WO2008046463A1 - Metallchelate mit perfluoriertem peg-rest, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung - Google Patents

Metallchelate mit perfluoriertem peg-rest, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung Download PDF

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WO2008046463A1
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Heiko Schirmer
Hanns-Joachim Weinmann
Johannes Platzek
Ludwig Zorn
Bernd Misselwitz
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Bayer Schering Pharma Aktiengesellschaft
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    • C07D213/60—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/78—Carbon atoms having three bonds to hetero atoms, with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • C07D213/81—Amides; Imides

Definitions

  • the compounds of the invention are particularly suitable for lymphography, for tumor diagnosis and for infarction and necrosis imaging and are characterized by excellent tolerability.
  • fluorine-containing compounds that can be used for imaging are described in US 5,362,478 (VIVORX), US Patent 4,586,511, DE 4008179 (Schering), WO 94/05335 and WO 94/22368 (both Molecular Biosystems), EP 292 306 (TERUMO Kabushiki Kaisha) EP 628 316 (TERUMO Kabushiki Kaisha) and DE 4317588 (Schering). While compounds containing the elements fluorine and iodine do not interact between the two nuclei, in compounds containing fluorine and paramagnetic centers (radicals, metal ions) an intense interaction takes place, resulting in a shortening of the relaxation time of the fluorine core express.
  • the size of this effect depends on the number of unpaired electrons of the metal ion (Gd ⁇ + > Mn ⁇ + > Fe ⁇ + > Cu ⁇ + ) and on the distance between the paramagnetic ion and the 19 F atom.
  • lymph node metastases are found in about 50-69% of all patients with malignant tumors (Elke, Lymphographie, in: Frommhold, Stender, Thurn (eds.), Radiological diagnostics in clinic and practice, Volume IV, Thieme Verlag Stuttgart, 7th ed., 434-496, 1984).
  • CT computed tomography
  • US and MRI magnetic resonance imaging methods
  • lymph node hyperpiasias without malignant involvement
  • lymph nodes with metastatic involvement and hyperplastic lymph nodes could be distinguished.
  • Direct X-ray lymphography injection of an oily contrast agent suspension into a prepared lymphatic vessel
  • injection of an oily contrast agent suspension into a prepared lymphatic vessel is known as a rarely used invasive method, which can only represent a few lymphatic drainage stations.
  • fluorescence-labeled dextrans are also used in animal experiments in order to observe lymphatic drainage after their interstitial application.
  • All common markers for the presentation of lymphatic glands and lymph nodes after interstitial / intracutaneous administration thus have in common that they are particulate substances (for example emulsions and nanocrystal suspensions) or large polymers (see WO 90/14846).
  • particulate substances for example emulsions and nanocrystal suspensions
  • large polymers see WO 90/14846.
  • the preparations described so far have not proven to be optimally suitable for indirect lymphography.
  • the lymphatic system according to the present invention includes both the lymph nodes and the lymphatic vessels.
  • the substances of the present invention are therefore suitable for the diagnosis of changes in the lymphatic system, preferably for the diagnosis of changes in the lymph nodes and / or lymphatic vessels, in particular diagnosis of metastases in the lymph nodes.
  • lymph-specific contrast agents which make it possible to display both the primary tumor and a possible lymph node metastasis in a diagnostic session.
  • necrosis While the infarct can be cured to some extent, necrosis, the localized tissue death, can only prevent or at least alleviate the harmful effects on the residual organism. Necrosis can occur in many ways: through injury, chemicals, oxygen deficiency or radiation. As with the infarction, the knowledge of the extent and type of necrosis is important for the further medical procedure.
  • the therapeutic index for the porphyrins is very small, since for example for Mn-TPPS an effect only starts at a dose of 0.2 mmol / kg, but the LD50 is already at 0.5 mmol / kg.
  • Contrast agents for necrosis and infarct imaging not derived from the porphyrin scaffold are described in DE 19744003 (Schering AG), DE 19744004 (Schering AG) and WO 99/17809 (EPIX). So far, however, there are no compounds that can be satisfactorily used as a contrast agent in infarction and necrosis imaging.
  • the object of the invention was therefore to provide contrast media which on the one hand have outstanding imaging properties as MRI contrast agents, and in particular for tumor and necrosis imaging and / or lymphography and / or blood pool imaging and / or for the presentation of thrombi or atherosclerotic plaques, while being excellent in compatibility.
  • metal chelates comprising a) at least one perfluorinated PEG radical, and b) at least one chelating radical, and c) at least one metal ion equivalent of atomic numbers 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 or 57-83 and salts thereof.
  • the metal chelates contain a perfluorinated PEG residue, and a chelating moiety.
  • the metal chelates contain a perfluorinated PEG residue and 2 chelator residues.
  • the present invention relates to metal chelates according to formula I:
  • PEG-Pf represents a perfluorinated PEG radical having 4 to 30 carbon atoms
  • Backbone represents a trivalent residue
  • K represents a chelate radical consisting of a chelator radical and at least one metal ion equivalent of atomic numbers 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 or 57-83, and in the radical K optionally present free acid groups may optionally be present as salts of organic and / or inorganic bases or amino acids or amino acid amides, and polar group represents a polar group.
  • intermediates of the above-mentioned metal chelates the intermediates containing a) at least one perfluorinated PEG radical, and b) at least one chelating radical, wherein perfluorinated PEG radical and chelating radical have the abovementioned meaning, and provided that the intermediates do not contain metal ion equivalents of atomic numbers 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 or 57-83.
  • PEG-Pf is a perfluorinated PEG radical having 4 to 30 carbon atoms
  • Left represents a linker group connecting the PEG-Pf residue to the backbone
  • Backbone represents a trivalent rest
  • the metal chelates and intermediates contain a perfluorinated PEG radical having 4-30 C atoms, in particular having 4-20 C atoms.
  • the perfluorinated PEG radical is linear. Particular preference is given to linear perfluorinated PEG radicals having 6-12 C
  • Atoms most preferably with 7, 8, 9, 10, or 11 C atoms.
  • the perfluorinated PEG residue is branched.
  • Particularly preferred are branched perfluorinated PEG radicals having 8-16 C atoms, very particularly preferably having 9, 10, 11, 12, 13, or 14 C atoms.
  • the perfluorinated PEG radical has the following formula XXI:
  • R 1 represents a hydrogen atom or a metal ion equivalent of
  • R 1 has the abovementioned meaning
  • R 2 is hydrogen, C 1 -C 7 alkyl, benzyl, phenyl, -CH 2 OH or CH 2 OCH 3 ;
  • R 1 has the abovementioned meaning
  • R 14 is H or C 1 - C 4 alkyl
  • U 2 is an optionally imino, phenylene, phenyleneoxy, phenyleneimino, amide, hydrazide, carbonyl, ester group, oxygen, sulfur and / or nitrogen atom (s) -containing, optionally substituted by hydroxy, Mercapto, oxo, thioxo, carboxy, carboxyalkyl, ester, and / or amino group (s) substituted straight-chain or branched, saturated or unsaturated C 1 -C 20 alkylene group;
  • R 1 has the abovementioned meaning
  • R 2 and R 3 independently of one another, are hydrogen, C 1 -C 7 -alkyl
  • U is -C 6 H 4 -O-CH 2 -CO-, - (CH 2) -CO L5, a phenylene group, -CH 2 -NHCO- CH 2 -CH (CH 2 COOH) -C 6 H 4 -CO- , -C 6 H 4 - (OCH 2 CH 2 ) O - I -N (CH 2 COOH) - CH 2 -Co or an optionally substituted by one or more oxygen atoms, 1 to 3 -NHCO-, 1 to 3 - CONH groups interrupted and / or substituted with 1 to 3 (CH 2 ) o- 5 COOH groups or - (CH 2 ) 7 .i 2 -C 6 H 4 -O- group, where ⁇ is the -CO- bonding site;
  • R 1 and U 2 have the abovementioned meaning; optionally present in the chelating radical optionally free acid groups may be present as salts of organic and / or inorganic bases or amino acids or amino acid amides.
  • the chelator residue is open-chain, in particular the residue is a DTPA residue or a derivative thereof, or a catecholamide (CAM), terephthalamide (TAM), hydroxypyridone (HOPO) and / or hydroxypyrimidone ( HOPY) based chelator or derivatives thereof.
  • CAM catecholamide
  • TAM terephthalamide
  • HOPO hydroxypyridone
  • HOPY hydroxypyrimidone
  • K 1 is independently a radical
  • Ci.io-alkyl radical represents a hydrogen atom or a straight-chain or branched, saturated or unsaturated Ci.io-alkyl radical, optionally with 1-3 oxygen atoms, 1-3 nitrogen atoms, 1-2 -CONH- and / or 1-3 -NR 5 Is interrupted, optionally with 1-4 hydroxy groups, 1-2 carboxyl (which may be present in protected form), 1-2 -SO 3 H- (which may be present in protected form), 1-2 -PO 3 H 2 - is substituted groups and / or 1-2 halogen atoms and / or in which optionally 1-2 carbon atoms are present as carbonyl groups, wherein the alkyl radical or a part of the alkyl radical may be configured annularly,
  • "13 is a hydrogen atom, a straight-chain or branched, saturated or unsaturated C M o-alkyl radical which is optionally interrupted by 1-3 oxygen atoms, 1-3 nitrogen atoms and / or 1-3 - NR 5 radicals, optionally with 1- 2 hydroxy groups, 1-2 carboxyl, 1-2 -SO 3 H, 1-2 -PO 3 H 2 groups and / or 1-2 halogen atoms is substituted and / or in which optionally 1-2 carbon atoms are present as carbonyl groups wherein the alkyl group or a part of the alkyl group can be in cyclic form, -COOH, halogen, -CONR 5 R 6, - represents SO 3 H or -PO 3 H 2,
  • R 5 and R 6 independently of one another represent a hydrogen atom or a straight-chain, branched or cyclic, saturated or unsaturated C 1-10 -alkyl radical which is optionally substituted by 1 4 hydroxy groups is substituted or interrupted by 1-2 oxygen atoms,
  • Halogen atoms and / or 1-3 -O-Cv ⁇ -alkyl groups wherein the alkyl radical is straight-chain, branched or cyclic, saturated or unsaturated, is substituted and / or in which optionally 1-3 carbon atoms may be present as carbonyl groups, wherein the alkylene radical or a Part of the alkylene radical may be ring-shaped and 1-4 carbon atom (s) may be present as carbonyl group (s), - Chelator radical containing a scaffold residue are attached to the 3 radicals of the general formula IX:
  • R 7 , R 8 and R 9 are independently selected from H, a linear or branched, d-C ⁇ -alkyl group which may optionally be interrupted with 1-4 oxygen atoms, 1-4 sulfur atoms, 1-4 nitrogen atoms, 1-4 -NR 3 residues, 1-4 -NHCO residues, 1-4 -CONH residues, 1-2 -
  • alkyl radical is straight-chain, branched or cyclic, saturated or unsaturated, and / or in which optionally 1-3 carbon atoms may be present as carbonyl groups
  • the alkylene radical or a part of the alkylene radical may be ring-shaped, a substituted or unsubstituted aryl group or Aralkyl group, substituted or unsubstituted C 1 -C 6 - heteroalkyl group, or hydroxy, carboxy, amide, ester and amino groups, wherein when A is nitrogen, then R 7 is different from amino and when E is nitrogen, then R is 9 does not exist, and where, for one of the 3 radicals according to formula (IX), R 7 or R 8 or R 9 is a divalent group which connects the chelator radical (with complexed metal ion) to the backbone,
  • R 10 is a group selected from H, a substituted or unsubstituted C 1 -C 6 alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted C 1 -C 6 -heterolyl group, or hydroxy, carboxy, amide, and ester groups, and
  • A, E and Z are independently selected from carbon and nitrogen ⁇ represents the bond to the scaffold, and there must be at least 3 of the radicals of the formula (IX) to form a chelator in the context of the present invention, these 3 radicals may be the same or different.
  • Preferred scaffold is a triethyleneamine radical of the formula:
  • Resultant chelator residues are TREN derivatives.
  • Particularly preferred chelator residues are TREN-bis-HOPO-TAM residues and derivatives thereof, TREN-tris-HOPO residues, TREN-bis-HOPO-HOPY residues, TREN-tris-HOPY, TREN-bis-HOPY-TAM residues ,
  • TREN-bis-HOPO-TAM radicals of the following formula:
  • TREN-bis-HOPO-TAM radicals in which the R 7 of the TAM radical is a divalent group which connects the chelator radical with complexed metal ion with the backbone.
  • the divalent group connecting the complexed metal ion chelator moiety to the backbone is a group
  • R8 and R9 are independently H or C1-C4 alkyl groups or C1-C6 hydroxyalkyl groups
  • Particularly preferred compounds are those with the chelate K of the general formula IVa.
  • U 2 is a C 1 -C 6 alkylene chain which is optionally interrupted by 1 to 2 -NHCO groups and / or 1 to 1 O atoms, and which may be substituted by 1 to 3 -OH groups.
  • the radical U 2 in the metal complex K particularly preferably denotes a linear alkylene group having 1 to 6 C atoms, in particular 2, 3 or 4 C atoms, or a linear alkylene group having 1 to 6 C atoms, in particular 2, 3 or 4 C Atom interrupted by 1 O atom or a linear alkylene group having 1 to 6 C atoms, in particular 2, 3 or 4 C atoms, which contains an -NHCO group.
  • U 2 is an ethylene group.
  • the alkyl groups R 2 and R 3 in the macrocycle of the general formula IVa can be straight-chain or branched. Examples which may be mentioned are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, 1-methylpropyl, 2-methylpropyl, n-pentyl, 1-methylbutyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 1, 2-dimethylpropyl.
  • R 2 and R 3 are independently hydrogen or C 1 -C 4 -A ⁇ yI.
  • R 2 is methyl and R 3 is hydrogen.
  • the hydroxypyridinone or hydroxypyrimidone radical which may stand for K 'in the general formula VIII, in a preferred embodiment bears a substituent R 12 which represents a hydrogen atom or a straight-chain or branched, saturated or unsaturated C 1-10 -alkyl radical which is optionally with 1-3 oxygen atoms, 1-3 nitrogen atoms and / or 1-3 - NR 5 radicals is interrupted, optionally with 1-4 hydroxy groups, 1-2 carboxyl (which may be present in protected form), 1-2 SO 3 H- (which may be present in protected form), 1-2 -PO 3 H 2 groups and / or 1 -2 halogen atoms is substituted and / or wherein optionally 1-2
  • Carbon atoms are present as carbonyl groups, wherein the alkyl radical or a part of the alkyl radical may be configured annular.
  • R 12 is a hydrogen atom or a straight-chain or branched, preferably straight-chain C 1-8 -alkyl radical which is substituted by 1-2
  • R 12 Oxygen atoms or interrupted by 1-2 -CONH- and / or 1-4 hydroxy groups, a carboxyl group and / or a group -SO 3 H may be substituted.
  • Preferred examples of R 12 are -H, -CH 2 -CO-NH 2 , -CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , C (CH 3) (CH 3) -CH 3, -CH 2 -OH, -CH 2 - CH 2 -OH, -CH 2 -CH 2 -O-CH 3, -CH 2 -COOH, -CH 2 - COOt-BUt, -CH 2 -
  • -H methoxyethyl, methyl, -CH 2 -CO-NH 2 and -CH 2 -COOH, in particular -CH 2 -CO-NH 2 , methoxyethyl and methyl.
  • W 1 and W 2 independently represent a radical R 12 , wherein R 12 is as defined above and also includes the above preferred radicals.
  • W 1 and W 2 are independently a hydrogen atom or a straight-chain or branched, preferably straight-chain C 1-5 -alkyl radical, in particular a hydrogen atom or a methyl radical.
  • one of W 1 and W 2 may be a hydrogen atom and the other of W 1 and W 2 may be a methyl group, or W 1 and W 2 may both be a hydrogen atom.
  • the catechol radical which may alternatively be K 'in the formula VIII, carries a substituent R 13 .
  • This may be a hydrogen atom, a straight-chain or branched, saturated or unsaturated Ci. 10 -alkyl radical which is optionally interrupted by 1-3 oxygen atoms, 1-3 nitrogen atoms and / or 1-3 -NR 5 radicals, optionally with 1-2 hydroxyl groups, 1-2 carboxyl, 1-2 - SO 3 H -, 1-2 -PO 3 H 2 groups and / or 1-2 halogen atoms is substituted and / or in which optionally 1-2 carbon atoms are present as carbonyl groups, wherein the alkyl radical or a portion of the alkyl radical may be configured annular, -COOH , Halogen, -CONR 5 R 6 , -SO 3 H or -PO 3 H 2 .
  • Preferred alkyl radicals as well as substituted and heteroatom-interrupted alkyl radicals for R 13 are those as
  • U 'in the formula (VIII) represents a phenylene or cyclohexylene radical or a straight-chain or branched, saturated C 1-10 -alkylene radical which is substituted by an oxygen atom, an -NR 5 radical, one or two Amide radical (s) and / or a phenylene radical may be interrupted and in which one or two carbon atom (s) may be present as the carbonyl group (s).
  • Very particular preference is given to a straight-chain or branched, saturated C 1-4 -alkylene radical in which one or two carbon atoms (e) are present as the carbonyl group (s).
  • U ' may be selected from the group consisting of -CH 2 - CH 2 -CO-, -CH 2 -CH 2 -CO-NH-CH 2 -CH 2 -CO-, -CH 2 -CO-NH-CH 2 -CO-, -
  • the linker is a group of the formula X:
  • W is either a direct bond, -O- or a phenylene
  • R 14 is hydrogen or C 1 - C 4 alkyl.
  • the polar group is selected from one of the following radicals:
  • R 1 , R 2 , R 3 and U are as defined above for formula (IVa), p is either 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9, and
  • R ' is either -H or -CH 3
  • R ' is either H or a C1 to C4 alkyl.
  • p is 1, 2, 3, or 4.
  • the polar group is a backbone-bound radical of the formula:
  • the metal ion of the signaling group must be paramagnetic.
  • ions are the chromium (III), iron (II), cobalt (II), nickel (II), copper (II), praseodymium (III),
  • the metal ion must be radioactive.
  • radioisotopes of the elements of atomic numbers 27, 29, 31-33, 37-39, 43, 49, 62, 64, 70, 75 and 77 are suitable.
  • Preferred are technetium, gallium, indium, rhenium and yttrium.
  • the metal ion is preferably derived from a higher atomic number element in order to achieve a sufficient absorption of the X-rays. It has been found that for this purpose diagnostic agents containing a physiologically compatible complex salt with metal ions of elements of atomic numbers 25, 26 and 39 and 57-83 are suitable.
  • R 1 optionally present azide hydrogen atoms, that is, those which have not been substituted by the central ion can optionally completely or partially replaced by cations of inorganic and / or organic bases or amino acids or amino acid amides.
  • Suitable inorganic cations are, for example, the lithium ion, the potassium ion, the calcium ion and in particular the sodium ion.
  • Cations of organic bases include those of primary, secondary or tertiary amines, such as ethanolamine,
  • N-methylglucamine N-methylglucamine.
  • Suitable cations of amino acids are, for example, those of lysine, arginine and ornithine and the amides of otherwise acidic or neutral amino acids.
  • the compounds according to the invention are particularly suitable for use in NMR and X-ray diagnostics, radiodiagnosis and radiotherapy, as well as in MRI lymphography.
  • the metal chelates with perfluorinated PEG residue are particularly suitable for use in nuclear magnetic resonance imaging (MRI) for the representation of various physiological and pathophysiological structures and thus for improving the diagnostic information, such as the location and degree of disease, for the selection and success of a targeted therapy and for the prophylaxis of diseases and disorders.
  • MRI nuclear magnetic resonance imaging
  • Suitable diseases and disorders include tumor diseases, in particular detection and characterization of primary tumors, distant metastases, lymph node metastases and necrosis, cardiovascular diseases, in particular changes in vessel diameter such as stenoses and aneurysms, atherosclerosis by detection of atherosclerotic plaques, thromboembolic disorders, infarcts, necrosis, inflammation , in particular arthritis, osteomyelitis, ulcerative colitis, as well as nerve damage.
  • the substances according to the invention are used for MRI lymphography. In a further particularly preferred embodiment, the substances according to the invention are used for blood pool imaging.
  • the substances according to the invention are used for necrosis or tumor imaging.
  • the invention also relates to pharmaceutical compositions containing at least one physiologically acceptable compound of the invention, optionally with the additives customary in galenicals.
  • the compounds of the present invention are characterized by excellent compatibility and at the same time excellent imaging properties. They are therefore particularly well suited for systemic use in MRI, in particular in MRI lymphography and in tumor imaging.
  • the compounds are characterized by excellent systemic compatibility.
  • compositions according to the invention are prepared in a manner known per se by suspending or dissolving the complex compounds according to the invention-optionally with the addition of the additives customary in galenicals-in an aqueous medium and then, if appropriate, sterilizing the suspension or solution.
  • suitable additives are for example physiologically acceptable buffers (such as tromethamine), additions of complexing agents or weak complexes (such as diethylenetriaminepentaacetic acid or the corresponding to the metal complexes of the invention Ca complexes) or - if necessary - electrolyte ⁇ such as sodium chloride or - if required - Antioxidants such as ascorbic acid.
  • compositions of the invention When suspensions or solutions of the compositions of the invention in water or physiological saline are desired for enteral or parenteral administration or other purposes, they are administered with one or more in the Galenic usual excipient (s) [for example, methyl cellulose, lactose, mannitol] and / or surfactant (s) [for example, lecithins, Tween ®, Myrj ®] and / or flavoring substance (s) for taste correction [for example, ethereal oils] mixed.
  • s for example, methyl cellulose, lactose, mannitol
  • surfactant for example, lecithins, Tween ®, Myrj ®
  • flavoring substance (s) for taste correction for example, ethereal oils
  • the invention therefore also relates to processes for the preparation of the complex compounds and their salts. As last certainty remains a cleaning of the isolated complex.
  • agents according to the invention may be administered together with a suitable carrier such as, for example, serum or saline and together with another protein such as, for example, human serum albumin (HSA).
  • a suitable carrier such as, for example, serum or saline
  • another protein such as, for example, human serum albumin (HSA).
  • agents according to the invention are usually administered parenterally, preferably i.v. They may also be administered intravascularly or interstitially / intracutaneously, depending on whether body vessels or tissues are to be examined.
  • compositions according to the invention preferably contain 0.1 ⁇ mol - 2 mol / l of the complex and are usually dosed in amounts of 0.0001 - 5 mmol / kg.
  • compositions of the invention meet the diverse requirements for suitability as a contrast agent for magnetic resonance imaging.
  • they are ideally suited to improve after oral or parenteral administration by increasing the signal intensity of the image obtained using the magnetic resonance imaging in its validity.
  • they show the high potency that is necessary to the body with the lowest possible levels of foreign substances and the outstanding tolerability necessary to maintain the non-invasive nature of the studies.
  • the good solubility in water and low osmolality of the compositions according to the invention makes it possible to produce highly concentrated solutions in order to keep the volume load of the circulation within acceptable limits and to compensate for the dilution by the body fluid.
  • the agents according to the invention not only have a high stability in vitro, but also a surprisingly high stability in vivo, so that a release or an exchange of bound in the complexes - in itself toxic - ions within the time in which the new contrast agents completely excreted again, only very slowly.
  • the agents according to the invention are dosed for use as NMR diagnostic agents in amounts of 0.0001-5 mmol / kg, preferably 0.005-0.5 mmol / kg.
  • the complex compounds according to the invention can be used advantageously as susceptibility reagents and as shift reagents for in vivo NMR spectroscopy.
  • agents according to the invention are also suitable as radiodiagnostic agents because of their favorable radioactive properties and the good stability of the complex compounds contained in them. Details of such application and dosage will e.g. in "Radiotracers for Medical Applications", CRC Press, Boca Raton, Florida.
  • the compounds and agents of the present invention can also be used in positron emission tomography using positron-emitting isotopes such as 43sc, 44sc, 52 Fe, 55 Co, 68 Ga, and 86 Y (Heiss, WD, Phelps, ME, Positron Emission Tomography of Brain , Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1983).
  • positron-emitting isotopes such as 43sc, 44sc, 52 Fe, 55 Co, 68 Ga, and 86 Y (Heiss, WD, Phelps, ME, Positron Emission Tomography of Brain , Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1983).
  • the compounds of the invention are characterized in particular by the fact that they are completely eliminated from the body and thus are extremely well tolerated. Thus, the excellent imaging properties can be utilized and the non-invasive nature of the diagnosis maintained.
  • the substances according to the invention can also support the radiation therapy of malignant tumors. This differs from the corresponding diagnosis only by the amount and type of isotope used.
  • the goal is the destruction of tumor cells by high-energy short-wave radiation with the shortest possible range.
  • interactions of the metals contained in the complexes such as iron or gadolinium
  • ionizing radiation eg X-rays
  • neutron beams are exploited. This effect significantly increases the local radiation dose at the site where the metal complex is located (eg in tumors).
  • the metal complex conjugates according to the invention are therefore also suitable as a radiosensitizing substance in the radiotherapy of malignant tumors (eg exploitation of Mössbauer effects or in neutron capture therapy).
  • Suitable ⁇ -emitting ions are, for example, 46 Sc, 47 Sc, 48 Sc, 72 Ga, 73 Ga, and 90 Y.
  • Suitable low half-life ⁇ -emitting ions are, for example, 21 1 Bj 1 212 ⁇ j 213 ⁇ j and 214Bi 1, with 212 ⁇ j being preferred ,
  • a suitable photon and electron emitting ion is 8 8 Gd, which can be obtained from 157Qd by neutron capture.
  • the agent according to the invention is for use in the method described by RL Mills et al. Proposed (Nature Vol. 336, (1988) 787] variant of the radiation determines the central ion must come from a Mössbauer isotope such as 57p eo the " ⁇ Eu derived.
  • agents according to the invention may be combined with a suitable carrier, for example serum or physiological Saline and co-administered with another protein such as human serum albumin.
  • a suitable carrier for example serum or physiological Saline and co-administered with another protein such as human serum albumin.
  • the dosage depends on the type of cellular disorder, the metal ion used and the type of imaging method.
  • agents according to the invention are usually administered parenterally, preferably i.v. They may also be administered intravascularly or interstitially / intracutaneously, as previously discussed, depending on whether body vessels or tissues are to be examined.
