TWI450728B - ７－氯－ｎ，ｎ，５－三甲基－４－側氧基－３－苯基－３，５－二氫－４ｈ－嗒并〔４，５－ｂ〕吲哚－１－乙醯胺作為外周苯并二氮呯受體量的生物標記之用途 - Google Patents

７－氯－ｎ，ｎ，５－三甲基－４－側氧基－３－苯基－３，５－二氫－４ｈ－嗒并〔４，５－ｂ〕吲哚－１－乙醯胺作為外周苯并二氮呯受體量的生物標記之用途 Download PDF

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Description

7-氯- N , N ,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4 H -嗒 并[4,5- B ]吲哚-1-乙醯胺作為外周苯并二氮呯受體量的生物標記之用途
本發明係關於一種以7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺作為檢測個體中與正常狀態及病理狀態相關之PBR(外周苯并二氮呯受體)量之生物標記上之用途。本發明亦關於一種出於上述目的而檢測PBR量之方法。
在正常生理狀態下，亦稱為轉運蛋白18kDa(TSPO)之PBR(Papadopoulos,B.等人(2006) Trends Pharmacol. Sci. 27: 402-409)在腦部之表現程度低且主要在表現小膠質細胞中，但高度表現在數種外周組織中，如腎上腺、松果腺、唾液腺、性腺、腎、肺、心臟和骨骼肌(Chen,M-K.與Guilarte,T.(2008) Pharmacology and Therapeutics 118: 1-17;Venneti,S.等人(2006) Progress in Neurobiol. 80: 308-322)。PBR參考配體[3 H]PK11195之亞細胞定位研究已證明，PBR位於粒線體外膜(Anholt,R.R.等人(1986) J. Biol. Chem. 261: 576-583;Antkiewicz-Michaluk,L.等人(1988)Mol. Pharmacol. 34: 272-278)。然而，免疫組織化學研究亦顯示PBR表現在血液細胞(缺乏粒線體)中(Olson,J.M.等人(1988) Eur. J. Pharmacol. 152: 47-53)及可定位於漿膜上(O'Beirne,G.等人(1990) Eur. J. Biochem. 188: 131-138;Woods,M.J.等人(1996) Biochem. Pharmacol. 51: 1283-1292)。已於乳腺癌(Hardwick,M.等人(1999) Cancer Res. 59: 831-842)、人神經膠質瘤細胞(Brown,R.C.等人(2000) Cancer Lett. 156: 125-132)、肝癌細胞(Corsi,L.等人(2005) Life Sci. 76: 2523-2533)及神經膠質細胞(Kuhlmann,A.C.與Guilarte,T.R.(2000) J. Neurochem. 74: 1694-1704)觀察到PBR定位於核或核周。
在細胞損傷、發炎或增殖後觀察到PBR量顯著增加，且與數種急性及慢性病理病症相關(Chen,M-K.與Guilarte,T.(2008) Pharmacology and Therapeutics 118: 1-17;Venneti,S.等人(2006) Progress in Neurobiology 80: 308-322)。此等包括：腦損傷，如中風及缺血-再灌注損傷(Gerhard,A.等人(2000) Neuroreport 11: 2957-2960;Gerhard,A.等人(2005) Neuroimage 24: 404-412)，創傷性腦損傷(Raghavendra,R.等人(2000) Exp. Neurol. 161: 102-114)；腦部感染，如腦炎(Banati,R.B.等人(1999) Neurology 53: 2199-2203;Cagin,A.等人(2001) Brain 124: 2014-2027)；神經性疾病，如：多發性硬化症(Banati,R.B.等人(2000) Brain 123: 2321-2337)、阿爾茨海默氏症及癡呆(Cagnin,A.等人(2001) Lancet 358: 461-467;Versijpt,J.J.等人(2003) Eur. Neurol. 50: 39-47)、帕金森氏症(Ouchi,Y.等人(2005) Ann. Neurol. 57: 168-175;Gerhard,A.等人(2006) Neurobiol. Dis. 21: 404-412)、肌萎縮性側索硬化症(Turner,M.R.等人(2004) Neurobiol. Dis. 15: 601-609)、皮質基底退化症(Gerhard A.等人(2004) Mov. Disord. 19: 1221-1226;Henkel,K.等人(2004) Mov. Disord. 19: 817-821)、亨廷頓氏症(Messmer,K.與Reynolds,G.P.(1998) Neurosci. Lett. 241: 53-56;Pavese,N.等人(2006) Neurology 66: 1638-1643)及癲癇(Sauvageau,A.等人(2002) Metab. Brain Dis. 17: 3-11)。在CNS病理中，主要在小膠質細胞中觀察到PBR量增加(Chen,M-K.與Guilarte,T.(2008) Pharmacology and Therapeutics 118: 1-17;Venneti,S.等人(2006) Progress in Neurobiology 80: 308-322)。
PBR大量增加亦出現於癌症(Cornu,P.等人(1992) Acta. Neurichir. 119: 146-152;Hardwick,M.等人(1999) Cancer Res. 59: 831-842;Maaser,K.等人(2002) Cancer Res. 8: 3205-3209)、肺炎(Audi,S.H.等人(2002) Lung. 180: 241-250;Hardwick,M.J.等人(2005) Mol. Imaging. 4: 432-438)、心臟缺血(Mazzone,A.等人(2000) J. Am. Coll. Cardiol. 36: 746-750)、腎缺血(Zhang,K.等人(2006) J. Am. Coll. Surg. 203: 353-364)、風濕(纖維肌痛)(Faggioli,P.等人(2004) Rheumatology(Oxford) 43: 1224-1225)、坐骨神經退化症(Mills,C.D.等人(2005) Mol. Cell. Neurosci. 30: 228-237)、銀屑病關節炎(Guisti,L.等人(2004) Clin. Biochem. 37: 61-66)及動脈粥樣硬化(Fujimura,Y.等人(2008) Atherosclerosis,201: 108-111;Laitinen,I.等人(2008) Eur. J. Nuc. Med. Mol. Imaging 36: 73-80)。
相反地，在精神分裂症患者之腦部(Kurumaji,A.等人(1997) J. Neural. Transm. 104: 1361-1370;Wodarz,N.等人(1998) Psychiatry Res. 14: 363-369)、風濕性關節炎(Bribes,E.等人(2002) Eur. J. Pharmacol. 452: 111-122)及骨關節炎(Bazzichi,L.等人(2003) Clin. Biochem. 36: 57-60)中觀察到PBR量減少。
因此，使腦部及其他組織中體內PBR量顯影之能力即可作為疾病進展之重要生物標記，以測定及評估治療療法之效力及評估PBR受體之活體內佔有量。
PET PBR參考配體[11 C]PK11195已廣泛用於活體內使數種神經病理疾病中之PBR量顯影(Chen,M-K與Guilarte,T.(2008) Pharmacology and Therapeutics 118: 1-17;Venneti,S.等人(2006) Progress in Neurobiology 80: 308-322)。但是，[11 C]PK11195顯示相當低之腦部吸收量、高非特異性結合及低信號-雜訊比。此等特性限制了[11 C]PK11195在PBR量在PET顯影術及在CNS中之佔有率研究之敏感性。因此，具有比[11 C]PK11195更高之特異結合性及更高敏感性之改良型PBR PET配體之開發將明顯改善腦部及其他組織中PBR量之影像。
