RU2755181C2

RU2755181C2 - Новые хелатные соединения гадолиния с высокой релаксивностью для применения в магнитно-резонансной визуализации

Info

Publication number: RU2755181C2
Application number: RU2019119159A
Authority: RU
Inventors: Маркус Бергер; Йессика ЛОРКЕ; Кристоф-Штефан Хильгер; Грегор ЙОСТ; Томас Френцель; Олаф Панкнин; Хубертус ПИЧ
Original assignee: Байер Фарма Акциенгезельшафт
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2021-09-14
Also published as: JP7034160B2; JP2020513402A; ES2814555T3; CA3044877A1; EP3544964B1; KR20190086538A; US20200283420A1; EP3544964A1; TW201825480A; KR102464647B1; WO2018096082A1; RU2019119159A; CN110035996A; US20210221798A1; RU2019119159A3; UY37500A; US11814369B2; US10975060B2; CN110035996B; AR110244A1

Abstract

Настоящее изобретение относится к соединению общей формулы (I)в которой R1представляет собой атом водорода, R2представляет собой, независимо друг от друга, группу, выбранную из: C1-С6-алкила, С3-С6-циклоалкила, (C1-С3-алкокси)-(С2-С4-алкила)-, 2-(2-метоксиэтокси)этила, 2-(2-этоксиэтокси)этила и фенила, где указанная C1-С6-алкильная группа необязательно замещена, одинаково или по-разному, фенильной группой. Также предложены способ получения соединения общей формулы (I) и его применение для магнитно-резонансной визуализация, для изготовления диагностических средств и для изготовления контрастных веществ для магнитно-резонансной визуализации, способ визуализации ткани организма у пациента, применение соединения общей формулы (VII), соединения общей формулы (VIII) и соединения общей формулы (IX), как они определены в формуле изобретения, для получения соединения общей формулы (I). Предложенные соединения относятся к новому классу внеклеточных хелатных комплексов гадолиния, которые обладают высокой релаксивностью, и могут быть использованы в качестве контрастных веществ для магнитно-резонансной визуализации. 10 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 5 табл., 17 пр.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к объектам, охарактеризованным в формуле изобретения, а именно к новым хелатным соединениям гадолиния с высокой релаксивностью на основе низкомолекулярного полиамина в ядре, к способам получения указанных соединений, к применению указанных соединений в качестве контрастных веществ для МРВ и к их применению в организме млекопитающего.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Введение

Для клинического применения были одобрены девять контрастных веществ на основе гадолиния (GBCA): гадопентетат димеглюмина (Магневист^®), гадотерат меглумина (Дотарем^®), гадотеридол (ПроХанс^®), гадодиамид (Омнискан^®), гадобутрол (Гадовист^®), гадоверсетамид (ОптиМАРК^®), гадоксетовая кислота (Примовист^®), гадобенат димеглюмин (МультиХанс^®) и гадофосвезет тринатрий (Вазовист^®/Аблавар^®). За исключением гадоксетовой кислоты, гадобената димеглюмина и гадофосвезета тринатрия, GBCA демонстрируют строго внеклеточное пассивное распределение в организме и выводятся исключительно почками.

Гадоксетовая кислота и гадобенат димеглюмин демонстрируют отличный от других средств фармакокинетический профиль. В дополнение к внеклеточному распределению, они поглощаются, а также частично выводятся через печень. Это позволяет, помимо классических возможностей визуализации (например, визуализации центральной нервной системы, ангиографии, визуализации конечностей, сердца, головы/лица/шеи, брюшной полости и молочной железы), также выполнение визуализации печени вследствие усиления паренхимы печени, вызываемого поглощением GBCA гепатоцитами.

В отличие от других GBCA гадофосвезет тринатрий не демонстрирует пассивной диффузии в организме и остается в сосудистом пространстве. Длительный период пребывания в кровеносных сосудах, вызванный обратимым связыванием с HSA (сывороточный альбумин человека), делает возможной MR-ангиографию с высоким разрешением.

Различные GBCA различаются по своей эффективности, которая определяется их продольной (r1) и поперечной (r2) релаксивностями и зависит от напряженностей магнитного поля, температуры и различных внутренних факторов хелатов металлов. Определяющими внутреннюю релаксивность параметрами являются главным образом число молекул воды, непосредственно связанных с гадолинием (так называемая внутрисферная вода, q), среднее время удержания внутрисферных молекул воды (τm), число и время удержания молекул воды во второй гидратационной сфере (так называемая внешнесферная вода) и вращательная диффузия (τr) (Helm L. и др., Future Med Chem. 2010; 2: 385-396). Что касается их релаксивности, все коммерчески доступные GBCA очень похожи друг на друга и характеризуются значением из диапазона от 4 до 7 л ммоль^-1 с^-1.

Стратегии для увеличения чувствительности GBCA часто описываются в литературе (Caravan Р. и др. Chem. Soc. Rev., 2006, 35, 512-523, Helm и др. Future Med Chem. 2010; 2:385-396, Jacques V. Invest Radiol. 2010; 45:613-624). Одна из стратегий заключается в увеличении числа внутрисферных молекул воды (q), которые являются молекулами воды, которые непосредственно координируются с ионом гадолиния в хелате. Как демонстрируют примеры лигандов на основе AAZTA и НОРО, увеличение числа внутрисферных молекул воды от одного до двух приводит к значительному увеличению релаксивности. Другая стратегия для увеличения релаксивности заключается в замедлении вращательной диффузии молекулы. Так называемая скорость вращения (τr, см. введение выше) описывает вращение молекулы в растворе и главным образом зависит от размера молекул и связывания GBCA с белком (Merbach A.S. и др., Chemistry of Контрастные вещества in Medical Magnetic Resonance Imaging, 2013, ISBN: 978-1-119-99176-2).

Еще одной важной характеристикой GBCA является устойчивость их комплексов. Потенциальная возможность GBCA высвобождать свободные токсичные ионы Gd³⁺ является основной проблемой безопасности и имеет первостепенное значение, в частности, для пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности. Нефрогенный системный фиброз (NSF) является редким и серьезным синдромом, который связан с действием GBCA у пациентов с тяжелой почечной недостаточностью. NSF включает фиброзные изменения в коже и многих органах. В 2010 г Управление по контролю продуктов питания и лекарственных средств (FDA) опубликовало пересмотренные рекомендации по маркировке для четырех GBCA, которые главным образом были связаны с NSF, включая гадодиамид (Омнискан^®), гадобенат димеглюмин (МультиХанс^®), гадопентетат димеглюмина (Магневист^®) и гадоверсетамид (ОптиМАРК^®) (Yang L и др. Radiology. 2012; 265:248-253). На первый взгляд стабильность всех GBCA является очень высокой, но существуют значительные различия между линейными и макроциклическими средствами и между ионными и неионными представителями линейных средств. Макроциклические GBCA обладают самой высокой стабильностью комплексов (Frenzel Т. и др. Invest Radiol. 2008; 43:817-828). Вследствие лучшей осведомленности пациентов с риском, применения более низких доз и более широкого применения макроциклических GBCA число случаев NSF в последние годы уменьшилось (Wang Y. и др. Radiology. 2011; 260:105-111 и Becker S. и др. Nephron Clin Pract. 2012; 121:с91-с94).

Важнейшей проблемой клинического применения является in vivo стабильность. Кинетическая инертность в сочетании с термодинамической стабильностью является наилучшим предиктором in vivo токсичности q=2 хелатов, особенно в отношении риска нефрогенного системного фиброза (NSF) (Merbach A.S. и др., Chemistry of Контрастные вещества in Medical Magnetic Resonance Imaging, 2013, ISBN: 978-1-119-99176-2, c. 157-208). Комплексы с q=2 демонстрируют двукратное увеличение релаксивности, но, к сожалению, они обладают более низкой стабильностью, чем q=1 соединения (Hermann Р. и др. Dalton Trans., 2008, 3027-3047).

2. Описание известного уровня техники, задача, которая должна быть решена и ее решение

Некоторые макроциклические соединения описаны в уровне техники.

ЕР 1931673 В1 и ЕР 2457914 В1 относятся к руDО3А (q=2), DO3A и DOTA соединениям, содержащим короткие аминоспиртовые цепи и комплексы металлов, для медицинской визуализации.

Макроциклические лантанидные DO3A- и DOTA-подобные GBCA с высокими релаксивностями описаны в уровне техники.

Ranganathan R.S. и др. (Investigative Radiology 1998; 33:779-797) исследовал влияние мультимеризации на релаксивность макроциклических хелатов гадолиния. WO 199531444 относится к мономерным и мультимерным соединениям, обладающим увеличенными релаксивностями.

Документ US 5679810 относится к линейным олигомерным полихелантным соединениям и хелатам, образованным с ними, содержащим чередующиеся хелантные и линкерные фрагменты, соединенные вместе амидными или сложноэфирными фрагментами, и к их применению в диагностической визуализации.

Документ US 5650133 относится к дихелантам, в частности, соединениям, содержащим две макроциклические хелантные группы, соединенные мостиком, содержащим сложноэфирную или амидную связь, к их хелатам с металлами, и к их применению в диагностической визуализации.

US 8545813 В2 относится к контрастным веществам для МРВ и к связанным с ними методам применения и описывает магнитно-резонансные контрастные вещества посредством химического соединения с различным количеством комплексов Gd(III), ковалентно присоединенных к субстратам.

WO 2012/059576А1 относится к области магнитно-резонансной визуализации (МРВ) на основе химического обмен-зависимого переноса насыщения (CEST).

Aime S. и др. (Contrast Media Mol. Imaging 2013, 8 475-486) описывает применение комплексов гадолиния для клеточной маркировки in vitro.

WO 2006/002873 относится к области диагностической визуализации и к новым контрастным веществам, обладающим высокой релаксивностью.

Zhao G. и др. (Inorganica Chimica Acta 406, (2013), 146-152) описывает два многоядерных макроциклических комплекса гадолиния в качестве контрастных веществ с высокой релаксивностью

Zhang W. и др. (Z. Anorg. Allg. Chem. 2015, 641, (3-4), 578-585) описывает тетраядерные макроциклических комплекса гадолиния с высокой релаксивностью для МРВ.

Alexander V. и др. (Inorg. Chem. 2005, 44, 9434-9443) описывает синтез и исследования релаксивности тетраядерного комплекса гадолиния.

WO 97/32862 А1 описывает полихелаты гадолиния в качестве средств для магнитно-резонансной визуализации, где по меньшей мере две единицы хеланта присоединены к аминогруппам целевой несущей структуры (подобной, например, белку, аминокислоте или пептиду).

Документ US 2007/202047 относится к хелатным соединениям гадолиния для применения в магнитно-резонансной визуализации, которые получают из хелатирующей молекулы, выбранной из 1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетрауксусной кислоты (DOTA) и диэтилентриаминпентауксусной кислоты (DTPA), где по меньшей мере одну из карбоксильных групп хелатирующей молекулы подвергают реакции с амином.

GBCA с более высокой релаксивностью обеспечивают, с одной стороны, возможность значительного снижения дозы и, с другой стороны, повышенную чувствительность МРВ при многих заболеваниях с применением стандартной дозы (Giesel FL. и др. Eur Radiol 2010, 20: 2461-2474).

Однако, существует неудовлетворенная медицинская потребность в обеспечении GBCA для общего применения в магнитно-резонансной визуализации, которые:

- демонстрируют высокую релаксивность,

- демонстрируют благоприятный фармакокинетический профиль,

- полностью выводятся из организма,

- являются химически стабильными,

- демонстрируют высокую растворимость в воде,

- обеспечивают потенциал для значительного снижения дозы, и

- являются подходящими для визуализации различных областей организма.

Существующий уровень техники, описанный выше, не описывает специфическую высокую релаксивность внеклеточных хелатных соединений гадолиния общей формулы (I) настоящего изобретения, как определено в данном документе, или их стереоизомеров, таутомеров, N-оксидов, гидратов, сольватов или солей, или смесей таковых, как описано и определено в данном документе, и именуемых в дальнейшем "соединения настоящего изобретения".

Было обнаружено, и это составляет основу настоящего изобретения, что указанные соединения настоящего изобретения обладают неожиданными и выгодными свойствами.

В частности, было обнаружено, что указанные соединения настоящего изобретения демонстрируют сбалансированный профиль высокой релаксивности, благоприятный фармакокинетический профиль, полное выведение, высокую стабильность, высокую растворимость, потенциал для значительного снижения дозы и потенциал для визуализации целого организма, вследствие чего их можно применять в качестве контрастных веществ для магнитно-резонансной визуализации (МРВ).

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение описывает новый класс внеклеточных хелатных комплексов гадолиния с высокой релаксивностью, способы их получения и их применение в качестве контрастных веществ для МРВ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение охватывает соединения общей формулы (I),

в которой:

R¹ представляет собой, независимо друг от друга, атом водорода или метальную группу;

R² представляет собой, независимо друг от друга, группу, выбранную из:

C₁-С₆-алкила, С₃-С₆-циклоалкила, С₂-С₆-гидроксиалкила, (C₁-С₃-алкокси)-(С₂-С₄-алкила)-, 2-(2-метоксиэтокси)этила, 2-(2-этоксиэтокси)этила, оксетан-3-ила,

тетрагидро-2Н-пиран-4-ила и фенила,

где указанная C₁-С₆-алкильная группа необязательно замещена, одинаково или по-разному, фенильной группой, которая необязательно замещена один, два или три раза, одинаково или по-разному, атомом галогена или группой, выбранной из:

C₁-С₃-алкила, C₁-С₃-галогеналкила и C₁-С₃-алкокси,

и

где указанная фенильная группа необязательно замещена один, два или три раза, одинаково или по-разному, атомом галогена или группой, выбранной из: C₁-С₃-алкила, C₁-С₃-галогеналкила и C₁-С₃-алкокси;

или их стереоизомеры, таутомеры, N-оксиды, гидраты, сольваты или соли, или их смесь.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термин «замещенный» означает, что один или несколько атомов водорода на указанном атоме или группе заменены на выбор из указанной группы, при условии, что нормальная валентность указанного атома в существующих обстоятельствах не превышена. Допустимы комбинации заместителей и/или переменных.

