KR101471891B1 - Glucosamine-containing cyclo RGDfK derivatives conjugated with DOTA, a process for the preparation thereof and a nuclear medicine imaging agent and an anticancer agent comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 한 분자 내에 2 개의 시클로 RGDfK 펩티드가 도입되고, 글루코사민 및 라이신을 포함하며, 방사성 동위원소를 결합하는 리간드로서 DOTA를 함유하는 화학식 2의 신규 핵의학 영상 조영제 또는 방사능 암 치료제 화합물, 그 신규 화합물의 제조 중간체인 화학식 1의 화합물, 이들의 제조방법, 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 핵의학 영상 조영제 또는 방사능 암 치료제를 제공한다. The present invention relates to a novel nuclear medicine imaging contrast agent or an radiotherapeutic drug compound of formula (2), which contains two cyclic RGDfK peptides in a molecule, which contains glucosamine and lysine, and which contains DOTA as a ligand binding radioactive isotopes, (1), a process for their preparation, and a compound of formula (2).
Description
본 발명은 신규한 암 진단용 핵의학 영상 조영제(nuclear medicine imaging agent) 또는 암 치료제로서 사용될 수 있는 신규 화합물, 그 제조 중간체, 이들의 제조방법, 그 신규 화합물을 포함하는 핵의학 영상 조영제 또는 암 치료제 관한 것이다.The present invention relates to a novel compound which can be used as a nuclear medicine imaging agent for cancer diagnosis or a cancer treatment agent, a preparation intermediate thereof, a method for producing the same, a nuclear medicine imaging contrast agent containing the novel compound, will be.
양전자방출단층촬영기(Positron Emission Tomography, PET)는 양전자를 방출하는 방사성동위원소가 표지된 의약품을 체내에 주입하여 특정 세포나 장기에 표적 섭취시킨 뒤 인체에 대한 생리적, 화학적, 기능적인 영상을 3차원으로 나타내는 핵의학적 검사이다. PET 이외에도 단일광자방출촬영(Single Photon Emission Computed Tomography, SPECT) 또한 유용한 핵의학 영상 진단방법으로서 널리 알려져 있다.Positron Emission Tomography (PET) is a system that injects physiologically, chemically, and functionally images into a specific cell or organ by injecting a drug labeled with a radioactive isotope that emits positron into the body, Is a nuclear medicine test. In addition to PET, Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) is also widely known as a useful method of nuclear medicine imaging.
PET 및 SPECT는 현재 각종 암의 진단, 재발 평가, 및 치료 효과 판정 등에 유용한 검사로 알려져 있다. 최근에는 세계적으로 임상에서 핵의학 영상기기의 중요성이 증가하는 추세이다. 특히 특정 세포나 장기 내 섭취된 방사성동위원소에서 방출되는 방사선은 PET 및 SPECT 영상기기로 쉽게 검출할 수 있으며 민감도는 매우 우수하다. 이러한 방사성의약품에 의한 PET 및 SPECT 영상기기의 높은 민감도는 종양 수용체(receptor), 대사(metabolism) 및 이와 관련된 다양한 생물학적 기능 및 정보에 관한 자료를 영상으로 표현할 수 있게 되었다(비특허문헌 1). PET and SPECT are now known to be useful for diagnosing various cancers, evaluating recurrence, and evaluating treatment effects. In recent years, the importance of nuclear medicine imaging devices in clinics has been increasing worldwide. In particular, the radiation emitted from specific radioactive isotopes in cells or organ is easily detectable by PET and SPECT imaging devices and is highly sensitive. The high sensitivity of the PET and SPECT imaging devices by these radiopharmaceuticals allows imaging of tumor receptor, metabolism, and various biological functions and information associated therewith (Non-Patent Document 1).
PET에 사용하는 방사성의약품들은 대부분 물, 산소, 이산화탄소, 포도당, 아미노산 등과 같은 생체 내 특정 대사에 참여하고 있는 분자들에 방사성동위원소인 [18F]불소(fluoride), [11C]탄소(carbon), [15O]산소(oxygen), 또는 [13N]질소(nitrogen) 등을 표지하는 화학적 기술이 적용된다. 예를 들어, [C11]메티오닌, [13N]암모니아, H2 15O, [18F]FDG(Fluoro-deoxy glucose) 등을 들 수 있다.Most of the radiopharmaceuticals used in PET contain radioactive isotopes such as [ 18 F] fluoride, [ 11 C] carbon (carbon) in the molecules participating in specific metabolism in vivo such as water, oxygen, carbon dioxide, glucose, ), [ 15 O] oxygen, or [ 13 N] nitrogen. For example, [C 11 ] methionine, [ 13 N] ammonia, H 2 15 O, [ 18 F] FDG (Fluoro-deoxy glucose) and the like can be given.
이 밖에도 방사선이 방출하는 금속성 방사성동위원소도 핵의학에서 널리 사용하는데, PET 진단에 사용하는 금속성 방사성동위원소는 Cu-64, Ga-68, Zr-89, Y-86 등이 있고, SPECT 진단에 이용되는 금속성 방사성동위원소는 In-111, Tc-99m 등이 있다. 이러한 핵의학 영상 진단 이외에, 직접 종양의 치료에 사용될 수 있는 치료용 방사성동위원소로서 Cu-67, Y-90, Lu-177 등이 알려져 있다(비특허문헌 2).In addition, metallic radioisotopes emitted by radiation are widely used in nuclear medicine. The metallic radioisotopes used for PET diagnosis are Cu-64, Ga-68, Zr-89 and Y-86. The metallic radioactive isotope used is In-111, Tc-99m, and the like. In addition to these nuclear medicine imaging diagnoses, Cu-67, Y-90, Lu-177 and the like are known as therapeutic radioisotopes that can be directly used for the treatment of tumors (Non-Patent Document 2).
그중에서도 핵의학 분야에서 비교적 근래에 개발된 금속성 방사성동위원소 [64Cu]구리(양전자 방출율, 약 34%)는 사이클로트론에 의해 가속된 양성자들을 빔 형태로 만들어 농축 Ni-64 표적에 조사시켜 Ni-64(p,n)Cu-64 핵반응으로 얻을 수 있으며, 임상활용을 위해서는 방사화학적 순도가 높은 [64Cu]구리가 필요하다. 방사성동위원소 [64Cu]구리는 수용액 상에서 대개 2가 양이온으로 존재하여 음전하를 지닌 킬레이트와 쉽게 배위 결합할 수 있는 특징을 지닌다. 또한 방사성동위원소 [64Cu]구리는 물리적으로 12.7 시간의 비교적 장시간의 반감기를 가지고, 기존의 2 시간 이내의 단반감기 방사성동위원소들로 얻을 수 없었던 주사 후 오랜 시간 경과후의 영상을 얻을 수 있는 장점이 있다(비특허문헌 3).Among them, metallic radioisotope [ 64 Cu] copper (positron emission rate, about 34%), which has recently been developed in the field of nuclear medicine, is irradiated on a concentrated Ni-64 target by irradiating a cyclotron- (p, n) Cu-64 nuclear reactions, and [ 64 Cu] copper with high radiochemical purity is required for clinical use. Radioactive isotope [ 64 Cu] copper is usually present as a divalent cation in an aqueous solution and can easily coordinate with a chelate with a negative charge. In addition, the radioactive isotope [ 64 Cu] copper has a relatively long half-life of 12.7 hours physically, and the advantage of obtaining a long-lived image after injection that could not be obtained with the conventional half-life radioactive isotopes within 2 hours (Non-Patent Document 3).
최근에 상기 방사성동위원소 [64Cu]구리를 암세포로 섭취되는 생물학적 분자들에 표지하여 종양을 진단하거나 치료하는 방사성의약품으로 활용되는 사례들이 많이 발표되고 있다. 이러한 종양 영상용 방사성의약품들은 생물학적 현상을 이해하거나 다양한 종양의 정확한 진단에 사용되는 중요한 도구이므로 i)해당 종양에 대한 방사성의약품의 높은 선택성, ii)주사 후 빠른 섭취 평형시간, iii)영상 획득에 적합한 지속시간 등의 특성을 만족해야 한다(비특허문헌 4). Recently, there have been reported many cases in which radioactive isotopes [ 64 Cu] copper are labeled as biological molecules ingested into cancer cells and used as radiopharmaceuticals for diagnosing or treating tumors. These radiopharmaceuticals for tumor imaging are important tools for understanding biological phenomena and for accurate diagnosis of various tumors, i) high selectivity of radioactive medicines for the tumor, ii) fast intake and equilibration time after injection, iii) And duration (see Non-Patent Document 4).
