WO2008087017A2 - Neue kaskaden-polymer-komplexe, verfahren zu ihrer herstellung und diese enthaltende pharmazeutische mittel - Google Patents

Neue kaskaden-polymer-komplexe, verfahren zu ihrer herstellung und diese enthaltende pharmazeutische mittel Download PDF

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WO2008087017A2
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Heiko Schirmer
Bernd Misselwitz
Hanns-Joachim Weinmann
Peter Caravan
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Epix Pharmaceuticals Inc.
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    • A61K49/124—Macromolecular compounds dendrimers, dendrons, hyperbranched compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines

Definitions

  • New cascade polymer complexes processes for their preparation and pharmaceutical compositions containing them
  • the invention relates to the subject-matter characterized in the claims, that is to say novel cascade-polymer complexes, agents containing these compounds, the use of the complexes in diagnostics, and processes for the preparation of these compounds and agents.
  • the currently used contrast media for the modern magnetic resonance imaging (MRI or NMR) [eg Magnevist ® , or ProHance ® ] are distributed throughout the extracellular space of the body (intravascular space and interstitium). This distribution space comprises about 20% of the body volume.
  • Extracellular MRI contrast agents have been clinically used successfully in the diagnosis of cerebral and spinal disease processes, as this results in a very special situation with regard to the regional distribution space.
  • extracellular contrast agents in healthy tissue can not leave the intravasal space due to the blood-brain barrier.
  • regions with increased blood vessel permeability (permeability) for these extracellular contrast agents develop within the brain (Schmiedl et al., MRI of blood brain barrier permeability in astrocytic gliomas: application of small and large molecular weight contrast media, Magn. Reson. Med. 22: 288, 1991).
  • a contrast agent would be desirable, which is distributed exclusively in the vascular space (vessel space).
  • vascular space vascular space
  • a blood-pool agent should make it possible, with the help of magnetic resonance imaging, to delineate well-perfused tissue from poorly perfused tissue and thus to diagnose ischaemia.
  • infarcted tissue could be differentiated from the surrounding healthy or ischemic tissue due to its anemia when using a vasal contrast agent. This is of particular importance when e.g. It's about distinguishing a heart attack from ischemia.
  • NMR contrast agents that can mark the vascular space (blood-pool-agent). These compounds should be characterized by good tolerability and high efficacy (high increase in signal intensity in MRI).
  • the approach to solve at least part of these problems by using complexing agents bound to macro or biomolecules has been very limited.
  • Macromolecules may generally be useful as contrast agents for angiography.
  • Albumin-GdDTPA Radiology 1987; 162: 205
  • 24 hours after intravenous injection in the rat shows an accumulation in the liver tissue, which accounts for almost 30% of the dose.
  • only 20% of the dose is eliminated in 24 hours.
  • the macromolecule polylysine-GdDTPA (European Patent Application, Publication No. 0 233 619) also proved suitable as a blood-pool agent. However, due to its production, this compound consists of a mixture of molecules of different sizes. In excretion experiments in rats, it was shown that this macromolecule is excreted unchanged by glomerular filtration through the kidney. However, due to its synthesis, polylysine-GdDTPA can also contain macromolecules that are so large that they can not pass through the kidney's capillaries during glomerular filtration and thus remain in the body.
  • the disadvantage of these compounds is that they usually only carry about 5% of the signal-enhancing paramagnetic cation.
  • the polymers described in European Patent Application No. 0 430 863 already represent a step towards blood pool agents, since they no longer have the size and molecular mass heterogeneity characteristic of the aforementioned polymers. However, they still leave desires open for prolonged retention in the blood, complete excretion, tolerability and / or efficacy.
  • the cascade polymer complexes according to the invention can be described by the general formula I.
  • R for an HSA-binding unit
  • X and Y independently of one another for a direct bond or a cascade reproduction unit of the reproduction multiplicity x or y
  • Z and W independently of one another for a direct bond or a cascade reproduction unit of the reproduction multiplicity z or w
  • K for the rest of a complexing agent
  • a for the numbers 2 to 12
  • x, y, z and w are independent of the numbers 1 to 4, with the proviso that exactly one multiplicity of the base multiplicity a of the cascade core A represents exactly one binding site to L, and with the
  • the cascade polymer complexes in the complexing agent residues K contain a total of at least 4 ions of an element of atomic number 20 to 29, 39, 42 to 44 or 57 to 83 and optionally cations of inorganic and / or organic bases, amino acids or amino acid amides include.
  • Suitable cascade core A are: nitrogen atom,
  • Q 1 is a hydrogen atom or Q 2 and Q 2 are a direct bond
  • M 1 , M 2 , M 3 , M 4 independently represent a direct bond, a
  • Oxygen atoms is interrupted and / or optionally with
  • R 0 is a branched or unbranched Ci-Cjo-alkyl radical, a nitro, amino, carboxylic acid group or for
  • the number of Q 2 contained in the above-described examples for the cascade core A represents the base multiplicity a.
  • the reproduction units X, Y, Z and W contain -NQ 1 Q 2 groups, in which Q 1 is a hydrogen atom or Q 2 and Q 2 is a direct bond.
  • the number of Q 2 contained in the respective reproduction unit (eg X) corresponds to the reproduction multiplicity. plicity of this unit (eg x in the case of X).
  • the product of the multiplicities (al) -xyzw indicates the number of complexing agent residues K bound in the cascade polymer.
  • the polymers of the invention contain at least 4 and at most 64 residues K in the molecule, each of which can bind one to a maximum of three (in the case of divalent ions), preferably an ion, of an element of the abovementioned atomic numbers.
  • the cascade polymer complexes according to the invention have a maximum of 10 generations (ie more than only one of the reproduction units X, Y and Z in the molecule can be present), but preferably 2 to 5 generations, wherein at least two of the reproduction units in the molecule differently are.
  • M 1 , M 2 , M 3 , M 4 independently represent a direct bond, -CH 2 -, -CO- or -CH 2 CO- group and R 0 represents a -CH 2 NU 1 U 2 -, CH 3 - or NO 2 group stands.
  • cascade starters A are listed, for example:
  • A is selected from:
  • cascade core A and thus the separation of cascade core and first reproduction unit or linker can be chosen purely formal and thus independent of the actual synthetic structure of the desired cascade polymer complexes.
  • the cascade reproduction units X, Y, Z and W are independent of each other
  • Q 1 is hydrogen or Q 2 ,
  • U 3 is a C 1-10 -alkylene chain which is optionally interrupted by 1 to 10 oxygen atoms and / or 1 to 2 -N (CO) q -R 2 -, 1 to 2 phenylene and / or 1 to 2 phenyleneoxy radicals and / / or optionally substituted by 1 to 2 oxo, thioxo, carboxy, C ⁇ - alkylcarboxy, Ci-C5-alkoxy, hydroxy, Ci-C 5 -alkyl groups, where q is the numbers 0 or 1 and
  • R 2 represents a hydrogen atom, a methyl or an ethyl radical which is optionally substituted by 1 - 2 hydroxy or 1 carboxy group (s),
  • B represents a hydrogen atom or the group
  • Preferred cascade reproduction units X, Y, Z and W are those in which in the above-mentioned general formulas the radical U 3 is a direct bond, -CO-, -COCH 2 OCH 2 CO-, -COCH 2 -, -CH 2 CH 2 -, -CONHC 6 H 4 -, -COCH 2 CH 2 CO-, -COCH 2 -CH 2 CH 2 CO-, or -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CO-,
  • the complexing agent residues K are described by the general formulas IA, IB and IC:
  • n and m each represent the numbers 0, 1, 2, 3 or 4 and wherein the sum of n and m is not greater than 4,
  • R 1 is independently of one another a hydrogen atom or a metal ion equivalent of atomic numbers 20-29, 39, 42-44 or 57-83,
  • R 2 is a hydrogen atom, a methyl or an ethyl radical which is optionally substituted by 1 - 2 hydroxy or 1 carboxy group (s),
  • R 4 iso-propyl, cyclohexyl, a straight-chain, branched, saturated or unsaturated C 1 -C 30 -alkyl chain which is optionally interrupted by 1-10 oxygen atoms, 1 phenylene, 1 phenyleneoxy groups and / or optionally by 1-5 hydroxy, 1 to 3 carboxy, 1 phenyl group (s) is substituted,
  • R 5 is a hydrogen atom or R 4 ,
  • U 6 is an optionally 1-5 imino, 1 to 3 phenylene, 1 to 3
  • T is a -CO- ⁇ , -NHCO- ⁇ or -NHCS- ⁇ group
  • Examples of U 6 include the following groups:
  • the central ion of the complex salt must be paramagnetic.
  • Suitable ions are, for example, the chromium (III), iron (II), cobalt (II), nickel ( II) - 5 copper (II), praseodymium (III), neodymium (III), samarium (III) and ytterbium (III) ions.
  • the function of the structure L is to connect the two functional units R and A with each other.
  • L can stand for a direct bond or a linker.
  • the term linker for the purposes of this invention includes any chemical structure which is covalently bound to the HS A-bonding moiety R on one side and to the nitrogen-containing cascade core A on the other side, thus linking R to A.
  • the meaning of the term linker is functionally defined and includes a large number of different chemical compounds. The skilled artisan can synthesize, on the basis of his knowledge, without undue burden, a large number of different linker structures which fulfill the function of the compound of R with A according to the invention. The skilled person only needs to carry out routine experiments.
  • Preferred linker structures L include a direct bond, straight or branched, saturated or unsaturated carbon chains of one to 30 carbon atoms, which may be interrupted and / or substituted.
  • the carbon chains of the linker are interrupted, they are preferably interrupted by one or more cyclic or heterocyclic carbon groups of from 3 to 8 carbon atoms or by one or more oxygen, nitrogen, sulfur and / or phosphorus atoms, optionally containing even further atoms, e.g. Hydrogen or oxygen, or groups may have bound.
  • Linkers for the purposes of this invention may also include one or more amino acids.
  • L is selected from: a direct bond
  • the linkers L are oriented as indicated below:
  • R is -CO-NH-CH 2 -CH 2 -A
  • R is -O-CH 2 -CO-NH-aryl-C ⁇ C-aryl-CO-A.
  • the compounds of formula I according to the invention include an HSA-binding moiety R, which is a chemical structure that binds to the protein human serum albumin (HSA) and has a direct binding to L.
  • HSA-binding moiety R which is a chemical structure that binds to the protein human serum albumin (HSA) and has a direct binding to L.
  • R has a molecular weight not greater than 2,000 Da.
  • R has at least one specific binding affinity to HSA, the inhibition constant Ki being less than or equal to 50 ⁇ M, measured according to the method described in example 3 from US patent application with publication number US 2004/0254119 (West et al., US Application Number US 10 / 487,025).
  • R has a Ki of less than or equal to 15 ⁇ M.
  • Suitable HSA-binding groups R are given by way of example:
  • the cascade polymer complexes according to the invention contain at least 4 ions of an element of the abovementioned atomic number.
  • Preferred compounds of the formula I contain at least 8 ions of an element of the abovementioned atomic number.
  • the remaining acidic hydrogen atoms may optionally be wholly or partly replaced by cations of inorganic and / or organic bases, amino acids or amino acid amides.
  • Suitable inorganic cations are, for example, the lithium ion, the potassium ion, the calcium ion, the magnesium ion and in particular the sodium ion.
  • Suitable cations of organic bases are, among others, those of primary, secondary or tertiary amines, such as ethanolamine, diethanolamine, morpholine, glucamine, N 5 N- dimethylglucamine and especially 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 of the invention are characterized by a high blood concentration, especially at certain times. This is advantageous in choosing suitable imaging times and allows a more favorable signal-to-background ratio, especially at early and intermediate imaging times, as compared to compounds as described in European Patent EP 0 836 485.
  • the compounds of the invention are particularly suitable for use as coronary angiography contrast agents and in NMR applications by means of higher magnetic field strengths such. B 1.5 or 3 Tesla.
  • the compounds according to the invention which have a molecular weight of 5,000-60,000 Da, preferably 5,000-40,000 Da, have the desired properties described. They contain the large number of metal ions required for their use in the complex to be bound stably.
  • the fields of application of the modern magnetic resonance imaging and computed tomography imaging methods are more specific: more specific diagnosis of malignant tumors, early therapy control in cytostatic, antiphlogistic or vasodilatory therapy, early detection of underperfused areas (eg in the myocardium), angiography in vascular diseases, and detection and diagnosis of (sterile or infectious) inflammation.
  • the cascade polymer complexes according to the invention have surprising properties compared to known cascade polymer complexes, as described in the European patent EP 0 836 485. These surprising properties allow an even more flexible choice of imaging times and a more favorable signal-to-background ratio, especially at certain imaging times.
  • Particularly surprising in comparison to the known cascade polymer complexes from EP 0 836 485 is, above all, that although the cascade polymer complexes according to the invention presented here have one polymer arm less than the known cascade complexes and are therefore rather smaller in comparison Thus, these should tend to extravasation, the novel cascade polymer complexes according to the invention even have a significantly improved residence time in the blood.
  • the cascade polymer complexes according to the invention are also outstandingly suitable for (interstitial and i.v.) lymphography.
  • the contrast agents according to the invention can be formulated as solutions isoosmolar to the blood and thereby reduce the osmotic load of the body, which is reflected in a reduced toxicity of the substance (higher toxic threshold). Lower doses and higher toxic thresholds lead to a significant increase in the safety of contrast agent applications in modern imaging techniques.
  • the polymers according to the invention have -Complexes have a content of usually about 20% of the paramagnetic cation.
  • the macromolecules of the invention produce a much higher signal amplification per molecule, which at the same time means that the dose necessary for magnetic resonance tomography is considerably smaller than the carbohydrate-based macro-molecular contrast medium.
  • the cascade polymer complexes according to the invention are distinguished by improved precipitation behavior, higher activity, greater stability and / or better compatibility.
  • a further advantage of the present invention is that now complexes with hydrophilic or lipophilic, macrocyclic or open-chain, low molecular weight or high molecular weight ligands have become accessible. This provides the opportunity to control the compatibility and pharmacokinetics of these polymer complexes by chemical substitution.
  • R for an HSA-binding unit
  • Base multiplicity a, X and Y independently of one another for a direct bond or a
  • Cascade reproduction unit of the reproduction multiplicity x or y, Z and W independently of one another for a direct bond or a
  • R 1 is independently of one another a hydrogen atom, a metal ion equivalent of atomic numbers 20-29, 39, 42-44 or 57-83 or an acid protecting group,
  • R 2 is a hydrogen atom, a methyl or an ethyl radical which is optionally substituted by 1 - 2 hydroxy or 1 carboxy group (s), R3 "for one
  • R 4 is iso-propyl, cyclohexyl, straight-chain, branched, saturated or unsaturated CPC3 0 alkyl, optionally substituted by 1 - interrupted 10 oxygen atoms, 1 phenylene, 1 Phenylenoxy phenomenon and / or optionally substituted by 1-5 hydroxy, 1 - 3 carboxy, 1 phenyl group (s) is substituted,
  • R 5 is a hydrogen atom or R 4 ,
  • U 6 is an optionally 1-5 imino, 1-3 phenylene, 1-3 phenyleneoxy, 1 -3 phenyleneimino, 1-5 amide, 1-2 hydrazide, 1-5 carbonyl, 1-5 Ethylenoxy-, 1 urea, 1-thiourea, 1 -2 carboxyalkylimino, 1 -2 ester groups, 1-10 oxygen, 1-5 sulfur and / or 1-5 nitrogen atom (s) containing and / or optionally by 1-5 hydroxy, 1-2 mercapto, 1-5 oxo, 1-5 thioxo, 1-3 carboxy, 1-5 carboxyalkyl, 1-5 ester and / or 1-3 amino (n) substituted straight-chain, branched, saturated or unsaturated C 1-10 -alkylene group, where the optionally-containing phenylene groups may be substituted by 1 to 2 carboxy, 1 to 2 sulfonic or 1 to 2 hydroxy groups,
  • R 1 and R 2 independently of one another may each have the abovementioned meaning, with the proviso in that - if K 'is a complex - at least two (in the case of divalent metals) or three (in the case of trivalent metals) of the substituents R 1 represent a metal ion equivalent of the abovementioned elements and, if desired, further carboxyl groups in the form of their salts with inorganic and or organic bases, amino acids or amino acid amides,
  • R 1 is independently of one another a hydrogen atom, a metal ion equivalent of atomic numbers 20-29, 39, 42-44 or 57-83 or an acid protecting group,
  • R 2 is a hydrogen atom, a methyl or an ethyl radical which is optionally substituted by 1 - 2 hydroxy or 1 carboxy group (s),
  • R 4 iso-propyl, cyclohexyl, a straight-chain, branched, saturated or unsaturated C j ⁇ Q alkyl chain, optionally substituted by 1-10 Oxygen atoms, 1 phenylene, 1 phenyleneoxy interrupted and / or optionally substituted by 1 - 5 hydroxy, 1 - 3 carboxy, 1 phenyl group (s), in particularly preferred embodiments, R 4 is selected from iso-propyl and cyclohexyl,
  • U 6 is an optionally 1-5 irnino, 1-3 phenylene, 1-3 phenyleneoxy, 1 -3 phenyleneimino, 1-5 amide, 1-2 hydrazide, 1-5 carbonyl, 1-5 Ethylenoxy-, 1 urea, 1-thiourea, 1 -2 carboxyalkylimino, 1 -2 ester groups, 1-10 oxygen, 1-5 sulfur and / or 1-5 nitrogen atom (s) containing and / or optionally by 1-5 hydroxy, 1 to 2 mercapto, 1 to 5 oxo, 1 to 5 thioxo, 1 to 3 carboxy, 1 to 5 carboxyalkyl, 1 to 5 ester and / or 1 to 3 amino group (n) substituted straight chain, branched, saturated or unsaturated C j ⁇ o-alkylene group, wherein the optionally containing phenylene groups by 1-2 carboxy, 1-2 sulfone or 1-2 hydroxy groups may be substituted,
  • An example of an activated carbonyl group C * O in the complexes or complexing agents K ' is anhydride, p-nitrophenyl ester, N-hydroxysuccinimide ester, pentafluorophenyl ester and acid chloride.
  • the addition or acylation carried out to introduce the complexing agent units is carried out with substrates containing the desired substituent K (possibly bound to a leaving group) or from which the desired substituent is generated by the reaction.
  • addition reactions include the reaction of isocyanates and isothiocyanates, the reaction of isocyanates preferably in aprotic solvents such as THF, dioxane, DMF, DMSO, methylene chloride at temperatures between 0 and 100 ° C, preferably between 0 and 50 0 C, optionally with addition of an organic base such as triethylamine, pyridine, lutidine, N-ethyldiisopropylamine, N-methylmorpholine, is performed.
  • aprotic solvents such as THF, dioxane, DMF, DMSO, methylene chloride at temperatures between 0 and 100 ° C, preferably between 0 and 50 0 C
  • an organic base such as triethylamine, pyridine, lutidine, N-ethyldiisopropylamine, N-methylmorpholine
  • the reaction with isothiocyanates is usually in solvents such as water or lower alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol or mixtures thereof, DMF or mixtures of DMF and water at temperatures between 0 and 100 ° C, preferably between 0 and 50 ° C. optionally with the addition of an organic or inorganic base such as triethylamine, pyridine, lutidine, N-ethyldiisopropylamine, N-methylmorpholine or alkaline earth, alkali metal hydroxides such as lithium, sodium, potassium, calcium hydroxide or their carbonates such as magnesium carbonate performed.
  • solvents such as water or lower alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol or mixtures thereof, DMF or mixtures of DMF and water at temperatures between 0 and 100 ° C, preferably between 0 and 50 ° C.
  • an organic or inorganic base such as triethylamine, pyridine, lutidine, N-e
  • acylation reactions the reaction of free carboxylic acids according to methods known to the person skilled in the art [e.g. J.P. Greenstein, M. Winitz, Chemistry of the Amino Acids, John Wiley & Sons, N.Y. (1961), pp. 943-945].
  • carboxylic acid group into an activated form, such as, for example, before the acylation reaction.
  • Anhydride, active ester or acid chloride e.g. E. Gross, J. Meienhofer, The Peptides, Academic Press, N.Y. (1979), Vol. 1, pp. 65-314; N.F. Albertson, Org. React. 12, 157 (1962)].
  • R 1 is an acid protecting group, lower alkyl, aryl and aralkyl groups, for example the methyl, ethyl, propyl, butyl, phenyl, benzyl, diphenylmethyl, triphenylmethyl, bis- (p-nitrophenyl) -methyl distr, as well as trialkylsilyl groups in question.
  • the optionally desired 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 ° C to 50 0 C or in the case of tert-butyl esters Help of trifluoroacetic acid.
  • Optionally incomplete acylated with ligand or complex terminal amino groups may, if desired, be converted to amides or hemiamides.
  • Examples include the reaction with acetic anhydride, succinic anhydride or diglycolic anhydride.
  • the introduction of the desired metal ions takes place in the manner disclosed, for example, in German Patent Publication DE 34 01 052, by reacting the metal oxide or a metal salt (for example the nitrate, acetate, carbonate, chloride or sulfate) of the element of the atomic numbers 20 - 29, 42, 44, 57 - 83 in water and / or a lower alcohol (such as methanol, ethanol or isopropanol) is dissolved or suspended and reacted with the solution or suspension of the equivalent amount of the complexing ligand and then, if desired, existing acid Hydrogen atoms of the acid groups substituted by cations of inorganic and / or organic bases, amino acids or amino acid amides.
  • a metal salt for example the nitrate, acetate, carbonate, chloride or sulfate
  • a lower alcohol such as methanol, ethanol or isopropanol
  • the introduction of the desired metal ions can be carried out both at the stage of the complexing agent I 1 A or I 1 B, ie before coupling to the cascade polymers, as well as after coupling of the unmetallated ligands I 1 A or I'B.
  • the neutralization is carried out using inorganic bases (for example, hydroxides, carbonates or bicarbonates) of, for example, sodium, potassium, lithium, magnesium or calcium and / or organic bases such as, inter alia, primary, secondary and tertiary amines, such as ethanolamine, morpholine , Glucamine, N-methyl and N, N-dimethylglucamine, as well as basic amino acids, such as lysine, arginine and ornithine, or amides of originally neutral or acidic amino acids, such as hippuric acid, glycine acetamide.
