ES2634894T3 - Agentes de unión a PSMA y usos de los mismos - Google Patents

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Ronnie Charles Mease
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Abstract

Un compuesto que tiene la estructura**Fórmula** en la que Z es tetrazol o CO2Q; cada Q se selecciona independientemente entre hidrógeno o un grupo protector; y en la que m es 0, 1, 2, 3, 4, 5, o 6; R es un anillo de piridina seleccionado entre el grupo que consiste en en la que X es flúor, yodo, un radioisótopo de flúor, un radioisótopo de yodo, cloro, bromo, un radioisótopo de bromo, un radioisótopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), B(OH)2, -NHNH2, - NHN>=CHR3, -NHNH-CH2R3; n es 1, 2, 3, 4, o 5; Y es O, S, N(R'), C(O), NR'C(O), C(O)N(R'), OC(O), C(O)O, NR'C(O)NR', NR'C(S)NR', NR'S(O)2, S(CH2)p, NR'(CH2)p, O(CH2)p, OC(O)CHR8NHC(O), NHC(O)CHR8NHC(O), o un enlace covalente; en los que p es 1, 2, o 3, R' es H o alquilo C1-C6, y R8 es hidrógeno, alquilo, arilo o heteroarilo, cada uno de los cuales puede estar sustituido; R2 es alquilo C1-C6; y R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales está sustituido con flúor, yodo, un radioisótopo de flúor, un radioisótopo de yodo, cloro, bromo, un radioisótopo de bromo, o un radioisótopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(OH)2; o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

Description

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DESCRIPCION
Agentes de union a PSMA y usos de los mismos Antecedentes
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere de manera general a compuestos de union a anffgeno de membrana espedfico de prostata (PSMA, del ingles, prostate specific membrane antigen) marcados con radioisotopo, a precursores qmmicos de compuestos de union a PSMA marcados con radioisotopo y a procedimientos de obtencion de imagenes usando los compuestos marcados con radioisotopo.
Antecedentes
El cancer de prostata (CaP) es la segunda causa que lleva a la muerte asociada con cancer en hombres (1). Solo la mitad de los tumores debidos a CaP estan clmicamente localizados en el momento del diagnostico y la mitad de los tumores representan una diseminacion extracapsular. La localizacion de esta diseminacion asf como la determinacion de la carga corporal total del CaP tienen implicaciones importantes para la terapia, en particular, cuando aparecen disponibles nuevas terapias de combinacion y focales. Tambien se necesitan de manera cfftica agentes dirigidos que pueden proporcionar una lectura sobre la biologfa del tumor, con la capacidad de predecir que tumores permaneceran latentes y cuales se volveran agresivos, con metastasis. El estandar clmico actual para localizar un cancer (incluyendo CaP) esta cambiando de las tecnicas anatomicas tales como la obtencion de imagenes por tomograffa computarizada (TC) y resonancia magnetica (RM) a procedimientos mas relevantes desde un punto de vista fisiologico que emplean la obtencion de imagenes moleculares, tales como espectroscopfa por RM, tomograffa computarizada de emision monofotonica (SPECT, del ingles single photon emission computed tomography) la tomograffa por emision de positrones (PET, del ingles positron emission tomography) (2). Tales procedimientos novedosos que utilizan la obtencion de imagenes moleculares pueden proporcionar la lectura biologica necesaria para el entendimiento de la fisiologfa del tumor, permitiendo un pronostico mas preciso y un control terapeutico. La obtencion de imagenes moleculares puede proporcionar un modo no solo de detectar tumores in vivo, sino tambien de proporcionar informacion referente a la biologfa de la lesion, si se usa un agente espedfico del mecanismo. Por ejemplo, se puede usar [18F]FDHT para estudiar el estado del receptor de androgeno de tumores (3).
A diferencia de otros muchos canceres, el CaP es particularmente diffcil de detectar usando los trazadores existentes de obtencion de imagenes moleculares. Existen varios motivos para esto, incluyendo el crecimiento relativamente lento y la tasa metabolica del CaP en comparacion con otras neoplasias, asf como el pequeno tamano del organo y su proximidad a la vejiga urinaria, en la que finalmente se excretan la mayoffa de los radiofarmacos.
Debido al metabolismo relativamente bajo del CaP, la PET con [18F]fluorodesoxiglucosa (FDG-PET) ha resultado ser ineficaz para la obtencion de imagenes de diagnostico para esta enfermedad. Estan apareciendo otros radiofarmacos experimentales prometedores para la obtencion de imagenes del CaP, incluyendo los de la serie de colina (4)(5)(6), acetatos radiomarcados (7), acido anti-1-amino-3-[18F]fluoroci-clobutil-1-carboxflico (anti[18F]F- FACBC) (8)(9), 1-(2-desoxi-2-[18F]fluoro-L-arabinofuranosil)-5-metiluracil ([18F]FMAU) (10) y
[18F]fluorodihidrotestosterona ([18F]FDHT) (3). Cada uno tiene sus ventajas y sus inconvenientes, sin que exista un unico agente ideal, es decir, facil de sintetizar, poco metabolismo y que demuestre la capacidad de captacion espedfica del tumor, en todos los fenotipos del CaP.
Sobreexpresada en la mayoffa de la neovasculatura tumoral solida (11) asf como en el cancer de prostata, el anffgeno de membrana espedfico de prostata (PSMA) se esta convirtiendo en una diana para la obtencion de imagenes de cancer y la terapia (12)(13). Los agentes basados en PSMA pueden documentar la presencia de este marcador, que se reconoce cada vez mas como un importante pronostico determinado en CaP (14). Tambien es la diana para una variedad de nuevas terapias de CaP (15). ProstaScint™ es un anticuerpo monoclonal marcado con 111In frente a PSMA que esta disponible clmicamente para la obtencion de imagenes de CaP. ProstaScint™ y las variedades radiomarcadas de este anticuerpo suponen largos tiempos en circulacion y una diana pobre frente al contraste con tejidos que no son diana, limitando la utilidad de estos agentes (16)(17)(18).
El documento WO 2008/058192 A2 desvela heterodfmeros de acido glutamico que tienen propiedades de diagnostico y terapeuticas tales como el tratamiento y el manejo del cancer de prostata y otras enfermedades relacionadas con la inhibicion de la NAALADasa, en los que se pueden incorporar radiomarcadores.
Chen Y. y col. (Radiohalogenated Prostate-Specific Membrane Antigen (PSMA)-Based Ureas as Imaging Agents for Prostate Cancer, J. Med. Chem. 2008, vol. 51, 7933 - 7943) desvela el desarrollo de nuevos agentes de obtencion de imagenes para PSMA mediante la utilizacion de Lys-C(O)-Glu para permitir la incorporacion de radiomarcadores para tomograffa computarizada de emision monofotonica (SPECT) y la tomograffa por emision de positrones (PET).
Maresca K. P. y col. (A Series of Halogenated Heterodimeric Inhibitors of Prostate Specific Membrane Antigen (PSMA) as Radiolabeled Probes for Targeting Prostate Cancer, J. Med. Chem. 2009, vol. 52, 347 - 357) desvelan el
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diseno y la smtesis de una serie de inhibidores heterodimericos de glutamato - urea de PSMA.
El documento WO 2006/093991 A1 desvela compuestos que consisten en un ligando de PSMA, un grupo de union y dos restos adicionales que juntos comprenden un farmaco o un agente de marcaje.
Sumario de la invencion
La presente invencion satisface la necesidad a largo plazo e insatisfecha de nuevos compuestos espedficos de tejidos para la obtencion de imagenes de cancer de prostata y angiogenesis. La presente invencion, en particular, proporciona agentes de obtencion de imagenes que difieren de la tecnica anterior en modificaciones que no eran conocidas o sugeridas previamente. Ademas, la invencion proporciona agentes de obtencion de imagenes que ofrecen mejor contraste entre los tejidos diana y los tejidos que no son diana.
imagen1
La invencion se refiere a compuestos que tienen la estructura (I) que se muestra a continuacion.
en la que Z es tetrazol o CO2Q; cada Q se selecciona independientemente entre hidrogeno o un grupo protector. En la Formula I, m es 0, 1,2, 3, 4, 5, o 6; R es un anillo de piridina con la estructura
imagen2
en la que X es fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)s, Sn(R2)s, Si(R2)s, Hg(R2), B(OH)2, -NHNH2, -NHN=CHR3, -NH-NH-
CH2R3; n es 1, 2, 3, 4, o 5; Y es O, S, N(R'), C(O), NR'C(O), C(O)N(R'), OC(O), C(O)O, NR'C(O)NR', NR'C(S)NR', NR'S(O)2, S(CH2)p, NR'(CH2)p, O(CH2)p, OC(O)CHR8NHC(O), NHC(O)CHR8NHC(O), o un enlace covalente; en los que p es 1, 2, o 3, R' es H o alquilo Ci-C6, y R8 es alquilo, arilo o heteroarilo, cada uno de los cuales puede estar sustituido; R2 es alquilo C1-C6; y R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, bromo, un radioisotopo de bromo, un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(OH)2.