한편, 세포의 표면에는 수용체(receptor)가 존재하는데, 세포 외부로부터 전달되는 신호를 세포 안으로 알리는 구실을 담당한다. 세포는 여러 가지 외부 신호에 노출되어 있으며, 그만큼 수용체의 종류도 다양하다. 이런 수용체들의 종류 중 하나인 인테그린 단백질은 세포의 고착(adhesion)이나 이동 등에 관여하는 α및 β 서브유닛으로 구성된 단백질 복합체로서, 세포 사이의 상호작용을 매개한다. 세포조직의 초기 발달에도 관여하며, 염증이나 혈액 응고, 세포 운동 등에도 인테그린 단백질의 기능이 필요하며 세포에 따라 여러 가지 종류가 존재한다. 그 중에서도 비트로넥틴 수용체(vitronection receptor)라고 불리는 ανβ3 인테그린은 정상 혈관내피세포에서는 발현되지 않고 암세포의 신생혈관형성시에 발현되며 RGD(R:arginine, G:glycine, D: aspartic acid) 시퀀스를 가지는 펩티드와 결합하는 특징이 있다. 종양 선택성 펩티드인 RGD는 종양혈관에 선택적으로 결합하는 특성으로 인해 종양 치료에 적용하는 연구가 발표된 바 있다(비특허문헌 5).On the other hand, there is a receptor on the surface of the cell, which is responsible for informing the cell of the signal transmitted from outside the cell. Cells are exposed to a variety of external signals, and the types of receptors vary. Integrin protein, one of these receptors, is a protein complex composed of α and β subunits involved in cell adhesion or migration, mediating interactions between cells. It is also involved in the early development of the cell tissue. The function of the integrin protein is required for inflammation, blood coagulation, cell movement, etc., and various kinds exist depending on the cell. Among them, α ν β 3 integrin, which is called vitronection receptor, is not expressed in normal vascular endothelial cells but is expressed at the time of neovascularization of cancer cells. RGD (R: arginine, G: glycine, D: aspartic acid) sequence ≪ / RTI > RGD, a tumor-selective peptide, has been reported to be applied to tumor treatment because of its selective binding to tumor blood vessels (Non-Patent Document 5).
University of Southern caifornia 의 Peter S. Conti 그룹은 종양 타겟용 펩티드인 RGD 에 방사성동위원소인 Cu-64를 표지시켜 효과적인 종양 PET 영상을 획득하였다(비특허문헌 6). The Peter S. Conti group of the University of Southern California has labeled the radioactive isotope, Cu-64, for the tumor targeting peptide, RGD, to obtain an effective tumor PET image (non-patent document 6).
상기 RGD 이외에도 ανβ3 인테그린과 결합하는 종양 선택성 펩티드에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. cyclo RGD, RGDyK, RGDfK, RGDfV 등과 같이 RGD 아미노산 서열을 다양하게 변화시키거나, 두 개의 RGD 혹은 다수의 RGD를 결합시킨 형태 등의 종양 선택성 펩티드 연구가 진행되고 있다(비특허문헌 7). 체내에 주입된 방사성의약품의 특정 장기(예, 간)의 체내 축적을 방지하기 위한 노력으로, RGD와 연결된 탄소사슬에 글루코즈와 같은 단당류를 도입하여 글루코-RGD 유도체의 합성 연구가 진행되고 있다(비특허문헌 8). In addition to the RGD, studies on tumor selective peptides binding to the? V ? 3 integrin have been actively conducted. cyclo-RGD, RGDyK, RGDfK, RGDfV, and the like, or a combination of two RGDs or a plurality of RGDs (Non-Patent Document 7). Studies have been conducted on the synthesis of gluco-RGD derivatives by introducing monosaccharides such as glucose into the carbon chains linked to RGD in an effort to prevent the accumulation of certain organs (e.g., liver) in the body of radioactive pharmaceuticals injected into the body Patent Document 8).
또한, Cu-64와 같은 금속성 방사성동위원소를 효율적이고 안정적으로 표지시키기 위해서, NOTA, DOTA 및 NODAGA 와 같은 형태의 다양한 킬레이터에 관한 연구가 진행되고 있다(비특허문헌 9). In order to efficiently and stably label metallic radioactive isotopes such as Cu-64, various chelators in the form of NOTA, DOTA and NODAGA have been studied (Non-Patent Document 9).
본 발명자들은 효과적인 핵의학 영상 조영제 및 핵의학 종양 치료제의 개발을 위해 연구한 결과, 종양선택성이 높을 뿐만 아니라, 방사성동위원소와 결합하여 혈액 내에서 핵의학 영상 진단 및 암치료에 필요한 시간동안 충분히 안정하게 작용할 수 있는 새로운 RGD 펩티드 유도체를 개발하게 되었다. The present inventors have studied for the development of an effective nuclear medicine imaging contrast agent and a therapeutic agent for nuclear medicine and as a result have found that not only tumor selectivity is high but also the ability to bind to radioactive isotopes sufficiently to be stable in the blood for the time required for nuclear medicine imaging and cancer treatment And to develop new RGD peptide derivatives that can act as an antioxidant.
따라서, 본 발명의 목적은 종양에 대한 결합 친화도가 높으며 혈중에서 방사성동위원소와 안정적으로 결합하여 효과적인 암 진단용 핵의학 영상 조영제 또는 암 치료제를 제조할 수 있는, 암 진단용 핵의학 영상 조영제의 제조 중간체 또는 암 치료제의 제조 중간체인 RGD 펩티드 유도체를 제공하는 것이다. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a nuclear medicine image contrast agent for cancer diagnosis, which is capable of stably binding with radioactive isotopes in blood, Or RGD peptide derivatives which are intermediates for the production of cancer therapeutic agents.
본 발명의 다른 목적은 상기 RGD 펩티드 유도체가 방사성 동위원소와 결합된, 핵의학 영상 조영제 또는 암 치료제로서 사용될 수 있는 신규 화합물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a novel compound which can be used as a nuclear medicine imaging contrast agent or cancer treatment agent in which the RGD peptide derivative is bound to a radioactive isotope.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 화합물들의 제조방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a process for preparing the above compounds.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 신규 화합물을 포함하는 PET 조영제를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a PET contrast agent comprising the novel compound.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 신규 화합물을 포함하는 SPECT 조영제를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a SPECT contrast agent comprising the novel compound.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 신규 화합물을 포함하는 암 치료제를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a therapeutic agent for cancer comprising the novel compound.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 하기 화학식 1의 화합물을 제공한다:In order to achieve the above object, one aspect of the present invention provides a compound of formula 1:
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서 In
는 를 의미하고, The Lt; / RTI >
n은 3 내지 6의 정수이다. n is an integer from 3 to 6;
본 발명의 다른 일 측면은 하기 화학식 2의 화합물을 제공한다:Another aspect of the present invention provides a compound of formula 2:
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서 및 n은 상기 화학식 1에서 정의된 바와 같으며, In the formula (2) And n is as defined in
상기 M*은 Cu-64(Ⅱ), Cu-67(Ⅱ), Ga-68(Ⅲ), Zr-89(Ⅳ), Y-86(Ⅲ), Y-90(Ⅲ), Lu-177(Ⅲ), Tc-99m(I∼Ⅶ) 및 In-111(Ⅲ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, 상기 화학식 중의 DOTA에 배위결합되어 있다.The M * may be selected from the group consisting of Cu-64 (II), Cu-67 (II), Ga-68 (III), Zr-89 (IV), Y- III), Tc-99m (I-VII) and In-111 (III), coordinated to DOTA in the above formula.
본 발명의 또 다른 일 측면은 하기 화학식 3의 화합물을 DOTA-NHS 에스테르와 펩티드 결합 반응시키는 것을 포함하는 상기 화학식 1의 화합물의 제조방법을 제공한다:Another aspect of the present invention provides a process for preparing a compound of
[화학식 3](3)
상기 화학식 3에서, n은 3 내지 6의 정수이다. In Formula 3, n is an integer of 3 to 6.
본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 화학식 1의 화합물을 Cu-64(Ⅱ), Cu-67(Ⅱ), Ga-68(Ⅲ), Zr-89(Ⅳ), Y-86(Ⅲ), Y-90(Ⅲ), Lu-177(Ⅲ), Tc-99m(I∼Ⅶ) 및 In-111(Ⅲ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소(M*) 과 반응시키는 것을 포함하는 상기 화학식 2의 화합물의 제조방법을 제공한다. In another aspect of the present invention, there is provided a process for preparing a compound represented by the formula (I), which comprises reacting a compound represented by the above formula (1) with at least one compound selected from the group consisting of Cu-64 (II), Cu- (M * ) selected from -90 (III), Lu-177 (III), Tc-99m With a compound of formula (I).
본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 화학식 2의 화합물을 포함하는 PET 조영제를 제공한다: Another aspect of the present invention provides a PET contrast agent comprising the compound of formula 2:
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서 In the formula (2)
는 상기 화학식 1에서의 정의한 바와 같고, Is as defined in
n은 3 내지 6의 정수이고, n is an integer from 3 to 6,
상기 M*은 Cu-64(Ⅱ), Ga-68(Ⅲ), Zr-89(Ⅳ), 및 Y-86(Ⅲ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, DOTA에 배위결합되어 있다. The M * is a metallic radioisotope selected from Cu-64 (II), Ga-68 (III), Zr-89 (IV), and Y-86 (III) and is coordinated to DOTA.
본 발명의 또 다른 일 측면은 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는 SPECT 조영제를 제공한다:Another aspect of the present invention provides a SPECT contrast agent comprising a compound of formula 2:
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서 In the formula (2)
는 상기 화학식 1에서의 정의한 바와 같고, Is as defined in
n은 3 내지 6의 정수이고, n is an integer from 3 to 6,
상기 M*은 In-111(Ⅲ) 및 Tc-99m(I∼Ⅶ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, DOTA에 배위결합되어 있다. The M * is a metallic radioactive isotope selected from In-111 (III) and Tc-99m (I-VII) and is coordinately bound to DOTA.
