(57)【要約】本発明は、式：【化１】2018531978.tif 000040の新規化合物、この化合物を製造する方法、タウイメージングのためにこの化合物を使用する方法、およびタウイメージング製剤の調製を提供する。【選択図】なし
2018531978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式：
【化１】
2018531978.tif 000027
の化合物または薬学的に許容可能なその塩。
【請求項２】
式：
【化２】
2018531978.tif 000028
の化合物または薬学的に許容可能なその塩。
【請求項３】
式：
【化３】
2018531978.tif 000029
の化合物。
【請求項４】
式：
【化４】
2018531978.tif 000030
の化合物。
【請求項５】
式：
【化５】
2018531978.tif 000031
の化合物を製造するプロセスであって、
式：
【化６】
2018531978.tif 000032
の化合物を、［１８Ｆ］フッ化物供給源とともに反応させることを含む、プロセス。
【請求項６】
式：
【化７】
2018531978.tif 000033
の化合物を製造するプロセスであって、
式：
【化８】
2018531978.tif 000034
の化合物を、［１８Ｆ］フッ化物供給源とともに反応させることを含む、プロセス。
【請求項７】
【化９】
2018531978.tif 000035
、または薬学的に許容可能なその塩、および薬学的に許容可能な担体もしくは希釈剤を含む組成物。
【請求項８】
【化１０】
2018531978.tif 000036
、または薬学的に許容可能なその塩、および薬学的に許容可能な担体もしくは希釈剤を含む組成物。
【請求項９】
【化１１】
2018531978.tif 000037
、および１０（ｖ／ｖ）％ＥｔＯＨ、０.４５（ｗ／ｖ）％アスコルビン酸ナトリウムを含む０.９％塩化ナトリウムを含む、組成物。
【請求項１０】
【化１２】
2018531978.tif 000038
請求項５または６のプロセスにより製造され、１０％（ｖ／ｖ）ＥｔＯＨ、０.４５（ｗ／ｖ）％アスコルビン酸ナトリウムを含む０.９％塩化ナトリウムを含む、組成物。
【請求項１１】
凝集したタウをイメージングする方法であって、
ａ．検出可能な量の化合物：
【化１３】
2018531978.tif 000039
または薬学的に許容可能なその塩を哺乳動物に導入し、
ｂ．前記化合物がタウと会合するのに十分な時間を与え、
ｃ．前記化合物を検出する、方法。
【請求項１２】
凝集したタウをイメージングする方法であって、
ａ．請求項７、９、または１０の検出可能な量の組成物を哺乳動物に導入し、
ｂ．前記化合物がタウと会合するのに十分な時間を与え、
ｃ．前記化合物を検出する、方法。
【請求項１３】
前記哺乳動物は、アルツハイマー病を有する疑いのあるヒトである、請求項１１の方法。
【請求項１４】
前記哺乳動物は、アルツハイマー病を有する疑いのあるヒトである、請求項１２の方法。
【請求項１５】
前記哺乳動物は、慢性外傷性脳症（ＣＴＥ）を有する疑いのあるヒトである、請求項１１の方法。
【請求項１６】
前記哺乳動物は、慢性外傷性脳症（ＣＴＥ）を有する疑いのあるヒトである、請求項１２の方法。
【請求項１７】
３−ブロモ−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンである、請求項２の化合物を調製するための中間体。
【請求項１８】
１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−オールである、請求項３の化合物を調製するための中間体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規化合物３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン、および１８Ｆで標識されたバージョンの３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン、並びにこれらの化合物の調製のための中間体、並びにタウイメージングのためのこれらの化合物の使用方法、並びに画像診断のためのこれらの化合物の組成物および製剤、並びにこれらの化合物、組成物、および製剤を用いたイメージングの方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
認知症の主要な原因であるアルツハイマー病（ＡＤ）は、６５〜６９歳の人口の１％で発症し、９５歳以上では４０〜５０％に増加する。ＡＤ患者は、認知障害および記憶機能の欠損を含む顕著な臨床症状を示す。これらの患者において、ＡＤの存在は、死後の組織病理学的検査の際に、大老人斑負荷および大脳皮質に見られる神経原線維変化（ＮＦＴ）によって確認される。成熟老人斑は、高リン酸化タウタンパク質のフィラメントに由来するアミロイド前駆体タンパク質および細胞内神経原線維変化（ＮＦＴ）の酵素処理に由来する細胞外β−アミロイドペプチドからなる。神経原線維変化のような高リン酸化タウの凝集は、アルツハイマー病における認知障害の程度に関連している。ＡＤおよび種々の他のタウオパチーにおいて、タウ凝集体は、特に、疾患リスク、発症および／または進行に関連する脳領域およびパターンに現れ、これらの領域およびパターンは当業者に知られている。ＡＤ患者では、記憶に非常に密接に関連している脳領域にタウ含有のもつれが最初に現れ、病理学的研究により、絡み合いはプラークよりも認知とさらに強く相関することが示されている。これらの領域およびパターンにおけるタウイメージング剤から生じるシグナルは、特定の疾患状態のリスク、発症および進行をよりよくモニターおよび診断するために、当業者によって使用され得る。（Correlation of Alzheimer disease neuropathologic changes with cognitive status: a review of the literature. Nelson PT, et al., J Neuropathol Exp Neurol. 2012 May; 71(5):362-81を参照されたい。）したがって、患者におけるタウ沈着物の検出および/または定量のための単純な非侵襲的方法が切望されている。（M. Maruyama et al., “Imaging of tau pathology in a tauopathy mouse model and in Alzheimer patients compared to normal controls”, Neuron, 79: 1094-1108, 2013, C. Mathis and W. Klunk, “Imaging Tau Deposits In Vivo: Progress in Viewing More of The Proteopathy Picture”, Neuron, 79: 1035-10-37, 2013を参照されたい。）
【０００３】
タウのＰＥＴイメージングのための既存の薬剤は当該分野で公知であり、例えば、そのような薬剤は、WO2009/102498に列挙されており、最近臨床評価されている化合物［１８Ｆ］Ｔ８０７（ＡＶ−１４５１としても知られている）はWO2013/176698に列挙されている。（[(18)F]T807, a novel tau positron emission tomography imaging agent for Alzheimer's disease. Xia CF, et al., Alzheimer’s Dement. 2013 Nov; 9(6):666-76についても参照されたい。）
【化１】
2018531978.tif 000003
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、既存のタウイメージング化合物は、改善されたタウシグナル伝達および最小の非タウシグナル伝達により、改善されたタウ画像を提供する革新的な薬剤の設計によって、改善され得るという技術的特性を有する。したがって、患者におけるタウの検出および／または定量のための改良された方法が切望されている。
【０００５】
改善された造影剤を用いて脳内のタウをイメージングすることにはいくつかの潜在的利点がある。増強されたタウイメージングは、潜在的な患者、すなわち脳内に高レベルのタウを有し、ＡＤを発症する可能性が高い患者を同定することによって診断を改善する。また、改善されたＰＥＴ剤によるイメージングは、タウの蓄積および局在化、および／またはＡＤおよび／または他のタウオパチーの進行をモニターするのにも有用であり、抗タウ薬物治療が利用可能になるとき、タウイメージングは治療のモニタリングに不可欠なツールを提供し得る。
【０００６】
本発明は、タウイメージングのための新規化合物、組成物、製剤および方法を提供する。したがって、診断タウイメージングの臨床的利点および影響を拡大するためには、患者におけるタウイメージング能力を向上させる改良された技術も必要である。改善された造影剤は、強いタウ信号および減少した非タウ信号に起因してより良好な明瞭性を有する画像を生成する、既知の薬剤と比較して増強されたタウ画像を提供する。
【０００７】
本発明は、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンであって、本明細書で化学式Ｉとして構造的に示される、「化合物８」として言及される化合物を提供する。
【化２】
2018531978.tif 000004
【０００８】
また、本発明は、３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンであって、本明細書で化学式ＩＩとして構造的に示される、「化合物４」として言及される化合物を提供する。
【化３】
2018531978.tif 000005
【０００９】
本発明はさらに、タウ造影剤の調製およびタウＰＥＴイメージングのための、式Ｉの化合物および／または式ＩＩの化合物および／またはその混合物の使用を提供する。
【００１０】
本発明はさらに、式Ｉの化合物または式ＩＩの化合物の調製のための中間体を提供する。本発明は、式７の化合物から調製される式（ＩＩ）の化合物（下記化合物８として示される）を提供する。
【化４】
2018531978.tif 000006
【００１１】
本発明は、式Ｉａまたは式Ｉｂの化合物から調製される式Ｉの化合物をさらに提供する。本発明の好ましい種は、式Ｉａの化合物である。
【化５】
2018531978.tif 000007
【００１２】
本発明の別の好ましい種は、式Ｉｂの化合物である：
【化６】
2018531978.tif 000008
【００１３】
