KR20140144720A

KR20140144720A - 촬상 및 치료를 위한 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트의 효율적 합성법

Info

Publication number: KR20140144720A
Application number: KR1020147030004A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 제이. 양; 동-팡 유
Original assignee: 보드 오브 리전츠, 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2014-12-19
Also published as: CA2868857A1; HK1204567A1; BR112014023988B1; CA2868857C; RS60085B1; SI2830666T1; AU2013239870B2; RU2014143024A; PT2830666T; EP2830666B1; JP6336695B2; IN2014DN08487A; IL234858A; US9549995B2; AU2013239870A1; HUE048557T2; WO2013148710A1; DK2830666T3; CN104321083A; RU2674673C2

Abstract

에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트의 신규 합성 방법 및 그러한 콘쥬게이트의 치료 및 진단 용도가 개시되어 있다. 이들 콘쥬게이트들을 고순도로 합성하는 방법들은 또한 티아졸리딘 카르복실산과 같은 출발 물질들을 사용하는 것으로서 제시되어 있다. 또한, 본원에서 제조된 이들 콘쥬게이트들을 사용하여 피검자에서 질병을 촬상, 치료 및 진단하는 방법, 예컨대 피검자 내의 종양을 촬상하는 방법 및 심근 허혈을 진단하는 방법이 개시되어 있다.

Description

촬상 및 치료를 위한 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트의 효율적 합성법 {EFFICIENT SYNTHESIS OF ETHYLENEDICYSTEINE-SUGAR CONJUGATES FOR IMAGING AND THERAPY}

본 출원은 2012년 3월 26일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/615,684호의 우선권을 주장하며, 이를 그의 전문으로서 참고 문헌으로 본 출원에 인용한다.

본 발명은 일반적으로 화학 합성, 촬상, 방사선 치료, 표지화, 화학 요법, 약물 치료, 심장 혈관 질환의 치료, 암 치료 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 분자 촬상 및 치료를 위한 콘쥬게이트들의 신규한 합성 방법에 관한 것이다.

금속 라벨링을 위한 분자 시약들의 합성 제제들에 관하여, 그러한 시약들이 수성 (습식) 조건에서 제조된 경우, 그 시약들의 정제는 때때로 문제를 제시할 수 있다. 수성 조건들에서 정제는 예를 들면, 사이즈 배제 크로마토그래피 또는 특정 분자량 컷-오프의 멤브레인에 의한 투석을 사용하여 달성될 수 있고; 예를 들면, 투석은 일반적으로 1000 g/몰 이상의 분자량의 종들을 분리할 때 가장 효과적이다. 그러나, 이러한 정제 방법은 종종 원하는 시약 뿐만 아니라 멤브레인을 통해 통과될 수 있는 임의의 다른 종들을 단리시킨다. 불순물의 조영제 내로의 도입은 조영제의 미래 용도, 특히 촬상 및/또는 치료 용도에 관하여 문제가 될 수 있다. 예를 들면, 방사성 핵종 ("참" 조영제)를 혼입한 조영제가 순수한 것으로 생각되지만 방사성 핵종을 혼입한 불순물을 실제로 함유하는 경우, "참" 조영제의 적절한 측정 또는 검출은 불순물의 존재로 인해 가려질 수 있거나 또는 거짓으로 될 수 있다.

유기 용매들 내의 유기 화합물들의 합성 방법 및 보호기들의 사용은 일반적으로 수성 정제에 비해 화합물들의 정제에서 개선을 제공한다. 보호기들의 설치는 보호될 합성시 중간체들의 다양한 관능기들을 허용하고, 그들 중간체들의 정제를 용이하게 한다. 유기 용매를 사용한 정제의 다양한 수단은 불순물이 거의 없는 조영제 등의 원하는 화합물의 분리 및 단리를 허용한다. 또한, 1000 g/몰 이하의 분자량의 종들은 종종 유기 화학 정제 방법들을 사용하여 용이하게 정제될 수 있다. 수성 정제에 비해 유기 합성 및 정제에 의해 제공된 혜택의 관점에서, 조영제를 유기적으로 합성하고 정제하는 방법은 수성 정제를 통해 얻어진 것들보다 더 높은 순도의 시약을 수득할 가능성이 있다. 그러나, 보호기들의 추가 및 제거는 추가 비용을 발생시킬 수 있고, 최종 생성물의 효율 및 순도를 감소시킬 수 있다.

따라서, 더 효율적인 방식으로 획득될 더 높은 순도의 시약들을 허용하는 합성 기술들을 사용하는 이들 및 다른 시약들의 제조를 위한 필요성이 존재한다.

발명의 국면들은 티아졸리딘-당 콘쥬게이트 및 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트를 제조하기 위한 신규 방법들을 제공한다. 티아졸리딘-당 콘쥬게이트를 제조하기 위해, 이 방법은 아미노 당을 티아졸리딘 카르복실산과 혼합함으로써, 티아졸리딘-당 콘쥬게이트를 생산하는 단계를 포함할 수 있다. 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트를 제조하기 위해, 이 방법은 티아졸리딘-당 콘쥬게이트를 알칼리 금속 및 전자 제공원을 포함하는 환원제에 의해 환원시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

예를 들면, 아미노 당은 아미노 헥소스 또는 아미노 펜토스이다. 아미노 헥소스의 비제한적인 예들은 글루코스, 갈락토스, 만노스, 이도스, 탈로스, 알트로스, 알로스, 굴로스 또는 프럭토스의 아미노 유도체를 포함한다. 아미노 헥소스의 특정 예는 글루코사민이다. 아미노 펜토스의 비제한적인 예들은 리보스, 크실로스, 아라비노스 또는 릭소스의 아미노 유도체를 포함한다. 아미노 당은 당의 2', 3', 4' 또는 5' 위치에 위치하는 아미노기를 갖는 당이다. 특정 국면에서, 아미노 당은 당 고리의 2' 위치에 위치하는 아미노기를 갖는다.

혼합 방법은 유기 용매, 예컨대 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 디옥산, 메탄올, 에탄올, 헥산, 염화 메틸렌, 아세토니트릴, 테트라히드로푸란, 또는 이들의 혼합물 중에서 수행될 수 있다. 다른 국면에서, 혼합 방법은 수성 용매 중에서 수행될 수 있다.

아미노 당의 1개, 2개, 3개, 4개, 5개 또는 모든 히드록실기들은 예를 들면, 아세틸 또는 벤조일기에 의해 보호될 수 있거나, 또는 보호될 수 없다. 특정 예에서, 아미노 당은 아세틸 기들, 예컨대 1,3,4,6-테트라-O-아세틸-2-아미노-α-D-글루코피라노스 염산염에 의해 보호된 글루코사민이다. 보호기들은 일반적으로 유기 합성에 사용되고, 수성 합성에는 사용되지 않는다.

본 발명의 방법들은 적어도 하나의 정제 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 임의의 화합물은 당업자에게 공지된 임의의 방법을 통해 정제될 수 있다. 당업자는 그러한 방법들과 익숙하고, 그들 방법들이 사용될 때, 예를 들면, 특정 화합물에 도달하는 것을 목표로 하는 다-단계 합성에서, 정제 단계는 모든 합성 단계 후, 모든 몇몇 단계 후, 합성 중에 다양한 시점에, 및/또는 합성의 종료 시에 수행될 수 있다. 몇몇 방법들에서, 1회 이상의 정제 단계들은 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피, HPLC (고성능 액체 크로마토그래피) 및 LC (액체 크로마토그래피)로 구성된 군으로부터 선택된 기술을 포함한다. 특정 구현예들에서, 정제 방법들은 크기 배제 크로마토그래피 및/또는 투석을 특별히 배제한다. 정제 방법들은 아래 더 상세히 기재되어 있다. 특정 국면에서, 이 방법은 환원에 앞서 티아졸리딘-당 콘쥬게이트를 정제하는 단계를 포함할 수 있다.

에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트를 제조하기 위해, 티아졸리딘-당 콘쥬게이트는 알칼리 금속 및 전자 제공원에 의해 환원될 수 있다. 상기 알칼리 금속은 리튬, 나트륨 또는 칼륨일 수 있다. 상기 전자 제공원은 액체 암모니아, 메틸아민, 에틸아민 또는 에틸렌디아민일 수 있다. 특정 국면에서, 상기 환원은 Birch 환원일 수 있다.

금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인(EC)-당 콘쥬게이트를 발생시키기 위해, 상기 방법은 금속 이온을 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트에 킬레이트화시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 금속 이온은 테크네튬 이온, 주석 이온, 구리 이온, 인듐 이온, 탈륨 이온, 갈륨 이온, 비소 이온, 레늄 이온, 홀뮴 이온, 이트륨 이온, 사마륨 이온, 셀레늄 이온, 스트론튬 이온, 가돌리늄 이온, 비스무쓰 이온, 철 이온, 망간 이온, 루테튬 이온, 코발트 이온, 백금 이온, 칼슘 이온 및 로듐 이온으로 구성된 금속 이온들의 군으로부터 선택된다. 일부 국면들에서, 상기 금속 이온은 방사성 핵종이고 임의의 방사성 핵종은 당업자에게 공지되어 있다. 방사선 핵종들의 비제한적인 예들은 ^99mTc, ^117mSn, ¹⁷⁷Lu, ¹⁸⁸Re, ¹⁸⁶Re, ¹⁵³Sm, ¹⁶⁶Ho, ⁹⁰Y, ⁸⁹Sr, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ¹¹¹In, ¹⁸³Gd, ⁵⁹Fe, ²²⁵Ac, ²¹²Bi, ²¹¹At, ⁴⁵Ti, ⁶⁰Cu, ⁶¹Cu, ⁶⁷Cu, ⁶⁴Cu 및 ⁶²Cu를 포함한다. 다른 국면들에서, 상기 금속 이온은 비방사성 금속, 예컨대 ¹⁸⁷Re이다.

본 발명의 추가의 구현예들은 피검자 내에서 질병 부위를 촬상하거나, 질병을 진단하거나, 또는 질병을 치료하는 방법에 관련된다. 이 방법은 본원에 기재된 바와 같이 제조된 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인(EC)-당 콘쥬게이트를 획득하는 단계 및 피검자에게 제약학적으로 또는 진단학적으로 유효한 양의 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인(EC)-당 콘쥬게이트를 투여하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 질병 부위는 촬상되거나, 상기 질병은 진단되거나, 또는 상기 질병은 치료된다.

