましくは、合計で約70〜80時間である。
(式(a4)で表される化合物(以下、化合物(a4)という。)の合成)
化合物(a4)は、通常、無水溶媒中で化合物(a3)と塩化チオニルとを反応させた後、一旦溶媒を留去し、尿素を加え、次いで、無水溶媒中のナトリウムを加えて、還流することにより合成される。
この反応に用いられる溶媒としては、反応を阻害しない溶媒であれば特に限定はなく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトニトリルおよびこれらの混合溶媒などが挙げられる。好ましい溶媒としては、エタノールが挙げられる。
この反応における溶媒の使用量は、化合物(a3)に対して、通常、約2〜10重量倍、好ましくは約4〜5重量倍である。
この反応に用いられる塩化チオニルの使用量は、化合物(a3)に対して、通常、約2〜10倍モル、好ましくは約3〜5倍モルである。
この反応に用いられる尿素の使用量は、化合物(a3)に対して、通常、約1.1〜5.0倍モル、好ましくは約2.0〜3.0倍モルである。
この反応に用いられるナトリウムの使用量は、化合物(a3)に対して、通常、約1.1〜5.0倍モル、好ましくは約2.0〜3.0倍モルである。
この反応の反応温度は、使用する溶媒に応じて−15℃〜200℃の間の適切な温度が選択され、反応時間は、通常、約10〜24時間、好ましくは、約20〜24時間である。
(式(a5)で表される化合物(以下、化合物(a5)という。)の合成)
化合物(a5)は、氷冷下で、溶媒中の還元剤(例えば、BH3)に化合物(a4)を加えて還流した後、さらに、必要に応じて、任意の適切な酸(例えば、塩酸)を加えて、さらに還流することにより合成される。
この反応に用いられる溶媒としては、反応を阻害しない溶媒であれば特に限定はなく、例えば、THF、ジエチルエーテル、1,4−ジオキサンおよびこれらの混合溶媒などが挙げられる。好ましい溶媒としては、THFが挙げられる。
この反応における溶媒の使用量は、化合物(a4)に対して、通常、約10〜20重量倍、好ましくは約12〜15重量倍である。
この反応に用いられる還元剤の使用量は、化合物(a4)に対して、通常、約1.1〜10倍モル、好ましくは約2〜5倍モルである。
(式(a6)で表される化合物(以下、化合物(a6)という。)および化合物(Ia)の合成)
化合物(a5)から化合物(a6)、さらに、化合物(a6)から化合物(Ia)への合成は、前述の製造方法1のスキーム1−1に示すa〜eの工程に従って合成できる。
化合物(Ia)の塩としては、前述の化合物(I)において例示したような塩が挙げられる。化合物(Ia)は、当該分野で公知の方法によって、その薬学的に許容される塩にすることができる。
化合物(Ia)およびその塩は、VAChTに対して特異的な結合親和性を有するので、VAChTを研究するためのツール、例えば、VAChTの機能を調べるための試薬(例えばトレーサーなど)等として有用である。
(実施例1:(−)−2−(4−(2−メチルフェニル)ピペリジノ)シクロヘキサノール(以下、「(−)−o−メチルベサミコール」または「(−)−o−MeVES」と略記する場合がある。)の合成)
(工程A:2−メチルベンズアルデヒドの合成)
ベンゼン(300mL)中に、2−ブロモベンズアルデヒド(25g,135mmol)、エチレングリコール(41.9g,675mmol)、およびp−トルエンスルホン酸(2.57g,13.5mmol)を加え、3時間還流することにより、ケタール体を得た。次いで、アルゴン気流下で、無水THF(50mL)にマグネシウム(3.64g,150mmol)を加え攪拌した。さらに、ケタール体を溶解させた無水THF(50mL)を滴下し、触媒量のヨウ素を加え、1時間還流後、無水THF(60mL)に溶解させたジメチル硫酸(37.8g,300mmol)を滴下し、さらに1.5時間還流して、2−ブロモベンズアルデヒドのブロム(−Br)部分をメチル(−CH3)化した。生成したメチル体を、5%塩酸を用いて脱ケタール化して、表題化合物をオイルとして得た(2−ブロモベンズアルデヒドからの収率70.8%)。
1H−NMR(CDCl3):δ 10.26(bs,1H),7.84−7.31(m,4H),2.66(s,3H)
Mass(m/e):129(M+)
(工程B:エチル 2−シアノ−3−(2−メチルフェニル)アクリラートの合成)
