ES2235260T3

ES2235260T3 - Agentes de resonancia magneticas de acumulacion de sangre.

Info

Publication number: ES2235260T3
Application number: ES97949385T
Authority: ES
Inventors: Steven R. Woulfe
Original assignee: Mallinckrodt Inc
Current assignee: Mallinckrodt Inc
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 2005-07-01
Anticipated expiration: 2017-11-12
Also published as: AU726467B2; AU7178298A; DE69732370D1; ATE287733T1; US5961953A; WO1998020908A1; EP0948361A4; CA2271735C; CA2271735A1; JP2001504120A; US5888476A; EP0948361A1; DE69732370T2; EP0948361B1

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UNAS COMPOSICIONES QUE COMPRENDEN UNOS AGENTES DE CONTRASTE CAPACES DE VINCULARSE DE UN MODO NO COVALENTE CON PROTEINAS DE LA SANGRE. DICHAS COMPOSICIONES SE CARACTERIZAN POR UN TIEMPO DE PERMANENCIA INCREMENTADO POR AGENTES DE CONTRASTE EN LOS VASOS SANGUINEOS, SIENDO DICHOS AGENTES UNOS AGENTES DE CONTRASTE EFICIENTES DEL POOL SANGUINEO. ESTA INVENCION SE REFIERE TAMBIEN A UNOS PROCEDIMIENTOS DE FORMACION DE IMAGENES DE UN PACIENTE QUE CONSISTEN EN ADMINISTRAR DICHA COMPOSICION A UN PACIENTE Y EN OBTENER UNA IMAGEN

Description

Agentes de resonancia magnética de acumulación de sangre.

Campo de la invención

La invención está en el campo de la formación de imágenes. Particularmente, la invención está en el campo de formación de imágenes de resonancia magnética (MRI). Y, más particularmente, la invención está en el campo de MRI de acumulación de sangre.

Fundamento de la invención

El uso de agentes de contraste en medicina de diagnóstico está creciendo rápidamente. En diagnósticos de formación de imágenes de resonancia magnética protónica convencional (MRI), puede obtenerse un contraste incrementado de órganos y tejidos internos administrando composiciones que contienen especies de metales paramagnéticos que aumentan la capacidad de relajación de protones del agua que rodea el tejido.

La técnica de MRI abarca la detección de ciertos núcleos atómicos que utilizan campos magnéticos y radiación de radiofrecuencia. Es similar en algunos aspectos a la tomografía computerizada de rayos X (CT) en proporcionar una imagen en corte transversal de la anatomía de órganos corporales con excelente resolución de detalle de tejidos blandos. Como se usan actualmente, las imágenes producidas constituyen un mapa de la distribución de densidad protónica, en órganos y tejidos. La técnica de MRI es ventajosamente no invasiva porque evita el uso de radiación ionizante.

Aunque el fenómeno de la NMR se descubrió en 1945, su uso potencial como agente de MRI para representar la estructura interna del cuerpo se sugirió originalmente por Lauterbur en 1973. (Nature, 242, 190-191 [1973]). La falta fundamental de cualquier riesgo conocido asociado con el nivel del campo magnético y la onda de radiofrecuencia que se emplean hace posible elaborar escaneos repetidos en individuos vulnerables. Además de planos de escaneo estándares (axial, coronal y sagital), pueden seleccionarse también planos de escaneo oblicuos.

Con un experimento de RMI, los núcleos en estudio en una muestra (por ejemplo, protones) se irradian con la energía de radiofrecuencia (RF) apropiada en un campo magnético altamente uniforme. Estos núcleos, cuando se relajan, emiten subsiguientemente RF con una frecuencia de resonancia aguda. La frecuencia de resonancia de los núcleos depende del campo magnético aplicado.

Según principios conocidos, cuando se ponen núcleos con espín apropiado en un campo magnético aplicado (B, expresado generamente en unidades de gauss o Tesla [10^{4} gauss]) se alinean en la dirección del campo. En el caso de protones, estos núcleos progresan con un movimiento de precesión a una frecuencia, f, de 42,6 MHz, con una intensidad de campo de 1 Tesla. Con esta frecuencia, un impulso de RF de radiación excita los núcleos y puede considerarse que vuelca la magnetización neta fuera de la dirección del campo, estando determinada la extensión de esta rotación por la duración y la energía del impulso. Después del impulso de RF, los núcleos "se relajan" o vuelven al equilibrio con el campo magnético, emitiendo radiación a la frecuencia de resonancia. La declinación de la radiación emitida se caracteriza por dos tiempos de relajación, es decir, T_{1}, el tiempo de relajación espín-red o tiempo de relajación longitudinal, esto es, el tiempo consumido por los núcleos para volver al equilibrio a lo largo de la dirección del campo magnético aplicado externamente, y T_{2}, el tiempo de relajación espín-espín asociado con el desfase de la precesión coherente inicialmente de espines protónicos individuales. Estos tiempos de relajación se han establecido para diversos fluidos, órganos y tejidos en diferentes especies de mamíferos.

