KR20100071963A - 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 알츠하이머 질환 진단용 영상화제 - Google Patents

플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 알츠하이머 질환 진단용 영상화제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체, 이의 제조방법, 이를 이용한 알츠하이머 질환 진단용 영상화제에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 화학식 1로 표시되는 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체, 이를 제조하기 위한 출발물질로서 화학식 2의 유도체, 이들의 제조방법과 알츠하이머 질환의 바이오마커 일종인 베타아밀로이드 플라크와의 강력한 결합능을 갖는 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체를 이용하여 알츠하이머 질환을 진단할 수 있는 영상화제에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 종래 합성이 어려웠던 플루오린이 표지된 벤조타이아졸 유도체를 간단한 공정에 의해 얻을 수 있으며, 이렇게 얻어진 벤조타이아졸 유도체를 이용하여 알츠하이머 질환의 유병 여부, 진행정도를 진단하는데 유용하게 사용할 수 있다.

Description

플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 알츠하이머 질환 진단용 영상화제{FLUORINATED BENZOTHIAZOLE DERIVATIVES, PREPARATION METHOD THEREOF AND IMAGING AGENT FOR DIAGNOSING ALTZHEIMER'S DISEASE USING THE SAME}
본 발명은 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체, 이의 제조방법, 이를 이용한 알츠하이머 질환 진단용 영상화제에 관한 것이다.
20 세기를 넘어 21 세기로 접어들면서 인간의 생존연령의 증가로 인구의 고령화가 진행되면서 알츠하이머병과 같은 퇴행성 뇌 질환이 보건학적인 문제로 대두되고 있다. 알츠하이머병의 유병율은 60세 인구에서 1％, 85세까지의 노년층에서 20-30％로 생존연령의 증가에 따른 유병률의 증가와 함게 질병의 심각한 진행 및 장기적 치료의 필요성으로 인하여 환자와 가족의 정신적, 경제적 손실뿐만 아니라, 사회적으로도 큰 손실을 야기한다.
현재까지 알츠하이머병은 인지능력저하, 비가역적 기억상실, 방향감각 상실 및 언어장애 등의 임상적인 증상으로 진단하거나, 핵의학적 영상분석방법인 [ 18F]플루오로디옥시글루코오스(fluorodeoxyglucose, FDG)를 이용한 두정엽 부위의 포도 당 대사 감소를 보고 진단하였으나, 최근에는 퇴행성 뇌의 베타아밀로이드 플라크를 직접 영상화함으로써 더욱 정확한 진단이 가능해졌다.
베타아밀로이드 플라크는 2004년 미국 NIA (National Institute of Aging)에 의하여 결성된 ADNI (Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative)에서 알츠하이머병의 가장 유력한 바이오마커로 규정되었으며, 따라서 비침습적 생체 분자영상을 이용하여 베타아밀로이드 플라크의 축적을 정량화하는 것은 알츠하이머병의 조기 진단과 치료에 획기적 발전을 가져올 수 있는 기술이라 할 수 있다. 살아있는 개체에서 베타아밀로이드 플라크의 영상화를 가능하게 한 방법으로는 핵의학적 분석방법인 단일광자방출전산화단층촬영(single photon emission computed tomography, SPECT)이나 양전자방출단층촬영(positron emission tomography, PET)이 있다.
사용될 방사성의약품은 약리학적 영향이 배제된 아주 적은 농도로 사용되며, 베타아밀로이드 플라크를 영상화하기 위해서는 뇌까지 현저한 양이 들어가야 하는데, 이때 반드시 뇌혈관장벽(Blood Brain Barrier, 이하 'BBB')를 통과해야 한다. 따라서 사용될 알츠하이머병 진단 방사성의약품은 BBB를 통과하기 위해, 세포막에 확산될 수 있는 충분한 지방친화성을 가져야 한다. 또한 이상적인 알츠하이머병 진단 방사성의약품은 정상인의 뇌에선 빠르게 섭취 후, 어떠한 대사 반응에도 관여함이 없이 빠른 시간 내에 체외로 배출되어야 한다.
지금까지 알려진 화합물 중 방사성동위원소 카본-11(carbon-11)으로 표지된 피츠버그 화합물(Pittsburgh Compound-B, 이하 'PIB')는 알츠하이머병의 진단을 위해 뇌의 베타아밀로이드 플라크 침착을 확인할 수 있는 표지물질로서 벤조타이아졸 (benzothiazoles, 이하 'BTA') 유도체들 중 가장 유력한 화합물로 알려져 있다 (Mathis, C.A., Wang, Y., Holt, D. P., Huang, G-F., Debnath, M.L., Klunk, W.E., J. Med. Chem. 2003, 46:2740-2754; Cai, L., Innis, R. B., Pike, V. W., Curr. Med. Chem. 2007, 14(1):19-52). 하기 표 1에는 종래 알려진 다양한 방사성동위원소가 표지된 BTA 유도체의 구조를 나타내었다.
＜표 1＞
Figure 112010009598196-PCT00001
상기 PIB는 베타아밀로이드와 강하게 결합할 뿐만 아니라, 두뇌 섭취 및 제거의 측면에서 현재 개발된 베타아밀로이드 영상화 제제 중 가장 높은 뇌 섭취/제거 비율을 갖는 것으로 알려져 있다. 그러나, 이러한 PIB의 합성을 위해서 반감기가 짧은 C-11을 사용해야 하고, 표지방법이 복잡하며, 생산성이 낮기 때문에 C-11을 생산할 수 있는 사이클로트론이 없는 곳에서는 합성이 불가능하다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 표 1에 기재되어 있는 바와 같이, 종류가 다른 방사성동위원소인 아이오딘-125, 테크네슘-99m으로 표지된 BTA 유도체들에 대해서 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나, [125I]TZDM은 정상 뇌에 머무르는 시간이 너무 길고, 테크네슘-99m으로 표지된 [99mTc]6-BTA는 뇌의 BBB를 통과하기에는 크기가 너무 클 뿐만 아니라 극성 또한 높기 때문에, PIB와 비교하여 우수한 뇌 영상을 얻는 데는 문제가 있다.
한편, 플루오린-18로 표지된 BTA 방사성의약품 개발은 다양한 유도체를 이용한 많은 연구가 진행되어 왔다. 예를 들면, 방향족 화합물의 고리에 직접 플루오린-18을 표지시키는 것이 곤란하여, BTA 고리의 6번 위치의 하이드록시기에 O-알킬레이션을 통해 알킬사슬로 연결된 플루오린-18이 표지된 BTA 유도체가 개발된 바 있었으나 좋은 결과를 보여주지는 못했다(표 1의 [18F]6-C3H6F-BTA 참조).
최근, PIB 화합물의 오른쪽 페닐 3번 위치에 플루오린-18을 도입한 화합물(표 1의 [18F]AH110690, GE Healthcare)이 개발되어 2008년부터 유럽에서 임상실험을 진행 중인 것으로 알려져 있다. 그러나, 상기 화합물은 방향족 고리에 플루오린-18 표지 수율이 낮고, 표지하는 공정이 세 단계 이상으로 이루어져 있기 때문에 110분의 반감기를 갖는 화합물로서는 생산성 측면에서 불리하다는 문제가 있다. 그러나, BTA 화합물의 방향족 고리에 직접 플루오린-18을 도입하는 방법이 [11C]PIB를 대신할 플루오린-18로 표지된 BTA 화합물 개발 전략과 상응함을 보여주는 결과라고 할 수 있으며, 현재까지 오른쪽 페닐이 아닌 BTA 자체에 직접 플루오린-18를 표지 한 사례는 보고된 바 없다.
이에 본 발명자들은 알츠하이머병의 유력 바이오마커인 베타아밀로이드 플라 크에 결합력이 우수한 플루오린이 도입된 BTA 유도체 및 플루오린-18을 BTA에 직접 표지할 수 있는 BTA 유도체의 전구체를 합성하였으며, 이들 BTA 유도체들이 높은 베타아밀로이드 플라크 결합친화도 및 지방친화성을 가짐을 체외실험에서 확인하고, 체내 정상 마우스의 뇌 섭취 및 제거비율과 정상인에서의 뇌 영상을 통해 우수한 알츠하이머병 진단영상이 가능한 물질임을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
기술적 과제
본 발명의 목적은 화학식 1로 표시되는 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 화학식 2로 표시되는 벤조타이아졸 유도체의 전구체를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 벤조타이아졸 유도체의 전구체의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 화학식 1로 표시되는 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체를 이용하여 알츠하이머 질환을 진단하기 위한 영상화제를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 영상화제를 이용하여 알츠하이머 질환을 진단하는 방법을 제공하는데 있다.
기술적 해결방법
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체 및 화학식 2로 표시되는 이들 유도체의 전구체들과, 이들을 합성하기 위한 반응식 1 내지 3으로 표시되는 합성방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 알츠하이머 질환의 바이오마커인 베타이밀로이드 플라크와 강한 결합을 하며, 뇌 섭취 및 제거 효율이 우수한 화학식 1의 유도체를 이용한 알츠하이머 질환의 진단용 영상화제 및 진단방법을 제공한다.
