专利名称：放射性标记方法
技术领域：
本发明涉及放射性诊断和放射治疗试剂，其包括用放射性核素标记的生物活性载体。本发明进一步涉及对载体例如肽进行标记的方法和试剂。所得的标记结合物可用作诊断剂，例如，用作放射性药物，更具体地说是用于正电子发射断层扫描(PET)或单光子发射计算机断层扫描(SPECT)或用于放射治疗中。
用于诊断成像的放射性标记生物活性肽在核医学中的应用变得日益重要。与特定细胞种类选择性作用的生物活性分子可用于向靶组织传送放射性。例如，为了诊断成像和放射治疗，放射性标记的肽在向肿瘤、梗塞和感染组织传送放射性核素方面具有重要的潜能。半衰期为约110分钟的18F是多种受体成像研究所选择的正电子发射核素。因此，18F标记的生物活性肽由于其在PET中用于定量检测和表征多种疾病的应用而具有重要的临床潜能。其它有效的放射性核素包括11C，放射性碘例如125I、123I、124I、131I和99mTc。
迄今为止，快速并且普遍适用的肽和生物分子标记方法的缺乏已经妨碍了肽和生物分子作为诊断剂的应用。例如，几乎所有现在正使用的用18F标记肽和蛋白质的方法都利用了氟标记的合成子的活性酯。由于肽和蛋白质可能含有多个能够与活性酯反应的官能团，因此这些当前使用的方法不是位点特异性的。例如，含有三个赖氨酸残基的肽中具有三个对标记的合成子全部具有同样反应活性的胺官能团。因此，仍然存在对下述标记试剂例如18F标记的辅基和方法的需要，所述标记试剂和方法允许在温和的条件下快速、化学选择性地引入标记例如放射性核素，如18F，尤其是引入到肽中，从而以高放射化学产率和纯度得到标记产品。另外，需要能够顺应自动化操作以便于在临床环境中制备诊断剂的方法。
本发明提供了一种标记载体的方法，其包括在Cu(I)催化剂的存在下，使式(I)化合物与式(II)化合物反应
R*-L2-N3(II)或者，使式(III)化合物与式(IV)化合物反应 其中L1、L2、L3和L4分别是连接基团；R*是含有放射性核素的指示基团部分；以分别得到式(V)或(VI)的结合物； 其中L1、L2、L3、L4和R*的定义同上。
连接基团L1、L2、L3和L4分别独立地为C1-60的烃基，合适地为C1-30的烃基，任选地包括1-30个杂原子，合适地包括1-10个例如氧或氮的杂原子。合适的连接基团包括烷基、烯基、炔基链，芳香族、聚芳香族和杂芳香环其中任意一种可以任选地被例如一个或多个醚、硫醚、磺酰胺或酰胺官能团取代，以及含有乙二醇、氨基酸或糖亚基的单体和聚合物。
术语“烃基”的意思是由碳和氢组成的有机取代基，这样的基团可以包括饱和、不饱和或芳香族的部分。
可以对连接基团L1、L2、L3和L4进行选择以提供良好的体内药代动力学，例如在所得式(V)或(VI)化合物中有利的排泄特征。使用具有不同亲油性和或电荷的连接基团能够显著地改变肽的体内药代动力学以适应诊断的需要。例如，当需要式(V)或(VI)化合物以肾代谢的形式从体内排出时，使用亲水连接物，当需要式(V)或(VI)化合物以肝代谢的形式从体内排出时，使用疏水连接物。已经发现，含有聚乙二醇部分的连接物降低了血液清除率，这在某些情况下是所期望的。
R*是包含放射性核素例如正电子发射放射性核素的指示基团部分。对于该目的合适的正电子发射放射性核素包括11C、18F、75Br、76Br、124I、82Rb、68Ga、64Cu和62Cu，其中优选11C和18F。其它有效的放射性核素包括123I、125I、131I、211At、99mTc和111In。金属放射性核素被相适当地结合入螯合剂中，例如通过本领域技术人员已知的方法进行直接的结合。金属指示基团的螯合优选在式(I)或(IV)化合物与式(II)或(III)化合物各自的反应之前进行，以避免Cu(I)催化剂的螯合。
R*中含有的合适的螯合剂包括式X所代表的那些 其中每个R1A、R2A、R3A和R4A独立地为RA基团；每个RA基团独立地为H或C1-10烷基，C3-10烷基芳基，C2-10烷氧基烷基，C1-10羟基烷基，C1-10烷基胺，C1-10氟代烷基，或者2或更多个RA基团和与它们连接的原子一起形成碳环、杂环、饱和或不饱和的环，或者R*可以含有式(I)、(ii)、(iii)或(iv)所给出的螯合剂 优选的螯合剂的实例如式(v)所示。