在文獻WO99/06406及WO00/44384中所描述及主張之化合物中，已判別出嗒并[4,5-b]吲哚衍生物：7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺特別適用為PBR之PET(或SPECT)配位體。此化合物於活體外及活體內對PBR均具有高親和性(Ferzaz,B.等人(2002) J. Pharm. Exp. Therap. 301: 1067-1078)。
本發明係關於一種以放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺作為檢測與正常狀態相關之PBR量及與病理狀態相關之PBR量之生物標記之用途。
本發明亦關於一種使用放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺檢測與正常狀態相關之PBR量及與病理狀態相關之PBR量之方法。
本發明亦關於一種用於檢測PBR量之診斷試劑套組。
定義
為了方便起見及便於閱讀，化合物7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺在本發明之多個章節中重新命名為「A」。
對於本發明，相應地理解以下詞語。
生物標記：可客觀測量(亦即具有可接受之精確性及重現性)且可作為正常生理或病理進展的指示物並可用於評估醫學療法作用之特徵。生物標記可為可在組織或生物體液中檢測出的生物學、解剖學、生理學、生物化學或分子學參數。
炎症：組織損傷或損壞之反應。在外周部位，急性炎症係由特徵在於多形核細胞(中性細胞)之白細胞浸潤組成及慢性炎症係由單核細胞(巨噬細胞、淋巴細胞、漿細胞)組成。在腦部，炎症包括許多種細胞反應，包括：小膠質細胞及星形膠質細胞之活化，及細胞介素與趨化激素、補體蛋白、急性期蛋白、氧化損傷及相關分子過程之參與。此等過程可能對神經元功能有不利影響，導致神經損傷及進一步活化膠質細胞，及最終導致神經退化。腦部發炎之反應為膠質細胞(主要為小膠質細胞)活化及過度表現PBR。因此，在本發明中，腦部之PBR量為神經發炎之指示物及可視為神經發炎之生物標記。
病理狀態：此等病症可包括神經疾病：影響中樞神經系統功能之任何損傷、失調或疾病。此等可包括急性腦損傷，如中風、缺血-再灌注損傷及創傷性腦損傷；腦部感染，如：腦炎；神經疾病，如多發性硬化症、阿爾茨海默氏症、帕金森氏症、肌萎縮性側索硬化症、癡呆症、皮質基底退化癥、亨廷頓氏症及癲癇；病理狀態亦可包括精神疾病，如精神分裂症；外周發炎過程，如肺炎、動脈粥樣硬化、心肌缺血、腎缺血、風濕(纖維肌痛)、銀屑病關節炎、類風濕關節炎及骨關節炎；增生性疾病，如癌症。
受體佔有量：對生化標靶或受體結合量之測量值。藉由比較僅單獨投與放射性標記型PET配體與投與未標記藥物後再投與PET配體所獲得之時間-活性測量值，決定藥物之受體佔有量。該PET配體必需與未標記藥物結合同一受體。結合至該受體之放射性標記型PET配體之量在未標記藥物之濃度增加時會降低。此降幅則定義為該非標記藥物之受體佔有量。
PET顯影：正子放射斷層攝影係一種製作體內功能性過程之立體影像或圖之顯影技術。該系統檢測由存在於生物學活性分子上而引入體內的發射正子之放射核(示蹤劑)間接發射之成對γ射線。然後利用電腦分析，重新建構體內示蹤劑濃度之立體影像。用於PET之材料係如鍺酸鉍、氧正矽酸鑥或正矽酸釓之閃爍劑，因其等具有高阻擋γ射線能力及高速信號轉換速度。微型PET係用於小動物顯影之PET。
SPECT顯影：單光子發射電腦斷層攝影(SPECT)係另一種製作體內功能性過程之立體影像或圖之顯影技術。該系統直接檢測由存在於生物學活性分子上而引入體內的發射單光子之放射核(示蹤劑)所發射之γ射線。然後利用電腦分析，重新建構體內示蹤劑濃度之立體影像。
放射性標記型：其中一個或數個原子被可檢測之同位素置換之任何分子。最常用於PET顯影之發射正子之放射性同位素係：碳-11(或11 C，t1/2 =20min)、氮-13(或13 N，t1/2 =10min)，氧-15(或15 O，t1/2 =2min)。亦可考慮其中已添加額外原子之分子，以標記與其他用於PET顯影之發射正子的放射性同位素所形成之衍生物，如氟-18(或18 F，t1/2 =110min)，及鎵-68(或68 Ga，t1/2 =68min)、銅-64(或64 Cu，t1/2 =12.7小時)、溴-76(或76 Br，t1/2 =16.1小時)及碘-124(或124 I，t1/2 =4.2天)。最後，亦可考慮其中已添加其他額外原子之分子，以標記用於SPECT顯影之與發射單光子的放射同位素所形成之衍生物，如碘-123(或123 I，t1/2 =13.1小時)或鍀-99m(或99m Tc，t1/2 =6.0小時)。
可藉由熟練技術人士所知之若干技術合成放射性標記型配體及以同位素取代原子。例如，以碳-11取代碳原子時，吾人可使用若干種衍生物，如[11 C]甲基碘或[11 C]三氟甲磺酸甲酯(Welch M.J.等人(2003) In Handbook of Radiopharmaceuticals-Radiochemistry and Applications(Welch MJ,Redvanly CS編輯)，New York-Chichester-Brisbane-Toronto,Wiley-Interscience Pub.,1-848)。對於A，可使用碳-11標記甲基，如N,N-二甲基乙醯胺或N-甲基吲哚官能團。
如果用氟-18標記，放射性同位素可藉由親核性脂肪族或芳香族(包括雜芳香族(DollF.等人(2005) Curr. Pharm. Design 11: 3221-3235))取代法或親電子性取代法直接鍵結至核結構(A)或藉由加入間隔基團而鍵聯，兩者技術皆為熟練技術人士已知(Kilbourn MR.(1990) In Fluorine-18 Labeling of Radiopharmaceuticals,Nuclear Science Series(Kilbourn MR編輯),National Academy Press,Washington,D.C.,1-149;Lasne M.-C.等人(2002) Topics in Current Chemistry 222: 201-258;Cai L.等人(2008) Eur. J. Org. Chem. 17: 2853-2873;DollF.等人(2008) In Fluorine and Health: Molecular Imaging,Biomedical Materials and Pharmaceuticals,Tressaud A,Haufe G(編輯). Elsevier:Amsterdam-Boston-Heidelberg-London-New York-Oxford-Paris-San Diego-San Francisco-Singapore-Sydney-Tokyo,3-65)。特別適合使用烷基、烯基或炔基鍵結基團，以加入氟-18原子(Damont A.等人(2008) J. Label. Compds Radiopharm. 51: 286-292;DollF.等人(2006) Bioorg. Med. Chem. 14: 1115-1125;DollF.等人(2007) J. Label. Compds Radiopharm. 50: 716-723)。
如果標記另一種鹵素(如溴-76、碘-123或碘-124)，放射性同位素亦可藉由親核性或親電子性取代法直接鍵結至核結構(A)或藉由加入間隔基團而鍵聯，兩者技術皆為熟練技術人士已知(Mazire B.等人(2001)Curr. Pharm. Des. 7: 1931-1943;Coenen H.H.等人(2006)In Radioiodination reactions for pharmaceuticals-Compendium for effective synthesis strategies,Coenen H.H.,Mertens J.,Mazire B.(編輯),Springer Verlag,Berlin-Heidelberg,1-101)。
