NO174048B - Makrocykliske forbindelser og diagnostiske midler inneholdende disse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder den gjenstand som er kjenne-tegnet i patentkravene, dvs. makrocykliske kompleksdannere, komplekser og komplekssalter, midler som inneholder disse forbindelsene og deres anvendelse som diagnostika.

Metallkomplekser er allerede i begynnelsen av 50-årene tatt i betraktning som kontrastmidler for radiologien. De forbindelser som ble anvendt den gangen, var imidlertid toksiske på en slik måte at de ikke kom i betraktning for anvendelse på mennesker. Det var derfor helt overraskende at bestemte komplekssalter har vist seg som tilstrekkelig tålbare, slik at de kunne tas i betraktning for rutinemessig anvendelse på mennesker for diagnostiske formål. Som første representant for denne substansklassen har det dimeglumin-salt av Gd DTPA (gadolinium-III-komplekset av diethylen-triaminpentaeddiksyre) som er beskrevet i den europeiske patentsøknaden med publikasjonsnummer 71564, hittil i den kliniske utprøvningen på over 1000 pasienter vist seg meget anvendbart som kontrastmiddel for kjernespinntomografien. Tyngdepunktet for anvendelsen ligger ved sykdommer i sentralnervesystemet.

En vesentlig grunn for den gode tålbarheten av Gd DTPA i den kliniske anvendelsen ligger i den høye virksomheten ved kjernespinntomografien, særlig ved mange hjernetumorer. På grunn av sin gode virksomhet kan Gd DTPA med 0,1 mmol/kg kroppsvekt doseres svært meget lavere enn eksempelvis røntgenkontrastmidler i mange røntgenundersøkelser.

Som ytterligere representant for komlekssaltene har

det megluminsalt av Gd DOTA (gadolinium-III-komplekset av 1,4,7,10-tetraazacyklododecan-tetraeddiksyre) som er beskrevet i den tyske patentsøknad 34 01 052, vist seg anvendbart for diagnostiske formål.

Det er imidlertid et ønske også å kunne anvende høyere doserte chelater. Dette er spesielt tilfelle for påvisning av bestemte sykdommer utenfor sentralnervesystemet ved hjelp av kjernespinntomografi (NMR-diagnostikk), men ganske særlig ved anvendelse av chelatene som røntgenkontrastmidler.

Chelater kan sammenlignet med joderte røntgenkontrast-midler by på en rekke fordeler: a) Stråleabsorpsjon i det høyenergetiske område og dermed minsking av strålebelastningen for pasientene og forbedring av forutsetningene for energisubstraksjonsmetoden. b) Unngåelse av de kjente, uforutsebare, delvis sågar livstruende eller dødelige, såkalte "allergiaktige" eller

kardiovaskulære bivirkningene ved de nå anvendte joderte røntgenkontrastmidlene, som er kjent som "kontrastmiddel-reaksjoner".

Forutsetning for dette er:

høy konsentrasjon av stråleabsorberende elementer i løsningen (røntgen) hhv. sterk påvirkning på NMR-signalene en farmakokinetikk som er egnet for diagnostikken - meget fast binding av metallionene i utskillbare komplekser også under in-vivo-betingelser - god tålbarhet av den høykonsentrerte, høydoserte kompleksløsningen lite allergoid potensiale for alle bestanddelene i. konstrastmidlet - høy stabilitet og lagringsdyktighet for de kjemiske bestanddelene i kontrastløsningen.

Disse kravene gjelder i forskjellig grad og på forskjellig måte, men prinsipielt for alle anvendelser av de nevnte kompleksene i in-vivo-diagnostikken.

Substansene ifølge oppfinnelsen og de løsningene som fremstilles av dem, oppfyller de nevnte kravene på overraskende måte. De har en sterk virkning som er anpasnings-dyktig til de aktuelle prinsippene for den diagnostiske metoden (røntgen, NMR, ultralyd, nukleærdiagnostikk).

Substansene ifølge oppfinnelsen kommer til anvendelse: 1. For NMR-diagnostikken i form av sine komplekser med ionene av overgangsmetallene med ordenstallene 21 til 29, 42 og 44. 2. For NMR- og røntgendiagnostikken i form av sine komplekser med ionene av lanthanidenelementene med ordenstallene 57 til 70. 3. For ultralydiagnostikken egner seg så vel de substansene som er bestemt for anvendelse i NMR-diagnostikken som også de som er bestemt for anvendelse i røntgendiag-nostikken. 4. For radiodiagnostikken i form av sine komplekser med radioisotopene av elementene med ordenstallene 27, 29, 31, 32, 38, 39, 43, 49, 62, 64, 70 eller 77.

Også uten spesielle forholdsregler tillater deres farmakokinetikk forbedring av diagnosen av mange sykdommer. Kompleksene utskilles for den største delen uforandret og raskt igjen, slik at det spesielt i tilfelle av anvendelse av relativt toksiske metallioner som aktivt prinsipp på

tross av høy dosering ikke kan observeres skadelige virk-ninger som kan tilbakeføres til metallet.

Den praktiske anvendelsen av de nye kompleksene og kompleksdannerne lettes også ved deres tilstrekkelige, ofte sågar meget gode kjemiske stabilitet.

En ytterligere vesentlig fordel ved de beskrevne komplekser og kompleksdannere er deres usedvanlige kjemiske mangsidighet. Ved siden av sentralatomet kan egenskapene tilpasses til kravene på tålbarhet, håndterbarhet osv. ved valg av mange substituenter og/eller saltdannere. Således kan det oppnås en i diagnostikken meget ønsket spesifisitet av forbindelsene for strukturer i organismen, for bestemte bio-kjemiske substanser, for stoffskifteprosesser, for tilstander i vev eller kroppsvæsker, særlig ved koblingen til biologiske substanser eller til substanser som oppviser en reaksjon med biologiske systemer. Slike substanser som er egnet for koblingen, kan være lavmolekylære (f.eks. glukose, aminosyrer, fettsyrer, gallesyrer, porfyriner) eller høymolekylære (poly-saccharider, proteiner, antistoffer osv.) eller også utgjøre kroppsfremmede strukturer, som imidlertid fordeler seg på spesifikk måte i kroppen eller reagerer med bestanddelene i kroppen. Utnyttelsen av slike prinsipper blir jo fortere mulig jo mer følsom påvisningsfremgangsmåten for et diagnostikum er.

De makrocykliske forbindelsene ifølge oppfinnelsen, dvs. 1, 4,7,10-tetraazacyklododecanderivatene, kjennetegnes ved den generelle formel I:

hvor

hver R<1>, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en metallionekvivalent,

R<2> er en lineær eller forgrenet, mettet eller umettet alkylgruppe med opptil 16 carbonatomer, substituert med 1 til 5 hydroxy- eller C^-C^-alkoxygrupper,

-CH2-X-V hvor X har betydningen carbonyl, en lineær eller forgrenet alkylengruppe med 1-10 carbonatomer som eventuelt er substituert med 1 til 5 hydroxy- eller C^-C^-alkoxygrupper eller en lineær eller forgrenet alkylengruppe

som er avbrutt av oksygenatomer og som har 5-23 carbonatomer,

idet V har betydningen

og R<4> uavhengig av hverandre er hydrogen, en lineær eller forgrenet alkylgruppe med 1-16 carbonatomer, som eventuelt er substituert med 1 til 5 hydroxy- eller C^-C^-alkoxygrupper, eller R<3> eller R4 sammen med nitrogenatomet er en pyrrolidin-, piperidin-, morfolin- eller piperazinring, eller R2 eller R<3> er en ytterligere makroring med formel I'

som er bundet via en alkylenkjede som inneholder fra 2 til 20 carbonatomer, og som eventuelt har carbonylgrupper i endestil-lingene og eventuelt er avbrutt av fra 1 til 4 oksygenatomer eller er substituert med fra 1 til 5 hydroxy-, C^-C^-alkoxy-eller carboxy-C^-C^-alkylengrupper, eller

R2 betegner B eller CH2-COB, hvor B betegner et makromolekyl eller biomolekyl som akkumuleres i særlig stor grad i det organ eller organdel som undersøkes, eller i tumo-ren,

og om ønsket salter dannet med frie carboxylgrupper og organiske eller uorganiske baser, eller med aminosyrer og basiske grupper med uorganiske eller organiske syrer.