在室温下，在接近中性pH的含水条件下对含有式X螯合剂的式(II)或(IV)化合物进行放射性标记以得到良好的放射化学纯度(RCP)。
在式(I)和(III)中以及在本发明的其它方面，除非另外特别的声明，用于标记的合适的载体为肽，其可以包括促生长素抑制素类似物，例如奥曲肽、韩蛙皮素、血管活性肠肽、趋化性肽类似物、α-促黑素细胞激素、神经降压素、精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸肽、人类胰岛素原连接肽、胰岛素、内皮素、血管紧张素、血管舒缓激肽、内皮抑素、血管抑素、谷胱甘肽、降血钙素、爪蟾抗菌肽I和II、促黄体素释放激素、促胃液素、促胆肠素(cholecystochinin)、P物质、抗利尿激素、甲酰-正亮氨酰-亮氨酰-苯丙氨酰-正亮氨酰-酪氨酰-赖氨酸、锚定蛋白类似物、血管作用蛋白-1(VAP-1)肽、以及天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶肽底物。用于标记的优选的肽是Arg-Gly-Asp肽及其类似物，例如描述于WO 01/77415和WO 03/006491中的那些，优选含有以下片断的肽 更优选式(A)的肽 其中X7是-NH2或 其中a是1-10的整数，优选a为1。
技术人员将会认识到，本发明的方法也可以用于其它生物分子例如蛋白质、激素、聚糖、低聚核苷酸和抗体片段、细胞、细菌、病毒，以及小的类药分子的放射性标记，以提供各种各样的诊断剂。在式(I)和(III)中以及在本发明的其它方面，除非另外特别的声明，用于标记的特别合适的载体为肽、蛋白质、激素、细胞、细菌、病毒以及小的类药分子。
式(I)化合物与式(II)化合物或者式(III)化合物与式(IV)化合物的反应可以在合适的溶剂中进行，例如乙腈、C1-4烷基醇、二甲基甲酰胺、四氢呋喃或二甲基亚砜，或者它们任意的含水混合物，或者在水中并且在5-100℃的非极端温度下，优选在室温下进行。Cu(I)催化剂以足以使反应进行的量存在，一般地为催化量或过量，例如相对于式(I)或(III)化合物0.02-1.5摩尔当量。
合适的Cu(I)催化剂包括Cu(I)盐例如CuI、CuOTf.C6H6或[Cu(NCCH3)4][PF6]，但是有利地可以在还原剂例如抗坏血酸或其盐例如抗坏血酸钠，对苯二酚，醌，金属铜，谷胱甘肽，半胱氨酸，Fe2+或Co2+的存在下使用Cu(II)盐例如硫酸铜(II)。Cu(I)还固有地存在于元素铜粒子的表面上，因此元素铜，例如粉末或颗粒形式的元素铜，也可以用作催化剂。已经发现，使用具有可控粒径的Cu(I)催化剂，特别是元素铜，导致放射化学的产率得到了惊人地提高。因此，在本发明的一个方面，Cu(I)催化剂特别是元素铜，的粒径在0.001-1mm的范围内，优选0.1mm-0.7mm，更优选约0.4mm。
本发明提供了一种更具有化学选择性的放射性标记方法，其中在肽或载体前体的合成过程中，对引入标记的确切位置进行预先选择。在载体中预先确定的位置发生连接反应得到了唯一可能的产品。因此该方法是化学选择性的，并且认为其能普遍地应用于各种肽、生物分子和低分子量药物。另外，炔和叠氮官能性在大多数反应条件下都是稳定的并且与大多数常见的肽官能团-均不反应，因此减少了标记合成过程中所需的保护和脱保护步骤。而且，在标记反应过程中形成的三唑环不水解并且其对氧化和还原都非常稳定，这意味着该标记载体具有高的体内稳定性。在大小和极性上三唑环与酰胺也是相匹配的，以致于标记的肽或蛋白质是其天然对应物的良好仿制品。
其中载体为肽或蛋白质的式(I)和(UI)化合物可以通过肽合成的标准方法制备，例如，固相肽合成，例如，如在Atherton，E.和Sheppard，R.C.的《(固相合成)》；IRL出版社牛津大学，1989中所描述的。向式(I)或(III)化合物中引入炔或叠氮基可以通过肽中的N或C-末端或者肽序列中含有的一些其它官能团的反应来实现，这些基团的修饰不会影响载体的结合特性。优选通过形成稳定的酰胺键将炔或叠氮基团引入到式(I)或(III)化合物中，所述酰胺键例如是通过肽的胺官能团与活性酸反应或者通过肽的酸官能团与胺官能团反应而形成的，并且是在肽合成期间或肽合成后被引入的。将炔或叠氮基团引入到载体例如细胞、病毒、细菌中的方法可以参见H.C.Kolb和K.B.Sharpless，DrugDiscovery Today，第8卷(24)，2003年12月，并且在此作为参考。用于向式(I)或(III)化合物中引入炔或叠氮基团的合适的中间体包括 在另一方面，本发明提供了新的辅基，用于标记载体例如肽和蛋白质，例如通过以上所述的方法。因此，提供了式(II)或(IV)的化合物