유리한 효과
본 발명에 의하면, 종래 합성이 어려웠던 플루오린이 표지된 벤조타이아졸 유도체를 간단한 공정에 의해 얻을 수 있으며, 이렇게 얻어진 벤조타이아졸 유도체를 이용하여 알츠하이머 질환의 유병 여부, 진행정도를 진단하는데 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 화학식 1의 유도체인 실시예 1, 2 및 3의 화합물에 대한 실험예 1.3에 따른 정상 마우스의 체내 뇌 섭취 및 배출 결과를 나타내는 그래프이고,
도 2, 도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 화학식 1의 유도체인 실시예 1, 2 및 3의 화합물에 대하여 실험예 1.4에 따른 2 시간 동안의 시간대별 뇌영상을 촬영한 사진이다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체를 제공한다.
화학식 1
Figure 112010009598196-PCT00002
상기 식에서,
R1은 18F 또는 19F이고, 여기서 R1은 벤조타이아졸 고리의 5, 6, 7 및 8 중 어느 하나의 위치에 치환되고;
R2는 수소, C1-C4의 직쇄 또는 측쇄알킬, C1-C4의 직쇄 또는 측쇄 알킬카보닐, 2-(2'-메톡시-(에톡시)n) C1-C4 직쇄 또는 측쇄 알킬카보닐 및 2-(2'-메톡시-(에톡시)n)C1-C4의 직쇄 또는 측쇄 알킬로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 여기서 n은 1 내지 5의 정수이고;
R3은 수소 또는 C1-C4 직쇄 또는 측쇄 알킬이고;
R4 및 R5는 각각 수소 또는 히드록시이다.
바람직하게는, 상기 R2는 수소, 메틸, 아세틸, 2-(2'-메톡시-(에톡시)n)아세 틸 또는 2-(2'-메톡시-(에톡시)n)에틸이고, 여기서 n은 1 내지 5의 정수이고;
R3는 수소 또는 메틸이다.
더욱 바람직하게는, 본 발명에 따른 상기 화학식 1의 유도체는:
1) 6-[18F]플루오린-2-(4'-아미노페닐)벤조타이아졸;
2) 6-[18F]플루오린-2-(4'-N-메틸아미노페닐)벤조타이아졸;
3) 6-[18F]플루오린-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸;
4) 6-플루오린-2-(4'-아미노페닐)벤조타이아졸;
5) 6-플루오린-2-(4'-N-메틸아미노페닐)벤조타이아졸;
6) 6-플루오린-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸;
7) 6-플루오린-2-(4'-N-아세트아마이드 페닐)벤조타이아졸;
8) 6-플루오린-2-(4'-N-(2"-(2"-메톡시에톡시)아세트아마이드페닐))벤조타이아졸;
9) 6-플루오린-2-(4'-N-(2"-(2"-(2"-메톡시에톡시)에톡시)아세트아마이드페닐))벤조타이아졸; 및
10) 6-플루오린-2-(4'-N-(2"-(2"-메톡시에톡시)에톡시아미노페닐))벤조타이아졸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
이하, 상기 화학식 1의 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체의 제조방법을 설명한다.
본 발명은 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이, [18F] 플루오린 및 테트라부틸암모늄바이카보네이트(TBA)를 이용하여 화학식 2와 반응시켜 18F을 벤조타이아졸 고리에 직접 표지시키는 단계를 포함하는 상기 화학식 1의 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체의 제조방법(제법 1)을 제공한다.
＜반응식 1＞
Figure 112010009598196-PCT00003
상기 반응식에서,
화학식 1a의 화합물은 상기 화학식 1의 벤조타이아졸 유도체의 일종이고;
R2, R3, R4 및 R5는 상기에서 정의한 바와 같고;
R6는 아이오도페닐토실레이트(
Figure 112010009598196-PCT00004
), 2-아이오도사이오펜토실레이트(
Figure 112010009598196-PCT00005
) 또는 2-아이오도레진사이오펜토실레이트(
Figure 112010009598196-PCT00006
)이고;
R2'은 상기 화학식 1에서 정의한 R2의 치환기로 이루어지는 군에 산소를 더 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, R3'은 상기 화학식 1에서 정의한 R3의 치환기로 이루어지는 군에 t-부톡시카보닐(Boc) 및 산소를 더 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 여기서 R2' 또는 R3' 중 어느 하나가 산소인 경우, 다른 하나도 동시에 산소이고, 상기 R3가 수소인 경우에만 R3'은 t-부톡시카보닐(Boc)이고;
R4' 및 R5'은 각각 수소, 메톡시메틸(MOM)에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
본 발명에 따른 상기 제법 1에 있어서, 상기 18F의 도입은 아세토나이트릴 용매 하에 [18F]플루오린을 TBA와 함께 진공기(vacutainer)에 넣고, 75-85 ℃에서 질소를 불어 넣어 [18F]플루오린을 건조시키는 단계(단계 1); 및 상기 단계 1에서 건조된 [18F]플루오린을 반응식 1에 표시된 화학식 2의 출발물질과 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실(TEMPO)이 아세토나이트릴/물 용매에 용해되어 있는 반응용기로 옮긴 후, 상기 반응용기에 마이크로파를 조사시키는 단계(단계 2)를 포함하는 공정을 통해서 수행될 수 있다.
추가적으로, 플루오린-18이 도입된 벤조타이아졸 유도체는 단계 2를 수행한 후, 상온에서 냉각시키고, 고성능액체크로마토그래피(HPLC) 등을 수행하여 분리/정제할 수 있다. 또한, 필요하다면 R2', R3', R4', R5'의 치환기들을 적절한 반응, 예를 들면, 환원반응, 알킬화반응, 탈보호반응, 아실화반응 등을 수행하여 본 발명에 따른 화학식 1의 유도체의 범위에 포함되는 치환기를 도입할 수 있다.
본 발명에 따른 제법 1에 있어서, 출발물질로 사용되는 상기 화학식 2의 화합물은 아이오도페닐토실레이트(
Figure 112010009598196-PCT00007
), 2-아이오도사이오펜토실레이트(
Figure 112010009598196-PCT00008
), 2-아이오도레진사이오펜토실레이트(
Figure 112010009598196-PCT00009
) 등이 벤조타이아졸의 벤젠고리에 치환되어 있어, 아이오딘을 중심으로 두 개의 방향족 중에서 벤조타이아졸 고리의 상대적 전자밀도가 낮아진다. 그 결과, 플루오린-18이 벤조타이아졸의 고리에 직접 치환될 수 있도록 하는 역할을 함과 동시에 수율 및 선택성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 하기 반응식 2에 나타난 바와 같이, 화합물 (3)과 화합물 (4)를 피리딘 용매 하에 커플링 반응시켜 화합물 (5)를 제조하는 단계(단계 1); 화합물 (5)를 톨루엔 용매 하에 lawesson 시약(lawesson's reagent)과 반응시켜 화합물 (6)을 제조하는 단계(단계 2); 화합물 (6)을 염기성 용매 하에 포타슘 페리시아나이드(K3Fe(CN)6)와 반응시켜 벤조타이아졸 고리가 도입된 화합물 (7)을 제조하는 단계(단계 3); 및 화합물 (7)의 니트로기를 변형시켜 R2 및 R3가 치환된 화합물 (1b)를 제조하는 단계(단계 4)를 포함하는 상기 화학식 1로 표시되는 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체의 다른 제조방법(제법 2)을 제공한다.
＜반응식 2＞
Figure 112010009598196-PCT00010
(상기 식에서, 화학식 1b의 화합물은 화학식 1의 벤조타이아졸 유도체의 일종이고, R2, R3, R4 및 R5는 제1항에서 정의한 바와 같다).
본 발명에 따른 상기 제법 2에 있어서, 화학식 1의 벤조타이아졸의 치환기 R2 및 R3를 도입하거나 변형시키기 위해, 니트로기의 환원반응, 환원반응에 의해 생성된 아민기의 알킬화반응, 아실화반응, 아실화반응에 의해 생성된 카르보닐기의 환원반응 등을 적절하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제법 2에 있어서, 각 단계 별로 얻어진 중간 생성물들은 유기합성 분야에서 알려진 여과방법, 정제방법 등을 통해 분리/정제될 수 있다.
나아가, 본 발명은 하기 화학식 2로 표시되는 벤조타이아졸 전구체를 제공한다.
화학식 2
Figure 112010009598196-PCT00011
상기 식에서, R6, R2', R3', R4' 및 R5'는 상기 반응식 1에서 정의한 바와 같다.
상기 화학식 2의 벤조타이아졸 전구체는 화학식 1의 유도체를 제조하는 출발물질로 사용될 수 있다. 상기 R6는 아이오딘을 중심으로 반대쪽 방향족 화합물에 비해 벤조타이아졸 고리에 상대적으로 낮은 전자밀도를 유도하여 플루오린-18이 벤조타이아졸 고리에 직접 도입될 수 있도록 하는 역할을 수행함과 동시에 수율 및 선택성을 높일 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 상기 화학식 2의 벤조타이아졸 전구체는:
(a) 6-아이오도페닐-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸아이오도늄토실레이트;
(b) 6-아이오도페닐-2-(4'-N-메틸(t-부틸옥시카르보닐)아미노페닐)벤조타이아졸아이오도늄토실레이트; 및
(c) 6-아이오도페닐-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸 아이오도늄토실레이트로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
또한, 본 발명은 하기 반응식 3에 나타난 바와 같이, 화합물 (8)의 벤조타이아졸 고리에 -R6기를 도입시키는 단계를 포함하는 상기 화학식 2의 벤조타이아졸 전 구체를 제조하는 방법(제법 3)을 제공한다.
