(57)【要約】  本発明は、Δφｍの非浸透性診断のための１８Ｆにより標識された一連の親油性ホスホニウムカチオン（ＰｈＣｓ）及びＰｈＣｓの親油性アンモニウムカチオン類縁体、並びにＰＥＴ又はＳＰＥＣＴを使用して患者におけるミトコンドリア関連の病理をイメージングして検出するためにそれらを使用する方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの薬学的に許容されるアニオン及び、少なくとも一つの化学式１、
【化１】
2005532262.tif 000019
（式中、
Ｅはリン又は窒素、
Ｘ1、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は各々Ａｒ及びＲからなる集団から選択されたものであり、ここに於いて、Ｘ1、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４の少なくとも一つはＡｒ基であり、
Ａｒは任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、及び任意に置換されたアラルキルであり、
Ｒは任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたハロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアラルキルでり、並びに
ここに於いて少なくとも一つのＲは、少なくとも一つの放射性同位体を含むものである。）
で表されるカチオンを含む塩。
【請求項２】
Ａｒは６乃至１８の炭素原子及び１乃至３の環を有する、任意に置換されたアリール、３から約１８の炭素原子と、１乃至約３の環及び、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択される１乃至約４の環へテロ原子を有する、任意に置換されたヘテロアリール、７乃至約１２の炭素原子を有する、任意に置換されたアラルキルであり、
Ｒは任意に置換されたＣ１−６アルキル、任意に置換されたＣ２−６アルケニル、任意に置換されたＣ２−６アルキニル、少なくとも一つのＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩ原子を有する、任意に置換されたＣ１−６ハロアルキル、３乃至約８の環状炭素原子を有する、任意に置換されたシクロアルキル、７乃至約１２の炭素原子を含む、任意に置換されたアラルキルであり、並びに
ここに於いて、少なくとも一つのＲは少なくとも一つの放射性同位体を含むものである。）
請求項１に記載の塩。
【請求項３】
Ｅがリンである請求項１に記載の塩。
【請求項４】
Ｅが窒素である請求項１に記載の塩。
【請求項５】
Ｒ基が一つ又はそれ以上の陽電子照射放射活性同位体を含むものである、請求項１に記載の塩。
【請求項６】
Ｒ基が11Ｃ、18Ｆ、７６Ｂｒ、１２３Ｉから選択される一つ若しくはそれ以上の同位体又はそれらの組み合わせを含むものである、請求項１に記載の塩。
【請求項７】
カチオンが化学式２、
【化２】
2005532262.tif 000020
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり、
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３はそれぞれ、任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、及び任意に置換されたアラルキルからなる基から選択されたものであり、並びに
Ｒ１は任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたハロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、少なくとも一つＲは、少なくとも一つの放射性同位体を含むものである。）
で表されるものである、請求項１に記載の塩。
【請求項８】
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３はそれぞれ、６乃至１８の炭素原子と１乃至３の環を有する、任意に置換されたアリール、３から約１８の炭素原子と、１乃至約３の環と、Ｎ、Ｏ，Ｓから選択される１乃至約４の環へテロ原子を有する、任意に置換されたヘテロアリール、７乃至約１２の炭素原子を有する、任意に置換されたアラルキルであり、並びに
Ｒ１は任意に置換されたＣ１−６アルキル、任意に置換されたＣ２−６アルケニル、任意に置換されたＣ２−６アルキニル、少なくとも一つのＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩ原子を有する、任意に置換されたＣ１−６ハロアルキル、３乃至約８の環状炭素原子を有する、任意に置換されたシクロアルキル、７乃至約１２の炭素原子を有する、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、少なくとも一つのＲは少なくとも一つの放射性同位体を含むものである、請求項７に記載の塩。
【請求項９】
Ｅがリンである、請求項８に記載の塩。
【請求項１０】
Ｅが窒素である、請求項８に記載の塩。
【請求項１１】
Ｒ１が、１１Ｃ−メチル、任意に置換されたＣ１−６アルキル、任意に置換されたＣ７−１２アラルキル、任意に置換されたＣ６−１２アルキル、任意に置換されたＣ７−１２アラルキル、任意に置換されたＣ６−１２アリールからなる基から選択されたものであり、その各々は１１Ｃ−メチル、１１Ｃ−メトキシ、１８Ｆ、７６Ｂｒ、１２３Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉの一つ若しくはそれ以上、又はそれらの組み合わせにより置換されているものである、請求項８に記載の塩。
【請求項１２】
Ｒ１が、１１Ｃ−メチル、一つ若しくはそれ以上の１８Ｆで置換されたＣ２−６アルキル、又は一つ若しくはそれ以上の１８Ｆで置換されたベンジルである、請求項８に記載の塩。
【請求項１４】
Ｒ１が放射性治療における使用に適している一つ又はそれ以上の放射性同位体を含むものである、請求項７に記載の塩。
【請求項１５】
カチオンが化学式３、
【化３】
2005532262.tif 000021
（式中、
Ｅはリン又は窒素で、
ｐ、ｑ、ｒはそれぞれ０乃至約５から選択された数であり、
Ｒ１は任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたハロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、少なくとも一つのＲは、少なくとも一つの放射性同位体を含み、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ、水素、ハロゲン、シアノ、ニトロ、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアルコキシ、任意に置換された（シクロアルキル）アルキル、任意に置換されたアルキルチオ、任意に置換されたアルキルスルフィニル又は任意に置換されたアルキルスルホニル、及び任意に置換されたモノ若しくはジアルキルカルボキサミドからなる基から選択されたものである。）
で表されるものである、請求項１に記載の塩。
【請求項１６】
Ｒ１が、ハロＣ２−６アルキル基又はハロベンジル基である、請求項１５に記載の塩。
【請求項１７】
Ｒ１が、ω−フルオロ−Ｃ２−６アルキル、ω−ヨード−Ｃ２−６アルキル基、オルト、メタ若しくはパラ−フルオロベンジル基、又はオルト、メタ若しくはパラ−ヨードベンジル基である、請求項６に記載の塩。
【請求項１８】
カチオンが化学式４、
【化４】
2005532262.tif 000022
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり、
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３はそれぞれ、任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、そして任意に置換されたアラルキルからなる基から選択されたものであり、及び
Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ、水素、ハロゲン、ヒドロキシ、アミノ、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたハロアルキル、及び任意に置換されたアルコキシからなる基から選択されるものであり、
Ｘは１１Ｃ−メチル、または、フッ素又はヨウ素の放射性同位体であり、並びに
ｍは約２から約６である。）
で表されるものである、請求項１に記載される塩。
【請求項１９】
カチオンが化学式５、
【化５】
2005532262.tif 000023
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり、
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３はそれぞれ、任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、及び任意に置換されたアラルキルからなる基から選択されたものであり、及び
Ｘは１１Ｃ−メチル、フッ素又はヨウ素の放射性同位体であり、並びに
ｍは約１から約５である。）
で表されるものである、請求項１に記載の塩。
【請求項２０】
薬学的に許容されるアニオンと以下からなるグループから選択されるカチオンを含む、請求項１に記載された塩。
１１Ｃ−メチル−トリフェニルホスホニウムイオン、
１１Ｃ−メチル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン、
１１Ｃ−メチル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン、
１１Ｃ−メチル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−２−フルオロエチル−トリフェニルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−２−フルオロエチル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−２−フルオロエチル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−２−フルオロエチル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロプロピル−トリフェニルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロプロピル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロプロピル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロプロピル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−４−フルオロブチル−トリフェニルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−４−フルオロブチル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−４−フルオロブチル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−４−フルオロブチル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−２−フルオロベンジル−トリフェニルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−２−フルオロベンジル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−２−フルオロベンジル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−２−フルオロベンジル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロベンジル−トリフェニルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロベンジル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロベンジル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロベンジル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−４−フルオロベンジル−トリフェニルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−４−フルオロベンジル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−４−フルオロベンジル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−４−フルオロベンジル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロ−４−ホルミル−ベンジル−トリフェニルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロ−４−ホルミル−ベンジル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロ−４−ホルミル−ベンジル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロ−４−ホルミル−ベンジル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン、
（１８Ｆ−４−フルオロベンジル）−（２−クロロエチル）−ジフェニルホスホニウムイオン、
（１８Ｆ−４−フルオロベンジル）−（３−クロロプロピル）−ジフェニルホスホニウムイオン、
（１８Ｆ−４−フルオロベンジル）−（４−クロロブチル）−ジフェニルホスホニウムイオン、
（１８Ｆ−４−フルオロベンジル）−（６−クロロペンチル）−ジフェニルホスホニウムイオン、
（１８Ｆ−４−フルオロベンジル）−（５−クロロヘキシル）−ジフェニルホスホニウムイオン、
１８Ｆ−２−フルオロエチル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロプロピル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン、
１８Ｆ−４−フルオロブチル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン、
１８Ｆ−２−フルオロベンジル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロベンジル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン、