ベンゼン(150mL)中に、2−メチルベンズアルデヒド(17.8g,148mmol)、およびエチルシアノアセテート(20.1g,177.7mmol)を加え、さらに、酢酸(5.6mL)、およびピロリジン(3.07mL)を加え、約2時間還流することにより、表題化合物を白色固体として得た(収率55.3%)。
1H−NMR(CDCl3):δ 8.56(s,1H),8.18−8.09(m,1H),7.38−7.34(m,3H),4.58−4.22(dd,J=7.02Hz,J=14.3Hz,2H),2.45(s,3H),1.52−1.29(t,J=7.02Hz,3H)
Mass(m/e):215(M+)
(工程C:4−(2−メチルフェニル)ピペリジン−2,6−ジオンの合成)
アルゴン気流下で、水素化ナトリウム(3.18g,79.6mmol)を加えた無水THF(25mL)中に、ジエチルマロネート(12.96g,81mmol)を加え、室温で15分間撹拌した後、無水THF(50mL)に溶解したエチル 2−シアノ−3−(2−メチルフェニル)アクリラート(8.56g,39.8mmol)を滴下し、室温で15時間撹拌した。反応終了後、さらに、6M−塩酸(200mL)中で60時間還流した。反応終了後、得られた3−(2−メチルフェニル)ペンタン−1,5−二酸(13g,58.6mmol)と塩化チオニル(21.62g,13.3mmol)を氷冷した無水メタノール(90mL)に加え、60分間撹拌して反応させた。反応終了後、溶媒を留去し、飽和炭酸水素ナトリウム溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。無水エタノール(50mL)に溶媒留去後に得られたオイルおよび尿素(5.28g,87.9mmol)を加え、さらに、ナトリウム(2.03g,87.9mmol)を加えた後、19時間還流した。反応終了後、冷却し、ろ過することにより、固体として表題化合物を得た(エチル 2−シアノ−3−(2−メチルフェニル)アクリラートからの収率64.1%)。
1H−NMR(CD3OD):δ 7.19(s,4H),2.83−2.70(d,4H),3.92−3.61(m,1H),2.36(s,3H)
Mass(m/e):203(M+)
(工程D:4−(2−メチルフェニル)ピペリジンの合成)
氷冷下、1M−BH3−THF(150mL)に4−(2−メチルフェニル)ピペリジン−2,6−ジオン(9.46g,46.6mmol)を加えた後、19時間還流し、ついで、6M−塩酸(100ml)を入れ、さらに22時間還流することにより、固体として表題化合物を得た(収率81.0%)。
1H−NMR(CD3OD):δ 7.19(s,4H),4.15−3.54(m,5H),2.35(s,3H),2.05(m,4H)
Mass(m/e):175(M+)
(工程E:(−)−2−(4−(2−メチルフェニル)ピペリジノ)シクロヘキサノールの合成)
4−(2−メチルフェニル)ピペリジン(4.65g,26.6mmol)およびシクロヘキセンオキシド(9.8g,101mmol)を無水エタノール(30mL)に加え、20時間還流することにより、(±)−2−(4−(2−メチルフェニル)ピペリジノ)シクロへキサノール((±)−o−メチルベサミコール)を得た(収率31.9%)。次いで、得られた(±)−o−メチルベサミコール(1.63g,6.0mmol)をアセトン(25mL)に溶解させ、この溶液に、アセトン(25mL)に溶解した(−)−ジ−p−トルオイル−L−酒石酸(2.54g,6.56mmol)を滴下し、室温で5分間撹拌した。析出した結晶を、グラスフィルターでろ過した。フィルター内の結晶を、2M−水酸化ナトリウム溶液に溶かし、5分間撹拌した。撹拌後、5%メタノールを含有する塩化メチレン混合溶媒を用いて抽出し、無水硫酸マグネシウムによる乾燥後、溶媒留去し、エタノールにより再結晶することによって、固体として表題化合物を得た(収率66.5%)。
Mp:116−118℃
1H−NMR(CD3OD):δ 7.25−7.09(m,4H),3.70−3.42(m,1H),2.86−2.69(m,3H),2.33(s,3H),2.33−2.07(m,3H),1.84−1.71(m,8H),1.38−1.19(m,4H)
Mass(m/e):273(M+)
