KR101616139B1

KR101616139B1 - 관류 영상화를 포함하는 용도를 위한 조영제

Info

Publication number: KR101616139B1
Application number: KR1020107021556A
Authority: KR
Inventors: 사이먼 피. 로빈슨; 데이비드 에스. 캐세비어; 밍 위; 미하일 케이건; 조엘 라제와츠키
Original assignee: 랜티우스 메디컬 이메징, 인크.
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2016-04-27
Also published as: EP2257315B1; EP2257315A4; US20160361448A1; JP2015061842A; JP2016164182A; JP5922207B2; AU2009220244A1; PT2257315T; WO2009110984A2; CA2967254C; CA2967254A1; DK2257315T3; US20180133347A9; WO2009108376A2; JP5946992B2; JP2011513306A; AU2009220244B2; CN102014969B; US9408927B2; US10245332B2

Abstract

본 발명은 부분적으로는, MC-1에 결합하는 화합물 및 영상화 잔기를 포함하는 조영제를 대상체에게 투여하는 단계, 및 진단학적 영상화를 사용하여 대상체를 스캐닝하는 단계를 포함하는, 중추신경계 또는 암을 영상화하기 위한 화합물 및 방법에 관한 것이다.

Description

관류 영상화를 포함하는 용도를 위한 조영제 {CONTRAST AGENTS FOR APPLICATIONS INCLUDING PERFUSION IMAGING}

관련 출원

본 출원은, 그 내용이 본원에 참조로 인용되는, 2008년 2월 29일자로 출원되어 공동 계류중인 미국 가출원 일련 번호 61/067,593에 대하여 35 U.S.C.§ 119(e) 하의 우선권을 주장한다.

발명의 분야

본 발명은 영상화 잔기를 포함하는 화합물, 및 대상체에서 특정 장애를 영상화 및/또는 진단하는 데 있어서의 그의 용도에 관한 것이다.

미토콘드리아는 대부분의 진핵 세포의 시토졸에 전반적으로 분포된, 막으로 둘러싸인 세포기관이다. 미토콘드리아 수준은 기능을 수행하는 데 보다 많은 에너지가 요구되는 조직에서 상승한다. 이러한 조직의 예에는 뇌, 중추신경계 및 암성 조직이 포함된다.

복합체 1 ("MC-1")은 46개의 유사하지 않은 서브유닛의 막-결합 단백질 복합체이다. 이 효소 복합체는 포유류의 미토콘드리아에서 호흡 사슬을 구성하는 3종의 에너지-변환 복합체 중 하나이다. 이러한 NADH-유비퀴논 산화환원효소는, 호흡 사슬을 통과하여 결국에는 산소를 물로 환원시키는 전자의 대다수에 대한 진입 지점이다 (문헌 [Q. Rev. Biophys. 1992, 25, 253-324]).

MC-1의 공지된 억제제에는 데구엘린, 피에리시딘 A, 유비시딘-3, 롤리니아스타틴-1, 롤리니아스타틴-2 (불라타신), 캡사이신, 피리다벤, 펜피록시메이트, 아미탈, MPP+, 퀴놀린 및 퀴놀론이 포함된다 (문헌 [BBA 1998, 1364, 222-235]).

이전의 연구에서는, ¹⁸F-플루오로데옥시글루코스 (FDG)가 대상체에서 암을 영상화하는 데 유용할 수 있음을 보여준 바 있었다. 예를 들어, 조직에 의한 에너지 상승 요구는 ¹⁸F-플루오로데옥시글루코스를 암 세포에만 차별적으로 보유시킬 수 있다. 그러나, ¹⁸F-플루오로데옥시글루코스에 대한 흡수 메커니즘으로 인하여, 모든 암이 FDG의 사용에서 "PET 활성"인 것은 아니다.

발명의 요약

본 발명은 미토콘드리아의 정상적인 기능을 방해하는 것이 유리하게는 미토콘드리아 내에, 즉 미토콘드리아-풍부 조직 내에 특정 화합물을 농축시킬 수 있다는 인식에 관한 것이다. 본원에 기재된 바와 같이, 이러한 화합물은 미토콘드리아 증가를 측정함으로써 뇌 및 암 영상화에 대한 가치있는 진단학적 마커를 제공할 수 있도록 적어도 하나의 영상화 잔기로 표지될 수 있다. 본 명세서의 목적을 위해, 화합물은 영상화 잔기가 화합물에 부착 (예를 들어, 결합)된 경우에 "표지된" 것으로 지칭된다.

몇몇 실시양태에서, 본 발명은 영상화 잔기, 및 영상화 잔기에 결합된, 피리다벤, 페나자퀸, 피리다벤 유사체, 피리디미펜 유사체, 테부펜피라드 유사체 및 페나자퀸 유사체로부터 선택되는 화합물을 포함하는 조영제를 대상체에게 투여하는 단계; 및 진단학적 영상화를 사용하여 대상체를 스캐닝함으로써 뇌, 중추신경계 (CNS) 또는 암 (예를 들어, 비-CNS 암)의 적어도 일부분의 영상을 생성하는 단계를 포함하는, 뇌 (예를 들어, 뇌 조직), 중추신경계 또는 암의 적어도 일부분을 영상화하는 방법을 제공한다. 영상은 대상체의 진단에, 또는 질환의 단계를 측정하는 데 사용될 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 본 발명은 영상화 잔기, 및 영상화 잔기에 결합된, 피리다벤, 페나자퀸, 피리다벤 유사체, 피리디미펜 유사체, 테부펜피라드 유사체 및 페나자퀸 유사체로부터 선택되는 화합물을 포함하는 조영제를 제공한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명은 영상화 잔기, 및 영상화 잔기에 결합된, 피리다벤, 페나자퀸, 피리다벤 유사체 및 페나자퀸 유사체로부터 선택되는 화합물을 포함하는 조영제를 제공한다. 몇몇 실시양태에서, 영상화 잔기는 핵 의학 영상화를 위한 방사성 동위원소이다.

몇몇 실시양태에서, 핵 의학 영상화를 위한 방사성 동위원소는 ¹¹C, ¹³N, ¹⁸F, ¹²³I 또는 ¹²⁵I이다. 한 세트의 실시양태에서, 영상화 잔기는 ¹⁸F이다.

몇몇 실시양태에서, 조영제는 영상화 잔기, 및 영상화 잔기에 결합된, 피리다벤, 페나자퀸, 데구엘린 유사체, 피리다벤 유사체, 피리디미펜 유사체, 테부펜피라드 유사체 및 페나자퀸 유사체로부터 선택되는 화합물을 포함하며, 여기서 조영제는 하기 화학식 I과 같은 구조를 갖는다.

<화학식 I>

식 중,

G는

또는

이고;

m은 0 또는 1이고;

및

는 각각 독립적으로 단일 또는 이중 결합을 나타내고;

R²⁷, R³⁰, R³¹, R³², R³³ 및 R³⁴는 독립적으로 수소, 임의로 치환된 알킬 및 영상화 잔기로부터 선택되고;

R²⁸은, 존재하는 경우, 수소 및 임의로 치환된 알킬로부터 선택되지만, 단

가 이중 결합인 경우, R²⁸은 부재하고;

R²⁹는, 존재하는 경우, 임의로 치환된 알킬이지만, 단

가 이중 결합인 경우, R²⁹는 부재하고;

P는

이며, 여기서 R³⁵, R³⁶, R³⁷, R³⁸ 및 R³⁹는 독립적으로 수소, 임의로 치환된 알킬 및 영상화 잔기로부터 선택되고;

P'는, 존재하는 경우, 수소이지만, 단

가 이중 결합인 경우, P'는 부재하거나; 또는

P와 P'는 함께 옥소기를 형성하고;

Q는 할로 또는 할로알킬이고;

J는 N(R²⁷), S, O, C(=O), C(=O)O, NHCH₂CH₂O, 결합 및 C(=O)N(R²⁷)로부터 선택되고;

K 및 L은, 존재하는 경우, 독립적으로 수소, 알콕시알킬, 알킬옥시, 아릴, 알킬, 헤테로아릴 및 영상화 잔기로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고;

M은 수소, 알콕시알킬, 알킬옥시, 아릴, 알킬, 헤테로아릴 및 영상화 잔기로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되거나, 또는

L 및 M은 이들이 부착되어 있는 원자와 함께, 임의로 치환된 고리를 형성하고;

n은 0, 1, 2 또는 3이고;

R²¹, R²², R²³, R²⁴, R²⁵ 및 R²⁶은 독립적으로 수소, 임의로 치환된 알킬 및 영상화 잔기로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고;

Y는 결합, 탄소 및 산소로부터 선택되지만; 단 Y가 결합인 경우, K 및 L은 부재하고, M은 아릴 및 헤테로아릴로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고; Y가 산소인 경우, K 및 L은 부재하고, M은 수소, 알콕시알킬, 아릴, 알킬 및 헤테로아릴로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고;

여기서, 화학식 I에는 적어도 하나의 영상화 잔기가 존재한다.

한 세트의 실시양태에서, K 및 L은, 존재하는 경우, 독립적으로 수소, 알콕시알킬, 알킬옥시, 아릴, 헤테로아릴 및 영상화 잔기로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환된다. 한 세트의 실시양태에서, M은 수소, 알콕시알킬, 알킬옥시, 아릴, 헤테로아릴 및 영상화 잔기로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환된다. 한 세트의 실시양태에서, L 및 M은 이들이 부착되어 있는 원자와 함께, 임의로 치환된 3- 또는 4-원 카르보시클릭 고리를 형성한다.

한 세트의 실시양태에서, J는 N(R²⁷), S, O, C(=O), C(=O)O, NHCH₂CH₂O, 결합 및 C(=O)N(R²⁷)로부터 선택되지만, 단 J가 C(=O)O인 경우, J의 탄소 원자는 G에 부착되고, J의 산소 원자는 R²¹ 및 R²²로 치환된 탄소에 부착되고; J가 NHCH₂CH₂O인 경우, J의 질소 원자는 G에 부착되고, J의 산소 원자는 R²¹ 및 R²²로 치환된 탄소에 부착되고; J가 C(=O)N(R²⁷)인 경우, J의 탄소 원자는 G에 부착되고, J의 질소 원자는 R²¹ 및 R²²로 치환된 탄소에 부착된다.

한 세트의 실시양태에서, R²⁹는 C₁-C₆ 알킬이다. 예를 들어, C₁-C₆ 알킬은 tert-부틸일 수 있다.

한 세트의 실시양태에서, R²⁸은 C₁-C₆ 알킬이다. 예를 들어, C₁-C₆ 알킬은 메틸일 수 있다.

임의의 상기 실시양태에서, 임의의 기는 영상화 잔기로 임의로 치환될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, K, L 또는 M은 독립적으로, 영상화 잔기로 임의로 치환된 알콕시알킬, 알킬옥시, 아릴 또는 헤테로아릴이다. 한 세트의 실시양태에서, K, L 또는 M은 독립적으로, 영상화 잔기로 임의로 치환된 알콕시알킬이다.

한 세트의 실시양태에서, M은 영상화 잔기로 임의로 치환된 알콕시알킬이다.

몇몇 실시양태에서, 조영제는 영상화 잔기, 및 영상화 잔기에 결합된, 데구엘린, 피리다벤, 피리디미펜, 테부펜피라드, 페나자퀸, 데구엘린 유사체, 피리다벤 유사체, 피리디미펜 유사체, 테부펜피라드 유사체 및 페나자퀸 유사체로부터 선택되는 화합물을 포함하며, 여기서 조영제는 하기 화학식 II와 같은 구조를 갖는다.

<화학식 II>

식 중,

J는 N(R²⁷), S, O, C(=O), C(=O)O, NHCH₂CH₂O, 결합 또는 C(=O)N(R²⁷)로부터 선택되고;

Q는 할로 또는 할로알킬이고;

n은 0, 1, 2 또는 3이고;

R²¹, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶ 및 R²⁷은 독립적으로 수소, 임의로 치환된 알킬 및 영상화 잔기로부터 선택되고;

R²⁹는 임의로 치환된 알킬이고;

여기서, 화학식 II에는 적어도 하나의 영상화 잔기가 존재한다.

한 세트의 실시양태에서, J는 O이고, R²⁹는 C₁-C₆ 알킬이다. 예를 들어, C₁-C₆ 알킬은 tert-부틸일 수 있다.

한 세트의 실시양태에서, 조영제는 하기 군:

으로부터 선택된다.

특정 실시양태에서, 조영제는

이다.

몇몇 실시양태에서, 조영제는 영상화 잔기, 및 영상화 잔기에 결합된, 데구엘린, 피리다벤, 피리디미펜, 테부펜피라드, 페나자퀸, 데구엘린 유사체, 피리다벤 유사체, 피리디미펜 유사체, 테부펜피라드 유사체 및 페나자퀸 유사체로부터 선택되는 화합물을 포함하며, 여기서 조영제는 하기 화학식 III과 같은 구조를 갖는다.

<화학식 III>

식 중,

K는 수소, 알콕시알킬, 알킬옥시, 아릴, 알킬, 헤테로아릴 및 영상화 잔기로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고;

L은, 존재하는 경우, 수소, 알콕시알킬, 알킬옥시, 아릴, 알킬, 헤테로아릴 및 영상화 잔기로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고;

M은, 존재하는 경우, 수소, 알콕시알킬, 알킬옥시, 아릴, 알킬, 헤테로아릴 및 영상화 잔기로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되거나, 또는

T 및 U는 독립적으로 수소, 알콕시, 알콕시알킬, 알킬, 할로 및 영상화 잔기로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되거나, 또는 T 및 U는 이들이 부착되어 있는 탄소 원자와 함께, 산소, 질소 및 황으로부터 선택되는 0 내지 2개의 헤테로원자를 함유하는 5- 내지 6-원 방향족 또는 비-방향족 고리를 형성하고, 여기서 상기 고리는 임의로 치환된 알킬 및 영상화 잔기로부터 독립적으로 선택되는 1, 2 또는 3개의 치환기로 임의로 치환되고;

n은 0, 1, 2 또는 3이고;

R²¹, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶, R²⁷ 및 R³⁴는 독립적으로 수소, 임의로 치환된 알킬 및 영상화 잔기로부터 선택되고;

Y는 결합, 탄소 및 산소로부터 선택되지만, 단 Y가 결합인 경우, K 및 L은 부재하고, M은 아릴 및 헤테로아릴로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고; Y가 산소인 경우, K 및 L은 부재하고, M은 수소, 알콕시알킬, 아릴, 알킬 및 헤테로아릴로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고;

여기서, 화학식 III에는 적어도 하나의 영상화 잔기가 존재한다.

한 세트의 실시양태에서, J는 O이다.

몇몇 실시양태에서, 조영제는 하기 군:

으로부터 선택된다.

임의의 상기 측면 및 실시양태에서, 알킬기는 임의로 치환된 C₁ _-20 알킬, C₁ _-10 알킬 또는 C₁ _-6 알킬일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 알킬기는 임의로 치환된 C₁ _-6 알킬이다. 몇몇 실시양태에서, 알킬기는 영상화 잔기로 임의로 치환된 C₁ _-6 알킬이다.

임의의 상기 측면 및 실시양태에서, 조영제는 본원에 개시된 바와 같은 제약상 허용되는 염의 존재 하에 제공될 수 있다.

임의의 상기 측면 및 실시양태에서, 조영제는 반대이온의 존재 하에, 또는 반대이온의 부재 하에 (예를 들어, 유리 염기로서) 제공될 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 본 발명은 본원에 기재된 방법에 따라 임의의 상기 조영제를 합성하는 방법을 제공한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 방법은 화합물을 영상화 잔기 전구체와 반응시켜 조영제를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 또다른 실시양태에서, 상기 방법은 중간체 분자를 반응시켜 본 발명의 조영제를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 방법은 중간체 분자 및/또는 조영제를 단리 및/또는 정제하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한 중간체 분자 및/또는 조영제의 특성화를 포함한다.

몇몇 실시양태에서, 본 발명은 또한 의학적 영상화; 영상화에서의 정맥내 사용; 대상체의 뇌, 중추신경계 또는 암의 적어도 일부분의 영상화; 주입 또는 주사; 뇌 또는 종양에 대한 영상화제의 전달; 신체 영역 또는 구조 (예를 들어, 뇌, CNS, 종양)에서의 영상화 관류; 대상체 또는 대상체의 일부분에서의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준 측정; 질환의 발병, 진행 및/또는 퇴행의 진단을 포함하는, 대상체에서의 질환 진단; 대상체에서의 질환 단계의 측정; 대상체의 혈액 뇌 장벽을 통한 본 발명의 조영제의 통과; 대상체의 뇌에서의 본 발명의 조영제 축적 모니터링; 또는 종양, 예컨대 고형 종양의 치료를 위한 방법을 제공한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 방법은 치료의 효능을 평가하는 데 사용될 수 있는데, 예를 들어, 대상체의 뇌, CNS에 발생한 질병 또는 암의 치료 전, 치료 동안 및/또는 치료 후에 본 발명의 조영제를 사용하여 뇌, CNS 또는 암을 시각화할 수 있다. 상기 방법은 본원에 기재된 바와 같은 조영제를 대상체에게 투여하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 방법은 대상체의 혈액 뇌 장벽을 통해 본 발명의 조영제를 통과시키는 것을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 방법은 대상체의 뇌에서 본 발명의 조영제 축적을 모니터링하는 것을 포함한다. 본 명세서에 개시된 모든 특징이 이러한 방법과 조합하여 사용될 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 본 발명은 의학적 영상화; 영상화에서의 정맥내 사용; 대상체의 뇌, 중추신경계 또는 암의 적어도 일부분의 영상화; 주입 또는 주사; 뇌 또는 종양에 대한 영상화제의 전달; 신체 영역 또는 구조 (예를 들어, 뇌, CNS, 종양)에서의 영상화 관류; 대상체 또는 대상체의 일부분에서의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준 측정; 질환의 발병, 진행 및/또는 퇴행의 진단을 포함하는, 대상체에서의 질환 진단; 대상체에서의 질환 단계의 측정; 대상체의 혈액 뇌 장벽을 통한 본 발명의 조영제의 통과; 대상체의 뇌에서의 본 발명의 조영제 축적 모니터링; 또는 종양, 예컨대 고형 종양의 치료를 위한 제약 조성물을 제공한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 제약 조성물은 본원에 기재된 바와 같은 조영제, 및 하나 이상의 제약상 허용되는 담체, 첨가제 및/또는 희석제를 포함한다. 본 명세서에 개시된 모든 특징이 이러한 제약 조성물과 조합하여 사용될 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 본 발명은 의학적 영상화; 영상화에서의 정맥내 사용; 대상체의 뇌, 중추신경계 또는 암의 적어도 일부분의 영상화; 주입 또는 주사; 뇌 또는 종양에 대한 영상화제의 전달; 신체 영역 또는 구조 (예를 들어, 뇌, CNS, 종양)에서의 영상화 관류; 대상체 또는 대상체의 일부분에서의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준 측정; 질환의 발병, 진행 및/또는 퇴행의 진단을 포함하는, 대상체에서의 질환 진단; 대상체에서의 질환 단계의 측정; 대상체의 혈액 뇌 장벽을 통한 본 발명의 조영제의 통과; 대상체의 뇌에서의 본 발명의 조영제 축적 모니터링; 또는 종양, 예컨대 고형 종양의 치료를 위한 의약 제조에서의, 본원에 기재된 임의의 조영제의 용도에 관한 것이다. 본원에 기재된 임의의 용도는 본 발명의 조영제의 용도를 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 모든 특징이 이러한 용도와 조합하여 사용될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명은 환자를 치료하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 임의의 상기 실시양태에서와 같은 조영제를 환자에게 투여하는 단계; 및 진단학적 영상화 기술에 의해 환자에서의 조영제 농축 부위 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명 또한 대상체의 뇌, 중추신경계 또는 암의 적어도 일부분의 영상을 획득하거나 구성하는 방법을 제공한다.

임의의 상기 측면 및 실시양태는 대상체의 뇌, 중추신경계 또는 암의 적어도 일부분을 본 발명의 조영제와 접촉시키는 것을 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 접촉은 대상체에 대한 조영제의 투여를 통해 발생할 수 있다. 한 세트의 실시양태에서, 상기 접촉은 대상체에 대한 조영제의 정맥내 투여를 통해 발생할 수 있다.

임의의 상기 측면 및 실시양태에서, 질환은 본원에 기재된 바와 같은 CNS 장애 또는 질병일 수 있다.

임의의 상기 측면 및 실시양태에서, 대상체에는, 예를 들어 심근 관류 영상화와 같은 관류 영상화에 대한 적응증이 다른 상황에서는 존재하지 않을 수 있다.

본 발명의 다른 측면은 본원에 개시된 실시양태 및 측면의 적합한 조합을 포함할 수 있다.