如果標記金屬放射性同位素(如鎵-68，銅64或鍀-99m)，擅長該技術者咸認為較佳之方法係使用雙官能性螯合劑，其基於例如：開鏈聚胺基羧酸鹽乙二胺四乙酸(EDTA)及二伸乙基三胺五乙酸(DPTA)；聚胺基羧酸大環1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)；巰基乙醯基二-及三-甘胺酸(MAG2，MAG3)；雙-(S-苯甲醯-硫代乙醇醯基)二胺基丙酸酯((SBT)2 DAP)及肼基菸酸(HYNIC)，以促進放射性金屬陽離子絡合於其中一個官能團，及共價連接至另一官能團之核心分子(Brunner U.K.等人(1995) Radiotracer production-Radiometals and their chelates In Principle of Nuclear Medecine,Wagner H.N.(Ed). Saunders: Philadelphia,220-228;Weiner R.E.等人(2003) Chemistry of gallium and indium radiopharmaceuticals In Handbook of Radiopharmaceuticals-Radiochemistry and Applications(Welch MJ,Redvanly CS編輯),New York-Chichester-Brisbane-Toronto,Wiley-Interscience Pub.,363-400;Anderson C.J.等人(2003) Chemistry of copper radionucleides and radiopharmaceutical products In Handbook of Radiopharmaceuticals-Radiochemistry and Applications(Welch MJ,Redvanly CS編輯),New York-Chichester-Brisbane-Toronto,Wiley-Interscience Pub.,401-422;Mahmood A.等人(2003) Technetium radiopharmaceuticals In Handbook of Radiopharmaceuticals-Radiochemistry and Applications(Welch MJ,Redvanly CS編輯),New York-Chichester-Brisbane-Toronto,Wiley-Interscience Pub.,323-362)。
可在例如：3-苯基及/或嗒并[4,5-b]吲哚芳香環，及其他化學上可接近之位點(如乙醯胺官能團)上直接添加氟-18原子(或溴-76、碘-123或碘-124)。亦可在N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺(A)核心之任一化學上可接近之位點處間接加入此等放射性鹵素(例如使用間隔基團)，或加入上述金屬放射性同位素(經由使用螯合劑加入鎵-68，銅-64或鍀-99m)(見上述參考文獻)。
投與：放射性標記型生物標記較佳經由靜脈內途徑投與。
第一實施例係以7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺作為檢測個體中與病理狀態相關之PBR(外周苯并二氮呯受體)量及炎症之生物標記上之用途，其中該化合物係放射性標記型，其中放射性標記係選自碳-11、放射性鹵素及放射性金屬。該化合物較佳使用碳-11進行放射性標記及更佳係於吲哚核心5-位置之甲基碳原子上放射性標記碳-11。
在另一實施例中，7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H-嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係使用放射性金屬進行放射性標記，較佳於3-苯基環之對位、嗒并[4,5-b]吲哚之7-位置置換氯原子(利用或不利用間隔基團，參見下文)，或在任一N-甲基位點(N,N-二甲基乙醯胺官能團或處於吲哚核心5-位置之甲基)。
在另一實施例中，7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H-嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係使用放射性鹵素進行放射性標記，較佳地使用放射性鹵素氟-18進行放射性標記，較佳地於3-苯基環之對位、嗒并[4,5-b]吲哚之7-位置上置換氯原子(利用或不利用間隔基團，參見下文)，或於任一N-甲基位點(N,N-二甲基乙醯胺官能團或處於吲哚核心5-位置之甲基)。
有些實施例中，採用PET顯影術(正子放射斷層攝影)或SPECT顯影術(單光子發射電腦斷層攝影)檢測PBR量及炎症。
本發明一些實施例中，放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係用作檢測與病理狀態相關之PBR量變化及炎症的生物標記，其中該病理狀態係選自腦損傷(如中風、缺血再灌注損傷及創傷性腦損傷)、腦部感染(如腦炎)、神經系統疾病(如多發性硬化症、阿爾茨海默氏症、帕金森氏病、肌萎縮性側索硬化症、癡呆症、皮質基底退化症、亨廷頓氏病及癲癇)、精神疾病(如精神分裂症)、外周發炎過程(如肺炎、動脈粥樣硬化、心肌缺血、腎缺血、風濕(纖維肌痛)、銀屑病關節炎、類風濕關節炎及骨關節炎)、增生性疾病(如癌症)。
在本發明之一些實施例中，放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係用作PBR量及炎症之生物標記，其中該炎症係神經性炎症。
在本發明之一些實施例中，放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺用於評估治療療法之效力。
本發明亦係關於一種使用放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺於檢測與病理狀態相關之PBR及炎症之方法。
在一些實施例中，該放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺含有選自碳-11、放射性鹵素及放射性金屬之放射性標記。在一些實施例中，該放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係標記碳-11。
在一些實施例中，該放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係放射性標記於吲哚核心之5-位置上之甲基之碳原子上。
在一些實施例中，7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係由放射性金屬進行放射性標記，較佳地於3-苯基環之對位、嗒并[4,5-b]吲哚之7-位置置換氯原子(利用或不利用間隔基團，參見下文)，或於任一N-甲基位點(N,N-二甲基乙醯官能團或處於吲哚核心5-位置之甲基)。
在一些實施例中，7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係由放射性鹵素進行放射性標記，較佳地由放射性鹵素氟-18進行放射性標記，較佳地於3-苯基環之對位、嗒并[4,5-b]吲哚之7-位置置換氯原子(利用或不利用間隔基團，參見下文)，或於任一N-甲基位點(N,N-二甲基乙醯官能團或處於吲哚核心5-位置之甲基)。
在本發明之一些實施例中，該病理狀態係選自腦損傷(如中風、缺血再灌注損傷及創傷性腦損傷)、腦部感染(如腦炎)、神經疾病(如多發性硬化症、阿爾茨海默氏症、帕金森氏病、肌萎縮性側索硬化症、癡呆症、皮質基底退化症、亨廷頓氏病及癲癇)、精神疾病(如精神分裂症)、外周發炎過程(如肺炎、動脈粥樣硬化、心肌缺血、腎缺血、風濕(纖維肌痛)、銀屑病關節炎、類風濕關節炎及骨關節炎)、增生性疾病(如癌症)。
本發明之另一實施例係一種檢測與病理狀態相關之PBR及炎症之方法，其中該炎症係神經性炎症。
本發明之另一實施例係一種檢測與病理狀態相關之PBR及炎症之方法，其係用於研究佔有量。
另一實施例係一種檢測與病理狀態相關之PBR及炎症之方法，該方法包括以下步驟：
a)投與放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺；
b)利用PET(或SPECT)技術，獲得腦部及其他外周組織之感興趣區域之影像；
c)藉由量化感興趣區域內興放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺相關之PET信號，定量該區域內之PBR量，
d)將步驟c)所得之PET(SPECT)信號與感興趣之對照區域所得之信號進行比較；
e)確定與病理狀態相關之炎症之存在。
本發明亦係關於一種用於檢測與正常狀態相關之PBR量及與病理狀態相關之PBR量之變化的診斷試劑套組，其包含放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺。
下述實例進一步闡述本發明，且無意限制本發明。出於方便之緣故及為了便於閱讀，化合物7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺於圖示及結果中已重新命名為「A」。
方法
配體之放射性合成
由碳-11標記
