经放射性碘标记的吡啶并[1,2‑a]苯并咪唑衍生物化合物的制作方法

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经放射性碘标记的吡啶并[1,2‑a]苯并咪唑衍生物化合物的制造方法与工艺
本发明涉及经放射性碘标记的吡啶并[1,2-a]苯并咪唑衍生物化合物或其盐、及含有其的放射性药物。
背景技术
:在阿尔茨海默病(ad)患者的脑内观察到以β淀粉样蛋白(aβ)为主要成分的老年斑(sp)、和以tau蛋白为主要成分的神经原纤维缠结(nft)的蓄积。nft的蓄积显示出较sp更高的临床症状相关性,因此,最近,以tau蛋白作为靶标的核医学诊断用放射性分子显像探针的开发备受瞩目。例如,专利文献1中记载了对tau蛋白具有亲和性的绕丹宁及乙内酰硫脲衍生物的放射性碘标记化合物。另外,专利文献2、3中记载了对aβ及tau蛋白这两者具有结合性的化合物。具体而言,专利文献2中记载了以苯乙烯基苯并咪唑作为母核的放射性碘标记化合物,专利文献3中记载了苯并咪唑嘧啶类等。专利文献1:国际公开第2011/108236号小册子专利文献2:日本特开2013-237655号公报专利文献3:日本特表2013-522365号公报技术实现要素:然而,上述专利文献1~3中记载的化合物作为tau蛋白选择性体内显像剂而言还有改善的余地。本发明是鉴于上述情况而作出的,其目的在于提供能够利用核医学方法非侵入性地将生物体内的tau蛋白选择性地图像化的新型tau显像剂(tauimagingagent)。本申请的发明人首次发现,利用经放射性碘标记的吡啶并[1,2-a]苯并咪唑衍生物化合物,能够在保持对tau蛋白的选择结合性的同时,还抑制向脑白质的非特异性集聚,从而完成了本发明。本发明的一种方式提供下述通式(1)表示的放射性碘标记化合物或其盐。[化学式1]上述通式(1)中,r1为氢原子时,r2为放射性碘原子或放射性碘代苯基,r1为放射性碘原子时,r2为氢原子或苯基。本发明的其他方式提供含有上述的放射性碘标记化合物或其盐的放射性药物。另外,本发明的其他方式提供含有上述的放射性碘标记化合物或其盐的阿尔茨海默病诊断剂。另外,本发明的其他方式提供下述通式(2)表示的化合物或其盐。[化学式2]上述通式(2)中,r3为氢原子时,r4为三烷基甲锡烷基、三烷基甲硅烷基、三烷基甲锡烷基化苯基、或三烷基甲硅烷基化苯基,r3为三烷基甲锡烷基或三烷基甲硅烷基时,r4为氢原子或苯基。另外,本发明的其他方式提供从上述通式(2)表示的化合物或其盐通过放射性碘化反应而制造上述通式(1)表示的放射性碘标记化合物或其盐的方法。根据本发明,可提供能够利用核医学方法将生物体内的tau蛋白选择性地图像化的新型tau显像剂。附图说明上述目的及其他的目的、特征及优点将通过以下记载的优选实施方式及与其对应的以下附图而更为明确。图1是表示7-碘-3-苯基苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(bip-1)、及放射性碘标记bip-1的标记前体化合物的合成例的图。图2是表示3-(4-碘苯基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(bip-2)、及放射性碘标记bip-2的标记前体化合物的合成例的图。图3是表示7-碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(bip-3)、及放射性碘标记bip-3的标记前体化合物的合成例的图。图4是表示3-碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(bip-4)、及放射性碘标记bip-4的标记前体化合物的合成例的图。图5是表示经放射性碘标记的吡啶并[1,2-a]苯并咪唑衍生物化合物的标记合成例的图。a为表示7-[125i]碘-3-苯基苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶([125i]bip-1)的合成例的图,b为表示3-(4-[125i]碘苯基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶([125i]bip-2)的合成例的图,c为表示7-[125i]碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶([125i]bip-3)的合成例的图,d为表示3-[125i]碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶([125i]bip-4)的合成例的图。图6是表示使用了阿尔茨海默病患者剖检脑组织的体外放射自显影(invitroautoradiography)的结果的图。e表示使用颞叶的脑组织切片对放射性碘标记bip-1的结合亲和性进行评价的结果。f表示使用额叶的脑组织切片对[125i]bip-1的结合亲和性进行评价的结果。g表示使用颞叶的脑组织切片对[125i]bip-2的结合亲和性进行评价的结果。h表示使用额叶的脑组织切片对[125i]bip-2的结合亲和性进行评价的结果。i表示使用颞叶的脑组织切片对[125i]bip-3的结合亲和性进行评价的结果。j表示使用额叶的脑组织切片对[125i]bip-3的结合亲和性进行评价的结果。k表示使用颞叶的脑组织切片对[125i]bip-4的结合亲和性进行评价的结果。l表示使用额叶的脑组织切片对[125i]bip-4的结合亲和性进行评价的结果。图7是表示使用了阿尔茨海默病患者剖检脑组织的体外放射自显影及免疫染色的结果的图。m为tau抗体的免疫染色的结果,o为aβ抗体的免疫染色的结果。n为图6i的放大图像。