도 1은 정상 비-인간 영장류 (NHP)에서 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-(¹⁸F)플루오로에톡시메틸)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온 사용시 NHP 뇌의 (a) 횡단면, (b) 관상면 및 (c) 시상면의 대표적인 영상을 나타내며, 여기서 더 흰 부분은 조영제의 국소화를 나타낸다.
도 2a는 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-(¹⁸F)플루오로에톡시메틸)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온 (작용제 2)을 사용하여 영상화된 래트 뇌의 횡단면 (좌측 영상) 및 시상면 (우측 영상)의 대표적인 영상을 나타내며, 여기서 더 흰 부분은 조영제의 국소화를 나타낸다.
도 2b는 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(3-(¹⁸F)플루오로프로폭시)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온 (작용제 3)을 사용하여 영상화된 래트 뇌의 횡단면 (좌측 영상) 및 시상면 (우측 영상)의 대표적인 영상을 나타내며, 여기서 더 흰 부분은 조영제의 국소화를 나타낸다.
도 3a는 작용제 2를 사용하여 영상화된 NHP 뇌의 횡단면 (좌측 영상) 및 시상면 (우측 영상)의 대표적인 단층촬영 영상을 나타내며, 여기서 더 흰 부분은 조영제의 국소화를 나타낸다.
도 3b는 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(4-(¹⁸F)플루오로부틸)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온 (작용제 1)을 사용하여 영상화된 NHP 뇌의 횡단면 (좌측 영상) 및 시상면 (우측 영상)의 대표적인 단층촬영 영상을 나타내며, 여기서 더 흰 부분은 조영제의 국소화를 나타낸다.
도 4는 작용제 2를 사용하여 영상화된 c-neu ONCO 마우스의 대표적인 횡단면 (좌측 영상) 및 관상면 (우측 영상) 영상을 나타내며, 여기서 더 흰 부분은 조영제의 국소화를 나타낸다.

본 발명은 일반적으로 관류 영상화를 비롯한 영상화에서 조영제를 사용하는 방법에 관한 것이다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 방법은 뇌, 중추 신경계, 암, 또는 이들의 일부를 비롯하여 대상체 (예를 들어, 포유류) 내의 위치를 영상화하는 데 유용할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시양태는 광범위한 흡수 메커니즘에 더하여 대상체 내에서 고 에너지 요구 조직에 대해 선택적인 조영제 및 관련된 방법을 제공할 수 있다. 몇몇 경우, 본원에 기재된 조영제 및 방법은 유리하게는 상대적으로 낮은 해리 속도(off rate)로 세포내 표적에 대해서 높은 친화력을 나타내는데, 이는 미토콘드리아와 관련된 과정을 표적화하는 데 유용할 수 있다.

영상화 잔기

본 발명에 사용하기에 적합한 핵 의학 조영제의 예에는 ¹¹C, ¹³N, ¹⁸F, ¹²³I, 및 ¹²⁵I가 포함되지만 이들로 한정되지는 않는다. 몇몇 경우, ¹¹C-팔미테이트는 지방산 산화를 조사하는 데 사용될 수 있고, ¹¹C-아세테이트는 심근에서 산화적 대사를 평가하는 데 사용될 수 있다 (문헌 [Circulation 1987, 76, 687-696]). 몇몇 경우, ¹⁸F에 기초한 작용제는 저산소증 및 암에 대한 영상화제로서 유용할 수 있다 (문헌 [Drugs of the Future 2002, 27, 655-667]). 한 세트의 실시양태에서, 본 발명의 조영제에 이용된 영상화 잔기는 ¹⁸F이다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 영상화 잔기는 하나 이상의 X-선 흡수 원자, 또는 20 이상의 원자 번호를 갖는 "무거운" 원자를 포함할 수 있다. 몇몇 경우, 조영제는 모 분자 잔기와 하나 이상의 X-선 흡수 원자 사이에 위치한 임의적 연결 잔기 L을 추가로 포함할 수 있다. X-선 조영제로서 사용된 무거운 원자의 비제한적인 예는 요오드이다.

본 발명의 몇몇 실시양태는 대상체 내에 존재하는 암을 영상화하는 데 유용할 수 있다. 다수의 악성 암은 급속한 무차별적 세포 성장을 특징으로 할 수 있다. 이러한 성장을 촉진하기 위한 에너지는 높지만, 에너지 소비의 치료적 중단은 대상체에게 치명적일 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시양태는 이러한 에너지 소비를 미량 수준에 대해 영상화하는 능력을 제공하여 고-에너지 요구 조직의 단층촬영술을 제공할 수 있다. 추가로, 본 발명의 방법은 원발성 종양뿐 아니라 전이성 신생물의 영상화도 가능하게 한다.

몇몇 경우, 불균형한 양의 에너지를 소비하는 중추신경계 조직의 영상화 방법이 제공된다. 혈액-뇌 장벽 (BBB)은 작용제가 뇌로 무분별하게 통과하는 것을 막을 수 있는 물리적 실체이다. 미토콘드리아 밀도를 영상화할 수 있는 현재의 작용제들은 친유성 1가 양이온이고, 전형적으로는 BBB에 의해서 CNS 흡수로부터 배제된다. 몇몇 경우, 본원에 기재된 방법은 뇌 조직을 선택적으로 영상화할 수 있고, 혈액 뇌 장벽을 가로지를 수 있는 작용제를 제공한다. 이러한 방법은 뇌로 흐르는 혈액 및 단층촬영술의 영상화뿐 아니라, 뇌에서의 관류 영상화에도 유용할 수 있다.

일반적으로, 본원에 기재된 조영제는 조직 내 미토콘드리아 밀도 및 기능을 영상화 및 맵핑할 수 있다. 미토콘드리아 기능은 알츠하이머 질환 (AD; 그의 전체내용이 본원에 참조로 인용되는 문헌 [Wang, et al. Free Radical Biology and Medicine, 2007, 43, 1569-1573]), 파킨슨 질환 (그의 전체내용이 본원에 참조로 인용되는 문헌 [Higgin and Greenamyre, Journal of Neuroscience, 1996, 16(12), 3807-3816]), 뿐만 아니라 뉴런 기능이상 및 측두엽 간질 (그의 전체내용이 본원에 참조로 인용되는 문헌 [Kann and Kovacs, Am . J. Physiol . Cell Physiol. 2007, 292, C641-C657], 그의 전체내용은 본원에 참고로 포함됨)에도 원인이 되거나 상관관계가 있는 것으로 나타난 바 있다. 본원에 기재된 것과 같은 작용제는 발병, 진행, 퇴행 및 병기결정을 포함하지만 이에 한정되지 않는 질환 진단의 영상화에 사용될 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 조영제는 영상화 잔기 및 영상화 잔기에 결합된 화합물을 포함한다. 영상화제는 결합, 예컨대 공유 결합, 이온 결합, 수소 결합, 배위 결합 (예를 들어, 금속 이온과 한자리 또는 여러자리 리간드 사이의 킬레이트화 또는 착화) 등을 통해 화합물에 결합될 수 있다. 이러한 비제한적인 예에서, 영상화제는 화합물에 공유결합된 ¹⁸F 원자일 수 있다. 화합물은, 예를 들어 피리다벤, 페나자퀸, 피리다벤 유사체, 피리디미펜 유사체, 테부펜피라드 유사체 및 페나자퀸 유사체로부터 선택될 수 있다.

조영제 합성 방법

전형적으로, 본원에 기재된 조영제는 적어도 제1 성분 및 제2 성분을 그들 사이에 결합이 형성되도록 반응시킴으로써 합성될 수 있다. 예를 들어, ¹⁸F로 표지된 화합물은 하나 이상의 성분과 회합된 적절한 이탈기의 S_n2 대체를 통해 두 성분을 반응시킴으로써 합성될 수 있다. 이러한 이탈기의 예에는 술폰산 에스테르, 예컨대 톨루엔술포네이트 (토실레이트, TsO-), 메탄술포네이트 (메실레이트, MsO-) 또는 트리플루오로메탄술포네이트 (트리플레이트, TfO-)가 포함된다. 이탈기는 또한 할로겐화물, 포스핀옥시드 (미쯔노부(Mitsunobu) 반응에 의함), 또는 내부의 이탈기 (예컨대 에폭시드 또는 시클릭 술페이트)일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 이러한 화합물은 크립토픽스[2.2.2]와 같은 칼륨 격리성 크립탄드의 첨가에 의해서 보다 반응성으로 되는 고도로 활성화된 건조 K¹⁸F로부터 합성될 수 있다. 정제는 일반적으로 역상 크로마토그래피 (셉팩(SepPak); 상표명)에 의한 염 제거를 통해서 수행된다.

조영제 제조의 대표적인 방법은 하기 실시예에 기재되어 있다. 상기 화학적 변형은 본원에 기재된 교시내용과 조합된, 당업자에게 매우 자명한 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 몇몇 경우, 조영제 합성 방법은 하나 이상의 반응 용매의 사용을 포함할 수 있다. 대표적인 반응 용매에는, 예를 들어 DMF, NMP, DMSO, THF, 에틸 아세테이트, 디클로로메탄 및 클로로포름이 포함된다. 반응 용액은 아민, 예컨대 트리에틸아민 또는 DIEA의 첨가에 의해서 중성 또는 염기성을 유지할 수 있다. 몇몇 경우, 화학적 변형 (예를 들어, 반응)은 주위 온도에서 수행될 수 있고, 질소, 아르곤 또는 헬륨 분위기에서 산소 및 물로부터 보호될 수 있다.

몇몇 실시양태에서는, 임시 보호기가 다른 반응성 관능기, 예컨대 아민, 티올, 알코올, 페놀 및 카르복실산이 반응에 참여하거나 반응을 방해하는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 대표적인 아민 보호기에는, 예를 들어 tert-부톡시카르보닐 및 트리틸 (온화한 산성 조건하에서 제거됨), Fmoc (2급 아민, 예컨대 피페리딘의 사용에 의해서 제거됨) 및 벤질옥시카르보닐 (강산 또는 촉매적 가수소분해에 의해서 제거됨)이 포함된다. 트리틸기는 또한 티올, 페놀 및 알코올의 보호를 위해서 사용될 수도 있다. 특정 실시양태에서, 카르복실산 보호기에는, 예를 들어 tert-부틸 에스테르 (온화한 산에 의해 제거됨), 벤질 에스테르 (주로 촉매적 가수소분해에 의해서 제거됨) 및 알킬 에스테르, 예컨대 메틸 또는 에틸 (주로 온화한 염기에 의해 제거됨)이 포함된다. 모든 보호기는 개별 보호기에 대해서 상기 기재된 조건을 사용하여 합성 종료시 제거될 수 있고, 최종 생성물은 본원에 기재된 교시내용과 조합된 당업자에게 매우 자명한 기술에 의해서 정제될 수 있다.

조영제의 용도

본 발명의 조영제는 대상체에서의 영상화 방법을 비롯한 영상화 방법에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 주사 (예를 들어, 정맥내 주사), 주입 또는 임의의 다른 공지된 방법에 의해서 대상체에게 조영제를 투여하는 단계, 및 해당 사건이 위치하는 대상체 내 구역을 영상화하는 단계를 포함할 수 있다.

투여되는 유용한 투여량 및 특정 투여 방식은 나이, 체중 및 영상화되는 특정 영역, 뿐만 아니라 사용된 특정 조영제, 고려된 진단학적 용도 및 제제의 형태, 예를 들어 현탁액, 에멀젼, 미소 구체, 리포솜 등과 같은 인자들에 따라서 달라질 것이며, 이는 당업자에게 매우 자명할 것이다.

전형적으로는, 투여량은 낮은 수준으로 투여되고, 바람직한 진단학적 효과 (예를 들어, 영상의 생성)가 달성될 때까지 증가된다. 일 실시양태에서, 상기 기재된 조영제는 주로 식염수 용액 중, 체중 70 kg 당 약 0.1 내지 약 100 mCi의 용량 (및 그 안의 투여량 범위 및 특정 투여량의 모든 조합 및 하위조합)으로, 또는 몇몇 실시양태에서는 약 0.5 내지 약 50 mCi의 용량으로 정맥내 주사에 의해 투여될 수 있다. 영상화는 당업자에게 익히 공지된 기술을 사용하여 수행된다.

몇몇 경우, 핵 의학 조영제로서 사용하기 위해 정맥내 주사에 의해 투여되는 본 발명의 조성물의 투여량은 약 0.5 μmol/kg 내지 약 1.5 mmol/kg (및 그 안의 투여량 범위 및 특정 투여량의 모든 조합 및 하위조합) 범위, 몇몇 실시양태에서는 약 0.8 μmol/kg 내지 약 1.2 mmol/kg 범위일 수 있다.

본 발명의 또다른 측면은 뇌, 중추 신경계 또는 암의 적어도 일부분을 측정 (예를 들어, 검출), 영상화 및/또는 모니터링하기 위한 진단제의 제조를 위한 진단 키트를 제공한다. 본 발명의 진단 키트는 소정량의 본 발명의 시약 (예를 들어, 조영제 전구체), 및 임의로 하기에 보다 상세히 기재되는 바와 같은 다른 성분, 예컨대 킬레이트제, 용매, 완충제, 중화 보조제, 동결건조 보조제, 안정화 보조제, 용해 보조제 및 세균발육저지제를 포함하는 비-발열성 멸균 제제를 함유하는 하나 이상의 모 분자알을 포함할 수 있다.

조영제 및 키트의 제조에 유용한 완충제의 몇몇 비제한적인 예는, 예를 들어 포스페이트, 시트레이트, 술포살리실레이트 및 아세테이트 완충제를 포함한다. 보다 완전한 목록은 미국 약전에서 찾아볼 수 있다.

조영제 및 키트의 제조에 유용한 동결건조 보조제의 몇몇 비제한적인 예는, 예를 들어 만니톨, 락토스, 소르비톨, 덱스트란, 피콜(FICOLL; 등록상표) 중합체 및 폴리비닐피롤리딘 (PVP)을 포함한다.

조영제 및 키트의 제조에 유용한 안정화 보조제의 몇몇 비제한적인 예는, 예를 들어 에탄올, 아스코르브산, 에탄올, 시스테인, 모노티오글리세롤, 나트륨 바이술파이트, 나트륨 메타바이술파이트, 겐티스산 및 이노시톨을 포함한다.

조영제 및 키트의 제조에 유용한 용해 보조제의 몇몇 비제한적인 예는, 예를 들어 에탄올, 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레에이트, 소르비탄 모노올레에이트, 폴리소르베이트, 폴리(옥시에틸렌)-폴리(옥시프로필렌)-폴리(옥시에틸렌) 블록 공중합체 ("플루로닉스(Pluronics; 등록상표)") 및 레시틴을 포함한다.

조영제 및 키트의 제조에 유용한 세균발육저지제의 몇몇 비제한적인 예는, 예를 들어 벤질 알코올, 벤즈알코늄 클로라이드, 클로로부탄올, 및 메틸, 프로필 또는 부틸 파라벤을 포함한다.

본 발명의 진단 키트 중의 성분은 또한 하나 초과의 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 용해 보조제는 안정화제로서 작용할 수 있다.

올레핀, C=N 이중 결합 등의 많은 기하이성질체가 본원에 기재된 화합물에 존재할 수 있고, 이러한 모든 안정한 이성질체는 본 발명에서 고려된다.

간단히 하기 위해, 연결 지점 ("-")은 표시하지 않는다. 원자 또는 화합물이 변수를 정의하기 위해 기재된 경우, 이는 원자 또는 화합물의 원자가를 충족시키는 방식으로 변수를 대체하고자 하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 변수 "A"가 "C(R⁸⁰)=C(R⁸⁰)"으로서 확인된 경우, 양쪽 탄소 원자는 이들 각각의 원자가를 충족시키도록 쇄의 일부를 형성할 것이다.

임의의 치환기 또는 임의의 화학식에서 임의의 변수가 1회를 초과하여 존재하는 경우, 각 경우에서의 그의 정의는 다른 모든 경우에서의 그의 정의와는 독립적이다. 따라서, 예를 들어, 하나의 기 또는 복수의 기가 0-2개의 R⁸⁰으로 치환되는 것으로 나타낸 경우, 상기 기(들)는 2개까지의 R⁸⁰으로 임의로 치환될 수 있고, 각각의 기 내의 각 경우에서의 R⁸⁰은 가능한 R⁸⁰의 정의된 목록으로부터 독립적으로 선택된다. 또한, 예를 들어, -N(R⁸¹)₂기에 대해, N 상의 2개의 R⁸¹ 치환기 각각은 가능한 R⁸¹의 정의된 목록으로부터 독립적으로 선택된다. 치환기 및/또는 변수의 조합은 이러한 조합이 안정한 화합물을 형성하는 경우에만 허용된다. 치환기에 대한 결합이 고리 내 2개의 원자를 연결하는 결합을 가로지르는 것으로 나타낸 경우, 이러한 치환기는 고리 상의 임의의 원자에 결합될 수 있다.

암 및 CNS 장애 및 질병을 검출하기 위한 영상화 방법

본 발명의 영상화 방법은 (생체내 영상화를 통한) 조직, 조직 영역 및 대상체 내 미토콘드리아 수준 및/또는 밀도의 측정에 기초하여 암, 및 CNS 장애 또는 질병을 진단 및 평가하는 데 사용될 수 있다. 대상체 내 조직에서의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준 측정은 미토콘드리아 또는 미토콘드리아 밀도의 변화된 수준과 관련된 장애의 진단 및 평가를 가능하게 한다. 대상체의 조직 내 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준을 정상 조직 (예를 들어, 비-질환 조직)에서의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준과 비교했을 때의 차이를 이용해서, 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 변화된 수준을 나타내는 (예를 들어, 그와 연관된) 장애 또는 질병을 대상체에서 진단하거나 이러한 진단을 도울 수 있다. 본 발명의 영상화 방법을 이용해서 평가할 수 있는 특정 유형의 장애 및 질병으로는 암, 및 CNS 장애 및 질병이 포함된다. 본 발명의 영상화 방법은 진단 방법 단독으로 또는 당업계에 공지된 다른 진단 방법과 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 한 측면은 피리다벤, 페나자퀸, 피리다벤 유사체, 피리디미펜 유사체, 테부펜피라드 유사체 또는 페나자퀸 유사체로부터 선택되는 화합물 및 영상화 잔기를 포함하는, 대상체에서 미토콘드리아 수준을 검출하기 위한 조영제의 용도에 관한 것이다. 이 방법은 미토콘드리아 내에서 국소화되는 조영제를 대상체에게 투여하여, 이에 따라 변화되거나 비정상적인 미토콘드리아 수준을 갖는 영역 또는 조직을 대상체에서 검출하는 것을 포함한다.

본 발명의 방법은 조직 내 미토콘드리아 밀도의 증가 또는 감소된 수준의 존재와 관련된 질환에 대하여 환자를 평가하거나 스크리닝하는 데 사용될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "증가된"은 더 높음, 예를 들어 대조군 수준과 비교하여 더 높음을 의미한다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "감소된"은 더 낮음, 예를 들어 대조군 수준과 비교하여 감소됨을 의미한다. 본 발명의 방법은 조직 또는 영역에서 미토콘드리아의 비정상적 수준과 관련된 장애의 상태를 확인하는 데 사용될 수 있다. 조직 또는 영역에서의 미토콘드리아의 양은, 대조군과 비교하여, 특정 CNS 장애 또는 암의 존재 또는 부재를 측정하는 데 사용될 수 있다. 본 발명의 방법은 대상체 내 CNS 장애 또는 암의 표시자를 제공함으로써 유용한 예후 정보를 얻는 데 사용될 수 있고, 이는 대상체에 대한 요법을 선택하는 데 사용될 수 있다.

본 발명의 영상화 방법은 암 또는 CNS 장애 또는 질병에 걸린 것으로 이미 진단된 대상체에서 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도 수준을 검출하는 데 사용될 수 있다. 다른 예에서, 본 발명의 방법은 암 또는 CNS 장애 또는 질병의 진단을 제공하거나 이러한 진단을 제공하는 데 있어서의 도움을 제공하는 측정치를 얻기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 경우, 대상체는 암에 대한, 또는 CNS 장애 또는 질병에 대한 약물 요법을 이미 받았을 수도 있는 반면, 다른 경우에 대상체는 기존의 암 요법, 또는 CNS 장애 또는 질병에 대한 요법을 받지 않았을 수도 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 방법은 치료의 효능을 평가하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 대상체의 뇌, CNS에 영향을 주는 질병 또는 암의 치료 전, 치료 동안 또는 치료 후에 본 발명의 조영제를 사용하여 뇌, CNS 또는 암을 시각화할 수 있다.

본 발명에 따르면, 몇몇 대상체는 다른 상황에서는 특정 요법을 이용한 치료를 요구하는 증상이 존재하지 않을 수 있으며, 본 발명의 영상화 방법으로 치료가 필요한 대상체를 확인할 수 있다. 이는 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도 수준을 평가하는 본 발명의 영상화 방법의 사용이 없다면, 대상체는 관례에 따라 본 출원의 출원일 시점에서 특정 요법을 이용한 치료를 요구하는 증상을 갖지 않음을 의미한다. 본 발명의 방법을 사용하여 대상체의 조직 및 신체 영역의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준을 측정한 결과로, 대상체는 특정 요법을 이용한 치료에 대한 후보가 된다. 따라서, 예를 들어, 본 발명의 영상화 방법을 사용하여 조직 또는 신체 영역에서 정상치를 넘는 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도 수준을 갖는 것으로 측정된 대상체는, 암에 걸린 것으로 측정될 수 있으며, 이러한 결과를 이용해서 암에 대한 치료를 선택하거나 이러한 치료의 선택을 도울 수 있다.

