NO331773B1

NO331773B1 - Mangankelater, sammensetninger omfattende slike og anvendelse av disse som kontrastmidler for magnettomografi (MR)

Info

Publication number: NO331773B1
Application number: NO20093555A
Authority: NO
Inventors: Andreas Meijer
Original assignee: Ge Healthcare As
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2012-03-26
Also published as: EP2512524B1; EP2512524A1; PL2512524T3; KR20120109505A; BR112012013761A2; ES2606165T3; RU2561718C2; CA2781228A1; US9486544B2; HRP20161627T1; JP5879268B2; WO2011073371A1; US20120244081A1; HUE032152T2; CN102639152B; CN102639152A; PT2512524T; LT2512524T; JP2013514329A; AU2010332760B2

Abstract

Den foreliggende oppfinnelsen angår mangan(II)-kelater. Oppfinnelsen angår også de nevnte mangan(II)-kelatene bundet til andre molekyler, og anvendelse av disse som kontrastmidler for magnettomografi (MR).

Description

Oppfinnelsen angår mangan(ll)-kelater, sammensetninger omfattende slike og anvendelse av disse som kontrastmidler til magnettomografi (MR).

MR er en medisinsk undersøkelsesmetode som går ut på å visualisere områder av kroppen ved hjelp av kjerner av utvalgte atomer, spesielt hydrogenkjerner. MR-signalet er avhengig av miljøet rundt de visualiserte kjernene og de longitudinelle og transverse relaksasjonstidene deres, T1 og 12. Når den visualiserte kjernen er et proton, er MR-signalet dermed avhengig av slike faktorer som protontetthet og det kjemiske miljøet rundt protonene. Ved MR brukes ofte kontrastmidler til å forbedre bildekontrasten. De fungerer ved å påvirke T1-, T2- og/eller T2<*->relaksasjonstidene og dermed kontrasten i bildene.

Ved å modifisere strukturen kan man optimalisere T1-, T2- og/eller T2<*->relaksasjonstidene for et kelatert paramagnetisk kontrastmiddel. Spesielt viktig er nærvær og residenstid for et vannmolekyl som er bundet til det paramagnetiske ionet og den rotasjonsmessige korrelasjonstiden til kontrastmidlet. Nærværet og residenstiden til et vannmolekyl som er bundet til det paramagnetiske ionet kan reguleres ved å velge passende paramagnetisk ion og kelatdannende gruppe. Den rotasjonsmessige korrelasjonstiden kan reguleres ved å variere størrelsen på kontrastmidlet.

Det paramagnetiske ionet kan forstyrre biologiske reaksjonsforløp og indusere toksisitet; derfor må det pakkes inn i et kelat. Stabiliteten til et paramagnetisk kompleks kan reguleres ved å utforme strukturen til kelatdannergruppen. Spesielt interessant er den kinetiske stabiliteten, som måles som en

dissosieringshalveringstid og viser tregheten overfor forandringer i det kjemiske miljøet (f.eks. endogene ioner).

Til MR er det brukt flere typer kontrastmidler. MR-kontrastmidler for blodbanene, for eksempel superparamagnetiske jernoksidpartikler, blir værende lenge i blokarsystemet. De har vist seg ekstremt nyttige både til å forbedre kontrast i leveren og registrere abnormiteter ved permeabiliteten i kapillærårene, f.eks. «lekkasjer» i kapillærveggene i svulster på grunn av svulstens angiogenese. Vannløselige paramagnetiske kelater, d.v.s. komplekser av en kelatdanner og et paramagnetisk metallion, er mye brukt som MR-kontrastmidler, for eksempel gadoliniumkelater som OmniscanTM (GE Healthcare). På grunn av den lave molekylvekten fordeler de seg raskt inn i det ekstracellulære rommet (d.v.s. blodet og interstitium) når det blir administrert i blodbanen. De skilles også relativt raskt ut fra kroppen.

Løseligheten til det paramagnetiske kelatet i vann er også en viktig faktor når de brukes som kontrastmidler for MR, fordi de gis til pasientene i forholdsvis store doser. Et paramagnetisk kelat med god vannløselighet krever lavere injeksjonsvolum. Derfor er det lettere å gi til en pasient og gir mindre ubehag.

Kjent teknikk som omhandler paramagnetiske kelater omhandler ofte paramagnetiske ioner generelt, og omhandler vanligvis og er utformet for gadolinium. Siden den strukturelle utformingen av et kelat er spesifikk for hvert paramagnetiske ion, vil ikke et kelat som er utformet for gadolinium gi optimal relaksivitet eller stabilitet for andre paramagnetiske ioner som mangan(ll) eller jern(lll). Gadolinium(lll) er det mest brukte paramagnetiske metallionet for MR-kelater.

WO2006/080022 (Degani et.al.) beskriver bifunksjonelle konjugater som innbefatter en reseptorligandgruppe forbundet med ondartede svulter og en metallbindende gruppe, og komplekser av disse med paramagnetiske lantanider eller overgangsmetaller.

