化合物0118的放射性标记类似物及其与pet和/或spect成像相结合以测定含化合物...的制作方法_2

文档序号:8226851阅读:来源:国知局
0044]图2示出用于鉴定化合物0118是否为癌症患者的候选治疗的实例方法。
[0045] 在202,进行有助于鉴定患者是否患有癌症的程序。所述程序可以是一个和/或多 个FDG-PET成像程序。
[0046] 在204,基于所述程序的结果,测定患者可能患有癌症。例如,计算系统132在处理 FDG-PET图像之后可鉴定存在表明癌症可能性的水平的FDG。
[0047] 在206,向患者给药化合物0118的放射性标记类似物。
[0048] 在208,在允许充分摄取放射性标记类似物的预定时间段之后,通过PET和/或 SPECT成像程序扫描患者。
[0049] 在210,测定放射性标记类似物是否存在于图像数据中。
[0050] 如果存在预定水平的放射性标记类似物,则在212,化合物0118被鉴定为癌症患 者的候选治疗。
[0051] 在214,向患者给药化合物0118以治疗癌症。
[0052] 如果不存在放射性标记类似物,则在216,化合物0118被鉴定为不是癌症患者的 候选治疗。
[0053] 图3示出用于监测用化合物0118治疗的实例方法。
[0054] 在302,开始用化合物0118对鉴定为用化合物0118治疗癌症的候选者的患者进行 治疗。
[0055] 在304,当完成用化合物0118的第一治疗周期并且留出足够时间以使化合物0118 从患者身体清除之后,向患者给药化合物0118的放射性标记类似物。
[0056] 在306,在允许充分摄取放射性标记类似物的预定时间段之后,通过PET和/或 SPECT成像程序扫描患者。
[0057] 在308,测定放射性标记类似物是否存在于图像数据中。
[0058] 如果放射性标记类似物存在于图像数据中,则在310,建议继续使用化合物0118。
[0059] 在另一个实施方案中,进一步推敲该决定。例如,这个动作可包括测定治疗的有效 性并部分依据其作出决定。在这种情况下,如果放射性标记类似物存在于图像数据中并且 癌症已经收缩,则建议使用化合物0118。然而,如果癌症已经生长,则不建议继续使用化合 物 0118。
[0060] 如果测定放射性标记类似物不存在于图像数据中,则在312,进行有助于鉴定患者 是否仍患有癌症的程序。
[0061] 在314,基于所述程序的结果,测定患者是否仍患有癌症。
[0062] 如果患者不再患有癌症,则在316,建议中断使用化合物。
[0063] 如果患者仍患有癌症,则在318,鉴定化合物0118不再为候选治疗。
[0064] 应理解,这里所描述的方法中动作的顺序不是限制性的。因此,本文中涵盖其它顺 序。此外,可以省略一个或多个动作和/或可以包括一个或多个附加动作。
[0065] 此外,上述方法中的一个或多个动作可以通过计算机可读存储介质上编码或嵌入 的计算机可读指令实现,当由计算机处理器执行时,所述指令使所述处理器进行所描述的 动作。另外地或作为另外的选择,计算机可读指令中的至少一个由信号、载波或其它暂时性 介质携带。
[0066] 接下来讨论化合物0118的合适的放射性标记类似物的非限制性实例。
[0067] 这里所描述的放射性示踪剂是化合物0118的模拟物,并且已经基于一系列类似 分子的已知的结构-活性关系(SAR)进行设计,所有所述放射性示踪剂的特征在于中心杯 [4]芳烃核心,其在上边缘具有疏水性取代基,并且在下边缘具有亲水性碱性取代基。简单 地说,用线性和支化烷基链(例如正丙基、异丁基和叔丁基)的上边缘取代导致抗血管发 生活性急剧降低,从而非常不赞成依赖于在上边缘引入放射性标记合成子的放射性标记策 略。尽管对于空间限制而言,在杯[4]芳烃核心的一个芳环中直接引入单一放射性核素仍 然可以容许,但该选择仅对于放射性核素可行,所述放射性核素可以通过定向亲电取代,例 如使用相应的三烷基甲锡烷基前体的放射性卤素脱甲锡烷基化反应来引入。这种方法可以 得到化合物0118的放射性碘化和放射性溴化类似物,例如用于PET成像的124I(t1/2= 4. 2 天)、用于SPECT成像的123I(t1/2= 13. 2小时)和用于PET成像的76Br(t1/2= 16. 2小时)。