本発明は、ヒトにおけるタウを画像化するための放射性医薬品の製造のための式Ｉ、Ｉａ、ＩｂまたはＩＩの化合物の使用を提供する。別の態様において、本発明は、式Ｉ、Ｉａ、ＩｂまたはＩＩの化合物を調製する方法を提供する。別の態様において、本発明は、式ＩａまたはＩｂの化合物から化合物８を調製する方法を提供する。式Ｉａの化合物から化合物８または薬学的に許容可能なその塩を調製する方法が特に好ましい。別の態様において、本発明は、化合物8、または薬学的に許容可能なその塩、および薬学的に許容可能な希釈剤または担体を含む医薬組成物を提供する。別の態様において、本発明は、化合物8、または薬学的に許容可能なその塩、並びに化合物4、または薬学的に許容可能なその塩、および薬学的に許容可能な希釈剤または担体を含む医薬組成物を提供する。別の態様では、本発明は、１０％ＥｔＯＨ（ｖ／ｖ）、０.４５％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸ナトリウム入りの０.９％塩化ナトリウムで、好ましくはヒトへの使用のために製剤化された、化合物８または薬学的に許容可能なその塩を含む医薬組成物を提供する。別の態様では、本発明は、１０％ＥｔＯＨ（ｖ／ｖ）、０.４５％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸ナトリウム入りの０．９％塩化ナトリウムで、好ましくはヒトへの使用のために製剤化された、式ＩａまたはＩｂの化合物から調製された化合物８または薬学的に許容可能なその塩を含む医薬組成物を提供する。本発明はまた、好ましくは式ＩａまたはＩｂの化合物の化合物から調製された、検出可能な量の化合物８、またはその薬学的に許容可能なその塩、またはその組成物を患者に導入することを含むタウをイメージングする方法を提供する。
【００１４】
本発明は、式Ｉ：
【化７】
2018531978.tif 000009
の化合物を製造するプロセスであって、
式：
【化８】
2018531978.tif 000010
で表される、１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−イル４−メチルベンゼンスルホネートを、［１８Ｆ］フッ化物供給源と反応させることを含む、プロセスを提供する。
【００１５】
本発明は、式Ｉ：
【化９】
2018531978.tif 000011
の化合物を製造するためのプロセスであって、
式Ｉｂ：
【化１０】
2018531978.tif 000012
の化合物を、［１８Ｆ］フッ化物供給源と反応させることを含む、プロセスを提供する。
【００１６】
本発明は、検出可能な量の化合物：
【化１１】
2018531978.tif 000013
を哺乳動物に導入することと、
上述の化合物がタウと会合するのに十分な時間を与えることと、
上述の化合物を検出することとを含む、タウをイメージングする方法を提供する。
【００１７】
以下のスキーム、調製および実施例は、本発明の実施をより明確に説明するために提供される。これらのスキーム、調製、および実施例のステップのための適切な反応条件は、当該技術分野において周知であり、溶媒および共試薬の置換を含む反応条件の適切な改変は、当業者の能力の範囲内である。
【００１８】
さらに、状況によっては、成分が導入される順序が重要でないことを当業者は理解するであろう。式Ｉまたは式ＩＩの化合物を製造するために必要とされる特定のステップの順序は、熟練した化学者によって十分に認識されているように、合成される特定の化合物、出発化合物、および置換された部分の相対的な不安定性に依存する。全ての置換基がすべての反応条件に適合するわけではないことを当業者は理解するであろう。これらの化合物は、当技術分野で周知の方法によって合成の都合のよい時点で保護または修飾することができる。本発明の中間体および最終生成物は、必要に応じて、シリカゲルまたはアルミナなどの固体支持体上での再結晶またはクロマトグラフィーなどの一般的な技術によってさらに精製することができる。
【００１９】
本発明の化合物は、好ましくは、様々な経路によって投与される放射性医薬組成物として処方される。好ましくは、そのような組成物は静脈内使用のためのものであり、好ましくはヒトでの使用のものである。そのような医薬組成物およびそれを調製するプロセスは、当技術分野で周知である。例えば、Remington: The Science and Practice of Pharmacy（P.P. Gerbino, 21st ed., Lippincott Williams & Wilkins, 2006）を参照されたい。タウのＰＥＴイメージングのためにタウ造影剤を使用する方法は、当業者に公知である。例えば、[(18)F]T807, a novel tau positron emission tomography imaging agent for Alzheimer's disease. Xia CF, et al., Alzheimer’s Dement. 2013 Nov; 9(6):666-76)を参照されたい。［（１８）Ｆ］Ｔ８０７は、［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１としても知られる。
【００２０】
本発明の好ましい製剤は、式Ｉａの化合物から調製された化合物８の調製物である。特に好ましいのは、スキーム２に従って本明細書に記載の手順に従って式Ｉａの化合物から調製される化合物８である。特に好ましいのは、実施例２による本明細書に記載の手順に従って式Ｉａの化合物から調製された化合物８である。化合物８の好ましい製剤は、１０％ＥｔＯＨ（ｖ／ｖ）、０.４５％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸ナトリウム入りの０.９％塩化ナトリウムで、好ましくはヒトでの使用のために製剤化される。本発明の別の実施形態は、式Ｉａの化合物から調製され、１０％ＥｔＯＨ（ｖ／ｖ）、０.４５％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸ナトリウム入りの０.９％塩化ナトリウムで処方された化合物８の製剤である。特に好ましいのは、スキーム１に従って本明細書に記載の手順に従って調製された化合物４である。特に好ましいのは、１０％ＥｔＯＨ（ｖ／ｖ）、０.４５％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸ナトリウム入りの０.９％塩化ナトリウムで処方された、実施例２の本明細書に記載の手順に従って式Ｉａの化合物から調製される化合物８である。本発明は、哺乳動物に、本明細書の実施形態に従って記載された検出可能な量の診断用組成物を導入し、上述の診断用組成物がタウと会合するのに十分な時間を与え、この診断組成物を検出することを含む、タウをイメージングする方法を提供する。特に好ましいのは、実施例２による本明細書に記載された手順に従って式Ｉａの化合物から調製され、１０％ＥｔＯＨ（ｖ／ｖ）、０.４５％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸ナトリウム入りの０.９％塩化ナトリウムで処方された、検出可能な量の化合物８の診断用組成物を哺乳動物に導入することを含む、タウをイメージングする方法である。
【００２１】
式ＩおよびＩＩの新規化合物は、驚くべきことに予想外に、好ましくはヒト臨床イメージングを含む、タウイメージングに有利であることが発見されている。好ましい化合物である式Ｉの化合物（本明細書では化合物８とも呼ばれる）は、タウに対する高い親和性、選択性、取り込み、ウォッシュアウト、および代謝プロファイルを含む、タウイメージングに特に有用な特性の組み合わせを有する。インビボ化合物８は、有利な組織分布、薬物動態および代謝安定性を示す。エクスビボおよび／またはインビトロで、化合物８はタウに対する高親和性結合を示し、Ａβおよび／または非タウ結合に関して高い選択性でＡＤ脳からの組織サンプルを含むタウを標識する。化合物８は、タウの高い親和性および選択性を示し、疾患状態、組織および細胞位置特異的であるＸ線写真信号を示す。化合物８によって生成された放射線写真信号は、臨床放射性医薬造影剤に有用な、望ましくない非タウシグナル、およびインビボ組織分布および代謝プロファイルと比較してタウの改善された検出を反映する。このような特に有用な特性の組み合わせを有する化合物８は、ロバストなタウシグナルおよび減少した非タウシグナルに起因する改善された透明度を有する画像を生成する、公知の薬剤と比較して増強されたタウ画像を提供する。この驚くほど有利な特性の組み合わせは、タウの患者の画像化を容易にする効果的な臨床タウ造影剤を提供する。臨床タウＰＥＴイメージングにおける化合物８の使用は、ＡＤの評価および／または診断に重要な正のインパクトを有し、タウの検出、治療、モニタリングおよび評価およびタウを伴う疾患の診断を前進させるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）放射性合成の代表的な半分取ＨＰＬＣクロマトグラム。上部パネルは、ガンマ線検出を伴うＨＰＬＣクロマトグラフを示す。下部パネルは、ＵＶ検出を伴うＨＰＬＣクロマトグラフを示す。「カットピーク」として示されるセグメントは、生成物３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）を得るために収集された対応する画分を示す。
【図２】図２は、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）の代表的な分析用ＨＰＬＣ（ＱＣ）クロマトグラムを示す。上部パネルで示されるの（ＨＰＬＣガンマ線検出器）は、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）のラジオクロマトグラムを示す。下部パネルで示されるの（ＨＰＬＣ  ＵＶ検出器）は、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）の紫外線クロマトグラムを示す。６．５８９分のピーク保持時間が上部パネルのメインピークに示され、６．６０７分のピーク保持時間が下部パネルのメインピークに示される。
【図３】図３は、Ｋｄ測定のためのＡＤ脳切片上の３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）のオートラジオグラフィーを示す。実験のセットアップと分析の説明については、分析実施例４を参照されたい。
【図４】図４は、選択性決定のためのＡＤ脳切片上の３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンのオートラジオグラフィー。実験のセットアップと分析の説明については、分析実施例５を参照されたい。
【図５】図５は、選択性決定のためにＡＤ脳切片上の３−（４−（２−［１８Ｆ］−フルオロエチル）ピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンのオートラジオグラフィーを示す。実験のセットアップと分析の説明については、分析実施例５を参照されたい。