[ 11 C]PK11195((R)-N-[ 11 C]甲基-N-(1-甲基丙基)-1-(2-氯苯基)異喹啉-3-甲醯胺，R鏡像異構體) 。[11 C]PK11195之製備係基於稍作修改之公開方法(Camsonne C.等人(1984) J. Label. Comp. Radiopharm 21: 985-991;Cremer J.E.等人(1992) Int. J. Rad. Appl. lnstrum. B. 19: 159-66;Boutin,H.等人(2007) Glia 55: 1459-68;Boutin,H.等人(2007) J. Nucl. Med. 48: 573-581)，且包括以下步驟：(1)於-10℃下，在含有1.5至2.0mg標記前體及15至20mg粉狀氫氧化物(過量)之DMF/DMSO(2/1(V：V)，300μL)中捕捉[11 C]甲基碘；(2)於110℃下加熱3min；(3)利用0.5mL HPLC流動相溶解該混合物；及(4)利用半製備性HPLC純化。取一批最終產物進行定性控制，特別是確定放射性化學純度及化學純度。
於N-甲基吲哚官能團處標記[ 11 C]-A：7-氯-N,N-二甲基-5-[ 11 C]甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫- 4H -嗒 并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺 。[11 C]-A之製備包括以下步驟：(1)於-10℃下，在含有0.2至0.3mg標記前體及4mg粉狀碳酸鉀(過量)之DMF(300μL)中捕捉[11 C]三氟甲磺酸甲酯；(2)於120℃下加熱3min；(3)利用0.5mL HPLC流動相溶解該混合物；(4)利用半製備性HPLC純化。取一批最終產物進行定性控制，特別是確定放射性化學純度及化學純度。
[ 11 C]-A(標記於N,N-二甲基乙醯胺官能團處：7-氯-N-[ 11 C]甲基-N,5-二甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫- 4 H -嗒 并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺)。
[11 C]-A之製備亦包括以下步驟：(1)於-10℃下，在含有0.5至1.0mg標記前體及5μL 1M四丁基氫氧化銨之甲醇溶液之DMF與DMSO 1/2(v:v)混合物(100/200μL)中捕捉[11 C]甲基碘；(2)於120℃下加熱3min；(3)利用0.5mL HPLC流動相溶解該混合物；(4)利用半製備性HPLC純化。取一批最終產物進行定性控制，特別是確定放射性化學純度及化學純度。
用氟-18標記
所有標記氟-18的A衍生物之製備至少包括以下步驟：(1)於中溫至高溫下，利用[18 F]氟化物源，在包含1至10mg合適標記前體之選定溶劑(300至900μL)中進行氟化及(2)利用例如半製備性HPLC純化。如以上所述，取一批最終產物進行定性控制，特別是確定放射性化學純度及化學純度。
用於此反應之[18 F]氟化物陰離子源之性質無特殊限制，且常用於此類型反應之任何[18 F]氟化物陰離子源可同樣用於此處，只要其對於分子之其他部份無負面影響。合適之[18 F]氟化物陰離子源之實例包括：鹼金屬[18 F]氟化物，例如[18 F]氟化鈉、[18 F]氟化鉀、[18 F]氟化銫；[18 F]氟化銨、四烷基[18 F]氟化銨，如四丁基[18 F]氟化銨。其中以鹼金屬[18 F]氟化物較佳，及尤其係氟化鉀。可在能與[18 F]氟化物陰離子源之抗衡陽離子錯合之配體之存在下活化[18 F]氟化物陰離子源。該配體尤其係環狀或聚合環狀多價配體。合適配體實例尤其包括冠醚(如1,4,7,10,13-五氧雜環十八烷(18-C-6))或大環胺醚(例如以名出售之4,7,13,16,21,24-六氧雜-1,10-二氮雜雙環-[8,8,8]二十六烷)。[18 F]氟化物陰離子源較佳係鹼金屬[18 F]氟化物-穴狀化合物錯合物，尤其[18 F]氟化鉀-穴狀化合物錯合物，較佳為[18 F]氟化鉀-4,7,13,16,21,24-六氧雜-1,10-二氮雜雙環-[8,8,8]二十六烷錯合物(K[18 F]/K222)。錯合物K[18 F]/可藉由任何習知方法製備(DollF.等人(1999) J. Med. Chem. 42: 2251-2259或Dolci L.等人(1999)Bioorg. Med. Chem. 7: 467-479)。
氟化反應可在不同溶劑中完成及可於寬溫度範圍下進行。通常，宜於約50℃至約200℃之間的溫度下進行該反應，且更常使用之溶劑為二甲亞碸(DMSO)、二甲基甲醯胺(DMF)及乙腈。反應所需之時間亦可在寬範圍變化(如自約5min至15min)，取決於多種因素，尤其為反應溫度、反應物及溶劑性質及使用之標記前體量(Kilbourn MR.(1990) In Fluorine-18 Labeling of Radiopharmaceuticals,Nuclear Science Series(Kilbourn MR Ed.),National Academy Press,Washington,D.C.,1-149;Lasne M.-C.等人(2002) Topics in Current Chemistry,222: 201-258;DollF.等人(2005)Curr. Pharm. Design 11: 3221-3235;Cai L.等人(2008) Eur. J. Org. Chem. 17: 2853-2873;DollF.等人(2008) In Fluorine and Health: Molecular Imaging,Biomedical Materials and Pharmaceuticals,Tressaud A,Haufe G(編輯). Elsevier: Amsterdam-Boston-Heidelberg-London-New York-Oxford-Paris-San Diego-San Francisco-Singapore-Sydney-Tokyo,3-65)。以此方式製成之放射性氟化化合物通常係藉由標記碳-11之衍生物中所述之HPLC進行純化，然亦可利用其他已知之層析技術或簡單地經過預填充之分離管柱過濾，而從反應混合物中將其回收或預純化。
[ 18 F]氟乙氧基-A(7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-(4-[ 18 F]氟乙氧基)-苯基-3,5-二氫-4H-嗒 并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺)
[18 F]氟乙氧基-A之製備包括以下步驟：(1)用包含甲苯磺醯氧基標記前體(2.0至8.0mg)之DMSO溶液(600μL)溶解K[18 F]F-222錯合物；(2)於165℃下加熱3至10 min；(3)使用C-8或C-18 PrepSep卡管預純化；(4)使用半製備性HPLC純化。取一批最終產物進行定性控制，特別是確定放射性化學純度及化學純度。
由其他鹵素標記(溴-76、碘-123、碘-124)
所有其他放射性鹵素化衍生物(溴-76、碘-123、碘-124)之製備均遵循熟練此項技術者所知之標準技術及步驟(Mazire B.等人(2001) Curr. Pharm. Des. 7: 1931-1943;Coenen H.H.等人(2006) In Radioiodination reactions for pharmaceuticals-Compendium for effective synthesis strategies,Coenen H.H.,Mertens J.,Mazire B.(編輯),Springer Verlag,Berlin-Heidelberg,1-101)。
由放射性金屬(鎵-68，銅64及鍀-99m)標記
標記放射性金屬(鎵-68，銅64及鍀-99m)之衍生物之製備亦遵循熟練此項技術者所知之標準技術及步驟(Brunner U.K.等人(1995) Radiotracer production-Radiometals and their chelates In Principle of Nuclear Medecine,Wagner H.N.(Ed). Saunders: Philadelphia,220-228;Weiner R.E.等人(2003) Chemistry of gallium and indium radiopharmaceuticals In Handbook of Radiopharmaceuticals-Radiochemistry and Applications(Welch MJ,Redvanly CS編輯),New York-Chichester-Brisbane-Toronto,Wiley-Interscience Pub.,363-400;Anderson C.J.等人(2003) Chemistry of copper radionucleides and radiopharmaceuticals products In Handbook of Radiopharmaceuticals-Radiochemistry and Applications(Welch MJ,Redvanly CS編輯),New York-Chichester-Brisbane-Toronto,Wiley-Interscience Pub.,401-422;Mahmood A.等人(2003) Technetium radiopharmaceuticals In Handbook of Radiopharmaceuticals-Radiochemistry and Applications(Welch MJ,Redvanly CS編輯),New York-Chichester-Brisbane-Toronto,Wiley-Interscience Pub.,323-362)。
