KR101152729B1 - 메카니즘-기초 표적화된 췌장 베타 세포 영상화 및 치료법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 킬레이트-항당뇨제 접합체 및 임의로 킬레이트화 금속을 포함하는 베타 세포 영상화 조성물에 관한 것이다.

췌장 베타 세포, 영상화, 킬레이트제, 금속, 킬레이트-항당뇨제 접합체

Description

메카니즘-기초 표적화된 췌장 베타 세포 영상화 및 치료법 {MECHANISM-BASED TARGETED PANCREATIC BETA CELL IMAGING AND THERAPY}

미국에서, 대략 1600만명의 인구 (전인구의 6%)는 당뇨병을 앓고 있다. 매년, 약 800,000의 신규 증례가 진단되고, 상기 질병을 앓고 있는 또다른 600만명의 인구는 인지를 못 한 채 있다. 당뇨병은 매년 약 193,000명의 미국내 거주자를 사망에 이르게 하고, 모든 사망의 7번째 사인이고, 질병에 의한 모든 사망으로는 6번째 사인이다. 제2형 당뇨병이 발병된 아동이 꾸준히 증가하고 있다. 캐나다에서는, 2,200만명 이상의 거주자 (전인구의 7%)가 당뇨병을 앓고 있고, 상기 질환은 1년당 25,000명의 사망 원인이 된다.

췌장의 샘암종은 미국에서 암 사망의 원인 중 5번째로 가장 흔한 원인이다. 미국에서, 거의 45,000명의 인구가 매년 췌장암을 앓게 된다. 암은 매우 종종 췌장 상부에서 발생하고, 종종 무통 황달의 임상적 상태를 나타내는 담도 폐쇄증을 유발시킨다. 절제가능한 환자에 대한 5년간 생존율은 약 10%이며, 생존 기간의 중앙값은 12 내지 18개월이다. 절제가능하지 않은 환자는 약 6개월간 생존한다. 상기 양쪽 질환은 췌장 기능과 관련된다. 또한, 췌장암에 대한 위험이 성인-발병 당뇨병 환자에서 증가한다.

췌장에서, 랑게르한스 섬은 4개의 세포 유형으로 이루어지며, 이들 각각은 독특한 폴리펩티드 호르몬: 베타 세포에서 인슐린 (60%), 알파 세포에서 글루카곤 (25%), D 세포에서 소마토스타틴 (10%), 및 F 세포에서 췌장 폴리펩티드 (5%)를 합성하고 분비한다. 베타 세포는 췌장에서 주요 유형의 세포이다. 특정 영양물 및 성장 인자는 췌장 베타-세포 성장을 자극할 수 있다. 그러나, 베타-세포에서 적절한 유사분열유발 신호전달 경로는 비교적 명확하게 밝혀지지 않았다. 이들 중요한 신호전달 경로를 밝히는 것에 대한 실패는 적어도 일부분의 효과적인 영상화 기술 부족 때문이다.

췌장 질환의 영상화의 현재 상태는 문헌 [Kalra et al. Journal of Computer Assisted Tomography 26: 661-675]에 의해 최근에 검토되었다. 검토된 기술에는 CT, MRI, EUS 및 PET 스캔이 포함된다.

<요약>

본 발명의 개시내용은 베타-세포 기능 영상화에 유용한 신규 DTPA-항당뇨 접합체를 제공함으로써 일부 선행 기술 부족의 적어도 일부분을 다루는 것에 관한 것이다. 감마 섬광조영술에 의해 검출가능한, 예를 들어 췌장 베타 수용체에 대한 방사성표지 접합체, 예컨대 ^99mTc-DTPA-항당뇨 접합체의 결합을 통해 췌장 기능을 모니터링한다. 4개의 DTPA-항당뇨 접합체를 합성하였고, 평가하였다. 동물 연구는 DTPA-나테글리니드 및 DTPA-글리피지드가 주어진 투여량에서 급성 독성이 없는 췌장 베타 세포를 선택적으로 영상화할 수 있다는 것을 보여주었다. 이들 제제는 처리 전후 모두에서 당뇨병 또는 인슐린종 환자의 베타 세포 기능을 평가하기 위해 동위원소로 표지된다. 이들 조성물 및 방법은 초기 진단 뿐만 아니라 치료 동안 췌장 질환 반응의 모니터링을 제공하는 데 유용하다.

따라서, 본 발명은 항당뇨제, 킬레이트제 및 킬레이트화 금속 이온을 포함하는 조성물로서 특정 실시양태로 기재될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 금속이 첨가될 수 있는 킬레이트제에 접합된 항당뇨제를 포함하는 프로드럭일 수 있는 것으로 이해된다. 이러한 실시양태에서, 각종 금속은 상이한 진단 또는 치료 응용 또는 본원에 기재된 상이한 유형의 영상화에 적절한 조성물에 첨가할 수 있다. 포유동물 조직 또는 인간 기관을 포함하는 기관의 생체내 영상화에서 금속 또는 금속 이온을 포함하는 조성물의 용도는 당업계에 잘 공지되어 있고, 특정 유형의 검출에 적절한 금속의 임의의 이러한 용도는 본 개시내용에 의해 고려된다.

