(57)【要約】  イメージング剤および対象の組織における壊死をイメージングするためのその使用の方法。イメージング方法は、陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）であり得る。少なくとも一実施形態では、イメージング剤は、２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオログルカル酸（１８Ｆ−ＦＧＡ）、またはその薬学的に許容される塩を含む。イメージング剤は、薬学的に許容される賦形剤、担体、希釈剤、またはビヒクル中に配されていてもよい。イメージング剤はキット内に収容されていてもよい。本開示は、少なくとも一実施形態において、イメージングにおいて使用するための１８Ｆ−ＦＧＡなどの放射性医薬品を調製する方法を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオログルカル酸、またはその薬学的に許容される塩を含むイメージング剤。
【請求項２】
薬学的に許容される担体、希釈剤、ビヒクル、または賦形剤中に配された、請求項１に記載のイメージング剤を含む組成物。
【請求項３】
対象の陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）イメージングの方法であって、
２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオログルカル酸（１８Ｆ−ＦＧＡ、）、またはその薬学的に許容される塩を含むイメージング剤を前記対象に投与するステップと；
壊死を含有すると疑われる、前記対象の組織へと前記イメージング剤を浸透させるステップと；
前記壊死を含有すると疑われる前記組織のＰＥＴ画像を収集するステップと
を含む方法。
【請求項４】
或る量の２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオロ−Ｄ−グルコース（１８Ｆ−ＦＤＧ）から、前記１８Ｆ−ＦＧＡまたはその薬学的に許容される塩を調製するステップを含み、前記投与するステップは、前記１８Ｆ−ＦＧＡを調製後約３時間以内に行われる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記対象は、がん、脳卒中、外傷性脳損傷、または心筋梗塞に起因する組織障害の疑いがある、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記組織は、心筋、脳、乳房、前立腺、結腸、腎臓、脾臓、四肢、および肺の組織からなる群から選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記イメージング剤は、前記壊死に優先的に蓄積する、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
ＰＥＴイメージングで使用するための放射性医薬品を調製する方法であって、
或る量の２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオロ−Ｄ−グルコース（１８Ｆ−ＦＤＧ）を酸化剤およびアルカリ性緩衝剤と合せて、反応混合物を形成するステップと；
前記反応混合物を約１０分未満の期間反応させて、実質的に全部の、前記１８Ｆ−ＦＤＧの２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオログルカル酸（１８Ｆ−ＦＧＡ）への転換を引き起こすステップと
を含む方法。
【請求項９】
前記酸化剤は、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル（ＴＥＭＰＯ）、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ、ＴＥＭＰＯメタクリレート、４−オキソ−ＴＥＭＰＯ、４−アミノ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、４−カルボキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯベンゾエート、４−（２−ヨードアセトアミド）−ＴＥＭＰＯ、４−マレイミド−ＴＥＭＰＯ、４−イソチオシアナト−ＴＥＭＰＯ、４−（２−ブロモアセトアミド）−ＴＥＭＰＯ、４−メトキシ−ＴＥＭＰＯ、４−シアノ−ＴＥＭＰＯ、４−アミノ−４−カルボキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ホスホノオキシ−ＴＥＭＰＯ水和物、２，２，６，６−テトラメチル−４−（メチルスルホニルオキシ）−１−ピペリジノオキシ、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、オゾン、硝酸、過マンガン酸塩化合物、ハロゲン、金属触媒酸化剤、金ナノ粒子、ペルオキシダーゼ活性模倣ナノ粒子を模倣するナノ粒子、グルコースオキシダーゼ、およびグルコース酸化酵素または化合物からなる群から選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記アルカリ性緩衝剤は約９〜約１２のｐＨ範囲において緩衝能を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記反応させるステップは、約０℃〜約２５℃の範囲の反応温度で行われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記１８Ｆ−ＦＤＧを１８Ｆ−ＦＧＡに転換した後に前記反応混合物に酸を添加して、前記反応混合物のｐＨを約６．５〜約７．５の範囲のｐＨに変えるステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記酸化剤は、遊離化合物であるか、またはビーズ、樹脂、もしくはポリマーに連結している、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記反応混合物は反応開始剤をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記反応開始剤は、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）および次亜塩素酸カルシウム（Ｃａ（ＣｌＯ）２）からなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記反応混合物は、反応促進剤をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１７】
前記反応促進剤は、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）および臭化カリウム（ＫＢｒ）からなる群から選択される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオログルカル酸（１８Ｆ−ＦＧＡ）を製造するためのキットであって、（１）酸化剤、（２）反応開始剤、（３）反応促進剤、および（４）アルカリ性緩衝剤；ならびに或る量の２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオロ−Ｄ−グルコース（１８Ｆ−ＦＤＧ）を前記酸化剤、前記反応開始剤、前記反応促進剤、および前記緩衝剤と合わせて前記１８Ｆ−ＦＧＡを製造するための取扱説明書を含むキット。
【請求項１９】
前記１８Ｆ−ＦＤＧを含有する容器をさらに含む、請求項１８に記載のキット。
【請求項２０】
前記酸化剤、反応促進剤、および緩衝剤は、第１の容器に配され、前記反応開始剤は、第２の容器に配されている、請求項１８に記載のキット。
【請求項２１】
前記酸化剤、反応促進剤、緩衝剤、および反応開始剤は、別々の容器に配されている、請求項１８に記載のキット。
【請求項２２】
前記アルカリ性緩衝剤は、約ｐＨ９〜約ｐＨ１２の範囲で緩衝能を有する、請求項１８に記載のキット。
【請求項２３】
前記反応混合物を約６．５〜７．５の範囲のｐＨに中和することができる酸をさらに含む、請求項１８に記載のキット。
【請求項２４】
前記酸化剤は、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ、ＴＥＭＰＯメタクリレート、４−オキソ−ＴＥＭＰＯ、４−アミノ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、４−カルボキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯベンゾエート、４−（２−ヨードアセトアミド）−ＴＥＭＰＯ、４−マレイミド−ＴＥＭＰＯ、４−イソチオシアナト−ＴＥＭＰＯ、４−（２−ブロモアセトアミド）−ＴＥＭＰＯ、４−メトキシ−ＴＥＭＰＯ、４−シアノ−ＴＥＭＰＯ、４−アミノ−４−カルボキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ホスホノオキシ−ＴＥＭＰＯ水和物、２，２，６，６−テトラメチル−４−（メチルスルホニルオキシ）−１−ピペリジノオキシ、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、オゾン、硝酸、過マンガン酸塩化合物、ハロゲン、金属触媒酸化剤、金ナノ粒子、ペルオキシダーゼ活性模倣ナノ粒子を模倣するナノ粒子、グルコースオキシダーゼ、およびグルコース酸化酵素または化合物からなる群から選択される、請求項１８に記載のキット。
【請求項２５】
前記反応開始剤は、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）および次亜塩素酸カルシウム（Ｃａ（ＣｌＯ）２）からなる群から選択される、請求項１８に記載のキット。
【請求項２６】
前記反応促進剤は，臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）および臭化カリウム（ＫＢｒ）からなる群から選択される、請求項１８に記載のキット。
【請求項２７】
前記酸化剤は、遊離化合物であるか、またはビーズ、樹脂、もしくはポリマーに連結している、請求項１８に記載のキット。
【請求項２８】
前記取扱説明書は，添付文書として提供される、請求項１８に記載のキット。
【請求項２９】
前記取扱説明書は、ユニフォームリソースロケータ（ＵＲＬ）またはウェブアドレスを介して前記キットのユーザーによって事実上アクセス可能である、請求項１８に記載のキット。
【請求項３０】
前記取扱説明書は、前記１８Ｆ−ＦＧＡを対象に投与するための指示を含む、請求項１８に記載のキット。
【請求項３１】
薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）ストリップおよびＴＬＣ溶媒のうちの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる、２０１６年１２月２日出願の米国特許出願公開第６２／４２９，１６９号明細書についての米国特許法第１１９条（ｅ）による優先権を主張する。
【０００２】
政府支援
該当なし。
【背景技術】
【０００３】
心筋梗塞（ＭＩ）は、米国および世界中のほとんどの先進国において死亡の主な原因である。ＭＩとは、酸素の要求量と心臓組織への供給量のミスマッチに起因する急性症状であることも、または主に左心室機能不全が原因である慢性心不全であることもある。急性ＭＩには、効果的でタイムリーな血栓溶解療法のために迅速な診断が必要であり、一方、慢性心不全には、血行再建術に先立ち、心筋生存能の正確な評価および機能不全領域の位置確認が求められる。非侵襲的核イメージング手法は、ＭＩ患者の評価において計り知れない診断上の価値を示す。評価されたパラメータに応じて、これらの手法は、冠血流を評価するための灌流イメージングに（例えば、９９ｍＴｃ−セスタ−メトキシイソブチルイソニトリル（９９ｍＴｃ−セスタミビ）および２０１Ｔｌ−ＴｌＣｌ２）、または心臓の代謝を定量化するための代謝イメージング（例えば、１８Ｆ−ＦＤＧ（２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオロ−Ｄ−グルコース）および１１Ｃ−アセテート）に、分類される。第３の核技術とは、梗塞親和性シンチグラフィーである。有効な放射性医薬品が現在利用できないので、梗塞親和性シンチグラフィーは比較的利用されていない手法である。灌流イメージング試験は、生体組織によって取り込まれるイメージング剤に依拠し、したがって、梗塞または壊死の区域は間接的に示されるだけである。灌流イメージングでは、低流量、心室壁厚減少、および減衰の区域間を区別できない。加えて、肝臓への取込みが高いことで、画像の読影を困難とするイメージングアーチファクトが生じる。最終的には、灌流スキャンは虚血領域と壊死領域とを区別することができない。なぜなら両方とも灌流の低下を示すからである。
【０００４】
灌流イメージング剤とは対照的に、梗塞親和性剤は損傷の部位に蓄積する。正常な心筋による取込みがないので、梗塞親和性シンチグラフィーは、より少ないバックグラウンドおよびシグナル対雑音比の増強を示す。現在使用可能な２つの梗塞親和性剤は、９９ｍＴｃ−ピロリン酸塩（ＰｙＰ）および１１１Ｉｎ−アンチミオシンである。これらは、梗塞心筋の領域に蓄積する傾向があることから、「ホットスポット」マーカーと呼ばれている。しかし、これらの薬剤には難点がある。例えば、１１１Ｉｎ−アンチミオシンに関して、不十分な点として、１１１Ｉｎの比較的貧弱な放射性核種の特徴、血液クリアランスの遅延、および顕著な肝臓への取込みが挙げられる。他方、ＰｙＰは特異性を欠く（６４％）とともに、心内膜下梗塞の検出に対して低い感度（４０％）を示す。さらに、その取込みは、梗塞の２４〜４８時間の後になって初めて陽性になるので、ＰｙＰは急性ＭＩの早期診断にはそれほど有用ではない。ＰｙＰおよびアンチミオシンに加えて、ＭＩの急性の位置確認についてはグルカル酸の９９ｍＴｃ−標識アナログが調査されている。梗塞へ向けてのそのアビディティーは、損傷を受けた組織において露出している高塩基性ヒストンへのその結合に基づいている。９９ｍＴｃ−グルカル酸塩による単一光子放射断層撮影（ＳＰＥＣＴ）は、心筋壊死の存在に特異的であることが示されており、そしてＰｙＰおよび１１１Ｉｎ−アンチミオシンでのほとんどの難点に対処することができた。しかし、ＳＰＥＣＴにおいて使用される９９ｍＴｃ−グルカル酸塩の欠点は、９９ｍＴｃがグルカル酸塩分子と、共有結合するのではなく、錯体を形成するに過ぎないことである。結果として、９９ｍＴｃはいずれグルカル酸塩から解離し、他の循環リガンドにトランスキレート化（transchelate）して、正確性に劣る診断がもたらされる可能性がある。
【０００５】
陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）では、ＳＰＥＣＴと比較して検出に関して分解能および感度の改善が可能となる。さらに、ＰＥＴは画像のアーチファクトおよび減衰を生じにくい。Ｆｌｕｒｐｉｒｉｄａｚなどの１８Ｆ−標識血流製剤を最近導入したことより、ＰＥＴでの心筋灌流イメージング（ＭＰＩ）は、ＭＩ患者の管理における客観的な判断を下すための従来のＳＰＥＣＴ／ＰＥＴプロトコルを補完するかまたはそれに取って代わる可能性がある。しかし、現在、心筋梗塞を特異的にイメージングするためのＰＥＴ剤は存在しない。
【０００６】
急性ＭＩと同様に、脳卒中の病変も発作後の極めて早期に壊死の発症を伴う。脳卒中は世界で死因の中で２番目に多く、生存者には相当な障害が伴う。脳卒中生存者は長期間相当な障害を示し、２０１３年には、これは合計で約１億１３００万の障害調整生命年になる。脳卒中のおよそ８０％は血栓性または塞栓性脳血管閉塞による虚血性梗塞からのものであり、残りは出血性卒中に分類される。一過性脳虚血発作（ＴＩＡ）または軽度の卒中の後、一部のサブグループでは、最初の１カ月以内にさらなる卒中のリスクが３０％程度の高さに達する。卒中によって全世界の総医療費の２〜４％が消費されるが、先進国では数値は４％を超える。卒中患者の現行の管理は、虚血性であるが生存可能な組織（別名、ペナンブラ）への血液供給を回復させることによって、危険な状態にある脳組織が梗塞へ向けて進行するのを妨げることを目的としている。卒中の進行の種類および段階に対する処置のタイミングによって、処置の奏功は決定的に左右される。磁気共鳴（ＭＲ）画像またはコンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像における拡散−灌流ミスマッチ（diffusion-perfusion mismatch）に基づく神経画像化は、非生存組織と生存組織とを見分けるのにルーチンで用いられ、脳卒中患者の処置を最適化する。しかし、急性の逆転を示す病変もあれば、梗塞へ移行しない病変もあるので、拡散−灌流のミスマッチは回復可能な組織の常に信頼できる指標とは限らない。ＭＲ画像またはＣＴ画像において拡散および灌流の欠損を描出するのに用いられる閾値についての一致した見解の欠如も存在する。したがって、梗塞イメージングは、脳卒中の診断および処置計画において多大な支援を提供するであろう。
【発明の概要】
【０００７】
本開示のいくつかの実施形態は本明細書において、添付の図面に例示されている。ただし、添付の図面は、典型的ないくつかの実施形態を例示するものにすぎず、したがって本明細書に開示の本発明の概念の範囲を制限するものとみなすべきではないことに、留意されたい。本特許または出願のファイルは、カラーで作成された少なくとも１つの図面を含んでいる。カラー図面による本特許または特許出願刊行物の写しは、請求に応じておよび必要な手数料が支払われた場合に、米国特許商標庁により提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ＴＥＭＰＯ／ＮａＢｒ／ＮａＯＣｌ系を使用するグルコースのグルカル酸への酸化反応（スキーム１）を示す図である。
【図２】（ａ）ｄ−グルコース、（ｂ）ｄ−グルカル酸、および（ｃ）ｄ−グルコースとｄ−グルカル酸との混合物の分離の高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）の結果を示す図であり、および（ｄ）薄層クロマトグラム（ＴＬＣ）にｄ−グルコースとｄ−グルカル酸との混合物の分離が示されている。
【図３】ＴＥＭＰＯ／ＮａＢｒ／ＮａＯＣｌ系を使用して市販の２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオロ−Ｄ−グルコース（１８Ｆ−ＦＤＧ）から［１８Ｆ］フルオログルカル酸（１８Ｆ−ＦＧＡ）を製造する酸化反応を示す図である。
【図４】（ａ）１８Ｆ−ＦＤＧ（Ｆ−１８−ＦＤＧ）、および（ｂ）１８Ｆ−ＦＧＡ（Ｆ−１８−ＦＧＡ）のラジオ−ＴＬＣクロマトグラムを示す図である。
【図５】反応開始剤（漂白剤−ＮａＯＣｌ）添加後の酸化剤による１８Ｆ−ＦＤＧ（Ｆ−１８−ＦＤＧ）の１８Ｆ−ＦＧＡ（Ｆ−１８−ＦＧＡ）への酸化に関するラジオ−ＨＰＬＣの経時の結果を示す図である。（ａ）開始前、（ｂ）開始して５秒後、（ｃ）開始して１分後、および（ｄ）開始して３分後。最終精製１８Ｆ−ＦＧＡのラジオ−ＨＰＬＣを（ｅ）に示す。１８Ｆ−ＦＤＧは漂白剤の添加の３分以内に完全に消費された。
【図６】１８Ｆ−ＦＧＡの循環動態を示す図である。データは平均値およびＳＥＭ（ｎ＝４）として提示されている。薬物動態学的パラメータは、３０〜１８０分の時点から導出した。
【図７】ＩＳＯ注射ラットの心臓の肉眼的組織像を示す図である。（ａ）の左パネルは、ＩＳＯ処理ラットから摘出した心臓全体を示す。安楽死の約３０分前に、ラットに１％エバンスブルー色素（２ｍｌ／ｋｇ）を注射した。ＴＴＣ染色スライス（（ａ）の右パネル）をホルマリンで固定した。損傷を受けた組織は、染色されていない（薄い）領域によって表示され、一方、正常な組織は、より暗く染色された領域として示されている。ＩＳＯ処理に応じた、これらの動物における第Ｉ誘導ＥＣＧ記録を図５（ｂ〜ｃ）に示す。
【図８】イソプロテレノール（ＩＳＯ）−誘発性ミオパチーの結果：ＩＳＯ処理前後の（ａ）心臓トロポニンレベルおよび（ｂ）コルチコステロンレベルを示す図である。両側スチューデントＴ検定で比較を行った。（ｃ）ＥＣＧ計測は、ＩＳＯ処理後、ＩＳＯ処理の日にＲＲ間隔の減少を示すが、正常に戻る。（ｄ）ＳＴ延長は、ＩＳＯ投与の結果としての心室再分極の遅延を示す。（ｃ）と（ｄ）との比較は、一元配置ＡＮＯＶＡを用いて行った。＊ｐ＜０．０５、＊＊ｐ＜０．０１。
【図９】およそ１ｍＣｉの１８Ｆ−ＦＧＡを注射したＩＳＯ処理ラットの代表的なＰＥＴ画像を示す図である。ラットを注射後１時間および４時間で画像化した。融合ＰＥＴ／ＣＴ画像は、正面および左側面、観察者の向きに示されている。心臓は矢印で表示されている。
【図１０】およそ０．１ｍＣｉの１８Ｆ−ＦＤＧを注射した対照ラットおよびＩＳＯ処理ラットの代表的なＰＥＴ画像を示す図である。ラットを注射後１時間で画像化した。融合ＰＥＴ／ＣＴ画像は、正面および左側面、観察者の向きに示されている。心臓は矢印で示され、褐色脂肪は矢頭で表示されている。
【図１１】９９ｍＴｃ−セスタミビ（別名、Ｔｃ−９９ｍ−ＭＩＢＩ）を使用した灌流イメージングからの代表的なスキャンを示す図である。対照ラットおよびＩＳＯ処理ラットにおよそ２．５ｍＣｉのＴｃ−９９ｍ−ＭＩＢＩを注射し、１時間後に画像化した。
【図１２】マウスＭＣＡＯモデルにおける１８Ｆ−ＦＧＡの同側（Ｉ）対対側（Ｃ）蓄積を示すＰＥＴ画像を示す図である。上の画像はＭＣＡＯの２時間後、下の画像はＭＣＡＯの２４時間後である。
【図１３】１８Ｆ−ＦＧＡが脳卒中によって引き起こされる壊死に局在するという証拠を示す図である。１８Ｆ−ＦＧＡは中大脳動脈閉塞のマウスモデルにおいて同側大脳半球の卒中領域に蓄積する（左側の列）。相応するＨＭＰＡＯ／ＳＰＥＣＴの灌流画像は、卒中領域では不十分な取込みを示すが、対側大脳半球では正常な取込みを示す（中央列）。剖検での脳のＴＴＣ染色スライス（右側の列）は、矢印で表示した卒中領域を示す。
【図１４】１８Ｆ−ＦＤＧから１８Ｆ−ＦＧＡを製造する方法における品質管理に関する薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）プロトコルの非限定的な例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示は、壊死組織（例えば、壊死組織を有する、心筋系および脳系、または他の任意の臓器系）に局在するイメージング剤を対象とする。したがって、イメージング剤は、ＰＥＴなどの梗塞親和性のイメージング方法を通じて梗塞または壊死の急性の区域を診断するために使用することができる。少なくとも一つの実施形態では、イメージング剤は、２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオログルカル酸（１８Ｆ−標識グルカル酸は、また本明細書では、［１８Ｆ］フルオログルカル酸、１８Ｆ−ＦＧＡ、ＦＧＡ、およびＦ−１８−ＦＧＡともいう）である。ＰＥＴは、心筋梗塞および脳卒中における血流、グルコース代謝、および酸素抽出の高解像度機能的イメージング向けの極めて高感度な技術であることが知られている。しかし、梗塞組織または壊死組織を直接可視化することは不可能であった。現在開示されている新規化合物の前には、梗塞区域の成長を評価する長期的なＰＥＴイメージングに利用できる梗塞親和性イメージング剤は存在しなかった。下に説明のとおり、１８Ｆ−ＦＧＡは、ＭＩおよび脳卒中を描出することが示されてきた、梗塞イメージングに対して実証された有効性を有する最初の梗塞親和性のＰＥＴ剤である。１８Ｆ−ＦＧＡは、身体からの急速なクリアランスを受け、そうでなければイメージングアーチファクトおよび／または高いバックグラウンドシグナルを生じるはずであるが、正常組織に蓄積しない。１８Ｆ−ＦＧＡは、電気的シグナル伝達または血清タンパク質レベルとは無関係で梗塞において発生する早期の細胞変化を標的とする。したがって、１８Ｆ−ＦＧＡは、ＭＩ後または発作後（例えば、脳卒中）の早期に、または例えば外傷性脳損傷による、梗塞組織を診断するのに使用することができる。１８Ｆ−ＦＧＡはまた、乳房、前立腺、結腸、腎臓、脾臓、四肢、および肺の壊死組織、ならびにがんを含めて、梗塞および／または壊死を発症する恐れのあるその他の組織および臓器を検出するためのイメージング剤としても使用できる。
【００１０】
例示的な説明、実施例、および結果により本開示の組成物および方法の様々な実施形態をより詳細にさらに説明する前に、本開示の実施形態は、適用にあたっては、以下の説明に記載の方法および組成物の詳細に限定されないことを理解されたい。本明細書で提供される説明は、例示のみを目的とし、限定的な意味で解釈されることを意図していない。本開示の発明概念は、他の実施形態が可能であり、あるいは種々の方法で実施または実行することができる。したがって、本明細書で使用される言い回しは、その最も広い可能な範囲および意味を付与することを意図するものであり、その実施形態は、網羅的ではなく例示的であることを意味するものであり、本開示がこれらの特定の実施形態に限定されることを意図するものではない。また、本明細書において用いられる表現および用語は説明を目的とし、そうであると別段の記載がない限り、限定的とみなされるべきでないことが理解されるべきである。さらに、以下の詳細な説明では、本開示のより完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載されている。しかし、本開示の実施形態はこれらの具体的な詳細なしでも実施できることが、当業者であれば理解されるであろう。他の例では、当業者であればよく知られている特色は、説明の不必要な複雑化を避けるために詳細には説明されていない。当業者であれば明らかな全ての代替物、置換物、改変物および均等物は本開示の範囲内に含まれることが意図される。本明細書に開示されている全ての組成物および製造方法ならびにそれらの適用および使用は、本開示に照らして過度の実験をすることなく製造および実行することができる。したがって、本開示の組成物および方法を特定の実施形態によって説明してきたが、本開示の本発明の概念の精神および範囲から逸脱することなく、製剤、化合物、または組成物および／または方法に、ならびに本明細書に記載の方法のステップにおいてまたはステップの順序において変更を加えてもよいことは、当業者であれば明らかであろう。
【００１１】
本明細書に記述の全ての特許、特許出願公開、および非特許文献は、本開示が関連する当業者の技術レベルを示すものである。さらに、２０１６年１２月２日出願、米国仮特許出願第６２／４２９，１６９号を含むがこれに限定されない、本出願のいずれかの部分において参照される全ての特許、公開特許出願、および非特許文献は、各個々の特許または刊行物が具体的かつ個別に参照により組み込まれることが示されているのと同程度にその全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【００１２】
本明細書において別途定義されない限り、本開示に関し使用される科学的および技術的用語は、当業者であれば一般的に理解される意味を有するものとする。さらに、文脈により別途必要とされない限り、単数形の用語は、複数形を含むものとし、複数形の用語は、単数形を含むものとする。
【００１３】
本開示の方法および組成物に従って使用されるとおり、以下の用語は、別段の記載がない限り、以下の意味を有すると理解されるものとする。
【００１４】
「ａ（１つ）」または「ａｎ（１つ）」という言葉遣いが、特許請求の範囲および／または明細書中で、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」という用語とともに使用される場合は、「ｏｎｅ（１）」を意味することもあるが、それはまた「ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ（１または複数の）」、「ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ（少なくとも１つの）」および「ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ  ｔｈａｎ  ｏｎｅ（１以上）」の意味とも整合性がある。特許請求の範囲における用語「ｏｒ（または）」の使用は、代替物のみを指すことが明示的に記載されていない限り、あるいは当該代替物が相互排他的でない場合、「ａｎｄ／ｏｒ（および／または）」を意味するために使用されているが、本開示は、代替物のみ、および「ａｎｄ／ｏｒ（および／または）」を指す定義を支持する。用語「ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ（少なくとも１つ）」の使用は、１ならびに、それらに限定されないが、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、４０、５０、１００、またはそれらに含まれる任意の整数を含めて、１より大きな任意の数量を含むと理解されるだろう。用語「ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ（少なくとも１つ）」は、付随する用語に応じ、最大１００以上または１０００以上に拡張されてよい；加えて、より高い制限値も、満足する結果をもたらし得る場合、１００／１０００の数量は限定的とみなされるべきでない。加えて、用語「ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ  Ｘ，Ｙ  ａｎｄ  Ｚ（Ｘ、Ｙ、およびＺのうちの少なくとも１つ）」の使用は、Ｘのみ、Ｙのみ、およびＺのみ、さらには、Ｘ、ＹおよびＺの任意の組み合わせも含むものとして理解される。
【００１５】
本明細書で使用する場合、全ての数値または範囲は、文脈により明白に示されない限り、かかる範囲内に値と整数の小数部、ならびにかかる範囲内に整数の小数部を含む。すなわち、例示として、１〜１０などの数値範囲の言及は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、ならびに１．１、１．２、１．３、１．４、１．５等以下同様を含む。したがって、１〜５０の範囲への言及は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０等、５０も含めて最高５０まで、ならびに１．１、１．２、１．３、１．４、１．５等、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５等以下同様を含む。一連の範囲への言及は、その一連の中で、異なる範囲の境界値を合わせた範囲を含む。すなわち、例示として、例えば、１〜１０、１０〜２０、２０〜３０、３０〜４０、４０〜５０、５０〜６０、６０〜７５、７５〜１００、１００〜１５０、１５０〜２００、２００〜２５０、２５０〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜７５０、７５０〜１，０００の一連の範囲への言及は、例えば、１〜２０、１０〜５０、５０〜１００、１００〜５００、および５００〜１，０００の範囲を含む。さらなる例として、１ｗｔ％〜９９ｗｔ％の範囲は、その中に任意の部分範囲を含むことが意図されているが、当該部分範囲は、本明細書で明示的に指定されていなくてもよい。例えば、１ｗｔ％〜９９ｗｔ％の範囲は１から９９までの全ての整数を含むので、その中の当該部分範囲は１ｗｔ％〜９８ｗｔ％の最小値および２ｗｔ％〜９９ｗｔ％の任意の最大値を有する任意の範囲、例えば、それらに限定されないが、５ｗｔ％〜７５ｗｔ％、１０ｗｔ％〜５０ｗｔ％、または１５ｗｔ％〜４０ｗｔ％を含む。
【００１６】
本明細書および特許請求の範囲において使用する場合、言葉「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」（ならびに「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」などのｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇの任意の形態）、「ｈａｖｉｎｇ（有する）」（ならびに「ｈａｖｅ」および「ｈａｓ」などのｈａｖｉｎｇの任意の形態）、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」（ならびに「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」および「ｉｎｃｌｕｄｅ」などのｉｎｃｌｕｄｉｎｇの任意の形態）、または「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ（含有する）」（ならびに「ｃｏｎｔａｉｎｓ」および「ｃｏｎｔａｉｎ」などのｃｏｎｔａｉｎｉｎｇの任意の形態）は、包摂的またはオープンエンド型であり、さらなる記載されていない要素または方法のステップを除外しない。
【００１７】
本明細書で使用する場合、用語「ｏｒ  ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ  ｔｈｅｒｅｏｆ（またはそれらの組み合わせ）」とは、当該用語に先行する列挙項目のあらゆる入替および組み合わせを指す。例えば、「Ａ，Ｂ，Ｃ，ｏｒ  ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ  ｔｈｅｒｅｏｆ（Ａ、Ｂ、Ｃ、またはそれらの組み合わせ）」は、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡＢ、ＡＣ、ＢＣ、またはＡＢＣのうちの少なくとも１つを含むことを意図し、かつ、特定の内容において順序が重要な場合は、ＢＡ、ＣＡ、ＣＢ、ＣＢＡ、ＢＣＡ、ＡＣＢ、ＢＡＣ、またはＣＡＢも含む。この例で続けると、ＢＢ、ＡＡＡ、ＡＡＢ、ＢＢＣ、ＡＡＡＢＣＣＣＣ、ＣＢＢＡＡＡ、ＣＡＢＡＢＢ以下同様などの、１または複数の項目または用語の反復を含有する組み合わせが、明示的に含まれる。文脈から別途明らかな場合を除き、通常、任意の組み合わせにおける項目または用語の数に関して限定がないことは、当業者の理解するところである。
【００１８】
本願全体を通じて、用語「ａｂｏｕｔ（約）」とは、ある値が、組成物、組成物を投与するのに使用される方法に関する誤差の本質的なばらつき、または研究対象間に存在するばらつきを含むことを示すために使用されている。本明細書で使用する場合、限定詞「ａｂｏｕｔ（約）」または「ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ（およそ）」とは、正確な値、量、程度、向き、または他の限定された特徴もしくは値を含むことを意図するだけではなく、測定誤差、製造公差、例えば、様々な部品または構成要素にかかるストレス、観察者誤差、損耗、ならびにそれらの組み合わせ、に起因する一部のわずかな変動を含むことをも意図する。本明細書で使用する場合、用語「ａｂｏｕｔ（約）」または「ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ（およそ）」とは、量、時の持続時間等などの測定可能な値を指す場合、例えば、特定の値から±２０％または±１０％、または±５％、または±１％、または±０．１％の変動を包含することを意味するが、こういった変動は開示の方法を実施するのに適当であるためであり、当業者によって理解されるとおりである。本明細書で使用する場合、用語「ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ（実質的に）」とは、その後に記載される事象または状況が完全に起こること、またはその後に記載される事象または状況がかなりの程度または或る程度まで起こることを意味する。例えば、用語「ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ（実質的に）」とは、その後に記載される事象または状況（例えば、反応）が少なくとも９０％の時間、または少なくとも９５％の時間、または少なくとも９９％の時間起こることを意味するか、または少なくとも９０％完了まで、または少なくとも９５％完了まで、または少なくとも９９％完了まで起こることを意味する。
【００１９】
本明細書で使用する場合、「ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」または「ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」への言及はいずれも、その実施形態に関して説明された特定の要素、特色、構造、または特徴が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な箇所における句「ｉｎ  ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態では）」の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指すとは限らない。
【００２０】
用語「薬学的に許容される」とは、合理的な利益／リスク比に見合った、毒性、刺激および/またはアレルギー反応などの過度の有害な副作用なしでヒトおよび／または動物への投与に適した化合物および組成物を指す。本開示の化合物は、１つまたは複数の薬学的に許容される賦形剤、担体、ビヒクル、および／または希釈剤と組み合わせることができ、これらは、化合物の溶解性、送達性、分散性、安定性、および／または立体配座の完全性を改善し得る。
【００２１】
「生物学的に活性」とは、活性剤がその生理学的効果をいかに有するのかと関係なく、生物の生理系を改変するまたはこれに影響する能力を意味する。
【００２２】
本明細書で使用する場合、「純粋な」または「実質的に純粋な」とは、対象種（例えば、イメージング剤）が、存在する主たる種であること（すなわち、モル基準でそれが、その組成物中において他の任意の対象種よりも多いこと）を意味し、特に、実質的に精製された画分とは、存在する全ての高分子種の少なくとも約５０％（モル基準で）を対象種が、構成しているところの、組成物である。一般に、実質的に純粋な組成物は、組成物中に存在する全ての高分子種の約８０％超を構成し、より具体的には、約８５％超、約９０％超、約９５％超、または約９９％超を構成することになる。用語「純粋」または「実質的に純粋」とはまた、対象種（例えば、イメージング剤）が少なくとも６０％（ｗ／ｗ）純粋、または少なくとも７０％（ｗ／ｗ）純粋、または少なくとも７５％（ｗ／ｗ）純粋、または少なくとも８０％（ｗ／ｗ）純粋、または少なくとも８５％（ｗ／ｗ）純粋、または少なくとも９０％（ｗ／ｗ）純粋、または少なくとも９２％（ｗ／ｗ）純粋、または少なくとも９５％（ｗ／ｗ）純粋、または少なくとも９６％（ｗ／ｗ）純粋、または少なくとも９７％（ｗ／ｗ）純粋、または少なくとも９８％（ｗ／ｗ）純粋、または少なくとも９９％（ｗ／ｗ）純粋、または１００％（ｗ／ｗ）純粋である調製物も指す。
【００２３】
用語「対象」および「患者」とは、本明細書において同じ意味で使用され、かつ、温血動物、特に哺乳動物、より具体的にはヒトを指すと理解される。本明細書で使用する場合、用語「対象」の範囲に該当する動物には、それらに限定されないが、イヌ、ネコ、ラット、マウス、モルモット、チンチラ、ウマ、ヤギ、ウシなどの反芻動物、ヒツジ、ブタ、ニワトリ、ガチョウ、アヒル、シチメンチョウなどの家禽、動物園の動物、旧世界と新世界のサル、ならびに非人類霊長類が含まれる。
【００２４】
「処置」とは、治療的処置または診断的処置を指す。「予防」とは、予防的（prophylactic）または防止的（preventative）処置対策を指す。用語「処置する」とは、治療目的または診断目的で、患者に組成物を投与することを指す。
【００２５】
用語「治療組成物」、「医薬組成物」、および「診断組成物」とは、当技術分野で知られているまたはそうでなければ本明細書に企図される任意の方法により、対象に投与することができる活性剤含有組成物（例えば、イメージング剤、例えば、１８Ｆ−ＦＧＡを含む組成物）を指し、ここで、組成物の投与によって、本明細書の別の箇所に記載の効果がもたらされる。加えて、本開示の組成物は、当技術分野でよく知られる製剤技術を使用して、遅延性、制御性、延長性、および／または持続性放出を提供するように設計することができる。
【００２６】
用語「有効量」とは、本発明の概念の様式で使用する場合には、合理的な利益／リスク比に見合った、検出可能な効果を示すのに十分な、または過度の有害な副作用（毒性、刺激およびアレルギー反応などの）なしの結果を示すのに十分な、本明細書に定義される活性剤（例えば、イメージング剤）（例えば、１８Ｆ−ＦＧＡ）の量を指す。患者に対する有効量は、患者のタイプ、患者のサイズおよび健康状態、処置または診断予定の状態の特質および重度、投与の方法、処置期間、同時に行う治療（もしあれば）の特質、用いる具体的な製剤等に応じて異なるであろう。したがって、正確な有効量を事前に特定することは不可能である。しかし、所定の状況に対する有効量は、本明細書で提供される情報に基づいて、ルーチンの実験を使用して、当業者であれば決定し得る。
【００２７】
本明細書で使用する場合、少なくとも一部の実施形態については、用語「緩衝剤」とは、反応中所望のｐＨ範囲（例えば、ｐＨ９〜１２）を維持することができるのに十分な強度（例えば、０．１Ｍ〜２Ｍ）の任意のアルカリ性緩衝液（それらに限定されないが、炭酸ナトリウム、アンモニア−塩化アンモニウム、またはＮ−シクロヘキシル−３−アミノプロパンスルホン酸などの）を指す。
【００２８】
本明細書で使用する場合、少なくとも一部の実施形態については、用語「酸化剤」とは、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシルラジカル（ＴＥＭＰＯ）またはその誘導体を指す。ＴＥＭＰＯの誘導体には、それらに限定されないが、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ、ＴＥＭＰＯメタクリレート、４−オキソ−ＴＥＭＰＯ、４−アミノ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、４−カルボキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯベンゾエート、４−（２−ヨードアセトアミド）−ＴＥＭＰＯ、４−マレイミド−ＴＥＭＰＯ、４−イソチオシアナト−ＴＥＭＰＯ、４−（２−ブロモアセトアミド）−ＴＥＭＰＯ、４−メトキシ−ＴＥＭＰＯ、４−シアノ−ＴＥＭＰＯ、４−アミノ−４−カルボキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ホスホノオキシ−ＴＥＭＰＯ水和物、および２，２，６，６−テトラメチル−４−（メチルスルホニルオキシ）−１−ピペリジノオキシ、が含まれる。ＴＥＭＰＯまたはＴＥＭＰＯ誘導体はフリーの化合物であってもよく、ビーズ、樹脂またはポリマーに連結していてもよい。使用可能なその他の酸化剤には、それらに限定されないが、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、オゾン、硝酸、過マンガン酸塩化合物、ハロゲン、および金属触媒酸化剤が含まれる。酸化はまた、化学触媒の存在下または非存在下での電気化学的酸化を介して、ペルオキシダーゼ活性を模倣する金または他のナノ粒子を介して、酵素的酸化を介してまたはグルコースオキシダーゼなどの酵素によって、あるいは他の任意の物理化学的手段またはグルコースが電子供与を経ることを強いられることが可能な条件を介しても、起こり得る。実際、本開示の酸化条件は、グルコースを酸化することができる任意の条件を含むことが意図されている。
【００２９】
本明細書で使用する場合、用語「反応促進剤」には、それらに限定されないが、ＮａＢｒおよびＫＢｒが含まれる。用語「反応開始剤」とは、本明細書で使用する場合、１８Ｆ−ＦＤＧが１８Ｆ−ＦＧＡに転換される反応を開始する上で有効である、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）または次亜塩素酸カルシウム（Ｃａ（ＣｌＯ）２）などの、任意の化合物である。用語「反応抑制剤」とは、本明細書で使用する場合、１８Ｆ−ＦＤＧが１８Ｆ−ＦＧＡに転換される反応を阻害する上で有効な、エタノールなどの任意の化合物である。本明細書で使用する場合、用語「反応温度」には、例えば約１℃〜約１０℃、および約２℃〜約５℃を含めて、約０℃〜約２５℃の範囲の温度が含まれる。
【００３０】
ある特定の非限定的な実施形態では、例えばＰＥＴイメージングのために対象に投与される活性剤（例えば、１８Ｆ−ＦＧＡ）の投与量は、約５ｍＣｉ〜約３０ｍＣｉなどの、約１ｍＣｉ〜約５０ｍＣｉ（またはその範囲を含めた任意の量）の範囲の放射性核種活性剤の或る量を含有する。しかし、この量は主治医または診断医によって決定され、この範囲より高くても低くてもいずれかでもよい。活性剤は一般に、放射能の崩壊による有効性の損失を避けるために、活性剤（例えば、１８Ｆ−ＦＧＡ）の製造後約３時間以内に試験予定の対象に導入されることになる。ＰＥＴイメージングは一般に、実施が望まれる臨床的評価に応じて、注射直後（０時間）から注射後約４時間までに実施されることになる。標準的なイメージングは一般に注射後約２時間以内に実施される。
【００３１】
投与量は、所望の効果、結果、または処置対象の状態に応じて、例えば、ただしそれらには限定されないが、一回ベースで投与することができ、または必要に応じて複数回で投与することができ、または点滴静注を介して連続的に投与することができる。非限定的な一例では、組成物はＩＶ注入で提供される。医薬組成物において、または本開示の方法を実践するために、使用される化合物の投与は、それらに限定されないが、経口で、吸入による、直腸内に、または皮膚、皮下、腹腔内、膣内、もしくは静脈内注射によるなどの、様々な従来の方法で行うことができる。経口製剤は、化合物が消化器系の一部を通過した後に放出されるように製剤化されてもよく、例えばこれは小腸または結腸に達してからやっと放出されてもよい。
【００３２】
活性剤を含む投与量を経口で投与する場合、これはカプセル剤、丸剤、錠剤、ロゼンジ剤、メルト剤、散剤、懸濁剤、液剤、エリキシル剤または乳剤などの固体調製物または液体調製物の形態であり得る。固体の単位剤形は、例えば、界面活性剤、潤滑剤、ならびにラクトース、スクロース、およびコーンスターチなどの不活性充填剤を含有する通常のゼラチン型のカプセル剤とすることができ、または剤形は持続性放出調製物とすることができる。組成物は、ゼラチンまたはアジュバントなどの固体担体を含有してもよい。錠剤、カプセル剤、および散剤は、乾燥重量で活性物質化合物を約０．０５から約９５％まで含有してもよい。液体形態で投与する場合、液体担体を、例えば、水、石油、動物起源の油または落花生油、鉱物油、大豆油、もしくはゴマ油などの植物起源の油、あるいは合成油を添加してもよい。組成物の液体形態は、生理食塩水、デキストロースもしくは他の糖類の溶液、またはエチレングリコール、プロピレングリコール、もしくはポリエチレングリコールなどのグリコールをさらに含有してもよい。液体形態で投与する場合、組成物は活性剤を約０．００５から約９５重量％まで特に含有する。例えば、１日に１回または２回、約１０ｍｇ〜約１０００ｍｇの用量を経口投与することが可能である。
【００３３】
別の実施形態では、本開示の活性剤は、アラビアゴム、コーンスターチ、またはゼラチンなどの結合剤、ジャガイモデンプンまたはアルギン酸などの崩壊剤、およびステアリン酸またはステアリン酸マグネシウムなどの潤滑剤と組み合わせて、ラクトース、スクロース、およびコーンスターチなどの従来の錠剤基剤とともに、錠剤化することができる。液体調製物は、当技術分野で知られているとおり、懸濁剤、甘味剤、香味剤、および保存剤も含有する場合もある、水性または非水性の薬学的に許容される溶媒に組成物を溶かすことによって調製される。
【００３４】
非経口投与については、例えば、活性剤を生理学的に許容される医薬担体、希釈剤、またはビヒクルに溶かし、溶液または懸濁液のいずれかとして投与してよい。適切な医薬担体、希釈剤、またはビヒクルの例示は、水、食塩水、デキストロース溶液、フルクトース溶液、エタノール、または動物性、植物性もしくは合成起源の油である。医薬担体、希釈剤、またはビヒクルはまた、当技術分野で知られているとおり、保存剤および緩衝液を含有してもよい。
【００３５】
有効量の活性剤（イメージング剤）を静脈内、皮膚または皮下注射により投与する場合、化合物は特に、発熱物質フリーの形態、非経口的に許容される水溶液または懸濁液の形態である。ｐＨ、等張性、安定性等に十分な配慮を持って、かかる非経口的に許容される溶液を調製することは、十分に当業者の範囲内である。静脈内、皮膚または皮下注射用の特定の組成物は、活性剤に加えて、塩化ナトリウム注射液、リンゲル注射液、デキストロース注射液、デキストロースおよび塩化ナトリウム注射液、乳酸化リンゲル注射液、または当技術分野で知られているその他のビヒクルなどの等張性ビヒクルを含有してもよい。本開示の組成物はまた、安定剤、保存剤、緩衝液、抗酸化剤、または当業者に知られているその他の添加剤を含有してもよい。
【００３６】
述べたように、投与の特定の量および様式は、当業者によって決定することができる。製剤を調製する当業者であれば、例えば、Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 21st ed.に記載されている、当技術分野で知られている製剤技術を使用して、選択された組成物の特定の特徴、評価すべき条件、およびその他の関連する状況に応じて、投与の適当な形態および適当な様式を容易に選択することができる。
【００３７】
さらなる薬学的方法を用いて組成物の作用の持続時間を制御してもよい。半減期が増加したおよび／または放出制御の調製物は、ポリマーを使用して、本明細書に記載の活性物質をコンジュゲートする、これと錯体を形成する、および／またはこれを吸収することによって得ることができる。送達の制御および／または半減期の増加は、放出を制御するために、適切な高分子（例えば、限定するものではないが、多糖類、ポリエステル、ポリアミノ酸、ホモポリマーポリビニルピロリドン、エチレンビニルアセテート、メチルセルロース、またはカルボキシメチルセルロース、およびＮ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミドなどのアクリルアミド）、および高分子の適切な濃度、ならびに組み込み方法を選択することによって、行うことができる。化合物はまた、上記の高分子にイオン結合でまたは共有結合でコンジュゲートしてもよい。
【００３８】
放出制御調製物および半減期によって化合物または組成物の作用の持続時間を制御するのに有用な別の可能な方法は、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミノ酸、ヒドロゲル、ポリ（乳酸）、エチレンビニルアセテートコポリマー、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）およびポリ（１−アスパルトアミド）のコポリマーミセルなどのポリマー材料の粒子への化合物の組み込みである。
【実施例】
【００３９】
次に、本開示を、いくつかの具体的な、非限定的な実施例および実施形態によって論じる。特定の実施形態を含む以下に記載の実施例は、本開示の実践を例示するものである。示される詳細は、一例であり、かつ特定の実施形態の例示的な議論の目的のためであり、かつ、手順ならびに本開示の原理および概念的態様に関する有用で、容易に理解される説明であると思われるものを提供するために提示されているものであることを理解されたい。
【００４０】
材料および方法
以下の供給源からの化合物をそれ以上精製せずに使用した：Ｄ−グルコース（９９．５％、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、Ｍｉｓｓｏｕｒｉ、米国）、２−デオキシ−Ｄ−グルコース（９８％、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ、Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ、Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ、米国）、２−デオキシ−２−フルオロ−Ｄ−グルコース（９９％、Ｓｙｎｑｕｅｓｔ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ａｌａｃｈｕａ、Ｆｌｏｒｉｄａ、米国）、４−アセトアミド−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル（ＴＥＭＰＯ；９８％、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、臭化ナトリウム（分析グレード、Ｍａｌｉｎｃｋｒｏｄｔ、Ｐａｒｉｓ、Ｋｅｎｔｕｃｋｙ、米国）、水酸化ナトリウム（食品グレード、Ｍａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔ）、重炭酸ナトリウム（実験室グレード、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ）、イソプロテレノール（ＩＳＯ；Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、および次亜塩素酸ナトリウム溶液（１４％有効塩素、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ）。１８Ｆ−ＦＤＧは、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｏｋｌａｈｏｍａ−Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｐｈａｒｍａｃｙから購入した。
【００４１】
高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）
１９０ｎｍに設定したＲａｉｎｉｎ  Ｄｙｎａｍａｘ  ＵＶ−１吸光度検出器（Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ、Ｃｏｌｕｍｂｕｓ、ＯＨ、米国）およびＢｉｏｓｃａｎ  Ｂ−ＦＣ−３３００（Ｂｉｏｓｃａｎ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ  ＤＣ、米国）の放射能検出器とインターフェースで接続したＢｅｃｋｍａｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｇｏｌｄ  １２８  Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｍｏｄｕｌｅ（Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ、Ｂｒｅａ、ＣＡ、米国）を使用してＨＰＬＣを実施した。反応生成物を７０℃に温めたＰｈｅｎｏｍｅｎｅｘ  Ｒｅｚｅｘ  ＲＯＡ−Ｏｒｇａｎｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｈ＋（８％）カラム（３００×７．８ｍｍ）上で分離した。移動相は、毎分０．５ｍｌの流速で０．０２５ｍＭのＨ２ＳＯ４からなっていた。
【００４２】
薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）
該当する場合は、反応物を、６０オングストローム孔径の２００μｍアルミニウム裏打ちのＳｉ６０シリカプレート（ＥＭＤ  Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ、Ｄａｒｍｓｔａｄｔ、ドイツ）上のＴＬＣによってモニターした。展開溶媒は、７部のｎ−ブタノール、２部の氷酢酸、および３部の水からなっていた。分離した成分を、ヨウ素で染色することにより、または３７％ＨＣｌ１ｍｌ、アニリン２ｍｌ、８５％Ｈ３ＰＯ３１０ｍｌ、ジフェニルアミン２ｇおよび酢酸エチル１００ｍｌの混合物を使用して可視化し、ホットプレート上で２００℃で展開した。このような条件下で、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、２−デオキシ−Ｄ−グルコース、および２−デオキシ−Ｄ−グルカル酸のＲｆ値は、それぞれ０．６２、０．４、および０．２８であった。放射性反応物は、Ｂｉｏｓｃａｎ  ｍｉｎｉ−ｓｃａｎ  １０００（Ｂｉｏｓｃａｎ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ  ＤＣ、米国）で分析した。
【００４３】
核磁気共鳴（ＮＭＲ）
１Ｈ  ＮＭＲスペクトルおよび１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルを、Ｍｅｒｃｕｒｙ−ＶＸ  ３００およびＶａｒｉａｎ  ＶＮＭＲＳ−４００  ＮＭＲ分光計で３００ＭＨｚおよび７５ＭＨｚで記録し、Ｍｎｏｖａ（Ｓａｎｔｉａｇｏ  ｄｅ  Ｃｏｍｐｏｓｔｅｌａ、スペイン）を使用して処理した。スペクトルは残留プロトン化溶媒を基準とした。化学シフトおよびカップリング定数は、それぞれδ百万分率（ｐｐｍ）およびヘルツ（Ｈｚ）で報告した。
【００４４】
グルコースの酸化
本発明者らは以前に報告のＴＥＭＰＯベースの方法を修正して、ナノスケールでの１８Ｆ−ＦＧＡの合成を容易にした。４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ（８ｍｇ、０．０３８ｍｍｏｌ、０．２当量）およびＮａＢｒ（８０ｍｇ、０．７７ｍｍｏｌ、５当量）を含有する５ｍｌの丸底フラスコに、Ｄ−グルコース（０．１６６ｍｍｏｌ）、２−デオキシ−Ｄ−グルコース（０．１８７ｍｍｏｌ）、または２−デオキシ−２−フルオロ−Ｄ−グルコース（０．１８２ｍｍｏｌ）をおよそ３０ｍｇ添加した。１Ｍ  ＮａＨＣＯ３緩衝液（ｐＨ１１．６）およそ３ｍｌを添加し、混合物を室温で５分間撹拌した。反応混合物を氷上でさらに３分間インキュベートすることにより０〜２℃に冷却した。ＮａＯＣｌ（１４％溶液、０．７５ｍｌ、１．６９ｍｍｏｌ、１０当量）を２分間にわたって氷冷反応混合物に少しずつ添加した。残留酸化剤の存在についてＫＩストリップで反応をモニターした。酸化剤が完全に消費されたら、反応混合物を氷冷エタノール４０ｍｌと急速に混合し、続いて遠心分離（５，０００ｒｐｍで５分間）して沈殿物を収集した。沈殿物を氷冷エタノールで洗浄し、１００℃で一晩乾燥した。生成物をＮＭＲおよびＨＰＬＣ分析に供した。１Ｈ  ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、３００ＭＨｚ）：δ４．３８（ｂｒ  ｓ、２Ｈ、Ｈ１、Ｈ４）、４．２６（ｂｒ  ｓ、１Ｈ、Ｈ３）、４．１７（ｂｒ  ｓ、１Ｈ、Ｈ２）。１３Ｃ  ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ、７５ＭＨｚ）：δ１７８．６５、１７８．６０（Ｃ６、Ｃ１）、７３．８５、７３．６７、７３．５７、７１．６１（Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５）。１Ｈ−ＮＭＲおよび１３Ｃ−ＮＭＲは、文献に引用されているものと一致した。
【００４５】
１８Ｆ−ＦＧＡの合成
本発明者らは、酸化グルコースのマクロスケール合成について標準化された手順を適応させた。簡潔にいえば、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ（０．８ｍｇ）、ＮａＨＣＯ３緩衝液（ｐＨ１１．６、１ｍｌ）、ＮａＢｒ（８ｍｇ）、および１８Ｆ−ＦＤＧ（０．２５〜０．５ｍｌ、約２０ｍＣｉ）の混合物を５ｍｌの反応バイアル中で０〜２℃に冷却した。およそ２０μｌの１４％ＮａＯＣｌを混合物に添加して反応を開始させた。反応の進行を、ラジオ−ＴＬＣ向けに反応混合物５μｌをサンプリングすることによってモニターした。反応が完了したら、混合物を氷冷エタノール１０ｍｌに移し、続いて遠心分離（５０００ｒｐｍ×５分）した。沈殿物を氷冷エタノールで１回洗浄し、中和のために２Ｍ  ＨＣｌ２００μｌを添加し、混合物を注射用水３ｍｌに溶かした。透明な溶液を０．２μｍシリンジフィルターを通して濾過滅菌した。最終生成物を、上記のラジオ−ＴＬＣにより分析した（１８Ｆ−ＦＤＧのＲｆ＝０．６５および１８Ｆ−ＦＧＡのＲｆ＝０．２）。
【００４６】
少なくとも１つの実施形態では、本開示は、例えば、ＰＥＴイメージング剤として使用するための、１８Ｆ−ＦＧＡを製造するための方法およびキットを対象とする。非限定的な一実施形態では、試薬キットは、酸化剤、例えばＴＥＭＰＯまたは４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯなどのＴＥＭＰＯ誘導体、ＮａＢｒなどの反応促進剤、およびＮａＨＣＯ３などの緩衝剤を含有する１つまたは複数の試薬バイアル（例えば、５〜１０ｍｌ容量）を含み、このバイアルは凍結乾燥され、セプタスケールされ（septa-scaled）、窒素パージされている。合成時に、或る量の放射性前駆体１８Ｆ−ＦＤＧ（例えば、限定されないが、約０．５ｍｌ中５〜３０ｍＣｉ）および次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）または次亜塩素酸カルシウム（Ｃａ（ＣｌＯ）２）などの反応開始剤を、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、ＮａＢｒ、およびＮａＨＣＯ３を含有する試薬バイアルの内容物と合わせ、反応を２〜４℃で（例えば氷浴中で）進行させる。ＮａＯＣｌは溶液（例えば１４％溶液）として提供される。ＮａＯＣｌの代わりにＣａ（ＣｌＯ）２を反応開始剤として使用する場合、これは例えば固相代替物として提供することができ、任意選択で試薬バイアル中に含有させることができる。低温を、例えば氷浴、アルミブロック、予冷１８Ｆ−ＦＤＧを使用することによって、またはこういったステップの組み合わせによって、維持することができる。例えば３〜６分の期間後、例えばエタノール０．１ｍｌを添加することにより反応を停止させる。あるいは、例えば反応開始剤（ＮａＯＣｌまたはＣａ（ＣｌＯ）２）の濃度を最適化することによって、標準化条件で１８Ｆ−ＦＤＧの過剰酸化が生じない場合、エタノール添加ステップを除くことができる。一般に、１８Ｆ−ＦＤＧの１００％が副反応なしに１８Ｆ−ＦＧＡに転換され、したがって、精製の必要性が解消される。しかし、所望ならば、またはそうでなくても必要とされるなら、１８Ｆ−ＦＧＡ反応生成物を、例えば陰イオン交換カートリッジまたはＨＰＬＣを使用することによって、前駆体１８Ｆ−ＦＤＧから分離することができる。生成物の放射化学的純度は放射活性−ＴＬＣで評価される。例えば、非限定的な実施形態では、９５％アセトニトリル／５％酢酸の系で、１８Ｆ−ＦＧＡのフローは１８Ｆ−ＦＤＧのフローと比較してより遅い。別の非限定的な実施形態では、９０％アセトニトリル／１０％水の系を使用することができる。最終的な１８Ｆ−ＦＧＡ生成物を、ｐＨ（例えば、６．５〜７．５ｐＨ）および浸透圧（例えば、３００±１５ｍＯｓｍｏｌ）について調整し、濾過滅菌し（０．２μｍ）、そしてラジオ−ＨＰＬＣによって特徴付けることができる。試薬キットは一般に、キットの内容物を１８Ｆ−ＦＤＧと合わせて１８Ｆ−ＦＧＡを製造するための取扱説明書をさらに含む。非限定的な一実施形態では、試薬キットは、（１）ＴＥＭＰＯまたはＴＥＭＰＯ誘導体などの酸化剤、（２）ＮａＢｒまたはＫＢｒなどの反応促進剤、および（３）ＮａＨＣＯ３などの緩衝剤を含有するバイアルなどの第１の反応物容器と、反応開始剤ＮａＯＣｌを含有するバイアルなどの第２の容器とを含む。任意選択で、キットはエタノールなどの反応阻害剤の容器を含む。別の��限定的な実施形態では、試薬キットは、（１）ＴＥＭＰＯまたはＴＥＭＰＯ誘導体などの酸化剤、（２）ＮａＢｒまたはＫＢｒなどの反応促進剤、３）ＮａＨＣＯ３などの緩衝剤、および（４）反応開始剤Ｃａ（ＣｌＯ）２を含有する、バイアルなどの第１の反応物容器を含む。任意選択で、キットは、エタノールなどの反応阻害剤の容器を含む。キットは、薄層クロマトグラフィーストリップおよび／または溶媒などの品質管理成分を任意選択で含み得る。
【００４７】
以下の非限定的なシナリオを、１８Ｆ−ＦＧＡを製造する際のキットの使用のためにおよび１８Ｆ−ＦＧＡ製品の使用方法として、例えばＰＥＴイメージング手法で使用するために、想定することができる。一実施形態では、医師であるカスタマーは、ＭＩまたは卒中（または乳房、前立腺、肺、もしくは結腸の各組織においてなどの壊死の検出が望まれるその他の状態）で壊死を検出するための１８Ｆ−ＦＧＡイメージングを実施することを望む。医師（または技術者などの他のユーザー）は、核薬局（nuclear pharmacy）と連絡を取り、或る量の１８Ｆ−ＦＧＡを要求する。４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、ＮａＢｒ、およびＮａＨＣＯ３（および任意選択でＣａ（Ｃｌ０）２）を含有する試薬キットを使用することによるか、または例えば上記の個別の反応物を手動で合わせることによるなどの、本明細書に記載の方法に従って、核薬局は１８Ｆ−ＦＧＡを製造する。製品１８Ｆ−ＦＧＡは、臨床試験のために医院またはイメージング施設に配達される。
【００４８】
マウスにおける体内分布研究
本明細書に記載の全ての動物実験は、ＮＩＨ  Ａｎｉｍａｌ  Ｕｓｅ  ａｎｄ  Ｃａｒｅ  Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓに準拠して行われ、所内ＩＡＣＵＣによって承認されたものである。９匹のオスおよび３匹のメスＣＤ１マウス（２０〜３６ｇ）をＨａｒｌａｎ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ、ＩＮ）から入手し、１２時間の昼夜サイクルの管理された環境に収容した。マウスを少なくとも１週間順応させた後に、研究に組み入れた。イメージングの日に、動物を酸素気流に含まれる２〜３％イソフルランで麻酔した。１８Ｆ−ＦＧＡおよそ１００μＣｉを尾静脈に静脈内注射した。動物を、生体内分布まで吸収パッドを備えたケージに入れた。簡潔にいえば、マウスを過剰用量のイソフルラン（４％）、それに続く頸椎脱臼によって、注射後１時間後または３時間後に安楽死させた。様々な臓器を摘出し、食塩水で洗浄し、秤量し、適切な組織試料を自動ガンマカウンター（Ｐａｃｋａｒｄ  Ｃｏｂｒａ  ＩＩ  Ａｕｔｏ  Ｇａｍｍａ、Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ、Ｂｏｓｔｏｎ、ＭＡ）でカウントした。総血液量、骨、および筋肉量はそれぞれ体重の５．７％、１０％、４０％と推定した。注入した１８Ｆ−ＦＧＡの希釈試料を比較基準として供した。
【００４９】
循環動態
５匹のオスのＣＤ−１マウスに、１８Ｆ−ＦＧＡ１００μＣｉを尾静脈を介して静脈内注射した。注射後０、３０、６０、９０、１２０、および１８０分に、眼窩後洞から血液２５〜５０μｌをサンプリングした。血液を秤量し、自動ガンマカウンター（Ｐａｃｋａｒｄ  Ｃｏｂｒａ  ＩＩ  Ａｕｔｏ  Ｇａｍｍａ、Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ、Ｂｏｓｔｏｎ、ＭＡ）でカウントした。剖検時の異常な腎臓の形態についての肉眼的観察に基づいて、１匹のマウスを研究から除外した。
【００５０】
ＩＳＯ誘発性心筋障害のラットモデル
オスのＳｐｒａｇｕｅ  Ｄａｗｌｅｙ系ラット（２５０〜３００ｇ）をＨａｒｌａｎ（Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ、ＩＮ、米国）から購入し、通常の明／暗サイクルで収容し、実験に先立ち少なくとも５日間順応させた。ＩＳＯの滅菌水溶液を用量割合１５０ｍｇ／ｋｇ体重で投与することによって心筋損傷を誘発した。薬物を２日連続して腹腔内注射した。
【００５１】
心電図検査（ＥＣＧ）
イソフルラン麻酔ラットの第１誘導ＥＣＧを、右前足に負電極、左前足に正電極、および左後足に接地リードを配置することによって記録した。電極をリード線（ＣＢ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｃ−ＩＳＯ−２５５）、生体アンプ（ＥＴＨ−２２５）、およびアナログ−デジタル転換器（ｉＷｏｒｘ  １１８）に固定し、Ｌａｂｓｃｒｉｐｅ  ２．０ソフトウェア（ｉＷｏｒｘ、Ｄｏｖｅｒ、ＮＨ）を使用してシグナルを記録した。生データを解析する前に、シグナルをフィルタして６０Ｈｚの電源周波数を除去した。
【００５２】
イメージング
損傷後にラットを３回のイメージングセッション：第３日目に１８Ｆ−ＦＧＡイメージング、続いて第４日目に９９ｍＴｃ−セスタミビイメージングおよび１８Ｆ−ＦＤＧイメージングに供した。損傷後のイメージングに加えて、ＩＳＯ損傷を誘発する前にベースライン画像も取得した。１８Ｆ−ＦＧＡ、９９ｍＴｃ−セスタミビ、および１８Ｆ−ＦＤＧの用量は、それぞれ、１ｍＣｉ（０．５〜１ｍｌ）、２．５ｍＣｉ（０．５〜１ｍｌ）、および０．１ｍＣｉ（０．２〜０．４ｍｌ）とした。全ての注射は、麻酔した（２％イソフルラン−酸素混合物）ラットの尾静脈内に静脈内で投与し、イメージングについては注射後、示されてある時間に実施した。イメージング期間を通して、２％イソフルラン−酸素混合物で麻酔を維持した。ＰＥＴについては、ラットを、ＰＥＴ−ＣＴデュアルモダリティマシン（Ｇａｍｍａ  Ｍｅｄｉｃａ  Ｉｄｅａｓ、Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ、ＣＡ）のガントリにおいて背臥で配置した。胸部領域のフライモードＣＴは、２０分のリストモードＰＥＴデータ取得の前に取得した。ＳＰＥＣＴイメージングは、それぞれ６０秒の２４フレームで、胸部領域のヘリカルＳＰＥＣＴ取得により、ＮａｎｏＳＰＥＣＴマシーン（Ｔｒｉｆｏｉｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ、Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ、ＣＡ）で実施した。イメージングの後、ラットを覚醒し、安楽死の時まで彼らのケージで飼育した。
【００５３】
取得したＰＥＴ画像をフィルタ補正逆投影アルゴリズムによって再構成し、ＣＴと融合して複合ＰＥＴ−ＣＴ画像を作成した。ＳＰＥＣＴ取得を、システムとともに提供されたＨｉＳＰＥＣＴ再構成アルゴリズムを用いて再構成した。
【００５４】
ＣＴ画像を使用して心臓周辺の三次元関心領域（ＲＯＩ）を定めることによって標準取込値（ＳＵＶ）を計算した。バックグラウンドは、左肺の後内側区域のＸＹ平面内の４番目の胸骨分節と同じレベルに球状のＲＯＩを配置することによって決定した。心臓のボクセルあたりの平均カウントをボクセルあたりの平均バックグラウンドカウントに正規化した。
【００５５】
心臓トロポニンＩアッセイ
安楽死の前に血液試料を採取し、血漿を遠心分離（５，０００ｒｐｍで５分間）によって分離した。本発明者らは、Ｌｉｆｅ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ（Ｗｅｓｔ  Ｃｈｅｓｔｅｒ、ＰＡ）から入手したラット特異的酵素結合免疫アッセイキットを使用することによって血漿中の心臓のＴｎＩ（ｃＴｎＩ）のレベルを決定した。推定前に、血漿試料をＰＢＳで１：２希釈を行った。
【００５６】
コルチコステロン酵素結合免疫吸着法（ＥＬＩＳＡ）
本発明者らは、Ｃａｙｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ａｎｎ  Ａｒｂｏｒ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ）製のＥＬＩＳＡキットを使用することによって、未希釈血漿中のストレスホルモンであるコルチコステロンの濃度を測定した。コルチコステロンはラットに存在する唯一のグルココルチコイドである。
【００５７】
塩化２，３，５−トリフェニルテトラゾリウム（ＴＴＣ）染色
イメージングおよび血液試料採取の最終セッションの後、ラットを安楽死させ、その心臓を直ちに採取し、−２０℃で２時間凍結した。心臓を２ｍｍのスライスに切片とし、３７℃で間欠的に振盪しながらＰＢＳ中１％ＴＴＣ溶液に置いた。３０分の染色後、ＴＴＣを除去し、一晩１０％緩衝ホルマリンに置き換えた。
【００５８】
データ解析
統計学的比較のために、本発明者らはＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ６ソフトウェア（ＧｒａｐｈＰａｄ、Ｌａ  Ｊｏｌｌａ、ＣＡ）を用いた。スチューデントのＴ検定を使用して２群比較を実施し、一元配置ＡＮＯＶＡを使用して３群以上の間の比較を行った。薬物動態学的パラメータは、残差法を使用して時間−活性曲線の片対数プロットから計算した。
【００５９】
中大脳動脈閉塞（ＭＣＡＯ）マウスモデル
絶食マウスをＯ２：Ｎ２混合物の気流（３０：７０、１Ｌ／分）に含まれる１．５％イソフルランで麻酔し、３７℃で恒温ブランケットで覆った。左後頭部および上甲状腺動脈、外頸動脈（ＥＣＡ）の枝、翼状動脈、内頸動脈（ＩＣＡ）の枝を電気凝固し、切断する。総頸動脈をマイクロクリップによって閉塞する。左のＥＣＡを結紮し、凝固させ、頭蓋甲状腺動脈の遠位側で切断する。１５ｍｍのモノフィラメントナイロン縫合糸（６−０、熱で丸くなった先端の直径＝０．２〜０．３ｍｍ）をＥＣＡに挿入し、その先端がＭＣＡの起点を閉塞するまでＩＣＡを通して静かに進める。縫合糸の正しい配置は、左ＭＣＡ領域の局所皮質血流が基底流の１０〜２０％に急落することによって示される。ＣＢＦを、非侵襲的レーザードップラーフローメトリー（Ｍｏｏｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）によってモニターする。＞８０％の持続的な低下によってＭＣＡＯの成功が示される。モノフィラメントを結紮糸で定位置に固定し、皮膚切開部を閉じる。モノフィラメント縫合糸は、永久ＭＣＡＯについては留置するが、一過性ＭＣＡＯについては、マウスを麻酔し創傷を再び開くことにより１時間後に閉塞縫合糸を除去する。
【００６０】
結果
グルコースからのグルカル酸の合成
ＴＥＭＰＯ／ＮａＢｒ／ＮａＯＣｌ系を使用してグルコースをグルカル酸に酸化した（図１のスキーム１を参照されたい）。反応の進行は、ＫＩストリップで読み取った酸化剤の消費によってモニターした。酸化反応は一般に、反応混合物にＮａＯＣｌを添加して２０分以内に完了した。酸化剤の濃度の増加によって、反応速度の上昇がもたらされたが、これによってまた、グルコースを望ましくない開裂生成物へと過剰酸化する傾向が高まるという結果となった。グルコースおよびグルカル酸は、それぞれ１６分および１２分の保持時間で、ＲＯＡカラム上のＨＰＬＣによって効果的に分離された（図２ａ〜ｃ）。ブタノール：水：酢酸（７：３：２ｖ／ｖ）ＴＬＣ系において、グルコースおよびグルカル酸は、それぞれ、０．６２および０．２８のＲｆ値を示した（図２ｄ）。最適条件下で実施された反応のエタノール沈殿生成物は、排他的にグルカル酸を示した１Ｈ  ＮＭＲによって特徴付けられた。任意の副生成物、ＴＥＭＰＯまたは残留グルコースは上清中に残った。沈殿物の重量分析が示したところによると、等濃度のＨＣｌの添加により中和することができた過剰の重炭酸ナトリウムもグルカル酸とともに沈殿した。
【００６１】
１８Ｆ−ＦＤＧから１８Ｆ−ＦＧＡの合成
本発明者らは、スキーム１の合成プロセスを適合させて市販の１８Ｆ−ＦＤＧから１８Ｆ−ＦＧＡを製造した（図３のスキーム２を参照されたい）。濃い重炭酸塩緩衝液の使用によって、ｐＨをモニターし調整する必要なしに反応を進行させることが可能となった。酸化試薬は比例的に減少させ、反応は鉛遮蔽箱の内部で実施した。ラジオ−ＴＬＣにより完了について反応をモニターした（図４ａ〜ｂ）。ラジオ−ＨＰＬＣでモニターした反応の時間経過に示すとおり（図５ａ〜ｄ）、反応は非常に急速に進行し、１８Ｆ−ＦＤＧは、漂白剤（ＮａＯＣｌ）の添加後約３分以内に完全に消費された。反応を６分まで延長しても、望ましくない副生成物の生成はもたらされないと思われた。このシリーズの最終クロマトグラムによって、エタノール沈殿、遠心分離、洗浄、および注射用水へのペレットの再溶解後の１８Ｆ−ＦＧＡのプロファイルが示されている（図５ｅ）。本発明者らは通常、崩壊補正なしで５０％超の収率を得ており、合成、精製、およびＴＬＣ品質管理についてはルーチンで１時間以内に完了した。
【００６２】
マウスにおける１８Ｆ−ＦＧＡの生体内分布
注射の１時間後および３時間後の正常マウスの様々な臓器における１８Ｆ−ＦＧＡの全身分布分析の結果を表１に示す。正常な健康なマウスに１８Ｆ−ＦＧＡ（０．１ｍＣｉ）を尾静脈を介して注射し、マウスを注射後の１時間目および３時間目に安楽死させた。注射された放射能の大部分は腎臓系を介して排泄されることがわかった。その他の全ての臓器には、注射用量／ｇ組織の０．５％未満が蓄積した。循環中の１８Ｆ−ＦＧＡの濃度もまたごく少量であった。これらの結果が示唆したところによると、１８Ｆ−ＦＧＡは身体から急速にクリアされ、心筋イメージングを曖昧にする可能性を持つ組織である肝臓、肺、または骨に蓄積しない。
【００６３】
【表１】
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【００６４】
マウスにおける１８Ｆ−ＦＧＡの循環動態
１８Ｆ−ＦＧＡの循環動態について３時間にわたって研究した。図６に示すとおり（左パネル）、３０分までに、注射された用量の９９％超が循環から除去された。時間−活性関係の消失相から、本発明者らは半減期をおよそ３５分、消失速度定数を０．８３ｈ−１であると計算した。薬物動態学的パラメータを３０〜１８０分の時点から計算したが、表様式で提示する（図６、右パネル）。
【００６５】
ラットにおけるＩＳＯ誘発性心筋損傷
図７ａに示すとおり、２日間連続してＩＳＯ注射した後、エバンスブルーで灌流した代表的な全心臓およびＴＴＣ染色した心臓スライスの切片は、広汎性かつ広範囲の壊死の区域（白色領域）を示した。ＩＳＯ処理に応じた、これらの動物における第Ｉ誘導ＥＣＧ記録を図７ｂ〜ｃに示す。ＥＣＧの変化は全てのＩＳＯ処理動物で起こったが、ＩＳＯ処理は非特異的な壊死領域を生じるので、変化についてはラット全体にわたって重度または欠損が首尾一貫していなかった。しかし、ＩＳＯ処理の同日に、Ｒ−Ｒ間隔は有意に減少し、心拍数の増加を示した（図８ｃ）。ＩＳＯ処理の経過にわたって、ＳＴ期間もまた増加した（図８ｄ）。このことによって心室再分極が遅延したことが示されたが、これは心臓毒の投与の結果として起こることが知られている、プルキンエ線維中の活動電位の延長が原因とすることができる。
【００６６】
心臓トロポニンは、対照／ベースライン血漿（ｎ＝６）では検出できなかったが、ＩＳＯ処理ラット血漿では６３ｐｇ／ｍｌ（ｎ＝４）であることが判明した（図８ａ）。トロポニンレベルは有意に増加したが、ＩＳＯ後血漿試料はＩＳＯ投与後２４〜４８時間に得たので、そのレベルは予想されたほど高くはない。この時期までに、かなりの循環トロポニンは血液からクリアされていると予想される。コルチコステロンの血漿濃度を図８ｂに示す。ＩＳＯ投与で予想されたように、ＩＳＯ処理ラットのコルチコステロンの血漿レベル（３４．１ｎｇ／ｍｌ、ｎ＝６）はベースラインレベル（１１３．５ｎｇ／ｍｌ、ｎ＝５）と比較して有意に減少した。
【００６７】
ＩＳＯ誘発性心筋損傷における１８Ｆ−ＦＧＡ、９９ｍＴｃ−セスタミビ、および１８Ｆ−ＦＤＧの蓄積
ＩＳＯで処理する前および２日間連続してＩＳＯ処理した後、ラットを１８Ｆ−ＦＧＡで画像化した。結果を図９に示す。本発明者らは、正常（ベースライン）心筋組織においてごくわずかな取込みを見いだしたが、ＩＳＯ処理ラットの１時間の画像において、心臓組織は大量の注射した１８Ｆ−ＦＧＡを蓄積していた。心筋組織と非標的組織とにおける１８Ｆ−ＦＧＡの蓄積の間のコントラストは、注射後の４時間目にイメージングを繰り返した場合、非常に顕著になった。対照ラットおよびＩＳＯ処理ラットにおける１８Ｆ−ＦＧＡイメージングの日の翌日に、ラットを、臨床的に利用されている２種のイメージング剤、即ち９９ｍＴｃ−セスタミビおよび１８Ｆ−ＦＤＧによっても画像化した。図１０に１８Ｆ−ＦＤＧ注射の１時間後のＰＥＴ画像を示し、図１１に９９ｍＴｃ−セスタミビ投与の１時間後のＳＰＥＣＴ画像を示す。９９ｍＴｃ−セスタミビ−ＳＰＥＣＴでは、ＩＳＯ誘発性の心筋病変を描出することができなかった（図１１）。一方、１８Ｆ−ＦＤＧ−ＰＥＴでは、ＩＳＯ処理ラットにおいて１８Ｆ−ＦＤＧの心筋蓄積の減少を示した。画像のＲＯＩベースの解析に基づいて、１８Ｆ−ＦＤＧ取込みの減少は、対照ラットとＩＳＯ処理ラットとの間でおよそ４８％であった。
【００６８】
１８Ｆ−ＦＧＡは、正常な脳に蓄積せず、正常マウスの身体から急速にクリアされる。
本発明者らは、０．１ｍＣｉ（５０μｌ）の１８Ｆ−ＦＧＡを正常な健康なマウス（ｎ＝８）に注射し、注射後１時間目にカウント向けに臓器を採取した。脳の蓄積は約０．１％未満であり、全ての主要臓器において蓄積は注射用量の０．５％を下回り、１８Ｆ−ＦＧＡは腎臓系を介してクリアされた。臨床的に使用される脳血流製剤、９９ｍＴｃ−ＨＭＰＡＯ（Ｃｅｒｅｔｅｃ）および１８Ｆ−ＦＤＧが脳内に著明に蓄積することは留意すべきことであり、このことが、画像の読影に重大な問題を起こす。健康な脳組織における急速なクリアランスおよび蓄積の非存在によって、明瞭な梗塞イメージング向けに１８Ｆ−ＦＧＡが有効であることが、示された。
【００６９】
１８Ｆ−ＦＧＡは、永久ＭＣＡＯを有するマウスの梗塞領域に局在する。
本研究では、１８Ｆ−ＦＧＡは、中大脳動脈閉塞（ＭＣＡＯ）によって作出された脳卒中のマウスモデルの脳に蓄積することが、見いだされた。脳内梗塞のイメージング向けの１８Ｆ−ＦＧＡを試験するために、本発明者らは永久ＭＣＡＯのマウスモデルを用いた。ＰＥＴをＭＣＡＯ手術の２時間後に実施した。およそ１ｍＣｉの１８Ｆ−ＦＧＡを注射し（ｉ．ｖ．）、注射の１時間後に２０分の画像を取得した。同側は中央区域の１８Ｆ−ＦＧＡ蓄積を示したが、このコア領域周辺の灌流は有意に減少した。対側は正反対のシナリオを示した（図１２、上）。本発明者らはまた、ＭＣＡＯ後１日目に、１８Ｆ−ＦＧＡ注射の２時間後に摘出した脳のイメージングを実施した。摘出脳のこの画像は、同側において、対側におけるよりも高い蓄積を明瞭に示した（図１２、下）。
【００７０】
１８Ｆ−ＦＧＡが脳卒中によって引き起こされた壊死に局在するというさらなる証拠を図１３に示す。１８Ｆ−ＦＧＡは、中大脳動脈閉塞のマウスモデルにおいて、同側大脳半球の卒中領域に蓄積する（左側の列）。相応するＨＭＰＡＯ／ＳＰＥＣＴの灌流画像は、卒中領域では不十分な取込みを示すが、対側脳半球では正常な取込みを示す（中央列）。剖検時の脳のＴＴＣ染色スライス（右側の列）は、矢印で表示された脳卒中領域を示す。
【００７１】
１８Ｆ−ＦＤＧから１８Ｆ−ＦＧＡを作製するためのおよび製品品質を評価するためのプロセスおよびキット取扱説明書のセットの例を下に示す。１８Ｆ−ＦＧＡ製品の作製、使用、および分析のための本開示の実施形態が、以下の例に示されるプロセスおよび取扱説明書によって限定されることを意図するものではない。
【００７２】
Ｉ．Ｆ−１８−ＦＤＧ（１８Ｆ−ＦＤＧ）からＦ−１８−ＦＧＡ（１８Ｆ−ＦＧＡ）を合成するためのキット取扱説明書
ＩＩ．グルカル酸は、両末端がカルボン酸に酸化されているグルコースの誘導体である。これはまた、グルコース代謝の自然経過で身体によって産生され、米国ＦＤＡによってＧＲＡＳ（一般に安全と認められている）であるとみなされている。グルカル酸は急性壊死の区域に蓄積する傾向があるが、想定されているところでは、なぜなら、これは瀕死状態にある組織中の露出した正帯電のヒストンタンパク質に対して親和性を有するからである。このキットを使用すると、ユーザーが市販のＦ−１８−ＦＤＧ（１８Ｆ−ＦＤＧ）を滅菌用量のＦ−１８−ＦＧＡ（１８Ｆ−ＦＧＡ）に転換することが可能となる。Ｆ−１８−ＦＤＧは、がん、脳、および心臓病のイメージング向けに陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）センターによって広く使用されている。
【００７３】
ＩＩＩ．キットで供給される材料
１．成分Ａ：４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ（０．８ｍｇ）、ＮａＢｒ（８ｍｇ）、およびＮａＨＣＯ３（２４ｍｇ）を含有する凍結乾燥バイアル
２．成分Ｂ：すぐに使用できる注射器中の滅菌ＮａＯＣｌ（水中の１４％有効塩素）
３．成分Ｃ：すぐに使用できる注射器中の滅菌ＨＣｌ（０．２Ｎ、１．５ｍＬ）
４．ＴＬＣ溶媒（９０％アセトニトリル／１０％水）を含有するガラス瓶
５．ＴＬＣストリップ（アルミバッキング上のシリカゲル６０）
６．ｐＨペーパーストリップ
７．シリンジフィルター（０．２μＭ  ＭＣＥ）
【００７４】
ＩＶ．ユーザーによって供給される材料：
注射用Ｆ−１８−ＦＤＧ（およそ０．２〜２ｍＬ中１〜５０ｍＣｉ）
【００７５】
Ｖ．保管：
キットは使用まで４℃で保管する必要がある。
【００７６】
ＶＩ．Ｆ−１８−ＦＧＡ生成物の作製方法：
Ｆ−１８−ＦＤＧを成分Ａバイアルに注入し、続いて直ちに成分Ｂを成分Ａバイアルに注入する。穏やかに混合し５分間待った後に、成分Ｃの内容物を成分Ａバイアルに注入する。回転により混合し、成分Ａバイアルの内容物を滅菌注射器に吸引する。任意選択で、内容物は供給された０．２μＭシリンジフィルターを通して濾過することができる。
【００７７】
ＶＩＩ．Ｆ−１８−ＦＧＡ生成物の品質評価：
放射化学的純度：別々の２つのＴＬＣストリップ上に１滴の前駆体Ｆ−１８−ＦＤＧおよび生成物Ｆ−１８−ＦＧＡをスポットする（Ｆ−１８−ＦＧＡ製造の品質管理のためのＴＬＣプロトコルと題する図［図１４］を参照されたい）。スポットを１〜２分間乾燥させる。供給されたＴＬＣストリップを４０ｍｍまで展開する。溶媒先端を鉛筆でマークする。起点から２０ｍｍでＴＬＣストリップを切断し、ウェルカウンターで上部と下部の断片の放射能カウントを測定して、転換率を計算する。転換率の値は９５％を超えているべきである。あるいは、ラジオ−ＴＬＣリーダーを使用して切断せずにストリップを読み取ることができる。
転換率＝１００×下部断片のカウント／（下部断片のカウント+上部断片のカウント）。
注射液のｐＨ（６．５〜７．５）：ｐＨを確認するためにｐＨペーパーストリップ上に調製物の小滴（２５〜５０μＬ）を置く。
【００７８】
取扱説明書は、キットとともに提供される添付文書とすることもできるし、キットとともに提供されるユニフォームリソースロケータ（ＵＲＬ）またはウェブアドレスを介してキットのユーザーによって事実上アクセス可能とすることもできる。
【００７９】
考察
急性心筋梗塞（ＭＩ）は、世界中で何百万人もの死亡の原因である最も深刻な形態の心機能不全である。２０１０年における米国での入院の１１０万件超が、ＭＩが原因であるとされた。迅速な診断はこれらの患者の良好な予後にとって重要である。ＭＩの一次診断は、古典的な心電図検査（ＥＣＧ）の変化に基づくことができるが、ＥＣＧは多くの場合決定的ではない。筋細胞壊死は全ての虚血性事象の最終結果であるので、末梢血中の心筋トロポニンの上昇が、壊死に関して汎用されるバイオマーカーとして浮かび上がってきた。しかし、トロポニンレベルが心臓の状態を正確に反映しない可能性がある多くの事例が存在する。高感度心筋トロポニンは、非ＳＴ部分上昇型ＭＩの臨床診断を有する患者において安定であると報告されてきた。第二に、心筋炎および腎不全などのＭＩ以外の状態のためにトロポニンレベルが上昇する場合もある。さらに、心筋トロポニンアッセイの感度が高まると、特異性の低下が必然的に伴う。
【００８０】
ＭＩの急性期の診断および臨床的ケアの進歩とともに、７０％を超えるＭＩ患者が急性の入院期を生き延びる。心臓リモデリング、左心室機能、誘発性虚血の存在、機能不全の生存心筋の存在、心室性不整脈および心不全のリスクといった有害事象の将来のリスク、ならびに抗凝固療法の必要性、に関連する問題に対する回答を提供することによって、心臓イメージングとは、これらの患者の最適な臨床管理に極めて重要な価値を付加する。壊死性心筋組織の高解像度イメージングは、こういった状況では極めて重要である。前述のとおり、本開示以前には、ＭＩのＰＥＴイメージングに利用可能な薬剤は存在しなかった。本研究では、本発明者らは１８Ｆ標識フルオログルカル酸を合成する方法を開発した。原理証明として、本発明者らは、１８Ｆ−ＦＧＡの有効性を試験するために本発明者らの出発物質として１８Ｆ−ＦＤＧを使用して、ラットモデルにおいてイソプロテロノール（ＩＳＯ）によって誘発した心筋障害を描出した。血漿中の心筋トロポニンの増加およびＥＣＧプロファイルの変化から明らかなように、ＩＳＯ処理によって重大な心筋症がもたらされる。本発明者らはまた、ＩＳＯ処理ラットにおいて血漿コルチコステロンの有意な減少を見いだしたが、これは、ＩＳＯ誘発性ＭＩにおいては血清タンパク質結合のその低下を伴ってコルチコステロンのクリアランスが上昇するという知見を裏付けるものである。
【００８１】
硝酸による酸化は、グルコースからグルカル酸を大規模製造するのに最も広く使用されている方法である。しかし、この方法では５０％未満の収率が得られ、完了するのに数時間かかり、有毒ガスが生成する。電気化学的酸化は比較的クリーンであるが、化学触媒の非存在下では、反応によって収率および選択性が低下した。したがって、こういった方法のいずれも、ＰＥＴ向けの放射性標識グルカル酸の定量的かつ迅速な合成に適用することができなかった。したがって、本開示では、放射能標識グルカル酸を製造するための新規方法について記載するが、非限定的な例示的実施形態では、本方法は、ＴＥＭＰＯおよび次亜塩素酸ナトリウム（または次亜塩素酸カルシウム）を使用する。ＴＥＭＰＯまたは４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯなどのＴＥＭＰＯ誘導体は、第一級アルコールをアルデヒドに、そしてアルデヒドをカルボン酸に選択的に酸化する安定なフリーラジカルである。この方法は、ｐＨおよび温度に関して制御された条件を必要とする反応においてグルコースからグルカル酸を製造する有効な方法として以前に報告されている。この方法によって硝酸ベースの酸化よりも高い収率（８５％）がもたらされるが、さらなる難しい課題を伴う。この反応の難しさの１つは、塩基性ｐＨ（例えば、約１１〜１１．６の間）を絶えずモニターし維持する必要があることである。加えて、グルコースの過剰酸化による副生成物の過剰な形成を妨げる温度（例えば、＜５℃）で、反応を行う必要がある。これらの難点および酸化のために比較的高価な酸化剤ＴＥＭＰＯが必要であるということは、つまりグルカル酸の大規模製造にとってかかる方法の有用性は限られていることを意味した。しかし、本明細書で発見されたとおり、本発明の方法は、市販の１８Ｆ−ＦＤＧから１８Ｆ−ＦＧＡを製造するのに適していた。
【００８２】
本研究の結果が少なくとも１つの非限定的な実施形態において示すとおり、ナノスケールレベルでの短時間反応における１８Ｆ−ＦＤＧのＴＥＭＰＯ媒介酸化を、氷または冷蔵などのその他の冷却手段によって反応ブロックの温度を維持することによって、および重炭酸塩緩衝液で反応混合物を緩衝することによって、効果的に制御することができる。これらの改変によって、反応混合物の連続的なｐＨモニタリングの必要性が排除され、１８Ｆ−ＦＤＧの過剰酸化が妨げられた。最適化後、少なくとも１つの実施形態では、本発明の方法では、前駆体１８Ｆ−ＦＤＧの１８Ｆ−ＦＧＡへの実質的な１００％転換におよそ５分を要する（図５）。１８Ｆ−ＦＧＡを製造するのに前駆体として１８Ｆ−ＦＤＧを使用することは、その使用によって、特殊な製品を創製するためにサイクロトロンを用いることで商業生産サイクルを逸脱させる必要性が解消されるので、革新的である。
【００８３】
正常マウスにおける生体内分布に関する本結果が示したところによると、１８Ｆ−ＦＧＡはほとんど排他的に腎臓系を介して身体からクリアされ、他のいずれの臓器においてもごくわずかの蓄積しかない。一方、１８Ｆ−ＦＤＧは健康な心臓、脳、代謝的に活性な組織に蓄積することが知られている。注射用量の９９％超が注射の最初の３０分以内に血液から出ていたので、血液からの１８Ｆ−ＦＧＡクリアランスの二相性速度論の第一相は非常に急速であった。これらの知見は、ＭＩイメージング向けの１８Ｆ−ＦＧＡの好ましい特徴を描いている。１８Ｆ−ＦＧＡは、正常な心臓ならびに周囲の組織および臓器、特に肝臓に多大に蓄積することが無く、これは血液から急速にクリアされることから、ＭＩにおける高い標的／非標的比が見込まれた。
【００８４】
ＩＳＯ誘発性ＭＩのラットモデルにおいて、本発明者らは、ＩＳＯ処理心臓における１８Ｆ−ＦＧＡの蓄積が１時間以内でかなり急速であることを見いだした。ラットを注射後４時間目で画像化した場合、コントラストは高まった。加えて、早期イメージングまたは遅延イメージング中に正常心臓に検出可能なシグナルは存在しなかった。正常心臓では、１８Ｆ−ＦＧＡの蓄積に対して、１８Ｆ−ＦＤＧの実質的な蓄積が存在した。１８Ｆ−ＦＤＧの蓄積は、ＩＳＯ処理の心臓では減少したが、褐色脂肪を含めて、周囲の組織でも検出された。これらの結果は、心筋症の１８Ｆ−ＦＤＧ蓄積について報告された臨床のおよび前臨床の知見に沿っている。本発明者らは、ＩＳＯ処理ラットにおける心臓１８Ｆ−ＦＤＧ蓄積の減少は、壊死区域が１８Ｆ−ＦＤＧを蓄積することができないことに起因すると、推察する。しかし、低用量のＩＳＯによって、褐色脂肪および一部の腫瘍株における１８Ｆ−ＦＤＧの取込みが増加することが示されている。
【００８５】
加えて、９９ｍＴｃ−ＭＩＢＩ画像では、心筋の病変を明確に描出することができなかった（図１１）。９９ｍＴｃ−ＭＩＢＩは生存可能な心筋組織によって取り込まれるが、壊死組織によっては取り込まれないので、本発明者らは、ＩＳＯ処理心臓では取込みの減少が見られると予想した。しかし、損傷を受けた心筋と正常な心筋との間の差分取込みは、この薬剤ではそれほど顕著ではなかった。他のグループは、心臓毒およびミオパチーの結果として、ＭＩＢＩの取込みに関して様々な度合いの変化を報告している。ドキソルビシン誘発心毒性を有する患者では、ＭＩＢＩ取込みが増加することが報告されている。対照とスタチン誘発ミオパチーを有する患者との間ではＭＩＢＩ取込みの明らかな変化についての報告はなかった。一研究では、健康な患者とうっ血性心不全を有する患者との間で心臓の取込み率に差は見られなかった。ＭＩＢＩの取込みは細胞の完全性とミトコンドリアの生存能とによって左右されるので、心筋症の状態での取込みは、ミトコンドリア機能が損傷によってどれほど変化しているかによって変わるであろう。ＩＳＯ処理によって生じた損傷はびまん性であり、心臓に広く蔓延している。壊死の病巣域がない場合、ＭＩＢＩによってＩＳＯ誘発性の組織障害の鑑別診断を提供することは明らかにできない。
【００８６】
１８Ｆ−ＦＤＧイメージングおよび９９ｍＴｃ−ＭＩＢＩイメージングとは対照的に、１８Ｆ−ＦＧＡのＰＥＴ画像によって、ラットにおいてＩＳＯ誘発性心筋症を明確に診断した。傷害を受けた心臓組織における１８Ｆ−ＦＧＡの正確な分子標的は知られていないものの、理論に縛られることを望まないが、９９ｍＴｃ−グルカル酸塩を用いた以前の研究が示唆するところによると、壊死中に露出した核ヒストンタンパク質にこれが結合する。負に帯電したグルカル酸塩はインタクトな細胞膜を横切って、正に帯電したヒストンに結合することができないが、壊死組織において膜の完全性が喪失すると、グルカル酸塩は細胞内に入ることが可能となる。
【００８７】
上記のとおり、結果は、１８Ｆ−ＦＧＡが脳卒中によって引き起こされた壊死に局在することを示している（図１３）。１８Ｆ−ＦＧＡは、中大脳動脈閉塞のマウスモデルにおいて同側脳半球の卒中領域に蓄積する。ＨＭＰＡＯ／ＳＰＥＣＴの相応する灌流画像は、卒中領域での不十分な取込みを示すが、対側脳半球では正常な取込みを示す。
【００８８】
したがって、本研究が示すところによると、緩衝された酸化条件を使用すると、市販の１８Ｆ−ＦＤＧを転換することによって１８Ｆ−ＦＧＡを合成することができる。かかる条件は、１８Ｆ−ＦＧＡの専用の前駆体を必要とせずに臨床的に有用な製品を製造するための迅速な精製およびプロセシングにつながる。さらに、本発明者らはＩＳＯ誘発性損傷のラットモデルにおける心筋障害を画像化するための１８Ｆ−ＦＧＡの有用性を実証した。１８Ｆ−ＦＧＡの取込みは健康なラットの心臓では検出されなかったが、ＩＳＯ処理ラットでは明確な蓄積が存在した。ＦＤＧおよびＭＩＢＩと比較して、ＦＧＡ使用すると、ラットにおいて対照とイソプロテレノール誘発性心筋障害との間をより明確に描出することができる。ＭＩの正確で早期の検出が患者のケアに多大な影響を与えるため、確定診断は極めて重要である。１８Ｆ−ＦＤＧおよび９９ｍＴｃ−セスタミビなどの臨床的に使用される診断剤と比較した場合、１８Ｆ−ＦＧＡは、損傷を受けた心筋から健全心筋を描出する上で機能性に優れた。比較対照試験によって灌流イメージングのための新しいＰＥＴ剤（ＦｌｕｒｐｉｒｉｄａｚおよびＢＦＰＥＴ）の役割がさらに解明されるであろう。しかし、インタクトな灌流によって示されたように、心筋生存能のイメージングによって、ＭＩの血行再建術または治療の臨床結果を常に予測できたわけではないことは、注目に値する。本明細書に開示の梗塞親和性剤１８Ｆ−ＦＧＡは、ＰＥＴによる灌流イメージングにおける進歩を補完するかまたはそれに取って代わるであろう。本発明者らの知っている限りでは、１８Ｆ−ＦＧＡは、血流製剤を使用して壊死を間接的にイメージングすることに対して、ＰＥＴによって壊死を直接イメージングするための最初の薬剤である。
【００８９】
上記によれば、本開示は少なくとも以下の非限定的な実施形態を対象とする。
【００９０】
項１．少なくとも１つの実施形態では、本開示は、２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオログルカル酸（１８Ｆ−ＦＧＡ）またはその薬学的に許容される塩を含むイメージング剤を含む。
【００９１】
項２．薬学的に許容される担体、希釈剤、ビヒクル、または賦形剤中に配された、項１に記載のイメージング剤を含む組成物。
【００９２】
項３．対象の陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）イメージングの方法であって、２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオログルカル酸（１８Ｆ−ＦＧＡ）またはその薬学的に許容される塩を含むイメージング剤を対象に投与するステップと；壊死を含有すると疑われる、対象の組織へとイメージング剤を浸透させるステップと；壊死を含有すると疑われる組織のＰＥＴ画像を収集するステップとを含む方法。
【００９３】
項４．或る量の２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオロ−Ｄ−グルコース（１８Ｆ−ＦＤＧ）から、１８Ｆ−ＦＧＡまたはその薬学的に許容される塩を調製するステップを含み、ここで、投与するステップは、１８Ｆ−ＦＧＡを調製後約３時間以内に行われる、項３に記載の方法。
【００９４】
項５．対象は、がん、脳卒中、外傷性脳損傷、または心筋梗塞に起因する組織障害の疑いがある、項３または４に記載の方法。
【００９５】
項６．組織は、心筋、脳、乳房、前立腺、結腸、腎臓、脾臓、四肢、および肺の組織からなる群から選択される、項３から５のいずれか一項に記載の方法。
【００９６】
項７．イメージング剤は、壊死に優先的に蓄積する、項３〜６のいずれか一項に記載の方法。
【００９７】
項８．ＰＥＴイメージングで使用するための放射性医薬品を調製する方法であって、
或る量の２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオロ−Ｄ−グルコース（１８Ｆ−ＦＤＧ）を酸化剤およびアルカリ性緩衝剤と合せて、反応混合物を形成するステップと；反応混合物を約１０分未満の期間反応させて、実質的に全部の１８Ｆ−ＦＤＧの、２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオログルカル酸（１８Ｆ−ＦＧＡ）への転換を引き起こすステップとを含む方法。
【００９８】
項９．酸化剤は、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル（ＴＥＭＰＯ）、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ、ＴＥＭＰＯメタクリレート、４−オキソ−ＴＥＭＰＯ、４−アミノ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、４−カルボキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯベンゾエート、４−（２−ヨードアセトアミド）−ＴＥＭＰＯ、４−マレイミド−ＴＥＭＰＯ、４−イソチオシアナト−ＴＥＭＰＯ、４−（２−ブロモアセトアミド）−ＴＥＭＰＯ、４−メトキシ−ＴＥＭＰＯ、４−シアノ−ＴＥＭＰＯ、４−アミノ−４−カルボキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ホスホノオキシ−ＴＥＭＰＯ水和物、２，２，６，６−テトラメチル−４−（メチルスルホニルオキシ）−１−ピペリジノオキシ、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、オゾン、硝酸、過マンガン酸塩化合物、ハロゲン、金属触媒酸化剤、金ナノ粒子、ペルオキシダーゼ活性模倣ナノ粒子を模倣するナノ粒子、グルコースオキシダーゼ、およびグルコース酸化酵素または化合物からなる群から選択される、項８に記載の方法。
【００９９】
項１０．アルカリ性緩衝剤は、約９〜約１２のｐＨ範囲で緩衝能を有する、項８または９に記載の方法。
【０１００】
項１１．反応させるステップは、約０℃〜約２５℃の範囲の反応温度で行われる、項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【０１０１】
項１２．１８Ｆ−ＦＤＧを１８Ｆ−ＦＧＡに転換した後に反応混合物に酸を添加して、反応混合物のｐＨを約６．５〜約７．５の範囲のｐＨに変えるステップを含む、項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【０１０２】
項１３．酸化剤は、遊離化合物であるか、またはビーズ、樹脂、もしくはポリマーに連結している、項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【０１０３】
項１４．反応混合物は反応開始剤をさらに含む、項８〜項１３のいずれか一項に記載の方法。
【０１０４】
項１５．反応開始剤は、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）および次亜塩素酸カルシウム（Ｃａ（ＣｌＯ）２）からなる群から選択される、項１４に記載の方法。
【０１０５】
項１６．反応混合物は、反応促進剤をさらに含む、項８〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【０１０６】
項１７．反応促進剤は、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）および臭化カリウム（ＫＢｒ）からなる群から選択される、項１６に記載の方法。
【０１０７】
項１８．２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオログルカル酸（１８Ｆ−ＦＧＡ）を製造するためのキットであって、（１）酸化剤、（２）反応開始剤、（３）反応促進剤、および（４）アルカリ性緩衝剤；ならびに或る量の２−デオキシ−２−［１８Ｆ］フルオロ−Ｄ−グルコース（１８Ｆ−ＦＤＧ）を酸化剤、反応開始剤、反応促進剤、および緩衝剤と合わせて１８Ｆ−ＦＧＡを製造するための取扱説明書を含むキット。
【０１０８】
項１９．１８Ｆ−ＦＤＧを含有する容器をさらに含む、項１８に記載のキット。
【０１０９】
項２０．酸化剤、反応促進剤、および緩衝剤は、第１の容器に配され、反応開始剤は、第２の容器に配されている、項１８または１９に記載のキット。
【０１１０】
項２１．酸化剤、反応促進剤、緩衝剤、および反応開始剤は、別々の容器に配されている、項１８〜２０のいずれか一項に記載のキット。
【０１１１】
項２２．アルカリ性緩衝剤は、約ｐＨ９〜約ｐＨ１２の範囲で緩衝能を有する、項１８〜２１のいずれか一項に記載のキット。
【０１１２】
項２３．反応混合物を約６．５〜７．５の範囲のｐＨに中和することができる酸をさらに含む、項１８〜２２のいずれか一項に記載のキット。
【０１１３】
項２４．酸化剤は、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ、ＴＥＭＰＯメタクリレート、４−オキソ−ＴＥＭＰＯ、４−アミノ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、４−カルボキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯベンゾエート、４−（２−ヨードアセトアミド）−ＴＥＭＰＯ、４−マレイミド−ＴＥＭＰＯ、４−イソチオシアナト−ＴＥＭＰＯ、４−（２−ブロモアセトアミド）−ＴＥＭＰＯ、４−メトキシ−ＴＥＭＰＯ、４−シアノ−ＴＥＭＰＯ、４−アミノ−４−カルボキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ホスホノオキシ−ＴＥＭＰＯ水和物、２，２，６，６−テトラメチル−４−（メチルスルホニルオキシ）−１−ピペリジノオキシ、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、オゾン、硝酸、過マンガン酸塩化合物、ハロゲン、金属触媒酸化剤、金ナノ粒子、ペルオキシダーゼ活性模倣ナノ粒子を模倣するナノ粒子、グルコースオキシダーゼ、およびグルコース酸化酵素または化合物からなる群から選択される、項１８〜２３のいずれか一項に記載のキット。
【０１１４】
項２５．反応開始剤は、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）および次亜塩素酸カルシウム（Ｃａ（ＣｌＯ）２）からなる群から選択される、項１８〜２４のいずれか一項に記載のキット。
【０１１５】
項２６．反応促進剤は，臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）および臭化カリウム（ＫＢｒ）からなる群から選択される、項１８〜２５のいずれか一項に記載のキット。
【０１１６】
項２７．酸化剤は、遊離化合物であるか、またはビーズ、樹脂、もしくはポリマーに連結している、項１８〜２６のいずれか一項に記載のキット。
【０１１７】
項２８．取扱説明書は、添付文書として提供される、項１８〜２７のいずれか一項に記載のキット。
【０１１８】
項２９．取扱説明書は、ユニフォームリソースロケータ（ＵＲＬ）またはウェブアドレスを介してキットのユーザーによって事実上アクセス可能である、項１８〜２８のいずれか一項に記載のキット。
【０１１９】
項３０．取扱説明書は、１８Ｆ−ＦＧＡを対象に投与するための指示を含む、項１８〜２９のいずれか一項に記載のキット。
【０１２０】
項３１．少なくとも１つの薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）ストリップを含む、項１８〜３０のいずれか一項に記載のキット。
【０１２１】
項３２．ＴＬＣ溶媒を含む、項１８〜３１のいずれか一項に記載のキット。
【０１２２】
本開示の態様がより十分に理解されかつ認識され得るように、ある特定の実施形態に関連して、本開示を本明細書において説明してきたが、本開示をこれらの特定の実施形態に限定することを意図するものではない。逆に、全ての代替物、改変物および均等物は本明細書において規定される本発明の範囲内に含まれることを意図するものである。したがって、特定の実施形態を含む上記の実施例は、本開示の発明の概念の実践を例示するように働き、示される詳細は、一例であり、かつ特定の実施形態の例示的な議論の目的のためのみであり、ならびに、手順ならびに本開示の原理および概念的態様に関する最も有用で、容易に理解される説明であると思われるものを提供するために提示されているものであることが理解される。本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の様々な組成物の製剤、本明細書に記載の方法、または本明細書に記載の方法のステップにおいてまたはステップの順序において変更が行われてもよい。さらに、本開示の様々な実施形態が以下の特許請求の範囲に記載されているが、本開示がこれらの特定の特許請求の範囲に限定されることを意図するものではない。
【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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【国際調査報告】
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