R*-L2-N3(II) 其中L2和L4分别是如上定义的连接基团，R*是如上定义的指示基团部分。在本发明本方面的一个实施方式中，R*是18F因此辅基具有式(IIa)和(IVa)的结构R*-L2-N3(IIa) 其中L2和L4分别是如上定义的连接基团。
优选的式(IV)化合物包括 另一方面，本发明提供了式(I)或(III)的化合物 其中L1和L3分别是如上定义的连接基团并且载体如上定义。合适地，在本发明的本方面中载体是肽或蛋白质。优选的式(I)和(III)化合物是其中载体为精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸肽或其类似物的那些化合物，例如WO 01/77415和WO 03/006491中所描述的那些化合物，优选含有如下片段的肽
更优选式(A)的肽 其中X7是-NH2或 其中a是1-10的整数，优选a为1。
在进一步的方面中，本发明提供了如上定义的式(V)和(VI)的标记载体。优选的式(V)和(VI)化合物是那些其中载体为精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸肽或其类似物的化合物，例如WO 01/77415和WO 03/006491中所描述的那些化合物，优选含有如下片段的肽
更优选式(A)的肽 其中X7是-NH2或 其中a是1-10的整数，优选a为1。
其中R*含有11C放射性标记的式(II)化合物可以例如根据如下方案制备
其中-NuH是亲核反应中心例如羟基、硫醇和胺官能团。
其中R*是18F的式(II)化合物可以通过亲电或亲核氟化反应制备，例如 制备式(II)化合物的合适的放射氟化方法包括在相转移试剂例如环聚醚比如18-冠-6和Kryptofix2.2.2的存在下，使含有离去基团(例如烷基或芳基磺酸盐，比如甲磺酸盐、三氟甲基磺酸盐或甲苯磺酸盐；硝基或三烷基季铵盐)的前体与18F-反应。该反应可以在溶液相中(使用非质子溶剂例如乙腈作为溶剂)在本领域已知的标准条件下(例如M.J.Welch和C.S.Redvanly的“放射性药物手册”(“Handbook ofRadiopharmaceuticals”)，Wiley出版)进行，或者使用WO 03/002157中所描述的方法使用固相载体以便于式(II)化合物的纯化。
式(IV)化合物可以由合适的乙炔前体通过与合成式(II)化合物所描述的那些方法类似的方法制备。
本发明还提供了一种放射性药物组合物，其包含有效量(例如，对用于体内成像，合适地为PET或SPECT，有效的量)的如上定义的通式(V)或(VI)化合物；和一种或多种药学上可接受的助剂、赋形剂或稀释剂。如上所述，优选地，式(V)或(VI)化合物中的载体为Arg-Gly-Asp肽或其类似物。
本发明进一步的实施方式涉及一种用于医学用途并且特别是用于体内成像(合适地是通过PET或SPECT)的如上定义的通式(V)或(VI)化合物。如上所述，优选地，式(V)或(VI)化合物中的载体为Arg-Gly-Asp肽或其类似物。
足以产生期望信号量的式(V)和(VI)的标记载体可以有助于病人体内成像，用于PET或SPECT成像的一般放射性核素的剂量为0.01-100mCi，优选地0.1-50mCi每70kg体重通常是足够的。
因此，使用生理上可接受的载体或赋形剂以完全在技术能力范围之内的方式配制式(V)或(VI)的标记载体以用于给药。例如，可以将任选地加入了药学上可接受的赋形剂的化合物悬浮或溶于水介质中，然后对所得的溶液或悬浮液进行灭菌。
从进一步的方面来看，本发明提供了式(V)或(VI)的标记载体在制备用于体内成像方法的药物中的用途，合适的所述体内成像方法为PET；包括将所述药物向人或动物体给药并且产生至少一部分所述机体的影像。
从更进一步的方面来看，本发明提供了一种产生人或动物体影像的方法，包括将药物给药于所述机体，例如给药于血管系统并且使用体内成像技术例如PET来产生至少一部分已经分布了所述药物的所述机体的影像，其中所述药物含有式(V)或(VI)的标记载体。