촬상되어야 할 상기 부위는 종양일 수 있다. 상기 방법은 암인 피검자를 치료하는 방법으로서 추가로 정의될 수 있다. 특정 국면들에서, 상기 암은 유방암, 폐암, 전립선암, 난소암, 뇌암, 간암, 자궁 경부암, 결장암, 신장암, 피부암, 두경부암, 골암, 식도암, 방광암, 자궁암, 림프계 암, 위암, 췌장암, 고환암, 림프종 또는 백혈병이다.

추가의 국면들에서, 상기 방법은 상기 부위에 국한된 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인(EC)-당 콘쥬게이트로부터 신호를 검출하는 단계를 포함하는 피검자 내의 질병 부위를 촬상하는 방법으로서 추가로 정의될 수 있다. 상기 신호는 PET, PET/CT, CT, SPECT, SPECT/CT, MRI, PET/MRI, SPECT/MRI, 광학 촬상 및 초음파로 구성된 군으로부터 선택된 기술을 사용하여 검출될 수 있다.

촬상되어야 할 부위는 종양 또는 심장일 수 있다. 상기 방법은 심장 혈관계 질병인 피검자를 촬상하거나, 진단하거나 또는 치료하는 방법으로서 추가로 정의될 수 있다. 상기 심장 혈관계 질병은 심근 경색, 울혈성 심부전, 심근병증, 심장 판막 질환, 부정맥, 선천성 심장병, 협심증, 비심장 순환 울혈, 수축기 심부전, 정상 수축기 기능에 의한 심부전, 또는 우심부전일 수 있다.

추가의 구현예에서, 구현예들에 따라 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 및 네오마이신을 포함하는 콘쥬게이트 조성물 또는 키트가 제공된다. 일부 국면들에서, 상기 조성물은 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 1 mg당 네오마이신 약 0.1 mg 내지 약 1.0 mg (예, 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 1 mg 당 약 0.2-0.8, 0.3-0.7, 0.4-0.6 또는 약 0.5 mgs)를 포함한다. 또 다른 국면들에서, 상기 조성물은 항산화제, 안정제, 보존제 또는 염들을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 조성물은 아스코르브산, 시스테인, 및/또는 염화 주석(II)을 추가로 포함할 수 있다. 특정 국면들에서, 조성물은 (a) 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 1 mg당 아스코르브산 약 0.5 내지 2.0 mg; (b) 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 1 mg당 시스테인 약 0.1 내지 1.0 mg; 및/또는 (c) 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 1 mg당 염화 주석(II) 약 0.05 내지 0.5 mg을 포함한다. 일부 국면들에서, 상기 조성물은 동결 및/또는 동결 건조된 수용액 또는 용액이다.

관련된 구현예에서, (a) 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 및 네오마이신을 수용액 (예, 염화 주석(II) 용액) 중에 용해시키는 단계; 및 (b) 상기 용액을 동결 건조시켜 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 조성물을 제공하는 단계를 포함하는 콘쥬게이트 조성물의 제조 방법이 제공된다. 마찬가지로, 킬레이트를 형성하기에 적절한 조건 하에 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 및 네오마이신을 포함하는 용액을 금속 이온 (예, 방사선 활성 금속 이온)과 혼합하는 단계를 포함하는 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트의 금속 킬레이트의 제조 방법이 제공된다.

또 다른 구현예에서, 네오마이신과 함께 환자에게 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인 (EC)-당 콘쥬게이트를 투여하는 단계를 포함하는 피검자 내의 질병 부위를 촬상하거나, 질병을 진단하거나 또는 질병을 치료하는 방법이 제공된다. 예를 들면, 상기 방법은 (a) 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인(EC)-당 콘쥬게이트 및 네오마이신을 포함하는 조성물을 획득하는 단계; 및 (b) 상기 조성물의 약제학적 또는 진단학적 유효량을 피검자에게 투여하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 질병 부위가 촬상되거나, 상기 질병이 진단되거나 또는 상기 질병이 치료된다.

또 다른 구현예에서, 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 및 네오마이신을 포함하는 조성물이 제공된다 (예, 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 1 mg당 네오마이신 약 0.1 mg 내지 약 1.0 mg). 예를 들면, 일부 국면들에서, 상기 조성물은 피검자 내의 질병 부위를 촬상하거나, 질병을 진단하거나 또는 질병을 치료하는데 사용하기 위한 것이다.

본 발명의 방법들 및/또는 조성물들의 맥락에서 고찰된 구현예들은 본원에 기재된 임의의 다른 방법 또는 조성물에 관하여 사용될 수 있디. 따라서, 하나의 방법 또는 조성물에 관계된 일 구현예는 본 발명의 다른 방법들 및 조성물들에 마찬가지로 적용될 수 있다.

본원 명세서에 사용되는 바와 같이, "일" 또는 "하나"는 1개 또는 그 이상을 의미할 수 있다. "포함하는"이라는 단어와 함께 사용될 때, 본원 특허 청구의 범위에 사용된 바의 단어 "일" 또는 "하나"는 1개 또는 그 이상을 의미할 수 있다.

특허 청구 범위에서 용어 "또는"의 사용은 대안들 만을 명시적으로 지시하지 않는 한 또는 대안들이 상호 배타적이지 않는 한 "및/또는"을 의미하도록 사용되고, 그 개시는 유일한 대안들 및 "및/또는"을 지칭하는 정의를 지원한다. 본원에 사용된 바의 "또 다른"은 적어도 제2의 또는 그 이상을 의미할 수 있다.

본 명세서 전반에 걸쳐, 용어 "약"은 어떤 값이 장치 오류의 고유의 편차를 포함하는 것을 나타내기 위해 사용되며, 상기 방법은 연구 피험자들 사이에 존재하는 값 또는 편차를 결정하기 위해 사용되는 것이다.

본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 특정 실시예들은 본 발명의 바람직한 구현예들을 나타내지만, 이는 단지 예시로서 주어진 것으로, 본 발명의 사상 및 범위 내의 다양한 변화들 및 변경들은 이러한 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이기 때문에 이해되어야한다.

다음 도면들은 본 명세서의 일부를 형성하고, 본 발명의 특정 국면들을 추가로 설명하기 위해 포함된다. 본 발명은 본원에 제시된 특정 구현예들의 상세한 설명과 함께 이들 도면 중의 하나 이상을 참조함으로써 더 잘 이해될 수 있다.
도 1. ECG의 효율적 합성.
도 2. 용출제로서 염수를 사용한 ⁶⁸Ga-ECG의 TLC 분석. ⁶⁸Ga-ECG의 순도의 방사성-TLC 분석은 >96%였다.
도 3. ^68/69Ga-ECG 및 ECG의 HPLC 분석 (이동상: H₂O/아세토니트릴, 9:1 V/V, 유속: 0.5 ml/분, 컬럼: C18-확장 (Agilent), UV ABS 210nm). ⁶⁸Ga-ECG의 순도의 HPLC 분석은 >96%였다.
도 4. ^99mTc-ECG의 ITLC (상단 a, 염수 중) 및 HPLC (하단 b, NaI 검출기) 분석 (이동상: H₂O/아세토니트릴, 9:1 V/V, 유속: 0.5 ml/분, 컬럼: C18-확장 (Agilent), UV ABS: 210nm). ^99mTc-ECG의 순도의 방사성-TLC 및 HPLC 분석은 >96%였다.
도 5. 중피종-함유 래트에서 ¹⁸F-FDG 및⁶⁸Ga-ECG PET 촬상 (400 μCi/래트, iv, 45 분에 취득됨). 대응하는 시간 간격에서 종양 및 근육에 대한 관심의 컴퓨터 윤곽 영역들(ROI)(픽셀 당 카운트 수)은 동적 플롯을 생성하기 위해 사용되었다. 동적 플롯은 0 내지 45분이었다.
도 6. 45분에 치료 전 후 중피종을 함유하는 래트에서 ⁶⁸Ga-ECG PET 이미지들 (400 μCi/래트, iv, 하체). 상단: 1.5 cm 종양 크기에서 기준, 하단: 파클리탁셀로 치료됨 (20 mg/kg, iv, 7일째에 단일 복용량). T: 종양.
도 7. 중피종-함유 래트에서 ^99mTc-EC (좌측) 및 ^99mTc-ECG의 평면 신티그래피 (300 μCi/래트, iv, 500,000 카운트수를 취득함) (중간 및 우측). 그 수치들은 1 hr (상부 패널) 및 2 hrs (하부 패널)에서의 종양-대-근육 카운트 밀도 비율이다. T: 종양.
도 8. G-Ac-T의 ¹H NMR
도 9. T-G-(Ac)4의 ¹³C NMR
도 10. T-G-(Ac)4의 MS
도 11. EC-G의 ¹H NMR
도 12. EC-G의 ¹³C NMR
도 13. EC-G의 질량 스펙트럼
도 14. EC-G의 HPLC
도 15. ⁹⁹ ^mTcEC-G (ITLC, 용출제로서 염수를 사용함)
도 16. 이동상으로서 염수를 사용하는 ^99mTc-EC-G의 인스턴트-박층 크로마토그래피 분석. 페이퍼: Waterman 번호 1; Cat 번호: 3030614. 좌측 패널은 본원에 개시된 키트를 사용하여 제조된 제품이고; 우측 패널은 표준 ⁹⁹ ^mTc-EC-G이다.
도 17. 0.50 mL/분의 유속에서 용출제로서 H₂O/MeCN (9:1)을 사용하고 본원에 개시된 키트(kit)를 사용하여 제조된 99mTc-EC-G의 HPLC 분석. 컬럼: 확장된 C18; SN: USFK004129, Agilent).
도 18. 0.50 mL/분의 유속에서 용출제로서 H₂O/MeCN (9:1)을 사용하는 표준 99mTc-EC-G의 HPLC 분석. 컬럼: 확장된 C18; SN: USFK004129, Agilent).
도 19. 13762 래트 유방 종양 세포들에서 키트(kit)-제조 및 표준 99mTc-EC-G의 흡수. 좌측 컬럼들은 키트(kit) 제품이고 우측 컬럼들은 표준 제품이다.

본 발명은 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트를 제조하기 위한 전구체로서 티아졸리딘-당 콘쥬게이트의 제조를 위한 신규 합성 방법들에 관한 것이다. 본 발명은 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트의 합성 방법들을 추가로 제공한다. 일부 국면들에서, 이들 합성 방법들은 에틸렌디시스테인 (EC)에 보호기들을 첨가할 필요성을 제거할 수 있고 미국 특허 공고 제20100055035호 (본원에 참고 문헌으로 인용됨)에 기재된 다른 방법들에 비교한 바 최종 제품의 공정 효율 및 순도를 증가시킬 수 있다.