图8是表示使用额叶的脑组织切片对[125i]bip-3的结合亲和性进行评价的结果的图。图9是表示使用颞叶的脑组织切片对[125i]bip-3的结合亲和性进行评价的结果的图。图10是按照脑组织区域分别示出相对于脑组织切片整体而言的、各脑组织区域中的tau、aβ的免疫阳性部位的比例、和[125i]bip-3的放射性集聚部位的比例的图。图11是表示对实施例涉及的经放射性碘标记的吡啶并[1,2-a]苯并咪唑衍生物化合物的脑内行为进行比较的结果的图。图12是表示放射性碘标记bip-3的血浆中稳定性评价的结果的图。图13是表示放射性碘标记bip-3的血液中代谢物质分析的结果的图。图14是表示放射性碘标记bip-3的脑内代谢物质分析的结果的图。具体实施方式本发明中,所谓“放射性碘”,只要是碘的放射性同位素即可,没有特别限定,优选可用于单光子发射计算机断层显像(spect)等核医学影像诊断的放射性原子核素,更优选为123i、124i、125i或131i,对于核医学影像诊断用途而言进一步优选123i。另外,本发明中,所谓“放射性碘代苯基”,只要是苯基的至少1个氢原子被放射性碘原子取代而得到的取代基即可,优选为苯基的1个氢原子被放射性碘原子取代而得到的单碘代苯基,更优选为苯基的第2位、第3位或第4位的氢原子被放射性碘原子取代而得到的碘代苯基,进一步优选为苯基的第4位氢原子被放射性碘原子取代而得到的取代基(放射性4-碘代苯基)。上述通式(1)表示的放射性碘标记化合物可形成盐,作为该盐,可举出酸加成盐,例如无机酸盐(例如盐酸盐、硫酸盐、氢溴酸盐、磷酸盐等)、有机酸盐(例如乙酸盐、三氟乙酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、富马酸盐、丙酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、乳酸盐、草酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐等)等。另外,上述通式(1)表示的化合物或其盐也可以是水合物。本发明涉及的放射性碘标记化合物可具体举出以下的化合物。·经放射性碘标记的7-碘-3-苯基苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(上述通式(1)中的r1为放射性碘原子、r2为苯基的放射性碘标记化合物)·经放射性碘标记的3-(4-碘苯基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(上述通式(1)中的r1为氢原子、r2为放射性4-碘代苯基的放射性碘标记化合物)·经放射性碘标记的7-碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(上述通式(1)中的r1为放射性碘原子、r2为氢原子的放射性碘标记化合物)·经放射性碘标记的3-碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(上述通式(1)中的r1为氢原子、r2为放射性碘原子的放射性碘标记化合物)接下来,对上述通式(1)表示的放射性碘标记化合物或其盐的制造方法进行说明。通式(1)表示的放射性碘标记化合物或其盐可通过使用上述通式(2)表示的化合物或其盐进行放射性碘化反应而得到。上述通式(2)中,作为三烷基甲锡烷基,可举出三(c1-c6烷基)甲锡烷基,更优选三丁基甲锡烷基。作为三烷基甲硅烷基,可举出三(c1-c6烷基)甲硅烷基,更优选三甲基甲硅烷基。另外,本发明中,所谓“三烷基甲锡烷基化苯基”,只要为苯基的至少1个氢原子被三烷基甲锡烷基取代而得到的取代基即可,优选为苯基的1个氢原子被三烷基甲锡烷基取代而得到的苯基,更优选为苯基的第2位、第3位或第4位的氢原子被三烷基甲锡烷基取代而得到的三烷基甲锡烷基化苯基,进一步优选为苯基的第4位氢原子被三烷基甲锡烷基取代而得到的取代基(4-三烷基甲锡烷基化苯基)。另外,本发明中,所谓“三烷基甲硅烷基化苯基”,只要为苯基的至少1个氢原子被三烷基甲硅烷基取代而得到的取代基即可,优选为苯基的1个氢原子被三烷基甲硅烷基取代而得到的苯基,更优选为苯基的第2位、第3位或第4位的氢原子被三烷基甲硅烷基取代而得到的三烷基甲硅烷基化苯基,进一步优选为苯基的第4位氢原子被三烷基甲硅烷基取代得到的取代基(4-三烷基甲硅烷基化苯基)。上述通式(2)表示的化合物可形成盐。作为盐,可采用与上述通式(1)表示的放射性碘标记化合物可形成的盐同样的盐。上述通式(2)表示的化合物可按照例如图1~4所示的路线进行制备。放射性碘化反应可通过使放射性碘化碱金属盐作用于上述通式(2)表示的化合物或其盐来进行。放射性碘化碱金属盐只要是放射性碘与碱金属形成的盐即可,例如,可举出放射性碘化钠、放射性碘化钾等。上述通式(2)表示的化合物与放射性碘化碱金属盐的反应在酸性条件下进行,进而可通过使其与氧化剂反应而进行。作为氧化剂,可使用氯胺-t、过氧化氢、过氧乙酸等。使用得到的通式(1)的放射性碘标记化合物作为放射性药物时,优选地,利用膜滤器、填充有各种填充剂的柱、hplc等针对未反应的放射性碘离子及不溶性的杂质进行纯化。本发明涉及的放射性药物可定义为:以适于向生物体内施予的形态含有上述通式(1)表示的放射性碘标记化合物或其盐的配方物。对于该放射性药物而言,可通过将上述得到的通式(1)的放射性碘标记化合物配合到已根据期望而调节为适当的ph的水或生理盐水、或者林格液等中,从而以所得液体的形式进行制备。该情况下,本放射性碘标记化合物的浓度优选为经配合的本放射性碘标记化合物能实现稳定性的浓度以下。本发明涉及的放射性药物的施予形态优选为注射剂,施予量只要为足以将被施予的化合物的分布图像化的浓度即可,无需特别限定。被施予至生物体的本放射性碘标记化合物的分布可利用已知的方法进行图像化,例如,[123i]碘标记化合物的情况下,可使用单光子发射计算机断层显像(spect)进行图像化。利用如此得到的图像,可将tau蛋白图像化,例如,能够非侵入性地对阿尔茨海默病进行诊断。[实施例]以下,记载实施例而进一步详细地说明本发明,但本发明不受这些内容的限制。本实施例中使用的缩写定义如下。bip-1:7-碘-3-苯基苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶bip-2:3-(4-碘苯基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶bip-3:7-碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶bip-4:3-碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶[125i]bip-1:7-[125i]碘-3-苯基苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶[125i]bip-2:3-(4-[125i]碘苯基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶[125i]bip-3:7-[125i]碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶[125i]bip-4:3-[125i]碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶[123i]bip-1:7-[123i]碘-3-苯基苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶[123i]bip-2:3-(4-[123i]碘苯基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶[123i]bip-3:7-[123i]碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶[123i]bip-4:3-[123i]碘苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶本实施例中,试剂使用了购自nacalaitesque,inc.、东京化成工业株式会社、和光纯药株式会社、或sigma-aldrich公司的试剂。但是,作为[125i]碘化钠,使用了购自mpbiomedical,inc及perkinelmerjapanco.,ltd.的[125i]碘化钠。中压分取液相色谱装置使用山善株式会社制的自动设定中压分取液相色谱系统(epclc-w-prep2xy;送液泵(内部装有混合器):no.580d,检测器(波长固定型):prepuv-254w,级分收集器(fractoncollector):fr-260),并安装有hi-flashcolumn(填料:硅胶sioh,孔径:60埃,粒径:40μm,色谱柱尺寸:l或2l)及injectcolumn(填料:硅胶sioh,孔径:60埃,粒径:40μm,色谱柱尺寸:m或l)。nmr使用日本电子公司制jnm-al400的nmr装置,以四甲基硅烷作为内标物质进行测定。所有化学位移均为δ标度(δ)上的ppm,并且,使用缩写(s:单峰,d:二重峰,dd:双二重峰,ddd:三二重峰,m:多重峰)来表示信号的微细裂分。对于质谱分析而言,在大气压化学离子化(apci-ms)法中,使用株式会社岛津制作所制lcms-2010ev进行测定,在电子离子化质谱分析(ei-ms)中,使用日本电子株式会社制gcmateii进行测定。另外,本实施例中,“室温”为25℃。各化合物的合成例中,化合物合成中的各步骤根据需要而重复进行多次,确保了在其他合成中作为中间体等使用时所需要的量。放射性的测定使用了perkinelmer制wallacwizard1470。(实施例1)3-苯基-7-(三丁基甲锡烷基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(放射性碘标记bip-1的标记前体化合物)的合成按照图1所示的路线,得到放射性碘标记bip-1的标记前体化合物(化合物9)。2-溴-4-苯基吡啶(化合物7)的合成将二甲基氨基乙醇(dmae,1.50ml,15.0mmol)溶解于己烷(20.0ml),在冰冷却下进行搅拌。在冰冷却下一点点滴入正丁基锂(2.5mol/l己烷溶液,12.0ml,30.0mmol),在该状态下搅拌30分钟。在冰冷却下一点点滴入4-苯基吡啶(776mg,5.00mmol)的己烷溶液(30.0ml),在该状态下搅拌1小时。将反应溶液冷却至-78℃后,一点点滴入四溴化碳(6.30g,18.0mmol)的己烷溶液(15.0ml),在该状态下搅拌50分钟。在冰冷却下添加纯化水从而停止反应,然后用乙酸乙酯(100ml×2)萃取。用饱和盐水洗涤有机层后,用无水硫酸镁脱水,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/4(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以645mg的收量(收率55.1%)得到化合物7。1h-nmr(400mhz,氘代氯仿)δ8.38(d,j=5.2hz,1h),7.66-7.67(m,1h),7.56-7.58(m,2h),7.42-7.49(m,4h)。7-溴-3-苯基苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(化合物8)的合成将化合物7(645mg,2.75mmol)溶解于二甲苯(30.0ml),添加2,4-二溴苯胺(690mg,2.75mmol)、碘化亚铜(105mg,0.550mmol)、碳酸铯(2.67g,8.26mmol)及1,10-菲绕啉(phenanthroline)(198mg,1.10mmol),然后在搅拌下加热回流24小时。使反应溶液恢复至室温,用乙酸乙酯(100ml×2)萃取。用饱和盐水洗涤有机层后,用无水硫酸镁脱水,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/4(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以78.4mg的收量(收率8.80%)得到化合物8。1h-nmr(400mhz,氘代氯仿)δ8.47(d,j=7.2hz,1h),8.08(s,1h),7.88(s,1h),7.77(d,j=8.7hz,1h),7.72(d,j=7.2hz,2h),7.45-7.55(m,4h),7.19(d,j=7.0hz,1h)。3-苯基-7-(三丁基甲锡烷基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(化合物9)的合成将化合物8(95.0mg,0.294mmol)溶解于1,4-二氧杂环己烷(20.0ml),添加双(三丁基锡)(295μl,0.588mmol)、四(三苯基膦)钯(tetrakistriphenylphosphinepalladium)(146mg,0.126mmol)及三乙胺(16.0ml),在搅拌下加热回流3小时。反应结束后,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/2(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以26.7mg的收量(收率17.0%)得到化合物9。1h-nmr(400mhz,氘代氯仿)δ8.48(d,j=7.3hz,1h),8.08(s,1h),7.87-7.89(m,2h),7.72(d,j=7.5hz,2h),7.44-7.53(m,4h),7.12(dd,j=7.2,1.7hz,1h),0.87-1.63(m,27h)。(实施例2)bip-1(化合物10)的合成按照图1所示的路线,得到bip-1的非放射性化合物(化合物10)。将通过实施例1所示的方法得到的化合物9(24.7mg,0.0463mmol)溶解于氯仿(15.0ml),添加1.00ml碘的氯仿溶液(50.0mg/ml)并于室温搅拌1.5小时。用饱和亚硫酸氢钠水溶液使反应停止后,用氯仿(50.0ml×2)萃取。用饱和盐水洗涤有机层后,用无水硫酸镁脱水,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/2(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以10.3mg的收量(收率60.2%)得到化合物10(bip-1)。另外,bip-1是通过从4-苯基吡啶起始的4步反应而以0.496%的收率得到的。1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.18(d,j=7.3hz,1h),8.19-8.22(m,2h),7.93-7.99(m,3h),7.66(dd,j=8.4,1.4hz,1h),7.51-7.57(m,2h),7.46-7.51(m,2h)。hrms(ei)m/zc17h11in2(m+)计算值369.9967,实际值369.9960。(实施例3)3-(4-(三丁基甲锡烷基)苯基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(放射性碘标记bip-2的标记前体化合物)的合成按照图2所示的路线,得到放射性碘标记bip-2的标记前体化合物(化合物13)。3-溴苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(化合物11)的合成将2-溴苯胺(855mg,5.00mmol)溶解于二甲苯(5.00ml),添加2,4-二溴吡啶(1.41g,6.00mmol)、碘化亚铜(191mg,1.00mmol)、碳酸铯(4.89g,15.0mmol)及1,10-菲绕啉(360mg,2.00mmol),然后在搅拌下加热回流9.5小时。使反应溶液恢复至室温,用乙酸乙酯(100ml×2)萃取。用饱和盐水洗涤有机层后,用无水硫酸镁脱水,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/4(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以615mg的收量(收率50.0%)得到化合物11。1h-nmr(400mhz,氘代氯仿)δ8.32(d,j=7.3hz,1h),7.94(d,j=8.2hz,1h),7.86-7.90(m,2h),7.56(dd,j=7.3,7.3hz,1h),7.41(dd,j=7.3,7.3hz,1h),6.96(dd,j=7.1,1.8hz,1h)。3-(4-溴苯基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(化合物12)的合成将化合物11(123mg,0.500mmol)溶解于甲苯(5.00ml)及乙醇(5.00ml),添加4-溴苯硼酸(100mg,0.500mmol)、四(三苯基膦)钯(58.0mg,5.00×10-2mmol)及碳酸钾(14.0mg,0.100mmol),然后在搅拌下加热回流11小时。