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EP0851770A2 - Bifunktionelle sulfidhaltige sulfonamid-chelatbildner vom typ s?2 ny für radioaktive isotope - Google Patents

Bifunktionelle sulfidhaltige sulfonamid-chelatbildner vom typ s?2 ny für radioaktive isotope

Info

Publication number
EP0851770A2
EP0851770A2 EP96945141A EP96945141A EP0851770A2 EP 0851770 A2 EP0851770 A2 EP 0851770A2 EP 96945141 A EP96945141 A EP 96945141A EP 96945141 A EP96945141 A EP 96945141A EP 0851770 A2 EP0851770 A2 EP 0851770A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ile
asp
cys
leu
phe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP96945141A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ludger Dinkelborg
Christoph Stephan Hilger
Wolfgang Kramp
Johannes Platzek
Bernd Radüchel
Sebastian Erber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer Pharma AG
Original Assignee
Institut fuer Diagnostikforschung GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut fuer Diagnostikforschung GmbH filed Critical Institut fuer Diagnostikforschung GmbH
Publication of EP0851770A2 publication Critical patent/EP0851770A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575—Hormones
    • C07K14/57536—Endothelin, vasoactive intestinal contractor [VIC]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04—Organic compounds
    • A61K51/0474—Organic compounds complexes or complex-forming compounds, i.e. wherein a radioactive metal (e.g. 111In3+) is complexed or chelated by, e.g. a N2S2, N3S, NS3, N4 chelating group
    • A61K51/0478—Organic compounds complexes or complex-forming compounds, i.e. wherein a radioactive metal (e.g. 111In3+) is complexed or chelated by, e.g. a N2S2, N3S, NS3, N4 chelating group complexes from non-cyclic ligands, e.g. EDTA, MAG3
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    • A61K51/02—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04—Organic compounds
    • A61K51/08—Peptides, e.g. proteins, carriers being peptides, polyamino acids, proteins
    • A61K51/088—Peptides, e.g. proteins, carriers being peptides, polyamino acids, proteins conjugates with carriers being peptides, polyamino acids or proteins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00—Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
    • C07B59/001—Acyclic or carbocyclic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00—Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
    • C07B59/008—Peptides; Proteins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07C323/00—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups
    • C07C323/64—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and sulfur atoms, not being part of thio groups, bound to the same carbon skeleton
    • C07C323/67—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and sulfur atoms, not being part of thio groups, bound to the same carbon skeleton containing sulfur atoms of sulfonamide groups, bound to the carbon skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F13/00—Compounds containing elements of Groups 7 or 17 of the Periodic Table
    • C07F13/005—Compounds without a metal-carbon linkage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00—Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07K7/00—Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K7/04—Linear peptides containing only normal peptide links
    • C07K7/14—Angiotensins: Related peptides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides

Definitions

  • the invention relates to new chelating agents containing sulfonamide groups, pharmaceutical compositions containing these compounds, their use in radiodiagnostics and radiotherapy, processes for the preparation of these compounds and compositions, and conjugates of these compounds with substances which accumulate selectively in diseased tissue, in particular peptides.
  • radiopharmaceuticals are used to represent certain structures such as the skeleton, organs or tissues.
  • the diagnostic application presupposes the use of such radioactive agents, which are specific to those after application
  • suitable detectors such as, for example, imaging cameras or other suitable recording methods.
  • the distribution and relative intensity of the detected radioactive agent characterizes the location of a structure in which the radioactive agent is located and can be the presence of abnormalities in structure and function, pathological
  • radiopharmaceuticals can be used as therapeutic agents to irradiate certain pathological tissues or areas. Such treatment requires the production of radioactive therapeutic agents that accumulate in certain structures, tissues or organs. By enriching these agents, the therapeutic radiation is carried directly to the pathological tissue.
  • radio-labeled compounds the metal can be in free form as an ion or in the form of a metal complex with one or more ligands.
  • metallic radionuclides that can form complexes are technetium-99m and the various rhenium isotopes. The first is used in diagnostics and the second in therapy.
  • the radiopharmaceuticals contain suitable carriers and additives which allow injection, inhalation or ingestion by the patient, as well as physiological buffers, salts etc.
  • radionuclide for nuclear medicine questions is technetium-99m, which due to its favorable physical properties (no corpuscular radiation, 6 h physical half-life, 140 KeV gamma radiation) and the resulting low radiation exposure is particularly good as a radioisotope for in vivo Diagnostics are suitable.
  • Technetium-99m can be easily obtained from nuclide generators as pertechnetate and can be used directly in this form for the production of kits for routine clinical needs.
  • radiopharmaceuticals first requires the synthesis of a suitable ligand. Then the complex with the radionuclide is shown separately (marking).
  • the ligand produced always in the form of a lyophilized kit, is mixed with a solution containing the radionuclide Complex formation conditions implemented. If, for example, the production of a technetium-99m radiopharmaceutical is desired, the ligand produced is mixed with a pertechnetate solution with the addition of a suitable reducing agent and the corresponding technetium complex is produced under suitable reaction conditions. These complexes are then suitably administered to the patient by injection, inhalation or ingestion.
  • the solutions containing the radionuclide can be obtained from an available Mo-99 / Tc-99m nuclide generator, as in the case of technetium-99m, or from a manufacturer, as in the case of rhenium-186.
  • the complex formation reaction is carried out at suitable temperatures (e.g. 20 ° -100 ° C) within a few minutes to several hours. In order to ensure complete complex formation, a large excess (more than 100-fold excess to the metal radionuclide) of the ligand produced and a sufficient amount of reducing agent are required for a complete reduction of the radionuclide used.
  • Radiopharmaceuticals are made by combining the radionuclide complex, in an amount sufficient for diagnostic or therapeutic use, with pharmacologically acceptable radiological carriers.
  • This radiological carrier should have favorable properties for the application of the radiopharmaceutical in the form of an injection, inhalation or ingestion.
  • examples of such carriers are HSA, aqueous buffer solutions, for example tris (hydroxymethyl) aminoethane (or their salts), phosphate, citrate, bicarbonate etc., sterile water, physiological saline, isotonic chloride or dicarbonate Ion solutions or normal plasma ions such as Ca 2+ , Na + , K + and Mg2 + .
  • radiopharmaceutical agents can contain additional agents known as stabilizers. These keep the radionuclide in a stable form until it has reacted with the ligand.
  • stabilizers can include agents known as transfer or auxiliary ligands that are particularly useful in stabilizing and complexing the metal in a well-defined oxidation state until the target ligand complexes the metal via ligand exchange. Examples of this type of auxiliary ligand are
  • gluconheptonic acid (including their salts) gluconheptonic acid, tartaric acid, citric acid, or other common ligands, as detailed below.
  • Radionuclide is the standard
  • Radiopharmaceuticals are shown by first synthesizing the ligand and then reacting it with the metal radionuclide in a suitable manner in order to form a corresponding complex in which the ligand must necessarily be present unchanged after complexation, with the exception of the splitting off of any protective groups or hydrogen ions that may be present. Removal of these groups facilitates coordination of the ligand to the metal ion and thus leads to rapid complexation.
  • pertechnetate is first obtained from a nuclide generator and converted to a lower oxidation level by using suitable reducing agents (eg SnCl2, S2O4 2 " etc.), which is then converted by a suitable one
  • suitable reducing agents eg SnCl2, S2O4 2 " etc.
  • Chelator is stabilized. Because technetium in a row of oxidation levels (+7 to -1), which can change the pharmacological properties by changing the charge of a complex, it is necessary to provide chelators or complex ligands for technetium-99m, which technetium safely, firmly and stably in a defined Can bind oxidation level in order to prevent undesired biodistribution taking place due to redox processes or technetium releases from the corresponding radio diagnostics, which complicates the reliable diagnosis of corresponding diseases.
  • the efficiency of radionuclides in in vivo diagnostics as well as therapy depends on the specificity and the selectivity of the labeled chelates to the target cell. These properties can be improved by coupling the chelates to biomolecules according to the "drug targeting" principle. Antibodies, their fragments, hormones, growth factors and substrates of receptors and enzymes are suitable biomolecules.
  • the British patent application GB 2,109,407 describes the use of radioactively labeled monoclonal antibodies against tumor-associated antigens for tumor diagnosis in vivo. Likewise, direct
  • Protein labeling via donor groups (amino, amide, thiol, etc.) of the protein (Rhodes, BA et al., J. Nukl. Med. 1986, 27, 685-693) or by introducing complexing agents (US Patent 4,479,930 and Fritzberg, AR et al. Nucl. Med. 1986, 27, 957) with technetium-99m.
  • donor groups amino, amide, thiol, etc.
  • complexing agents US Patent 4,479,930 and Fritzberg, AR et al. Nucl. Med. 1986, 27, 957
  • Suitable complexing agents for technetium and rhenium isotopes are, for example, cyclic amines as described by Volkert et al. (Appl. Radiol.
  • N2 ⁇ 2 systems (Pillai, MRA, Troutner, DE et al.; Inorg. Chem. 1990, 29; 1850) are in clinical use.
  • a major disadvantage of non-cyclic N 4 systems such as HMPAO is their low complex stability. Tc-99m-HMPAO must because of its instability (Ballinger, JR et al., Appl. Radiat. Isot. 1991, 42; 315), Billinghurst, MW et al.
  • N 2 S2 chelators such as, for example, ethylenedicysteine (EC; Verbruggen, AM et al .; J. Nucl. Med. 1992, 33; 551 ) meet the requirement for sufficient stability of the corresponding technetium-99m complex, but only form> 9 radio diagnostics with a purity of greater than 69% from a pH value of the complexing medium.
  • N3S systems (Fritzburg, A.; EP-0173424 and EP-0250013) form stable technetium-99m complexes, but have to be heated to temperatures of approx. 100 ° C to form a uniform radiopharmaceutical.
  • bifunctional complexing agents which carry both functional groups for binding the desired metal ion and one (other, several) functional group for binding the selectively enriching molecule, or to design complexing agents in such a way that they are only selectively coupled to one enriching substance the desired complexing agent structure is formed and thus a weakening of the complex stability is excluded.
  • Such ligands enable a specific, chemically defined binding of technetium or rhenium isotopes to various biological materials, even if so-called prelabeling is carried out.