  • inorganic bases for example, hydroxides, carbonates or bicarbonates
  • inorganic bases for example, hydroxides, carbonates or bicarbonates
  • organic bases such as, inter alia, primary, secondary and tertiary amines, such as ethanolamine, morpholine , Glucamine, N-methyl and N, N-dimethylglucamine, as well as basic amino acids, such as
  • the neutral complex compounds it is possible to add, for example, to the acidic complex salts in aqueous solution or suspension so much of the desired bases that the neutral point is reached.
  • the resulting solution can then be concentrated to dryness in vacuo.
  • water-miscible solvents such as lower alcohols (methanol, ethanol, isopropanol and others), lower ketones (acetone and others), polar ethers (tetrahydrofuran, dioxane, 1, 2 -Dimethoxyethane and others) to precipitate and so easy to isolate and easy to clean crystals. It has proven to be particularly advantageous to add the desired base to the reaction mixture already during the complex formation and thereby to save a process step.
  • acidic complex compounds contain several free acidic groups, it is often appropriate to prepare neutral mixed salts containing both inorganic and organic cations as counterions.
  • the order of base addition can also be reversed.
  • cascade core A and reproduction units or the connection to the linker L is purely formal. It may be synthetically advantageous not to use the formal cascade starter A (H) a , but introduces the by definition cascade core nitrogen atoms together with the first generation.
  • Suitable amine protecting groups are the benzyloxycarbonyl, tertiary-butoxycarbonyl, trifluoroacetyl, fluorenylmethoxycarbonyl, benzyl and formyl groups known to the person skilled in the art [Th. W. Greene, PGM Wuts, Protective Groups in Organic Syntheses, 2nd Ed, John Wiley and Sons (1991), pp. 309-385]. After cleavage of these protecting groups, which also takes place by literature methods, the next desired generation can be introduced into the molecule.
  • N-benzyloxycarbonyl-glycine is commercially available at e.g. Bachern California
  • the complexes and complexing agents of the general formula I 1 A and I 1 B are prepared by or analogously to the instructions described in the experimental section or by methods known from the literature, see, for example, European Patent Applications Nos. 0 512 661, 0430 863, 0 255 471 and 0 565 930.
  • the preparation of compounds of the general formula I 1 A can be carried out, for example, by serving as a precursor of the functional group T 1 is a group T ", either in the meaning of a protected acid function, independently of the acid protecting groups R 1 'after the above Process in which the free acid function can be transferred, or in the meaning of a protected amine function deblocking by literature methods [Th.W. Greene, PGM Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd edition, John Wiley & Sons (1991), p 309-385] and can then be converted into the isocyanates or isothiocyanates [Methods of Org. Chemistry (Houben-Weyl), E 4, pp.
  • Such compounds can be prepared by or analogously to the instructions described in the experimental part by monoalkylation of cyclic compounds with suitable ⁇ -halocarboxamides [in aprotic solvents, such as, for example, chloroform].
  • the preparation of compounds of the general formula I 1 B can be carried out, for example, by using a protected acid function as precursor of the activated carboxyl group C * O, which is converted into the free acid function independently of the acid protecting groups R 1 'according to the abovementioned processes and can be activated by the methods described above, the literature.
  • Such compounds can be prepared according to or analogously to the instructions described in the experimental part or, for example, in that an amino acid derivative of the general formula II
  • R 5 ' has the meaning given for R 5 , wherein optionally present in R 5 hydroxy or carboxy groups are optionally present in protected form and
  • V 1 is a straight-chain or branched C 1 -C 6 -alkyl group, a benzyl, trimethylsilyl, triisopropylsilyl, 2,2,2-trifluoroethoxy or 2,2,2-trichloroethoxy group, where V 1 is different from R 1 " , with an alkylating agent of general formula III
  • Hal represents a halogen atom such as Cl, Br or I, but preferably Cl, is reacted [see also M.A. Williams, H. Rapoport, J. Org. Chem. 58, 1151 (1993)].
  • Preferred amino acid derivatives are the esters of naturally occurring ⁇ -amino acids.
  • the reaction of compound (II) with compound (III) is preferably carried out in a buffered alkylation reaction, wherein the buffer is an aqueous phosphate buffer solution.
  • the reaction takes place at pH values of 7-9, but preferably at pH 8.
  • the buffer concentration may be between 0.1-2.5 M, but preferably a 2 M phosphate buffer solution is used.
  • the temperature of the alkylation may be between 0 and 50 ° C; the preferred temperature is room temperature.
  • the reaction is carried out in a polar solvent, e.g. Acetonitrile, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane or 1, 2-dimethoxyethane performed.
  • a polar solvent e.g. Acetonitrile, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane or 1, 2-dimethoxyethane performed.
  • acetonitrile is used.
  • the preparation of the pharmaceutical compositions according to the invention is likewise carried out in a manner known per se by suspending or dissolving the complex compounds according to the invention in aqueous medium, if appropriate with addition of the additives customary in galenicals, and then optionally 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 Ca-cascade polymer complexes) or, if necessary, electrolytes such as sodium chloride or, if necessary - Antioxidants such as ascorbic acid.
  • suspensions or solutions of the agents according to the invention in water or physiological saline solution are desired for enteral administration or for other purposes, they are mixed with one or more excipients customarily used in galenicals [for example methylene chloride].
  • excipients customarily used in galenicals [for example methylene chloride].
  • the invention therefore also relates to processes for the preparation of the complex compounds and their salts. As final security remains a purification of the isolated complex salt.
  • compositions according to the invention preferably contain 1 ⁇ mol - 1.3 mol / l of the complex salt and are usually metered in amounts of 0.0001 - 5 mmol / kg. They are intended for enteral and parenteral administration.
  • the complex compounds according to the invention are used for NMR diagnosis in the form of their complexes with the ions selected from the elements having atomic numbers 21-29, 39, 42, 44 and 57-83.
  • 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 necessary to burden the body with the least possible amounts of foreign matter and the good compatibility needed to maintain the noninvasive nature of the studies.
  • the agents according to the invention have a significantly higher concentration in the blood at relevant imaging times than the compounds described in the prior art, for example in European Patent EP 0 836 485.
  • compositions according to the invention make it possible to produce highly concentrated solutions, to keep the volume load of the circuit within reasonable limits and to compensate for the dilution by the body fluid, ie NMR diagnostic agents must be 100-100 times better water-soluble than for the NMR spectroscopy.
  • the compositions of the invention not only have a high stability in vitro, but also a surprisingly high stability in vivo, so that a release or replacement of non-covalently bound in the complexes - in itself toxic - ions within the time, in the new contrast media are completely excreted, only very slowly.
  • the agents according to the invention are dosed for use as NMR diagnostic agents in amounts of from 0.0001 to 5 mmol / kg, preferably from 0.005 to 0.5 mmol / kg. Details of the application are described, for example, in H.-J. Weinmann et al., Am. J. of Roentgenology 142, 619 (1984).
  • organ-specific NMR diagnostic agents can be used, for example, for the detection of tumors and of myocardial infarction.
  • the compounds of the invention are characterized by a high blood concentration, especially at certain times. This is advantageous in choosing suitable imaging times and allows a more favorable signal-to-background ratio, especially at early and intermediate imaging times, as compared to compounds as described in European Patent EP 0 836 485.
  • the compounds according to the invention are particularly suitable for use as coronary angiographic contrast agents and their use in NMR diagnosis by means of higher Magnetic fields such as 1.5 or 3 Tesla, as offered by modern NMR devices.
  • the complex compounds according to the invention can advantageously be used as susceptibility reagents and as shift reagents for in vivo NMR spectroscopy.
  • the compounds according to the invention are also suitable for the differentiation of malignant and benign tumors in areas without a blood-brain barrier.
  • the phosphoramidite thus prepared is dissolved with 0.50 g (2.17 mmol) of 12-hydroxy-dodecanoic acid methyl ester in dried glassware in 15 mL dichloromethane, treated at 0 ° C with 3 g of 4 A molecular sieve and 8.6 mL of a 3% solution of tetrazole in acetonitrile and stirred at 0 ° C. for 1 h and at RT for 3 h. Subsequently, 0.72 ml of 80% strength t-butyl hydroperoxide are added and the mixture is stirred at RT overnight. It is filtered off and the solution is concentrated.
  • Washed citric acid solution washed neutral with water and dried over sodium sulfate.
  • Example 10d 1.0 g (0.2 mmol) of the octa-DTPA described in Example 10d are dissolved in 20 ml of water, combined with 290 mg (0.8 mmol) of gadolinium oxide and stirred at 80 ° C. for 30 min. The solution is treated with activated carbon, filtered and the filtrate with an acetonitrile / water gradient of Lichroprep ® RP-18 chromatographed and the product fractions freeze-dried.

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Abstract

Die Erfindung betrifft neue Kaskaden-Polymer-Komplexe, diese Verbindungen enthaltende Mittel, die Verwendung der Komplexe in der NMR-Diagnostik sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen und Mittel. Die erfindungsgemäßen komplexbildenden Kaskaden-Polymer-Komplexe lassen sich durch die allgemeine Formel (I) beschreiben: R - L - A -{ X - [ Y - ( Z - { W - Kw }z )y ]x }a-1 wobei R = für eine HSA-bindende Einheit, L = für einen Linker oder eine Bindung, A = für einen stickstoffhaltigen Kaskadenkern der Basismultiplizität a, X und Y = unabhängig voneinander für eine direkte Bindung oder eine Kaskadenreproduktionseinheit der Reproduktionsmultiplizität x bzw. y, Z und W = unabhängig voneinander für eine direkte Bindung oder eine Kaskadenreproduktionseinheit der Reproduktionsmultiplizität z bzw. w, K = für den Rest eines Komplexbildners, a = für die Ziffern 2 bis 12, und x, y, z und w = unabhängig voneinander für die Ziffern 1 bis 4 stehen, mit der Maßgabe, dass genau eine Multiplizität der Basismultiplizität a des Kaskadenkerns A genau eine Bindungsstelle zu L darstellt, und mit der Maßgabe, dass die Kaskaden-Polymer-Komplexe in den Komplexbildner- Resten K insgesamt mindestens 4 Ionen eines Elements der Ordnungszahl 20 bis 29, 39, 42 bis 44 oder 57 bis 83 enthalten und gegebenenfalls Kationen anorganischer und/oder organischer Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamide umfassen.

Description

Neue Kaskaden-Polymer-Komplexe, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese enthaltende pharmazeutische Mittel
Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstand, das heißt neue Kaskaden-Polymer-Komplexe, diese Verbindungen enthaltende Mittel, die Verwendung der Komplexe in der Diagnostik sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen und Mittel.
Die zur Zeit klinisch eingesetzten Kontrastmittel für das moderne bildgebende Verfahren Kernspintomographie (MRI oder NMR) [z.B. Magnevist®, oder ProHance®] verteilen sich im gesamten extrazellulären Raum des Körpers (Intravasalraum und Interstitium). Dieser Verteilungsraum umfasst etwa 20 % des Körpervolumens.
Extrazelluläre MRI-Kontrastmittel sind klinisch zuerst erfolgreich bei der Diagnostik von zerebralen und spinalen Krankheitsprozessen eingesetzt worden, da sich hier eine ganz besondere Situation hinsichtlich des regionalen Verteilungsraumes ergibt. Im Gehirn und im Rückenmark können extrazelluläre Kontrastmittel im gesunden Gewebe aufgrund der Blut- Hirn-Schranke nicht den Intravasalraum verlassen. Bei krankhaften Prozessen mit Störung der Blut-Hirn-Schranke (z.B. maligne Tumoren, Entzündungen, demyelinisierende Erkrankungen etc.) entstehen innerhalb des Hirns dann Regionen mit erhöhter Blutgefäß- Durchlässigkeit (Permeabilität) für diese extrazellulären Kontrastmittel (Schmiedl et al., MRI of blood-brain barrier permeability in astrocytic gliomas: application of small and large molecular weight contrast media, Magn. Reson. Med. 22: 288, 1991). Durch das Ausnutzen dieser Störung der Gefäßpermeabilität kann erkranktes Gewebe mit hohem Kontrast gegenüber dem gesunden Gewebe erkannt werden.
Außerhalb des Gehirns und des Rückenmarkes gibt es allerdings eine solche Permeabilitätsbarriere für die oben genannten Kontrastmittel nicht (Canty et al., First-pass entry of nonionic contrast agent into the myocardial extravascular space. Effects on radiographic estimate of transit time and blood volume. Circulation 84: 2071, 1991). Damit ist die Anreicherung des Kontrastmittels nicht mehr abhängig von der Gefaßpermeabilität, sondern nur noch von der Größe des extrazellulären Raumes im entsprechenden Gewebe. Eine Abgrenzung der Gefäße gegenüber dem umliegenden interstitiellen Raum bei Anwendung dieser Kontrastmittel ist nicht möglich.
Besonders für die Darstellung von Gefäßen wäre ein Kontrastmittel wünschenswert, das sich ausschließlich im vasalen Raum (Gefäßraum) verteilt. Ein solches blood-pool-agent soll es ermöglichen, mit Hilfe der Kernspintomographie gut durchblutetes von schlecht durchblutetem Gewebe abzugrenzen und somit eine Ischämie zu diagnostizieren. Auch infarziertes Gewebe ließe sich aufgrund seiner Anämie vom umliegenden gesunden oder ischämischen Gewebe abgrenzen, wenn ein vasales Kontrastmittel angewandt wird. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn es z.B. darum geht, einen Herzinfarkt von einer Ischämie zu unterscheiden.
Bisher müssen sich die meisten der Patienten, bei denen Verdacht auf eine kardiovaskuläre Erkrankung besteht (diese Erkrankung ist die häufigste Todesursache in den westlichen Industrieländern), invasiven diagnostischen Untersuchungen unterziehen. In der Angiographie wird zur Zeit vor allem die Röntgen-Diagnostik mit Hilfe von jodhaltigen Kontrastmitteln angewandt. Diese Untersuchungen sind mit verschiedenen Nachteilen behaftet: sie sind mit dem Risiko der Strahlenbelastung verbunden, sowie mit Unannehmlichkeiten und Belastungen, die vor allem daher kommen, dass die jodhaltigen Kontrastmittel, verglichen mit NMR-Kontrastmitteln, in sehr viel höherer Konzentration angewandt werden müssen.
Es besteht daher ein Bedarf an NMR-Kontrastmitteln, die den vasalen Raum markieren können (blood-pool-agent). Diese Verbindungen sollen sich durch eine gute Verträglichkeit und durch eine hohe Wirksamkeit (hohe Steigerung der Signalintensität bei MRI) auszeichnen. Der Ansatz, zumindest einen Teil dieser Probleme durch Verwendung von Komplexbildnern, die an Makro- oder Biomoleküle gebunden sind, zu lösen, war bisher nur sehr begrenzt erfolgreich.
So ist beispielsweise die Anzahl paramagnetischer Zentren in den Komplexen, die in den Europäischen Patentanmeldungen Nr. 0 088 695 und Nr. 0 150 844 beschrieben sind, für eine zufriedenstellende Bildgebung nicht ausreichend.
Erhöht man die Anzahl der benötigten Metallionen durch mehrfache Einführung komplexierender Einheiten in ein makromolekulares Biomolekül, so ist das mit einer nicht tolerierbaren Beeinträchtigung der Affinität und/oder Spezifizität dieses Biomoleküls verbunden [J. Nucl. Med. 24, 1158 (1983)].
Makromoleküle können generell als Kontrastmittel für die Angiographie geeignet sein. Albumin-GdDTPA (Radiology 1987; 162: 205) z.B. zeigt jedoch 24 Stunden nach intravenöser Injektion bei der Ratte eine Anreicherung im Lebergewebe, die fast 30 % der Dosis ausmacht. Außerdem werden in 24 Stunden nur 20 % der Dosis eliminiert.
Das Makromolekül Polylysin-GdDTPA (Europäische Patentanmeldung, Publikations-Nr. 0 233 619) erwies sich ebenfalls geeignet als blood-pool-agent. Diese Verbindung besteht jedoch herstellungsbedingt aus einem Gemisch von Molekülen verschiedener Größe. Bei Ausscheidungsversuchen bei der Ratte konnte gezeigt werden, dass dieses Makromolekül unverändert durch glomeruläre Filtration über die Niere ausgeschieden wird. Synthesebedingt kann Polylysin-GdDTPA aber auch Makromoleküle enthalten, die so groß sind, dass sie bei der glomerulären Filtration die Kapillaren der Niere nicht passieren können und somit im Körper zurückbleiben.
Auch makromolekulare Kontrastmittel auf der Basis von Kohlenhydraten, z.B. Dextran, sind beschrieben worden (Europäische Patentanmeldung, Publikations-Nr. 0 326 226). Der Nachteil dieser Verbindungen liegt darin, dass diese in der Regel nur ca. 5 % des signalverstärkenden paramagnetischen Kations tragen. Die in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0 430 863 beschriebenen Polymere stellen bereits einen Schritt auf dem Wege zu blood-pool-agents dar, da sie nicht mehr die für die vorher erwähnten Polymere charakteristische Heterogenität bezüglich Größe und Molmasse aufweisen. Sie lassen jedoch immer noch Wünsche im Hinblick auf eine verlängerte Verweildauer im Blut, vollständige Ausscheidung, Verträglichkeit und/oder Wirksamkeit offen.
Einen weiteren Fortschritt auf dem Weg zu MR blood-pool-agents stellt die Europäische Patentschrift EP 0 836 485 (Schmitt-Willich et al.) dar, da sie gut verträgliche und vollständig ausscheidbare Polymere beschreibt. Weiterhin wünschenswert ist jedoch, besonders in der Verwendung als Coronar-Angiographie-Kontrastmittel und bei Anwendung höherer Magnetfelder wie z.B. 1.5 oder 3 Tesla, eine höhere Konzentration und gegebenenfalls eine höhere Verweildauer der Gadolinium-Komplexe im Blut.
Es bestand daher die Aufgabe, neue diagnostische Mittel vor allem zur Erkennung und Lokalisierung von Gefäßkrankheiten, die die genannten Nachteile nicht besitzen, zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst.
Es wurde gefunden, dass sich Komplexe, die ein stickstoffhaltiges, mit komplexbildenden Liganden versehenes Kaskaden-Polymer, mindestens 4 Ionen eines Elements der Ordnungszahlen 20 - 29, 39, 42, 44 oder 57 - 83, eine HSA-bindende Einheit, gegebenenfalls einen Linker, sowie gegebenenfalls Kationen anorganischer und/oder organischer Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamide umfassen und gegebenenfalls acylierte Aminogruppen enthalten, überraschenderweise hervorragend zur Herstellung von NMR-Diagnostika ohne die genannten Nachteile aufzuweisen, eignen.
Die erfindungsgemäßen Kaskaden-Polymer-Komplexe lassen sich durch die allgemeine Formel I beschreiben
R- L - A -{ X - [ Y - ( Z - { W - Kw }z )y ]x }a - 1 (I) wobei
R= für eine HSA-bindende Einheit,
L = für einen Linker oder eine Bindung,
A= für einen stickstoffhaltigen Kaskadenkern der Basismultiplizität a,
X und Y = unabhängig voneinander für eine direkte Bindung oder eine Kaskadenreproduktionseinheit der Reproduktionsmultiplizität x bzw. y, Z und W = unabhängig voneinander für eine direkte Bindung oder eine Kaskadenreproduktionseinheit der Reproduktionsmultiplizität z bzw. w, K= für den Rest eines Komplexbildners, a = für die Ziffern 2 bis 12, und x, y, z und w = unabhängig voneinander für die Ziffern 1 bis 4 stehen, mit der Maßgabe, dass genau eine Multiplizität der Basismultiplizität a des Kaskadenkerns A genau eine Bindungsstelle zu L darstellt, und mit der Maßgabe, dass die Kaskaden-Polymer-Komplexe in den Komplexbildner- Resten K insgesamt mindestens 4 Ionen eines Elements der Ordnungszahl 20 bis 29, 39, 42 bis 44 oder 57 bis 83 enthalten und gegebenenfalls Kationen anorganischer und/oder organischer Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamide umfassen.
Bevorzugt sind solche Verbindungen gemäß Formel I, dadurch gekennzeichnet, dass für das Produkt der Multiplizitäten gilt
4<(a-l)*x*y*z*w<64.
Besonders bevorzugt sind solche Verbindungen gemäß Formel I, dadurch gekennzeichnet, dass für das Produkt der Multiplizitäten gilt
8<(a-l)*x*y*z*w<48.
Als Kaskadenkern A sind geeignet: Stickstoffatom,
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0003
Figure imgf000008_0002
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0002
Figure imgf000009_0003
Figure imgf000009_0004
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0002
worin m undn für die Ziffern Ibis 10,
P für die Ziffern O bis 10,
Ul für Q1 oder E, U2 für Q2 oder E mit
E in der Bedeutung der Gruppe
Figure imgf000010_0003
wobei o für die Ziffern 1 bis 6,
Q1 für ein Wasserstoffatom oder Q2 und Q2 für eine direkte Bindung
M1, M2, M3, M4 unabhängig voneinander für eine direkte Bindung, eine
Cj-Cio-Alkylenkette, die gegebenenfalls durch 1 bis 3
Sauerstoffatome unterbrochen ist und/oder gegebenenfalls mit
1 bis 2 Oxogruppen substituiert ist,
R0 für einen verzweigten oder unverzweigten Ci-Cjo-Alkylrest, eine Nitro-, Amino-, Carbonsäuregruppe oder für
Figure imgf000011_0001
stehen, wobei die Anzahl Q2 der Basismultiplizität a entspricht und mit der Maßgabe, dass genau ein Q eine Bindung zu L darstellt.
