KR20120130769A

KR20120130769A - 토륨 방사성 핵종 및 히드록시피리디논 함유 리간드를 포함하는 표적화된 알파-입자 방출 복합체

Info

Publication number: KR20120130769A
Application number: KR1020127023753A
Authority: KR
Inventors: 토마스 람달
Original assignee: 알게타 에이에스에이
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2012-12-03
Also published as: PT3417883T; ES2794853T3; EP3417883B1; LT3417883T; PL2533817T3; EP2533817B1; EP3417883A1; MX2012009260A; US20170319721A1; KR101931382B1; SI3417883T1; BR112012020304A2; JP2013519658A; SG183279A1; EP2533817A2; JP2016029114A; IL243303A0; TR201809149T4; IL221416A0; US9724436B2

Abstract

본 발명은 조직 표적화 모이어티, 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드 및 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 이온을 포함하는 조직-표적화 복합체를 제공한다. 본 발명은 추가로 이러한 복합체를 사용하는 치료 방법, 그의 제조 방법 및 용도, 및 이러한 복합체를 포함하는 키트 및 제약 조성물을 제공한다.

Description

토륨 방사성 핵종 및 히드록시피리디논 함유 리간드를 포함하는 표적화된 알파-입자 방출 복합체{TARGETED ALPHA-PARTICLE EMITTING COMPLEXES COMPRISING THORIUM RADIONUCLIDE AND HYDROXYPYRIDINONE CONTAINING LIGAND}

본 발명은 토륨 동위원소의 복합체, 특히 토륨-227과 특정 옥타덴테이트 리간드와의 복합체(complex)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 복합체를 투여하는 것을 포함하는, 질환, 특히 신생물성(neoplastic) 질환의 치료에 관한 것이다.

포유 동물 대상체에서 각종 질환의 성공적인 치료를 위해 특이적인 세포 사멸이 필수적일 수 있다. 이러한 것의 전형적인 예는 육종 및 암종과 같은 악성 질환의 치료에 있다. 그러나 특정 세포 유형의 선택적 제거는 또한 기타 질환, 특히 과형성성 및 신생물성 질환의 치료에서 중요한 역할을 할 수 있다.

선택적 치료의 가장 통상적인 방법은 현재 수술, 화학 요법 및 외부 빔 조사이다. 그러나, 표적화된 방사성 핵종 치료법은 고도로 세포독성인 방사선을 원치 않는 세포 유형에 전달할 가능성이 있는 유망하고 발전하고 있는 영역이다. 인체에 사용하도록 현재 인정된 방사성 의약품의 가장 통상적인 형태는 베타-방출 및/또는 감마-방출 방사성 핵종을 사용한다. 그러나, 알파-방출 방사성 핵종을 치료법에 사용하는 것이 그들의 더욱 특이적인 세포 사멸을 위한 가능성 때문에 일부 관심을 받아 왔다.

생리학적 주위 환경에서 전형적인 알파 방사체의 방사선 범위는 일반적으로 100 마이크로미터 미만이고, 단지 몇 개의 세포 직경에 상당한다. 이는 이들 공급원을, 미소전이를 포함하는 종양의 치료에 잘 적합하게 되도록 하는데, 그 이유는 이들이 잘 표적화되면 방사된 에너지가 표적 세포 이외에는 거의 통과하지 않을 것이기 때문이다. 따라서, 주위의 건강한 조직의 손상이 최소화될 수 있다 (문헌 [Feinendegen et al., Radiat Res 148: 195-201 (1997)] 참조). 반대로, 베타 입자는 수중에서 1 mm 이상의 범위를 갖는다 (문헌 [Wilbur, Antibody Immunocon Radiopharm 4: 85-96 (1991) 참조).

알파-입자 방사의 에너지는 베타 입자, 감마 선 및 X-선에 의해 수반되는 것에 비해 높고, 전형적으로 5 내지 8 MeV, 또는 베타 입자의 것의 5배 내지 10배, 감마 선 에너지의 20배 이상이다. 따라서, 매우 짧은 거리에 걸쳐 다량의 에너지의 이러한 침착은 α-방사선에, 감마 및 베타 방사선에 비해, 예외적으로 높은 선 에너지 전달(linear energy transfer: LET), 높은 상대적 생물학적 효능(RBE) 및 낮은 산소 효과 비(oxygen enhancement ratio: OER)를 제공한다 (문헌 [Hall, "Radiobiology for the radiologist", Fifth edition, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia PA, USA, 2000] 참조). 이것으로 알파 방출 방사성 핵종의 예외적인 세포독성이 설명되며, 또한 이는 이러한 동위원소의 생물학적 표적화에 대한 및 허용될 수 없는 부작용을 피하기 위해 필요한 알파 방출 방사성 핵종 분포의 조절(control) 수준 및 연구에 대한 엄격한 요구를 촉구한다.

하기 표 1은 치료적 효능을 가질 가능성이 있는 것으로 문헌에 이제까지 광범하게 제안된 알파 방사체의 물리적 붕괴 성질을 나타낸다.

이제까지, 방사선 면역요법에 적용과 관련하여, 주된 관심은 ²¹¹At, ²¹³Bi 및 ²²⁵Ac에 집중되었고 이들 3개의 핵종이 임상적 면역요법 시도에서 탐구되어 왔다.

제안되어 있는 몇 가지 방사성 핵종은 수명이 짧고, 즉 12시간 미만의 반감기를 갖는다. 이러한 짧은 반감기로 인해 상업적인 방식으로 이들 방사성 핵종에 기초한 방사성 의약품을 생산 및 분배하는 것은 곤란해진다. 짧은 수명의 핵종을 투여하는 것은 또한 표적 부위에 도달하기 전에 신체 내에서 방출될 방사선 용량의 비율을 증가시킨다.

알파-방출로부터의 반동 에너지는 많은 경우에 모체의 붕괴 위치로부터 딸 핵종의 방출을 초래할 것이다. 이러한 반동 에너지는, 모체를 보유할 수도 있을, 예를 들어 모체가 킬레이트제와 같은 리간드에 의해 복합체를 형성한 화학적 환경으로부터 많은 딸 핵을 파괴하기에 충분하다. 이는 딸이 동일 리간드와 상용성인, 즉 동일 리간드에 의해 복합체 형성이 가능한 경우에조차 일어날 것이다. 마찬가지로, 딸 핵종이 기체, 특히 라돈과 같은 비활성 기체일 경우, 또는 리간드와 화학적으로 비상용성일 경우, 상기 방출 효과는 더욱 커질 것이다. 딸 핵종이 수 초를 넘는 반감기를 가질 경우, 이들은 혈액계 내로 확산되어 버릴 수 있고, 모체를 보유한 복합체형성제(complexant)에 의해 억제되지 않는다. 그 다음 이들 자유 방사성 딸은 그 후 바람직하지 못한 전신 독성을 일으킬 수 있다.

²²³Ra 딸 동위원소가 조절되는 조건하에 토륨-227 (T₁ _/2 = 18.7일)의 사용이 수년 전에 제안되어 있다 (WO 01/60417 및 WO 02/05859 참조). 이는 딸 핵종이 폐쇄된 환경에 의해 보유되도록 하는 담체 계가 사용되는 상황에 있었다. 한 경우에서, 방사성 핵종은 리포좀 내에 배치되고, 실질적인 크기의 리포좀 (반동 거리에 비하여)이 딸 핵종을 리포좀 내에 보유하는 것을 돕는다. 두 번째 경우에서, 골기질(bone matrix) 내에 도입되고 따라서 딸 핵종의 방출을 제한하는 방사성 핵종의 향골성 복합체가 사용된다. 이들은 잠정적으로 매우 유리한 방법이지만, 리포좀의 투여는 일부 경우에 바람직하지 못하고 방사성 핵종이 딸 동위원소를 보유하도록 무기질화된 기질에 의해 둘러싸일 수 없는 다수의 연조직 질환이 있다.

더 최근에, ²²⁷Th의 붕괴시 방출되는 ²²³Ra 딸 핵종의 독성이 포유 동물 신체에서, 필적할만한 핵종에 대해 선행 시험으로부터 예측되는 것보다 훨씬 더 많은 정도로 허용될 수 있는 것으로 입증되었다. 토륨-227의 라듐 딸을 보유하는 특이적 수단의 부재 하에, 라듐 독성에 관한 공개적으로 입수가능한 정보는, 토륨-227 붕괴로부터 치료 효과를 달성하는데 요구되는 투여량은 고도의 독성을 초래할 것이며 라듐 딸의 붕괴로부터 방사선의 치사량을 초래할 가능성이 있고, 즉 치료적 방안이 없기 때문에 토륨-227을 치료제로서 사용하는 것은 불가능하다는 것을 명확하게 한다.

WO 04/091668에는 허용될 수 없는 골수독성을 일으키기에 충분한 양의 라듐-223을 생성시키지 않고 표적화된 토륨-227 방사성 핵종의 치료상 유효량을 대상체 (전형적으로 포유 동물)에 투여할 수 있는 치료적 처치 방안이 존재한다는 예기치 못한 발견이 기재되어 있다. 따라서 이를 골 및 연-조직 부위 둘 다에서의 모든 유형의 질환의 치료 및 예방에 사용할 수 있다.

상기 발전의 관점에서, 이제, 생성된 ²²³Ra로부터 기인하는 치명적인 골수독성 없이 알파-방출 토륨-227 핵을 엔도방사성 핵종(endoradionuclide) 치료법에서 사용하는 것이 가능하다. 그럼에도 불구하고, 치료적 방안은 비교적 좁은 상태로 남아 있고 모든 경우에 대상체에게 알파-방출 동위원소를 투여하는 것이 바람직하지 않은 것은 절대적으로 필요한 것 이상으로 투여하는 것이 바람직하지 않은 것과 같다. 따라서 이러한 신규한 치료적 방안의 유용한 탐구는 알파-방출 토륨-227 핵을 복합체화할 수 있고 고도의 신뢰성으로 표적화할 수 있다면 크게 향상될 것이다.

방사성 핵종은 끊임없이 붕괴하기 때문에 단리와 대상체에게 투여하는 사이에 당해 물질을 취급하는데 소요되는 시간은 매우 중요하다. 또한, 알파-방출 토륨 핵이 제조하기에 신속하고 편리한 형태로 복합체화되고, 표적화되고/되거나 투여될 수 있다면, 바람직하게는 표적화 실체의 특성에 비가역적 영향을 미치지 않는 소수의 단계, 짧은 인큐베이션 기간 및/또는 온도를 필요로 한다면, 상당히 가치가 있을 것이다.

본 발명자들은 이제 예기치않게, 표적화 모이어티에 연결된 옥타덴테이트 히드록시피리디논 (HOPO)-유형 리간드에 의해 복합체화된 4+ 토륨-227 이온의 사용이 토륨-227 이온에 대해 현저한 정도의 조절을 제공한다는 것을 입증하였다. 더욱이, 이러한 복합체는 본원에 기재된 방법을 사용하여 비교적 신속하고/또는 용이하게 제조될 수 있다.

발명의 개요

따라서 한 측면에서 보면 본 발명은 조직 표적화 모이어티, 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드 및 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 이온을 포함하는 조직-표적화 복합체를 제공한다. 특히 바람직한 측면은 1개 이상의 3,2-히드록시피리디논 모이어티를 포함하는 옥타덴테이트 리간드에 공유 결합된 폴리펩티드 조직-표적화 모이어티를 포함하는 그러한 조직-표적화 복합체이고, 상기 리간드는 ²²⁷Th와 같은 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 4+ 이온에 복합체화된다.

추가의 측면에서 보면 본 발명은 본원에 기재된 임의의 이러한 질환을 포함하는 과형성성 또는 신생물성 질환의 치료용 약제의 제조에 있어서의, 조직 표적화 모이어티, 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드 및 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 이온을 포함하는 조직-표적화 복합체 (본원에 기재된 임의의 이러한 복합체 포함)의 용도를 제공한다.

상응하는 측면에서, 본 발명은 조직 표적화 모이어티, 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드 및 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 이온을 포함하는 1종 이상의 조직-표적화 복합체 (본원에 기재된 임의의 이러한 복합체 포함)를 투여하는 것을 포함하는, 인간 또는 비-인간 동물 (특히 치료를 필요로 하는 것)의 치료 방법을 제공한다. 이러한 방법은 바람직하게는 본원에 기재된 임의의 이러한 질환을 포함하는 과형성성 또는 신생물성 질환의 치료용이다.

추가의 측면에서 보면 본 발명은 조직 표적화 모이어티, 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드 및 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 이온을 포함하는 조직-표적화 복합체 (본원에 기재된 임의의 이러한 복합체 포함)를 1종 이상의 제약 담체 또는 부형제와 함께 포함하는 제약 조성물을 제공한다.

가장 풍부하게 자연 발생하는 토륨 동위원소, 즉 토륨-232 (반감기 10¹⁰년 및 효과적으로 비방사성)의 토륨 복합체와 구별하기 위하여, 본원에 청구된 토륨 복합체 및 조성물은 알파-방출 토륨 방사성 동위원소 (즉 반감기가 10³년 미만인 토륨의 동위원소 하나 이상, 예를 들어 토륨-227)를 자연 상대 존재량(abundance)보다 더 많이, 예를 들어 적어도 20% 더 많이 포함하는 것으로 이해하여야 한다. 이러한 필요는 치료상 유효량의 방사성 토륨, 예컨대 토륨-227을 명백하게 필요로 하는 본 발명의 방법의 정의에 영향을 미치지 않지만, 바람직하게는 모든 측면에 해당될 것이다.

또 다른 추가의 측면에서 보면 본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법에 사용하기 위한 키트를 제공하고, 상기 키트는 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드에 컨쥬게이트되거나(conjugated) 컨쥬게이트 가능한(conjugatable) 조직 표적화 모이어티를 포함한다. 모든 결합 모이어티 및 리간드는 바람직하게는 본원에 기재된 것이다. 이러한 키트는 임의로 및 바람직하게는 ²²⁷Th와 같은 알파-방출 토륨 방사성 핵종을 포함할 것이다.

본 발명의 맥락에서, "조직 표적화"는 본원에서 사용되어, 문제되는 물질 (특히 토륨 복합체에 대한 컨쥬게이트의 형태인 경우)은 그 자체를 그의 존재 (예를 들어 방사능 붕괴를 전달하기 위하여)를 목적으로 하는 하나 이상의 조직 부위에 우선적으로 국부집중시키는 (특히 임의의 컨쥬게이트된 토륨 복합체를 국부집중시키는) 역할을 한다는 것을 지칭한다. 표적화 모이어티는, 예를 들어 질환의 영향을 받은 세포 상에 또는 질환의 영향을 받은 세포 상에 근접한 세포 상에 존재하는 세포-표면 마커(marker) (예를 들어, 수용체, 이송 단백질, 세포 접착 분자 등)에 결합할 수 있다. 이러한 세포 표면 마커는 건강한 세포 표면 상에서보다 병든 세포 표면 상에서 더 심하게 발현되는 단백질 또는 잠복 상태 도중보다는 성장 또는 복제 기간 도중에 세포 표면 상에서 더 심하게 발현되는 단백질을 포함한다. 표적 세포 또는 조직에 근접하여 존재하거나 그에 결부되는 성분은 또한 본 발명의 임의의 측면에 따른 치료법을 위한 표적에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 표적화된 세포 또는 조직 주위의 기질에 존재하거나 기질 내로 방출되는 성분을, 존재, 형태 또는 농도가 당해 영역을 건강 조직과 구별되도록 할 수 있다면 또한 표적화용으로 사용할 수 있다. 이의 예는 뇌 종양과 관련이 있지만 세포 사이의 기질에서 발현되는 테나신과 같은 기질 항원이다. 이러한 기질 항원은 본원에서 논의된 바와 같이 단일 또는 복합 표적화 모이어티에 의해 표적화될 수 있다.

