(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の式（Ｉ）の化合物。
【化１】
0005879268.tif 000032
式中、
Ｘはアルキルであり、
Ｙはアルキル又は−Ｈであり、
Ｒはアルキル、−ＰＥＧ、−Ｎ（アルキル）２、−Ｎ（ＰＥＧ）２、−Ｏ（アルキル）、−Ｏ（ＰＥＧ）、−ＮＭｅ２、−ＮＨ２、−ＯＭｅ、−ＯＨ、−Ｈ又はリンカーであり、
ＺはＭｎ（ＩＩ）又は−Ｈであるが、
ＺがＭｎ（ＩＩ）のときは２つのＣ（Ｙ）２ＣＯＯＺ基が１つのＭｎ（ＩＩ）を共有することを条件とし、
前記リンカーは、当該化合物を、芳香族環、イノシトール又は炭水化物、又はそれらの誘導体、天然又は合成ペプチド、アミノ酸又はその誘導体、ポリアミン及びその誘導体、ペプチド模倣体、ポリペプチド、タンパク質、抗体、天然又は合成ポリマー、デンドリマー、ナノ粒子、及び親油性化合物からなる群から選択される他の化合物と結合させるものである。
【請求項２】
Ｙがメチル又は−Ｈである、請求項１記載の化合物。
【請求項３】
Ｙが−Ｈである、請求項２記載の化合物。
【請求項４】
ＺがＭｎ（ＩＩ）である、請求項１記載の化合物。
【請求項５】
Ｒがメチル、−ＮＭｅ２、−ＮＨ２、−ＯＭｅ、−ＯＨ又はリンカーである、請求項１記載の化合物。
【請求項６】
リンカー基が、以下の基からなる群から選択される、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の化合物。
【化２】
0005879268.tif 000033
式中、ｎは１〜７の整数である。
【請求項７】
次の式（ＩＩ）で表される、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の化合物。
【化３】
0005879268.tif 000034
式中、＊は前記他の分子との結合部位である。
【請求項８】
リンカーを介して前記他の分子と結合している、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の化合物。
【請求項９】
リンカーを介して前記他の分子のＯ、Ｓ、Ｐ又はＮ原子と結合している、請求項８記載の化合物。
【請求項１０】
前記他の分子が、芳香族環、イノシトール又は炭水化物、又はそれらの誘導体である、請求項８記載の化合物。
【請求項１１】
前記他の分子が、天然又は合成ペプチド、アミノ酸又はその誘導体、ポリアミン及びその誘導体、ペプチド模倣体、ポリペプチド、タンパク質、抗体、天然又は合成ポリマー、デンドリマー、ナノ粒子、又は親油性化合物である、請求項８記載の化合物。
【請求項１２】
前記他の分子がデンドリマーである、請求項１１記載の化合物。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか１項記載の化合物と１種以上の生理的に許容される担体とを含む組成物。
【請求項１４】
ＭＲ造影製剤として使用される診断薬であって、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項記載の化合物を含む診断薬。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンガン（ＩＩ）キレート、他の分子と結合したマンガン（ＩＩ）キレート、並びに磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）における造影剤としての使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩは、所定の原子核、特に水素原子核によって身体の領域を可視化する医用イメージング技術である。ＭＲＩ信号は、可視化される核の周囲の環境、並びに核の縦緩和時間Ｔ１及び横緩和時間及びＴ２に依存する。例えば、可視化される核がプロトンである場合、ＭＲＩ信号強度は、プロトン密度及びプロトンの化学環境のような要因に依存する。造影剤は画像コントラストを向上させるためＭＲＩで多用される。造影剤はＴ１、Ｔ２及び／又はＴ２*緩和時間に影響することによって作用し、画像のコントラストに影響を与える。
【０００３】
キレート化常磁性造影剤では、Ｔ１、Ｔ２及び／又はＴ２*緩和時間は構造的修飾によって最適化することができる。特に重要なのは、常磁性イオンに結合した水分子の存在及び滞留時間、並びに造影剤の回転相関時間である。常磁性イオンに結合した水分子の存在及び滞留時間は、常磁性イオン及びキレート基の選択によって調節できる。回転相関時間は、造影剤のサイズの変更によって調節することができる。
【０００４】
常磁性イオンは生物学的経路を妨害し、毒性を誘発するおそれがあるので、常磁性イオンをキレート分子内に保つ必要がある。常磁性錯体の安定性は、キランド部分の構造設計によって調節することができる。特に興味深いのは、解離半減期として測定される速度論的安定性であり、これは化学的環境の変化（すなわち、内在性イオン）に対する不活性の程度を示す。
【０００５】
数種類の造影剤がＭＲＩに使用されている。血液プールＭＲ造影剤（例えば、超常磁性酸化鉄粒子）は、血管系内に長時間保持される。これらは、肝臓でのコントラスト強調に極めて有用であるだけでなく、毛細血管透過性異常（例えば、腫瘍血管新生に起因する腫瘍中の「漏出性」毛細血管壁）の検出にも極めて有用であることが判明している。
【０００６】