Den einfachsten Fall eines Kaskadenkerns stellt das Stickstoffatom dar, dessen drei Bindungen (Basismultiplizität a = 3) in einer ersten "inneren Schicht" (Generation 1) von zwei Reproduktionseinheiten X bzw. Y (wenn X für eine direkte Bindung steht) bzw. Z (wenn X und Y jeweils für eine direkte Bindung stehen) besetzt sind; anders formuliert: die drei Wasserstoffatome des zugrundeliegenden Kaskadenstarters Ammoniak A(H)a = NH3 sind durch zwei Reproduktionseinheiten X bzw. Y bzw. Z und durch eine direkte Bindung zu L substituiert worden. Die in den oben beschriebenen Beispielen für den Kaskadenkern A enthaltene Anzahl an Q2 (sofern Q2 in dem jeweiligen Kaskadenkern A vorkommt) gibt dabei die Basismultiplizität a wieder.
Die Reproduktionseinheiten X, Y, Z und W enthalten -NQ1Q2-Gruppen, worin Q1 ein Wasserstoffatom oder Q2 und Q2 eine direkte Bindung bedeuten. Die in der jeweiligen Reproduktionseinheit (z.B. X) enthaltene Anzahl an Q2 entspricht der Reproduktionsmulti- plizität dieser Einheit (z.B. x im Falle von X). Das Produkt der Multiplizitäten (a-l)-x-y-z-w gibt die Anzahl der im Kaskadenpolymeren gebundenen Komplexbildner-Reste K an. Die erfindungsgemäßen Polymere enthalten mindestens 4 und höchstens 64 Reste K im Molekül, die jeweils ein bis maximal drei (im Falle von zweiwertigen Ionen), vorzugsweise ein Ion, eines Elements der oben genannten Ordnungszahlen binden können.
Die letzte Generation, d.h. die an die Komplexbildner-Reste K gebundene Reproduktionseinheit W ist über NH-Gruppen (-NQ1Q2 mit Ql in der Bedeutung eines Wasserstoffatoms und Q2 = direkte Bindung) an K gebunden, während die vorangehenden Reproduktionseinheiten sowohl über NHQ2-Gruppen (z.B. durch Acylierungsreaktionen) als auch über NQ2Q2-Gruppen (z.B. durch Alkylierungsreaktionen) miteinander verknüpft sein können.
Die erfindungsgemäßen Kaskaden-Polymer-Komplexe weisen maximal 10 Generationen auf (d.h. es können auch mehr als jeweils nur eine der Reproduktionseinheiten X, Y und Z im Molekül vorhanden sein), vorzugsweise jedoch 2 bis 5 Generationen, wobei mindestens zwei der Reproduktionseinheiten im Molekül unterschiedlich sind.
Als bevorzugte Kaskadenkerne A seien diejenigen angeführt, die unter die oben genannten allgemeinen Formeln fallen, wenn m für die Ziffern 1 - 3, besonders bevorzugt für die Ziffer 1, n für die Ziffern 1 - 3, besonders bevorzugt für die Ziffer 1, p für die Ziffern 0 - 3, besonders bevorzugt für die Ziffer 1 , o für die Ziffer 1,
M1, M2, M3, M4 unabhängig voneinander für eine direkte Bindung, -CH2-, -CO- oder -CH^CO-Gruppe und R0 für eine -CH2NU1U2-, CH3- oder NO2-Gruppe steht. Als weitere bevorzugte Kaskadenstarter A seien z.B. aufgeführt:
Tris(aminoethyl)amin,
Tris(aminopropyl)amin,
Diethylentriamin,
Triethylentetramin,
Tetraethylenpentamin,
1 ,3,5-Tris(aminomethyl)benzol,
Trimesinsäuretriamid,
Aminoisophthalsäurebisamid,
3,5-Bis(2-amino-ethoxy)-benzamid,
3 ,5 -Bis(3 -aminopropoxy)-benzamid,
3 ,5-Bis(2-amino-ethoxy)-anilin,
3,5-Bis(3-amino-propoxy)-anilin,
3,4,5-Tris(2-aminoethoxy)-benzamid,
3,4,5-Tris(3-aminopropoxy)-benzamid,
3,4,5-Tris(2-aminoethoxy)-anilin,
3 ,4,5-Tris(3 -amino-propoxy)-anilin,
3 ,5 -Diamino- 1 -benzamid,
1 ,4,7-Triazacyclononan,
1 ,4,7, 10-Tetraazacyclododecan,
1 ,4,7, 10, 1 S-Pentaazacyclopentadecan,
1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan,
1, 4,7,10,13,16-Hexaazacyclooctadecan,
1 ,4,7, 10,13,16,19,22,25,28-Decaazacyclotriacontan,
Tetrakis(aminomethyl)methan,
1,1,1 -Tris(aminomethyl)ethan,
Tris(aminopropyl)-nitromethan,
2,4,6-Triamino-l ,3,5-triazin,
Lysinamid,
Ornithinamid, Glutaminsäurediarnid,
Asparaginsäurediamid,
Diaminopropansäureamid.
In besonders bevorzugten Verbindungen gemäß Formel I ist A ausgewählt aus:
Aminoisophthalsäurebisamid,
3 ,5 -Bis(2-amino-ethoxy)-benzamid,
3 , 5 -Bis(3 -aminopropoxy)-benzamid,
3 ,5 -Bis(2-amino-ethoxy)-anilin,
3 , 5 -Bis(3 -amino-propoxy)-anilin,
3 ,4,5 -Tris(2-aminoethoxy)-benzamid,
3 ,4,5-Tris(3 -aminopropoxy)-benzamid,
3 ,4,5 -Tris(2-aminoethoxy)-anilin,
3,4,5-Tris(3-amino-propoxy)-anilin,
3,5-Diamino- 1 -benzamid,
Lysinamid,
Ornithinamid,
Glutaminsäurediamid,
Asparaginsäurediamid,
Diaminopropansäureamid.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Definition als Kaskadenkern A und damit die Trennung von Kaskadenkern und erster Reproduktionseinheit bzw. Linker rein formal und damit unabhängig von dem tatsächlichen synthetischen Aufbau der gewünschten Kaskaden- Polymer-Komplexe gewählt werden kann. So kann man z.B. Tris(aminoethyl)-amin sowohl selbst als Kaskadenkern A (vergleiche die erste für A angegebene allgemeine Formel mit m = n = p = l, U1 = E mit o in der Bedeutung der Ziffer 1 und U1 = U2 = Q2) aber auch als Stickstoffatom (= Kaskadenkern A), das als erste Generation zwei Reproduktionseinheiten und eine Verbindung zum Linker mit jeweils folgender Strukturformel
Figure imgf000015_0001
(vergleiche die Definition von E) aufweist, ansehen.
Die Kaskadenreproduktionseinheiten X, Y, Z und W werden unabhängig voneinander durch
E,
Figure imgf000015_0003
Figure imgf000015_0004
Figure imgf000015_0002
bestimmt, wonn
Ul für Q1 oder E,
U2 für Q2 oder E mit
E in der Bedeutung der Gruppe
Figure imgf000016_0001
wobei o für die Ziffern 1 bis 6,
Q1 für ein Wasserstoffatom oder Q2,
Q2 für eine direkte Bindung,
U3 für eine Cj^o-Alkylenkette, die gegebenenfalls durch 1 bis 10 Sauerstoffatome und/oder 1 bis 2 -N(CO)q-R2-, 1 bis 2 Phenylen- und/oder 1 bis 2 Phenylenoxyreste unterbrochen ist und/oder gegebenenfalls durch 1 bis 2 Oxo-, Thioxo-, Carboxy-, C^^-Alkylcarboxy-, Ci-C5-Alkoxy-, Hydroxy-, Ci-C5-alkylgruppen substituiert ist, wobei q für die Ziffern 0 oder 1 und
R2 für ein Wasserstoffatom, einen Methyl- oder einen Ethylrest, der gegebenenfalls mit 1 - 2 Hydroxy- oder 1 Carboxygruppe(n) substituiert ist, B für ein Wasserstoffatom oder die Gruppe
Figure imgf000016_0002
V für die Methingruppe wenn gleichzeitig U4
Figure imgf000016_0003
eine direkte Bindung oder die Gruppe M bedeutet und U5 eine der Bedeutungen von U3 besitzt oder V für eine der folgenden Gruppen
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0003
wenn gleichzeitig U4 und U5 identisch sind und die direkte Bindung oder die Gruppe M bedeuten, wobei M eine direkte Bindung bedeutet oder eine Cj-Cio-Alkylenkette, die gegebenenfalls durch 1 bis 3 Sauerstoffatome unterbrochen ist und/oder gegebenenfalls mit 1 bis 2 Oxogruppen substituiert ist, stehen.
Bevorzugte Kaskadenreproduktionseinheiten X, Y, Z und W sind diejenigen, bei denen in den oben genannten allgemeinen Formeln der Rest U3 für eine direkte Bindung, -CO-, -COCH2OCH2CO-, -COCH2-, -CH2CH2-, -CONHC6H4-, -COCH2CH2CO-, -COCH2-CH2CH2CO-, oder -COCH2CH2CH2CH2CO-,
der Rest U4 für eine direkte Bindung oder für -CH2CO-,
der Rest U5 für eine direkte Bindung, für -(CH2)4-, -CH2CO-, -CH(COOH)-, CH2OCH2CH2-, -CH2C6H4-, CH2-C6H4OCH2CH2-,
der Rest E für eine Gruppe
Figure imgf000018_0001
steht.
Als beispielhaft genannte Kaskadenreproduktionseinheiten X, Y, Z und W seien angeführt:
-CH2CH2NH-; -CH2CH2N<;
-CO-(CH2)2-NH-; -CO-(CH2)3-NH-; -CO-(CH2)4-NH-; -CO-(CH2)5-NH-; -CO-(CH2)6-NH-;
-CO-(CH2)2-N<; -CO-(CH2)3-N<; -CO-(CH2)4-N<; -CO-(CH2)5-N<; -CO-(CH2)6-N<;
-COCH(NH-)(CH2)4NH-; -COCH(N<)(CH2)4N<;
-COCH2OCH2CON(CH2CH2NH-)2; -COCH2OCH2CON(CH2CH2N<)2;
-COCH2N(CH2CH2NH-)2; -COCH2N(CH2CH2N<)2;
-COCH2NH-; -C0CH2N<;
-COCH2CH2CON(CH2CH2NH-)2; -COCH2CH2CON(CH2CH2N<)2;
-COCH2OCH2CONH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2NH-)2]2;
-COCH2OCH2CONH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2N<)2]2;
-COCH2CH2CO-NH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2NH-)2]2;
-COCH2CH2CO-NH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2N<)2]2; -CONH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2NH-)2]2;
-CONH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2N^2I2; -COCH(NH-)CH(COOH)NH-; -COCH(N<)CH(COOH)N<;
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0002
Figure imgf000019_0003
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Figure imgf000020_0003
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Figure imgf000021_0001
Die Komplexbildner-Reste K werden durch die allgemeinen Formeln IA, IB und IC beschrieben:
Figure imgf000021_0002
Figure imgf000021_0004
und
Figure imgf000021_0003
worin
n und m jeweils für die Ziffern 0, 1 , 2, 3 oder 4 stehen und wobei die Summe aus n und m nicht größer ist als 4,
R1 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 20 - 29, 39, 42 - 44 oder 57 - 83,
R2 für ein Wasserstoffatom, einen Methyl- oder einen Ethylrest, der gegebenenfalls mit 1 - 2 Hydroxy- oder 1 Carboxygruppe(n) substituiert ist,
R3 für eine ? oder eine
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0002
R4 für iso-Propyl, Cyclohexyl, eine geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C1-C3o-Alkylkette, die gegebenenfalls durch 1 - 10 Sauerstoffatome, 1 Phenylen-, 1 Phenylenoxygruppen unterbrochen und/oder gegebenenfalls durch 1 - 5 Hydroxy-, 1 - 3 Carboxy-, 1 Phenylgruppe(n) substituiert ist,
R5 für ein Wasserstoffatom oder für R4,
U6 für eine gegebenenfalls 1 - 5 Imino-, 1 - 3 Phenylen-, 1 - 3
Phenylenoxy-, 1 - 3 Phenylenimino-, 1 - 5 Amid-, 1 - 2 Hydrazid-, 1 - 5 Carbonyl-, 1 - 5 Ethylenoxy-, 1 Harnstoff-, 1-Thioharnstoff-, 1 - 2 Carboxyalkylimino-, 1 - 2 Estergruppen, 1 - 10 Sauerstoff-, 1 - 5 Schwefel- und/oder 1 - 5 Stickstoff-Atom(e) enthaltende und/oder gegebenenfalls durch 1 - 5 Hydroxy-, 1 - 2 Mercapto-, 1 - 5 Oxo-, 1 - 5 Thioxo-, 1 - 3 Carboxy-, 1 - 5 Carboxyalkyl-, 1 - 5 Ester- und/oder 1 - 3 Aminogruppe(n) substituierte geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C^C^-Alkylengruppe, wobei die gegebenenfalls enthaltenden Phenylengruppen durch 1 - 2 Carboxy-, 1 - 2 Sulfon- oder 1 - 2 Hydroxygruppen substituiert sein können,
T für eine -CO-α, -NHCO-α- oder -NHCS-α-Gruppe und
α für die Bindungsstelle an die terminalen Stickstoffatome der letzten
Generation, der Reproduktionseinheit W
stehen.
Als bevorzugte Komplexbildner-Reste K seien diejenigen genannt, bei denen in der oben angegebenen Formel IA die für U6 stehende C1-C2O-, bevorzugt C1-C12-, Alkylenkette die
Gruppen
-CH2-, -CH2NHCO-, -NHCOCH2O-, -NHCOCH2OC6H4-, -N(CH2CO2H)-,
-NHCOCH2C6H4-, -NHCSNHC6H4-, -CH2OC6H4-, -CH2CH2O-, enthält und/oder durch die Gruppen -COOH, -CH2COOH substituiert ist.
Als Beispiele für U6 seien folgende Gruppen angeführt:
-CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -C6H4-, -C6H1O-, "CH2C6H5-,
-CH2NHCOCH2CH(CH2CO2H)-C6H4-,
-CH2NHCOCH2OCH2-,
-CH2NHCOCH2C6H4-,
Figure imgf000024_0001
-CH2NHCSNH-C6H4-CH(CH2COOH)CH2-,
-CH2OC6H4-N(CH2COOH)CH2-,
-CH2NHCOCH2O(CH2CH2O)4-C6H4-,
-CH2O-C6H4-,
-CH2CH2-O-CH2CH2-, -CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-,
Figure imgf000024_0002
Als Beispiele für R4 seien folgende Gruppen angegeben:
iso-Propyl, Cyclohexyl, -CH3, -C6H5, -CH2-COOH, -CH2-C6H5, -CH2-O-(CH2CH2-O-)6CH3, -CH2-OH.
Ist das erfindungsgemäße Mittel zur Anwendung in der NMR-Diagnostik bestimmt, so muss das Zentralion des Komplexsalzes 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(III)-, Eisen(II)-, Cobalt(II)-, Nickel(II)-5 Kupfer(II)-, Praseodym(III)-, Neodym(III)-, Samarium(III)- und Ytterbium(III)-ion.
Wegen ihres sehr starken magnetischen Moments sind besonders bevorzugt das Gadolinium(HI)-, Terbium(III)-, Dysprosium(III)-, Holmium(III)-, Erbium(III)-, Mangan(II)- und Eisen(III)-ion. Die Funktion der Struktur L besteht darin die beiden funktionalen Einheiten R und A miteinander zu verbinden. L kann dabei für eine direkte Bindung oder einen Linker stehen. Der Begriff Linker für die Zwecke dieser Erfindung beinhaltet jede chemische Struktur welche auf einer Seite kovalent an die HS A-bindende Einheit R und auf der anderen Seite an den stickstoffhaltigen Kaskadenkern A gebunden ist und somit R mit A verbindet. Damit ist die Bedeutung des Begriffs Linker funktional definiert und umfasst eine große Zahl verschiedenster chemischer Verbindungen. Der verständige Fachmann kann auf Grund seines Fachwissens ohne unzumutbaren Aufwand eine große Zahl von verschiedensten Linker-Strukturen synthetisieren, die die erfindungsgemäße Funktion der Verbindung von R mit A erfüllen. Der Fachmann braucht dazu lediglich Routineexperimente durchzuführen.
Bevorzugte Linker-Strukturen L beinhalten eine direkte Bindung, geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenstoffketten mit einem bis 30 Kohlenstoffatomen, welche unterbrochen und/oder substituiert sein können. Sind die Kohlenstoffketten des Linkers unterbrochen, so sind sie bevorzugt durch ein oder mehrere zyklische oder heterozyklische Kohlenstoffgruppen mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder durch ein oder mehrere Sauerstoff-, Stickstoff- Schwefel- und/oder Phosphoratome unterbrochen, welche gegebenenfalls selbst weitere Atome, wie z.B. Wasserstoff oder Sauerstoff, oder Gruppen gebunden haben können. Linker im Sinne dieser Erfindung können auch eine oder mehrere Aminosäuren beinhalten.
Bei besonders bevorzugten Verbindungen gemäß Formel I, ist L ausgewählt aus: eine direkte Bindung,
-0-CH2-CO-NH-(CH2-CH2-O)1 -10-CH2-CH2-CO-,
-0-CH2-CO-,
-O-CH2-CO-NH-C1.12-CO-,
-CO-,
-OP(O2)O-C1-12-CO-,
-0-CH2-CO-PrO4-,
-O-CH2-CO-NH-Aryl-C≡C-Aryl-CO-,
-O-CH2-CO-NH-Aryl-C≡C-C≡C-Aryl-CO-, -CO-NH-CH2-CH2-, wobei Pro für die Aminosäure Prolin steht.
Dabei sind die Linker L so orientiert, wie unten angegeben:
R -0-CH2-CO-NH-(CH2-CH2-O)1-1O-CH2-CH2-CO- A,
R -0-CH2-CO- A,
R -0-CH2-CO-NH-C1-12-CO- A,
R -CO- A,
R -OP(O2)O-C1-12-CO- A,
R -0-CH2-CO-PrO4- A,
R -CO-NH-CH2-CH2- A,
R -O-CH2-CO-NH-Aryl-C≡C-Aryl-CO- A.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen gemäß Formel I beinhalten eine HSA-bindende Einheit R, welche eine chemische Struktur ist, die an das Protein humanes Serumalbumin (HSA) bindet und eine direkte Bindung an L aufweist.
In bevorzugten Verbindungen nach Formel I weist R ein Molekulargewicht von nicht größer als 2,000 Da auf.
In besonders bevorzugten Verbindungen nach Formel I weist R mindestens eine bestimmte Bindungsaffinität an HSA auf, wobei die Inhibitionskonstante Ki kleiner oder gleich 50μM ist, gemessen nach der in Beispiel 3 beschriebenen Methode aus der US Patent Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer US 2004/0254119 (West et al., US Anmeldenummer US 10/487,025).
Insbesondere bevorzugt weist R eine Ki von kleiner oder gleich 15μM auf.
Als geeignete HSA-bindende Gruppen R seien beispielhaft aufgeführt:
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000027_0003
Figure imgf000027_0002
Figure imgf000027_0004
Figure imgf000027_0005
Figure imgf000027_0006
Figure imgf000028_0001
Die erfindungsgemäßen Kaskaden-Polymer-Komplexe enthalten mindestens 4 Ionen eines Elements der oben genannten Ordnungszahl.
Bevorzugte Verbindungen der Formel I enthalten mindestens 8 Ionen eines Elements der oben genannten Ordnungszahl.
Die restlichen aciden Wasserstoffatome, das heißt diejenigen, die nicht durch das Zentralion substituiert worden sind, können gegebenenfalls ganz oder teilweise durch Kationen von anorganischen und/oder organischen Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamiden ersetzt sein.
Geeignete anorganische Kationen sind beispielsweise das Lithiumion, das Kaliumion, das Calciumion, das Magnesiumion 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, N5N- 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 zeichnen sich durch eine hohe Blutkonzentration besonders zu bestimmten Zeitpunkten aus. Dies ist von Vorteil bei der Wahl von geeigneten Bildgebungszeitpunkten und erlaubt ein günstigeres Signal-zu-Hintergrund-Verhältnis besonders zu frühen und mittleren Bildgebungszeitpunkten im Vergleich zu Verbindungen wie sie in dem Europäischen Patent EP 0 836 485 beschrieben sind.
Besonders eignen sich die erfmdungsgemäßen Verbindungen für den Einsatz als Coronar- Angiographie-Kontrastmittel und bei NMR-Anwendungen mittels höherer Magnetfeldstärken wie z. B 1.5 oder 3 Tesla.
Die erfmdungsgemäßen Verbindungen, die ein Molekulargewicht von 5.000 - 60.000 Da, vorzugsweise 5.000 - 40.000 Da, besitzen, weisen die geschilderten gewünschten Eigenschaften auf. Sie enthalten die für ihre Verwendung benötigte große Anzahl von Metallionen im Komplex stabil gebunden.
Sie reichern sich in Gebieten mit erhöhter Gefäßpermeabilität, wie z.B. in Tumoren, an, erlauben Aussagen über die Perfusion von Geweben, geben die Möglichkeit, das Blutvolumen in Geweben zu bestimmen, die Relaxationszeiten bzw. Densitäten des Blutes selektiv zu verkürzen, und die Permeabilität der Blutgefäße bildlich darzustellen. Solche physiologischen Informationen sind nicht durch den Einsatz von extrazellulären Kontrastmitteln, wie z.B. Gd-DTPA [Magnevist®], zu erhalten. Aus diesen Gesichtspunkten ergeben sich auch die Einsatzgebiete bei den modernen bildgebenden Verfahren Kernspintomographie und Computertomographie: spezifischere Diagnose von malignen Tumoren, frühe Therapiekontrolle bei zytostatischer, antiphlogistischer oder vaso-dilatativer Therapie, frühe Erkennung von minderperfundierten Gebieten (z.B. im Myokard), Angiographie bei Gefäßerkrankungen, und Erkennung und Diagnose von (sterilen oder infektiösen) Entzündungen.