조직 표적화 모이어티는 또한 목적하는 조직(들)에 대해 토륨 복합체를 표적화하는 효력을 갖는 2종 이상의 성분을 일괄하여 포함할 수 있다. 이는, 예를 들어, 한 성분이 먼저 투여되고 특별한 조직, 종양 또는 세포-유형 (조직-결합제)에 결합되고 생체내에서 조직-결합제에 결합되는, 제2 및/또는 추가 성분 (연결제(linking agent))이, 동시에, 또는 바람직하게는 순차적으로 투여되는 경우일 수 있다. 연결제는 복합체화된 알파-방출 토륨에 직접 또는 간접적으로 컨쥬게이트될 것이고 따라서 일괄적으로 조직-결합 및 연결제는 조직-표적화 모이어티를 형성할 것이다. 상호 친화성을 갖는 조직 결합제 및 연결제를 제공하기에 적합한 특이적 결합 쌍은 당분야에 주지되어 있다 (예를 들어 비오틴과 아비딘 또는 스트렙타비딘).

본원에 기재된 바와 같은 본 발명의 다양한 측면은, 특히 병든 조직의 선택적 표적화를 위한 질환의 치료에 관한 것뿐만 아니라 이러한 방법에 유용한 복합체, 컨쥬게이트, 약제, 제제, 키트 등에 관한 것이다. 모든 측면에서, 병든 조직은 (예를 들어 국부집중된 고형 종양의 경우) 신체 내의 단일 부위에 존재할 수 있거나 (예를 들어 수개의 관절이 관절염에 영향을 미치는 경우 또는 분포되거나 전이된 암성 질환의 경우에) 복수의 부위에 존재할 수 있다.

표적화될 병든 조직은 연조직 부위, 석회화 조직 부위, 또는 모두 연조직에, 모두 석회화 조직에 있을 수 있는 복수의 부위에 있을 수 있거나 1개 이상의 연조직 부위 및/또는 1개 이상의 석회화 조직 부위를 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 1개 이상의 연조직 부위가 표적화된다. 표적화의 부위 및 질환의 기원의 부위는 동일할 수 있지만, 대안으로 상이할 수 있다. 1개 초과의 부위가 관여될 경우 이는 기원의 부위를 포함할 수 있거나 복수의 2차 부위일 수 있다.

용어 "연조직"은 본원에서 사용되어, "단단한" 무기질화된 기질을 갖지 않는 조직을 지칭한다. 특히, 본원에서 사용된 바와 같은 연조직은 골격 조직이 아닌 임의의 조직일 수 있다. 상응하게, 본원에서 사용된 바와 같은 "연조직 질환"은 본원에서 사용된 바와 같은 "연조직"에 나타나는 질환을 지칭한다. 본 발명은 암 및 "연조직 질환"의 치료에 특히 적합하고 따라서 암종, 육종, 골수종, 백혈병, 림프종, 및 임의의 "연" (즉 비-무기질화된) 조직에 나타나는 혼합된 유형의 암뿐만 아니라, 그러한 조직의 기타 비암성(non-cancerous) 질환을 포괄한다. 암성 "연조직 질환"은 연조직에 나타나는 고형 종양뿐만 아니라 전이 및 미소-전이 종양을 포함한다. 사실상, 연조직 질환은 동일한 환자에서 연조직의 1차적 고형 종양 및 연조직의 1종 이상의 전이 종양을 포함할 수 있다. 대안으로, "연조직 질환"은 단지 하나의 고형 종양 또는 1차적 종양이 골격 질환인 전이만으로 이루어질 수 있다.

특정 알파-방사성 토륨 동위원소 (예를 들어 ²²⁷Th)를 치료상 유효하고 또한 용인될 수 없는 골수독성을 발생시키지 않는 양으로 투여될 수 있다는 것이 주요 최근 발견이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "허용가능하게 비-골수독성"은 사용되어, 가장 중요하게는, 투여된 토륨-227 방사성 동위원소의 붕괴에 의해 생성된 라듐-223의 양이 일반적으로 대상체에 대하여 직접 치사적일 만큼 충분하지 않음을 지칭한다. 그러나, 그러한 치료의 허용되는 부작용이 될 골수 손상도 (및 치사적 반응의 확률)는 치료되는 질환의 유형, 치료 계획의 목적, 및 대상체의 예후에 따라 상당히 변할 것임이 당업자에게는 명백할 것이다. 본 발명의 바람직한 대상체는 인간이지만, 기타의 포유 동물, 특히 개는 본 발명의 사용으로 효험을 볼 것이고 허용되는 골수 손상 수준은 또한 대상체의 종을 반영할 수 있다. 허용되는 골수 손상의 수준은 일반적으로 비-악성 질환의 경우보다 악성 질환의 치료에서 더욱 클 것이다. 골수독성 수준의 하나의 주지된 척도는 호중구 세포 계수이고, 본 발명에서, 허용가능하게 비-골수독성인 ²²³Ra의 양은 전형적으로 그의 가장 낮은 지점(최하점)에서의 호중구 분획이 처리 전 계수의 10% 이상이 되도록 조절된 양일 것이다. 바람직하게는, 허용가능하게 비-골수독성인 ²²³Ra의 양은 호중구 세포 분획이 최하점에서 적어도 20%, 더 바람직하게는 적어도 30%가 되도록 하는 양일 것이다. 적어도 40%의 최하점 호중구 세포 분획이 가장 바람직하다.

게다가, 방사성 토륨 (예를 들어 ²²⁷Th) 함유 화합물은, 줄기 세포 지지체 또는 필적할만한 회복 방법이 포함될 경우 생성되는 라듐 (예를 들어 ²²³Ra)의 골수독성이 통상적으로 용인될 수 없을 것일 고용량 처방에서 사용될 수 있다. 이러한 경우, 호중구 세포 계수는 최하점에서 10% 미만으로 감소될 수 있고, 예외적으로 적절한 주의를 기울이고 후속적인 줄기 세포 지지체가 주어진다면, 5%까지, 또는 필요하다면 5% 미만까지 감소될 것이다. 이러한 기술은 당 분야에 주지되어 있다.

본 발명에서 특히 관심 대상인 토륨 동위원소는 토륨-227이고, 토륨-227은 맥락이 허용될 경우 본원에서 토륨에 대한 모든 언급에 대해 바람직한 동위원소이다. 토륨-227은 비교적 제조하기가 쉽고 중성자 조사된 ²²⁶Ra로부터 간접적으로 제조될 수 있고, 이는 ²²⁷Th의 모핵종, 즉 ²²⁷Ac (T₁ _/2 = 22년)을 함유할 것이다. 악티늄-227은 ²²⁶Ra 표적으로부터 매우 쉽게 분리될 수 있고 ²²⁷Th를 위한 생성원(generator)으로서 사용될 수 있다. 당해 과정은 필요하다면 공업적 규모로 규모화될 수 있고, 따라서 분자 표적화된 방사선 치료를 위한 후보로 고려되는 대부분의 기타 알파-방사체에서 나타나는 공급의 문제를 피할 수 있다.

토륨-227은 라듐-223을 경유하여 붕괴한다. 이러한 경우, 1차적 딸은 11.4일의 반감기를 갖는다. 순수한 ²²⁷Th 원천으로부터, 처음 수일 동안은 단지 약간 양의 라듐이 생성된다. 그러나, ²²³Ra로부터 알파 입자의 방사는 수명이 짧은 딸로부터 추가의 3개의 알파 입자가 수분 이내에 뒤따르므로, ²²³Ra의 잠정적 독성은 ²²⁷Th의 것보다 높다 (토륨-227에 대한 붕괴 시리즈를 제시하는 하기 표 2 참조).

잠정적으로 유해한 붕괴 생성물을 생성시킨다는 부분적인 이유 때문에, 토륨-227 (T₁ _/2 = 18.7일)은 알파 입자 치료법을 위해 널리 고려되지 않았었다.

토륨-227은 용인될 수 없는 골수 억제를 일으킬 만큼 많은 라듐-223을 생성시키지 않고 바람직한 치료 효과를 제공하기에 충분한 양으로 투여될 수 있다. 표적화된 영역에서 딸 동위원소를 유지하여 추가의 치료 효과를 그들의 붕괴로부터 유도할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 허용되지 않는 골수독성을 유도하지 않고 유용한 치료 효과를 갖도록 하기 위하여 토륨 붕괴 생성물의 조절을 유지할 필요는 없다.

종양 세포 사멸 효과가 주로 토륨-227로부터이고 그의 딸 핵종으로부터가 아닐 것이라고 가정한다면, 당해 동위원소의 가능한 치료 용량은 기타 알파 방사체와의 비교에 의해 확립될 수 있다. 예를 들어, 아스타틴-211의 경우, 동물에서의 치료 용량은 전형적으로 2 내지 10 MBq/kg이었다. 반감기 및 에너지에 대하여 보정함으로써, 토륨-227에 대한 상응하는 투여량은 체중 1 kg 당 적어도 36 내지 200 kBq가 될 것이다. 이는 치료 효과를 기대하여 유용하게 투여될 수 있는 ²²⁷Th 양의 하한값을 설정할 것이다. 이러한 계산은 아스타틴과 토륨의 필적할 만한 보유를 가정한다. 그러나, 명백하게, 토륨의 18.7일의 반감기로 인해 필시 당해 동위원소는 그 붕괴 이전에 더 많이 제거되게 될 것이다. 따라서 이렇게 계산된 투여량은 통상적으로 최소 유효량으로 간주되어야 한다. 완전히 보유된 ²²⁷Th (즉, 신체로부터 제거되지 않는 ²²⁷Th)로 환산된 치료 용량은 전형적으로 적어도 18 또는 25 kBq/kg, 바람직하게는 적어도 36 kBq/kg, 더 바람직하게는 적어도 75 kBq/kg, 예를 들어 100 kBq/kg 이상일 것이다. 토륨의 양이 많을수록 더 큰 치료 효과를 가질 것으로 기대될 것이지만, 용인될 수 없는 부작용을 초래하는 경우에는 투여될 수가 없다. 마찬가지로, 토륨이 짧은 생물학적 반감기 (즉 여전히 토륨을 함유한 신체로부터 제거되기 전 반감기)를 갖는 형태로 투여될 경우에는, 많은 토륨이 붕괴되기 전에 제거될 것이므로 방사성 동위원소의 더 많은 양이 치료 효과를 위해 필요할 것이다. 그러나, 생성되는 라듐-223의 양의 상응하는 감소가 있을 것이다. 동위원소가 완전히 보유될 경우에 투여되는 토륨-227의 상기 양은 보다 짧은 생물학적 반감기를 갖는 동등한 용량과 쉽게 관련될 수 있다. 이러한 계산은 당분야에 주지되어 있고 WO 04/091668 (예를 들어, 실시예 1 및 2의 본문에)에 제공되어 있다.

방사성 표지된 화합물이 딸 핵종을 방출하는 경우에는, 적용가능하다면 임의의 방사성 딸 핵종(들)의 운명을 아는 것이 중요하다. ²²⁷Th를 사용하면, 주요 딸 생성물은 ²²³Ra이고, 이는 그의 향골성 때문에 임상 평가 단계에 있다. 라듐-223은 혈액을 매우 신속하게 정화하며 골격에서 농축되거나 소장 및 신장 경로를 통해 분비된다 (문헌 [Larsen, J Nucl Med 43 (5, Supplement): 160P (2002) 참조]). 따라서 ²²⁷Th로부터 생체내에 방출된 라듐-223은 건강한 연조직에 크게 영향을 주지 않을 수 있다. 용해된 시트르산염으로서 ²²⁷Th의 분포에 대한 뮐러(Mueller)의 연구 [문헌 [Int. J. Radiat. Biol. 20: 223-243 (1971)]에서, 연조직에서의 ²²⁷Th로부터 생성된 ²²³Ra은 뼈에 용이하게 재분포되거나 분비되었음이 밝혀졌다. 따라서 특히 골수에 대한, 알파 방사 라듐의 공지된 독성은, 토륨 투여량과 함께 문제가 될 것이다.

WO 04/091668에서 처음으로 사실상, 인체 대상체에서 적어도 200 kBq/kg의 ²²³Ra의 용량이 투여되고 용인될 수 있는 것으로 입증되었다. 이들 데이타는 당해 공보에 기재되어 있다. 따라서, 정말 예기치않게, 그러한 대상체가 심각하거나 심지어는 치명적인 골수독성의 허용될 수 없는 위험으로 고통받을 것이 예상되지 않고 포유 동물 대상체에게 치료상 유효량의 ²²⁷Th (예컨대 36 kBq/kg를 초과하는)가 투여될 수 있는 치료적 방안이 존재함을 이제 알 수 있다. 그럼에도 불구하고, 상기 치료 방안의 최선의 이용이 극히 중요하고 따라서 방사성 토륨을 신속하고 효율적으로 복합체화하고, 매우 높은 친화성을 보유하여 용량의 가능한 가장 큰 비율을 표적 부위에 전달하도록 하는 것이 필수적이다.

²²⁷Th 의약품으로부터 생성된 ²²³Ra의 양은 방사성 표지된 화합물의 생물학적 반감기에 의존할 것이다. 이상적인 상황은 종양 세포 내로의 내재화, 강력한 종양 보유 및 정상의 조직에서의 짧은 생물학적 반감기를 포함하여, 신속한 종양 흡수를 갖는 복합체를 사용하는 것일 것이다. 그러나 ²²³Ra의 용량이 용인될 수 있는 수준 내에서 유지되는 한, 이상적인 생물학적 반감기보다 작은 반감기를 갖는 복합체가 유용할 수 있다. 생체내에서 생성되는 라듐-223의 양은 투여되는 토륨의 양 및 토륨 복합체의 생물학적 체류 시간의 요인이 될 수 있다. 어떠한 특별한 경우에 생성되는 라듐-223의 양은 당업자에 의해 쉽게 계산될 수 있다. ²²⁷Th의 최대 투여가능한 양은 생체내에서 생성되는 라듐의 양에 의해 결정될 것이고, 용인될 수 없는 수준의 부작용, 특히 골수독성을 일으킬 양보다 적어야 한다. 당해 양은 일반적으로 300 kBq/kg 미만, 특히 200 kBq/kg 미만, 더 바람직하게는 170 kBq/kg 미만 (예를 들어 130 kBq/kg 미만)일 것이다. 최소 유효 용량은 토륨의 세포독성, 생성된 알파 조사에 대한 병든 조직의 감수성(susceptibility) 및 토륨이 표적화 복합체 (이 경우 리간드와 표적화 모이어티의 조합물임)에 의해 효율적으로 조합되고, 보유되고 전달되는 정도에 의해 결정될 것이다.

본 발명의 방법에서, 토륨 복합체는 18 내지 400 kBq/kg 체중, 바람직하게는 36 내지 200 kBq/kg (예컨대 50 내지 200 kBq/kg), 더 바람직하게는 75 내지 170 kBq/kg, 특히 100 내지 130 kBq/kg의 토륨-227 투여량으로 바람직하게 투여된다. 상응하게, 단일 투여량은 대략 임의의 이들 범위에 적합한 체중, 예컨대 30 내지 150 Kg, 바람직하게는 40 내지 100 Kg (예를 들어 용량당 540 kBq 내지 4000 KBq의 범위 등)을 곱한 것을 포함할 수 있다. 토륨 투여량, 복합체 형성제 및 투여 경로는, 생체내에서 생성되는 라듐-223 투여량이 300 kBq/kg 미만, 더 바람직하게는 200 kBq/kg 미만, 더욱 더 바람직하게는 150 kBq/kg 미만, 특히 100 kBq/kg 미만이 되도록 하는 것이 더 바람직할 것이다. 다시, 이는 이들 범위에 명시된 임의의 체중을 곱하여 명시된 ²²³Ra에 대한 노출을 제공할 것이다. 상기 용량 수준은 바람직하게는 ²²⁷Th의 완전히 보유된 용량이지만 일부 ²²⁷Th는 그것이 붕괴되기 전에 신체로부터 정화될 것을 고려한 투여 용량일 수 있다.