US5334371(Gries et.al.) beskriver makrosykliske polyazabisykloforbindelser som inneholder mangan(ll)-ioner. De framlagte mangan(ll)-forbindelsene er dårligere enn forbindelsene ifølge den foreliggende oppfinnelsen når det gjelder stabilitet og signaldanning, og egner seg derfor dårligere som kontrastmidler.

Mangan(ll)-ionet er et paramagnetisk ion med høyt spinntall og lang elektronisk relaksasjonstid, og muligheten for et kontrastmiddel med høy relaksivitet basert på mangan(ll) er rapportert i litteraturen. Den lave stabiliteten til mangankelater har vist seg å utgjøre et problem, og har derfor begrenset mulighetene for å anvende dem i kontrastmidler.

Det er et mål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe mangan(ll)-baserte kelater som er kinetisk stabile og viser optimal vannutvekslingskinetikk, og som kan andvendes som MR-kontrastmidler.

Derfor er et første aspekt ifølge den foreliggende oppfinnelsen å frembringe en forbindelse av formel (I):

der

X er d-C6alkyl, C(Y)2COOZ eller et bindeledd;

Y er Ci-C6alkyl, -COOH,-H eller et bindeledd;

R er Ci-C6alkyl, -OMe, -OH, -H eller et bindeledd,

der bindeleddsgruppen er valgt fra gruppen omfattende

der n er et heltall fra 1 til 7,

Z er Mn(ll) eller -H,

med det forbeholdet at to av de tre X-gruppene er C(Y)2COOZ,

og et ytterligere forbehold at hvis Z er Mn(ll), deler to Z-inneholdende X-grupper ett Mn(ll.

Betegnelsen «alkyl» alene eller som del av en annen substituent står for et hydrokarbon, fortrinnsvis lavere alkyl, for eksempel CrC6-alkyl og fortrinnsvis -CH3.

Betegnelsen PEG står for polyetylenglykol av hvilken som helst molekylvekt. Fortrinnsvis PEG-enheter på 1 til 5 kD.

Y kan fortrinnsvis være metyl, -COOH, -H eller et bindeledd. Det foretrekkes at Y er

-H eller et bindeledd.

R kan fortrinnsvis være metyl, -OMe, -OH eller et bindeledd. Det foretrekkes at R er et bindeledd.

Z kan fortrinnsvis være Mn(ll).

Hvis det finnes et bindeledd, binder det forbindelsen av formel (I) til et annet molekyl. Valget av det nevnte andre molekylet vil innvirke på biodistribusjonen og signalegenskapene til kontrastmidlet.

I definisjonen av bindeleddet betegner<*>posisjonen der bindeleddet er bundet til forbindelsen av formel (I) og det andre molekylet som defineres ovenfor.

Fortrinnsvis velges bindeleddet fra gruppen

Det foretrekkes mest at bindeleddet er Altså er en foretrukken utførelsesform av en forbindelse av formel (I) en forbindelse av formel (II)

der<*>betegner punktet der forbindelsen er bundet til det nevnte andre molekylet.

I denne utførelsesformen er én X CH3, én X er C(Y)2COOZ, og én X er C(Y)2COO", Z er Mn(ll), Y er -H og bindeleddet er:

Forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan anvendes som MR-kontrastmidler, og som forklart ovenfor, kan de enten være selvstendige eller bundet til andre molekyler slik som naturlige eller syntetiske peptider, aminosyrer eller derivater av disse, polyaminer eller derivater av disse, peptidimitasjoner, polypeptider, proteiner eller antistoffer. Ved å binde forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelsen til disse molekylene, kan det fås målspesifikke MR-kontrastmidler hvis for eksempel peptidet eller proteinet er en vektor som bindes til et mål, for eksempel en reseptor eller markør på celleoverflaten. Dessuten kan forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelsen bindes til polymergrupper som for eksempel naturlige eller syntetiske polymerer eller dendrimerer. Slik binding gir forbindelsene ifølge den foreliggende oppfinnelsen en ytterligere redusert molekylær bevegelighet og øker derfor relaksiviteten ved den høye feltstyrken som brukes i moderne MR-skannere. I en annen utførelsesform kan forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelsen bindes til lipofile forbindelser, og de resulterende amfifile forbindelsene kan dispergeres. Slike dispersjoner kan anvendes som MR-kontrastmidler ved avbilding av svulster. I nok en utførelsesform kan forbindelsene ifølge den foreliggende oppfinnelsen bindes til nanopartikler. Igjen gir en slik binding forbindelsene ifølge den foreliggende oppfinnelsen en ytterligere redusert molekylær bevegelighet og dermed økt relaksivitet.

Derfor er et andre aspekt ifølge oppfinnelsen å tilveiebringe en forbindelse av formel (I) som definert ovenfor, bundet til et annet molekyl gjennom X-, Y- eller R-gruppen.

