NO313187B1 - Polydentate iminer og deres metallkomplekser - Google Patents

Polydentate iminer og deres metallkomplekser Download PDF

Info

Publication number
NO313187B1
NO313187B1 NO19994265A NO994265A NO313187B1 NO 313187 B1 NO313187 B1 NO 313187B1 NO 19994265 A NO19994265 A NO 19994265A NO 994265 A NO994265 A NO 994265A NO 313187 B1 NO313187 B1 NO 313187B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
metal
complex
hydrolysis
ligand
complexes
Prior art date
Application number
NO19994265A
Other languages
English (en)
Other versions
NO994265L (no
NO994265D0 (no
Inventor
Martin Schroder
Daniel Martin John Doble
Original Assignee
Amersham Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/GB1998/000678 external-priority patent/WO1998039288A1/en
Application filed by Amersham Plc filed Critical Amersham Plc
Publication of NO994265D0 publication Critical patent/NO994265D0/no
Publication of NO994265L publication Critical patent/NO994265L/no
Publication of NO313187B1 publication Critical patent/NO313187B1/no

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/6515—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C251/00—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
    • C07C251/02—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups
    • C07C251/04—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups having carbon atoms of imino groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
    • C07C251/06—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups having carbon atoms of imino groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms to carbon atoms of a saturated carbon skeleton
    • C07C251/08—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups having carbon atoms of imino groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms to carbon atoms of a saturated carbon skeleton being acyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C251/00—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
    • C07C251/02—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups
    • C07C251/24—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton containing imino groups having carbon atoms of imino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
    • C07F9/3804—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
    • C07F9/3808—Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører nye ligander for kompleksering av metallioner, spesielt lantanidmetaller som gadolinium, samarium eller ytterbium, samt metaller kjent for å forevise tilsvarende kjemi, slik som yttrium, pluss hovedgruppemetallene indium og gallium.
a-iminkarboksylsyrer som omfatter et imin og en karboksy-latdonor med formel:
er kjent å virke som bidentate ligander for metallioner ved å danne 5-leddede chelatringer ved ett enkelt metallsenter, det vil si mononukleære metallkomplekser. Metallkomplekser er blitt fremstilt med overgangsmetallene molybden, jern, ruthenium, kobolt, rhodium, iridium, kobber, palladium og platina, pluss hovedgruppemetallene aluminium og sink [M. Yamaguchi et al., Inorg., 35, 143 (1996)].
Tetradentate N202_diimindikarboksylsyreanaloger er blitt fremstilt og er vist å bygge bro over to overgangsmetall-sentre som danner binukleære metallkomplekser av kobolt eller iridium [K. Severin et al., Z. Naturforsch. B., 50, 265 (1995)] i motsetning til å chelatere ett enkelt metallsenter:
Polydentate Schiff-baseligander og deres kompleksering med lantanidmetaller er kjent. Således fremstilte Orvig et al.
[Inorg. Chem., 27, 3929 (1988)] potensielt heptadentate N4C>3-ligander og studerte deres metallkompleksering med lantanidmetaller:
Lantanid(Ln)kompleksene av ^hatren, H3datren og H3trac med formel Ln(ligand), hvor ligandene virker som en N4O3-heptadentatdonor, ble funnet å være ustabile og gjennomgår lett dekomponering via hydrolyse eller løsemiddelutbytting av koordinerte donoratomer. Orvig et al. rapporterte senere [(J. Am. Chem. Soc, 113, 2528 (1991)] røntgenkrystall-strukturen til det nøytrale ytterbiumkompleks Yb(trac). Dette heptadentate kompleks kunne bare karakteriseres entydig under strengt vannfrie betingelser. Den hurtige hydrolyse av disse komplekser i nærvær av vann førte Orvig et al. til å konkludere at denne klasse av lantanidkomplek-ser var for ustabil til å være nyttig som MRI-kontrast-middel. Senere arbeid fokuserte på utviklingen av analoge ligandsystemer med mettede CH-NH-bindinger istedenfor C=N-iminbindingen, fordi solvolysens letthet ble tilskrevet nærværet av iminbindingen.
Muligheten for at et radiometall (9 9 mTc) -koordinert imin undergår hydrolytisk spalting både in vitro og in vivo, er tidligere blitt bemerket [G.F. Morgan et al., J. Nucl.
Med., 32, 500 (1991)]. Den studerte ligand var den tetradentate N30-ligand MRP2 0:
Det er nå blitt funnet at en ny klasse tripodale chelateringsmidler som inkorporerer imin-C=N-bindinger, danner lantanid- og andre metallkomplekser, hvilke er relativt stabile i nærvær av vann ved nøytral pH.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer i et første aspekt en ligand med formel:
hvor:
A er N eller en N,N',N''-trisubstituert triaza-9- til 14-leddet makrosyklisk ring; L<1>, L<2>, L<3> er kj edegrupper, hvilke er uavhengig valgt fra Cx. 4-alkylen, C„_6-sykloalkylen eller fenylen; Y1, Y2, Y3 er uavhengig valgt fra -NH2, -B(=0)0Z, -N=CR-B-(=0)OZ, -N[CR2-B (=0)Q]2 og -0-CR2-B (=0) OZ, hvor B er CH2 eller PR<2>, hver Q er uavhengig -OZ eller -NR2, og Z er H eller et motion;
hver R-gruppe er uavhengig valgt fra H, C-^s-alkyl, C^.g-fluoralkyl eller fenyl;
R2 er OH, C^-alkyl, eller C^g-f luoralkyl;
med det forbehold at minst én av Y<1>, Y<2> og Y<3> er -N=CR-B-(=0)OZ.
A er fortrinnsvis N. L<1>, L<2> og L3 er fortrinnsvis C^-alkylen, mest foretrukket C^-alkylen. Den N^^N'1-trisubstituerte triaza-9- til 14-leddete makrosykliske ring har fortrinnsvis 9-12 ledd, og er mest foretrukket 1,4,7-trisubstituert 1,4,7-triazasyklononan. For lantanidmetaller og yttrium er Y<1>, Y<2> og Y<3> fortrinnsvis valgt fra -0-CR2-B(=0)0Z, -N[CR2-B(=0)Q]2 og -N=CR-B (=0) OZ. Mest foretrukne ligander er de hvor A er N, L<1>, L<2> og L3 alle er -CH2CH2-, og B er CH2. Z er fortrinnsvis H eller et alkalimetall eller et Cj^^Q-tetraalkyl- eller -tetraarylammoniumion eller - fosfoniumion.
Ligandene av den foreliggende oppfinnelse kan anvendes for å fremstille metallkomplekser av lantanidmetaller eller egnede valgte metaller med tilsvarende kjemi, slik som yttrium, eller andre egnede hovedgruppemetaller som indium og gallium. Når metallionet er paramagnetisk eller radioaktivt, kan metallkomplekset være nyttig for diagnostisk avbildning in vivo, spesielt av menneskekroppen. Således er paramagnetiske metallkomplekser nyttige som MRI-kontrastmidler, og radioaktive metallkomplekser er nyttige som radiofarmasøytika for avbildning in vivo eller radioterapi. Metallkompleksene kan også være nyttige for diagnostisk avbildning in vivo som røntgenkontrastmidler ved å benytte det faktum at metallatomene er opake for røntgenstråler, det vil si radioopake.
