(57)【要約】  異常なコリン代謝に関連する疾患状態の陽電子放出型断層撮影（ＰＥＴ）又は単一光子放出型コンピューター断層撮影（ＳＰＥＣＴ）イメージング（例えば、前立腺、胸、脳、食道、卵巣、子宮内膜、肺及び前立腺癌−原発性腫瘍、結節性疾患又は転移の腫瘍イメージング）のための新規放射性トレーサー。本発明はまた、新規放射性トレーサーの中間体、前駆体、医薬組成物、製造方法、及び使用方法についても記載する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（ＩＩ）の化合物。
【化１】
2013537239.tif 000034
式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は各々独立に水素又は重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８、−ＣＨ（Ｒ８）２又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８は独立に水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍは１〜４の整数である。
【請求項２】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々独立に水素であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８が水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍが１〜４の整数である、請求項１記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ１及びＲ２が各々水素であり、
Ｒ３及びＲ４が各々重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８が水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍが１〜４の整数である、請求項１記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８が水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍが１〜４の整数である、請求項１記載の化合物。
【請求項５】
次の式（ＩＩａ）で表される、請求項１記載の化合物。
【化２】
2013537239.tif 000035
【請求項６】
次の式（ＩＩｂ）の化合物。
【化３】
2013537239.tif 000036
式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は各々独立に水素又は重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８、−ＣＨ（Ｒ８）２又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８は独立に水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍは１〜４の整数であり、
Ｐｇはヒドロキシル保護基である。
【請求項７】
Ｐｇがｐ−メトキシベンジル（ＰＭＢ）、トリメチルシリル（ＴＭＳ）又はジメトキシトリチル（ＤＭＴｒ）基である、請求項６記載の化合物。
【請求項８】
Ｐｇがｐ−メトキシベンジル（ＰＭＢ）基である、請求項６記載の化合物。
【請求項９】
次の式（ＩＩｃ）の化合物。
【化４】
2013537239.tif 000037
式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は各々独立に水素又は重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８、−ＣＨ（Ｒ８）２又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８は、独立に、水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍは１〜４の整数であるが、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々水素であるときはＲ５、Ｒ６及びＲ７は各々水素ではなく、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々重水素であるときはＲ５、Ｒ６及びＲ７は各々水素ではないことを条件とする。
【請求項１０】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々独立に水素であり、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々水素ではない、請求項９記載の化合物。
【請求項１１】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々重水素（Ｄ）であり、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々水素ではない、請求項９記載の化合物。
【請求項１２】
Ｒ１及びＲ２が各々水素であり、Ｒ３及びＲ４が各々重水素（Ｄ）である、請求項９記載の化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常なコリン代謝に関連する疾患状態の陽電子放出型断層撮影（ＰＥＴ）又は単一光子放出型コンピューター断層撮影（ＳＰＥＣＴ）イメージング（例えば、前立腺、乳腺、脳、食道、卵巣、子宮内膜、肺及び前立腺癌−原発性腫瘍、結節性疾患又は転移の腫瘍イメージング）のための新規放射性トレーサーについて記載する。本発明はまた、その新規放射性トレーサーの中間体、前駆体、医薬組成物、製造方法、及び使用方法についても記載する。
【背景技術】
【０００２】
コリンキナーゼ（ＥＣ  ２．７．１．３２）活性の生合成産物であるホスホコリンは幾つかの癌で上昇し、膜ホスファチジルコリンの前駆体である（Ａｂｏａｇｙｅ，  Ｅ．Ｏ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ  １９９９；  ５９：８０−４；  Ｅｘｔｏｎ，  Ｊ．Ｈ．，  Ｂｉｏｃｈｉｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ａｃｔａ  １９９４；  １２１２：２６−４２；  Ｇｅｏｒｇｅ，  Ｔ．Ｐ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｂｉｏｃｈｉｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ａｃｔａ  １９８９；  １０４：２８３−９１；  ａｎｄ  Ｔｅｅｇａｒｄｅｎ，  Ｄ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ｂｉｏｌ  Ｃｈｅｍ    １９９０；  ２６５（１１）：６０４２−７）。コリンキナーゼの過剰発現及び酵素活性の上昇が前立腺、乳腺・胸、肺、卵巣及び結腸癌で報告されており（Ａｏｙａｍａ，  Ｃ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｒｏｇ  Ｌｉｐｉｄ  Ｒｅｓ  ２００４；  ４３（３）：２６６−８１；  Ｇｌｕｎｄｅ，  Ｋ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ  ２００４；  ６４（１２）：４２７０−６；  Ｇｌｕｎｄｅ，  Ｋ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ  ２００５；  ６５（２３）：  １１０３４−４３；  Ｉｏｒｉｏ，  Ｅ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ  ２００５；  ６５（２０）：  ９３６９−７６；  Ｒａｍｉｒｅｚ  ｄｅ  Ｍｏｌｉｎａ，  Ａ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｂｉｏｃｈｅｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ｒｅｓ  Ｃｏｍｍｕｎ  ２００２；  ２９６（３）：  ５８０−３；  ａｎｄ  Ｒａｍｉｒｅｚ  ｄｅ  Ｍｏｌｉｎａ，  Ａ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｌａｎｃｅｔ  Ｏｎｃｏｌ  ２００７；  ８（１０）：  ８８９−９７）、悪性の形質転換及び進行を伴うホスホコリンレベルの上昇の主たる原因である。癌細胞におけるホスホコリンレベルの上昇はまたホスホリパーゼＣを介した分解の増大にも起因する（Ｇｌｕｎｄｅ，  Ｋ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ  ２００４；  ６４（１２）：４２７０−６）。
【０００３】
この表現型、及び低下した尿の排泄のため、［11Ｃ］コリンは前立腺癌の陽電子放出型断層撮影（ＰＥＴ）及びＰＥＴ−コンピューター断層撮影（ＰＥＴ−ＣＴ）イメージング、並びにそれよりは少ないが脳、食道、及び肺癌のイメージングのための重要な放射性トレーサーとなっている（Ｈａｒａ，  Ｔ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  ２０００；  ４１：１５０７−１３；  Ｈａｒａ，  Ｔ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  １９９８；  ３９：９９０−５；  Ｈａｒａ，  Ｔ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  １９９７；  ３８：８４２−７；  Ｋｏｂｏｒｉ，  Ｏ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃａｎｃｅｒ  Ｃｅｌｌ  １９９９；  ８６：１６３８−４８；  Ｐｉｅｔｅｒｍａｎ，  Ｒ．Ｍ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  ２００２；  ４３（２）：１６７−７２；  ａｎｄ  Ｒｅｓｋｅ，  Ｓ．Ｎ．  Ｅｕｒ  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  Ｍｏｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ２００８；  ３５：１７４１）。特異的なＰＥＴシグナルは、放射性トレーサーの輸送とコリンキナーゼによる［11Ｃ］ホスホコリンへのリン酸化に起因する。
【０００４】
しかしながら、興味深いことは、［11Ｃ］コリン（並びにフルオロ類似体）が主に腎臓及び肝臓組織でコリンオキシダーゼ（下記図１参照）（ＥＣ  １．１．３．１７）により［11Ｃ］ベタインに酸化され、代謝産物が放射性トレーサーの注入後すぐに血漿中で検出可能なことである（Ｒｏｉｖａｉｎｅｎ，  Ａ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ２０００；  ２７：２５−３２）。このため、後期イメージングプロトコル（ｌａｔｅ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用する場合、親の放射性トレーサー及び異化産物の相対的な寄与の識別が困難になる。
（図１）
2013537239.tif 000002
炭素−１１の短い物理的半減期（２０．４分）を克服するために下記式の［18Ｆ］フルオロメチルコリン（［18Ｆ］ＦＣＨ）が開発され（ＤｅＧｒａｄｏ，  Ｔ．Ｒ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ  ２００１；  ６１（１）：１１０−７）、この比較的新しい放射性トレーサーを用いた幾つかのＰＥＴ及びＰＥＴ−ＣＴ研究が発表されている（Ｂｅｈｅｓｈｔｉ，  Ｍ．，    ｅｔ  ａｌ．，  Ｅｕｒ  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  Ｍｏｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ２００８；３５（１０）：１７６６−７４；  Ｃｉｍｉｔａｎ，  Ｍ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｅｕｒ  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  Ｍｏｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ２００６；  ３３（１２）：１３８７−９８；  ｄｅ  Ｊｏｎｇ，  Ｉ．Ｊ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｅｕｒ  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  Ｍｏｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ２００２；  ２９：１２８３−８；  ａｎｄ  Ｐｒｉｃｅ，  Ｄ．Ｔ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ｕｒｏｌ  ２００２；  １６８（１）：２７３−８０）。フッ素−１８のより長い半減期（１０９．８分）は、全身循環における親のトレーサーの充分なクリアランスが起こったときに腫瘍の遅れたイメージングを許容する上で潜在的に有利であると考えられた（ＤｅＧｒａｄｏ，  Ｔ．Ｒ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  ２００２；  ４３（１）：９２−６）。
【０００５】
【化１】
2013537239.tif 000003
国際公開第２００１／８２８６４号は、１８Ｆ標識コリン類似体、例えば［１８Ｆ］フルオロメチルコリン（［１８Ｆ］−ＦＣＨ）並びに体内でのコリンプロセッシングに影響する新生物及び病態生理学の非侵襲的検出及び局在化のための造影剤（例えば、ＰＥＴ）としてのその用途を記載している（抄録）。国際公開第２００１／８２８６４号はまた、１８Ｆ標識ジ重水素化コリン類似体、例えば［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリン（［18Ｆ］ＦＤＣ）（以下、「［18Ｆ］Ｄ２−ＦＣＨ」という。）も記載している。
【０００６】
【化２】
2013537239.tif 000004
様々な条件下でのコリンの酸化、例えば、コリン及び［１，２−2Ｈ４］コリンの相対的酸化安定性が研究されている（Ｂｅｈｅｓｈｔｉ，  Ｍ．，    ｅｔ  ａｌ．，  Ｅｕｒ  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  Ｍｏｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ２００８；３５（１０）：１７６６−７４；  Ｃｉｍｉｔａｎ，  Ｍ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｅｕｒ  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  Ｍｏｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ２００６；  ３３（１２）：１３８７−９８；  ｄｅ  Ｊｏｎｇ，  Ｉ．Ｊ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｅｕｒ  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  Ｍｏｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ２００２；  ２９：１２８３−８；  ａｎｄ  Ｐｒｉｃｅ，  Ｄ．Ｔ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ｕｒｏｌ  ２００２；  １６８（１）：２７３−８０）。β−二次同位体効果は〜１．０５であるので、一次同位体効果が８〜１０である点で余分な重水素置換の影響は理論上無視できることが判明した（Ｆａｎ，  Ｆ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ２００５，  １２７，  １７９５４−１７９６１）。