水溶性常磁性キレートつまりキレーターと常磁性金属イオンとの錯体（例えば、Ｏｍｎｉｓｃａｎ（商標）（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ社）のようなガドリニウムキレート）は、広く使用されているＭＲ造影剤である。これらは低分子量であるので、血管系に投与すると、細胞外空間（すなわち、血液及び間質）に迅速に分布する。また、身体からのクリアランスが比較的速い。
【０００７】
常磁性キレートをＭＲＩ用造影剤として使用する場合、比較的大用量で患者に投与されるので、水中におけるその溶解度も重要な因子である。常磁性キレートの水溶性が高いと、注入体積を減らすことができ、患者への投与が容易となって、不快感も減る。
【０００８】
常磁性キレートに関する先行技術文献は、常磁性イオン全般について述べたものが多いが、通常はガドリニウムに関するもので、ガドリニウムに対して設計されたものである。キレートの構造設計は常磁性イオンの各々に特異的であるので、ガドリニウム用に設計されたキレートは、マンガン（ＩＩ）や鉄（ＩＩＩ）のような他の常磁性イオンに対して、緩和度や安定性の点で最適とはならないであろう。ガドリニウム（ＩＩＩ）は、ＭＲＩキレートに最も広範に使用されている常磁性金属イオンである。
【０００９】
国際公開第２００６／０８００２２号（Ｄｅｇａｎｉ他）には、悪性腫瘍に関連する受容体リガンド部分と金属結合部分とを含む二官能性コンジュゲート、並びにそれらと常磁性ランタニド又は遷移金属との錯体が開示されている。
【００１０】
米国特許第５３３４３７１号（Ｇｒｉｅｓ他）には、マンガン（ＩＩ）イオンを含有する大環状ポリアザビシクロ化合物が開示されている。開示されたマンガン（ＩＩ）化合物は、安定性及び信号生成能力の点で本発明の化合物よりも劣っており、造影剤としての適性に劣る。
【００１１】
マンガン（ＩＩ）イオンは、高いスピン数及び長い電子緩和時間を有する常磁性種であり、文献では、マンガン（ＩＩ）系高緩和性造影剤の潜在能力について報告されている。しかし、マンガンキレートの安定性の低さが問題であることが判明しており、造影製剤での実用性が限られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２００６／０８００２２号
【特許文献２】米国特許第５３３４３７１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、速度論的に安定であり、最適な水の交換速度を示し、ＭＲ造影剤として使用できるマンガン（ＩＩ）系キレートを提供することである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
そこで、本発明の第１の態様では、次の式（Ｉ）の化合物を提供する。
【００１５】
【化１】
0005879268.tif 000002
式中、
Ｘはアルキル、Ｃ（Ｙ）２ＣＯＯＺ又はリンカーであり、
Ｙはアルキル、−ＰＥＧ、−ＣＯＯＨ、−ＰＯ（ＯＨ）２、−Ｈ又はリンカーであり、
Ｒはアルキル、−ＰＥＧ、−Ｎ（アルキル）２、−Ｎ（ＰＥＧ）２、−Ｏ（アルキル）、−Ｏ（ＰＥＧ）、−ＮＭｅ２、−ＮＨ２、−ＯＭｅ、−ＯＨ、−Ｈ又はリンカーであり、
ＺはＭｎ（ＩＩ）又は−Ｈであるが、
存在する３つのＸ基のうちの２つがＣ（Ｙ）２ＣＯＯＺであること、及び
ＺがＭｎ（ＩＩ）のときは２つのＺ含有Ｘ基が１つのＭｎ（ＩＩ）を共有することを条件とする。
【００１６】
Ｃ（Ｙ）２ＣＯＯＺでないＸ基は、アルキル基又はリンカーである。
【００１７】
「アルキル」という用語は、それ自体で又は他の基の一部として、炭化水素、好ましくは低級アルキル（例えばＣ１〜Ｃ６アルキル）、さらに好ましくは−ＣＨ３をいう。
【００１８】
ＰＥＧという用語は、任意の分子量のポリエチレングリコール、好ましくは１〜５ｋＤのＰＥＧ単位を意味する。
【００１９】
Ｙは好ましくはメチル、−ＣＯＯＨ、−ＰＯ（ＯＨ）２、−Ｈ又はリンカーである。最も好ましくは、Ｙは−Ｈ又はリンカーである。
【００２０】
Ｒは好ましくはメチル、−ＮＭｅ２、−ＮＨ２、−ＯＭｅ、−ＯＨ又はリンカーである。最も好ましくは、Ｒはリンカーである。
【００２１】
リンカーが存在する場合には、式（Ｉ）の化合物を他の分子と結合させる。他の分子の選択は、造影剤の生体内分布及び信号特性に影響するであろう。
【００２２】
好ましくは、リンカー基は、以下の基からなる群から選択することができる。
【００２３】
【化２】
0005879268.tif 000003
式中、ｎは１〜７の整数であり、記号*は、式（Ｉ）の化合物及び上述の他の分子とリンカーとの結合位置を表す。
【００２４】
好ましくは、リンカーは、以下の基からなる群から選択される。
【００２５】
【化３】
0005879268.tif 000004
最も好ましくは、リンカーは以下の基である。
【００２６】
【化４】
0005879268.tif 000005
したがって、式（Ｉ）の化合物の好ましい実施形態は、次式の化合物である。
【００２７】
【化５】
0005879268.tif 000006
式中、記号*は他の分子との結合位置を示す。
【００２８】
この実施形態では、１つのＸがＣＨ３で、１つのＸがＣ（Ｙ）２ＣＯＯＺで、１つのＸがＣ（Ｙ）２ＣＯＯ−であり、ＺはＭｎ（ＩＩ）であり、Ｙは−Ｈであり、リンカーは次式の基である。
【００２９】
【化６】
0005879268.tif 000007