Når A er N og hver av L<1>, L2 og L<3> er etylen, og hver av Y<1>, Y<2> og Y<3> er -N=CR-C(=0)OZ, kan metallkomplekset ha formel (1) :
Metallkompleksene av den foreliggende oppfinnelse kan inneholde ett eller flere metallioner, hvilke kan være like eller forskjellige. Polynukleære komplekser kan ha fordel-aktige egenskaper, f.eks. har visse metallclustere super-paramagnetiske egenskaper og er således spesielt nyttige som MRI-kontrastmidler. Metallkomplekser av den foreliggende oppfinnelse kan ha 1-6 metallatomer. For MRI- eller røntgenkontrastapplikasjoner har kompleksene fortrinnsvis 1-4 metallioner. For radiofarmasøytiske applikasjoner har kompleksene fortrinnsvis ett enkelt metallatom, det vil si er mononukleære. Når metallet i metallkomplekset er et radiometall, kan det enten være en positronemitter (slik som 6<8>Ga, <132>La, 15<0>Tb, <155>Dy eller <161>Er) eller en y-emitter, slik som li:LIn, <113m>In eller <67>Ga. Egnede metallioner for anvendelse i MRI er de paramagnetiske lantanidmetallioner gadolinium (III) , samarium (III) , erbium.(III) , terbium (III) , ytterbium(III), dysprosium(III), holmium(III), neodym(III) og praseodym(III). Foretrukne paramagnetiske metallioner er gadolinium(III) og samarium(III). Mest foretrukne radiometaller for diagnostisk avbildning er y-emittere, spesielt <1:L1>In, <113m>In og <67>Ga. Metallkomplekser av visse alfa-emitter- eller beta-emitterradionuklider kan være nyttige som radiofarmasøytika for radioterapi av forskjellige sykdommer, slik som cancer. Beta-emitteren kan passende velges fra: <90>Y, 114In, <115m>In, <140>La, <14>9Pm, <153>Sm,
<159>Gd, 16<1>Tb, <165>Dy, 16<6>Ho, <169>Er, <175>Yb og <177>Lu. Foretrukne beta-emitterradiometaller for radioterapeutiske applikasjoner er: 9°Y, 1S3Sm, 1S9Gd, 16<5>Dy, 169Er, 166Ho, 175Yb og 177Lu. Mest foretrukne beta-emitterradiometaller for radioterapeutiske applikasjoner er: <90>Y, <1S3>Sm og <166>Ho. Egnede metaller for
røntgenkontrastavbildning inkluderer gadolinium, dysprosium, holmium og praseodym. Ligandene av den
foreliggende oppfinnelse kan også anvendes i ekstraksjon av metaller fra deres malm. Ligandenes begjær for lantanid og relaterte metaller kan danne basis for selektiv kompleksering. Metallet eller metallene som skal ekstraheres, kunne komplekseres under nøytrale eller alkaliske betingelser, separeres og/eller renses som nødvendig, og deretter kunne liganden fjernes under sure betingelser ved å bruke metall-kompleksenes syresensitivitet (se under).
Ligandene av den foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved kondensasjon av en cc-ketosyre med formel R (C=0) B (=0) OZ med det hensiktsmessige mono-, di- eller triprimære amin med formel A (L1Y1) (L2Y2) (L3Y3) , hvor minst én av Y<1>, Y<2> og Y<3 >er NH2, i et organisk løsemiddel. Det genererte vann kan valgfritt fjernes in situ, f.eks. ved azeotrop destillasjon i benzen, eller ved tilsetning av et tørkemiddel. Den isolerte ligand kan deretter reageres i et annet trinn med metallionet av interesse for å gi det ønskede metallkompleks. Alternativt kan det være beleilig å utføre kondensasjonsreaksjonen ovenfor i nærvær av metallionet av interesse, i hvilket tilfelle metallkomplekset dannes direkte in situ i en ett-trinnsprosess (en såkalt metall-templatsyntese). Hvis metallkomplekset fremstilles på denne måten, kan den frie ligand erholdes ved utbytting av liganden fra metallet ved å bruke en konkurrerende ligand, hvilken har mye større begjær for metallet det dreier seg om (det vil si transchelatering). Utbyttingsliganden kan passende velges fra en kroneter, en polydentat makrosyklisk ligand, slik som DOTA eller cyanid, sulfid (via behandling med hydrogensulfid) eller andre egnede utbyttingsligander kjent for fagmannen.
Avhengig av ladningen på metallionet og ioniseringsgraden til liganden kan metallkomplekset av den foreliggende oppfinnelse være enten ladet eller nøytralt (det vil si ikke-ionisk) . Nøytrale metallkomplekser er foretrukket, siden fraværet av elektrisk ladning på komplekset betyr at hvis komplekset ikke bærer en overdrevent hydrofil substituent (substituenter) vil det være tilstrekkelig lipofilt til å krysse lipidmembraner, slik som cellemembraner eller blod-hjernebarrieren. Slike komplekser er derfor spesielt nyttige for hjerne- eller ryggmargsavbildning. Nøytrale, lipofile metallkomplekser er også i stand til å krysse cellemembraner og kan således være nyttige for en rekke andre applikasjoner, inklusive blodcellemerking for diagnostisk avbildning og intrakavitær terapi, slik som bestrålingssynovektomi og hjerneavbildning. Metallkomplek-senes lipofilisitet kan justeres for å optimalisere de ønskede biodistribusjonskarakteristika med passende variasjon av substituentene R, R<1> og R<2>.
Metallkompleksene av den foreliggende oppfinnelse er blitt funnet å undergå mer hurtig hydrolyse ved lavere pH (f.eks. pH 4-5,5) sammenlignet med nøytrale betingelser (pH 7,0 ± 0,5) eller alkaliske betingelser (pH 8,0-14). NMR-studier har vist at hydrolyse resulterer i den irreversible spalting av den metallkoordinerte C=N-iminbinding med led-sagende frigjøring av det tilsvarende aldehyd. Når mer enn én koordinert iminbinding er til stede, er hydrolysen antatt å skje på en trinnvis måte der hydrolysen av den andre og tredje iminbinding skjer hurtigere enn hydrolysen av den første iminbinding. Metallhydrolyseproduktet av-henger av antall iminbindinger i liganden og metallets natur. Der bare én eller to iminbindinger er til stede, er produktet forventet å være metallkomplekset av den delvis hydrolyserte ligand. Lantanidaminkomplekser er ustabile i vandig løsning, således er de endelige produkter sann-synligvis frie (det vil si ukomplekserte) metallioner for lantanid og tilsvarende metallkomplekser med tre iminbindinger .
Utvalgte områder i biologiske systemer kan ha lav pH. Disse inkluderer lysosomene av polymorfonukleære leukocytter (PMN-er), hvor pH er 4,5; inflammatoriske synoviale væsker
(som er rike på lysosomale enzymer); kroniske hypoksi-områder (hvor pH kan være 0,6-0,8 enheter lavere enn den i normale vev, noen ganger så lav som pH 5,8) eller andre steder for angiogenese, slik som tumorer, steder med inflammasjon eller trombe. Dette betyr at metallkompleksene kan være nyttige for selektiv levering av metallioner i biologiske systemer til områder med lav pH. Således ville metallkomplekset transportere det aktuelle metallion til stedet med lav pH, hvor den relativt hurtige hydrolyse ville resultere i selektiv fanging eller frigivelse av metallionet. Det ukomplekserte metallion eller mye mer hydrofile metallkomplekser resulterende fra den koordinerte iminbindingshydrolyse vil mye mindre sannsynlig krysse cellemembraner og således bli lokalisert i det lave pH-området av interesse. I andre områder av pattedyrkroppen (eller andre biologiske systemer), hvilke har en mer nøytral pH (typisk pH 7,0-7,4), ville metallkomplekset hovedsakelig forbli intakt, og således ville metallionet bli fritt til å bevege seg ned konsentrasjonsgradienter og således undergå clearance. Denne selektive målsøking kunne være nyttig for den selektive frigivelse av radiometaller enten for diagnostisk avbildning in vivo eller for radioterapi. Fordi lysosomenes pH i PMN-er er kjent å være relativt lav (omtrent pH 4,5) kan metallkompleksene av den foreliggende oppfinnelse krysse PMN-cellemembraner og undergå relativt hurtig hydrolyse i lysosomets lavere pH-miljø. Dette kunne gi en fremgangsmåte for selektivt å merke PMN-celler i nærvær av andre blodceller fordi andre blodceller (spesielt røde blodceller som danner det over-veldende flertall av blodceller) ikke besitter lysosomer. Fordi hvite blodceller er kjent for å konsentrere på steder med infeksjon eller inflammasjon in vivo kunne de merkede PMN-celler anvendes for den diagnostiske avbildning av infeksjon eller inflammasjon. PMN-cellemerkingen kunne utføres enten på cellepreparater eller fullblodsprøver in vitro, eller selektiviteten kan være tilstrekkelig til å tillate direkte cellemerking i blodstrømmen in vivo etter intravenøs administrasjon av metallkomplekset.