Forbindelser med den generelle formel I med R<1> i betydningen av hydrogen, betegnes som kompleksdannere og med minst to av substituentene R<1> i betydningen en metallionekvivalent betegnes som metallkomplekser.

Når ikke alle sure hydrogenatomer substitueres med sentralionet, kan ett, flere eller alle gjenværende hydrogenatomer) erstattes med kationer av uorganiske og/eller organiske baser eller aminosyrer. Egnede uorganiske kationer er eksempelvis lithiumionet, kaliumionet, calsiumionet og spesielt natriumionet. Egnede kationer av organiske baser er blant andre slike av primære, sekundære eller tertiære aminer, som f.eks. ethanolamin, diethanolamin, morfolin, glukamin, N,N-dimethylglukamin og spesielt N-methylglukamin. Egnede kationer av aminosyrer er eksempelvis kationer fra lysin, arginin og ornithin.

Kompleksforbindelsene kan også være knyttet til makromolekyler, om hvilke det er kjent at de særlig anrikes i det organ eller den organdel som skal undersøkes. Slike makromolekyler er eksempelvis hormoner, dextraner, polysaccha-rider, polycheloner, hydroxyethylstivelse, polyethylen-glykol, desferrioxamin, bleomycin, insulin, prostaglandin, steroidhormoner, aminosukkere, aminosyrer, peptider, som polylysin, proteiner (som f.eks. immunoglobuliner og monoklonale antistoffer) eller lipider (også i form av liposomer). Særlig skal fremheves konjugater med albuminer, som humanserumalbumin, antistoffer, som f.eks. monoklonale antistoffer som er spesifikke for tumorassosierte antigener eller antimyosin. I stedet for biomolekylene kan også egnede syntetiske polymerer som f.eks. polyethyleniminer anknyttes. De herav dannede diagnostiske midlene egner seg eksempelvis for anvendelse i tumor- og infarktdiagnostikken. Som monoklonale antistoffer for konjugasjonen kommer spesielt slike på tale som er rettet mot overveiende cellemembranstående antigener. Som slike er f.eks. monoklonale antistoffer hhv. deres fragmenter (F(ab)2) for tumorfremstillingen egnet, som f.eks. er rettet mot det carcinoembryonale antigenet (CEA), humant choriogonadotropin (J3-hCG) eller andre tumorstående antigener, som glykoproteiner. Egnet er blant annet også antimyosin, antiinsulin- og antifibrin-antistoffer.

For leverundersøkelser hhv. for tumordiagnostikken egner seg eksempelvis konjugater eller inneslutningsforbin-delser med liposomer (som eksempelvis kan anvendes som uni-lamellare eller multilamellare fosfatidylcholin-kolesterol-vesikler).

Fremstillingen av de makrocykliske forbindelsene med den generelle formel I foregår derved at man på i og for seg kjent måte i forbindelser med den generelle formel I,

som i stedet for COOR^gruppen inneholder COOZ-gruppen med Z i betydningen en carboxylbeskyttelsesgruppe, dog uten å oppvise et makromolekyl B, eller gruppen CH2-COB,

avspalte beskyttelsesgruppene Z og de således oppnådde syrene (R^ i den generelle formel I står for hydrogen) om ønsket

a) på i og for seg kjent måte omsettes med minst ett metalloxyd eller metallsalt av et element med ordenstallene

21-29, 31, 32, 38, 39, 42-44, 49, 57-70 eller 77 og deretter om ønsket overføres tilstedeværende sure hydrogenatomer til fysiologisk tålbare salter med uorganiske og/eller organiske baser eller aminosyrer og tilstedeværende basiske grupper overføres til fysiologisk tålbare salter med uorganiske eller organiske syrer eller

b) på i og for seg kjent måte omsettes med minst ett metalloxyd eller metallsalt av et element med ordenstallene

21-29, 31, 32, 38, 39, 42-44, 49, 57-70 eller 77 og deretter bindes de således oppnådde metallkompleksene på i og for seg kjent måte via funksjonelle grupper som inneholdes i molekylet eller til R<2> hhv. til den CO-gruppe som inneholdes i R<2> og, om ønsket, overføres tilstedeværende sure hydrogenatomer med uorganiske og/eller organiske baser eller aminosyrer og tilstedeværende basiske grupper med uorganiske eller organiske syrer til fysiologisk tålbare salter, eller c) bindes på i og for seg kjent måte et makromolekyl via de funksjonelle gruppene som inneholdes i molekylet

eller til R<2> hhv. til den CO-gruppe som inneholdes i R<2> og deretter på i og for seg kjent måte omsettes med minst ett metalloxyd eller metallsalt av et element med ordenstallene 21-29, 31, 32, 38, 39, 42-44, 49, 57-70 eller 77 og deretter, om ønsket, overføres tilstedeværende sure hydrogenatomer med uorganiske og/eller organiske baser eller aminosyrer og tilstedeværende basiske grupper med uorganiske eller organiske syrer til fysiologisk tålbare salter.

Som carboxylbeskyttelsesgrupper Z kommer lavere alkyl-, aryl- og aralkylgrupper på tale, eksempelvis methyl-, ethyl-, propyl-, butyl-, fenyl-, benzyl-, difenyl-methyl-, trifenylmethyl-, bis(p-nitrofenyl)-methylgruppen så vel som trialkylsilylgruppen.

Avspaltningen av beskyttelsesgruppene Z foregår på i og for seg kjent måte, eksempelvis ved hydrolyse, alkalisk forsåpning av esteren, fortrinnsvis med alkali i vandig-alkoholisk løsning ved temperaturer fra 0 til 50°C eller når det gjelder f.eks. tert.-butylestere ved hjelp av trifluor-eddiksyre.

Fremstillingen av eduktene foregår ved ringslutning av to reaktanter. De således oppnådde cykliske forbindelsene omsettes deretter, eventuelt etter avspaltning av beskyttelsesgruppene, for innføring av substituenten R<2>.

Ringslutningen gjennomføres ved hjelp av metoder som er kjent fra litteraturen [f.eks. Org. Synth. 58, 86 (1978), Makrocyclic Polyether Syntheses, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1982, Coord. Chem. Rev. 3, 3 (1968), Ann. Chem. 1976, 916]: En av de to reaktantene har to fluktgrupper på kjedeenden, den andre to nukleofiler som fortrenger disse fluktgruppene. Som eksempel skal nevnes omsetningen av endestående, eventuelt heteroatomholdige dibrom-, dimesyloxy-, ditosyloxy- eller dialkoxycarbonyl-alkylenforbindelser med endestående diazaalkylenforbindelser som eventuelt i tillegg inneholder heteroatomer i alkylen-kjeden, av hvilke en av de to reaktantene er R<5>"-substituert.

Tilstedeværende nitrogenatomer er eventuelt beskyttet, f.eks. som tosylater, og frigjøres før den etterfølgende alkyleringsreaksjonen ved hjelp av fremgangsmåter som er kjent fra litteraturen.

Dersom det anvendes diestere i ringslutningsreak-sjonen, må de således oppnådde diketoforbindelsene reduseres ved hjelp av fremgangsmåter som er kjente for fagmannen, f.eks. med diboran.

Den etterfølgende alkyleringen foregår med halogen-ketoner, -estere, -syrer eller -alkaner, som kan være substituert med en eller flere hydroxy- eller lavere alkoxy-grupper og eventuelt inneholder oksygenatom(er) i kjeden. Videre kan alkylresten også inneholde en endestående amino-gruppe.

Når alkyleringen foregår med et dihalogenert alkan, oppstår forbindelser med den generelle formel I med to makrocykliske ringer som er forbundet med en carbonbro.