使反应溶液恢复至室温后,用乙酸乙酯(100ml×2)萃取。用饱和盐水洗涤有机层后,用无水硫酸镁脱水,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/4(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以90.0mg的收量(收率55.9%)得到化合物12。1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.18(d,j=7.1hz,1h),8.35(d,j=8.0hz,1h),8.02(s,1h),7.91(d,j=7.6hz,2h),7.82(d,j=8.5hz,1h),7.74(d,j=7.3hz,2h),7.52(dd,j=7.3,7.3hz,1h),7.37-7.42(m,2h)。3-(4-(三丁基甲锡烷基)苯基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(化合物13)的合成将化合物12(90.0mg,0.280mmol)溶解于1,4-二氧杂环己烷(5.00ml),添加双(三丁基锡)(280μl,0.560mmol)、四(三苯基膦)钯(139mg,0.120mmol)及三乙胺(5.00ml),在搅拌下加热回流5小时。反应结束后,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/4(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以70.0mg的收量(收率47.0%)得到化合物13。1h-nmr(400mhz,氘代氯仿)δ8.46(d,j=7.1hz,1h),7.87-7.95(m,3h),7.50-7.68(m,5h),7.36(dd,j=8.0,8.0hz,1h),7.14(dd,j=7.1,1.1hz,1h)。(实施例4)bip-2(化合物14)的合成按照图2所示的路线,得到bip-2的非放射性化合物(化合物14)。将通过实施例3所示的方法得到的化合物13(70.0mg,0.130mmol)溶解于氯仿(30.0ml),添加5.00ml碘的氯仿溶液(50.0mg/ml),于室温搅拌1小时。用饱和亚硫酸氢钠水溶液使反应停止后,用氯仿(100ml×2)萃取。用饱和盐水洗涤有机层后,用无水硫酸镁脱水,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/4(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以10.0mg的收量(收率20.6%)得到化合物14(bip-2)。另外,化合物bip-2是通过从2-溴苯胺起始的4步反应而以2.71%的收率得到的。1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.60(d,j=7.1hz,1h),8.63(d,j=8.5hz,1h),8.33(s,1h),8.00-8.04(m,3h),7.95(d,j=8.2hz,1h),7.86(d,j=8.7hz,2h),7.80(dd,j=7.1,7.1hz,1h),7.68(dd,j=7.3,7.3hz,1h)。hrms(ei)m/zc17h11in2(m+)计算值369.9967,实际值369.9970。(实施例5)7-(三丁基甲锡烷基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(放射性碘标记bip-3的标记前体化合物)的合成按照图3所示的路线,得到放射性碘标记bip-3的标记前体化合物(化合物16)。7-溴苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(化合物15)的合成将2,5-二溴苯胺(1.24g,5.00mmol)溶解于二甲苯(5.00ml),添加2-溴吡啶(585μl,6.00mmol)、碘化亚铜(190mg,1.00mmol)、碳酸铯(4.89g,15.0mmol)及1,10-菲绕啉(360mg,2.00mmol),然后在搅拌下加热回流22小时。使反应溶液恢复至室温,用乙酸乙酯(100ml×2)萃取。用饱和盐水洗涤有机层后,用无水硫酸镁脱水,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/1(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以834mg的收量(收率67.8%)得到化合物15。1h-nmr(400mhz,氘代氯仿)δ9.12(d,j=6.7hz,1h),8.31(d,j=8.4hz,1h),8.01(d,j=1.5hz,1h),7.69(d,j=9.3hz,1h),7.60-7.64(m,1h),7.52(dd,j=8.7,1.7hz,1h),7.06(dd,j=6.7,6.7hz,1h)。7-(三丁基甲锡烷基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(化合物16)的合成将化合物15(834mg,3.39mmol)溶解于1,4-二氧杂环己烷(10.0ml),添加双(三丁基锡)(3.40ml,6.78mmol)、四(三苯基膦)钯(1.69g,1.46mmol)及三乙胺(10.0ml),在搅拌下加热回流6小时。反应结束后,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/4(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以510mg的收量(收率32.8%)得到化合物16。1h-nmr(400mhz,氘代氯仿)δ8.46(d,j=7.0hz,1h),8.08(s,1h),7.88(d,j=8.1hz,1h),7.69(d,j=9.3hz,1h),7.45(d,j=8.1hz,1h),7.40-7.42(m,1h),6.84(dd,j=7.0,7.0hz,1h),0.87-1.64(m,27h)。(实施例6)bip-3(化合物17)的合成按照图3所示的路线,得到bip-3的非放射性化合物(化合物17)。将通过实施例5所示的方法得到的化合物16(510mg,1.11mmol)溶解于氯仿(100ml),添加10.0ml碘的氯仿溶液(50.0mg/ml),于室温搅拌11小时。用饱和亚硫酸氢钠水溶液使反应停止后,用氯仿(100ml×2)萃取。用饱和盐水洗涤有机层后,用无水硫酸镁脱水,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/1(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以210mg的收量(收率64.2%)得到化合物17(bip-3)。另外,bip-3是通过从2,5-二溴苯胺起始的3步反应而以14.3%的收率得到的。1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.10(dd,j=6.7,0.9hz,1h),8.17-8.19(m,2h),7.59-7.70(m,3h),7.05(dd,j=6.7,6.7hz,1h)。hrms(ei)m/zc11h7in2(m+)计算值293.9654,实际值293.9660。(实施例7)3-(三丁基甲锡烷基)苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶(放射性碘标记bip-4的标记前体化合物)的合成按照图4所示的路线,得到放射性碘标记bip-4的标记前体化合物(化合物18)。将通过实施例3所示的方法得到的化合物11(182mg,0.740mmol)溶解于1,4-二氧杂环己烷(10.0ml),添加双(三丁基锡)(741μl,1.48mmol)、四(三苯基膦)钯(368mg,0.320mmol)及三乙胺(10.0ml),在搅拌下加热回流19.5小时。在反应结束后减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/4(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以140mg的收量(收率41.3%)得到化合物18。1h-nmr(400mhz,氘代氯仿)δ8.29(d,j=6.6hz,1h),7.76-7.86(m,3h),7.44(dd,j=8.2,8.2hz,1h),7.26(dd,j=8.0,8.0hz,1h),6.82(d,j=6.6hz,1h),0.79-1.60(m,27h)。(实施例8)bip-4(化合物19)的合成按照图4所示的路线,得到bip-4的非放射性化合物(化合物19)。将通过实施例7所示的方法得到的化合物18(140mg,0.310mmol)溶解于氯仿(30.0ml),添加5.00ml碘的氯仿溶液(50.0mg/ml),于室温搅拌1.5小时。用饱和亚硫酸氢钠水溶液使反应停止后,用氯仿(100ml×2)萃取。用饱和盐水洗涤有机层后,用无水硫酸镁脱水,减压蒸馏除去溶剂。将残余物供于以乙酸乙酯/己烷(1/4(体积比))作为洗脱溶剂的硅胶柱色谱,以50.0mg的收量(收率55.7%)得到化合物19。另外,bip-4是通过从2-溴苯胺起始的3步反应而以11.5%的收率得到的。1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.91(d,j=7.3hz,1h),8.31(d,j=8.2hz,1h),8.18(s,1h),7.81(d,j=8.2hz,1h),7.53(ddd,j=7.1,7.1,0.9hz,1h),7.39(ddd,j=8.2,8.2,0.9,1h),7.28(dd,j=7.1,1.6hz,1h)。hrms(ei)m/zc11h7in2(m+)计算值293.9654,实际值293.9652。(实施例9)[125i]bip-1~4的合成按照图5所示的路线,得到[125i]bip-1~4。具体而言,添加[125i]碘化钠(3.7~7.4mbq,比放射性81.4tbq/mmol),向1mol/l盐酸(100μl)、3%(v/v)过氧化氢水溶液(100μl)中添加通过实施例1所示的方法得到的化合物9、通过实施例5所示的方法得到的化合物16、通过实施例7所示的方法得到的化合物18的乙醇溶液、或通过实施例3所示的方法得到的化合物13的含有0.1%(v/v)乙酸的甲醇溶液(1.00mg/ml,200μl)。于室温反应40分钟后,添加饱和亚硫酸氢钠水溶液(200μl)作为还原剂,使反应停止。添加饱和碳酸氢钠水溶液(200μl),将反应液中和后,用乙酸乙酯萃取。通过填充有无水硫酸钠的色谱柱进行脱水后,蒸馏除去溶剂。将通过实施例2、4、6、8所示的方法得到的对应的非放射性化合物bip-1~4作为标准品,使用反相高效液相色谱(hplc)进行纯化,用乙酸乙酯萃取。hplc使用株式会社岛津制作所制lc-20ad,作为检测器,使用了紫外光谱检测器spd-20a和hitachi-alokamedical株式会社制闪烁测定仪(scintillationsurveymeter)tcs-172。