Foretrukne chelateringsmidler for selektiv metallevering med lav pH er a-iminokarboksylatderivatene, siden metallkompleksene av denne ligandtype viser en markert økning i hydrolysehastigheten under ca. pH 5. Det er antatt at pKa av karboksylsyrer er slik at stedet for initiell protoner-ing i pH-området 4-5 er den koordinerte karboksylatsubsti-tuent. Dette svekker metalldonorevnen til den koordinerte Y-gruppe med den virkning at den metallkoordinerte Y-gruppe erstattes av konkurrerende donorgrupper, slik som vann eller fri pyrodruesyre. Hydrolyse av det ukoordinerte imin følger deretter. Det er også blitt funnet at variasjon i R-gruppen signifikant kan påvirke hydrolysehastigheten (se eksemplene 8 og 9). R=Me- og Et-derivatene er begge funnet å gi nyttige langsomme hydrolysehastigheter under nøytrale pH-betingelser, men for R=Et går hydrolysen noe hurtigere enn når R=Me. Glyoksalat(R=H)derivatet ble funnet å hydrolysere så hurtig i ubufret (nøytral) løsning at det var utilstrekkelig tid til å ta et NMR-spektrum, undergående fullstendig hydrolyse på mindre enn 3 minutter. Når R = i-Pr, er det en markert økning i hydrolysehastighet, trolig på grunn av sterisk repulsjon mellom armene. Dette viser at ved å bytte R-gruppen kan det oppnås kontroll over hydro-lysehastighetene til metallkompleksene av den foreliggende oppfinnelse. Ved å bruke denne informasjon er det mulig å skreddersy karakteristikaene til metallkomplekset til den ønskede applikasjon.
Det er forutsett at hydrolysefølsomheten (og muligens hydrolysehastigheten) også kan justeres, avhengig av hvor mange av gruppene Y<1>, Y<2> og Y<3> som er -N=CR-B (=0) OZ. Jo større antall koordinerte iminbindinger, desto større er den forventede hydrolyseletthet. Når lantanid(III)-[Ln(III)]komplekset med formel (1) undergår fullstendig hydrolyse, er det endelige produkt det fritt hydratiserte lantanidmetall(III)ion. Ved de nødvendige humane doseringer for MRI-kontrastmiddelapplikasjoner kan frie lantanid(III)-ioner forevise toksiske effekter in vivo. Den foreliggende oppfinnelse frembringer imidlertid også ligander hvor bare én eller to av Y<1->, Y<2-> og Y<3->enhetene inneholder en iminbinding. Y-grupper som ikke inneholder et imin, er ikke forventet å undergå hydrolyse, og således gir slike grupper en måte for restmetallchelaterende kapasitet når Y-gruppen(e), hvilke inneholder en iminbinding, er blitt hydrolysert. Således ville f.eks. kompleks 5 (skjema 5) være forventet å beholde lantanidmetall(III)ionet etter hydrolyse fordi den hydrolyserte ligand er oktadentat. For MRI og andre applikasjoner hvor betydelige humane doser er involvert, er det således foretrukket at lantanidmetall-komplekset bare har én eller to iminbindinger, mest foretrukket bare en enkelt iminbinding. I tillegg har kompleks 5 ingen ekstra koordinasjonssteder for koordinasjonen av vannmolekyler, og er derfor forventet å gi en relativt svak MRI-forsterkning. I et område med lav pH vil imidlertid metallkomplekset 5 hydrolysere og gi et produkt med et redusert antall donorsteder stilt til rådighet av liganden, og således tillate koordinasjonen av et vannmolekyl. Produktkompiekset er således forventet å vise mye større MRI-forsterkende egenskaper. Disse egenskaper tillater muligheten for selektiv levering, og valgfritt fanging, av MRI-forsterkning til lave pH-områder i menneskekroppen.
Når metallkompleksene av den foreliggende oppfinnelse er ment for human anvendelse, kan de administreres enten oralt, intratekalt eller (fortrinnsvis) intravenøst. I det spesielle administrasjonstilfellet med midlene til synovial væske kan midlet injiseres direkte inn i den synoviale væske (intraartikulær injeksjon) av en trenet lege. Slike midler for human anvendelse kan valgfritt gis i enhetsdose-form i en på forhånd fylt steril sprøyte. Når metallet er et radiometall, ville den forhåndsfylte sprøyten være utstyrt med et sprøytevern for å beskytte operatøren fra strålingsdose. Metallkompleksene kan også leveres i sett-form. Settet ville fortrinnsvis være sterilt og inneholde enten liganden eller reagensene for in situ-fremstillingen av liganden ideelt i frysetørket form. Settet ville gi det ønskede metallkompleks med rekonstituering med metallionet av interesse. Settene eller de forhåndsfylte sprøyter kan valgfritt inneholde ytterligere tilsetningsstoffer, slik som buffere; farmasøytisk akseptable oppløsningsmidler (f.eks. syklodekstriner, eller surfaktanter som Pluronic, Tween eller fosfolipider); farmasøytisk akseptable stabili-satorer eller antioksidanter (slik som askorbinsyre, gentisinsyre eller para-aminobenzosyre) eller fyllstoffer for lyofilisering, slik som natriumklorid eller mannitol.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen. Eksemplene 1 og 4-6 gir syntese av ligander av den foreliggende oppfinnelse. Eksempel 2 frembringer en fremgangsmåte ved fremstillingen av yttriumkomplekser med forskjellige substituenter (R). Eksempel 3 gir syntesen av et indiumkompleks. Eksempel 7 bringer til veie en syntese av en asymmetrisk ligand og metallkomplekser derav. Eksemplene 8 og 9 gir bevis for de forskjellige hydrolysehastigheter ved forskjellige pH-verdier og viser at hastighetene hovedsakelig er upåvirket i nærværet av liposomer. Eksempel 10 viser at metallkompleksene kan penetrere liposomer (det vil si har de rette egenskaper for å tillate kryssing av biologiske membraner). Eksempel 10 viser også at metallmengden fanget i liposomet øker når pH senkes. Eksempel 11 viser at metallkompleksene har nyttige MRI-relaksivitetsegenskaper. Eksemplene viser at metallkomplekser av den foreliggende oppfinnelse er vannløselige, i stand til å krysse lipidmembraner og frigi yttrium(III) mye hurtigere ved den sure pH forbundet med det indre av lysosomer enn ved nøytral pH, som funnet i blodet og cellecytoplasmaet. Disse resultater demonstrerer at disse komplekser har potensiell anvendelig-het ved den selektive levering og fanging av metallioner til områder i biologiske systemer, hvilke har lav pH, slik som lysosomene til celler.
