茋衍生物及其用於結合和成像澱粉樣蛋白斑的用途的製作方法

2023-06-17 11:15:46

專利名稱：茋衍生物及其用於結合和成像澱粉樣蛋白斑的用途的製作方法
背景技術：
發明領域本發明涉及新的生物活性化合物，使用發射性標記化合物的診斷成像的方法，以及發射性標記的化合物的製備方法。
背景技術：
阿爾茨海默氏病(AD)是一種漸進的神經變性紊亂，特徵是認知降低、不可逆的記憶損失、定向力障礙和語言減損。AD腦切片屍檢證實有大量由澱粉樣蛋白-β(Aβ)肽構成的老年斑(SP)和許多由高度磷醯化τ蛋白的細絲形成的神經原纖維團(NFTs)(最近評論和其它引證參見Ginsberg，S.D.等人，″Molecular Pathology of Alzheimer’sDisease and Related Disorders，″in Cerebral CortexNeurodegenerative and Age-related Changes in Structure andFunction of Cerebral Cortex，Kluwer Academic/Plenum，NY(1999)，第603-654頁；Vogelsberg-Ragaglia，V.等人，″Cell Biology of Tauand Cytoskeletal Pathology in Alzheimer’s Disease，″Alzheimer’s Disease，Lippincot，Williams Wilkins，Philadelphia，PA(1999)，第359-372頁)。家族AD(FAD)是在A前體蛋白質(APP)、過早衰老素(presenilin)1(PS1)和過早衰老素2(PS2)基因多處突變引起的(Ginsberg，S.D.等人，″MolecularPathology of Alzheimer’s Disease and Related Disorders，″inCerebral CortexNeurodegenerative and Age-related Changes inStructure and Function of Cerebral Cortex，KluwerAcademic/Plenum，NY(1999)，第603-654頁；Vogelsberg-Ragaglia，V.等人，″Cell Biology of Tau and Cytoskeletal Pathology inAlzheimer’s Disease，″Alzheimer’s Disease，Lippincot，Williams Wilkins，Philadelphia，PA(1999)，第359-372頁)。
儘管基本的AD的精確機理還不完全了解，但是由此研究的所有致病FAD突變使得更多的產澱粉樣蛋白的42-43胺基酸長形式的Aβ肽大大增加。因此，至少在FAD中，Aβ生產的調節障礙呈現足夠誘導導致神經變性事件級聯。事實上，該澱粉樣蛋白級聯假設暗示在腦內形成的細胞外纖維狀Aβ聚集物可能是AD致病的關鍵事件(Selkoe，D.J.，″Biology of B-amyloid Precursor Protein and the Mechanismof Alzheimer’s Disease，″Alzheimer’s Disease，LippincotWilliams Wilkins，Philadelphia，PA(1999)，pp.293-310；Selkoe，D.J.，J.Am.Med.Assoc.2831615-1617(2000)；Naslund，J.等人，J.Am.Med.Assoc.2831571-1577(2000)；Golde，T.E.等人，Biochimica et Biophysica Acta 1502172-187(2000))。
嘗試抑制腦內纖維Aβ產生並誘導其聚集的各種方案目前正作為AD的潛在療法加以評價(Skovronsky，D.M.和Lee，V.M.，TrendsPharmacol.Sci.21161-163(2000)；Vassar，R.，等人，Science286735-741(1999)；Wolfe，M.S.等人，J.Med.Chem.416-9(1998)；Moore，C.L.等人，J.Med.Chem.433434-3442(2000)；Findeis，M.A.，Biochimica et Biophysica Acta 150276-84(2000)；Kuner，P.，Bohrmann等人，J.Biol，Chem.2751673-1678(2000))。因此對於開發特異性地結合纖維狀Aβ聚集物的配體具有濃厚的興趣。由於細胞外SPs是可接近的目標，因此這些新的配體能夠用作體內診斷工具並作為活患者中AD產澱粉樣蛋白研究中的探針顯現Aβ的漸進沉積。
為此，已報導了幾個開發纖維狀Aβ聚集物-特異性配體的方案(Ashburn，T.T.等人，Chem.Biol.3351-358(1996)；Han，G.等人，J.Am.Chem..Soc.1184506-4507(1996)；Klunk，W.E.等人，Biol.Psychiatry 35627(1994)；Klunk，W.E.等人，Neurobiol.Aging 16541-548(1995)；Klunk，W.E.等人，Society forNeuroscience Abstract 231638(1997)；Mathis，C.A.等人，Proc.XIIth Intl.Symp.Radiopharm.Chem.，Uppsala，Sweden94-95(1997)；Lorenzo，A.和Yankner，B.A.，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.9112243-12247(1994)；Zhen，W.等人，J.Med.Chem.422805-2815(1999))。最吸引人的方案基於高度共軛的黃芬寧-G(CG)和剛果紅(CR)，並且後者已用於螢光染色死後AD腦切片內的SPs和NFTs(Ashburn，T.T.等人，Chem.Biol.3351-358(1996)；Klunk，W.E.等人，J.Histochem.Cytochem.371273-1281(1989))。CR、CG以及CG的3』-溴-和3』-碘衍生物用於結合纖維狀Aβ聚集物上的抑制常數(Ki)分別是2,800、370、300和250nM(Mathis，C.A.等人，Proc.XIIth Intl.Sump.Radiopharm.Chem.，Uppsala，Sweden94-95(1997))。這些化合物已顯示在體外選擇性地結合Aβ(1-40)肽聚集物並在AD腦切片結合纖維狀Aβ沉積物(Mathis，C.A.等人，Proc.XIIth Intl.Symp.Radiopharm.Chem.，Uppsala，Sweden94-95(1997))。
澱粉樣蛋白病症的特徵是各種不溶性的纖維蛋白聚集在患者的組織內。澱粉樣蛋白沉積物是通過聚集澱粉樣蛋白、接著進一步將聚集物和/或澱粉樣蛋白結合形成的。β-澱粉樣蛋白(Aβ)肽的聚集物在腦內的形成和聚集是AD呈現並發展的關鍵因素。這些澱粉樣蛋白的纖維聚集物，Aβ1-40和Aβ1-42，是得自在老年斑中發現的澱粉樣蛋白前體蛋白和AD患者的腦血管澱粉樣蛋白沉積物的主要代謝肽(Xia，W.等人，J.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.979299-9304(2000))。Aβ斑形成的預防和逆轉一直是作為這種疾病治療的目標(Selkoe，D.，J.JAMA2831615-1617(2000)；Wolfe，M.S.等人，J.Med.Chem.416-9(1998)；Skovronsky，D.M.和Lee，V.M.，Trends Pharmacol.Sci.21161-163(2000))。
