(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の式のイメージング剤。
【化２】
0006542237.tif 000019
【請求項２】
次の式のイメージング剤。
【化３】
0006542237.tif 000020
【請求項３】
次の式のイメージング剤。
【化４】
0006542237.tif 000021
【請求項４】
シスチン／グルタミン酸トランスポーターを有する標的をイメージングする方法であって、
次の式のイメージング剤が導入された標的中の前記イメージング剤を検出する工程を含む方法。
【化６】
0006542237.tif 000022
【請求項５】
シスチン／グルタミン酸トランスポーターを有する標的をイメージングする方法であって、
次の式のイメージング剤が導入された標的中の前記イメージング剤を検出する工程を含む方法。
【化７】
0006542237.tif 000023
【請求項６】
シスチン／グルタミン酸トランスポーターを有する標的をイメージングする方法であって、
次の式のイメージング剤が導入された標的中の前記イメージング剤を検出する工程を含む方法。
【化８】
0006542237.tif 000024
【請求項７】
検出工程は、陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）、オートラジオグラフィー、シンチレーション検出又はそれらの組合せを用いて、イメージング剤を検出する工程を含む、請求項４乃至６いずれかに記載の方法。
【請求項８】
イメージング剤がアポトーシス細胞で検出される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
イメージング剤は、シスチン取込量の高い細胞で検出される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
細胞における酸化ストレスを検出する方法であって、
次の式のイメージング剤が導入された標的中の前記イメージング剤を検出する工程を含む方法。
【化１０】
0006542237.tif 000025
【請求項１１】
細胞における酸化ストレスを検出する方法であって、
次の式のイメージング剤が導入された標的中の前記イメージング剤を検出する工程を含む方法。
【化１１】
0006542237.tif 000026
【請求項１２】
細胞における酸化ストレスを検出する方法であって、
次の式のイメージング剤が導入された標的中の前記イメージング剤を検出する工程を含む方法。
【化１２】
0006542237.tif 000027
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には標識分子イメージング剤、特にシスチン／グルタミン酸トランスポーターを介して細胞に取り込まれれるイメージング剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
分子イメージングの概念は、病態の分子指標の特異的なコントラスト増強に有望であり、ある病理学的徴候で特異的に調節されるターゲティング可能なバイオマーカーを必要とする。かかる特異的分子造影剤は、疾患のイメージング及び診断に多大な有用性を秘めているが、真に特異的なバイオマーカーの検証は極めて難しいことが判明している。かかる特異的バイオマーカーに対する薬剤が創製されたとしても、そうした薬剤の市場はその徴候の罹患率に限定されてしまう。したがって、様々な病理学的徴候のイメージングに利用できる分子造影剤の開発に多大な関心が寄せられている。大半のイメージング剤は、特定の組織又は細胞型をターゲティングするか、特定の治療を目的とし、経時的に速やかに分解する。幅広い用途向けの薬剤の一例が、グルコーストランスポーターを利用した18Ｆ−フルオロデオキシグルコース（ＦＤＧ）である。18Ｆ−ＦＤＧは、グルコース要求量の増大した細胞に優先的に取り込まれ、細胞内部に捕捉される。ＦＤＧは臨床的に数多くの癌の診断、ステージング及びモニタリング、さらには心臓及び脳の代謝のモニタリングに用いることができる。18Ｆ−ＦＤＧは、尿細管にみられるナトリウム依存グルコーストランスポーターの基質でなく、その腎臓吸収はされず、クリアランスが高まる。
【０００３】
インビボ酸化ストレスは、細胞ストレスの指標として認識されている。このストレスをイメージングしようとする試みには、電子常磁性共鳴（ＥＰＲ）を用いた動物のイメージングがある。ＥＰＲは、酸化ストレス下でのフリーラジカルの生成によって生じる不対電子を検出する技術である。基本的に、ＥＰＲプローブであると考えられる薬剤が用いられ、酸化ストレスの尺度として器官抗酸化活性に感受性である。
【０００４】