Figur 1 viser røntgenkrystallstrukturen av indiumkomplekset av (2 -aminoetyl)bis (3-aza-4-karboksy-3-pentenyl)amin. Figur 2 viser røntgenkrystallstrukturen av samariumkomplek-set av tris(3-aza-4-karboksy-3-pentenyl)amin. Figur 3 viser røntgenkrystallstrukturen av yttriumkomplekset av en ligand hvor A er 1,4,7-triazasyklononan.
Eksempel 1
Syntese av tris( 3- aza- 4- karboksy- 3- pentenyl) amin Natriumpyruvat ble delvis løst i MeOH ved romtemperatur. Tris (2-aminoetyl)amin (tren, 0,33 ekvivalenter) ble tilsatt og blandingen refluksert i 2 timer for å gi en blekgul løsning. Løsningen ble tillatt å avkjøles, og overskuddseter ble tilsatt og ga tris(3-aza-4-karboksy-3-pentenyl)-amin som et hvitt presipitat.
<1>H-NMR (d4-MeOH) : 8 3,48 (t, 2 H) , 2,82 og 2,76 (begge t, 2 H) , 2,08 og 2,04 (begge s, 3 H) ppm (blanding av cis- og trans-isomerer) .
Eksempel 2
Syntese av lantanid( Ln) kompleksene av tris( 3- aza- 4-karboksy- 3- pentenyl) amin og analoger
Metode A
Natriumpyruvat (33 0 mg, 3 mmol) ble delvis løst i MeOH
(4 0 cm<3>) ved romtemperatur. Løsningen ble omrørt, og 1 mmol av det passende metall(III)klorid ble tilsatt, etterfulgt av langsom tilsetning (i løpet av 1 minutt) av tris (2-aminoetyl) amin (tren, 146 mg, 1 mmol). I løpet av tilsetningen av trenen ble noen ganger et hvitt presipitat av Ln(OH)3 dannet, men dette løste seg opp igjen hurtig. Den resulterende klare, fargeløse løsning ble deretter varmet til refluks i 2 timer. Løsningen ble deretter tillatt å avkjøles, og overskudd Et20 (250 cm<3>) ble tilsatt for å gi et hvitt presipitat, dette ble filtrert fra under gravitasjon. Presipitatet ble vasket ytterligere med Et20
(1000 cm<3>) da det ble filtrert for å fjerne spor av MeOH. Det resulterende hvite, faste stoff ble tørket i vakuum. Fjerning av NaCl-forurensning ble oppnådd ved slemming av en konsentrert løsning av dette produkt i MeOH gjennom en Sephadex LH-20-kolonne laget av en mikropipette, og som tillater løsningen å passere igjennom under gravitasjon. Utbyttet av kompleks-NaCl-blandinger var som følger:
Y (III)-kompleks: ^-NMR (D20, ubufret) 8 = 3,19 (t, 2 H) , 3,80 (t, 2 H), 2,05 (s, 3 H); elektrospraymassespektrum (H20) m/z 1769 = [{Y(L<X>)}4 + H]<+>, 1327 = [{Y(L<1>)}3 + H]<+>, 885 = [{Y(L<1>)}2 + H]<+>, 443 = [YCL<1>) + H]<+>; IR (KBr-skive) 1625vs, 1368s(br), 1202s.
De tilsvarende Y(III)-komplekser av ligandene som tilsvarer R=H-, Et-, i-Pr- og Ph-analogene (se skjema 1), ble syntet-isert ved å bruke den samme fremgangsmåten ved å bruke det passende a-ketonkarboksylatnatriumsalt. <1>H-NMR-data for Y-(III)-komplekset av liganden spesifisert i D20 er gitt under: R=Et, tris(3-aza-4-karboksy-3-heksenyl)amin: (pH = 7,0, bufret) , 8 = 3,61 (t, 2 H), 2,96 (t, 2 H) , 2,30 (q, 2 H) , 0,76 (t, 3 H) ppm.
R=i-Pr, av tris(3-aza-4-karboksy-5-metyl-3-heksenyl)amin: (pH = 7,0, bufret), 8 = 3,64 (t, 2 H) , 2,97 (t, 2 H) , 2,84 (septett, 1 H), 0,99 (d, 6 H) ppm.
R=Ph, tris(3-aza-4-karboksy-4-fenyl-3-butenyl)amin:
(ubufret), 8 = 7,46 (m, 3 H) , 7,27 (m, 2 H) , 3,78 (br s,
2 H), 2,99 (br s, 3 H) ppm.
Metode B
Den isolerte ligand fra eksempel 1 ble reagert med metallene fra eksempel 2 i metanol og ga nesten kvantitative utbytter av metallkomplekser, som beskrevet i metode A ovenfor. Røntgenkrystallstrukturen til Sm(III)-komkplekset er vist i figur 2.
Eksempel 3
Fremstilling av indiumkomplekset av ( 2- aminoetyl) bis ( 3- aza-4 - karboksy- 3- pentenyl) amin
Fremgangsmåten i eksempel 2 ble fulgt ved å bruke InCl3, tren og natriumpyruvat.
Indium(III)metallkomplekser krystalliserte ut uten tilsetning av Et20, utbytte 72 %. Røntgenkrystallstrukturen til In(III)-komplekset viser at bare to av tre trenarmer har undergått Schiff-basekondensasjon (se figur 1).
XH-NMR (D20, ubufret) 5 = 3,79 (m, 2 H) , 3,24 (m, 2 H) , 2,88 (m, 1 H) , 2,81 (m, 1 H) , 2,28 (s, 3 H) ; IR (KBr-skive) I637vs, 1361s, 1200s.
Eksempel 4
Syntese av tris( 2- aminopropvl) amin TC,- tren!
Dette er en ny syntese av dette tripodale amin (se skjema 2) .
(i) Syntese av tris( 2- cyanoetyl) amin
Akryl onitril (110 g, 2 mol) ble tilsatt dråpevis til en omrørt løsning av 28 % ammoniakk i H20 (61 g, 1 mol) ved 3 0 °C ved en slik hastighet at lite eller ingen annen fase var til stede ved noe tidspunkt. Omrøringen ble fortsatt i 2 timer ved 3 0 °C, og deretter ble vann (350 cm<3>) og mer akrylonitril (110 g, 2 mol) tilsatt. Blandingen ble omrørt ved 75 °C i 52 timer. Deretter ble vann og overskudd akrylonitril fjernet under redusert trykk. Restvæsken krystalliserte ved henstand. Omkrystallisering fra varmt EtOH ga klare, fargeløse nåler. Utbytte: 73 %.
<13>C-NMR (D20) = 121,14 (-CN), 48,80 (CH2-CN) , 16,71 (N-CH2-) ppm. (ii) Syntese av tris ( 2- aminopropyl) amin Tris (2-cyanoetyl) amin (2,80 g, 15,9 mmol) ble løst i BH3-THF og refluksert under nitrogen i 48 timer. MeOH (ca. 20 cm<3>) ble tilsatt dråpevis til løsningen med kraftig omrøring inntil det ikke ble utviklet mer gass. Løsningen ble dampet inn til tørrhet under vakuum, og det resulterende hvite presipitat ble refluksert i 6 M saltsyre (250 cm<3>) inntil løsningen klarnet. Saltsyren ble fjernet under redusert trykk, og det resulterende faste stoff ble løst i en minimumsmengde vann. Løsningen ble delt i to deler. Hver del ble applisert på en basisk ionebytterkolonne (DOWEX-ionebytterresin, 20-50 mesh), og aminet ble eluert i vann (ca. 250 cm3) . Vannet ble fjernet under redusert trykk for å gi tris(3-aminopropyl)amin (1,78 g, 59 %) som en klar olje.
