NO328812B1 - Middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet, nukleosidderivat og fremgangsmate for fremstilling av en radiomerket forbindelse - Google Patents

Description

Teknisk område

Foreliggende oppfinnelse vedrører et middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet, nukleosiddenvat og fremgangsmåte for fremstilling av en radiomerket forbindelse.

Teknikkens stand

Hvis proliferasjonsaktivitet av tumorceller kan bestemmes ikke-invasivt ved hjelp av bildediagnose, vil dette være til hjelp for bedømmelse av veksttakt og malignitet av tumorer. Påvisning av de hurtigst voksende regioner av en tumor ved bildediagnose vil være nyttig for å legge planer for strålingsfelter i radioterapi, og identifisering av egnede deler for biopsi. Slike metoder vil tillate en tidlig og nøyaktig bedømmelse av terapeutiske virkninger, som er vanskelig å identifisere ved CT- eller MRJ-basert anatomisk bedømmelse eller PET-basert måling av glukose-metaboliske endringer. Særlig vil slike metoder være nyttige for en tidlig bedømmelse av terapeutiske virkninger av anticancermidler som kan medføre sterke bivirkninger.

For å løse disse klinisk viktige problemer er anvendelsen av 5-iod-deoksyundin merket med radioaktivt iod, og tymidin merket med karbon-11 som er en positron-emitter, blitt undersøkt (Tjuvajev JG et al., J. Nucl. Med. 35, s. 1407-1417 (1994); Blasberg RG et al., Cancer Res. 60, s. 624-635 (2000); Martiat Ph et al., J. Nucl. Med. 29, s. 1633-1637

(1998); Eary JF et al., Cancer Res. 59, s. 615-621 (1999); U.S. patent nr. 5, 094, 835; U.S. patent nr. 5,308,605). Det er ansett at disse radiomerkede forbindelser inntas i cellene som forløpere for DNA-syntese nødvendig for celledeling av hurtigvoksende tumorer, og deretter fosforyleres ved hjelp av tymidinkinase, etterfulgt av innlemmelse i DNA, for å avspeile proliferasjonsaktivitet av tumoren. Disse radiomerkede forbindelser blir imidlertid hurtig spaltet in vivo, noe som gjør det vanskelig å gjennomføre ikke-mvasiv bedømmelse av proliferasjonsaktiviteten av tumoren. Metoden som anvender karbon-11-merket tymidin krever spesielt meget komplisert matematisk modellanalyse, og kan vanskelig bli populær som en diagnostisk teknikk ved nukleærmedisinsk avbilding.

Den hurtige metabohske spaltning av disse radiomerkede forbindelser in vivo er ansett å skyldes spaltning av C-N glykosidiske bindinger ved tymidinfosforylase og ustabilitet av merkingene in vivo. Hvis de C-N glykosidiske bindinger spaltes mister forbindelsen sin affinitet til tumorer, og minsker derved i akkumulasjon av radioaktivitet i tumorer, mens de radioaktive metabolitter øker bakgrunnsradioaktiviteten slik at avbilding av tumorene blir vanskelig.

For å løse disse problemer er radiomerkede forbindelser med metabolisk stabilitet blitt syntetisert ved innføring av fluoratomer, som har høy elektronegativitet, til 2'- eller 3'-posisjonen i visse nukleosider, og er blitt undersøkt for avbilding av tumorer. Således viser 3'-deoksy-3'-fluortymidin som inneholder fluor 18, en positronemitter, ved 3'-posisjonen, en høy stabilitet m vivo og en akkumulasjon i tumorvev (Shields AF et al., Nature Med. 4, s. 1334-1336 (1998)). Selv om denne radiomerkede forbindelse er stabil z/z vivo er den en radiomerket forbindelse med en positronemitter med kort levetid og derfor er en cyklotron nødvendig på sykehuset, noe som begrenser anvendelsen av forbindelsen. For denne radiomerkede forbindelse er hovedprosessen som er ansvarlig for dens akkumulasjon i celler den fosforylering som bevirkes av tymidmkinase som er en indeks for DNA-syntese og den tjener således ikke som et middel som hovedsakelig avspeiler DNA-syntese.

Et derivat av 5-ioddeoksyuridin, hvori fluor er innført ved 3'-posisjonen på den samme måten som ovenfor for å øke dets stabilitet in vivo, er nylig blitt rapportert. Selv om den er stabil in vivo viste imidlertid denne radiomerkede forbindelse høy retensjon i blod og oppnådde ikke å vise en signifikant akkumulasjon i en tumor sammenlignet med 5-ioddeoksyuridin (Choi SR et al., J. Nucl Med. 41, s. 233 (2000).

2'-fluor-5-iodarabinouridin, hvori fluor er innført ved 2'-posisjonen, viser en høy stabilitet in vivo, og har vært anvendt for identifikasjon av innføring av, og ekspresjon in vivo av, en vektor for genterapi, ved anvendelse av en fosforyleringsreaksjon som er spesifikk for tymidinkinase av humant herpesvirus. Forbindelsen har også vært anvendt for bildediagnose for virusinfeksjon, basert på den høye spesifisitet til den virale tymidinkinase (Tjuvajev JG et al., Cancer Res. 56, s. 4087-95 (1996); Tjuvajev JG et al, Cancer Res. 58, s. 4333-4441 (1998); Wiebe LI et al., Nucleosides Nucleotides 18, 1065-1076 (1999); Gambhir SS et al., Nucl. Med Biol. 26, s. 481-490 (1999); Haubner R et al., Eur. J. Nucl. Med. 27, s 283-291 82000); Tjuvajev JG et al, Cancer Res. 59, 5186-193 (1999), Bengel FM et al., Circulation 102, s. 948-950 (2000)).

På bakgrunn av den ovenfor omtalte situasjon er formålet for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe radiomerkede forbindelser som er praktisk nyttige innen de kliniske felter, stabile w vivo, og har evne til å være tilbake i cellene etter å være blitt fosforylert ved tymidinkinase fra pattedyr eller avspeile DNA-synteseaktivitet etter innlemmelse i DNA, spesielt de forbindelser som er merket med en enkelt fotonemitter for å oppnå et bredt anvendelsesspektrum og oppfinnelsen tar også sikte på å tilveiebringe metoder for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet og for behandling av proliferativ sykdom ved anvendelse av midler som inneholder de nevnte radiomerkede forbindelser.

Beskrivelse av oppfinnelsen

For å oppnå de ovennevnte formål har oppfinnerne syntetisert en rekke forskjellige radiomerkede forbindelser, og har omhyggelig undersøkt om disse er nyttige for bildebedømmelse av vevsproliferasjonsaktivitet. Som et resultat har oppfinnerne funnet at radiomerkede oppfinnelser som representer ved den følgende formel kan tjene for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet eller behandling av proliferativ sykdom, og har fullført den foreliggende oppfinnelse.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer følgelig et middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet, kjennetegnet ved at det som aktiv bestanddel omfatter en radiomerket forbindelse representert ved den følgende formel eller et farmasøytisk tålbart salt derav:

hvori Ri angir hydrogen eller en lineær eller forgrenet alkylgruppe med 1-8 karbonatomer, R2 angir hydrogen, hydroksyl eller en halogensubstituent, R3 angir hydrogen eller fluorsubstituent, R4 angir oksygen, svovel eller en metylensubstituent og R5 angir en radioaktiv halogensubstituent, med unntagelse av det tilfellet hvor Ri er hydrogen og R4 er oksygen.

De radiomerkede forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelse er stabile in vivo, og kan forbli 1 celler etter å være blitt fosforylert ved pattedyr tymidinkinase eller avspeile

DNA-synteseaktivitet etter at de er blitt innlemmet i DNA. De muliggjør derfor effektiv diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet og behandling av proliferativ sykdom, og er særlig nyttige som diagnostiske radioaktive avbildningsmidler for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet eller som radioaktive terapeutiske midler for behandling av proliferativ sykdom i samsvar med intern radioterapi, lokal radioterapi eller lignende.

Middelet kan følgelig anvendes i en metode for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet, omfattende tilførsel av en effektiv mengde av en radiomerket forbindelse som representert ved den ovenstående formel, eller et farmasøytisk tålbart salt derav, til et pattedyr, etterfulgt av avbildning in vivo av fordelingen derav, og metoder for behandling av proliferativ sykdom, omfattende tilførsel av en effektiv mengde av den nevnte radiomerkede forbindelse eller salt til et pattedyr. Hen inkluderer pattedyr mennesker.

I den foreliggende oppfinnelse inkluderer de radiomerkede forbindelser som representert ved den ovenstående formel salter derav, eller de kan være i form av et hydrat eller solvat av disse. Slike salter inkluderer farmasøytisk tålbare salter, for eksempel et salt dannet med en mineralsyre, som saltsyre og svovelsyre eller med en organisk syre, som eddiksyre. Som et slikt hydrat eller solvat kan nevnes de foreliggende radiomerkede forbindelser, salter derav hvortil vannmolekyler eller løsnings-middelmolekyler er blitt knyttet. Videre inkluderer forbindelsen ifølge den foreliggende oppfinnelse deres forskjellige isomerer som tautomerer.