Термин «необязательно замещенный» означает, что число заместителей может быть равно нулю или отличаться от нуля.

Когда группы в соединениях в соответствии с изобретением являются замещенными, указанные группы могут быть монозамещенными или полизамещенными заместителем(-ями), если не указано иначе. В рамках настоящего изобретения значения всех групп, которые встречаются неоднократно, не зависят друг от друга. Возможно, что группы в соединениях в соответствии с изобретением замещены одним, двумя или тремя одинаковыми или разными заместителями, в особенности одним заместителем.

Если составной заместитель состоит из более чем одной части, например, (С₁-С₃-алкокси)-(С₂-С₆-алкил)-, положение данной части может находиться в любом подходящем положении указанного составного заместителя, т.е. часть C₁-С₃-алкокси может быть присоединена к любому атому углерода части С₂-С₆-алкильной части указанной группы (С₁-С₃-алкокси)-(С₂-С₆-алкил)-. Дефис в начале или в конце такого составного заместителя указывает точку присоединения указанного составного заместителя к остальной части молекулы.

Термин «содержащий» при использовании в описании включает «состоящий из».

Если в настоящем тексте какой-либо элемент упоминается как «как указано в данной заявке», это означает, что он может быть указан в любом месте в настоящем тексте.

Термины, указанные в настоящем тексте, имеют следующие значения:

Термин «атом галогена» означает атом фтора, хлора, брома или йода, в особенности атом фтора, хлора или брома.

Термин "C₁-С₆-алкил" означает линейную или разветвленную, насыщенную, одновалентную углеводородную группу, которая содержит 1, 2, 3, 4, 5 или 6 атомов углерода, например, метильную, этильную, пропильную, изопропильную, бутильную, втор-бутильную, изобутильную, трет-бутилъпую, пентильную, изопентильную, 2-метилбутильную, 1-метилбутильную, 1-этилпропильную, 1,2-диметилпропильную, нео-пентильную, 1,1-диметилпропильную, гексильную, 1-метилпентильную, 2-метилпентильную, 3-метилпентильную, 4-метилпентильную, 1-этилбутильную, 2-этилбутильную, 1,1-диметилбутильную, 2,2-диметилбутильную, 3,3-диметилбутильную, 2,3-диметилбутильную, 1,2-диметилбутильную или 1,3-диметилбутильную группу, или ее изомер. В особенности, указанная группа содержит 1, 2, 3 или 4 атомов углерода ("С₁-С₄-алкил"), например, метальная, этильная, пропильная, изопропильная, бутильная, втор-бутильная, изобутильная, или трет-бутильная группа, более особенно 1, 2 или 3 атомов углерода ("C₁-С₃-алкил"), например, метальная, этильная, н-пропильная или изопропильная группа.

Термин "C₁-С₃-галогеналкил" означает линейную или разветвленную, насыщенную, одновалентную углеводородную группу, в которой термин "С₁-С₃-алкил" имеет значение, как указано выше, и в которой один или несколько атомов водорода заменены, одинаково или по-разному, на атом галогена. В особенности, указанный атом галогена представляет собой атом фтора. Указанная C₁-С₃-галогеналкильная группа представляет собой, например, фторметил, дифторметил, трифторметил, 2-фторэтил, 2,2-дифторэтил, 2,2,2-трифторэтил, пентафторэтил, 3,3,3-трифторпропил или 1,3-дифторпропан-2-ил.

Термин "С₂-С₆-гидроксиалкил" означает линейную или разветвленную, насыщенную, одновалентную углеводородную группу, в которой термин "С₂-С₆-алкил" имеет значение, как указано выше, и в которой 1, 2 или 3 атома водорода заменены на гидрокси группу, как, например, 2-гидроксиэтильная, 3-гидроксипропильная, 2-гидроксипропильная, 1-гидроксипропан-2-ильная, 2,3-дигидроксипропильная, 1,3-дигидроксипропан-2-ильная, 1,3-дигидрокси-2-(гидроксиметил)пропан-2-ильная, 3-гидрокси-2-метил-пропильная, 2-гидрокси-2-метил-пропильная группа.

Термин "C₁-С₃-алкокси" означает линейную или разветвленную, насыщенную, одновалентную группу формулы (С₁-С₃-алкил)-O-, в которой термин "C₁-С₃-алкил" имеет значение, как указано выше, например, метокси, этокси, н-пропокси или изопропокси группу.

Термин "С₃-С₆-циклоалкил" означает насыщенное, одновалентное, моно- или бициклическое углеводородное кольцо, содержащее 3, 4, 5 или 6 атомов углерода ("С₃-С₆-циклоалкил"). Указанная С₃-С₆-циклоалкильная группа представляет собой, например, моноциклическое углеводородное кольцо, как, например, циклопропильная, циклобутильная, циклопентильная или циклогексильная группа.

Термин "C₁-С₆", используемый в данном тексте, например, в контексте определения "С₁-С₆-алкил" означает алкильную группу, содержащую конечное число атомов углерода от 1 до 6, т.е. 1, 2, 3, 4, 5 или 6 атомов углерода.

Далее, как указано в данной заявке, термин "С₃-С₆", используемый в данном тексте, например, в контексте определения "С₃-С₆-циклоалкил", означает циклоалкильную группу, содержащую конечное число атомов углерода от 3 до 6, т.е. 3, 4, 5 или 6 атомов углерода.

Когда задан диапазон значений, указанный диапазон охватывает каждое значение и поддиапазон в пределах указанного диапазона.

Например:

"C₁-C₆" охватывает C₁, С₂, С₃, С₄, С₅, С₆, C₁-C₆, С₁-С₅, C₁-C₄, С₁-С₃, C₁-C₂, С₂-С₆, C₂-C₅, C₂-C₄, C₂-C₃, С₃-С₆, C₃-C₅, C₃-C₄, C₄-C₆, C₄-C₅, и С₅-С₆;

"С₁-С₄" охватывает C₁, C₂, C₃, C₄, C₁-C₄, C₁-C₃, C₁-C₂, C₂-C₄, C₂-C₃ и C₃-C₄; "C₁-C₃" охватывает C₁, С₂, С₃, С₁-С₃, С₁-С₂ и С₂-С₃;

"С₂-С₆" охватывает С₂, С₃, С₄, С₅, С₆, С₂-С₆, С₂-С₅, С₂-С₄, С₂-С₃, С₃-С₆, С₃-С₅, С₃-С₄, С₄-С₆, С₄-С₅, и С₅-С₆;

"С₃-С₆" охватывает С₃, С₄, С₅, С₆, С₃-С₆, С₃-С₅, С₃-С₄, С₄-С₆, С₄-С₅, и С₅-С₆.

Соединения данного изобретения могут содержать один или несколько асимметричных центров, в зависимости от местоположения и природы различных желаемых заместителей. Асимметричные атомы углерода могут присутствовать в (R) или (S) конфигурации, что может приводить к рацемическим смесям в случае одного асимметричного центра, и диастереомерным смесям в случае нескольких асимметричных центров. В некоторых случаях асимметрия также может присутствовать из-за ограниченного вращения вокруг данной связи, например, центральной связи, прилегающей к двум замещенным ароматическим кольцам оговоренных соединений.

Предпочтительными соединениями являются те, которые продуцируют более желательную биологическую активность. Отделенные, чистые или частично очищенные изомеры и стереоизомеры или рацемические или диастереомерные смеси соединений данного изобретения также включены в рамки настоящего изобретения. Очистку и разделение таких веществ можно выполнить с помощью стандартных методов, известных в данной области техники.

Оптические изомеры можно получить путем разделения рацемических смесей в соответствии с обычными способами, например, путем образования диастереоизомерных солей с использованием оптически активной кислоты или основания, или образования ковалентных диастереомеров. Примерами подходящих кислот являются винная, диацетилвинная, дитолуоилвинная и камфорсульфоновая кислота. Смеси диастереоизомеров могут быть разделены на их отдельные диастереомеры на основе их физических и/или химических различий с помощью методов, известных в данной области, например, посредством хроматографии или фракционной кристаллизации. Оптически активные основания или кислоты затем высвобождают из разделенных диастереоизомерных солей. Иной способ разделения оптических изомеров включает использование хиральной хроматографии (например, хиральных ВЭЖХ колонок), с обычной дериватизацией или без нее, оптимально выбранной для максимального разделения энантиомеров. Подходящие хиральные ВЭЖХ колонки производит фирма Daicel, например, Chiracel OD и Chiracel OJ, среди многих других, обычно выбираемых. Также пригодны методы ферментативного разделения, с дериватизацией или без нее. Оптически активные соединения данного изобретения также можно получить с помощью хирального синтеза, использующего оптически активные исходные вещества.

С целью разграничить друг от друга различные типы изомеров, дается ссылка на правила ИЮПАК, раздел Е (Pure Appl Chem 45, 11-30, 1976).

Настоящее изобретение включает все возможные стереоизомеры соединений настоящего изобретения в виде отдельных стереоизомеров, или в виде любой смеси указанных стереоизомеров, например, R- или S-изомеров, или Е- или Z-изомеров, в любом соотношении. Выделения отдельного стереоизомера, например, отдельного энантиомера или отдельного диастереомера, соединения настоящего изобретения можно добиться с помощью любого подходящего метода уровня техники, такого как, например, хроматография, в особенности, хиральная хроматография.

Кроме того, соединения настоящего изобретения могут существовать в виде N-оксидов, которые определяются тем, что по меньшей мере один атом азота соединений настоящего изобретения окислен. Настоящее изобретение включает все такие возможные N-оксиды.

Настоящее изобретение также относится к пригодным формам соединений, раскрытых в настоящей заявке, таким как метаболиты, гидраты, сольваты, соли, в частности, фармацевтически приемлемые соли, и продукты совместного осаждения.

Соединения настоящего изобретения могут существовать в виде гидрата или в виде сольвата, где соединения настоящего изобретения содержат полярные растворители, в частности, воду, метанол или этанол, например, в качестве структурного элемента кристаллической решетки соединений. Количество полярных растворителей, в частности, воды, может находиться в стехиометрическом или нестехиометрическом соотношении. В случае стехиометрических сольватов, например, гидрата, возможны, геми- (полу-), моно-, сескви-, ди-, три-, тетра-, пента- и т.д. сольваты или гидраты, соответственно. Настоящее изобретение включает все такие гидраты или сольваты.

Кроме того, соединения настоящего изобретения могут существовать в форме соли. Указанная соль может быть либо неорганической, либо органической солью присоединения, в частности, любой фармацевтически приемлемой неорганической или органической солью присоединения, обычно используемой в фармацевтическом деле.

Термин "фармацевтически приемлемая соль" относится к относительно нетоксичной соли присоединения неорганической или органической кислоты к соединению настоящего изобретения. Например, см. S.М. Berge, и др. "Pharmaceutical Salts," J. Pharm. Sci. 1977, 66, 1-19. Получение главным образом нейтральных солей описано в US 5,560,903.

Фармацевтически приемлемые соли соединений в соответствии с изобретением включают соли минеральных кислот и карбоновых кислот, например, без ограничения ими, соли хлористоводородной кислоты, серной кислоты, фосфорной кислоты, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, молочной кислоты, винной кислоты, яблочной кислоты, лимонной кислоты, фумаровой кислоты, малеиновой кислоты, аспарагиновой кислоты и глутаминовой кислоты.

Специалисты в данной области техники далее признают, что соли присоединения кислот к заявленным соединениям можно получить по реакции соединений с подходящей неорганической или органической кислотой с помощью любого из ряда известных способов.

Настоящее изобретение включает все возможные соли соединений настоящего изобретения в виде отдельных солей, или в виде любой смеси указанных солей, в любом соотношении.

В данной заявке, в частности, в Экспериментальном разделе, в случае синтеза промежуточных соединений и соединений-примеров настоящего изобретения, когда соединение упоминается в виде солевой формы с соответствующим основанием или кислотой, точный стехиометрический состав указанной солевой формы, полученной соответствующим описанным способом получения и/или очистки, в большинстве случаев является неизвестным.

Это аналогичным образом относится к случаям, в которых промежуточные соединения синтеза или соединения - примеры или их соли были получены описанными способами получения и/или очистки в виде сольватов, таких как гидраты с (если он определенного типа) неизвестным стехиометрическим составом.

В соответствии со вторым вариантом осуществления первого аспекта настоящее изобретение охватывает соединения общей формулы (I), указанной выше, где:

R¹ представляет собой атом водорода;

R² представляет собой группу, выбранную из:

C₁-С₆-алкила, С₃-С₆-циклоалкила, С₂-С₄-гидроксиалкила, (C₁-С₃-алкокси)-(С₂-С₄-алкила)-, оксетан-3-ила, тетрагидро-2Н-пиран-4-ила и фенила,

и

где указанная фенильная группа необязательно замещена один, два или три раза, одинаково или по-разному, атомом галогена или группой, выбранной из:

C₁-С₃-алкила, C₁-С₃-галогеналкила и C₁-С₃-алкокси;

В соответствии с третьим вариантом осуществления первого аспекта настоящее изобретение охватывает соединения общей формулы (I), указанной выше, где:

R¹ представляет собой атом водорода;

R² представляет собой группу, выбранную из:

C₁-С₆-алкила, С₃-С₆-циклоалкила, (С₁-С₃-алкокси)-(С₂-С₄-алкила)- и фенила,

и

В соответствии с четвертым вариантом осуществления первого аспекта, настоящее изобретение охватывает соединения общей формулы (I), указанной выше, где:

R¹ представляет собой атом водорода;

R² представляет собой группу, выбранную из:

С₁-С₄-алкила, С₃-С₅-циклоалкила, (С₁-С₂-алкокси)-(С₂-С₃-алкила)- и фенила,

где указанная С₁-С₄-алкильная группа необязательно замещена, одинаково или по-разному, фенильной группой, которая необязательно замещена один, два или три раза, одинаково или по-разному, атомом галогена или группой, выбранной из:

и

В соответствии с пятым вариантом осуществления первого аспекта, настоящее изобретение охватывает соединения общей формулы (I), указанной выше, где:

R¹ представляет собой атом водорода;

R² представляет собой группу, выбранную из:

метила, этила, изопропила, 2-метилпропила, бензила, циклопропила, циклопентила, 2-метоксиэтила, 2-этоксиэтила и фенила;

В дополнительном варианте осуществления вышеуказанного аспекта, изобретение относится к соединениям формулы (I), где:

R¹ представляет собой, независимо друг от друга, атом водорода или метальную группу.

