lonenpaare, Verfahren zu ihrer Herstellung
und ihre Verwendung als Kontrastmittel
Die Erfindung betrifft neuartige lonenpaare, bestehend aus kationischen und anionischen Metallkomplexen, Verfahren zur Herstellung solcher lonenpaare und deren Verwendung in der Diagnostik und Therapie.
Schwermetallkomplexe (sogenannte Metallchelate) als Kontrastmittel sind in der Magnetresonanztomographie (MRT, MRI) Stand der Technik (EP 71564). In jüngster Zeit stellte sich heraus, daß derartige Komplexe prinzipiell auch für die Röntgendiagnostik einsetzbar sind (WO 96/16678). Die gute Verträglichkeit dieser Komplexe war besonders überraschend, da für die Röntgendiagnostik höhere Dosierungen als für die Magnetresonanztomographie nötig sind. Ein Nachteil vieler Zubereitungen von für die MRT entwickelten Metallkomplexen ist jedoch die erhöhte Viskosität von höher konzentrierten Lösungen. Es besteht daher Bedarf an neuen Metallkomplexverbindungen für die Röntgen- diagnostik, die gut verträglich sind und bei höherer Konzentration eine geringere Viskosität als die bekannten Zubereitungen aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gelöst, wie er in den Patentansprüchen genannt ist.
Es wurde nun gefunden, daß überraschenderweise lonenpaare gemäß der allgemeinen Formel I, bestehend aus mindestens einem schwermetallhaltigen Kation in Kombination mit mindestens einem schwermetallhaltigen Anion hervorragend zur Lösung der gestellten Aufgabe geeignet sind.
Gegenstand der Erfindung sind daher lonenpaare der allgemeinen Formel (I)
worin
Mk für einen kationischen Metallkomplex steht,
Ma für einen anionischen Metallkomplex steht, e für die elektrische Ladung von Mk steht, f für die elektrische Ladung von Ma steht, n für die Anzahl der Ionen Mk steht und m für die Anzahl der Ionen Ma steht.
Die Metallkomplexe Mk und Ma bestehen aus einem Metallion und einem Komplexbildner (Liganden), der in der Lage ist Chelatkomplexe zu bilden.
Bevorzugt werden Komplexbildner verwendet, die in der Lage sind mindestens sechszähnige Chelatkomplexe zu bilden.
Als Metallionen können Metallionen der Ordnungszahlen 20-32, 39-51 oder 57-83 verwendet werden. Bevorzugt werden Metallionen mit den Ordnungszahlen 57-83 verwendet.
Als Komplexbildner können offenkettige oder cyclische Komplexbildner verwendet werden (Figuren 1 und 4). Die Komplexbildner können lineare oder cyclische Polyaminosäuren sein. Unter Polyaminosäuren sind sowohl Polyaminocarbonsäuren als auch Polyaminophosphonsäuren zu verstehen. Die offenkettigen Komplexbildner können Diaza- bis Tetraazaverbindungen sein. Die cyclischen Komplexbildner können Triazakomplexe wie z.B. NOTA und Tetraazaverbindungen sein.
Bevorzugt werden EDTA, DTPA, TTHA, 4,5-Tetramethylen-3,6,9-ths- (carboxymethyl)-3,6,9-triazaundecandisäure, DTPA-BMA, DOTA, DOXA, D03A oder deren substituierte Derivate, wie z.B. BOPTA,
3,6,9-Triaza-3,619-tris(carboxymethyl)-4-(4-ethoxybenzyl)-undecandisäure (EOB- DTPA), 3,6,9-Triaza-3,6,9-tris(carboxymethyl)-4-(4-butylbenzyl)-undecandisäure, 10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4 7-triessigsäure, 10-(3-Morpholino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure,
10-(2,3-Dihydroxy-1 -hydroxymethyipropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure (Butriol), 10-[3-N(-2,3-Dihydroxy-1 -hydroxymethylpropyl)-amino-2- hydroxypropyl]-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4, 7-triessigsäure, 10-(3- Dimethylamino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4, 7-triessigsäure, 10-[3-N,N-bis(2-hydroxyethyl)amino-2-hydroxypropyl]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan-1 ,4, 7-triessigsäure, 10-(3-Aza-4-carboxy-1 -methyl-2- oxobutyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4, 7-triessigsäure (GlyMeDOTA), 1 -Oxa- 4,7,10-triazacyclododecan-4,7, 10-(2-Hydroxy-4-carboxybutyl)-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan-1 ,4, 7-triessigsäure, 10(5-carboxy-2-hydroxy-4-oxa-pentyl)- 1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4, 7-triessigsäure,
3,6,9-Triaza-6-(aminocarbonylmethyl)-3,9-bis-(carboxymethyl)-undecandisäure-bis- (2-methoxyethyl)-amid oder 3,6, 9-Triaza-6-(aminocarbonylmethyl)-3,9-bis- (carboxymethyl)-undecandisäure verwendet.