  • Some chelating agents coupled to monoclonal antibodies eg EP-0247866 and EP-0188256
  • fatty acids EP-0200492
  • N2S2 systems are used as chelating agents, which are not very suitable due to their low stability. Because both the selectively enriching substances in their properties, as well as the Mechanisms according to which they are enriched are very different, it is still necessary to vary the coupling-capable chelating agent and to be able to adapt it to the physiological requirements of the coupling partner with regard to its lipophilicity, membrane permeability, etc.
  • the invention is therefore based on the object of providing stable complex compounds which are coupled or capable of coupling to different selectively enriching compounds without their specificity and selectivity being significantly affected.
  • the requirements for the use of these compounds in humans with regard to the absorbed radiation dose, stability and solubility of the compounds must be fulfilled.
  • this object is achieved in that new chelating agents containing bifunctional sulfonamide groups and their coupling products with specifically enriching compounds are made available.
  • the invention relates to compounds of the general formula (I)
  • R 1 represents a hydrogen atom, a branched or unbranched C ] __g alkyl radical or a sulfur protecting group
  • R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 - R 8 and R 9 are the same or different and each represents a hydrogen atom and / or a branched or unbranched C ] __g alkyl radical,
  • R a is a hydrogen atom, a branched or straight-chain, cyclic or polycyclic c 1-30 alkyl, alkenyl, polyalkenyl, alkynyl, polyalkynyl, aryl, alkylaryl or
  • Arylalkyl radical which is optionally substituted with hydroxy, oxy, oxo, carboxy, aminocarbonyl, alkoxycarbonyl, amino, aldehyde or alkoxy groups with up to 20 carbon atoms and / or optionally with one or more heteroatoms from the O series , N, S, P, As, Se is interrupted and / or substituted.
  • Preferred compounds of the general formula (I) are characterized in that n and m each represent 1 and that R 1 , R 2 , R 5 , R 6 , R 7 and R 9 are hydrogen atoms.
  • Particularly preferred compounds of the general formula (I) are characterized in that n and m each represent 1 and that R 1 , R 2 , R 5 , R 6 , R 7 and R 9 are hydrogen atoms.
  • (I) are characterized in that n and m each represent 1 and that R 1 , R 2 , R 5 , R 6 , R 7 and R 9 are hydrogen atoms and B represents a hydroxyl group or a radical -NHR a , wherein
  • R a is a hydrogen atom, a branched or straight-chain cyclic or polycyclic C ] __3 Q - alkyl, alkenyl, polyalkenyl, alkynyl, polyalkynyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl radical, optionally with hydroxy, oxy, oxo -, Carboxy, aminocarbonyl, alkoxycarbonyl, amino, aldehyde or alkoxy groups with up to 20 carbon atoms and / or optionally interrupted by one or more heteroatoms from the series 0, N, S, P, As, Se and / or is substituted.
  • the invention further relates to the new bifunctional sulfur-atom-interrupted sulfonamide ligands of the general formula (II)
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 'R 7 , R 8 , R 9 , n, m and B each have the meaning given above.
  • Preferred compounds of the general formula (II) are distinguished in that n and m each represent 1 and in that R 1 , R 2 , R 5 , R 6 , R 7 and R 9 are hydrogen atoms.
  • Particularly preferred compounds of the general formula (I) are characterized in that 1 for each of n and m is and that R 1 , R 2 , R 5 , R 6 , R 7 and R 9 are hydrogen atoms and B is a hydroxyl group or a radical -NHR a , wherein
  • R a is a hydrogen atom, a branched or straight-chain cyclic or polycyclic C ] __3 Q - alkyl, alkenyl, polyalkenyl, alkynyl, polyalkynyl, aryl, alkylaryl, arylalkyl radical, optionally with hydroxy, oxy, oxo -, Carboxy, aminocarbonyl, alkoxycarbonyl, amino, aldehyde or alkoxy groups with up to 20 carbon atoms and / or optionally interrupted by one or more heteroatoms from the series O, N, S, P, As, Se and / or is substituted.
  • the invention further relates to conjugates containing a compound of the general formula (I and / or II) and nucleotides of the DNA and RNA type, and also selectively accumulating in diseased tissue
  • conjugates are characterized in that the substances accumulating in the diseased tissue are peptides such as endotheline, partial sequences of endothelin, endothelin analogues, endothelin derivatives,
  • Endothelin antagonists or angiotensins partial sequences of angiotensins, angiotensin analogs, angiotensin derivatives and angiotensin antagonists as well as chemotactic peptides.
  • the peptides have the following sequences
  • the present invention furthermore further relates to compounds of the general formula (II)
  • R 1 represents a hydrogen atom, a branched or unbranched C 1-6 alkyl radical or a sulfur protecting group
  • R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 - R 8 and R 9 are the same or different and each represents a hydrogen atom and / or a branched or unbranched C ⁇ _g alkyl radical,
  • R a is a hydrogen atom, a branched or straight-chain, cyclic or polycyclic C ] __3 Q - alkyl, alkenyl, polyalkenyl, alkynyl, Polyalkynyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl, which is optionally substituted with hydroxy, oxy, oxo, carboxy, aminocarbonyl, alkoxycarbonyl, amino, aldehyde or alkoxy groups having up to 20 carbon atoms and / or optionally is interrupted and / or substituted by one or more heteroatoms from the series 0, N, S, P, As, Se,
  • Oligonucleotides in which the abbeu is prevented or made more difficult by naturally occurring nucleases, peptides, proteins, antibodies or their fragments are amidic or, in the case of substances containing hydroxyl groups, such as fatty alcohols, ester-like or, in the case of substances containing aldehyde groups, imidic
  • the compounds of the general formula (II) according to the invention are prepared by reacting 2-chloroethanesulfonic acid chloride optionally substituted with R 3 and R 4 in a manner known per se in an aprotic solvent with addition of a suitable base with compounds of the general formula (III)
  • auxiliary bases can, for example, tertiary amines, alkali and
  • Alkaline earth hydroxides, alkali and alkaline earth carbonates are Alkaline earth hydroxides, alkali and alkaline earth carbonates.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , n and B have the meaning given above,
  • kits which are used to produce radiopharmaceuticals, consisting of a compound of the general formula (II) or a conjugate according to the invention containing compounds of the general formula (I and / or II) and substances which accumulate selectively in tissues, a Reducing agents and optionally an auxiliary ligand, which are in the dry state or in solution, as well as instructions for use with a reaction instruction for reacting the described compounds with technetium-99m or Re in the form of a pertechnetate solution or perrhenate solution.
  • the invention also relates to a radiopharmaceutical composition for the non-invasive in vivo presentation of organs, receptors and receptor-containing tissue and / or of atherosclerotic plaques, which contain a compound of the general formula (I) or a conjugate according to the invention containing compounds of the general formula (I and / or II) and contains substances which accumulate selectively in tissues, optionally with the additives customary in galenicals, the compound being prepared in a kit with technetium-99m or Re in the form of a pertechnetate or perrhenate solution.
  • the radiopharmaceutical composition is administered to a patient in an amount of 0.1 to 30 mCi, preferably 0.5 to 10 mCi per 70 kg of body weight, and the radiation emitted by the patient is recorded.
  • many of the chelates synthesized and labeled with technetium-99m or Re show a higher stability than comparable N2S2 and N3S systems which are described in the literature.
  • Example 2 which was coupled to a partial endothelin sequence, no decomposition products could be observed after 24 hours.
  • Tissue-enriching substances also take place according to methods known per se to the person skilled in the art (for example Fritzberg et al .; J. Nucl.Med. 26, 7 (1987)), for example by reacting electrophilic groups of the complex ligand with nucleophilic centers of the selectively in diseased tissues enriching substances or by reaction of nucleophilic groups of the chelator with electrophilic groups of the substances which selectively accumulate in diseased tissues.
  • the coupling partners include different biomolecules used. So e.g. Ligands that bind to specific receptors and thus show changes in receptor density, these include Peptides, steroid hormones, growth factors and neurotransmitters. Coupling products with steroid hormone receptor-affine substances enable improved diagnosis of breast and prostate carcinomas (S.J. Brandes and J.A. Katzenellenbogen, Nucl .Med.Biol. 15, 53, 1988). Variously, tumor cells have an altered density of receptors for peptide hormones or growth factors, e.g. the "epidermal growth factor" (EgF). The concentration differences can be used for the selective enrichment of cytostatics in tumor cells (E. Abound-Pirak et al.;
  • biomolecules are metabolites that can be introduced into the metabolism of the cells and indicate a changed metabolism; these include e.g. Fatty acids, saccharides, peptides and amino acids. Fatty acids coupled to the less stable N2S2 systems have been described in EP-0200492. Other metabolic products such as saccharides, deoxyglucose, lactate and amino acids (leucine, methyl methionine, glycine) were modified with the help of the PET technique for imaging
  • Non-biological substances such as misonidazole and its derivatives, which irreversibly bind to cell components in tissues or tissue parts with a reduced oxygen concentration, can also be used for the specific enrichment of radioactive isotopes and thus for imaging tumors or ischemic regions (ME Shelton, J. Nucl. Med. 30, 351, 1989).
  • Endothelines, endothelin derivatives or with partial sequences of the endotheline or their derivatives for the detection of atherosclerotic vascular diseases were applied to WHHL rabbits, which have high LDL concentrations in the blood due to a genetic defect in the LDL receptor and thus have atherosclerotic lesions. About 1 to 6 h after application of the derivatives in WHHL rabbits, a high accumulation in atherosclerotic plaques could be demonstrated. So far, only very late stages of atherogenesis have been diagnosed with invasive procedures. The compounds according to the invention therefore offer the decisive advantage of diagnosing much earlier stages of atherosclerosis using a non-invasive method.
  • Coupling products of the chelates according to the invention or their complexes with technetium-99m or Re with fatty alcohols, fatty alcohol derivatives or with fatty alcohol amines or their derivatives have proven to be favorable for the detection of atherosclerotic vascular diseases.
  • These derivatives were applied to WHHL rabbits by a genetic defect of the LDL receptor have high LDL concentrations in the blood and thus have atherosclerotic lesions. About 1 to 6 h after application of the derivatives in WHHL rabbits, a high accumulation in atherosclerotic plaques could be demonstrated. So far, only very late stages of atherogenesis have been diagnosed with invasive procedures.
  • the compounds according to the invention therefore offer the decisive advantage of diagnosing much earlier stages of atherosclerosis using a non-invasive method.