I en foretrukken utførelsesform er det nevnte andre molekylet et naturlig eller syntetisk peptid, aminosyrer eller derivater av disse, polyaminer eller derivater av disse, en peptidimitasjon, et polypeptid, et protein, et antistoff, en naturlig eller syntetisk polymer, en dendrimer, en nanopartikkel eller en lipofil forbindelse. Ved å binde forbindelser av formel (I) til andre molekyler, vil biodistribusjonen forandre seg og kontrastmidlet kan internaliseres eller bindes til celler med en affinitet for molekylet som er bundet til forbindelsen av formel (I).

Det vil være klart for fagkyndige personer at bindeleddsgruppen i X-, Y- eller R-gruppen kan bindes til andre molekyler ved hvilken som helst kjent metode.

I en foretrukken utførelsesform bindes forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelsen til en dendrimer. En dendrimer er et molekyl som forgrener seg gjentatte ganger og vil fungere som stativ for binding av mange forbindelser av formel (I). I sin enkleste form kan en dendrimer bestå bare av et innerste hovedstativ, men ha mulighet for å binde mange forbindelser av formel (I). Dendrimerkonstruksjoner vil ha en annen biodistribusjon og bedre signal enn monomere kelater.

Egnede dendrimeriske forbindelser som inneholder forbindelser av formel (I) er

der dendrimeren er en aromatisk gruppe, og

der dendrimeren er et inositolderivat.

Egnede derivater av naturlige eller syntetiske peptider, aminosyrer eller derivater av disse, polyaminer og derivater av disse, peptid imitasjoner eller polypeptider, som inneholder forbindelser av formel (I), er:

Hvis det nevnte andre molekylet er en reseptorligandgruppe som er forbundet med ondartede svulster, kan ikke R være et bindeledd som inneholder en C2-C10hydrokarboksylenkjede.

Forbindelsene av formel (I) kan framstilles ved forskjellige syntetiske reaksjonsveier, kjent for fagfolk, ut fra utgangsmaterialer som fås i handelen gjennom den følgende generaliserte framgangsmåten.

Det kan lages en 2,6-bismetylpyridinforbindelse utstyrt med avspaltingsgrupper (X) i metylposisjonene ut fra stoffer som fås i handelen ved framgangsmåter som er godt kjente for fagfolk. Eksempler på egnede avspaltingsgrupper er klor, brom, tosyl, nosyl og mesyl. Pyridinringen kan substitueres med en gruppe (R) som kan brukes som et festepunkt hvis kelatet skal bindes til et annet molekyl. Et eksempel på en egnet R-gruppe er -NH2. R-gruppen kan også være en inert forløper for gruppen som brukes i den påfølgende bindingsreaksjonen, d.v.s. at -N02-gruppen er en forløper for -NH2-gruppen. Det kan også tenkes R-grupper uten annen funksjon enn å øke stabiliteten til det resulterende mangankomplekset ved elektrondelokalisering til pyridinnitrogenet. Eksempler på slike grupper er -CH3 og -OCH3. 2,6-bismetylpyridinforbindelsen utstyrt med egnede avspaltingsgrupper som definert ovenfor blir så sluttet til en ring ved reaksjon med en egnet bis-aminonukleofil slik at det dannes en tetraazamakrosyklisk forbindelse ved framgangsmåter som er kjente for fagfolk. Som kjent for fagfolk kan de nukleofile nitrogenene utstyres med tosylatgrupper som fremmer ringslutningen. Tosylatgruppene kan så fjernes ved kjente framgangsmåter. Det kan innføres to karboksymetylgrupper på to av de tre alifatiske nitrogenene ved nøyaktig regioselektiv alkylering, fortrinnsvis under streng pH-kontroll, ved framgangsmåter som er velkjente for fagfolk. Det siste sekundære nitrogenet kan så alkyleres med en karbonelektrofil. Eksempler på slike karbonelektrofiler er CH3I og CF3S02OCH3. Alkylgruppene kan også innføres før ringslutningsreaksjonen ved å la et alkylert bis-tosylamidderivat reagere med den elektrofile pyridinforbindelsen. Hvis alkylgruppen innføres tidlig, forsvinner behovet for en regioselektiv innføring av karboksymetylgrupper i et senere reaksjonstrinn. Karboksymetylgruppene kan beskyttes ved forestring. Dette er spesielt nyttig når chelanden skal bindes til et annet molekyl ved reaksjon med R-gruppen med framgangsmåter som er velkjente for fagfolk, siden løseligheten i løsningsmidler, som er nyttig for bindingsreaksjonen, synker dramatisk for det frie karboksylsyrederivatet. Eksempler på slike estergrupper er f-butyl-, etyl- og metylestere. Metoder for fjerning av estergrupper er velkjente for fagfolk. Komplekseringen kan utføres i vannløsning ved reaksjon med en passende kilde for mangan(ll)-ioner med framgangsmåter som er velkjente for fagfolk.