hplc用色谱柱使用了nacalaitesque,inc.制cosmosil5c18-ar-ii(4.6mmi.d.×150mm)。反相hplc的流动相及保留时间示于表1。通过填充有无水硫酸钠的色谱柱进行脱水后,蒸馏除去溶剂。以45~85%的放射化学收率、99%以上的放射化学纯度得到了[125i]bip-1~4的各化合物。[表1]表1(实施例10)[123i]bip-1~4的合成在实施例9中,使用37~111mbq的[123i]碘化钠(111mbq/10μl)代替[125i]碘化钠,除此以外,同样地操作,得到[123i]bip-1~4。[评价1]使用了阿尔茨海默病患者剖检脑组织的体外放射自显影(1)体外放射自显影使用了由京都大学医学研究科提供的阿尔茨海默病(ad)患者剖检脑组织切片(76岁,男性,额叶部位和颞叶部位,6μm)。通过二甲苯洗涤(15分钟×2)、乙醇(1分钟×2)、90体积%乙醇水溶液(1分钟×1)、80体积%乙醇水溶液(1分钟×1)、70体积%乙醇水溶液(1分钟×1)及纯化水洗涤(2.5分钟×2)而进行脱石蜡处理。添加通过实施例9所示的方法得到的[125i]bip-1~4的10体积%或50体积%乙醇水溶液(370kbq/ml),于室温孵育2小时。用50体积%乙醇水溶液(2小时×1)洗涤后,在成像板(fujifilmcorporation制bas-sr2025)上曝光12小时,用生物成像分析仪(fujifilmcorporation制bio-imaginganalyzerbas-5000)进行分析。定量分析中使用了fujifilmcorporation制multigauge。其结果示于图6。图6e、f表示使用了[125i]bip-1的结果,图6g、h表示使用了[125i]bip-2的结果,图6i、j表示使用了[125i]bip-3的结果,图6k、l表示使用了[125i]bip-4的结果。图6e、g、i、k表示使用了颞叶的脑组织切片的结果,图6f、h、j、l表示使用了额叶的脑组织切片的结果。如图6f、h所示,对于[125i]bip-1及[125i]bip-2而言,在额叶的脑组织切片中均确认不到放射性集聚,由此表明,它们对于β淀粉样蛋白(aβ)的结合亲和性低。另一方面,如图6e、g所示,[125i]bip-1及[125i]bip-2向颞叶的脑灰质中的放射性集聚得以维持,表明它们对tau具有结合亲和性。另外,这些化合物向脑白质的非特异性结合低,结果,得到了灰质与白质的对比度高的图像。此外,如图6i、j、k、l所示,[125i]bip-3及[125i]bip-4也得到了与[125i]bip-1及[125i]bip-2相同的图像。根据以上结果,较之aβ而言,[125i]bip-1~4具有对于tau的选择结合性,此外,其向白质的非特异性集聚低,因此,显示出了有望用作tau显像探针的骨架的可能性。(2)使用了ad患者剖检脑组织切片的免疫染色使用与放射自显影中使用的脑切片接近的切片,实施老年斑(sp)及神经原纤维缠结(nft)的染色。sp的免疫染色时的一抗使用了抗aβ1-42单克隆抗体(bc05,wako公司制),nft的免疫染色时的抗体使用了抗磷酸化tau单克隆抗体(at8,thermoscientfic公司制)。通过二甲苯洗涤(15分钟×2)、乙醇(1分钟×2)、90体积%乙醇水溶液(1分钟×1)、80体积%乙醇水溶液(1分钟×1)、70体积%乙醇水溶液(1分钟×1)及纯化水洗涤(2.5分钟×2)而进行脱石蜡处理。对于抗原的活化而言,进行0.01mol/l柠檬酸缓冲液(ph6.0)中的高压釜处理(15分钟)及甲酸处理(5分钟)。用流水洗涤(5分钟)后,用pbs-吐温(tween)20洗涤(2分钟×1)。于室温与一抗溶液反应1小时后,用pbs-吐温20洗涤(5分钟×3)。于室温与histofinesimplestainmax-po(multi)(nichireibiosciencesinc.制)反应30分钟后,用pbs-吐温20(3分钟×3)及tbs(5分钟×1)洗涤。最后,于室温与dab溶液反应1分钟。用蒸馏水(1分钟×1)洗涤,使反应停止。封入脑组织切片后,用显微镜(株式会社keyence制bz-9000)进行观察。图7m为tau抗体的免疫染色的结果,图7o为aβ抗体的免疫染色的结果。图7n为图6i的放大图像。将利用[125i]bip-3而得到的颞叶的体外放射自显影的放大图像与tau及aβ的免疫染色图像进行比较,结果,较之aβ的蓄积(图7o)而言,[125i]bip-3向颞叶脑组织切片上的放射性集聚(图7n)与tau的蓄积(图7m)相对应,由此确认到,[125i]bip-3清楚地描绘出了在ad脑内蓄积的tau。关于[125i]bip-3,使用multigauge对集聚于脑组织切片上的放射性进行定量分析,对其与tau及aβ的免疫染色阳性部位的相关关系进行评价。如图8所示的那样,将额叶划分成a.扣带回、b.直回、c.额下回、d.额上回这4个部位,如图9所示的那样,将颞叶划分成e.颞横回、f.颞上回、g.颞中回、h.颞下回、i.海马旁回、j.海马体这6个部位。算出tau及aβ的免疫染色阳性部位在各部位整体面积中所占的比例,结果,定量地显示了在额叶中仅有aβ的蓄积(图10a~d)。另一方面,结果显示,在颞叶中,与aβ相比,tau的免疫染色阳性部位的比例更高(图10e~j)。将tau及aβ的免疫染色阳性部位的比例与[125i]bip-3的放射性集聚进行比较,结果,[125i]bip-3向额叶的放射性集聚低(图10a~d),而向颞叶的放射性集聚高于额叶的放射性集聚(图10e~j),由此表明,较之aβ而言,[125i]bip-3向脑组织切片上的放射性集聚与tau的蓄积比例更为相关。