他の研究者は、インビボでの腫瘍の化学療法治療の動物モデルにおけるグリシン取込みとグルタチオンへの変換を検出するための13Ｃ−グリシン化学シフトＭＲＩの使用に着目している。さらに他の研究者らは、化学療法治療のモニタリングのためインビボでアポトーシス細胞を検出するためのイメージング剤を開発している（例えば、かなり大きなタンパク質である標識アネキシンＶ、アポトーシス細胞のみに特異的に進入すると報告されている低分子ファミリーであるＮｅｕｒｏｓｕｒｖｉｖａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社のＡｐｏｓｅｎｓｅ）。
【０００５】
また、細胞アミノ酸トランスポーター（シスチン／グルタミン酸交換輸送体ｘc-）を利用したイメージング剤についても報告されており、細胞酸化ストレスの条件下で活性化される。これは、２００９年４月２７日出願の米国特許出願第１２／４３０５７３号及び２０１１年９月１６日出願の米国特許出願第１３／２３４２１０号に記載されており、それらの開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。
【０００６】
その他の基質を用いるシスチン／グルタミン酸交換輸送体輸送機構であって、その輸送機構の他の性質を利用したものをさらに開発できれば有用であろう。例えば、標準的な放射性フッ素化技術を用いて容易に修飾できる構造が好ましい。前駆体をポイントオブケアで供給し調製できるからである。さらに、ラセミ混合物ではなく、単一の鏡像異性体として調製できる構造のものが、医薬品としての用途に好ましいであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／００７１３３２号
【発明の概要】
【０００８】
本発明のイメージング剤及び方法は、細胞酸化ストレスの条件下で活性化される細胞アミノ酸トランスポーター（シスチン／グルタミン酸交換輸送体、ｘc-）を利用したものである。さらに、シスチン／グルタミン酸トランスポーターのアップレギュレーションは、ある種の腫瘍で化学療法耐性を伴う。そこで、シスチン取込量の高い腫瘍の非侵襲性イメージングによって、ある治療に耐性を示す可能性の高い腫瘍を同定することができ、治療計画を効果的に変更することができる。
【０００９】
本発明の実施形態は、式Ｉのイメージング剤を含む。
【００１０】
【化１】
0006542237.tif 000002
Ｘは18Ｆ、3Ｈ、−（ＣＨ2）mＺ、−ＣＨ2−Ｏ−（ＣＨ2）mＺ又は−Ｏ−（ＣＨ2）mＺであり、
Ｚは18Ｆ又は3Ｈであり、
ｍは１〜５の整数であり、
ＹはＯ−ＣＨ2、ＣＨ2−Ｏ、ＣＨ2−ＣＨ2、ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2、Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ2又はＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2であり、
Ａｒはアリール又はヘテロアリールである。
【００１１】
本発明の別の実施形態は、式Ｉのイメージング剤を用いた細胞のイメージング法を含む。本方法の例は、一般に、シスチン／グルタミン酸トランスポーターを介して、式Ｉの18Ｆ又は3Ｈ標識誘導体を含むイメージング剤を標的に導入することと、陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）、オートラジオグラフィー、シンチレーション検出又はこれらの組合せを用いて、イメージング剤を検出することとを含む。
【００１２】
さらに別の実施形態は、シスチン／グルタミン酸トランスポーターを介して、式Ｉの18Ｆ又は3Ｈ標識誘導体を導入することによって、細胞における酸化ストレスを検出する方法を含む。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本願発明をを明瞭かつ簡潔に記載及び摘示するため、以下の記載及び添付の特許請求の範囲で用いる特定の用語は以下の通り定義される。
【００１４】
本発明に関して、アルキルは、直鎖、枝分れ又は環状炭化水素構造及びそれらの組合せを包含するものであり、低級アルキル及び高級アルキルが挙げられる。好ましいアルキル基はＣ20以下のものである。低級アルキルは、炭素原子数１〜６、好ましくは炭素原子数１〜４のアルキル基をいい、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−、ｓ−及びｔ−ブチルが挙げられる。高級アルキルは、炭素原子数７以上、好ましくは炭素原子数７〜２０のアルキル基をいい、ｎ−、ｓ−及びｔ−ヘプチル、オクチル並びにドデシルが挙げられる。シクロアルキルはアルキルの下位概念であり、炭素原子数３〜８の環状炭化水素基が挙げられる。シクロアルキル基の具体例として、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル及びノルボルニルが挙げられる。アルケニル及びアルキニルは、２個以上の水素原子がそれぞれ二重結合及び三重結合で置き換えられたアルキル基をいう。
【００１５】