Anal.Calcd.For C18H27NO:C,79.07;H,9.95;N,5.12.Found:C,78.88;H,10.15;N,5.06
(実施例2:(−)−o−MeVESの、インビトロにおける、VAChTに対する親和性とシグマ受容体(σ−1およびσ−2)に対する親和性との比較)
インビトロ薬物阻害実験により、(−)−o−MeVESのVAChTおよびシグマ受容体(σ−1、σ−2)に対する親和性を調べた。
(ラット脳の膜組織および肝臓の膜組織の調製)
初めに、ラットから脳および肝臓を摘出し、各組織の10倍重量の0.32Mショ糖溶液を加え、テフロンホモジナイザーを用いてすりつぶした。次いで、すりつぶした組織溶液を、1000gで10分間、遠心分離に供し、沈殿した分画を取り除いた。さらに、上清を、55000gで60分間、遠心分離に供し、沈殿した組織を、50mMのトリス−HCl緩衝液/0.32Mショ糖溶液(pH7.8)に加えて懸濁させた。
(VAChTに対する親和性の試験)
10nMの(−)−[3H]ベサミコールを、VAChT用のラジオアイソトープ(RI)として用いた。検査化合物として、表1−1に示す、(−)−o−MeVES、(−)−ベサミコール、1−(3,4−ジメトキシフェネチル)−4−(3−フェニル−プロピル)ピペラジン(以下、SA4503という。)、ハロペリドール、および(+)−ペンタゾシンを用いた。各検査化合物について、10種類の濃度(10−5M〜10−10Mの範囲内で10段階に設定した濃度)のサンプルを調製した。
各サンプルについて、試験管に、RI(100μl)、サンプル(50μl)、50mMトリス−HCl緩衝液(pH7.8)(100μl)、2μMのDTG溶液(50μl)(最終濃度として200nM)、最後に、調製したラット脳の膜組織(500〜900μg(タンパク質重量)/200μl)を加え、37℃にて60分間反応させた。試験管を氷冷することにより反応を終了させ、直ちに、セルハーベスターを用いて、ラット脳の膜組織をグラスフィルターに吸着させた。グラスフィルターを、50mMのトリス−HCl緩衝液(pH7.8)(5ml)で3回洗浄した後、グラスフィルターごと液体シンチレーションバイアルに入れ、液体シンチレーターを加えた後、液体シンチレーションカウンタを用いて放射能を測定した。
なお、非特異的な結合量を調べるために、10μMのベサミコールを加えたサンプルを同時に試験した。
(σ−1受容体に対する親和性の試験)
3nMの(+)−[3H]ペンタゾシンを、σ−1受容体用のラジオアイソトープ(RI)として用い、反応を37℃で90分間行った以外、VAChTに対する親和性の試験と同様の操作で試験した。
なお、非特異的な結合量を調べるために、10μMのペンタゾシンを加えたサンプルを同時に試験した。
(σ−2受容体に対する親和性の試験)
3nMの[3H]DTG([3H]−1,3−ジ−o−トリルグアニジン)を、σ−2受容体用のラジオアイソトープ(RI)として用いた。このRIのσ−1受容体に対する結合を抑えるために、1μMのペンタゾシン(50μl)を加え、50mMのトリス−HCl緩衝液(pH7.8)(100μl)を加えた。ラット肝臓の膜組織(300〜600μg(タンパク質重量)/200μl)を使用した以外、σ−1受容体に対する親和性の試験と同様の操作で試験した。
なお、非特異的な結合量を調べるために、10μMのDTGおよび1μMのペンタゾシンを加えたサンプルを同時に試験した。
結果を表1−1に示す。
*:ラット脳の膜組織(rat cerebral membranes)を、2つのシグマ受容体をマスクするための200nMのDTGの存在下で、37℃にて60分間、50mMのトリス−HCl緩衝液(pH7.8)中の(−)−[3H]ベサミコールと共にインキュベートした。
#:ラット脳の膜組織を、37℃にて90分間、50mMのトリス−HCl緩衝液(pH7.8)中の(+)−[3H]ペンタゾシン(pentazocine)と共にインキュベートした。
$:ラット肝臓の膜組織(rat liver membranes)を、σ−1受容体をマスクするための0.001mMの(+)−ペンタゾシンの存在下で、37℃にて90分間、50mMのトリス−HCl緩衝液(pH7.8)中の[3H]DTGと共にインキュベートした。