특정 국면들에서, 본 발명의 방법들의 적어도 일부는 유기 용매에서 발생한다. 본 발명의 방법들을 위한 용매 선택은 당업자에게 알려져 있을 것이다. 용매 선택은 예를 들면, 어느 것(들)이 모든 시약들의 가용화를 촉진할 것인지, 또는, 예를 들면, 어느 것(들)이 원하는 반응을 가장 잘 촉진할 것인지 (특히, 반응 메커니즘이 공지된 경우)에 의존할 수 있다. 용매들은 예를 들면 극성 용매들 및/또는 비극성 용매들을 포함할 수 있다. 용매는 디메틸술폭시드와 같은 극성 비양성자성 용매일 수 있다. 용매 선택은 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 디옥산, 메탄올, 에탄올, 헥산, 염화 메틸렌, 테트라히드로푸란, 및/또는 아세토니트릴을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 일부 구현예들에서, 용매는 에탄올, 디메틸포름아미드 및/또는 디옥산을 포함한다. 하나 이상의 용매가 임의의 특정 반응 또는 정제 절차를 위해 선택될 수 있다. 물은 임의의 용매 선택물에 혼합될 수도 있다; 이것은 하나 이상의 반응물들의 용해도를 증진시키기 위해 수행될 수 있다. 예를 들면, 습식 (수성) 화학에 기초한 방법들이 제공된다.

본원에 기재된 바와 같이, 본 발명의 일부 국면들은 티아졸리딘 또는 그의 유도체들과 그의 반응에서 아미노 당을 보호하기 위한 보호기들의 사용을 포함한다. 그러나, 본 발명의 국면들은 미국 특허 공고 제20100055035호에서와 같이 에틸렌디시스테인 (EC)에 보호기들을 첨가할 필요성을 제거할 수 있다.

화학 반응이 다작용성 화합물에서 하나의 반응성 부위에서 선택적으로 수행 되어야 할 때, 다른 반응성 부위들은 일시적으로 차단되어야 한다. 본원에 사용된 바의 "보호기", 또는 "보호된-친핵성 기"는 이러한 임시 차단을 목적으로 사용되는 그룹으로 정의된다. 본 발명의 거대 분자들의 합성 동안에, 다양한 관능기들은 다양한 합성 단계들에서 보호기 (또는 보호기들)을 사용하여 보호되어야 한다. 그러한 단계를 달성하기 위해 당업자에게 잘 공지된 다수의 방법들이 있다. 보호제들, 그들의 반응성, 설치 및 용도를 위해, 예를 들면 본원에 전문으로서 참고 문헌으로 인용된 Greene 및 Wuts (1999)참조. 보호기의 기능은 잘 진행되지 않은 후속 반응들 동안에 하나 이상의 관능기들 (예 -NH2,-SH,-COOH)을 보호하기 위한 것이고, 자유로운 (즉, 비보호된) 관능기는 후속 반응들 동안 자유로울 그의 필요성과 일치하지 않는 방식으로 반응하고 기능화될 수 있거나 또는 유리 관능기는 반응에서 간섭될 수 있기 때문이다. 동일한 보호기는 동일하거나 또는 상이한 관능기(들) 중의 하나 이상을 보호하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 다른 보호기들은 여러 단계에서 본 발명의 거대 분자 내의 동일한 유형의 관능기를 보호하기 위해 사용될 수 있다.

특정 국면들에서, 출발 물질로서 아미노 당의 히드록실 기들이 보호될 수 있다. 히드록시 (또는 알콜) 보호기들은 당업자들에게 잘 공지되어 있다. 예를 들면, Greene 및 Wuts (1999), 2장 참조. 이들 보호기들은 당업자에게 잘 공지된 보호제들을 통해 설치될 수 있다. 이들 기들의 제거는 또한 당업자들에게 잘 공지되어 있다.

적절한 히드록시 보호기는 에스테르류 또는 에테르류로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 아세테이트, 벤조일, tert-부틸카르보닐 및 트리플루오로아세틸 기들과 같은 에스테르류는 산성 또는 염기성 조건들에 의해 제거될 수 있다. 메톡시, 에톡시 및 트리-벤질메틸과 같은 에테르류는 강한 산성 또는 염기성 조건들에 의해 제거될 수 있다. 바람직한 보호기는 아세테이트 에스테르이다.

본 발명은 아미노 당을 티아졸리딘 카르복실산과 혼합하기 위한 방법들을 고려한다. 혼합을 위한 조건은 하나 이상의 결합제들 또는 촉매들과 같이, 아미노 당과 티아졸리딘 카르복실산 사이에 펩티드 결합을 형성하기에 적절한 임의의 조건들을 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바의 결합제들은 펩티드 결합을 형성하기 위해 아미노기와 카르복실기의 결합을 촉진시키기 위해 사용되는 시약이다. 그러한 시약들은 당업자들에게 잘 공지되어 있고 본 발명의 방법들의 특정 구현예들에 사용될 수 있다. 결합제들의 예들은 술포-N-히드록시숙신이미드 (술포-NHS), 디메틸아미노피리딘 (DMAP), 디아자비시클로[5.4.0]운데스-7-엔 (DBU), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 (EDAC) 및 디시클로헥실카르보디이미드 (DCC)를 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 다른 카르보디이미드류가 또한 결합제로서 구상되고 있다. 결합제들은 예를 들면 Bodansky, 1993 및 Grant, 1992에서 고찰된다. 이들 결합제들은 결합을 용이하게 하기 위해 각각의 다른 또는 다른 시약들 단독으로 또는 이들과 조합하여 사용될 수 있다. 이어서, 결합된 생성물은 예를 들면, 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피 또는 HPLC에 의해 정제될 수 있다.

본 발명의 일부 국면들에서, 별개의 탈보호 반응에 대한 필요성이 없다. 환원 반응은 티아졸리딘-당 콘쥬게이트를 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트로 전환시키는 동안 보호기들을 제거할 수 있다. 상기 환원 반응은 알칼리 금속 및 전자 제공원, 예를 들어 Lewis 염기를 포함하는 환원제의 사용을 포함한다. 상기 알칼리 금속은 리튬, 나트륨 또는 칼륨일 수 있다. 상기 전자 제공원은 Lewis 염기, 예컨대 액체 암모니아, 메틸아민, 에틸아민 또는 에틸렌디아민일 수 있다. 특정 국면에서, 상기 환원은 Birch 환원일 수 있다. 예를 들면, 상기 Birch 환원을 위한 환원제는 리튬 또는 나트륨 금속 및 액체 암모니아를 포함한다. 대안의 구현예들에서, 상기 환원제는 리튬 금속, 나트륨 금속, 칼륨 금속, 또는 칼슘 금속 및 메틸아민 또는 에틸아민을 포함한다. 상기 Birch 환원 반응 혼합물은 용매 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 용매 혼합물은 이소프로필 알콜 (IPA), t-부틸 알콜, 테트라히드로푸란 (THF), 암모니아, 또는 이들의 조합물들을 포함할 수 있다. 사용된 시약에 따라, Birch 환원은 약 -80 ℃ 내지 약 55 ℃의 온도에서 발생할 수 있다. 액체 암모니아가 시약으로서 사용될 때, 환원은 약 -80 ℃ 내지 약 -35 ℃에서 발생할 수 있다. 메틸아민 또는 에틸아민이 시약으로서 사용될 때, 환원은 약 -10 ℃ 내지 약 10 ℃의 온도에서 발생할 수 있다. 상기 Birch 환원 반응 혼합물은 상기 온도들에서 약 10 분 내지 약 4 시간 동안 유지된다.

전술한 바와 같이, 당업자들은 본 발명의 화합물들을 정제하는 방법들에 익숙할 것이다. 본원에 사용된 바와 같이, "정제"는 정제 전 물질의 순도에 상대적인 순도에서 임의의 측정 가능한 증가를 의미한다. 본 발명의 모든 화합물의 정제는 일반적으로 최종 생성물들의 정제 뿐만 아니라 중간체들의 정제를 포함하여 가능하다. 상기 정제 단계는 아래 설명된 일반적 방법론에 항상 포함되지는 않지만, 당업계의 통상의 기술을 가진 자들 중의 하나라면 화합물들이 임의의 단계에서 일반적으로 정제될 수 있음을 이해할 것이다. 정제 방법들의 예는 겔 여과, 사이즈 배제 크로마토그래피 (또한 겔 여과 크로마토그래피, 겔 투과 크로마토그래피, 또는 분자 배제라 칭하기도 함), 투석, 증류, 재결정, 승화, 유도체화, 전기 영동법, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 및 순상 HPLC 및 역상 HPLC를 포함하는 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)를 포함한다. 특정 구현예들에서, 크기 배제 크로마토그래피 및/또는 투석은 특별히 본 발명의 화합물들의 정제의 형태로서 배제된다. 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 또는 HPLC를 통한 화합물들의 정제는 예를 들면, 원하는 화합물들을 매우 높은 순도로, 종종 화합물이 다른 방법을 통해 정제할 때보다 더 높은 순도로 수득하는 이점을 제공한다. 본 발명의 화합물들의 방사 화학적 순도가 또한 결정될 수 있다. 방사 화학적 순도를 결정하는 방법들은 당업계에 잘 알려져 있고, 방사능 검출 방법들 (예, 오토라디오그래피 분석)과 함께 크로마토그래피 방법을 포함한다. 유기 및 습식 방법론을 통해 제조되고, 변화하는 방법들에 의해 정제된 화합물들의 순도의 비교예는 아래에 제공된다.

화합물들의 순도를 결정하는 방법들은 당업자들에게 잘 공지되어 있고, 비제한적인 예들에서 오토라디오그래피, 질량 분광법, 융점 측정, 자외선 분석, 열량 분석, (HPLC), 박층 크로마토그래피 및 핵 자기 공명 (NMR) 분석 (¹H 및 ¹³C NMR을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않음)을 포함한다. 일부 구현예들에서, 열량 측정 방법은 최종 제품들의 중간체들의 순도를 적정하기 위해 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 미지의 화합물의 순도는 이를 공지된 순도의 화합물과 비교함으로써 결정될 수 있고: 이러한 비교는 그의 측정이 미지의 순도를 기재하는 비율의 형태일 수 있다. 다양한 기기들 (예, 분광 광도계, HPLCs, NMRs)에 이용 가능한 소프트웨어는 당업자들에게 공지된 임의의 수단 뿐만 아니라 이러한 결정을 내리는데 있어서 당업자를 도울 수 있다.