調配物
作為經靜脈注射溶液之[11 C]PK11195、[11 C]-A或任何其他放射性標記型A衍生物之調配法經常包括以基於Waters卡管移除HPLC溶劑及/或用0.9% NaCl水溶液(生理鹽水)簡單稀釋至乙醇濃度低於10%。
動物模型
所有研究均依照法國法律及歐盟指令執行。
神經炎症之大鼠模型
以12h/12h光照/黑暗週期(在上午7時至下午7時光照)將Wistar大鼠(平均體重300g，centre d'levage RenJanvier,法國)飼養於控制濕度之溫控設施中，並允許自由攝取食物及水。使用1μL微注射器及微型泵(注射速率：0.5μL/min,UltraMicroPump及Controller,WPI Inc.,USA)，立體定位注射AMPA(α-胺基-3-羥基-5-甲基-4-異唑丙酸酯)(15mM PBS溶液，)引起神經炎症(Boutin,H.等人(2007) Glia 55: 1459-68.;Boutin,H.等人(2007) J. Nucl. Med. 48: 573-581)。將AMPA(0.5μL)注入右紋狀體(前囪：+0.7mm，距矢狀縫：2.7mm，距大腦表面的深度：5.5mm)。在手術期間使用加熱毯(恒溫毯控制裝置，Harvard Apparatus,Edenbridge,Kent,UK)維持動物常溫(體溫：36.7±0.5℃，平均值±標準差)。
神經炎症之靈長類動物模型
以12h/12h光照/黑暗週期(在上午7時至下午7時光照)將重4-5kg的食蟹獼猴(Macaca fascicularis )飼養於控制濕度之溫控設施中，及允許自由攝取食物及水。在兩個不同手術期間，將喹啉酸(喹啉酸，Sigma,St. Louis,MO；溶於0.1M PBS,pH 7.2)局部立體定位注入靈長動物紋狀體中以引起神經炎症(一個注入點於尾殼及二個注入點於核部)，亦即在第一天將喹啉酸注入一個半球及在2星期或7個月後注入至另一個半球(圖8與9)。在每次手術期間，使用連接至26規格針頭之10μL漢密爾頓注射器，讓該動物在三個不同紋狀體處接受60nmol喹啉酸，一個5μL位置在尾殼及兩個10μL位置在核部。根據Swabo and Cowan之立體定位地圖(1984)確定該立體定位座標如下：尾殼位點[距竇點AP：+19mm,ML：±6mm,DV：-14mm]；核部位點1[距立體定位零點AP: +19mm,ML: ±12mm,DV: -17mm]；核部位點2[距竇點，AP: +17mm,ML: ±13mm,DV: -16mm]。以0.1μL/min速率注入興奮性毒素，並將注射器再留置於該處5min，以防止毒素迴流。在整個手術過程中，使靈長動物之體溫維持在常溫(肛溫36℃±0.6℃，平均值±標準差)。移除針頭後，將皮膚縫合及使動物自麻醉狀態恢復，當完全甦醒後將他們送回至籠內。
轉基因小鼠
如過去文獻之描述(Blanchard,V.等人(2003) Exp. Neurol. 184: 247-263)完成純PS1M146L(PS1)及雜合APP751SL×PS1M146L(APP×PS1)轉基因小鼠之繁育及鑒定。在此等動物中，所有皮質神經元均在Thy-1啟動子控制下高度表現APP。在HMG-CoA還原酶啟動子控制下，表現具有M146L突變之人類PS1。在特定年齡下發現，澱粉狀蛋白負荷量具有相當高可再現性。純PS1及雜合APP×PS1小鼠(由Sanofi-Aventis提供)均在11至12個月大時進行PET顯影及在20至23個月大時進行自動放射顯影。
微型PET掃描及數據獲得
大鼠及轉基因小鼠
由注射AMPA 7天後的大鼠及11至12個月大轉基因小鼠進行MicroPET顯影。在小鼠及大鼠兩者中，皆以5%異氟醚麻醉，然後維持在2至2.5%異氟醚的70%/30% NO2 /O2 混合物中。進行PET掃描時，將大鼠的頭部放置於與PET之探測相容之自製立體定位框內，及使大鼠維持於常溫下(肛溫：36.7±0.5℃，平均值±標準差)。將小鼠置於可加熱空氣流之具有麻醉面罩之床上，及利用恒溫毯控制裝置控制肛溫。所有顯影操作步驟均使用[11 C]PK11195或[11 C]-A在Concorde Focus 220 PET掃描器上進行。
在大鼠中，使用24規格導管將放射性標記型化合物及未標記配體注入至尾靜脈。在PET探測開始時同時注入放射性標記型化合物，且在注入放射性示蹤劑20min後注入未標記化合物。讀取PET數據80min。在小鼠中，使用28規格之針頭，在即將開始PET掃描前才將放射性標記型化合物注入至尾靜脈。讀取PET數據60min。
靈長動物
在注入喹啉酸前及注入後不同時間點(損傷後24小時、48小時、9天、16天及7個月)進行顯影。注入[11 C]-A後，以PET分析腦動力學90min。
在PET顯影前1小時，肌內注射氯胺酮/賽拉嗪混合液(15mg/kg/1.5mg/kg)將動物麻醉及插管。然後將導管插入隱靜脈用於注入放射性示蹤劑，及插入股動脈用於採血樣。經靜脈注入異丙酚(1%;0.05mg.kg-1 .min-1 )維持動物之麻醉狀態。
為了將動物準確定位於裝置中，將動物之頭部固定於自製立體定位框中。利用能同時獲得95個連續平面之高解析聚焦微型PET儀(CTI-Siemens,Knoxville,TN)進行PET掃描。首先使用68 Ge旋轉桿源進行傳輸掃描，進行衰減校正。將192.29±33.67MBq之[11 C]-A靜脈注入至獼猴，及執行90min探测。所有PET探測皆以列表模式(3D模式)執行及使用以下時間範圍重新建構影像：(4張25秒影像)+(4張30秒影像)+(2張1分鐘影像)+(5張2分鐘影像)+(3張5分鐘影像)+(3張10分鐘影像)及(1張15分鐘影像)，[11 C]-A總計90分鐘。
影像分析
使用ASIPro VMTM (CTI Concorde Microsystems' Analysis Tools及System Setup/Diagnostics Tool)及Brainvisa/Anatomist(http://brainvisa.info/)執行PET影像分析。
大鼠血液及腦部之代謝物分析
將[11 C]-A靜脈注射至未經過處理之成年雄性Wistar大鼠或手術過的成年雄性Wistar大鼠(體重300至400g)的尾靜脈。在10、20或30min後將動物處死。收集血樣及離心(5min,3000rpm)分離血漿。加入400μL乙腈至400μL血清中，使血漿蛋白沉澱。離心後(5min,3000rpm)，將上清液注入HPLC管柱中。取下大鼠腦部，及將半球分離。每個半球於1mL乙腈中利用超音波進行勻漿。快速離心後，將上清液與離心集結塊分開，減壓濃縮後，注入HPLC(參見HPLC條件之放射性化學部份)。
自動放射顯影術
使用大鼠(損傷後7至8天)或小鼠(20至23個月大)之20μm腦切片執行[11 C]-A自動放射顯影。利用過量未標記PK11195或A分析非特異性結合性。利用過量末標記氟馬西尼評估PBR對中心苯并二氮呯結合位點之特異性。將切片在Tris緩衝液(TRIZMA pre-set Crystals,,4℃下調整至pH 7.4，用120mM NaCl調整至50mM)中培養20min，然後用冷卻緩衝液漂洗2次，每次兩分鐘，接著在冷卻蒸餾水中快速清洗一次。然後將切片直接置於磷屏顯影器中曝光一夜。使用ImageQuantTM 軟體分析自動放射顯影圖。
實例1
[11 C]PK11195放射合成：[11 C]PK11195之最終HPLC純化係在半製備性WatersC-18 HPLC管柱(洗提液：水/乙腈/TFA：40/60/0.1[v:v:v]；流速：7mL/min)中進行，及收集對應於純放射化學性[11 C]PK11195之波峰(Rt:6.5至7.0min)溶出液。一般，由55.5GBq[11 C]CO2 迴旋加速器產物開始製造，在30min之放射合成內(包括HPLC純化及調配)獲得大約4.5至5.0GBq之[11 C]PK11195。放射化學純度(在WatersC-18 HPLC管柱上進行HPLC分析測定)係高於95%及特異性放射活性係於50至90GBq/μmol之間(在放射合成結束時)。