I den ovenstående formel inkluderer den lineære eller forgrende alkylgruppe med 1-8 karbonatomer som representert ved Ri, for eksempel metyl gruppe, etylgruppe, propylgruppe, t-butylgruppe og n-heksylgruppe, hvorav metylgruppen foretrekkes. Halogensubstituenten som representert ved R2 inkluderer foretrukket fluor, klor og brom. R4 er foretrukket oksygen eller svovel hvorav svovel er særlig foretrukket.

Den radioaktive halogensubstituent som representert ved R5 i ovenstående formel er valgt fra gruppen bestående av F-18, Cl-36, Br-75, Br-76, Br-77, Br-82,1-123,1-124,1-125,1-131 og At-211.

Foretrukne forbindelser som representert ved den ovenstående formel inkluderer dem hvori R| er hydrogen eller metyl, R2 er hydrogen eller en halogensubstituent, R3 er hydrogen og R4 er oksygen eller svovel, særlig foretrukket dem hvori Ri, R2 og R3 er hydrogen, R4 er svovel, R5 er en radioaktiv halogensubstitiuent valgt fra F-18,1-123,1-125 og 1-131.

Visse 4'-tionukleinsyrederivater representert ved den ovenstående formel (hvori R5 er ikke-radioaktiv halogensubstituent) er blitt rapportert å være resistente mot bakteriell tymidinfosforylase som et resultat av undersøkelser av antivirale midler (Dyson MR et al., J. Med. Chem. 34, s. 2782-2786 (1991); Rahim SG et al., J. Med. Chem. 39, s. 789-795 81996)). Det er også blitt kjent at visse 5-iod og 5-metyl-4'-svovel substitusjons-produkter inhiberer fosforylering av tymidin ved human tymidinkinase (Strosselli S et al., Biochem J. 334, s. 15-22 (1998)). De kjemiske strukturer av disse forbindelser med svovel ved 4'-posisjonen og deres anvendelse som et antiviralt middel er allerede kjent (International Publication WO9101326, International Publication WO9104982, Japansk tilgjengeliggjort ("Laid-Open") patent HEI 10-087687), men verken de tilsvarende radiomerkede forbindelser, eller deres anvendelse som et radioaktivt diagnostisk avbildningsmiddel eller radioaktivt terapeutisk middel, er blitt kjent.

De kjemiske strukturer av visse forbindelser med en substituent ved 1'-posisjonen som

representert ved den ovenstående formel (hvori R5 er en ikke-radioaktiv substituent) og produksjonsmetode for disse er tidligere kjent (Japansk tilgjengeliggjort patent HEI 07-109289). Verken de tilsvarende radiomerkede forbindelser eller deres anvendelse som el radioaktivt diagnostisk avbildingsmiddel, eller radioaktivt terapeutisk middel, er imidlertid kjent.

Forbindelsene som representert ved en ovenstående formel kan anvendes for forskjellige diagnoser av vevsproliferasjonsaktivitet og behandling for prohferative sykdommer p.g.a. deres in vivo stabilitet og deres evne til retensjon i celler eller evne til å bli innlemmet i DNA.

Slike diagnoser av vevsproliferasjonsaktivitet inkluderer for eksempel diagnose av hyperplasi, regenerering, transplantasjon eller viral infeksjon fulgt av unormal proliferasjon.

Diagnosen av hyperplasi fulgt av unormal proliferasjon inkluderer for eksempel diagnose av hyperplastisk inflammasjon, benigne tumorer eller maligne tumorer. Diagnosen av den hyperplastiske inflammasjon inkluderer for eksempel diagnoser vedrørende aktivitet av kronisk reumatoid artritt og bestemmelse av terapeutiske virkninger. Diagnosen av benigne tumorer inkluderer for eksempel diagnoser vedrørende lokalisasjon, aktivitet og bestemmelse av terapeutiske virkninger Diagnosen av de maligne tumorer, inkluderer for eksempel diagnoser vedrørende lokalisasjon, forløp, malignitet og bestemmelse av terapeutiske virkninger, av primære og metastatiske maligne tumorer. Benigne tumorer inkluderer for eksempel prostata-hypeiplasi, endometrium hyperplasi (systisk hyperplasi, adenomyosis uteri, hysteromyom), ovarie tumor (systadenom), mammal kjertel (mastopati, mammal kjertel fibroadenom), hypofyseadenom, kraniofaryngiom, tyroid adenom, adrenokortikal adenom og feokromocytom. Maligne tumorer inkluderer for eksempel malignt lymfom (Hodgkins sykdom, ikke-Hodgkin lymfon), svelgcancer, lungecancer, esofaguscancer, gastrisk cancer, koloncancer, hepatisk cancer, pankreatisk cancer, nefrittisk tumor (nefrittisk cancer, nefroblastom) blæretumor, prostatisk cancer, testikkeltumor, utenn-cancer, ovariecancer, brystcancer, thyroidcancer nevroblastom, hjemetumor (primær hjernetumor, metastatisk hjernetumor), rabdomyosarkom, bentumor (osteosarkom, metastatisk bentumor), Kaposis sarkom og malignt melanom.

Diagnosen av regenerasjon ledsaget av unormal proliferasjon er eksemplifisert ved diagnose av funksjon av fysiologisk regenerering av blod og diagnose av patologisk regenerasjon som følge av patologisk tap av blodceller, som bedømmelse av fysiologiske hematopoetiske funksjoner av benmarg under behandling med anti-cancerlegemidler og diagnose av patologiske funksjoner av benmargen i pasienter som lider av hypoplastisk anemi.

Diagnosen av transplantasjon ledsaget av unormal proliferasjon er eksemplifisert ved diagnose av blodcancerpasienter som undergår benmargtransplantasjon, eller meget høy dose i kjemoterapi ved bruk av et anticancermiddel, som for eksempel diagnose av vellykket innføring eller proliferasjon av transplanterte benmargceller ved benmargtransplantasjon.

Diagnosen av viral infeksjon ledsaget av unormal proliferasjon inkluderer for eksempel diagnose av virusinfekterte posjoner, og proliferasjon derav i infeksiøse sykdommer bevirket av type I eller type II herpes simplex virus, varicelle-zoster herpes virus, cytomegalovirus, Epstein-Barr virus eller humant immunsviktvirus, særlig infeksiøse sykdommer i sentralnervesystemet (for eksempel vira-mfeksils cerebritt, meningitt etc ) bevirket av type I eller type II herpes simplex virus eller humant immunsviktvirus.

Behandlingen av prohferative sykdommer eksemplifiseres ved behandling av maligne tumorer eller viral infeksjon fulgt av unormal proliferasjon. Slike maligne tumorer inkluderer for eksempel malignt lymfom (Hodgkins sykdkom, ikke-Hodgkin lymfom), faryngalcancer, lungecancer, levercancer, blæretumor, rektal cancer, prostatisk cancer, uterincancer, ovariecancer, brystcancer, hjernetumor (primær hjernetumor, metastatisk hjernetumor) og malignt melanom. En slik viral infeksjon inkluderer infeksiøse sykdommer i sentralnervesystemet bevirket av type I eller type II herpes simpleks virus eller humant immunsviktvirus, spesielt viral encefalitt eller meningitt.

Metoder for merking av forbindelsene representert ved den foregående formel ved "5"-posisjonen med et radioaktivt halogen kan foregå ved hjelp av kjente metoder, som for eksempel metoder som anvender isotop utvekshngsreaksjon, og en metode som anvender en 5-klormerkuriforbindelse hvori kvikksølv innføres i "5"-posisjonen av forbindelsen eller en 5-hydrogenforbindelse hvori der ikke er noen substitusjon ved "5"-posisjonen av forbindelsen. Metoden som anvender 5-klormerkuirforbindelsen er allerede kjent som en iodmerkingsmetode for produksjon av 5-iod-2'-deoksyurtdin (US patent 4,851,520; Baranowska-Kortylewicz J. et al., Appl. Radiat. Isot. 39, s. 335

(1988)). Denne metode er imidlertid ufordelaktig for fremstilling av farmasøytika merket med en radioaktivt nukleid med kort halveringstid p.g.a. bireaksjoner (dannelse av "5-klor"-forbindelser, demerkunsasjonsreaksjon), en lang reaksjonstid (6 timer) og dannelse av uorganiske kvikksølvforbindelser. Metoden som anvender en 5-hydrogenforbindelse er tidligere kjent som en metode for fremstilling av 5-iod-2'-deoksyuridin fra 2'-deoksyuridin (Knaus EE et al., Appl. Radiat. Isot. 37, s. 901 (1986); Fin RD et al., J. Labell. Comds. Radiopharm. 40, s. 103 (1997)). Denne metode krever imidlertid oppvarming ved 65-115°C, og er derfor ikke egnet for bruk med forbindelser som lett spaltes under oppvarmingsbetingelser, og kan ikke sies å være en ideell merkings-metode i betraktning av egenskapene av radioaktive halogenatomer som foretrukket ikke bør innebære oppvarmingsoperasjoner under merkingsreaksjonen. Videre er radiomerkingsmetoden ved bruk av isotoputvekslingsreaksjon også uegnet for fremstilling av farmasøytika som må opprettholdes ved et visst kvalitetsnivå, p.g a. at metoden ikke er i stand til å frembringe bærerfritt merkede forbindelser og det er vanskelig å kontrollere variasjon av spesifikk aktivitet blant forskjellige merkingsserier.