^-NMR: (CDC13) 5 = 2,71 (6 H, t, N (CH2CH2CH2NH2) 3, 2,44 (6 H, t, N(CH2CH2CH2NH2) 3, 1,57 (6 H, q, N (CH2CH2CH2-NH2) 3, 1,36 (6 H, br, N(CH2CH2CH2NH2) 3.
Eksempel 5
Syntese av fosforinneholdende ligander
Når B er P, kan ligandene fremstilles via et acylfosfonat-salt (se skjema 1). Det krevde acylfosfonat kan fremstilles ved fremgangsmåten ifølge Karaman et al. [R. Karaman,
A. Goldblum, E. Breuer, H. Leader, J. Chem. Soc. Perkin Trans., 1, 1989, 765-774]. Således gir reaksjon av tri-metylfosfitt med et egnet valgt syreklorid, RCOCl, ved 5 °C dimetylacylfosfonatet i høyt utbytte. Reaksjon av dimetylacylfosfonatet med natriumjodid i tørt aceton (eller LiBr i tørt MeCN) gir metylacylfosfonatmonosaltet i høyt utbytte. Metall-tri-imino-tri-fosfonatkomplekset dannes deretter ved å reagere 3 ekvivalenter metylacylfosfonatmonosalt med 1 ekvivalent tris (2-aminoetyl)amin og 1 ekvivalent av det valgte metallsalt i metanol under refluks i 2 timer. Produktet kan deretter presipiteres ved tilsetning av eter, og renses ved eluering gjennom en Sephadex LH-20-kolonne.
Eksempel 6
Syntese av makrosvkliske iminokarboksylatkomplekser basert på f9lanN2 (se skjema 4)
(i) Syntese av 1, 4, 7- tris( cvanometvl)- 1, 4, 7- triazasyklononan
[9]anN3-3 HB r (3,0 g, 8,07 mmol), kloracetonitril (1,9 g, 25,2 mmol) og trietylamin (10 g, 0,099 mol) i 150 cm<3 >etanol ble refluksert under nitrogen i 24 timer. Etter avkjøling ble løsemidlet fjernet ved rotasjonsinndamping for å gi en rød olje, hvilken ble løst i CHC13 (100 cm<3>) og vasket med vann (3 x 100 cm3) . Den organiske fase ble samlet og tørket med MgS04, filtrert og tørket ved rotasjonsinndamping. Den resulterende gule olje ble tørket i vakuum for å gi et blekgult, fast stoff (1,052 g,
4,27 mmol). Utbytte: 53 %.
<1>H-NMR: (CDC13) 5 = 2,855 (12 H, s, -NCH2-), 3,594 (6 H, s, NCH2CN) ppm.
"C-NMR: (CDC13) 8 = 54,12 (NCH2) , 46,49 (NCH2CN) , 116,14 (CN) ppm.
(ii) Syntese av 1, 4, 7- tris( aminoetyl)- 1. 4, 7- triazasyklononan
1, 4 , 7-tris(cyanometyl)-1,4,7-triazasyklononan (0,320 g, 1,23 mmol) og BH3-THF 1 M løsning i THF (4 0 cm<3>) ble refluksert under nitrogen i 48 timer. Etter avkjøling ble overskudd boran ødelagt ved å tilsette vann (5 cm3) , deretter ble løsningen tørket under vakuum. Det oppnådde hvite, faste stoff ble løst i 50 cm<3> HC1 7 M og varmet under refluks i 40 timer. Etter avkjøling ble løsningen tørket i vakuum for å gi et hvitt, fast stoff. Det faste stoff ble løst i en minimumsmengde vann, og den oppnådde løsning ble passert gjennom en Dowex 1 x 8-200-kolonne (10 g) aktivert med en løsning av 1 M natriumhydroksid.
Løsemidlet ble fjernet under redusert trykk for å gi en fargeløs olje (0,270 g, 1,045 mmol). Utbytte: 85 %.
'H-NMR: (CDC13) 5 = 2,76 (12 H, s, N(CH2), 2,75, 2,59 (12 H, dt, CH2CH2N) , 1,63 (6 H, bred, NH2) ppm.
<13>C-NMR: (CDCI3) 5 = 56,90 (NCH2) , 62,21 (NCH2CH2NH2) , 40,26 (NCH2CH2NH2) ppm.
(iii) Syntese av Ln ( III)- kompleksene [" Ln( L) 1 ( Ln = Y,
Sm, La, Yb)
Syntesen av Y(III)-komplekset er typisk: 1, 4 , 7-tris(aminoetyl)-1,4,7-triazasyklononan (39,8 mg, 0,154 mmol), natriumpyruvat (50,9 mg, 0,462 mmol) og yttriumnitrat (56,2 mg, 0,154 mmol) ble varmet til refluks i metanol (30 cm<3>) i 2 timer. Etter avkjøling ble løse-middelvolumet redusert, og dietyleter ble tilsatt: Et blekgult, fast stoff ble oppnådd. Det faste stoff ble filtrert fra og tørket under vakuum. Natriumnitratet ble fjernet fra yttriumkomplekset ved å passere en konsentrert metanolisk løsning av det faste stoff gjennom en LH-20 Sephadex-kolonne. Tilsetning av dietyleter ga et hvitt, fast stoff (61,2 mg, 0,11 mmol). Utbytte: 71,4 %. En enkelt krystall egnet for røntgenanalyse ble oppnådd ved diffusjon av di-etyleterdamp inn i en metanolløsning av komplekset ved romtemperatur .
Massespek. (elektrospray) m/z = 577 (M<+> [C21H33N606Y + Na<+>] ) . <13>C-NMR (CD3OD) 8 = 53,72 (NCH2) , 60,31 (NCH2CH2N) , 60,17 (NCH2CH2N) , 172,68 (N=C) , 17,15 (CH3) , 173,76 (C02) ppm.
Denne prosedyren ble vellykket fullført for komplekser av Ln = Y, Sm, La, Yb, hvor alle er blitt karakterisert ved enkeltkrystallrøntgendiffraksjon. Disse strukturer viser at alle kompleksene er isostrukturelle med observert 9-ko-ordinasjon ved Ln-sentrene (figur 3). Andre lantanidmetallioner kan forventes å binde til disse makrosykliske imino-karboksylatligander på en tilsvarende måte.
Eksempel 7
Syntese og applikasjon av et asymmetrisk kompleks
Skjema 5 illustrerer hvorledes slike asymmetriske tripodale ligander kan syntetiseres.
(i) Syntese av 1
BOC-ON (4,92 g, 20 mmol) ble løst i tørt THF (50 cm<3>). Denne løsning ble tilsatt dråpevis i løpet av 3 0 minutter til en hurtig omrørt løsning av tris(2-aminoetyl)amin
(2,92 g, 20 mmol) i tørt THF (300 cm<3>) ved 0 °C. Den resulterende reaksjonsblanding ble omrørt ved 273 K i 4 timer. Løsemidlet ble fjernet under redusert trykk etterlatende en tykk, gul olje. Denne oljen ble løst igjen i kokende eter og etterlatt for avkjøling i 10 timer, og en annen gul olje separerte ut, hvilken ble kastet. Løsemidlet ble fjernet fra supernatantløsningen under redusert trykk for å gi en tredje gul olje av urent 1. Utbytte: 67 %.
<1>H-NMR: (CDC13) 5 = 7,75 og 7,40 (m, aromatisk forurensning, avledet fra BOC-ON), 5,20 (1 H, br, NHBOC), 4,55 (2 H, br NH2) , 3,19 (2 H, m, CH2NHBOC) , 2,81 (4 H, t, CH2NH2) , 2,59
(6 H, m, (NCH2CH2) , 1,44 (9 H, d, CH3 på BOC-gruppen) ppm.