【０００７】
［18Ｆ］フルオロメチルコリンは今や腫瘍状態をイメージングするために広くクリニックで使用されている（Ｂｅｈｅｓｈｔｉ，  Ｍ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ  ２００８，  ２４９，  ３８９−９０；  Ｂｅｈｅｓｈｔｉ，  Ｍ．，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｅｕｒ  Ｊ  Ｎｕｃｌ  Ｍｅｄ  Ｍｏｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ２００８，  ３５，  １７６６−７４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００６／０８２１０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以下に記載する通り、新規前駆体化合物を提供する。これらの新規前駆体化合物は、例えば、18Ｆ−放射性標識放射性トレーサーの合成に使用することができ、トレーサーは、コリン代謝のＰＥＴイメージングに使用できる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はさらに、次の式（ＩＩ）の前駆体化合物を提供する。
【００１１】
【化３】
2013537239.tif 000005
式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は各々独立に水素又は重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８、−ＣＨ（Ｒ８）２又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８は独立に水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍは１〜４の整数である。
【００１２】
本発明はさらに、式（ＩＩ）の前駆体化合物の製造方法を提供する。
【００１３】
本発明はさらに、式（ＩＩ）の前駆体化合物と薬学的に許容される担体又は賦形剤とを含む医薬組成物を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、主要なコリン代謝産物の化学構造及びその経路を示す。
【図２】図２〜図３は、テトラ重水素化コリン前駆体のＮＭＲ分析を示す。図２は1ＨＮＭＲスペクトルであり、図３は13ＣＮＭＲスペクトルである。いずれのスペクトルもＣＤＣｌ３中で得た。
【図３】図２〜図３は、テトラ重水素化コリン前駆体のＮＭＲ分析を示す。図２は1ＨＮＭＲスペクトルであり、図３は13ＣＮＭＲスペクトルである。いずれのスペクトルもＣＤＣｌ３中で得た。
【図４】図４は、［18Ｆ］フルオロメチルトシレート（９）及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（Ｄ４−ＦＣＨ）の合成のＨＰＬＣプロフィールであり、（Ａ）１５分後の（９）の合成の放射性ＨＰＬＣプロフィール、（Ｂ）１５分後の（９）の合成のＵＶ（２５４ｎｍ）プロフィール、（Ｃ）１０分後の（９）の合成の放射性ＨＰＬＣプロフィール、（Ｄ）粗製の（９）の放射性ＨＰＬＣプロフィール、（Ｅ）注射用に処方した（９）の放射性ＨＰＬＣプロフィール、（Ｆ）処方後の屈折率プロフィール（陽イオン検出モード）を示す。
【図５ａ】図５ａは、保護されてない前駆体を介する［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（Ｄ４−ＦＣＨ）の生成のための、本発明の完全に組み立てられたカセットの絵である。
【図５ｂ】図５ｂは、ＰＭＢで保護された前駆体を介する［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（Ｄ４−ＦＣＨ）の生成のための、本発明の完全に組み立てられたカセットの絵である。
【図６】図６は、過マンガン酸カリウム酸化研究の代表的な放射性ＨＰＬＣ分析を示す。上図列は、［18Ｆ］フルオロメチルコリン（［18Ｆ］ＦＣＨ）及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ）の対照試料、すなわち時間ゼロ（０分）における反応混合物の抽出物である。下図列は、２０分処理後の抽出物である。左側は［18Ｆ］フルオロメチルコリン（［18Ｆ］ＦＣＨ）、右側は［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ）である。
【図７】図７は、過マンガン酸カリウムの存在下における［18Ｆ］フルオロメチルコリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンの化学的酸化電位を示す。
【図８】図８は、コリンオキシダーゼの存在下における［18Ｆ］フルオロメチルコリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンの経時的安定性アッセイであり、親の化合物からそれぞれのベタイン類似体への変換を示している。
【図９】図９は、コリンオキシダーゼ研究の代表的な放射性ＨＰＬＣ分析を示す。上図列は、［18Ｆ］フルオロメチルコリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンの対照試料、すなわち時間ゼロ（０分）における反応混合物の抽出物である。下図列は４０分処理後の抽出物である。左側は［18Ｆ］フルオロメチルコリン、右側は［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンである。
【図１０】図１０の上図は、マウスにトレーサーを静脈注射した１５分後に得られたマウス血漿試料中における、［18Ｆ］フルオロメチルコリン（ＦＣＨ）から［18Ｆ］ＦＣＨ−ベタインへの、及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（Ｄ４−ＦＣＨ）から［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ−ベタインへの代謝の、放射性ＨＰＬＣによる分析である。下図は、血漿中における、親のトレーサー［18Ｆ］フルオロメチルコリン（ＦＣＨ）及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（Ｄ４−ＦＣＨ）の、代謝産物［18Ｆ］ＦＣＨ−ベタイン（ＦＣＨＢ）及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨベタイン（Ｄ４−ＦＣＨＢ）への変換の概要である。
【図１１】図１１は、ＨＣＴ−１１６腫瘍担持マウスにおける［18Ｆ］フルオロメチルコリン（ＦＣＨ）、［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリン（Ｄ２−ＦＣＨ）及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（Ｄ４−ＦＣＨ）の生体内分布の経時変化である。挿入図は評価のために選択された時点である。Ａ）［18Ｆ］フルオロメチルコリンの生体内分布、Ｂ）［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリンの生体内分布、Ｃ）［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンの生体内分布、Ｄ）チャートＡ〜Ｃの［18Ｆ］フルオロメチルコリン（ＦＣＨ）、［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリン（Ｄ２−ＦＣＨ）及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（Ｄ４−ＦＣＨ）の腫瘍取込の経時変化である。約３．７ＭＢｑの［18Ｆ］フルオロメチルコリン（ＦＣＨ）、［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリン（Ｄ２−ＦＣＨ）及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（Ｄ４−ＦＣＨ）を覚醒したオスのＣ３Ｈ−Ｈｅｊマウスに注射し、示した時点でイソフルオラン麻酔下に犠牲にした。
【図１２】図１２は、放射性ＨＰＬＣクロマトグラムであり、ｐ．ｉ．（注射後）３０分で正常な白色マウスから取った組織内のコリン放射性トレーサー代謝産物の分布を示す。上図列は放射性トレーサー標準、中央の列は腎臓抽出物、下図列は肝臓抽出物である。左側は［18Ｆ］ＦＣＨ、右側は［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨである。
【図１３】図１３は、放射性ＨＰＬＣクロマトグラムであり、注射後３０分のＨＣＴ１１６腫瘍内のコリン放射性トレーサーの代謝産物分布を示す。上図列は純粋な放射性トレーサー標準、下図列は３０分腫瘍抽出物であり、左側は［18Ｆ］ＦＣＨ、中央は［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ、右側は［11Ｃ］コリンである。
【図１４】図１４は、ＨＣＴ１１６細胞を用いたホスホコリンＨＰＬＣ検証の放射性ＨＰＬＣクロマトグラムを示す。左側は純粋な［18Ｆ］ＦＣＨ標準、中央はホスファターゼ酵素インキュベーション、右側は対照インキュベーションである。
【図１５】図１５は、選択された時点における［18Ｆ］フルオロメチルコリン類似体［18Ｆ］フルオロメチルコリン、［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンの放射性代謝産物の分布を示す。
【図１６】図１６は、［18Ｆ］ＦＣＨ及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの組織プロフィールを示す。（ａ）ＰＥＴデータから得られた肝臓、腎臓、尿（膀胱）及び筋肉における［18Ｆ］ＦＣＨの取込に対する時間対放射活性曲線、（ｂ）［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨに対する対応するデータ。結果は平均±ＳＥであり、ｎ＝４匹のマウスである。簡明にするために上下のエラーバー（ＳＥ）を使用している（Ｌｅｙｔｏｎ，  ｅｔ  ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ  ２００９：６９：（１９），ｐｐ７７２１−７７２７）。
【図１７】図１７は、ＳＫＭＥＬ２８腫瘍異種移植片における［18Ｆ］ＦＣＨ及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの腫瘍プロフィールを示す。（ａ）ＳＫＭＥＬ２８腫瘍担持マウスの典型的な［18Ｆ］ＦＣＨ−ＰＥＴ及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ−ＰＥＴ画像。腫瘍の０．５ｍｍ横断面及び膀胱の冠状断面を示す。視覚化のために、３０〜６０分合計した画像データを示す。矢印は腫瘍（Ｔ）、肝臓（Ｌ）及び膀胱（Ｂ）を示す。（ｂ）腫瘍における［18Ｆ］ＦＣＨ及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨに対する時間対放射活性曲線の比較。各腫瘍に対して、１９の時間枠の各々における放射活性を測定した。データは平均％ＩＤ／ｖｏｘ６０±ＳＥ（ｎ＝４匹のマウス／群）である。（ｃ）イメージング変数の概要。データは平均±ＳＥであり、ｎ＝４、*Ｐ＝０．０４である。簡明にするために上下のエラーバー（ＳＥ）を使用している。
【図１８】図１８は、マイトジェン細胞外キナーゼ阻害剤であるＰＤ０３２５９０１の、ＨＣＴ１１６腫瘍及び細胞内の［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの取込に対する効果を示す。（ａ）ビヒクル又は２５ｍｇ／ｋｇのＰＤ０３２５９０１で１０日間毎日処理した後のＨＣＴ１１６腫瘍における規格化された時間対放射活性曲線。データは平均±ＳＥであり、ｎ＝３匹のマウスである。（ｂ）イメージング変数％ＩＤ／ｖｏｘ６０、％ＩＤ／ｖｏｘ６０ｍａｘ、及びＡＵＣの概要。データは平均±ＳＥであり、*Ｐ＝０．０５である。（ｃ）ＨＣＴ１１６細胞を培養中［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨで１ｈｒ処理した後の［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨホスホコリン代謝に対するＰＤ０３２５９０１（１μＭ）の固有の細胞効果。データは平均±ＳＥで、ｎ＝３、*Ｐ＝０．０３である。
【図１９】図１９は、ＨＣＴ１１６腫瘍におけるコリンキナーゼＡの発現を示す。（ａ）腫瘍コリンキナーゼＡ（ＣＨＫＡ）タンパク質発現に対するＰＤ０３２５９０１の効果を示す典型的なウェスタンブロット。ＰＤ０３２５９０１（２５ｍｇ／ｋｇ、毎日１０日間、経口）又はビヒクルを注射したマウスのＨＣＴ１１６腫瘍のＣＨＫＡ発現をウェスタンブロッティングにより分析した。β−アクチンを充填対照（loadｉng control）として使用した。（ｂ）β−アクチンに対する比として表したＣＨＫＡ発現に対する濃度計測定の概要。結果は平均の比±ＳＥであり、ｎ＝３、*Ｐ＝０．０５である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、次式（Ｉ）の新規放射性標識コリン類似体化合物を提供する。
【００１６】
【化４】
2013537239.tif 000006
式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は各々独立に水素又は重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８、−ＣＨ（Ｒ８）２又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８は独立に水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍは１〜４の整数であり、
Ｘ及びＹは各々独立に水素、重水素（Ｄ）又はＦであり、
Ｚは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩから選択されるハロゲン又は放射性同位体であり、
Ｑは、陰イオンである対イオンである。
【００１７】
但し、前記式（Ｉ）の化合物は、フルオロメチルコリン、フルオロメチル−エチル−コリン、フルオロメチル−プロピル−コリン、フルオロメチル−ブチル−コリン、フルオロメチル−ペンチル−コリン、フルオロメチル−イソプロピル−コリン、フルオロメチル−イソブチル−コリン、フルオロメチル−ｓｅｃ−ブチル−コリン、フルオロメチル−ジエチル−コリン、フルオロメチル−ジエタノール−コリン、フルオロメチル−ベンジル−コリン、フルオロメチル−トリエタノール−コリン、１，１−ジデューテロフルオロメチルコリン、１，１−ジデューテロフルオロメチル−エチル−コリン、１，１−ジデューテロフルオロメチル−プロピル−コリン又はこれらの［18Ｆ］類似体ではない。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態では、式（Ｉ）において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々独立に水素であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８、−ＣＨ（Ｒ８）２又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８が独立に水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍが１〜４の整数であり、