實例2
[11 C]-A(標記於N-甲基吲哚官能團處)之放射合成：[11 C]-A之最終HPLC純化係在半製備性SB-C-18 HPLC管柱(洗提液：0.9% Nacl水溶液/EtOH/1M磷酸鹽緩衝水溶液(pH 2.3)，50/50/0.1[v:v:v]；流速：6mL/min)中進行，及收集對應於純放射化學性的[11 C]-A之波峰(Rt:8.0至8.5 min)溶出液。一般，由55.5GBq[11 C]CO2 迴旋加速器產物開始製造，在25 min之放射合成內(包括HPLC純化及調配)獲得大約4.5至6.0GBq之[11 C]-A。放射化學純度(在Waters Symmetry-C-18 HPLC管柱上進行HPLC測定)係高於95%及特異性放射活性係於50至90GBq/μmol之間(在放射合成結束時)。
實例3
[11 C]-A(標記於N,N-二甲基乙醯胺官能團處)之放射合成：[11 C]-A之最終HPLC純化係在半製備性C-18 HPLC管柱(洗提液：水/乙腈/TFA，體積比為：50/50/0.1；流速：5mL/min)中進行及收集對應於純放射化學性的[11 C]-A之波峰(Rt:8.0至8.5min)溶出液。一般，由55.5GBq[11 C]CO2 迴旋加速器產物開始製造，在25min之放射合成內(包括HPLC純化及調配)獲得大約3.5至5.0GBq之[11 C]-A。放射化學純度(在Waters Symmetry-C-18 HPLC管柱上進行HPLC測定)係高於95%及特異性放射活性於50至90GBq/μmol之間(在放射合成結束時)。
實例4
i) 4-羥基-A之合成。4-羥基-A可依照WO00/44384再合成。Rf ：0.15(SiO2 -TLC(CH2 C12 /MeOH：95/5v：v))。1 H NMR(DMSO-d6 )δ9.71(s,1H),7.94(s,1H),7.86(d,1H,J：8.4Hz),7.39(d,1H,J：8.4Hz),7.32(d,2H,J：8.8Hz),6.84(d,2H,J：8.8Hz),4.27(s,3H),4.20(s,2H),3.16(s,3H),2.84(s,3H).13 C NMR(DMSO-d6 )δ168.6[C],157.1[C],154.8[C],141.2[C],140.9[C],133.6[C],132.1[C],130.9[C],127.8[2.CH],124.0[CH],122.6[CH],118.9[C],117.3[C],115.3[2.CH],111.6[CH],40.0[CH2 ],37.4[CH3 ],35.4[CH3 ],32.0[CH3 ]。
ii) [11 C]甲氧基化A之放射性合成。用碳-11標記及最終之HPLC合成可使用前述(實例4)合成之A的4-羥基衍生物，按照[11 C]-A之製備(實例2/實例3)進行。
實例5
(氟)烷氧基-A及甲苯磺醯氧基烷氧基-A之一般合成過程。將A之4-羥基衍生物(150mg,0.36mmol,見W000/44384)之無水DMF溶液(2mL)加至含K2 CO3 (101mg,0.73mmol)之無水DMF懸浮液(8至12mL)中。反應混合物在室溫下攪拌30min，接著逐漸添加合適烷基化劑(2eq.)之DMF溶液(2mL)。整個混合物在70℃下攪拌2小時及在室溫下再攪拌1小時。然後經由加入NH4 Cl飽和水溶液使混合物終止反應，及用CH2 Cl2 萃取。將有機層合併、用鹽水清洗、用硫酸鈉乾燥、過濾及濃縮至乾。經矽膠管柱層析(CH2 Cl2 /MeOH作為洗提液，體積比98:2至95:5)純化殘液，提供所希望之呈白色粉末或白色絮狀固體之(氟)烷氧基-A。
實例6
甲氧基-A之合成。使用上述之一般製程(實例5)與甲基碘，以提供目標化合物，產率40%。Rf ：0.35(SiO2 -TLC(CH2 Cl2 /MeOH：95/5v:v))。1 H NMR(CDCl3 )δ7.94(d,1H,J：8.4Hz),7.53(m,3H),7.33(dd,1H,J：8.4,1.6Hz),7.00(d,2H,J：8.8Hz),4.32(s,3H),4.18(s,2H),3.86(s,3H),3.22(s,3H),3.00(s,3H)。13 C NMR(CDCl3 )δ168.4[C],158.9[C],155.3[C],141.6[C],140.1[C],134.6[C],133.2[C],131.3[C],127.3[2.CH],123.3[CH],123.0[CH],119.0[C],117.4[C],113.9[2.CH],110.6[CH],55.5[CH3 ],39.6[CH2 ],37.6[CH3 ],35.7[CH3 ],31.6[CH3 ]。
實例7
氟乙氧基-A之合成。使用上述之一般製程(實例5)與2-氟乙基-4-甲基苯磺酸酯(其合成法係依據於2008年《J. Label. Compds Radiopharm.》第51期第286至292頁Damont A.等人之著作)，提供目標化合物，產率63%。Rf：0.38(SiO2 -TLC(CH2 C12 /MeOH：95/5v：v))。1 H NMR(CD2 Cl2 )δ7.89(d,1H,J：8.8Hz),7.58(d,1H,J：1.6Hz),7.54(d,2H,J：9.2Hz),7.34(dd,1H,J：8.8,1.6Hz),7.03(d,2H,J：9.2Hz),4.78(dt,2H,J2 H-F ：47.6,J3 H-H ：4.0Hz),4.32(s,3H),4.27(dt,2H,J3 H-F ：28.4Hz,J3 H-H ：4.0Hz),4.16(s,2H),3.19(s,3H),2.96(s,3H)。13 C NMR(CD2 Cl2 )δ168.2[C],157.6[C],155.1[C],141.3[C],140.7[C],140.3[C],135.4[C],132.8[C],127.4[2.CH],123.2[CH],122.6[CH],118.9[C],117.2[C],114.3[2.CH],110.7[CH],82.0[d,Ji C-F ：169Hz,CH2 ],67.5[d,J2 C-F ：20Hz,CH2 ],39.5[CH2 ],37.4[CH3 ],35.2[CH3 ],31.6[CH3 ]。C23 H22 CIFN4 O3‧ 0.15 H2 O之計算值為：C,60.11,H,4.89,N,12.19,實際值：C,60.00,H,4.96,N,12.18。
實例8
氟丙氧基-A之合成。使用上述之一般製程(實例5)與3-氟丙基-4-甲基苯磺酸酯，提供目標化合物，產率58%。Rf：0.39(SiO2 -TLC(CH2 Cl2 /MeOH體積比：95/5))。1 H NMR(CD2 Cl2 )δ7.89(d,1H,J：8.4Hz),7.58(d,1H,J：1.6Hz),7.52(d,2H,J：9.2Hz),7.34(dd,1H,J：8.4,1.6Hz),7.01(d,2H,J：9.2Hz),4.67(dt,2H,J2 H-F ：46.8Hz,- J3 H-H ：6.0Hz),4.31(s,3H),4.16(m,4H),3.19(s,3H),2.96(s,3H),2.20(dq5 ,2H,J3 H-F ：26.0Hz,J3 H-H ：6.0)。13 C NMR(CD2 Cl2 )δ168.2[C],158.0[C],155.1[C],141.3[C],140.3[C],135.0[C],132.8[C],131.3[C],127.3[2.CH],123.2[CH],122.5[CH],119.0[C],117.2[0],114.2[2.CH],110.7[CH],80.8[d,J1 C-F ：163Hz,CH2 ],63.9[d,J3 C-F ：6.0Hz,CH2 ],39.5[CH2 ],37.4[CH3 ],35.2[CH3 ],31.5[CH3 ],30.3[CH2 ,J2 C-F ：20.0Hz]。
實例9
氟丁氧基-A之合成。使用上述一般製程(實例5)與4-氟丁基溴，提供目標化合物，產率70%。Rf ：0.40(Si02 -TLC(CH2 Cl2 /MeOH體積比：95/5))。1 H NMR(CD2 Cl2 )δ7.90(d,1H,J：8.8Hz),7.58(d,1H,J：1.6Hz),7.51(d,2H,J：9.2Hz),7.34(dd,1H,J：8.8,1.6Hz),6.99(d,2H,J：9.2Hz),4.54(dt,2H,J2 H-F ：47.2Hz,J3 H-H ：5.6Hz),4.33(s,3H),4.16(s,2H),4.08(t,2H,J：5.6Hz),3.19(s,3H),2.96(s,3H),1.97-1.85(m,4H)。13 C NMR(CD2 Cl2 )δ168.2[C],158.2[C],155.1[C],141.3[C],140.2[C],134.9[C],132.8[C],131.4[C],127.3[2.CH],123.2[CH],122.5[CH],119.0[C],117.2[C],114.2[2.CH],110.7[CH],83.8[d,J1 C-F ：163Hz,CH2 ],67.6[CH2 ],39.5[CH2 ],37.4[CH2 ],35.2[CH3 ],31.5[CH3 ],27.1[CH2 ,J2 C-F ：20.0Hz],25.1[CH2 ,J3 C-F ：5.0Hz]。