Det dobbeltbeskyttede derivat N(CH2CH2NH2) (CH2CH2NHBOC) 2 kan syntetiseres ved å bruke den samme fremgangsmåten, men ved å bruke 2 ekvivalenter BOC-ON.
(ii) Syntese av 4
Tris(2-aminoetyl)amin (1,02 g, 7,0 mmol) ble tilsatt til en løsning av 2-brometylacetat (7,01 g, 42 mmol) i CHC13
(50 cm3) . Den resulterende blanding ble omrørt ved romtemperatur i 2 timer for å gi et hvitt presipitat. Reaksjonsblandingen ble filtrert. <1>H-NMR-analyse bekreftet at det hvite presipitat var et bromsalt av protonert tren. Løsemidlet ble fjernet fra filtratet under redusert trykk for å gi en brun olje. Ureagert 2-brometylacetat ble fjernet ved destillasjon ved 60 °C i vakuum, etterlatende en tykk, brun restolje 4. Utbytte: 41 %.
'H-NMR: (CDClj) 5 = 4,14 (4 H, q, -OCH2CH3) , 3,78 (2 H, t, NCH2CH2) , 3,58 (4 H, s, -CH2COO-), 3,27 (2 H, t, NCH2CH2) , 1, 24 (6 H, t, -0CH2CH3) .
(iii) Syntese av 2 og 3
Fremgangsmåten ved syntesen av 4, som beskrevet ovenfor, kan også passende tilpasses for anvendelse i syntesen av 2. Ligand 2 kan avbeskyttes ved omrøring i MeOH/6 M HCl i H20-blanding i 3 6 timer. Løsemidlet fjernes deretter under redusert trykk. Den resulterende forbindelse renses deretter i MeOH og 1 ekvivalent LnCl3-6 (H20) og 1 ekvivalent av Na<+->saltet av en 2-ketokarboksylsyre tilsettes. Deretter tilsettes NaOH i MeOH til løsningen inntil den så vidt er alkalisk, og den resulterende løsning reflukseres i 2 timer. Tilsetning av overskuddseter ville presipitere kompleks 3.
Eksempel 8
Hydrolvsehastighetsstudier
En 20 mg prøve av Y(III), R=Me-komplekset fra eksempel 2, ble løst i D20 inneholdende en imidazolbuf f er (pH = 7,0) og etterlatt ved henstand ved romtemperatur. ^-NMR-spekteret av løsningen ble målt ved tidsintervaller (t, i timer) i løpet av en periode på 2 dager (se skjema 6) . I løpet av denne tiden avtar triplettoppene ved 2,91 ppm (A) og 3,51 ppm (B) i intensitet, og to nye topper kommer til syne ved 2,63 ppm (C) og 2,92 ppm (D), konsistent med hydrolysen av komplekset som skjer for å gi protonert tren. Ved å ta de relative integraler av disse topper, var det mulig å monitorere dissosiasjonen som en funksjon av tid. Dette eksperiment ble gjentatt med en eddiksyre-/kalium-acetatbuffer (pH = 4,7).
Dataene viser at dekomponering av liganden og etterfølgende frigivelse av yttriumionene skjer hurtigere ved lave pH-verdier når total hydrolyse av prøven er fullstendig i løpet av noen få timer. Ved nøytral pH lever komplekset mye lenger, og dekomponeringen er fremdeles ikke fullstendig etter 21 timer. Hydrolyse av komplekset ved omtrent de samme hastigheter som disse er blitt observert i nærvær av liposomer.
Eksperimentet ble gjentatt med R = Et eller i-Pr som alter-nativter til R = Me, med de følgende resultater.
Eksempel 9
Hydrolyse av Y ( III)- komplekset tris( 3- aza- 4- karboksv- 4-fenvl- 3- butenyl) amin ( formel ( 1) med R = Ph) Y(III)(R=Ph)-kompleks/NaCl (7 mg) ble løst i d4-MeOH
(0,1 cm3) . En ekvimolar mengde av Y(III) (R=Me)-kompleks/ NaCl ble også løst i d4-MeOH (0,1 cm3) . Begge prøver ble deretter overført til NMR-rør, og D20 (0,48 cm<3>) inneholdende en imidazolbuffer, pH = 7,0, ble tilsatt til hver prøve på samme tid. NMR-spektra av begge prøver ble deretter tatt ved tidsintervaller i løpet av en 2 dagers
periode for å monitorere hydrolysen av kompleksene. Tempe-raturen i de to prøvene ble opprettholdt ved 293 K gjennom 2 dagers-perioden. Resultatene er oppsummert i tabellen under:
Det kan observeres at det er en hurtigere hydrolyse av R=Ph-derivatet sammenlignet med R=Me-derivatet. Dette kan tilskrives den ytterligere steriske trengsel mellom de tripode armer når R = Ph.
Den lille mengden med d4-MeOH hjelper på oppløsning av [R=Ph]-3 NaCl i D20 og endrer ikke signifikant hydrolysehastigheten. Dessverre var det fremdeles ikke mulig å løse en større mengde [R=Ph]-3 NaCl, hvilket ville tillatt direkte sammenligning med dataene allerede oppnådd for R=Me-, Et- og i-Pr-derivatene. Ved sammenligning med R=Me-derivatet fremkommer det imidlertid at hydrolysehastigheten for R=Ph-derivatet ligger mellom hastighetene til R=Et- og i-Pr-derivatene. Derfor er de relative hydrolysehastigheter:
Eksempel 10
Lipidmembranpermeabilitetsstudier
(a) Fremstilling av liposomer
En 1 cm<3> liposomprøve ble fremstilt ved fremgangsmåten ifølge Fry et al. [D.W. Fry, C. White, D.J. Goldman, Anal. Biochem., 90, 809 (1978)].
Således ble dipalmitoylfosfatidylcholin C16:0 (13 mg), kolesterol (1 mg) og stearylamin (1 mg) plassert i en glassflaske. To glassperler ble tilsatt, og flasken ble forseglet (med et gummiseptum og foldet på metall-"over-seal"). Blandingen ble kraftig omrørt for å gi en klar, fargeløs løsning. Denne løsning ble dampet inn til tørrhet ved 60 °C under en strøm av nitrogengass for å gi et hvitt, fast stoff (lipider) på siden av flasken, hvilken kunne lagres ved -20 °C i den forseglede flaske inntil anvendelse .
(b) Liposompermeabilitetsstudier ved ICP
50 mg av Y(III), R=Me-kompleks/NaCl-blandingen, ble løst i 1cm<3> avgasset vann inneholdende en imidazolbuffer (pH = 7,04). Dette ble tilsatt til en flaske av faste lipider (fremstilt som beskrevet ovenfor). Blandingen ble kraftig omrørt inntil lipidene ikke lenger klebet til sidene av flasken, deretter sonikert i 5 minutter, i løpet av hvilken tid lipidene dannet sfæriske liposomer med konstant størrelse (som sett under et mikroskop), omsluttende noe av komplekset. Flasken ble deretter tillatt å stå i eksakt 3 timer ved romtemperatur for å tillate noe av komplekset å hydrolysere. Fire 1 cm<3> sprøytesylindrer ble tettet igjen med glassull og fylt med Sephadex G50 i 0,9 % saltløsning. Disse sprøytesylindrene ble suspendert i testrørene og sentrifugert ved 2000 rpm i 2 minutter, etter hvilken tid toppen av Sephadexen hadde gått til 0,9 cm<3->graderingen, og hadde kommet vekk fra sidene på sprøytesylinderen. Kolonnene ble deretter hver vasket igjennom med 0,3 cm<3> av den avgassede imidazolbufferløsning og sentrifugert igjen i 2 minutter ved 2000 rpm. 0,25 cm<3> av liposomene ble deretter tilsatt til hver kolonne og sentrifugert i 2 minutter ved 2000 rpm. Dette hadde effekten å fjerne supernatantkomplekset, mens liposomalkomplekset passerte gjennom kolonnen, inne i liposomene. Liposomene ble deretter etterlatt for henstand i 110 minutter ved romtemperatur for å tillate indre kompleks å diffundere ut. Deretter ble liposomene passert gjennom en annen Sephadex-kolonne som tidligere for å fjerne supernatantkomplekset. Deretter ble 0,05 cm<3> Triton X-100 tilsatt til liposomene, og prøven ble etterlatt for henstand i flere timer inntil løsningen var klar og liposomene var blitt brutt ned. Løsningen ble laget opp til 100 cm<3> i 10 % HN03 og analysert for yttrium ved
ICP. Dette eksperimentet ble repetert med acetatbuffere med pH = 4,93 og pH = 3,91, og også en kontroll hvor komplekset var blitt etterlatt for henstand over natten i bufferen med pH = 3,91 for å tillate total hydrolyse.