So kann beispielsweise das Ion Mk für [10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Dysprosiumkomplex]+, [10-(3-Amino-2- hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Gadoliniumkomplexf, [10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10- tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Bismuthkomplex]+, [10-(3-Morpholino-2- hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Ytterbiumkomplex]+, [3,6,9-Triaza-6-(aminocarbonylmethyl)-3,9-bis-(carboxymethyl)- undecandisäure-bis-(2-methoxyethyl)-amid, Dysprosiumkomplex]+, {10-[3-N(-2,3- Dihydroxy-1 -hydroxymethylpropyl)-amino-2-hydroxypropyl]-1 ,4,7, 10- tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Dysprosiumkomplex}+, [Hf-D03A]+ oder [Hf-Butriol]+ stehen.
Das Anion Ma kann beispielsweise für [Gd-DTPA]2", [Yb-DTPA]2", [Dy-DTPA]2", [Tb- DTPA]2", [Ho-DTPA]2-, [Er-DTPA]2", [Bi-DTPA]2', [Fe-DTPA]2-, [Mn-DTPA]3", [Cr- DTPA]2-, [Fe-DTPA]3-, [Co-DTPA]3-, [Ni-DTPA]3", [Cu-DTPA]3", [Pr-DTPA]2",
[Nd-DTPA]2", [Sm-DTPA]2-, [Hf-DTPA]", [Gd-EOB-DTPA]2', [Yb-EOB-DTPA]2", [Dy- EOB-DTPA]2", [Tb-EOB-DTPA]2", [Ho-EOB-DTPA]2-, [Er-EOB-DTPA]2", [Fe-EOB- DTPA]2", [Mn-EOB-DTPA]3-, [Cr-EOB-DTPA]2", [Fe-EOB-DTPA]3", [Co-EOB-DTPA]3" , [Ni-EOB-DTPA]3", [Cu-EOB-DTPA]3", [Pr-EOB-DTPA]2", [Nd-EOB-DTPA]2", [Sm- EOB-DTPA]2", [Hf-EOB-DTPA]-, [Gd-TTHA]3", [Yb-TTHA]3-, [Dy-TTHA]3", [Tb- TTHA]3", [Ho-TTHA]3", [Er-TTHA]3", [Fe-TTHA]3", [Mn-TTHA]3", [Cr-TTHA]3", [Fe- TTHA]4", [Co-TTHA]4-, [Ni-TTHA]4", [Cu-TTHA]4", [Pr-TTHA]3", [Nd-TTHA]3", [Sm- TTHA]3-, [Hf-TTHA]2", [Gd-DOTA]", [Yb-DOTA]-, [Dy-DOTA]-, [Tb-DOTA]-, [Ho- DOTA]-, [Er-DOTA]-, [Fe-DOTA]-, [Mn-DOTA]2', [Cr-DOTA]-, [Fe-DOTA]2-, [Co- DOTA]2", [Ni-DOTA]2", [Cu-DOTA]2", [Pr-DOTA]-, [Nd-DOTA]-, [Sm-DOTA]-, [Fe-EDTA]-, [Mn-EDTA]2", [Cr-EDTA]", [Fe-EDTA]2", [Co-EDTA]2", [Ni-EDTA , [Cu-EDTA]2", [Fe-D03A]", [Mn-D03A]-, [Ni-D03A]-, [Co-D03A]-, [Cu-D03A]", [Fe- Butriol]-, [Mn-Butriol]-, [Ni-Butriol]-, [Co-Butriol]- , [Cu-Butriol]- , [Pb-Butriol]", oder [Gd-GlyMeDOTA]" stehen.
Mk und Ma können unabhängig voneinander cyclische oder offenkettige (lineare) Metallkomplexe sein.
Das Metallkation Mk kann Ladungen (e) von +1 bis +3 aufweisen. Günstige Eigenschaften weisen die Monokationen (e=+1 ) und Dikationen (e=+2) auf. Das Metallanion kann Ladungen (f) von (-1 ) - (-7) annehmen. Bevorzugt werden Ladungen von (-1 ) - (-4), besonders bevorzugt werden Ladungen von (-1 und -2). Günstige Eigenschaften weisen die Monoanionen (f = -1 ) und Dianionen (f = -2) auf.
Die erfindungsgemäßen lonenpaare der allgemeinen Formel I können eine unterschiedliche Anzahl von Kationen und Anionen aufweisen. So kann beispielsweise die Ladung eines Dianions durch zwei Monokationen kompensiert werden (n=2, m=1 ).
Die erfindungsgemäßen lonenpaare müssen für die Anwendung elektrisch neutral sein. Im allgemeinen kompensieren sich die Ladungen von Mke und Maf gegenseitig (( n x e ) + ( m x f ) = 0). In Ausnahmefällen können weitere physiologisch akzeptable Ionen zur Ladungskompensation verwendet werden. Für den erfindungsgemäßen Zweck besonders geeignet sind unter anderem folgende Ionen:
Na+, K+, Li+, Ca2+, Mg2+, Zn2+, Cl-, HO", CH3COO-, das Megluminkation sowie Anionen und Kationen der natürlichen Aminosäuren (z.B. Lysin, Ornithin).
