NO174710B - Mangan(II)chelat og konstrastmiddelpreparat - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår nye mangan(II)chelater og kontrastmiddelpreparat for anvendelse ved kjernemagnetisk resonansavbildning (NMRI). Spesielt er foreliggende oppfinnelse rettet mot mangan(II)chelater av N,N'-dipyridoksyl-diamin-N,N'-dieddiksyre, og salter og estere derav, og bruken av disse forbindelsene som kontrastmidler i NMRI-metoder.

Tradisjonelt er chelater brukt for å administrere dårlig opp-løselige salter innen medisinen og som motgift for avgiftning i tilfeller av tungmetall- eller tungmetall isotopforgiftning. Chelater er også brukt for å avgi radioisotoper til områder i kroppen for bilde- og strålingsterapi. I det siste er det omtalt chelater med paramagnetiske kontrastmidler for bruk som kontrastmidler i NMRI.

Paramagnetiske metallioner er ofte toksiske i de konsentrasjoner som kreves for bruk i NMRI, og innføring av dem i kroppen i form av chelater gjør dem mer fysiologisk akseptable. Dette krever at et chelat er i stand til å holde metall ionet tett inne i chelatstrukturen, dvs. at dannelses-konstanten for chelatet må være meget stor ved fysiologisk pH. Det paramagnetiske metallchelatet må også være til-strekkelig oppløselig til å muliggjøre administrasjon av de mengder som er nødvendige for bildedannelse i rimelige væske-volumer. Vanlige administrasjonsmåter er oralt, intravenøst og med klyster.

Siden noen paramagnetiske metallioner kan frigjøres i kroppen, selv fra passende stabile chelater, skal det fore-trekkes paramagnetiske metallioner som er naturlig til stede i kroppen. Mangan forekommer naturlig i krroppen i spor-mengder, og mangan(II)-ioner ville være ønskelige paramagnetiske materialer dersom de kunne fremstilles i stabile, opp-løselige chelater. P.g.a. at mangan(II) er ustabilt i nærvær av enten reduserende eller oksyderende midler, ble det imidlertid antatt at bruken av et hvilket som helst chelateringsmiddel med en oksyderende eller reduserende gruppe med mangan(II) ville være forgjeves p.g.a. redoksreaksjoner i Mn(II)-chelatet.

Oppfinnelsen tilveiebringer et nytt, meget stabilt mangan(II)-chelat som tilfredsstiller de ovenstående krav.

En oppsummering av historien og teknikkens stand for kontrastmidler for NMRI er gitt av Valk, J. et al., "Basic Principles of Nuclear Magnetic Resonance Imaging". Denne publikasjonen beskriver også avbildningsutstyr og —metoder for NMRI, og hele innholdet av denne publikasjonen inntas her som referanse i sin helhet. Chelater av jern, mangan og gadolinium med etylendiamintetraeddiksyre (EDTA) og dietyl-amintriaminpentaeddiksyre (DTPA) er beskrevet. Gadolinium forekommer imidlertid ikke naturlig i kroppen, og langtids-toksisitetsundersøkelser er ikke fullført. Paramagnetiske materialer som er oppført i denne publikasjonen, omfatter

molekyler med uparede elektroner: nitrogenoksyd (NO); nitrogendioksyd (NOg); og molekylært oksygen (O2). Også

inkludert er ioner med uparede elektroner, dvs. ioner fra "overføringsserien". Oppførte ioner omfatter Mn<2+>, Mn^<+>, Fe<2+>, Fe<3+>, Ni<2+>, Cr<2+>, lantanidserien inkludert gadolinium og europium, og nitroksidstabile, frie radikaler (NSFR) som f.eks. pyrrolidin NSFR og piperidin NSFR. Toksisitetsproble-mer er angitt å utgjøre et hovedproblem med mange paramagnetiske materialer.

Bruk av alkylendiaminchelater med en rekke paramagnetiske ioner er beskrevet i US patent 4.647.447. Ferrioksamin-paramagnetiske kontrastmidler er beskrevet i US patent 4.637.929. Mangan(II) er inkludert i en liste med egnede paramagnetiske metallionr for bruk med polysakkaridderivater av en rekke chelateringsforbindelser inkludert EDTA, DTPA og aminoetyldifosfonat i PCT søknad nr. WO 85/05554 (søknad nr. PCT/GB85/00234). Stabile radioaktive diagnostiske midler inneholdende 99m-pc chelatert med N-pyr idoksal-alf a-aminosyrer eller et pyridoksalsalt er beskrevet i US patenter 4.313.928, 4.440.739 og 4.489.053.