본 발명은 또한 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인(EC)-당 콘쥬게이트를 생성하기 위해 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트에 하나 이상의 금속 이온들의 킬레이트화 (또한 조정이라 칭함)를 위한 방법들을 고려한다. 그러한 킬레이트화 단계들은 유기 용매에서 발생할 수 있다. 다른 구현예들에서, 킬레이트화는 수성 매질에서 발생한다. 특정 구현예들에서, 킬레이터 EC 및 당은 각각 금속 이온의 킬레이트화에 기여할 수 있다. 바람직한 구현예들에서, 상기 금속 이온은 킬레이터 EC에 단독으로 킬레이트화된다. 상기 킬레이트화된 금속 이온은 예를 들면, 이온 결합, 공유 결합, 또는 배위 공유 결합 (또한, 공여 결합이라 칭함)을 통해 결합될 수 있다. 그러한 조정 방법들은 당업계의 통상의 기술을 가진 자들에게 잘 공지되어 있다. 일 구현예에서, 조정은 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트를 함유하는 용액 내에 금속 이온을 혼합시킴으로써 발생할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 조정은 EC-당 콘쥬게이트를 함유하는 용액 내에 금속 이온을 혼합시킴으로써 발생할 수 있다.

일부 비제한적인 예들에서, 상기 금속 이온은 테크네튬, 인듐, 레늄, 갈륨, 구리, 홀뮴, 백금, 가돌리늄, 루테튬, 이트륨, 코발트, 칼슘, 비소, 또는 이들의 임의 동위 원소일 수 있다. 본원에 기재된 임의의 금속 이온은 본 발명의 화합물에 킬레이트화될 수 있다.

본 발명의 특정 국면들은 치료 모이어티가 본 발명의 킬레이트 콘쥬게이트, 예컨대 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트에 결합되는 조성물에 관련된다. 본 발명의 조성물은, 특정 구현예들에서, 이중 촬상 및 치료에 유용할 수 있다. 일부 특정 구현예들에서, 치료 모이어티는 공지되거나 또는 피검자에서 과증식성 질환의 치료 또는 예방에 도움이 될 것으로 의심되는 작용제의 잔기이다. 피검자는 포유 동물과 같은 동물일 수 있다. 일부 특정 실시 예에서, 대상은 인간이다. 일부 특정 구현예들에서, 피검자는 인간이다.

본 발명의 다른 구현예들에서, 상기 치료 모이어티는 치료 금속 이온 (예, Re-188, Re-187, Re-186, Ho-166, Y-90, Sr-89, 및 Sm-153)이고, 상기 금속-킬레이트된 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트는 과증식성 질환의 치료 또는 예방에 적용될 수 있는 치료제 (오히려 조영제)인 작용제이다.

과증식성 질환은 비정상적 세포 성장 또는 비정상적 세포 회전과 연관된 임의의 질환으로서 정의된다. 예를 들면, 과증식성 질병은 암일 수 있다. 본원에 사용된 바의 용어 "암"은 조직 내의 세포들의 조절되지 않은 진보적인 성장으로서 정의된다. 당업자는 신생물 또는 악성 종양 또는 종양 등의 다른 동의어 용어가 존재함을 인식해야 한다. 암의 임의의 유형은 본 발명의 방법들에 의해 치료를 위해 고려된다. 예를 들면, 상기 암은 유방암, 폐암, 난소암, 뇌암, 간암, 자궁 경부암, 결장암, 신장암, 피부암, 두경부암, 골암, 식도암, 방광암, 자궁암, 위암, 췌장암, 고환암, 림프종 또는 백혈병일 수 있다. 본 발명의 다른 구현예들에서, 상기 암은 전이성 암이다.

본 발명의 특정 구현예들에서, 본 발명의 조성물은 이중 화학요법 및 방사선 요법 (방사성 화학요법)에 적합하다. 예를 들면, 본원에 기재된 바의 킬레이터 EC-당 콘쥬게이트는 치료 모이어티 (항-암 모이어티 등) 뿐만 아니라 치료 금속 이온인 금속 이온에 킬레이트될 수 있다. 또 다른 예로서, 치료 금속 이온은 EC-당 콘쥬게이트 내에서 EC 및 당 모이어티 모두에 킬레이트될 수 있다.

예를 들면, 상기 금속 이온은 베타-이미터일 수 있다. 본원에 정의된 바와 같이, 베타 이미터는 임의의 범위의 베타 에너지를 방출하는 임의의 작용제이다. 베타 이미터들의 예는 Re-188, Re-187, Re-186, Ho-166, Y-90, 및 Sn-153을 포함한다. 당업계의 통상의 기술을 가진 자라면 암과 같은 과증식성 질병의 치료에 사용하기 위한 이들 작용제들에 익숙할 것이다.

당업계의 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 화합물들의 투여에 적용될 수 있는 화학요법 프로토콜들 및 방사선 요법 프로토콜들의 디자인에 익숙할 수 있다. 아래 기재된 바와 같이, 이들 작용제들은 암과 같은 과증식성 질병의 치료에 관한 다른 치료 양식과 조합하여 사용될 수 있다. 더욱이, 당업계의 통상의 기술을 가진 자는 피검자에 투여하기 적절한 복용량을 선택하는 것에 익숙할 수 있다. 상기 프로토콜은 단일 복용량 또는 다중 복용량을 포함할 수 있다. 상기 환자는 당업계의 통상의 기술을 가진 자들에게 익숙한 프로토콜들을 사용하여 치료에 대한 독성 및 응답을 위해 모니터링될 수 있다.

본 발명의 제약 조성물은 본 발명의 조성물의 치료학적 또는 진단학적 유효량을 포함한다. 어구 "제약학적 또는 제약학적으로 허용 가능한" 또는 "치료학적으로 유효한" 또는 "진단학적으로 유효한"은 동물, 예를 들면 적절하게는 인간에게 투여될 때 불리한 알레르기성 또는 기타 부적당한 반응을 생산하지 않는 분자 실체 및 조성물들을 의미한다. 치료학적으로 효과적인 또는 진단학적으로 효과적인 조성물들의 제조는 본원에 참고 문헌으로서 인용된 Remington's Pharmaceutical Sciences, 제18판 Mack Printing Company, 1990에 예시된 바와 같이 본 개시 내용에 비추어 당업자들에게 공지될 것이다. 더욱이, 동물 (예, 인간) 투여를 위해, 제조는 생물학적 표준의 FDA 오피스에 의해 요구되는 바의 무균성, 발열성, 일반 안전성 및 순도 표준을 충족시켜야 한다는 것을 이해할 것이다.

본원에서 사용되는 바의 "치료학적 유효량을 포함하는 조성물" 또는 "진단 학적 유효량을 포함하는 조성물"은 임의의 및 모든 용매, 분산 매질, 코팅제, 계면 활성제, 항산화제, 보존제 (예, 항균제, 항진균제), 등장제, 흡수 지연제, 염류, 방부제, 약물, 약물 안정제, 겔제, 결합제, 부형제, 붕해제, 윤활제, 감미제, 향미 제, 염료, 예컨대 이들 물질 및 이들의 조합물들을 포함하고, 이들은 당업계의 통상의 기술을 가진 자들에게 공지되어 있다. 임의의 통상적인 담체가 활성 성분과 양립할 수 있는 것을 제외하고는, 본 발명의 조성물에서 그의 용도가 고려된다.

본 발명의 조성물은 그것이 고체, 액체 또는 에어로졸 형태로 투여될 수 있는지 여부 및 그것이 주사와 같은 투여 경로에 대해 멸균될 필요가 있는지 여부에 따라 다른 유형의 담체들을 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 정맥 내, 피부 내, 동맥 내, 복강 내, 병변 내, 두개골 내, 관절 내, 전립선 내, 흉막 내, 기관 내, 비강 내, 유리체 내, 질 내, 직장 내, 국소, 종양 내, 근육 내, 복강 내, 피하, 결막하, 소포낭 내, 점막, 심막 내, 제대 내, 안구 내, 경구, 국소적, 지역적, 주사, 주입, 연속 주입, 지역화된 관류 배씽(bathing) 표적 세포들에 의해 직접적으로, 카테터를 통해, 세척을 통해, 액체 조성물들 (예, 리포좀)로, 또는 당업계의 통상의 기술을 가진 자들에게 공지될 수 있는 상기 다른 방법 또는 임의의 이들의 조합일 수 있다.

환자에게 투여된 본 발명의 조성물의 실제 필요량은 체중, 상태의 중등도, 촬상되어야 할 조직, 치료 중인 질병의 유형, 이전 또는 동시 촬상 또는 치료적 개입, 환자의 특발성 질환 및 투여 경로 등의 물리적 및 생리학적 요인들에 의해 결정될 수 있다. 투여에 대한 책임이 있는 개업의는 임의의 경우에 개개의 피검자에 대한 조성물 및 적절한 복용량(들)에서 활성 성분(들)의 농도를 결정한다.

특정 구현예들에서, 제약 조성물들은 예를 들면, 킬레이터-금속 이온 킬레이트를 적어도 약 0.1% 포함할 수 있다. 다른 구현예들에서, 활성 화합물은 단위 중량의 약 2% 내지 약 75%, 또는 약 25% 내지 약 60%를 포함할 수 있고, 예를 들면, 내부의 유도 가능한 임의의 범위일 수 있다. 다른 비제한적인 예들에서, 복용량은 약 0.1 mg/kg/체중 내지 약 1000 mg/kg/체중 또는 이 범위 내의 임의의 양, 또는 투여 당 1000 mg/kg/체중을 초과하는 임의의 양을 포함할 수도 있다.

임의의 경우에, 상기 조성물은 하나 이상의 성분의 산화를 지연시키기 위한 다양한 항산화제들을 포함할 수 있다. 또한, 미생물의 작용의 예방은 파라벤 (예를 들어, 메틸파라벤, 프로필파라벤), 클로로부탄올, 페놀, 소르브산, 티메로살 또는 이들의 조합물들을 포함하지만 이들로만 한정되는 않는 다양한 항균제 및 항진균제들과 같은 보존제들에 의해 초래될 수 있다.