본 발명의 또 다른 일 측면은 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는 암 치료제를 제공한다:Another aspect of the present invention provides a cancer therapeutic agent comprising a compound of the following formula:
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서, In
는 상기 화학식 1에서의 정의한 바와 같고, Is as defined in
n은 3 내지 6의 정수이고, n is an integer from 3 to 6,
상기 M*은 Cu-67(Ⅱ), Y-90(Ⅲ) 및 Lu-177(Ⅲ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, DOTA에 배위결합되어 있다. The M * is a metallic radioisotope selected from Cu-67 (II), Y-90 (III) and Lu-177 (III) and is coordinated to DOTA.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 또한, 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 전체가 본 명세서에 참고로 통합된다. All technical terms used in the present invention are used in the sense that they are generally understood by those of ordinary skill in the relevant field of the present invention unless otherwise defined. In addition, preferred methods or samples are described in this specification, but similar or equivalent ones are also included in the scope of the present invention. The contents of all publications referred to in this specification are incorporated herein by reference in their entirety.
본 발명자들은 한 분자 내에 2 개의 시클로 RGDfK 펩티드가 도입되고, 글루코사민 및 라이신을 포함하며, 방사성동위원소를 결합하는 리간드로서 DOTA를 포함하는 상기 화학식 1의 RGD 펩티드 유도체를 개발하게 되었다. 상기 화학식 1의 RGD 펩티드 유도체는 PET용 방사성동위원소와 결합할 경우 글루코사민 구조로 인해 체내에서 빠르게 대사되지 않고 약 24시간 동안 혈중에서 안정적으로 존재할 수 있으며(실험예 1), 실제 핵의학 영상용 방사성동위원소와 결합된 그 물질을 종양을 가진 마우스에게 정맥주사 후 핵의학 영상을 촬영한 결과 종양 부위에서의 증가된 신호를 관찰할 수 있었으며(실험예 2), 또한, cRGDyK(cyclo Arg-Gly-Asp-Tyr-Lys)를 먼저 투여하여 비트로넥틴 수용체를 차단한 다음 상기 물질을 투여한 후 핵의학 영상을 촬영한 결과, 비트로넥틴 수용체를 차단하지 않은 경우에 비해 종양부위의 신호가 더 낮은 것으로 나타났다(실험예 3). 따라서, 상기 화학식 1의 RGD 펩티드 유도체를 핵의학 영상용 방사성동위원소와 결합할 경우, 암 진단에 효과적인 핵의학 영상 조영제로서 사용될 수 있는 것으로 확인되었다. 또한, 상기 화학식 1의 RGD 펩티드 유도체를 핵의학 치료용 방사성동위원소와 결합할 경우, 효과적인 암 치료제로서 사용될 수 있는 것으로 확인되었다. The present inventors have developed an RGD peptide derivative of the above formula (1) containing DOTA as a ligand that incorporates two cyclic RGDfK peptides in one molecule and contains glucosamine and lysine and binds radioactive isotopes. When the RGD peptide derivative of
따라서, 본 발명은 일 측면에 있어서, 하기 화학식 1의 화합물을 제공한다:Thus, in one aspect, the present invention provides a compound of formula 1:
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서 In
는 를 의미하고, The Lt; / RTI >
n은 3 내지 6의 정수이다. n is an integer from 3 to 6;
상기 n은 구체적으로는 3 또는 4이며, 더욱 구체적으로는 3이다. Specifically, n is 3 or 4, and more specifically, 3.
본 명세서에서 상기 화학식 1의 화합물은 약어로서 cRGDfK2-DOTA 라고 약칭되며, 화학식 1의 cRGDfK 2 -DOTA는 종래의 종양선택성 RGD 펩티드 유도체에 비해 종양에 대한 선택성이 현저히 높다. In the present specification, the compound of
상기 화학식 1의 화합물은 핵의학 영상용 방사성동위원소와 효율적이고 안정적으로 결합하여 PET 또는 SPECT 조영제 화합물로서 사용될 수 있으므로, 상기 화학식 1의 화합물은 PET 조영제 또는 SPCT 조영제 화합물을 제조하기 위한 중간체라고 할 수 있다. Since the compound of
따라서, 본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 하기 화학식 2의 화합물을 제공한다: Accordingly, in another aspect, the invention provides compounds of formula 2:
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서,In
및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, And n are the same as defined in
상기 M*은 Cu-64(Ⅱ), Cu-67(Ⅱ), Ga-68(Ⅲ), Zr-89(Ⅳ), Y-86(Ⅲ), Y-90(Ⅲ), Lu-177(Ⅲ), Tc-99m(I∼Ⅶ) 및 In-111(Ⅲ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, 상기 화학식 2의 구조 중 DOTA에 배위결합되어 있다.The M * may be selected from the group consisting of Cu-64 (II), Cu-67 (II), Ga-68 (III), Zr-89 (IV), Y- (III), Tc-99m (I-VII) and In-111 (III), coordinated to DOTA in the structure of
상기 화학식 2의 화합물에서, 상기 n은 구체적으로는 3 또는 4이며, 더욱 구체적으로는 3이다. 상기 M*은 더욱 구체적으로는 Cu-64(Ⅱ) 이다.In the compound of
상기 화학식 1 및 2에서 cRGDfK는 Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys의 아미노산 서열이 펩티드 결합에 의해 형성된 환상 구조의 화합물로서, 종양 세포 중에 발견되는 비트로넥틴 수용체와 결합하는 특성이 있다. In the
상기 화학식 2의 RGD 펩티드 유도체는 글루코사민 구조로 인해 체내에서 빠르게 대사되지 않고 약 24시간 동안 혈중에서 안정적으로 존재할 수 있으며(실험예 1), 화학식 2의 물질을 종양을 가진 마우스에 주사한 후 PET 영상을 촬영한 결과 종양 부위에서의 증가된 신호를 관찰할 수 있었으며(실험예 2), 또한, cRGDyK(cyclo Arg-Gly-Asp-Tyr-Lys)를 먼저 투여하여 비트로넥틴 수용체를 차단한 다음 상기 화학식 2의 물질을 투여한 후 PET 영상을 촬영한 결과, 비트로넥틴 수용체를 차단하지 않은 경우에 비해 종양부위의 신호가 더 낮은 것으로 나타났다(실험예 3). 따라서, 상기 화학식 1의 물질은 체내에서 안정적이며 종양에 대한 선택성이 높은 효과적인 핵의학 영상 조영제 및 핵의학 치료용 항암제로서 사용될 수 있는 것으로 확인되었다. The RGD peptide derivative of
본 명세서에서 용어 "착물"은 1 개 또는 그 이상의 원자나 이온을 중심으로 몇 개의 다른 원자, 이온, 분자 또는 원자단이 방향성을 갖고 입체적으로 배위(配位)하여 하나의 원자집단을 이루고 있는 것을 말한다. 여기서, 중심이 되는 원자 또는 이온에 배위하고 있는 원자이온분자(chelator:킬레이터) 또는 원자단을 리간드(ligand: 배위자)라고 부른다.As used herein, the term "complex" refers to a group of atoms consisting of several different atoms, ions, molecules or atoms centered on one or more atoms or ions in a directionally coordinated manner . Here, atomic ion molecules (chelator) or atomic group coordinated to a central atom or ion are called a ligand.
본 명세서에서 용어 DOTA는 1,4,7,10-tetraazacyclododecane- 1,4,7,10-tetraacetic acid의 약어로서 금속 친화성의 리간드 화합물이다. 상기 리간드는 금속 친화성의 리간드로서 작용하여 체내에서 상기 PET용 방사성 금속 Cu-64, Cu-67, Ga-68, Zr-89, Y-86, Y-90, Lu-177, In-111가 유리되지 않도록 할 수 있고, 방사성 물질을 체외로 제거하는 작용이 있어 방사성 물질에 의한 세포독성을 줄일 수 있으므로 방사선 장해에 대한 화학적 방호제로서 작용할 수 있다(Marouan Rami et al., Carbonic anhydrase inhibitors: Gd(III) complexes of DOTA- and TETA-sulfonamide conjugates targeting the tumor associated carbonic anhydrase isozymes IX and XII , New J. Chem., 2010, 34, 2139-2144; Silvio Aime et al., NMR relaxometric studies of Gd(III) complexes with heptadentate macrocyclic ligands, Magnetic Resonance in Chemistry (1998) Volume: 36, Issue: S1, Pages: S200-S208). As used herein, the term DOTA is an abbreviation for 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid and is a metal-compatible ligand compound. The ligand acts as a ligand of a metal affinity, and thus the radioactive metals Cu-64, Cu-67, Ga-68, Zr-89, Y-86, Y-90, Lu-177 and In- (Marouan Rami et al., Carbonic anhydrase inhibitors: Gd (R)), and can act as a chemical protective agent against radiation damage because it can reduce the cytotoxicity of radioactive materials due to the action of removing radioactive materials from the body III) complexes of DOTA- and TETA-sulfonamide conjugates targeting the tumor associated carbonic anhydrase isozymes IX and XII, New J. Chem., 2010, 34, 2139-2144; Silvio Aime et al., NMR relaxometric studies of Gd (III) complexes with heptadentate macrocyclic ligands, Magnetic Resonance in Chemistry (1998) Volume: 36, Issue: S1, Pages: S200-S208).
본 명세서에서 용어 "glyco-dimeric 시클로 RGDfK"는 Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys의 아미노산 서열이 펩티드 결합에 의해 형성된 환상 구조의 화합물 2개, 라이신, 및 글루코사민을 함유하는 화합물로서 상기 화학식 1의 화합물에서 라이신 구조가 DOTA와 결합되기 전의 화합물, 즉 하기 화학식 3의 화합물을 의미한다. As used herein, the term "glyco-dimeric cyclo-RGDfK" refers to a compound containing two cyclic compounds, lysine and glucosamine, in which the amino acid sequence of Arg-Gly-Asp-D-Phe- Means a compound before the lysine structure is bound to DOTA, i.e., a compound of the following formula (3).