Taliaferro, C. et al. beskriver i "New multidentate ligands. 22. N,N'-dipyridoksyetylendiamin-N,N'-diacetic acid: a new chelating ligand for trivalent metal ions", Inorg. Chem. 23:1188-1192 (1984), utvikling av N ,N'-dipyridoksyetylendi-amin-N,N'-dieddiksyre (PLED) som en chelateringsforbindelse for treverdige ioner. Andre chelateringsforbindelser som er beskrevet, er Fe(III)-chelatene av N,N'-etylen-bis-2-(o-hydroksyfenyl)glycin (EHPG) og N,N'-bis(l-hydroksybenzyl)-etylendiamin-N,N'-dieddiksyre (EBED). Egenskapene til chelater av PLED, HBED, EHPG og EDTA med ioner av kobber, nikkel, kobolt, sink, jern, indium og gallium er sammenlignet.

Undersøkelser av strukturen til PLED er omtalt av Taliaferro, C. et al., Inorg. Chem. 24:2408-2413 (1985). Green, M. et al., Int. J. Nucl. Med. Biol. 12 (5): 381-386 (1985) omtaler deres vurdering av PLED som en chelateringsligand for fremstilling av gallium- og indium-radiofarmasøytika, og opp-summerer egenskapene til PLED-chelater med Ga(III), In(III) og Fe(III).

P.g.a. at forbindelsene ifølge foreliggende oppfinnelse har en aromatisk hydroksygruppe ville deres verdi som chelateringsmidler for mangan(II)-ioner ikke være ventet. Slike aromatiske hydroksygrupper skulle ventes å reagere med mangan(II)-ionet som en oksydant på vanlig måte, og oksygere mangan(II)-ionet til en høyere valens. Frost, et al., J. Am. Chem. Soc. 80:530 (1958) omtaler dannelsen av Mn(II)-chelater av EHPG ved lav pH, men fant at forsøk på fremstille stabile mangan(II)-kompiekser med EHPG ved høyere pH (over pH 5) var forgjeves, da mangan(II )-ionet ble irreversibelt oksydert. Denne oksydasjonen inntrådte selv under inerte atmosfærer, og forfatterne konkluderte med at oksydasjon forekom på bekost-ning av liganden eller oppløsningsmiddelet. Anderegg, G. et al., Heiv. Chim. Acta. 47:1067 (1964 ) fant at den høye sta-biliteten til Fe(III)-chelatet av EHPG var forårsaket av den høye affiniteten av Fe(III)-ionet til de to fenolatgruppene som er til stede i den ionisererte liganden.

L'Eplathenier, F. et al., J. Am. Soc. 89:837 (1967) beskriver undersøkelser av HBED omfattende syretitrasjoner av HBED i nærvær av forskjellige metallioner, inkludert mangan(II). Ingen manganchelat ble isolert, og manganproduktene ble ikke karakterisert. Basert på etterfølgende arbeid av Patch et al., Inorg. Chem. 21(8):2972-2977 (1982), er det klart at mangan(II)-ionet ble oksydert av den fenoliske liganden under titrering til L'Eplathenier et al. Patch et al. fremstilte Mn(III)-kompleks med å omsette Mn(II)-salter med EHPG, og konkluderte at reaksjonen omfattet oksydasjon av liganden i en irreversibel reaksjon. Evnen til å holde Mn(III) i +3-oksydasjonstilstanden ble sagt å være en eneståendde egenskap for EHPG-molekylet. US patent 3.632.637 beskriver fenoliske chelateringsmidler som f.eks. N,N'-di(o-hydroksylbenzyl-etylendiamin-N,N'-dieddiksyre og deres bruk ved chelatering av treverdige og fireverdige metaller. Disse midlene er vanligvis stabile i nærvær av arromatiske hydroksygrupper. Ingen anvendelse av en forbindelse med en aromatisk hydroksygruppe som et chelateringsmiddel for mangan(II)-ioner er beskrevet i disse referansene, hvilket bekrefter den gene-relle kunnskapen om de oksyderende egenskapene til den aromatiske hydroksygruppen og manganforbindelse, spesielt mangan(II)-ioner.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt nye mangan( II )chelater, som er kjennetegnet ved at de er av en forbindelse med formel (I):

hvor

Ri er hydrogen eller CHgCOOH; og

R3 er alkylen med 1-4 karbonatomer, 1,2-cykloalkylen med 5-8 karbonatomer eller 1,2-arylen med 6 karbonatomer, og farmasøytisk akseptable, vannoppløselige salter derav.