【図６】図６は、選択性決定のためにＡＤ脳切片上の３−（４−［１８Ｆ］−フルオロピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンオートラジオグラフィーを示す。実験のセットアップと分析の説明については、分析実施例５を参照されたい。
【図７】図７は、正常対ＡＤ脳切片での３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン、化合物８のオートラジオグラフィーを示す。実験のセットアップと分析の説明については、分析実施例６を参照されたい。
【図８】図８は、アルコールフリー洗浄を使用した、正常対ＡＤ脳切片での３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）および［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１（［１８Ｆ］Ｔ８０７としても知られる）オートラジオグラフィーを示す。実験のセットアップと分析の説明については、分析実施例６を参照されたい。
【図９】図９は、３−（４−（２−［１８Ｆ］−フルオロエチル）ピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（ＡＫＡ  Ｔ８２１）対３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）のマウスＰＥＴ／ＣＴ時間放射能曲線を示す。
【図１０】図１０は、３−（４−［１８Ｆ］−フルオロピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（ＡＫＡ  Ｔ７９８）対３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）のマウスＰＥＴ／ＣＴ時間放射能曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施例および調製
一般的な方法
すべての反応は、特記しない限り、窒素雰囲気下で行う。自動Teledyne IscoFlash（登録商標）Chromatography Systemを使用して生成物を精製する。１Ｈ、１９Ｆおよび１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルは、ＣＤＣｌ３（Cambridge Isotope Laboratories、カタログ番号DLM-7-100）またはＤＭＳＯ−ｄ６（Cambridge Isotope Laboratories、Cat.No. DLM-10-25）中のBruker（登録商標）HD Avance III 400分光計で記録される。ＨＲＭＳデータは、エレクトロスプレーイオン化ポジティブスキャンモードを用いてWaters（登録商標）QTof質量分析計で得られる。ＧＬＩ手順ＭＥ−１４（Galbraith Inc., 2323 Sycamore Drive, Knoxville, TN 37921）を用いてGalbraith Laboratoriesで元素分析を行う。試薬、溶媒および供給物は、熟練化学者には知られている。本発明の化合物の名称は、例えば、ＩＵＰＡＣ命名機能を有するSymyxバージョン3.2.NETを使用して生成することができる。
【００２４】
略語は、当業者に公知の一般的および通常の使用を表し、本明細書で使用される特定の略語は、以下の意味を有する：
略語：
ＢＰＶ  バルク製品バイアル
ｂｓ  ブロード・シングレット
ＣＤＣｌ３  重水素化クロロホルム
ＣＨ２Ｃｌ２  塩化メチレン
ｄ  ダブレット
ＤＡＤ  ダイオードアレイ検出器
ｄｄ  ダブレットのダブレット
ｄｔ  トリプレットのダブレット
ＤＭＰＡＯ  ［（２，６−ジメチルフェニル）アミノ］（オキソ）酢酸
ＤＭＳＯ  ジメチルスルホキシド
ＤＭＳＯ−ｄ６  ヘキサデューテロジメチルスルホキシド
ＥｔＯＨ  エタノール
ＨＰＬＣ  高速液体クロマトグラフィー
ＨＲＭＳ  高分解能質量分析
ＩＨＣ  免疫組織化学
Ｋ２ＣＯ３  炭酸カリウム
ＬＣＭＳ  液体クロマトグラフィー質量分析
Ｎ  ノーマル
ＮＭＲ  核磁気共鳴
ＰＨＦ  一対のらせん状フィラメント
ｐｐｍ  百万分率
ＱＴｏｆ  四次の飛行時間
ｓ  シングレット
ＳＵＶ  標準化された取り込み価
ＳＵＶｒ標準化された取り込み値の比
ｔ  トリプレット
ＵＰＬＣ  超高速液体クロマトグラフィー
ＰＢＳ  リン酸緩衝食塩水
ＷＦＩ  注入用水
【００２５】
スキーム
スキーム１は、３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの合成を提供する。合成は、商業的に入手可能な２−ブロモ−４−メチルアニリンと２，４−ジブロモピリジンの銅触媒カップリングによるベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンコアの形成、続いて分子内環化で開始する。所望の生成物、３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンを、３−ブロモ−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（３）と３−フルオロアゼチジン塩化水素との第２銅触媒カップリングを介して得る。シリカゲルでのカラムクロマトグラフィー、Quadrasil MP樹脂による金属掃去、および摩砕後、３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物４）が黄色固体として得られる（４．４４ｇ、全収率２１％）。
【００２６】
スキーム１：３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの合成
【化１２】
2018531978.tif 000014
スキーム２は、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの前駆物質である、１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−イル４−メチルベンゼンスルホネートの合成を提供する。３−ブロモ−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（３）および３−ヒドロキシアゼチジンの銅触媒カップリングにより、ヒドロキシル中間体１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−オール（５）が得られ、これもシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製する。次いで、清浄な中間体を無水トシル酸およびトリエチルアミンと反応させ、続いてシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより所望の生成物、１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−イル４−メチルベンゼンスルホネート（６）をベージュ色固体として得た（３．２１ｇ、全体収率３１％）。
【００２７】
スキーム２：１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−イル４−メチルベンゼンスルホネート（６）の合成
【化１３】
2018531978.tif 000015
スキーム３に従って、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン、化合物８は、Ｒが適切な離脱基である式７の化合物から調製される。より具体的には、Ｒがメタンスルホニル（メシル）または４−メチルベンゼンスルホニル（トシル）などの脱離基である式７の化合物を、１８Ｆフッ化物（［１８Ｆ］Ｆ−）の適切な供給源と、適切な塩基、例えば、炭酸カリウムの存在下で反応させることができる。１８Ｆフッ化物（［１８Ｆ］Ｆ−）の供給源には［１８Ｆ］Ｆ  Ｋ２２２が含まれる。適切な溶媒としては、ジメチルスルホキシドが挙げられる。
【００２８】
スキーム３：３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（８）の合成
【化１４】
2018531978.tif 000016
【００２９】
実施例１
３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物４）の合成
【化１５】
2018531978.tif 000017
【００３０】
ステップ１：３−ブロモ−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物３）の合成
【化１６】
2018531978.tif 000018
１Ｌの丸底フラスコに、２，４−ジブロモピリジン（２０.０ｇ、８４.６ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（３.２２ｇ、１６.９ｍｍｏｌ）、１，１０−フェナントスリン（６.１０ｇ、３３.８ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（１１０ｇ、３３８ｍｍｏｌ）、Ｃｅｌｉｔｅ（登録商標）（１６ｇ）およびｐ−キシレン（１７０ｍＬ）を加えた。得られたスラリーに２−ブロモ−４−メチルアニリン（１０.６ｍＬ、８４.６ｍｍｏｌ）を添加し、激しく撹拌した混合物に窒素を１０分間吹き込む。フラスコに還流冷却器を取り付け、系を１３５℃で２４時間加熱する。反応混合物を室温に冷却し、濾過する。フィルターケーキを塩化メチレンおよび酢酸エチルですすぎ、合わせた有機濾液をシリカゲル上で減圧下で濃縮する。粗反応生成物を、塩化メチレン中の０〜１０％酢酸エチルの勾配を用いるシリカゲルでのクロマトグラフィーにより精製する。得られた褐色固体を塩化メチレン中でスラリー化し、ヘキサンを用いて粉砕し、次いで濾過により単離して、表題化合物（６.５２ｇ、２５.０ｍｍｏｌ、収率３０％）を鮮黄色の固体として得る：1H NMR (400.13 MHz, TFA-dを含むDMSO-d6) δ ppm:9.40 (dd, J=0.9, 7.2Hz, 1H), 8.45 (dd, J=0.7, 1.8Hz, 1H), 8.42 (bs, 1H), 7.86 (dd, J=2.1, 7.3Hz, 1H), 7.83 (d, J=8.4Hz, 1H), 7.64 (dd, J=0.9, 8.4Hz, 1H), 2.57 (s, 3H); 13C NMR (100.62 MHz, TFA-dを含むDMSO-d6) δ ppm 142.6, 134.6, 131.9, 130.8, 129.9, 129.4, 127.0, 119.7, 115.0, 113.8, 113.4, 21.1; HRMS (m/z): 得られた値: 261.0013 (M+H), C12H10N2Brについて計算: 261.0027, Err= -5.4 ppm。