따라서, 본 개시내용의 조성물에는 조영 증강 영상화 또는 섬광조영술 영상화 PET, MRI, 또는 심지어 CT 영상화에 적절한 금속이 포함될 수 있다. 금속은 베타 또는 감마 방출체를 비롯한 방사선핵종일 수 있거나, 또는 필요한 경우, 자기성 또는 상자기성 금속 이온일 수 있다. 기재하는 조성물 및 방법에 사용하기에 바람직한 금속 및 금속 이온에는 철, 망간, 크롬, 구리, 니켈, 가돌리늄, 에르븀, 유로퓸, 디스프로슘, 홀뮴, 갈륨, 게르마늄, 코발트, 칼슘, 루비듐, 이트륨, 테크네튬, 루테늄, 레늄, 인듐, 이리듐, 백금, 탈륨, 사마륨, 또는 붕소의 이온 및 동위원소가 포함되나 이에 제한되지 않고, 영상화에 가장 바람직한 금속 이온에는 테크네튬 (Tc-99m), 갈륨 (Ga-67,68), 구리 (Cu-60-64), 가돌리늄 (Gd), 홀뮴 (Ho-166), 또는 레늄 (Re-187,188)이 포함되고; 치료법에 바람직한 금속 이온에는 이트륨, 레 늄, 구리 및 홀뮴의 동위원소가 포함된다.

개시된 조성물의 킬레이트제는 디에틸렌트리아민 펜타아세트산 (DTPA), 에틸렌 디아민 테트라-아세트산 (EDTA), 시클로헥실 1,2-디아민 테트라-아세트산 (CDTA), 디머캅토숙신산 (DMSA), 트리글리신벤조일 티올 (MAG-3), 메틸렌비스포스포네이트 (MDP), 에틸렌글리콜-O,O'비스(2-아미노에틸)-N,N,N',N'-테트라-아세트산 (EGTA), N,N-비스(히드록시벤질)-에틸렌디아민-N,N'-디아세트산 (HBED), 트리에틸렌 테트라아민 헥사-아세트산 (TTHA), 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-N,N',N",N"'-테트라아세트산 (DOTA), 히드록시에틸디아민 트리아세트산 (HEDTA), 또는 1,4,8,11-테트라-아자시클로-테트라데칸-N,N',N",N"'-테트라-아세트산 (TETA)을 포함하나 이에 제한되지 않는, 당업계에 공지된 임의의 적절한 킬레이트제일 수 있다. 가장 바람직한 실시양태에서, 킬레이트제는 DTPA이다.

개시된 본 발명의 항당뇨제는 당업계에 공지된 임의의 항당뇨 약물, 또는 우선적으로 췌장의 베타 세포에 결합하거나 또는 그와 회합하는 임의의 화합물일 수 있다. 가장 바람직한 제제는 각종 술포닐우레아 수용체, 예컨대 SUR-1, SUR2A 및 SUR2B 뿐만 아니라 기타 수용체, 예컨대 GLP-1 수용체 또는 소마토스타틴 수용체를 포함하는 베타 세포 상의 표면 수용체에 결합하는 것이다. 바람직한 항당뇨제에는 나테글리니드, L-나테글리니드, 레파글리니드, 톨부타미드, 글리벤클라미드, 아마릴, 글리피지드, 글리부리드, 글리클라지드, 글리메피리드가 포함되고, 나테글리니드, 글리피지드, 글리부리드, 또는 글리메피리드가 가장 바람직하다.

특정 실시양태에서, 본 발명의 조성물에는 임의의 상기 언급된 화합물 또는 원소가 임의의 조합으로 포함될 수 있고, 바람직하게는 감마 영상화용 ^99mTc-DTPA-나테글리니드, ^99mTc-DTPA 글리피지드, ^99mTc-DTPA-글리부리드 또는 ^99mTc-DTPA-글리메피리드가 포함된다.

특정 실시양태에서, 본 발명은 췌장 질환의 치료가 필요한 대상체에게 항당뇨제, 킬레이트제, 및 금속 이온이 베타 방출체인 킬레이트화 금속 이온을 포함하는 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 췌장 질환의 치료 방법으로서 기재될 수 있다. 상기 치료가 필요한 대상체에는 당뇨병, 췌장염, 고인슐린혈증 또는 인슐린종을 포함하나 이에 제한되지 않는 췌장 질환을 앓고 있거나 또는 발병된 임의의 동물 또는 인간 대상체가 포함될 수 있다. 대상체는 내당성, 인슐린 저항성, 혈중 인슐린 수준, 혈당 수준, 주 조직적합 복합체 형결정, 특정 항체, 체중 증가 또는 감소, 비만, 또는 심지어 가족력 및 유전학적 프로파일의 모니터링을 비롯한, 임상 분야에 공지된 각종 방법에 의해 확인될 수 있다.