本発明の化合物は、ＭＲ造影剤として使用することができ、上述の通り、他の分子、例えば、天然又は合成ペプチド、アミノ酸又はその誘導体、ポリアミン又はその誘導体、ペプチド模倣体、ポリペプチド、タンパク質又は抗体などに結合していてもよいし、結合していなくてもよい。本発明の化合物をこうした分子に連結することによって、例えば、ペプチド又はタンパク質が、受容体又は細胞表面マーカーのような標的に結合するベクターであると、ターゲティングＭＲ造影剤を得ることができる。さらに、本発明の化合物は、ポリマー部分、例えば、天然又は合成ポリマー、又はデンドリマーなどに結合させてもよい。かかる連結によって、本発明の化合物の分子移動度がさらに低減し、最新のＭＲＩスキャナーで使用される高磁界強度での緩和度が増大する。別の実施形態では、本発明の化合物は、親油性化合物に結合させてもよく、得られる両親媒性化合物を分散させることができる。かかる分散物は、腫瘍イメージング用のＭＲ造影剤として使用できる。さらに別の実施形態では、本発明の化合物は、ナノ粒子に結合させてもよい。かかる連結によって、本発明の化合物の分子移動度がさらに低減し、その緩和度が増大する。
【００３０】
したがって、本発明の第２の態様では、上述の式（Ｉ）の化合物がＸ基、Ｙ基又はＲ基を介して他の分子と結合したものを提供する。これに関して、「他の分子」という用語は原子を含む。好ましい実施形態では、他の分子はＯ、Ｓ、Ｐ、又はＮ、最も好ましくはＮである。別の好ましい実施形態では、他の分子は芳香族環、イノシトール又は炭水化物或いはそれらの誘導体である。別の好ましい実施形態では、他の分子は、天然又は合成ペプチド、アミノ酸又はその誘導体、ポリアミン又はその誘導体、ペプチド模倣体、ポリペプチド、タンパク質、抗体、天然又は合成ポリマー、デンドリマー、ナノ粒子又は親油性化合物である。式（Ｉ）の化合物を他の分子と結合させることによって、生体内分布が変化し、造影剤は、式（Ｉ）の化合物に結合した分子に親和性を有する細胞に内在化又は結合させることができる。
【００３１】
当業者には自明であろうが、Ｘ基、Ｙ基、又はＲ基のリンカー基は、当技術分野で公知の方法で他の分子と結合させることができる。
【００３２】
好ましい実施形態では、本発明の化合物は、デンドリマーに結合している。デンドリマーは、繰返し枝分れした分子であり、多数の式（Ｉ）の化合物を結合するための足場として役立つ。その最も単純な形態では、デンドリマーは、コアの足場のみからなるが、多数の式（Ｉ）の化合物を結合させることができる。デンドリマー構築体は、モノマーキレートと比較して、変化した生体内分布及び増強された信号を有する。
【００３３】
式（Ｉ）の化合物が組み込まれた適当なデンドリマー化合物は、以下のものである。
【００３４】
【化７】
0005879268.tif 000008
【００３５】
【化８】
0005879268.tif 000009
式（Ｉ）の化合物が組み込まれた適当な天然又は合成ペプチドの誘導体、そのアミノ酸誘導体、ポリアミン及びその誘導体、ペプチド模倣体、又はポリペプチドは、以下のものである。
【００３６】
【化９】
0005879268.tif 000010
他の分子が悪性腫瘍に関連した受容体リガンド部分である場合、Ｒは、Ｃ２〜Ｃ１０ヒドロキシカルビレン鎖を含むリンカーとはなり得ない。
【００３７】
式（Ｉ）の化合物は、以下の全般的な手順によって、市販の出発原料から、当技術分野で公知の幾つかの合成経路によって合成することができる。
【００３８】
【化１０】
0005879268.tif 000011
メチル位置に脱離基（Ｘ）を有する２，６−ビス−メチル−ピリジン化合物は、市販の材料から当技術分野で周知の方法で得ることができる。適当な脱離基の例は、クロロ基、ブロモ基、トシル−ノシル基及びメシル基である。ピリジン環は基（Ｒ）で置換することができ、キレートを他の分子とカップリングさせるときの結合位置として使用できる。適当なＲ基の例は−ＮＨ２である。Ｒ基は、後段のカップリング反応で利用する基の不活性前駆体であってもよく、例えば−ＮＯ２基は−ＮＨ２基の前駆体である。ピリジン窒素に電子を非局在化させることによって、その後のマンガン錯体の安定性を増大させるという唯一の機能を有するＲ基も想定できる。かかるＲ基の例は、−ＣＨ３及び−ＯＣＨ３である。次いで、上述の適当な脱離基を有する２，６−ビス−メチル−ピリジン化合物を、当技術分野で周知の方法によって適当なビス−アミノ求核体との反応で環化させてテトラアザマクロサイクルを形成させる。求核性窒素に、当技術分野で公知の環化反応に適したトシレート基を設けてもよい。続くトシレート基の除去は、当技術分野で公知の方法で実施できる。３つの脂肪族窒素の２つに２つのカルボキシメチル基を導入することは、慎重な位置選択的アルキル化、好ましくは、当技術分野で周知の方法による厳密なｐＨ制御下で実施することができる。残りの２級窒素は、後段で、炭素求電子体によってアルキル化することができる。かかる炭素求電子体の例は、ＣＨ３Ｉ及びＣＦ３ＳＯ２ＯＣＨ３である。アルキル基は、環化反応前に、アルキル化ビス−トシルアミド誘導体と求電子性ピリジン化合物との反応によって導入することもできる。アルキル基の早期導入は、後段の反応ステップでカルボキシメチル基を位置選択的に導入する必要性をなくす。カルボキシメチル基は、エステル形態で保護することができる。これは、当技術分野で周知の方法を使用したＲ基の反応によってキランドを他の分子とカップリングする場合に特に有用であるが、それは、カップリング反応に有用な溶媒中での溶解度が遊離カルボン酸誘導体に対して劇的に低減するからである。かかるエステル基の例は、ｔ−ブチル、エチル、及びメチルエステルである。エステル基の除去は当技術分野で周知である。錯化は、水溶液中で、当技術分野で周知の方法を用いて適当なマンガン（ＩＩ）イオン源を用いた反応によって実施することができる。