アリール及びヘテロアリールは、窒素、窒素又は硫黄から選択される０〜３個のヘテロ原子を含有する五又は六員芳香族環又は芳香族複素環、窒素、窒素又は硫黄から選択される０〜３個のヘテロ原子を含有する二環式九又は十員芳香族環系又は芳香族複素環系、或いは窒素、窒素又は硫黄から選択される０〜３個のヘテロ原子を含有する三環式十三又は十四員芳香族環系又は芳香族複素環系を意味する。芳香族六乃至十四員炭素環として、例えば、ベンゼン、ナフタレン、インダン、テトラリン及びフルオレンが挙げられ、五乃至十員芳香族複素環として、例えば、イミダゾール、ピリジン、インドール、チオフェン、ベンゾピラノン、チアゾール、フラン、ベンゾイミダゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、ピリミジン、ピラジン、テトラゾール及びピラゾールが挙げられる。
【００１６】
アリールアルキルは、アルキル残基がアリール環に結合したものを意味する。具体例として、ベンジル及びフェネチルがある。ヘテロアリールアルキルは、ヘテロアリール環に結合したアルキル残基を意味する。具体例として、ピリジニルメチル及びピリミジニルエチルが挙げられる。アルキルアリールは、１以上のアルキル基が結合したアリール残基を意味する。具体例として、トリル及びメシチルがある。
【００１７】
アルコキシ又はアルコキシルは、炭素原子数１〜８の直鎖、枝分れ、環状構造及びそれらの組合せの基であって酸素を介して親構造に結合したものをいう。具体例として、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、シクロプロピルオキシ及びシクロヘキシルオキシが挙げられる。低級アルコキシは炭素数１〜４の基をいう。
【００１８】
アシルは、炭素原子数１〜８の直鎖、枝分れ、環状構造、飽和、不飽和及び芳香族並びにそれらの組合せの基であって、カルボニル官能基を介して親構造に結合したものをいう。親構造との結合点がカルボニルに残っている限り、アシル残基の１以上の炭素が、窒素、酸素又は硫黄で置き換えられていてもよい。具体例として、アセチル、ベンゾイル、プロピオニル、イソブチリル、ｔ−ブトキシカルボニル及びベンジルオキシカルボニルが挙げられる。低級アシルは炭素数１〜４の基をいう。
【００１９】
複素環は、シクロアルキル又はアリール残基であって、その炭素原子の１又は２個が酸素、窒素又は硫黄のようなヘテロ原子で置き換えられたものを意味する。本発明の技術的範囲に属する複素環の具体例として、ピロリジン、ピラゾール、ピロール、インドール、キノリン、イソキノリン、テトラヒドロイソキノリン、ベンゾフラン、ベンゾジオキサン、ベンゾジオキソール（置換基として生じる場合、一般にメチレンジオキシフェニルと呼ばれる）、テトラゾール、モルホリン、チアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、チオフェン、フラン、オキサゾール、オキサゾリン、イソキサゾール、ジオキサン及びテトラヒドロフランが挙げられる。
【００２０】
置換とは、限定されるものではないが、アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル及びヘテロアリールを始めとする残基について、残基の３個以下のＨ原子が、低級アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アリール、置換アリール、ハロアルキル、アルコキシ、カルボニル、カルボキシ、カルボサルコキシ、カルボキサミド、アシルオキシ、アミジノ、ニトロ、ハロ、ヒドロキシ、ＯＣＨ（ＣＯＯＨ）2、シアノ、一級アミノ、二級アミノ、アシルアミノ、アルキルチオ、スルフォキシド、スルホン、フェニル、ベンジル、フェノキシ、ベンジルオキシ、ヘテロアリール又はヘテロアリールオキシで置き換えられていることをいう。
【００２１】
ハロアルキルは、１以上のＨ原子がハロゲン原子で置き換えられたアルキル残基をいう。ハロアルキルという用語は、ペルハロアルキルを含む。本発明の技術的範囲に属するハロアルキル基の具体例として、ＣＨ2Ｆ、ＣＨＦ2及びＣＦ3が挙げられる。
【００２２】
本明細書で用いる「シスチン／グルタミン酸トランスポーター」という用語は、シスチン／グルタミン酸交換輸送体、シスチン／グルタミン酸交換体、シスチントランスポーター、ｘｃ−、ｘｃ（−）、Ｘｃ（−）、系ｘｃ（−）及びアミノ酸輸送系Ｘｃ（−）という用語と互換的に用いられ、これらを包含する。輸送系は、２種のタンパク質の二量体を含み、限定されるものではないが、タンパク質ｘＣＴ（ＳＬＣ７Ａ１１）及びタンパク質ＣＤ９８（４Ｆ２ｈｃ、４Ｆ２表面抗原の重鎖、ＳＬＣ３Ａ２）、ｘｃ（−）系に特異的なサブユニットであるタンパク質ｘＣＴ、基質の異なる多数のトランスポーターに共通するサブユニットであるタンパク質ＣＤ９８、並びにｒＢＡＴ（複数のトランスポーターに共通する別のサブユニット）と二量体化し得るタンパク質ｘＣＴが挙げられる。また、Ｌ−ＡＳＵ及びＬ−Ａｓｕという表記は、いずれもＬ−アミノスベリン酸に相当する。