En MRI, pueden seleccionarse planos de escaneo y espesores de rebanadas. Esta selección permite obtener directamente imágenes transversal, coronal y sagital de alta calidad. La ausencia de cualesquiera partes móviles en el equipo de MRI promueve alta fiabilidad. Se cree que MRI tiene un mayor potencial que CT para el examen selectivo de características de tejidos a la vista del hecho de que, en CT, los coeficientes de atenuación de rayos X solos determinan el contraste de imagen, mientras que al menos cinco variables separadas (T_{1}, T_{2}, densidad de protones, secuencia de impulsos y flujo) pueden contribuir a la señal de MRI.

En razón a su sensibilidad a diferencias fisicoquímicas muy finas entre órganos y/o tejidos, se cree que la MRI puede ser capaz de diferenciar diferentes tipos de tejidos y detectar enfermedades que inducen cambios fisicoquímicos que pueden no ser detectadas por rayos X o CT, que sólo son sensibles a diferencias de la densidad de electrones del tejido.

Como se ha indicado antes, dos de los principales parámetros de formación de imágenes son los tiempos de relajación, T_{1} y T_{2}. Para protones (u otros núcleos apropiados), estos tiempos de relajación están influidos por el ambiente de los núcleos (por ejemplo, viscosidad, temperatura y mecanismos por los que la energía de radiofrecuencia impartida inicialmente se disipa al ambiente circundante). La proporción de esta pérdida de energía o relajación puede verse influida por otros ciertos núcleos que son paramagnéticos. Los compuestos químicos que incorporan estos núcleos paramagnéticos pueden alterar sustancialmente los valores de T_{1} y T_{2} para protones cercanos. La extensión del efecto paramagnético de un compuesto químico dado es una función del ambiente.

Típicamente, se han administrado iones paramagnéticos en forma de complejos con agentes acomplejantes orgánicos. Tales complejos proporcionan los iones paramagnéticos en formas solubles, no tóxicas, y facilitan su rápida desaparición del cuerpo tras el procedimiento de formación de imágenes. Gries et al., Patente de los EE.UU. 4.647.447, describen complejos de diversos iones paramagnéticos con agentes de acomplejamiento de ácidos aminocarboxílicos convencionales. Un complejo preferido descrito por por Gries et al. es el complejo de gadolinio (III) con ácido dietilentriamina-pentaacético ("DTPA").

Con la aceptación y uso extendido de la MRI, aparecen nuevas necesidades de agentes de contraste. Históricamente, en el campo de desarrollo de agentes de contraste de MR, los esfuerzos para producir tales agentes se han enfocado principalmente en derivar polímeros con agentes de relajación (por ejemplo, Gd-DTPA polilisina) así como partículas paramagnéticas o supermagnéticas revestidas con polietilenglicol o hidratos de carbono. Tales agentes no han encontrado un uso extendido porque permanecen indefinidamente en la vasculatura o presentan efectos secundarios fisiológicos significativos. Los clínicos han expresado repetidamente su deseo de agentes de contraste que permanezcan concentrados en la sangre, frente al tejido circundante, durante períodos extensos de tiempo.

Sumario de la invención

La invención proporciona composiciones que comprenden la fórmula general (I):

(I)A-L-B

en la que A es un grupo alquilo C_{6}-C_{20} mono o policíclico, opcionalmente sustituido con uno o más grupos -NH_{2}, -CO_{2}H, -SO_{3}H o -PO_{3}H_{2}; B es un quelato; L es un enlazador entre A y B correspondiente a un grupo de fórmula (II):

1

en la que n es un número entero de alrededor de cero a aproximadamente 6; R_{1}, R_{2} y R_{3} pueden ser iguales o diferentes y son hidrógeno o -(CH_{2})_{m}-X; m es un número entero de alrededor de cero a aproximadamente 6; X es hidrógeno, -NH_{2}, -CO_{2}H, -SO_{3}H o -PO_{3}H_{2}; y B es un agente de quelación de iones de metales que tienen números atómicos variables de 22 a 29, 42 a 44 y 58 a 70.

