MX2007001034A - Radicales y su uso como agentes paramagneticos en un procedimiento de polarizacion nuclear dinamica. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a nuevos radicales, su uso como agentes paramagneticos en un metodo para la polarizacion nuclear dinamica y a un metodo para la polarizacion nuclear dinamica de compuestos que comprende grupos carboxilo.

Description

RADICALES Y SU USO COMO AGENTES PARA AGNETICOS EN UN PROCEDIMIENTO DE POLARIZACIÓN NUCLEAR DINÁMICA La invención se refiere a Nuevos radicales, su uso como agentes paramagnéticos en un método para la polarización nuclear dinámica y un método para la polarización nuclear dinámica de compuestos que comprenden grupos carboxilo. La formación de imágenes de resonancia magnética (MR) (MRl) es una técnica de formación de imágenes que se ha vuelto particularmente atractiva para los doctores ya que permite obtener imágenes del cuerpo o del paciente o partes del mismo en una manera no invasiva y sin exponer el paciente y el personal médico a radiación potencialmente dañina, tal como rayos X. Debido a sus imágenes de alta calidad, la MRl es la técnica de formación de i mágenes (imagenología) favorable de tejido suave y órganos y permite la discriminación entre tejido normal y enfermo, por ejemplo, tumores y lesiones. La formación de imágenes de tumor de MR puede realizarse con o sin agentes de contraste de MR. En una imagen de MR tomada sin agente de contraste, los tumores desde aproximadamente 1 -2 centímetros de tamaño y mayores se mostrarán de manera bastante clara. Sin embargo, la M Rl intensificada con contraste permite que se detecten cambios de tejido mucho más pequeños, es decir, tumores mucho más pequeños, lo cual hace ' a la imagenología de MR intensificada con contraste una herramienta poderosa para detección de tumor de etapa temprana y detección de metástasis.

Se han usado varios tipos de agentes de contraste en formación de imágenes de tumor de MR. Los quelatos de metal paramagnético solubles en agua, por ejemplo, quelatos de gadolinio como Omniscan R (Amersham Health) son agentes de contraste de MR ampliamente usados. Debido a su bajo peso molecular se distribuyen rápidamente en el espacio extracelular (es decir, la sangre y el intersticio) si se administran en la vasculatura. También son eliminados relativamente rápido del cuerpo. Se ha encontrado que los q uelatos de gadolinio son especialmente útiles para aumentar la velocidad de detección de metástasis, tumores pequeños y mejorar la clasificación de tumores, lo último al permitir la diferenciación de tejido de tumor vital (bien perfusionado y/o barrera-sangre-cerebro deteriorada) de la necrosis central y de edema circundante o tejido no involucrado macroscópicamente (ver, por ejemplo, C. Claussen et al., Neuroradiology 1 985; 27: 1 64-171 ). Por otra parte, los agentes de contraste de MR de depósito de sangre, por ejemplo, partículas de óxido de hierro superparamagnéticos, son retenidos dentro de la vasculatura durante un periodo prolongado. Han probado ser extremadamente útiles para intensificar el contraste en el hígado pero también detectan anormalidades de permeabilidad capilar, por ejemplo, paredes capilares "con fugas" en tumores, por ejemplo, como un resultado de angiogénesis. A pesar de las excelentes propiedades no disputadas de los agentes de contraste antes mencionados, su uso no está libre de riesgos. Aunque los complejos de quelatos metálicos paramagnéticos usualmente tienen constantes de alta estabilidad, es posible que iones de metales tóxicos sean liberados en el cuerpo después de la administración. Además, estos tipos de agentes de contraste muestran pobre especificidad. WO-A-99/35508 describe un método de investigación de MR de un paciente usando una solución hiperpolarizada de un agente de TT alto como agente de imagenología de MR. El término "hiperpolarización" significa intensificar la polarización nuclear de núcleos activos de NMR presentes en el agente de T-\ alto, es decir núcleos con giro nuclear no de cero, de preferencia núcleos de 13C o 15N. Al intensificar la polarización nuclear de núcleos activos de NMR, la diferencia de población entre estados de giro nuclear excitados y de tierra de estos núcleos son aumentados de manera significativa y por ello la intensidad de señal de MR es amplificada por un factor de cien y más. Cuando se usa un agente de T-¡ alto enriquecido con 13C y/o 15N hiperpoiarizado, esencialmente no habrá interferencia de señales de soporte ya que la abundancia natural de 1 3C y/o 15N es despreciable