Andre fremgangsmåter som er kjent fra litteraturen for syntese av forbindelser med mer enn én ring, er f.eks. mellom et amin og en carbonylforbindelse (f.eks. syreklorid, blandet anhydrid, aktivert ester, aldehyd), to aminsubsti-tuerte ringer og en dicarbonylforbindelse (f.eks. oxalyl-klorid, glutardialdehyd), to ringer, som hver oppviser en nukleofil gruppe, og en alkylenforbindelse som har to fluktgrupper, når det gjelder terminale acetyler en oksydativ kobling (Cadiot, Chodkiewicz in Viehe "Acetylenes", 597-647, Marcel Dekker, New York, 1969).

Den kjede som sammenknytter ringene, kan deretter modifiseres ved etterfølgende reaksjoner (f.eks. hydrering).

Ved alkyleringen med halogeneddiksyre oppnås et mellomprodukt med R<2> = CH2X-COOH, som overføres til mono-amidet over det blandede anhydridet med klormaursyreester eller ved hjelp av dicyklohexylcarbodiimid og reaksjon med et primært eller sekundært amin med den generelle formel

Som egnede aminer skal eksempelvis nevnes: dimethylamin, diethylamin, di-n-propylamin, diiso-propylamin, di-n-butylamin, diisobutylamin, di-sek.butylamin, N-methyl-n-propylamin, dioktylamin, dicyklohexylamin, N-ethylcyklohexylamin, diisopropenylamin, benzylamin, anilin, 4-methoxyanilin, 4-dimethylaminoanilin, 3,5-di-methoxyanilin, morfolin, pyrrolidin, piperidin, N-methyl-piperazin, N-ethyl-piperazin, N-(2-hydroxyethyl)-piperazin, N-(hydroxymethyl)-piperazin, piperazinoeddiksyreisopropyl-amid, N-(piperazino-methylcarbonyl)-morfolin, N-(piperazino-methylcarbonyl)-pyrrolidin, 2-(2-hydroxymethyl)piperidin, 4-(2-hydroxyethyl)-piperidin, 2-hydroxymethylpiperidin, 4-hydroxymethylpiperidin, 2-hydroxymethyl-pyrrolidin, 3-hydroxy-piperidin, 4-hydroxypiperidin, 3-hydroxy-pyrrolidin, 4-piperidon, 3-pyrrolin, piperidin-3-carboxylsyreamid, piperidin-4-carboxylsyreamid, piperidin-3-carboxylsyre-diethylamid, piperidin-4-carboxylsyredimethylamid, 2,6-dimethylpiperidin, 2,6-dimethylmorfolin, N-acetyl-piperazin, N-(2-hydroxy-propionyl)-piperazin, N-(3-hydroxypropionyl)-piperazin, N-(methoxyacetyl)-piperazin, 4-(N-acetyl,N-methylamino)-piperidin, piperidin-4-carboxylsyre-(3-oxa-pentamethylen)-amid, piperidin-3-carboxylsyre-(3-oxapenta-methylen)-amid, N-(N',N'-dimethyl-carbamoyl)piperazin, pyrazolin, pyrazolidin, imidazolin, oxazolidin, thiazolidin, 2,3-dihydroxypropylamin, N-methyl-2,3-dihydroxypropylamin, 2-hydroxy-l-(hydroxymethyl)-ethylamin, N,N-bis-(2-hydroxy-ethyl) -amin, N-methyl-2/3,4,5,6-pentahydroxyhexylamin, 6-amino-2,2-dimethyl-l,3-dioxepin-5-ol, 2-hydroxyethylamin, 2-amino-1,3-propandiol, diethanolamin, ethanolamin. Polyhydroxyalkylaminene kan fordelaktig også anvendes i beskyttet form for reaksjon, f.eks. som O-acylderivater eller som ketaler. Dette gjelder særlig når disse deri-vatene er bekvemmere og billigere å fremstille enn selve polyhydroxyalkylaminene. Et typisk eksempel er 2-amino-l-(2,2-dimethyl-l,3-dioxolan-4-yl)-ethanol, acetonidet av 1-amino-2,3,4-trihydroxybutan, fremstilt ifølge DE-OS 31 50 917.

Den etterfølgende fjerningen av beskyttelsesgruppene er problemløs og kan f.eks. foregå ved behandling med en sur ioneveksler i vandig-ethanolisk løsning.

Acyleringen foregår med et tilsvarende acylderivat, spesielt med et acylhalogenid eller -anhydrid. Dersom det anvendes anhydrider eller halogenider av di- eller poly-carboxylsyrer, oppnås forbindelser med den generelle formel I, i hvilke de to makrocykliske ringene er sammenknyttet amidaktig via en carbonbro.

Eksempler på omdannelsen av hydroxy- eller amino-grupper som er bundet til aromatiske eller alifatiske rester, er de omsetninger som gjennomføres i vannfrie, aprotiske løsningsmidler som tetrahydrofuran, dimethoxyethan eller dimethylsulfoxyd i nærvær av en syrefanger som f.eks. natriumhydroxyd, natriumhydrid eller alkali- eller jord-alkalicarbonater, som f.eks. natrium-, magnesium-, kalium-calsiumcarbonat, ved temperaturer mellom 0°C og kokepunktet for det aktuelle løsningsmidlet, fortrinnsvis imidlertid mellom 20 og 60°C, med et substrat med den generelle formel

IV

hvor W står for en nukleofug som f.eks. Cl, Br, J, CH3C5H4-SO3, L for en alifatisk, aromatisk, arylalifatisk, forgrenet, lineær eller cyklisk hydrocarbonrest med opptil 20 carbonatomer og Fu for den ønskede endestående, funksjonelle gruppen. Som eksempler på forbindelser med den generelle formel IV skal nevnes

Omdannelser av carboxygrupper kan f.eks. gjennomføres ved hjelp av carbodiimidmetoden (Fieser, Reagents for Organic Syntheses 10, 142) over et blandet anhydrid [Org. Prep. Proe. Int. 7, 215 (1975)] eller over en aktivert ester

(Adv. Org. Chem., del B, 472).

Forbindelsene med den generelle formel I med R-*- i betydningen et hydrogenatom utgjør kompleksdannere. De kan isoleres og renses eller uten isolering overføres til metallkomplekser med den generelle formel I med minst to av substituentene R^ i betydningen en metallionekvivalent.

Fremstillingen av metallkompleksene ifølge oppfinnelsen foregår på den måte som er beskrevet i DE-OS 34 01 052 og EP 71564, idet metalloksydet eller et metallsalt (eksempelvis nitratet, acetatet, carbonatet, kloridet eller sulfatet) av elementene med ordenstall 21-29, 31, 32, 38, 39, 42-44, 49, 57-70 eller 77 oppløses eller suspenderes i vann og/eller en lavere alkohol (som methanol, ethanol eller isopropanol) og omsettes med løsningen eller suspensjonen av den ekvivalente mengde av den kompleksdannende syre med den generelle formel I med R<1> i betydningen et hydrogenatom og deretter, om ønsket, substitueres tilstedeværende sure hydrogenatomer i syregrupper med kationer av uorganiske og/ eller organiske baser eller aminosyrer.

Nøytralisasjonen foregår derved ved hjelp av uorganiske baser (f.eks. hydroxyder, carbonater eller bicarbo-nater) av f.eks. natrium, kalium eller lithium og/eller organiske baser som blant annet primære, sekundære og tertiære aminer, som f.eks. ethanolamin, morfolin, glukamin, N-methyl- og N,N-dimethylglukamin, så vel som basiske aminosyrer, som f.eks. lysin, arginin og ornithin.

For fremstilling av de nøytrale kompleksforbindelsene kan det eksempelvis tilsettes til de sure komplekssaltene i vandig løsning eller suspensjon så meget av de ønskede basene at nøytralpunktet nås. Den oppnådde løsningen kan deretter inndampes til tørrhet i vakuum. Ofte er det en fordel å utfelle de dannede nøytralsaltene ved tilsetning av løsningsmidler som er blandbare med vann, som f.eks. lavere alkoholer (methanol, ethanol, isopropanol og andre), lavere ketoner (aceton og andre), polare ethere (tetrahydrofuran, dioxan, 1,2-dimethoxyethan og andre) og således oppnå krys-tallisater som er lette å isolere og gode å rense. Som særlig fordelaktig har det vist seg allerede under kompleks-dannelsen å tilsette den ønskede basen til reaksjonsblan-dingen og derved spare inn et fremgangsmåtetrinn.

