KR20090028714A

KR20090028714A - 전좌 단백질(18 ＫＤＡ)의 리간드로서의 2-아릴피라졸로[Ｌ,5-α]피리미딘-3-일 아세트아미드 유도체

Info

Publication number: KR20090028714A
Application number: KR1020087030713A
Authority: KR
Inventors: 마이클 카셔우; 미쉘 루이스 제임스
Original assignee: 더 유니버시티 오브 시드니
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2007-05-04
Publication date: 2009-03-19
Also published as: AU2007252273A1; RU2008150310A; MX2008014740A; JP2009537457A; US20090311176A1; EP2035421B1; EP2035421A1; WO2007134362A1; BRPI0711974A2; EP2035421A4; CN101448834A; IL195261A0; ZA200810473B; US20120189548A1; CA2651677A1

Abstract

본 발명은, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물 또는 그의 염, 및 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염을 투여함을 특징으로 하여 대상 내에서 전좌 단백질(18 kDa)(TSPO)을 영상화하는 방법을 제공한다. 본 발명은, 플루오로-치환된 화학식 (II)의 화합물 및 그의 염, 및 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염을 투여함을 특징으로 하여 대상의 신경퇴행성 장애, 염증 또는 불안증을 치료하는 방법을 추가로 제공한다.

Description

전좌 단백질(18 ＫＤＡ)의 리간드로서의 2-아릴피라졸로[Ｌ,5-α]피리미딘-3-일 아세트아미드 유도체 {2-ARYLPYRAZOLO[L,5-α]PYRIMIDIN-3-YL ACETAMIDE DERIVATIVES AS LIGANDS FOR TRANSLOCATOR PROTEIN(18 KDA)}

본 발명은 대상의 전좌 단백질(TSPO: translocator protein)(18 kDa) 발현을 영상화하기 위한 화합물 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 대상의 신경퇴행성 장애(neurodegenerative disorder), 염증 또는 불안증(anxiety)을 치료하기 위한 화합물 및 방법에 관한 것이다.

이전에 말초성 벤조디아제핀 수용체(PBR: peripheral benzodiazepine receptor)로서 알려진 전좌 단백질(18 kDa)(TSPO)은, 아데닌 뉴클레오티드 운반체(ANC: adenine nucleotide carrier)(30 kDa) 및 전압-의존성 음이온 채널(VDAC: voltage-dependent anion channel)과 함께 삼중 복합체를 형성하여 미토콘드리아 투과성 변이공(MPTP: mitochondrial permeability transition pore)을 구성할 수 있다. TPSO는 그의 독특한 구조, 생리학적 기능, 및 미토콘드리아 외막 상의 세포내 위치에 의해 중추성 벤조디아제핀 수용체(CBR: central benzodiazepine receptor)로부터 구별된다. TSPO는 수많은 생물학적 과정들과 연관지어져 왔지만, 그의 생리학적 역할의 일부 양태는 아직 명확하게 밝혀지지 않았다. 연구 결과들은 스테로이드 생합성의 율속단계, 면역조절, 포피린 수송, 칼슘 항상성 및 세포예정사(programmed cell death)에 있어서의 TSPO의 중요성을 암시한다.

TSPO는 대부분의 말초 기관, 예를 들어 폐, 심장 및 신장에 조밀하게 분포하나, 정상적인 뇌실질(brain parenchyma)에서는 극소량이 발현될 뿐이다. 신경 손상 또는 감염 후에는, 뇌실질에서의 TSPO 발현이 극적으로 증가한다. 시험관내 자가방사기록법(autoradiography) 및 면역조직화학법에 의하여, 상기 영역에서의 상승된 TSPO 결합은 활성화된 소신경교세포(microglia)의 출현과 직접적 관련이 있음이 밝혀졌다. 최근에는, 알츠하이머병(AD: Alzheimer's disease) 및 다발성 경화증(MS: multiple sclerosis)을 앓는 환자의 생체내 양전자 방출 단층촬영술(PET: positron emission tomography) 영상화에 의하여, 뇌실질에서의 TSPO 결합은 활성화된 소신경교세포에 국한된다는 것이 확인되었다.

소신경교세포는 중추신경계(CNS:central nervous system)의 주요 면역효과세포(immune effecter cell)이다. 이 대식세포-유사 면역세포는 단핵구 계통으로부터 유래하며, 그의 주요 역할은 숙주방어 및 면역감시인 것으로 추정된다. 이들은 미세환경의 변화에 대해 고도로 민감하며 병리학적 상황에 반응하여 신속하게 활성화된다. 이상의 논거에 의해 TSPO는 몇 가지 신경퇴행성 장애의 초기 단계에 있어서 초기 염증반응과 밀접하게 연계되어 있다고 믿어진다.

벤조디아제핀(디아제팜 및 Ro 5-4864), 이소퀴놀린 카복사미드(PK 11195), 인돌아세트아미드(FGIN-1-27), 페녹시페닐-아세트아미드(DAA1106), 피라졸로피리미드(DPA-713), 벤조티아제핀 및 이미다조피리딘을 포함하는 여러 분류의 TSPO 리간드들이 최근 수십년에 걸쳐 보고되었다. 일부 다른 분류들도 개발되었으나, TSPO의 생리학적 및 치료학적 역할, 그의 정확한 위치 및 예상되는 TSPO 아형(subtype)의 존재를 더욱 잘 이해하기 위해서는 다양한 결합 특성 및 생물학적 활성을 가진 더욱 광범위한 리간드가 필요하다.

이소퀴놀린 카복사미드 [¹¹C](R)-PK 11195는 TSPO의 기능 및 발현 연구를 위한 약리학적 탐침으로서 사용되어 왔다. AD, MS 및 다발성 신경계위축(MSA: multiple system atrophy)을 가진 환자에서 수행된 여러 PET 연구를 통해, 살아 있는 뇌에서 [¹¹C](R)-PK 11195에 의한 TSPO의 생체내 측정이 실행 가능함이 밝혀졌다. 비록 [¹¹C](R)-PK 11195가 가장 널리 사용되는 PET TSPO 리간드로 간주되고 있지만, 이는 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)가 양호하지 못하고 뇌 투과성이 낮아 궁극적으로 소신경교세포 활성화의 표지자로서의 감도가 떨어진다.

1998년에 페녹시페닐-아세트아미드 유도체 DAA1106이 고감도의 강력한 TSPO 리간드로서 보고되었다(Chaki, S.; Funakoshi, T.; Yoshikawa, R.; Okuyama, S.; Okubo, T.; Nakazato, A.; Nagamine, M.; Tomisawa, K. European Journal of Pharmacology, 1999, 371, 197-204). 최근에는 DAA1106을 탄소-11(11C)로 표지하여 설치류 및 영장류 뇌에서 그의 생체내 동역학을 평가하기 위한 PET 연구에 사용하였다(Zhang MR, Kida T, Noguchi J et al . [(11)C]DAA1106: radiosynthesis and in vivo binding to peripheral benzodiazepine receptors in mouse brain. Nucl Med Biol. 2003;30:513-519. Maeda J, Suhara T, Zhang MR et al. Novel peripheral benzodiazepine receptor ligand [¹¹C]DAA1106 for PET: An imaging tool for glial cells in the brain. Synapse. 2004;52:283-291). 원숭이 후두피질에서 [¹¹C]DAA1106의 결합은 [¹¹C](R)-PK 11195에 비해 4배 크게 나타남으로써, 그의 우월한 뇌 투과성을 시사하였다. 이 화합물의 불소-18(¹⁸F) 유사체, 즉 [¹⁸F]FEDAA1106 또한 합성되었으며, 이 유사체 역시 생체내에서 [¹¹C]DAA1106과 유사한 결합 특성을 나타낸다(Zhang MR, Maeda J, Ogawa M et al. Development of a new radioligand, N-(5-fluoro-2-phenoxyphenyl)-N-(2-[¹⁸F]fluoroethyl-5-methoxybenzyl)acetamide, for pet imaging of peripheral benzodiazepine receptor in primate brain. J Med Chem. 2004;47:2228-2235). 그러나 [¹¹C]DAA1106 및 [¹⁸F]FEDAA1106의 결합은 비가역적인 것으로 보이며, 사실상 뇌로부터의 느린 배출은 이들이 정량 분석에 적합한 동역학을 갖지 못할 수 있음을 의미한다.

퀴놀린산을 주사한 랫트 선조체(stratum)에서, TSPO 리간드 PK11195가 소신경교세포 활성화 및 신경세포사를 감소시키는 것으로 보고되었다(Ryu JK et al, Neurobiology of Disease, 20 (2005) 550-561). 이 논문에 보고된 결과는, 활성화된 소신경교세포로부터의 염증 반응이 선조 신경원(striatal neuron)을 손상시키므 로 소신경교세포에서 TSPO의 약리학적 표적화가 신경학적 장애에 있어서 신경원을 보호할 가능성이 있음을 제시한다.

TSPO 리간드는 몇 가지 신경퇴행성 장애의 초기 단계에 관련된 생화학적 일련 사건의 추가 연구에 이용될 수 있으므로, TSPO의 생체내 발현을 영상화하기 위해 사용될 수 있는 개선된 뇌 동역학으로 TSPO 리간드를 동정하는 것이 유리할 것이다. 또한, TSPO 리간드는 신경퇴행성 장애에 대한 진단 및 치료 수단으로 이용될 가능성이 있으므로, 개선된 뇌 동역학으로 TSPO 리간드를 동정하는 것이 유리할 것이다.

발명의 개시

첫 번째 태양에서 본 발명은, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물 또는 그의 염을 제공한다:

상기 식에서

R은 H, 할로, 할로에 의해 임의로 치환된 알킬, 또는 할로에 의해 임의로 치환된 알콕시이고;

R₁, R₂ 및 R₃은 각각 독립적으로 H 또는 소수성 그룹이며;

R₄ 및 R₅는 각각 독립적으로 할로에 의해 임의로 치환된 알킬, 또는 할로에 의해 임의로 치환된 알콕시이다.

본 명세서에서 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 "방사성 표지된" 화학식(I)의 화합물은, 화학식(I)의 R₁, R₂, R₃,R₄ 또는 R₅ 중 적어도 하나가 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br에 의해 치환됨을 의미한다. 통상적으로 R, R₁, R₂ 또는 R₃ 중의 하나가 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br에 의해 치환된다.

두 번째 태양에서 본 발명은, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물, 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염, 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.

세 번째 태양에서 본 발명은, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물, 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염을 대상에게 투여하고 대상 내에서 방사성 동위원소 위치의 영상을 얻음을 특징으로 하여, 대상 내에서 전좌 단백질(18 kDa)(TSPO)을 영상화하는 방법을 제공한다.

통상적으로, 화학식(I)의 화합물이 ¹⁸F, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로 방사성 표지되는 경우에는 양전자 방출 단층촬영술(PET) 영상화에 의해 영상이 얻어진다. 통상적으로, 화학식(I)의 화합물이 ¹²³I으로 방사성 표지되는 경우에는 단광자 방출 전산화 단층촬영술(SPECT: single photon emission computer tomography) 영상화에 의해 영상이 얻어진다.

네 번째 태양에서 본 발명은, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물, 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염을 대상에게 투여하고 대상 내에서 방사성 동위원소 위치의 영상을 얻음으로써 대상의 뇌 실질 내에서 화합물 또는 그의 염의 TSPO 결합 정도를 평가함을 특징으로 하여, 대상 내에서 신경퇴행성 장애를 진단하는 방법을 제공한다.

다섯 번째 태양에서 본 발명은, 대상 내에서 전좌 단백질(18 kDa)을 영상화하기 위한 의약품의 제조에 있어서, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물, 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염의 용도를 제공한다.

여섯 번째 태양에서 본 발명은, 화학식(II)의 화합물 또는 그의 염을 제공한다:

상기 식에서

R은 할로에 의해 임의로 치환된 알킬, 또는 할로에 의해 임의로 치환된 알콕시이고;

R₁, R₂ 및 R₃은 각각 독립적으로 H 또는 소수성 그룹이며;

R₄ 및 R₅는 각각 독립적으로 할로에 의해 임의로 치환된 알킬, 또는 할로에 의해 임의로 치환된 알콕시이고, 여기에서 R, R₁, R₂, R₃ _, R₄ 또는 R₅ 중 적어도 하나는 F에 의해 치환된다.

일곱 번째 태양에서 본 발명은, 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.

여덟 번째 태양에서 본 발명은, 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염의 치료적 유효량을 대상에게 투여함을 특징으로 하여, 대상의 신경퇴행성 장애, 염증 또는 불안증을 치료하는 방법을 제공한다.