Oppfinnelsen tilveiebringer også et kontrastmiddelpreparat for NMR-avbildning, og dette preparatet er kjennetegnet ved at det vesentlig består av det ovenfor definerte mangan(II)-chelat og et farmasøytisk kompatibelt fyllstoff.

Fig. 1 er et isometrisk bilde av en molekylmodell av PLED-Mn<+2->chelatkomplekset slik det bestemmes i eksempel 7, som viser romforholdet mellom gruppene som inngår i kjemiske bindinger med mangan(II)-ionet.

Foreliggende oppfinnelse er basert på den oppdagelse at mangan(II) danner et meget stabilt chelat med PLED, PLED-analoger og PLED-derivater. I motsetning til det som var ventet basert på de kjente reaksjoner mellom aromatiske hydroksyforbindelser og mangan(II)-ioner, oksyderes ikke mangan(II )-ionet til en høyere valenstilstand i PLED-chelatene.

Relativt få mangan(II)-forbindelser er kjent, og bare en del av disse er karakterisert, dvs. ved enkel krystallrøntgen-diffraksjon. De fleste av de strukturelt karakteriserte Mn(II)-kompleksene har forskjellige mono- og bidentat-ligander koordinerende til metallsenteret. Mn(II^komplek-sene med PLED og de beslektede 1,2-cykloalkylen- og 1,2-arylenforbindelsene er de første Mn(II)-kompleksene med en høyaffinitetsheksadentatligand. Denne konfigurasjonen utgjør en mer stabil og effektiv for for innføring av mangan(II) i kroppen som et MNRI-kontrastmedium.

Utrykket "1,2-cykloalkylen" omfatter både cis- og trans-cykloalkyl- og alkylsubstituerte cykloalkylgrupper bundet i 1,2-stillinger til respektive nitrogenatomer og alkylsubstituerte derivater derav med fra 3 til 8 karbonatomer. Uttrykket "1,2-arylen" omfatter fenyl- og naftylgrupper bundet i 1,2-stillinger til respektive nitrogenatomer og alkylsubstituerte derivater derav med fra 3 til 10 karbonatomer. For klarhetens skyld vil chelatet ifølge oppfinnelsen heretter beskrives uttrykt som mangan(II)-ion-chelatet av PLED. Chelater av alle forbindelser med formel (I) omfattes av foreliggende oppfinnelse.

Siden ikke alle de sure protonene av chelatene er sub-stituert av det sentrale paramagnetiske ionet, kan chelatets oppløselighet økes dersom gjenværende protoner omdannes til salter av konjugatbasen med fysiologisk bioforenlige kationer av uorganiske og/eller organiske baser eller aminosyrer. F.eks. er litiumionet, natriumionet og spesielt kalsiumionet egnede uorganiske kationer. Egnede kationer av organiske baser omfatter f.eks. etanolamin, dietanolamin, morfolin, glukamin, N,N-dimetylglukamin, N-metylglukamin. Lysin, arginin eller ornitin er egnede kationer av aminosyrer, som også generelt kationene av andre baser av naturlig fore-kommende syrer.

Chelatene ifølge oppfinnelsen kan representeres med formlene (II) og (III).

I formler (II) og (III) er R3 som beskrevet når det gjelder forbindelsene med formel (I). De stiplede linjene i figuren representerer den semipolare bindingen mellom oksygen- og nitrogenatomene og metallionet. Slik det fremgår av fig. (I) er en av acetylgruppene (hydroksykarbonylmetylgruppene eller saltene eller esterne derav) i formel (II) under planet til de aromatiske pyridinringene, og den andre acetylgruppen er over planet for de aromatiske pyridinringene, slik at metallionet holdes fastere inne i det indre av chelatsalt-komplekset med karboksyutførelsene ifølge oppfinelsen.

Chelatene ifølge oppfinnelsen fremstilles fra de chelat-dannende forbindelsene med formel (I) ved hjelp av konvensjonelle fremgangsmåter som er kjent på fagområdet. Generelt omfatter disse prosessene oppløsning eller suspen-dering av mangan(II)-saltet (f.eks. kloridet eller kar-bonatet) i vann eller en laverealkohol som f.eks. metanol, etanol eller isopropanol. Til denne oppløsningen eller suspensjonen tilsettes en ekvimolar mengde av chelaterings-middelet i vann eller en laverealkohol, og blandingen om-røres, om nødvendig, med moderat oppvarming eller til koke-punktet inntil reaksjonen er fullstendig. Dersom det dannede chelatsaltet er uoppløselig i det oppløsningsmiddel som anvendes, isoleres reaksjonsproduktet ved filtrering. Dersom det er oppløselig, isoleres reaksjonsproduktet ved fordamp-ning av oppløsningsmiddelet til tørrhet, f.eks. ved spray-tørking eller lyofilisering.