實例10
2-(氟乙氧基)乙氧基-A之合成。使用上述一般製程(實例5)與2-(2-氟乙氧基)乙基-4-甲基苯磺酸酯，提供目標化合物，產率69%。Rf ：0.45(SiO2 -TLC(CH2 Cl2 /丙酮之體積比：80/20))。1 H NMR(CD2 Cl2 )δ7.91(d,1H,J：8.4Hz),7.60(d,1H,J：1.6Hz),7.54(d,2H,J：8.8Hz),7.36(dd,1H,J：8.4,1.6Hz),7.04(d,2H,J：8.8Hz),4.61(dt,2H,J2 H-F ：48.0Hz,J3 H-H ：4.0Hz),4.34(s,3H),4.22(t,2H,J：4.8Hz),4.17(s,2H),3.91(t,2H,J：4.8Hz),3.83(dt,2H,J3 H-F ：30.0,J3 H-H ：4.0Hz),3.21(s,3H),2.98(s,3H)。13 C NMR(CD2 Cl2 )δ168.2[C],157.9[C],155.1[C],141.3[C],140.3[0],135.1[C],132.8[C],131.4[C],127.3[2.CH],123.2[CH],122.5[CH],119.0[C],117.2[C],114.3[2.CH],110.7[CH],83.2[d,J1 C-F ：167Hz,CH2 ],70.4[d,J2 C-F ：19Hz,CH2 ],69.7[CH2 ],67.8[CH2 ],39.5[CH2 ],37.4[CH3 ],35.2[CH3 ],31.6[CH3 ]。
實例11
2-(2-(氟乙氧基)乙氧基)-乙氧基-A之合成。使用上述一般製程(實例5)與2-(2-(2-(氟乙氧基)乙氧基)乙基-4-甲基苯磺酸酯，提供目標化合物，產率63%。Rf 0.32(SiO2 -TLC(CH2 Cl2 /丙酮之體積比：80/20))。1 H NMR(CD2 Cl2 )δ7.91(d,1H,J：8.8Hz),7.60(d,1H,J：1.6Hz),7.54(d,2H,J：8.8Hz),7.36(dd,1H,J：8.8,1.6Hz),7.04(d,2H,J：8.8Hz),4.57(dt,2H,J2 H-F ：47.6Hz,J3 H-H ：4.4Hz),4.33(s,3H),4.21(t,2H,J：4.4Hz),4.17(s,2H),3.88(t,2H,J：4.8Hz),3.80-3.65(m,6H),3.21(s,3H),2.98(s,3H)。13 C NMR(CD2 Cl2 )δ168.2[C],158.0[C],155.1[C],141.3[C],140.3[C],135.1[C],132.8[C],131.4[C],127.3[2.CH],123.2[CH],122.5[CH],119.0[C],117.2[C],114.3[2.CH],110.7[CH],83.2[d,J1 C-F ：167Hz,CH2 ],70.7[CH2 ],70.6[CH2 ],70.3[d,J2 C-F ：19Hz,CH2 ],69.6[CH2 ],67.8[CH2 ],39.5[CH2 ],37.4[CH3 ],35.2[CH3 ],31.6[CH3 ]。
實例12
甲苯磺醯氧基乙氧基-A之合成。使用上述一般製程(實例5)與雙(4-甲基苯磺酸)乙烷-1,2-二酯(其合成係依據於2008年《J. Label. Compds Radiopharm.》第51期第286至292頁Damont A.等人之著作)，提供目標化合物，產率45%。Rf ：0.72(SiO2 -TLC(CH2 Cl2 /MeOH之體積比：95/5))。1 H NMR(CD2 Cl2 )δ7.89(d,1H,J：8.8Hz),7.84(d,2H,J：8.4Hz),7.60(d,1H,J：1.6Hz),7.53(d,2H,J：8.8Hz),7.41(d,2H,J：8.4Hz),7.36(dd,1H,J：8.8,1.6Hz),6.91(d,2H,J：8.8Hz),4.40(t,2H,J：4.4Hz),4.32(s,3H),4.22(t,2H,J：4.4Hz),4.17(s,2H),3.21(s,3H),2.98(s,3H),2.48(s,3H)。13 C NMR(CD2 Cl2 )δ168.1[C],157.2[C],155.0[C],145.2[C],141.2[C],140.3[C],135.5[C],132.8[C],132.7[C],131.3[C],129.9[2.CH],127.9[2.CH],127.4[2.CH],123.2[CH],122.6[CH],118.9[C],117.2[C],114.4[2.CH],110.7[CH],68.3[CH2 ],65.8[CH2 ],39.5[CH2 ],37.4[CH3 ],35.2[CH3 ],31.6[CH3 ],21.3[CH3 ]。作為標記上述氟烷氧基-A衍生物之氟-18前體之甲苯磺醯氧基丙氧基-A、甲苯磺醯氧基丁氧基-A、2-(甲苯磺醯氧基乙氧基)乙氧基-A及2-(2-(甲苯磺醯氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基-A可依前文描述及使用合適之烷化劑製備。
實例13
[18 F]氟乙氧基-A之放射合成：[18 F]氟乙氧基-A之最終HPLC純化法係在半製備性C-18 HPLC管柱(洗提液：水/乙腈/TFA：60/40/0.1[v:v:v]；流速：5mL/min)中進行，及收集對應於純放射化學性的[18 F]氟乙氧基-A之波峰(Rt:11.0至13.0min)溶出液。由37GBq[18 F]氟化物迴旋加速器產物開始製造，在90min之放射合成內(包括HPLC純化及調配)獲得大約3.7GBq之[18 F]氟乙氧基-A。放射化學純度(由Waters Symmetry-C-18 HPLC管柱上進行HPLC測定)係高於95%及特異性放射活性大於50GBq/μmol(在放射合成結束時)。
[18 F]氟丙氧基-A、[18 F]氟丁氧基-A、2-([18 F]氟乙氧基)乙氧基-A及2-(2-([18 F]氟乙氧基)乙氧基)乙氧基-A可依前文描述，自作為氟-18標記前體之相應甲苯磺醯氧基烷氧基-A之衍生物(實例12)製備。
實例14
注射AMPA之大鼠之損傷紋狀體(誘發PBR表現之區域)之[11 C]-A吸收量明顯高於完整之對側紋狀體(預期其不會表現PBR或不表現顯著量之PBR)(圖1)。在損傷紋狀體中，[11 C]-A之吸收亦顯著高於PBR PET參考配體-[11 C]PK11195所觀察到之吸收量(圖1)。完整紋狀體損傷處之[11 C]-A吸收比例亦顯著高於[11 C]PK11195(圖2)。對[11 C]-A之結合潛力及R1顯著高於[11 C]PK11195(BP=1.65±0.36對0.66±0.15;R1=1.26±0.08對1.10±0.05)。
未標記之PK11195(圖3)及未標記之A(圖4)兩者(1mg/kg靜脈注射；注入[11 C]-A後20min)皆顯著減少損傷紋狀體中之[11 C]-A吸收。這兩種未標記之化合物皆在對側誘發[11 C]-A結合性小幅增加，此可能係由於從腦外結合位點釋放了[11 C]-A，使得[11 C]-A之血液濃度增加。
存在於大鼠血液及血漿之代謝物(時間點：注入[11 C]-A後10min及20min)及存在於大鼠腦部之代謝物(時間點：注入[11 C]-A後10min、20min及30min)之分析基本上僅檢測到母體化合物(圖10)。
而且，腦部切片上之[11 C]-A結合性之自動放射顯影圖之影像結果顯示，同側異側比值(3.8)高(其係被過量未標記之PK11195或A消除)(圖5)。用未標記之氟馬西尼作為苯并二氮呯拮抗劑時，觀察到小幅但顯著之[11 C]-A之結合性下降(圖5)。
實例15
在APPxPS1及野生型PS1轉基因小鼠中，整個腦部(小腦除外)之[11 C]-A吸收量高於[11 C]PK11195吸收量(圖6)。然而，APPxPS1中之[11 C]-A及[11 C]PK11195兩者之吸收量皆未顯著高於野生型PS1。相反，APPxPS1小鼠在整個腦切片中之特異性[11 C]-A結合量比野生型PS1小鼠高約2倍(圖7)。