En algunas realizaciones de la divulgacion de Formula I, (no de acuerdo con la invencion) m es 0, 1,2, 3, 4, 5, o 6; Y es O, S, N(R'), C(O), NR'C(O), C(O)N(R'), OC(O), C(O)O, NR'C(O)NR', NR'C(S)NR', NR'S(O)2, S(CH2)p, NR'(CH2)p, O(CH2)p, OC(O)CHR8NHC(O), NHC(O)CHR8NHC(O), o un enlace covalente; en los que p es 1, 2, o 3, R' es H o alquilo C1-C6, y R8 es alquilo, arilo o heteroarilo, cada uno de los cuales puede estar sustituido; R es
imagen3
en la que X' se selecciona entre el grupo que consiste en NHNH2, -NHN=CHR3 y -NHNH-CH2R3; en los que R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina, NO2, nH2, N+(R2)s, Sn(R2)s, Si(R2)3, Hg(R2) o B(OH)2; y n es 1,2, 3, 4, o 5.
En otras realizaciones de la divulgacion de Formula I, (no de acuerdo con la invencion) m es 4, Y es NR', y R es
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imagen4
en la que G es O, NR' o un enlace covalente; R' es H o alquilo C1-C6; p es 1, 2, 3, o 4, y R7 se selecciona entre el grupo que consiste en NH2, N=CHR3, NH-CH2R3, en los que R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(OH)2.
Algunos compuestos de la presente invencion interaccionan con el antigeno de membrana espedfico de prostata (PSMA). Como resultado, cuando los compuestos comprenden un radioisotopo, pueden ser adecuados como agentes de obtencion de imagenes, agentes de diagnostico, y/o agentes terapeuticos.
En muchos casos, el radioisotopo usado en el compuesto es de vida corta. Por lo tanto, los compuestos marcados con radioisotopos se preparan inmediatamente o poco antes de su uso, o solo en cantidad suficiente para su administracion. Por este motivo, la invencion tambien incluye precursores de compuestos marcados con radioisotopos, que pueden convertirse qmmicamente en los compuestos marcados con radioisotopos de la invencion.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 muestra una superposicion de las mejores posiciones para 3 (no de acuerdo con la invencion), 6 (no de acuerdo con la invencion) y 8 con el ligando del cristal, es decir, 3 se cocristaliza con PSMA, en la presencia de molecula de agua en el sitio activo de PSMA (DI de PDB: 3D7H). Esferas oscuras (iones de zinc), esfera clara (ion cloruro).
La Figura 2 muestra una superposicion de las mejores posiciones (3 (no de acuerdo con la invencion), 6 (no de acuerdo con la invencion) y 8) con el ligando del cristal (3) en la ausencia de molecula de agua en el sitio activo de PSMA. Esferas oscuras (iones de zinc), esfera clara (ion cloruro).
La Figura 3 muestra la SPECT-CT de [125I]3 (no de acuerdo con la invencion) en modelos de tumor de CaP (4 h postinyeccion). Notese la absorcion solo en el PSMA + tumor PIP. La absorcion en los rinones se debe a una amplia medida a la union espedfica de [125I]3 a la corteza renal.
La Figura 4 muestra la PET de [18I]6 (no de acuerdo con la invencion) en modelos de tumor de CaP (~ 100 min postinyeccion). Notese la absorcion solo en el PSMA + tumor PIP. La absorcion en los rinones se debe a una amplia medida a la union espedfica de [125I]3 (no de acuerdo con la invencion) a la corteza renal. Hay una absorcion de tumor mas intensa y menor en el Idgado con este agente que con [125I]3.
La Figura 5 muestra la SPECT-CT de [125I]8‘ en PSMA + tumores LNCaP (4 h postinyeccion). Notese la absorcion intensa en el tumor. Se obtuvo un resultado similar para PSMA + PIP pero no en tumores PSMA-flu (datos no mostrados). Hay menos absorcion renal y hepatica con este agente que con los analogos halogenobenzoilados, [125I]3 (no de acuerdo con la invencion) y [18F]6 (no de acuerdo con la invencion), respectivamente.
Descripcion detallada de realizaciones ejemplares
Las realizaciones de la invencion incluyen compuestos de acuerdo con la formula I, mostrada a continuacion:
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en la que Z es tetrazol o CO2Q, y cada Q se selecciona independientemente entre hidrogeno o un grupo protector. En la invencion, m es 0, 1, 2, 3, 4, 5, o 6, R es un anillo de piridina seleccionado entre el grupo que consiste en
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en la que X es fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)a, Si(R2)3, Hg(R2), B(OH)2, -NHNH2, -NHN=CHR3, -NH-NH- CH2R3; n es 1, 2, 3, 4, o 5; Y es O, S, N(R'), C(O), NR'C(O), C(O)N(R'), OC(O), C(O)O, NR'C(O)NR', NR'C(S)NR', NR'S(O)2, S(CH2)p, NR'(CH2)p, O(CH2)p, OC(O)CHR8NHC(O), NHC(O)CHR8NHC(O), o un enlace covalente; p es 1, 2, o 3, R' es H o alquilo C1-C6, y R8 es alquilo, arilo o heteroarilo, cada uno de los cuales puede estar sustituido; R2 es alquilo C1-C6; y R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(OH)2; o una sal farmaceuticamente aceptable del mismo.
En otras realizaciones de la divulgacion, (no de acuerdo con la invencion) m es 0, 1, 2, 3, 4, 5, o 6; Y es O, S, N(R'), C(O), NR'C(O), C(O)N(R'), OC(O), C(O)O, NR'C(O)NR', NR'C(S)NR', NR'S(O)2, S(CH2)p, NR'(CH2)p, O(CH2)p, OC(O)CHR8NHC(O), NHC(O)CHR8NHC(O), o un enlace covalente; p es 1, 2, o 3; R' es H o alquilo C1-C6; R8 es alquilo, arilo o heteroarilo, cada uno de los cuales puede estar sustituido; R es
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en la que X' se selecciona entre el grupo que consiste en NHNH2, -NHN=CHR3, y -NHNH-CH2R3; en los que R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina; NO2, nH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(Oh)2; R2 es alquilo Ci-C6; n es 1, 2, 3, 4, o 5; o una sal farmaceuticamente aceptable del mismo.
En otras realizaciones mas de la divulgacion, (no de acuerdo con la invencion) m es 4; Y es NR'; y R es
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JL -G-^_
^^(CH2)p ^R7
en la que G es O, NR' o un enlace covalente; R' es H o alquilo C1-C6; p es 1, 2, 3, o 4, y R7 se selecciona entre el grupo que consiste en NH2, N=CHR3, NH-CH2R3, en los que R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina; NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(Oh)2; R2 es alquilo C1-C6; o una sal farmaceuticamente aceptable del mismo.
Los compuestos descritos en el presente documento pueden tener uno o mas centros o planos asimetricos. Los compuestos de la presente invencion que tienen un atomo sustituido asimetricamente pueden aislarse en formas racemicas u opticamente activas. En la tecnica es bien sabido como preparar formas opticamente activas, tales como por resolucion de formas racemicas (racematos), por smtesis asimetrica, o por smtesis a partir de materiales de partida opticamente activos. La resolucion de racematos puede completarse, por ejemplo, procedimientos convencionales, tales como cristalizacion en presencia de un agente de resolucion, o cromatograffa, usando, por ejemplo una columna de HPLC quiral. Muchos isomeros geometricos de olefinas, dobles enlaces C=N, y similares tambien pueden estar presentes en los compuestos descritos en el presente documento, y todos estos isomeros estables se contemplan en la presente invencion. Los isomeros geometricos cis y trans de los compuestos de la presente invencion se describen y pueden aislarse como una mezcla de isomeros o como formas isomericas separadas. Se pretenden todas las formas quirales (enantiomericas y diastereomericas) y racemicas, asf como todas las formas isomericas geometricas de una estructura, a menos que se indique espedficamente la estereoqdmica o formas isomerica espedfica.
