CN1192733A - 制备放射性药物的稳定试剂 - Google Patents

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M·拉乔帕耶
T·D·哈尔里斯
D·S·爱德华
E·H·赤斯曼
刘爽
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Abstract

本发明提供了制备放射性药物的新试剂。该药物用于诊断心血管疾病、传染病、炎症和肿瘤病的造影剂,还提供了含有该试剂的诊断盒以及用于制备该试剂的中间体化合物。该试剂是由稳定的腙修饰的生物活性分子所构成,它与可发射γ-射线的放射性同位素反应,生成的放射性药物可选择性定位于疾病部位,从而可用γ-闪烁图扫描显影。

Description

制备放射性药物的稳定试剂
              交互参照的相关申请
本申请是于1994年3月28日提交的未决申请U.S.S.N.08/040,336的部分继续申请,后者又是于1993年3月30日提交的U.S.S.N.08/218,861申请的部分继续申请,这些文件列于此作为参考。
                   本发明范围
本发明涉及制备放射性药物的新的试剂,用于诊断心血管疾病、传染病、炎症和癌症的造影剂,涉及含本试剂的诊断药盒,还涉及用于制备该试剂的中间体化合物。该试剂是由稳定的腙修饰的生物活性分子所构成,它与可发出γ-射线的放射性同位素反应,生成的放射性药物可选择性地定位于疾病部位,从而可用γ-闪烁图扫描出影像。
                      发明背景
时下需要有新的方法对各种疾病作非侵入性诊断,如对血栓性疾病,动脉硬化,传染病和癌症。含有可放出γ-线的用放射核标记的生物活性分子可满足这种要求。这种生物活性分子应将放射核定位于病理部位,从而可用γ-闪烁仪看到该部位。该分子可以是蛋白、抗体、抗体片段、肽或多肽,或者是肽模拟物。该分子与病理部位的受体或结合位点反应,或者与内源性血液成分的受体或结合位点反应,例如血小板和白细胞上的受体反应,因而于该部位聚集。这种相互作用致使一部分注射的放射性药物选择性定位,而其余部分则经肾脏或肝胆系统而被清除。被定位的放射性药物用γ-闪烁仪于外部成像。放射性核素的定位、清除和衰减的相对速率决定了可见性的容易程度,常常用靶点-背景比加以表示。通常只有一定比例的生物活性分子结合于受体上;这些部分称作识别序列或识别单元。
虽然许多放射性药物,包括放射性核素标记的蛋白、抗体或抗体片断处于发展之中,但迄今只有一个已被食品与药品管理局所批准。这么少的原因是由于许多因素所致,以致开发这类放射性药物很困难,包括有制备上和质控中的问题,非优化滞后和清除率,以及对放射性药物出现的抗原或过敏性反应。这些问题主要是因为蛋白质、抗体或抗体片断的大分子性质。它们的分子量很大,直接用化学合成方法是不实用的,所以必须用重组或克隆技术来合成,但收率很低,并需要进行深入的分离和纯化。它们的高分子量会减慢其定位的速率,并且排除了肾脏或肝脏的主动消除机理的可能性,致使在血循环中的保留时间延长,造成显影时有很高的本底水平。此外,机体的免疫系统更加有效地趋于识别较大的外源性物质。
应用较低分子量的肽、多肽或肽模拟物作为生物活性分子则克服了这些问题。这类分子可直接用经典的液相合成法或肽自动合成仪来合成。它们可以高产率生成和只需不太复杂的提纯过程。它们通过主动消除途径,从血循环中更加迅速地被清除,导致造影有较低的背景。他们通常也没有免疫源性。第一个由放射性核素标记的肽类放射性药物最近已由食品和药品管理局批准。
用放射性核素标记生物活性分子用做放射性药物有两种普遍的标记方法,称做直接标记和间接标记。直接标记法包括将放射性核素连接到生物活性分子的原子上;而间接法包括通过螯合剂与放射性核素连接。螯合剂与生物活性分子连接可在同放射性核素反应之前进行,或者放射性核素标记的螯合剂连接到生物活性分子上。最近数篇综述叙述了这些标记方法,这里引用如下参考文献:S.Jurisson et.al.,Chem.Rev.,1993,93,1137;A.Verbruggen,Eur.J.Nuc.Med.,1990,17,346;和M.Derwanjee,Semin.Nuc.Med.,1990,20,5。
应用肼和酰肼作为螯合剂修饰蛋白质用放射性核素进行标记,最近在Schwartz等的美国专利5,206,370中公布了。通过与含有同蛋白质有反应活性的取代基的双功能芳香肼或酰肼进行反应,蛋白质被修饰。用锝-99m进行标记时,肼基修饰的蛋白质与还原的锝化合物反应,后者是将高锝盐与还原剂在有螯合的二氧配体存在下反应而生成的。锝与蛋白结合是通过酰肼基或二氮基键与配位区域经辅助的二氧配体而完成的。辅助的二氧配体的实例包括有葡庚酸盐,葡糖酸盐,2-羟基异丁酸盐和乳酸盐。
在Schwartz等发明的一个实施方案中,双功能的芳香肼或酰肼被保护为低烷基腙。之所以这样做是为了避免在肼或酰肼和蛋白质的活性取代基之间发生交叉反应,因为在没有保护基的存在下,双功能化合物与蛋白质反应,生成腙修饰的蛋白质。蛋白质上的游离的肼或酰肼经透析进入到酸性缓冲液(pH5.6)中,并与适宜的金属化合物混合,例如还原型的锝化合物,在酸性介质中形成被标记的蛋白质。
虽然低碳烷基腙保护基避免了肼或酰肼与蛋白质活性取代基之间的交叉反应,但它可用其它的醛和酮置换,生成不同的腙,这是一个严重的缺点。在市售的制药产品中存在有小量的其它的醛和酮是不可避免的,因为它们是自各种塑料和橡胶中提取来的,并用于普通的消毒剂中,小量的甲醛尤其是无所不在。因此,由低碳烷基腙保护的生物活性分子所构成的试剂可降解成一些不同的腙,这取决于其它醛和酮的数目和含量,在加工制造、或制造后的储存过程中暴露于醛和酮而生成上述的试剂。这对于维持该试剂的纯度是个严重的问题,因而低碳烷基保护的试剂不便作为市售产品。
本发明提供了一种制备放射性药物的新试剂,是由稳定的腙修饰的生物活性物质所构成。该稳定的腙明显地不与其它醛和酮反应,在制备过程中保持了该试剂的纯度。意外的是,这些稳定的腙试剂仍保持反应活性,足以与放射性核素如锝-99m发生标记反应。
                        发明概叙
本发明涉及用于制备放射性药物的新试剂,该放射性药物作为显像剂诊断心血管疾病、感染、炎症和癌症。该试剂是由稳定的腙修饰的生物活性分子所构成,与可发射γ-射线的放射性同位素反应,形成的放射性药物可选择性地定位于病理部位,从而可用γ-闪烁仪成像。该稳定的腙作为该试剂的螯合剂或键合单元的保护基,避免了在制备过程中的分解或降解作用。本发明还提供了由这种试剂构成的诊断试剂盒。还提供了用于制备该试剂的有用的中间体。
                 附图的简要说明
附图1.为实施例1所述试剂与具有10当量甲醛的低碳烷腙化合物,环-(D-缬-N-甲基-精-甘-天冬-Mamb-(肼基-烟酰基-5-Aca))丙醛腙的稳定性比较。
                 发明的详细说明
本发明提供制备放射性药物的新试剂,放射性药物用来作为成像剂,诊断心血管疾病、感染、炎症和癌症。还提供了由该试剂构成的诊断盒,以及为制备该试剂的有用的中间体。该试剂是由与发射γ-射线的放射性同位素反应形成放射性药物的稳定的腙修饰的生物活性分子所构成,这样形成的放射性药物选择性地定位于病理部位,从而可用γ-闪烁仪在该部位成像。[1]本发明的一个具体方案是制备放射性药物的试剂,是由连接于稳定的腙基上的生物活性基团组成在该稳定的腙和生物活性基之间有任选的连结基。[2]本发明的另一个具体方案是方案[1]中的试剂它含有连接稳定的腙和生物活性基团的连结基。[3]本发明的另一具体方案是通式如下的方案[2]的试剂及其药用盐,
           (Q)d′Ln-Hz
式中
Q是生物活性基;
d′是1-20;
Ln是下式的连结基:
     M1-[Y1(CR55R56)f(Z1)f″Y2]f′-M2
     式中
        M1是-[(CH2)gZ1]g′-(CR55R56)g″-;
        M2是-(CR55R56)g″-[Z1(CH2)g]g′-;
        g独自为0-10;
        g′独自为0-1;
        g″独自为0-10;
        f独自为0-10;
        f′独自为0-10;
        f″独自为0-1;
        Y1和Y2各自独立地选自如下基团:一个键,O,NR56
          C=O,C(=O)O,OC(=O)O,C(=O)NH-,C=NR56
          S,SO,SO2,SO3,NHC(=O),(NH)2C(=O),
          (NH)2C=S;
        Z1独立地选自如下之一:饱和的或部分饱和的C6-C14
          或芳香碳环系统,并且用0-4个R57取代;以及用0
          -4个R57取代的杂环系统;
          R55和R56各自独立地选自如下基团:H,由0-5个R57取代的C1-C10烷基,烷芳基,
该芳基上由0-5个R57取代;R57独自选自如下基团:氢、OH,NHR58
C(=O)R58,OC(=O)R58,OC(=O)OR58
C(=O)OR58,C(=O)NR58,C≡N,SR58,SOR58
SO2R58,NHC(=O)R58,NHC(=O)NHR58
NHC(=S)NHR58,或者当连结于另一分子Q时,R57
独立地选自如下基团:O,NR58,C=O,
(C=O)O,OC(=O)O,C(=O)N-,C=NR58,S,
SO,SO2,SO3,NHC(=O),(NH)2C(=O),
(NH)2C=S;R58独自选自如下基团,氢,C1-C6烷基,苄基和苯基;Hz是下式的稳定的腙:式中,
R40独立选自如下基团:连结Ln的一个键,由0-3个R52取代
   的C1-C10烷基,由0-3个R52取代的芳基,0-3个R52
   取代的环烷基,0-3个R52取代的杂环基,0-3个R52
   代的杂环烷基,0-3个R52取代的芳烷基和0-3个R52
   代的烷芳基;
R41独自选自以下基团:氢,0-3个R52取代的芳基,0-3
   个R52取代的C1-C10烷基和0-3个R52取代的杂环基;
   R52独自选自如下基团:与Ln相连的单键,=O,F,Cl,Br,           I,-CF3,-CN,-CO2R53,-C(=O)R53,-C(=O)N(R53)2
      -CHO,-CH2OR53,-OC(=O)R53,-OC(=O)OR53a,-OR53
      -OC(=O)N(R53)2,-NR53C(=O)R53,-NR54C(=O)OR53a
      -NR53C(=O)N(R53)2,-NR54SO2N(R53)2,-NR54SO2R53a
      -SO3H,-SO2R53a,-SR53,-S(=O)R53a,-SO2N(R53)2
-N(R53)2,-NHC(=NH)NHR53,-C(=NH)NHR53,=NOR53
NO2,-C(=O)NHOR53,-C(=O)NHNR53R53a,-OCH2CO2H,
2-(1-吗啉基)乙氧基;R53、R53a和R54各自独立地选自以下基团:氢,C1-C6
烷基,和连结Ln的单键;R80和R81各自独立地选自以下基团:H,C1-C10-烷基,
-CN,-CO2R85,-C(=O)R85,-C(=O)N(R85)2
被O-3个R84取代的C2-C10-1-烯基;
被0-3个R84取代的C2-C10-1-炔基;
被0-3个R84取代的芳基;
被0-3个R84取代的不饱和杂环基;
被0-3个R84取代的不饱和碳环基;
倘若R80和R81之一是氢或烷基,则另一个不得是氢或烷基;
或者R80与R81共同形成如下式的二价碳基团:
Figure A9619614100241
式中,R82和R83各自独立地选自以下基团:H,R84
被0-3个R84取代的C1-C10-烷基;
被0-3个R84取代的C2-C10-烯基;
被0-3个R84取代的C2-C10-炔基;
被0-3个R84取代的芳基;
被0-3个R84取代的杂环基;
被0-3个R84取代的碳环基;或者R82和R83共同形成稠合的芳环或杂环;a和b为该位置上任选的双键,n=0或1,