从进一步的方面来看，本发明提供了一种监测使用药物治疗人或动物体以对抗病况的效果的方法，所述方法包括将式(V)或(VI)的标记载体给药于所述机体并且检测所述标记载体的吸收，任选地但是优选地反复进行所述给药和检测，例如在用所述药物治疗之前、之中和之后。
在本发明的又一个实施方式中，提供了一种用于制备放射氟化示踪剂的试剂盒，所述示踪剂包括式(II)或(IV)的辅基或其前体以及式(I)或(III)化合物。
在试剂盒的使用中，使用以上所述的方法将前体化合物转变为相应的式(II)或(IV)化合物。式(u)或(IV)化合物可以以未纯化的形式使用，但是优选，通过使反应混合物穿过固相萃取(SPE)柱、通过色谱、或者通过蒸馏将式(II)和(IV)化合物从反应物废料中分离出来。然后将式(II)和(IV)化合物分别加入到式(I)和(III)化合物中，所述式(I)和(III)化合物可以适当地溶解在这里所述的合适的溶剂中。在非极端温度下反应1-90分钟后，可以对标记的肽进行纯化，例如通过SPE纯化，和收集。
这里所描述的化学方法也可以用于制备适于筛选诊断药物或体内成像试剂的放射性标记载体库。因此，使用上述方法可以使式(II)或(IV)辅基的混合物分别与一种或多种式(I)或(III)化合物反应以产生放射性标记载体库。
实施例通过实施例的方式来举例说明本发明，其中使用了如下缩写HPLC高效液相色谱DMFN，N-二甲基甲酰胺DMSO二甲基亚砜ESI-MS电喷射离子化质谱r.t.室温TOF-ESI-MS飞行时间电喷射离子化质谱FT-IR傅立叶红外光谱ppm百万分之一TFA三氟乙酸ACN乙腈基准化合物的制备
实施例1-化合物(2)-1-叠氮基2-氟代乙烷的制备根据E.U.T.van Velzen等人在Synthesis(1995)989-997中所描述的内容制备甲苯-4-磺酸2-氟-乙酯，即化合物(1)。将化合物(1)(128mg，0.586mmol)和叠氮化钠(114mg，1.758mmol)与无水DMF(10ml)混合并在室温下搅拌48小时。将反应混合物过滤，但是没有将产物(2)从反应溶液中分离出来。
实施例2-化合物(3)-1-(2-氟-乙基)-4-苯基-1H-[1，2，3]三唑的制备将DMF(1ml)中的苯乙炔(105μl，0.977mmol)在氮气下加入到搅拌的五水合硫酸铜(II)(12mg，0.0489mmol)和L-抗坏血酸(16mg，0.0977mmol)的水(0.3ml)溶液中。在加入了在DMF(5ml)中的化合物(2)(1.172mmol)后，继续在室温下搅拌21小时。反应混合物用水(5ml)稀释，粗产品用二氯甲烷(3×5ml)萃取并用碳酸氢钠溶液(10％，3×10ml)和盐水(1×5ml)洗涤。通过硫酸钠干燥后，减压下除去溶剂并用快速色谱法(二氧化硅，己烷/乙酸乙酯)纯化粗材料。
产率32mg(17％)白色晶体，熔点83-85℃
1H-NMR(CDCl3)δ＝4.70(m，1H，CH2)，4.76(m，1H，CH2)，4.80(m，1H，CH2)，4.89(m，1H，CH2)，7.35(tt，1.0Hz，7.5Hz，1H，HAr)，7.44(m，2H，HAr)，7.84(m，2H，HAr)，7.89(d，1Hz，1H，CH-三唑)ppmGC-MSm/z＝191TOF-ESI-MS实测m/z＝192.0935[MH]+，计算的C10H10N3F[MH]+m/z＝192.0932实施例3-化合物(4)-4-[1-(2-氟-乙基)-1H-[1，2，3]三唑-4-基]-苯胺的制备将DMF(0.7ml)中的4-乙炔苯胺(40mg，0.344mmol)在氮气下加入到搅拌的五水合硫酸铜(II)(129mg，0.516mmol)和L-抗坏血酸(182mg，1.032mmol)的水(1.2ml)溶液中。在加入了在DMF(2.45ml)中的化合物(2)(0.287mmol)后，继续在室温下搅拌4小时。反应混合物用氢氧化钠溶液(1M，5ml)淬灭。产品用乙酸乙酯(3×5ml)萃取，用水(5ml)和盐水(2ml)洗涤。通过硫酸钠干燥后，减压下除去溶剂并用快速色谱法(二氧化硅，己烷/乙酸乙酯)纯化粗材料。