Ｘ及びＹが各々独立に水素、重水素（Ｄ）又はＦであり、
ＺがＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩから選択されるハロゲン又は放射性同位体であり、
Ｑが陰イオンである対イオンである
化合物が提供される。
但し、前記式（Ｉ）の化合物は、フルオロメチルコリン、フルオロメチル−エチル−コリン、フルオロメチル−プロピル−コリン、フルオロメチル−ブチル−コリン、フルオロメチル−ペンチル−コリン、フルオロメチル−イソプロピル−コリン、フルオロメチル−イソブチル−コリン、フルオロメチル−ｓｅｃ−ブチル−コリン、フルオロメチル−ジエチル−コリン、フルオロメチル−ジエタノール−コリン、フルオロメチル−ベンジル−コリン、フルオロメチル−トリエタノール−コリン又はこれらの［18Ｆ］類似体ではない。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態では、式（Ｉ）において、
Ｒ１及びＲ２が各々水素であり、
Ｒ３及びＲ４が各々重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８、−ＣＨ（Ｒ８）２又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８が独立に水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍが１〜４の整数であり、
Ｘ及びＹが各々独立に水素、重水素（Ｄ）又はＦであり、
ＺがＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩから選択されるハロゲン又は放射性同位体であり、
Ｑが陰イオンである対イオンである
化合物が提供される。
但し、前記式（Ｉ）の化合物は、１，１−ジデューテロフルオロメチルコリン、１，１−ジデューテロフルオロメチル−エチル−コリン、１，１−ジデューテロフルオロメチル−プロピル−コリン又はこれらの［18Ｆ］類似体ではない。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態では、式（Ｉ）において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８、−ＣＨ（Ｒ８）２又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８が独立に水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍが１〜４の整数であり、
Ｘ及びＹが各々独立に水素、重水素（Ｄ）又はＦであり、
ＺがＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩから選択されるハロゲン又は放射性同位体であり、
Ｑが陰イオンである対イオンである
化合物が提供される。
【００２１】
本発明によると、本明細書に記載する式（Ｉ）の化合物のＺがハロゲンである場合、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩから選択されるハロゲンであることができ、好ましくはＦである。
【００２２】
本発明によると、本明細書に記載する式（Ｉ）の化合物のＺが放射性同位体である場合（以下、、「式（Ｉ）の放射性標識化合物」という）、当技術分野で公知の任意の放射性同位体であることができる。好ましくは、Ｚはイメージング（例えば、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ）に適した放射性同位体である。より好ましくは、ＺはＰＥＴイメージングに適した放射性同位体である。さらにより好ましくは、Ｚは18Ｆ、76Ｂｒ、123Ｉ、124Ｉ又は125Ｉである。さらにより好ましくは、Ｚは18Ｆである。
【００２３】
本発明によると、本明細書に記載する式（Ｉ）の化合物のＱは陽イオン性のアンモニウム化合物に適した当技術分野で公知の任意の陰イオンである対イオンであることができる。Ｑの適切な例としては、陰イオン、臭素イオン（Ｂｒ-）、塩素イオン（Ｃｌ-）、酢酸イオン（ＣＨ３ＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｏ-）又はトシレート（-ＯＴｏｓ）がある。本発明の好ましい実施形態では、Ｑは臭素イオン（Ｂｒ-）又はトシレート（-ＯＴｏｓ）である。本発明の好ましい実施形態では、Ｑは塩素イオン（Ｃｌ-）又は酢酸イオン（ＣＨ３ＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｏ-）である。本発明の好ましい実施形態では、Ｑは塩素イオン（Ｃｌ-）である。
【００２４】
本発明によると、式（Ｉ）の化合物の好ましい実施形態は、次式（Ｉａ）の化合物である。
【００２５】
【化５】
2013537239.tif 000007
式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は各々独立に重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は各々が水素であり、
Ｘ及びＹは各々独立に水素であり、
Ｚは18Ｆであり、
ＱはＣｌ-である。
【００２６】
本発明によると、式（Ｉａ）の好ましい化合物は［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］−コリン（［18Ｆ］−Ｄ４−ＦＣＨ）である。［18Ｆ］−Ｄ４−ＦＣＨは代謝的により安定なフルオロコリン（ＦＣＨ）類似体である。［18Ｆ］−Ｄ４−ＦＣＨは対応する18Ｆ−非重水素化及び／又は18Ｆジ重水素化類似体に対して数多くの利点を提供する。例えば、［18Ｆ］−Ｄ４−ＦＣＨは［18Ｆ］フルオロメチルコリンと比べて増大した化学的及び酵素的酸化安定性を示す。［18Ｆ］−Ｄ４−ＦＣＨは、ジデューテロフルオロコリン、［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリンと比べて、先行文献から予想できる以上の、従って予期されない改良されたインビボ（生体内）プロフィールを有する（すなわち、インビボイメージングに対してより良好な有効性を示す）。［18Ｆ］−Ｄ４−ＦＣＨは改良された安定性を示し、従って放射性トレーサーの全身循環からの充分なクリアランスの後の腫瘍の遅れたイメージングがより良好に可能である。［18Ｆ］−Ｄ４−ＦＣＨはまた、基質の増大したアベイラビリティーにより腫瘍イメージングの感度も高める。これらの利点は以下でさらに詳細に述べる。
【００２７】
本発明は、次式（ＩＩＩ）の化合物を提供する。
【００２８】
【化６】
2013537239.tif 000008
式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は各々独立に水素又は重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８、−ＣＨ（Ｒ８）２又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８は独立に水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍは１〜４の整数であり、
Ｃ*は炭素の放射性同位体であり、
Ｘ、Ｙ及びＺは各々独立に水素、重水素（Ｄ）、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩから選択されるハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル基であり、
Ｑは陰イオンである対イオンである。但し、式（ＩＩＩ）の化合物は11Ｃ−コリンではない。
【００２９】
本発明によると、式（ＩＩＩ）の化合物のＣ*は炭素のいかなる放射性同位体であることもできる。Ｃ*の適切な例としては、限定されることはないが、11Ｃ、13Ｃ、及び14Ｃがある。Ｑは式（Ｉ）の化合物に関して記載した通りである。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態では、Ｃ*が11Ｃであり、Ｘ及びＹが各々水素であり、ＺがＦである式（ＩＩＩ）の化合物が提供される。
【００３１】
医薬又は放射性医薬組成物
本発明は、本明細書で定義された式（Ｉ）の化合物、例えば式（Ｉａ）の化合物を、薬学的に許容される担体、賦形剤又は生体適合性の担体と共に含む医薬又は放射性医薬組成物を提供する。本発明によると、式（Ｉ）又は（Ｉａ）の化合物のＺが放射性同位体である場合、医薬組成物は放射性医薬組成物である。
【００３２】
本発明はさらに、本明細書で定義された式（Ｉ）の化合物、例えば式（Ｉａ）の化合物を、哺乳類への投与に適した薬学的に許容される担体、賦形剤又は生体適合性担体と共に含む医薬又は放射性医薬組成物を提供する。
【００３３】
本発明は、本明細書で定義された式（ＩＩＩ）の化合物を、薬学的に許容される担体、賦形剤又は生体適合性の担体と共に含む医薬又は放射性医薬組成物を提供する。
【００３４】
本発明はさらに、本明細書で定義された式（ＩＩＩ）の化合物を、哺乳類への投与に適した薬学的に許容される担体、賦形剤又は生体適合性の担体と共に含む医薬又は放射性医薬組成物を提供する。
【００３５】
当業者には理解されるように、薬学的に許容される担体又は賦形剤は、当技術分野で公知のいかなる薬学的に許容される担体又は賦形剤であることもできる。
【００３６】
「生体適合性担体」は、式（Ｉ）、（Ｉａ）又は（ＩＩＩ）の化合物が懸濁又は溶解することができ、医薬組成物が生理的に容認できる、例えば、毒性又は過度の不快感なしで哺乳類の体内に投与することができるような任意の流体、殊に液体であることができる。生体適合性の担体は、無菌の発熱性物質を含まない注射用の水、生理的食塩水のような水溶液（これは有利なことに最終の注射用産物が等張であるか又は低張でないようにバランスをとり得る）、１種以上の張度調節物質（例えば、血漿陽イオンと生体適合性対イオンの塩）、糖（例えば、グルコース又はショ糖）、糖アルコール（例えば、ソルビトール又はマンニトール）、グリコール（例えば、グリセロール）又はその他の非イオン性ポリオール物質（例えば、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールなど）の水溶液のような注射可能な担体液体が適切である。生体適合性担体はまたエタノールのような生体適合性の有機溶媒からなり得る。かかる有機溶媒はより親油性の化合物又は製剤を可溶化するのに有用である。好ましくは、生体適合性担体は発熱性物質を含まない注射用水、等張の生理的食塩水又は水性エタノール溶液である。静脈内注射用の生体適合性担体のｐＨは４．０〜１０．５の範囲が適切である。
【００３７】
医薬又は放射性医薬組成物は非経口的に、すなわち注射により投与され得、最も好ましくは水溶液である。かかる組成物は場合により、緩衝剤、薬学的に許容される可溶化剤（例えば、シクロデキストリン又は界面活性剤、例えばＰｌｕｒｏｎｉｃ、Ｔｗｅｅｎ又はリン脂質）、薬学的に許容される安定剤又は抗酸化剤（例えば、アスコルビン酸、ゲンチシン酸又はパラ−アミノ安息香酸）のようなさらに別の成分を含有し得る。式（Ｉ）、（Ｉａ）又は（ＩＩＩ）の化合物が放射性医薬組成物として提供される場合、前記化合物の製造方法はさらに、放射性医薬組成物を得るのに必要とされる工程、例えば、有機溶媒の除去、生体適合性緩衝剤及び任意の別の成分の添加を含み得る。非経口投与のためには、放射性医薬組成物が無菌で非発熱性であるのを保証するための工程も必要である。かかる工程は当業者に周知である。
【００３８】
本発明の化合物の製造
本発明は、式（Ｉ）の化合物、例えば式（Ｉａ）の化合物を製造する方法を提供する。この方法は、式（ＩＩ）の前駆体化合物を式（ＩＩＩａ）の化合物と反応させて式（Ｉ）の化合物を形成すること（スキームＡ）を含んでいる。
【００３９】
【化７】
2013537239.tif 000009
式中、式（Ｉ）及び（ＩＩ）の化合物は各々本明細書に記載したものであり、式（ＩＩＩａ）の化合物は次式の通りである。
ＺＸＹＣ−Ｌｇ          （ＩＩＩａ）
式中、Ｘ、Ｙ及びＺは各々式（Ｉ）の化合物に対して本明細書で定義した通りであり、「Ｌｇ」は脱離基である。「Ｌｇ」の適切な例には、限定されることはないが、臭素（Ｂｒ）及びトシレート（ＯＴｏｓ）である。式（ＩＩＩａ）の化合物は本明細書に記載するものを含めて当技術分野で公知のいかなる手段によっても製造することができる。
【００４０】
ＺがＦであり、ＸとＹがいずれもＨであり、ＬｇがＯＴｏｓである式（ＩＩＩａ）の化合物（すなわち、フルオロメチルトシレート）の合成は次のスキーム３に示すように行うことができる。
【００４１】
【化８】
2013537239.tif 000010
上記スキーム３により、次の反応が起こる。
（ａ）メチレンジトシレートの合成
市販のジヨードメタンをＥｍｍｏｎｓとＦｅｒｒｉｓの方法を用いて銀トシレートと反応させてメチレンジトシレートを得ることができる（Ｅｍｍｏｎｓ，Ｗ．Ｄ．，  ｅｔ  ａｌ．，”Ｍｅｔａｔｈｅｔｉｃａｌ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｓｉｌｖｅｒ  Ｓａｌｔｓ  ｉｎ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ．ＩＩ．  Ｔｈｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ａｌｋｙｌ  Ｓｕｌｆｏｎａｔｅｓ”，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９５３；７５：２２５）。
（ｂ）非放射性（コールド）フルオロメチルトシレートの合成
フルオロメチルトシレートは、８０℃標準条件下アセトニトリル中のフッ化カリウム／Ｋｒｙｐｔｏｆｉｘ  Ｋ２２２を用いて、工程（ａ）からのメチレンジトシレートの親核置換により製造することができる。
【００４２】
Ｚが放射性同位体である場合、この放射性同位体は当業者に公知のいかなる手段でも導入することができる。例えば、放射性同位体［18Ｆ］−フッ素イオン（18Ｆ-）は通常核反応１８Ｏ（ｐ，ｎ）18Ｆで水溶液として得られ、陽イオン性対イオンの添加及びその後の水の除去によって反応性にされる。適切な陽イオン性対イオンは、18Ｆ-の溶解度を維持するのに充分な無水反応溶媒内の溶解度を保有するべきである。従って、使用されている対イオンとしては、ルビジウム若しくはセシウムのような大きいが軟らかい金属イオン、Ｋｒｙｐｔｏｆｉｘ（商標）のようなクリプタンドと錯体を形成したカリウム又はテトラアルキルアンモニウム塩がある。好ましい対イオンは、その良好な無水溶媒溶解度及び高まった18Ｆ-反応性の故に、Ｋｒｙｐｔｏｆｉｘ（商標）のようなクリプタンドと錯体を形成したカリウムである。18Ｆはまた、ハロゲン又はトシレート基のような適切な脱離基の親核置換によって導入することもできる。周知の18Ｆ標識技術に関するより詳細な考察は「Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ」（２００３；Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ：Ｍ．Ｊ．Ｗｅｌｃｈ及びＣ．Ｓ．Ｒｅｄｖａｎｌｙ，Ｅｄｓ．）の第６章に見ることができる。例えば、［１８Ｆ］フルオロメチルトシレートは、２〜１０％水を含有するアセトニトリル中で［18Ｆ］−フッ素イオンによるメチレンジトシレートの親核置換によって調製することができる（Ｎｅａｌ，Ｔ．Ｒ．，  ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｌａｂｅｌｌｅｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ａｎｄ  Ｒａｄｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ  ２００５；４８：５５７−６８参照）。