次に、上記の実験結果(n=3)及び上記の実験と同様に行った5回の実験結果(n=5)をもとに、Ki値を求めた(計n=8)。Ki値は、一般に各実験ごとに得られる親和性(IC50値)を各実験ごとの条件の違いによるデータの違いを補正するために用いられ、これにより、例えば実験日の違うデータや他の受容体間(例えばVAChTとδ−1受容体)の親和性の比較ができる。
Ki値は、下記の計算式に従って算出した。結果を表1−2に示す。
式:Ki=IC50/(1+C/Kd)(nM)
(計算式中、Kdは放射性リガンドの解離定数を示し、Cは放射性リガンドの濃度を示す。)
表1−2に示すように、(−)−ベサミコールのVAChTとの親和性を示すKi値は4.4±0.6nMであり、本発明の(−)−o−MeVESのVAChTとの親和性を示すKi値は6.7±0.4nMである。また、(−)−ベサミコールのδ−1受容体およびδ−2受容体との親和性を示すKi値は、それぞれ73.8±11.2nMおよび346±37nMであり、本発明の(−)−o−MeVESのδ−1受容体およびδ−2受容体との親和性を示すKi値は、それぞれ33.7±5.9nMおよび266±28nMである。この結果より、(−)−ベサミコールおよび本発明の(−)−o−MeVESは、他のリガンド(SA4503、ハロペリドールおよび(+)−ペンタゾシン)と比較して、VAChTに対する高い親和性とδ−1受容体およびδ−2受容体に対する低い親和性を有していることが認められた。
これらの結果から、本発明の(−)−o−MeVESは、(−)−ベサミコールの持つVAChTに対する高い親和性およびδ−1受容体およびδ−2受容体に対する低い親和性という性質を維持しているといえる。さらに、本発明の(−)−[11C]−o−MeVESは、(−)−ベサミコールの持つ上記の性質を有しながら、11C−標識を有するので、VAChTを指標する診断方法に用いられる診断剤として有用であるといえる。
なお、前述のLife Sciences 71(2002)1591−1598には、ラット脳を用いたインビトロ実験の結果、(−)−o−ヨードベサミコールとVAChT、δ−1受容体、δ−2受容体との親和性がKi値(平均±標準偏差)としてそれぞれ15.0±2.9nM、62.2±12.0nM、554±137nMであったことが記載されている。一方、本発明の(−)−o−MeVESの、VAChT、δ−1受容体、δ−2受容体に対するKi値は、表1−2から、それぞれ6.7±0.4nM、33.7±5.9nM、266±28nMであった。このように、(−)−o−MeVESおよび(−)−o−ヨードベサミコールはいずれもVAChTに対する高い親和性とδ−1受容体、δ−2受容体に対する低い親和性を有するが、これらを比較すると、VAChTとの親和性は、(−)−o−MeVESの方が(−)−o−ヨードベサミコールよりさらに高い。また、Ki値のδ−1受容体/VAChT比およびδ−2受容体/VAChT比は、(−)−o−MeVESの方が(−)−o−ヨードベサミコールより高く、VAChTに対する特異性という点で優れている。
また、(−)−o−ヨードベサミコールは、前述のようにSPECT用として期待できるが、本発明の(−)−o−MeVESおよび(−)−[11C]−o−MeVESは、SPECTよりも、感度、解像度、定量性に優れているPETに用いることができる点で有用である。
以上の結果から、(−)−o−MeVESにおける(−)−ベサミコールのベンゼン環部分のオルト位へのメチル基の導入は、(−)−ベサミコールが有するVAChTに対する高い親和性および2つのシグマ受容体に対する低い親和性に影響を与えないことが示された。その結果、(−)−o−MeVESは、(−)−ベサミコールと同等の優れたVAChTリガンドであることが示された。
(実施例3:(−)−2−(4−(2−トリメチルスタニルフェニル)ピペリジノ)シクロヘキサノール(以下、「(−)−o−トリメチルスタニル−ベサミコール」と略記する。)の合成)
Shibaら、Life Sciences 71(2002)1591−1598およびShibaら、Annals of Nuclear Medicine Vol.17,No.6,451−456,2003に記載される方法に従って、(−)−o−ヨードベサミコールを得た。