Forbindelser ifølge den foreliggende oppfinnelsen bundet til andre molekyler gjennom X-, Y- eller R-gruppen kan framstilles med kjente framgangsmåter. Hvis for eksempel det nevnte andre molekylet er et peptid, polypeptid eller protein, kan forbindelser av formel (I) lett bindes til egnede funksjonelle grupper i de nevnte andre molekylene, f.eks. karboksylgrupper. Det kan være nødvendig å aktivere de funksjonelle gruppene i de nevnte andre molekylene, f.eks. ved å omdanne en karboksylgruppe til acylklorid. Framgangsmåter for å aktivere funksjonelle grupper for å øke reaktiviteten er kjente for fagfolk (se for eksempel Sandler og Karo, red., Organic Functional Group preparation, Academic Press, San Diego 1998).

Forbindelser av formel (I) og forbindelser av formel (I) bundet til andre molekyler, fortrinnsvis til naturlige eller syntetiske peptider, aminosyrer og derivater av disse, polyaminer og derivater av disse, peptidimitasjoner, polypeptider, proteiner, antistoffer, naturlige eller syntetiske polymerer, dendrimerer, lipofile forbindelser eller nanopartikler, kan anvendes som MR-kontrastmidler. Altså er et tredje aspekt ifølge den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe forbindelser til anvendelse som M R-kontrastm id I e r.

Til dette formålet formuleres forbindelser av formel (I) og forbindelser av formel (I) bundet til andre molekyler med konvensjonelle fysiologisk akseptable bærere som for eksempel vandige bærere, f.eks. vann eller bufferløsninger, og eventuelt med hjelpestoffer. Den resulterende sammensetningen kalles «MR-kontrastmiddel».

Et fjerde aspekt av oppfinnelsen er å tilveiebringe en sammensetning som innbefatter en forbindelse av formel (I) eller en forbindelse av formel (I) bundet til andre molekyler og minst én fysiologisk akseptabel bærer. Den nevnte sammensetningen kan anvendes som MR-kontrastmiddel ved magnettomografi.

For å kunne anvendes som MR-kontrastmiddel ved magnettomografi av en menneskelig eller ikke-menneskelig dyrekropp, må det nevnte MR-kontrastmidlet egne seg for innføring i den nevnte kroppen. Det kan være tilbørlig at forbindelser av formel (I) eller forbindelser av formel (I) bundet til andre molekyler og eventuelt farmasøytisk akseptable hjelpestoffer og tilsetninger, suspenderes eller løses i minst én fysiologisk akseptabel bærer, f.eks. vann eller bufferløsning(er). Egnede tilsetninger omfatter for eksempel fysiologisk kompatible buffere som trometaminhydroklorid, kelatdannere som DTPA, DTPA-BMA eller forbindelser av formel (I), svake komplekser av fysiologisk akseptable ioner som kalsiumkelater, f.eks. kalsium-DTPA, CaNaDTPA-BMA, forbindelser av formel (I) der X danner et kompleks med Ca<2+>eller Ca-/Na-salter av forbindelser av formel (I), kalsium- eller natriumsalter som kalsiumklorid, kalsiumaskorbat, kalsiumglukonat eller kalsiumlaktat. Hjelpestoffer og tilsetninger beskrives videre f.eks. i WO-A-90/03804, EP-A-463644, EP-A-258616 og US 5,876,695, hvis innhold inkorporeres i dette dokumentet ved referanse.

Sammensetninger ifølge oppfinnelsen kan benyttes i en framgangsmåte for MR-undersøkelse der sammensetningen som innbefatter en forbindelse av formel (I) eller en forbindelse av formel (I) bundet til et annet molekyl og minst én fysiologisk akseptabel bærer gis til et individ og individet utsettes for en MR-undersøkelse der det registreres MR-signaler fra individet eller deler av individet som sammensetningen fordeler seg i, og det eventuelt lages MR-bilder og/eller MR-spektrum ut fra de registrerte signalene. I en foretrukken utførelsesform er individet en levende menneskelig eller ikke-menneskelig dyrekropp.

Sammensetningen kan gis i en mengde som er effektivt kontrastforbedrende, d.v.s. en mengde som egner seg for å øke kontrasten i MR-undersøkelsesmetoden.

Individet kan være et levende menneskelig eller ikke-menneskelig animalsk vesen, og MR-undersøkelsesmetoden en MR-metode for å avdekke svulster eller en metode for omrissavbilding av svulster.

Sammensetninger ifølge oppfinnelsen kan benyttes i en framgangsmåte for MR-undersøkelse der et individ som tidligere har fått sammensetningen som omfatter en forbindelse av formel (I) eller en forbindelse av formel (I) bundet til et annet molekyl og minst én fysiologisk akseptabel bærer, utsettes for en MR-undersøkelse der det registreres MR-signaler fra individet eller de delene av individet som sammensetningen fordeler seg i, og det eventuelt lages MR-bilder og/eller MR-spektrum ut fra de registrerte signalene.