此等結果說明[11 C]-A可特異性檢測到提高之PBR結合性，並在急性神經炎大鼠模型與阿爾茨海默氏病小鼠模型中檢測到炎症。活體內PET顯影證實[11 C]-A可用於囓齒動物中，使過度表現之PBR受體與神經炎症顯影。而且，用[11 C]-A進行PET顯影觀察到之PBR受體結合量係高於使用PBR參照受體PET配體-[11 C]PK11195觀察到之結合量。
實例16
注入興奮性毒素24小時後，在注入喹啉酸的靈長動物之損傷右紋狀體中，[11 C]-A之吸收顯著地高於對側未注射之紋狀體與兩個未注射之對照腦部區域(小腦、額葉皮層)的[11 C]-A之吸收(圖8)。對側未注射之紋狀體中之[11 C]-A吸收保持穩定，且與未注射之靈長動物之腦部區域中的[11 C]-A之吸收相同(圖8)。注射興奮性毒素後48小時後(在左半球)，仍可見到[11 C]-A之吸收增加，而注射興奮性毒素7個月後，[11 C]-A吸收(7個月前損傷的右紋狀體之動力學)已回到基線水平。神經炎症早期階段之更詳細特徵說明，自24小時起直至16天均可觀察到[11 C]-A之吸收增加(圖9)。放射性示蹤劑注入三十分鐘後，經全身投與大量過量之未標記之PK11195，特異性置換損傷紋狀體中所結合之[11 C]-A，而在未損傷對照腦部區域中未觀察到顯著之改變(圖9)。
應用
本發明可應用為一種診斷工具及一種監控病理發展及進展(其中，PBR量改變及出現發炎)之工具。本發明亦可用於研究佔有量及評估病理狀態下治療療法之功效，及作為從動物模型轉移到人類之研究的生物標記。
圖1：損傷之大鼠紋狀體及完整之大鼠紋狀體之[11 C]-A及[11 C]PK11195之時間-活性曲缐。數據之表示法為每立方釐米注射劑量之百分比與注射後之時間的函數。
圖2：損傷之大鼠紋狀體對完整之對側大鼠紋狀體之[11 C]-A及[11 C]PK11195之吸收比。
圖3：損傷之大鼠紋狀體(ipsi)及完整之大鼠紋狀體(contro)之[11 C]-A之時間活性曲缐。箭頭指示損傷之大鼠紋狀體(ipsi+PK)及完整之對側大鼠紋狀體(contro+PK)注入[11 C]-A二十分鐘後添加過量之1mg/kg PK11195。數據之表示法為每立方釐米注射劑量之百分比與注射後之時間(min)的函數。
圖4：損傷之大鼠紋狀體(ipsi A)及完整之大鼠紋狀體(contro A)之[11 C]-A之時間-活性曲缐。箭頭指示損傷之大鼠紋狀體(ipsi A+A)及完整之對側大鼠紋狀體(contro A+A)注入[11 C]-A二十分鐘後添加過量之1mg/kg A。數據之表示法為每立方釐米注射劑量之百分比與注射後之時間(min)的函數。
圖5：損傷7至8天後之大鼠腦部切片(20μm)之[11 C]-A(18nM)自動放射顯影圖。利用過量未標記PK11195(23μM)或A(22μM)評估非特異性結合。利用過量未標記氟馬西尼(Flumazenil)(27μM)評估PBR對中心苯并二氮呯結合位點之特異性。數據單位為dpm/隨意面積單位。*指示相對於損傷之紋狀體中[11 C]-A(18nM)結合性具有顯著性差異。
圖6：11-12個月大APP/PS1及野生型PS1轉基因小鼠之整個腦部(除了小腦外)之[11 C]-A及[11 C]PK11195之時間-活性曲缐。數據之表示法為每立方釐米注射劑量之百分比與注射後之時間(min)的函數。
圖7：20-23個月大APP/PS1及野生型PS1轉基因小鼠之整個腦部之[11 C]-A(18nM)自動放射顯影圖。利用過量未標記PK11195(23μM)或A(22μM)評估非特異性結合。利用過量未標記氟馬西尼(Flumazenil)(27μM)評估PBR對中心苯并二氮呯結合位點之特異性。數據單位為dpm/隨意面積單位。
圖8：非人類靈長動物的4個不同腦區域(左、右紋狀體，額葉皮質，小腦)之[11 C]-A時間-活性曲缐及所選之冠狀腦切片在120分鐘期間之不同研究時間點之相應PET綜合影像：右紋狀體之基線(A，B)及損傷24小時後(C，D)。圖(E，F)展示了左紋狀體損傷48小時後及右紋狀體損傷7個月後之[11 C]-A時間-活性曲缐。數據之表示法為每100mL注射劑量之百分比(% ID/ml)與注射後之時間(min)的函數。
圖9：4個不同腦區域(左、右紋狀體，額葉皮質，小腦)之[11 C]-A時間-活性曲缐及所選之冠狀腦切片在120分鐘期間四個不同研究時間點之相應的PET綜合影像：基線(A，B)、損傷48小時後(C，D)、損傷9天後(E、F)及左紋狀體損傷16天後及右紋狀體損傷48小時後(G，H)。箭頭指示投與過量未標記PK11195(1mg/kg)之時間點。數據之表示法為每100mL注射劑量之百分比(% ID/ml)與注射後之時間(min)的函數。
圖10：血漿及腦部[11 C]-A代謝物之分析結果。
圖11：所選之碳-11標記型A及氟-18標記型A。
(無元件符號說明)

Claims (25)

  1. 一種放射性標記的7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺作為檢測個體中與正常狀態及病理狀態相關之PBR(外周苯并二氮呯受體)量之生物標記之用途，其中該放射性標記係選自碳-11、放射性鹵素及放射性金屬。
  2. 如請求項1之用途，其中7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係用碳-11進行放射性標記。
  3. 如請求項1或2之用途，其中7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係用碳-11標記於位於吲哚核之5-位置的甲基之碳原子上。
  4. 如請求項1之用途，其中7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係用放射性鹵素進行放射性標記。
  5. 如請求項1或4之用途，其中7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係用放射性鹵素氟-18進行放射性標記。
  6. 如請求項5之用途，其中7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係用氟-18放射性標記於3-苯基環之對位。
  7. 2或4之用途，其中PBR量之檢測係利用PET顯影(正子發射斷層攝影)或SPECT顯影(單光子發射電腦斷層攝影)進行。
  8. 2或4之用途，其中PBR量之檢測係利用PET顯影(正子發射斷層攝影)進行。
  9. 2或4之用途，其中該病理狀態係選自腦損傷、腦部感染及神經性疾病。
  10. 2或4之用途，其中該病理狀態係選自精神性疾病。
  11. 2或4之用途，其中該病理狀態係選自增生性疾病。
  12. 2或4之用途，其中該病理狀態係選自外周發炎過程。
  13. 2或4之用途，其中進行PBR量之檢測係用於研究佔有量。
  14. 2或4之用途，其中進行PBR量之檢測係用於評估治療療法之功效。
  15. 一種檢測與正常狀態相關的PBR(外周苯并二氮呯受體)量及與病理狀態相關的PBR量變化之方法，其中該檢測係利用放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺進行，其中該放射性標記係選自碳-11、放射性鹵素及放射性金屬。
  16. 如請求項15之方法，其中放射性標記型7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺含有碳-11。
  17. 如請求項15或16之方法，其中7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係用 碳-11放射性標記於位於吲哚核的5-位置上之甲基之碳原子上。
  18. 如請求項15之方法，其中7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係用氟-18進行放射性標記。
  19. 如請求項15之方法，其中7-氯-N,N,5-三甲基-4-側氧基-3-苯基-3,5-二氫-4H -嗒并[4,5-b]吲哚-1-乙醯胺係用氟-18放射性標記於3-苯基環之對位。
  20. 如請求項15、16、18或19之方法，其中該病理狀態係選自腦損傷、腦部感染及神經性疾病。
  21. 如請求項15、16、18或19之方法，其中該病理狀態係選自精神疾病。
  22. 如請求項15、16、18或19之方法，其中該病理狀態係選自增生性疾病。
  23. 如請求項15、16、18或19之方法，其中該病理狀態係選自外周發炎過程。
  24. 如請求項15、16、18或19之方法，其中進行PBR量之檢測係用於研究佔有量。
  25. 如請求項15、16、18或19之方法，其中進行PBR量之檢測係用於評估治療療法之功效。
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