  • compositions according to the invention are outstandingly suitable as X-ray contrast agents, it being particularly noteworthy that they do not show any signs of the anaphylactic reactions known from the iodine-containing contrast agents in biochemical-pharmacological investigations. They are particularly valuable because of the favorable absorption properties in higher-voltage regions for digital subtraction techniques.
  • the agents according to the invention are dosed for use as X-ray contrast agents in analogy to, for example, meglumine diatrizoate in amounts of 0.1-5 mmol / kg, preferably 0.25-1 mmol / kg.
  • metal ion equivalent as used in the present application a conventional and known in the art concept in the field of coordination chemistry.
  • a metal ion equivalent is an equivalent of metal ions which instead of hydrogen can bind to a, for example, carboxylate group.
  • a Gd 3+ to 3 Bind carboxylate groups ie 1/3 Gd 3+ corresponds to the metal ion equivalent R 1, for example in formula (II), (III), (IV), (IVa), (IVb), (Va), (Vb), (VI) or (VII) when the metal is gadolinium.
  • a "PEG radical” in the context of the present invention is a monovalent linear or branched alkyl radical having up to 30 carbon atoms containing at least one ethylene oxide radical.
  • the radical is linear.
  • the radical contains 1-14 ethylene oxide radicals Particular preference is given to PEG radicals in which all the ethylene oxide radicals according to the following formula are present in the radical: * 4-c- c- o- 1- *
  • a "perfluorinated PEG radical” in the context of the present invention is a monovalent radical derived from a PEG radical, with the remainder being perfluorinated.
  • a "polar group” in the meaning of the present invention is a radical containing functional groups whose characteristic electron distributions give the substance according to the invention a considerable electric dipole moment., Such groups cause and are therefore also the affinity for other polar chemical compounds (see also intermolecular forces) are responsible for the hydrophilic character of the substances according to the invention, and polar radicals are those having an electric dipole moment and polarized covalent bond.
  • TREN in the sense of the present invention is the abbreviation for tris (aminoethyl) amine.
  • HOPO in the context of the present invention is the abbreviation for Hydroxyßyridinon “HOPY” in the context of the present invention is the abbreviation for Hvdroxvpvrimidinon “TAM” in the context of the present invention is the abbreviation for Terephthalamide
  • “Chelator” in the context of the present invention is a complex-forming substance having a complex with a stability constant of at least 10 15 with at least one metal ion of atomic numbers 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 or 57-83 "preferably at least 10 18
  • the stability constant is as in (Martell, AE; Motekaitis, RJ The determination and Use ofStability constants, 2 nd ed .; VCH: New York, 1992). determined as described.
  • the invention further relates to a process for the preparation of perfluoro-PEG-containing metal complexes of the general formula I. PEG-P; Left backbone K
  • K in the meaning of a metal complex of one of the general formulas II, III, IVa, IVb, Va, Vb, VI to VIII, and linker, backbone, polar group and PEG-P f , in the meaning indicated above, characterized by in a manner known per se, a carboxylic acid of the general formula II
  • R 1 is a metal ion equivalent of atomic numbers 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 or 57-83 or a carboxyl protecting group, and R 4 and U 1 have the abovementioned meaning
  • R 1 and R 2 have the meaning given or a carboxylic acid of general formula IVa or IVb
  • R 1 , R 2 , R 3 and U, U 2 have the meaning mentioned or a carboxylic acid of the general formula Va or Vb
  • the reaction solution prepared by one of these methods is for pretreatment (acid activation) 1 to 24, preferably maintained for 3 to 12 hours at temperatures of 0 to 50 ° C, preferably at room temperature.
  • Suitable solubilizing substances are alkali metal, alkaline earth metal, trialkylammonium, tetraalkylammonium salts, ureas, N-hydroxyimides, hydroxyaryltriazoles, substituted phenols and salts of heterocyclic amines.
  • Examples which may be mentioned are: lithium chloride, lithium bromide, lithium iodide, sodium bromide, sodium iodide, lithium methanesulfonate, sodium methanesulfonate, lithium p-toluenesulfonate, sodium p-toluenesulfonate, potassium bromide, potassium iodide, sodium chloride,
  • dehydrating reagents are all known in the art means.
  • examples include carbodiimides and onium reagents such.
  • DCCI Dicyclohexylcarbodiimide
  • EDC 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydroxychloride
  • BOP benzotriazole-i-yloxytris
  • BOP benzotriazole-i-yloxytris
  • the cleavage of the protective groups is carried out by the methods known to those skilled in the art, for example by hydrolysis, hydrogenolysis, alkaline saponification of the esters with alkali in aqueous-alcoholic solution at temperatures from 0 ° to 50 ° C.,
  • R 1 represents a metal ion equivalent of atomic numbers 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 ooddeerr 5577--8833 ooddeerr eeiinnee CCaarboxyltiken, and U 2 and R 14 in the meaning indicated above,
  • linker, backbone, polar group and PEG-P f are those given above
  • ⁇ is the binding site of backbone to the chelate K
  • ß is the binding site of backbone to the polar group
  • ⁇ represents the binding site of backbone to the radical linker
  • cleavage of the protective groups is carried out by the methods known to those skilled in the art, for example by hydrolysis, hydrogenolysis, alkaline saponification of the esters with alkali in aqueous-alcoholic solution at temperatures of 0 ° to 50 ° C, acid hydrolysis with mineral acids or in the case of eg tert. Butyl esters using trifluoroacetic acid. FProtective Groups in Organic Synthesis, 2nd Edition, TW Greene and PGM Wuts, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1991], in the case of benzyl ethers with hydrogen / palladium / carbon.
  • Nu is a nucleophile
  • a base and optionally a phase transfer catalyst are reacted.
  • a nucleofuge in the alkylating reagent of general formula XVIc, for example, the radicals -Cl, -Br, -J, -OTs, -OMs, -OSO 2 CF 3 , -OSO 2 C 4 F 9 or -OSO 2 C 8 F 17 be included.
  • Acids of the general formula (XVIb) can be prepared by reacting alcohols of the general formula XIX
  • the radicals -Cl 1 -Br, -J, -OTs, -OMs, -OSO 2 CF 3 , -OSO 2 C 4 F 9 or -OSO 2 C 8 F 17 may be contained ,
  • the protecting group is a common acid protecting group. These protecting groups are well known to those skilled in the art (Protective Groups in Organic Syntheses, Second Edition, T.W. Greene and P.G.M. Wuts, John Wiley & Sons Inc., New York 1991).
  • the reaction of the invention can be carried out at temperatures of 0-5O 0 C, preferably from 0 0 C to room temperature.
  • the reaction times are from 10 minutes to 24 hours, preferably from 20 minutes to 12 hours.
  • the base is added either in solid form, preferably finely powdered, or as a 10-70%, preferably 30-50%, aqueous solution.
  • Preferred bases are NaOH and KOH.
  • Suitable organic, water-immiscible solvents in the alkylation process according to the invention include toluene, benzene, CF 3 -benzene, hexane, cyclohexane, diethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, MTB or mixtures thereof.
  • phase transfer catalysts used in the process according to the invention known for this purpose quaternary ammonium or phosphonium salts or crown ethers such. [15] Crown-5 or [18] Crown-6.
  • Quaternary ammonium salts having four identical or different hydrocarbon groups on the cation selected from methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl or isobutyl, are preferably suitable.
  • the hydrocarbon groups on the cation must be large enough to ensure good solubility of the alkylating reagent in the organic solvent.
  • N (butyl) 4 + -Cr, N (butyl) 4 + -HSO 4 " , but also N (methyl) 4 + -CI " is particularly preferably used according to the invention.
  • Amines of the general formula (XVIa) can be obtained by the following process: from the corresponding acids of the general formula (XVIb) by reaction with primary amines or ammonia by methods known to those skilled in the art of amide formation, and subsequent reduction, in a conventional manner with diborane or lithium aluminum hydride.
  • Nucleophiles of the general formula (XVIc) can be obtained by the following procedure: from the corresponding acids of the general formula (XVIb) by reduction, in a manner known per se, with DIBAL or lithium aluminum hydride to the corresponding secondary alcohols. These can be followed by a Mitsunobu reaction [O. Mitsunobu, Synthesisis, 1981, 1-28] into the corresponding nucleophiles.
  • the compounds according to the invention are particularly suitable for imaging the blood space, for example as a bloodpool agent.
  • the organic phase is separated and washed twice with 500 ml of water, then dried over magnesium sulfate and evaporated to dryness in vacuo.
  • the residue is suspended in a mixture consisting of 1200 ml of methanol and 0.5 M sodium hydroxide solution in a ratio of 2: 1 and then heated to 60 ° C. for 12 hours.
  • the reaction mixture is neutralized for work-up by addition of Amberlite IR 120 (H + form) cation exchange resin, filtered off from the exchanger, evaporated to dryness and chromatographed on silica gel (eluent: ethyl acetate / hexane 1: 3).
  • Residue is chromatographed on silica gel (mobile phase:
  • Ethanol is added to 2.0 g of palladium catalyst (10% Pd / C) and hydrogenated for 24 h at
  • Ethanol is added to 1.0 g of palladium catalyst (10% Pd / C) and hydrogenated for 24 h at room temperature. The mixture is filtered off from the catalyst and the filtrate is evaporated in vacuo
  • IO-tetraazacyclododecane, Gd complex (WO 98/24775, Schering AG, (Example 1)) are added with gentle heating in 100 ml of dimethyl sulfoxide solved. At 10 0 C is added 2.33 g (11.31 mmol) of dicyclohexylcarbodiimide and stirred for 16 h at room temperature. The solution is poured into 2000 ml of acetone and stirred for 10 minutes. The precipitated solid is filtered off and then purified by chromatography (RP-18, mobile phase: gradient of water / acetonitrile).
  • EEDQ (2-ethoxy-1,2-dihydroquinoline-1-carboxylic acid ethyl ester) and stirred for 16 h at room temperature. It is evaporated to dryness in vacuo and chromatographed the
  • Ethanol is added to 2.0 g of palladium catalyst (10% Pd / C) and hydrogenated for 24 h at
  • reaction solution is evaporated to dryness in vacuo, the residue is mixed with 300 ml of water and adjusted to pH 3 with 3 N hydrochloric acid.
  • the mixture is then extracted three times with 200 ml of n-butanol, the combined butanol phases are evaporated to dryness in vacuo and the residue is purified by chromatography (RP-18, mobile phase: gradient of water / acetonitrile).
  • Example 23b Title compound from Example 23b are dissolved in 50 ml of methanol and stirred at a temperature of 50 0 C for 48 h. It is evaporated to dryness and then purified by chromatography (RP-18, mobile phase: gradient of water / acetonitrile).
  • T1 and T2 relaxation times of water and plasma (bovine) containing therein increasing concentrations of the substance from Example 2c) were at 40 ° C using an NMR Pulse Spectrometer (Minispec PC 20) at 0.47 T (Table 1).
  • CMC critical micelle concentration
  • Histamine blanks were normal in the awake rat in the literature.
  • the compounds of the invention did not induce any relevant
  • Table 2 Plasma histamine levels after administration of the substances from Example 2 c) and Example 22 c).
  • Table 4 Plasma kinetics after application of the substances from Examples 2 c), 21 c) and 22 c).
  • Example 37 MRI presentation of lymph nodes after intravenous administration in rats
  • the figures show examples of M R recordings of popliteal lymph nodes at different time points after intravenous administration of 50 ⁇ mol Gd / kg body weight of the substance from Example 2 c) in Figure 1, the substance from Example 21 c) in Figure 2, as well as the substance from Example 22 c) in Figure 3 in rats.
  • the T-j-weighted turbo spin-echo images (1.5 T, sequence: T1-TSE, TR 451 ms, TE 8.7 ms) illustrate the strong signal increase in the functional lymph node tissue at early times (up to 60 min p.i.).

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Abstract

Die Erfindung betrifft die in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstände, nämlich Metallchelate mit perfluoriertem PEG-Rest, Verfahren zu deren Herstellung, sowie deren Verwendung, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung in der NMR- und Röntgendiagnostik, Radiodiagnostik und Radiotherapie, sowie in der MRT-Lymphographie.

Description

Metallchelate mit perfluoriertem PEG-Rest, Verfahren zu deren Herstellung, sowie deren Verwendung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft die in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstände, nämlich Metallchelate mit perfluoriertem PEG-Rest, Verfahren zu deren Herstellung, sowie deren Verwendung, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung in der NMR- und Röntgendiagnostik, Radiodiagnostik und Radiotherapie, sowie in der MRT- Lymphographie. Die Metallchelate mit perfluoriertem PEG-Rest finden Anwendung in der Kernspinresonanztomographie (MRT) zur Darstellung von verschiedenen physiologischen und pathophysiologischen Strukturen und damit zur Verbesserung der diagnostischen Informationen, nämlich der Lokalisation und dem Grad der Erkrankung, Auswahl und Erfolgskontrolle einer zielgerichteten Therapie und zur Prophylaxe.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind in ganz besonderer Weise für die Lymphographie, für die Tumor-Diagnostik und für das Infarkt- und Nekrose-Imaging geeignet und zeichnen sich durch hervorragende Verträglichkeit aus.
Im Feld der kernmagnetischen Resonanz sind einige fluorhaltige Verbindungen bekannt die im Bereich des Imagings eingesetzt werden können. Zumeist werden solche Verbindungen jedoch nur zur Anwendung im Fluor-19-imaging vorgeschlagen und sind nur zu dieser Anwendung geeignet. Solche Verbindungen sind beispielsweise in US Patent 4,639,364 (Mallinckrodt), DE 4203254 (Max-Planck-Gesellschaft), WO 93/07907 (Mallinckrodt), US 4,586,51 1 (Children's Hospital Medical Center), EP 307863 (Air Products), US 4,588,279 (University of Cincinnati, Children's Hospital Research Foundation) und WO 94/22368 (Molecular Biosystems) offenbart.
Weitere fluorhaltige Verbindungen die zum Imaging eingesetzt werden können sind in US 5,362,478 (VIVORX), US Patent 4,586,511 , DE 4008179 (Schering), WO 94/05335 und WO 94/22368 (beide Molecular Biosystems), EP 292 306 (TERUMO Kabushiki Kaisha), EP 628 316 (TERUMO Kabushiki Kaisha) und DE 4317588 (Schering) offenbart. Während bei Verbindungen, die die Elemente Fluor und Jod enthalten, keine Wechselwirkungen zwischen den beiden Kernen stattfinden, findet in Verbindungen, die Fluor und paramagnetische Zentren (Radikale, Metallionen) enthalten, eine intensive Wechselwirkung statt, die sich in einer Verkürzung der Relaxationszeit des Fluorkernes äußern. Die Größe dieses Effekts hängt von der Anzahl der ungepaarten Elektronen des Metallions (Gd^+ > Mn^+ > Fe^+ > Cu^+) und von der Entfernung zwischen dem paramagnetischen Ion und dem 19F-Atom ab.
Je mehr ungepaarte Elektronen des Metallions vorhanden sind und je näher diese an das Fluor gebracht werden, desto größer ist die Verkürzung der Relaxationszeit des Fluorkernes.
Die Verkürzung der Relaxationszeit als Funktion des Abstandes vom paramagnetischen Ion macht sich bei allen Kernen mit ungerader Spinzahl bemerkbar, so auch beim Proton, und Gadoliniumverbindungen finden deshalb breite Anwendung als Kontrastmittel in der Kernspintomographie (Magnevist® , Prohance®, Omniscan®, Dotarem®).
Beim 1H-MR-imaging (1H-MRI) wird jedoch die Relaxationszeit T1 oder T2 der Protonen, das heißt vor allem der Protonen des Wassers, und nicht die Relaxationszeit der Fluorkerne gemessen und für die Bildgebung verwendet. Das quantitative Maß für die Verkürzung der Relaxationszeit ist die Relaxivity [L/mmol s]. Zur Verkürzung der Relaxationszeiten werden mit Erfolg Komplexe paramagnetischer Ionen eingesetzt. In der folgenden Tabelle ist die Relaxivity einiger Handelspräparate angegeben:
Figure imgf000003_0001
In diesen Verbindungen finden nur Wechselwirkungen zwischen Protonen und dem Gadoliniumion statt. Für diese Kontrastmittel in Wasser wird also eine Relaxivity von ca. 4 [L/mmol s] beobachtet. Es werden also erfolgreich für das MR-Imaging sowohl Fluor-Verbindungen für Fluor- 19-imaging, bei dem die verkürzte Relaxationszeit des Fluor-Kernes ausgenutzt wird, als auch nicht Fluor-haltige Verbindungen, bei denen die Relaxationszeit der Protonen des Wassers gemessen wird, verwendet.
Bei der Einführung eines perfluorkohlenstoffhaltigen Restes in ein paramagnetisches Kontrastmittel, das heißt bei der Kombination von Eigenschaften, die bisher nur für Fluor-imaging-Verbindungen als geeignet bekannt waren, mit Verbindungen, die für Protonen-Imaging verwendet wurden, steigt überraschenderweise auch die Relaxivity betreffend die Protonen des Wassers rapide an. Sie erreicht nun Werte von 10-50 [L/mmol s] im Vergleich zu Werten zwischen 3,5 und 3,8 [L/mmol s] wie sie für einige Handelsprodukte in obiger Tabelle bereits aufgeführt wurden.
Aus DE 196 03 033.1 , WO 99/01 161 , DE 19914101 , DE 10040381 , DE 10040858 sind bereits perfluoralkylhaltige Metallkomplexe bekannt. Diese Verbindungen sind jedoch nicht für alle Anwendungen befriedigend einsetzbar, da die Verträglichkeit meist ungenügend ist. Damit besteht nach wie vorher ein Bedarf an MRT-Kontrastmitteln die sowohl hervorragende Imaging-Eigenschaften haben als auch gleichzeitig exzellent verträglich sind um den nicht-invasiven Charakter der Diagnosemethode zu erhalten. Dies ist beispielsweise wichtig wenn Tumore inklusive Fernmetastasen diagnostiziert werden sollen und somit eine Verteilung des Kontrastmittels über den ganzen Körper erreicht werden soll.
Maligne Tumoren metastasieren gehäuft in regionale Lymphknoten, wobei auch mehrere Lymphknotenstationen beteiligt sein können. So werden Lymphknotenmetastasen in etwa 50 - 69% aller Patienten mit malignen Tumoren gefunden (Elke, Lymphographie, in: Frommhold, Stender, Thurn (eds.), Radiologische Diagnostik in Klinik und Praxis, Band IV, Thieme Verlag Stuttgart, 7th ed., 434-496, 1984). Die Diagnose eines metastatischen Befalls von Lymphknoten ist im Hinblick auf die Therapie und Prognose maligner Erkrankungen von großer Bedeutung. Mit den modernen bildgebenden Methoden (CT, US und MRI) werden lymphogene Absiedlungen von malignen Tumoren nur unzureichend erkannt, da zumeist nur die Größe des Lymphknotens als Diagnosekriterium herangezogen werden kann. Damit sind kleine Metastasen in nicht-vergrößerten Lymphknoten (< 2 cm) nicht von Lymphknotenhyperpiasien ohne malignen Befall zu unterscheiden (Steinkamp et al., Sonographie und Kernspintomographie: Differentialdiagnostik von reaktiver Lymphknoten-vergrößerung und Lymphknotenmetastasen am Hals, Radiol.diagn. 33:158, 1992).
Wünschenswert wäre es, dass bei Einsatz von spezifischen Kontrastmitteln Lymphknoten mit metastatischem Befall und hyperplastische Lymphknoten unterschieden werden können.
Bekannt ist die direkte Röntgen-Lymphographie (Injektion einer öligen Kontrastmittelsuspension in ein präpariertes Lymphgefäß) als eine nur noch selten benutzte invasive Methode, die nur wenige Lymphabflussstationen darstellen kann.
Experimentell werden in Tierexperimenten auch Fluoreszenz-markierte Dextrane verwendet, um nach deren interstitieller Applikation den Lymphabfluss beobachten zu können. Allen gebräuchlichen Markern für die Darstellung von Lymphwegen und Lymphknoten nach interstitieller/intrakutaner Applikation ist also gemein, dass es sich um Substanzen mit partikulärem Charakter ("particulates", z.B. Emulsionen und Nanokristallsuspensionen) oder große Polymere handelt (s.a. WO 90/14846). Die bisher beschriebenen Zubereitungen erwiesen sich jedoch aufgrund ihrer mangelnden lokalen und systemischen Verträglichkeit sowie ihrer geringen Lymphgängigkeit, die eine unzureichende diagnostischen Effizienz bedingt, als noch nicht optimal für die indirekte Lymphographie geeignet.
Da die Darstellung von Lymphknoten von zentraler Bedeutung für die frühe Erkennung des metastatischen Befalls bei Krebspatienten ist, besteht ein großer Bedarf an lymphspezifischen Kontrastmittelzubereitungen zur Diagnose entsprechender Veränderungen des Lymphsystems, die durch sehr gute Verträglichkeit gekennzeichnet sind. Das Lymphsystem im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst sowohl die Lymphknoten als auch die Lymphgefäße. Die Substanzen der vorliegenden Erfindung sind daher zur Diagnose von Veränderungen des Lymphsystems geeignet, bevorzugt zur Diagnose von Veränderungen der Lymphknoten und/oder der Lymphgefäße, insbesondere Diagnose von Metastasen in den Lymphknoten.
Möglichst hohe Kontrastmittelbeladung und hohe Stabilität sind ebenso wünschenswert wie diagnostisch relevante, möglichst gleichmäßige Lymphanreicherung über mehrere Lymphstationen hinweg. Die Belastung des Gesamtorganismus sollte durch rasche und vollständige Ausscheidung des Kontrastmittels gering gehalten werden. Ein rascher Wirkungseintritt möglichst bereits innerhalb weniger Stunden nach Kontrastmittel- applikation ist für die radiologische Praxis von Bedeutung. Eine gute systemische Verträglichkeit ist notwendig.
Nicht zuletzt ist es wünschenswert, lymphspezifische Kontrastmittel zur Verfügung zu haben, die es erlauben, in einer diagnostischen Sitzung sowohl den Primärtumor als auch eine mögliche Lymphknotenmetastasierung zur Darstellung zu bringen.
Ein anderer wichtiger Bereich in der Medizin ist die Detektion, Lokalisierung und Überwachung von Nekrosen oder Infarkten. So ist der Myokardinfarkt nicht ein stationärer Vorgang, sondern ein dynamischer Prozess, der sich über einen längeren Zeitraum (Wochen bis Monate) erstreckt. Die Erkrankung verläuft in etwa drei Phasen, die nicht scharf voneinander getrennt, sondern überlappend sind. Die erste Phase, die Entwicklung des Myokardinfarktes, umfasst die 24 Stunden nach dem Infarkt, in denen die Zerstörung wie eine Stoßwelle (Wellenfrontphänomen) vom Subendokard zum Myokard fortschreitet. Die zweite Phase, der bereits bestehende Infarkt, umfasst die Stabilisierung des Bereiches, in dem Faserbildung (Fibrose) als Heilprozess erfolgt. Die dritte Phase, der ausgeheilte Infarkt, beginnt, nachdem alles zerstörte Gewebe durch fibröses Narbengewebe ersetzt ist. Während dieser Periode findet eine umfangreiche Restrukturierung statt. Bis heute ist kein präzises und zuverlässiges Verfahren bekannt, das die aktuelle Phase eines Myokardinfarktes am lebenden Patienten diagnostizierbar macht. Für die Beurteilung eines Myokardinfarktes ist es von entscheidender Bedeutung, zu wissen, wie groß der Anteil des bei dem Infarkt verlorenen Gewebes ist und an welcher Stelle der Verlust erfolgte, denn von dieser Kenntnis hängt die Art der Therapie ab. Infarkte erfolgen nicht nur im Myokard, sondern auch in anderen Geweben, besonders im Hirn.
Während der Infarkt in gewissem Umfang heilbar ist, können bei einer Nekrose, dem lokal begrenzten Gewebetod, nur die schädlichen Folgen für den Restorganismus verhindert oder wenigstens gemildert werden. Nekrosen können auf vielfache Weise entstehen: durch Verletzungen, Chemikalien, Sauerstoffdefizit oder durch Strahlung. Wie beim Infarkt ist die Kenntnis von Umfang und Art einer Nekrose wichtig für das weitere ärztliche Vorgehen.
Schon früh erfolgten daher Versuche, die Lokalisation von Infarkten und Nekrosen durch Einsatz von Kontrastmitteln bei nicht-invasiven Verfahren wie Szintigraphie oder Kernspintomographie zu verbessern. In der Literatur nehmen die Versuche, Porphyrine für das Nekroseimaging einzusetzen, einen großen Raum ein. Die erzielten Resultate ergeben jedoch ein widersprüchliches Bild. Außerdem neigen Porphyrine dazu, sich in der Haut abzulagern, was zu einer Photosensibilisierung führt. Die Sensibilisierung kann Tage, ja sogar Wochen andauern. Dies ist ein unerwünschter Nebeneffekt bei der Verwendung von Porphyrinen als Diagnostika. Außerdem ist der therapeutische Index für die Porphyrine nur sehr klein, da z.B. für Mn-TPPS eine Wirkung erst bei einer Dosis von 0.2 mmol/kg einsetzt, die LD50 aber bereits bei 0.5 mmol/kg liegt. Nicht vom Porphyringerüst abgeleitete Kontrastmittel für das Nekrose- und Infarkt- Imaging sind in DE 19744003 (Schering AG), DE 19744004 (Schering AG) und WO 99/17809 (EPIX) beschrieben. Bisher gibt es aber noch keine Verbindungen, die befriedigend als Kontrastmittel beim Infarkt- und Nekroseimaging eingesetzt werden können.
Das gleiche Problem liegt vor im Bereich der Verbindungen die eingesetzt werden können um Thrombi oder atherosklerotische Plaques zu diagnostizieren: es gibt keine Verbindungen die befriedigend als Kontrastmittel zur Darstellung von Thrombi oder atherosklerotischen Plaques eingesetzt werden können und gleichzeitig durch hervorragende Verträglichkeit gekennzeichnet sind.
Aufgabe der Erfindung war es deshalb, Kontrastmittel zur Verfügung zu stellen, die einerseits hervorragende bildgebende Eigenschaften als MRT Kontrastmittel aufweisen, und insbesondere für das Tumor- und Nekroseimaging und/oder die Lymphographie und/oder zum blood pool imaging und/oder zur Darstellung von Thrombi oder atherosklerotischen Plaques geeignet sind, und gleichzeitig sich durch hervorragende Verträglichkeit auszeichnen.