Uttrykket «tidligere har fått» betyr at eventuelle trinn som krever en medisinsk faglært person som gir sammensetningen til pasienten er utført før MR-undersøkelsesmetoden og/eller MR-spektroskopien ifølge oppfinnelsen begynner.

I et femte aspekt angår oppfinnelsen anvendelse av en forbindelse ifølge oppfinnelsen for å fremstille et diagnostisk middel til bruk som MR-kontrastmiddel. Oppfinnelsen beskrives nedenfor i mer detalj ved hjelp av de følgende ikke-begrensende eksemplene.

EKSEMPLER

Eksempel 1

a) Syntese av 3,6,9-tris-(toluen-4-sulfonyl)-3,6,9,15-tetraaza-bisyklo[9.3.1]pentadeka-1 (14),11 (15),12-trien

N,N',N"-Tri-p-tosyldietylentriamine, dinatriumsalt (6,90 g, 11,4 mmol) i dimetylformamid (DMF) (92 ml) ble oppvarmed til 100 °C under N2-atm. 2,6-bis(klormetyl)pyridin (2,01 g, 11,4 mmol) i DMF (37 ml) ble tilsatt dråpevis i løpet av 34 minutter. Da alt var tilsatt, ble reaksjonsblandingen omrørt ved 40 °C under N2-atm i 12 timer. Reaksjonsblandingen ble så tilsatt 75 ml vann. Deretter ble det resulterende slammet filtrert og det faste stoffet ble vasket med vann og tørket i vakuum. Råproduktet ble forsøkt løst i vann:acetonitril 1:1. Det ble filtrert fra et hvitt bunnfall som ble tørket inn til 5,52 g (72 %) av produktet.

Produktet ble analysert ved LC-MS (funnet m/z: 669,3 MH+, beregnet m/z: 669,2).

b) Syntese av HBr-saltet av 3,6,9,15-tetraaza-bisyklo[9.3.1]pentadeka-1(14),11(15),12-trien

Det ble framstilt en løsning av HBr og eddiksyre ved å blande 48 % HBr og iseddik i forholdet 65:35. 111 ml av HBr/AcOH-blandingen ble tilsatt produktet fra trinn 1a (5,0 g, 7,5 mmol) og reaksjonsblandingen ble oppvarmet ved mild refluks med stadig omrøring i 80 timer. Reaksjonsblandingen ble så avkjølt til romtemperatur og konsentrert til omtrent 1/10 av det opprinnelige volumet. Den resterende blandingen ble omrørt kraftig og tilsatt 50 ml dietyleter. Det hvitaktige faste stoffet som dannet seg ble filtrert fra, vasket med dietyleter og tørket i vakuum til 3,8 g råprodukt. Råproduktet ble brukt uten rensing. Råproduktet ble analysert ved LC-MS (funnet m/z: 207,3 MH+, beregnet m/z: 207,2).

c) Syntese av 3,6,9,15-tetraaza-3,9-bis-(fert-butylkarbonylmetyl)-bisyklo[9.3.1]pentadeka-1 (14),11 (15),12-trien

Forbindelsen fra trinn 1b (1,5 g, 3,3 mmol) ble løst i dioksan:vann 1:1 (30 ml) og pH ble justert til 3 med NaOH (2 M) før det ble tilsatt fert-butylbromacetat (0,66 ml,

4,5 mmol) i dioksan:vann (35 ml). Etter at alt var tilsatt ble pH justert til 9 med NaOH (2 M). Etter 3,5 timer ble det tilsatt med fert-butylbromacetat (0,10 ml, 0,68 mmol) og

pH ble justert til 9 med NaOH (2 M). Det ble tilsatt mer fe/t-butylbromacetat to

ganger (2 x 0,116 ml, 0,79 mmol), etter henholdsvis 14 og 17 timer. Dessuten ble pH justert til 9. Reaksjonsblandingen ble overført til en C18 preparativ kolonne og produktet ble renset ved preparativ HPLC. Det ble isolert 0,9 g (63 %) av den rene forbindelsen.

Produktet ble analysert ved LC-MS (funnet m/z: 435,1 MH+, beregnet m/z: 435,3).

d) Syntese av 3,6,9,15-tetraaza-3,9-bis-(ferf-butylkarbonylmetyl)-6-metyl-bisyklo[9.3.1]pentadeka-1 (14),11 (15),12-trien

Forbindelsen fra trinn 1c (200 mg, 0,460 mmol) i dimetylformamid (10 ml) ble tilsatt trietylamin (65,3 mg, 64,1 ul, 0,460 mmol) og jodmetan (65,3 mg, 28,7 ul,

0,460 mmol). Det ble tilsatt 1,1,3,3-tetrametylguanidin (58 pl, 0,46 mmol) og jodmetan (29 ul, 0,46 mmol) porsjonsvis. Reaksjonen ble fulgt med LC-MS, og deretter ble det tilsatt vann. Reaksjonsblandingen ble renset ved preparativ HPLC. Det ble isolert 106 mg, 0,24 mmol (51 %) av den rene forbindelsen.