１８Ｆ−４−フルオロベンジル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン、
１８Ｆ−３−フルオロ−４−ホルミル−ベンジル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン。
【請求項２１】
ミトコンドリアの非ミトコンドリアに対する塩の比率が少なくとも約５：１である、請求項１に記載の塩。
【請求項２２】
機能低下したミトコンドリアに選択的な塩の比率が、正常なミトコンドリアに対して少なくとも約５：１である、請求項２１に記載の塩。
【請求項２３】
陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）又はシングルフォトン放射コンピューター断層撮影（ＳＰＥＣＴ）での使用に適した、請求項１に記載の塩。
【請求項２４】
ミトコンドリアの結合性と関連した生体内分布を示す、請求項１に記載の塩。
【請求項２５】
カチオンが化学式６、
【化６】
2005532262.tif 000024
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり、
Ｚはクロロ、フルオロ、ヒドロキシ、又はメトキシであり、
ｎは１から約１２であり、
ｐとｑはそれぞれ０から約５から選択される数であり、
Ｒ１は任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたハロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、少なくとも一つＲは、少なくとも一つの放射性同位体を含み、並びに
Ｒ２とＲ３はそれぞれ、水素、ハロゲン、シアノ、ニトロ、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアルコキシ、任意に置換された（シクロアルキル）アルキル、任意に置換されたアルキルチオ、任意に置換されたアルキルスルフィニル又は任意に置換されたアルキルスルホニル、及び任意に置換されたモノ若しくはジアルキルカルボキサミドからなる基から選択されたものである。）
で表されるものである、請求項１に記載の塩。
【請求項２６】
カチオンが化学式７、
【化７】
2005532262.tif 000025
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり、
ｐ、ｑ、ｒはそれぞれ０から約４から選択される数であり、
Ｒ１は任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたハロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、少なくとも一つＲは、少なくとも一つの放射性同位体を含み、
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ、水素、ハロゲン、シアノ、ニトロ、任意に置換されたアルキルでも、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアルコキシ、任意に置換された（シクロアルキル）アルキル、任意に置換されたアルキルチオ、任意に置換されたアルキルスルフィニル又は任意に置換されたアルキルスルホニル、及び任意に置換されたモノ若しくはジアルキルカルボキサミドからなる基から選択されたものである。）
で表されるものである、請求項１に記載の塩。
【請求項２７】
薬学的に許容される担体及び請求項１に記載の塩を含む、医薬組成物。
【請求項２８】
容器に入った請求項２７に記載の医薬組成物及び、
増加した若しくは抑制されたミトコンドリア活性を有する細胞若しくは組織をイメージするための当該組成物の使用説明書、
患者への薬剤投与プロトコールの治療上の有効性を評価するための当該組成物の使用説明書、
炎症の存在下で、悪性細胞及び腫瘍を選択的にイメ−ジするための当該組成物の使用説明書、又は
ミトコンドリア膜電位（Δφｍ）を測定するための当該組成物の使用説明書、
の少なくとも一つを更に含む医薬品添付文書を含有するパッケージ。
【請求項２９】
下記の工程、
少なくとも一つの薬学的に許容されるアニオン及び化学式１、
【化８】
2005532262.tif 000026
（式中、
Ｅはリン又は窒素、及び
Ｘ1、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は各々Ａｒ及びＲからなる集団から選択されたものであり、ここに於いて、Ｘ1、  Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の少なくとも一つはＡｒ基であり、
Ａｒは任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、任意に置換されたアラルキルでり、並びに
Ｒは任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたハロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、少なくとも一つのＲは、少なくとも一つの放射性同位体を含むものである。）
で表される少なくとも一つのカチオンを含む放射性標識された塩を提供し、
当該放射性標識された塩と細胞又は組織を接触させ、並びに
放射線によってイメージングをすることを含有する、イメージング方法。
【請求項３０】
イメージング方法がミトコンドリア膜電位（Δφｍ）の測定に適しているものである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
イメージング方法が抑制された又は亢進したアポトーシスの測定に適しているものである、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
イメージング方法が亢進した又は抑制されたアポトーシスを含む病態のイメージングに適しているものである、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
イメージング方法が抑制されたアポトーシスを伴う疾患のイメージングに適しているものである、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
イメージング方法が亢進したアポトーシスを伴う疾患のイメージングに適しているものである、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
イメージング方法がガン、変性疾患若しくは障害、自己免疫疾患、老化、ＨＩＶ感染、酸化ストレス若しくはＤＮＡ変異による筋障害、又はミトコンドリアの機能低下と関連した疾患及び障害のイメージングに適しているものである、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
イメージング方法がミトコンドリアの機能低下をイメージングする際の使用に適したものである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３７】
イメージング方法がアポトーシスを引き起こす又は抑制することができる治療用薬剤の有効性を評価するのに適したものである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３８】
イメージング方法が治療プロトコールの有用性を評価するのに適したものである、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
治療プロトコールが薬剤、放射線又はそれらの組み合わせから選択されるものである、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
イメージング方法が腫瘍のイメージングに適したものである、請求項２９に記載の方法。
【請求項４１】
放射性標識された塩が、悪性細胞のミトコンドリアに選択的に蓄積するものである、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
イメージング方法がガンのイメージングに適したものである、請求項２９に記載の方法。
【請求項４３】
イメージング方法が、ガン性疾患の程度（ガンの段階）を測定できるものである、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
放射性標識された塩が、ガン細胞のミトコンドリアに選択的に蓄積するものである、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
ガンが腫瘍である、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
ガンが肺ガンである、請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
イメージング方法が組織炎症と腫瘍を識別することができるものである、請求項４２に記載の方法。
【請求項４８】
イメージング方法が標的組織におけるミトコンドリアの機能を破壊できる新規な治療剤を開発するのに適したものである、請求項２９に記載の方法。
【請求項４９】
標的の非標的に対する放射性標識された塩の比率が、少なくとも約５：１である、請求項２９に記載の方法。
【請求項５０】
放射性標識された塩が生体内において安定である、請求項２９に記載の方法。
【請求項５１】
放射性標識された塩が投与から約１２０分以内に、機能低下したミトコンドリアを有する部位に実質的に局在化するものである、請求項２９に記載の方法。
【請求項５２】
放射性標識された塩が投与から約６０分以内に、機能低下したミトコンドリアを有する部位に実質的に局在化するものである、請求項２９に記載の方法。
【請求項５３】
放射性標識された塩が投与から約３０分以内に、機能低下したミトコンドリアを有する部位に実質的に局在化するものである、請求項２９に記載の方法。
【請求項５４】
放射性標識された塩が、ガンマ線カメラ、陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）又はシングルフォトン放射コンピューター断層撮影（ＳＰＥＣＴ）で検出されるものである、請求項２９に記載の方法。
【請求項５５】
対象がヒト、ラット、マウス、ネコ、イヌ、ウマ、ヒツジ、ウシ、サル、鳥類又は両生類である、請求項２９に記載の方法。
【請求項５６】
請求項１乃至２６の何れかに記載の放射性標識された少なくとも一つの塩又は、請求項２７に記載の医薬組成物を含有するイメージング剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な放射性標識された親油性塩、特に放射性標識された親油性ホスホニウムおよびアンモニウム塩を提供し、それらはミトコンドリア表面電位（Δφｍ）を測定することができるものである。本発明はまた、そのような放射性標識された親油性塩を含む医薬組成物を提供する。加えて、本発明は本発明の放射性標識された親油性塩を機能低下したミトコンドリアに選択的に局在化させることにより、異常なミトコンドリアの活動レベルを有する組織又は細胞を同定するためのイメージング方法を提供する。本発明はまた、化学療法薬に対する腫瘍応答を早期及び高感度で検出する、非浸襲性の方法を提供する。本発明はさらに、患者、特にミトコンドリアの機能低下と関連性の疾患又は障害を患っている患者に、高レベル放射性標識された親油性塩を投与することを含む、治療方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
ミトコンドリアの膜電位（Δφｍ）は、主として、ミトコンドリアに集中する多様化した代謝経路の適切な統合に直接関与していることから、その測定は、ミトコンドリアの生物エネルギー機能を唯一最も包括的に反映するものである。ガン、心臓血管及び肝疾患、並びに老化は勿論、変性疾患及び自己免疫疾患を含む多くの疾患は、ミトコンドリアの機能低下が関与しているものであるが、更に毎年、ミトコンドリアが関与する新しい病理が同定されている。
【０００３】
Δφｍに於ける変化は、ＤＮＡ変異や酸化ストレス（例えば、様々なタイプのミオパティー）のようなミトコンドリア機能低下に直接起因する１００以上の疾患と同様に、抑制された（例えばガン）又は増強された（例えば、ＨＩＶ、変性疾患）アポトーシスを含む、多岐にわたる病理の重要な特質である。
【０００４】
ミトコンドリア内で蓄積できるテクネチウムセンターで標識されたＳＰＥＣＴイメージングプローブがあり、テクネチウムで標識されたプローブは、イメージング技術に基づいてミトコンドリアにおいて使用されてきた。［９９ｍＴｃ］ＭＩＢＩ、ＦＤＧのようなイメージング剤を用いて病理を検出する購入可能な多くのイメージングプローブがある。
【０００５】
［１８Ｆ］ＦＤＧは、増強されたグルコース代謝による悪性障害を検出する。さらに、上述したように、［１８Ｆ］ＦＤＧは炎症と腫瘍を区別することはできない。［１８Ｆ］ＦＤＧは腫瘍検出のイメージングプローブとしては非常に有効だが、炎症から腫瘍をほとんど区別できず、しばしば診断における課題を投げかけている。ある器官では、炎症（例えば結核）は、悪性障害の疑われる患者においてしばしば見られる病理である。例えば、［１８Ｆ］ＦＤＧで示された肺のホットスポットの１０％以上は、腫瘍ではなく炎症の過程であることが手術により証明される。換言すれば、［１８Ｆ]ＦＤＧで兆候のある肺患者の約１０％は、手術でなく、より費用のかからない治療方法により処置されることができる疾病（炎症）にもかかわらず、不必要な胸手術が施されることになるのである。
【０００６】
腫瘍の成長率の変化によって化学療法の効果を評価するのが、最近のアプローチであるが、これは数ヶ月のフォローアップ、繰り返しの受診、放射線マルチスキャン及び頻繁な多くの治療サイクルを伴う、限定された感度で、非常に費用のかかるものである。
【０００７】
テクネチウムで標識したミトコンドリアイメージング剤には、いくつかの制限がある。特に、９９ｍＴｃによる分子標識は、Ｔｃに基づくイメージング剤が標的部位におけるイメージング剤の浸襲を減少させる高分子量を有するように、テクネチウムイオンを複合化するための包摂部位を必要とする。さらに、テクネチウムイメージング剤は、比較されるＰＥＴイメージと比較したときには、相対的に低い空間分析と感度を有するＳＰＥＣＴでイメージされる。
【０００８】
ＳＰＥＣＴ使用によるアポトーシスイメージのための、［９９ｍＴｃ］アネキシンＶの誘導体であるテクネチウム複合体がある。提唱された［１８Ｆ］ホスホニウムカチオン（ＰｈＣｓ）の新規性は、Δφｍにおける変化を通じてアポト−シス過程を検出するのに対して、アネキシンＶ誘導体は特有の膜蛋白質の過剰発現によりアポトーシス過程を検出するのである。
【０００９】
［９９ｍＴｃ］アネキシンＶは、ホスファチジルセリンが外側の細胞質膜上に局在化することにより、アポトーシスを検出する。この現象は、分断された細胞が分子のクラスター（アポトーシス体）へと変換される、アポトーシス過程の最後に起こるものである。ホスファチジルセリン（「eat-me」リン脂質と呼ばれる）が外側の細胞質膜上に局在化することに引き続いて、アポトーシス体は隣接した細胞によって貪食される。従って、ホスファチジルセリンの過剰発現の検出は、２、３日という短い期間（narrow time window）のみに限定される。しかも、出現時間及び持続時間（duration of this widow）は、化学療法剤及び治療対象よって異なる。