产率15mg(25％)浅褐色晶体，熔点79-82℃1H-NMR(CDCl3)δ＝4.70(m，1H，CH2)，4.72(m，1H，CH2)，4.77(m，1H，CH2)，4.88(m，1H，CH2)，6.74(m，2H，HAr)，7.63(m，2H，HAr)，7.74(d，0.1Hz，1H，CH-三唑)ppmTOF-ESI-MS实测m/z＝207.1030[MH]+，计算的C10H11N4F[MH]+m/z＝207.1040实施例4-化合物(5)-1-(2-氟-乙基)-1H-[1，2，3]三唑-4-甲酸苄基酰胺的制备将根据G.M.Coppola和R.E.Damon在SyntheticCommunications 23(1993)2003-2010中的流程制备的丙炔酸苄基胺(50mg，0.314mmol)溶解于DMF(1ml)中，并在氮气下加入到搅拌的五水合硫酸铜(II)(3.9mg，0.0157mmol)和L-抗坏血酸(11mg，0.0628mmol)的水(0.4ml)溶液中。在加入了在DMF(3.2ml)中的化合物(2)(0.377mmol)后，继续在室温下搅拌48小时。反应混合物用碳酸氢钠(10％，5ml)稀释，粗产品用二氯甲烷(3×5ml)萃取并用盐水(5ml)洗涤。通过硫酸钠干燥后，减压下除去溶剂并且通过从乙酸乙酯/乙醚中重结晶来纯化粗材料。产率8mg(10％)白色晶体，熔点165-167℃1H-NMR(CDCl3)δ＝4.70(m，6H，CH2)，7.34(m，5H，HAr)，7.46(m，1H，NH)，8.20(s，1H，CH-三唑)ppmTOF-ESI-MS实测m/z＝249.1143[MH]+，计算的C12H13N4OF[MH]+m/z＝249.1146实施例5-化合物(6)-N-苄基-3-[1-(2-氟-乙基)-1H-[1，2，3]三唑-4-基]-丙酰胺的制备戊-4-炔酸苄基酰胺(Pent-4-ynoic acid benzylamide)-该化合物用与G.M.Coppola和R.E.Damon(参见实施例4)所描述的相类似的方法合成，除了分离N-琥珀酰亚氨基中间体。
产率100mg(53％)白色针状，熔点50-55℃1H-NMR(CDCl3)δ＝1.98(m，1H，炔-CH)，2.44(m，2H，CH2)，2.56(m，2H，CH2)，4.46(d，2H，CH2N)，7.29-7.25(m，5H，HAr)ppmFT-IR(薄膜)1651，1629cm-1TOF-ESI-MS实测m/z＝188.1073[MH]+，计算的C12H13NO[MH]+m/z＝188.1070N-苄基-3-[1-(2-氟-乙基)-1H-[1，2，3]三唑-4-基]-丙酰胺-将甲醇(0.5ml)中的戊-4-炔酸苄基胺(50mg，0.267mmol)、DMF(2.62ml)中的化合物(2)(0.320mmol)和二异丙胺(0.233ml，1.335mmol)在氮气下加入到搅拌的碘化铜(I)(225mg，1.335mmol)的甲醇(0.8ml)悬浮液中。继续在室温下搅拌2小时。反应混合物用磷酸氢钠(1g)的水(10ml)溶液淬灭并通过硅藻土过滤。粗产品用乙酸乙酯(3×20ml)萃取，并用盐水(20ml)洗涤。通过硫酸钠干燥后，减压下除去溶剂并且通过使用二氧化硅和乙酸乙酯/己烷的柱色谱法纯化粗材料。
产率19mg(26％)白色晶体，熔点127-133℃1H-NMR(CDCl3)δ＝2.66(t，7.0Hz，2H，CH2)，3.09(t，7.0Hz，2H，CH2)，4.40(d，5.7Hz，2H，苄基-CH2)，4.56(m，2H，CH2)，4.61(m，2H，CH2)，4.70(m，2H，CH2)，4.80(m，2H，CH2)，6.0(s，1H，NH)，7.0-7.3(m，5H，HAr)，7.44(s，1H，CH-三唑)ppmTOF-ESI-MS实测m/z＝277.1474[MH]+，计算的C12H13N4OF[M H]+m/z＝277.1459实施例6-化合物(7)-4-[1-(2-氟-乙基)-1H-[1，2，3]三唑-4-基]-苯甲酸的制备将DMF(1.5ml)中的4-乙炔基苯甲酸钠(50mg，0.297mmol)在氮气下加入到搅拌的五水合硫酸铜(II)(3.7mg，0.0149mmol)和L-抗坏血酸(10.5mg，0.0595mmol)的水(0.2ml)溶液中。在加入了在DMF(0.76ml)中的化合物(2)(0.356mmol)后，继续在室温下搅拌12小时。反应混合物用HCl(20ml，1M)稀释。粗产品用乙酸乙酯(3×10ml)萃取，并用盐水(10ml)洗涤。通过硫酸钠干燥以后，减压下除去溶剂并且从乙酸乙酯/己烷中重结晶粗材料。