Die erfindungsgemäßen Kaskaden-Polymer-Komplexe besitzen im Vergleich zu bekannten Kaskaden-Polymer-Komplexen, wie sie in dem Europäischen Patent EP 0 836 485 beschrieben sind, überraschende Eigenschaften. Diese überraschenden Eigenschaften erlauben eine noch flexiblere Wahl der Bildgebungszeitpunkte und ein günstigeres Signal- zu-Hintergrund- Verhältnis, besonders zu bestimmten Bildgebungszeitpunkten. Besonders überraschend im Vergleich zu den bekannten Kaskaden-Polymer-Komplexen aus EP 0 836 485 ist vor allem, dass, obwohl die hier vorgestellten erfindungsgemäßen Kaskaden- Polymer-Komplexe einen Polymerarm weniger aufweisen als die bekannten Kaskaden- Komplexe und damit im Vergleich eher kleiner sind, diese also eher zur Extravasation neigen sollten, die neuen erfindungsgemäßen Kaskaden-Polymer-Komplexe sogar eine deutlich verbesserte Verweildauer im Blut aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Kaskaden-Polymer-Komplexe eignen sich auch hervorragend für die (interstitielle und i.v.) Lymphographie.
Als weitere Vorteile gegenüber bekannten Kontrastmitteln, wie z.B. Gd-DTPA [Magnevist®], muss die höhere Effektivität als Kontrastmittel für die Kernspintomographie (höhere Relaxivität) hervorgehoben werden, was zu einer deutlichen Reduktion der diagnostisch notwendigen Dosis führt. Gleichzeitig können die erfindungsgemäßen Kontrastmittel als Lösungen isoosmolar zum Blut formuliert werden und verringern dadurch die osmotische Belastung des Körpers, was sich in einer verringerten Toxizität der Substanz (höhere toxische Schwelle) niederschlägt. Geringere Dosen und höhere toxische Schwelle führen zu einer signifikanten Erhöhung der Sicherheit von Kontrastmittelanwendungen bei modernen bildgebenden Verfahren.
Im Vergleich zu den makromolekularen Kontrastmitteln auf der Basis von Kohlenhydraten, z.B. Dextran (Europäische Patentanmeldung, Publikations-Nr. 0 326 226), die - wie erwähnt - in der Regel nur ca. 5 % des signalverstärkenden paramagnetischen Kations tragen, weisen die erfindungsgemäßen Polymer-Komplexe einen Gehalt von in der Regel ca. 20 % des paramagnetischen Kations auf. Somit bewirken die erfindungsgemäßen Makromoleküle pro Molekül eine sehr viel höhere Signalverstärkung, was gleichzeitig dazu führt, dass die zur Kernspintomographie notwendige Dosis gegenüber der makro-molekularer Kontrastmittel auf Kohlenhydratbasis erheblich kleiner ist. Im Vergleich zu den anderen erwähnten Polymer- Verbindungen des Stands der Technik zeichnen sich die erfindungsgemäßen Kaskaden-Polymer-Komplexe durch verbessertes Ausscheidungsverhalten, höhere Wirksamkeit, größere Stabilität und/oder bessere Verträglichkeit aus.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass nunmehr Komplexe mit hydrophilen oder lipophilen, makrocyclischen oder offenkettigen, niedermolekularen oder hochmolekularen Liganden zugänglich geworden sind. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, Verträglichkeit und Pharmakokinetik dieser Polymer-Komplexe durch chemische Substitution zu steuern.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kaskaden-Polymer-Komplexe erfolgt dadurch, dass man Verbindungen der allgemeinen Formel I1
R- L - A -{ X - [ Y - ( Z - { W - ßw }z )y ]χ }a. i (T) wobei
R = für eine HSA-bindende Einheit,
L = für einen Linker oder eine Bindung,
A = für einen stickstoffhaltigen Kaskadenkern der
Basismultiplizität a, X und Y = unabhängig voneinander für eine direkte Bindung oder eine
Kaskadenreproduktionseinheit der Reproduktionsmultiplizität x bzw. y, Z und W = unabhängig voneinander für eine direkte Bindung oder eine
Kaskadenreproduktionseinheit der Reproduktionsmultiplizität z bzw. w, ß = für die Bindungsstelle der terminalen NH-Gruppen der letzten
Generation, der Reproduktionseinheit W stehen, a = für die Ziffern 2 bis 12, und x, y, z und w = unabhängig voneinander für die Ziffern 1 bis 4 stehen, mit der Maßgabe, dass genau eine Basismultiplizität a des Kaskadenkerns A genau eine Bindungsstelle zu L darstellt, em Komplex oder Komplexbildner K' der allgemeinen Formel I1A oder I1B
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000032_0002
wobei
R1 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 20 - 29, 39, 42 - 44 oder 57 - 83 oder eine Säureschutzgruppe,
R2 für ein Wasserstoffatom, einen Methyl- oder einen Ethylrest, der gegebenenfalls mit 1 - 2 Hydroxy- oder 1 Carboxygruppe(n) substituiert ist, R3" für eine
Figure imgf000033_0001
R4 für iso-Propyl, Cyclohexyl, eine geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte CpC30-Alkylkette, die gegebenenfalls durch 1 - 10 Sauerstoffatome, 1 Phenylen-, 1 Phenylenoxygruppen unterbrochen und/oder gegebenenfalls durch 1 - 5 Hydroxy-, 1 - 3 Carboxy-, 1 Phenylgruppe(n) substituiert ist,
R5 für ein Wasserstoffatom oder für R4,
U6 für eine gegebenenfalls 1-5 Imino-, 1-3 Phenylen-, 1-3 Phenylenoxy-, 1 -3 Phenylenimino-, 1 - 5 Amid-, 1 - 2 Hydrazid-, 1 - 5 Carbonyl-, 1 - 5 Ethylenoxy-, 1 Harnstoff-, 1-Thioharnstoff-, 1 -2 Carboxyalkylimino-, 1 -2 Estergruppen, 1 - 10 Sauerstoff-, 1 -5 Schwefel- und/oder 1 -5 Stickstoff- Atom(e) enthaltende und/oder gegebenenfalls durch 1 - 5 Hydroxy-, 1 - 2 Mercapto-, 1 -5 Oxo-, 1 - 5 Thioxo-, 1 - 3 Carboxy-, 1 - 5 Carboxyalkyl-, 1-5 Ester- und/oder 1 - 3 Aminogruppe(n) substituierte geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Cj^o-Alkylengruppe, wobei die gegebenenfalls enthaltenden Phenylengruppen durch 1 - 2 Carboxy-, 1 - 2 Sulfon- oder 1-2 Hydroxygruppen substituiert sein können,
T' für eine -C*O-, -COOH-, -N=C=O- oder -N=C=S-Gruppe und
C* O für eine aktivierte Carboxylgruppe
stehen, und
Figure imgf000034_0001
worin n und m jeweils für die Ziffern O, 1, 2, 3 oder 4 stehen und wobei die Summe aus n und m nicht größer ist als 4, R1 und R2 unabhängig voneinander jeweils die oben genannte Bedeutung haben können, mit der Maßgabe, dass - sofern K' für einen Komplex steht - mindestens zwei (bei zweiwertigen Metallen) bzw. drei (bei dreiwertigen Metallen) der Substituenten R1 für ein Metallionenäquivalent der oben genannten Elemente stehen und dass gewünschtenfalls weitere Carboxylgruppen in Form ihrer Salze mit anorganischen und/oder organischen Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamiden vorliegen,
umsetzt, gegebenenfalls vorhandene Schutzgruppen abspaltet, die so erhaltenen Kaskaden- Polymere - sofern K1 für einen Komplexbildner steht - in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Metalloxid oder Metallsalz eines Elements der Ordnungszahlen 20 - 29, 39, 42, 44 oder 57 - 83 umsetzt und gegebenenfalls anschließend in den so erhaltenen Kaskaden-Polymer-Komplexen noch vorhandene acide Wasserstoffatome ganz oder teilweise durch Kationen von anorganischen und/oder organischen Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamiden substituiert und gegebenenfalls noch vorhandene freie terminale Aminogruppen gewünschtenfalls - vor oder nach der Metallkomplexierung - acyliert. Bevorzugt sind Komplexbildner K' der folgenden allgemeinen Formel I1A:
Figure imgf000035_0001
wobei
R1 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 20 - 29, 39, 42 - 44 oder 57 - 83 oder eine Säureschutzgruppe,
R2 für ein Wasserstoffatom, einen Methyl- oder einen Ethylrest, der gegebenenfalls mit 1 - 2 Hydroxy- oder 1 Carboxygruppe(n) substituiert ist,
_ Rτ-5 ft fü.r ei .ne
Figure imgf000035_0002
, od ,,er ei •ne
Figure imgf000035_0003
R4 für iso-Propyl, Cyclohexyl, eine geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Cj^Q-Alkylkette, die gegebenenfalls durch 1 - 10 Sauerstoffatome, 1 Phenylen-, 1 Phenylenoxygruppen unterbrochen und/oder gegebenenfalls durch 1 - 5 Hydroxy-, 1 - 3 Carboxy-, 1 Phenylgruppe(n) substituiert ist, in besonders bevorzugten Ausführungsformen ist R4 ausgewählt aus iso-Propyl und Cyclohexyl,
U6 für eine gegebenenfalls 1-5 Irnino-, 1-3 Phenylen-, 1-3 Phenylenoxy-, 1 -3 Phenylenimino-, 1 - 5 Amid-, 1 - 2 Hydrazid-, 1 - 5 Carbonyl-, 1 - 5 Ethylenoxy-, 1 Harnstoff-, 1-Thioharnstoff-, 1 -2 Carboxyalkylimino-, 1 -2 Estergruppen, 1 - 10 Sauerstoff-, 1 - 5 Schwefel- und/oder 1 - 5 Stickstoff- Atom(e) enthaltende und/oder gegebenenfalls durch 1 - 5 Hydroxy-, 1 - 2 Mercapto-, 1 - 5 Oxo-, 1 - 5 Thioxo-, 1 -3 Carboxy-, 1 -5 Carboxyalkyl-, 1-5 Ester- und/oder 1 - 3 Aminogruppe(n) substituierte geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Cj^o-Alkylengruppe, wobei die gegebenenfalls enthaltenden Phenylengruppen durch 1 - 2 Carboxy-, 1 - 2 Sulfon- oder 1-2 Hydroxygruppen substituiert sein können,
P für eine -C*O-, -COOH-, -N=C=O- oder -N=C=S-Gruppe und
C* O für eine aktivierte Carboxylgruppe
stehen.
Sie dienen als wichtige Zwischenprodukte für die Herstellung der Kaskaden-Polymer- Komplexe der allgemeinen Formel I.
Als Beispiel für eine aktivierte Carbonylgruppe C* O in den Komplexen bzw. Komplexbildnern K' seien Anhydrid, p-Nitrophenylester, N-Hydroxysuccinimidester, Pentafluor- phenylester und Säurechlorid genannt.
Die zur Einführung der Komplexbildner-Einheiten vorgenommene Addition oder Acylierung wird mit Substraten durchgeführt, die den gewünschten Substituenten K (eventuell gebunden an eine Fluchtgruppe) enthalten, oder aus denen der gewünschte Substituent durch die Reaktion generiert wird.
Als Beispiele für Additionsreaktionen seien die Umsetzung von Isocyanaten und Isothio- cyanaten genannt, wobei die Umsetzung von Isocyanaten bevorzugt in aprotischen Solventien wie z.B. THF, Dioxan, DMF, DMSO, Methylenchlorid bei Temperaturen zwischen 0 und 100 °C, bevorzugt zwischen 0 und 50 0C, gegebenenfalls unter Zusatz einer organischen Base wie Triethylamin, Pyridin, Lutidin, N-Ethyldiisopropylamin, N- Methylmorpholin, durchgeführt wird. Die Umsetzung mit Isothiocyanaten wird in der Regel in Lösungsmitteln wie z.B. Wasser oder niederen Alkoholen wie z.B. Methanol, Ethanol, Isopropanol oder deren Mischungen, DMF oder Mischungen aus DMF und Wasser bei Temperaturen zwischen 0 und 100 °C, bevorzugt zwischen 0 und 50 °C, gegebenenfalls unter Zusatz einer organischen oder anorganischen Base wie z.B. Triethylamin, Pyridin, Lutidin, N-Ethyldiisopropylamin, N-Methylmorpholin oder Erdalkali-, Alkalihydroxiden wie z.B. Lithium-, Natrium-, Kalium-, Calciumhydroxid oder deren Carbonate wie z.B. Magnesiumcarbonat, durchgeführt.
Als Beispiele für Acylierungsreaktionen seien die Umsetzung von freien Carbonsäuren nach den dem Fachmann bekannten Methoden [z.B. J.P. Greenstein, M. Winitz, Chemistry of the Amino Acids, John Wiley & Sons, N. Y. (1961), S. 943 - 945] genannt. Als vorteilhaft hat sich jedoch erwiesen, die Carbonsäuregruppe vor der Acylierungsreaktion in eine aktivierte Form wie z.B. Anhydrid, Aktivester oder Säurechlorid zu überfuhren [z.B. E. Gross, J. Meienhofer, The Peptides, Academic Press, N.Y. (1979), Vol. 1, S. 65 - 314; N.F. Albertson, Org. React. 12, 157 (1962)].
Im Falle der Umsetzung mit Aktivester sei auf die dem Fachmann bekannte Literatur [z.B. Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Band E 5 (1985), 633] verwiesen. Sie kann unter den oben für die Anhydridreaktion angegebenen Bedingungen durchgeführt werden. Es können aber auch aprotische Lösungsmittel wie z.B. Methylenchlorid, Chloroform verwendet werden. Im Falle der Säurechlorid-Umsetzungen werden nur aprotische Lösungsmittel wie z.B. Methylenchlorid, Chloroform, Toluol oder THF bei Temperaturen zwischen -20 bis 50 °C, bevorzugt zwischen 0 bis 30 0C, verwendet. Des weiteren sei auf die dem Fachmann bekannte Literatur [z.B. Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme- Verlag, Stuttgart, (1974), Band 15/2, S. 355 - 364] verwiesen.
Falls R1 für eine Säureschutzgruppe steht, kommen niedere Alkyl-, Aryl- und Aralkyl- gruppen, beispielsweise die Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Phenyl-, Benzyl-, Diphenyl- methyl-, Triphenylmethyl-, bis-(p-Nitrophenyl)-methylgruppe, sowie Trialkylsilylgruppen in Frage.
Die gegebenenfalls gewünschte 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 °C bis 50 0C oder im Fall von tert.-Butylestern mit Hilfe von Trifluoressigsäure.
Gegebenenfalls unvollständig mit Ligand oder Komplex acylierte terminale Aminogruppen können, wenn gewünscht, in Amide oder Halbamide überführt werden. Beispielhaft genannt sei die Umsetzung mit Acetanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid oder Diglykolsäureanhydrid.
Die Einführung der gewünschten Metallionen erfolgt in der Weise, wie sie z.B. in der Deutschen Patentoffenlegungsschrift DE 34 01 052 offenbart worden ist, indem man das Metalloxid oder ein Metallsalz (beispielsweise das Nitrat, Acetat, Carbonat, Chlorid oder Sulfat) des Elements der Ordnungszahlen 20 - 29, 42, 44, 57 - 83 in Wasser und/oder einem niederen Alkohol (wie Methanol, Ethanol oder Isopropanol) löst oder suspendiert und mit der Lösung oder Suspension der äquivalenten Menge des komplexbildenden Liganden umsetzt und anschließend, falls gewünscht, vorhandene acide Wasserstoffatome der Säuregruppen durch Kationen von anorganischen und/oder organischen Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamiden substituiert. Die Einführung der gewünschten Metallionen kann sowohl auf der Stufe der Komplexbildner I1A oder I1B, d.h. vor der Kopplung an die Kaskaden-Polymere, als auch nach Kopplung der unmetallierten Liganden I1A oder I'B erfolgen.
Die Neutralisation erfolgt dabei mit Hilfe anorganischer Basen (zum Beispiel Hydroxiden, Carbonaten oder Bicarbonaten) von zum Beispiel Natrium, Kalium, Lithium, Magnesium oder Calcium und/oder organischer Basen wie unter anderem primärer, sekundärer und tertiärer Amine, wie zum Beispiel Ethanolamin, Morpholin, Glucamin, N-Methyl- und N,N- Dimethylglucamin, sowie basischer Aminosäuren, wie zum Beispiel Lysin, Arginin und Ornithin oder von Amiden ursprünglich neutraler oder saurer Aminosäuren, wie zum Beispiel Hippursäure, Glycinacetamid.
Zur Herstellung der neutralen Komplexverbindungen kann man beispielsweise den sauren Komplexsalzen in wässriger Lösung oder Suspension so viel der gewünschten Basen zusetzen, dass der Neutralpunkt erreicht wird. Die erhaltene Lösung kann anschließend im Vakuum zur Trockne eingeengt werden. Häufig ist es von Vorteil, die gebildeten Neutralsalze durch Zugabe von mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, wie zum Beispiel niederen Alkoholen (Methanol, Ethanol, Isopropanol und andere), niederen Ketonen (Aceton und andere), polaren Ethern (Tetrahydrofuran, Dioxan, 1 ,2-Dimethoxyethan und andere) auszufällen und so leicht zu isolierende und gut zu reinigende Kristallisate zu erhalten. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die gewünschte Base bereits während der Komplexbildung der Reaktionsmischung zuzusetzen und dadurch einen Verfahrensschritt einzusparen.
Enthalten die sauren Komplexverbindungen mehrere freie acide Gruppen, so ist es oft zweckmäßig, neutrale Mischsalze herzustellen, die sowohl anorganische als auch organische Kationen als Gegenionen enthalten.
Dies kann beispielsweise geschehen, indem man den komplexbildenden Liganden in wässriger Suspension oder Lösung mit dem Oxid oder Salz des das Zentralion liefernden Elements und der Hälfte der zur Neutralisation benötigten Menge einer organischen Base umsetzt, das gebildete Komplexsalz isoliert, es gewünschtenfalls reinigt und dann zur vollständigen Neutralisation mit der benötigten Menge anorganischer Base versetzt. Die Reihenfolge der Basenzugabe kann auch umgekehrt werden.
Die Reinigung der so erhaltenen Kaskaden-Polymer-Komplexe erfolgt, gegebenenfalls nach Einstellung des pH- Wertes durch Zusatz einer Säure oder Base auf pH6 bis 8, bevorzugt ca. 7, vorzugsweise durch Ultrafiltration mit Membranen geeigneter Posengröße (z.B. Amicon®XM30, Amicon®YM10, Amicon®YM3, Amicon®YMl) oder Gelfiltration an z.B. geeigneten Sephadex®-Gelen.
Im Falle von neutralen Komplexverbindungen ist es häufig von Vorteil, die polymeren Komplexe über einen Anionenaustauscher, beispielsweise IRA 67 (OH'-Form) und gegebenenfalls zusätzlich über einen Kationenaustauscher, beispielsweise IRC 50 (H+-Form) zur Abtrennung ionischer Komponenten zu geben.
Die Herstellung der für die Kopplung an die Komplexbildner K' (bzw. auch die entsprechenden metallhaltigen Komplexe) benötigten terminale Aminogruppen tragenden Kaskaden-Polymere geht im allgemeinen aus von käuflichen bzw. nach oder analog literaturbekannten Methoden herstellbaren stickstoffhaltigen Kaskadenstartern A(H)a. Die Einführung der Generationen X, Y, Z und W erfolgt nach literaturbekannten Methoden [z.B. J. March, Advanced Organic Chemistry, 3rd ed.; John Wiley & Sons, (1985), 364 - 381] durch Acylierungs- bzw. Alkylierungsreaktionen mit die gewünschten Strukturen aufweisenden geschützten Aminen, die zur Bindung an den Kaskadenkern befähigte funktionelle Gruppen wie z.B. Carbonsäuren, Isocyanate, Isothiocyanate oder aktivierte Carbonsäuren (wie z.B. Anhydride, Aktivester, Säurechloride) bzw. Halogenide (wie z.B. Chloride, Bromide, Iodide), Aziridin, Mesylate, Tosylate oder andere dem Fachmann bekannte Fluchtgruppen enthalten.
Es sei jedoch hier nochmals betont, dass die Unterscheidung zwischen Kaskadenkern A und Reproduktionseinheiten bzw. der Verbindung zum Linker L rein formal ist. Es kann synthetisch von Vorteil sein, dass man nicht den formalen Kaskadenstarter A(H)a verwendet, sondern die per Definition zum Kaskadenkern gehörigen Stickstoffatome erst zusammen mit der ersten Generation einfuhrt.
Als Aminschutzgruppen seien die dem Fachmann geläufigen Benzyloxycarbonyl-, tertiär- Butoxycarbonyl-, Trifluoracetyl-, Fluorenylmethoxycarbonyl-, Benzyl- und Formyl-Gruppe [Th. W. Greene, P.G.M Wuts, Protective Groups in Organic Syntheses, 2nd ed, John Wiley and Sons (1991), S. 309-385] genannt. Nach Abspaltung dieser Schutzgruppen, die ebenfalls nach literaturbekannten Methoden erfolgt, kann die nächste gewünschte Generation in das Molekül eingeführt werden. Neben diesem aus jeweils zwei Reaktionsstufen (Alkylierung bzw. Acylierung und Schutzgruppenabspaltung) bestehenden Aufbau einer Generation ist auch mit ebenfalls nur zwei Reaktionsstufen die gleichzeitige Einführung von zwei, z.B. X- [Y]x, oder mehrerer Generationen, z.B. X-[Y-(Z)y]x, möglich. Der Aufbau dieser Mehrgenerationen-Einheiten erfolgt durch Alkylierung bzw. Acylierung von die Strukturen der gewünschten Reproduktionseinheiten aufweisenden ungeschützten Aminen ("Reproduktionsamin") mit einem zweiten Reproduktionsamin, dessen Amingruppen in geschützter Form vorliegen.
Die als Kaskadenstarter benötigten Verbindungen der allgemeinen Formel A(H)a sind käuflich zu erwerben oder nach bzw. analog literaturbekannten Methoden [z.B. Houben- Weyl, Methoden der Org. Chemie, Georg-Thieme- Verlag, Stuttgart (1957), Bd. 11/1; M. Micheloni et al., Inorg. Chem. (1985), 24, 3702; TJ. Atkins et al., Org. Synth., Vol. 58 (1978), 86 - 98; The Chemistry of Heterocyclic Compounds: J.S. Bradshaw et al., Aza- Crown-Macrocycles, John Wiley & Sons, N. Y. (1993)] herstellbar.