R¹ представляет собой атом водорода.

C₁-С₆-алкила, С₃-С₆-циклоалкила, С₂-С₆-гидроксиалкила, (C₁-С₃-алкокси)-(С₂-С₄-алкила)-, 2-(2-метоксиэтокси)этила, 2-(2-этоксиэтокси)этила, оксетан-3-ила, тетрагидро-2Н-пиран-4-ила и фенила,

и

C₁-С₃-алкила, C₁-С₃-галогеналкила и C₁-С₃-алкокси.

R² представляет собой группу, выбранную из:

и

R² представляет собой группу, выбранную из:

и

R² представляет собой группу, выбранную из:

и

R² представляет собой группу, выбранную из:

метила, этила, изопропила, 2-метилпропила, бензила, циклопропила, циклопентила, 2-метоксиэтила, 2-этоксиэтила и фенила.

Следует понимать, что настоящее изобретение относится также к любой комбинации вариантов осуществления, описанных выше.

Другим вариантом осуществления первого аспекта являются соединения формулы (I), выбранные из группы, которая состоит из следующих соединений:

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-диметил-8,8-бис({[(метил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния,

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-диэтил-8,8-бис({[(этил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния,

{4,10-бис(карбоксилатометил)-7-[15-(2-метоксиэтил)-10,10-бис[({[(2-метоксиэтил){[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино]ацетил}амино)метил]-7,13,16-триоксо-5-{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}-2-окса-5,8,12,15-тетраазагептадекан-17-ил]-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил}ацетат тетрагадолиния,

{4,10-бис(карбоксилатометил)-7-[16-(2-этоксиэтил)-11,11-бис[({[(2-этоксиэтил){[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино]ацетил}амино)метил]-8,14,17-триоксо-6-{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}-3-окса-6,9,13,16-тетраазаоктадекан-18-ил]-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил}ацетат тетрагадолиния,

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-диизопропил-8,8-бис({[(изопропил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния,

{4,10-бис(карбоксилатометил)-7-[3-изобутил-8,8-бис({[(изобутил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-15-метил-2,5,11-триоксо-13-{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}-3,6,10,13-тетраазагексадец-1-ил]-1,4,7,10-тетраазациклодод екан-1-ил} ацетат тетрагадолиния,

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-дициклопропил-8,8-бис({[(циклопропил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния,

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-дициклопентил-8,8-бис({[(циклопентил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1 -ил]ацетат тетрагадолиния,

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{2,5,11,14-тетраоксо-3,13-дифенил-8,8-бис({[(фенил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния, и

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-дибензил-8,8-бис({[(бензил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-l-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил], ацетат тетрагадолиния,

В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение охватывает способы получения соединений настоящего изобретения, указанные способы включают стадии, как описано в Экспериментальном разделе настоящей заявки.

В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение охватывает промежуточные соединения, которые пригодны для получения соединений общей формулы (I), указанной выше.

В особенности, изобретение охватывает промежуточные соединения общей формулы (VI):

в которой R² является таким, как определено для соединений общей формулы (I), указанной выше.

В особенности, изобретение охватывает промежуточные соединения общей формулы (VII):

В особенности, изобретение охватывает промежуточные соединения общей формулы (VIII):

в которой R² является таким, как определено для соединений общей формулы (I), указанной выше, и LG представляет собой активирующую уходящую группу, такую как, например, 4-нитрофенол, или группу, как определено для синтеза соединений общей формулы (I), указанной ниже, для получения соединений общей формулы (I), как определено выше.

В соответствии с дополнительным аспектом, настоящее изобретение охватывает применение указанных промежуточных соединений для получения соединения общей формулы (I) как указано выше.

В соответствии с дополнительным аспектом, настоящее изобретение охватывает применение промежуточных соединений общей формулы (VI):

в которой R² является таким, как определено для соединений общей формулы (I), указанной выше, для получения соединения общей формулы (I), как указано выше.

В соответствии с дополнительным аспектом, настоящее изобретение охватывает применение промежуточных соединений общей формулы (VII):

В соответствии с дополнительным аспектом, настоящее изобретение охватывает применение промежуточных соединений общей формулы (VIII):

в которой R² является таким, как определено для соединений общей формулы (I), указанной выше, и LG представляет собой активирующую уходящую группу, такую как, например, 4-нитрофенол, или группу, как определено для синтеза соединений общей формулы (I), указанной ниже, для получения соединения общей формулы (I), как указано выше.

В соответствии с дополнительным аспектом, настоящее изобретение охватывает применение промежуточных соединений общей формулы (IX):

в которой R¹ является таким, как определено для соединений общей формулы (I), указанной выше, для получения соединения общей формулы (I) как указано выше.

Еще более особенно, настоящее изобретение охватывает промежуточные соединения, которые описаны в разделе Примеров в данной заявке ниже.

Другим аспектом изобретения является применение соединения общей формулы (I) для диагностической визуализации.

Предпочтительно применение соединения изобретения в диагностике выполняют с использованием магнитно-резонансной визуализации (МРВ).

Другим аспектом изобретения являются соединения общей формулы (I) для применения в диагностической визуализации.

Другим аспектом изобретения являются соединения общей формулы (I) для применения в магнитно-резонансной визуализации (МРВ).

Изобретение также включает соединения общей формулы (I) для изготовления диагностических средств.

Другим аспектом изобретения является применение соединений общей формулы (I) или их смесей для изготовления диагностических средств.

Другим аспектом изобретения является применение соединений общей формулы (I) или их смесей для изготовления диагностических средств для магнитно-резонансной визуализации (МРВ).

Другим аспектом изобретения является способ визуализации ткани организма у пациента, включающий стадию, на которой пациенту вводят эффективное количество одного или нескольких соединений общей формулы (I) в фармацевтически приемлемом носителе, и стадию, на которой пациента подвергают ЯМР томографии. Такой способ описан в US 5,560,903.

Для изготовления диагностических средств, например, для введения людям или животным, соединения общей формулы (I) или смеси удобно приготовлять в виде состава вместе с фармацевтическими носителями или наполнителями. Контрастная среда в соответствии с изобретением в целях удобства может содержать вспомогательные вещества для приготовления фармацевтического состава, например, стабилизаторы, антиоксиданты, регуляторы рН, ароматические добавки и т.п. Изготовление диагностической среды в соответствии с изобретением также выполняют способом, известным в данной области техники, см. US 5,560,903. Соединения изобретения можно приготовить в виде смеси для парентерального или энтерального введения или для непосредственного введения в полости тела. Например, парентеральные составы содержат стерильный раствор или суспензию соединения формулы (I) в соответствии с настоящим изобретением в дозе 0.0001-5 ммоль гадолиния/кг массы тела, в особенности 0.005-0.5 ммоль гадолиния/кг массы тела. Таким образом, среда в соответствии с изобретением может находиться в обычных фармацевтических составах, таких как растворы, суспензии, дисперсии, сиропы и т.д. в физиологически приемлемой несущей среде, предпочтительно в воде для инъекций. Когда контрастную среду приготовляют в виде состава для парентерального введения, он предпочтительно должен быть изотоническим или гипертоническим и близким к рН 7.4.

В еще одном аспекте, изобретение направлено на способ диагностики и контроля за состоянием здоровья пациентов. Этот способ включает а) введение человеку, нуждающемуся в такой диагностике, соединения изобретения для обнаружения соединения в организме человека, как описано в данном документе, и b) измерение сигнала, возникающего в результате введения соединения человеку, предпочтительно посредством магнитно-резонансной визуализации (МРВ).

ОБЩИЙ СИНТЕЗ

Соединения в соответствии с изобретением можно получить в соответствии со следующими схемами 1 и 2.

Схемы и методики, описанные ниже, иллюстрируют пути синтеза соединений общей формулы (I) изобретения и не предназначены для ограничения. Специалисту в данной области очевидно, что порядок превращений, как проиллюстрировано на схемах, можно модифицировать различными путями. Вследствие этого, порядок превращений, проиллюстрированный на схемах, не предназначен для ограничения. Подходящие защитные группы и способы их введения и отщепления хорошо известны специалисту в данной области техники (см., например, T.W. Greene и P.G.M. Wuts в Protective Groups in Organic Synthesis, 3^-e издание, Wiley 1999). Специфические примеры описаны в последующих параграфах.

Термин "аминозащитная группа", используемый в данном документе сам по себе или в качестве части другой группы, известен или очевиден специалисту в данной области техники и означает группу, которую выбирают из класса защитных групп, без ограничения ими, а именно карбаматов, амидов, имидов, N-алкиламинов, N-ариламинов, иминов, енаминов, боранов, N-P защитных групп, N-сульфенила, N-сульфонила и N-силила, и означает группу, которую выбирают из перечисленных в пособии Greene и Wuts, Protecting groups in Organic Synthesis, третье издание, с. 494-653, без ограничения ими, включенному сюда путем ссылки. "Аминозащитная группа" предпочтительно означает карбобензилокси (Cbz), n-метоксибензилкарбонил (Moz или MeOZ), трет-бутилоксикарбонил (ВОС), 9-флуоренилметилоксикарбонил (FMOC), бензил (Bn), n-метоксибензил (РМВ), 3,4-диметоксибензил (DMPM), n-метоксифенил (РМР), трифенилметил (тритил), метоксифенилдифенилметил (ММТ) или защищенная аминогруппа является 1,3-диоксо-1,3-дигидро-2Н-изоиндол-2-ильной (фталимидо) или азидогруппой.

Термин "карбоксил-защитная группа", используемый в данном документе сам по себе или в качестве части другой группы, известен или очевиден специалисту в данной области техники, и означает группу, которую выбирают из класса защитных групп, без ограничения ими, а именно сложных эфиров, амидов и гидразидов, и означает группу, которую выбирают из перечисленных в пособии Greene и Wuts, Protecting groups in Organic Synthesis, третье издание, с. 369-453, без ограничения ими, включенному сюда путем ссылки. "Карбоксил-защитная группа" предпочтительно означает метил, этил, пропил, бутил, трет-бутил, аллил, бензил, 4-метоксибензил или 4-метоксифенил.

Содержание документов, на которые имеются ссылки в данном описании, включены в него посредством ссылки.

Путь получения соединений общей формулы (VI) описан на Схеме 1.

Схема 1: Путь получения соединений общей формулы (VI), в которой

R² имеет значение, как определено для общей формулы (I) выше.

Соединения (II) либо являются коммерчески доступными, либо могут быть получены в соответствии с методиками, доступными из общедоступных источников, как понятно специалисту в данной области. Отдельные примеры описаны в Экспериментальном разделе.

Соединение общей формулы (II) вводят в реакцию с бромацетилбромидом в присутствии основания, такого как, например, N,N-диизопропилэтиламин, в растворителе, таком как, например, дихлорметан, при диапазоне температур от -70°С до 25°С, с получением соединения общей формулы (III).

Соединение общей формулы (III) вводят в реакцию с соединением (IV), три-трет-бутил 2,2',2''-(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетатом {Регистрационный номер CAS: 122555-91-3; см. В. Jagadish и др., THL 52(17), 2058 - 2061 (2011)}, в присутствии основания, такого как, например, карбонат калия, в растворителе, таком как, например, ацетонитрил, при диапазоне температур от 25°С до 80°С, предпочтительно при 60°С, с получением соединения общей формулы (V).

Расщепление карбоксил-защитных групп соединения общей формулы (V) с получением промежуточного соединения общей формулы (VI) может быть достигнуто, как описано в учебнике Greene and Wuts, Protecting groups in Organic Synthesis, второе издание. Снятие защиты, например, осуществляют путем растворения и перемешивания соединения общей формулы (V) в муравьиной кислоте при диапазоне температур от 40°С до 100°С, предпочтительно при 80°С, с получением соединения общих формул (VI).

Путь получения соединений общей формулы (I) описан на Схеме 2

Схема 2: Путь получения соединений общей формулы (I), где

R¹ и R² имеют значения, как определено для общей формулы (I) выше, и LG представляет собой активирующую уходящую группу, такую как, например, 4-нитрофенол.

Комплексообразование промежуточных соединений общей формулы (VI) с подходящими соединениями или солями гадолиния (III), такими как, например, триоксид гадолиния, триацетат гадолиния или гидраты триацетата гадолиния, трихлорид гадолиния или тринитрат гадолиния, хорошо известно специалисту в данной области техники. Промежуточные соединения общей формулы (VI) растворяют в воде, и после добавления подходящих соединений гадолиния (III) полученные в результате смеси перемешивают при диапазоне температур от комнатной температуры до 100°С с получением соединений общей формулы (VII). Промежуточные соединения общей формулы (VI), например, растворяют в воде, добавляют оксид гадолиния (III) и реакционную смесь перемешивают при 100°С, что приводит к получению соединений общей формулы (VII).

Промежуточные соединения общей формулы (VII) могут быть превращены в активированные сложные эфиры общей формулы (VIII) способами, которые хорошо известны специалисту в данной области техники, и которые подробно описаны, например, в С.A. Montalbetti and V. Falque in Tetrahedron 61 (2005), page 10827-10852. Например, промежуточные соединения общей формулы (VII) растворяют в растворителе, таком как формамид или ТГФ или их смеси, и вводят в реакцию с 4-нитрофенолом в присутствии N,N'-диизопропилкарбодиимидом. Реакцию проводят при диапазоне температур от -10°С до комнатной температуры, предпочтительно от 0°С до 5°С, что приводит к получению активированного сложного эфира (VIII).