除了澱粉樣蛋白沉積物在阿爾茨海默氏病中的作用之外，澱粉樣蛋白沉積物的存在已呈現在如下疾病中地中海熱病、Muckle-Wells症候群、自發性骨髓瘤，澱粉樣蛋白多發性神經病、澱粉樣蛋白心肌病、全身性老年澱粉樣蛋白病、澱粉樣蛋白多發性神經病、具有澱粉樣變的遺傳性腦出血、Down氏症候群、瘙癢病、Creutzfeldt-Jacob病、苦魯病、Gerstamnn-Straussler-Scheinker症候群、甲狀腺的骨髓癌、分離的心房性澱粉樣蛋白、透析患者內β2-微球蛋白澱粉樣蛋白、包涵體肌炎、肌肉萎縮病中的β2-澱粉樣蛋白沉積物和胰島II型糖尿病胰島瘤。
因此，迫切尋找一種簡單且非侵入性在患者中檢測並定量澱粉樣蛋白沉積物的方法。目前，澱粉樣蛋白沉積物的檢測包括活組織檢查或屍檢材料的組織學分析。這兩種方法都有缺陷。例如，屍檢僅能用於死後診斷。
成像劑可能基於兩種同位素。99mTc(T1/2，6小時；140KeV)和123I(T1/2，13小時；159KeV)常用於單光子發射計算的X線斷層攝影術(SPECT)，而11C(T1/2，20分鐘；511KeV)和18F(T1/2，110分鐘；511KeV)常用於正電子發射X線斷層攝影術(PET)。
由於澱粉樣蛋白沉積物與正常組織具有許多相同的物理性能(例如，密度和水分含量)，因此這些沉積物在體內難以直接成像。試圖使用磁共振成像(MRI)和計算機輔助的X線斷層攝影術(CAT)成像澱粉樣蛋白沉積物已令人失望並且僅在某些有利條件下檢測到澱粉樣蛋白沉積物。此外，試圖用抗體、血清澱粉樣蛋白P蛋白或其它探針分子標記澱粉樣蛋白沉積物已給外圍組織提供了一定的選擇性，但是提供組織內部的成像差。
檢測活腦內的Aβ聚集物的潛在配體必需穿過整個血腦屏障。因此使用相對小分子(與剛果紅相比)的配體可以提高腦攝取並增加親脂性。高度共軛的硫黃素(thioflavin)(S和T)常用作染色AD腦中Aβ聚集物用的染料(Elhaddaoui，A.等人，Biospectroscopy 1351-356(1995))。這些化合物基於苯並噻唑為主，具有相對小的分子大小。
一種在患者內成像並定量澱粉樣蛋白沉積物的非侵入性的技術將是有用的。此外，提供抑制澱粉樣蛋白聚集形成澱粉樣蛋白沉積物的化合物和一種檢測化合物抑制澱粉樣蛋白聚集的能力的方法將是有用的。
發明概述本發明提供了式I、II、III、IV或V的新化合物。
本發明還提供了診斷組合物，它包括一種發射性標記的式I、II、III、IV或V的化合物和一種藥用可接受的載體或稀釋劑。
本發明還提供了一種成像澱粉樣蛋白沉積物的方法，該方法包括將可檢測量的式I、II、III、IV或V的標記化合物或其藥用可接受的鹽、酯、醯胺或前藥引入到患者體內。
本發明還提供了一種抑制澱粉樣蛋白聚集的方法，該方法包括給予哺乳動物一種澱粉樣蛋白抑制量的式I、II、III、IV或V的化合物或一種藥用可接受的鹽、酯、醯胺或前藥。
本發明的另一方面涉及合成本文所述的式I、II、III、IV或V的澱粉樣蛋白抑制和成像化合物的方法和中間體。
附圖簡述

圖1、3、4和5描述了本發明的代表性化合物和這些化合物的結合數據。
圖2描述了本發明的化合物的結合數據。
發明詳述本發明的第一個方面涉及式I的化合物
或其藥用可接受的鹽，其中R5是氫或C1-4烷基；在每一種情況下，R1、R2和R3獨立地選自如下基團氫、滷素、C1-4烷基、氰基、羧基(C1-5)烷基、三氟甲基、硝基、甲基氨基、二甲基氨基、滷(C1-4)烷基和甲醯基；R4選自如下基團a.C1-4烷硫基，b.滷(C1-4)烷氧基，c.羧基(C1-5)烷基，d.羥基，e.C1-4烷氧基，f.NR6R7，其中R6和R7是氫、滷(C1-4)烷基或C1-4烷基，g.苯基(C1-4)烷基，h.C6-10芳基，i.雜芳基，j.雜環，k.雜環(C1-4)烷基，和l.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下的取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基；和，
X』是125I、123I、131F、18F、18氟(C1-4)烷基、[18氟(C1-4)烷基]烷基氨基、[18氟(C1-4)烷基]氨基、76Br、77Br或Sn(烷基)3。
落入式I範圍的有用的化合物包括其中R5是氫或C1-4烷基的化合物。R5的特別有用的取值是氫和甲基。R5的最有用的取值是氫。
有用的化合物是其中在每一種情況下，R1、R2和R3獨立地選自如上所述的基團的式I的化合物。優選，R3是氫。在該優選實施方式中，特別優選R1和R2獨立地選自如下基團氫和C1-4烷基。更優選，R1和R2中至少一個是氫。最優選，R1和R2都是氫。
式I的有用的化合物還包括其中R4如上所述的那些化合物。R4在C6-10芳基的範圍內的優選取值包括苯基、萘基或四氫萘基。R4在雜芳基的範圍內的優選取值包括噻吩基、呋喃基、吡喃基、吡咯基、吡啶基、吲哚基和咪唑基。R4在雜環的範圍內的優選取值包括哌啶基、吡咯烷基和嗎啉基。在其中R4是C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基的一個優選實施方式的化合物中，最優選該環被如下的取代基之一取代C1-4烷硫基、羧基(C1-5)烷基、羥基、甲氧基、二甲基氨基或甲基氨基。在另一實施方式中，R4更優選選自如下基團C1-4烷硫基、滷(C1-4)烷氧基、羧基(C1-5)烷基、羥基、C1-4烷氧基和NR6R7，其中R6和R7獨立地是氫、滷(C1-4)烷基或C1-4烷基。最優選，R4選自如下基團甲硫基、羧甲基、羧乙基、羧丙基、羥基、甲氧基或NR6R7，其中R6和R7獨立地是氫、氟(C1-4)烷基或甲基。
X』的有用取值包括125I、123I、131I、18F、18氟(C1-4)烷基、[18氟(C1-4)烷基]烷基氨基、[18氟(C1-4)烷基]氨基、76Br、77Br或Sn(烷基)3。X』的特別有用的取值是123I、18氟甲基、18氟乙基和18氟丙基。
本發明還涉及式II的化合物
或其藥用可接受的鹽，Z是O、S或NRa，其中Ra是C1-4烷基；在每一種情況下，R9、R10和R11獨立地選自如下基團氫、滷素、C1-4烷基、氰基、羧基(C1-5)烷基、三氟甲基、硝基、甲基氨基、二甲基氨基、滷(C1-4)烷基和甲醯基；R12選自如下基團a.C1-4烷硫基，b.滷(C1-4)烷氧基，c.羧基(C1-5)烷基，d.羥基，e.C1-4烷氧基，f.NR13R14，其中R13和R14是氫、滷(C1-4)烷基或C1-4烷基，g.苯基(C1-4)烷基，h.C6-10芳基，i.雜芳基，j.雜環，k.雜環(C1-4)烷基，和l.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下的取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基；和，X』是123I、123I、131I、18F、18氟(C1-4)烷基、[18氟(C1-4)烷基]烷基氨基、[18氟(C1-4)烷基]氨基、76Br、77Br或Sn(烷基)3。
落入式II範圍內的有用的化合物包括其中Z是O、S或NRa的化合物，其中Ra是C1-4烷基。特別有用的化合物是其中Z是O的化合物。
有用的化合物是其中在每一種情況下，R9、R10和R11獨立地選自如上所述的基團的式I的化合物。優選，R11是氫。在該優選實施方式中，特別優選R9和R10獨立地選自如下基團氫和C1-4烷基。更優選，R9和R10中至少一個是氫。最優選，R9和R10都是氫。
式I的有用的化合物還包括其中R12如上所述的那些化合物。R12在C6-10芳基的範圍內的優選取值包括苯基、萘基或四氫萘基。R12在雜芳基的範圍內的優選取值包括噻吩基、呋喃基、吡喃基、吡咯基、吡啶基、吲哚基和咪唑基。R12在雜環的範圍內的優選取值包括哌啶基、吡咯烷基和嗎啉基。在其中R12是C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基的一個優選實施方式的化合物中，最優選該環被如下的取代基之一取代C1-4烷硫基、羧基(C1-5)烷基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基。在另一實施方式中，R12更優選選自如下基團C1-4烷硫基、滷(C1-4)烷氧基、羧基(C1-5)烷基、羥基、C1-4烷氧基和NR13R14，其中R13和R14獨立地是氫、滷(C1-4)烷基或C1-4烷基。最優選，R12選自如下基團甲硫基、羧甲基、羧乙基、羧丙基、羥基、甲氧基或NR13R14，其中R13和R14獨立地是氫、氟(C1-4)烷基或甲基。