²²⁷Th 복합체의 생물학적 반감기가 물리적 반감기에 비해 짧은 경우 (예를 들어 7일 미만, 특히 3일 미만)에는, 동등한 보유된 용량을 제공하기 위해 상당히 더 많은 용량이 필요할 수 있다. 따라서, 예를 들어 150 kBq/kg의 완전히 보유된 용량은 711 kBq/kg의 용량으로 투여된 5일의 반감기를 갖는 복합체에 상당한다. 임의의 적절한 보유된 용량에 대해 동등한 투여된 용량이 당분야에 주지된 방법을 사용하여 복합체의 생물학적 정화 속도로부터 계산될 수 있다.

하나의 ²²⁷Th 핵의 붕괴가 하나의 ²²³Ra 원자를 제공하므로, ²²⁷Th의 보유 및 치료적 활성은 환자가 겪는 ²²³Ra 용량에 직접 관련될 것이다. 어떠한 특별한 상황에서 생성된 ²²³Ra의 양은 주지된 방법을 사용하여 계산될 수 있다.

그러므로, 바람직한 실시양태에서 본 발명은 포유 동물 대상체의 질환의 치료 방법 (본원에 기재된 바와 같음)을 제공하고, 상기 방법은 조직 표적화 모이어티, 옥타덴테이트 리간드 (특히 본원에 기재된 것 중 임의의 것) 및 방사성 토륨 동위원소 (예를 들어 토륨-227)을 포함하는 컨쥬게이트의 치료상 유효량을 상기 대상체에 투여하는 것을 포함한다.

대상체의 ²²³Ra 딸 동위원소에 대한 노출을 최소화하는 것이, 이러한 성질이 유용하게 사용되지 않는 한, 분명히 바람직하다. 특히, 생체내에서 생성된 라듐-223의 양은 전형적으로 40 kBq/kg보다 많고, 예를 들어 60 kBq/Kg보다 많을 것이다. 일부 경우에서, 생체내에서 생성된 ²²³Ra가 80 kBq/kg보다 많고, 예를 들어 100 또는 115 kBq/kg보다 많을 필요가 있을 것이다.

적절한 담체 용액 중 토륨-227 표지된 컨쥬게이트는 정맥내, 강내 (예를 들어 복강내), 피하로, 경구 또는 국소적으로, 단일 적용으로서 또는 분할된 적용 요법으로 투여될 수 있다. 바람직하게는 표적화 모이어티에 컨쥬게이트된 복합체는 비경구 (예를 들어 경피) 경로, 특히 정맥 내 또는 강내 경로에 의해 용액으로서 투여될 것이다. 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 비경구 투여용 멸균 용액으로 조제될 것이다.

본 발명의 방법 및 생성물에서 토륨-227은 단독으로 사용되거나, 수술, 외부 빔 방사선 치료법, 화학 요법, 기타 방사성 핵종, 또는 조직 온도 조정 등을 포함하는 기타의 치료 양식과 병용될 수 있다. 이는 본 발명의 방법의 추가의 바람직한 실시양태를 형성하고 제제/약제는 상응하게 1종 이상의 추가의 치료 활성제, 예컨대 또 다른 방사성의약품 또는 화학요법제를 포함할 수 있다.

특히 바람직한 한 실시양태에서 대상체는 또한 라듐-223 유도된 골수독성의 효과를 감소시키기 위한 줄기 세포 치료 및/또는 기타 지지 요법을 받는다.

본 발명에 따르면 ²²⁷Th는 표적화 복합체 형성제에 의해 복합체화될 수 있다. 전형적으로 표적화 모이어티는 100 g/mol 내지 수백만 g/mol (특히 100 g/mol 내지 1백만 g/mol)의 분자량을 가질 것이고, 바람직하게는 질환-관련 수용체에 대한 친화성을 직접 가질 것이고/가질 것이거나, ²²⁷Th를 투여하기에 앞서 질환에 대하여 표적화된 분자에 결합된 적합한 예비-투여된 결합제 (예를 들어, 비오틴 또는 아비딘)를 포함할 것이다. 적합한 표적화 모이어티는 폴리- 및 올리고-펩티드, 단백질, DNA 및 RNA 단편, 압타머(aptamer) 등, 바람직하게는 단백질, 예를 들어 아비딘, 스트렙타비딘, 폴리클로날 또는 모노클로날 항체 (IgG 및 IgM 유형 항체 포함), 또는 단백질 또는 단백질의 단편 또는 구축물(construct)의 혼합물을 포함한다. 항체, 항체 구축물, 항체의 단편 (예를 들어 FAB 단편 또는 하나 이상의 항원 결합 영역(들)을 포함하는 임의의 단편), 단편의 구축물 (예를 들어 단일 사슬 항체) 또는 그의 혼합물이 특히 바람직하다.

본 발명에 사용하기에 또한 적합한 것은 복합체화된 ²²⁷Th와 펩티드, 아미노산, 스테로이드계 또는 비-스테로이드계 호르몬, 엽산염, 에스트로젠, 테스토스테론, 비오틴 또는 전형적으로 10,000 g/mol 미만의 분자량을 갖는 기타 특이적-결합 화합물과의 치료적 컨쥬게이트이다.

일반적으로, 옥타덴테이트 리간드는 표적화 모이어티에 직접 또는 간접적으로 (예를 들어 링커 모이어티에 의해) 컨쥬게이트된다. 이러한 유형; 즉 활성 (예를 들어, 치료적으로 또는 진단적으로 활성인) 금속 - 복합체 형성 모이어티 - 임의적인 링커 모이어티 - 표적화 모이어티의 일반적인 구조는 표적 방사성 의약품 및 표적 조영제 분야에 주지되어 있다. 그러나, 토륨 4+ 이온으로의 구체적인 사용에 대한 다양한 리간드의 적합성을 평가하는 이용가능한 작업이 거의 없거나 전혀 없다. 이와 관련하여 예를 들어 문헌 ["Handbook of Targeted Delivery of Imaging Agents", Ed. Torchilin, CRC Press, 1995]을 참조할 수 있다.

이전에 공지된 토륨에 대한 킬레이트제로는 주쇄(backbone) 질소에 산성 (예를 들어, 카르복시알킬)기가 부착되어 있는 선형, 고리형 또는 분지형 폴리아자알칸 주쇄를 포함하는 폴리아미노폴리산 킬레이트제가 포함된다. 적합한 킬레이트제의 예로는 DOTA 유도체, 예컨대 p-이소티오시아네이토벤질-1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산 (p-SCN-Bz-DOTA) 및 DTPA 유도체, 예컨대 p-이소티오시아네이토벤질-디에틸렌트리아민펜타아세트산 (p-SCN-Bz-DTPA)이 포함되고, 전자는 고리형 킬레이트제이고 후자는 선형 킬레이트제이다.

1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-1,4,7,10-테트라아세트산의 유도체는 앞서 예시되었지만, 표준 방법은 토륨을 DOTA 유도체로 킬레이트화하는 데 쉽게 사용될 수 없다. DOTA 유도체를 금속과 함께 가열하면 킬레이트를 효과적으로 제공하지만, 흔히 수율이 낮다. 리간드의 일정 부분 이상이 진행 중에 비가역적으로 변성되는 경향이 있다. 더욱이, 비가역적 변성에 대한 그의 비교적 높은 감수성 때문에, 일반적으로 모든 가열 단계가 완료될 때까지 표적화 모이어티의 부착을 피하는 것이 필요하다. 이로써 알파-방출 토륨 동위원소의 붕괴 수명 동안에 수행되어야 하는 별도의(extra) 화학 단계 (모든 필요한 후처리 및 분리와 함께)가 부가된다. 분명하게, 알파-방사 물질을 이러한 방법으로 취급하지 않거나 상응하는 폐기물을 필요 이상으로 많은 정도로 발생시키는 것은 바람직하지 않다. 더욱이, 모든 시간이, 이러한 준비 기간 동안 붕괴할 토륨의 일부인 컨쥬게이트 폐기물을 제조하는데 소비된다.

본 발명의 모든 측면에서 알파-방출 토륨과 옥타덴테이트 리간드의 복합체는, 60℃ 초과로 가열하지 않고 (예를 들어 50℃ 초과로 가열하지 않고), 바람직하게는 38℃ 초과로 가열하지 않고, 가장 바람직하게는 25℃ 초과로 가열하지 않고, 형성되거나 형성될 수 있는 것이 바람직하다.

표적화 모이어티 및 옥타덴테이트 리간드의 컨쥬게이트는 알파-방출 토륨 동위원소 (예를 들어 ²²⁷Th⁴ ⁺ 이온)의 첨가 이전에 제조하는 것이 추가로 바람직하다. 따라서 본 발명의 생성물은, 바람직하게는 옥타덴테이트 리간드와 조직-표적화 모이어티의 컨쥬게이트에 의한 알파-방출 토륨 동위원소 (예를 들어 ²²⁷Th⁴ ⁺ 이온)의 복합체화에 의해 형성되거나 형성될 수 있다.

킬레이트제는 비-포스폰산염 분자일 수 있고, 본 발명의 한 실시양태에서 ²²⁷Th는 임의의 포스폰산염 또는 기타 골격-표적화 기에 부착되지 않을 것이고 그러한 물질로 투여되지도 않을 것이다.

옥타덴테이트 킬레이트제 (본원에 기재된 바와 같은 커플링 모이어티를 포함)에 의해 토륨 (예를 들어 토륨-227)에 연결될 수 있는 표적화 화합물의 유형은. 표적화 모이어티는 공지된 표적화 기로부터 선택될 수 있고, 이는 모노클로날 또는 폴리클로날 항체, 성장 인자, 펩티드, 호르몬 및 호르몬 유사체, 엽산염 및 엽산염 유도체, 비오틴, 아비딘 및 스트렙타비딘 또는 그의 유사체를 포함한다. 다른 가능한 담체는 RNA, DNA, 또는 그의 단편, 올리고뉴클레오티드, 탄수화물, 지질 또는 그러한 기를 단백질의 존재 또는 부재 하에 조합하여 제조된 화합물 등일 수 있다.

조직 표적화 모이어티는, 한 실시양태에서, 향골성 물질, 리포좀 및 엽산염 컨쥬게이트된 항체 또는 항체 단편을 배제한다. 대안으로, 그러한 모이어티가 포함될 수 있다.

본 발명의 토륨 (예를 들어 토륨-227) 표지된 분자는 질환-관련된 수용체를 표적화함으로써 암성 또는 비암성 질환의 치료에 사용될 수 있다. 전형적으로, ²²⁷Th의 이러한 의학적 용도는 암성 또는 비암성 질환의 치료를 위해 ²²⁷Th를 킬레이트제에 의해 항체, 항체 단편, 또는 항체 또는 항체 단편의 구축물에 연결시키는 것을 기초로 하는 방사선 면역요법에 의한 것일 것이다. 본 발명에 따르는 방법 및 의약품에서 ²²⁷Th의 사용은 암종, 육종, 림프종 및 백혈병, 특히 폐, 유방, 전립선, 방광, 신장, 위, 췌장, 식도, 뇌, 난소, 자궁의 암, 구강암, 대장암, 흑색종, 다발성 골수종 및 비-호지킨(non-Hodgkin's) 림프종을 포함하는 임의의 형태의 암의 치료에 특히 적합하다.

방출된 ²²³Ra의 양은 ²²⁷Th를 함유하는 분자가 생체내에서 짧은 생물학적 체류 반감기를 갖는 경우에 감소될 수 있는데, 이는 방사성 핵종이 높은 비율의 ²²⁷Th가 ²²³Ra로 붕괴되기 전에 거의 제거될 것이기 때문이다. 그러나, ²²⁷Th의 양은 본 발명에 따르면, 치료상 유효성을 유지하기 위해서 증가시킬 필요가 있을 것이다. 복합체 형성제가 ²²⁷Th를 표적 세포의 내부로 전달하기 위해 선택될 경우, 이는 특이적 세포독성을 추가로 증가시키고 방사성 딸의 전신 독성 효과를 감소시킬 것이고, 그 이유는 종양 부위에서 딸 동위원소의 적어도 부분적인 보유로 인한 것이다. 이러한 특징 둘 다가 ²²⁷Th의 치료적 방안을 확장시키며 따라서 본 발명의 바람직한 실시양태를 형성한다.

본 발명의 추가 실시양태에서, 연조직 및 골격 질환을 둘 다 갖는 환자는 ²²⁷Th에 의해도 및 투여된 토륨에 의해 생체내에서 생성되는 ²²³Ra에 의해서도 치료될 수 있다. 이러한 특히 유리한 측면에서, 치료에 대한 별도의 치료적 성분은 골격 질환의 표적화에 의해 ²²³Ra의 허용가능하게 비-골수독성인 양으로부터 유래된다. 당해 치료 방법에서, ²²⁷Th는 전형적으로, 1차적 및/또는 전이 연조직 암을 그에 대한 적절한 표적화에 의해 치료하는 데 사용되고 ²²⁷Th의 붕괴로부터 생성되는 ²²³Ra는 동일 대상체에서 관련된 골격 질환을 치료하는 데 사용된다. 상기 골격 질환은 1차적 연조직 암으로부터 초래되는 골격으로의 전이일 수 있거나, 연조직 처리가 전이 암을 대항하는 1차적 질환일 수 있다. 경우에 따라 연조직 및 골격 질환은 관련이 없을 수도 있다 (예를 들어 환자에 있어서 류마티스성 연조직 질환과 함께 골격 질환의 추가적 치료).

모든 관점에서 본 발명의 주요 측면은 옥타덴테이트 리간드, 특히 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드의 사용이다. 이러한 리간드는 전형적으로 하기 화학식 I의 치환된 피리딘 구조의 킬레이트기를 1개 이상 포함할 것이다.

<화학식 I>

상기 식에서, R₁은 임의적인 N-치환기이고 따라서 부재할 수 있거나 히드로카르빌, OH, O-히드로카르빌, SH 및 S-히드로카르빌 기로부터 선택될 수 있고, 여기서 임의의 또는 각각의 히드로카르빌 모이어티는 독립적으로 짧은 히드로카르빌 기, 예컨대 C1 내지 C8 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 포함하여 C1 내지 C8 히드로카르빌로부터 선택되거나, OH 또는 O-히드로카르빌일 수 있다. R₁은 또한 하기 명시된 바와 같은 링커 모이어티를 포함하고/하거나 하기 명시된 바와 같은 커플링 모이어티를 포함할 수 있다.

화학식 I에서, R₂ 내지 R₆ 기는 각각 독립적으로 H, OH, =O, 짧은 히드로카르빌 (본원에 기재된 바와 같음), 링커 모이어티 (본원에 기재된 바와 같음) 및/또는 커플링 모이어티 (본원에 기재된 바와 같음)로부터 선택될 수 있다. 일반적으로, R₁ 내지 R₆ 기 중 하나 이상은 OH가 될 것이다. 일반적으로, R₂ 내지 R₆ 기 중 하나 이상은 =O가 될 것이다. 일반적으로, R₁ 내지 R₆ 기 중 하나 이상은 링커 모이어티 (본원에 기재된 바와 같음)가 될 것이다. 바람직하게는, 정확히 R₂ 내지 R₆ 기 중 하나는 =O가 될 것이다. 바람직하게는 정확히 R₁ 내지 R₆ 기 중 하나는 OH가 될 것이다. 바람직하게는 정확히 R₁ 내지 R₆ 기 중 하나는 링커 모이어티 (본원에 기재된 바와 같음)가 될 것이다. 나머지 R₁ 내지 R₆ 기는 본원에 명시된 그러한 모이어티 중 임의의 것일 수 있지만, 바람직하게는 H이다. 링커 모이어티 또는 링커 모이어티에 부착된 임의의 추가의 링커, 템플레이트 또는 킬레이트기가 커플링 모이어티를 포함하지 않는 경우는 R₁ 내지 R₆ 기 중 하나는 바람직하게는 커플링 모이어티 (본원에 기재된 바와 같음)이다.