Δφｍの崩壊が起こった時点で、もはやアポトーシスへと進行する過程を引き戻すことはできない。従って、アネキシンＶの場合は最終段階であるが、Δφｍの崩壊によれば最も早い時点でアポトーシスを検出することがでる。またこの崩壊は、時間とは無関係に存続するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
最近の冠状血管の潅流と生存率の評価手法には、心臓に近接した器官における高蓄積による冠状血管活性のマスキング（Ｔｈ−２０１、［９９ｍＴｃ］ＭＩＢＩ）や、放射性元素の短い半減期（［１３Ｎ］アンモニア及び８２ルビダム）で、オンサイトサイクロトロンのあるＰＥＴ中心に限定されることを含む、いくつかの限界がある。
ミトコンドリア、特に異常な活性を持ちつつあるミトコンドリアに対して、親和性を有する親油性塩の群を得ることがのぞまれるだろう。
【００１１】
ガンの高い発生率（米国において年間〜１３０万人）、頻繁な化学療法の適用、そして低頻度の化学療法の成功という見地から、治療に応答する腫瘍を迅速に感度よく評価する非浸襲性イメージングプローブが緊急に必要とされている。ガンにおける診断手法の必要性は、数年のうちに［１８Ｆ］ＦＤＧ  ＰＥＴが研究段階から好ましい診断手法へと迅速に移行したことにより、よく実証される。
【００１２】
冠状血管の疾患と障害を診断し、イメージすることもまた非常に必要とされており、それら疾患の多くはミトコンドリアの機能低下と関連している。このように、冠状血管潅流のような心臓血管疾患のイメージングのために、ミトコンドリアの機能低下に親和性を有するイメージング剤の心臓への取り込みを迅速にかつ高感度で測定できる、非浸襲性のイメージングプローブもまた、非常に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、新規な親油性塩、特に薬学的に許容できるアニオン及び化学式１で表される少なくとも一つのホスホニウム又はアンモニウムカチオンを含む親油性塩、並びに化学式１で表されるカチオン及び少なくとも一つの薬学的に許容される担体又は賦形剤を含む医薬組成物を提供する。本発明の好ましい親油性塩は、ミトコンドリアの中でも特に機能低下し、亢進された又は抑制された活性を有するミトコンドリアに高い親和性を示すものである。
【００１４】
本発明は、少なくとも一つの薬学的に許容されるアニオン及び化学式１、
【００１５】
【化９】
2005532262.tif 000002
【００１６】
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり、及び
Ｘ1、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は各々Ａｒ及びＲからなる集団から選択されたものであり、ここに於いて、Ｘ1、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４の少なくとも一つはＡｒ基であり、
Ａｒは任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、及び任意に置換されたアラルキルであり、並びに
Ｒは任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたハロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、Ｒの少なくとも一つの存在は、少なくとも一つの放射性同位体を含む。）
で表される少なくとも一つのカチオンを含む。
【００１７】
化学式１のカチオンを含む本発明の塩は、患者におけるミトコンドリア機能低下の、特にＰＥＴ若しくはＳＰＥＣＴイメージングでのイメージング又は評価における使用に適している。本発明の好ましい塩は、一つ又はそれ以上の放射性同位体、好ましくは11Ｃ、18Ｆ、７６Ｂｒ、又は１２３Ｉを含み、より好ましくは、18Ｆ、７６Ｂｒ、又は１２３Ｉを含んでいる。本発明は、たとえば［11Ｃ］トリフェニルメチルホスホニウム（ＴＰＭＰ）のような、11Ｃメチル基で標識されたホスホニウムカチオン追跡子を提供する。サイクロトロン又はその近傍に位置した医療センターにおける使用には適しているが、例えば２０分という11Ｃの短い半減期は、遠隔の医療センターでの［11Ｃ］ＴＰＭＰの使用を制限する。本発明の好ましい塩は、18Ｆ、７６Ｂｒ、１２３Ｉ、又はそれらの組み合わせを含み、周辺医療施設及びＰＥＴ診療所における使用に適している。
【００１８】
本発明は、たとえば抑制された又は亢進された活性を有するミトコンドリア等の、機能低下したミトコンドリアにより好ましく取り込まれ、イメージング若しくは放射性治療における適用に適している化学式１又はその置換体であるカチオンを含む親油性塩を提供する。本発明は、放射性標識された親油性カチオン、好ましくは、たとえば抑制された又は亢進された活性を有するミトコンドリア等の、機能低下したミトコンドリアに結合できる一つ又はそれ以上の放射性同位体を含む、本発明の親油性ホスホニウム又はアンモニウム塩を含む、イメージング剤を提供する。より好ましくは本発明の放射性標識された親油性ホスホニウム又はアンモニウム塩は、親油性ホスホニウム又はアンモニウム塩の放射性同位体により放射された照射がイメージングを形成するために使用される様々な状況下において、生体内でミトコンドリア膜電位（Δφｍ）の測定における使用に適している。好ましい態様では、放射性標識された本発明の親油性ホスホニウム又はアンモニウム塩は、陽電子照射を放射でき、陽電子放射断層撮影装置（ＰＥＴ）における使用に適している一つ又はそれ以上の放射性同位体を含んでいる。
【００１９】
さらに他の局面によれば、本発明は化学式１の放射性標識された塩を含む医薬組成物、又は薬学的に許容されたその塩若しくは溶液を提供し、それらの組成は、ミトコンドリア表面電位（Δφｍ）、機能低下したミトコンドリアを有する細胞若しくは組織、機能低下したミトコンドリアに関連する疾患や障害におけるイメージング変動に使用される。本発明はさらに本発明の塩又は組成の有効量で上述された疾患や障害に羅患した患者のイメージング方法を提供する。
【００２０】
加えて本発明は、本発明の親油性ホスホニウム又はアンモニウム塩が高親和性を有する機能低下したミトコンドリアに関連する疾患や障害、例えば機能低下したミトコンドリア活性と関連のある疾患又は障害、の治療のための治療剤としての本発明の塩（特に高エネルギー放射を放射する標識された塩）を使用することに関するものである。典型的な疾患および障害には、ガン、心血管及び肝臓における疾患、変性疾患、自己免疫疾患及び障害、老化、ＤＮＡ変異、酸化ストレスによる障害、様々な筋障害、ＨＩＶ、ＡＩＤＳ等が含まれる。
【００２１】
ホスホニウム又はアンモニウム塩を含む、本発明の好ましい親油性カチオンは、例えば機能低下したミトコンドリア活性などの、亢進した又は抑制された活性を有するミトコンドリアのある細胞により好ましく局在化する。
（発明の詳細な説明）
【００２２】
上述した化学式１の塩に加えて、本発明はさらに本発明により提供される化合物が以下に示す化学式１の親油性塩であり、（既に示した）化学式１の親油性塩に関するものである。
化学式１のＡｒは、６乃至１８の炭素原子と１乃至３の環を有する、任意に置換されたアリール、３から約１８の炭素原子と、１乃至約３の環と、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択される１乃至約４の環へテロ原子を有する、任意に置換されたヘテロアリール、及び７乃至約１２の炭素原子を有する、任意に置換されたアラルキルであり、並びに
Ｒは任意に置換されたＣ１−６アルキル、任意に置換されたＣ２−６アルケニル、任意に置換されたＣ２−６アルキニル、少なくとも一つのＦ、Ｃｌ又はＢｒを有する、任意に置換されたＣ１−６ハロアルキル、３乃至約８の環状炭素原子を有する、任意に置換されたシクロアルキル、７乃至約１２の炭素原子を含む、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、少なくとも一つのＲは少なくとも一つの放射性同位体を含む。
【００２３】
本発明の好ましい塩は、Ｅがリンである少なくとも一つの化学式１のホスホニウムカチオンを有するものを含んでいる。本発明のほかの好ましい塩は、Ｅが窒素である少なくともひとつのアンモニウムカチオンを有するものを含んでいる。他の好ましい塩は、個々のカチオンがホスホニウム又はアンモニウムカチオンである化学式１のカチオンの混合物を含んでいる。
【００２４】
本発明の好ましい塩は、陽電子を放射することができる放射性同位体を含む、少なくとも一つの置換されたＲを含んでいる。Ｒの置換において使用されるのに適した典型的な好ましい陽電子を放射する放射性同位体には、11Ｃ、18Ｆ、１２３Ｉ、又はそれらの組み合わせが含まれる。
【００２５】
本発明により提供されるほかの好ましい塩には、化学式２、
【００２６】
【化１０】
2005532262.tif 000003
【００２７】
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり；及び
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３はそれぞれ、任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、そして任意に置換されたアラルキルからなる基から選択されたものであり；並びに
Ｒ１は任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたハロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、少なくとも一つのＲは、少なくとも一つの放射性同位体を含む。）
で表されるカチオンを含む塩が含まれる。
【００２８】
より好ましくは、本発明で提供される化学式２のカチオンは、
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３はそれぞれ、６乃至１８の炭素原子と１乃至３の環を有する、任意に置換されたアリール、３から約１８の炭素原子と、１乃至約３の環と、Ｎ、Ｏ、Ｓ、から選択される１乃至約４の環へテロ原子を有する、任意に置換されたヘテロアリール及び７乃至約１２の炭素原子を有する、任意に置換されたアラルキルであり、並びに
Ｒ１は任意に置換されたＣ１−６アルキル、任意に置換されたＣ２−６アルケニル、任意に置換されたＣ２−６アルキニル、少なくとも一つのＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩ原子を有する、任意に置換されたＣ１−６ハロアルキル、３乃至約８の環状炭素原子を有する、任意に置換されたシクロアルキル、７乃至約１２の炭素原子を含む、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、少なくとも一つのＲは少なくとも一つの放射性同位体を含むものである。
【００２９】
化学式２で表される特に好ましい本発明のカチオンには、１１Ｃ−メチル、任意に置換されたＣ１−６アルキル、任意に置換されたＣ７−１２アラルキル、任意に置換されたＣ６−１２アルキル、任意に置換されたＣ７−１２アラルキル、任意に置換されたＣ６−１２アリールからなる基から選択されたＲ１基を含むものであり、その各々は一つ又はそれ以上の１１Ｃ−メチル、１１Ｃ−メトキシ、１８Ｆ、７６Ｂｒ、１２３Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉ、又はそれらの組み合わせにより置換されている。より好ましくは、Ｒ１は、１１Ｃ−メチル、一つ又はそれ以上の１８Ｆで任意に置換されたＣ２−６アルキル、もしくは一つ又はそれ以上の１８Ｆ、７６Ｂｒ又は１２３Ｉで置換されたベンジルである。
【００３０】
本発明はまた、Ｒ又はＲ１が放射性治療における使用に適している一つ又はそれ以上の放射性同位体を含むものである、化学式１又は化学式２で表される少なくとも一つのカチオンを含む塩を提供する。
【００３１】
本発明はさらに化学式３、
【００３２】
【化１１】
2005532262.tif 000004
【００３３】
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり、
Ｒ１は任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたハロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、Ｒの少なくとも一つの存在は、少なくとも一つの放射性同位体を含み、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ、水素、ハロゲン、シアノ、ニトロ、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアルコキシ、任意に置換された（シクロアルキル）アルキル、任意に置換されたアルキルチオ、任意に置換されたアルキルスルフィニル又は任意に置換されたアルキルスルホニル、及び任意に置換されたモノ若しくはジアルキルカルボキサミドからなる基から選択されたものである。）
によって表される化学式１のカチオンを含む塩を提供する。
【００３４】
化学式３の好ましいＲ１基には、ハロＣ２−６アルキル基又はハロベンジル基が含まれ、より好ましくは化学式３のＲ１はω−フルオロ−Ｃ２−６アルキル基、ω−ヨード−Ｃ２−６アルキル基、オルト、メタ若しくはパラ−フルオロベンジル基、又はオルト、メタ、パラ−イオドベンジル基からなる基から選択されたものである。
【００３５】
化学式１で表されるカチオンを有する他の好ましい本発明の塩には、化学式４、
【００３６】
【化１２】
2005532262.tif 000005
【００３７】
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり、
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３はそれぞれ、任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、そして任意に置換されたアラルキルからなる基から選択されたものであり、及び
Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ、水素、ハロゲン、ヒドロキシ、アミノ、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたハロアルキル、及び任意に置換されたアルコキシからなる基から選択されるものであり、
Ｘは１１Ｃ−メチル、または、フッ素又はヨウ素の放射性同位体であり、並びに
ｍは約２から約６である。）
で表されるカチオンを含む塩が含まれる。
【００３８】
さらに化学式１で表されるカチオンを有する本発明の好ましい他の塩には、化学式５、
【００３９】
【化１３】
2005532262.tif 000006
【００４０】
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり、
Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３はそれぞれ、任意に置換されたアリール、任意に置換されたヘテロアリール、及び任意に置換されたアラルキルからなる基から選択されたものであり、及び
Ｘは１１Ｃ−メチル、または、フッ素又はヨウ素の放射性同位体であり、並びに
ｍは約１から約５である。）