La invención proporciona también composiciones que comprenden la fórmula general (I):

(I)A-L-B-M

2

en la que n es un número entero de alrededor de cero a aproximadamente 6; R_{1}, R_{2} y R_{3} pueden ser iguales o diferentes y son hidrógeno o -(CH_{2})_{m}-X; m es un número entero de alrededor de cero a aproximadamente 6; X es hidrógeno, -NH_{2}, -CO_{2}H, -SO_{3}H o -PO_{3}H_{2}; B es un agente de quelación de M; y M es un ion de metal que tiene un número atómicos variable de 22 a 29, 42 a 44 y 58 a 70.

La presente invención proporciona composiciones que comprenden agentes de contraste capaces de unirse no covalentemente a proteínas de la sangre. Las composiciones de la invención proporcionan tiempo de permanencia aumentado de agentes de contraste en la vasculatura, proporcionando así agentes de contraste de acumulación de sangre eficaces. La invención proporciona también métodos para formar imágenes de un paciente que comprenden administrar una composición de la invención a un paciente y obtener una imagen.

Descripción detallada de la invención

La alta concentración de albúmina de suero humano (HSA) en la sangre, acoplada con su propensión a unirse no covalentemente con una variedad de moléculas endógenas y exógenas con una afinidad relativamente elevada, la hace un buen objetivo para agentes de acumulación de sangre de MR. La HSA se encuentra típicamente en la corriente sanguínea en una concentración de 0,68 mM. Suponiendo que la unión de un pequeño quelato de gadolinio a HSA produce un aumento de la capacidad de relajación hasta aproximadamente 20 mM^{-1}s^{-1}, los cálculos iniciales indican que se requiere una concentración de 0,2 mM de quelato de gadolinio unido para proporcionar un contraste efectivo. Esto indica que fijar como objetivo un pequeño quelato de gadolinio a HSA requiere sólo una unión uno a uno sin multiplicación del número de átomos de gadolinio por grupo de fijación de objetivo.

La HSA es una proteína de transporte conocida por su capacidad para unirse reversiblemente con una variedad de ligandos (Meyer, M.C.; Guttman, D.E. Journal of Pharmaceutical Sciences 1968, 57, 895. Kragh-Hansen, U. Pharmacological Reviews 1981, 33, 17. Kragh-Hansen, U. Danish Medical Bulletin 1990, 37, 57). Una gran cantidad de información de unión de HSA se recogió de su estructura de cristal de rayos X obtenida recientemente (He, X.M.; Carter, D.C. Nature 1992, 358, 209. Carter, D.C.; Ho, J.X. Adv. Protein Chemistry 1994, 45, 153). Hay seis posiciones de unión de principio en albúmina, dos cada una para metales, ácidos grasos de cadena larga y pequeñas moléculas aromáticas. Los dos lugares de unión a metales son el residuo cisteína en posición 34 y el término N. Hay dos lugares de unión de alta afinidad y aproximadamente cuatro de menor afinidad para ácidos grasos de cadena larga. Su posición no se conoce con precisión pero 1-2 ácidos grasos están unidos típicamente a albúmina circulante. Las afinidades de unión de palmitato (C_{16}), estearato (C_{18}) y oleato (C_{20}) son altas, con un valor de 10^{7}-10^{8} M^{-1}. La HSA posee dos lugares de unión para pequeñas moléculas aromáticas. Cada lugar tiene propiedades similares, pero no idénticas, y prefiere pequeños ácidos carboxílicos aromáticos heterocíclicos o carbocíclicos. Se muestra seguidamente una lista corta de moléculas endógenas y exógenas y sus afinidades de unión (K) a HSA.

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
  Compuesto  \+ \hskip4cm \+  K (M ^{-1} ) \cr 
Bilirrubina \+ \+ 10 ^{8} \cr  Hematina  \+ \+ 10 ^{8} \cr 
Esteroides \+ \+ 10 ^{4} -10 ^{7} \cr 
L-tiroxina \+ \+ 10 ^{6} \cr 
L-triptófano \+ \+ 10 ^{4} \cr  Fenilbutazona \+ \+
10 ^{5} \cr  Warfarina \+ \+ 10 ^{5} \cr  Ibuprofeno \+ \+
10 ^{6} \cr}

Es fácilmente evidente que pequeños quelatos de gadolinio con funcionalidad colgante apropiada tal como ácidos grasos y ácidos carboxílicos aromáticos, que pueden unirse fuertemente pero reversiblemente a HSA in vivo, podrían proporcionar agentes de acumulación de sangre de MR eficaces.

Las composiciones de la invención son quelatos pramagnéticos que poseen restos de fijación de objetivo de HSA lipófilos no arílicos. Tales quelatos son capaces de unirse fuertemente pero reversiblemente a HSA in vivo. Las composiciones de la invención proporcionan tiempo de permanencia aumentado del agente de contraste en la vasculatura, proporcionando así agentes de contraste de acumulación de sangre eficaces.