Die Herstellung der für den Aufbau der Generationen benötigten die oben genannten funktionellen Gruppen enthaltenden Reproduktionsamine erfolgt nach bzw. analog den im experimentellen Teil beschriebenen Vorschriften bzw. nach literaturbekannten Verfahren. Beispielhaft genannt seien:
Nα,Nε-Di-Benzyloxycarbonyl-Lysin-p-nitrophenylester;
HOOC-CH2OCH2CO-N(CH2CH2NH-CO-O-CH2C6H5)2;
HOOC-CH2N(CH2CH2NH-CO-O-CH2C6H5)2;
HOOC-CH2CH2CO-N(CH2CH2NH-COCF3)2;
HOOC-CH2OCH2CONH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2NH-CO-O-CH2C6H5)2]2;
O=C-N-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2NH-CO-O-CH2C6H5)2]2
Figure imgf000042_0001
Figure imgf000042_0002
Figure imgf000042_0003
N-Benzyloxycarbonyl-aziridin herzustellen nach M. Zinic et al.,
J. Chem. Soc, Perkin Trans 1, 21-26 (1993)
N-Benzyloxycarbonyl-glycin käuflich bei z.B. Bachern California
Figure imgf000043_0001
herzustellen nach CJ. Cavallito et al.,
J. Amer. Chem. Soc. 1943, 65, 2140, indem man anstelle von Benzylchlorid von
N-CO-O-CH2C6H5-(2-Bromethyl)amin
[A.R. Jacobson et al.,
J. Med. Chem. (1991), 34, 2816] ausgeht.
Die Herstellung der Komplexe und Komplexbildner der allgemeinen Formel I1A und I1B erfolgt nach bzw. analog den im experimentellen Teil beschriebenen Vorschriften bzw. nach literaturbekannten Methoden, siehe z.B. Europäische Patentanmeldungen Nr. 0 512 661, 0430 863, 0 255 471 und 0 565 930.
So kann die Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I1A z.B. dadurch erfolgen, dass als Vorstufe der funktionellen Gruppe T1 eine Gruppe T" dient, entweder in der Bedeutung einer geschützten Säurefunktion, die unabhängig von den Säureschutzgruppen R1' nach den oben aufgeführten Verfahren in die freie Säurefunktion überführt werden kann, oder in der Bedeutung einer geschützten Aminfunktion, die nach literaturbekannten Verfahren deblockiert [Th.W. Greene, P.G.M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd edition, John Wiley & Sons (1991), S. 309-385] und anschließend in die Isocyanate bzw. Isothiocyanate überführt werden kann [Methoden der Org. Chemie (Houben-Weyl), E 4, S. 742-749, 837-843, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York (1983)]. Solche Verbindungen sind nach bzw. analog den im experimentellen Teil beschriebenen Vorschriften durch Monoalkylierung von Cyclen mit geeigneten α-Halogen- carbonsäureamiden [in aprotischen Lösungsmitteln, wie z.B. Chloroform] herstellbar.
Die Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I1B kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass als Vorstufe der aktivierten Carboxylgruppe-C*O- eine geschützte Säurefunktion dient, die unabhängig von den Säureschutzgruppen R1' nach den oben aufgeführten Verfahren in die freie Säurefunktion überführt und nach den ebenfalls oben beschriebenen literaturbekannten Verfahren aktiviert werden kann. Solche Verbindungen sind nach bzw. analog den im experimentellen Teil beschriebenen Vorschriften herstellbar oder beispielsweise dadurch, dass ein Aminosäurederivat der allgemeinen Formel II
Figure imgf000044_0001
worin
R5' die für R5 angegebene Bedeutung hat, wobei gegebenenfalls in R5 enthaltene Hydroxy- oder Carboxygruppen gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen und
V1 eine geradkettige oder verzweigte Cl-C6-Alkylgruppe, eine Benzyl-, Trimethylsilyl-, Triisopropylsilyl-, 2,2,2,-Trifluorethoxy- oder 2,2,2,-Trichlorethoxygruppe, wobei V1 verschieden von R1" ist, mit einem Alkylierungsagenz der allgemeinen Formel III
Figure imgf000044_0002
worin
R1" für eine Schutzgruppe und
HaI für ein Halogenatom wie Cl, Br oder I, bevorzugt jedoch Cl, steht, umgesetzt wird [siehe auch M. A. Williams, H. Rapoport, J. Org. Chem. 58, 1151 (1993)].
Bevorzugte Aminosäurederivate sind die Ester von natürlich vorkommenden α- Aminosäuren.
Die Reaktion von Verbindung (II) mit Verbindung (III) erfolgt bevorzugt in einer gepufferten Alkylierungsreaktion, wobei als Puffer eine wässrige Phosphat-Pufferlösung dient. Die Umsetzung erfolgt bei pH- Werten von 7-9, bevorzugt jedoch bei pH8. Die Pufferkonzentration kann zwischen 0,1 - 2,5 M liegen, bevorzugt wird jedoch eine 2 M- Phosphat-Pufferlösung verwendet. Die Temperatur der Alkylierung kann zwischen 0 und 50 °C liegen; die bevorzugte Temperatur ist Raumtemperatur.
Die Reaktion wird in einem polaren Lösungsmittel, wie z.B. Acetonitril, Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan oder 1 ,2-Dimethoxyethan durchgeführt. Bevorzugt wird Acetonitril verwendet.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel erfolgt ebenfalls 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 korrespondierenden Ca-Kaskaden- Polymer-Komplexe) oder - falls erforderlich - Elektrolyte wie zum Beispiel Natriumchlorid oder - falls erforderlich - Antioxidantien wie zum Beispiel Ascorbinsäure.
Sind für die enterale 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 auch ohne Isolierung der Komplexsalze herzustellen. In jedem Fall muss besondere Sorgfalt darauf verwendet werden, die Chelatbildung so vorzunehmen, dass die erfindungsgemäßen Salze und Salzlösungen 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 Komplexsalzes.
Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel enthalten vorzugsweise lμMol - 1,3 Mol/l des Komplexsalzes und werden in der Regel in Mengen von 0,0001 - 5 mMol/kg dosiert. Sie sind zur enteralen und parenteralen Applikation bestimmt. Die erfindungsgemäßen Komplexverbindungen kommen zur Anwendung für die NMR-Diagnostik in Form ihrer Komplexe mit den Ionen ausgewählt aus den Elementen mit den Ordnungszahlen 21 - 29, 39, 42, 44 und 57 - 83.
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 gute Verträglichkeit, die notwendig ist, um den nichtinvasiven Charakter der Untersuchungen aufrechtzuerhalten. Die erfindungsgemäßen Mittel weisen eine deutlich höhere Konzentration im Blut zu relevanten Bildgebungszeitpunkten auf als die Verbindungen aus dem Stand der Technik beschrieben z.B. in dem Europäischen Patent EP 0 836 485.
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, das heißt NMR-Diagnostika müssen 100- bis lOOOfach besser wasserlöslich sein als für die NMR-Spektroskopie. 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 nicht kovalent 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. Details der Anwendung werden zum Beispiel in H.-J. Weinmann et al., Am. J. of Roentgenology 142, 619 (1984) diskutiert.
Besonders niedrige Dosierungen (unter 1 mg/kg Körpergewicht) von organspezifischen NMR-Diagnostika sind zum Beispiel zum Nachweis von Tumoren und von Herzinfarkt einsetzbar.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeichnen sich durch eine hohe Blutkonzentration besonders zu bestimmten Zeitpunkten aus. Dies ist von Vorteil bei der Wahl von geeigneten Bildgebungszeitpunkten und erlaubt ein günstigeres Signal-zu-Hintergrund- Verhältnis besonders zu frühen und mittleren Bildgebungszeitpunkten im Vergleich zu Verbindungen wie sie in dem Europäischen Patent EP 0 836 485 beschrieben sind.
Besonders eignen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen für den Einsatz als Coronar- Angiographie-Kontrastmittel und die Anwendung in der NMR-Diagnostik mittels höherer Magnetfelder wie z.B 1.5 oder 3 Tesla, wie sie von modernen NMR-Geräten angeboten werden.
Ferner können die erfindungsgemäßen Komplexverbindungen vorteilhaft als Suszeptibi- litäts-Reagenzien und als shift-Reagenzien für die in-vivo-NMR-Spektroskopie verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind überraschenderweise auch zur Differenzierung von malignen und benignen Tumoren in Bereichen ohne Blut-Hirn-Schranke geeignet.
Sie zeichnen sich auch dadurch aus, dass sie vollständig aus dem Körper eliminiert werden und somit gut verträglich sind.
Insgesamt ist es gelungen, neue Komplexbildner, Metallkomplexe und Metallkomplexsalze zu synthetisieren, die neue Möglichkeiten in der diagnostischen Medizin erschließen.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung des Erfindungsgegenstands:
Beispiel 1
a) 2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biρhenyl-4-ol
23.0 g (92.7 mmol) 4-Iodo-2,5-Dimethyl-phenol (Alfa Chemicals Ltd.) werden in 175 mL Tetrahydrofuran (THF) unter Feuchtigkeitsausschluß gelöst. Anschließend werden 5.36 g (4.64 mmol) Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0) zugegeben und das Gemisch auf 65°C erwärmt. Bei dieser Temperatur werden innerhalb von 30 min 186 mL (186 mmol) 1 M Mesitylenmagnesiurnbromid in THF zugetropft, 1 h bei dieser Temperatur und über Nacht bei Raumtemperatur (RT) nachgerührt.
Die Suspension wird abgesaugt, mit THF nachgewaschen und die Lösung zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wird zwischen Diethylether und IM HCl aufgenommen, die Phasen getrennt und die wässrige Phase zweimal mit Diethylether extrahiert. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel Chromatographien (Gradient Hexan/Ethylacetat 98/2-80/20). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Ausbeute: 19.3 g (86.7% d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 84.96 H 8.39 gef.: C 85.17 H 8.21
b) (2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-essigsäure tert-butylester
19.3 g (80.3 mmol) des im Beispiel Ia beschriebenen Phenols werden in Dimethylformamid (DMF) gelöst und mit 22.2 g (160.6 mmol) fein gemahlenem Kaliumcarbonat versetzt. Anschließend werden bei RT 17.21 g (88.23 mmol) Bromessigsäure tert-butylester zugetropft. Nach Rühren über Nacht bei RT wird von den Salzen abfiltriert und die Lösung im Vakuum zur Trockne eingeengt. Das Rohprodukt wird in Ethylacetat gelöst und die organische Phase dreimal mit Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, abfiltriert und eingeengt. Ausbeute: 25.4 g (89.2% d. Th.)
Elementaranalyse: ber.: C 77.93 H 8.53 gef: C 77.68 H 8.74
c) (2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-essigsäure
25 g (70.5 mmol) des im vorstehendenden Beispiels Ib beschriebenen Esters werden in 500 mL Methanol gelöst und mit einer Lösung aus 28.2 g (705 mmol) NaOH-Plätzchen in 250 mL Wasser versetzt und 5h unter Rückfluss erhitzt. Es wird über Nacht bei RT nachgerührt, anschließend das Methanol eingedampft und der wässrige Rückstand mit Salzsäure auf pH 5 gestellt und mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Phase wird zweimal mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Ausbeute: 6.2 g (quantitativ)
Elementaranalyse: ber.: C 76.48 H 7.43 gef.: C 76.14 H 7.20
d) 3-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2,5,2l,4l,6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]- ethoxy} -ethoxy)-ethoxy]-ethoxy} -ethoxy)-ethoxy]-ethoxy } -ethoxy)-propionsäure t-butyl ester
1,00 g (2 mmol) Amino-dPEG8™-t-butylester (Quanta Biodesign, Ltd.) werden in 40 mL DMF gelöst, mit 0.72 g (2.4 mmol) (2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-essigsäure (Beispiel Ic) versetzt und nach Zugabe von 0.78 g (6 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 0.91 g (2.4 mmol) 2-(lH-Benzotriazol-l-yl)-tetramethyluronium hexafluorphosphat (HBTU) versetzt, über Nacht bei RT gerührt und eingeengt. Der Rückstand wird in Dichlormethan gelöst an Kieselgel chromatographiert (Dichlormethan/Methanol 18:2). Ausbeute: 1.5 g (96.4% d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 64.84 H 8.68 N 1.80 gef.: C 64.67 H 8.73 N 1.69 e) 3-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2,5,21,4',61-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]- ethoxy } -ethoxy)-ethoxy] -ethoxy } -ethoxy)-ethoxy] -ethoxy } -ethoxy)-propionsäure
1.48 g (1.9 mmol) des im Beispiel Id beschriebenen tert-Butylesters werden in 60 mL (4 mmol) 66.67 mM Chlorwasserstoff in Diethylether gelöst, über Nacht bei RT gerührt, eingeengt und mehrfach mit Diethylether nachdestilliert. Der Rückstand wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 1.4 g (quantitativ)
f) Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-bis(benzyloxycarbonyl)amino-hexanoylamino)-hexanoylamino]- ethyl}-amin
7.0 g (7.5 mmol) des in Beispiel Ic der EP 0836485 beschriebenen Nα,Ne-Bis(N,N'-dibenzyl- oxycarbonyl-lysyl)-lysins ("Tri-Lysin"), 1.2 g (7.5 mmol) 1-Hydroxybenzotriazol und 2.4 g (7.5 mmol) 2-(lH-Benzotriazol-l-yl)-l,l,3,3-tetramethyluronium tetrafluorborat (TBTU; Peboc Limited, UK) werden in DMF gelöst und 15 Minuten gerührt. Diese Lösung wird anschließend mit 5.16 mL (30 mmol) N-Ethyldiisopropylamin und mit 386 mg (3.75 mmol) Diethylentriamin versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wird im Vakuum eingedampft und der Rückstand mit Ethylacetat/Ethanol (2:1) an Kieselgel chromatographiert. Ausbeute: 5.8 g (79.5%)
Elementaranalyse : ber.: C 64.21 H 6.89 N 10.80 gef: C 64.02 H 7.00 N 10.56 g) Carbonsäureamid aus 3-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4- yloxy)-acetylamino]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)- Propionsäure und Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-bis(benzyloxycarbonyl)amino-hexanoylamino)- hexanoylamino] -ethyl } -amin
681 mg (0.35 mmol) Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-bis(benzyloxycarbonyl)amino-hexanoylamino)- hexanoylamino] -ethyl} -amin (Beispiel If) werden in 10 mL DMF gelöst und mit 253 mg (0.35 mmol) der in Beispiel Ie beschriebenen 3-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2,5,2',4',6'- Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)- ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)-propionsäure versetzt. Nach Zugabe von 0.48 mL (2.8 mmol) N5N- Ethyldiisopropylamin und 208 mg (0.4 mmol) Benzotriazol-1-yl-oxy-tris-pyrrolidino- phosphonium hexafluorophosphat (PyBOP) wird 2 Tage bei RT gerührt, eingeengt und der Rückstand zwischen Ethylacetat und Natriumhydrogencarbonatlösung verteilt. Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Ausbeute: 0.74 g (79.8%)
Elementaranalyse : ber.: C 64.38 H 7.23 N 8.46 gef: C 64.13 H 6.88 N 8.56
h) 3-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]- ethoxy } -ethoxy)-ethoxy] -ethoxy } -ethoxy)-ethoxy] -ethoxy } -ethoxy)-propionsäure bis- { 2- [2,6-bis-(2,6-diamino-hexanoylamino)-hexanoylamino]-ethyl}-amid
0.66 g (0.25 mmol) des in Beispiel Ig beschriebenen vollgeschützten Amins werden in 50 mL Methanol gelöst, mit 0.5 mL 2N Salzsäure versetzt, unter Stickstoff mit 0.2 g Palladiumkatalysator (10% PdVC) versetzt und 20 h unter Wasserstoff gerührt. Anschließend wird vom Katalysator abgesaugt, das Filtrat eingeengt, der noch basische Rückstand in Wasser gelöst, mit verdünnter Salzsäure auf pH 7 gestellt, eingefroren und gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 0.41 g (88% d. Th.)
i) Octa-Gd-Komplexsäureamid aus dem Gd-Komplex der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo- S-azabuty^-MJjlO-tetraazacyclododecan-l^^-triessigsäure mit dendritischem Octa- amin Ih
3.02 g (4.8 mmol) des Gadolinium-Komplexes der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo-3-aza- butyO-l^JjlO-tetraazacyclododecan-l^jT-triessigsäure (Beispiel If der EP 0946525) und 0.56 g (4.8 mmol) N-Hydroxysuccinimid werden in 25 mL Dimethylsulfoxid (DMSO) unter Erwärmen gelöst. Nach Abkühlen auf RT werden 1.0 g (4.8 mmol) N,N'- Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt und 60 min gerührt. Zu der so in situ hergestellten Hydroxysuccinimid-activester-Lösung gibt man eine Mischung aus 374 mg (0.2 mmol) des in Beispiel Ih beschriebenen Octaamin-hydrochlorids und 0.97 g (9.6 mmol) Triethylamin in 50 mL DMSO. Nach Rühren über Nacht bei 50°C wird mit Ethylacetat auf ein Volumen von ca. 0.6 L aufgefüllt und 24 h verrührt, der Niederschlag anschließend abgesaugt, mit Ethylacetat gewaschen und im Vakuum getrocknet. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und Ih mit 0.5 g Aktivkohle ausgerührt. Die Suspension wird filtriert, das Filtrat über eine AMICON® YM 1 (cut off 1.000 Da) ultrafiltriert und das Retentat mit einem Acetonitril/Wasser-Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Ausbeute: 0.74 g (55 %) Wassergehalt (Karl-Fischer): 4.9 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 42.70 H 5.70 Gd 19.44 N 12.12 gef.: C 42.43 H 5.88 Gd 19.07 N 12.30 Beispiel 2
a) 5-[3-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2,5,2l,41,6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)- acetylamino]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)- propionylamino] -isophthalsäure dimethylester
1.37 g (1.9 mmol) der in Beispiel Ie beschriebenen 3-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2,5,2\4',6'- Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)- ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)-propionsäure werden in 40 mL THF gelöst und mit 0.48 g (2.28 mmol) 5-Aminoisophthalsäure dimethylester (Aldrich) versetzt. Nach Zugabe von 1.63 mL (9.5 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 1.19 g (2.28 mmol) PyBOP wird über Nacht bei RT gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wird im Vakuum eingedampft und der Rückstand zunächst mit Diethylether und anschließend mit Dichlormethan/Methanol (19:1) an Kieselgel chromatographiert. Ausbeute: 1.0 g (57.6% d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 63.14 H 7.51 N 3.07 gef.: C 62.94 H 7.66 N 3.21
b) 5-[3-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2,5,2',4t,6t-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)- acetylamino] -ethoxy } -ethoxy)-ethoxy] -ethoxy } -ethoxy)-ethoxy] -ethoxy } -ethoxy)- propionylamino] -isophthalsäure
0.91 g (1 mmol) des im vorstehenden Beispiel 2a beschriebenen Dimethylesters werden in 30 mL THF gelöst, mit 10 mL (20 mmol) 2N Natronlauge versetzt und 3 h bei RT gerührt. Anschließend wird mit Wasser verdünnt und durch Zugabe von AMBERLITE®-Ionen- austauscher IR 120 (H+) auf pH 7 gestellt, vom Austauscher filtriert und aus dem Filtrat das restliche THF abdestilliert. Die resultierende wässrige Lösung wird eingefroren und gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 0.8 g
c) Isophthalsäure-bisamid aus 5-[3-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2,5,2',41,6'-Pentamethyl- biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]- ethoxy}-ethoxy)-propionylamino]-isophthalsäure und Bis-{2-[2,6-bis-(2,6- bis(berizyloxycarbonyl)amino-hexanoylarnino)-hexanoylamino]-ethyl}-amin
3.89 g (2 mmol) des in Beispiel If beschriebenen geschützten Dendrimer-amins werden in 60 mL DMF gelöst und mit 0.80 g (0.9 mmol) der im Beispiel 2b beschriebenen Disäure versetzt. Nach Zugabe von 1.29 g (10 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 1.04 g (2 mmol) PyBOP wird über Nacht bei RT gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wird im Vakuum eingedampft und der Rückstand mit Dichlormethan/Methanol (18:2) an Kieselgel chromatographiert. Ausbeute: 1.45 g (34% d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 64.37 H 6.93 N 9.46 gef: C 64.22 H 7.03 N 9.59
d) 5-[3-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2,5,2'541,6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)- acetylamino]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)- propionylamino]-isophthalsäure bis-<N,N-Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-diamino- hexanoylamino)-hexanoylamino]-ethyl}->amid
1.4 g (0.3 mmol) des in Beispiel 2c beschriebenen vollgeschützten Amins werden in 15 mL Eisessig gelöst, mit 15 mL 33% HBr in Eisessig versetzt, 1 h bei RT gerührt und die entstandene Suspension mit 250 mL Diethylether versetzt, abgesaugt und gut mit Diethyl- ether gewaschen. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und über 75 mL AMBERLITE®- Ionenaustauscher IRA 410 (OH-) gegeben, das alkalische Eluat eingefroren und gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 0.7 g (90% d. Th.)