【００３１】
ステップ２：３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物４）の合成
ジメチルスルホキシド（１１０ｍＬ）が、３−ブロモ−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（６.５２ｇ、２５.０ｍｍｏｌ）、３−フルオロアゼチジン塩酸塩（３.９０ｇ、３５.０ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（Ｉ）（４７５ｍｇ、２.５０ｍｍｏｌ）、［（２，６−ジメチルフェニル）アミノ］（オキソ）酢酸（ＤＭＰＡＯ、９６３ｍｇ、４.９９ｍｍｏｌ）およびリン酸カリウム（１５.９ｇ、７４.９ｍｍｏｌ）の固体混合物に添加される。攪拌を開始し、１５分間スラリーを通して窒素を泡立たせた。この系に還流冷却器を取り付け、ヘッドスペースを窒素で洗い流し、混合物を９０℃で４８時間加熱する。追加の３−フルオロアゼチジン塩酸塩（１.３９ｇ、１２.５ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（Ｉ）（１６６ｍｇ、０.８７１ｍｍｏｌ）、ＤＭＰＡＯ（３４４ｍｇ、１.７８ｍｍｏｌ）およびリン酸カリウム（５．５６ｇ、２６.２ｍｍｏｌ）を添加し、撹拌を９０℃でさらに２４時間続けた。反応混合物を室温に冷却し、激しく撹拌しながら水（１０００ｍＬ）にゆっくりと加える。沈殿した固体を真空濾過により単離し、水性濾液を塩化メチレン中の１０％メタノール（３×２５０ｍＬ）で抽出する。有機抽出物を最初の水性濾過からの単離された固体と合わせ、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、減圧下で濃縮する。単離した粗固体（６.４６ｇ）をシリカゲル（４０ｇ）にあらかじめ吸着させ、塩化メチレン中の０〜２０％酢酸エチルの勾配、続いて塩化メチレン中の０〜１０％メタノールの勾配を用いるシリカゲルクロマトグラフィーにより精製する。プールした画分を濃縮し、得られた暗黄色固体（５.４３ｇ）を懸濁し、塩化メチレン（４０ｍｌ）中で超音波処理する。ジエチルエーテル（８００ｍＬ）を加え、明るい黄色の固体を濾過により単離し、追加のジエチルエーテル（４００ｍＬ）で洗浄し、高真空下で乾燥させる。１０％メタノール／塩化メチレン（２００ｍＬ）中の単離生成物（４.６２ｇ）の溶液をQuadrasil MP樹脂（１.６０ｇ）で処理し、スラリーを室温で２時間撹拌する。スラリーを濾過し、固体をメタノール／塩化メチレン（１００ｍＬ）でリンスする。合わせた有機物を減圧下で濃縮し、得られた固体を塩化メチレンに懸濁し、超音波処理し、ジエチルエーテル（７５０ｍＬ）から粉砕する。沈殿した固体を真空濾過により集め、ジエチルエーテルですすぎ、真空下で乾燥させて、表題化合物を黄色粉末として得る（４．４４ｇ、１７．４ｍｍｏｌ、２段階で７０％の収率）：1H NMR (400.13 MHz, CDCl3) δ ppm:8.11 (dd, J=0.7, 7.5Hz, 1H), 7.63 (d, J=8.3Hz, 1H), 7.47-7.48 (m, 1H), 7.23 (ddd, J=0.5, 1.5, 8.3Hz, 1H), 6.26 (d, 2.1Hz, 1H), 6.13 (dd, J=2.5, 7.3Hz, 1H), 5.35-5.54 (m, 1H), 4.24-4.34 (m, 2H), 4.07-4.17 (m, 2H), 2.53 (s, 3H); 13C NMR (100.62 MHz, CDCl3) δ ppm: 150.7, 150.3 (d, J=1.5Hz), 143.7, 129.5, 129.0, 126.5, 125.5, 118.1, 109.4, 101.0, 91.6, 82.2 (d, J=206.9Hz), 59.1 (d, J=24.9Hz), 21.8; 19F NMR (376.44 MHz, CDCl3) δ ppm:-180.4; HRMS (m/z): 得られた値: 256.1244 (M+H), C15H15N3Fについて計算: 256.1250, Err= -2.3 ppm; 元素分析(GLI手順ME-14): C15H14FN3について計算C 70.57 H 5.53 N 16.46, 得られた値C 70.17 H 5.68 N 16.43, 最大diff = 0.41。
【００３２】
調製１
１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−イル４−メチルベンゼンスルホネート（化合物６）の合成
【化１７】
2018531978.tif 000019
【００３３】
ステップ１：１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−オール（化合物５）の合成
【化１８】
2018531978.tif 000020
ジメチルスルホキシド（１１０ｍＬ）が、３−ブロモ−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（６.５７ｇ、２５.２ｍｍｏｌ）、アゼチジン−３−オール塩酸塩（５.５２ｇ、５０.４ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（Ｉ）（４８０ｍｇ、２.５２ｍｍｏｌ）、［（２，６−ジメチルフェニル）アミノ］（オキソ）酢酸（ＤＭＰＡＯ、９７２ｍｇ、５.０４ｍｍｏｌ）およびリン酸カリウム（２１.４ｇ、１０１ｍｍｏｌ）の固体混合物に添加される。攪拌を開始し、１５分間スラリーを通して窒素を泡立たせた。この系に還流冷却器を取り付け、ヘッドスペースを窒素でフラッシュし、混合物を９０℃で２４時間加熱する。反応混合物を室温に冷却し、激しく撹拌しながら水（１０００ｍＬ）にゆっくりと加える。沈殿した固体を真空濾過により単離し、塩化メチレン（５００ｍＬ）中の１０％メタノールに溶解する。水性濾液を塩化メチレン中の１０％メタノール（３×２５０ｍＬ）で抽出する。有機抽出物を、最初の水性濾過からの単離された固体の溶液と合わせ、混合物を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮する。得られた固体を塩化メチレンに溶解し、シリカゲルにあらかじめ吸着させ、塩化メチレン中の０〜３０％メタノールの勾配を用いてシリカゲルでのクロマトグラフィーにより精製して、標題生成物を灰緑色固体として得る（３．１８ｇ、５０％）：1H NMR (400.13 MHz, TFA-dを含むDMSO-d6) δ ppm: 8.95 (d, J=7.6Hz, 1H), 8.06 (s, 1H), 7.51 (d, J=8.2Hz, 1H), 7.36 (dd, J=0.9, 8.3Hz, 1H), 6.76 (dd, J=2.3, 7.5Hz, 1H), 6.27 (d, J=2.1Hz, 1H), 4.66-4.71 (m, 1H), 4.38-4.41 (m, 2H), 3.92-3.95 (m, 2H), 2.48 (s, 3H); 13C NMR (100.62 MHz, TFA-dを含むDMSO-d6) δ ppm: 153.6, 144.6, 132.4, 129.5, 128.6, 128.1, 126.9, 112.0, 111.9, 104.3, 83.3, 61.0, 60.16, 21.0; HRMS (m/z): 得られた値: 254.1296 (M+H), C15H16N3Oについて計算: 254.1293, Err= 1.2 ppm。
【００３４】
ステップ２：１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−イル４−メチルベンゼンスルホネート（化合物６）。
ジクロロメタン（１３５ｍＬ）中の１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−オール（化合物５）（３.１８ｇ、１２.６ｍｍｏｌ）の懸濁液を、トリエチルアミン（１７．５ｍＬ、１２６ｍｍｏｌ）で処理し、１０分間撹拌し、次いでｐ−トルエンスルホン酸無水物（１２.３１ｇ、３７.７ｍｍｏｌ）を加える。反応物を室温で２２時間撹拌する。追加のｐ−トルエンスルホン酸無水物（１.８４ｇ、５.６ｍｍｏｌ）を加え、反応物を６時間撹拌する。反応混合物を濃縮し、塩化メチレン（１７５ｍＬ）に再懸濁し、１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液（１５０ｍＬ）で処理する。混合物を１.５時間激しく撹拌し、分液漏斗に移し、層を分離する。有機層を１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液（２×１００ｍＬ、１×１５０ｍＬ）で激しく振とうする。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、濃縮し、高真空下で乾燥する。塩化メチレン中の１０％メタノール中の単離された褐色固体の溶液を、減圧下でシリカゲル（２４ｇ）上で濃縮する。塩化メチレン中の０〜１０％メタノールの勾配を使用して、シリカゲルでのクロマトグラフィーにより表題化合物を精製する。得られた固体を塩化メチレン（約５０ｍＬ）に懸濁し、超音波処理し、ジエチルエーテル（７５０ｍＬ）で粉砕する。沈殿した固体を濾過により集め、ジエチルエーテルですすぎ、真空下で乾燥して、１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−イル４−メチルベンゼンスルホネートをベージュ色固体として得た（３.２１ｇ、７.８９ｍｍｏｌ、収率６３％）：1H NMR (400.13 MHz, TFA-dを含むDMSO-d6) δ ppm: 9.01 (d, J=7.7Hz, 1H), 8.11 (bs, 1H), 7.85-7.88 (m, 2H), 7.52-7.55 (m, 3H), 7.39 (dd, J=1.0, 8.3Hz, 1H), 6.82 (dd, J=2.2, 7.5Hz, 1H), 6.38 (d, J=2.3Hz, 1H), 5.32-5.37 (m, 1H), 4.94-4.54 (m, 2H), 4.21-4.25 (m, 2H), 2.46 (s, 3H); 13C NMR (100.62 MHz, TFA-dを含むDMSO-d6) δ ppm: 153.3, 145.6, 144.3, 132.6, 132.2, 130.4, 129.5, 128.7, 128.3, 127.7, 126.9, 112.2, 112.0, 104.4, 84.4, 68.5, 58.4, 21.1, 21.0; HRMS (m/z):得られた値: 408.1401 (M+H), C15H16N3Oについて計算: 408.1382, Err= 4.7 ppm;元素分析(GLI手順 ME-14): C22H21N3O3Sについて計算C 64.85 H 5.19 N 10.31, 得られた値C 64.38 H 5.27 N 10.27, 最大diff = 0.48。