[评价2]脑内行为的比较将通过实施例9所示的方法得到的[125i]bip-1~4用含有10体积%乙醇及0.1体积%吐温80的生理盐水进行稀释。向1组5只的5周龄ddy系雄性小鼠(26-28g),经由尾静脉以每1只为25.0-37.5kbq(100μl)的量分别施予[125i]bip-1~4,在2、10、30、60分钟后处死,采血后,取出脑,测定重量和放射性。另外,关于[125i]bip-3,摘取主要的脏器,测定重量和放射性。其结果示于表2及图11。表2中,对应施予后时间而示出的数值为%id/g的平均值,括号内示出标准偏差(sd)。[125i]bip-1~4显示出施予早期的高的脑移行性及之后从脑中的快速消失。其中,施予[125i]bip-3后2分钟时的脑内放射性(brain2min)为4.74%id/g。另外,对于[125i]bip-3而言,施予后2分钟和60分钟时的脑内放射性之比(brain2min/60min)为79.0,显示出其具有良好的脑内行为。[表2]表2另外,将实施[125i]bip-3的体内放射性分布实验的结果示于表3。表3中,对应施予后时间而示出的数值中,胃及甲状腺为%id的平均值,除此以外的组织为%id/g的平均值,括号内示出标准偏差(sd)。施予2分钟后向肾脏的摄入(23.7%id/g)和向肝脏的摄入(19.9%id/g)为同等程度。另外,施予60分钟后的向肠的摄入为29.4%id/g,显示出了从肝脏缓缓排泄至肠的行为。另外,向甲状腺的摄入在施予60分钟后仍为0.22%id,脱碘过程中向甲状腺的集聚较低,由此暗示了在生物体内并未发生显著的脱碘。[表3]表3[评价3][125i]bip-3的血浆中稳定性评价用异氟烷将ddy小鼠(5周龄,体重为25-28g)麻醉,进行心脏采血。将采集的血液以4000×g离心分离10分钟,回收上清液。将通过实施例9所示的方法得到的[125i]bip-3(188kbq,10.0μl,乙醇溶液)及小鼠血浆样品(200μl)混合。于37℃孵育1小时,添加乙腈(400μl)后以4000×g离心分离10分钟。回收上清液,用cosmonicefilter(s)(0.45μm,4mm)(nacalaitesque,inc.)处理,然后利用反相hplc进行分析。需要说明的是,hplc的分析条件与实施例9中使用的条件相同。对小鼠血浆中的[125i]bip-3的稳定性进行了评价。将在小鼠血浆中孵育1小时后的样品利用反相hplc进行分析,结果,仅检测到未变化体的峰(图12)。由以上结果表明,在小鼠血浆中,[125i]bip-3到1小时为止仍稳定地存在。[评价4]logp值测定向装有1-辛醇(3.00ml)及0.1mol/l磷酸缓冲液(ph7.4,3.00ml)的离心管中添加通过实施例9所示的方法得到的[125i]bip-1~4(125kbq),振荡混合(vortex)2分钟后,以4,000×g离心分离10分钟。从各层中分别采集500μl溶液后,测定各自的放射性,由1-辛醇/磷酸缓冲液的放射性比求出分配系数。将结果示于表4。[表4]表4化合物logp[125i]bip-12.64[125i]bip-22.61[125i]bip-33.22[125i]bip-42.35[评价5][123i]bip-3的血液中代谢物质分析作为正常小鼠,使用了5周龄、雄性的ddy小鼠。经由尾静脉施予通过实施例10所示的方法得到的[123i]bip-3的含有0.1体积%吐温80及10体积%乙醇的生理盐水(3.70mbq,100μl)。在施予后2分钟、10分钟、30分钟后处死,将血液采集至内壁涂布有肝素钠注射液(nipropharmacorporation制)的试验管中。在测定放射性后将血液以4℃、4000×g的条件离心5分钟,分离成血浆和细胞成分。添加得到的血浆的2倍体积的甲醇使蛋白质变性,以4℃、4000×g的条件离心5分钟。将得到的上清液通过cosmonicefilter(s)(0.45μm,4mm)(nacalaitesque,inc.),利用反相hplc进行分析。需要说明的是,hplc的分析条件与实施例9中使用的条件相同。结果示于图13及表5。表5中,未变化体的比例以试验数量为3的平均值±标准误差表示。该结果暗示了[123i]bip-3在被施予至小鼠后生成了比未变化体的水溶性更高的代谢物质(图13)。另外,未变化体以表5所示的比例存在于血液中。[表5]表5[评价6][123i]bip-3的脑内代谢物质分析作为正常小鼠,使用了5周龄、雄性的ddy小鼠。经由尾静脉施予通过实施例10所示的方法得到的[123i]bip-3的含有0.1体积%吐温80及10体积%乙醇的生理盐水(3.70mbq,100μl),在2分钟后处死,摘取脑并在甲醇(2.00ml)及tbs(2.00ml)中进行均质化,以4000×g、4℃的条件离心分离10分钟后,采集上清液。将得到的上清液通过cosmonicefilter(s)(0.45μm,4mm)(nacalaitesque,inc.),利用反相hplc进行分析。需要说明的是,hplc的分析条件与实施例9中使用的条件相同。将结果示于图14。利用反相hplc对脑匀浆进行分析,结果,仅检测到未变化体的单峰,由此表明,[123i]bip-3在小鼠脑内稳定地存在。另外,还暗示了在血液样品中检测到的代谢物质不会向脑内移行。由以上所示的结果表明,本发明涉及的放射性碘标记化合物能够选择性且非侵入性地将脑内tau蛋白图像化。本申请基于2015年3月4日提出申请的日本专利申请特愿2015-042748号主张优先权,并将其全部公开内容并入本说明书中。当前第1页12
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