Dersom det fortsatt er til stede frie syregrupper i det resulterende chelatet, er det fordelaktig å omdanne det sure chelatsaltet til et nøytralt chelatsalt ved reaksjon med uorganiske og/eller organiske baser eller aminosyrer, som danner fysiologisk bioforenlige kationer, og isolere dem. Dette er ofte uunngåelig siden dissosieringen av chelatsaltet beveges mot nøytralitet i en slik grad ved et skifte i pH-verdien under fremstillingen, at bare på denne måten er isolasjonen av homogene produkter eller minst rensingen av dem gjort mulig. Produksjonen utføres fordelaktig med organiske baser eller basiske aminosyrer. Det kan imidlertid også være fordelaktig å utføre nøytral isasjonen ved hjelp av uorganiske baser (hydroksyder, karbonater eller bikarbonater) av natrium, kalium eller litium.

For å fremstille de nøytrale saltene kan nok av den ønskede basen tilsettes til de sure chelatsaltene i en vandig opp-løsning eller suspensjon slik at nøytralitetspunktet nås. Den resulterende oppløsningen kan så konsentreres til tørrhet i vakuum. Det er ofte fordelaktig å utfelle de nøytrale saltene ved tilsetning av oppløsningsmidler som er blandbare med vann, f.eks. laverealkoholer (metyl-, etyl-, isopropyl-alkoholer, osv.), lavereketoner (aceton, osv.), polare etere

(tetrahydrofuran, 1,2-dimetoksyetan, osv.), og således oppnå krystaller som isoleres lett og renses godt. Det er funnet spesielt fordelaktig å tilsette de ønskede basene til reaksjonsblandingen allerede under chelateringen og således eliminere et prosesstrinn. Andre konvensjonelle rense-fremgangsmåter som f.eks. kolonnekromatografi kan anvendes.

Siden chelatsaltene med formel (II) inneholder to karboksyl-syregrupper, er det mulig å fremstille nøytrale, blandede salter som inneholder både uorganiske og organiske, fysiologisk bioforenlige kationer som motioner. Dette kan eksempelvis utføres ved å omsette de kompleksdannende syrene i en vandig suspensjon eller oppløsning med oksydet eller saltet av det element som tilfører sentralionet eller mindre enn den fulle mengde av en organisk base som er nødvendig for nøytra-lisasjon, f.eks. halvparten, isolere det chelatsalt som dan-nes, rense det, om ønsket, og så tilsette det til den mengde av uorganisk base som er nødvendig for fullstendig nøytrali-sasjon. Sekvensen med tilsetning av basene kan anvendes.

De diagnostiske preparatene for administrasjon fremstilles ved bruk av fysiologisk akseptable media på en måte som er fulgt innenfor fagkunnskapen på området. Chelatsaltene, eventuelt med tilsetning av farmasøytisk godtagbare bindemidler, suspenderes eller oppløses eksempelvis i et vandig medium, og oppløsningen eller suspensjonen steriliseres så. Passende additiver omfatter f.eks. fysiologisk bioforenlige buffere (som f.eks. trometaminhydroklorid), små tilsetninger av andre chelateringsmidler (som f.eks. dietylentriaminpenta-eddiksyre) eller om nødvendig, kalsiumsalter (f.eks. kalsium-klorid, kalsiumlaktat, kalsiumglykonat eller kalsium-askorbat).

Det diagnostiske kontrastmiddelpreparatet ifølge oppfinnelsen kan alternativt fremstilles uten å isolere chelatsaltene. I dette tilfellet må det utvises spesiell forsiktighet for å utføre chelateringen slik at saltene og saltoppløsningene ifølge oppfinnelsen er i det vesentlige fri for uchelaterte, potensielt toksiske metallioner. Dette kan f.eks. sikres ved å anvendes farveindikatorer som f.eks. xylenolorange ved kontrolltitreringer under produksjonsprosessen. En rensing av det isolerte saltchelatet kan også anvendes som en endelig sikkerhetsforanstaltning.