e) Hexadeka-Gd-Komplexsäureamid aus dem Gd-Komplex der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2- oxo-3 -azabutyl)- 1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan- 1 ,4,7-triessigsäure mit dendritischem Hexadekaamin 5-[3-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2,5,21,4l,6l-Pentamethyl-biphenyl-4- yloxy)-acetylamino] -ethoxy } -ethoxy)-ethoxy] -ethoxy } -ethoxy)-ethoxy] -ethoxy } -ethoxy)- propionylamino]-isophthalsäure bis-<N,N-Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-diamino- hexanoylamino)-hexanoylamino] -ethyl } ->amid
7.55 g (12 mmol) des Gadolinium-Komplexes der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo-3 -azabutyl)- 1,4,7, 10-tetraazacyclododecan-l,4,7-triessigsäure (Beispiel If der EP 0946525) und 1.40 g (12 mmol) N-Hydroxysuccinimid werden in 60 mL DMSO unter Erwärmen gelöst. Nach Abkühlen auf RT werden 2.50 g (12 mmol) N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt und 60 min gerührt. Zu der so in situ hergestellten Hydroxysuccinimid-activester-Lösung gibt man eine Mischung aus 0.65 g (0.25 mmol) des in Beispiel 2d beschriebenen Hexadekaamins und 2.43 g (24 mmol) Triethylamin in 60 mL DMSO. Nach Rühren über Nacht bei 50°C und 3 d bei RT wird mit Ethylacetat auf ein Volumen von ca. 0.6 L aufgefüllt und 3 h verrührt, der Niederschlag anschließend abgesaugt, mit Ethylacetat gewaschen und im Vakuum getrocknet. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und Ih mit 0.5 g Aktivkohle ausgerührt. Die Suspension wird filtriert, das Filtrat über eine AMICON® YM 1 (cut off 1.000 Da) ultrafiltriert und das Retentat mit einem Acetonitril/Wasser-Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Ausbeute: 0.62 g (20 %) Wassergehalt (Karl-Fischer): 3.5 % Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 41.72 H 5.52 Gd 20.32 N 12.67 gef.: C 41.40 H 5.37 Gd 19.89 N 12.81
Beispiel 3
a) Carbonsäureamid aus (2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-essigsäure und Bis-{2- [2,6-bis-(2,6-bis(benzyloxycarbonyl)arnino-hexanoylamino)-hexanoylamino]-ethyl}- amin
1.95 g (1 mmol) Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-bis(benzyloxycarbonyl)amino-hexanoylamino)- hexanoylamino]-ethyl}-amin (Beispiel If) werden in 30 mL DMF gelöst und mit 298 mg (1 mmol) der in Beispiel Ic beschriebenen (2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)- essigsäure versetzt. Nach Zugabe von 1.29 g (10 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 676 mg (1.3 mmol) PyBOP wird 2 Tage bei RT gerührt, eingeengt und der Rückstand zwischen Ethylacetat und Natriumhydrogencarbonatlösung verteilt. Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Ausbeute: 2.20 g (98.8%)
Elementaranalyse : ber.: C 66.38 H 6.93 N 9.44 gef.: C 66.17 H 6.81 N 9.65
b) 2,6-Diamino-hexansäure [5-(2-{ {2-[2,6-bis-(2,6-diamino-hexanoylamino)-hexanoyl- amino] -ethyl} - [2-(2,5 ,2',4',6'-pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetyl] -amino } -ethyl- carbamoyl) -5-(2,6-diamino-hexanoylamino)-pentyl]-amid
4.23 g (1.9 mmol) des in Beispiel 3a beschriebenen vollgeschützten Amins werden in 50 mL Eisessig gelöst, mit 50 mL 33% HBr in Eisessig versetzt, 1 h bei RT gerührt und die entstandene Suspension mit 1000 mL Diethylether versetzt, abgesaugt und gut mit Diethylether gewaschen. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und über 75 mL AMBERLITE®-Ionenaustauscher IRA 410 (OH-) gegeben, das alkalische Eluat eingefroren und gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 1,65 g (75.4 % d. Th.)
c) Octa-Gd-Komplexsäureamid aus dem Gd-Komplex der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo- S-azabutyO-l^JjlO-tetraazacyclododecan-l^J-triessigsäure mit dendritischem Octa- amin 3 b
11.32 g (18 mmol) des Gadolinium-Komplexes der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo-3-aza- butyO-MJJO-tetraazacyclododecan-l^J-triessigsäure (Beispiel If der EP 0946525) und 2.10 g (18 mmol) N-Hydroxysuccinimid werden in 100 mL DMSO unter Erwärmen gelöst. Nach Abkühlen auf RT werden 3.71 g (18 mmol) N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt und 60 min gerührt. Zu der so in situ hergestellten Hydroxysuccinimid-activester-Lösung gibt man eine Mischung aus 865 mg (0.75 mmol) des in Beispiel 3b beschriebenen Octaamins und 4.99 mL (36 mmol) Triethylamin in 100 mL DMSO. Nach Rühren über Nacht bei 50°C wird mit Ethylacetat auf ein Volumen von ca. 1.6 L aufgefüllt und 24 h verrührt, der Niederschlag anschließend abgesaugt, mit Ethylacetat gewaschen und im Vakuum getrocknet. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und Ih mit 2 g Aktivkohle ausgerührt. Die Suspension wird filtriert, das Filtrat über eine AMICON® YM 1 (cut off 1.000 Da) ultrafϊltriert und das Retentat mit einem Acetonitril/Wasser-Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Ausbeute: 2.66 g (55 %) Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.3 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 41.92 H 5.48 Gd 20.81 N 12.74 gef: C 41.88 H 5.31 Gd 20.22 N 12.49 Beispiel 4
a) 11 -[2-(2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]-undecansäure methylester
4.48 g (15 mmol) (2,5,2',4l,6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-essigsäure (Beispiel Ic) und 3.78 g (15 mmol) l l-Aminoundecansäuremethylester-hydrochlorid (Chem. Ber. 94, 2470- 2477 (1961)) werden in 125 mL DMF aufgenommen, mit 6.47 mL (37.8 mmol) N5N- Ethyldiisopropylamin versetzt und nach Zugabe von 6.26 g (16.5 mmol) HBTU über Nacht bei RT gerührt. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert (Dichlormethan/Methanol 19:1). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Ausbeute: 7 g (94.1% d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 75.11 H 9.15 N 2.83 gef.: C 75.24 H 9.02 N 2.77
b) 11 -[2-(2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]-undecansäure
6.94 g (14 mmol) des im Beispiel 4a beschriebenen Methylesters werden in 100 mL THF gelöst, mit 35 mL 2N NaOH versetzt und 20 h bei RT gerührt. Anschließend wird THF abdestilliert, die Restlösung mit Wasser verdünnt, mit Ethylacetat versetzt und mehrfach mit 2N Salzsäure und abschließend mit halbgesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert (Dichlormethan/Methanol 18:2). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Ausbeute: 5.1 g (75.6% d. Th.) Elementaranalyse : ber.: C 74.81 H 9.00 N 2.91 gef.: C 74.63 H 9.07 N 2.86
c) Carbonsäureamid aus ll-[2-(2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]- undecansäure und Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-bis(benzyloxycarbonyl)amino-hexanoylamino)- hexanoylamino] -ethyl } -amin
3.89 g (2 mmol) Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-bis(benzyloxycarbonyl)amino-hexanoylamino)- hexanoylamino] -ethyl} -amin (Beispiel If) werden in 60 mL DMF gelöst und mit 0.96 g (2 mmol) 1 l-[2-(2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]-undecansäure (Beispiel 4b) versetzt. Nach Zugabe von 1.29 g (10 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 1.09 g (2.1 mmol) PyBOP wird 2 Tage bei RT gerührt und anschließend eingeengt. Das erhaltene Rohprodukt wird an Isolute®HM-N adsorbiert und an Kieselgel chromatographiert (Dichlormethan/Methanol 18:2). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Ausbeute: 4.40 g (91.3%)
Elementaranalyse : ber.: C 66.81 H 7.28 N 9.30 gef.: C 66.95 H 7.42 N 9.12
d) 11 -[2-(2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]-undecansäure bis- {2- [2,6-bis-(256-diamino-hexanoylamino)-hexanoylamino]-ethyl}-amid
2.05 g (0.85 mmol) des in Beispiel 4c beschriebenen vollgeschützten Amins werden in 25 mL Eisessig gelöst, mit 25 mL 33% HBr in Eisessig versetzt, 1 h bei RT gerührt und die entstandene Suspension mit 500 mL Diethy lether versetzt, abgesaugt und gut mit Diethylether gewaschen. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und über 50 mL AMBERLITE®-Ionenaustauscher IRA 410 (OH-) gegeben, das alkalische Eluat eingefroren und gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 0.7 g (61.7 % d. Th.)
e) Octa-Gd-Komplexsäureamid aus dem Gd-Komplex der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo- S-azabutyty-l^^lO-tetraazacyclododecan-l^J-triessigsäure mit dendritischem Octa- amin 4d
7.55 g (12 mmol) des Gadolinium-Komplexes der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo-3-aza- buly^-M^lO-tetraazacyclododecan-MJ-triessigsäure (Beispiel If der EP 0946525) und 1.4 g (12 mmol) N-Hydroxysuccinimid werden in 70 mL DMSO unter Erwärmen gelöst. Nach Abkühlen auf RT werden 2.47 g (12 mmol) N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt und 60 min gerührt. Zu der so in situ hergestellten Hydroxysuccinimid-activester-Lösung gibt man eine Mischung aus 0.67 g (0.5 mmol) des in Beispiel 4d beschriebenen Octaamins und 3.33 mL (24 mmol) Triethylamin in 70 mL DMSO. Nach Rühren über Nacht bei 500C wird mit Ethylacetat auf ein Volumen von ca. 1.4 L aufgefüllt und 24 h verrührt, der Niederschlag anschließend abgesaugt, mit Ethylacetat gewaschen und im Vakuum getrocknet. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und Ih mit 2 g Aktivkohle ausgerührt. Die Suspension wird filtriert, das Filtrat über eine AMICON® YM 1 (cut off 1.000 Da) ultrafiltriert und das Retentat mit einem Acetonitril/Wasser-Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Ausbeute: 2.22 g (65.8 %) Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.0 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 42.80 H 5.66 Gd 20.19 N 12.59 gef: C 42.88 H 5.48 Gd 19.82 N 12.74 Beispiel 5
a) [2-(Bis- { 2- [2,6-bis-(2,6-bis(benzyloxycarbonyl)amino-hexanoylamino)-hexanoylainino] - ethyl}-carbamoyl)-ethyl]-carbaminsäure 9H-fluoren-9-yl methyl ester Kurzbezeichnung: Fmoc-beta-Ala-N[en2Lys6Z8])2
1.95 g (1 mmol) Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-bis(benzyloxycarbonyl)amino-hexanoylamino)- hexanoylamino]-ethyl}-amin (Beispiel If) werden in der Wärme in 30 mL DMF gelöst. Nach Erkalten auf Raumtemperatur wird diese Lösung zu einer Lösung von 311 mg (1 mmol) Fmoc-beta-alanin (Fluka Chemie), 206 mg (1 mmol) N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid und 320 mg (2 mmol) 1-Hydroxybenzotriazol in 15 mL DMF gegeben. Nach Rühren über Nacht bei RT wird mit Diethylether auf 500 mL Volumen aufgefüllt und 5 Stunden gerührt. Die ausgefallene Substanz wird abgesaugt, mit Diethylether gewaschen und bei 30 0C im Vakuum getrocknet. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert (Dichlormethan/Methanol 18:2). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Ausbeute: 2.15 g (96% d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 65.46 H 6.66 N 10.01 gef: C 65.28 H 6.77 N 9.92
b) 2,6- Bis(benzyloxycarbonyl)amino-hexansäure [5-[2-((3-amino-propionyl)-{2-[2,6-bis- (2,6-bis(benzyloxycarbonyl)amino-hexanoylamino)-hexanoylamino]-ethyl}-amino)- ethylcarbamoyl]-5-(2,6-bis(benzyloxycarbonylamino-hexanoylamino)-pentyl]-amid Kurzbezeichnung: beta-Ala-N[en2LyS6Z8])2
1.90 g (0.85 mmol) der im voranstehenden Beispiel beschriebenen Fmoc- Verbindung werden in 200 mL Methanol suspendiert, mit 42,5 mL Piperidin versetzt und über Nacht bei RT gerührt. Die ungelöste Substanz wird abgesaugt, mit Methanol gewaschen, mit Diethylether nachgewaschen und bei 30 °C im Vakuum getrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 1,3 g (75,9 % d. Th.)
c) 5-[2-(2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]-isophthalsäure dimethyl ester
7.46 g (25 mmol) (2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-essigsäure (Beispiel Ic) werden in 125 mL Dichlormethan gelöst und mit 0.5 mL DMF versetzt. Zu dieser Lösung werden 3.49 g (2,38 mL, 27.5 mmol) Oxalylchlorid zugetropft und die Reaktionsmischung zunächst 90 Minuten am Rückfluss gerührt, dann auf 0 °C gekühlt. Anschließend werden 5.23 g (25 mmol) 5-Amino-isophthalsäure dimethylester und 5.57 g (55 mmol) Triethylamin in 200 mL Dichlormethan zugegeben. Es wird 2 h im Eis und über Nacht bei RT gerührt. Die organische Phase wird nacheinander mit Natriumhydrogencarbonat-Lösung, 2N Salzsäure und gesättigter NaCl-Lösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel adsorbiert und mit Diisopropylether/Diethylether (4:1) chromatographiert. Ausbeute: 8.7 g (71.1 % d. Th.)
Elementaranalyse: ber.: C 71.15 H 6.38 N 2.86 gef.: C 70.83 H 6.24 N 2.91
d) 5-[2-(2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]-isophthalsäure
7.34 g (15 mmol) des in Beispiel 5c beschriebenen Dimethylesters werden in 100 mL THF gelöst, mit 30 mL (60 mmol) 2N Natronlauge versetzt, 5 h bei RT gerührt und anschließend mit 2N Salzsäure auf pH 7 gestellt. Das THF wird im Vakuum eingeengt und die verbleibende wässrige Lösung mit Essigester versetzt. Die organische Phase wird mit 2N Salzsäure und gesättigter NaCl-Lösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Der Rückstand wird in 250 mL Diisopropylether suspendiert, über Nacht gerührt, die Substanz wird abgesaugt, mit Diisopropylether gewaschen und bei 40 0C im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 5.1 g (73.7% d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 70.27 H 5.90 N 3.03 gef.: C 70.32 H 5.88 N 3.16
e) N,N'-Bis{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-tert-Butoxycarbonyl-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}- ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethyl}-5-[2-(2,5,2',4',6'-pentamethyl-biphenyl- 4-yloxy)-acetylamino]-isophthalsäure-bisamid
(Me5biphenylbiphenyl-CO-NHC6H3(CONH-PEG8-COOtBu)2
0.46 g (1 mmol) der in Beispiel 5d beschriebenen Disäure werden mit 1.00 g (2 mmol) Amino-dPEG8-tert-butylester (QUANTA Biodesign, Powell, OH, USA, Produkt-Nr. 10271) in 20 mL THF gelöst, mit 1.02 mL (2.1 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 0.80 g (2.1 mmol) HBTU versetzt und über Nacht gerührt und eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Dichlormethan/Methanol 19:1). Ausbeute: 1.2 g (84.5% d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 61.71 H 8.30 N 2.96 gef.: C 61.44 H 8.38 N 3.06 f) N,N'-Bis{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-Carboxy-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]- ethoxy } -ethoxy)-ethoxy] -ethyl } -5- [2-(2,5 ,2',4',6'-pentainethyl-biphenyl-4-yloxy)- acetylamino] -isophthalsäure-bisamid
(Me5biphenylbiphenyl-CO-NHC6H3(CONH-PEG8-COOH)2
1.14 g (0.8 mmol) des in Beispiel 5e beschriebenen Bis-tert-Butylester werden in 60 mL HCl/Diethylether (4,5 M) gelöst, mit 20 mL THF versetzt und über Nacht bei RT gerührt, eingeengt mehrfach mit Diethylether und THF nachdestilliert. Der Rückstand wird mit einem Acetonitril/Wasser-Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute : 0.27 g
g) Bisamid aus Disäure 5f und beta-Alanyl-Z8-Dendrimer 5b
(Me5biphenylbiphenyl-CO-NHC6H3(CONH-PEG8-CO-beta-Ala-N[en2Lys6Z8])2
0.26 g (0.2 mmol) der in Beispiel 5 f beschriebenen Disäure und 1.01 g (0.5 mmol) des in Beispiel 5b beschriebenen Amins werden in 50 mL DMF gelöst. Nach Zugabe von 0.41 g (3.2 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 0.26 g (0.5 mmol) PyBOP wird über Nacht bei RT gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wird im Vakuum eingedampft und der Rückstand mit Dichlormethan aufgenommen, über Nacht ausgerührt und die ungelöste Substanz abfiltriert, mit Dichlormethan gewaschen und im Vakuum getrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 1.10 g h) Entschütztes 16- Amin aus dem vollgeschützten Benzyloxycarbonyl-dendrimer 5h
(Me5biphenylbiphenyl-CO-NHC6H3(CONH-PEG8-CO-beta-Ala-N[en2Lys6H8])2
1.06 g (0.2 mmol) des in Beispiel 5g beschriebenen vollgeschützten Amins werden in 15 mL Eisessig gelöst, mit 15 mL 33% HBr in Eisessig versetzt, 1 h bei RT gerührt und die entstandene Suspension mit 250 mL Diethylether versetzt, abgesaugt und gut mit Diethylether gewaschen. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und über ca. 40 mL AMBERLITE®-Ionenaustauscher IRA 410 (OH-) gegeben, das alkalische Eluat eingefroren und gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 0,65 g
i) Hexadeka-Gd-Komplexsäureamid aus dem Gd-Komplex der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2- oxo-3 -azabutyl)- 1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan- 1 ,4,7-triessigsäure mit dendritischem Hexadekaamin 5h
(Me5biphenylbiphenyl-CO-NHC6H3(CONH-PEG8-CO-beta-Ala-N[en2Lys6Gd8])2
6.04 g (9.6 mmol) des Gadolinium-Komplexes der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo-3- azabutyO-l^JjlO-tetraazacyclododecan-l^J-triessigsäure (Beispiel If der EP 0946525) und 1.12 g (9.6 mmol) N-Hydroxysuccinimid werden in 50 mL DMSO unter Erwärmen gelöst. Nach Abkühlen auf RT werden 2.0 g (9.6 mmol) N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt und 60 min gerührt. Zu der so in situ hergestellten Hydroxysuccinimid-activester- Lösung gibt man eine Mischung aus 631 mg (0.2 mmol) des in Beispiel 5h beschriebenen Hexadekaamins und 1.94 g (19.2 mmol) Triethylamin in 50 mL DMSO. Nach Rühren über Nacht bei 50°C und 3 d bei RT wird mit Ethylacetat auf ein Volumen von ca. 0.6 L aufgefüllt und 3 h verrührt, der Niederschlag anschließend abgesaugt, mit Ethylacetat gewaschen und im Vakuum getrocknet. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und Ih mit 0.5 g Aktivkohle ausgerührt. Die Suspension wird filtriert, das Filtrat über eine AMICON® YM 1 (cut off 1.000 Da) ultrafiltriert und das Retentat mit einem Wasser/ Acetonitril-Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Ausbeute: 0.6 g (23 %) Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 42.21 H 5.64 Gd 19.43 N 12.44 gef: C 41.99 H 5.84 Gd 19.04 N 12.86
Beispiel 6
a) 5-[(Biphenyl-4-carbonyl)-amino]-isophthalsäure dimethyl ester
10.36 g (47.8 mmol) 4-Biphenylcarbonylchlorid (Aldrich) werden in 300 mL Dichlormethan gelöst und mit 10.0 g (47.8 mmol) 5-Aminoisophthalsäure dimethylester und 8.71 mL (50 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin versetzt. Die Reaktionsmischung wird 5 h bei RT gerührt und anschließend mehrfach mit Natriumhydrogencarbonat-Lösung, verdünnter Salzsäure und gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Ausbeute: 15.1 g (81.1 % d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 70.94 H 4.92 N 3.60 gef: C 70.72 H 5.05 N 3.72
b) 5-[(Biphenyl-4-carbonyl)-arnino]-isophthalsäure
5.84 g (15 mmol) des in Beispiel 6a beschriebenen Dimethylesters werden in 100 mL THF gelöst, mit 30 mL (60 mmol) 2N Natronlauge versetzt, 5 h bei RT gerührt und anschließend mit 2N Salzsäure auf pH 7 gestellt. Das THF wird im Vakuum eingeengt und die verbleibende wässrige Lösung mit Essigester versetzt. Die organische Phase wird mit 2N Salzsäure und gesättigter NaCl-Lösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Der Rückstand wird in 250 mL Diisopropylether suspendiert, über Nacht gerührt, die Substanz wird abgesaugt, mit Diisopropylether gewaschen und bei 40 °C im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 3.8 g (70.7% d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 69.80 H 4.18 N 3.88 gef: C 69.78 H 4.29 N 3.71
c) N,N'-Bis{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-tert-Butoxycarbonyl-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}- ethoxy)-ethoxy] -ethoxy } -ethoxy)-ethoxy] -ethyl } -5 - [(Biphenyl-4-carbonyl)-amino] - isophthalsäure-bisamid
(Biphenyl-CO-NHC6H3(CONH-PEG8-COOtBu)2
361 mg (1 mmol) der in Beispiel 6b beschriebenen Disäure werden mit 1.00 g (2 mmol) Arnino-dPEG8-tert-butylester (QUANTA Biodesign, Powell, OH, USA, Produkt-Nr. 10271) in 20 mL THF gelöst, mit 1.02 mL (2.1 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 0.80 g (2.1 mmol) HBTU versetzt und über Nacht gerührt und eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Dichlormethan/Methanol 9:1). Ausbeute: 1.15 g (87.0% d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 60.94 H 8.01 N 3.18 gef: C 60.69 H 7.88 N 3.29 d) N,N'-Bis{2-[2-(2-{2-[2-(2-{2-[2-(2-Carboxy-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]- ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethyl}-5-[(Biphenyl-4-carbonyl)-amino]-isophthalsäure- bisamid
(Biphenyl-CO-NHC6H3(CONH-PEG8-COOH)2
1.06 g (0.8 mmol) des in Beispiel 6c beschriebenen Bis-tert-Butylesters werden in 60 mL HCl/Diethylether (4,5 M) gelöst, mit 20 mL THF versetzt und über Nacht bei RT gerührt, eingeengt mehrfach mit Diethylether und THF nachdestilliert. Der Rückstand wird mit einem Acetonitril/Wasser-Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute : 0.32 g
e) Bisamid aus Disäure 6d und Z8-Dendrimer If
(Biphenyl-CO-NHC6H3(CONH-PEG8-CO-N[en2Lys6Z8])2
0.24 g (0.2 mmol) der in Beispiel 6d beschriebenen Disäure und 0.97 g (0.5 mmol) des in Beispiel If beschriebenen Amins werden in 50 mL DMF gelöst. Nach Zugabe von 0.41 g (3.2 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 0.26 g (0.5 mmol) PyBOP wird über Nacht bei RT gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wird im Vakuum eingedampft und der Rückstand mit Dichlormethan aufgenommen, über Nacht ausgerührt und die ungelöste Substanz abfiltriert, mit Dichlormethan gewaschen und im Vakuum getrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute : 0.99 g f) Entschütztes 16-Amin aus dem vollgeschützten Benzyloxycarbonyl-dendrimer 6e (Biphenyl-CO-NHC6H3(CONH-PEG8-CO-N[en2Lys6H8])2
1.01 g (0.2 mmol) des in Beispiel 6e beschriebenen vollgeschützten Amins werden in 15 mL Eisessig gelöst, mit 15 mL 33% HBr in Eisessig versetzt, 1 h bei RT gerührt und die entstandene Suspension mit 250 mL Diethylether versetzt, abgesaugt und gut mit Diethylether gewaschen. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und über ca. 40 mL AMBERLITE®-Ionenaustauscher IRA 410 (OH-) gegeben, das alkalische Eluat eingefroren und gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 0,58 g
g) Hexadeka-Gd-Komplexsäureamid aus dem Gd-Komplex der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2- oxo-3 -azabutyl)- 1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan- 1 ,4,7-triessigsäure mit dendritischem Hexadekaamin 6f
(Biphenyl-CO-NHC6H3(CONH-PEG8-CO-N[en2Lys6Gd8])2
6.04 g (9.6 mmol) des Gadolinium-Komplexes der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo-3- azabutyO-l^jTjlO-tetraazacyclododecan-l^jT-triessigsäure (Beispiel If der EP 0946525) und 1.12 g (9.6 mmol) N-Hydroxysuccinimid werden in 50 mL DMSO unter Erwärmen gelöst. Nach Abkühlen auf RT werden 2.0 g (9.6 mmol) N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt und 60 min gerührt. Zu der so in situ hergestellten Hydroxysuccinimid-activester- Lösung gibt man eine Mischung aus 583 mg (0.2 mmol) des in Beispiel 6f beschriebenen Hexadekaamins und 1.94 g (19.2 mmol) Triethylamin in 50 mL DMSO. Nach Rühren über Nacht bei 500C und 3 d bei RT wird mit Ethylacetat auf ein Volumen von ca. 0.6 L aufgefüllt und 3 h verrührt, der Niederschlag anschließend abgesaugt, mit Ethylacetat gewaschen und im Vakuum getrocknet. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und Ih mit 0.5 g Aktivkohle ausgerührt. Die Suspension wird filtriert, das Filtrat über eine AMICON® YM 1 (cut off 1.000 Da) ultrafiltriert und das Retentat mit einem Wasser/ Acetonitrü-Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Ausbeute: 0.70 g (25 %) Wassergehalt (Karl-Fischer): 10.0 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 41.88 H 5.58 Gd 19.80 N 12.46 gef.: C 41.43 H 5.77 Gd 19.21 N 12.72
Beispiel 7
a) 12-[tert-Butoxy-(2,5,2',4',6'-pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-phosphoryloxy]- dodecansäure methylester
1.05 g (4.36 mmol) des in Beispiel Ia beschriebenen 2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-ol werden in 10 mL Acetonitrü und mit 1.72 g (5.66 mmol) Tetra-isopropylphosphordiamidit tert-Butylester (Aldrich) und 0.97 g (5.66 mmol) Diisopropylammonium tetrazolid (Chem- Impex hiternational, Inc.) unter Stickstoff 5h bei RT gerührt. Die Suspension wird im Vakuum eingeengt, der Rückstand mit 20 mL Diethylether ausgerührt, vom Unlöslichen abfiltriert und die Lösung eingeengt. Das erhaltene Rohprodukt wird sofort an Kieselgel chromatographiert (Hexan/Ethylacetat 9:1). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Ausbeute: 1.16 g.