Produktet ble analysert ved LC-MS (funnet m/z: 449,1 MH+, beregnet m/z: 449,3).

e) Syntese av 3,6,9,15-tetraaza-3,9-bis-(karboksymetyl)-6-metyl-bisyklo[9.3.1]pentadeka-1 (14),11 (15),12-trien

Forbindelsen fra trinn 1d (0,11 g, 0,24 mmol) i maursyre (30 ml) ble oppvarmet til refluks og så avkjølt til romtemperatur. Maursyren ble dampet av under redusert trykk. Toluen (2 x 20 ml) ble tilsatt og så dampet av under redusert trykk. Råproduktet ble brukt i neste trinn uten rensing.

Produktet ble analysert ved LC-MS (funnet m/z: 337,1 MH+, beregnet m/z: 336,2).

f) Syntese av mangan(ll)-komplekset av 3,6,9,15-tetraaza-3,9-bis-(karboksymetyl)-6-metyl-bisyklo[9.3.1]pentadeka-1(14),11(15),12-trien

Forbindelsen fra trinn 1e (81 mg, 0,24 mmol) ble løst i gassfritt vann (15 ml) før pH ble justert fra 2,8 til 6,7 med 200 ul NaOH i gassfritt vann (2,35 M). Det ble tilsatt 1,1 ml mangan(ll)klorid i gassfritt vann (465 mg i 10 ml, 0,23 M), og pH falt til 3,5. Så ble pH justert til 5,9 med porsjonsvis NaOH (aq). Etter 15 minutter ble pH justert til 9,3 med porsjonsvis NaOH (aq) og blandingen fikk stå i 15 minutter. Så ble pH justert til 7,0 med porsjonsvis HCI (150 ul i 1 ml gassfritt vann) før løsningen ble filtrert og overført til en C18 preparativ kolonne og produktet ble renset ved preparativ HPLC. Det ble isolert 0,11 mmol, 42 mg (45 %) av den rene forbindelsen.

Produktet ble analysert ved LC-MS (funnet m/z: 390,0 MH+, beregnet m/z: 390,1).

Eksempel 2.

a) Syntese av dimetyl-4-aminopyridin-2,6-dikarboksylat

Iskjølt metanol (20 ml) ble sakte tilsatt tionylklorid (2,5 ml) under nitrogenatmosfære. Så ble den iskjølte løsningen porsjonsvis tilsatt saltsyresaltet av 4-aminopyridin-2,6-dikarboksylsyre (2,5 g, 11,5 mmol). Deretter ble reaksjonsblandingen refluksert i 4 timer og så konsentrert til et gult, amorft fast stoff. Det faste stoffet ble løst i vandig HCI (0,8 M, 50 ml) og løsningen filtrert og pH-justert til pH 9. Bunnfallet som dannet seg ble filtrert fra og ga det ønskede produktet (1,6 g, 66 %). Produktet ble analysert ved NMR ((CD3)2SO), 7,36 (s, 2H), 6,70 (bs, 2H), 3,84 (s, 6H)).

b) Syntese av (4-aminopyridin-2,6-diyl)dimetanol

Forbindelsen fra trinn 2a (2,8 g, 13,3 mmol) ble tilsatt metanol (100 ml). Porsjonsvis

tilsetting av natriumborohydridtabletter (i alt 4 g, 11 mmol) i løpet av 1 time ga en klar løsning. Reaksjonsblandingen ble så refluksert og porsjonsvis tilsatt flere natriumborohydridtabletter (ytterligere 4 g, 11 mmol) i løpet av 1 time. Så ble det tilsatt vann (25 ml) og reaksjonsblandingen ble konsentrert til et hvitt, amorft pulver. Faststoffene ble soxhlet-ekstrahert i etylacetat i 72 timer. Den organiske fasen ble så konsentrert og tilsatt vann (100 ml). Så ble pH justert til 11 og oppvarming av det resulterende slammet ved 75 °C i 1 time ga en klar løsning. Deretter ble pH justert til 12 og løsningen avkjølt til 0 °C. Bunnfallet som dannet seg ble filtrert fra og ga det ønskede produktet i form av et amorft fast stoff (1,3 g, 66 %). Produktet ble analysert ved LC-MS (funnet m/z: 155,1 MH<+>, beregnet m/z: 155,1).

c) Syntese av 2,6-bis(klorometyl)pyridin-4-amin

Forbindelsen fra trinn 2b (2,3 g, 14,9 mmol) ble tilsatt tionylklorid (15 ml) og den

resulterende skummende gelen ble så refluksert i 2 timer. Deretter ble

reaksjonsblandingen konsentrert til et amorft fast stoff som ble tilsatt vann (30 ml). Det resulterende slammet ble gjort basisk til pH 8, bunnfallet ble filtrert fra og ga det ønskede produktet (2,6 g, 88 %). Produktet ble analysert ved LC-MS (funnet m/z: 191,0 MH<+>, beregnet m/z: 191,0).