(−)−o−ヨードベサミコール(116mg,0.3mmol)、ヘキサメチル二スズ(246mg,0.75mmol)、およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(20mg,17.5μmol)を無水トルエン(5mL)に加え、アルゴン気流下で5分間撹拌した後、さらに15時間還流した。反応液を溶媒留去した後、分取用薄相クロマトグラフィー(溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=1:5)により精製し、表題化合物を無色オイルとして得た(収率33.0%)。
1H−MNR(CDCl3):δ 0.30(9H,s),1.42−1.60(4H,m),1.60−1.95(8H,m),2.02−2.40(3H,m),2.62−3.00(3H,m),4.22−4.68(1H,m),6.95−7.50(4H,m)
Mass(m/e):421,423[M]+
(実施例4:(−)−[11C]−2−(4−(2−メチルフェニル)ピペリジノ)シクロヘキサノール(以下、「(−)−[11C]−o−メチルベサミコール」と略記する。)の合成)
トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)(2.8mg,3.0μmol)およびトリ−o−トルイルホスフィン((o−Tol)3P)(3.7mg,120μmol)を秤量し、DMFに溶解し、図1に示す装置の反応容器(RV1)に入れた。CuCl(1.2mg,12μmol)、K2CO3(0.6mg,4.3μmol)、および実施例3で得られた(−)−o−トリメチルスタニル−ベサミコール(0.6mg,1.5μmol)を、DMF(0.3ml)に溶解し、図1に示す装置の第1シリンジ(VA1)に入れた。11CH3I([11C]ヨウ化メチル(放射能量として、10〜50GBq))を、室温で、図1に示す装置の反応容器(RV1)に導入し、導入後1分間[11C]ヨウ化メチルを上記の試薬と反応させた。次いで、第1シリンジ(VA1)中の(−)−o−トリメチルスタニル−ベサミコールを含む溶液を、反応容器(RV1)へと導入し、80℃にて3分間、メチル化反応を行った。反応容器を冷却後、第2シリンジ(VA2)に入っていたHPLC用溶離液をN2ガスを使って反応溶液に加え、さらに反応溶液を直径13mm、ポアサイズ0.7μmのグラスフィルターでろ過した。得られたろ液を、分離HPLCにより、以下に示す条件で分離した。
(−)−[11C]−o−メチルベサミコールを含むHPLC画分を、エバポレーターによって溶媒を留去し、生理食塩水を加えて注射用製剤とした。表題化合物の放射化学的収率は、[11C]ヨウ化メチルに対して38%であった。分析用HPLCを用いて以下に示す条件により分析した、(−)−[11C]−o−メチルベサミコールの標識結果を表2に示す。
分離用HPLC条件
YMC Pack ODS−A 10x250mm(日本分光)
CH3CN:50mM AcONH4(2.51g/650mL H2O)=350:650
流速=5mL/min.,UV波長=260nm
分析用HPLC条件
Finepak SIL C18S 4.6x250mm(日本分光)
CH3CN:30mM AcONH4:AcOH=500:500:2
流速=2mL/min.,UV波長=254nm
ラットの尾静脈より、20MBqの(−)−[11C]−o−MeVESを含む注射液(0.2ml)を投与した。投与後、5分、15分、30分、60分の時点で頚椎脱臼によりラットを屠殺し、シリンジを用いて心臓から採血した後、心臓、肺、肝臓、脳などの組織を摘出し、各組織の放射能をガンマーカウンターで測定した。また、各組織の重量も測定した。
結果を表3に示す。
表3の結果は、(−)−[11C]−o−MeVESのラット体内分布を示す。このデータにより脳にどのくらい放射能が集積するか、すなわち脳を画像化できるかがわかる。脳への集積保持性があり、血液中の放射能クリアランスも早く、画像化には適していることがわかる。また、(−)−[11C]−o−MeVESは放射性化合物であるので、臨床使用に際して体内の被爆を考慮する必要があるが、表3の結果から、本発明の(−)−[11C]−o−MeVESについては、特に高い集積を示す臓器や時間とともに極端に集積増加を示す臓器もなく、特に高い被爆線量を示す臓器もないので、被爆に関する問題はないと考えられる。