【００３５】
実施例２
３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）の合成
【化１９】
2018531978.tif 000021
３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの合成は、GE TRACERlab FXF-N自動ラジオシンセサイザーを用いて開始活性が１〜２Ｃｉで行われる。典型的な合成時間は約６０±５分であり、減衰補正収量の範囲は２２〜４４％である。［１８Ｆ］フッ化物活性は、Sep-Pak Accell Plus QMA炭酸塩プラスライトカートリッジ（カートリッジ当たり吸着剤４６ｍｇ、粒子径４０μｍ、Waters部品番号186004540）に保持され、０．８ｍＬの水性Cryptand ２.２.２−Ｋ２ＣＯ３溶液を用いて反応容器に溶出される［それぞれアセトニトリル（０.４ｍＬ）およびWFI（注入用水、０.４ｍＬ）中のCryptand ２．２.２（７ｍｇ）および炭酸カリウム（０.７５ｍｇ）］。溶出した活性物を窒素気流下、７０℃で４.５分間加熱して乾燥する。次いで、温度を真空下で１００℃に５分間上昇させて、無水Cryptand２.２.２−Ｋ２ＣＯ３［１８Ｆ］フッ化物を得る。
【００３６】
１−（８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−イル）アゼチジン−３−イル４−メチルベンゼンスルホネート［無水ジメチルスルホキシド（２ｍＬ）中１ｍｇ］の溶液を、無水Cryptand ２.２．２−Ｋ２ＣＯ３［１８Ｆ］フッ化物を含む反応容器に加え、得られた混合物を１４０℃で１０分間保持し、続いて１Ｎ水酸化ナトリウム１ｍＬを用いて６５℃で３分間加水分解する。６０℃に冷却した後、粗反応混合物を２ｍＬの０.５Ｎ塩酸（ＨＣｌ）（１ｍＬの１Ｎ  ＨＣｌ＋ＷＦＩ  １ｍＬ）で中和する。次いで、反応粗生成物をアイソクラティック溶出（代表的なクロマトグラムについては図１を参照）を用いて精製するためにセミ分取ＨＰＬＣカラムに装填する。セミ分取カラム：Agilent ZORBAX Eclipse Plus Phenyl-Hexyl、カスタムＰＮ、５μｍ、９.４ｍｍｘ２５０ｍｍ、流速＝４ｍＬ／ｍｉｎ；２８０ｎｍ；保持時間は約１２〜１３分である。移動相組成：ＷＦＩ中７６％  ９ｍＭ  ＨＣｌ（１ＬのＷＦＩ中の３Ｎ  ＨＣｌ  ３ｍＬ）、２４％アセトニトリル（ＨＰＬＣグレード）。
【００３７】
精製した３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンを含有するＨＰＬＣ画分を０.５％（ｗ／ｖ）のアスコルビン酸ナトリウムを含むＷＦＩ（４０ｍＬ）で希釈する。次いで、希釈した溶液をSep-Pak（登録商標）C18 Plus Light Cartridge（カートリッジ当たり１３０ｍｇ吸着剤、５５−１０５μｍ粒子サイズ、Waters品番WAT023501;使用前にエタノール（５ｍＬ）、次いでＷＦＩ（５ｍＬ）でコンディショニングした）に通し、保持された３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンを、注入溶液用の０.５％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸ナトリウムを含む水（１０ｍＬ）で洗浄する。３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンがを脱水アルコールＵＳＰ（１ｍＬ）を用いてＣ１８カートリッジから、７ｍＬの０.５％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸ナトリウム入りの注入用ＵＳＰの０.９％塩化ナトリウムを含むフラスコへと溶離する。次いで、Ｃ１８カートリッジを、さらなる２ｍＬの０.５％（ｗ／ｖ）アスコルビン酸ナトリウム入りの注入用ＵＳＰの０.９％塩化ナトリウムすすいだ。得られた溶液（合計１０ｍＬ）を０.２２μｍのMillex GV PVDFフィルター（Millipore SLGV013SL）を通してバルク製品バイアル（ＢＰＶ；２０ｍＬのクロロブチルストッパーを有するAllergy Laboratoriesからの３０ｍＬの滅菌空のバイアル）に滅菌濾過する。下記の表１に詳述されている勾配法を用いて、ＨＰＬＣによりＢＰＶからの試料を品質管理（代表的なクロマトグラムについては図２参照）のために取り出した。
【表１】
2018531978.tif 000022
【００３８】
３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）製剤の予備安定性を評価する。バッチからの試料（２３５ｍＣｉ〜４７１ｍＣｉの範囲のサイズ）を採取し、６時間にわたる放射化学的純度についてＨＰＬＣにより分析する。アスコルビン酸ナトリウムを用いて処方されたバッチは、６時間まで９６〜９７％の純度を保持するが、アスコルビン酸ナトリウムを含まないバッチは経時的に劣化し、５時間まで分解する。詳細は、表２を参照されたい。
【表２】
2018531978.tif 000023
【００３９】
分析実施例３：
アルツハイマー病のドナーからのタウを使用した、３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン対［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１のＫｉ測定、および３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンのＫｄ
【００４０】
ＰＨＦ調製：
精製された可溶性ＰＨＦは、Ｊｉｃｈａらによって記載された手順から変更されたプロトコールを用いて、ＡＤ脳組織から単離される（G. A. Jicha, A. O'Donnell, C. Weaver (1999) “Hierarchical phosphorylation of recombinant tau by the paired-helical filament-associated protein kinase is dependent on cyclic AMP-dependent protein kinase” J Neurochem. 72(1):214）。手短に言えば、ＡＤ皮質をハンドヘルドKinematica Polytronを用いて均質化し、続いてParr Cell破壊ボムを用いて高圧バッチ−ガス膨張を行う。粗ホモジネートを２８ｋｇで遠心分離して細胞破片をペレット化する。可溶性ＰＨＦは、タウの病理学的コンフォメーションを認識するタウ抗体ＭＣ１が固定されているAffigel-10カラム上のアフィニティークロマトグラフィーによって上清から単離される（G. A. Jicha, R. Bowser, I. G. Kazam (1997), “Alz-50 and MC-1, a new monoclonal antibody raised to paired helical filaments, recognize conformational epitopes on recombinant tau” J Neurosci Res. 48(2):12。）
【００４１】
３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンのＫｉ測定
非標識化合物のＩＣ５０（すなわち、放射性リガンドの特異的結合を５０％低下させる競合リガンドのモル濃度）は、［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１のＰＨＦへの結合が種々の濃度で非標識の化合物と競合する、競合放射性リガンド結合によって決定される。反応混合物（２００μｌ）は、ＰＨＦ（０.１２μｇ）、０.１〜０.５ｎＭでの［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１、および３１６ｎＭから０.０１ｎＭまで連続的に希釈された低温化合物を含有し、分析は、９６ウェルポリプロピレンマイクロプレート中の０.０１％ウシ血清アルブミンを含有するＰＢＳ、ｐＨ７．４中で実施する。非特異的結合は、既知のＰＨＦリガンドであるＴ８０８／ＡＶ−６８０（５μＭ）の存在下での放射性リガンドの結合として定義される（Zhang, J. (2012), “A highly selective and specific PET tracer for imaging of tau pathologies” J Alzheimers Dis., 31(3):601）。３７℃で１.５時間インキュベートした後、Millipore MultiScreenHTS Vacuum Manifoldを用いてMillipore MultiScreenHTS９６ウェルガラスファイバーＦＢフィルタープレート上に結合した放射能を採取し、続いてＰＢＳ（ｐＨ７.４）で５回洗浄する。結合した［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１を含有するフィルターをWizard 2480自動ガンマカウンター[Perkin Elmer]において放射能について分析する。これらの分析条件を使用して、全結合画分は、典型的には、添加された放射性リガンドの１０％未満である。ＩＣ５０は、ActivityBaseまたはXLfitモデル205（または同等のモデル）を用いて決定され、ここで、
ｙ＝Ａ＋（Ｂ−Ａ）／（１＋（Ｃ／ｘ）＾Ｄ）
Ｙ＝％阻害
Ｘ＝冷競合リガンドの濃度（ｎＭ）
Ａ＝最小Ｙ（０％）
Ｂ＝最大Ｙ（１００％）
Ｃ＝ＩＣ５０
Ｄ＝勾配係数
である。
【００４２】
Ki（すなわち、非標識化合物の結合についての平衡解離定数）は、Cheng-Prusoff方程式を用いてIC 50値から計算される（Cheng Y., Prusoff W.H. (1973), "Relationship between the inhibition constant (KI) and the concentration of inhibitor which causes 50 percent inhibition (I50) of an enzymatic reaction" Biochem Pharmacol 22 (23):3099-3108）：
Ｋｉ＝ＩＣ５０／（１＋［Ｌ］／Ｋｄ）
［Ｌ］＝［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１の濃度（典型的には約０．５ｎＭ）
Ｋｄ＝［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１（０．５７ｎＭ）の解離定数。
【００４３】