Dersom suspensjoner av chelatsaltene i vann eller fysio-logiske saltoppløsninger er ønskelig for oraladministrasjon, blandes en liten mengde av det oppløselige chelatsaltet med en eller flere av de inaktive ingrediensene som tradisjonelt foreligger i orale oppløsninger og/eller overflateaktive midler og/eller aromatiske stoffer for smakssetting.

Den mest foretrukne administreringsmåten for paramagnetiske metallchelater som kontrastmidler for NMRI-analyse er ved intravenøs administrasjon. Intravenøse oppløsninger må være sterile, frie for fysiologisk uakseptable midler, og skal være isotoniske eller iso-osmotiske for å minimere irritasjon eller andre uheldige virkninger av administrasjonen. Egnede bærere er vandige bærere som vanligvis anvendes for admini-strering av parenterale oppløsninger som f.eks. Sodium Chloride Injection, Ringer's Injection, Dextrose Injection, Dextrose and Sodium Chloride Injection, Lactated Ringer's Injection og andre oppløsninger som er beskrevet i Reming-ton's Pharmaceutical Sciences. 15. utg., Easton: Mack Publishing Co. sider 1405-1412 og 1461-1487 (1975) og The National Formulary XIV. 14. utg. Washingston: American Pharmaceutical Association (1975). Oppløsningene kan inne-holde konserveringsmidler, antimikrobielle midler, buffere og antioksydanter som konvensjonelt anvendes i parenterale opp-løsninger, idet det velges bindemidler og andre additiver som er forenlig med chelatene, og som ikke vil innvirke på fremstillingen, lagringen eller bruken av produktene.

Foreliggende preparat inneholder som nevnt fra 0,001 til 5,0 mol pr. liter og fortrinnsvis fra 0,1 til 0,5 mol pr. liter av chelatsaltet.

Chelatene ifølge oppfinnelsen administreres til pasienter for avbildning i mengder som er tilstrekkelige til å gi den ønskede kontrast. Generelt er doser på fra 0,001 til 5,0 mmol kontrastmiddel pr. kg kroppsvekt effektive for å oppnå reduksjon av relaksivitetshastigheter. De foretrukne dose-ringer for de fleste MNRI-anvendelser er fra 0,05 til 0,5 mmol kontrastmiddel pr. kg pasientkroppsvekt.

Fremgangsmåter for anvendelse av kontrastmiddelet for å for-bedre NMRI-bildet, utstyr og operasjonsfremgangsmåter er beskrevet av Valk, J. et al., se ovenfor. Kontrastmidlene kan anvendes oralt og intravenøst.

I en ny NMRI-anvendelse kan kontrastmidlene innføres i liv-morhalsen, livmoren og egglederne. NMR-avbildning kan ut-føres for å påvise årsaker til ufruktbarhet som f.eks. tet-tinger eller ufullstendigheter i den indre overflaten av egglederne som kan innvirke på bevegelsen til det modne egget.

Forbindelse med formel (I) kan fremstilles ved å omsette det tilsvarende pyridoksal (3-hydroksy-2-metyl-4-pyridinkarboksy-aldehyd) representert ved formel (IV) med et diamin representert ved formel (V) ifølge den fremgangsmåte for fremstilling av PLED som er beskrevet av Taliaferro, C. et al., Inorg. Chem. 23:1188-1192 (1984).

I forbindelsene med formel (V) representerer R3 en alkylen-, 1,2-cykloalkylengruppe med fra 3 til 8 karbonatomer, eller en 1,2-arylengruppe med fra 6 karbonatomer. Pyridoksal, forbindelsen med formel (IV) og alkylendiamin-, cykloalkylen- og arylenreaktantene med formel (V) er vel kjente forbindelser som er lett tilgjengelige fra kommersielle kil-der, og de kan lett syntetiseres ved hjelp av velkjente fremgangsmåter ifølge teknikkens stand.

Reaksjonen mellom aminogruppene i diaminene med formel (V) og aldehydgruppen i pyridoksal kan utføres i en alkohol som f.eks. metanol, ved en temperatur innenfor området på fra 0 til 60°C. Det fremstilte produktet er representert med formel (VI).