Das so hergestellte Phosphoramidit wird mit 0.50 g (2.17 mmol) 12-Hydroxy-dodecansäure methylester in getrockneten Glasgeräten in 15 mL Dichlormethan gelöst, bei 0°C mit 3 g 4 A Molsieb und 8.6 mL einer 3%igen Lösung von Tetrazol in Acetonitril versetzt und 1 h bei 00C und 3 h bei RT gerührt. Anschließend gibt man 0.72 mL 80%iges t-Butylhydroperoxid zu und rührt über Nacht bei RT. Es wird abfiltriert und die Lösung eingeengt. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert (Diethylether/Dichlormethan 1 :1) und die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Das erhaltene farblose Produkt wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 1.05 g.
b) 12-[Hydroxy-(2,5,2',4',6'-pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-phosphoryloxy]-dodecansäure, Natriumsalz
(Me5biphenylbiphenyl-O-PO(ONa)OCuH22COOH)
0.33 g (0.62 mmol) des in Beispiel 7a beschriebenen Esters werden in 30 mL Methanol gelöst und mit 5 mL (10 mmol) 2N Natronlauge versetzt und über Nacht bei RT gerührt.
Anschließend wird mit verdünnter Salzsäure auf pH 7 gestellt und die Lösung zur Trockne eingedampft. Das Rohprodukt wir in Ethylacetat gelöst, die organische Phase mit
Zitronensäurelösung gewaschen, mit Wasser neutral gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet.
Ausbeute: 250 mg (74.5% d. Th.)
Elementaranalyse : ber.: C 64.43 H 7.83 Na 4.25 P 5.73 gef.: C 64.31 H 8.04 Na 2.80 P 5.82
c) Carbonsäureamid aus 12-[Hydroxy-(2,5,2',4',6'-pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)- phosphoryloxy]-dodecansäure, Natriumsalz und Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-bis(benzyloxy- carbonyl)amino-hexanoylamino)-hexanoylamino] -ethyl } -amin (Me5biphenylbiphenyl-O-PO(ONa)OCi 1H22CO N[en2Lys6Z8])2)
3.6 g (1.85 mmol) Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-bis(ben2yloxycarbonyl)amino-hexanoylamino)- hexanoylamino] -ethyl} -amin (Beispiel If) werden in 50 mL DMF gelöst und mit 0.96 g (1.85 mmol) des in Beispiel 7b beschriebenen Dodecansäurederivats versetzt. Nach Zugabe von 1.0 mL (5.84 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 0.96 g (1.84 mmol) PyBOP wird 2 Tage bei RT gerührt, eingeengt und der Rückstand zwischen Ethylacetat und Natriumhydrogencarbonatlösung verteilt. Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Ausbeute: 3.04 g (67.1%)
Elementaranalyse : ber.: C 64.73 H 7.07 N 8.51 Na 0.93 P 1.26 gef.: C 65.00 H 7.20 N 8.68 Na 0.68 P 1.09
d) Phosphorsäure 1 l-(bis-{2-[(S)-2,6-bis-((S)-2,6-diamino-hexanoylamino)-hexanoyl- amino]-ethyl}-carbamoyl)-undecyl ester 2,5,2',4',6'-pentamethyl-biphenyl-4-yl ester (Mesbiphenylbiphenyl-O-POsC! JH22CO N[en2Lys6H8])2)
3.0 g (1.23 mmol) des in Beispiel 7c beschriebenen vollgeschützten Amins werden in 300 mL Methanol gelöst, mit 0.5 mL konz. Salzsäure versetzt, unter Stickstoff mit 1.5 g Palladiumkatalysator (10% Pd/C) versetzt und 20 h unter Wasserstoff gerührt. Anschließend wird vom Katalysator abgesaugt, das Filtrat eingeengt, der noch basische Rückstand in Wasser gelöst, mit verdünnter Salzsäure auf pH 7 gestellt, eingefroren und gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 2.0 g
e) Octa-Gd-Komplexsäureamid aus dem Gd-Komplex der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo- S-azabutyO-M^jlO-tetraazacyclododecan-l^^-triessigsäure mit dendritischem Octa- amin 7d
3.02 g (4.8 mmol) des Gadolinium-Komplexes der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo-3-aza- buty^-l^JjlO-tetraazacyclododecan-l^J-triessigsäure (Beispiel If der EP 0946525) und 0.56 g (4.8 mmol) N-Hydroxysuccinimid werden in 25 mL Dimethylsulfoxid (DMSO) unter Erwärmen gelöst. Nach Abkühlen auf RT werden 1.0 g (4.8 mmol) N5N'- Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt und 60 min gerührt. Zu der so in situ hergestellten Hydroxysuccinimid-activester-Lösung gibt man eine Mischung aus 325 mg (0.2 mmol) des in Beispiel 7d beschriebenen Octaamin-hydrochlorids und 0.97 g (9.6 mmol) Triethylamin in 50 mL DMSO. Nach Rühren über Nacht bei 500C wird mit Ethylacetat auf ein Volumen von ca. 0.6 L aufgefüllt und 24 h verrührt, der Niederschlag anschließend abgesaugt, mit Ethylacetat gewaschen und im Vakuum getrocknet. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und Ih mit 0.5 g Aktivkohle ausgerührt. Die Suspension wird filtriert, das Filtrat über eine AMICON® YM 1 (cut off 1.000 Da) ultrafiltriert und das Retentat mit einem Acetonitril/Wasser-Gradienten an Lichroprep RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Ausbeute: 132 mg (10 %) Wassergehalt (Karl-Fischer): 5.1 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 42.21 H 5.59 Gd 20.00 N 12.25 Na 0.37 P 0.49 gef.: C 42.09 H 5.68 Gd 19.46 N 12.41 Na 0.41 P 0.30
Beispiel 8
a) N-(4-Iodo-phenyl)-2-(2,5,2',4l,6'-pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetamide (Me5biphenyl-NH-C6H4-I)
11.94 g (40 mmol) der in Beispiel Ic beschriebenen Säure und 8.76 g (40 mmol) 4-Iodanilin (Aldrich) werden in 400 mL DMF gelöst, mit 15.51 g (120 mmol) N,N-Ethyl- diisopropylamin und 22.90 g (44 mmol) PyBOP versetzt, 2 Tage bei RT gerührt und anschließend im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Gradient Hexan/Ethylacetat 98/2-80/20). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Ausbeute: 14.7 g (73.6% d. Th.) Elementaranalyse : ber.: C 60.13 H 5 .25 I 25 .41 N 2 .80 gef.: C 59.97 H 5 .36 I 24 .88 N 2 .67
b) 2-(2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-N-(4-trimethylsilanylethynyl-phenyl)- acetamide
(Mesbiphenyl-NH-C^-CC-SiMea)
3 g (6 mmol) der im Beispiel 8a beschriebenen Iodverbindung werden in 30 mL Diethylamin aufgenommen, mit Stickstoff gespült und mit 1.13 mL (8 mmol) Trimethylsilyl-acetylen (Fluka) versetzt. Nach Zugabe von 84 mg (0.12 mmol) Bis(triphenylphosphin)-palladium(H)- chlorid und 11 mg (0.06 mmol) Kupfer(I)-iodid wird über Nacht bei RT gerührt, eingeengt und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Gradient Hexan/Ethylacetat 98/2- 80/20). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 2.15 g.
c) N-(4-Ethynyl-phenyl)-2-(2,5,2',4',6l-pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetamide (Me5biphenyl-NH-C6H4-CCH)
1.41 g (3 mmol) der in Beispiel 8b beschriebenen Trimethylsilylverbindung werden in 60 mL Methanol suspendiert, mit 4.5 mL (4,5 mmol) IN wässrige Kalilauge versetzt und über Nacht bei RT gerührt. Die Reaktionsmischung wird im Vakuum eingeengt und der Rückstand zwischen Ethylacetat und Wasser verteilt, die organische Phase mit gesättigter NaCl-Lösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat eingeengt. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert (Gradient Dichlormethan/Ethylacetat 98/2-80/20). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Ausbeute: 0.95 g (79.7% d. Th) Elementaranaly se : ber.: C 81.58 H 6.85 N 3.52 gef.: C 81.31 H 6.98 N 3.30
d) 4-{4-[2-(2,5,2',4',6'-Pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]-phenylethynyl}- benzoesäure
Me5biphenyl-NH-C6H4-CC-C6H4COOH
358 mg (0.9 mmol) der in Beispiel 8c beschriebenen Acetylenverbindung werden mit 223 mg (0.9 mmol) 4-Iodbenzoesäure in 9 mL Diethylamin aufgenommen, unter Stickstoff mit 15 mg Bis(triphenylphosphin)-palladium-(II)-chlorid und 3 mg Kupfer-(I)-iodid bei RT versetzt. Die entstandene Suspension wird nach 90 min mit 10 mL Dichlormethan verdünnt und nach insgesamt 2.5 h eingeengt. Der Rückstand wird zwischen Dichlormethan und wässriger Zitronensäurelösung verteilt, die organische Phase mit gesättigter NaCl-Lösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat eingeengt. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert (Gradient Dichlormethan/Methanol). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Ausbeute: 370 mg (79.4% d. Th)
Elementaranalyse : ber.: C 78.89 H 6. 04 N 2 .71 gef: C 78.60 H 6. 21 N 2 .88 e) N,N-Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-bis(ben2yloxycarbonyl)amino-hexanoylamino)- hexanoylamino]-ethyl}-4-{4-[2-(2,5,2',4',6'-pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)- acetylamino] -phenylethynyl } -benzamide
Mesbiphenyl-NH-Ce^-CC-C^CO Nte^LyseZg])!
311 mg (0.6 mmol) der in Beispiel 8d beschriebenen Säure werden in 15 mL DMF aufgenommen und mit 1.17 g (0.6 mmol) der in Beispiel If beschriebenen Z8-Verbindung versetzt. Nach Zugabe von 0.51 mL (3 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 0.34 g (0.66 mmol) PyBOP wird das Gemisch 15 min bei 120°C in der Mikrowelle umgesetzt. Die Reaktionsmischung wird eingeengt und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Gradient Dichlormethan/Methanol). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Ausbeute: 1.05 g (71.6% d. Th)
Elementaranalyse : ber.: C 67.80 H 6 .68 N 9 .17 gef.: C 67.53 H 6 .77 N 9 .34
f) N,N-Bis-{2-[2,6-bis-(2,6-diamino-hexanoylamino)-hexanoylamino]-ethyl}-4-{4-[2- (2,5,2',4',6'-pentamethyl-biphenyl-4-yloxy)-acetylamino]-phenylethynyl}-benzamide Me5biphenyl-NH-C6H4-CC-C6H4CO N[en2Lys6H8])2
0.49 g (0.2 mmol) der in Beispiel 8e beschriebenen Z8-Verbindung werden in 10 mL Eisessig gelöst, mit 10 mL 33% HBr in Eisessig versetzt, 1 h bei RT gerührt und mit Diethylether auf 200 mL aufgefüllt. Es wird 2 h gerührt, der Niederschlag abgesaugt, mit Diethylether gewaschen und im Vakuum getrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 0.41 g g) Octa-Gd-Komplexsäureamid aus dem Gd-Komplex der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo- S-azabutyrH^^JO-tetraazacyclododecan-l^J-triessigsäure mit dendritischem Octa- amin 9f
Me5biphenyl-NH-C6H4-CC-C6H4CO N[en2Lys6Gd8])2
3.02 g (4.8 mmol) des Gadolinium-Komplexes der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo-3-aza- butyty-l^^lO-tetraazacyclododecan-MJ-triessigsäure (Beispiel If der EP 0946525) und 0.56 g (4.8 mmol) N-Hydroxysuccinimid werden in 25 mL Dimethylsulfoxid (DMSO) unter Erwärmen gelöst. Nach Abkühlen auf RT werden 1.0 g (4.8 mmol) N5N'- Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt und 60 min gerührt. Zu der so in situ hergestellten Hydroxysuccinimid-activester-Lösung gibt man eine Mischung aus 0.2 mmol des in Beispiel 8f beschriebenen Octaamin-hydrobromids und 0.97 g (9.6 mmol) Triethylamin in 60 mL DMSO. Nach Rühren über Nacht bei 50°C wird mit Ethylacetat auf ein Volumen von ca. 0.6 L aufgefüllt und 24 h verrührt, der Niederschlag anschließend abgesaugt, mit Ethylacetat gewaschen und im Vakuum getrocknet. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und Ih mit 0.5 g Aktivkohle ausgerührt. Die Suspension wird filtriert, das Filtrat über eine AMICON® YM 1 (cut off 1.000 Da) ultrafiltriert und das Retentat mit einem Acetonitril/Wasser-Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Ausbeute: 0.55 g (41.0 % d. Th.) Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 43.32 H 5.44 Gd 20.08 N 12.52 gef.: C 42.96 H 5.68 Gd 19.57 N 12.21 Beispiel 9
a) Cyclohexyl-hydroxyacetyl-glycinbenzylester
50 g (148 mmol) Glycinbenzylester-toluol-4-sulfonat (Aldrich) werden zwischen 500 mL Ethylacetat und 250 mL gesättigter Natriumcarbonatlösung verteilt. Die organische Phase wird mit Wasser neutral gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Ausbeute: 16.7 g leicht gelbliches Öl.
Dann werden 13.32 g (84.2 mmol) Cyclohexyl-hydroxyessigsäure (Journal of the American Chemical Society 103, 1566 (1981)) in 100 mL DMF gelöst, mit Hydroxybenzotriazol versetzt und dann 16.7 g (101 mmol) des freigesetzte Glycinbenzylesters hinzugegeben. Nach 30 min bei O0C wird eine Lösung aus N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid in 50 mL DMF zugegeben, 30 min bei 00C und über Nacht bei RT gerührt. Anschließend wird vom ausgefallenen Harnstoff abfiltriert und das Filtrat im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Gradient Hexan/Ethylacetat). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Ausbeute: 7.04 g (27.4% d. Th)
Elementaranalyse : ber.: C 66.86 H 7 .59 N 4 .59 gef.: C 66.52 H 7 .78 N 4 .50
b) (2-Cyclohexyl-2-trifluormethansulfonyloxy-acetyl)-glycinbenzylester
Zu einer Lösung von 6.56 g (23.23 mmol) Trifluormethansulfonsäureanhydrid in 50 mL Dichlormethan wird bei -60°C eine Lösung aus 6.45 g (21.12 mmol) des in Beispiel 9a beschriebenen Alkohols und 2,6 Dimethylpyridin in 30 mL Dichlormethan langsam zugetropft. Nach 2 h bei -60°C lässt man auf -5°C aufwärmen, versetzt mit 100 mL Eiswasser und trennt die Phasen. Die organische Phase wird nochmals mit Eiswasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Das erhaltene zähe Öl wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 9.0 g.
c) 10-(4-Benzyloxycarbonyl- 1 -cyclohexyl-2-oxo-3 -azabutyl)- 1 ,4,7, 10-tetraazacyclo- dodecan- 1 ,4,7-tris(essigsäure-tert-butylester), Natriurnbromid-Komplex
7.44 g (43.21 mmol) Cyclen werden in 80 mL Chloroform gelöst und mit 9.0 g (20.57 mmol) des in Beispiel 9b beschriebenen Triflats in 20 mL Chloroform versetzt. Nach Rühren über Nacht bei RT wird die organische Phase mehrfach mit je 150 mL Wasser gewaschen und anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat eingeengt. Der Rückstand wird in 70 mL Acetonitril gelöst und mit 7.5 g (70.8 mmol) Natriumcarbonat versetzt. Dazu werden 13.82 g (70.85 mmol) tert-Butylacetat zugetropft, die Reaktionsmischung wird 6h bei 60°C und über Nacht bei RT gerührt. Es wird vom Feststoff abfiltriert und das Filtrat zur Trockene eingeengt. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert (Gradient Ethylacetat/Ethanol 20/1-1/1). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft. Das erhaltene Öl wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 2.8 g (21.9% d. Th.)
d) 10-(4-Carboxy- 1 -cyclohexyl-2-oxo-3 -azabutyl)- 1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan- 1 ,4,7- triessigsäure, Natriumbromid-Komplex
1.0 g (1.25 mmol) des in Beispiel 9c beschriebenen Esters wird in 20 mL Methanol gelöst mit einer Lösung aus 1.0 g (25 mmol) NaOH in 10 mL Wasser versetzt und 4h unter Rückfluss erhitzt und über Nacht bei RT gerührt. Anschließend wird eingeengt, der Rückstand in Wasser aufgenommen und durch Zugabe von AMBERLITE®-Ionenaustauscher IR 120 (H+) auf pH 3 gestellt, vom Austauscher filtriert und die Lösung gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt.