En ytterligere nyttig metode for merking av forbindelsene representert ved den foregående formel ved "5"-posisjonen med et radioaktivt halogen er å tillate at en forbindelse (5-trialkyltinforbindelse), hvori pyrimidinbasen er erstattePmed en tnalkylstannylgruppe ved "5"-posisjonen som representert ved formel 11 i figur 1, formel 21 i figur 2, formel 28 i figur 3, formel 40 i figur 4, formel 50 i figur 5 eller formel 58 i figur 6, å reagere med 0.1N natriumhydroksidoppløsning av et radioaktivt halogen i et passende løsningsmiddel som kloroform, slik at trialkylstannylgruppen ved "5"-posisjonen omdannes til en radioaktiv halogensubstituent. Denne merkingsmetoden, som anvender en 5-trialkyltinnforbindelse, er foretrukket ettersom den ikke lider av slike problemer som med de ovennevnte tre merkingsmetoder. Spesifikt krever denne metode bare en forholdsvis kort reaksjonstid og frembringer ikke "5-klor"-forbindelser eller behøver oppvarming ettersom reaksjonen forløper lett ved romtemperatur. De resulterende merkede forbindelser er frie for bærere, og hvis en lavere spesifikk aktivitet er ønsket kan en merket forbindelse med en bestemt spesifikk aktivitet lett fremstilles ved å tilsette en bærer. Denne metode er også verdsatt ved at rensing etter reaksjonen er lett å gjennomføre. Spesifikt er 5-trialkyltinnforbindelser svært forskjellige fra de tilsvarende radioaktive halogenmerkede forbindelser med hensyn til total molekylær polaritet ettersom de elektriske egenskaper ved "5"-posisjonen er forskjellig mellom dem P.g.a. forskjellen i den molekylære polaritet kan merkede forbindelser og ureagerte forløpere lett separeres ved bruk av en kommersiell reversfasesilikagelpatron etter merkingsreaksjonen. Dette tillater eliminering av behovet for omstendelig rensing ved hjelp av høytrykksvæskekromotografi.

Ifølge et ytterligere aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes således en fremgangsmåte for fremstilling av en radiomerket forbindelse representert ved den følgende formel:

hvori Ri angir hydrogen eller en lineær eller forgrenet alkylgruppe med 1-8 karbonatomer, R2 angir hydrogen, hydroksyl eller en halogensubstituent, R3 angir

hydrogen eller fluorsubstituent, R4 angir oksygen, svovel eller en metylensubstituent og R5 angir en radioaktiv halogensubstituent unntatt det tilfellet at R\ er hydrogen og R4 er oksygen, kjennetegnet ved at et nukleosiddenvat som representert ved den følgende formel:

hvori R] angir hydrogen eller en lineær eller forgrenet alkylgruppe med 1-8 karbonatomer, R2 angir hydrogen, hydroksyl eller en halogensubstituent, R3 angir hydrogen eller fluorsubstituent, R4 angir oksygen, svovel eller en metylensubstituent og R5 angir en trialkylstannylgruppe, unntatt det tilfellet at R| er hydrogen og R4 er oksygen, omsettes med en alkalisk oppløsning av et radioaktivt halogen i et løsnings-middel, hvorved trialkylstannylgruppen 1R5 erstattes med en radioaktiv halogensubstituent.

5-trialkyltinnforbindelser som representert ved formel 11 i figur 1, formel 21 1 figur 2, formel 28 i figur 3, formel 40 i figur 4, formel 50 i figur 5 og formel 58 1 figur 6 er nye forbindelser som er nyttige mellomproduktforbindelser for fremstilling av de radiomerkede forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Ifølge et ytterligere trekk tilveiebringer foreliggende oppfinnelse et nukleosidderivat, kjennetegnet ved at det er representert ved den følgende formel:

hvori Ri angir hydrogen eller en lineær eller forgrenet alkylgruppe med 1-8 karbonatomer, R2 angir hydrogen, hydroksyl eller en halogensubstituent, R3 angir hydrogen eller fluorsubstituent, R4 angir oksygen, svovel eller en metylensubstituent og R5 angir en tnalkylstannylgruppe, med unntagelse av det tilfellet hvor Ri er hydrogen og R4 er oksygen.

I den ovenstående formel inkluderer de lineære eller forgrenede alkylgrupper med 1 -8 karbonatomer som representert ved Ri, for eksempel metylgruppe, etylgruppe, propylgruppe, t-butylgruppe og n-heksylgruppe, hvorav metylgruppen foretrekkes. Halogensubstituenten som representert ved R2 inkluderer foretrukket fluor, klor og brom. R4 er foretrukket oksygen eller svovel. Tnalkylsannylgruppen som representert ved R5 inkludert trimetylstannylgruppen, tnetylstannylgruppen og tributylstannylgruppen.

Foretrukne forbindelser som representert ved den ovenstående formel inkluderer dem hvori Ri er hydrogen eller metyl, R2 er hydrogen eller en halogensubstituent, R3 er hydrogen, R4 er oksygen eller svovel.

Som det sees fra figurene 1-6 kan 5-trialkyltinnforbindelser generelt syntetiseres ved å

tilveiebringe deres tilsvarende halogenholdige forbindelser (som representert ved formel 10 1 figurj, formel 20 i figur 2, formel 27 i figur 3, formel 39 1 figur 4, formel 49 1 figur

5 eller formel 57 1 figur 6) som utgangsmateriale, omsette forbindelsen med bis(tnalkyl-tinn) og bis(trifenylfosifn)palladiumklond i vannfritt 1,4-dioksan under oppvarming

under refluks i en argonatmosfære, etterfulgt av rensing.

Forbindelsen 10 (ITDU) i figur 1 kan syntetiseres ved hjelp av en kjent metode (formler 1-8: Dyson, Mr et al., Carbo. Res 216, s. 237 (1991), og formler 8-10: Oivanen, M et al., J Chem. Soc, Perkin Trans. 2, s. 2343 (1998)). Spesifikt omsettes 2-deoksy-D-erytropentose (forbindelse 1) med en 1% saltsur metanoloppløsnmg for å frembringe forbindelsen 2 som så omsettes med natriumhydnd, tetrabutylammoniumiodid og benzylbromid for å frembringe forbindelse 3, hvori hydroksylgrupper er beskyttet. Forbindelsen omsettes med a-toluentiol og konsentrert saltsyre for å frembringe forbindelsen 4 som så omsettes med trifenylfosfin, benzosyre og dietylazodikarboksylat for å frembringe forbindelsen 5. Natriummetoksid anvendes så for å fjerne benzoylgruppen fra forbindelse 5 for å frembringe forbindelse 6, etterfulgt av dennes omdannelse til forbindelse 7 ved hjelp av metansulfonylklorid. En ring dannes med natriumiodid og bariumkarbonat for å frembringe forbindelse 8 som så omsettes med 5-ioduracil i nærvær av bistrimetylsilylacetamid og deretter med N-iodsuksinimid for å frembringe forbindelsen 9. Deretter avbeskyttes forbindelsen 9 med titantetrakloridet for å frembringe forbindelsen 10.

Forbindelsen 20 (ITAU) i figur 2 kan syntetiseres ved hjelp av en kjent metode (formel 13-17: Yoshimura Y et al., J. Org. Chem. 61, s. 822 (1996) og formel 17-20: Yoshimura Y et al., J. Med. Chem. 40, s. 2177 (1997)). Spesifikt omsettes l,2;5,6-di-0-isopropyl-idenglykose (forbindelse 13) med natriumhydrid og benzylbromid for å frembringe en 3-benzylforbindelse som deretter omsettes med saltsyre, vandig natrium periodatopp-løsmng og natriumborhydrid for å frembringe forbindelsen 14, som så omvandles med hydrogenklorid til forbindelsen 15. Denne forbindelse blir så omsatt med mesylklorid og natriumsulfid for å frembringe forbindelsen 16 som omsettes med saltsyre og natriumborhydrid i rekkefølge for å frembringe forbindelsen 17. Hydroksylgrupper beskyttes med natriumhydrid og benzylbromid (forbindelse 18) og den resulterende forbindelse omdannes til forbindelse 19 med m-klorperbenzosyre (m-CPBA) og eddiksyreanhydnd. Forbindelsen omsettes videre med 5-ioduracil i nærvær av 1,1,1,3,3,3-heksametylendisilazan (HMDS) for å frembringe en glykosylert forbindelse som så omsettes med borklorid for å frembringe forbindelsen 20.