Dersom de sure kompleksforbindelsene inneholder flere sure grupper, er det ofte hensiktsmessig å fremstille nøytrale blandingssalter, som inneholder så vel uorganiske som også organiske kationer som motioner.

Dette kan eksempelvis foregå ved at den kompleksdannende syren i vandig suspensjon eller løsning omsettes med oksydet eller saltet av det elementet som leverer sentralionet og halvparten av den nødvendige mengde av en organisk base som behøves for nøytralisasjon, det dannede komplekssaltet isoleres, renses om ønsket og så tilsettes den nødvendige mengde uorganisk base for fullstendig nøytralisasjon. Tilsetningen av baser kan også foregå i omvendt rekkefølge.

Basiske grupper kan overføres til farmasøytisk tålbare salter med uorganiske og/eller organiske syrer.

Som uorganiske baser anvendes eksempelvis lithium-, natrium- og kaliumhydroxyd. Som organiske baser er blant andre primære, sekundære og tertiære aminer, som f.eks. ethanolamin, morfolin, glukamin, N-methyl- og N,N-dimethyl-glukamin, så vel som basiske aminosyrer, som f.eks. lysin, arginin og ornithin, egnet.

For saltdannelse med basiske grupper kommer uorganiske syrer, som f.eks. saltsyre, og organiske syrer, som f.eks. sitronsyre, på tale.

Konjugatdannelsen kan f.eks. foregå via en carboxyl-gruppe i kompleksforbindelsen eller over den funksjonelle gruppe som befinner seg i enden av C^-C2o-a-lkylengruppen i substituenten R^, slik den er definert lenger oppe. Ved konjugatdannelsen av syrene med makromolekyler kan flere syrerester bindes til dette. I dette tilfelle kan flere sentralloner bindes til et makromolekyl.

Koblingen til de ønskede makromolekylene foregår likeledes ved hjelp av de i og for seg kjente metoder, slik som de f.eks. beskrevet i Rev. roum. Morphol. Embryol. Physiol., Physiologie 1981, 18, 241 og J. Pharm. Sei. 68, 79 (1979), eksempelvis ved reaksjon mellom den nukleofile gruppen i et makromolekyl, som f.eks. amino-, fenol-, sulfhydryl-, aldehyd- eller imidazolgruppen og et aktivert derivat av kompleksdanneren. Som aktiverte derivater kommer eksempelvis monoanhydrider, syreklorider, syrehydrazider, blandede anhydrider (se f.eks. G.E. Krejcarek og K.L. Tucker, Biochem. Biophys. Res. Res. Commun. 1977, 581), aktiverte estere, nitrener eller isothiocyanater i betraktning. Omvendt er det også mulig å omsette et aktivert makromolekyl med den kompleksdannende syren. For konjugasjon med proteiner tilbys også substituenter med f.eks. strukturen CgH4N2, C6H4NHCOCH2, C6H4NHCS eller C6H4OCH2CO.

Konjugasjonen av den kompleksdannende syren med dextraner og dextriner foregår likeledes ved hjelp av i og for seg kjente metoder, eksempelvis ved aktivering av poly-saccharidene med bromcyan og påfølgende omsetning med amino-grupper i den kompleksdannende syren.

Når det gjelder anvendelse av kompleksforbindelser som inneholder radioisotoper, kan deres fremstilling foregå ved hjelp av de metodene som er beskrevet i "Radiotracers for Medical Applications", volum 1, CRC-Press, Boca Raton, Florida.

Midlene ifølge oppfinnelsen oppfyller alle forutset-ninger for å være egnet som kontrastmiddel for kjernespinn-tomograf ien. Således er de fremragende egnet dertil, etter oral eller parenteral applikasjon ved forhøyelse av signal-intensiteten og forbedrer utsagnskraften til det bilde som oppnås ved hjelp av kjernespinntomografen. Videre oppviser de den høye virkning som er nødvendig for å belaste kroppen med minste mulige mengder av fremmedstoffer og den gode forenelighet som er nødvendig for å opprettholde den ikke-invasive karakteren til undersøkelsene.

Den gode vannløseligheten til midlene ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å fremstille høykonsentrerte løsninger, slik at volumbelastningen for kretsløpet kan holdes innen forsvarlige grenser og å utligne fortynnelsen gjennom kroppsvæsken. Videre oppviser midlene ifølge oppfinnelsen ikke bare en høy stabilitet in vitro, men også en overraskende høy stabilitet in vivo, slik at det bare ytterst langsomt foregår en frigivelse eller en utveksling av dé i og for seg giftige ionene som ikke er kovalent bundet i kompleksene i løpet av den tid i hvilken de nye

kontrastmidlene igjen fullstendig utskilles.

Vanligvis doseres midlene ifølge oppfinnelsen for anvendelse som NMR-diagnostika i mengder på 0,001-5 mmol/kg, fortrinnsvis 0,005-0,5 mmol/kg. Detaljer ved anvendelsen diskuteres eksempelvis i H.J. Weinmann et al., Am. J. of Roentgenology 142, 619 (1984).

Særlig lave doseringer (under 1 mg/kg) av organspesi-fikke NMR-diagnostika er f.eks. anvendbare for påvisning av tumorer og av hjerteinfarkter. Videre kan kompleksforbindelsene ifølge oppfinnelsen fordelaktig anvendes som skift-reagenser.

Midlene ifølge oppfinnelsen er på grunn av deres gunstige radioaktive egenskaper og den gode stabiliteten av de kompleksforbindelsene som inneholdes i dem, også egnet som radiodiagnostika. Detaljer for anvendelse og dosering beskrives f.eks. i "Radiotracers for Medical Applications", CRC-Press, Boca Raton, Florida.

En ytterligere bildegivende metode med radioisotoper

er positron-emisjonstomografien, som anvender positron-emitterende isotoper som f.eks. ^Sc, ^^ sc, ^<2>Fe, 55Co Qg <68>Ga. (Heiss, W.D., Phelps, M.E., Position Emission Tomo-graphy of Brain, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1983.)

I den etterfølgende tabell er den nærmest liggende forbindelse til teknikkens stand Gd-DOTA (formel I, hvor R<2> = CH2COOH, 3 x R<1> = Gd3+; motholdene W 086/02352; EP 124766;

FR 2539996; US-4647447; CA. vol. 97 (1982), 206960Z) sammenlignet med representative forbindelse ifølge oppfinnelsen.

Det fremgår tydelig at tap av en eddiksyregruppe ved et nitrogenatom av makrosyklusen overraskende ikke fører til eh forverring, men til en tydelig forbedring av egenskapene til de nye komplekser. Således er T^relaksivitetsverdien som er et mål for signalforsterkningen av det anvendte kontrastmiddel, eksempelvis når det gjelder forbindelsen ifølge eksempel 5, tydelig høyere enn den tilsvarende verdi for den nærmest liggende forbindelse av teknikkens stand (DOTA).

Med hensyn til bivirkninger slik som smerte, be-skadigelse av blodkar og hjertekretsløpsforstyrrelser som skyldes osmotisk trykk, er disse sterkt redusert for de under-søkte, nye komplekser i sammenligning med det overfor blod tydelig hypertone Gd-DOTA.

Midlene ifølge oppfinnelsen er fremragende egnet som røntgenkontrastmidler, hvorved det særlig skal fremheves at det med disse ikke kan erkjennes noen tegn til de ana-fylaksiaktige reaksjonene ved biokjemisk-farmakologiske undersøkelser som er kjente fra de jodholdige kontrastmidlene. Særlig verdifulle er de på grunn av de gunstige absorpsjonsegenskapene i områder med høyere rørspenninger for digitale subtraksjonsteknikker.

I allmennhet doseres midlene ifølge oppfinnelsen for anvendelse som røntgenkontrastmidler analogt med f.eks. meglumin-diatrizoat i mengder på 0,1-5 mmol/kg, fortrinnsvis 0,25-1 mmol/kg.