【００３９】
Ｘ基、Ｙ基又はＲ基を介して他の分子と結合した本発明の化合物は、当技術分野で公知の方法で調製することができる。例えば、他の分子がペプチド、ポリペプチド、又はタンパク質である場合、式（Ｉ）の化合物は、他の分子の適当な官能基（例えばカルボキシル基）に容易に結合させることができる。他の分子の官能基の活性化（例えば、カルボキシル基からの塩化アシルの生成）が必要とされることがある。官能基の反応性を高めるための官能基の活性化法は当技術分野で公知である（例えば、Sandler and Karo, eds. Organic Functional Group preparation, Academic Press, San Diego 1998を参照）。
【００４０】
式（Ｉ）の化合物及び他の分子（好ましくは、天然又は合成ペプチド、アミノ酸及びその誘導体、ポリアミン及びその誘導体、ペプチド模倣体、ポリペプチド、タンパク質、抗体、天然又は合成ポリマー、デンドリマー、親油性化合物又はナノ粒子）と結合した式（Ｉ）の化合物は、ＭＲ造影剤として使用できる。そこで、本発明の第３の態様では、ＭＲ造影剤として使用するための化合物を提供する。
【００４１】
この目的のために、式（Ｉ）の化合物又は他の分子と結合した式（Ｉ）の化合物を、水性担体のような従来の生理的に許容される担体（例えば、水及び緩衝液）及び、適宜、賦形剤と共に配合することができる。得られる組成物を「ＭＲ造影製剤」という。
【００４２】
本発明の第４の態様では、式（Ｉ）の化合物又は他の分子と結合した式（Ｉ）の化合物と１種以上の生理的に許容される担体とを含む組成物を提供する。本組成物は、ＭＲＩでＭＲ造影製剤として使用できる。
【００４３】
ヒト及びヒト以外の動物の身体のＭＲＩでＭＲ造影製剤と使用するため、ＭＲ造影製剤は身体への投与に適している必要がある。好適には、式（Ｉ）の化合物又は他の分子と結合した式（Ｉ）の化合物と、適宜薬学的に許容される賦形剤及び添加剤とを、１種以上の生理的に許容される担体（例えば、水又は緩衝液）に懸濁又は溶解させればよい。適当な添加剤には、例えば、トロメタミン塩酸塩のような生理的に適合性の緩衝液、ＤＴＰＡ、ＤＴＰＡ−ＢＭＡ、又は式（Ｉ）の化合物などのキレーター、カルシウムキレートなどの生理的に許容されるイオンの弱い錯体、例えば、カルシウムＤＴＰＡ、ＣａＮａＤＴＰＡ−ＢＭＡ、Ｘが式（Ｉ）の化合物のＣａ２＋塩又はＣａ／Ｎａ塩と錯体を形成する式（Ｉ）の化合物、塩化カルシウム、アスコルビン酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、又は乳酸カルシウムのようなカルシウム塩又はナトリウム塩が含まれる。賦形剤及び添加剤については、例えば、国際公開第９０／０３８０４号、欧州特許出願公開第４６３６４４号、欧州特許出願公開第２５８６１６号及び米国特許第５８７６６９５号に記載されており、それらの開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。
【００４４】
本発明の第５の態様は、ＭＲイメージングの方法であって、式（Ｉ）の化合物又は他の分子と結合した式（Ｉ）の化合物と、１種以上の生理的に許容される担体とを含む組成物を被験体に投与し、被検体をＭＲ検査に付して、被験体又は該組成物が分布した被験体の一部からＭＲ信号を検出し、適宜、検出信号からＭＲ画像及び／又はＭＲスペクトルを生成する方法である。好ましい実施形態では、被験体は、ヒト又はヒト以外の動物の生体である。
【００４５】
好ましい実施形態では、組成物は、イメージングに有効な量、すなわち、ＭＲイメージング法でコントラストの強調に適した量で投与される。
【００４６】
別の好ましい実施形態では、被験体はヒト又はヒト以外の動物であり、ＭＲイメージング法は、ＭＲ腫瘍検出の方法又は腫瘍描写イメージングの方法である。
【００４７】
第６の態様では、本発明は、ＭＲイメージングの方法であって、式（Ｉ）の化合物又はは他の分子と結合した式（Ｉ）の化合物と１種以上の生理的に許容される担体とを含む組成物が既に投与されている被験体をＭＲ検査に付して、被験体又は該組成物が分布した被験体の一部からＭＲ信号を検出し、適宜、検出信号からＭＲ画像及び／又はＭＲスペクトルを生成する方法を提供する。
【００４８】
「既に投与されている」という用語は、本発明のＭＲイメージング及び／又はＭＲ分光法を開始する前に、組成物を患者に投与するために医療有資格者を必要とするステップが既に実施されていることを意味する。
【００４９】
第７の態様では、本発明は、ＭＲ造影製剤として使用する診断薬を製造するための本発明の化合物の使用に関する。
【００５０】
次に、本発明を、以下の非限定的な実施例によってより詳細に説明する。
【実施例】
【００５１】
実施例１
ａ）３，６，９−トリス−（トルエン−４−スルホニル）−３，６，９，１５−テトラアザ−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１４），１１（１５），１２−トリエンの合成
【００５２】
【化１１】
0005879268.tif 000012
ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（９２ｍＬ）中のＮ，Ｎ’，Ｎ''−トリ−ｐ−トシルジエチレン−トリアミン二ナトリウム塩（６．９０ｇ、１１．４ｍｍｏｌ）を、Ｎ２雰囲気下で１００℃に加熱した。ＤＭＦ（３７ｍＬ）中の２，６−ビス（クロロメチル）ピリジン（２．０１ｇ、１１．４ｍｍｏｌ）を、４５分間滴下した。添加完了後、反応混合物をＮ２雰囲気中で４０℃で１２時間撹拌した。反応混合物に水７５ｍＬを添加した。次いで、得られたスラリーを濾過し、固体を水洗し、真空乾燥した。粗生成物を１：１水／アセトニトリル混液に溶解させようと試みた。白色沈殿を濾別し、乾燥して、５．５２ｇ（７２％）の生成物を得た。
【００５３】
生成物はＬＣ−ＭＳで分析した（実測値ｍ／ｚ：６６９．３ＭＨ＋、計算値ｍ／ｚ：６６９．２）。
【００５４】
ｂ）３，６，９，１５−テトラアザ−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１４），１１（１５），１２−トリエンのＨＢｒ塩の合成
【００５５】
【化１２】
0005879268.tif 000013
４８％ＨＢｒと氷酢酸を６５：３５比で混合することによって、ＨＢｒ／酢酸溶液を調製した。ＨＢｒ／ＡｃＯＨ混液１１１ｍＬに、ステップ１ａで得た生成物（５．０ｇ、７．５ｍｍｏｌ）を添加し、反応混合物を撹拌し続けながら８０時間穏やかに加熱還流した。反応混合物を室温に冷却し、元の体積の約１／１０に濃縮した。残った混合物を激しく撹拌しながら５０ｍｌＬのジエチルエーテルを添加した。生じたオフホワイトの固体を濾過し、ジエチルエーテルで洗浄し、真空乾燥して、粗生成物３．８ｇを得た。粗生成物はそれ以上精製せずに使用した。粗生成物はＬＣ−ＭＳで分析した（実測値ｍ／ｚ：２０７．３ＭＨ＋、計算値ｍ／ｚ：２０７．２）。
【００５６】
ｃ）３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（ｔｅｒｔ−ブチルカルボニルメチル）−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１４）１１（１５），１２−トリエンの合成
【００５７】
【化１３】
0005879268.tif 000014
ステップ１ｂで得た化合物（１．５ｇ、３．３ｍｍｏｌ）を１：１ジオキサン／水混液（３０ｍＬ）に溶解し、ＮａＯＨ（２Ｍ）でｐＨを３に調整した後、ジオキサン／水混液（３５ｍＬ）中のｔｅｒｔ−ブチルブロモアセテート（０．６６ｍＬ、４．５ｍｍｏｌ）を添加した。添加後にＮａＯＨ（２Ｍ）でｐＨを９に調整した。３．５時間後に、さらにｔｅｒｔ−ブチルブロモアセテート（０．１０ｍＬ、０．６８ｍｍｏｌ）を添加し、ＮａＯＨ（２Ｍ）でｐＨを９に調整した。１４時間後及び１７時間後に、ｔｅｒｔ−ブチルブロモアセテートの添加をさらに２度繰返した（２×０．１１６ｍＬ、０．７９ｍｍｏｌ）。ｐＨは９に調整した。反応混合物をＣ１８分取カラムにロードし、生成物を分取ＨＰＬＣを用いて精製した。０．９ｇ（６３％）の純粋な化合物を単離した。
【００５８】
生成物はＬＣ−ＭＳで分析した（実測値ｍ／ｚ：４３５．１ＭＨ＋、計算値ｍ／ｚ：４３５．３）。
【００５９】
ｄ）３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（ｔｅｒｔ−ブチルカルボニルメチル）−６−メチル−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１４），１１（１５），１２−トリエンの合成
【００６０】
【化１４】
0005879268.tif 000015
ジメチルホルムアミド（１０ｍＬ）中のステップ１ｃで得た化合物（２００ｍｇ、０．４６０ｍｍｏｌ）に、トリエチルアミン（６５．３ｍｇ、６４．１μＬ、０．４６０ｍｍｏｌ）及びヨードメタン（６５．３ｍｇ、２８．７μＬ、０．４６０ｍｍｏｌ）を加えた。１，１，３，３−テトラメチルグアニジン（５８μＬ、０．４６ｍｍｏｌ）及びヨードメタン（２９μＬ、０．４６ｍｍｏｌ）のアリコートを添加した。ＬＣ−ＭＳを用いて反応を追跡し、水を添加した。反応混合物を分取ＨＰＬＣで精製した。１０６ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ（５１％）の純粋な化合物を単離した。
【００６１】
生成物はＬＣ−ＭＳで分析した（実測値ｍ／ｚ：４４９．１ＭＨ＋、計算値ｍ／ｚ：４４９．３）。
【００６２】
ｅ）３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（カルボキシメチル）−６−メチル−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１４），１１（１５），１２−トリエンの合成
【００６３】
【化１５】
0005879268.tif 000016
ギ酸（３０ｍＬ）中のステップ１ｄで得た化合物（０．１１ｇ、０．２４ｍｍｏｌ）を加熱還流し、室温に冷却した。ギ酸を減圧下で蒸発させた。トルエン（２×２０ｍＬ）を添加し、減圧下で蒸発させた。粗生成物はそれ以上精製せずに次のステップで使用した。
【００６４】
生成物はＬＣ−ＭＳで分析した（実測値ｍ／ｚ：３３７．１ＭＨ＋、計算値ｍ／ｚ：３３６．２）。
【００６５】
ｆ）３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（カルボキシメチル）−６−メチル−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１４），１１（１５），１２−トリエンのマンガン（ＩＩ）錯体の合成