Forbindelsen 27 i figur 3 kan fremstilles som følger. Forbindelsen 17 vist i figur 2 anvendes som et utgangsmateriale, som omsettes med t-butyldimetylsilylklond (TBDMSC1) i dimetylformamid (DMF) i nærvær av imidazol for å beskytte hydroksylgruppen ved "5"-posisjonen med en silylgruppe for å frembringe forbindelsen 23. Trifluormetansulfonsyreanhydrid (Tf20) tilsettes dertil i pyridin for å frembringe forbindelsen 24 hvori hydroksylgruppen i "2"-posisjonen er trifhiormetansulfonylert. Forbindelsen omsettes med kalium fluorid, sammen med "Kryptofix" (registrert varemerke) 222 og kaliumkarbonat i acetonitril for å frembringe en fluoridforbmdelse (forbindelse 25) hvori substituenten ved "2"-posisjonen er stereokjemisk reversert. Forbindelsen omsettes med m-klorperbenzosyre (m-CPBA) i metylenklond og behandles videre med eddikksyreanhydrid for å frembringe forbindelsen 26. Denne omsettes med produktet som resulterer fra en reaksjon av 5-ioduracil og 1,1,1,3,3,3-heksametylendisilazan (HMDS) og med trifluormetansulfonsyretrimetylsilyl (TMSOTf). Det resulterende produkt behandles videre med borklorid i metylenklorid for å frembringe forbindelsen 27.

Forbindelsen 39 (FIAU) i figur 4 kan syntetiseres ved hjelp av en kjent metode (formler 30-37: Reichman U et al., Carbohydrate Res. 42, s. 233 (1975) og formlene 37-39' Asakura J et al., J. Org. Chem. 55, s. 4928 (1990)). Spesifikt behandles forbindelsen 31 som er blitt syntetisert i fire trinn fra l,2:5,6-di-0-isopropylidenglykose (forbindelsen 30) med en kationbytterharpiks ("Amberhte" IR-120) for å frembringe forbindelsen 32 som så omsettes med kaliumpenodat for å frembringe forbindelsen 33. Denne omsettes så med natriummetoksid for å frembringe forbindelsen 34, etterfulgt av acetylering av hydroksylgrupper for å frembringe forbindelsen 35. Forbindelsen behandles med en hydrogenbromid-eddiksyreoppløsning for å frembringe forbindelsen 36, etterfulgt av kondensasjon med et uracilderivat for å frembringe forbindelsen 37. Denne omsettes deretter med diammoniumcerium(III) sulfat (CAN) for å frembringe forbindelsen 38, etterfulgt av avbeskyttelse av hydroksylgrupper med natriummetoksid for å frembringe forbindelsen 39.

Forbindelsen 49 (FITAU) i figur 5 kan syntetiseres ved hjelp av en kjent metode (formler 42-46: Yoshimura Y et al., J. Org. Chem. 62, s. 3140 (1997) og formler 46-49: Yoshimura Y et al., Bioorg. Med. Chem. 8, s. 1545 (2000)). Spesifikt omsettes forbindelsen 43, som er blitt syntetisert i ni trinn fra l,2:5,6-di-0-isopropylidenglukose (forbindelse 42), med dietylaminosvoveltrifluorid (DAST) for å frembringe forbindelsen 44, som så omsettes med m-klorperbenzosyre (m-CPBA) for å frembringe forbindelsen 45. Denne omsettes deretter med eddiksyreanhydnd for å frembringe forbindelsen 46 som omsettes med trifluormetansulfonsyretrimetylsilyl (TMSOTf) for å bevirke kondensasjon med 5-ioduracilderivat for å frembringe forbindelsen 47. Til slutt fjernes de to beskyttende hydroksylgrupper for å frembringe forbindelsen 49. Forbindelsen 57 (IMBAU) i figur 6 kan syntetiseres ved hjelp av en kjent metode (formler 52-54: Itoh Y et al., J. Org. Chem. 60, s. 656 (1995) og formler 55-56: Asakura J et al., J. Org Chem. 55, s. 4928 (1990)), kombinert med kjente reaksjoner for beskyttelse og avbeskyttelse av hydroksylgrupper (formler 54-55 og formler 56-57). Spesifikt omsettes l-[3-3,5-bis-0-(tert-butyldimetylsilyl)-2-deoksy-D-erytro-pento-l-enofuranosyl]uracil (forbindelse 52) med pivalinsyre og bromsuksinimid (NBS) for å frembringe forbindelsen 53, som så omsettes med trimetylaluminium for å frembringe forbindelse 54. Beskyttelsesgruppene for hydroksylgrupper omdannes fra tertbutyl-dimetylsilyl til acetyl, etterfulgt av reaksjon med diammoniumcerium(III)sulfat (CAN) for å frembringe forbindelsen 56. Til slutt fjernes beskyttelsesgruppene i forbindelsen 56 med ammoniakk for å frembringe forbindelsen 57.

For radiomerkede forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelse bør passende dose og tilførselsmåter velges avhengig av målsykdommer og hensikter, men hvis de anvendes som et middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet tilføres en radioaktivitet i området 37MBq til 740Mbq, foretrukket fra 11 IMBq til 370MBq. Vanligvis tilføres de intravenøst, men i noen tilfeller kan det anvendes andre tilførselsmåter inklusive arteriell eller intrapentoneal tilførsel, og direkte tilførsel til en tumor eller andre rammede deler.

Hvis de anvendes som et middel for behandling av proliferativ sykdom tilføres en radioaktivitet i området 37MBq til 7400MBq, foretrukket 185MBq til 3700MBq. Vanligvis tilføres de intravenøst, men i noen tilfeller kan det anvendes andre til-førselsmåter inklusive arteriell eller intraperitonial tilførsel og direkte tilførsel til en tumor eller andre rammede deler. Videre, hvis de anvendes for terapeutiske formål kan den ovennevnte dose tilføres flere ganger med passende mellomrom.

Middelet for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet ifølge den foreliggende oppfinnelse kan tjene for helkropp- eller lokalscintigrafi og helkropp eller lokal SPECTavbilding ved bruk av nukleider for SPECT. Ved bruk av nukleider for PET kan de også tilføres for helkropp eller lokal PET-avbilding.

Middelet for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet ifølge den foreliggende oppfinnelse kan tjene til kvantitativ bestemmelse av lokal proliferativ aktivitet basert på passende modellanalyse. Videre hvis ikke-prohferasjonsvev anvendes som en kontroll kan lokal proliferativ aktivitet lett defineres på en semikvantitativ måte.

Middelet for behandling av proliferativ sykdom ifølge den foreliggende oppfinnelse, når en beta-emitter som 1-131 anvendes deri, kan tjene til å minske store tumorer med 1 cm eller mer i diamter, avhengig av stråhngsutstrekningen. Når en alfa-emitter som At-211 anvendes, kan de arbeide på små skader med 0.1 mm eller mindre i diameter mer effektivt enn en beta-emitter, og de er derfor forventet å tjene for behandling av mikro-metastaser over kroppen. Videre kan nukhder som emmiterer Augerelektroner, som I-125, ha antitumoreffekter som skyldes DNA-brudd, men først etter at merkede forbindelser har samlet seg omkring DNA. Derfor inkluderer egnede merkingsnuklider for behandling av systemiske tumorsteder inklusive metastatiske steder alfa-emittere som At-211, og beta-emittere som 1-131 som kan ha virkning på deler omkring stedene avhengig av utstrekningen. Den mest effektive metode er cocktailterapien som anvender en blanding av en forbindelse merket med en alfa-emmitter og en forbindelse merket med en beta-emmitter.

For behandling ved lokal tilførsel er forbindelsen merket med nukhder som emmiterer Augerelektroder, som 1-125, særlig effektiv for hjernetumor som er vanskelig å fjerne fullstendig ved kirurgisk operasjon og gjenværende tumor fra malignt melanom, og på bakgrunn av funksjonell konservering brystcancer, rektalcancer, prostatakreft og malign munntumor, p.g.a. at de ikke gjør noe skade på andre deler enn patologisk prolifererende celler grunnet egenskapene av stråler emmittert derfra.

Metoder for lokal tilførsel inkluderer for eksempel en tilførsel inn i intrakavitære steder som koloncancer ved bruk av endoskop, en direkte tilførsel til steder rammet av hjernetumor under kraniotomi og en tilførsel ved bruk av et kateter inn i en arterie relevant fol-et rammet organ som for eksempel lever rammet av cancer.