바람직한 실시양태에서, R₁ 내지 R₆ 기 중 하나는 OH가 될 것이고 R₂ 내지 R₆ 기 중 하나는 =O가 될 것이고 OH 및 =O 기는 환의 인접 원자 상에 있게 될 것이다. 따라서, 바람직한 실시양태에서, OH 및 =O는 각각 원자 1,2; 2,3; 3,2; 3,4; 또는 4,3 (예측될 수 있는 바와 같이 질소로부터의 번호매김)상에 있을 수 있다. OH 및 =O 기가 위치 3 및 2 각각에 존재하는 킬레이팅 모이어티를 1개 이상 갖는 옥타덴테이트 리간드가 매우 바람직하다. 옥타덴테이트 리간드는 2, 3 또는 4개의 이러한 킬레이트기를 가질 수 있고, 여기서 2 또는 4개의 이러한 기는 매우 바람직하다.

적합한 킬레이팅 모이어티는 US 5,624,901 (예를 들어 실시예 1 및 2) 및 WO2008/063721 (둘 다 본원에 참고로 포함된다)에 기재된 방법을 포함하여 당분야에 공지된 방법에 의해 형성될 수 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "링커 모이어티" (화학식 II에서의 R_L)가 사용되어, 본 발명의 다양한 측면에서 주요 성분을 형성하는 옥타덴테이트 리간드 중 2개 이상의 킬레이트기를 연결하는 역할을 하는 화학 물질을 지칭한다. 전형적으로, 각각의 킬레이트기 (예를 들어 상기 화학식 I의 것 및/또는 하기 화학식 II의 것)는 이좌배위자(bi-dentate)가 될 것이고 따라서 그 중 하나 이상은 화학식 I인 4개의 킬레이트기가 전형적으로 리간드에 존재할 것이다. 이러한 킬레이트기는 그의 링커 모이어티에 의해 서로 연결된다. 따라서, 링커 모이어티 (예를 들어 하기 R_L 기)는 1개 초과의 화학식 I 및/또는 II의 킬레이트기 사이에서 공유될 수 있다. 링커 모이어티는 또한 옥타덴테이트 리간드 및 표적화 모이어티의 복합체형성 부분 사이에 부착 지점으로서 역할을 할 수 있다. 이러한 경우, 1개 이상의 링커 모이어티가 커플링 모이어티 (R_c)에 연결될 것이다. 적합한 링커 모이어티는 짧은 히드로카르빌 기, 예컨대, 모든 토폴로지(topology)의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 및/또는 헥실 기를 포함하는 C1 내지 C12 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 포함하여 C1 내지 C12 히드로카르빌 기를 포함한다.

링커 모이어티는 또한 에스테르, 에테르, 아민 및/또는 아미드 기를 포함하는 그밖에 다른 적합하게 견고한 화학 결합일 수 있거나 그를 포함할 수 있다. 2개의 킬레이팅 모이어티를 연결하는 원자의 총수 (1개 초과의 패스(path)가 존재할 경우 가장 짧은 패스에 의해 계수됨)는 일반적으로 한정되어 복합체 형성을 위한 적합한 배치에서 킬레이팅 모이어티를 강제하도록 할 것이다. 따라서, 링커 모이어티는 전형적으로 킬레이팅 모이어티 사이에 15개 이하의 원자, 바람직하게는, 1 내지 12개의 원자, 더 바람직하게는 킬레이팅 모이어티 사이에 1 내지 10개의 원자를 제공하도록 선택될 것이다. 링커 모이어티가 2개의 킬레이팅 모이어티를 직접 연결하는 경우, 링커는 전형적으로 1 내지 12개, 바람직하게는 2 내지 10개의 원자 길이 (예컨대 에틸, 프로필, n-부틸 등)가 될 것이다. 링커 모이어티가 중심 템플레이트에 연결되는 경우 (하기 참조)는 각각의 링커는 짧아질 것이고 2개의 별개의 링커는 킬레이팅 모이어티를 연결한다. 1 내지 8개의 원자, 바람직하게는 1 내지 6개의 원자의 링커 길이는 이러한 경우에 바람직할 수 있다 (예컨대 이들이 한쪽 말단 또는 둘 다에서 에스테르, 에테르 또는 아미드 결합을 갖는 그룹인 것과 같이 메틸, 에틸 및 프로필이 적합하다).

주로 옥타덴테이트 리간드의 다양한 킬레이트기를 서로에 및/또는 중심 템플레이트에 연결시키는 역할을 하는 링커 모이어티 이외에, 옥타덴테이트는 바람직하게는 "커플링 모이어티" (R_c)를 추가로 포함한다. 커플링 모이어티의 기능은 옥타덴테이트 리간드를 표적화 모이어티에 연결시키는 것이다. 이는 공유 또는 비-공유 결합에 의해 (예를 들어 특이적 결합 쌍, 예컨대 비오틴/아비딘 (스트렙타비딘)에 의해) 달성될 수 있다. 바람직하게는 커플링 모이어티는 킬레이트기 중 하나로의 직접 공유 결합에 의해 또는 더 전형적으로 링커 모이어티 또는 템플레이트로의 부착에 의해 킬레이트기에 공유 결합할 것이다. 2개 이상의 커플링 모이어티가 사용된다면, 각각은 예컨대 임의의 템플레이트, 링커 또는 킬레이트기 상의 임의의 이용가능한 부위에 부착될 수 있다.

한 실시양태에서, 커플링 모이어티는 하기 구조를 가질 수 있다.

상기 식에서, R₇은 브릿징 모이어티이고, 이는 치환되거나 치환되지 않은 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로시클로알킬, 치환되거나 치환되지 않은 아릴 및 치환되거나 치환되지 않은 헤테로아릴로부터 선택된 원(member)이고; X는 표적화 모이어티 또는 반응성 관능기이다. 바람직한 브릿징 모이어티는 적합한 링커 모이어티와 같이 본원에 명시된 그러한 기 모두를 포함한다. 바람직한 표적화 모이어티는 본원에 기재된 것의 모두를 포함하고 바람직한 반응성 X 기는, 예를 들어 COOH, OH, SH, NHR 및 COH 기를 포함하는, 표적화 모이어티에 대해 공유 결합을 형성할 수 있는 임의의 기를 포함하고, 여기서 NHR의 R은 H 또는 본원에 기재된 짧은 히드로카르빌 기 중 임의의 것일 수 있다. 표적화 모이어티 상으로의 부착에 매우 바람직한 기로는 리신 잔기의 엡실론-아민 및 시스테인 잔기의 티올기가 포함된다. 적합한 반응성 X기의 비제한적 예로는, N-히드록시숙시미딜에스테르, 이미도에스테르, 아실할라이드, N-말레이미드, 알파-할로 아세틸 및 이소시아네이트가 포함되고, 여기서 마지막 3개는 티올기와의 반응에 적합하다.

커플링 모이어티는 바람직하게는, 생성되는 커플링된 옥타덴테이트 리간드가 안정한 금속 이온 착물을 형성할 수 있도록 부착될 것이다. 따라서 커플링 모이어티는 바람직하게는 링커, 템플레이트 또는 킬레이팅 모이어티에 복합체형성에 큰 지장을 주지 않는 부위에 연결될 것이다. 이러한 부위는 바람직하게는 링커 또는 템플레이트 상에, 더 바람직하게는 표적에 결합하는 표면으로부터 먼 위치에 있게 될 것이다.

바람직한 킬레이트기는 하기 화학식 II의 것을 포함한다.

<화학식 II>

상기 화학식 II에서, =O 모이어티는 피리딘 환의 임의의 탄소에 부착되는 케토-기를 나타내고 -OH는 피리딘 환의 임의의 원자에 부착되는 히드록시 모이어티를 나타내고, -R_L은 히드록시피리디논 모이어티를 다른 복합체형성 모이어티에 부착시켜 전반적인 옥타덴테이트 리간드를 형성하도록 하는 링커 모이어티를 나타낸다. 본원에 기재된 임의의 링커 모이어티는, R_L이 짧은 히드로카르빌 기, 예컨대, 모든 토폴로지의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 및/또는 헥실 기를 포함하는 C1 내지 C8 알킬, 알케닐 또는 알키닐 기를 포함하여 C1 내지 C8 히드로카르빌 기를 포함함에 따라 적합하다. R_L은 화학식 II의 환에 피리딘 환의 임의의 원자, 예컨대 탄소 또는 질소 원자에서 연결될 수 있다. 그 다음 R_L기는 결국 또 다른 킬레이팅 모이어티에, 또 다른 링커 기에 및/또는 중심 원자 또는 기, 예컨대 환 또는 다른 템플레이트 (본원에 기재된 바와 같음)에 직접 결합할 수 있다. 링커, 킬레이트기 및 임의적인 템플레이트 모이어티를 선택하여 적절한 옥타덴테이트 리간드가 형성되도록 한다.

한 바람직한 실시양태에서 화학식 II의 -OH 및 =O 모이어티는 피리딘 환의 인접 원자 상에 위치하여, 1,2-; 2,3-; 3,2-; 4,3-; 및 3,4-히드록시피리디논 유도체 모두가 매우 적합하도록 한다.

OH기 또는 링커 모이어티 R_L이 피리딘 환의 질소 상에 위치할 경우 R_N기는 일반적으로 부재할 것이다. 그러나, 존재할 경우, R_N은 치환되거나 치환되지 않은 히드로카르빌 기, 특히 본원에 명시된 짧은 히드로카르빌 기를 포함하는 임의의 적합한 모이어티일 수 있다.

한 바람직한 실시양태에서, 1개 이상의 3,2-히드록시피리디논 모이어티가 옥타덴테이트 리간드 구조에 존재한다. 이는 본원에 명시된 다양한 치환기 모이어티 중 임의의 것에 의해 명백하게 치환될 수 있다.

화학식 II의 모이어티 각각은 2개의 잠재적 복합체형성 산소를 갖기 때문에, 본 발명의 한 실시양태는 화학식 I의 독립적으로 선택된 모이어티를 2개 이상, 바람직하게는 3개 이상, 가장 바람직하게는 4개 포함하는 옥타덴테이트 리간드를 제공한다. 화학식 II의 각각의 모이어티는 독립적인 치환 패턴을 가질 수 있지만, 한 바람직한 실시양태에서, 1개 이상의 모이어티는 3,2-히드록시피리디논 모이어티이다. 리간드는 2개, 3개 또는 4개의 3,2-히드록시피리디논 모이어티 (본원에 기재된 바와 같이, 적절한 경우 치환됨)를 포함할 수 있다.

옥타덴테이트 리간드에서 화학식 I 또는 II의 각각의 모이어티는 본원에 논의된 바와 같은 임의의 적절한 링커 기에 의해 및 임의의 적절한 토폴로지로 리간드의 잔여분에 연결될 수 있다. 예를 들어, 화학식 I의 4개의 기가 그의 링커 기에 의해 주쇄에 연결되어 선형 리간드를 형성하도록 할 수 있거나, 링커 기에 의해 브릿지되어 "올리고머" 유형 구조를 형성할 수 있고, 이는 선형 또는 고리형일 수 있다. 대안으로, 화학식 I 및/또는 II의 리간드 모이어티는, 각각 링커 (예를 들어 "R_L" 모이어티)에 의해 "크로스(cross)" 또는 "별(star)" 토포그래피(topography)로 중심 원자 또는 기에 연결될 수 있다. 링커 (R_L) 모이어티는 단독으로 탄소-탄소 결합을 통해 연결되거나, 아민, 아미드, 에스테르, 에테르, 티오-에테르 또는 디술피드 결합을 포함하는 임의의 적절하게 견고한 관능기에 의해 서로에, 다른 킬레이트기에, 주쇄에, 템플레이트, 커플링 모이어티 또는 다른 링커에 부착될 수 있다.

"성상(stellar)" 배치는 하기 화학식 III으로 나타내어진다.

<화학식 III>

상기 식에서, 모든 기 및 위치는 상기 명시된 바와 같고 "T"는 추가로 중심 원자 또는 템플레이트 기, 예컨대 탄소 원자, 히드로카빌 쇄 (예컨대 상기 본원에 기재된 것 중 임의의 것), 지방족 또는 방향족 환 (헤테로시클릭 환 포함) 또는 융합 환 시스템이다. 가장 기본적인 템플레이트는 단일 탄소일 것이고, 그 다음 이는 그의 연결기(linking group)에 의해 킬레이팅 모이어티의 각각에 부착될 것이다. 더 긴 쇄, 예컨대 에틸 또는 프로필은 템플레이트의 각 말단에 부착하는 2개의 킬레이팅 모이어티와 동일하게 실행가능(viable)하다. 분명하게, 탄소-탄소 결합, 에스테르, 에테르, 아민, 아미드, 티오-에테르 또는 디술피드 결합을 포함하는 임의의 적합하게 견고한 결합을 사용하여 템플레이트와 링커 모이어티를 연결시킬 수 있다.

화학식 III의 구조에서 R_N 및 R_L 기는 동일 기일 수 있어 킬레이팅 모이어티는 피리딘 환의 질소 원자를 통해 템플레이트 T에 부착되게 된다. 이는 하기 화학식 유형 IIIb의 구조를 제공한다.

<화학식 IIIb>

분명하게, 화학식 II, III, IIIb, IV 및 IVb의 구조에서, (예를 들어 링커 또는 커플링 모이어티에 의해) 달리 치환되지 않은 피리딘 환(들)의 그러한 위치는 적절한 경우 화학식 I에서의 R₁ 내지 R₅에 대해 기재된 치환기를 함유할 수 있다. 특히, 작은 알킬 치환기, 예컨대 메틸, 에틸 또는 프로필 기가 임의의 위치에서 존재할 수 있다.

옥타덴테이트 리간드는 일반적으로 추가로 상기 기재된 바와 같은 커플링 모이어티를 1개 이상 포함할 것이다. 이는 본원에 명시된 임의의 것을 포함하는 임의의 적합한 구조일 수 있고 표적화 모이어티, 특이적 결합제, 또는 이러한 표적화 모이어티 또는 특이적 결합제에 연결될 수 있는 관능기로 말단화될 것이다.

커플링 모이어티는 링커, 템플레이트 또는 킬레이팅 모이어티의 임의의 적합한 지점에, 예컨대 화학식 III에 명시된 바와 같은 지점 a), b) 및/또는 c)에서 부착될 수 있다. 커플링 모이어티의 부착은 임의의 적합하게 견고한 결합, 예컨대 탄소-탄소 결합, 에스테르, 에테르, 아민, 아미드, 티오-에테르 또는 디술피드 결합에 의해서일 수 있다. 유사하게, 표적화 모이어티에 대한 임의의 이러한 결합을 형성할 수 있는 기는 커플링 모이어티의 관능성 말단에 적합하고 그러한 모이어티는 표적화 부분에 부착될 경우 이러한 기로 말단화될 것이다.

대안으로서, "주쇄" 유형 구조는 화학식 IV로 하기에 나타내어진다.

<화학식 IV>

상기 식에서, 모든 기 및 위치는 상기 명시된 바와 같고 "R_B"는 추가로 주쇄 모이어티이고, 이는 전형적으로 본원에 명시된 링커 모이어티 중 임의의 것과 유사한 구조 및 기능일 것이고, 따라서 링커 모이어티의 임의의 정의는 맥락이 허용될 경우 취해져 주쇄 모이어티에 적용될 수 있다. 적합한 주쇄 모이어티는 킬레이팅 모이어티가 그의 링커 기에 의해 부착되는 스카폴드를 형성할 것이다. 대개 3 또는 4개의 주쇄 모이어티가 필요하다. 전형적으로 이는 선형 주쇄용으로는 3개이거나 주쇄가 고리형일 경우 4개일 것이다. 특히 바람직한 주쇄 모이어티는 한쪽 또는 양쪽 말단에서 헤테로원자 또는 관능성 모이어티를 임의로 갖는 짧은 탄화수소 쇄 (예컨대 본원에 기재된 것)를 포함한다. 아민 및 아미드 기가 이와 관련하여 특히 적합하다.