＜반응식 3＞
Figure 112010009598196-PCT00012
상기 식에서, R6, R2', R3', R4' 및 R5'는 상기 반응식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따른 상기 제법 3은 상기 -R6기의 도입을 위해 화합물 (8)과 반응시키는 물질은 전자밀도가 높은 하이드록시토실옥시아이오도벤젠(Koser's reagent), 2-하이드록시토실옥시아이오도사이오펜, 레진에 결합된 2-하이드록시토실옥시아이오도사이오펜 등을 사용하여 수행될 수 있다.
이러한 반응은 상기 -R6기의 도입을 위한 화합물을 비활성기체 분위기 하에서 아세토나이트릴 용매에 녹인 후, 메틸렌클로라이드에 녹인 화합물 (8)을 0 ℃ 이하에서 적가하고, 상온에서 12-15시간 교반시켜 수행될 수 있다.
상기 레진에 결합된 2-하이드록시토실옥시아이오도사이오펜은 알킬 또는 PEG 링커를 이용하여 공유결합 형태로 사이오펜에 연결할 수 있으며, 이때 레진으로는 폴리스티렌, 폴리아크릴아마이드, 폴리프로필렌 등의 중합체를 사용할 수 있다. 레진에 결합된 -R6기의 도입을 위한 화합물을 사용하는 경우에는 플루오린 표지공정에서 표지 후 추가적인 분리공정을 수행함이 없이 표지 화합물을 얻을 수 있으므로, 반감기가 110분인 플루오린-18의 표지공정의 단순화와 높은 방사화학적 수율을 얻을 수 있다.
나아가, 본 발명은 상기 화학식 1의 벤조타이아졸 유도체를 이용하여 알츠하이머 질환을 진단하는 영상화제를 제공한다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 플루오렌이 도입된 벤조타이아졸 유도체는 체내 베타아밀로이드 플라크와 결합을 형성함으로써 양성자단층촬영술(PET)의 방사능 추적자로서 사용할 수 있다. 상기 베타아밀로이드 플라크와 결합 후에 방출되는 양전자는 체내 존재하는 근접 전자와 만나서 소멸(annihilation)하게 되고, 이때 생성되는 2개의 감마선 에너지(511 keV)를 수집하여 베타아밀로이드 플라크를 양성자단층촬영술을 통해 직접 영상화할 수 있다.
상기 화학식 1의 벤조타이아졸 유도체는 아민기에 치환되어 있는 R2 및 R3와 벤조타이아졸의 2번 위치에 치환되어 있는 R4 및 R5를 다양하게 변형시킴으로써 상기 벤조타이아졸 유도체의 뇌 섭취 및 배출, 베타아밀로이드 플라크와의 지방 친화성을 조절할 수 있다. 필요하다면, 이들 치환기들의 극성을 증가시켜 정상 뇌에서의 배출 속도를 증가시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 상기 화학식 1의 벤조타이아졸 유도체는 포유동물, 바람직하게는 인간에게 투여하여 알츠하이머 질환의 유무 판단 또는 진행정도를 진단하는데 유용하게 사용할 수 있다.
발명의 실시를 위한 형태
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
제조예: 본 발명에 따른 화학식 2의 벤조타이아졸 유도체의 전구체의 출발물질의 제조
＜제조예 1＞ 6-트라이부틸스태닐-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸의 제조
Figure 112010009598196-PCT00013
(단계 1) 6-브로모-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸의 제조
2-아미노-5-브로모벤조사이올(2-amino-5-bromobezenethiol, 312 mg, 1.53 mmol)과 4-나이트로벤즈알데히드(4-nitrobenzaldehyde, 231 mg, 1.53 mmol)를 다이메틸설폭사이드(DMSO, 3 ml)에 녹이고 180 ℃ 하에서 30분간 교반시켰다. 반응용기를 상온에서 냉각시킨 후 얼음물을 넣어 생긴 침전물을 감압 증류하여 얻었다. 얻은 화합물은 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, 1.5 ml)과 메탄올(MeOH, 30 ml)을 이용하여 재결정하고 감압 여과하여 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 8.55 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 8.38 (dd, J = 9.3 Hz, J = 9.0 Hz, 2H), 8.08 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.76 (dd, J = 8.7 Hz, J = 2.1, 1H); 13C NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 165.87, 152.49, 148.92, 137.92, 137.02, 130.34, 128.51, 125.27, 124.98, 124.64, 123.58, 119.10; MS (EI) m/z 336 (M+). Anal. (C13H7BrN2O2S) calcd: C, 46.58; H, 2.11; N, 8.36; S, 9.75. found: C, 46.71; H, 2. 06; N, 8.37; S, 9.56.
(단계 2) 6-트라이부틸스태닐-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸의 제조
단계 1에서 얻어낸 화합물(190 mg, 0.57 mmol)에 비스트리부틸틴 (bistributyltin, 630 μl, 1.26 mmol)과 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(tetrakis(triphenylphosphine)-palladium(0)을 아르곤 가스 하에서 무수 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, 10 ml)으로 녹인 후 90 ℃ 하에서 12시간 교반시켰다. 상온에서 냉각시킨 후 셀라이트를 통과하여 여과시킨 후 컬럼크로마토그래피로 분리하여 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.35 (dd, J = 9.16 Hz, J = 2.80 Hz ,2H), 8.26 (dd, J = 9.16 Hz, J = 2.92 Hz, 2H), 8.07 (dd, J = 10.0 Hz, J = 0.68 Hz 1H), 8.03 (s, 1H) 1.60-1.43 (m, 6H), 1.40-1.28 (m, 6H) 1.15-1.10 (m, 6H), 0.91-0.85 (m, 9H); 13C NMR (400 MHz, CDCl3) δ 164.38, 154.17, 149.16, 141.20, 139.63, 135.84, 134.51, 129.45, 128.44, 124.58, 123.36, 29.59, 27.56, 13.87, 10.12; MS (EI) m/z 545 (M+). Anal. (C25H34N2O2SSn) calcd: C, 55.06; H, 26.22; N, 5.14; S, 5.88. found: C, 55.05; H, 26.28; N, 5.11; S, 5.88.
＜제조예 2＞ 6-트라이부틸스태닐-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸의 제조
Figure 112010009598196-PCT00014
출발물질을 4-나이트로벤즈알데히드 대신 4-(N,N-다이메틸아미노)벤즈알데히드를 사용하는 것을 제외하고, 제조예 1과 같은 방법으로 목적 화합물을 얻었다.
6-브로모-2-(4-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸; 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.95 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 7.94 (s, 1H), 7.91 (s, 1H), 7.81 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.52 (dd, J = 9.0 Hz, J = 3.0 Hz, 1H), 6.73 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 3.06 (s, 6H); 13C NMR (400 MHz, CDCl3) δ 169.46, 154.38, 153.10, 136.37, 129.28, 127.06, 123.65, 120.96, 117.53, 111.79, 40.29; MS (CI) m/z 334 (M+ +1). Anal. (C15H13BrN2S) calcd: C, 54.06; H, 3.93; N, 8.41; S, 9.62. found: C, 54.05; H, 3.90; N, 8.44; S, 9.62.
6-트라이부틸스태닐-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸; 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.94 (dd, J = 16.80 Hz, J = 8.80 Hz, 4H), 7.50 (d, J = 7.60 Hz, 1H), 6.74 (d, J = 8.40 Hz, 2H), 3.06 (s, 6H), 1.60-1.52 (m, 6H), 1.39-1.31 (m, 6H), 1.12-1.08 (m, 6H), 0.91-0.87 (m, 9H); 13C NMR (400 MHz, CDCl3) δ 168.44, 154.52, 152.36, 137.78, 135.00, 133.70, 129.05, 121.89, 111.91, 40.40, 29.25, 27.59, 13.88, 10.17; MS (CI) m/z 544 (M+ +1). Anal. (C27H40N2SSn) calcd: C, 59.68; H, 7.42; N, 5.16; S, 5.90. found: C, 59.65; H, 7.37; N, 5.22; S, 5.94.
＜제조예 3＞ 6-트라이부틸스태닐-2-(4'-N-메틸-N-t-부틸옥시카보닐아미노페닐)벤조타이아졸의 제조
Figure 112010009598196-PCT00015
(단계 1): 6-브로모-2-(4'-아미노페닐)벤조타이아졸의 제조
제조예 1에서 얻은 6-브로모-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸(1.1 g, 3.29 mmol)을 에탄올 (50 ml)에 녹인 다음 환원시약인 틴클로라이드(tin chloride, 4.92 g, 26.3 mmol)를 가했다. 반응물을 질소가스하에서 한 시간 동안 교반시켰다. 반응용기를 상온에서 냉각시킨 후 남아있는 에탄올을 감압 하에 제거한 다음 물(50 ml)을 가하고 유기용매인 에틸아세테이트(ethyl acetate, 100×3) 용액으로 추출한 후 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리하여 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.23 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.75 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.69 (d, J = 5.2 Hz, 2H), 7.53 (dd, J = 8.0 Hz, J = 2.0 Hz, 1H), 6.61 (d, J = 8.8 Hz, J = 2.0 Hz, 2H), 5.92 (s, 2H, NH2); MS (CI) m/z 306 (M+ +1).