[화학식 3](3)
상기 화학식 3에서, n은 3 내지 6의 정수이다. In Formula 3, n is an integer of 3 to 6.
상기 화학식 3의 glyco-dimeric 시클로 RGDfK 화합물은 라이신을 경유해 상기 DOTA와 펩티드 결합되어 화학식 1의 화합물을 형성할 수 있으며, 화학식 1의 화합물은 DOTA가 방사성동위원소와 배위결합하여 핵의학 영상 조영제 또는 방사성 암 치료제로서 사용 가능한 화학식 2의 화합물을 형성할 수 있다. The glyco-dimeric cyclic RGDfK compound of Formula 3 may be coupled with the DOTA to form a compound of
정상 혈관내피세포에서는 발현되지 않고 암 세포의 신생혈관형성 시에는 발현되는 ανβ3 인테그린은 RGD(Arg-Gly-Asp)서열을 갖는 시클로 펩티드와 결합하는 특징이 있다. 상기 화학식 3의 glyco-dimeric 시클로 RGDfK 화합물은 종래의 RGD 유도체에 비해 암세포에 대한 결합친화도가 현저히 높아, 암조직에 대한 타겟팅 효과가 현저히 증가된 핵의학 영상 조영제 및 항암제를 형성시킬 수 있다.Α ν β 3 integrin, which is not expressed in normal vascular endothelial cells and expressed during neovascularization of cancer cells, is characterized by binding to a cyclopeptide having an RGD (Arg-Gly-Asp) sequence. The glyco-dimeric cyclo-RGDfK compound of Formula 3 has a significantly higher binding affinity for cancer cells than conventional RGD derivatives, and thus can form a nuclear medicine imaging contrast agent and an anticancer agent with significantly increased targeting effect on cancer tissues.
본 발명은 또 다른 일 측면에 있어서, 하기 화학식 3의 화합물을 DOTA-NHS 에스테르와 펩티드 결합 반응시키는 것을 포함하는 상기 화학식 1의 화합물의 제조방법을 제공한다:In another aspect, the present invention provides a process for preparing a compound of formula (1), which comprises subjecting a compound of formula (3) to a peptide coupling reaction with a DOTA-NHS ester:
[화학식 3](3)
상기 화학식 3에서, n은 3 내지 6의 정수이다. In Formula 3, n is an integer of 3 to 6.
상기 DOTA-NHS 에스테르는 DOTA-(N-히드록시숙신이미드) 에스테르를 의미하며, 상기 제조방법은 상기 화학식 3의 라이신 구조 말단의 아민기가 DOTA-NHS 에스테르와 반응하여 펩티드 결합하여 화학식 1의 화합물을 형성할 수 있는 임의의 방법으로 수행할 수 있다. 또한, 반응용매는 화학식 3의 화합물의 DOTA-NHS 에스테르와의 펩티드 결합 반응을 저해하지 않는 임의의 용매일 수 있다. 예를 들어, DMF, DMSO, CH3CN, 물, 메탄올, 에탄올 등을 사용할 수 있다. The above-mentioned DOTA-NHS ester refers to DOTA- (N-hydroxysuccinimide) ester. In the above process, the amine group of the lysine structural end of Formula 3 reacts with DOTA-NHS ester to form a peptide bond, ≪ / RTI > can be formed by any method capable of forming a < RTI ID = 0.0 > In addition, the reaction solvent may be any solvent that does not inhibit the peptide-binding reaction of the compound of formula (III) with the DOTA-NHS ester. For example, DMF, DMSO, CH 3 CN, water, methanol, ethanol and the like can be used.
본 발명은 또 다른 일 측면에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물을 Cu-64(Ⅱ), Cu-67(Ⅱ), Ga-68(Ⅲ), Zr-89(Ⅳ), Y-86(Ⅲ), Y-90(Ⅲ), Lu-177(Ⅲ), Tc-99m(I∼Ⅶ) 및 In-111(Ⅲ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소(M*)와 반응시키는 것을 포함하는 상기 화학식 2의 화합물의 제조방법을 제공한다. (III), Zr-89 (IV), Y-86 (III), Cu-67 (II) (M * ) selected from the group consisting of Y-90 (III), Lu-177 (III), Tc-99m A method for producing the compound is provided.
상기 화학식 2의 화합물의 제조방법에서는 방사성 동위원소가 화학식 1의 화합물에 존재하는 리간드 DOTA와 배위결합하여, 화학식 2의 화합물이 형성된다. 상기 화학식 2의 화합물을 제조하는 단계에서 반응용매는 상기 반응을 저해하지 않는 임의의 용매가 사용될 수 있다. In the method of preparing the compound of
상기 화학식 2의 화합물의 제조방법에서는 완충용액 중의 방사성 동위원소의 용액(pH 5 ~ 6)을 화학식 1의 화합물의 용액과 혼합하여 약 40 ~ 60℃에서 반응시킴으로써, 화학식 2의 화합물을 생성시킬 수 있다. 상기 완충용액으로는 예를 들어, 소듐 아세테이트 완충용액 등이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리하여 얻어지는 생성물을 당해 기술분야에 공지되어 있는 임의의 방법을 이용하여 불순물을 제거할 수 있으며, 바람직하게는 HPLC에 의해 불순물을 제거할 수 있다. In the method of preparing the compound of
상기 본 발명에 따른 화학식 2의 화합물의 제조방법의 일 구현예를 하기 반응식 1에 나타내었다. An embodiment of the process for preparing the compound of formula (2) according to the present invention is shown in the following reaction formula (1).
[반응식 1]
[Reaction Scheme 1]
상기 화학식 2의 화합물은 방사성 동위원소와 DOTA에 경유하여 배위결합할 수 있으며, 핵의학 영상용 방사성 동위원소 또는 암 치료용 방사성 동위원소 등에 따른 방사성 동위원소의 종류에 따라 PET 조영제, SPECT 조영제, 또는 암 치료제로서 효과적으로 사용될 수 있다. The compound of
따라서, 본 발명은 또 다른 측면에 있어서, 상기 화학식 2의 화합물을 포함하는 PET 조영제를 제공한다: Accordingly, in another aspect, the present invention provides a PET contrast agent comprising the compound of Formula 2:
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서 In the formula (2)
는 상기 화학식 1에서의 정의한 바와 같고, Is as defined in
n은 3 내지 6의 정수이고, n is an integer from 3 to 6,
상기 M*은 Cu-64(Ⅱ), Ga-68(Ⅲ), Zr-89(Ⅳ), 및 Y-86(Ⅲ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, DOTA에 배위결합되어 있다. The M * is a metallic radioisotope selected from Cu-64 (II), Ga-68 (III), Zr-89 (IV), and Y-86 (III) and is coordinated to DOTA.
본 발명은 또 다른 측면에 있어서, 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는 SPECT 조영제를 제공한다:In another aspect, the present invention provides a SPECT contrast agent comprising a compound of formula 2:
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서 In the formula (2)
는 상기 화학식 1에서의 정의한 바와 같고, Is as defined in
n은 3 내지 6의 정수이고, n is an integer from 3 to 6,
상기 M*은 In-111(Ⅲ) 및 Tc-99m(I∼Ⅶ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, DOTA에 배위결합되어 있다. The M * is a metallic radioactive isotope selected from In-111 (III) and Tc-99m (I-VII) and is coordinately bound to DOTA.
본 발명은 또 다른 측면에 있어서, 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는 암 치료제를 제공한다:In another aspect, the present invention provides a cancer therapeutic agent comprising a compound of formula
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서, In
는 상기 화학식 1에서의 정의한 바와 같고, Is as defined in
n은 3 내지 6의 정수이고, n is an integer from 3 to 6,
상기 M*은 Cu-67(Ⅱ), Y-90(Ⅲ) 및 Lu-177(Ⅲ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, DOTA에 배위결합되어 있다. The M * is a metallic radioisotope selected from Cu-67 (II), Y-90 (III) and Lu-177 (III) and is coordinated to DOTA.
