(57)【要約】      （修正有）【課題】骨スキャン用の放射性薬剤として有用な、骨組織に高親和性のビスホスホネート官能基及び金属トレーサーに高親和性のキレート剤部分を含む化合物の提供。【解決手段】下式(2)で示されるビスホスホネート官能基とキレート剤部分を有する化合物。2017039692.tif 000018［ＱはＮ含有キレート剤ベースの親骨性薬剤；各Ｒ２は独立にアルキレン又はアルキレンアミノ；各Ｒ３は独立にヒドロキシ又はＨ；各Ｒ４は独立にＨ、アルキル又はアリール；ｎは１〜４の整数］【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式：
【化１】
2017039692.tif 000016
式中、Ｑは窒素含有キレート剤ベースの親骨性薬剤であり、
各Ｒ２は独立してアルカン又はアルキルアミンであり、
各Ｒ３は独立してヒドロキシ基又は水素であり、
各Ｒ４は独立して水素、アルキル基又はアリール基であり、
ｎは１、２、３、又は４である
の化合物。
【請求項２】
Ｑはジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、モノアミン−モノアミド（ＭＡＭＡ）、テトラアザサイクリック、又はこれらの組合せである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
ＱとＲ２との間の結合は共役結合である、請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
下記式のうちの１つである、請求項１に記載の化合物。
【化２】
2017039692.tif 000017
【請求項５】
Ｑは金属をキレートしている、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
前記金属はＴｃ−９９ｍ、Ｇａ−６７、Ｇａ−６８、Ｉｎ−１１１、Ｃｕ（６１，６２，６４）、Ｇｄ、Ｆｅ又はそれらの組合せである、請求項５に記載の化合物。
【請求項７】
骨転移及び骨粗しょう症のうちの少なくとも一方のためのイメージング技術に用いられることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
前記イメージング技術はＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴ又はＳＰＥＣＴである、請求項７に記載の化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は骨スキャンの優れた特性を有する化合物に関し、より具体的にはビスホスホネート基及びキレート剤を有する化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨スキャン又は骨シンチグラフィは、骨の特定の異常を見つけるためのスキャン技術である。これは主に、骨に関する様々な状態の診断を助けるのに使用され、これらには、骨のｉｎ  ｓｉｔｕ又は転移性癌、骨の炎症のいくつかの源の位置特定（例えば骨折に起因する腰痛等の骨痛）、従来のＸ線撮像では確認できない骨折の診断、及び感染症や他の問題による骨の損傷の検出が含まれる。放射線標識ビスホスホネート等の親骨性薬剤又は向骨性元素は、骨スキャン用の放射性薬剤として使用されている。ビスホスホネートは骨格に取り込まれ、破骨細胞による骨吸収を抑制し、トレーサーと呼ばれる放射性物質が放射性崩壊し、ガンマ線や、α粒子、β粒子等の亜原子粒子を放射する。その後、特殊なカメラで骨の中のトレーサーの写真を撮影する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、ビスホスホネートとトレーサーとの結合は非常に弱いため、時間の経過とともに容易に分解してトレーサーを不純物として放出してしまう。さらに、従来の放射線標識ビスホスホネートの骨への取り込みは、注入後２〜４時間かかる。この不可避の遅延は、臨床での使用、特に小児への使用には不都合である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、は骨スキャンの優れた特性を有する化合物を提供する。
一実施形態によれば、上記化合物は下記式：
【０００５】
【化１】
2017039692.tif 000002
【０００６】
を有し、ここで、Ｑはキレート剤ベースの親骨性薬剤であり、Ｒ１はビスホスホネート基であり、ｎは１、２、３、又は４である。
好ましくは、Ｒ１はメチレンジホスホン酸基、ヒドロキシメチレンジホスホン酸基、パミドロネート基、又はこれらの組合せである。
【０００７】
好ましくは、Ｑはジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、モノアミン−モノアミド（ＭＡＭＡ）、テトラアザサイクリック、又はこれらの組合せである。
好ましくは、ＱとＲ１との間の結合は共役結合である。
【０００８】
好ましくは、上記化合物又はＱは金属をキレートしている。
好ましくは、上記金属はＴｃ−９９ｍ、Ｇａ−６７、Ｇａ−６８、Ｉｎ−１１１、Ｃｕ（６１，６２，６４）、Ｇｄ、Ｆｅ、又はこれらの組合せである。
【０００９】
好ましくは、上記化合物は骨転移及び／又は骨粗しょう症のためのイメージング技術に用いられる。
好ましくは、上記撮像技術はＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴ又はＳＰＥＣＴである。
【００１０】
別の実施形態によれば、上記化合物は下記式（２）：
【００１１】
【化２】
2017039692.tif 000003
【００１２】
を有し、ここで、Ｑは窒素含有キレート剤ベースの親骨性薬剤であり、各Ｒ２は独立してアルカン又はアルキルアミンであり、各Ｒ３は独立してヒドロキシ基又は水素であり、各Ｒ４は独立して水素、アルキル基又はアリール基である。
【００１３】
別の実施形態によれば、上記化合物は下記式のもののうちのいずれかである：
【００１４】
【化３】
2017039692.tif 000004
【００１５】
以上をまとめると、本開示はビスホスホネート官能基及びキレート剤を含む化合物を提供する。ビスホスホネート官能基部分は骨組織に高い親和性を有し、キレート剤部分は、ラジオアイソトープ等の金属トレーサーに高い親和性を有する。すなわち、この化合物は骨組織に迅速に吸着し、かつ電離放射線を安定して放射可能である（トレーサーをキレートしている場合）。よって、この化合物は、骨の異常を見つけることを目的とする骨スキャン技術に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ＡＭＤＰ−エステルの１Ｈ−ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図２】ブロモアセチル−ＡＭＤＰ−エステルの１Ｈ−スペクトルを示す。
【図３】ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰ（エステル）の１Ｈ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図４】ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰ（エステル）の３１Ｐ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図５】ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰ（エステル）の質量スペクトルを示す。
【図６】ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰの１Ｈ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図７】ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰの３１Ｐ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図８】ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰの質量スペクトルを示す。
【図９】ＤＴＰＡ−ＢＰの１Ｈ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図１０】ＤＴＰＡ−ＢＰの１３Ｃ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図１１】ＤＴＰＡ−ＢＰの３１Ｐ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図１２】ＤＴＰＡ−ＢＰの質量スペクトルを示す。
【図１３】ＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）の１Ｈ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図１４】ＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）−ＡＭＤＰエステルの１Ｈ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図１５】ＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）−ＡＭＤＰエステルの３１Ｐ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図１６】ＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）−ＡＭＤＰエステルの質量スペクトルを示す。
【図１７】ＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）−ＡＭＤＰの質量スペクトルを示す。
【図１８】ＭＡＭＡ−ＤＳ−ＡＭＤＰの１Ｈ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図１９】ＭＡＭＡ−ＤＳ−ＡＭＤＰの３１Ｐ  ＮＭＲ−スペクトルを示す。
【図２０】ＯＢ−１２１の１Ｈ−ＮＭＲを示す。
【図２１】ＯＢ−１２１の３１Ｐ−ＮＭＲを示す。
【図２２】ＯＢ−１４１の１Ｈ−ＮＭＲを示す。
【図２３】ＯＢ−１４１の３１Ｐ−ＮＭＲを示す。
【図２４】９９ｍＴｃ−ＤＴＰＡ−ＢＰのラジオＴＬＣ解析を示す。
【図２５】９９ｍＴｃ−ＤＴＰＡ−ＢＰのラジオＴＬＣ解析を示す。
【図２６】６８Ｇａ−ＭＡＭＡ−ＡＭＤＰのラジオＴＬＣ解析を示す。
【図２７】６８Ｇａ−ＭＡＭＡ−ＡＭＤＰのラジオＴＬＣ解析を示す。
【図２８】標識効率における物理的な量を示す。
【図２９】正常ラットにおける９９ｍＴｃ−化合物の平面シンチグラフィ（３００ｍＣｉ／ラット、ｉｖ、３０〜１２０分で５００，０００カウントを得た）である。数値は骨（Ｂｏｎｅ）／筋肉（Ｍｕｓｃｌｅ）カウント密度比（カウント／ピクセル）である。
【図３０】正常ラットにおける９９ｍＴｃ−化合物の平面シンチグラフィ（３００ｍＣｉ／ラット、ｉｖ、３０〜１５０分で５００，０００カウントを得た）である。数値は関節（Ｊｏｉｎｔ）／筋肉、及び椎骨／筋肉カウント密度比（カウント／ピクセル）である。
【図３１】正常ラットにおける１１１Ｉｎ−化合物の平面シンチグラフィ（４５０ｍＣｉ／ラット、ｉｖ、１〜４８時間で５００，０００カウントを得た）である。数値は骨／筋肉カウント密度比（カウント／ピクセル）であり、Ｉｎ−ＯＭＳ及びＩｎ−ＯＢ１２１化合物において優れた骨取り込みを実証している。
【図３２】試験マウスの、腫瘍細胞を注入して３週間後の肢のＸ線画像を示す（溶骨モデル）。
【図３３】６８Ｇａ−ＤＴＰＡ−ＢＰのＭｉｃｒｏＰＥＴ画像である。
【図３４】６８Ｇａ−ＤＴＰＡのＭｉｃｒｏＰＥＴ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の詳細な説明では、開示された実施形態が完全に理解されるように、例示の目的で様々な具体的な詳細を説明する。しかしながら、これらの特定の詳細がなくても１つ又は複数の実施形態を実施可能であることは明らかであろう。他の例では、図面を簡潔にするため、周知の構造及び方法は模式的に示されている。
【００１８】
詳細な説明
以下の説明は、本開示の実施形態に従う化合物の合成及び使用を示す。
実施例１．テトラエチル（アミノメチレン）ジホスホン酸（ＡＭＤＰエステル）及びブロモアセチル−ＡＭＤＰ−エステルの合成
ＡＭＤＰエステル及びブロモアセチル−ＡＭＤＰ−エステルの３ステップ合成法をスキーム１に示す。
【００１９】
【化４】
2017039692.tif 000005
【００２０】
ステップａ：テトラエチル（Ｎ，Ｎ−ジベンジル）アミノメチル−ビス（ホスホン酸）［化合物１］の合成：
７．９５ｇ（５３．６ｍｍｏｌ）のトリエチルオルトギ酸、１９．１９ｇ（１３８．９ｍｍｏｌ）の亜リン酸ジエチル及び８．８４ｇ（４４．８ｍｍｏｌ）のジベンジルアミンを混合し、得られた溶液を窒素雰囲気下で５時間還流させた。その後、反応混合物を窒素でパージし、１５０℃に２０時間加熱した。反応混合物を冷却し、１００ｍｌの塩化メチレンに加えた。有機層をブラインで、続いて２５％ＮａＯＨ（２５ｍｌ、３回）で洗浄し、その後、硫酸マグネシウム上で乾燥させた。溶媒の蒸発後、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：ヘキサン：メタノール＝１４：５：１）で精製して７．８ｇの化合物１を得た。
【００２１】
ステップｂ：テトラエチル（Ｎ，Ｎ−ジベンジル）アミノメチル−ビスホスホン酸［化合物１］からのジベンジル基の脱保護によるＡＭＤＰエステルの生成：
２．５４ｇ（５．２５ｍｍｏｌ）の化合物１を７５ｍｌの無水エタノールに溶解させ、木炭中のパラジウム１．０ｇを加えた。溶液を水素でパージし、水素雰囲気下で２２時間還流させた。反応混合物をセライトを通して濾過し、溶媒を蒸発させて１．５４ｇの生成物（ＡＭＤＰエステル）を得た。図１はＡＭＤＰエステルの正しいプロトンＮＭＲスペクトルを示したものである（δ７．２、シングレット；δ４．１〜４．３、ノネット；δ３．３〜３．５、トリプレット；δ１．７、シングレット；δ１．３〜１．４、オクテット）。
【００２２】
ステップｃ．テトラエチル（Ｎ−ブロモアセチル）アミノメチル−ビス（ホスホン酸）［ブロモアセチル−ＡＭＤＰ−エステル］の合成：
４．１ｇ（３８．６ｍｍｏｌ）の炭酸ナトリウムを、アセトニトリルを溶媒とするＡＭＤＰエステルの溶液（２ｇ、６．６ｍｍｏｌ）に加え、混合物を−４０℃に冷却した。４．２６ｇ（２１．１ｍｍｏｌ）のブロモアセチルブロミドをこの冷却した溶液に滴下した。その後、混合物を室温まで加温し、一晩（１５時間）撹拌した。続いて、固体部分と溶媒部分とを分け、溶媒部分を減圧条件下で蒸発させて粗生成物を得た。この粗生成物について、トルエンを用いた繰り返し蒸発を行った。生成物は２．６５ｇのブロモアセチル−ＡＭＤＰ−エステルであった。図２はブロモアセチル−ＡＭＤＰ−エステルのプロトンＮＭＲスペクトルを示したものである（δ７．２、シングレット；δ４．９、ダブレット；δ４．１〜４．３、ブロードマルチプレット；δ３．９、シングレット；δ１．６、シングレット；δ１．２〜１．４、カルテット）。
【００２３】
実施例２．  Ｎ６−カルボキシメチル−Ｎ３，Ｎ９−ビス［［［４，４−ビス（ホスホノ）メチル］カルバモイル］メチル］−３，６，９−トリアザウンデカン二酸（ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰ）の合成
ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰの２ステップ合成法をスキーム２に示す。
【００２４】
【化５】
2017039692.tif 000006
【００２５】
ステップａ．Ｎ６−カルボキシメチル−Ｎ３，Ｎ９−ビス［［［４，４−ビス（ホスホノエチル）メチル］カルバモイル］メチル］−３，６，９−トリアザウンデカン二酸（ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰ−エステル）コンジュゲートの共役合成：
ＡＭＤＰエステル０．５４５ｇ（１．７９８ｍｍｏｌ）を２０ｍｌの無水ＤＭＦに溶解させた。２０ｍｌのＤＭＦ中ジエチレントリアミン五酢酸二無水物（ＤＴＰＡ）懸濁液をＡＭＤＰエステル溶液に窒素雰囲気下で加え、混合物を室温で１６時間撹拌した。５ｍｌの水を加え、混合物を更に４．５時間室温で撹拌した。溶媒を減圧条件下で蒸発させ、残留物を、ゲル濾過Ｓｅｐｈａｄｅｘ（登録商標）Ｇ１５を媒体として用いて精製し、４８０ｍｇのＤＴＰＡ−ＡＭＤＰエステル生成物を得た。ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰエステルの構造をプロトンＮＭＲ（図３、δ５〜５．２、トリプレット；δ４．１〜４．５、ブロードマルチプレット；δ３．７３、シングレット；δ３．７０、シングレット；δ３．５、シングレット；δ３．２〜３．６、ブロードトリプレット；δ３．１〜３．５、ブロードトリプレット）、３１Ｐ  ＮＭＲ（図４、δ１６．８）及び質量分析法（図５）で確認した。
【００２６】
ステップｂ．ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰ−エステルコンジュゲートの脱エステル化：
０．２６ｇのＤＴＰＡ−ＡＭＤＰエステル（０．２６９７ｍｍｏｌ）の溶液を塩化メチレン中で０℃に冷却し、窒素雰囲気下で１．１４ｍｌ（８．６３ｍｍｏｌ）のブロモトリメチルシランをゆっくりと添加した。混合物を室温で２９時間撹拌した。揮発性物質を減圧条件下で蒸発させた。残留物を冷却し、６ｍｌの水で加水分解し、１５分間撹拌した。得られた溶液を凍結乾燥し、Ｓｅｐｈａｄｅｘ（登録商標）によって精製し、最終生成物である１４０ｍｇのＤＴＰＡ−ＡＭＤＰを得た。最終生成物の構造をプロトンＮＭＲ（図６）、３１Ｐ  ＮＭＲ（図７、δ１２．８）及び質量分析法（図８）で確認した。
【００２７】
実施例３．  Ｎ６−カルボキシメチル−Ｎ３，Ｎ９−ビス［［２，２−ビス（ホスホノ）−２−ヒドロキシ］エチル］−３，６，９−トリアザウンデカン二酸（ＤＴＰＡ−ＢＰ）の合成
ＤＴＰＡ−ＢＰの合成をスキーム３に示す。
【００２８】
【化６】
2017039692.tif 000007
【００２９】
この反応では、１ｍｌのＴＨＦ中０．４８ｇ（１．３４ｍｍｏｌ）のＤＴＰＡをＮ２雰囲気下で１．８ｍｌ（５．３８ｍｍｏｌ）のトリス（トリメチルシリル）ホスファイトに加え、混合物を室温で１４時間撹拌した。揮発性物質を減圧条件下で蒸発させた。粘稠な残留物を冷却し、１０ｍｌのメタノールで加水分解し、室温で１時間撹拌した。混合物を濾過して固体部分と溶媒部分とに分けた。白色の固体部分をメタノールとエーテルで洗浄し、Ｓｅｐｈａｄｅｘ（登録商標）によって精製し、８３ｍｇのＤＴＰＡ−ＢＰ生成物を得た。生成物の構造をプロトンＮＭＲ（図９、δ３．９、シングレット；δ３．５、トリプレット；δ３．４、ブロードトリプレット；δ３．２、シングレット；δ３．０、ダブレット）、１３Ｃ  ＮＭＲ（図１０、δ１７１；δ７２；δ５８；δ５３；δ４２）、３１Ｐ  ＮＭＲ（図１１、δ１４．５）及び質量分析法（図１２）で確認した。
【００３０】
実施例４．  Ｎ−［２−（トリチルチオ）エチル］−２−［２−（トリチルチオ）エチルアミノ］アセタミド（ＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ））の合成
ＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）の合成をスキーム４に示す。
【００３１】
【化７】
2017039692.tif 000008
【００３２】
この反応では、４．４４ｇ（３９ｍｍｏｌ）のアミノエタンチオール塩酸塩を６０ｍｌのＤＭＦに溶解させた。この溶液に１０．９２ｇのトリチルクロリドを加え、混合物を室温で４８時間撹拌した。減圧条件下で溶媒を蒸発させ、残留物を酢酸エチルで洗浄した。得られた溶液を濾過して固体部分と溶媒部分に分けた。その後、固体部分を水に懸濁させ、ｐＨを８に調整した。最後に、固体を乾燥させて粗生成物１３．５ｇを得た。続いて粗生成物６ｇ（１６．９０ｍｍｏｌ）をクロロホルムに溶解させ、８．２３ｍｌのトリエチルアミンに加えた。この溶液を、クロロホルムを溶媒とするブロモアセチルブロミド０．６３２ｇ（３．１３ｍｍｏｌ）溶液に−７８℃で滴下し、混合物を同じ温度で３０分間撹拌した。次に、混合物を室温まで加温し、一晩撹拌した。得られた溶液を水で洗浄した。水の層と有機層が分かれたら、有機層を単離し、乾燥させて溶媒を除去し、粗生成物を得た。続いて粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。生成物は、３．２ｇのＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）であった。図１３はＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）のプロトンＮＭＲスペクトルを示したものである（δ７．３、ブロードカルテット；δ７．２、ブロードマルチプレット；δ３．０６、カルテット；δ３．０１、シングレット；δ２．４、トリプレット；δ２．３、クインテット；δ１．５、シングレット）。
【００３３】
実施例５．  Ｎ−［２−［［３−（３，３−ジホスホノメチルカルバモイル）エチル］（２チオエチル）アミノ］アセチル］−２−アミノエタンチオール（ＭＡＭＡ−ＤＳ−ＡＭＤＰ）の合成
ＭＡＭＡ−ＤＳ−ＡＭＤＰをスキーム５に示すような２ステップで合成した。
【００３４】
【化８】
2017039692.tif 000009
【００３５】
ステップａ．ブロモアセチル−ＡＭＤＰ−エステルとＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）との結合
０．６ｇ（０．８８ｍｍｏｌ）のＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）（実施例４の生成物）をＤＭＦに溶解させた。０．４５ｇ（１．０５ｍｍｏｌ）の実施例１で得たブロモアセチル−ＡＭＤＰ−エステル、続いて０．１８４ｍｌのジイソプロピルエチルアミンを加えた。得られた混合物を９５℃に１５時間加熱した。その後、溶媒を減圧条件下で蒸発させ、残留物をシリカゲルカラムで精製した。生成物は２６７ｍｇのＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）−ＡＭＤＰエステルである。構造をプロトンＮＭＲ（図１４、δ７．３、トリプレット；δ７．１、カルテット；δ５；  δ４．１；ブロードマルチプレット）、３１Ｐ  ＮＭＲ（図１５）質量分析法（図１６）で確認した。
【００３６】
ステップｂ．トリチル及びエチルエステル基の脱保護
１５０ｍｇ（０．１４６ｍｍｏｌ）のＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）−ＡＭＤＰエステルをクロロホルムに溶解させた。０．１５ｍｌ（１．１６ｍｍｏｌ）のトリメチルシリルブロミドを溶液に加え、混合物を４５℃で２．５時間撹拌した後、室温で４０時間撹拌した。その後溶媒を蒸発させ、２．５ｍｌのメタノールを粗生成物に加えた。得られた溶液を更に２．５時間撹拌した。その後、メタノールを除去し、沈殿物を乾燥させて９０ｍｇ（収率６７％）のＭＡＭＡ−ＤＳ（Ｔｒ）−ＡＭＤＰを得た。図１７は脱エステル化された生成物の質量ピークを示す。続いて、１０ｍｇ（０．０１ｍｍｏｌ）の脱エステル化された生成物を２００μｌのＴＦＡに溶解させ、５分間撹拌した。その後、トリエチルシランを添加した。揮発性物質を減圧条件下で蒸発させた後、粗生成物を放射線標識に使用することができた。図１８（δ４．０、トリプレット；δ３．２、クインテット；δ２．６、ダブレット；δ２．５、カルテット）及び図１９（δ１３）はＭＡＭＡ−ＤＳ−ＡＭＤＰの１Ｈ及び３１Ｐ  ＮＭＲスペクトルを示したものである。
【００３７】
実施例６．  １，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，８，１１−テトラキス（３−ヒドロキシ−プロピレンビスホスホネート）（ＯＢ−１４２）の合成
ＯＢ−１４２を３ステップ方式で合成した。この合成をスキーム６に示す。
【００３８】
【化９】
2017039692.tif 000010
【００３９】
テトラアザサイクリックビスホスホネートのいくつかの例示的な構造を下に示す：
【００４０】
【化１０】
2017039692.tif 000011
【００４１】
ステップａ．  １，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，８，１１−テトラプロパン酸エチルエステルの合成
この反応では、２．００３ｍｇ（１０ｍｍｏｌ）の１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン、５０ｍＬのアセトニトリル中３２４．４ｍｇのＦｅＣｌ３（２ｍｍｏｌ）、及び４３４８μＬのアクリル酸エチル（４０ｍｍｏｌ）を混合し、室温で４８時間撹拌した。その後、低沸点物質を減圧条件下で蒸発させた。グラジエント溶媒系（クロロホルム：メタノール＝１００：１〜１０：５）を用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで残留物を単離し、４．０８５ｇの薄黄色の１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，８，１１−テトラプロパン酸エチルエステルを得た。
【００４２】
ステップｂ．  １，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，８，１１−テトラプロパン酸の合成
３ｍＬのエチルアルコール中３．６０４ｇの１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，８，１１−テトラプロパン酸エチルエステル（６ｍｍｏｌ）の溶液を、２０ｍＬの４Ｎ水酸化ナトリウム（８０ｍｍｏｌ）に加えた。反応混合物を６０℃に１時間加熱し、その後、低沸点物質を蒸発させた。残留物をＳｅｐｈａｄｅｘ（登録商標）Ｇ７５を用いて単離し、２．５９４ｇの１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，８，１１−テトラプロパン酸のテトラナトリウム塩を得た。
【００４３】
ステップｃ．  １，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，８，１１−テトラキス（３−ヒドロキシ−プロピレンビスホスホネート）の合成
２．３０６ｇの１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，８，１１−テトラプロパン酸（４ｍｍｏｌ）を、２０ｍＬ容量の二口フラスコ内の１３６８μＬの８５％亜リン酸（８５％亜リン酸として２４ｍｍｏｌ）と６．７ｍＬのクロロベンゼンとの溶液に溶解させた。二口フラスコは、腐食性ガススクラバー、還流凝縮器、及び滴下漏斗を備えていた。続いて、混合物を１００〜１１０℃程度に予備加熱した。高温の混合物に１７４５μＬ（２０ｍｍｏｌ）の三塩化リンを、１５分から１時間かけて一滴ずつ添加した。
【００４４】
すると、粘稠な沈殿物が形成された。混合物を一晩加熱した後、冷却し、クロロベンゼンの塊をデカンテーションし、残りの溶媒を減圧条件下で蒸発させた。白色又は黄色の残留物を１０ｍＬの水にとり、加熱して１時間還流させた。
【００４５】
混合物に１．３１５９ｇの水酸化ナトリウムを室温で加えた。ｐＨを約５に調整して、橙色の濁った物質が得られた。その後さらに１．６９５２ｇの水酸化ナトリウムを混合物に加えた。橙色の濁った物質はｐＨが１０になったとき茶色に変化した。混合物を０．４５μｍナイロン膜で濾過し、続いて濾液を膜で透析した。膜の分画分子量（ＭＷＣＯ）は５００ダルトン未満であった。生成物を凍結乾燥させ、Ｓｅｐｈａｄｅｘ（登録商標）Ｇ−７５を用いて単離して２．０５９ｇの１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，８，１１−テトラキス（２−ヒドロキシ−プロピレンビスホスホネート）を得た。
【００４６】
実施例７．  １，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−テトラキス（２−ヒドロキシ−エチレンビスホスホネート）（ＯＢ−１２１）の合成
５１０．７ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）のＤＯＴＡ（１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−テトラ酢酸；ＭＷ５１０．７、５．９ｍｏｌ  Ｈ２Ｏを含む）を、２０ｍＬ容量の二口フラスコ内の１３６８μＬの８５％亜リン酸（８５％亜リン酸として２４ｍｍｏｌ）と６．７ｍＬのクロロベンゼンとの溶液に溶解させた。二口フラスコは、腐食性ガススクラバー、還流凝縮器、及び滴下漏斗を備えていた。続いて、混合物を１００〜１１０℃程度に予備加熱した。高温の混合物に１７４５μＬ（２０ｍｍｏｌ）の三塩化リンを滴下により添加した。
【００４７】
すると、粘稠な沈殿物が形成された。混合物を一晩加熱した後、冷却し、クロロベンゼンの塊をデカンテーションし、残りの溶媒を減圧条件下で蒸発させた。白色又は黄色の残留物を１０ｍＬの水にとり、加熱して１時間還流させた。
【００４８】
混合物に１．３１５９ｇの水酸化ナトリウムを室温で加えた。ｐＨ約５で橙色の濁った物質が得られた。その後さらに１．６９５２ｇの水酸化ナトリウムを混合物に加えた。橙色の濁った物質はｐＨが約１０に達したとき茶色に変化した。混合物を０．４５μＭナイロン膜で濾過し、続いて濾液を透析膜で透析した。膜の分画分子量（ＭＷＣＯ）は５００ダルトン未満であった。生成物を凍結乾燥させ、Ｓｅｐｈａｄｅｘ（登録商標）Ｇ−７５を用いて単離した。構造をプロトンＮＭＲ（図２０、δ７．５；δ５．６；δ３．２；δ２．９；δ１．８）及び３１Ｐ  ＮＭＲ（図２１）で確認した。
【００４９】
実施例８．  １，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，８，１１−テトラキス（２−ヒドロキシ−エチレンビスホスホネート）（ＯＢ−１４１）の合成
４３２．５ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）のＴＥＴＡ（１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−１，４，８，１１−テトラ酢酸；ＭＷ４３２．５）を、２０ｍＬ容量の二口フラスコ内の１３６８μＬの８５％亜リン酸（８５％亜リン酸として２４ｍｍｏｌ）と６．７ｍＬのクロロベンゼンとの溶液に溶解させた。二口フラスコは、腐食性ガススクラバー、還流凝縮器、及び滴下漏斗を備えていた。続いて、混合物を１００〜１１０℃程度に予備加熱した。高温の混合物に１７４５μＬ（２０ｍｍｏｌ）の三塩化リンを、１５分から１時間かけて一滴ずつ添加した。
【００５０】
すると、粘稠な沈殿物が形成された。混合物を一晩加熱した後、冷却し、クロロベンゼンの塊をデカンテーションし、残りの溶媒を減圧条件下で蒸発させた。白色又は黄色の残留物を１０ｍＬの水にとり、加熱して１時間還流させた。
【００５１】
混合物に１．３１５９ｇの水酸化ナトリウムを室温で加えた。ｐＨを約５に調整して、橙色の濁った物質が得られた。その後さらに１．６９５２ｇの水酸化ナトリウムを混合物に加えた。橙色の濁った物質はｐＨが約１０に達したとき茶色に変化した。混合物を０．４５μＭナイロン膜で濾過し、続いて濾液を透析膜で透析した。膜の分画分子量（ＭＷＣＯ）は５００ダルトン未満であった。生成物を凍結乾燥させ、Ｓｅｐｈａｄｅｘ（登録商標）Ｇ−７５を用いて単離した。構造をプロトンＮＭＲ（図２２、δ７．５、シングレット；δ５．６、トリプレット；δ４．７、ブロードマルチプレット；δ３．１；δ１．８；δ１．２）及び３１Ｐ  ＮＭＲ（図２３、δ２．７）で確認した。
【００５２】
実施例９．  １，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−テトラキス（３−ヒドロキシ−プロピレンビスホスホネート）（ＯＢ−１２２）の合成
ステップａ．  １，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−テトラプロパン酸エチルエステルの合成
１７２２．７ｍｇ（１０ｍｍｏｌ）の１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン、５０ｍＬのアセトニトリル中３２４．４ｍｇのＦｅＣｌ３（２ｍｍｏｌ）、及び４３４８μＬのエチルアクリレート（４０ｍｍｏｌ）の溶液を混合し、室温で撹拌した。その後、低沸点物質を減圧条件下で蒸発させた。グラジエント溶媒系（クロロホルム：メタノール＝１００：１〜１０：５）を用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーで残留物を単離し、３．５ｇの薄黄色の１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−テトラプロパン酸エチルエステルを得た。
【００５３】
ステップｂ．  １，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−テトラプロパン酸の合成
３ｍＬのエチルアルコール中２８６３．７ｍｇの１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−テトラプロパン酸エチルエステル（５ｍｍｏｌ）の溶液を２０ｍＬの４Ｎ水酸化ナトリウム（８０ｍｍｏｌ）に加えた。混合物を６０℃で１時間加熱して、低沸点物質を蒸発させた。残留物をＳｅｐｈａｄｅｘ（登録商標）−Ｇ５０で単離し、２．２５０ｇの１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−テトラプロパン酸テトラナトリウム塩を得た。
【００５４】
ステップｃ．  １，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−テトラキス（２−ヒドロキシ−プロピレンビスホスホネート）の合成
２．１９３ｇの１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−テトラプロパン酸（４ｍｍｏｌ）を、２０ｍＬ容量の二口フラスコ内の１３６８μＬの８５％亜リン酸（８５％亜リン酸として２４ｍｍｏｌ）と６．７ｍＬのクロロベンゼンとの溶液に溶解させた。二口フラスコは、腐食性ガススクラバー、還流凝縮器、及び滴下漏斗を備えていた。続いて、混合物を１００〜１１０℃程度に予備加熱した。高温の混合物に１７４５μＬ（２０ｍｍｏｌ）の三塩化リンを、１５分から１時間かけて一滴ずつ添加した。
【００５５】
すると、粘稠な沈殿物が形成された。混合物を一晩加熱した後、冷却し、クロロベンゼンの塊をデカンテーションし、残りの溶媒を減圧条件下で蒸発させた。白色又は黄色の残留物を１０ｍＬの水にとり、加熱して１時間還流させた。
【００５６】
混合物に１．３１５９ｇの水酸化ナトリウムを室温で加えた。ｐＨを約５に調整して、橙色の濁った物質が得られた。その後さらに１．６９５２ｇの水酸化ナトリウムを混合物に加えた。橙色の濁った物質はｐＨが１０になったとき茶色に変化した。混合物を０．４５μＭナイロン膜で濾過し、続いて濾液を膜で透析した。膜の分画分子量（ＭＷＣＯ）は５００ダルトン未満であった。生成物を凍結乾燥させ、Ｓｅｐｈａｄｅｘ（登録商標）Ｇ−７５を用いて単離して１１４９ｍｇの１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−テトラキス（２−ヒドロキシ−プロピレンビスホスホネート）を得た。
【００５７】
試験１：キレート剤ベースの親骨性薬剤の９９ｍＴｃによる一般的放射線標識手順
５ｍｇの本開示の化合物（例えばＯＢ−１２１）を０．２ｍｌの水に溶解させ、さらに、室温で塩化スズ（０．１ｍｌの水中０．１ｍｇ）を加えた。その後、過テクネチウム酸ナトリウム（５ｍＣｉ）を前述の溶液に加えた。６８Ｇａを標識する手順は、塩化スズを添加しなかったこと以外は９９ｍＴｃの標識と同様であった。その後、本開示の化合物の放射化学的純度をＴＬＣ（ＩＴＬＣ  ＳＧ、Ｇｅｌｍａｎ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、ミシガン州アナーバー）で測定した。異なる条件下での９９ｍＴｃ−ＤＴＰＡ−ＢＰ及び６８Ｇａ−ＭＡＭＡ−ＡＭＤＰの結果を図２４〜２７に示す（実験条件は下の表１〜４に説明されている）。放射線ＴＬＣ（Ｂｉｏｓｃａｎ、ワシントンＤ．Ｃ．）分析によれば、１つだけのピークが図２４、２５、２６に示され、これらのピークの放射化学的純度は１００％であった。このことは、９９ｍＴｃ又は６８Ｇａが本開示の化合物と安定に結合されていたことを意味する。