d) Syntese av 13-amino-3,6,9,15-tetraaza-3,9-bis-(toluen-4-sulfonyl)-6-metyl-bisyklo[9.3.1]pentadeka-1 (14),11 (15),12-trien

Forbindelsen fra trinn 2c (2,5 g, 13,1 mmol) ble tilsatt A/,A/'-(2,2'-(inetylazandiyl)bis(etan-2,1-diyl))bis(4-metylbenzensulfonamid) (2,8 g, 6,6 mmol) og K2C03(11 g, 79,7 mmol) i dimetylformamid (250 ml). Det resulterende slammet ble omrørt ved 100 °C under nitrogenatmosfære i 2 timer. Så ble det tilsatt mer A/,A/'-(2,2'-(metylazandiyl)bis(etan-2,1-diyl))bis(4-metylbenzensulfonamid) (2,8 g, 6,6 mmol), og varmebehandlingen fortsatte i 4 timer. Deretter ble 125 ml dimetylformamid dampet av og det resterende slammet ble dryppet i et kar som inneholdt vann (1,6 I). Det resulterende slammet ble surgjort til pH 1 og så oppvarmet til 75 °C. Løsningen ble satt til avkjøling til romtemperatur over natten og det resulterende bunnfallet ble filtrert fra og ga det ønskede produktet (5,1 g, 72 %). Produktet ble analysert ved LC-MS (funnet m/z: 544,1 MH<+>, beregnet m/z: 544,2). e) Syntese av 13-amino-3,6,9,15-tetraaza-3,9-bis-(teit-butylkarbonylmetyl)-6-metyl-bisyklo[9.3.1]pentadeka-1(14),11(15),12-trien

Forbindelsen fra trinn 2d (2,5 g, 4,6 mmol) ble tilsatt konsentrert svovelsyre (15 ml). Det resulterende slammet ble omrørt ved 100 °C i 8 timer og så kastet i iskjølt vann (40 ml). Så ble det tilsatt en vannløsning av NaOH (25 %, 90 ml), som ga et hvitt slam. Slammet ble tilsatt acetonitril (50 ml), K2C03(1,2 g, 8,7 mmol) og tert-butylbromacetat (1,36 ml, 9,2 mmol). Detfasedelte slammet ble omrørt kraftig i 5 timer og så tilsatt mer fert-butylbromacetat (1,36 ml, 9,2 mmol). Etter 12 timer ble den organiske fasen separert fra og tilsatt til en bufferløsning (0,1 M NaHC03/Na2C03ved pH 10) mettet med NaCI. Den fasedelte løsningen ble tilsatt fert-butylbromacetat (1,36 ml, 9,2 mmol), og blandingen ble omrørt kraftig i 24 timer. Så ble det tilsatt mer terf-butylbromacetat (1,36 ml, 9,2 mmol) og blandingen ble omrørt kraftig i ytterligere 24 timer. Den organiske fasen ble separert fra og tilsatt til en fosfatbuffer (300 ml, 0,1 M, pH 7). Vannløsningen ble så ekstrahert flere ganger med diklormetan. De sammenslåtte organiske fasene ble tørket med magnesiumsulfat, filtrert og konsentrert til det ønskede produktet (2,7 g). Produktet ble analysert ved LC-MS (funnet m/z: 464,2 MH<+>, beregnet m/z: 464,3).

f) Syntese av mangan(ll)-komplekset av N1, N3, W5-tris [3,6,9,15-tetraaza-3,9-bis-(karbonylmetyl)-6-metyl-bisyklo[9.3.1]pentadeka-13-trienyl]benzen-1,3,5-trikarboksamid

Forbindelsen fra trinn 2e (1,0 g, 1,1 mmol) ble løst i acetonitril (10 ml) og så tilsatt N-etyldiisopropylamin (185 ul, 1,1 mmol) og benzen tri karboksylsyreklorid (64 ul,

0,36 mmol), og reaksjonsblandingen ble omrørt ved romtemperatur i 1 time. Reaksjonsblandingen ble så konsentrert til et hvitt, amorft fast stoff. Det faste stoffet ble deretter løst i maursyre (10 ml) og oppvarmet til refluks i 1 time. Reaksjonsblandingen ble så konsentrert og konsentratet ble løst i mettet NaHC03-buffer og varmebehandlet ved 80 °C i 24 timer. Reaksjonsblandingen ble nøytralisert og så tilsatt MnCI2(435 mg, 2,2 mmol). Deretter ble pH justert til 7,6 og blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 1 time. Reaksjonsblandingen ble så filtrert og konsentrert. Preparativ HPLC ga trimerisk mangan(ll)-kompleks (230 mg, 47 % i tre trinn). Produktet ble analysert ved LC-MS (funnet m/z: 457,0 MH<+>, beregnet m/z: 457,1).