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind in jedem Fall für die Röntgendiagnostik geeignet.
Sofern die erfindungsgemäßen Verbindungen paramagnetische Ionen enthalten, sind sie auch für die Magnetresonanztomographie geeignet. Es wurde gefunden, daß für diesen Zweck das Chrom(lll)-, Eisen(ll)-, Kobalt(ll)-, Nickel(ll)-, Kupfer(ll)-, Praseodym(lll)-, Neodym(lll)-, Samarium(lll)-, und das Ytterbium(lll)-lon geeignet sind. Besonders bevorzugt sind Komplexe der Ionen Gadolinium(lll), Terbium(lll), Dysprosium(lll), Holmium(lll), Erbium(lll), Eisen(lll) und Mangan(ll).
Mit radioaktiven Ionen sind die erfindungsgemäßen Verbindungen auch für die Nuklearmedizin (Diagnostik und Therapie) geeignet. Geeignet sind zum Beispiel die Radioisotope der Elemente Kupfer, Kobalt, Gallium, Germanium, Yttrium, Strontium, Technetium, Rhenium, Indium, Ytterbium, Gadolinium, Samarium, Silber, Gold, Rhenium, Wismut und Iridium. Bevorzugt sind die Radioisotope von Gallium, Indium und Technetium.
Ferner sind die erfindungsgemäßen Verbindungen auch für die Ultraschalldiagnostik geeignet.
Verbindungen mit den Komplexbildnern EOB-DTPA, BOPTA, 3,6,9-Triaza-3,6,9- tήs(carboxymethyl)-4-(4-butylbenzyl)-undecandisäure, N.N-Bis-^-tN'.N'-bis- (carboxymethyl)-amino]-ethyl} -L-3-[(4-ethoxy)-phenyl]-alanin (DE 19507820), 3,6,9- Triaza-316,9-tris-(carboxymethyl)-2-(4-ethoxybenzyl)-undecandisäure (WO 96/16928) und 3,6,9-Triaza-3,6,9-tris-(carboxymethyl)-4-(2-ethoxybenzyl)- undecandisäure (WO 96/16678) werden bevorzugt biliär ausgeschieden und sind insbesondere für die Diagnostik und Therapie der Leber und der Galle geeignet.
Gegenstand der Erfindung ist daher auch die Verwendung der offenbarten Verbindungen zur Herstellung von Arzneimitteln für die o.g. medizinischen Anwendungen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen überraschenderweise günstigere Eigenschaften auf hinsichtlich Verträglichkeit, Viskosität und/oder Löslichkeit als aufgrund der entsprechenden Daten der Einzelkomponenten zu erwarten ist.
Geeignete Komplexbildner sind in EP 0 071 564, EP 0 405 704, EP 0 230 893, US 4,880,008, US 4,899,755, US 5,250,285 und US 5,318,771 beschrieben. Folgende Publikationen und die dort zitierte Literatur geben dem Fachmann ergänzende Informationen über die benötigten Reaktionsbedingungen bei der Herstellung der Metallkomplexe der erfindungsgemäßen Verbindungen:
• Herstellung von Aminen, insbesondere Aminosäurederivaten: Houben-Weyl, Band XI/1 , Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1957 Houben-Weyl, Band XII/2, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1958
• Herstellung von Alkylhalogeniden: Houben-Weyl, Band V/3, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1962
Houben-Weyl, Band V/4, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1960
• Herstellung von Carbonsäuren und Carbonsäurederivaten: Houben-Weyl, Band VIII, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1952
• Reduktive Aminierung: C.F. Lane, Synthesis 135 (1975)
• Herstellung von DTPA-Derivaten:
M.A. Williams, H. Rapoport, J.Org. Chem., 58, 1151 (1993)
Zur Herstellung der lonenpaare gibt es zwei Möglichkeiten:
1. Die kationischen Metallkomplexe Mk und die anionischen Metallkomplexe Ma werden getrennt hergestellt und anschließend in einem Lösungsmittel wie z.B.
Wasser bei einer Temperatur wie z.B. Raumtemperatur gemischt, gegebenenfalls gereinigt und/oder im Vakuum zur Trockene eingeengt. Bei dieser Methode ist es möglich, lonenpaare zu erhalten, deren Metalle im kationischen Metallkomplex Mk und im anionischen Metallkomplex Ma verschieden sein können.
2. Die Komplexbildner für beide Komponenten werden gemischt und das Metall in einem geeigneten Lösungsmittel wie zum Beispiel Wasser bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 100°C eingeführt. Bei dieser Methode können lonenpaare erhalten werden, in denen die Metalle im kationischen und im anionischen Komplex gleich sind.