产率37mg(52％)白色晶体，熔点236-240℃1H-NMR(DMSO-d6)δ＝4.74(m，1H，CH2)，4.80(m，2H，CH2)，4.90(m，1H，CH2)，8.70(s，1Hz，1H，CH-三唑)ppmTOF-ESI-MS实测m/z＝236.0838[MH]+，计算的C11H10N3O2F[MH]+m/z＝236.0830实施例7-化合物(8)-1-(2-氟-乙基)-1H-[1，2，3]三唑-4-甲酸的制备将DMF(0.5ml)中的丙炔酸(60μl，0.977mmol)在氮气下加入到搅拌的五水合硫酸铜(II)(12mg，0.0489mmol)和L-抗坏血酸(34mg，0.135mmol)的水(0.4ml)溶液中。在加入了在DMF(2.5ml)中的化合物(2)(1.172mmol)后，继续在室温下搅拌四小时。反应混合物用HCl(20ml，1M)淬灭，并且粗产品用乙酸乙酯(3×20ml)萃取。在用盐水(5ml)洗涤并通过硫酸钠干燥以后，减压下除去溶剂并且通过从乙酸乙酯/己烷中重结晶来纯化产品。
产率16mg(10％)白色晶体，熔点160-165℃1H-NMR(DMSO-d6)δ＝4.74(m，1H，CH2)，4.80(m，2H，CH2)，4.90(m，1H，CH2)，8.71(s，1H，CH-三唑)ppmTOF-ESI-MS实测m/z＝160.0518[MH]+，计算的C5H6N3O2F[MH]+m/z＝160.0517实施例8-化合物(9)-2-乙酰基氨基-3-[1-(2-氟-乙基)-1H-[1，2，3]三唑-4-基]-丙酸乙酯的制备将甲醇(1ml)中的2-乙酰基氨基-戊-4-炔酸乙酯(200mg，1.09mmol)在氮气下加入到铜粉(200mg，40目)中，接着加入化合物(2)(1.09mmol)的DMF(3ml)溶液。将混合物搅拌90分钟，然后在80℃下加热三小时。通过反相快速色谱法(乙腈/水)分离化合物(9)。
产率145mg(49％)油状，保存在4℃下时为晶体，熔点55-60℃1H-NMR(CDCl3)δ＝1.13(t，3H，CH2CH3)，1.82(s，3H，CH3)，2.97(dd，2J＝14.9Hz，3J＝8.5Hz，1H，丙酸-CH2)，3.07(dd，2J＝14.9Hz，3J＝6.0Hz，1H，丙酸-CH2)，4.05(m，2H，OCH2CH3)，4.47(m，1H，CH)，4.46(m，1H，CH2)，4.64(m，1H，CH2)，4.70(m，1H，CH2)，4.81(m，1H，CH2)，7.89(s，1H，三唑-CH)，8.31(d，1H，NH)ppmTOF-ESI-MS实测m/z＝273.1372[MH]+，计算的C11H17N4O3F[MH]+m/z＝273.1357放射化学
实施例9-化合物(11)-[18F]1-叠氯基-2-氟-乙烷的制备18F-氟化物是通过回旋加速器利用18O(p，n)18F核反应用19MeV质子照射富集了[18O]H2O的目标而制备的。照射之后，将Kryptofix(5mg)、碳酸钾(1mg)和乙腈(1ml)的混合物加入到18F-水(1ml)中。在氮气流(100ml/min)下通过在80℃加热而除去溶剂。然后，加入乙腈(0.5ml)并在氮气流下加热将其蒸发。重复该步骤两次。冷却至室温后，加入化合物(10)[1.5μl；根据Z.P.Demko和K.B.Sharpless，Org.Lett.3(2001)4091中的方法制备]的无水乙腈(0.2ml)溶液。在80℃下将反应混合物搅拌30min。通过蒸馏[效率76±8％(n＝7)]分离化合物(11)，衰变-修正过的放射化学产率为40±14％(n＝7)。
实施例10-化合物(12)-(16)-[18F][1-(2-氟-乙基)-1H-[1，2，3]三唑的制备
*通过HPLC，**分离，一锅反应在氮气下将炔试剂(0.015mmol)的DMF(0.1ml)溶液加入到硫酸铜(II)(5当量)和L-抗坏血酸(20当量)的混合物中。加入化合物(11)的乙腈(0.2ml)溶液，80℃下搅拌30分钟后，通过HPLC分析反应混合物。