본 발명의 조성물은 유리 염기, 중성 또는 염 형태로 제형화될 수 있다. 제약학적으로 허용 가능한 염은 예컨대, 나트륨, 칼륨, 암모늄, 칼슘 또는 철 수산화물 등의 무기 염기들 또는 이소프로필아민, 트리메틸아민, 히스티딘 또는 프로카인과 같은 유기 염기들로부터 유도된 유리 카르복실기와 함께 형성된 염들을 포함한다.

조성물이 액체 형태인 구현예들에서, 담체는 물, 에탄올, 폴리올 (예를 들어, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 액체 폴리에틸렌 글리콜 등), 지질 (예를 들어, 트리글리세리드, 식물성 오일, 리포좀) 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는 용매 또는 분산 매질일 수 있다. 적절한 유동성은 예를 들면 레시틴과 같은 코팅의 사용에 의해; 예를 들면 액체 폴리올 또는 지질과 같은 담체 내의 분산에 의해 필요한 입자 크기의 유지에 의해; 예를 들면, 히드록시프로필셀룰로오스와 같은 계면 활성제의 사용에 의해; 이러한 방법 또는 이들의 조합에 의해 유지될 수 있다. 많은 경우에서, 예를 들면, 당류, 염화 나트륨 또는 이들의 조합물들과 같은 등장화제들을 포함하는 것이 바람직할 것이다.

멸균 주사 용액은 여과 살균과 같은 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 일반적으로, 분산액은 염기성 분산액 배지 및/또는 다른 성분들을 함유하는 멸균 비히클 내에 다양한 멸균 활성 성분들을 혼입함으로써 제조된다. 멸균 주사 용액, 현탁액 또는 에멀전의 제조를 위한 멸균 분말의 경우에, 바람직한 제조 방법들은 이전에 멸균-여과된 그의 액체 배지로부터 임의의 추가의 원하는 성분에 더하여 활성 성분의 분말을 수득하는 진공-건조 또는 동결-건조 기술이다. 액체 배지는 필요할 경우 절절히 완충되어야 하고, 액체 희석액은 먼저 충분한 염수 또는 글루코스에 의한 주입에 앞서 등장되어야 한다. 직접 주입을 위한 고도로 농축된 조성물의 제조가 또한 고려되며, 용매로서 DMSO(디메틸술폭시드)의 사용이 극도로 빠른 침투를 초래하도록 구상되는 경우, 고농도의 활성 작용제를 작은 영역으로 전달한다.

조성물은 제조 및 저장 조건 하에서 안정해야 하고, 세균 및 진균과 같은 미생물들의 오염 작용에 대해 보존되어야 한다. 독소내 오염은 안전한 레벨로, 예를 들면 0.5 ng/mg 단백질 미만으로 최소로 유지되어야 함이 이해될 것이다.

특정 구현예들에서, 주사용 조성물의 장기 흡수는 예를 들면, 알루미늄 모노 스테아레이트, 젤라틴 또는 이들의 조합물들과 같은 흡수 지연제의 조성물들에서의 사용에 의해 야기될 수 있다.

본 발명의 조성물은 당업자에게 공지된 촬상을 위한 각종 핵의학 기술에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 감마 카메라 촬상은 EC-당 콘쥬게이트에 킬레이트화된 금속 이온으로부터 유도된 신호를 측정하기 위해 이용될 수 있는 이미지화 방법으로서 고려된다. 당업자는 감마 카메라 촬상의 적용을 위한 기술에 익숙할 것이다 (예를 들어, Kundra 외., 2002, 본원에서 구체적으로 참고 문헌으로 인용됨).

방사성 핵종 촬상 방식들 (양전자 방출 단층 촬영 (PET), 단일 광자 방출 전산화 단층 촬영 (SPECT))은 방사성 핵종-라벨된 방사성 트레이서들의 위치 및 농도를 매핑하는 진단 단면 촬상 기술이다. CT 및 MRI가 종양의 위치 및 정도에 관한 상당한 해부학적 정보를 제공하지만, 이들 촬상 방식들은 부종, 방사선 괴사, 등급 또는 신경교증으로부터 침습성 병변을 적절히 차별화할 수 없다. PET 및 SPECT는 대사 활성을 측정함으로써 종양들을 지역화 및 특성화하기 위해 사용될 수 있다.

PET 및 SPECT는 세포 생존력과 같이 세포 레벨에서 정보에 관한 정보를 제공한다. PET에서, 환자가 섭취하거나 또는 신체를 통해 이동하는 물질로서 모니터링될 수 있는 양전자들을 방출하는 약간 방사성 물질에 의해 주입된다. 하나의 공통적인 용도에 있어서, 예를 들면, 환자는 부착된 양전자 이미터에 의해 글루코스를 제공받고, 그들의 뇌는 그들이 다양한 작업을 수행함에 따라 모니터링된다. 상기 뇌는 그것이 작동함에 따라 글루코스를 사용하기 때문에, PET 이미지는 뇌의 활성이 높은 경우를 보여준다.

PET에 밀접하게 관련되는 것은 단일 광자 방출 전산화 단층 촬영 또는 SPECT이다. 둘 사이의 주된 차이점은 양전자 방출 물질 대신에 SPECT가 낮은 에너지의 광자를 방출하는 방사성 트레이서를 사용한다는 것이다. SPECT는 관상 동맥 질환을 진단할 가치가 있고, 이미 일부 2,500,000 SPECT 심장 연구는 매년 미국에서 시행되고 있다.

촬상을 위한 PET 방사성 의약품은 ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, ¹⁸F, ⁸²Rb, ⁶²Cu, 및 ⁶⁸Ga와 같은 양전자-이미터들에 의해 통상적으로 라벨된다. SPECT 방사성 의약품은 ^99m Tc, ²⁰¹Tl, 및 ⁶⁷Ga와 같은 양전자 이미터들에 의해 통상적으로 라벨된다. 뇌 촬상에 관하여, PET 및 SPECT 방사성 의약품은 혈액-뇌-장벽의 투과성 (BBB), 대뇌 관류 및 대사 수용체-결합 및 항원-항체 결합에 따라 분류된다 (Saha 등, 1994). ⁹⁹ ^m TcO4-DTPA, ²⁰¹Tl, 및 [⁶⁷Ga]시트레이트와 같은 혈액-뇌-장벽 SPECT 작용제들은 정상적인 뇌 세포들에 의해 배제되지만, 변경된 BBB 때문에, 종양 세포들 내로 도입된다. [¹²³I]IMP, [ ⁹⁹ ^m Tc]HMPAO, [ ⁹⁹ ^m Tc]ECD와 같은 SPECT 관류 작용제들은 친수성 작용제이고, 따라서 정상적인 뇌 내로 확산된다. 중요한 수용체-결합 SPECT 방사성 의약품은 [¹²³I]QNE, [¹²³I]IBZM, 및 [¹²³I]이오마제닐을 포함한다. 이들 트레이서는 특정 수용체들에 결합하고, 수용체-관련 질환의 평가에서 중요하다.

전산화된 단층 촬영 (CT)은 본 발명의 맥락에서 촬상 방식으로서 고려된다. 다양한 각도로부터 및 이어서 이들을 컴퓨터와 조합함으로써 일련의 X-선을, 때때로 천 번 이상 촬영함으로써, CT는 신체의 임의의 일부의 3차원 영상을 구축하는 것을 가능케 했다. 컴퓨터는 임의의 각도에서 및 임의의 깊이에서 2차원 슬라이스들을 표시하도록 프로그램되어 있다.

CT에서, 방사선 불투과성 콘트라스트제의 정맥 주사는 초기 CT 스캔들이 진단되지 않은 경우 연조직 덩어리의 식별 및 묘사를 지원할 수 있다. 마찬가지로, 콘트라스트제들은 연조직 또는 뼈 병변의 혈류를 평가하는데 도움이 된다. 예를 들면, 콘트라스트제의 사용은 종양과 인접한 혈관 구조의 관계를 묘사하는데 보조할 수 있다.

CT 콘트라스트제는 예를 들면, 요오드화된 콘트라스트 배지를 포함한다. 이들 작용제들의 예는 요오탈라메이트, 요오헥솔, 디아트리조에이트, 요오파미돌, 에티오돌 및 요오파노에이트를 포함한다. 가돌리늄 작용제들은 또한 CT 콘트라스트제로서 유용한 것으로 보고되어 왔다(예를 들어, Henson 등, 2004 참조). 예를 들면, 가도펜테이트 작용제들은 CT 콘트라스트제로서 사용되어 왔다 (Strunk 및 Schild, 2004에서 고찰됨).

자기 공명 촬상 (MRI)은 이미지를 생성하기 위해 고강도 자석 및 방사성-주파수 신호를 사용하는 CT보다 신규한 촬상 방식이다. 생물학적 조직 내에서 가장 풍부한 분자 종은 물이다. 그것은 촬상 실험에서 신호에 궁극적으로 부여되는 물 양성자 핵의 양자 역학적 "스핀"이다. MRI에서, 촬상되어야 할 샘플은 강한 정자기장 (1-12 Tesla)에 놓이고, 상기 스핀은 샘플 내의 순수 자기화를 생성하기 위해 무선 주파수 (RF) 방사선의 펄스에 의해 여기된다. 다양한 자계 구배 및 다른 RF 펄스들은 기록된 신호들 상으로 공간 정보를 코딩하기 위해 스핀들 상에 작용한다. 이들 신호들을 수집하고 여과함으로써, CT 이미지와 같이 통상적으로 2-차원 슬라이스로 디스플레이되는 3-차원 이미지를 계산하는 것이 가능하다.

MR 촬상에 사용된 콘트라스트제들은 다른 촬상 기술들에 사용된 것들과 상이하다. 그들의 목적은 동일한 신호 특성을 갖는 조직 성분들 사이에서 구별하는데 보조하고 휴식 시간 (T1-가중된 스핀-에코 MR 이미지들에 대해 더 강한 신호 및 T2-가중된 이미지들에 대해 덜 강렬한 신호를 생산할 것임)을 단축시키기 위한 것이다. MRI 콘트라스트제들의 예는 가돌리늄 킬레이트류, 망간 킬레이트류, 크롬 킬레이트류, 및 철 입자들을 포함한다.