Die Einführung der gewünschten Metallionen erfolgt in der Weise, wie sie z.B. in der Deutschen Offenlegungsschrift 34 01 052 offenbart worden ist, indem das Metalloxid oder ein Metallsalz (beispielsweise das Nitrat, Acetat, Carbonat, Chlorid oder Sulfat) des Elements der Ordnungszahlen 20-32, 39-51 oder 57-83 in Wasser und/oder einem niederen Alkohol (wie z.B. Methanol, Ethanol oder Isopropanol) gelöst oder suspendiert wird und mit der Lösung oder Suspension der äquivalenten Menge des komplexbildenden Liganden umgesetzt wird.
Die Herstellung der gebrauchsfertigen pharmazeutischen Mittel kann in Analogie zu den in der EP 0 405 704 genannten Methoden erfolgen. Die dort genannten pharmazeutischen Zusatzstoffe können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel enthalten vorzugsweise 1 μMol - 5 Mol/1 des Komplexsalzes und werden in der Regel in Mengen von 0,001 - 20 mMol/kg dosiert. Sie sind zur enteralen und parenteralen Applikation bestimmt.
Ausführungsbeispiele:
Die folgenden Beispiele sollen den Erfindungsgegenstand erläutern, ohne ihn auf diese beschränken zu wollen.
Beispiel 1
Di-[10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Dysprosiumkomplex]-Salz des 3,6,9-Triaza-3,6,9-tris-(carboxymethyl)- undecandisäure, Dysprosiumkomplexes
a) 10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Dysprosiumkomplex
4.65 g (11 ,08 mmol) 10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan- 1 ,4,7-triessigsäure (WO 96/02669) werden in 90 ml Wasser gelöst und mit 2,06 g (5,5 mmol) Dysprosiumoxid versetzt. Man rührt die Reaktionsmischung drei Stunden bei 90°C. Anschließend wird die Produktlösung mit n-Butanol ausgeschüttelt und die Wasserphase gefriergetrocknet.
Ausbeute: 5,3 g (91 ,5 % der Theorie) farbloses Lyophilisat.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 35,27 H 5,22 N 12,10 0 19,34 Dy 28,07 gef.: C 35,08 H 5,31 N 11 ,95 Dy 27,88
b) Di-[10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Dysprosiumkomplex]-Salz des 3,6,9-Triaza-3,6,9-tris-(carboxymethyl)- undecandisäure, Dysprosiumkomplexes
1 ,38 g (3,5 mmol) 3,6,9-Triaza-3,6,9-tris-(carboxymethyl)-undecandisäure (DTPA) werden in 60 ml Wasser gelöst und mit 0,653 g (1 ,75 mmol) Dysprosiumoxid für vier Stunden bei 90°C gerührt. Nach vollständiger Komplexierung addiert man 4,05 g (7 mmol) 10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Dysprosiumkomplex und rührt 15 Minuten bei Raumtemperatur. Zur wäßrigen Lösung des fertigen Komplexes setzt man 0,5 g Aktivkohle zu und rührt 30 Minuten bei 40°C. Nach einer Filtration über einen Filter (0,2 μm) wird die klare Lösung etwas eingeengt und anschließend lyophilisiert.
Ausbeute: 5,6 g (93,5 % der Theorie) farbloses Lyophilisat.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 33,70 H 4,71 N 10,64 0 22,45 Dy 28,50 gef.: C 33,61 H 4,90 N 10,48 Dy 28,39
Vergleich der Viskosität von Verbindung nach Beispiel 1 b mit Gd-DTPA Dimegluminsalz
Verbindung Dimeglumin-Gd-DTPA Verbindung nach 1 b
Konzentration (Mol M/l) 0,5 0,5
Viskosität (mPas) 2,9 1 ,8
Das Beispiel verdeutlicht die starke Überlegenheit der erfindungsgemäßen Verbindungen verglichen mit denen des Standes der Technik.
In analoger Weise zu Beispiel 1 können auch folgende erfindungsgemäßen Komplexe hergestellt werden:
c) Di-[10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Dysprosiumkomplex]-Salz des 4-Ethoxybenzyl-3,6,9-triaza-3,6,9-tris- (carboxymethyl)-undecandisäure, Dysprosiumkomplexes
d) Tri-[10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Dysprosiumkomplex]-Salz des 3,6, 9,12-Tetraaza-3, 6,9,12-tetrakis- (carboxymethyl)-tetradecandisäure, Dysprosiumkomplexes
e) [10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Dysprosiumkomplex]-Salz des 1 , 4,7,10-Tetraazacyclododecan- 1 ,4,7, 10-tetraessigsäure, Dysprosiumkomplexes
f) [10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Gadoliniumkomplex]-Salz des 1 ,4,7, 10-Tetraazacyclododecan-1 ,4,7, 10- tetraessigsäure, Gadoliniumkomplexes
g) Di-[10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Bismuthkomplex]-Salz des 3,6,9-Triaza-3,6,9-tris-(carboxymethyl)- undecandisäure, Bismuthkomplexes
Beispiel 2
Di-[10-(3-Morpholino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Ytterbiumkomplex]-Salz des 3,6,9-Triaza-3,6,9-tris-(carboxymethyl)- undecandisäure, Bismuthkomplexes
a) 10-(3-Morpholino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure
5 g (14,4 mmol) 1 , 4,7, 10-Tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure (D03A) werden in 25 ml Wasser gelöst und mit 5 N Natronlauge auf pH 13 eingestellt. Innerhalb einer Stunde tropft man eine Lösung von 2,69 g (18,7 mmol) 4-(2,3-Epoxypropyl)- morpholin in 10 ml Dioxan hinzu und rührt bei pH-Konstanz über Nacht bei 50°C. Mit 10%-iger Salzsäure stellt man auf pH 2 und dampft anschließend zur Trockne ein. Der Rückstand wird in etwas Wasser gelöst und über eine lonenaustauschersäule gereinigt. Eine abschließende Aufreinigung über eine RP-18-Säule ist möglich.