당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 본 발명의 방법을 사용하는 영상화는 대상체의 전신 영상화, 또는 관심이 있는 특정 신체 영역 또는 조직의 영상화를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체가 폐에 고형 종양이 있는 것으로 알려져 있거나 의심이 된다면, 본 발명의 방법을 사용하여 종양 및 폐를 영상화할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 영상화는 CNS 및/또는 특정 CNS 영역으로 제한될 수 있다. 예를 들어, 측두엽 간질이 있는 대상체에서는, 측두엽이 본 발명의 방법을 사용하여 영상화될 수 있으며, 뇌졸중 또는 뇌 경색이 의심되거나 또는 확정된 대상체에 대한 영상화는 뇌 전체의 영상화를 포함할 수 있다.

본 발명의 몇몇 측면에서, 영상화 방법은 특정한 조직, 영역 또는 구조 (예를 들어, 종양)의 영상화를 포함할 수 있고, 몇몇 측면에서는 신체 영역 또는 구조의 관류의 영상화를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 대상체에서의 종양 또는 암의 영상화에 사용될 수 있고, 뇌 또는 뇌의 일부분, 예를 들어 하나 이상의 뇌 구조의 관류의 영상화에도 사용될 수 있다. 뇌의 관류는 뇌를 통과하는 혈액의 흐름을 반영하기 위한 것으로 당업자에 의해 이해될 것이다. 본 발명의 방법을 사용하는 뇌의 관류는 뇌의 손상 영역 또는 기존에 손상된 뇌의 회복 영역의 영상화에 유용할 수 있다. 본 발명의 관류 방법의 용도의 비제한적인 예는 뇌에서 혈관의 폐색에 기인하여 생성된 감소 또는 폐색된 혈액 흐름을 갖는 뇌 영역의 영상화를 위한 그의 용도를 포함하고, 예를 들어 출혈성 사건으로부터 생성된 과잉 혈액 흐름을 갖는 뇌 영역의 영상화를 위한 그의 용도도 포함한다.

본 발명의 몇몇 측면은 대상체에서 암을 영상화하는 데 유효한 조영제의 양을 대상체에게 투여하는 방법을 포함한다. 본 발명의 몇몇 측면은 대상체에서 특정한 CNS 영역를 영상화하는 데 유효한 조영제의 양을 대상체에게 투여하는 방법을 포함한다. 본 발명의 조영제는 대상체에게 투여되었을 때, 미토콘드리아에 차별적으로 국소화된다. 조영제의 미토콘드리아로의 국소화는 대상체 내의 조직 및 영역에서 미토콘드리아의 상대적 수준을 측정하게 해준다. 조직 또는 영역에서 더 높은 수준의 미토콘드리아 및/또는 더 높은 미토콘드리아 밀도를 갖는 조직 및/또는 영역에는, 더 낮은 수준의 미토콘드리아 및/또는 더 낮은 미토콘드리아 밀도를 갖는 조직 또는 영역에 국소화되는 조영제의 양에 비해 증가된 양의 본 발명의 조영제가 국소화된다. 본 발명의 방법에서 조영제 투여 후 대상체의 조직 또는 신체 영역에 국소화되는 영상화 신호의 수준 또는 강도는, 그 조직 또는 신체 영역 내 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준을 가리킨다. 유사하게, 더 낮은 수준의 미토콘드리아 또는 미토콘드리아 밀도를 갖는 조직 및/또는 영역에는, 더 높은 수준의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도를 갖는 조직 또는 영역에 국소화되는 조영제의 양에 비해 감소된 양의 본 발명의 조영제가 국소화된다. 본 발명의 방법에서 조영제의 투여 후 대상체의 조직 또는 신체 영역에 국소화되는 영상화 신호의 수준 또는 강도는, 그 조직 또는 신체 영역에서 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준을 가리킨다. 관심 있는 조직으로의 조영제 흡수를 정량화하는 이러한 능력은 PET의 물리학에 있어서 고유한 것이며, 이는 영상화제의 주사된 용량과 비교하여 조직으로 흡수된 양을 비교적 정밀하고 정확하게 계산할 수 있게 한다. 정상 조직으로부터 기대되는 수준에 대한 이러한 흡수의 비교는 대상체의 평가 및 진단을 가능하게 해준다.

본 발명의 영상화 방법을 사용하여 얻어진 조직 또는 신체 영역에서의 미토콘드리아 수준에 대한 정보는 CNS 장애 또는 질병의 진단에 사용되거나 진단을 돕는 데 사용될 수 있다. 상기 정보는 또한 대상체에서의 암의 진단에 사용되거나 진단을 돕는 데 사용될 수 있다. 건강한 조직과 비교하여 조직 내에서 미토콘드리아의 증가된 수준 또는 밀도를 특징으로 하는 장애에서, 본 발명의 영상화 방법을 사용한 경우의 조직 내 영상화 강도의 증가는 장애의 존재를 가리킬 수 있다. 유사하게, 건강한 조직과 비교하여 조직 내에서 미토콘드리아의 감소된 수준 또는 밀도를 특징으로 하는 장애에서, 본 발명의 영상화 방법을 사용한 경우의 조직 내 영상화 강도의 감소는 장애의 존재를 가리킬 수 있다. 당업자라면 증가된 미토콘드리아 밀도를 특징으로 하는 장애 및 감소된 미토콘드리아 밀도를 특징으로 하는 장애가 둘 다 본 발명의 방법을 사용하여 평가될 수 있음을 인지할 것이다.

본 발명의 영상화 방법은 암 또는 CNS 장애 또는 질병을 평가하고, 대상체에 대한 적절한 치료를 선택하는 데 사용될 수 있다. 또한, 본원에 제시한 영상화 방법은 시간 경과에 따라 암 또는 CNS 장애 또는 질병에 대한 대상체에서의 변화를 모니터링하는 데 유용하며; 예를 들어 시간의 경과에 따라 대상체에서 암 또는 CNS 장애 또는 질병의 발병, 진행 또는 퇴행을 평가하는 데 유용하다. CNS 장애 또는 암에 걸린 대상체의 조직 내 미토콘드리아 수준은 본 발명의 영상화 방법을 사용하여 1, 2, 3, 4회, 또는 그보다 많은 별개의 시간대에서 측정될 수 있다. 대상체에서의 특정한 CNS 영역 또는 암의 미토콘드리아 수준을 상이한 시간대에서 비교할 수 있고, 시간 경과에 따른 미토콘드리아 수준의 변화를 사용하여 대상체에서의 암 또는 CNS 장애 또는 질병의 상태 및 단계 및/또는 대상체에서의 암 또는 CNS 장애 또는 질병에 대한 치료 전략의 효과를 평가할 수 있다. 본 발명의 영상화 방법은 또한 대상체에서의 암 또는 CNS 장애 또는 질병에 대한 치료를 평가하는 데 사용될 수 있다. 치료의 결과로서의 조직 내 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준 증가 또는 감소는 치료의 효능을 평가하는 데 사용될 수 있다.

본 발명의 몇몇 측면에서, 대상체에서의 CNS 장애 또는 암의 치료로부터 생성된 대상체 내 암 또는 CNS 장애 또는 질병에 있어서의 변화를 본 발명의 방법을 사용하여 측정함으로써 대상체에서의 치료 또는 치료학적 프로토콜의 효능 측정을 제공할 수 있다. 예를 들어, 한 CNS 영역 내 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준은 (CNS 장애 또는 질병의 예방 또는 치료로서의) 치료 요법의 시작에 앞서; 치료 요법 동안; 및/또는 치료 요법 후 본 발명의 영상화 방법을 사용해서 얻을 수 있으며, 이로써 치료 과정의 경과에 따른 CNS 장애 또는 질병의 상태 변화에 대한 정보가 제공된다. 유사하게, 암에 대한 치료 전, 치료 동안 및/또는 치료 후에 2 이상의 시점에서 본 발명의 영상화 방법을 사용하여 얻어진 측정치는 암에 대한 치료 요법의 효능을 평가하는 데 유용할 수 있다.

치료 요법은 대상체에서의 암 또는 CNS 장애 또는 질병에 대한 예방 또는 치료일 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명의 방법은 CNS 장애 또는 암에 걸렸거나 걸릴 위험이 있는 환자에게 제공된 예방적 요법 및/또는 치료에 대한 대상체의 반응을 모니터링하는 데 사용될 수 있다.

본 발명의 방법은 또한 조직 또는 영역에서의 미토콘드리아 수준 검출에 기초한 다양한 검정에서 사용될 수 있다. 검정의 비제한적인 예는 (1) 대상체에서의 CNS 장애 또는 암의 치료 평가; (2) 대상체의 조직 또는 신체 영역 내 미토콘드리아 수준의 영상화에 적어도 부분적으로 기초한 CNS 장애 또는 암에 대한 치료 선택; 및 (3) 대상체에서의 CNS 장애 또는 암의 상태 측정을 포함한다. 따라서, 본 발명의 방법을 사용하여 대상체를 특성화할 수 있고, 치료 요법을 모니터링할 수 있고, 치료를 선택할 수 있고, 질환 상태를 보다 잘 이해할 수 있다.

본원에 기재된 방법은 본 발명의 조영제의 사용을 포함하고, 대상체의 조직 및/또는 영역 내 미토콘드리아 또는 미토콘드리아 밀도의 수준 측정을 수반할 수 있다. 대상체에서의 조직 또는 영역 내 미토콘드리아 및 미토콘드리아 밀도의 수준은 본 발명의 다양한 방법을 수행할 경우 다수의 방식으로 측정될 수 있다. 한가지 특히 중요한 측정에서, 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준은 대상체에서의 조직 또는 영역 내 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 대조군 수준과 관련하여 측정된다. 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도 수준의 한가지 가능한 측정은 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 절대적 수준의 측정이다. 이는, 예를 들어 세포 또는 조직의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도 단위로 표현될 수 있다. 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도 수준의 또다른 측정은 시간의 경과에 따른 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준 변화 측정이다. 이는 절대적인 양으로 표현될 수도 있고, 시간의 경과에 따른 백분율 증가 또는 감소의 관점에서 표현될 수 있다.

대조군

중요하게는, 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준은 본 발명의 영상화 방법을 사용하여 측정될 수 있고, 유리하게는 본 발명에 따른 대조군과 비교된다. 대조군은 다양한 형태를 취할 수 있는 소정의 값일 수 있다. 이는 중간값 또는 평균값과 같은 단일한 컷-오프 값일 수 있다. 이는 정상 수준의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도를 갖는 군 및 비정상 수준의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도를 갖는 군 내에서와 같이 비교 군에 기초하여 확립될 수 있다. 비교 군의 또다른 예는 암 또는 암 증상을 갖는 군, 및 암 또는 암 증상이 없는 군, 또는 CNS 장애 또는 질병의 증상을 갖는 군, 및 CNS 장애 또는 질병의 증상이 없는 군일 수 있다. 또다른 상대적 군은 암 또는 CNS 장애 또는 질병의 가족력이 있는 군 및 이러한 가족력이 없는 군일 수 있다. 소정의 값은 조정될 수 있는데, 예를 들어 시험된 집단이 균등하게 (또는 균등하지 않게) 저위험군, 중위험군 및 고위험군과 같은 군들로, 또는 4분위 또는 5분위로 나누어지는 경우, 가장 낮은 4분위 또는 5분위는 가장 낮은 위험 (예를 들어, 암 또는 CNS 장애 또는 질병의 가장 낮은 위험) 및 가장 낮은 수준의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도를 갖는 개체일 것이고, 가장 높은 4분위 또는 5분위는 가장 높은 위험 (예를 들어, 암 또는 CNS 장애 또는 질병의 가장 높은 위험) 및 가장 높은 수준의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도를 갖는 개체일 것이다. 당업자라면, 몇몇 CNS 장애 또는 질병은 보다 높은 수준의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도와 관련되고, 다른 CNS 장애 또는 질병은 보다 낮은 수준의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도와 관련되어 있음을 이해할 것이다. 당업자는 관심 있는 특정 CNS 장애 또는 질병에 기초하여 집단 및 위험군을 배정할 수 있을 것이다.

물론, 소정의 값은 선택된 특정 집단에 의해 좌우될 것이다. 예를 들어, 명백하게 건강한 집단은 비정상적 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도와 관련된 질병에 걸린 것으로 알려진 집단이 가지는 것과는 상이한 '정상적인' 범위를 가질 것이다. 따라서, 선택된 소정의 값은 개체 또는 조직이 속한 범주를 고려할 수 있다. 적절한 범위 및 범주는 통상적인 것을 벗어나는 실험 없이도 당업자에 의해 선택될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은 "비정상적"은 대조군과 비교할 때 정상이 아님을 의미한다. 비정상적으로 높음은 선택된 대조군에 비해 높음을 의미한다. 비정상적으로 낮음은 선택된 대조군에 비해 낮음을 의미한다. 전형적으로 대조군은 적절한 연령대의 명확하게 건강한 조직 또는 개체, 또는 명확하게 건강한 조직을 기초로 할 것이다. 본 발명에 따른 대조군은 소정의 값 이외에, 시험 대상체와 실질적으로 유사한 조건 하에서 영상화된 대상체일 수 있음이 이해될 것이다. 본 발명의 몇몇 측면에서, 대상체에 대한 대조군 영상은 동일한 대상체로부터의 이전 영상일 수 있다.

상기 언급한 바와 같이, 시간의 경과에 따라 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 양 변화를 모니터링함으로써 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도 수준을 특성화하기 위해 본 발명의 영상화 방법을 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 몇몇 장애 또는 질병에서 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 감소는 장애 또는 질병의 개선과 상관관계가 있고, 다른 장애 또는 질병에서는 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 증가가 장애 또는 질병의 개선과 상관관계가 있는 것으로 예상된다. 따라서, 시간의 경과에 따른 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준을 모니터링함으로써 대상체의 장애 또는 질병 상태에 변화가 있는지를 측정할 수 있다. 0.1％ 초과의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준 변화는 비정상을 가리킬 수 있다. 바람직하게는, 비정상을 가리키는 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 변화 (몇몇 장애에서는 증가이고, 다른 장애에서는 감소)는 0.2％ 초과, 0.5％ 초과, 1.0％, 2.0％, 3.0％, 4.0％, 5.0％, 7.0％, 10％, 15％, 20％, 25％, 30％, 40％, 50％ 초과, 또는 이를 넘어서는 변화이다. 시간의 경과에 따른 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 양 변화는 대상체에서의 장애 또는 질병의 상태 변화를 가리킬 수 있다.

본 발명의 영상화 방법은 또한 암 또는 CNS 장애 또는 질병에 대한 치료의 유효성을 측정하기 위한 진단학적 방법에 사용될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은 "치료의 평가"는 상이한 영상화 시간, 바람직하게는 적어도 하루 떨어져서 대상체에서 측정된 대상체의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준 비교를 의미한다. 몇몇 실시양태에서, 대상체에게 조영제를 투여하고 본 발명의 방법을 사용하여 대상체를 영상화하는 시간은 대상체로부터 최초의 샘플을 얻은 지 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 36, 48, 72, 96, 120시간, 또는 이를 초과하는 시간 (그 사이의 모든 시간 포함) 이후이다. 몇몇 실시양태에서, 대상체에게 조영제를 투여하고 본 발명의 방법을 사용하여 영상화하는 시간은 이전의 영상화로부터 적어도 5, 10, 15, 20, 30, 50, 80, 100, 200, 500, 1000일, 또는 이를 초과하는 일수 (그 사이의 모든 시간 포함) 이후이다.

본 발명의 영상화 방법은 상이한 시간에 채취한 둘 이상의 샘플에서, 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준을 비교하는 데 사용될 수 있는데, 이를 이용해서 대상체 내에서 암 또는 CNS 장애 또는 질병의 상태를 검출할 수도 있고, 암 치료 또는 CNS 장애 또는 질병의 치료를 평가할 수도 있다. 상이한 시간 및/또는 상이한 일자에서 본 발명의 방법을 사용하여 측정된 대상체의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준 비교는, 대상체에서의 암 또는 CNS 장애 또는 질병의 임의의 치료에 대한 유효성을 측정하는 데 사용될 수 있는 암 또는 CNS 장애 또는 질병의 상태 측정치를 제공한다.

키트

본 발명의 몇몇 측면에서 키트가 제공된다. 본 발명의 조영제 및 영상화제를 함유하는 키트는 본원에 기재된 방법을 사용한 생체내 진단, 예후, 및/또는 조직 및/또는 대상체에서의 미토콘드리아 및/또는 미토콘드리아 밀도의 수준 모니터링을 위해 제조될 수 있다. 키트의 성분은 수성 매질 중, 유기 용액 중 또는 동결건조된 형태 중의 순수한 고체 또는 액체로서 포장될 수 있다. 본 발명의 조영제가 방사성 동위원소와 같은 영상화 잔기가 부착된 컨쥬케이트의 형태로 키트에서 사용되는 경우, 상기 컨쥬케이트의 성분은 완전히 컨쥬게이팅된 형태, 중간체의 형태 또는 사용자 또는 키트에 의해서 컨쥬게이팅되는 별도의 잔기로서 공급될 수 있다.

키트는 담체를 포함하며, 이는 그 안에 하나 이상의 용기 수단 또는 일련의 용기 수단, 예컨대 시험관, 바이알, 플라스크, 병, 주사기 등을 가까이에 한정하여 수용하도록 구획화된다. 상기 용기 수단 또는 일련의 용기 수단 중 첫 번째 것은 조영제 전구체를 함유할 수 있다. 두 번째 용기는 조영제 전구체의 조영제로의 전환 및 그의 적합한 투여 형태로의 후속 조작을 용이하게 하는 보조제를 함유할 수 있다.

본 발명의 키트는 또한 설명서를 포함할 수 있다. 설명서는 전형적으로는 서면의 형태일 것이고, 키트에 의한 영상화제의 합성 수행 및 상기 합성의 결과물로부터 적합한 용량을 제제화하기 위한 지침을 제공할 것이다.

정의

편의상, 명세서, 실시예 및 첨부한 청구항에 사용된 특정한 용어를 여기에 열거한다.

임의의 특정한 기에서 탄소 원자의 수는 그 기의 인용 전에 나타낸다. 예를 들어, 용어“C₆-C₁₀아릴"은 6 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 아릴기를 나타내고, 용어“C₆-C₁₀아릴-C₁-C₁₀알킬"은 1 내지 10개의 탄소 원자의 알킬기를 통해 모 분자 잔기에 부착된, 6 내지 10개의 탄소 원자의 아릴기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "알케닐"은 적어도 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "알콕시"는 산소 원자를 통해 모 분자 잔기에 부착된 C₁-C₆ 알킬기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "알콕시알킬"은 1, 2 또는 3개의 알콕시기로 치환된 C₁-C₆ 알킬기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "알킬"은 직쇄 또는 분지쇄 포화 탄화수소로부터 유래된 기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "알킬아릴"은 아릴기를 통해 모 분자 잔기에 부착된 알킬기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "알킬렌"은 직쇄 또는 분지쇄 포화 탄화수소로부터 유래된 2가 기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "알킬옥시"는 산소 원자를 통해 모 분자 잔기에 부착된 C₁-C₆ 알킬기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "유사체 잔기"는 영상화 잔기 또는 잔기들을 제외한 본 발명의 화합물을 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "아릴"은 페닐기 또는 고리 중 하나 이상이 페닐기인 융합된 바이시클릭 고리계를 지칭한다. 융합된 바이시클릭 고리계는 모노시클릭 시클로알케닐기, 모노시클릭 시클로알킬기, 또는 또다른 페닐기에 융합된 페닐기로 이루어진다. 본 발명의 아릴기는 기 내의 대체가능한 임의의 탄소 원자를 통해 모 분자 잔기에 부착될 수 있다. 아릴기의 대표적인 예에는 안트라세닐, 아줄레닐, 플루오레닐, 인다닐, 인데닐, 나프틸, 페닐 및 테트라히드로나프틸이 포함되지만, 이들로 한정되지는 않는다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "아릴알킬"은 1, 2 또는 3개의 아릴기로 치환된 알킬기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "아릴알킬렌"은 모 분자 잔기에 대한 하나의 부착 지점은 아릴 부분에 있고 다른 지점은 알킬 부분에 있는 2가 아릴알킬기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "아릴렌"은 2가 아릴기를 지칭한다.

"세균발육저지제"는 진단 키트의 사용 전에 또는 방사성의약품 합성에서의 사용 후에 제제를 보관하는 동안 제제 내에서 박테리아의 성장을 억제하는 성분이다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "뇌" 및 "중추신경계"는 서로 교환하여 사용할 수 있으며 상호 배타적인 것으로 해석되지 않는다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "암"은 신생물, 종양학적 생장물, 악성 종양, 양성 종양, 전이 또는 무차별적 세포 생장물을 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "조영제"는 이러한 본 발명의 방법을 사용하여 기관, 혈관 및/또는 조직이 더 잘 보이도록 특정 구역을 강조하는 데 사용되는 작용제를 지칭한다. 연구된 표면의 가시성을 증가시킴으로써, 질환 및/또는 손상의 존재 및 정도를 측정할 수 있다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "시클로알케닐"은 3 내지 14개의 탄소 원자 및 0개의 헤테로원자를 갖는 비-방향족의 부분적으로 불포화된 모노시클릭, 바이시클릭 또는 트리시클릭 고리계를 지칭한다. 시클로알케닐기의 대표적인 예에는 시클로헥세닐, 옥타히드로나프탈레닐 및 노르보르닐레닐이 포함되지만, 이들로 한정되지는 않는다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "시클로알킬"은 3 내지 14개의 탄소 원자 및 0개의 헤테로원자를 갖는 포화 모노시클릭, 바이시클릭 또는 트리시클릭 탄화수소 고리계를 지칭한다. 시클로알킬기의 대표적인 예에는 시클로프로필, 시클로펜틸, 바이시클로[3.1.1]헵틸 및 아다만틸이 포함되지만, 이들로 한정되지는 않는다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "C₃-C₁₀시클로알킬렌"은 3 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 2가 시클로알킬기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "측정하는" 또는 "측정"은 일반적으로 종 또는 신호 (예를 들어, 영상)의, 예를 들어 정량적 또는 정성적인 분석, 및/또는 종 또는 신호의 존재 또는 부재의 검출을 지칭한다. "측정하는"은 또한 둘 이상의 종 또는 신호 간 상호작용의, 예를 들어 정량적 또는 정성적인 분석, 및/또는 상기 상호작용의 존재 또는 부재의 검출을 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "진단학적 영상화"는 조영제를 검출하는 데 사용되는 과정을 지칭한다.