【００２３】
シスチン／グルタミン酸トランスポーターは典型的には発現されないか、或いは大半の組織で発現が極めて低いが、酸化ストレスに曝される細胞でアップレギュレートされる。シスチン（２分子のシステインがジスルフィド結合したもの）がこのトランスポーターの天然の基質である。トランスポーターのアップレギュレーションの効果は、シスチン取込量の増大であり、シスチンは次いで細胞内部でシステインに還元される。細胞内システインは、グルタチオン合成の律速基質である。グルタチオンは、酸化ストレスから細胞を守る主要な酸化防止剤である。細胞内システインは、グルタチオン合成又はタンパク質合成という２つの経路の一方に組み込まれる。
【００２４】
本明細書で用いる「放射性同位体標識」という用語には、限定されるものではないが、化学又は生物学的プロセスにおいて化学反応のメカニズム又は化合物を追跡又は視認するための化合物、或いは生物学的基質、生物又は系に用いられる放射性同位体を包含する。かかる標識は、例えばイメージング及び検出系に関して有用である。好適な放射性同位体標識の具体例として、限定されるものではないが、3Ｈ、123Ｉ、125Ｉ、131Ｉ、18Ｆ、11Ｃ、62Ｃｕ、64Ｃｕ、67Ｃｕ、67Ｇａ及び68Ｇａが挙げられる。
【００２５】
「非経口投与」とは、経口摂取も胃腸管への直接的導入も伴わずに、被験体に物質又は化合物を導入する手段をいい、限定されるものではないが、皮下注射、腹腔内注射、筋肉注射、静脈内注射、髄腔内注射、脳内注射、脳室内注射又は脊椎内注射或いはこれらの組合せが挙げられる。
【００２６】
「医薬担体」とは、薬剤材料を適用部位、周囲組織又は調製組織切片に適用することができて、薬剤が標的との特異的結合に有効な滞留時間をもつか或いは薬剤が適切に放出されるようにすることができる組成物をいう。可溶化計画では、限定されるものではないが、ｐＨ調整、塩形成、イオン化化合物の形成、共溶媒の使用、錯形成、界面活性剤及びミセル、エマルジョン及びマイクロエマルジョンを挙げることができる。医薬担体として、限定されるものではないが、可溶化剤、界面活性剤、緩衝液、安定化剤及び防腐剤を挙げることができる。これらの具体例として、限定されるものではないが、ＨＣｌ、クエン酸、ＤＭＳＯ、プロピレングリコール、エタノール、ＰＥＧ３００、シクロデキストリン、クエン酸塩、酢酸塩、リン酸塩、炭酸塩又はトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンが挙げられる。
【００２７】
特に明記しない限り、明細書及び特許請求の範囲で用いる、成分の量、分子量や反応条件その他の性質を表す数字は、すべて「約」という用語で修飾されていると理解すべきである。したがって、特に明記しない限り、以下の明細書及び添付の特許請求の範囲に記載された数的パラメーターは近似値であり、本発明で達成すべき望ましい性質に応じて変動し得る。特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限するものではなく、個々の数値パラメーターは、記載された有効桁数に照らして通常の四捨五入技術の適用によって解釈すべきである。
【００２８】
一般に、本発明のイメージング剤は、シスチン／グルタミン酸交換輸送体の基質として必要な属性を保持した式１で表される放射性同位体標識アナログを含む。
【００２９】
【化２】
0006542237.tif 000003
式中、Ｘは18Ｆ、3Ｈ、−（ＣＨ2）mＺ、−ＣＨ2−Ｏ−（ＣＨ2）mＺ又は−Ｏ−（ＣＨ2）mＺであり、
Ｚは18Ｆ又は3Ｈであり、
ｍは１〜５の整数であり、
ＹはＯ−ＣＨ2、ＣＨ2−Ｏ、ＣＨ2−ＣＨ2、ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2、Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ2又はＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2であり、
Ａｒはアリール又はヘテロアリールである。
【００３０】
ある実施形態では、Ｘは−（ＣＨ2）mＺであり、ｍは２に等しく、Ｚは18Ｆである。他の実施形態では、ＸはＹ基に対してパラ位に位置する。
【００３１】
一実施形態では、式Ｉは次式のものである。
【００３２】
【化３】
0006542237.tif 000004
別の実施形態では、式Ｉは次式のものである。
【００３３】
【化４】
0006542237.tif 000005
さらに別の実施形態では、式Ｉは次式のものである。
【００３４】
【化５】
0006542237.tif 000006