본원에 기재된 조성물은 진단, 예후 및 치료 모두의 다수의 사용에 유용하다. 이와 같이, 본 발명의 특정 실시양태는 포유동물에게 항당뇨제, 킬레이트제 및 킬레이트화 금속 이온을 포함하는 조성물을 투여하고, 췌장의 영상을 검출하는 것을 포함하는 포유동물 췌장의 영상화 방법으로서 기재될 수 있다. 기재된 바와 같이, 영상은 감마 영상, PET 영상, MRI 영상, 또는 당업계에 공지된 기타 유형의 영상일 수 있다.

대표적인 방법에는 췌장 질환의 발병 전에 감수성 대상체에서 췌장의 상태를 모니터링하거나, 또는 질환의 진행을 모니터링하는 데 유용한 포유동물에서 췌장 베타 세포 덩어리 또는 형태의 모니터링 방법, 또는 심지어 췌장 질환의 치료 또는 관리 동안 특정 요법 결과의 모니터링 방법이 포함된다. 따라서, 본 발명의 방법은 베타 세포 덩어리, 세포수, 기능, 또는 베타 세포 덩어리 내로의 림프구 침윤을 모니터링하기 위해 사용할 수 있다.

본 개시내용 전체에 걸쳐, 달리 나타내지 않는 한, 단어 "포함하다" 또는 변형어 예컨대 "포함된다" 또는 "포함하는"은 명시적으로 언급되지 않은 다른 요소도 포함할 수 있도록 "포함하지만 이에 제한되지 않는다"는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 또한, 달리 나타내지 않는 한, 단수형의 사용이 단수의 물체 또는 요소를 의미할 수 있거나, 또는 다수 또는 하나 이상의 상기 물체 또는 요소를 의미할 수 있다.

하기 도면은 본 명세서의 일부이고, 본 발명의 특정 측면을 추가로 설명하기 위해 포함된다. 본 발명은 하나 이상의 이들 도면을 본원에 나타낸 특정 실시양태의 상세한 설명과 함께 참고함으로써 더 양호하게 이해될 수 있다.

도 1은 금속-(^99mTc,Gd) DTPA-NGN2의 합성 반응식이다.

도 2는 나테글리니드의 ¹H-NMR 스펙트럼이다.

도 3은 NGN-Et의 ¹H-NMR 스펙트럼이다.

도 4는 NGN-EA의 ¹H-NMR 스펙트럼이다.

도 5는 NGN-EA의 질량 스펙트럼이다.

도 6은 NGN2의 ¹H-NMR 스펙트럼이다.

도 7은 DTPA-NGN2의 질량 스펙트럼이다.

도 8은 DTPA-GLP의 합성 반응식이다.

도 9는 글리피지드의 ¹H-NMR 데이터이다.

도 10은 글리피지드의 ¹H-NMR 스펙트럼이다.

도 11은 글리피지드의 ¹³C-NMR 데이터이다.

도 12는 글리피지드의 ¹³C-NMR 스펙트럼이다.

도 13은 DTPA-글리피지드의 ¹H-NMR 데이터이다.

도 14는 DTPA-글리피지드의 ¹H-NMR 스펙트럼이다.

도 15는 DTPA-글리피지드의 ¹³C-NMR 데이터이다.

도 16은 DTPA-글리피지드의 ¹³C-NMR 스펙트럼이다.

도 17은 DTPA-글리피지드의 질량 스펙트럼이다.

도 18은 DTPA-글리부리드에 대한 합성 반응식이다.

도 19는 글리부리드의 ¹H-NMR 데이터이다.

도 20은 글리부리드의 ¹H-NMR 스펙트럼이다.

도 21은 글리부리드의 ¹³C-NMR 데이터이다.

도 22는 글리부리드의 ¹³C-NMR 스펙트럼이다.

도 23은 DTPA-글리부리드의 ¹H-NMR 데이터이다.

도 24는 DTPA-글리부리드의 ¹H-NMR 스펙트럼이다.

도 25는 DTPA-글리부리드의 ¹³C-NMR 스펙트럼이다.

도 26은 DTPA-GLMP에 대한 합성 반응식이다.

도 27은 GLMP의 ¹H-NMR 데이터이다.

도 28은 GLMP의 ¹H-NMR 스펙트럼이다.

도 29는 GLMP의 ¹³C-NMR 데이터이다.

도 30은 GLMP의 ¹³C-NMR 스펙트럼이다.

도 31은 DTPA-GLMP의 ¹H-NMR 데이터이다.

도 32는 DTPA-GLMP의 ¹H-NMR 스펙트럼이다.

도 33은 DTPA-GLMP의 ¹³C-NMR 데이터이다.

도 34는 DTPA-GLMP의 ¹³C-NMR 스펙트럼이다.

도 35는 Tc-DTPA-NGN2에 대한 ITLC 데이터이다.