R84独立选自以下基团:=O,F,Cl,Br,I,-CF3
   -CN,-CO2R85,-C(=O)R85,-C(=O)N(R85)2
   -N(R85)+ 3,-CH2OR85,-OC(=O)R85,-OC(=O)OR85a
   -OR85,-OC(=O)N(R85)2,-NR85C(=O)R85
   -NR86C(=O)OR85a,-NR85C(=O)N(R85)2
   -NR86SO2N(R85)2,-NR86SO2R85a,-SO3H,-SO2R85a
   -SR85,-S(=O)R85a,-SO2N(R85)2,-N(R85)2
   -NHC(=NH)NHR85,-C(=NH)NHR85,=NOR85
   -C(=O)NHOR85,-OCH2COOH,2-(1-吗啉基)乙
   氧基,和
R85、R85a和R86各自独立地选自以下基团:氢,C1-C6
   -烷基。[4]本发明的另一具体方案是方案[3]的试剂,其中Q是选自如下的生物活性分子:IIb/IIIa受体拮抗剂,IIb/IIIa受体配体,纤维蛋白结合的肽类,白细胞结合的肽类,向化肽生长激素释抑素类似物和选择素结合肽;
d′为1到3;
Ln是-(CR55R56)g″-[Y1(CR55R56)fY2]f′-(CR55R56)g″-,
  式中,
  g″是0到5;
  f是0到5;
  f′是1到5;
  Y1和Y2各自独立选自O,NR56,C=O,C(=O)O,
    OC(=O)O,C(=O)NH-,C=NR56,S,SO,SO2
    SO3,NHC(=O),(NH)2C(=O),(NH)2C=S;
R55和R56各自独立选自氢,C1-C10-烷基和烷芳基;
Hz为下式的稳定的腙
Figure A9619614100251
式中R40独立地选自被0-3个R52取代的芳基和被0-3个R52
   取代的杂环基;
R41独立地选自氢,被0-1个R52取代的芳基,被0-1个R52
   取代的C1-C3烷基和被0-1个R52取代的杂环基;
   R52独立选自以下基团:与Ln连结的一个键,-CO2R53
      -CH2OR53,-SO3H,-SO2R53a,-N(R53)2
      -NHC(=NH)NHR53和-OCH2CO2H;
   R53和R53a各自独立地选自氢和C1-C3烷基;R80独立地选自以下基团:
-CO2R85
被0到3个R84取代的C2-C5 1-烯基;
被0到3个R84取代的C2-C5 1-炔基;
被0到3个R84取代的芳基;
被0到3个R84取代的不饱和杂环基;R81独自选自以下一个基团:氢和C1-C5-烷基;或R80与R81共同形成如下的二价碳基:
式中R82和R83可各自独立地选自H和R84;或R82与R83
  同形成一个稠合的芳环或杂芳环;
  a和b为该位置上任选的双键,n为0或1;
    R84独立地选自以下基团:-CO2R85,-C(=O)N(R85)2
    -CH2OR85,-OC(=O)R85,-OR85,-SO3H,-N(R85)2
    -OCH2COOH;
  R85独立地选自以下基团:氢,C1-C3-烷基。[5]本发明的另一具体方案是方案[4]中的试剂,式中,Q代表一个生物活性分子,选自IIb/IIIa受体拮抗剂和向化肽类;
d′是1,
Ln是-(CR55R56)g″-[Y1(CR55R56)fY2]f′-(CR55R56)g″-,
式中g″是0到5;f是0到5;f′是1到5;Y1和Y2各自独立地选自以下基团:O,NR56,C=O,
C(=O)O,OC(=O)O,C(=O)NH-,C=NR56,S,
NHC(=O),(NH)2C(=O),(NH)2C=S;R55和R56是氢;Hz为下式的稳定腙类:
  式中
  R40独立选自以下一个基团;被R52取代的杂环;
  R41为氢;
  R52为与Ln连结的一个键,
R80为独立选自以下的一个基团:
  -CO2R85
  被0-1个R84取代的C2-C3-1-烯基;
  被0-1个R84取代的芳基;
  被0-1个R84取代的不饱和杂环基;
R81为氢;
R84独立选自以下一个基团:-CO2R85,-OR85,-SO3H,-N(R85)2
R85独立选自以下一个基团:氢和甲基。[6]本发明的另一个方案是方案[3]的通式如下的试剂,
Figure A9619614100281
Figure A9619614100321
[7]本发明的另一具体方案是制备放射性药物的试剂盒,其包括有:
(a)权利要求1-6中任意一项中的预先已定量的灭菌的药用试
   剂;
(b)预先已定量的一个或多个灭菌的药用辅助配体;
(c)预先已定量的一个灭菌的药用还原剂;和
(d)任选的一个已预先定量的、选自以下的灭菌的药用成分:转
   移配体,缓冲剂,冻干助剂,稳定助剂,助溶剂和抑菌剂。[8]本发明的另一具体方案是制备放射性药物的试剂盒,包括有:
(a)权利要求1-6任意一项中的预先已定量的灭菌的药用试剂;
(b)预先已定量的两个灭菌的药用辅助配体;
(c)预先已定量的一个灭菌的药用还原剂;
(d)任选的预先已定量的一个选自以下的灭菌的药用成分:转移
   配体,缓冲剂,冻干助剂,稳定助剂,助溶剂和抑菌剂。[9]本发明的另一具体方案是一个稳定的腙化合物,用于合成方案[1-6]的下式的试剂:
     R44(C=O)S(R45)N-N=CR80R81
式中
S是0或1;
R44选自被1个R59取代的芳基和被1个R59取代的杂环基;
R45选自氢和C1-C6烷基;
R59选自以下的化学活性的片断:被卤素取代的烷基;酸酐,酰卤,
   活泼酯,硫代异氰酸酯,马来酰亚胺;
R80和R81各自独立地选自以下基团:H,C1-C10-烷基,-CN,
   -CO2R85,-C(=O)R85,-C(=O)N(R85)2
   被0-3个R84取代的C2-C10-1-烯基;
   被0-3个R84取代的C2-C10-1-炔基;
   被0-3个R84取代的芳基;
   被0-3个R84取代的不饱和杂环基;
   被0-3个R84取代的不饱和碳环基;
   倘若R80和R81中的一个是氢或烷基时,则另一个不得是氢或烷
   基;或者
   R80和R81可共同构成下式的二价碳基:
Figure A9619614100341
式中,
R82和R83各自独立地选自H,R84
   被0-3个R84取代的C1-C10烷基;
   被0-3个R84取代的C2-C10烯基;
   被0-3个R84取代的C2-C10炔基;
   被0-3个R84取代的芳基;
   被0-3个R84取代的杂环基;
   被0-3个R84取代的碳环基,或者
R82与R83共同形成一个稠合的芳环或杂环,
a和b为该位置上任选的双键,
n为0或1,
R84独立选自以下一个基团:=O,F,Cl,Br,I,-CF3
   -CN,-CO2R85,-C(=O)R85,-C(=O)N(R85)2,-CH2OR85
   -OC(=O)R85,-OC(=O)OR85a,-OR85,-OC(=O)N(R85)2
   -NR85C(=O)R85,-NR86C(=O)OR85a,-NR85C(=O)N(R85)2
   -SO3Na,-NR86SO2N(R85)2,-NR86SO2R85a,-SO3H,
   -SO2R85a,-SR85,-S(=O)R85a,-SO2N(R85)2,-N(R85)2
   N(R85)3 +,-NHC(=NH)NHR85,-C(=NH)NHR85,=NOR85
   -C(=O)NHOR85,-OCH2CO2H,2-(1-吗啉基)-乙氧
   基,
R85、R85a和R86各自独立选自以下一个基团:氢或C1-C6
   -烷基。[10]本发明的另一具体方案是方案[9]的化合物,其中
S=0;
R59选自以下的基团:
Figure A9619614100351
R80独立地选自以下基团:
-CO2R85
被0-3个R84取代的C2-C5-1-烯基;
被0-3个R84取代的C2-C5-1-炔基;
被0-3个R84取代的芳基;
被0-3个R84取代的不饱和杂环基;R81为独立选自H和C1-C5烷基;或R80与R81共同构成下式的二价碳基:
Figure A9619614100361
式中
R82和R83各自独立地选自H或R84;或
R82和R83共同构成一个稠合的芳基或杂环基;
a和b为该位置上任选的双键,
n为0或1。
R84独立选自以下基团:-CO2R85,-C(=O)N(R85)2,-CH2OR85
   -OC(=O)R85,-OR85,-SO3H,-SO3Na,-N(R85)2
   -OCH2CO2H;
R85独立选自氢或C1-C3-烷基。[11]本发明的另一个具体方案是方案[10]的试剂,其中,
R80独立选自以下基团:
   -CO2R85
   被0-1个R84取代的C2-C3-1-烯基;
   被0-1个R84取代的芳基;
   被0-1个R84取代的不饱和杂环基;
R81为H;
   R84独立选自以下一个基团:-CO2R85,-OR85,-SO3H,
      -SO3Na,-N(R85)2
R85独立选自氢或甲基。[12]本发明的另一方案是方案[9]的化合物,为
当任何成分或任何结构式中的某个变化基团发生一次以上的变化时,每个基团的定义与每个其它基团的变化的定义是独立进行的,例如,若某个基团是被0-2个R52取代,则该基团可任选地被多至2个R52取代,而每次R52取代时,均可独立地选自所列的各种可能的R52基。此外,例如以-N(R53)2为例,于N上的两个R53中的一个取代基可独立地选自R53定义的各种基团。取代基的组合和/或变化,只有在组合后成为稳定的化合物时才可。
这里的“稳定化合物”或“稳定结构”是指化合物在从反应混合物中分离成可用的纯度时,和制成有效的诊断试剂时仍然足以持久地存在。
这里所用的“腙”,是指片断、基团或化合物,包括至少一个二价碳基(或亚甲基)以双健同肼或酰肼的氮原子结合。
这里所用的“取代”一语是指在所指定的原子或基团上的一个或多个氢被选定的基团所替换,条件是所指定的原子或基团不得超过其正常的价数,并且该取代作用产生稳定的化合物。当取代基是酮基(即=O)时,则原子上的两个氢被置换。
“键”是指单、双或叁键。
这里所用的“烷基”,是指包括有指定碳原子数的支链或直链的饱和脂烃基;“环氧基”或“碳环”是指饱和环基,包括单-、双-或多-环系统,例如环丙基,环丁基、环戊基,环己基,环庚基,环辛基,和金刚烷基,“双环烷基”是指包括饱和双环基,例如[3.3.0]双环辛烷,[4.3.0]双环庚烷,[4.4.0]双环癸烷(十氢萘),[2.2.2]双环辛烷等等。
这里的“烯”或“烯基”是指含有指定碳原子数的分子式为CnH2n-1的支链和直链基团。“1-烯”或“1-烯基”是指在第一个和第二个碳原子间有双键。
这里的“炔”或“炔基”是指含有指定碳原子数的分子式为CnH2n-3的支链和直链基团。“1-炔”或“1-炔基”是指在第一个和第二个碳原子间有叁键。
这里的“芳基”或“芳族残基”是指苯基或萘基,且当有取代时可在任一位置上。
这里的“杂环”或“杂环系统”是指稳定的5-到7-员单环或双环,或7-到10-员双环杂环,环可以是饱和的、部分不饱和的或芳香杂环,和环由碳原子和由1到4个杂原子组成(独立选自N、O和S),而且N和S可任选地被氧化,氮可任选地被季氮化,并且可包括任意的双环基,上述任一杂环可与苯环稠合。杂环可与任意碳原子或杂原子上的基团相连结,生成稳定的结构。这里所述的杂环,可以在碳或氮原子上作取代,只要是能形成稳定的化合物。这类杂环的实例包括(但不限于)有苯并吡喃基,噻二嗪,四唑基,苯并呋喃基,苯并噻吩基,二氢吲哚,喹啉,异喹啉基或苯并咪唑基,哌啶基,4-哌啶酮,2-吡咯烷酮,四氢呋喃,四氢喹啉,四氢异喹啉,十氢喹啉,八氢异喹啉,azocine,三嗪(包括1,2,3-,1,2,4和1,3,5-三嗪),6H-1,2,5-噻二嗪,2H,6H-1,5,2-二噻嗪,噻吩,四氢噻吩。噻蒽,呋喃,吡喃,苯并异呋喃,苯并吡喃,呫吨,吩噁嗪(phenoxathiin),2H-吡咯,吡咯,咪唑,吡唑,噻唑,异噻唑,噁唑(包括1,2,4-和1,3,4-噁唑),异噁唑,三唑,吡啶,吡嗪,嘧啶,哒嗪,中氮茚,异吲哚,3H-吲哚,吲哚,1H-吲唑,嘌呤,4H-喹嗪,异喹啉,喹啉,酞嗪,1,5-二氮杂萘,喹喔啉,喹唑啉,噌啉,蝶啶,4aH-咔唑,咔唑,β-咔啉,菲啶,吖啶,啶,菲咯啶,吩嗪,吩吡嗪,吩噻嗪,呋咱,吩噁嗪,苯并二氢异吡喃,苯并二氢吡喃,吡咯烷,吡咯啉,咪唑啉,吡唑烷,吡唑啉,哌嗪,二氢吲哚,二氢异吲哚,奎宁环或吗啉。此外,还包括上述杂环的稠合和螺环化合物。