薬剤の設計に際して、上述の米国特許出願第１３／２３４２１０号に記載され、以下のスキーム１に示すように、アミノスベリン酸（ＡＵＳ，ａ）は、酸化ストレストランスポーターによる良好な取込みを示す。鎖に内部アミド結合を導入すると（ｂ）、取込みが全くなくなることが判明した。しかし、構造（ｂ）由来のアミドの剛直性を、プロリンアナログ（ｃ）のような環の導入によって、高めることによって、酸化ストレストランスポーターによる取込みが、小さくはあるが、顕著に増大する。さらに、プロリン（ｄ）の３位をアリール基で直接又は可撓性リンカーを介して置換することによって、取込みが劇的に増大する。このタイプの構造は、標準的条件下で容易に放射性フッ素化できて構造ｅ（式１  Ｘ＝−ＣＨ2−Ｏ−（ＣＨ2）218Ｆ）のようなＰＥＴ剤が得られるように修飾することができる。
【００３５】
【化６】
0006542237.tif 000007
式Ｉは実施形態によっては３つのキラル中心を有するが、式Ｉはグルタメート立体中心でＬ−異性体（左旋性）立体化学に限定され、これはＬ−アミノスベリン酸骨格の立体化学と同様である。Ｌ−骨格は、そのクラスの他のアナログとは明らかに異なっており、上述の米国特許出願第１３／２３４２１０号に示すように、シスチン／グルタミン酸トランスポーターイメージング剤としての向上した特性をもつ。さらに、ヒドロキシプロリンの立体化学は、２Ｓ，４Ｒである。
【００３６】
ある種の医薬用途では、個々の鏡像異性体を開発することが、ラセミ体及びラセミ混合物よりも好ましい。かかる混合物は通常、それらの正確な同定、特徴付け、分離及び測定のための特殊なキラル技術が必要とされる。しかし、それらは生物系では容易に識別されることが多く、異なる薬物動態特性（吸収、分布、生体内変換及び排出）並びに量的又は質的に異なる薬学的又は毒性学的作用をもつことがある。そこで、立体異性体が生物学的に識別できる場合、個々の鏡像異性体の特性を明らかにすべきである。ラセミ体は、合成及び不純物の適切な生産管理、十分な薬理学的及び毒性学的評価、代謝及び分布の適切な特徴付け並びに適切な臨床評価に問題を生じるからである。そこで、式Ｉは個々の立体異性体としても有利であり、立体化学は、Ｌ−グルタミン酸と２Ｓ，４Ｒ−ヒドロキシプロリン骨格によって制御される。
【００３７】
イメージング剤は、放射性同位体標識によって検出できる。化合物の検出法として、限定されるものではないが、医療又は研究従事者に利用可能なイメージング方法論及び用途に応じて、核シンチグラフィ、陽電子放射断層撮影（「ＰＥＴ」）、単光子放射断層撮影（「ＳＰＥＣＴ」）、磁気共鳴イメージング、磁気共鳴分光、コンピュータ断層撮影又はそれらの組合せを挙げることができる。
【００３８】
これらの化合物の細胞保持の機構は、２つの機構のいずれかによる。トランスポーターの基質である化合物に関して、標識化合物が細胞内に輸送される場合、それらはタンパク質合成又はグルタチオン合成経路に組み込まれなくてもよい。化合物は、同じトランスポーターを介して細胞から外に輸送される可能性もあるが、Ｌ−グルタメートの細胞内濃度は極めて高く、そのため細胞輸送に好ましい基質となり、化合物の大部分が細胞内に捕捉される。トランスポーターの基質でない化合物に関しては、細胞保持の機構は、輸送チャンネルに対する化合物の親和性に関係する。これらのチャンネル遮断薬は、輸送チャンネルを物理的にブロックして、化合物とトランスポータータンパク質との化学量論比１対１に制限されるので、保持される。
【００３９】
検討した多種多様なヒト組織及び細胞において、ｘｃ−トランスポーターは主に脳で主に発現されるが、膵臓及び培養細胞株でも発現される。ｘｃ−トランスポーター発現は大半の組織では非常に低いが、酸化ストレス条件下及び細胞を培養で増殖した場合に、アップレギュレートできる。ｘｃ−トランスポーターは、アポトーシス刺激、酸化ストレス、炎症、シスチン欠乏及び化学療法耐性を始めとする数多くの条件下で誘導される。例えば、細胞酸化ストレスのインビボＰＥＴイメージング及びインビトロ検出に18Ｆを使用し得る。
【００４０】
同様に、シスチン／グルタミン酸トランスポーターのアップレギュレーションは、ある種の腫瘍における化学療法耐性に付随する。したがって、シスチン取込量の高い腫瘍の非侵襲性イメージングによって、ある治療に耐性を示す可能性の高い腫瘍を同定することができ、治療計画を効果的に変更することができる。
【００４１】
細胞に取り込まれる薬剤は、限定されるものではないが、細胞酸化ストレスを含む病態又は症状のイメージングを含めて、細胞酸化ストレスのインビボイメージングに用いることができる。これらの薬剤が有用なイメージング用途として、限定されるものではないが、化学療法治療のモニタリング、虚血／脳卒中、炎症、外傷性脳損傷及び臓器移植のモニタリングが挙げられる。
【００４２】
式Ｉのイメージング剤は、被験体への投与に適した医薬組成物に配合してもよく、医薬組成物は、薬学的に許容される担体を含む。本明細書で用いる「薬学的に許容される担体」には、溶媒、分散媒、コーティング、抗菌及び抗真菌剤、等張剤及び吸収遅延剤などで被験体と生理的に適合性のものが挙げられる。被験体はヒト又は動物であり、標的は被験体の細胞又は組織であり、シスチン／グルタミン酸交換輸送体輸送機構に関係する。具体的には、担体は、静脈内、筋肉内、皮下又は非経口投与（例えば、注射による）に適したものである。投与経路に応じて、式Ｉのイメージング剤は、化合物を不活性化するおそれのある酸その他の天然条件の作用から化合物を保護するための材料でコートしてから、標的に導入してもよい。