Detaljer ved anvendelsen av røntgenkontrastmidler diskuteres f.eks. i Barke, Rontgenkontrastmittel, G. Thieme, Leipzig (1970) og P. Thurn, E. Biicheler, "Einfuhrung in die Rontgendiagnostik", G. Thieme, Stuttgart, New York (1977).

Midlene ifølge oppfinnelsen er, da deres akustiske impedans er høyere enn denne impedans hos kroppsvæsker og vev, også egnet som kontrastmiddel for ultralyddiagnostik-ken, særlig i form av suspensjoner. De doseres vanligvis i mengder på 0,1-5 mmol/kg, fortrinnsvis på 0,25-1 mmol/kg.

Detaljer ved anvendelsen av ultralyddiagnostika beskrives f.eks. i T.B. Tyler et al., Ultrasonic Imaging 3, 323 (1981), J.I. Haft, "Clinical Echocardiography", Futura, Mount Kisco, New York 1978 og G. Stefan "Echokardiographie", G. Thieme Stuttgart/New York 1981.

I alt er det lykkes å syntetisere nye kompleksdannere, metallkontplekser og metallkomplekssalter som åpner nye muligheter i den diagnostiske og terapeutiske medisin. Fremfor alt utviklingen av nye bildegivende fremgangsmåter i den medisinske diagnostikken er meget ønskverdig.

De etterfølgende eksemplene tjener til nærmere for-klaring av oppfinnelsesgjenstanden.

I det følgende beskrives syntesen av utgangsmateriale i form av eksempler, utgående fra en ringslutningsreaksjon: a) l- benzyl- 4, 7, 10- tris-( p- tolylsulfonyl)- 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan

Til en løsning av 164,6 g N,N',N"-tris-(p-tolylsulfon-yl )-diethylentriamin-N,N"-dinatriumsalt i 2,16 1 dimethylformamid tildryppes ved 100°C under omrøring 145 g N,N-bis-[2,2'-(p-tolylsulfonyloxy)]-ethan-benzylamin oppløst i 900 ml dimethylformamid i løpet av 3 timer. Så tildryppes under omrøring ved 80°C 1 1 vann, og det omrøres i 18 timer til ved romtemperatur, avkjøles så til 0°C, og bunnfallet avsuges, vaskes med litt iskald ethanol og tørkes ved 15 torr og 60°C. Det oppnås 175 g av tittelforbindelsen.

Alternativ fremgangsmåte 1

En analog metode for fremstilling av tetraazacyklododecanderivater finnes hos M. Hediger og T.A. Kaden, Heiv. Chim. Acta 66, 861 (1983).

30,94 g N,N',N"-tris-(p-tolylsulfonyl)-diethylentri-amin-N,N"-dinatriumsalt og 28,12 g N-bis-(2-methan-sulfon-yloxy-ethyl)-trifenylmethylamin omrøres med 530 ml dimethylformamid i 20 timer ved 80-85°C, så avkjøles og innrøres i en løsning av 30 g kaliumcarbonat i 5 1 isvann. Bunnfallet avsuges, filterkaken vaskes med 0,5 1 og tørkes ved 20°C i vakuum ved 150 torr. For rensing oppløses i 230 ml kloroform og 5 ml triethylamin, filtreres, inndampes i vakuum til 200 ml, og løsningen tilsettes 250 ml ethylacetat i kokevarme. Blandingen får stå over natten til avkjøling, og de utfelte krystallene avsuges. Det oppnås 22,18 g 1,4,7-tris-(p-tolylsulfonyl)-10-trisfenyImethyl-1,4,7,10-tetraazacyklododecan, sm.p.: 185-188°C (spaltning).

For avspaltning av tritylbeskyttelsesgruppen omrøres 31,4 g av det tritosyl-tritylderivat som er fremstilt på denne måten, i en blanding av 100 ml iseddik, 75 ml vann og 300 ml dioxan i en time ved 80°C. Så inndampes i vakuum ved 60°C i vidtgående grad, fortynnes med 300 ml isvann og tilsettes 40 ml 11 N natronlut (pH over 12). Denne blandingen ristes med 300 ml kloroform, fasene skilles, vannfasen ekstraheres to ganger med hver gang 100 ml kloroform, og de forenede kloroformfåsene tørkes over natriumsulfat og inndampes i vakuum. Den skumaktige resten behandles med 300 ml diethylether, hvorved det inntrer krystallisasjon. Det avsuges, krystallene tørkes i vakuum ved 60°C og 150 torr, og det oppnås 21 g 1,4,7-tris-(p-tolylsulfonyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan, sm.p.: 202-203°C.

Den således oppnådde tritosylforbindelsen (21 g) opp-løses i 200 ml dimethylformamid, løsningen tilsettes etter hverandre 13,71 g vannfritt kaliumcarbonat, 4,95 g natriumjodid og 7,92 g benzylbromid, og det omrøres i 5 timer ved 100°C. Det avkjøles så til 20°C, blandingen røres inn i 4 1 isvann, avsuges, og resten løses i 2 1 diklormethan. Løsningen ekstraheres med 100 ml vann, tørkes over natrium-sulf at og inndampes i vakuum. Resten løses i kokevarme i 500 ml acetonitril og utkrystalliserer over natten, avsuges, og krystallene tørkes ved 50°C og 150 torr. Det oppnås 16,20 g l-benzyl-4,7,10-tris-(p-tolylsulfonyl)-l,4,7,10-tetraazacyklododecan, sm.p.: 217-219°C.

b) N- benzyl- 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan

150 g l-benzyl-4,7,10-tris-(p-tolylsulfonyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan oppvarmes med 900 ml HBr/eddiksyre (40 %-ig) og 125 g fenol i 16 timer ved 50°C. Etter avkjøl-ing til 20°C fortynnes med 1 1 ether, avkjøles til -s-5°C, og de utfelte krystallene avsuges. For isolering av den frie basen løses produktet i 500 ml 4 N natronlut, mettes med kaliumcarbonat og ekstraheres flere ganger med kloroform, tørkes over magnesiumsulfat og inndampes i vakuum. Det oppnås 39 g av tittelforbindelsen som lysegul, seig olje.

En prøve blir karakterisert som tri-hydroklorid: sm.p. 210°C

(under spaltning).

Alternativ fremgangsmåte 2

Til en løsning av 11,2 g 1,4,7,10-tetraazacyklododecan i 900 ml tetrahydrofuran ved -s-20°C tilsettes 58 ml triethylamin og under røring tildryppes i løpet av 3 timer en løsning av 16,2 ml benzoylklorid i 280 ml tetrahydrofuran, hvorved romtemperaturen stiger lett over -5-10°C. Det omrøres så i 16 timer ved 0-10°C, bunnfallet frafiltreres, og løsningen inndampes i vakuum. Resten kromatograferes på 1 kg silicagel og elueres med dioxan-vann-ammoniakkløsning (8:1:1). De enhetlige fraksjonene etter DSC forenes, inndampes, oppløses i diklormethan og filtreres for fjerning av en liten uklarhet, og løsningen inndampes. Det oppnås 19,60 g 1,4,7-tribenzoyl-l,4,7,10-tetraazacyklododecan, sm.p.: 120-125°C.

11,5 g av det således oppnådde tribenzoat omrøres i 150 ml dimethylformamid med 8,3 g vannfritt kaliumcarbonat, 3,0 g natriumjodid og 7,2 ml benzylbromid i 18 timer ved 100°C. Det filtreres, løsningen inndampes i vakuum, resten omrøres to ganger med hver gang 50 ml hexan og dekanteres. Hexanfåsene kastes. For rensing oppløses i diklormethan og kromatograferes med diklormethan-methanol (37:3) over 0,5 g silicagel. Det oppnås 10,2 g 1,4,7-tribenzoyl-10-benzyl-1,4,7,10-tetraazacyklododecan, sm.p.: 105-109°C.