Los ejemplos de grupos alquilo C_{6}-C_{20} mono o policíclicos adecuados para su uso con la invención incluyen ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxílico, ácido adamantano-1-carboxílico, ácido adamantano-1,3-dicarboxílico, ácido 1-amino-adamantano-3-carboxílico y ácido diciclohexilacético. Los grupos enlazadores adecuados incluyen ácido aspártico, ácido diaspártico, ácido triaspártico, ácido glutámico, ácido diglutámico y ácido triglutámico. Los grupos quelatos adecuados incluyen gadolinio(III)-ácido dietilentriaminapentaacético (DTPA), gadolinio(III)-ácido 1,4,7,10-tetraazaciclododecano-1,4,7,10-tetraacético (DOTA) y manganeso(II)-ácido etilendiaminatetraacético (EDTA).

El grupo de quelación puede incorporarse al enlazador por medio de un grupo reactivo presente en el quelato. Típicamente, se hace reaccionar un grupo nucleófilo con un grupo electrófilo para formar un enlace covalente. Los ejemplos de grupos nucleófilos incluyen aminas, anilinas, alcoholes, fenoles, tioles e hidrazinas. Los grupos electrófilos incluyen haluros, disulfuros, anhídridos, ésteres activados, imidatos, isocianatos e isotiocianatos. Pueden usarse medios similares para incorporar el grupo de fijación de objetivo al enlazador.

Los ejemplos de compuestos preferidos de la invención incluyen gadolinio(III)-ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-L-aspartil-L-aspartil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético, gadolinio(III)-ácido 3-carboxi-adamantano-1-carboxil-L-aspartil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético, gadolinio(III)-ácido diciclohexilacetil-L-aspartil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético, gadolinio(III)-ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-L-aspartil-L-aspartil-4-aminobutil-1,4,7,10-tetraazaciclododecano-1,4,7,10-tetraacético y gadolinio(III)-acido 4-pentilbiciclo
[2.2.2]octano-1-carboxil-L-N-metil-aspartil-L-N-metil-aspartil-4-N-metil-aminobutil-dietilentriaminapentaacético.

Las composiciones de la invención son capaces de unirse no covalentemente a proteínas de la sangre (Tablas 1 y 2). El gran aumento de la capacidad de relajación observado en soluciones de HSA y sangre humana es indicativo de la unión fuerte de los agentes a proteínas grandes. Esto es debido a una alteración del tiempo de correlación efectivo de la interacción electrónico-nuclear como resultado de la unión a macromoléculas grandes (proteínas).

TABLA 1 Valores de capacidad de relajación (R_{1}) in vitro de gadolinio(III)-ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-4-aminobutildietilentriaminapentaacético

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
  Matriz  \+ \hskip4cm \+  R _{1}  (mM ^{-1} s ^{-1} ) \cr
 Agua \+ \+ 5,0\cr  Albúmina humana \+ \+ 24,8\cr  Sangre humana \+
\+
23,0\cr}

TABLA 2 Valores de capacidad de relajación (R_{1}) in vitro de gadolinio(III)-ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-L-aspartil-L-aspartil-4-aminobutildietilentriaminapentaacético

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
  Matriz  \+ \hskip4cm \+  R _{1}  (mM ^{-1} s ^{-1} ) \cr
 Agua \+ \+ 6,2\cr  Albúmina humana \+ \+ 17,1\cr  Sangre humana \+
\+
26,0\cr}

Las composiciones de la invención son capaces de unirse in vivo a proteínas de la sangre (Figuras 1 y 2). La invención proporciona agentes con tiempo de permanencia aumentado en la vasculatura, proporcionando así agentes de contraste de acumulación de sangre eficaces.

Figura 1. T1 (1/T1) frente a tiempo post-inyección de un bolus simple (45 \mumoles/kg) de gadolinio(III)-ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-L-aspartil-L-aspartil-4-aminobutildietilentriaminapentaacético (MP-2269) en un conejo.

3

Figura 2. % de dosis inyectada (ID) frente a tiempo post-inyección de un bolus simple (45 \mumoles/kg) de gadolinio(III)-ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-L-aspartil-L-aspartil-4-aminobutildietilentriaminapentaacético en un conejo.