아홉 번째 태양에서 본 발명은, 신경퇴행성 장애, 염증 또는 불안증의 치료를 위한 의약품의 제조에 있어서, 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염의 용도를 제공한다.

발명의 상세한 설명

본 명세서에서 용어 "알킬"은 직쇄, 측쇄 또는 모노- 또는 폴리- 사이클릭 알킬을 지칭한다. 통상적으로, 알킬은 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, 예를 들어 C₁ 내지 C₆ 알킬이다. 직쇄 및 측쇄 알킬의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 이소펜틸, sec-펜틸, 1,2-디메틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 헥실, 4-메틸펜틸, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 1,1-디메틸부틸, 2,2-디메틸부틸, 3,3-디메틸부틸, 1,2-디메틸부틸, 1,3-디메틸부틸, 1,2,2-트리메틸프로필 및 1,1,2-트리메틸프로필을 포함한다. 사이클릭 알킬의 예는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸 및 사이클로헥실을 포함한다.

본 명세서에서 용어 "알콕시"는 화학식 O-알킬의 그룹을 지칭한다. 알콕시의 예는 메톡시, 에톡시, 프로폭시 및 부톡시를 포함한다.

본 명세서에서 용어"알케닐"은 직쇄, 측쇄 또는 사이클릭 알케닐을 지칭한다. 통상적으로 알케닐은 C₂ 내지 C₃₀ 알케닐, 예를 들어 C₂ 내지 C₆ 알케닐이다. 알케닐의 예는 비닐, 알릴, 1-메틸비닐, 부테닐, 이소부테닐, 3-메틸-2-부테닐, 1-펜테닐, 사이클로펜테닐, 1-메틸사이클로펜테닐, 1-헥세닐, 3-헥세닐, 사이클로헥세닐, 1-헵테닐, 3-헵테닐, 1-옥테닐, 사이클로옥테닐, 1-노네닐, 2-노네닐, 3-노네닐, 1-데케닐, 3-데케닐, 1,3-부타디에닐, 1,4-펜타디에닐, 1,3-사이클로펜타디에닐, 1,3-헥사디에닐, 1,4-헥사디에닐, 1,3-사이클로헥사디에닐, 1,4-사이클로헥사디에닐, 1,3-사이클로헵타디에닐, 1,3,5-사이클로헵타트리에닐 및 1,3,5,7-사이클로옥타테트라에닐을 포함한다.

본 명세서에서 용어 "알키닐"은 직쇄, 측쇄 또는 사이클릭 알키닐을 지칭한다. 통상적으로, 알키닐은 C₂ 내지 C₃₀ 알키닐, 예를 들어 C₂ 내지 C₆ 알키닐이다.

본 명세서에서 용어 "아릴"은 단일, 다핵, 공액(conjugated) 또는 융합 방향족 탄화수소 또는 방향족 헤테로사이클릭 환 시스템의 라디칼을 지칭한다. 아릴의 예는 페닐, 나프틸 및 퓨릴을 포함한다. 아릴이 헤테로사이클릭 방향족 환 시스템을 포함하는 경우, 헤테로사이클릭 방향족 환 시스템은 N, O 및 S로부터 독립적으로 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 용어 "할로"는 할로겐 라디칼, 예를 들어, 플루오로, 클로로, 브로모 또는 아이오도를 지칭한다. 본 명세서에서 "할로에 의해 임의로 치환된" 그룹이라 함은, 그 그룹이 하나 이상의 할로겐 치환기에 의해 치환될 수 있음을 의미한다.

본 발명자들은 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물이 선택적 TSPO 리간드이며 TSPO 및 결과적으로 소신경교세포 활성화의 정확한 생체내 표지자로서 사용될 수 있다는 의외의 사실을 발견하였다. 따라서 이러한 방사성 표지 화합물들은 다수의 신경퇴행성 장애의 신경병리학적 사건의 연구에 사용될 수 있으며, 상기 장애의 진단 및 진행의 관찰을 위한 수단으로서 사용될 수 있다.

TSPO 리간드의 여러 분류가 문헌에 기술되어 있다. 치료 약제로서 효과적인 화합물이라고 해서 반드시 방사성 표지되어 영상화에 사용될 수 있는 화합물은 아니다. 실제로, 치료적으로 사용되는 다수의 약물들이 특이적인 표적에 대해 선택적이지 않으며, 몇 가지 표적과 상호작용하여 치료 효과를 발생시킬 수 있다. 또한, 영상화에 일반적으로 사용되는 nM 범위의 친화도가 아니라 μM 범위의 친화도를 갖는 치료 약제들이 많이 있다. 추가로, 특히 영상화를 위한 추적자(tracer) 수준으로 투여되는 경우에 있어서 치료 약제의 대사작용 및 친지질성(lipophilicity)으로 인해 약물은 영상화를 위한 사용에 적합하지 않을 수 있다.

본 발명자들은 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물이 대상의 TSPO 및 결과적으로 소신경교세포 활성화의 영상화에 사용될 수 있다는 의외의 사실을 발견하였다. ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물은 TSPO의 선택적 리간드이며 TSPO에 대한 고도의 친화도를 갖는다.

¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물은 염을 형성하며, 이러한 화합물들의 염은 본 발명에 포함된다. 바람직하게는, 염들이 약제학적으로 허용되나, 약제학적으로 허용되지 않는 염들도 본 발명의 범위 내에 포함됨이 인식될 것이다. 약제학적으로 허용되는 염의 예는 약제학적으로 허용되는 양이온, 예를 들어 소듐, 포타슘, 리튬, 칼슘, 마그네슘, 암모늄 및 알킬암모늄의 염; 약제학적으로 허용되는 무기산, 예를 들어 염산, 오르토인산, 황산, 인산, 질산, 탄산, 붕산, 설파민산 및 브롬산의 산부가염; 또는 약제학적으로 허용되는 유기산, 예를 들어 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 타르타르산, 말레산, 하이드록시말레산, 푸마르산, 시트르산, 락트산, 점액산, 글루콘산, 벤조산, 숙신산, 옥살산, 페닐아세트산, 메탄설폰산, 트리할로메탄설폰산, 톨루엔설폰산, 벤젠설폰산, 살리실산, 설파닐산, 아스파트산, 글루탐산, 에데트산, 스테아르산, 팔미트산, 올레산, 라우르산, 판토텐산, 탄닌산, 아스코르브산 및 발레르산의 염을 포함한다.

화학식(I)에서, R은 통상적으로 C₁ _-6알킬 또는 or C₁ _-6알콕시이며, 여기에서 C_1-6알킬 or C₁ _-6알콕시는 할로에 의해 임의로 치환될 수 있다.

통상적으로, R₁ 및 R₃는 각각 H가 아닌 그룹이다. R₁, R₂ 또는 R₃가 소수성 그룹인 경우, 소수성 그룹은 예를 들어 할로에 의해 임의로 치환된 C₁ _-6 알킬, 할로에 의해 임의로 치환된 아릴, 할로에 의해 임의로 치환된 NHC₁ _-6 알킬, 할로에 의해 임의로 치환된 OC₁ _-6 알킬, 할로에 의해 임의로 치환된 SC₁ _-6 알킬, R₆이 할로에 의해 임의로 치환된 C₁ _-6 알킬인 COOR₆, R₆이 할로에 의해 임의로 치환된 C₁ _-6 알킬이고 n이 정수(예를 들어 1, 2, 3, 4, 5 또는 6)인 (CH₂)_nOR₆, 또는 할로에 의해 임의로 치환된 폴리에테르이다. R₁, R₂ 또는 R₃이 할로에 의해 임의로 치환된 폴리에테르인 경우, 폴리에테르는 예를 들어 할로에 의해 임의로 치환된 화학식 -(O(CH₂)_a)_b(CH₂)_cCH₃의 그룹일 수 있으며, 여기에서 a는 1, 2 또는 3이고, b는 2, 3, 4 또는 5이며, c는 0, 1, 2, 3, 4 또는 5이다.

원용에 의해 본 명세서에 포함된 문헌(Selleri et al , "2-arylpyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl acetamides. New Potent and Selective Peripheral Benzodiazepine Receptor Ligands", Bioorganic & Medicinal Chemistry 9 (2001) 2661-2671("Sellery et al (2001)")에는 화학식(I)의 다양한 화합물들이 기술되어 있다. 이 문헌은 화학식(I)의 어떤 특정 화합물(상기 문헌에 기술된 화합물 3f 내지 3y)의 제조를 기술하며, 이들 화합물이 TSPO(상기 문헌에서는 PBR로 지칭함)에 대한 친화도 및 선택성을 가짐을 개시한다. 상기 문헌에 기술된 일부 특정 화합물은 CBR에 대한 친화도를 다소 나타내지만, 상기 문헌에 기술된 각각의 화합물 3f 내지 3y는 CBR 보다 TSPO에 대해 훨씬 더 선택적이다.

문헌(Selleri et al (2001))에 논의된 바와 같이, 이 문헌에 언급된 화학식(I)의 화합물은 적절한 아로일아세토니트릴(aroylacetonitrile)에서 출발하는 3 단계 절차에 의해 제조될 수 있다. 기술된 방법에서는, 아로일아세토니트릴을 알칼리성 매질에서 N,N-디에틸클로로아세트아미드와 반응시키고, 얻어진 타르를 컬럼 크로마토그라피에 의해 정제하여 N,N-디에틸부탄아미드를 분리하였다. The N,N-디에틸부탄아미드를 에탄올 내에서 아세트산의 존재 하에 환류 조건으로 하이드라진 수화물과 반응시켜 상응하는 N,N-디에틸-(3-아미노-5-아릴피라졸-4-일)아세트아미드를 수득하였다. 이어서 적합한 친전자성 시약(4,4-디메톡시-2-부타논, 1,1,3,3-테트라에톡시프로판, 2,4-펜탄디온, 1-트리플루오로메틸-2,4-펜탄디온, 1,5-트리플루오로메틸-2,4-펜탄디온, 1-페닐-1,3-부탄디온, 3-메틸-2,4-펜탄디온, 에틸 2-아세틸-3-옥소 부타노에이트, 에틸 2-아세틸-3-에톡시아크릴레이트, 페닐말론디알데히드 또는 1-페닐-3-디메틸아미노-2-프로펜-1-온)으로 N,N-디에틸-(3-아미노-5-아릴피라졸-4-일)아세트아미드를 축합시켜 피리미딘 환을 폐환함으로써 화학식(I)의 상응하는 화합물을 형성시켰다.

화학식(I)의 다양한 화합물을 제조하는 또 다른 방법은 본 명세서에 원용에 의해 포함된 문헌(Selleri, S.; Gratteri, P.; Costagli, C.; Bonaccini, C.; Costanzo, A.; Melani, F.; Guerrini, G.; Ciciani, G.; Costa, B.; Spinetti, F.; Martini, C.; Bruni, F. Bioorganic and Medicinal Chemistry, 2005, 13, 4821-4834("Sellery et al (2005)")에 기술되어 있다. 이 문헌에 기술된 방법에서는 벤조일아세토니트릴을 염기성 매질(LiOHㆍH₂O) 내에서 아이도아세트산 또는 에틸 아이도아세테이트와 반응시켜 각각 상응하는 산 또는 에스테르(1a 및 1b)를 얻었다. 중간체 1a 및 1b를 에탄올 내에서 아세트산의 존재 하에 환류 조건으로 하이드라진 수화물과 반응시켜 상응하는 3-아미노 피라졸(2a 및 2b)을 얻었다. 화합물 2a 및 2b를 2,4-펜탄디온과 축합시켜 피리미딘 환을 폐환함으로써 산 3a 및 에스테르 3b를 생성시켰다. 산 3a를 혼성 무수물로 전환시키고(에틸 클로로포르메이트와 함께), 이 중간체를 아미드와 반응시켜 화학식(I)의 상응하는 화합물을 생산하였다.

문헌(Selleri et al (2001) 및 Selleri et al (2005))에 기술된 화학식(I)의 화합물은 상기 문헌에 기술된 방법 또는 유기화학합성 분야의 당업자에게 공지된 다른 방법에 의해 제조될 수 있다. 문헌(Selleri et al (2001) 및 Selleri et al (2005))에 기술된 방법과 유사한 방법에 의해 화학식(I)의 다른 화합물들을 제조할 수 있음은, 당업자에게 자명할 것이다.