Тетраамин (IX) или его соль (например, регистрационные номера С AS: 4742-00-1, 14302-75-1, 69898-47-1, 14259-94-0, 154074-32-5) вводят в реакцию с Gd -комплексом общей формулы (VIII), который активируется уходящей группой (LG), такой как, например, пентафторфенол, 4-нитрофенол, 1-гидроксипирролидин-2,5-дион, гидроксибензотриазол или 3Н-[1,2,3]триазоло[4,5-b]пиридин-3-ол, что приводит к получению соединения общей формулы (I). Реакцию тетраамина (IX) или его соли с активированными Gd-комплексами общей формулы (VIII) проводят в подходящем растворителе, таком как, например, диметилсульфоксид, N,N-диметилформамид, пиридин или их смесь, необязательно реакцию проводят в присутствии основания. Подходящими основаниями являются, например, триалкиламины, такие как, например, триэтиламин или N,N-диизопропилэтиламин. Реакцию проводят при температурах в диапазоне от комнатной до 100°С, предпочтительно реакцию проводят при температурах в диапазоне от 40 до 60°С.

Альтернативно, соединения общей формулы (I) могут быть получены с помощью стандартных реакций амидного сочетания карбоновых кислот общей формулы (VII) с аминами общей формулы (IX), например, путем выбора условий реакции, где активированные сложные эфиры общей формулы (VIII) образуются in situ из карбоновых кислот общей формулы (VII).

В соответствии с вариантом осуществления, настоящее изобретение также относится к способу получения соединения общей формулы (I), как указано выше, который включает стадию, на которой промежуточное соединение общей формулы (VIII):

в которой R² является таким, как определено для соединения общей формулы (I), указанной выше, и LG представляет собой активирующую уходящую группу, такую как, например, 4-нитрофенол, или группу, как определено для синтеза соединений общей формулы (I) выше,

вводят в реакцию с промежуточным соединением общей формулы (IX):

в которой R¹ является таким, как определено для соединения общей формулы (I), указанной выше, или его солью,

получая таким образом соединение общей формулы (I):

в которой R¹ и R² являются такими, как определено для соединения общей формулы (I) выше.

ОПИСАНИЕ ФИГУР

Фигура 1 Диффузия разных контрастных веществ через полупроницаемые мембраны (20 кДа).

Измерения посредством динамической КТ выполняли для того, чтобы показать способность различных контрастных веществ диффундировать через полупроницаемую мембрану. (А) КТ изображения в случае Примеров 1-10 по сравнению с таковыми в случае Эталонного соединения 1 (Гадовист^®) и 4 (Гадомер). Репрезентативная область измерения для оценки сигнала с течением времени показана на изображении RC1. (В) КТ изображения в случае Примеров 1-10 по сравнению с таковыми в случае Эталонного соединения 1 (Гадовист) и 4 (Гадомер) через 30 ч.

Фигура 2 Анализ сигналов в фантомном исследовании диффузии посредством динамической КТ с течением времени. Сигналы в единицах по шкале Хаунсфилда (HU) с течением времени диализной кассеты в растворе фетальной бычьей сыворотки в случае (А) Примеров 1-5 и (В) Примеров 6-10 по сравнению с Эталонными соединениями 1 и 4. Результаты демонстрируют, что в противоположность Эталонному соединению 4 (Гадомер) все исследуемые соединения способны пройти полупроницаемую мембрану (20 кДа).

Фигура 3: Репрезентативные МР-ангиограммы (проекция максимальной интенсивности) для:

В (посередине): соединение-пример 6 при 25 мкмоль/кг, по сравнению с

С (справа): Эталонное соединение 1 (Гадовист) при стандартной дозе (100 мкмоль/кг), и

А (слева): Эталонное соединение 1 (Гадовист) при сниженной дозе (25 мкмоль/кг).

Качественного различия в контрасте сосудов не обнаружено для соединения-примера 6 при 25 мкмоль/кг по сравнению с Эталонным соединением 1 при 100 мкмоль/кг. Контраст сосудов при сниженной дозе Эталонного соединения значительно ниже.

Фигура 4: Усиление сигнала в типичных сосудистых зонах (среднее ± стандартное отклонение), например, соединение 6 при 25 мкмоль/кг по сравнению с Эталонным соединением 1 (Гадовист) при стандартной дозе (100 мкмоль/кг) и сниженной дозе (25 мкмоль/кг). Существенных различий между соединением 6 по сравнению со стандартной дозой Эталонного соединения не существует, в то время как значительно (р<0,001) было обнаружено более высокое усиление сигнала по сравнению со сниженной дозой Эталонного соединения.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

Сокращения

Материалы и приборы

Химические вещества, используемые для проведения синтезов, соответствовали квалификации "чистый для анализа" и использовались в том виде, каком были получены.

Все реагенты, для которых синтез не описан в экспериментальном разделе, являются либо коммерчески доступными, либо представляют собой известные соединения, либо могут быть образованы из известных соединений с помощью известных способов специалистом в данной области техники.

Спектры ¹H-ЯМР измеряли в CDCl₃, D₂O или ДМСО-d₆, соответственно (комнатная температура, спектрометр Bruker Avance 400, резонансная частота: 400.20 МГц для ¹Н или спектрометр Bruker Avance 300, резонансная частота: 300.13 МГц для ¹Н. Значения химического сдвига приведены в м.д. относительно натрия (триметилсилил)пропионата-d₄ (D₂O) или тетраметилсилана (ДМСО-d₆) в качестве внешних стандартов (δ=0 м.д.).

Соединения и промежуточные соединения, полученные в соответствии со способами изобретения, могут требовать очистки. Очистка органических соединений хорошо известна специалисту в данной области техники и может существовать несколько путей очистки одного и того же соединения. В некоторых случаях какая-либо очистка может не потребоваться. В некоторых случаях соединения можно очистить с помощью кристаллизации. В некоторых случаях примеси могут быть удалены путем перемешивания с подходящим растворителем. В некоторых случаях соединения можно очистить с помощью хроматографии, в частности, колоночной флэш-хроматографии, с использованием, например, предварительно заправленных картриджей с силикагелем, например, Biotage SNAP картриджей KP-Sil^® или KP-NH^® в комбинации с системой автоочистки Biotage (SP4^® или Isolera Four^®), и элюентов, таких как градиенты гексана/этилацетата или ДХМ/метанола. В некоторых случаях соединения можно очистить с помощью препаративной ВЭЖХ с использованием, например, системы автоочистки Waters, оснащенной детектором на диодной матрице и/или масс-спектрометром с ионизацией электрораспылением в режиме реального времени в комбинации с подходящей предварительно заправленной колонкой с обращенной фазой и элюентами, такими как градиенты воды и ацетонитрила, которые могут содержать добавки, такие как трифторуксусная кислота, муравьиная кислота или водный раствор аммиака.

Примеры анализировали и характеризовали с помощью следующих аналитических методов на основе ВЭЖХ, определяя характерные значения времени удержания и масс-спектра:

Метод 1: СВЭЖХ (ACN-HCOOH):

Прибор: Waters Acduity UPLC-SQD 3001; колонка: Acduity UPLC ВЕН С18 1.7 мкм, 50×2.1 мм; элюент А: вода + 0.1% муравьиной кислоты, элюент В: ацетонитрил; градиент: 0-1.6 мин 1-99% В, 1.6-2.0 мин 99% В; скорость потока 0.8 мл/мин; температура: 60°С; инжекция: 2 мкл; DAD сканирование: 210-400 нм; ELSD.

Метод 5: ЖХ-МС:

Прибор: Agilent 1290 UHPLCMS Tof; колонка: ВЕН С 18 (Waters) 1.7 мкм, 50×2.1 мм; элюент А: вода + 0.05 об. % муравьиной кислоты (99%), элюент В: ацетонитрил + 0.05% муравьиной кислоты; градиент: 0-1.7 мин 98-10% А, 1.7-2.0 мин 10% А, 2.0-2.5 мин 10-98% А, скорость потока 1.2 мл/мин; температура: 60°С; DAD сканирование: 210-400 нм.

Соединения- примеры

Пример 1

[4,10-Бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-диметил-8,8-бис({[(метил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния

Пример 1-1

Трет-бутил N-(бромацетил)-N-метилглицинат

Перемешиваемую суспензию 30.00 г (165.1 ммоль, 1 экв.) гидрохлорида трет-бутил N-метилглицината (1:1) и 44.82 г (346.8 ммоль, 2.1 экв.) диизопропилэтиламина в 250 мл дихлорметана охлаждали до -70°С. После медленного добавления 35.67 г (176.7 ммоль, 1.07 экв.) бромацетилбромида, растворенного в 70 мл дихлорметана, реакционную смесь нагревали в течение ночи до комнатной температуры. Органический слой два раза промывали 0.1 М водным раствором соляной кислоты, насыщенным водным раствором бикарбоната натрия и полунасыщенным раствором хлорида натрия. После сушки над сульфатом натрия, растворитель упаривали при пониженном давлении получая 34.62 г (79%, 130.1 ммоль) указанного в заголовке соединения.

¹H-ЯМР (400 МГц, ДМСО-d₆): δ=1.36-1.47 (m, 9Н), 2.80-3.08 (m, 3Н), 3.94-4.47 (m, 4Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=266.1 и 268.1 (М+Н)⁺; R_t=0.91 и 0.94 мин.

Пример 1-2

Трет-бутил N-метил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицинат

К раствору 6.98 г (13.56 ммоль, 1 экв.) три-трет-бутил 2,2',2''-(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата {CAS No. [122555-91-3]; см. В. Jagadish и др., THL 52(17), 2058-2061 (2011)} в 175 мл ацетонитрила добавляли 5.62 г (40.69 ммоль, 3 экв.) карбоната калия и 3.80 г (13.56 ммоль, 1 экв.) трет-бутил N-(бромацетил)-N-метилглицината (пример 1-1). Полученную в результате реакционную смесь перемешивали в течение ночи при 60°С. После фильтрования, раствор упаривали при пониженном давлении досуха. Остаток очищали с помощью хроматографии, получая 6.63 г (70%, 9.48 ммоль) указанного в заголовке соединения.

¹H-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.38-1.50 (m, 36Н), 1.90-4.00 (m, 29Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=700.5 (М+Н)⁺; R_t=1.01 мин.

Пример 1-3

N-метил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицин

12.29 г (17.56 ммоль) Трет-бутил N-метил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицината (пример 1-2) растворяли в 300 мл муравьиной кислоты. Раствор перемешивали в течении двух часов при 80°С. После упаривания при пониженном давлении, остаток растворяли в 600 мл воды и несколько раз промывали дихлорметаном. Водный слой сушили путем лиофилизации получая 8.04 г (96%, 16.90 ммоль) указанного в заголовке соединения.

¹H-ЯМР (400 МГц, D₂O): δ=2.81-2.94 (m, 3Н), 2.95- 4.05 (m, 26Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=476.2 (М+Н)⁺; R_t=0.22 мин.

Пример 1-4

2,2',2''-(10-{2-[(Карбоксиметил)(метил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетат гадолиния

2.03 г (4.28 ммоль, 1 экв.) N-Метил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицина (пример 1-3) растворяли в 42 мл воды. Добавляли 697.8 мг (1.925 ммоль, 0.45 экв.) оксида гадолиния(III) и полученную в результате реакционную смесь перемешивали в течение 7.5 часов при 100°С. После охлаждения до комнатной температуры, добавляли 260 мг активированного древесного угля и черную суспензию перемешивали в течение ночи при комнатной температуре. Фильтрованный раствор сушили путем лиофилизации. Остаток растворяли в 50 мл воды и рН доводили до 2.4 путем добавления Dowex 50 W-Х2 (Н⁺ форма). Конечный продукт выделяли путем лиофилизации, получая его в количестве 2.09 г (78%, 3.32 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=630.0 (М+Н)⁺; R_t=0.25 и 0.28 мин.

Пример 1-5

2,2',2''-[10-(2-{Метил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетат гадолиния

2.09 г (3.32 ммоль, 1 экв.) 2,2',2''-(10-{2-[(Карбоксиметил)(метил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата гадолиния (пример 1-4) и 922.0 мг (6.64 ммоль, 2 экв.) 4-нитрофенола растворяли в 6 мл формамида и 4 мл ТГФ. Раствор охлаждали до 0°С и медленно добавляли 628.0 мг (4.98 ммоль, 1.5 экв.) N,N'-диизопропил карбодиимида, растворенного в 280 мкл ТГФ. Полученную в результате реакционную смесь перемешивали в течение 5 часов при температуре 0-5°С. Добавление по каплям 45 мл ТГФ осаждало целевой продукт. 2.47 г (94%, 3.13 ммоль) указанного в заголовке соединения выделяли путем фильтрования.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=752.5 (М+Н)⁺; R_t=0.59 и 0.62 мин.

Пример 1

30.9 мг (0.111 ммоль, 1 экв.) Тетрахлорида 2,2-бис(аммониометил)пропан-1,3-диаминия [см. W. Hayes и др., Tetrahedron 59 (2003), 7983-7996 и S. Dutta и др., Inorg. Chem. Communicationd 13(9), 1074-1080 (2010)] растворяли в 16 мл ДМСО. После добавления 115.0 мг (0.888 ммоль, 8 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 1.0 г (1.332 ммоль, 12 экв.) 2,2',2''-[10-(2-{метил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетата гадолиния (пример 1-5) полученную в результате реакционную смесь перемешивали и нагревали в течение 8 часов при 50°С. Охлажденный раствор концентрировали при пониженном давлении. Концентрат выливали при перемешивании в избыток этилацетата, образовавшийся осадок отфильтровывали и сушили в вакууме. Твердое вещество растворяли в 30 мл 0.01 М водного раствора гидроксида натрия и рН доводили до 12 путем добавления 1 М водного раствора гидроксида натрия. После перемешивания в течение 1 часа при рН=12, рН доводили до 7 путем добавления 1 М водного раствора соляной кислоты. Полученный в результате раствор фильтровали, подвергали ультрафильтрации с водой, используя 1 кДа мембрану и конечный ретентат лиофилизировали. Сырой продукт очищали с помощью ОФ- хроматографии, получая 219 мг (77%, 0.085 ммоль) указанного в заголовке соединения.