"진단 키트" 또는 "키트"는 진단 방사성약제를 합성하는 임상 또는 제약 환경에서 실무상 최종 사용자에 의해 사용되는 하나 이상의 바이알 중에 제제라 명명되는 성분들의 집합체를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 키트는 실무상 최종 사용자가 통상적으로 이용가능한 것들, 예컨대 주사용수 또는 주사용 식염수, 방사성핵종의 용액, 방사성약제의 합성 및 조작 동안 키트를 처리하는 장치, 필요한 경우, 방사성약제를 대상체에게 투여하는 데 필요한 장치, 예컨대 주사기, 차폐물(shielding), 영상화 장치 등을 제외하고, 진단 약제의 합성 및 사용에 필요한 모든 성분들을 제공할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 조영제는 최종 사용자에게, 전형적으로는 하나의 바이알 또는 주사기 내에 함유된 제제 중의 동결건조된 고체 또는 수용액으로서의 그의 최종 형태로 제공될 수 있다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "할로" 및 "할로겐"은 F, Cl, Br 또는 I를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "할로알킬"은 1개, 2개, 3개 또는 4개의 할로겐 원자에 의해 치환된 C₁-C₆ 알킬기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "헤테로아릴"은 적어도 1개의 원자는 N, O 및 S로부터 선택되고 나머지 원자는 탄소인 방향족 5원 또는 6원 고리를 지칭한다. 용어 "헤테로아릴"은 또한, 헤테로아릴 고리가 N, O 및 S로부터 선택되는 0개, 1개 또는 2개의 추가의 헤테로원자를 함유하는 4원 내지 6원 방향족 또는 비-방향족 고리에 융합된 바이시클릭 시스템을 포함한다. 헤테로아릴기는 기 내의 치환가능한 임의의 탄소 또는 질소 원자를 통해 모 분자 잔기에 부착된다. 헤테로아릴기의 대표적인 예에는 벤즈옥사디아졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조푸라닐, 벤조티에닐, 푸라닐, 이미다졸릴, 인다졸릴, 인돌릴, 이속사졸릴, 이소퀴놀리닐, 이소티아졸릴, 나프티리디닐, 옥사디아졸릴, 옥사졸릴, 피리디닐, 피리다지닐, 피리미디닐, 피라지닐, 피라졸릴, 피롤릴, 퀴놀리닐, 티아졸릴, 티에노피리디닐, 티에닐, 트리아졸릴, 티아디아졸릴 및 트리아지닐이 포함되지만, 이들로 한정되지는 않는다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "헤테로시클릴"은 질소, 산소 및 황으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 1개, 2개 또는 3개의 헤테로원자를 함유하는 5원, 6원 또는 7원 고리를 지칭한다. 5원 고리는 0개 내지 2개의 이중 결합을 가지고, 6원 및 7원 고리는 0개 내지 3개의 이중 결합을 갖는다. 용어 "헤테로시클릴"은 또한, 헤테로시클릴 고리가 페닐기, 모노시클릭 시클로알케닐기, 모노시클릭 시클로알킬기, 또는 또다른 모노시클릭 헤테로시클릴기에 융합된 바이시클릭 기를 포함한다. 본 발명의 헤테로시클릴기는 기 내의 탄소 원자 또는 질소 원자를 통해 모 분자 잔기에 부착될 수 있다. 헤테로시클릴기의 예에는 벤조티에닐, 푸릴, 이미다졸릴, 인돌리닐, 인돌릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 모르폴리닐, 옥사졸릴, 피페라지닐, 피페리디닐, 피라졸릴, 피리디닐, 피롤리디닐, 피롤로피리디닐, 피롤릴, 티아졸릴, 티에닐 및 티오모르폴리닐이 포함되지만, 이들로 한정되지는 않는다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "헤테로시클릴알킬"은 1개, 2개 또는 3개의 헤테로시클릴기로 치환된 알킬기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "헤테로시클릴알킬렌"은 모 분자 잔기에 대한 하나의 부착 지점은 헤테로시클릴 부분에 있고 다른 부착 지점은 알킬 부분에 있는 2가 헤테로시클릴알킬기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "헤테로시클릴렌"은 2가 헤테로시클릴기를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "히드록시"는 -OH를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "영상화 잔기"는 질병(들), 병리학적 장애(들) 및/또는 질환(들)의 존재 및/또는 진행의 검출, 영상화 및/또는 모니터링을 가능하는 하는 분자의 부분 또는 부분들을 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "연결기"는 분자의 다른 2곳 사이에서 스페이서 역할을 하는 분자의 부분을 지칭한다. 연결기는 또한, 본원에 기재된 바와 같은 다른 기능을 수행할 수도 있다. 연결기의 예에는 선형, 분지형 또는 시클릭 알킬, 아릴, 에테르, 폴리히드록시, 폴리에테르, 폴리아민, 헤테로시클릭, 방향족, 히드라지드, 펩티드, 펩토이드, 또는 생리학적으로 상용성인 다른 공유결합 연결, 또는 이들의 조합이 포함된다.

"동결건조 보조제"는 동결건조에 있어서 유리한 물리적 특성, 예컨대 유리 전이 온도를 갖는 성분이며, 일반적으로는 동결건조를 위한 제제의 모든 성분의 조합에 대한 물리적 특성을 향상시키기 위해서 제제에 첨가된다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "옥소"는 =O를 지칭한다.

본원에 기재된 임의의 조영제는 알킬, 알케닐, 시클로알킬, 알킬아릴, 알킬카르보닐, 아릴, 아릴알킬, 알킬아릴알킬, 알콕시, 알콕시알킬, 알콕시카르보닐, 헤테로알킬, 헤테로시클릴, 헤테로시클릴알킬, 아미노, 티올, -OH, 포스페이트, -CO₂H, =O, 할로, 트리플루오로메틸, 니트로, 시아노, 에스테르, 알데히드, 아미드, 케토, 아지드, 술프히드릴, 이미노, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실릴, 에테르, 알킬티오, 술포닐 또는 술폰아미도 중 하나 이상으로 임의로 치환될 수 있으며, 이들 각각은 임의로 치환될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 조영제는 영상화제로 치환될 수 있다.

용어 "피리다벤"은 당업계에서의 그의 통상의 의미로 주어지며, 하기 구조를 갖는 화합물을 지칭한다.

용어 "피리다벤 유사체"는 본원에 기재된 바와 같은 화학식 II의 조영제를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 피리다벤의 유사체를 지칭한다.

용어 "페나자퀸"은 당업계에서의 그의 통상의 의미로 주어지며, 하기 구조를 갖는 화합물을 지칭한다.

용어 "페나자퀸 유사체"는 본원에 기재된 바와 같은 화학식 III의 조영제를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 페나자퀸의 유사체를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 구절 "제약상 허용되는"은 정상의 의학적 판단 범위 내에서 합리적인 유익성/위험성 비율에 상응하는 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응, 또는 다른 문제점이나 합병증 없이 인간 및 동물의 조직과 접촉하여 사용하기에 적합한 상기 화합물, 물질, 조성물 및/또는 투여 형태를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "제약상 허용되는 염"은 정상의 의학적 판단 범위 내에서 합리적인 유익성/위험성 비율에 상응하는 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응, 또는 다른 문제점이나 합병증 없이 대상체의 조직과 접촉하여 사용하기에 적합한, 물- 또는 오일-용해성 또는 분산성이고, 그 의도된 용도에 유효한 본 발명의 화합물의 염 또는 쯔비터 이온 형태를 나타낸다. 상기 염은 화합물의 최종 단리 및 정제 동안 제조될 수 있거나, 적합한 질소 원자를 적합한 산과 반응시켜 별도로 제조될 수 있다. 대표적인 산 부가염에는 아세테이트, 아디페이트, 알기네이트, 시트레이트, 아스파르테이트, 벤조에이트, 벤젠술포네이트, 바이술페이트, 부티레이트, 캄포레이트, 캄포술포네이트; 디글루코네이트, 글리세로포스페이트, 헤미술페이트, 헵타노에이트, 헥사노에이트, 포르메이트, 푸마레이트, 히드로클로라이드, 히드로브로마이드, 히드로요오다이드, 2-히드록시에탄술포네이트, 락테이트, 말레에이트, 메시틸렌술포네이트, 메탄술포네이트, 나프틸렌술포네이트, 니코티네이트, 2-나프탈렌술포네이트, 옥살레이트, 팔모에이트, 펙티네이트, 퍼술페이트, 3-페닐프로피오네이트, 피크레이트, 피발레이트, 프로피오네이트, 숙시네이트, 타르트레이트, 트리클로로아세테이트, 트리플루오로아세테이트, 포스페이트, 글루타메이트, 바이카르보네이트, 파라-톨루엔술포네이트 및 운데카노에이트가 포함된다. 제약상 허용되는 부가염의 형성에 사용될 수 있는 산의 예에는 염산, 브롬화수소산, 황산 및 인산과 같은 무기산, 및 옥살산, 말레산, 숙신산 및 시트르산과 같은 유기산이 포함된다.

본원에 사용된 바와 같은 "뇌의 일부분"은 뇌의 특정 영역, 뇌 내의 위치 또는 뇌의 구조를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 "CNS의 일부분"은 CNS의 특정 영역, CNS 내의 위치 또는 CNS의 구조를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같은 "대상체의 일부분"은 대상체의 특정 영역, 대상체 내의 위치 또는 대상체의 구조를 지칭한다. 예를 들어, 대상체의 일부분은 대상체의 뇌일 수 있다.

본원에 사용된 바와 같은 구절 "보호기"는 잠재적으로 반응성인 관능기를 바람직하지 않은 화학적 변형으로부터 보호하는 임시 치환기를 지칭한다. 이러한 보호기의 예에는 각각 카르복실산의 에스테르, 알코올의 실릴 에테르, 및 알데히드 및 케톤의 아세탈 및 케탈이 포함된다. 보호기 화학 분야는 문헌 [Greene, T. W.; Wuts, P. G. M. Protective Groups in Organic Synthesis, 2^nd ed.; Wiley: New York, 1991]에서 검토된 바 있다.

"시약"은 본 개시내용의 금속제약(metallopharmaceutical)으로 직접 변형시킬 수 있는 본 개시내용의 화합물을 의미한다. 시약은 본 개시내용의 금속제약의 제조에 직접 이용될 수 있거나 본 개시내용의 키트 내 성분일 수 있다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "반응시키다" 또는 "반응하는"은 2가지 이상의 성분들 사이에 결합을 형성시켜 안정하며 단리가능한 화합물을 제조하는 것을 지칭한다. 예를 들어, 제1 성분 및 제2 성분을 반응시킴으로써 공유 결합에 의해 연결된 제1 성분 및 제2 성분의 전부 또는 그의 실질적인 부분을 포함하는 하나의 반응 생성물 (예를 들어, 조영제)을 형성시킬 수 있다. 즉, 용어 "반응시키는"은 용매, 촉매, 염기, 리간드, 또는 성분(들)과의 반응의 발생을 촉진하는 역할을 할 수 있는 다른 물질의 상호작용을 지칭하지 않는다.

"안정하며 단리가능한 화합물"은 단리된 반응 생성물을 지칭하며, 불안정한 중간체 또는 전이 상태는 지칭하지 않는다.

"안정화 보조제"는 전형적으로는 금속제약 또는 진단 키트에 첨가되어 이들이 사용되기 전에 금속제약을 안정화시키거나 또는 키트의 저장 기간을 연장시키는 성분이다. 안정화 보조제는 항산화제, 환원제 또는 라디칼 스캐빈저일 수 있으며, 다른 성분 또는 금속제약을 분해하는 종과 차별적으로 반응시킴으로써 향상된 안정성을 제공할 수 있다.

본원에서 "안정한 화합물" 또는 "안정한 구조"는 반응 혼합물로부터 유용한 정도의 순도로 단리하고 효능 있는 약제로 제제화하는 것을 견뎌내기에 충분히 강한 화합물을 의미한다.

"용해 보조제"는 제제화에 필요한 매질 중에서 하나 이상의 다른 성분의 용해도를 향상시키는 성분이다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "티올 보호기"는 합성 과정 동안 바람직하지 않은 반응에 대해 티올 기를 보호하고자 하는 기를 지칭한다. 당업계에 공지된 임의의 티올 보호기를 사용할 수 있다. 티올 보호기의 예에는 아세트아미도메틸, 벤즈아미도메틸, 1-에톡시에틸, 벤조일 및 트리페닐메틸이 포함되지만, 이들로 한정되지는 않는다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "대상체"는 인간 또는 비-인간 포유류 또는 동물을 지칭한다. 비-인간 포유류에는 가축 동물, 반려 동물, 실험실 동물 및 비-인간 영장류가 포함된다. 비-인간 대상체에는 또한 구체적으로 제한 없이 말, 소, 돼지, 염소, 개, 고양이, 마우스, 래트, 기니 피그, 저빌쥐, 햄스터, 밍크 및 토끼가 포함된다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "환자"는 전문의 또는 다른 보건 종사자의 보호하에 있는 대상체를 지칭하며, 전문의 또는 다른 보건 종사자와 상담하였거나, 이들로부터 조언을 받았거나, 또는 이들로부터 처방이나 다른 권고를 받은 자를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 환자는 전형적으로는 암 또는 CNS 장애 또는 질병에 걸렸거나 걸릴 위험이 있는 대상체이다.

본 발명이 적용될 수 있는 몇몇 대상체는 CNS 장애 또는 질병에 걸린 대상체 또는 암에 걸린 대상체이다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "암에 걸린 대상체" 또는 "CNS 장애 또는 질병에 걸린 대상체"는 영상화 시점에 각각 암 또는 CNS 장애 또는 질병에 걸린 것으로 진단된 개체를 의미한다. 본 발명의 방법은 또한, 암 또는 CNS 장애 또는 질병에 걸린 것으로 아직 진단되지 않은 대상체의 조직 또는 영역에서 미토콘드리아의 비정상적 수준 또는 밀도를 검출하는 데 사용될 수 있고, 따라서 대상체에서의 암 또는 CNS 장애 또는 질병의 초기 또는 확인 진단에 유용하다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "CNS 장애 또는 질병"에는 간질, 노화, 스트레스 장애, 정신분열증, 헌팅턴 질환, 알츠하이머병, 파킨슨 질환, 뇌 저산소증, 뇌졸중과 관련된 뇌 경색 및/또는 신경 세포 손상, 길랑 바레(Guillian Barre), 지주막염, 뇌 농양, CNS 감염, 뇌성 마비, 피질기저핵 변성 (CBGD), 크로츠펠트-야콥(Creutzfeldt-Jakob) 증후군, 댄디-워커(Dandy-Walker) 증후군, 치매, 뇌염, 단순 포진, 뇌척수염, 본태성 진전, 프리드리히 운동실조증(Friedreich Ataxia), 게르슈트만-슈트로이슬러-샤인커(Gerstmann-Straussler-Scheinker) 질환, 수두증, 치명적 가족성 불면증, 쿠루(Kuru), 란다우-클레프너(Landau-Kleffner) 증후군, 레비 소체(Lewy Body) 질환, 마카도-조셉(Machado-Joseph) 질환, 메이그(Meige) 증후군, 수막염 (바이러스성 또는 박테리아성), 편두통 장애, 운동 장애, 다발성 전신 위축, 척수염, 올리브다리뇌소뇌(Olivopontocerebellar) 위축, 판토테네이트 키나제-관련 신경변성, 회색질척수염, 척수회백질염후성 증후군, 프리온 질환, 가성뇌종양, 샤이-드래거(Shy-Drager) 증후군, 척수 질환, 핵상 마비, 척수공동증, 시상 질환, 틱 장애, 투렛(Tourette) 증후군, 포도막수막뇌염성(Uveomeningoencephalitic) 증후군이 포함되지만, 이들로 한정되지는 않는다.

CNS 장애 또는 질병의 범주의 예에는, 중추 (척수, 뇌 포함) 또는 말초 신경계의 병변, 예컨대 (1) 뇌 경색 또는 허혈, 또는 척수 경색 또는 허혈을 포함하는, 신경계의 일부분에서의 산소 결핍이 뉴런 손상 또는 사멸을 초래하는 것인 허혈성 병변; (2) 물리적 손상에 의해 유발되거나 수술과 관련된 병변, 예를 들어 신경계의 일부분을 절단한 병변, 또는 압착 손상을 포함하는 외상성 병변; (3) 신경계의 일부분이 신경계 관련 악성종양 또는 비-신경계 조직 유래의 악성종양인 악성 조직에 의해 파괴 또는 손상된 것인 악성 병변; (4) 신경계의 일부분이, 예를 들어 농양에 의한 감염의 결과로서 파괴 또는 손상되거나, 인간 면역결핍 바이러스, 대상 포진 또는 단순 포진 바이러스에 의한 감염이나 라임(Lyme) 질환, 결핵, 매독과 관련되는 것인 감염성 병변; (5) 신경계의 일부분이 파킨슨 질환, 알츠하이머 질환, 헌팅턴 무도병 또는 근위축성 측삭 경화증 (ALS)과 관련된 변성을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 퇴행성 과정의 결과로서 파괴 또는 손상된 것인 퇴행성 병변; (6) 신경계의 일부분이 비타민 B12 결핍증, 엽산 결핍증, 베르니케(Wernicke) 질환, 담배-알코올 약시, 마르키아파바-비냐미(Marchiafava-Bignami) 질환 (뇌량의 1급 변성) 및 알코올성 소뇌 변성을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 영양 장애 또는 대사 장애에 의해 파괴 또는 손상된 것인 영양 질환, 장애 및/또는 질병과 관련된 병변; (7) 당뇨병 (당뇨병성 신경병증, 벨(Bell) 마비), 전신 홍반성 루푸스, 암종 또는 사르코이드증을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 전신성 질환과 관련된 신경학적 병변; (8) 알코올, 납, 또는 특정 신경독을 포함하는 독성 물질에 의해 유발된 병변; 및 (9) 신경계의 일부분이 다발성 경화증, 인간 면역결핍 바이러스-관련 척수병증, 횡단 척수병증, 또는 다양한 병인, 진행성 다초점 백색질뇌병증 및 뇌교 중심부 수초용해증을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 탈수초 질환에 의해 파괴 또는 손상된 것인 탈수초 병변이 포함되지만, 이들로 한정되지는 않는다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "암"은 신체 기관 및 체계의 정상적인 기능을 방해할 수 있는 비정상적 세포 성장을 지칭하며, 원발성 종양 및 전이성 종양을 둘 다 포함한다. 원래 위치로부터 이동하여 생명 기관에 파종되는 원발성 종양 또는 암은 궁극적으로는 영향받은 기관의 기능을 악화시킴으로써 대상체를 사망에 이르게 할 수 있다. 전이는 원발성 종양 위치로부터 별개로 떨어진 암 세포 또는 암 세포군이며, 암 세포가 원발성 종양으로부터 신체의 다른 부분으로 전염되는 것에 의해 생성된다. 전이는 궁극적으로 대상체를 사망에 이르게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 영상화 방법을 사용하여 전암 상태 (예를 들어, 치료되지 않은 상태로 남아있는 경우 대상체에서 암을 일으킬 수 있는 상태)의 현황을 평가할 수 있다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "암"은 하기 유형의 암을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다: 유방암 (상피내암종 포함); 담관암; 방광암; 교아세포종 및 속질모세포종을 포함하는 뇌암; 자궁경부암; 융모막암종; 결장암; 자궁내막암; 식도암; 위암; 급성 림프구성 및 골수성 백혈병을 포함하는 혈액성 신생물; T-세포 급성 림프구성 백혈병/림프종; 모발형 세포 백혈병; 만성 골수성 백혈병; 다발성 골수종; AIDS-관련 백혈병 및 성인 T-세포 백혈병 림프종; 보웬(Bowen) 질환 및 파제트(Paget) 질환을 포함하는 상피내 신생물; 간암; 폐암; 호지킨(Hodgkin) 질환 및 림프구성 림프종을 포함하는 림프종; 중피종; 신경아세포종; 편평 세포 암종을 포함하는 구강암; 상피성 세포, 기질 세포, 생식 세포 및 중간엽 세포로부터 발생된 것들을 포함하는 난소암; 췌장암; 전립선암; 직장암; 평활근육종, 횡문근육종, 지방육종, 섬유육종 및 골육종을 포함하는 육종; 흑색종, 메르켈(Merkel) 세포 암종, 카포시 육종, 기저 세포 암종 및 편평세포암을 포함하는 피부암; 두경부암; 배(germinal) 종양, 예컨대 정상피종, 비-정상피종 (기형종, 융모막암종), 기질 종양 및 생식 세포 종양을 포함하는 고환암; 갑상선 선암종 및 수질 암종을 포함하는 갑상선암; 및 선암종 및 윌름스(Wilms) 종양을 포함하는 신장암. 전암 상태의 비제한적인 예에는 이형성(dysplasia), 전악성 병변, 선종성 결장 폴립, 및 상피내암종, 예컨대 관상피내암종 (DCIS) 등이 포함된다. 본 발명의 방법을 사용하여 영상화할 수 있는 다른 암은 당업자에게 익히 공지되어 있을 것이다.