实施例11-化合物(18)-[18F](S)-6-氨基-2-(2-{(S)-2-[2-((S)-6-氨基-2-{[4-(2-氟-乙基)-[1，2，3]三唑-1-羰基]-氨基}-己酰基氨基)-乙酰基氨基]-3-苯基-丙酰基氨基}-乙酰基氨基)-己酸的制备 (α-N-丙炔基)-Lys-Gly-Phe-Gly-Lys将化合物(17)(1mg，1-7μmol)溶于磷酸钠缓冲液(pH6.0，0.25M，0.05ml)中。加入在乙腈(0.05ml)中的化合物(11)(175μCi，6.5MBq)，接着加入铜颗粒(400mg，10-40目)。将混合物在80℃加热5分钟。HPLC分析显示86％的放射性标记肽(18)。
实施例12-化合物(20)的制备
(i)化合物19Cys2-6；c[CH2CO-Lys(DL-Pra-Ac)-Cys-Arg-Gly-Asp-Cys-Phe-Cys]-CCX6-NH2的制备将Ac-DL-Pra-OH(31mg)，(7-氮杂苯并三唑-1-基氧)三吡咯烷膦六氟代磷酸酯(PyAOP)(104mg)和N-甲基吗啉(NMM)(88μl)溶于二甲基甲酰胺(DMF)(3mL)中，将混合物搅拌5分钟后加入溶于DMF(4mL)的由WO2005/003166所描述内容制备的ClCH2CO-Lys-Cys(tBu)-Arg-Gly-Asp-Cys(tBu)-Phe-Cys-PEG-NH2(126mg)。将反应混合物搅拌45分钟。再加入ClCH2CO-Lys-Cys(tBu)-Arg-Gly-Asp-Cys(tBu)-Phe-Cys-PEG-NH2(132mg)和NMM(44μl)并继续搅拌45分钟。接着真空蒸发DMF，用10％的乙腈(ACN)/水(100mL)稀释剩余物(5mL)并且用制备HPLC纯化产品。
纯化和表征通过制备HPLC对稀释过的剩余物进行纯化(梯度60min内10-40％的B，其中A＝H2O/0.1％的TFA并且B＝ACN/0.1％的TFA，流速50mL/min，柱子Phenomenex Luna 5μC18(2)250×50mm，检测器UV 214nm，产品保留时间31.3min)，提供了170mg纯的AH-112145。
纯净的产品通过分析HPLC进行分析(梯度10min内10-40％的B，其中A＝H2O/0.1％的TFA并且B＝ACN/0.1％的TFA，流速0.3mL/min，柱子Phenomenex Luna 3μC18(2)50×2mm，检测器UV214nm，产品保留时间6.32min)。使用电喷射质谱对产品进行进一步表征(MH+计算值为1395.5，MH+实测值为1395.7)。
(ii)化合物20的制备将化合物(19)(0.5mg，0.35μmol)溶于磷酸钠缓冲液(pH6.0，50mM)中并与化合物(11)(25μl，728μCi/25MBq)的溶液和铜粉(200mg，40目)混合。在70℃加热15分钟后，通过放射HPLC分析混合物。
使用半制备HPLC(column Luna C18(2)，100×10m，流速2.0ml/min；溶剂A水(0.085％的磷酸v/v)，溶剂B水(30％的乙醇v/v)，梯度15分钟内50％的B至100％的B)分离结合的产品(20)。以10％的衰变-修正放射化学产率和＞99％的放射化学纯度获得标记肽(20)。放射性产物特征峰(k’＝2.03)是通过与化合物(20)的标准样品共-注射而确认的。
实施例13-化合物(20)制备的反应参数的最优化一般步骤向化合物(19)(0.5mg，0.35μmol)的缓冲液(50μl；缓冲液A磷酸钠，pH6.0，50mM；缓冲液B碳酸钠，pH9.3，50mM)溶液中加入在乙腈(100μl)中的化合物(11)(0.1mCi，3.7MBq)，接着加入铜催化剂(催化剂1铜颗粒10+40目，催化剂2铜粉-40目，催化剂3铜粉，树枝状的，3μm)。将混合物在80℃保温15分钟，并用HPLC进行分析。
表2通过HPLC测定的依赖于pH和催化剂(400mg)的化合物(19)形成化合物(20)的标记效率
*没有发现肽前体的UV峰表3在pH6.0(缓冲液A)下依赖于催化剂3用量的化合物(19)形成化合物(20)的标记效率
在此被描述和请求保护的本发明不受在这里公开的具体实施方式