で表されるカチオンを含む塩が含まれる。
【００４１】
さらに化学式１で表されるカチオンを有する本発明の好ましい他の塩には、化学式６、
【００４２】
【化１４】
2005532262.tif 000007
【００４３】
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり、
Ｚはクロロ、フルオロ、ヒドロキシ、又はメトキシであり、
ｎは１から約１２であり、
ｐとｑはそれぞれ０から約５から選択される数であり、
Ｒ１は任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたハロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いてＲの少なくとも一つの存在は、少なくとも一つの放射性同位体を含み、並びに
Ｒ２とＲ３はそれぞれ、水素、ハロゲン、シアノ、ニトロ、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアルコキシ、任意に置換された（シクロアルキル）アルキル、任意に置換されたアルキルチオ、任意に置換されたアルキルスルフィニル又は置換されたアルキルスルホニル、及び任意に置換されたモノ若しくはジアルキルカルボキサミドからなる基から選択されたものである。）
で表されるカチオンを含む塩が含まれる。
【００４４】
さらに化学式１で表されるカチオンを有する本発明の好ましい他の塩には、化学式７、
【００４５】
【化１５】
2005532262.tif 000008
【００４６】
（式中、
Ｅはリン又は窒素であり、
ｐ、ｑ、ｒはそれぞれ０から約４から選択される数であり、
Ｒ１は任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたハロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアラルキルで、ここに於いて、Ｒの少なくとも一つの存在は、少なくとも一つの放射性同位体を含み、
Ｒ２、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ、水素、ハロゲン、シアノ、ニトロ、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアルコキシ、任意に置換された（シクロアルキル）アルキル、任意に置換されたアルキルチオ、任意に置換されたアルキルスルフィニル又は任意に置換されたアルキルスルホニル、及び任意に置換されたモノ若しくはジアルキルカルボキサミドからなる基から選択されたものである。）
で表されるカチオンを含む塩が含まれる。
【００４７】
少なくとも一つの薬学的に許容されるアニオンと化学式１で表される少なくとも一つのカチオンを含む特に好ましい塩には、以下からなる基から選択される少なくとも一つのカチオンを含む塩が含まれる。
１１Ｃ−メチル−トリフェニルホスホニウムイオン；
１１Ｃ−メチル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン；
１１Ｃ−メチル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン；
１１Ｃ−メチル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−２−フルオロエチル−トリフェニルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−２−フルオロエチル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−２−フルオロエチル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−２−フルオロエチル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロプロピル−トリフェニルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロプロピル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロプロピル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロプロピル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−４−フルオロブチル−トリフェニルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−４−フルオロブチル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−４−フルオロブチル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−４−フルオロブチル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−２−フルオロベンジル−トリフェニルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−２−フルオロベンジル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−２−フルオロベンジル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−２−フルオロベンジル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロベンジル−トリフェニルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロベンジル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロベンジル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロベンジル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−４−フルオロベンジル−トリフェニルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−４−フルオロベンジル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−４−フルオロベンジル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−４−フルオロベンジル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロ−４−ホルミル−ベンジル−トリフェニルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロ−４−ホルミル−ベンジル−トリ−オルト−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロ−４−ホルミル−ベンジル−トリ−メタ−トリルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロ−４−ホルミル−ベンジル−トリ−パラ−トリルホスホニウムイオン；
（１８Ｆ−４−フルオロベンジル）−（２−クロロエチル）−ジフェニルホスホニウムイオン；
（１８Ｆ−４−フルオロベンジル）−（３−クロロプロピル）−ジフェニルホスホニウムイオン；
（１８Ｆ−４−フルオロベンジル）−（４−クロロブチル）−ジフェニルホスホニウムイオン；
（１８Ｆ−４−フルオロベンジル）−（６−クロロペンチル）−ジフェニルホスホニウムイオン；
（１８Ｆ−４−フルオロベンジル）−（５−クロロヘキシル）−ジフェニルホスホニウムイオン；
１８Ｆ−２−フルオロエチル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロプロピル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン；
１８Ｆ−４−フルオロブチル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン；
１８Ｆ−２−フルオロベンジル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロベンジル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン；
１８Ｆ−４−フルオロベンジル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン；
１８Ｆ−３−フルオロ−４−ホルミル−ベンジル−トリ（４−ピリジル）ホスホニウムイオン。
【００４８】
化学式１、２、３、４、５、６、又は７のいずれかで表されるカチオンを含有する塩を含んでいる本発明の好ましい放射性標識された塩は、バックグラウンドの放射に対してミトコンドリアにおいて存在する放射性標識された塩から放射される放射の比が、ミトコンドリアにおいて選択的に局在化する、例えば少なくとも約５：１の比率でミトコンドリアにおいて取り込まれる放射性標識された塩である。より好ましくは、本発明の塩は、正常なミトコンドリアに対する比率が少なくとも約５：１であるような、機能低下したミトコンドリアに選択的に取り込まれる。
【００４９】
本発明の塩、特に本発明の親油性の塩は、ミトコンドリアそのものの機能体における分配プロファイルを有しており、ミトコンドリアの機能低下と関連する様々な疾患や障害の同定とイメージにおいて診断用の道具として使用されるのに適している。さらに、本発明の塩は新規の薬剤と同様に現存する治療薬の有効性を評価するための有用な道具である。たとえば、アポトーシスを引き起こす（例えば抗ガン剤）又はアポトーシスを抑圧する（例えばＨＩＶにおける変性な過程を遮断する薬剤）薬剤の有効性は、それらの薬剤の投与が、本発明の塩とイメージング手法を用いてΔφｍを測定することにより、Δφｍが変化したか（有効）、又は変化しないか（有効でない）を観察してモニターし、その結果を裁定することで、評価することができる。
【００５０】
本発明の好ましい化合物、特に本発明のイメージング方法で使用する適した化合物には、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ、ガンマカメラ、ＭＲＩ等のような、標準的な放射性器具による検出に適した一つ又はそれ以上の放射の形態を放射できる、一つ又はそれ以上の放射性同位体を含んでいる。好ましい放射性同位体には、トリチウム、炭素原子の同位元素、フッ素、テクネチウム、ヨウ素、及び陽電子を放射できる他のアイソトープが含まれる。特に好ましい放射性同位体には、１１Ｃ、１８Ｆ、７６Ｂｒ、１２３Ｉが含まれる。
【００５１】
本発明は更に、以下の工程、
薬学的に許容されるアニオン及び式１、２、３、４、５、６又は７の何れかで表される少なくとも一つのカチオンを含有する、少なくとも一つの放射性標識した塩を提供し、
細胞及び組織に放射性標識した塩を接触させ、並びに
放射線画像を形成する、
を含有するイメージング方法を提供する。
【００５２】
本発明により提供されるイメージング方法は、ミトコンドリアの膜電位（Δφｍ）を評価するのに適している。より好ましくは、本発明のイメージング方法は、治療プロトコール又は薬学的処置の有効性を評価するために、時を置かずミトコンドリアの膜電位の変化を測定するのに適している。抑制された若しくは亢進された比率のアポトーシスを表す細胞はしばしばまた、減少した若しくは増加したミトコンドリア活性を示す。本発明により提供される塩は典型的にはミトコンドリア活性レベルと対応する濃度で、細胞に局在化する。このように、しばしば細胞が減少したレベルのアポトーシスを示すときには（たとえばガン細胞）、患者に投与された本発明のより多くの塩がそれらの細胞に局在化し、逆に亢進したレベルのアポトーシスを有する細胞（例えば自己免疫疾患、化学療法剤に応答する腫瘍細胞応答）は、正常細胞よりもより少ない本発明の塩を蓄積するであろう。このように本発明のイメージング手法は、抑圧された若しくは亢進したアポトーシスを発現する細胞、組織、又は他の生理学的標的のイメージングにおける使用に適している。
【００５３】
本発明のイメージング手法は、一般的にミトコンドリアに関連のある疾患、障害、又は病態のイメージングに適している。イメージングに適している好ましい疾患及び障害には、ガン（腫瘍を含む）、心血管疾患（梗塞と潅流を含む）、肝臓疾患、変性疾患若しくは障害、自己免疫疾患、老化、ＨＩＶ感染、酸化ストレス若しくはＤＮＡ変異による筋萎縮症、又はミトコンドリアの機能低下に関連する疾患若しくは障害が含まれる。
【００５４】
本発明のイメージング手法はまた、アポトーシスを引き起こす、又は抑制することができる治療薬の有効性評価における使用に適している。本発明のイメージング手法はまた、ガン又は他の悪性腫瘍の成長を妨げる若しくは破壊するため使用される化学療法又は放射線治療の実施要綱の有効性を評価するためにも使用されることができるであろう。
治療薬の有効性の評価に適する本発明のイメージング手法はまた、標的組織においてミトコンドリアの機能を破壊できる新規な治療薬の開発においても適している。
【００５５】
本発明の放射性標識された親油性塩とそれを使用するイメージング手法は、数ヶ月を必要とする現在の評価手法に対して、治療プロトコールを開始してから数日以内に治療の有効性を早くそして感度よく評価する、非浸襲性の手法を提供する。ほとんどの主要な抗がん剤（例えば、タキソール、シスプラチン、ビンブラスチン、エトポシド）は、Δφmの崩壊が早く、必須で非可逆的なアポトーシスの段階における現象のカスケードを通じて、それらのアポトーシス効果を誘導する。放射性標識された本発明の親油性塩は、主にミトコンドリアに蓄積し、Δφｍと直接関係している。処置により影響された細胞は、影響されていない細胞に比べてより少ない本発明の放射性標識された親油性の塩を蓄積するだろう。それゆえ、処置の前及び後間のスキャンの著しい変化は、治療に対する腫瘍の応答を示唆しているだろうし、変化がみられないということは、非応答性の腫瘍であることを示しているだろう。Δφｍの崩壊は、ほとんどの治療薬において数時間以内に起こる。
【００５６】
アポトーシス過程の非可逆的なフェーズの最初の現象をモニターする能力は、処置に応答する腫瘍を早く感度よく検出する非浸襲性の手法を提供することである。臨床段階において、本発明により提供されるイメージング手法は、病的状態が改善した患者に非常に恩恵を与える化学療法の戦略決定に対して、強力な道具を提供する。
【００５７】
本発明の放射性標識された親油性塩はまた、新しい世代の化学療法剤を開発する際に使用されるのに適している。本発明の放射性標識された親油性塩とそれを利用するイメージング手法は、臨床試験における処置の有効性の分子レベルでの早く感度のよい評価のための、非浸襲性の手法として使用されるのに適している。さらに本発明のイメージング手法は、新規な薬剤が試験される試験対象において、ミトコンドリアの機能完全性に基づいて適した悪性標的を選択する際に使用されるのに適している。
【００５８】