I tilfellet med nøytral pH kan yttriumet for en stor del forventes å være i den komplekserte form etter 3 timers hydrolyse, mens derimot ved sure pH-verdier vil komplekset for en stor del ha hydrolysert etter denne tid, og yttriumet vil være fritt. I kontrolltilfellet vil alt av komplekset ha hydrolysert, etterlatende 100 % frie tri-valente yttriumkationer. Disse resultater viser at det nøytralt komplekserte yttrium raskt diffunderer ut av liposomene, men fritt, ladet yttrium forblir fanget inni.
En variasjon av dette eksperimentet ble fullført hvor 5 cm<3 >liposomer ble laget opp, hvori 250 mg kompleks i imidazolbuffer, pH = 7,04, ble etterlatt for å hydrolysere i bare 10 minutter. Supernatantkomplekset ble fjernet som tidligere, og komplekset ble tillatt å diffundere ut av liposomene. Ved visse tidsintervaller ble en 1 cm<3> del av dette tatt, supernatantyttrium fjernet, og liposomene analysert for yttrium ved ICP som tidligere.
Det detekterte yttrium er svært tilsvarende i alle tilfeller, innenfor eksperimentell feil, og konsistent med det detektert i tidligere pH-eksperimenter. Dette indikerer at diffusjon av komplekset ut av liposomene er svært hurtig med en likevekt som nås innen 20 minutter.
(c) Lipidpermeabilitetsstudie med NMR
100 mg av R=Me-yttriumkompleks/NaCl-blandingen ble løst i D20 inneholdende en imidazolbuffer (pH = 6,80). Denne ble inkorporert inne i liposomene som beskrevet i eksempel 5(b) ovenfor. Komplekset ble gitt en initiell hydrolysetid på under 10 minutter, deretter ytterligere 90 minutter mens komplekset ble tillatt å diffundere ut av liposomene. For å oppnå et NMR-spektrum av tilstrekkelig klarhet var det nød-vendig å se på supernatantfraksjonen heller enn liposom-fraksjonen. Liposomene ble passert gjennom Sephadex G5 0 som tidligere, men deretter kastet. Ethvert supernatantkompleks ble deretter fanget i Sephadexen. Sephadexen ble vasket igjennom én gang med 0,2 cm<3> deuterert bufferløsning i hver sprøyte, deretter sentrifugert ved 2 000 rpm i 2 minutter, deretter ble denne fraksjon også kastet. Deretter ble ytterligere 0,3 cm<3> deuterert buffer vasket igjennom (2 minutters spinning, 2000 rpm), denne fraksjon ble samlet (en klar, fargeløs væske) og analysert med ^-NMR.
NMR viste bare imidazol, vann, etanol (fra liposomfremstil-ling) og komplekstoppene [d = 3,65 (t, 2 H), 3,02 (t, 2 H), 1,97 (s, 3 H)]. Dette gir ytterligere bevis for at komplekset er i stand til å passere gjennom lipidmembraner intakt.
Eksempel 11
Relaksivitet av Gd( III)- komplekset av tris( 3- aza- 4-karboksy- 3- pentenyl) amin ( formel ( 1) med R = H), heretter rGd( L)]
En prøve av [Gd(L)]-3 NaCl ble veid og løst i 0,10 cm<3> d4-MeOH, et løsemiddel hvor [Gd (L1) ] ikke hydrolyserer. Ytterligere fem prøver, hver inneholdende en forskjellig mengde av [Gd(L)]-3 NaCl, ble laget opp på samme måte. Den første prøven ble overført til et NMR-rør og blandet med 0,48 cm<3 >D20. Den transverse relaksasjonstid (TJ for HOD-toppen ved 4,707 ppm ble målt ved å bruke en 180-J-90-pulssekvens ved 3 7 °C ved å benytte et Bruker 3 00 MHZ NMR-spektrometer. Dette ble gjentatt for de gjenværende fem prøver. I alle tilfeller var forsinkelsen mellom å tilsette D20 og å fullføre T-L-målingen mindre enn 3 0 minutter, et tidsintervall der hydrolyse av kompleksene er minimal. En sluttelig prøve ble laget opp på samme måte ved å bruke rent [Gd(L)] (laget ved å eluere [Gd(L)]-3 NaCl gjennom en Sephadex LH-20-kolonne). Resultatene er summert under:
Plotting av l/ T1 mot konsentrasjon fører til en omtrentlig rett linje. Relaksiviteten av [Gd(L)] beregnes ved å ta gradienten av denne graf. Således er relaksiviteten av [Gd (L) ] ved 37 °C og 300 MHz (4,3 ± 0,6) s^mM"<1>.
Vi har tidligere fremstilt en rekke addukter [Ln(L)]/NaCl. Passering av disse gjennom en Sephadex-kolonne resulterer i krystallisasjon av de Na<+->frie arter [Ln(L)], enkelt-krystallrøntgenstrukturene av hvilke viser [for Ln = Y(III), Yb(III)] dannelsen av polynukleære aggregater i fravær av H20. Hvis disse aggregater eksisterer i bo-løsning, ville de forventes å vise lavere relaksivitet enn en monomer med ett eller to koordinasjonssteder okkupert av H20-molekyler. Imidlertid viser l/T^-grafen at punktet som tilsvarer rent [Gd(D], ligger svært nær linjen av [Gd(L)]-3 NaCl. Dette medfører at i H20 løses alle disse komplekser, og spesielt [Gd (L) ] og [Gd(L)]-3 NaCl, for å gi de samme arter med de samme antall koordinerte H20-mole-kyler. Vi har bekreftet at to H20-molekyler binder til disse komplekser, siden enkeltkrystallrøntgenstrukturer av [Ln(L)] omkrystallisert fra H20 viser 9-koordinerte strukturer av typen [Ln(L) (OH2)2] (Ln = Gd, Sm) . Disse strukturelle studier er summert i vår publikasjon J. Chem. Soc, Dalton Trans., 1997, 3655.
Relaksiviteten av [Gd(L)j ved 300 MHz kan ikke nøyaktig sammenlignes med relaksivitetsverdiene av andre MRI-midler, hvilke vanligvis måles ved 10 eller 20 MHz. Siden relaksivitet vanligvis avtar med økt magnetisk feltstyrke<1>, er imidlertid relaksiviteten av [Gd(D] større enn DTPA- og DOTA-baserte MRI-midler. Dette kan tilskrives det større antall koordinerte H20-molekyler bundet til [Gd(L)] sammenlignet med [Gd (DTPA)]2" og [Gd (DOTA) ]".