X』的有用取值包括125I、123I、131I、18F、18氟(C1-4)烷基、[18氟(C1-4)烷基]烷基氨基、[18氟(C1-4)烷基]氨基、76Br、77Br或Sn(烷基)3。X』的特別有用的取值是123I、18氟甲基、18氟乙基和18氟丙基。
本發明的另一方面涉及式III的化合物
或其藥用可接受的鹽，其中n等於0-4的數值，R28是氫或C1-4烷基，Z是O、S或-CR15＝CR16-，其中R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24和R25在每一種情況下，獨立地選自如下基團氫、滷素、Sn(烷基)3、C1-4烷基、C1-4烷基硫烷基、C1-4烷基磺醯基、C1-4烷氧基、羥基、C6-10芳基、羧基烷基、羧基和NR26R27，其中R26和R27獨立地是氫、C1-4烷基、苯基(C1-4)烷基、滷(C1-4)烷基、滷芳基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基，其中所述C6-10芳基、C6-10雜芳基、雜環或C3-6環烷基未被取代或者被如下取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基、和，RP是氫或一個保護硫的基團，例如甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、對-甲氧基苄基或苄基。
式III的四配位基金屬配體部分能夠與金屬絡合，例如99m-高鎝酸根，如本文所述形成金屬螯合物，例如下式
此外，錸發射性同位素可以與該四配位基金屬配體絡合。
式III的有用的化合物是其中Z是O、S或-CR15＝CR16-的那些化合物，其中R15和R16如上所述。優選，Z是-CR15＝CR16-，其中R15和R16如上所述。更優選，R15和R16都是氫。
本發明的有用的化合物是其中R17至R25都如上面定義的那些化合物。R17至R25落入C6-10芳基的範圍內的優選取值包括苯基、萘基或四氫萘基。R17至R25落入雜芳基的範圍內的優選取值包括噻吩基、呋喃基、吡喃基、吡咯基、吡啶基、吲哚基和咪唑基。R17至R25落入雜環的範圍內的優選取值包括哌啶基、吡咯烷基和嗎啉基。在R17至R25是C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基的一個優選實施方式的化合物中，最優選該環被如下的取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基。在另一實施方式中，更優選的化合物包括其中R17至R25中一個或多個是氫的那些化合物。在該實施方式中，優選R17不是氫。更優選，R17選自如下基團C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、羥基、C1-4烷氧基、NR26R27，其中R26和R27獨立地是氫或C1-4烷基。最優選，R17是NR26R27，其中R26和R27都是甲基。
有用的化合物還包括其中n等於0-4的數值的式III的那些化合物。優選，n等於0-2的數值。更優選，n等於0。
本發明的又一方面涉及式IV的化合物 或其藥用可接受的鹽，其中n等於0-4的數值，R29、R30、R31、R32、R33、R34和R35獨立地選自如下基團a.氫，b.C1-4烷硫基，c.C1-4烷基磺醯基，d.羥基，
e.C1-4烷氧基，f.NR6R7，其中R6和R7是氫或C1-4烷基，g.苯基(C1-4)烷基，h.C6-10芳基，i.雜芳基，j.雜環，k.雜環(C1-4)烷基，和l.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下的取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基；條件是R29至R35中一個是一烷基氨基苯基或二烷基氨基苯基；和RP是氫或一個硫保護基團，例如甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、對-甲氧基苄基或苄基。
式IV的有用的化合物是其中R29、R30、R31、R32、R33、R34和R35如上所述的那些化合物。R29至R35落入C6-10芳基的範圍內的優選取值包括苯基、萘基或四氫萘基。R29至R35落入雜芳基的範圍內的優選取值包括噻吩基、呋喃基、吡喃基、吡咯基、吡啶基、吲哚基和咪唑基。R29至R35落入雜環的範圍內的優選取值包括哌啶基、吡咯烷基和嗎啉基。在其中R29至R35是C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基中的優選實施方式的化合物中，最優選該環被如下的取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基。在另一實施方式中，特別有用的化合物是其中R29、R30、R31和R33都是氫的那些化合物。在該實施方式中，特別優選R32和R34中一個如上所述，R32和R34中另一個是氫。更優選，R32和R34中一個是氨基苯基、一烷基氨基苯基或二烷基氨基苯基，R32和R34中另一個是氫。最優選，R32和R34中一個是二甲基氨基苯基，R32和R34中另一個是氫。R35的有用取值還包括氫、甲氧基、C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、羥基和C1-4烷基。最優選，R35是氫或C1-4烷基。
式IV的有用的化合物還包括其中n等於0-4的數值的化合物。更優選，n等於0或1。最優選，n等於0。
還應理解的是，本發明考慮包括立體異構體以及光學異構體，例如旋光對映體的混合物以及單個旋光對映體和非對映異構體，它們起源於所述的本系列化合物中結構不對稱的結果。
式I、II、III或IV的化合物也可以溶劑化，特別是水合。水合作用在製備這些化合物或者包括這些化合物的組合物的過程中發生，或者由於這些化合物的吸溼性，該水合作用可以隨著時間進行。此外，本發明的化合物可以未溶劑化以及與藥用可接受的溶劑如水、乙醇等溶劑化的形式存在。一般說來，為了本發明的目的，認為溶劑化形式與未溶劑化形式等價。
本發明的又一方面涉及式V的化合物 或其藥用可接受的鹽或者含有發射性同位素絡合物的式V化合物的衍生物，其中R是C1-4烷基或者如上面R29-R35定義的，和RP如上面定義的。
當在任意組份或式I、II、III、IV或V中發生不只一次的任意改變時，每一中情形的定義不依賴於每一種其它情形的定義。同樣，僅僅如果取代基和/或變量的組合獲得穩定的化合物時，這種組合才允許。
本文所用的術語「烷基」本身或者作為另一基團的一部分是指多至8個碳的直鏈或支鏈自由基，優選6個碳，更優選4個碳，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基和異丁基。
本文所用的術語「烷氧基」是指與氧原子相連的直鏈或支鏈烷基自由基，如上所述，除非鏈長限於此，它們包括，但不限於，甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基等。優選該烷氧基鏈長是1-6個碳原子，更優選鏈長是1-4個碳原子。
本文所用的術語「一烷基胺」本身或者作為另一基團的一部分是指取代有一個如上所述的烷基的氨基。
本文所用的術語「二烷基胺」本身或者作為另一基團的一部分是指取代有兩個如上所述的烷基的氨基。
本文所用的術語「滷」本身或者作為另一基團的一部分是指氯、溴、氟或碘。
本文所用的術語「滷烷基」是指被一個或多個氯、溴、氟或碘取代的任意上面的烷基，優選取代有氟和氯，例如氯甲基、碘甲基、三氟甲基、2，2，2-三氟乙基和2-氯乙基。