CT 및 MRI 모두는 조직 경계 및 혈관 구조를 구별하는데 있어서 보조하는 해부학적 정보를 제공한다. CT에 비해, MRI의 단점은 낮은 환자 내성, 페이스 메이커에서 금기 사항 및 다른 이식된 금속 장치들, 및 여러 원인들에 관련된 인공 산물들을 포함하고, 적어도 움직임은 아니다 (Alberico 등, 2004). 다른 한편 CT는 빠르고 양호한 내성이고, 용이하게 입수할 수 있지만, MRI보다 낮은 콘트라스트 해상도를 갖고 이온화된 콘트라스트 및 이온화 방사선을 필요로 한다 (Alberico 등, 2004). CT 및 MRI 모두의 단점은 어떤 촬상 방식도 세포 레벨에서 기능적인 정보를 제공할 수 없다는 것이다. 예를 들면, 어떠한 방식도 세포 생존력에 관한 정보를 제공하지 않는다.

광학 촬상은 의학의 특정 분야에서 광범위하게 수용되는 또 다른 촬상 방식이다. 예들은 세포 성분들의 광학 라벨링 및 형광 혈관 조영술 및 인도시아닌 그린 혈관 조영술과 같은 혈관 조영술을 포함한다. 광학 조영제의 예들은 예를 들면, 형광, 형광 유도체, 인도시아닌 그린, 오레곤 그린, 오레곤 그린 유도체의 유도체, 로다민 그린, 로다민 그린의 유도체, 에오신, 에리트로신, 텍사스 레드, 텍사스 레드의 유도체, 말라카이트 그린, 나노골드 설포숙신이미딜 에스테르, 캐스케이드 블루, 쿠마린 유도체, 나프탈렌, 피리딜옥사졸 유도체, 캐스케이드 황색 염료 또는 다폭실 염료를 포함한다.

광범위하게 수용되고 있는 또 다른 생물 의학적 촬상 방식은 초음파이다. 초음파 촬상은 연조직 구조 및 체내 혈류 정보를 실시간 단면 및 심지어 3차원 이미지들로 제공하도록 비침습적으로 사용되어 왔다. 혈관, 조직 및 기관의 이미지들을 생성하기 위한 고주파 음파 및 컴퓨터.

혈류의 초음파 촬상은 혈관의 크기 및 깊이와 같은 많은 요인들에 의해 제한될 수 있다. 비교적 최근에 개발된 초음파 콘트라스트제들은 퍼플루오린 및 퍼플루오린 유사체들을 포함하고, 이들은 그레이-스케일 이미지들 및 도플러 신호들을 증진시기키도록 도움으로써 이들 한계를 극복하도록 설계된다.

본 발명의 특정 구현예들은 촬상 모이어티-킬레이터-금속 이온 착물로부터 제1 신호 및 제2 신호를 측정하는 것을 포함하는 2개의 촬상 방식들을 사용하여 피검자 내의 부위를 촬상하는 방법들에 관련된다. 제1 신호는 금속 이온으로부터 유도되고 제2 신호는 촬상 모이어티로부터 유도된다. 상기 기재된 바와 같이, 당업자에게 공지된 임의의 촬상 방식은 본 발명의 촬상 방법들의 이들 구현예들에 적용될 수 있다.

촬상 방식들은 본 발명의 조성물의 진단학적 유효량을 포함하는 조성물의 투여 동안 또는 그 후 임의의 시점에 수행된다. 예를 들면, 촬상 연구는 본 발명의 이중 촬상 조성물의 투여 동안, 또는 그 이후 임의의 시점에 수행될 수 있다. 일부 구현예들에서, 제1 촬상 방식은 이중 조영제의 투여와 동시에 시작하여, 또는 이중 조영제의 투여 후 약 1 초, 1 시간, 1 일, 또는 임의의 더 긴 시간에, 또는 임의의 이들 시작 시간들 사이의 임의의 시점에 수행된다.

제2 촬상 방식은 제1 촬상 방식과 동시에, 또는 제1 촬상 방식 후 임의의 시점에 수행될 수 있다. 예를 들면, 제2 촬상 방식은 제1 촬상 방식의 완료 후 약 1 초, 약 1 시간, 약 1 일, 또는 임의의 더 긴 시간 동안, 또는 임의의 이들 시작 시간들 사이의 임의의 시점에 수행될 수 있다. 본 발명의 특정 구현예들에서, 제1 및 제2 촬상 방식들은 이들이 작용제의 투여 후 동일한 시점에 시작되도록 동시에 수행된다. 당업자는 본 발명에 의해 고려되는 다양한 촬상 방식의 수행에 익숙할 것이다.

이중 촬상의 본 발명 방법들의 일부 구현예들에서, 동일한 촬상 장치는 제1 촬상 방식 및 제2 촬상 방식을 수행하기 위해 사용된다. 다른 구현예들에서, 상이한 촬상 장치는 제2 촬상 방식을 수행하기 위해 사용된다. 당업자는 제1 촬상 방식 및 제2 촬상 방식의 수행을 위해 이용될 수 있는 촬상 장치들에 익숙할 것이고, 당업자는 이미지들을 생성하기 위해 이들 장치의 사용에 익숙할 수 있다. 진단 및 치료 방법들에 대한 더 상세한 사항들은 US 2008/0107198에서 발견될 수 있다 (본원에 참고 문헌으로 인용됨).

하기 실시예들은 본 발명의 바람직한 구현예들을 나타내기 위해 포함된다. 이어지는 실시예들에 개시된 기술들은 본 발명의 실시에서 잘 기능하도록 본 발명자에 의해 발견된 기술을 나타내고, 따라서 그의 실시를 위한 바람직한 방식들을 구성하는 것으로 간주될 수 있음이 당업자에 의해 이해되어야 한다. 그러나, 당업자는 본 개시 내용에 비추어 많은 변화들은 개시된 특정 구현예들에서 이루어질 수 있고, 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않으면서 동일하거나 또는 유사한 결과를 여전히 얻을 수 있음을 인식해야한다.

실시예

실시예 1 - N,N- 에틸렌디시스테인 -글루코사민( EC -G)의 합성. 도 1 참조.

일반

모든 화학 물질 및 용매들은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)로부터 획득하였다. 핵 자기 공명 (NMR)은 Bruker 300MHz 분광계 상에서 수행되었고, 질량 스펙트럼은 텍사스 대학 MD Anderson 암 센터 (UTMDACC; Houston, TX)의 핵심 시설에서 Waters Q-TOF Ultima 질량 분광계 (Milford, MA) 상에서 수행되었다. 화학적 이동(chemical shifts)은 δ(ppm)로, J 값들은 헤르츠로 보고되었다. FDG는 UTMDACC에서 핵의학과 (Department of Nuclear Medicine)로부터 획득되었다.

ECG의 합성

단계 1. T-G-(Ac)₄의 합성

DMF (20 ml) 및 트리메틸아민 5.0 ml 중의 티아졸리딘-4-카르복실산 (T) (2.6 g, 0.02 몰)의 용액에 1-히드록시벤조트리아졸 수화물 2.7 g (0.02 몰)이 첨가되었다. 30분 후, 1,3,4,6-테트라-O-아세틸-2-아미노-α-D-글루코피라노스 염산염 (G-(Ac)₄) (7.7g, 0.02 몰), N,N'-디시클로헥실카르보디이미드 (DCC; 4.2 g, 0.02 몰) 및 4-디메틸아미노피리딘 (DMAP; 1.2 g, 0.01 몰)이 혼합물에 첨가되고 실온에서 하룻밤 교반되었다. 용액은 고진공에서 증발 건조되었다. 디클로로메탄 (CH₂Cl₂) (50 ml)이 잔류물에 첨가되었고, 4℃에서 하룻밤 동안 유지되고, 이어서 여과되었다. 생성물은 CH₂Cl₂/MeOH(95/5, V/V)로 용출시킴으로써 실리카 겔로 정제시켜 백색 생성물 T-G-(Ac)₄ 4.08 g (44.2%)을 수득하였다. T-G-(Ac)₄의 구조를 확인하기 위해 NMR 및 질량 분석법이 사용되었다.

단계 2. 환원 반응

나트륨은 액체 암모니아 (170 g) 중의 T-G-(Ac)4 (4.08 g, 8.8 밀리몰)의 용액에 한 조각씩 첨가되었다. 용액의 색은 암청색으로 서서히 변하였다. 30분 후, 소량의 염화 암모늄이 첨가되었다. 액체 암모니아는 감압에 의해 제거되었다. 잔류 고체는 메탄올 (100 ml)에 의해 분쇄되었다. 이어서, 고체는 여과되고 추가의 메탄올 (50 ml)로 세척되어 조 생성물 4.16 g을 수득하였다. 분석적인 순수한 ECG를 획득하기 위해, 상기 조 생성물 (0.1 g)은 HCl (0.1 N) 1.0 ml 중에 용해되고 H₂O로 용출시킴으로써 Sephadex 컬럼으로 정제되었다. 수성 분획들이 합해지고 동결 건조되어 EC-G 0.029 g (46.7 %)을 수득하였다. NMR, 질량 분석 및 HPLC는 ECG의 구조를 확인하기 위해 사용되었다.

결과

합성 도식이 도 1에 도시된다. ECG는 2 단계 반응들에 의해 합성되었다. 제1 단계에서, 티아졸리딘-4-카르복실산 (T)은 1-히드록시벤조트리아졸 수화물, DCC 및 DMAP의 존재 하에 1,3,4,6-테트라-O-아세틸-2-아미노-α-D-글루코피라노스 염산염 (G-(Ac)₄)과 반응하였다. 정제 후, 생성물 T-G-(Ac)₄의 수율은 44.2%였다. ¹H NMR (D₂O, δ): 1.97-2.14(m, 12H), 3.88(t, 1H), 3.93 (s, 2H,), 4.05-4.10 (m, 6H) 4.22-4.30 (m, 2H,), 5.09 (t, 1H), 5.34 (t, 1H), 5.80(d, 1H), 6.93(d, 1H). ¹³C NMR(D₂O, δ): 171.19, 171.00, 170.65, 169.35, 166.35, 141.76, 92.05, 82.45, 72.79, 72.02, 68.02, 61.73, 60.39, 53.21, 42.32, 20.84, 20.68, 20.58, 20.55. FAB MS m/z: 462.5.