范围的限制，因为这些实施方式是用来举例说明本发明的几个方面的。任何等同的实施方式都被确定在本发明的范围之内。实际上，从上文的描述出发，除了这里已经显示和描述的那些内容外，对发明的各种改进对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。这样的改进也被认为是落入了所附权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种标记载体的方法，其包括在Cu(I)催化剂的存在下，使式(I)化合物与式(II)化合物进行反应 R*-L2-N3(II)或者，使式(III)化合物与式(IV)化合物进行反应 其中L1、L2、L3和L4分别是连接基团；R*是含有放射性核素的指示基团部分；以分别得到式(V)或(VI)的结合物； 其中L1、L2、L3、L4和R*的定义同上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中R*含有正电子发射放射性核素，优选11C或18F。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述载体是肽、蛋白质、激素、细胞、细菌、病毒或小的类药分子，最合适的是肽。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述载体是Arg-Gly-Asp肽或其类似物。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述载体是含有如下片段的肽
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述载体是式(A)的肽 其中X7是-NH2或 其中a是1-10的整数，优选a为1。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中使用元素铜作为Cu(I)催化剂的来源。
8.根据权利要求7所述的方法，其中元素铜的粒径在0.001-1mm的范围内，优选0.1mm-0.7mm，更优选约0.4mm。
9.式(II)或式(IV)的化合物R*-L2-N3(II) 其中L2和L4分别是连接基团，并且R*是如权利要求1或2中所定义的指示基团部分。
10.式(V)或(VI)的化合物 其中L1、L2、L3、L4、R*和载体如权利要求1-6中任一项所定义。
11.根据权利要求10所述的式(V)或(VI)化合物，其中所述载体是Arg-Gly-Asp肽或其类似物。
12.根据权利要求10或11所述的式(V)或(VI)化合物，其中所述载体是含有如下片段的肽 更优选式(A)的肽 其中X7是-NH2或 其中a是1-10的整数，优选a为1。
13.式(I)或(III)的化合物 其中L1和L3分别是连接基团，并且所述载体如权利要求10-12中任一项所定义。
14.一种放射性药物组合物，其包含有效量的根据权利要求10-12中任一项所述的化合物；和一种或多种药学上可接受的助剂、赋形剂或稀释剂。
15.用于医疗用途的根据权利要求10-12中任一项所述的化合物。
16.根据权利要求10-12中任一项所述的化合物在制备用于体内成像方法的放射性药物中的用途。
17.一种产生人或动物体影像的方法，其包括将根据权利要求10-12中任一项所述的化合物给药于所述机体，并且用PET使至少一部分已经分布了所述化合物的所述机体产生影像。
18.一种监测使用药物治疗人或动物体以对抗与癌症有关的病症，优选血管生成的效果的方法，所述方法包括将根据权利要求10-12中任一项所述的化合物给药于所述机体，并且检测细胞受体对所述共化合物的吸收，所述给药和检测任选地但是优选地在用所述药物治疗之前、期间或之后进行。
全文摘要
本发明涉及一种放射性诊断和放射治疗试剂，其包括用放射性核素标记的生物活性载体。本发明进一步涉及对载体例如肽进行标记的方法和试剂，包括在Cu(I)催化剂的存在下使式(I)化合物与式(II)化合物R
文档编号C07B59/00GK101084020SQ200580044113
公开日2007年12月5日 申请日期2005年12月9日 优先权日2004年12月22日
发明者E·阿斯塔, M·E·格拉泽尔 申请人:哈默史密斯网上成像有限公司