本文所用的術語「烷硫基」本身或者作為另一基團的一部分是指硫醚結構R-S，其中R是上面定義的C1-4烷基。
本文所用的術語「烷基磺醯基」本身或者作為另一基團的一部分是指碸結構R-SO2，其中R是如上面定義的C1-4烷基。
本文所用的術語「芳基」本身或者作為另一基團的一部分是指在環部分含有6-12個碳的單環或雙環芳族基團，優選在環部分含有6-10個碳，例如苯基、萘基或四氫萘基。
本文所用的術語「雜環」或「雜環環」，除了註明了的之外，代表一個穩定的5-至7-元單雜環環系，它們可以是飽和或不飽和的，並且由碳原子和1-3個選自N、O、和S的雜原子組成，並且其中該氮和硫雜原子可以任選被氧化。特別有用的是含有一個氮以及一個氧或硫或者兩個氮雜原子的環。這些雜環基團的實例包括哌啶基、吡咯基、吡咯烷基、咪唑基、imidazinyl、咪唑烷基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噁唑基、噁唑烷基、異噁唑基、異噁唑烷基、噻唑基、噻唑烷基、異噻唑基、高哌啶基、高哌嗪基、噠嗪基、吡唑基和吡唑烷基，最優選硫雜嗎啉基、吡嗪基和嗎啉基。
本文所用的術語「雜原子是指氧原子(「O」)、硫原子(「S」)或氮原子(「N」)。應想到，當該雜原子是氮時，它可以形成NRaRb部分，其中Ra和Rb彼此獨立地是氫或C1-4烷基、C2-4氨基烷基、C1-4滷烷基、滷苄基，或者R1和R2在一起形成5-至7-元雜環，它們在所述環中任選具有O、S或NRc，其中Rc是氫或C1-4烷基。
本文所用的術語「雜芳基」是指這樣的基團它們具有5-14個環原子；在一個環陣列中共享的6、10或14個π電子；並且含有碳原子和1、2或3個氧、氮或硫雜原子(其中雜芳基的實例是噻吩基、苯並[b]噻吩基、萘並[2，3-b]噻吩基、噻蒽基、呋喃基、吡喃基、異苯並呋喃基、苯並噁唑基、色烯基、呫噸基、苯並氧硫雜環己二烯基(phenoxathiinyl)、2H-吡咯基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、吲嗪基、異吲哚基、3H-吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、異喹啉基、喹啉基、酞菁基、萘啶基、喹唑啉基、噌啉基、蝶啶基、4aH-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基、菲啶基、吖啶基、萘嵌二氮苯基(perimidinyl)、菲咯啉基、吩嗪基、異噻唑基、吩噻嗪基、異噁唑基、呋咱基和吩噁嗪基。
本文所用的術語「芳烷基」或「芳基烷基」本身或者作為另一基團的一部分是指具有一個芳基取代基的上面討論的C1-6烷基，例如苄基、苯基乙基或2-萘基甲基。
本發明的另一方面涉及式I、II、III、IV或V的製備方法。
在式III、IV或V的實施方式中，基團RP都是氫或者可以是任意種類的可用於保護硫的基團，包括甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、對-甲氧基苄基或苄基。硫保護基團詳細描述在Greene，T.W.和Wuts，P.G.M.，Protective Groups in Organic Synthesis，第2版，JohnWiley and Sons，Inc.，New York(1 991)。保護基團RP可以通過有機化學領域公知的適當方法除去，例如三氟乙酸、氯化汞或液氨中的鈉。在為包括乙醯氨基甲基和苯甲醯氨基甲基的路易斯酸不穩定基團的情況下，RP可以保持完整。在這種情況下用鎝標記該配體將使該保護基團裂開，使得受到保護的二胺二硫醇相當於未受保護的形式。
Tc-99m絡合物可以如下製得。將少量未發射性標記的化合物(1-2mg)溶解在100μL EtOH中並與200μL HCl(1N)和1mL葡庚糖酸錫溶液(含有8-32μg SnCl2和80-320μg葡庚糖酸鈉，pH6.67)和50μLEDTA溶液(0.1N)混合。然後加入[99mTc]高鎝酸鹽(100-200μL；範圍為2-20mCi)鹽水溶液。在100℃下將該反應加熱30分鐘，然後冷卻至室溫。在TLC(EtOH∶濃NH39∶1)上分析反應混合物以檢測產物的形成和純度。用磷酸鹽緩衝液中和該混合物至pH5.0。
本發明還涉及一種鎝-99m絡合物的製備方法，根據本發明，在有還原劑和任選適當螯合劑的情況下將鎝-99m以高鎝酸鹽的形式與適當的含Ch化合物反應。
該還原劑用於還原Tc-99m高鎝酸鹽(它是從鉬-鎝發生器在生理鹽水溶液中洗脫的)。合適的還原劑例如有、連二亞硫酸鹽、甲脒亞磺酸、二氨基乙二亞磺酸酯(diaminoethane disulphinate)或合適的金屬還原劑如Sn(II)、Fe(II)、Cu(I)、Ti(III)或Sb(III)。已證實Sn(II)特別合適。
就上述形成絡合物的反應而言，鎝-99m以鹽或者與相對弱的螯合劑結合的鎝的形式與本發明的適宜化合物反應。在後一情況下所需的鎝-99m絡合物是通過配體交換形成的。發射性核素用的合適螯合劑的實例是二羧酸，例如草酸、丙二酸、琥珀酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、檸檬酸、抗壞血酸、水楊酸或這些酸的衍生物；例如焦磷酸鹽的磷化合物；或烯醇鹽。檸檬酸、酒石酸、抗壞血酸、葡庚糖酸或其衍生物是為此目的的特別合適的螯合劑，這是由於鎝-99m與這些螯合劑中一個的螯合物特別容易經受所需的配體交換。
最常用的製備[TcVO]+3N2S2絡合物的步驟是基於[99mTc]高鎝酸鹽(常用的起始原料)的氯化亞錫(II)還原。該標記步驟通常依賴Tc-99m(Sn)-葡庚糖酸鹽與該N2S2配體之間的Tc-99m配體交換反應。氯化亞錫(II)的製備並保持其恆定的亞錫(II)形式對標記反應的成功是至關重要的。為了穩定對空氣敏感的亞錫離子，在核醫療學中通常採用一種凍幹試劑盒，其中在例如氮或氬的惰性氣體中將二價錫離子以凍乾粉末形式與過量的葡庚糖酸鹽混合。製備凍幹氯化亞錫/葡庚糖酸鈉試劑盒保證了標記反應是可再現並且可預測的。這些N2S2配體通常對空氣敏感(硫醇容易被空氣氧化)並且存在一系列反應，導致這些配體分解。保存這些配體的最方便並且最可預測的方法是在氬或氮下生產含有100-500μg這些配體的凍幹試劑盒。
本發明還涉及上面的式I、II、III、IV或V的製備方法。本發明的這些化合物可以通過反應路線1-9中所述的反應製備。
反應路線1-5描述了一種使用維蒂希試劑形成式I的茋衍生物的合成路徑。
路線1
路線2 路線3 路線4
路線5 反應路線6描述了一種形成式II衍生物的合成路徑。
路線6 AO或SXBr或I R1CH3R2H或CH3
反應路線7描述了一種形成式III衍生物的合成路徑。
路線7
反應路線8描述了一種式IV衍生物的合成路徑。
路線8
反應路線9描述了形成式IV衍生物的合成路徑。
路線9
反應路線10和11描述了形成式I衍生物的合成路徑。
路線10
路線11 反應路線12描述了一種形成式V中間體的合成路徑。
路線12
反應路線13描述了一種形成式V衍生物的合成路徑。
路線13
當將本發明的化合物用作成像劑時，它們必需用合適的發射性滷素同位素標記。儘管125I-同位素可用於實驗室測定，但是它們通常不能用於實際的診斷目的，這是由於125I具有相對長的半衰期(60天)和低的γ-輻射(30-65Kev)。同位素123I具有13小時的半衰期和159KeV的γ能，因此預料用於診斷目的的配體的標記將用該同位素。可以使用的其它同位素包括131I(半衰期為2小時)。合適的溴同位素包括77Br和76Br。
本發明的發射性滷代化合物使得本身易於從能夠以試劑盒提供給使用者的材料形成。用於形成成像劑的試劑盒可以含有例如含有式I、II、III、IV或V的中間體的生理上適宜的溶液的小瓶，其濃度和pH適用於最佳絡合條件。使用者將向該小瓶中加入適量的該發射性同位素，例如Na123I，以及一種氧化劑，例如過氧化氫。然後可以將所得標記的配體經靜脈內給藥到患者，並通過測定γ射線或從其中的相片輻射使腦中的受體成像。