СВЭЖХ (ACN-НСООН): R_t=0.39 мин.

МС (ES⁺): m/z (z=2)=1290.3 (М+Н)²⁺, m/z (z=3)=860.8 (М+Н)³⁺, m/z (z=4)=646.5 (М+Н)⁴⁺.

Пример 2

[4,10-Бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-диэтил-8,8-бис({[(этил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния

Пример 2-1

Трет-бутил N-этилглицинат

31.21 г (160.0 ммоль) Трет-бутил бромацетата, растворенного в 160 мл ТГФ, прибавляли по каплям в 800 мл 2 М раствора этанамина в ТГФ. Реакционную смесь перемешивали в течение ночи при комнатной температуре. ТГФ отгоняли, остаток растворяли в дихлорметане и органический слой два раза промывали 0.1 М водным раствором гидроксида натрия, сушили над сульфатом натрия и упаривали, получая 23.4 г (92%, 147.0 ммоль) указанного в заголовке соединения.

¹H-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.11 (t, 3Н), 1.46 (s, 9Н), 1.59 (s, 1H), 2.63 (q, 2Н), 3.29 (s, 2Н) м.д.

Пример 2-2

Трет-бутил N-(бромацетил)-N-этилглицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-1, исходя из 23.20 г (145.7 ммоль, 1 экв.) трет-бутил N-этилглицината (пример 2-1), 20.15 г (155.9 ммоль, 1.07 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 31.47 г (155.9 ммоль, 1.07 экв.) бромацетилбромида, получая его в количестве 40.6 г (100%, 145 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.08-1.29 (m, 3Н), 1.42-1.53 (m, 9Н), 3.41-3.53 (m, 2Н), 3.77-4.02 (m, 4Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=280.0 и 282.0 (М+Н)⁺; R_t=1.01 мин.

Пример 2-3

Трет-бутил N-этил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-2, исходя из 18.00 г (34.97 ммоль, 1 экв.) три-трет-бутил 2,2',2''(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата, 14.50 г (104.91 ммоль, 3 экв.) карбоната калия и 9.80 г (34.97 ммоль, 1 экв.) трет-бутил] N-(бромацетил)-N-этилглицината (пример 2-2), получая его в количестве 24.8 г (100%, 34.8 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.02-1.23 (m, 3Н), 1.39-1.54 (m, 36Н), 1.65-4.90 (m, 28Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=714.6 (М+Н)⁺; R_t=1.01 мин.

Пример 2-4

N-Этил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицин

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-3, исходя из 24.83 г (34.78 ммоль) трет-бутил N-этил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицината (пример 2-3) в 515 мл муравьиной кислоты, получая его в количестве 18.33 г (108%, 37.44 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, D₂O): δ=0.93-1.22 (m, 3Н), 2.90-4.15 (m, 28Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=490.2 (М+Н)⁺; R_t=0.29 мин.

Пример 2-5

2,2',2''-(10-{2-[(Карбоксиметил)(этил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-4, исходя из 17.02 г (34.77 ммоль, 1 экв.) N-этил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицина (пример 2-4) и 5.67 г (15.65 ммоль, 0.45 экв.) оксида гадолиния(III), получая его в количестве 22.90 г (102%, 35.57 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=645.1 (М+Н)⁺; R_t=0.31 и 0.39 мин.

Пример 2-6

2,2',2''-[10-(2-{Этил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-5, исходя из 4.25 г (6.60 ммоль, 1 экв.) 2,2',2''-(10-{2-[(карбоксиметил)(этил)-амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата гадолиния (пример 2-5), 1.84 г (13.20 ммоль, 2 экв.) 4-нитрофенола и 1.25 г (9.90 ммоль, 1.5 экв.) N,N'-диизопропилкарбодиимида, получая его в количестве 5.05 г (100%, 6.6 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=766.0 (М+Н)⁺; R_t=0.63 и 0.65 мин.

Пример 2

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1, исходя из 151.5 мг (0.545 ммоль, 1 экв.) тетрахлорида 2,2-бис(аммониометил)пропан-1,3-диаминия, 563.0 мг (4.36 ммоль, 8 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 5.00 г (6.54 ммоль, 12 экв.) 2,2',2''-[10-(2-{этил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетата гадолиния (пример 2-6), получая его в количестве 413 мг (29%, 0.16 ммоль).

СВЭЖХ (ACN-НСООН): R_t=0.41 мин.

МС (ES⁺): m/z (z=2)=1318.0 (М+Н)²⁺, m/z (z=3)=878.9 (М+Н)³⁺.

Пример 3

{4,10-Бис(карбоксилатометил)-7-[15-(2-метоксиэтил)-10,10-бис[({[(2-метоксиэтил){[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино]ацетил}амино)метил]-7,13,16-триоксо-5-{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}-2-окса-5,8,12,15-тетраазагептадекан-17-ил]-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил}ацетат тетрагадолиния

Пример 3-1

Трет-бутил N-(бромацетил)-N-(2-метоксиэтил)глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-1, исходя из 3.73 г (19.71 ммоль, 1 экв.) трет-бутил N-(2-метоксиэтил)глицината [см. J.Т. Suh и др., J. Med. Chem. 1985(28), 57-66], 2.73 г (21.09 ммоль, 1.07 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 4.26 г (21.09 ммоль, 1.07 экв.) бромацетилбромида, получая его в количестве 6.10 г (100%, 19.67 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.43-1.52 (m, 9Н), 3.26-3.36 (m, 3Н), 3.49-3.64 (m, 4Н), 3.78-4.00 (m, 2Н), 4.01-4.16 (m, 2Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=310.0 и 312.0 (М+Н)⁺; R_t=1.04 мин.

Пример 3-2

Трет-бутил N-(2-метоксиэтил)-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-2, исходя из 4.33 г (8.41 ммоль, 1 экв.) три-трет-бутил 2,2',2''-(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата, 3.49 г (25.24 ммоль, 3 экв.) карбоната калия и 2.61 г (8.41 ммоль, 1 экв.) трет-бутил] N-(бромацетил)-N-(2-метоксиэтил)глицината (пример 3-1), получая его в количестве 5.81 г (84%, 7.04 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.36-1.55 (m, 36Н), 1.89-4.95 (m, 33Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=744.5 (М+Н)⁺; R_t=1.09 мин.

Пример 3-3

N-(2-метоксиэтил)-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицин

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-3, исходя из 5.80 г (7.80 ммоль) трет-бутил N-[-(2-метоксиэтил)-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицината (пример 3-2) в 120 мл муравьиной кислоты, получая его в количестве 4.19 г (93%, 7.26 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, D₂O): δ=2.70-3.98 (m, 31H), 3.99-4.07 (m, 2Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=520.2 (М+Н)⁺; R_t=0.32 мин.

Пример 3-4

2,2',2''-(10-{2-[(Карбоксиметил)(2-метоксиэтил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-4, исходя из 4.19 г (8.07 ммоль, 1 экв.) N-(2-метоксиэтил)-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицина (пример 3-3) и 1.32 г (3.63 ммоль, 0.45 экв.) оксида гадолиния(III), получая его в количестве 5.09 г (84%, 6.80 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=675.1 (М+Н)⁺; R_t=0.37 и 0.42 мин.

Пример 3-5

Гадолиний 2,2',2''-[10-(2-{(2-метоксиэтил)[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-5, исходя из 4.57 г (6.78 ммоль, 1 экв.) 2,2',2''-(10-{2-[(карбоксиметил)(2-метоксиэтил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата гадолиния (пример 3-4), 1.89 г (13.57 ммоль, 2 экв.) 4-нитрофенола и 1.28 г (10.17 ммоль, 1.5 экв.) N,N'-диизопропилкарбодиимида, получая его в количестве 5.26 г (97.5%, 6.62 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=796.1 (М+Н)⁺; R_t=0.65 и 0.67 мин.

Пример 3

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1, исходя из 169.1 мг (0.61 ммоль, 1 экв.) тетрахлорида 2,2-бис(аммониометил)пропан-1,3-диаминия, 629.0 мг (4.86 ммоль, 8 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 5.80 г (7.30 ммоль, 12 экв.) 2,2',2''-[10-(2-{(2-метоксиэтил)[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетата гадолиния (пример 3-5), получая его в количестве 462 мг (39%, 0.17 ммоль).

СВЭЖХ (ACN-НСООН): R_t=0.44 мин.

МС (ES⁺): m/z (z=2)=1377.7 (М+Н)²⁺, m/z (z=3)=919.7 (М+Н)³⁺.

Пример 4

{4,10-Бис(карбоксилатометил)-7-[16-(2-этоксиэтил)-11,11-бис[({[(2-этоксиэтил){[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино]ацетил}амино)метил]-8,14,17-триоксо-6-{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}-3-окса-6,9,13,16-тетраазаоктадекан-18-ил]-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил}ацетат тетрагадолиния

Пример 4-1

Трет-бутил N-(2-этоксиэтил)глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 2-1, исходя из 8.00 г (89.75 ммоль, 10 экв.) 2-этоксиэтанамина и 1.75 г (8.98 ммоль, 1 экв.) трет-бутил бромацетата, получая его в количестве 1.84 г (91%, 8.15 ммоль).

¹Н-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.20 (t, 3Н), 1.46 (s, 9Н), 1.95 (s, 1H), 2.78 (t, 2Н), 3.33 (s, 2Н), 3.50 (q, 2Н), 3.53 (t, 2Н) м.д.

Пример 4-2

Трет-бутил N-(бромацетил)-N-(2-этоксиэтил)глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-1, исходя из 1.80 г (8.86 ммоль, 1 экв.) трет-бутил N-(2-этоксиэтил)глицината (пример 4-1), 1.23 г (9.47 ммоль, 1.07 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 1.91 г (9.47 ммоль, 1.07 экв.) бромацетилбромида, получая его в количестве 2.94 г (102%, 9.07 ммоль).

¹Н-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.13-1.21 (m, 3Н), 1.43-1.51 (m, 9Н), 3.42-3.52 (m, 2Н), 3.53-3.64 (m, 4Н), 3.76-4.20 (m, 4Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=324.0 и 326.0 (М+Н)⁺; R_t=1.14 мин.

Пример 4-3

Трет-бутил N-(2-этоксиэтил)-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-2, исходя из 4.60 г (8.94 ммоль, 1 экв.) три-трет-бутил 2,2',2''-(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата, 3.71 г (26.83 ммоль, 3 экв.) карбоната калия и 2.90 г (8.94 ммоль, 1 экв.) трет-бутил] N-(бромацетил)-N-(2-этоксиэтил)глицината (пример 4-2), получая его в количестве 6.04 г (89%, 7.97 ммоль).

¹Н-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.11-1.22 (m, 3Н), 1.34-1.55 (m, 36Н), 1.66-5.00 (m, 32Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=758.8 (М+Н)⁺; R_t=1.02 мин.

Пример 4-4

N-(2-этоксиэтил)-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицин

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-3, исходя из 6.04 г (7.97 ммоль) трет-бутил N[-(2-этоксиэтил)-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицината (пример 4-3) в 125 мл муравьиной кислоты, получая его в количестве 4.49 г (106%, 8.41 ммоль).

¹Н-ЯМР (400 МГц, D₂O): δ=0.99-1.09 (m, 3Н), 2.64-4.45 (m, 32Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=534.2 (М+Н)⁺; R_t=0.41 мин.

Пример 4-5

2,2',2''-(10-{2-[(Карбоксиметил)(2-этоксиэтил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-4, исходя из 4.48 г (8.40 ммоль, 1 экв.) N-(2-этоксиэтил)-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицина (пример 4-4) и 1.37 г (3.78 ммоль, 0.45 экв.) оксида гадолиния(III), получая его в количестве 5.56 г (96%, 8.08 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=689.9 (М+Н)⁺; R_t=0.41 и 0.46 мин.

Пример 4-6

2,2',2''-[10-(2-{(2-Этоксиэтил)[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-5, исходя из 4.93 г (7.17 ммоль, 1 экв.) 2,2',2''-(10-{2-[(карбоксиметил)(2-этоксиэтил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата гадолиния (пример 4-5), 2.00 г (14.35 ммоль, 2 экв.) 4-нитрофенола и 1.36 г (10.76 ммоль, 1.5 экв.) N,N'-диизопропилкарбодиимида, получая его в количестве 5.05 г (87%, 6.24 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=810.3 (М+Н)⁺; R_t=0.72 и 0.74 мин.

Пример 4

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1, исходя из 158.4 мг (0.57 ммоль, 1 экв.) тетрахлорида 2,2-бис(аммониометил)пропан-1,3-диаминия, 589.0 мг (4.56 ммоль, 8 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 5.53 г (6.84 ммоль, 12 экв.) 2,2',2''-[10-(2-{(2-этоксиэтил)[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетата гадолиния (пример 4-6), получая его в количестве 365 мг (23%, 0.13 ммоль).

СВЭЖХ (ACN-НСООН): R_t=0.51 мин.

МС (ES⁺): m/z (z=2)=1406.5 (М+Н)²⁺, m/z (z=3)=938.3 (М+Н)³⁺.

Пример 5

[4,10-Бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-диизопропил-8,8-бис({[(изопропил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния

Пример 5-1

Трет-бутил N-изопропил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-2, исходя из 5.05 г (9.81 ммоль, 1 экв.) три-трет-бутил 2,2',2''-(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата, 4.07 г (29.43 ммоль, 3 экв.) карбоната калия и 2.89 г (9.81 ммоль, 1 экв.) трет-бутил N-(бромацетил)-N-изопропилглицината [см. J.М. Kim и др., Carbohydrate Research 298(3), 173-179 (1997)], получая его в количестве 6.83 г (86%, 8.44 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.00-1.26 (m, 6Н), 1.34-1.56 (m, 36Н), 1.68-5.00 (m, 27Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=728.6 (М+Н)⁺; R_t=1.04 мин.