【００４３】
さらに別の実施形態では、式Ｉのイメージング剤及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物は、併用療法つまり他の薬剤との組合せとして投与することによって、標的に導入してもよい。例えば、併用療法は、本願発明の組成物を１種以上の治療剤又は薬剤（例えば抗癌剤又は抗生物質）と共に含んでいてもよい。例示的な抗癌剤として、シスプラチン、アドリアマイシン及びタキソールが挙げられる。例示的な抗生物質として、イソニアジド、リファマイシン及びテトラサイクリンが挙げられる。
【００４４】
ある実施形態では、式Ｉの薬剤は、材料の崩壊のために、タイムセンシティブ又はポイントオブケア場所で合成される。製造、精製及び取扱いの容易さが調製で重要であり、モジュール式、自動化又はミクロスケールシステムの組合せが好ましい。かかるニーズに対処するため、ある実施形態では、式Ｉの薬剤は、単一標識の化合物であり、１個の放射性同位体標識がアリール基の置換基として配置される。
【００４５】
放射性同位体標識の位置は、他の位置にあってもよい。他のある実施形態では、化合物はアルキル鎖に沿った複数の位置で標識してもよい。しかし、タイムセンシティブ又はポイントオブケア場所での製造の容易さのため、放射性同位体標識は上述の通り１個の基である。
【実施例】
【００４６】
以下は、イメージング剤及び使用方法の様々な実施形態を例証するための非限定的な例である。表１に、最終製品の非標識アナログの具体例を示す。併せて、ＤＥＭ処理ＥＬ４細胞における3Ｈ−Ｌ−ＧＬＵ（対照）取込みの阻害反応の測定値も示す。９６ウェルプレートに、完全増殖培地（マッコイ＋１０％ウシ胎児血清（ＦＢＳ））中１０００００個／ウェルのＳＫＯＶ３細胞を播種して、３７℃で一晩インキュベートした。培地を１００μＭ  ＤＥＭに変更し、再度３７℃で一晩インキュベートした。室温でハンクス平衡塩溶液（ＨＢＳＳ）で１回洗浄し、５０μｌの各薬剤（表１）について室温で３０分間インキュベート（吸収）することによって３回アッセイした。次いで、ＨＢＳＳで２回洗浄し、カウントのため２００μｌ  ＭｉｃｒｏＳｃｉｎｔ２０を添加した。使用したプロトコルはウェル当たり２００μＣｉの3Ｈ−Ｇｌｕであった。薬剤及び3Ｈ−Ｇｌｕは、２００μＣｉ及び１ｍＭ薬剤の最終濃度であった。３回測定した対照％及び標準偏差は、3Ｈ−Ｇｌｕの取込量を示す。低い反応は、トランスポーターの阻害の指標である。したがって、約３０％未満の数値は７０％阻害に等しく、医薬の良好な候補と考えられる。
【００４７】
【表１】
0006542237.tif 000008
0006542237.tif 000009
0006542237.tif 000010
0006542237.tif 000011
さらに表２に示すように、２Ｓ，４Ｒ−ヒドロキシプロリン骨格が好ましく、構造１ｍは、構造１ｎ、１ｏ又は１ｐと比較して、向上した取込みを示す。さらに、アリール−メチル−エーテルの方がアリール−エーテルよりも好ましい（構造１ｍと構造１ｌとの対比）。
【００４８】
実験手順：
表２は、−Ｒ基の構造及び立体化学が残る以下の合成における中間化合物３を表す。
【００４９】
【表２】
0006542237.tif 000012
0006542237.tif 000013
１ａ〜ｇの合成
【００５０】
【化７】
0006542237.tif 000014
８ｍＬバイアル中の１００μＬの水及び８２μＬのトリエチルアミンに０．３ｍｍｏｌのアミン３ａ〜ｇを溶解又は懸濁する。アミンＨＣｌ塩については、さらに８２μＬのトリエチルアミンを添加する。特に不溶性のアミンについては、さらに１００ｍｌの水を添加する。１ｍｌアセトニトリル中１００ｍｇのＢｏｃ−Ｇｌｕ（ＯＳｕ）−Ｏ−ｔＢｕ（４、０．２５ｍｍｏｌ）を添加し、バイアルに蓋をして１６時間振盪する。窒素気流下でアセトニトリルを蒸発させ、１ｍｌ塩化メチレン及びｐＨを約２．０に下げるのに十分な０．１Ｍ水性ＨＣｌ（約４〜５ｍＬ）を添加する。層を分離し、水性層を１ｍＬ分量の塩化メチレンで２回抽出する。有機層を一緒にして飽和塩水で洗浄し、溶媒を留去し、各残渣をヘキサン／酢酸エチル勾配を用いた４ｇシリカカラムでクロマトグラフィー分離して、中間体５ａ〜ｇを得たが、その同定は陽イオン質量分析によるＬＣＭＳで行った。残渣を次いで各１ｍＬのテトラヒドロフランに溶解し、ジオキサン中４Ｍ  ＨＣｌの１ｍＬを添加し、各々１６時間撹拌した。次いで揮発性物質を減圧下で除去し、各々２ｍｌの水を添加し、凍結乾燥し、最終生成物１ａ〜ｇをＨＣｌ塩として得たが、その同定は陽イオン及び陰イオン質量分析の双方によるＬＣＭＳによって行った。
【００５１】
１ｈ〜ｌの合成
【００５２】
【化８】
0006542237.tif 000015