【００６６】
【化１６】
0005879268.tif 000017
ステップ１ｅで得た化合物（８１ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）を脱気水（１５ｍＬ）に溶解した後、脱気水中のＮａＯＨ  ２００μＬ（２．３５Ｍ）でｐＨを２．８〜６．７に調整した。脱気水中の塩化マンガン（ＩＩ）（１０ｍＬ中４６５ｍｇ、０．２３Ｍ）１．１ｍＬを添加した。ｐＨは３．５に低下した。ＮａＯＨ（水溶液）のアリコートでｐＨを５．９に調整した。１５分後、ＮａＯＨ（水溶液）のアリコートでｐＨを９．３に調整し、混合物を１５分間放置した。ＨＣｌ（脱気水１ｍＬ中１５０μＬ）のアリコートでｐＨを７．０に調整した後、溶液を濾過し、Ｃ１８分取カラムにロードし、生成物を分取ＨＰＬＣを用いて精製した。０．１１ｍｍｏｌ、４２ｍｇ（４５％）の純粋な化合物を単離した。
【００６７】
生成物はＬＣ−ＭＳで分析した（実測値ｍ／ｚ：３９０．０ＭＨ＋、計算値ｍ／ｚ：３９０．１）。
【００６８】
実施例２
ａ）ジメチル４−アミノピリジン−２，６−ジカルボキシレートの合成
【００６９】
【化１７】
0005879268.tif 000018
塩化チオニル（２．５ｍＬ）を、窒素雰囲気下で氷冷メタノール（２０ｍＬ）にゆっくりと添加した。次いで、４−アミノピリジン−２，６−ジカルボン酸（２．５ｇ、１１．５ｍｍｏｌ）の塩酸塩を回分式に氷冷溶液に添加した。次いで反応混合物を４時間還流し、濃縮して、黄色の無定形固体を得た。固体をＨＣｌ水溶液（０．８Ｍ、５０ｍＬ）に溶解し、溶液を濾過し、ｐＨ９に塩基性化した。生じた沈殿を濾別して、所望の生成物を得た（１．６ｇ、６６％）。生成物はＮＭＲで分析した（（ＣＤ３）２ＳＯ）、７．３６（ｓ、２Ｈ）、６．７０（ｂｓ、２Ｈ）、３．８４（ｓ、６Ｈ））。
【００７０】
ｂ）（４−アミノピリジン−２，６−ジイル）ジメタノールの合成
【００７１】
【化１８】
0005879268.tif 000019
ステップ２ａで得た化合物（２．８ｇ、１３．３ｍｍｏｌ）に、メタノール（１００ｍＬ）を添加した。水素化ホウ素ナトリウム錠剤（合計４ｇ、１１ｍｍｏｌ）を１時間かけて回分式に添加して、透明溶液を得た。次いで反応混合物を還流し、追加の水素化ホウ素ナトリウム錠剤（追加の４ｇ、１１ｍｍｏｌ）を、１時間かけて回分式に添加した。次いで水（２５ｍＬ）を添加し、反応混合物を濃縮して、白色無定形粉末を得た。固体を、酢酸エチル中で７２時間ソックスレー抽出に付した。有機相を濃縮し、水（１００ｍＬ）を添加した。ｐＨを１１に調整し、得られたスラリーを７５℃で１時間加熱して透明な溶液を得た。ｐＨを１２に調整し、溶液を０℃に冷却した。生じた沈殿を濾別して、所望の生成物を無定形固体として得た（１．３ｇ、６６％）。生成物はＬＣ−ＭＳで分析した（実測値ｍ／ｚ：１５５．１ＭＨ＋、計算値ｍ／ｚ：１５５．１）。
【００７２】
ｃ）２，６−ビス（クロロメチル）ピリジン−４−アミンの合成
【００７３】
【化１９】
0005879268.tif 000020
ステップ２ｂで得た化合物（２．３ｇ、１４．９ｍｍｏｌ）に、塩化チオニル（１５ｍＬ）を添加し、生じた発泡性ゲルを２時間還流した。次いで反応混合物を濃縮して無定形固体を得て、これに水（３０ｍＬ）を添加した。得られたスラリーをｐＨ８に塩基性化し、沈殿を濾別して所望の生成物を得た（２．６ｇ、８８％）。生成物はＬＣ−ＭＳで分析した（実測値ｍ／ｚ：１９１．０ＭＨ＋、計算値ｍ／ｚ：１９１．０）。
【００７４】
ｄ）１３−アミノ−３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（トルエン−４−スルホニル）−６−メチル−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１４），１１（１５），１２−トリエンの合成
【００７５】
【化２０】
0005879268.tif 000021
ステップ２ｃで得た化合物（２．５ｇ、１３．１ｍｍｏｌ）と、Ｎ，Ｎ’−（２，２’−（メチルアザンジイル）ビス（エタン−２，１−ジイル））ビス（４−メチルベンゼンスルホンアミド）（２．８ｇ、６．６ｍｍｏｌ）及びＫ２ＣＯ３（１１ｇ、７９．７ｍｍｏｌ）に、ジメチルホルムアミド（２５０ｍＬ）を添加した。得られたスラリーを、窒素雰囲気中で１００℃で２時間撹拌した。次いで、追加のＮ，Ｎ’−（２，２’−（メチルアザンジイル）ビス（エタン−２，１−ジイル））ビス（４−メチルベンゼンスルホンアミド）（２．８ｇ、６．６ｍｍｏｌ）を添加し、加熱を４時間継続した。次いで、ジメチルホルムアミド１２５ｍＬを蒸発させ、残ったスラリーを、水（１．６Ｌ）を入れた容器に滴下した。得られたスラリーをｐＨ１に酸性化し、次いで７５℃に加熱した。溶液を一晩室温に冷却させ、得られた沈殿を濾別して所望の生成物を得た（５．１ｇ、７２％）。生成物はＬＣ−ＭＳで分析した（実測値ｍ／ｚ：５４４．１ＭＨ＋、計算値ｍ／ｚ：５４４．２）。
【００７６】
ｅ）１３−アミノ−３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（ｔｅｒｔ−ブチルカルボニルメチル）−６−メチル−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１４），１１（１５），１２−トリエンの合成
【００７７】
【化２１】
0005879268.tif 000022