如同本文叙述取代基R80和R81中那样,“不饱和碳环”系指至少有一个复键的碳环,该复键是在稳定的腙片断分子式中的二价碳基与相邻的碳原子之间形成的。
本文中取代基R80和R81中的“不饱和杂环”的意义是,杂环中至少有一个复键,该复键是在稳定的腙片断分子式中的二价碳基与相邻的碳原子之间形成的。
这里所用的“盐”的定义,如同在CRC化学与物理手册,65版中所述的定义那样,是可产生除氢或羟基离子以外的离子的任何物质。
“还原剂”是可与放射性核素反应的化合物,有代表性的可以比较无反应活性的高氧化态的化合物获得,通过转移电子给放射性核素来降低其氧化状态,使其更加有反应活性。用于制备放射性药物和制备诊断试剂盒的还原剂包括但不限于氯化亚锡,氟化亚锡,亚硫酸甲脒,抗坏血酸,半胱氨酸,膦类,和亚铜盐或亚铁盐。其他的还原剂叙述于Brodack等于PCT申请94/22496中,这里引用作为参考。
“转移配体”是可与放射性核素形成中间复合物的配体,它有足够的稳定性避免了不希望有的副反应,但又有足够的活性,可转变成放射性药物。中间复合物的形成是动力学控制过程,而放射性药物的生成是热力学控制过程。用于制备放射性药物和诊断试剂盒的转移配体包含但不限于有葡萄糖酸,葡庚糖酸,甘露醇,葡糖二酸N,N,N′,N′-乙二胺四乙酸,焦磷酸和亚甲基二磷酸。转移配体一般含有氧或氮供给体原子。
“供给体原子”是指可与金属经化学键直接相连的原子。
“辅基”或“辅配体”是在合成中参到放射性药物中的配体。它们的作用是完成放射性核素与螯合剂或试剂的放射性核素键合单元间的配位区。对于二元配体系构成的放射性药物而言,放射性核素配位区是由一个或多个螯合剂或一个或多个试剂的键合单元和一个或多个辅基或辅配体而构成的,条件是总共有两类配体,螯合剂或键合单元。例如由一个螯合剂或一个试剂的键合单元和两个相同的辅基或辅配体构成的放射性药物,和由两个螯合物或一个或两个试剂的键合单元同一个辅基或辅配体构成的放射性药物,都可认为是由二元配体系统构成的。对于由三元配体系统构成的放射性药物而言,放射性核素配位区是由一个或多个螯合剂或一个或多个试剂的键合单元同一个或多个两种不同类型的辅基或辅配体构成的,条件是总共有三种类型的配体、螯合剂或键合单元。例如由一个螯合剂或一个试剂的键合单元同两个不同的辅基或辅配体构成的放射性药物,可认为是由三元配体系统构成的。这里给出共同未决申请U.S.S.N.08/415,908,908,其中公开了辅助的配体。
“螯合剂”或“键合单元”是一个试剂上的片段或基团,它通过与一个或多个供给体原子形成化学键,而结合于金属放射性核素。
术语“结合位区”是指结合生物活性分子的体内位置。
用于制备放射性药物和诊断试剂盒的辅基或辅配体是由一个或多个氧、氮、碳、硫、磷、砷、硒和碲等供给体原子组成。配体可以是放射性药物合成中的转移配体,也作为另一种放射性药物中的辅基或辅配体。配体究竟是作为转移配体或是辅基或辅配体,这取决于该配体是否仍然存在于放射性药物中的放射性核素配位区,这是由放射性核素和螯合剂或试剂的键合单元的配位化学所决定的。
“诊断试剂盒”是由一组称作配方的成分所组成,放在一个或多个小瓶内,最终用户是在临床或药房合成该放射药物而应用。试剂盒提供所有必需的成分以合成和应用该放射性药物,不包括那些最终用户可得到的物质如水或注射用生理盐水,放射性核素溶液,需要时在合成放射性药物时,加热试剂盒的设备,给患者用放射性药物时所必需的设备,例如注射器,挡板和成像设备。
“缓冲剂”是在制备试剂盒和合成放射性药物时用于控制pH的化合物。
“冻干助剂”是对于冷冻干燥具有适合物理性质(例如玻璃转化温度)的成分,它被加入到诊断试剂盒内,以改善试剂盒中的所有成分在冻干时的物理性质。
“稳定助剂”是加入到放射性药物中或加入到诊断盒中的成分,以稳定合成后的放射性药物或延长诊断盒用前的货架时间。稳定助剂可以是抗氧化剂,还原剂或自由基捕获剂,由于它们可以与使其它组分或放射性药物降解的物质优先反应,而改善了稳定性。
“助溶剂”是在合成放射性药物中为改善一个或多个成分在介质中的溶解度而加入的成分。
“抑菌剂”是在诊断盒贮存期间或使用前后合成放射性药物时加入的可抑制诊断盒中细菌生长的成分。下面的缩写词是本申请中所使用的:Acm    乙酰氨基甲基D-Abu  D-2-氨基丁酸5-Aca  5-氨基己酰氨(5-氨基己酰胺)b-Ala或bAla  3-氨基丙酸Boc  叔丁氧羰基Boc-iodo-Mamb  叔丁氧羰基-3-氨甲基-4-碘苯甲酸Boc-Mamb  叔丁氧羰基-3-氨甲基苯甲酸Boc-ON  [2-(叔丁氧羰氧亚氨基)-2-苯乙腈C12Bzl  二氯苄基CBZ,Cbz或Z  羰苄氧基DCC  二环己基碳二亚胺DIEA  二异丙基乙胺di-NMeOm  N-a-Me-N-gMe-鸟氨酸DMAP 4-二甲胺基吡啶HBTU 2(1H-1-苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲
鎓六氟磷酸盐Hynic  肼基烟酰基NMeArg或MeArg   a-N-甲基精氨酸NMeAmf   N-甲胺基甲基苯丙氨酸NMeAsp   a-N-甲基天冬氨酸NMeGly或MeGly   N-甲基甘氨酸NMe-Mamb   N-甲基-3-氨甲基苯甲酸NMM     N-甲基吗啉OcHex   O-环己基OBzl    O-苄基oSu     O-琥珀酰亚氨基pNP     对-硝基苯基TBTU    2-(1H-1-苯并三唑-1-基)1,1,3,3-四甲基脲
    鎓四氟硼酸盐Teoc  2-(三甲硅烷基)乙氧羰基Tos   甲苯磺酰基
TPPTS  三-(3-磺酰苯基)膦三钠盐
Tr   三苯甲基
下面列出了常规用的三字母氨基酸缩写;本文不用常规用的一字母表示氨基酸缩写:
      Ala=丙氨酸
      Arg=精氨酸
      Asn=天冬酰氨
      Asp=天冬氨酸
      Cys=半胱氨酸
      Gln=谷氨酰氨
      Glu=谷氨酸
      Gly=甘氨酸
      His=组氨酸
      Ile=异亮氨酸
      Leu=亮氨酸
      Lys=赖氨酸
      Met=蛋氨酸
      Nle=正亮氨酸
      Phe=苯丙氨酸
      Phg=苯甘氨酸
      Pro=脯氨酸
      Ser=丝氨酸
      Thr=苏氨酸
      Trp=色氨酸
      Tyr=酪氨酸
      Val=缬氨酸
生物活性分子Q可以是蛋白质,抗体,抗体片断,肽、多肽或肽模拟物,是由在病理部位的受体或结合部位所识别的序列或单元所构成,或者是被血小板或白细胞上的受体或结合部位所识别的序列或单元。Q的正确的化学组成的选定是基于被诊断的病理状态、所利用的定位机理,并证明是定位速率、清除速率和放射性核素衰减速率的优化组合。
本发明使用的血栓栓塞病包括由于血块的生成导致静脉、动脉和肺栓塞疾患。
为了诊断血栓栓塞病或动脉硬化病,Q选自以下材料,包括环状IIb/IIIa受体拮抗剂化合物(叙述于共同未决申请U.S.Ser.No.08/415,908,861,相当于WO 94/22494);含有RGD的肽类(叙述于美国专利4,578,079,4,792,525,PCT申请US 88/04403,US89/01742,US 90/03788,US 91/02356,以及Ojima等;第204次美国化学会议摘要44,1992);作为纤维蛋白原受体拮抗剂的多肽,(叙述于欧洲专利申请90202015.5,90202030.4,90202032.2,90202032.0,90311148.2,90311151.6,90311537.6)作为IIb/IIIa受体配体的特定结合肽和多肽,血纤维蛋白聚合部位的配体,昆布氨酸衍生物,纤维蛋白原配体,或血栓素配体(PCT WO 93/23085,无锝结合基团);相应于IIIa蛋白的寡肽(叙述于PCT WO 90/00178);基于水蛭素的肽类(叙述于PCT WO 90/03391);IIb/IIIa受体配体(叙述于PCT WO 90/15818);血栓、血小板结合肽或动脉硬化斑块结合肽(叙述于PCT WO 92/13572,无锝结合基团,或叙述于GB9313965.7);纤维蛋白结合肽(叙述于美国专利4,427,646和5,270,030);基于水蛭素的肽类(叙述于美国专利5,279,812)纤维蛋白结合蛋白(叙述于美国专利5,217,705);与IIb/IIIa受体结合的鸟嘌呤衍生物(叙述于美国专利5,086,069);酪氨酸衍生物(叙述于欧洲专利申请0478328A1和Hartman等;J.Med.Chem.1992,35:4640);或氧化的低密度脂蛋白(LDL)。
为了诊断感染性疾病,炎症或器官移植的排斥,Q可选自:白细胞结合肽(叙述于PCT WO 93/17719,无锝结合基;PCT WO 92/13572,无锝结合基,或U.S.Ser No.08-140000);化学趋性肽(叙述于欧洲专利申请90108734.6,或A.Fischman等:Semin Nuc Med.1994,24:154);或白细胞刺激剂(叙述于美国专利5,277,892)。
为了诊断癌症,Q可选自:生长抑素类似物(叙述于UK申请8927255.3或PCT WO 94/00489);选择素结合肽(叙述于PCT WO94/05269);生物功能区段(叙述于PCT WO 93/12819);血小板因子4或生长因子(PDGF,EGF,FGF,TNF,MCSF或I11-8)。
Q也可以是蛋白质,抗体,抗体片断,肽、多肽或肽模拟物,它们可以结合于其它组织、器官、酶或体液上的受体或结合部位。实例包括有β-淀粉样蛋白,后者已证明在阿茨海默病患者体内蓄积,源自动脉松弛因子的肽类可结合于心肌和肾脏受体。抗肌浆球蛋白抗体结合于梗塞组织区域;硝基咪唑衍生物定位于体内缺氧部位。
本发明的试剂是由生物活性基Q连结在稳定的腙Hz上构成,并任选地在该生物活性基与稳定腙之间有连结基Ln。该稳定腙是肼或酰肼螯合剂或结合单元的保护形式,在共同未决申请U.S.S.N.08/415,908,861中以Ch表示,Ch或者直接连结于Q片断上或与Ln连结,后者与Q相连。本发明试剂所合成的放射性药物中螯合剂或结合单元与放射性核素结合(在U.S.S.N.08/415,908,908中此结合状态以Ch′表示)。
本发明取代基R80和R81的选择是为了改善腙的稳定性,其中可用的取代基只能是氢或低碳烷基。由于腙中的取代基只是氢或低碳烷基,它是有反应活性的,可与其它醛和酮反应,这在制药业中是常见的,因此必须改善稳定性。尤其是无处不在的甲醛,常用作消毒剂。低碳烷基腙与醛或酮的反应过程如流程图1所示:
            流程图1
本发明的用稳定腙保护的试剂可以放射性药物前体而商品化。低碳烷基保护的腙由于其固有的不稳定性的而不能商品化。如果在流程图1中所列的低碳烷腙是制备放射性药物的试剂之一部分,当它与其它醛或酮发生所示的反应时,就会分解或降解成一个或多个腙,这取决于与腙接触的醛或酮的数目。这些分解产物构成了试剂中的杂质,应尽量减少或避免。在制备过程中要除去所有的醛或酮是非常困难的,因为醛和酮可以自许多物质中萃取出来,尤其是制备中用的塑料和橡皮塞,以及在普通消毒剂中存在的。本发明的新试剂中用的是稳定的腙,该试剂是由稳定的腙修饰的生物活性分子所构成,它克服了这个问题。因此,本发明的稳定腙试剂要比先有技术公开的低碳烷保护的腙有显著的优点,这是由于该稳定的腙试剂增加了稳定性,因而使它们能够商品化。
式-N(R40R41)N=C(R80R81)中的稳定的腙基Hz与低碳烷基腙之不同在于取代基R80和R81之一是选自以下基团:腈,羧酸,羧酸酯,羧酰胺,1-烯烃,1-炔烃等基团,芳基,不饱和杂环,或不饱和碳环;或者两个取代基R80和R81共同构成一个环系。取代基使腙稳定化是由于生成共轭的π-系统,或者是碳-碳双键、碳-氧双键、碳-碳叁键,碳-氮叁键,或者是芳香环。如果取代基R80与R81有螯合作用生成环系,也可增加稳定性。
