EP0355097A1 - Substituierte cyclische komplexbildner, komplexe und komplexsalze, verfahren zu deren herstellung und diese enthaltende pharmazeutische mittel - Google Patents

Substituierte cyclische komplexbildner, komplexe und komplexsalze, verfahren zu deren herstellung und diese enthaltende pharmazeutische mittel

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EP0355097A1
EP0355097A1 EP19880902797 EP88902797A EP0355097A1 EP 0355097 A1 EP0355097 A1 EP 0355097A1 EP 19880902797 EP19880902797 EP 19880902797 EP 88902797 A EP88902797 A EP 88902797A EP 0355097 A1 EP0355097 A1 EP 0355097A1
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EP
European Patent Office
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group
complex
calc
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hydrogen
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Withdrawn
Application number
EP19880902797
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English (en)
French (fr)
Inventor
Julius Deutsch
Heinz Gries
Jürgen CONRAD
Hanns-Joachim Weinmann
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Bayer Pharma AG
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Schering AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/003—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table without C-Metal linkages
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    • A61K51/0482—Organic compounds complexes or complex-forming compounds, i.e. wherein a radioactive metal (e.g. 111In3+) is complexed or chelated by, e.g. a N2S2, N3S, NS3, N4 chelating group chelates from cyclic ligands, e.g. DOTA
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    • A61K51/1093—Antibodies or immunoglobulins; Fragments thereof, the carrier being an antibody, an immunoglobulin or a fragment thereof, e.g. a camelised human single domain antibody or the Fc fragment of an antibody conjugates with carriers being antibodies
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Definitions

  • the invention relates to the subject matter characterized in the patent claims, that is to say new complexing agents, complexes and complex salts, agents containing these compounds, their use in diagnostics and therapy, and methods for producing these compounds and agents.
  • complexing agents or complexes or their salts in medicine has long been known. Examples include:
  • poorly soluble ions eg iron
  • complexing agents and complexes preferably calcium or zinc
  • salts with inorganic and / or organic bases as antidotes for detoxification
  • Accidental incorporation of heavy metals or their radioactive isotopes and complexing agents as tools in nuclear medicine using radioactive isotopes such as 99m Tc for scintigraphy are known.
  • paramagnetic complex salts have recently been proposed as diagnostics, predominantly as NMR diagnostics.
  • the stability of the complex is weakened, i.e. a physiologically intolerable proportion of the metal ions of the macromolecule-metal ion complex is released [C.M. Paik et al., J. Radioanal. Chem. 51.553 (1980), D.J. Hnatowich et al., J. Nucl. Med. 26,503 (1985)].
  • the starting materials used are bifunctional complexing agents, that is to say complexing agents which carry both functional groups for the coordinative binding of the desired metal ion and one (other) functional group for binding the macromolecule, then according to the current state of the art (CF Meares et al. Radioimmunoimaging and Radioimmunotherapie 1983, 185, Canadian Patent No.
  • the invention is therefore based on the object of providing these compounds and agents and of creating the simplest possible method for their production. This object is achieved by the invention.
  • R 1 an optionally imino, phenyleneoxy, phenylenimino, amido, hydrazido, ester group (s), oxygen, sulfur and / or nitrogen atom m (e) containing optionally substituted by hydroxyl, mercapto, imino, epoxy, oxo, thioxo and / or amino group (s) straight-chain, branched, saturated or unsaturated C 0 -C 20 alkylene group, which at the end either a ring of the general formula II
  • a 1 stands for the group (CH 2 ) m -CH- (CH 2 ) l , has a functional group or has a bio- or macromolecule bound via this functional group, B, D and E which are identical or different , each for the group
  • R 2 is hydrogen or R 1 , k is 0, 1, 2, 3, 4 or 5, n is 0 or 1, Z is hydrogen or CH 2 X, wherein
  • X for the radicals -COOY or -PO 3 HY with Y in the meaning of a hydrogen atom and / or a metal ion equivalent of an element of atomic numbers 21-29, 31, 32, 37-39, 42-44 or 57-83, with which Provided that B, E and D each contain at least 2 and a maximum of 5 carbon atoms and that at least two Z represent CH 2 X, and their salts with inorganic and / or organic bases or amino acids.
  • the element of the above-mentioned atomic number, which forms the central ion of the physiologically compatible complex salt, can of course also be radioactive for the intended use of the diagnostic agent according to the invention.
  • the central ion of the complex salt must be paramagnetic.
  • Suitable ions are, for example, chromium (III), manganese (II), iron (II), cobalt (II), nickel (II), copper (II), praseodymium (III), neodymium (III ) -, samarium (III) and ytterbium (Ill) ion.
  • gadolinium (Ill), terbium (III), dysprosium (Ill), holmium (III), erbium (III) and iron (Ill) ions are particularly preferred.
  • the central ion must be radioactive for the use of the agents according to the invention in nuclear medicine.
  • radioisotopes of the elements copper, cobalt, gallium, germanium, yttrium, strontium, technetium, indium, ytterbium, gadolinium, samarium and iridium are suitable.
  • the central ion must be derived from an element with a higher atomic number in order to achieve sufficient absorption of the X-rays. It has been found that diagnostic agents containing a physiologically compatible complex salt with central ions of elements of atomic numbers between 21-29, 42, 44, 57-83 are suitable for this purpose; these are, for example, the lanthanum (III) ion and the above-mentioned ions of the lanthanide series.
  • the alkylene group contained in R 1 can be straight-chain, branched, cyclic, aliphatic, aromatic or arylaliphatic and can have up to 20 carbon atoms. Straight-chain mono- to hexamethylene groups and C 1 -C 4 -alkylenephenyl groups are preferred. If the alkylene group contains a phenoxy group, this is preferably bonded in p-position to the -CH group of the basic structure of the compound of the general formula I via a methylene group.
  • Preferred functional groups which are located at the end of the R 1 alkylene group are, for example, the benzyl ester, ethyl ester, t-butyl ester, amino, C 1 -C 6 alkylamino, aminocarbonyl, hydrazino, hydrazinocarbonyl, Maleimido, methacrylamido, methacryloyl hydrazinocarbonyl, maleimidamidocarbonyl, halogeno, mercapto, hydrazinotrimethylene hydrazinocarbonyl, aminodimethylene amidocarbonyl, bromocarbonyl, phenylenediazonium, isothiocyanate, semicarbazide, thiosemicarbazide.
  • R and R ' are the same or different and each represents a hydrogen atom, a saturated or unsaturated C 1 -C 20 -alkyl radical optionally substituted by a phenyl group or a phenyl group.
  • the linkage preferably takes place via the groups
  • Suitable inorganic cations are, for example, lithium ion, potassium ion, calcium ion and in particular sodium ion.
  • Suitable cations of organic bases include those of primary, secondary or tertiary amines, such as, for example, ethanolamine, diethanolamine, morpholine, glucamine, N, N-dimethylglucamine and in particular N-methylglucamine.
  • Suitable cations of amino acids are, for example, those of lysine and arginine and ornithine.
  • the complexes according to the invention are prepared by first, in a manner known per se, in compounds of the general formula III
  • R 1 contains an optionally imino, phenyleneoxy, phenylenimino, amido, hydrazido, ester group (s), oxygen, sulfur and / or nitrogen atom (s), optionally by hydroxy, mercapto , Imino, epoxy, oxo, thioxo and / or amino group (s) substituted straight-chain, branched, saturated or unsaturated C 0 -C 20 alkylene group which at the end either has a ring of the general formula II ' or a functional group, B ', D' and E ', which are the same or different, each for the group where R 2 is hydrogen or R 1 ' Z' is hydrogen or X ', wherein
  • X ' is the radicals -COOY' or PO 3 Y ' 2 with Y' meaning an acid protecting group, splitting off the protecting groups Y 'and the acids of the formula III' thus obtained having Y 'meaning a hydrogen atom, if desired a) in an is known to react with at least one metal oxide or metal salt of an element of atomic numbers 21-29, 31, 32, 37-39, 42-44, 49 or 57-83 and then, if desired, acidic hydrogen atoms present by cations of inorganic and / or substituted organic bases or amino acids, or b) in a manner known per se with at least one metal oxide or metal salt of an element of atomic numbers 21-29, 31, 32, -37-39, 42-44, 49, or 57-83 and then reacted binds the metal complexes thus obtained in a manner known per se via the functional group contained in R 1 ' to a bio- or macromolecule and, if desired, acidic hydrogen atoms present by cations
  • the acid protecting groups Y ' are lower alkyl, aryl and aralkyl groups, for example the methyl, ethyl, propyl, butyl, phenyl, benzyl, diphenylmethyl, triphenylmethyl, bis (p-nitrophenyl) methyl group , as well as trialkylsilyl groups in question.
  • the starting materials are prepared by cyclization of two reactants, one of which is R 1 " - the other R 2" -substituted, R 1 " for a substituent which can be converted into R 1 ' and R 2" for hydrogen or R 1 ' ; the cyclic compounds thus obtained are then, if appropriate after splitting off N-protecting groups, with an ester of the general formula IV
  • Hal is chlorine, bromine or iodine
  • X ' has the meaning given for the general formula III, alkylated.
  • cyclization is carried out according to methods known from the literature (for example Org. Synth. 51.86 (1978), Makrocyclic Polyether Syntheses, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1982, Coord.Chem.Rev. 2,3 (1968), Ann. Chem. 1976,916): one of the two reactants carries two leaving groups at the chain end, the other two nitrogen atoms, which nucleophilically displace these leaving groups.
  • Examples include the reaction of terminal, optionally one or two nitrogen atom-containing, dibromo, dimesyloxy, ditosyloxy or dialkoxycarbonylalkylene compounds with terminal, given if one or two additional nitrogen atoms in the alkylene chain-containing diazaalkylene compounds, one of the two reactants being R 1 " - and the other R 2" -substituted.
  • the nitrogen atoms are optionally protected, for example as tosylates, and are released before the subsequent alkylation reaction by methods known from the literature.
  • the diketo compounds thus obtained must be reduced by methods known to those skilled in the art, for example using diborane.
  • polar aprotic solvents such as, for example, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide or hexamethylphosphoric acid triamide
  • an acid scavenger such as, for example, tertiary amine (for example triethylamine, trimethylamine, N, N-dimethylaminopyridine, 1.5 diazabicyclo [ 4.3.0] nonen-5 [DBN], 1.5 diazabicyclo [5.4.0] undecen-5 (DBU), alkali, alkaline earth carbonate or hydrogen carbonate (for example sodium, magnesium, calcium, barium , Potassium carbonate and hydrogen carbonate) at temperatures between -10 ° C and 120 ° C, preferably between 0 ° C and 50 ° C.
  • tertiary amine for example triethylamine, trimethylamine, N, N-dimethylaminopyridine, 1.5 diazabicyclo [ 4.3.0] nonen-5 [DBN], 1.5 diazabicyclo [5.4.0] undec
  • the chain linking the rings can then be modified by subsequent reactions (for example hydrogenation).
  • Suitable substituents R 1 ′′ are, inter alia, hydroxyl and nitrobenzyl, hydroxyl and carboxyalkyl and thioalkyl radicals having up to 10 carbon atoms. They are described in the literature method known to the person skilled in the art (Chem. Pharm. Bull. 33,674 (1985), Compendium of Org. Synthesis Vol.
  • Examples of the conversion of hydroxyl or amino groups bound to aromatic or aliphatic radicals are those in anhydrous, aprotic solvents such as tetrahydrofuran, dimethoxyethane or dimethylsulfoid in the presence of an acid scavenger such as sodium hydroxide, sodium hydride or alkali or alkaline earth metal carbonates such as sodium, magnesium, Potassium-calcium carbonate at temperatures between 0 ° C and the boiling point of the respective solvent, but preferably between 20 ° C and 60 ° C, carried out reactions with a substrate of the general formula V.
  • an acid scavenger such as sodium hydroxide, sodium hydride or alkali or alkaline earth metal carbonates such as sodium, magnesium, Potassium-calcium carbonate at temperatures between 0 ° C and the boiling point of the respective solvent, but preferably between 20 ° C and 60 ° C, carried out reactions with a substrate of the general formula V.
  • Nf for a nucleofuge such as Cl, Br. J, CH 3 C 6 H 4 SO 3 , or CF 3 SO 3 ,
  • L stands for an aliphatic, aromatic, arylaliphatic, branched, straight-chain or cyclic hydrocarbon radical with up to 20 carbon atoms and Fu for the desired terminal functional group, optionally in protected form (DE-OS 34 17 413).
  • Conversions of carboxy groups can, for example, according to the carbodiimide method (Fieser, Reagents for Organic Syntheses 10,142) over a mixed anhydride [Org. Prep. Proc. Int. 7.215 (1975)] or via an activated ester (Adv. Org. Chem. Part B, 472).
  • amines required as starting substances for the cyclization are prepared analogously to methods known from the literature
  • a triamine is obtained by reaction with a partially protected diamine (for example using the carbodiimide method), deprotection and diborane reduction.
  • the number of carbon atoms between the N atoms can be determined by the type of diamines or amino acids used as coupling partners.
  • the complex-forming ligands (as well as the complexes) obtained in this way can also be linked to bio- or macromolecules, which are known to accumulate particularly well in the organ or organ part to be examined.
  • macromolecules are, for example, enzymes, hormones, sugars, dextrans, lectins, porphyrins, bleomycins, insulin, prostaglandins, steroid hormones, amino sugars, amino acids, peptides such as polylysine, proteins (such as immunoglobulins and monosclonal antibodies) or lipids (also in the form of liposomes ).
  • conjugates with albumins such as human serum albumin
  • antibodies such as monoclonal antibodies specific for tumor associated antigens, antimyosin or cholic acid.
  • suitable synthetic polymers such as polyethyleneimines, polyamides, polyureas, polyethers and polythioureas can also be attached.
  • the pharmaceutical agents formed therefrom are suitable, for example, for use in tumor and infarct diagnostics and tumor therapy.
  • monoclonal antibodies e.g. Nature 256, 495, 1975).
  • monoclonal antibodies or their fragments Fab and F (ab) 2 are suitable for tumor imaging, for example, which are specific for human tumors of the gastrointestinal tract. the breast, liver, bladder, gonads and meiac nomen (Cancer Treatment Repts.
  • Both the monomeric complexes and conjugates or inclusion compounds with liposomes are suitable for liver examinations and gallbladder diagnosis or for tumor diagnosis.
  • the conjugate formation according to the present invention takes place via the functional group located at the end of the C 0 -C 20 -alkylene group of the substituent R 1 , as defined above.
  • the acids are conjugated with bio- or macromolecules, several acid residues can be bound to it. In this case, each acid residue can carry a central ion.
  • the coupling to the desired macromolecules also takes place according to methods known per se, as described, for example, in Rev. Roum. Morphole. Embryo. Physio., Physiologie 1981, 18, 241 and J. Pharm. 68, 79 (1979), for example by reaction of the nucleophilic group of a macromolecule, such as the amino, phenol, sulfhydryl, aldehyde or imidazole group, with an activated derivative of the complexing agent.
  • activated derivatives are monoanhydrides, acid chlorides, acid hydrazides. mixed anhydrides (see for example GE Krejcarek and KL Tucker, Biochem., Biophys. Res. Commun.
  • activated esters for example of the structure C 6 H 4 N 2 , C 6 H 4 NHCOCH 2 , C 6 H 4 NHCS or C 6 H 4 OCH 2 CO, are also suitable for conjugation with proteins.
  • the binding of the antibody to the complexing agent (or to the metal complex; the production of the metal complex conjugate can be carried out both in the order of complexing agent, complexing agent conjugate, end product and in the order of complexing agent, metal Complex, end product occur) do not lead to the loss or reduction of the binding affinity and binding specificity of the antibody to the antigen.
  • This can be done either by binding to the carbohydrate portion in the Fc part of the glycoprotein or in the Fab or F (ab ') 2 fragments or by binding to sulfur atoms of the antibody or the antibody fragments.
  • an oxidative cleavage of sugar units to generate formyl groups capable of coupling must first be carried out.
  • This oxidation can be carried out chemically with oxidizing agents such as periodic acid, sodium metaperiodate or potassium metaperiodate according to methods known from the literature (for example J. Histochem and Cytochem. 22, 1084, 1974) in aqueous solution in concentrations of 1 to 100, preferably 1 to 20 mg / ml, and a concentration of the oxidizing agent between 0.001 to 10 mmol, preferably 1 to 10 mmol in a pH range of approximately 4 to 8 at a temperature between 0 to 37 ° C and a reaction time between 15 minutes and 24 hours.
  • oxidizing agents such as periodic acid, sodium metaperiodate or potassium metaperiodate according to methods known from the literature (for example J. Histochem and Cytochem. 22, 1084, 1974) in aqueous solution in concentrations of 1 to 100, preferably 1 to 20 mg / ml, and a concentration of the
  • the oxidation can also be carried out enzymatically, for example with the aid of galactose oxidase in an enzyme concentration of 10-100 units / ml, a substrate concentration of 1 to 20 mg / ml, at a pH of 5 to 8, a reaction time of 1 to 8 Hours and a temperature between 20 and 40 ° C, for example (J. Biol. Chem. 234, 445, 1959).
  • Complexing agents with suitable functional groups such as, for example, hydrazine, hydrazide, primary amine, hydroxylamine, phenylhydrazine, semicarbazide and thiosemicarbazide are reacted to the aldehydes generated by oxidation by reaction between 0 and 37 ° C., with a reaction time from 1 to 65 hours, a pH between about 5.5 and 8, an antibody concentration of 0.5 to 20 mg / ml and a molar ratio of the complexing agent to the antibody aldehyde of 1: 1 to 1000: 1.
  • suitable functional groups such as, for example, hydrazine, hydrazide, primary amine, hydroxylamine, phenylhydrazine, semicarbazide and thiosemicarbazide are reacted to the aldehydes generated by oxidation by reaction between 0 and 37 ° C., with a reaction time from 1 to 65 hours, a pH between about 5.5 and 8, an antibody
  • the conjugate is subsequently stabilized by reducing the double bond, for example using sodium borohydride or sodium cyanoborohydride; the reducing agent is used in a 10 to 100-fold excess (for example 3. Biol. Chem. 254, 4359, 1979).
  • the second possibility for the formation of antibody conjugates is based on a gentle reduction of the disulfide bridges of the immunoglobulin molecule; the more sensitive disulfide bridges of the H chains of the antibody molecule are cleaved, while the SS bonds of the antigen-binding region remain intact, so that there is practically no reduction in the binding affinity and specificity of the antibody (Biochem. 18, 2226 , 1979, Handbook of Experimen tal Immunology, Vol. 1, Second Edition, Blackwell Scientific Publications. London.
  • Bonds of a non-covalent type can also be used for the coupling, whereby both ionic and van der Waals and hydrogen bonds in varying proportions and strength (key-lock principle) can contribute to the bond (for example avidin-biotin, antibodies -Antigen).
  • the coupling principle consists in first producing a bifunctional macromolecule by either fusing an antibody hybridoma directed against a tumor antigen with a second antibody hybridoma directed against a complex according to the invention or by chemically combining the two antibodies via a linker (for example in the method described in J. Amer Chem. Soc. 101, 3097 (1979) as indicated) or binds the antibody directed against the tumor antigen, optionally via a linker, to avidin (or biotin) [DJ Hnatowich et al., J. Nucl. Med. 28, 129.4 (1987)].
  • a linker for example in the method described in J. Amer Chem. Soc. 101, 3097 (1979) as indicated
  • avidin or biotin
  • the bifunctional macromolecule that accumulates at the target site is injected first and then in time Lichen distance the complex compound according to the invention [optionally bound to biotin (or avidin)], which is coupled in vivo to the target location and can develop its diagnostic or therapeutic effect there.
  • biotin or avidin
  • other coupling methods such as that in Protein Tailoring Food Med. Uses [Am. Chem. Soc. Synip.] (1985), 349, described "Reversible Radiolabeling" can be used.
  • a method that is particularly suitable for producing conjugates of both antibody and antibody fragments is coupling to a solid phase.
  • the antibody or the corresponding F (ab) 2 fragment is bound to a stationary phase (for example an ion exchanger), which is located in a temperature-controlled column with inflow and outflow.
  • a stationary phase for example an ion exchanger
  • the column For oxidation in the Fc part of the antibody, the column must be protected from light by covering;
  • disulfide bridges for example when generating Fab fragments
  • the actual coupling process then proceeds as follows:
  • a solution is used as the eluent which generates reactive groups on the bound protein (for example, periodate solution for the generation of aldehyde groups in the Fc part of monoclonal antibodies or mercaptoethylamine solution for the production of sulfhydryl groups in Fragments).
  • the reaction solution has completely displaced the previous eluent, the flow is stopped for a time sufficient for complete reaction, then rinsed sufficiently with buffer, then a solution is drawn with the coupling partner (for example the hydrazide or dithiopyridyl derivative of a complexing agent or a complex) opens and stops the flow again for a sufficiently long time.