【００４３】
自動合成
好ましい実施形態では、式（Ｉ）の化合物、例えば式（Ｉａ）の化合物を製造する方法は自動化される。例えば、［18Ｆ］−放射性トレーサーは、自動化された放射性合成装置により自動化された様式で都合よく製造し得る。かかるプラットフォーム装置の幾つかの市販の例として、ＴＲＡＣＥＲｌａｂ（商標）（例えば、ＴＲＡＣＥＲｌａｂ（商標）ＭＸ）及びＦＡＳＴｌａｂ（商標）（いずれもＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ  Ｌｔｄ．製）がある。かかる装置は一般に、放射化学を遂行する、使い捨て式であることが多い「カセット」を含み、このカセットは放射性合成を実行するために装置に嵌め込まれる。カセットは通常、流体経路、反応容器、及び試薬バイアルを受容する口、並びに放射性合成後のクリーンアップ工程に使用される固相抽出カートリッジを含んでいる。場合により、本発明の別の実施形態では、自動化された放射性合成装置は高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）に連結することができる。
【００４４】
従って、本発明は、各々本明細書で定義される式（Ｉ）の化合物、例えば式（Ｉａ）の化合物の自動合成のためのカセットを提供し、このカセットは、
（ｉ）本明細書で定義される式（ＩＩ）の前駆体化合物を含有する容器、及び
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の容器の中味を本明細書で定義される式（ＩＩＩａ）の化合物で溶出するための手段
を含んでいる。
本発明のカセットの場合、式（ＩＩ）及び（ＩＩＩａ）の前駆体化合物の適切で好ましい実施形態は各々が本明細書で定義されている。
【００４５】
本発明の一実施形態では、ＦＡＳＴｌａｂ（商標）と適合性であり、各々本明細書に記載した式（Ｉ）の化合物、例えば式（Ｉａ）の化合物を保護されたエタノールアミン前駆体から製造するための、ＨＰＬＣ精製工程を必要としない方法が提供される。
【００４６】
［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（18Ｆ−Ｄ４−ＦＣＨ）の放射性合成は本明細書に記載した方法及び実施例に従って行うことができる。18Ｆ−Ｄ４−ＦＣＨの放射性合成はまた、限定されることはないがＧＥ  ＦＡＳＴｌａｂ（商標）（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ  Ｉｎｃ．から市販されている）を始めとする市販の合成プラットフォームを用いて実行することもできる。
【００４７】
保護された前駆体から［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンを調製するＦＡＳＴｌａｂ（商標）放射性合成プロセスの一例を次のスキーム５に示す。
【００４８】
【化９】
2013537239.tif 000011
［18Ｆ］フルオロ−［１，２−2Ｈ４］コリン又は［18Ｆ］フルオロコリンの（保護された前駆体からの）自動化は、同じ自動化されたプロセスを含む（それぞれフルオロメチル化  ｏｆ  Ｏ−ＰＭＢ−Ｎ，Ｎ−ジメチル−［１，２−2Ｈ４］エタノールアミン及びＯ−ＰＭＢ−Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンから調製される）。
【００４９】
本発明の一実施形態によると、［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン又は［18Ｆ］フルオロメチルコリンのＦＡＳＴｌａｂ（商標）合成は次の連続した工程を含む。
（ｉ）［18Ｆ］フッ素イオンのＱＭＡ上へのトラップ、
（ｉｉ）［18Ｆ］フッ素イオンのＱＭＡからの溶出、
（ｉｉｉ）［18Ｆ］ＦＣＨ２ＯＴｓの放射性合成、
（ｉｖ）［18Ｆ］ＦＣＨ２ＯＴｓのＳＰＥクリーンアップ、
（ｖ）反応容器のクリーンアップ、
（ｖｉ）反応容器及びＳＰＥ  ｔ−Ｃ１８  ｐｌｕｓに保持された［18Ｆ］フルオロメチルトシレートの同時乾燥、
（ｖｉｉ）アルキル化反応、
（ｖｉｉｉ）未反応のＯ−ＰＭＢ前駆体の除去、
（ｉｘ）脱保護及び処方。
各工程（ｉ）〜（ｉｘ）は以下により詳細に記載する。
【００５０】
本発明の一実施形態では、上記工程（ｉ）〜（ｉｘ）は本明細書に記載するカセットで行われる。本発明の一実施形態は自動合成プラットフォームで使用される工程（ｉ）〜（ｉｘ）を遂行することができるカセットである。本発明の一実施形態は保護された前駆体からの［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（［18Ｆ］−Ｄ４−ＦＣＨ）又は［18Ｆ］フルオロメチルコリンの放射性合成のためのカセットである。本発明のカセットの一例を図５ｂに示す。
【００５１】
（ｉ）［18Ｆ］フッ素イオンのＱＭＡ上へのトラップ
［18Ｆ］フッ素イオン（通例０．５〜５ｍＬのＨ２１８Ｏ中）をプレコンディショニング済みのＷａｔｅｒｓ  ＱＭＡカートリッジに通す。
【００５２】
（ｉｉ）［18Ｆ］フッ素イオンのＱＭＡからの溶出
表１に記載する溶出液を溶出液バイアルからシリンジ中に抜き取り、Ｗａｔｅｒｓ  ＱＭＡを通して反応容器中に入れる。この手順で、［18Ｆ］フッ素イオンが反応容器中に溶出される。水及びアセトニトリルを、「窒素／真空／加熱／冷却」の適切に設定された乾燥サイクルを用いて除去する。
【００５３】
（ｉｉｉ）［18Ｆ］ＦＣＨ２ＯＴｓの放射性合成
（ｉｉ）のＫ［18Ｆ］フッ化物／Ｋ２２２／Ｋ２ＣＯ３錯体を乾燥したら、Ｋ［18Ｆ］フッ化物／Ｋ２２２／Ｋ２ＣＯ３錯体を含有する反応容器にアセトニトリル及び水を含有する溶液中のＣＨ２（ＯＴｓ）２メチレンジトシレートを加える。得られた反応混合物を加熱し（通例１１０℃に１０分）、その後冷却する（通例７０℃に）。
【００５４】
（ｉｖ）［18Ｆ］ＦＣＨ２ＯＴｓのＳＰＥクリーンアップ
［18Ｆ］ＦＣＨ２ＯＴｓの放射性合成が完了し、反応容器を冷却したら、水を反応容器に加えて反応容器中の有機溶媒含有量を約２５％に低下させる。この希釈溶液を反応容器からｔ−Ｃ１８−ｌｉｇｈｔ及びｔ−Ｃ１８  ｐｌｕｓカートリッジを通して移す。これらのカートリッジをその後１２〜１５ｍＬの２５％アセトニトリル／７５％水溶液で濯ぐ。このプロセスの終了時、
メチレンジトシレートはｔ−Ｃ１８−ｌｉｇｈｔにトラップされたまま残り、
［18Ｆ］ＦＣＨ２ＯＴｓ、トシル−［18Ｆ］フッ化物はｔ−Ｃ１８  ｐｌｕｓにトラップされたまま残る。
【００５５】
（ｖ）反応容器のクリーンアップ
［18Ｆ］フルオロエチルトシレート及びＯ−ＰＭＢ−ＤＭＥＡ前駆体のアルキル化に先立って（エタノールを用いて）反応容器を清浄化した。
【００５６】
（ｖｉ）反応容器及びＳＰＥ  ｔ−Ｃ１８  ｐｌｕｓ上に保持された［18Ｆ］フルオロメチルトシレートの同時乾燥
クリーンアップ（ｖ）が完了したら、反応容器及びＳＰＥ  ｔ−Ｃ１８  ｐｌｕｓ上に保持された［18Ｆ］フルオロメチルトシレートを同時に乾燥した。
【００５７】
（ｖｉｉ）アルキル化反応
工程（ｖｉ）の後、ｔ−Ｃ１８  ｐｌｕｓ上に保持された［18Ｆ］ＦＣＨ２ＯＴを（トシル−［18Ｆ］フッ化物と共に）、アセトニトリル中のＯ−ＰＭＢ−Ｎ，Ｎ−ジメチル−［１，２−2Ｈ４］エタノールアミン（又はＯ−ＰＭＢ−Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン）の混合物を用いて反応容器中に溶出した。
【００５８】
Ｏ−ＰＭＢ前駆体による［18Ｆ］ＦＣＨ２ＯＴｓのアルキル化は、反応容器を加熱する（通例１１０℃で１５分）ことによって行い、［18Ｆ］フルオロ−［１，２−2Ｈ４］コリン（又はＯ−ＰＭＢ−［18Ｆ］フルオロコリン）を得た。
【００５９】
（ｖｉｉｉ）未反応のＯ−ＰＭＢ前駆体の除去
水（３〜４ｍＬ）を反応物に加え、次にこの溶液を前処理したＣＭカートリッジに通した後、エタノール（通例２×５ｍＬ）で洗浄すると（これにより、未反応のＯ−ＰＭＢ−ＤＭＥＡを除去する）、ＣＭカートリッジ上にトラップされた「精製された」［18Ｆ］フルオロ−［１，２−2Ｈ４］コリン（又はＯ−ＰＭＢ−［18Ｆ］フルオロコリン）が残った。
【００６０】
（ｉｘ）脱保護及び処方
塩酸をＣＭカートリッジに通してシリンジに入れた。この結果、Ｏ−ＰＭＢ−［18Ｆ］フルオロコリンの脱保護が生じた（シリンジは、ＨＣｌ溶液中に［18Ｆ］フルオロコリンを含有する）。次いで、このシリンジに酢酸ナトリウムを加えてｐＨ５〜８に緩衝し、酢酸緩衝液中に［18Ｆ］−Ｄ４−コリン（又は［18Ｆ］コリン）を得た。その後、この緩衝溶液を、適切な緩衝剤を含有する生成物バイアルに移す。
【００６１】
表１に、本発明の［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（Ｄ４−ＦＣＨ）（又は［18Ｆ］フルオロメチルコリン）放射性カセットの調製に必要とされる試薬及びその他の成分のリストを示す。
【００６２】
【表１】
2013537239.tif 000012
本発明の一実施形態によると、保護されてない前駆体を介する［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンのＦＡＳＴｌａｂ（商標）合成は下記スキーム６に示す連続した工程を含む。
【００６３】
【化１０】
2013537239.tif 000013
本発明の一実施形態では、上記工程（１）〜（１１）は本明細書に記載するカセットで行われる。本発明の一実施形態は自動合成プラットフォームで使用される工程（１）〜（１１）を遂行することができるカセットである。本発明の一実施形態は保護されてない前駆体からの［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（［18Ｆ］−Ｄ４−ＦＣＨ）の放射性合成のためのカセットである。本発明のカセットの一例を図５ａに示す。
【００６４】
表２に、本発明の保護されてない前駆体放射性カセットによる［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（Ｄ４−ＦＣＨ）（又は［18Ｆ］フルオロメチルコリン）の調製に必要とされる試薬及びその他の成分のリストを提供する。
【００６５】
【表２】
2013537239.tif 000014
イメージング方法
本明細書に記載した本発明の放射性標識化合物は、細胞の輸送体を介して又は拡散により細胞中に取り込まれる。コリンキナーゼが過剰発現されるか又は活性化される細胞において、本明細書に記載した本発明の放射性標識化合物は、リン酸化され、その細胞内に捕捉される。これは、新生物組織を検出する主要なメカニズムを形成する。
【００６６】
本発明はさらに、各々本明細書に記載された本発明の放射性標識化合物又は本発明の放射性標識化合物を含む医薬組成物を対象（被験体）に投与し、前記対象内の前記本発明の放射性標識化合物を検出する工程を含むイメージング方法を提供する。本発明はさらに、各々本明細書に記載された本発明の放射性標識化合物又は本発明の放射性標識化合物を含む医薬組成物を用いてインビボで新生物組織を検出する方法を提供する。そこで、本発明は、利用可能な治療処置に応答するか又はしない患者を容易に確認するための早期検出及び診断のより良好なツール、並びに改良された予後の計画及び方法を提供する。本発明の化合物の新生物組織を検出する能力の結果として、本発明はさらに、新生物組織に関連する疾患状態の処置に対する治療反応をモニターする方法を提供する。
【００６７】
本発明の好ましい実施形態では、本明細書に記載されている本発明のイメージング方法に使用される本発明の放射性標識化合物は、式（Ｉ）の放射性標識化合物である。
【００６８】
本発明の好ましい実施形態では、本明細書に記載されている本発明のイメージング方法に使用される本発明の放射性標識化合物は、式（ＩＩＩ）の放射性標識化合物である。
【００６９】
当業者には理解されるように、イメージングのタイプ（例えば、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ）は、放射性同位体の種類により決定される。例えば、式（Ｉ）の放射性標識化合物が18Ｆを含有する場合、これはＰＥＴイメージングに適している。
【００７０】
そこで、本発明は、以下の工程を含む新生物組織をインビボで検出する方法を提供する。
ｉ）各々本明細書で定義されている本発明の放射性標識化合物又は本発明の放射性標識化合物を含む医薬組成物を対象に投与する。
ｉｉ）前記本発明の放射性標識化合物を前記対象の新生物組織に結合させる。
ｉｉｉ）前記結合した本発明の放射性標識化合物内の前記放射性同位体から放出されるシグナルを検出する。
ｉｖ）前記シグナルの位置及び／又は量を表す画像を生成する。
ｖ）前記対象内の前記新生物組織の分布及び範囲を決定する。
【００７１】
本発明の放射性標識化合物を「投与する」工程は好ましくは非経口的に、最も好ましくは静脈内に行う。静脈内経路は、対象の体内全体に化合物を送達する最も効率的な方法を表す。静脈内投与は、対象に対して、実質的な物理的介在も、実質的な健康上のリスクも示さない。本発明の放射性標識化合物は好ましくは、本明細書で定義される本発明の放射性医薬組成物として投与される。投与工程は、本発明のイメージング方法の完全な定義には必要とされない。すなわち、本発明のイメージング方法は、本発明の放射性標識化合物を予め投与してある対象に対して行われる上記定義の工程（ｉｉ）〜（ｖ）からなるものとして理解することもできる。
【００７２】
投与工程の後、そして検出工程の前に、本発明の放射性標識化合物を新生物組織に結合させる。例えば、対象が完全（ｉntact）な哺乳類である場合、本発明の放射性標識化合物は哺乳類の体内を動力学的に移動し、その様々な組織と接触する。本発明の放射性標識化合物が新生物組織と接触すると、その新生物組織と結合する。
【００７３】
本発明の方法の「検出する」工程は、本発明の放射性標識化合物に含まれる放射性同位体により放出されたシグナルを、前記シグナルに対して感受性の検出器、例えば、ＰＥＴカメラによって検出することを含んでいる。この検出工程は、シグナルデータの収集と理解することもできる。
【００７４】
本発明の方法の「生成する」工程は、収集したシグナルデータに再構成アルゴリズムを適用するコンピューターによって実行されて、データセットが得られる。次にこのデータセットを処理して、放射性同位体により放出されたシグナルの位置及び／又は量を示す画像を生成する。放出されたシグナルは酵素又は新生物組織の量と直接関連しているので、「決定する」工程は生成した画像を評価することによって行うことができる。
【００７５】
本発明の「対象（被験体）」はあらゆるヒト又は動物の対象（被験体）であることができる。好ましくは、本発明の対象は哺乳類である。最も好ましくは、前記対象はインビボの完全な哺乳類の身体である。殊に好ましい実施形態では、本発明の対象はヒトである。
【００７６】
「新生物組織に関連する疾患状態」は新生物組織の存在の結果であるあらゆる疾患状態であることができる。かかる疾患状態の例としては、限定されることはないが、腫瘍、癌（例えば、前立腺、乳腺、肺、卵巣、膵臓、脳及び結腸）がある。本発明の好ましい実施形態では、新生物組織に関連する疾患状態は脳、乳、肺、食道、前立腺又は膵臓癌である。
【００７７】
当業者には理解されるように、「処理」は新生物組織に関連する疾患状態に依存する。例えば、新生物組織に関連する疾患状態が癌である場合、処理は、限定されることはないが、手術、化学療法及び放射線療法を含むことができる。そこで、本発明の方法は新生物組織に関連する疾患状態に対する処理の有効性をモニターするのに使用することができる。
【００７８】