(実施例6:ラットにおける、(−)−[11C]−o−メチルベサミコールの脳内分布に対する、(−)−o−メチルベサミコール、(−)−ベサミコール、およびシグマ受容体リガンドの阻害効果)
非放射性リガンドとして、(−)−o−メチルベサミコール、(−)−ベサミコール、SA4503、ハロペリドール、および(+)−ペンタゾシンを、それぞれ、1250nmol/mlの濃度となるようにDMSOに溶かした。
ラット尾静脈に、20MBqの(−)−[11C]−o−MeVESを含む注射液(0.1ml)と、上記の非放射性のリガンドをそれぞれ含むDMSO溶液0.1ml(体重1kgあたり500nmolに相当する)とを合わせて投与した。投与の30分後、頚椎脱臼によりラットを屠殺し、シリンジを用いて心臓から採血した後、ラットから脳を摘出した。摘出した脳を、大脳皮質、海馬、線条体、小脳、延髄、およびその他の部分に分け、各組織の放射能をガンマーカウンターで測定した。また、各組織の重量も測定した。
コントロールは、20MBqの(−)−[11C]−o−MeVESを含む注射液(0.1ml)とリガンドを含まないDMSO溶液(0.1ml)をラット尾静脈に投与して上記と同様に測定した。
結果を表4に示す。
以上の結果から、(−)−[11C]−o−MeVESの脳局所への集積は、VAChTに対して高い親和性を有する非放射性の(−)−o−−メチルベサミコールおよび(−)−ベサミコール、VAChTに対して低い親和性を有するSA4503およびハロペリドールにより阻害された。一方、シグマ受容体に対して選択的な(+)−ペンタゾシンでは阻害されなかった。このことから、(−)−[11C]−o−MeVESは、脳内ではVAChTに特異的に結合していることが示された。
(実施例7:(−)−[11C]−o−メチルベサミコールを用いた、ラット脳のオートラジオグラフィー)
ラットの尾静脈に、110〜120MBqの(−)−[11C]−o−MeVESを投与し、第1のラットは投与の15分後、および第2のラットは30分後に、頚椎脱臼によりラットを屠殺して、脳を摘出した。摘出した脳は、直ちにドライアイスにより凍結し、クライオミクロトームにより厚さ20μmの脳切片を作製した。脳切片を、ガラスプレートに載せ、ホットプレート(60℃)でこの切片を乾燥し、ラジオルミノグラフィにより放射能分布の画像を得た。結果を図2に示す。
以上の結果から、(−)−[11C]−o−MeVESの脳内局所分布は、シグマ受容体をマスクした(−)−[3H]−ベサミコールのインビトロ脳局所分布とよく一致し、他方、シグマ受容体を反映する[11C]SA4503の分布とは明らかに異なることから、(−)−[11C]−o−MeVESは、脳内のVAChTを画像化することが可能なインビボリガンドであることが示された。
ここで、VAChTは、海馬、小脳、運動神経核に多く存在し、線条体、皮質、視床・視床下部にも比較的多く存在している。
図2に示される画像は、本発明の(−)−[11C]−o−MeVESの脳内分布が、ラット脳内でのVAChTの分布を反映したものであるといえる。
コリン作動性神経系が関与すると考えられる疾病の場合、一般に、VAChTの活性、数量などに変化が見られる。本発明の(−)−[11C]−o−MeVESから得られる脳のPET画像は鋭敏にVAChTの活性、数量などの変化をその画像の濃淡(あるいは色調の違い)として視覚的に捉えることができるとともに、画像解析によりその変化を定量化できる。このことから、コリン作動性神経変性障害(例えば、アルツハイマー病、記憶障害、学習障害、統合失調症、認知機能障害、多動性障害、不安神経症、うつ病、無痛覚症、パーキンソン氏病など)などの疾病に対して、本発明の(−)−[11C]−o−MeVESを用いることにより、視覚的な診断が可能となる。また、VAChTの変化の定量化ができることから、変化の程度により疾病の進行程度がわかるとともに、早期診断が可能となる。
(実施例8:(−)−[11C]−o−メチルベサミコールを用いた、学習障害モデルサルと健常サルのPET脳画像比較)
192−Saporin(Advanced Targeting Systems製)で、右脳側のp75NTR positive細胞(ACh neurons)を選択的に破壊することにより作製した学習障害モデルサル(神経破壊サル)及び健常サルの静脈に、それぞれ185〜740MBqの(−)−[11C]−o−MeVESを投与し、投与後10秒から91分まで動物用PET(PET;浜松フォトニクス製、SHR−7700)で画像データを収集した。投与後15分から60分で得られた画像データを画像化した写真を図4に示す。投与後15分から60分で得られた画像において、神経破壊サルの破壊側(右脳側)の大脳皮質で、健常側に比べて有意なRIの集積減少が見られた。一方、健常サルでは集積の変化は観察されなかった。