실시예

이하에서 본 발명은 특정 실시양태와 관련하여 기술될 것이지만, 이는 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 오히려, 본 발명은 청구범위 내에 포함될 수 있는 것과 같은 모든 대안, 변형 및 등가물을 포괄한다. 따라서, 하기 실시예는 본 발명에 대한 하나의 실시를 예시할 것이며, 이러한 실시예는 특정 실시양태의 설명을 위한 것으로서 그의 절차 및 개념적 측면에 대하여 가장 유용하고 쉽게 이해되는 설명으로 여겨지는 바를 제공할 목적으로 제시되는 것으로 이해된다.

실시예 1: 페나자퀸 유사체의 합성

실시예 1A

4-[4-(2-히드록시에틸)페닐]-4-옥소-부티르산 메틸 에스테르의 합성

질소 분위기하에 건조 250 mL 플라스크에 페네틸 알코올 (2.50 g, 0.02 mol), 무수 디클로로메탄 (150 mL) 및 메틸-4-클로로-4-옥소부티레이트 (6.02 g, 0.04 mol)를 첨가하였다. 얼음조를 사용해서 플라스크의 내용물을 0℃로 냉각시켰다. 이 용액에 알루미늄 클로라이드 (25 g, 0.2 mol)를 나누어 첨가하되, 격렬한 발열반응이 일어나지 않도록 주의하였다. 생성된 황색 혼합물을 3시간 동안 교반하였다. 이 시점에서 반응물을 얼음물로 켄칭하였다. 혼합물을 디클로로메탄으로 희석시켜 분별 깔때기에 옮겼다. 유기층을 염수, 중탄산나트륨의 포화 용액으로 세척한 다음, 황산마그네슘 상에서 건조시켰다. 여과하고, 여과물을 감압하에 농축시켜 조 황색 오일을 얻었다. 오일을 무수 메탄올 (100 mL) 중에 현탁시키고, pH 9가 달성될 때까지 나트륨 금속을 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 3시간 동안 교반하였다. 부피를 감소시키고, 이어서 에틸 아세테이트로 희석시켰다. 용액을 분별 깔때기에 옮기고, 수성 0.05 N 염산, 염수로 세척하고, 황산마그네슘 상에서 건조시켰다. 용액을 감압하에 농축시켜 질량이 5.88 g인 조 황색 오일을 얻었다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (3:2)]에 의해 목적한 생성물 (2.69 g, 57％)을 수득하였다.

실시예 1B

4-[4-(2-히드록시에틸)페닐]부티르산 메틸 에스테르의 합성

무수 메탄올 (25 mL) 중 실시예 1A (2.50 g, 11 mmol), 10％ Pd/C (0.25 g, 0.23 mmol의 Pd 금속)의 혼합물을 먼저 탈기시켜 공기를 제거하고 (2회의 진공/H₂ 주기), 그 다음 이를 캡핑하고, H₂가 채워진 풍선을 여기에 12시간 동안 적용하였다. 이 시간 후, 반응 혼합물을 규조토 (셀라이트; 등록상표)에 통과시켜 여과하고, 여과물을 감압하에 농축시켜 2.32 g의 조 물질을 얻었다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (2:1)]에 의해 목적한 생성물 (0.92 g, 39％)을 수득하였다.

실시예 1C

4-{4-[2-(퀴나졸린-4-일옥시)에틸]페닐}부티르산 메틸 에스테르의 합성

건조시킨 50 mL 플라스크에 적하 깔때기를 설치하였다. 이 플라스크에 4-클로로퀴나졸린 (592 mg, 3.6 mmol), 무수 테트라히드로푸란 (10 mL) 및 60 wt％ 수소화나트륨 (187 mg, 4.7 mmol)을 첨가하였다. 적하 깔때기를 사용해서 무수 테트라히드로푸란 (10 mL) 중 실시예 1B (800 mg, 3.6 mmol)의 용액을 적가하였다. 반응물을 3.5시간 동안 교반하였다. 반응물을 에틸 아세테이트로 희석하고, 수성 0.1 N 염산을 첨가하여 켄칭하였다. 혼합물을 분별 깔때기에 옮기고, 염수로 세척하였다. 유기층을 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켰다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (4:1)]에 의해 목적한 생성물 (538 mg, 43％)을 수득하였다.

실시예 1D

4-{4-[2-(퀴나졸린-4-일옥시)에틸]페닐}부탄-1-올의 합성

건조시킨 15 mL 플라스크에 리튬 알루미늄 수소화물 (233 mg, 6.0 mmol) 및 무수 디에틸 에테르 (3 mL)를 첨가하였다. 얼음조를 사용해서 혼합물을 냉각시켰다. 강력 교반하면서 무수 디에틸 에테르 (3 mL) 중 실시예 1C (538 mg, 1.54 mmol)의 용액을 서서히 첨가하였다. 상기 조를 제거하고, 슬러리를 15분 동안 교반하였다. 반응물을 물 (0.233 mL), 수성 15％ 수산화나트륨 (0.233 mL) 및 물 (0.699 mL)로 켄칭하였다. 백색 고체를 여과하고, 여과물을 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켜 투명한 오일을 얻었다. 이어서, 오일을 무수 디클로로메탄 (10 mL) 중에 용해시키고, 이 용액에 산화망간 (IV) (500 mg, 5.8 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 12시간 동안 교반하였다. 규조토 (셀라이트; 등록상표)를 통한 여과에 이어서 여과물을 감압하에 농축시켜 395 mg의 조 생성물을 얻었다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 펜탄-에틸 아세테이트 (2:3)]에 의해 목적한 생성물 (225 mg, 49％)을 수득하였다.

실시예 1E

톨루엔-4-술폰산 4-{4-[2-(퀴나졸린-4-일옥시에틸]페닐}부틸 에스테르의 합성

건조시킨 10 mL 플라스크에 p-톨루엔술포닐 클로라이드 (32.5 mg, 0.17 mmol), 4-(디메틸아미노)피리딘 (20.7 mg, 0.17 mmol), 실시예 1D (50.0 mg, 0.16 mmol), 무수 디클로로메탄 (1 mL) 및 트리에틸아민 (17.2 mg, 0.17 mmol)을 첨가하였다. 생성된 용액을 2시간 동안 교반하고, 감압하에 농축시키고, 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 펜탄-에틸 아세테이트 (1.86:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (52 mg, 70％)을 얻었다.

실시예 1F

4-{2-[4-(4-플루오로부틸)페닐]에톡시}퀴나졸린의 합성

건조시킨 5 mL 플라스크에 환류 응축기를 설치하였다. 이 플라스크에 칼륨 플루오라이드 (6.1 mg, 0.1 mmol), 크립토픽스 (40 mg, 0.1 mmol) 및 무수 아세토니트릴 (0.5 mL)을 첨가하였다. 생성된 용액에 무수 아세토니트릴 (1 mL) 중 실시예 1E 생성물 (25 mg, 0.05 mmol)의 용액을 첨가하였다. 플라스크를 90℃ 오일조에 두었다. 용액을 1시간 동안 교반하였다. 냉각시킨 후에 반응 혼합물을 디에틸 에테르로 희석하고, 분별 깔때기에 옮기고, 수성 0.1 N 염산, 중탄산나트륨의 포화 수용액에 이어서 염수로 세척하였다. 유기층을 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켰다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (3:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (10.7 mg, 63％)을 수득하였다.

실시예 2: 피리다벤 유사체의 합성

실시예 2A

부티르산 4-페닐부틸 에스테르의 합성

4-페닐-1-부탄올 (7.0 g, 0.047 mol)에 무수 디클로로메탄 (20 mL)을 첨가하였다. 무수 디클로로메탄 (20 mL) 중 부티릴 클로라이드 (4.79 g, 0.045 mol)의 용액을 적가하였다. 용액을 36시간 동안 교반하였다. 이 때, 반응물을 감압하에 농축시켜 조 오일을 수득하였다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (3:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (9.8 g, 94％)을 투명한 점성 액체로서 수득하였다.

실시예 2B

4-(4-히드록시부틸)벤조산 메틸 에스테르의 합성

건조시킨 250 mL 둥근 바닥 플라스크 중 알루미늄 클로라이드 (6.7 g, 0.05 mol)에 무수 디클로로메탄 (100 mL)을 첨가하였다. 플라스크를 얼음조에서 0℃로 냉각하였다. 이 플라스크에 옥살릴 클로라이드 (6.4 g, 0.05 mol)를 적가하였다. 혼합물을 5분 동안 교반하였다. 이어서 무수 디클로로메탄 (50 mL) 중 실시예 2A 생성물 (9.8 g, 0.044 mol)의 용액을 적가하였다. 혼합물을 0℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 얼음 및 염수를 함유하는 분별 깔때기에 부었다. 유기층을 염수로 세척하고 황산마그네슘 상에서 건조시켰다. 여과하고 감압하에 농축시켜 9.1 g의 황색 오일을 수득하였다. 이 9.0 g의 오일을 메탄올에 현탁시키고 pH를 2로 조정하고 48시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 감압하에 농축시켰다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (2.57:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (2.80 g, 31％)을 투명한 점성 고체로서 수득하였다.

실시예 2C

4-[4-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)부틸]벤조산 메틸 에스테르의 합성

실시예 2B의 생성물 (1.0 g, 4.8 mmol)에 무수 디메틸포름아미드 (10 mL), 이미다졸 (0.5 g, 7.2 mmol) 및 tert-부틸디메틸실릴 클로라이드 (1.08 g, 7.3 mmol)를 첨가하였다. 용액을 수조에서 2시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석하고, 분별 깔때기에 붓고, 물 (20 mL, 5x)로 세척하고 이어서 포화 중탄산나트륨 용액 (20 mL, 2x)으로 세척하였다. 유기층을 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켜 목적한 생성물 (1.17 g, 75％)을 수득하였고, 이를 추가의 정제 없이 다음 단계에 사용하였다.

실시예 2D

{4-[4-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)부틸]페닐}-메탄올의 합성

실시예 2C의 생성물 (1.17 g, 3.6 mmol)에 무수 디에틸 에테르 (14 mL)를 첨가하였다. 용액을 얼음조에서 0℃로 냉각하였다. 리튬 알루미늄 수소화물 (0.28 g, 7.2 mmol)을 용액에 여러번으로 나누어 첨가하였다. 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 증류수 (0.28 mL)를 첨가하고 혼합물을 5분 동안 교반하였다. 다음에 수성 15％ 수산화나트륨 용액을 첨가하고 혼합물을 5분 동안 교반하였다. 마지막으로 증류수 (0.84 mL)를 첨가하고, 혼합물을 5분 동안 교반하였다. 백색 고체를 여과에 의해 제거하였다. 여과물을 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 1.23 g의 조 생성물을 수득하였다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (4:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (1.02 g, 96％)을 투명한 점성 액체로서 수득하였다.

실시예 2E

2-tert-부틸-5-{4-[4-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)부틸]벤질옥시}-4-클로로-2H-피리다진-3-온의 합성

환류 응축기가 설치된 건조시킨 25 mL 둥근 바닥 플라스크에 실시예 2D의 생성물 (0.41 g, 1.4 mmol), 2-tert-부틸-4,5-디클로로-2H-피리다진-3-온 (0.93 g, 4.2 mmol), 탄산세슘 (1.37 g, 4.2 mmol) 및 무수 디메틸포름아미드 (11 mL)를 첨가하였다. 반응 플라스크를 68℃ 오일조에 넣고, 반응물을 12시간 동안 교반하였다. 반응 플라스크를 오일조로부터 제거하고 냉각하였다. 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석하고, 분별 깔때기로 옮기고 물 (25 mL, 5x)로 세척하였다. 유기층을 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켜 1.3 g의 조 생성물을 수득하였다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (9:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (594 mg, 89％)을 수득하였다.

실시예 2F

2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(4-히드록시-부틸)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

실시예 2E의 생성물 (594 mg, 1.45 mmol)에 무수 테트라히드로푸란 (3 mL) 및 테트라히드로푸란 중 tert-부틸암모늄 플루오라이드의 1.0 M 용액 (2.9 mL, 2.9 mmol)을 첨가하였다. 용액을 1시간 동안 교반하고 이어서 감압하에 농축시켰다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 펜탄-에틸 아세테이트 (1.8:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (410 mg, 77％)을 수득하였다.

실시예 2G

톨루엔-4-술폰산 4-[4-(1-tert-부틸-5-클로로-6-옥소-1,6-디히드로-피리다진-4-일옥시메틸)-페닐]-부틸 에스테르의 합성

5 mL 둥근 바닥 플라스크에 실시예 2F의 생성물 (200 mg, 0.55 mmol), p-톨루엔술포닐 클로라이드 (125 mg, 0.66 mmol), 4-(디메틸아미노)피리딘 (80 mg, 0.66 mmol), 디이소프로필에틸아민 (85 mg, 0.66 mmol) 및 무수 디클로로메탄 (2 mL)을 첨가하였다. 생성된 용액을 2시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 분별 깔때기로 옮기고 0.1 N 염산 수용액으로 세척하고 이어서 염수로 세척하였다. 유기층을 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켜 299 mg의 조 생성물을 수득하였다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 펜탄-에틸 아세테이트 (3:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (197 mg, 69％)을 수득하였다.

실시예 2H

2-tert-부틸-4-클로로-5-(4-(4-플루오로부틸)벤질)옥시 3(2H) 피리다지논의 합성

실시예 2G의 생성물 (57 mg, 0.10 mmol)을 1 mL 아세토니트릴에 용해시키고, 여기에 1 mL 아세토니트릴에 용해시킨 KF-K222 (1:1; 0.164 mmol)의 혼합물을 첨가하였다. 이어서 전체 혼합물을 90℃의 오일조에 담그고 환류 온도에서 15분 동안 가열하였으며, 이 시점에서 TLC에 의해 반응이 완료된 것으로 나타났다. 휘발성 성분을 진공하에 제거하고 조 오일을 플래쉬 실리카겔 크로마토그래피 (헥산-에틸 아세테이트 (4:1))에 의해 정제하여 목적한 생성물 28 mg을 오일로서 수득하였으며, 이는 방치할 경우 고체화되었다.

실시예 3: (±)-2-tert-부틸-4-클로로 5-(4-(1-플루오로-부트-2-옥시)벤질)옥시-3(2H)-피리다지논의 합성

실시예 3A

(±)-1-tert-부틸디메틸실릴옥시-2-히드록시부탄의 합성

50 mL 둥근 바닥 플라스크를 (±)-1,2-부탄디올 (1 g, 11.09 mmol)로 채우고, 여기에 디메틸포름아미드 (8 mL)에 이어서 tert-부틸디메틸실릴 클로라이드 (2.5g, 16.64 mmol) 및 이미다졸 (1.88 g, 27.7 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 10시간 동안 교반한 후에 이 용액을 디클로로메탄으로 희석시키고 분별 깔때기에 붓고 물 (80 mL) 및 염수로 세척하고 황산마그네슘 상에서 건조시켰다. 여과하고 농축한 후에 조 오일을 실리카겔 플래쉬 크로마토그래피 (헥산:에틸아세테이트)에 의해 정제하여 1 g의 순수한 목적한 생성물을 45％ 수율로 수득하였다.

실시예 3B

(±)-4-(1-tert-부틸디메틸실릴옥시 부트-2-옥시) 메틸벤조에이트의 합성

4-히드록시메틸벤조에이트 (1.1 g, 7.34 mmol), 실시예 3A의 생성물 (0.75 g, 3.67 mmol) 및 트리페닐포스핀 (1.972 g, 7.34 mmol)을 둥근 바닥 플라스크에 첨가하고 8 mL 테트라히드로푸란을 첨가하였다. 플라스크를 얼음조에서 0℃로 냉각시킨 후에 디이소프로필아조디카르복실레이트 (1.485 g, 7.34 mmol)를 주사기를 통해 첨가하였다. 반응 혼합물을 2시간 동안 교반한 후에 박층 크로마토그래피에 의해 반응이 완료된 것으로 나타났다. 모든 용매를 감압하에 제거하고, 실리카겔 플래쉬 크로마토그래피 (헥산:디에틸 에테르)에 의해 바로 조 오일의 정제를 수행하여 목적한 화합물 1.0 g (83％)을 농후한 오일로서 수득하였다.

실시예 3C

(±)-4-(1-tert-부틸디메틸실릴옥시 부트-2-옥시) 벤질알코올의 합성

에테르 (15 mL) 중 실시예 3B 생성물 (1 g, 2.95 mmol)의 용액에 리튬 알루미늄 수소화물 (0.336 g, 8.8 mmol)을 첨가하고 혼합물을 질소 하에 1.5시간 동안 교반하였다. 이 때, TLC에 의해 반응이 완료된 것으로 나타났으며 0.336 mL 물, 0.336 mL의 15％ NaOH 용액 및 1.00 mL 물을 순차적으로 첨가함으로써 반응을 켄칭하였다. 생성된 혼합물을 추가의 20분 동안 교반한 후에 형성된 백색 침전물을 여과하고 에테르로 세척하였다. 이어서 여과물을 황산마그네슘 상에서 건조시켰다. 여과하고 용매를 제거하여 목적한 생성물 0.50 g (54％)을 백색 고체로서 수득하였다.

실시예 3D

(±)-2-tert-부틸 4-클로로 5-(4-(1-tert-부틸디메틸실릴옥시 부트-2-옥시) 벤질)옥시 3(2H)-피리다지논의 합성

100 mL 둥근 바닥 플라스크에 (±)-2-tert-부틸-4-클로로-5-히드록시-3(2H)-피리다지논 (0.48 g, 2.417 mmol)을 채우고 테트라히드로푸란 (40 mL)을 첨가하였다. 용액이 맑아진 후에, 실시예 3C의 생성물 (0.5 g, 1.611 mmol) 및 트리페닐포스핀 (0.633 g, 2.417 mmol)을 플라스크에 첨가하고 플라스크를 0℃로 냉각하였다. 이어서 디이소프로필 아조디카르복실레이트 (0.488 g, 2.417 mmol, 0.468 mL)를 주사기를 통해 첨가한 후에 반응물을 2시간 동안 교반하였으며, 그 후에 TLC에 의해 반응이 완료된 것으로 나타났다. 이어서 플라스크의 내용물을 진공하에 농축하고 수득한 조 오일을 실리카겔을 사용하는 플래쉬 크로마토그래피 (헥산:에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 0.33 g의 목적한 화합물을 오일로서 수득하였다.

실시예 3E

(±)-2-tert-부틸-4-클로로-5-(4-(1-히드록시-부트-2-옥시)벤질)옥시-3(2H)-피리다지논의 합성

10 mL 둥근 바닥 플라스크 중 실시예 3D의 생성물 (0.3 g, 0.6 mmol)에 테트라히드로푸란 (2 mL)을 첨가하였다. 용해되면, 테트라부틸암모늄 플루오라이드 (1.8 mmol, 1.8 mL, THF 중 1 M 용액)를 첨가하고, 반응 혼합물을 90분 동안 교반하였다. 이어서 내용물을 감압하에 농축하고 조 혼합물을 실리카겔을 사용하는 플래쉬 크로마토그래피 (헥산:에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 185 mg (80％)의 순수한 목적한 생성물을 수득하였다.

실시예 3F

(±)-2-tert-부틸 4-클로로 5-(4-(1-토실옥시-부트-2-옥시)벤질)옥시 3(2H)-피리다지논의 합성

10 mL 둥근 바닥 플라스크에 실시예 3E의 생성물 (0.05 g, 0.13 mmol)에 이어서 디클로로메탄 (2 mL)을 첨가하였다. 이어서 반응 혼합물에 톨루엔술포닐 클로라이드 (0.075 g, 0.39 mmol), 4-N,N-디메틸아미노피리딘 (0.048 g, 0.39 mmol) 및 디이소프로필에틸아민 (0.05 g, 0.39 mmol, 68.7 μl)을 순차적으로 첨가하고 이를 35분 동안 교반하였다. 이어서 물을 혼합물에 첨가하고 용액을 분별 깔때기에 붓고 층을 분리하였다. 유기층을 물 및 염수로 세척하고 황산마그네슘 상에서 건조시켰다. 여과하고 농축한 후에 수득한 조 오일을 실리카겔 플래쉬 크로마토그래피 (헥산:에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 목적한 화합물 54 mg (77％)을 농후한 무색 오일로서 수득하였다.