(단계 2): 6-브로모-2-(4'-N-메틸아미노페닐)벤조타이아졸의 제조
단계 1에서 얻어진 6-브로모-2-(4'-아미노페닐)벤조타이아졸(600 mg, 1.97 mmol)을 다이메틸포름아마이드(DMF, 20 ml)로 녹이고 K2CO3(potassium carbonate, 5.44 g, 39.4 mmol)와 메틸아이오다이드(methyl iodide, 253 μl, 3.95 mmol)를 넣고 100 ℃ 하에서 12 시간 교반시켰다. 상온에서 냉각시킨 후 물에 포화된 암모늄 클로라이드(saturated ammonium chloride, 100 ml×2)를 가하고 유기용매인 에틸아세테이트(EtOAc, 100 ml×3) 용액으로 추출한 후 컬럼 크로마토그래피를 통해 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.95 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.89 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.80 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.52 (dd, J = 8.4 Hz, J = 2.0 Hz 1H), 6.64 (dd, J = 8.8 Hz, 2H), 4.16 (bs, 1H, NH), 2.91 (s, 3H); MS (CI) m/z 320 (M+ +1).
(단계 3): 6-브로모-2-(4'-N-메틸-N-t-부틸록시카보닐아미노페닐)벤조타이아졸의 제조
단계 2에서 얻은 화합물(330 mg, 1.06 mmol)을 아르곤 가스 하에서 무수 테트라하이드로퓨란 (10 ml)으로 녹인 후 다이-t-부틸다이카보네이트(di-t-butyl-dicarbonate, 48 mg, 2.12 mmol)을 넣고 12 시간 동안 환류 교반시켰다. 상온에서 냉각시킨 후 물 100 ml을 가하고 메틸렌클로라이드로(100 ml×2)로 추출한 후 컬럼 크로마토그래피를 분리하여 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.02 (dd, J = 6.4 Hz, J = 2.2 Hz, 3H), 7.90 (dd, J = 8.8 Hz, J = 2.8 Hz, 1H), 7.58 (dd, J = 8.0 Hz, J = 2.0 Hz, 1H), 7.39 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 3.32 (s, 3H), 1.49 (s, 9H); MS (CI) m/z 420 (M+ +1).
(단계 4): 6-트라이부틸스태닐-2-(4'-N-메틸-N-t-부틸옥시카보닐아미노페닐)벤조타이아졸의 제조
출발물질을 6-브로모-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸 대신 6-브로모-2-(4'-N-메틸-N-t-부틸옥시카보닐아미노페닐)벤조타이아졸을 사용하여 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.56 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 8.04-8.98 (m, 3H), 7.56 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.38 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 3.32 (s, 3H), 1.64-1.54 (m, 6H), 1.40-1.31 (m, 6H), 1.42-1.10 (m, 6H), 0.94-0.89 (m, 9H); MS (CI) m/z 630 (M+ +1).
＜실시예 1＞ 6-[18F]플루오린-2-(4'-아미노페닐)벤조타이아졸 제조
Figure 112010009598196-PCT00016
[18F]플루오린(370 MBq)을 테트라뷰틸암모늄바이카보네이트 (tetrabutylammonium bicarnonate, 2.12 μl, 2.76 μmol)과 함께 진공기 (vacutainer)에 넣고 300 μl×3의 아세토나이트릴 용매를 사용하여 80 ℃하에서 질소를 불어넣어 [18F]플루오라이드를 건조시켰다. 건조된 [18F]플루오라이드를 300 μl의 아세토나이트릴 용매와 물 10 μl을 이용하여 하기 실시예 11에서 제조한 화합물(2 mg)과 템포(TEMPO, 1 mg)가 들어있는 반응용기로 옮겼다. 반응용기를 마이크로웨이브(microwave)하에서 6분간 조사시킨 후, 상온에서 냉각시켜 실리카 카트리지(Silica Sep-Pak)를 이용하여 5％ 에탄올과 45％ 테트라하이드록시퓨란(THF)이 포함된 에틸아세테이트(EtOAc) 혼합용매 1 ml×2로 6-[18F]플루오린-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸을 용출 분리하여 얻어냈다. 60 ℃ 하에서 질소를 불어넣어 혼합용매를 날리고 6-[18F]플루오린-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸에 환원시약인 틴클로라이드(SnCl2)를 넣고 200 μl 에탄올을 용매로 하여 100 ℃에서 15분간 교반시켰다. 상온에서 냉각시킨 후 HPLC를 수행하여 목적화합물을 얻었다. 감쇠 보정된 방사화학적 수율은 12 ∼ 39％ (n = 16)이었으며, 방사화학적 순도는 95％ 이상이었다.
상기 실시예 1 및 하기 실시예 2 및 3의 경우, 하기 실시예 4, 5 및 6이 포함하는 플루오린이 방사성동위원소인 플루오린-18로 바뀐 화합물로서, 분석방법으로는 핵자기공명(NMR), 질량분석(MS)으로 검증된 실시예 4, 5 및 6의 화합물들의 각각의 고성능 액체크로마토그래피에서의 머무름 시간(tR)과 실시예 1, 2 및 3의 머무름 시간이 일치함을 통해 실시예 1 및 하기 실시예 2 및 3이 플루오린-18만 바뀐 화합물임을 증명하였다.
고성능액체크로마토그래피 조건: 10％ 테트라하이드로퓨란이 포함된 아세토나이트릴(60％)과 50 mM 트리에틸암모늄 포스페이트 완충용액(40％)를 이동상으로 사용하고, 정지상으로는 C-18 컬럼(waters, 10 μm, 10×250 mm)을 사용하여 분당 3 ml로 이동상을 흘려보내고 검출기(radio-activity (RA), NaI)를 통해 실시예 1의 화합물이 13.2 분에 검출되었다. 이는 하기 실시예 4의 화합물의 검출기(UV 254 nm)에서의 머무름 시간과 일치하였다.
＜실시예 2＞ 6-[18F]플루오린-2-(4'-N-메틸아미노페닐)벤조타이아졸 제조
Figure 112010009598196-PCT00017
[18F]플루오린 370 MBq를 테트라뷰틸암모늄바이카보네이트(tetrabutylammonium bicarnonate, 2.12 μl, 2.76 μmol)과 함께 진공기(vacutainer)에 넣고 300 μl×3의 아세토나이트릴 용매를 사용하여 80 ℃하에서 질소를 불어넣어 [18F]플루오라이드를 건조시켰다. 건조된 [18F]플루오라이드를 300 μl의 아세토나이트릴 용매와 물 10 μl를 이용하여 하기 실시예 12에서 제조한 화합물(2 mg)과 템포 (TEMPO, 1 mg)이 들어있는 반응용기로 옮겼다. 반응용기를 마이크로웨이브 (microwave)하에서 6분간 조사시킨 후, 냉각 후 80 ℃하에서 질소를 불어넣어 아세토나이트릴 용매을 날렸다. Boc 보호기를 제거하기 위해 반응용기에 염산(HCl)과 에틸아세테이트(EtOAc) 혼합용액 (v/v = 1:3, 200 μl)을 첨가하고 75 ℃에서 10분간 교반 후 상온에서 냉각시키고 HPLC를 수행하여 목적화합물을 얻었다. 감쇠 보정된 방사화학적 수율은 18 ∼ 34％ (n = 4)이었으며, 방사화학적 순도는 95％ 이상이었다.
고성능액체크로마토그래피 조건: 5％ 테트라하이드로퓨란이 포함된 아세토나이트릴(60％)과 50 mM 트리에틸암모늄 포스페이트 완충용액(40％)를 이동상으로 사용하고, 정지상으로는 C-18 컬럼(waters, 10 μm, 10×250 mm)을 사용하여 분당 3 ml로 이동상을 흘려보내고 검출기(radio-activity (RA), NaI)를 통해 실시예 1의 화합물이 15.7 분에 검출되었다. 이는 하기 실시예 5의 화합물의 검출기(UV 254 nm)에서의 머무름 시간과 일치하였다.
＜실시예 3＞ 6-[18F]플루오린-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸 제조
Figure 112010009598196-PCT00018
[18F]플루오린 370 MBq를 테트라뷰틸암모늄바이카보네이트 (tetrabutylammonium bicarnonate, 2.12 μl, 2.76 μmol)과 함께 진공기 (vacutainer)에 넣고 300 μl×3의 아세토나이트릴 용매를 사용하여 80 ℃하에서 질소를 불어넣어 [18F]플루오라이드를 건조시켰다. 건조된 [18F]플루오라이드를 300 μl의 아세토나이트릴 용매와 물 10 μl을 이용하여 하기 실시예 13에서 제조한 화합물(2 mg)과 템포(TEMPO, 1 mg)이 들어있는 반응용기로 옮겼다. 반응용기를 마이크로웨이브(microwave)하에서 6분간 조사시킨 후, 상온에서 냉각시키고 HPLC를 수행하여 목적화합물을 얻었다. 감쇠 보정된 방사화학적 수율은 15 ∼ 38％ (n = 12)이었으며, 방사화학적 순도는 95％ 이상이었다.
고성능액체크로마토그래피 조건: 1％ 테트라하이드로퓨란이 포함된 아세토나이트릴(60％)과 50 mM 트리에틸암모늄 포스페이트 완충용액(40％)를 이동상으로 사용하고, 정지상으로는 C-18 컬럼(waters, 10 μm, 10×250 mm)을 사용하여 분당 3 ml로 이동상을 흘려보내고 검출기(radio-activity (RA), NaI)를 통해 실시예 1의 화합물이 19 분에 검출되었다. 이는 하기 실시예 6의 화합물의 검출기(UV 254 nm)에서의 머무름 시간과 일치하였다.