Los compuestos descritos en el presente documento pueden tener uno o mas atomos cargados. Por ejemplo, los compuestos pueden ser zwiterionicos, pero pueden ser neutros en total. Otras realizaciones pueden tener uno o mas grupos cargados, dependiendo del pH y otros factores. En estas realizaciones, el compuesto puede asociarse con un contraion adecuado. Es bien conocido en la tecnica como preparar sales o contraiones de intercambio. En general, tales sales pueden prepararse haciendo reaccionar formas de acido libre de estos compuestos con una
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cantidad estequiometrica de la base adecuada (tal como Na, Ca, Mg, o hidroxido de K, carbonato, bicarbonato, o similares), o haciendo reaccionar formas de base libre de estos compuestos con una cantidad estequiometrica del acido adecuado. Tales reacciones se realizan tipicamente en agua o en un disolvente organico, o en una mezcla de los dos. Los contraiones pueden cambiarse, por ejemplo, mediante tecnicas de intercambio ionico, tales como cromatograffa de intercambio ionico. Se pretenden todos los zwiteriones, sales y contraiones, a menos que se indique espedficamente el contraion o sal. En determinadas realizaciones, la sal o contraion puede ser farmaceuticamente aceptable, para su administracion a un sujeto. Mas tarde se describen sales farmaceuticamente aceptables.
Cuando cualquier variable aparece mas de una vez en cualquier constituyente o formula para un compuesto, su definicion en cada caso es independiente de su definicion en cualquier otro caso. Por lo tanto, por ejemplo, si un grupo se muestra que esta sustituido con (X)n, donde n es 1, 2, 3, 4, o 5, entonces dicho grupo puede estar opcionalmente sustituido con hasta cinco grupos X y cada aparicion se selecciona independientemente de la definicion de X. Tambien, se permiten combinaciones de sustituyentes y/o variables solo si dichas combinaciones dan como resultado compuestos estables.
Como se ha indicado anteriormente, diversos sustituyentes de las diversas formulas estan "sustituidos" o "pueden estar sustituidos" siempre que se defina en las reivindicaciones. El termino "sustituido", como se usa en el presente documento, significa que uno cualquiera o mas hidrogenos en el atomo o grupo designado estan reemplazados por un sustituyente, con la condicion de que no se exceda la valencia normal del atomo designado, y de que la sustitucion de como resultado un compuesto estable. Cuando un sustituyente es oxo (ceto, es decir, =O), entonces estan reemplazados 2 hidrogenos en un atomo. La presente invencion pretende incluir todos los isotopos (incluyendo radioisotopos) de atomos que aparecen en los presentes compuestos. Cuando los compuestos estan sustituidos, estos pueden estar sustituidos asf en una o mas posiciones disponibles, tfpicamente 1, 2, 3 o 4 posiciones, con uno o mas grupos adecuados, tales como los que se desvelan en el presente documento. Los grupos adecuados que pueden estar presentes en un grupo "sustituido" incluyen, por ejemplo, halogeno; ciano; hidroxilo; nitro; azido; amino; alcanoflo (tal como un grupo alcanoflo C1-C6, tal como acilo o similares); carboxamido; grupos alquilo (incluyendo grupos cicloalquilo, que tienen de 1 a aproximadamente 8 atomos de carbono, por ejemplo 1, 2, 3, 4, 5, o 6 atomos de carbono); grupos alquenilo y alquinilo (incluyendo grupos que tienen uno o mas engarces insaturados y de 2 a aproximadamente 8, tal como 2, 3, 4, 5 o 6, atomos de carbono); grupos alcoxi que tienen uno o mas engarces de oxfgeno y de 1 a aproximadamente 8, por ejemplo 1, 2, 3, 4, 5 o 6 atomos de carbono; ariloxi, tal como fenoxi; grupos alquiltio incluyendo aquellos que tienen uno o mas engarces de tioeter y de 1 a aproximadamente 8 atomos de carbono, por ejemplo 1, 2, 3, 4, 5 o 6 atomos de carbono; grupos alquilsulfinilo incluyendo aquellos que tienen uno o mas engarces de sulfinilo y de 1 a aproximadamente 8 atomos de carbono, tal como 1, 2, 3, 4, 5, o 6 atomos de carbono; grupos alquilsulfonilo incluyendo aquellos que tienen uno o mas engarces de sulfonilo y de 1 a aproximadamente 8 atomos de carbono, tal como 1, 2, 3, 4, 5, o 6 atomos de carbono; grupos aminoalquilo incluyendo grupos que tienen uno o mas atomos de N y de 1 a aproximadamente 8, por ejemplo 1, 2, 3, 4, 5 o 6, atomos de carbono; arilo carbodclico que tiene 4, 5, 6 o mas carbonos y uno o mas anillos, (por ejemplo, fenilo, bifenilo, naftilo, o similares, siendo cada anillo aromatico sustituido o sin sustituir); arilalquilo que tiene de 1 a 3 anillos separados o condensados y de 6 a aproximadamente 18 atomos de carbono en el anillo, (por ejemplo, bencilo); arilalcoxi que tiene de 1 a 3 anillos separados o condensados y de 6 a aproximadamente 18 atomos de carbono en el anillo (por ejemplo, O-bencilo); o un grupo heterodclico saturado, insaturado o aromatico que tiene de 1 a 3 anillos separados o condensados con de 3 a aproximadamente 8 miembros por anillo y uno o mas atomos de N, O o S, (por ejemplo, coumarinilo, quinolinilo, isoquinolinilo, quinazolinilo, piridilo, pirazinilo, pirimidilo, furanilo, pirrolilo, tienilo, tiazolilo, triazinilo, oxazolilo, isoxazolilo, imidazolilo, indolilo, benzofuranilo, benzotiazolilo, tetrahidrofuranoMo, tetrahidropiranilo, piperidinilo, morfolinilo, piperazinilo, y pirrolidinilo). Tales grupos heterodclicos pueden estar sustituidos adicionalmente, por ejemplo con hidroxi, alquilo, alcoxi, halogeno y amino.
Como se usa en el presente documento, "alquilo" pretende incluir grupos de hidrocarburo alifatico saturado ramificados, de cadena lineal y dclicos. Los ejemplos de alquilo incluyen, pero sin limitacion, metilo, etilo, n-propilo, /so-propilo, n-butilo, sec-butilo, ferc-butilo, n-pentilo, y sec-pentilo. En determinadas realizaciones, los grupos alquilo son grupos alquilo C1-C6 o grupos alquilo C1-C4. Son grupos alquilo particulares metilo, etilo, propilo, butilo, y 3- pentilo. La expresion "alquilo C1-C6" como se usa en el presente documento significa hidrocarburos C1-C6 de cadena lineal, ramificados o dclicos que estan completamente saturados e hfbridos de los mismos, tales como (cicloalquil)alquilo. Los ejemplos de sustituyentes de alquilo C1-C6 incluyen metilo (Me), etilo (Et), propilo (incluyendo n-propilo (n-Pr, nPr), /so-propilo (i-Pr, iPr), y ciclopropilo (c-Pr, cPr)), butilo (incluyendo n-butilo (n-Bu, nBu), /so-butilo (i-Bu, iBu), sec-butilo (s-Bu, sBu), ferc-butilo (t-Bu, tBu), o ciclobutilo (c-Bu, cBu)), etc. "Cicloalquilo" pretende incluir grupos de anillo saturado, tales como ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, o ciclohexilo. Los grupos cicloalquilo tendran tfpicamente de 3 a aproximadamente 8 miembros de anillo. En el termino "(cicloalquil)alquilo", cicloalquilo, y alquilo son como se han definido anteriormente, y el punto de union esta en el grupo alquilo. Este termino abarca, pero sin limitacion, ciclopropilmetilo, ciclopentilmetilo, y ciclohexilmetilo.
Como se usa en el presente documento, "alquenilo" pretende incluir cadenas de hidrocarburo de configuracion lineal o ramificada que comprenden uno o mas enlaces insaturados carbono-carbono, que pueden aparecer en cualquier punto estable a lo largo de la cadena, tal como etenilo y propenilo. Los grupos alquenilo tendran tfpicamente de 2 a aproximadamente 8 atomos de carbono, mas tfpicamente de 2 a aproximadamente 6 atomos de carbono.
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Como se usa en el presente documento, "alquirnlo" pretende incluir cadenas de hidrocarburo de configuracion lineal o ramificada que comprenden uno o mas triples enlaces carbono-carbono, que pueden aparecer en cualquier punto estable a lo largo de la cadena, tales como etinilo y propinilo. Los grupos alquinilo tendran tipicamente de 2 a aproximadamente 8 atomos de carbono, mas tfpicamente de 2 a aproximadamente 6 atomos de carbono.