本发明的试剂可用多种方法合成。前体肼或酰肼可按共同未决申请U.S.S.N.08/415,908,861所述的方法制备。稳定的腙基Hz可在合成的任何一步引入,条件是在以后的反应条件下它是稳定的。一种合成途径包括具有偶联功能的稳定的腙与任选的具有连结基Ln的生物活性分子Q进行反应。偶联功能基是能够与生物活性分子(任选具有连结基)发生反应的化学活性片断,并结合到稳定的腙上。对于具有连结基的生物活性分子而言,稳定腙结合于连结基上。
具有化学反应性片断的稳定腙与生物活性分子或被连结基修饰的生物活性分子的反应,可将两个试剂在适当的溶剂和适宜的反应条件下直接结合而进行。如果由于该溶剂或条件的应用,稳定的腙—生物活性分子或稳定的腙-连结基-生物活性分子试剂的形成未显著地丧失生物活性,那么,所用的溶剂和反应条件是适宜的。
化学反应片段的实例包括具有良好离去基团的烷基,例如卤化物;羰基,例如酸酐;酰卤或活泼酯;异硫氰酸酯或取代的异硫氰酸酯;或马来酰亚胺。活泼酯是在亲核取代反应中较活泼的酯,例如四氟苯基,N-琥珀酰亚胺基和硝基苯基。在具有化学活性片段稳定的腙和生物活性分子或连结基修饰的生物活性分子间的反应中,任何一个反应物都可作为亲核试剂。这些偶联反应的详细说明可见于Brinkley,M.,Bioconjugate Chemistry 1992.Vol.3,No1,这里引用以作参考。此外美国专利5,206,370也公布了化学活性片段的其它实例。
另一个合成途径包括在作为试剂合成中最后一步的稳定腙的形成。式(Q)d′-Ln-Ch′化合物,其中Ch是-R40R41NNHz,其合成叙述于共同未决的U.S.S.N.08/415,908,861中,它可以在适宜的溶剂和反应条件下,与含有羰基的式R80C(=O)R81化合物反应。如果由于该溶剂或条件的应用,该生成的试剂未显著地丧失生物活性,那么溶剂和反应条件是适宜的。
用于合成本发明的试剂的具有化学活性基团的稳定的腙可如流程图2合成:
Figure A9619614100471
               流程图2肼基烟酸在二甲基甲酰胺中与含羰基化合物R80C(=O)R81反应,生成相应的稳定的烟酸腙。该稳定腙溶液与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)在二环己基碳酰亚胺(DCC)存在下反应,生成相应的烟酸稳定腙的琥珀酰亚胺酯。具有琥珀酰亚胺酯这一化学活性片断的特定稳定的腙的合成叙述于实施例部分。
具有琥珀酰亚胺酯活泼片断的稳定的腙可用于制备本发明的试剂,这是通过与生物活性分子或连结基修饰的生物活性分子上的氨基反应,生成酰胺键。与连结基修饰的环状IIb/IIIa受体拮抗剂反应以合成试剂,示于流程图3。
                  流程图3具有琥珀酰亚胺酯片断的腙的二甲基甲酰胺溶液,与连结基修饰的环状IIb/IIIa受体拮抗剂环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(5-Aca))溶解于DMF,生成试剂环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(Hz-5-Aca))。它的合成叙述于共同未决的U.S.S.N.08/415,908,861。该试剂的粗品可用制备型高效液相色谱(HPCC)或其它本领域熟知的方法纯化,例如重结晶,枉层析和溶剂萃取。
合成本发明试剂的另一个途径包括含羰基化合物R80C(=O)R81与化合物(Q)d′Ln-Ch反应,其中Ch是-R40R41NNH2,反应如流程图4所示。
Figure A9619614100491
                流程图4环状IIb/IIIa受体拮抗剂环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(Hynic-5-Aca)),可按照共同未决的U.S.S.N.08/415,908,861所述的方法合成。它是在DMF中与含羰基的化合物R80(C=O)R81反应生成试剂环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(Hz-5-Aca))。粗品可用制备型高效液相色谱(HPLC)或其它本领域熟知的方法纯化,例如重结晶,柱层析和溶剂萃取。
式(Q)d′-Ln-Hz的本发明试剂用来制备放射性药物,公布于共同未决专利申请08/415,908,908,
   [(Q)d′-Ln-Ch′]x-Mt(AL1)y(AL2)z             (2)式中Q,d′和Ln的定义同上,Ch′是结合于过渡金属的放射性核素的放射性核素金属螯合剂或结合单元,其结构式为R40N=N+=,R40R41NN=,R40N=或R40N=N(H)-,AL1是第1个辅基或辅配体,AL2是第2个辅基或辅配体,x和y各自独立为1或2,z独立为整数0到4。过渡金属放射性核素Mt可选自锝-99m,铼-186和铼-188。
基团Ch′为肼基(R40R41N-N=),二嗪基(R40N=N+=或,R40N=N(H)-)或亚胺基,(R40N=),作为放射性核素的结合点与放射性药物的其余部分式(Q)d′-Ln结合。二嗪基可为末端基(该基团只有一个原子与放射性核素结合)或螯合基。为了成为螯合的二嗪基,在R40基上至少有另一个原子也必须结合于放射性核素上。与金属结合的原子称作供给体原子。肼基和亚胺基只能在端基上。
放射性核素的配位区域包括了与放射性核素结合的全部配体或基团。为使过渡金属放射性核素Mt是稳定的,其配位数一般要大于或等于5,小于或等于7;亦即有5-7个原子结合于金属上,称作完全配位区域。如果螯合剂或结合单元Ch′未能提供使金属放射性核素完成其配位区域而稳定化所必要的全部原子,则配位区域可由其它配体的供给体原子来完成,这称作辅基或辅配体,它们可为末端基或是螯合基。
大量配体可作为辅基或辅配体,对它的选择取决于多种考虑,如放射性药物合成是否容易,辅助配体的化学和物理性质,生成的速率,收率,生成的放射性药物的异构体数目,患者服用该辅基或辅配体的能力而对患者不会有不良的生理后果,以及配体与试剂盒的冻干配方的兼容性。辅配体的电荷和亲脂性会影响放射性药物的电荷和亲脂性。例如使用4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸,由于磺酸基在生理条件下呈负离子,导致放射性药物有额外两个负离子基团。使用N-烷基取代的3,4-羟基吡啶酮会使放射性药物的亲脂性不同,这取决于烷基的大小。
由本发明试剂制备的放射性药物可包含有一个或二个辅基或辅配体,符号为AL1,构成二元配体系统。构成放射性药物的一个或二个辅基或辅配体AL1可独立地选自二氧配体,功能化的氨基羧酸,卤化物,前提是要满足放射性核素的配位区域的要求。
辅助的二氧配体包括至少经两个氧供给体原子与金属离子配位的配体。实例包括(但不限于)有葡庚糖酸,葡糖酸,2-羟基异丁酸,乳酸,酒石酸,甘露醇,葡糖二酸盐,麦芽糖醇,曲酸,2,2-双(羟甲基)丙酸,4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸,或取代的或未取代的1,2-或1,4-羟基吡啶酮,或者上述的药用盐。
功能化的氨基羧酸包括结合有氮与氧供给体原子的配体。实例包括(但不限于)有:亚氨基二乙酸,2,3-二氨基丙酸,氰代三乙酸,N,N′-乙二胺四乙酸,N,N,N′-乙二胺三乙酸,羟乙基乙二胺三乙酸,N,N′-乙二胺双-羟基苯甘氨酸,或于欧洲专利申请93302712.0中所述的配体,以及上述物质的药用盐。
卤化物可为氯化物、溴化物、氟化物或碘化物,或它们的药用盐。
由两个不同类型的辅基或辅配体构成的本发明试剂所制备的放射性药物特别有用,一个或两个配体中的第一个辅基或辅配体或配体叫作AL1,独立地选自以下物质:二氧配体,功能化的氨基羧酸和卤化物;以及1到4个配体中第二个辅基或辅配体或配体叫作AL2,选自如下物质;三取代膦,三取代胂,四取代二膦,和四取代二胂;在三元配体系统中,我们在共同未决的U.S.S.N.08/415,908中披露了分子式为[(Q)d′Ln-Ch′]xMt(AL1)y(AL2)Z的放射性药物,它们是由一个或多个辅基或辅配体AL2构成。它们与没有一个或多个辅基或辅配体AL2的放射性药物相比是稳定的。即它们有最低数目的异构体,异构体的相对比值受时间的影响不显著,并且在稀释时基本上保持完整不变。
腙基Hz必须转变成螯合剂或键合单元Ch,即或者为式R40R41NNH2的肼基,或者为式R40N=NH的二嗪基,它们可以保护也可以不被保护,以便使螯合剂或键合单元Ch与金属放射性核素Mt结合。螯合剂或键合单元Ch与金属放射性核素Mt相连结后,称作Ch′,腙基Hz转变成螯合剂或键合单元Ch或可发生在与放射性核素结合之前,在这种情况下放射性核素和辅基或辅配体或配体不与该试剂结合,而与具有螯合基或键合单元Ch的试剂的水解形式相结合;或在有放射性核素的存在下,该试剂本身与放射性核素辅基或辅配体或配体结合。在第二种情况下,反应混合物的pH应是中性或酸性。
式[(Q)d′Ln-Ch′]x-Mt(AL1)y可容易地由本发明试剂与放射性核素的盐、式1的试剂、辅配体AL1和还原剂在水溶液中混合,于室温到100℃下反应而制备。另外,放射性药物的制备可首先将放射性核素的盐、辅配体AL1和还原剂在水溶液中和室温到100℃下混合反应,生成与辅配体AL1成放射性核素复合物的中间体,然后再加入式1的试剂,并进一步于室温到100℃下反应。
式[(Q)d′Ln-Ch′]x-Mt(AL1)y(AL2)z可容易地由本发明试剂制备,方法是将放射性核素的盐、式1的试剂、辅配体AL1和辅配体AL2以及任选的还原剂混合后,于水溶液中室温到100℃下反应而得。另一方法是首先将放射性核素的盐、辅配体AL1,式1的试剂和还原剂于水溶液中室温到100℃相混合,形成中间体放射性核素复合物,然后加辅配体AL2再于室温到100℃下进一步反应。
全部制备时间随着放射性核素的性质,各个反应物的性质和用量以及制备的方法而变化,该制备方法在1分钟或更多的时间即可完成,生成>80%产率的放射性药物。如果希望或需要得到较高纯度的放射性药物,可用本领域已知的多种技术中的任一种加以纯化,如液相色谱、固相萃取,溶剂萃取,透析或超滤。
为了合成栓塞病成像的放射性药物,所使用的本发明试剂是由稳定的腙-连结基修饰的环状IIb/IIIa受体拮抗剂所构成,如流程图5所示。锝-99m放射性核素的二元配体系统是由二氮并(diazenido)键合单元Ch′和两个麦黄酮辅配体AL1所构成,所示之结构只是该放射性药物的数种可能异构体中的一个,这是由于二氮并键合单元和两个麦黄酮配体的配位异构现象。
                   流程图5
为了合成栓塞病成像的放射性药物,所使用的本发明试剂是由稳定的腙-连结基修饰的环状IIb/IIIa受体拮抗剂和一个三元配体系统所构成,如流程图6所示。锝-99m放射性核素的三元配体系统是由二氮并键合单元Ch′,一个麦黄酮辅配体AL1、一个三取代膦辅配体AL2所构成。由于二氮并键合单元的配位异构化作用,放射性药物为图示两个可能的异构体之一。图示了其中的一个。
                    流程图6
与本发明试剂合成放射性药物的放射性核素可选自99mTc,186Re,或188Re。为了诊断的目的最好用99mTc同位素。其在半衰期6小时中放射出140keV能量的γ-射线,这对于熟悉本领域的人建立仪器和方法进行γ-闪烁造影几乎是理想的。铼同位素也释放出γ射线能量,适合用γ-闪烁造影,但它也放射出高能量的β-粒子,因而造成对机体组织的伤害。这些β-粒子发射可用于治疗目的,例如癌放射治疗。
锝和铼放射性核素最好是高锝酸或高铼酸和药用阳离子的化学形式。高锝酸盐最好是用高锝酸钠,例如可由市售的Tc-99m发生器得到。用于制备本发明放射性药物的高得酸盐的用量范围为0.1mCi到1Ci,最好是1-200mCi。