Пример 5-2

N-Изопропил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицин

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-3, исходя из 6.83 г (9.38 ммоль) трет-бутил N-изопропил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицината (пример 5-1) в 140 мл муравьиной кислоты, получая его в количестве 5.17 г (109%, 10.27 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, D₂O): δ=0.94-1.25 (m, 6Н), 2.50- 4.42 (m, 27Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=504.2 (М+Н)⁺; R_t=0.41 мин.

Пример 5-3

2,2',2''-(10-{2-[(Карбоксиметил)(изопропил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-4, исходя из 5.17 г (10.27 ммоль, 1 экв.) N-изопропил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицина (пример 5-2) и 1.68 г (4.62 ммоль, 0.45 экв.) оксида гадолиния(III), получая его в количестве 6.16 г (91%, 9.36 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=659.1 (М+Н)⁺; R_t=0.39 и 0.42 мин.

Пример 5-4

2,2',2''-[10-(2-{изопропил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-5, исходя из 5.63 г (8.56 ммоль, 1 экв.) 2,2',2''-(10-{2-[(карбоксиметил)(изопропил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата гадолиния (пример 5-3), 2.38 г (17.12 ммоль, 2 экв.) 4-нитрофенола и 1.62 г (12.84 ммоль, 1.5 экв.) N,N'-диизопропилкарбодиимида, получая его в количестве 6.26 г (94%, 8.04 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=779.4 (М+Н)⁺; R_t=0.63 и 0.68 мин.

Пример 5

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1, исходя из 161.7 мг (0.58 ммоль, 1 экв.) тетрахлорида 2,2-бис(аммониометил)пропан-1,3-диаминия, 752.0 мг (4.65 ммоль, 8 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 6.80 г (8.72 ммоль, 12 экв.) 2,2',2''-[10-(2-{изопропил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетата гадолиния (пример 5-4), получая его в количестве 262 мг (17%, 0.097 ммоль).

СВЭЖХ (ACN-НСООН): R_t=0.44 мин.

МС (ES⁺): m/z (z=2)=1347.5 (М+Н)²⁺, m/z (z=3)=897.9 (М+Н)³⁺.

Пример 6

{4,10-Бис(карбоксилатометил)-7-[3-изобутил-8,8-бис({[(изобутил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-15-метил-2,5,11-триоксо-13-{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}-3,6,10,13-тетраазагексадец-1-ил]-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил}ацетат тетрагадолиния

Пример 6-1

Трет-бутил N-изобутил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-2, исходя из 13.73 г (26.67 ммоль, 1 экв.) три-трет-бутил 2,2',2''-(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата, 11.06 г (80.01 ммоль, 3 экв.) карбоната калия и 8.22 г (26.67 ммоль, 1 экв.) трет-бутил N-(бромацетил)-N-изобутилглицината [см. U.K. Saha и др., Tetrahendron Letters 36(21), 3635-3638 (1995)], получая его в количестве 13.47 г (65%, 17.25 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=0.80-1.04 (m, 6Н), 1.24-1.57 (m, 36Н), 1.61-4.40 (m, 29Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=742.5 (М+Н)⁺; R_t=1.17 мин.

Пример 6-2

N-изобутил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицин

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-3, исходя из 13.47 г (18.15 ммоль) трет-бутил N-изобутил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицината (пример 6-1) в 270 мл муравьиной кислоты, получая его в количестве 8.79 г (94%, 17.00 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, D₂O): δ=0.71-0.92 (m, 6Н), 1.67-1.97 (m, 1Н), 2.96-4.03 (m, 28Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=518.8 (М+Н)⁺; R_t=0.44 мин.

Пример 6-3

2,2',2''-(10-{2-[(Карбоксиметил)(изобутил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-4, исходя из 8.79 г (16.98 ммоль, 1 экв.) N-изобутил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицина (пример 6-2) и 2.77 г (7.64 ммоль, 0.45 экв.) оксида гадолиния(III), получая его в количестве 9.62 г (76%, 12.89 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=673.1 (М+Н)⁺; R_t=0.43 и 0.48 мин.

Пример 6-4

2,2',2''-[10-(2-{Изобутил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-5, исходя из 9.12 г (13.57 ммоль, 1 экв.) 2,2',2''-(10-{2-[(карбоксиметил)(изобутил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата гадолиния (пример 6-3), 3.78 г (27.15 ммоль, 2 экв.) 4-нитрофенола и 2.57 г (20.36 ммоль, 1.5 экв.) N,N'-диизопропилкарбодиимида, получая его в количестве 9.67 г (81%, 10.98 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=794.3 (М+Н)⁺; R_t=0.74 мин.

Пример 6

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1, исходя из 269.0 мг (0.97 ммоль, 0.9 экв.) тетрахлорида 2,2-бис(аммониометил)пропан-1,3-диаминия, 1.11 г (8.58 ммоль, 8 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 10.21 г (12.88 ммоль, 12 экв.) 2,2',2''-[10-(2-{изобутил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетата гадолиния (пример 6-4), получая его в количестве 674 мг (25%, 0.245 ммоль).

СВЭЖХ (ACN-НСООН): R_t=0.54 мин.

МС (ES⁺): m/z (z=2)=1373.4 (М+Н)²⁺, m/z (z=3)=916.0 (М+Н)³⁺.

Пример 7

[4,10-Бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-дициклопропил-8,8-бис({[(циклопропил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния

Пример 7-1

Трет-бутил N-(бромацетил)-N-циклопропилглицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-1, исходя из 1.98 г (11.56 ммоль, 1 экв.) трет-бутил циклопропилглицината [см. J.Т. Suh и др., J. Med. Chem. 28(1), 57-66 (1985)], 1.60 г (12.37 ммоль, 1.07 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 2.50 г (12.37 ммоль, 1.07 экв.) бромацетилбромида, получая его в количестве 3.24 г (96%, 11.09 ммоль).

¹Н-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=0.83-1.00 (m, 4Н), 1.46 (s, 9Н), 2.95-3.04 (m, 1H), 4.00 (s, 2Н), 4.16 (s, 2Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=292.3 и 294.3 (М+Н)⁺; R_t=1.09 мин.

Пример 7-2

Трет-бутил N-циклопропил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-2, исходя из 5.00 г (9.71 ммоль, 1 экв.) три-трет-бутил 2,2',2''-(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата, 4.03 г (29.14 ммоль, 3 экв.) карбоната калия и 2.84 г (8.41 ммоль, 1 экв.) трет-бутил N-(бромацетил)-N-циклопропилглицината (пример 7-1), получая его в количестве 6.38 г (91%, 8.79 ммоль).

¹Н-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=0.63-1.02 (m, 4Н), 1.35-1.54 (m, 36Н), 1.75-4.50 (m, 27Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=726.7 (М+Н)⁺; R_t=0.98 мин.

Пример 7-3

N-циклопропил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицин

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-3, исходя из 6.38 г (8.79 ммоль) трет-бутил N-циклопропил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицината (пример 7-2) в 132 мл муравьиной кислоты, получая его в количестве 4.70 г (107%, 9.37 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, D₂O): δ=0.67- 0.88 (m, 4Н), 2.71-2.79 (m, 1Н), 2.88-4.31 (m, 26Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=502.2 (М+Н)⁺; R_t=0.34 мин.

Пример 7-4

2,2',2''-(10-{2-[(Карбоксиметил)(циклопропил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-4, исходя из 4.68 г (9.33 ммоль, 1 экв.) N-циклопропил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицина (пример 7-3) и 1.52 г (4.20 ммоль, 0.45 экв.) оксида гадолиния(III), получая его в количестве 5.46 г (89%, 8.33 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=657.1 (М+Н)⁺; R_t=0.41 мин.

Пример 7-5

2,2',2''-[10-(2-{Циклопропил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-5, исходя из 4.95 г (7.55 ммоль, 1 экв.) 2,2',2''-(10-{2-[(карбоксиметил)(циклопропил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата гадолиния (пример 7-4), 2.10 г (15.10 ммоль, 2 экв.) 4-нитрофенола и 1.43 г (11.32 ммоль, 1.5 экв.) N,N'-диизопропилкарбодиимида, получая его в количестве 5.76 г (98%, 7.41 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=778.0 (М+Н)⁺; R_t=0.66 мин.

Пример 7

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1, исходя из 188.2 мг (0.68 ммоль, 1 экв.) тетрахлорида 2,2-бис(аммониометил)пропан-1,3-диаминия, 700.0 мг (5.42 ммоль, 8 экв.) диизопропилэтиламина и 6.31 г (8.12 ммоль, 12 экв.) 2,2',2''-[10-(2-{циклопропил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетата гадолиния (пример 7-5), получая его в количестве 627 мг (35%, 0.234 ммоль).

СВЭЖХ (ACN-НСООН): R_t=0.44 мин.

МС (ES⁺): m/z (z=2)=1343.4 (М+Н)²⁺, m/z (z=3)=895.8 (М+Н)³⁺.

Пример 8

[4,10-Бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-дициклопентил-8,8-бис({[(циклопентил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния

Пример 8-1

Трет-бутил N-(бромацетил)-N-циклопентилглицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-1, исходя из 5.24 г (26.29 ммоль, 1 экв.) трет-бутил циклопентилглицината [см. J.Т. Suh и др., 1. Med. Chem. 28(1), 57-66 (1985)], 3.64 г (28.13 ммоль, 1.07 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 5.68 г (28.13 ммоль, 1.07 экв.) бромацетилбромида, получая его в количестве 8.40 г (89%, 23.61 ммоль).

¹Н-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.21-2.12 (m, 17Н), 3.73-3.86 (m, 2Н), 3.94 (s, 2Н), 4.14-4.87 (m, 1Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=320.1 и 322.1 (М+Н)⁺; R_t=1.25 мин.

Пример 8-2

Трет-бутил N-циклопентил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-2, исходя из 8.07 г (15.68 ммоль, 1 экв.) три-трет-бутил 2,2',2''-(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата, 6.50 г (47.03 ммоль, 3 экв.) карбоната калия и 5.02 г (15.68 ммоль, 1 экв.) трет-бутил N-(бромацетил)-N-циклопентилглицината (пример 8-1), получая его в количестве 8.95 г (76%, 11.87 ммоль).

¹Н-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ=1.33-1.51 (m, 36Н), 1.55-5.00 (m, 35Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=754.5 (М+Н)⁺; R_t=1.15 мин.

Пример 8-3

N-циклопентил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицин

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-3, исходя из 8.94 г (11.86 ммоль) трет-бутил N-циклопентил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицината (пример 8-2) в 180 мл муравьиной кислоты, получая его в количестве 6.20 г (74%, 8.78 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=530.2 (М+Н)⁺; R_t=0.40 и 0.46 мин.

Пример 8-4

2,2',2''-(10-{2-[(Карбоксиметил)(циклопентил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-4, исходя из 6.20 г (11.71 ммоль, 1 экв.) N-циклопентил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицина (пример 8-3) и 1.91 г (5.27 ммоль, 0.45 экв.) оксида гадолиния(III), получая его в количестве 7.21 г (90%, 10.54 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=685.0 (М+Н)⁺; R_t=0.44 и 0.50 мин.

Пример 8-5

2,2',2''-[10-(2-{Циклопентил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-5, исходя из 6.70 г (9.80 ммоль, 1 экв.) 2,2',2''-(10-{2-[(карбоксиметил)(циклопентил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата гадолиния (пример 8-4), 2.73 г (19.60 ммоль, 2 экв.) 4-нитрофенола и 1.86 г (14.70 ммоль, 1.5 экв.) N,N'-диизопропилкарбодиимида, получая его в количестве 7.08 г (90%, 8.79 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=806.1 (М+Н)⁺; R_t=0.71 и 0.77 мин.

Пример 8

[4,10-Бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-дициклопентил-8,8-бис({[(циклопентил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил] ацетат тетрагадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1, исходя из 130.4 мг (0.47 ммоль, 0.6 экв.) тетрахлорида 2,2-бис(аммониометил)пропан-1,3-диаминия, 808.0 мг (6.25 ммоль, 8 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 7.55 г (9.38 ммоль, 12 экв.) 2,2',2''-[10-(2-{циклопентил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетата гадолиния (пример 8-5), получая его в количестве 222 мг (17%, 0.08 ммоль).

СВЭЖХ (ACN-HCOOH): R_t=0.56 мин.

МС (ES⁺): m/z (z=2)=1400.0 (М+Н)²⁺, m/z (z=3)=933.0 (М+Н)³⁺.

Пример 9

[4,10-Бис(карбоксилатометил)-7-{2,5,11,14-тетраоксо-3,13-дифенил-8,8-бис({[(фенил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния

Пример 9-1

Трет-бутил N-фенил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-2, исходя из 9.00 г (17.49 ммоль, 1 экв.) три-трет-бутил 2,2',2''-(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата, 7.25 г (52.46 ммоль, 3 экв.) карбоната калия и 5.74 г (17.49 ммоль, 1 экв.) трет-бутил N-(бромацетил)-N-фенилглицината [см. С. Roy и др., Organic Letters 15(9). 2246-2249 (2013)], получая его в количестве 7.74 г (58%, 10.16 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ = 1.30-1.64 (m, 36Н), 1.67-4.78 (m, 26Н), 7.22-7.26 (m, 2Н), 7.36-7.46 (m, 3Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=763.5 (М+Н)⁺; R_t=1.11 мин.

Пример 9-2

N-фенил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицин

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-3, исходя из 7.20 г (9.45 ммоль) трет-бутил N-фенил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицината (пример 9-1) в 144 мл муравьиной кислоты, получая его в количестве 5.54 г (109%, 10.31 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, D₂O): δ = 2.65-4.42 (m, 26Н), 7.12-7.59 (m, 5Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=538.2 (М+Н)⁺; R_t=0.45 мин.