ステップ２ｄで得た化合物（２．５ｇ、４．６ｍｍｏｌ）に、濃硫酸（１５ｍＬ）を添加した。得られたスラリーを１００℃で８時間撹拌し、氷冷水（４０ｍＬ）に浸漬した。ＮａＯＨの水溶液（２５％、９０ｍＬ）を添加して、白色スラリーを得た。スラリーに、アセトニトリル（５０ｍＬ）、Ｋ２ＣＯ３（１．２ｇ、８．７ｍｍｏｌ）及びｔｅｒｔ−ブチルブロモアセテート（１．３６ｍＬ、９．２ｍｍｏｌ）を添加した。二相性スラリーを５時間激しく撹拌し、追加のｔｅｒｔ−ブチルブロモアセテート（１．３６ｍＬ、９．２ｍｍｏｌ）を添加した。１２時間後に有機相を分離し、ＮａＣｌ飽和緩衝液（０．１Ｍ、ｐＨ１０のＮａＨＣＯ３／Ｎａ２ＣＯ３）に添加した。二相性溶液に、ｔｅｒｔ−ブチルブロモアセテート（１．３６ｍＬ、９．２ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を２４時間激しく撹拌した。次いで、追加のｔｅｒｔ−ブチルブロモアセテート（１．３６ｍＬ、９．２ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を２４時間激しく撹拌した。有機相を分離し、リン酸緩衝液（３００ｍＬ、０．１Ｍ、ｐＨ７）に添加した。水溶液をジクロロメタンで繰返し抽出した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥して、濾過し、濃縮して、所望の生成物を得た（２．７ｇ）。生成物はＬＣ−ＭＳで分析した（実測値ｍ／ｚ：４６４．２ＭＨ＋、計算値ｍ／ｚ：４６４．３）。
【００７８】
ｆ）Ｎ１，Ｎ３，Ｎ５−トリス［３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（カルボニルメチル）−６−メチル−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１３−トリエニル］ベンゼン−１，３，５−トリカルボキサミドのマンガン（ＩＩ）錯体の合成
【００７９】
【化２２】
0005879268.tif 000023
ステップ２ｅで得た化合物（１．０ｇ、１．１ｍｍｏｌ）をアセトニトリル（１０ｍＬ）に溶解し、次いで、Ｎ−エチルジイソプロピルアミン（１８５μＬ、１．１ｍｍｏｌ）、及びベンゼントリカルボン酸塩化物（６４μＬ、０．３６ｍｍｏｌ）を添加し、反応混合物を室温で１時間撹拌した。次いで反応混合物を濃縮して、白色無定形固体を得た。固体をギ酸（１０ｍＬ）に溶解し、１時間加熱還流した。次いで反応混合物を濃縮し、得られた物質を飽和ＮａＨＣＯ３緩衝液に溶解し、８０℃で２４時間加熱した。反応混合物を中和し、ＭｎＣｌ２（４３５ｍｇ、２．２ｍｍｏｌ）を添加した。次いでｐＨを７．６に調整し、室温で１時間撹拌した。次いで反応混合物を濾過し、濃縮した。
【００８０】
分取ＨＰＬＣによって、三量体マンガン（ＩＩ）錯体を得た。（３回のステップで２３０ｍｇ、４７％）。生成物はＬＣ−ＭＳで分析した（実測値ｍ／ｚ：４５７．０  Ｍ３Ｈ＋、計算値ｍ／ｚ：４５７．１）。
【００８１】
実施例３
緩和度分析
緩和度測定は、０．０５〜１ｍＭの錯体溶液を使用し、Ｂｒｕｋｅｒ  Ｍｉｎｉｓｐｅｃ  ＰＣ１２０ｂ−ＮＡ７７０を用いて２０ＭＨｚ又はＢｒｕｋｅｒ  Ｍｉｎｉｓｐｅｃ  Ｍｑ  ６０ｍを用いて６０ＭＨｚ及び３７℃で実施した。溶液は、脱気Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ水又はヒト血清中に適量のキレートを溶解して得た。
【００８２】
水交換測定
水交換測定は６〜１５ｍＭの錯体溶液を用いて実施した。溶液は、緩衝液（約３原子％の17Ｏ濃縮脱気Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ水中、ＴＲＩＳ、０．０５Ｍ、ｐＨ７．４）０．６ｍＬ中に適量の錯体を溶解して得た。温度可変フーリエ変換17Ｏ  ＮＭＲスペクトルを、Ｖａｒｉａｎ  Ｕｎｉｔｙ  ３００ＭＨｚ分光計を用いて４０．７ＭＨｚの周波数で記録した。温度はメタノール及びエチレングリコール標準物質を用いて測定した。各システムでの17Ｏラインブロードニングの温度依存性は、２７３．７〜３５６．１Ｋの温度域で測定した。温度はメタノール又はエチレングリコール標準物質を用いて較正した。
【００８３】
【表１】
0005879268.tif 000024
実施例４
安定性分析
マンガンキレートの速度論的安定性は、様々なｐＨに設定した酢酸塩緩衝液（１０ｍＭ）中のＺｎ２＋との交換反応速度で特徴づけた。遊離マンガンイオンの増加は、Ｂｒｕｋｅｒ  Ｍｉｎｉｓｐｅｃ  ＰＣ１２０ｂ−ＮＡ７７０を用いて２０ＭＨｚ及び２５℃でモニターした。全イオン強度はＫＣｌで０．５Ｍに調整した。キレート濃度はすべての測定で約０．５ｍＭであった。
【００８４】
亜鉛イオンを与えた後のキレート化マンガンの濃度変化を分光学的にモニターした。遊離マンガンイオンは、約１０ｍＭ-1Ｓ-1の緩和度を有するが、試験したマンガンキレートは緩和度が低いので、亜鉛がマンガンイオンと入れ替わったとき、緩和度の正味の増大が観察された。
【００８５】
疑似一次速度定数（ｋobs）は、緩和度データを以下の式にフィットさせて算出した。
【００８６】
【数１】
0005879268.tif 000025
式中、Ａt、Ａ0及びＡeはそれぞれ時間ｔ、反応開始時及び平衡状態での緩和度である。解離半減期はｋobsから導いた。
【００８７】
【表２】
0005879268.tif 000026