さらに、図２４及び図２５に示すように、分散相として用いるのがアセトンでも生理食塩水でも、分散相の極性によって放射化学的純度が影響を受けることはないであろう。分散相がアセトンから生理食塩水に変わるとピーク位置が変化したが、放射化学的純度は変化しなかった。さらに、図２８はＤＴＰＡ−ＡＭＤＰ、ＤＴＰＡ−ＢＰ及びＤＴＰＡの標識６８Ｇａ効率に対する物理的量の効果を示す。図２８に示されているように、ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰ、ＤＴＰＡ−ＢＰ又はＤＴＰＡの量の増加と共に放射化学的純度が増加する。上記３つの化合物の濃度が同じであるとき、放射化学的純度はＤＴＰＡ−ＢＰを用いた場合に最高である。このことは、ＤＴＰＡ−ＢＰはＤＴＰＡよりも標識効率が良好であることを示している。
【００５８】
【表１】
2017039692.tif 000012
【００５９】
【表２】
2017039692.tif 000013
【００６０】
【表３】
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【００６１】
【表４】
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【００６２】
試験２．シンチグラフィイメージ試験
本開示の化合物が骨をイメージ化可能か否か確認するために、正常な雌のフィッシャー（Ｆｉｓｃｈｅｒ）３４４ラットの群に、３００μＣｉの９９ｍＴｃ−ＰＡＭ、９９ｍＴｃ−ＭＤＰ、９９ｍＴｃ−ＯＭＳ、９９ｍＴｃ−ＯＢ１４１、９９ｍＴｃ−ＯＢ１２１、９９ｍＴｃ−ＤＴＰＡ−ＢＰ、９９ｍＴｃ−ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰ、及び９９ｍＴｃ−ＭＡＭＡ−ＡＭＤＰを投与した。パミドロネート（ＰＡＭ）、メチルジホスホン酸（ＭＤＰ）及びＯＭＳは骨関連物質であり、本発明では対照群として用いた。０．５〜２時間のうちに、低エネルギーパラレルホールコリメータ又はマイクロＰＥＴを備え付けたガンマカメラで撮影したシンチグラフィイメージを得た。選択したイメージを図２９及び３０に示す。図２９は、９９ｍＴｃ−ＰＡＭ、９９ｍＴｃ−ＭＤＰ、９９ｍＴｃ−ＯＭＳ、９９ｍＴｃ−ＯＢ１４１、９９ｍＴｃ−ＯＢ１２１、及び９９ｍＴｃ−ＤＴＰＡ−ＢＰをそれぞれ取り込んだ正常ラットの３０、６０、及び１２０分の平面イメージを比較したものである。図３０は、９９ｍＴｃ−ＭＤＰ、９９ｍＴｃ−ＤＴＰＡ−ＡＭＤＰ、及び９９ｍＴｃ−ＭＡＭＡ−ＡＭＤＰをそれぞれ取り込んだ正常ラットの２０、６０、及び１５０分の平面イメージを比較したものである。高い関節対筋肉（Ｊ／Ｍ）比又は骨対筋肉（Ｂ／Ｍ）比およびより良好な質の骨イメージが得られた。本発明の全ての化合物はより安定であり、ＰＡＭ、ＭＤＰ又はＯＭＳとＤＴＰＡキレート剤よりも高く、迅速な骨格への取り込みを、顕著な損傷対正常（ｌｅｓｉｏｎ−ｔｏ−ｎｏｒｍａｌ）骨活性比で有し、正常な健康Ｆ−３４４ラットにおいて良好な標識収率及びイメージの質を示した。さらに、テトラアザサイクリック基は脂溶性が非常に高いため、これらは骨粗しょう症の治療に潜在的な用途を有する可能性がある。したがって、テトラアザサイクリック基をより長期の観察のためＩｎ−１１１で標識した。図３１は、１１１Ｉｎ−ＯＭＳ又は１１１Ｉｎ−ＯＢ１２１を投与して１、２４、及び４８時間後の正常ラットの平面イメージを示す。イメージは、ＯＢ−１２１が高品質イメージを得るのにより良好な化合物であることを示している。
【００６３】
骨粗しょう症の動物モデルを作成する従来の手順は、実験動物の卵巣を除去することである。しかし、このモデルはびまん性骨粗しょう症を生じる。ＤＴＰＡ−ＢＰが溶骨効果のイメージングの優れた候補であるか否かを確認するため、前立腺腫瘍細胞（ＰＣ−３）をＳＣＩＤマウスの左脛骨の中に注入し、比較のため、ウシ胎仔血清（ＦＢＳ）を同じＳＣＩＤマウスの右脛骨の中に注入した。図３２〜３４に示すように、３週間後、損傷はｘ線及び６８Ｇａ−ＤＴＰＡ−ＢＰによって評価可能であったが、６８Ｇａ−ＤＴＰＡでは不能であった。
【００６４】
総合すると、本発明の化合物の全ては、良好な骨スキャンイメージを提供するために使用することができ、我々の動物実験で決定された最良の候補の６８Ｇａ−ビスホスホネートは、イメージングの質から６８Ｇａ−ＤＴＰＡ−ＢＰであった。これらの類似体は治療に潜在的な用途があるかもしれない。イメージングに用いた物理的な量は０．１ｍｇであった。その質の高いイメージを生成するにはこれで十分かもしれない。
【００６５】
当業者には、開示された実施形態を様々に変更、改変可能であることは明らかである。本明細書及び実施例は例示としてのみ考慮されるように意図されている。本開示の真の範囲は添付の特許請求の範囲及びその等価物によって示される。
【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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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【外国語明細書】
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