＜실시예 4＞ 6-플루오린-2-(4'-아미노페닐)벤조타이아졸의 제조
Figure 112010009598196-PCT00019
(단계 1) N-(4'-플루오로페닐)-4-나이트로벤즈아마이드의 제조
4-플루오르아닐린(4-fluoroaniline, 5 g, 45 mmol)와 4-나이트로벤조일클로라이드(4-nitrobenzoylchloride, 8.32 g, 45 mmol)를 피리딘(pyridine, 100 mL)에 녹이고, 두 시간 동안 교반시켰다. 상온에서 냉각시킨 후 500 ml의 얼음물을 넣고 생성된 침전물을 감압 여과하여 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 10.62 (bs, 1H, NH), 8.38 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 8.18 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.80 (dd, J = 6.0 Hz, J = 6.0 Hz, 2H), 7.23 (dd, J = 9.0 Hz, J = 9.0 Hz, 2H); 13C NMR (300 MHz, DMSO-d6) 163.80, 150.25, 149.17, 140.43, 140.43, 129.17, 123.55, 122.42, 122.32, 115.47, 115.17; MS (EI) m/z 260 (M+). Anal. (C13H9FN2O3) calcd: C, 60.00; H, 3.49; N, 10.77. found: C, 60.02; H, 3.50; N, 10.85.
(단계 2) N-(4'-플루오로페닐)-4-나이트로벤즈사이오아마이드의 제조
단계 1에서 얻은 화합물 (10 g, 38.5 mmol)을 톨루엔 (200 mL)에 녹인 다음 라우센리에전트(Lawesson's reagent, 9.62 g, 23.07 mmol)을 첨가하고 두 시간 동안 교반시켰다. 반응용기를 상온에서 냉각시킨 다음 용매인 톨루엔은 감압 증류시키고, 반응 화합물에 다이옥산(dioxane, 20 mL)과 물 (500 mL)을 넣고 냉각시켜 생성된 침전물을 감압 여과하여 건조한 후 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 8.98 (bs, 1H, NH), 8.28 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.96 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.71 (dd, J = 7.95 Hz, 4.80 Hz, 2H), 7.16 (dd, J = 8.4 Hz, 8.4 Hz, 2H); 13C NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 195.98, 168.66, 161.07, 147.84, 134.46, 127.69, 125.81, 123.89, 116.13; MS (EI) m/z 276 (M+). Anal. (C13H9FN2O2S) calcd: C, 56.51; H, 3.28; N, 10.14; S, 11.61. found: C, 56.54; H, 3.27; N, 10.12; S, 11.63.
(단계 3) 6-플루오린-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸의 제조
포타슘 페리시아나이드 (potassium ferricyanide, 477 mg, 1.45 mmol)를 90 oC하에서 물 (1 mL)에 녹인 후, 에탄올 (Ethanol, 300 μL)과 10％ 수산화나트륨 (2 mL)로 살짝 적신 단계 2 화합물 (100 mg, 0.36 mmol)을 천천히 적가하고 두 시간 동안 교반시켰다. 반응용기를 상온에서 냉각시키고 생성된 침전물을 감압 여과하여 얻은 생성물을 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리하여 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 8.34 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 8.21 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 8.08-8.03 (m, 1H), 7.62 (dd, J = 9.0 Hz, J = 3.0 Hz, 1H), 7.31-7.24 (m, 1H); 13C NMR (300 MHz, CDCl3) δ 162.64, 159.35, 150.74, 149.01, 138.82, 136.50, 128.09, 124.96, 124.33, 115.77, 108.01; MS (EI) m/z 274 (M+). Anal. (Cl3H7FN2O2S) calcd: C, 56.93; H, 2.57; N, 10.21; S, 11.69. found: C, 56.98; H, 2.60; N, 10.30; S, 11.68.
(단계 4) 6-플루오린-2-(4'-아미노페닐)벤조타이아졸의 제조
상기 단계 3에서 얻은 6-플루오린-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸 (1.6 g, 5.84 mmol)을 에탄올 (50 mL)에 녹인 다음 환원시약인 틴클로라이드 (tin chloride, 9.04 g, 46.7 mmol)를 가했다. 반응물을 질소가스 하에서 한 시간 동안 교반시켰다. 상온에서 냉각시킨 후 남아있는 에탄올을 감압 하에 제거한 다음 물(200 mL)을 가하고 유기용매인 에틸아세테이트 (ethyl acetate, 200 mL×3) 용액으로 추출한 후 칼럼 크로마토그래피를 통해 분리하여 목적 화합물을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.91 (dd, J = 9.0 Hz, J = 6.0 Hz, 1H), 7.85 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 7.52 (dd, J = 6.0 Hz, J = 2.4 Hz, 1H), 7.19-7.13 (m, 1H), 6.72 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 4.01 (bs, 2H, NH2); 13C NMR (300 MHz, CDCl3) δ 168.20, 159.67, 158.43, 150.87, 149.26, 135.52, 129.01, 123.67, 123.28, 123.16, 114.76, 114.51, 107.67; MS (CI) m/z 245 (M+ +1). Anal. (Cl3H9FN2S) calcd: C, 63.92; H, 3.71; N, 11.47; S, 13.13. found: C, 63.81; H, 3.71; N, 11.43; S, 13.23.
＜실시예 5＞ 6-플루오린-2-(4'-N-메틸아미노페닐)벤조타이아졸의 제조
Figure 112010009598196-PCT00020
상기 실시예 4에서 제조한 화합물 6-플루오린-2-(4-아미노페닐)벤조타이아졸 (80 mg, 0.263 mmol)을 다이메틸포름아마이드(10 mL)로 녹이고 K2CO3(potassium carbonate, 732 mg, 5.3 mmol)와 메틸 아이오다이드(methyl iodide, 34 μl, 0.53 mmol)를 넣고 100 ℃ 하에서 12 시간 교반시켰다. 상온에서 냉각시킨 후 포화암모늄 클로라이드(saturated ammonium chloride, 50 ml)를 가하고 유기용매인 에틸아세테이트(EtOAc, 100 ml×3) 용액으로 추출한 후 컬럼 크로마토그래피를 통해 목표 화합물을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.91-7.85 (m, 3H), 7.51 (dd, J = 6.0 Hz, J = 2.4 Hz, 1H), 7.18-7.12 (m, 1H), 6.63 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 4.13 (bs, 1H, NH), 2.89 (s, 3H); 13C NMR (300 MHz, CDCl3) δ 168.48, 161.57, 158.34, 150.76, 135.45, 128.94, 123.01, 122.24, 114.35, 112.01, 107.60, 30.26; MS (CI) m/z 259 (M+ +1). Anal. (C14H11FN2S) calcd: C, 65.09; H, 4.29; N, 10.84; S, 12.41. found: C, 65.13; H, 4.29; N, 10.85; S, 12.43.
＜실시예 6＞ 6-플루오린-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸의 제조
Figure 112010009598196-PCT00021
실시예 5에서의 4'번 위치 아민의 다이메틸레이션을 통해 목적 화합물을 컬럼 크로마토그래피를 통해 얻었다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.90 (dd, J = 9.0 Hz, J = 6.0 Hz, 3H), 7.51 (dd, J = 9.0 Hz, J = 3.0 Hz, 1H), 7.18-7.11 (m, 1H), 6.73 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 3.04 (s, 6H); 13C NMR (300 MHz, CDCl3) δ 168.51, 159.91, 152.16, 151.03, 135.46, 128.71, 122.93, 121.11, 114.28, 111.67, 107.61, 40.11; MS (CI) m/z 273 (M+ +1). Anal. (C15H13FN2S) calcd: C, 66.15; H, 4.81; N, 10.29; S, 11.77. found: C, 66.13; H, 4.85; N, 10.27; S, 11.76.
＜실시예 7＞ 6-플루오린-2-(4'-N-페닐아세트아마이드)벤조타이아졸 제조
Figure 112010009598196-PCT00022
실시예 1에서 제조한 화합물 6-플루오린-2-(4'-아미노페닐)벤조타이아졸(20 mg, 0.08 mmol)을 아세토나이트릴(acetonitrile, 2 ml)에 녹였다. 아세틸클로라이드(acetyl chloride, 10 μl, 0.16 mmol)와 트리에틸아민(triethylamine, 1 ml)을 0 ℃에서 천천히 적가 시킨 다음 90 ℃에서 한 시간 동안 교반시킨다. 상온에서 냉각시킨 후 남아있는 에세토나이트릴을 감압하에 제거한 다음 물을 가하고 유기용매인 메틸렌클로라이드 용액(20 ml×3)으로 추출한 후 칼럼 크로마토그래피를 통해 분리하여 목적 화합물을 얻었다.
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.23 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.75 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.69 (d, J = 5.2 Hz, 2H), 7.53 (dd, J = 8.0 Hz, J = 2.0 Hz, 1H), 6.61 (d, J = 8.8 Hz, J = 2.0 Hz, 2H), 5.01 (s, H, NH2), 2.03 (s, CH3); MS (EI) m/z 347 (M+).