Como se usa en el presente documento, "haloalquilo" pretende incluir grupos de hidrocarburo alifatico saturado tanto ramificados como de cadena lineal que tienen el numero especificado de atomos de carbono, sustituidos con 1 o mas atomos de halogeno. Los ejemplos de haloalquilo incluyen, pero sin limitacion, mono-, di-, o tri-fluorometilo, mono-, di-, o tri-clorometilo, mono-, di-, tri-, tetra-, o pentafluoroetilo, y mono-, di-, tri-, tetra-, o penta-cloroetilo, etc. Los grupos haloalquilo tfpicos tendran de 1 a aproximadamente 8 atomos de carbono, mas tfpicamente de 1 a aproximadamente 6 atomos de carbono.
Como se usa en el presente documento, "alcoxi" representa un grupo alquilo como se ha definido anteriormente unido a traves de un puente de oxfgeno. Los ejemplos de alcoxi incluyen, pero sin limitacion, metoxi, etoxi, n-propoxi, /-propoxi, n-butoxi, 2-butoxi, f-butoxi, n-pentoxi, 2-pentoxi, 3-pentoxi, isopentoxi, neopentoxi, n-hexoxi, 2-hexoxi, 3- hexoxi, y 3-metilpentoxi. Los grupos alcoxi tienen tfpicamente de 1 a aproximadamente 8 atomos de carbono, mas tfpicamente de 1 a aproximadamente 6 atomos de carbono.
Como se usa en el presente documento, "haloalcoxi" representa un grupo haloalquilo como se ha definido anteriormente con el numero indicado de atomos de carbono unidos a traves de un puente de oxfgeno. Los grupos haloalcoxi tendran de 1 a aproximadamente 8 atomos de carbono, mas tfpicamente de 1 a aproximadamente 6 atomos de carbono.
Como se usa en el presente documento, "alquiltio" incluye aquellos grupos que tienen uno o mas engarces de tioeter y tfpicamente de 1 a aproximadamente 8 atomos de carbono, mas tfpicamente de 1 a aproximadamente 6 atomos de carbono.
Como se usa en el presente documento, el termino "alquilsulfinilo" incluye aquellos grupos que tienen uno o mas grupos de engarce de sulfoxido (SO) y tfpicamente de 1 a aproximadamente 8 atomos de carbono, mas tfpicamente de 1 a aproximadamente 6 atomos de carbono.
Como se usa en el presente documento, el termino "alquilsulfonilo" incluye aquellos grupos que tienen uno o mas grupos de engarce de sulfonilo (SO2) y tfpicamente de 1 a aproximadamente 8 atomos de carbono, mas tfpicamente de 1 a aproximadamente 6 atomos de carbono.
Como se usa en el presente documento, el termino "alquilamino" incluye aquellos grupos que tienen uno o mas grupos de amina primaria, secundaria y/o terciaria y tfpicamente de 1 a aproximadamente 8 atomos de carbono, mas tfpicamente de 1 a aproximadamente 6 atomos de carbono.
Como se usa en el presente documento, "Halo" o "halogeno" se refiere a fluor, cloro, bromo, o yodo; y "contraion" se usa para representar una especie pequena cargada negativamente, tal como cloruro, bromuro, hidroxido, acetato, sulfato, y similares.
Como se usa en el presente documento, "grupo carbodclico" pretende indicar cualquier grupo estable monodclico o bidclico de 3 a 7 miembros o bidclico o tridclico de 7 a 13 miembros, cualquiera de los cuales puede ser saturado, parcialmente insaturado, o aromatico. Ademas de los ilustrados en cualquier otra parte en el presente documento, los ejemplos de tales carbociclos incluyen, pero sin limitacion, ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo, adamantilo, ciclooctilo, [3.3.0]biciclooctanilo, [4.3.0]biciclononanilo, [4.4.0]biciclodecanilo, [2.2.2]biciclooctanilo, fluorenilo, fenilo, naftilo, indanilo, y tetrahidronaftilo.
Como se usa en el presente documento, el termino "arilo" incluye grupos que contienen de 1 a 3 anillos separados o condensados y de 6 a aproximadamente 18 atomos en el anillo, sin heteroatomos como miembros de anillo. Los ejemplo de grupos arilo incluyen, pero sin limitacion, fenilo, y naftilo, incluyendo 1-naftilo y 2-naftilo.
Como se usa en el presente documento, "grupo heterodclico" pretende incluir grupos saturados, parcialmente insaturados o insaturados (aromaticos) que tienen de 1 a 3 anillos (posiblemente condensados) con de 3 a aproximadamente 8 miembros por anillo, un anillo conteniendo al menos un atomo seleccionado entre N, O o S. Los heteroatomos de nitrogeno y azufre pueden estar opcionalmente oxidados. El termino o "heterocicloalquilo" se usa para referirse a grupos heterodclicos saturados.
Un anillo heterodclico puede estar unido a su grupo pendiente en cualquier heteroatomo o atomo de carbono que de como resultado una estructura estable. Los anillos heterodclicos descritos en el presente documento pueden estar sustituidos en el carbono o en un atomo de nitrogeno si el compuesto resultante es estable. Un nitrogeno en el heterociclo puede estar opcionalmente cuaternizado.
Como se usa en el presente documento, el termino "heteroarilo" pretende incluir cualquier sistema de anillos estable monodclico de 5 a 7 miembros o aromatico heterodclico bidclico de 10 a 14 miembros que comprende atomos de carbono y de 1 a 4 heteroatomos seleccionados independientemente entre el grupo que consiste en N, O y S. En
realizaciones ejemplares, el numero total de atomo de S y O en el heterociclo aromatico no es mayor que 2, y tfpicamente no es mayor que 1.
Los ejemplos de heteroarilo incluyen, pero sin limitacion, aquellos ilustrados en cualquier otra parte en el presente documento e incluyen adicionalmente acridinilo, azocinilo, benzoimidazolilo, benzofuranilo, benzotiofuranilo, 5 benzotiofenilo, benzoxazolilo, benzotiazolilo, benzotriazolilo, benzotetrazolilo, benzoisoxazolilo, benzoisotiazolilo,
benzoimidazolinilo, carbazolilo, NH-carbazolilo, carbolinilo, cromanilo, cromenilo, cinnolinilo, decahidroquinolinilo, 2H.6HA, 5,2-ditiazinilo, dihidrofuro[2,3-b]tetrahidrofurano, furanilo, furazanilo, imidazolidinilo, imidazolinilo, imidazolilo, IH-indazolilo, indolenilo, indolinilo, indolizinilo, indolilo, 3H-indolilo, isobenzofuranilo, isocromanilo, isoindazolilo, isoindolinilo, isoindolilo, isoquinolinilo, isotiazolilo, isoxazolilo, morfolinilo, naftiridinilo,
10 octahidroisoquinolinilo, oxadiazolilo, 1,2,3-oxadiazolilo, 1,2,4-oxadiazolilo; 1,2,5-oxadiazolilo, 1,3,4-oxadiazolilo, oxazolidinilo, oxazolilo, oxazolidinilo, pirimidinilo, fenantridinilo, fenantrolinilo, fenazinilo, fenotiazinilo, fenoxatinilo, fenoxazinilo, ftalazinilo, piperazinilo, piperidinilo, pteridinilo, purinilo, piranilo, pirazinilo, pirazolidinilo, pirazolinilo, pirazolilo, piridazinilo, piridooxazol, piridoimidazol, piridotiazol, piridinilo, piridilo, pirimidinilo, pirrolidinilo, pirrolinilo, 2H-pirrolilo, pirrolilo, quinazolinilo, quinolinilo, 4H-quinolizinilo, quinoxalinilo, quinuclidinilo, tetrahidrofuranoflo, 15 tetrahidroisoquinolinilo, tetrahidroquinolinilo, 6H-1,2,5-tiadiazinilo, 1,2,3-tiadiazolilo, 1,2,4-tiadiazolilo, 1,2,5-
tiadiazolilo, 1,3,4-tiadiazolilo, tiantrenilo, tiazolilo, tienilo, tienotiazolilo, tienooxazolilo, tienoimidazolilo, tiofenilo, triazinilo, 1,2,3-triazolilo, 1,2,4-triazolilo, 1,2,5-triazolilo, 1,3,4-triazolilo, y xantenilo. Los grupos heteroarilo ejemplares incluyen, pero sin limitacion, piridinilo, pirimidinilo, furanilo, tienilo, pirrolilo, pirazolilo, pirrolidinilo, morfolinilo, piperidinilo, piperazinilo, e imidazolilo.
20 En determinadas realizaciones, Z es tetrazol o CO2Q. Cuando Z es tetrazol, el anillo tetrazol esta unido a traves del atomo de carbono, como se muestra mas adelante.