  • the coupling partner for example the hydrazide or dithiopyridyl derivative of a complexing agent or a complex
  • a so-called recycle circuit can also be used; the eluate leaving the column is pumped directly onto the column by means of a loop circuit. Because of the better mixing, much shorter reaction times and better yields are achieved. This is followed by a rinse with buffer solution. If a free complexing agent is the coupling partner, complexing is carried out in a further cycle with a solution of the desired metal salt (for example a citrate solution) and a subsequent rinsing cycle. Finally, the conjugate is eluted with a pH or salt gradient ducks. Then, if necessary after desalting, lyophilization. After equilibration with buffer solution, the column is ready for the next coupling run.
  • the desired metal salt for example a citrate solution
  • the compounds formed in this way are then preferably purified chromatographically via ion exchangers on a fast protein liquid chromatography system.
  • the compounds of general formula I thus obtained with Y meaning hydrogen represent complexing agents. They can be isolated and purified or converted without isolation into metal complexes of general formula I with at least two of the substituents Y meaning a metal ion equivalent.
  • the metal complexes according to the invention are prepared in the manner as disclosed in patent specification DE-OS 34 01 052 by adding the metal oxide or a metal salt (for example the nitrate, acetate, carbonate, chloride or sulfate) of the element of atomic numbers 21 -29, 31, 32, 38, 39, 42-44, 49, 57-83 dissolved or suspended in water and / or a lower alcohol (such as methanol, ethanol or isopropanol) and with the solution or suspension of the equivalent amount of the complexing Reacts acid of general formula I with Y in the meaning of a hydrogen atom and then, if desired, existing acidic hydrogen atoms of acid groups substituted by cations of inorganic and / or organic bases or amino acids.
  • a metal salt for example the nitrate, acetate, carbonate, chloride or sulfate
  • the element of atomic numbers 21 -29, 31, 32, 38, 39, 42-44, 49, 57-83 dissolved
  • the neutralization is carried out with the aid of inorganic bases (for example hydroxides, carbonates or bicarbonates) of, for example, sodium, potassium or lithium and / or organic bases such as, inter alia, primary, secondary and tertiary amines, such as, for example, ethanolamine, morpholine, glucamine, N. -Methyl and N, N-dimethylglucamine, and basic amino acids, such as lysine, arginine and ornithine.
  • inorganic bases for example hydroxides, carbonates or bicarbonates
  • organic bases such as, inter alia, primary, secondary and tertiary amines, such as, for example, ethanolamine, morpholine, glucamine, N. -Methyl and N, N-dimethylglucamine, and basic amino acids, such as lysine, arginine and ornithine.
  • the acidic complex salts in aqueous solution or suspension can be added with as much
  • water-miscible solvents such as lower alcohols (ethanol, ethanol, isopropanol and others), lower ketones (acetone and others), polar ethers (tetrahydrofuran, dioxane, 1,2) -Dimethoxyethane and others) to precipitate and to obtain crystals that are easy to isolate and easy to clean. It has proven to be particularly advantageous to add the desired base already during the complex formation of the reaction mixture and thereby to save one process step.
  • acidic complex compounds contain several free acidic groups, it is often expedient to prepare neutral mixed salts which contain both inorganic and organic cations as counterions.
  • the order of base addition can also be reversed.
  • the antibody-complex conjugates are dialyzed prior to in vivo use after incubation with a weak complexing agent such as sodium citrate, sodium ethylenediaminetetraacetic acid to remove weakly bound metal atoms.
  • a weak complexing agent such as sodium citrate, sodium ethylenediaminetetraacetic acid to remove weakly bound metal atoms.
  • complex compounds containing radioisotopes are used, their preparation can be carried out according to the methods described in "Radiotracers for Medical Applications", Volume 1, CRC-Press, Boca Raton, Florida.
  • the pharmaceutical compositions according to the invention are likewise prepared in a manner known per se by suspending or dissolving the complex compounds according to the invention - optionally with the addition of the additives customary in galenics - in an aqueous medium and then, if appropriate, sterilizing the suspension or solution.
  • Suitable additives are, for example, physiologically acceptable buffers (such as tromethamine), small additions of complexing agents (such as diethylenetriaminepentaacetic acid) or, if necessary, electrolytes such as sodium chloride or, if necessary, antioxidants such as ascorbic acid.
  • physiologically acceptable buffers such as tromethamine
  • complexing agents such as diethylenetriaminepentaacetic acid
  • electrolytes such as sodium chloride or, if necessary, antioxidants such as ascorbic acid.
  • suspensions or solutions of the agents according to the invention in water or physiological saline are desired for enteral administration or other purposes, they are combined with one or more adjuvants common in galenics
  • s for example methyl cellulose, lactose, mannitol
  • surfactant for example lecithins, Tween (R) , Myrj (R) and / or flavoring (s) for flavor correction (for example essential oils) mixed.
  • the invention therefore also relates to processes for the preparation of the complex compounds and their salts.
  • the final security is cleaning the isolated complex salt.
  • compositions according to the invention preferably contain 1 ⁇ mol - 1 mol / 1 of the complex salt and are generally dosed in amounts of 0.001–5 mmol / kg. They are intended for enteral and parenteral administration.
  • the complex compounds according to the invention are used 1. for NMR and X-ray diagnostics in the form of their complexes with the ions of the elements with atomic numbers 21-29, 42, 44 and 57-83;
  • the agents according to the invention meet the diverse requirements for their suitability as contrast agents for magnetic resonance imaging. After oral or parenteral application, they are ideally suited to improve the meaningfulness of the image obtained with the aid of an MRI scanner by increasing the signal intensity. They also show the high effectiveness that is necessary to burden the body with the smallest possible amount of foreign substances and the good tolerance that is necessary. to maintain the non-invasive nature of the exams.
  • the good water solubility of the agents according to the invention makes it possible to produce highly concentrated solutions, thus keeping the volume load of the circulation within reasonable limits and compensating for the dilution by the body fluid, i.e. NMR diagnostics must be 100-1000 times more water soluble than for NMR spectroscopy.
  • the agents according to the invention not only have a high stability in vitro, but also a surprisingly high stability in vivo, so that the release or exchange of the ions which are not covalently bound in the complexes and which are toxic per se within the time in which the new contrast agents are completely excreted again, is extremely slow.
  • the agents according to the invention for use as NMR diagnostic agents are dosed in amounts of 0.001-5 mmol / kg, preferably 0.005-0.5 mmol / kg. Details of the application are, for example, in H.J. Weinmann et al., Am. J. of Roentgenology 142, 619 (1984).
  • organ-specific NMR diagnostics can be used, for example, to detect tumors and heart attacks.
  • complex compounds according to the invention can advantageously be used as susceptibility reagents and as shift reagents for in vivo NMR spectroscopy.
  • the agents according to the invention are also suitable as radio diagnostic agents. Details of their application and dosage are e.g. in "Radiotracers for Medical Applications", CRC-Press, Boca Raton, Florida.
  • positron emission tomography which uses positron-emitting isotopes such as 43 Sc, 44 Sc, 5 2 Fe, 55 Co and 68 Ga.
  • positron-emitting isotopes such as 43 Sc, 44 Sc, 5 2 Fe, 55 Co and 68 Ga.
  • the compounds according to the invention can also be used in radioimmunotherapy. This differs from the corresponding diagnostics only in the amount and type of radioactive isotope used.
  • the goal is the destruction of tumor cells by high-energy short-wave radiation with the shortest possible range.
  • the specificity of the antibody used is of crucial importance since unspecifically localized antibody conjugates lead to the destruction of healthy tissue.
  • the antibody or the antibody fragment of the antibody-metal complex according to the invention serves to transport the complex immunospecifically for the antigen in question to the target organ, where this is because of its cell-killing
  • Suitable ⁇ -emitting ions are, for example 46 Sc, 47 Sc, 48 Sc, 72 Ga and 73 Ga.
  • Suitable ⁇ -emitting ions with short half-lives are, for example, 211 Bi, 212 Bi, 213 Bi and 214 Bi, where 212 Bi is preferred.
  • a suitable photon and electron emitting ion is 158 Gd, which can be obtained from 157 Gd by neutron capture.
  • the therapeutic agents according to the invention can be used together with a suitable carrier such as serum or physiological saline and together with another protein such as human serum albumin.
  • a suitable carrier such as serum or physiological saline and together with another protein such as human serum albumin.
  • the dosage depends on the type of cellular disorder, the metal ion used and the type of imaging method.
  • the therapeutic agents according to the invention are administered parenterally, preferably IV. applied.
  • radiotherapeutics are e.g. B. in R.W. Kozak et al., TIBTEC, October 1986, 262.
  • the agents according to the invention are outstandingly suitable as X-ray contrast agents, and it should be emphasized in particular that they show no signs of the anaphylaxis-like reactions known from the iodine-containing contrast agents in biochemical-pharmacological examinations. They are particularly valuable for digital subtraction techniques due to their favorable absorption properties in areas with higher tube voltages.
  • the agents according to the invention for use as X-ray contrast agents are dosed in analogy to, for example, meglumine diatrizoate in amounts of 0.1 -5 mmol / kg, preferably 0.25-1 mmol / kg.
  • the compounds of general formula I can also be used as haptens for the production of antibodies. Details of the registration of haptens for the production of antibodies are e.g. B. in S. Seil, Immunology, Immunopathology and Immunity, 372, Harper and Row Publ., 3rd ed.
  • gadolinium acetate instead of gadolinium acetate, other salts of gadolinium or gadolinium oxide can also be used if the respective counterions form volatile ammonium compounds.
  • the tert-butyl esters can be cleaved with trifluoroacetic acid from 2- [4- (3-aminopropoxy) benzyl] -1,4,7,10-tetrakis (tert-butoxycarbonylmethyl) -1,4,7 , 10-tetraazacyclododecane in 86% yield. Melting point: 195 ° C (decomposition)
  • the sodium salt and the N-methylglucamine salt of the complex are also obtained.
  • Example 1j According to the procedure described for Example 1j, the tert-butyl groups can be split off with trifluoroacetic acid. From 2.66 g (2.36 mmol) of the compound.
  • Example 5a gives 1.59 g (88% of theory) of the title compound.
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described in Example 1j.
  • the free acid can be obtained by treating the tert-butyl ester described above with trifluoroacetic acid.
  • the yield is 88.7% in a 10.6 mmolar batch.
  • Gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described in Example 1j.
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described in Example 1j.
  • Example 1e Analogously to the procedure for Example 1e, the title compound is obtained in 67% yield from the amide described above as a white, crystalline powder.
  • Example 1g Analogously to the procedure of Example 1g, the title compound is obtained in 38% yield from 3-aza-1-hydroxymethyl-1, 3,5-tris-tosylpentane-1, 5-diamine and 3-aza-1,3,5-tritosyl- Obtained 1,5-dihydroxy-pentane. Colorless crystals. Melting point: 172 ° C
  • Example 1h Analogously to the procedure of Example 1h, the title compound is obtained in 76% yield from 2-hydroxymethyl-1,4,7,10-tetra-tosyl-1,4,7,10-tetraazacyclododecane. A finely crystalline powder with a melting point of 97 ° C. (decomposition) is obtained.
  • Example 1j Analogously to the procedure of Example 1j, the title compound is obtained in 78% yield from 2-hydroxymethyl-1,4,7,10-tetrakis (tert-butoxycarbonylmethyl) -1,4,7,10-tetraazacyclododecane as a white crystalline powder. Melting point: above 170 ° C (decomposition) Analysis: Calc .: C 46.99 H 6.96 N 12.89 0 33.14 Found: C 46.77 H 6.82 N 12.96
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • Example 8g Analogously to the procedure of Example 2a, the title compound is obtained in 82% yield from 2-hydroxymethyl-1,4,7,10-tetrakis (tert-buto ⁇ ycarbonylmethyl) -1,4,7,10-tetraazacyclododecane (Example 8g). It is a colorless oil.
  • Example 2b Analogously to the procedure of Example 2b, the title compound is obtained in 95% yield from the title compound 9a. It is a colorless oil.
  • Example 2c Analogously to the procedure of Example 2c, the title compound is obtained in 76% yield from the title compound 9b as a white crystalline powder. Melting point: 149 ° C (decomposition) Analysis: Calc .: C 48.87 H 7.58 N 14.24 0 29.29 Found: C 48.91 H 7.56 N 14.10 The gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • Example 9b Analogously to the procedure of Example 3a, the title compound is obtained in a yield of 62% from the title compound of Example 9b as a colorless oil.
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • Example 1j According to the procedure described for Example 1j, the tert. Split off butyl groups with trifluoroacetic acid. From 2.5 g (2.36 mmol) of the title compound 12a, 1.39 g (85% of theory) of the title compound are obtained. Melting point: above 163 ° C (decomposition) Analysis: Calc .: C 52.75 H 8.42 N 13.89 0 24.93 6ef .: C 53.71 H 8.45 N 14.16
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • the free acid can be obtained by treating the tert-butyl ester described above with trifluoroacetic acid.
  • the yield was 80% in a 10 mmolar batch. Melting point: above 176 ° C (decomposition) Analysis: Calc .: C 50.84 H 6.82 N 11.85 0 30.47 Found: C 51.18 H 6.74 N 11.97
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • 16 mg (100 nmol) of the antibody 7B10D11 are dissolved in 1 ml of a mixture of 0.1 m acetate buffer (pM 4.5) and 0.1 M saline solution and, after addition of 0.3 mg pepsin, incubated at 37 ° C. for 20 hours .
  • a mixture of 0.1 m acetate buffer (pM 4.5) and 0.1 M saline solution After purification via Ultragel ACA (LKB) at pH 7.0 and after freeze-drying, 6.3 mg (63% of theory) of the desired fragments are obtained.
  • Example 10b 1.23 mg (2.15 ⁇ mol) of the complexing agent described in Example 10b are dissolved in 10 ml of 0.1 M phosphate buffer (pH 6.0). For this, the solution of the Fab fragment prepared above is added at 4 ° C. and the mixture is left to react overnight with gentle shaking (at a maximum of 4 ° C.). The mixture is then eluted over a cation exchanger, dialyzed against 0.1 M ammonium acetate solution and lyophilized. 14.1 mg of a white powder are obtained.
  • the non-coupled complexing agent is eluted with acetate buffer; the conjugate is eluted with a saline gradient. After desalting, freeze-drying is carried out. 4.5 mg of conjugate are obtained, which is converted into the indium complex as described in Example 15.
  • Example 1j the free ligand is obtained from the tetraester described above in 88% yield. Melting point: above 155 ° C (decomposition) Analysis: Calc .: C 54.95 H 6.91 N 10.68 0 27.44 Found: C 55.61 H 6.85 N 10.59 The gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • Example 1j the title compound is obtained from (7.3 mmol) 3- [4- (3-aminopro ⁇ oxy) benzyl] -1,5,8,11-tetrakis (tert-butoxycarbonylmethyl) -1, 5,8,11-tetraazacyclotridecane in 73% yield as a white powder.
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • the complexing agent is obtained as a white powder from the tetraester prepared under a) in 80% yield.
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • the gadolinium complex and its salts are obtained quantitatively as described for Example 1j.
  • the free complexing agent is obtained in 80% yield.
  • the gadolinium complex and its salts are obtained as described in Example 1j.
  • Han adds 1N sodium hydroxide solution to p 6 and dialyzes against sodium acetate solution, then against saline. Then it is brought to pH 7.2 by adding 0.1N sodium hydroxide solution and the sterile-filtered solution is filled into multivials.
  • a preparation suitable for radiotherapy is obtained from 5 mg of the complexing agent and a sterile, pyrogen-free solution of 500 mCi yttrium-90-chloride.
  • the gadolinium complex is prepared according to the procedure described in Example 1j.

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Description

SUBSTITUIERTE CYCLISCHE KOMPLEXBILDNER. KOMPLEXE UND KOMPLEXSALZE, VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG UND DIESE ENTHALTENDE PHARMAZEUTISCHE MITTEL
Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstand, das heißt neue Komplexbildner, Komplexe und Komplexsalze, diese Verbindungen enthaltende Mittel, ihre Verwendung in Diagnostik und Therapie sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen und Mittel.
Die Anwendung von Komplexbildnern oder Komplexen bzw. deren Salzen in der Medizin ist seit langem bekannt. Als Beispiele seien genannt:
Komplexbildner als Stabilisatoren pharmazeutischer Präparate, Komplexe und deren Salze als Hilfsmittel zur Verabreichung schlecht löslicher Ionen (z.B. Eisen), Komplexbildner und Komplexe (bevorzugt Calcium- oder Zink-), gegebenenfalls als Salze mit anorganischen und/oder organischen Basen, als Antidots zur Entgiftung bei versehentlicher Inkorporation von Schwermetallen oder deren radioaktiven Isotopen und Komplexbildner als Hilfsmittel in der Nuklearmedizin unter Verwendung radioaktiver Isotope wie 99mTc für die Szintigraphie sind bekannt.
In der Patentschrift DE-OS 3401052 sind neuerdings paramagnetische Komplexsalze als Diagnostika, vorwiegend als NMR-Diagnostika vorgeschlagen worden.
Alle bisher bekannten Komplexe und deren Salze bereiten bei ihrer klinischen Anwendung Probleme im Hinblick auf die Verträglichkeit und/oder Selektivität der Bindung und/oder Stabilität. Diese Probleme sind umso ausgeprägter, je höher die aus den Komplexbildnern abgeleiteten Produkte dosiert werden müssen. Die an und für sich nützliche Anwendung schwerer Elemente als Bestandteile von parenteral zu verabreichenden Röntgenkontrastmitteln scheiterte bisher an der ungenügenden Verträglichkeit derartiger Verbindungen. Bei den bisher für die Kernspintomographie vorgeschlagenen oder geprüften paramagnetischen Substanzen ist der Abstand zwischen der wirksamen und der im Tierexperiment toxischen Dosis relativ eng, und/oder sie weisen eine geringe Organspezifizität und/oder Stabilität und/oder kontrastverstärkende Wirkung auf und/oder ihre Verträglichkeit ist unzureichend. Der Ansatz, zumindest einen Teil dieser Probleme durch Verwendung von Komplexbildnern, die einerseits durch ionische Bindung an das jeweils geeignete Metall (siehe unten) sowie andererseits durch Bindung an eine funktionelle Gruppe oder ein als Carrier-Molekül dienendes nicht-toxisches und möglichst organ-spezifisches Makromolekül gebunden sind, zu lösen, war bisher nur sehr begrenzt erfolgreich.
Werden die funktioneilen Gruppen des Komplexbildners zur Bindung des Moleküls an ein Makromolekül benutzt, so kommt es zu einer Abschwächung der Komplexstabilität, das heißt ein physiologisch nicht tolerierbarer Anteil der Metallionen des Makromolekül-Metallionen-Komplexes wird freigesetzt [C.M. Paik et al., J. Radioanal. Chem. 51.553 (1980), D.J. Hnatowich et al., J. Nucl. Med. 26,503 (1985)].
Verwendet man andererseits als Edukte bifunktionelle Komplexbildner, das heißt Komplexbildner, die sowohl funktionelle Gruppen zur koordinativen Bindung des gewünschten Metallions als auch eine (andere) funktionelle Gruppe zur Bindung des Makromoleküls tragen, so treten nach dem jetzigen Stand der Technik ( C.F. Meares et al. Radioimmunoimaging and Radioimmunotherapie 1983, 185, Canadisches Patent No. 1 178 951) die verschiedensten gravierenden Nachteile auf: zum Beispiel geringe Stabilität der Komplexe, vielstufige schwierige Synthese der Komplexe, geringe Variationsmöglichkeiten der für die Bindung an das Makromolekül benötigten funktioneilen Gruppe, Gefahr der Kontaminierung der Komplexbildner während ihrer Synthese mit Fremdmetallen, auf Grund zu geringer Lipophilie nur begrenzte Reaktionsmöglichkeiten der Komplexbildner, mit Ausbeuteminderung und zusätzlichen Reinigungsschritten verbundene notwendige intermediäre Blockade der funktionellen Gruppen der Komplexbildner (zum Beispiel als Eisen-Komplex oder Schutz einer phenolischen Hydroxygruppe als Methylether), Notwendigkeit mit hochgereinigten Lösungsmitteln und Apparaturen zu arbeiten.