<1>S. Aime, A.S. Batsanov, M. Botta, J.A.K. Howard,
D. Parker, K. Senanayake, G. Williams, Inorg. Chem., 1994, 33, 4696-4706.

Claims (11)

1. Ligand med formel: hvor: A er N eller en N,N',N''-trisubstituert triaza-9- til 14-leddet makrosyklisk ring;L<1>, L<2>, L<3> er kj edegrupper, hvilke er uavhengig valgt fra Cx.4-alkylen, C4.6-sykloalkylen eller fenylen;Y1, Y<2>, Y<3> er uavhengig valgt fra -NH2, -B(=0)OZ, -N=CR-B-(=0)0Z, -N [CR2-B (=0) Q] 2 og -0-CR2-B (=0) OZ, hvor B er CH2 eller PR<2>, hver Q er uavhengig -OZ eller -NR2, og Z er H eller et motion; hver R-gruppe er uavhengig valgt fra H, C1.5-alkyl, C^.g-fluoralkyl eller fenyl; R2 er OH, C^g-alkyl, eller C^g-fluoralkyl; med det forbehold at minst én av Y<1>, Y<2> og Y<3> er -N=CR-B-(=0)0Z.
2. Ligand ifølge krav 1, hvor A er N, L<1>, L<2> og L<3> er alle like og er C^-alkylen og Y<1>, Y<2> og Y<3> er alle -N=CR-B-(=0)0Z.
3. Ligand ifølge krav 2, hvor A er N, L<1>, L<2> og L<3> er alle -CH2CH2- og B er C.
4. Metallkompleks av liganden ifølge ethvert av kravene 1-3.
5. Metallkompleks ifølge krav 4, hvor metallkomplekset er nøytralt.
6 . Metallkompleks av liganden ifølge krav 3 med formel (1): hvor M er metallet.
7. Metallkompleks ifølge ethvert av kravene 4-6, hvor metallet er et lantanidmetall, indium eller gallium.
8. Metallkompleks ifølge ethvert av kravene 4-7, hvor metallet er radioaktivt.
9. Metallkompleks ifølge krav 8, hvor metallet er 90Y, 15<3>Sm, <X11>ln eller <169>Yb.
10. Metallkompleks ifølge ethvert av kravene 4-7, hvor metallet er paramagnetisk.
11. Metallkompleks ifølge krav 10, hvor metallet er gadolinium.
NO19994265A 1997-03-07 1999-09-02 Polydentate iminer og deres metallkomplekser NO313187B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP97301548 1997-03-07
PCT/GB1998/000678 WO1998039288A1 (en) 1997-03-07 1998-03-06 Polydentate imines and their metal complexes

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO994265D0 NO994265D0 (no) 1999-09-02
NO994265L NO994265L (no) 1999-11-05
NO313187B1 true NO313187B1 (no) 2002-08-26

Family

ID=8229239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19994265A NO313187B1 (no) 1997-03-07 1999-09-02 Polydentate iminer og deres metallkomplekser

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6153775A (no)
JP (1) JP4056088B2 (no)
DE (1) DE69810492T2 (no)
DK (1) DK1015419T3 (no)
ES (1) ES2190067T3 (no)
NO (1) NO313187B1 (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020094316A1 (en) * 2001-01-09 2002-07-18 Shuang Liu Polypodal chelants for metallopharmaceuticals
AU2002315208A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-23 University Of Florida Method and device for producing near-infrared radiation
KR101699142B1 (ko) 2004-06-18 2017-01-23 암브룩스, 인코포레이티드 신규 항원-결합 폴리펩티드 및 이의 용도
JP4930943B2 (ja) * 2007-05-11 2012-05-16 国立大学法人群馬大学 酸素濃度測定試薬および酸素濃度測定方法
CA2699394C (en) 2007-09-17 2020-03-24 The Regents Of The University Of California Internalizing human monoclonal antibodies targeting prostate cancer cells in situ
CN103518135B (zh) 2011-03-11 2016-08-17 内布拉斯加大学董事委员会 冠状动脉疾病的生物标志物
PT3383920T (pt) 2015-11-30 2024-04-15 Univ California Entrega de carga útil específica para tumores e ativação imune utilizando um anticorpo humano que tem como alvo um antigénio altamente específico da superfície das células tumorais
US12049511B2 (en) 2016-11-10 2024-07-30 Fortis Therapeutics, Inc. Engineered CD46-specific effector cells and uses thereof in the treatment of cancer
CN116419747A (zh) 2020-08-07 2023-07-11 福蒂斯治疗公司 靶向cd46的免疫偶联物及其使用方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5071965A (en) * 1988-07-19 1991-12-10 Mallinckrodt Medical, Inc. Novel tc-99m complexes
FR2670113A1 (fr) * 1990-12-06 1992-06-12 Medgenix Group Sa Agent de contraste constitue par un complexe neutre d'un cation paramagnetique et ligand pour former un complexe.
US5405601A (en) * 1993-07-02 1995-04-11 Mallinckrodt Medical Inc. Functionalized tripodal ligands for imaging applications
DE4406465A1 (de) * 1994-02-23 1995-08-24 Univ Leipzig Kontrastmittel für die Kernspintomographie

Also Published As

Publication number Publication date
ES2190067T3 (es) 2003-07-16
DK1015419T3 (da) 2003-04-22
NO994265L (no) 1999-11-05
JP2001514624A (ja) 2001-09-11
DE69810492T2 (de) 2003-11-20
DE69810492D1 (de) 2003-02-06
NO994265D0 (no) 1999-09-02
US6153775A (en) 2000-11-28
JP4056088B2 (ja) 2008-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2537502B2 (ja) １−置換−１，４，７−トリスカルボキシメチル−１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカンおよび類縁体
US11186553B2 (en) Metal complex formulations
US12070511B2 (en) Lanthanide complex formulations
JP2773870B2 (ja) マンガンキレート（▲ｉｉ▼）ｎｍｒｉ造影剤
HUT74565A (en) 2-pyridylmethylenepolyazamacrocyclophosphonic acids, complexes and derivatives thereof, for use as contrast agents
van Staveren et al. S‐Functionalized Cysteine: Powerful Ligands for the Labelling of Bioactive Molecules with Triaquatricarbonyltechnetium‐99m (1+)([99mTc (OH2) 3 (CO) 3]+)
WO1989010759A1 (en) Diaminedithiol chelating agents for radiopharmaceuticals
NO313187B1 (no) Polydentate iminer og deres metallkomplekser
HU209459B (en) New process for preparing of metal-complex with fuctionalized isothiocyanato-group
AU2020306219B2 (en) Cyclen based compounds, coordination compounds, peptides, pharmaceutical preparation, and use thereof
Bollinger et al. Lipophilic hexadentate aluminum complexes of new phenolate-derivatized cyclohexanetriamine ligands and their effect on the peptide transport system (PTS-1)
EP1015419B1 (en) Polydentate imines and their metal complexes
AU2020423724B2 (en) Method for synthesizing zirconium complex
US20060062725A1 (en) Methods for preparing metal-carborane complexes for radioimaging and radiotherapy
AU654169B2 (en) Compositions and method for soft tissue tumors
CA3196358A1 (en) Method for producing radioactive zirconium complex
Kovacs et al. Lanthanide (iii) and group 13 metal ion complexes of tripodal amino phosphinate ligands
TW202229246A (zh) 放射性鋯錯合物之製造方法
Kovacs The coordination chemistry of rhenium, group 13 and lanthanide metal complexes: towards new radiotherapeutic agents
Drahoš Potential contrast agents for MRI based on manganese (II) complexes
CA2515495A1 (en) Methods for preparing metal-carborane complexes for radioimaging and radiotherapy

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees