专利名称：三羰基锝-99m或铼-188标记的环RGD衍生物、其制备方法和包含所述衍生物作为活性成分 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及三羰基锝_99m或铼-188标记的环RGD衍生物、其制备方法和包含所述衍生物作为活性成分用于诊断或治疗血管发生相关疾病的药物组合物。
2.相关领域的描述
因为当今医学领域具有完成对癌症之治疗的主要目标，所以核医学诊断和治疗的技术被认为比以往任何时候都重要，所述技术是能够利用特异性针对目标分子的放射示踪剂在分子水平上用于疾病的非侵入性技术。
一般使用放射性药物如[18F]-FDG (2-氟-脱氧-D-葡萄糖)利用正电子发射断层显象(positron emission tomography, PET)诊断体内癌症。但是，[18F]-FDG不能诊断脑肿瘤或区分炎症与肿瘤，并且还具有不能提供血管发生和转移征兆相关信息的局限性。
血管发生是原发性或转移性肿瘤中必不可少的。没有来自新血管的营养物和氧供应，肿瘤组织无法生长超过I 2mm3。即，血管发生导致转移癌通过新血管形成中的血管在其他部位形成。因此，靶向新血管的成像具有一般性地应用于大多数实体肿瘤的潜力。就治疗而言，常规化疗集中于迅速生长的癌细胞，因此表现出对正常细胞(包括骨髓细胞和胃肠细胞)的毒性。与以上相比，靶向血管发生的治疗(放射治疗)导致相对小的与长期施用相关的副作用以及较低的发生耐受的风险，这是由于该治疗集中于血管细胞。
众所周知，癌症的生长机制开始于癌组织附近的血管具有过多的ανβ3整合素。 整合素是与细胞的黏附和运输相关的由α和β亚基组成的异二聚体膜蛋白质。在各种类型的整合素中，整合素ανβ3(还称为玻连蛋白受体)被认为在血管发生中很重要。这种特别的整合素在正常血管内皮细胞中并不表达，因为该整合素仅在当肿瘤触发的血管发生被活化时才表达。众所周知，Arg-Gly-Asp(RGD)肽序列与这种整合素结合。基于该序列，环 Arg-Gly-Asp (cRGD)肽化合物被报道为具有较高结合亲和力以阻断整合素α ν β 3正常功能的拮抗剂，并且通过向这种特别的化合物中引入多种放射性同位素，全世界很多研究组已经实施了对癌症血管发生的成像。
用于PET的放射性同位素例如氟-18、镓-68和铜-64以及用于SPECT的锝_99m、 碘-123和铟-111已经被用于多种环RGD衍生物中，添加单糖以提高放射示踪剂的药物代谢动力学，或添加二聚或四聚环RGD以进一步提高结合亲和力
(Haubner, R. , Wester, H-J. , Weber, ff. A. , Mang, C. , Ziegler, S. I. , Goodman, S. L，Senekowitsch-Schmidtke, R.，Kessler，H.，Schwaiger, M.，Cancer Res.，2001，61 1781-1785 ; Jeong，J. M.，Hong, M. K.，Chang, Y. S.，Lee, Y. S.，Kim, Y. J.，Cheon，G. J.，Lee, D. S.，Chung, J. K.，Lee，M. C.，J. NucI. Med.，2008，49 :830-836 ;Chen，W.，Park, R.，Tohme, M.，Shahinian，A. H. ,Bading, J. R. ,Conti,P. S. Bioconjugate Chem. , 2004,15 :41-49 ;Liu， S.，Hsieh，W. Y.，Kim, Y. S.，Mohammel，S. I.，Bioconjugate Chem.，2005，16 1580-1588 ；Haubner, R.，Wester, H-J.，Reuning，U.，Senekowitsch-Schmidtke, R.，Diefenbach，B.， Kessler, H.，Stocklin G.，Schwaiger, M.，J. Nucl. Med.，1999,40 :1061-1071 ；Janssen, M.，Oyen，W. J. G.，Di jkgraaf，I.，Massuger, L. F. A. G.，Frielink，C.，Edwards, D. S.， Rajopadyhe, M.，Boonstra，H.，Corsten，F. H. M.，Boerman, 0. C.，Cancer Res.，2002，62 6146-6151 ；Wu, Y.，Zhang, X.，Xiong, Z.，Cheng, Z.，Fisher，D. R.，Liu, S.，Gambhir, S. S.， Chen, X.，J. Nucl. Med. ,2005,46 :1707-1718.)。
尽管迄今为止已经开发了多种的放射性同位素标记的环RGD衍生物，但是例如在肝中的高积累和从大肠排泄缓慢的缺点依然使得用于诊断的放射示踪剂的效率受限(因为肿瘤与正常组织的低积累比值)。此外，临床研究尚不积极，尤其是在放射治疗的情况中， 因为在放射治疗中治疗性放射性同位素标记的放射示踪剂可不仅作用于肿瘤，而且作用于正常组织。
在各种放射性同位素中，锝-99m和铼-188被认为在实用方面很突出，这是因为能够通过单光子发射计算机化断层显象(single photon emissioncomputed tomography, SPECT)简单标记方法和分离工艺进行诊断，而仅需要发生器7|, generator)。此外，可利用相同前体选择性地标记铼-188用于放射治疗目的。
然而，标记锝-99m和铼-188的常规方法具有缺点，例如标记锝_99m或铼-188 的口袋大小(pocket size)很大,低体内稳定性，以及前体难以合成,这反过来以很多方式限制了高效放射示踪剂的开发。同时，三羰基锝-99m和三羰基铼-188作为高效放射示踪剂是可接受的，这是鉴于例如这样的特征前体容易合成，以及标记口袋小且在代谢上稳定， 以及还能够在制备过程中通过简单变化而改变放射示踪剂的电荷。此外，这些放射示踪剂具有良好的体内稳定性并且在代谢之后被迅速清除而不在甲状腺积累，能够实现相对较好的成像结果。三羰基锝-99m或三羰基铼-188的用途尚未被广泛知晓，但是全世界都在对其进行持续研究以开发新的放射性药物。
因此，本发明的发明人合成了新的三羰基锝_99m或铼-188标记的环RGD衍生物用于靶向整合素α νβ 3(主要的生物标志物)，用于对癌症血管发生进行成像和放射治疗， 并且在通过多种生物评价确证三羰基锝_99m或铼-188标记的环RGD衍生物能够诊断和治疗与血管发生相关的多种疾病之后完成了本发明。
发明概述
本发明的一个目的是提供有利地用于诊断或治疗血管发生相关疾病的三羰基锝-99m或铼-188标记的环RGD衍生物或其可药用盐。
本发明的另一目的是提供三羰基锝-99m或铼-188标记的环RGD衍生物的制备方法。
本发明的又一个目的是提供三羰基锝_99m或铼-188标记的环RGD衍生物的前体。
本发明的又一个目的是提供包含三羰基锝_99m或铼-188标记的环RGD衍生物或其可药用盐作为活性成分的药物组合物，用于诊断或治疗血管发生相关疾病。
为了实现上述目的，本发明提供了式I的三羰基锝_99m或铼-188标记的环RGD 衍生物或其可药用盐。
[化学式I]
权利要求
1.式I所示三羰基锝_99m或铼-188标记的环RGD衍生物或其可药用盐 [化学式I] OQ CO 0C、m— -O q O、V1 产0 IR1-/°其中，M 是 99mTc、188Re 或 1857l87Re,R1 是 N，N(CH2CH2O)nCH2CH2CONH 或 N(CH2CONH)nCH2CH2CONH, X是直接键、y(a2T <R2k^ 為R2泛或， A1和A2各自是选自天冬氨酸、赖氨酸、谷氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苏氨酸和丝氨酸的氨基酸，R2 是 NH 或 NH (Z) nCH2CH2C0NH, Z 是-CH2CH2O-或-CH2CONH-, N是0至8的整数， 0 ^ Tr-CO~NH\ Y 是 HN 0 u /=° O Y 二々 H HO^N V^nTnh2NH R3是H或OH,R4 是-(CH2) m-或-(CH2) m-C00-， M是I至8的整数，并且 Y与R1直接相连或与X中的R2相连。
2.根据权利要求I所述的三羰基锝_99m或铼-188标记的环RGD衍生物，其中所述三羰基锝-99m或铼-188标记的环RGD衍生物是选自化学式IA至IC所示化合物的三羰基锝-99m或铼-188标记的环RGD衍生物
3.根据权利要求I所述的三羰基锝_99m或铼-188标记的环RGD衍生物，其中所述三羰基锝-99m或铼-188标记的环RGD衍生物选自 1)环K三羰基-["mTc]锝-N-a-双-羟基羰基甲基-赖氨酸)-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸_D_苯丙氨酸}； 2)环{(三羰基-[188Re]铼-N-a -双-羟基羰基甲基-赖氨酸)-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸_D_苯丙氨酸}； 3)环{(三羰基_[185/187Re]铼-N-a-双-羟基羰基甲基-赖氨酸)_精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸}； 4)环{(三羰基-[99mTc]锝-N-a -双-羟基羰基甲基-NH2 (CH2CH2O) 4CH2CH2C0NH-赖氨酸)-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸}； 5)环{(三羰基-[188Re]铼-N-a -双-羟基羰基甲基-NH2 (CH2CH2O) 4CH2CH2C0NH-赖氨酸)-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸}； 6)环{(三羰基-[185/187Re]铼-N-a -双-羟基羰基甲基-NH2 (CH2CH2O) 4CH2CH2C0NH_ 赖氨酸)-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸}； 7)环{(三羰基-[99mTc]锝-N-a-双-羟基羰基甲基-甘氨酸-CONH (CH2CH2O) 4CH2CH2C0NH-赖氨酸)-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸}； 8)环{(三羰基-[188Re]铼-N-a-双-羟基羰基甲基-甘氨酸-CONH (CH2CH2O) 4CH2CH2C0NH-赖氨酸)-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸}； 9)环{(三羰基_[185/187Re]铼-N-a-双-羟基羰基甲基-甘氨酸-CONH (CH2CH2O) 4CH2CH2C0NH-赖氨酸)-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸}； 10)(三羰基-[99mTc]锝-N-a -双-羟基羰基甲基-天冬氨酸)-[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]2 ; 11)(三羰基-[188Re]铼-N-a-双-羟基羰基甲基-天冬氨酸)_[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]2 ; .12)(三羰基-[185/187Re]铼-N-a-双-羟基羰基甲基-天冬氨酸)_[环(赖氨酸-精氨酸_甘氨酸_天冬氨酸_D_苯丙氨酸)]2 ; .13){三羰基-[99mTc]锝-N- a -双-羟基羰基甲基_(聚乙二醇)n_天冬氨酸}_[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]2，(11 = 0至8); .14){三羰基-[188Re]铼-N- a -双-羟基羰基甲基_(聚乙二醇)n_天冬氨酸}_[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]2，(11 = 0至8); .15){三羰基-[185/187Re]铼-N- a -双-羟基羰基甲基_ (聚乙二醇)n_天冬氨酸} _ [环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]2，(11 = 0至8); .16){三羰基-[99mTc]锝-N- a -双-羟基羰基甲基-(聚乙二醇)n_天冬氨酸} - {(聚乙二醇)n_[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]}2，(11 = 0至8); .17){三羰基-[188Re]铼-N- a -双-羟基羰基甲基_ (聚乙二醇)n_天冬氨酸} _ {(聚乙二醇)n_[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]}2，(11 = 0至8); .18){三羰基-[185/187Re]铼-N- a -双-羟基羰基甲基_ (聚乙二醇)n_天冬氨酸} _ {(聚乙二醇)n_[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]}2，(11 = 0至8); .19)(三羰基-[99mTc]锝-N-a -双-羟基羰基甲基-天冬氨酸)-{天冬氨酸-[环(赖氨酸_精氨酸_甘氨酸_天冬氨酸_D_苯丙氨酸)]J 4 ； .20)(三羰基-[188Re]铼-N-a -双-羟基羰基甲基_天冬氨酸)_ {天冬氨酸_ [环(赖氨酸_精氨酸_甘氨酸_天冬氨酸_D_苯丙氨酸)]J 4 ； .21)(三羰基-[185/187Re]铼-N-a -双-羟基羰基甲基_天冬氨酸)_ {天冬氨酸_ [环(赖氨酸_精氨酸_甘氨酸_天冬氨酸_D_苯丙氨酸)]4 ； .22){三羰基-[99mTc]锝-N- a -双-羟基羰基甲基_ (聚乙二醇)n_天冬氨酸} _ {天冬氨酸-[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]2}4，(n = 0至8)； .23){三羰基-[188Re]铼-N- a -双-羟基羰基甲基_ (聚乙二醇)n_天冬氨酸} _ {天冬氨酸-[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]2}4，(n = 0至8)； .24){三羰基-[185/187Re]铼-N- a -双-羟基羰基甲基_ (聚乙二醇)n_天冬氨酸} _ {天冬氨酸-[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]2}4，(n = 0至8)； .25){三羰基-[99mTc]锝-N- a -双-羟基羰基甲基_ (聚乙二醇)n_天冬氨酸} _ {天冬氨酸-(聚乙二醇)n-[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]2} 4，(n =.0至 8); . 26){三羰基-[188Re]铼-N- a -双-羟基羰基甲基_ (聚乙二醇)n_天冬氨酸} _ {天冬氨酸-(聚乙二醇)n-[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]2} 4，(n =0至8);和27){三羰基-[185/187Re]铼-N- a -双-羟基羰基甲基_ (聚乙二醇)n_天冬氨酸} _ {天冬氨酸_(聚乙二醇)n_[环(赖氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-苯丙氨酸)]2}4，(n=O 至 8)。
4.根据权利要求I所述的三羰基锝_99m或铼-188标记的环RGD衍生物的制备方法，所述制备方法包括根据反应式I使三羰基锝_99m或铼-188与化学式2前体化合物反应以制备三羰基锝_99m或铼-188标记的环RGD衍生物的步骤 [反应式I]
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中所述步骤包括将三羰基锝_99m或三羰基铼-188在0. 5 5mL蒸馏水中稀释，引入到其中装有化学式2之前体的反应容器中，在70 80°C下加热30或60分钟以使内容物反应，从而制备化学式I的三羰基锝_99m或三羰基铼-188标记的环RGD衍生物。
6.根据权利要求I所述的三羰基锝_99m或三羰基铼-188标记的环RGD衍生物的制备方法，其包括如下步骤将(NEt4)2Re(CO)3Br3引入到化学式2前体化合物中以发生反应，从而根据反应式2制备引入了三羰基185/187Re的环RGD衍生物 [反应式2]
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中所述步骤包括将试剂(NEt4)2Re(CO)01~3在.0.5 5mL蒸馏水中稀释，将所得物引入其中装有化学式2前体的反应容器中，在70 80°C下加热55 65分钟以使内容物反应，从而制备化学式Ia的引入了三羰基185/187Re的环RGD衍生物。
8.用于诊断血管发生相关疾病的药物组合物，其包含根据权利要求I所述的三羰基锝-99m标记的环RGD衍生物或其可药用盐作为活性成分。
9.根据权利要求8所述的药物组合物，其中所述组合物通过静脉内注射向对象施用，以用单光子发射计算机化断层显象(SPECT)诊断血管发生相关疾病。
10.根据权利要求8所述的药物组合物，其中所述血管发生相关疾病是选自血栓形成、心肌缺血、实体肿瘤和转移肿瘤的过量表达整合素aj3的疾病。
11.用于治疗血管发生相关疾病的药物组合物，其包含根据权利要求I所述的三羰基铼-188标记的环RGD衍生物或其可药用盐作为活性成分。
12.根据权利要求11所述的药物组合物，其中所述组合物通过静脉内注射向对象施用。
13.根据权利要求11所述的药物组合物，其中所述血管发生相关疾病是选自血栓形成、心肌缺血、实体肿瘤和转移肿瘤的过量表达整合素aj3的疾病。
14.用于在对象中诊断血管发生相关疾病的方法，其包括施用诊断有效量的根据权利要求I所述的三羰基锝_99m标记的环RGD衍生物或其可药用盐。
15.根据权利要求14所述的方法，其中通过静脉内注射施用所述三羰基锝-99m标记的环R⑶衍生物或其可药用盐，并且用单光子发射计算机化断层显象(SPECT)诊断血管发生相关疾病。
16.根据权利要求14所述的药物组合物，其中所述血管发生相关疾病是选自血栓形成、心肌缺血、实体肿瘤和转移肿瘤的过量表达整合素aj3的疾病。
17.用于标记锝-99m或铼-188的化学式2所示环RGD衍生物前体 [化学式2]
18.根据权利要求17所述的环R⑶衍生物前体，其中所述用于标记所述三羰基锝-99m或铼-188的所述环RGD衍生物前体选自化学式2A至2C所示化合物 [化学式2A]
全文摘要
本发明涉及三羰基锝-99m或铼-188标记的环RGD衍生物、其制备方法和包含所述衍生物作为活性成分用于诊断或治疗血管发生相关疾病的药物组合物。本发明的三羰基锝-99m或铼188标记的环RGD衍生物对在肿瘤诱导的血管发生作用中活化的αvβ3整合素(也称作玻连蛋白受体)具有亚纳摩尔的高亲和力，反映为移植了癌细胞的动物在初始摄入三羰基锝-99m标记的环RGD衍生物后的高肿瘤图像，并且专一地作用于已经选择性活化了αvβ3整合素的癌细胞，这是因为与现有已知的放射性同位素标记的环RGD衍生物相比肝和肠摄入大幅降低。这些结果表明当通过尾静脉向肿瘤动物模型注射后，与仅注射盐水相比，铼-188标记的衍生物(与锝-99m标记的使用相同前体的治疗性核素)有效抑制肿瘤的生长，并且证明有治疗效果，因此可用作诊断或治疗血管发生相关疾病的药物。
文档编号C07D498/16GK102985413SQ201180031236
公开日2013年3月20日 申请日期2011年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者李炳喆, 金相殷, 金知宣, 文炳锡, 郑在皓 申请人:Seoul大学教产学协力团