도 36은 ^{99 m}Tc-DTPA-나테글리니드의 핵 영상화이다. 유방 종양을 갖는 래트를 ^99mTc-DTPA (왼쪽 패널) 및 ^99mTc-DTPA-NGN2 (오른쪽 패널) (300 μCi, 정맥내)로 영상화하였다. ^99mTc-DTPA-NGN2의 선택된 평면 영상은 주사한 지 5분 및 50분 후에 나타난다. 화살표는 췌장을 지시한다.

도 37은 ^{99 m}Tc-DTPA-NGN2 (300 μCi, 정맥내)로 영상화된 유방 종양을 갖는 래트의 영상이다. ^{99 m}Tc-DTPA-NGN2의 선택된 평면 영상은 주사한 지 50분 후에 나타난다. 화살표는 췌장을 지시한다.

도 38은 13762 종양을 갖는 래트에서 ^99mTc-DTPA (300 μCi/래트, 정맥내 주사)의 평면 섬광조영술 영상이다.

도 39는 13762 종양을 갖는 래트에서 ^99mTc-DTPA-NGN (2) (300 μCi/래트, 정맥내 주사)의 평면 섬광조영술 영상이다.

도 40은 13762 종양을 갖는 래트에서 ^{99 m}Tc-DTPA-NGN (1) (300 μCi/래트, 정맥내 주사)의 평면 섬광조영술 영상이다.

도 41은 ^{99 m}Tc-DTPA (왼쪽 패널), ^{99 m}Tc-DTPA-NGN2 (중간 패널) 및 4 mg/kg NGN2의 차단 투여량의 ^{99 m}Tc-DTPA-NGN2 (오른쪽 패널) (300 μCi, 정맥내)로 영상화 된 유방 종양을 갖는 래트의 영상이다. 선택된 평면 영상은 주사한 지 150분 후에 나타난다.

도 42는 ^99mTc-DTPA (왼쪽 패널), ^99mTc-DTPA-NGN2 (중간 패널) 및 4 mg/kg NGN2의 차단 투여량의 ^{99 m}Tc-DTPA-NGN2 (오른쪽 패널) (300 μCi, 정맥내)로 영상화된 유방 종양을 갖는 래트의 영상이다. 선택된 평면 영상은 주사한 지 150분 후에 나타난다. 화살표는 췌장을 지시한다.

도 43은 래트에서 주사한 지 5분 후에 ^99mTc-DTPA 및 ^99mTc-DTPA-글리피지드 (글루코트롤; GLUCOTROL) (300 μCi/래트, 정맥내 주사)의 평면 섬광조영술 영상이다.

도 44는 래트에서 주사한 지 15분 후에 ^99mTc-DTPA 및 ^99mTc-DTPA-글리피지드 (글루코트롤) (300 μCi/래트, 정맥내 주사)의 평면 섬광조영술 영상이다.

도 45는 VX2 종양을 갖는 토끼에서의 ^99mTc-DTPA (1 mCi/토끼, 정맥내 주사)의 평면 섬광조영술 영상이다.

도 46은 VX2 종양을 갖는 토끼에서의 ^99mTc-DTPA-NGN (1 mCi/토끼, 정맥내 주사)의 평면 섬광조영술 영상이다. P는 췌장을 나타낸다.

도 47은 유방 종양을 갖는 래트에서 ^{99 m}Tc-DTPA 및 ^{99 m}Tc-DTPA-NGN (n=3/시간 간격, 20 μCi, 정맥내, p=0.11, 0.05 및 0.01)에 대한 췌장 흡수율을 포함하는 그 래프를 나타낸다.

도 48은 유방 종양을 갖는 래트에서 ^99mTc-DTPA 및 ^99mTc-NGN (n=3/시간 간격, 20 μCi/래트, 정맥내, p=0.19, 0.19 및 0.029)의 췌장 대 근육 계수 밀도 비의 그래프를 나타낸다.

본원은 생체내에서 베타 세포의 영상화 뿐만 아니라, 치료적 가치가 있는 제제의 특히 췌장 베타 세포로의 전달을 위한 조성물 및 방법의 발견을 기초로, 당뇨병, 췌장염, 인슐린종, 샘암종, 섬세포 종양, 당뇨병에서의 섬 비대 및 고인슐린혈증을 포함하나 이에 제한되지 않는 췌장 관련 질환의 진단 및 치료를 개선시키기 위한 조성물 및 방법을 제공한다.

본원은 영상화 및 치료적 목적을 위하여 베타-세포의 메카니즘-기초 표적화를 위한 조성물 및 방법의 개발을 기초로 한다. 바람직한 실시양태에서, 개시된 조성물은 항당뇨제, 킬레이트제 및 임의로 킬레이트화 금속 이온을 포함한다. 본 발명은 ^99mTc-DTPA-나테글리니드 (NGN) 및 ^99mTc-DTPA-글리피지드를 비롯한 조성물을 사용하여 래트 및 토끼 동물 모델에서 췌장의 섬광조영술적 시각화를 성공적으로 증명하였다.

본원의 항당뇨제는 바람직하게는 췌장의 베타 세포에서 특정 수용체와 우선적으로 상호작용하거나 결합하는 제제이다. 이러한 제제는 SUR1, SUR2A 및 SUR2B를 비롯한 술포닐우레아 수용체, GLP-1 수용체, 소마토스타틴 수용체, 안지오텐신 II 수용체 및(또는) 브라디키닌 수용체와 결합할 수 있다. 바람직한 제제에는 나테글리니드, L-나테글리니드, 레파글리니드, 톨부타미드, 글리벤클라미드, 아마릴, 글리피지드, 글리부리드, 글리클라지드 및 글리메피리드가 포함되나, 이에 제한되지 않는다.

특정 바람직한 실시양태에서, 개시된 조성물의 킬레이트제는 디에틸렌트리아민 펜타아세트산 (DTPA)이다. 본원의 실시에 있어서, 에틸렌 디아민 테트라-아세트산 (EDTA), 시클로헥실 1,2-디아민 테트라-아세트산 (CDTA), 에틸렌글리콜-O,O'비스(2-아미노에틸)-N,N,N',N'-테트라-아세트산 (EGTA), N,N-비스(히드록시벤질)-에틸렌디아민-N,N'-디아세트산 (HBED), 트리에틸렌 테트라아민 헥사-아세트산 (TTHA), 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-N,N',N",N"'-테트라아세트산 (DOTA), 히드록시에틸디아민 트리아세트산 (HEDTA), 1,4,8,11-테트라-아자시클로-테트라데칸-N,N',N",N"'-테트라-아세트산 (TETA), 디머캅토숙신산 (DMSA), 트리글리신벤조일 티올 (MAG-3) 및 메틸렌비스포스포네이트 (MDP)가 포함되나 이에 제한되지 않는 다른 킬레이트제 또한 사용될 수 있다. 영상화에 바람직한 금속 이온으로는 테크네튬 (Tc-99m), 갈륨 (Ga-67, 68), 구리 (Cu-60-64), 가돌리늄 (Gd), 홀뮴 (Ho-166) 또는 레늄 (Re-187, 188)을 포함하며, 치료법에 바람직한 금속 이온으로는 이트륨, 레늄, 구리 및 홀뮴을 포함한다.

본원에 유용한 금속 킬레이트제로는 양이온성, 염기성 및 염기성-아민기를 함유하고, 금속과 금속 이온, 전이 원소와 이온, 및 란탄족 원소와 이온을 킬레이트화하는 것을 포함한다. 본질적으로, 양이온성, 염기성 및 아민-함유 킬레이트제에 의해 킬레이트화될 수 있는 임의의 단일 원자성 원소 또는 이온 또한 본원에 유용할 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.

본 발명의 수성 조성물은 제약상 허용가능한 담체 및(또는) 수성 매질에 용해된 및(또는) 분산된 유효량의 상기 기재된 조성물 포함한다. 문구 "제약상 및(또는) 약리학상 허용가능한"은 경우에 따라 동물 및(또는) 인간에게 투여될 때 불리한 반응, 알레르기 반응 및(또는) 다른 부적당한 반응을 생성하지 않는 분자 본체 및(또는) 조성물을 의미한다.

본원에서 사용된 "제약상 허용가능한 담체"는 임의의 및(또는) 모든 용매, 분산 매질, 코팅제, 항균제 및(또는) 항진균제, 등장제 및(또는) 흡수 지연제 등을 포함한다. 제약 활성 물질을 위한 이러한 매질 및(또는) 제제의 사용은 당업계에 익히 공지되어 있다. 임의의 통상적인 매질 및(또는) 제제가 활성 성분과 비상용성인 경우를 제외하고는, 조성물에 있어서 그의 사용이 고려된다. 또한, 추가의 활성 성분을 조성물에 도입할 수 있다.

수성 담체는 물, 알코올성/수성 용액, 염수 용액, 비경구성 비히클, 예컨대 염화나트륨, 링거 덱스트로스 등을 포함할 수 있다. 정맥내 비히클은 체액 및 영양소 보충제를 포함할 수 있다. 방부제는 항균제, 항산화제, 킬레이트제 및 불활성 기체를 포함할 수 있다. 제약 제제 중 각종 성분의 pH 및 정확한 농도는 익히 공지된 파라미터에 따라 조정된다.

본원의 목적 상, 바람직한 금속 이온은 일반적으로 감마 섬광조영술, 자기 공명, 양전자 방출 단층촬영 및 전산화 단층촬영을 포함하나 이에 제한되지 않는 영상 기술에 유용한 것으로 당업계에 공지된 것이다. 상자기성 T1-형 MRI 조영제 조성물 및 용도에서 킬레이트화에 유용한 금속 이온으로는 철, 망간, 크롬, 구리, 니켈, 가돌리늄, 에르븀, 유로퓸, 디스프로슘 및 홀뮴으로부터 선택된 금속의 2가 및 3가 양이온을 포함할 수 있다. 일반적으로 방사선핵종 영상화 및 방사선치료 조성물 및 용도에 유용한 킬레이트화된 금속 이온으로는 갈륨, 게르마늄, 코발트, 칼슘, 루비듐, 이트륨, 테크네튬, 루테늄, 레늄, 인듐, 이리듐, 백금, 탈륨 및 사마륨으로부터 선택된 금속을 포함할 수 있다. 중성자-포획 방사선치료에 유용한 금속 이온으로는 붕소, 및 그 밖에 핵 단면적이 큰 것들을 포함할 수 있다. 초음파 조영 및 X-선 조영 조성물 및 용도에 유용한 금속 이온으로는 상기 열거된 금속 중 임의의 것을 포함할 수 있고, 특히 철과 동일하거나 더 큰 원자 번호를 갖는 금속 이온을 포함할 수 있으며, 단 이들은 적절한 부위 농도를 달성한다.