For avspaltning av benzoylgruppen oppløses dette produktet (2,87 g) i 290 ml tetrahydrofuran, tilsettes 11,2 g kalium-t-butylat og oppvarmes i 48 timer under tilbakeløp. Det filtreres, inndampes i vakuum, resten tilsettes under isavkjøling 100 ml vann og ekstraheres tre ganger med hver gang 50 ml diklormethan. De forenede diklormethanfåsene ristes med 10 ml vann, tørkes over natriumsulfat og inndampes i vakuum. Den først oljeaktige resten krystalliserer meget langsomt og utrives med 20 ml hexan. Etter avsuging og tørking oppnås 1,15 g N-benzyl-1,4,7,10-tetraazacyklododecan, sm.p. 75-78°C.

c) l- benzyl- 4, 7, 10- tris-( ethoxycarbonylmethyl)- 1, 4, 7, 10-tetraazacyklododecan

Til en løsning av 131,8 g N-benzyl-1,4,7,10-tetraazacyklododecan i 1,5 1 diklormethan tilsettes ved 0°C etter hverandre 200 g triethylamin og i løpet av 2 timer 260 g bromeddiksyreethylester. Det omrøres i ytterligere 16 timer ved romtemperatur, ristes med 5 %-ig natriumcarbonatløsning og saltvann, tørkes over magnesiumsulfat og inndampes i vakuum. Resten oppløses i 200 ml kloroform og filtreres over 2 kg silicagel, hvorved det elueres med 1 1 kloroform-methanol (95:5). Det oppnås 210 g av tittelforbindelsen som seig olje.

d) N, N', N"- tris-( ethoxycarbonylmethyl)- 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan

100 g l-benzyl-4,7,10-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan oppløses i 0,5 1 eddiksyre og 0,5 1 ethylacetat, tilsettes 5 g palladium på kull (10 %) og ristes i 5 timer under hydrogen. Katalysatoren frafiltreres, løsningen inndampes i vakuum, resten oppløses ill kloroform, ristes med 100 ml mettet sodaløsning og 100 ml saltvann, tørkes og inndampes i vakuum. Resten renses ved kule-rørdestillasjon ved 10~<3> torr og 120°C. Det oppnås N,N',N"-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan som en seig, lysegul olje.

Utbytte: 65 g.

IR (film): 3400, 2935, 2878, 1738 /cm.

Eksempel l

Gadolinium- III- kompleks av N-[ 2, 3- dihydroxv- N- methyl- propyl-carbamoylmethyl3- l, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan- N', N'', N' 1' - trieddiksyre

55 g N-[2,3-dihydroxy-N-methyl-propylcarbamoylmethyl]-N',N<1>',N<1>''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan oppløses i 0,5 1 ethanol, tilsettes 96 ml 3 N natronlut og omrøres i 3 timer ved 20°C, inndampes så i vakuum, tilsettes 300 ml vann og innstilles på pH 6 med 2 N saltsyre. Til denne løsningen tilsettes 31,94 g gadoliniumacetat og omrøres i 18 timer ved 50°C, påføres så på en

anionveksler Araber1it# IRA 410, og deretter påføres det vandige eluatet på en kationveksler Araberlite IRC 50. Eluatet inndampes i vakuum og tørkes. Det oppnås 47,14 g (73 % av teorien) av tittelforbindelsen som fargeløst pulver.

Utgangsmaterialet for fremstillingen av tittelforbindelsen ifølge eksempel 2 oppnås på følgende måte: a) N, N', N"- tris-( ethoxycarbonylraethyl)- 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan- N'''- eddiksyre 20 g N,N',N"-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-l,4,7,10-tetraazacyklododecan oppløses i 300 ml diklormethan, tilsettes 10,40 g triethylamin og tildryppes deretter ved 0°C en løsning av 4,40 g kloreddiksyre i 100 ml diklormethan og omrøres i 20 timer ved romtemperatur. For opparbeidelse fordeles mellom diklormethan og fosfatbuffer pH 6, tørkes over magnesiumsulfat og inndampes i vakuum. Det oppnås 23 g av den ønskede forbindelse som seig olje.

b) N-[ 2, 3- dihydroxy- N- methyl- propylcarbamoylmethyl]-N', N'', N'''- tris-( ethoxycarbonvlraethyl)- 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan

Til en løsning av 48,86 g (100 ramol) N,N',N"-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N''' - eddiksyre i 500 ml diklormethan tildryppes ved 0°C 10,5 g triethylamin og deretter en løsning av 14 g klormaursyreisobutylester. Det omrøres i en time ved 0°C og tildryppes så en løsning av 10,52 g N-methylamino-2,3-propandiol i 100 ml kloroform og omrøres i 2 timer ved romtemperatur. Deretter omristes med natriumhydrogencarbonatløsning og saltvann,

tørkes over magnesiumsulfat og inndampes i vakuum. For i rensing filtreres kloroformløsningen av resten gjennom 500 g silicagel, og det oppnås 55 g av tittelforbindelsen.

Eksempel 2

Gadolinium- III- kompleks av N-[ N- ethylcarbamoylmethyl3-1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan- N', N'', N'''- trieddiksyre

24 g N-[N-ethylcarbamoylmethyl3-N',N'',N'''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan opp-løses i 250 ml ethanol, tilsettes 47 ml 3 N natronlut og omrøres i 3 timer ved 20°C, inndampes i vakuum, tilsettes 150 ml vann og innstilles med 2 N saltsyre på pH 6. Det tilsettes 15,55 g gadoliniumacetat og omrøres i 5 timer ved 60°C. Løsningen renses deretter som beskrevet i de foran-stående eksemplene ved hjelp av ionevekslere. Det oppnås 20,39 g av tittelforbindelsen som fargeløst pulver.

Fremstilling av utgangsmaterialet:

25 g (51,2 mmol) N,N',N"-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N'''-eddiksyre (se eksempel la) oppløses i 200 ml diklormethan, tilsettes 5,40 g triethylamin ved 0°C og deretter 7 g klormaursyreisobutylester. Det omrøres i en time ved 0°C og tildryppes så en løsning av 2,31 g ethylamin i 20 ml diklormethan, røres i 2 timer ved romtemperatur, ristes med mettet natriumhydrogencarbonat-løsning og saltvann, tørkes over magnesiumsulfat og inndampes til tørrhet i vakuum. For rensing filtreres diklor-methanløsningen av resten over 200 g silicagel, og det oppnås 24 g N-[N-ethylcarbamoylmethyl3-N',N'',N'''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan.

Eksempel 3

Gadolinium- III- kompleks av N-( 2, 3- dihydroxy- l- propyl)-1, 4, 7, 10- tetraazacvklododecan- N', N'', N'''- trieddiksyre

4,30 g N,N',N''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-l,4,7,10-tetraazacyklododecan oppløses i 100 ml diklormethan, tilsettes 4,20 g triethylamin og 2,21 g 3-klor-l,2-propandiol. Det omrøres i 16 timer ved romtemperatur, ristes med vann og inndampes i vakuum. Resten omrøres i 6 timer med 100 ml 1 N

natronlut, innstilles på pH 6 med 2 N saltsyre og omrøres i 16 timer med 3,34 g gadoliniumacetat ved 50°C. Den således oppnådde løsning underkastes en ionevekslerrensing, og det oppnås 3,62 g av tittelforbindelsen som fargeløst pulver.

Eksempel 4

Gadolinium- III- kompleks av N-( 2- aminoethyl)- 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan- N', N'', N'''- trieddiksyre

Til en løsning av 4,30 g N,N',N''-tris-(ethoxycarbon-ylmethyl) -1,4, 7, 10-tetraazacyklododecan i 100 ml diklormethan tilsettes 2,10 g triethylamin og 1,22 g N-(2-klor-ethyl)-acetamid. Det omrøres i 18 timer ved romtemperatur, ristes med vann og inndampes i vakuum. Resten omrøres i 8 timer med 50 ml 1 N natronlut ved 60°C, innstilles på pH 6 med 2 N saltsyre og omrøres i 16 timer med 3,34 g gadoliniumacetat ved 50°C. Den således oppnådde løsning underkastes en ionevekslerrensing, og det oppnås 3,21 g av tittelforbindelsen som fargeløst pulver.