화합물의 수소 또는 할로 그룹을 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 대체함으로써 유기 화합물을 개질하는 유기화학계에 공지된 표준 기술에 의해 화학식(I)의 화합물을 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지할 수 있다. 대안적으로, 화학식(I)의 화합물의 합성에 사용된 출발 재료 중의 하나 또는 중간체에 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br를 치환기로서 혼입함으로써 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물을 제조할 수 있다.

예를 들어 R₁, R₂, R₃, R₄ 또는 R₅ 중 하나가 토실레이트, 메실레이트, Br 또는 I와 같은 이탈기로 치환되어 이탈기에서 지방족 친핵성 치환 반응이 일어날 수 있도록 되어 있는 상기 정의된 화학식(I)의 화합물을 제조하고, 이탈기를 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 대체하는 지방족 친핵성 치환 반응이 일어나는 조건 하에서 이 화합물을 반응시킴으로써, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물을 제조할 수 있다. 예를 들어 이탈기가 Br 또는 토실레이트인 경우, 약 80 ℃에서 10 분 동안 아세토니트릴 내에서 이 화합물을 [¹⁸F]-크립토픽스-K222([¹⁸F]-kryptofix-K222) 복합체와 반응시켜 ¹⁸F로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물을 형성시킬 수 있다. R, R₁, R₂, R₃, R₄ 또는 R₅ 중 하나가 스타닐, 실릴 또는 할로겐(할로겐 치환기는 일반적으로 방사성 동위원소와 상이함)으로 치환된 상기 정의된 화학식(I)의 화합물을 제조하고, 클로라민-T와 같은 산화제를 사용하는 아세트 매질 내에서 이 화합물을 친전자성 치환 반응시킴으로써, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물을 형성시킬 수도 있다. 일부 구체예에서는 이 반응이 실온에서 실행될 수 있고, 다른 구체예에서는 반응 혼합물을 약 80 ℃ 내지 100 ℃로 가열한다. R, R₁, R₂, R₃, R₄ 또는 R₅ 중 하나가 이탈기로 치환된 상기 정의된 화학식(I)의 화합물은, 문헌(Selleri et al (2001) 또는 Selleri et al (2005))에 기술된 화학식(I)의 화합물의 제조 방법과 유사하나 적절한 반응물이 이탈기로 치환된 방법에 의해 제조될 수 있다. 대안적으로, 화학식(I)의 화합물은 R, R₁, R₂, R₃, R₄ 또는 R₅ 중 하나에 치환기로서 이탈기를 도입하는 유기화학 분야의 공지 반응에 의해 개질될 수 있다.

화학식(I)의 화합물은 ¹⁸F(반감기 110 분), ¹²³I(반감기 13.2 시간), ⁷⁶Br(반감기 16.2 시간),¹²⁴I(반감기 4.2 일) 또는 ⁷⁵Br(반감기 1.6 시간)로 방사성 표지할 수 있다. 통상적으로 화학식(I)의 화합물은 ¹⁸F로 방사성 표지된다. 다중 스캔(multiple scan)은 하루 동안 수행될 수 있으므로, 현저하게 짧은 반감기를 가진 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화합물보다 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물이 영상화를 위한 임상적 의미에서 더욱 실용적이다. 또한, 본 방사성 리간드는 다른 곳에서 제조되어 수송 중에 현저한 활성 손실 없이 병원/기관으로 수송될 수 있으므로, 현장에 사이클로트론을 보유하지 않는 병원/기관에서도 이러한 방사성 리간드를 사용할 수 있다. 또한, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 표지된 화합물에 의해 더욱 긴 스캔(예를 들어 180 분)이 가능하므로, 대부분의 생물학적 과정에 대한 연구에 있어서 이들은 더욱 적절하다.

¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물은 TSPO에 대한 고도의 친화도 및 선택성을 가지며, 대상의 TSPO 영상화에 사용될 수 있다. 따라서, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물은 대상 내에서 TSPO의 연구에 사용될 수 있다.

신경퇴행성 장애를 가진 대상에서, 뇌실질 내의 TSPO 발현은 신경퇴행성 장애를 가지고 있지 않은 대상에 비하여 극적으로 증가한다. 따라서, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물은 신경퇴행성 장애의 연구에 사용될 수 있으며, 신경퇴행성 장애의 진단 및 진행 관찰에 사용될 수 있다. 이들 화합물을 사용하여 연구, 진단 또는 관찰할 수 있는 신경퇴행성 장애는 알츠하이머병, 다발성 경화증, 파킨슨병, 헌팅톤병, 다발성 신경계위축, 간질, 뇌질환(encephalopathy) 뇌졸중 및 뇌종양을 포함한다. 이들 장애 각각은 신경 손상 또는 감염에 연계된다.

본 발명의 세 번째 및 네 번째 태양의 방법에 따라, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염을 대상에게 투여한다. 화학식(I)의 화합물이 ¹⁸F, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로 방사성 표지되는 경우, 당업계에 공지된 통상의 기술을 사용하는 양전자 방출 단층촬영(PET) 영상화에 의하여, 대상 내 방사성 동위원소 위치, 즉 대상 내 TSPO의 위치의 영상을 얻을 수 있다. 화합물이 ¹²³I으로 방사성 표지되는 경우, 당업계에 공지된 통상의 기술을 사용하는 SPECT 영상화에 의하여 대상 내 방사성 동위원소 위치의 영상을 얻을 수 있다. 통상적으로 PET 및 SPECT 영상화 양자 모두에 있어서, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염의 투여 직후에 시작하여 약 40 분 이상 지속되는 일반적인 다이나믹(dynamic) 또는 리스트 모드 수집 기술(list mode acquisition technique)을 사용하여 데이터를 수집한다. 데이터 수집이 완료되면, 데이터를 통상적으로 처리하여 시계열(time-series) 3차원 재구성(3D reconstruction)을 제공하며, 각각은 특정 시점에서 체내의 방사성 동위원소 분포를 나타낸다.

통상적으로 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염은 비경구적으로 투여된다. 통상적으로 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염은 정맥내 주사 또는 주입에 의해 비경구적으로 투여된다. 통상적으로 ¹⁸F, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염은 약 5 내지 20 mCi(185-740 MBq) 범위의 용량으로 투여된다.

통상적으로 ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염은, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염 및 약제학적으로 허용되는 담체를 함유하는 약제학적 조성물을 투여함으로써 투여된다.

비경구 투여를 위한 제제는 통상적으로 멸균된 수성 또는 비-수성 용액, 현탁액 또는 유탁액의 형태이다. 적합한 비-수성 용매의 예는 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브유와 같은 식물성 유지, 및 에틸 올리에이트와 같은 주사용 유기 에스테르이다. 적합한 수성 담체는 물 및 알콜성/수성 용액, 유탁액 또는 현탁액, 예를 들어 식염수 및 완충 매질이다. 적합한 비경구 비히클은 소듐 클로라이드 용액을 포함한다.

본 발명자들은, R이 할로에 의해 임의로 치환된 알킬 또는 할로에 의해 임의로 치환된 알콕시이고 적어도 하나의 플루오로 그룹을 포함하는 화학식(I)의 화합물이 플루오로 그룹을 포함하지 않는 유사한 화합물에 비해 TSPO에 더욱 강한 활성을 가진다는 의외의 사실을 추가로 발견하였다.

따라서, 본 발명은 또한 화학식(II)의 화합물 또는 그의 염을 제공한다:

상기 식에서

R는 할로에 의해 임의로 치환된 알킬, 또는 할로에 의해 임의로 치환된 알콕시이고;

R₁, R₂ 및 R₃은 H 및 소수성 그룹으로부터 각각 독립적으로 선택되며;

R₄ 및 R₅는 할로에 의해 임의로 치환된 알킬 및 할로에 의해 임의로 치환된 알콕시로부터 각각 독립적으로 선택되고;

여기에서 R, R₁, R₂, R₃ R₄ 및 R₅ 중 하나 이상이 F에 의해 치환된다.

바람직하게는, 화학식(II)의 화합물의 염이 약제학적으로 허용되나, 약제학적으로 허용되지 않는 염들도 본 발명의 범위 내에 포함됨이 인식될 것이다. 화학식 (II)의 화합물의 약제학적으로 허용되지 않는 염은 화학식(II)의 화합물의 약제학적으로 허용되는 염의 제조에 있어서 중간체로서 사용될 수 있다. 약제학적으로 허용되는 염의 예는 약제학적으로 허용되는 양이온, 예를 들어 소듐, 포타슘, 리튬, 칼슘, 마그네슘, 암모늄 및 알킬암모늄; 약제학적으로 허용되는 무기산, 예를 들어 염산, 오르토인산, 황산, 인산, 질산, 탄산, 붕산, 설파민산 및 브롬산의 산부가염; 또는 약제학적으로 허용되는 유기산, 예를 들어 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 타르타르산, 말레산, 하이드록시말레산, 푸마르산, 시트르산, 락트산, 점액산, 글루콘산, 벤조산, 숙신산, 옥살산, 페닐아세트산, 메탄설폰산, 트리할로메탄설폰산, 톨루엔설폰산, 벤젠설폰산, 살리실산, 설파닐산, 아스파트산, 글루탐산, 에데트산, 스테아르산, 팔미트산, 올레산, 라우르산, 판토텐산, 탄닌산, 아스코르브산 및 발레르산의 염을 포함한다.

통상적으로 화학식(II)에서 R₁ 및 R₃은 각각 H가 아닌 다른 그룹이다.

통상적으로 R은 할로에 의해 임의로 치환된 C₁ _-6알킬, 또는 할로에 의해 임의로 치환된 C₁ _-6 알콕시이다. 일부 구체예에서 R은 F에 의해 치환된 C₁ _-6 알콕시, 를 들어 OCH₂CH₂F이다.

통상적으로 R₁, R₂ 및 R₃은 H, C₁ _-6알킬, 아릴, NHC₁ _-6알킬, OC₁ _-6알킬, SC₁ _-6알킬, R₆이 C₁ _-6알킬(예를 들어 메틸, 에틸 또는 프로필)인 COOR₆, R₆이 C₁ _-6알킬이고 n이 정수(예를 들어 1, 2, 3, 4, 5 또는 6)인 (CH₂)_nOR₆, 및 폴리에테르이며, 여기에서 임의의 상기 그룹(H가 아닌)이 할로에 의해 임의로 치환될 수 있다. R₁, R₂ 또는 R₃이 할로에 의해 임의로 치환된 폴리에테르인 경우, 폴리에테르는 예를 들어 할로에 의해 임의로 치환된 화학식 -(O(CH₂)_a)_b(CH₂)_cCH₃의 그룹일 수 있으며, 여기에서 a는 1, 2 또는 3이고, b는 2, 3, 4 또는 5이며, c는 0, 1, 2, 3, 4 또는 5이다.

일부 구체예에서, R₄ 및 R₅는 C₁ _-6알킬 및 C₁ _-6 알콕시로부터 각각 독립적으로 선택되며, 여기에서 C₁ _-6알킬 또는 C₁ _-6 알콕시는 할로에 의해 임의로 치환될 수 있다.

일부 구체예에서, R은 F에 의해 치환된 C₁ _-6 알콕시이고, R₁, R₂ 및 R₃은 H, C_1-6알킬, 아릴, NHC₁ _-6알킬, OC₁ _-6알킬, SC₁ _-6알킬, R₆이 C₁ _-6알킬인 COOR₆, R₆이 C₁ _-6알킬이고 n이 정수인 (CH₂)_nOR₆, 및 폴리에테르로부터 각각 독립적으로 선택되며, R₄ 및 R₅는 C₁ _-6알킬 및 C₁ _-6알콕시로부터 각각 독립적으로 선택된다.

화학식(II)의 화합물은 TSPO에 대해 선택적이며 TSPO를 활성화시킨다. TSPO의 활성화는 신경 스테로이드(neurosteroid) 합성의 증가에 관련된다. 그러므로 TSPO의 활성화는 뇌에서 신경 스테로이드의 농도를 증가시킬 수 있다. 이들 신경 스테로이드, 예를 들어 프로게스테론 및 데하이드로에피안드로스테론 및 그의 대사산물은 γ-아미노부티르산(GABA: γ-aminobutyric acid) 신경전달을 양성 조절함으로써, 기억 및 스트레스 관련 장애에 있어서 치료적 이익이 있는 비진정제 항불안 효과(nonsedative anxiolytic effect)를 유발한다. 화학식(II)의 화합물은 또한 신경퇴행성 장애의 치료를 위한 신경보호제, 항염증제 및 항불안제로서 사용될 수 있다.