Ausbeute: 4,85 g (68,8 % der Theorie) farbloses Lyophilisat.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 51 ,52 H 8,03 N 14,31 0 26,14 gef.: C 51 ,39 H 8,17 N 14,20
b)10-(3-Morpholino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Ytterbiumkomplex
4,5 g (9,19 mmol) 10-(3-Morpholino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclo- dodecan-1 ,4,7-triessigsäure werden in 50 ml Wasser gelöst und mit 2,42 g (4,6 mmol) Ytterbiumcarbonat versetzt. Man rührt die Reaktionsmischung drei Stunden bei 60°C. Anschließend wird die Produktlösung mit n-Butanol ausgeschüttelt und die Wasserphase gefriergetrocknet.
Ausbeute: 5,4 g (89,1 % der Theorie) farbloses Lyophilisat.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 38,24 H 5,50 N 10,62 0 19,4 Yb 26,24 gef.: C 38,06 H 5,47 N 10,48 Yb 26,11
c) Di-[10-(3-Morpholino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Ytterbiumkomplex]-Salz des 3,6,9-Triaza-3,6,9-tris-(carboxymethyl)- undecandisäure, Bismuthkomplexes
1 ,45 g (3,7 mmol) 3,6,9-Triaza-3,6,9-tris-(carboxymethyl)-undecandisäure (DTPA) werden in 65 ml Wasser gelöst und mit 0,94 g (1 ,85 mmol) Bismuthsubcarbonat für acht Stunden bei 85°C gerührt. Nach vollständiger Komplexierung addiert man 4,88 g (7,4 mmol) 10-(3-Morpholino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan- 1 ,4,7-triessigsäure, Ytterbiumkomplex (Beispiel 2b) und rührt 30 Minuten bei Raumtemperatur. Zur wäßrigen Lösung des fertigen Komplexes setzt man 0,9 g Aktivkohle zu und rührt 30 Minuten bei einer Temperatur von 40°C. Nach einer Filtration über einen Filter (0,2 μm) wird die klare Lösung etwas eingeengt und anschließend lyophilisiert.
Ausbeute: 6,7 g (94,4 % der Theorie) farbloses Lyophilisat.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 35,06 H 4,83 N 9,49 0 21 ,68 Bi 10,89 Yb 18,04 gef.: C 34,88 H 4,94 N 9,30 Bi 10,72 Yb 17,96
Beispiel 3
3,6,9-Triaza-6-(aminocarbonylmethyl)-3,9-bis-(carboxymethyl)-undecandisäure-bis- (2-methoxyethyl)-amid, Dysprosiumkomplex-Salz des [10-(2,3-Dihydroxy-1 - hydroxymethylpropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure]- Bleikomplexes
a) N-(Methoxycarbonylmethyl)-N-benzyl-ethanolamin
5,1 g (55 mmol) Bromessigsäuremethylester und 4,9 g (35,5 mmol) Kaliumcarbonat werden in 50 ml N,N-Dimethylformamid bei 0°C vorgelegt und innerhalb von 15 min. mit 7,2 g (50 mmol) 2-(Benzylamino)ethanol versetzt. Man rührt 30 min. bei dieser Temperatur nach und rührt über Nacht bei Raumtemperatur. Anschließend wird vom Feststoff abgesaugt und das Filtrat im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird in 25 ml Dichlormethan aufgenommen, filtriert und das Filtrat im Vakuum zur Trockne eingedampft.
Ausbeute: 10,2 g (91 ,4 % der Theorie) gelbliches Öl.
Analyse (bezogen auf lösungsmittelfreie Substanz):
ber.: C 64,55 H 7,67 N 6,27 0 21 ,50 gef.: C 64,63 H 7,44 N 6.18
b) N-(Methoxyethylaminocarbonylmethyl)-N-benzyl-ethanolamin
9,8 g (44 mmol) N-(Methoxycarbonylmethyl)-N-benzyl-ethanolamin (Beispiel 3a) werden mit 23 ml (264 mmol) Methoxyethylamin versetzt und über Nacht bei 120°C gerührt. Die Produkt-Lösung wird am Rotationsverdampfer zur Trockne eingeengt.