I diiminene med formel (VI) er R3 den samme som beskrevet m.h.t. forbindelsene med formel (I). N,N'-dipyridoksiliden-alkylendiiminene, 4-(N-(2-metyl-3-hydroksy-5-hydroksymetyl-4-pyr idinylmetylid )alkyleniminometyl)-2-hydroksy-3-metyl-5-pyridylmetanlene; N,N'-dipyridoksyliden-1,2-cykloalkylen-diimidene, 4-(N-(2-metyl-3-hydroksy-5-hydroksymetyl-4-pyr idinylmetyl id ) -1 , 2-cykloalkyleniminometyl )-2-hydroksy-3-metyl-5-pyridylmetanolene; og N,N'-dipyridoksiliden-1,2-arylendiiminene, 4-(N-(2-metyl-3-hydroksy-5-hydroksymetyl-4-pyridinylmetylid )-l,2-aryleniminometyl)-2-hydroksy-3-metyl-5-pyridylmetanolene med formel (VI) er uoppløselige i alkohol, og kan isoleres ved filtrering.

Diiminene med formel (VI) hydrogeneres så ved hjelp av konvensjonelle fremgangsmåter ved bruk av en palladium- eller platinakatalysator for å gi diaminene med formel (VII).

I forbindelsene med formel (VII) er R3 den samme som beskrevet når det gjelder forbindelsene med formel (I). N,N'-dipyridoksylalkylendiaminene, 4-(N-(2-metyl-3-hydroksy-5-hydroksymetyl-4-pyridinylmetyl)alkylenaminometyl)-2-hydroksy-3-metyl-5-pyridylmetanolene; N,N'-dipyridoksyl-1,3-cyklo-alkylendiaminene, 4-(N-(2-metyl-3-hydroksy-5-hydroksymetyl-4-pyridinylmetyl)-l,2-cykloalkylenaminometyl )-2-hydroksy-3-metyl-5-pyridylmetanolene; og N,N'-dipyridoksyl-l,2-arylen-diaminene, 4-(N-(2-metyl-3-hydroksy-5-hydroksymetyl-4-pyridinylmetyl)-l,2-arylidenaminometyl)-2-hydroksy-3-metyl-5-pyridylmetanolene med formel (VI) kan være i oppløsning eller isoleres.

Monoeddik- og dieddiksyreforbindelsene med formel (I) fremstilles ved å omsette diaminene med formel (VII) med halogen-eddiksyre, fortrinnsvis bromeddiksyre, idet molforholdet mellom bromeddiksyren og diaminet avgjør om en av eller begge aminene konjugeres med eddiksyregruppene.

N,N ' -bis( 3-hydroksy-2-metyl-5-hydroksymetyl-4-pyridylmetyl)-alkylendiamin-N,N'-dieddiksyrene, N,N'-bis(3-hydroksy-2-mety1 - 5 - hyd r ok syrnetyl-4-pyr idyImetyl)-l,2-cykloalkylendiamin-N,N'-dieddiksyrene, N,N'-bis(3-hydroksy-2-metyl-5-hydroksymetyl-4-pyridylmetyl)-l,2-arylendiamin-N,N'-dieddik-syrene , N,N'-bis(3-hydroksy-2-metyl-5-hydroksymetyl-4-pyridylmetyl)alkylendiamin-N-eddiksyrene, N,N'-bis(3-hydroksy-2-metyl-5-hydroksymetyl-4-pyridylmetyl)-l,2-cykloalkylendiamin-N-eddiksyrene og N,N'-bis(3-hydroksy-2-metyl-5-hydroksymetyl-4-pyridylmetyl )-l,2-arylendiamin-N-eddiksyrene med formel (I) isoleres så og renses ved konvensjonelle fremgangmåter som f.eks. anionvekslerkromato-grafi eller omkrystallisasjon.

Foreliggende oppfinnelse illustreres ytterligere ved følgende spesielle eksempler. Temperaturer er angitt i grader C og konsentrasjoner som vektprosenter med mindre annet er spesifisert. Fremgangsmåter som er konstruktivt redusert til praksis her, er beskrevet i presens, og fremgangsmåter som er utført i laboratoriet, er angitt i fortid.

Eksempel 1

N,N'-bis(pyridoksal)etylendiimin

En 25 g (0,123 mol) mengde av pyridoksalhydroklorid ble opp-slemmet i 100 ml metanol, og 4,88 g (0,123 mol) NaOE ble tilsatt. Da oppløsningen ble homogen, ble 3,75 g 1,2-diaminoetan (Aldrich Chem. Co.) tilsatt raskt ved kraftig omrøring. Iminproduktet N,N'-bis(pyridoksal)etylen-diimin eller 4-(N-(2-metyl-3-hydroksy-5-hydroksymetyl-4-pyridinyl-metyl id )etyleniminometyl)-2-hydroksy-3-metyl-5-pyrridy1-metanol ble omrørt i 1 time, og den oppslemming som ble dannet, ble filtrert. Produktet ble vasket med metanol (2 x 50 ml) og dietyleter (2 x 50 ml) og tørket ved 40°C i vakuum for å gi 23,6 g (89$ utbytte) produkt. IR (KBr-pellet): 1625 cm-<1> (C-N).