  • compositions according to the invention are prepared in a manner known per se by adding the complexing agents according to the invention with the addition of a reducing agent, preferably tin (II) salts such as chloride, pyrophosphate or tartrate, and optionally with the addition of galenics usual additives - dissolves in aqueous medium and then sterile filtered.
  • a reducing agent preferably tin (II) salts such as chloride, pyrophosphate or tartrate
  • galenics usual additives - dissolves in aqueous medium and then sterile filtered.
  • Suitable additives are, for example, physiologically harmless buffers (eg tromethamine), small additions of electrolytes (eg sodium chloride), stabilizers (eg gluconate, phosphates or phosphonates).
  • the pharmaceutical composition according to the invention is in the form of a solution or in lyophilized form and is shortly before application with a solution of Tc-99m pertechnetate, eluted from commercially available Mo / Tc generators, or a perrhenate solution.
  • the pharmaceutical compositions according to the invention are dosed in amounts of 1x10 "5 to 5 ⁇ io 4 nmol / kg body weight, preferably in amounts between lxlO -3 to 5xl0 2 nmol / kg body weight.
  • the amount of radioactivity for diagnostic applications is between 0.05 to 50 mCi, preferably 5 to 30 mCi per 70 kg application, for therapeutic applications between 5 and 500 mCi, preferably 10 to 350 mCi.
  • the application is normally carried out by intravenous, intraarterial, peritoneal or intertumor injection of 0.1 to 2 ml of a solution of the agents according to the invention, intravenous application is preferred.
  • N-vinylsulfonylglycine methyl ester (1) An ice-cooled solution of 8.91 g (100 mmol) of the glycine methyl ester and 17.9 g of chloroethanesulfonyl chloride (110 mmol) in 100 ml of dichloromethane is slowly added with dry pyridine (400 mmol) while cooling with ice. The mixture is allowed to warm to RT and, after the reaction has ended, 200 ml of dilute HCl are added and the dichloromethane phase is separated off.
  • N- (5-chloro-3-thiapentylsulfonyl) ⁇ lycine methyl ester (3) A solution of 2.57 g of glycine derviate 2 (10 mmol) in 50 ml of anhydrous carbon tetrachloride is mixed with 3.14 g of powdered triphenylphosphine (12 mmol) under a nitrogen atmosphere. added and heated under reflux. After cooling, it is diluted with 50 ml of hexane and kept at -20 ° C for some time. The precipitate is suctioned off and the procedure is repeated as above until none
  • N- (5-mercapto-3-thiapentylsulfonyl) glycine (5) 3.52 g (10 mmol) 4. are stirred under protective gas in aqueous methanolic potassium hydroxide solution at 50 ° C. for 3 hours. After cooling, it is diluted with 400 ml of water and the undissolved solution is filtered off. The filtrate is acidified with HCl, extracted with dichloromethane, dried, concentrated and recrystallized. Yield: 64% Analysis:
  • 10 mg of compound 5_ are dissolved in 1.0 ml of ethanol. 50 ul of this ligand solution are mixed with 100 ul ethanol, 150 ul phosphate buffer pH 8.5, 50 ul of a deoxygenated aqueous citrate solution (50 mg / ml), 2.5 ul of a deoxygenated tin (II) chloride solution (5 mg / ml 0.1 N HCl) and 100 ⁇ l of a pertechnetate solution (400-1000 ⁇ Ci) are added.
  • a deoxygenated tin (II) chloride solution 50 mg / ml 0.1 N HCl
  • a pertechnetate solution 400-1000 ⁇ Ci
  • the reaction mixture is examined for the purity of the Tc complex formed by means of HPLC: LiChrospher RP-18 Column, 5 ⁇ , 125 x 4.6mm; Gradient elution from 100% A to 100% B within 15 min (eluent A: acetonitrile / sodium phosphate 5 mM, pH 2.0 (10/90); eluent B: acetonitrile / sodium phosphate 5 mM, pH 2.0 (75/25); 1 ml / min.
  • the radiochemical purity is> 92%.
  • reaction mixture 150 ul phosphate buffer pH 8, 5, 50 ul of a deoxygenated aqueous citrate solution (50 mg / ml), 2.5 ul of a deoxygenated tin (II) chloride solution (5 mg / ml 0.1 N HCl) and 100 ul of a pertechnetate Solution (400-1000 ⁇ Ci) added.
  • the reaction mixture is after a

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Abstract

Die Erfindung betrifft neue Verbindungen der allgemeinen Formel (I) M-L, worin M für ein Radioisotop von Tc oder Re und L für einen Liganden der allgemeinen Formel (II) R?1S-CR2R3-(CR4R5)¿n=1,2-S-CHR?6-CHR7-SO¿2-NH-(CR8R9)m=1,2-CO-B steht, worin R?1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9¿ unterschiedliche Bedeutung haben können und B für eine weitere Gruppe steht, die einerseits für die koordinative Bindung von Metallionen, andererseits für die Kopplung an sich selektiv anreichernde Verbindungen geeignet ist. Die neuen Verbindungen dienen zur Komplexierung von Technetium und Rhenium und werden in der medizinischen Diagnostik und Therapie eingesetzt.

Description

Bifunktionelle sulfidhaltige Sulfonamid-Chelatbildner vom Typ S2NY für radioaktive Isotope
Die Erfindung betrifft neue, Sulfonamidgruppen enthal- tende Chelatbildner, diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische Mittel, ihre Verwendung in der Radiodiagnostik und Radiotherapie, Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen und Mittel, sowie Konjugate dieser Verbindungen mit sich in erkranktem Gewebe selektiv anreichernden Substanzen, insbesondere Peptiden.
Die Anwendung von Radiopnarmaka für diagnostische und therapeutiscne ZwecKe ist seit langem im Bereich der biologischen und medizinischen Forschung bekannt
Insbesondere werden Radiopharmaka dazu benutzt, um bestimmte Strukturen wie beispielsweise das Skelett, Organe oder Gewebe, darzustellen. Die diagnostische Anwendung setzt den Gebrauch solcher radioaktiver Mittel voraus, die sich nach Applikation spezifisch m solchen
Strukturen im Patienten anreichern, die untersucht werden sollen. Diese sich loκal anreichernden radioaktiven Mittel können dann mittels geeigneter Detektoren, wie beispielsweise Szmtilations-Kameras oder anderer geeigneter Aufnahmeverfahren, aufgespürt, geplottet oder szmtigraphiert werden. Die Verteilung und relative Intensität des detektierten radioaktiven Mittels kennzeichnet den Ort einer Struktur, m dem sich das radioaktive Mittel befindet und kann die Anwesenheit von Anomalien m Struktur und Funktion, pathologische
Veränderungen etc. darstellen. In ähnlicher Weise können Radiopharmaka als therapeutische Mittel angewendet werden, um bestimmte krankhafte Gewebe oder Bereiche zu bestrahlen. Solche Behandlung erfordert die Herstellung radioaktiver therapeutischer Mittel, die sich in bestimmten Strukturen, Geweben oder Organen anreichern. Durch Anreicherung dieser Mittel wird die therapeutische Strahlung direkt an das pathologische Gewebe herangetragen.
Die Anwendung von sowohl diagnostischen als auch therapeutischen Radiopharmaka setzt radioaktiv markierbare Verbindungen voraus. Im Falle metallischer Radionuklide kann das Metall in freier Form als ein Ion oder in Form eines Metallkomplexes mit einem oder mehreren Liganden vorliegen. Beispiele für metallische Radionuklide, die Komplexe bilden können, sind Technetium-99m und die verschiedene Rheniumisotope. Das erste wird in der Diagnostik und das zweite in der Therapie verwendet . Die Radiopharmaka enthalten geeignete Träger und Zusatzstoffe, die eine Injektion, Inhalation oder Ingestion durch den Patienten erlauben, ebenso wie physiologische Puffer, Salze etc.
Das für nuklearmedizinische Fragestellungen am häufigsten verwendete Radionuklid ist Technetium-99m, das sich aufgrund seiner günstigen physikalischen Eigenschaften (keine Korpuskularstrahlung, 6 h physikalische Halbwertszeit, 140 KeV gamma-Strahlung) und der daraus resultierenden geringen Strahlenbelastung besonders gut als Radioisotop für die in vivo-Diagnostik eignet.
Technetium-99m läßt sich problemlos aus Nuklidgeneratoren als Pertechnetat gewinnen und ist in dieser Form direkt für die Herstellung von Kits für den klinischen Routinebedarf zu verwenden.
Die Herstellung von Radiopharmaka erfordert zunächst die Synthese eines geeigneten Liganden. Anschließend wird separat der Komplex mit dem Radionuklid dargestellt (Markierung) . Der hergestellte Ligand, stets in Form eines lyophilisierten Kits wird dazu mit einer das Radionuklid enthaltenen Lösung unter Komplexbildungsbedingungen umgesetzt. Ist beispielsweise die Herstellung eines Technetium-99m Radiopharmakons gewünscht, so wird der hergestellte Ligand unter Zusatz eines geeigneten Reduktionsmittels mit einer Pertechnetat-Lösung versetzt und unter geeigneten Reaktionsbedingungen der entsprechende Technetium-Komplex hergestellt. Diese Komplexe werden dann dem Patienten in geeigneter Weise durch Injektion, Inhalation oder Ingestion verabreicht .
Die das Radionuklid enthaltende Lösungen können, wie im Falle von Technetium-99m, aus einem erhältlichen Mo- 99/Tc-99m Nuklid-Generator gewonnen werden, oder von einem Hersteller, wie im Falle von Rhenium-186, bezogen werden. Die Komplexbildungsreaktion wird unter geeigneten Temperaturen (z.B. 20°-100°C) innerhalb weniger Minuten bis mehreren Stunden durchgeführt. Um eine vollständige Komplexbildung zu gewährleisten, ist ein großer Überschuß (mehr als 100-facher Überschuß zum Metall-Radionuklid) des hergestellten Liganden und eine ausreichende Menge an Reduktionsmittel für eine vollständige Reduktion des eingesetzten Radionuklids erforderlich.