Kort beskrivelse av tegninger

Figur 1 illustrerer en synteseprosess for en forbindelse ifølge den foreliggende oppfinnelse. Figur 2 illustrerer en ytterligere synteseprosess for en forbindelse ifølge den forliggende oppfinnelse. Figur 3 illustrerer en tredje synteseprosess for en forbindelse ifølge den foreliggende oppfinnelse. Figur 4 illustrerer en fjerde synteseprosess for en forbindelse ifølge den foreliggende oppfinnelse (5-trialkyltinnforbindelse) og [1-125] FIAU fremstilt derfra. Figur 5 illustrerer en femte synteseprosess for en forbindelse ifølge den foreliggende oppfinnelse. Figur 6 illustrerer den andre synteseprosess for en forbindelse ifølge den foreliggende oppfinnelse. Figur 7 illustrerer et diagram som viser in vivo merkestabilitet av [I-125] ITDU og [T-125] ITAU målt i eksempel 16, sammen med [1-125] IUR som en kontroll. Figur 8 illustrerer et diagram som viser in vivo merkestabilitet av [1-125] ITDU, [1-125] ITAU, [1-125] FITAU og [1-125] MB AU målt i eksempel 17, sammen med [1-125] IUR (høy spaltbarhet) som en kontroll. Figur 9 illustrerer et diagram som viser in vivo fordeling av [1-125] ITDU i normale mus målt i eksempel 18. Figur 10 illustrerer et diagram som viser in vivo akkumulasjon av [1-125] ITDU, [1-125] ITAU, [1-125] FITAU og [1-125] IMBAU, sammen med [1-125] IUR som en kontroll, i prohfererende vev målt i eksempel 18. Figur 11 illustrerer et fotografi (biologisk morfologi) som viser et scintigram av Walker tumor iaktatt i eksempel 19.

Eksempler

Den foreliggende oppfinnelse skal nedenfor beskrives i detalj med henvisning til eksempler.

Eksempel 1

Syntese av S- trimetvlstannvl^- tio- l^ deoksvuridin ( forbindelse 11)

Som vist i figur 1 ble benzyl-3,5-di-0-benzyl-2-deoksy-l,4-ditio-a,P-D-erytro-pentofuranosid (forbindelse 8) syntetisert ved bruk av 2-deoksy-D-erytro-pentose (forbindelse 1) som utgangsmateriale, ifølge metoden til Dyson MR et al. (Carbo. Res. 216, s. 237 (1991)). Videre ble 5-iod-4'-tio-2'-deoksyuridin (ITDU: forbindelse 10) fremstilt fra forbindelse 8 ifølge metoden til Oivanen M et al. (J. Chem. Soc, Perkin Trans. 2, s. 2343 (1998)). Forbindelse 10 ble så anvendt som et utgangsmateriale for å frembringe 5-trimetyIstannyl-4'-tio-2'-deoksyundin (forbindelse 11) ifølge den følgende prosedyre.

Forbindelse 10 (9.5 mg, 0.026 mmol), bis(trimetyltinn) (17.3 mg, 0.052 mmol) og bis(trifenylfosfin)palladium(II)klond (5 mg) ble oppløst i vannfritt 1,4-dioksan (3 ml) under argonatmosfære og etter oppvarming under refluks i tre timer ble blandingen konsentrert under redusert trykk. Resten ble renset ved silikagel tynnskiktkromatografi (kloroform-metanol, 6:1) for å frembringe målforbindelsen 11 (6.9 mg, 65%).

1H NMR (270Mhz, CD3OD) 5 0.26 (s, 9H, CH3Sn), 2.26 (ddd, 1H, J=4.6, 7.9, 13.2 Hz, 1H, H-2'), 2.27 (ddd, J=4.6, 6.6, 13 4 Hz, 1H, H-2'), 3.41 (m, 1H, H-4'), 3.71 (dd, J=5.9, 11.2 Hz, 1H, H-5'), 3.80 (dd, J=4.6, 11.2 Hz, 1H, H-5'), 4.47 (q, J=4.0 Hz, 1H, H-3'), 6.41 (t, J=7.2 Hz, 1H, H-l'), 7.93 8s, 1H, H-5).

Eksempel 2

Syntese av fl- nsi- S- iod^- tio^- deoksvuridin ( ri- 1251ITDU;forbindelse 12)

Til 0.1N natriumhydroksidoppløsning ble det tilsatt (50 ul) av [I-125]-natriumiodid (33MBq), vann (1 ml) og kloroform (1 ml), og deretter ble kloroformoppløsning (4.7 ul) av iod (60 ug, 0.47 umol) tilsatt, og blandingen ble rystet i 10 sekunder. Etter å ha fjernet bare det vandige lag ble etylacetatoppløsning (100 ul) av forbindelse 11 (100 ug, 0.25 umol) tilsatt og den resulterende oppløsning fikk stå ved romtemperatur i 2 timer. En dråpelN natriumtiosulfatoppløsning ble tilsatt og kloroform ble avdampet. Etter tilsetning av vann (1 ml) ble oppløsningen ført gjennom en "Sep-Pak Plus" QMA patronkolonne. Kolonnen ble vasket med vann (0.5 ml x 2) og den resulterende vandige oppløsning ble kombinert for å frembringe I-125-merket forbindelse 12 (7.3 MBq, 22%).

Eksempel 3

Syntese av ri- mi- S- iod^- tio^- deoksvuridin ([ 1- 1231 ITDU: forbindelse 12)

Til 0.1% ammoniumiodidoppløsning (1 ml) inneholdende [I-123]-ammoniumiodid (2.0GBq), ble IN saltsyre (0.1 ml) og kloroform (1 ml) tilsatt, og deretter ble en kloro-formoppløsning (4.7 ul) av iod (60 ug, 0.47 u.mol) tilsatt og blandingen ble omrørt i 10 sekunder. Etter å ha fjernet bare det vandige lag ble etylacetatoppløsning (100 ul) av forbindelsen 11 (100 ug, 0.25 umol) tilsatt, og blandingen fikk stå ved romtemperatur i 2 timer. En dråpe IN natriumtiosulfatoppløsning ble tilsatt og kloroform ble avdampet. Etter tilsetning av vann (1 ml) ble oppløsningen ført gjennom en "Sep-Pak Plus" QMA patronkolonne. Kolonnen ble vasket med vann (0.5 ml x 2) og den resulterende vandige oppløsning ble kombinert for å frembringe I-125-merket forbindelse 12 (228MBq, 15%).

Eksempel 4

Syntese av 5- trimetvlstannvl- l-( 4- tio- D- arabinofuranosvnuracil ( forbindelse 21) Som vist i figur 2 ble l,4-anhydro-3-0-benzyl-4-tio-a-d-arabitol (forbindelse 17) syntetisert fra l,2:5,6-di-0-isopropylidenglukose (forbindelse 13) ifølge metoden til Yoshimura Y et al. (J. Org. Chem. 61, s 822 (1996)). Deretter ble 5-iod-l-(4-tio-D-arabinofuranosyl)uracil (ITAU: forbindelse 20) fremstilt fra forbindelsen 17 ifølge metoden til Yoshimura Y et al. (J. Med. Chem. 40, s. 2177 (1997)). Denne forbindelse 20 ble anvendt som et utgangsmatenale for å frembringe 5-trimetylstannyl-l-(4-tio-D-arabinofuranosyl)uracil (forbindelse 21) ved hjelp av den følgende prosedyre.

Forbindelse 20 (4.0 mg, 0.010 mmol), bis(trimetyltinn) (6.6mg, 0.020 mmol) og bis(trifenylfosfin)palladium(II) klorid (5 mg) ble oppløst i vannfritt 1,4-dioksan (5 ml) i en argonatmosfære og etter oppvarming under refluks i 4 timer ble blandingen konsentrert under redusert trykk. Resten ble renset ved silikagel tynnskiktkromatografi (25% metanol/kloroform) for å frembringe målforbindelsen 21 (2.3 mg, 55%).

1H NMR (270MHz, CD3OD) 5 0.7 (s, 9H), 3.55-3.67 (m, 1H), 3.77-3.95 (m, 2H), 4.07 (t, J= 5.9 Hz, 1H), 4.16 (t, J= 5.9, 1H), 6.28 (d, J=5.3 Hz, 1H), 8.03 (s, 1H).

Eksempel 5

Svntese av [ I- 1251- 5- iod- l-( 4- tio- D- arabinofuranosvl) uracil ([ 1- 1251 ITAU:

( forbindelse 22))

Til 0.1N natnumhydroksidoppløsning (50 ul) av [I-125]-natnumiodid (67MBq), ble vann (1 ml) og kloroform (1 ml) tilsatt, og deretter ble en kloroformoppløsning (4.7 ul) av iod (60 ug, 0.47 umol) tilsatt, og blandingen ble omrystet i 10 sekunder. Etter å ha fjernet bare det vandige lag ble etylacetatoppløsning (100 ul) av forbindelse 21 (100 ug, 0.24 mol) tilsatt, og den resulterende oppløsning fikk stå ved romtemperatur i 2 timer. En dråpe IN natriumtiosulfatoppløsning ble tilsatt og kloroform ble avdampet. Etter tilsetning av vann (1 ml) ble oppløsningen ført gjennom en "Sep-Pak Plus" QMA patronkolonne. Kolonnen ble vasket med vann (0.5 ml x 2) og den resulterende vandige oppløsning ble kombinert for å frembringe I-125-merket forbindelse 22 (17.3 MBq, 26%).