Ausbeute: 9,9 g (84,5 % der Theorie) gelbliches Öl.
Analyse (bezogen auf lösungsmittelfreie Substanz):
ber.: C 63,13 H 8,33 N 10,52 0 18,02 gef.: C 62,97 H 8,45 N 10,39
c) N-(Methoxyethylaminocarbonylmethyl)ethanolamin
9,6 g (36 mmol) N-(Methoxyethylaminocarbonylmethyl)-N-benzyl-ethanolamin (Beispiel 3b) werden in 100 ml Ethanol gelöst und unter Zusatz von 0,5 g Palladium auf Aktivkohle (10%) bei Normaldruck hydriert. Nach beendeter Wasserstoffaufnahme wird vom Katalysator abfiltriert und der Rückstand zur Trockne eingedampft.
Ausbeute: 6,1 g (96,1 % der Theorie) farbloses öl.
Analyse (bezogen auf lösungsmittelfreie Substanz): ber.: C 47,71 H 9,15 N 15,90 0 27,24 gef.: C 47,60 H 8,99 N 15,76
d) N-(Methoxyethylaminocarbonylmethyl)-N-(tert.-butoxycarbonylmethyl)- ethanolamin
6 g (20 mmol) N-(Methoxyethylaminocarbonylmethyl)ethanolamin werden in 35 ml N.N-Dimethylformamid gelöst und mit 2 g (14,3 mmol) Kaliumcarbonat bei 0°C versetzt. Innerhalb von 30 min. werden 3,25 ml (22 mmol) Bromessigsäure-tert.- butylester tropfenweise addiert und anschließend weitere zwei Stunden bei 0°C und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Man dampft zur Trockne ein, versetzt den Rückstand mit gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung und extrahiert mit Tert.- butylmethylether. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und anschließend eingedampft.
Ausbeute: 4,9 g (84,4 % der Theorie) gelbliches Öl.
Analyse (bezogen auf lösungsmittelfreie Substanz):
ber.: C 53,78 H 9,03 N 9,65 0 27,55 gef.: C 53,84 H 8,86 N 9,62
e) 2-Brom-N-(methoxyethylaminocarbonyimethyl)-N-(tert.-butoxycarbonylmethyl)- ethylamin
4,8 g (16,6 mmol) N-(Methoxyethylaminocarbonyimethyl)-N-(tert.- butoxycarbonylmethy -ethanolamin werden in 40 ml Dichlormethan bei 0°C vorgelegt, mit 4,8 g (18,3 mmol) Triphenylphosphin und portionsweise mit 3,25 g (18,3 mmol) N-Bromsuccinimid versetzt. Nach zwei Stunden Reaktionszeit wird am Rotationsverdampfer eingeengt und der Rückstand mit Tert.-butylmethylether mehrmals ausgerührt. Die organische Phase wird etwas eingeengt und filtriert. Das Filtrat wird eingedampft und über eine Kieselgelsäule chromatographiert. Nach dem Eindampfen der produkthaltigen Fraktionen erhält man das Bromid als ein blaßgelbes Öl.
Ausbeute: 4,5 g (76,7 % der Theorie)
Analyse (bezogen auf lösungsmittelfreie Substanz):
ber.: C 44,20 H 7,13 N 7,93 0 18,12 Br 22,62 gef.: C 44,06 H 7,22 N 7,74 Br 22,49
f) 3,6,9-Triaza-6-(aminocarbonylmethyl)-3,9-bis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)- undecandisäure-bis-(2-methoxyethyl)-amid
4,38 g (12,4 mmol) 2-Brom-N-(methoxyethylaminocarbonylmethyl)-N-(tert- butoxycarbonylmethyl)-ethylamin werden in 15 ml Acetonitril gelöst und unter Zusatz von 25 ml Phosphatpuffer (pH 8) mit 0,7 g (6,2 mmol) Glycinamid-Hydrochlorid umgesetzt. Nach zwei bzw. acht Stunden wird der pH-Wert auf acht eingestellt. Man dekantiert die organische Phase ab und wäscht den Kristallbrei mehrmals mit Acetonitril. Die organische Phase wird eingeengt und der Rückstand in Essigsäureethylester aufgenommen. Man wäscht mit Wasser und trocknet anschließend über Natriumsulfat. Nach Filtration und Eindampfen kann das Rohprodukt an Kieselgel chromatographiert werden.
Ausbeute: 6,3 g (82,1 % der Theorie) schwach gelber Feststoff.