따라서 또 다른 태양에서 본 발명은, 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염의 치료적 유효량을 대상에게 투여함을 특징으로 하여, 대상의 신경퇴행성 장애, 염증 또는 불안증을 치료하는 방법을 제공한다. 본 방법에 의해 치료될 수 있는 신경퇴행성 장애는 알츠하이머병, 다발성 경화증, 파킨슨병, 헌팅톤병, 다발성 신경계위축, 간질, 뇌질환, 뇌졸중 및 뇌종양을 포함한다. 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염은 통상적으로 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염을 함유하는 약제학적 조성물을 투여함으로써 투여된다.

또 다른 태양에서, 본 발명은 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염 및 약제학적으로 허용되는 담체를 함유하는 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 일곱 번째 태양의 조성물은 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 담체 및, 임의로 다른 치료 약제와 함께 적어도 하나의 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염을 함유한다. 적합한 조성물은 경구, 직장, 비(nasal), 국소(예를 들어, 구강 및 설하(sublingual)), 질 또는 비경구(예를 들어, 피하, 근육내, 정맥내 및 피내(intradermal)) 투여에 적합한 것들을 포함한다. 조성물은 단위 용량형으로 편리하게 제공될 수 있으며, 약학 분야에 주지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 이러한 방법은 하나 이상의 부차적 성분을 구성하는 담체에 활성성분을 회합(association)시키는 단계를 포함한다. 일반적으로 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염을 액상 담체, 희석제, 보조제 및/또는 부형제 또는 미세하게 분할된 고체 담체 또는 양자 모두와 균일하고 밀접하게 회합시킨 후, 필요한 경우에 산물을 성형함으로써 조성물이 제조된다.

본 명세서에서 용어 "대상"은 임의의 동물을 지칭한다. 대상은 포유류, 예를 들어 인간일 수 있다. 일부 구체예에서, 대상은 개 또는 고양이와 같은 반려 동물, 말, 조랑말, 당나귀, 노새, 라마, 알파카, 돼지, 젖소 또는 양과 같은 가축, 영장류, 고양이과, 개과, 소과 또는 유제류와 같은 동물원 동물이다.

본 명세서에서 용어 "치료적 유효량"은 목적하는 치료 반응을 산출하기에 효과적인 화합물의 양을 지칭한다. 치료하고자 하는 특정 병태, 대상의 건강 상태, 치료하고자 하는 대상의 유형, 치료의 지속기간, 병용 요법이 있다면 그 특성, 및 채택된 특이적 제형과 같은 요인에 따라 특이적인 "치료적 유효량"이 변동될 것이며, 적절한 치료적 유효량은 주치의가 결정할 수 있을 것이다. 예를 들어 주치의는 다른 신경학적 활성 화합물의 통상적 용량 또는 동물 실험의 결과에 입각하여 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염의 적절한 치료적 유효량을 결정할 수 있다. 일부 구체예에서, 화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염은 약 1 내지 약 20 mg/kg 체중/일의 용량으로 투여될 수 있다.

본 명세서에서 "약제학적으로 허용되는 담체"는, 대상에게 화합물을 전달하기 위한 약제학적으로 허용되는 용매, 현탁화제 또는 비히클이다. 담체는 액체 또는 고체일 수 있으며, 구상하고 있는 투여 방법에 따라 선택된다. 담체는 생물학적으로나 다른 점에서 불리하지 않을 경우, 즉 임의의 또는 실질적인 부작용을 야기하지 않으면서 담체가 활성 성분과 함께 대상에게 투여될 수 있다는 의미에서, "약제학적으로 허용"된다.

화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염은 경구적, 국소적 또는 비경구적으로(예를 들어 피하 주사에 의해, 폐 또는 비강을 통한 에어로졸 투여에 의해, 또는 정맥내, 근육내, 뇌실내(intrathecal) 또는 두개강내(intracranial) 주사 또는 주입 기술에 의해) 약제학적으로 허용되는 통상의 비-독성 담체를 함유하는 용량 단위 제형으로서 투여될 수 있다.

화학식(II)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염은 정제, 수성 또는 유성 현탁액, 로젠지(lozenge), 트로키(troche), 산제, 과립제, 유탁액, 캡슐, 시럽 또는 엘릭시르(elixir)로서 경구 투여될 수 있다. 약제학적으로 고품격이며 미각적으로 우수한 제형을 생산하기 위하여, 경구 사용을 위한 조성물은 감미료, 착향료, 착색제, 붕해제, 윤활제, 시간 지연제(time delay agent) 및 방부제로부터 선택된 하나 이상의 약제를 포함할 수 있다. 적합한 감미료는 수크로즈, 락토즈, 글루코즈, 아스파탐 또는 사카린을 포함한다. 적합한 붕해제는 옥수수 전분, 메틸셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 잔탄 검(xanthan gum), 벤토나이트, 알긴산 또는 아가(agar)를 포함한다. 적합한 착향료는 페퍼민트유, 동록유(oil of wintergreen), 체리, 오렌지 또는 나무딸기 향료를 포함한다. 적합한 방부제는 소듐 벤조에이트, 비타민 E, 알파토코페롤, 아스코르브산, 메틸 파라벤, 프로필 파라벤 또는 소듐 비설파이트를 포함한다. 적합한 윤활제는 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산, 소듐 올리에이트, 소듐 클로라이드 또는 활석을 포함한다. 적합한 시간 지연제는 글리세릴 모노스테아레이트 또는 글리세릴 디스테아레이트를 포함한다.

비경구 투여를 위한 제제는 통상적으로 멸균된 수성 또는 비-수성 용액, 현탁액 또는 유탁액의 형태이다. 적합한 비-수성 용매의 예는 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브유와 같은 식물성 유지, 및 에틸 올리에이트와 같은 주사용 유기 에스테르이다. 적합한 수성 담체는 물 및 알콜성/수성 용액, 유탁액 또는 현탁액, 예를 들어 식염수 및 완충 매질을 포함한다. 적합한 비경구 비히클은 소듐 클로라이드 용액을 포함한다. 예를 들어 항균제, 항산화제, 킬레이트화제, 성장인자, 불활성 기체 등과 같은 방부제 및 다른 첨가제도 존재할 수 있다.

본 명세서에서 용어 "치료함", "치료" 등은 일반적으로 목적하는 약리학적 및/또는 생리학적 효과를 얻도록 대상에게 영향을 미침을 의미한다. 그 효과는 질환 또는 장애 또는 그의 징후(sign) 또는 증상(symptom)을 완전히 또는 부분적으로 예방한다는 점에서 예방적일 수 있고/있거나, 질환 또는 장애를 부분적으로 또는 완전히 치료한다는 점에서 치료적일 수 있다. 본 명세서에서 "치료함"은 척추동물, 포유류, 특히 인간의 질환 또는 장애에 대한 모든 치료 또는 예방을 포함하며, 하기의 것들을 포함한다:

(a) 질환 또는 장애의 질병소질을 가질 수 있으나 아직 질환 또는 장애를 가진 것으로 진단되지 않은 대상에서 질환 또는 장애의 발생을 예방함;

(b) 질환 또는 장애의 저해, 즉 질환 또는 장애의 진전을 저지함;

(c) 질환 또는 장애의 결과의 경감 또는 개선, 즉 질환 또는 장애의 결과의 복귀를 유발함.

도 1은 C6 신경교종 랫트 세포에서의 프로그네놀론 축적에 대한 TSPO 리간드 PK11195, Ro5-4864, DPA-713 및 DPA-714의 효과를 나타내는 도표이다. 모든 화합물들은 배양 시간(2h) 종료시에 동일한 농도(40 μM)로 사용되었으며, 프레그네놀론의 양은 방사면역측정법(RIA: radio immunoassay)에 의해 정량분석하였다. 수치들은 적어도 3회 결정의 평균이다.

도 2는 실시예 4에 기술된 QA 손상 랫트의 4개 그룹, 대조군(방사성 리간드만 주사함) 및 3개 전-처리 그룹(PK 11195, DPA-713 및 DPA-714) 각각에서의 [¹⁸F]DPA-714의 말초성 분포를 나타내는 도표이다.

도 3은 실시예 4에 기술된 QA 손상 랫트의 4개 그룹, 대조군(방사성 리간드만 주사함) 및 3개 전-처리 그룹(PK 11195, DPA-713 및 DPA-714) 각각에서 우측 선조체(Right Stri), 좌측 선조체(Left Stri), 우측 전두엽(Right Cx), 좌측 전두엽(Left Cx), 우측 해마상 융기(Right Hippoc) 및 좌측 해마상 융기(Left Hippoc) 내의 [¹⁸F]DPA-714의 대뇌 분포를 나타내는 도표이다.

도 4는 실시예 5에 기술된 3가지 연구(기준선 [¹⁸F]DPA-714, 차단(block) [¹⁸F]DPA-714 + PK 11195 (1.5 mg/kg) 및 전치(displacement) [¹⁸F]DPA-714 + DPA-714 (1 mg/kg) 연구)에 있어서, 개코원숭이 전뇌(whole baboon brain)에서의 PET 스캔 시간 60 분 동안 [¹⁸F]DPA-714의 흡수를 나타내는 시간 활성 곡선(TAC: time activity curve)을 보여준다.

이하, 본 발명의 구체예들을 하기 비-한정적 실시예를 참조하여 기술한다.

실시예 1 - DPA-714 및 [¹⁸F]DPA-714의 합성

1. DPA -714의 합성

반응식 1. PBR 리간드 DPA -714 및 그의 토실 전구체 8의 합성; (i) 아세토니트릴, 소듐 메톡사이드; (ii) N,N-디에틸클로로-아세트아미드, 소듐 아이오다이드, NaOH/80% EtOH; (iii) 하이드라진 수화물, EtOH, 아세트산; (iv) 2,4-펜타디온, EtOH. (Selleri et al., 2001); (v) 48% HBr/PTC; (vi) 7, 트리페닐포스핀, DIAD; (vii) 트리페닐포스핀, 2-플루오로에탄올, DMF, DIAD.

3-(4- 메톡시 - 페닐 )-3-옥소- 프로피오니트릴 (2)

메틸 4-메톡시벤조에이트(30 g, 181 mmol) 및 소듐 메톡사이드(9.75 g, 181 mmol)의 혼합물을 아르곤 대기 하에서 균질해질 때까지 연속적으로 교반하면서 80 ℃로 가열하였다. 아세토니트릴(16.5 ml, 313 mmol) 및 클로로벤젠(19 ml)을 혼합물에 적가하였다. 반응물을 연속적으로 교반하면서 24 시간 동안 90-100 ℃에서 가열하였다. 혼합물을 ~0 ℃로 냉각시키고 얼음물(~50 ml) 및 디에틸 에테르(~200 ml)로 처리한 후, 고체 물질이 용해될 때까지 진탕하였다. 수성층을 유기층으로부터 분리하여 희석 H₂SO₄로 pH 2까지 산성화하였다. 디에틸 에테르를 첨가한 후에, 유기층을 추출하여, 무수 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고 증발 건조시켰다. 수득된 황색 고체를 CHCl₃에 용해시키고 포화 NaHCO₃ 수용액(5 x 100 ml)으로 세척하여 벤조산을 제거하였다. 유기층을 무수 NaSO₄ 상에서 건조시키고 증발 건조하였다. 석유 에테르로 세척함으로써 고체를 정제하여 2(2.91 g, 9 %)를 밝은 황색 미세 결정으로서 수득하였다; mp: 132-137 ℃; ¹H n.m.r.(CDCl₃, 300 MHz) δ 3.89 (s, 3H, OCH₃), 4.03 (s, 2H, CH₂), 6.97 (d, J = 9.0, 2H, Ph), 7.90 (d, J = 9.0, 2H, Ph).

3- 시아노 - N,N - 디에틸 -4-(4- 메톡시 - 페닐 )-4-옥소- 부티라미드 (3)

2(2.0 g, 11.4 mmol), N,N-디에틸클로로아세트아미드(1.7 g, 11.4 mmol) 및 NaI(5.1 g, 34 mmol)의 혼합물을 80% EtOH(80 ml) 내의 NaOH(0.5 g, 12.5 mmol) 용액에 연속적 교반하에 가하였다. 혼합물을 실온에서 7 시간 동안 교반하고 t.l.c.로 확인하였다. 일단 반응이 완결되면 이를 냉각시키고 여과하여 무기물질을 제거하였다. 여액을 농축하고 잔사를 컬럼 크로마토그라피로 정제하여(용출액으로서 CH₂Cl₂사용) 3(2.1 g, 64%)을 어두운 황색 오일로서 수득하였다; ¹H n.m.r. (CDCl₃, 300 MHz) δ 1.06-1.30 (m, 6H, N(CH₂CH₃)₂), 2.85 (dd, J = 4.5, 16.2 Hz, 1H, CH₂), 3.21-3.43 (m, 5H: 4H, N(CH₂CH₃)₂ : 1H, CH₂), 3.90 (s, 3H, OCH₃), 4.89-5.02 (m, 1H, CH), 6.98 (d, J = 8.7, 2H, Ph), 8.05 (d, J = 9.0, 2H, Ph). 질량 스펙트럼: CI, m/z 289 (M + 1).