커플링 모이어티는 링커, 주쇄 또는 킬레이팅 모이어티의 임의의 적합한 지점에, 예컨대 화학식 IV에 명시된 바와 같은 지점 a), b) 및/또는 c')에서 부착될 수 있다. 커플링 모이어티의 부착은 임의의 적합하게 견고한 결합, 예컨대 탄소-탄소 결합, 에스테르, 에테르, 아민, 아미드, 티오-에테르 또는 디술피드 결합에 의해서일 수 있다. 유사하게, 표적화 모이어티에 대한 임의의 이러한 결합을 형성할 수 있는 기는 커플링 모이어티의 관능성 말단에 적합하고 그러한 모이어티는 표적화 부분에 부착될 경우 이러한 기로 말단화될 것이다.

화학식 III과 같이, 화학식 IV의 구조에서 R_N 및 R_L 기는 동일 기일 수 있어 킬레이팅 모이어티는 피리딘 환의 질소 원자를 통해 주쇄 R_B에 부착되게 된다. 이는 하기 화학식 유형 IVb의 구조를 제공한다.

<화학식 IVb>

아미드 링커 기에 의해 주쇄에 부착된 2개의 1,2 및 2개의 3,2-HOPO 킬레이팅 모이어티를 갖는 "주쇄" 유형 옥타덴테이트 리간드의 예는 하기 화학식 V가 될 것이다.

<화학식 V>

각각이 에틸 아미드 기에 의해 에틸 및 프로필 디아민에 각각 연결된 4개의 3,2-HOPO 킬레이팅 모이어티를 갖는, 예시적인 "템플레이트된" 옥타덴테이트 리간드는 하기 화학식 VI 및 VII이 될 것이다.

<화학식 VI>

<화학식 VII>

상기 화학식에서, 3,2-HOPO 모이어티의 자유 질소는 메틸기로 치환되고 작은 히드로카르빌 기, 예컨대 메틸 또는 에틸은 이 위치 (화학식 I에서의 R₁ 또는 화학식 II에서의 R_N)에서 바람직함을 알 수 있을 것이다.

HOPO 환 중 질소에 의해 아민 시클란에 연결된 4개의 3,2-HOPO 킬레이팅 모이어티를 갖는, 예시적인 "템플레이트된" 옥타덴테이트 리간드는 하기 화학식 VIII이 될 것이다.

<화학식 VIII>

상기 명시된 바와 같이, 옥타덴테이트 리간드는 전형적으로 임의의 지점에서리간드의 잔여분에 연결될 수 있는 커플링 모이어티를 포함할 것이다. 이러한 실시양태에 따라, 커플링 모이어티를 말단화하는 관능화된 모이어티를 갖는 예시적인 화합물은 하기 화학식 IX의 구조이다.

<화학식 IX>

문헌 [Gordon AEV et al, Rational design of sequestering agents for plutonium and other actinides. Chem. Rev. 2003, 103, 4207-4282], PCT 특허 출원 WO 2008/063721 A2 및 문헌 [T.N. Lambert et al., Tetrahedron Letters 43 (2002) 7379-7383]을 포함하여, 본원에서 언급된 모든 문헌은 본원에 참고로 포함된다.

본 발명은 첨부된 도면에 의해 더 설명되고, 여기서:

도 1은 실온에서 15분 후 DMSO 중 ²³²Th⁴ ⁺(HNO₃) 및 1 mg/mL ALG-DD-NCS의 반응 혼합물 (이론비 2:3)의 크로마토그램을 나타낸다. 상당한 양의 복합체 ²³²Th-ALG-DD-NCS가 존재하고 (t_R = 5.74분; m/z 1328.5), 자유 ALG-DD-NCS 리간드의 흔적은 없다 (t_R = 5.36).

도 2는 ²³²Th-ALG-DD-NCS 복합체의 질량 스펙트럼 (m/z 1328.3949)을 나타낸다.

도 3은 실온에서 15분 후 DMSO 중 Fe³ ⁺(HNO₃) 및 1 mg/mL ALG-DD-NCS의 반응 혼합물 (이론비 2:3)의 크로마토그램을 나타낸다. 상당한 양의 복합체 Fe-ALG-DD-NCS가 존재하고 (t_R = 5.81분; m/z 1153.5), 자유 ALG-DD-NCS 리간드의 흔적은 없다 (t_R = 5.36분).

도 4는 Fe-ALG-DD-NCS 복합체의 질량 스펙트럼 (m/z 1153.3002)을 나타낸다.

도 5는 실온에서 15분 후 DMSO 중 In³ ⁺(HCl) 및 1 mg/mL ALG-DD-NCS의 반응 혼합물 (이론비 2:3)의 크로마토그램을 나타낸다. 상당한 양의 복합체 In-ALG-DD-NCS가 존재하고 (t_R = 5.95분; m/z 1212.5), 자유 ALG-DD-NCS 리간드의 흔적은 없다 (t_R = 5.36분).

도 6은 In-ALG-DD-NCS 복합체의 질량 스펙트럼 (m/z 1212.2666)을 나타낸다.

도 7은 실온에서 10분 후 아세테이트-완충액, pH 5.5 중 ²³²Th⁴ ⁺(HNO₃) 및 1 mg/mL ALG1005-38의 반응 혼합물 (이론비 1:3)의 크로마토그램을 나타낸다. 상당한 양의 복합체 ²³²Th-ALG1005-38 (t_R = 3.56; m/z 1184.5) 및 잔여분의 자유 ALG1005-38 리간드 (t_R = 3.20)가 존재한다.

도 8은 ²³²Th-ALG1005-38 복합체의 질량 스펙트럼 (m/z 1184.4662)을 나타낸다.

도 9는 실온에서 10분 후 아세테이트-완충액, pH 5.5 중 Fe³ ⁺(HNO₃) 및 1 mg/mL ALG1005-38의 반응 혼합물 (이론비 1:3)의 크로마토그램을 나타낸다. 상당한 양의 복합체 Fe-ALG1005-38 (t_R = 3.70; m/z 1009.5) 및 잔여분의 자유 ALG1005-38 리간드 (t_R = 3.22)가 존재한다.

도 10은 Fe-ALG1005-38 복합체의 질량 스펙트럼 (m/z 1009.3727)을 나타낸다.

도 11은 실온에서 10분 후 아세테이트-완충액, pH 5.5 중 In³ ⁺(HCl) 및 1 mg/mL ALG1005-38의 반응 혼합물 (이론비 1:3)의 크로마토그램을 나타낸다. 상당한 양의 복합체 In-ALG1005-38 (t_R = 3.72; m/z 1068.5) 및 극미량의 자유 ALG1005-38 리간드 (t_R = 3.21)가 존재한다.

도 12는 In-ALG1005-38 복합체의 질량 스펙트럼 (m/z 1068.3485)을 나타낸다.

도 13은 실온에서 10분 후 아세테이트-완충액, pH 5.5 중 Ga³ ⁺(HCl) 및 1 mg/mL ALG1005-38의 반응 혼합물 (이론비 1:3)의 크로마토그램을 나타낸다. 상당한 양의 복합체 Ga-ALG1005-38 (t_R = 3.65; m/z 1022.5) 및 잔여분의 자유 ALG1005-38 리간드 (t_R = 3.21)가 존재한다.

도 14는 Ga-ALG1005-38 복합체의 질량 스펙트럼 (m/z 1022.3571)을 나타낸다.

도 15는 실온에서 15분 후 ²³²Th⁴ ⁺ (HCl) 및 1 mg/mL Bb-1-HOPO-1-DEBN의 반응 혼합물 (이론비 2:3)의 크로마토그램을 나타낸다. 상당한 양의 복합체 ²³²Th-Bb-1-HOPO-1-DEBN이 존재한다 (t_r = 3.52). 상위 흔적: m/z 1222.5의 질량 크로마토그램. 하위 흔적: 330 nm에서 UV.

도 16은 ²³²Th-Bb-1-HOPO-1-DEBN 복합체의 질량 스펙트럼 (m/z 1222.5)을 나타낸다.

도 17은 붕괴 보정된 ²²⁷Th-활성 (cpm)으로 나타낸, 0 내지 7일째 SK-OV-3 세포 펠렛에 결합된 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 및 자유 ²²⁷Th의 계산치를 나타낸다.

도 18은 (1) 표준 배지 (대조군); (2) 20 μg/mL 트라스투주맙; (3) 20 kBq/mL ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 (10166 Bq/μg); 및 (4) 20 kBq/mL 자유 ²²⁷Th로 처리된 SK-OV-3 세포에 대한 정규화된 발광치를 나타낸다.

도 19는 (1) 표준 배지 (대조군); (2) 트라스투주맙; (3) 자유 ²²⁷Th; 및 (4) ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 (10166 Bq/μg)으로 처리된 1000개의 SK-OV-3 단일 세포의 클론형성 검정 (clonogenic assay)을 나타낸다. (평균 ± SD; n = 3)

도 20은 (1) 표준 배지 (대조군); (2) 트라스투주맙; (3) 자유 ²²⁷Th; 및 (4) ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 (10166 Bq/μg)으로 처리된 3000개의 SK-OV-3 단일 세포의 클론형성 검정을 나타낸다. (평균 ± SD; n = 3)

도 21은 24시간 및 4일 동안 생체내 분포 후, SK-OV-3 이종이식편을 갖는 Balb/c 누드 마우스에서의 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 (2700 Bq/μg)의 기관 분포를 나타낸다 (평균 ± SD; n = 5)

본 발명을 이제 하기 비제한적 실시예에 의해 설명한다. 실시예에 예시된 모든 화합물은 본 발명의 바람직한 실시양태 (바람직한 중간체 및 전구체 포함) 를 형성하고 맥락이 허용될 경우 임의의 측면에서 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 실시예 2의 화합물 2 내지 4, 실시예 3의 화합물 10 및 실시예 4의 화합물 7 각각 및 모두가 그의 다양한 유형의 바람직한 실시양태를 형성한다.

실시예 1 - 순수 토륨-227의 단리

토륨-227을 악티늄-227 카우(cow)로부터 단리하였다. 악티늄-227을 라듐-226의 열 중성자 조사 후 라듐-227 (t1/2=42.2 m)의 악티늄-227로의 붕괴를 통해 생성시켰다. 토륨-227은 음이온 교환 크로마토그래피에 의해 8 M HNO₃ 용액 중 악티늄-227 붕괴 혼합물로부터 선택적으로 보유되었다. 70 mg의 AG^?1-X8 수지 (200 내지 400 메시, 질산염 형태)를 함유하는, 2 mm 내부 직경, 길이 30 mm의 칼럼을 사용하였다. 악티늄-227, 라듐-223 및 딸이 칼럼으로부터 용리된 후, 토륨-227을 12 M HCl로 칼럼으로부터 추출하였다. 토륨-227 함유 용출액을 증발 건조시키고 잔류물을 0.01 M HCl에 재현탁시켰다.

실시예 2 - ALG - DD - NCS 의 합성

3-벤질옥시-1-메틸-4-(2-티옥소티아졸리딘-1-일)카르보닐-2(1H)-피리디논 (문헌 [Raymond, K.; Xu, J., US 5,624,901]에 따라 합성됨) (2.22 mmol, 0.8 g), 트리에틸아민 (0.31 mL, 2.22 mmol) 및 DMAP (5 mg)를 디클로로메탄 (80 mL)중 [5-아미노-6-((2-아미노-에틸)-{2-[비스-(2-아미노-에틸)-아미노]-에틸}-아미노)-헥실]-카르밤산 tert-부틸 에스테르 (BocLys-H(2,2)아민) (문헌 [Raymond, K.; Corneillie, T. M.; Xu. J. WO 2008/063721 A2]에 따라 합성됨) (0.204 g, 0.505 mmol)의 용액에 가하였다. 당해 혼합물을 실온에서 밤새 교반한 다음 증발 건조시켰다. 잔류물을 디클로로메탄에 용해시키고 섬광 실리카겔 칼럼 상으로 로딩하고 디클로로메탄 중 2 내지 8% 메탄올의 구배로 용리하였다. 적절한 분획을 수집하고 증발 건조시켜 ALG -001 (1) (~0.4 g)을 엷은 베이지색 농후 오일로서 수득하였다.

MS (ESI, pos): m/z 1369 [M+H]⁺, m/z 1391 [M+Na]⁺

ALG-001 (1) (280 mg, 0.205 mmol)을 빙초산 (20 mL)에 용해시키고, 20% Pd(OH)₂ 및 목탄 촉매 (60 mg)를 가하고, 혼합물을 40 내지 45 psi하에 실온에서 밤새 수소화하였다. 회전 증발에 의해 여과시켜 ALG - DEBN (2) (~260 mg, 미량의 아세트산 함유)를 와인 레드 색의 농후 오일로서 수득하였다.

MS (ESI, pos): m/z 1007 [M+H]⁺, m/z 1029 [M+Na]⁺

ALG-DEBN (2) (70 mg)을 주위 온도에서 2:1 MeOH/디클로로메탄 (15 mL)에 용해시켰다. 그 다음 0.5 g의 세정된 앰벌리스트(Amberlyst)-15 수지를 가하고, 혼합물을 완만하게 밤새 교반하였다. 그 다음 수지를 여과에 의해 분리하고 헥산 (10 mL), 테트라히드로푸란 (10 mL), 및 메탄올 (10 mL)로 순차적으로 세척하였다. 당해 아민-결합된 수지를 4 M 암모니아 메탄올성 용액 (20 mL)으로 옮기고 50분 동안 완만하게 교반하였다. 테트라히드로푸란 (10 mL)을 가하여, 탈보호된 생성물 모두를 용해시켰다. 그 다음 수지를 여과에 의해 제거하고, 용액을 증발시켜, ALG-DEBN-DEBOC (3) (37 mg)를 수득하였다.

MS (ESI, pos): m/z 909 [M+H]⁺, m/z 931 [M+Na]⁺

6:1 이소프로판올-물 (v/v, 7 mL) 중 40 mg ALG-DEBN-DEBOC (3)의 현탁액을 클로로포름 (2.5 mL) 중 1,4-페닐렌디이소티오시아네이트 (4.1 당량)의 용액과 반응시켰다. 반응물을 실온에서 30분 동안 교반하였고, 이 때 샘플을 MS 분석을 위해 취하였다. 기대 질량 (1100)에 상응하는 피크가 관찰되었다. 약 95 mg의 담갈색 고체를 진공 하에 휘발성 물질을 제거한 후 단리하였다. 담갈색 고체를 아세토니트릴에 현탁시키고, 혼합물을 환류 하에 15분 동안 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 여과에 의해 26 mg의 ALG-DD-NCS (4)를 갈색 고체로서 단리하였다.

실시예 3 - 대칭성 3,2- HOPO 함유 킬레이터(chelator)의 합성

수소화나트륨 (60.1 g, 광유 중 60% 분산액으로서, 1.5 mol, 5 eq.)을 플라 플라스크에 충전하고 테트라히드로푸란 (1 L)을 가하였다. 디메틸 말로네이트 (172 mL, 1.5 mol, 5 eq.)를 1.5 h에 걸쳐 적가하고; 반응 혼합물의 온도를 +10℃ 미만으로 유지하였다. 그 다음 반응 혼합물을 테트라히드로푸란 (400 mL)으로 희석하였다. 테트라히드로푸란 (170 mL) 중 4-니트로벤질 브로마이드 (65.0 g, 0.3 mol, 1 eq.)의 용액을 격렬한 진탕하에 상기 제조된 혼합물에 30분에 걸쳐 서서히 가하였다. 0℃에서의 교반 30분 후, 반응 혼합물을 염수 (1 L 포화 NaCl 용액)에 붓고 주위 온도에서 밤새 교반하여, 백색 침전물을 수득하였다. 그 다음 혼합물을 메틸 tert-부틸 에테르로 희석하고, 침전물을 여과해내고 열 에탄올에 용해시켰다. 에탄올성 혼합물을 여과하고, 여액을 작은 용적으로 농축하고, 그로부터 24.8 g (31%)의 디메틸 (4-니트로벤질)프로판디오에이트 (1)가 백색의 결정질 고체로서 침전되었다.