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En determinadas realizaciones, Q es un grupo protector. Como se usa en el presente documento, un "grupo protector" es un sustituyente qmmico que puede retirarse mediante reactivos facilmente disponibles que no atacan el 25 grupo funcional regenerado u otros grupos funcionales en la molecula. Pueden encontrarse grupos protectores adecuados, por ejemplo en Wutz y col. ("Greene's Protective Groups in Organic Synthesis, cuarta edicion", Wiley- Interscience, 2007). En determinadas realizaciones se usan grupos protectores para la proteccion del grupo carboxilo, como se describe por Wutz y col. (paginas 533-643). En algunas realizaciones, el grupo protector puede retirarse por tratamiento con acido. Los ejemplos espedficos de grupos protectores incluyen, pero sin limitacion, 30 bencilo, p-metoxibencilo (PMB), butilo terciario (‘Bu), metoximetilo (MOM), metoxietoximetilo (MEM), metiltiometilo (MTM), tetrahidropiranilo (THp), tetrahidrofuranoflo (THF), benciloximetilo (BOM), trimetilsililo (tMs), trietilsililo (TES), t-butildimetilsililo (tBdMS), y trifenilmetilo (tritilo, Tr).
En algunas realizaciones, R8 es alquilo, arilo o heteroarilo, cada uno de los cuales puede estar sustituido. En determinadas realizaciones, R8 describe la cadena lateral de un a-aminoacido natural o sintetico. Los ejemplos 35 espedficos de R8 incluyen hidrogeno, metilo (CH3), isopropilo (CH(CH3)2), 2,2-dimetiletilo (CH2CH(CH3)2), 2-
metilpropilo (CH(CH3)CH2CH3), fenilo, 4-hidroxifenilo, hidroximetilo (CH2OH), carboximetilo (CH2CO2H), tiometilo (CH2SH), imidazolilmetilo, indolilmetilo, etc.
Determinadas realizaciones incluyen compuestos de acuerdo con la formula I donde Z es CO2Q. En otras realizaciones, Q es hidrogeno. En algunas realizaciones espedficas, Z es CO2Q y Q es hidrogeno.
40 Determinadas realizaciones incluyen compuestos de acuerdo con la formula I, donde m es 1, 2, 3, o 4.
Otras realizaciones incluyen compuestos de acuerdo con la formula I, en la que m es 0, 1, 2, 3, 4, 5, o 6; R es un anillo de piridina seleccionado entre el grupo que consiste en
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en la que X es fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, 45 un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), B(OH)2, -NHNH2, -NHN=CHR3, -NH-NH-
CH2R3. En determinadas realizaciones, n es 1. Cada Q se selecciona independientemente entre hidrogeno o un
grupo protector; Z es tetrazol o CO2Q; Y es O, S, N(R'), C(O), NR'C(O), C(O)N(R'), OC(O), C(O)O, NR'C(O)NR', NR'C(S)NR', NR'S(O)2, S(CH2)p, NR'(CH2)p, O(CH2)p, OC(O)CHR8NHC(O), NHC(O)CHR8NHC(O), o un enlace covalente; en los que p es 1, 2, o 3, R' es H o alquilo C1-C6, y R8 es alquilo, arilo o heteroarilo, cada uno de los cuales puede estar sustituido; R2 es alquilo C1-C6; y R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de 5 los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina; n02, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(OH)2. En determinadas realizaciones, R3 es arilo, sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina.
Otras realizaciones incluyen compuestos que tienen la estructura
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en la que m no es 0. R es un anillo de piridina seleccionado entre el grupo que consiste en
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en la que X es fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), B(OH)2, -NHNH2, -NHN=CHR3, o -NHNH-
15 CH2R3 R2 es alquilo C1-C6; y R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales esta
sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina; NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(OH)2. En determinadas realizaciones, n es 1. Otras realizaciones espedficas incluyen compuestos donde X es fluor, yodo, o un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina. En determinadas 20 realizaciones, R3 es arilo, sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina. Las realizaciones espedficas incluyen compuestos que tienen la estructura mostrada anteriormente, donde Z es CO2Q, Q es hidrogeno, y m es 4.
Pueden prepararse compuestos de acuerdo con esta realizacion, por ejemplo, a partir de Lys-C(O)-Glu precursora protegida con p-metoxibencilo (PMB) de acuerdo con el Esquema 1 que se muestra mas adelante.
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en la que m no es 0. R es un anillo de piridina seleccionado entre el grupo que consiste en
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en la que X es fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)a, Sn(R2)a, Si(R2)3, Hg(R2), B(OH)2, -NHNH2, -NHN=CHR3, -NH-NH- CH2R3. R2 es alquilo C1-C6; y R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, 10 o un radioisotopo de astatina; NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(oH)2. En determinadas realizaciones, n es 1. Otras realizaciones espedficas incluyen compuestos donde X es fluor, yodo, o un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina. En determinadas realizaciones, R3 es arilo, sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina. Las realizaciones espedficas incluyen compuestos que tienen 15 la estructura mostrada anteriormente, donde Z es CO2Q, Q es hidrogeno, y m es 1, 2, o 3.
Otras realizaciones de la divulgacion (no de acuerdo con la invencion) incluyen compuestos de acuerdo con la formula I, en la que R es la siguiente estructura
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en la que X' se selecciona entre el grupo que consiste en -NHNH2, -NHN=CHR3, -NHNH-CH2R3. En tales 5 realizaciones de la divulgacion, R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina; NO2, NH2, N+(r2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), B(oH)2. R2 es alquilo C1-C6; y R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina; NO2, NH2, 10 N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(OH)2. En determinadas realizaciones de la divulgacion, R3 es arilo, sustituido
con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina. Las realizaciones espedficas de la divulgacion incluyen compuestos donde n es 1.
Los compuestos de acuerdo con esta realizacion de la divulgacion pueden prepararse, por ejemplo, a partir de precursores de fenilo sustituido con hidrazina, seguido de derivatizacion con un reactivo de alquilo, alquenilo, 15 alquinilo, arilo, o heteroarilo, cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), y B(OH)2 como se ilustra en el Esquema 2 siguiente.
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a. 4-[2-(ferc-butoxicarboml)hidrazino benzoato de succinimidilo, trietilamina, DMF, CH2CI2; b. TFA, 20 CH2CI2; c. 4-fluorobenzaldehido, KH2PO4 50 mM, CH3CN; d. 4-[18F]fluorobenzaldeMdo, KH2PO4 50
mM.
Otras realizaciones de la divulgacion (no de acuerdo con la invencion) incluyen compuestos de acuerdo con la formula I, en la que m es 4, Y es NR', y R es
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25 en la que G es O, NR' o un enlace covalente, R' es H o alquilo C1-C6, y p es 1, 2, 3, o 4. R7 puede seleccionarse entre NH2, N=CHR3, y NH-CH2R3, en los que R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo, cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, bromo, un radioisotopo de bromo, un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(OH)2, donde R2 es alquilo C1-C6. En determinadas realizaciones de la divulgacion, R3 es arilo, sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un
radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina. En determinadas realizaciones de la divulgacion, G es O o NR'.
Los compuestos de acuerdo con esta realizacion de la divulgacion pueden prepararse, por ejemplo, por acilacion de Lys-C(O)-Glu protegida con PMB con un agente de acilacion que porta una amina libre o protegida, seguido de 5 desproteccion de la amina, si es necesario, y derivatizacion con un reactivo de alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo, cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(OH)2, como se ilustra mediante el Esquema 3 mostrado a continuacion.
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co2pmb
PMBO2C N N CO2PMB
N C02PMB
pmbo2c N
Esquema 3
co2pmb
P r
co2h
co2h
co2h
ho2c n n co2h
([18F]9)
10 a. hidroxisuccinimidil ester de ^-ferc-butiloxicarboml-0-(carboximetil)hidroxiamrna, trietilamina, CH2CI2; b. TFA, anisol; c. /'-fluorobenzaldeh^do, trietilamina, metanol; d. /'-[18F]fluorobenzaldeh^do, trietilamina, metanol.
Otras realizaciones de la invencion incluyen compuestos de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la invencion descrita en el presente documento, que comprenden un radioisotopo. Los radioisotopos ejemplares 15 especfficos incluyen 18F, 123I, 124I, 125I, 126I, 131I, 75Br, 76Br, 77Br, 80Br, 80mBr, 82Br, 83Br y 211At. Los compuestos que
contiene radioisotopo de cualquier realizacion de la presente invencion pueden prepararse con un radiomarcador suficiente para usarse en aplicaciones de formacion de imagenes. En otras palabras, los compuestos pueden prepararse con concentraciones de radioisotopo superiores a la abundancia natural, cuando un radioisotopo particular aparece de forma natural.