Analyse (bezogen auf lösungsmittelfreie Substanz): ber.: C 54,35 H 8,80 N 13,58 0 23,27 gef.: C 54,30 H 8,93 N 13,42
g) 3,6,9-Triaza-6-(aminocarbonylmethyl)-3,9-bis-(carboxymethyl)-undecandisäure- bis-(2-methoxyethyl)-amid
6,2 g (10 mmol) 3,6,9-Triaza-6-(aminocarbonylmethyl)-3,9-bis-(tert.- butoxycarbonylmethyl)-undecandisäure-bis-(2-methoxyethyl)-amid werden in 3,4 ml (44 mmol) Trifluoressigsäure gelöst und 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Zur Aufarbeitung verdünnt man mit Wasser und dampft zur Trockne ein. Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt. Anschließend wird eine wäßrige Lösung des Produktes gefriergetrocknet.
Ausbeute: 4,7 g (93 % der Theorie) farbloses Lyophilisat.
Analyse (bezogen auf lösungsmittelfreie Substanz):
ber.: C 47,42 H 7,56 N 16,59 0 28,43 gef.: C 47,28 H 7,39 N 16,44
h) 3,6,9-Triaza-6-(aminocarbonylmethyl)-3,9-bis-(carboxymethyl)-undecandisäure- bis-(2-methoxyethyl)-amid, Dysprosiumkompiex
4,5 g (8,9 mmol) 3,6,9-Triaza-6-(aminocarbonylmethyl)-3,9-bis-(carboxymethyl)- undecandisäure-bis-(2-methoxyethyl)-amid werden in 45 ml Wasser suspendiert und mit 1 ,66 g (4,45 mmol) Dysprosiumoxid versetzt. Man rührt den Ansatz sechs Stunden bei 90°C. Nach beendeter Komplexierung wird das Rohprodukt über eine RP-Chromatographie gereinigt und anschließend eingedampft. Man nimmt den Rückstand in Wasser auf und verwendet diese wäßrige Lösung für die Herstellung des gemischten Komplexes.
Ausbeute: 5,6 g (94,3 % der Theorie) farbloser, glasartiger Feststoff.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 36,01 H 5,44 N 12,60 0 21 ,59 Dy 24,36 gef.: C 35,94 H 5,57 N 12,68 Dy 24,19
i) 10-(2,3-Dihydroxy-1 -hydroxymethylpropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Bleikomplex
4,5 g (10 mmol) 10-(2,3-Dihydroxy-1 -hydroxymethylpropyl)-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan-1 , 4, 7-triessigsäure (EP 448 191 } werden in 45 ml Wasser gelöst und mit 2,67 g (10 mmol) Bleicarbonat bei 75°C komplexiert. Nach sieben Stunden wird die wäßrige Produktlösung mit 0,5 g Aktivkohle versetzt und nach 30 min. blankfiltriert. Diese wäßrige Lösung wird in die Herstellung des gemischten Komplexes eingesetzt. Zur Analytik wird eine Probe entnommen und lyophilisiert.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 32,97 H 4,92 N 8,55 0 21 ,96 Pb 31 ,60 gef.: C 32,79 H 5,06 N 8,58 Pb 31 ,47
j) [10-(2,3-Dihydroxy-1 -hydroxymethylpropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Bleikomplex]-Salz des 3,6,9-Triaza-6-(aminocarbonylmethyl)-3,9-bis-
(carboxymethyl)-undecandisäure-bis-(2-methoxyethyl)-amid, Dysprosiumkomplexes
Die [10-(2,3-Dihydroxy-1 -hydroxymethylpropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan- 1 ,4,7-triessigsäure, Bleikomplexj-haltige Lösung aus Beispiel i) wird mit einer äquimolaren Menge der [3,6,9-Triaza-6-(aminocarbonylmethyl)-3,9-bis- (carboxymethyl)-undecandisäure-bis-(2-methoxyethyl)-amid, Dysprosiumkomplex]-
haltigen Lösung aus Beispiel h) versetzt. Nach 15 min. wird die Lösung des gemischten Komplexes etwas eingeengt und dann gefriergetrocknet.
Ausbeute: 13,1 g (99,1 % der Theorie) farbloses Lyophilisat.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 34,53 H 5,11 N 10,60 0 21 ,79 Dy 12,30 Pb 15,68 gef.: C 34,39 H 5,20 N 10,43 Dy 12,21 Pb 15,57
Beispiel 4
{10-[3-N(-2,3-Dihydroxy-1 -hydroxymethylpropyl)-amino-2-hydroxypropyl]-1 ,4,7, 10- tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Dysprosiumkomplex}-Salz des 1 ,4,7, 10- Tetraazacyclododecan-1 ,4,7, 10-tetraessigsäure, Dysprosiumkomplexes
a) 10-[3-N(-7-Hydroxy-4,4-dimethyl-3,5dioxolanyl)-amino-2-hydroxypropyl]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Dysprosiumkomplex
12 g ( 20,5 mmol) 10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 , 4,7,10-tetraazacyclododecan- 1 ,4,7-triessigsäure, Dysprosiumkomplex (s. Beispiel 1 a) werden in 20 ml Wasser gelöst und mit 11 ,8 g (82 mmol) 4,4-Dimethyl-3,5,8-trioxabicyclo[5.1.0]octan (EP 0033426) umgesetzt. Man rührt die Reaktionsmischung fünf Stunden bei 100°C und über Nacht bei Raumtemperatur. Nach beendeter Umsetzung wird der Ansatz zur Trockne eingedampft und der Rückstand an Kieselgel (Eluent: Methanol/wäßriger Ammoniak) gereinigt.