Radiopharmazeutische Mittel werden durch Kombination des Radionuklid-Komplexes, in einer für die diagnostische oder therapeutische Anwendung ausreichenden Menge, mit pharmakologisch akzeptablen radiologischen Trägerstoffen hergestellt. Dieser radiologische Trägerstoff sollte günstige Eigenschaften für die Applikation des radiopharmazeutischen Mittels in Form einer Injektion, Inhalation oder Ingestion aufweisen. Beispiele solcher Trägerstoffe sind HSA, wäßrige Pufferlösungen, z.B. Tris- (hydroxymethyl) aminoethane (bzw. deren Salze) , Phosphat, Citrat, Bicarbonat usw., steriles Wasser, physiologische Kochsalzlösung, isotonische Chlorid-, oder Dicarbonat- Ionenlösungen oder normale Plasma-Ionen wie Ca2+, Na+, K+ und Mg2+.
Da Technetium in einer Reihe von Oxidationsstufen (+7 bis -1) vorliegen kann, ist es häufig erforderlich, daß radiopharmazeutische Mittel zusätzliche Mittel enthalten, die als Stabilisatoren bekannt sind. Diese halten das Radionuklid in einer stabilen Form, bis es mit dem Liganden reagiert hat. Diese Stabilisatoren können Mittel, die als Transfer- oder Hilfsliganden bekannt sind, beinhalten, die besonders nützlich dazu sind, das Metall in einer wohl definierten Oxidationsstufe zu stabilisieren und zu komplexieren, bis der Zielligand über einen Ligandenaustausch das Metall komplexiert . Beispiele dieser Art von Hilfsliganden sind
(einschließlich deren Salze) Gluconheptonsäure, Weinsäure, Zitronensäure oder andere gebräuchliche Liganden, wie später genauer ausgeführt ist.
Standardmäßig werden radionuklidhaltige
Radiopharmazeutika dargestellt, indem zunächst der Ligand synthetisiert und anschließend mit dem Metall-Radionuklid in geeigneter Weise umgesetzt wird, um einen entsprechenden Komplex zu bilden, in dem notwendigerweise der Ligand nach Komplexierung unverändert, mit Ausnahme der Abspaltung eventuell vorhandener Schutzgruppen oder Wasserstoffionen, vorliegen muß. Die Entfernung dieser Gruppen erleichtert die Koordination des Liganden am Metallion und führt so zu einer raschen Komplexierung.
Zur Bildung von Technetium-99m-Komplexen wird Pertechnetat zunächst aus einem Nuklidgenerator gewonnen und durch Verwendung geeigneter Reduktionsmittel (z.B. SnCl2, S2O42" etc.) in eine niedrigere Oxidationsstufe überführt, die anschließend durch einen geeigneten
Chelator stabilisiert wird. Da Technetium in einer Reihe von Oxidationsstufen (+7 bis -1) vorliegen kann, die die pharmakologischen Eigenschaften durch Veränderungen der Ladung eines Komplexes stark verändern können, ist es notwendig, Chelatoren bzw. Komplexliganden für Technetium-99m bereitzustellen, die Technetium sicher, fest und stabil in einer definierten Oxidationsstufe binden können, um zu verhindern, daß durch in vivo ablaufende Redoxprozesse bzw. Technetiumfreisetzungen aus dem entsprechenden Radiodiagnostika eine unerwünschte Biodistribution stattfindet, die eine sichere Diagnostik entsprechender Erkrankungen erschwert.
Die Effizienz von Radionukliden in der in vivo Diagnostik, als auch der Therapie hängt von der Spezifität und der Selektivität der markierten Chelate zur Targetzelle ab. Eine Verbesserung dieser Eigenschaften ist durch Kopplung der Chelate an Biomoleküle nach dem "Drug-Targeting"-Prinzip zu erreichen. Als Biomoleküle bieten sich Antikörper, deren Fragmente, Hormone, Wachstumsfaktoren und Substrate von Rezeptoren und Enzymen an. So wird in der britischen Patentanmeldung GB 2,109,407 die Verwendung radioaktiv markierter monoklonaler Antikörper gegen tumorassoziierte Antigene, für die in vivo Tumordiagnsotik beschrieben. Ebenso wurden direkte
Proteinmarkierungen über Donor-Gruppen (Amino-, Amid-, Thiol-, etc.) des Proteins (Rhodes, B.A. et al . , J. Nukl . Med. 1986, 27, 685-693) oder durch Einführen von Komplexbildnern (US-Patent 4,479,930 und Fritzberg, A.R. et al. Nucl. Med. 1986, 27, 957) mit Technetium-99m beschrieben.Diese experimentellen Methoden stehen jedoch für die klinische Anwendung nicht zur Verfügung, da zum einen die Selektivität zu niedrig und zum anderen die Backgroundaktivität im Organismus zu hoch ist, um ein in vivo Imaging zu ermöglichen. Als geeignete Komplexbildner für Technetium und Rheniumisotope gelten z.B. zyklische Amine wie sie von Volkert et al . (Appl. Radiol.Isot. 1982, 33; 891) und Troutner et al . (J. Nucl. Med. 1980, 21; 443) beschrieben werden, die aber den Nachteil haben, daß sie häufig erst ab einem pH-Wert > 9 in der Lage sind, Technetium-99m in guten Ausbeuten zu binden. N2θ2-Systeme (Pillai, M.R.A., Troutner, D.E. et al . ; Inorg. Chem. 1990, 29; 1850) befinden sich in der klinischen Anwendung. Nichtzyklische N4-Systeme wie z.B. das HMPAO haben als großen Nachteil ihre geringe Komplexstabilität. Tc-99m-HMPAO muß wegen seiner Instabilität (Ballinger, J.R. et al . , Appl. Radiat . Isot. 1991, 42; 315) , Billinghurst, M.W. et al . , Appl. Radiat. Isot. 1991, 42; 607) innerhalb von 30 Minuten nach seiner Markierung appliziert werden, damit der Anteil an Zerfallsprodukten, die eine andere Pharmakokinetik und Ausscheidung besitzen, klein gehalten werden kann. Solche radiochemischen Verunreinigungen erschweren die Erkennung von zu diagnostizierenden Erkrankungen. Eine Kopplung dieser Chelate bzw. Chelatbildner an andere, sich selektiv in Krankheitsherden anreichernde Substanzen ist nicht mit einfachen Mitteln zu lösen, so daß sich diese im allgemeinen unspezifisch im Organismus verteilen.
N2S2-Chelatoren (Bormans, G. et al.; Nucl. Med. Biol . 1990, 17; 499) wie z.B. Ethylendicystein (EC; Verbruggen, A.M. et al.; J. Nucl. Med. 1992, 33; 551) erfüllen zwar die Forderung nach hinreichender Stabilität des entsprechenden Technetium-99m-Komplexes, bilden aber erst ab einem pH-Wert des Komplexierungsmediums > 9 Radiodiagnostika mit einer Reinheit von größer 69%. N3S- Systme (Fritzburg, A. ; EP-0173424 und EP-0250013) bilden zwar stabile Technetium-99m-Komplexe, müssen aber zur Bildung eines einheitlichen Radiopharmakons auf Temperaturen von ca. 100°C erhitzt werden. In den letzten Jahren ist das Verlangen nach sich spezifisch in erkrankten Geweben anreichernden Radiodiagnostika gestiegen. Dies kann erreicht werden, wenn Komplexbildner leicht an sich selektiv anreichernde Substanzen gekoppelt werden können und dabei ihre günstigen Komplexierungseigenschaften nicht verlieren. Da es aber sehr häufig dazu kommt, daß nach Kopplung eines Komplexbildners unter Nutzung einer seiner funktionellen Gruppen an ein solches Molekül eine Abschwächung der Komplexstabilität beobachtet wird, erscheinen die bisherigen Ansätze zur Kupplung von Chelatbildnern an sich selektiv anreichernde Substanzen wenig zufriedenstellend, da ein diagnostisch nicht tolerierbarer Anteil des Isotops aus dem Konjugat in vivo freigesetzt wird (Brechbiel, M.W. et al . ; Inorg. Chem. 1986, 25, 2772) . Es ist deswegen notwendig bifunktionelle Komplexbildner darzustellen, die sowohl funktionelle Gruppen zur Bindung des gewünschten Metallions als auch eine (andere, mehrere) funktionelle Gruppe zur Bindung des sich selektiv anreichernden Moleküls tragen, oder Komplexbildner derart zu gestalten, daß erst durch Kopplung an eine sich selektiv anreichernde Substanz die gewünschte Komplexbildnerstruktur gebildet wird und somit eine Abschwächung der Komplexstabilität ausgeschlossen wird. Solche Liganden ermöglichen eine spezifische, chemisch definierte Bindung von Technetium- oder Rhenium- Isotopen an verschiedenste biologische Materialien, auch dann, wenn ein sogenanntes Prelabeling durchgeführt wird. Es wurden einige Chelatbildner, gekoppelt an monoklonale Antikörper (z.B. EP-0247866 und EP-0188256) oder Fettsäuren (EP-0200492) , beschrieben. Als Chelatbildner werden jedoch die bereits erwähnten N2S2-Systeme verwendet, die aufgrund ihrer geringen Stabilität wenig geeignet sind. Da sowohl die sich selektiv anreichernden Substanzen in ihren Eigenschaften, sowie auch die Mechanismen, nach denen sie angereichert werden, sehr unterschiedlich sind, ist es weiterhin notwendig, den kopplungsfähigen Chelatbildner zu variieren und den physiologischen Anforderungen des Kopplungspartners hinsichtlich seiner Lipophilie, Membranpermeabilität etc. anpassen zu können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, stabile Komplexverbindungen, die gekoppelt oder fähig zur Kopplung an unterschiedliche sich selektiv anreichernde Verbindungen sind, zur Verfügung zu stellen, ohne daß deren Spezifität und Selektivität wesentlich beeinflußt wird. Zusätzlich besteht die Aufgabe, solche koppelbaren Chelatoren oder Komplexe bereitzustellen, die über eine größere chemische Variationsbreite der Substituenten verfügen, um diese den oben referierten Erfordernissen anpassen zu können. Dabei müssen gleichzeitig die Voraussetzungen für die Anwendung dieser Verbindungen am Menschen bezüglich aufgenommener Strahlendosis, Stabilität und Löslichkeit der Verbindungen erfüllt sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß neue, bifunktionelle Sulfonamidgruppen enthaltende Chelatbildner und deren Kopplungsprodukte mit sich spezifisch anreichernden Verbindungen zur Verfügung gestellt werden.