１００〜２００ｍｇのＢｏｃ保護プロリン誘導体２ｈ〜ｌを２ｍｌ塩化メチレンに溶解し、各々ジオキサン中４Ｍ  ＨＣｌの２ｍｌを添加し、混合物を１６時間撹拌した。次いで揮発性物質を減圧下で除去し、各ＨＣｌ塩０．３ｍｍｏｌを秤量して、上述の５ａ〜ｇと同様の方法で保護中間体５ｈ〜ｌに変換した。最終的な脱保護は、クロマトグラフィー分離した残渣を１ｍｌ塩化メチレンに溶解し、１ｍＬトリフルオロ酢酸を添加し、１６時間撹拌し、揮発性物質を減圧下で除去することによって行った。残渣を２ｍｌの水に溶解し、凍結乾燥し、最終生成物１ｈ〜ｌをＴＦＡ塩として得たが、その同定は陽イオン及び陰イオン質量分析によるＬＣＭＳによって行った。
【００５３】
１ｍ〜ｐの合成
【００５４】
【化９】
0006542237.tif 000016
２００ｍｇ（０．８６ｍｍｏｌ）の（２Ｓ，４Ｒ）、（２Ｓ，４Ｓ）、（２Ｒ，４Ｒ）又は（２Ｒ，４Ｓ）−Ｂｏｃ−Ｈｙｐを、３ｍｌのテトラヒドロフランに溶解し、０℃に冷却し、１０３ｍｇ（３当量）の６０％水素化ナトリウムを添加した。混合物を２０分間低温撹拌してから、２２６μｌ（２．２等量）の臭化ベンジルを添加した。混合物を室温まで温めて１６時間撹拌し、次いで０℃に冷却し、１ｍｌの水を添加した後、５００μＬの５％クエン酸及び２ｍＬの飽和重炭酸ナトリウム溶液を添加した。有機層を分離し、水性相を１ｍｌ分量の酢酸エチルで２回洗浄した。水性層を次いでクエン酸でｐＨ約２．０に酸性化し、２ｍｌ分量の酢酸エチルで３回抽出した。有機層を一緒にして飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄し、溶媒を減圧下で除去し、残渣を２ｍｌ塩化メチレンに溶解し、ジオキサン中４Ｍ  ＨＣｌの２ｍｌを添加した。混合物を１２時間撹拌し、溶媒を減圧下で除去し、３ｍ〜ｐのＨＣｌ塩を得た。次いで上述の１ｈ〜ｌと同様の方法で、各３００μＭをまず５ｍ〜ｐに変換してからＴＦＡ塩としての最終生成物１ｍ〜ｐに変換した。
【００５５】
１ｑの合成
【００５６】
【化１０】
0006542237.tif 000017
ＢＯＣ−Ｈｙｐ−ＯｔＢｕの１ｍモルを、０℃の２ｍｌのＤＭＦに溶解した。１．１ｍモルの６０％水素化ナトリウムを添加し、混合物を２０分間撹拌してから、１ｍＭの１−（ブロモメチル）−３−エトキシベンゼンを添加し、反応物を室温まで温めながら１６時間撹拌した。次いで５ｍｌの水を添加し、混合物を２ｍｌ分量の２：１ヘキサン：酢酸エチルで３回抽出した。有機層を一緒にして飽和塩水で洗浄し、揮発性物質を減圧下で除去し、残渣をヘキサン／酢酸エチル勾配を用いた４ｇシリカカラムでクロマトグラフィー分離した。中間体を次いで１ｍｌの酢酸エチルに溶解し、ジオキサン中４Ｍ  ＨＣｌの１ｍｌを添加し、混合物を３時間撹拌した。次いで溶媒を減圧下で除去し、２ｍｌの飽和重炭酸ナトリウム溶液を残渣に添加し、混合物を２ｍｌ塩化メチレンで３回抽出した。一緒にまとめた有機層から溶媒を除去し、残渣をヘキサン／酢酸エチル勾配を用いた４ｇシリカカラムでクロマトグラフィー分離し、５１ｍｇ（０．１５８ｍｍｏｌ）の生成物を得た。これを１ｍｌのアセトニトリルに溶解し、５０μｌのトリエチルアミンを添加した後、５３ｍｇのＢｏｃ−Ｇｌｕ（ＯＳｕ）−ＯｔＢｕを添加した。混合物を１４時間撹拌し、溶媒を窒素流で除去し、残渣を１ｍｌ塩化メチレンと１ｍｌの水との間に分配した。層を分離し、水性層を塩化メチレンでさらに２回抽出した。一緒にまとめた有機層から溶媒を減圧除去し、残渣をヘキサン／酢酸エチル勾配を用いた４ｇシリカカラムでクロマトグラフィー分離した。生成物５ｑの同定は陽イオン質量分析によるＬＣＭＳによって行い、上述の１ｈ〜ｌ合成と同様の方法でＴＦＡ塩としての最終生成物１ｑに変換した。
【００５７】
１ｒの合成
【００５８】
【化１１】
0006542237.tif 000018
１ｍｍｏｌのＢｏｃ−Ｈｙｐを、０℃の４０ｍｌのテトラヒドロフランに溶解した。３ｍｍｏｌの６０％水素化ナトリウムを添加し、混合物を２０分間撹拌してから、３ｍｍｏｌの１，４−ビス（ブロモメチルベンゼン）を添加した。混合物を室温に温めながら１６時間撹拌した。０℃に冷却した後、６ｍｍｏｌの２−フルオロエタノールを添加してから、さらに６ｍｍｏｌの６０％水素化ナトリウムを添加した。混合物を室温に温めながら６時間撹拌してから、０℃に冷却し、５ｍｌの水及び１ｍｌの５％クエン酸で反応を停止した。次いで２０ｍｌの飽和重炭酸ナトリウム溶液を添加し、層分離させた。水性層を１０ｍｌ分量の酢酸エチルで２回洗浄してから、固体のクエン酸でｐＨ＜３．０に酸性化した。混合物を１０ｍｌ分量の酢酸エチルで３回抽出し、有機層を一緒にして飽和塩水溶液で洗浄し、溶媒を減圧下で除去し、残渣を４ｇシリカカラムでヘキサン／酢酸エチルを溶出液としてクロマトグラフィー分離し、１１６ｍｇの生成物２ｒを得た。これを、１ｈ〜ｌで用いたのと同じ方法で１ｒ  ＴＦＡ塩に変換し、１３ｍｇの材料を得たが、その同定は陽イオン及び陰イオン質量分析によるＬＣＭＳによって行った。