20 Los ejemplos especfficos de compuestos de acuerdo con las realizaciones previas de la invencion incluyen las estructuras que se muestran a continuacion
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(las dos ultimas no son parte de la invencion).
Otras realizaciones incluyen sales farmaceuticamente aceptables de los compuestos descritos en las realizaciones previas.
Los compuestos de acuerdo con la invenciOn, en particular diversos compuestos radiomarcados, pueden usarse para diagnOstico, formaciOn de imagenes, o fines terapeuticos. Por ejemplo, algunos compuestos, por ejemplo los marcados con 125I y 123I, se disenan para formaciOn me imagenes SPECT, mientras que algunos compuestos, por ejemplo los marcados con 18F y 124I, se disenan para formaciOn de imagenes PET, y algunos compuestos marcados radioisotOpicamente pueden usarse de un modo terapeutico. En general, la adecuabilidad de un radioisOtopo particular para un fin particular es bien comprendida en la tecnica. Otras realizaciones ejemplares son compuestos usados como precursores para compuestos radiomarcados, en los que un sustituyente puede intercambiarse directamente por un radioisOtopo en una o mas etapas. A menos que se describa lo contrario, los terminos "convertido", "derivatizado", "intercambiado", o "reaccionado" estan destinados a abarcar una o mas etapas. Los ejemplos de sustituyentes que pueden intercambiarse por radioisOtopos incluyen halOgenos, NO2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), y B(OH)2. Otros compuestos son precursores que pueden hacerse reaccionar qmmicamente con un reactivo marcado radioisotOpicamente para producir un compuestos marcado radioisotOpicamente estable. Los compuestos que portan sustituyentes tales como halOgeno, -NH2, NHNH2, Sn(R2)3, y B(OH)2, por ejemplo, pueden convertirse en compuestos marcados radioisotOpicamente mediante reacciones qrnmicas conocidas para los expertos en la materia.
Los compuestos de la presente invenciOn pueden prepararse por procedimientos conocidos en la tecnica. Por ejemplo, las ureas asimetricas usadas como precursores pueden producirse mediante el esquema general que se muestra a continuaciOn, donde R es la cadena lateral de un aminoacido natural o sintetico, que porta un grupo que puede derivatizarse adicionalmente. Los ejemplos espedficos de aminoacidos incluyen lisina, cistema, homocistema, serina, treonina, tirosina, fenilalanina y fenilalanina sustituida. La fenilalanina sustituida tiene la estructura de fenilalanina donde la cadena lateral de fenilo esta sustituida con, por ejemplo, nitro, amino o halOgeno.
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Los precursores protegidos de urea Cys-C(O)-Glu, y Lys-C(O)-Glu (mostrado mas adelante), , donde Q es p- metoxibencilo (PMB) se usan para sintetizar compuestos ejemplares. La preparaciOn de Cys-C(O)-Glu precursora se describe, por ejemplo, por Kozikowski y col. (29), mientras que la preparaciOn de Lys-C(O)-Glu se describe, por ejemplo, por Banerjee y col. (19).
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Los compuestos de la presente invencion pueden prepararse, por ejemplo, por reaccion de un precursor de urea protegida con un reactivo sustituido con un radioisOtopo u otro sustituyente que puede convertirse o derivatizarse en un compuesto que contiene radioisOtopo. Un precursor de urea protegida, tal como los descritos anteriormente, 5 puede hacerse reaccionar, por ejemplo, con un benzoato activado (no parte de la invenciOn) o carboxilato de piridina. La smtesis de precursores que portan radioisOtopo de halobenzoato (no parte de la invenciOn) y de carboxilato piridina se ha descrito (20)(21)(22)(23)(25)(37)(38).
Pueden prepararse precursores de 18F de carboxilato de piridina, tales como carboxilatos de piridina activados con n-hidroxisuccinimida, por ejemplo, mediante el esquema que se muestra mas adelante.
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K18F, K222
DMSO
1) NaOH
2) TSTU o DCC,
NHS, DMAP
R = CH3i R' = N02
r = ch3
R = CH2CH3, R' = N(CH3)3+
R = CH2CH3
Otros precursores de piridina de 18F pueden prepararse mediante procedimientos descritos por Olberg y col. (J. Labeled Compd. Radiopharm, vol. 52:Suplemento 1, p. S160, 2009), mostrado mas adelante.
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Un precursor de carboxilato de piridina de 18F puede usarse para preparar compuestos de acuerdo con la presente invenciOn, por ejemplo, de acuerdo con el esquema que se muestra mas adelante.
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De forma analoga, puede prepararse un precursor, que despues puede convertirse en un compuesto sustituido con 18F. Por ejemplo, pueden prepararse compuestos de acuerdo con el esquema de mas adelante.
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5 Pueden producirse otros compuestos a partir de un precursor protegido adecuado, tal como los descritos anteriormente, por reaccion con sustituyentes de radioisotopo que portan compuestos de bromometil piridina, o sustituyentes que pueden convertirse en radioisotopos o derivatizarse con compuestos que contienen radioisotopos. Por ejemplo, el esquema siguiente muestra la preparacion de un compuesto ejemplar a partir de Cys-C(O)-Glu precursora protegida con PMB.
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Los compuestos de bromometil piridina, tales como bromometil piridina sustituida con 18F, NO2 o N(CH3)3+, adecuados para la preparacion de compuestos de acuerdo con la presente invencion pueden prepararse, por ejemplo, de acuerdo con el esquema que se muestra mas adelante.
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Otros compuestos pueden prepararse, por ejemplo, a partir de precursores de piridina sustituida con hidrazina (- NHNH2), seguido de derivatizacion con un reactivo de alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo, cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un 5 radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), y B(OH)2. Por ejemplo, un reactivo de aldehido puede hacerse reaccionar con el sustituyente de hidrazina, como se ilustra en el Esquema 4 que se muestra mas adelante. La imina resultante tambien puede reducirse, por ejemplo, mediante cianoborohidruro sodico u otro agente de reduccion, para producir un compuesto reducido.
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NHNHBoc
C02PMB
PMBO,C N
PMB02C N
C02PMB
Esquema 4
co2h
COzPMB
CO
PMB
COjH
co2h
([18F)15)
10 a. 6-(A7-ferc-butoxicarboml-hidrazmo)-mcotinato de succinimidilo, trietilamina, CH2CI2; b. TFA, CH2CI2; c. 4-fluorobenzaldeMdo, KH2PO4 50 mM, CH3CN; d. 4-[18F]fluorobenzaldeMdo. KH2PO4 50 mM.
Otras realizaciones de la divulgacion (no de acuerdo con la invencion) incluyen compuestos que tienen la formula
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en la que R5 es hidrogeno o p-metoxibencilo; R4 se selecciona entre el grupo que consiste en hidrogeno,
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en los que A es fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, bromo, un radioisotopo de bromo, un radioisotopo de astatina, Sn(R2)3, Si(R2)3, o HgCl. Realizaciones adicionales de la divulgacion incluyen compuestos de acuerdo con la estructura anterior, que comprenden un radioisotopo. Una realizacion espedfica de la divulgacion incluye el compuesto que tiene la formula que se muestra mas adelante, tambien conocida como Lys-C(O)-Glu protegida con PMB.
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en la que PMB es p-metoxibencilo. Otra realizacion espedfica de la divulgacion incluye el compuesto acido 2-[3-(5- amino-1-carboxi-pentil)-ureido]-pentanodioico, tambien conocido como Lys-C(O)-Glu. Otras realizaciones ejemplares de la divulgacion incluyen los compuestos que se muestran mas adelante.
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Los compuestos que contiene radioisotopo ejemplares de la divulgacion incluyen los compuestos que se muestran mas adelante.
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Otras realizaciones de las invenciones incluyen los compuestos de la invencion para su uso en procedimientos de obtencion de imagenes de una o mas celulas, organos o tejidos que comprenden la exposicion de celulas a o la administracion a un sujeto de una cantidad eficaz de un compuesto con un marcador isotopico adecuado para la obtencion de imagenes. En algunas realizaciones, los uno o mas organos o tejidos incluyen tejido de prostata, tejido del rinon, tejido del cerebro, tejido vascular o tejido tumoral.