用于制备放射性药物的本发明试剂的用量范围可为0.1μg-10mg,优选为0.5μg到100μg。其用量取决于其它反应物的用量和要制备的式2的放射性药物的性质。
所用的辅配体AL1的用量范围可为0.1mg到1g,优选为1mg到100mg。特定放射性药物的准确量依赖于要制备的式2放射性药物的性质、所用的方法和其它反应物的用量和性质。AL1的用量若太大,会导致生成由锝标记AL1构成的副产物,而没有生物活性分子,或者生成的副产物是由锝标记的生物活性分子和辅配体AL1所构成,但没有辅配体AL2。AL1的用量若太小会生成其它副产物,如被还原和水解的锝或胶体锝。
辅配体AL2的用量范围可为0.001mg到1g,优选为0.01mg到10mg。特定放射性药物的准确量依赖于要制备式2的放射性药物的性质。所用的方法和其它反应物的用量和性质。AL2的用量若太大,会生成由锝标记的AL2而无生物活性分子的副产物,或由锝标记的生物活性分子与辅配体AL2,但无辅配体AL1构成的副产物。
还原剂可任选地用于合成由辅配体AL2构成的式2的放射性药物。适宜的还原剂包括有亚锡盐,连二亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,硼氢盐,甲脒亚硫酸,所用的盐可以是任何药用形式。优选的还原剂是亚锡盐,还原剂的使用是任选的,因为辅配体AL2也可作还原Tc-99m-过锝酸盐用。还原剂的用量范围是0.001mg到10mg,优选为0.005mg到1mg。
本发明的另一方面是诊断盒,用来制备作为成像剂的放射性药物,以诊断心血管疾病,感染性疾病,炎症和癌症。本发明的诊断盒是由一个或多个小瓶构成,瓶中含有灭菌和无热源的配方,该配方的组成是已预先确定了用量的式(Q)d′-Ln-Hz的试剂,一个或两个辅基或辅配体,和任选的其它成分如还原剂,转移配体,缓冲剂,冻干助剂,稳定助剂,助溶剂和抑菌剂。配方中加入一个或多个任选的成分常常会使最终用户更容易合成出放射性药物,也容易制备该诊断盒,延长诊断盒的货架寿命以及放射性药物的稳定性和货架寿命。由于配方中加入任选的成分而获得的改善情况也会伴之有配方的复杂性和增加了制造诊断盒的成本。含有配方的全部或部分成分的一个或多个小瓶可以是无菌溶液形式或是冻干性固体。
用于制备放射性药物和诊断盒的缓冲剂包括(但不限于)有磷酸盐,柠檬酸盐、磺基水杨酸盐和醋酸盐。美国药典列出了更完全的缓冲剂。
用于制备放射性药物和诊断盒的冻干助剂包括(但不限于)有甘露醇,乳糖,山梨醇,右旋糖酐,Ficoll和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
用于制备放射性药物和诊断盒的稳定助剂包括(但不限于)有抗坏血酸,半胱氨酸,一硫代甘油,亚硫酸氢钠,偏亚硫酸氢钠,龙胆酸和肌醇。
用于制备放射性药物和诊断盒的助溶剂包括(但不限于)有乙醇,甘油,聚乙二醇,丙二醇,聚山梨醇和卵磷脂。
用于制备放射性药物和诊断盒的抑菌剂包括(但不限于)有苄醇,苯扎氯铵,氯丁醇,以及对羟基苯甲酸甲酯、丙酯或丁酯。
诊断盒中的一个成分可有多种功用,还原剂也可作为稳定助剂,缓冲剂也可作为转移配体,冻干助剂也可作为转移剂、辅基或辅配体等等。
在配方中每个成分的预先确定的用量是根据多种考察而决定的:在某些场合下某成分的用量是特定的,但在另外情况下则取决于其它成分的用量或某任选成分的存在与否及其用量。一般的原则是能够达到配方所希望的作用时每个成分用最小的用量。配方的所希望的作用是指最终用户可合成出放射性药物,并且有较高的确定性可将放射性药物安全地注射入患者体内,并对该患者的病理状态提供出诊断用信息。
本发明的诊断盒也包含有说明书,最终用户可据此合成出放射性药物。这些用法说明贴在一个或多个小瓶上或包装小瓶的容器上,或也可分别放到包装盒内。
本发明的另一方面是设计了对患者血栓部位的成像方法,包括有(1)用本发明的试剂合成出放射性药物,由于在放射性药物的生物活性基团Q和病理部位表达的受体或结合位点的相互作用,或者与在病理部位聚集的内源性血液成分上的受体或结合位点相互作用,使放射性药物定位于栓塞症的部位;(2)给患者注射或灌注该放射性药物;(3)用平面型或SPECT型γ-闪烁仪给患者成像。
本发明的另一方面是设计了对患者感染部位或感染病变的成像方法,包括有(1)用本发明的试剂合成出放射性药物,由于放射性药物的生物活性基团Q和病理部位表达的受体或结合位点的相互作用,或者与在病理部位聚集的内源性血液成分上的受体或结合位点相互作用,使得放射性药物定位于感染部位或感染病患处;(2)给患者注射或灌注放射性药物;(3)用平面型或SPECT型γ-闪烁仪给患者成像。
本发明的另一方面是设计了对患者发炎部位的成像方法,包括有(1)用本发明试剂合成出放射性药物,由于放射性药物的生物活性基团Q与炎症部位表达的受体或结合位点的相互作用,或者与在炎部聚集的内源性血液成分上的受体或结合位点的相互作用,使得放射性药物定位于炎症部位;(2)给患者注射或灌注放射性药物;(3)用平面型或SPECT型γ-闪烁仪给患者成像。
本发明的另一方面是设计了对患者癌部位的成像方法,包括有(1)用本发明的试剂合成出放射性药物,由于放射性药物的生物活性基团Q和肿瘤部位表达的受体或结合位点相互作用,或者与在肿瘤部位聚集的内源性血液成分上的受体或结合位点相互作用,使得放射性药物定位于肿瘤部位;(2)给患者注射或灌注放射性药物;(3)用平面型或SPECT型γ-闪烁仪给患者成像。
实施例部分
在以下实施例中所述的合成本发明试剂所用的物质,按照如下所述获得:环-(D-Val-NMe-Arg-Gly-Asp-Mamb(5-Aca))和环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(Hynic-(5-Aca))是按照共同未决的U.S.Ser.No.08/415,908,861(相当于WO 94/22494)所述的方法合成的。下面的物质是由市售得到并使用的:肼基烟酸,N-羟基琥珀酰亚胺(NHS),二环己基碳二亚胺(DCC),三羟甲基甘氨酸,三(3-磺酸苯基)膦三钠盐(TPPTS),二水合氯化亚锡,二甲基甲酰胺(DMF),三氟乙酸(TFA),乙腈,4-吡啶甲醛,醋酸铵,磷酸二氢钠,2-甲酰基苯磺酸钠,三乙胺,甘露醇,巴豆醛,4-羧基苯甲醛,和乙醛酸。去离子水得自Milli-Q水系统,质量为>18MΩ。Tc-99m高锝酸(99mTcO4 -)盐得自杜邦制药99Mo/99mTc发生器。实施例1环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的苯甲醛腙的合成
将三乙胺(10μl)加到20mg(0.0215mmol)环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(5-Aca)·2TFA和7.5mg(0.0222mmol)6-(2-苯甲醛肼基)烟酸的琥珀酰亚胺酯于DMF(1ml)的溶液中,混合物于室温下搅拌42小时。浓缩反应液,剩余物溶解于50%乙腈/水中,冻干,得到本标题化合物的粗品(23.5mg),为类白色粉末。用制备型反相VydacC18柱(2.5×25cm)作液相色谱纯化,以含0.1%三氟乙酸的6~72%乙腈作梯度洗脱,流速为15ml/分钟,得本标题化合物的TFA盐12.5mg(71%),为蓬松白色固体。
1H NMR(D6-DMSO)11.30(br s,OH),10.02(s,NH),8.94
(d,1H),8.61(d,1H),8.55(d,1H),8.41(m,2H),8.10
(s,=CH),8.09(m,1H),7.70(m,4H),7.61(m,1H),7.52
(t,1H),7.42(m,3H),7.27(d,1H),7.07(s,1H),5.18
(dd,1H),4.53(m,2H),4.34(dd,1H),4.20(dd,1H),
4.02(dd,1H),3.25(q,2H),3.13(q,2H),2.99(s,
NCH3),2.72(dd,1H),2.50(m,1H),2.33(t,2H),2.10
(m,2H),1.60(m,5H),1.35(m,4H),1.10(d,CH3),0.92
(d,CH3);FAB(NBA)-MS:[M+H]=926.4625(Calcd for
C45H60N13O9=926.4637).实施例2环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的2-甲酰基苯磺酸腙的合成
2-甲酰基苯磺酸钠3.9mg(0.019mmol)和环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))10mg(0.0094mmol)溶解于0.05M磷酸钠缓冲液(pH7.0 1.0mL,室温放置1.5小时,此时全部反应液变成凝胶状。将其溶解于含有0.1MNH4OAC的10%乙腈溶液(1.0mL)中,用制备型Zorbax-RX C18柱(21.2×250mm)反相HPLC纯化,用含0.1M NH4OAc的10%乙腈溶液洗脱2分钟,流速15mL/分钟,然后用含0.1M NH4OAc的10%到50%乙腈按照4.44%/分钟的梯度洗脱。产物流分冻干,得标题化合物,为蓬松无色固体7mg(74%),用分析型HPLC,Zorbax-RX C18柱(4.6×250mm),含0.05M NH4OAc的10%到50%乙腈液,以4.0%/分钟的梯度洗脱,流速为1.5mL/分钟,产物纯度为97.3%,DCI-MS:[M+H]=1006.3。实施例3环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的对-二甲胺基苯甲醛腙的合成
按照实施例1制备环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的苯甲醛腙的通法合成本标题化合物。即将环状化合物32mg(0.0344mmol)与6-(2-(4-二甲胺基)-苯甲醛肼)烟酸琥珀酰亚胺酯13.5mg(0.0354mmol)进行偶联反应,得到粗品47mg,为黄色粉末。用制备型Vydac C18柱(2.5×25cm)反相HPLC纯化,用含有0.1%三氟醋酸的9-72%乙腈溶液作梯度洗脱,流速为15ml/分钟,得到本标题化合物的TFA盐29.7mg(72%),为蓬松白色固体。1H NMR(D6-DMSO)
10.03(s,NH),8.94(d,1H),8.55(d,1H),8.50(s,1H),
8.42(t,1H),8.15(br s,1H),8.06(s,1H),7.70(d,
2H),7.61(m,4H),7.16(d,1H),7.07(s,1H),7.00(br
s,2H),6.76(d,2H),5.17(dd,1H),4.52(m,2H),4.33
(dd,1H),4.20(dd,1H),3.25(q,2H),3.12(q,2H),
2.98(s,3 NCH3),2.72(dd,1H),2.50(m,1H),2.33(t,
2H),2.10(m,2H),1.60(m,5H),1.35(m,4H),1.10(d,
CH3),0.92(d,CH3);FAB(NBA)-MS:[M+H]=969.5043
(Calcd for C47H65N14O9=969.5059).实施例4环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的4-羧基苯甲醛腙的合成
50mg环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))·2Hbr(50mg,50μmole)和4-羧基苯甲醛(70.35μmole)的混合物在1ml二甲基甲酰胺中于室温和氮气氛下搅拌4小时。减压蒸除溶剂,剩余物溶于乙腈-水混合物中,冻干。粗品用制备型Zorbax-RX C18柱(21.2×250mm)反相HPLC纯化,流速15ml/分钟,流动相是溶剂A(50mM醋酸铵)和溶剂B(于50%乙腈中的50mM醋酸铵),梯度如下,0-2分钟,20%B;30分钟50%B(保持到32分钟);35分钟100%B(保持到38分钟);40分钟,20%B。纯产物7mg(14%),DCI-MS(高分辨)[M+H]=970.453526,计算的分子量=969.445702。实施例5环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的巴豆醛腙的合成