Gegenstand der Erfindung sind Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
M - L (I)
worin M ein Radioisotop von Tc oder Re und L einen Liganden der allgemeinen Formel (II) Rl-S-CR2!.3- (CR4R5)n=1# 2-S-CHR6-CHR7-S02-NH- (CR8R9)m=1/ 2-CO-B
(II) bedeutet, worin
R1 für ein Wasserstoffatom, für einen verzweigten oder unverzweigten C]__g-Alkylrest oder für eine Schwefelschutzgruppe steht,
R2, R3, R4, R5, R6, R7- R8 und R9 gleich oder unterschiedlich sind und jeweils für ein Wasserstoffatom und/oder für einen verzweigten oder unverzweigten C]__g-Alkylrest stehen,
B für eine Hydroxylgruppe, eine Mercaptogruppe oder einen Rest -NHRa, worin
Ra ein Wasserstoffatom, einen verzweigten oder geradkettigen, zyklischen oder polyzyklischen cl-30-Alkyl- , Alkenyl- , Polyalkenyl- , Alkinyl- , Polyalkinyl- ,Aryl- , Alkylaryl- oder
Arylalkylrest, der gegebenenfalls mit Hydroxy-, Oxy-, Oxo-, Carboxy-, Aminocarbonyl-, Alkoxycarbonyl- , Amino-, Aldehyd- oder Alkoxygruppen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen substituiert ist und/oder gegebenenfalls durch ein oder mehrere Heteroatome aus der Reihe O, N, S, P, As, Se unterbrochen und/oder substituiert ist, darstellt steht .
Bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel (I) zeichnen sich dadurch aus, daß für n und m jeweils 1 steht und daß R1 , R2 , R5, R6 , R7 und R9 Wasserstoffatome sind. Besonders bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel
(I) zeichnen sich dadurch aus, daß für n und m jeweils 1 steht und daß R1, R2, R5, R6, R7 und R9 Wasserstoffatome sind und B für eine Hydroxylgruppe oder einen Rest -NHRa steht, worin
Ra ein Wasserstoffatom, einen verzweigten oder geradkettigen zyklischen oder polyzyklischen C]__3Q- Alkyl- , Alkenyl- , Polyalkenyl- , Alkinyl- , Polyalkinyl- ,Aryl- , Alkylaryl- oder Arylalkylrest, der gegebenenfalls mit Hydroxy-, Oxy-, Oxo-, Carboxy-, Aminocarbonyl-, Alkoxycarbonyl- , Amino-, Aldehyd- oder Alkoxygruppen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen substituiert ist und/oder gegebenenfalls durch ein oder mehrere Heteroatome aus der Reihe 0, N, S, P, As, Se unterbrochen und/oder substituiert ist, darstellt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die neuen bifunktionellen schwefelatom-unterbrochenen Sulfonamid Liganden der allgemeinen Formel (II)
R1S-CR2R3- (CR4R5)n=1#2-S-CHR6-CHR7-S02-NH- (CR8R9)m=1 f 2-CO-B
(II)
worin R1, R2 , R3 , R4 , R5, R6 ' R7, R8, R9, n, m und B jeweils die voranstehend angegebene Bedeutung haben.
Bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel (II) zeichnen sich dadurch aus, daß für n und m jeweils 1 steht und daß R1, R2 , R5, R6, R7 und R9 Wasserstoffatome sind.
Besonders bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel (I) zeichnen sich dadurch aus, daß für n und m jeweils 1 steht und daß R1, R2, R5, R6, R7 und R9 Wasserstoffatome sind und B für eine Hydroxylgruppe oder einen Rest -NHRa, worin
Ra ein Wasserstoffatom, einen verzweigten oder geradkettigen zyklischen oder polyzyklischen C]__3Q- Alkyl-, Alkenyl-, Polyalkenyl- , Alkinyl-, Polyalkinyl- ,Aryl- , Alkylaryl-, Arylalkylrest, der gegebenenfalls mit Hydroxy-, Oxy-, Oxo-, Carboxy-, Aminocarbonyl-, Alkoxycarbonyl- , Amino-, Aldehyd- oder Alkoxygruppen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen substituiert ist und/oder gegebenenfalls durch ein oder mehrere Heteroatome aus der Reihe O, N, S, P, As, Se unterbrochen und/oder substituiert ist, darstellt, steht.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Konjugate enthaltend eine Verbindung der allgemeinen Formel (I und/oder II) und Nukleotiden vom DNA und RNA-Typ, sowie sich selektiv in erkranktem Gewebe anreichernde
Substanzen, wobei zwischen diesen eine konvalente Bindung besteht und diese im Falle von Carboxyl- oder Aminogruppen enthaltenden Substanzen wie natürlich vorkommenden oder modifizierten Oligonukleotiden, bei denen der Abbau durch natürlich vorkommende Nukleasen verhindert oder erschwert ist, Peptiden, Proteinen, Antikörpern oder deren Fragmente amidisch oder im Falle von Hydroxylgruppen enthaltenden Substanzen wie Fettalkoholen esterartig oder im Falle von Aldehydgruppen enthaltende Substanzen imidisch vorliegt.
Besonders bevorzugte Konjugate zeichnen sich dadurch aus, daß die sich im erkrankten Gewebe anreichernden Substanzen Peptide wie Endotheline, Teilsequenzen von Endothelinen, Endothelin-Analoga, Endothelin-Derivate,
Endothelin-Antagonisten oder Angiotensine, Teilsequenzen von Angiotensinen, Angiotensin-Analoga, Angiotensin- Derivate und Angiotensin-Antagonisten sowie chemotaktische Peptide bedeuten.
In weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Konjugaten weisen die Peptide die folgenden Sequenzen
Cys-Ser-Cys-Ser-Ser-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Cys-Val-Tyr I 1
Phe-Cys-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Ser-Cys-Ser-Ser-Trp-Leu-Asp-Lys-Glu-Cys-Val-Tyr-
Phe-Cys-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Thr-Cys-Phe-Thr-Tyr-Lys-Asp-Lys-Glu-Cys-Val-Tyr- 1
Phe-Cys-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Ser-Ala-Ser-Ser-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Ala-Val-Tyr-
Phe-Cys-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Ser-Cys-Lys-Asp-Met-Thr-Asp-Lys-Glu-Cys-Leu-Asn-
Phe-Cys-His-Gln-Asp-Val-Ile-Trp,
I i
Ala-Ser-Cys-Ser-Ser-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Cys-Val-Tyr-
Phe-Ala-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp, Ala-Ser-Ala-Ser-Ser-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Ala-Val-Tyr- Phe-Ala-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Ser-Cys-Ser-Ser-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Cys-Val-Tyr- Phe-Cys-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Thr-Cys-Phe-Thr-Tyr-Lys-Asp-Lys-Glu-Ala-Val-Tyr- Phe-Ala-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Val-Tyr-Phe-Cys-His-Gin-Asp-Val-Ile-Trp,
N-Acetyl-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Ala-Val-Tyr-Phe-Ala-His-Gin- Asp-Val-Ile-Trp,
Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu,
Ac-Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu,
Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe,
Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe,
Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu,
Sar-Arg-Val-Tyr-Val-His-Pro-Ala,
For-Met-Leu-Phe,
For-Met-Leu-Phe-Lys,
die Teilsequenzen
His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
D-Trp-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp, Phe-D-Trp-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe,
Val-Tyr-Ile-His-Pro,
oder die zyclischen Aminosäuresequenzen
Cyclo- (DTrp-DAsp-Pro-DVal-Leu) ,
Cyclo- (DGlu-Ala-alloDIle-Leu-DTrp)
auf
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ferner Verbindungen der allgemeinen Formel (II)
R1S-CR2R3- (CR4R5)n=1/2-S-CHR6-CHR7-S02-NH- (CR8R9)m=lf 2-CO-B (II) worin
R1 für ein Wasserstoffatom, für einen verzweigten oder unverzweigten C^_g-Alkylrest oder für eine Schwefelschutzgruppe steht,
R2, R3, R4, R5, R6, R7- R8 und R9 gleich oder unterschiedlich sind und jeweils für ein Wasserstoffatom und/oder für einen verzweigten oder unverzweigten Cχ_g- Alkylrest stehen,
B für eine Hydroxylgruppe, eine Mercaptogruppe oder einen
Rest -NHRa, worin
Ra ein Wasserstoffatom, einen verzweigten oder geradkettigen, zyklischen oder polyzyklischen C]__3Q- Alkyl-, Alkenyl-, Polyalkenyl- , Alkinyl-, Polyalkinyl- ,Aryl- , Alkylaryl- oder Arylalkylrest, der gegebenenfalls mit Hydroxy- , Oxy- , Oxo- , Carboxy-, Aminocarbonyl-, Alkoxycarbonyl- , Amino-, Aldehyd- oder Alkoxygruppen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen substituiert ist und/oder gegebenenfalls durch ein oder mehrere Heteroatome aus der Reihe 0, N, S, P, As, Se unterbrochen und/oder substituiert ist,darstellt, steht,
deren Konjugate mit sich selektiv in erkranktem Gewebe anreichernden Substanzen, wobei zwischen diesen eine kovalente Bindung besteht und diese im Falle von Carboxyl- oder Aminogruppen enthaltenden Substanzen wie natürlich vorkommenden oder modifizierten
Oligonukleotiden, bei denen der Abbeu durch natürlich vorkommende Nukleasen verhindert oder erschwert ist, Peptiden, Proteinen, Antikörpern oder deren Fragmente amidisch oder im Falle von Hydroxylguppen enthaltenden Substanzen wie Fettalkoholen esterartig oder im Falle von Aldehydgruppen enthaltende Substanzen imidisch vorliegt
sowie deren Komplexe mit Radioisotopen von Tc und Re .
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel (II) erfolgt dadurch, daß man gegebenenfalls mit R3 und R4 substituiertes 2- Chlorethansulfonsäurechlorid in an sich bekannter Weise in einem aprotischen Lösungsmittel unter Zusatz einer geeigneten Base mit Verbindungen der allgemeinen Formel (III)
H2N-(CR8R9)m=1/2-CO-B
(III) worin R8, R9, m und B die voranstehend angegebene Bedeutung haben,
zu Verbindungen der allgemeinen Formel (IV)
R4HC=CR5-S02-NH-CR6R7- (CR8R9)m=1/ 2-CO-B
(IV)
worin R4- R5, R6 , R7, R8, R9, m und B die voranstehend angegebene Bedeutung haben,
umsetzt .