Es besteht daher für vielfältige Zwecke ein Bedarf an stabilen, gut löslichen, und hinreichend selektiven, aber auch besser verträglichen, gut zugänglichen Komplexverbindungen, die eine möglichst große Vielfalt für eine Bindung an Makromoleküle geeigneter funktioneller Gruppen aufweisen. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Verbindungen und Mittel zur Verfügung zu stellen, sowie ein möglichst einfaches Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Es wurde gefunden, daß sich Verbindungen, die aus dem Anion einer funktionalisierten komplexbildenden cyclischen Carbon- oder Phosphonsaure und einem oder mehreren Zentralionen eines Elements der Ordnungszahlen 21-29, 31, 32, 37-39, 42-44 oder 57-83 sowie gegebenenfalls einem oder mehreren Kationen einer anorganischer und/oder organischen Base oder Aminosäure bestehen, überraschenderweise hervorragend zur Herstellung von NMR-, Röntgen- und Radio-Diagnostika sowie Radiotherapeutika eignen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden durch die allgemeine Formel I beschrieben
worin q für die Ziffern 0, 1, 2 oder 3,
A für die Gruppe wobei m die Ziffern 1, 2, 3, 4 oder 5,
1 die Ziffern 0, 1, 2, 3, 4 oder 5, R1 eine gegebenenfalls Imino-, Phenylenoxy-, Phenylenimino-, Amido-, Hydrazido-, Estergruppe(n), Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stickstoff-Ato m(e) enthaltende gegebenenfalls durch Hydroxy-, Mercapto-, Imino-, Epoxy-, Oxo-, Thioxo- und/oder Aminogruppe(n) substituierte geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C0-C20-Alkylengruppe, die am Ende entweder einen Ring der allgemeinen Formel II
worin A1 für die Gruppe (CH2)m-CH-(CH2)l steht, eine funktionelle Gruppe oder gebunden über diese funktionelle Gruppe ein Bio- oder Makromolekül aufweist, bedeuten, B, D und E, die gleich oder verschieden sind, jeweils für die Gruppe
mit R2 in der Bedeutung von Wasserstoff oder R1, k in der Bedeutung der Ziffern 0, 1, 2, 3, 4 oder 5, n in der Bedeutung der Ziffern 0 oder 1, Z für Wasserstoff oder CH2X stehen, worin
X für die Reste -COOY oder -PO3HY mit Y in der Bedeutung eines Wasserstoffatoms und/oder eines Metallionenäquivalents eines Elements der Ordnungszahlen 21-29, 31, 32, 37-39, 42-44 oder 57-83 bedeuten, mit der Maßgabe, daß B, E und D jeweils mindestens 2 und maximal 5 Kohlenstoffatom(e) enthält und daß mindestens zwei Z für CH2X stehen, sowie deren Salze mit anorganischen und/oder organischen Basen oder Aminosäuren.
Verbindungen der allgemeinen Formel I mit Y in der Bedeutung von Wasserstoff werden als Komplexbildner und mit mindestens zwei der Substituenten Y in der Bedeutung eines Metallionenäquivalents als Metallkomplexe bezeichnet.
Das Element der oben genannten Ordnungszahl, welches das Zentralion des physiologisch verträglichen Komplexsalzes bildet, kann für den angestrebten Verwendungszweck des erfindungsgemäßen diagnostischen Mittels selbstverständlich auch radioaktiv sein.
Ist das erfindungsgemäße Mittel zur Anwendung in der NMR-Diagnostik bestimmt, so muß das Zentralion des Komplexsalzes paramagnetisch sein. Dies sind insbesondere die zwei- und dreiwertigen Ionen der Elemente der Ordnungszahlen 21-29, 42, 44 und 58-70. Geeignete Ionen sind beispielsweise das Chrom(III)-, Mangan (II)-, Eisen(II)-, Cobalt(II)-, Nickel(II)-, Kupfer(II)-, Praseodym(Ill)-, Neodym(III)-, Samarium(III)-und Ytterbium(Ill)-ion. Wegen ihres sehr starken magnetischen Moments sind besonders bevorzugt das Gadolinium(Ill)-, Terbium (III)-, Dysprosium(Ill)-, Holmium(III)-, Erbium(III)- und Eisen(Ill)-ion. Für die Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel in der Nuklearmedizin muß das Zentralion radioaktiv sein. Geeignet sind zum Beispiel Radioisotope der Elemente Kupfer, Kobalt, Gallium, Germanium, Yttrium, Strontium, Technetium, Indium, Ytterbium, Gadolinium, Samarium und Iridium.
Ist das erfindungsgemäße Mittel zur Anwendung in der Röntgen-Diagnostik bestimmt, so muß sich das Zentralion von einem Element höherer Ordnungszahl ableiten, um eine ausreichende Absorption der Röntgenstrahlen zu erzielen . Es wurde gefunden, daß zu diesem Zweck diagnostische Mittel, die ein physiologisch verträgliches Komplexsalz mit Zentralionen von Elementen der Ordnungszahlen zwischen 21-29, 42, 44, 57-83 enthalten, geeignet sind; dies sind beispielsweise das Lanthan (III)-ion und die oben genannten Ionen der Lanthanidenreihe.
Die in R1 enthaltene Alkylengruppe kann geradkettig, verzweigt, cyclisch, aliphatisch, aromatisch oder arylaliphatisch sein und bis zu 20 Kohlenstoffatome aufweisen. Bevorzugt sind geradkettige Mono- bis Hexamethylengruppen sowie C1- C4-Alkylenphenylgruppen. Enthält die Alkylengruppe eine Phenoxygruppe, so ist diese bevorzugt p-ständig über eine Methylengruppe an die -CH-Gruppe des Grundgerüstes der Verbindung der allgemeinen Formel I gebunden.
Bevorzugte funktionelle Gruppen, die sich am Ende der R1-Alkylengruppe befinden, sind beispielsweise die Benzylester-, Ethylester-, t-Butylester-, Amino-, C1-C6-Alkylamino-, Aminocarbonyl-, Hydrazino-, Hydrazinocarbonyl-, Maleimido-, Methacrylamido-, Methacryloylhydrazinocarbonyl-, Maleimidamidocarbonyl-, Halogeno-, Mercapto-, Hydrazinotrimethylenhydrazinocarbonyl-, Aminodimethylenamidocarbonyl-, Bromcarbonyl-, Phenylendiazonium-, Isothiocyanat-, Semicarbazid-, Thiosemicarbazid-Gruppe. Zur Verdeutlichung seien einige ausgewählte R1-Substituenten aufgeführt:
4
wobei R und R' gleich oder verschieden sind und jeweils für ein Wasserstoffatom, einen gesättigten oder ungesättigten gegebenenfalls durch eine Phenylgruppe substituierten C1-C20-Alkylrest oder eine Phenylgruppe stehen.
Enthalten die erfindungsgemäßen Verbindungen (einen) Ring(e) der allgemeinen Formel II, so erfolgt die Verknüpfung bevorzugt über die Gruppen
Wenn nicht alle aziden Wasserstoffatome durch das Zentralion substituiert werden, können ein, mehrere oder alle verbleibenden Wasserstoffatom(e) durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen oder Aminosäuren ersetzt sein. Geeignete anorganische Kationen sind beispielsweise das Lithiumion, das Kaliumion, das Calciumion und insbesondere das Natriumion. Geeignete Kationen organischer Basen sind unter anderem solche von primären, sekundären oder tertiären Aminen, wie zum Beispiel Ethanolamin, Diethanolamin, Morpholin, Glucamin, N,N-Dimethylglucamin und insbesondere N-Methylglucamin, Geeignete Kationen von Aminosäuren sind beispielsweise die des Lysins, des Arginins und des Ornithins.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Komplexe erfolgt dadurch, daß man zunächst in an sich bekannter Weise in Verbindungen der allgemeinen Formel III
worin
A' für die Gruppe wobei R1 eine gegebenenfalls Imino-, Phenylenoxy-, Phenylenimino-, Amido-, Hydrazido-, Estergruppe(n), Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stick- stoff-Atom(e) enthaltende, gegebenenfalls durch Hydroxy-, Mercapto-, Imino-, Epoxy-, Oxo-, Thioxo- und/oder Aminogruppe(n) substituierte gerad kettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C0-C20-Alkylengruppe, die am Ende entweder einen Ring der allgemeinen Formel II' oder eine funktionelle Gruppe bedeuten, B', D' und E', die gleich oder verschieden sind, jeweils für die Gruppe mit R2 in der Bedeutung von Wasserstoff oder R1' Z' für Wasserstoff oder X' stehen, worin
X' die Reste -COOY' oder PO3Y'2 mit Y' in der Bedeutung einer Säureschutzgruppe bedeuten, die Schutzgruppen Y' abspaltet und die so erhaltenen Säuren der Formel III' mit Y' in der Bedeutung eines Wasserstoffatoms gewünschtenfalls a) in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Metalloxid oder Metallsalz eines Elements der Ordnungszahlen 21-29, 31, 32, 37-39,42-44, 49 oder 57-83 umsetzt und anschließend, falls gewünscht, vorhandene azide Wasserstoffatome durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen oder Aminosäuren substituiert, oder b) in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Metalloxid oder Metallsalz eines Elements der Ordnungszahlen 21-29, 31, 32,-37-39, 42-44, 49, oder 57-83 umsetzt und anschließend die so erhaltenen Metallkomplexe in an sich bekannte Weise über die in R1' enthaltene funktionelle Gruppe an ein Bio- oder Makromoleküt bindet und, falls gewünscht, vorhandene azide Wasserstoffatome durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen oder Aminosäuren substituiert , oder c) in an sich bekannter Weise über die in R1'enthaltene funktionelle Gruppe an ein Bio- oder Makromolekül bindet und anschließend in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Hetalloxid oder Metallsalz eines Elements der Ordnungszahlen 21-29, 31, 32, 37-39. 42-44, 49 oder 57-83 umsetzt und anschließend, falls gewünscht, vorhandene azide Wasserstoffatome durch Kationen anorganischer und/ oder organischer Basen oder Aminosäuren substituiert.
Als Säureschutzgruppen Y' kommen niedere Alkyl-, Aryl- und Aralkylgruppen, beispielsweise die Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Phenyl-, Benzyl-, Diphenyl- methyl-, Triphenylmethyl-, bis(p-Nitrophenyl)-methylgruppe, sowie Trialkylsilylgruppen in Frage.
Die Abspaltung der Schutzgruppen Y' erfolgt nach den dem Fachmann bekannten Verfahren, beispielsweise durch Hydrolyse, alkalische Verseifung der Ester mit Alkali in wäßrig-alkoholischer Lösung bei Temperaturen von 0 bis 50°C oder im Fall von z.B. tert.-Butylestern mit Hilfe von Trifluoressigsäure.
Die Herstellung der Edukte erfolgt durch Cyclisierung zweier Reaktanten, von denen der eine R1"- der andere R2"-substituiert ist, wobei R1" für einen Substituenten, der in R1' umgewandelt werden kann und R2" für Wasserstoff oder R1' stehen; die so erhaltenen cyclischen Verbindungen werden anschließend gegebenenfalls nach Abspaltung von N-Schutzgruppen, mit einem Ester der allgemeinen Formel IV
HalCH2X' (IV),
worin Hal für Chlor, Brom oder Jod steht, und X' die für die allgemeine Formel III angegebene Bedeutung hat, alkyliert.
Die Cyclisierung wird nach literaturbekannten Methoden, (zum Beispiel Org. Synth. 51,86 (1978), Makrocyclic Polyether Syntheses, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1982, Coord.Chem.Rev. 2,3 (1968), Ann. Chem. 1976,916) durchgeführt: einer der beiden Reaktanten trägt am Kettenende zwei Fluchtgruppen, der andere zwei Stickstoffatome, die nukleophil diese Fluchtgruppen verdrängen. Als Beispiel seien genannt die Umsetzung von endständigen, gegebenenfalls ein oder zwei Stickstoffatom(e) enthaltenden, Dibrom-, Dimesyloxy-, Ditosyloxy- oder Dialkoxycarbonylalkylenverbindungen mit endständigen, gegebenen falls ein oder zwei zusätzliche Stickstoffatom(e) in der Alkylenkette enthaltenden Diazaalkylenverbindungen, von denen einer der beiden Reaktanten R1"-, der andere R2"-substituiert ist.
Die Stickstoffatome sind gegebenenfalls geschützt, zum Beispiel als Tosylate, und werden vor der nachfolgenden Alkylierungsreaktion nach literaturbekannten Verfahren freigesetzt.
Werden Diester in die Cyclisierungsreaktion eingesetzt, so müssen die so erhaltenen Diketoverbindungen nach dem Fachmann bekannten Verfahren, zum Beispiel mit Diboran, reduziert werden.
Die nachfolgende Alkylierung mit Halogenestern der allgemeinen Formel IV erfolgt in polaren aprotischen Lösungsmitteln wie zum Beispiel Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid oder Hexamethylphosphorsäuretriamid in Gegenwart eines Säurefängers, wie zum Beispiel tertiäres Amin (zum Beispiel Triäthylamin, Trimethylamin, N,N-Dimethylaminopyridin, 1,5 Diazabicyclo [4.3.0] nonen-5[DBN], 1,5 Diazabicyclo [5.4.0] undecen-5 (DBU), Alkali-, Erdalkalicarbonat oder -hydrogen-carbonat (zum Beispiel Natrium-, Magnesium-, Calcium-, Barium-, Kalium-carbonat und -hydrogen-carbonat) bei Temperaturen zwischen -10°C und 120°C, vorzugsweise zwischen 0°C und 50°C.
Die Synthese von Verbindungen mit mehr als einem Ring erfolgt nach literaturbekannten Verfahren, zum Beispiel über eine Additions/Eliminierungs-Reaktion eines Amins mit einer Carbonylverbindung (zum Beispiel Säurechlorid, gemischtes Anhydrid, aktivierter Ester, Aldehyd); zweier aminsubstituierter Ringe mit einer Dicarbonylverbindung (zum Beispiel Oxalylchlorid, Glutardialdehyd); zweier Ringe, die je eine nukleσphile Gruppe aufweisen, mit einer zwei Fluchtgruppen tragenden Alkylenverbindung oder im Falle terminaler Acetyle durch oxidative Kupplung (Cadiot, Chodkiewicz in Viehe "Acetylenes", 597-647, Marcel Dekker, New York, 1969).
Die die Ringe verknüpfende Kette kann anschließend durch Folgereaktionen modifiziert werden (zum Beispiel Hydrierung).
Als Substituenten R1' ' sind unter anderem Hydroxy- und Nitrobenzyl-, Hydroxy-und Carboxyalkyl- sowie Thioalkylreste mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen geeignet. Sie werden nach dem Fachmann bekannten Literaturverfahren (Chem.Pharm. Bull. 33,674 (1985), Compendium of Org. Synthesis Vol. 1-5, Wiley and Sons, Inc.) in die gewünschten Substituenten ( zum Beispiel mit der Amino-, Hydrazino-, Hydrazinocarbonyl-, Methacryloylhydrazinocarbonyl-, Maleimidamidocarbonyl-, Haloge- no-, Halogenocarbonyl-, Mercaptogruppe als funktioneller Gruppe) umgewandelt, wobei im Falle des Nitrobenzylrestes zunächst eine katalytische Hydrierung (zum Beispiel nach P.N. Rylander, Catalytic Hydrogenation over Platinum Metals, Academic Press 1967) zum Aminobenzylderivat vorgenommen werden muß. Beispiele für die Umwandlung von an aromatische oder aliphatische Reste gebundenen Hydroxy- oder Aminogruppen sind die in wasserfreien, aprotischen Lösungsmitteln wie Tetrahydrofuran, Dimethoxyethan oder Dimethylsulfoκid in Gegenwart eines Säurefängers wie zum Beispiel Natriumhydroxid, Natriumhydrid oder Alkalioder Erdalkalicarbonaten wie zum Beispiel Natrium-, Magnesium-, KaliumCalciumcarbonat bei Temperaturen zwischen 0 °C und dem Siedepunkt des jeweiligen Lösungsmittels, vorzugsweise jedoch zwischen 20 °C und 60 °C, durchgeführten Umsetzungen mit einem Substrat der allgemeinen Formel V
Nf-L-Fu (V),
worin Nf für ein Nucleofug wie z.B. Cl, Br. J, CH3C6H4SO3, oder CF3SO3,
L für einen aliphatischen, aromatischen, arylaliphatischen, verzweigten, geradkettigen oder cyclischen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen und Fu für die gewünschte endständige funktionelle Gruppe, gegebenenfalls in geschützter Form, stehen (DE-OS 34 17 413).
Als Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel V seien genannt
Br ( CH2) 2NH2 , Br ( CH2 ) 3OH , BrCH2COOCH3 , BrCH2 CO 2 tBu , Br ( CH 2) 4CO2C2H 5, BrCH2CONH 2, ClCH2COOC2H5 ,
BrCH2CONHNH2, BrCH2C≡CH, BrCH2CH=CH2.
Umwandlungen von Carboxy-Gruppen können zum Beispiel nach der CarbodiimidMethode (Fieser, Reagents for Organic Syntheses 10,142) über ein gemischtes Anhydrid [Org. Prep. Proc. Int. 7,215(1975)] oder über einen aktivierten Ester (Adv. Org. Chem. Part B, 472) durchgeführt werden.
Die Herstellung der als Ausgangssubstanzen für die Cyclisierung benötigten Amine erfolgt analog literaturbekannten Methoden Ausgehend von einer N-geschützten Aminosäure erhält man durch Umsetzung mit einem partiell geschützten Diamin (zum Beispiel nach der Carbodiimidmethode), Abspaltung der Schutzgruppen und Diboranreduktion ein Triamin.
Die Umsetzung eines aus Aminosäuren erhältlichen Diamins (Eür. J. Hed. Chem.- Chim. Ther. 21,333 (1986)) mit der doppelten molaren Henge einer N-geschützten ω-Aminosäure liefert ein Tetramin nach geeigneter Aufarbeitung.
In beiden Fällen ist die Anzahl der Kohlenstoffatome zwischen den N-Atomen durch die Art der als Kopplungspartner eingesetzten Diamine bzw. Aminosäuren bestimmbar.
Die so erhaltenen komplexbildenden Liganden (sowie die Komplexe) können auch an Bio- oder Makromoleküle geknüpft sein, von denen bekannt ist, daß sie sich in dem zu untersuchenden Organ oder Organteil besonders anreichern. Solche Makromoleküle sind beispielsweise Enzyme, Hormone, Zucker, Dextrane, Lektine, Porphyrine, Bleomycine, Insulin, Prostaglandine, Steroidhormone, Aminozucker, Aminosäuren, Peptide wie Polylysin, Proteine (wie zum Beispiel Immunoglobuline und monσklonale Antikörper) oder Lipide (auch in Form von Liposomen). Besonders hervorzuheben sind Konjugate mit Albuminen, wie Humanserumalbumin, Antikörpern, wie zum Beispiel monoklonale für tumorassoziierte Antigene spezifische Antikörper, Antimyosin oder Cholsaure. Anstelle von Biomolekülen können auch geeignete synthetische Polymere wie Polyethylenimine, Polyamide, Polyharnstoffe, Polyether und Polythioharnstoffe angeknüpft werden. Die hieraus gebildeten pharmazeutischen Mittel eignen sich beispielsweise zur Anwendung in der Tumor- und Infarkt-Diagnostik sowie Tumσrtherapie. Als monoklonale Antikörper (zum Beispiel Nature 256, 495, 1975). die gegenüber-den-polyklonalen Antikörpern die Vorzüge haben, daß sie spezifisch für eine antigene Determinante sind, eine definierte Bindungsaffinität besitzen, homogen sind (damit wird ihre Reindarstellung wesentlich einfacher) und die in Zellkulturen in großen Mengen herstellbar sind, kommen für die Konjugation insbesondere solche infrage, die gegen überwiegend zellmembränständige Antigene gerichtet sind. Als solche sind zum Beispiel für die Tumordarstellung monoklonale Antikörper bzw. deren Fragmente Fab und F(ab )2 geeignet, die zum Beispiel spezifisch sind für humane Tumore des Gastrointestinaltraktes. der Brust, der Leber, der Blase, der Keimdrüsen und von Meia- nomen (Cancer Treatment Repts. 68, 317. 1984, Bio Sei 34, 150, 1984) oder gegen Carcinoembryonales Antigen (CEA), Humanes Choriogonadotropin (ß-HCG) oder andere tumorständige Antigene, wie Glycoproteine, gerichtet sind. (New Engl. J . Med. 298. 1384, 1973, US-P 4,331,647). Geeignet sind unter anderem auch Anti- Myosin, Anti-Insulin-und Anti-Fibrin-Antikörper (US-P 4,036,945).
Für Leberuntersuchungen und die Gallenblasen-Diagnostik beziehungsweise für die Tumordiagnostik eignen sich sowohl die monomeren Komplexe als auch Konjugate oder Einschlußverbindungen mit Liposomen (die beispielsweise als unilamellare oder multilamellare Phosphatidylcholin-Cholesterol-Vesikel eingesetzt werden).
Die nach dem Stand der Technik bekannten Bindungen von zum Beispiel Radioisotopen an Immunglobulinß und deren Fragmente sind mit dem Nachteil mangelnder Stabilität der markierten Antikörper-Konjugate bzw. mangelnder Spezifität (zum Beispiel infolge der Verwendung eines Diethylentriaminpentaessigsäure = DTPA-Anhydrids) behaftet (zum Beispiel Diagnostic Imaging 84, 56; Science 220. 613, 1983; Cancer Drug Delivery 1, 125, 1984).