由於本發明的發射性藥用組合物可以容易且簡單地製得，因此其製備可以由使用者容易地進行。因此，本發明和涉及一種試劑盒，它包括(1)本發明的未發射性標記的化合物，該化合物任選為幹態；還任選向其中加入一藥用可接受的惰性載體和/或輔助物質；和(2)一種還原劑和任選一種螯合劑；其中組份(1)和(2)可以任選混合；並且進一步其中可以任選包括描述實施組份(1)和(2)與以高鎝酸鹽溶液形式存在的鎝-99m反應的上述方法的使用說明。
用於上面試劑盒的合適的還原劑和螯合劑的實例如上所述。該高鎝酸鹽溶液可以由使用者從鉬-鎝發生器獲得。這種發生器可以在進行發射性診斷步驟的許多機構獲得。如上所述，組份(1)和(2)可以混合，條件是它們可以相容。這種單組份試劑盒，其中優選將混合的組份凍幹，特別適合由使用者以簡單的方式與該高鎝酸鹽溶液反應。
如果需要的話，該發射性診斷劑可以含有任意的添加劑如pH控制劑(例如，酸、鹼、緩衝劑)、穩定劑(例如，抗壞血酸)或等滲劑(例如，氯化鈉)。
本文所用的術語「藥用可接受的鹽」是指本發明化合物的這些羧酸鹽或酸加成鹽，它們在聲音醫學診斷的範圍內適用於與患者的組織接觸，沒有不適當的毒性、輻射、變態反應等，與合理的益處/風險比相稱，並且對所需用途有效，如果可能的話，還指本發明化合物的兩性離子形式。術語「鹽」是指本發明化合物的相對無毒、無機和有機酸加成鹽。還包括由無毒有機酸如脂族一羧酸和二羧酸，例如乙酸、苯基取代的鏈烷酸、羥基鏈烷酸和鏈烷二酸、芳族酸、以及脂族和芳族磺酸獲得的這些鹽。這些鹽可以在這些化合物最終分離和純化期間就地製得，或者通過單獨地將純化化合物以其自由鹼形式與合適的有機或無機酸反應並將由此形成的鹽分離製得。其它代表性的鹽包括氫溴酸鹽、鹽酸鹽、硫酸鹽、硫酸氫鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、草酸鹽、戊酸鹽、油酸鹽、棕櫚酸鹽、硬脂酸鹽、月桂酸鹽、硼酸鹽、苯甲酸鹽、乳酸鹽、磷酸鹽、甲苯磺酸鹽、檸檬酸鹽、馬來酸鹽、富馬酸鹽、琥珀酸鹽、酒石酸鹽、萘酸鹽、甲磺酸鹽、葡庚糖酸鹽、乳糖酸鹽和月桂基磺酸鹽、丙酸鹽、新戊酸鹽、環己烷氨基磺酸鹽、羥乙基磺酸鹽等。它們可以包括基於鹼金屬和鹼土金屬的陽離子，例如鈉、鋰、鉀、鈣、鎂等，以及無毒銨、季銨和胺陽離子，包括(但不限於)銨、四甲基銨、四乙基銨、甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、三乙基胺、乙基胺等。(例如參見Berge S.M.等人，Pharmaceutical Salts，JPharm.Sci.661-19(1977)，將其引入本文作為參考。)在本成像方法的第一步中，將式I、II、III、IV或V的標記化合物以可檢測量引入到組織或患者體內。該化合物通常是藥用組合物的一部分並且通過本領域技術人員公知的方法給予組織或患者。
例如，該化合物可以經口、直腸、非腸道(靜脈內、通過肌內或皮下)、池內、陰道內、腹膜內、膀胱內、局部(粉劑、膏劑或液滴)或作為頰或鼻噴劑給藥。
在本發明的優選實施方式中，以可檢測量將該標記化合物引入到患者內，並在該化合物與澱粉樣蛋白沉積物結合足夠時間之後，在患者內非侵入性地檢測該標記化合物。在本發明的另一實施方式中，將式I、II、III、IV或V的標記化合物引入到患者內，使該化合物與澱粉樣蛋白沉積物結合足夠時間，然後從患者內取出組織樣品，並離開患者檢測組織內的標記化合物。在本發明的第三個實施方式中，從患者內取出組織樣品，將式I、II、III、IV或V的標記化合物加入到組織樣品中。在該化合物與澱粉樣蛋白沉積物結合足夠時間之後，檢測該化合物。
將該標記化合物給予患者可以通過常規或者局部給藥途徑進行。例如，可以將標記化合物給予患者，以便它釋放至全身。或者，可以將標記化合物給予有興趣的特定器官或組織。例如，為了診斷或跟蹤患者的阿爾茨海默氏病的進展，希望定位並定量腦內澱粉樣蛋白沉積物。
術語「組織」是指患者身體的一部分。組織的實例包括大腦、心臟、肝、血管和動脈。可檢測量是必需通過所選檢測方法檢測到的標記化合物的量。為了提供檢測而引入到患者中的標記化合物的量可以由本領域技術人員容易地測定。例如，可以將增加量的標記化合物給予患者，直到通過選擇的檢測方法測定到該化合物。將一標記引入到該化合物中以能夠檢測到該化合物。
術語「患者」是指人和其它動物。本領域技術人員也能夠熟練地決定化合物與澱粉樣蛋白沉積物結合的足夠時間。所需的時間量可以通過將可檢測量的式I、II、III、IV或V的標記化合物引入到患者內，然後在給藥之後的不同時間檢測該標記化合物來容易地測定。
術語「結合」是指在標記化合物和澱粉樣蛋白沉積物之間的化學相互作用。結合的實例包括共價鍵、離子鍵、親水-親水相互作用、疏水-疏水相互作用和絡合。
本領域技術人員熟悉檢測標記化合物的各種方式。例如，磁共振成像(MRI)、正電子輻射X線斷層攝影術(PET)或單光子輻射計算的X線斷層攝影術(SPECT)可用於檢測發射性標記的化合物。加入到該化合物內的該標記將取決於所需的檢測方法。例如，如果選擇PET作為檢測方法，那麼該化合物必需具有正離子發射原子，例如11C或18F。
該發射性診斷劑應具有足夠的發射性和發射性濃度，這樣可以保證可靠的診斷。例如，在發射性金屬是鎝-99m的情況下，給藥時通常可以包括0.1-50mCi的約0.5-5.0ml的量。式I、II、III、IV或V的化合物的量例如可以足夠與發射性金屬形成穩定的螯合化合物。
由此形成的螯合化合物作為發射性診斷劑足夠穩定，因此本身可以立即給藥或者貯藏直到其使用。如果需要的話，該發射性診斷劑可以含有任意添加劑如pH控制劑(例如，酸、鹼、緩衝劑)、穩定劑(例如，抗壞血酸)或等滲劑(例如，氯化鈉)。
澱粉樣蛋白沉積物的成像也可以定量地進行，以便可以測定澱粉樣蛋白沉積物的量。
成像用的優選化合物包括發射性同位素如123I、125I、131I、18F、76Br或77Br。
本發明還涉及一種澱粉樣蛋白沉積物的成像方法。腦的體內成像劑的一個關鍵條件是在靜脈推注之後通過整個血-腦屏障的能力。
本發明的另一方面是一種抑制澱粉樣蛋白斑聚集物的方法。本發明還提供了一種抑制澱粉樣蛋白聚集形成澱粉樣蛋白沉積物的方法，包括向患者給予澱粉樣蛋白抑制量的上面式I、II、III、IV或V的化合物。
本領域技術人員能夠通過簡單地以增加量給予患者式I、II、III、IV或V的化合物、直到澱粉樣蛋白沉積物的生長減少或停止而容易地測定澱粉樣蛋白抑制量。該生長速度是使用如上所述的成像或者通過從患者內取出組織樣品並觀察其中的澱粉樣蛋白沉積物來評價的。本發明的化合物可以每天約0.1-約1,000mg的劑量水平給予患者。對正常人而言，體重為約70kg的成年人，劑量為約0.01-約100mg/kg體重/天就足夠了。然而，所用的具體劑量可以變化。例如，該劑量可以取決於許多因素，它們包括患者的要求、正在治療的症狀的嚴重程度、以及所用化合物的藥理學活性。具體患者的最佳劑量的確定對本領域技術人員來說是公知的。
以下實施例描述了本發明的方法和組合物，但並不限於此。通常遇到並且對本領域技術人員顯而易見的對這些條件和參數的其它適宜的修改和改變都在本發明的精神和範圍內。
實施例12-碘苄基膦酸二乙酯(11)在160℃下將2-碘苄基溴10(5g，16.84mmol)和亞磷酸三乙酯(3.3g，20mmol)的混合物攪拌。4小時之後，將該混合物冷卻至室溫。殘餘物經受閃式色譜(EtOAc∶Hex，1∶4)，得到2.3g的11(39％)。
1H NMR(200MHz，CDCl3)δ1.24(t，J＝7.04Hz，6H)，3.40(d，J＝22.00Hz，2H)，4.03(m，4H)，6.91(m，1H)，7.32(m，1H)，7.44(m，1H)，7.82(m，1H)；13C NMR(50MHz，CDCl3)δ16.27(J＝6.00Hz)，38.31(J＝137.50Hz)，62.16(J＝6.70Hz)，101.16(J＝9.45Hz)，128.23(J＝3.35Hz)，128.45(J＝3.55Hz)，130.60(J＝5.10Hz)，135.36(J＝8.80Hz)，139.60(J＝2.85Hz).