En otra realizacion, los compuestos de la invencion para su uso en el procedimiento de obtencion de imagenes son adecuados para estudios de obtencion de imagenes de inhibidores de PSMA, por ejemplo, mediante el estudio de la union competitiva de inhibidores no radiomarcados. En otra realizacion mas, los compuestos de la invencion para su uso en el procedimiento de obtencion de imagenes son adecuados para la obtencion de imagenes de cancer, tumor o neoplasia. En una realizacion adicional, el cancer se selecciona del cancer de ojo u ocular, cancer rectal, cancer de colon, cancer de cuello de utero, cancer de prostata, cancer de mama o cancer de vejiga, cancer oral, tumores benignos y malignos, cancer de estomago, cancer de hngado, cancer de pancreas, cancer de pulmon, cuerpo
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uterino, cancer de ovario, cancer de prostata, cancer testicular, cancer renal, cancer cerebral (por ejemplo, gliomas), cancer de garganta, melanoma de piel, leucemia linfodtica aguda, leucemia mielogena aguda, sarcoma de Ewing, sarcoma de Kaposi, carcinoma de celulas basales y carcinoma de celulas escamosas, cancer de pulmon microdtico, coriocarcinoma, rabdomiosarcoma, angiosarcoma, hemangioendotelioma, tumor de Wilms, neuroblastoma, cancer de boca/faringe, cancer esofagico, cancer de laringe, linfoma, neurofibromatosis, esclerosis tuberosa, hemangiomas, y linfangiogenesis.
Los compuestos de la invencion para su uso en procedimientos de obtencion de imagenes son adecuados para la obtencion de imagenes de cualquier proceso fisiologico o smtoma en el que esta implicado el PSMA. Tfpicamente, los compuestos de la invencion para su uso en procedimientos de obtencion de imagenes son adecuados para la identificacion de areas de tejidos o dianas que expresan altas concentraciones de PSMA. Las aplicaciones tfpicas incluyen la obtencion de imagenes de neurotransmision glutamaterica, neurotransmision glutamaterica presinaptica, tumores malignos o canceres que expresan PSMA, cancer de prostata (incluyendo cancer de prostata metastatizado), y angiogenesis. Esencialmente, todos los tumores solidos expresan PSMa en la neovasculatura. Por lo tanto, los compuestos de la invencion para su uso en estos procedimientos se pueden usar para obtener imagenes de casi todos los tumores solidos incluyendo de pulmon, celula renal, glioblastoma, pancreas, vejiga, sarcoma, melanoma, mama, colon, celula germinal, feocromocitoma, esofago y estomago. Asimismo, de ciertas lesiones benignas y tumores que incluyen el de endometrio, schwannoma y esofago de Barrett se pueden obtener imagenes mediante compuestos de acuerdo con la presente invencion.
Los compuestos de la invencion para su uso en procedimientos de obtencion de imagenes de angiogenesis son adecuados para su uso en la obtencion de imagenes de una variedad de enfermedades y trastornos en los que tiene lugar la angiogenesis. Los ejemplos ilustrativos, no limitantes incluyen tumores, enfermedad vascular del colageno, cancer, accidente cerebrovascular, malformaciones vasculares, retinopatia. Los compuestos de la invencion para su uso en procedimientos de obtencion de imagenes de angiogenesis tambien son adecuados para su uso en el diagnostico y la observacion del desarrollo de tejido normal.
El PSMA se expresa normalmente en celulas endoteliales de vasos capilares en zonas peritumorales y endotumorales de diversas neoplasias, de manera que los compuestos de la invencion y los procedimientos de obtencion de imagenes usando los mismos son adecuados para la obtencion de imagenes de tales neoplasias.
En determinadas realizaciones, el compuesto radiomarcado es estable in vivo.
En determinadas realizaciones, el compuesto radiomarcado se detecta mediante la tomograffa por emision de positrones (PET) o la tomograffa computarizada de emision monofotonica (SPECT).
En una realizacion, la invencion proporciona los compuestos de la invencion para su uso en un procedimiento en el que el sujeto es un ser humano, una rata, un raton, un gato, un perro, un caballo, una oveja, una vaca, un mono, un ave, o un anfibio. En otra realizacion, la celula esta in vivo o in vitro. Los sujetos tfpicos a los que se pueden administrar los compuestos de la invencion seran mairnferos, particularmente primates, especialmente humanos. Para aplicaciones veterinarias, son adecuadas una ampla variedad de sujetos, por ejemplo, ganado tal como vacas, ovejas, cabras, vacas, cerdos y similares; aves de corral tales como pollos, patos, gansos, pavos, y similares; y animales domesticos, particularmente mascotas tales como perros y gatos. Para aplicaciones de diagnostico o de investigacion, una amplia variedad de mamfferos seran sujetos adecuados, incluyendo roedores (por ejemplo, ratones, ratas, hamsteres), conejos, primates, y cerdos tales como cerdos consagnumeos y similares. Asimismo, para las aplicaciones in vitro, tales como las aplicaciones de diagnostico in vitro e investigacion, los fluidos corporales y las muestras celulares de los sujetos anteriores seran adecuadas para su uso, tales como marnfferos, particularmente primates tales como el ser humano, sangre, orina o muestras de tejido, o sangre, orina o muestras de tejido de los animales mencionados para aplicaciones veterinarias.
En determinados procedimientos, los compuestos de la invencion para su uso en estos procedimientos se secretan de tejidos de cuerpo rapidamente para prevenir una exposicion prolongada a la radiacion del compuesto radiomarcado administrado al paciente. Tfpicamente, los compuestos de la invencion se eliminan del cuerpo en menos de aproximadamente 24 horas. Mas tfpicamente, los compuestos de la invencion se eliminan del cuerpo en menos de aproximadamente 16 horas, 12 horas, 8 horas, 6 horas, 4 horas, 2 horas, 90 minutos, o 60 minutos. Los compuestos ejemplares se eliminan entre aproximadamente 60 minutos y aproximadamente 120 minutos.
En algunas realizaciones, los compuestos se unen fuertemente a la protema del PSMA, por ejemplo, incorporando caractensticas estructurales que radican en un sitio de union accesorio. Por ejemplo, en el compuesto 3, el grupo de 4-iodobenzoilo radica en un hueco hidrofobico accesorio para el sitio de union de S1 (39).
En determinadas realizaciones, los compuestos de la invencion son estables in vivo de manera que, sustancialmente todos, por ejemplo, mas de aproximadamente el 50 %, el 60 %, el 70%, el 80%, o el 90 % del compuesto inyectado no se metaboliza por el cuerpo antes de la excrecion. Los sujetos tfpicos a los que se pueden administrar los compuestos de la invencion seran marnfferos, particularmente primates, especialmente humanos. Para aplicaciones veterinarias, son adecuadas una ampla variedad de sujetos, por ejemplo, ganado tal como vacas, ovejas, cabras, vacas, cerdos y similares; aves de corral tales como pollos, patos, gansos, pavos, y similares; y animales
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domesticos, particularmente mascotas tales como perros y gatos. Para aplicaciones de diagnostico o de investigacion, una amplia variedad de mairnferos seran sujetos adecuados, incluyendo roedores (por ejemplo, ratones, ratas, hamsteres), conejos, primates, y cerdos tales como cerdos consagnurneos y similares. Asimismo, para las aplicaciones in vitro, tales como las aplicaciones de diagnostico in vitro e investigacion, los fluidos corporales y las muestras celulares de los sujetos anteriores seran adecuadas para su uso, tales como marnfferos, particularmente primates tales como el ser humano, sangre, orina o muestras de tejido, o sangre, orina o muestras de tejido de los animales mencionados para aplicaciones veterinarias.
Otras realizaciones de la invencion proporcionan los compuestos de la invencion para su uso en procedimientos de tratamiento de tumores que comprenden la administracion a un sujeto de una cantidad terapeuticamente eficaz de un compuesto de acuerdo con la presente invencion que comprende un radioisotopo terapeuticamente eficaz. En determinadas realizaciones, las celulas tumorales pueden expresar PSMA, tal como las celulas de tumor de prostata o las celulas de tumor de prostata metastatizadas. En otras realizaciones, se puede tratar un tumor direccionando a las celulas adyacentes o cercanas que expresen PSMA. Por ejemplo, se pueden direccionar celulas vasculares sometidas a angiogenesis asociada con un tumor. Esencialmente, todos los tumores solidos expresan PSMA en la neovasculatura. Por lo tanto, los compuestos de la invencion para su uso en estos procedimientos se pueden usar para tratar casi todos los tumores solidos incluyendo de pulmon, celula renal, glioblastoma, pancreas, vejiga, sarcoma, melanoma, mama, colon, celula germinal, feocromocitoma, esofago y estomago. Asimismo, ciertas lesiones benignas y tumores que incluyen el de endometrio, schwannoma y esofago de Barrett se pueden tratar mediante compuestos de acuerdo con la presente invencion. Los ejemplos de radioisotopos terapeuticamente eficaces incluyen 131I y 211At.