Пример 9-3

2,2',2''-(10-{2-[(Карбоксиметил)(фенил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-4, исходя из 5.54 г (10.31 ммоль, 1 экв.) N-фенил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицина (пример 9-2) и 1.68 г (4.64 ммоль, 0.45 экв.) оксида гадолиния(III), получая его в количестве 7.10 г (100%, 10.26 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=693.1 (М+Н)⁺; R_t=0.51 мин.

Пример 9-4

2,2',2''-[10-(2-{[2-(4-Нитрофенокси)-2-оксоэтил](фенил)амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-5, исходя из 3.93 г (5.68 ммоль, 1 экв.) 2,2',2''-(10-{2-[(карбоксиметил)(фенил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата гадолиния (пример 9-3), 1.58 г (11.36 ммоль, 2 экв.) 4-нитрофенола и 1.08 г (8.52 ммоль, 1.5 экв.) N,N'-диизопропилкарбодиимида, получая его в количестве 4.06 г (88%, 4.99 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=814.3 (М+Н)⁺; R_t=0.77 мин.

Пример 9

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1, исходя из 129.4 мг (0.47 ммоль, 1 экв.) тетрахлорида 2,2-бис(аммониометил)пропан-1,3-диаминия, 481.0 мг (3.72 ммоль, 8 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 4.54 г (5.59 ммоль, 12 экв.) 2,2',2''-[10-(2-{[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил](фенил)амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетата гадолиния (пример 9-4), получая его в количестве 663 мг (50%, 0.23 ммоль).

СВЭЖХ (ACN-HCOOH): R_t=0.61 мин.

МС (ES⁺): m/z (z=2)=1415.0 (М+Н)²⁺, m/z (z=3)=944.4 (М+Н)³⁺.

Пример 10

[4,10-Бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-дибензил-8,8-бис({[(бензил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетат тетрагадолиния

Пример 10-1

Трет-бутил N-бензил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицинат

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-2, исходя из 16.00 г (31.09 ммоль, 1 экв.) три-трет-бутил 2,2',2''-(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата, 12.89 г (93.26 ммоль, 3 экв.) карбоната калия и 10.64 г (31.09 ммоль, 1 экв.) трет-бутил N-бензил-N-(бромацетил)глицината [см. U. Saha и др., THL 36(21), 3635-3638 (1995)], получая его в количестве 19.32 г (80%, 24.9 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, CDCl₃): δ = 1.29-1.61 (m, 36Н), 1.77-5.14 (m, 28Н), 7.12-7.40 (m, 5Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=776.6 (М+Н)⁺; R_t=1.11 мин.

Пример 10-2

N-бензил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицин

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-3, исходя из 18.80 г (24.23 ммоль) трет-бутил N-бензил-N-{[4,7,10-трис(2-трет-бутокси-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицината (пример 10-1) в 376 мл муравьиной кислоты, получая его в количестве 14.14 г (106%, 25.63 ммоль).

¹H-ЯМР (400 МГц, D₂O): δ = 2.80-4.19 (m, 26Н), 4.44-4.58 (m, 2Н), 7.12-7.45 (m, 5Н) м.д.

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=552.2 (М+Н)⁺; R_t=0.49 мин.

Пример 10-3

2,2',2''-(10-{2-[Бензил(карбоксиметил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-4, исходя из 14.10 г (25.56 ммоль, 1 экв.) N-бензил-N-{[4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}глицина (пример 10-2) и 4.17 г (11.50 ммоль, 0.45 экв.) оксида гадолиния(III), получая его в количестве 17.05 г (85%, 21.74 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=707.1 (М+Н)⁺; R_t=0.45 и 0.53 мин.

Пример 10-4

2,2',2''-[10-(2-{бензил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетат гадолиния

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1-5, исходя из 6.50 г (9.21 ммоль, 1 экв.) 2,2',2''-(10-{2-[бензил(карбоксиметил)амино]-2-оксоэтил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил)триацетата гадолиния (пример 10-3), 2.56 г (18.42 ммоль, 2 экв.) 4-нитрофенола и 1.74 г (13.81 ммоль, 1.5 экв.) N,N'-диизопропилкарбодиимида, получая его в количестве 6.42 г (84%, 7.76 ммоль).

ЖХ-МС (ES⁺): m/z=828.2 (M+H)⁺; R_t=0.78 мин.

Пример 10

Соединение синтезировали в соответствии с методикой, описанной в примере 1, исходя из 191.9 мг (0.69 ммоль, 1 экв.) тетрахлорида 2,2-бис(аммониометил)пропан-1,3-диаминия, 714.0 мг (5.52 ммоль, 8 экв.) N,N-диизопропилэтиламина и 6.85 г (8.28 ммоль, 12 экв.) 2,2',2''-[10-(2-{бензил[2-(4-нитрофенокси)-2-оксоэтил]амино}-2-оксоэтил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триил]триацетата гадолиния (пример 10-4), получая его в количестве 738 мг (35%, 0.24 ммоль).

СВЭЖХ (ACN-HCOOH): R_t=0.61 мин.

МС (ES⁺): m/z (z=2)=1442.6 (М+Н)²⁺, m/z (z=3)=961.9 (М+Н)³⁺.

Эталонное соединение 1

Гадовист^® (гадобутрол, Байер АГ, Леверкузен, Германия)

Эталонное соединение 2

Магневист^® (гадопентетат димеглюмина, Байер АГ, Леверкузен, Германия)

Эталонное соединение 3

Примовист^® (гадоксетат динатрия, Байер АГ, Леверкузен, Германия)

Эталонное соединение 4

Гадомер-17 синтезировали, как описано в ЕР 0836485 В1, Пример 1k.

In vitro и in vivo характеризация соединений - примеров

Примеры тестировали в выбранных анализах один или несколько раз. Когда тестирование осуществляли более одного раза, данные сообщаются в виде либо средних значений, либо в виде медианных значений, где

• среднее значение, называемое также средним арифметическим значением, представляет собой сумму полученных значений, деленную на число тестирований, и

• медианное значение представляет собой срединное число группы значений при ранжировке в порядке возрастания или убывания. Если число значений в массиве данных нечетное, медиана является срединным значением. Если число значений в массиве данных четное, медиана является средним арифметическим двух срединных значений.

Примеры синтезировали один или несколько раз. Когда синтез проводили более чем один раз, данные из анализов представляют собой средние значения или медианные значения, рассчитанные с использованием массивов данных, полученных при тестированиях одной или нескольких партий синтеза.

Пример А

Измерения релаксивности при 1.4 Т

Измерения релаксивности при 1.41 Т выполняли с использованием спектрометра MiniSpec mq60 (Bruker Analytik, Карлсруэ, Германия), работая при резонансной частоте 60 МГц и температуре 37°С. Значения времени релаксации T₁ определяли, используя стандартный метод инверсии-восстановления (IR) с фиксированной релаксационной задержкой по меньшей мере 5 х T₁. Переменное время инверсии (TI) рассчитывали автоматически с помощью стандартного программного обеспечения MiniSpec mq60 (8 стадий). Измерения Т₂ выполняли с использованием последовательности импульсов Карра-Парселла-Мейбума-Гилла (CPMG), применяя релаксационную задержку по меньшей мере 5 х T₁.

Каждое измерение релаксивности выполняли, используя три различные концентрации Gd (3 концентрации между 0.05 и 2 мМ). Значения времени релаксациии T₁ и Т₂ соединений - примеров 1-10 измеряли в различной среде, например, в воде и плазме крови человека.

Приготовление плазмы крови человека: Для каждого эксперимента свежую кровь отбирали у добровольцев, используя 10 мл цитратные трубки (Sarstedt S-Monovette 02.1067.001, 10 мл, Citrate). 10 мл цитратные трубки осторожно переворачивали 10 раз для смешивания крови и антикоагулянта и центрифугировали в течение 15 минут при 1811 g при комнатной температуре (Eppendorf, Centrifuge 5810R).

Релаксивности r_i (где i=1, 2) рассчитывали на основе измеренных значений скорости релаксации R_i в воде и плазме:

R_i=R_i(0)+r_i [C_Gd],

где R_i(0) представляет собой скорость релаксации соответствующего растворителя и C_Gd представляет собой концентрацию соединения, нормированную к гадолинию. Концентрации гадолиния в исследуемых растворах проверяли с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS Agilent 7500а, Вальдброн, Германия).

Определенные значения релаксивности сведены в Таблицу 1.

Измерения релаксивности при 3.0 Т

Измерения релаксивности при 3.0 Т выполняли с помощью 3.0 Т МРВ сканера всего организма (Philips Intera, Philips Healthcare, Гамбург, Германия), используя катушку для колена (SENSE-Knee-8, Philips Healthcare, Гамбург, Германия). Измерительные трубки (CryoTubetm Vials, Thermo Scientific 1.8 мл, Роскилле, Дания) располагали в 3 ряда по 4 и 5 трубок в пластиковом держателе в контейнере, наполненном водой. Температуру доводили до 37°С. Для МРВ последовательности использовали как можно более короткое время эхо-задержки (ТЕ) 7.46 миллисекунд. Значения времени инверсии выбирали для оптимизации последовательности для измерения значений T₁, соответствующих расчетному диапазону T₁ всех значений времени релаксации контрастных сред, содержащих растворы. Использовали следующие значения времени инверсии (TI): 50, 100, 150, 200, 300, 500, 700, 1000, 1400, 2100, 3200 и 4500 миллисекунд. Последовательность проводили с постоянной релаксационной задержкой 3.4 секунд после регистрации последнего эха (переменная TR в диапазоне от 3450 до 7900 миллисекунд). Для получения дополнительной информации о методике подгонки см. Rohrer и др. (Invest. Radiol. 2005; 40, 11: 715-724). Экспериментальная матрица для измерения на фантоме составляла 320×320.

Релаксивности оценивали, используя три различные концентрации каждого соединения (3 концентрации между 0.05 и 2 мМ).

Значения T₁ времени релаксации соединений - примеров измеряли в воде и плазме крови человека. Приготовление плазмы крови человека: Для каждого эксперимента свежую кровь отбирали у добровольцев, используя 10 мл цитратные трубки (Sarstedt S-Monovette 02.1067.001, 10 мл, Citrate). 10 мл цитратные трубки осторожно переворачивали 10 раз для смешивания крови и антикоагулянта и центрифугировали в течение 15 минут при 1811 g при комнатной температуре (Eppendorf, Centrifuge 5810R).

R_i=R_i(0)+r_i[C_Gd],

где R_i(0) представляет собой скорость релаксации соответствующего растворителя и C_Gd представляет собой концентрацию соединения, нормированную к гадолинию (Таблица 2).

Пример В

Фармакокинетические параметры

Фармакокинетические параметры Примера 6 определяли у самцов крыс (линия Вистар, 235-270 г, n=3). Соединение вводили в виде стерильного водного раствора (53.8 ммоль Gd/л) в виде болюса в хвостовую вену животных. Доза составляла 0.1 ммоль Gd/кг. Пробы крови отбирали через 1, 3, 5, 10, 15, 30, 60, 90, 120, 240, 360, 480 мин и 1440 мин после инъекции и концентрацию Gd определяли с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS Agilent 7500а, Вальдброн, Германия). Уровень в крови преобразовывали в концентрации в плазме делением на 0.625 (фракция плазмы крови крыс, при условии строго внеклеточного распределения). В качестве контроля, 3 животным (линия Вистар, 248-289 г) вводили таким же путем Эталонное соединение 1 (Гадовист®), низкомолекулярное контрастное вещество.

Подгонка полученных данных к трех-компартментной модели (Phoenix - WinNonlin) давала фармакокинетические параметры, которые показаны в Таблице 3.

Фармакокинетика Примера 6 очень похожа на фармакокинетику Эталонного соединения 1.

Пример С

Химическая стабильность

Пример 1 отдельно растворяли в 10 мМ буфера Tris-HCl, рН 7.4, при конечной концентрации 5 ммоль Gd/л. Отбирали аликвоту и остальную часть прозрачного и бесцветного раствора автоклавировали при 121°С в течение 20 мин. После автоклавирования раствор все еще был прозрачным и бесцветным. Аликвоту, отобранную до и после автоклавирования, анализировали с помощью ВЭЖХ-МС-ИСП для определения целостности соединения.

ВЭЖХ: Колонка: Hypercarb 2.5 мм × 15 см. Растворитель А: 0.1% муравьиной кислоты в воде. Растворитель В: ацетонитрил. Градиент от 100% А до 5% А + 95% В в течение 10 мин. Скорость потока 1 мл/мин. Обнаружение с помощью МС-ИСП, настроенной на ¹⁵⁸Gd. Хроматограммы, отображающие интенсивность обнаруживаемого Gd, сравнивали визуально. Изменений в хроматограммах до и после автоклавирования обнаружено не было. Соединение во время процедуры автоклавирования было стабильным.

Пример D

Стабильность Gd-комплекса в плазме крови человека при 37°С, 15 дн

Пример 1 отдельно растворяли в плазме крови человека до концентрации 1 ммоль Gd/л. В качестве эталона для высвобожденного Gd³⁺ 0.1 ммоль/л хлорида гадолиния (GdCl₃) растворяли в плазме крови человека. Образцы плазмы инкубировали в течение 15 дней при 37°С в атмосфере 5% СО₂ для поддержания рН на уровне 7.4. Аликвоты отбирали в начале и конце инкубации. Количество Gd³⁺, высвобожденного из комплексов, определяли с помощью ВЭЖХ-МС-ИСП. Колонка: Chelating Sepharose (HiTrap, 1 мл). Растворитель А: 10 мМ BisTris-HCl рН 6.0. Растворитель В: 15 мМ HNO₃. Градиент: 3 мин при 100% А, от 3 до 10 мин при 100% В. Скорость потока 1 мл/мин. Обнаружение с помощью МС-ИСП, настроенной на ¹⁵⁸Gd. Хроматограммы, отображающие интенсивность обнаруживаемого Gd, оценивали с помощью анализа площади пиков. Размер пика Gd³⁺, элюирующегося после изменения растворителя А на В, регистрировали. Для Примера 1 увеличение этого пика и таким образом высвобождение Gd³⁺ через 15 дней было ниже предела количественного определения (<0.1% от инъектированного общего количество гадолиния). Пример 1 является стабильными в физиологических условиях.