＜실시예 8＞ 6-플루오린-2-(4'-N-(2"-(2"-메톡시에톡시)아세트아마이드페닐))벤조타이아졸의 제조
Figure 112010009598196-PCT00023
3-(2-메톡시에톡시)프로피오닉 엑시드(0.16 mL, 0.8 mmol)을 메틸렌클로라이드 용매(methylene chloride, 1 mL)에 녹이고, 사이오닐 클로라이드(SOCl2, 1.5 mL)을 0 ℃에서 천천히 적가한 후에 60 ℃ 오일에서 한 시간 동안 환류 교반시켰다. 이 혼합물의 용매 및 사이오닐 클로라이드를 제거하고 아세토나이트릴 (acetonitrile, 2.5 mL) 용매에 다시 녹이고 6-플루오린-2-(4'-아미노페닐)벤조타이아졸(100 mg, 0.4 mmol)과 트리에틸아민(triethylamine, 1 mL) 넣고 30분 동안 90 ℃하에서 교반시켰다. 상온에서 냉각시킨 후 남아있는 에세토나이트릴을 감압 하에 제거한 다음 100 mL 물을 가하고 유기용매인 메틸렌클로라이드 용액(100 mL×3)으로 추출한 후 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리하여 목적 화합물을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 9.12 (s, 1H), 8.59-8.02 (m, 2H), 8.01-7.97 (m, 1H), 7.77-7.73 (m, 2H), 7.57 (dd, J = 6.00 Hz, J = 1.80 Hz,1H), 7.24-7.19 (m, 1H), 2.10 (s, 2H), 3.80-3.78 (m, 2H), 3.65-3.63 (m, 2H), 3.50 (s, 3H); 13C NMR (400 MHz, CDCl3) δ 168.59, 158.73, 150.77, 150.74, 140.08, 135.95, 135.80, 129.17, 128.26, 123.91, 123.78, 119.70, 115.01, 112.43, 107.97, 107.61, 71.40, 71.31, 70.42, 59.07; MS (CI) m/z 362 (M+ +1).
＜실시예 9＞ 6-플루오린-2-(4'-N-(2"-(2"-(2"-메톡시에톡시)에톡시)아세트아마이드페닐))벤조타이아졸의 제조
Figure 112010009598196-PCT00024
3-(2-메톡시에톡시)프로피오닉 엑시드 대신에 3-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시]프로피오닉 엑시드를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 8과 같은 방법으로 목표화합물을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 8.98 (s, 1H), 8.04-8.02 (m, 2H) 8.01-7.97 (m, 1H), 7.89 (dd, , J = 5.10 Hz, J = 1.50 Hz, 1H), 7.57 (dd, , J = 5.10 Hz, J = 6.30 Hz, 1H), 7.24-7.19 (m, 1H), 4.14 (s, 2H), 3.81-3.79 (m, 2H), 3.75-3.73 (m, 4H), 3.61-3.59 (m, 2H) 3.39 (s, 3H); 13C NMR (400 MHz, CDCl3) δ 168.54, 167.28, 161.99, 158.74, 156.24, 150.78, 150.77, 140.04, 135.96, 135.82, 129.22, 128.19, 123.92, 123.79, 120.07, 115.02, 114.70, 107.98, 107.62, 71.73, 71.23, 70.72, 70.42, 70.08, 59.01; MS (CI) m/z 405 (M+ +1).
＜실시예 10＞ 6-플루오린-2-(4'-N-(2"-(2"-메톡시에톡시)에톡시아미노페닐))벤조타이아졸 제조
Figure 112010009598196-PCT00025
실시예 8의 화합물인 6-플루오린-2-(4'-N-(2"-(2"-메톡시에톡시)아세트아마이드페닐))벤조타이아졸(10 mg, 0.03 mmol)을 무수 THF (anhydrous tetrahydrofuran, 2 ml)에 녹였다. 에테르에 녹여있는 1M LAH(lithium aluminum hydride, 0.1 ml, 0.15 mmol)을 0 ℃에서 천천히 적가한 다음 한 시간 동안 교반시켰다. 상온에서 냉각시킨 후 남아있는 용매는 감압 하에 제거한 다음 물(20 ml)을 가하고 유기용매인 메틸렌클로라이드 용액(30 ml×3)으로 추출한 후 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리하여 목적 화합물을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.91 (d, J = 4.00 Hz, 1H), 7.87 (d, J = 8.00 Hz, 2H), 7.52 (dd, J = 8.00 Hz, J = 4.00 Hz, 1H), 7.17-7.13 (m, 1H), 6.66 (d, J = 8.00 Hz, 2H), 4.14-4.09 (m, 2H), 3.75-3.73 (m, 2H), 3.67-3.65 (m, 2H), 3.58-3.56 (m, 2H), 3.41 (s, 3H); MS (EI) m/z 346 (M+).
＜실시예 11＞ 6-아이오도페닐-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸아이오도늄토실레이트의 제조
Figure 112010009598196-PCT00026
하이드록시토실옥시아이오도벤젠(hydroxyl(tosyloxy)-iodobenzene, Koser's reagent, 108 mg, 0.275 mmol)을 반응용기에 넣고 아르곤하에서 아세토나이트릴(10 mL)에 녹였다. 제조예 1에서 얻은 6-트라이부틸스태닐-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸(150 mg, 0.275 mmol)을 메틸렌클로라이드(3 ml)에 녹인 후 0 ℃하에서 반응용기에 천천히 적가한 후, 상온에서 12시간 교반시켰다. 반응 용매를 질소로 날린 후, 소량의 메탄올로 녹이고 에스터(Ether)를 과량 가해 침전물을 형성시켰다. 이를 원심 분리하여 가라앉은 침전물을 5％ 에탄올/에스터(10 ml)로 3번 반복하여 씻어준 후 목표화합물을 얻어냈다.
1H NMR (400 MHz, MeOH-d4) δ 9.02 (d, J = 1.6 Hz, 1H), 8.43-8.37 (m, 4H), 8.31 (dd, J = 8.0 Hz, J = 2.0 Hz, 2H), 8.24-8.17 (m, 3H), 7.69 (d, J = 8.0 Hz, 3H), 7.54 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.21 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 2.34 (s, 3H); 13C NMR (400 MHz, MeOH-d4) δ 168.30, 154.32, 148.43, 140.77, 138.42, 136.36, 133.73, 131.54, 131.03, 130.49, 128.69, 127.21, 127.02, 125.00, 124.17, 122.77, 113.88, 109.19, 17.65; MS (FAB) m/z 459 (M+ +1 -OTs).
＜실시예 12＞ 6-아이오도페닐-2-(4'-N-메틸(t-부틸옥시카르보닐)아미노페닐)벤조타이아졸아이오도늄토실레이트의 제조
Figure 112010009598196-PCT00027
출발물질로 6-트라이부틸스태닐-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸 대신 제조예 3에서 제조한 6-트라이부틸스태닐-2-(4'-N-메틸-N-t-부틸옥시카보닐아미노페닐)벤조타이아졸을 사용한 것을 제외하고, 실시예 11과 같은 방법으로 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.90 (s, 1H) 8.24-8.18 (m, 3H), 8.10-8.05 (m, 3H), 7.68-7.62 (m, 3H), 7.51 (td, J = 9.0 Hz, J = 2.0 Hz 2H), 7.46 (dd, J = 8.8 Hz, J = 2.4 Hz, 2H), 7.17 (d, J = 6.4 Hz 2H), 2.31 (s, 3H), 1.45 (s, 9H). MS (FAB) m/z 544 (M+ +1 -OTs).
＜실시예 13＞ 6-아이오도페닐-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸아이오도늄 토실레이트의 제조
Figure 112010009598196-PCT00028
출발물질로 6-트라이부틸스태닐-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸 대신 6-트라이부틸스태닐-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸을 사용하여 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (400 MHz, MeOH-d4) δ 8.19 (dd, J = 6.40 Hz, J = 2.00 Hz, 2H), 7.93 (dd, J = 10.00 Hz, J = 2.80 Hz, 3H) 7.67 (dd, J = 10.00 Hz, J = 2.80 Hz, 4H), 7.55-7.51 (m, 2H), 7.20 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 6.82 (dd, J = 6.80 Hz, J = 2.00Hz, 2H), 3.07 (s, 6H), 2.34 (s, 3H). MS (FAB) m/z 457 (M+ +1 -OTs).
＜[18F]플루오린 벤조타이아졸 유도체의 생물학적 활성측정＞
분배계수의 측정:
본 발명에 따른 [18F]플루오린 벤조타이아졸 유도체가 베타아밀로이드 플라크와 체내 결합을 위해서는 뇌의 BBB를 통과해야 한다. 이때 화합물이 갖는 지방친화성이 상당히 중요한 인자로서 처음 뇌의 섭취도 및 배출 정도 가능성을 판단 할 수 있다. 이를 위해서 측정할 화합물의 옥탄올 대비 물 완충용액의 분포도를 측정하여 각 화합물의 상대적 지방친화성을 판단할 수 있다. 실험방법은 옥탄올(1-octanol) 5 ml와 1 M PBS 완충용액 5 ml를 준비하고 여기에 각각의 실시예 1-3의 화합물 (0.37 MBq)을 에탄올 0.1 ml에 녹여서 넣었다. 이 혼합물을 상온에서 5분간 볼텍스(vortex)한 다음 1000 rpm에서 5분간 원심분리했다. 옥탄올층에서 4 ml를 취해 새로운 튜브에 담고 새로운 1 M PBS 완충용액 4 ml를 담았다. 이 혼합물을 상온에서 5분간 볼텍스한 다음 1000 rpm에서 5분간 원심분리하였다. 옥탄올층에서 50 μl를 취해 시험관에 담고 1 M PBS 완충용액층에서 500 μl를 취해 시험관에 담았다. 옥탄올층에서 3 ml 취해 새로운 시험관에 담고 새로운 1 M PBS 완충용액 3 ml를 첨가하였다. 이 혼합물을 상온에서 5분간 볼텍스 한 다음 1000 rpm에서 5분간 원심분리했다. 옥탄올층에서 50 μl를 취해 시험관에 담고 1 M PBS 완충용액층에서 500 μl를 취해 시험관에 담았다. 옥탄올층에서 2 ml를 취해 새로운 튜브에 담고 새로운 PBS 완충용액 2 ml를 첨가하였다. 이 혼합물을 상온에서 5분간 볼텍스한 다음 1000 rpm에서 5분간 원심 분리했다. 옥탄올층에서 50 μl를 취해 시험관에 담고 1 M PBS 완충용액층에서 500 μl를 취해 시험관에 담았다. 위와 같은 방법으로 세번 반복했다. 시험관에 담은 각각의 옥탄올과 1 M PBS 완충용액을 감마 카운터(gamma counter)를 이용하여 측정하고, 그 결과를 하기 식 1에 대입하여 log P값을 얻었다.