조성물은 "콜드" (방사성 동위원소 표지 없이)로 제공되거나, 표지되어 제공될 수 있다. 특정 용도에 적합할 경우, 다양한 방사성 표지물이 사용될 수 있다. 예를 들어, ^99mTc 표지가 감마 영상에 바람직하고, ⁶¹Cu-가 PET 영상에 바람직하고, 가돌리늄이 MRI에 바람직하고, ¹⁸⁸Re (¹⁶⁶Ho-)가 내부 방사선치료 용도에 바람직할 수 있다.

하기 실시예가 본 발명의 바람직한 실시양태를 증명하기 위해 포함된다. 당업자라면, 하기 실시예에 개시된 기술이 본 발명의 실시에 있어서 잘 수행하는 본 발명자에 의해 발견된 기술을 나타내며, 따라서 본 발명의 실시를 위한 바람직한 방법을 구성하기 위해 고려될 수 있다는 것을 인지하여야 한다. 그러나, 당업자라면, 본원의 견지에서, 본 발명의 취지 및 범주를 벗어남 없이 개시된 특정 실시양태에서 많은 변화가 있을 수 있지만, 여전히 유사한 또는 동일한 결과가 얻어질 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

실시예 1

DTPA-나테글리니드 (DTPA-NGN)의 합성

DTPA-나테글리니드는 2단계의 방식으로 합성된다. 도 1에 합성 반응식을 나타내었다.

단계 1. 나테글리니드의 아미노에틸 아미드 유사체의 합성

나테글리니드 (3.1742 g, 10 mmol)를 에틸 알코올 20 mL 중에 용해시켰다. 티오닐 클로라이드 (5.1 mL, 70 mmol)를 상기 용액에 적가하였다. 반응 혼합물을 밤새 교반하고, 용매를 감압하에 증발시켰다. 도 2 및 도 3은 나테글리니드 및 이의 에스테르 형태의 ¹H-NMR을 나타낸다.

에틸 알코올 (20 mL) 및 에틸렌 디아민 (3.4 mL, 50 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 밤새 교반하였다. 용매를 감압하에 증발시켰다. 고형물을 클로로포름 (50 mL) 중에 용해시키고 물 (2 X 50 mL)로 세척하였다. 클로로포름층을 무수 황산마그네슘 상에서 건조시켰다. 용매를 여과하고 감압하에 증발시켰다. 백색 고형물로서 나테글리니드의 아미노에틸 아미드 유사체 (3.559 g, 99% 수율)를 수득하였다. 도 4 및 5에 나테글리니드의 아미노에틸 아미드 유사체의 ¹H NMR 및 질량 스펙트럼을 나타내었다.

단계 2. DTPA - 나테글리니드의 합성

나테글리니드의 아미노에틸 아미드 유사체 (359.5 mg, 1.0 mmol)를 DMSO (무수, 10 ml) 중에 용해시켰다. DTPA-이무수물 (178.7 mg, 0.5 mmol) 및 트리에틸 아민 (279 ㎕, 2.0 mmol)을 상기 용액에 첨가하고, 혼합물을 60 ℃에서 4시간 동안 가열하였다. 냉각시킨 후에, 물 (8 mL) 및 1N-중탄산나트륨 용액 (8 mL)을 첨가하였다. 혼합물을 2시간 동안 교반하였다. 수성상을 막 (MW CO < 500)으로 2일 동안 투석하였다. 동결건조시킨 후에, 백색 고형물로서 DTPA-NGN (413.9 mg, 87.7% 수율)을 수집하였다. 도 6 및 7에 DTPA-나테글리니드의 ¹H NMR 및 질량 스펙트럼을 나타내었다.