2-[3-아미노-5-(4- 메톡시 - 페닐 )-1 H - 피라졸 -4-일]- N,N - 디에틸아세트아미드 (4)

하이드라진 수화물(0.73 g, 14.6 mmol) 및 아세트산(0.73 ml)을 EtOH(37 ml) 내의 3(2.1 g, 7.3 mmol) 용액에 가하였다. 혼합물을 환류 하에 4 시간 동안 가열하고 t.l.c.로 확인하였다. 일단 반응이 완결되면, 이를 실온까지 냉각시켰다. 용액을 증발 건조시키고 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그라피로 정제하였다(용출액으로서 CH₂Cl₂/MeOH, 10:1 v/v 사용). 정제된 산물을 CH₂Cl₂에 다시 용해시키고 포화NaHCO₃ 수용액(4 x 20 ml)으로 세척하여 아세트산을 제거하였다. 이로써 4(1.52 g, 68%)가 황색 결정으로서 수득되었다; mp: 154.5-157.5 ℃; ¹H n.m.r. (CDCl₃, 300 MHz) δ 0.90-1.10 (m, 6H, N(CH₂CH₃)₂), 3.04-3.33 (m, 4H, N(CH₂CH₃)₂), 3.50 (s, 2H, CH₂), 3.85 (s, 3H, OCH₃), 6.98 (d, J = 8.7, 2H, Ph), 7.32 (d, J = 9.0, 2H,Ph).

N,N - 디에틸 -2-[2-(4- 메톡시 - 페닐 )-5,7- 디메틸피라졸로[1,5- a ]피리미딘 -3-일]-아 세트아미드 (5)

2,4-펜탄디온(0.4 g, 4 mmol)을 EtOH(20 ml) 내의 4(1.2 g, 4 mmol) 용액에 가하였다. 혼합물을 환류 하에 12 시간 동안 가열하였다. 반응 혼합물을 냉각시켜 용매를 증발 건조시켰다. 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그라피로 정제하여(용출액으로서 CHCl₃/MeOH, 40:1 v/v 사용) 5(1.37 g, 93%)를 담황색 결정으로서 수득하였다; mp: 120.5-123.5 ℃; ¹H n.m.r. (CDCl₃, 300 MHz) δ 1.09-1.22 (m, 6H, N(CH₂CH₃)₂), 2.54 (s, 3H, 5-CH₃), 2.74 (s, 3H, 7-CH₃), 3.39-3.51 (m, 4H, N(CH₂CH₃)₂), 3.85 (s, 3H, OCH₃), 3.91 (s, 2H, CH₂), 6.51 (s, 1H, H-6), 6.98 (d, J = 9.0, 2H, Ph), 7.76 (d, J = 9.0, 2H, Ph).

N,N - 디에틸 -2-[2-(4- 하이드록시 - 페닐 )-5,7-디메틸- 피라졸로[1,5- a ]피리미딘 -3-일]- 아세트아미드 (6)

5(0.43 g, 1.16 mmol), 헥사데실 트리부틸 포스포늄 브로마이드(0.06 g, 0.116 mmol) 및 45% HBr(6 ml)의 용액을 일정하게 교반하면서 7 시간 동안 100 ℃로 가열하였다. NaHCO₃를 사용하여 반응 혼합물을 pH 8-9까지 염기성화하고 CH₂Cl₂로 추출하였다. 유기층을 수집하여 무수 NaSO₄ 상에서 건조시켰다. 진공 하에 용매 를 제거하고 잔사를 컬럼 크로마토그라피로 정제하여(용출액으로서 CHCl₃/MeOH, 40:1 v/v 사용) 6(220 mg, 54%)을 미색 결정으로서 수득하였다; mp: 242.5-247 ℃; ¹H n.m.r. (CDCl₃, 300 MHz) δ 1.06-1.18 (m, 6H, N(CH₂CH₃)₂), 2.54 (s, 3H, 5-CH₃), 2.73 (s, 3H, 7-CH₃), 3.34-3.51 (m, 4H, N(CH₂CH₃)₂), 3.96 (s, 2H, CH₂), 6.49 (s, 1H, H-6), 6.79-6.82 (d, J = 8.7, 2H, Ph), 7.61-7.64 (d, J = 8.4, 2H, Ph); (실측치, C, 66.35; H, 6.71; N, 15.38. C₂₀H₂₄N₄O₂.1/2H₂O 계산치, C, 68.16; H, 6.86; N, 15.90%). 질량 스펙트럼: CI, m/z 353 (M + 1).

톨루엔-4- 설폰산 2- 하이드록시 -에틸 에스테르(7)

신선한 실버 옥사이드(350 mg, 1.5 mmol), p-톨루엔설포닐 클로라이드(210 mg, 1.1 mmol) 및 포타슘 아이오다이드(33 mg, 0.2 mmol)를 디클로로메탄(10 ml) 내의 1,2-에탄디올(62 mg, 1 mmol) 용액에 교반하에 가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반한 후에, 셀라이트의 소형 패드를 통해 여과하고 에틸 아세테이트로 세척하였다. 용매를 제거하고 비정제 산물을 컬럼 크로마토그라피로 정제하여(용출액으로서 CH₂Cl₂/MeOH, 40:1 v/v 사용) 모노토실레이트 산물 7을 투명한 오일로서 46%의 수율로 수득하였다.¹H n.m.r. (CDCl₃, 300 MHz) δ: 7.81 (d, 2H, J = 8.1), 7.36 (d, 2H, J = 8.1), 4.15(d, 2H, J = 9.0), 3.82 (d, 2H, J = 9.0), 2.46 (s, 3H).

톨루엔-4- 설폰산 2-[4-(3- 디에틸카바모일메틸 -5,7-디메틸- 피라졸로 -[1,5- a ]pyrimidin-2-yl)-phenoxy]-에틸 에스테르(8)

건조 THF(10 ml) 내의 6(400 mg, 1.1 mmol) 트리페닐포스핀(637 mg, 2.4 mmol) 및 2-하이드록시에틸 토실레이트(525 mg, 2.4 mmol) 용액에 디이소프로필 아조디카복실레이트(DIAD, 0.48 ml, 2.4 mmol)를 가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 20 시간 동안 교반한 후에 증발 건조시켰다. 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그라피로 정제하여(용출액으로서 CHCl₃/MeOH, 80:1 v/v 사용) 8을 밝은 황색 결정으로서 85%의 수율로 수득하였다. ¹H n.m.r. (CDCl₃, 300 MHz) δ: 7.83 (d, 2H, J = 8.1), 7.74 (d, 2H, J = 9.0), 7.35 (d, 2H, J = 8.1), 6.86 (d, 2H, J = 9.0), 6.52 (s, 1H), 4.37 (d, 2H, J = 4.8), 4.19 (d, 2H, J = 4.8), 3.92 (s, 2H), 3.39-3.52 (m, 4H), 2.74 (s, 3H), 2.56 (s, 3H), 2.45 (s, 3H), 1.08-1.23 (m, 6H); (실측치, C, 63.37; H, 5.96; N, 9.89. 질량 스펙트럼: CI, m/z 551 (M + 1).

N,N - 디에틸 -2-{2-[4-(2- 플루오로 - 에톡시 )- 페닐 ]-5,7-디메틸- 피라졸로[1,5- a ]피리미딘 -3-일}- 아세트아미드 ( DPA -714)

건조 DMF(6 ml) 내의 6(150 mg, 0.43 mmol), 트리페닐포신(274 mg, 0.94 mmol) 및 2-플루오로에탄올(60 mg, 0.94 mmol) 용액에 디이소프로필 아조디카복실 레이트(DIAD, 190 mg, 0.94 mmol)를 가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 48 시간 동안 교반한 후에 48 시간 동안 증발시키고 증발 건조시켰다. 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그라피로 정제하여(용출액으로서 CHCl₃/MeOH, 80:1 v/v 사용) DPA-714를 엷은 황색 결정으로서 47%의 수율로 수득하였다.¹H n.m.r. (CDCl₃, 300 MHz) δ: 7.78 (d, 2H, J = 9.0 Hz), 6.52 (s, 1H), 7.01 (d, 2H, J = 9.0 Hz), 4.78 (dt, 2H, J = 4, 47 Hz), 4.26 (dt, 2H, J = 4, 28 Hz), 3.93 (s, 2H), 3.39-3.51 (m, 4H), 2.75 (s, 3H), 2.56 (s, 3H), 1.09-1.27 (m, 6H); (실측치, C, 66.70; H, 6.60; N, 13.14. 질량 스펙트럼: CI, m/z 399 (M + 1).

2. [ ¹⁸ F] DPA -714의 방사성 합성

반응식 2. [¹⁸F]DPA -714의 방사성 합성

방사성 동위원소 생산. PET트레이스(PETtrace) 사이클로트론(GE Healthcare, Sweden)에서, [¹⁸O(p,n)¹⁸F] 핵반응에 의해 95% 농축된 [¹⁸O]-H₂O에 16.5 MeV 양성자 빔을 사용하는 0.8 mL 물 표적의 조사에 의해, 담체를 첨가하지 않은 수성 [¹⁸F]플루오라이드 이온을 생산하였다.

[ ¹⁸ F]- 크립토픽스 - K222 의 제조. [¹⁸O] 농축된-H₂O 내의 [¹⁸F]플루오라이드를 GE 트레이서랩(TRACERlab) MX_FDG 합성기로 이송하고 진공 하에서 음이온 교환수지(Sep-Pak Waters Accell^TM Light QMA 카트리지, 카보네이트 형태, 10 mL 0.5 M K₂CO₃로 세척한 후 10 mL의 물로 세정하여 준비함)에 통과시켰다. K₂CO₃ (순수 300 ㎕ 내에 7 mg), 300 ㎕의 아세토니트릴 및 22 mg의 크립토픽스 222 (K222: 4,7,13,16,21,24-헥사옥사-1,10-디아자비사이클로 [8.8.8] 헥사코산)을 함유하는 용출 용액을 사용하여, 포획된 [¹⁸F]플루오라이드 이온을 Sep-Pak 카트리지로부터 용출시키고 반응 용기로 이송하였다. 아세토니트릴 분취량을 첨가하고 각각의 첨가 후에 반응 혼합물을 증발 건조시켰다(3회: 각회 80 ㎕). 질소 흐름 및 진공 하에 95 ℃에서 증발을 실행하였다.

[ ¹⁸ F] DPA -714의 제조 및 제형화 . 토실레이트 전구체(7)을 3 mL의 아세토니트릴에 녹이고 건조 [¹⁸F]-크립토픽스-K222 복합체에 가하였다. 혼합물을 85 ℃에서 5 분 동안 반응시켰다. 반응이 완결되었을 때 반응 혼합물을 주사용수 BP(WFI BP: Waters for Injections BP)로 희석하고 tC-18 Sep-Pak 카트리지에 통과시켰다. 반응 용기를 WFI로 세척하여 다시 tC18 Sep-Pak 카트리지에 통과시켰다. tC18에 포획된 방사성 표지 산물을 WFI(총 40mL)로 추가 3회 세척하였다. 이어서 EtOH(2mL) 및 WFI(3mL)로 tC18 Sep-Pak 카트리지로부터 산물을 용출시켰다. 얻어진 용액을 발열성 물질이 없고 멸균된 0.22 ㎛ 밀리포어(Millipore) CATHIVEX 필터에 통과시켜 HPLC 정제 전에 입자성 물질을 제거하였다. 그 후에 비정제 혼합물을 HPLC 워터스(Waters) XTerra RP C-18 10 ㎛(7.8 x 300 mm) 반-분취용 역상 컬럼에 주입하였다. 0.1 M NH₄Ac : CH₃CN (pH=10) : (60/40, v:v)의 이동상을 사용하고 유속이 4.0 mL/min일 때, [¹⁸F]DPA-714의 체류시간(t_R)은 12.42 분이었다. [¹⁸F]DPA-714에 상응하는 방사성 분획을 수집하여 진공 하에 증발시켰다. 잔사를 WFI BP(4 mL)에 재건하고 멸균된 13 mm 밀리포어 GV 0.22 ㎛ 필터를 통해 여과하여 발열성 물질이 없고 멸균된 진공 바이알에 넣었다. 이로써 붕괴를 보정하지 않은 10%(n=6)의 방사화학적 수율로 [¹⁸F]DPA-714를 수득하였다.