３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンについての［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１に対するＫｉは、この化合物がタウに結合することを示すアルツハイマー病を有するドナーから得られるタウで０．６ｎＭである。したがって、化合物８を用いたＰＥＴイメージングおよび画像形成パターンの検査は、患者のタウの存在を検出するのに有用であり、ＡＤまたは非ＡＤタウオパチーの診断を確認することができる。
【００４４】
３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンＫｄ測定
放射性標識化合物３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの解離定数［Ｋｄ］は飽和結合によって決定され、放射性リガンドの総量および非特異的結合を種々の放射性リガンド濃度で測定する。反応混合物（２５０μｌ）は、ＰＨＦ（１５０ ０．１５μｇ）および３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンを含有し、ＰＢＳ中で２５ｎＭから０．３ｎＭまで連続的に希釈し；分析は、９６ウェルポリプロピレンマイクロプレート中の０．０１％ウシ血清アルブミンを含有するＰＢＳ中で実施される。非特異的結合は、Ｔ８０８／ＡＶ−６８０（１０μＭ）の存在下での放射性リガンドの結合として定義される。３７℃で１．５時間インキュベートした後、Millipore MultiScreenHTS Vacuum Manifoldを用いてMillipore MultiScreenHTS９６ウェルガラスファイバーＦＢフィルタープレート上で真空濾過し、続いてＰＢＳで５回洗浄することにより結合した放射能を採取する。結合した３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンを含むフィルターをWizard 2480自動ガンマカウンター[Perkin Elmer]において放射能について分析する。これらの分析条件を使用して、全結合画分は、典型的には、添加された放射性リガンドの１０％未満である。総結合および非特異的結合データを、Graphpad Prismを使用する非線形回帰分析によって分析して、放射性リガンドのＫｄを決定する。
【００４５】
３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンのＫｄは、この化合物が高い親和性でタウと結合することを示す、アルツハイマー病を有するドナーから得られるタウで０．８５±０．０２ｎＭである。したがって、化合物８を用いたＰＥＴイメージングおよび画像形成パターンの検査は、患者のタウの存在を検出するのに有用であり、ＡＤまたは非ＡＤタウオパチーの診断を確認することができる。
【００４６】
分析実施例４
３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの、ヒトＡＤ脳組織における天然のタウ凝集体への結合についてのＫｄ測定
オートラジオグラフィーは、当業者に公知の方法による抗タウおよび抗アミロイド免疫染色を用いて特徴付けられた、ヒトＡＤ脳部分における天然のタウ凝集体に結合する３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンのＫｄ測定に使用される（例えば、[(18)F]T807，a novel tau positron emission tomography imaging agent for Alzheimer's disease. Xia CF, et al., Alzheimer’s Dement. 2013 Nov; 9(6):666-76), (Zhang, J. (2012), “A highly selective and specific PET tracer for imaging of tau pathologies” J Alzheimers Dis., 31(3):601)を参照されたい。）。この実験では、２つのＡＤ脳のそれぞれから１５個の隣接する前頭葉切片を使用し：非特異的結合を定義するための、タウが豊富でアミロイドに富む（Ｔａｕ＋Ａβ＋）脳ならびにタウが乏しくアミロイドに富む（Ｔａｕ−Ａβ＋）脳。切片を、結合バッファー（ＰＢＳ中の２.５％ジメチルスルホキシド＋２.５％エタノール、ｐＨ７．４）で約２５０ｎＭから連続的に希釈した０．５ｍｌの３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンでカバーする。室温で６０分間インキュベートした後、未結合リガンドを連続洗浄サイクル（ＰＢＳ中２分間、３０％エタノール／ＰＢＳ２分間、７０％エタノール／ＰＢＳ中２分間、ＰＢＳ中２分間）で除去する。フード下で乾燥させた後、切片を一晩リン光イメージングスクリーンに暴露する。リン光イメージングスクリーンに記録されたオートラジオグラフィーシグナルは、GE Healthcare Life Sciences Typhoon FLA 7000 Phosphorimagerを用いて読み取られる。富士フイルムマルチゲージソフトウェアを使用して灰白質のシグナル強度を測定します。化合物のＫｄは、フリー化合物の濃度に対する、３−（３−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの結合濃度の非線形回帰分析により測定される。
【００４７】
Ｋｄ測定のためのＡＤ脳切片上の３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンからのオートラジオグラフィーを図３に示す。非線形回帰分析により測定される、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンのＡＤ脳組織の天然のタウ凝集体に対するＫｄは２．４ｎＭであり、この化合物がタウに結合することを示している。したがって、化合物８を用いたＰＥＴイメージングおよびイメージングパターンの検査は、患者のタウの存在を検出するのに有用であり、ＡＤまたは非ＡＤタウオパチーの診断を確認することができる。
【００４８】
分析実施例５
ＡＤヒト脳組織における、タウバーサス（登録商標）アミロイドへの３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの選択性。
方法
脳切片の抗タウおよび抗アミロイド免疫染色結果に基づいて、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの天然のタウ結合選択性を決定するために、オートラジオグラフィー実験のための３つのグループのヒト脳切片を選択する。グループＡはタウが豊富なＡＤ脳切片（Ｔａｕ＋Ａβ＋と表示）、グループＢはタウが乏しいＡＤ脳切片（タウ−Ａβ＋と記されている）、グループＣはタウ−Ａβ−正常脳切片である。図４、グループＡのヒトＡＤ脳切片は＃０１８５、＃２８７７０、＃３０１２１、＃３０３１１、＃３０４６１である。グループＢのヒトＡＤ脳切片は、＃３３５６２、＃３２６５６、＃３３９９８、＃３５６８２、および＃３３５６３である。グループＣの正常なヒトの脳切片は＃２９０９２および＃３２５６６である。同じドナーからの組織切片を用いて、分析実施例５に従って試験するための３種全ての化合物の選択性を計算する。オートラジオグラフィーは、アミロイドトレーサー［１８Ｆ］Ｗ３７２を用いて隣接する１０μｍ切片上のこれらの３つの脳グループごとに実施され、β−アミロイド負荷を定量する。［１８Ｆ］Ｗ３７２は、Siemensによって発見され、ＩＮＤ  １０５１７３の下で評価された選択的アミロイド結合トレーサーである。切片を０．５ｍｌの３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（２．５：２．５：９５  ＤＭＳＯ：ＥｔＯＨ：１ｘＰＢＳ、約２０μＣｉ／スライド中）でカバーし、１．５時間インキュベートする。その後、連続した洗浄サイクル（１分間のＰＢＳ、２分間の３０％ＥｔＯＨ／ＰＢＳ、２分間の７０％ＥｔＯＨ／ＰＢＳ、１分間のＰＢＳ）を用いて、未結合のトレーサーを除去する。切片を風乾し、リン光イメージングプレート（Fuji IPプレート）に置き、一晩放置する。IPプレートを、GE Healthcare Life Sciences Typhoon FLA 7000 Phosphorimagerを用いて読み取る。灰白質のシグナル強度はFujifilm Multi Gaugeソフトウェアを使用して測定される。バックグラウンドシグナル（グループCの皮質領域のシグナル）を差し引いた後、グループＡおよびＢの個々のセクションのシグナルを、［１８Ｆ］Ｗ３７２を用いてそれぞれの隣接セクションのオートラジオグラフィーからの対応するシグナルで正規化する。計算は、免疫組織化学によって検出できないタウの病理を有するグループＢ脳切片＃３２６５６および＃３３９９８に基づいている。グループＢ脳切片における３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの正規化されたシグナルは、天然のβ−アミロイド凝集体に対する結合から生じる［Ｆ１８］Ｗ３７２に対する３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの相対シグナルレベルである。グループＡ切片における天然のタウ凝集体に対する３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの結合レベルは、β−アミロイドへの結合に起因する総シグナル量を差し引くことにより予測される（グ���ープＢ切片から測定された［１８Ｆ］Ｗ３７２に対する３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの相対的なシグナルによる隣り合う切片におけるβ−アミロイドに結合する［１８Ｆ］Ｗ３７２からの総シグナルを掛けることによって計算される）。その後、得られた差異をβ-アミロイドへの結合に起因するシグナルで割って、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの選択性を予測する。
【００４９】
３つのグループのヒト脳切片上の３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンのオートラジオグラフィーを図４に示す。グループＡ（Ｔａｕ＋Ａβ＋）の灰白質（皮質領域）上の強いシグナルが観察され、一方、グループＢ（Ｔａｕ−Ａβ＋）では、該切片の皮質領域の弱いシグナルが検出され、またはシグナルは検出されない。グループＣ（Ｔａｕ−Ａβ−）の正常な脳の切片にオートラジオグラフィーシグナルは見られない。これらの結果は、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンがヒトＡＤ脳の天然のタウ凝集体に特異的に結合し、天然のβ−アミロイド凝集体との相互作用が弱いかまたは全くないことを示す。