4

En general, se han encontrado eficaces como agentes de contraste de imagen de MRI especies paramagnéticas tales como iones de elementos con números atómicos de 22 a 29, 42 a 44 y 58 a 70. Los ejemplos de iones adecuados incluyen cromo(III), manganeso(II), manganeso(III), hierro(II), hierro(III), cobalto(II), niquel(II), cobre(II), praseodimio(III), neodimio(III), samario(III) e iterbio(III). Por sus momentos magnéticos muy fiuertes, se prefieren gadolinio(III), terbio(III), disprosio(III), holmio(III) y erbio(III). Se han preferido particularmente iones gadolinio(III) como agentes de contraste de MRI.

Las composiciones de la invención pueden formularse en composiciones de diagnóstico para administración enteral o parenteral. Estas composiciones contienen una cantidad eficaz del complejo de ion paramagnético junto con vehículos y excipientes farmacéuticos convencionales apropiados para el tipo de administración considerado. Por ejemplo, las formulaciones parenterales contienen ventajosamente una solución o suspensión acuosa estéril de alrededor de 0,05 a aproximadamente 1,0 M de un complejo de ion paramagnético según esta invención. Las composiciones parenterales pueden inyectarse directamente o mezclarse con una composición parenteral de gran volumen para administración sistémica. Las formulaciones parenterales preferidas tienen una concentración de complejo de ion paramagnético de alrededor de 0,1 M a aproximadamente 0,5 M. Tales soluciones pueden contener también tampones aceptables farmacéuticamente y, opcionalmente, electrólitos tales como cloruro sódico. Las composiciones pueden contener ventajosamente un ligero exceso (por ejemplo, de alrededor de 0,01 a aproximadamente 15,0% en moles en exceso) de un agente acomplejante o su complejo con un catión no tóxico, aceptable fisiológicamente. Tales cationes no tóxicos, aceptables fisiológicamente, incluyen iones calcio, iones magnesio, iones cobre, iones zinc, sales de n-metilglucamina y dietanolamina, y similares. Generalmente, se prefieren iones calcio.

Las formulaciones para administración enteral pueden variar ampliamente, como es bien conocido en la técnica. En general, tales formulaciones son líquidos que incluyen una cantidad eficaz del complejo de ion paramagnétco en solución o suspensión acuosa. Tales composiciones enterales pueden incluir opcionalmente tampones, tensioactivos, agentes tixotrópicos y similares. Las composiciones para administración oral pueden contener también agentes saporíferos y otros ingredientes para mejorar sus cualidades organolépticas.

Las composiciones de diagnóstico se administran en dosis eficaces para conseguir la mejora deseada de la imagen de NMR. Tales dosis pueden variar ampliamente, dependiendo del complejo de ion paramagnético particular empleado, los órganos o tejidos que son el sujeto delprocedimiento de formación de imágenes, el procedimiento de formación de imágenes de NMR, el equipo de formación de imágenes de NMR usado, y similares. En general, las dosificaciones parenterales varían de alrededor de 0,001 a aproximadamente 1,0 Mmoles de complejo de ion paramagnético por kg de peso corporal del paciente. Las dosificaciones parenterales preferidas varían de alrededor de 0,01 a aproximadamente 0,5 Mmoles de complejo de ion paramagnético por kg de peso corporal del paciente. Las dosificaciones enterales varían generalmente de alrededor de 0,5 a aproximadamente 100 Mmoles, preferiblemente de alrededor de 1,0 a aproximadamente 10,0 Mmoles, preferiblemente de alrededor de 1,0 a aproximadamente 20,0 Mmoles, de complejo de ion paramagnético por kg de peso corporal del paciente.

Las composiciones de diagnóstico de la invención se usan de maera convencional. Las composiciones pueden administrarse a un paciente, típicamente un animal de sangre caliente, sistémicamente o localmente al órgano o tejido del que se ha de formar imagen, y someterse después el paciente al procedimiento de formación de imágenes de NMR. Se encuentran métodos para formar imágenes y procedimientos instrumentales en textos tales como Stark, D.D.; Bradley, W.G. Magnetic Resonance Imaging; Mosby Year Book: St. Louis, MO, 1992.

Los siguientes ejemplos ilustran las realizaciones específicas de la invención descritas en este documento. Como es evidente para técnicos expertos, son posibles diversos cambios y modificaciones y se consideran dentro del alcance de la invención descrita.