제2 단계에서, T-G-(Ac)₄는 액체 암모니아 중의 나트륨에 의해 환원되었다 (Birch 환원). 조 생성물은 Sephadex 컬럼으로 정제되어 ECG (46.7%)를 수득하였다. HPLC는 순도가 82%를 초과함을 보인다. ¹H NMR (D2O, δ): 3.15-3.20 (m, 4H), 3.78-4.05 (m, 6H), 4.08-4.15 (m, 8H), 4.2-4.3(d, 2H), 4.68-4.73 (d, 2H), 5.19-5.21(d, 2H). ¹³C NMR (D₂O, δ): 174.81, 174.56, 94.95, 90.87, 90.84, 75.96, 73.91, 73.85, 71.59, 70.71, 70.66, 70.10, 69.88, 60.72, 60.62, 56.72, 54.11, 23.33, 22.23, 21.96. FAB MS m/z: 591.

실시예 2 - 차가운 Ga - ECG 의 합성

H₂O 0.2 ml 중의 ⁶⁹GaCl₃ (20 mg, 0.11 밀리몰)이 H₂O 0.5 ml 중의 ECG (60mg, 0.1 밀리몰)의 용액에 첨가되었다. pH 값은 0.1 N NaOH (50 μl)에 의해 4-5로 조절되었다. 용액은 60℃에서 30분 동안 가열되었다. 생성물은 H₂O로 용출시키는 Sephadex 컬럼에 의해 정제되어 Ga-ECG를 수득하였다. 동결 건조 후, Ga-ECG는 백색 고체 (52mg, 78.1%)로서 획득되었다. NMR, 질량 분석법, 및 HPLC가 ⁶⁹Ga-ECG의 구조를 확인하기 위해 사용되었다.

차가운 ⁶⁹Ga-ECG의 NMR은 ¹H NMR (D₂O, δ): 2.94-3.38 (m, 8H), 3.43-3.65 (m, 4H), 3.50-3.80 (m, 10H), 3.92-4.02 (t, 2H), 4.23-4.34(d, 2H), 5.15-5.34(d, 2H), ¹³C NMR(D₂O, δ): 175.51, 175.16, 95.55, 90.85, 90.67, 75.76, 74.90, 73.55, 71.59, 70.71, 70.66, 70.10, 69.88, 60.72, 60.62, 56.72, 54.11, 23.53, 22.83, 22.16 이었다. ⁶⁸Ga-ECG 및 ⁹⁹ ^mTc-ECG의 순도의 방사선-TLC 및 HPLC 분석은 >96% 였다(도 2-4). 차가운 ⁶⁹Ga-ECG의 HPLC는 ⁶⁸Ga-ECG의 구조를 확인하기 위해 사용되었다(도 3).

실시예 3 - ⁶⁸ Ga - ECG 및 ⁹⁹ ^m Tc - ECG 의 방사선 합성

⁶⁸GaCl₃은 0.1N HCl로 용출된 ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga 발생기 (Eckert Ziegler, Valencia, CA)로부터 획득되었다. ⁶⁸GaCl₃(120 μl, 300 μCi)은 H₂O 0.1 ml 중의 ECG (1.2 mg)의 용액에 첨가되었고, pH 값은 NaHCO₃(40 μl, 0.1 N)에 의해 4-5로 조절되었다. 용액은 60 ℃에서 15분 동안 가열되었다. 과테크니튬산 나트륨 (Na^99mTcO₄)이 Covidien (Houston, TX)에 의해 ⁹⁹Mo/^99mTc 발생기로부터 획득되었다. ^99mTc-ECG의 방사선 합성은 ^99mTc-과테크니튬산염 (40-50 mCi)을 ECG (5 mg) 및 염화 주석 (II) (SnCl₂, 100 μg)의 동결 건조된 잔류물에 첨가함으로써 달성되었다. ⁹⁹ ^mTc에 의한 ECG의 착물화는 pH 6.5에서 수행되었다. 방사 화학적 순도는 염수로 용출된 TLC (Waterman No.1, Aldrich-Sigma, St. Louis, MO)에 의해 결정되었다. NaI 검출기 및 UV 검출기 (210 nm)가 장착된 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)는 아세토니트릴/물 (1:9,V/V)로 용출된 C-18 역상 컬럼 (C18-확장, Agilent, Santa Clara, CA) 상에서 0.5 ml/분의 유속으로 수행되었다. 차가운 ⁶⁹Ga-ECG의 HPLC는 ⁶⁸Ga-ECG의 구조를 확인하기 위해 사용되었다.

실시예 4 - 중피종-함유 래트에서 생체 트레이서들의 생체 분포

암컷 Fischer 344 래트 (150±25 g) (Harlan Sprague-Dawley, Indianapolis, IN) (n=3 래트/시점)는 IL-45 세포주로부터 유래된 악성 흉막 중피종 세포로 접종되었다. 종양 세포 (10⁶ 세포/래트)는 뒷다리에 주입되었다 (i.m.). 종양들이 대략적으로 1 cm 직경일 때 접종 후 14 내지 17일 후에 연구가 수행되었다. 조직 분포 연구에서, 각각의 동물은 ⁹⁹ ^mTc-ECG, ⁶⁸Ga-ECG 및 ¹⁸F-FDG를 주입받았다 (i.v., 10 μCi/래트, 10 μg/래트). 래트는 0.5-4 시간에 희생되었다. 선택된 조직은 절제되었고, 칭량되었고, 감마 카운터 (Packard Instruments, Downers Grove, IL)를 사용함으로써 계수되었다. 각각의 샘플에서 트레이서의 생체 분포는 조직 습윤 중량의 주입된 용량의 백분율 (%ID/g)로서 산출되었다.

⁶⁸Ga-ECG의 종양 및 조직 흡수 (%ID/g), ^99mTc-ECG 및 ¹⁸F-FDG는 표 1-3에 나타낸다. ^99mTc-ECG의 최고 종양 흡수는 주입 후 30분에 0.47이고, 주입 후 240분에 0.08로 감소된다. ^99mTc-ECG (30-240 분)에 대한 종양 흡수 (%ID/g), 종양/폐, 종양/혈액 및 종양/근육 카운트 밀도 비율은 각각 0.47±0.06 내지 0.08±0.01; 0.71±0.07 내지 0.85±0.04; 0.47±0.03 내지 0.51±0.01, 및 3.49±0.24 내지 5.06±0.25였고; ⁶⁸Ga-ECG (15-60 분)에 대한 비율은 0.70±0.06 내지 0.92±0.08; 0.64±0.05 내지 1.15±0.08; 0.42±0.03 내지 0.67±0.07, 및 3.84±0.52 내지 7.00±1.42였고; FDG (30-180 분)에 대한 비율은 1.86±0.22 내지 1.38±0.35; 3.18±0.44 내지 2.92±0.34, 4.19±0.44 내지 19.41±2.05 및 5.75±2.55 내지 3.33±0.65였다. 더 높은 신장 흡수가 ⁶⁸Ga-ECG 및 ⁹⁹ ^mTc-ECG 그룹 모두에 대해 관찰되었고, EC 및 EC-콘쥬게이트들은 신장 내의 신장 세관들과 상호 작용할 수 있기 때문에 추정 가능하다(Yang 등, 2003).

실시예 5 - 신티그래픽 촬상 연구

IL-45 세포주로부터 유래된 암컷 Fischer 344 래트 (150±25 g) 함유 악성 흉막 중피종 (뒷다리에서) 촬상 연구를 위해 사용되었다. 종양들이 대략적으로 1 cm 직경일 때 접종 후 14 내지 17일 후에 연구가 수행되었다. 신티그래픽 이미지들은 갠트리 좌표 PET/CT 데이터 취득 장치가 내장된 마이크로-PET (Inveon)로부터 또는 저에너지 평형-홀(hole) 시준기가 장착된 M-감마 카메라(Siemens Medical Systems, Inc., Hoffman Estates, IL)로부터 획득되었다. 각각의 동물은 ⁹⁹ ^mTc-ECG (300 μCi/래트, iv), ⁶⁸Ga-ECG 및 18F-FDG (400 μCi/래트, iv)를 투여받았고, 이미지들은 0.5-4 시간에 획득되었다. 이미지-유도된 치료를 위해 사용될 수 있는 ⁶⁸Ga-ECG를 나타내기 위해, 1.5 cm의 종양 부피의 동일한 중피종-함유 래트들 (n=3)이 파클리탁셀 (20 mg/kg, iv, 단일 주사)로 치료되었다. 7일 째에 파클리탁셀 치료 전 및 치료 후에, 종양-함유 래트들은 ⁶⁸Ga-ECG로 촬상되었다. 관심의 컴퓨터 윤곽 영역(ROI)(픽셀 당 카운트수)이 ⁹⁹ ^mTc-ECG에 대한 종양-대-배경 카운트 밀도 비율을 결정하기 위해 사용되었다. 대응하는 시간 간격으로 종양 및 근육에 대한 관심의 컴퓨터 윤곽 영역(ROI)(픽셀 당 카운트수)은 68Ga-ECG 및 18F-FDG에 대한 동적 플롯을 생성하기 위해 사용되었다. 동적 플롯은 0 내지 45분이었다. 파클리탁셀은 세포주 연구에서 글루코스 수송체(Glut-1)의 억제에 의한 항-증식 효과를 생성하기 때문에 선택되었다 (Rastogi 등, 2007). 또한, 중피종은 동물 모델에서 파클리탁셀 치료에 대응하는 것으로 보고되어 있다 (Schulz 등, 2011).

⁶⁸Ga-ECG,^99mTc-ECG 및 ^18F-FDG를 투여받은 래트들의 신티그래픽 이미지들은 종양들이 0.5-4 시간에 분명히 시각화될 수 있음을 보였다 (도 5-7). ⁶⁸Ga-ECG 및 ^18F-FDG에 의한 종양 흡수의 동적 플롯은 유사한 수송 패턴을 보였다 (도 5). ⁶⁸Ga-ECG는 동일한 중피종-함유 래트에서 파클리탁셀 치료 응답을 모니터링할 수 있다 (도 6). ⁹⁹ ^mTc-ECG를 수용한 2마리의 래트들(중간 및 오른쪽)이 동일한 촬상 패널 하에 ⁹⁹ ^mTc-EC를 수용한 래트(좌측)의 그것과 비교하기 위해 무작위로 선택되었다. ^99mTc-ECG 그룹 내의 종양은 1 및 2 시간에 ⁹⁹ ^mTc-EC (대조군)보다 훨씬 더 큰 흡수를 보였다 (도 7).