Die Konjugatbildung gemäß vorliegender Erfindung erfolgt dagegen über die am Ende der C0-C20-Alkylengruppe des Substituenten R1 sich befindliche funktionelle Gruppe, wie sie weiter oben definiert ist. Es können bei der Konjugatbildung der Säuren mit Bio- oder Makromolekülen mehrere Säurereste an dieses gebunden werden. In diesem Fall kann jeder Säurerest ein Zentralion tragen.
Die Kopplung an die gewünschten Makromoleküle erfolgt ebenfalls nach an sich bekannten Methoden, wie sie zum Beispiel in Rev. Roum. Morphol. Embryol. Physio., Physiologie 1981, 18, 241 und J. Pharm. Sei. 68, 79 (1979) beschrieben sind, beispielsweise durch Reaktion der nucleophilen Gruppe eines Makromoleküls, wie der Amino-, Phenol-, Sulfhydryl-, Aldehyd- oder Imidazol-Gruppe mit einem aktivierten Derivat des Komplexbildners. Als aktivierte Derivate kommen beispielsweise Monoanhydride, Säurechloride, Säurehydrazide. gemischte Anhydride (siehe zum Beispiel G.E. Krejcarek und K.L. Tucker, Biochem. , Biophys. Res. Commun. 1977, 581), aktivierte Ester, Nitrene oder Isothiocyanate in Betracht. Umgekehrt ist es auch möglich, ein aktiviertes Makromolekül mit der komplexbildenden Säure umzusetzen. Zur Konjugation mit Proteinen bieten sich auch Substituenten zum Beispiel der Struktur C6H4N2, C6H4NHCOCH2, C6H4NHCS oder C6H4OCH2CO an. Im Falle der Antikörper-Konjugate darf die Bindung des Antikörpers an den Komplexbildner (bzw. an den Metallkomplex; die Herstellung des Metall-Komplex-Konjugats kann sowohl in der Reihenfolge Komplexbildner, Komplexbildner-Konjugat, Endprodukt als auch in der Reihenfolge Komplexbildner, Metall-Komplex, Endprodukt erfolgen) nicht zum Verlust oder zur Verminderung der Bindungsaffinität und Bindungsspezifität des Antikörpers zum Antigen führen. Dies kann entweder durch Bindung an den Kohlenhydrat-Anteil im Fc-Teil des Glycoproteins bzw. in den Fab oder F(ab')2-Fragmenten oder durch Bindung an Schwefelatome des Antikörpers bzw. der Antikörper-Fragmente erfolgen.
Im ersten Fall muß zunächst eine oxidative Spaltung von Zuckereinheiten zur Generation kopplungsfähiger Formylgruppen durchgeführt werden. Diese Oxidation kann auf chemischem Wege mit Oxidationsmitteln wie zum Beispiel Perjodsäure, Natriummetaperjodat oder Kaliummetaperjodat nach literaturbekannten Methoden (zum Beispiel J . Histochem and Cytochem. 22, 1084, 1974) in wäßriger Lösung in Konzentrationen von 1 bis 100, vorzugsweise 1 bis 20 mg/ml, und einer Konzentration des Oxidationsmittels zwischen 0,001 bis 10 mMol, vorzugsweise 1 bis 10 mMol in einem pH-Bereich von ca. 4 bis 8 bei einer Temperatur zwischen 0 bis 37°C und einer Reaktionsdauer zwischen 15 Minuten und 24 Stunden vorgenommen werden. Auch auf enzymatischem Wege kann die Oxidation, beispielsweise mit Hilfe von Galaktoseoxidase in einer Enzymkonzentration von 10-100 Einheiten/ml, einer Substratkonzentration von 1 bis 20 mg/ml, bei einem pH-Wert von 5 bis 8, einer Reaktionsdauer von 1 bis 8 Stunden und einer Temperatur zwischen 20 und 40 °C, durchgeführt werden (zum Beispiel J . Biol. Chem. 234, 445, 1959).
An die durch Oxidation generierten Aldehyde werden Komplexbildner (oder Metallkomplexe, siehe oben) mit geeigneten funktionellen Gruppen wie zum Beispiel Hydrazin, Hydrazid, primäres Amin, Hydroxylamin, Phenylhydrazin, Semicarbazid und Thiosemicarbazid durch Reaktion zwischen 0 - 37 °C, bei einer Reaktionsdau¬er von 1 bis 65 Stunden, einem pH-Wert zwischen ca. 5,5 und 8, einer Antikörperkonzentration von 0,5 bis 20 mg/ml und einem molaren Verhältnis des Komplex¬bildners zum Antikorperaldehyden von 1:1 bis 1000:1 gebunden. Die anschließende Stabilisierung des Konjugates erfolgt durch Reduktion der Doppelbindung, z.B. mit Natriumborhydrid oder Natriumcyanoborhydrid; das Reduktionsmittel wird dabei in einem 10 bis 100fachen Überschuß verwendet (zum Beispiel 3. Biol. Chem. 254, 4359, 1979). Die zweite Möglichkeit der Bildung von Antikörper-Konjugaten geht aus von einer schonenden Reduktion der Disulfid-Brücken des Immunoglobulin-Moleküls; hierbei werden die empfindlicheren Disulfid-Brücken der H-Ketten des Antikörper-Mole küls gespalten, während die S-S-Bindungen der Antigen-bindenden Region intakt bleiben, so daß praktisch keine Verminderung der Bindungsaffinität und -spezifität des Antikörpers eintritt (Biochem. 18, 2226, 1979, Handbook of Experimen tal Immunology, Vol. 1, Second Edition, Blackwell Scientific Publications. London.1973, Chapter 10). Diese freien Sulfhydryl-Gruppen der intra-H-Ketten Regionen werden dann mit geeigneten funktioneilen Gruppen von Komplexbildnern oder Metallkomplexen bei 0 bis 37 °C, einem pH-Wert von ca. 4 bis 7, und einer Reaktionsdauer von 3 bis 72 Stunden unter Ausbildung einer kovalenten Bindung, die die Antigen-Bindungsregion des Antikörpers nicht beeinflußt, umgesetzt. Als geeignete reaktive Gruppen seien beispielsweise genannt: Halogenalkyl-, Halogenacetyl-, p-Mercuribenzoatgruppen sowie Gruppen, die einer Michael-Additions-Reaktion, wie zum Beispiel Maleinimide, Methacrylogruppen (zum Beispiel J. Amer. Chem. Soc. 101 , 3097, 1979), zu unterwerfen sind.
Es können auch Bindungen nicht-kovalenter Art zur Kopplung genutzt werden, wobei sowohl ionische als auch van der Waals- und Wasserstoffbrücken-Bindungen in wechselnden Anteilen und Stärke (Schlüssel-Schloß-Prinzip) zur Bindung beitragen können (zum Beispiel Avidin-Biotin, Antikörper-Antigen). Auch Einschlußverbindungen (host-guest) kleinerer Komplexe in größere. Cavitäten beim Makromolekül sind möglich.
Das Kopplungsprinzip besteht darin, zunächst ein bifunktionelles Makromolekül herzustellen, indem man entweder ein gegen ein Tumorantigen gerichtetes Antikorper-Hybridom mit einem gegen einen erfindungsgemäßen Komplex gerichtetes zweiten Antikorper-Hybridom fusioniert oder die beiden Antikörper chemisch über einen Linker (beispielsweise in der im J. Amer. Chem. Soc. 101 , 3097 (1979) an-gegebenen Weise) miteinander verknüpft oder den gegen das Tumorantigen gerichteten Antikörper, gegebenenfalls über einen Linker, an Avidin (bzw. Biotin) bindet [D.J. Hnatowich et al., J . Nucl. Med. 28, 129.4 (1987)]. Anstelle der Antikörper können auch ihre entsprechenden F(ab)-bzw. F(ab')2-Fragmente verwendet werden. Für die pharmazeutische Anwendung injiziert man zunächst das bifunktionelle Makromolekül, das sich am Zielort anreichert, und dann im zeit lichen Abstand die erfindungsgemäße Komplexverbindung [gegebenenfalls an Biotin (bzw. Avidin) gebunden], die in-vivo am Zielort angekoppelt wird und dort ihre diagnostische oder therapeutische Wirkung entfalten kann. Darüberhinaus können sich auch andere Kopplungsmethoden wie beispielsweise das in Protein Tailoring Food Med. Uses [Am. Chem. Soc. Synip.] (1985), 349, beschriebene "Reversible Radiolabeling" zur Anwendung kommen.
Eine zur Herstellung von Konjugaten von sowohl Antikörper- als auch Antikörperfragmenten besonders gut geeignete Methode ist die Kopplung an einer Festphase. Hierbei wird der Antikörper oder das entsprechende F(ab)2-Fragment an eine stationäre Phase (zum Beispiel einen Ionenaustauscher) gebunden, die sich in einer temperierbaren mit Zu- und Abfluß versehenen Säule befindet. Zur Oxidation im Fc-Teil des Antikörpers muß die Säule durch Umhüllung vor Lichteinfall geschützt werden; zur Reduktion von Disulfidbrücken (zum Beispiel bei der Generierung von Fab-Fragmenten) muß unter Argon als Schutzgas gearbeitet werden können. Der eigentliche Kopplungsvorgang verläuft dann wie folgt:
Nach Spülen der Säule mit einem geeigneten Puffer wird als Eluent eine Lösung eingesetzt, die reaktive Gruppen am gebundenen Protein erzeugt (zum Beispiel Perjodat-Lösung zur Erzeugung von Aldehyd-Gruppen im Fc-Teil von monoklonalen Antikörpern oder Mercaptoethylamin-Lösung zur Herstellung von Sulfhydrylgruppen in Fragmenten). Nachdem die Reaktionslösung den vorherigen Eluenten vollständig verdrängt hat, stoppt man den Durchfluß für eine zur vollständigen Umsetzung ausreichende Zeit, spült anschließend ausreichend mit Puffer, zieht dann eine Lösung mit dem Kopplungspartner (zum Beispiel dem Hydrazid oder Dithiopyridyl-Derivat eines Komplexbildners oder eines Komplexes) auf und stoppt den Durchfluß wieder ausreichend lange. Statt den Durchfluß für längere Zeit zu stoppen, kann man auch eine sogenannte recycle-Schaltung verwenden; hierbei wird das die Säule verlassende Eluat mittels einer Schleifenschaltung direkt wieder auf die Säule gepumpt. Man erzielt hierbei wegen der besseren Durchmischung wesentlich kürzere Reaktionszeiten und bessere Ausbeuten. Danach folgt wieder eine Spülung mit Puffer-Lösung. Ist ein freier Komplexbildner der Kopplungspartner, wird in einem weiteren Zyclus mit einer Lösung des gewünschten Metallsalzes (zum Beispiel einer Citratlösung) sowie anschließendem Spülgang komplexiert. Schließlich eluiert man das Konjugat mit einem pH- oder Salzgradi enten. Anschließend wird, gegebenenfalls nach Entsalzen, lyophilisiert. Nach Äquilibrieren mit Pufferlösung ist die Säule für den nächsten Kopplungsgang bereit.
Diese Methode ist sowohl zur Darstellung sehr kleiner als auch sehr großer Mengen an Konjugat den herkömmlichen Verfahren sowohl in Geschwindigkeit als auch an Ausbeute weit überlegen und erlaubt auch die kontinuierliche Herstellung von Konjugaten; dies ist die Voraussetzung für eine wirtschaftliche Pro duktion größerer Mengen.
Die so gebildeten Verbindungen werden anschließend vorzugsweise chromatographisch über Ionenaustauscher auf einer Fast-Protein-Liquid-Chromatography-Anlage gereinigt.
Die so erhaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel I mit Y in der Bedeutung eines Wasserstoffatoms stellen Komplexbildner dar. Sie können isoliert und ge reinigt werden oder ohne Isolierung in Metallkomplexe der allgemeinen Formel I mit mindestens zwei der Substituenten Y in der Bedeutung eines Metallionenäquivalents überführt werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Metallkomplexe erfolgt in der Weise, wie sie in der Patentschrift DE-OS 34 01 052 offenbart worden ist, indem man das Metalloxid oder ein Metallsalz (beispielsweise das Nitrat, Acetat, Carbonat, Chlorid oder Sulfat) des Elements der Ordnungszahlen 21-29, 31, 32, 38, 39, 42-44, 49, 57-83 in Wasser und/oder einem niederen Alkohol (wie Methanol, Ethanol oder Isopropanol) löst oder suspendiert und mit der Lösung oder Suspension der äquivalenten Menge der komplexbildenden Säure der allgemeinen Formel I mit Y in der Bedeutung eines Wasserstoffatoms umsetzt und anschließend, falls gewünscht, vorhandene azide Wasserstoffatome von Säuregruppen durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen oder Aminosäuren substituiert.
Die Neutralisation erfolgt dabei mit Hilfe anorganischer Basen (zum Beispiel Hydroxiden, Carbonaten oder Bicarbonaten) von zum Beispiel Natrium, Kalium oder Lithium und/oder organischer Basen wie unter anderem primärer, sekundärer und tertiärer Amine, wie zum Beispiel Ethanolamin, Morpholin, Glucamin, N-Methyl-und N,N-Dimethylglucamin, sowie basischer Aminosäuren, wie zum Beispiel Lysin, Arginin und Ornithin. Zur Herstellung der neutralen Komplexverbindungen kann man beispielsweise den sauren Komplexsalzen in wäßriger Lösung oder Suspension so viel der gewünschten Basen zusetzen, daß der Neutralpunkt erreicht wird. Die erhaltene Lösung kann anschließend im Vakuum zur Trockne eingeengt werden. Häufig ist es von Vorteil, die gebildeten Neutralsalze durch Zugabe von mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, wie zum Beispiel niederen Alkoholen (Hethanol. Ethanol, Isopropanol und anderen), niederen Ketonen (Aceton und andere), polaren Ethern (Tetrahydrofuran, Dioxan, 1,2-Dimethoxyethan und andere) auszufällen und so leicht zu isolierende und gut zu reinigende Kristallisate zu erhalten. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die gewünschte Base bereits während der Komplexbildung der Reaktionsmischung zuzusetzen und dadurch einen Verfahrensschritt einzusparen.
Enthalten die sauren Komplexverbindungen mehrere freie azide Gruppen, so ist es oft zweckmäßig, neutrale Mischsalze herzustellen, die sowohl anorganische als auch organische Kationen als Gegenionen enthalten.
Dies kann beispielsweise geschehen, indem man die komplexbildende Säure in wäßriger Suspension oder Lösung mit dem Oxid oder Salz des das Zentralion liefernden Elements und der Hälfte der zur Neutralisation benötigten Menge einer organischen Base umsetzt, das gebildete Komplexsalz isoliert, es gewunschtenfalls reinigt und dann zur vollständigen Neutralisation mit der benötigten Menge anorganischer Base versetzt. Die Reihenfolge der Basenzugabe kann auch umgekehrt werden.
Die Konjugate aus Antikörper und Komplex werden vor der in-vivo Anwendung nach Inkubation mit einem schwachen Komplexbildner, wie zum Beispiel Natriumeitrat, Natrium-Ethylendiamintetraessigsäure dialysiert, um schwachgebundene Metallatome zu entfernen.
Im Falle der Verwendung von Radioisotope enthaltenden Komplexverbindungen kann deren Herstellung nach den in "Radiotracers for Medical Applications", Volume 1, CRC-Press, Boca Raton, Florida beschriebenen Methoden vorgenommen werden. Die Herstellung der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel erfolgt ebenfalls in an sich bekannter Weise, indem man die erfindungsgemäßen Komplexverbindungen - gegebenenfalls unter Zugabe der in der Galenik üblichen Zusätze - in wäßrigem Medium suspendiert oder löst und anschließend die Suspension oder Lösung gegebenenfalls sterilisiert. Geeignete Zusätze sind beispielsweise physiologisch unbedenkliche Puffer (wie zum Beispiel Tromethamin), geringe Zusätze von Komplexbildnern (wie zum Beispiel Diethylentriaminpentaessigsäure) oder, falls erforderlich, Elektrolyte wie zum Beispiel Natriumchlorid oder, falls erforderlich, Antioxidantien wie zum Beispiel Ascorbinsäure.
Sind für die enterale Verabreichung oder andere Zwecke Suspensionen oder Lösungen der erfindungsgemäßen Mittel in Wasser oder physiologischer Salzlösung erwünscht, werden sie mit einem oder mehreren in der Galenik üblichen Hilfsstoff¬
(en) (zum Beispiel Methylcellulose, Lactose, Mannit) und/oder Tensid(en) (zum Beispiel Lecithine, Tween(R), Myrj(R) und/oder Aromastoff(en) zur Geschmackskorrektur (zum Beispiel ätherischen Ölen) gemischt.
Prinzipiell ist es auch möglich, die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel auch ohne Isolierung der Komplexsalze herzustellen. In jedem Fall muß besondere Sorgfalt darauf verwendet werden, die Chelatbildung so vorzunehmen, daß die erfindungsgemäßen Salze und Salzlösungen praktisch frei sind von nicht komplexierten toxisch wirkenden Metallionen.
Dies kann beispielsweise mit Hilfe von Farbindikatoren wie Xylenolorange durch Kontrolltitrationen während des Herstellungsprozesses gewährleistet werden. Die Erfindung betrifft daher auch Verfahren zur Herstellung der Komplexverbindungen und ihrer Salze. Als letzte Sicherheit bleibt eine Reinigung des isolierten Komplexsalzes.
Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel enthalten vorzugsweise 1μMol - 1 Mol/1 des Komplexsalzes und werden in der Regel in Mengen von 0,001 - 5 mMol/kg dosiert. Sie sind zur enteralen und parenteralen Applikation bestimmt.
Die erfindungsgemäßen Komplexverbindungen kommen zur Anwendung 1. für die NMR-und Röntgen-Diagnostik in Form ihrer Komplexe mit den Ionen der Elemente mit den Ordnungszahlen 21-29, 42, 44 und 57-83;
2. für die Radiodiagnostik und Radiotherapie in Form ihrer Komplexe mit den Ra dioisotopen der Elemente mit den Ordnungszahlen 27, 29, 31, 32, 38, 39, 43, 49, 62, 64, 70 und 77.
Die erfindungsgemäßen Mittel erfüllen die vielfältigen Voraussetzungen für die Eignung als Kontrastmittel für die Kernspintomographie. So sind sie hervorragend dazu geeignet, nach oraler oder parenteraler Applikation durch Erhöhung der Signalintensität das mit Hilfe des Kernspintomographen erhaltene Bild in seiner Aussagekraft zu verbessern. Ferner zeigen sie die hohe Wirksamkeit, die notwendig ist, um den Körper mit möglichst geringen Mengen an Fremdstoffen zu belasten und die gute Verträglichkeit, die notwendig ist. um den nichtinvasiven Charakter der Untersuchungen aufrechtzuerhalten.
Die gute Wasserlöslichkeit der erfindungsgemäßen Mittel erlaubt es hochkonzentrierte Lösungen herzustellen, damit die Volumenbelastung des Kreislaufs in vertretbaren Grenzen zu halten und die Verdünnung durch die Körperflüssigkeit auszugleichen, das heißt NMR-Diagnostika müssen 100 - 1000fach besser wasserlöslich sein als für die NMR-Spektroskopie. Weiterhin weisen die erfindungsgemäßen Mittel nicht nur eine hohe Stabilität in-vitro auf, sondern auch eine überraschend hohe Stabilität in- vivo, so daß eine Freigabe oder ein Austausch der in den Komplexen nicht kovalent gebundenen - an sich giftigen -Ionen innerhalb der Zeit, in der die neuen Kontrastmittel vollständig wieder ausgeschieden werden, nur äußerst langsam erfolgt.
Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Mittel für die Anwendung als NMR-Diagnostika in Mengen von 0,001 - 5 mMol/kg, vorzugsweise 0,005 - 0,5 mMol/kg, dosiert. Details der Anwendung werden zum Beispiel in H.J. Weinmann et al., Am. J . of Roentgenology 142, 619 (1984) diskutiert.
Besonders niedrige Dosierungen (unter 1 mg/kg Körpergewicht) von organspezifischen NMR-Diagnostika sind zum Beispiel zum Nachweis von Tumoren und von Herz- infarkt einsetzbar. Ferner können die erfindungsgemäßen Komplexverbindungen vorteilhaft als Suszeptibilitäts- Reagenzien und als shift-Reagenzien für die in-vivo NMR-Spektroskopie verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Mittel sind aufgrund ihrer günstigen radioaktiven Eigenschaften und der guten Stabilität der in ihnen enthaltenen Komplexverbindungen auch als Radiodiagnostika geeignet. Details ihrer Anwendung und Dosierung werden z.B. in "Radiotracers for Medical Applications", CRC-Press, Boca Raton, Florida beschrieben.