Ejemplos Ejemplo 1 Síntesis de gadolinio(III)-acido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético

5

Una mezcla de ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxílico (1,7 g, 7,5 mmoles), N-hidroxisuccinimida (863 mg, 7,5 mmoles) y diciclohexilcarbodiimida (1,5 g, 7,5 mmoles) en 10 ml de DMF y 10 ml de cloruro de metileno se gitó a temperatura ambiente durante 3 horas. La diciclohexilurea precipitada se separó por filtración y se evaporó el filtrado. El residuo se diluyó con 20 ml de cloruro de metileno. Se añadió una solución de éster de penta-t-butilo de ácido 4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético (5,6 g, 7,5 mmoles, preparado como se indica en Williams, M.A.; Rapoport, H. J. Org. Chem 1993, 58, 1151) en 10 ml de cloruro de metileno. La mezcla se agitó durante dos horas a temperatura ambiente. Se evaporó el disolvente y el residuo se cromatografió en gel de sílce (acetato de etilo/hexanos) para proporcionar 3,0 g (42%) de éster de penta-t-butilo de ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético como un aceite incoloro. ^{1}H NMR, ^{13}C NMR y MS consecuentes.

Una solución de éster de penta-t-butilo de ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético (2,4 g, 2,5 mmoles) en 10 ml de dioxano y 10 ml de HCl 12 N se agitó a temperatura ambiente durante dos horas. Se evaporaron los disolventes y el residuo se cromatografió en C_{18} (agua/acetonitrilo) para proporcionar 1,5 g (78%) de sal trihidrocloruro de ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético como un polvo blanco. ^{1}H NMR, ^{13}C NMR y MS consecuentes.

Una solución de sal trihidrocloruro de ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético (382 mg, 0,49 mmoles) en agua (5 ml) se ajustó en pH 5 con hidróxido sódico 1 N. En un matraz separado, se añadió ácido clorhídrico 1 N (1,5 ml, 1,5 mmoles) a óxido de gadolinio (800 mg, 0,22 mmoles) y se añadió agua para llevar el volumen hasta 5 ml. Esta mezcla se calentó a 60 grados C hasta disolverse todos los sólidos. La solución de cloruro de gadolinio resultante se añadió gota a gota al ligando y la mezcla se agitó vigorosamente mientras se mantenía un pH de 6-7 con hidróxido sódico 1 N. Tras completarse la adición, se ajustó el pH en 7,4 con hidróxido sódico 1 N para dar una solución acuosa de gadolinio(III)-acido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético. MS consecuente.

Ejemplo 2 Síntesis de gadolinio(III)-acido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-L-aspartil-L-aspartil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético

6

En un matraz equipado con un condensador provisto de un tubo de secado de drierita se puso ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxílico (10 g, 0,045 moles). Se añadió cloruro de tionilo (52,2 g, 32,0 ml, 0,44 moles) y la suspensión se calentó lentamente a reflujo en un baño de aceite. Se mantuvo el reflujo durante 3 horas y se separó después el disolvente bajo presión reducida. Se añadió tolueno anhidro (40 ml) y se evaporaron de nuevo los disolventes. El aceite resultante se disolvió en dioxano anhidro (50 ml) y se añadió a una suspensión de éster de \beta-t-butilo de ácido L-aspártico (10,1 g, 0,054 moles), bicarbonato sódico (4,9 g, 0,058 moles) y diisopropiletilamina (7,5 g, 10,1 ml, 0,058 moles) en 1,4-dioxano (100 ml) y agua (50 ml). La mezcla se agitó a 25ºC durante 15 horas. Se ajustó el pH de la mezcla en 3 con ácido clorhídrico concentrado y se diluyó con dietiléter (200 ml). Se separaron las capas y la capa acuosa se reextrajo con éter. La capa orgánica se lavó con 100 l de ácido clorhídrico del 10%, se secó sobre sulfato sódico anhidro y se evaporó bajo presión reducida. El aceite se cristalizó en acetonitrilo para dar 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-(L-\beta-t-butilaspartil)carboxiamida (15,3 g, 0,039 moles, 87%).

Una mezcla de 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-(L-\beta-t-butilaspartil)carboxiamida (10,0 g, 0,025 moles), N-hidroxisuccinimida (3,2 g, 0,028 moles) y diciclohexilcarbodiimida (5,7 g, 0,028 moles) en 1,4-dioxano anhidro (250 ml) se agitó a 25ºC durante 15 horas. El sólido se separó por filtración y el filtrado se evaporó a casi sequedad bajo presión reducida. El residuo se repartió entre dietiléter (200 ml) y se lavó sucesivamente con 100 ml de bicarbonato sódico saturado y 100 ml de cloruro sódico saturado. La solución orgánica se secó sobre sulfato sódico anhidroy se agotó bajo presión reducida. El éster activo crudo se disolvió después en 1,4-dioxano (150 ml) y se añadió a una mezcla de éster de \beta-t-butilo de ácido L-aspártico (5,7 g, 0,030 moles), bicarbonato sódico (2,8 g, 0,033 moles) y diisopropiletilamina (4,2 g, 5,7 ml, 0,030 moles) en 1,4-dioxano (100 ml). La mezcla se agitó a 25ºC durante 15 horas. Se ajustó el pH de la solución en 3 con ácido clorhídrico concentrado y se diluyó después con dietiléter (300 ml). Se separaron las capas y la capa acuosa se reextrajo con dietiléter (100 ml). Las capas orgánicas combinadas se lavaron con 100 ml de ácido clorhídrico del 10%, se secaron sobre sulfato sódico anhidro y se evaporaron bajo presión reducida para dar 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-di-(L-\beta-t-butilaspartil)carboxiamida como un aceite. Este material se usó sin purificación adicional.