Eksempel 6

Syntese av 5- trimetvlstannvl- l-( 2- deoksv- 2- fluor- 3- D- arabinopentofuranosvr)-uracil ( forbindelse 40)

Som vist i figur 4 blel-(3-3,5-di-0-acetyl-2-deoksy-2-fluor-0-D-arabinopento-furanosyl)uracil (forbindelse 37) syntetisert fra l,2:5,6-di-0-isopropylidenglukose (forbindelse 30) ifølge metoden til Reichman U et al., (Carbohydrate Res. 42, s. 233

(1975)). Videre ble 5-iod-l-(2-deoksy-2-fluor-P-d-arabinopentofuranosyl)uracil (forbindelse 39) fremstilt fra forbindelse 37 ifølge metoden til Asakura J et al. (J. Org. Chem. 55, s 4928 (1990)). Denne forbindelse ble anvendt som utgangsmateriale for å frembringe 5-trimetylstannyl-1 -(2-deoksy-2-fluor-B-D-arabinopentofuranosyl)uracil (forbindelse 40) ved hjelp av den følgende prosedyre.

Forbindelse 39 (5.0 mg, 0.013 mmol) bis(trimetyltin) (20.5 mg, 0.063 mmol) ogbis-(trifenylfosfin)palladium(II)klorid (6.2 mg) ble oppløst i vannfritt 1,4-dioksan (3 ml) i en argonatmosfære, og etter oppvarming under refluks i 2 timer ble blandingen konsentrert under redusert trykk. Resten ble renset ved silikagel tynnskiktskromatografi (kloroformmetanol 6:1) for å frembringe målforbindelsen 40 (3.6 mg, 66%). 1H-NMR (500MHz, CD3OD) 5 0.25 (S, 9H, CH3Sn), 3.72 (dd, J=5.0, 12.0Hz, IH, H-5'), 3.70-3.91 (m, H-4'), 4.33 (ddd, J=3.0, 5.0,18.5 Hz, 1H, H-3'), 5.02 (td, J=4.0, 53.0 Hz, 1H, H-2'), 6.25 (dd, J=4.5, 16.0 Hz, 1H, H-a'), 7.56 (S, 1H, H-5).

Eksempel 7

Syntese av 5- trimetvlstannvl- l-( 2- deoksv- 2- fluor- 4- tio- B- D- arabinopento-furanosvDuracil ( forbindelse 50).

Som vist i figur 5 ble l-0-acetyl-3-0-benzyl-5-0-(tert-butyldifenylsiilyl)-2-deoksy-2-fluor-4-tio-D-arabinopentofuranose (forbindelse 46) syntetisert fra l,2:5,6-di-0-isopropylidenglukose (forbindelse 42) ifølge metoden til Yoshimura Y et al. (J. Org. Chem. 62, s. 3140 (1997)). Videre ble forbindelse 46 anvendt for å frembringe 5-iod-l-(2-deoksy-2-fluor-4-tio-B-D-arabinopentofuranosyl)uracil (forbindelse 49) ifølge metoden til Yoshimura Y et al. (Bioorg. Med. Chem. 8, s. 1545 (2000)). Denne forbindelsen ble så anvendt som et utgangsmateriale for å frembringe 5-tnmetylstannyl-2-(2-deoksy-2-fluor-4-tio-(3-D-arabinopentofuranosyl)uracil (forbindelse 50) ved hjelp av den følgende prosedyre.

Forbindelse 49 (5.0 mg, 0.013 mmol), bis(trimetyltinn) (16.9 mg, 0.052 mmol) og bis-(trifenylfosfin)palladium(II)klorid (6.0 mg) ble oppløst i vannfritt 1,4-dioksan (3 ml) 1 en argonatmosfære og ble etter oppvarming under refluks 1 3.5 timer konsentrert under redusert trykk. Resten ble renset ved sihkagel tynnskiktkromatografi (kloroform-metanol, 6:1) for å frembringe målforbindelsen 50 (1.9 mg, 35%).

IH-NMr (500MHz, CD3OD) 3 0.26 (S, 9H, CH3Sn), 3.61-3.68 (m, 1H, H-5'), 3.80-3.81 (m, H-4'), 4.37 (td, J=6.0, 12.0 Hz, 1H, H-3'), 4.97 (td, J= 5.5,49.0 Hz, 1H, H-2'), 6 46 (dd, J=5.5, 11 5 Hz, 1H, H-l'), 7.99 (S, 1H, H-5).

Eksempel 8

Syntese av [ I- 1251- 5- iod- l-( 2- deoksv- 2- fluor- 4- tio- B- D- arabinopentofuranosvn-uracil ( H- 1251 FITAU:forbindelse 51)

Først ble en 0.1N natnumhydroksidoppløsning av [I-125]-natriumiodid (45 MBq) konsentrert, etterfulgt av tilsetning av metanol (1 ml), tilsetning av metanoloppløsning (4.8 ul) av iod (61 ug, 0.48 umol) og omrystning i 10 minutter. Deretter ble metanol-oppløsning (100 ul) av forbindelse 50 (100 ug, 0.24 umol) tilsatt, og den resulterende oppløsning fikk stå ved romtemperatur i 2 timer. En dråpe IN natriumtiosulfatopp-løsning ble tilsatt og metanol ble avdampet. Etter tilsetning av vann (1 ml) ble oppløs-ningen ført gjennom en "Sep-Pak Plus" QMA patronkolonne. Kolonnen ble vasket med vann (1.0 ml) og den resulterende vandige oppløsning ble kombinert for å gi 1-125-merket forbindelse 51 (3.5 MBq, 7.8%).

Eksempel 9

Syntese av 5- trimetvlstannvl- l- metvl( 2- deoksv- 2- brom- 3- D- arabinopento-furanosvDuracil ([ 1- 1251 IMBAUsforbindelse 58)

Som vist i figur 6 ble l-[2-brom-3,5-bis-0-(tert-butyldimetylsilyl)-2-deoksy-l-C-metyl-B-D-arabinofuranosyl]uracil (forbindelse 54) fremstilt fra l-[3,5-bis-0-(tert-butyl-dimetylsilyl)-2-deoksy-D-erytro-pento-l-enofuranosyl]uracil (forbindelse 52) ifølge metoden til Y et al. (J. Org. Chem. 60, s 656 (1995)). Videre ble 5-iod-l-metyl(2-deoksy-2-brom-3-D-arabinopentofuranosyl)uracil (forbindelse 57) fremstilt fra forbindelse 54 ifølge metoden til Asakura J. et al., (J. Org. Chem. 55, s. 4928 (1990)). Denne forbindelse ble anvendt som utgangsmateriale for å frembringe 5-tnmetyl-stannyl-1 -metyl(2-deoksy-2-brom-B-D-arabinopentofuranosyl)uracil (forbindelse 58) ved hjelp av den følgende prosedyre.

Forbindelse 57 (4.9 mg, 0 011 mmol), bis(trimetyltin) (16.0 mg, 0.049 mmol) og bis-(trifenylfosfin)palladium(II)klorid (5 mg) ble oppløst i vannfritt 1,4-dioksan (3 ml) under en argonatsmosfære, og etter oppvarming under refluks i 2.5 timer ble blandingen konsentrert under redusert trykk. Resten ble renset ved silikagel tynnskiktskromatografi (kloroformmetanol, 6:1) for å frembringe målforbindelse 58 (3.8 mg, 72%).

1HNMR (500MHz, CD3OD) 8 0.25 (S, 9H, CH3Sn), 1.95 (S, 3H, l'-CH3), 3.61-3.70 (m, 2H, H-5'), 4.08-4.11 (m, 1H, H-4'), 4.53 (d, J=3.0 Hz, 1H, H-5'), 4.79 (S, 1H, H-2'), 7.75 (S, 1H, H-5).

Eksempel 10

Syntese av | I- 1251- 5- iod- l- metvl-( 2- deoksv- 2- brom- B- D- arabinopentofuranosvl)-uracil ( H- 1251 IMBAUtforbindelse 59)

Først ble 0.1N natriumhydroksidoppløsning av [I-125]-natriumiodid (62 MBq) konsentrert, etterfulgt av tilsetning av metanol (1 ml), tilsetning av metanoloppløsning (4.0 ul) av iod (51 ug, 0.40 umol) og omrystmng 1 10 sekunder. Deretter ble metanol-ppløsning (100 ul) av forbindelse 58 (100 ul, 0.20 umol) tilsatt, og den resulterende oppløsning fikle stå ved romtemperatur i 2 timer. En dråpe IN natriumtiosulfatopp-øsning ble tilsatt, og metanol ble avdampet. Etter tilsetning av vann (1 ml) ble oppløs-ingen ført gjenom en "Sep-Pak Plus" QMA patronkolonne. Kolonnen ble vasket med vami (1.0 ml) og den resulterende vandige oppløsning ble kombinert for å gi 1-125-merket forbindelse 59 (8.3 MBq, 13%).