按照实施例4所述的制备环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的4-羧基苯甲醛腙的合成方法,用巴豆醛代替4-羧基苯甲醛合成标题化合物。得到的粗品用制备型HPLC纯化。梯度洗脱如下:0-2分钟,20%B;4分钟,55%B(保持到5分钟);30分钟,70%B(保持到32分钟);35分钟,100%B(保持到38分钟);40分钟,20%B;得到纯产物4.5mg(10%)。DCI-MS(高分辨)[M+H]=890.463696;计算的分子量为889.455872。实施例6环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的二羟乙酸腙的合成
按照实施例4制备环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的4-羧基苯甲醛腙的合成方法,用二羟乙酸代替4-羧基苯甲醛。粗品用制备型HPLC纯化,洗脱梯度如下:0-5分钟,20%B;40分钟,50%B(保持到42分钟);45分钟,100%B(保持到46分钟);48分钟,20%B。得到纯品4.6ml(10%)。DCI-MS(高分辨)[M+H]=894.422225;计算的分子量为893.414402。实施例7环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的苯乙酮腙的合成
75μl三乙胺加到82mg环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(5-Aca))·HOAc粗品(0.1075mmol)、16.6μl TFA(0.215mmol)和38mg 6-(2-苯乙酮肼基)烟酸琥珀酰亚胺酯(0.1075mmol)于5ml DMF的溶液中,室温下搅拌42小时。浓缩反应液,剩余物溶解于50%CH3CN/H2O中,冻干得粗品,用制备型Vydac C18柱(2.5×25cm)反相HPLC纯化,洗脱梯度为2到90%含有0.1%TFA的乙腈,流速为15ml/分钟,得本标题化合物的TFA盐,为蓬松白色固体1H NMR(D6-DMSO)10.03(s,NH),8.39(d,1H),
8.62(s,1H),8.55(d,1H),8.42(m,2H),8.13(br s,
1H),7.87(d,2H),7.70(m,2H),7.55(m,2H),7.40(m,
4H),7.07(s,1H),5.17(dd,1H),4.52(m,2H),4.33
(dd,1H),4.20(dd,1H),4.02(dd,1H),3.63(dd,1H),
3.26(q,2H),3.12(q,2H),2.98(s,NCH3),2.72(dd,
1H),2.50(m,1H),2.35(s,CH3),2.33(m,2H),2.10(m,
2H),1.60(m,5H),1.35(m,4H),1.10(d,CH3),0.92(d,
CH3);FAB(NBA)-MS:[M+H]=940.4818(Calcd for
C46H62N13O9=940.4793).实施例8环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的1-(甲氧羰基)乙醛腙的制备
本标题化合物按照实施例7合成环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的苯乙酮腙的方法制备。用82mg粗品环化物(0.1075mmol)和36mg 6-(2-(1-甲氧基-羰基)乙醛肼基)烟酸琥珀酰亚氨酯(0.1077mmol)反应,得到本标题化合物粗品123mg,为浅黄色粉末,用制备型反相HPLC纯化,实施例7所述的洗脱条件,得到本标题化合物的TFA盐,为蓬松白色固体;
1H NMR(D6-DMSO)10.69(s,NH),10.02(s,NH),8.92(d,
1H),8.70(d,1H),8.55(d,1H),8.44(m,2H),8.14(dd,
1H),7.70(s,2H),7.56(m,2H),7.28(d,1H),7.07(s,
1H),5.17(dd,1H),4.52(m,2H),4.33(dd,1H),4.19
(dd,1H),4.04(m,1H),3.76(s,OCH3),3.63(dd,1H),
3.26(q,2H),3.13(q,2H),2.99(s,NCH3),2.72(dd,
1H),2.50(m,1H),2.33(t,2H),2.13(s,CH3),1.60(m,
5H),1.35(m,4H),1.10(d,CH3),0.92(d,CH3);FAB-MS:
[M+H]=922.4539(Calcd for C42H60N13O11=922.4535).实施例9环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的环戊酮腙的合成
按照实施例7制备环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的苯乙酮腙的方法制备标题化合物。用82mg粗品环化物(0.1075mmol)和35mg琥珀酰亚胺基6-(2-环戊酮肼基)烟酸酯(0.1106mmol),得到粗品131mg,为浅黄色粉末,用制备型反相HPLC纯化,实施例7所述的条件洗脱,得到本标题化合物的TFA盐,为蓬松白色固体;1H
NMR(D6-DMSO) 10.02(s,NH),8.93(d,1H),8.61(d,1H),
8.55(d,1H),8.51(s,1H),8.41(t,1H),8.10(m,1H),
7.70(s,2H),7.55(m,1H),7.52(t,1H),7.10(br s,
3H),7.06(s,1H),5.17(dd,1H),4.52(m,2H),4.33
(dd,1H),4.19(dd,1H),4.02(dd,1H),3.62(d,1H),
3.24(q,2H),3.12(q,2H),2.99(s,NCH3),2.72(dd,
1H),2.50(m,1H),2.41(m,4H),2.33(t,2H),2.10(m,
2H),1.75(m,3H),1.68(m,4H),1.34(m,4H),1.10(d,
CH3),0.92(d,CH3);FAB(NBA/TFA)-MS:[M+H]=904.5136
(Calcd for C43H62N13O9=904.4793).实施例10环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的2-(甲氧羰基)环戊酮腙的合成
按照实施例7制备环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的苯乙酮腙的方法制备标题化合物。粗品环化物82mg(0.1075mmol)和41mg琥珀酰亚胺基6-(2-(2-甲氧羰基)环戊酮肼基)烟酸酯(0.1095mmol)偶联,得到本标题化合物粗品138mg,为浅黄色粉末,用制备型反相HPLC纯化,实施例7所述的条件洗脱,得到标题化合物的TFA盐,为蓬松白色固体;
1H NMR(D6-DMSO)10.01(s,NH),8.90(m,1H),8.57(m,
2H),8.39(m,2H),8.07(d,1H),7.71(s,2H),7.59(m,
2H),7.09(m,2H),5.17(dd,1H),4.52(m,2H),4.34
(dd,1H),4.20(dd,1H),4.02(d,1H),3.67(s,OCH3),
3.24(q,2H),3.12(m,2H),2.99(s,NCH3),2.71(dd,
1H),2.50(m,1H),2.34(t,2H),2.10(m,4H),1.60(m,
5H),1.34(m,3H),1.25(m,2H),1.10(d,CH3),0.93(d,
CH3);ESI-MS:[M+H]=962(Calcd for C45H64N13O11
962.4848).实施例11环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))的4-吡啶甲醛腙的合成
4-吡啶甲醛1.14mg(0.0106mmol)和环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(Hynic-5-Aca))10mg(0.0094mmol)溶解于0.05M磷酸钠缓冲液(pH7.0 5mL)中,室温下放置72小时。得到的微黄色溶液冻干后,用固体经制备型反向Zorbax-RX C18柱(21.2×250mm)HPLC纯化,流速为15mL/分钟,用含有0.1M NH4OAc的10%乙腈液洗脱2分钟,然后以4.44%/分钟的梯度用含0.1M NH4OAc的10%到50%乙腈液洗脱。产物流分(保留时间为10-12分钟)冻干,得蓬松无色固体本标题化合物,8mg(74%),用Zorbax-RX C18柱作分析HPLC,流速1.5mL/分钟,用含有0.05M NH4OAc的10%到50%乙腈液,以4.0%/分钟的梯度洗脱,产物纯度为98.7%。
下面的实施例是在上述试剂的合成中所用的具有化学活性片断的稳定腙的合成方法。实施例126-(2-苯甲醛肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的合成
0.70ml苯甲醛(6.9mmol)加到1.00g 6-肼基烟酸(6.5mmol)于DMF(40ml)的悬浮液中,反应液室温搅拌3小时。向此均相液中加入752mg N-羟基琥珀酰亚胺(6.5mmol)和3.00ml DCC(13.4mmol),反应混合物于室温下搅拌18小时。过滤,浓缩,用50ml乙酸乙酯稀释,混合物加热回流1小时,趁热过滤,得标题化合物1.78g(81%),为淡黄色粉末,不必进一步纯化,可到下一步应用。1HNMR(D6-DMSO)11.86(s,NH),8.82(dd,
Py-H),8.20(dd,Py-H),8.20(s,=CH),7.75(dd,2 Ar-
H),7.43(m,Py-H & 3 Ar-H),2.89(s,2 CH2);DCI(NH3)-
MS:[M+H]=339.1084(Calcd for C17H15N4O4=339.1093).实施例136-(2-苯乙酮肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的合成
按照实施例12所述的制备6-(2-苯甲磺肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的通法,制备本标题化合物。EtOAc混合物过滤后得本标题化合物1.26g,(55%),含有痕迹量DCU,为类白色粉末。滤液中得到的纯品标题化合物为金色结晶,853mg(37%)。1H NMR(D6-DMSO)10.86(s,CH3);8.84(dd,Py-
H),8.21(dd,Py-H),7.86(dd,2 Ar-H),7.41(m,Py-H &
3 Ar-H),2.89(s,2 CH2),2.39(s,CH3);DCI(NH3)-MS:
[M+H]=(Calcd for C18H17N4O4=353.1250).实施例146-(2-(4-二甲胺基)苯甲醛肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的合成
按照实施例12制备6-(2-苯甲醛肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的通法,只是用1当量DCC(1.5ml,6.7mmol)。趁热过滤EtOAc混合物,得到本标题化合物1.20g(48%),为黄色粉末。不必进一步纯化即可使用。1HNMR
(D6-DMSO)11.58(s,NH),8.76(dd,Py-H),8.13(dd,Py-
H),8.07(s,=CH),7.54(d,2 Ar-H),7.29(d,Py-H),