La anterior 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-di-(L-\beta-t-butilaspartil)carboxiamida cruda (5,0 g, 8,80 mmoles) se agitó con N-hidroxisuccinimida (1,1 g, 9,70 mmoles) y diciclohexilcarbodiimida (2,0 g, 9,70 mmoles) en 1,4-dioxano anhidro (80 ml) a 25ºC durante 15 horas. Los sólidos se separaron por filtración y el filtrado se evaporó bajo presión reducida. Se añadió dietiléter (200 ml) para disolver el aceite y se lavó la solución con 100 ml de bicarbonato sódico saturado, se secó sobre sulfato sódico anhidro y se evaporó bajo presión reducida. El éster activo crudo resultante se disolvió en 1,4-dioxano anhidro (50 ml) y se añadió a una solución de éster de penta-t-builo de ácido 4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético (6,8 g, 9,2 mmoles) en 1,4-dioxano anhidro (20 ml). La solución se agitó a 25ºC durane 15 horas. Se añadió después dietiléter (200 ml) y la solución se lavó sucesivamente con 100 ml cada uno de ácido clorhídrico del 10%, bicarbonato sódico saturado y cloruro sódico saturado. La capa orgánica se secó sobre sulfato sódico anhidro y se agotó hasta un aceite bajo presión reducida. El material crudo se purificó mediante cromatografía en gel de sílice usando como eluyente un gradiente de metanol/diclorometano. Se combinaron fracciones puras para dar éster de hepta-t-butilo de ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-di-L-aspartil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético (5,9 g, 4,6 mmoles, 52%). ^{1}H NMR, ^{13}C NMR y MS consecuentes.

Una solución de éster de hepta-t-butilo de ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-di-L-aspartil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético (4,5 g, 3,5 mmoles) en ácido clorhídrico concentrado (11 ml) y 1,4-dioxano anhidro (11 ml) se agitó a 25ºC durante 15 horas. Los disolventes se separaron bajo presión reducida y el residuo se absorbió en 5 ml de agua. El agua se agotó cuidadosamente (tuvo lugar formación de espuma) bajo presión reducida para dar una goma. Se añadió a la goma acetonitrilo hasta formarse sólidos y se decantó después el disolvente. El sólido se trituró con acetona, se filtró y secó para dar trihidrocloruro de ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-di-L-aspartil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético como un polvo blanco (3,0 g, 2,9 mmoles, 86%). ^{1}H NMR, ^{13}C NMR y MS consecuentes.

Una suspensión de trihidrocloruro de ácido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-di-L-aspartil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético (0,50 g, 0,49 mmoles) en agua (5 ml) se ajustó en pH 5 con hidróxido sódico 1 N y se agitó hasta disolverse los sólidos. Se añadió después ácido clorhídrico 1 N (1,5 ml, 1,5 mmoles) a óxido de gadolinio (0,80 g, 0,22 mmoles) y se añadió agua para llevar el volumen hasta 5 ml. Esta mezcla se calentó a 60ºC hasta disolverse todos los sólidos. La solución de cloruro de gadolinio resultante se añadió gota a gota al ligando y la mezcla se agitó vigorosamente mientras se mantenía un pH de 6-7 con hidróxido sódico 1 N. Tras completarse la adición, se ajustó el pH en 7,4 con hidróxido sódico 1 N para dar una solución acuosa de gadolinio(III)-acido 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carboxil-L-aspartil-L-aspartil-4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético. MS consecuente.

Aunque se ha descrito la invención con respecto a modificaciones específicas, sus detalles no han de considerarse como limitaciones, porque será evidente que puede recurrirse a diversos equivalentes cambios y modificaciones sin alejarse del espíritu y alcance de la misma, y se entiende que han de incluirse en ella tales realizaciones equivalentes.