Eksempel 11

Test for in vitro fosforvleringsaktivitet av fI- 1251 ITDU og fI- 1251 ITAU Fosforylenngsaktiviteten av en merket forbindelse ved tymidinkinase ble bestemt ved bruk av et rått enzym ekstrahert fra muselungecancercellestammen LL/2. Flytende enzym ble ekstrahert fra en LL/2 muselungecancercellestamme 1 den logaritmiske

vekstfase ifølge metoden til Wolcott RM og Colacino JM (Anal. Biochem 178, s. 38-40

(1989)). Til reaksjonsvæsken inneholdende ATP, som er en fosfatdonor, ble 2 nmol av den merkede forbindelse og det flytende enzym tilsatt og omsatt ved 37°C 1 en bestemt tidsperiode. Reaksjonen ble stanset ved tilsetning av 1 ml av en 100 mm lanthanklond/5 mm trietanolaminoppløsning. Fosforylert materiale ble fremstilt ved sentrifugalseparasjon for å danne et fosfat-metallkompleks, etterfulgt av måling av en radioaktivitet av den resulterende utfelling ved hjelp av en automatisk gammateller (ARC-380, Aloka Co., Ltd.). Resultater er vist i tabell 1 hvorfra fosforyllasjonsaktivitet som tilskrives tymidinkinase ble bekreftet i både [1-125] ITDU og [1-125] ITAU.

Eksempel 12

Test for in vitro metabolisk stabilitet av [ 1- 1251 ITDU og f 1- 1251 ITAU

For å bedømme metabolisk stabilitet av glykosidisk binding ble spaltningsreaktivitet for tymidinfosforylase fra E. coli undersøkt. Til reaksjonsvæsken ble det tilsatt 2 nmol av den merkede forbindelse og 9 enheter av et flytende enzym (Sigma Corporation), og blandingen ble omsatt ved 25°C i en bestemt tidsperiode, og reaksjonen ble stanset ved behandling i et kokende vannbad i 3 minutter. Reaksjonsvæsken ble underkastet sentrifugalseparasjon, og supernatanten ble påført på en tynnskiktsilikagelplate sammen med en autentisk standard (5-joduracil:IU) og en ikke-merket parentalforbindelse. Denne ble fremkalt med en blanding av kloroform og isopropylalkohol (3:1), og deretter ble autoradiografi målt ved hjelp av en bioavbildingsanalysator (BAS-1500, Fuji Photo Film Co., Ltd.). Arealet av interesse ble instilt til toppkomponenter av Rf-verdien tilsvarende den autentiske standard, og mengden av resulterende metabolitt ble beregnet fra dens mengdeandel i prosent. Resultatene er vist i tabell 2 som indikerer at [1-125] ITDU og [1-125] ITAU er mer stabile enn 5-ioddeoksyundin ([1-125] IUR).

Eksempel 13

Bedommelse av in vitro stabilitet av metabolisme av forskjellige radioaktivt iodmerkede nukleosidderivater ved hjelp av tvmidin- fosforvlase For å bedømme den metaboliske stabilitet av glykosidisk binding i forskjellige radioaktive iodmerkede nukleinsyrederivater ble deres spaltningsreaktivitet for tymidin fosforylase fra E. coli undersøkt. Til reaksjonsvæsken ble det tilsatt 0 5-12.0 nmol av den merkede forbindelse og 0.0009-9.0 enheter av et flytende enzym (Sigma Corporation), og blandingen ble omsatt ved 25°C i en bestemt tidsperiode, etterfulgt av behandling i et kokende vannbad i 3 minutter for å stanse reaksjonen. As [1-125] IBMAU var ustabil under varmebehandling, reaksjonsvæsken ble avkjølt med is for å stanse reaksjonen. Reaksjonsvæsken ble underkastet sentrifugalseparasjon, og supernatanten ble tilført på en silikagelplate sammen med en autentisk standard (5-ioduracil. IU) og en ikke-merket parental forbindelse. Fremkalling ble foretatt med en blanding av kloroform og isopropylalkohol (3:1), og deretter ble autoradiogrammet målt ved hjelp av en bioavbildningsanalysator (BAS-1500, Fuji Photo Film Co., Ltd.). Arealet av interesse ble innstilt til toppkomponenter av Rf-verdien tilsvarende den autentiske standard, og mengden av resulterende metabolitt ble beregnet fra dens mengdeandel i prosent. I tilfellet av [1-125] FITAU og [1-125] IMBAU ble det anvendt en reversert fase silikagelplate, og etter fremkalling med en blanding av metanol og vann (3:7), ble et autoradiogram målt med en bioavbildingsanalysator (BAS-1500, Fuji Photo Film Co., Ltd.) lignende [1-125] IUR og andre. Resultater av analyser er vist i tabell 3 som indikerer at [1-125] FITAU og [1-125] IMBAU er enda mer stabil enn [1-125] JUR.

Eksempel 14

Test av tymidinkinaseavhengig innlemmelse i celler ved bruk av tvmidinkinasedefisiente celler

Tymidinkinaseavhengig innlemmelse av merkede forbindelser i celler ble studert basert på forskjell i innlemmelse mellom tymidinkmasedefisiente cellestammer L-M (TK-) og deres parentale L-M-celler L-M og L-M (TK-)celler i den logaritmiske vekstfase ble påført på 24-brønners plater som hver bar 2.0 x 10<5->celler, og dyrket over natten. Deretter ble 2 nmol av et radioaktivt iodmerket nukleosidderivat tilsatt, og fikk bh innlemmet i cellene i en time. Cellene ble vasket tre ganger med en isavkjølt fosfat-bufferoppløsning og oppløst i 0.1 NaOH, etterfulgt av bestemmelse av graden av radioaktivitet innlemmet i cellene ved bruk av en automatisk gammateller av brømitypen (ARC-380 eller ARC-300, Aloka Co., Ltd.). Målingene ble analysert for å foreta bedømmelser basert på mengden av de innlemmede merkede molekyler per vektenhet av cellulære proteiner. Resultater er vist i tabell 4 som indikerer at [1-125] ItdU og [I-125] FITAU ble innlemmet i celler på en tymidinkinaseavhengig måte som i tilfellet av [1-125] TUR som en kontroll.

Eksempel 15

Test for in vivo merkingsstabilitet av fI- 1251 ITDU og 11- 1251 ITAU

For å bedømme in vivo merkingsstabilitet av [1-125] ITDU og [1-125] ITAU, ble tester gjennomført for å studere akkumulasjon av fritt iod i tyreoidkjertelen i normale mus. En 370KBq-porsjon av hver merket forbindelse ble injisert i hver av 10 uker gamle normale mus i deres halevene, og tre dyr ble avlivet og anatomisert ved passende mellomrom. For en kontroll ble det også iaktatt in vivo fordeling i [1-125] TUR. Innlemmelse av radioaktivitet i tyreoidkjertelen ble målt ved en automatisk gammateller av brønntypen (ARC-300, Aloka Co., Ltd.). Innlemmet radioaktivitet i vev ble beregnet som den tilførte dose per gram av vevet per tidsenhet og representert i prosentandel, som vist i figur 7. Resultatene indikerer at den akkumulerte radioaktivitet fra [1-125] ITDU og [1-125] ITAU i tyreoidkjertelen var signifikant mindre enn fra kontrollen i [1-125] TUR, som viste at in vivo merkingsstabiliteten av midlene er høy.

Eksempel 16

In vivo merkingsstabilitet av radioaktivt iodmerkede nukleosidderivater

For å bedømme in vzvo-stabilitet av deioderingen mot hvert radioaktivt iodmerket

nukleosiddenvat ble tester gjennomført for å studere akkumulasjon av fritt iod i tyroid-kjertelen i normale mus Et 185KBq av hver merket forbindelse ble injisert i hver av 10 uker gamle normale mus (C57BL/6) inn i halevenen, og tre dyr ble avlivet og anatomisert med mellomrom lengre enn i eksempel 15. Innlemmelse av radioaktiviteten i

tyreoidkjertelen ble målt med en automatisk gammateller av brønntypen (ARC-300, Aloka Co., Ltd.). Innlemmet radioaktivitet i vev (%ID) ble beregnet som mengde tilført

per gram av vevet og representert som prosentandel, som vist i figur 8). Resultater indikerer at den akkumulerte radioaktivitet fra [1-125] ITDU, [1-125] ITAU, [1-125] FITAU og [1-125] IMBAU i tyreoidkjertelen var betraktelig mindre enn den tilsvarende fra kontrollen i [1-125] IUR (høyt metaboliserbar substans) som viste at in vivo merkingsstabihteten av midlene er høy.