실시예 3G

(±)-2-tert-부틸-4-클로로 5-(4-(1-플루오로-부트-2-옥시)벤질)옥시-3(2H)-피리다지논의 합성

5 mL 플라스크 중 0.5 mL 아세토니트릴에 실시예 3F의 생성물 (28 mg, 52.4 μmol)을 용해시키고, 여기에 0.5 mL 아세토니트릴 중 칼륨 플루오라이드 (4.5 mg, 78.6 μmol) 및 크립토픽스 222 (29.6 mg, 78.6 μmol)의 용액을 첨가하였다. 이어서 상기 용액을 90℃로 예열시킨 오일조에 담갔다. 반응물을 90분 동안 교반한 후에 모든 휘발성 물질을 감압하에 제거하고, 분취용 박층 크로마토그래피로 조 혼합물을 정제하여 13 mg (65％)의 순수한 목적한 화합물을 수득하였다.

실시예 4: 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(3-플루오로프로폭시)벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

실시예 4A

4-(3-히드록시프로폭시)-벤조산 메틸 에스테르의 합성

250 mL 플라스크에 3-브로모-1-프로판올 (4.17 g, 0.03 mol), 무수 디메틸포름아미드 (40 mL), 메틸-4-히드록시벤조에이트 (3.0 g, 0.02 mol) 및 탄산칼륨 (4.15 g, 0.03 mol)을 첨가하였다. 플라스크를 50℃ 오일조에 넣고 12시간 동안 교반하였다. 냉각시킨 후에 반응물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 분별 깔때기로 옮기고, 수성 0.1 N 염산, 물에 이어서 염수로 세척하였다. 황산마그네슘으로 유기층을 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켜 5.14 g의 조 오일을 수득하였다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (1.68:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (1.25 g, 30％)을 백색 분말로 수득하였다.

실시예 4B

4-[3-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)프로폭시]벤조산 메틸 에스테르의 합성

50 mL 플라스크에 실시예 4A의 생성물 (300 mg, 1.4 mmol), 무수 디메틸포름아미드 (4 mL), tert-부틸디메틸실릴 클로라이드 (317 mg, 2.1 mmol) 및 이미다졸 (146 mg, 2.1 mmol)을 첨가하였다. 생성된 용액을 2시간 동안 교반하였다. 이 때, 반응물을 에틸 아세테이트로 희석하고 분별 깔때기로 옮겼다. 수성 0.1 N 염산 (2x), 물 (2x)에 이어서 염수로 유기상을 세척하였다. 이어서, 유기층을 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 여과하고 농축시켰다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (9.5:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (413 mg, 91％)을 수득하였다.

실시예 4C

{4-[3-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)프로폭시]페닐}메탄올의 합성

건조시킨 50 mL 플라스크에 무수 디에틸 에테르 (10 mL)와 함께 실시예 4B의 생성물 (396 mg, 1.22 mmol)을 첨가하였다. 플라스크를 얼음조에 내려놓았다. 반응 플라스크에 리튬 알루미늄 수소화물 (93 mg, 2.44 mmol)을 여러번으로 나누어 첨가하였다. 조에서 혼합물을 2시간 동안 교반하였다. 반응을 물 (0.093 mL), 수성 15％ 수산화나트륨 (0.093 mL)에 이어서 물 (0.279 mL)로 켄칭하였다. 수득한 백색 고체를 여과하여 제거하고, 여과물을 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 목적한 생성물 (291 mg, 80％)을 수득하였다.

실시예 4D

2-tert-부틸-4-클로로-5-{4-[3-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)프로폭시]벤질옥시}-2H-피리다진-3-온의 합성

건조시킨 25 mL 플라스크에 실시예 4C의 생성물 (211 mg, 0.71 mmol) 및 무수 테트라히드로푸란 (3 mL)을 첨가하였다. 플라스크를 얼음조에서 냉각하였다. 플라스크에 트리페닐포스핀 (187 mg, 0.71 mmol) 및 2-tert-부틸-4-클로로-5-히드록시-2H-피리다진-3-온 (142 mg, 0.71 mmol)을 첨가하였다. 마지막으로, 디이소프로필 아조디카르복실레이트 (144 mg, 0.71 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 얼음조에서 1시간 동안 교반하였다. 이 때, 혼합물을 디에틸 에테르로 희석시키고 분별 깔때기로 옮겼다. 유기 용액을 물에 이어서 염수로 세척하고, 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켰다. 컬럼 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (9:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (106 mg, 31％)을 수득하였다.

실시예 4E

2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(3-히드록시프로폭시)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

건조시킨 10 mL 플라스크에 무수 테트라히드로푸란 (2 mL)과 함께 실시예 4D의 생성물 (100 mg, 0.21 mmol)을 첨가하였다. 플라스크에 테트라히드로푸란 중 1.0 M 테트라부틸암모늄 플루오라이드의 용액 (0.42 mL, 0.42 mmol)을 첨가하였다. 용액을 2시간 동안 교반하였다. 이 때, 반응물을 감압하에 농축시켰다. 분취용 박층 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 헥산-에틸 아세테이트 (1:1)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (57.8 mg, 76％)을 수득하였다.

실시예 4F

톨루엔-4-술폰산 3-[4-(1-tert-부틸-5-클로로-6-옥소-1,6-디히드로-피리다진-4-일옥시메틸)페녹시]프로필 에스테르의 합성

건조시킨 5 mL 플라스크에 실시예 4E의 생성물 (40 mg, 0.11 mmol), 4-메틸-벤젠술포닐 클로라이드 (31 mg, 0.16 mmol), 4-(디메틸아미노)피리딘 (20 mg, 0.16 mmol), 디이소프로필에틸아민 (16.6 mg, 0.16 mmol) 및 무수 디클로로메탄 (0.6 mL)을 첨가하였다. 생성된 용액을 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 감압하에 농축시켰다. 분취용 박층 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 펜탄-에틸 아세테이트 (3:2)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (18.6 mg, 33％)을 수득하였다.

실시예 4G

2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(3-플루오로프로폭시)벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

무수 아세토니트릴 (0.25 mL) 중 실시예 4F의 생성물 (4.5 mg, 8.64 x 10^-3 mmol)의 현탁액을 함유하는 신틸레이션 바이알에 무수 아세토니트릴 (0.25 mL) 중 칼륨 플루오라이드 (1.6 mg, 4.07 x 10^-2 mmol) 및 크립토픽스 (15.0 mg, 4.07 x 10^-2 mmol)의 용액을 첨가하였다. 바이알을 캡핑하고 90℃ 오일조에 내려놓았다. 반응물을 40분 동안 교반하였다. 반응물을 냉각시키고, 감압하에 농축시켰다. 분취용 박층 크로마토그래피 [실리카겔; 용리액 펜탄-에틸 아세테이트 (3:2)]에 의해 정제하여 목적한 생성물 (0.8 mg, 25％)을 수득하였다.

실시예 5: 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-플루오로-에톡시메틸)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

실시예 5A

4-(2-히드록시에톡시메틸)벤조산 메틸 에스테르의 합성

듀어(Dewar) 응축기가 장착된 2-목 둥근 바닥 플라스크에, 무수 디클로로메탄 (30 mL) 중 4-히드록시메틸벤조산 메틸 에스테르 (2.50 g, 0.015 mol)의 용액을 첨가하고 염/얼음조에서 -10℃로 냉각시켰다. 냉각된 교반 용액에 에틸렌 옥시드 (1.10 mL)를 적가하고 이어서 붕소 트리플루오라이드 에테레이트 (0.51 ml)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 45분 동안 교반하고 이어서 30분 동안 실온으로 가온하여 반응 혼합물에서 임의의 과량의 에틸렌 옥시드를 비등시켜 제거하였다. 이어서, 반응 혼합물을 염수로 희석하였다. 수성층을 디클로로메탄 (3회)으로 추출하였다. 유기층을 모두 합하고, Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일을 수득하였다. 조 물질을 실리카겔 크로마토그래피 (4:1 펜탄:에틸 아세테이트)를 사용하여 정제함으로써 목적한 생성물 (537 mg, 2.56 mmol)을 17％ 수율로 수득하였다.

실시예 5B

4-[2-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)에톡시메틸]벤조산 메틸 에스테르의 합성

무수 DMF (26 mL) 중 실시예 5A의 생성물 (544.5 mg, 2.59 mmol)의 용액에 이미다졸 (264 mg, 3.89 mmol) 및 TBDMS-Cl (586 mg, 3.89 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하고 물로 켄칭하였다. 수성층을 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3x). 모두 합한 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고 농축시켰다. 조 물질을 실리카겔 크로마토그래피 (4:1 펜탄:에틸 아세테이트)를 사용하여 정제함으로써 목적한 생성물 (677.5 mg, 2.19 mmol)을 84％ 수율로 수득하였다.

실시예 5C

{4-[2-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)에톡시메틸]페닐}메탄올의 합성

무수 THF (22 mL)에 용해시킨 실시예 5B 생성물 (670 mg, 2.18 mmol)의 용액에 LAH의 용액 (THF 중 1.0 M 용액, 2.18 mL, 2.18 mmol)을 적가하였다. 첨가를 완료한 후에 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 물로 희석하였다. 수성층을 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3x). 모두 합한 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일 (587 mg, 1.98 mmol)을 수득하였고, 이를 임의의 추가의 정제 없이 다음 단계에서 사용하였다 (91％ 수율).

실시예 5D

2-tert-부틸-5-{4-[2-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)에톡시메틸]벤질옥시}-4-클로로-2H-피리다진-3-온의 합성

무수 THF (12 mL)에 용해시킨 실시예 5C의 생성물 (437 mg, 1.48 mmol) 및 2-tert-부틸-4-클로로-5-히드록시-2H-피리다진-3-온 (250 mg, 1.23 mmol)의 용액에 고체 PPh₃ (485 mg, 1.85 mmol) 및 디이소프로필 아조디카르복실레이트 (DIAD, 0.358 mL, 1.85 mmol)를 첨가하였다. 첨가를 완료한 후에 반응 혼합물을 실온에서 계속 교반하였다. 20시간 후에, 반응 혼합물을 물로 희석하였다. 수성층을 분리하고 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3x). 모두 합한 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일을 수득하였다. 조 물질을 실리카겔 크로마토그래피 (4:1 펜탄:에틸 아세테이트)를 사용하여 정제함으로써 목적한 생성물 (528 mg, 1.10 mmol)을 89％ 수율로 수득하였다.

실시예 5E

2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-히드록시에톡시메틸)벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

무수 THF (11 mL)에 용해시킨 실시예 5D 생성물 (528 mg, 1.09 mmol)의 용액에 TBAF의 용액 (THF 중 1.0 M 용액, 1.65 mL, 1.65 mmol)을 적가하였다. 첨가를 완료한 후에 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하고 이어서 물로 켄칭하였다. 수성층을 분리하고 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3x). 모두 합한 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일을 수득하였다. 조 물질을 실리카겔 크로마토그래피 (4:1 헥산:에틸 아세테이트)를 사용하여 정제함으로써 목적한 생성물 (311 mg, 0.850 mmol)을 78％ 수율로 수득하였다.

실시예 5F

톨루엔-4-술폰산 2-[4-(1-tert-부틸-5-클로로-6-옥소-1,6-디히드로-피리다진-4-일옥시메틸)-벤질옥시]-에틸 에스테르의 합성

무수 디클로로메탄 (5.50 mL)에 용해시킨 실시예 5E 생성물 (200 mg, 0.546 mmol)의 용액에 TsCl (125 mg, 0.656 mmol), DMAP (100 mg, 0.819 mmol) 및 트리에틸아민 (0.091 mL, 0.656 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 계속 교반하였다. 22시간 후 반응 혼합물을 물로 희석하였다. 수성층을 분리하고 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3x). 모두 합한 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일을 수득하였다. 조 물질을 실리카겔 크로마토그래피 (3:2 펜탄:에틸 아세테이트)를 사용하여 정제함으로써 목적한 생성물 (232 mg, 0.447 mmol)을 82％ 수율로 수득하였다.

실시예 5G

2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-플루오로-에톡시메틸)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

무수 아세토니트릴 (1.0 mL) 중 실시예 5F 생성물 (50 mg, 0.096 mmol)의 용액에 KF (11.2 mg, 0.192 mmol) 및 크립토픽스 (72.4 mg, 0.192 mmol)를 첨가하였다. 첨가를 완료한 후에 반응 혼합물을 90℃로 가열하였다. 10분 후에, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고 물로 희석하였다. 수성층을 분리하고 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3x). 모두 합한 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일을 수득하였다. 조 물질을 실리카겔 크로마토그래피 (4:1 펜탄: 에틸 아세테이트)를 사용하여 정제함으로써 목적한 생성물 (28 mg, 0.076 mmol)을 79％ 수율로 수득하였다.

실시예 6: 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-플루오로프로폭시)벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

실시예 6A

1-(4-히드록시메틸페녹시)프로판-2-온의 합성

아세톤 (80 mL) 중 4-히드록시벤질 알코올 (1.0 g, 8.06 mmol)의 교반 용액에 탄산칼륨 (1.34 g, 9.68 mmol) 및 클로로아세톤 (0.771 mL, 9.68 mmol)을 첨가하였다. 첨가를 완료한 후에 반응 혼합물을 환류 온도로 가열하였다. 20시간 후 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고 용매를 제거하였다. 물 및 에틸 아세테이트를 조 물질에 첨가하였다. 수성층을 분리하고 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3x, 100 mL). 모두 합한 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일을 수득하였다. 조 물질을 실리카겔 크로마토그래피 (4:1 → 1:1 펜탄:에틸 아세테이트의 구배)를 사용하여 정제함으로써 목적한 생성물 (0.981 g, 5.45 mmol)을 98％ 수율로 수득하였다.

실시예 6B

1-(4-히드록시메틸-페녹시)-프로판-2-올의 합성:

메탄올 (60 mL)에 용해시킨 1-(4-히드록시메틸페녹시)-프로판-2-온 (1.26 g, 6.99 mmol)의 용액에 고체 NaBH₄ (0.32 g, 8.39 mmol)를 첨가하였다. 첨가를 완료한 후에 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 물로 희석하고 수성층을 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3x). 모두 합한 유기층을 Na₂SO₄상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일을 수득하고 (1.24 g, 6.81 mmol), 이를 추가의 정제 없이 다음 단계에 사용하였다 (98％ 수율).

실시예 6C

2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-히드록시프로폭시)벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

무수 THF (18.5 mL)에 용해시킨 실시예 6B의 생성물 (269 mg, 1.48 mmol) 및 2-tert-부틸-4-클로로-5-히드록시-2H-피리다진-3-온 (250 mg, 1.23 mmol)의 용액에 고체 PPh₃ (485 mg, 1.85 mmol) 및 DIAD (0.358 mL, 1.85 mmol)를 첨가하였다. 첨가를 완료한 후에 반응 혼합물을 실온에서 계속 교반하였다. 20시간 후, 반응 혼합물을 물로 희석하였다. 수성층을 분리하고 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3x). 모두 합한 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일을 수득하였다. 조 물질을 실리카겔 크로마토그래피 (1:1 펜탄:에틸 아세테이트)를 사용하여 정제함으로써 목적한 생성물 (234 mg, 0.634 mmol)을 51％ 수율로 수득하였다.

실시예 6D

톨루엔-4-술폰산 2-[4-(1-tert-부틸-5-클로로-6-옥소-1,6-디히드로-피리다진-4-일옥시메틸)-페녹시]-1-메틸-에틸 에스테르의 합성

무수 디클로로메탄 (6.0 mL)에 용해시킨 실시예 6C 생성물 (200 mg, 0.546 mmol)의 용액에 TsCl (125 mg, 0.656 mmol), DMAP (100 mg, 0.819 mmol) 및 트리에틸아민 (0.0914 mL, 0.656 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 계속 교반하였다. 22시간 후에 반응 혼합물을 물로 희석하였다. 수성층을 분리하고 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3x). 모두 합한 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일을 수득하였다. 조 물질을 실리카겔 크로마토그래피 (70:30 펜탄:에틸 아세테이트)를 사용하여 정제함으로써 목적한 생성물 (166 mg, 0.319 mmol)을 58％ 수율로 수득하였다.

실시예 6E

2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-플루오로프로폭시)벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

무수 아세토니트릴 (1.0 mL) 중 실시예 6E 생성물 (50 mg, 0.096 mmol)의 용액에 KF (11.2 mg, 0.192 mmol) 및 크립토픽스 (72.4 mg, 0.192 mmol)를 첨가하였다. 첨가를 완료한 후에 반응 혼합물을 90℃로 가열하였다. 40분 후에, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고 물로 희석하였다. 수성층을 분리하고 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3x). 모두 합한 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켜 오일을 수득하였다. 조 물질을 분취용 실리카겔 박층 크로마토그래피 플레이트 (4:1 펜탄:에틸 아세테이트)를 사용하여 정제함으로써 목적한 생성물 (12.5 mg, 0.034 mmol)을 41％ 수율로 단리하고 (회수된 출발 물질을 기준으로 함), 또한 반응하지 않은 출발 물질 (5.8 mg, 0.011 mmol)을 단리하였다.

실시예 7: 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(3-플루오로부틸)벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

실시예 7A

4-(3-옥소부틸)벤조산 메틸 에스테르의 합성

트리에틸아민 (13 mL) 중 메틸-4-브로모벤조에이트 (1.0 g, 4.65 mmol)의 용액에 3-부텐-2-올 (1 mL, 11.63 mmol), 팔라듐 (II) 아세테이트 (0.104 g, 0.465 mmol)에 이어서 트리페닐포스핀 (0.244 g, 0.93 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 75℃ 오일조에서 밤새 질소 대기하에 교반하였다. TLC (3:1 헥산:에틸 아세테이트)에 의해 모니터링한 결과, 생성물 및 아릴 브롬화물이 관찰되었다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 다음, 농축시켰다. 이어서 물의 첨가 후에 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 물과 염수로 세척하고, Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고 농축시켰다. 조 생성물을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 (5:1 → 3:1 헥산:에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 생성물 (250 mg, 26％ 수율)을 수득하였다.

실시예 7B

2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(3-히드록시부틸)벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

THF (19 mL) 중 실시예 7A 생성물 (505 mg, 2.447 mmol)의 용액에 0℃에서 (THF 중) 리튬 알루미늄 수소화물의 1 M 용액 (12.2 mL, 12.237 mmol)을 적가하였다. 첨가를 완료한 후에 얼음조를 제거하고 반응물을 실온에서 질소 대기 하에 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 물 (183 μL), 15％ NaOH 용액 (183 μL) 및 물 (548 μL)을 순차적으로 첨가하였다. 반응물을 추가의 15분 동안 교반한 후에 여과하고 THF로 세척하였다. 이어서 여과물을 감압하에 농축시켜 4-(4-히드록시메틸-페닐)부탄-2-올을 갈색 오일 (314 mg, 71％ 수율)로서 수득하였다. 이어서 THF (45 mL) 중 2-tert-부틸-4-클로로-5-히드록시-2H-피리다진-3-온 (234 mg, 1.155 mmol)의 용액에 4-(4-히드록시메틸페닐)부탄-2-올 (312 mg, 1.732 mmol), 트리페닐포스핀 (454 mg, 1.732 mmol)에 이어서 디이소프로필 아조디카르복실레이트 (DIAD, 335 μL, 1.732 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 실온에서 질소 대기 하에 밤새 교반하였다. 박층 크로마토그래피 (100％ 에틸 아세테이트)가 피리다지논 출발 물질이 소비되었음을 나타내었고 이 반응물을 농축시켰다. 조 물질을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 (4:1 헥산:에틸 아세테이트 → 100％ 에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 투명한 오일 (200 mg, 48％ 수율)을 수득하였다.

실시예 7C

톨루엔-4-술폰산 3-[4-(1-tert-부틸-5-클로로-6-옥소-1,6-디히드로-피리다진-4-일옥시메틸)-페닐]-1-메틸프로필 에스테르의 합성

피리딘 (10 mL) 중 실시예 7B 생성물 (200 mg, 0.548 mmol)의 용액에 p-톨루엔술포닐 클로라이드 (209 mg, 1.096 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 실온에서 질소 대기 하에 밤새 교반하였다. LC-MS의 모니터링 결과 출발 물질 및 생성물의 1:1 혼합물이 관찰되었다. 반응물을 에틸 아세테이트로 희석하고 밝은 청색 수용액이 유지될 때까지 5％ CuSO₄로 세척하였다. 이어서, 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축시켰다. 조 물질을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 (3:1 헥산:에틸 아세테이트 → 100％ 에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 출발 물질 (90 mg) 및 생성물을 투명한 오일 (74 mg, 회수된 출발 물질을 기준으로 47％ 수율)로서 회수하였다.

실시예 7D

2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(3-플루오로부틸)벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 합성

아세토니트릴 (400 μL) 중 실시예 7C 생성물 (18.2 mg, 0.035 mmol)의 용액에 칼륨 플루오라이드 (4.1 mg, 0.070 mmol) 및 K222 (26.4 mg, 0.070 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 90℃에서 20분 동안 질소 대기 하에 교반하고, LC-MS에 의해 모니터링하였다. 이어서, 반응물을 실온으로 냉각시키고 감압하에 농축시켰다. 조 물질을 분취용 박층 크로마토그래피 (4:1 헥산:에틸 아세테이트 용리액)에 의해 정제하여 생성물을 오일 (5 mg, 39％ 수율)로서 수득하였다.