[ ¹⁸ F] DPA -714의 품질 관리. 비방사능(specific radioactivity) 및 방사화학적 순도를 결정하기 위하여, 부피 및 방사능을 알고 있는 최종 용액의 분취량을 분석용 역상 HPLC 컬럼(Waters XTerra C18 5 ㎛, 4.6 x 150 mm)에 주입하였다. 0.1 M NH₄Ac : CH₃CN (pH=10) : (50:50; v:v)의 이동상을 2.0 mL/min의 유속으로 사용하 여, 2.23 분의 체류시간(t_R)에서 [¹⁸F]DPA-714가 용출되었다. 담체 산물에 상응하는 254 nm에서의 UV 흡광 피크의 면적을 HPLC 크로마토그람 상에서 측정(적분)하여, 질량을 UV 흡광에 관련시키는 표준 곡선에 비교하였다. 방사화학적 및 화학적 순도는 98%를 초과하였으며 비방사능은 1680 GBq/μmol이었다.

실시예 2 - DPA-714의 시험관내 결합 친화도

결합 연구를 위하여, 기존 문헌(Trapani G,　 Franco M,　 Ricciardi L, et al. Synthesis and binding affinity of 2-phenylimidazo[1,2-alpha]pyridine derivatives for both central and peripheral benzodiazepine receptors. A new series of high-affinity and selective ligands for the peripheral type. Journal of Medicinal Chemistry. 1997;40:3109-3118 및 Campiani G,　 Nacci V,　 Fiorini I, et al. Synthesis, Biological Activity, and SARs of Pyrrolobenzoxazepine Derivatives, a New Class of Specific "Peripheral-Type" Benzodiazepine Receptor Ligands. Journal of Medicinal Chemistry. 1996;39:3435-3450)에 기술된 방법을 하기와 같이 약간 개질하여, 경추탈골법으로 살해한 웅성 위스타(Wistar) 랫트의 신장으로부터 미토콘드리아를 준비하였다. 프로테아제 저해제(160 ㎍/mL 벤자미딘, 200 ㎍/mL 바시트라신 및 20 ㎍/mL 대두 트립신 저해제)를 함유하는 얼음-냉각 50 mM 트리스/HCl, pH 7.4, 0.32 M 수크로즈 및 1 mM EDTA (완충액 A) 20 부피 내에서 유리 균질기 및 테플론 공이로 신장을 균 질화하여, 4 ℃에서 10 분 동안 600 g로 원심분리하였다. 얻어진 상등액을 4 ℃에서 10 분 동안 10,000 g로 원심분리하였다. 펠렛을 20 부피의 얼음-냉각 완충액 A에 재현탁하고, 4 ℃에서 10 분 동안 10,000 g로 다시 원심분리하였다. 비정제 미토콘드리아 펠렛을 에세이 시점까지 -20 ℃에서 동결시키거나, 0.6 nM [³H]PK11195와 함께 50 mM 트리스/HCl, pH 7.4(완충액 B) 내에서 0.5 mL의 총부피 내의 0.1 nM 내지 10 μM의 시험 화합물 농도 범위로 90 분 동안 4 ℃에서 배양하였다. 얼음-냉각 완충액 B로 5 mL까지 희석하여 배양을 종료시킨 후 즉시 유리섬유 화트만(Whatman) GF/C 필터를 통해 신속하게 여과하였다. 필터를 완충액 B로 세척(2 5 mL)하고, 팩커드(Packard) 1600 TR 액체 섬광 계수기를 사용하여 필터에 잔류하는 방사능의 양을 66%의 효율로 결정하였다. 각각의 경우에 표지되지 않은 1 μM PK 11195의 존재 하에 비-특이적 결합을 평가하였다. IC₅₀ 수치를 결정하고 K _i 수치를 쳉 및 프루소프(Cheng and Prusoff) 방정식에 따라 유도하였다(Cheng Y-C,　Prusoff WH. Relationship between the inhibition constant (KI) and the concentration of inhibitor which causes 50 per cent inhibition (I50) of an enzymatic reaction. Biochemical Pharmacology. 1973;22:3099-3108). 단백질 농도는 로우리(Lowry) 방법(Lowry OH,　 Rosebrough NJ,　 Farr AL,　Randall RJ. Protein measurement with the folin phenol reagent. Journal of Biological Chemistry. 1951;193:265-275)에 의해 소 혈청을 표준품으로 하여 산정하였다.

[³H]PK 11195를 방사성 리간드로 사용하고 랫트 신장 조직을 수용체 근원으 로 하는 막결합 에세이에 의해 TSPO에 대한 DPA-714의 친화도를 평가하였다. DPA-714의 선택성을 보장하기 위하여, CBR에 대한 그의 결합을 [³H]Ro 15-1788 및 랫트 뇌조직을 사용하여 평가하였다. 결과는 표 1에 나타낸다. 표 1에 나타낸 바와 같이, DPA-714의 친화도(K _i = 7.0 nM)는 DPA-713(K _i = 4.7 nM) 만큼은 높지 않았으나, 동일한 에세이에서 PK 11195(K _i = 9.3 nM)보다는 비교적 높았다. 3개 TSPO 리간드, DPA-714, DPA-713 및 PK 11195는 모두 CBR에 대해 무시할만한 친화도를 나타냈다.

[³H]PK 11195 및 [³H]Ro 15-1788을 방사성 리간드로 사용하고 랫트 신장막 및 랫트 뇌조직을 각각 수용체 근원으로 하는 경우의, TSPO 및 CBR에 대한 리간드의 친화도. 각 리간드에 대한 Log D 수치는 HPLC에 의해 결정되었다.

리간드	K _i(nM) TSPO	K _i(nM) CBR	Log D
DPA-714	7.0	> 10,000	2.44
DPA-713	4.7	> 10,000	2.44
PK 11195	9.3	> 10,000	3.35

실시예 3 - 신경 스테로이드 생산의 자극

본 실시예에서는, 잘 개발된 스테로이드 생산 에세이(Selleri S,　 Bruni F,　 Costagli C, et al. 2-Arylpyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl acetamides. New potent and selective peripheral benzodiazepine receptor ligands. Bioorganic and Medicinal Chemistry. 2001;9:2661-2671)를 이용하여, 프레그네놀론 합성을 증가시키는 능력에 관해 DPA-714를 평가하였다.

프레그네놀론 에세이의 결과(도 1에 나타냄)는, DPA-714가 DPA-713 및 범용적 PBR 리간드, PK11195 및 Ro5-4864에 비해 현저하게 높은 효능으로 스테로이드 생산을 자극함을 입증한다.

세포 배양

10% FBS, 2 mM _L-글루타민, 100 유닛/mL 페니실린 및 100 ㎍/mL 스트렙토마이신으로 보충된 둘베코 개질된 이글 배지(Dulbecco's modified Eagle's medium)에서 랫트 신경교종 C6 세포를 배양하였다. 5% CO₂/95% 공기의 습윤 대기 중에 37 ℃에서 배양을 유지하였다.

스테로이드 생합성 에세이

최종 부피 1 mL 내에 ~1 x 10⁶ 세포/웰의 밀도로 C6 세포를 24-웰 플레이트에 접종하였다. 프레그네놀론 생산의 측정에 앞서, 140 mM NaCl, 5 mM KCl, 1.8 mM CaCl₂, 1 mM MgSO₄, 10 mM 글루코즈, 10 mM HEPES/NaOH, pH 7.4, 및 0.1% BSA로 구성된 단순 염 배지로 세포를 3회 세척하였다. 실험중에는 세포를 37 ℃에서 공기 배양기 내에 상기 단순 염 배지로 배양하였다. 배지 내로 분비되는 프레그네놀론을 측정하기 위하여, 기존 문헌(Campiani B, Nacci V, Fiorini I, et al, Synthesis, Biological, Actwily and SARs of Pyrrolobenzoxazepine Derivatives, a New Class of Specific "Peripheral-Type" Benzodiazepine Receptor Ligands, Journal of Medicinal Chemistry 1996; 39:3435-3450)에 기술된 바와 같이 단순 염 배지에 트릴로스탄(25 μM) 및 SU 10603(10 μM)(각각 3β-하이드록시스테로이드 데하이드로게나제 및 17α-하이드록실라제의 저해제)을 첨가함으로써, 그의 추가 대사작용을 차단하였다. C6 세포에 신규 화합물 및 PK 11195, Ro 5-4864, 또는 클로나제팜을 첨가하는 경우에는, 단순 염 배지를 적절한 농도(40 μM)의 화합물을 함유하는 배지로 완전히 교환함으로써 이를 실행하였다. 에탄올의 최종 농도는 각 실험 내의 모든 웰에 있어서 일정하였으며, 0.5%(v/v)를 초과하지 않았고, 이는 그 자체 만으로는 스테로이드 생산에 영향을 주지 않는 농도이다. 배양 시간(2 시간) 종료시에 세포 배지를 보관하여 10 분 동안 1500 g에서 원심분리하였다. 배지에 분비된 프레그네놀론의 양은 ICN 바이오케미칼 주식회사(ICN Biochemical Inc., CA, USA)로부터 구입한 항체를 사용하여 공급자가 권장하는 조건 하에서 방사면역측정법(RIA)으로 정량분석하였다. 세포 단백질 농도는 기존에 기술된 방법(Lowry OH, Rosenbrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein measurement with the folin phenol reagent. J Biol Chem . 1951; 193; 265-275)에 따라 측정하였다.

결과는 도 1에 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, DPA-714는 프레그네놀론 합성을 기준선 위 80% 수준으로 자극함으로써, PK 11195 및 Ro 5-4864에 비해 유의적으로 높은 효능을 나타내었다. DPA-713은 동일한 에세이에서 스테로이드 생산에 효과를 나타내지 않았다.

실시예 4 - 생체외 [¹⁸F]DPA-714 설치류 연구

생체외 실험에는 300-320 g의 성체 웅성 위스타 랫트(Janvier, Le Genest-St-Isle, France)를 사용하였다. 모든 절차는 실험 동물의 관리에 관한 유럽 공동체 협의회 지침 86/609/EEC에 따라 실행하였다. 동물들을 12-시간 명/암 주기(온도22.4±0.5 ℃; 습도 40.3±7.2%)로 유지하였으며 물 및 음식을 자유롭게 공급하였다.

퀴놀론산 ( QA ) 손상: 랫트를 이소플루란(4%, 500 mL/min)으로 마취시켜, 정위 장치(stereotaxic apparatus)(Stoelting, Phymep, Paris, France)에 넣고 수술 중에는 이소플루란 2%(500 mL/min) 하에 유지하였다. 두개골을 노출시키고 치과용 드릴을 사용하여 작은 구멍을 뚫었다. 동물의 우측 선조체의 하기 좌표에 일측성으로(unilaterally) 주사하였다: 브레그마(bregma)로부터 A, 0.7; L, -3; P, -5.5 mm(Paxinos and Watson, 1986). 캐뉼라(cannula)(gauge 25, Hamilton, Massy, France)를 삽입하고 QA 용액(2 ㎕ 포스페이트 완충액, pH 7.4 내에 300 nmol)을 0.5 ㎕/min의 속도로 주입하였다. QA의 역류를 방지하기 위하여, 주사기를 제거하기 전에 4 분 동안 정위치에 남겨 두었다. 뼈를 왁스로 충진하고 두피를 봉합하였다.

생물학적 분포 연구: QA에 의한 일측성 선조체 손상으로부터 6일 후에 [¹⁸F]DPA-714로 생체외 생물학적 분포 연구를 수행하였다. 물 및 EtOH의 혼합물(85/15) 내의 20-37 MBq [¹⁸F]DPA-714를 음경 정맥을 통해 랫트에게 주사하거나, 그에 앞서 방사성 리간드 15 분 전에 PK 11195(n = 5, 5mg/kg), DPA-714(n = 2, 1 mg/kg) 또는 DPA-713(n = 2; 1 mg/kg)을 미리 주사하였다. 미리 주사한 것이 없이 방사성 리간드([¹⁸F]DPA-714)만을 단독으로 주사한 랫트가 대조군(n = 6)이었다. [¹⁸F]DPA-714 주사로부터 60 분 후에 동물을 희생시켰다. 말초성 조직, 즉 혈액, 근육, 뼈, 간, 심장, 부신 및 몇 가지 뇌 영역(소뇌, 우측 및 좌측 선조체, 우측 및 좌측 전두엽, 우측 및 좌측 해마상 융기)의 시료를 적출하여 무게를 측정하고 (컴플리터 데니스(a completer Denis))를 사용하여 방사능을 측정하였다. 말초성 조직에 있어서는, 결과를 (%ID/g 조직) / (%ID/g 혈액)±SEM 비율로 표현하였다. 뇌에 있어서는, 결과를 (%ID/g 대뇌 부위) / (%ID/g 소뇌)±SEM 비율로 표현하였다. 데이터의 수가 5개 이상일 경우에는 스튜던트 t 테스트를 수행하였다. p<0.05인 경우 통계적 유의성이 인정되었다.