Ausbeute : 0.7 g (quantitativ)
e) Gadolinium-Komplex der 10-(4-Carboxy-l-cyclohexyl-2-oxo-3-azabutyl)- 1,4,7, 10-tetra- azacyclododecan- 1 ,4,7-triessigsäure
6.52 g (12 mmol) der im Beispiel 9d beschriebenen Komplexbildnersäure werden in 100 mL Wasser mit verdünnter Salzsäure auf pH 3 gestellt, mit 2.17 g (6 mmol) Gadoliniumoxid versetzt und 30 min bei 80 °C gerührt. Nach dem Abkühlen auf RT wird auf pH 7 eingestellt und die Lösung im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird mit einem Acetonitril/Wasser- Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Ausbeute: 5.77 g (63.3 %) Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.1 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 41.31 H 5.49 Gd 22.53 N 10.04 gef: C 41.22 H 5.61 Gd 21.98 N 10.23
f) Octa-Gd-Komplexsäureamid aus dem Gd-Komplex der 10-(4-Carboxy-l-cyclohexyl-2- oxo-3 -azabutyl)- 1 ,4,7, 10-tetraazacyclododecan- 1 ,4,7-triessigsäure mit dendritischem Octaamin 4d
8.37 g (12 mmol) des in Beispiel 9e beschriebenen Gadolinium-Komplexes und 1.4 g (12 mmol) N-Hydroxysuccinimid werden in 70 mL DMSO unter Erwärmen gelöst. Nach Abkühlen auf RT werden 2.47 g (12 mmol) N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt und 60 min gerührt. Zu der so in situ hergestellten Hydroxysuccinimid-activester-Lösung gibt man eine Mischung aus 0.67 g (0.5 mmol) des in Beispiel 4d beschriebenen Octaamins und 3.33 mL (24 mmol) Triethylamin in 70 mL DMSO. Nach Rühren über Nacht bei 5O0C wird mit Ethylacetat auf ein Volumen von ca. 1.4 L aufgefüllt und 24 h verrührt, der Niederschlag anschließend abgesaugt, mit Ethylacetat gewaschen und im Vakuum getrocknet. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und Ih mit 2 g Aktivkohle ausgerührt. Die Suspension wird filtriert, das Filtrat über eine AMICON® YM 1 (cut off 1.000 Da) ultrafiltriert und das Retentat mit einem Acetonitril/Wasser-Gradienten an Lichroprep® RP- 18 Chromatographien und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Ausbeute: 1.53 g (42.8 %) Wassergehalt (Karl-Fischer): 5.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 46.45 H 6.16 Gd 18.57 N 11.58 gef.: C 46.11 H 6.37 Gd 18.10 N 11.75
Beispiel 10
a) Biphenyl-4-carbonsäure (2-amino-ethyl)-amid
60 g (998 mmol) Ethylendiamin in 60OmL Dichlormethan werden bei 00C mit 2.16 g (9.98 mmol) Biphenyl-4-carbonsäurechlorid (Aldrich), gelöst in 5OmL Dichlormethan, versetzt und 2h bei Eisbadkühlung und über Nacht bei RT gerührt. Anschließend wird mit 30OmL Wasser versetzt und die Phasen getrennt. Die organische Phase wird mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, die wässrige Phase mit Dichlormethan extrahiert und die vereinigten organischen Phasen über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Ausbeute: 1.61 g (67.2% d. Th)
Elementaranalyse : ber.: C 74.97 H 6.71 N 11.66 gef.: C 74.53 H 6.88 N 11.90 b) Carbonsäureamid aus Biphenyl-4-carbonsäure (2-amino-ethyl)-amid und Boc- geschütztem G3 -(carbonsäure)-dendron
84.1 mg (0.35 mmol) des in Beispiel 10a beschriebenen Biphenyl-4-carbonsäure (2-amino- ethyl)-amids werden in 10 mL DMF gelöst und mit 963 mg (0.35 mmol) des in Chemistry - A European Journal 7, 686. (2001) beschriebenen Boc-geschützten G3-(carbonsäure)- dendrons versetzt. Nach Zugabe von 0.48 mL (2.8 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 208 mg (0.4 mmol) PyBOP wird 2 Tage bei RT gerührt, eingeengt und der Rückstand zwischen Ethylacetat und Natriumhydrogencarbonatlösung verteilt. Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Ausbeute: 740 mg (71.1% d. Th)
Elementaranalyse : ber.: C 58.94 H 6.50 N 14.12 gef: C 58.61 H 6.83 N 13.94
c) Entschütztes Octaamin-Dendrimer aus 10b
893 mg (0.3 mmol) des in Beispiel 10b beschriebenen vollgeschützten Amins werden in 15 mL Trifluoressigsäure gelöst, 1 h bei RT gerührt und anschließend mit 250 mL Diethylether versetzt, abgesaugt und gut mit Diethylether gewaschen. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und über 75 mL AMBERLITE®-Ionenaustauscher IRA 410 (OH-) gegeben, das alkalische Eluat eingefroren und gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 540 mg d) Octa-DTPA-derivat des Dendrimer- Amins 10c
435 mg (0.2 mmol) des in Beispiel 10c beschriebenen Octa- Amins werden in 50 mL Wasser gelöst. Dann werden 1.94 g (4.8 mmol) DTPA-monoanhydrid-monoethylester (Beispiel 13 a der EP 0 331 616) portionsweise in fester Form zugegeben, wobei der pH- Wert der Lösung durch Zugabe von 2 N Natronlauge auf pH 8-9 gehalten wird. Anschließend wird bei diesem pH noch 1 h bei RT gerührt, dann wird durch Zugabe von weiterer Natronlauge auf pH 12 gestellt. Es wird weitere 5 h gerührt und nach Einstellung eines pH von 7 durch Zugabe von konz. Salzsäure wird die Lösung über eine AMICON® YM 1 (cut off 1.000 Da) ultrafiltriert und das Retentat mit einem Acetonitril/Wasser-Gradienten an Lichroprep RP- 18 chromatographiert. Die Produktfraktionen werden gefriergetrocknet und ohne weitere Charakterisierung in die folgende Komplexierung eingesetzt. Ausbeute: 1.0 g
e) Octa-GdDTPA-Komplex des dendritischen Liganden 10d
1.0 g (0.2 mmol) der in Beispiel 10d beschriebenen Octa-DTPA werden in 20 mL Wasser gelöst, mit 290 mg (0.8 mmol) Gadoliniumoxid versetzt und 30 min bei 800C gerührt. Die Lösung wird mit Aktivkohle versetzt, filtriert und das Filtrat mit einem Acetonitril/Wasser- Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet.
Ausbeute: 924 mg (65.3 %) Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.9 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 39.75 H 4.04 Gd 19.10 N 11.48 Na 2.79 gef: C 39.31 H 4.22 Gd 18.61 N 11.79 Na 2.24 Beispiel 11
a) Carbonsäureamid aus Biphenyl-4-carbonsäure (2-amino-ethyl)-amid und (Boc)8-[G3]- CO2H
84.1 mg (0.35 mmol) des in Beispiel 10a beschriebenen Biphenyl-4-carbonsäure (2-amino- ethyl)-amids werden in 10 mL DMF gelöst und mit 831 mg (0.35 mmol) des in European Journal of Organic Chemistry, 1903, (2001) beschriebenen (Boc)8-[G3]-CO2H (durch Verseifung der dort beschriebenen Verbindung 22) versetzt. Nach Zugabe von 0.48 mL (2.8 mmol) N,N-Ethyldiisopropylamin und 208 mg (0.4 mmol) PyBOP wird 2 Tage bei RT gerührt, eingeengt und der Rückstand zwischen Ethylacetat und Natriumhydrogencarbonatlösung verteilt. Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Ausbeute: 748 mg (82.3% d. Th)
Elementaranalyse : ber.: C 61.05 H 6.91 N 8.63 gef.: C 60.77 H 7.05 N 8.44
b) Entschütztes Octaamin-Dendrimer aus I Ia
649 mg (0.25 mmol) des in Beispiel IIa beschriebenen vollgeschützten Amins werden in 15 mL Trifluoressigsäure gelöst, 1 h bei RT gerührt und anschließend mit 250 mL Diethylether versetzt, abgesaugt und gut mit Diethylether gewaschen. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und über 75 mL AMBERLITE®-Ionenaustauscher IRA 410 (OH-) gegeben, das alkalische Eluat eingefroren und gefriergetrocknet. Das erhaltene farblose Pulver wird ohne weitere Charakterisierung in die folgende Reaktion eingesetzt. Ausbeute: 430 mg c) Octa-Gd-Komplexsäureamid aus dem Gd-Komplex der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo- S-azabutyO-l^JjlO-tetraazacyclododecan-l^jT-triessigsäure mit dendritischem Octa- amin I Ib
3.02 g (4.8 mmol) des Gadolinium-Komplexes der 10-(4-Carboxy-l-methyl-2-oxo-3-aza- buty^-l^^jlO-tetraazacyclododecan-l^J-triessigsäure (Beispiel If der EP 0946525) und 0.56 g (4.8 mmol) N-Hydroxysuccinimid werden in 25 mL Dimethylsulfoxid (DMSO) unter Erwärmen gelöst. Nach Abkühlen auf RT werden 1.0 g (4.8 mmol) N5N'- Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt und 60 min gerührt. Zu der so in situ hergestellten Hydroxysuccinimid-activester-Lösung gibt man eine Mischung aus 359 mg (0.2 mmol) des in Beispiel I Ib beschriebenen Octaamins und 0.97 g (9.6 mmol) Triethylamin in 50 mL DMSO. Nach Rühren über Nacht bei 50°C wird mit Ethylacetat auf ein Volumen von ca. 0.6 L aufgefüllt und 24 h verrührt, der Niederschlag anschließend abgesaugt, mit Ethylacetat gewaschen und im Vakuum getrocknet. Der Rückstand wird in Wasser gelöst und Ih mit 0.5 g Aktivkohle ausgerührt. Die Suspension wird filtriert, das Filtrat über eine AMICON® YM 1 (cut off 1.000 Da) ultrafiltriert und das Retentat mit einem Acetonitril/Wasser-Gradienten an Lichroprep® RP- 18 chromatographiert und die Produktfraktionen gefriergetrocknet. Ausbeute: 963 mg (69.0 %) Wassergehalt (Karl-Fischer): 5.0 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz): ber.: C 43.82 H 5.09 Gd 18.97 N 1 1.61 gef.: C 43.43 H 5.21 Gd 18.39 N 11.42
Beispiel 12
Plasmakinetik der Verbindungen 2e und 4e nach intravenöser Applikation in Ratten
Die Titelsubstanzen aus den Beispielen 2e und 4e, sowie zum Vergleich die Titelsubstanz aus Beispiel 1 der EP 0 836 485, wurden mit einer Dosis von 50 μmol Gesamtgadolinium/kg Körpergewicht intravenös in Ratten appliziert. Anschließend wurde über einen Katheter in der Arteria carotis communis zu unterschiedlichen Zeitpunkten (1, 3, 5, 10, 15, 30, 60, 90, 120, 240, 360 min, sowie 24 h p.i.) Blutproben entnommen, der Metallgehalt mittels Atomemissionsspektrometrie (ICP-AES) bestimmt und über einen Umrechnungsfaktor (0.625) auf Plasmawerte umgerechnet. Aus den Plasmakonzentrationen wurden die kinetischen Daten (Software: WinNonlin) errechnet (Tab. 1, 2).
Tab. 1 : Experimentelle Daten zu den Beispiel-Substanzen
Figure imgf000087_0001
Tab. 2: Plasmaspiegel (in % der Dosis) der Beispielsubstanzen bis 24 Stunden p.i.
Figure imgf000087_0002

Claims

Patentansprüche:
1. Kaskaden-Polymer-Komplexe der allgemeinen Formel (I):
R-L- A-{ X- [ Y-(Z- {W-Kw}z)y]x}a-1 (I) wobei
R= für eine HSA-bindende Einheit,
L = für einen Linker oder eine Bindung,
A= für einen stickstoffhaltigen Kaskadenkern der
Basismultiplizität a, X und Y = unabhängig voneinander für eine direkte Bindung oder eine
Kaskadenreproduktionseinheit der Reproduktionsmultiplizität x bzw. y, Z und W = unabhängig voneinander für eine direkte Bindung oder eine
Kaskadenreproduktionseinheit der Reproduktionsmultiplizität z bzw. w,
K= für den Rest eines Komplexbildners, a = für die Ziffern 2 bis 12, und x, y, z und w = unabhängig voneinander für die Ziffern 1 bis 4 stehen, mit der Maßgabe, dass genau eine Basismultiplizität a des Kaskadenkerns A genau eine Bindungsstelle zu L darstellt, und mit der Maßgabe, dass die Kaskaden-Polymer-Komplexe in den Komplexbildner- Resten K insgesamt mindestens 4 Ionen eines Elements der Ordnungszahl 20 bis 29, 39, 42 bis 44 oder 57 bis 83 enthalten und gegebenenfalls Kationen anorganischer und/oder organischer Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamide umfassen.
2. Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das Produkt der Multiplizitäten gilt 4<(a-l)*x*y*z*w<64.
3. Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für das Produkt der Multiplizitäten gilt 8<(a-l)*x*y*z*w<48.
4. Verbindung gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass R ausgewählt ist aus:
Figure imgf000089_0001
Figure imgf000089_0002
Figure imgf000089_0004
Figure imgf000089_0003
Figure imgf000090_0001
Figure imgf000090_0002
Figure imgf000090_0004
Figure imgf000090_0003
5. Verbindung gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass L ausgewählt ist aus: eine direkte Bindung,
-0-CH2-CO-NH-(CH2-CH2-O)L10-CH2-CH2-CO-, -0-CH2-CO-,
-0-CH2-CO-NH-C1-12-CO-, -CO-,
-OP(O2)O-C1-12-CO-, -0-CH2-CO-PrO4-, -O-CH2-CO-NH-Aryl-C≡C-Aryl-CO-, -O-CH2-CO-NH-Aryl-C≡C-C≡C-Aryl-CO-,
-CO-NH-CH2-CH2-, wobei Pro für die Aminosäure Prolin steht.
6. Verbindung gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass A ausgewählt ist aus:
Stickstoffatom,
Figure imgf000091_0002
Figure imgf000091_0003
Figure imgf000091_0001
Figure imgf000092_0001
Figure imgf000093_0001
Figure imgf000093_0004
Figure imgf000093_0002
Figure imgf000093_0003
worin m und n für die Ziffern 1 bis 10,
P für die Ziffern O bis 10,
Ul für Q1 oder E,
U2 für Q2 oder E mit
E in der Bedeutung der Gruppe
Figure imgf000094_0002
wobei o für die Ziffern 1 bis 6,
Q1 für ein Wasserstoffatom oder Q2 und Q2 für eine direkte Bindung
M1, M2, M3, M4 unabhängig voneinander für eine direkte Bindung, eine Cj-Cio-Alkylenkette, die gegebenenfalls durch 1 bis 3 Sauerstoffatome unterbrochen ist und/oder gegebenenfalls mit 1 bis 2 Oxogruppen substituiert ist,
R0 für einen verzweigten oder unverzweigten Ci-Cjo-Alkylrest, eine Nitro-, Amino-, Carbonsäuregruppe oder für
Figure imgf000094_0001
stehen, wobei die Anzahl Q2 der Basismultiplizität a entspricht und mit der Maßgabe, dass genau ein Q2 eine Bindung zu L darstellt.
7. Verbindung gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass A ausgewählt ist aus: Tris(aminoethyl)amin, Tris(aminopropyl)amin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, 1 ,3,5-Tris(aminomethyl)benzol, Trimesinsäuretriamid, Aminoisophthalsäurebisamid, 3,5-Bis(2-amino-ethoxy)-benzamid, 3 ,5 -Bis(3 -aminopropoxy)-benzamid, 3 , 5 -Bis(2-amino-ethoxy)-anilin, 3 ,5-Bis(3 -amino-propoxy)-anilin, 3,4,5-Tris(2-aminoethoxy)-benzamid, 3 ,4,5 -Tris(3 -aminopropoxy)-benzamid, 3,4,5-Tris(2-aminoethoxy)-anilin, 3,4,5-Tris(3-amino-propoxy)-anilin, 3,5-Diamino-l-benzamid, 1 ,4,7-Triazacyclononan, 1 ,4,7, 10-Tetraazacyclododecan, 1 ,4,7, 10,13-Pentaazacyclopentadecan, 1 ,4,8, 11 -Tetraazacyclotetradecan, 1 ,4,7, 10, 13 , 16-Hexaazacyclooctadecan, 1 ,4,7, 10, 13, 16, 19,22,25,28-Decaazacyclotriacontan, Tetrakis(aminomethyl)methan, 1,1,1 -Tris(aminomethyl)ethan, Tris(aminopropyl)-nitromethan, 2,4,6-Triamino-l ,3,5-triazin, Lysinamid, Ornithinamid, Glutaminsäurediamid,
Asparaginsäurediamid,
Diaminopropansäureamid.
8. Verbindung gemäß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaskadenreproduktionseinheiten X, Y, Z und W unabhängig voneinander ausgewählt sind aus:
E,
Figure imgf000096_0003
Figure imgf000096_0001
Figure imgf000096_0002
woπn
U1 für Q1 oder E,
U2 für Q2 oder E mit E in der Bedeutung der Gruppe
Figure imgf000097_0001
wobei o für die Ziffern 1 bis 6,
Q1 für ein Wasserstoffatom oder Q2 , Q2 für eine direkte Bindung, für eine Ci-C2o-Alkylenkette, die gegebenenfalls durch 1 bis 10 Sauerstoffatome und/oder 1 bis 2 -N(CO)q-R2-, 1 bis 2 Phenylen- und/oder 1 bis 2 Phenylenoxyreste unterbrochen ist und/oder gegebenenfalls durch 1 bis 2 Oxo-, Thioxo-, Carboxy-, C1-C5- Alkylcarboxy-, Cj-C5-Alkoxy-, Hydroxy-, Cj-C5-alkylgruppen substituiert ist, wobei q für die Ziffern 0 oder 1 und R2 für ein Wasserstoffatom, einen Methyl- oder einen Ethylrest, der gegebenenfalls mit 1 - 2 Hydroxy- oder 1 Carboxy- gruppe(n) substituiert ist, B für ein Wasserstoffatom oder die Gruppe
Figure imgf000097_0002
V für die Methingruppe
Figure imgf000097_0003
wenn gleichzeitig U4 eine direkte Bindung oder die Gruppe M bedeutet und U5 eine der Bedeutungen von U3 besitzt, oder
V für eine der folgenden Gruppen
Figure imgf000098_0001
wenn gleichzeitig U4 und U5 identisch sind und die direkte Bindung oder die Gruppe M bedeuten, wobei M eine CpC^o-Alkylenkette ist, die gegebenenfalls durch 1 bis 3 Sauerstoffatome unterbrochen ist und/oder gegebenenfalls mit 1 bis 2 Oxogruppen substituiert ist,
stehen.
9. Verbindung gemäß Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaskadenreproduktionseinheiten X, Y, Z und W unabhängig voneinander ausgewählt sind aus: -CH2CH2NH-; -CH2CH2N<;
-CO-(CH2)2-NH-; -CO-(CH2)3-NH-; -CO-(CH2)4-NH-; -CO-(CH2)5-NH-;
-CO-(CH2)O-NH-;
-CO-(CH2)2-N<; -CO-(CH2)3-N<; -CO-(CH2)4-N<; -CO-(CH2)5-N<; -CO-(CH2)6-N<;
-COCH(NH-)(CH2)4NH-; -COCH(N<)(CH2)4N<;
-COCH2OCH2CON(CH2CH2NH-)2; -COCH2OCH2CON(CH2CH2N^2;
-COCH2N(CH2CH2NH-)2; -COCH2N(CH2CH2N<)2;
-COCH2NH-; -COCH2N<;
-COCH2CH2CON(CH2CH2NH-)2; -COCH2CH2CON(CH2CH2N<)2;
-COCH2OCH2CONH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2NH-)2]2;
-COCH2OCH2CONH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2N<)2]2;
-COCH2CH2CO-NH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2NH-)2]2; -COCH2CH2CO-NH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2N<)2]2;
-CONH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2NH-)2]2;
-CONH-C6H4-CH[CH2CON(CH2CH2N<)2]2;
-COCH(NH-)CH(COOH)NH-; -COCH(N<)CH(COOH)N<;
Figure imgf000099_0001
Figure imgf000099_0002
Figure imgf000100_0001
Figure imgf000100_0002
Figure imgf000100_0003
Figure imgf000100_0004
Figure imgf000101_0001
Figure imgf000101_0002
Figure imgf000101_0003
Figure imgf000101_0004
Figure imgf000101_0005
10. Verbindung gemäß Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Komplexbildner-Rest K ausgewählt ist gemäß Formel IA, IB oder IC:
Figure imgf000102_0001
Figure imgf000102_0002
und
Figure imgf000102_0003
worin
n und m jeweils für die Ziffern 0, 1, 2, 3 oder 4 stehen und wobei die Summe aus n und m nicht größer ist als 4,
R-I unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder ein
Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 20 - 29, 39, 42 - 44 oder 57 - 83,
R2 für ein Wasserstoffatom, einen Methyl- oder einen Ethylrest, der gegebenenfalls mit 1-2 Hydroxy- oder 1 Carboxygruppe(n) substituiert ist,
T R, 3j « fü•r ei •ne
Figure imgf000103_0001
, od ,er ei •ne
Figure imgf000103_0002
R4 für iso-Propyl, Cyclohexyl, eine geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Ci-C3o-Alkylkette, die gegebenenfalls durch 1 - 10 Sauerstoffatome, 1 Phenylen-, 1 Phenylenoxygruppen unterbrochen und/oder gegebenenfalls durch 1 - 5 Hydroxy-, 1 - 3 Carboxy-, 1 Phenylgruppe(n) substituiert ist,
R^ für ein Wasserstoffatom oder für R4,
U6 für eine gegebenenfalls 1 - 5 Imino-, 1 - 3 Phenylen-, 1 - 3
Phenylenoxy-, 1 - 3 Phenylenimino-, 1 - 5 Amid-, 1 - 2 Hydrazid-, 1-5 Carbonyl-, 1-5 Ethylenoxy-, 1 Harnstoff-, 1-Thioharnstoff-, 1-2 Carboxyalkylimino-, 1 - 2 Estergruppen, 1 - 10 Sauerstoff-, 1 - 5 Schwefel- und/oder 1 - 5 Stickstoff-Atom(e) enthaltende und/oder gegebenenfalls durch 1 - 5 Hydroxy-, 1 - 2 Mercapto-, 1 - 5 Oxo-, 1 - 5 Thioxo-, 1 - 3 Carboxy-, 1 - 5 Carboxyalkyl-, 1 - 5 Ester- und/oder 1 - 3 Aminogruppe(n) substituierte geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Ci-C2o-Alkylengruppe, wobei die gegebenenfalls enthaltenden Phenylengruppen durch 1 - 2 Carboxy-, 1 - 2 Sulfon- oder 1 - 2 Hydroxygruppen substituiert sein können,
T für eine -CO-α, -NHCO-α- oder -NHCS-α-Gruppe und
α für die Bindungsstelle an die terminalen Stickstoffatome der letzten
Generation, der Reproduktionseinheit W
stehen.
11. Verbindung gemäß Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest R4 in der Definition des Komplexbildners K nach Formel LA oder IB ausgewählt ist aus: iso-Propyl, Cyclohexyl, -CH3, -C6H5, -CH2-COOH, -CH2-C6H5, -CH2-O-(CH2CH2-O-)6CH3, -CH2-OH.
12. Pharmazeutisches Mittel enthaltend eine Verbindung gemäß Ansprüchen 1 bis 11, gegebenenfalls mit den in der Galenik üblichen Zusätzen.
13. Verwendung von Verbindungen gemäß Ansprüchen 1 bis 11 für die Herstellung von Mitteln für die NMR-Diagnostik.
14. Verfahren zur Herstellung der pharmazeutischen Mittel gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man die in Wasser oder physiologischer Salzlösung gelöste oder suspendierte Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, gegebenenfalls mit den in der Galenik üblichen Zusätzen, in eine für die enterale oder parenterale Applikation geeignete Form bringt.
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