Die Aufgabe wird gelöst durch Metallchelate enthaltend a) mindestens einen perfluorierten PEG -Rest, und b) mindestens einen Chelator-Rest, und c) mindestens ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31 -33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 sowie Salze davon. In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Metallchelate einen perfluorierten PEG Rest, und einen Chelatorrest.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthalten die Metallchelate einen perfluorierten PEG Rest, und 2 Chelatorreste.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Metallchelate gemäß Formel I:
PEG-Pf Linker Backbone K
polare Gruppe (I)
wobei
PEG-Pf einen perfluorierten PEG-Rest mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt,
Linker eine Linkergruppe darstellt, die den PEG-Pf Rest mit dem
Backbone verbindet,
Backbone einen dreiwertigen Rest darstellt,
K einen Chelat-rest darstellt, bestehend aus einem Chelator-Rest, und mindestens ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83, und im Rest K gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können, und polare Gruppe eine polare Gruppe darstellt.
Ebenfalls von der Erfindung mit umfasst sind Intermediate oben genannter Metallchelate, wobei die Intermediate enthalten a) mindestens einen perfluorierten PEG -Rest, und b) mindestens einen Chelator-Rest, wobei perfluorierter PEG-Rest und Chelator-Rest oben genannte Bedeutung haben, und unter der Voraussetzung, dass die Intermediate kein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 enthalten.
Bevorzugt sind Intermediate oben genannter Metallchelate gemäß Formel I, charakterisiert durch Formel Ia:
PEG-P/ Linker Backbone K
polare Gruppe (|a)
wobei
PEG-Pf einen perfluorierten PEG-Rest mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt
Linker eine Linkergruppe darstellt, die den PEG-Pf Rest mit dem Backbone verbindet
Backbone einen dreiwertigen Rest darstellt
K' einen Chelator-Rest, und polare Gruppe eine polare Gruppe darstellt, unter der Voraussetzung, dass der Chelator-Rest nicht mit einem Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder
57-83 besetzt ist.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Intermediate entsprechen den bevorzugten Ausführungsformen der Metallchelate, mit der Maßgabe, dass die Intermediate nicht mit einem Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 besetzt sind. Bevorzugte Ausführungsformen zum perfluorierter PEG-Rest der erfindungsgemäßen Metallchelate und Intermediate:
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Metallchelate und Intermediate einen perfluorierten PEG-Rest mit 4-30 C-Atomen, insbesondere mit 4-20 C-Atomen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der perfluorierte PEG-Rest linear. Insbesondere bevorzugt sind lineare perfluorierte PEG-Reste mit 6-12 C-
Atomen, ganz besonders bevorzugt mit 7, 8, 9, 10, oder 11 C-Atomen.
In einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform ist der perfluorierte PEG-Rest verzweigt. Insbesondere bevorzugt sind verzweigte perfluorierte PEG-Reste mit 8-16 C-Atomen, ganz besonders bevorzugt mit 9, 10, 11 , 12, 13, oder 14 C-Atomen.
In einer ganz bevorzugten Ausführungsform hat der perfluorierte PEG-Rest folgende Formel XXI:
CF3-(CF2V [-O-(CF2)2]m...-O-(CF2)- (XXI)
wobei n'" eine ganze Zahl ist zwischen 0 und 6, vorzugsweise 0,1 , 2 oder 3, und m'" eine ganze Zahl ist zwischen 1 und 14, vorzugsweise 2 und 9, insbesondere bevorzugt 2, 3, 4 oder 5. Bevorzugte Ausführungsformen zum Chelator-Rest der erfindungsgemäßen Metallchelate und Intermediate:
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Metallchelate und Intermediate dadurch gekennzeichnet dass der Chelator-Rest zyklisch oder offenkettig ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Chelator-Rest zyklisch, insbesondere ist der Chelatorrest ein DOTA-Rest oder ein Derivat davon.
Ganz besonders bevorzugt ist der zyklische Chelatorrest mit komplexiertem Metallion ausgewählt aus folgenden Resten:
- Chelator-Rest der allgemeinen Formel II:
Figure imgf000011_0001
worin
R1 ein Wasserstoffatom oder ein Metallionenäquivalent der
Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57- 83 bedeutet, mit der Maßgabe, dass mindestens zwei R1 für Metallionenäquivalente stehen, R4 Wasserstoff oder ein unter R1 genanntes
Metallionenäquivalent darstellt, und
U1 -C6H4-O-CH2-Co- oder eine Gruppe -(CH2)P- darstellt, wobei ω die Bindungsstelle an -CO- bedeutet und p' eine ganze Zahl ist zwischen 1 und 4 ist; - Chelator-Reste der allgemeinen Formel III:
R2
Figure imgf000012_0001
wobei
R1 die oben genannte Bedeutung hat, und
R2 Wasserstoff, C1-C7-AIKyI, Benzyl, Phenyl, -CH2OH oder CH2OCH3 darstellt;
- Chelator-Rest der allgemeinen Formel IV:
Figure imgf000012_0002
worin
R1 die oben genannte Bedeutung hat, R14 H oder C1 - C4 Alkyl bedeutet, und
U2 eine gegebenenfalls Imino-, Phenylen-, Phenylenoxy-, Phenylenimino-, Amid-, Hydrazid-, Carbonyl-, Estergruppen-, Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stickstoff-Atom(e)- enthaltende, gegebenenfalls durch Hydroxy-, Mercapto-, Oxo-, Thioxo-, Carboxy-, Carboxyalkyl, Ester-, und/oder Aminogruppe(n) substituierte geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C1-C20 Alkylengruppe darstellt;
- Chelator-Rest der allgemeinen Formel IVa:
Figure imgf000013_0001
worin R1 die oben genannte Bedeutung hat, R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff, C1-C7-AIKyI,
Benzyl, Phenyl, -CH2OH oder -CH2OCH3 darstellen, und
U -C6H4-O-CH2-Co-, -(CH2)L5-CO, eine Phenylengruppe, -CH2-NHCO- CH2-CH(CH2COOH)-C6H4-CO-, -C6H4-(OCH2CH2)O-I-N(CH2COOH)- CH2-Co oder eine gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauer- stoffatome, 1 bis 3 -NHCO-, 1 bis 3 -CONH-Gruppen unterbrochene und/oder mit 1 bis 3-(CH2)o-5COOH-Gruppen substituierte
Figure imgf000013_0002
oder -(CH2)7.i2-C6H4-O-Gruppe darstellt, wobei ω für die Bindungsstelle an -CO- steht;
- Chelator-Rest der allgemeinen Formel IVb:
Figure imgf000013_0003
worin
R1 und U2 die oben genannte Bedeutung haben; wobei im Chelatorrest gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können.
Der Rest U im Chelat K der allgemeinen Formel IVa bedeutet vorzugsweise - CH2- oder C6H4-O-CH2-Co, wobei ω für die Bindungsstelle an -CO- steht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Chelator-Rest offenkettig, insbesondere ist der Rest ein DTPA-Rest oder ein Derivat davon, oder ein auf Catecholamid (CAM)-, Terephthalamid (TAM)-, Hydroxypyridon (HOPO)- und/oder Hydroxypyrimidon (HOPY) basierender Chelator oder Derivate davon.
Insbesondere ist der offenkettige Chelator-Rest mit komplexiertem Metallion ausgewählt aus folgenden Resten:
- Chelator-Reste der allgemeinen Formel Va oder Vb :
Figure imgf000014_0001
(Vb)
in der R1 die oben genannte Bedeutung hat, - Chelator-Reste der allgemeinen Formel VI:
Figure imgf000015_0001
in der R1 die oben genannte Bedeutung hat,
- Chelator-Reste der allgemeinen Formel VII:
Figure imgf000015_0002
(VM)
in der R1 und U1 die oben genannte Bedeutung haben, wobei ω die Bindungsstelle an -CO- bedeutet;
- Chelator-Reste der allgemeinen Formel VIII:
Figure imgf000015_0003
worin K1 unabhängig voneinander für einen Rest
Figure imgf000016_0001
steht, und worin die Bedeutung von R1 hat,
»12 ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Ci.io-Alkylrest darstellt, der gegebenenfalls mit 1-3 Sauerstoff atomen, 1-3 Stickstoff atomen, 1-2 -CONH- und/oder 1-3 -NR5-Resten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-4 Hydroxygruppen, 1-2 Carboxyl- (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 -SO3H- (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 -PO3H2- Gruppen und/oder 1-2 Halogenatomen substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-2 Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen, wobei der Alkylrest oder ein Teil des Alkylrests ringförmig ausgestaltet sein kann,
»13 ein Wasserstoff atom, einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten CMo-Alkylrest, der gegebenenfalls mit 1-3 Sauerstoffatomen, 1-3 Stickstoffatomen und/oder 1-3 - NR5-Resten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-2 Hydroxygruppen, 1-2 Carboxyl-, 1-2 -SO3H-, 1-2 -PO3H2-Gruppen und/oder 1-2 Halogenatomen substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-2 Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen, wobei der Alkylrest oder ein Teil des Alkylrests ringförmig ausgestaltet sein kann, -COOH, Halogen, -CONR5R6, - SO3H oder -PO3H2 darstellt,
R5 und R6 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gesättigten oder ungesättigten C1-10-Alkylrest darstellen, der gegebenenfalls mit 1- 4 Hydroxygruppen substituiert ist oder mit 1-2 Sauerstoffatomen unterbrochen ist,
W1 und W2 unabhängig voneinander einen Rest R1 oder -CONR5R6 darstellen,
A' für einen Rest
Figure imgf000017_0001
steht, worin die Positionen α an K1 und die Positionen ß die Verknüpfungen zu U' darstellt, und
U' eine direkte Bindung oder einen geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten C^o-Alkylenrest darstellt, der gegebenenfalls von 1-3 Sauerstoffatomen, 1-3 Schwefelatomen, 1-3 Stickstoff atomen, 1-3 -NR5-Resten, 1-3 -
NHCO-Resten, 1-3 -CONH-Resten, 1-2 -CO- Resten, 1 -3 -O-P- (=O)(-OH)-O-Resten und/oder 1-2 Arylenresten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-3 geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gesättigten oder ungesättigten C1-6-Alkylresten, 1-3 Hydroxygruppen, 1-3 Carboxylgruppen, 1-3 Arylgruppen, 1-3
Halogenatomen und/oder 1-3 -O-Cvβ-Alkylgruppen, wobei der Alkylrest geradkettig, verzweigt oder cyclisch, gesättigt oder ungesättigt ist, substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-3 Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen können, wobei der Alkylenrest oder ein Teil des Alkylenrests ringförmig ausgestaltet sein kann und 1-4 Kohlenstoffatom(e) als Carbonylgruppe(n) vorliegen können, - Chelator-Rest enthaltend einen Scaffold-Rest an den 3 Reste der allgemeinen Formel IX gebunden sind:
Figure imgf000018_0001
wobei
R7, R8 und R9 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, einer linearen oder verzweigten, d-Cβ-Alkylgruppe, die gegebenenfalls unterbrochen sein kann mit 1-4 Sauerstoffatomen, 1-4 Schwefelatomen, 1-4 Stickstoffatomen, 1- 4 -NR3-Resten, 1-4 -NHCO-Resten, 1-4 -CONH-Resten, 1-2 -
CO- Resten, 1-4 -O-P-(=O)(-OH)-O-Resten und/oder 1-2 Arylenresten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-3 geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gesättigten oder ungesättigten C1-10-Alkylresten, 1-3 Hydroxygruppen, 1-3 Carboxylgruppen, 1-3 Arylgruppen, 1-3 Halogenatomen und/oder
1-3
Figure imgf000018_0002
wobei der Alkylrest geradkettig, verzweigt oder cyclisch, gesättigt oder ungesättigt ist, substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-3 Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen können, wobei der Alkylenrest oder ein Teil des Alkylenrests ringförmig ausgestaltet sein kann, einer substituierten oder unsubstituierten Arylgruppe oder Aralkylgruppe, substituierten oder unsubstituierten C1-C6- Heteroalkylgruppe, oder Hydroxy-, Carboxy-, Amide-, Ester und Aminogruppen, wobei, wenn A Stickstoff ist, dann ist R7 verschieden von Amino und wenn E Stickstoff ist, dann ist R9 nicht vorhanden, und wobei für einen der 3 Reste gemäß Formel (IX) ist R7 oder R8 oder R9 eine divalente Gruppe die den Chelator-Rest (mit komplexiertem Metallion) mit dem Backbone verbindet,
R10 ist eine Gruppe ausgewählt aus H, einer substituierten oder unsubstituierten CrC6-Alkylgruppe, einer substituierten oder unsubstituierten Arylgruppe, substituierten oder unsubstituierten Ci-C6-Heterolkylgruppe, oder Hydroxy-, Carboxy-, Amid-, und Estergruppen, und
A, E und Z sind unabhängig voneinander ausgewählt aus Kohlenstoff und Stickstoff ψ stellt die Bindung zum Scaffold dar, und es müssen mindestens 3 der Reste der Formel (IX) vorhanden sein um einen Chelator im Sinne der vorliegenden Erfindung zu bilden, wobei diese 3 Reste gleich oder verschieden sein können.
Als Scaffold bevorzugt ist ein Triethylenamin-Rest folgender Formel:
Figure imgf000019_0001
Daraus resultierende Chelatorreste sind TREN-Derivate.
Besonders bevorzugte Chelatorreste sind TREN-bis-HOPO-TAM-Reste und Derivate davon, TREN-tris-HOPO -Reste, TREN-bis-HOPO-HOPY-Reste, TREN-tris-HOPY, TREN-bis-HOPY-TAM-Reste.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist für einen der 3 Reste gemäß Formel
(IX) R7 eine divalente Gruppe die den Chelator-Rest mit komplexiertem Metallion mit dem Backbone verbindet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die 3 Reste gemäß Formel (IX) ausgewählt aus folgenden Resten:
Figure imgf000020_0001
Besonders bevorzugt sind TREN-bis-HOPO-TAM Reste folgender Formel:
Figure imgf000020_0002
Insbesondere bevorzugt sind solche TREN-bis-HOPO-TAM Reste, bei denen denen das R7 des TAM-Restes eine divalente Gruppe ist die den Chelator-Rest mit komplexiertem Metallion mit dem Backbone verbindet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die divalente Gruppe, die den Chelator-Rest mit komplexiertem Metallion mit dem Backbone verbindet eine Gruppe
-C(O)-. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind R8 und R9 unabhängig voneinander H oder C1-C4-Alkyl-gruppen oder C1-C6-hydroxyalkyl-Gruppen
Besonders bevorzugte Verbindungen sind solche mit dem Chelat K der allgemeinen Formel IVa.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist U2 eine C1-C6 Alkylenkette, die gegebenenfalls von 1 bis 2 -NHCO- Gruppen und/oder 1 bis 1 O-Atomen unterbrochen ist, und die substituiert sein kann mit 1 bis 3 -OH Gruppen.
Der Rest U2 im Metallkomplex K bedeutet insbesondere vorzugsweise eine lineare Alkylengruppe mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere 2 , 3 oder 4 C-Atomen, oder eine lineare Alkylengruppe mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere 2 , 3 oder 4 C-Atomen, die von 1 O-Atom unterbrochen ist, oder eine lineare Alkylengruppe mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere 2 , 3 oder 4 C-Atomen, die eine -NHCO- Gruppe enthält.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist U2 eine Ethylengruppe.
Die Alkylgruppen R2 und R3 im Makrocyclus der allgemeinen Formel IVa können geradkettig oder verzweigt sein. Beispielhaft seien Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, 1-Methylpropyl, 2-Methylpropyl, n-Pentyl, 1-Methylbutyl, 2- Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 1 ,2-Dimethylpropyl genannt. Vorzugsweise bedeuten R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C4-A^yI.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform steht R2 für Methyl und R3 für Wasserstoff.
Die Benzylgruppe oder die Phenylgruppe R2 oder R3 im Chelat K der allgemeinen Formel IVa kann auch im Ring substituiert sein. Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel VIII und IX umfassen Catecholreste. Diese Reste tragen zur Koordination bzw. zum Ladungsausgleich eines koordinierten Metallions bei. Daher steht Z entweder für ein Wasserstoffatom oder ein Metallionenäquivalent.
Der Hydroxypyridinon- bzw. Hydroxypyrimidonrest, der für K' in der allgemeinen Formel VIII stehen kann, trägt in einer bevorzugten Ausführungsform einen Substituenten R12, der ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Ci.io-Alkylrest darstellt, der gegebenenfalls mit 1-3 Sauerstoff atomen, 1-3 Stickstoffatomen und/oder 1-3 - NR5-Resten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-4 Hydroxygruppen, 1-2 Carboxyl- (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 -SO3H- (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 -PO3H2-Gruppen und/oder 1 -2 Halogenatomen substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-2
Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen, wobei der Alkylrest oder ein Teil des Alkylrests ringförmig ausgestaltet sein kann.
Bevorzugt steht R12 für ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen oder verzweigten, vorzugsweise geradkettigen Ci.s-Alkylrest, der mit 1-2
Sauerstoffatomen oder von 1-2 -CONH- unterbrochen und/oder 1-4 Hydroxygruppen, einer Carboxylgruppe und/oder einer Gruppe -SO3H substituiert sein kann. Bevorzugte Beispiele für R12 sind -H, -CH2-CO-NH2, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, -C(CH3)(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2- CH2-OH, -CH2-CH2-O-CH3, -CH2-COOH, -CH2-COOt-BUt, -CH2-
COOCH2C6H5, -CH2-CH2-SO3H, -CH2-CH2-CH2-SO3H, -CH2-CH2-CH2-CH2- SO3H, -CH2-CH(OH)-CH2-OH, -CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH31 -CH2-CH2-O-CH2- CH2-OH, -CH2-CH2-O-CH2-COOH und -CH[CH2-O-CH-(CH2-OH)2]2. Besonders bevorzugt sind -H, Methoxyethyl, Methyl, -CH2-CO-NH2 und -CH2-COOH, insbesondere -CH2-CO-NH2 , Methoxyethyl und Methyl.
W1 und W2 stehen unabhängig voneinander für einen Rest R12, wobei R12 wie vorstehend definiert ist und auch die vorstehenden bevorzugten Reste umfaßt. Besonders bevorzugt stehen W1 und W2 unabhängig für ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen oder verzweigten, vorzugsweise geradkettigen Ci-5- Alkylrest, insbesondere ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest. Beispielsweise kann einer von W1 und W2 für ein Wasserstoffatom und der andere von W1 und W2 für einen Methylrest stehen, oder W1 und W2 können beide für ein Wasserstoffatom stehen.
Der Catecholrest, der alternativ für K' in der Formel VIII stehen kann, trägt einen Substituenten R13. Dieser kann ein Wasserstoffatom, einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Ci.10-Alkylrest, der gegebenenfalls mit 1-3 Sauerstoffatomen, 1-3 Stickstoffatomen und/oder 1-3 -NR5-Resten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-2 Hydroxygruppen, 1-2 Carboxyl-, 1-2 - SO3H-, 1-2 -PO3H2-Gruppen und/oder 1-2 Halogenatomen substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-2 Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen, wobei der Alkylrest oder ein Teil des Alkylrests ringförmig ausgestaltet sein kann, -COOH, Halogen, -CONR5R6, -SO3H oder -PO3H2 darstellen. Bevorzugte Alkylreste sowie substituierte und mit Heteroatomen unterbrochene Alkylreste für R13 sind diejenigen wie vorstehend für R3 beschrieben. Als Halogen eignen sich Fluor, Chlor, Brom und lod.
Die vorstehenden Reste R5 und R6 stellen unabhängig voneinander ein
Wasserstoffatom oder einen geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gesättigten oder ungesättigten d.6-Alkylrest dar, der gegebenenfalls mit 1-2 Hydroxygruppen substituiert ist. Als C1-6-Alkylreste für R5 und R6 eignen sich insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclohexyl, 2-Hydroxyethyl und -CH[CH2-O-CH-(CH2-OH)2]2
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt U' in der Formel (VIII) einen Phenylen- oder Cyclohexylenrest oder einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten C1-10-Alkylenrest dar, der mit einem Sauerstoffatom, einem -NR5-Rest, einem oder zwei Amidrest(en) und/oder einem Phenylenrest unterbrochen sein kann und bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatom(e) als Carbonylgruppe(n) vorliegen können. Ganz besonders bevorzugt ist ein geradkettiger oder verzweigter, gesättigter C^-Alkylenrest bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatom(e) als Carbonylgruppe(n) vorliegen. Beispielsweise kann U' ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus -CH2- CH2-CO-, -CH2-CH2-CO-NH-CH2-CH2-CO-, -CH2-CO-NH-CH2-CO-, -
CH(CHa)-CO-NH-CH2-CO-NH-CH2-CH2-CO-, -(CH2)4-CO-, -(CH2)4-NH-CO-CH2- CH2-CO- und -(CH2J4-NH-CO-CH2-O-CH2-CO-, wobei diese Reste in Leserichtung links an A' und in Leserichtung rechts an den Backbone-Rest gebunden sind.
Die Reste der Formel (VIII) sowie deren Herstellung sind aus DE 102004062258.2 bekannt.
Die Reste der Formel (IX) sowie deren Herstellung sind aus der WO 03/016923 bekannt.
Bevorzugte Ausführungsformen zum Linker erfindungsgemäßer Metallchelate (nach Formel I) und Intermediate (nach Formel Ia):
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Linker eine Kohlenstoffkette mit 1- 15 C Atomen, die geradlinig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann, und die gegebenenfalls unterbrochen ist durch 1 -5 Sauerstoffatome, 1-3 -NHCO-Gruppen, 1-3 -CONH-Gruppen, 1-2 Schwefelatome, 1-4 -NH-Gruppen und/oder 1-2 Phenylengruppen, die gegebenenfalls mit 1-2 OH-Gruppen, 1-2 NH2-Gruppen, 1-2 -COOH-Gruppen, oder 1-2 -SO3H-Gruppen substituiert sein können, und die gegebenenfalls substituiert ist mit 1-6 OH-Gruppen, 1-5 - COOH-Gruppen (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 S03H- Gruppen (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-3 NH2-Gruppen und/oder 1-3 C1-C4-Alkoxygruppen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Linker eine Gruppe der Formel X:
φ-(CH2)-(D)m.-(CH2)n-(CO)m-κ (X)
wobei D O oder S ist, n eine ganze Zahl zwischen 1 und 15 ist, m und m"" unabhängig voneinander entweder 0 oder 1 sind, φ die Bindungsstelle des Linkers an PEG-Pf ist, und
K die Bindungsstelle des Linkers an den Backbone ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Linkers gemäß Formel X ist m=0 und n=2-4, insbesondere bevorzugt ist n=2. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist D gleich Sauerstoff.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist m=1 und n=1-3. Bevorzugt ist m"" gleich 1.
Bevorzugte Ausführungsformen zum Backbone erfindungsgemäßer Metallchelate (nach Formel I) und Intermediate (nach Formel Ia):
In einer bevorzugten Ausführungsform ist Backbone ein phosphor- und/oder stickstoffhaltiger Rest, insbesondere bevorzugt ein stickstoffhaltiger Rest, ganz besonders bevorzugt ein stickstoffhaltiger Rest ausgewählt aus: Aminosäuren mit funktioneller Seitenkette wie Asparaginsäure, Gutaminsäure, Serin, Cystein, Ornithine, Lysine und 2,4-diamino-buttersäure, sowie ein Alkylendiaminrest und
Derivate davon, Stickstoff und 3, 5-Diaminobenzoesäure.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Backbone ausgewählt aus folgenden Gruppen XIa bis XIm:
N-(CR11R11 ) -W-(CR11R11 )m N / H γ (XIa)
\ / ß
N-(CR11R11 ). W-(CR11R11 )m N / H
Y (XIb)
α-NH-(CH2)q,-CH-CO-ß α-NH-(CH2)α.-CH-CO-γ
I NH NH
I y (XIc) (XId)
ß-NH-(CH2)α.-CH-CO-γ ß-NH-(CH2)q.-CH-CO-α
I
NH NH
I α (XIe) (XIf)
Figure imgf000026_0001
ß (XIi) α-CO-(CH2)q.-CH-CO-γ ß-CO-(CH2)q,-CH-CO-γ
I I
NH NH
I I ß (XIj) α (XIk)
Figure imgf000027_0001
wobei n' und m' unabhängig voneinander eine ganze Zahl zwischen 0 und 4 darstellen, und m'+n' > 1 ist, und
R11 und R11 sind unabhängig voneinander entweder -H oder -OH, wobei bei m' + n' >1 jede Gruppe -(CR11R11 )- gleich oder verschieden sein kann, und
W entweder eine direkte Bindung, -O- oder eine Phenylen-
Gruppe ist, die gegebenenfalls durch 1 bis 4 Hydroxy- gruppen substituiert sein kann, und
q' entweder 1 , 2, 3 oder 4 ist,
wobei α die
Bindungsstelle von Backbone an den Chelat K bedeutet, ß die Bindungsstelle von Backbone zur polaren Gruppe ist und γ die Bindungsstelle von Backbone zum Rest Linker darstellt. Bevorzugte Metallchelate sind solche mit Backbone (XIb), (XIc), (XIe) und (XIm).