Diese Umsetzungen werden in polaren und unpolaren, aprotischen Lösungsmitteln wie beispielsweise
Dichlormethan, Tetrahydrofüran, Chloroform, 1,4-Dioxan, Pyridin, DMF oder DMSO bei Temperaturen zwischen -40° und 120°C unter Zugabe einer Hilfsbase zum Abfangen der freiwerdenden Säuren durchgeführt. Solche Hilfsbasen können beispielsweise tertiäre Amine, Alkali- und
Erdalkalihydroxide, Alkali- und Erdalkalicarbonate sein.
Die daraus resultierenden Verbindungen der allgemeinen Formel (IV) werden gegebenenfalls unter Zusatz einer geeigneten Hilfsbase, wie beispielsweise einem tertiären Amin, mit Verbindungen der allgemeinen Formel (V)
R1S-CR2R3- (CR4R5)n=1/2-SH
(V)
worin R1, R2, R3, R4 , n und B die voranstehend angegebene Bedeutung haben,
umsetzt, und gegebenenfalls vorhandene Schutzgruppen in an sich bekannter Weise abspaltet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Kits, die zur Herstellung von Radiopharmaka dienen, bestehend aus einer Verbindung der allgemeinen Formel (II) oder einem erfindungsgemäßen Konjugat enthaltend Verbindungen der allgemeinen Formel (I und/oder II) und sich selektiv in Geweben anreichernden Substanzen, einem Reduktionsmittel und gegebenenfalls einem Hilfsliganden, die in trockenem Zustand oder in Lösung vorliegen, sowie einer Gebrauchsanweisung mit einer Reaktionsvorschrift zur Umsetzung der beschriebenen Verbindungen mit Technetium- 99m oder Re in Form einer Pertechnetatlösung oder Perrhenatlösung.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine radiopharmazeutische Zusammensetzung zur nicht invasiven in vivo Darstellung von Organen, Rezeptoren und rezeptorhaltigem Gewebe und/oder von atherosklerotischen Plaques, die eine Verbindung der allgemeinen Formel (I) oder ein erfindungsgemäßes Konjugat enthaltend Verbindungen der allgemeinen Formel (I und/oder II) und sich selektiv in Geweben anreichernden Substanzen, gegebenenfalls mit den in der Galenik üblichen Zusätzen, enthält, wobei die Verbindung in einem Kit mit Technetium-99m oder Re in Form einer Pertechnetat- oder Perrhenatlösung zubereitet wird.
In einer Methode zur Durchführung einer radiodiagnostischen Untersuchung wird die radiopharmazeutische Zusammensetzung in einer Menge von 0,1 bis 30 mCi, bevorzugt von 0,5 bis 10 mCi pro 70 kg Körpergewicht einem Patienten verabreicht und die vom Patienten abgegebene Strahlung aufgezeichnet . Überraschenderweise zeigen viele der synthetisierten und mit Technetium-99m oder Re markierten Chelate eine höhere Stabilität als vergleichbare N2S2- und N3S-Systeme, die in der Literatur beschrieben sind. So konnten z.B. bei einer erfindungsgemäßen Substanz (Beispiel 2) , die an einer Endothelin-Teilsequenz gekoppelt wurde, keine Zersetzungsprodukte nach 24 h beobachtet werden. Auch konnte durch Kompetitionsversuche festgestellt werden, daß die in dieser Erfindung beschriebenen Tc-99m oder Re- Chelatoren besser als die vergleichbaren N2S2, N3S und Propylenaminoxim-Systeme komplexieren. Die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Chelate und Chelatbildner sind damit eindeutig besser für diagnostische und therapeutische Zwecke geeignet als die bisher bekannten Systeme. Ein besonderer Vorteil liegt in den milden Markierungsbedingungen. So gelingt nach Abspaltung der Schutzgruppen die Markierung der erfindungsgemäßen Liganden sowie deren Kopplungsprodukten an sich selektiv in erkrankten Geweben anreichernden
Substanzen bei Raumtemperatur und bei physiologischem pH- Wert. Durch Wahl geeigneter Schutzgruppen, die sich je nach Kopplungsprodukt mit unterschiedlichen Reaktionsbedingungen abspalten lassen, ist stets gewährleistet, daß unerwünschte Nebenreaktionen bei der Aufreinigung der Kopplungsprodukte nicht auftreten können. Dies bietet die Gewähr, daß keine unerwünschten Vernetzungsreaktionen oder Oxidationen freier Sulfhydrylgruppen zu Disulfiden unter Reinigungsbedingungen auftreten. Solche Veränderungen beeinflussen häufig die Markierungsausbeute und radiochemische Reinheit und somit auch den Background durch unspezifisch gebundenes Technetium nachteilig. Die Etablierung von Schwefelschutzgruppen bzw. deren Abspaltung erfolgt nach Methoden, die dem Fachmann bekannt sind. Die Kopplung an sich selektiv in erkrankten /12636 PO7DE96/01825
19
Geweben anreichernden Substanzen erfolgt ebenfalls nach an sich dem Fachmann bekannten Methoden (z.B. Fritzberg et al.; J.Nucl.Med. 26, 7 (1987)), beispielsweise durch Umsetzung von elektrophilen Gruppen des Komplexliganden mit nukleophilen Zentren der sich selektiv in erkrankten Geweben anreichernden Substanzen oder durch Reaktion nukleophiler Gruppen des Chelators mit elektrophilen Gruppen der sich selektiv in erkrankten Geweben anreichernden Substanzen.
Als Kopplungspartner werden u.a. verschiedene Biomoleküle verwendet. So z.B. Liganden, die an spezifische Rezeptoren binden und so Veränderungen der Rezeptordichte erkennen lassen, hierzu gehören u.a. Peptide, Steroidhormone, Wachstumsfaktoren und Neurotransmitter. Kopplungsprodukte mit steroidhormon-rezeptoraffinen Substanzen ermöglichen eine verbesserte Diagnostik von Mamma- und Prostatacarzinomen (S.J. Brandes und J.A. Katzenellenbogen, Nucl .Med.Biol . 15, 53, 1988) . Verschiedentlich weisen Tumorzellen eine veränderte Dichte von Rezeptoren für Peptidhormone oder Wachstumsfaktoren auf, wie z.B. den "epidermal growth factor" (EgF) . Die Konzentrationsunterschiede lassen sich zur selektiven Anreicherung von Cytostatika in Tumorzellen nutzen (E.Abound-Pirak et al. ;
Proc.Natl.Acad.Sei. USA 86, 3778, 1989) . Weitere Biomoleküle sind in den Metabolismus der Zellen einschleusbare Metabolite, die einen veränderten Stoffwechsel anzeigen; hierzu gehören z.B. Fettsäuren, Saccharide, Peptide und Aminosäuren. Fettsäuren gekoppelt an die weniger stabilen N2S2-Systeme wurden in der EP- 0200492 beschrieben. Andere StoffWechselprodukte wie Saccharide, Desoxyglucose, Lactat und Aminosäuren (Leucin, Methylmethionin, Glycin) wurden mit Hilfe der PET-Technik zur bildlichen Darstellung veränderter
StoffWechselvorgänge verwendet (R. Weinreich, Swiss Med. 8, 10, 1986) . Auch nicht biologische Substanzen wie Misonidazol und seine Derivate, die sich in Geweben bzw. Gewebeteilen mit reduzierter Sauerstoffkonzentration irreversibel an Zellbestandteile binden, können zur spezifischen Anreicherung von radioaktiven Isotopen und somit zur bildlichen Darstellung von Tumoren oder ischämischen Regionen herangezogen werden (M.E. Shelton, J.Nucl.Med. 30, 351, 1989) . Schließlich ist auch die Kopplung der neuen Chelatbildner an monoklonalen Antikörpern bzw. deren Fragmenten, Polysacchariden wie Dextrane oder Stärken, Bleomycine, Hormonen, Enzymen, Polypeptiden wie Polylysin und Nukleotiden vom DNA- oder RNA-Typ möglich. Besonders günstig erwiesen sich Kopplungsprodukte der erfindungsgemäßen Chelate bzw. deren Komplexe mit Technetium-99m oder Re mit
Endothelinen, Endothelinderivaten oder mit Teilsequenzen der Endotheline bzw. deren Derivate zur Detektion von atherosklerotischen Gefäßerkrankungen. Diese Derivate wurden WHHL-Kaninchen appliziert, die durch einen genetischen Defekt des LDL-Rezeptors hohe LDL- Konzentrationen im Blut aufweisen und somit atherosklerotische Läsionen aufweisen. Etwa 1 bis 6 h nach Applikation der Derivate in WHHL-Kaninchen konnte eine hohe Anreicherung in atherosklerotischen Plaques nachgewiesen werden. Bisher konnten nur sehr späte Stadien der Atherogenese mit invasiven Verfahren diagnostiziert werden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen bieten daher den entscheidenden Vorteil, viel frühere Stadien der Atherosklerose mit einem nicht invasiven Verfahren zu diagnostizieren. Günstig erwiesen sich Kopplungsprodukte der erfindungsgemäßen Chelate bzw. deren Komplexe mit Technetium-99m oder Re mit Fettalkoholen, Fettalkoholderivaten oder mit Fettalkoholaminen bzw. deren Derivate zur Detektion von atherosklerotischen Gefäßerkrankungen. Diese Derivate wurden WHHL-Kaninchen appliziert, die durch einen genetischen Defekt des LDL-Rezeptors hohe LDL- Konzentrationen im Blut aufweisen und somit atherosklerotische Läsionen aufweisen. Etwa 1 bis 6 h nach Applikation der Derivate in WHHL-Kaninchen konnte eine hohe Anreicherung in atherosklerotischen Plaques nachgewiesen werden. Bisher konnten nur sehr späte Stadien der Atherogenese mit invasiven Verfahren diagnostiziert werden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen bieten daher den entscheidenden Vorteil, viel frühere Stadien der Atherosklerose mit einem nicht invasiven Verfahren zu diagnostizieren.