Eksempel 17

In vivo fordeling av [ 1- 1251 ITDU i normale mus

370KBq av [1-125] ITDU ble injisert i hver av ti uker gamle mus i nålevenen, og tre dyr ble avlivet og anatomisert med passende mellomrom. Innlemmelse av radioaktivitet i hver vevsprøve ble målt med en automatisk gammateller av brønntypen (ARC-300, Aloka Co., Ltd.). Innlemmet radioaktivitet i vev ble beregnet som den tilførte dose per gram av vevet, og representert i prosent, som vist i figur 9. Resultater indikerer at den akkumulerte radioaktivitet i prohfererende vev, nemlig tymus og tynntarmen, bestemt var høyere enn i ikke-prolifererende vev, nemlig hjernevev og muskel.

For å bedømme akkumuleringen av hvert radioaktivt lodmerket nukleosidderivat i prohfererende vev, ble tester gjennomført for å studere in vivo fordeling i normale mus 185 Mbq av hver merket forbindelse ble injisert i hver av 10 uker gamle normale mus (C57BL/6) gjennom deres halevene, og tre dyr ble avlivet og anatomisert med passende mellomrom. Innlemmelse av radioaktivitet i hver vevsprøve ble målt ved hjelp av en automatisk gammateller av brønntypen (ARC-300, Aloka Co., Ltd.). Innlemmet radioaktivitet i vev ble beregnet som den tilførte dose per vektenhet av vevet, og representert i prosent (%ID/g). Som vist i figur 10 indikerer resultater at [1-125] IUR (positiv kontroll) og [1-125] ITDU har akkumulert i store mengder, spesielt i tymus som er et prohfererende vev i normale unge mus.

Eksempel 18

Scintigrafi av Walker tumor ved bruk av [ 1- 1231 ITDU

Malign tumor, en typisk proliferativ sykdom, ble laktatt ved scintigrafi. Walker tumorceller ble transplantert subkutant i den høyre mguinale region av Wistarrotter. Etter transplantasjonen ble 37 MBq av [1-123] ITDU injisert inn i nålevenen på rotter som led av en tumor på omtrent 20 mm som kunne føles med hendene, og som var egnet for scintigrafi. Hver tumortransplantert rotte ble bedøvet med "Ravonal" i fire timer etter tilførselen av et legemiddel. Deretter ble rotten fastspent i oppreist posisjon, og observert statisk med gammakameraavbildingsutstyr (GCA-90B, Toshiba Corporation). Avbilding ble utført ved bruk av en mediumenergi kollimator med høy oppløsning for å oppnå bilder over 10 minutter med en oppløsning av 256 x 256. Resultater er illustrert i figur 11 som viser at [1-123] ITDU tjener til klar avbilding til transplanterte tumorer (indikert med en pil) i Wistarrotter.

Industriell anvendbarhet

De radiomerkede forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelse er stabile in vivo, og de er enten tilbake i celler etter å være blitt fosforylert med mammal-tymidinkinase eller er innlemmet i DNA for å avspeile DNA-synteseaktiviteten, og tjener således til diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet og behandling av prohferative sykdommer, spesielt som radioaktive diagnostiske avbildingsmidler for vevsproliferasjonsaktivitets-diagnose og som radioaktive terapeutiske midler for behandling av proliferativ sykdom ved hjelp av intern radioterapi, lokal radioterapi og lignende.

Claims (1)

1. Middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet, karakterisert ved at det som en aktiv bestanddel omfatter en radiomerket forbindelse representert ved den følgende formel eller et farmasøytisk tålbart salt derav:

   hvori Ri angir hydrogen eller en lineær eller forgrenet alkylgruppe med 1-8 karbonatomer, R2 angir hydrogen, hydroksyl eller en halogensubstituent, R3 angir hydrogen eller fluorsubstituent, R4 angir oksygen, svovel eller en metylensubstituent og R5 angir en radioaktiv halogensubstituent, med unntagelse av det tilfellet hvor Ri er hydrogen og R4 er oksygen. 2.

   Middel ifølge krav 1, karakterisert ved at den radioaktive halogensubstituent i R5 er valgt fra gruppen bestående av F-18, Cl-36, Br-75, Br-76, Br-77, Br-82,1-123,1-124,1-125,1-131 og At-211. 3

   Middel ifølge krav 1, karakterisert ved atR4er svovel. 4.

   Middel ifølge krav 1, karakterisert ved at Rj er hydrogen eller metylgruppe, R2 er hydrogen eller en halogensubstituent, R3 er hydrogen og R4 er oksygen eller svovel. 5.

   Middel ifølge krav 1, karakterisert ved atRi,R20gR3 hver er hydrogen, R4 er svovel og den nevnte radioaktive halogensubstituent R5 er valgt fra gruppen bestående av F-18,1-123,1-125 og 1-131. 6.

   Middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet ifølge krav 1, karakterisert ved at diagnosen av vevsproliferasjonsaktivitet er diagnose av hyperplasi, regenerering, transplantasjon eller viral infeksjon fulgt av unormal proliferasjon. 7.

   Middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet ifølge krav 6, karakterisert ved at diagnosen av hyperplasi fulgt av unormal proliferasjon er diagnose av hyperplastisk inflammasjon, benign tumor eller malign tumor. 8.

   Middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet ifølge krav 7, karakterisert ved at diagnosen av hyperplastisk inflammasjon er diagnose vedrørende aktivitet av kronisk reumatoid artritt eller bestemmelse av terapeutiske virkninger. 9.

   Middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet ifølge krav 7, karakterisert ved at diagnosen av benign tumor er diagnose vedrørende lokalisasjon, aktivitet eller bestemmelse av terapeutiske virkninger. 10.

   Middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet ifølge krav 7, karakterisert ved at diagnosen av malign tumor er diagnose vedrørende lokalisasjon, forløp, malignitet eller bestemmelse av terapeutiske virkninger, av primære og metastatiske maligne tumorer. 11.

   Middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet ifølge krav 6, karakterisert ved at diagnosen av regenerasjon fulgt av unormal proliferasjon er bedømmelse av fysiologiske hematopoietiske funksjoner av benmarg under behandling med anticancerlegemiddel, eller diagnose av patologiske funksjoner av benmargen i pasienter som lider av hypoplastisk anemi. 12.

   Middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet ifølge krav 6, karakterisert ved at diagnosen av transplantasjon fulgt av unormal proliferasjon er diagnose av godtagelse eller proliferasjon av transplanterte benmargceller i benmargtransplantasjon. 13.

   Middel for diagnose av vevsproliferasjonsaktivitet ifølge krav 6, karakterisert ved at diagnosen av viral infeksjon fulgt av unormal proliferasjon er diagnose av virusinfiserte deler og proliferasjon derav i infeksiøse sykdommer bevirket av type I eller type II herpes simplex virus, vancella-zoster herpesvirus, cytomegalovirus, Epstein-Barr virus eller humant immunsviktvirus. 14.

   Nukleosiddenvat, karakterisert ved at det er representert ved den følgende formel: hvori R] angir hydrogen eller en lineær eller forgrenet alkylgruppe med 1 -8 karbonatomer, R2 angir hydrogen, hydroksyl eller en halogensubstituent, R3 angir hydrogen eller fluorsubstituent, R4 angir oksygen, svovel eller en metylensubstituent og R5 angir en tnalkylstannylgruppe, med unntagelse av det tilfellet hvor R| er hydrogen og R4 er oksygen. 15. Nukleosiddenvat ifølge krav 14, karakterisert ved at R4 er svovel. 16. Nukleosidderivat ifølge krav 14, karakterisert ved at Ri er hydrogen eller metyl, R? er hydrogen eller en halogensubstituent, R3 er hydrogen og R4 er oksygen eller svovel. 17. Nukleosidderivat ifølge krav 14, karakterisert ved at trialkylstannylgruppen 1 R5 er en tnmetylstannylgruppe, en tnetylstaimylgruppe eller en tributylstannyl gruppe. 18 Fremgangsmåte for fremstilling av en radiomerket forbindelse som representert ved den følgende formel:

   hvori Ri angir hydrogen eller en lineær eller forgrenet alkylgruppe med 1-8 karbonatomer, R2 angir hydrogen, hydroksyl eller en halogensubstituent, R3 angir hydrogen eller fluorsubstituent, R4 angir oksygen, svovel eller en metylensubstituent og R5 angir en radioaktiv halogensubstituent unntatt det tilfellet at Ri er hydrogen og R4 er oksygen, karakterisert ved at et nukleosidderivat som representert ved den følgende formel: hvori Ri angir hydrogen eller en lineær eller forgrenet alkylgruppe med 1-8 karbonatomer, R2 angir hydrogen, hydroksyl eller en halogensubstituent, R3 angir hydrogen eller fluorsubstituent, R4 angir oksygen, svovel eller en metylensubstituent og R5 angir en tnalkylstannylgruppe, unntatt det tilfellet at Ri er hydrogen og R4 er oksygen, omsettes med en alkalisk oppløsning av et radioaktivt halogen i et løsningsmiddel, hvorved tnalkylstannylgruppen i R5 erstattes med en radioaktiv halogensubstituent.