Eine weitere bildgebende Methode mit Radioisotopen ist die Positronen-Emissions-Tomographie, die positronenemittierende Isotope wie z.B. 43Sc, 44Sc, 52Fe, 55Co und 68Ga verwendet. (Heiss, W.D., Phelps, M.E., Positron Emission
Tomography of Brain, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1983).
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch in der Radioimmunotherapie verwendet werden. Diese unterscheidet sich von der entsprechenden Diagnostik nur durch die Menge und Art des verwendeten radioaktiven Isotops. Ziel ist dabei die Zerstörung von Tumorzellen durch energiereiche kurzwellige Strahlung mit einer möglichst geringen Reichweite. Die Spezifitat des verwendeten Antikörpers ist dabei von entscheidender Bedeutung, da unspezifisch lokalisierte Antikörperkonjugate zur Zerstörung von gesundem Gewebe führen.
Der Antikörper bzw. das Antikörper-Fragment des erfindungsgemäßen Antikörper-Metall-Komplexes dient dazu, den Komplex immunspezifisch für das betreffende Antigen an das Zielorgan zu transportieren, wo das wegen seiner zeiltötenden
Eigenschaften ausgewählte Metallion Strahlen emittieren kann, die die Zellen lethal schädigen. Geeignete β-emittierende Ionen sind, zum Beispiel 46Sc, 47Sc, 48Sc, 72Ga und 73Ga. Geeignete geringe Halbwertszeiten aufweisende α-emittierende Ionen sind zum Beispiel 211Bi, 212Bi, 213Bi und 214Bi, wobei 212Bi bevorzugt ist. Ein geeignetes Photonen- und Elektronen-emittierendes Ion ist 158Gd, das aus 157Gd durch Neutroneneinfang erhalten werden kann.
Bei der in- vivo-Applikation der erfindungsgemäßen therapeutischen Mittel können diese zusammen mit einem geeigneten Träger wie zum Beispiel Serum oder physiologischer Kochsalzlösung und zusammen mit einem anderen Protein wie zum Beispiel Human Serum Albumin verabreicht werden. Die Dosierung ist dabei abhängig von der Art der zellulären Störung, dem benutzten Metallion und der Art der bildgebenden Methode.
Die erfindungsgemäßen therapeutischen Mittel werden parenteral, vorzugsweise i.V. appliziert.
Details der Anwendung von Radiotherapeutika werden z. B. in R.W. Kozak et al., TIBTEC, Oktober 1986, 262 diskutiert.
Die erfindungsgemäßen Mittel sind hervorragend als Röntgenkontrastmittel geeignet, wobei besonders hervorzuheben ist, daß sich mit ihnen keine Anzeichen der von den jodhaltigen Kontrastmitteln bekannten anaphylaxieartigen Reaktionen in biochemisch-pharmakologischen Untersuchungen erkennen lassen. Besonders wertvoll sind sie wegen der günstigen Absorptionseigenschaften in Bereichen höherer Röhrenspannungen für digitale Substraktionstechniken.
Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Mittel für die Anwendung als Röntgenkontrastmittel in Analogie zu zum Beispiel Meglumin-Diatrizoat in Mengen von 0,1 -5 mMol/kg, vorzugsweise 0,25 - 1 mMol/kg, dosiert.
Details der Anwendung von Röntgenkontrastmitteln werden zum Beispiel in Barke, Röntgenkontrastmittel, G. Thieme, Leipzig (1970) und P. Thurn, E. Bücheier - "Einführung in die Röntgendiagnostik", G. Thieme, Stuttgart, New York (1977) diskutiert.
Insgesamt ist es gelungen, neue Komplexbildner, Metallkomplexe und Metallkomplexsalze zu synthetisieren, die neue Möglichkeiten in der diagnostischen und therapeutischen Medizin erschließen. Vor allem die Entwicklung neuartiger bildgebender Verfahren in der medizinischen Diagnostik läßt diese Entwicklung wünschenswert erscheinen.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I können auch als Haptene zur Herstellung von Antikörpern benutzt werden. Details der Anmeldung von Haptenen zur Herstellung von Antikörpern werden z. B. in S. Seil, Immunology, Immunopathology and Immunity, 372, Harper and Row Publ., 3rd ed. beschrieben.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes. BEISPIEL 1
a ) O-Benzyl-N-trifluoracetyltyrosin
112,5 g (0.41 mMol) O-Benzyltyrosin werden in 1 1 trockenem Methanol suspendiert und bei Raumtemperatur mit 58,9 ml (0,42 Mol) Triethylamin versetzt. Nach Zugabe von 67 ml (0,53 Mol) Trifluoressigsäureethylester wird 130 Stun- den bei Raumtemperatur unter Wasserausschluß gerührt. Man trennt von unumge- setzten Ausgangsmaterial ab und entfernt flüchtige Komponenten durch Schüt- teln mit Essigester/wäßriger Salzsäure. Die Essigesterphase wird mit Aktiv- kohle entfärbt. Nach Verdampfen der Lösungsmittel erhält man 120,7 g (80% der Theorie) farbloser Kristalle. Schmelzpunkt: 149-150°C
Analyse:
Ber . : C 58 , 85 H 4 , 39 N 3 , 81 0 17 , 42 F 15 , 51
Gef . : C 58 , 78 H 4 , 29 N 3 .79 F 15 , 57
b) O-Benzyl-N-trifluoracetyltyrosin-(2-carbobenzoxyaminoethylen)-amid
18,5 g (50,4 mMol) O-Benzyl-N-trifluoracetyltyrosin (Beispiel 1a) werden in 200 ml trockenem Tetrahydrofuran gelöst, mit 7 ml Et N versetzt und dann tropfenweise 4,8 ml (50,8 mMol)Chlorameisensäureethylester zugefügt, wobei die Temperatur auf unter -10°C gehalten wird. Nach Beendigung der Zugabe wird 30 Minuten bei dieser Temperatur gerührt, nochmals mit der gleichen Menge vorgekühltem Triethylamin versetzt und eine eiskalte Lösung von 11,6 (50,4 mMol) N-(2-Aminooethyl)-carbaminsäurebenzylester-hydrochlorid in 100 ml Dimethylformamid zugetropft. Man rührt noch 30 Minuten bei -10°C, läßt dann unter Rühren auf Raumtemperatur kommen und erwärmt dann 10 Minuten auf 30°C. Danach entfernt man das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer und gieß auf 750 ml Eiswasser. Das Kristallisat wird abgesaugt, mit Eiswasser gewaschen und getrocknet. Die Ausbeute beträgt 26,9 g (94% der Theorie). Schmelzpunkt: 189-190°C
Analyse: Ber.: C 61,87 H 5,19 N 7,73 0 14,71 F 10.48 Gef.: C 61.90 H 5,08 N 7,77 F 10.43 c) O-Benzyltyrosin-(2-carbobenzoxyaminoethylen)-amid
25,9 g (47,8 mMol) O-Benzyl-N-trifluoracetyltyrosin-(2-carbobenzoxyaminoethylen)-amid (Beispiel 1b) werden in 300 ml EtOH suspendiert und portionsweise mit 7,2 g (191 mMol) Natriumborhydrid versetzt. Nach Rühren über Nach bei Raumtemperatur wird mit 50 ml Aceton versetzt und mehrmals mit Essigester extrahiert. Die organische Phase lieferte nach Trocknen und Einengen 18,8 g (88% der Theorie) weißer Kristalle vom Schmelzpunkt 145°C. Analyse: Ber.: C 69,77 H 6,53 N 9,38 0 14,29 Gef.: C 69,79 H 6,53 N 9,35
d ) Tyrosin- ( 2-aminoethylen ) -amid
42,3 g (96,4 mMol) O-Benzyltyrosin-(2-carbobenzoxyaminoethylen)-amid (Beispiel 1c) löst man in 1,1 1 Methanol, fügt 2 g 10% Palladium-Kohle zu und hydriert unter Rühren bis keine weitere Wasserstoffaufnähme mehr erfolgt. Der Katalysator wird abfiltriert und das Lösungsmittel abgedampft. Man löst in der Hitze in Methanol und fällt mit Ether: 17 g (86% der Theorie) farblose Kristalle. Schmelzpunkt: 138-141°C
Analyse: Ber.: C 59,17 H 7,67 N 18,81 0 14,33 Gef.: C 59.23 H 7,51 N 18,90
e) 3-Aza-1-(4-hydroxybenzyl)-pentan-1,5-diamin .Trihydrochlorid
6,55 g (29,3 mMol) Tyrosin-(2-aminoethylen)-amid (Beispiel 1d) werden in 130 ml trockenem Tetrahydrofuran suspendiert und ein langsamer Strom von B2H6 (aus 5,8 g NaBH4 in 75 ml Diethylenglykoldimethylether und 54 ml Bortrifluorid-Etherat-Komplex) mit trockenem Stickstoff unter stetigem Rühren durch die Lösung getrieben. Man rührt über Nacht bei 60°C, tropft danach bei 20°C 30 ml Methanol zu und leitet unter Eiskühlung Chlorwasserstoff ein. Man kocht danach kurz auf und saugt ab. Das Trihydrochlorid wird in Form farbloser Kristalle (8,04 g; 86% der Theorie) erhalten. Schmelzpunkt: 250°C (Zersetzung)
Analyse: Ber.: C 41,45 H 6 , 95 N 13,18 0 5,02 Cl 33,37 Gef.: C 41,37 H 6,89 N 13,14 Cl 33,51 f ) 3-Aza- 1 - ( 4-hydroxybenzyl) - 1 , 3 , 5-tri-tosyl-pentan- 1, 5-diamin
24,0 g (75,3 mMol) 3-Aza-1- ( 4-hydroxybenzyl)-pentan-1,5-diamin (als Trihydrochlorid) werden in 250 ml trockenem Pyridin vorgelegt und bei 0°C unter gutem Rühren 37,9 g (198,7 mMol) Tosylchlorid, gelöst in 100 ml Pyridin, über eine Stunde zugetropft. Man läßt über Nacht bei 4°C stehen, dampft den Hauptteil des Pyridins im Vakuum ab und nimmt in 300 ml Dichlormethan auf. Durch mehrmaliges Waschen mit verdünnter Salzsäure, wäßriger Bicarbonatlösung und bidestilliertem Wasser entfernt man restliches Pyridin und überschüssige Toluolsulfonsaure. Nach Trocknen wird an Kieselgel mit EssigesterHexan chromatographiert. Man erhält das Tritosylat in Form farbloser Kristalle. Ausbeute 36,9 g (73% der Theorie) Schmelzpunkt: 145-146°C
Analyse: Ber.: C 57,20 H 5,55 N 6,25 0 16,66 S 14,31 Gef.: C 57,15 H 5,32 N 6,24 S 14,20
g) 2-(4-Hydroxybenzyl)-1,4,7,10-tetra-tosyl-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
10,95 g (16,3 mMol) 3-Aza-1-(4-hydroxybenzyl)-1,3,5-tri-tosyl-pentan-1,5- diamin werden in 100 ml Dimethylformamid gelöst und mit 1,35 g (45 mMol) Natriumhydrid (80% in Paraffin) 30 Minuten bei 35-40°C gerührt. Danach versetzt man langsam mit einer Lösung von 9,51 g.(16,3 mMol) 3-Aza-1,3,5-tritosyl-1,5-dihydroxypentan in 100 ml DMF. Man rührt vier Stünden bei 130ºC, läßt über Nacht erkalten und destilliert das Lösungsmittel ab. Der Rückstand kristallisiert beim Verreiben mit wenig Methanol. Nach Waschen mit verdünnter Salzsäure und Umkristallisieren aus Acetonitril erhält man 7,4 g (48% der Theorie) farblose Kristalle Vom Schmelzpunkt 192-193°C. Analyse: Ber.: C 53,84 H 5,25 N 5,84 0 21,68 S 13,37 Gef.: C 53,66 H 5,17 N 5,81 S 13.30 h) 2-(4-Hydroxybenzyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan . Trihydrobromid
12,0 g (12.7 mMol) 2-(4-Hydroxybenzyl-1,4,7,10-tetra-tosyl-1,4,7,10-tetraazacyclododecan werden in 50 ml Eisessig mit 33Z Bromwasserstoff vier Stunden auf 100°C erhitzt. Man gießt in 300 ml Diethylether, saugt ab und resuspendiert zweimal in jeweils 300 ml Diethylether. Alle Operationen werden unter StickstoffSchutzatmosphäre durchgeführt. Nach dem Trocknen im Vakuum liegen 5,16 g (78% der Theorie) farbloser Kristalle vor, die bei 115-117°C unter Zersetzung schmelzen.
Analyse: Ber.: C 34,57 H 5,60 N 10,75 0 3,07 Br 45,99 Gef.: C 34,75 H 5,61 N 10,77 Br 45.64
i) 2-(4-Hydroxybenzyl)-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxy-carbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
8,49 g (16,3 mMol) 2-(4-Hydroxybenzyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan als Trihydrobromid werden in 150 ml Dimethylformamid suspendiert, mit 9,66 g (115 mMol) Natriumhydrogencarbonat versetzt und bei 60°C mit einer Lösung von 12,7 g (65,2 mMol) Bromessigsäure-tert.-butylester in 100 ml DMF versetzt. Nach 2 Stunden Rühren bei dieser Temperatur wird das Lösungsmittel abgezogen und der ölige Rückstand an Kieselgel mit Ether/Hexan chromatographiert. Man erhält ein farbloses viskoses Öl. Ausbeute 9,0 g (79%) Analyse: Ber.: C 63,73 H 9,05 N 7,62 0 19,59 Gef.: C 63,70 H 8,97 N 7,50
j) 2-(4-Hydroxybenzyl)-1,4,7,10-tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododeean
1,66 g (2,38 mMol) 2-(4-Hydroxybenzyl)-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan werden in 50 ml Trifluoressigsäure 2 Stunden bei 35°C gerührt. AnschLießend gießt man in 250 ml trockenen Ether, saugt ab, schlämmt mehrmals mit Ether auf und trocknet 24 Stunden bei 50°C im Vakuum. Nach Umkristallisieren aus Dichlormethan/Tetrahydrofuran erhält man 1,13 g (93%) farbloser Kristalle. Schmelzpunkt: 238°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 54,10 M 6,71 N 10,97 0 28,20 Gef.: C 54,17 H 6,52 N 10,93 Gadolinium-Komplex
Man löst 6,28 mg (12,3 mMol) des Komplexbildners in 20 ml 0,1 N Ammonacetat- Lösung und versetzt mit 12,5 ml einer 0,9857 n Gadoliniumacetat-Lösung. Man erhöht den pH-Wert mit verdünnter Ammoniaklösung auf 7,5 und erhitzt 30 Minuten auf 80°C. Nach Zentrifugieren wird der Überstand gefriergetrocknet. Man erhält 8,1 g des Komplexes (99%) als weißes Pulver.
Analyse: Ber.: C 41,55 H 4,70 N 8,42 0 21,66 Gd 23,65 Gef.: C 41,35 H 4,83 N 8,50 Gd 23.52
Natriumsalz des Gd-Komplexes
3,78 g (5,69 mMol) des Komplexes werden in 25 ml Wasser gelöst, mit 10,6 ml einer 1,073 n-Natronlauge versetzt und gefriergetrocknet. Es hinterbleiben 4,03 g (quantitativ) eines weißen Pulvers.
Analyse : Ber . : C 38 , 97 H 4 , 12 N 7 , 9 0 20 , 31 Gd 22 , 18 Na 6 , 48 Gef . : C 38 , 80 H 4 , 22 N 7 , 81 Gd 22. 1 Na 6 , 35
N-Methylglucaminsalz des Gd-Komplexes
2.0 g (3,0 mMol) des Komplexes werden zusammen mit 1,17 g (6.0 mMol) N-Methylglucamin, in 100 ml Wasser gelöst, filtriert und gefriergetrocknet. Es bleiben
3.1 g (98%) farblose Kristalle zurück.
Analyse: Ber.: C 42,11 H 6,2 N 7,96 0 28.8 Gd 14,9 Gef.: C 41.98 H 6,33 N 7,92 Gd 15,01
Statt Gadoliniumacetat können auch andere Salze des Gadoliniums oder Gadoliniumoxid verwendet werden, falls die jeweiligen Gegenionen flüchtige Ammoniumverbindungen bilden.
Durch Verwendung entsprechender Salze oder Oxide anderer Metalle wie zum Beispiel Mn(Il); Co(III); Cu(II); Dy; La; Y; Sm; Ho; Yb; Bi; Fe(III) oder Pb erhält man deren Komplexe und Komplexsalze. Anstelle von 3-Aza-1-(4-hydroxybenzyl)-1,3,5-tritoxyl-pentan-1,5-diamin (Beispiel 1f) kann man auch das entsprechende 2-(4-Hydroxybenzyl)-Isomere einsetzen das auf folgendem Wege herstellbar ist:
α) 3-Aza-2-(4-benzyloxybenzyl)-4-oxoglutarsäurediamid (Methode A)
3,62g (13,3 mMol) O-Benzyltyrosinamid werden mit 2,7 g Ethyloxamat (23 mMol) 14 Stunden in Dimethoxyethan am Rückfluß gekocht. Nach Abziehen des Lösungsmittels wäscht man sukzessive mit Wasser, Ethanol und Ether. Nach Trocknen erhält man 2,73 g weißer Kristalle (60% der Theorie). Schmelzpunkt: 270°C
Analyse: Ber.: C 63,33 H 5,61 N 12,30 0 18,74 Gef.: C 63,24 H 5,52 N 12,14
oder nach Methode B α1) 3-Aza-2-(4-benzyIoxybenzyl)-4-oxoglutarsäure-5-ethylester-1-amid
3 g (11,1 mMol) O-Benzyltyrosinamid werden in 30 ml Dimethoxyethan gelöst, mit 1,56 ml Triethylamin versetzt und bei 0°C 1,53 g (11,1 mMol) Oxalsäureethylesterchlorid zugetropft. Nach 30 Minuten bei 0°C gießt man auf 100 ml Eis , saugt ab und trocknet . Die Ausbeute beträgt 3,87 g (94% der Theorie) Schmelzpunkt: 142°C
Analyse: Ber.: C 64,85 H 5,98 N 7,56 0 21,59 Gef.: 64,71 H 6,11 N 7,46
α2) 3,6 g (9,72 mMol) 3-Aza-2-(4-benzyloxybenzyl)-1-oxoglutarsäure-5-ethylester-1-amid (Beispiel α1) werden mit 40 ml einer Lösung von 1 Mol NH3/1 Methanol Übergossen. Nach 1 Stünde filtriert man das. ausgefallene Produkt ab. Nach Trocknen werden 3,13 g (95% der Theorie) der Titelverbindung in Form farbloser Kristalle erhalten. Schmelzpunkt: 269°C
Analyse: Ber.: C 63,33 H 5,61 N 12,30 0 18,74 Gef. : C 63,25 H 5,63 N 12,17 β) 3-Aza-2-(4-hydroxybenzyl)-4-oxoglutarsäurediamid
1 g (2,9 mMol) 3-Aza-2-(4-benzyloxybenzyl)-4-oxoglutarsäurediamid (Beispiel α) wird mit 100 mg 10% Palladium-Kohle und einigen Tropfen konzentrierter Salzsäure in 20 ml Methanol suspendiert und bis zum Ende der Wasserstoffaufnahme hydriert . Nach Abfiltrieren vom Katalysator erhält man 690 mg farblose Kristalle (93% der Theorie). Schmelzpunkt: 245-250°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 52,58 H 5,21 N 16,72 0 25,47 Gef.: C 52,83 H 5,19 N 16,84
γ) 3-Aza-2-(4-hydroxybenzyl)-pentan-1,5-diamin .Trihydrochlorid
1 g (4,0 mMol) 3-Aza-2-(4-hydroxybenzyl)-4-oxoglutarsäurediamid (Beispiel β) werden nach der für Beispiel 1e gegebenen Vorschrift umgesetzt. Das erhaltene farblose Kristallisat wiegt 1,19 g (93,72 der Theorie). Schmelzpunkt: 238°C
Analyse: Ber.: C 41,45 H 6,95 N 13,18 0 5,02 Cl 33,37. Gef.: C 41,40 H 6,98 N 13,07 Cl 33.33
δ) 3-Aza-2-(4-hydroκybenzyl)-1,3,5-tri-tosylpentan-1,5-diamin
Analog der für 1f angegebenen Vorschrift werden ausgehend von 2,16 g des nach γ) hergestellten Edukts 3,64 g (80 % der Theorie) der Titelverbindung erhalten.
Schmelzpunkt: 175-177ºC
Analyse: Ber.: C 57,2 H 5,55 N 6,25 0 16,66 S 14,31 Gef.: C 57,13 H 5.61 N 6,20 S 14,15 BEISPIEL 2
a ) 2- [4- ( 3-Benzyloxycarbonylaminopropoxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
9,5 g (13,6 mMol) 2-(4-Hydroxybenzyl)-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan (Beispiel 1i) werden mit 261 mg Natriumhydrid (80% in Paraffinöl, 13,6 mMol) in 100 ml Toluol gelöst und langsam bei 30°C mit einer Lösung von 3,84 g (14,9 mMol) N-(3-Brompropyl)- carbaminsäurebenzylester in 20 ml Toluol versetzt. Nach 2 Stunden wird eingeengt und über eine Kieselgelsäule von Paraffin befreit. Man erhält 11,15 g eines farblosen Öls. (88,5% der Theorie) Analyse: Ber.: C 64,83 H 8,59 N 7,56 0 19,0 C 64,81 H 8,65 N 7,60
b) 2-[4-(3-Aminopropoxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis(tert.-butoxycarbonylmethyl)- 1,4,7,10-tetraazacyclododecan
10,52 g (11,36 mMol) 2-[4-(3-Benzyloxycarbonylaminopropoxy)-benzyl]-1,4,7,- 10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan werden in 55 ml Methanol mit 1 g 10% Palladium-Kohle hydriert, bis keine weitere Wasserstoffaufnähme mehr erfolgt. Nach Abfiltrieren des Katalysators und Einengen bleiben 8,55 g (95% der Theorie) eines farblosen Öls zurück. Analyse: Ber.: C 63,68 H 9,28 N 8,84 0 18,17 Gef.: C 63,50 H 9,33 N 8,72
c) 2-[4-(3-Aminopropoxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10- tetraazacyclododecan
Entsprechend Vorschrift 1j gelingt die Abspaltung der tert.-Butylester mit Trifluoressigsäure aus 2-[4-(3-Aminopropoxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis- (tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan in 86% Ausbeute. Schmelpunkt: 195°C (Zersetzung)
Analyse: Ber.: C 55,01 H 7,28 N 12,33 0 25 , 36 Gef . : C 55 , 20 H 7 , 31 N 12 , 33 Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd- Komplex
Ber.: C 43,26 H 5,3 N 9,7 O 19,94 Gd 27,78 Gef.: C 43 21 H 5,21 N 9,77 Gd 28,01
Na-Salz des Gd-Komolexes
Ber.: C 41,98 H 5,01 N 9,41 O 19,35 Na 3,09 Gd 21,14 Gef.: C 41,97 H 4,87 N 9,34 Na 3,11 Gd 21,01
N-Methvlglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 43,22 H 6,04 N 9,16 O 24,42 Gd 17, 14 Gef.: C 43,21 H 6,15 N 9,08 Gd 17,25
BEISPIEL 3
a) 2-[4-3-(Maleimido)-propoxybenzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
7,92 g (10 mMol) 2-[4-(3-Aminopropoxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.- butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan (Beispiel 2b) in 200 ml Dichlormethan werden mit 980 mg (10 mMol) Maleinsaureanhydrid über Nacht bei 40°C gerührt und anschließend bei Raumtemperatur mit 1,35 g (10 mMol) N-Hydroxybenzotriazol und 2,26 g (11 mMol) Dicyclohexylcarbodiimid versetzt. Nach 2 Tagen filtriert man und reinigt das Produkt durch Chromatographie (Dichlormethan/Ether; Kieselgel). Man erhält ein farbloses Öl. Ausbeute: 6,63 g (73% der Theorie) Analyse: Ber . : C 63,35 H 8,43 N 8,03 O 20,18 Gef.: C 63,27 H 8,40 N 8,13
b) 2-[4-3-(Maleimido)-propoxybenzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7- 10-tetraazacyclododecan
6,6 g (7,56 mMol) 2-[4-3-(Maleimido)-propoxybenzyl]-1,4,7,10-tetrakis- (ter.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan werden in 50 ml Trifluoressigsäure gelöst und 3 Stunden bei 30°C gerührt. Man gießt in die 10-fache Menge trockenen Diethylether, saugt ab und trocknet im Vakuum. Man erhält 4,33 g (88, 5% der Theorie) farbloser Kristalle. Schmelzpunkt: oberhalb 175°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 55,63 H 6,38 N 10,81 O 27,17 Gef. : C 55,63 H 6,25 N 10,72 Gd-Komplex
8,16 g (12,6 mMol) 2-[4-3-(Maleimido)-propoxybenzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(carb oxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan werden in 100 ml einer 0,1 n Ammonace tatlösung gelöst und mit 12,8 ml einer 0,9857 n-Gadoliniumacetatlösung versetzt. Man stellt den pH mit verdünnter Ammoniaklösung auf 7,5, erhitzt 20Minuten auf 80°C und zentrifugiert. Nach Gefriertrocknung liefert der Oberstand 10,0 g (99% der Theorie) farblose Kristalle. Analyse: Ber.: C 44,93 H 4,77 N 8,73 O 21,97 Gd 19,6 Gef.: C 44,87 H 4,81 N 8,70 Gd 19,68
Natriumsalz des Gd-Komplexes
2,16 g (2,69 mMol) des Komplexes werden in 20 ml Wasser gelöst und mit 2,5 ml einer 1,073 n-Natronlauge versetzt. Nach Gefriertrocknung liegen 1,77 g (99% der Theorie) vor.
Analyse: Ber.: C 43,73 H 4,52 N 8,5 O 21,36 Na 2,79 Gd 19,08 Gef.: C 43,63 H 4,73 N 8,52 Na 2,71 Gd 18,83
N-Methylglucaminsalz des Gd-Komplexes
3,25 g (4,05 mMol) des Komplexes, gelöst in 50 ml Wasser, wird mit 791 mg (4,05 mMol) N-Methylglucamin portionsweise bei 40-45°C versetzt. Nach vollständiger Auflösung der Base wird gefriergetrocknet. Man erhält 4,05 g (quant.) farblose Kristalle.
Analyse: Ber.: C 44,93 H 5,84 N 8,39 O 25,59 Gd 15,72 Gef.: C 44,87 H 5,83 N 8,30 Gd 15,71 BEISPIEL 4
a) 2-[4-(Oxiranylmethoxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
12,72 g (18,2 mMol) 2-(4-Hydroxybenzyl)-1,4,7,10-tetrakis-(tert.butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan (Beispiel 1i) werden in 250 ml Toluol gelöst und mit 350 mg Natriumhydrid (80% in Paraffin, 18,3 mMol) versetzt. Man erwärmt auf 80 bis 100°C und versetzt tropfenweise mit einer Lösung von 1,74 g (18,2 mMol) Epichlorhydrin in 50 ml Toluol. Nach zweistündigem Erhitzen auf Rückflußtemperatur wird eingeengt und über eine Kieselgelsäule gereinigt. Man erhält ein farbloses Öl. Ausbeute: 11,53 g (79.7% der Theorie) Analyse: Ber.: C 63,44 H 9,38 N 7,04 O 20,12 Gef. : C 63,34 H 9,15 N 7,12
b) 2-[4-(Oxiranylmethoxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10- tetraazacyclododecan
Wie in Beispiel 1j beschrieben erhält man aus 5,0 g (6,3 mMol) 2-[4-(Oxiranylmethoxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,- 10-tetraazacyclodedecan 3,5 g (97% der Theorie) der freien Säure als farb lose Kristalle.
Schmelzpunkt: oberhalb 160°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 55,11 H 6,75 N 9,88 O 28,23 Gef.: C 55,17 H 6,76 N 9,72
Gd- Komolex
Wie für Beispiel 1j beschrieben, erhält man quantitativ den Gd-Komplex.
Analyse: Ber.: C 43,32 H 4,89 N 7,77 O 22,19 Gd 21,81
Gef.: C 43,17 H 4,91 N 7,83 Gd 21,53
Ebenso erhält man das Natriumsalz und das N-Methylglucaminsalz des Komplexes.
Natriumsalz des Gd-Komolexes
Analyse: Ber.: C 42,04 H 4,61 N 7,54 O 21,53 Na 3,09 Gd 21,16
Gef.: C 42,14 H 4,72 N 7,52 Na 3,11 Gd 21,15
N-Methylglucaminsalz des Gd-Komplexes
Analyse: Ber.: C 43,26 H 5,72 N 7,64 O 26,19 Gd 17,16
Gef.: C 43,11 H 5,73 N 7,51 Gd 17,31
BEISPIEL 5
a) 2-[4-(4-Aza-2-hydroxy-14-(2-tert.-butoxycarbonyl)-hydrazinocarbonyl)-tetradecyloxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10- tetraazacyclododecan
11,7 g (14,7 mMol) der Verbindung nach Beispiel 4a werden in 150 ml Diethylether gelöst und mit 4,63 g (14,8 mMol) 11-Aminoundecansäure-2-(tert.-butoxycarbonyl)-hydrazid in 100 ml Tetrahydrofuran tropfenweise versetzt. Man kocht 2 Stunden am Rückfluß, entfernt das Lösungsmittel durch Destillation und chromatographiert. Man erhält ein farbloses Öl. Ausbeute: 13,4 g (81% der Theorie)
Analyse: Ber.: C 64,24 H 8,92 N 8,59 0 18.23 Gef.: C 65,22 H 8,850001 8,71
b) 2-[4-(4-Aza-2-hydroxy-14-hydrazinocarbonyl-tetradecyloxy)--benzyl]-1,4,7- 10-tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
Nach der für Beispiel 1j beschriebenen Vorgehensweise lassen sich die tert.- Butylgruppen mit Trifluoressigsäure abspalten. Aus 2,66 g (2,36 mMol) der Verbindung. Beispiel 5a erhält man so 1,59 g (88% der Theorie) der Titelverbindung.
Schmelzpunkt: oberhalb 133°C
Analyse: Ber.: C 56,83 H 8,12 N 12.53 0 22.5 Gef.: C 57.77 H 8,21 N 12,63 0 22,41
Den Gadoliniumkomplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie in Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Analyse: Ber.: C 47.47 H 6,45 N 10.47 0 18,79 Gd 16.79 Gef.: C 46.71 H 6,47 N 10.53 Gd 16,99
Natriumsalz des Gd-Komplexes
Analyse: Ber.: C 46.38 H 6,2 N 10,23 0 18,36 Na 2,39 Gd 16,41 Gef.: C 46,97 H 6,16 N 10.36 Na 2,42 Gd 16,22
N-Methylglucaminsalz des Gd-Komplexes
Analyse: Ber.: C 47,13 H.6,02 N 9,99 0 22,82 Gd 14,02 Gef.: C 46,39 H 5,93 N 10,07 Gd 14,14
BEISPIEL 6
a) 2-[4-(2-Propinyloxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)- 1,4,7,10-tetraazacyclododecan
11,4 g (16.3 mMol) 2-(4-Hydroxybenzyl)-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan (Beispiel 1i) gelöst in 250 ml To- luol, werden mit 344 mg Natriumhydrid (als 80% Suspension in Paraffin) (17, mMol) und anschließend tropfenweise bei Rückflußtemperatur mit einer Lösung von 1,93 (16,5 mMol) 3-Brompropin in 50 ml Toluol versetzt. Nach Chromatographie liegen 9,58 g (76% der Theorie) eines farblosen Öls vor.
Analyse: Ber.rC 65.25 H 8,86 N 7,24 0 18,62 Gef.: C 65,19 H 8.81 N 7.20
b) 2-[4-(2-Propinyloxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10- tetr.aazacyclododecan
Wie für Beispiel 1j beschrieben, läßt sich durch Behandeln des vorstehend beschriebenen tert.-Butylesters mit Trifluoressigsäure die freie Säure gewinnen. Die Ausbeute beträgt bei einem 10,6 mMolaren Ansatz 88, 7%. Schmelzpunkt: oberhalb 176°C (Zersetzung) Analyse: Ber . : C 56 , 92 H 6 , 61 N 10 , 21 0 26 , 24 Gef.: C 56.90 H 6.70 N 10.14
en Gadoliniumkomplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie in Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Analyse: Ber.: C 44,43 H 4.73 N 7,97 0 20.48 6d 22,37 Gef.: C 44,36 H 4,80 N 8,03 Gd 22,33
Natpriumsalz des Gd-Komplexes
Analyse: Ber.: C 43,08 H 4,45 N 7,72 0 19,86 Na 3,17 Gd 21.69 Gef.: C 42,93 H 4,41 N 7,66 Na 3,16 Gd 21.64
N-Methvlqlucaminsalz des Gd-Komplexes
Analyse: Ber.: C 44,13 H 5,61 N 7,79 0 24,94 Gd 17,51 Gef.: C 44,14 H 5,70 N 7,75 Gd 17 , 26
BEISPIEL 7
a) 1,6-Bis-(4-[2,5,8,11-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]-benzyloxy)-2,4-hexadiin
4,9 g (6,35 mMol) der Verbindung von Beispiel 6a werden in 200 ml Pyridin gelöst und mit 1,26 g (12.7 mMol) Kupfer ( I )-chlorid versetzt. Die Lösung wird mit Sauerstoff gesättigt und anschließend rührt man 2 Tage bei Raumtemperatur, wobei ständig eine Sauerstoff-Atmosphäre aufrechterhalten wird. Nach Einengen wird über Kieselgel filtriert und anschließend chromatographiert. Man erhält ein farbloses Öl (2,75g ; 56, 2% der Theorie)
Analyse: Ber.: C 65,34 H 8,74 N 7,25 0 18,65 Gef.: C 65,38 H 8.71 N 7,30
b) 1,6-Bis-(4-[2,5,8;11-tetrakis-(carboxymethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]-benzyloxy)-2,4-hexadiin
Aus 2,05 g (1,33 mMol) der Titelverbindung a) erhält man nach der für Beispiel 1j beschriebenen Methode 1,34 g (92% der Theorie) des freien Komplexbildners als farblose kristalline Substanz. Schmelzpunkt: oberhalb 141°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 57,02 H 6,44 N 10,23 0 26,29 Gef.: C 57,12 H 6,35 N 10,19
Den Gadoliniumkomplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie in Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Analyse: Ber.: C 44,49 H 4.59 N 7,98 0 20,51 Gd 22,4 Gef.: C 44,36 H 4,39 N 7,88 Gd 22,15
Natriumsalz des Gd-Komplexes
Analyse: Ber.: C 43,14 H 4.31 N 7,74 0 19,89 Na 3,17 Gd 21,72 Gef.: C 43,15 H 4,36 N 7,70 Na 3.19 Gd 21.70
N-Methylglucaminsalz des Gd-Komplexes
Analyse: Ber.: C 44,18 H 5,5 N 7,8 0 24,97 Gd 17,53 Gef.: C 44,31 H 5,46 N 7.73 Gd 17,75
BEISPIEL 8
a) N-Carbobenzoxyserin-(2-carbobenzoxyaminoethylen)-amid
7,34 g (30,7 mMol) N-Carbobenzoxyserin werden nach der für Beispiel 1b gegebenen Vorschrift mit den entsprechenden äquimolaren Mengen Chlorameisensäureethylester, Triethylamin und N-(2-Aminoethyl)-carbaminsäurebenzylesterHydrochlorid umgesetzt und aufgearbeitet. Man erhält 10,33 g (81% der Theorie) farbloses Kristallisat. Schmelzpunkt: 167°C
Analyse: Ber.: C 60,71 H 6,06 N 10,11 0 23,10 Gef.: C 60,75 H 5,98 N 10,15
b) (2-Aminoethyl)-serinamid
13,46 g (32,4 mMol) N-Carbobenzoxyserin- (2-carbobenzoxyaminoethylen)-amid werden in 200 ml Methanol in Gegenwart von 1,37 g 10% Palladium/Kohle solange hydriert, bis kein Wasserstoff mehr aufgenommen wird. Man filtriert vom Katalysator ab und entfernt alle flüchtigen Anteile an der Ölpumpe. Es hinterbleibt ein zähes, teilweise kristallines Öl. Ausbeute 4,67 g (98% der Theorie) Analyse: Ber.: C 40,80 H 8,89 N 28,55 0 21,74 Gef.: C 40.71 H 8,85 N 28.30
c) 1-Hydroxymethyl-1,3,5-triazapentan . Trihydrochlorid
Analog zur Vorschrift für Beispiel 1e erhält man die Titelverbindung in 67% Ausbeute aus dem vorstehend beschriebenen Amid als weißes, kristallines Pulver.
Schmelzpunkt: 236°C (Zersetzung)
Analyse: Ber.: C 24,75 H 7,47 N 17,32 0 6,59 Cl 43,84 Gef.: C 24,71 H 7,40 N 17,41 Cl 43,75 d) 3-Aza-1-hydroxymethyl-1,3,5-tris-tosyl-pentan-diamin
Analog zur Vorschrift von Beispiel 1f erhält man die Titelverbindung in 73% Ausbeute aus 3-Aza-1-hydroxymethyl-pentan-1,5-diamin. Schmelzpunkt: 138-140°C
Analyse: Ber.: C 52,41 H 5,58 N 7,05 0 18,79 S 16,14 Gef.: C 50,36 H 5,82 N 7,17 S 16,91
e) 2-Hydroxymethyl-1,4,7,10-tetra-tosyl-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
Analog zur Vorschrift von Beispiel 1g wird die Titelvberbindung in 38% Ausbeute aus 3-Aza-1-hydroxymethyl-1 ,3,5-tris-tosylpentan-1 ,5-diamin und 3-Aza- 1,3,5-tritosyl-1,5-dihydroxy-pentan erhalten. Farblose Kristalle. Schmelzpunkt: 172°C
Analyse: Ber.: C 54,25 H 5,66 N 6,84 0 17,58 S 15,65 Gef.: C 54,03 H 5,68 N 6,80 S 15,62
f ) 2-Hydroxymethyl-1,4,7,10-tetraaza-cyclododecan
Analog zur Vorschrift von Beispiel 1h wird die Titelverbindung in 76% Ausbeute aus 2-Hydroxymethyl-1,4,7,10-tetra-tosyl-1,4,7,10-tetraazacyclododecan erhalten. Man erhält ein feinkristallines Pulver vom Schmelzpunkt 97°C (Zersetzung)
Analyse: Ber.: C 53,43 H 10,96 N 27,69 0 7,90 Gef.: C 53,63 H 10,81 N 27,37
g) 2-Hydroxymethyl-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10- tetraazacyclododecan
Analog zur Vorschrift von Beispiel 1i wird die Titelverbindung in 81% Ausbeute aus 2-Hydroxymethyl-1,4,7,10-tetraazacyclododecan und Bromessigsäure- tert.-butylester als farbloses Öl erhalten. Analyse: Ber.: C 60,15 H 9 , 48 N 8,50 0 21,85 Gef. : C 60,37 H 9,36 N 8,36 h) 2-Hydroxymethyl-1,4,7,10-tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
Analog zur Vorschrift von Beispiel 1j wird die Titelverbindung in 78% Ausbeute aus 2-Hydroxymethyl-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)- 1,4,7,10-tetraazacyclododecan als weißes kristallines Pulver erhalten. Schmelzpunkt: oberhalb von 170°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 46,99 H 6,96 N 12,89 0 33,14 Gef.: C 46,77 H 6,82 N 12.96
Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 34,68 H 4,62 N 9,51 0 24,46 Gd 26,71 Gef. :
Na-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 33,43 H 4,29 N 9,17 0 23,58 Na 3,76 Gd 25,75 Gef.: C 33,41 H 4.13 N 9,25 Na 3,59 Gd 25,60
N-Hethylglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 36,77 H 5,65 N 8,93 0 28,57 Gd 20,06 Gef.: C 36,61 H 5.70 N 8.81 Gd 20,17 BEISPIEL 9
a) 2-[ (3-Benzyloxycarbonylaminopropoxy)-methyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-but- oxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
Analog zur Vorschrift von Beispiel 2a wird die Titelverbindung in 82% Ausbeute aus 2-Hydroxymethyl-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoκycarbonylmethyl)- 1,4,7,10-tetraazacyclododecan (Beispiel 8g) erhalten. Es handelt sich um ein farbloses Öl.
Analyse: Ber.: C 62,16 H 8.89 N 8.23 0 20.7 Gef.: C 62,31 H 8,90 N 8,15
b) 2-(3-Aminopropoxymethyl)-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)- 1,4,7,10-tetraazacyclododecan
Analog zur Vorschrift von Beispiel 2b wird die Titelverbindung in 95% Ausbeute aus der Titelverbindung 9a erhalten. Es handelt sich um ein farbloses Öl.