실시예 8: 톨루엔-4-술폰산 2-[4-(1-tert-부틸-5-클로로-6-옥소-1,6-디히드로-피리다진-4-일옥시메틸)-벤질옥시]에틸 에스테르 헥사중수소화물의 합성

실시예 8A

4-[2-히드록시에톡시메틸]벤조산 메틸 에스테르 테트라중수소화물의 합성

화염으로 건조시킨 2-목 플라스크에 디클로로메탄 (30 mL) 중 메틸-4-(히드록시메틸)벤조에이트 (2.5 g, 15 mmol)의 용액을 첨가하였다. 반응물을 질소로 퍼징하고 -5℃로 만들었다. 드라이 아이스/아세톤 조 (-78℃)를 함유하는 듀어 응축기 (또한 화염으로 건조시킴)를 플라스크에 장착하고 에틸렌 옥시드-테트라중수소화물을 첨가하였다 (약 55 방울). 이어서 BF₃ㆍEt₂O (510 μL, 0.0041 mmol)를 적가하고 반응물을 -5℃에서 35분 동안 질소 대기 하에 교반하였다. TLC (100％ 에틸 아세테이트)에 의해 모니터링한 결과 출발 물질이 완전히 소비된 것으로 나타났다. 반응물을 실온으로 가온하고 배기시켜 과량의 에틸렌 옥시드 기체를 제거하였다. 이어서, 반응물을 염수로 희석하고 디클로로메탄으로 추출하였다 (2회). 합한 유기물을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켜 조 오일을 수득하였다. 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 (4:1 펜탄:에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 생성물을 투명한 오일 (520 mg, 16％ 수율)로서 수득하였다.

실시예 8B

4-[2-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)에톡시메틸]벤조산 메틸 에스테르 테트라중수소화물의 합성

DMF (23 mL) 중 실시예 8A 생성물 (500 mg, 2.334 mmol)의 용액에 tert-부틸디메틸실릴 클로라이드 (528 mg, 3.501 mmol) 및 이미다졸 (238 mg, 3.501)을 첨가하였다. 반응물을 실온에서 5시간 동안 질소 대기 하에 교반하고, TLC (3:1 펜탄:에틸 아세테이트)에 의해 모니터링하였다. 또다른 0.5 당량부의 tert-부틸디메틸실릴 클로라이드 (176 mg) 및 이미다졸 (79 mg)을 첨가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 대부분의 출발 물질은 박층 크로마토그래피가 나타내는 것과 같이 16시간 이내에 소비되었다. 반응물을 물로 희석하고, 에틸 아세테이트로 추출하였다 (2회). 합한 유기층을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켜 조 오일을 수득하였으며, 실리카겔의 두꺼운 패드 (3:1 펜탄:에틸 아세테이트)에 통과시켜 정제하여 생성물을 투명한 오일 (602 mg)로서 수득하였다.

실시예 8C

{4-[2-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)에톡시메틸]페닐}메탄올 헥사중수소화물의 합성

THF (19 mL) 중 실시예 8B 생성물 (610 mg, 1.857 mmol)의 용액에 0℃에서 (THF 중) 리튬 알루미늄 중수소화물의 1 M 용액 (1.9 mL, 1.857 mmol)을 적가하였다. 첨가를 완료한 후에 얼음조를 제거하고 반응물을 실온에서 3.5시간 동안 질소 대기 하에 교반하고, TLC (3:1 펜탄:에틸 아세테이트)에 의해 모니터링하였다. 이어서, 반응물을 물로 희석하고, 에틸 아세테이트로 추출하였다 (2회). 합한 유기물을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 감압하에 농축시켜 투명한 오일 (482 mg, 86％ 수율)을 수득하였다. 물질을 추가의 정제 없이 다음 단계에 사용하였다.

실시예 8D

2-tert-부틸-4-클로로-5-{4-[2-(tert-부틸디메틸실라닐옥시)에톡시메틸]벤질옥시}-2H-피리다진-3-온 헥사중수소화물의 합성

THF (15 mL) 중 2-tert-부틸-4-클로로-5-히드록시-2H-피리다진-3-온 (212 mg, 1.047 mmol)의 용액에 실시예 8C의 생성물 (475 mg, 1.570 mmol), 트리페닐포스핀 (412 mg, 1.570 mmol)에 이어서 디이소프로필 아조디카르복실레이트 (DIAD, 304 μL, 1.570 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 실온에서 2시간 동안 질소 대기 하에서 교반하였다. 박층 크로마토그래피 (1:1 헥산:에틸 아세테이트)가 피리다지논 출발 물질의 소비를 나타내었고 반응물을 진공하에 농축시켰다. 조 물질을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피 (90:10 펜탄:에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 투명한 오일 (336 mg, 66％ 수율)을 수득하였다.

실시예 8E

2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-히드록시에톡시메틸)벤질옥시]-2H-피리다진-3-온 헥사중수소화물의 합성

THF (7 mL) 중 실시예 8D 생성물 (330 mg, 0.677 mmol)의 용액에 (THF 중) 테트라부틸암모늄 플루오라이드의 1 M 용액 (1 mL, 1.016 mmol)을 적가하였다. 반응물을 실온에서 2시간 동안 질소 대기 하에 교반하고, TLC (1:1 헥산:에틸 아세테이트)에 의해 모니터링하였다. 이어서, 반응물을 감압하에 농축시키고 실리카의 두꺼운 패드 (100％ 에틸 아세테이트)에 통과시켜 상응하는 실라놀의 적은 비율을 함유하는 오일로서 생성물을 수득하였다. 물질을 추가의 정제 없이 다음 단계에 사용하였다.

실시예 8F

톨루엔-4-술폰산 2-[4-(1-tert-부틸-5-클로로-6-옥소-1,6-디히드로-피리다진-4-일옥시메틸)-벤질옥시]에틸 에스테르 헥사중수소화물의 합성

디클로로메탄 (7 mL) 중 실시예 8E 생성물 (250 mg, 0.670 mmol)의 용액에 p-톨루엔술포닐 클로라이드 (153 mg, 0.805 mmol), N,N-디메틸아미노피리딘 (DMAP, 98 mg, 0.805 mmol) 및 트리에틸아민 (140 μL, 1.005 mmol)을 첨가하였다. 반응물을 실온에서 질소 대기 하에 밤새 교반하였다. 박층 크로마토그래피 (1:1 헥산:에틸 아세테이트)가 알코올이 거의 완전히 소비되었음을 나타내었다. 반응물을 감압하에 농축시키고 조 물질을 플래쉬 크로마토그래피 (2:1 헥산:에틸 아세테이트 → 1:1 헥산:에틸 아세테이트 → 100％ 에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 출발 물질 (9 mg) 및 생성물 (261 mg, 회수한 출발 물질을 기준으로 77％ 수율)을 투명한 오일로서 수득하였다.

실시예 8G

아세토니트릴 (300 μL) 중 실시예 8F 생성물 (14 mg, 0.027 mmol)의 용액에 칼륨 플루오라이드 (3.1 mg, 0.053 mmol) 및 K222 (20 mg, 0.053 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 90℃에서 10분 동안 질소 대기 하에 교반하고, TLC (1:1 헥산:에틸 아세테이트)에 의해 모니터링하였다. 이어서, 반응물을 실온으로 냉각시키고 감압하에 농축시켰다. 조 물질을 분취용 TLC (2:1 헥산:에틸 아세테이트)에 의해 정제하여 오일 (6.2 mg, 62％ 수율)로서 생성물을 수득하였다.

실시예 9: 불소-18 방사성 핵종으로 방사성 표지된 페나자퀸 및 피리다벤 착물의 제조를 위한 일반적인 방사성 합성 및 정제 과정

본 실시예에서 사용하는 불소-18 (¹⁸F)은, PETnet (미국 메사츠세추주 워번 소재)에 의해 대략 10 MeV 양성자와 H₂ ¹⁸O로서의 풍부한 산소-18 (¹⁸O)의 양성자 충격을 통해 생성되었다. 이와 같은 핵 반응에 대한 표현은 O¹⁸(p,γ)¹⁸F이다.

모든 방사성 합성 반응에 대해서는, 유사한 과정이 사용되었다. 모든 유리 제품을 실란화시켜서, 물질이 용기 벽에 부착되는 것을 방지하고, 이동하기에 최적이 되도록 하였다. 특수한 전용 HPLC 기기를 모든 화합물의 정제에 사용하였다. 특수한 전용 HPLC 기기를 최종 생성물의 방사성 분석에 사용하였다.

¹⁸F는 전형적으로는 납으로 차폐시킨 상자에 넣은 가공된 컬럼 (¹⁸F 컬럼) 상에 침착된 상태로 공급자로부터 제공받았다. ¹⁸F 컬럼은 유리 컬럼에 수용된 알루미나 또는 4차 암모늄 염에 배위결합된 나트륨 염을 함유하였다. 컬럼 말단은 암수 루어(Luer; 상표명) 잠금 장치가 설치된 타이곤(Tygon; 상표명) 관에 연결되어 있다. ¹⁸F를 하기 방법을 사용하여 컬럼으로부터 제거하였다.

1. 증류수/탈이온수 (H₂O) 1 mL 중 탄산칼륨 (K₂CO₃) 15 mg의 용액 및 무수 아세토니트릴 (CH₃CN) 4 mL에 용해시킨 4,7,13,16,21,24-헥사옥사-1,10-디아자바이시클로[8.8.8]헥사코산 (크립토픽스(상표명); K222) 90 mg의 용액을 합하고, 층이 분리되지 않도록 부드럽게 교반하여 컬럼 용리 용액 (CES)을 형성하였다.

2. CES 분취액 1 mL를 3 mL 주사기를 사용하여 단계 3에 기재된 바이알로부터 추출하고, 주사기를 ¹⁸F 컬럼에 연결된 타이곤(상표명) 관의 수(male) 루어(상표명) 잠금 장치에 부착하였다.

3. 얇은 게이지의 바늘을 ¹⁸F 컬럼에 연결된 다른 타이곤(상표명) 관의 암(female) 루어(상표명) 잠금 장치에 부착시키고, 15 mL 24/40 파이렉스(Pyrex; 상표명) 서양배 모양(pear-shaped) 유리 플라스크에 설치된 고무 마개를 통해 상기 바늘을 삽입하였다.

4. 15 mL 서양배 모양 플라스크를 바늘로 배기시키고, 플라스크를 건조시킨 질소로 플러싱하였다. 플러싱 바늘을 진공 라인에 연결시키고, CES가 ¹⁸F 컬럼을 통해 15 mL 서양배 모양 플라스크로 서서히 이동하도록 흐름을 조정하였다.

5. 플라스크의 내용물이 건고상태로 감소되도록 진공 및 N₂ 기체 흐름을 조정하였다. 무수 CH₃CN (1 mL)을, 이동을 유도하기 위한 진공을 사용하여 주사기를 통해 플라스크에 첨가하였다. 진공과 N₂ 기체 유속이 균형을 이루도록 조정하여 아세토니트릴을 제거하였다. 이러한 과정을 2회 반복하고, 그 후에 진공을 제거하였다.

6. 플라스크의 내용물을 주사기를 통해 꺼내어, 방사능을 정량하였다. ¹⁸F 용액을 방사성 표지 합성에 직접 사용하였다.

다음 단계에서는 ¹⁸F를 사용하는 페나자퀸 및 피리다벤 유사체의 방사성 표지를 기재한다. 상기 언급된 바와 같이, 이들 단계는 각각의 화합물에 대해 반복하였다. 하기 반응식에서는 피리다벤 유사체의 합성을 구체적으로 예시하였지만, 하기 반응식은 모든 ¹⁸F-페나자퀸 및 피리다벤 유사체에 대한 대표적인 합성을 나타내는 것이다.

7. 목적한 페나자퀸 또는 피리다벤 유사체에 대한 톨루엔술포네이트 에스테르 전구체 (2.5 mg)를, 자석 교반막대가 있는 5 mL의 실란화된 원뿔형 위튼(Wheaton; 상표명) 유리 바이알에서 CH₃CN (0.5 mL)에 용해시켰다. 바이알을 90℃에서 가열한 오일조에 담갔다. 상기 기재된 ¹⁸F의 용액을 반응 바이알에 첨가하고 생성된 혼합물을 90℃에서 30분 동안 가열하였다.

8. 내용물을 증류수/탈이온수 (25 mL)를 함유하는 50 mL의 실란화된 둥근 바닥 플라스크로 옮기고, 플라스크의 내용물을 주사기를 통해 꺼내어, 워터스 (Waters; 상표명) 오아시스(Oasis) HLB (친수성-친유성 균형) 컬럼 상에 침착시키고, 반응하지 않은 플루오라이드 및 목적하지 않은 염을 용출액과 함께 통과시켰다.

9. 유기 성분을 디클로로메탄 (3 mL, CH₂Cl₂)을 사용하여 컬럼으로부터 5 mL의 원뿔형 바이알로 용리시켰다. 용리액을 분취용 HPLC (페노메넥스 루나(Phenomenex LUNA) C-18 컬럼 250 x 10 mm, 5μ 입자, 100A 포어, 구배 용리 90/10 H₂O/CH₃CN → CH₃CN)를 통해 정제하였다. 적절한 분획을 농축시키고, 방사화학적 수율 및 방사화학적 순도를 분석하였다 (분석용 HPLC). 용액을 진공에서 건고상태로 농축시키고, 적절한 부피의 주사용 및/또는 생물학적 연구용 10％ 에탄올성 식염수에 용해시켰다.

실시예 10: 2- tert -부틸-4- 클로로 -5-(4-(4-[ ¹⁸ F]- 플루오로부틸 )벤질)- 티오 -3(2H)-피 리다 지논의 합성

수성 ¹⁸F (16 mCi, 0.1 ml)를 테트라부틸수산화암모늄 (40 중량％ 수용액) 5μl를 함유하는 진공 용기에 첨가하였다. 혼합물을 오일조에서 질소 하에 농축시켰다. 아세토니트릴 (250 μl)을 첨가하고, 혼합물을 질소 하에 농축시켰다. 이어서 THF 100 μl를 혼합물에 첨가한 후에 5 mg의 2-tert-부틸-4-클로로-5-(4-(4-톨루엔술포닐옥시-부틸)벤질)티오-3(2H)-피리다지논을 첨가하였다. 이어서, 혼합물을 오일조에서 70℃로 30분 동안 가열하였다. 이어서 생성된 혼합물을 물로 희석하고, C18 셉-팩에 적용하고, 아세토니트릴로 용리시켜 표제 화합물을 수득하였다.

실시예 11: 2-tert-부틸-4-클로로-5-(2-[ ¹⁸ F]-플루오로-1-(4-tert-부틸페닐)-1-에틸)옥시-3(2H)-피리다지논의 합성

실시예 11A

(4-tert-부틸페닐) 에탄 1,2 디올의 합성

100 ml 둥근 바닥 플라스크에 20 ml의 tert 부탄올, 20 mL의 물 및 5.6 g의 AD-mix-β를 첨가하였다. 용액을 교반하고 0℃로 냉각하였다. tert-부틸 스티렌 (0.64 g, 4 mmol)을 혼합물에 첨가하고 생성된 용액을 0℃에서 밤새 교반하였다. 고체 나트륨 술파이트 (6 g)를 첨가하고 혼합물을 추가의 30분 동안 교반하였다. 이어서 용액을 에틸 아세테이트에서 추출하고, 물로 세척하고, 건조시켰다. 이어서 조 물질을 플래쉬 크로마토그래피 (실리카겔; 에틸 아세테이트/헥산)에 의해 정제하여 생성물을 수득하였다.

실시예 11B

1-tert-부틸디메틸실릴옥시-2-히드록시-2-(4-tert-부틸페닐) 에탄의 합성

(4-tert-부틸페닐) 에탄 1,2 디올 (0.5 g, 2.57 mmol)을 25 ml 둥근 바닥 플라스크에서 DMF에 용해시키고, 여기에 이미다졸 (0.210 g, 3.09 mmol) 및 tert-부틸디메틸실릴 클로라이드 (0.46 g, 3.09 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 6시간 동안 교반한 후에 디클로로메탄에서 추출하고 유기층을 물로 세척하고, 건조시켰다. 플래쉬 크로마토그래피 (실리카겔; 에틸 아세테이트/헥산)에 의해 정제하여 상기 언급한 생성물을 수득하였다.

실시예 11C

2-tert-부틸-4-클로로-5-(2-tert-부틸디메틸실릴옥시-1-(4-tert-부틸페닐)-1-에틸)옥시-3(2H)-피리다지논의 합성

DMF (10 ml) 중 2-tert-부틸-4,5-디클로로-3(2H)-피리다지논 (0.5 g, 2.27 mmol)의 용액에 무수 탄산세슘 (0.74 g, 2.27 mmol) 및 1-tert-부틸디메틸실릴옥시 2-히드록시 2-(4-tert-부틸페닐) 에탄 (0.7 g, 2.27 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 70℃에서 2시간 동안 교반하고 이어서 실온으로 냉각시키고, 여기에 에틸 아세테이트를 첨가하였다. 이어서 용액을 물로 세척하고, 건조 및 농축시키고, 잔류물을 플래쉬 크로마토그래피 (실리카겔; 에틸 아세테이트/헥산)에 의해 정제하여 상기 화합물을 수득하였다.

실시예 11D

2-tert-부틸-4-클로로-5-(2-히드록시-1-(4-tert-부틸페닐)-1-에틸)옥시-3(2H)-피리다지논의 합성

25 ml 둥근 바닥 플라스크를 2-tert-부틸-4-클로로-5-(2-tert-부틸디메틸실릴옥시-1-(4-tert-부틸페닐)-1-에틸)옥시-3(2H)-피리다지논 (0.5 g, 1.01 mmol)으로 채우고, 여기에 에탄올 중 1％ 농축 HCl 5 mL를 첨가하였다. 용액을 1시간 동안 교반한 후 물에 붓고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 에틸 아세테이트를 회전 증발기를 사용하여 제거하고, 용리 매질로서의 에틸 아세테이트/헥산 혼합물 및 실리카겔을 사용하는 플래쉬 크로마토그래피를 수행하였다.

실시예 11E

2-tert-부틸-4-클로로-5-(2-p-톨루엔술포닐옥시-1-(4-tert-부틸페닐)-1-에틸)옥시-3(2H)-피리다지논의 합성

2-tert-부틸-4-클로로-5-(2-히드록시-1-(4-tert-부틸페닐)-1-에틸)옥시-3(2H)-피리다지논 (0.25 g, 0.66 mmol)을 채운 15 ml 둥근 바닥 플라스크에 피리딘을 첨가하였다. 이어서 여기에 톨루엔술포닐 클로라이드 (0.15 g, 0.79 mmol)를 첨가하고 혼합물을 4시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석시키고, 5％ 황산구리 용액에 이어서 물로 세척하고 건조시켰다. 회전 증발기 상에서 용매를 제거한 후에 조 물질을 용리 혼합물로서 에틸 아세테이트 - 헥산을 사용하는 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제하였다.

실시예 11F

2-tert-부틸-4-클로로-5-(2-플루오로-1-(4-tert-부틸페닐)-1-에틸)옥시-3(2H)-피리다지논의 합성

2-tert-부틸-4-클로로-5-(2-p-톨루엔술포닐옥시-1-(4-tert-부틸페닐)-1-에틸)옥시-3(2H)-피리다지논 (0.2 g, 0.375 mmol)으로 채운 15 ml 둥근 바닥 플라스크에 3.75 mL의 테트라부틸암모늄 플루오라이드 용액 (THF 중 1 M, 3.75 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 우선 실온에서 15분 동안 교반한 후, 100℃에서 15분 동안 가열하였다. 이어서 용액을 실온으로 냉각시키고, 여기에 디클로로메탄에 이어서 물을 첨가하였다. 층을 분리하고 유기층을 물로 세척한 다음, 건조시켰다. 이어서 유기층을 농축시키고 실리카겔 플래쉬 크로마토그래피 (에틸 아세테이트/헥산)를 사용하여 정제함으로써 상기 화합물을 수득하였다.

실시예 11G

2-tert-부틸-4-클로로-5-(2-[¹⁸F]-플루오로-1-(4-tert-부틸페닐)-1-에틸)옥시-3(2H)-피리다지논의 합성

수성 ¹⁸F (16 mCi, 0.1 ml)를 5μl의 테트라부틸수산화암모늄 (40 중량％ 수용액)을 함유하는 진공 용기에 첨가하였다. 혼합물을 오일조에서 질소 하에 농축시키고 250 μl의 아세토니트릴을 첨가하고, 이를 또한 질소 하에 농축시켰다. 이어서 100 μl의 THF를 첨가한 후, 여기에 5 mg의 2-tert-부틸-4-클로로-5-(2-p-톨루엔술포닐옥시-1-(4-tert-부틸페닐)-1-에틸)옥시-3(2H)-피리다지논을 첨가하였다. 이어서, 혼합물을 70℃의 오일조에서 30분 동안 가열하였다. 이어서 이를 물로 희석하고, C18 셉-팩에 적용하고 아세토니트릴로 용리시켜 상기 언급한 화합물을 수득하였다.

실시예 12: 페나자퀸 유사체의 합성

실시예 12A

4-클로로 퀴나졸린의 합성

4-퀴나졸론 (5 g, 34.2 mmol), 오염화인 (10.26 g, 47.9 mmol) 및 옥시염화인 (40 ml)을 115-118℃에서 2시간 동안 환류하였다. 옥시염화인을 진공하에 제거하고 잔류물을 에테르에서 추출하였다. 이어서 전체 혼합물을 분쇄된 얼음을 함유하는 용기에 붓고 다시 에테르로 추출하였다. 이어서 에테르 층을 중탄산나트륨으로 세척하고 건조시켰다. 이어서 에테르를 감압하에 제거하고, 조 물질을 헥산으로부터 재결정화하여 생성물을 수득하였다.