【００５９】
18Ｆ薬剤の合成は、材料の標準的な放射性標識法を用いて達成することができる。例えば、モノＡＯ−［18Ｆ］−ＦＢＡ−シスチンの合成方法の非限定の具体例を以下に示す。
【００６０】
反応はすべて、窒素雰囲気中又は窒素パージしたクリンプトップ密閉バイアル内のいずれかで実施した。Ｋｒｙｐｔｏｆｉｘ  ２２２（Ａｌｄｒｉｃｈ社）及びＫ2ＣＯ3（ＥＭＤ  Ｓｃｉｅｎｃｅ社）は購入した状態のままで用いた。Ｏｐｔｉｍａ（商標）グレードのアセトニトリルを、ＨＰＬＣ用溶媒及び反応溶媒として用いた。
【００６１】
［18Ｆ］ＫＦ（精製水中４０ｍＣｉ・ｍＬ-1（１４８０ＭＢｑ・ｍＬ-1））はＩＢＡ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ社（米国ニューヨーク州オールバニー）又はＰＥＴＮＥＴ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社（米国ニューヨーク州オールバニー）のいずれかから入手し、受領したままの状態で用いた。［18Ｆ］フッ化物をまずＣｈｒｏｍａｆｉｘ  ３０−ＰＳ−ＨＣＯ3陰イオン交換カートリッジ（ＡＢＸ、独国、Ｒａｄｅｂｅｒｇ）に固定し、次いでＫｒｙｐｔｏｆｉｘ  Ｋ２２２（３７６ｇ・ｍｏｌ-1、８ｍｇ、２．１３ｘ１０-5ｍｏｌ）及び炭酸カリウム（１３８．２ｇ・ｍｏｌ-1、２．１ｍｇ、１．５２×１０-5ｍｏｌ）を含有するアセトニトリル：蒸留脱イオン水（ｄｄＨ2Ｏ）の４：１混液１ｍＬで、ドライダウン容器内に溶出した。溶媒を、部分真空及び窒素流下で穏やかに加熱（約４５℃）して除去した（約１５分）。原料バイアル及び陰イオン交換カートリッジを、Ｋ２２２（８ｍｇ）を含有する０．５ｍＬのアセトニトリルで洗浄し、反応混合物を再び部分真空及び穏やかな加熱下で乾燥した（約１０分）。反応容器を窒素で再加圧し、追加の０．５ｍＬのアセトニトリルで共沸ドライダウンを２回繰り返した。４−ホルミル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアニリニウムトリフレート（３１３．３０ｇ・ｍｏｌ-1、３．１ｍｇ、９．８９×１０-6ｍｏｌ）を０．３５ｍｌの無水ＤＭＳＯ（Ａｃｒｏｓ）に溶解し、［18Ｆ］ＫＦ．Ｋ２２２、Ｋ2ＣＯ3を含有する反応容器に直接加えた。反応混合物を９０℃で１５分間加熱し、直ちに冷却し、３ｍＬの蒸留脱イオンＨ2Ｏ（ｄｄＨ2Ｏ）で反応を停止した。この混合物を次いで陽イオン交換カートリッジ（Ｗａｔｅｒｓ  ＳｅｐＰａｋ  Ｌｉｇｈｔ  Ａｃｃｅｌｌ  Ｐｌｕｓ  ＣＭ）に通し、ｄｄＨ2Ｏで１０ｍＬに希釈し、逆相Ｃ１８  ＳｅｐＰａｋ（Ｗａｔｅｒｓ  ＳｅｐＰａｋ  Ｐｌｕｓ  Ｃ１８）にロードした。ＳｅｐＰａｋを１０ｍＬのｄｄＨ2Ｏでフラッシュしてから、３０ｍＬの空気でパージした。［18Ｆ］４−フルオロベンズアルデヒド（［18Ｆ］ＦＢＡ）を１．０ｍＬのメタノール中に溶出した。
【００６２】
別途、高回収バイアル（２ｍＬ、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）に、モノアミノオキシシスチン（３８６．２７ｇ・ｍｏｌ-1、２．７ｍｇ、６．９９×１０-6ｍｏｌ）を仕込んだ。固体を２５０μＬのｄｄＨ2Ｏ及び８μＬのトリフルオロ酢酸中に懸濁した。５００μＬのメタノール中［18Ｆ］ＦＢＡ（上記参照）を反応バイアルに移した。容器に蓋をしてクリンプ止めし、加熱ブロック（反応開始時の放射能４．６６ｍＣｉ／１７２ＭＢｑ）内に入れ、６０℃で１５分間維持した。この時点で、分析用ＨＰＬＣ分析のための少量アリコート（＜５μＬ）を採取した。０．１％ＴＦＡを有する２５０μＬのｄｄＨ2Ｏを用いて溶液を約１０００μＬに希釈して、半分取ＨＰＬＣ精製用の標品として１：１のｄｄＨ2Ｏ：ＭｅＯＨの最終組成とした。［18Ｆ］ＦＢ−シスチンを、半分取ＨＰＬＣによって単離精製した。生成物（０．４０９ｍＣｉ／１５．１ＭＢｑ）を含有するＨＰＬＣ画分をｄｄＨ2Ｏで５：１に希釈してから、ｔＣ１８Ｐｌｕｓ  Ｓｅｐ  Ｐａｋ（Ｗａｔｅｒｓ）に固定した。ＳｅｐＰａｋをまず５ｍＬのｄｄＨ2Ｏ、次いで３０ｍＬの空気でフラッシュした。最初にボイド体積（約０．５ｍＬ）を溶出してから、２５０〜３００μＬの溶出液を別個のフラスコに回収することによって、［18Ｆ］ＦＢ−Ｃｙｓ（０．１７ｍＣｉ、６．３ＭＢｑ）を最小量のＤＭＳＯ中に単離した。放射化学的及び化学的純度を確定するため、単離生成物でＲＰ−ＨＰＬＣ分析を実施した。典型的には、０．１μＣｉ／μＬ溶液の１０μＬをポスト製剤分析のために注入した。単離した放射化学収率は３．６％（［18Ｆ］ＦＢＡの添加から６．６％崩壊を補正）、放射化学的純度は９６．８％であった。
【００６３】
3Ｈ薬剤の合成は、材料の標準的な放射性標識法を用いて達成することができる。例えば、3Ｈは3Ｈガスによる接触還元を用いて導入することもできるしし、同位体水素化物試薬又は遷移金属媒介交換による還元を介して導入することもできる。