Analyse: Ber.: C 60,39 H 9,71 N 9,78 0 20,11 Gef. : C 60,31 H 9.66 N 9.90
c) 2-(3-Aminopropoxy-methyl)-1,4,7,10-tetrakis-(carboκymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
Analog zur Vorschrift von Beispiel 2c wird die Titelverbindung in 76% Ausbeute aus der Titelverbindung 9b als weißes kristallines Pulver erhalten. Schmelzpunkt: 149°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 48,87 H 7,58 N 14,24 0 29,29 Gef. : C 48,91 H 7,56 N 14,10 Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 37,19 H 5,30 N 10,84 0 22,29 Gd 24,35 Gef.: C 37,18 H 5,52 N 10,81 Gd 24,33
Na-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 38,56 H 6,11 N 9,99 0 26.63 Na 3,44 Gd 18,69 Gef.: C 38.51 H 6,12 N 10,0 Na 3,39 Gd 18,72
N-Hethylglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 35,97 H 4,98 N 10,48 0 21,56 Gd 23,54 Gef.: C 35,73 H 4,99 N 10,27 Gd 23,55
BEISPIEL 10
a) 2-[3-(Maleimido)-propoxymethyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
Analog zur Vorschrift von Beispiel 3a wird die Titelverbindung in Ausbeute von 62% aus der Titelverbindung von Beispiel 9b als farbloses Öl erhalten.
Analyse: Ber.: C 60,35 H 8,72 N 8,79 0 22,10 Gef. : C 60,31 H 8,77 N 8,87
b) 2-[3-(Maleimido)-propoxymethyl]-1,4,7,10-tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10- tetraazacyclododecan
Analog zur Vorschrift von Beispiel 3b wird die Titelverbindung in 62% Ausbeute aus der Titelverbindung 10a als farbloses Pulver erhalten. Schmelzpunkt: 175°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 50,43 H 6,52 N 12,25 0 30,79 Gef.: C 50,44 H 6,70 N 12,33
Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 39,71 H 4.72 N 9,64 0 24,24 Gd 21,66
Gef.: C 39,57 H 4,63 N 9,70 Gd 21,50
Na - Sa lz des Gd-Kpmplexes
Ber.: C 38,54 H 4,44 N 9,35 0 23.53 Na 3.07 Gd 21,02
Gef.: C 38.55 H 4,50 N 9,36 Na 3,07 Gd 20.79
N-Methylglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 40,29 H 5,89 N 9,09 0 27,70 Gd 17,01
Gef . : C 40 , 33 H 5 , 7 1 N 9 , 1 8 Gd 1 7 , 1 2 BEISPIEL 11
a ) 2- [ (Oxiranylmethoxy)-methyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl) 1,4,7,10-tetraazacyclododecan
11,0 g (17,2 mMol) der Titelverbindung von Beispiel 8g werden in 250 ml Toluol gelöst und mit 330 mg Natriumhydrid (80% in Paraffin, 17,2 mMol) versetzt. Man erwärmt auf 80-100°C und versetzt tropfenweise mit einer Lösung von 1,62 g (17,2 mMol) Epichlorhydrin in 50 ml Toluol. Nach zweistündigem Erhitzen auf Rückflußtemperatur wird eingeengt und über eine Kieselgelsäule gereinigt. Man erhält ein farbloses Öl. Ausbeute: 8,9 g (72% der Theorie) Analyse: Ber.: C 60,44 H 9,30 N 7,83 0 22,37 Gef.: C 60,14 H 9,89 N 7,52
b) 2-[(Oxiranylmethoxy)-methyl]-1,4,7,10-tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10- tetraazacyclododecan
Wie in Beispiel 1j beschrieben erhält man aus 4,34 g (6,1 mMol) der Titelverbindung von 11a 2,60 g (87% der Theorie) der freien Säure als farblose Kristalle.
Schmelzpunkt: oberhalb 177°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 48,97 H 6,98 N 11,42 0 32,61 Gef.: C 48.86 H 6,91 N 11,50
Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 37,35 H 4,84 N 8,68 0 24,81 Gd 24,38 Gef.: C 37,21 H 4,72 N 8,69 Gd 24,29
Na-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 36,03 H 4,53 N 8,39 0 23,99 Na 3,44 Gd 23,58 Gef.: C 36.14 H 4,71 N 8,34 Na 3.46 Gd 23,66
N-Methylglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 38,60 H 5,75 N 8,33 0 28.57 Gd 18,72 Gef.: C 38,66 H 5,70 N 8,52 Gd 18,96
BEISPIEL 12
a) 2-[(4-Aza-2-hydroxy-14-(2-(tert.-butoxycarbonyl)-hydrazinocarbonyl)-tetradecyloκy)-methyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10- tetraazacyclododecan
10,3 g (14,3 mMol) der Titelverbindung von Beispiel 11a werden in 150 ml Diethylether gelöst und mit 4,47 g (14,3 mMol) 11-Amino-undecansäure-2-(tert.- butoxycarbonyl)-hydrazid in 100 ml Tetrahydrofuran tropfenweise versetzt. Han kocht eine Stunde am Rückfluß, entfernt das Lösungsmittel durch Destillation und chromatographiert. Han erhält ein farbloses Öl. Ausbeute 11,56 g (77% der Theorie)
Analyse: Ber.: C 62,06 H 9,18 N 9,21 0 19,54 Gef.: C 62,21 H 9,21 N 9,14
b) 2-[ (4-Aza-2-hydroxy-14-hydrazinocarbonyl-tetradecyloxy)-methyl]-1,4,7,10- tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
Nach der für Beispiel 1j beschriebenen Vorgehensweise lassen sich die tert. Butylgruppen mit Trifluoressigsäure abspalten. Aus 2,5 g (2,36 mMol) der Titelverbiridung 12a erhält man so 1,39 g (85% der Theorie) der Titelverbindung. Schmelzpunkt: oberhalb 163°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 52,75 H 8,42 N 13,89 0 24,93 6ef.: C 53,71 H 8,45 N 14,16
Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 43,29 H 6,56 N 11,39 0 20,46 Gd 18,28 Gef.: C 43,60 H 6,45 N 11,48 Gd 18,03
Na-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 42,21 H 6,28 N 11,11 0 19,95 Na 2,60 Gd 17,82 Gef.: C 42,59 H 6,37 N 11,06 Na 2,65 Gd 17.93
N-Methylglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 43,66 H 6,07 N 10,72 0 24,49 Gd 15,04 Gef.: C 43,83 H 6,13 N 10,52 Gd 15,23
BEISPIEL 13
a ) 2- [ (2-Propinyloxy)-methyl]-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)- 1,4,7,10-tetraazacyclododecan
10,4 g (16,3 mMol) der Titelverbindung von Beispiel 8g, gelöst in 250 ml Toluol, werden mit 540 mg Natriumhydrid (als 80% Suspension in Paraffin (16 mMol) und anschlieβend tropfenweise bei Rückflußtemperatur mit einer Lösung von 2,01 g (16,9 mMol) 3-Brompropin in 50 ml Toluol versetzt. Nach Chromatographie liegen 9,86 g (87% der Theorie) eines farblosen Öls vor.
Analyse: Ber.: C 71,77 H 6,88 N 5,97 0 15,36 Gef.: C 72,89 H 6,92 N 6,03
b) 2-[ (2-Propinyloxy)-methyl]-1,4,7,10-tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10- tetraazacyclododecan
Wie für Beispiel 1j beschrieben, läßt sich durch Behandeln des vorstehend beschriebenen tert.-Butylesters mit Trifluoressigsäure die freie Säure gewinnen. Die Ausbeute betrug bei einem 10 mMolaren Ansatz 80%. Schmelzpunkt: oberhalb 176°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 50,84 H 6,82 N 11,85 0 30,47 Gef.: C 51,18 H 6,74 N 11,97
Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 38,32 H 4,66 N 8,93 0 22,97 Gd 25,09 Gef.: C 37,67 H 4,63 N 8,90 Gd 25,52
Na-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 37,03 H 4,35 N 8,63 0 22,19 Na 3,54 Gd 24,24 Gef.: C 37,65 H 4,33 N 8,46 Na 3,47 Gd 23,93 N-Methyl glucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 39,45 H 5,64 N 8,52 0 27,25 Gd 19,13 Gef.: C 39,89 H 5,62 N 8,60 Gd 19,13
BEISPIEL 14
a) 1,6-Bis([2,5,8,11-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]-methoxy)-2,4-hexadiin
4,38 g (6,3 mMol) der Titelverbindung von Beispiel 13a werden in 200 ml Pyridin gelöst und mit 1,25 g (12,6 mMol) Kupfer (I)-Chlorid versetzt. Die Lösung wird mit Sauerstoff gesättigt und anschließend rührt man 2 Tage bei Raumtemperatur, wobei ständig eine Sauerstoffatmosphäre aufrecht erhalten wird. Nach Einengen wird über Kieselgel filtriert und anschließend chromatographiert. Han erhält ein farbloses Öl (2,62 g = 61% der Theorie). Analyse: Ber.: C 62,13 H 9,12 N 8,05 0 20,69 Gef.: C 63,24 H 9,02 N 7,98
b) 1 ,6-Bis-([2,5,8,11-tetrakis-(carboxymethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]- methoxy)-2,4-hexadiin
Aus 3,3 g (2,37 mMol) der Titelverbindung von Beispiel 14a erhält man nach der für Beispiel 1j beschriebenen Hethode 1,65 g (74% der Theorie) des freien Komplexbildners als farblose, kristalline Substanz. Schmelpunkt: oberhalb 140°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 50,94 H 6,62 N 11,88 0 30,54 Gef.: C 50,40 H 6,56 N 12,03
Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 38,39 H 4,51 N 8,95 0 23,01 Gd 25,13 Gef.: C 38,11 H 4,52 N 9.01 Gd 24,81
Na-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 37,08 H 4,20 N 8,65 0 22.23 Na 3,54 Gd 24,27 Gef.: C 37,25 H 4,22 N 8,54 Na 3.50 Gd 24,64
N-Methylglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 39,50 H 5,52 N 8,53 0 27,28 Gd 19,15 Gef.: C 39 , 33 H 5,44 N 8,43 Gd 19,33
BEISPIEL 15
Konjugat des 2-[3-(Maleimido)-propoxymethyl]-1,4,7,10-tetrakis-(carboxymethyl)¬1 ,4,7,10-tetraazacyclododecans mit Fab-Fragmenten des monoklonalen Antikörpers 7B10D11
a) Herstellung von F(ab')2-Fragmenten:
16 mg (100nMol) des Antikörpers 7B10D11 werden in 1 ml eines Gemisches von 0,1 m-Acetatpuffer (pM 4,5) und 0,1 M Kochsalzlösung gelöst und nach Zugabe von 0,3 mg Pepsin 20 Stunden bei 37°C inkubiert. Nach Reinigung über Ultragel ACA (Firma LKB) bei pH 7,0 und nach Gefriertrocknung erhält man 6,3 mg (63% der Theorie) der gewünschten Fragmente.
b) Herstellung und Kopplung von Fab-Fragmenten:
15 mg (150 nMol) der nach a) erhaltenen Fragmente werden in 14,5 ml 0,1 MPhosphatpuffer (pH 6,0) gelöst und mit 0,15 ml einer 0,1 M-Mercaptoethylaminlösung in 0,1 M-Phosphatpuffer (pH 6,0) unter Zusatz von 15 mMol Ethylendiamintetraessigsäure gelöst. Nach zweistündigem Inkubieren bei 37°C trennt man unter Argonschutz über eine Sephadex G 25-Säule ab. Eine Bestimmung der Sulfhydrylgruppen ergibt 238 nMol SH-Gruppen im Reaktionsansatz.
1,23 mg (2,15 μMol) des in Beispiel 10b beschriebenen Komplexbildners werden in 10 ml 0,1 M-Phosphatpuffer (pH 6,0) gelöst. Hierzu fügt man bei 4°C die oben hergestellte Lösung des Fab-Fragments und läßt über Nacht unter leichtem Schütteln (bei maximal 4°C.) reagieren. Danach eluiert man über einen Kationenaustauscher, dialysiert gegen 0,1 m-Ammoniumacetatlösung und lyophilisiert. Man erhält 14,1 mg eines weiβen Pulvers.
1 ml 111InCl3-Lösung (pH 5,5, 83 mCi/ml) werden zu einer Lösung des Konjugats in 25 ml Puffer (20 mMol Natriumacetat, 150 mMol Natriumchlorid) gegeben und 4 Stunden inkubiert. Danach fügt man nochmals 5 ml 0,1 m-Natriumacetatlösung zu, dialysiert und lyphylisiert. Man erhält 13,82 mg weißes Pulver mit einer spezifischen Aktivität von 5 mCi/mg. BEISPIEL 16
Indium-Komplex vom Konjugat des monoklonalen Antikörpers 7B10D11 mit 2-[4- (4-Aza-2-hydroxy-14-hydrazinocarbonyl-tetradecyloxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
30 nMol des Antikörpers werden an einem makroporösen, stark sauren Kationenaus tauscher gebunden, der zuvor mit einem 0,1 m-Natriumacetatpuffer (pH 5) äquilibriert wurde und sich in einer durch Aluminiumfolie vor Lichteinfall geschützten Säule befindet. Dann spült man mit 0,03 m Natriumperjodat in Aeetatpuffer, bis das Perjodat im Eluat auftaucht. Man unterbricht das Spülen für 30 Minuten wäscht dann mit Aeetatpuffer und zieht dann eine Lösung, die 0,03 m an dem obigen Hydrazid (Beispiel 5) und 0.1 m an Natriumcyanoborhydrid ist, auf. Nach 2 Stunden eluiert man nicht gekoppelten Komplexbildner mit Aeetatpuffer; das Konjugat wird mit einem Kochsalzgradienten eluiert. Nach Entsalzen wird gefriergetrocknet. Man erhält 4,5 mg Konjugat, das wie in Beispiel 15 beschrieben, in den Indium-Komplex überführt wird.
BEISPIEL 17
a) 3-(4-Hydroxybenzyl)-2,4-dioxo-1,5,8,11-tetraazacyclotridecan
27,6 g (0,1 Mol) 4-Hydroxybenzylmalonsäurediethylester (Am. Pharm. Fr,
38(4), 343-52) werden mit 14,6 g (0,1 Mol) Triethylentetraamin in 1200 ml
Ethanol 5 Tage zum Rückfluß erhitzt. Man engt im Vakuum zur Trockne ein und kristallisiert den Rückstand mehrfach aus Toluol. Man erhält 7 g (22% der
Theorie) eines weißen Pulvers.
Analyse: Ber.: C 60,17 H 7,26 N 17,54
Gef.: C 60,06 H 7,50 N 17.38 b) 3-(4-Hydroxybenzyl)-1,5,8,11-tetraazacyclotridecan-tetrahydrochlorid
32 g (0,1 Mol) der unter a) erhaltenen Verbindung werden in 350 ml Tetrahydrofuran 5 Stunden mit 1 Mol Diboran zum Rückfluß erhitzt. Dann tropft man unter Kühlen 500 ml Methanol zu, sättigt die Lösung mit Chlorwasserstoff und erhitzt 30 Minuten zum Rückfluß. Man engt zur Trockne ein und kristallisiert den Rückstand aus Ethanol um. Man erhält 26,3 g (60% der Theorie) eines weißen Pulvers.
Analyse: Ber.: C 43,85 H 7,36 N 12,78 Cl 32,36 Gef.: C 43.67 H 7,66 N 12,53 Cl 32,10
c) 3-(4-Hydroxybenzyl)-1,5,8,11-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,5,8,11- tetraazacyclotridecan
21,9 g (50 mMol) der unter b) erhaltenen Verbindung und 55,0 g (550 mMol) Kaliumhydrogenkarbonat werden in 350 ml Dimethylformamid (getrocknet über Natriumhydrid) vorgelegt und bei 35°C tropfenweise mit einer Lösung von 38,4 g (200 mMol) Bromessigsäure-tert.-butylester in 75 ml Dimethylformamid versetzt. Nach dreistündigem Rühren bei 35 °C wird abgesaugt und das Filtrat im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird in Diethylether gelöst und unumgesetzter Bromessigsäure-tert.-butylester über eine Kieselgelsäule abgetrennt. Nach Einengen der Etherlösung erhält man 32,5 g (87% der Theorie) eines farblosen Öls.
Analyse: Ber.: C 64,14 H 9,15 N 7,48 0 19,22 Gef.: C 64,22 H 9,32 N 7.29
d ) 3-[4-Hydroxybenzyl]-1,5,8,11-tetrakis-(carboxymethyl)-1,5,8,11-tetraazacyclotridecan
Wie für Beispiel 1j beschrieben, erhält man den freien Liganden aus dem vorstehend beschriebenen Tetraester in 88% Ausbeute. Schmelzpunkt: oberhalb 155°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 54,95 H 6,91 N 10,68 0 27,44 Gef. : C 55,61 H 6,85 N 10,59 Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 42,46 H 4,90 N 8,25 0 21,21 Gd 23,16 Gef.: C 42,90 H 4,81 N 8,37 Gd 22,72
Na-Salz des Gd-Komolexes
Ber.: C 39,88 H 4,32 N 7,75 0 19,92 Na 6,36 Gd 21,75 Gef.: C 40,15 H 4,26 N 7,82 Na 6,43 Gd 22,14
N-Methvlglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 42,68 H 6,31 N 7,85 0 28,43 Gd 14,70 Gef.: C 42.99 H 6,39 N 7,76 Gd 14,94
BEISPIEL 18
a) 3-[4-(3-Benzyloxycarbonylaminopropoxy)-benzyl]-1,5,8,11-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,5,8,11-tetraazacyclotridecan
7,49 g (10 mMol) der unter 17c) erhaltenen Verbindung werden mit 500 mg Natriumhydrid in 80 ml Tetrahydrofuran tropfenweise mit einer Lösung von 3,3 g N-(3-Brompropyl)-carbaminsäurebenzylester in 10 ml Tetrahydrofuran versetzt. Nach Rühren über Nacht bei Raumtemperatur wird eingeengt, der Rückstand in 100 ml Diethylether aufgenommen und die Lösung über Aktivkohle filtriert. Nach Chromatographie über eine Kieselsäule (System Essigester/Diethylether = 2:1) erhält man nach Einengen im Vakuum 3,8 g (40% der Theorie) eines farblosen Öls.
Analyse: Ber.: C 65,07 H 8,78 N 7,44 0 18,70 C 65,15 H 8,91 N 7,25
b) 3-[4-(3-Aminoipropoxy)-benzyl]-1,5,8,11-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1;5,6,11-tetraazacyclotridecan
5,6 g der unter a) erhaltenen Verbindung werden in Ethanol mit 0,5 g 10% Palladiumkohle hydriert, bis keine Wasserstoffaufnahme mehr festzustellen ist. Nach Abfiltrieren des Katalysators und Abdampfen des Lösungsmittels liegt die Substanz analysenrein in quantitativer Ausbeute als farbloses Öl vor.
Analyse: Ber.: C 64,07 H 9,37 N 8,68 0 17,86 Gef.: C 64,35 H 9,40 N 8,72
c) 3-[4-(3-Aminopropoκy)-benzyl]-1,5,8,11-tetrakis-(carboxymethyl)-1,5,8,11- tetraazacyclotridecan
Wie für Beispiel 1j beschrieben, erhält man die Titelverbindung aus (7,3 mMol) 3-[4-(3-Aminoproρoxy)-benzyl]-1,5,8,11-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,5,8,11-tetraazacyclotridecan in 73% Ausbeute als weißes Pulver.
Schmelzpunkt: 192°C
Analyse: Ber.: C 54,95 H 6,91 N 10,68 0 27,44 Gef.: C 54,06 H 6,84 N 10,7
Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 42,46 H 4,90 N 8.25 0 21,21 Gd 23,16 Gef.: C 42,94 H 4,88 N 8.33 Gd 23,17
Na-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 39,88 H 4,32 N 7,75 0 19,92 Na 6,36 Gd 21,75 Gef.: C 39,85 H 4.32 N 7,61 Na 6,25 Gd 21,98
N-Methylglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 42,68 H 6,31 N 7.85 0 28,43 Gd 14,70 Gef.: C 43,47 H 6,21 N 7,83 Gd 14,52 BEISPIEL 19
a ) 3- [4- (3-Maleimido-propoxy)-benzyl]-1,5,8,11-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,5,8,11-tetraazacyclotridecan
Analog zu Beispiel 3a) erhält man aus der unter 18a) dargestellten Verbindung in 72% Ausbeute die Titelverbindung als farbloses Öl. Analyse: Ber.: C 63,70 H 8,53 N 7,90 0 19,86 Gef.: C 64.00 H 8.37 N 7,93
b) 3-[4-(3-Maleimidopropoxy)-benzyl]-1,5,8,11-tetrakis-(carboxymethyl)-1,5,8,- 11-tetraazacyclotridecan
Nach der für Beispiel 3b gegebenen Vorschrift erhält man aus dem unter a) hergestellten Tetraester in 80% Ausbeute den Komplexbildner als weißes Pulver.