LC 순도: >90% (254 nm)

MS (APCI pos) m/z 285.1 [M+NH₄]⁺

화합물 1 (24.8 g, 92.7 mmol)을 테트라히드로푸란 (230 mL)에 용해시키고 보란-디메틸 술피드 착물 (28.5 mL, 301 mmol, 3.3 eq.)을 가하였다. 반응 혼합물을 24 h 동안 환류한 다음, 주위 온도에서 밤새 방치하였다. 메탄올 (250 mL)을 0℃에서 가하고, 염수 (600 mL)에 붓고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 합해진 유기 추출물을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고 진공 중에 농축하였다. 잔류물을 메탄올과 함께 공-증발시켰다. 조 생성물을 섬광 크로마토그래피에 의해 정제하여, 14.5 g (74%)의 2-(4-니트로벤질)프로판-1,3-디올 (2)을 황색 오일로서 수득하였다.

LC 순도: >92% (254 nm)

화합물 2 (10.0 g, 47.3 mmol)를 디클로로메탄 (100 mL)에 용해시키고 트리에틸아민 (14.5 mL, 104 mmol, 2 eq.)을 가하였다. 반응 혼합물을 얼음-조에서 냉각하고 메탄술포닐 클로라이드 (8.0 mL, 104 mmol, 2 eq.)를 조금씩 가하였다. 최종 생성물을 밤새 주위 온도에 이르게 하였다. 그 다음 추가의 트리에틸아민 (1.5 mL) 및 메탄술포닐 클로라이드 (0.8 mL)를 가하고, 30분 동안 계속 교반하였다. 그 다음 반응 혼합물을 디클로로메탄으로 희석하고, 형성된 침전물을 여과해냈다. 디클로로메탄 여액을 포화 NaHCO₃ 수용액, 0.5 M 수성 HCl 및 염수로 세척하고, Na₂SO₄상에서 건조시키고 진공 중에 농축하여, 14.5 g (83%)의 2-(4-니트로벤질)프로판-1,3-디일 디메탄술포네이트 (3)를 오렌지색 오일로서 수득하고, 이를 다음 단계에서 추가의 정제 없이 사용하였다.

LC 순도: >87% (254 nm)

MS (APCI pos) m/z 385.3 [M+NH₄]⁺

화합물 3 (14.5 g, 39.5 mmol)을 메틸 에틸 케톤 (100 mL)에 용해시키고, 요오드화나트륨 (16.0 g, 107 mmol, 2.7 eq.)을 가하고, 혼합물을 95℃에서 1 h 동안 가열하였다. 생성된 백색 침전물을 여과해내고 메틸 에틸 케톤으로 세척하고, 여액을 진공 중에 농축하였다. 조 생성물을 메틸 tert-부틸 에테르로부터 분쇄하고 섬광 크로마토그래피에 의해 정제하여, 10.6 g (63%)의 1-[3-요오도-2-(요오도메틸)프로필]-4-니트로벤젠 (4)을 황색 고체로서 수득하였다.

LC 순도: >90% (254 nm)

MS (APCI pos) m/z 431.1 [M+H]⁺

디에틸렌 트리아민 (10.8 mL, 100 mmol) 및 트리에틸아민 (42 mL, 300 mmol, 3 eq.)을 테트라히드로푸란 (500 mL)에 용해시키고 얼음-조에서 냉각하였다. 그 다음 테트라히드로푸란 (190 mL) 중 Boc-ON (49.5 g, 200 mmol, 2 eq.)의 용액을2.5 h에 걸쳐 적가하였다. 반응 혼합물을 0℃에서 추가의 1 h 동안 교반한 후, 밤새 주위 온도에 이르게 하였다. 그 다음 반응 혼합물을 진공 중에 농축하였다. 잔류물을 디클로로메탄에 용해시키고 1 M 수성 NaOH로 세척하였다. 유기상을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고 진공 중에 농축하였다. 조 물질을 섬광 크로마토그래피에 의해 정제하여, 20.0 g (66%)의 디-tert-부틸 (이미노디에탄-2,1-디일)비스카르바메이트 (5)를 황색 점성 오일로서 수득하였다.

MS (APCI pos) m/z 304.3 [M+H]⁺

화합물 5 (26.0 g, 86 mmol, 4 eq.)를 무수 톨루엔 (40 mL)에 용해시키고 N-에틸 모르폴린 (5.4 mL, 42 mmol, 2 eq.)을 가하였다. 화합물 4 (9.2 g, 21 mmol)를 무수 톨루엔 (35 mL)에 용해시키고 반응 혼합물에 가하였다. 혼합물을 105℃ 에서 5일 동안 압력 반응기에서 인큐베이션하였다. 그 다음 반응 혼합물을 주위 온도로 냉각하고, 에틸 아세테이트로 희석하고 포화 NaHCO₃ 수용액으로 세척하였다. 합해진 유기 추출물을 물 및 염수로 세척하고, Na₂SO₄ 상에서 건조시키고 진공 중에 농축하였다. 조 생성물을 섬광 크로마토그래피에 의해 정제하여, 11.4 g (70%)의 화합물 6을 황색 고체 형태로서 수득하였다.

LC 순도: >96% (210 nm)

MS (APCI pos) m/z 782.8, [M+H]⁺; 682.7 [M+H-Boc]⁺; 582.6 [M+H-2Boc]⁺; 382.1 [M+H-4Boc]⁺

화합물 6 (2.0 g, 2.6 mmol)을 디옥산 (16 mL)에 용해시키고, 디옥산 (22 mL) 중 HCl의 9 M 용액을 가하였다. 반응 혼합물을 주위 온도에서 밤새 교반한 다음, 진공 중에 농축 건조시키고, 1.9 g의 화합물 7의 HCl 염을 베이지색 고체로서 수득하였다.

MS (APCI pos) m/z 382.5 [M+H]⁺

화합물 7 (1.9 g, 2.6 mmol)을 DMPU (1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로- 2(1H)-피리미디논) (9.5 mL) 및 3-(벤질옥시)-1-메틸-4[(2-티옥소-1,3-티아졸리딘-3-일)카르보닐]피리딘-2-(1H)-온 (3.7 g, 10.3 mmol, 4 eq.)에 가하였다. 그 다음 DMPU (4.7 mL) 중 DBU (2.3 mL, 15.5 mmol, 6 eq.)의 용액을 40분에 걸쳐 서서히 가하였다. 주위 온도에서 밤새 계속 교반하였다. 그 다음 반응 혼합물을 디클로로메탄으로 희석하고 포화 NaHCO₃ 수용액으로 세척하였다. 합해진 유기 추출물을 물 및 반-포화 염수로 세척한 다음 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고 진공 중에 농축하였다. 조 생성물을 섬광 크로마토그래피에 의해 정제하여 4.0 g의 화합물 8을 황색 오일로서 수득하고 이를 추가의 정제 없이 다음 단계에서 사용하였다.

MS (APCI pos) m/z 1347.7 [M+H]⁺

화합물 8 (4.0 g, 2.6 mmol)을 아세트산 (200 mL)에 용해시키고 Pd(OH)₂ (탄소상 20% w/w, 50% 습윤) (800 mg, 10% w/w)를 가하였다. 반응 혼합물을 30 bar 수소압에서 파르(Parr) 압력 반응기에서 주위 온도에서 밤새 교반하였다. 그 다음 반응 혼합물을 셀라이트(Celite)?의 패드를 통해 여과하고, 여액을 진공 중에 농축하였다. 조 생성물을 섬광 크로마토그래피에 의해 정제하여, 화합물 9를 베이지색의 포말상 고체로서 수득하였다.

화합물 9 (996 mg)를 아세트산 (5.5 mL)에 용해시킨 후, 6 M 수성 HCl (2.5 mL) 및 5% Pd/C (99 mg, 10% w/w)를 가하였다. 반응 혼합물을 8 bar 수소압에서 압력 반응기에서 밤새 교반한 다음, 셀라이트?의 패드를 통해 여과하였다. 여액을 진공 중에 농축하고 톨루엔 및 메탄올과 함께 공-증발시켰다. 잔류물을 메탄올에 용해시키고 디에틸 에테르를 가하여 침전시켰다. 형성된 베이지색 침전물을 여과해내고 밤새 진공 중에 건조시켜, 700 mg의 화합물 10의 HCl 염, ALG1005-38을 수득하였다.

MS (APCI pos) m/z 956.7 [M+H]⁺

실시예 4 - 대안적 대칭성 3,2- HOPO 함유 킬레이터의 합성

Boc 무수물 (24.4 g, 119 mmol)을 실온에서 50 mL 디클로로메탄 중 이미다졸 (8.0 g, 117 mmol)의 용액에 조금씩 가하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 50 mL 물로 2회 세척하고, Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고 진공 중에 농축하였다. 잔류물을 25 mL 톨루엔에 용해시키고 트리스(2-아미노에틸)아민 (8.19 g, 56 mmol)을 가하였다. 반응 혼합물을 60℃에서 2시간 동안 교반하고 진공 중에 농축하였다. 잔류물을 125 mL 디클로로메탄에 용해시키고 물 (50 mL로 4회 세척)로 세척하고, Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고 진공 중에 농축하였다. 건조 섬광 크로마토그래피 (디클로로메탄 중 0 내지 15% 메탄올과 1% 트리에틸아민)하여 디-tert-부틸 (((2-아미노에틸)아잔디일)비스(에탄-2,1-디일))디카르바메이트 (1) (13.51 g, 39.0 mmol, 70%)를 농후한 무색 오일로서 수득하였다.

분광분석 데이타는 프룰라노(Frullano) 등에 의해 (문헌 [Chem . Eur . J. 2004, 10, 5205-17])에 의해 보고된 데이타에 따랐다.

N-Cbz-β-알라닌 (8.04 g, 36 mmol), 4-(디메틸아미노)피리딘 (4.40g, 36 mmol) 및 EDC·HCl (6.90g, 36 mmol)을 25 mL 테트라히드로푸란에 용해시키고 10분 동안 교반 후 75 mL 테트라히드로푸란에 용해시킨 화합물 1 (10.4 g, 30 mmol)을 가하였다. 반응 혼합물을 4시간 동안 교반하고 진공 중에 농축하였다. 건조 섬광 크로마토그래피 (디클로로메탄 중 0 내지 40% 테트라히드로푸란)에 의해 정제하여 디-tert-부틸 (((2-(3-(Cbz-아미노)프로판아미도)에틸)아잔디일)비스(에탄-2,1-디일)디카르바메이트 (2) (15.11 g, 27.4mmol, 91%)를 매우 점성의 담황색 오일로서 수득하였다.

디-tert-부틸 (((2-(3-(Cbz-아미노)프로판아미도)에틸)아잔디일)비스(에탄-2,1-디일)디카르바메이트 (10.30 g, 18.7 mmol)를 100 mL 메탄올에 용해시키고 아세틸 클로라이드 (25 mL, 0.35 mol)를 적가하였다. 반응 혼합물을 주위 온도에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 진공 중에서 대략 ⅓의 용적으로 농축한 후 100 mL 에테르를 가하고, 이로써 무색 고체가 침전되었다. 고체를 여과하고, 에테르로 세척하고 진공 중에 건조시켜, 벤질 (3-((2-(비스(2-아미노에틸)아미노)에틸)아미노)-3-옥소프로필)카르바메이트 트리-히드로클로라이드 (3) (8.70 g, 18.7 mmol, ~100%)를 무색 고체로서 수득하였다.

트리에틸아민 (6.75 mL, 48.4 mmol)을 실온에서 320 mL 테트라히드로푸란 및 320 mL N,N-디메틸포름아미드 중 화합물 3 (10.56 g, 11.4 mmol)의 현탁액에 가하였다. N-boc-2-아미노아세트알데히드 (16.0 g, 100.5 mmol) 및 나트륨 트리아세톡시보로히드리드 (32.00 g, 151 mmol)를 가하였다. 반응 혼합물을 20 시간 동안 교반하였다. 200 mL 염수 및 500 mL 클로로포름을 가하고, 상을 분리하고, 수성상을 3 x 100 mL 클로로포름으로 추출하였다. 합해진 유기상을 100 mL 염수로 세척하고, Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고 진공 중에 농축하였다. 섬광 크로마토그래피 (디클로로메탄 중 0 내지 10% 메탄올)하여 테트라-tert-부틸 (((((2-3-Cbz-아미노프로판아미도)에틸)아잔디일)비스(에탄-2,1-디일))비스(아잔트리일)테트라키스(에탄-2,1-디일)테트라카르바메이트 (4) (3.40 g, 3.7 mmol, 32%)를 황색 고체로서 수득하였다.

MS (ESI, pos): m/z 946.7[M+Na]⁺

화합물 4 (3.40 g, 3.7 mmol)를 60 mL 메탄올에 용해시키고 아세틸 클로라이드 (12 mL, 0.17 mol)를 적가하였다. 반응물을 주위 온도에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 진공 중에 대략 10 mL로 농축하고 50 mL 아세토니트릴을 가하고, 이로써 침전되었다. 고체를 여과하고, 아세토니트릴로 세척하고 진공 중에 건조시켜, 벤질 (3-((2-(비스(2-아미노에틸)아미노)에틸)아미노)에틸)아미노)-3-옥소프로필)카르바메이트 헵타-히드로클로라이드 (5) (2.88 g, 3.7 mmol, ~100%)를 무색 고체로서 수득하였다.

트리에틸아민 (2.52 mL, 18.1 mmol) 및 4-(디메틸아미노)피리딘 (12 mg, cat.)을 180 mL 디클로로메탄 중 화합물 5 (0.81 g, 1.04 mmol) 및 3-(벤질옥시)-1-메틸-4-(2-티옥소티아졸리딘-3-카르보닐)피리딘-2(1H)-온 (1.50g, 4.16 mmol)의 현탁액에 가하였다. 반응 혼합물을 밤새 교반하고 진공 중에 농축하였다. 섬광 크로마토그래피 (디클로로메탄 중 0 내지 10% 메탄올)하여 벤질 (1-(3-(벤질옥시)-1-메틸-2-옥소-1,2-디히드로피리딘-4-일)-5-(2-(3-(벤질옥시)-1-메틸-2-옥소-1,2-디히드로피리딘-4-카르복사미도)에틸)-8-(2-(비스(2-(3-(벤질옥시)-1-메틸-2-옥소-1,2-디히드로피리딘-4-카르복사미도)에틸)아미노)에틸)-1,12-디옥소-2,5,8,11-테트라아자테트라데칸-14-일)카르바메이트 (6) (673 mg, 0.45 mmol, 43%)를 담갈색 고체로서 수득하였다.

화합물 6을 본질적으로 실시예 2에 기재된 바와 같이 용해시키고 탈벤질화하여 Bb-1-HOPO-1-DEBN (7)을 수득하였다.

실시예 5 - ALG - DD - NCS 를 사용한 킬레이트화 실험

반응 용액을, 고체 ALG-DD-NCS (실시예 2에서의 4)를 DMSO (비오테크(Biotech) 급 용매 99.8%)에 1 mg/mL로 용해시킴으로써 제조하였다. 상이한 금속을 사용한 킬레이트화 반응을, 1 mg/mL 반응 용액을 선택된 금속 용액과 리간드-대-금속 비 3:2를 사용하여 혼합함으로써 수행하였다. 시험용 금속 이온은 하기로부터 입수하였다: ²³²Th-용액 2% HNO₃ (퍼킨 엘머 푸어 플러스 (Perkin Elmer Pure Plus)), 2% HNO₃ 중 Fe³ ⁺-용액 (퍼킨 엘머 푸어 플러스), 및 InCl₃ (무수 분말 99.999+%, 알드리히(Aldrich))를 0.01 M HCl에 용해시켰다. 시약을 실온에서 15분 동안 반응시킨 후, 5 μL의 반응 혼합물을 분석을 위해 LC-MS 상으로 주입하였다.