Eksempel 5

Bis- gadolinium- III- kompleks av 1, 1'-( 1, 3- propylen)- bis-( 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan- 4, 7, 10- trieddiksyre)

En løsning av 8,60 g N,N',N''-tris-(ethoxycarbonyl-methyl) -1,4, 7, 10-tetraazacyklododecan og 4,2 g triethylamin i 200 ml diklormethan tilsettes 2,01 g 1,3-dibrompropan og omrøres i 20 timer ved romtemperatur, ristes med vann og saltvann og inndampes i vakuum. Resten filtreres med diklormethan over 150 g silicagel og inndampes. Det oppnås en seig olje som røres i 60 ml 1 N natronlut i 16 timer, så fortynnes med 100 ml vann og innstilles på pH 6 med 2 N saltsyre. Etter tilsetning av 6,68 g gadoliniumacetat om-røres i 16 timer ved 50°C, og løsningen renses over anion-og kationveksler. Det oppnås 6,56 g av tittelforbindelsen som fargeløst pulver.

Eksempel 6

Bis- gadolinium- III- kompleks av succinyl- bis-( 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan- 4, 7, 10- trieddiksyre)

En løsning av 4,30 g N,N',N''-tris-(ethoxycarbonyl-methyl) -1,4, 7, 10-tetraazacyklododecan og 4,20 g triethylamin i 100 ml diklormethan tilsettes ved 0°C dråpevis 1,705 g ravsyrediklorid, oppløst i 20 ml diklormethan, og omrøres deretter i en time ved romtemperatur. Det utristes med natriumhydrogencarbonatløsning og saltvann og inndampes i vakuum. Resten kromatograferes på 100 g silicagel med diklormethan/ethylacetat (0-30 %).

Det oppnås en seig olje som røres med 40 ml 1 N natronlut i 4 timer, så fortynnes med vann (100 ml) og innstilles på pH 6 med 2 N saltsyre. Etter tilsetning av 3,34 g gadoliniumacetat omrøres i 16 timer ved 50°C, og løsningen renses over ionevekslere. Det oppnås 3,90 g av tittelforbindelsen som hvitt pulver.

Eksempel 7

N-( 2- hvdroxvethyl)- 1. 4. 7, 10- tetraazacvklododecan-N', N'', N'''- trieddiksyre

En løsning av 6,46 g N,N',N''-tris-(ethoxycarbonyl-methyl) -1,4,7,10-tetraazacyklododecan i 150 ml diklormethan tilsettes 3,2 g triethylamin og 1,45 g 2-klorethanol. Det omrøres i 4 timer ved romtemperatur, ristes så med natrium-hydrogencarbonatløsning og saltvann, tørkes over magnesium-sulf at og inndampes i vakuum. Resten omrøres i 16 timer med 60 ml 1 N natronlut. Ved tilsetning av 5 N saltsyre innstilles på pH 2,5. Den oppnådde suspensjon påføres på en ioneveksler (DOWEX® 50W-X4 i H+<->formen), elueres med vann og

deretter med 0,5 M NH3-løsning. Det inndampes i vakuum, og tittelforbindelsen isoleres ved tilsetning av ethanol og avsugning av bunnfallet. Det oppnås 4,24 g av tittelforbindelsen, hvis renhet overprøves ved pH-titrering og elementæranalyse.

Eksempel 8

N-[ N-( 2- hydroxyethyl)- carbamoylmethyl3- 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan- N', N'', N'' 1- trieddiksyre

En løsning av 12,50 g N,N',N''-tris-(ethoxycarbonyl-methyl )-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N'''-eddiksyre i 250 ml diklormethan tilsettes ved 0°C 5,22 g triethylamin og deretter 3,50 g klormaursyreisobutylester. Etter en time tildryppes 1,60 g ethanolamin, oppløst i 50 ml diklormethan, omrøres i 2 timer ved romtemperatur, ristes med sodaløsning og saltvann, tørkes over magnesiumsulfat og inndampes i vakuum. Resten kromatograferes med kloroform/aceton (10:1) på 200 g silicagel, og det oppnås 11 g N-(2-hydroxyethyl)-carbamoyImethyl-N',N'',N'''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan.

Dette produkt omrøres med 100 ml 1 N natronlut i

5 timer ved romtemperatur, ansyres så med fortynnet saltsyre

til pH 2,5, og suspensjonen renses på en kationveksler (DOWEX<®>50W-X4), hvorved det elueres med vann og til slutt med 0,5 M NH3-løsning. Eluatet inndampes vidtgående, og etter tilsetning av ethanol utkrystalliserer tittelforbindelsen, som isoleres ved filtrering. Det oppnås 7,2 g av tittelforbindelsen, hvis renhet undersøkes ved titrering og elementæranalyse.

Eksempel 9

Gadoliniumkompleks av N-( morfolinocarbonylmethyl)- 1, 4, 7, 10-tetraazacyklododecan- N', N'', N'''- trieddiksyre

55,77 g N-(morfolinocarbonylmethyl)-N',N'',N'''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan hydrolyseres analogt med eksempel 2 med natronlut og komplekseres med gadoliniumacetat. Det oppnås 45,19 g (72 % av teorien) av tittelforbindelsen som hvitt pulver.

Utgangsmaterialet for fremstillingen av tittelforbindelsen oppnås ved å arbeide analogt med eksempel 2b, men det anvendes morfolin i stedet for N-methyl-amino-2,3-propan-diol.

Eksempel 10

Gadoliniumkompleks av N-( morfolinocarbonylmethyl)- 1, 4, 7, 10-tetraazacyklododecan- N', N' 1, N'''- tris-( 2- methyl- eddiksvre)

53,06 g N-(morfolinocarbonylmethyl)-N',N'',N'''-tris-(1-ethoxycarbonyl-l-ethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan hydrolyseres med natronlut analogt med eksempel 2 og komplekseres med gadoliniumacetat. Det oppnås 52,20 g (78 % av teorien) av tittelforbindelsen som hvitt pulver.

Eksempel 11

Bis- gadoliniumkompleks av l, l'-( 2- hydroxv- l, 3- propylen)- bis-1, 4, 7, 10- tetraazacvklododecan- 4. 7, 10- trieddiksvre

Til en løsning av 43,05 g N,N',N''-tris-(ethoxycarbon-ylmethyl) -1,4, 7, 10-tetraazacyklododecan i 450 ml dimethylformamid tilsettes 4,63 g epiklorhydrid. Etter en time tilsettes 7,5 g natriumjodid, og det oppvarmes i 24 timer ved 80°C. Det inndampes i vakuum, resten fordeles mellom vann og kloroform, kloroformfasen tørkes over natriumsulfat og inndampes i vakuum. Resten kromatograferes på 1 kg silicagel med diklormethan-10 % aceton, og det oppnås 27,5 g 1,1'-(2-hydroxy-1,3-propylen)-bis-1,4,7,10-tetraazacyklododecan- trieddiksyreethylester) som seig olje.

9,17 g av den således fremstilte ester oppløses i

200 ml ethanol og omrøres med 30 ml 3 N natronlut i 20 timer ved romtemperatur, innstilles så på pH 6 med saltsyre og røres i 16 timer ved 60°C med 6,68 g gadoliniumacetat, og løsningen renses over anion- og kationveksler, og det oppnås 10,05 g av tittelforbindelsen som hvitt pulver.

Eksempel 12

N- methylglukaminsalt av mangan- II- komplekset av N-[ N-( 2-hydroxyethyl)- carbamoylmethyl]- 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan- N', N'', N'''- trieddiksyre

8,95 g (20 mmol) N-[N-(2-hydroxyethyl)-carbamoyl-methyl]-l,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',N'',N'''-trieddiksyre suspenderes i 30 ml vann og oppvarmes med 1,40 g (20 mmol) mangan-II-oksyd i 3 timer ved 100°C. Det tilsettes så 3,90 g (20 mmol) N-methylglukamin, oppvarmes i ytterligere 12 timer ved 100°C, og løsningen inndampes i vakuum til tørrhet. Det oppnås 13,8 g av tittelforbindelsen som rosafarget pulver, sm.p. 140-143°C.

Eksempel 13

Dysprosium- III- kompleks av N-( morfolinocarbonylmethyl)-1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan- N', N'', N'''- trieddiksyre

20 g N-(morfolinocarbonylmethyl)-N',N'',N'''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan hydrolyseres med natronlut analogt med eksempel 2 og komplekseres med dysprosiumacetat. Det oppnås 16,3 g av tittelforbindelsen som hvitt pulver.