하기 실험예에 따르면, 상기 화학식 2의 화합물에 대해 마우스의 혈청 내 안정성을 측정한 결과, 하루 이상 화합물이 분해되지 않고 안정한 것으로 나타났다(실험예 1). 또한, 화학식 2의 화합물을 종양을 가진 마우스에게 투여하고 소동물용 PET/CT 영상시스템에서 촬영한 결과, 종양 부위에서 증가된 신호가 관찰되었다(실험예 2). 따라서, 화학식 2의 화합물은 암에 특이적으로 선택적인 핵의학 영상 조영제 또는 암 치료제로서 사용될 수 있다. 또한, 종양을 가진 마우스에게 cRGDyK(cyclo Arg-Gly-Asp-Tyr-Lys)를 먼저 투여하여 비트로넥틴 수용체를 차단한 후 화학식 2의 화합물을 투여한 다음 핵의학 영상을 촬영한 결과 비트로넥틴 수용체를 차단하지 않은 경우에 비해 종양부위의 신호가 더 낮은 것으로 나타났다(실험예 3). 따라서, 화학식 2의 화합물은 암세포에서 발현되는 비트로넥틴 수용체에 대한 특이적인 선택성이 있음을 알 수 있었다. 실제로 화학식 2의 화합물을 종양을 가진 마우스에게 투여한 다음, 종양 및 장기를 적출하여 조직의 방사능을 측정한 결과 종양에 존재하는 방사능 수치가 1 시간 후에 3.9%ID/g 이상이고, 40 시간 후에도 1.12%ID/g 이상인 것으로 나타났으며, 대부분의 장기에서 이에 비해 현저히 낮은 수치의 방사능 수치가 관찰되어, 상기 화학식 2의 화합물 분포가 조직 내 종양에 대한 선택성이 높으며 종양의 발현과 상태를 보여주는 영상 효과가 지속적인 것으로 확인되었다. 그러므로, 암 진단에 매우 유용한 핵의학 영상 조영제로서 사용될 수 있는 것으로 확인되었으며, 부작용이 현저히 낮으며 효과적인 암 치료제로서 사용될 수 있는 것으로 확인되었다. According to the following experimental example, the stability of the compound of formula (2) in serum was measured and it was found that the compound was stable without decomposition for more than one day (Experimental Example 1). In addition, the compound of formula (2) was administered to a tumor-bearing mouse and the PET / CT imaging system for small animals was observed to show an increased signal at the tumor site (Experimental Example 2). Thus, the compound of
상기 PET 조영제의 투여량은 상기 활성성분인 화학식 2의 화합물의 방사성동위원소의 종류에 따라 달라질 수 있으나, 방사능의 표시 단위인 큐리(Ci, 1Ci=1,000mCi) 기준으로 성인에게 0.1 ~ 30 mCi 투여할 수 있다. The dose of the PET contrast agent may vary depending on the kind of the radioactive isotope of the compound of formula (2) as the active ingredient, but may be 0.1 to 30 mCi to the adult on the basis of Curie (Ci, 1Ci = 1,000 mCi) can do.
상기 SPECT 조영제의 투여량은 상기 활성성분인 화학식 2의 화합물의 방사성동위원소의 종류에 따라 달라질 수 있으나, 방사능의 표시 단위인 큐리(Ci, 1Ci=1,000mCi) 기준으로 성인에게 0.1 ~ 30 mCi 투여할 수 있다.The dosage of the SPECT contrast agent may vary depending on the kind of the radioactive isotope of the compound of formula (2) as the active ingredient, but may be 0.1 to 30 mCi to the adult on the basis of Curie (Ci, 1Ci = 1,000 mCi) can do.
상기 암 치료제의 투여량은 상기 활성성분인 화학식 2의 화합물의 방사성동위원소의 종류에 따라 달라질 수 있으나, 방사능의 표시 단위인 큐리(Ci, 1Ci=1,000mCi) 기준으로 성인에게 0.1 ~ 100 mCi 투여할 수 있다.The dose of the cancer therapeutic agent may vary depending on the kind of the radioactive isotope of the compound of formula (2) as the active ingredient, but may be 0.1 to 100 mCi to the adult on the basis of Curie (Ci, 1Ci = 1,000 mCi) can do.
상기 PET 조영제, SPECT 조영제, 및 암 치료제는 암세포가 비트로넥틴 수용체를 발현하는 것으로 알려진 임의의 암의 진단 또는 치료에 사용될 수 있으며, 조직 내 모든 암은 비트로넥틴수용체 발현이 가능하고, 이것은 특정한 암에 한정되는 것은 아니다. The PET contrast agent, SPECT contrast agent, and cancer treatment agent can be used for the diagnosis or treatment of any cancer in which cancer cells are known to express a vitronectin receptor, and all cancers in tissues are capable of expressing a bitonectin receptor, But is not limited thereto.
상기 본 발명에 따른 PET 조영제, SPECT 조영제, 및 암치료제는 주사제로서 제제화될 수 있으며, 주사제로 제제화될 경우 혈액과 등장인 무독성 완충용액을 희석제로서 포함할 수 있으며, 예를 들어 pH 7.4의 인산완충용액 등이 있다. 상기 PET 조영제, SPECT 조영제, 및 암치료제는 완충용액 이외에 기타 다른 희석제 또는 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 주사제에 부가될 수 있는 부형제 및 첨가제는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 공지되어 있으며, 예를 들어 하기 문헌을 참조하면 알 수 있다(Dr. H.P. Fiedler "Lexikon der Hilfsstoffe fur Pharmazie, Kosmetik und angrenzende Gebiete" [Encyclopaedia of auxiliaries for pharmacy, cosmetics and related fields]). The PET contrast agent, the SPECT contrast agent, and the cancer treatment agent according to the present invention can be formulated as an injectable agent. When formulated into an injectable preparation, a non-toxic buffer solution appearing as blood can be contained as a diluent. For example, Solution. The PET contrast agent, the SPECT contrast agent, and the cancer treatment agent may contain other diluents or additives in addition to the buffer solution. Excipients and additives that may be added to such injections are well known to those skilled in the art and can be found, for example, in the following references: Dr. HP Fiedler "Lexikon der Hilfsstoffe fur Pharmazie, Kosmetik und angrenzende Gebiete "[Encyclopedia of auxiliaries for pharmacy, cosmetics and related fields]).
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 2의 화합물은 비트로넥틴에 대해 결합 친화도가 높은 시클로 RGDfK를 2개 함유하여 종양선택성이 매우 높을 뿐만 아니라, 글루코사민을 함유하여 체내에서의 안정성이 매우 높아, 종래 핵의학 영상 조영제 및 암 치료제에 비해 암세포에 대해 보다 특이적이면서 안전하고 효과적인 핵의학 영상 조영제 및 암 치료제로서 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 2의 화합물은 보다 효과적이고 안전한 핵의학 영상 조영제 및 암 치료제로서 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 핵의학 영상용 방사성 동위원소 또는 암 치료용 방사성 동위원소와 배위결합을 통해 화학식 2의 착물을 형성할 수 있으므로, 방사성에 대한 안전성, 체내 안정성, 및 종양 선택성을 부여할 수 있는 리간드로서 작용할 수 있다. As described above, the compound of formula (2) according to the present invention contains two cyclic RGDfKs having high binding affinity for bitonectin, which not only has a high tumor selectivity but also contains glucosamine and is highly stable in the body, Can be used as a more specific, safe and effective nuclear medicine imaging contrast agent and cancer treatment agent for cancer cells as compared with the conventional nuclear medicine imaging contrast agent and cancer treatment agent. Therefore, the compound of formula (2) according to the present invention can be usefully used as a more effective and safe nuclear medicine imaging contrast agent and cancer treatment agent. In addition, the compound of formula (I) according to the present invention can form a complex of formula (II) through coordination with a radioactive isotope for nuclear medicine imaging or a radioactive isotope for cancer treatment. Therefore, safety against radioactivity, And can function as a ligand capable of imparting selectivity.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 화학식 1의 cRGDfK2-DOTA의 화학적 순도를 반영하는 HLPC 이미지이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 화학식 1의 cRGDfK2-DOTA의 MALDI-TOF-MS 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 화학식 2의 cRGDfK2-DOTA-64Cu 의 TLC 이미지이다.
도 4는 U87MG 종양을 가진 마우스에게 0.2 mCi의 cRGDfK2-DOTA-64Cu를 주사하여 촬영한 PET/CT 영상이다.
도 5는 마우스의 종양에 존재하는 비트로넥틴 수용체를 차단하지 않고 cRGDfK2-DOTA-64Cu 를 주사하고 촬영한 PET/CT 영상(우), 및 cRGDyK 펩티드를 마우스에게 주사하여 종양에 존재하는 비트로넥틴 수용체를 차단한 후 cRGDfK2-DOTA-64Cu 를 주사하여 촬영한 PET/CT 영상(좌)이다.
도 6은 U87MG 종양을 가진 마우스에게 cRGDfK2-DOTA-64Cu를 주사하고 각종 장기에서 측정된 주사량 대비 조직 방사능비(%ID/g)를 시간대별로 비교하여 나타낸 그래프이다. 1 is an HLPC image reflecting the chemical purity of cRGDfK 2 -DOTA of
2 is a MALDI-TOF-MS image of cRGDfK 2 -DOTA of
3 is a TLC image of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu of
Figure 4 is a PET / CT image of a mouse with U87MG tumor injected with 0.2 mCi of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu.
FIG. 5 shows the results of PET / CT imaging (right), in which cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu was injected and shot without blocking the bitronectin receptor present in the mouse tumor, and cRGDyK peptide was injected into mice to determine the presence of bitonectin (Left) after cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu injection after blocking the receptor.
FIG. 6 is a graph showing time-based comparison of the tissue radioactivity ratio (% ID / g) measured in various organs by injection of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu into U87MG tumor-bearing mice.
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예 및 실험예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples and experimental examples. However, these examples and experimental examples are provided to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto in any sense.
약어에 대한 정의Abbreviation definitions
DCM : DichloromethaneDCM: Dichloromethane
TFA: Trifluoroacetic acidTFA: Trifluoroacetic acid
DMF : N,N-dimethylformamideDMF: N, N-dimethylformamide
ACN : Acetonitrile ACN: Acetonitrile
AcOH : Acetic acidAcOH: Acetic acid
TFE : TetrafluoroethyleneTFE: Tetrafluoroethylene
DIPEA : diisopropylethylamineDIPEA: diisopropylethylamine
DOTA : 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid
DOTA: 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid
HOAt : 1-hydroxy-7-azabenzotriazoleHOAt: 1-hydroxy-7-azabenzotriazole
HOBt : N-hydroxybenzotriazoleHOBt: N-hydroxybenzotriazole
HATU : 2-(1H-7-Azabenzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyl uronium hexafluorophosphate methanaminium.HATU: 2- (1H-7-Azabenzotriazol-1-yl) -1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate methanaminium.