本発明は更に、化学式１又はそのサブフォーミュラ（subformula ）で表されるカチオンを含む一つ又はそれ以上の適当な塩を腫瘍のイメージングに使用するイメージング方法を提供する。本発明の腫瘍のイメージングに適した方法に於いては、患者に投与される放射性標識した塩は、好ましくは、放射性標識された化学式１で表されるカチオンの濃度が隣接する正常な細胞のカチオンの濃度に較べて、悪性細胞のミトコンドリア中のほうが高くなるように蓄積される。
【００５９】
ガン性疾患の程度（段階）の把握は、主要な予知診断因子であり、イメージング手法を使用する非浸襲性の診断は、治療の戦略（例えば、手術か、放射化学療法か、アジュバント化学療法）をデザインするうえで重要な役割を果たす。化学式１で表されるカチオンを有する塩を含む本発明の親油性塩は、正常細胞に比べて、実質的にかなりの度合いで悪性細胞に蓄積する。本発明の放射性標識された塩の投与は、悪性細胞と腫瘍の同定とイメージングに適しており、さらに腫瘍の発展段階の測定に適している。
【００６０】
本発明の腫瘍イメージング手法は、特にガンのイメージングのための態様において適しており、より特に肺、胸、前立腺ガンを含む腫瘍のイメージングに適している。さらに、本発明の腫瘍イメージング手法は、ガン疾患の程度（ガンの段階）を決定するために使用されることができるだろう。
【００６１】
本発明は、腫瘍のような悪性腫瘍と、様々な炎症過程を患っている組織とを区別する手法を提供する。化学式１のカチオンを有する塩を含む本発明の親油性塩は、腫瘍細胞、正常細胞、そして炎症細胞間の区別ができる程度に、正常細胞に比べて腫瘍細胞においてかなり蓄積し、炎症過程の細胞分画においては正常細胞よりも蓄積しない。腫瘍の選別は、毎年行われる多くの不要な手術を未然に防ぎ、癌のケアーマネージメントの費用対効果を改善するだろう。
【００６２】
本発明の腫瘍イメージング手法は、炎症を患っている組織と、腫瘍による障害を区別できる。理論と結びつけることを望むわけではないが、正常細胞や典型的に本発明の塩をより低濃度蓄積する炎症過程の組織又は細胞分画よりも、本発明の塩は悪性細胞においてより蓄積することから、腫瘍細胞の分別が可能となる。このように腫瘍による障害における本発明の塩の濃度は、正常組織や炎症過程を患っている組織よりも著しく高い。
【００６３】
本発明はさらに、心血管疾患をイメージングする方法、特に心筋をイメージングする方法を提供する。本発明の心血管をイメージングする方法は、化学式１の化合物の少なくとも一つ、若しくはその置換体を、心血管疾患を患っている若しくはその疑いのある患者に投与することを含む。
【００６４】
本発明の［１８Ｆ］ホスホニウムカチオンは、様々な心血管疾患、特に心筋のイメージングに適している。筋細胞はミトコンドリアを最も高い濃度含んでおり、それゆえ心臓はホスホニウムカチオンの非常に主要な器官標的である。加えて、ホスホニウムカチオンは、心臓の高い対比イメージングを可能とするすばらしい潅流特性を維持する。梗塞と心不全はネクローシス過程に続くアポトーシスを含む。［１８Ｆ］ホスホニウムカチオンは、アポトーシス過程が薬剤と血管再開通術により止められることができない心筋部分と、処置により救うことができる心筋領域を正確に区別できる。
【００６５】
本発明により提供される好ましいイメージング手法は、放射強度のバックグラウンドに対する標的の比率を、少なくとも２：１、又はより好ましくは、標的とバックグラウンド間の放射強度の比率を約５：１、約１０：１、若しくは約１５：１とすることができる、化学式１、２、３、４、５、６、又は７のいずれかの親油性塩を使用することを含む。ある好ましい方法では、標的組織の放射強度は、バックグラウンドの強度より非常に強い。他の態様では、本発明は標的組織の放射強度がバックグラウンドよりも非常に低い方法を提供する。一般に標的組織の同定と視覚化ができるのに十分な、標的組織とバックグラウンドの間の放射強度における違いは、本発明の手法における使用において十分である。
【００６６】
本発明の好ましい手法において、本発明の化合物は、患者に投与される放射性標識された化合物の放射に対してより長くさらすことを避けるために、体の組織から非常に早く排泄される。典型的には化学式１又はその置換体である化合物は２４時間以内に体内から消える。より好ましくは本発明の化合物は、約１６時間以内、１２時間以内、８時間以内、６時間以内、４時間以内、２時間以内、９０分以内、又は６０分以内に体内から消失する。典型的に好ましい化合物は、約６０分から約１２０分の間に消失する。
【００６７】
本発明の好ましい化合物は、実質的に全てが、例えば投与された化合物の約５０％、６０％、７０％、８０％以上、又はより好ましくは９０％以上が、排泄に先立って代謝されないような、生体内において安定なものである。
【００６８】
本発明の化合物と塩、及び本発明のイメージング法は、ガン、心血管及び肝臓疾患、ＨＩＶ、ＡＩＤＳ、自己免疫疾患、変性疾患、腫瘍等を含む、様々な情況のイメージングに有用である。
【００６９】
本発明の化合物が投与される典型的な対象は、哺乳動物、特に霊長類、より特にはヒトである。脊椎動物への適用では、例えば畜牛、ヒツジ、ヤギ、ウシ、ブタ等の家畜、ニワトリ、アヒル、ガチョウ、七面鳥等のような家禽類、イヌやネコのような家庭用動物とくにペットなどの、様々な対象が適している。診断又は研究における適用としては、げっ歯類（例えばネズミ、ハムスター）、ウサギ、サル、近親交配ブタのようなブタ等を含む様々な哺乳動物が、好適な対象であろう。加えて、バイアル内での診断又は研究のような適用では、哺乳動物特にヒトのような霊長類の、血液、尿若しくは組織サンプル、又は上述した動物の獣医による適用のための血液、尿若しくは組織サンプルのような、上述の対象の体液若しくは細胞サンプルが、使用に適している。
【００７０】
本発明はまた、薬学的に許容される担体と、少なくとも一つの薬学的に許容されるアニオンと、化学式１、２、３、４、５、６、又は７のいずれかのカチオンを含む塩を含む、パッケージされた医薬組成物を提供する。ある態様において、パッケージされた医薬組成物は、放射性標識された前駆体と共に化学式１又はその置換体の化合物若しくは塩を生成するのに必要な反応前駆体を含むだろう。本発明により提供されるパッケージされたほかの医薬組成物は、
増加した若しくは抑制されたミトコンドリア活性を有する細胞若しくは組織をイメージングするための組成物の使用方法、又は
患者に投与する薬のプロトコールの治療効果を評価するための組成物の使用方法、又は
炎症が存在する際に、悪性細胞や腫瘍を選択的にイメージするための組成物の使用方法、又は
ミトコンドリア膜電位（Δφm）を測定するための、組成物の使用方法の少なくとも一つを含む説明書をさらに含む。
【００７１】
ある好ましい態様において、本発明は、薬学的に許容される担体とともに、上述した放射性標識されたイメージング剤の約１から約３０ｍＣｉを含むキットを提供する。イメージング剤と担体は、溶液リオフィル化（lyophilized）形態で提供されるだろう。キットのイメージング剤と担体がリオフィル化（lyophilized）形態の場合には、キットは適宜、水、生理食塩水、緩衡された生理食塩水等のような、滅菌されて生理学的に許容される復元媒体を含むだろう。
【００７２】
本発明はさらに、化学式１、２、３、４、５、６、７及び８のいずれかのカチオンを含む塩と、それを含む医薬組成物の調製を含む、１１Ｃ、１８Ｆ、７６Ｂｒ、又は１２３Ｉで標識された本発明の塩の自動化された合成装置とプロトコールを提供する。Ｆ−１８の半減期（１２０分）は、［１８Ｆ］ＦＤＧに採用された迅速に発展している分配システムと同様に、中央サイクロトロンから周辺ＰＥＴスキャナーへカチオンプローブを分配することが可能となる。カチオンプローブをＩ−１２３でタグすることは、製造センターからＳＰＥＣＴの装備された医療施設への分配を許容するであろう。
【００７３】
本発明のイメージング剤は、例えば核医学における専門家のような当業者により、例えば対象又は患者において異常活性を発現しているミトコンドリアのような機能低下したミトコンドリアを有する部位をイメージするために、使用されることができるだろう。たとえば異常活性を示すミトコンドリアのような機能低下したミトコンドリアを有する部位は、本発明のイメージング手法とイメージング剤により、イメージされることができるだろう。
【００７４】
たとえば異常活性を示すミトコンドリアのような機能低下したミトコンドリアを有する部位に蓄積するイメージング剤の空間的分配における違いにより、イメージを生成することができるだろう。空間的な分配は特有の標識に適した手段、例えばガンマ線カメラ、ＰＥＴ装置、ＳＰＥＣＴ装置等を使用することにより測定されるであろう。イメージング剤の蓄積度合いは、放射活性放射の既知の定量方法を使用することで、定量できるであろう。特に有用なイメージング手法は、同時的に検討を遂行するために一つ以上のイメージング剤を使用する。もしくはイメージング手法は分割用量のイメージサブストラクション方法を使用して継続的な検討を遂行するために、化学式１の塩の増加した投与量とともに多数回にわたって遂行されるであろう。
【００７５】
好ましくは、本発明のイメージング剤の検出可能な有効量が、対象に投与される。本発明では、本発明のイメージング剤の「検出可能な有効量」は、医学的に使用できる装置を使用して許容できるイメージを生じるのに十分な量として定義される。本発明のイメージング剤の検出可能な有効量は、一回以上の注入で投与されるであろう。本発明のイメージング剤の検出可能な有効量は、個人の感受性の度合い、年齢、性別、個人の体重、個人固有の応答、薬量測定のような要因により変わるであろう。本発明のイメージング剤の検出可能な有効量はまた、装置やフィルム関連の要因によっても変わるであろう。そのような要因の最適化は、当業者においてよくできる。
【００７６】
診断目的で使用されるイメージング剤の量とイメージング調査の期間は、薬剤を標識するのに使用される放射性核種、患者の体の体積、処置される条件の性質と重大さ、患者が受ける治療処置の性質、患者の固有の応答により異なるであろう。究極的には、対応する医師が個々の患者に投与するイメージング剤の量と、イメージング調査の期間を決定するだろう。
【００７７】
ここに記載される化合物は一つ若しくはそれ以上の不斉中心又は平面を有するだろう。本発明の非対称に置換された原子を含む化合物は、光学活性又はラセミ体で単離されるだろう。ラセミ体の分離、不斉合成、又は光学的に活性な原料物質からの合成により、光学活性体を調製することは、当該分野においてよく知られている。ラセミ体の分離は、例えば溶解剤の存在下での結晶化のような一般的な方法で、又は例えばキラルＨＰＬＣカラムのようなクロマトグラフィーの使用により達成できるだろう。オレフィンやＣ＝Ｎ二重結合等のような多くの幾何学的異性体もまた、ここに開示される化合物に存在でき、安定なアイソマーの全てが本発明において想起される。本発明の化合物のシスおよびトランス幾何学的異性体は開示され、異性体の混合物として、又は分離された異性体として単離されるだろう。特別な立体化学又は異性体の形が特別に示されていない限り、全ての構造のキラル（エナンチオマー若しくはジアステレオマー）及びラセミ体が、全ての幾何学的異性体と共に意図される。
【００７８】
化合物のための構築又は構造において一つ以上の変化が生じる場合には、個々の存在の定義は他の全ての存在での定義と独立である。したがって例えば、基が０−２Ｒ＊
で置換されると示されている場合には、その基は任意に２つまでのＲ＊基で置換されていてよく、個々の存在のＲ＊は、Ｒ＊の定義と独立に選択される。また、置換及び／または変化の組み合わせは、そのような組み合わせが安定な化合物を生じる場合に限り許される。
【００７９】
上述したように、様々な構造（化学式１、２、３、４、５、６、若しくは７の化合物）の様々な置換体は「任意に置換」されており、化学式１、２、３、４、５、６、及び７のＡｒ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４及びＺ、並びに化学式１及びサブフォーミュラ（subformulae）のようなサブフォーミュラ（subformulae）において列挙された置換体を含んでいる。本明細書で使用される「置換された」という用語は、指定された原子又は基の一つ若しくはそれ以上の水素が、示された原子の正常な価数が過剰でなく、置換が安定な化合物を生じる限りにおいて、示された置換基から選択されて置換されることを意図する。置換基がオキソ（ケト、すなわち＝Ｏ）の時には、原子上の二つの水素が置換される。本発明は本化合物で生じる原子の全ての同位体（放射同位体を含む）を含むことが意図される。
【００８０】
化学式１及びそのサブフォーミュラ（subformulae）のＡｒ、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４及びＺのような置換基、そしてサブフォーミュラ（subformulae）において列挙された置換体がさらに置換されているときには、一つ若しくはそれ以上の可能な位置（それらは一般的には１から３又は４の位置）において、ここに開示されるような一つ若しくはそれ以上の適した基により置換されてもよい。「置換された」Ｒ１、Ｒ２、Ｒ又はは他の基上に存在するのに適した基には、例えばハロゲン、シアノ、ヒドロキシル、ニトロ、アジド、アルカノイル（アシルなどのＣ１−６アルカノイル基のような）、カルボキサミド、アルキル基（１乃至約８の炭素原子、好ましくは１，２，３，４，５又は６の炭素原子を有するシクロアルキル基を含む）、アルケニル及びアルキニル基（一つ若しくはそれ以上の不飽和結合及び、２乃至８、好ましくは２，３，４，５又は６の炭素原子を有する基を含む）、一つ若しくはそれ以上の酸素結合及び１乃至約８好ましくは１，２，３，４，５又は６の炭素原子を有するアルコキシ基、フェノキシのようなアリロキシ、一つ若しくははそれ以上のチオエーテル結合及び１乃至約８、好ましくは１，２，３，４，５、又は６の炭素原子を有するものを含むアルキルチオ基、一つ若しくはそれ以上のスルフィニル結合及び１乃至約８、好ましくは１，２，３，４，５若しくは６の炭素原子を有するものを含むアルキルスルフィニル基、一つ若しくははそれ以上のスルホニル結合及び１乃至約８、好ましくは１，２，３，４，５又は６の炭素原子を有するものを含むアルキルスルホニル基、一つ若しくはそれ以上の窒素原子及び１乃至約８、好ましくは１，２，３，４，５又は６の炭素原子を有するものを含むアミノアルキル基、６若しくはそれ以上の炭素と一つ若しくははそれ以上の環（例えば、フェニル、ビフェニル、ナフチルなど、個々の環は置換された又は置換されていない芳香環のいずれかである）を有するカルボサイクリックアシル１乃至３の分かれたあるいは縮合した環及び６乃至約１８の環の炭素原子を、好ましいアリールアルキル基であるベンジルと共に有するアリールアルキル、１乃至３の分かれた若しくは縮合した環及び６乃至約１８の環の炭素原子を、好ましいアリールアルコキシ基であるＯ−ベンジルと共に有するアリールアルコキシ、又は、たとえばクマリニル、キノリニル、イソキノリニル、キナゾリニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジル、フラニル、ピロリル、チエニル、チアゾリル、トリアジニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、イミダゾリル、インドリル、ベンゾフラニル、ベンゾチアゾリル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、ピペリジニル、モルフォリニル、ピペラジニル及びピロリジニル等の１乃至３の分かれた若しくは縮合した、環あたり３乃至約８の員であり、一つ若しくはそれ以上のＮ、Ｏ又はＳ原子を含む飽和、不飽和又は芳香へテロ環基が含まれる。
【００８１】
本明細書で使用される「アルキル」とは、特定された数の炭素原子を有する分岐及び直鎖飽和脂肪族炭化水素基を意図する。アルキルの例には、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｓ−ペンチルが含まれるが、これらに限定されるものではない。好ましいアルキル基はＣ１−６アルキル基である。特に好ましいアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、３−ペンチルである。本明細書で使用されるＣ１−４アルキルという用語には、シクロプロピル部分を含んでいてもよい、１乃至４の炭素原子からなるアルキル基が含まれる。好ましい例は、メチル、エチル、シクロプロピルメチルである。
【００８２】
「シクロアルキル」とは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル又はシクロヘキシルのような特定の炭素原子数を有する飽和環状基を含むことが意図される。シクロアルキル基は典型的には３乃至約８の環員を有するだろう。
【００８３】
「（Ｃ３−８シクロアルキル）Ｃ１−４アルキル」という用語では、シクロアルキル及びアルキルは上記において定義されたものであり、つけられる部位はアルキル基上である。本用語はシクロプロピルメチル、シクロヘキシルメチルを包含するが、これらに限定されるものではない。
【００８４】
「アルケニル」とは、エテニル又はプロペニルのような、鎖に沿った安定な位置において生じるであろう一つ若しくはそれ以上の不飽和炭素炭素結合を含む直鎖又は分岐鎖構造のいずれかの炭化水素鎖を含むことが意図される。アルケニル基は典型的には２乃至約８の炭素原子を有し、より典型的には２乃至約６の炭素原子を有するだろう。
【００８５】
「アルキニル」とは、エチニル及びプロピニルのような、鎖に沿った安定な位置で生じるであろう、一つ若しくはそれ以上の炭素炭素三重結合を含む、直鎖又は分岐鎖構造のいずれかの炭化水素鎖を含むことが意図される。アルキニル基は典型的には２乃至約８の炭素原子、より典型的には２乃至約６の炭素原子を有するだろう。
【００８６】
「ハロアルキル」とは一つ又はそれ以上のハロゲン原子で置換された、特定の数の炭素原子を有する分岐及び直鎖飽和脂肪族炭化水素基を含むことが意図される。ハロアルキルの例には、モノ−、ジ−若しくはトリ−フルオロメチル、モノ−、ジ−若しくはトリ−クロロメチル、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ−、又はペンタ−フルオロエチル、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ若しくはペンタ−クロロエチルが包含されるが、これらに限定されるものではない。典型的なハロアルキル基は１乃至約８の炭素原子、より典型的には１乃至約６の炭素原子を有するだろう。
【００８７】
「アルコキシ」とは、酸素橋を通じて結合された特定の数を有する炭素原子を有する上記において定義されたアルキル基を表す。アルコキシの例には、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｉ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、２−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ｎ−ペントキシ、２−ペントキシ、３−ペントキシ、イソペントキシ、ネオペントキシ、ｎ−ヘキソキシ、２−ヘキソキシ、３−ヘキソキシ、３−メチルペントキシが包含されるが、これらに限定されるものではない。アルコキシ基は典型的に１乃至約８の炭素原子、より典型的には１乃至約６の炭素原子を有する。
【００８８】
「ハロルコキシ」は、酸素を通じて結合された特定の数を有する上述のハロアルキル基を表す。
【００８９】
本明細書で使用される「アルキルチオ」という用語には、一つ又はそれ以上のチオエーテル結合と、好ましくは１乃至約８の炭素原子、より典型的には１乃至約６の炭素原子を有する基が含まれる。
【００９０】
本明細書で使用される「アルキルスルフィニル」という用語には、一つ又はそれ以上のスルフォキシド（ＳＯ）結合と典型的には１乃至約８の炭素原子、より典型的には１乃至約６の炭素原子を有する基が含まれる。
【００９１】
本明細書で使用される「アルキルスルホニル」という用語には、一つ又はそれ以上のスルホニル（ＳＯ２）結合基と典型的には１乃至約８、より典型的には１乃至約６の炭素原子を有する基が含まれる。
【００９２】
本明細書で使用される「アルキルアミノ」という用語には、一つ又はそれ以上の一級、二級及び／または三級のアミノ基と典型的には１乃至約８、より典型的には１乃至約６の炭素原子を有する基が含まれる。
【００９３】
本明細書で使用される「ハロ」又は「ハロゲン」とはフルオロ、クロロ、ブロモ若しくはイオドであり、「カウンターイオン」とはクロライド、ブロマイド、ヒドロキシド、アセテイト、サルフェート等のような、小さく負に帯電した分子種を表すのに使用される。
【００９４】
本明細書で使用される「炭素環基」とは、そのいずれかが飽和、部分的に不飽和又は芳香族であるであろう、安定な３−乃至７−員単環あるいは二環、若しくは７−乃至１３−員二環若しくは三環を意図する。本明細書でいずれかで実証されるものに加え、そのような炭素環の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、アダマンチル、シクロオクチル、［３．３．０］ビシクロオクタニル、［４．３．０］ビシクロノナニル、［４．４．０］ビシクロデカニル、［２．２．２］ビシクロオクタニル、フルオレニル、フェニル、ナフチル、インダニル及びテトラヒドロナフチルが含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００９５】
本明細書で使用される「ヘテロサイクリック基」は、Ｎ、Ｏ若しくはＳから選択された原子を含む少なくとも一つを含む３乃至約８員環を、１乃至３（好ましくは縮合して）有する、飽和、部分的に不飽和、又は不飽和（芳香）基を含むことを意図する。窒素と硫黄へテロ原子は任意に酸化されていてもよい。この用語又は「ヘテロシクロアルキル」とは、飽和ヘテロサイクリック基を言及するのに使用される。
【００９６】
ヘテロサイクリック環は、安定な構造を生じるように、ヘテロ原子又は炭素原子でペンダント（pendant）基に結合されていてもよい。本明細書で記載されているヘテロサイクリック環は、生じる化合物が安定であれば、炭素原子又は窒素原子上で置換されていてもよい。ヘテロ環の窒素は任意に四級でもよい。本明細書で使用される「芳香ヘテロサイクリックシステム」という用語は、炭素原子と、Ｎ、Ｏ、Ｓからなるグループからそれぞれ選択された１乃至４のヘテロ原子を含む、安定な５−乃至７−員単環又は１０−乃至１４−員二環のヘテロサイクリック芳香環システムを含むことを意図する。芳香へテロ環内のＳ及びＯ原子の総数は、二より大きくなく、より好ましくは１より大きくないものが好まれる。
【００９７】
ヘテロ環の例には、本明細書でいずれかで実証されたものと、さらにアクリジニル、アゾシニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフラニル、ベンゾチオフェニル、ベンズオキサゾリル、ベンズチアゾリル、ベンズトリアゾリル、ベンズテトラゾリル、ベンズイソオキサゾリル、ベンズイソチアゾリル、ベンズイミダゾリニル、カルバゾリル、ＮＨ−カルバゾリル、カルボリニル、クロマニル、クロメニル、シンノリニル、デカヒドロキノリニル、２Ｈ、６Ｈ−１，５，２−ジチアジニル、ジヒドロフロ［２，３−ｂ］テトラヒドロフラン、フラニル、フラザニル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリル、１Ｈ−インダゾリル、インドレニル、インドリニル、インドリジニル、インドリル、３Ｈ−インドリル、イソベンゾフラニル、イソクロマニル、イソインダゾリル、イソインドリニル、イソインドリル、イソキノリニル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、モルフォリニル、ナフチリジニル、オクタヒドロイソキノリニル、オキサジアゾリル、１，２，３−オキサジアゾリル、１，２，４−オキサジアゾリル、１，２，５−オキサジアゾリル、１，３，４−オキサジアゾリル、オキサゾリジニル、オキサゾリル、オキサゾリジニル、ピリミジニル、フェナントリジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フタラジニル、ピペラジニル、ピペリジニル、プテリジニル、プリニル、ピラニル、ピラジニル、ピラゾリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリル、ピリダジニル、ピリドオキサゾ−ル、ピリドイミダゾ−ル、ピリドチアゾ−ル、ピリジニル、ピリジル、ピリミジニル、ピロリジニル、ピロリニル、２Ｈ−ピロリル、ピロリル、キナゾリニル、キノリニル、４Ｈ−キノリジニル、キノキサリニル、キヌクリジニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロイソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、６Ｈ−１，２，５−チアジアジニル、１，２，３−チアジアゾリル、１，２，４−チアジアゾリル、１，２，５−チアジアゾリル、１，３，４−チアジアゾリル、チアンスレニル、チアゾリル、チエニル、チエノチアゾリル、チエノオキサゾリル、チエノイミダゾリル、チオフェニル、トリアジニル、１，２，３−トリアゾリル、１，２，４−トリアゾリル、１，２，５−トリアゾリル、１，３，４−トリアゾリル及びキサンテニルが含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００９８】
好ましいヘテロサイクリック基には、ピリジニル、ピリミジニル、フラニル、チエニル、ピロリル、ピラゾリル、ピロリジニル、モルフォリニル、ピペリジニル、ピペラジニル及びイミダゾリルが含まれるが、これらに限定されるものではない。また、例えば上述したヘテロ環を含む縮合環及びスピロ化合物も含まれる。
【００９９】
本明細書で使用される「カルボサイクリックアリール」という用語には、環内にヘテロ原子を含まない、１乃至３の分離した又は縮合した環と、６乃至約１８の環原子を含む基を含む。特に好ましいカルボサイクリックアリール基には、フェニル及び、１−ナフチルと２−ナフチルを含むナフチルが含まれる。
【０１００】
「薬学的に許容される担体」とは、滅菌、ｐＨ、等張性、安定性等に関連して生体適合する溶液を言及し、溶剤、希釈剤（滅菌された生理食塩水、塩化ナトリウム液、リンガー液、デキストロース液、デキストロースと塩化ナトリウムの液、ラクテートリンガー液およびほかの水溶性緩衡液を含む）、分散剤、コーティング、抗生及び抗菌剤、等張剤等のいずれか及び全てを含む。薬学的に許容される担体にはまた、安定剤、保存剤、抗酸化剤、若しくは当業者によく知られたほかの添加剤、又は当業者によく知られたほかの賦形剤が含まれるだろう。
【０１０１】
本明細書で使用される「薬学的に許容される塩」は、親化合物がその非毒性の酸性又は塩基性塩を生成することで修飾された、開示された化合物の誘導体を言及する。薬学的に許容される塩の例には、アミンのような塩基性残基の無機若しくは有機酸塩、カルボキシル酸のような酸性残基のアルカル又はは有機塩等が含まれるが、これらに限定されるものではない。例えば、慣用的な非毒性の酸性塩には、ヒドロクロリック、ヒドロブロミッック、スルフリック、スルファミック、ホスホリック、ニトリックなどのような無機性酸由来のもの、アセティック、プロピオニック、サクシニック、グリコリック、ステアリック、ラクティック、マリック、タータリック、サイトリック、アスコルビック、パモイック、マレフィック、ヒドロキシマレイック、フェニルアセティック、グルタミック、ベンゾイック、サリシリック、メシリック、スルファニリック、２−アセトキシベンゾイック、フマリック、トルエンエスルホニック、メタンスルホニック、エタンジスルホニック、オキサリック、イセチオニック、ｎが０−４であるＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯＯＨ等が含まれるが、これらに限定されるものではない。本発明の薬学的に許容される塩は、慣用的な化学的手法によって、塩基性又は酸性部分を含む親化合物から合成されることができるだろう。一般的にそのような塩は、化学量論的な量の適切な塩基（Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ、若しくはＫヒドロキシド、カルボネート、ビカルボネート等のような）と親化合物の遊離酸の形態物と反応させることにより、又は化学量論的な量の適切な酸を親化合物の遊離塩基の形態物と反応させることにより、調製されることができる。そのような反応は典型的には水、有機溶媒、又はそれらの混合下で遂行される。一般的に、実施に際しては、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノール、又はアセトニトリルのような非水溶剤が好まれる。さらなる適した塩のリストは、たとえばRemington’s Pharmaceutical Sciences, 17th ed., Mack Publishing Company, Eaton, PA, p.1418 (1985)において見出されるだろう。
【０１０２】
上昇した若しくは抑制されたミトコンドリア活性と様々な疾患や障害との関連性から、ミトコンドリアの表面電位を評価できるイメージング剤及び当該薬剤を使用するイメージング手法は、細胞内におけるアポトーシスを引き起こす若しくは抑制することと関連する様々な疾患状態の存在を試験するための効率的な診断用の道具である。さらにミトコンドリア表面電位の変化をイメージ又は評価するのに使用されるのに適したイメージング剤は、ガン、心血管若しくは肝臓疾患、ＨＩＶ、ＡＩＤＳ、自己免疫疾患、変性疾患、腫瘍等の様々な疾患を調べるうえで使用されるのに適している。
【０１０３】
実施例
本発明は、いかなる場合においても限定としては解釈されるべきでない以下の実施例でさらに説明される。本出願を通じて引用された全ての参照文献（参照文献、特許公報、公開特許公報を含む）は、ここに参照文献として明白に挿入される。本発明の実施は、他に示されない限り、当業者に周知の慣用的な技術を利用するだろう。そのような技術は文献において完全に説明されている。
【実施例１】
【０１０４】
［１８Ｆ］３−フルオロプロピルトリフェニル−ホスホニウムイオン（［１８Ｆ］ＦＰＴＰ）