実施例５
ａ）Ｎ，Ｎ’，Ｎ''，Ｎ''’，Ｎ''''，Ｎ''''’−（（（ニトリロトリス（エタン−２，１−ジイル））トリス（アザントリイル））ヘキサキス（エタン−２，１−ジイル））ヘキサキス（４−メチルベンゼンスルホンアミド）の合成
【００８８】
【化２３】
0005879268.tif 000027
トリス−（２−アミノエチル）−アミン（１０ｇ、６８．５ｍｍｏｌ）をアセトニトリル（５００ｍＬ）に溶解し、次いでトシルアジリジン（９７．２ｇ、０．４９ｍｏｌ）をゆっくりと添加する。溶液を室温で２４時間撹拌し、次いでＮａＯＨ（２．７ｇ、６８．５ｍｍｏｌ）を添加し、撹拌をさらに２４時間継続する。次いで反応混合物を水（２Ｌ）中に浸漬し、得られた沈殿を濾別して純粋な生成物を得る。
【００８９】
ｂ）６，６’，６''−トリス−エチル−［３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（４−メチルベンゼンスルホンアミド）−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカトリエン］−アミンの合成
【００９０】
【化２４】
0005879268.tif 000028
実施例５ａで得た化合物（ｌ０ｇ、７．５ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（２００ｍＬ）に溶解し、次いで２，６−ビス（クロロメチル）ピリジン（８．１ｇ、４６ｍｍｏｌ）及び炭酸カリウム（１２．７ｇ、９２ｍｍｏｌ）を添加する。反応混合物を８０℃に２４時間加熱し、次いで水（１Ｌ）中に浸漬する。沈殿を濾別して、純粋な生成物を得る。
【００９１】
【化２５】
0005879268.tif 000029
ｃ）６，６’，６''−トリス−エチル−［３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（カルボニルメチル）−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカトリエン］−アミンのマンガン錯体の合成
実施例５ｂで得た化合物（１０ｇ、６．１ｍｍｏｌ）に、濃硫酸（５０ｍＬ）を添加し、得られたスラリーを１００℃で１２時間加熱し、次いで氷冷水（１Ｌ）中に浸漬する。次いでＮａＯＨの水溶液（２５％、３００ｍＬ）を添加することによって白色スラリーを得る。このスラリーに、アセトニトリル（４００ｍＬ）、Ｋ２ＣＯ３（５．１ｇ、３７ｍｍｏｌ）及びｔｅｒｔ−ブチルブロモアセテート（２２．２ｍＬ、０．１５ｍｏｌ）を添加する。二相性スラリーを１５時間激しく撹拌し、次いで有機相を分離し、リン酸緩衝液（１Ｌ、０．１Ｍ、ｐＨ７）に添加する。次いで水溶液を、ジクロロメタンで繰返し抽出する。合わせた有機相を濃縮して無定形固体を得る。固体をギ酸（５０ｍＬ）に溶解し、５時間還流する。反応混合物を濃縮し、得られた無定形固体を水（１００ｍＬ）に溶解し、中和し、次いでＭｎＣｌ２（３．５ｇ、２７．５ｍｍｏｌ）を添加する。次いでｐＨを７．６に調整し、反応混合物を室温で１時間撹拌する。次いで反応混合物を濾過し、濃縮する。無定形固体を還流エタノールから結晶化させて、６，６’，６''−トリス−エチル−［３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（カルボニルメチル）−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカトリエン］−アミンのマンガン錯体を得る。
【００９２】
実施例６
ａ）Ｎ，１３−ベンズアミド−３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（ｔｅｒｔ−ブチルカルボニルメチル）−６−メチル−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１４），１１（１５），１２トリエンの合成
【００９３】
【化２６】
0005879268.tif 000030
実施例２ｅで得た化合物（１６０ｍｇ、０．３５ｍｍｏｌ）をアセトニトリル（１０ｍＬ）に溶解し、０℃に冷却する。次いで、塩化ベンゾイル（９３μＬ、０．８０ｍｍｏｌ）及び炭酸カリウム（４８ｍｇ、０．３５ｍｍｏｌ）を添加し、反応物を室温に到達させる。２４時間後、反応混合物を濃縮して粗生成物を得る。それ以上精製せずに次のステップで使用する。
【００９４】
ｂ）Ｎ，１３−ベンズアミド−３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（カルボキシメチル）−６−メチル−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１４），１１（１５），１２−トリエンのマンガン錯体の合成
【００９５】
【化２７】
0005879268.tif 000031
実施例６ａで得た粗化合物をギ酸に溶解し、反応混合物を１．５時間還流し、次いで溶媒を蒸発させた。粗固体を水（１０ｍＬ）に溶解し、ＮａＯＨ（１Ｍ）でｐＨを７．１に調整した。次いでＭｎＣｌ２（６９ｍｇ、０．３５ｍｍｏｌ）を添加し、ＮａＯＨ（１Ｍ）でｐＨを７に調整した。２時間後、反応混合物を濃縮し、分取ＨＰＬＣで精製して、Ｎ，１３−ベンズアミド−３，６，９，１５−テトラアザ−３，９−ビス−（カルボキシメチル）−６−メチル−ビシクロ［９．３．１］ペンタデカ−１（１４），１１（１５），１２−トリエンのマンガン錯体を得た（６０ｍｇ、３３％）。