6.75(d,2 Ar-H),2.97(s,2 NCH3),2.88(s,2 CH2);
DCI(NH3)-MS:[M+H]=382.1513(Calcd for C19H20N5O4
382.1515).实施例156-(2-(1-甲氧羰基)乙醛肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的合成
按照实施例12制备6-(2-苯甲醛肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的通法,制备本标题化合物。过滤EtOAc混合物,得类白色粉末状本标题化合物552mg(25%)。不必进一步纯化可使用。滤液浓缩,固体用乙酸乙酯研磨,得本标题化合物349mg(16%),含痕迹量DCU。1H NMR(D6-DMSO)
11.21(s,NH),8.91(dd,Py-H),8.33(dd,Py-H),7.42
(d,Py-H),3.78(s,OCH3),2.89(s,2 CH2),2.18(s,
CH3);DCI(NH3)-MS:[M+H]=(Calcd for C14H15N4O6
335.0991).实施例166-(2-环戊酮肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的合成
按照实施例12制备6-(2-苯甲醛肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的通法制备本标题化合物。乙酸乙酯液过滤后得1.78g本标题化合物(86%,含痕迹量DCU),或淡黄色粉末。用乙酸乙酯重结晶,得530mg纯品标题化合物,含有痕迹量DCU。不必精制可下一步使用。1H NMR(D6-DMSO)10.33
(s,NH),8.76(dd,Py-H),8.11(dd,Py-H),7.15(d,Py-
H),2.88(s,2 CH2),2.41(q,2 CH2),1.75(m,2 CH2);
DCI(NH3)-MS:[M+H]=(Calcd for C15H17N4O4=317.1250).实施例176-(2-(2-甲氧羰基)环戊酮肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的合成
按照实施例12制备6-(2-苯甲醛肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的通法合成本标题化合物。乙酸乙酯液过滤,得本标题化合物627mg(26%,含有痕迹量DCU),为类白色粉末。浓缩滤液,用乙酸乙酯研磨,得本标题化合物1.17g(48%,含有痕迹量DCU),不必纯化可以使用。1H NMR(D6-DMSO)10.56
(s,NH),8.79(dd,Py-H),8.15(dd,Py-H),7.11(d,Py-
H),3.67(s,OCH3),3.55(t,CH),2.88(s,2 CH2),2.50
(m,CH2),1.90(m,2 CH2);DCI(NH3)-MS:[M+H]=(Calcd
for C17H19N4O6=375.1304).实施例186-(2-(2-磺基)苯甲醛肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯钠盐的合成
按照实施例12所述的6-(2-苯甲醛肼基)烟酸琥珀酰亚胺醇酯的通法制备本标题化合物。过滤乙酸乙酯混合物,得黄色固体。取一半量用50ml乙酸乙酯稀释,加热回流该混合物1小时,趁热过滤,得本标题化合物1.63g(85%),不必纯化即可进一步使用。1H NMR
(D6-DMSO)11.91(s,NH),9.16(s,=CH),8.79(dd,Py-H),
8.16(dd,Py-H),8.03(dd,Ar-H),7.79(dd,Ar-H),7.35
(m,Py-H & 2 Ar-H),2.88(s,2 CH2);FAB(NBA)-MS:[M+H]
=419.2240(Calcd for C17H15N4O7S=419.0661);Anal.
Calcd for C17H14NaN4O7S·(H2O)1.5:C,43.69;H,3.45;N,
11.99;Na,4.92;S,6.86. Found:C,43.62,43.71;H,
3.59,3.64;N,12.13,12.08;Na,4.83,4.67;S,6.56,
6.30.腙的稳定性试验
本发明试剂的稳定性实验是将该试剂的溶液与甲醛溶液混合,按照用HPLC方法1测定混合物。HPLC方法1:色谱柱:Zorbax RX C18(4.6mm×25cm)柱温:  50℃流速: 1.5mL/分钟溶液A:50mM醋酸铵溶液B:50/50 50mM醋酸铵/乙腈梯度:t=0         20%B
  t=20分钟    100%B
  t=22分钟    100%B
  t=23分钟    20%B波长:240nm
将实施例1的试剂溶于0.05M磷酸盐缓冲液pH7(0.1mg/ml)。加入10当量甲醛(0.1M磷酸盐缓冲液)。用HPLC每隔0.5小时分析反应液一次。实施例1试剂的峰面积变化以开始值(加入甲醛液以前)的百分数来表示,如图1所示,为了进行比较,也试验了低碳烷腙,环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))丙醛腙。实施例1的试剂在2.5小时时未与甲醛反应,而低碳烷腙于2小时有90%以上与甲醛反应。
此外,一些试剂是就地产生并测其稳定性,即1当量的醛或酮与环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))在0.05M磷酸盐缓冲液(pH7.0,0.1mg/ml)中反应后,再加入一当量甲醛,用HPLC监测溶液。表1列出了该稳定性试验结果。
表1.试剂对甲醛的稳定性
    实施例   甲醛试验 降低%*
      1        0
      2        0
      3        0
      4        0
      5        0
      6       <1
      9        0
      11        0
    苯乙醛        25
    乙醇醛        40
    低碳烷基        77
*于2小时
实施例1-6、9和11的试剂与等当量甲醛混合2小时,其含量只降低<1%,提示它们非常稳定。反之,低碳烷腙,环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))丙醛腙在同样条件下降低了77%。表1中还包括了另外两个腙即用苯乙醛表示的环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))苯乙醛腙和用乙醇醛表示的环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))乙醇醛腙,这二个试剂的结构本发明未予包括。苯乙醛腙是苄基连结于腙的亚甲基碳上,表现出良好的稳定性,它降低了25%;而乙醇醛腙是羟甲基连结于腙的亚甲基碳上,稳定性有所改进,降低了40%。这些数据表明,共轭π-体系或腙必定是环状体系的一部分时,腙是非常稳定的。苯乙醛腙的苯基未与C=N键共轭,因为它有一个碳原子隔开。乙醇醛腙不含有π系统。
由上述方法实施例所述试剂制备的用于血栓成像剂的式2的放射性药物的合成,可按如下所述进行。用氯化亚锡对试剂进行放射性标记
将0.4ml三羟甲基甘氨酸(40mg)的水溶液加到10ml小瓶中,加入试剂(10~20μg)的水溶液0.2ml,0.5ml 99mTcO4 -溶液(~50mCi),0.2ml TPPTS(1mg)水溶液,和20μl SnCl2·2H2O溶液(20μg于0.1NHCl)。必要时调节溶液pH至4,反应混合物于50-80℃加热30分钟,用方法2或3经放射-HPLC进行分析。不用氯化亚锡对试剂进行放射性标记
将0.1ml三羟甲基甘氨酸(10mg)的水溶液加到10ml小瓶内,加入0.4ml试剂(20~40μg)的水溶液,0.5ml 99mTcO4 -(~50mCi),于生理盐水的溶液,0.2ml甘露醇(20mg)水溶液和0.20ml TPPTS(7.0mg)的水溶液,用0.1N HCl调节pH至4。反应混合物于50~80℃加热30分钟,然后用方法2或3经放射-HPLC进行分析。HPLC方法2柱:         Vydac C18,250mm×4.6mm,300孔径溶剂A:      10mM磷酸钠,pH6.0溶剂B:      100%乙腈梯度:       0%B   30%B   75%B    0%B
           0′    15′    25′    30′流速:       1.0mL/分钟用NaI探针检测HPLC方法3柱:         Vydac C18,250mm×4.6mm,300孔径溶剂A:      10mM磷酸钠,pH6.0溶剂B:      100%乙腈柱温:       50℃梯度:       5%B   13%B   20%B   75%B   5%B
         0分钟  15分钟  20分钟  25分钟  30分钟流速:       1.0mL/分钟用NaI探针检测形成的放射性药物99mTc(羟甲甘氨酸)(TPPTS)(环-(D-ValNMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca)),与共同未决的USSN 08/415,908中实施例1所述的由非腙试剂环-(D-Val-NMeArg-Gly-Asp-Mamb(肼基烟酰基-5-Aca))制备的相同,其合成叙述于共同未决的U.S.S.N.08/415,908,861,已被证明可用作血栓成像试剂。用实施例1-6和8所述的试剂制备的放射性药物收率>80%(以Tc-99m计)。
表2.用试剂制备的放射性药物的收率
    实施例   RCP%
      1    94
      2    91
      3    86*
      4    87
      5    83
      6    91*
      7    45
      8    87
     11    30*
*于50℃加热
本发明的试剂以良好的收率制备放射性药物这一事实是令人意外的结果,因为这些试剂已被证明是非常稳定的,而且在生成放射性药物时必须就地被水解。本发明的试剂不与那些在制药公司常常遇到的醛和酮发生反应,例如在制成诊断盒时常常遇到的醛酮,因此,它们在制备过程保持了其纯度,而这与低碳烷腙构成的试剂恰为相反。

Claims (12)

1.为制备由连结稳定腙基的生物活性基构成的放射性药物的试剂,任选地在该稳定腙和该生物活性基之间有一连结基。
2.在该稳定腙和该生物活性基之间有连结基的权利要求1的试剂。
3.具有下式的权利要求2的试剂及其药用盐,
          (Q)d′Ln-Hz式中,
Q是生物活性基;
d′是1-20;
Ln是下式的连结基:
    M1-[Y1(CR55R56)f(Z1)f″Y2]f′-M2
    式中
      M1是-[(CH2)gZ1]g′-(CR55R56)g″-;
      M2是-(CR55R56)g″-[Z1(CH2)g]g′-;
      g独自为0-10;
      g′独自为0-1;
      g″独自为0-10;
      f独自为0-10;
      f′独自为0-10;
      f″独自为0-1;
      Y1和Y2各自独立地选自如下基团:一个键,O,NR56
        C=O,C(=O)O,OC(=O)O,C(=O)NH-,C=NR56
        S,SO,SO2,SO3,NHC(=O),(NH)2C(=O),
        (NH)2C=S;
     Z1独立地选自如下之一:饱和的或部分饱和的C6-C14
       或芳香碳环系统,并且用0-4个R57取代;以及用0
       -4个R57取代的杂环系统;
       R55和R56各自独立地选自如下基团:
         H,由0-5个R57取代的C1-C10烷基,烷芳基,