[0068] 遗憾的是,76Br的广泛使用目前受其差的可得性限制,而1241的相当长的半衰期和 与之相关的高辐射剂量阻碍这种放射性核素在临床中的广泛使用。显然,半衰期为llOmin、 正电子能量比较低并且可得性优异的18F仍然是优先选择的PET放射性核素。然而,与其它 放射性卤素不同,在化合物0118的一个芳环上直接引入18F具有挑战性,因为通常使用的亲 核芳族放射性氟化反应仅对于活化的缺电子芳族系统有效地进行。由于SAR排除了延长的 烷基链,因此,可通过更简便的脂族放射性氟化获得的单一上边缘[18F]氟甲基被认为是最 终的选择。然而,已知苄基氟在体外和体内的稳定性是有限的,特别是在富电子芳族系统的 情况下,从而使得这种方法不太有利。
[0069] 作为上边缘取代的另外的选择,[18F]标记的合成子也可以在化合物0118的杯[4] 芳烃核心的下边缘或平伏位置引入。尽管后一类化合物迄今未知,但已经制备在下边缘上 具有不同的亲水性碱性取代基的化合物0118衍生物,并在体外和体内进行了表征,表明下 边缘取代基的某些变化是容许的,而不会完全损失抗血管发生活性。基于这一认识,已经制 备化合物0118的密切模拟物,其中4个下边缘取代基中的一个被替换为包含炔或叠氮化物 官能团的取代基,分别用相应的[ 18F]氟炔和[18F]氟叠氮化物通过HuiSgenl,3-偶极环加 成反应获得[18F]氟烷基三唑标记的化合物0118类似物。最重要的是,已经制备这一类化 合物的一个特别的代表(化合物5),并且其在内皮细胞增殖测定中表现出与化合物0118相 当的抗血管发生效力,从而证实了这种方法的有效性。此外,已经证明[ 18F]氟烷基三唑化 合物0118类似物(化合物[18F]5)的成功放射合成。
[0070] 图4示出化合物0118的一般结构,并且图5、图6、图7和图8概括化合物0118的 放射性标记类似物的一般结构。放射性标记类似物可以分成多达三种不同种类:图5示出 1类类似物(包括三唑区域异构体),其中化合物0118的下边缘取代基中的一个被替换为 [18F]氟烷基三唑部分。图6示出用平伏[18F]氟烷基链改性的2a类类似物。图7示出用 平伏[18F]氟烷基三唑部分改性的2b类类似物(包括三唑区域异构体)。图5、图6和图 7中的取代基R1、R2、R3、R4和R5可例如独立地选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳烷基、杂芳烷 基、烷氧基、硫烷氧基、环烷基烷氧基或杂环烷基烷氧基,并且这些基团中的每一个可包含 卤素、羟基、巯基、酰胺、酯、(聚)醚、膦酸酯、磺酸酯和/或酮基官能团。然而,优选地,R1、 R2、R3、R4和R5选自支化或线性烷基-和/或(聚)-醚链,例如聚乙二醇(PEG)。图8示出 化合物0118的3类上边缘放射性卤化的类似物,特别是但不限于通过放射性卤素脱甲锡烷 基化从相应的三丁基甲锡烷基前体获得的放射性碘化和放射性溴化衍生物。通常,图8中 的取代基X表示卤素F、Cl、Br、I、At的所有放射性同位素。
[0071] 下文提供数个非限制性实施例。
[0072] 实施例I :