HBTU : 2-(1H-benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphateHBTU: 2- (1H-benzotriazol-1-yl) -1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate
HPLC : High-performance liquid chromatograph
HPLC: High-performance liquid chromatograph
실시예 1 : cRGDfKExample 1: cRGDfK 22 -DOTA (화학식 1) 의 제조Preparation of DOTA (Formula 1)
아르곤 기체 하에서 tert-부틸-3-아미노프로필카바메이트(5g)을 아세트나이트릴에 녹인 후, K2CO3을 넣었다. 여기에 프로파질 브로마이드(8.1 mL, 80% 톨루엔)을 천천히 떨어뜨렸다. 실온에서 5 시간 교반한 후 필터한 후, 모액을 감압 하에 제거하였다. 반응 혼합물을 메틸렌클로라이드에 녹인 후, 물을 넣어 유기층을 추출하고 얻어진 유기층은 다시 소금물으로 세척하였다. 세척된 유기층을 무수 NaSO4 층을 통과하여 남은 물을 제거하고 감압 하에 잔류 용매를 제거하였다. 액체크로마토그래피(30% EA/Hx)를 실시하여 무색의 오일형태로 화합물 1(6.88 g, 96 %)을 얻었다. Tert-Butyl-3-aminopropylcarbamate (5 g) was dissolved in acetonitrile under argon gas, followed by K 2 CO 3 . To this, propargyl bromide (8.1 mL, 80% toluene) was slowly dropped. After stirring at room temperature for 5 hours, filtering, the mother liquor was removed under reduced pressure. The reaction mixture was dissolved in methylene chloride, and water was added to extract the organic layer. The obtained organic layer was washed with brine again. The washed organic layer was passed through anhydrous NaSO 4 layer to remove residual water and the residual solvent was removed under reduced pressure. Liquid chromatography (30% EA / Hx) Colorless In oil form Compound 1 (6.88 g, 96%) was obtained.
1H NMR (CDCl3, 400 MHz) ; 4.89 (br s, 1 H), 3.42 (d, J = 2.0 Hz, 4H), 3.22-3.16 (m, 2H), 2.60 (t, 2H, J = 6.8 Hz), 2.22 (t, 2H, J = 2.4 Hz), 1.70-1.60 (m, 2H), 1.43 (s, 9H) 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 156.14,79.15, 73.19, 50.50, 42.30, 39.05, 28.56, 27.41 MS (ESI) m/z 251.2[M+H]+.
1 H NMR (CDCl 3, 400 MHz); 4.89 (br s, 1 H) , 3.42 (d, J = 2.0 Hz, 4H), 3.22-3.16 (m, 2H), 2.60 (t, 2H, J = 6.8 Hz), 2.22 (t, 2H, J = 2.4 Hz), 1.70-1.60 (m, 2H), 1.43 (s, 9H) 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3) δ 156.14,79.15, 73.19, 50.50, 42.30, 39.05, 28.56, 27.41 MS (ESI) m / z 251.2 [M + H] < + & gt ;.
상기 화합물 1을 30% TFA/DCM에 녹인 후, 실온에서 2 시간동안 교반 후, 감압 하에서 농축하였다. 다시 물에 녹인 후, NaHCO3 용액으로 처리한 후 농축하였다. 잔여물은 DCM에 녹인 후, 염(salt)은 필터하여 제거하였다. 이어서 잔여물은 아세트나이트릴에 녹인 후, 숙신산 안하이드라이드(3.03g)를 넣고 1시간 30분동안 실온에서 교반하였다. 액체크로마토그래피(5% 메탄올/DCM)를 수행하여 노란색의 오일형태로 화합물 2(4.26g, 64%)을 얻었다. The
1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ 6.96 (br s, 1 H), 3.46 (d, J = 2.8 Hz, 4H), 3.38-3.32 (m, 2H), 2.62-2.48 (m, 8H), 2.28 (t, J = 2.4 Hz, 2H), 1.69(m, 2H) 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 175.60, 172.81, 73.99, 51.03, 42.03, 38.82, 31.04, 30.39, 25.72 MS (ESI) m/z 251.2 [M+H]+. 1 H NMR (CDCl 3, 400 MHz) δ 6.96 (br s, 1 H), 3.46 (d, J = 2.8 Hz, 4H), 3.38-3.32 (m, 2H), 2.62-2.48 (m, 8H), 2.28 (t, J = 2.4 Hz , 2H), 1.69 (m, 2H) 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3) δ 175.60, 172.81, 73.99, 51.03, 42.03, 38.82, 31.04, 30.39, 25.72 MS (ESI) m / z 251.2 [M + H] < + & gt ;.
상기 화합물 1 및 2의 제조 반응식은 하기 반응식 2와 같다The reaction schemes for preparing the
[반응식 2][Reaction Scheme 2]
상기 화합물 2는 화합물 3과 함께 하기 반응식의 고체상 펩티드 합성법(Solid-Phase Peptide Synthesis)에 따라 순차적으로 진행하여 노란색의 오일형태의 화합물 4(505mg, 43%)을 얻었다.The
1H NMR (MeOH-d4, 400 MHz) δ 8.20-8.12(m, 1.5H), 7.98-7.92(m, 0.5H), 7.38-7.26 (m, 5H), 7.04-6.98 (m, 1H), 5.06 (s, 2H), 4.26-4.18 (m, 1H), 3.45 (d, J = 2.4 Hz, 4H), 3.26-3.08 (m, 6H), 2.68-2.40 (m, 6H), 2.32 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 1,90-1.30 (m, 12H) 13C NMR (100 MHz, MeOH-d4) δ 176.96, 176.22, 175.28, 174.59, 174.48, 158.95, 138.46, 129.46, 128.95, 128.77, 78.97, 74.96, 67.32, 54.97, 51.42, 42.64, 41.46, 39.80, 38.50, 32.35, 32.17, 32.05, 31.92, 30.47, 29.89, 27.83, 25.65, 24.22 MS (ESI) m/z 598.4 [M+H]+.
1 H NMR (MeOH-
상기 화합물 2 및 화합물 3을 반응시켜 화합물 4를 생성시키는 고체상 펩티드 합성법의 반응식은 다음과 같다. The
[반응식 3][Reaction Scheme 3]
※ 상기 고체상 펩티드 합성법(Solid-Phase Peptide Synthesis)의 합성 개요: * Synthesis of Solid-Phase Peptide Synthesis :
2-클로로트리틸 클로라이드 레진을 사용하여 순차적으로 펩티드를 합성하였고, 모든 커플링은 3 당량의 N-Fmoc-protection된 아미노산과 HBTU, HOBt, DIPEA를 사용하여 수행하였다. 각 커플링 반응은 Kaiser test로 모니터링하였고, N-Fmoc protection은 20%(v/v) piperidine/DMF으로 탈보호(deprotection) 하였다. 각 커플링과 탈보호 반응 후, 레진을 DMF와 DCM으로 철저히 세척 하였다. 레진에서의 분리는 AcOH/TFE/DCM = 3/1/6(v/v/v)로 수행하였다. 분리된 펩티드는 Prep-HPLC로 정제하였다.
Peptides were synthesized sequentially using 2-chlorotrityl chloride resin and all couplings were performed using 3 equivalents of N-Fmoc-protected amino acids and HBTU, HOBt, and DIPEA. Each coupling reaction was monitored by Kaiser test and N-Fmoc protection was deprotected with 20% (v / v) piperidine / DMF. After each coupling and deprotection reaction, the resin was thoroughly washed with DMF and DCM. The separation in the resin was carried out with AcOH / TFE / DCM = 3/1/6 (v / v / v). The separated peptides were purified by Prep-HPLC.
상기 화합물 4(920mg), HATU(702mg), HOAt(251mg), DIPEA(1.19g)을 DMF에 녹인 후, 아르곤 기체 하에서 교반 후, 글루코사민 HCl(365mg)을 넣고 실온에서 교반하였다. 6시간 후, D-(+)-글루코사민 HCl (0.5 당량), HATU (0.6 당량), DIPEA (1 당량)를 추가로 넣고 교반하였다. 증류수를 넣고 감압 하에서 농축하였다. Prep-HPLC로 분리, 정제하여 무색의 오일로서 화합물 5(750mg, 49%)를 얻었다. The compound 4 (920 mg), HATU (702 mg), HOAt (251 mg) and DIPEA (1.19 g) were dissolved in DMF, stirred under argon gas, and then added with glucosamine HCl (365 mg) and stirred at room temperature. After 6 hours, D- (+) - glucosamine HCl (0.5 eq), HATU (0.6 eq) and DIPEA (1 eq) were added and stirred. Distilled water was added and the mixture was concentrated under reduced pressure. Separation and purification by Prep-HPLC gave Compound 5 (750 mg, 49%) as a colorless oil.
HPLC 조건; 경사 : 30 분동안 20 ~ 60% ACN 선형경사, 유속 = 12 mL/min, Rt = 14 min; MS (ESI) m/z 763.6 [M+H]+.
HPLC conditions; Tilt: 20-60% ACN linear ramp for 30 minutes, flow rate = 12 mL / min, Rt = 14 min; MS (ESI) m / z 763.6 [M + H] < + >.