合成は、サイクロトロン標的から移送されたアニオン交換カラム（トラップアンドリリースカラム（ＤＷ−ＴＲＣ） D and W, Inc., Oakdale, TN, USA）由来の［１８Ｆ］フルオリドではじめられる。カラムは水溶性カリウムカルボネート（０．３ｍｌに２．３ｍｇが溶解している）で、Kryptofixを含む５ｃｃバイアルへと溶出される。Kryptofix、ホスホニウムカルボネート、［１８Ｆ］フルオリド混合物は１２０℃で乾燥され、０．５ｍｌのアセトニトリル中に７ｍｇのプロピルジトシレート（アルドリッチ）が添加される。８０℃で５分間加熱した後、０．５ｍｌのトルエン中の２１ｍｇトリフェニルホスフィン（アルドリッチ）が加えられる。アセトニトリルは留去され、トルエン混合物は３−５分沸騰するように熱せられる。トルエンを留去させてバイアルを冷やした後、０．５ｍｌの高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）溶液［アセトニトリル：水が３５：６５（０．１Ｍの蟻酸アンモニウム）］がバイアルへ加えられる。混合物は０．４５μｍのテフロンＨＰＬＣフィルター（アルテック１３ｍｍ）を通じてろ過され、調整されたＨＰＬＣカラム（ウオーターズノバパックＣ−１８  ６μＭ、７．８ｘ３００ｍｍ）へ精製のために７ｍｌ／分で添加される。生成物は、溶液の添加と除去ができるように変えられた回転エバポレーターで集められ、ＨＰＬＣ溶剤は留去され、滅菌された通常の生理食塩水に放射性標識されたホスホニウム塩が溶解される。原料の［１８Ｆ］フルオリドから算出される［１８Ｆ]ＦＰＴＰの集められた全体の消失放射化学的収率は、１２パーセントである。滅菌したバイアルへの滅菌したろ過（ポールゲルマン  ０．２μｍ  トフリン）の後、溶液は分析用ＨＰＬＣ［アセトニトリル：水が４０：６０（０．１Ｍの蟻酸アンモニウム）、ウオーターノバパックＣ−１８  ６０Ａ  ４μｍ、３．９ｘ１５０ｍｍ]にて３ｍｌ／分の速度で処理し、、３―フルオロプロピルトリフェニル−ホスホニウムブロミド［物理学的データ：融点３１３−３１６、Ｃ；１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、δ）１．８１−２．１７（ｍ、２Ｈ）、４．０１−４．１１（ｍ、２Ｈ）、４．７２−４．７５（ｍ、１Ｈ）、４．８７−４．９０（ｍ、１Ｈ）、７．６９−７．８８（ｍ、１５Ｈ）]の冷たい標準的な特徴をもつ溶液の既知の濃度で、放射化学、化学的純度、及び特異的な活性がチェックされる。本合成は式１において要約される。
【０１０５】
スキーム１：［１８Ｆ］アルキルホスホニウムイオンの合成
【化１６】
2005532262.tif 000009
【実施例２】
【０１０６】
［１８Ｆ］２−フルオロエチルトリフェニル−ホスホニウムイオン（［１８Ｆ］ＦＥＴＰ）
［１８Ｆ］ＦＥＴＰは、上述の実施例１において開示された［１８Ｆ］ＦＰＴＰの調製に使用された方法に従って調製された。
【実施例３】
【０１０７】
［１８Ｆ］２−フルオロブチルトリフェニル−ホスホニウムイオン（［１８Ｆ］ＦＢＴＰ）
［１８Ｆ］ＦＢＴＰは、上述の実施例１において開示された［１８Ｆ］ＦＰＴＰの調製に使用された方法に従って調製された。
【実施例４】
【０１０８】
［１８Ｆ］フルオロベンジルトリフェニルホスホニウムイオン
カリウムカルボネート／クリプトフィックスにおいて［１８Ｆ］フルオリドを集めて乾燥した後（実施例１に記載されたように）、０．２ｍｌのジメチルスルフォキシド（使用に先立ってバリウムオキシドから真空蒸留された）中のトリメチルアンモニウムベンザルデヒドトリフレート塩（７ｍｇ）が、混合物へ添加された。１２０℃で５分加熱した後、アルデヒドは５ｍｌのＨＰＬＣ水で希釈され、Ｃ−１８固相抽出カートリッジ（ウオーターズＣ−１８プラスＳｅｐ−Ｐａｋ）上で集められ、１０ｍｌのＨＰＬＣ水で洗浄され、カートリッジを３分間流れる不活性ガスで乾燥される。アルデヒドは２ｍｌのジエチルエーテル（アルドリッチ）でカートリッジから溶出され、それをアルコールへと還元するために、基本的なアルミナ（アルドリッチ−２００−４００ｍｇ）上で１０％のナトリウムホウ素ヒドリドを通過させられる。アルコールは１ｍｌのメチレンクロライド内のトリフェニルホスフィンジブロマイド（７５−１００ｍｇ）と５分間混合され、続いて［１８Ｆ］フルオロベンジルブロマイドへと変換される。シリカ固相抽出カートリッジ（ウオーターシリカクラシックＳｅｐ−Ｐａｋ）を通過させ、１ｍｌのメチレンクロライドで洗浄後、［１８Ｆ］フルオリネーテドベンジルブロマイドは、５ｍｌバイアル内で０．５ｍｌのトルエンに溶解された２１ｍｇのトリフェニルホスフィン（又はその類似体）へと加えられる。メチレンクロライド／エーテル溶液は、不活性ガス流で低温下留去され、バイアルはふたをして３−５分温められる。トルエンを留去してバイアルを冷却した後、０．５ｍｌの高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）溶媒［アセトニトリル：水が５０：５０（０．１Ｍの蟻酸アンモニウム）］がバイアルへ加えられる。混合物は０．４５μｍのテフロンＨＰＬＣフィルター（アルテック１３ｍｍ）でろ過され、精製のために調整されたＨＰＬＣカラム（ウオーターノバパックＣ−１８  ６μｍ、７．８ｘ３００ｍｍ）へ７ｍｌ／分で注入される。生成物は溶液の添加及び除去をできるように変えられた回転エバポレーター上で集められ、ＨＰＬＣ溶媒は留去され、放射性標識されたホスホニウム塩が滅菌された通常の生理食塩水に溶解される。滅菌したバイアルへの滅菌したろ過（ポールゲルマン  ０．２μｍ  トフリン）の後、溶液は分析用ＨＰＬＣ［アセトニトリル：水が４０：６０（０．１Ｍの蟻酸アンモニウム）、ウオーターノバパックＣ−１８  ６０Ａ  ４μｍ、３．９ｘ１５０ｍｍ］で、実施例１同様にｐ―フルオロベンジルトリフェニルホスホニウムイオンの公知の標準物質と比較して、３ｍｌ／分の速度で、放射化学、化学的純度、及び特異的な活性がチェックされる。原料の［１８Ｆ］フルオリドから算出される［１８Ｆ］フルオロベンジルトリフェニルホスホニウムイオンの集められた全体の消失放射化学的生産率は、１４パーセントである。［物理学的データ：融点３１３−３１６、Ｃ；１Ｈ  ＮＭＲ（Ｄ６−ｄｍｓｏ、δ）５．１７−５．２１（ｄ、２Ｈ）、６．９９−７．０８（ｍ、４Ｈ）、７．６７−７．９４（ｍ、１５Ｈ）］。本合成は式２において要約される。
【０１０９】
スキーム２：［１８Ｆ］アリールホスホニウムイオンの合成
【化１７】
2005532262.tif 000010
【実施例５】
【０１１０】
放射性標識されたジフェニル（ハロアルキル）（［１８Ｆ］フルオロベンジル）ホスホニウムイオン
放射性標識されたハロアルキルホスホニウムイオン誘導体は、実施例４に開示されたように１８Ｆ−フルオオベンジルハライドの合成により調節される。放射性標識されたベンジルハライドは、放射性標識されたリンを製造するためにジフェニルホスフィンへと付加され、次に放射性標識されたリンは適切なハロアルキルイオジドとの反応によりハロアルキルホスホニウムイオンへと変換されるであろう。放射性標識されたクロロアルキルホスホニウムイオンの合成は式３に要約される。様々な長さ、分岐及びハライド置換部位を有するアルキル鎖に付加されたクロロ、ブロモ、ヨウ素を含む他のハロアルキル種もまた調製されるであろう。
【０１１１】
スキーム３  ［１８Ｆ］ベンジルクロロアルキルホスホニウムイオンの合成
【化１８】
2005532262.tif 000011
【実施例６】
【０１１２】
放射性標識された［１８Ｆ］フルオロアルキル−トリピリジルホスホニウムイオン及び放射性標識された［１８Ｆ］フルオロベンジルトリピリジルホスホニウムイオン
ピリジル環を含む放射性標識されたホスホニウムイオンは、式４に示される一般化された反応によって調製される。放射性合成には１８Ｆ−フルオロアルキル（実施例１）と上記においてトリピリジルリンと共に記載されたベンジル部分（実施例４）の反応を含む。
【０１１３】
スキーム４  ［１８Ｆ］アルキル又はアリールトリピリジルホスホニウムイオンの合成
【化１９】
2005532262.tif 000012
【実施例７】
【０１１４】
放射性標識されたアンモニウムイオン
放射性標識されたホスホニウムイオンの調製のための実施例１乃至６に記載された工程はまた、式５で説明される四級アンモニウムイオンの調製においても適用可能である。四級アンモニウムイオンは、ホスホニウムイオンに匹敵する生体内分布性を有する。
Ｒ＝フェニル及び／またはアルキル部分
【０１１５】
式５  放射性標識されたアンモニウムイオンの合成
【化２０】
2005532262.tif 000013
Ｒは、フェニル及び／又はアルキル部分である。
【実施例８】
【０１１６】
生体全身のＰＥＴ／ＳＰＥＣＴイメージング
本発明の塩の分配に適する一つのイメージングプロトコールには、本塩を静脈投与し、ベッドポジションあたり数分静止した（static）スキャンを得ることが含まれる。正確なスキャン時間は、患者の大きさ、塩の投与量、イメージされる組織の性質により様々であろう。しかしながら霊長類、特にヒトのイメージングパラメータは放射線医学分野で他の放射性医薬と共にＰＥＴ及び／またはＳＰＥＣＴイメージングに精通した当業者により必要に応じて修正されるであろう。
【実施例９】
【０１１７】
１８Ｆ−ＦＢｎＴＰの放射性標識と、マウスへの薬剤の投与後の血漿における安定性
１８Ｆ−ＦＢｎＴＰの放射化学的純度と生体内における安定性がクロマトグラフィーにより測定された。
方法：
１８Ｆ−フルオロベンジルトリフェニルホスホニウム（１８Ｆ−ＦＢｎＴＰ）の調製：オルト位がＦ−１８で標識されたＦＢｎＴＰの合成は以下に概要を開示する。Ｆ−１８フルオリドをクリプトフィックス内で（フルオロアルキル誘導体と共に）集めた後、アセトニトリル中のニトロベンズアルデヒドが混合物へ添加された。加熱後、アルデヒドはアルコールへと還元され、続いて放射性標識されたベンジルハライドへと変換される。フルオリネートされたベンジルハライドは、トリフェニルリン又はその類似体とトルエン中で反応させられる。混合物は精製され、上述されたように品質の調整が行われる。
【０１１８】
【化２１】
2005532262.tif 000014
ｏ−Ｆ−１８−フルオロベンジルトリフェニルホスホニウムイオンの合成
【０１１９】
マウス血漿のサンプルは、ヘパリン化された全血液を集められた、追跡子の５、１５及び３０分ｐ．ｉ．から得られた。血漿タンパク質への結合を排除するために、血漿は固体ウレアに最終濃度が８Ｍウレアとなるように加えられた。プラズマ−ウレアはカラムスイッチＨＰＬＣシステム（ヒルトン２０００）へ導かれ、そこで血漿は、親油性溶質は保持する一方で極性種は結合できずに陽電子検出器を通過することで検出されるような、小さい捕獲カラム（オアシスソルベント、ウオーターコーポ）を通過させられる。４分後、捕獲カラムから血漿タンパク質と極性種はなくなり、捕獲カラムの内容物は、分析カラム（プロディジー  ＯＤＳ−３、フェノメネックス）を４０％アセトニトリルと６０％トリエチラミンアセテート緩衡液ｐＨ４．１で１ｍｌ／分で通過され、そこで親化合物と親油性代謝物の分離が行われる。分析カラムからの溶出物はまた、陽電子流検出器を通過する。個々の種類の割合は、各々のクロマトグラフィーでのピーク下の領域から決定される。結果：１８Ｆで標識されたＦＢｎＴＰの放射化学的な純度は９５％以上であった。血漿のクロマトグラフィーは、他のピークが検出されない総活性の９７％を包含する単一の放射性ピークを表した。図１は３０分ｐ．ｉ．で収集された血漿と、緩衡生理食塩水において同様の時間（３０分）インキュベートされた親化合物のクロマトグラムを表す。血漿の活性と親化合物は同じ時間（〜６分）でピークを生じる。
これらの放射性クロマトグラムはＦ−１８−ＦＢｎＴＰが高い放射化学的純度で標識され、生体内におけるマウスの追跡子の静脈注射後３０分以上安定であることのよい証明となる。
【実施例１０】
【０１２０】
ＦＢｎＴＰフルオリネーションの安定性
方法：マウスは尾の血管を通じて２５μＣｉのＦ−１８−ＰｈＣを５及び３０分ｐ．ｉ．で注入され、右及び左の大腿骨が除去され、骨の放射活性が標準（注入された投与量の１：１００）とともにγカウンターで計測された。並行して他のマウスの集団はフリーのフルオリド（Ｆ−１８）を注入された。それぞれの集団のマウス３匹がそれぞれの時間ポイントにおいて調べられた。放射活性は注入された投与量のパーセンテージ（％ＩＤ）として表され、総骨の取り込みは大腿骨ｘ２０における活性として計算された。
結果：図２は５及び３０分ｐ．ｉ．にける総骨取り込みを表す。Ｆ−１８のみを注入したマウスにおける骨取り込みと比較した、Ｆ−１８−ＰｈＣのわずかな骨取り込みは、ホスホニウム化合物のフルオリネーションの安定性を示している。骨におけるＦ−１８−ＦＢｎＴＰの最少骨取り込みは自由なフルオリドが欠乏していることを示し、フルオリネーションの安定性を意味している。
【実施例１１】
【０１２１】
ミトコンドリア膜電位（ＭＭＰ）−依存性取り込み
Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰの細胞取り込みのＭＭＰ−依存性が、ＭＭＰを選択的にだめにする公知のプロトノフォアであるＣＣＣＰを用いて調べられた。
方法：ヒト肺がんＨ５４９細胞（１０／ｍｌ）は０．１μＣｉ／ｍｌのＦ−１８−ＦＢｎＴＰと共に約３０分間インキュベートされた。懸濁液サンプル（１ｍｌ）はエッペンドルフチューブへ移され、３７０℃バス上におかれた。様々な濃度のＣＣＣＰ（３０，６０，９０，１２０μＭ）が懸濁液へ加えられた。ＣＣＣＰとの３０分のインキュベーション後、エッペンドルフチューブは１分間遠心され、ペレットと上澄み液の活性が即座に測定された。
結果：図３は様々な濃度のＣＣＣＰの存在下でのＦ−１８−ＦＢｎＴＰの細胞への取り込みを表す。ＣＣＣＰはＦ−１８−ＦＢｎＴＰ細胞性取り込みの投入量に対する減少依存性を誘導した。Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰ細胞性取り込みの非常に多くの部分（８６％）は、ＭＭＰ−依存性である。
【実施例１２】
【０１２２】
様々な追跡子と比較した、新規なＦ−１８−フルオロホスホニウムカチオンの生体内分布
方法：新規なホスホニウム化合物Ｆ−１８−フルオルベンジルトリフェニルホスホニウム（ＦＢｎＴＰ）とＦ−１８−フルオプロピルトリフェニルホスホニウムカチオン（ＦＰＴＰ）の生体内分布が成人マウスにおいて調べられ、Ｃ−１１−トリフェニルメチルホスホニウム（ＴＰＭＰ）、テトラフェニルホスホニウム（ＴＰＰ）そしてＴｃ−９９ｍ−セスタミビル（ＭＩＢＩ）追跡子と比較された。Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰは前述のように調製された。ＦＰＴＰの調製は以下に開示される。ＴＰＭＰは既に開示されているように調製された（Madar I, J Nucl Med. 1999; 40:1180-5）。ＴＰＰとＭＩＢＩは（ＮＥＮおよびデュポンから各々）から購入された。マウス五匹のうちの三匹が、個々の追跡子の生体内分布を調べるために使用された。無麻酔下で動物は追跡子溶液を静脈内投与され（ＦＢｎＴＰ又はＦＰＴＰ、ＴＰＭＰ２５μＣｉ、ＭＩＢＩ４０μＣｉ、ＴＰＰ２μＣｉ、全て容量０．２ｍＬの生理食塩水中）、注入の後６０分後に頚椎脱臼で殺された。興味深い器官と組織は取り除かれ、標準物質と共に（１：１０００）放射活性カウンターにより計測された（LKB Wallac, 1282 Compugamma CS）。
【０１２３】