[0073] 在下边缘具有单一炔官能团的化合物0118类似物(化合物4)(属于"1类"放射 性示踪剂的[ 18F]标记的化合物0118类似物的前体)的合成和"点击"反应以形成相应的 [19F]参比化合物5。图9示出制备炔官能化的化合物0118类似物(化合物4)、[19F]参比 化合物5和4-甲苯磺酸2-叠氮基乙酯前体8的合成策略。第一步是用4-溴丁 -1-炔选择 性烷基化四羟基杯[4]芳烃,以获得单烷基化的杯[4]芳烃2。在该步骤中,主要的难题是缓 慢的反应速率和伴随形成难以移除的双烷基化的副产物。使用更具反应性的4-碘丁-1-炔 代替4-溴丁 -1-炔以及顺序加入多份甲醇钠的优化方法使得能够制备化合物2 (26 %分离 收率)和原料1的3:1混合物。由于移除剩余的原料被证明是困难的,因此,该混合物未经 进一步纯化直接用于下一步骤。在碳酸钾存在下用过量溴乙酸乙酯进行处理得到化合物 3,在通过硅胶柱色谱法重复纯化后收率为67%,但物质仍包含杂质。将部分纯化的物质与 N,N-二甲基乙二胺反应,并通过制备型HPLC对粗物质进行纯化,以获得纯度>99%的目标 化合物4。粗品4与新鲜制备的2-氟乙基叠氮化物的铜催化的叠氮化物-炔环加成反应 (CuAAC),随后制备型HPLC获得纯度>99%的参比化合物5。
[0074] -般方法。除非另有说明,否则所有反应都在干燥的玻璃器皿中在氮气中进行。 在具有来自OxfordInstruments的7. 05特斯拉磁体和在300MHz下CH-NMR)的间接检 测探针的VarianVNMRS光谱仪或具有来自OxfordInstruments的7. 05特斯拉磁体,包 含四核可自动变换探针的VarianMP300光谱仪上记录NMR光谱。化学位移值参考残留质 子溶剂峰(CDC13:对于1H,S7. 26,并且对于13C,S77. 0)以S(ppm)报告。屯-匪1?多重 性缩写如下:s=单峰,d=二重峰,t=三重峰,q=四重峰,dd=双二重峰,dt=双三重 峰,m=多重峰,br=宽峰。13C_NMR多重性(q=季,t=叔,s=仲且p=伯)使用附加质 子试验法(APT)进行区分。制备型HPLC在系统A上进行:仪器:Agilent1100系列,其具 有UV检测器,并且配备有GeminiNXC18100AAxia(100X30mm,5ym)柱。流速:40.0mL/ min。UV检测:215nm、254nm;流动相:在MilliQ(溶剂A)和乙腈(溶剂B)中的20mM碳酸 氢按的线性梯度。梯度详情:50%B(0min- 3min),50%B- 95%B(3min- 9min),95% B(9min-lOmin)。进样量:25yL。分析型HPLC-MS在两个不同的系统上进行。系统B: Agilent1100系列,其具有UV检测器和HP1100质量T0F检测器,并且配备有Kinetex C18(50X2. 10mm;2. 6ym)柱、可变波长UV检测器和APIESTOF正和负质量检测。柱温: 35°C。流速:0.60mL/min。进样量:lyL。流动相:9.65g乙酸铵,2250mLH20,150mL甲 醇,100mL乙腈(洗脱液A) ;9. 65g乙酸铵,250mLH20,1350mL甲醇,900mL乙腈(洗脱液 B)。系统C:Agilent1100系列,其具有UV检测器和HP1100MSD质量检测器,并且配备 有恥七618乂81^(^6-(:18(50\4.6111111,3.5 11111)柱。柱温:22°〇。流速:1.〇11117111111。进样量: 0. 2yL。流动相:如对于系统B所述。所有试剂(包括无水溶剂)均从Sigma-Aldrich(St. 1〇1118,]\?))和4(^〇8(6661,8618111111)获得,并且未经进一步纯化即使用。25,26,27,28-四 轻基杯[4]芳径从CarbosynthLimited(Compton,UK)购得。4-甲基苯磺酸2-氟乙醋来自 Molekula(Gillingham,UK) 〇