【００５０】
ＩＨＣの結果は、グループＢ脳切片＃３２６５６および＃３３９９８にタウタンパク質凝集体がないことを示しているので、これらのＡＤ脳切片の皮質領域上の正規化オートラジオグラフィーシグナルは、天然のβ−アミロイド凝集体に対する（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの結合由来である。天然のタウ凝集体と結合する、対、天然β-アミロイド凝集体に結合する３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの選択性は、グループＡ（Ｔａｕ＋Ａβ＋）シグナルと脳切片＃３２６５６および＃３３９９８のシグナルとの比によって反映される。
【００５１】
分析実施例５に概説され、図４に示される実験において、化合物３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）は、５つのＴａｕ＋Ａβ＋脳標本および２つのＴａｕ−Ａβ＋脳標本に基づいて、約２６.６±４.５のタウ：Ａβの選択率を示す。この切片で使用されているように、検体は異なるドナーからの組織サンプルを指す。化合物３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）は、分析実施例５に概説され、図４に示されるように、白質に対する灰白質（ＧＭ／ＷＭ）シグナル比約１７．３±１．７を示す。正常な脳切片上の３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）のオートラジオグラフィーシグナルは弱いおよび同じであり、灰白質と白質との間にほとんど差異を示さず、低非特異的結合を示している。分析実施例５に従う実験から、天然のタウ凝集体に対する３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）結合の選択率は、ヒトＡＤ脳の灰白質領域における天然のβ−アミロイド凝集体と結合するのと比較して、約２７倍であることが観察される。
【００５２】
３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）によるオートラジオグラフィーの選択性の結果は、US2011/0182812におけるタウＰＥＴ造影剤として記載される３−（４−（２−［１８Ｆ］−フルオロエチル）ピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（Ｔ８２１としても知られ、以下に示す）、および３−（４−［１８Ｆ］−フルオロピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（Ｔ７９８としても知られ、以下に示す）との比較が考慮される場合、これらの実験において、驚くべき有利な選択性を示す。
【化２０】
2018531978.tif 000024
【００５３】
分析実施例５に概説され、図５に示される実験において、化合物３−（４−（２−［１８Ｆ］−フルオロエチル）ピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（Ｔ８２１）は、５つのタウ＋Ａβ＋脳標本および２つのタウ−Ａβ＋脳標本に基づいて、約２．２２±０．４５のタウ：Ａβの選択率を示す。分析実施例５に概説され、図５に示されるように、化合物３−（４−（２−［１８Ｆ］−フルオロエチル）ピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（Ｔ８２１）は、灰白質の白質に対する（ＧＭ／ＷＭ）シグナル比約１１．７±１．２を示す。したがって、化合物３−（４−（２−［１８Ｆ］−フルオロエチル）ピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（Ｔ８２１）は、タウ、アミロイド、および正常なヒトの脳における同定されていない結合部位に結合する。この選択性の欠如は、タウイメージングにおける使用のためのＴ８２１の欠点を表す。
【００５４】
分析実施例５に概説され、図６に示される実験において、化合物３−（４−［１８Ｆ］−フルオロピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（Ｔ７９８）は、５つのタウ＋Ａβ＋脳標本および２つのタウ−Ａβ＋脳標本に基づいて、約８．４±１．７のタウ：Ａβの選択率を示す。分析実施例５に概説され、図６に示されるように、化合物３−（４−［１８Ｆ］−フルオロピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（Ｔ７９８）は、５つのＴａｕ＋Ａβ＋脳標本に基づいて、約１８．０±３．２の白質対する灰白質（ＧＭ／ＷＭ）シグナル比を示す。したがって、化合物３−（４−［１８Ｆ］−フルオロピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（Ｔ７９８）は、正常なヒトの脳における、タウ、アミロイド、および同定されていない結合部位に結合する。この選択性の欠如は、タウイメージングにおける使用のためのＴ７９８の欠点を表す。
【００５５】
したがって、Ｔ８２１およびＴ７９８は、化合物８と比較して、タウおよびＡ−ベータアミロイドの間だけでなく、タウおよびＡ−ベータアミロイドを比較的含まない正常なヒト脳組織で観察されるタウおよび未同定の結合部位間の選択性が低いことを示す（化合物８については図４、Ｔ８２１については図５、Ｔ７９８については図６を参照されたい。）。３−（４−（２−［１８Ｆ］−フルオロエチル）ピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンおよび３−（４−［１８Ｆ］−フルオロピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンは、この選択性の欠如のために有用なＰＥＴタウ造影剤ではない。対照的に、天然のタウ凝集体に結合する３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）の選択性は、ヒトＡＤ脳の灰白質領域における天然のβ−アミロイド凝集体の結合と比較して、約２７倍であることが観察される。化合物８のこの驚くほど選択的な結合特性は、タウイメージングに特に有利であり、強いタウシグナルおよび減少した非タウシグナルに起因するより良好な明瞭性を有する画像を生成する、公知の薬剤と比較して増強されたタウ画像を提供し得る。当業者は、臨床患者のイメージングにおけるタウの蓄積および分布を評価するために、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）の放射性医薬製剤を単独で、または既存のベータアミロイド造影剤と比較して、使用する方法を知っている。
【００５６】
分析実施例６
正常ヒト脳切片に対する３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンの結合の欠如。
非タウ結合が存在しないことを示すために、オートラジオグラフィースキャンは、正常なヒトの脳組織上の３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンから得られる。実験手順は、２０ｕＣｉの１８Ｆ−リガンドのみが組織切片に適用され、洗浄条件があまり厳しくないことを除いて、実施例５で提供されたものと同じである。図７は、連続的な洗浄サイクル（ＰＢＳ中２分、１０％エタノール／ＰＢＳ２分、３０％エタノール／ＰＢＳ中２分、ＰＢＳ中２分）が使用される場合、正常組織中の放射能シグナルがＡＤ脳組織よりもかなり低いことを示す。タウ特異的結合をブロックすることが予想されるように、ＡＤ脳組織（ＡＤ３０１２１、前頭皮質）のシグナルは、放射性標識されていない化合物または既知のタウＰＥＴトレーサーＴ８０７（ＡＶ−１４５１としても知られている）によりブロックされ得る。オートラジオグラフィーは、洗浄溶液中でエタノールを用いずにさらに実施される。図８は、［１８Ｆ］Ｔ８０７（ＡＶ−１４５１としても知られている）と比較して、タウトレーサー３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンは、正常な皮質または白質組織において、はるかに低いオートラジオグラフィーシグナルを有する。この正常な組織での化合物８の非タウの結合の大幅な減少は、［１８Ｆ］Ｔ８０７／ＡＶ−１４５１と比較して驚くほど有利な改善を示す。
【００５７】
分析実施例７
３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンで得られるマウスＰＥＴ／ＣＴスキャン
動的陽電子放射断層撮影（ｍＰＥＴ）画像は、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンを使用して、ＣＤ−１野生型マウスから得られる。各対象のマイクロコンピュータ断層撮影（ｍＣＴ）は、画像解析のための解剖学的参照として使用される。脳、筋肉、骨、肝臓、および腎臓におけるトレーサーの体内分布は、融解したｍＰＥＴ／ｍＣＴ画像を使用して時間放射能曲線（ＴＡＣ）を生成することによって評価される。ｍＰＥＴ／ｍＣＴには、ＩＮＶＥＯＮマルチモーダルスキャナ（Siemens, Germany）が使用される。全ての動物実験は、University of Sciences Institutional Animal Care＆Use Committeeが承認した手順に従って行われる。
【００５８】
動物を３％イソフルラン／９７％酸素で麻酔し、スキャナベッド上に置く。最初に、解剖学的位置合わせのために短時間の高分解能ＣＴスキャンを行い、次に１２０分間のＰＥＴスキャンを行う。ＰＥＴスキャン中、体温を維持するのを助けるために水加熱システムがベッドの下に置かれる。ＰＥＴ捕捉の開始後３分以内に、［１８Ｆ］標識化合物３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンを尾静脈注射（全容量２００μＬの生理食塩水中２５０ｕＣｉ）によって動物に投与する。収集時間の１分間ごとにＰＥＴ画像が生成される。トレーサーの取り込みは、融合したＰＥＴ／ＣＴ画像に基づいて関心領域を視覚的に描くことによって得られ、対応する活性値は、INVEON Research Workplaceソフトウェア（Siemens, Germany）を用いて決定される。全ての値は、注入された投与量／グラム（％ＩＤ／ｇ）として表される。
【００５９】
３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンから得られた時間放射能曲線を、既知のタウＰＥＴトレーサーＴ８０７／ＡＶ−１４５１から得られたものと比較する。３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンは、［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１よりも高い％ＩＤ／ｇで脳に入り、迅速に除去され、骨組織における放射能の有意な取り込みを示さない。これらの特性は、改善された脳造影剤にとって有利である。