결과는 금속-ALG-DD-NCS 복합체가 금속 ²³²Th⁴ ⁺, Fe³ ⁺및 In³ ⁺에 대해 정량적으로 형성된 것으로 나타났다. ²³²Th-ALG-DD-NCS, Fe-ALG-DD-NCS 및 In-ALG-DD-NCS 복합체의 LC-MS 크로마토그램 및 스펙트럼을 도 1 내지 6에 나타내었다.

LC-MS 조건은 다음과 같았다: 분리는 50℃에서, 이동상 A로서 H₂O 중 0.05% 포름산 및 이동상 B로서 아세토니트릴 중 0.05% 포름산을 사용하여, 1.7 μm, 2.1 x 50 mm 액쿼티(Acquity) UPLC BEH C18 칼럼상에서 행하였다. 구배 조성물 및 유량(flow)은 표 3에 나타내었다.

질량 분광 분석은, 획득 질량 범위 ~ 450 내지 1950 Da, 몰 농도 ES+, 3.0 kV 모세관을 사용하고, 콘 전압(cone voltage) 20 V로 1.000초에 걸쳐 스캐닝함으로써 Xevo-ToF-1 기기(instrument) 상에서 수행하였다.

실시예 6 - ALG1005 -38을 사용한 킬레이트화 실험

원액을, ALG 1005-38 (실시예 3에서의 10)을 MeOH (LC-MS 급)에 10 mg/mL로 용해시킴으로써 제조하였다. 10 mg/mL 원액을 MeOH 및 0.5 M NaOAc-완충액 (pH 5.5)에 1:8:1 비율로 희석하여, 1 mg/mL ALG1005-38 반응 용액을 수득하였다. 상이한 금속을 사용한 킬레이트화 반응을, 1 mg/mL 반응 용액을 실시예 5에 구체화된 바와 같이, 선택된 금속 용액 및 추가로 0.01 M HCl에 용해된 GaCl₃ (무수 비드 99.99%, 알드리히)와 혼합하여 리간드-대-금속 비 3:1 내지 1:2를 제공함으로써 수행하였다. 시약을 실온에서 10분 동안 반응시켰다. 최종적으로, 반응 혼합물을 포름산 (0.1%)으로 10배 희석한 후 5 μL를 분석을 위해 LC-MS 상으로 주입하였다. LC-MS 분리 및 분석을, 콘 전압이 35 V인 것을 제외하고는, 실시예 5에 기재된 바와 같이 수행하였다.

결과는 금속-ALG1005-38 복합체가 금속, 예컨대 ²³²Th⁴ ⁺, Fe³ ⁺, In³ ⁺및 Ga³ ⁺에 대해 상당한 양으로 형성된 것으로 나타났다. ²³²Th-ALG1005-38, Fe-ALG1005-38, In-ALG1005-38 및 Ga-ALG1005-38 복합체의 LC-MS 크로마토그램 및 스펙트럼을 도 7 내지 도 14에 나타내었다.

실시예 7 - Bb -1- HOPO -1- DEBN 을 사용한 킬레이트화 실험

원액을, Bb-1-HOPO-1-DEBN (실시예 4에서 제조됨)을 DMSO (비오테크 급 용매 99.8%)에 1 mg/mL로 용해시킴으로써 제조하였다. 킬레이트화 실험을, 1 mg/mL 용액을, 실시예 5에 구체화된 바와 같이 ²³²Th 0.01 M HCl (퍼킨 엘머)과 혼합하였다. LC-MS 분리 및 분석을 실시예 6에 기재된 바와 같이 수행하였다. 결과는 기대된 ²³²Th- Bb-1-HOPO-1-DEBN 복합체가 도 15 및 16에 나타낸 바와 같이 신속히 형성된 것으로 나타났다.

실시예 8 - ALG - DD - NCS 의 트라스투주맙으로의 컨쥬게이션 , 토륨-227을 사용한 컨쥬 게이트의 표지화, 및 보유된 표적 결합의 확인

컨쥬게이션

의약품 등급의 모노클로날 항체 트라스투주맙 (허셉틴(Herceptin)?, 로슈( Roche))을 사용하였다. 항체를 6.3 mg/mL의 농도로 0.9% NaCl로 완충액 교환시켰다. ALG-DD-NCS의 원액을 DMSO 중에서, 1 mg/mL (불순물을 무시함)을 함유하도록 제조하였다. DMSO 원액을 킬레이트 대 항체 몰비 6.5:1 이하에 상응하는 항체 용액에 가하였다. 37℃에서 밤새 인큐베이션에 이어서 0.07 M 보락스 용액을 반응 용액에 가하여 pH 9를 얻었다. 생성된 컨쥬게이트를 정제하고 아미콘 울트라(Amicon Ultra)-4 (30k MWCO) 원심여과기 유닛 상에서 완충액 교환시켰다. 100 μL 0.9% NaCl 중 1 mg의 분취액을 동결시키고 -18℃에서 사용시까지 저장하였다.

표지화

100 μL 0.5 M NaOAc-완충액 (pH 5.5)을 1 mg ALG-DD-NCS-트라스투주맙 컨쥬게이트의 한 바이알에 가하여 표지화에 적합한 pH를 얻었다. 당해 용액을 0.01 M HCl 중 4.2 내지 16.4 MBq ²²⁷Th와 혼합하고, pH를 pH 시험지로 점검하였다. 에펜도르프(Eppendorf) 튜브 캡을 알루미늄 호일로 감싸고 튜브를 완만하게 혼합하면서 실온에서 15분 동안 서모믹서(thermomixer)에 위치시켰다.

MF-H₂O 중 10 μL 포화 DTPA를 가한 후, 튜브를 추가로 실온에서 5분 동안 인큐베이션함으로써 잔류 자유 토륨-227을 포획하는 것을 의도하였다. 결과물을 표지된 ALG-DD-NCS-트라스투주맙 컨쥬게이트를 용리하기 위하여 PBS을 사용하는 NAP-5 칼럼 상에서 정제하였고, 대부분의 자유 방사성 핵종 (토륨-227 및 딸 핵종) 및 DTPA-토륨 킬레이트가 칼럼 상에 남았다.

칼럼 및 용리된 분획을 HPGe-검출기 GEM(15) 상에서 측정하여 반응 수율 및 생성물의 비방사능(specific activity)을 결정하였다. 생성물 분획을 멸균 여과하고 4℃에서 밤새 저장하였다.

생성물 분획의 또 하나의 NAP-5 칼럼 정제를 사용 전에 수행하였다.

면역반응 분획의 결정

SK-OV-3 세포 (ATCC)를 표준 조건하에 배양하였다. 고정 SK-OV-3 세포를 제조하고 사용 전에 유동 세포 계수법(flow cytometry)에 의해 조사하여 표면 상에 HER2의 존재를 확인하였다 (데이타는 나타내지 않음). 표준 배지를 10% FBS (PAA) 및 1% 펜(Pen)/스트렙(Strep) (비오크롬(BioChrom))이 가해진 맥코이(McCoy's) 5A 배지 (GIBCO)를 사용하여 제조하였다. 세포의 인큐베이션을 37℃에서 CO₂-인큐베이터 및 5% CO₂에서, T25 (25 cm²) 및 T75 (75 cm²) 세포 플라스크를 사용하여 수행하였다.

각각의 실험을 이중으로 수행하였다. 고정 SK-OV-3 세포를 PBS에 현탁시키고 에펜도르프 튜브 (10x10⁶개 세포/튜브)로 옮겼다. 비-컨쥬게이트된 트라스투주맙 (허셉틴?, 원액으로부터 10 μL)을 2개의 참조 튜브에 가하고, 차단 반응을 37℃에서 30분 동안 수행하였다. 등량의 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 (약 500 cpm)을 각각의 튜브에 가한 후, 37℃에서 2.5시간 동안 인큐베이션하였다. 샘플을 PBS로 희석한 후, 원심분리하고 상청액의 반을 새로운 에펜도르프 튜브로 옮겼다. 모든 튜브를 위자르드(Wizard) 감마 계수기 상에서 5분 동안 측정하고 토륨-227의 양을 ²²⁷Th-프로토콜을 적용하여 결정하였다.

%로서의 결합은 100* [(P＋½S)－(½S)]/[(P＋½S) ＋ (½S)] 로서 계산하였고, 여기서 P 및 S는 세포 펠렛 및 상청액 각각에서 측정된 활성이다. 계산을, 비-차단된 샘플 상에서 수행하여 총 결합 (%)을 수득하고 차단된 샘플 상에서 수행하여 비특이적 결합 (%)을 수득하였고, IRF는 IRF (%) = 총 결합 (%) － 비특이적 결합 (%)으로서 계산하였다. 표 4에 요약된 당해 품질 관리(quality control)로부터의 데이타는 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙이 표적 세포에 결합한다는 것을 나타낸다.

실시예 9 - 토륨-227 표지된 ALG - DD - NCS -트라스투주맙의 시험관내 안정성 및 유효성 연구

시간 경과에 따른 결합의 평가

²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 구축물에 대해 SK-OV-3 세포에 대한 결합의 안정성을, SK-OV-3 세포 펠렛과 결부된 ²²⁷Th 활성의 양을 7일에 걸쳐 측정함으로써 평가하였다. 결과를 자유 ²²⁷Th를 사용하여 인큐베이션한 후 수득된 데이타와 비교하였다.

SK-OV-3 세포를 실시예 8에 기재된 바와 같이 배양하고 초기에 700 kBq ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 또는 700 kBq 자유 ²²⁷Th로 처리하여, 1시간 인큐베이션 후, 세포 펠렛에 대한 각각 77 kBq (11%) 및 7 kBq (1%) ²²⁷Th-활성을 수득하였다 (HPGe-검출기 GEM(50)). SK-OV-3 세포에 대한 ²²⁷Th-활성을 위자르드 감마 계수기 (²²⁷Th-프로토콜)를 사용하여 매일 측정하였다. 측정된 방사능을 붕괴에 대해 보정하였다. 도 17에 제시된 결과는 1시간 후 펠렛과 함께 잔류되는 활성의 단지 20%가 그 다음 7일에 걸쳐 상실되는 것으로 나타났다. 그에 반해서, 자유 ²²⁷Th로 처리된 세포는 가해진 활성의 작은 분획에 단지 결합하였고, 그의 대부분 (약 95%)을 그 다음 24시간 동안 상실하였다. 따라서, 자유 ²²⁷Th의 SK-OV-3 세포에 대한 특이적 결합은 없으며, 한편 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙은 효율적으로 보유된다.

세포 독성의 평가

종양 세포 성장에 미치는 영향을 2개의 상보적 검정으로 조사하였다. 제1 실험에서, 세포에서의 대사 활성을 ATP 분자에 결합하는 발광 시약을 사용하여 측정하였다. 따라서, 감소된 발광 신호는 대사 활성의 상실을 의미하는 것이다. 제2 실험에서, 형성된 집락의 수를 계수하였다.

발광을 9일 동안 측정하였고, ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙으로의 노출로부터의 결과를 트라스투주맙 및 자유 ²²⁷Th 각각에 노출된 SK-OV-3 세포의 발광과 비교하였다. 표준 배지에서 성장하는 SK-OV-3 세포를 대조군으로서 사용하였다.

0일째, 표준 배지 중 35 mL의 500,000개 SK-OV-3 세포/mL를 4개의 T75 세포 플라스크에 옮겼다. 이들 세포 플라스크를 사용하여 하기 샘플 용액을 제조하였다: (1) 표준 배지, (2) 20 μg/mL 트라스투주맙, (3) 20 kBq/mL ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 (10166 Bq/μg), (4) 20 kBq/mL 자유 ²²⁷Th. 플라스크를 CO₂-인큐베이터에서 1시간 동안 인큐베이션하였다. 상청액을 폐기하고, 세포를 0.25% 트립신-EDTA 용액으로 트립신 처리하고, 표준 배지로 세척하고 원심분리하였다. 세포 펠렛을 신선한 표준 배지에 현탁하고 위자르드 감마 계수기 (²²⁷Th-프로토콜) 상에서 측정하였다. 각각의 인큐베이션 용액을 7개의 새로운 T25 세포 플라스크 내로 분배하고, CO₂-인큐베이터에서 인큐베이션하였다.

1일 및 2일째 4개의 샘플 용액 각각의 한 플라스크로부터의 상청액을 폐기하였다. 세포 펠렛을 0일째로서 제조하고 방사능을 위자르드 감마 계수기 (²²⁷Th-프로토콜) 및 HPGe-검출기 GEM(50) 상에서 측정하였다. 모든 샘플을 표준 배지 중에서 4배로 희석하였고, 5 x 100 μL의 각각의 세포 현탁액을 뷰(View) 플레이트-96의 5개의 웰내로 옮겼다. 5개의 웰을 배경 발광의 측정을 위해 100 μL 표준 배지 (세포 없이)에 가하였다. 최종적으로, 100 μL의 셀 타이터 글로(Cell Titer-Glo) 시약을 각각의 웰에 가하고, 용액을 오비탈 쉐이커(orbital shaker) 상에서 혼합하여 용해를 유도하였다. 발광 신호를 실온에서 10분 동안 안정화시킨 다음, LUM-단일 프로그램을 사용하여, 인비젼(Envision) 다중 플레이트 판독기 상에서 발광을 3회 측정하였다.

3일째 세포를 준비하고 위자르드 감마 계수기 및 인비젼 다중 플레이트 파독기 상에서의 측정을, 1 및 2일째에 기재된 바와 같이 수행하였다. 그 다음, 각각의 세포의 현탁액은 고밀도(dense) 세포 성장으로 인해 희석되었고; ¾ 세포 현탁액을 새로운 T75 세포 플라스크내로 옮기고, 표준 배지를 가하고 CO₂-인큐베이터에서 밤새 인큐베이션하였다.

4일 내지 9일째 각각 4개의 T75 세포 플라스크를 0.25% 트립신-EDTA 용액으로 트립신 처리하고, 표준 배지로 세척하고 원심분리하였다. 세포 펠렛을 표준 배지 중에서 4배로 희석하고, 100 μL 분량을 취하여 상기와 같이 측정을 수행하였다. 그 다음, 세포 현탁액의 ¾을 표준 배지에 희석하고, 새로운 T75 세포 플라스크 내로 옮기고, CO₂-인큐베이터에서 밤새 인큐베이션하였다.

도 18은 표준 배지 (대조군)에서 성장하는 SK-OV-3 세포에 대해 수득한 발광치에 대해 정규화된, ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 (10166 Bq/μg), 트라스투주맙 및 자유 ²²⁷Th으로 처리된 SK-OV-3 세포에 대한 발광 측정치를 나타낸다. ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙으로 처리된 SK-OV-3 세포에 대한 발광 신호는 1일부터 9일까지 점차 감소하였고, 한편 다른 처리군은 이 기간 중 거의 일정한 발광 신호 및 성장을 나타내었다. ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙으로 처리된 SK-OV-3 세포의 대사 활성은 시간 경과에 따라 감소하였고, 9일째 거의 모든 세포가 사멸하였다. 당해 결과는 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스주맙의 대단하고 지속적인 세포독성 효과를 나타내는 것이다.

클론형성 검정을 수행하여 단일 세포를 잠재적 세포 독성 조건에 노출한 후 세포 집락 성장을 평가하였다. SK-OV-3 세포를 상이한 농도의 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙, 트라스투주맙 또는 자유 ²²⁷Th에서 1시간 동안 인큐베이션하고, 이어서 12일 동안 인큐베이션하여 집락 성장을 유도하였다.

