WO2012161116A1 - 新規アミロイド親和性化合物 - Google Patents
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Abstract
Description
このような脳内アミロイド画像診断用プローブの多くは、アミロイドに対する親和性が高く、かつ脳移行性の高い疎水性の低分子化合物を、種々の放射性核種、例えば11C、18F及び123I等で標識した化合物である。具体例として、6-ヨード-2-[4’-(N,N-ジメチルアミノ)フェニル]ベンゾチアゾール(以下、TZDMという)や6-ヒドロキシ-2-[4’-(N-メチルアミノ)フェニル]ベンゾチアゾール(以下、6-OH-BTA-1という)を始めとする種々のチオフラビン誘導体(特許文献1、非特許文献3)、(E)-4-メチルアミノ-4’―ヒドロキシスチルベン(以下、SB-13という)や(E)-4-ジメチルアミノ-4’―ヨードスチルベン(以下、m-I-SBという)を初めとするスチルベン化合物(特許文献2、非特許文献4,非特許文献5)、6-ヨード-2-[4’-(N,N-ジメチルアミノ)フェニル]ベンゾオキサゾール(以下、IBOXという),6-[2-(フルオロ)エトキシ]-2-[2-(2-ジメチルアミノチアゾール-5-イル)エテニル]ベンゾオキサゾールを初めとするベンゾオキサゾール誘導体(非特許文献6,非特許文献7)、2-(1-{6-[(2-フルオロエチル)(メチル)アミノ]-2-ナフチル}エチリデン)マロノニトリル(以下、FDDNPという)を初めとするDDNP誘導体(特許文献4、非特許文献8)及び6-ヨード-2-[4’-(N,N-ジメチルアミノ)フェニル]イミダゾ[1,2-a]ピリジン(以下、IMPYという)を初めとするイミダゾピリジン誘導体(特許文献3、非特許文献9)等を11Cや放射性ハロゲンで標識した化合物、イミダゾピリジン-フェニルに炭素を介して窒素含有5員芳香族複素環式基を結合した化合物を放射性ハロゲン等で標識した化合物(特許文献5、特許文献6)が報告されている。さらに、これらの画像診断用プローブの一部については、ヒトイメージング研究が実施され、AD患者において健常例とは明らかに異なる脳への放射能集積を示すことが報告されている(非特許文献10、非特許文献11、非特許文献12、非特許文献13)。
A1及びA2は、それぞれ独立に、CH又はNである。
従って、本発明の好ましい実施形態によれば、下記式(3)、(4)若しくは(5):
非放射性ハロゲン置換基としては、放射性フッ素を用いた求核置換反応における標的となりうるハロゲン又は放射性ヨウ素との間の同位体交換反応の標的となりうるハロゲンを用いることができ、好ましくは塩素、ヨウ素又は臭素を用いることができる。トリアルキルスタニル置換基としては種々の置換基を用いることができ、トリメチルスタニル置換基及びトリブチルスタニル置換基を好ましく用いることができる。
従って、本発明の好ましい実施形態によれば、下記式(6)、(7)又は(8)で表される化合物が提供される。
以下、2-[4-(1H-1,2,3,-トリアゾール-1-イル)フェニル]-6-トリブチルスタニルイミダゾ[1,2-a]ピリジンを例にとり、本発明の一つの実施形態に係る、放射性ハロゲン標識化合物の前駆体化合物の合成方法を説明する。本化合物は、本発明に係る放射性ヨウ素標識化合物の前駆体化合物として、好適に用いられる化合物である。
次に、放射性ヨード標識体化合物を例にとり、本発明の別の一側面に係る、放射性ハロゲン標識化合物の製造方法について説明する。
酸化剤は、反応液中のヨウ素を酸化させることができるものであれば特に限定する必要はなく、好ましくは過酸化水素又は過酢酸を用いることができる。酸化剤の添加量は、反応溶液中のヨウ素を酸化させるのに十分な量であれば良い。
本発明に係る診断剤は、他の一般に知られている放射性診断剤と同様、本発明に係る放射性ハロゲン標識化合物を所望により適当なpHに調整された水又は生理食塩水、あるいはリンゲル液等に配合させた液として調製することができる。この場合における本化合物の濃度は、配合された本化合物の安定性が得られる濃度以下とする必要がある。本化合物の投与量は、投与された薬剤の分布を画像化するために十分な濃度であれば特に限定する必要はない。例えば、123I標識化合物及び18F標識化合物の場合は、体重60kgの成人一人当り50~600MBq程度、静脈投与又は局所投与して使用することができる。投与された薬剤の分布は、公知の方法にて画像化することができ、例えば123I標識化合物の場合はSPECT装置、18F標識化合物の場合はPET装置を用いて画像化することができる。
1H-NMR(溶媒:重クロロホルム、共鳴周波数:500MHz):δ8.89 ( s, 1H ), 8.31 ( s, 1H), 7.99 ( d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.42 ( s, 1H), 7.42 ( s, 1H), 7.19 ( d, J = 8.7 Hz, 2H)。