Es ist unerheblich, ob eine Markierung der beschriebenen Chelatbildner mit Technetium-99m vor oder nach der Kopplung an das sich selektiv anreichernde Molekül durchgeführt wird. Für eine Kopplung an das sich selektiv anreichernde Molekül nach einer Komplexierung ist jedoch Voraussetzung, daß die Umsetzung des radioaktiven Komplexes mit der sich anreichernden Verbindung schnell, unter milden Bedingungen und nahezu quantitativ abläuft, so daß eine anschließende Aufreinigung nicht erforderlich ist.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel erfolgt in an sich bekannter Weise, in dem man die erfindungsgemäßen Komplexbildner unter Zusatz eines Reduktionsmittels, vorzugsweise Zinn- (II) -Salzen wie - chlorid, -pyrophosphat oder -tartrat - und gegebenenfalls unter Zugabe der in der Galenik üblichen Zusätze - in wäßrigem Medium löst und anschließend sterilfiltriert. Geeignete Zusätze sind beispielsweise physiologisch unbedenkliche Puffer (z.B. Tromethamin) , geringe Zusätze von Elektrolyten (z.B. Natriumchlorid) , Stabilisatoren (z.B. Gluconat, Phosphate oder Phosphonate) . Das erfindungsgemäße pharmazeutische Mittel liegt in Form einer Lösung oder in lyophilisierter Form vor und wird kurz vor der Applikation mit einer Lösung Tc-99m- Pertechnetat, eluiert aus kommerziell erhältlichen Mo/Tc- Generatoren, oder einer Perrhenatlösung versetzt.
Bei der nuklearmedizinischen in vivo Anwendung werden die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel in Mengen von 1x10"5 bis 5χio4 nmol/kg Körpergewicht, vorzugsweise in Mengen zwischen lxlO-3 bis 5xl02 nmol/kg Körpergewicht dosiert . Ausgehend von einem mittleren Körpergewicht von 70 kg beträgt die Radioaktivitätsmenge für diagnostische Anwendungen zwischen 0,05 bis 50 mCi, vorzugsweise 5 bis 30 mCi pro 70 kg Applikation. Für therapeutische Anwendungen werden zwischen 5 und 500 mCi, vorzugsweise 10 bis 350 mCi appliziert. Die Applikation erfolgt normalerweise durch intravenöse, intraarterielle, peritoneale oder intertumorale Injektion von 0,1 bis 2 ml einer Lösung der erfindungsgemäßen Mittel. Bevorzugt ist die intravenöse Applikation.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes.
Beispiel 1
N-Vinylsulfonyl-glycinmethylester (1) Eine eisgekühlte Lösung von 8,91 g (100 mmol) des Glycinmethylesters und 17,9 g Chlorethansulfonylchlorid (110 mmol) in 100 ml Dichlormethan wird langsam unter Eiskühlung mit trockenem Pyridin (400 mmol) versetzt. Man läßt auf RT erwärmen und nach beendeter Reaktion wird mit 200 ml verd. HCI versetzt und die Dichlormethan-Phase abgetrennt. Die wäßrige Phase wird mehrmals mit Dichlormethan extrahiert, mit Wasser gewaschen, getrocknet, eingeengt und chromatographiert (Kieselgel CH2CI2) - Es verbleiben 12,9 g eines langsam kristallisierenden Öls. Ausbeute: 72% Analyse : Ber. : C 33,52 H 5,06 N 7,82 0 35,72 S 17,90 Gef. : C 33,24 H 5,23 N 7,66 S 17,61
N- (5-hydroxy-3-thiapentylsulfonvl) -αlycinmethylester (2) Zu einer gerührten Lösung von 7,81 g Mercaptoethanol (100 mmol) und 150 mg Triton-B-Lösung werden unter
Kühlung 1,79 g der Vinylsulfonsäure 1 (10 mmol) zugegeben und 20 h unter Sauerstoffausschluß bei RT gerührt. Anschließend wird mit Wasser versetzt und mit Ethylacetat mehrmals extrahiert . Die vereinigten organischen Extrakte werden mit Bicarbonat-Lösung gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Der Rückstand wird chromatographiert (Kieselgel, EtOAc) . Ausbeute: 63% Analyse: Bef. : C 32,67 H 5,88 N 5,44 O 31,09 S 24,92 Gef. : C 32,59 H 5,75 N 5,41 S 24,86
N- (5-Chlor-3-thiapentylsulfonyl) -σlycinmethylester (3) Eine Lösung von 2,57 g des Glycinderviats 2 (10 mmol) in 50 ml wasserfreiem Tetrachlorkohlenstoff werden unter einer Stickstoffatmosphare mit 3,14 g pulverisiertem Triphenylphosphin (12 mmol) versetzt und unter Rückfluß erhitzt. Nach Abkühlung wird mit 50 ml Hexan verdünnt und einige Zeit bei -20°C aufbewahrt. Der Niederschlag wird abgesaugt und erneut wie oben verfahren, bis kein
Niederschlag mehr ausfällt. Anschließend wird getrocknet und eingeengt . Ausbeute: 62% Analyse : Ber. : C 30,49 H 5,12 N 5,08 0 23,21 S 23,26 Gef. : C 30,16 H 5,56 N 5,33 S 23,24 N- (5-thiouronyl-3-thiapentylsulfonyl) -σlycinmethylester 141
Zu einer Lösung von 1,52 g Thioharnstoff in Ethanol wird die Lösung von 5,51 g 2. (20 mmol) in Ethanol zugetropft und anschließend 2 h unter Rückfluß gekocht. Nach Abziehen des Lösungsmittels verbleibt ein kristalliner Rückstand, der aus Ethanol umkristallisiert wird. Ausbeute: 57% Analyse:
Ber. : C 27,31 H 5,16 N 11,94 0 18,19 S 27,34 Gef. : C 27,11 H 5,52 N 11,54 S 27,80
N- (5-mercapto-3-thiapentylsulfonyl) -glycin (5) 3,52 g (10 mmol) 4. werden unter Schutzgas in wäßrig- methanolischer Kalilauge 3 Stunden bei 50°C gerührt. Nach dem Abkühlen wird mit 400 ml Wasser verdünnt und vom Ungelösten abfiltriert. Das Filtrat wird mit HCI angesäuert, mit Dichlormethan extrahiert, getrocknet, eingeengt und umkristallisiert. Ausbeute: 64% Analyse :
Ber.: C 27,79 H 5,05 N 5,40 O 24,68 S 37,09 Gef. : C 28,17 H 5,35 N 5,48 S 36,61
N- (5-mercapto-3-thiapentylsulfonyl) -glycin, Technetium-
99m-Komplex
10 mg der Verbindung 5_ werden in 1,0 ml Ethanol gelöst. 50 μl dieser Ligand-Lösung werden mit 100 μl Ethanol, 150 μl Phosphatpuffer pH 8,5, 50 μl einer desoxygenierten wäßrigen Citratlösung (50 mg/ml) , 2,5 μl einer desoxygenierten Zinn (II) -chlorid-Lösung (5 mg/ml 0,1 N HCI) und 100 μl einer Pertechnetat-Lösung (400- 1000 μCi) versetzt . Das Reaktionsgemisch wird nach einer Inkubationszeit von 10 min mittels HPLC auf die Reinheit des gebildeten Tc-Komplexes untersucht: LiChrospher RP-18 Säule, 5μ, 125 x 4,6 mm; Gradientenelution von 100% A nach 100% B innerhalb von 15 min (Eluent A: Acetonitril/Na-phosphat 5 mM, pH 2,0 (10/90) ; Eluent B: Acetonitril/Na-phosphat 5 mM, pH 2,0 (75/25) ; 1 ml/min. Die radiochemische Reinheit ist > 92%.
Beispiel 2
N- r (5-Triphenylmethγlmercapto) -3-thiapentylsulfonyll - glycin (6)
Zu einer Lösung von 2,59 g des Glycerinderivats 5_ (10 mmol) und Triethylamin (10 mmol) in DMF wird langsam die Lösung von 2,79 g Triphenylchlormethan in DMF zugetropft und 12 Stunden bei RT gerührt. Anschließend wird mit Wasser versetzt, mit verdünnter Salzsäure schwach angesäuert und mit Dichlormethan extrahiert . Die organische Phase wird getrocknet und eingeengt. Der verbleibende Rückstand wird chromatographiert (Kieselgel, CH2Cl2/MeOH) . Ausbeute: 57% Analyse :
Ber. : C 59,86 H 5,43 N 2,79 0 12,76 S 19,18
Gef. : C 59,46 H 5,66 N 2,44 S 19,11
HOOC-Trp-Ilft-T]fi-Asp-Leu-D-Trp-Phe-{N- \ (5-
Triphenylmethylmercapto) -3-thiapentvlsulfonyll Glv} LH
Zu einer Lösung von 502 mg der Säure ß_ (1 mmol) , 280 μl Triethylamin und 115 mg N-Hydroxysuccinimid (1,0 mmol) in 10 ml wasserfreiem Dimethylformamid werden unter Rühren bei -10°C 211 mg EDC (1,1 mmol) in 5 ml wasserfreiem Dimethylformamid zugetropft und 2 Stunden bei 0°C gerührt. Anschließend wird eine Lösung von 992 mg H2N-Phe D-Trp-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp-COOH (1,0 mmol) in DMF innerhalb von 30 Minuten zugetropft. Es wird zunächst weitere 2 Stunden bei 0°C gerührt und 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Produkt wird vom Harnstoff abfiltriert und das Filtrat im Vakuum eingedampft und in Dichlormethan aufgenommen. Nach erneuter Filtration wird 2x mit 0,5 N HCI und gesättigter Natriumhydrogencarbonat- Lösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel abgezogen. Der Rückstand wird durch Verreiben mit Diethylether kristallisiert. Ausbeute: 33% Analyse : Ber. : C 63,48 H 6,42 N 9,49 O 14,09 S 6,52 Gef. : C 63,09 H 6,66 N 9,37 S 6,46
HOOC-Trp-Tle-Ile-Asp-Leu-D-Trp-Phe- fN- (5-mercapto-3- thiabutylsπ ifonyl)Glγ1 Lül 1,48 g des Peptids 1 (1 mmol) wird 45 Minuten bei 0°C mit
20 ml wasserfreiem HF in Gegenwart von 5 ml Anisol und
3, 5 ml Diethylsulfid behandelt. Nach Abdampfen der Säure wird der verbleibende Rückstand in 5% Essigsäure aufgenommen, mehrmals mit Diethylether gewaschen und lyophilisiert. Chromatographische Reinigung über Sephadex
G-10 mit 0.2 M Essigsäure ergibt 470 mg eines Öls.