세포의 준비는 상기한 바와 같이 행하였고, 5 mL 표준 배지 중 각각의 샘플에 12,000개 세포를 T25 플라스크 내로 옮겼다. 각 시약의 3개의 양, ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 및 ²²⁷Th에 대해서는 5, 10 및 20 kBq/mL, 트라스투주맙에 대해서는 5, 10 및 20 μg/mL, (최종 농도), 각각의 효과를 조사하였다. 1개의 대조군 플라스크를 준비하였다. 모두 10개의 T25 세포 플라스크를 CO₂-인큐베이터에서 1시간 동안 인큐베이션하였다. 상청액을 폐기하고, 세포를 표준 배지로 세척하고, 0.25% 트립신-EDTA 용액으로 트립신 처리하고, 표준 배지로 세척하고 원심분리하였다. 세포 펠렛을 표준 배지 중에 현탁하고, 10개의 세포 현탁액의 각각을, 6개의 새로운 T25 세포 플라스크; 3개의 세포 플라스크에는 1000개의 세포 및 3 개의 세포 플라스크에는 3000개의 세포로 분할하였다. 생성된 60개의 T25 세포 플라스크를 집락이 가시적 크기 (약 50개 세포/집락)에 이를 때까지 CO₂-인큐베이터에서 인큐베이션하였다. 12일 동안의 인큐베이션 후, 배지를 제거하였다. 세포를 PBS로 세척하고, 에탄올로 고정하고, PBS 중 0.25% 트립판 플루(Trypan Blue)로 염색하고, 수돗물로 세척하고 최종적으로 45℃에서 밤새 건조시켰다. 집락을 수동으로 계수하고, 각 인큐베이션 용액 중의 집락의 평균 수를 그래프로 플로팅하였다.

도 19 및 20에 나타낸 결과는 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙을 사용한 1시간 인큐베이션으로 SK-OV-3 세포가 효율적으로 사멸되었다는 것을 나타낸다. 자유 ²²⁷Th를 사용한 인큐베이션은 약간의 세포 사멸 효과를 가졌을 수도 있겠지만, 다수의 세포를 사용한 제1 세포 독성 검정에서는 분명하지 않았다. 트라스투주맙을 사용한 인큐베이션은 세포 성장에 대해 부정적인 효과를 전혀 갖고 있지 않았다.

실시예 10 - 토륨-227 표지된 ALG - DD - NCS -트라스투주맙의 생체내 종양 표적화

100 μL (15 kBq)의 멸균 여과된 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 (2700 Bq/μg)을 SK-OV-3 이종이식편을 함유하는 10마리의 Balb/c 누드 마우스의 외측 꼬리 정맥에 주사하였다. 5마리의 마우스를 24시간 후 희생시키고 다른 5마리는 4일 후 희생시키고, 관심 기관을 적출하고 중량을 재었다. 모든 샘플 및 10% ID/g를 함유하는 3개의 표준 용액을 위자르드 감마 계수기 (²²⁷Th-프로토콜)에서 5분 동안 측정하였다. 결과는 1 g 조직 당 주사된 용량 % (% ID/g)로서 나타내었다.

도 21에 나타낸 결과는 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙이 종양에 특이적으로 결합한다는 것을 뒷받침하고 있다. 취입(uptake) 값은 중정도이었지만, 24시간 내지 4일 취입 사이에 약간 증가 (8.7% ID/g에서 11.3% ID/g로)하였으며, 한편 혈중 농도는 약 1% ID/g로 감소하였다.

두개골 및 대퇴골에서의 취입은 또한 24시간 내지 4일 사이에 약간 증가하였지만, 이들 값은 일반적으로 낮았고 (2.8 내지 3.2%, 24 h), 이는 시스템에서 순환하고 있는 자유 ²²⁷Th이 거의 없다는 것을 나타내는 것이고, 따라서 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙 복합체의 고도의 안정성을 시시하는 것이다. 이러한 결론에 대한 추가의 뒷받침은 두개골 및 대퇴골에서 측정된 활성의 분획이 딸 핵종 ²²³Ra의 취입에 의한 것이라는 높은 가능성에 의해 더해진다. 이러한 ²²³Ra의 일부는 위자르드 감마 계수기 상에서의 ²²⁷Th-측정에 대해 특정화된 게이팅 윈도우 내에서 검출될 수 있고, 따라서 두개골 및 대퇴골에 대해 계산된 % ID/g-값은 이들 조직에서 축적된 ²²⁷Th-ALG-DD-NCS-트라스투주맙의 양의 과대평가치일 수 있다.

실시예 11- 킬레이팅 모이어티의 제조

3-벤질옥시-1-메틸-4-(2-티옥소티아졸리딘-1-일)카르보닐-2(1H)-피리디논 (구조 A)의 제조.

단계 1 -1-메틸-3-히드록시-2(1H)-피리디논:

3-히드록시-2(1H)-피리디논 (34.44 g, 0.31 mol) 및 요오도메탄 (75 g, 0.53 mol)을 80 mL의 캐핑된 테플론(Teflon) 용기에 위치시키고, 파르 봄(Parr bomb)에서 약 48 내지 60시간 동안 150℃로 가열하였다. 냉각된 봄을 개방하고 과잉의 요오도메탄을 경사하였다. 생성된 농후한 다크 오일을 아황산나트륨 (64 g, 0.5 mol)과 혼합하고 300 mL 물에 용해시켜 담갈색 용액을 형성시켰다. 용액을 pH 7 내지 8로 중화하고 여과하여 불용성 불순물을 제거하였다. 그 다음 여액을 메틸렌 클로라이드 (4 x100 mL)로 추출하였다. 그 다음 합해진 추출물을 건조시키고, 섬광 실리카겔 플러그 (6 cm.x 8 cm)에 적용시키고 메틸렌 클로라이드 중 4% 메탄올로 용리하였다. 용매를 제거하여 표제 화합물 (24.3 g, 62.6%)을 무색 결정으로서 수득하였다.

단계 2 - 4-카르복시-1-메틸-3-히드록시-2(1H)-피리디논

1-메틸-3-히드록시-2(1H)-피리디논 (1) (6.25 g, 50 mmol)을 무수 탄산칼륨 (36 g, 0.26 mol)과 혼합하고 진공 건조시켰다. 그 다음 혼합물을 무수 이산화탄소 기체 (850 psi) 하에 파르 봄에서 3일 동안 175 내지 185℃로 가열하였다. 냉각된 봄을 개방하고 생성된 담황색 고체를 빙수에 용해시키고 6N HCl로 산성화하여 베이지색 결정질 생성물을 생성하였다.

단계 3 - 3-벤질옥시-4-카르복시-1-메틸-2(1H)-피리디논

4-카르복시-1-메틸-3-히드록시-2(1H)-피리디논 (6.8 g, 0.04 mol)을 무수 디메틸-포름아미드 (DMF) (120 mL) 중 벤질 클로라이드 (12.1 g, 0.088 mol) 및 무수 탄산칼륨 (13.8 g, 0.1 mol)과 혼합하였다. 혼합물을 질소하 어둠 속에서 16시간 동안 75 내지 80℃로 가열하였다. 그 다음 생성된 혼합물을 여과하고 용매를 증발시켜 다크 오일을 수득하였다. 오일을 실리카겔 플러그 (6 cm.x 8 cm)에 적용시키고 메틸렌 클로라이드 중 4% 메탄올로 용리하여 정제함으로써 3-벤질옥시-4-벤질옥시카르보닐-1-메틸-2(1H)-피리디논을 담황색의 농후 오일로서 수득하였다. 이를 메탄올 (50 mL) 및 6M NaOH 용액 (10 mL)에 용해시키고, 혼합물을 실온에서 4시간 동안 교반한 후, 증발 건조시켰다. 잔류물을 물 (100 mL)에 용해시키고, 6M HCl 용액으로 pH 2로 산성화하여 표제 화합물 (9.3 g, 88.7%)을 백색 결정질 생성물로서 수득하였다.

단계 4 - 3-벤질옥시-1-메틸-4-(2-티옥소티아졸리딘-1-일)카르보닐-2(1H)-피리디논

무수 디클로로메탄 (50 mL) 중 3-벤질옥시-4-카르복시-1-메틸-2(1H)-피리디논 (1.05 g, 4 mmol), 2-메르캅토티아졸린 (0.50 g, 4.2 mmol) 및 촉매량의 4-디메틸아미노피리딘 (DMAP)의 용액에 N,N'-디시클로헥실카르보디이미드 (DCC) (0.86 g, 4.2 mmol)를 가하였다. 4시간 동안 교반한 후, 디시클로헥실우레아 (DCU) 고체를 여과에 의해 제거하였다. 그 다음 황색 여액을 회전 증발시켜 황색 고체를 수득하였다. 이소프로판올-메틸렌 클로라이드로부터 결정화하여 표제 화합물 (구조식 A, 1.16 g, 80.4%)을 담황색 결정질 플레이트로서 수득하였다.

실시예 12 - 화학식 VIII 에 대한 3,2- HOPO 전구체의 제조

시클릭 염 (구조 5)의 제조를 하기 반응식에 따라 행하였다.

불화세슘 (10 mol%)을 환류 아세토니트릴 중 2,3-디히드록시피리딘 (2,3-DHP) 1과 에틸 아크릴레이트와의 마이클 (Michael) 반응에 활용하여 상응하는 에스테르 2를 양호한 수율로 수득하였다. 2를 표준 조건 (K2CO3/아세토니트릴/환류)을 사용하여 후속적으로 O-벤질화하고, 이어서 에스테르 모이어티 (BH3·THF, 실온)를 환원시켜 크로마토그래피 후 알콜 3을 90% 수율로 수득하였다. 알콜 3을 트리에틸아민의 존재하에 디클로로메탄 중 메탄술폰산 무수물로 처리하여 목적하는 시클릭 염 5 (~ 85 내지 90%)를, ¹H NMR 스펙트럼 분석에 의해 결정된 바와 같이, 일부의 중간체 메실레이트 4 (~ 10 내지 15%)와 함께, 직접 형성시켰다. 시클릭 염 5로의 완전한 전환은, 클로로포름 중 메실화로부터의 조 생성물 혼합물을 실온에서 교반함으로써 달성될 수 있었다. 열 에틸 아세테이트로 분쇄 후, 염 5를 담백색 고체로서 92% 수율로 높은 순도로 단리하였다.

실시예 13 - 화학식 VIII 의 화합물의 제조

염 5 (0.2 g)를 아세토니트릴 (3 ml) 중 트리에틸아민의 존재하에 1.2 당량의 시클렌 (1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸)에 가하고 질소 하에 2일 동안 60℃에서 가열하였다. 그 다음 반응물을 디클로로메탄 (50 ml)으로 희석하고 포화 NaHCO₃ (50 ml)로 세척하였다. 수성층을 디클로로메탄 (25 ml)으로 1회 더 추출하였다. 합해진 유기 추출물을 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 진공 중에 제거하고 과잉의 N-메틸벤질아민을 진공 증류에 의해 제거하여 VIII을 수득하였다.

실시예 14 - 화학식 IX 의 화합물의 제조

메틸렌 클로라이드 중 3-벤질옥시-1-메틸-4-(2-티옥소티아졸리딘-1-일)카르보닐-2(1H)-피리디논의 용액에 상응하는 관능화된 N,N,N'N'-테트라키스(2-아미노에틸)에틸렌디아민 (구조 B, Z는 보호기임)을 가하였다. 4시간 동안 교반한 후, 혼합물을 여과하고 취하여 건조시켰다.

적절한 벤질-보호된 전구체 생성물을 메틸렌 클로라이드 중 프로판올을 사용하여 섬광 실리카 칼럼 상에서 반응 혼합물로부터 단리하였다. 구조 IX를 갖는 최종 생성물을 히드록실 기의 산성 탈보호 후 사용가능하였다.

실시예 15

구조 VIII을 당업자에게 표준 방법을 사용하여 표적화 분자에 컨쥬게이트하였다. 예를 들어 N-히드록시숙신이미드 (NHS) 에스테르를 제조하고 표준 조건을 사용하여 단백질 및 펩티드에 컨쥬게이트하고 생성된 컨쥬게이트된 단백질을 겔 여과를 사용하여 단리하였다.

실시예 16

컨쥬게이트된 단백질의 토륨-227 표지화

컨쥬게이트된 단백질 (커플링 모이어티에 의해 부착된 옥타덴테이트 리간드)의 10 mg/mL 용액을 적합한 완충 용액, 예를 들어 0.5 M NaOAc-완충액 (pH 5.5) 중에서 제조하고, 25℃에서 1 h 동안 정제된 토륨-227로 표지화한 후, 겔 여과 칼럼 상에서 정제하였다.

Claims

조직 표적화 모이어티, 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드 및 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 이온을 포함하는 조직-표적화 복합체.
제1항에 있어서, 폴리펩티드 조직-표적화 모이어티를 포함하는 복합체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식 I의 킬레이팅 모이어티를 1개 이상 포함하는 옥타덴테이트 리간드를 포함하는 복합체.
<화학식 I>

상기 식에서, R₁은 임의적인 N-치환기이고 따라서 부재할 수 있거나 히드로카르빌, OH, O-히드로카르빌, SH 및 S-히드로카르빌 기로부터 선택될 수 있고; 링커 모이어티를 포함하고/하거나; 커플링 모이어티를 포함하고; R₂ 내지 R₆ 기는 각각 독립적으로 H, OH, =O, 짧은 히드로카르빌 기, 링커 모이어티 및/또는 커플링 모이어티로부터 선택된다.
제3항에 있어서, R₁ 내지 R₆ 기 중 하나 이상이 OH이고 R₂ 내지 R₆ 기 중 하나 이상이 =O인 복합체.
제3항 또는 제4항에 있어서, R₁ 내지 R₆ 기 중 하나 이상이 링커 모이어티인 복합체.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 1개 이상의 3,2-히드록시피리디논 모이어티를 포함하는 복합체.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 상기 이온이 ²²⁷Th와 같은 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 4+ 이온인 복합체.
과형성성 또는 신생물성 질환의 치료용 약제의 제조에 있어서의, 조직 표적화 모이어티, 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드 및 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 이온을 포함하는 조직-표적화 복합체의 용도.
제8항에 있어서, 상기 조직-표적화 복합체가 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 복합체인 용도.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 질환이 암종, 육종, 골수종, 백혈병, 림프종 또는 혼합된 유형의 암인 용도.
조직 표적화 모이어티, 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드 및 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 이온을 포함하는 1종 이상의 조직-표적화 복합체를 투여하는 것을 포함하는, 인간 또는 비-인간 동물체 (특히 치료를 필요로 하는 것)의 치료 방법.
제11항에 있어서, 상기 조직-표적화 복합체가 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 복합체인 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서, 과형성성 또는 신생물성 질환, 예컨대 암종, 육종, 골수종, 백혈병, 림프종 또는 혼합된 유형의 암을 치료하기 위한 방법.
조직 표적화 모이어티, 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드 및 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 이온을 포함하는 조직-표적화 복합체를 1종 이상의 제약 담체 또는 부형제와 함께 포함하는 제약 조성물.
제14항에 있어서, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 복합체인 조직-표적화 복합체를 포함하는 제약 조성물.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법에 사용하기 위한, 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드에 컨쥬게이트되거나 컨쥬게이트 가능한 조직 표적화 모이어티를 포함하고, 임의로 및 바람직하게는, ²²⁷Th와 같은 알파-방출 토륨 방사성 핵종을 포함하는 키트.
과형성성 또는 신생물성 질환의 치료에 사용하기 위한, 조직 표적화 모이어티, 옥타덴테이트 히드록시피리디논-함유 리간드 및 알파-방출 토륨 방사성 핵종의 이온을 포함하는 조직-표적화 복합체.
제17항에 있어서, 상기 조직-표적화 복합체가 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 복합체인 조직-표적화 복합체.
제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 질환이 암종, 육종, 골수종, 백혈병, 림프종 또는 혼합된 유형의 암인 조직-표적화 복합체.