＜식 1＞
log P = [옥탄올]/[buffer]
[18F]플루오린 벤조타이아졸 유도체 중에서 세 가지 화합물(실시예 1, 2, 3)의 log P를 측정하였고 그 값은 다음과 같다.
표 2
Figure 112010009598196-PCT00029
표 2를 참조하면, Log P 값(분배계수)이 아민기에 메틸이 치환되어 있지 않은 실시예 1의 경우 메틸기가 2개 치환되어 있는 실시예 3보다 작은 것으로 나타났으며, 이는 유도체 구조에서 예상된 값과 유사함을 알 수 있다. 또한, 실시예 2의 log P 값은 3.11로서 세 가지 화합물 중에서 뇌 섭취 후 빠를게 배출될 가능성이 큼을 예상할 수 있다.
＜실험예＞ 베타아밀로이드 플라크와의 결합친화도 측정
1.1. 베타아밀로이드 플라크 원섬유 준비
본 발명에 따른 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체의 베타아밀로이드 플라크에 대한 결합력을 측정하기 위하여 하기와 같은 실험을 통해 원섬유(fibrils)를 준비하였다.
분석에 사용될 베타아밀로이드 플라크 펩타이드(Aβ1-40 및 Aβ1-42) 1 mg을 1 mM 에틸렌다이아민테트라아세틴 엑시드 다이소듐 설트(ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt, Na2EDTA) 용액 1.155 mL에 녹여 형성된 원섬유(fibrils) 용액을 20 mM 포스페이트 PBS 완충용액(pH 7.4)에 넣은 후 5분간 소니케이션(sonication)을 실시한 다음 30 ℃에서 3일 동안 흔들어주면서 배양시켰다. 이렇게 얻어진 용액을 4 ℃하에서 15분간 28,000 g에서 초고속 원심분리하여 얻은 상등액은 건져내고 침전물은 다시 1 mM 에틸렌다이아민테트라아세틴 엑시드 다이소듐 설트와 10 mM PBS 완충용액의 혼합액 100 μl로 두 번 세척한다. 다시 이 침전물을 1 mM 에틸렌다이아민테트라아세틴 엑시드 다이소듐 설트 용액과 10 mM PBS 완충용액의 혼합액 2.310 ml로 재현탁시킨 후, 생성된 부유물은 30 μl 씩 나누어 -80 ℃에 보관한다. 이렇게 30 μl씩 보관된 분취액(aliquot)의 원섬유(fibrils)의 농도는 각각 100 μM이었다.
1.2. 결합친화도의 측정
결합 분석에 사용된 방사선 리간드는 2-(3-[125I]아이오도-4'-N-메틸아미노페닐)벤조타이아졸로 비방사능(specific activity)은 8.05×1016 Bq/mol이며 알려진 Aβ1-40와 Aβ1-42의 Kd 값은 각각 2.30 ± 0.33 과 0.44 ± 0.25 nM이었다. 측정 시 이용될 튜브에 10％ 에탄올 생리식염수 860 μl씩 채우고 각각의 튜브에 사용될 10-4 - 10-9 M 농도의 화합물을 10％ 에탄올이 함유된 인산완충식염수 용액(phosphate buffered saline, PBS, pH 7.4)에 녹여서 40 μl씩 넣고 또한 여기에 [125I]TZDM 50 μl(32 kBq/mL)과 준비된 PBS에 녹여진 베타아밀로이드 원섬유(amyloid fibril) 50 μl(준비된 30 μl의 분취액을 PBS 용액으로 200 배 묽혀서 50 μl 사용시 최종 농도는 20 nM)를 넣었다. 총 용액 1000 μl의 혼합용액을 3 시간 상온에서 배양 후 왓트만 GF/B 여과기로 비결합된 방사성물질과 결합된 방사성물질을 분리하였다. 이때 각 튜브는 10％ 에탄올 3 mL로 세 번씩 세척하였다. 방사능은 자동화 감마 카운터 (automatic gamma conuter)를 이용하여 측정하였다.
본 발명의 화합물들의 베타아밀로이드 원섬유와의 결합 친화력 (Ki)을 측정하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
표 3
Figure 112010009598196-PCT00030
표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 얻어진 실시예 4, 5 및 6의 화합물들은 대표적인 벤조타이아졸 계열의 베타아밀로이드 플라크 영상 방사성의약품인 [ 11C]PIB(Aβ1-40, 4.3)와 비슷한 결합 친화력을 보였고, 특히 실시예 6의 화합물이 개발된 화합물 중에서 가장 우수한 결합친화력을 보여주고 있다.
1.3 체내 정상 마우스에서의 뇌 섭취 및 배출 정도 평가.
6주령의 ICR 마우스를 사용하여 본 발명에서 얻어진 세가지 6-[18F]플루오린-2-알릴벤조타이아졸 유도체(실시예 1-3 화합물)의 시간에 따른 마우스에서의 뇌 섭취 및 배출 정도를 실험하였다. 실시예 1-3의 화합물을 5％ 에탄올이 함유된 생리식염수에 녹여 각 마리당 200 μl(100 μCi)씩 꼬리정맥주사를 하였다. 체내 분포 시간대는 2, 30, 60분으로 정했으며 개체 수는 각 시간대에 4-7 마리를 사용하였다. 각 시간대의 마우스를 경부(cervical) 탈구(dislocation) 방식으로 죽인 후에 뇌를 재빨리 꺼내어 얼음 위에 올려진 거름종이에서 대뇌피질(cortex), 소뇌(cerebellum) 및 잔부(remnant)의 세 가지로 구분하고 혈액을 채취했다. 이렇게 얻어진 시료를 유리 튜브에 넣고 무게 및 감마카운터를 이용하여 방사능 (radioactivity)을 측정했다. 얻어진 자료를 이용하여 실제 주입한 방사능 대비 각 샘플의 티슈의 g당 결합되어 있는 방사능을 백분율(the percent injected dose per gram of tissue, ％ID/g) 및 사용된 마우스의 몸무게를 재보정한 수치(％ID-kg/g)로 계산하고 그 결과를 하기 표 4-6과 도 1에 나타내었다.
표 4
표 5
Figure 112010009598196-PCT00032
표 6
Figure 112010009598196-PCT00033
표 4-6과 도 1의 결과로부터 실시예 1, 2 및 3의 화합물의 2분 뇌 섭취 영상 및 30분과 60분에서의 배출 정도를 살펴보면, 실시예 1 및 실시예 2는 각각 초기 2 분에서 대뇌피질을 기준으로 5.86 ± 0.34 및 6.62 ± 0.33으로 높게 섭취가 되며 60분에 0.73 ± 0.10 및 0.73 ± 0.09로 나타남으로, 매우 빠르게 배출됨을 주입된 방사능의 시간당 체내 대뇌피질에 남아있는 방사능을 백분율로 계산된 수치에서 확인하였다. 이와 같은 전임상 결과는 본 발명의 유도체가 높은 뇌 섭취 후 베타아밀로이드 플라크가 없는 정상 마우스 뇌에서 1시간 안에 뇌에서 빠르게 배출됨으로써 알츠하이머병 진단 시 배경 영상의 질을 높이고 진단의 정확성을 가져올 가능성이 큰 화합물임을 알 수 있다. 한편, 체외 베타아밀로이드 원섬유 결합친화도가 높았던 실시예 3의 화합물은 화합물 자체의 지방친화성 때문에 상대적으로 다른 두 개의 화합물보다는 다소 초기 뇌 섭취는 낮고 60분 제거 속도는 느린 것으로 나타났다.
1.4. 정상 남자 지원자의 뇌영상 평가.
약물 치료를 받지 않는 정상 지원자(남자, 37세, 78 kg)에게 본 발명에 따른 실시예 2 및 3의 화합물(196 MBq)을 5％ 에탄올이 첨가된 생리식염수 6 ml로 녹여서 정맥주사하고, 주사 시작부터 2시간 동안의 뇌 영상을 PET 촬영기(Phillips Allegro PET scanner)를 통해 정지영상(Static Image)을 얻었다. 뇌 영상 프로토콜(protocol)은 다음과 같이 방사(emission) 와 전송(transmission)을 반복했다.
[2분 방사 + 전송] × 4회
[5분 방사 + 전송] × 4회
[10분 방사 + 전송] × 3회
감쇠보정을 위하여 투여 전 Cs-137 선원을 이용하여 1 베드(bed, 18 cm)당 1 분 30초간의 투과 스캔을 얻었고, 투과 영상을 이용하여 감쇠 보정된 영상은 3D RAMLA(Row-Action Maximum-Likelihood) 알고리듬을 사용하여 재구성을 하였다. 3D 화소크기(voxel size)는 2.0 × 2.0 × 2.0 mm이고 메트릭스 크기 128 × 128 × 90으로 얻었으며(도 2 및 도 3), 15분 및 90분에서 뇌의 각 부위와 소뇌의 비(region to cerebellar ratio)를 계산한 결과를 표 7에 나타내었다.