요약하자면, ECG의 효율적 합성은 고수율로 달성되었다. ⁶⁸Ga-ECG 및 ^99mTc-ECG는 높은 방사 화학적 순도로 제조되었다. 생체 분포 및 평면 촬상 연구는 중피종을 촬상하기 위해 ⁶⁸Ga-ECG 및 ^99mTc-ECG를 사용하여 약물 동력학적 분포 및 실행 가능성을 보였다. ⁶⁸Ga-ECG 및 ⁹⁹ ^mTc-ECG는 시험된 모델에서 중피종의 증가된 흡수를 보였고, 이들은 종양 부피를 평가할 수 있음을 지시한다. ⁶⁸Ga-ECG 및 ⁹⁹ ^mTc-ECG는 모든 암 종류에 관하여 치료 효능을 선별, 진단, 스테이징 및 평가하기 위해 유용할 수 있다.

실시예 6 - EC -G 키트의 제조

단일 키트 EC-G는 물 0.1 mL에 EC-G 1.0 mg을 용해시킴으로써 제조되었다. 여기에, 물 0.1 mL 중의 L-아스코르브산 1 mg, 0.1 mL 중의 네오마이신 0.5 mg, L-시스테인 0.5 mg, 및 1 mg/mL 염화 주석(II) 용액 0.1 mL가 첨가되었다. 생성물은 단일 냉각 키트를 위해 동결 건조되었다. 키트를 사용하여 제조된 ^99mTc-EC-G는 이동상으로서 염수를 사용하는 즉석-박층 크로마토그래피에 의해 분석되었다. 결과는 표준 ^99mTc-EC-G 제품 뿐만 아니라 키트 제품 모두에 대해 동일한 보존을 지시하였다 (도 16). 키트 제품 및 표준 제품은 또한 0.50 mL/분의 유속으로 용출물로서 H₂O/MeCN (9:1)을 사용하여 HPLC에 의해 분석되었다 (도 17 및 18). 키트 제품 및 표준 제품의 흡수는 13762 래트 유방 종양 세포들에서 흡수를 위해 분석되었다. 키트 제품은 표준 제품보다 5-배 더 큰 흡수를 갖는 것으로 밝혀졌다 (도 19).

참고 문헌

다음 참고 문헌들은 본원에 기재된 것들에 대한 예시적, 절차적 또는 다른 세부 사항들을 제공하는 정도까지 본원에 참고 문헌으로서 특별히 인용된다.

U.S. Publn. 2008/0107198

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Yang 등, Radiology, 226:465-473, 2003.

Claims

아미노 당을 티아졸리딘 카르복실산과 혼합하여 티아졸리딘-당 콘쥬게이트를 제조하는 것을 포함하는, 티아졸리딘-당 콘쥬게이트의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 티아졸리딘-당 콘쥬게이트를 알칼리 금속 및 전자 제공원을 포함하는 환원제에 의해 환원시켜 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트를 제조하는 것을 추가로 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 아미노 당이 아미노 헥소스 또는 아미노 펜토스인 방법.
제3항에 있어서, 상기 아미노 헥소스가 글루코스, 갈락토스, 만노스, 이도오스, 탈로스, 알트로스, 알로스, 굴로스 또는 프럭토스의 아미노 유도체인 방법.
제4항에 있어서, 상기 아미노 헥소스가 글루코사민인 방법.
제3항에 있어서, 상기 아미노 펜토스가 리보스, 크실로스, 아라비노스 또는 릭소스의 아미노 유도체인 방법.
제1항에 있어서, 상기 아미노 당이 상기 당의 2' 위치에 위치하는 아미노기를 갖는 당인 방법.
제1항에 있어서, 상기 아미노 당의 히드록실기들이 보호된 방법.
제8항에 있어서, 상기 아미노 당이 1,3,4,6-테트라-O-아세틸-2-아미노-α-D-글루코피라노스 염산염인 방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합이 유기 용매 중에서 수행되는 방법.
제10항에 있어서, 상기 유기 용매가 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 디옥산, 메탄올, 에탄올, 헥산, 염화 메틸렌, 아세토니트릴, 테트라히드로푸란, 또는 이들의 혼합물인 방법.
제2항에 있어서, 상기 환원에 앞서 상기 티아졸리딘-당 콘쥬게이트를 정제하는 것을 추가로 포함하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 티아졸리딘-당 콘쥬게이트가 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피, HPLC, 또는 이들의 조합에 의해 정제되는 방법.
제2항에 있어서, 상기 알칼리 금속이 리튬, 나트륨 또는 칼륨인 방법.
제2항에 있어서, 상기 전자 제공원은 액체 암모니아, 메틸아민, 에틸아민, 에틸렌디아민, 또는 이들의 조합물들인 방법.
제2항에 있어서, 금속 이온을 상기 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트에 킬레이트시켜 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인(EC)-당 콘쥬게이트를 생성하는 것을 추가로 포함하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 금속 이온은 테크네튬 이온, 주석 이온, 구리 이온, 인듐 이온, 탈륨 이온, 갈륨 이온, 비소 이온, 레늄 이온, 홀뮴 이온, 이트륨 이온, 사마륨 이온, 셀레늄 이온, 스트론튬 이온, 가돌리늄 이온, 비스무쓰 이온, 철 이온, 망간 이온, 루테튬 이온, 코발트 이온, 백금 이온, 칼슘 이온 및 로듐 이온으로 이루어진 금속 이온들의 군으로부터 선택되는 방법.
제16항에 있어서, 상기 금속 이온은 방사성 핵종인 방법.
제18항에 있어서, 상기 방사성 핵종은 ⁹⁹ ^m Tc, ¹¹⁷ ^mSn, ¹⁷⁷Lu, ¹⁸⁸Re, ¹⁸⁶Re, ¹⁵³Sm, ¹⁶⁶Ho, ⁹⁰Y, ⁸⁹Sr, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ¹¹¹In, ¹⁸³Gd, ⁵⁹Fe, ²²⁵Ac, ²¹²Bi, ²¹¹At, ⁴⁵Ti, ⁶⁰Cu, ⁶¹Cu, ⁶⁷Cu, ⁶⁴Cu 및 ⁶²Cu로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
제16항에 있어서, 상기 금속 이온은 비방사성 금속인 방법.
제20항에 있어서, 상기 비방사성 금속은 ¹⁸⁷Re인 방법.
피검자 내의 질병 부위를 촬상하거나, 질병을 진단하거나 또는 질병을 치료하는 방법에 있어서, 상기 방법이,
a) 제16항의 방법에 의해 생산된 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인(EC)-당 콘쥬게이트를 획득하고;
b) 상기 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인(EC)-당 콘쥬게이트의 약제학적 또는 진단학적 유효량을 피검자에게 투여하는 것을 포함하고, 여기서 상기 부위가 촬상되거나, 상기 질병이 진단되거나, 또는 질병이 치료되는, 방법.
제22항에 있어서, 상기 방법은 암을 가진 피검자를 치료하는 방법으로서 추가로 정의되는 방법.
제23항에 있어서, 상기 암은 중피종, 유방암, 폐암, 전립선암, 난소암, 뇌암, 간암, 자궁 경부암, 결장암, 신장암, 피부암, 두경부암, 골암, 식도암, 방광암, 자궁암, 림프계 암, 위암, 췌장암, 고환암, 림프종 또는 백혈병인 방법.
제22항에 있어서, 상기 방법은 이중 방사선/화학 요법을 수행하는 방법으로서 추가로 정의되는 방법.
제22항에 있어서, 상기 방법은 피검자 내의 부위를 촬상하는 방법으로서 추가로 정의되고, 상기 촬상하는 방법은 상기 부위에 국한된 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트로부터 신호를 검출하는 것을 포함하는, 방법.
제26항에 있어서, 상기 신호는 PET, PET/CT, CT, SPECT, SPECT/CT, MRI, PET/MRI, SPECT/MRI, 광학 촬상 및 초음파로 이루어진 군으로부터 선택되는 기술을 사용하여 검출되는 방법.
제22항에 있어서, 상기 촬상되어야 할 부위는 종양 또는 심장인 방법.
제22항에 있어서, 심장 혈관계 질병을 갖는 피검자를 촬상하거나, 진단하거나 또는 치료하는 방법으로서 추가로 정의되는 방법.
제29항에 있어서, 상기 심장 혈관계 질병은 심근 경색, 울혈성 심부전, 심근병증, 심장 판막 질환, 부정맥, 선천성 심장병, 협심증, 비심장 순환 울혈, 수축기 심부전, 정상 수축기 기능에 의한 심부전, 또는 우심부전인 방법.
에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 및 네오마이신을 포함하는 콘쥬게이트 조성물.
제31항에 있어서, 상기 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 1 mg당 상기 네오마이신 약 0.1 mg 내지 약 1.0 mg을 포함하는 조성물.
제31항에 있어서, 상기 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트가 제1항의 방법에 의해 생산되는 조성물.
제31항에 있어서, 항산화제를 추가로 포함하는 조성물.
제31항에 있어서, 아스코르브산, 시스테인, 또는 염화 주석(II)을 추가로 포함하는 조성물.
제35항에 있어서,
(a) 상기 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 1 mg당 상기 아스코르브산 약 0.5 내지 2.0 mg;
(b) 상기 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 1 mg당 상기 시스테인 약 0.1 내지 1.0 mg; 또는
(c) 상기 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 1 mg당 상기 염화 주석(II) 약 0.05 내지 0.5 mg을 포함하는 조성물.
제31항에 있어서, 상기 조성물이 동결 건조된 조성물.
(a) 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 및 네오마이신을 수용액 중에 용해시키고,
(b) 상기 용액을 동결 건조시켜 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 조성물을 제공하는 것을 포함하는, 콘쥬게이트 조성물의 제조 방법.
피검자에서 질병 부위를 촬상하거나, 질병을 진단하거나 또는 치료하는 방법에 있어서, 상기 방법이,
a) 금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인(EC)-당 콘쥬게이트 및 네오마이신을 포함하는 조성물을 획득하고;
b) 상기 조성물의 약제학적 또는 진단학적 유효량을 피검자에게 투여하는 것을 포함하고, 여기서 상기 부위가 촬상되거나, 상기 질병이 진단되거나 또는 상기 질병이 치료되는, 방법.
금속 이온 라벨된-에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 및 네오마이신을 포함하는 조성물.
제40항에 있어서, 에틸렌디시스테인-당 콘쥬게이트 1 mg당 네오마이신 약 0.1 mg 내지 약 1.0 mg을 포함하는 조성물.
제40항에 있어서, 피검자 내의 질병 부위를 촬상하거나, 질병을 진단하거나 또는 질병을 치료하는데 사용하기 위한 조성물.