상기 화합물 5(569mg), azido cRGDfK(1.29g), CuSO4(270ml, 1M 수용액), Na-ascorbate(270ml, 1M 수용액)을 DMF 및 증류수(2:1)에 녹인 후, 실온에서 교반하였다. 감압 하에서 농축 후, Prep-HPLC로 분리, 정제하여 흰색 고체로서 화합물 6(1.1g, 59%)를 얻었다. The compound 5 (569 mg), azido cRGDfK (1.29 g), CuSO 4 (270 ml, 1M aqueous solution) and Na-ascorbate (270 ml, 1M aqueous solution) were dissolved in DMF and distilled water (2: 1) and stirred at room temperature. After concentration under reduced pressure, it was separated and purified by Prep-HPLC to obtain Compound 6 (1.1 g, 59%) as a white solid.
HPLC condition; water(0.1% TFA)/ACN = 70/30, flow rate = 12 mL/min, Rt = 10.8 min; MS (MALDI-TOF) m/z 2284.35 [M+H]+, 2285.34 [M+2H]+.
HPLC condition; water (0.1% TFA) / ACN = 70/30, flow rate = 12 mL / min, Rt = 10.8 min; MS (MALDI-TOF) m / z 2284.35 [M + H] < + >, 2285.34 [M + 2H] < + >.
아르곤 대기 하에서 상기 화합물 6(1.1g)을 DMF, MeOH에 녹인 후, Pd/C(283mg)을 넣은 후, 수소 기체로 치환하였다. 실온에서 18시간동안 교반 후, 필터하였다. 반응혼합물을 감압 하에서 농축한 후, 최소량의 메탄올에 녹인 후, 과량의 디에틸에테르를 넣어 침전시켰다. 침전된 고체를 필터하여 흰색 고체로서 화합물 7(1.085g)을 얻었고 추가적인 정제과정 없이 다음 단계에 사용하였다. Compound 6 (1.1 g) was dissolved in DMF and MeOH under an argon atmosphere, Pd / C (283 mg) was added thereto, and the solution was substituted with hydrogen gas. After stirring at room temperature for 18 hours, the solution was filtered. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure, dissolved in a minimum amount of methanol, and then excess diethyl ether was added to precipitate. The precipitated solid was filtered to give compound 7 (1.085 g) as a white solid and used in the next step without further purification.
MS (MALDI-TOF) m/z 2150.18 [M+H]+, 2151.19 [M+2H]+.
MS (MALDI-TOF) m / z 2150.18 [M + H] < + >, 2151.19 [M + 2H] < + >.
상기 화합물 4로부터 화합물 7을 생성시키는 합성법의 반응식은 다음과 같다.
[반응식 4][Reaction Scheme 4]
아르곤 대기 하에서 상기 화합물 7(240mg), DIPEA(93mg)을 DMF에 녹인 후, DOTA-NHS ester(156mg)을 DMF에 녹인 용액을 천천히 넣어주었다. 실온에서 20시간 교반 후, 증류수(0.1% TFA)을 넣어 반응을 종결한 후, 감압 하에서 농축하였다. Prep-HPLC로 분리, 정제하여 흰색의 고체로서 화합물 8을 얻었다. HPLC condition; water(0.1% TFA)/ACN = 82/18, flow rate = 12 mL/min, Rt = 34 min; MS (MALDI-TOF) m/z 2535.71 [M]+, 2536.72 [M+H]+, 2537.70 [M+2H]+.The compound 7 (240 mg) and DIPEA (93 mg) were dissolved in DMF under an argon atmosphere, and then a solution of DOTA-NHS ester (156 mg) in DMF was slowly added thereto. After stirring at room temperature for 20 hours, distilled water (0.1% TFA) was added to terminate the reaction, followed by concentration under reduced pressure. Separation and purification by Prep-HPLC were performed to obtain Compound 8 as a white solid. HPLC condition; water (0.1% TFA) / ACN = 82/18, flow rate = 12 mL / min, Rt = 34 min; MS (MALDI-TOF) m / z 2535.71 [M] + , 2536.72 [M + H] + , 2537.70 [M + 2H] + .
상기 화학식 3에 해당하는 화합물 7로부터 화학식 1에 해당하는 화합물 8을 생성시키는 합성법의 반응식은 하기 반응식 5와 같다.From the
[반응식 5][Reaction Scheme 5]
실시예 2 : cRGDfKExample 2: cRGDfK 22 -DOTA--DOTA- 6464 Cu(화학식 2)의 제조Preparation of Cu (Formula 2)
사이클로트론으로부터 생산된 64Cu는 묽은 염산 용액에 녹여진 무색의 투명한 용액으로 수득되며, 실험에 필요한 방사능량에 따라 적절하게 취득한 뒤(0.1mCi 이상) 64Cu 용액을 적절한 유리용기에 담아 질소를 불어주면서 100 ℃에서 건조시켰다. 건조된 64Cu는 투명한 막의 형태로 유리용기에 붙어 있고, 여기에 1M 소듐아세테이트 버퍼 용액(pH 5-6)을 0.2-0.3 mL 추가한 뒤 녹였다. 이어서 실시예 1에서 제조된 cRGDfK2-DOTA를 에탄올에 녹여 250μg/0.05mL 를 취득하여 상기 64Cu 용액에 혼합시켜 50℃에서 표지반응을 30분 동안 진행시켰다. 상기 최종 물질인 cRGDfK2-DOTA-64Cu (화합물 9)을 박막 크로마토그래피에 흡착시켜 전개액(0.1M 시트레이트 버퍼용액)으로 충분히 전개한 뒤 방사화학적 수율과 순도를 확인하였다. 64 Cu produced from a cyclotron is obtained as a colorless transparent solution dissolved in a dilute hydrochloric acid solution. After appropriately obtaining (according to the amount of radioactivity required for the experiment), 64 Cu solution is put into a suitable glass container and nitrogen is blown And dried at 100 ° C. The dried 64 Cu was attached to the glass vessel in the form of a transparent membrane, and 0.2-0.3 mL of 1 M sodium acetate buffer solution (pH 5-6) was added and dissolved. Subsequently, cRGDfK 2 -DOTA prepared in Example 1 was dissolved in ethanol to obtain 250 μg / 0.05 mL, mixed with the 64 Cu solution, and the labeling reaction was allowed to proceed at 50 ° C. for 30 minutes. The final product cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu (Compound 9 ) was adsorbed on the thin layer chromatography and sufficiently developed with a developing solution (0.1 M citrate buffer solution) to confirm the radiochemical yield and purity.
상기 화학식 1에 해당하는 화합물 8로부터 화학식 2에 해당하는 화합물 9을 생성시키는 합성법의 반응식은 하기 반응식 6과 같다.From the compound 8 corresponding to the
[반응식 6][Reaction Scheme 6]
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 cRGDfK2-DOTA-64Cu의 TLC 이미지이다. 도 3의 TLC 이미지로부터 방사화학적 수율과 순도는 평균적으로 98% 이상임을 알 수 있다.
Figure 3 is a TLC image of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu prepared according to one embodiment of the present invention. From the TLC image of Figure 3, it can be seen that the radiochemical yield and purity are above 98% on average.
실험예 1: cRGDfKExperimental Example 1: cRGDfK 22 -DOTA--DOTA- 6464 Cu의 in-vitro 혈청 안정성(serum stability) 측정Measurement of in-vitro serum stability of Cu
상기 실시예 2에서 제조된 화학식 2의 화합물(cRGDfK2-DOTA-64Cu)의 사람 혈청 및 마우스 혈청 내 안정성을 측정하였다. cRGDfK2-DOTA-64Cu (0.38 mCi, 100 mL)을 사람 혈청 및 마우스 혈청(0.5 mL)에 섞고 37℃에서 배양하였다. 측정하고자 하는 시간대(30 분, 1 시간, 2 시간, 24 시간)에 TLC를 실시하였다. 시간대별 혈청 내 cRGDfK2-DOTA-64Cu 의 안정성 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The stability of the compound of formula 2 (cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu) prepared in Example 2 in human serum and mouse serum was measured. cRGDfK 2- DOTA- 64 Cu (0.38 mCi, 100 mL) was mixed with human serum and mouse serum (0.5 mL) and cultured at 37 ° C. TLC was performed in the time zone (30 minutes, 1 hour, 2 hours, 24 hours) to be measured. The stability of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu in the serum by time was measured and the results are shown in Table 1 below.
상기 결과에 따르면, cRGDfK2-DOTA-64Cu는 사람 및 마우스 혈청 내에서 24시간 동안 안정함을 알 수 있다.
According to the above results, cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu is stable in human and mouse serum for 24 hours.
실험예 2 : cRGDfKExperimental Example 2: cRGDfK 22 -DOTA--DOTA- 6464 Cu 의 PET 영상 획득 Acquisition of PET image of Cu
PET 영상은 다중 PET/SPECT/CT 시스템(INVEON, Simens Medical Solutions)으로 촬영하였다. 악성 신경교종 세포주인 U87MG 세포를 누드마우스 어깨에 피하 주입하여 종양을 만들었다. 종양을 가진 마우스(nude, 20 g)의 꼬리정맥을 통해 상기 실시예 2에서 제조된 cRGDfK2-DOTA-64Cu 0.2 mCi를 주사하여 PET/CT 영상을 획득하였으며, 그 결과를 도 4에 나타냈다. CT 영상은 해부학적 위치를 알아보기 쉽게 하기 위하여 같은 위치에서 촬영하여 PET 영상에 정합하였다.PET images were taken with multiple PET / SPECT / CT systems (INVEON, Simens Medical Solutions). U87MG cells, a malignant glioma cell line, were injected subcutaneously into the nude mouse shoulder to create a tumor. PET / CT images were obtained by injecting 0.2 mCi of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu prepared in Example 2 through the tail vein of a tumor-bearing mouse (nude, 20 g). The results are shown in FIG. CT images were taken at the same location and matched to PET images to facilitate anatomic location.