결과

말초성 생물학적 분포: 도 2는 QA 손상 랫트의 4개 그룹, 대조군(방사성 리간드만 주사함) 및 3개 전-처리 그룹(PK 11195, DPA-713 및 DPA-714) 각각에서의 [¹⁸F]DPA-714의 말초성 분포를 나타낸다. 대조군 그룹으로부터의 결과는, [¹⁸F]DPA-714가 부신(71.62±35.06) 및 심장(59.26±29.06)에 가장 많이 축적되고, 뼈(6.30±0.97), 간(3.36±0.16) 및 근육(2.11±1.13)에는 최소량만 축적됨을 보여준다. PK 11195(5 mg/kg)로 전-처리한 랫트에서는 심장, 뼈 및 간에서 방사성 리간드 흡수가 유의적으로 저해되는 것으로 나타났으나, 부신 및 근육에서는 그렇지 않았다. 반면에, DPA-714(1 mg/kg) 또는 DPA-713(1 mg/kg)으로 전-처리한 경우에는 모든 말초성 조직에서 [¹⁸F]DPA-714의 축적을 차단할 수 있었다.

대뇌에서의 생물학적 분포: 도 3은 QA 손상 랫트의 4개 그룹 각각에서의 [¹⁸F]DPA-714의 대뇌 분포를 나타낸다. 대조군 그룹으로부터의 결과는, 우측(손상된)의 선조체(4.81±0.47 대 0.61±0.14; p<0.05) 및 전두엽(1.92±0.86 대 0.68±0.13, p<0.05)에서 [¹⁸F]DPA-714 흡수가 그의 상응하는 비-손상된 반대쪽에 비하여 통계적으로 유의하게 증가함을 입증한다. 이는 해마상 융기(0.74±0.13 대 0.77±0.29)에서는 관찰되지 않았다. 우측 선조체 및 전두엽에서는, PK 11195를 미리 주사함에 의하여 [¹⁸F]DPA-714의 축적이 유의적으로 감소하였다(각각 1.90±0.59 및 1.18±0.16, p<0.05). DPA-714(각각 2.00±0.23 및 1.28±0.17) 또는 DPA-713(각각 1.08±0.08 및 1.06±0.05)을 미리 주사함에 의해서도 이들 동일 부위에서 가시적 감소가 나타났다. 흥미롭게도, PK 11195 전-처리 그룹에서는 좌측 선조체(1.25±0.48), 좌측 전두엽(0.99±0.04), 우측 해마상 융기(1.19±0.14) 및 좌측 해마상 융기(1.09±0.10)에서 [¹⁸F]DPA-714 축적이 대조군에 비해 증가하였다. DPA-713과 마찬가지로 DPA-714를 미리 주사한 후에도 유사한 경향이 관찰되었다.

실시예 5 - 생체내 [¹⁸F]DPA-714 개코원숭이 PET 연구

PET 스캔을 위하여, 연령 13 및 체중 23.1 kg의 정상적인 웅성 파피오 하마드리아스(Papio hamadryas ) 개코원숭이를 선택하였다. 과학적 목적을 위한 비-인간 영장류의 관리 및 사용에 관한 국립 보건 의학 연구 협의회(NHMRC: National Health and Medical Research Council) 실행 지침에 따라 개코원숭이를 유지 및 최급하였다. 프로젝트 신청은 시드니 남서부 보건 서비스(SSWAHS: Sydney South West Area Health Service) 동물 윤리 위원회의 승인을 받았다. 주사된 방사성 리간드의 용량은 [¹⁸F]DPA-714에 대해 100 MBq였다.

모든 PET 데이터는 호주의 로얄 프린스 알프레드 병원(Royal Prince Alfred Hospital)의 PET 및 핵의학과에서 지멘스 바이오그라프(Siemens Biograph) LSO PET-CT 스캐너를 사용하여 수집하였다. 이 이중모드 장치는 동일한 갠트리(gantry) 내에 이중 슬라이스(dual slice) CT 스캐너 및 24 결정환(crystal ring)을 가진 완전-3D PET 스캐너를 가지고 있다. 이는 조망 영역(field of view) 중심에서 6.3 mm 반치폭(FWHM: full width at half maximum)의 재구성 PET 공간 해상도를 제공한다. 개코원숭이는 초기에 케타민(8 mg/kg, im)으로 마취시켰다. 식염수 중의 케타민(Parnell Laboratory, Australia)을 0.2 mg 케타민/kg/min의 용량 속도로 iv 주입하여 마취를 유지하였다. 개코원숭이에게 반 시간에 걸쳐 MgSO₄(2 mL iv) 및 아트로핀(1 mg im) 및 막살론(5 mg im)도 투여하였다. 개코원숭이의 머리를 플라스틱 테이프로 고정하여 체동 아티팩트(motion artifact)를 최소화하였다. 방사성 리간드의 주사 전에 머리의 CT 스캔을 완료하였다. 방사성 리간드의 주사 직전에 리스트 모드로 PET 데이터 수집을 개시하여 60 분의 기간 동안 지속하였다. 차단 연구에서는 방사성 리간드 주사 5 분 전에 PK 11195(1.5 mg/kg)로 전처리하였고, 전치 연구에서는 [¹⁸F]DPA-714 주사 20 분 후에 표지되지 않은 DPA-714(1 mg/kg)를 투여하였다. 각 연구의 종결시에 리스트 모드 데이터를 54 프레임(20 x 30 s, 30 x 60 s 및 4 x 300 s)을 포함하는 다이나믹 스캔으로 정렬하였다. 다이나믹 3-D PET 부비강 조영상(sinogram)을 푸리에 재배열(FORE: Fourier Rebinning)로 재배열하고 여과 역투사(filtered backprojection)로 재구성하여 광자 감쇠(photon attenuation)에 대해 CT 데이터-기초 보정하고 각각 128 x 128 복셀(voxel)을 포함하는 47개 횡단면상(transaxial slice)으로 산란시켰다. 재구성된 복셀 규모는0.206 x 0.206 x 0.337 cm였다. 방사성 리간드 흡수를 뇌조직 부피당 주사 용량 백분율의 단위(% dose/mL)로 환산하여 시간에 대해 도시하였다. ROI 정의에 앞서, 자동화 3D 등록 알고리즘을 사용하여 2개의 재구성된 스캔을 공동-등록(co-register)하였다(Eberl S, Kanno I, Fulton RR, Ryan A, Hutton BF, Fulham MJ. 1996. Automated interstudy image registration technique for SPECT and PET. J Nucl Med 37(1):137-145).

시상, 소뇌, 선조체, 피질, 두개골 및 전뇌에 걸쳐 관심의 대상인 부위에 대하여 선택된 슬라이스로부터, 시간에 대한 리간드 농도 변화를 나타내는 붕괴 보정 시간 활성 곡선을 작제하였다. 리스트-모드 수집 후에, 6개의 베드 포지션(bed position) 각각에서 2 분씩 전신 PET-CT 스캔을 수행하여 다른 자리의 방사성 리간드 흡수를 결정하였다.

결과

다이나믹 PET 뇌영상화를 [¹⁸F]DPA-714(2 ml 식염수 내에 100 MBq, 비방사능 270 GBq/μmol)의 i.v. 투여 수 분 전에 개시하여 주사 후 60 분에 종료하는 기준선 연구를 수행하였다. 이어서 6개의 베드 포지션 각각에서 2 분 동안 전신 수집을 실시하였다. 기준선 연구에서 얻어진 뇌 횡단면상(transaxial brain slice)의 PET 통합 영상(PET summation image)은, [¹⁸F]DPA-714가 혈액 뇌 장벽(blood brain barrier)을 투과하여 뇌 안에 상당히 축적될 수 있음을 입증하였다. 개코원숭이 두개골에서는 흡수가 관찰되지 않았다.

[¹⁸F]DPA-714 결합의 특이성을 결정하기 위하여, TSPO 리간드 PK11195(1.5 mg/kg)에 의한 전처리를 포함하는 차단 연구를 수행하였다. 이 연구에서 얻어진 뇌 횡단면상의 PET 통합 영상은, PK11195가 뇌에서의 [¹⁸F]DPA-714 흡수를 효과적으로 차단함을 입증하였다. 마지막으로, [¹⁸F]DPA-714 주사 20 분 후에 표지되지 않은 DPA-714(1 mg/kg)를 투여하는 전치 연구를 수행하여 방사성 리간드 결합의 가역성을 평가하였다.

도 4는 3가지 PET 연구(기준선 연구, 차단 연구 및 전치 연구) 각각에 있어서, 개코원숭이 전뇌에서의 [¹⁸F]DPA-714의 흡수를 나타내는 시간 활성 곡선(TAC)을 보여준다. 기준선 연구에서는, [¹⁸F]DPA-714의 흡수가 10 분 이내에 최대점에 도달하여 이후 50 분 동안 대략적으로 동일한 흡수 수준을 유지했다. 전치 연구에서는 최초 20 분 동안 기준선 연구와 유사한 결과가 나타났으나, 표지되지 않은 DPA-714의 주사 후에 곡선이 첨예한 피크로 상승한 다음 방사성 리간드의 완전한 유실(washout)로 이어졌다. 반면에 TSPO 특이적 리간드 PK 11195로 전처리한 경우에는, [¹⁸F]DPA-714 흡수가 초기에 증가했다가 이후에 신속하게 쇠퇴하여 전치 연구에서 나타난 것과 동일한 유실 수준으로 내려갔다.

다른 자리에서의 방사성 리간드 흡수를 조사하기 위하여, 뇌 영상화에 곧바로 이어서 전신 영상도 수집하였다. 이로써 심장, 부신 및 타액선에서 [¹⁸F]DPA-714의 높은 흡수가 입증되었다. 방사성 리간드 투여 20 분 후에 표지되지 않은 DPA-714를 주사한 경우에는 이들 말초성 부위에서 [¹⁸F]DPA-714의 결합이 완전히 전치되었다(데이터 미수록).

실시예 6 - TSPO의 PET 추적자로서의 [¹⁸F]DPA-714: HSV 뇌염의 랫트 모델에서 [11C]PK11195와의 비교

파킨슨병 및 단순포진성 뇌염(HSE: herpes simplex encephalitis)을 포함하는 다수의 신경학적 질환이 신경염증과 연계되어 있다. 신경염증 중에는 말초성 벤조디아제핀 수용체(PBR)의 발현이 증가하며 이는 [¹¹C]PK11195를 사용하는 양전자 방출 단층촬영술에 의해 가시화될 수 있다. 그러나 [¹¹C]PK11195는 낮은 뇌 흡수 및 높은 비-특이적 결합을 나타내므로 경미한 염증을 가시화하기에는 감도가 충분하지 못할 수 있다. 본 연구에서는 HSE의 랫트 모델에서 [¹⁸F]DPA-714를 평가하고 동일한 모델에서 [¹¹C]PK11195과 비교하였다.

실험 방법: 상응하는 토실레이트 전구체를 K¹⁸F/크립토픽스와 반응시켜 [¹⁸F]DPA-714를 제조하였다. [¹⁸F]DPA-714의 안정성은 TLC로 시험하였다. 웅성 위스타 랫트에게 단순포진 바이러스 유형-1(100l PBS 내에 10⁷ PFU) 또는 PBS(대조군)를 비내(intranasally) 접종하였다. 접종 후 1주 이내에, 복제된 바이러스가 뇌로 이동하여 신경염증을 유발하였다. 접종 후 제6일 또는 제7일에 랫트에게 [¹⁸F]DPA-714(559 MBq) 또는 [¹¹C]PK11195(7822 MBq)를 i.v. 주사하고, 각각 2 시간 및 1 시간 동안 다이나믹 PET 스캔(MicroPET Focus 220)을 실행한 후에, 생체외 생물학적 분포 연구를 수행하였다.