Bevorzugte Ausführungsformen zur polaren Gruppe erfindungsgemäßer Metallchelate (nach Formel I) und Intermediate (nach Formel Ia): In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bedeutet die polare Gruppe einen Monosaccharidrest mit 5 oder 6 C-Atomen oder einen Oligosaccharidrest, vorzugsweise Glucose, Mannose, Galactose, Ribose, Arabinose oder Xylose oder deren Desoxyzucker wie beispielsweise 6- Desoxygalactose (Fucose) oder 6-Desoxymannose (Rhamnose) oder deren peralkylierte Derivate. Besonders bevorzugt sind Glucose, Mannose und
Galactose, insbesondere Mannose, wobei der Mono- oder Oligosaccharidrest über eine Gruppe Q an das Backbone gebunden ist, wobei Q die Bedeutung einer Gruppe hat ausgewählt aus: δ-CO-(CH2)n.-ε, δ-NH-(CH2)n-ε, oder δ-(CH2)m.-ε wobei n" eine ganze Zahl ist von 1 und 5, und m" eine ganze Zahl ist von 1 und 6, und δ die Bindungsstelle zum Backbone angibt, und ε die Bindungsstelle zum Mono- oder Oligosaccharidrest darstellt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform bedeutet die polare Gruppe einen Rest ausgewählt aus den Chelat-Resten der allgemeinen Formeln Il bis IX, wobei R1 hier ein Wasserstoffatom oder ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 20-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 bedeutet, und
R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R12, R13, K', A', U, U', U2, U1 und p' die oben angegebene Bedeutung aufweisen, oder eine über -CO- , -NR14- oder eine direkte Bindung an das Backbone gebundene Kohlenstoffkette mit 1-30 C-Atomen, die geradlinig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann, und die gegebenenfalls unterbrochen ist durch 1- 10 Sauerstoffatome, 1-5 -NHCO-Gruppen, 1-5 -CONH-Gruppen, 1-2 Schwefelatome, 1-5 -NH-Gruppen oder 1-2 Phenylengruppen, die gegebenenfalls mit 1-2 OH-Gruppen, 1-2 NH2-Gruppen, 1-2 -COOH- Gruppen, oder 1-2 -SO3H-Gruppen substituiert sein können, und die gegebenenfalls substituiert ist mit 1-10 OH-Gruppen, 1-5 -COOH- Gruppen, 1-2 SO3H-Gruppen, 1-5 NH2-Gruppen, 1-5 C1-C4- Alkoxygruppen
R14 Wasserstoff oder C1 - C4 Alkyl bedeutet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die polare Gruppe ausgewählt aus einem der folgenden Reste:
-C(O)CH2O[(CH2)2O]PR' -C(O)CH2OCH[CH2OCH(CH2OR')2]2 -C(O)CH2OCH2CH[CH2OCH(CH2OR^2I2 -R"N[(CH2)2O]PR'
-N{[(CH2)2O]PR'}2 -R"NCH2CH(OH)CH2OH -N[CH2CH(OH)CH2OH]2 -R"NCH(CH2OH)CH(OH)CH2OH -N[CH(CH2OH)CH(OH)CH2OH]2
-R"NCH[CH2OCH(CH2OR')2]2 -R"NCH2CH[CH2OCH(CH2θR')2]2
-R-'NC^CH.OCHICHzOCHCCHzOR')^ -R"NCH2CH2OCH2CH[CH2OCH(CH2OR')2]2 -N{CH[CH2OCH(CH2OR')2]2}2 -N{CH2CH[CH2OCH(CH2OR')2]2}2
-R"NCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH2OH -N[CH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH2OH]2
oder einem Komplex der Formel (IVa), wobei
R1, R2, R3 und U wie oben für Formel (IVa) definiert sind, p entweder 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 ist, und
R' entweder -H oder -CH3 ist, und
R" entweder H oder ein C1 bis C4-Alkylrest ist. Vorzugsweise ist p 1 , 2, 3, oder 4.
Die hier angeführten polaren Reste sind Kaufware oder werden nach in der Literatur beschriebenen Methoden dargestellt: Cassel et al., Eur. J. Org. Chem., 2001 , 5, 875-896; Whitessides et al., JACS, 1994, 5057-5062; Voegtle et al., Liebigs Ann. Chem., 1980, 858-862; Liu et al., Chem. Commun., 2002, 594;
Mitchell et al., Heterocyclic Chem., 1984, 697-699; Bartsch et al., J. Org. Chem., 1984, 4076-4078; Keana et al., J. Org. Chem., 1983, 2647-2654.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die polare Gruppe ein an Backbone gebundener Rest der Formel:
-C(O)CH2O[(CH2)2O]PR' worin p und R' die oben angegebene Bedeutung haben, wobei insbesondere bevorzugt ist R' die Gruppe -CH3. Bevorzugte Ausführungsformen zu Metaliionen erfindungsgemäßer Metallchelate:
Ist die erfindungsgemäße Verbindung zur Anwendung in der NMR-Diagnostik bestimmt, so muss das Metallion der signalgebenden Gruppe paramagnetisch sein. Dies sind insbesondere die zwei- und dreiwertigen Ionen der Elemente der
Ordnungszahlen 21-29, 42, 44 und 58-70. Geeignete Ionen sind beispielsweise das Chrom(lll)-, Eisen(ll)-, Kobalt(ll)-, Nickel(ll)-, Kupfer(ll)-, Praseodym(lll)-,
Neodym(lll)-, Samarium(lll)- und Ytterbium(lll)-ion. Wegen ihres starken magnetischen Moments sind besonders bevorzugt Gadolinium(lll)-,
Terbium(lll)-, Dysprosium(lll)-, Holmium(lll)-, Erbium(lll)-, Eisen(lll)- und
Mangan(ll)-ionen.
Für die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen in der Nuklearmedizin (Radiodiagnostik und Radiotherapie) muss das Metallion radioaktiv sein. Geeignet sind zum Beispiel Radioisotope der Elemente mit den Ordnungszahlen 27, 29, 31-33, 37-39, 43, 49, 62, 64, 70, 75 und 77. Bevorzugt sind Technetium, Gallium, Indium, Rhenium und Yttrium.
Ist die erfindungsgemäße Verbindung zur Anwendung in der Röntgen-
Diagnostik bestimmt, so leitet sich das Metallion vorzugsweise von einem Element höherer Ordnungszahl ab, um eine ausreichende Absorption der Röntgenstrahlen zu erzielen. Es wurde gefunden, dass zu diesem Zweck diagnostische Mittel, die ein physiologisch verträgliches Komplexsalz mit Metallionen von Elementen der Ordnungszahlen 25, 26 und 39 sowie 57-83 enthalten, geeignet sind.
Bevorzugt sind Mangan(ll)-, Eisen(ll)-, Eisen(lll)-, Praseodym(lll)-, Neodym(lll)-, Samarium(lll)-, Gadolinium(lll)-, Ytterbium(lll)- oder Bismut(lll)-ionen, insbesondere Dysprosium(lll)-ionen und Yttrium(lll)-ionen.
In R1 gegebenenfalls vorhandene azide Wasserstoff atome, das heißt diejenigen, die nicht durch das Zentralion substituiert worden sind, können gegebenenfalls ganz oder teilweise durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide ersetzt sein.
Geeignete anorganische Kationen sind beispielsweise das Lithiumion, das Kaliumion, das Calciumion und insbesondere das Natriumion. Geeignete
Kationen organischer Basen sind unter anderem solche von primären, sekundären oder tertiären Aminen, wie zum Beispiel Ethanolamin,
Diethanolamin, Morpholin, Glucamin, N.N-Dimethylglucamin und insbesondere
N-Methylglucamin. Geeignete Kationen von Aminosäuren sind beispielsweise die des Lysins, des Arginins und des Ornithins sowie die Amide ansonsten saurer oder neutraler Aminosäuren.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind besonders geeignet für die Verwendung in der NMR- und Röntgendiagnostik, Radiodiagnostik und Radiotherapie, sowie in der MRT-Lymphographie. Die Metallchelate mit perfluoriertem PEG-Rest sind insbesondere geeignet zur Anwendung in der Kernspinresonanztomographie (MRT) zur Darstellung von verschiedenen physiologischen und pathophysiologischen Strukturen und damit zur Verbesserung der diagnostischen Informationen, beispielsweise der Lokalisation und dem Grad der Erkrankung, zur Auswahl und Erfolgskontrolle einer zielgerichteten Therapie und zur Prophylaxe von Erkrankungen und Störungen.
Geeignete Erkrankungen und Störungen umfassen Tumorerkrankungen, insbesondere Detektion und Charakterisierung von Primärtumoren, Fernmetastasen, Lymphknoten- Metastasen sowie Nekrosen, Herz-Kreislauferkrankungen, insbesondere Veränderungen des Gefäßdurchmessers wie Stenosen und Aneurysmen, Atherosklerose durch Detektion von atherosklerotischen Plaques, thromboembolischen Erkrankungen, Infarkte, Nekrosen, Entzündungen, insbesondere Arthritis, Osteomyelitis, Colitis ulcerosa, sowie Nervenschädigungen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Substanzen zur MRT-Lymphographie eingesetzt. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Substanzen zum blood pool imaging eingesetzt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Substanzen zum Nekrose- oder Tumorimaging eingesetzt.
Gegenstand der Erfindung sind auch pharmazeutische Mittel, die mindestens eine physiologisch verträgliche erfindungsgemäße Verbindung enthalten, gegebenenfalls mit den in der Galenik üblichen Zusätzen.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung zeichnen sich durch eine hervorragende Verträglichkeit und gleichzeitig hervorragende Imaging-Eigenschaften aus. Sie sind damit besonders gut geeignet für die systemische Anwendung in der MRT, insbesondere in der MRT-Lymphographie und im Tumor-Imaging. Die Verbindungen sich durch hervorragende systemische Verträglichkeit aus.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel erfolgt in an sich bekannter Weise, indem man die erfindungsgemäßen Komplexverbindungen - gegebenenfalls unter Zugabe der in der Galenik üblichen Zusätze - in wässrigem Medium suspendiert oder löst und anschließend die Suspension oder Lösung gegebenenfalls sterilisiert. Geeignete Zusätze sind beispielsweise physiologisch unbedenkliche Puffer (wie zum Beispiel Tromethamin), Zusätze von Komplexbildnern oder schwachen Komplexen (wie zum Beispiel Diethylentriaminpentaessigsäure oder die zu den erfindungsgemäßen Metallkomplexen korrespondierenden Ca-Komplexe) oder - falls erforderlich - Elektrolyt^ wie zum Beispiel Natriumchlorid oder - falls erforderlich - Antioxidantien wie zum Beispiel Ascorbinsäure.
Sind für die enterale bzw. parenterale Verabreichung oder andere Zwecke Suspensionen oder Lösungen der erfindungsgemäßen Mittel in Wasser oder physiologischer Salzlösung erwünscht, werden sie mit einem oder mehreren in der Galenik üblichen Hilfsstoff(en) [zum Beispiel Methyl-Cellulose, Lactose, Mannit] und/oder Tensid(en) [zum Beispiel Lecithine, Tween®, Myrj®] und/oder Aromastoff(en) zur Geschmackskorrektur [zum Beispiel ätherischen Ölen] gemischt.
Prinzipiell ist es auch möglich, die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel ohne Isolierung der Komplexe herzustellen. In jedem Fall muss besondere Sorgfalt darauf verwendet werden, die Chelatbildung so vorzunehmen, dass die erfindungsgemäßen Komplexe praktisch frei sind von nicht-komplexierten toxisch wirkenden Metallionen.
Dies kann beispielsweise mit Hilfe von Farbindikatoren wie Xylenolorange durch Kontrolltitrationen während des Herstellungsprozesses gewährleistet werden. Die Erfindung betrifft daher auch Verfahren zur Herstellung der Komplexverbindungen und ihrer Salze. Als letzte Sicherheit bleibt eine Reinigung des isolierten Komplexes.
Bei der in-vivo-Applikation der erfindungsgemäßen Mittel können diese zusammen mit einem geeigneten Träger wie zum Beispiel Serum oder physiologischer Kochsalzlösung und zusammen mit einem anderen Protein wie zum Beispiel Humanserumalbumin (HSA) verabreicht werden.
Die erfindungsgemäßen Mittel werden üblicherweise parenteral, vorzugsweise i.V., appliziert. Sie können auch intravasal oder interstitiell/intrakutan appliziert werden, je nachdem, ob Körpergefäße oder -gewebe untersucht werden sollen.
Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel enthalten vorzugsweise 0,1 μMol - 2 Mol/l des Komplexes und werden in der Regel in Mengen von 0,0001 - 5 mMol/kg dosiert.
Die erfindungsgemäßen Mittel erfüllen die vielfältigen Voraussetzungen für die Eignung als Kontrastmittel für die Kernspintomographie. So sind sie hervorragend dazu geeignet, nach oraler oder parenteraler Applikation durch Erhöhung der Signalintensität das mit Hilfe des Kernspintomographen erhaltene Bild in seiner Aussagekraft zu verbessern. Ferner zeigen sie die hohe Wirksamkeit, die notwendig ist, um den Körper mit möglichst geringen Mengen an Fremdstoffen zu belasten, und die herausragende Verträglichkeit, die notwendig ist, um den nicht-invasiven Charakter der Untersuchungen aufrechtzuerhalten.
Die gute Wasserlöslichkeit und geringe Osmolalität der erfindungsgemäßen Mittel erlaubt es, hochkonzentrierte Lösungen herzustellen, damit die Volumenbelastung des Kreislaufs in vertretbaren Grenzen zu halten und die Verdünnung durch die Körperflüssigkeit auszugleichen. Weiterhin weisen die erfindungsgemäßen Mittel nicht nur eine hohe Stabilität in vitro auf, sondern auch eine überraschend hohe Stabilität in vivo, so dass eine Freigabe oder ein Austausch der in den Komplexen gebundenen - an sich giftigen - Ionen innerhalb der Zeit, in der die neuen Kontrastmittel vollständig wieder ausgeschieden werden, nur äußerst langsam erfolgt.
Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Mittel für die Anwendung als NMR- Diagnostika in Mengen von 0,0001-5 mMol/kg, vorzugsweise 0,005 - 0,5 mMol/kg, dosiert.
Ferner können die erfindungsgemäßen Komplexverbindungen vorteilhaft als Suszeptibilitäts-Reagenzien und als shift-Reagenzien für die in-vivo-NMR- Spektroskopie verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Mittel sind aufgrund ihrer günstigen radioaktiven Eigenschaften und der guten Stabilität der in ihnen enthaltenen Komplexverbindungen auch als Radiodiagnostika geeignet. Details einer solchen Anwendung und Dosierung werden z.B. in "Radiotracers for Medical Applications", CRC-Press, Boca Raton, Florida, beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen und Mittel können auch in der Positronen- Emissions-Tomographie, die positronenemittierende Isotope wie z.B. 43sc, 44sc, 52Fe, 55Co, 68Ga und 86Y verwendet (Heiss, W.D.; Phelps, M. E.; Positron Emission Tomography of Brain, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1983), eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeichnen sich vor allem dadurch aus, dass sie vollständig aus dem Körper eliminiert werden und somit hervorragend verträglich sind. Somit können die hervorragenden Imaging-Eigenschaften genutzt werden und der nicht-invasive Charakter der Diagnose beibehalten werden.
Da sich die erfindungsgemäßen Substanzen in malignen Tumoren anreichern (keine Diffusion in gesunde Gewebe, aber hohe Durchlässigkeit von Tumorgefäßen), können sie auch die Strahlentherapie von malignen Tumoren unterstützen. Diese unterscheidet sich von der entsprechenden Diagnostik nur durch die Menge und Art des verwendeten Isotops. Ziel ist dabei die Zerstörung von Tumorzellen durch energiereiche kurzwellige Strahlung mit einer möglichst geringen Reichweite. Hierzu werden Wechselwirkungen der in den Komplexen enthaltenen Metalle (wie z.B. Eisen oder Gadolinium) mit ionisierenden Strahlungen (z.B. Röntgenstrahlen) oder mit Neutronenstrahlen ausgenutzt. Durch diesen Effekt wird die lokale Strahlendosis am Ort, wo sich der Metallkomplex befindet (z.B. in Tumoren) signifikant erhöht. Um die gleiche Strahlendosis im malignen Gewebe zu erzeugen, kann bei Anwendung solcher Metallkomplexe die Strahlenbelastung für gesunde Gewebe erheblich reduziert und damit belastende Nebenwirkungen für die Patienten vermieden werden. Die erfindungsgemäßen Metallkomplex-Konjugate eignen sich deshalb auch als radiosensibilisierende Substanz bei Strahlentherapie von malignen Tumoren (z.B. Ausnutzen von Mössbauer-Effekten oder bei Neutroneneinfangtherapie). Geeignete ß- emittierende Ionen sind zum Beispiel 46Sc, 47Sc, 48Sc, 72Ga, 73Ga und 90Y. Geeignete geringe Halbwertzeiten aufweisende α-emittierende Ionen sind zum Beispiel 21 1 Bj1 212ßj 213ßj und 214Bi1 wobei 212ßj bevorzugt ist. Ein geeignetes Photonen- und Elektronen-emittierendes Ion ist ^8Gd, das aus 157Qd durch Neutroneneinfang erhalten werden kann.
Ist das erfindungsgemäße Mittel zur Anwendung in der von R.L. Mills et al. (Nature Vol. 336, (1988), S. 787] vorgeschlagenen Variante der Strahlentherapie bestimmt, so muss sich das Zentralion von einem Mößbauer-Isotop wie beispielsweise 57pe oder "^ Eu ableiten.
Bei der in-vivo-Applikation der erfindungsgemäßen Mittel können diese zusammen mit einem geeigneten Träger wie zum Beispiel Serum oder physiologischer Kochsalzlösung und zusammen mit einem anderen Protein wie zum Beispiel Human Serum Albumin verabreicht werden. Die Dosierung ist dabei abhängig von der Art der zellulären Störung, dem benutzten Metallion und der Art der bildgebenden Methode.
Die erfindungsgemäßen Mittel werden üblicherweise parenteral, vorzugsweise i.V., appliziert. Sie können auch - wie bereits erörtert - intravasal oder interstitiell/intrakutan appliziert werden, je nachdem, ob Körpergefäße oder -gewebe untersucht werden sollen.
Die erfindungsgemäßen Mittel sind hervorragend als Röntgenkontrastmittel geeignet, wobei besonders hervorzuheben ist, dass sich mit ihnen keine Anzeichen der von den jodhaltigen Kontrastmitteln bekannten anaphylaxieartigen Reaktionen in biochemisch- pharmakologischen Untersuchungen erkennen lassen. Besonders wertvoll sind sie wegen der günstigen Absorptionseigenschaften in Bereichen höherer Röhrenspannungen für digitale Substraktionstechniken.
Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Mittel für die Anwendung als Röntgenkontrastmittel in Analogie zum Beispiel Meglumin-Diatrizoat in Mengen von 0,1 - 5 mMol/kg, vorzugsweise 0,25 - 1 mMol/kg, dosiert.
Der Ausdruck „Metallionenäquivalent" wie in der vorliegenden Anmeldung verwendet ist ein üblicher und dem Fachmann bekannter Begriff im Bereich der Komplexchemie. Ein Metallionenäquivalent ist ein Äquivalent an Metallionen das anstatt von Wasserstoff an eine z.B. Carboxylatgruppe binden kann. Beispielsweise kann ein Gd3+ an 3 Carboxylatgruppen binden, d.h. 1/3 Gd3+ entspricht dem Metallionenäquivalent R1 beispielsweise in Formel (II), (III), (IV), (IVa), (IVb), (Va), (Vb), (VI) oder (VII) wenn das Metall Gadolinium ist.
Ein „PEG-Rest" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein monovalenter linearer oder verzweigter Alkyl-Rest mit bis zu 30 C-Atomen enthaltend mindestens einen Ethylenoxid-Rest. Vorzugsweise ist der Rest linear. Vorzugsweise enthält der Rest 1-14 Ethylenoxid-Reste. Insbesondere bevorzugt sind PEG-Reste bei denen alle Ethylenoxid-Reste gemäß folgender Formel im Rest enthalten sind: *4-c— c— o- 1- *
L H2 H2 J1
wobei q die Anzahl an Ethylenoxidresten ist.
Ein „perfluorierter PEG-Rest" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein monovalenter Rest abgeleitet von einem PEG-Rest, wobei der Rest perfluoriert ist.
Eine „polare Gruppe" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Rest enthaltend funktionelle Gruppen, deren charakterist. Elektronenverteilungen der erfindungsgemäßen Substanz ein beträchtliches elektrisches Dipolmoment erteilen. Solche Gruppen bedingen die Affinität zu anderen polaren chemischen Verbindungen (s.a. zwischenmolekulare Kräfte) und sie sind daher auch für den hydrophilen Charakter der erfindungsgemäßen Substanzen verantwortlich. Polare Reste sind solche mit einem elektr. Dipolmoment u. polarisierter kovalenter Bindung.
„TREN" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Abkürzung für Tris(aminoethyl)amin.
„HOPO" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Abkürzung für Hydroxyßyridinon „HOPY" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Abkürzung für Hvdroxvpvrimidinon „TAM" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Abkürzung für Terephthalsäureamid
„Chelator" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine komplexbildende Substanz, die mit mindestens einem Metallion der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 einen Komplex mit einer Stabilitätskonstante von mindestes 1015„ vorzugsweise mindestens 1018. Die Stabilitätskonstante wird wie in (Martell, A. E. ; Motekaitis, R. J. The Determination and Use ofStability Constants, 2 nd ed.; VCH: New York, 1992) beschrieben bestimmt.
Beispielhafte Beschreibung von Synthesewegen:
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von perfluor-PEG-haltigen Metallkomplexen der allgemeinen Formel I PEG-P; Linker Backbone K
polare Gruppe (I)
mit K in der Bedeutung eines Metallkomplexes einer der allgemeinen Formeln II, III, IVa, IVb, Va, Vb, VI bis VIII, und Linker, Backbone, polare Gruppe sowie PEG-Pf, in der oben angegegebenen Bedeutung, dadurch gekennzeichnet, indem man in an sich bekannter Weise eine Carbonsäure der allgemeinen Formel Il
Figure imgf000039_0001
worin R1 ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 oder eine Carboxylschutzgruppe bedeutet, und R4 und U1 die oben genannte Bedeutung haben
oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel III
R2
Figure imgf000039_0002
worin R1und R2 die genannte Bedeutung haben oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel IVa oder IVb
Figure imgf000040_0001
Figure imgf000040_0002
worin R1 , R2 , R3 und U, U2 die genannte Bedeutung haben oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel Va oder Vb
Figure imgf000041_0001
(Vb) in der R1 die oben genannte Bedeutung hat,
oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel VI
Figure imgf000041_0002
wohn R1 die genannte Bedeutung hat
oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel VII
Figure imgf000041_0003
(VII)
worin R und U die genannten Bedeutungen haben,
oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel VIII
(K1)3-A'-U'- (VIII) worin K1 und A' die genannten Bedeutungen haben, und U' endständig einen Carbonsäurerest enthält,
in gegebenenfalls aktivierter Form mit einem Amin der allgemeinen Formel XIIa
PEG-P/ Linker Backbone H
polare Gruppe (χna)
in der Linker, Backbone, polare Gruppe sowie PEG-Pf, die oben angegebene Bedeutung haben, in einer Kupplungsreaktion und gegebenenfalls nachfolgender Abspaltung gegebenenfalls vorhandener Schutzgruppen zu einem Metallkomplex der allgemeinen Formel I umsetzt oder
wenn R1 die Bedeutung einer Schutzgruppe hat, nach Abspaltung dieser Schutzgruppen in einem Folgeschritt in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Metalloxid oder Metallsalz eines Elementes der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 umsetzt, und anschließend, falls gewünscht, gegebenenfalls vorhandene azide Wasserstoffatome durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamide substituiert.
Dieses Verfahren zur Herstellung von Metallkomplexcarbonsäureamiden ist aus DE 196 52 386 bekannt.
Das in die Kupplungsreaktion eingesetzte Gemisch aus Metallkomplexcarbonsäure die gegebenenfalls vorhandene Carboxy- und/oder Hydroxygruppen in geschützter Form enthält, und mindestens einem lösungsvermittelndem Stoff in einer Menge bis zu 5, vorzugsweise 0,5-2 Moläquivalenten bezogen auf die Metallkomplexcarbonsäure kann sowohl in einer vorgeschalteten Reaktionsstufe hergestellt und (z.B. durch Eindampfen, Gefriertrocknung oder Sprühtrocknung einer wäßrigen oder mit Wasser mischbaren Lösung der Bestandteile oder durch Fällung mit einem organischen Lösungsmittel aus einer derartigen Lösung) isoliert werden und anschließend in DMSO mit wasserabspaltendem Reagenz und gegegebenenfalls einem Kupplungs-Hilfsstoff umgesetzt werden als auch in situ gegebenenfalls durch Zusatz von lösungsvermittelndem/n Stoff(en) zur DMSO-Suspension von Metallkomplexcarbonsäure, wasserabspaltendem Reagenz und gegebenenfalls einem Kupplungs- Hilfsstoff gebildet werden.
Die nach einem dieser Verfahren hergestellte Reaktionslösung wird zur Vorbehandlung (Säureaktivierung) 1 bis 24, vorzugsweise 3 bis 12 Stunden bei Temperaturen von 0 bis 50° C, vorzugsweise bei Raumtemperatur, gehalten.
Anschließend wird ein Amin der allgemeinen Formel XIIa zugesetzt
PEG-P/ Linker Backbone H
polare Gruppe (χMa)
worin Linker, Backbone, polare Gruppe sowie PEG-Pf, die oben angegebenen
Bedeutungen haben, ohne Lösungsmittel oder gelöst, zum Beispiel in Dimethylsulfoxid, Alkoholen wie z.B. Methanol, Ethanol, Isopropanol oder deren Gemischen, Formamid, Dimethylformamid, Wasser oder Mischungen der aufgeführten Lösungsmittel, vor- zugsweise in Dimethylsulfoxid, in Wasser oder in mit Wasser gemischten Lösungsmitteln. Zur Amidkupplung wird die so erhaltene Reaktionslösung bei Temperaturen von 0 bis 70° C, vorzugsweise 30 bis 60° C, 1 bis 48, vorzugsweise 8 bis 24 Stunden gehalten.
In einigen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Amin in Form seiner Salze, z.B. als Hydrobromid oder Hydrochlorid in die Reaktion einzusetzen. Zur Freisetzung des Amins wird eine Base wie z.B. Triethylamin, Diisopropylethylamin, N- Methylmorpholin, Pyridin, Tripropylamin, Tributylamin, Lithiumhydroxid, Lithiumcarbonat, Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat zugesetzt.
Die gegebenenfalls noch vorhandenen Schutzgruppen werden anschließend abgespalten.
Die Isolierung des Reaktionsprodukts erfolgt nach den dem Fachmann bekannten Methoden, vorzugsweise durch Ausfällung mit organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise Aceton, 2-Butanon, Diethylether, Essigester, Methyl-t.-butylether, Isopropanol oder deren Mischungen. Die weitere Reinigung kann beispielsweise durch Chromatographie, Kristallisation oder Ultrafiltration erfolgen.