도 4는 종양을 가진 마우스에게 0.2 mCi의 cRGDfK2-DOTA-64Cu를 주사하여 촬영한 PET/CT 영상이다. FIG. 4 is a PET / CT image of a tumor-bearing mouse injected with 0.2 mCi of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu.
도 4에 따르면, cRGDfK2-DOTA-64Cu를 투여한 후에 종양 부위에서 증가된 신호(색이 밝아짐)를 관찰할 수 있다.
According to FIG. 4, an increased signal (bright color) can be observed at the tumor site after administration of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu.
실험예 3 : cRGDfKExperimental Example 3: cRGDfK 22 -DOTA--DOTA- 6464 Cu 의 종양 선택성 확인Determination of tumor selectivity of Cu
실시예 2에서 제조된 cRGDfK2-DOTA-64Cu의 종양 세포에서 발현되는 수용체에 대한 선택적 특이성을 확인하는 실험을 하였다. 악성 신경교종 세포주인 U87MG 세포를 누드마우스 어깨에 피하 주사하여 종양을 만들었다. 먼저 수용체 차단을 위해 마취된 마우스의 꼬리 정맥을 통해 cRGDyK 펩티드(10 mg/kg)를 주사하였다. 30분 후에 상기 cRGDfK2-DOTA-64Cu 0.2 mCi를 주사하여 실험예 3과 동일한 방법으로 PET/CT 영상을 획득하였다. 그 결과를 도 5에 나타내었다.Experiments were carried out to confirm the selective specificity for the receptor expressed in tumor cells of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu prepared in Example 2. U87MG cells, a malignant glioma cell line, were injected subcutaneously into the nude mouse shoulder to create tumors. First, cRGDyK peptide (10 mg / kg) was injected through the tail vein of anesthetized mice to block the receptor. After 30 minutes, 0.2 mCi of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu was injected and PET / CT images were obtained in the same manner as in Experimental Example 3. The results are shown in Fig.
도 5는 마우스의 종양에 존재하는 비트로넥틴 수용체를 차단하지 않고 cRGDfK2-DOTA-64Cu 를 주사하고 촬영한 PET/CT 영상(우), 및 cRGDyK 펩티드를 마우스에게 주사하여 종양에 존재하는 비트로넥틴 수용체를 차단한 후 cRGDfK2-DOTA-64Cu 를 주사하여 촬영한 PET/CT 영상(좌)이다. FIG. 5 shows the results of PET / CT imaging (right), in which cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu was injected and shot without blocking the bitronectin receptor present in the mouse tumor, and cRGDyK peptide was injected into mice to detect the presence of bitonectin (Left) after cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu injection after blocking the receptor.
도 5에 따르면, 수용체가 차단되지 않은 종양 부위의 신호에 비해서 수용체가 차단(blocking)된 종양부위의 신호가 더 낮음을 알 수 있다. 이러한 결과로부터 cRGDfK2-DOTA-64Cu가 종양 세포에서 발현되는 수용체에 대한 선택적 특이성이 있음을 알 수 있다.
According to Fig. 5, the signal of the tumor site where the receptor is blocked is lower than the signal of the tumor site where the receptor is not blocked. These results suggest that cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu has selective specificity for receptors expressed in tumor cells.
실험예 4 : cRGDfKExperimental Example 4: cRGDfK 22 -DOTA--DOTA- 6464 Cu의 조직 내 분포 확인 Confirming the distribution of Cu in tissues
상기 실시예 2에서 제조된 cRGDfK2-DOTA-64Cu를 정맥주사 투여 시 마우스 체내에서의 조직 내 분포를 확인하였다. 악성 신경교종 세포주인 U87MG 세포를 누드마우스(BW 20 g) 어깨에 피하 주사하여 종양을 만들었다. 종양을 가진 마우스의(n=4) 꼬리정맥을 통해 0.01 mCi의 cRGDfK2-DOTA-64Cu를 주사한 후, 1 시간, 4 시간, 16 시간, 40 시간에 장기(혈액, 근육, 심장, 폐, 간, 비장, 위, 장, 신장, 뼈, 종양) 를 적출하여 감마카운터로 조직의 방사능을 측정하여 도 6에 나타내었다. The intra-tissue distribution of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu prepared in Example 2 was confirmed by intravenous injection. U87MG cells, a malignant glioma cell line, were injected subcutaneously into the shoulder of nude mice (BW 20 g) to create tumors. The mice were injected with 0.01 mCi of cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu through the tail vein of the tumor-bearing mouse (n = 4), and the organs (blood, muscle, heart, lung , Liver, spleen, stomach, intestine, kidney, bone, tumor) were measured and the radioactivity of tissue was measured with a gamma counter.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 cRGDfK2-DOTA-64Cu를 주사하고 각종 장기에서 측정된 주사량대비 조직 방사능비(%ID/g)를 시간대별로 비교하여 나타낸 그래프이다. FIG. 6 is a graph showing the tissue radioactivity ratio (% ID / g) measured in various organs injected with cRGDfK 2 -DOTA- 64 Cu prepared in accordance with an embodiment of the present invention in comparison with time intervals.
도 6에 따르면 종양에 존재하는 방사능 수치가 주사 후 1 시간에 3.99%ID/g 이상 분포하여, 다른 조직과 비교 시 방사능 수치가 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서, 종양에 대한 선택성이 높은 것으로 확인되었다. 주사 후 40 시간에도 1.69%ID/g 이상으로 유지되는 것으로 확인되었다. According to FIG. 6, the radioactivity present in the tumor was distributed over 3.99% ID / g at 1 hour after injection, and the radioactivity was highest when compared to other tissues. Therefore, it was confirmed that the selectivity to the tumor was high. It was confirmed that it remained above 1.69% ID / g at 40 hours after injection.
또한, 간 조직의 방사능 수치가 주사 후 4 시간에 1.6%ID/g, 40 시간에 0.8%ID/g 로 낮게 유지 되는 것으로 확인되었다. In addition, it was confirmed that the radioactivity level of liver tissue was maintained at 1.6% ID / g at 4 hours after injection and at 0.8% ID / g at 40 hours after injection.
Claims (12)
[화학식 1]
상기 화학식 1에서
는 를 의미하고,
n은 3 내지 6의 정수이다. A compound of formula
[Chemical Formula 1]
In Formula 1,
The Lt; / RTI >
n is an integer from 3 to 6;
[화학식 2]
상기 화학식 2에서
는 를 의미하고,
n은 3 내지 6의 정수이고,
상기 M*은 Cu-64(Ⅱ), Cu-67(Ⅱ), Ga-68(Ⅲ), Zr-89(Ⅳ), Y-86(Ⅲ), Y-90(Ⅲ), Lu-177(Ⅲ), Tc-99m(I∼Ⅶ) 및 In-111(Ⅲ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, DOTA에 배위결합되어 있다. A compound of formula 2:
(2)
In the formula (2)
The Lt; / RTI >
n is an integer from 3 to 6,
The M * may be selected from the group consisting of Cu-64 (II), Cu-67 (II), Ga-68 (III), Zr-89 (IV), Y- III), Tc-99m (I-VII) and In-111 (III), which are coordinately bound to DOTA.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, n은 3 내지 6의 정수이다. A process for preparing a compound of formula (1) according to claim 1, comprising subjecting a compound of formula (3) to a peptide coupling reaction with a DOTA-NHS ester:
(3)
In Formula 3, n is an integer of 3 to 6.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서
는 를 의미하고,
n은 3 내지 6의 정수이고,
상기 M*은 Cu-64(Ⅱ), Ga-68(Ⅲ), Zr-89(Ⅳ), 및 Y-86(Ⅲ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, DOTA에 배위결합되어 있다. A PET contrast agent comprising a compound of Formula 2:
(2)
In the formula (2)
The Lt; / RTI >
n is an integer from 3 to 6,
The M * is a metallic radioisotope selected from Cu-64 (II), Ga-68 (III), Zr-89 (IV), and Y-86 (III) and is coordinated to DOTA.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서
는 를 의미하고,
n은 3 내지 6의 정수이고,
상기 M*은 In-111(Ⅲ) 및 Tc-99m(I∼Ⅶ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, DOTA에 배위결합되어 있다. A SPECT contrast agent comprising a compound of formula 2:
(2)
In the formula (2)
The Lt; / RTI >
n is an integer from 3 to 6,
The M * is a metallic radioactive isotope selected from In-111 (III) and Tc-99m (I-VII) and is coordinately bound to DOTA.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
는 를 의미하고,
n은 3 내지 6의 정수이고,
상기 M*은 Cu-67(Ⅱ), Y-90(Ⅲ) 및 Lu-177(Ⅲ)에서 선택된 금속성 방사성동위원소로서, DOTA에 배위결합되어 있다. A cancer therapeutic agent comprising a compound of formula (2):
(2)
In Formula 2,
The Lt; / RTI >
n is an integer from 3 to 6,
The M * is a metallic radioisotope selected from Cu-67 (II), Y-90 (III) and Lu-177 (III) and is coordinated to DOTA.
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KR20110023707A (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-08 | 경북대학교 산학협력단 | Manufacturing method of bifunctional tetraaza macrocyclic compounds and use thereof |
WO2011112733A1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | Nitto Denko Corporation | Carbohydrate-polyamino acid-drug conjugates |
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- 2013-05-13 KR KR1020130054012A patent/KR101471891B1/en active IP Right Grant
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