Ausbeute: 38%
Analyse :
Ber. : C 57,45 H 6,54 N 11,36 0 16,86 S 7,80 Gef. : C 57,34 H 6,43 N 11,40 S 7,92
HOOC-Trp-ne-Ile-Asp-T.eu-D-Trp-Phθ- TN- (5-mercapto-3- thiapentylsulfonyDGlyl . Technetium-99m-Komplex
10 mg der Verbindung £ werden in 1,0 ml Ethanol gelöst. 50 μl dieser Ligand-Lösung werden mit 100 μl Ethanol,
150 μl Phosphatpuffer pH 8, 5, 50 μl einer desoxygenierten wäßrigen Citratlösung (50 mg/ml), 2,5 μl einer desoxygenierten Zinn(II) chlorid-Lösung (5 mg/ml 0,1 N HCI) und 100 μl einer Pertechnetat-Lösung (400-1000 μCi) versetzt. Das Reaktionsgemisch wird nach einer
Inkubationszeit von 10 min mittels HPLC auf die Reinheit des gebildeten Tc-Komplexes untersucht: LiChrospher RP-1. Säule, 5 μ, 125 x 4,6 mm; Gradientenelution von 100% A nach 100% B innerhalb von 15 min (Eluent A: Acetonitril/Na-phosphat 5 mM, pH 2,0 (10/90) ; Eluent B: Acetonitril/Na-phosphat 5 mM, pH 2,0 (75/25) ; 1 ml/min. Die radiochemische Reinheit ist > 96%.

Claims

Patentansprüche
1. Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
M - L (I)
worin
M ein Radioisotop von Tc oder Re und L einen Liganden der allgemeinen Formel (II)
RlS-CR2R3- (CR4R5)n=1/2-S-CHR6-CHR7-S02-NH- (CR8R9)m=1# 2-CO-B
(II) bedeutet, worin
R1 für ein Wasserstoffatom, für einen verzweigten oder unverzweigten C^-g-Alkylrest oder für eine Schwefelschutzgruppe steht,
R2, R3, R4, R5, R6, R7< R8 und R9 gleich oder unterschiedlich sind und jeweils für ein Wasserstoffatom und/oder für einen verzweigten oder unverzweigten C]__g-Alkylrest stehen,
B für eine Hydroxylgruppe, eine Mercaptogruppe oder einen Rest -NHRa, worin
Ra ein Wasserstoffatom, einen verzweigten oder geradkettigen, zyklischen oder polyzyklischen Cx_3Q-Alkyl- , Alkenyl-, Polyalkenyl- , Alkinyl-,
Polyalkinyl- ,Aryl- , Alkylaryl- oder Arylalkylrest, der gegebenenfalls mit Hydroxy-, Oxy-, Oxo-, Carboxy-, Aminocarbonyl-, Alkoxycarbonyl- , Amino-, Aldehyd- oder Alkoxygruppen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen 97/12636 PO7DE96/01825
29 substituiert ist und/oder gegebenenfalls durch ein oder mehrere Heteroatome aus der Reihe 0, N, S, P, As, Se unterbrochen und/oder substituiert ist,darstellt steht.
2. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß n und m jeweils für 1 steht.
3. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R1, R2, R5, R6, R7 und R9 Wasserstoffatome darstellen.
4 . Liganden der allgemeinen Formel ( I I )
R1S-CR2R3 - (CR4R5 ) n= l f 2 - S -CHR6 -CHR7 - SO2 -NH- { CR8R9 > Π.= 1 , 2 - C°-B
( I I )
worin R1, R2, R3 , R4, R5, R6, R7, R8, R9, n, m und B jeweils die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
5. Liganden nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß n und m jeweils für 1 stehen.
6. Liganden nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß R1, R2, R3, R4, R5, R6 , R7, R8 und R9 Wasserstoffatome darstellen.
7. Konjugate, enthaltend eine Verbindung der allgemeinen Formel (I und/oder II) und sich selektiv in erkranktem Gewebe anreichernde Substanzen, wobei zwischen diesen eine kovalente Bindung besteht und diese im Falle von Carboxyl- oder Aminogruppen enthaltenden Substanzen wie natürlich vorkommenden oder modifizierten Oligonukleotiden, bei denen der Abbeu durch natürlich vorkommende Nukleasen verhindert oder erschwert ist, Peptiden, Proteinen, Antikörpern oder deren Fragmente amidisch oder im Falle von Hydroxylguppen enthaltenden Substanzen wie Fettalkoholen esterartig oder im Falle von
Aldehydgruppen enthaltende Substanzen imidisch vorliegt .
8. Konjugate nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in erkranktem Gewebe anreichernden
Substanzen Peptide wie Endotheline, Teilsequenzen von Endothelinen, Endothelin-Analoga, Endothelin- Derivate, Endothelin-Antagonisten oder Angiotensine, Teilsequenzen von Angiotensinen, Angiotensin-Analoga, Angiotensin-Derivate und Angiotensin-Antagonisten sowie chemotaktische Peptide bedeuten.
9. Konjugate nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Peptide die folgenden Sequenzen oder Teile davon
I 1
Cys-Ser-Cys-Ser-Ser-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Cys-Val-Tyr
Phe-Cys-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Ser-Cys-Ser-Ser-Trp-Leu-Asp-Lys-Glu-Cys-Val-Tyr-
Phe-Cys-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Thr-Cys-Phe-Thr-Tyr-Lys-Asp-Lys-Glu-Cys-Val-Tyr- l i Phe-Cys-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp, Cys-Ser-Ala-Ser-Ser-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Ala-Val-Tyr-
I
I
Phe-Cys-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Ser-Cys-Lys-Asp-Met-Thr-Asp-Lys-Glu-Cys-Leu-Asn-
Phe-Cys-His-Gln-Asp-Val-Ile-Trp,
Ala-Ser-Cys-Ser-Ser-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Cys-Val-Tyr- Phe-Ala-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Ala-Ser-Ala-Ser-Ser-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Ala-Val-Tyr- Phe-Ala-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Ser-Cys-Ser-Ser-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Cys-Val-Tyr- Phe-Cys-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Cys-Thr-Cys-Phe-Thr-Tyr-Lys-Asp-Lys-Glu-Ala-Val-Tyr- Phe-Ala-His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
I 1
Cys-Val-Tyr-Phe-Cys-His-Gin-Asp-Val-Ile-Trp,
N-Acetyl-Leu-Met-Asp-Lys-Glu-Ala-Val-Tyr-Phe-Ala-His■ Gln-Asp-Val-Ile-Trp,
Asp-Arg-Va1-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu,
Ac-Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu,
Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe,
Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe, Arg -Val - Tyr- I le -His - Pro - Phe -His -Leu ,
Sar- Arg- Val -Tyr- Val -His - Pro -Ala ,
For-Met - Leu- Phe ,
For-Met - Leu- Phe -Lys ,
die Teilsequenzen
His-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
D-Trp-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Phe-D-Trp-Leu-Asp-Ile-Ile-Trp,
Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe,
Val-Tyr-Ile-His-Pro,
oder die zyclischen Aminosäuresequenzen
Cyclo- (DTrp-DAsp-Pro-DVal-Leu) ,
Cyclo- (DGlu-Ala-alloDIle-Leu-DTrp)
aufweisen.
10. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel (I) , dadurch gekennzeichnet, daß man Technetium-99m oder Re in Form von Pertechnetat oder Perrhenat in Gegenwart eines Reduktionsmittels und gegebenenfalls eines Hilfsliganden mit einer Verbindung der allgemeinen Formel (II) R1S-CR2R3- (CR4R5)n=1# 2-S-CHR6-CHR7-S02-NH- (CR8R9)m=1# 2-CO-B
(II)
worin R1, R2, R3 , R4, R5, R6, R7, R8, R9, n, m und B die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
umsetzt .
11. Verfahren zur Herstellung von Liganden der allgemeinen Formel (II) , dadurch gekennzeichnet, daß man gegebenenfalls mit R5 und R6 substituiertes 2- Chlorethansulfonsäurechlorid in an sich bekannter Weise m einem aprotischen Lösungsmittel unter Zusatz einer geeigneten Base mit Verbindungen der allgemeinen Formel (III)
H2N-(CR8R9)m=1#2-CO-B
(III)
worin R8, R9, m und B die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
bei Temperaturen von -20° bis 180°C zu Verbindungen der allgemeinen Formel (IV)
R4HC=CR5-S02-NH-CR6R7- (CR8R9)m=1/ 2-CO-B
(IV)
worin R4 , R5 , R6 , R7, R8 , R9 , m und B die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
umsetzt, und diese Verbindungen der allgemeinen Formel (IV) gegebenenfalls unter Zusatz einer geeigneten Hilfsbase bei Temperaturen von -20°C bis 180°C in an sich bekannter Weise mit Verbindungen der allgemeinen Formel (V)
R1S-CR2R3- (CR4R5)n=1/2-SH
(V)
worin R1, R2, R3 , R4, n und B die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
umsetzt,
und gegebenenfalls vorhandene Schutzgruppen in an sich bekannter Weise abspaltet.
12. Kit zur Herstellung von Radiopharmaka, bestehend aus einer Verbindung der allgemeinen Formel (II) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6 oder einem Konjugat gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9 sowie einem Reduktionsmittel und gegebenenfalls einem Hilfsliganden, die in trockenem Zustand oder in Lösung vorliegen, sowie einer Gebrauchsanleitung mit einer Reaktionsvorschrift zur Umsetzung der beschriebenen Verbindungen mit Technetium-99m oder Re in Form einer Pertechnetatlösung oder Perrhenatlösung.
13. Radiopharmazeutische Zusammensetzung zur nicht invasiven in vivo Darstellung von Organen, Rezeptoren und rezeptorhaltigem Gewebe und/oder von atherosklerotischen Plaques, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder einem Konjugat gemäß der Ansprüche 7 bis 9 sowie gegebenenfalls mit den in der Galenik üblichen Zusätzen enthält, wobei die Verbindung in einem Kit nach Anspruch 12 mit Technetium-99m oder Re in Form einer Pertechnetat- oder Perrhenatlösung zubereitet wird.
14. Verfahren zur radiodiagnostischen Untersuchung, gekennzeichnet dadurch, daß eine radiopharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 13 in einer Menge von 0,1 bis 30 mCi, bevorzugt von 0,5 bis 10 mCi pro 70 kg Körpergewicht einem Patienten verabreicht und die vom Patienten abgegebene Strahlung aufgezeichnet wird.
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