Als lösungsvermittelnde Stoffe sind Alkali-, Erdalkali-, Trialkylammonium-, Tetraalkylammoniumsalze, Harnstoffe, N-Hydroxyimide, Hydroxyaryltriazole, substituierte Phenole und Salze von heterocyclischen Aminen geeignet. Beispielhaft genannt seien: Lithiumchlorid, Lithiumbromid, Lithiumjodid, Natriumbromid, Natriumjodid, Lithiummethansulfonat, Natriummethansulfonat, Lithium-p-toluolsulfonat, Natrium-p-toluolsulfonat, Kaliumbromid, Kaliumjodid, Natriumchlorid,
Magnesiumbromid, Magnesiumchlorid, Magnesiumjodid, Tetraethylammonium-p- toluolsulfonat, Tetramethylammonium-p-toluolsulfonat, Pyridinium-p-toluolsulfonat, Triethylammonium-p-toluolsulfonat, 2-Morpholinoethylsulfonsäure, 4-Nitrophenol, 3,5- Dinitrophenol, 2,4-Dichlorphenol, N-Hydroxysuccinimid, N-Hydroxyphthalimid, Harnstoff, Tetramethylharnstoff, N-Methylpyrrolidon, Formamid sowie cyclische Harnstoffe, wobei die fünf erstgenannten bevorzugt sind.
Als wasserabspaltende Reagenzien dienen alle dem Fachmann bekannten Mittel. Beispielhaft genannt seien Carbodiimide und Onium-Reagenzien wie z.B. Dicyclohexylcarbodiimid (DCCI), 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimid- hydroxychlorid (EDC), Benzotriazol-i-yloxytris(dimethylamino)- phosphoniumhexafluorophosphat (BOP) und 0-(Benzotriazol-1-yl)-1 , 1 ,3,3- tetramethyluroniumhexafluorophosphat (HBTU), vorzugsweise DCCI. In der Literatur sind zum Beispiel folgende geeignete Verfahren beschrieben:
♦ Aktivierung von Carbonsäuren. Übersicht in Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band XV/2, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1974 (und J.Chem. Research (S) 1996. 302).
♦ Aktivierung mit Carbodiimiden. R. Schwyzer u. H. Kappeier, HeIv. 46: 1550 (1963). ♦ E. Wünsch et al., B. 100: 173 (1967).
♦ Aktivierung mit Carbodiimiden/Hydroxysuccinimid: J. Am. Chem. Soc. 86: 1839 (1964) sowie J. Org. Chem. 53: 3583 (1988). Synthesis 453 (1972). ♦ Anhydridmethode, 2-Ethoxy-1-ethoxycarbonyl-1 ,2-dihydrochinolin: B. Belleau et al., J. Am. Chem. Soc, 90: 1651 (1986), H. Kunz et al., Int. J. Pept. Prot. Res., 26: 493 (1985) und J. R. Voughn, Am. Soc. 73: 3547 (1951).
♦ Imidazolid-Methode: B.F. Gisin, R.B. Menifield, D.C. Tosteon, Am. Soc. 91; 2691 (1969).
♦ Säurechlorid-Methoden, Thionylchlorid: HeIv., 42: 1653 (1959).
♦ Oxalylchlorid: J. Org. Chem., 29: 843 (1964).
Als gegebenenfalls zu verwendende Kupplungs-Hilfsstoffe sind alle dem Fachmann bekannten geeignet (Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. XV/2, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart, 1974). Beispielhaft genannt seien 4-Nitrophenol, N- Hydroxysuccinimid, 1-Hydroxybenzotriazol, 1-Hydroxy-7-azabenzotriazol, 3,5- Dinitrophenol und Pentafluorphenol. Bevorzugt sind 4-Nitrophenol und N- Hydroxysuccinimid, besonders bevorzugt ist dabei das erstgenannte Reagenz.
Die Abspaltung der Schutzgruppen erfolgt nach den dem Fachmann bekannten Verfahren, beispielsweise durch Hydrolyse, Hydrogenolyse, alkalische Verseifung der Ester mit Alkali in wässrig-alkoholischer Lösung bei Temperaturen von 0° bis 50° C,
saure Verseifung mit Mineralsäuren oder im Fall von z.B. tert.-Butylestern mit Hilfe von Trifluoressigsäure.[Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd Edition, T. W. Greene and P. G. M. Wuts, John Wiley and Sons, Inc. New York, 1991], im Falle von Benzylethem mit Wasserstoff/Palladium/Kohle.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I
PEG-Pf Linker Backbone K
polare Gruppe (I)
mit K in der Bedeutung eines Metallkomplexes der allgemeinen Formel (IV), und Linker, Backbone, polare Gruppe sowie PEG-Pf, in der oben angegegebenen Bedeutung werden hergestellt indem man ein Amin der allgemeinen Formel IV
Figure imgf000046_0001
worin R1 ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 ooddeerr 5577--8833 ooddeerr eeiinnee CCaarboxylschutzgruppe bedeutet, und U2 sowie R14 in der oben angegebenen Bedeutung,
mit einer, gegebenenfalls aktivierten, Carbonsäure der allgemeinen Formel XIIb
PEG-P/ Linker Backbone OH
polare Gruppe (XHb)
wobei Linker, Backbone, polare Gruppe sowie PEG-Pf die oben angegebenen
Bedeutungen haben,
in einer Kupplungsreaktion und gegebenenfalls nachfolgender Abspaltung gegebenenfalls vorhandener Schutzgruppen zu einem Metallkomplex der allgemeinen Formel I umsetzt oder wenn R1 die Bedeutung einer Schutzgruppe hat, nach Abspaltung dieser Schutzgruppen in einem Folgeschritt in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Metalloxid oder Metallsalz eines Elementes der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 umsetzt, und anschließend, falls gewünscht, gegebenenfalls vorhandene azide Wasserstoffatome durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamide substituiert.
Die eingesetzten Carbonsäuren der allgemeinen Formeln IIa bis VIIa sind entweder bekannte Verbindungen oder werden nach den in den Beispielen beschriebenen Verfahren hergestellt, siehe DE 10040381 und DE 10040858. So ist die Herstellung der Carbonsäuren der allgemeinen Formel IIa aus DE 196 52 386 bekannt. Amine der allgemeinen Formel IV können hergestellt werden wie in WO 95/17451 beschrieben.
Verbindungen der allgemeinen Formel Xlla+b
PEG-P/ Linker Backbone H
polare Gruppe (χna)
PEG-Pf " Linker Backbone OH
polare Gruppe (XHb)
mit Backbone in der Bedeutung von
Figure imgf000047_0001
α\ / ß
N-(CR11R11 )n -W-(CR11R11 )m -N / H γ (xib)
α-NH-(CH2)q.-CH-CO-ß α-NH-(CH2)q,-CH-CO-γ
I I NH NH
I
(XIc) ß (XId)
ß-NH-(CH2)q.-CH-CO-γ ß-NH-(CH2)q.-CH-CO-α
NH NH
I I α (XIe) V (XIf)
Figure imgf000048_0001
Cx-CO-(CH2) ,-CH-CO-γ ß-CO-(CH2) ,-CH-CO-γ
NH NH α
(XIj) (XIk)
Figure imgf000048_0002
(XIm)
wobei α die Bindungsstelle von Backbone an den Chelat K bedeutet, ß die Bindungsstelle von Backbone zur polaren Gruppe ist und γ die Bindungsstelle von Backbone zum Rest Linker darstellt, werden hergestellt indem man die oben beschriebenen hydrophilen Carbonsäuren R nach dem Fachmann bekannten Methoden der Amidbildung mit Aminen der allgemeinen Formel XIIIa PEG-P/ Linker Backbone Sg
H (XIIIa)
oder im Falle der oben beschriebenen hydrophilen Amine R nach dem Fachmann bekannten Methoden der Amidbildung mit Carbonsäuren der allgemeinen Formel XIIIb
PEG-P/ Linker Backbone Sg
0H (XIIIb)
mit Sg in der Bedeutung einer Schutzgruppe und Linker, Backbone sowie PEG-Pf in der oben angegebenen Bedeutung umsetzt. Die Abspaltung der Schutzgruppen erfolgt nach den dem Fachmann bekannten Verfahren, beispielsweise durch Hydrolyse, Hydrogenolyse, alkalische Verseifung der Ester mit Alkali in wässrig-alkoholischer Lösung bei Temperaturen von 0° bis 50° C, saure Verseifung mit Mineralsäuren oder im Fall von z.B. tert.-Butylestern mit Hilfe von Trifluoressigsäure.fProtective Groups in Organic Synthesis, 2nd Edition, T.W. Greene and P.G.M. Wuts, John Wiley and Sons, Inc. New York, 1991], im Falle von Benzylethern mit Wasserstoff/Palladium/Kohle.
Verbindungen der allgemeinen Formel Xllla+b,
PEG-P/ Linker Backbone Sg
H (XIIIa)
PEG-P; Linker Backbone Sg
OH (XIIIb)
welche abgeleitet sind von den Verbindungen der allgemeinen Formel Xlla+b, PEG-Pf- Linker Backbone - H
polare Gruppe (XIIa)
PEG-Pf ' Linker Backbone OH
polare Gruppe (XIIb)
mit Backbone in der Bedeutung von
α-NH-(CH2)q,-CH-CO-ß α-NH-(CH2)q,-CH-CO-γ
I I
NH NH
I I
V (XIc) ß (XId)
ß-NH-(CH2)q,-CH-CO-γ ß-NH-(CH2)q,-CH-CO-α
I I
NH NH
I α (XIe) y (xif)
Figure imgf000050_0001
ß (XIi)
Figure imgf000051_0001
I I I I ß (XIj) α (XIk)
werden hergestellt, indem man zweifach geschützte Aminosäuren der allgemeinen Formel XIV
PEG-Pf ' Linker Backbone Sg
S9* (XIV)
Sg und Sg' in der Bedeutung einer Schutzgruppe umsetzt, wobei Sg und Sg' unterschiedlich spaltbar sind, und Linker, Backbone sowie PEG-Pf in der oben angegebenen Bedeutung umsetzt,
Die Abspaltung der Schutzgruppen erfolgt nach dem oben beschriebenen, dem Fachmann bekannten Verfahren.
Verbindungen der allgemeinen Formel (XIV) werden hergestellt, indem man zweifach geschützte Aminosäuren der allgemeinen Formel XVa+b
HO Backbone Sg
S9' (XVa)
HN Backbone Sg
S9* (XVb)
nach dem Fachmann bekannten Methoden der Amidbildung, im Falle von (XVa) mit Aminen der allgemeinen Formel XVIa, PEG-P/ Linker NH
(XVIa)
oder, im Falle von (XVb) mit Säuren der allgemeinen Formel XVIb, umsetzt
PEG-P/ Linker OH
(XVIb)
Solche zweifach geschützten Aminosäuren der allgemeinen Formel (XVa+b) sind Kaufware (Bachern).
Verbindungen der allgemeinen Formel XIIa,
PEG-Pf Linker Backbone H
polare Gruppe (XHa)
mit Backbone in der Bedeutung von
Figure imgf000052_0001
werden hergestellt, indem man Säuren der allgemeinen Formel XVIb
PEG-P/ Linker OH
(XVIb) mit den oben beschriebenen hydrophilen primären Aminen R nach dem Fachmann bekannten Methoden der Amidbildung umsetzt.
Verbindungen der allgemeinen Formel XIIIa,
PEG-Pf" Linker Backbone Sg
H (XIIIa)
welche abgeleitet sind von den Verbindungen der allgemeinen Formel XIIa,
PEG-Pf ' Linker Backbone H
polare Gruppe (χna)
mit Backbone in der Bedeutung von
N— (CR11R11 )n W— (CR11R11 )m N / H Y (XIa)
\ / ß
N-(CR11R1Mn W-(CR11R11 )m N / H y (xib)
werden hergestellt, indem man monogeschützte Diamine der allgemeinen Formel XVII
Sg-N-(CR11R1Mn -W-(CR11R11 )m NH 2
H (XVII)
mit R11, R11 , n', W und m' in der oben angegebenen Bedeutung und mit Sg in der Bedeutung einer Schutzgruppe mit Nucleophilen der allgemeinen Formel XVIc, PEG-P/ Linker Nu
(XVIc)
worin Nu ein Nucleofug bedeutet, in Gegenwart einer Base und gegebenenfalls eines Phasentransfer-Katalysators umgesetzt werden. Als Nucleofug können im Alkylierungs- reagenz der allgemeinen Formel XVIc beispielsweise die Reste -Cl, -Br, -J, -OTs, - OMs, -OSO2CF3, -OSO2C4F9 oder -OSO2C8F17 enthalten sein.
Monogeschützte Diamine der allgemeinen Formel (XVII) sind literaturbekannt und werden in folgenden Publikationen beschrieben
- Atwell et al., Synthesis, 1984, 1032-1033.
Koenig et al., Eur. J. Org. Chem., 2002, 3004-3014. Boeijen et al., J. Org. Chem., 2001 , 8454-8462.
- Spivak et al., J. Org. Chem., 1999, 4627-4634. - Pittelkov et al., Synthesis, 2002, 2195-2202.
Katchalski et al., J. Am. Chem. Soc, 1951 , 1829.
- Patent BASF AG, DE 1130803
Säuren der allgemeinen Formel (XVIb) können hergestellt werden, indem Alkohole der allgemeinen Formel XIX
PEG-Pf OCF2CH2OH
(XIX)
in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel gelöst und mit einem Alkylierungsreagenz der allgemeinen Formel (XX)
Nu-L-COO-Sg (XX),
worin Nu ein Nucleofug bedeutet, L -(CH2)-Z, (wobei z=1-5 ist), -CH2-CHOH-, oder - CH(CHOH-CH2OH)-CHOH-CHOH- ist, und Sg eine Schutzgruppe darstellt, in Gegenwart einer Base und gegebenenfalls eines Phasentransfer-Katalysators umgesetzt werden. Als Nucleofug können im Alkylierungsreagenz der allgemeinen Formel XVIII beispielsweise die Reste -Cl1 -Br, -J, -OTs, -OMs, -OSO2CF3, -OSO2C4F9 oder -OSO2C8F17 enthalten sein.
Bei der Schutzgruppe handelt es sich um eine übliche Säureschutzgruppe. Diese Schutzgruppen sind dem Fachmann gut vertraut (Protective Groups in Organic Syntheses, second Edition, T.W.Greene and P. G. M. Wuts, John Wiley & Sons Inc., New York 1991).
Die erfindungsgemäße Umsetzung kann bei Temperaturen von 0-5O0C, vorzugsweise von 00C bis Raumtemperatur erfolgen. Die Reaktionszeiten betragen von 10 Minuten bis 24 Stunden, vorzugsweise von 20 Minuten bis 12 Stunden.
Die Base wird entweder in fester Form, vorzugsweise fein gepulvert, oder als 10- 70%ige, vorzugsweise 30-50%ige, wäßrige Lösung zugesetzt. Als bevorzugte Basen dienen NaOH und KOH.
Als organische, nicht mit Wasser mischbare Lösungsmittel können im erfindungsgemäßen Alkylierungsverfahren beispielsweise Toluol, Benzol, CF3-Benzol, Hexan, Cyclohexan, Diethylether, Tetrahydrofuran, Dichlormethan, MTB oder deren Gemische eingesetzt werden.
Als Phasentransfer-Katalysatoren dienen im erfindungsgemäßen Verfahren die für diesen Zweck bekannten quartären Ammonium- oder Phosphoniumsalze oder auch Kronenether wie z. B. [15]-Krone-5 oder [18]-Krone-6. Vorzugsweise kommen quartäre Ammoniumsalze mit vier gleichen oder verschiedenen Kohlenwasserstoffgruppen am Kation, ausgewählt aus Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl oder Isobutyl in Frage. Die Kohlenwasserstoffgruppen am Kation müssen groß genug sein, um eine gute Löslichkeit des Alkylierungsreagenzes im organischen Lösungsmittel zu gewährleisten. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt wird N(Butyl)4 +-Cr, N(Butyl)4 +-HSO4 ", aber auch N(Methyl)4 +-CI" eingesetzt.
Zahlreiche Beispiele für Alkohole der allgemeinen Formel (XIX) sind in US 3293306 beschrieben. Amine der allgemeinen Formel (XVIa) können nach folgendem Verfahren erhalten werden: aus den entsprechenden Säuren der allgemeinen Formel (XVIb) durch Umsetzung mit primären Aminen oder Ammoniak nach dem Fachmann bekannten Methoden der Amidbildung, sowie anschließender Reduktion, in an sich bekannter Weise mit Diboran oder Lithiumaluminiumhydrid.
Nucleophile der allgemeinen Formel (XVIc) können nach folgendem Verfahren erhalten werden: aus den entsprechenden Säuren der allgemeinen Formel (XVIb) durch Reduktion, in an sich bekannter Weise mit DIBAL oder Lithiumaluminiumhydrid zu den entsprechenden sekundären Alkoholen. Diese können im Anschluß durch eine Mitsunobu-Reaktion [O. Mitsunobu, Synthesisis, 1981 , 1-28] in die entsprechenden Nucleophile überführt werden.
Aufgrund ihrer hervorragenden Verträglichkeit und ihrer besonderen pharmakokinetischen Eigenschaften, wie der sehr hohe Kontrastmittelgehalt zu frühen Zeitpunkten nach Applikation und die schnelle renale Ausscheidung, sind die erfindungsgemäßen Verbindungen besonders zur Darstellung des Blutraums geeignet, z.B. als bloodpool agent.
Beispiele
Beispiel 1
a) 2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure
Zu 100 g (182.45 mmol) 1 H, 11-1,-3, 6,9-Trioxa-perfluor-i-tridecanol (Apollo) und 20.5 g (365 mmol) fein gepulvertes Kaliumhydroxid sowie einer katalytischen Menge (2 g) Tetra-n-butylammoniumhydrogensulfat in 800 ml Toluol gibt man bei 0 0C 53.4 g (275 mmol) Bromessigsäure-tert-butylester und rührt 2 h bei bei dieser Temperatur sowie 12 h beiRaumtemperatur. Die Reaktionslösung wird mit 1500 ml Essigsäureethylester und 800 ml Wasser versetzt. Die organische Phase wird abgetrennt und zweimal mit je 500 ml Wasser gewaschen, anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einem Gemisch, bestehend aus 1200 ml Methanol und 0.5 M Natronlauge im Verhältnis 2:1 suspendiert und anschließend 12 h auf 60 0C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird zur Aufarbeitung durch Versetzen mit Amberlite IR 120 (H+-Form)-Kationenaustauscherharz neutralisiert, vom Austauscher abfiltriert, zur Tockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 3). Ausbeute: 57.6 g (52 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 23.78 H 0.83 F 59.55 gef.: C 24.01 H 0.87 F 59.32
b) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure)-N-methyl-amid
Zu 50 g (82.49 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1a in 500 ml Dichlormethan gibt man 15.3 g (120 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 400 ml Dichlormethan gelöst, bei 0 0C für ca. 2 h Methylamingas in die Lösung eingeleitet und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 400 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1). Ausbeute: 47.9 g (94 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 25.22 H 1.30 N 2.26 F 58.30 gef.: C 25.36 H 1.35 N 2.22 F 58.06
c) N-Methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-amin
45 g (72.68 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1 b in 150 ml THF werden mit 50 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 0C abgekühlt, 100 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 300 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 300 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 300 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 33.9 g (77 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 25.80 H 1.67 N 2.31 F 59.64 gef.: C 25.96 H 1.69 N 2.27 F 59.36
d) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin-[N-methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,- 3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid
Zu 18.82 g (50 mmol) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin (hergestellt nach EP 01/08498) und 30.31 g (50 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1c in 200 ml THF gibt man bei O 0C 24.7 g (100 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1 ,2-dihydrochinolin-1- carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 38.6 g (80 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 36.15 H 2.82 N 4.36 F 43.38 gef.: C 36.32 H 2.85 N 4.32 F 43.11 e) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-[N-methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa- perfluorhexadecyl)]-amid
In eine Lösung aus 38 g (39.44 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1d in 250 ml Ethanol leitet man bei 0 0C für 1 h Ammoniak-Gas ein, und rührt anschließend 4 h bei
0 0C. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand aus Wasser ausgerührt. Man filtriert den Feststoff ab und trocknet im Vakuum bei 50 0C.
Ausbeute: 34.3 g (98 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber.: C 37.38 H 3.25 N 4.84 F 41.61 gef.: C 37.54 H 3.29 N 4.79 F 41.44
f) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-[1-0-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-0- benzyl)mannopyranose]-L-lysin-[N-methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa- perfluorhexadecyl)]-amid
Zu einer Lösung von 32.0 g (36.89 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1e und 22.09 g (36.89 mmol) 1-0-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-0-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01160 A1 ) und 4.25 g (36.89 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 0C 9.51 g (46.11 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 0C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1). Ausbeute: 39.6 g (74 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 52.25 H 4.45 N 2.90 F 24.93 gef.: C 52.43 H 4.48 N 2.87 F 24.78
g) 2-N-(1 -O-α-d-Carbonylmethylmannopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1 H, 1 H,2H,2H,4H,- 4H,-3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid
Zu einer Lösung von 38.0 g (26.24 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1f in 600 ml Ethanol gibt man 5.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 25.2 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 34.01 H 3.59 N 4.41 F 37.86 gef.: C 34.48 H 3.65 N 4.36 F 37.59
h) 6-N-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-10-N-
(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-N-(1-0-α-d-carbonylmethylmanno- pyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa- perfluorhexadecyl)]-amid, Gd-Komplex
20 g (20.76 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1g, 2.39 g (20.76 mmol) N-
Hydroxysuccinimid, 1.76 g (41.52 mmol) Lithiumchlorid und 13.07 g (20.76 mmol) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1 -carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-
1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man
5.35 g (25.95 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur.
Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18;
Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril).
Ausbeute 21.5 g (62 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 35.30 H 3.99 N 7.16 F 23.06 Gd 10.05 gef.: C 35.48 H 4.03 N 7.14 F 22.98 Gd 10.00
Beispiel 2
a) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure)-N-2-(methoxyethyl)- amid
Zu 10 g (16.5 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1a in 100 ml Dichlormethan gibt man 2.55 g (20 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 2.48 g (33 mmol) 2-Methoxyethylamin (Aldrich) zugegben und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1 ). Ausbeute: 9.9 g (90 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber: C 27.16 H 1.82 N 2.11 F 54.43 gef.: C 27.36 H 1.87 N 2.08 F 54.29
b) N-2-Methoxyethyl-(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-amin
9.5 g (14.32 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 0C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1 ). Ausbeute: 8.5 g (91 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 27.75 H 2.17 N 2.16 F 55.60 gef.: C 27.88 H 2.20 N 2.13 F 55.41
c) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N- (1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethyl)- amid]-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex
8 g (12.32 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2b, 1.42 g (12.32 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 1.04 g (24.64 mmol) Lithiumchlorid und 7.76 g (12.32 mmol) 1 ,4,7- Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1 ,4,7, 10- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 3.18 g (15.4 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 9.2 g (56 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 5.8 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 32.39 H 3.36 N 6.66 F 28.63 Gd 12.47 gef.: C 32.51 H 3.41 N 6.64 F 28.51 Gd 12.39
Beispiel 3
a) 2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluortridecansäure
Zu 100 g (251.21 mmol) 1 H,1 H,-3,6,9-Trioxa-perfluor-1-decanol (Apollo) und 28.1 g (500 mmol) fein gepulvertes Kaliumhydroxid sowie einer katalytischen Menge (2 g) Tetra-n-butylammoniumhydrogensulfat in 800 ml Toluol gibt man bei 0 0C 72.8 g (375 mmol) Bromessigsäure-tert-butylester und rührt 2 h bei bei dieser Temperatur sowie 12 h beiRaumtemperatur. Die Reaktionslösung wird mit 1500 ml Essigsäureethylester und 800 ml Wasser versetzt. Die organische Phase wird abgetrennt und zweimal mit je 500 ml Wasser gewaschen, anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einem Gemisch, bestehend aus 1200 ml Methanol und 0.5 M Natronlauge im Verhältnis 2:1 suspendiert und anschließend 12 h auf 60 0C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird zur Aufarbeitung durch Versetzen mit Amberlite IR 120 (H+-Form)-Kationenaustauscherharz neutralisiert, vom Austauscher abfiltriert, zur Tockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 3). Ausbeute: 67.5 g (59 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 23.70 H 1.10 F 54.15 gef.: C 23.93 H 1.14 F 54.02 b) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluortridecansäure)-N-methyl-amid
Zu 40 g (87.70 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3a in 500 ml Dichlormethan gibt man 15.3 g (120 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 400 ml Dichlormethan gelöst, bei 0 0C für ca. 2 h Methylamingas in die Lösung eingeleitet und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 400 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1). Ausbeute: 35.4 g (86 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 25.60 H 1.72 N 2.99 F 52.64 gef.: C 25.82 H 1.75 N 2.94 F 52.48
c) N-Methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluortridecyl)-amin
34 g (72.47 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3b in 150 ml THF werden mit 50 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 0C abgekühlt, 100 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 300 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 300 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 300 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 27.9 g (85 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 26.39 H 2.21 N 3.08 F 54.26 gef.: C 26.54 H 2.18 N 3.07 F 54.21
d) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-thfluoracetyl-L-lysin-[N-methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,- 3,6,9,12-tetraoxa-perfluortridecyl)]-amid Zu 18.82 g (50 mmol) β-N-Benzyloxycarbonyl^-N-trifluoracetyl-L-lysin (hergestellt nach EP 01/08498) und 22.76 g (50 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3c in 200 ml THF gibt man bei 0 0C 24.7 g (100 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1 ,2-dihydrochinolin-1- carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 31.7 g (78 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 38.39 H 3.35 N 5.17 F 37.37 gef.: C 38.60 H 3.42 N 5.10 F 37.12
e) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-[N-methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa- perfluortridecyl)]-amid
In eine Lösung aus 30 g (36.88 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3d in 250 ml Ethanol leitet man bei 0 0C für 1 h Ammoniak-Gas ein, und rührt anschließend 4 h bei 0 0C. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand aus Wasser ausgerührt. Man filtriert den Feststoff ab und trocknet im Vakuum bei 50 0C. Ausbeute: 25.2 g (95 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs. Elementaranalyse: ber: C 40.18 H 3.93 N 5.86 F 34.42 gef.: C 40.29 H 3.95 N 5.83 F 34.37
f) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-[1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O- benzyl)mannopyranose]-L-lysin-[N-methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa- perfluortridecyl)]-amid
Zu einer Lösung von 24.0 g (33.45 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3e und 20.03 g (33.45 mmol) 1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01160 A1) und 3.85 g (33.45 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 0C 8.63 g (41.81 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei O 0C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1 ). Ausbeute: 34.2 g (79 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber: C 55.51 H 4.97 N 3.24 F 19.03 gef.: C 55.76 H 5.01 N 3.20 F 18.96
g) 2-N-(1-0-α-d-Carbonylmethylmannopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,- 4Hl-3,6,9,12-tetraoxa-perfluortridecyl)]-amid
Zu einer Lösung von 33.0 g (25.42 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3f in 600 ml Ethanol gibt man 5.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei
Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur
Trockene ein.