Пример Е

Растворимость в воде

Растворимость в исследовательской воде соединений определяли при комнатной температуре (20°С) в 0.5 мл буферного раствора (10 мМ Tris-HCl) в микроцентрифужных пробирках (Eppendorf, 2.0 мл, Safe-lock caps). Поэтапно к буферному раствору добавляли твердые соединения. Суспензию перемешивали с использованием шейкера (Heidolph Reax 2000) и обрабатывали 5 мин в ультразвуковой бане (Bandelin, Sonorex Super RK255H). Результаты сведены в Таблицу 4.

Пример F

Контрастная магнитно-резонансная ангиография (CE-MRA)

Потенциальная возможность значительного снижения дозы в CE-MRA была показана с помощью внутрииндивидуального сравнения 100 мкмоль гадолиния на килограмм массы тела [100 мкмоль Gd/кг м.т.], что сравнимо со стандартной дозой для человека, и протокола с низкой дозой с использованием 25 мкмоль гадолиния на килограмм массы тела у животной модели. Эталонное соединение 1 (Гадовист^®), в качестве утвержденного представителя контрастных веществ для МРВ на основе гадолиния, применяли в обоих протоколах дозы (100 мкмоль Gd/кг м.т. и 25 мкмоль Gd/кг м.т.) и сравнивали с соединением Примера 6 (25 мкмоль Gd/кг м.т.).

Контрастное магнитно-резонансное ангиографическое исследование выполняли на клиническом сканере 1.5 Т (Magnetom Avanto, Siemens Healthcare, Эрланген, Германия). Для оптимального использования сигнала, для получения данных исследование проводили со спиннуой катушкой в комбинации с бодифлексом. Исследование выполняли с использованием новозеландских белых кроликов (масса 3.6-3.9 кг, n=4, Charles River, Кисслегг). Животные получали все 3 контрастных протокола в течение одного сеанса визуализации. Порядок контрастных протоколов был рандомизирован между животными.

Всех животных сначала анестезировали с применением скорректированной на массу тела внутримышечной инъекции смеси (1+2) гидрохлорида ксилазина (20 мг/мл, Rompun 2%, Bayer Vital GmbH, Леверкузен) и гидрохлорида кетамина (100 мг/мл, Ketavet, Pfizer, Pharmacia GmbH, Берлин), используемой в количестве 1 мл/кг массы тела. Непрерывную анестезию интубированных животных (эндотрахеальная трубка, Rueschelit Super Safe Clear, манжета 3.0 мм, Willy Ruesch AG, Кернен, Германия) обеспечивали за счет внутривенной инъекции 0.9 мг пропофола на килограмм в час (10 мг/мл, Пропофол-Липуро 1%, В. Braun Melsungen AG, Мельзунген, Германия). Непрерывную внутривенную инъекцию выполняли, используя MR-систему для инфузии (Continuum MR Infusion System, Medrad Europe В.V., AE Beek, Германия). Трахеальное дыхание (SV 900С, Maquet, Раштатт, Германия) выполняли с применением 55% кислорода, сорока вдохов в минуту и объема дыхания 4 мл на килограмм массы тела в минуту.

На основе последовательности МРВ локализатора, место положения которой было определено в корональном, осевом и сагиттальном направлениях, получали анатомическую траекторию аорты. Небольшой внутривенный тестовый болюс (0.2 мл, Эталонное соединение 1, а затем 1.3 мл салина) вводили для определения времени до достижения пика (нисходящая аорта) с использованием последовательности в случае тестового болюса. Время задержки MRA между началом введения контраста и началом получения изображения рассчитывали путем вычитания времени к центру k-пространства из интервала времени до достижения пика. Для MRA последовательность 3D FLASH (TR = 3,3 мс, ТЕ = 1,2 мс, угол переворота = 25°) была получена до и после введения контрастного вещества с учетом времени задержки. Оба измерения были выполнены при задержке выдоха. Интервал времени для внутрииндивидуального сравнения между применениями различных контрастных веществ составлял от двадцати до тридцати минут.

Фигура 3 показывает репрезентативные МР-ангиограммы (проекция максимальной интенсивности) для:

Качественного различия в контрасте сосудов не обнаружено для соединения Примера 6 при 25 мкмоль/кг по сравнению с Эталонным соединением 1 при 100 мкмоль/кг. Контраст сосудов при сниженной дозе Эталонного соединения значительно ниже.

Количественная оценка изображения была выполнена на изображениях вычитания (постконтраст - базовый уровень). Области интереса были размещены в сонной артерии (левой и правой), восходящей аорте, нисходящей аорте (грудной уровень, уровень печени, уровень почки, уровень бифуркации) и почечных артериях (левой и правой).

Соответствующие усиления сигнала для всех участков показаны на Фигуре 4. Для соединения Примера 6 аналогичные усиления сигнала были обнаружены при 25% дозы Эталонного соединения 1. При одинаковых дозах усиление сигнала соединения Примера 6 было значительно выше. Это продемонстрировало высокую эффективность соединения Примера 6 и возможность для значительного снижения дозы в отличие от контрастной МРА.

Пример G

Динамическое КТ исследование диффузии с фантомом

Как указано в Примере А, Эталонное соединение 4 обладает релаксивностью, которая находится в таком же диапазоне, что и соединения настоящего изобретения. После внутривенной инъекции, все клинически одобренные небольшие мономеры GBCA (гадопентетат димеглюмина, гадотерат меглумина, гадотеридол, гадодиамид, гадобутрол и гадоверсетамид) распределялись в крови и внесосудистом/внеклеточном пространстве путем пассивного распределения (Aime S и др., J Magn Reson Imaging. 2009; 30, 1259-1267). Контрастные вещества с высоким связыванием с белком, например, гадофосвезет тринатрий, с длительным периодом нахождения в кровеносных сосудах, вызванным обратимым связыванием с HSA, или большими гидродинамическими размерами, как, например, Эталонное соединение 4, обладают пониженной способностью к прохождению через стенки сосуда. Для получения хороших результатов визуализации быстрая диффузия через стенки сосудов необходима вследствие быстрого выведения GBCA через почки.

В описанном динамическом КТ исследовании диффузии сравнивается способность Примеров 1-10 и Эталонных соединений 1 и 4 проходить через полупроницаемую мембрану (20 кДа). 128-срезовый клинический КТ прибор (SOMATOM Definition, 128; Siemens Healthcare, Форххайм, Германия) использовали для мониторинга диффузии через полупроницаемую мембрану при 100 кВ и 104 мА. Отдельные измерения выполняли в момент времени 0 мин, 1 мин, 2 мин, 3 мин, 5 мин, 10 мин, 15 мин, 20 мин, 30 мин, 45 мин, 60 мин, 2 ч, 3 ч, 5 ч, 7 ч, 22 ч, 24 ч, 30 ч после размещения диализной кассеты (Slide-A-Lyser, 20,000 MWCO, емкость 0.1-0.5 мл, Thermo Scientific, Роскилле, Дания), наполненной контрастным веществом, в раствор фетальной бычьей сыворотки (FBS, Sigma, F7524). Изображения реконструировали с толщиной среза 2.4 мм и ядром свертки В30. Используемая в диализных кассетах концентрация исследуемых Примеров 1-10 и Эталонных соединений 1 и 4 составляла 20 ммоль Gd/л.

Результаты визуализации для всех исследуемых Примеров и Эталонных соединений 1 и 4 для моментов времени 0 мин и 30 ч после помещения кассет в раствор FBS изображены на Фигуре 1. Для анализа изображений, представляющие интерес области были вручную обрисованы на 1 центрально расположенном срезе для каждого момента времени (репрезентативная область измерения указана на Фигуре 1: Изображение RC1). Результаты в виде количества единиц по шкале Хаунсфилда (HU) анализируемых областей с течением времени показаны на Фигуре 2. Рассчитанные значения времени половинной диффузии исследуемых Примеров и Эталонных соединений сведены в Таблицу 5.

Фигура 1 и рассчитанные данные периода полувыведения показывают, что подобно Эталонному соединению 1 (Гадовист^®) и в отличие от Эталонного соединения 4, Примеры 1-10 способны пройти полупроницаемую мембрану. Кроме того, данные исследуемых соединений, в отличие от других средств с высокой релаксивностью, которые обладают высоким связыванием с белком или очень низкими скоростями вращения (например, Эталонное соединение 4), показывают, что соединения настоящего изобретения имеют гидродинамические размеры, которые дают возможность преодолеть барьеры за необходимое время. Эти экспериментальные данные указывают на способность соединений изобретения преодолевать барьеры, как, например, эндотелиальные стенки в сосудистой системе, что является необходимым условием для визуализации целого организма.

Claims

1. Соединение общей формулы (I)

(I),

в которой:

R¹ представляет собой атом водорода;

C₁-С₆-алкила, С₃-С₆-циклоалкила, (C₁-С₃-алкокси)-(С₂-С₄-алкила)-, 2-(2-метоксиэтокси)этила, 2-(2-этоксиэтокси)этила и фенила,

где указанная C₁-С₆-алкильная группа необязательно замещена, одинаково или по-разному, фенильной группой.

2. Соединение по п. 1, где:

R¹ представляет собой атом водорода;

R² представляет собой группу, выбранную из:

C₁-С₆-алкила, С₃-С₆-циклоалкила, (C₁-С₃-алкокси)-(С₂-С₄-алкила)- и фенила,

3. Соединение по п. 1 или 2, где:

R¹ представляет собой атом водорода;

R² представляет собой группу, выбранную из:

где указанная С₁-С₄-алкильная группа необязательно замещена, одинаково или по-разному, фенильной группой.

4. Соединение по пп. 1, 2 или 3, где:

R¹ представляет собой атом водорода;

R² представляет собой группу, выбранную из:

5. Соединение по любому из пп. 1-4, которое выбирают из группы, состоящей из:

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-диметил-8,8-бис({[(метил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетата тетрагадолиния,

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-диэтил-8,8-бис({[(этил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетата тетрагадолиния,

{4,10-бис(карбоксилатометил)-7-[15-(2-метоксиэтил)-10,10-бис[({[(2-метоксиэтил){[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино]ацетил}амино)метил]-7,13,16-триоксо-5-{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}-2-окса-5,8,12,15-тетраазагептадекан-17-ил]-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил}ацетата тетрагадолиния,

{4,10-бис(карбоксилатометил)-7-[16-(2-этоксиэтил)-11,11-бис[({[(2-этоксиэтил){[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино]ацетил}амино)метил]-8,14,17-триоксо-6-{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}-3-окса-6,9,13,16-тетраазаоктадекан-18-ил]-1,4,7,10-тетраазациклод одекан-1-ил}ацетата тетрагадолиния,

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-диизопропил-8,8-бис({[(изопропил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетата тетрагадолиния,

{4,10-бис(карбоксилатометил)-7-[3-изобутил-8,8-бис({[(изобутил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-15-метил-2,5,11-триоксо-13-{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}-3,6,10,13-тетраазагексадец-1-ил]-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил}ацетата тетрагадолиния,

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-дициклопропил-8,8-бис({[(циклопропил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетата тетрагадолиния,

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-дициклопентил-8,8-бис({[(циклопентил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетата тетрагадолиния,

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{2,5,11,14-тетраоксо-3,13-дифенил-8,8-бис({[(фенил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетата тетрагадолиния, и

[4,10-бис(карбоксилатометил)-7-{3,13-дибензил-8,8-бис({[(бензил{[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетил}амино)ацетил]амино}метил)-2,5,11,14-тетраоксо-15-[4,7,10-трис(карбоксилатометил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]-3,6,10,13-тетраазапентадец-1-ил}-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил]ацетата тетрагадолиния.

6. Способ получения соединения общей формулы (I) по любому из пп. 1-5, который включает стадию, на которой промежуточное соединение общей формулы (VIII):

в которой R² является таким, как определено для соединения общей формулы (I) по любому из пп. 1-5, и LG представляет собой 4-нитрофенольную группу,

в которой R¹ является таким, как определено для соединения общей формулы (I) по любому из пп. 1-5, или его солью,

в которой R¹ и R² являются такими, как определено для соединения общей формулы (I) по любому из пп. 1-5.

7. Применение соединения по любому из пп. 1-5 для магнитно-резонансной визуализации.

8. Соединение по любому из пп. 1-5 для применения в магнитно-резонансной визуализации.

9. Применение соединений по любому из пп. 1-5 для изготовления диагностических средств.

10. Применение соединений по любому из пп. 1-5 для изготовления контрастных веществ для магнитно-резонансной визуализации.

11. Способ визуализации ткани организма у пациента, включающий стадию, на которой пациенту вводят эффективное количество одного или нескольких соединений по любому из пп. 1-6 в фармацевтически приемлемом носителе, и стадию, на которой пациента подвергают магнитно-резонансной визуализации.

12. Применение соединения общей формулы (VII):

в которой R² является таким, как определено для соединений общей формулы (I) по любому из пп. 1-5, для получения соединения общей формулы (I) по любому из пп. 1-5.

13. Применение соединения общей формулы (VIII):

в которой R² является таким, как определено для соединений общей формулы (I) по любому из пп. 1-5, и LG представляет собой 4-нитрофенольную группу, для получения соединения общей формулы (I) по любому из пп. 1-5.

14. Применение соединения общей формулы (IX):

в которой R¹ является таким, как определено для соединений общей формулы (I) по любому из пп. 1-5, или его соли, для получения соединения общей формулы (I) по любому из пп. 1-5.