표 7
Figure 112010009598196-PCT00034
표 7을 참조하면, 뇌피질은 시간대별로 소뇌와 비슷한 정도의 비를 가지고 있으며, 회백질의 경우에는 소뇌에 비하여 점차 증가된 비를 나타내고 있었다. 이로부터 본 발명에 따른 실시예 2 및 실시예 3에서 뇌피질의 와시아웃(wash out)은 소뇌와 유사한 정도로 감소함을 알 수 있다. 그러나 회백질의 경우에는 느린 와시아웃(wash out)을 보임을 알 수 있다. 이는 기존에 개발된 PIB 영상과 동일한 결과임을 알 수 있었다.
한편, 투여 후 2시간까지의 배출영상을 나타내는 도 2, 도3 및 도 4로부터, 본 발명에 따른 유도체가 2시간 이내에 빠르게 배출됨을 알 수 있으며, 이러한 효과는 특히 실시예 2의 화합물의 경우 더욱 우수함을 알 수 있다.

Claims (14)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체:
    ＜화학식 1＞
    Figure 112010009598196-PCT00035
    (상기 식에서,
    R1은 18F 또는 19F이고, 여기서 R1은 벤조타이아졸 고리의 5, 6, 7 및 8 중 어느 하나의 위치에 치환되고;
    R2는 수소, C1-C4의 직쇄 또는 측쇄알킬, C1-C4의 직쇄 또는 측쇄 알킬카보닐, 2-(2'-메톡시-(에톡시)n) C1-C4 직쇄 또는 측쇄 알킬카보닐 및 2-(2'-메톡시-(에톡시)n)C1-C4의 직쇄 또는 측쇄 알킬로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 여기서 n은 1 내지 5의 정수이고;
    R3은 수소 또는 C1-C4 직쇄 또는 측쇄 알킬이고;
    R4 및 R5는 각각 수소 또는 히드록시이다).
  2. 제1항에 있어서, 상기 R2는 수소, 메틸, 아세틸, 2-(2'-메톡시-(에톡시)n)아세틸 또는 2-(2'-메톡시-(에톡시)n)에틸이고, 여기서 n은 1 내지 5의 정수이고; R3은 수소 또는 메틸인 것을 특징으로 하는 화학식 1로 표시되는 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 유도체는:
    1) 6-[18F]플루오린-2-(4'-아미노페닐)벤조타이아졸;
    2) 6-[18F]플루오린-2-(4'-N-메틸아미노페닐)벤조타이아졸;
    3) 6-[18F]플루오린-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸;
    4) 6-플루오린-2-(4'-아미노페닐)벤조타이아졸;
    5) 6-플루오린-2-(4'-N-메틸아미노페닐)벤조타이아졸;
    6) 6-플루오린-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸;
    7) 6-플루오린-2-(4'-N-아세트아마이드 페닐)벤조타이아졸;
    8) 6-플루오린-2-(4'-N-(2"-(2"-메톡시에톡시)아세트아마이드페닐))벤조타이아졸;
    9) 6-플루오린-2-(4'-N-(2"-(2"-(2"-메톡시에톡시)에톡시)아세트아마이드페닐))벤조타이아졸; 및
    10) 6-플루오린-2-(4'-N-(2"-(2"-메톡시에톡시)에톡시아미노페닐))벤조타이 아졸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체.
  4. 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이, [18F] 플루오린 및 테트라부틸암모늄바이카보네이트(TBA)를 이용하여 화학식 2와 반응시켜 18F을 벤조타이아졸 고리에 직접 표지시키는 단계를 포함하는 제1항의 화학식 1의 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체의 제조방법:
    ＜반응식 1＞
    Figure 112010009598196-PCT00036
    (상기 식에서,
    화학식 1a의 화합물은 제1항의 화학식 1의 벤조타이아졸 유도체의 일종이고;
    R2, R3, R4 및 R5는 제1항에서 정의한 바와 같고;
    R6는 아이오도페닐토실레이트(
    Figure 112010009598196-PCT00037
    ), 2-아이오도사이오펜토실레이트(
    Figure 112010009598196-PCT00038
    ) 또는 2-아이오도레진사이오펜토실레이트(
    Figure 112010009598196-PCT00039
    )이고;
    R2'은 상기 화학식 1에서 정의한 R2의 치환기로 이루어지는 군에 산소를 더 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, R3'은 상기 화학식 1에서 정의한 R3의 치환기로 이루어지는 군에 t-부톡시카보닐(Boc) 및 산소를 더 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 여기서 R2' 또는 R3' 중 어느 하나가 산소인 경우, 다른 하나도 동시에 산소이고, 상기 R3가 수소인 경우에만 R3'은 t-부톡시카보닐(Boc)이고;
    R4' 및 R5'은 각각 수소, 메톡시메틸(MOM)에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다).
  5. 제4항에 있어서, 상기 18F의 도입은,
    아세토나이트릴 용매 하에 [18F]플루오린을 TBA와 함께 진공기(vacutainer)에 넣고, 75-85 ℃에서 질소를 불어 넣어 [18F]플루오린을 건조시키는 단계(단계 1); 및
    단계 1에서 건조된 [18F]플루오린을 화학식 2의 출발물질과 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실(TEMPO)이 아세토나이트릴/물 용매에 용해되어 있는 반응용기로 옮긴 후, 상기 반응용기에 마이크로파를 조사시키는 단계(단계 2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체의 제조방법.
  6. 하기 반응식 2에 나타난 바와 같이,
    화합물 (3)과 화합물 (4)를 피리딘 용매 하에 커플링 반응시켜 화합물 (5)를 제조하는 단계(단계 1);
    화합물 (5)를 톨루엔 용매 하에 lawesson 시약(lawesson's reagent)과 반응시켜 화합물 (6)을 제조하는 단계(단계 2);
    화합물 (6)을 염기성 용매 하에 포타슘 페리시아나이드(K3Fe(CN)6)와 반응시켜 벤조타이아졸 고리가 도입된 화합물 (7)을 제조하는 단계(단계 3);
    화합물 (7)의 니트로기를 변형시켜 R2 및 R3가 치환된 화합물 (1b)를 제조하는 단계(단계 4)를 포함하는 제1항의 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체의 제조방법:
    ＜반응식 2＞
    Figure 112010009598196-PCT00040
    (상기 식에서, 화학식 1b의 화합물은 제1항의 화학식 1의 벤조타이아졸 유도 체의 일종이고, R2, R3, R4 및 R5는 제1항에서 정의한 바와 같다).
  7. 제6항에 있어서, 상기 단계 4의 R2 및 R3는 니트로기의 환원반응, 환원반응에 의해 생성된 아민기의 알킬화반응 또는 아실화반응, 및 아실화반응에 의해 생성된 카르보닐기의 환원반응 중 어느 하나의 반응에 의해 도입되는 것을 특징으로 하는 제1항의 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체의 제조방법.
  8. 하기 화학식 2로 표시되는 18F를 직접 도입하기 위한 반응에 사용되는 벤조타이아졸 전구체:
    ＜화학식 2＞
    Figure 112010009598196-PCT00041
    (상기 식에서, R6, R2', R3', R4' 및 R5'는 제4항의 반응식 1에서 정의한 바와 같다).
  9. 제8항에 있어서, 상기 화학식 2의 화합물은:
    6-아이오도페닐-2-(4'-나이트로페닐)벤조타이아졸아이오도늄토실레이트;
    6-아이오도페닐-2-(4'-N-메틸(t-부틸옥시카르보닐)아미노페닐)벤조타이아졸아이오도늄토실레이트; 및
    6-아이오도페닐-2-(4'-N,N-다이메틸아미노페닐)벤조타이아졸 아이오도늄토실레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 벤조타이아졸 전구체.
  10. 하기 반응식 3에 나타난 바와 같이, 화합물 (8)의 벤조타이아졸 고리에 -R6기를 도입시키는 단계를 포함하는 제8항의 벤조타이아졸 전구체의 제조방법:
    ＜반응식 3＞
    Figure 112010009598196-PCT00042
    (상기 식에서, R6, R2', R3', R4' 및 R5'는 제4항의 반응식 1에서 정의한 바와 같다).
  11. 제10항에 있어서, 상기 -R6기의 도입에 사용되는 반응물질은 하이드록시토실옥시아이오도벤젠(Koser's reagent), 2-하이드록시토실옥시아이오도사이오펜 또는 레진에 결합된 2-하이드록시토실옥시아이오도사이오펜인 것을 특징으로 하는 제8항의 벤조타이아졸 전구체의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 반응은 제11항의 반응 화합물을 비활성기체 분위기 하에서 아세토나이트릴 용매에 녹인 후, 메틸렌클로라이드에 녹인 화합물 (8)을 0 ℃ 이하에서 적가하고, 상온에서 12-15시간 교반시키는 것을 특징으로 하는 제8항의 벤조타이아졸 전구체의 제조방법.
  13. 제1항의 화학식 1의 플루오린이 도입된 벤조타이아졸 유도체를 유효성분으로 하는 알츠하이머 질환 진단용 영상화제.
  14. 제13항의 영상화제를 알츠하이머 질환의 진단을 필요로하는 대상에게 투여하여 베타아밀로이드 플라크와의 결합 여부를 양전자단층촬영술을 이용하여 실시간으로 영상화하여 알츠하이머 질환 유병 여부 또는 진행정도를 진단하는 방법.
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