Eksempel 3

Relaksivitetsanalyse

Relaksivitetsmålingene ble utført med en serie av 0,05 til 1 mM løsninger av komplekset på en Bruker Minispec PC 120b - NA 770 ved 20 MHz og 37 °C. Løsningene ble tillaget ved å løse passende mengde av kelatet i gassfritt Millipore-vann.

Målinger av vannutveksling

Målingene av vannutvekslingen ble utført med kompleksløsninger på 6 til 15 mM. Løsningene ble tillaget ved å løse passende mengde av komplekset i 0,6 ml bufferløsning (TRIS, 0,05 M, pH 7,4 i gassfritt Millipore-vann ved ca. 3 atom-%<17>0-anriking), og det ble tatt fouriertransformerte<17>0 NMR-spektre ved varierende temperatur ved frekvens 40,7 MHz på et Varian Unity 300 MHz spektrometer. Temperaturene ble målt ved hjelp av metanol- og etylenglykolstandarder. Temperaturavhengigheten til 170-Iinjeutvidelsen for hvert system ble målt gjennom et temperaturintervall fra 273,7 til 356,1 K. Hver temperatur ble kalibrert mot en metanol- eller etylenglykolstandard.

Eksempel 4.

Stabilitetsanalyse

Den kinetiske stabiliteten til mangan(ll)-kelater blekarakterisert vedhastighetene til utbyttingsreaksjonen med Zn<2+>, i acetatbuffer (10 mM), justert til forskjellig pH. Tilveksten av frie manganioner ble overvåket med en Bruker Minispec PC 120b - NA 770, ved 20 MHz og 25 "C. Den totale ionestyrken ble justert til 0,5 M med KCI. Kelatkonsentrasjonen var omtrent 0,5 mM i alle målingene.

Endringen i konsentrasjonen av kelatert mangan etter angrepet med sinkioner ble overvåket spektroskopisk. Når sink erstatter et mangan(ll)-ion ble det observert en nettoøkning av relaksiviteten, ettersom det frie mangan(ll)-ioner har en relaksivitet på~10mM"<1>s"<1>, mens de undersøkte mangankelatene har lavere relaksivitet.

De psevdo-førsteordens hastighetskonstantene (kobs) ble beregnet ved å tilpasse relaksivitetsdataene til den følgende likningen: der At, Aq og Ag er relaksivitetsverdiene henholdsvis på tiden t, når reaksjonen starter, og ved likevekt. Dissosiasjonshalveringstidene ble utledet fra kobs.

Claims

1. Forbindelse av formel (I)

der X er Ci-C6alkyl, C(Y)2COOZ eller et bindeledd; Y er Ci-C6alkyl, -COOH,-H eller et bindeledd; R er Ci-C6alkyl, -OMe, -OH, -H eller et bindeledd, der bindeleddsgruppen er valgt fra gruppen omfattende

der n er et heltall fra 1 til 7, Z er Mn(ll) eller -H, med det forbeholdet at to av de tre X-gruppene er C(Y)2COOZ, og et ytterligere forbehold at hvis Z er Mn(ll), deler to Z-inneholdende X-grupper ett Mn(ll.

2. Forbindelse ifølge krav 1, der Y er metyl, -COOH, -H eller et bindeledd.

3. Forbindelse ifølge krav 2, der Y er -H eller et bindeledd.

4. Forbindelse ifølge krav 1, der Z er Mn(ll).

5. Forbindelse ifølge krav 1, der R er metyl, -OMe, -OH eller et bindeledd.

6. Forbindelse ifølge et hviket som helst av de foregående krav, som har formel (II)

7. Forbindelse ifølge et hviket som helst av de foregående krav, der forbindelsen er bundet til et annet molekyl gjennom det nevnte bindeleddet, der det nevnte andre molekylet er et naturlig eller syntetisk peptid, en aminosyre eller et derivat av denne, polyaminer eller derivater av disse, en peptidimitasjon, et polypeptid, et protein, et antistoff, en naturlig eller syntetisk polymer, en dendrimer, en nanopartikkel eller en lipofil forbindelse.

8. Forbindelse ifølge krav 7, der det nevnte andre molekylet er en dendrimer.

9. Forbindelse ifølge krav 8, der det nevnte dendrimer er en aromatisk gruppe.

10. Forbindelse ifølge krav 8, der det nevnte dendrimer er et inositol derivat.

11. Forbindelse ifølge et hviket som helst av de foregående krav til bruk som MR-kontrastmidler.

12. Sammensetning omfattende en forbindelse ifølge et hviket som helst av de foregående krav og minst én fysiologisk akseptabel bærer.

13. Sammensetning ifølge krav 12 til bruk som et MR-kontrastmiddel ved magnettomografi.

14. Anvendelse av en forbindelse ifølge krav 1-11 til fremstilling av et diagnostisk middel til bruk som MR-kontrastmiddel.