實施例2(E)-2』-碘-N，N二甲基-4-茋胺(4)在80℃、氮氣環境下向NaH(2mmol，80％油懸液)，膦酸3-碘苄酯2(500mg，1.42mmol)的6mL的THF混合物中滴加4-(二甲基胺)苯甲醛(210mg，1.41mmol)。室溫下過夜之後，加入NH4Cl溶液(飽和，5mL)並且該混合物用CH2Cl2萃取(3×30mL)。將合併的有機萃取液在Na2SO4上乾燥並蒸發，得到(E)-2』-碘-N，N二甲基-4-茋胺11，將其通過閃式色譜純化(EtOAc∶Hex，1∶9)，得到3(330mg，67％)。1H NMR(200MHz，CDCl3)δ3.06(s，6H)，6.82(m，2H)，6.93-7.02(m，1H)，7.01(d，J＝15.98Hz，1H)，7.25(d，J＝15.99Hz，1H)，7.40(m，1H)，7.53-7.59(m，2H)，7.69(dd，J＝7.88Hz，J＝1.54Hz，1H)，7.95(dd，J＝7.92Hz，J＝1.20Hz，1H)；13C NMR(50MHz，CDCl3)δ40.26，100.20，112.22，125.12，125.61，127.83，127.87，127.97，128.2，131.66，139.42，140.84，150.23；HRMSm/z計算為C16H16IN349.0328；實測349.0342。
實施例33-碘苄基膦酸二乙酯(13)在160℃下將3-碘苄基溴12(5g，16.84mmol)和亞磷酸三乙酯(3.3g，20mmol)的混合物攪拌。4小時之後，將該混合物冷卻至室溫。殘餘物經過閃式色譜(EtOAc∶Hex，1∶4)，得到5.4g的13(91％)。
1H NMR(200MHz，CDCl3)δ1.15(t，J＝7.05Hz，6H)，2.97(d，J＝21.65Hz，2H)，3.92(m，4H)，6.93(t，J＝7.76Hz，1H)，7.17(m，1H)，7.52(m，2H)；13C NMR(50MHz，CDCl3)δ16.25(J＝5.95Hz)，33.15(J＝137.60Hz)，62.19(J＝6.70Hz)，94.13(J＝3.50Hz)，128.89(J＝6.35Hz)，130.07(J 3.00Hz)，133.95(J＝9.10Hz)，135.87(J＝3.55Hz)，138.51(J＝6.65Hz).
實施例4(E)-3』-碘-N，N二甲基-4-茋胺(5)在80℃、氮氣環境下向NaH(2mmol，80％油懸液)和3-碘苄基膦酸酯13(370mg，1.05mmol)的5mL THF的混合物中滴加4-(二甲基胺)苯甲醛(155mg，1.05mmol)。室溫下過夜之後，加入NH4Cl溶液(飽和，5mL)，混合物用CH2Cl2萃取(3×20mL)。合併的有機萃取液在Na2SO4上乾燥並蒸發，得到(E)-3』-碘-N，N二甲基-4-茋胺5，將其通過閃式色譜純化(EtOAc∶Hex，1∶9)，得到3(209mg，57％).1HNMR(200MHz，CDCl3)δ2.99(s，6H)，6.71(m，2H)，6.77(d，J＝16.41Hz，1H)，7.02(d，J＝16.22Hz，1H)，7.04(t，J＝7.8Hz，1H)，7.36-7.52(m，4H)，7.82(s，1H)；13C NMR(50MHz，CDCl3)δ40.37，94.78，112.38，112.53，122.21，127.76，128.56，130.19，134.76，135.34，140.56，150.36；HRMSm/z計算為C16H16IN349.0328；實測349.0302.
實施例54-碘苄基膦酸二乙酯(15)在160℃下將4-碘苄基溴14(5.2g，17.51mmol)和亞磷酸三乙酯(3.3g，20mmol)的混合物攪拌。4小時之後，將該混合物冷卻至室溫。殘餘物經受閃式色譜(EtOAc∶Hex，1∶4)，得到3.27g的15(53％)。
1H NMR(200MHz，CDCl3)δ1.24(t，J＝7.04Hz，6H)，3.07(d，J＝21.72Hz，2H)，4.01(m，4H)，7.04(m，2H)，7.62(m，2H)；13C NMR(50MHz，CDCl3)δ16.24(J＝5.90Hz)，33.21(J＝137.55Hz)，62.04(J＝6.70Hz)，92.15(J＝4.80Hz)，131.31(J＝9.10Hz)，131.57(J＝6.55Hz)，137.43(J＝2.95Hz).
實施例6(E)-4』-碘-N，N二甲基-4-茋胺(6)在80℃、氮氣環境下向NaH(2mmol，80％油懸液)和4-碘苄基膦酸酯15(420mg，1.19mmol)的5mL的THF混合物中滴加4-(二甲基胺)苯甲醛(180mg，1.20mmol)。室溫下過夜之後，加入水(5mL)。將形成的固體過濾出並用醚洗滌，得到粗產物6，將其通過用CH2Cl2/己烷再結晶純化，得到純的6(156mg，38％)。1H NMR(200MHz，CDCl3)δ2.99(s，6H)，6.71(d，J＝8.60Hz，2H)，6.81(d，J＝16.65Hz，1H)，7.04(d，J＝16.12Hz，1H)，7.21(d，J＝8.15Hz，1H)，7.38(d，J＝8.59Hz，2H)，7.63(d，J＝8.28Hz，2H)；13C NMR(50MHz，CDCl3)δ40.39，91.32，112.38，123.04，127.69，127.73，128.23，129.65，137.55，137.77，150.29；HRMSm/z計算為C16H16IN349.0328；實測349.0288.
實施例7(E)-4』-碘-4-O-甲氧基茋醇(8)在80℃、氮氣環境下向NaH(2mmol，80％油懸液)和3-碘苄基膦酸酯13(450mg，1.27mmol)的7mL的THF的混合物中滴加茴香醛(172mg，1.27mmol)。室溫下3天之後，加入NH4Cl溶液(飽和，5mL)，該混合物用CH2Cl2萃取(3×30mL)。合併的有機萃取液在Na2SO4上乾燥，蒸發並通過閃式色譜純化(EtOAc∶Hex，1∶9)，得到(E)-1-碘-3-[2-(4-甲氧基苯基)乙烯基]苯8(400mg，90％).1H NMR(200MHz，CDCl3)δ3.84(s，3H)，6.84(d，J＝16.29Hz，1H)，6.90(m，2H)，7.05(d，J＝16.30Hz，1H)，7.07(t，J＝7.8Hz，1H)，7.42-7.56(m，4H)，7.85(s，1H)；13C NMR(50MHz，CDCl3)δ55.32，94.76，114.20，124.85，125.48，127.88，129.58，129.62，130.25，135.00，135.91，139.97，159.62；HRMSm/z計算為C15H13IO336.0011；實測336.0006.
實施例8(E)-3』-碘-4-茋醇(9)在-78℃、乾冰-丙酮浴中向8(350mg，1.00mmol)的CH2Cl2(200mL)的溶液中滴加BBr3(10mL，1M的己烷中)。將該混合物加熱至室溫。加入水，同時在冰浴中在0℃下冷卻該反應混合物。混合物用CH2Cl2萃取。將該有機相干燥並過濾。濾液通過閃式色譜純化(EtOAc∶Hex，1∶9)得到9(296mg，92％)。1H NMR(200MHz，CDCl3)δ4.81(s，1H)，6.83(d，J＝16.17Hz，1H)，6.84(m，2H)，7.03(d，J＝16.32Hz，1H)，7.06(t，J＝7.8Hz，1H)，7.36-7.57(m，4H)，7.84(s，1H)；13C NMR(50MHz，CDCl3)δ94.75，115.67，124.96，125.49，128.09，129.48，129.87，130.25，135.01，135.96，139.90，155.53；HRMSm/z計算為C14H11IO321.9855；實測321.9840.
實施例94-氟苄基膦酸二乙酯(17)在170℃下將4-氟苄基溴16(1.89g，10mmol)和亞磷酸三乙酯(1.66g，10mmol)的混合物攪拌4小時。將該混合物冷卻至室溫。殘餘物經受閃式色譜(EtOAc∶Hex，1∶4)得到1.4g的17(57％)。1H NMR(200MHz，CDCl3)δ1.23(t，J＝7.1Hz，6H)，3.10(d，J＝21.4Hz，2H)，3.92(q，J＝7.1Hz，4H)，7.02(m，2H)，7.25(m，2H)。
實施例10(E)-4-氟-4』-二甲基氨基-茋(7)在室溫下向磷酸酯17(246mg，1mmol)和4-二甲基氨基苯甲醛(149mg，1mmol)的DMF(2mL)的混合物中分份以固體形式加入KOtBu(224mg，2mmol)。所得混合物在室溫下攪拌過夜。加入水(10mL)，通過抽濾收集固體並用水洗滌，乾燥得到190mg產物(80％)。
1H NMR(200MHz，CDCl3)δ2.99(s，6H)，6.71(d，J＝8.9Hz，2H)，6.85(d，J＝16.3Hz，1H)，7.01(t，J＝8.7Hz，2H)，7.40(d，J＝9.0Hz，2H)，7.43(m，2H)；13C NMR(200MHz，CDCl3)δ41.00，113.01，115.78，116.21，123.76，126.18，127.83，127.99，128.05，129.19，134.91，150.72，164.81.