该芳基上由0-5个R57取代;R57独自选自如下基团:氢、OH,NHR58
C(=O)R58,OC(=O)R58,OC(=O)OR58
C(=O)OR58,C(=O)NR58,C≡N,SR58,SOR58
SO2R58,NHC(=O)R58,NHC(=O)NHR58
NHC(=S)NHR58,或者当连结于另一分子Q时,R57
独立地选自如下基团:O,NR58,C=O,
(C=O)O,OC(=O)O,C(=O)N-,C=NR58,S,
SO,SO2,SO3,NHC(=O),(NH)2C(=O),
(NH)2C=S;R58独自选自如下基团,氢,C1-C6烷基,苄基和苯基;Hz是下式的稳定的腙:式中,R40独立选自如下基团:连结Ln的一个键,由0-3个R52取代
的C1-C10烷基,由0-3个R52取代的芳基,0-3个R52
取代的环烷基,0-3个R52取代的杂环基,0-3个R52
代的杂环烷基,0-3个R52取代的芳烷基和0-3个R52
代的烷芳基;R41独自选自以下基团:氢,0-3个R52取代的芳基,0-3
个R52取代的C1-C10烷基和0-3个R52取代的杂环基;
R52独自选自如下基团:与Ln相连的单键,=O,F,Cl,
     I,-CF3,-CN,-CO2R53,-C(=O)R53,-C(=O)N(R53)2
-CHO,-CH2OR53,-OC(=O)R53,-OC(=O)OR53a,-OR53
-OC(=O)N(R53)2,-NR53C(=O)R53,-NR54C(=O)OR53a
-NR53C(=O)N(R53)2,-NR54SO2N(R53)2,-NR54SO2R53a
-SO3H,-SO2R53a,-SR53,-S(=O)R53a,-SO2N(R53)2
-N(R53)2,-NHC(=NH)NHR53,-C(=NH)NHR53,=NOR53
   NO2,-C(=O)NHOR53,-C(=O)NHNR53R53a,-OCH2CO2H,
   2-(1-吗啉基)乙氧基;
R53、R53a和R54各自独立地选自以下基团:氢,C1-C6-
   烷基,和连结Ln的单键;R80和R81各自独立地选自以下基团:H,C1-C10-烷基,
-CN,-CO2R85,-C(=O)R85,-C(=O)N(R85)2
被0-3个R84取代的C2-C10-1-烯基;
被0-3个R84取代的C2-C10-1-炔基;
被0-3个R84取代的芳基;
被0-3个R84取代的不饱和杂环基;
被0-3个R84取代的不饱和碳环基;
倘若R80和R81之一是氢或烷基,则另一个不得是氢或烷基;
或者R80与R81共同形成如下式的二价碳基团:
Figure A9619614100041
式中,
R82和R83各自独立地选自以下基团:H,R84
   被0-3个R84取代的C1-C10-烷基;
   被0-3个R84取代的C2-C10-烯基;
   被0-3个R84取代的C2-C10-炔基;
   被0-3个R84取代的芳基;
   被0-3个R84取代的杂环基;
   被0-3个R84取代的碳环基;
或者R82和R83共同形成稠合的芳环或杂环;
a和b为该位置上任选的双键,n=0或1,
R84独立选自以下基团:=O,F,Cl,Br,I,-CF3
   -CN,-CO2R85,-C(=O)R85,-C(=O)N(R85)2,-N(R85)+ 3
   -CH2OR85,-OC(=O)R85,-OC(=O)OR85a,-OR85
   -OC(=O)N(R85)2,-NR85C(=O)R85,-NR86C(=O)OR85a
   -NR85C(=O)N(R85)2,-NR86SO2N(R85)2,-NR86SO2R85a
   -SO3H,-SO2R85a,-SR85,-S(=O)R85a,-SO2N(R85)2
   -N(R85)2,-NHC(=NH)NHR85,-C(=NH)NHR85
   =NOR85,-C(=O)NHOR85,-OCH2COOH,2-(1-
   吗啉基)乙氧基,和
R85、R85a和R86各自独立地选自以下基团:氢,C1-C6
   -烷基。
4.权利要求3的试剂,其中
Q是选自如下的生物活性分子:IIb/IIIa受体拮抗剂,IIb/IIIa受
 体配体,纤维蛋白结合的肽类,白细胞结合的肽类,向化肽
 生长激素释抑素类似物和选择素结合肽;
d′为1到3;
Ln是-(CR55R56)g″-[Y1(CR55R56)fY2]f-(CR55R56)g″-,
  式中,
  g″是0到5;
  f是0到5;
  f′是1到5;
  Y1和Y2各自独立选自O,NR56,C=O,C(=O)O,
    OC(=O)O,C(=O)NH-,C=NR56,S,SO,SO2
    SO3,NHC(=O),(NH)2C(=O),(NH)2C=S;
R55和R56各自独立选自氢,C1-C10-烷基和烷芳基;
Hz为下式的稳定的腙
式中R40独立地选自被0-3个R52取代的芳基和被0-3个R52取代的杂环基;
R41独立地选自氢被0-1个R52取代的芳基,被0-1个R52
   取代的C1-C3烷基和被0-1个R52取代的杂环基;
   R52独立选自以下基团:与Ln连结的一个键,-CO2R53
      -CH2OR53,-SO3H,-SO2R53a,-N(R53)2
      -NHC(=NH)NHR53和-OCH2CO2H;
R53和R53a各自独立地选自氢和C1-C3烷基;R80独立地选自以下基团:
-CO2R85
被0到3个R84取代的C2-C5 1-烯基;
被0到3个R84取代的C2-C5 1-炔基;
被0到3个R84取代的芳基;
被0到3个R84取代的不饱和杂环基;R81独自选自以下一个基团:氢和C1-C5-烷基;或R80与R81共同形成如下的二价碳基:
式中R82和R83可各自独立地选自H和R84;或R82与R83
  同形成一个稠合的芳环或杂芳环;
  a和b为该位置上任选的双键,n为0或1;
    R84独立地选自以下基团:-CO2R85,-C(=O)N(R85)2
       -CH2OR85,-OC(=O)R85,-OR85,-SO3H,-N(R85)2
       -OCH2COOH;
    R85独立地选自以下基团:氢,C1-C3-烷基。
5.权利要求4的试剂,其中,Q代表一个生物活性分子,选自IIb/IIIa受体拮抗剂和向化肽类;
d′是1,
Ln是-(CR55R56)g″-[Y1(CR55R56)fY2]f′-(CR55R56)g″-,
式中
g″是0到5;f是0到5;f′是1到5;Y1和Y2各自独立地选自以下基团:O,NR56,C=O,
C(=O)O,OC(=O)O,C(=O)NH-,C=NR56,S,
NHC(=O),(NH)2C(=O),(NH)2C=S;R55和R56是氢;Hz为下式的稳定腙类:
式中
R40独立选自以下一个基团;被R52取代的杂环;
R41为氢;
R52为与Ln连结的一个键,R80为独立选自以下的一个基团:
-CO2R85
被0-1个R84取代的C2-C3-1-烯基;
被0-1个R84取代的芳基;
被0-1个R84取代的不饱和杂环基;R81为氢;R84独立选自以下一个基团:-CO2R85,-OR85,-SO3H,-N(R85)2;R85独立选自以下一个基团:氢和甲基。
6.权利要求3的试剂,为
Figure A9619614100081
Figure A9619614100091
Figure A9619614100101
Figure A9619614100131
7.制备放射性药物的一种试剂盒,包括有:
(a)权利要求1-6中任意一项中的预先已定量的灭菌的药用
   试剂;
(b)预先已定量的一个或多个灭菌的药用辅助配体;
(c)预先已定量的一个灭菌的药用还原剂;和
(d)任选的一个已预先定量的、选自以下的灭菌的药用成分:
   转移配体,缓冲剂,冻干助剂,稳定助剂,助溶剂和抑菌
   剂。
8.制备放射性药物的一种试剂盒,其包括有:
(a)权利要求1-6任意一项中的预先已定量的灭菌的药用试
   剂;
(b)预先已定量的两个灭菌的药用辅助配体;
(c)预先已定量的一个灭菌的药用还原剂;
(d)任选的预先已定量的一个选自以下的灭菌的药用成分:转
   移配体,缓冲剂,冻干助剂,稳定助剂,助溶剂和抑菌剂。
9  具有下式的用于合成权利要求1的试剂的一种稳定腙化合物:
       R44(C=O)S(R45)N-N=CR80R81
式中
S是0或1;
R44选自被1个R59取代的芳基和被1个R59取代的杂环基;
R45选自氢和C1-C6烷基;
R59选自以下的化学活性的片断:被卤素取代的烷基;酸酐,酰卤,
   活泼酯,硫代异氰酸酯,马来酰亚胺;
R80和R81各自独立地选自以下基团:H,C1-C10-烷基,-CN,
   -CO2R85,-C(=O)R85,-C(=O)N(R85)2
   被0-3个R84取代的C2-C10-1-烯基;
   被0-3个R84取代的C2-C10-1-炔基;
   被0-3个R84取代的芳基;
   被0-3个R84取代的不饱和杂环基;
   被0-3个R84取代的不饱和碳环基;倘若R80和R81中的一个是氢或烷基时,则另一个不得是氢或烷基;或者R80和R81可共同构成下式的二价碳基:
式中,
R82和R83各自独立地选自H,R84
   被0-3个R84取代的C1-C10烷基;
   被0-3个R84取代的C2-C10烯基;
   被0-3个R84取代的C2-C10炔基;
   被0-3个R84取代的芳基;
   被0-3个R84取代的杂环基;
   被0-3个R84取代的碳环基,或者
R82与R83共同形成一个稠合的芳环或杂环,
a和b为该位置上任选的双键,
n为0或1,
R84独立选自以下一个基团:=O,F,Cl,Br,I,-CF3,-CN,-CO2R85,-C(=O)R85,-C(=O)N(R85)2,-CH2OR85
   -OC(=O)R85,-OC(=O)OR85a,-OR85,-OC(=O)N(R85)2
   -NR85C(=O)R85,-NR86C(=O)OR85a,-NR85C(=O)N(R85)2
   -SO3Na,-NR86SO2N(R85)2,-NR86SO2R85a,-SO3H,
   -SO2R85a,-SR85,-S(=O)R85a,-SO2N(R85)2,-N(R85)2
   N(R85)3 +,-NHC(=NH)NHR85,-C(=NH)NHR85,=NOR85
   -C(=O)NHOR85,-OCH2CO2H,2-(1-吗啉基)-乙氧
   基,
R85、R85a和R86各自独立选自以下一个基团:氢或C1-C6
   -烷基。
10.权利要求9的化合物,其中,S=0;R59选自以下的基团:
Figure A9619614100161
R80独立地选自以下基团:
-CO2R85
被0-3个R84取代的C2-C5-1-烯基;
被0-3个R84取代的C2-C5-1-炔基;
被0-3个R84取代的芳基;
被0-3个R84取代的不饱和杂环基;R81为独立选自H和C1-C5烷基;或R80与R81共同构成下式的二价碳基:
Figure A9619614100162
式中R82和R83各自独立地选自H或R84;或R82和R83共同构成一个稠合的芳基或杂环基;a和b为该位置上任选的双键,n为0或1。R84独立选自以下基团:-CO2R85,-C(=O)N(R85)2,-CH2OR85
-OC(=O)R85,-OR85,-SO3H,-SO3Na,-N(R85)2
-OCH2CO2H;R85独立选自氢或C1-C3-烷基
11.权利要求10的化合物,其中,R80独立选自以下基团:
-CO2R85
被0-1个R84取代的C2-C3-1-烯基;
被0-1个R84取代的芳基;
被0-1个R84取代的不饱和杂环基;R81为H;
R84独立选自以下一个基团:-CO2R85,-OR85,-SO3H,
   -SO3Na,-N(R85)2
R85独立选自氢或甲基。
12.权利要求9的化合物,它们是:
Figure A9619614100171
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