Claims

1. Una composición que comprende la fórmula (I):

(I)A-L-B

7

2. La composición de la reivindicación 1ª, en la que A es 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carbonilo-; R_{1} es H; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 2; y B es ácido 4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético.

3. La composición de la reivindicación 1ª, en la que A es 3-carboxi-adamantano-1-carbonilo-; n es 0; y B es ácido 4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético.

4. La composición de la reivindicación 1ª, en la que A es diciclohexilacetilo-; R_{1} es H; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 1; y B es ácido 4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético.

5. La composición de la reivindicación 1ª, en la que A es 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carbonilo; R_{1} es H; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 2; y B es ácido 4-aminobutil-1,4,7,10-tetraazaciclododecano-1,4,7,10-tetraacético.

6. La composición de la reivindicación 1ª, en la que A es 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carbonilo; R_{1} es -CH_{3}; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 2; y B es ácido 4-N-metil-aminobutil-dietilentriaminapentaacético.

7. La composición que comprende la fórmula:

(I)A-L-B-M

en la que A es un grupo alquilo C_{6}-C_{20} mono o policíclico, opcionalmente sustituido con uno o más grupos -NH_{2}, -CO_{2}H, -SO_{3}H o -PO_{3}H_{2}; L es un enlazador entre A y B correspondiente a un grupo de fórmula (II):

8

en la que n es un número entero de alrededor de cero a aproximadamente 6; R_{1}, R_{2} y R_{3} pueden ser iguales o diferentes y son hidrógeno o -(CH_{2})_{m}-X; m es un número entero de alrededor de cero a aproximadamente 6; X es hidrógeno, -NH_{2}, -CO_{2}H, -SO_{3}H o -PO_{3}H_{2}; B es un agente de quelación de iones de metales M; y M es un ion de metal que tiene un número atómico variable de 22 a 29, 42 a 44 y 58 a 70.

8. La composición de la reivindicación 7ª, en la que A es 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carbonilo-; R_{1} es H; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 2; B es ácido 4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético; y M es gadolinio(III).

9. La composición de la reivindicación 7ª, en la que A es 3-carboxi-adamantano-1-carbonilo-; n es 0; B es ácido 4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético; y M es gadolinio(III).

10. La composición de la reivindicación 7ª, en la que A es diciclohexilacetilo-; R_{1} es H; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 1; B es ácido 4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético; y M es gadolinio(III).

11. La composición de la reivindicación 7ª, en la que A es 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carbonilo; R_{1} es H; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 2; B es ácido 4-aminobutil-1,4,7,10-tetraazaciclododecano-1,4,7,10-tetraacético; y M es gadolinio(III).

12. La composición de la reivindicación 7ª, en la que A es 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carbonilo; R_{1} es -CH_{3}; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 2; B es ácido 4-N-metil-aminobutil-dietilentriaminapentaacético; y M es gadolinio(III).

13. El uso de un compuesto de fórmula:

(I)A-L-B-M

9

en la que n es un número entero de alrededor de cero a aproximadamente 6; R_{1}, R_{2} y R_{3} pueden ser iguales o diferentes y son hidrógeno o -(CH_{2})_{m}-X; m es un número entero de alrededor de cero a aproximadamente 6; X es hidrógeno, -NH_{2}, -CO_{2}H, -SO_{3}H o -PO_{3}H_{2}; B es un agente de quelación de iones de metales M; y M es un ion de metal que tiene un número atómico variable de 22 a 29, 42 a 44 y 58 a 70, en un método de fabricación de un medicamento de uso en formación de imágenes como agente de contraste de acumulación de sangre.

14. El uso de la reivindicación 13ª, en el que A es 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carbonilo-; R_{1} es H; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 2; B es ácido 4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético; y M es gadolinio(III).

15. El uso de la reivindicación 13ª, en el que A es 3-carboxi-adamantano-1-carbonilo-; n es 0; B es ácido 4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético; y M es gadolinio(III).

16. El uso de la reivindicación 13ª, en el que A es diciclohexilacetilo-; R_{1} es H; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 1; B es ácido 4-aminobutil-dietilentriaminapentaacético; y M es gadolinio(III).

17. El uso de la reivindicación 13ª, en el que A es 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carbonilo; R_{1} es H; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 2; B es ácido tetraazaciclododecano-1,4,7,10-tetraacético; y M es gadolinio(III).

18. El uso de la reivindicación 13ª, en el que A es 4-pentilbiciclo[2.2.2]octano-1-carbonilo; R_{1} es -CH_{3}; R_{2} es H; R_{3} es -CH_{2}CO_{2}H; n es 2; B es ácido 4-N-metil-aminobutil-dietilentriaminapentaacético; y M es gadolinio(III).