Ausbeute: 20.6 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber.: C 35.88 H 4.27 N 5.23 F 30.74 gef.: C 36.03 H 4.32 N 5.19 F 30.59
h) 6-N-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-10-N-
(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-N-(1 -0-α-d-carbonylmethylmanno- pyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxa- perfluortridecyl)]-amid, Gd-Komplex
15 g (18.67 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3g, 2.15 g (18.67 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 1.58 g (37.34 mmol) Lithiumchlorid und 11.76 g (18.67 mmol) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1 -carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-
1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1 )) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 4.82 g (23.34 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 15.6 g (55 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.0 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber: C 36.49 H 4.42 N 7.92 F 17.45 Gd 11.11 gef.: C 36.75 H 4.45 N 7.89 F 17.39 Gd 11.04
Beispiel 4
a) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluortridecansäure)-N-2-(methoxyethyl)-amid
Zu 10 g (21.92 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3a in 100 ml Dichlormethan gibt man 3.19 g (25 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im
Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst,
3.29 g (43.84 mmol) 2-Methoxyethylamin (Aldrich) zugegben und 4 h bei
Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der
Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel:
Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 9.5 g (84 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse: ber.: C 28.08 H 2.36 N 2.73 F 48.12 gef.: C 28.26 H 2.40 N 2.71 F 47.98
b) N-2-Methoxyethyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluortridecyl)-amin
9.0 g (17.54 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 4a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 7.5 g (86 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 28.87 H 2.83 N 2.81 F 49.47 gef.: C 29. 02 H 2. 87 N 2. 78 F 49 .31
c) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N- (1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluortridecyl)-N-(2-methoxyethyl)-amid]-
1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex
7.0 g (14.02 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 4b, 1.61 g (14.02 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 1.19 g (28.04 mmol) Lithiumchlorid und 8.83 g (14.02 mmol) 1 ,4,7- Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1 -carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 3.62 g (17.53 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 8.5 g (51 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.7 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 33.52 H 3.81 N 7.56 F 22.23 Gd 14.15 gef.: C 33.62 H 3.84 N 7.52 F 22.14 Gd 14.07
Beispiel 5
a) 1 H,1 H,-3,6,9-Trioxa-2,5,8-trimethyl-perfluordodecan-1-ol
Zu 100 g (150.58 mmol) 3,6,9-Trioxa-2,5,8-trimethyl-perfluortridecansäurefluorid (Oakwood) 500 ml Dioxan gibt man 3.76 g (99.4 mmol) Natriumborhydrid und rührt 2 h bei 60 °C. Die Reaktionslösung wird 500 ml Eiswasser gegossen, und dreimal mit je 300 ml Diethylether extrahiert. Die vereinigten organische Phasen werden über
Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 2). Ausbeute: 83.1 g (85 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber: C 22.24 H 0.47 F 67.42 gef.: C 22.36 H 0.51 F 67.29
b) 2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-5,8,1 1-trimethyl-perfluorpentadecansäure
Zu 50 g (77.15 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5a und 8.5 g (152 mmol) fein gepulvertes Kaliumhydroxid sowie einer katalytischen Menge (1 g) Tetra-n- butylammoniumhydrogensulfat in 400 ml Toluol gibt man bei 0 0C 22.3 g (115 mmol) Bromessigsäure-tert-butylester und rührt 2 h bei bei dieser Temperatur sowie 12 h beiRaumtemperatur. Die Reaktionslösung wird mit 1000 ml Essigsäureethylester und 500 ml Wasser versetzt. Die organische Phase wird abgetrennt und zweimal mit je 300 ml Wasser gewaschen, anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einem Gemisch, bestehend aus 800 ml Methanol und 0.5 M Natronlauge im Verhältnis 2:1 suspendiert und anschließend 12 h auf 60 0C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird zur Aufarbeitung durch Versetzen mit Amberlite IR 120 (H+-Form)-Kationenaustauscherharz neutralisiert, vom Austauscher abfiltriert, zur Tockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 3). Ausbeute: 24.0 g (44 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 23.81 H 0.71 F 61.88 gef.: C 24.02 H 0.74 F 61.56
c) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecansäure)-N- methyl-amid
Zu 21 g (29.74 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5b in 200 ml Dichlormethan gibt man 5.1 g (40 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 200 ml Dichlormethan gelöst, bei 0 0C für ca. 2 h Methylamingas in die Lösung eingeleitet und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 200 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1). Ausbeute: 17.3 g (81 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 25.05 H 1.12 N 1.95 F 60.76 gef.: C 25.22 H 1.17 N 1.93 F 60.54
d) N-Methyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecyl)- amin
16.5 g (22.94 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5c in 50 ml THF werden mit 20 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 30 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/15 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1 ). Ausbeute: 13.6 g (84 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 25.55 H 1.43 N 1.99 F 61.69 gef.: C 25.72 H 1.46 N 1.95 F 61.53
e) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin-[N-methyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12- tetraoxa-5,8, 1 1 -trimethyl-perfluorpentadecyl)]-amid
Zu 7.53 g (20 mmol) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin (hergestellt nach
EP 01/08498) und 14.10 g (20 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5d in 200 ml
THF gibt man bei 0 0C 9.88 g (40 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1 ,2-dihydrochinolin-1- carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel:
Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 17.5 g (82 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber: C 35.01 H 2.56 N 3.95 F 46.44 gef.: C 35.23 H 2.60 N 3.91 F 46.27
f) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-[N-methyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11- trimethyl-perfluorpentadecyl)]-amid
In eine Lösung aus 17 g (15.98 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5e in 100 ml Ethanol leitet man bei 0 0C für 1 h Ammoniak-Gas ein, und rührt anschließend 4 h bei O 0C. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand aus Wasser ausgerührt. Man filtriert den Feststoff ab und trocknet im Vakuum bei 50 0C. Ausbeute: 14.9 g (97 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 36.00 H 2.92 N 4.34 F 45.16 gef.: C 36.19 H 2.96 N 4.29 F 44.98
g) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-[1-0-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-0- benzyl)mannopyranose]-L-lysin-[N-methyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11- trimethyl-perfluorpentadecyl)]-amid
Zu einer Lösung von 14.3 g (14.78 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5f und 8.85 g (14.78 mmol) 1-0-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-0-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01 160 A1 ) und 1.70 g (14.78 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 3.81 g (18.48 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 0C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1). Ausbeute: 18.8 g (82 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 50.43 H 4.17 N 2.71 F 28.22 gef.: C 50.68 H 4.22 N 2.68 F 28.09
h) 2-N-(1-0-α-d-Carbonylmethylmannopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(2H,2H,4H,4H,- 3,6,9, 12-tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecyl)]-amid Zu einer Lösung von 18.0 g (11.63 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5g in 300 ml Ethanol gibt man 3.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Ausbeute: 12.4 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 33.06 H 3.25 N 3.99 F 41.47 gef.: C 33.39 H 3.31 N 3.94 F 41.18
i) 6-N-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclodoctecan-10-N-
(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-N-(1-O-α-d-carbonylmethylmanno- pyranose)-L-lysin-[N-methyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11-trimethyl- perfluorpentadecyl)]-amid, Gd-Komplex
1 1.8 g (11.20 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5h, 1.29 g (11.20 mmol) N-
Hydroxysuccinimid, 0.95 g (22.40 mmol) Lithiumchlorid und 7.05 g (11.20 mmol) 1 ,4,7- Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1 )) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.89 g (14.00 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 1 1.7 g (58 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.4 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 34.62 H 3.75 N 6.73 F 26.24 Gd 9.44 gef.: C 34.78 H 3.78 N 6.75 F 26.09 Gd 9.36
Beispiel 6
a) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecansäure)-N-2-
(methoxyethyl)-amid Zu 10 g (14.16 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5b in 100 ml Dichlormethan gibt man 2.55 g (20 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 2.13 g (28.32 mmol) 2-Methoxyethylamin (Aldrich) zugegben und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1 ). Ausbeute: 10.1 g (93 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 26.75 H 1.58 N 1.84 F 57.25 gef.: C 26.88 H 1.64 N 1.82 F 57.1 1
b) N-2-Methoxyethyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpenta- decyl)-amin
9.5 g (12.45 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 6a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 0C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 8.2 g (88 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 27.25 H 1.88 N 1.87 F 58.32 gef.: C 27.51 H 1.90 N 1.88 F 58.16
c) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-
(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecyl)-N-(2- methoxyethyl)-amid]-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex 7.6 g (10.14 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 6b, 1.17 g (10.14 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 0.86 g (20.28 mmol) Lithiumchlorid und 6.39 g (10.14 mmol) 1 ,4,7- Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG1 (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.62 g (12.68 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril).
Ausbeute 7.7 g (52 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.0 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 31.77 H 3.1 1 N 6.17 F 32.1 1 Gd 11.55 gef.: C 31.89 H 3.14 N 6.19 F 32.01 Gd 11.48
Beispiel 7
a) 1 H, 1 H, -3, 6, 9, 12-Tetraoxa-2,5,8, 11 -tetramethyl-perfluorpentadecan-1 -ol
Zu 100 g (120.46 mmol) 3,6,9, 12-Tetraoxa-2, 5, 8,11 -tetramethyl-perfluortridecansäure- fluorid (Oakwood) 500 ml Dioxan gibt man 3.01 g (79.5 mmol) Natriumborhydrid und rührt 2 h bei 60 0C. Die Reaktionslösung wird 500 ml Eiswasser gegossen, und dreimal mit je 300 ml Diethylether extrahiert. Die vereinigten organische Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 2). Ausbeute: 87.3 g (89 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 22.13 H 0.37 F 67.67 gef.: C 22.19 H 0.37 F 67.58
b) 3,6,9, 12, 15-Pentaoxa-5,8, 1 1 , 14-tetramethyl-perfluoroctadecansäure
Zu 50 g (61.41 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7a und 6.88 g (123 mmol) fein gepulvertes Kaliumhydroxid sowie einer katalytischen Menge (1 g) Tetra-n- butylammoniumhydrogensulfat in 400 ml Toluol gibt man bei 0 0C 17.8 g (92 mmol) Bromessigsäure-tert-butylester und rührt 2 h bei bei dieser Temperatur sowie 12 h beiRaumtemperatur. Die Reaktionslösung wird mit 1000 ml Essigsäureethylester und 500 ml Wasser versetzt. Die organische Phase wird abgetrennt und zweimal mit je 300 ml Wasser gewaschen, anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einem Gemisch, bestehend aus 800 ml Methanol und 0.5 M Natronlauge im Verhältnis 2:1 suspendiert und anschließend 12 h auf 60 0C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird zur Aufarbeitung durch Versetzen mit Amberlite IR 120 (H+-Form)-Kationenaustauscherharz neutralisiert, vom Austauscher abfiltriert, zur Tockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 3). Ausbeute: 20.9 g (39 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 23.41 H 0.58 F 63.17 gef.: C 23.66 H 0.61 F 62.94
c) (3,6,9, 12, 15-Pentaoxa-5,8, 11 ,14-tetramethyl-perfluoroctadecansäure)-N-methyl- amid
Zu 20 g (22.93 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7b in 200 ml Dichlormethan gibt man 5.1 g (40 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 200 ml Dichlormethan gelöst, bei 0 0C für ca. 2 h Methylamingas in die Lösung eingeleitet und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 200 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1). Ausbeute: 15.0 g (74 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 24.42 H 0.91 N 1.58 F 62.24 gef.: C 24.59 H 0.92 N 1.56 F 62.03
d) N-Methyl-(3,6,9, 12, 15-pentaoxa-5,8, 11 , 14-tetramethyl-perfluoroctadecyl)-amin
14.5 g (16.38 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7c in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 0C abgekühlt, 30 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/15 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 12.6 g (88 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 24.82 H 1.16 N 1.61 F 63.24 gβf.: C 24.99 H 1.19 N 1.63 F 62.98
e) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin-[N-methyl-(3,6,9,12,15-pentaoxa- 5,8, 1 1 ,14-tetramethyl-perfluoroctadecyl)]-amid
Zu 3.76 g (10 mmol) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin (hergestellt nach
EP 01/08498) und 8.71 g (10 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7d in 200 ml THF gibt man bei 0 0C 4.94 g (20 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1 ,2-dihydrochinolin-1- carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel:
Dichlormethan/Methanol 20 : 1 ).
Ausbeute: 10.5 g (85 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber.: C 33.21 H 2.21 N 3.42 F 49.44 gef.: C 33.52 H 2.29 N 3.37 F 49.34
f) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-[N-methyl-(3,6,9, 12, 15-pentaoxa-5,8, 11 ,14- tetramethyl-perfluoroctadecyl)]-amid
In eine Lösung aus 10 g (8.13 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7e in 100 ml Ethanol leitet man bei 0 °C für 1 h Ammoniak-Gas ein, und rührt anschließend 4 h bei 0 °C. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand aus Wasser ausgerührt. Man filtriert den Feststoff ab und trocknet im Vakuum bei 50 0C. Ausbeute: 9.1 g (99 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 33.91 H 2 .49 N 3. 71 F 48 .60 gef.: C 34.12 H 2 .52 N 3. 75 F 48 .41
g) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-[1-0-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-0- benzyl)mannopyranose]-L-lysin-[N-methyl-(3,6,9, 12, 15-pentaoxa-5,8, 11 ,14- tetramethyl-perfluoroctadecyl)]-amid
Zu einer Lösung von 8.5 g (7.50 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7f und 4.49 g (7.50 mmol) 1 -0-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-0-benzyl)mannopyranose
(hergestellt nach WO 99/01160 A1 ) und 863 mg (7.50 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 10O mI Dimethylformamid gibt man bei O 0C 1.93 g (9.38 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1). Ausbeute: 10.8 g (84 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 47.65 H 3.76 N 2.45 F 32.14 gef.: C 47.79 H 3.80 N 2.45 F 31.95
h) 2-N-(1 -O-α-d-Carbonylmethylmannopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(3,6,9, 12,15- pentaoxa-5,8,11 ,14-tetramethyl-perfluoroctadecyl)]-amid
Zu einer Lösung von 10.2 g (5.95 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7g in 200 ml
Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei
Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur
Trockene ein. Ausbeute: 7.3 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber.: C 31.52 H 2.81 N 3.45 F 45.18 gef.: C 31.77 H 2.94 N 3.41 F 44.99
i) 6-N-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-
(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-N-(1-0-α-d-carbonylmethylmanno- pyranose)-L-lysin-[N-methyl-(3,6,9, 12, 15-pentaoxa-5,8, 11 , 14-tetramethyl- perfluoroctadecyl)]-amid, Gd-Komplex
6.8 g (5.58 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7h, 642 mg (5.58 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 473 mg (11.16 mmol) Lithiumchlorid und 3.51 g (5.58 mmol) 1 ,4,7- Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1 )) werden unter leichtem Erwärmen in 100 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 1.44 g (6.98 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 7.1 g (64 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.5 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 33.45 H 3.41 N 6.12 F 30.09 Gd 8.59 gef.: C 33.64 H 3.42 N 6.06 F 30.14 Gd 8.52
Beispiel 8
a) (3,6,9,12,15-Pentaoxa-5,8, 11 ,14-tetramethyl-perfluoroctadecansäure)-N-2- (methoxyethyl)-amid
Zu 10 g (11.47 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7b in 100 ml Dichlormethan gibt man 2.55 g (20 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 1.72 g (22.94 mmol) 2-Methoxyethylamin (Aldrich) zugegben und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1 ). Ausbeute: 9.5 g (89 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 25.85 H 1.30 N 1.51 F 59.29 gef.: C 26.00 H 1.32 N 1.54 F 59.08
b) N-2-Methoxyethyl-(3,6,9, 12,15-pentaoxa-5,8, 11 ,14-tetramethyl-perfluoroctadecyl)- amin
9.0 g (9.68 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 8a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 0C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 8.1 g (91 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 26.25 H 1.54 N 1.53 F 60.19 gef.: C 26.29 H 1.58 N 1.47 F 60.11
c) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N- (3,6,9,12,15-pentaoxa-5,8,11 ,14-tetramethyl-perfluoroctadecyl)-N-(2-methoxyethyl)- amid]-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex
7.5 g (8.19 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 8b, 943 mg (8.19 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 694 mg (16.38 mmol) Lithiumchlorid und 5.16 g (8.19 mmol) 1 ,4,7- Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.11 g (10.24 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 7.9 g (58 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.3 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber: C 30.68 H 2.77 N 5.50 F 36.08 Gd 10.30 gef.: C 30.81 H 2.79 N 5.50 F 35.97 Gd 10.22
Beispiel 9
a) 1 -N-(Benzyloxycarbonyl)-1 H, 1 H,2H,2H,5H,5H,7H,7H-3-aza-4-oxo-6,9, 12,15- tetraoxa-perfluorhexadecylamin
Zu 10 g (21.92 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3a in 100 ml Dichlormethan gibt man 3.19 g (25 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im
Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst,
8.52 g (43.84 mmol) N-Benzyloxycarbonyl-ethylendiamin (Atwell et al., Synthesis, 1984,
1032-1033) und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit
100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel:
Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1 ).
Ausbeute: 1 1.0 g (79 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse: ber.: C 36.09 H 2.71 N 4.43 F 39.06 gef.: C 36.22 H 2.74 N 4.38 F 38.89
b) 1 -N-(Benzyloxycarbonyl)-1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,5H,5H,7H,7H-3-aza-6,9, 12,15- tetraoxa-perfluorhexadecylamin
10.6 g (16.76 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 9a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 0C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 8.4 g (81 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse: ber.: C 36.91 H 3.10 N 4.53 F 39.94 gef.: C 37.06 H 3.15 N 4.48 F 39.67
c) N-[2-(Benzyloxycarbonyl)-aminoethyl-N-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H-3,6,9,12-tetraoxa- perfluortridecyl)-2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-acetamid
Zu einer Lösung von 8 g (12.94 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 9b und 2.31 g (12.94 mmol) [2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-essigsäure (Aldrich) und 1.49 g (12.94 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dimethylformamid gibt man bei O 0C 3.34 g (16.18 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 0C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1). Ausbeute: 8.5 g (84 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 40.1 1 H 4.01 N 3.60 F 31.72 gef.: C 40.36 H 4.10 N 3.53 F 31.52
d) N-2-(Aminoethyl)-N-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-2-[2-(2- methoxyethoxy)-ethoxy]-acetamid
Zu einer Lösung von 8.2 g (10.53 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 9c in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei
Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur
Trockene ein.
Ausbeute: 6.8 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber.: C 33.55 H 3.91 N 4.35 F 38.33 gef.: C 33.76 H 3.98 N 4.17 F 37.98 e) N-{[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan-i 0-N-(pentanoyl- 3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-aminoethyl}-N-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H-3,6,9,12- tetraoxaperfluortridecyl)-2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-acetamid, Gd-Komplex
6.0 g (9.31 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 9d, 1.07 g (9.31 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 789 mg (18.62 mmol) Lithiumchlorid und 5.86 g (9.31 mmol) 1 ,4,7- Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 100 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.4 g (11.64 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 8.2 g (66 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.1 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 35.38 H 4.25 N 7.81 F 19.66 Gd 12.52 gef.: C 35.57 H 4.31 N 7.77 F 19.52 Gd 12.46
Beispiel 10
a) 1 -N-(Benzyloxycarbonyl)-1 H, 1 H,2H,2H,5H,5H,7H,7H-3-aza-4-oxo-6,9, 12,15- tetraoxa-8, 1 1 ,14-trimethylperfluoroctadecylamin
Zu 15 g (21.24 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5b in 100 ml Dichlormethan gibt man 3.19 g (25 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 8.26 g (42.48 mmol) N-Benzyloxycarbonyl-ethylendiamin (Atwell et al., Synthesis, 1984, 1032-1033) und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 13.9 g (74 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 32.67 H 1 .94 N 3. 17 F 49.52 gef.: C 32.88 H 1 .89 N 3. 04 F 49.88
b) 1 -N-(Benzyloxycarbonyl)-1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,5H,5H,7H,7H-3-aza-6,9, 12,15- tetraoxa-8,11 ,14-trimethylperfluoroctadecylamin
13.5 g (15.30 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 10a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf O 0C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 9.0 g (68 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 33.20 H 2.21 N 3.23 F 50.32 gef.: C 33.52 H 2.29 N 3.14 F 50.16
c) N-[2-(Benzyloxycarbonyl)-aminoethyl-N-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H-6,9,12,15-tetraoxa- 8,1 1 ,14-trimethylperfluorpentadecyl)-2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-acetamid
Zu einer Lösung von 8.5 g (9.79 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 10b und 1.74 g (9.79 mmol) [2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-essigsäure (Aldrich) und 1.13 g (9.79 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dimethylformamid gibt man bei O 0C 2.52 g (12.24 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 0C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1 ). Ausbeute: 8.1 g (80 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 36.20 H 3. 04 N 2. 72 F 42 .48 gef.: C 36.44 H 3. 09 N 2. 68 F 42 .21
d) N-2-(Aminoethyl)-N-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H-6,9, 12,15-tetraoxa-8, 1 1 , 14-trimethylper- fluorpentadecyl)-2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-acetamid
Zu einer Lösung von 8.0 g (7.78 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 10c in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei
Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur
Trockene ein.
Ausbeute: 7.0 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber.: C 30.89 H 2.82 N 3.13 F 48.85 gef.: C 30.98 H 2.80 N 3.19 F 48.67
e) N-{[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl- 3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-aminoethyl}-N-(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H-6,9, 12, 15- tetraoxa-8, 1 1 , 14-trimethylperfluorpentadecyl)-2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]- acetamid, Gd-Komplex
6.5 g (7.27 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 10d, 837 mg (7.27 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 616 mg (14.54 mmol) Lithiumchlorid und 4.58 g (7.27 mmol) 1 ,4,7- Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1 -carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1 ,4,7, 10- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1 )) werden unter leichtem Erwärmen in 100 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 1.87 g (9.09 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 8.1 g (69 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.7 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 33.49 H 3.55 N 6.51 F 29.01 Gd 10.44 gef.: C 33.64 H 3.58 N 6.46 F 28.94 Gd 10.37 Beispiel 11
a) 6-N-(Benzyloxycarbonyl)-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6l9,12,-tetraoxaperfluortridecanoyl)- L-lysin-methylester
Zu 10 g (21.92 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3a in 100 ml Dichlormethan gibt man 3.19 g (25 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, mit 8.07 g (27.4 mmol) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-methylester (Bachern) sowie 2.75 g (27.4 mmol) Triethylamin versetzt und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1). Ausbeute: 13.5 g (84 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 39.36 H 3.44 N 3.82 F 33.72 gef.: C 39.48 H 3.47 N 3.74 F 33.59
b) 2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-Tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-methylester
Zu einer Lösung von 13.0 g (17.75 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 11 a in
200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im
Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 10.7 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber.: C 32.12 H 3.20 N 4.68 F 41.28 gef.: C 32.39 H 3.32 N 4.55 F 40.96
c) 6-N-[1-0-α-d-Carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-0-benzyl)mannopyranose]-2-N- (2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-methylester
Zu einer Lösung von 10.3 g (17.21 mmol) Titelverbindung aus Beispiel 11 b, 10.30 g (17.21 mmol) 1 -0-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-0-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01160 A1), 1.98 g (17.21 mmol) N-Hydroxysuccinimid und
3.47 g (34.42 mmol) Triethylamin in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 0C 4.44 g
(21.51 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 0C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im
Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel
(Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1 ).