新生物以外でも、本発明の放射性標識化合物は、肝疾患、脳障害、腎疾患及び正常な細胞の増殖に関連する様々な疾患にも有用であり得る。本発明の放射性標識化合物はまた、炎症のイメージング、関節リウマチ及び膝滑膜炎を含む炎症過程のイメージング、並びに関節硬化症プラークを含む心血管疾患のイメージングにも有用であり得る。
【００７９】
前駆体化合物
本発明は、上述の式（ＩＩ）の前駆体化合物を提供する。
【００８０】
【化１１】
2013537239.tif 000015
本発明の好ましい実施形態では、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々独立に水素であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８が水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍが１〜４の整数である、式（ＩＩ）の化合物が提供される。
【００８１】
本発明の好ましい実施形態では、
Ｒ１及びＲ２が各々水素であり、
Ｒ３及びＲ４が各々重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８が水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍが１〜４の整数である、式（ＩＩ）の化合物が提供される。
【００８２】
本発明の好ましい実施形態では、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８が水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍが１〜４の整数である、式（ＩＩ）の化合物が提供される。
【００８３】
本発明によると、式（ＩＩ）の化合物は次式（ＩＩａ）の化合物である。
【００８４】
【化１２】
2013537239.tif 000016
本発明の一実施形態では、次式（ＩＩｂ）の化合物が提供される。
【００８５】
【化１３】
2013537239.tif 000017
式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は各々独立に水素又は重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８、−ＣＨ（Ｒ８）２又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８は独立に水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍは１〜４の整数であり、
Ｐｇは、ヒドロキシル保護基である。
【００８６】
本発明の好ましい実施形態では、Ｐｇがｐ−メトキシベンジル（ＰＭＢ）、トリメチルシリル（ＴＭＳ）又はジメトキシトリチル（ＤＭＴｒ）基である、式（ＩＩｂ）の化合物が提供される。
【００８７】
本発明の好ましい実施形態では、Ｐｇがｐ−メトキシベンジル（ＰＭＢ）基である式（ＩＩｂ）の化合物が提供される。
【００８８】
本発明の一実施形態では、次式（ＩＩｃ）の化合物が提供される。
【００８９】
【化１４】
2013537239.tif 000018
式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は各々独立に水素又は重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８、−ＣＨ（Ｒ８）２又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８は独立に水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍは１〜４の整数である。
但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々水素である場合、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は各々水素ではなく、また、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々重水素である場合、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は各々水素ではない。
【００９０】
本発明の好ましい実施形態では、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々独立に水素であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８が水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍが１〜４の整数であるが、但しＲ５、Ｒ６及びＲ７が各々水素ではない、式（ＩＩｃ）の化合物が提供される。
【００９１】
本発明の好ましい実施形態では、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が各々重水素（Ｄ）であり、
Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が各々独立に水素、Ｒ８、−（ＣＨ２）ｍＲ８、−（ＣＤ２）ｍＲ８、−（ＣＦ２）ｍＲ８又は−ＣＤ（Ｒ８）２であり、
Ｒ８が水素、−ＯＨ、−ＣＨ３、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｆ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｂｒ、−ＣＨ２Ｉ、−ＣＤ３、−ＣＤ２ＯＨ、−ＣＤ２Ｆ、ＣＤ２Ｃｌ、ＣＤ２Ｂｒ、ＣＤ２Ｉ又は−Ｃ６Ｈ５であり、
ｍが１〜４の整数であるが、但しＲ５、Ｒ６及びＲ７が各々水素ではない、式（ＩＩｃ）の化合物が提供される。
【００９２】
本発明の好ましい実施形態では、
Ｒ１及びＲ２が各々水素であり、
Ｒ３及びＲ４が各々重水素（Ｄ）である、式（ＩＩｃ）の化合物が提供される。
【００９３】
式（ＩＩ）の前駆体化合物、例えば式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）及び（ＩＩｃ）の化合物は、本明細書に記載するものを含めて当技術分野で公知の任意の手段により製造することができる。例えば、式（ＩＩａ）の化合物は、下記スキーム１に示されるように、炭酸カリウムの存在下２−ブロモエタノール−１，１，２，２−ｄ４によるＴＨＦ中でのジメチルアミンのアルキル化によって合成することができる。
【００９４】
【化１５】
2013537239.tif 000019
ここで、ｉ＝Ｋ２ＣＯ３、ＴＨＦ、５０℃、１９ｈである。所望のテトラ重水素化生成物は蒸留により精製することができる。デューテリオクロロホルム中の式（ＩＩａ）の化合物の1Ｈ  ＮＭＲスペクトル（図３）は、Ｎ，Ｎ−ジメチル基及びアルコールのヒドロキシルに関連するピークのみを示しており、エチルアルコール鎖のメチレン基の水素に関連するピークは観察されなかった。これと一致して、13Ｃ  ＮＭＲスペクトル（図３）は、Ｎ，Ｎ−ジメチル炭素に関連する大きい一重線を示した。しかし、６０．４ｐｐｍ及び６２．５ｐｐｍのエチルアルコールメチレン炭素のピークは大きさが実質的に低下しており、炭素−水素共有結合の存在に関連するシグナル増大の不在を示唆した。加えて、メチレンピークはいずれも多重線に分裂しており、スピン−スピンカップリングを示している。13Ｃ  ＮＭＲは通例1Ｈデカップリングを伴うので、観察された多重性は炭素−重水素結合の結果であるはずである。上記観察を基にして、所望の生成物の同位体純度は（1Ｈ同位体に対して）2Ｈ同位体が＞９８％であると考えられる。
【００９５】
式（ＩＩ）の前駆体化合物のジ重水素化類似体は、下記スキーム２に示されているように、Ｎ，Ｎ−ジメチルグリシンから水素化アルミニウムリチウム還元を介して合成することができる。
【００９６】
【化１６】
2013537239.tif 000020
ここで、ｉ＝ＬｉＡｌＤ４、ＴＨＦ、６５℃、２４ｈである。13Ｃ  ＮＭＲ分析は、（1Ｈ同位体に対して）９５％を超える2Ｈ異性体の同位体純度を達成することができることを示していた。
【００９７】
本発明によると、式（ＩＩ）の化合物、例えば式（ＩＩａ）の化合物のヒドロキシル基をさらに保護基により保護して次式（ＩＩｂ）の化合物を得ることができる。
【００９８】
【化１７】
2013537239.tif 000021
ここで、Ｐｇは当技術分野で公知の任意のヒドロキシル保護基である。好ましくは、Ｐｇは、酸に対して不安定なヒドロキシル保護基、例えば、”Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｇｒｏｕｐｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ”第３版、Ａ  Ｗｉｌｅｙ  Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ  Ｉｎｃ．，Ｔｈｅｏｄｏｒａ  Ｗ．Ｇｒｅｅｎｅ及びＰｅｔｅｒ  Ｇ．Ｍ．Ｗｕｔｓ，１７−２００頁に記載されているものである。好ましくは、Ｐｇはｐ−メトキシベンジル（ＰＭＢ）、トリメチルシリル（ＴＭＳ）又はジメトキシトリチル（ＤＭＴｒ）基である。より好ましくは、Ｐｇはｐ−メトキシベンジル（ＰＭＢ）基である。
【００９９】
［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（Ｄ４−ＦＣＨ）の検証
同位体置換の結果得られる酸化に対する安定性を、標準として［18Ｆ］フルオロメチルコリンを用いるインビトロの化学及び酵素モデルで評価した。次に、［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンをインビボモデルで評価し、［11Ｃ］コリン、［18Ｆ］フルオロメチルコリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリンと比較した。
【０１００】
【化１８】
2013537239.tif 000022
過マンガン酸カリウム酸化研究
最初に、結合強度に対する重水素置換の影響を、過マンガン酸カリウムを用いて［18Ｆ］フルオロメチルコリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンの化学的酸化パターンの評価により試験した。下記スキーム６に、室温における［18Ｆ］フルオロメチルコリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンの塩基により触媒される過マンガン酸カリウム酸化の詳細を示す。予め選択された時点で試料を取り出し、放射性ＨＰＬＣで分析した。
【０１０１】
【化１９】
2013537239.tif 000023
試薬及び条件：ｉ）ＫＭｎＯ４、Ｎａ２ＣＯ３、Ｈ２Ｏ、ｒｔ。
【０１０２】
結果を図６及び７に要約して示す。放射性ＨＰＬＣクロマトグラム（図６）は、［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンに関して、２０分で、より大きな割合の親の化合物が残っていることを示した。図７のグラフはさらに、重水素化された類似体［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンに対する重要な同位体効果を示しており、過マンガン酸カリウムでの処理の１時間後ほぼ８０％の親化合物がまだ存在するのに対して同じ時点で親の化合物［18Ｆ］フルオロメチルコリンの４０％未満がまだ存在する。
【０１０３】
コリンオキシダーゼモデル
［18Ｆ］フルオロメチルコリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンをコリンオキシダーゼモデル（Roivainen, A., et al., European Journal of Nuclear Medicine 2000; 27:25-32）で評価した。図８のグラフ表示は、明らかに、この酵素酸化モデルにおいて、重水素化された化合物が、対応する非重水素化化合物より遥かに安定であることを示している。６０分の時点でのコリン種の放射性ＨＰＬＣ分布によると、［18Ｆ］フルオロメチルコリンに関して、親の放射性トレーサーは１１±８％のレベルで存在し、６０分で対応する親の重水素化された放射性トレーサー［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンは２９±４％存在していた。関連する放射性ＨＰＬＣクロマトグラムを図９に示す。この図は、［18Ｆ］フルオロメチルコリンと比べて［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］−コリンの増大した酸化安定性をさらに例示している。これらの放射性ＨＰＬＣクロマトグラムは「未知」と記した第３のピークを含有しているが、これは中間の酸化生成物ベタインアルデヒドであると推測される。
【０１０４】
インビボ安定性分析
［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］−コリンはインビボで酸化に対してより耐性である。２つの同位体放射性標識コリン化学種［18Ｆ］フルオロメチルコリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］−コリン、並びにそれぞれの代謝産物［18Ｆ］フルオロメチルコリン−ベタイン（［18Ｆ］−ＦＣＨ−ベタイン）及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］−コリン−ベタイン（［18Ｆ］−Ｄ４−ＦＣＨ−ベタイン）の酸化の相対的な速度を、放射性トレーサーの静脈内投与後マウス血漿中において高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）で評価した。［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］−コリンは、酸化に対して［18Ｆ］フルオロメチルコリンより顕著に安定であることが判明した。図１０に示されているように、［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］−コリンは［18Ｆ］フルオロメチルコリンより著しく安定であった。マウスへの静脈内注射後１５分で［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］−コリンから［18Ｆ］−Ｄ４−ＦＣＨ−ベタインへの〜４０％の変換に対して、［18Ｆ］フルオロメチルコリンから［18Ｆ］−ＦＣＨ−ベタインへの変換は〜８０％であった。インビボ酸化の経時変化を図１０に示す。この図は、［18Ｆ］フルオロメチルコリンに対する［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］−コリンの全体的な改良された安定性を示している。
【０１０５】
生体内分布
経時的生体内分布
経時的生体内分布試験は、［18Ｆ］フルオロメチルコリン、［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンに対して、ＨＣＴ１１６ヒト結腸異種移植片をもつヌードマウスで行った。組織は注射後２、３０及び６０分で集めた。データを図１１Ａ〜Ｃに要約して示す。［18Ｆ］フルオロメチルコリンに対する取込値は、先の研究（ＤｅＧｒａｄｏ，Ｔ．Ｒ．，  ｅｔ  ａｌ．，「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  18Ｆ−ｌａｂｅｌｅｄ  Ｃｈｏｌｉｎｅ  ａｓ  ａｎ  Ｏｎｃｏｌｏｇｉｃ  Ｔｒａｃｅｒ  ｆｏｒ  Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｏｎ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｆｉｎｄｉｎｇｓ  ｉｎ  Ｐｒｏｓｔａｔｅ  Ｃａｎｃｅｒ」、Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ２０００；６１：１１０−７）と基本的に一致した。取込プロフィールの比較により、重水素化された化合物［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］−コリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］−コリンに関して、心臓、肺及び肝臓で放射性トレーサーの低下した取込が明らかになった。３つの放射性トレーサーに対する腫瘍取込プロフィールを図１１Ｄに示す。図は、全ての時点で［18Ｆ］フルオロメチルコリンと比べて重水素化された化合物に対する放射性トレーサーの増大した局在化を示している。より遅い時点で［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンの腫瘍取込が著しく増大することが明らかである。