[0075] 25, 26, 27-三羟基_28_(3' - 丁炔基氧基)杯[4]芳烃(2)。向在乙腈 (220mL)中的25, 26, 27, 28-四轻基杯[4]芳烃1 (4g,9. 42mmol)中加入新鲜制备的 Na0Me(600mg,11.12mmol)。将混合物回流30min,冷却,并加入在乙腈(40mL)中的4-碘 丁 _1_ 块(3. 29g, 24mmol)。(4-碘丁 -1-块由Nal(7. 2g, 48mmol)和 4-溴丁 -1-块 (3. 2g,24mmol)在乙腈(40mL)中回流lh新鲜制备)。将混合物回流过夜,并通过1H-NMR检 测转化率(24% )。加入另外的NaOMe(400mg,7. 41mmol),并将混合物回流整个周末(转化 率为32% )。加入另外的Na0Me(400mg,7. 41mmol),并将混合物再回流搅拌另外48h。NMR 分析显示转化率为39%。加入另外的新鲜制备的NaOMe(400mg, 7. 41mmol),并将混合物回 流另外48h。转化率为49%,并且还形成5%双烷基化物质。然后,通过蒸发溶剂对混合物 进行后处理。向残渣中加入二氯甲烷(100mL),并将混合物用水(3X50mL)洗涤。在蒸发有 机溶剂后,分离灰白色固体。以与未反应的25, 26, 27, 28-四羟基杯[4]芳烃的混合物的形 式分离标题化合物。将物质在乙酸乙酯(15mL)中搅拌,并将固体过滤。将母液蒸发,并分离 1. 5g粗产物。根据屯-匪1?,该样品包含约75%标题化合物(对应于1. 16g,2. 43mmol的2, 收率为26%)和25%原料。固体未经进一步纯化即用于下一步骤。iH-NMRGOOMHz,⑶Cl3) 8 = 9. 7 (s, 1H), 9. 17 (s, 2H), 7. 09 (m, 8H, ArH), 6. 90 (m, 1H, ArH), 6. 69 (m, 3H, ArH), 4. 43 ( d, 2H, J = 13. 0Hz), 4. 29 (m, 4H), 3. 49 (d, 4H, J = 12. 9Hz), 3. 06 (dt, 2H, J:= 2. 7Hz, J 2 = 6. 6Hz), 2. 23(t, 1H, J = 2. 7Hz)。13C-NMR(75MHz, CDC13) S = 151. 32(q), 151. 05(q), 149. 4 5(q), 134. 34 (q), 129. 69 (q), 129. 23 (q), 129. 11 (q), 129. 02 (q), 128. 66 (q), 128. 59 (t), 12 8. 49 (t), 126. 58 (q), 122. 20 (t) 121. 15 (t), 80. 42 (q), 74. 60 (t), 71. 28 (s), 32. 15 (s), 31. 6 6(s), 20. 35 (s) 〇
[0076] 25, 26, 27-三[(乙氧基羰基)甲氧基]-28-(3' - 丁炔基氧基)杯[4]芳烃 (3)。向25, 26, 27-三羟基-28-(3' - 丁炔基氧基)杯[4]芳烃2(1. 5g,纯度为75%,对 应于2. 43mmol的2)在乙腈(20mL)中的溶液中加入K2C03(964mg,6. 98mmol)。将混合物 搅拌30min,然后加入过量溴乙酸乙酯(2. 63g,15. 75mmol)。将混合物加热到70°C,持续 96hr。冷却后,蒸发乙腈。将残渣在二氯甲烷(100mL)中溶解。将有机层用水(2X50mL) 洗涤。分离,然后蒸发有机层。通过柱色谱法(硅胶,二氯甲烷)对不纯的化合物进行纯 化。分离出数个不纯的流份。第一批合并的流份(900mg)包含产物和副产物。第二批合 并的流份富含产物(lg),并且第三批(500mg)是主要包含四乙酯的流份的合并物。