y así, el contraste de imagen será ventajosamente alto. Una variedad de agentes de T1 alto posibles adecuados para hiperpolarización y uso subsecuente como agentes de formación de imágenes de MR son descritos, incluyendo pero sin limitar a, compuestos no endógenos y endógenos como acetato, piruvato, oxalato o gluconato, azúcares como glucosa o fructosa, urea, amidas, aminoácidos como glutamato, 'glicina, cisteína o aspartato, nucleótidos, vitaminas como ácido ascórbico, derivados de penicilina y sulfonamidas. Se declara de manera adicional que los intermediarios en ciclos metabólicos normales, tal como el ciclo de ácido cítrico como ácido fumárico y ácido pirúvico son agentes de formación de imágenes preferidos para la imagenología de actividad metabólica. Se tiene que subrayar que la señal de un agente de formación de imágenes hiperpoiarizado decae dbido a la relajación y - sobre la administración al cuerpo del paciente - dilución. De ahí que el valor de Ti de los agentes de formación de imágenes en fluidos biológicos (por ejemplo, sangre) debe ser suficientemente largo para permitir que el agente sea distribuido al sitio objetivo en el cuerpo del paciente en un estado altamente hiperpoiarizado. Además del agente de formación de imágenes que tiene un valor de T1 alto, es extremadamente favorable lograr un alto nivel de polarización. Varias técnicas de hiperpolarización se describen en WO-A-99/35508, una de ellas es la técnica de polarización nuclear dinámica (DNP) , por la cual la polarización de la muestra es efectuada mediante un compuesto paramagéntico, el así llamado agente paramagnético o agente DNP. Durante el proceso de DNP, la energía, normalmente en la forma de radicación de microondas, es provista, lo cual inicialmente excitará el agente paramagnético. Sobre el decaimiento al estado de tierra, existe una transferencia de polarización del electrón no apareado de agente paramagnético a los núcleos activos de NMR de la muestra. En general, se usan un campo magnético moderado o alto y una temperatura muy baja en el proceso de DNP, por ejemplo, al realizar el proceso de DNP en helio líquido y un campo magnético de aproximadamente 1 T o por arriba. De manera alternativa, pueden emplearse un campo magnético moderado y cualquier temperatura a la cual se logre suficiente intensificación de polarización. La técnica de DNP es descrita, por ejemplo, en WO-A-98/58272 y en WO-A-01/96895, ambos incluidos por referencia en la presente. El agente paramagnético juega un papel decisivo en el proceso de DNP y su elección tiene un mayor impacto en el nivel de polarización alcanzado. Se conoce una variedad de agentes paramagnéticos - en WO-A-99/35508 denotados como "agentes de contraste OMRI" -, por ejemplo, radicales libres orgánicos basados en oxígeno, basados en azufre o basados en carbono o partículas magnéticas referidas en WO-A-99/35508, WO-A-88/1 041 9, WO-A-90/00904, WO-A-91 /1 2024, WO-A-93/0271 1 o WO-A-96/39367. De manera sorprendente hemos encontrado ahora que el uso de ciertos radicales como agentes paramagnéticos en la polarización nuclear dinámica de compuestos comprendiendo grupos carboxilo permite obtener niveles de polarización notablemente altos. De esta manera, visto desde un aspecto, la presente invención proporciona un método para la polarización nuclear dinámica (DNP) de un compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo caracterizado porque un radical de la fórmula (I) en donde M representa hidrógeno o un equivalente de un catión; y R1 que es igual o diferente representa un grupo alquilo de C^ C6 de cadena lineal o ramificada o un grupo -(CH2)n-X-R2, en donde n es 1 , 2 o 3; X es O o S y R2 es un grupo alquilo de 0^4 de cadena lineal o ramificada es usado como un agente paramagnético en dicho proceso de DNP. El método de acuerdo con la invención conduce a altos niveles de polarización en los compuestos a ser polarizados. La hiperpolarización de compuestos que juegan un papel en los procesos metabólicos en el cuerpo animal no humano y humano es de gran interés, ya que estos compuestos hiperpolarizados pueden ser usados para obtener información sobre el estado metabólico de un tejido en una investigación de MR in vivo, es decir, son potencialmente útiles como agentes formadores de imágenes para imagenología de MR in vivo de actividad metabólica. La información del estado metabólico de un tejido pueda ser usada, por ejemplo, para discriminar entre tejido saludable y de tumor, haciendo así compuestos hiperpolarizados que juegan un papel en procesos metabólicos, potencialmente útiles como agentes formadores de imágenes para formación de imágenes de tumor de MR ¡n vivo. Muchos de los compuestos q ue juegan un papel en los procesos metabólicos en el cuerpo animal no humano o humano exhiben una alta reactividad química. Hemos encontrado ahora que los radicales de fórmula (I) son especialmente útiles en el DNP de tales compuestos, ya que los radicales de fórmula (1) muestran muy baja reactividad hacia estos tipos de compuestos. Adicionalmente, se ha encontrado que un contacto íntimo entre el radical de la fórmula (I) y el compuesto a ser polarizado conduce a una mejora en el nivel de polarización. La solubilidad de un radical es dictada a un grado considerable por el pH en el medio de disolución y hemos encontrado que los radicales de fórmula (I) tienen buena solubilidad a un rango de pH particularmente útil en la formación de estos tipos de compuestos. En particular, compuestos que juegan un papel en el proceso metabólico frecuentemente comprenden uno o más grupos carboxilo. Los radicales de fórmula (I) son encontrados estables hacia compuestos comprendiendo grupos carboxilo y los radicales son ya sea fácilmente solubles en compuestos comprendiendo grupos carboxilo o una solución de un radical de fórmula (I) y un compuesto comprendiendo grupos carboxilo puede ser preparado fácilmente usando solventes o mezclas de solventes apropiados. En una modalidad preferida, un radical de fórmula (I) es usado en el método de acuerdo con la invención, en donde M representa hidrógeno o un equivalente de un catión fisiológicamente tolerable. El término "catión fisiológicamente tolerable". El término "catión fisiológicamente tolerable" denota un catión que es tolerado por el cuerpo vivo de animal no humano o humano. De preferencia, M representa hidrógeno o un catión alcalino, un ion de amonio o un ¡ón de amina orgánica, por ejemplo, meglumina. Muy preferiblemente M representa hidrógeno o sodio. En una modalidad preferida adicional, un radical de fórmula (I) es usado en el método de acuerdo con la invención, en donde R1 es igual, más preferiblemente un grupo de alquilo de Ci-C4 de cadena lineal o ramificada, muy preferiblemente metilo, etilo o isopropilo. En una modalidad preferida adicional, un radical de fórmula (I) es usada en el método de acuerdo con la invención, en donde R1 es igual o diferente, de preferencia igual y representa -CH2-OCH3, -CH2-OC2H5, - CH2-CH2-OCH3, -CH2-SCH3, -CH2-SC2H5 o -CH2-CH2-SCH3, muy preferiblemente -CH2-CH2-OCH3. En una modalidad más preferida, M representa hidrógeno o sodio y R1 es igual y representa -CH2-CH2-OCH3. Los radicales usados en el método de la invención pueden ser sintetizados como se describe con detalle en WO-A-91 /12024 y WO-A-96/39367. Brevemente, los radicales pueden ser sintetizados al hacer reaccionar tres equivalentes molares de un compuesto arilo monomérico metalado con un equivalente molar de un derivado de ácido carboxílico adecuadamente protegido para formar un intermediario trimérico. Este intermediario es metalado y subsecuentemente se hace reaccionar con, por ejemplo, dióxido de carbono, para resultar en un tritil carbinol tri-carboxílico el cual, en un paso adicional, es tratado con un ácido fuerte para generar un catión de triarilmetilo. Este catión es reducido entonces para formar el radical de tritilo estable. Para la síntesis del radical de fórmula (I); en donde M es hidrógeno o sodio y R1 es igual y representa -CH2-CH2-OCH3, pueden usarse los siguientes esquemas de reacción y el Ejemplo 1 , respectivamente.

Esquema de reacción 1 : HS Na v. v SH Piridina HS" SH Eto Fenillitio Carbonato de dietilo Butillitio Dióxido de carbono Esquema de reacción 2: En una modalidad preferida del método de la invención, el compuesto comprendiendo uno o más grupos carboxilo es un compuesto endógeno, más preferiblemente un compuesto que juega un papel en un proceso metabólico en el cuerpo animal no humano o humano. Los compuestos preferidos comprendiendo uno o más grupos carboxilo son aminoácidos ácidos, como por ejemplo, ácido aspártico y ácido glutámico, estos aminoácidos están involucrados en el metabolismo de proteínas. Compuestos adicionales preferidos son ácido acético, ácido acetoacético y ácido hidroxibutírico, estos ácidos son involucrados en metabolismo de grasas. Otros compuestos preferidos son ácido láctico y ácido pirúvico, los cuales están involucrados en el metabolismo energético y ácido fumárico, ácido succínico, ácido cítrico y ácido málico, los cuales son intermediarios del ciclo de ácido cítrico.

Compuestos preferidos adicionales son ácido ascórbico y ácidos grasos, de preferencia ácido palmítico y ácido oleico. Los compuestos que comprenden uno o más grupos carboxilo usados en el método de la invención son de preferencia compuestos enriquecidos de maenra isotópica, siendo el enriquecimiento isotópico un enriquecimiento isotópico de núcleos de giro no de cero (núcleos activos de MR) , de preferencia 15N y/o 13C, más preferiblemente 3C. El enriquecimiento isotópico puede incluir ya sea enriquecimientos selectivos de uno o más sitios dentro de la molécula de compuesto o enriquecimiento uniforme de todos los sitios. El enriquecimiento puede ser logrado, por ejemplo, mediante síntesis química o etiquetado biológico, ambos métodos son conocidos en la técnica y los métodos apropiados pueden ser elegidos dependiendo del compuesto a ser enriquecido isotópicamente. De preferencia, el compuesto comprendiendo uno o más grupos carboxilo usados en el método de la invención es enriquecido isotópicamente solo en una posición de la molécula, de preferencia con un enriquecimiento de al menos 1 0% , más adecuadamente al menos 25%, más preferiblemente al menos 75% y muy preferiblemente al menos 90%. De manera ideal, el enriquecimiento es 100%. La posición óptima para enriquecimiento isotópico en el compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo usados en el método de la invención es dependiente del tiempo de relajación de los núcleos activos de MR. De preferencia, los compuestos son enriquecidos de manera isotópica en posiciones con tiempo de relajación Ti largo. Los compuestos 13C-enriquecidos enriquecidos en un átomo de carbono de carboxilo, un átomo de carbono de carbonilo o un átomo de carbono cuaternario son usados preferiblemente. Si el ácido pirúvico es polarizado de acuerdo con el método de la invención, puede ser enriquecido isotópicamente en la posición C1 (ácido 13C?-pirúvico), en la posición C2 (ácido 13C2-pirúvico) , en la posición C3 (ácido 13C3-pirúvico), en la posición C1 y C2 (ácido 13C? ,2-pirúvico), en la posición C1 y C3 (ácido 1 3C1 ?3-pirúvico), en la posición C2 y C3 (ácido 13C2,3-pirúvico) o en la posición 01 , C2 y C3 (ácido 13C1 í2, 3-pirúvico); siendo la posición C1 la preferida para el enriquecimiento isotópico de ?sc Varios métodos para la síntesis de ácido ^C?-pirúvico son conocidos en la técnica. Brevemente, Seebach et al. , Journal of Organic Chemistry 40(2) , 1 975, 231 -237 describen una ruta sintética que se basa en la protección y activación de un material de inicio conteniendo carbonilo como un S,S-acetal, por ejemplo, 1 ,3-ditiano o 2-metil-1 ,3-ditiano. El ditiano es metalado y se hace reaccionar con un compuesto conteniendo metilo y/o 13C02. Al usar el componente de 13C isotópicamente enriquecido apropiado, como se señala en esta referencia, es posible obtener ácido ^C^pirúvico, ácido 13C2-pirúvico o ácido 3C-, ,2-pirúvico. Una ruta sintética diferente inicia a partir de ácido acético, el cual es convertido primero en bromuro de acetilo y entonces se hace reaccionar con Cu1 3CN. El nitrilo obtenido es convertido en ácido pirúvico vía la amida (ver, por ejemplo, S. H . Anker et al., J. Biol. Chem. 176 (1 948), 1 333 o J . E. Thirkettle, Chem Commun. (1997) , 1 025) .

Además, el ácido 13C-pirúvico puede ser obtenido al protonar 13C-piruvato de sodio comercialmente disponible, por ejemplo, mediante el método descrito en la patente estadounidense 6,232,497. En una modalidad preferida adicional, los compuestos comprendiendo uno o más grupos carboxilo usados en el método de la invención son l íquidos a tempratura ambiente, como por ejemplo, ácido pirúvico o ácido láctico y el radical de fórmula (I) es elegido como tal, que es soluble en el compuesto líquido. Esto resultará en una solución de compuesto/radical concentrada sin la necesidad de que solventes adicionales estén presentes en la mezcla. En una modalidad muy preferida del método de la invención, el compuesto comprendiendo uno o más grupos carboxilo es ácido 13C-pirúvico, de preferencia ácido 13C-,-pirúvico y el radical de fórmula (I) es un radical en donde M es hidrógeno o sodio y R1 es igual y representa -CH2-CH2-OCH3. Si el compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo usados en el método de la invención es un sólido a temperatura ambiente, puede fundirse y el compuesto fundido puede mezclarse entonces con el radical de fórmula (I) para disolver el radical en el compuesto fundido. Subsecuentemente, la solución es enfriada y/o congelada, de preferencia en una manera tal que la cristalización del compuesto a ser polarizado es prohibida. El enfriamiento/congelación puede lograrse mediante métodos conocidos en la técnica, por ejemplo, al congelar la solución en nitrógeno líquido o simplemente al colocarla en el polarizador de DNP, donde helio líquido congelará la solución. En otra modalidad , el compuesto sólido comprendiendo uno o más grupos carboxilo pueden disolverse en un solvente o mezcla de solventes adecuada, de preferencia en un solvente que sea un buen formador de vidrio y no prevenga la cristalización sobre enfriamiento/congelación. Los formadores de vidrio adecuados son, por ejemplo, glicerol, propanodiol o glicol. El compuesto disuelto es mezclado entonces con el radical de fórmula (I) y la solución es enfriada y/o congelada para el proceso de DN P. Un mezclado íntimo puede ser promovido adicionalmente mediante varios métodos conocidos en la técnica, tal como agitación, vórtices o sonificación. La técnica DNP es descrita, por ejemplo, en WO-A-98/58272 y en WO-A-01 /96895, ambas incluidas por referencia en la presente. En general, un campo magnético moderado o alto y una temperatura muy baja son usados en el proceso de DNP, por ejemplo, al realizar el proceso de DNP en helio líquido y un campo magnético de aproximadamente 1 T o mayor. De manera alternativa, pueden emplearse un campo magnético moderado y cualquier temperatura a la cual se logre suficiente intensificación de polarización. En una modalidad preferida, el proceso de DN P es realizado en helio líquido y un campo magnético de aproximadamente 1 T o mayor. Las unidades de polarización son descritas, por ejemplo, en WO-A-02/37132. En una modalidad preferida, la unidad de polarización comprende un criostato y medio de polarización, por ejemplo, una cámara de microondas conectada mediante una guía de ondas a una fuente de microondas en una perforación central rodeada por medio productor de campo magnético, tal como un magneto superconductor. La perforación se extiende verticalmente hacia abajo hasta al menos el nivel de una región P cerca del magneto superconductor, donde la fuerza de campo magnético es suficientemente alta, por ejemplo, entre 1 y 25 T, para que tenga lugar la polarización de los núcleos de 13C. La perforación de muestra es sellable de preferencia y puede ser evacuada a presiones bajas, por ejemplo, presiones en el orden de 1 mbar o menor. Un medio introductor de muestra (es decir, la mezcla congelada del paso a) del método de la invención), tal como un tubo transportador de muestra removible, puede estar contenido dentro de la perforación y este tubo puede ser insertado desde la parte superior de la perforación hacia abajo a una posición dentro de la cámara de microondas en la región P. La región P es enfriada por helio líquido a una temperatura suficientemente baja para que tenga lugar la polarización, de preferencia temperaturas del orden de OJ a 1 00 K, más preferiblemente 0.5 a 1 0 K, muy preferiblemente 1 a 5 K. El medio introductor de muestra es de preferencia sellable en su extremo superior en cualquier manera adecuada para retener el vacío parcial en la perforación. Un recipiente de retención de muestra, tal como una taza de retención de muestra, puede ser ajustado de manera removible dentro del extremo inferior del medio introductor de muestra. El recipiente de retención de muestra es hecho de preferencia de un material de peso ligero con una capacidad de calor específico baja y buenas propiedades criogénicas, tales como, por ejemplo, KelF (policlorotrifluoroetileno) o PEEK (poliéterétercetona). El recipiente de muestra puede sostener una o más muestras a ser polarizadas.

La muestra es insertada en el recipiente de retención de muestra, submergida en el helio líquido e irradiada con microondas, de preferencia a una frecuencia de aproximadamente 94 GHz a 200 mW. El nivel de polarización puede ser monitoreado por ejemplo al adquirir señales de 13C- y/o 15N-NMR de estado sólido de la muestra durante la irradiación de microondas, dependiendo del compuesto a ser polarizado. En general, se obtiene una curva de saturación en una gráfica que muestra la señal de 13C-NMR vs. tiempo. Así, es posible determinar cuando el nivel de polarización óptimo es alcanzado. Si el compuesto polarizado de acuerdo con el método de la invención es usado como un agente formador de imágenes de MR, de preferencia es transferido a partir de un compuesto hiperpoiarizado sólido hasta un compuesto hiperpoiarizado líquido, ya sea al disolverlo después del proceso de DNP en un solvente apropiado, por ejemplo, un portador acuoso fisiológicamente tolerable como un amortiguador, siendo descrita la disolución, por ejemplo, en WO-A-02/37132 o al fundirla, como se describe, por ejemplo, en WO-A-02/36005. Adicionalmente, el radical y/o productos de reacción del mismo pueden removerse del compuesto hiperpoiarizado líquido. Los métodos utilizables para remover de manera parcial , substancial o completa, el radical y/o productos de reacción del mismo son conocidos en la técnica. En general , los métodos aplicables dependen de la naturaleza del radical y/o sus productos de reacción. Sobre la disolución del compuesto hiperpoiarizado sólido, el radical pudiera precipitar y pudiera ser separado fácilmente del líquido mediante filtración. Si no ocurre la precipitación , el radical puede ser removido mediante técnicas de separación cromatográfica, por ejemplo, cromatografía de fase líquida como cromatografía de fase inersea, fase directa o intercambio iónico o mediante extracción. Como los radicales de fórmula (I) tienen un espectro de absorción UV/visible característico, es posible usar la medición de absorción UV/visible como un método para verificar su existencia en el líquido después de su remoción. Con el fin de obtener resultados cuantitativos, es decir, la concentración del radical presente en el líquido, el espectrómetro óptico puede ser calibrado de manera que la absorción a una longitud de onda específica de una muestra del líquido produzca la concentración de radical correspondiente en la muestra. La remoción del radical y/o productos de reacción del mismo es especialmente preferida si el líquido es usado como un agente de contraste para imagenología de MR in vivo de un cuerpo animal no humano o humano. Todavía otro aspecto de la invención son nuevos radicales de la fórmula (I), en donde M representa hidrógeno o un equivalente de un catión; y R1 que es igual o diferente representa -(CH2)p-X-R2, en donde n es 1 , 2 o 3; X es O o S; y R2 es un grupo alquilo de C1-C4 de cadena lineal o ramificada. Los radicales preferidos de fórmula (I) son los radicales en donde M representa hidrógeno o un equivalente de un catión fisiológicamente tolerable, de preferencia un catión alcalino, un ion amonio o un ion de amina orgánica. Los radicales preferidos adicionales de fórmula (I) son los radicales, en donde R1 es igual y representa -CH2-OCH3, -CH2-OC2H5, -CH2-CH2-OCH3, -CH2-SCH3, -CH2-SC2H5 o -CH2-CH2-SCH3, muy preferiblemente -CH2-CH2-OCH3. Los radicales más preferidos de fórmula (I) son los radicales en donde M representa hidrógeno o un equivalente de un catión fisiológicamente tolerable, de preferencia sodio y R1 es igual y representa -CH2-CH2-OCH3. Todavía otro aspecto de la invención son composiciones comprendiendo un compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo y un nuevo radical de fórmula (I), es decir, un radical de fórmula (I) en donde M representa hidrógeno o un equivalente de un catión; y R1 que es igual o diferente representa -(CH2)n-X-R2, en donde n es 1 , 2 o 3; X es O o S; y R2 es un grupo alquilo de C1-C4 de cadena lineal o ramificada.

EJEMPLOS Ejemplo 1 : Síntesis de sal de sodio de tris(8-carboxi-2,2,6,6- (tetra(metoxietil)benzo-[1 ,2-4,5']bis-(1 ,3)ditiol-4-il)metilo 10 g (70 mmol) de sal de sodio de tris(8-carboxi-2, 2,6,6-(tetra(hidroxietil)benzo[1 ,2-4,5']-bis-(1 ,3)-ditiol-4-il)metilo, que se había sintetizado de acuerdo con el Ejemplo 7 de WO-A1 -98/39277, se suspendieron en 280 ml de dimetilacetamida bajo una atmósfera de argón. Se adicionó hidruro de sodio (2.75 g) seguido por yoduro de metilo (5.2 ml) y se permitió que la reacción, la cual es ligeramente exotérmica, procediera durante 1 hora en un baño maría a 34°C durante 60 min. La adición de hidruro de sodio y yoduro de metilo se repitió dos veces con las mismas cantidades de cada uno de los compuestos y después de la adición final, la mezcla se agitó a temperatura ambiente durante 68 horas y entonces se vació en 500 ml de agua. El pH se ajustó a pH > 13 usando 40 ml de NaOH 1 M (ac) y la mezcla se agitó a temperatura ambiente durante 15 horas para hidrolizar los metil esteres formados. La mezcla se acidificó entonces usando 50 ml de HCl 2M (ac) a un pH de aproximadamente 2 y 3 veces se extrajo el acetato de etilo (500 ml y 2 x 200 ml). La fase orgánica combinada se secó sobre Na2S0 y entonces se evaporó a sequedad. El producto crudo (24 g) se purificó mediante HPLC preparatoria usando acetonitrilo/agua como levigantes. Las fracciones recolectadas se evaporaron para remover el acetonitrilo. La fase acuosa restante fue extraída con acetato de etilo y la fase orgánica se secó sobre Na2S04 y entonces se evaporó a sequedad. Se adicionó agua (200 ml) al residuo y el pH se ajustó cuidadosamente con NaOH 0.1 M (ac) a 7, disolviéndose el residuo lentamente durante este proceso. Después de la neutralización, la solución acuosa se secó por congelación.

Ejemplo 2: Producción de 13C-piruvato hiperpoiarizado usando ácido 13C-pirúvico y el radical del Ejemplo 1 Una solución 20 mM se preparó al disolver 5.0 mg del radical del Ejemplo 1 en ácido 13C-pirúvico (164 µl) . La muestra se mezcló a homogeneidad y se colocó una alícuota de la solución (41 mg) en una taza de muestra y se insertó en el polarizador de DNP.

La muestra fue polarizada bajo condiciones de DNP a 1 .2 K en un campo magnético de 3.35 T bajo irradiación con microondas (93.950 GHz). Después de 2 horas, la polarización fue detenida y la muestra se disolvió usando un dispositivo de disolución de acuerdo con WO-A-02/37132 en una solución acuosa de hidróxido de sodio y tps(hidroximetil)-aminometano (TRIS) para proporcionar una solución neutral de 13C-piruvato de sodio hiperpoiarizado. La muestra disuelta se analizó rápidamente con 13C-NMR para valorar la polarización y se obtuvo 19.0% de polarización de 13C.

Ejemplo 3: Producción de 13C-piruvato hiperpoiarizado usando ácido 13C-pirúvico y el radical del Ejemplo 1 Se preparó una solución 15 mM al disolver el radical del Ejemplo 1 (209.1 mg) en una mezcla de ácido 13C?-pirúvico (553 mg) y ácido pirúvico sin marcar (1 0.505 g). La muestra se mezcló a homogeneidad y se colocó una alícuota de la solución (2.015 g) en una taza de muestra y se insertó en el polarizador de DNP. La muestra fue polarizada bajo condiciones de DNP a 1 .2 K en un campo magnético de 3.35 T bajo irradiación con microondas (93.950 GHz). Después de 4 horas, la polarización fue detenida y la muestra fue disuelta usando un dispositivo de disolución de acuerdo con WO-A-02/371 32 en una solución acuosa de hidróxido de sodio y tris(hidroximetil)aminometano (TRIS) para proporcionar una solución neutral de 13C-?-piruvato de sodio hiperpoiarizado con una concentración de piruvato total de 0.5 M en amortiguador TRIS 100 mM. Se conectó en serie con el dispositivo de disolución una columna cromatográfica. La columna consistió de un cartucho (D = 38 mm; h = 10 mm) conteniendo material de empaque hidrofóbico (Bondesil-C18, 40UM Parte #: 12213012) provista por Varian. La muestra disuelta fue forzada a través de la columna, la cual adsorbió selectivamente el radical. La solución filtrada fue analizada rápidamente con 13C-NMR para valorar la polarización, se obtuvo 16.5% de polarización de 3C. La concentración de radical residual fue analizada subsecuentemente con un espectrofotómetro de UV a 469 nm y se determinó que estaba por abajo del límite de detección de OJ µM.