實施例11(E)-3-三丁基甲錫烷基-4』-二甲基氨基-茋(18)在90℃下將5(139mg，0.38mmol)、雙-(三丁基錫)(0.4mL)和Pd(Ph3P)4(30mg)的混合溶劑(20mL，二噁烷∶三乙胺，3∶1)的混合物攪拌過夜。除去溶劑並將殘餘物通過PTLC純化(Hex∶EtOAc，2∶1)得到35mg產物(18％，非最佳產率)。1H NMR(200MHz，CDCl3)δ0.94(t，J＝7.2Hz，9H)，1.08-1.66(m，18H)，3.01(s，6H)，6.75(m，2H)，6.94(d，J＝16.3Hz，1H)，7.08(d，J＝16.3Hz，1H)，7.25-7.57(m，6H)；13C NMR(50MHz，CDCl3)δ9.56，13.67，27.37，29.10，40.45，112.45，124.84，125.44，125.98，127.51，128.01，128.51，134.36，134.89，137.41，142.09，150.06；HRMSm/z計算為C28H44NSn(MH+)514.2496；分析514.2512.
實施例12發射性碘標記的配體的製備使用與5的三丁基錫前體的碘化甲錫烷基化反應製備所需的125I-標記的化合物。將過氧化氫(50μL，3％w/v)加入到在密封小瓶中的50μL相應的三丁基錫前體18(1μg/μL EtOH)、50μL 1N HCl和[125I]NaI(1-5mCi)的混合物中。室溫下將該反應進行10分鐘並通過加入100μL飽和NaHSO3將其終止。反應混合物用乙酸乙酯萃取(3×1mL)，之後用飽和碳酸氫鈉溶液中和。將合併的萃取液蒸發至幹。殘餘物溶解在100μL的EtOH中並使用反相柱通過HPLC純化(Waters C-18ubondpad，3.9×300mm)，使用等度溶劑80％乙腈-20％緩衝劑，3，3-二甲基戊二酸(5mM，pH7.0)，流速為0.8mL/min。將含有產物的所需餾分收集，濃縮，再次用乙酸乙酯萃取。將未加入載體的產物蒸發至幹並再次溶解在100％EtOH(1μCi/μL)中，該最終125I探針的特異性活性為2,200Ci/mmole，發射化學純度大於95％，貯藏在-20℃下至多6周，然後用於體外結合研究。
實施例13使用聚集的Aβ(1-40)肽的溶液的結合試驗固體形式的肽Aβ(1-40)購自Bachem(King of Prussia，PA)。通過將該肽(0.5mg/mL)輕輕溶解在含有10mM磷酸鈉和1mM EDTA的緩衝液(pH 7.4)中進行肽聚集。在37℃下將該溶液培養36-42小時，同時輕輕且恆定地搖動。在12×75mm硼矽酸鹽玻璃管中按照所述步驟1進行結合研究。將聚集的原纖維(在最終測定混合物中為10-50nM)加入到含有50μl發射性配體(0.01-0.5nM的40％EtOH溶液)和10％EtOH、最終體積為1mL的混合物中用於飽和研究。EtOH的最終濃度是10％。在有2μM硫黃素T的存在下定義為非特異性結合。就抑制研究而言，1mL該反應混合物含有40μl抑制劑(10-5-10-10M的10％EtOH中)和0.05nM發射性示蹤劑的40％EtOH。在室溫下將該混合物培養3小時，在室溫下使用Brandel M-24R細胞收穫器通過Whatman GF/B過濾器經真空過濾將結合和游離的發射活性分離，接著用2×3mL的10％乙醇洗滌。含有結合的I-125配體的過濾器在γ計數器(Packard5000)(計數效率是70％)中計數。在這些測定條件下，特異性結合部分的百分比小於總發射活性的20％。將飽和和抑制試驗的結果使用軟體EBDA2進行非線性回歸分析，由此計算Kd和Ki取值。取值(Ki，nM)是3個獨立試驗的平均取值±SEM，每個試驗重複一次。式I的化合物的其它Ki取值提供在圖1和圖2中。
在體外結合試驗中，使用預先形成的合成肽的Aβ聚集物和[125I]TZDM作為配體，這些新的茋顯示與TZ部位極高的結合親和力(2-40nM)，而與SB部位的親和力非常低(＞1,000nM)。顯而易見，含有給電子基團如二甲基氨基-、-OH或-OMe基團的茋類，顯示出對Aβ聚集物優異的結合親和力。苯並噻唑環對在Aβ聚集物的TZ結合部位的結合似乎不必要。該信息是非常重要的，這是由於它減少了與TZ部位結合所需的分子的大小(TZDM和1的分子量分別是380和349)；其本身顯著提高了設計新配體的靈活性。碘化茋類，例如2和5呈現結構簡單性，這提示結合Aβ聚集物的最低要求可能有3個1)被乙烯基分開的兩個苯環。2)一個芳族環含有電負性基團，二甲基氨基-、-OH或-OMe基團。3)對於在第二個芳族環上的取代似乎有體積耐受性。為了進一步表徵這些化合物，發射性碘化配體，[125I]2是在有Na[125I]I和過氧化氫的情況下轉化相應的三丁基錫衍生物製備的，由此以高產率獲得沒有加入載體的產物(發射化學純度＞95％)。該直接結合試驗顯示採用[125I]2的死後的AD腦切片的新評價提示，正如所預期的，該新的配體標記Aβ斑。
實施例14
新探針在正常小鼠體內的生物分布在醚麻醉下，將0.15mL含有標記劑(5-10μCi)的鹽水溶液直接注入ICR小鼠(2-3月齡，平均體重20-30g)的尾靜脈。在照射後的不同時間點通過切除心臟將小鼠殺死。取出感興趣的器官並稱重，用自動γ計數器(Packard 5000)計數其發射活性。通過將組織計數與適當稀釋的注射物料的等分試液比較，計算每個器官的百分比劑量。在如下假定下計算血液和肌肉的總活性它們分別是總體重的7％和40％。
靜脈內注射之後[125I]2在正常小鼠中的體內生物分布研究顯示了良好的腦滲透性。在注射之後的2、30、60和120分鐘，腦攝取分別是0.84、1.08、0.91和0.54％劑量/器官(在所有時間點，血液水平相對低，為5.2-3.6％劑量/器官)。與Aβ1-40聚集物結合的發射性配體是可飽和的，Kd是0.2nM。
儘管現在詳細描述了本發明，但是本領域技術人員應理解的是，在條件、配方和其它參數的寬泛且等價的範圍內，在不影響本發明的範圍或其任何實施方式的情況下，同樣可以實施。本文引證的所有專利、專利申請和出版物全部通過引用全文加入本文。
權利要求
1.通式I的化合物 或其藥用可接受的鹽，其中R5是氫或C1-4烷基；在每一種情況下，R1、R2和R3獨立地選自氫、滷素、C1-4烷基、氰基、羧基(C1-5)烷基、三氟甲基、硝基、甲基氨基、二甲基氨基、滷(C1-4)烷基和甲醯基；R4選自如下基團a.C1-4烷硫基，b.滷(C1-4)烷氧基，c.羧基(C1-5)烷基，d.羥基，e.C1-4烷氧基，f.NR6R7，其中R6和R7是氫、氟(C1-4)烷基或C1-4烷基，g.苯基(C1-4)烷基，h.C6-10芳基，i.雜芳基，j.雜環，k.雜環(C1-4)烷基，和l.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下的取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基；和，X』是125I、123I、131I、18F、18氟(C1-4)烷基、[18氟(C1-4)烷基]氨基、[18氟(C1-4)烷基]烷基氨基、76Br、77Br或Sn(烷基)3。
2.權利要求1的化合物，其中R5是氫或甲基；和R3是氫。
3.權利要求1的化合物，其中R1和R2是氫或C1-4烷基。
4.權利要求3的化合物，其中R5是氫。
5.權利要求4的化合物，其中R1是氫，和R4是C1-4烷硫基、滷(C1-4)烷氧基、羥基、C1-4烷氧基或NR6R7，其中R6和R7是氫、氟(C1-4)烷基或C1-4烷基。
6.權利要求5的化合物，其中R2是氫。
7.權利要求1的化合物，其中R4是甲硫基、羥基、甲氧基或NR6R7，其中R6和R7是氫、氟(C1-4)烷基或甲基。
8.權利要求1的化合物，其中X』是123I。
9.通式II的化合物 或其藥用可接受的鹽，Z是O、S或NRa，其中Ra是C1-4烷基；在每一種情況下，R9、R10和R11獨立地選自氫、滷素、C1-4烷基、氰基、羧基(C1-5)烷基、三氟甲基、硝基、甲基氨基、二甲基氨基、滷(C1-4)烷基和甲醯基；R12選自如下基團a.C1-4烷硫基，b.滷(C1-4)烷氧基，c.羧基(C1-5)烷基，d.羥基，e.C1-4烷氧基，f.NR13R14，其中R13和R14是氫、氟(C1-4)烷基或C1-4烷基，g.苯基(C1-4)烷基，h.C6-10芳基，i.雜芳基，j.雜環，k.雜環(C1-4)烷基，和l.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下的取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基；和，X』是125I、123I、131I、18F、18氟(C1-4)烷基、[18氟(C1-4)烷基]氨基、[18氟(C1-4)烷基]烷基氨基、76Br、77Br或Sn(烷基)3。