Ausbeute: 16.6 g (82 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse: ber.: C 52.98 H 4.70 N 2.38 F 20.95 gef.: C 53.31 H 4.78 N 2.30 F 20.68
d) 6-N-[1-0-α-d-Carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-0-benzyl)mannopyranose]-2-N- (2H,2H,4H,4H-3,6,9, 12,-tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin
16.0 g (13.57 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 11c werden in 100 ml Methanol und 25 ml 2 N Kaliumhydroxid-Lösung gelöst und 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wird mit 2 N Salzsäure angesäuert, im Vakuum eingengt, und dreimal mit je 50 ml Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1 ). Ausbeute: 12.4 g (78 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 52.58 H 4.59 N 2.40 F 21.20 gef.: C 52.69 H 4.64 N 2.42 F 21.00
e) 6-N-(1-0-α-d-Carbonylmethylmannopyranose)-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,- tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-[1 ,4,7-tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7, 10- tetraazacyclododecan-10-N-(2-hydroxy-3-yl)]-amid, Gd-Komplex
12.0 g (10.30 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1 1d, 1.18 g (10.30 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 873 mg (20.60 mmol) Lithiumchlorid und 5.91 g (10.30 mmol) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[3-amino-2-hydroxypropyl]-1 ,4,7, 10-tetraaza- cyclododecan, Gd-Komplex (WO 95/17451 , Schering AG) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylformamid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.66 g (12.88 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 48 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird in 100 ml Methanol gelöst, mit 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) versetzt und 24 h bei Raumtemperatur hydriert. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird in wenig Wasser aufgenommen, von unlöslichen Bestandteilen abfiltriert, und das Filtrat anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 7.3 g (49 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber: C 36.32 H 4.22 N 7.21 F 18.16 Gd 11.56 gef.: C 36.39 H 4.17 N 7.23 F 18.06 Gd 1 1.47
Beispiel 12
a) 6-N-(Benzyloxycarbonyl)-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxa-5,8,1 1-trimethyl- perfluorpentadecanoyl)-L-lysin-methylester
Zu 15 g (21.24 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5a in 100 ml Dichlormethan gibt man 3.19 g (25 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, mit 7.82 g (26.55 mmol) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-methylester (Bachern) sowie 2.66 g (26.55 mmol) Triethylamin versetzt und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1). Ausbeute: 16.7 g (80 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber: C 35.45 H 2.56 N 2.85 F 44.47 gef.: C 35.68 H 2.59 N 2.81 F 44.36
b) 2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-Tetraoxa-5,8,11-trimethylperfluorpentadecanoyl)-L- lysin-methylester Zu einer Lösung von 16.0 g (16.29 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 12a in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Ausbeute: 13.9 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 29.73 H 2.26 N 3.30 F 51.51 gef.: C 30.01 H 2.35 N 3.19 F 51.29
c) 6-N-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-acetyl}-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9, 12,-tetraoxa- 5,8, 11 -trimethylperfluorpentadecanoyl)-L-lysin-methylester
Zu einer Lösung von 13.5 g (15.91 mmol) Titelverbindung aus Beispiel 12b, 2.83 g (15.91 mmol) [2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-essigsäure (Aldrich) und 1.83 g (15.91 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 0C 4.10 g (19.89 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei O 0C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1). Ausbeute: 12.4 g (77 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 33.35 H 3.10 N 2.78 F 43.33 gef.: C 33.54 H 3.21 N 2.68 F 43.08
d) 6-N-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-acetyl}-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxa- 5,8,11-trimethylperfluorpentadecanoyl)-L-lysin
12.0 g (11.89 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 12c werden in 100 ml Methanol und 25 ml 2 N Kaliumhydroxid-Lösung gelöst und 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wird mit 2 N Salzsäure angesäuert, im Vakuum eingengt, und dreimal mit je 50 ml Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1 ). Ausbeute: 10.8 g (91 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 32.61 H 2 .94 N 2.82 F 43 .94 gef.: C 32.77 H 2 .91 N 2.80 F 43 .86
e) 6-N-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-acetyl}-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxa- 5,8,11-trimethylperfluorpentadecanoyl)-L-lysin-[1 ,4,7-tris-(carboxylatomethyl)- 1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-10-N-(2-hydroxy-3-yl)]-amid, Gd-Komplex
10.0 g (10.06 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 12d, 1.16 g (10.06 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 861 mg (20.12 mmol) Lithiumchlorid und 5.86 g (10.06 mmol) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[3-amino-2-hydroxypropyl]-1 ,4,7,10-tetraaza- cyclododecan, Gd-Komplex (WO 95/17451 , Schering AG) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylformamid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.62 g (12.57 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 48 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 9.1 g (54 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.2 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 34.09 H 3.71 N 6.32 F 28.19 Gd 10.14 gef.: C 34.27 H 3.78 N 6.28 F 28.01 Gd 10.10
Beispiel 13
a) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9, 12,-tetraoxaperfluortridecanoyl)-L- lysin
10 g (13.65 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 11a werden in 100 ml Methanol und 25 ml 2 N Kaliumhydroxid-Lösung gelöst und 18 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wird mit 2 N Salzsäure angesäuert, zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 9.4 g (96 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 38.45 H 3.23 N 3.90 F 34.38 gef.: C 38. 61 H 3. 27 N 3. 88 F 34. 19
b) θ-N-Benzyloxycarbonyl^-N^H^H^H^H-S.Θ.Θ.^.-tetraoxaperfluortridecanoyO-L- lysin-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amid
Zu einer Lösung von 9.0 g (12.53 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 13a und 2.60 g (19.12 mmol) (2-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amin
(Whitessides et al., JACS, 1994, 5057-5062) und 1.44 g (12.53 mmol) N- Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 0C 3.23 g (15.66 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 0C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 8.99 g (79 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 42.34 H 4.66 N 4.63 F 27.21 gef.: C 42.55 H 4.69 N 4.57 F 27.02
c) 2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-Tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-(2-{2-[2-(2- methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amid
Zu einer Lösung von 8.7 g (9.58 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 13b in 100 ml
Ethanol gibt man 1.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur
Trockene ein.
Ausbeute: 7.43 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber.: C 37.27 H 4.69 N 5.43 F 31.93 gef.: C 37.48 H 4.81 N 5.36 F 31.74
d) 6-N-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-10-N- (pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,- tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}- ethyl)-amid, Gd-Komplex 7.0 g (9.05 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 13c, 1.04 g (9.05 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 767 mg (18.10 mmol) Lithiumchlorid und 5.70 g (9.05 mmol) 1 ,4,7- Tris^carboxylatomethylJ-IO-ti-carboxy-S-aza^-oxo-δ-methylpentan-S-yll-I ^^.IO- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 100 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.33 g (11.31 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril).
Ausbeute 7.7 g (57 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.7 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 37.28 H 4.66 N 8.09 F 17.83 Gd 11.35 gef.: C 37.44 H 4.69 N 7.98 F 17.74 Gd 11.22
Beispiel 14
a) 3,5-Dinitrobenzoeäure-[(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)- methyl]-amid
Zu 10 g (21.97 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3c und 4.5 g (44 mmol) Triethylamin gelöst in 200 ml Dichlormethan tropft man bei 0 0C eine Lösung von 5.76 g (25 mmol) Dinitrobenzoylchlorid in 100 ml Dichlormethan und rührt 3 h bei 0 0C. Man versetzt mit 250 ml 0.5 M Salzsäure, und rührt anschließend 10 min bei Raumtemperatur. Die organischen Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Hexan/Ethylacetat 3 : 1 ). Ausbeute: 12.1 g (85 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 31.45 H 1.86 N 6.47 F 38.04 gef.: C 31.59 H 1.92 N 6.41 F 37.91
b) 3,5-Diaminobenzoeäure-[(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)- methyl]-amid Zu einer Lösung von 11.7 g (18.02 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 14a in 300 ml Ethanol gibt man 3.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 10.6 g (quantitativ) eines gelblichen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 34.65 H 2.74 N 7.13 F 41.91 gef.: C 34.87 H 2.77 N 7.11 F 41.79
c) 3,5-N,N'-Bis[1 ,4,7-tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-
(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-benzoesäure-[(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-
3,6,9, 12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid, Gd-Komplex
10.0 g (16.97 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 14b, 3.91 g (33.94 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 2.88 g (67.88 mmol) Lithiumchlorid und 21.37 g (33.94 mmol) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1 -carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]- 1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 8.75 g (42.43 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 48 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 17.7 g (53 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.8 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 36.44 H 4.00 N 10.04 F 13.62 Gd 17.35 gef.: C 36.59 H 3.97 N 10.00 F 13.56 Gd 17.29
Beispiel 15
a) N-Benzyloxycarbonyl-3-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-L-serinmethylester
Zu einer Lösung von 11.76 g (50 mmol) N-Benzyloxycarbonyl-L-aziridincarbonsäure- methylester (Aldrich) und 4.85 g (23.36 mmol) 2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethanol (Aldrich) in 100 ml Dichlormethan tropft man bei 0 0C 10 ml einer 10 %
Bortrifluoridetherat-Lösung in Chloroform und rührt 6 h bei Raumtemperatur. Man dampft die Reaktionslösung im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1 ).
Ausbeute: 15.4 g (77 % d. Th.) eines farblosen Öls.
Elementaranalyse: ber: C 57.13 H 7.32 N 3.51 gef.: C 57.54 H 7.52 N 3.27
b) N-Benzyloxycarbonyl-3-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-L-serin
15.0 g (37.55 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 15a werden in 100 ml Methanol und 50 ml 2 N Kaliumhydroxid-Lösung gelöst und 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wird mit 2 N Salzsäure angesäuert, im Vakuum eingengt, und dreimal mit je 50 ml Ethylacetat extrhiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1 ). Ausbeute: 12.9 g (89 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 56.10 H 7.06 N 3.63 gef.: C 56.31 H 7.1 1 N 3.59
c) N-Benzyloxycarbonyl-3-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-L-serin-1 - [(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H, -3,6,9, 12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid
Zu 10 g (25.95 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 15b und 1 1.82 g (25.95 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3c in 100 ml THF gibt man bei 0 0C 12.35 g (50 mmol)
EEDQ (2-Ethoxy-1 ,2-dihydrochinolin-1-carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den
Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1 ).
Ausbeute: 17.3 g (81 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse: ber.: C 40.89 H 4.29 N 3.41 F 30.03 gef.: C 41.07 H 4.25 N 3.37 F 29.87 d) 3-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-L-serin-1-[(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12- tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid
Zu einer Lösung von 15.0 g (18.16 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 15c in
200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Ausbeute: 12.5 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 34.98 H 4.25 N 4.07 F 35.88 gef.: C 35.22 H 4.31 N 3.95 F 35.61
e) N-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl- 3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-3-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-L-serin-1-
[(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid, Gd-Komplex
10.0 g (14.53 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 15d, 1.67 g (14.53 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 1.22 g (29.06 mmol) Lithiumchlorid und 9.15 g (14.53 mmol) 1 ,4,7- Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1 )) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 3.75 g (18.16 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 11.9 g (58 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.0 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 36.03 H 4.42 N 7.54 F 19.00 Gd 12.09 gef.: C 36.19 H 4.44 N 7.50 F 18.96 Gd 12.01
Beispiel 16
a) N-tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-5-benzylester-1-[(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,- 3,6,9, 12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid Zu 6.75 g (20 mmol) N-tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-5-benzylester (Bachern) und 9.10 g (20 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3c in 200 ml THF gibt man bei
0 0C 9.88 g (40 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1 ,2-dihydrochinolin-1-carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol
20 : 1 ).
Ausbeute: 13.2 g (85 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse: ber.: C 41.87 H 4.03 N 3.62 F 31.89 gef.: C 41.99 H 4.08 N 3.57 F 31.69
b) L-Glutaminsäure-5-benzylester-1-[(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluor- tridecyl)-methyl]-amid
Zu einer Lösung aus 12.0 g (15.49 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 16a in 50 ml Dichlormethan gibt man bei 0 0C 25 ml Trifluoressigsäure, und rührt anschließend 4 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1) chromatographiert. Ausbeute: 9.3 g (89 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 39.18 H 3.44 N 4.15 F 36.62 gef.: C 39.36 H 3.48 N 4.1 1 F 36.47
c) L-Glutaminsäure-5-benzylester-N-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}- acetyl)-1 -[(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid
Zu einer Lösung von 8.5 g (12.60 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 16b und 3.07 g (13.86 mmol) {2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-essigsäure (Voegtle et al., Liebigs Ann. Chem., 1980, 858-862) und 1.60 g (13.86 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei O 0C 3.58 g (17.33 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1 ).
Ausbeute: 9.2 g (83 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 42.38 H 4 .47 N 3. 19 F 28. 11 gef.: C 42.59 H 4 .51 N 3. 14 F 28. OO
d) L-Glutaminsäure-N-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-acetyl)-1- [(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid
Zu einer Lösung von 9.0 g (10.24 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 16c in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei
Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur
Trockene ein.
Ausbeute: 8.1 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber.: C 36.56 H 4.22 N 3.55 F 31.32 gef.: C 36.78 H 4.28 N 3.50 F 31.19
e) L-Glutaminsäure-5-{[1 ,4,7-tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan- 10-N-(2-hydroxy-3-yl)]-amido}-N-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}- acetyl)-1-[(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid,
Gd-Komplex
7.5 g (9.51 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 16d, 1.09 g (9.51 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 799 mg (19.02 mmol) Lithiumchlorid und 5.46 g (9.51 mmol) 1 ,4,7- Tris-(carboxylatomethyl)-10-[3-amino-2-hydroxypropyl]-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 95/17451 , Schering AG) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylformamid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.42 g (1 1.89 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 48 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril).
Ausbeute 8.5 g (61 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.1 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 36.64 H 4.57 N 7.29 F 18.37 Gd 1 1.70 gef.: C 36.88 H 4.63 N 7.18 F 18.22 Gd 1 1.59 Beispiel 17
a) N-tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-1-[(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12- tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid
Zu einer Lösung von 12.0 g (15.49 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 16a in
200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei
Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 10.6 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber.: C 35.10 H 3.68 N 4.09 F 36.09 gef.: C 35.39 H 3.72 N 4.08 F 36.01
b) N-te/t-Butyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-5-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]- ethoxy}-ethyl)-amid-1-[(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)- methyl]-amid
Zu einer Lösung von 10.0 g (14.61 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 17a und 3.03 g (14.61 mmol) (2-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amin
(Whitessides et al., JyACS, 1994, 5057-5062) und 2.27 g (14.61 mmol) N- Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 0C 3.77 g (18.26 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 10.7 g (84 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 39.87 H 5.08 N 4.81 F 28.27 gef.: C 40.05 H 5.14 N 4.74 F 28.09
c) L-Glutaminsäure-5-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amid-1- [(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid Zu einer Lösung aus 10.0 g (11.45 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 17b in 50 ml Dichlormethan gibt man bei 0 0C 25 ml Trifluoressigsäure, und rührt anschließend 4 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1) chromatographiert. Ausbeute: 8.5 g (96 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs. Elementaranalyse: ber: C 37.27 H 4.69 N 5.43 F 31.93 gef.: C 37.45 H 4.68 N 5.39 F 31.84
d) N-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 , 4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl- 3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-L-glutaminsäure-5-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]- ethoxy}-ethyl)-amid-1-[(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)- methyl]-amid, Gd-Komplex
8.0 g (10.34 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 17c, 1.19 g (10.34 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 869 mg (20.68 mmol) Lithiumchlorid und 6.51 g (10.34 mmol) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1 -carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]- 1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1 )) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.67 g (12.93 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 9.0 g (59 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 37.28 H 4.66 N 8.09 F 17.83 Gd 11.35 gef.: C 37.46 H 4.72 N 7.98 F 17.71 Gd 1 1.25
Beispiel 18
a) L-2-Benzyloxycarbonylamino-4-amino-buttersäure-[(1H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12- tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid Zu 17.62 g (50 mmol) L^-Benzyloxycarbonylamino^-terf-butyloxycarbonylamino- buttersäure (Bachern) und 22.76 g (50 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3c in 200 ml THF gibt man bei 0 0C 24.7 g (100 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1 ,2-dihydrochinolin- 1-carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, löst den Rückstand in 80 ml Dichlormethan, versetzt bei 0 0C mit 40 ml Trifluoressigsäure, und rührt anschließend 4 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1 ) chromatographiert. Ausbeute: 25.2 g (73 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 38.33 H 3.51 N 6.09 F 35.82 gef.: C 38.69 H 3.48 N 6.00 F 35.64
b) L-2-Benzyloxycarbonylamino-4-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-acetyl)- aminobuttersäure-[(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]- amid
Zu einer Lösung von 20 g (29.01 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 18a und 6.45 g (29.01 mmol) {2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-essigsäure (Voegtle et al., Liebigs Ann. Chem., 1980, 858-862) und 3.34 g (29.01 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 0C 7.48 g (36.26 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid, rührt 3 h bei 0 0C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1). Ausbeute: 20.7 g (80 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 41.67 H 4.51 N 4.70 F 27.64 gef.: C 41.95 H 4.58 N 4.66 F 27.39
c) L-2-Amino-4-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-acetyl)-aminobuttersäure- [(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid
Zu einer Lösung von 20.0 g (22.38 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 18b in
200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 17.1 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs. Elementaranalyse: ber.: C 36.37 H 4.51 N 5.53 F 32.52 gef.: C 36.87 H 4.69 N 5.36 F 32.18
d) L-2-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N- (pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-amino-4-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]- ethoxy}-acetyl)-amino-buttersäure-[(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12- tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid, Gd-Komplex
15.0 g (19.75 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 18c, 2.27 g (19.75 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 1.68 g (39.50 mmol) Lithiumchlorid und 12.43 g (19.75 mmol) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1 -carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]- 1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1 )) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 5.09 g (24.69 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 23.4 g (59 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 36.79 H 4.56 N 8.17 F 18.01 Gd 1 1.47 gef.: C 36.94 H 4.48 N 8.12 F 17.89 Gd 11.32
Beispiel 19
a) 2-N-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-
(pentanoyl-S-aza^-oxo-S-methyl-δ-ylJl-θ-N-benzyloxycarbonyl-L-lysin-lN-methyl- (1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid, Gd-Komplex 50.0 g (57.64 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1e, 6.63 g (57.64 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 4.88 g (115.28 mmol) Lithiumchlorid und 36.30 g (57.64 mmol) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1 -carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]- 1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 400 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 14.87 g (72.05 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 5000 ml Diethylether und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol/wässr. Ammoniak 10 : 5 : 1) chromatographiert. Ausbeute 57.4 g (64 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 4.8 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 37.35 H 3.82 N 7.58 F 24.40 Gd 10.63 gef.: C 37.59 H 3.75 N 7.44 F 24.22 Gd 10.59
b) 2-N-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 , 4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N- (pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-L-lysin-[N-methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,- 3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid, Gd-Komplex
Zu einer Lösung von 55 g (35.4 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 19a in 600 ml Methanol und 100 ml Wasser gibt man 5.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Ausbeute: 50.7 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs. Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.0 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 33.93 H 3.75 N 8.33 F 26.84 Gd 11.69 gef.: C 34.12 H 3.70 N 8.22 F 26.69 Gd 11.52
c) 2-N-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-10-N- (pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-6-N-(1-O-α-d-carbonylmethylmanno- pyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexa- decyl)]-amid, Gd-Komplex Zu einer Lösung von 10.0 g (6.99 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 19b und 4.19 g (6.99 mmol)1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01160 A1) und 806 mg (6.99 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 0C 1.80 g (8.74 mmol)
Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird in 100 ml Methanol gelöst, mit 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) versetzt und 24 h bei Raumtemperatur hydriert. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird in wenig Wasser aufgenommen, von unlöslichen Bestandteilen abfiltriert, und das Filtrat anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 7.5 g (64 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.2 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 35.91 H 4.15 N 7.44 F 23.98 Gd 10.45 gef.: C 36.12 H 4.11 N 7.38 F 23.81 Gd 10.36
Beispiel 20
a) 2-N-[1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan-10-N-
(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-6-N-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-acetyl}- L-lysin-[N-methyl-(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid,
Gd-Komplex
Zu einer Lösung von 14.31 g (10.0 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 19b und 1.96 g (11.0 mmol) [2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-essigsäure (Aldrich) und 1.27 g (11.0 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 0C 2.84 g (13.75 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 0C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird in wenig Wasser aufgenommen, von unlöslichen Bestandteilen abfiltriert, und das Filtrat anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 12.4 g (77 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.7 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 35.91 H 4.15 N 7.44 F 23.98 Gd 10.45 gef.: C 36.22 H 4.07 N 7.36 F 23.81 Gd 10.22
Beispiel 21
a) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure)-N-[2-(2- methoxyethoxy)-ethyl]-amid
Zu 10 g (16.5 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1 a in 100 ml Dichlormethan gibt man 2.55 g (20 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 3.93 g (33 mmol) 2-(Methoxyethoxy)-ethylamin (Whitesides et al., JACS, 1994, 5057- 5062) zugegben und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1). Ausbeute: 11.2 g (96 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 28.87 H 2.28 N 1.98 F 51.04 gef.: C 29.04 H 2.32 N 2.00 F 50.78
b) N-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethyl]-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa- perfluorhexadecyl)-amin
10.5 g (14.85 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 21a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 0C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 8.4 g (82 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 29.45 H 2.62 N 2.02 F 52.06 gef.: C 29.66 H 2.58 N 1.98 F 51.86
c) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-{(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N- (1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-[2-(2- methoxyethoxyJ-ethylj-amidJ-I ^J.I O-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex
8 g (1 1.54 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 21b, 1.33 g (1 1.54 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 974 mg (23.08 mmol) Lithiumchlorid und 7.26 g (11.54 mmol) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1 -carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]- 1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.98 g (14.43 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 8.4 g (52 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.8 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 33.13 H 3.55 N 6.44 F 27.66 Gd 12.05 gef.: C 33.41 H 3.58 N 6.39 F 27.50 Gd 11.95
Beispiel 22
a) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure)-N-{2-[2-(2- methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-amid
Zu 10 g (16.5 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1 a in 100 ml Dichlormethan gibt man 2.55 g (20 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 5.39 g (33 mmol) 2-[2-(Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethylamin (Whitesides et al., JACS, 1994, 5057-5062) zugegben und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1 ). Ausbeute: 11.4 g (92 % d. Th.) eines farblosen Wachses Elementaranalyse: ber.: C 30.37 H 2.68 N 1.86 F 48.04 gef.: C 30.52 H 2.65 N 1.84 F 57.89
b) N-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa- perfluorhexadecyl)-amin
10.0 g (13.31 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 22a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 0C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1 ). Ausbeute: 8.6 g (88 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 30.95 H 3.01 N 1.90 F 48.95 gef.: C 30.68 H 2.97 N 1.87 F 48.67
c) 1 ,4, 7-Tris-(carboxylatomethyl)- 10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N- (1 H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-{2-[2-(2- methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-amid]-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex 8 g (10.43 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 22b, 1.20 g (10.43 mmol) N- Hydroxysuccinimid, 880 mg (20.86 mmol) Lithiumchlorid und 6.56 g (10.43 mmol) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]- 1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1 )) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.69 g (13.04 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril).
Ausbeute 8.4 g (56 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber: C 33.83 H 3.74 N 6.23 F 26.76 Gd 11.66 gef.: C 34.03 H 3.71 N 6.14 F 26.59 Gd 11.49
Beispiel 23
a) [1-O-α-d-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranosyl]-acetamid
Zu 40 g (66.81 mmol) 1-0-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-0-benzyl)mannopyranose
(hergestellt nach WO 99/01 160 A1 ) in 300 ml Dichlormethan gibt man 11.45 g
(90 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 400 ml Dichlormethan gelöst, bei 0 0C für ca. 2 h Ammoniakgas in die Lösung eingeleitet und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 400 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 2). Ausbeute: 34.1 g (85 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 72.34 H 6.58 N 2.34 gef.: C 72.69 H 6.54 N 2.39
b) 2-[1-0-α-d-(2,3,4,6-tetra-0-benzyl)mannopyranosyl]-ethylamin 33 g (55.21 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23a in 100 ml THF werden mit 30 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 0C abgekühlt, 100 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 200 ml Ethanol/100 ml Ethanolamin aufgenommen und 14 h bei 60 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 300 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 300 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1 ). Ausbeute: 26.2 g (81 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs Elementaranalyse: ber: C 74.08 H 7.08 N 2.40 gef.: C 74.55 H 7.19 N 2.31
c) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure)-N-{2-[1-O-α-d-(2,3,4,6- tetra-O-benzyl)mannopyranosyl]-ethyl}-amid
Zu einer Lösung von 1 1.16 g (19.12 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23b und 1 1.59 g (19.12 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1 a und 2.2 g (19.12 mmol) N- Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 0C 4.93 g (23.90 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid, rührt 3 h bei 0 0C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1 ). Ausbeute: 15.7 g (71 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls. Elementaranalyse: ber.: C 49.20 H 3.78 N 1.20 F 30.80 gef.: C 49.44 H 3.69 N 1.18 F 30.59
d) N-{2-[1-O-α-d-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranosyl]-ethyl}-
(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-amin
15.0 g (12.80 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23c in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 0C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1). Ausbeute: 12.2 g (82 % d. Th.) eines farblosen Öls Elementaranalyse: ber.: C 49.79 H 4.00 N 1.21 F 31.18 gef.: C 49.88 H 4.13 N 1.18 F 31.04
e) N-[2-(1 -O-α-d-mannopyranosyl)-ethyl]-(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxa- perfluorhexadecyl)-amin
Zu einer Lösung von 11.5 g (9.93 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23d in 200 ml
Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei
Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 7.90 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse: ber.: C 30.13 H 2.78 N 1.76 F 45.27 gef.: C 30.59 H 2.92 N 1.67 F 44.89
T) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-{[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-
(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-[2-(1-O-α-d-manno- pyranosyl)-ethyl]-amid}-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex
7 g (8.78 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23e, 1.01 g (8.78 mmol) N-
Hydroxysuccinimid, 741 mg (17.56 mmol) Lithiumchlorid und 5.52 g (8.78 mmol) 1 ,4,7- Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 2.26 g (10.98 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 7.7 g (58 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.9 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber: C 33.24 H 3.58 N 5.96 F 25.62 Gd 11.16 gef.: C 33.45 H 3.55 N 5.89 F 25.57 Gd 11.05
Beispiel 24
a) 10-(5-Oxo-tetrahydrofuran-2-ylmethyl)-1 ,4,7-tris(carboxymethyl)-1 ,4,7,10-tetraaza- cyclododecan
Zu 12.0 g (34.6 mmol) 1 ,4,7-Tris(carboxymethyl)-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan (DO3A) in 50 ml Wasser gibt man 8.3 g (207.6 mmol) Natriumhydroxid. Hierzu tropft man eine Lösung aus 5.02 g (43.25 mmol) 3-Oxiranylpropionsäure (Dakoji et al., J. Am. Chem. Soc, 1996, 10971-10979) in 50 ml n-Butanol/50 ml 2-Propanol und erwärmt die Lösung 24 h auf 80 0C. Die Reaktionslösung wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand mit 300 ml Wasser versetzt und mit 3 N Salzsäure auf pH 3 eingestellt. Anschließend wird dreimal mit je 200 ml n-Butanol extrahiert, die vereinigten Butanolphasen werden im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril).
Ausbeute 13.6 g (79 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 10.4 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 51.34 H 7.26 N 12.60 gef.: C 51.63 H 7.05 N 12.44
b) 10-(5-Oxo-tetrahydrofuran-2-ylmethyl)-1 ,4,7-tris(carboxymethyl)-1 ,4,7,1 O-tetraaza- cyclododecan, Gd-Komplex
12.0 g (24.2 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23a werden in 100 ml Wasser und 1 ml Essigsäure gelöst, mit 4.39 g (12.1 mmol) Gadoliniumoxid versetzt und 6 h bei 80 0C gerührt. Die Lösung wird filtriert, zur Trockene eingedampft und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 13.8 g (89 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 38.12 H 4.88 N 9.36 Gd 26.26 gef.: C 38.26 H 4.89 N 9.21 Gd 26.09
c) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(4-hydroxy-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H, 3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethyl)-amid]-1 ,4,7,10-tetra- azacyclododecan, Gd-Komplex
2.5 g (3.85 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2b und 3.70 g (5.78 mmol) der
Titelverbindung aus Beispiel 23b werden in 50 ml Methanol gelöst und 48 h bei einer Temperatur von 50 0C gerührt. Es wird zur Trockene eingedampft und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril).