Eksempel 14

Fremstilling av liposomer som er ladet med gadolinium- N-( morfolinocarbonylmethyl)- 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan-N', N'', N'''- trieddiksyre

Ifølge den fremgangsmåte som er beskrevet i Proe. Nati. Acad. Sei. USA, 75, 4194, fremstilles en lipidblanding av 75 mol% egg-fosfatidylcholin og 25 mol% kolesterol som tørrsubstans. Herav løses 500 mg i 30 ml diethylether og tilsettes dråpevis i et ultralydbad 3 ml av en vandig 0,1 Is-løsning av gadoliniumkomplekset av N-(morfolinocarbonyl-methyl)-l,4,7,10-tetraaza-N',N'',N'''-trieddiksyre. Ultra-lydbehandlingen fortsettes ytterligere i 10 min., og det inndampes i vakuum. Den gelaktige resten suspenderes i 0,125 M natriumkloridløsning og sentrifugeres gjentatte ganger ved 0°C og 20 000 g for fraskilling av ikke-forkap-slet gadoliniumkompleks. Suspensjonen underkastes så en frysetørking i multimedisinglass. Applikasjonen foregår som kolloidal dispersjon i 0,9 %-ig natriumkloridløsning.

Eksempel 15

Fremstilling av en løsning av yttrium- 90- komplekset av kon-jugatet av 1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan- N, N', N'', N'''-tetraeddiksyre med monoklonalt antistoff

Til en suspensjon av 4 mg 1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N,N',N'',N'''-tetraazacyklododecan-N,N',N'',N'''-tetraeddiksyre i 1 ml vann tilsettes 2 mg N-(3-dimethylamino-propyl) -N' -ethyl-carbodiimid-hydroklorid og deretter 1 ml av en løsning av 0,6 mg monoklonalt antistoff (med spesifisitet mot melanomantigen) oppløst i 0,05 molar natriumhydrogen-carbonatbuffer (pH 7,8). Det omrøres i 2 timer ved romtemperatur og dialyseres mot en 0,3 M natriumfosfatbuffer. Så tilsettes 1 ml av en yttrium-90-løsning i acetatbuffer pH 6 [fremstilt ifølge Int. J. Appl. Radiat. Isot., vol. 36

(1985), s. 803] og inkuberes i 24 timer ved romtemperatur.

Løsningen påføres på en Sephadex5 G 25-søyle, og den radioaktive proteinfraksjonen sterilfUtreres og fylles på multimedisinglass. Det oppnås et lagringsdyktig tørrpreparat ved lyofilisering.

Eksempel 16

Indium- lll- komplekset av N-( morfolinocarbonylmethyl)-1, 4, 7, 10- tetraazacyklododecan- N', N'', N'''- trieddiksyre

Det arbeides analogt med eksempel 14, og det komplekseres med radioaktivt <111->indiumklorid. For å undersøke om metallionene er fullstendig bundet som chelat, undersøkes løsningen av tittelforbindelsen tynnsjiktskromatografisk på silicagelplater i systemet methanol-vann (2:1). Ikke-chelatiserte metallioner erkjennes derved som radioaktiv sone ved startflekken. Om nødvendig fullstendiggjøres chelatiseringen ved ytterligere tilsetning av N-(morfolino-carbony lmethyl ) -N ' ,N'',N'''-tris-(ethoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan og etterfølgende esterspalt-ning.

På samme måte oppnås gadolinium-153-komplekset av N-(morfolinocarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',N'',N'''-trieddiksyre.

Claims (9)

1. 1,4,7,10-tetraazacyklododecanderivater, karakterisert ved at de har den generelle formel I: hvor hver R<1>, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en metallionekvivalent, R2 er en lineær eller forgrenet, mettet eller umettet alkylgruppe med opptil 16 carbonatomer, substituert med 1 til 5 hydroxy- eller C^-C^-alkoxygrupper, -CH2-X-V hvor X har betydningen carbonyl, en lineær eller forgrenet alkylengruppe med 1-10 carbonatomer som eventuelt er substituert med 1 til 5 hydroxy- eller C^-C-4-alkoxygrupper eller en lineær eller forgrenet alkylengruppe som er avbrutt av oksygenatomer og som ar 5-23 carbonatomer, og R<4> uavhengig av hverandre er hydrogen, en lineær eller forgrenet alkylgruppe med 1-16 carbonatomer, som eventuelt er substituert med 1 til 5 hydroxy- eller C^-C^-alkoxygrupper, eller R<3> eller R<4> sammen med nitrogenatornet er en pyrrolidin-, piperidin-, morfolin- eller piperazinring, eller R2 eller R<3> er en ytterligere makroring med formel I' som er bundet via en alkylenkjede som inneholder fra 2 til 20 carbonatomer og som eventuelt har carbonylgrupper i endestil-lingene og eventuelt er avbrutt av fra 1 til 4 oksygenatomer eller er substituert med fra 1 til 5 hydroxy-, C-L-C^-alkoxy-eller carboxy-C^-C^-alkylengrupper, eller R<2> betegner B eller CH2-C0B, hvor B betegner et makromolekyl eller biomolekyl som akkumuleres i særlig stor grad i det organ eller organdel som undersøkes, eller i tumo-ren, og om ønsket salter dannet med frie carboxylgrupper og organiske eller uorganiske baser, eller med aminosyrer og basiske grupper med uorganiske eller organiske syrer.

2. Forbindelser ifølge krav 1, karakterisert ved at R<1> står for et hydrogenatom.

3. Forbindelser ifølge krav 1, karakterisert ved at minst to av substituentene R<1> er metallionekvivalenter av i det minste ett metall med ordenstallene 21-29, 42, 44 eller 57-70.

4. Forbindelser ifølge krav 1, karakterisert ved at minst to av subsitu-entene R<1> er metallionekvivalenter av i det minste ett radio-nuklid av et element med ordenstallene 27, 29, 31, 32, 38, 39, 43, 49, 64, 70 eller 77.

5. Forbindelser ifølge krav 1, karakterisert ved at disse er N-[2,3-dihydroxy-N-methyl-propylcarbamoylmethyl]-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',N'',N'''-trieddiksyre, N-[N-ethylcarbamoylmethyl]-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N<*>,N'',N'''-trieddiksyre, N-(2,3-dihydroxy-l-propyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',N'',N'''-trieddiksyre, N-(2-aminoethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',N'',N'''-trieddiksyre, N-(2-hydroxyethyl)- 1, 4, 1,10-tetraazacyklododecan-N',N1',N''<1->trieddiksyre, N-[N-(2-hydroxyethyl)-carbamoylmethyl]-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N<*>,N'',N'''-trieddiksyre, N-(morfolinocarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',N'',N'''-trieddiksyre, N-(morfolinocarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyklododecan-N',N'',N''<*->tris-(2-methyl-eddiksyre), og kompleksene av disse forbindelsene med paramagnet-iske metaller eller radioisotoper.

6. Forbindelser ifølge krav 1, karakterisert ved at disse er gadolinium-, mangan- og dysprosiumkomplekser av 1,1'-(1,3-propylen)-bis-(1,4,7,10-tetraazacyklododecan-4,7,10-trieddiksyre), succinyl-bis-(1,4,7,10-tetraazacyklododecan-4,7,10-trieddiksyre) og 1,1'-(2-hydroxy-l,3-propylen)-bis(1,4,7,10-tetraazacyklododecan- 4, 7,10-trieddiksyre).

7. Diagnostisk middel, karakterisert ved at det inneholder minst ett metallkompleks med den generelle formel I ifølge krav 1 med minst to av substituentene R<1> i betydningen en metallionekvivalent, eventuelt med de tilsetningene som er vanlige i galenikken.

8. Anvendelse av forbindelsene ifølge krav 2 som kompleksdannere.

9. Anvendelse av minst ett metallkompleks med den generelle formel I med minst to av substituentene R<1> i betydningen en metallionekvivalent for fremstilling av midler for NMR-, røntgen-, ultralyd- eller radiodiagnostikken.