10.權利要求9的化合物，其中R11是氫。
11.權利要求9的化合物，其中R9和R10是氫或C1-4烷基。
12.權利要求9的化合物，其中Z是O。
13.權利要求9的化合物，其中R9是氫，R12是C1-4烷硫基、滷(C1-4)烷氧基、羥基、C1-4烷氧基或NR13R14，其中R13和R14是氫、氟(C1-4)烷基或C1-4烷基。
14.權利要求13的化合物，其中R10是氫。
15.權利要求9的化合物，其中R12是甲硫基、羥基、甲氧基或NR13R14，其中R13和R14是氫、氟(C1-4)烷基或甲基。
16.權利要求15的化合物，其中X』是123I。
17.通式III的化合物 或其藥用可接受的鹽，其中R28是氫或C1-4烷基，n等於0-4的數值，Z是O、S或-CR15＝CR16-，其中R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24和R25獨立地選自如下基團a.氫、b.C1-4烷硫基、c.羥基、d.C1-4烷氧基、e.NR26R27，其中R26和R27是氫或C1-4烷基，f.苯基(C1-4)烷基、g.C6-10芳基、h.雜芳基、i.雜環、j.雜環(C1-4)烷基，和k.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基；條件是R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24和R25中一個或多個不是氫；和，RP是氫或硫保護基團，例如甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、對-甲氧基苄基或苄基。
18.權利要求17的化合物，其中Z是O。
19.權利要求17的化合物，其中Z是S。
20.權利要求17的化合物，其中Z是CR15＝CR16，其中在每一種情況下，R15和R16如上所述。
21.權利要求17的化合物，其中R17是NR26R27，其中R26和R27如上所述，和R15、R16、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25和R28是氫。
22.權利要求20的化合物，其中n等於0。
23.權利要求17的化合物，其中R26和R27獨立地是氫或C1-4烷基。
24.權利要求23的化合物，其中R26和R27是甲基。
25.一種含有發射性同位素絡合物並且具有下式的化合物 其中R28是氫或C1-4烷基，n等於0-4的數值，Z是O、S或-CR15＝CR16-，其中R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24和R25獨立地選自如下基團a.氫、b.C1-4烷硫基、c.羥基、d.C1-4烷氧基、e.NR26R27，其中R26和R27是氫或C1-4烷基，f.苯基(C1-4)烷基、g.C6-10芳基、h.雜芳基、i.雜環、j.雜環(C1-4)烷基，和k.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基；條件是a)R15、R16、R17、R18、R19、R21、R22、R24和R25中一個或多個不是氫；和b)R20和R23之一選自如下基團a.氫、b.苯基(C1-4)烷基、c.C6-10芳基、d.雜芳基、e.雜環、f.雜環(C1-4)烷基、和g.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基；R20和R23中的另一個代表未取代的位置。
26.通式IV的化合物 或其藥用可接受的鹽，其中n等於0-4的數值，R29、R30、R31、R32、R33、R34和R35獨立地選自如下基團a.氫，b.C1-4烷硫基，c.C1-4烷基磺醯基，d.羥基，e.C1-4烷氧基，f.NR6R7，其中R6和R7是氫或C1-4烷基，g.苯基(C1-4)烷基，h.C6-10芳基，i.雜芳基，j.雜環，k.雜環(C1-4)烷基，和l.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下的取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基；條件是R29至R35中的一個是一烷基氨基苯基或二烷基氨基苯基；和RP是氫或硫保護基團，例如甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、對-甲氧基苄基或苄基。
27.權利要求26的化合物，其中R34是一烷基氨基苯基或二烷基氨基苯基。
28.權利要求26的化合物，其中R34是一甲基氨基苯基或二甲基氨基苯基，R29、R30、R31、R32、R33和R35是氫，並且N等於0。
29.權利要求26的化合物，其中R32是一烷基氨基苯基或二烷基氨基苯基。
30.權利要求29的化合物，其中R32是一甲基氨基苯基或二甲基氨基苯基，R29、R30、R31、R33、R34和R35是氫，並且N等於0。
31.一種含有發射性同位素絡合物並且具有下式的化合物 其中n等於0-4的數值，R29、R30、R31、R32、R33、R34和R35獨立地選自如下基團a.氫、b.C1-4烷硫基、c.C1-4烷基磺醯基、d.羥基、e.C1-4烷氧基、f.NR6R7，其中R6和R7是氫或C1-4烷基，g.苯基(C1-4)烷基、h.C6-10芳基、i.雜芳基、j.雜環、k.雜環(C1-4)烷基，和l.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基；條件是a)R33至R35中的一個是一烷基氨基苯基或二烷基氨基苯基；和b)R29和R32之一選自如下基團a.氫、b.苯基(C1-4)烷基、c.C6-10芳基、d.雜芳基、e.雜環、f.雜環(C1-4)烷基、和g.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基；R29和R32中的另一個代表未取代的位置。
32.權利要求8的化合物，其中X』是18氟甲基、18氟乙基或18氟丙基。
33.權利要求16的化合物，其中X』是18氟甲基、18氟乙基或18氟丙基。
34.通式V的化合物 或其藥用可接受的鹽，其中R選自如下基團a.C1-4烷硫基、b.滷(C1-4)烷氧基、c.羧基(C1-5)烷基、d.羥基、e.C1-4烷氧基、f.NR36R37，其中R36和R37是氫、氟(C1-4)烷基或C1-4烷基、g.苯基(C1-4)烷基、h.C6-10芳基、i.雜芳基、j.雜環、k.雜環(C1-4)烷基、l.C3-6環烷基，其中所述苯基(C1-4)烷基、C6-10芳基、雜芳基、雜環、雜環(C1-4)烷基或C3-6環烷基被如下的取代基之一取代C1-4烷硫基、C1-4烷基磺醯基、甲氧基、羥基、二甲基氨基或甲基氨基，和m.烷基；和RP是氫或硫保護基團。
35.權利要求34的化合物，其中所述保護基團選自甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、對-甲氧基苄基或苄基。
36.藥用組合物，包含權利要求1-35任一項的化合物。
37.用於成像澱粉樣蛋白沉積物的診斷組合物，它包括權利要求1-33任一項的發射性標記化合物；和藥用可接受的賦形劑或稀釋劑。
38.用於成像澱粉樣蛋白沉積物的方法，該方法包括a.將可檢測量的權利要求37的診斷組合物引入到哺乳動物體內；和b.使所述標記化合物與澱粉樣蛋白沉積物結合足夠的時間；和c.檢測與一種或多種澱粉樣蛋白沉積物結合的所述標記化合物。
39.抑制哺乳動物體內澱粉樣蛋白斑聚集的方法，該方法包括給予有效抑制澱粉樣蛋白斑聚集量的權利要求36的組合物。
全文摘要
本發明涉及一種成像澱粉樣蛋白沉積物的方法和標記的化合物，以及用於成像澱粉樣蛋白沉積物的標記化合物的製備方法。本發明還涉及用於抑制澱粉樣蛋白聚集形成澱粉樣蛋白沉積物的化合物以及這種化合物的製備方法，並涉及向澱粉樣蛋白沉積物輸送治療劑的方法。
文檔編號C07C211/45GK1549731SQ02816829
公開日2004年11月24日 申請日期2002年8月27日 優先權日2001年8月27日
發明者H·F·昆格, M-P·昆格, Z-P·莊, H F 昆格, じ 申請人:賓夕法尼亞州大學理事會