결과 및 토의: 20±5%의 방사화학적 수율, 10428 MBq/nmol의 비방사능, 및 >99%의 방사화학적 순도로 [¹⁸F]DPA-714가 수득되었다. 생체 내에서 [¹⁸F]DPA-714는 더욱 극성인 대사산물로 서서히 전환되어 추적자 주사 2 시간 후에는 랫트 혈장 내 방사능의 78±1%가 모체 화합물로 구성된다. [¹⁸F]DPA-714의 PET 영상은 대조군 랫트(n=3)에서 낮은 추적자 흡수를 보여주었으며, 이는 1 시간에서 [¹¹C]PK11195 흡수(n=5)에 비해 유의적으로 낮았고(p=0.01), 뇌로부터의 추적자 제거율도 낮았다(T₁ _/2>100 분). HSE 랫트의 [¹⁸F]DPA-714 흡수는 HSV-1이 축적되는 후각(olfactory) 및 역행(retrograde) 뇌 영역에서 증가하였다(90-150%). 이들 영역에서 [¹¹C]PK11195 흡수는 유의적으로 증가하지 않았다.

결론: 이들 결과는 [¹⁸F]DPA-714가 신경 염증을 가시화하기 위한 유용한 추적자이며, 염증 및 비염증 영역 간의 대비(contrast)가 우수하기 때문에 [¹¹C]PK11195 보다 더욱 민감함을 입증한다.

실시예 7 - DPA-14의 독성 연구

본 연구에서는 랫트에서 정맥내 경로에 의한 단일 투여 후에 DPA-714의 독성 가능성을 평가하였다.

본 연구에는 주령이 7주이고 임의화(randomisation) 당일의 체중이 웅성의 경우 193.1 g 내지 215 g, 자성의 경우 160.6 g 내지 180.1 g인 2개 그룹의 20 마리 SPF 스프라그-돌리(Sprague-Dawley) 랫트가 포함되었다(각각 웅성 5 마리 및 자성 5 마리). 동물은 찰스 리버 래버러토리 프랑스(Charles River Laboratories France) (Domaine des Oncins - 69592 L'Arbresle Cedex, France)로부터 구매하였다.

그룹들은 하기와 같다:

?● Group 1: 비히클 투여(즉 0.9% NaCl / 에탄올(9/1, (v/v)).

?● Group 2: 5 mL/kg으로 DPA-714 투여

비히클(즉 0.9% NaCl / 에탄올 9/1, (v/v)) 내에 1/10으로 희석한 시험 항목 DPA-714 또는 비히클을 0.2 ㎛ 필터로 여과한 후에 5 mL/kg의 부피로 약 30 초에 걸친 볼루스(bolus)로 정맥내 경로에 의해 동물에게 투여하였다..

임의화 당일, D7, D14 및 D15(부검일)에 동물의 체중을 측정하였다.

일반 관찰은, D1에 투여 후 60 분±30 분, 및 투여 후 3 시간 내지 4 시간 사이에 수행하고, 이후로는 하루에 한 번씩 14일간 수행하였다. 또한 기능 및 신경행동 검사를, D1에는 투여후 60 분 ±30 분에, 이후에는 D7 및 D14에 평가하였다. 사망률은 하루에 두 번씩 14일간 기록하였다. 14일 기간의 종료시에 생존해 있는 모든 동물에 대해 육안 부검(gross necropsy)을 실시하였다.

채택된 실험 조건 하에서, 비히클(즉 0.9% NaCl / 에탄올 9/1, v/v)을 투여한 동물에서는 유의적 징후가 나타나지 않았으며 체중 증가가 정상이었다. 부검에서 조사한 기관에서는 비히클로 인한 비정상 소견이 없었다.

비히클 내에 1/10으로 희석하여(즉 0.05 mg/mL의 최종 농도) 정맥내 경로에 의해 5 mL/kg으로 투여된 DPA-714는 사망을 유도하지 않았다. 대조군 그룹과 비교할 때, 웅성 및 자성의 체중 증가에 대한 효과가 관찰되지 않았다. 비히클 내에 1/10으로 희석한 DPA-714를 정맥내 경로에 의해 5 mL/kg으로 투여한 동물에서는 상응하는 임상 징후가 관찰되지 않았다. 부검에서 육안적 병변이 관찰되지 않았다.

채택된 실험 조건 하에서 스프라그-돌리 랫트에 5 mL/kg으로 정맥내 경로에 의해 단회 투여한 DPA-714(batch No. 140306)는 독성 징후를 유도하지 않았다.

그러므로 정맥내 경로에 의해 투여할 경우 DPA-714(batch No. 140306)의 LD₅₀은 웅성 및 자성 스프라그-돌리 랫트에서 5 mL/kg을 초과한다.

주해

랫트 신장막 및 [³H]PK 11195 (실시예 2)를 사용하는 시험관내 결합 연구에서, DPA-714가 고도의 친화도를 가지고 TSPO에 특이적으로 결합함이 입증되었다. 정상 및 손상 랫트에서 마이크로PET를 사용하는 생물학적 분포 연구(실시예 4)는, TSPO 발현이 변경된 부위를 검출함에 있어서 [¹⁸F]DPA-714가 고도로 민감하고 정확한 방사성 리간드임을 보여주었다. 이들 랫트 연구는 또한 [¹⁸F]DPA-714가 생체내에서 바람직한 동역학 및 안정성을 가짐을 증명하였다.

정상 개코원숭이 뇌의 PET 영상화(실시예 5)는 랫트 연구에서 관찰된 결과를 재확인하였다. 실시예 5의 결과는 [¹⁸F]DPA-714가 특이적이고 선택적으로 TSPO에 결합하며 TSPO 결합에 있어서 종 의존성(species dependence)을 나타내지 않음을 보여준다.

DPA-714의 신규 특징은 프레그네놀론 스테로이드 생산 에세이에서의 현저한 작용적 활성이다(실시예 3). 실제로, 신경 스테로이드 합성 자극에 있어서 DPA-714는 가장 널리 사용되는 TSPO 리간드인 PK 11195에 비해 동일한 에세이에서 2배의 활성을 나타낸다.

또한, DPA-714의 결합 친화도(K _i= 7.0 nM)은 PK 11195(K _i=9.3 nM)에 비해 더욱 높다(실시예 2). 이러한 높은 친화도는, DPA-714의 우월한 생체내 동역학 및 낮은 친지질성과 더불어, [¹⁸F]DPA-714가 TSPO 표지화에 있어서 더욱 우수함을 의미한다.

그러므로 [¹⁸F]DPA-714는 소신경교세포 활성화의 정확한 생체내 표지자로서 사용될 수 있다. 더욱 구체적으로, [¹⁸F]DPA-714는 PET와 함께 다수의 신경퇴행성 장애에서 초기의 신경병리학적 사건을 감지하는 수단으로서 사용될 수 있다. 이 방사성 리간드는 또한 질환 진행 및 치료 유효성의 연구를 위한 도구로서 사용될 수 있다. [¹⁸F]DPA-714가 질환 진행 및 치료 유효성의 연구를 위한 도구로서 사용될 수 있는 질환의 유형은 알츠하이머병(AD), 파킨슨병(PD), 헌팅톤병, 다발성 경화증(MS), 다발성 신경계 위축(MSA), 간질, 뇌질환, 뇌졸중 및 뇌종양을 포함한다. 바람직한 생체내 동역학과 더불어, 높은 특이적 결합 및 높은 선택성으로 인해, [¹⁸F]DPA-714는 상기 응용에 있어서 적합하다.

본 명세서에 기술된 발명이 구체적으로 기술된 것 이외로 용이하게 변형 및 개질될 수 있음을 당업자는 인식할 것이다. 이러한 변형 및 개질은 모두 상기 발명의 설명에 의해 그 본질이 결정되는 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.

본 발명의 하기 특허 청구 범위 및 전기 발명의 설명에 있어서, 표현 언어 또는 필연적 추론으로 인해 문맥상 다르게 요구되는 경우를 제외하고는, 단어 "포함하다", 또는 예를 들어 "함유하다" 또는 "특징으로 하다"는 포괄적 의미, 즉, 언급된 특징의 존재를 명기하나 본 발명의 다양한 구체예에서 추가의 특징들의 존재 또는 부가를 배제하지는 않는 의미로 사용된다.

Claims

¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된 화학식(I)의 화합물 또는 그의 염:

상기 식에서

R₁, R₂ 및 R₃은 각각 독립적으로 H 또는 소수성 그룹이며;

제1항에 있어서, 화학식 (I)의 R이 할로에 의해 임의로 치환된 C_1-6알킬, 또는 할로에 의해 임의로 치환된 C_1-6 알콕시인, 방사성 표지된 화합물 또는 그의 염.

제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식 (I)의 R₁, R₂ 및 R₃이 H, 할로에 의해 임의로 치환된 C_1-6알킬, 할로에 의해 임의로 치환된 아릴, 할로에 의해 임의로 치환된 NHC₁ _-6알킬, 할로에 의해 임의로 치환된 OC₁ _-6알킬, 할로에 의해 임의로 치환된 SC₁ _-6알킬, R₆이 할로에 의해 임의로 치환된 C₁ _-6알킬인 COOR₆, R₆이 할로에 의해 임의로 치환된 C_1-6알킬이고 n이 정수인 (CH₂)_nOR₆, 및 할로에 의해 임의로 치환된 폴리에테르로부터 각각 독립적으로 선택되는, 방사성 표지된 화합물 또는 그의 염.

제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 화학식 (I)의 R₄ 및 R₅가 할로에 의해 임의로 치환된 C_1-6알킬 및 할로에 의해 임의로 치환된 C_1-6알콕시로부터 각각 독립적으로 선택되는, 방사성 표지된 화합물 또는 그의 염.

제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 따른 방사성 표지된 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염, 및 약제학적으로 허용되는 담체를 함유하는 약제학 적 조성물.

¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된, 제1항에 정의된 화학식(I)의 화합물, 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염을 대상에게 투여하고 대상 내에서 방사성 동위원소 위치의 영상을 얻음을 특징으로 하여, 대상 내에서 전좌 단백질(18 kDa)(TSPO: translocator protein)을 영상화하는 방법.

제6항에 있어서, 화학식 (I)의 화합물이 ¹⁸F, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 또는 ⁷⁵Br로 방사성 표지되고, 영상이 양전자 방출 단층촬영술(PET: positron emission tomography) 영상화에 의해 얻어지는 방법.

제6항에 있어서, 화학식 (I)의 화합물이 ¹²³I으로 방사성 표지되고, 영상이 SPECT 영상화에 의해 얻어지는 방법.

¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된, 제1항에 정의된 화학식(I)의 화합물, 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염을 대상에게 투여하고 대상 내에서 방사성 동위원소 위치의 영상을 얻음으로써 대상의 뇌 실질(brain parenchyma) 내에서 화합물 또는 그의 염의 TSPO 결합 정도를 평가함을 특징으로 하여, 대상 내에서 신경퇴행성 장애(neurodegenerative disorder)를 진단하는 방법.

제9항에 있어서, 신경퇴행성 장애가 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅톤병, 다발성 경화증, 다발성 신경계위축, 간질, 뇌질환(encephalopathy), 뇌졸중 또는 뇌종양인 방법.

제6항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 대상이 인간이 방법.

대상 내에서 전좌 단백질(18 kDa)을 영상화하기 위한 의약품의 제조에 있어서, ¹⁸F, ¹²³I, ⁷⁶Br, ¹²⁴I 및 ⁷⁵Br로부터 선택된 방사성 동위원소로 방사성 표지된, 제1항에 정의된 화학식(I)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염의 용도.

화학식(II)의 화합물 또는 그의 염:

상기 식에서

R₁ 및 R₃은 각각 독립적으로 H, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 이소펜틸, sec-펜틸, 1,2-디메틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 헥실, 4-메틸펜틸, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 1,1-디메틸부틸, 2,2-디메틸부틸, 3,3-디메틸부틸, 1,2-디메틸부틸, 1,3-디메틸부틸, 1,2,2-트리메틸프로필, 1,1,2-트리메틸프로필, 아릴, NHC_1-6알킬, OC_1-6알킬, SC_1-6알킬, R₆이 C_1-6알킬인 COOR₆, R₆이 C_1-6알킬이고 n이 정수인 (CH₂)_nOR₆ 또는 폴리에테르이며, 여기 에서 임의의 상기 그룹(H를 제외함)이 할로에 의해 임의로 치환될 수 있고;

R₂는 H 또는 소수성 그룹이며;