【００６０】
分析実施例８
３−（４−（２−［１８Ｆ］−フルオロエチル）ピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（Ｔ８２１）および３−（４−［１８Ｆ］−フルオロピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン、（Ｔ７９８）対３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）のマウスＰＥＴ／ＣＴ時間放射能曲線。
３−（４−（２−［１８Ｆ］−フルオロエチル）ピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（Ｔ８２１）（図９参照）および３−（４−［１８Ｆ］−フルオロピペリジン−１−イル）−８−メトキシベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（Ｔ７９８）（図１０参照）のマウスＰＥＴ／ＣＴ時間放射能曲線が分析実施例７に記載されるようにして得られる（Ｔ８２１およびＴ７９８は、US2011/0182812に挙げられる。）図９および図１０は、Ｔ８２１およびＴ７９８について、骨に標識し得る放射性フッ化物イオンの放出の可能性が高いことを示す放射能の骨吸収が時間とともに増加することを示している。したがって、Ｔ８２１および／またはＴ７９８によるイメージングの場合、頭蓋骨からの望ましくない非タウＰＥＴ信号は、脳皮質からの所望のタウ信号を妨害する可能性がある。したがって、Ｔ８２１およびＴ７９８に対する選択性の欠如に加えて、これらの化合物は、骨からの干渉する放射能シグナルのために、ヒト脳タウＰＥＴトレーサーの劣った候補をさらに表すであろう。比較すると、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）は、骨において無視できる放射能シグナルを引き起こし、Ｔ８２１およびＴ７９８に比べて優れた驚くべき脳摂取量を示している。３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンは、驚くべきことに有利な特性を有し、良好な組織分布、良好なＰＫ特性、および堅牢なタウ選択性プロファイルを含む改善されたタウＰＥＴ造影剤に必要とされる。化合物８の有利な特性は、ヒトにおいて増強されたタウＰＥＴイメージングを提供するために有用である。この重要な特性の組み合わせは知られておらず、既存のタウイメージング化合物からは予測できなかった。
【００６１】
分析実施例９
正常なマウスにおける３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）の体内分布
正常マウスの臓器分布、脳の浸透およびクリアランスを測定するために、３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンが正常マウスに注入され、続いて注入後の２、６０、１２０および１８０分後に安楽死および解剖を行った。麻酔下で、２０μＣｉの３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンを含有する０．２ｍＬの生理食塩水を、尾の静脈に直接注入する。3匹のマウスを時間点ごとに使用し、ずらした様式で屠殺する。血液、脾臓、甲状腺、精巣、心臓、肝臓、膵臓、腎臓、筋肉、皮膚、胃、骨、肺、脳、腸、泌尿生殖器系などの臓器および体液が採取される。臓器の重さを測定し、自動ガンマカウンター（Perkin Elmer）で各臓器の放射能をカウントする。皮膚、骨、筋肉および血液については、試料を計数し、臓器または液体の総重量を推定する。注入された投与量のサンプルを参照としてカウントする。組織のグラム当たりの注入された投与量のパーセンテージ（％ＩＤ／ｇ）は、各臓器について計算される。
【００６２】
２分の時点で、脳内で９．５３％用量／ｇレベルの３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジンが得られる。脳からのクリアランスがピークの１０％未満までは３０分の時点より前に発生し、２時間継続した。放射能は、最初の２分間に肝臓、腸および腎臓に主に分布し、２時間の研究期間にわたって腸内に持続する（表４および５）。
【００６３】
肝臓および腸における放射能レベルは、膀胱を含む泌尿生殖器系における中等度の存在と共に、化合物およびその代謝産物が肝臓および消化器系を通ることを示唆する。骨組織における放射能の増加がないことは、化合物およびその代謝産物が最初の２時間で脱フッ素化を起こさないことを示す。筋肉による取り込みは、２％ＩＤ／ｇ未満のままであり、このことは、ＰＥＴイメージングのための人間のシグナル対雑音比の予測に好ましい。これらの結果は、化合物８がインビボで驚くほど有利な組織分布、薬物動態および代謝安定性を示すことを示している。これらの特性は、改善された脳タウ造影剤にとって特に有利である。
【表３】
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【表４】
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【００６４】
分析実施例１０
アルツハイマー病を有する患者の脳におけるタウタンパク質の３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）ＰＥＴイメージング
ＡＤまたは他の神経変性障害を有する患者における、タウタンパク質の沈着を画像化するためのＰＥＴ放射性リガンドとしての３−（３−［１８Ｆ］−フルオロアゼチジン−１−イル）−８−メチルベンゾ［４，５］イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン（化合物８）の臨床評価は、健康なボランティア、ＡＤ患者、または慢性外傷性脳症（ＣＴＥ）対象において、化合物８による１以上のＰＥＴスキャンの完了によって実施される。動的ＰＥＴイメージングは、化合物８または［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１注入（０〜６０および９０〜１５０分の撮像セグメント）の後、Siemens ECAT EXACT HR+で１５０分にわたって取得される。化合物８または［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１スキャンは、２回のイメージングセッションで同様に取得される。脳ＭＲＩも得られる。ＰＥＴおよびＭＲＩ画像を整列させて正規化し、ＡＴＬＡＳベースの関心ボリューム（ＶＯＩ）を動的ＰＥＴシリーズに適用する。化合物８または［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１を、健康なボランティとＡＤまたはＣＴＥ対象との間の動態プロファイルならびに小脳標準化摂取値比（ＳＵＶｒ１００〜１２０分）に対する標的領域の評価の点で評価する。
【００６５】
健常対照およびＡＤ対象における分布は、化合物８と［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１との間の対象内で類似している。化合物８および［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１は、ＡＤ対象の脳内でのタウ取り込みの対象内分布が類似していることを示している。化合物８および［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１の両方の健常対照と比較して、ＡＤ対象の皮質脳領域においてより高い取り込みが観察される。化合物８は、［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１について、約６ＳＵＶと比較して約８ＳＵＶでより高いピーク脳摂取を示す。化合物８および［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１は、脳からの同様の流出を示す。化合物８の代謝は急速であり、注入後６０分で５±３％（ｎ＝７）のそのままの元のものが残っている。
【００６６】
化合物８ＳＵＶｒ曲線は皮質領域の健康なボランティア対象において急速に平衡化し、約１．０〜１．１の値を有し、一方、皮質領域（被殻、視床）においては［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１と比較して取り込みは減少しているようである。化合物８は［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１と比較して若干高いＳＵＶｒ値を示すが、ＡＤ対象では、［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１と同様に、化合物８のＳＵＶｒ曲線は研究の時間枠（１５０分）内に平衡に達しない。化合物８を有する画像は、より明瞭であり、より低い非特異的バックグラウンドシグナルとして解釈される。化合物８のＳＵＶｒプロットは、健康なボランティア対象とＡＤ対象との間の良好な分離を示し、全領域にわたって平均すると、平均ＳＵＶｒは健常ボランティア対象では約１．１であり、ＡＤ対象では約１．６である。化合物８は、健康なボランティアおよびＡＤ対象の両方で［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１と比較してより高い脳摂取を示し、最大の化合物８ＳＵＶは［１８Ｆ］ＡＶ−１４５１のＳＵＶよりも約５０％高い。
【００６７】
ＣＴＥ対象における化合物８の分布は、取り込みの上昇の小さな焦点領域を示す。ＣＴＥ対象では、より小さい関心容積は、高摂取（外側横頭頂皮質、上頭頂皮質および後側頭皮質のサブ領域）の焦点領域において手作業で描出される。これらのサブ領域の化合物８ＳＵＶｒ曲線は上昇したシグナルを示し、約１．５の値に達し、他の皮質領域は健康なボランティア対象と同様に１．０に近いままである。
【００６８】
分析実施例１０および上記の他の分析実施例に記載されるような結果は、ＡＤ患者および／またはＣＴＥのような他の神経変性疾患における凝集タウタンパク質のレベルを検出レベルについての改良された、有利なＰＥＴイメージングプローブとしての化合物８の使用を支持する。
【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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【国際調査報告】
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