Ausbeute 3.89 g (75 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.2 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 32.72 H 3.47 N 5.61 F 28.92 Gd 12.60 gef.: C 32.98 H 3.44 N 5.49 F 28.77 Gd 12.45
Beispiel 25
a) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(4-(R)-carboxylato-4-yl)-säure-N-(1 H,1 H,2H,2H,- 4H,4H, -3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethyl)-amid]-1 ,4,7, 10- tetraazacyclododecan, Gd-Komplex Mononatriumsalz und 1 ,4,7-Tris- (carboxylatomethyl)-10-{[(R)-(2-carboxylatoethyl)-yl]-säure-N-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,- 3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethyl)-amid}-1 , 4,7, 10-tetra- azacyclododecan, Gd-Komplex Mononatriumsalz
2.5 g (3.85 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2b, 493 mg (4.82 mmol) Triethylamin und 3.84 g (4.82 mmol) 2-(R)-2-[4,7,10-Tris-(carboxylatomethyl)-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan-1 -yl]pentandicarbonsäuremonopentafluorophenylester, Gd- Komplex (WO 2005/0014154, EPIX PHARMACEUTICALS, INC., (Beispiel 9: EP-2104- 15-Pfp)) werden in 50 ml Dimethylsulfoxid gelöst und 16 h bei Raumtemperatur gerührt.
Man gießt die Lösung in 1000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene
Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden eingedampft, in Wasser gelöst, mit 0.1 N Natronlauge neutralisiert und anschließend lyophilisiert
Ausbeute: 2.01 g (37 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes als 3 : 2
Regeoismerengemisch. Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 31.81 H 3.14 N 5.45 F 28.1 1 Gd 12.25 gef.: C 32.04 H 3.11 N 5.39 F 28.02 Gd 12.16
Beispiel 26
a) 1 ,4,7-Tris-(terf-butoxycarboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-
(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethyl)- amid]-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan, Natriumbromid-Komplex
20 g (30.80 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2b, 1.42 g (12.32 mmol) N- Hydroxysuccinimid und 23.0 g (30.80 mmol) 1 ,4,7-Tris-(te/f-butoxycarboxylatomethyl)- 10-[1 -carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan, Natrimbromid-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1 d)) werden unter leichtem Erwärmen in 400 ml Dimethylformamid gelöst. Bei 10 0C gibt man 3.18 g (15.4 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1 ).
Ausbeute 27.7 g (65 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Elementaranalyse: ber.: C 40.10 H 5.05 N 6.10 F 26.20 gef.: C 40.84 H 5.26 N 5.88 F 25.87 b) 1 ,4,7-Tris-(carboxymethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(1 H, 1 H,2H,2H,- 4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethyl)-amid]-1 ,4,7,10- tetraazacyclododecan
25 g (18.14 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 25a werden in 150 ml
Trifluoressigsäure gelöst und 5 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wird zur Trockene eingedampft, in Wasser aufgenommen und anschließend chromatographisch gereinigt
(RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 17.1 g (81 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 4.7 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 36.90 H 4.10 N 7.59 F 32.62 gef.: C 37.21 H 4.12 N 7.46 F 32.48
Beispiel 27
a) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N- (1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethyl)- amid]-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan, Y-Komplex
2.0 g (1.81 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 25a werden in 50 ml Wasser und
1 ml Essigsäure gelöst, mit 387 mg (1 .99 mmol) Yttriumchlorid versetzt und 6 h bei 80 0C gerührt. Es wird mit Ammoniak neutralisiert, zur Trockene eingedampft und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser /
Acetonitril).
Ausbeute 1.92 g (84 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 5.5 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 34.24 H 3.55 N 7.05 F 30.27 Y 7.45 gef.: C 34.55 H 3.61 N 6.87 F 30.1 1 Y 7.31 Beispiel 28
a) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-
(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethyl)- amid]-1 ,4,7,10-tetraazacyclododecan, Dy-Komplex
2.0 g (1.81 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 25a werden in 50 ml Wasser und
1 ml Essigsäure gelöst, mit 534 mg (1.99 mmol) Dysprosiumchlorid versetzt und 6 h bei
80 0C gerührt. Es wird mit Ammoniak neutralisiert, zur Trockene eingedampft und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser /
Acetonitril).
Ausbeute 2.14 g (87 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.1 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 32.25 H 3.34 N 6.64 F 28.51 Dy 12.83 gef.: C 32.48 H 3.41 N 6.44 F 28.32 Dy 12.69
Beispiel 29
a) 1 ,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-
(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethyl)- amid]-1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan, Yb-Komplex
2.0 g (1.81 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 25a werden in 50 ml Wasser und 1 ml Essigsäure gelöst, mit 555 mg (1.99 mmol) Ytterbiumchlorid versetzt und 6 h bei 80 0C gerührt. Es wird mit Ammoniak neutralisiert, zur Trockene eingedampft und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 2.10 g (84 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.7 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 31.99 H 3.32 N 6.58 F 28.27 Yb 13.55 gef.: C 32.28 H 3.24 N 6.49 F 28.07 Yb 13.41 Beispiel 30
a) 4-Benzyloxycarbonylamino-5-[bis-(2-benzyloxycarbonylaminoethyl)-amino]pentan- carbonsäurebenzylester
17.87 g (50 mmol) Z-GIu-(OBn)-OH (Bachern) werden in 20O mL Methylenchlorid gelöst und bei -78 0C eine Lösung von 15.5 g (55 mmol) Trifluormethansulfonsäureanhydrid (Aldrich) und 6.97 g (65 mmol) 2,6-Dimethylpyridin (Aldrich) in 100 mL Methylenchlorid innerhalb 30 min zugetropft und 3 h bei bei 0 0C gerührt. Die Reaktionsmischung wird zweimal mit je 100 ml Eiswasser extrahiert und die organische Phase mit Natriumsulfat getrocknet. Das Rohprodukt wird nun bei - 20 0C zu einer Lösung von 18.57 g (50 mmol) N,N"-Di-Z-diethylentriamin (Fluka) und 12.9 g (100 mmol) Ethyldiisopropylamin in 200 mL Methylenchlorid getropft und 6 h bei -20 0C gerührt. Anschließend wird noch 24 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionsmischung wird zweimal mit je 150 ml Wasser extrahiert, die organische Phase mit Natriumsulfat getrocknet, zur Trockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Hexan/Ethylacetat 5 : 1 ). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Elementaranalyse: ber.: C 67.21 H 6.52 N 7.88 gef.: C 67.44 H 6.49 N 7.88
b) 4-Amino-5-[bis-(2-aminoethyl)amino]pentancarbonsäure
14.2 g (20 mmol) 4-Benzyloxycarbonylamino-5-[bis-(2-benzyloxycarbonylaminoethyl)- amino]pentancarbonsäurebenzylester werden in 300 mL Isopropanol gelöst, mit 30 mL Wasser versetzt und 3 g Palladiumkatalysator (10 % Pd/C) hinzugegeben. Man hydriert 8 Stunden bei 50° C. Es wird vom Katalysator abfiltriert und das Filtrat im Vakuum zur Trockene eingedampft.
Ausbeute: 4.35 g (quantitativ) eines farblosen Pulvers
Elementaranalyse: ber.: C 49.52 H 10.16 N 25.67 gef.: C 49.67 H 10.18 N 25.57 c) 1 -(Natrium sulfonatobutyl)-4-carboxy-3-benzyloxy-6-methyl-1 [H]-pyridin-2-on
4.31 g (15 mmol) 4-Ethoxycarbonyl-3-benzyloxy-6-methyl-1 [H]-pyridin-2-on (Internationale Patentanmeldung WO 03/016923, Beispiel 2) in 15 ml_ DMF werden mit 0.41 g (17 mmol) Lithiumhydroxid versetzt und nach Zugabe von 2.04 g (15 mmol) 1 ,4- Butansulton über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wird das Lösungsmittel abdestilliert, der Rückstand mit 50 mL 2 N Natronlauge versetzt und 6 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung wird durch Zugabe von Amberlite® IR-120 (H+) Ionenaustauscher auf pH 3 eingestellt und gefriergetrocknet. Das Lyophilisat wird an einer RP-18-Lichroprep-Säule (Eluent: Wasser) chromatographiert. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und zur Trockne eingedampft.
Elementaranalyse: ber.: C 51.79 H 4.83 N 3. 36 Na 5.51 S 7.68 gef.: C 51.53 H 4.97 N 3. 12 Na 5.11 S 7.29
d) 1 -(Natrium sulfonatobutyl)- 4-(4-nitrophenyloxycarbonyl)-3-benzyloxy-6-methyl-1 [H]- pyridin-2-on
2.09 g (5 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 30c und 765 mg (5.5 mmol) Nitrophenol werden in 30 mL DMF gelöst, mit 1 mL Ethyldiisopropylamin und 1.77 g (5.5 mmol) O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluronium tetrafluoroborat versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird zur Trockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Isopropanol). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Elementaranalyse: ber.: C 53.53 H 4.31 N 5.20 Na 4.27 S 5.95 gef.: C 53.42 H 4.55 N 5.03 Na 4.02 S 6.20
e) 5-[Bis-(2-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3-benzyloxy-6-methyl-2-oxo-1 ,2- dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-4-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3- benzyloxy-6-methyl-2-oxo-1 ,2-dihydropyridin-4-carbonyl]amino}pentancarbonsäure 2.15 g (4 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3Od und 262 mg (1.2 mmol) 4-Amino- 5-[bis-(2-aminoethyl)amino]pentancarbonsäure (Beispiel 30b) werden in 50 ml_ DMF gelöst, mit 870 uL (5 mmol) Ethyldiisopropylamin versetzt und drei Tage bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird zur Trockene eingedampft und an Lichroprep RP-18 chromatographiert (Wasser/Acetonitril-Gradient). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Elementaranalyse: ber.: C 53.42 H 5.41 N 6. 92 Na 4 .87 S 6. 79 gef.: C 53.21 H 5.67 N 6. 77 Na 5 .01 S 6. 38
f) 5-[Bis-(2-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3-hydroxy-6-methyl-2-oxo-1 ,2-dihydropyridin- 4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-4-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3- hydroxy -6-methyl-
2-oxo-1 , 2-dihydropyridin-4-carbonyl]amino}pentancarbonsäure
Zu einer Lösung von 1.42 g (1 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3Oe in 100 mL Ethanol gibt man 1.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 48 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird ohne weitere Charakterisierung komplexiert.
g) Gadolinium-Komplex der 5-[Bis-(2-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3-hydroxy-6-methyl- 2-oxo-1 , 2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-4-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3- hydroxy -6-methyl-2-oxo-1 ,2-dihydropyridin-4- carbonyl]amino}pentancarbonsäure
Zu 1.15 g (1 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3Of in 50 ml_ Wasser werden bei pH 8.5 (pH-Stat) 371 mg (1 mmol) Gadoliniumchlorid-hexahydrat zugegeben und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird zur Trockene eingedampft und an Lichroprep RP-18 chromatographiert (Wasser/Acetonitril- Gradient). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.1 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber: C 38.15 H 4.12 Gd 11.89 N 7.41 Na 6.95 S 7.27 gef.: C 37.88 H 4.23 Gd 11.62 N 7.39 Na 7.11 S 7.09 h) Gadolinium-Komplex des 5-[Bis-(2-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3-hydroxy-6-methyl- 2-oxo-1 ,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-4-{[1-(Natrium sulfonatobutyl)-3- hydroxy-6-methyl-2-oxo-1 ,2-dihydropyridin-4- carbonyl]amino}pentancarbonsäure-[N-(1 H, 1 H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9, 12-tetraoxa- perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethyl)]-amides
1.48 g (2.28 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2b, 263 mg (2.28 mmol) N- Hydroxysuccinimid und 3.0 g (2.28 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 30g werden unter leichtem Erwärmen in 50 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 588 mg (2.85 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser / Acetonitril). Ausbeute 2.15 g (46 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes Wassergehalt (Karl-Fischer): 4.8 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 35.81 H 3.57 Gd 8.08 N 5.76 Na 3.54 S 4.94 F 18.55 gef.: C 36.08 H 3.55 Gd 8.00 N 5.75 Na 3.49 S 4.87 F
18.49
Beispiel 31
a) [Bis-(2-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3-benzyloxy-6-methyl-2-oxo-1 ,2-dihydropyridin- 4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-ethylamin
6.45 g (12 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3Od und 876 mg (6 mmol) Tris-(2- aminoethyl)-amin werden in 5O mL DMF gelöst, mit 2.6 mL (15 mmol) Ethyldiisopropylamin versetzt und drei Tage bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird zur Trockene eingedampft und an Lichroprep RP-18 chroma- tographiert (Wasser/Acetonitril-Gradient). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Elementaranalyse: ber.: C 44.72 H 5.69 N 10.79 Na 5.90 S 8.23 gef.: C 44.89 H 5.66 N 10.81 Na 5.32 S 8.15
b) 2,3-Bis-benzyloxy-N-{[Bis-(2-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3-benzyloxy-6-methyl-2- oxo-1 , 2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-ethyl}- terephthalsäuremonoamid
4.4 g (5.65 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 31 a und 4.91 g (8.47 mmol) (2,3- Bisbenzyloxy)-1 ,4-(bis-2-thioxothiazolidin-3-carbonyl)benzol (Raymond et al., Inorg. Chem. (2003), (42), 4930) werden in 100 mL Methylenchlorid gelöst und drei Tage bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird mit 100 ml 1 N Natriumhydroxid- Lösung und mit 100 ml gesättigter Natriumchlorid-Lösung extrahiert, die organische Phase mit Natriumsulfat getrocknet, zur Trockene eingedampft und an Lichroprep RP- 18 chromatographiert (Wasser/Acetonitril-Gradient). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Elementaranalyse: ber.: C 59.17 H 5. 50 N 6. 37 S 4.86 gef.: C 59.47 H 5. 39 N 6. 29 S 4.71
c) 2, 3-Dihydroxy-N-{[Bis-(2-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3-hydroxy-6-methyl-2-oxo-1 ,2- dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-ethyl}-terephthalsäuremonoamid
Zu einer Lösung von 5.2 g (3.94 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 31 b in 100 mL Ethanol gibt man 1.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 48 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird ohne weitere Charakterisierung komplexiert.
d) Gadolinium-Komplex des 2, 3-Dihydroxy-N-{[Bis-(2-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3- hydroxy-6-methyl-2-oxo-1 ,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-ethyl}- terephthalsäuremonoamides
Zu 3.75 g (3.94 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 31c in 100 ml Wasser werden bei pH 8.5 (pH-Stat) 1.46 g (3.94 mmol) Gadoliniumchlorid-hexahydrat zugegeben und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird zur Trockene eingedampft und an Lichroprep RP-18 chromatographiert (Wasser/Acetonitril- Gradient). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.0 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber: C 39.15 H 3.91 Gd 13.85 N 7.40 Na 6.08 S 5.65 gef.: C 39.44 H 3.88 Gd 13.72 N 7.28 Na 7.22 S 5.44
e) 6-N-(2,3-Dihydroxy-N-{[Bis-(2-{[1 -(Natrium sulfonatobutyl)-3-hydroxy-6-methyl-2- oxo-1 ,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-ethyl}-terephthalyl)-2-N-(1- O-α-d-carbonylmethylmannopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1 H,1 H,2H,2H,4H,4H,- 3,6,9, 12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid, Gd-Komplex
2.10 g (2.20 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1g, 254 mg (2.28 mmol) N-
Hydroxysuccinimid und 2.5 g (2.20 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 30g werden unter leichtem Erwärmen in 50 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 0C gibt man 580 mg
(2.79 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel:
Gradient aus Wasser / Acetonitril).
Ausbeute 3.15 g (65 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 5.3 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 37.12 H 3.70 Gd 7.59 N 6.09 Na 3.33 S 3.10 F
17.43 gef.: C 37.43 H 3.66 Gd 7.44 N 5.98 Na 3.43 S 3.06 F 17.36
Beispiel 32
Relaxivität:
Die T1- und T2-Relaxationszeiten von Wasser und Plasma (Rinder) mit darin enthaltenden, ansteigenden Konzentrationen der Substanz aus Beispiel 2c) wurden bei 40°C unter Verwendung eines NMR Pulsspektrometers (Minispec PC 20) bei 0.47 T ermittelt (Tabelle 1).
Tabelle 1 :
Figure imgf000119_0001
Aus den R1-Relaxivitäten in Wasser bei hohen und niedrigen Konzentrationen lässt sich eine kritische Micellenbildungskonzentration (CMC) von 0.02 mmol Gd/I ermitteln. Die Relaxivität in Plasma ist größer als die in Wasser und deutet auf eine Proteinbindung hin.
Beispiel 33
Akute Toxizität nach einmaliger intravenöser Applikation in Mäusen (orientierend):
Nach intravenöser Applikation der Substanzen aus den Beispielen 2 c), 21 c) und 22 c) in Mäusen (n=3; Injektions-geschwindigkeit: 2 ml/min) wurde orientierend die akute systemische Verträglichkeit (LD50) bestimmt. Es wurden jeweils mehrere Dosierungen mit einem Beobachtungszeitraum von 7 Tagen untersucht. Die zu erwartenden mittleren akuten Toxizitäten betrugen 2.5 mmol Gd/kg Körpergewicht für die Substanz aus dem Beispiel 2 c) und >10.0 mmol Gd/kg Körpergewicht für die Substanzen aus den Beispielen 21 c) und 22 c).
Beispiel 34
Freisetzung von Histamin nach einmaliger intravenöser Applikation in Ratten
Nach intravenöser Applikation der Substanzen aus den Beispielen 2 c) und 22 c) in Ratten (n=3) wurde die Freisetzung von Histamin zu unterschiedlichen Zeitpunkten bestimmt. Dazu wurde vor, sowie 10, 30 und 60 Minuten nach Kontrastmittelgabe Blut aus der Arteria carotis entnommen und der Histamin-Gehalt im Plasma mittels ELISA-
System ermittelt. Die gemessenen Histaminwerte sind in Tabelle 2 ersichtlich.
Die Histamin-Leerwerte lagen bei den wachen Ratten im normalen, aus der Literatur bekannten Bereich. Die erfindungsgemäßen Verbindungen induzierten keine relevante
Histamin-Freisetzung.
Tabelle 2: Plasma-Histaminwerte nach Applikation der Substanzen aus Beispiel 2 c) und Beispiel 22 c).
Figure imgf000120_0001
Beispiel 35
Ausscheidung nach intravenöser Applikation in Ratten
Nach intravenöser Applikation von 50 μmol Gesamtgadolinium/kg KGW der Substanzen aus den Beispielen 2 c), 21 c) und 22 c) in Ratten (n=3) wurde bis 14 Tage nach Applikation der Metallgehalt mittels Atomemissionsspektrometrie (ICP-AES) in den Ausscheidungsmedien Harn und Faeces, sowie im Körper (Restkörper) fraktioniert bestimmt (Tabelle 3).
Tabelle 3: Ausscheidung nach Applikation der Substanzen aus den Beispielen 2 c), 21 c) und 22 c).
Figure imgf000120_0002
Beispiel 36
Plasmakinetik nach intravenöser Applikation in Ratten Nach intravenöser Applikation von 50 μmol Gesamtgadolinium/kg KGW der Substanzen aus den Beispielen 2 c), 21 c) und 22 c) in Ratten (n=3) wurde über einen Katheter in der Arteria carotis communis zu unterschiedlichen Zeitpunkten (bis 24 h p.i.) Blutproben entnommen, der Metallgehalt mittels Atomemissions-spektrometrie (ICP-AES) bestimmt und über einen Umrechnungsfaktor (0.625) auf Plasmawerte umgerechnet. Aus den Plasmakonzentrationen wurde mittels spezieller Software (WinNonlin) die pharmakokinetischen Parameter errechnet (Tabelle 4).
Tabelle 4: Plasmakinetik nach Applikation der Substanzen aus den Beispielen 2 c), 21 c) und 22 c).
Figure imgf000121_0001
Beispiel 37 MRT-Darstellung von Lymphknoten nach intravenöser Applikation in Ratten
Die Abbildungen zeigen beispielhaft M R-Auf nahmen von poplitealen Lymphknoten zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach intravenöser Applikation von 50 μmol Gd/kg KGW der Substanz aus Beispiel 2 c) in Abbildung 1 , der Substanz aus Beispiel 21 c) in Abbildung 2, sowie der Substanz aus Beispiel 22 c) in Abbildung 3 in Ratten. Die T-j- gewichteten Turbospinecho-Aufnahmen (1.5 T; Sequenz: T1-TSE; TR 451 ms, TE 8,7 ms) verdeutlichen den starken Signalanstieg im funktionellen Lymphknotengewebe zu frühen Zeitpunkten (bis 60 min p.i.).

Claims

Patentansprüche:
Metallchelate enthaltend a) mindestens einen perfluorierten PEG -Rest, und b) mindestens einen Chelator-Rest, und c) mindestens ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 sowie Salze davon.
2. Metallchelate nach Anspruchi , dadurch gekennzeichnet dass die Metallchelate
1 perfluorierten PEG Rest, und
1 oder 2 Chelatorreste enthalten sowie Salze davon.
Metallchelate nach einem der vorangehenden Ansprüche gemäß Formel I:
PEG-Pf- Linker Backbone K
polare Gruppe (I)
wobei PEG-Pf einen perfluorierten PEG-Rest mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt
Linker eine Linkergruppe darstellt, die den PEG-Pf Rest mit dem Backbone verbindet
Backbone einen dreiwertigen Rest darstellt
K einen Chelat-rest darstellt, bestehend aus einem Chelator-Rest, und mindestens ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83, wobei im Rest K gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können, und polare Gruppe eine polare Gruppe darstellt.
4. Metallchelate nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass der perfluorierte PEG-Rest 4-30 C-Atome enthält.
5. Metallchelate nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass der Chelator-Rest zyklisch ist, wobei im Chelator-Rest gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können.
6. Metallchelate nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass der Chelator-Rest ein DOTA-Rest oder ein Derivat davon ist, wobei im Chelator- Rest gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können.
7. Metallchelate nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass der Chelator-Rest offenkettig ist, wobei im Chelator-Rest gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können.
8. Metallchelate nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass der Chelator- Rest ein DTPA-Rest oder ein Derivat davon ist, oder ein auf Catecholamid (CAM)-, Terephthalamid (TAM)-, Hydroxypyridon (HOPO)- und/oder Hydroxypyrimidon (HOPY) basierender Chelator-Rest oder Derivate davon.
9. Metallchelate nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass der Linker eine Kohlenstoffkette mit 1-15 C-Atomen ist, die geradlinig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann, und die gegebenenfalls unterbrochen ist durch 1-5 Sauerstoffatome, 1-3 -NHCO-Gruppen, 1-3 -CONH-Gruppen, 1-2 Schwefel- atome, 1-4 -NH-Gruppen und/oder 1-2 Phenylengruppen, die gegebenenfalls mit 1-2 OH-Gruppen, 1-2 NH2-Gruppen, 1-2 -COOH-Gruppen, oder 1-2 - SO3H-Gruppen substituiert sein können, und die gegebenenfalls substituiert ist mit 1-6 OH-Gruppen, 1-5 -COOH-Gruppe (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 SO3H-Gruppen (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-3 NH2-Gruppen und/oder 1-3 C1-C4-Alkoxygruppen.
10. Metallchelate nach Ansprüchen 2 und 9, wobei Backbone ein stickstoffhaltiger Rest ist, insbesondere ausgewählt aus Aminosäuren mit funktioneller Seitenkette, Alkylendiaminrest und Derivate davon, Stickstoff und 3, 5- Diaminobenzoesäure.
11. Metallchelate nach einem der Ansprüche 2, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallionenäquivalent R1 ein radioaktives Element der Ordnungszahlen 21-29, 39, 42, 44 oder 57-83 ist.
12. Metallchelate nach Anspruch einem der Ansprüche 2, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallionenäquivalent R1 ein Element der Ordnungszahlen 27, 29, 31-33, 37-39, 43, 49, 62, 64, 70, 75 und 77 ist.
13. Intermediate der Metallchelate nach Anspruch 1 , welche dadurch charakterisiert sind, dass die Intermediate enthalten a) mindestens einen perfluorierten PEG-Rest, und b) mindestens einen Chelator-Rest, wobei die Intermediate kein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 enthalten.
14. Intermediate der Metallchelate nach Anspruch 2, charakterisiert durch Formel (Ia)
PEG-Pf " Linker Backbone K
polare Gruppe (|a)
wobei
PEG-Pf einen perfluorierten PEG-Rest mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt
Linker eine Linkergruppe darstellt, die den PEG-Pf Rest mit dem
Backbone verbindet Backbone einen dreiwertigen Rest darstellt
K' einen Chelator-Rest, und polare Gruppe eine polare Gruppe darstellt, mit der Maßgabe, dass der Chelator-Rest nicht mit einem Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 besetzt ist.
15. Metallchelate nach Anspruch 1 1 zur Verwendung in der NMR- und Röntgendiagnostik.
16. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 1 1 zur Herstellung von Kontrastmitteln zum Infarkt- und Nekrose-Imaging.
17. Metallchelate nach Anspruch 12 zur Verwendung in der Radiodiagnostik und Radiotherapie.
18. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 1 1 zur Herstellung von Kontrastmitteln für die Lymphographie zur Diagnose von Veränderungen des Lymphsystems.
19. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 1 1 zur Herstellung von Kontrastmitteln für die Diagnose von entzündlichen Erkrankungen.
20. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 1 1 zur Herstellung von Kontrastmitteln für die Darstellung von atherosklerotischen Plaques.
21. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 1 1 zur Herstellung von Kontrastmitteln zur Diagnose von Herz-Kreislauferkrankungen.
22. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 1 1 zur Herstellung von Kontrastmitteln für das Tumor-Imaging.
23. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 1 1 zur Herstellung von Kontrastmitteln für das blood pool imaging.
24. Pharmazeutische Mittel enthaltend mindestens eine physiologisch verträgliche Verbindung nach den Ansprüchen 1 bis 12, gegebenenfalls mit den in der
Galenik üblichen Zusätzen.
PCT/EP2007/007284 2006-10-18 2007-08-11 Metallchelate mit perfluoriertem peg-rest, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung WO2008046463A1 (de)

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