Ausbeute: 12,7 g (85,7 % der Theorie) farbloser Feststoff.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 39,86 H 5,85 N 9,69 0 22,13 Dy 22,47
gef.: C 39,71 H 5,94 N 10,02 Dy 22,33
b) 10-[3-N(-2,3-Dihydroxy-1-hydroxymethylpropyl)-amino-2-hydroxypropyl]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Dysprosiumkomplex
10,8 g (15 mmol) 10-[3-N(-7-Hydroxy-4,4-dimethyl-3,5dioxolanyl)-amino-2- hydroxypropyl]-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Dysprosiumkomplex werden in 100 ml Essigsäure bei Raumteperatur 18 Stunden gerührt. Nach vollständiger Ketalspaltung wird der Ansatz zur Trockne eingedampft und mehrmals mit Wasser nachdestilliert. Anschließend wird die wäßrige Produktlösung gefriergetrocknet.
Ausbeute: 7,8 g (76,1 % der Theorie) farbloses Lyophilisat.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 36,93 H 5,61 N 10,25 0 23,42 Dy 23,79
gef.: C 37,06 H 5,70 N 10,10 Dy 23,58
c) {10-[3-N(-2,3-Dihydroxy-1 -hydroxymethylpropyl)-amiπo-2-hydroxypropyl]-1 ,4,7, 10- tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Dysprosiumkomplex}-Salz des 1 ,4,7,10- Tetraazacyclododecan-1 ,4,7, 10-tetraessigsäure, Dysprosiumkomplexes
5,64 g (10 mmol) 1 , 4,7, 10-Tetraazacyclododecan-1 , 4,7,10-tetraessigsäure, Dysprosiumkomplex werden in 55 ml Wasser gelöst und mit 10-[3-N(-2,3-Dihydroxy- 1 -hydroxymethylpropyl)-amino-2-hydroxypropyl]-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan- 1 ,4,7-triessigsäure, Dysprosiumkomplex neutralisiert. Die fertige Salzlösung wird mit Aktivkohle gereinigt, filtriert und gefriergetrocknet.
Ausbeute: 11 ,9 g (95,4 % der Theorie) farbloses Lyophilisat.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 35,64 H 5,09 N 10,11 0 23,09 Dy 26,06
gef.: C 35,53 H 5,17 N 10,08 Dy 25,92
Beispiel 5
[10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Gadoliniumkomplex]-Salz des 10-(3-Aza-1 -methyl-2-oxo-pentansäure)-1 ,4,7, 10- Tetraazacyclododecan-1 ,4,7-tetraessigsäure, Gadoliniumkomplexes
a) 10-(3-Aza-1 -methyl-2-oxo-pentansäure)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure
6,4 g (10 mmol) 10-(3-Aza-1 -methyl-2-oxo-pentansäure)-1 ,4,7, 10- tetraazacyciododecan-1 ,4,7-triessigsäure-tert.-butylester (DE 16525924) werden in 3,4 ml (44 mmol) Trifluoressigsäure gelöst und 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Zur Aufarbeitung verdünnt man mit Wasser und dampft zur Trockne ein. Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt. Anschließend wird eine wäßrige Lösung des Produktes gefriergetrocknet.
Ausbeute: 4,2 g (88 % der Theorie) gelbliches Lyophilisat.
Analyse (bezogen auf lösungsmittelfreie Substanz):
ber.: C 47,99 H 7,00 N 14,73 0 30,28
gef.: C 47,82 H 6,88 N 14,80
b) [10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-1 ,4,7- triessigsäure, Gadoliniumkomplex]-Salz des 10-(3-Aza-1 -methyl-2-oxo- pentansäure)-1 ,4,7, 10-Tetraazacyclododecan-1 ,4,7-tetraessigsäure, Gadoliniumkomplexes
3,8 g (8 mmol) 10-(3-Aza-1 -methyl-2-oxo-pentansäure)-1 ,4,7, 10- tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure werden in 50 ml Wasser gelöst und bei 90°C mit 1 ,45 g (4 mmol) Gadoliniumoxid komplexiert. Nach sechs Stunden Reaktionszeit setzt man mit 4,59 g (8 mmol) 10-(3-Amino-2-hydroxypropyl)-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan-1 ,4,7-triessigsäure, Gadoliniumkomplex um. Die fertige Komplexlösung wird gekohlt, etwas eingeengt und anschließend lyophilisiert.
Ausbeute: 7,8 g (76,1 % der Theorie) farbloses Lyophilisat.
Analyse (bezogen auf wasserfreie Substanz):
ber.: C 39,93 H 5,03 N 11 ,64 0 21 ,27 Gd 26,13
gef.: C 40,02 H 5,09 N 11 ,43 Gd 26,04