Ｆ−１８−フルオプロピルトリフェニルホスホニウムイオン（ＦＰＴＰ）の調製：Ｆ−１８−ＦＰＴの合成スキームは以下に示される。Ｆ−１８−ＦＰＴＰは最初に非放射活性化合物、１−フルオロー３−ブロモプロパンとトリフェニルホスフィンから生成されるフルオロプロピルトリフェニルホスホニウムブロマイドとして調製された。冷却した化合物は、ＨＰＬＣ手法と同様に、プロトン及びカーボン１３ＮＭＲで特徴づけられた。この標準物質は、放射性標識されたＦ−１８−ＦＰＴＰの精製、品質調整及び特別な活性の決定に、比較対照として使用された。Ｆ−１８−ＦＰＴＰは図３に記載されるように調製された。端的には、アセトニトリル中の１，３−ジトシルプロパンがＦ−１８−フルオライド、クリプトフィックス及び炭酸カリウムを含む乾燥したバイアルへ添加された。ヒートガン上で４分間８０℃に加熱した後、トルエン中のトリフェニルホスフィンがバイアルに添加された。５分後、溶液量は数μリットルまでに減少させられた。室温まで冷却後、ＨＰＬＣ溶媒がバイアルへ加えられた。混合物は０．４５ミクロンフィルターを通してろ過され、分取用（semi-preparative）ＨＰＬＣカラムへ注入された。生成物であるＦ−１８−ＦＰＴＰは集められ、溶媒が留去され、残った乾燥したＦ−１８−ＦＰＴＰは滅菌した通常の生理食塩水に再溶解された。溶液は滅菌された０．２２ミクロンフィルターを通じて滅菌した空のバイアルへとろ過された。分取物は分析用ＨＰＬＣにより化学的及び放射化学的純度を決定するために取り出された。同時に特有の活性が決定された。
【０１２４】
【化２２】
2005532262.tif 000015
Ｆ−１８−フルオプロピルトリフェニルホスホニウムイオンの合成
【０１２５】
結果：追跡子の生体内分布は表１に開示されている。我々のマウスにおける生体内分布の比較研究は、Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰがＣ−１１−ＴＰＭＰよりもよりよく、ＰＥＴ潅流剤として機能することを示している。Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰの心臓における取り込みは、他の追跡子、Ｃ−１１−ＴＰＭＰのものよりも非常に大きく、一方で血液からのクリアランスは、Ｃ−１１−ＴＰＭＰと同程度である。多くの研究者がアポトーシスは急激な心筋梗塞及び心臓疾患のほかの形態の病因において重要な役割を果たしていることを報告している。これらのデータはＦ−１８−ＦＢｎＴＰが心筋潅流追跡子と同様にＭＭＰ機能と関連して、アポトーシスを含む心筋疾患を評価するのに潜在的な有用性を持つことを示唆している。
【０１２６】
【表１】
2005532262.tif 000016
【実施例１３】
【０１２７】
Ｆ−１８−ホスホニウムカチオンを使用する、炎症から腫瘍の区別化
発ガン物質ニトロソメチルウレア（ＮＭＵ）は、メスのラットの乳腺においてのみ、ガン性腫瘍を誘導する。それゆえ同所性ＮＭＵ乳房腫瘍は、がん細胞を有する乳腺と、健常乳腺における放射活性の蓄積を対比することにより腫瘍選択的追跡子を評価するための優れたモデルである。フリュンドコンプリートアジュバント（ＦＣＡ）はラットにおいてよく研究された炎症剤である。ＮＭＵ−ベアリングラットにおけるＦＣＡ炎症の誘導は、炎症からガンを区別化する追跡子能力を直接的に定量できるようにする。
【０１２８】
方法：０．１ｍｌのニトロソメチルウレア（ＮＵＭ）がメスラット（１５０ｇ）に腹腔内投与された。腫瘍が約１乃至１．５ｃｍの大きさに達したときに、ＦＣＡが後ろ足の裏（footpat）に注入された（０．１５ｍｌ）。取り込みアッセイはそれから３日後に行われた。Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰ（０．２５ｍＣｉ）は尾の血管を通じて注入された。６０分後、腫瘍、炎症組織、及び反対側の足の健常筋肉組織（対照）が氷上に集められ、重さが量られ、標準物質と共にガンアカウンターにより計測された。
【０１２９】
結果：図４は、悪性乳腺（腫瘍）、健常乳腺（対照乳腺）、炎症部位（炎症）におけるＦ−１８−ＦＢｎＴＰ活性を筋肉に対してノーマライズしたものを表す。Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰの腫瘍における取り込みは、健常乳腺に比較して４倍高く、炎症細胞に比較して３倍高い。Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰの健常乳腺及び炎症筋肉に対して乳腺ガンにおける異なる取り込みは、本発明の有効性のよい証明である。
【０１３０】
ＦＣＡで誘導された炎症と健常組織におけるＦ１８−ＦＤＧと比較した、新規なＦ−１８−ホスホニウムカチオンであるＦ−１８−ＦＢｎＴＰとＦ−１８−フルオロプロピルトリフェニルホスホニウム（Ｆ−１８−ＦＰＴＰ）の蓄積が、表２に示される。炎症の誘導と活性の計測は、上述したように行われた。
【０１３１】
フルオロホスホニウム化合物はＦＤＧに比べてより少なく炎症において蓄積する（表２）。これらのデータは我々のクレームに対して、Ｆ−１８−ホスホニウム化合物が炎症から腫瘍を区別化するのに有用であり、Ｆ−１８−ＦＤＧの主要な欠点を解消するであろうという強力な証拠を提供する。
【０１３２】
【表２】
2005532262.tif 000017
【実施例１４】
【０１３３】
生体内における化学療法薬タキセターに対する肺ガン性腫瘍の応答の検出
方法：２ｘ１０６ヒト肺ガンＡ５４９細胞が１２匹のヌードマウスに皮下(s.q.)接種する。腫瘍の大きさが約５−１０ｍｍに達したときに、６匹のマウスにはタキセターが静脈内投与され、他の６匹のマウスは対照とされた。取り込みアッセイはそれから４８時間後に行われた。Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰ２５μＣｉは、静脈内投与され、腫瘍及び筋肉組織は６０分後に取り出された。
結果：図５は筋肉に対してノーマライズされた腫瘍活性を示す。タキセターは非処置のマウスに比べて、腫瘍におけるＦ−１８−ＦＢｎＴＰを約５０％減少させた。
【実施例１５】
【０１３４】
アンドロジェン枯渇により誘導されるアポトーシスの検出
方法：オスのラットは精巣除去され、４日後に取り込みアッセイが行われた。前立腺の腹面部（ＶＰ）、前面の（ＡＰ）、背面の（ＤＬＰ）裂片が後ろ足の筋肉と共に取り出された。
組織サンプルにおいて追跡子活性を計測後、ＴＵＮＥＬ染色が行われ、腹面部及び前の裂片におけるアポトーシス細胞画分が測定された。
結果：図６のデータは、筋肉に対してノーマライズされた、９匹の処置された及び８匹の対照ラットの平均である。精巣除去は腹面において裂片特異的減少を誘導したが、前の及び背面の裂片においては誘導しなかった。これらの知見は染色ヒストロジカルセクションにおいて計測されたアポトーシス細胞のフラクションと一致している。ＡＰ裂片では細胞のたった３．３％±１．７％がＤＮＡラダリングを示した（図８）のに対して、ＶＰ裂片においては、細胞の１２．４％±３．８％がＤＮＡラダリングを示した（図７）。
【実施例１６】
【０１３５】
前立腺ガンにおけるＦ−１８−ＦＢｎＴＰの特異性
上述したデータはＦ−１８−ＰｈＣが動物体におけるアポトーシス過程を検出できることを示す。さらに前立腺においては、Ｆ−１８−ＰｈＣ蓄積における変化が、標的組織におけるアポトーシスの程度と相関している。これらのデータは、Ｆ−１８−ＰｈＣが前立腺ガンの、そしておそらく同様に他のタイプのガンにおける化学療法の有効性を測定するためのＰＥＴ追跡子として適していることを示唆する。しかしながら、アポトーシスの程度を正確に報告できる追跡子の能力は、腫瘍に対する追跡子の選択性に依存するだろう。この問に答えるために、Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰの腫瘍選択性が前立腺ガンの同所性モデルにおいて調べられた。
【０１３６】
方法：２ｘ１０６細胞は無麻酔下でヌードマウスの前立腺上皮組織へ注入された。腫瘍が約５ｍｍの大きさに達したときに、上述したような取り込みアッセイが行われた。Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰ及びＦ−１８−ＦＤＧの腫瘍選択性が比較された（個々の集団において３匹）。
【０１３７】
結果：図９は、筋肉に対してノーマライズした正常および悪性前立腺における追跡子の蓄積を示す。正常前立腺組織に対する悪性前立腺組織での取り込み比は、Ｆ−１８−ＰｈＣでは２．５であり、ＦＤＧでは１．２５であった。このデータは前立腺ガンを検出し、処置に対する応答を測定するためにＦ−１８−ＰｈＣが適していることをさらに支持するものである。
【実施例１７】
【０１３８】
心筋におけるＣ−１１−ＴＰＭＰ取り込み反応速度論
我々は、ＰＥＴ（Kraws、１９９４）を用いてイヌにおける局所的心筋流を評価するためのＣ−１１−トリフェニルホスホニウムカチオン（ＴＰＭＰ）の性能を調べた。
方法：Ｃ−１１−ＴＰＭＰ４ｍＣｉは静脈投与され、増加する持続性（１５秒から２０分）のダイナミックなイメージが、８５分全時間を通じて得られた。イメージはＧＥ  ４０９６＋ＰＥＴスキャナー（１５スライス、６．５ｍｍのスライス厚さ）において得られた。イメージはバックプロジェクションを使用して再構築され、減衰を修正された。方法の詳細な説明は、Kraus,１９９４において開示される。
結果：投与後５，３０、６０分での心臓の軸上の部位が図１０に示される。これらのイメージは、周囲の肺組織と非常に対照的に心筋をよく視覚化する。安定水準に達した間、心臓／肺の比は＞１４：１であり、心臓／血液は＞１００：１であった。
【０１３９】
心筋血流の機能としてのイヌ心臓におけるＣ−１１−ＴＰＭＰの抽出画分が図１１に示される。ベースラインの条件下（血流速＝６９ｍｌ／分／１００ｇ）、抽出画分は非常に高い（９１％）。流れにおける５倍の増加（アデノシンによる）は、抽出画分の３９％減少をもたらした。
【０１４０】
心筋血流とＣ−１１−ＴＰＭＰの心臓における取り込みの関係を調べるために、ＬＡＤが塞がれ、ミクロスフェアに対する組織サンプルにおけるＣ−１１−ＴＰＭＰ蓄積が局所的心筋血流を決定した。ＬＡＤが塞がれた５分後（図１２）に、顕著な関連（ｒ＝０．９３、ｐ＜０．０１）が見出された。非梗塞した心筋／梗塞した心筋の比は、１２．１±２．４であった。
【０１４１】
これらのデータは、現在使用されているほかのＳＰＥＣＴ潅流剤と比較して、心筋血流を評価するための潅流剤としてのホスホニウムカチオンの優れた特徴を指摘する。ベースラインの流れにおけるタリウム２０１抽出は約８０％であり、流速が５倍に上昇すると約６０％に減少する。通常の流れでのＭＩＢＩ抽出は約６０％であり、高い流速では４０％へと減少する。これらのＳＰＥＣＴ潅流剤に勝るＣ−１１−ＴＰＭＰ  ＰＥＴ技術の利点は、（１）Ｃ−１１−ＴＰＭＰの全体より高い心筋抽出、（２）心筋における延長されたＣ−１１−ＴＰＭＰの保持、（３）心筋の虚血部位のよりよい記録のためのＰＥＴスキャナーのよりよい時間的な、空間的な解明、である。
【実施例１８】
【０１４２】
心筋層におけるＦ−１８−ＦＢｎＴＰ取り込み反応速度論
方法：モングレル犬（ＢＷ＝３５ｋｇ）は、Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰを３−４ｍＣｉ投与された。イメージはＧＥ４０９６＋スキャナー（１５スライス、６．５ｍｍスライス厚さ）で得られた。増加継続（１秒から２０分）のＰＥＴスキャンは、投与後８５分の全時間を通じて得られた。最初の３分間は、数秒ごとに動脈の血液サンプル（容量０．５ｍｌ）が集められ、イメージング調査の残りの時間では徐々に間隔が広げられた（１乃至１０分）。Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰの血管および心筋の反応速度論はＲＯＩ法を用いて分析された。
結果：Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰは血液プールから迅速に消えることを示した（図１３）。Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰは心筋において迅速に蓄積し、数分で平衡に達し、それはスキャン時間の間、維持された（図１４）。迅速な取り込みが、左及び右の心室の両方で見られた（図１５）。対照的に、Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰは、隣接した肺と同様に心房から迅速に消失した（図１６）。注入後６０−８５分での、心筋の心房及び肺に対する比は、＞１５：１であった。結果的に、Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰは、優れた視覚的鮮明さを有する高い対比の心臓のイメージを提供した。
【実施例１９】
【０１４３】
心臓疾患におけるＦ−１８−ＦＢｎＴＰ心筋蓄積
４週間にわたるモングレル犬の心臓の早い速度（２１０ｂｐｍ）のペーシングは、心臓疾患のよく確立されたモデルである。このモデルの利点は、心筋障害が、冠動脈の狭窄や関連した虚血を伴わないアポトーシスのみを含むことである。それゆえ、このモデルでは、ＦＢｎＴＰ取り込みにおけるアポトーシスの影響を取り出すことができる。
方法：犬の調製及びデータ取得は上述したように行われた。モングレル犬は肋骨内（case）にペースメーカーを装着され、ＦＢｎＴＰ  ＰＥＴスキャン（上述した）に供された。ベースラインスキャンに続いて、犬の心臓は４週間２１０ｂｐｍのペースにされ、二番目のスキャンが得られた。
結果：図１７は、４週間のペーシングの前及び後でのＦＢｎＴＰの短軸イメージを示す。ペーシングはＦＢｎＴＰ取り込みにおいて劣化した壁のほとんどを通じて、４０−６０％の顕著な取り込み減少をもたらした（図１８−１９、表３）。ＰＥＴスキャンがゲートされなかったにも関わらず、ＦＢｎＴＰの優れた潅流能力とその結果の心筋と左心室壁のすばらしい鮮明さのおかげで、左心室壁が薄くなることと、左心室の膨張を含む心臓疾患に典型的な心筋層のペース誘導された再モデリングが鮮明に見られるであろう。
【０１４４】
さらに、ペーシングは全ての劣化した壁を通じてＦ−１８−ＦＢｎＴＰの蓄積の顕著な現象を誘導し、これはこの画分における筋細胞のアポトーシスを仲介する心臓疾患の助長された過程を示している。図１８は、ペーシングの前及び後に表れたイメージを示している。Ｆ−１８−ＦＢｎＴＰ取り込みにおける顕著な減少が、劣った壁において見出される。
【０１４５】
心筋層におけるＦＢｎＴＰの定量が、一緒に記録された心筋イメージにある関心ある領域を使用して行われ、その活性はペーシングの前及び後において注入された容量に対してノーマライズされる。ＲＯＩ配置の例は図１８に示される。
心筋ページングは劣化した壁において４０乃至６０％の顕著な（ｐ＜０．００１）減少を誘導した（表３参照）。
【０１４６】
【表３】
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【０１４７】
本出願において述べられる、特許を含む全ての論文と参考文献の開示は、参考として本明細書に取り込まれる。
【０１４８】
本発明及びその製造及び使用の方法と過程は、従事する当業者がそれを製造および使用できるような、完全で、明確、簡潔、かつ正確な用語でここに開示される。以上の記載は本発明の好ましい態様を示し、その修正は請求の範囲に開示される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行われるだろう事が理解される。発明としての主題を、よりはっきり指摘し、はっきりとクレームするために、本発明の請求の範囲を記述する。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
図１乃至１９は、以下に続く実施例９乃至１９の結果を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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