将第 一批再次通过柱色谱法(在硅胶上用二氯甲烷)进行纯化,以移除副产物,然后用乙酸乙 酯:庚烷=1:2洗脱产物。分离到约450mg富含产物的混合物。将该物质与lg批料合 并。将总共1.45g物质再次通过硅胶柱色谱(使用乙酸乙酯:庚烷=6:1,然后乙酸乙 酯:庚烧=4:1的混合物)进行纯化,获得标题化合物(1. 2g, 1. 63mmol, 67% )。遗憾的 是,1H-NMR分析表明仍存在一些杂质。300mg批料未经进一步纯化即用于下一步骤。将剩 余部分(900mg)再次通过重复的硅胶柱色谱法(首先使用二氯甲烷,然后乙酸乙酯:庚烷 =1:4,然后甲苯:乙酸乙醋=95:5)进行纯化,获得纯的标题化合物(30mg,0. 04mmol) 和稍微较不纯的流份(260mg,0? 35mmol)。iH-NMR(300MHz,CDC13)S= 6. 79-6. 68 (m, 6H,ArH), 6. 57-6. 53(m, 6H,ArH), 4. 85(d, 2HJ= 13. 6Hz), 4. 8 (s, 2H), 4. 66 (d, 2H,J= 13. 5Hz) 4. 75-4. 56 (4H), 4. 28 (q, 4H,J= 7. 2Hz), 4. 24 (q, 2H,J= 7. 2Hz), 4. 1 (t, 2H,J= 7. 6Hz), 3. 24 (2Xd, 4H,J= 13. 3Hz), 2. 92 (dt, 2H,J: = 2. 6Hz,J2= 7. 6Hz) ,1-97 (t, 1H,J= 2. 6Hz),1. 27-1. 36 (m, 9H)。13C_NMR(75MHz,CDC13)S= 170. 41 (q),170. 11 (q),156. 59 (q), 156. 34 (q), 155. 53 (q), 135. 62 (q), 135. 10 (q), 134. 61 (q), 134. 25 (q), 128. 93 (t), 128. 77 ( t), 128. 68 (t), 128. 57 (t), 123. 07 (t), 122. 93 (t), 82. 19 (q), 72. 74 (s), 71. 79 (s), 71. 70(s ),69. 36 (t),60. 96 (s),60. 79 (s),31. 48 (s),31. 29 (s),20. 03 (s),14. 50 (p),14. 44 (p)。分析 型HPLC-MS在系统C上进行(参见一般方法)。梯度:20%B- 95%B(0min- 1. 5min), 95%B(1.5min-4.0min)。保留时间:3.65min。纯度 >99.99% (UV:215nm、254nm)。MS: 对于C44H4601(^计算值:734.31 ;MS(APIESTOFPos) :m/z752([M-NH4]+,757([M-Na]+)。
[0077] 25, 26, 27-三-N- (N,N-二甲基-2-氨基乙基)氨基甲酰基甲氧基-28- (3 ' - 丁炔基 氧基)杯[4]芳烃(4)。在氮气中,向25, 26, 27-三[(乙氧基羰基)甲氧基]-28-(3'_ 丁 炔基氧基)_杯[4]芳径3(300mg,0. 41mmol)中加入N,N-二甲基乙二胺(5mL)。将混合物 在室温下搅拌lhr,然后在50°C下搅拌48hr。通过在减压下蒸发移除过量的N,N-二甲基乙 二胺。将220mg样品溶解在四氢呋喃中(未稳定化,粗品的浓度为70mg/mL),并通过制备型 HPLC在系统A上进行纯化(参见一般方法)。将包含产物的流份(tK= 6. 4min;宽峰)集 中并在旋转蒸发器上蒸发以移除乙腈。通过冷冻干燥移除水,获得灰白色泡沫状的纯的目 标化合物(1l〇mg,128ymol,化学收率
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