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1 . Un método para la polarización nuclear dinámica (DNP) de un compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo caracterizados porque un radical de fórmula (I) en donde M representa hidrógeno o un equivalente de un catión; y R1 que es igual o diferente representa un grupo alquilo de d- C6 de cadena lineal o ramificada o un grupo ~(CH2)n-X-R2, en donde n es 1 , 2 o 3; X es O o S y R2 es un grupo alquilo de C1-C4 de cadena lineal o ramificada es usado como un agente paramagnético en dicho proceso de DNP. 2. El método de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque un radical de fórmula (I) es usado, en donde M representa hidrógeno o un equivalente de un catión fisiológicamente tolerable. 3. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque un radical de fórmula (I) es usado, en donde M representa hidrógeno, un catión alcalino, de preferencia, sodio, un ion amonio o un ion de amina orgánica. 4. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque un radical de fórmula (I) es usado, en donde R1 es igual. 5. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque un radical de fórmula (I) es usado, en donde R1 es igual y representa un grupo alquilo de C?-C4 de cadena lineal o ramificada, de preferencia metilo, etilo o isopropilo. 6. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque un radical de fórmula (I) es usado, en donde R1 es igual y representa -CH2-OCH3, -CH2-OC2H5, -CH2-CH2-OCH3, -CH2-SCH3, -CH2-SC2H5 o -CH2-CH2-SCH3, de preferencia -CH2-CH2-OCH3. 7. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6, en donde el compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo es un compuesto endógeno, de preferencia un compuesto endógeno que juega un papel en un proceso metabólico en el cuerpo animal no humano o humano. 8. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7, en donde el compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo es un compuesto seleccionado del grupo que consiste de aminoácidos ácidos, ácido acético, ácido acetoacético, ácido hidroxibutírico, ácido láctico, ácido pirúvico, ácido fumárico, ácido succínico, ácido cítrico, ácido málico, ácido ascórbico y ácidos grasos. 9. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8, en donde el compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo es ácido pirúvico. 10. El método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 9, en donde el compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo es enriquecido isotópicamente con un núcleo de giro no de cero, de preferencia con 15N y/o 13C. 1 1 . Los radicales de la fórmula (I) en donde M representa hidrógeno o un equivalente de un catión; y R1 que es igual o diferente representa-(CH2)n-X-R2, en donde n es 1 , 2 o 3; X es O o S; y R2 es un grupo alquilo de C-?-C4 de cadena lineal o ramificada. 12. Los radicales de acuerdo con la reivindicación 1 1 , en donde M representa hidrógeno o un equivalente de un catión fisiológicamente tolerable, de preferencia un catión alcalino, un ion amonio o un ion de amina orgánica. 13. Los radicales de acuerdo con la reivindicación 1 1 y 12, en donde R1 es igual y representa -CH2-OCH3, -CH2-OC2H5, -CH2-CH2-OCH3, -CH2-SCH3, -CH2-SC2H5 o -CH2-CH2-SCH3, muy preferiblemente -CH2-CH2-OCH3. 14. El radical de acuerdo con las reivindicaciones 1 1 a 13, en donde M representa hidrógeno o un equivalente de un catión fisiológicamente tolerable, de preferencia sodio y R1 es igual y representa -CH2-CH2-OCH3. 15. El uso de radicales de acuerdo con las reivindicaciones 1 1 a 14 como agentes paramagnéticos en un proceso de DNP. 16. El uso de radicales de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el compuesto a ser polarizado en dicho proceso de DNP es un compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo. 17. Una composición que comprende un radical de acuerdo con las reivindicaciones 1 1 a 14 y un compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo. 18. La composición de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo es un compuesto endógeno, de preferencia un compuesto endógeno que juega un papel en un proceso metabólico en el cuerpo animal no humano o humano. 1 9. La composición de acuerdo con las reivindicaciones 17 y 18, en donde el compuesto que comprende uno o más grupos carboxilo es un compuesto seleccionado del grupo que consiste de aminoácidos ácidos, ácido acético, ácido acetoacético, ácido hidroxibutírico, ácido láctico, ácido pirúvico, ácido fumárico, ácido succínico, ácido cítrico, ácido málico, ácido ascórbico y ácidos grasos.