실시예 12B

4-(4-메틸페닐) 부탄올의 합성

0℃에서 무수 에테르 (5 ml)에 현탁시킨 리튬 알루미늄 수소화물 (427 mg, 11.2 mmol)에, 무수 에테르 (10 ml)에 용해시킨 1 g의 4-(4-메틸페닐) 부탄산 (5.614 mmol)을 30분 동안 첨가하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온이 되도록 하고 4시간 동안 교반하였다. 이어서, 물 (0.43 ml), NaOH (15％ 용액, 0.43 g) 및 물 (1.29 ml)을 연속적으로 첨가하고 생성된 용액을 30분 동안 교반하였다. 생성된 침전물을 여과하고, 에테르로 세척하고, 건조시켰다. 이어서 여과물을 농축시키고 용리 매질로서 에틸 아세테이트-헥산을 사용하는 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제하였다.

실시예 12C

4-(4-메틸페닐)부틸 tert-부틸디메틸실릴 에테르의 합성

4-(4-메틸페닐) 부탄올 (0.5 g, 3.04 mmol)을 5 ml DMF에 용해시키고, 여기에 이미다졸 (310 mg, 4.56 mmol) 및 tert-부틸디메틸실릴 클로라이드 (685 mg, 4.56 mmol)를 첨가하였다. 반응물을 4시간 동안 교반한 후 에틸 아세테이트에서 추출하고 물로 세척하여 모든 DMF를 제거하였다. 이어서 유기층을 건조시키고 농축시켰다. 이어서 조 혼합물을 용리 매질로서 에틸 아세테이트-헥산의 혼합물을 사용하는 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제하여 상기 언급한 생성물을 수득하였다.

실시예 12D

4-(4-브로모메틸페닐) 부틸 tert-부틸디메틸실릴 에테르의 합성

50 ml 둥근 바닥 플라스크에 4-(4-메틸페닐)부틸 tert-부틸디메틸실릴 에테르 (0.25 g, 0.89 mmol), N-브로모숙신이미드 (0.158 g, 0.89 mmol), 벤조일 퍼옥시드 (2.17 mg, 0.0089 mmol) 및 10 ml의 사염화탄소를 채웠다. 이 혼합물을 밤새 환류한 후 냉각시키고, 여과하였다. 여과물을 농축시키고, 생성된 조 잔류물을 에틸 아세테이트-헥산 중 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제하여 생성물을 수득하였다.

실시예 12E

4-(4-tert-부틸디메틸실릴옥시부틸) 페닐아세트산의 합성

무수 에테르 중 4-(4-브로모메틸페닐)부틸 tert-부틸디메틸실릴 에테르 (0.2 g, 0.561 mmol)를 Mg 부스러기 (13.77 mg, 0.561 mmol)에 적가하였다. 이어서 약간의 요오드 결정을 첨가하여 반응을 개시하고 혼합물을 질소 대기 하에 밤새 환류하였다. 이어서 용액을 냉각시키고, 여기에 CO₂ 기체를 10분 동안 버블링시켰다. 교반을 추가의 2시간 동안 계속한 후에 물을 반응 혼합물에 첨가하였다. 이어서, 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하고, 세척하고 건조시켰다. 감압하에 유기 용매를 제거한 후에 조 물질을 플래쉬 크로마토그래피 (실리카겔; 에틸 아세테이트/헥산)에 의해 정제하여 목적한 생성물을 수득하였다.

실시예 12F

2-히드록시에틸-4-(4-tert-부틸디메틸실릴옥시부틸) 벤젠의 합성

무수 에테르에 용해시킨 4-(4-tert-부틸디메틸실릴옥시부틸)페닐아세트산 (0.25 g, 0.775 mmol)을 에테르 중 리튬 알루미늄 수소화물 (44.2 mg, 1.16 mmol)의 현탁액에 적가하였다. 반응 혼합물을 5시간 동안 교반한 후에 물 (45 μl), NaOH (15％ 용액, 45 μl) 및 물 (135 μl)을 연속적으로 첨가하고 반응 혼합물을 추가의 30분 동안 교반하였다. 생성된 침전물을 여과하고 에테르로 세척하였다. 이어서 에테르 여과물을 물로 세척하고, 건조시켰다. 에테르를 농축시킨 후에, 수득한 생성물을 플래쉬 크로마토그래피 (실리카겔; 에틸 아세테이트/헥산)에 의해 정제하였다.

실시예 12G

4-(2-(4-(4-tert-부틸디메틸실릴옥시부틸)페닐)에톡시) 퀴나졸린의 합성

2-히드록시에틸-4-(4-tert-부틸디메틸실릴옥시부틸)벤젠 (0.3 g, 0.97 mmol)을 무수 테트라히드로푸란에 용해시키고, 여기에 수소화나트륨 (24 mg, 1 mmol)을 첨가하였다. 생성된 용액을 실온에서 30분 동안 교반한 후에 4-클로로퀴나졸린 (0.164 g, 1 mmol)을 상기 용액에 첨가하였다. 이어서 용액을 6시간 동안 교반한 후에 이 혼합물에 물을 첨가하였다. 이어서 용액을 디클로로메탄에서 추출하였다. 유기층을 세척하고, 건조한 후에 농축시켜 조 생성물을 수득하였으며, 이를 플래쉬 크로마토그래피 (실리카겔; 에틸 아세테이트/헥산)에 의해 정제하여 생성물을 수득하였다.

실시예 12H

4-(2-(4-(4-히드록시부틸)페닐)에톡시) 퀴나졸린의 합성

4-(2-(4-(4-tert-부틸디메틸실릴옥시부틸)페닐)에톡시) 퀴나졸린 (0.4 g, 0.916 mmol)에 테트라부틸암모늄 플루오라이드 용액 (THF 중 1 M TBAF, 4.58 ml, 4.58 mmol)을 첨가하였다. 용액을 2시간 동안 교반한 후에 물을 반응물에 첨가하고 이를 에틸 아세테이트에서 추출하였다. 이어서 유기층을 물로 세척하고, 건조시키고 농축시켰다. 얻은 잔류물을 플래쉬 크로마토그래피 (실리카겔; 에틸 아세테이트/헥산)에 의해 정제하였다.

실시예 12I

4-(2-(4-(4-p-톨루엔술포닐옥시부틸)페닐)에톡시) 퀴나졸린의 합성:

15 ml 둥근 바닥 플라스크에 피리딘 (5 ml)에 용해시킨 4-(2-(4-(4-히드록시부틸)페닐)에톡시) 퀴나졸린 (0.25 g, 0.77 mmol)을 채웠다. 이어서 p-톨루엔술포닐 클로라이드 (0.15 g, 0.79 mmol)를 첨가하고 혼합물을 4시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석하고, 5％ 황산구리 용액에 이어 물로 세척하고 건조시켰다. 회전 증발기 상에서 용매를 제거한 후에 조 물질을 실리카겔 (에틸 아세테이트/헥산)을 사용하는 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제하여 생성물을 수득하였다.

실시예 12J

4-(2-(4-(4-플루오로부틸)페닐)에톡시) 퀴나졸린의 합성

4-(2-(4-(4-p-톨루엔술포닐옥시부틸)페닐)에톡시) 퀴나졸린 (0.3 g, 0.63 mmol)을 5 ml THF 중 칼륨 플루오라이드/크립토픽스 222 (1:1 비율, 각각 3.15 mmol)의 용액에 첨가하였다. 실온에서 15분 동안 용액을 교반한 후에 20분 동안 환류하였다. 이어서 이를 냉각시키고, 여기에 물을 첨가하였다. 이어서 용액을 디클로로메탄에서 추출하고, 물로 세척하고, 건조시켰다. 조 생성물을 실리카겔 플래쉬 크로마토그래피 (에틸 아세테이트/헥산)에 의해 정제하여 생성물을 수득하였다.

실시예 12K

4-(2-(4-(4-[¹⁸F]-플루오로부틸)페닐)에톡시) 퀴나졸린의 합성:

¹⁸O 물 300 mg 중 ¹⁸F 100 mCi를 함유하는 5 ml 반응 바이알에 10 mg의 크립토픽스, 1 mg의 탄산칼륨, 0.005 ml의 물 및 0.95 ml의 아세토니트릴로 이루어진 용액 1 ml를 첨가하였다. 바이알을 가열하여 모든 용매를 제거하고 무수 아세토니트릴 (1 ml)을 바이알에 첨가하였다. 이를 또한 증발에 의해 제거하였다. 이어서 여기에 아세토니트릴 중 4-(2-(4-(4-p-톨루엔술포닐옥시부틸)페닐)에톡시) 퀴나졸린 (5 mg)을 첨가하였다. 바이알을 밀봉하고 100℃에서 30분 동안 가열하였다. 혼합물을 디클로로메탄으로 희석하고 셉-팩을 통해 통과시키고 테트라히드로푸란으로 용리시켰다. 용매를 증발시켜 상기 언급한 화합물을 수득하였다.

실시예 13: 정상 동물에서의 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-[¹⁸F]플루오로-에톡시메틸)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온을 사용한 영상화

영상화는 본원에서 조영제 2로도 지칭되는 ¹⁸F 표지된 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-플루오로-에톡시메틸)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 1, 2 및 3 mCi를 정맥내로 투여한 후 마취시킨 래트, 토끼 및 비-인간 영장류 (NHP)에서 마이크로펫(microPET) 카메라 (포커스220(Focus220), 마이크로펫(MICROPET))로 수행하였다. 카운트 획득 후, 영상을 구성하고 수동으로 연속적인 단층촬영도로 재배열하였다. 도 1은 정상 NHP에서 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-[¹⁸F]플루오로-에톡시메틸)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온 사용시 뇌의 (a) 횡단면, (b) 관상면 및 (c) 시상면의 대표적인 영상을 나타낸다. 이들 영상은 5.1 mCi의 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-[¹⁸F]플루오로-에톡시메틸)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온 주사 30분 후 (mpi)에 획득하여 감쇠 보정하였다. 2-tert-부틸-4-클로로-5-[4-(2-[¹⁸F]플루오로-에톡시메틸)-벤질옥시]-2H-피리다진-3-온의 정맥내 주사는 심박수 및 ECG 파장형태에 변화를 유도하지 않았고, 모든 동물은 영상 획득 기간에 부작용 없이 생존하였다. 영상의 활용 및 분석에 의해, 조영제 2가 뇌에 효율적으로 수송되어, 미토콘드리아의 밀도 기능 및 뇌 관류 평가에 유용한 영상을 제공한다는 것이 명백해졌다.

실시예 14: 비-인간 영장류에서의 다양한 조영제를 사용한 영상화

본 실시예에서는, 하기 표 1에 나열된 3가지 조영제를 사용한 영상화 연구를 수행하였다.

마취 후에, 약 1 mCi의 조영제 2 또는 조영제 3을 래트 정맥내로 주사하고 래트 뇌를 마이크로펫 스캐너에서 영상화하였다. 영상 획득 후에, 영상을 단층촬영도로 재구성하였다. 도 2a는 조영제 2를 사용하여 영상화된 래트 뇌의 횡단면 (좌측 영상) 및 시상면 (우측 영상)의 대표적인 영상을 나타내고, 도 2b는 조영제 3을 사용하여 영상화된 래트 뇌의 횡단면 (좌측 영상) 및 시상면 (우측 영상)의 대표적인 영상을 나타낸다. 이 결과는, 조영제 2는 조영제 3과 달리 혈액 뇌 장벽을 통과하여 뇌에 축적될 수 있음을 시사하였다.

유사하게, 비-인간 영장류 (NHP)에서, 약 3 mCi의 조영제 1 또는 조영제 2를 정맥내 주사하고 NHP의 뇌를 마이크로펫에서 영상화하였다. 도 3a는 조영제 2를 사용하여 영상화된 NHP 뇌의 횡단면 (좌측 영상) 및 시상면 (우측 영상)의 대표적인 단층촬영 영상을 나타내고, 도 3b는 조영제 1을 사용하여 영상화된 NHP 뇌의 횡단면 (좌측 영상) 및 시상면 (우측 영상)의 대표적인 단층촬영 영상을 나타낸다. NHP 뇌는 조영제 1을 사용하여 영상화했을 때에는 가시적이지 않았다. 그러나, 조영제 2를 사용하여 영상화했을 때에는 NHP 뇌가 가시적이었고, 이는 조영제 2가 혈액 뇌 장벽을 통과하여 뇌에 축적될 수 있음을 가리킨다.

본 실시예에 기재된 구조-활성 관계 (SAR) 연구는 조영제의 측쇄에서 헤테로원자 (예를 들어, 산소 원자)의 존재 및/또는 위치가 혈액 뇌 장벽을 통해 확산하는 그것의 능력에 영향을 미칠 수 있음을 가리킨다. 조영제 1의 측쇄에서의 헤테로원자 탈락은 조영제 1의 친유성을 증가시켰지만 (로그 P 값: 조영제 2의 2.73에 대해 4.84, ACD/켐스케치(ACD/ChemSketch) v.11.02 소프트웨어로 계산한 값, 캐나다 온타리오주 토론토 소재의 어드밴스트 케미스트리 디벨럽먼트, 인크.(Advanced Chemistry Development, Inc.)), 이는 조영제 2에 비해 뇌로의 침투 감소를 나타냈다.

실시예 15: 마우스 종양 모델에서의 조영제 2를 사용한 영상화

c-neu ONCO 마우스, OVCAR 종양이 있는 nu/nu 마우스 및 HT1080 종양이 있는 nu/nu 마우스를 포함하는 몇몇의 마우스 종양 모델을 사용한 영상화 연구를 본원에 기재한 조영제를 사용하여 수행하였다. 마우스에 마취제를 투여한 후에, 약 500 μCi의 조영제 2 (표 1에 기재함)를 정맥내 주사하고 종양을 마이크로펫 스캐너에서 영상화하였다. 영상 획득 후에, 영상을 단층촬영도로 재구성하였다. 도 4는 c-neu ONCO 마우스의 대표적인 횡단면 (좌측 영상) 및 관상면 (우측 영상) 영상을 나타내는데, 여기서 종양은 조영제 2를 사용하여 영상화했을 때 가시적이었다. 또한, 조영제 2의 종양 흡수량을 영상화 후에 마우스 모델에서 측정하였다. 흡수량은 조직 그램당 1-4％ 주사 용량의 범위에서 검출되었다.

본 발명은 상기 예시적인 실시예로 제한되지 않고, 또한 그것의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 한 다른 특정한 형태로도 구현될 수 있음이 당업자에게는 명백할 것이다. 그러므로, 실시예는 모든 측면에서 예시적이고 비제한적인 것으로 간주되고, 실시예보다는 첨부된 청구범위를 참조로 하는 것이 바람직하며, 따라서 청구범위의 의미 및 균등 범위에 속하는 모든 변형도 그 안에 포함시키고자 한다.

Claims

하기 화학식 II의 구조를 갖는 조영제를 포함하며, 진단학적 영상화를 사용하여 인간 대상체를 스캐닝함으로써 뇌의 적어도 일부분 또는 중추신경계 (CNS)의 적어도 일부분의 영상을 생성하기 위한 것인, 인간 대상체에서 뇌의 적어도 일부분 또는 중추신경계 (CNS)의 적어도 일부분을 영상화하기 위한 제약 조성물:
<화학식 II>

식 중,
J는 S 또는 O이고;
K 및 L은 존재하는 경우에는 수소 및 임의로 치환된 알킬로부터 독립적으로 선택되며;
M은 알콕시알킬 또는 알킬옥시로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고;
Q는 할로이고;
n은 1, 2 또는 3이고;
R²¹, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶ 및 R²⁷은 독립적으로 수소 및 임의로 치환된 알킬로부터 선택되고;
R²⁹는 임의로 치환된 알킬이고;
Y는 결합, 탄소 또는 산소로부터 선택되지만; Y가 결합인 경우에는 K 및 L이 부재하고, Y가 산소인 경우에는 K 및 L이 부재하고 M이 임의로 치환된 알콕시알킬이고;
영상화 잔기는 상기 조영제에 적어도 하나 존재하며, ¹⁸F이고;
상기 임의의 치환기는 알킬, -OH, 또는 영상화 잔기 중 하나 이상이다.
제1항에 있어서, J가 O이고, R²⁹가 C₁-C₆ 알킬인 제약 조성물.
제1항에 있어서, R²⁹가 tert-부틸인 제약 조성물.
제1항에 있어서, M이 영상화 잔기로 임의로 치환된 알콕시알킬인 제약 조성물.
제1항에 있어서, 조영제가
인 제약 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 인간 대상체가 CNS 장애 또는 질병에 걸렸거나 걸릴 위험이 있는 것인 제약 조성물.
뇌의 적어도 일부분 또는 중추신경계의 적어도 일부분의 영상화에 사용하기 위한 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서와 같은 조영제로서,
상기 영상화가, 인간 대상체에게 상기 조영제를 투여하고, 진단학적 영상화를 사용하여 상기 인간 대상체를 스캐닝함으로써 뇌의 적어도 일부분 또는 중추신경계의 적어도 일부분의 영상을 생성하는 것을 포함하는 것인, 조영제.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서와 같은 조영제 또는 그의 제약상 허용되는 염, 및 제약상 허용되는 담체, 보조제 및 희석제 중 하나 이상을 포함하며, 영상은 인간 대상체의 진단에 사용되거나 질환의 단계를 결정하기 위해 사용되는 것인 제약 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 영상이 인간 대상체의 진단에 사용되는 것인 제약 조성물.
제9항에 있어서, 진단이 CNS 장애 또는 질병의 진단인 제약 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 영상이 질환의 단계를 결정하기 위해 사용되는 것인 제약 조성물.
제11항에 있어서, 질환이 CNS 장애 또는 질병인 제약 조성물.
하기 구조식의 조영제 또는 그의 제약상 허용되는 염, 및 제약상 허용되는 담체, 보조제 및 희석제 중 하나 이상을 포함하는, 인간 뇌로의 영상화제 전달을 위한 제약 조성물:
하기 화학식 II의 구조를 갖는 조영제를 포함하며, 진단학적 영상화를 사용하여 대상체를 스캐닝함으로써 암의 적어도 일부분의 영상을 생성하기 위한 것인, 대상체에서 암을 영상화하기 위한 제약 조성물:
<화학식 II>

식 중,
J는 S 또는 O이고;
K 및 L은 존재하는 경우에는 수소, 알콕시알킬, 알킬옥시, 및 알킬로부터 독립적으로 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고;
M은 수소, 알콕시알킬, 알킬옥시, 및 알킬로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고;
Q는 할로이고;
n은 1, 2 또는 3이고;
R²¹, R²², R²³, R²⁴, R²⁵, R²⁶ 및 R²⁷은 독립적으로 수소 및 임의로 치환된 알킬로부터 선택되고;
R²⁹는 임의로 치환된 알킬이고;
Y는 탄소 또는 산소로부터 선택되지만; Y가 산소인 경우에는 K 및 L이 부재하고 M이 수소, 알콕시알킬, 및 알킬로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되고;
상기 임의의 치환기는 알킬, -OH, 또는 영상화 잔기 중 하나 이상이고;
영상화 잔기는 상기 조영제에 적어도 하나 존재하며, ¹⁸F이다.
제14항에 있어서, 영상이 대상체의 진단에 사용되는 것인 제약 조성물.
제15항에 있어서, 진단이 암의 진단인 제약 조성물.
제14항에 있어서, 영상이 암의 단계를 결정하기 위해 사용되는 것인 제약 조성물.
제14항에 있어서, 대상체에서의 암의 치료가 적어도 부분적으로는 암의 적어도 일부분의 영상을 바탕으로 선택되는 것인 제약 조성물.
제14항에 있어서, 대상체에서의 암의 치료가 적어도 부분적으로는 암의 적어도 일부분의 영상을 바탕으로 평가되는 것인 제약 조성물.
제14항에 있어서, 암이 원발성 종양 또는 신생물인 제약 조성물.
제14항에 있어서, 암이 전이성 생장물인 제약 조성물.
제14항에 있어서, M이 알콕시알킬 및 알킬옥시로부터 선택되며, 이들 각각은 임의로 치환되는 것인 제약 조성물.
제14항에 있어서, J가 O이고, R²⁹가 C₁-C₆ 알킬인 제약 조성물.
제14항에 있어서, R²⁹가 tert-부틸인 제약 조성물.
제14항에 있어서, M이 영상화 잔기로 임의로 치환된 알콕시알킬인 제약 조성물.
제14항에 있어서, 조영제가 하기 군:

으로부터 선택되는 것인 제약 조성물.
제14항에 있어서, 조영제가
인 제약 조성물.
제1항 내지 제5항 및 제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 대상체가 심근 관류 영상화에 대한 적응증이 달리 존재하지 않는 것인 제약 조성물.
제14항에 있어서, 암의 의학적 영상화를 위한 제약 조성물.
제14항에 있어서, 암의 영상화에 정맥내 사용하기 위한 제약 조성물.
제14항에 있어서, 암으로 영상화제를 전달하는 제약 조성물.
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