以上の結果から、(−)−[11C]−o−MeVESはサルを使ったPETによるインビボ撮影で、鋭敏にVAChTの変化を画像化することができ、コリン作動性神経変性障害などを診断するための診断剤となりうることが示された。
本出願は、日本で出願された特願2005−106824(出願日:2005年4月1日)を基礎としており、その内容は本明細書に全て包含されるものである。
Claims (10)
- 以下の式(I):
[式中、R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基、またはフェニル基を表す。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい(該環は、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基からなる群より選択される1個または2個以上の置換基を有していてもよい)。]
で表される化合物またはその塩。 - 前記式中のR1およびR2が水素原子である、請求項1記載の化合物またはその塩。
- 以下の式(II):
[式中、R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基、またはフェニル基を表す。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい(該環は、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基からなる群より選択される1個または2個以上の置換基を有していてもよい)。]
で表される化合物またはその塩を、11CH3Iと反応させる工程を包含する、
以下の式(I):
[式中、R1およびR2は、前記式(II)におけるR1およびR2と同義である。]
で表される化合物またはその塩の製造方法。 - 前記式中のR1およびR2が水素原子である、請求項3記載の製造方法。
- 請求項1または2に記載の化合物またはその塩を含む、コリン作動性神経変性障害の診断剤。
- 前記コリン作動性神経変性障害が、アルツハイマー病、記憶障害、学習障害、統合失調症、認知機能障害、多動性障害、不安神経症、うつ病、無痛覚症、またはパーキンソン氏病である、請求項5に記載の診断剤。
- 以下の式(II):
[式中、R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基、またはフェニル基を表す。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい(該環は、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基からなる群より選択される1個または2個以上の置換基を有していてもよい)。]
で表される化合物またはその塩。 - 前記式中のR1およびR2が水素原子である、請求項7記載の化合物またはその塩。
- 以下の式(Ia):
[式中、R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基、またはフェニル基を表す。あるいは、R1およびR2は、一緒になって、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい(該環は、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、C1−6アシル基、カルボキシ基、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキル基からなる群より選択される1個または2個以上の置換基を有していてもよい)。]
で表される化合物またはその塩。 - 前記式中のR1およびR2が水素原子である、請求項9記載の化合物またはその塩。
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