Schmelzpunkt: oberhalb 110°C (Zersetzung) Analyse: Ber.: C 56,26 H 6,54 N 10,58 0 26,59 Gef.: C 56,31 H 6,50 N 10,37
Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 45,63 H 4,94 N 8,58 0 21,56 Gd 19,27
Gef.: C 45,66 H 4,84 N 8,72 Gd 19,51
Na-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 44,43 H 4,69 N 8,35 0 21.00 Na 2,74 Gd 18,76
Gef.: C 44.56 H 4,64 N 8,24 Na 2,78 Gd 18,72
N-Methylglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 45,00 H 5,96 N 8,28 0 25,24 Gd 15,50
Gef.: C 45.41 H 5,84 N 8,43 Gd 15,30 BEISPIEL 20
a) 1,6-Bis-(4-[2,5,8,11-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]-benzyloxy)-hexan
3,33 g (2,16 mMol) der Verbindung nach Beispiel 7a) werden in Methanol mit 500 mg 5% Platin/Kohlenstoff bis zur Wasserstoffsättigung hydriert. Es werden 205 ml Wasserstoff aufgenommen. Nach Abfiltrieren des Katalysators liegt die Substanz analysenrein vor. Nach Abziehen des Lösungsmittels bleiben 3.19 g (95% der Theorie) eines farblosen Öls zurück. Analyse: Ber.: C 65,00 H 9,22 N 7,21 0 18,55 Gef.: C 64,79 H 9,23 N 7,16
b) 1 ,6-Bis-(4-[2,5,8,11-tetrakis-(carboxymethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]-benzyloκy)-hexan
Analog zur Vorschrift Beispiel 7b wird die Titelverbindung in 91% Ausbeute aus der Verbindung a) als farblose Kristalle erhalten. Schmelzpunkt: 162-165°C
Analyse: Ber.: C 56,61 H 7,12 N 10,15 0 26,10 Gef.: C 56.57 H 7,03 N 10.21
Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 44,24 H 5,14 N 7,93 0 20.4 Gd 22,27
Gef.: C 44,35 H 5,17 N 7,90 Gd 22,26
Na-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 42,90 H 4,84 N 7,69 0 19,78 Na 3,15 Gd 21,6
Gef.: C 42.81 H 4.80 N 7,77 Na 3,11 Gd 21,80
N-Methylglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 43,98 H 5.92 N 7,77 0 24.85 Gd 17,45
Gef.: C 43,97 H 5,78 N 7,39 Gd 17,30 BEISPIEL 21
a) 1,6-Bis-(-[2,5,8,11-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]-methoxy)-heκan
4,1 g (2,95 mMol) der Verbindung nach Beispiel 14a werden in Methanol mit 500 mg 5% Platin/Kohlenstoff bis zur Wasserstoffsättigung hydriert. Es werden 268 ml Wasserstoff aufgenommen. Nach Abfiltrieren des Katalysators lieg die Substanz analysenrein vor. Nach Abziehen des Lösungsmittels bleiben 3,88 g (94% der Theorie) eines farblosen Öls zurück. Analyse: Ber.: C 61,77 H 9.64 N 8.00 0 20.57 Gef.: C 62,14 H 9.57 N 8.04
b) 1 ,6-Bis-([2,5,8,11-tetrakis-(carboκymethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]methoxy)-hexan
Analog zur Vorschrift wurde die Titelverbindung in 76% Ausbeute aus der Verbindung a) als farblose Kristalle erhalten. Schmelzpunkt: 110-112°C
Analyse: Ber.: C 50,51 H 7,41 N 11,78 0 30,28 Gef.: C 50,26 H 7,34 N 11.58
Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 38,14 H 5,12 N 8,89 0 22,86 Gd 24,97
Gef.: C 38.78 H 5.10 N 8,72 Gd 24,49
Na-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 36,85 H 4,79 N 8,59 0 22.09 Na 3.52 Gd 24.12
Gef.: C 37,38 H 4,86 N 8.57 Na 3,52 Gd 23,76
N-Methylglucamin-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 39,31 H 5,98 N 8,48 0 27.15 Gd 19.06
Gef.: C 38,84 H 5,98 N 8,50 Gd 18,71 BEISPIEL 22
a) 1,2-Bis-(4-[2,5,8,11-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]-benzyloxy)-ethan
15,0 g (21,46 mMol) der Verbindung von Beispiel 1i werden in 200 ml Aceton mit 2,31 g (10,7 mMol) Dibromethan, 1,52 g (11,0 mMol) Kaliumcarbonat und 0,2 g Kaliumjodid 10 Stunden am Rückfluß gehalten, danach eingeengt und mit Essigester/Kochsalzlösung gewaschen. Nach Trocknen der organischen Phase und Chromatographie an Kieselgel (Ether/Hexan) liegen 12,36 g analysenreines Produkt als farbloses Öl vor. (77% der Theorie) Analyse: Ber.: C 64.23 H 9,02 N 7,49 0 19,25 Gef. : C 63,56 H 8,94 N 7,53
b) 1 , 2-Bis- (4-[2,5,8,11-tetrakis-(carboxymethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]-benzyloκy|-ethan
7,76 g (5,19 mMol) der Verbindung nach a) werden, wie in Beispiel 1j beschrieben, umgesetzt und aufgearbeitet. Man erhält 4,50 g eines weißen kristallinen Materials (83% der Theorie). Analyse: Ber.: C 55,05 H 6,73 N 10,70 0 27,5 Gef. : C 55,30 H 6,77 N 10,57
Den Gadolinium-Komplex sowie dessen Salze erhält man quantitativ wie für Beispiel 1j beschrieben.
Gd-Komplex
Ber.: C 42.53 H 4,75 N 8,26 0 21,24 Gd 23.20 Gef.: C 42.34 H 4,68 N 8,31 Gd 23,41
Na-Salz des Gd-Komplexes
Ber.: C 41,19 H 4,46 N 8,00 0 20,57 Na 3.28 Gd 22.47 Gef.: C 41,43 H 4.44 N 8,06 Na 3,34 Gd 22,09
N-Hethylglucamin-Salz des Gd-Kompleκes
Ber.: C 42,65 H 5,65 N 8.02 0 25.-65 Gd 18.01 Gef.: C 41.91 H 5.58 N 8.14 Gd 18.15
BEISPIEL 23
a) 1,12-Bis-([2,5,8,11-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]-methoxy)-4,9-diaza-5,8-dioxo-dodeca-methylen
12,35 g (17,25 mMol) der Verbindung nach Beispiel 9b werden in 200 ml Toluol gelöst und mit der äquimolaren Henge Triethylamin versetzt. Bei 0°C tropft man dann eine Lösung von 1,33 g (8,6 mMol) Bernsteinsäuredichlorid zu, wobei auf gute Kühlung und effektives Rühren zu achten ist. Eine halbe Stunde nach Beendigung der Zugabe kocht man kurz auf, kühlt und saugt von ausgefallenem Triethylamin-Hydrochlorid ab. Han wäscht mehrmals mit Wasser, trocknet, engt ein und chromatographiert mit Ether/Hexan. Han erhält ein farbloses Öl in einer Gesamtmenge von 11,23 g (865. der Theorie). Analyse: Ber.: C 60.29 H 9,32 N 9,25 0 21,13 Gef. : C 60,11 H 9,28 N 9,24
b) 1,12-Bis-([2,5,8,11-tetrakis-(carboxymethyl)-2,5,8,11-tetraazacyclododecyl]-methoxy)-4,9-diaza-5,8-dioxo-dodecamethylen
Wie für Beispiel 1j beschrieben, erhält man in 80%iger Ausbeute den freien Komplexbildner.
Analyse: Ber.: C 49.61 H 7.19 N 13.15 0 30.04 Gef.: C 49.38 H 7,26 N 13,35
Der Gadolinium-Komplex und dessen Salze werden wie in Beispiel 1j beschrieben, erhalten.
Gadolinium-Komplex
Ber.: C 38,47 H 5,13 N 10,19 0 23.29 Gd 22.89 Gef.: C 38.56 H 5.06 N 10.37 Gd 22.88
Natriumsalz des Gd-Komplexes
Ber.: C 37.28 H 4.83 N 9.88 0 22.57 Na 3.24 Gd 22.18 Gef.: C 37.35 H 4.92 N 9.85 Na 3.23 Gd 22,32
N-Hethylglucaminsalz des Gd-Komplexes
Ber.: C 39.49 H 5,94 N 9,52 0 27,2 Gd 17,82 Gef.: C 39,89 H 6,03 N 9,40 Gd 17,60
BEISPIEL 24
Lösung des Natriumsalzes vom Indium-111-Komplex des 2-Hydroxymethyl-1,4,7,10 tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecans
Eine Lösung von 100 μg der in Beispiel ßh beschriebenen Verbindung in 5 ml eines Gemisches aus einer 150 mmolaren Kochsalz- und einer 150 mmolaren Natri- umacetatlösung (pH 5.8) wird mit einer Lösung von 5 mCi Indium-111-Chlorid mit 1 ml n-Salzsäure versetzt. Han bringt durch Zugabe von 1 n-Natronlauge auf p 6 und dialysiert gegen Natriumacetatlösung, darauf gegen Kochsalzlösung. Dann bringt man durch Zugabe von 0,1 n-Natronlauge auf pH 7,2 und füllt, die steril filtrierte Lösung in Multivials.
In analoger Weise erhält man aus 5 mg des Komplexbildners und einer sterilen, pyrogenfreien Lösung von 500 mCi Yttrium-90-chlorid ein für die Radiotherapie geeignetes Präparat.
BEISPIEL 25
a) 2-(4-(3-[5-<2-0xo-2,3,3a,4,6,6a-hexahydro-1H-thieno[3,4-d]-imidazol-4-yl> valerylamino]-propoxy)-benzyl)-1,4,7,10-tetrakis-(tert.-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
341,4 mg (1 mmol) N-Hydroxysuccinimidobiotin (Pierce Chem. Comp.), werden mit 792,1 mg (1 mmol) 2-[4-(3-Aminopropoxy)-benzyl]-1,4,7,10-tetrakis(tert.- butoκycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan (Beispiel 2b) in 10 ml DMF versetzt und über Nacht gerührt. Anschließend wird die Reaktionslösung eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Toluol/Eisessig/Ethylacetat/ Methanol = 6:4:4:3). Die dünnschichtchromatographisch reinen Fraktionen werden vereinigt, die Lösung im Vakuum eingedampft und über K0H getrocknet. Ausbeute: 723 mg (71% der Theorie)
Analyse: Ber.: C 61,33 H 8.61 N 9,63 0 17,28 S 3.15 Gef.: C 61.47 H 8.56 N 9,72 S 3.41 2- [ 4- (3- [5-<2-0xo-2,3,3a,4,6,6a-hexahydro-1H-thieno[3,4-d]-imidazol-4-yl> valerylamino]-propoxy)-benzyl)-1,4,7,10-tetrakis-(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan
509,2 mg (0,5 mmol) der Verbindung 25a werden mit 3 ml Trifluoressigsäure versetzt und 30 Minuten gerührt. Anschließend wird mit trockenem Diethylether gefällt, der Niederschlag mit Diethylether gewaschen und getrocknet. Ausbeute; 357 mg (90% der Theorie)
Analyse: Ber.: C 54,46 H 6,98 N 12.35 0 22,17 S 4,04 Gef.: C 54,59 H 7,04 N 12,30 S 3,91
Der Gadolinium-Komplex wird nach der unter Beispiel 1j beschriebenen Vorgehensweise hergestellt.
Analyse: Ber.: C 45,60 H 5,53 N 10,34 0 18,56 S 3,38 Gd 16.58 Gef.: C 45.49 H 5.51 N 10.41 S 3,49 Gd 16.39

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verbindungen der allgemeinen Formel I
worin q für die Ziffern 0, 1, 2 oder 3,
A für die Gruppe wobei m die Ziffern 1, 2, 3, 4 oder 5,
1 die Ziffern 0, 1, 2. 3, 4 oder 5, R1 eine gegebenenfalls Imino-, Phenylenoxy-, Phenylenimino-, Amido-, Hydrazido-, Estergruppe(n), Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stickstoff-Atom(e) enthaltende gegebenenfalls durch Hydroxy-, Mercapto-, Imino-, Epoxy-, Oxo-, Thioxo- und/oder Aminogruppe(n) substituierte geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C0-C20-Alkylengruppe, die am Ende entweder einen Ring der allgemeinen Formel II
worin A1 für die Gruppe steht, eine funktionelle Gruppe oder gebunden über diese funktionelle Gruppe ein Bio- oder Makromolekül aufweist, bedeuten, B, D und E, die gleich oder verschieden sind, jeweils für die Gruppe
R2 in der Bedeutung von Wasserstoff oder R1, k in der Bedeutung der Ziffern 0, 1, 2, 3, 4 oder 5, n in der Bedeutung der Ziffern 0 oder 1, Z für Wasserstoff oder CH2X stehen, worin
X für die Reste -COOY oder -PO3HY mit Y in der Bedeutung eines Wasserstoffatoms und/oder eines Metallionenäquivalents eines Elements der Ordnungszahlen 21-29. 31, 32. 37-39. 42-44 oder 57-83 bedeuten, mit der Maßgabe, daß B, E und D jeweils mindestens 2 und maximal 5 Kohlenstoffatom(e) enthält und daß mindestens zwei Z für CH2X stehen, sowie deren Salze mit anorganischen und/oder organischen Basen oder Aminosäuren.
2. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Y Wasserstoffatome darstellt.
3. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 der Substituenten Y Metallionenäquivalente mindestens eines Elements der Ordnungszahlen 21-29, 42, 44 oder 57-83 oder mindestens eines Radionuklids eines Elements der Ordnungszahlen 27, 29, 31, 32, 38, 39, 43, 49, 62, 64, 70 oder 77 sind.
4. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R für eine gegebenenfalls Imino-, Phenylenoxy-, Phenylenimino-, Amido-, Hydrazino-, Estergruppe(n), Sauerstoff-, Schwefel und/oder Stickstoff-Atom(e) enthaltende, gegebenenfalls durch Hydroxy-, Mercapto-, Imino-, Epoxy-, Oxo-, Thioxo- und/ oder Aminogruppe(n) substituierte geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C0-C20-Alkylengruppe. die am Ende als funktionelle Gruppe -NH2; -NHR; -NHNH2, NRNH2,-SH, -OH, COCH3, wobei R und R' gleich oder verschieden sind und jeweils ein Wasserstoffatom, einen gesättigten oder ungesättigten gegebenenfalls durch eine Phenylgruppe substituierten C1-C20-Alkylrest oder eine Phenylgruppe bedeuten, aufweist, steht.
5. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R1 für einen über eine
Gruppe verbundenen Ring der allgemeinen Formel II steht.
6. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R1 für eine gegebenenfalls Imino-, Phenylenoxy- , Phenylenimino-, Amido-, Hydrazido-, Estergruppe(n), Sauerstoff-, Schwefels und/oder StickstoffAtom(e) enthaltende gegebenenfalls durch Hydroxy-, Mercapto-, Imino-, Epoxy-, Oxo-, Thioxo- und/ oder Aminogruppe(n) substituierte geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C0-C20-Alkylengruppe, die am Ende ein über eine funktionelle Gruppe gebundenes Bio- oder Makromolekül aufweist, steht.
7. Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in R1 enthaltene Bio- oder Makromolekül ein Antikörper, ein Antikörper-Fragment, ein Avidin-Biotin-Antikörper oder ein Avidin-Biotin-Antikörper-Fragment ist.
8. Verbindungen der allgemeinen Formel I
worin A für die Gruppe
B', D' und E', die gleich oder verschieden sind, jeweils für die Gruppe
stehen, n,m, k, l, q, Z und X die in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben,
R1' die gleiche Bedeutung wie R1 hat, mit der Ausnahme, daß kein Bio- oder
Makromolekül an die funktionelle Gruppe am Ende der C0-C20-Alkylengruppe gebunden sein soll,
R2' für Wasserstoff oder R1' steht. mit der Maßgabe, daß B', D' und E' jeweils mindestens 1 und maximal 5 Kohlenstoffatom(e) enthält und daß mindestens zwei der Substituenten Y Metallionenäquivalente mindestens eines Elements der in Anspruch 1 genannten Ordnungszahlen sind, sowie deren Salze mit anorganischen und/oder organischen Basen oder Aminosäuren.
9. Pharmazeutische Mittel enthaltend mindestens eine physiologisch verträgliche Verbindung nach Anspruch 1 bis 8, gegebenenfalls mit den in der Galenik üblichen Zusätzen.
10. Verwendung von mindestens einer physiologisch verträglichen Verbindung gemäß Anspruch 3 für die Herstellung von Mitteln für die NMR- , Röntgen-, Radio- Diagnostik oder Radio-Therapie.
11.Verwendung von mindestens einer physiologisch verträglichen Verbindung der allgemeinen Formel I' gemäß Anspruch 8 als Hapten für die Herstellung von Antikörpern.
12. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I
worin q für die Ziffern 0, 1, 2 oder 3,
A für die Gruppe wobei m die Ziffern 1, 2, 3, 4 oder 5,
1 die Ziffern 0, 1, 2, 3, 4 oder 5,
R1 eine gegebenenfalls Imino-, Phenylenoxy-, Phenylenimino- , Amido-, Hydrazido-, Estergruppe(n), Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stickstoff-Atom(e) enthaltende gegebenenfalls durch Hydroxy-, Mercapto-, Imino-, Epoxy-, Oxo-, Thioxo- und/oder Aminogruppe(n) substituierte geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C0-C20-Alkylengruppe, die am Ende entweder einen Ring der allgemeinen Formel II
worin A1 für die Gruppe steht, eine funktionelle Gruppe oder gebunden über diese funktionelle Gruppe ein
Bio- oder Makromolekül aufweist, bedeuten,
B, D und E die gleich oder verschieden sind, jeweils für die Gruppe
R2 in der Bedeutung von Wasserstoff oder R1, k in der Bedeutung der Ziffern 0, 1, 2, 3, 4 oder 5, Z für Wasserstoff oder CH2X stehen, worin
X die Reste -COOY oder -PO3HY mit Y in der Bedeutung eines Wasserstoffatoms und/oder eines Hetallionenaquivalents eines Elements der Ordnungszahlen 21-29, 31, 32, 38, 39, 42-44 oder 57-83 bedeuten, mit der Haßgabe, daß B, D und E jeweils mindestens ein und maximal 5 Kohlenstoffatom(e) enthält und daß mindestens zwei Z für CH2X stehen, sowie deren Salze mit anorganischen und/oder organischen Basen oder Aminosäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise in Verbindungen der allgemeinen Formel III worin
A' für die Gruppe wobei R1' eine gegebenenfalls Imino-, Phenylenoxy-, Phenylenimino-, Amido-, Hydrazido-, Estergruppe(n), Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stickstoff-Atom(e) enthaltende, gegebenenfalls durch Hydroxy-, Hercäpto-, Imino-, Epoxy-, Oxo-, Thioxo- und/oder Aminogruppe(n) substituierte geradkettige, verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C0-C20-Alkylengrup pe, die am Ende entweder einen Ring der allgemeinen Formel II'
oder eine funktionelle Gruppe bedeuten, B', D' und E', die gleich oder verschieden sind, jeweils für die Gruppe it R2 in der Bedeutung von Wasserstoff oder R1',
Z' für Wasserstoff oder X' stehen, worin
X' die Reste -COOY' oder PO3Y'2 mit Y' in der Bedeutung einer Säureschutz-gruppe bedeuten die Schutzgruppen Y" abspaltet und die so erhaltenen Säuren der Formel III' mit Y' in der Bedeutung eines Wasserstoffatoms gewunschtenfalls a) in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Hetalloxid oder Hetallsalz eines Elements der Ordnungszahlen 21-29, 31, 32, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 umsetzt und anschließend, falls gewünscht, vorhandene azide Wasserstoffatome durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen oder Aminosäuren substituiert, oder b) in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Hetalloxid oder Metallsalz eines Elements der Ordnungszahlen 21-29, 31, 32, 37-39, 42-44, 49, oder 57-83 umsetzt und anschließend die so erhaltenen Metallkomplexe in an sich bekannter Weise über die in R1' enthaltene funktionelle Gruppe an ein Biooder Makromolekül bindet und, falls gewünscht, vorhandene azide Wasserstoffatome durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen oder Aminosäuren substituiert, oder c) in an sich bekannter Weise über die in R1' enthaltene funktionelle Gruppe an ein Bio- oder Hakromolekül bindet und anschließend in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Hetalloxid oder Metallsalz eines Elements der Ordnungszahlen 21-29, 31, 32, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 umsetzt und anschließend, falls gewünscht, vorhandene azide Wasserstoffatome durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen oder Aminosäuren substituiert.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kopplung des Bio- oder Makromoleküls an den funktionalisierten Komplex oder Liganden sowie, im Falle der Kopplung an den Liganden, die nachfolgende Komplexierung mit dem/den gewünschten Metallion (en) an einer stationären Phase durchführt.
14. Verfahren zur Herstellung der pharmazeutischen Mittel gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daβ man die in Wasser oder physiologischer Salzlösung gelöste oder suspendierte Komplexverbindung, gegebenenfalls mit den in der Galenik üblichen Zusätzen, in eine für die enterale oder parenterale Applikation geeignete Form bringt.
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