1H-NMR(溶媒:重クロロホルム、共鳴周波数:500MHz):δ8.92 ( s, 1H ), 8.84 ( d, J = 0.9 Hz, 1H), 8.41 (s, 1H), 8.15 ( d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.98 ( d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.96( d, J = 0.9 Hz, 1H), 7.45 ( s, 1H)。
1H-NMR(溶媒:重クロロホルム、共鳴周波数:500MHz):δ8.12 ( d, J = 8.7 Hz, 2H), 8.04 ( d, J = 1.2 Hz, 1H), 8.01 ( s, 1H), 7.90 ( s, 1H), 7.87 ( d, J = 1.2 Hz, 1H), 7.82 ( d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.61( d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.20 ( d, J = 8.7 Hz, 1H), 1.64-1.49 ( m, 6H), 1.36 ( tt, J = 7.3, 7.3 Hz, 6H), 1.20-1.06 ( m, 6H), 0.91( t, J = 7.3 Hz, 9H )。
カラム:YMC PackPro C8(商品名、YMC社製、サイズ:4.6×150mm)
移動相:0.1%トリフルオロ酢酸/アセトニトリル=20/80→0/100(20分)
流速:1.0 mL/分
検出器:紫外可視吸光光度計(検出波長:260nm)及び放射線検出器 (raytest社 STEFFI型)
TLCプレート:TLCプレート:Silica Gel 60 F254(製品名、メルク社製)
展開相:クロロホルム/メタノール/ジエチルアミン=100/1/2
検出器:Rita Star(製品名、raytest社製)
1H-NMR(溶媒:重クロロホルム、共鳴周波数:500MHz):δ8.07 ( d, J = 8.5 Hz, 2H ), 7.70 ( d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.19-7.18 ( m, 2H), 6.41-6.40 ( m, 1H), 4.44 ( s, 2H)。
1H-NMR(溶媒:重クロロホルム、共鳴周波数:500MHz):δ8.90 ( s, 1H ), 8.34 ( s, 1H), 8.02 ( d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.65 ( d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.45-7.41 ( m, 3H), 6.19 ( brs, 1H)。
1H-NMR(溶媒:重クロロホルム、共鳴周波数:500MHz):δ8.02-8.00 ( m, 3H), 7.83 ( s, 1H), 7.60 ( d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.46 ( d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.18-7.14( m, 3H), 6.37-6.36 ( m, 2H), 1.62-1.50 ( m, 6H), 1.36 ( tt, J = 7.3, 7.3 Hz, 6H), 1.19-1.06 ( m, 6H), 0.91( t, J = 7.3 Hz, 9H )。
カラム:YMC PackPro C8(商品名、YMC社製、サイズ:4.6×150mm)
移動相:0.1%トリフルオロ酢酸/アセトニトリル=20/80→0/100(20分)
流速:1.0 mL/分
検出器:紫外可視吸光光度計(検出波長:260nm)及び放射線検出器 (raytest社 STEFFI型)
TLCプレート:TLCプレート:Silica Gel 60 F254(製品名、メルク社製)
展開相:クロロホルム/メタノール/ジエチルアミン=100/1/2
検出器:Rita Star(製品名、raytest社製)
水飽和1-オクタノール溶液を用いて化合物1及び化合物2を約1MBq/mLに調製し、30μLを平衡容器に添加した。水飽和1-オクタノール及び1-オクタノール飽和水をそれぞれ200μL、400μL又は800μLになるよう平衡容器に添加した。平衡容器を攪拌した後、5分間振とうした(20~25±2℃,回転数20回/分)。それぞれの混合液を遠心機(形式:T2-MC、BECKMAN社製)で遠心分離(23℃、3000g×20分)した後、水飽和1-オクタノール及び1-オクタノール飽和水をそれぞれ50μL分取し、放射能をオートウェル・ガンマシステム(形式:ARC-7001,アロカ社製)にて計測した。得られたカウントを用い、下記数式(1)よりlogPoctanolを算出した。
結果を表2に示す。化合物1及び化合物2のlogPoctanolの値は、それぞれ1.98及び2.45であった。BBB透過性における化合物の最適なlogPoctanol値の範囲は1~3であることが知られている(Douglas D. Dischino et al., J.Nucl.Med., (1983), 24, p.1030-1038)。以上の結果より、化合物1及び化合物2は、BBB透過性を有することが示唆された。