실시예 2

DTPA-글리피지드 (DTPA-GLP)의 합성

글리피지드 (445.5 mg, 1.0 mmol)를 DMSO (무수, 10 ml) 중에 용해시켰다. 이어서, 나트륨 아미드 (76.03 mg, 2.0 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하였다. DTPA-이무수물 (357.32 mg, 1.0 mmol)을 DMSO (무수, 10 ml) 중에 용해시켰다. 이어서, 나트륨 아미드 (76.03 mg, 2.0 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하였다. DMSO (무수, 5 ml) 중에 용해시킨 DTPA-이무수물 (357.32 mg, 1.0 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 4시간 동안 교반하였다. 혼합물에 물 (10 mL), 이어서 1N-수산화나트륨 용액 (3 mL)을 첨가하고 2시간 동안 교반하였다. 고형물을 여과시키고, 물로 세척하였다. 진공하에 건조시킨 후에, 출발 물질 142.6 mg (32%)을 회수하였다. 수성상을 막 (MW CO < 500)으로 2일 동안 투석하였다. 동결건조시킨 후에, 백색 고형물로서 DTPA-GLP (506.6 mg; 61.7% 수율)를 수득하였다. 도 8에 합성 반응식을 나타내었다. 도 9 내지 17에 DTPA-글리피지드의 ¹H-, ¹³C-NMR 스펙트럼 및 배정 및 질량 스펙트럼을 나타내었다.

실시예 3

DTPA-글리부리드 (DTPA-GLB)의 합성

글리부리드 (494.0 mg, 1.0 mmol)를 DMSO (무수, 5 ml) 중에 용해시켰다. 이어서, 나트륨 아미드 (195.0 mg, 5.0 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하였다. DMSO (무수, 5 ml) 중에 용해시킨 DTPA-이무수물 (357.32 mg, 1.0 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 22시간 동안 교반하였다. 암녹색의 혼합물에 물 (10 mL), 이어서 1N-수산화나트륨 용액 (5 mL)을 첨가하고 2시간 동안 교반하였다. 고형물을 여과하고 물로 세척하였다. 진공하에 건조시킨 후에, 출발 물질 88.9 mg (18%)을 회수하였다. 수성상을 막 (MW CO < 500)으로 2일 동안 투석하였다. 동결건조시킨 후에, 백색 고형물로서 DTPA-LB (695.5 mg, 80% 수율)를 수득하였다. 도 18에 합성 반응식을 나타내었다. 도 19 내지 25에 글리부리드 및 DTPA-글리부리드의 ¹H-, ¹³C-NMR 스펙트럼 및 배정을 나타내었다.

실시예 4

DTPA - 글리메피리드 ( DTPA - GLMP )의 합성

글리메피리드 (490.6 mg, 1.0 mmol)를 DMSO (무수, 10 ml) 중에 용해시켰다. 이어서, 나트륨 아미드 (195.0 mg, 5.0 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하였다. DMSO (무수, 5 ml) 중에 용해시킨 DTPA-이무수물 (357.32 mg, 1.0 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 18시간 동안 교반하였다. 암갈색의 혼합물에 물 (10 mL), 이어서 1N-수산화나트륨 용액 (5 mL)을 첨가하고 2시간 동안 교반하였다. 고형물을 여과하고 물로 세척하였다. 수성상을 막 (MW CO < 500)으로 2일 동안 투석하였다. 동결건조시킨 후에, 백색 고형물로서 DTPA-GLMP (782.3 mg, 90.3% 수율)를 수득하였다. 도 27에 합성 반응식을 나타내었다. 도 28 내지 34에 글리메피리드 및 DTPA-글리메피리드의 ¹H-, ¹³C-NMR 스펙트럼 및 배정을 나타내었다.

실시예 5

방사성표지된 DTPA - 항당뇨성 접합체

^{99 m}Tc-DTPA-항당뇨제의 방사성합성은 DTPA-항당뇨제 (5 내지 10 mg) 및 염화주석(II) (SnCl₂, 100 μg) 및 퍼테크네테이트 (Na^99mTcO₄, 5 mCi)의 요구량을 첨가하여 이루어진다. 방사성화학적 순도는 용리액으로서 1M 암모늄 아세테이트:메탄올 (4:1)을 사용하여 방사성-TLC (바이오스캔, 워싱턴 주 소재)(Bioscan, Washington, D.C.)로 평가된다. Nal 검출기 및 UV 검출기 (254 nm)가 장착된 고-성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)를 1.0 ml/분의 유속을 사용하여 겔 투과 컬럼 (캘리포니아주, 토란스 소재의 페노메넥스사 (Phenomenex, Torrance CA), 바이오세프(Biosep) SEC-S3000, 7.8 X 300 mm) 상에서 수행하였다. 용리액은 인삼염 완충 염수 (PBS 10 mM, pH = 7.4) 중 0.1% LiBr이다. 방사성화학적 순도는 4개의 제제에 대해 모두 96% 미만이었다. 도 35에 ^99mTc-DTPA-나테글리니드의 방사성-TLC 데이터를 나타내었다.