Eksempel 2

N,N'-bis(pyridodksal)etylendiamin

Diiminet fra eksempel 1 "ble tilsatt til en 1 liters 3-halskolbe utstyrt med mekanisk omrører, frittet rørbobler og en treveis stoppekran. Så ble 250 ml avionisert vann tilsatt, fulgt av 250 ml metanol. Den dannede oppløsningen ble omrørt under gjennomblåsning med nitrogen. Så ble 22 g 5$ Pt på karbon (Aldrich Chem. Co.) tilsatt, og apparatet ble gjennomblåst ned hydrogen. Reaksjonen fikk gå i 5 timer med kontinuerlig tilsetning av hydrogen. Fullstendig reduksjon til aminet ble bestemt ved hjelp av EPLC-analyse. Reaksjonsblandingen ble gjennomblåst med nitrogen i 15 min., og så filtrert gjennom celitt. Filtratet ble konsentrert i vakuum ved 60°C til ca. 100 ml. Oppløsningen, inneholdende N,N'-bis(pyridoksal)-etylendiamin eller 4-(N-(2-metyl-3-hydroksy-5-hydr oksymetyl ) - 4-py r i d iny Ime tyl )etylenaminometyl )-2-hydroksy-3-metyl-5-pyridylmetanol kan anvendes direkte i det neste trinnet, eller produktet kan isoleres ved krystallisa-sjon fra vann. <1>H NMR (D^-DMSO, 400 MHz) delta 7,80 (s, pyr-H), 4,44 (s, pyr-CH20H), 4,01 (s, NCH2CE2N), 2,70 (s, N-CH2-pyr), 2,30 (s, pyr-CH3).

Eksempel 3

PLED-syntese

Diaminet fra eksempel 2 ble tilsatt til en 500 ml 4-halskolbe utstyrt med to tilsetningstrakter, pE-elektrode, termometer og rørestav. En 12,0 g (0,3 mol) mengde NaOE ble oppløst i 25 ml avionisert vann, og 15,4 g (0,11 mol) bromeddiksyre (Sigma Chem. Co.) ble oppløst i 25 ml deionisert vann. Ever oppløsning ble tilsatt til en tilsetningstrakt. Nok NaOE-oppløsning ble tilsatt til diaminoppløsningen til å bringe pE til 11. Temperaturen i reaksjonsblandingen ble hevet til 42°C og bromeddiksyre, og NaOE-oppløsning ble tilsatt sam-tidig for å holde pH på 11. Tilsetningen ble stanset etter 45 min., og reaksjonens fortsettelse ble sjekket med EPLC. Tilsetningen av bromediksyre og NaOH ble gjenopptatt, og reaksjonen sjekket etter 60 og 75 min. All bromeddiksyre var tilsatt, og bekreftelse på at reaksjonen var fullstendig ble bestemt ved EPLC-analyse. En 65 g mengde kationveksler-harpiks (Amberlite IRC-50) ble tilsatt, og blandingen ble plassert i et kjøleskap i 14 timer. Harpiksen ble fjernet ved filtrering, og filtratet behandlet med 15 g kation-vekslerharpiks (Dowex 50W-X8). Harpiksen ble fjernet ved filtrering, og oppløsningen ble konsentrert i vakuum ved 60°C for å gi N,N'-bis-pyridoksaletylendiamin-N,N'-dieddik-syre eller N,N'-bis(3-hydroksy-2-metyl-5-hydroksymetyl-4-pyridylmetyl)etylendiamin-N,N'-dieddiksyre (PLED). Produktet ble omkrystallisert fra vann/metanol. <1>H NMR (D^-DMSO, 400 MHz) delta 7,73 (s, pyr-H), 4,57 (s, pyr-CE20E), 4,18 (ss, NCE2CE2N), 3,27 (ss, CH2C00H), 2,98 (ss, N-CE2-pyr), 22,30(s, pyr-CE3).