化合物1(約35kBq/100μL)と化合物3(62.5nmol/L)の混合溶液を0.1% ウシ血清アルブミン(以下、BSAとする)含有5mmol/Lリン酸緩衝生理食塩液を用いて希釈していき、反応溶液中で0.2nmol/Lから25nmol/Lになるよう調製した。96穴マイクロプレートの各ウェルに0.1%BSA含有5mmol/Lリン酸緩衝生理食塩液を100μL、調製した化合物1と化合物3の混合溶液を100μL加えた後、0.5μg/μL のAD患者脳灰白質ホモジネートを50μL添加し反応を開始した。反応溶液を3時間振とうした後(22℃、400rpm)、グラスファイバーフィルター(マルチスクリーンHTS FB、ミリポア社製)を用いて反応溶液をろ過した。ろ過後のフィルターを0.1% BSA含有5mmol/Lリン酸緩衝生理食塩液で洗浄した後(200μL×3回)、フィルター残存放射能をオートウェル・ガンマシステム(形式:ARC-7001、アロカ社製)にて測定した。非特異的結合は反応溶液中1μmol/Lになるように6-OH-BTA-1(文献(C. A. Mathis et al., J. Med. Cem., (2003), 46, p.2740)記載の方法に従って合成)を添加して同様に操作したときのカウントとした。得られたカウントをGraphPad Prism Ver.5(GraphPad Software社製)で解析し、結合パラメータ(Kd、Bmax)を算出した。
化合物1はKd:4.94nmol/L、Bmax:2242fmol/mg proteinを示した。この結果より、化合物1がAD患者脳内のアミロイド凝集体に対し高い結合活性を持つことが示された。
化合物1及び化合物2を50mmol/LのL-システイン塩酸塩を含む生理食塩液に溶解した液をそれぞれ調製し、試料溶液とした(放射能濃度共に37MBq/mL)。この試料溶液を、無麻酔下で尾静脈より雄性のWistar系ラット(8週齢)に投与した(投与量:0.2mL、投与した放射能:7.4MBq相当)。投与後2分、5分、15分、30分、60分に無麻酔下で断頭し、血液及び脳を採取した。脳の質量を測定し、さらに脳の放射能をシングルチャネルアナライザー(検出器型番:SP-20、応用光研工業株式会社製)を用いて計測した(以下、本実施例にてAとする)。また、血液を含む残り全身の放射能量を同様に測定した(以下、本実施例にてBとする)。これらの測定結果を用い、下記数式(2)より、各解剖時間点における、脳への単位重量当たりの放射能集積量(%ID/g)を算出した。
なお、本実施例においては、各時間点において、それぞれ3匹の動物を用いて実験を行った。
結果を表3に示す。表3に示すように、化合物1及び化合物2は、投与後2分点において、123I-IMPY同様、高い放射能集積が認められ、その後60分にかけて速やかに消失する傾向を示していた。この結果より、化合物1及び化合物2は、123I-IMPYと同様、高い脳移行性及び速やかな脳からのクリアランスを有することが示唆された。
(1)Analytical Biological Services社(米国)より市販されているAD患者脳組織を用いて、厚さ5μmのAD患者脳切片を作製した。
(2)脳切片をPBSに15分間、5分間、5分間ずつ浸漬し、次に1%BSA含有PBSに30分間浸漬した後、化合物1、化合物2および[123I]-IMPYを含む1%BSA含有PBS(放射能濃度10kBq/mL)をそれぞれ調製し、脳切片を室温下で30分間浸漬した。その後、1%BSA含有PBS、PBS、PBSの各溶液に5分間ずつ浸漬し、脳切片の洗浄を行った。洗浄後の脳切片を十分に乾燥した後、イメージングプレート上で16時間露光させ、バイオイメージングアナライザー(形式:BAS-2500、富士写真フィルム株式会社製)を用いてオートラジオグラム画像解析を行った(図3、図4、図5)。
(3)隣接切片を用いて抗アミロイド抗体によるアミロイド沈着部位の免疫染色を行った。抗アミロイド抗体にAnti-Human Amyloidβ(N)(82E1)Mouse IgG MoAb(株式会社免疫生物研究所)を用い、二次抗体にはAnti-Mouse IgG(H+L)Goat IgG Fab’-HRP(株式会社免疫生物研究所)を用いた。二次抗体に結合するHRPに対してDAB+(3、3'-ジアミノベンジジンテトラヒドロクロライド)・基質キット(Dako)を適用することで、アミロイド沈着部位を検出した(図6)。
化合物1、化合物2及び[123I]-IMPYを使用した溶液に浸漬させた切片におけるオートラジオグラムをそれぞれ図3、図4及び図5に示す。本実験に使用したAD患者脳凍結切片の灰白質部分には、免疫染色によってアミロイドの沈着が確認でき(図6)、いずれのオートラジオグラム上でも、免疫染色によって確認したアミロイド沈着部位への化合物の結合が確認できた。以上の結果より、本発明に係る化合物1及び化合物2は、[123I]-IMPYと同様に脳内におけるアミロイド沈着部位を画像化し得ることが示された。
Claims (5)
- R1が、18F、76Br、123I、124I、125I及び131Iからなる群より選択される、請求項1記載の化合物並びにその塩。
- R1が、18F、76Br、123I、124I、125I及び131Iからなる群より選択される、請求項4記載のアルツハイマー病診断剤。
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