실시예 6

섬광조영술 영상화:

설치류의 섬광조영술 영상화를 하기와 같이 수행하였다:

암컷 피셔(Fischer) 344마리의 래트 (150 내지 175 g) (인디아나주 인디아나폴리스 할란 소재의 스프라그-돌리사)(Harlan Sprague-Dawley, Inc., Indianapolis, IN)의 오른쪽 다리에 13762 NF 세포주 (DMBA-유발 유방암 세포주로 공지됨) 유래의 유방암 세포 (106개의 세포/래트)로부터의 유방암 세포를 피하 접종하였다. 접종 후 14일째에, 순차적으로 섬광조영술 영상화를 수행하였다. 꼬리 정맥을 통해 ^{99 m}Tc-DTPA-NGN 또는 ^{99 m}Tc-DTPA-GLP 300 μCi를 주입한 후, 0.5, 1 및 2시간째에 평면 영상을 수득하였다. ^{99 m}Tc-DTPA 대조군을 수득하였다. 저에너지 병렬-홀 분광기를 장착한 디지라드(Digirad) (캘리포니아주, 샌디에고 소재, 2020tc 이미저)의 감마 카메라로 영상화하였다. 시각장은 모서리 1.3 cm의 20 cm X 20 cm이다. 고유의 공간 해상도는 3 mm이고, 매트릭스는 64 X 64이다. 상기 시스템은 감도 56 카운트/초(cps)/MBq 및 공간 해상도 7.6 mm를 갖는 평면 영상으로 구성되었다. 도 36 내지 44는 일반 래트 및 종양을 갖는 래트에서, 췌장은 ^{99 m}Tc-DTPA-나테글리니드 (NGN) 또는 ^{99 m}Tc-DTPA-글리피지드로 가시화될 수 있다는 것을 나타낸다.

토끼에서 섬광조영술 영상화를 다음과 같이 수행하였다:

수컷 (n = 4) 뉴질랜드 흰 토끼 (텍사스주, 룸베르톤 소재의 레이니콜스 래피트리사 (Raynichols Rabbitry, Lumberton, TX))에 VX-2 세포 (토끼 유도 유선 편평세포 암종)를 접종하였다. 접종 후 14일째에, ^{99 m}Tc-DTPA-NGN (1 mCi, 정맥내)로 섬광조영술 영상화 연구를 수행하였다. 표적-대-비표적 비율을 분석하는데에 컴퓨터 아웃라인 관심 영역을 사용하였다. 도 45 및 46은 췌장이 ^99mTc-DTPA-나테글리니드 (NGN)로 시각화될 수 있음을 나타내었다. 도 47 및 48은 췌장 흡수율이 대조군 보다 높음을 나타내었다.

요약하면, 영상화 데이터는, 췌장이 방사성표지된 나테글리니드 및 글리피지드로 영상화될 수 있음을 입증한다. 따라서, 췌장내 흡수율 변화는 이러한 특정 분자 마커를 사용하여 평가될 수 있다.

본원에 개시되고 청구된 모든 조성물 및 방법은 본 명세서의 관점에서 무리한 실험 없이 제조되고 실행될 수 있다. 본 발명의 조성물 및 방법이 바람직한 실시양태에 기재되어 있지만, 본 발명의 개념, 취지 및 범주를 벗어나지 않고 본원에 기재된 방법의 단계의 순서 또는 단계에서 조성물 및(또는) 방법에 다양한 변형이 적용될 수 있음이 당업자에게는 분명할 것이다. 보다 구체적으로, 동일하거나 유사한 결과가 달성될 수 있지만, 화학적 및 생리적 둘 다에 관련된 특정 제제가 본원에 기재된 제제로 대체될 수 있음이 분명할 것이다. 당업자에게 분명한 모든 이러한 유사 대체물 및 변형물은 첨부된 청구항에서 정의된 바와 같이, 본 발명의 취지, 범주 및 개념 내에 있는 것으로 간주된다.

Claims (24)

1. 디에틸렌트리아민 펜타아세트산(DTPA)-나테글리니드, 디에틸렌트리아민 펜타아세트산(DTPA)-글리피지드, 디에틸렌트리아민 펜타아세트산(DTPA)-글리부리드 또는 디에틸렌트리아민 펜타아세트산(DTPA)-글리메피리드, 및

   킬레이트화 금속 이온

   을 포함하는, 췌장 영상화에 의해 포유동물에서 췌장 베타 세포 덩어리 또는 형태를 모니터링하기 위한 조성물.
2. 제1항에 있어서, 금속 이온이 방사선핵종인 조성물.
3. 제1항에 있어서, 금속 이온이 베타 방출체인 조성물.
4. 제1항에 있어서, 금속 이온이 감마 방출체인 조성물.
5. 제1항에 있어서, 금속 이온이 Tc-99m, Cu-60-64, Gd, Ho-166 또는 Re-187, 188인 조성물.
6. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 ^99mTc-DTPA-나테글리니드, ^99mTc-DTPA 글리피지드, ^99mTc-DTPA-글리부리드 또는 ^99mTc-DTPA-글리메피리드를 포함하는 것인 조성물.
7. ^99mTc-DTPA 글리피지드를 포함하는, 췌장 영상화에 의해 포유동물에서 췌장 베타 세포 덩어리 또는 형태를 모니터링하기 위한 조성물.
8. 제1항에 있어서, 포유동물이 인간인 조성물.
9. 제1항에 있어서, 영상화가 감마 영상화를 포함하는 조성물.
10. 제1항에 있어서, 췌장의 영상화가 섬광조영술 또는 컴퓨터 단충촬영(CT)인 조성물.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제

Images