Eksempel 4

Struktuell karakterisering av Mn(II)-PLED

Krystaller av Mn(II)-PLED fikk vokse i en vandig oppløsning ved pE 7. De orangefarvede krystallene ble funnet å miste deres krystallisasjonsvann i tørr luft. En passende krystall med dimensjoner på 0,47 x 0,50 x 0,32 mm ble montert i et fuktig, tynnvegget glasskapillær og underkastet røntgen-stråleundersøkelse. De rå intensitetsdataene ble analysert, og den krystallstruktur som er skjematisk representert i formel (II), og fig. 1 ble bestemt.

Krystallstrukturen viser at Mn(II)-chelatet består av ad-skilte molekyler av mangan(II)-PLED. Mn(II)-PLED- og vann-molekylene danner et ubegrenset, polymert nettverk via forskjellige hydrogenbindinger.

Mn(II) befinner seg i senteret av et forvridd oktaeder dannet av to aromatiske hydroksyoksygenatomer (01, 01'), to karbok-syliske oksygenatomer (03, 03') og to tertiære nitrogenatomer (N2, N2' ) som vist i fig. 1. Alle fire koordinerende oksygenatomer er negativt ladet. De to nitrogenatomene i den aromatiske ringen (NI, NI') er imidlertid protonert, hvilket reduserer den totale ladningen av liganden til —2, som indi-kerer at ladningen ved manganatomet er +2.

Denne antagelse bekreftes av en undersøkelse av Mn-0- og Mn-N-bindingsavstandene. Ioneradien for heksakoordinert mangan avtar med økende ladning på metallatomet. Således ville det være ventet en Mn<+2->0-avstand på 2.180 Ångstrøm og Mn<+3->0 avstander på ikke lenger enn 1,995. Begge Mn-O-separsasjoner i Mn(II)-PLED (Mn-01 2,0907 Ångstrøm og Mn-03 2,2434 Ång-strøm) er lenger enn ventet for Mn<+3>, og faller innenfor det området som er forutsagt for Mn<+2>.

Videre er de observerte Mn-0-separasjoner i denne krystallen i god overensstemmelse med tidligere rapporterte Mn<+2->0-avstander: Mn-0 (amid) 2,19 Ångstrøm (Neupert-Laves, et al., Heiv. Chem. Acta 60:11861 (1977)), Mn-0-(S02) 2,282 Ångstrøm (Gott, G. et al., J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1283 (1984), Mn-0 (0(Ph)3) 2,084 og 2,147 Ångstrøm (Gott, G. et al., supra). Som ventet er Mn-01-avstanden i Mn(II)-PLED kortere enn Mn-03-avstanden p.g.a. den større grad av ladnings-fordeling i karboksylsyresysternet.

At manganatomet er i +2-oksydasjonstilstanden understøttes også ved sammenligning av Mn-N2- til Mn-N-avstandene for toverdig mangan (Garrett, T. et al., Acta. Cryst. C39:1027

(1983) ).

Claims (5)

1. Mangan(II)chelat, karakterisert ved at det er av en forbindelse med formelen: hvor R er hydrogen eller CHgCOOH; og R3 er alkylen med 1-4 karbonatomer, 1,2-cykloalkylen med 5-8 karbonatomer eller 1,2-arylen med 6 karbonatomer, og farmasøytisk akseptable vannoppløselige salter derav.

2. Mangan(II)chelat ifølge krav 1, karakterisert ved at den chelaterende forbindelsen i mangan(II)chelatet er N,N'-bis(pyridoksal)alkylendiamin-N,N'-dieddiksyre, slik som N,N'-bis(pyridoksal )-etylendiamin-N,N'-dieddiksyre eller et salt derav, N,N'-bis(pyridoksal )-l,2-cykloalkylendiamin-N,N'-diedikk-syre, slik som N,N'-bis-(pyridoksal)-l,2-cykloheksylendiamin-N,N'-dieddiksyre eller et salt derav; eller N,N'-bis(pyridoksal)-l,2-arylendiamin-N,N'-dieddiksyre, slik som N,N'-bis(pyridoksal)-l,2-fenylendiamin-N,N'-dieddiksyre eller et salt derav.

3. Mangan(II)chelat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det er beregnet for anvendelse som kontrastmiddel ved NME-avbildning.

4. Kontrastmiddelpreparat for NME-avbildning, karakterisert ved at det vesentlig består av mangan(II)chelat ifølge krav 1 eller 2 og et farmasøytisk kompatibelt fyllstoff.

5. Kontrastmiddelpreparat for NME-avbildning ifølge krav 4, karakterisert ved at konsentrasjonen av chelatet i mediet er 0,001-5,0 mol per liter, fortrinnsvis 0,1-0,5 mol per liter.