【０１０６】
コリン代謝産物の分布
ＨＰＬＣによる肝臓、腎臓及び腫瘍を含む組織の代謝産物分析も行った。組織内における［18Ｆ］ＦＣＨ及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ並びにそれぞれの代謝産物の典型的なＨＰＬＣクロマトグラムを図１２に示す。代謝産物の腫瘍分布を同様に分析した（図１３）。コリン及びその代謝産物はＵＶ発色団を欠いており、放射活性クロマトグラムと同時に非放射性非標識化合物のクロマトグラムの提示を許容する。従って、代謝産物の存在は他の化学的及び生物学的手段で確認した。注目すべきことに、代謝産物の特徴付けには同じクロマトグラフィー条件を使用し、保持時間は同様であった。ホスホコリンピークの同一性は、アルカリ性ホスファターゼで未処理のＨＣＴ１１６腫瘍細胞で形成される推定ホスホコリンのインキュベーションにより生化学的に確認した（図１４）。
【０１０７】
［18Ｆ］ＦＣＨ及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの両方で注射後３０分に高割合の肝臓放射活性がホスホコリンとして存在していた（図１２）。［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨで処理したマウスの肝臓（７．４±２．３％）及び腎臓（８．８±０．２％）試料の両方で未知の代謝産物（おそらくアルデヒド中間体）が観察された。対照的に、この未知の代謝産物は、［18Ｆ］ＦＣＨで処理したマウスの肝臓試料では見られず、腎臓試料では小程度（３．３±０．６％）のみであった。特に、［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨに由来する腎臓放射活性の６０．６±３．７％がホスホコリンであったのに対して、［18Ｆ］ＦＣＨ由来は３１．８±９．８％であった（Ｐ＝０．０３）。逆に、腎臓における［18Ｆ］ＦＣＨ由来の放射活性の殆どが［18Ｆ］ＦＣＨ−ベタインの形態であり、［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの２０．６±６．２％に対して５３．５±５．３％であった（図１２）。血漿中のベタインのレベルは肝臓及び腎臓のような組織内のレベルを反映するということができよう。腫瘍は肝臓及び腎臓と比べて異なるＨＰＬＣプロフィールを示した。腫瘍試料の分析（［18Ｆ］ＦＣＨ、［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ及び［11Ｃ］コリンの静脈内注射後３０分）から得られた典型的な放射性ＨＰＬＣクロマトグラムを図１２に示す。腫瘍において、放射活性は［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの場合主としてホスホコリンの形態であった（図１３）。対照的に、［18Ｆ］ＦＣＨは顕著なレベルの［18Ｆ］ＦＣＨ−ベタインを示した。遅れたイメージングの上で、これらの結果は、［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨが、より解釈し易い取込プロフィールを伴うＰＥＴイメージングのための優れた放射性トレーサーであることを示している。
【０１０８】
本発明の複数の局面に存在するあらゆる特徴の適切で好ましい局面は本明細書に記載されている第１の局面における前記特徴に対して定義されている通りである。以下、一連の非限定例により本発明を例証する。
【０１０９】
同位体炭素コリン類似体
本発明は、本明細書に記載されている式（ＩＩＩ）の化合物を提供する。かかる化合物は、本明細書に記載されているように腫瘍イメージングのＰＥＴ造影剤として有用である。特に、本明細書に記載されている式（ＩＩＩ）の化合物は、尿中に排泄されないので、前立腺癌のような骨盤悪性腫瘍のより特異的なイメージングを提供する。
【０１１０】
本発明は、式（ＩＩＩ）の化合物を製造する方法を提供し、この方法は式（ＩＩ）の前駆体化合物と式（ＩＶ）の化合物との反応で式（ＩＩＩ）の化合物を形成することを含んでいる（スキームＡ）。
【０１１１】
【化２０】
2013537239.tif 000024
ここで、式（Ｉ）及び（ＩＩＩ）の化合物は各々本明細書に記載されている通りであり、式（ＩＶ）の化合物は次式の通りである。
ＺＸＹＣ*−Ｌｇ        （ＩＶ）
式中、Ｃ*、Ｘ、Ｙ及びＺは各々式（ＩＩＩ）の化合物に関して本明細書で定義されている通りであり、「Ｌｇ」は脱離基である。「Ｌｇ」の適切な例としては、限定されることはないが、臭素（Ｂｒ）及びトシレート（ＯＴｏｓ）がある。式（ＩＶ）の化合物は本明細書中に記載されているもの（例えば、実施例５及び７と同様）を含めて当技術分野で公知のあらゆる手段により製造することができる。
【実施例】
【０１１２】
試薬と溶媒はＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｇｉｌｌｉｎｇｈａｍ、ＵＫ）から購入し、さらに精製することなく使用した。塩化フルオロメチルコリン（参照標準）はＡＢＣＲ  Ｇｍｂｈ  ＆  Ｃｏ．（Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から購入した。等張の生理的食塩水（０．９％ｗ／ｖ）はＨａｍｅｌｎ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ（Ｇｌｏｕｃｅｓｔｅｒ、ＵＫ）から購入した。ＮＭＲスペクトルは４００ＭＨｚ（1Ｈ  ＮＭＲ）及び１００ＭＨｚ（13Ｃ  ＮＭＲ）又は６００ＭＨｚ（1Ｈ  ＮＭＲ）及び１５０ＭＨｚ（13Ｃ  ＮＭＲ）で作動するＢｒｕｋｅｒ  Ａｖａｎｃｅ  ＮＭＲ機を用いて得た。精密質量分光分析は陽電子イオン化（ＥＩ）又は化学イオン化（ＣＩ）モードのＷａｔｅｒｓ  Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ  ＬＣＴ  Ｐｒｅｍｉｅｒ機で行った。蒸留はＢｕｅｃｈｉ  Ｂ−５８５ガラスオーブン（Ｂｕｅｃｈｉ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）を用いて行った。
【０１１３】
実施例１．Ｎ，Ｎ−ジメチル−［１，２−2Ｈ４］−エタノールアミン（３）の調製
【０１１４】
【化２１】
2013537239.tif 000025
乾燥ＴＨＦ（１０ｍＬ）中のＫ２ＣＯ３（１０．５０ｇ、７６ｍｍｏｌ）の懸濁液に、ジメチルアミン（２．０Ｍ、ＴＨＦ中）（３８ｍＬ、７６ｍｍｏｌ）、次いで２−ブロモエタノール−１，１，２，２−ｄ４（４．９０ｇ、３８ｍｍｏｌ）を加え、この懸濁液をアルゴン下５０℃に加熱した。１９ｈ後、薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）（酢酸エチル／アルミナ／Ｉ２）が（２）の完全な変換を示した。反応混合物を周囲温度に放冷し、ろ過した。次に、減圧下で大部分の溶媒を除去した。蒸留により、所望の生成物（３）を無色液体として得た。沸点７８℃／８８ｍｂａｒ（１．９３ｇ、５５％）。1Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ  ３．４０（ｓ、１Ｈ、ＯＨ）、２．２４（ｓ、６Ｈ、Ｎ（ＣＨ３）２）。13Ｃ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、７５ＭＨｚ）δ  ６２．６（ＮＣＤ２ＣＤ２ＯＨ）、６０．４（ＮＣＤ２ＣＤ２ＯＨ）、４７．７（Ｎ（ＣＨ３）２）。ＨＲＭＳ（ＥＩ）＝９３．１０９３（Ｍ＋）。Ｃ４Ｈ７2Ｈ４ＮＯは９３．１０９２を要する。
【０１１５】
実施例２．Ｎ，Ｎ−ジメチル−［１−2Ｈ２］−エタノールアミン（５）の調製
【０１１６】
【化２２】
2013537239.tif 000026
乾燥ＴＨＦ（１０ｍＬ）中のＮ，Ｎ−ジメチルグリシン（０．５２ｇ、５ｍｍｏｌ）の懸濁液に、重水素化アルミニウムリチウム（０．５３ｇ、１２．５ｍｍｏｌ）を加え、得られた懸濁液をアルゴン下で還流した。２４ｈ後懸濁液を周囲温度に放冷し、飽和水性Ｎａ２ＳＯ４（１５ｍＬ）上に注ぎ、１Ｍ  Ｎａ２ＣＯ３でｐＨ８に調節した後、エーテル（３×１０ｍＬ）で洗浄し、乾燥した（Ｎａ２ＳＯ４）。蒸留により、所望の生成物（５）を無色液体として得た。沸点６５℃／２６ｍｂａｒ（０．０６ｇ、１３％）。1Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ  ２．４３（ｓ、２Ｈ、ＮＣＨ２ＣＤ２）、２．２５（ｓ、６Ｈ、Ｎ（ＣＨ３）２）、１．４３（ｓ、１Ｈ、ＯＨ）。13Ｃ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、１５０ＭＨｚ）δ  ６３．７（ＮＣＨ２ＣＤ２ＯＨ）、５７．８（ＮＣＨ２ＣＤ２ＯＨ）、４５．７（Ｎ（ＣＨ３）２）。
【０１１７】
実施例３．フルオロメチルトシレート（８）の調製
【０１１８】
【化２３】
2013537239.tif 000027
メチレンジトシレート（７）を確立された文献の手順に従って調製した。分析データは報告された値と一致した（Ｅｍｍｏｎｓ、Ｗ．Ｄ．、ら、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、１９５３；７５：２２５７、及びＮｅａｌ、Ｔ．Ｒ．、ら、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｌａｂｅｌｌｅｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ａｎｄ  Ｒａｄｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ  ２００５；４８：５５７−６８）。
【０１１９】
乾燥アセトニトリル（１０ｍＬ）中のメチレンジトシレート（７）（０．６７ｇ、１．８９ｍｍｏｌ）の溶液に、Ｋｒｙｐｔｏｆｉｘ  Ｋ２２２［４，７，１３，１６，２１，２４−ヘキサオキサ−１，１０−ジアザビシクロ［８．８．８］ヘキサコサン］（１．００ｇ、２．６５ｍｍｏｌ）、次いでフッ化カリウム（０．１６ｇ、２．８３ｍｍｏｌ）を加えた。次に、懸濁液を窒素下で１１０℃に加熱した。１ｈ後ＴＬＣ（７：３ヘキサン／酢酸エチル／シリカ／ＵＶ２５４）が、（７）の完全な変換を示した。反応混合物を酢酸エチル（２５ｍＬ）で希釈し、水（２×１５ｍＬ）で洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥した。クロマトグラフィー（５→１０％酢酸エチル／ヘキサン）により、所望の生成物（８）を無色の油として得た（４０ｍｇ、１１％）。1Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ  ７．８６（ｄ、２Ｈ、Ｊ＝８Ｈｚ、アリールＣＨ）、７．３９（ｄ、２Ｈ、Ｊ＝８Ｈｚ、アリールＣＨ）、５．７７（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝５２Ｈｚ、ＣＨ２Ｆ）、２．４９（ｓ、３Ｈ、トリルＣＨ３）。13Ｃ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ  １４５．６（アリール）、１３３．８（アリール）、１２９．９（アリール）、１２７．９（アリール）、９８．１（ｄ、Ｊ＝２２９Ｈｚ、ＣＨ２Ｆ）、２１．７（トリルＣＨ３）。ＨＲＭＳ（ＣＩ）＝２２２．０６０４（Ｍ＋ＮＨ４）＋。Ｃ８Ｈ１３ＦＮＯ３Ｓとした計算値２２２．０６００。
【０１２０】
実施例４．Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（Ｏ−４−メトキシベンジル）エーテル（Ｏ−ＰＭＢ−ＤＭＥＡ）の調製
【０１２１】
【化２４】
2013537239.tif 000028
乾燥したフラスコに、ジメチルエタノールアミン（４．４６ｇ、５０ｍｍｏｌ）と乾燥ＤＭＦ（５０ｍＬ）を加えた。この溶液をアルゴン下で攪拌し、氷浴で冷却した。次に、水素化ナトリウム（２．０ｇ、５０ｍｍｏｌ）を少しずつ１０分間にわたって加えた後、反応混合物を室温まで暖めさせた。３０分後塩化４−メトキシベンジル（３．９２ｇ、２５ｍｍｏｌ）を滴下して１０分間にわたって加え、得られた混合物をアルゴン下で攪拌し続けた。６０ｈ後ＧＣ−ＭＳが反応の完了を示した（塩化４−メトキシベンジルの消失）。反応混合物を１Ｍ水酸化ナトリウム（１００ｍＬ）上に注ぎ、ジクロロメタン（ＤＣＭ）（３×３０ｍＬ）で抽出した後乾燥した（Ｎａ２ＳＯ４）。カラムクロマトグラフィー（０→１０％メタノール／ＤＣＭ；中性シリカ）により、所望の生成物（Ｏ−ＰＭＢ−ＤＭＥＡ）を黄色の油として得た（１．４６ｇ、２８％）。1Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、４００ＭＨｚ）δ  ７．２８（ｄ、２Ｈ、Ｊ＝８．６Ｈｚ、アリールＣＨ）、６．８９（ｄ、２Ｈ、Ｊ＝８．６Ｈｚ、アリールＣＨ）、４．４９（ｓ、２Ｈ、−ＣＨ２−）、３．８１（ｓ、３Ｈ、ＯＣＨ３）、３．５４（ｔ、２Ｈ、Ｊ＝５．８、ＮＣＨ２ＣＨ２Ｏ）、２．５４（ｔ、２Ｈ、Ｊ＝５．８、ＮＣＨ２ＣＨ２Ｏ）、２．２８（ｓ、６Ｈ、Ｎ（ＣＨ３）２）。ＨＲＭＳ（ＥＳ）＝２１０．１４９７（Ｍ＋Ｈ＋）。Ｃ１２Ｈ２０ＮＯ２は２１０．１４９４を要する。
【０１２２】
実施例４ａ．Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（Ｏ−４−メトキシベンジル）エーテル（Ｏ−ＰＭＢ−ＤＭＥＡ）の重水素化された類似体の調製
Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（Ｏ−４−メトキシベンジル）エーテルの二及びテトラ重水素化類似体は適当な二又はテトラ重水素化ジメチルエタノールアミンから実施例４に従って調製することができる。
【０１２３】
実施例５．［18Ｆ］フルオロメチルトシレート（９）の合成の調製
【０１２４】
【化２５】
2013537239.tif 000029
Ｋ２ＣＯ３（０．５ｍｇ、３．６ｍｍｏｌ、１００ｍＬの水に溶解）、１８−クラウン−６（１０．３ｍｇ、３９ｍｍｏｌ）及びアセトニトリル（５００μＬ）の混合物を含有するＷｈｅａｔｏｎバイアルに、［18Ｆ］フッ素イオン（〜２０ｍＣｉ、１００μＬ水中）を加えた。次に、溶媒を窒素気流下（１００ｍＬ／分）１１０℃で除去した。その後、アセトニトリル（５００μＬ）を加え、乾燥するまで蒸留を続けた。この手順を二回繰り返した。次に、３％の水を含有するアセトニトリル（２５０μＬ）中のメチレンジトシレート（７）（６．４ｍｇ、１８ｍｍｏｌ）の溶液を周囲温度で加えた後、分析用放射性ＨＰＬＣでモニターしながら１０〜１５分１００℃に加熱した。１：１アセトニトリル／水（１．３ｍＬ）の添加により反応を停止させ、半調製用放射性ＨＰＬＣで精製した。［18Ｆ］フルオロメチルトシレート（９）を含有する溶出液の画分を集め、水で最終容積２０ｍＬに希釈した後、Ｓｅｐ  Ｐａｋ  Ｃ１８  ｌｉｇｈｔカートリッジ（Ｗａｔｅｒｓ、Ｍｉｌｆｏｒｄ、ＭＡ、ＵＳＡ）（ＤＭＦ（５ｍＬ）と水（１０ｍＬ）でプレコンディショニング）に固定化した。このカートリッジをさらに水（５ｍＬ）で洗浄し、［18Ｆ］フルオロメチルトシレート（９）を保持するカートリッジを窒素気流中で２０分乾燥した。［18Ｆ］（１３）の合成の典型的なＨＰＬＣ反応プロフィールを図４Ａ／４Ｂに示す。
【０１２５】
実施例６．［18Ｆ］フルオロブロモメタンとの反応による［18Ｆ］フルオロメチルコリン誘導体の放射性合成
【０１２６】
【化２６】
2013537239.tif 000030
［18Ｆ］フルオロブロモメタン（Ｂｅｒｇｍａｎら（Ａｐｐｌ  Ｒａｄｉａｔ  Ｉｓｏｔ  ２００１；５４（６）：９２７−３３）に従って調製）を、乾燥アセトニトリル（１ｍＬ）中にアミン前駆体Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（１５０μＬ）又はＮ，Ｎ−ジメチル−［１，２−2Ｈ４］エタノールアミン（３）（１５０μＬ）を含有し、０℃に予め冷却したＷｈｅａｔｏｎバイアルに加えた。このバイアルを密閉した後１００℃に１０分加熱した。次に、大部分の溶媒を窒素気流下で除去した後、残っている試料を水（１０ｍＬ）中の５％エタノールに再溶解させ、Ｓｅｐ−Ｐａｋ  ＣＭ  ｌｉｇｈｔカートリッジ（Ｗａｔｅｒｓ、Ｍｉｌｆｏｒｄ、ＭＡ、ＵＳＡ）（２Ｍ  ＨＣｌ（５ｍＬ）と水（１０ｍＬ）でプレコンディショニング）上に固定化して塩素イオンの陰イオン交換を行った。次にこのカートリッジをエタノール（１０ｍＬ）と水（１０ｍＬ）で洗浄した後、生理的食塩水（０．５〜２．０ｍＬ）を用いて放射性トレーサー（１１ａ）又は（１１ｃ）を溶出させ、無菌フィルター（０．２μｍ）（Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ、Ｇｏｅｔｔｉｎｇｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）に通した。
【０１２７】
実施例７．［18Ｆ］フルオロメチルメチルトシレートとの反応による［18Ｆ］フルオロメチルコリン、［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリンの放射性合成
【０１２８】
【化２７】
2013537239.tif 000031
乾燥ＤＭＦ（３００μＬ）を用いてＳｅｐ−Ｐａｋカートリッジから溶出させた［18Ｆ］フルオロメチルトシレート（９）（実施例５に従って調製）を、前駆体Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（１５０μＬ）、Ｎ，Ｎ−ジメチル−［１，２−2Ｈ４］エタノールアミン（３）（１５０μＬ）（実施例１に従って調製）又はＮ，Ｎ−ジメチル−［１−2Ｈ２］エタノールアミン（５）（１５０μＬ）（実施例２に従って調製）の１つを含有するＷｈｅａｔｏｎバイアルに加え、攪拌しながら１００℃に加熱した。２０分後水（１０ｍＬ）で反応を停止させ、Ｓｅｐ  Ｐａｋ  ＣＭ  ｌｉｇｈｔカートリッジ（Ｗａｔｅｒｓ）（２Ｍ  ＨＣｌ（５ｍＬ）と水（１０ｍＬ）でプレコンディショニング）上に固定化して塩素イオンの陰イオン交換を行った後エタノール（５ｍＬ）と水（１０ｍＬ）で洗浄し、次いで放射性トレーサー［18Ｆ］フルオロメチルコリン（１２ａ）、［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリン（１２ｂ）又は［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン［18Ｆ］（１２ｃ）を等張の生理的食塩水（０．５〜１．０ｍＬ）で溶出した。
【０１２９】
実施例８．非放射性フルオロメチルトシレート（１５）の合成
【０１３０】
【化２８】
2013537239.tif 000032
上記スキーム３に従って次の反応を行った。
【０１３１】
（ａ）メチレンジトシレート（１４）の合成
Ｅｍｍｏｎｓ及びＦｅｒｒｉｓの方法を用いて、市販のジヨードメタン（１３）（２．６７ｇ、１０ｍｍｏｌ）を銀トシレート（６．１４ｇ、２２ｍｍｏｌ）と反応させて、メチレンジトシレート（１０）（０．９９ｇ）を２８％の収率で得た（Ｅｍｍｏｎｓ、Ｗ．Ｄ．、ら、」Ｍｅｔａｔｈｅｔｉｃａｌ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｓｉｌｖｅｒ  Ｓａｌｔｓ  ｉｎ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ．ＩＩ．Ｔｈｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  Ａｌｋｙｌ  Ｓｕｌｆｏｎａｔｅｓ」、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、１９５３；７５：２２５）。
【０１３２】
（ｂ）非放射性フルオロメチルトシレート（１５）の合成
アセトニトリル（１０ｍＬ）中のフッ化カリウム（０．１６ｇ、２．８３ｍｍｏｌ）／Ｋｒｙｐｔｏｆｉｘ  Ｋ２２２（１．０ｇ、２．６５ｍｍｏｌ）を用いて８０℃で実施例３（ａ）のメチレンジトシレート（１０）（０．６７ｇ、１．８９ｍｍｏｌ）の親核置換によってフルオロメチルトシレート（１１）（０．０４ｇ）を調製し、所望の生成物を１１％の収率で得た。
【０１３３】
実施例９．［18Ｆ］フルオロブロモメタン（１７）の合成
【０１３４】
【化２９】
2013537239.tif 000033
Ｂｅｒｇｍａｎらの方法（Ａｐｐｌ  Ｒａｄｉａｔ  Ｉｓｏｔ  ２００１；５４（６）：９２７−３３）を改変して、市販のジブロモメタン（１６）をアセトニトリル中１１０℃で［18Ｆ］フッ化カリウム／Ｋｒｙｐｔｏｆｉｘ  Ｋ２２２と反応させて所望の［18Ｆ］フルオロブロモメタン（１７）を得、これをガスクロマトグラフィーで精製し、溶出により、アセトニトリル及び関連するコリン前駆体を含有する予め冷却されたバイアル中にトラップする。
【０１３５】
実施例１０．放射化学的な純度の分析
［18Ｆ］フルオロメチルコリン、［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン［18Ｆ］の放射化学的な純度を、市販のフルオロコリン塩化物標準と共に溶出させることによって確認した。Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｇ１３６２Ａ屈折率検出器（ＲＩＤ）及びＢｉｏｓｃａｎ  Ｆｌｏｗｃｏｕｎｔ  ＦＣ−３４００  ＰＩＮダイオード検出器を備えたＡｇｉｌｅｎｔ  １１００シリーズのＨＰＬＣシステムを使用した。クロマトグラフィー分離は、Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ  Ｌｕｎａ  Ｃ１８逆相カラム（１５０ｍｍ×４．６ｍｍ）で行い、５ｍＭヘプタンスルホン酸及びアセトニトリル（９０：１０ｖ／ｖ）を含む移動相を１．０ｍＬ／分の流量で送った。
【０１３６】
実施例１１．コリンオキシダーゼを用いた酵素的酸化研究
この方法は、Ｒｏｉｖａｎｎｅｎらの方法（Ｒｏｉｖａｉｎｅｎ、Ａ．、ら、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ２０００；２７：２５−３２）を改変した。［18Ｆ］フルオロメチルコリン又は［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン［18Ｆ］（１００μＬ、〜３．７ＭＢｑ）の試料を、水（１．９ｍＬ）を含有するバイアルに加えて原液を得た。コリンオキシダーゼ（０．０５単位／ｕＬ）を含有するリン酸ナトリウム緩衝液（０．１Ｍ、ｐＨ７）（１０ｕＬ）を原液（１９０ｕＬ）の試料に加え、バイアルを室温に放置し、時々攪拌した。選択された時点（５、２０、４０及び６０分）で試料をＨＰＬＣ移動相（緩衝液Ａ、１．１ｍＬ）で希釈し、ろ過し（０．２２μｍフィルター）、次にその〜１ｍＬを分析のために１ｍＬ試料ループによってＨＰＬＣ上に注入した。クロマトグラフィー分離は、Ｗａｔｅｒｓ  Ｃ１８  Ｂｏｎｄａｐａｋ（７．８×３００ｍｍ）カラム（Ｗａｔｅｒｓ、Ｍｉｌｆｏｒｄ、Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ、ＵＳＡ）により、緩衝液Ａと緩衝液Ｂの移動相を用いて３ｍＬ／分で行った。この緩衝液Ａはアセトニトリル、エタノール、酢酸、１．０ｍｏｌ／Ｌ酢酸アンモニウム、水、及び０．１ｍｏｌ／Ｌリン酸ナトリウム（８００：６８：２：３：１２７：１０［ｖ／ｖ］）を含有し、緩衝液Ｂは同じ構成成分を異なる割合（４００：６８：４４：８８：４００：１０［ｖ／ｖ］）で含有していた。勾配プログラムは１００％緩衝液Ａが６分、０〜１００％緩衝液Ｂが１０分、１００〜０％Ｂが２分、次いで０％Ｂが２分であった。
【０１３７】
実施例１２．生体内分布
ヒト結腸（ＨＣＴ１１６）腫瘍を既に報告されているようにしてオスのＣ３Ｈ−Ｈｅｊマウス（Ｈａｒｌａｎ、Ｂｉｃｅｓｔｅｒ、Ｕｎｉｔｅｄ  Ｋｉｎｇｄｏｍ）で増殖させた（Ｌｅｙｔｏｎ、Ｊ．、ら、Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ２００５；６５（１０）：４２０２−１０）。キャリパーを用いて腫瘍の寸法を連続的に測定し、腫瘍容積を式：容積＝（π／６）×ａ×ｂ×ｃで計算した。式中、ａ、ｂ、及びｃは腫瘍の３つの直交軸を表す。腫瘍が約１００ｍｍ3になったマウスを使用した。［18Ｆ］フルオロメチルコリン、［18Ｆ］フルオロメチル−［１−2Ｈ２］コリン及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（〜３．７ＭＢｑ）を各々尾静脈から覚醒した非処置の腫瘍担持マウスに注射した。放射性トレーサー注射後所定の時点（２、３０及び６０分）でマウスを終末麻酔下で犠牲にし、血液、血漿、腫瘍、心臓、肺、肝臓、腎臓及び筋肉を得た。組織の放射活性をガンマカウンター（Ｃｏｂｒａ  ＩＩ  Ａｕｔｏ−Ｇａｍｍａ  ｃｏｕｎｔｅｒ、Ｐａｃｋａｒｄ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｃｏ、Ｐａｎｇｂｏｕｒｎｅ、ＵＫ）で測定し、崩壊補正した。データは組織グラム当たりパーセント注射服用量として表した。
【０１３８】
実施例１３．［18Ｆ］フルオロメチルコリン（［18Ｆ］ＦＣＨ）及び［18Ｆ］フルオロメチル−［１，２−2Ｈ４］コリン（［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ）のインビボ酸化電位
［18Ｆ］ＦＣＨ又は［18Ｆ］（Ｄ４−ＦＣＨ）（８０〜１００  μＣｉ）を尾静脈から麻酔した腫瘍をもたないＣ３Ｈ−Ｈｅｊマウスに注射した。イソフルオラン／Ｏ２／Ｎ２Ｏ麻酔を使用した。注射の２、１５、３０及び６０分後に得た血漿試料を液体窒素でスナップ冷凍し、〜８０℃で貯蔵した。分析のためには、試料を解凍し、４℃に保った。約０．２ｍＬの血漿に氷冷アセトニトリル（１．５ｍＬ）を加えた。次に、この混合物を遠心分離した（３分、１５４９３×ｇ、４℃）。回転蒸発器（Ｈｅｉｄｏｌｏｐｈ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＧＭＢＨ  ＆  Ｃ０、Ｓｃｈｗａｂａｃｈ、Ｇｅｒｍａｎｙ）を浴温４５℃で用いて上清を蒸発乾固させた。残渣を移動相（１．１ｍＬ）に懸濁させ、澄ませ（０．２μｍフィルター）、ＨＰＬＣで分析した。肝臓試料を氷冷アセトニトリル（１．５ｍＬ）中でホモジナイズし、その後血漿試料として処理した。全ての試料を、γ−ＲＡＭ  Ｍｏｄｅｌ３放射性検出器（ＩＮ／ＵＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｉｎｃ．、ＦＬ、ＵＳＡ）を備えたＡｇｉｌｅｎｔ  １１００シリーズＨＰＬＣシステムで分析した。分析は、Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ  Ｌｕｎａ  ＳＣＸカラム（１０μ、２５０×４．６ｍｍ）並びに０．２５Ｍリン酸二水素ナトリウム（ｐＨ４．８）及びアセトニトリル（９０：１０ｖ／ｖ）を含み２ｍｌ／分の流量で流した移動相を用いた、Ｒｏｉｖａｎｎｅｎの方法に基づく（Ｒｏｉｖａｉｎｅｎ、Ａ．、ら、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ２０００；２７：２５−３２）。
【０１３９】
実施例１４．コリン代謝産物の分布
３０分に肝臓、腎臓、及び腫瘍試料を得た。全ての試料を液体窒素でスナップ冷凍した。分析のために、試料を解凍し、使用直前まで４℃に保った。〜０．２ｍＬの血漿に氷冷メタノール（１．５ｍＬ）を加えた。次に、この混合物を遠心分離した（３分、１５４９３ｘｇ、４ｊＣ）。回転蒸発器（Ｈｅｉｄｏｌｏｐｈ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を浴温４０℃で用いて上清を蒸発乾固させた。残渣を移動相（１．１ｍＬ）に懸濁し、澄ませ（０．２Ａｍフィルター）、ＨＰＬＣで分析した。肝臓、腎臓、及び腫瘍試料を、ＩＫＡ  Ｕｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ  Ｔ−２５ホモジナイザーを用いて氷冷メタノール（１．５ｍＬ）中でホモジナイズし、その後血漿試料（上記）として処理した。全ての試料を、γ−ＲＡＭモデル３γ−検出器（ＩＮ／ＵＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）及びＬａｕｒａ  ３ソフトウェア（Ｌａｂｌｏｇｉｃ）を具備したＡｇｉｌｅｎｔ  １１００  シリーズＨＰＬＣシステム（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）で放射性ＨＰＬＣにより分析した。固定相は、Ｗａｔｅｒｓ  μＢｏｎｄａｐａｋ  Ｃ１８逆相カラム（３００×７．８ｍｍ）（Ｗａｔｅｒｓ、Ｍｉｌｆｏｒｄ、ＭＡ、ＵＳＡ）からなっていた。試料は、溶媒Ａ（アセトニトリル／水／エタノール／酢酸／１．０ｍｏｌ／Ｌ酢酸アンモニウム／０．１ｍｏｌ／Ｌリン酸ナトリウム、８００／１２７／６８／２／３／１０）及び溶媒Ｂ（アセトニトリル／水／エタノール／酢酸／１．０ｍｏｌ／Ｌ酢酸アンモニウム／０．１ｍｏｌ／Ｌリン酸ナトリウム、４００／４００／６８／４４／８８／１０）からなる移動相を用いて分析した。勾配は０％Ｂが６分、次に０→１００％Ｂが１０分、１００％Ｂが０．５分、１００→０％Ｂが１．５分、その後０％Ｂが２分で、流量３ｍＬ／分で流した。
【０１４０】
実施例１５．ＨＣＴ１１６腫瘍細胞による［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ及び［18Ｆ］ＦＣＨの代謝
ＨＣＴ１１６細胞をＴ１５０フラスコ内において三連で（ｉn trｉplｉcate）７０％コンフルエントになるまで増殖させた後ビヒクル（１％ＤＭＳＯ、増殖培地中）又はビヒクル中１μｍｏｌ／ＬのＰＤ０３２５９０１で２４ｈ処理した。細胞を１．１ＭＢｑの［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ又は［18Ｆ］ＦＣＨで１ｈパルス処理した。細胞を氷冷リン酸塩緩衝生理的食塩水（ＰＢＳ）で３時間洗浄し、掻き取って５ｍＬのＰＢＳ中に入れ、５００×ｇで３分遠心分離した後、組織試料に関して上に記載したＨＰＬＣ分析のために２ｍＬの氷冷メタノールに再懸濁させた。５’−ホスフェートがＨＰＬＣクロマトグラムで同定されたピークであるという生化学的な証拠を得るために、培養した細胞を既に記載されている（Ｂａｒｔｈｅｌ、Ｈ．、ら、Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ  ２００３；６３（１３）：３７９１−８）ようにしてアルカリ性ホスファターゼで処理した。簡潔に言うと、ＨＣＴ１１６細胞を１００ｍｍの皿で三連で増殖させ、５．０ＭＢｑ［18Ｆ］ＦＣＨと共に６０分３７℃でインキュベートして推定の［18Ｆ］ＦＣＨ−ホスフェートを形成させた。細胞を５ｍＬの氷冷ＰＢＳで二回洗浄した後、掻き取り、５ｍＬのＰＢＳ中７５０×ｇ（４℃、３分）で遠心分離した。細胞を、５０％（ｖ／ｖ）のグリセロール、０．５ｍｍｏｌ／ＬのＭｇＣｌ２、及び０．５ｍｍｏｌ／ＬのＺｎＣｌ２を含有する１ｍＬの５ｍｍｏｌ／ＬのＴｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ７．４）中でホモジナイズし、１０単位の細菌の（タイプＩＩＩ）アルカリ性ホスファターゼ（Ｓｉｇｍａ）と共に３７℃で振盪水浴中で３０分インキュベートして、［18Ｆ］ＦＣＨ−ホスフェートを脱リン酸化した。氷冷メタノールを加えることにより反応を停止させた。試料を上記血漿と同様に処理し、放射性ＨＰＬＣで分析した。
【０１４１】
対照実験はアルカリ性ホスファターゼなしで行った。
【０１４２】
実施例１６．小動物ＰＥＴイメージング
ＰＥＴイメージング研究
動的［18Ｆ］ＦＣＨ及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨイメージングスキャンは、専用の小動物ＰＥＴスキャナーｑｕａｄ−ＨＩＤＡＣ（Ｏｘｆｏｒｄ  Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）で行った。この機器の特徴は既に記載されている（Ｂａｒｔｈｅｌ，Ｈ．，  ｅｔ  ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ  ２００３；６３（１３）：３７９１−８）。尾静脈をスキャンするために、ビヒクル又は薬剤で処理したマウスを麻酔（イソフルオラン／Ｏ２／Ｎ２Ｏ）の誘導後カニューレ処置した。動物をサーモスタットで制御された治具（直腸温度が〜３７℃になるように調整）内に入れ、スキャナー内でうつぶせに配置した。［18Ｆ］ＦＣＨ又は［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ（２．９６〜３．７ＭＢｑ）を、尾静脈カニューレを介して注射し、スキャンを開始した。動的スキャンを、既に報告されているように６０分の期間にわたってリストモード形式で得た（Ｌｅｙｔｏｎ，Ｊ．，  ｅｔ  ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ２００６；６６（１５）：７６２１−９）。得られたデータを画像再構成のために０．５ｍｍシノグラムビン及び１９の時間枠（０．５×０．５×０．５ｍｍボクセル、４×１５、４×６０、及び１１×３００）に区分した。この再構成は二次元のＨａｍｍｉｎｇフィルター（カットオフ０．６）を用いたフィルタ補正逆投影によって行った。画像データセットを、分析ソフトウェア（バージョン６．０、Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ、Ｍａｙｏ  Ｃｌｉｎｉｃ）を用いて視覚化した。３０〜６０分の動的データの累積画像を放射性トレーサー取込の視覚化のために使用し、対象領域（regｉon of ｉnterest）を描くのに用いた。対象領域は５つの隣接した腫瘍領域（各々０．５ｍｍの厚さ）に手作業で画定された。これらのスライスの動的データを各組織（肝臓、腎臓、筋肉、尿、及び腫瘍）に対して平均し、１９時点の各々で時間対放射活性曲線を得た。注射された放射活性を表す対応する全身の時間対放射活性曲線を、２００×１６０×１６０の再構成されたボクセルの全てで放射活性を加えることによって得た。腫瘍の放射活性を全身の放射活性に対して規格化し、ボクセル当たりのパーセント注射服用量（％ＩＤ／ｖｏｘ）として表した。６０分における放射性トレーサーの規格化された取込（％ＩＤ／ｖｏｘ６０）をその後の比較に用いた。腫瘍の不均一性及び腫瘍における壊死性の領域の存在を説明するために、腫瘍の５つのスライスの規格化された最大のボクセル強度％ＩＤｖｏｘ６０ｍａｘの平均も比較に用いた。曲線下の面積を０〜６０分の％ＩＤ／ｖｏｘの積分値として計算した。
【０１４３】
実施例１７．マウスにおけるＰＤ０３２５９０１処理の効果
大きさを合わせたＨＣＴ１１６腫瘍担持マウスをランダム化して、ビヒクル（０．５％ヒドロキシプロピルメチルセルロース＋０．２％Ｔｗｅｅｎ８０）又はビヒクル中で調製したマイトジェン細胞外キナーゼ阻害剤ＰＤ０３２５９０１２５ｍｇ／ｋｇ（０．００５ｍＬ／ｇマウス）を経口栄養補給による処理を毎日受けさせた。１０日間の毎日処理の後、最後に服用投与させた１ｈ後に［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ−ＰＥＴスキャンを行った。イメージング後、腫瘍を液体窒素でスナップ冷凍し、コリンキナーゼＡ発現の分析のために−８０℃で貯蔵した。結果を図１８及び１９に示す。
【０１４４】
これは、薬物反応の早期バイオマーカーとしての［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ−ＰＥＴの使用を例証する。癌を標的とする現在開発されている薬剤の殆どは細胞増殖又は生存に関与するキナーゼを対象としている。この実施例は、腫瘍の収縮が有意でない異種移植片モデルにおいて、ＭＥＫ阻害剤ＰＤ０３２５９０１による成長因子受容体−Ｒａｓ−ＭＡＰキナーゼ経路の阻害が、経路の阻害を意味する腫瘍の［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ取込の有意な低下に至ることを示している。図はまた、［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの取込の阻害が、少なくとも部分的にコリンキナーゼ活性の阻害に起因していたことも示している。
【０１４５】
実施例１８．イメージングのための［18Ｆ］ＦＣＨ及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの比較
図１６に示されているように、［18Ｆ］ＦＣＨ及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨはいずれも迅速に組織中に取り込まれ、保持された。組織の放射活性は筋肉＜尿＜腎臓＜肝臓の順に増大した。肝臓においては酸化よりリン酸化が優勢であると仮定して（図１２）、肝臓全体の放射活性レベルには２つの放射性トレーサー間で殆ど差が見られなかった。［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ又は［18Ｆ］ＦＣＨの注射後６０分での肝臓の放射活性レベル％ＩＤ／ｖｏｘ６０は、それぞれ２０．９２±４．２４及び１８．７５±４．２８であった（図１６）。これはまた、［18Ｆ］ＦＣＨ注射によるよりも［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ注射によるベタインのより低いレベルとも調和している（図１２）。このように、肝臓においてＰＥＴ（これは化学的分解を欠く）により測定される２つの放射性トレーサーの薬物動態は同様であった。他方、［18Ｆ］ＦＣＨと比較して［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨに対するより低い腎臓の放射活性レベル（図１６）は、腎臓におけるより低い［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの酸化電位を反映している。［18Ｆ］ＦＣＨ及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨに対する％ＩＤ／ｖｏｘ６０は腎臓においてそれぞれ１５．９７±４．６５及び７．５９±３．９１であった（図１６）。尿の排泄はこれらの放射性トレーサー間で類似していた。膀胱に関して描かれた対象領域（ＲＯＩ）は［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ及び［18Ｆ］ＦＣＨに対してそれぞれ５．２０±１．７１及び６．７０±０．７１の％ＩＤ／ｖｏｘ６０の値を示した。尿の代謝産物は主として代謝されてない放射性トレーサーを含んでいた。筋肉は、あらゆる組織で最も低い放射性トレーサーレベルを示した。
【０１４６】
［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの比較的高い全身の安定性及び高割合のホスホコリン代謝産物にも関わらず、［18Ｆ］ＦＣＨ群と比べて、［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨを注射したマウスにおいてより高いＰＥＴによる腫瘍放射性トレーサー取込が観察された。図１７は典型的な（０．５ｍｍ）横断ＰＥＴ画像スライスを示し、ヒト黒色腫ＳＫＭＥＬ−２８異種移植片における［18Ｆ］ＦＣＨ及び［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの蓄積を立証している。このマウスモデルで腫瘍シグナル−バックグランドコントラストは、［18Ｆ］ＦＣＨ画像と比べて［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨのＰＥＴ画像において定性的に優れていた。いずれの放射性トレーサーもＰＥＴにより検出される同様な腫瘍動態プロフィールを有していた（図１７）。この動態は〜１分にピーク放射活性をもつ迅速な腫瘍流入により特徴付けられた（図１７）。次に、腫瘍レベルを〜５分まで平衡化させた後安定期にさせた。［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの送達と保持はＦＣＨよりも定量的に高かった（図１７）。［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ及び［18Ｆ］ＦＣＨの％ＩＤ／ｖｏｘ６０はそれぞれ７．４３±０．４７及び５．５０±０．４９（Ｐ＝０．０４）であった。腫瘍は細胞の不均一な集団を呈することが多いので、実験的なノイズに対して感受性がおそらくより低い別のイメージング変数を利用した（５つのスライスに対する最大のピクセル％ＩＤ／ｖｏｘ６０の平均（％ＩＤｖｏｘ６０ｍａｘ））。この変数もまた［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨでずっと高い（Ｐ＝０．０５、図１７）。さらに、時間対放射活性曲線（ＡＵＣ）下の腫瘍面積はＦＣＨよりＤ４−ＦＣＨマウスの方が高かった（Ｐ＝０．０２）。組織試料のより詳細な分析のために３０分の時点を選択したが、血漿中の親化合物の割合はより早い時点で［18Ｆ］ＦＣＨよりも［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの方が一貫して高かった。イメージングに関して、両方の放射性トレーサーの腫瘍による取込は、早い（１５分）及び遅い（６０分）時点で同様であった（補遺表１）。より早い時点が骨盤のイメージングに適当であるかもしれない。
【０１４７】
実施例１９．処置に対するイメージング応答
［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨがインビボ研究に対してより安定なフッ素化されたコリン類似体であることを立証した後、治療法に対する応答を測定するためのこの放射性トレーサーの使用を検討した。これらの研究は、処置の結果が既に特徴付けられている再現性のある腫瘍モデル系、すなわち、１０日間ＰＤ０３２５９０１で毎日処理されたヒト結腸癌腫異種移植片ＨＣＴ１１６で行った（Ｌｅｙｔｏｎ，Ｊ．，  ｅｔ  ａｌ．，“Ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｏｆ  ｃｅｌｌ  ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ  ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ  ｍｉｔｏｇｅｎｉｃ  ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ  ｋｉｎａｓｅ  ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ  ｂｙ  ＰＤ０３２５９０１”、Ｍｏｌ  Ｃａｎｃｅｒ  Ｔｈｅｒ  ２００８；７（９）：３１１２−２１）。薬剤処置は腫瘍停滞に至った（１０日目の腫瘍の大きさの低下は前処理群と比較して１２．２％だけ）が、ビヒクル処置したマウスの腫瘍は３７５％増大した。ＰＤ０３２５９０１で処置したマウスの腫瘍の［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨレベルはビヒクルで処置したものとほぼ同じ時間でピークに達したが、処置された腫瘍における放射性トレーサーの保持は顕著に低下した（図１８）。全てのイメージング変数が薬剤処置の１０日後に減少した（Ｐ＝０．０５、図１８）。これは、腫瘍の大きさの低下に大きな変化が見られない条件下でも処置応答を検出するのに［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨを使用することができるということを示している（Ｌｅｙｔｏｎ，Ｊ．，  ｅｔ  ａｌ．，“Ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｏｆ  ｃｅｌｌ  ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ  ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ  ｍｉｔｏｇｅｎｉｃ  ｅｘｔｒａｃｅｌｌｌｕｌａｒ  ｋｉｎａｓｅ  ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ  ｂｙ  ＰＤ０３２５９０１”、Ｍｏｌ  Ｃａｎｃｅｒ  Ｔｈｅｒ  ２００８；７（９）：３１１２−２１）。バイオマーカーの変化を理解するために、培養下指数関数的に増殖するＨＣＴ１１６細胞を２４時間ＰＤ０３２５９０１で処置し、［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの６０分取込をインビトロで測定することによって、Ｄ４−ＦＣＨ−ホスホコリンの形成に対するＰＤ０３２５９０１の固有の細胞効果を検査した。図１８に示されているように、ＰＤ０３２５９０１は、薬剤で処置した細胞において［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨ−ホスホコリンの形成を顕著に阻害し、腫瘍における薬剤の効果が血流力学効果によるというよりコリン代謝に対する細胞効果に起因する可能性が高いことを示している。
【０１４８】
薬剤処置による［18Ｆ］Ｄ４−ＦＣＨの取込を調節する別のメカニズムを理解するために、ＰＥＴスキャン後に切除されたＰＤ０３２５９０１及びビヒクルで処置した腫瘍におけるＣＨＫＡの発現の変化を評価した。ＣＨＫＡタンパク質の発現の有意な低下はＰＤ０３２５９０１による処置の１０日後にインビボで見られ（Ｐ＝０．０３）（図１９）、ＣＨＫＡ発現の低下が薬剤で処置した腫瘍におけるより低いＤ［18Ｆ］４−ＦＣＨの取込に寄与することを示している。また、薬剤により誘導されたＣＨＫＡ発現の低下も、ＰＤ０３２５９０１で処置された指数関数的に増殖する細胞でインビトロで起こった。
【０１４９】
実施例２０．統計
統計解析は、ソフトウェアＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍバージョン４（ＧｒａｐｈＰａｄ）を用いて行った。群間の比較はノンパラメトリックＭａｎｎ−Ｗｈｉｔｎｅｙ試験を用いて行った。両側（two-taｉled）Ｐ≦０．０５を有意と考えた。
【０１５０】
上で論じた及び／又は引用した全ての特許、雑誌の論文、刊行物その他の文献は援用により本明細書の一部をなす。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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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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