Otras realizaciones proporcionan kits que comprenden un compuesto de acuerdo con la invencion. En determinadas realizaciones, el kit proporciona composiciones farmaceuticas envasadas que comprenden un vehfculo farmaceuticamente aceptable y un compuesto de la invencion. En determinadas realizaciones, la composicion farmaceutica envasada comprendera los precursores de reaccion necesarios para generar el compuesto de la invencion tras la combinacion con un precursor radiomarcado. Otras composiciones farmaceuticas envasadas proporcionadas por la presente invencion comprenden adicionalmente indicios que comprenden al menos uno de: instrucciones para la preparacion de compuestos de acuerdo con la invencion a partir de precursores suministrados, instrucciones para usar la composicion para obtener imagenes de celulas o tejidos que expresan PSMA, o instrucciones para usar la composicion para obtener imagenes de neurotransmision glutamatergica en un paciente que padece un trastorno relacionado con el estres, o instrucciones para usar la composicion para obtener imagenes de cancer de prostata.
En determinadas realizaciones, un kit de acuerdo con la invencion contiene desde aproximadamente 1 a aproximadamente 30 mCi del agente de obtencion de imagenes marcado con radionucleido descrito anteriormente, en combinacion con un vetnculo farmaceuticamente aceptable. El agente de obtencion de imagenes y el vetnculo se pueden proporcionar en solucion o en forma liofilizada. Cuando el agente de obtencion de imagenes y el vetnculo del kit estan en forma liofilizada, el kit puede contener de manera opcional un medio de reconstitucion esteril y fisiologicamente aceptable tal como agua, solucion salina, solucion salina tamponada, y similares. El kit puede proporcionar un compuesto de la invencion en solucion o en forma liofilizada, y estos componentes del kit de la invencion pueden contener opcionalmente estabilizantes tales como NaCl, silicato, tampones de fosfato, acido ascorbico, acido gentfsico, y similares. La estabilizacion adicional de los componentes del kit se pueden proporcionar en esta realizacion, por ejemplo, proporcionando el agente reductor en una forma resistente a la oxidacion. La determinacion y la optimizacion de tales estabilizantes y procedimientos de estabilizacion son bien conocidos a nivel de los expertos en la materia.
En determinadas realizaciones, un kit proporciona un precursor no radiomarcado para combinarse con un reactivo radiomarcado en el sitio. Los ejemplos de reactivos radiactivos incluyen Na[125I], Na[131I], Na[123I], Na[124I], K[18F], Na[76Br], Na[75Br], Na[211At]. Otros reactivos radiomarcados incluyen compuestos de benzoilo radiomarcados, carboxilatos de piridina radiomarcados, compuestos de bromometil piridina radiomarcados, y aldetndos radiomarcados tratados anteriormente.
Los agentes de obtencion de imagenes de la invencion se pueden usar de acuerdo con los procedimientos de la divulgacion por un experto en la materia. Las imagenes se pueden generar en virtud de diferencias en la distribucion espacial de los agentes de obtencion de imagenes que se acumulan en un sitio cuando se ponen en contacto con PSMA. La distribucion espacial se puede medir usando cualquier medio adecuado para el marcador particular, por ejemplo, una camara gamma, un aparato de PET, un aparato de SPECT, y similares. El grado de acumulacion del agente de obtencion de imagenes se puede cuantificar usando procedimientos conocidos para cuantificar emisiones radiactivas. Una estrategia de obtencion de imagenes particularmente util emplea mas de un agente de obtencion de imagenes para realizar estudios simultaneos.
En general, una cantidad eficaz detectable del agente de obtencion de imagenes de la invencion se administra a un sujeto. De acuerdo con esta invencion, "una cantidad eficaz detectable" del agente de obtencion de imagenes de la invencion se define como una cantidad suficiente para producir una imagen aceptable usando un equipo que esta disponible para uso clmico. Una cantidad eficaz detectable del agente de obtencion de imagenes de la invencion se puede administrar en mas de una inyeccion. La cantidad eficaz detectable del agente de obtencion de imagenes de
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la invencion puede variar de acuerdo con factores tales como el grado de susceptibilidad del individuo, la edad, el sexo, y peso del individuo, las respuestas idiosincraticas del individuo, y la dosimetna. Las cantidades eficaces detectables del agente de obtencion de imagenes de la invencion tambien pueden variar de acuerdo con el instrumento y los factores relacionados con la pelfcula. La optimizacion de tales factores es bien conocida a nivel del experto en la materia. La cantidad de agente de obtencion de imagenes usadas con fines de diagnostico y la duracion del estudio de obtencion de imagenes dependera del radionucleido usado para marcar el agente, de la masa corporal del paciente, de la naturaleza y gravedad de la afeccion que se esta tratando, de la naturaleza de los tratamientos terapeuticos a los que se ha sometido el paciente, y de las respuestas idiosincraticas del paciente. Por ultimo, el medico a cargo del tratamiento decidira la cantidad de agente de obtencion de imagenes a administrar a cada paciente individual y la duracion del estudio de mediante obtencion de imagenes.
Un "vetuculo farmaceuticamente aceptable" se refiere a una solucion biocompatible, teniendo debidamente en cuenta la esterilidad, p [Eta], isotonicidad, estabilidad y similares y puede incluir cualquiera y todos los disolventes, diluyentes (incluyendo solucion salina esteril, inyeccion de cloruro sodico, inyeccion de Ringer, inyeccion de dextrosa, inyeccion de dextrosa y cloruro sodico, inyeccion de Ringer lactada y otras soluciones de tampon acuosas), medios de dispersion, recubrimientos, agentes antibacterianos y antifungicos, agentes isotonicos, y similares. El vetuculo farmaceuticamente aceptable tambien puede contener estabilizantes, conservantes, antioxidantes, u otros aditivos, que son bien conocidos por el experto en la materia, u otros vehfculos que se conocen en la materia.
Tal como se usa en el presente documento, las "sales farmaceuticamente aceptables" se refieren a derivados de los compuestos desvelados en los que el compuesto parental se modifica creando sales de acidos no toxicos o de bases de los mismos. Los ejemplos de sales farmaceuticamente aceptables incluyen, pero no se limitan a, sales minerales o de acidos organicos de restos basicos tales como aminas; sales alcalinas u organicas de restos acidos tales como acidos carboxflicos; y similares. Las sales farmaceuticamente aceptables incluyen las sales convencionales no toxicas o las sales de amonio cuaternario del compuesto parental formado, por ejemplo, a partir de acidos inorganicos u organicos no toxicos. Por ejemplo, las sales de acidos no toxicos convencionales incluyen aquellas derivadas de acidos inorganicos tales como clortudrico, bromtudrico, sulfurico, sulfamico, fosforico, mtrico y similares; y las sales preparadas a partir de acidos organicos tales como acetico, propionico, succmico, glicolico, estearico, lactico, malico, tartarico, cftrico, ascorbico, pamoico, maleico, hidroximaleico, fenilacetico, glutamico, benzoico, salidlico, mesflico, sulfamlico, 2-acetoxibenzoico, fumarico, toluensulfonico, metanosulfonico, etano disulfonico, oxalico, isetionico, HOOC-(CH2)n-COOH en el que n es 0-4, y similares. Las sales farmaceuticamente aceptables de la presente invencion se pueden sintetizar a partir de un compuesto parental que contiene un resto basico o acido mediante procedimientos qrnmicos convencionales. Generalmente, tales sales se pueden preparar mediante formas acidas de estos compuestos que reaccionan libremente con una cantidad estequiometrica de la base apropiada (tal como Na, hidroxido de Ca, Mg o K, carbonato, bicarbonato, o similares), o mediante formas basicas de estos compuestos que reaccionan libremente con una cantidad estequiometrica del acido apropiado. Tales reacciones tfpicamente se llevan a cabo en agua o en un disolvente organico, o en una mezcla de los dos. Generalmente, cuando es posible, se usan medios no acuosos como eter, acetato de etilo, etanol, isopropanol o acetonitrilo. Se puede encontrar un listado de sales adicionales adecuadas, por ejemplo, en Pharmaceutical Sciences, de Remington, 17a edicion, Mack Publishing Company, Easton, PA, p. 1418 (1985).
La invencion y la manera y el procedimiento para fabricarla y usarla se describen en terminos completos, claros, concisos y exactos para permitir a cualquier persona experta en la tecnica a la que pertenece, hacer y usar la misma.
Debe entenderse que lo anterior describe realizaciones ejemplares de la presente invencion y que se pueden hacer modificaciones en ella sin apartarse del alcance de la presente invencion como se expone en las reivindicaciones adjuntas.
Ejemplos
La presente invencion se ilustra adicionalmente mediante los siguientes ejemplos que no deben interpretarse como limitantes de ningun modo. La practica de la presente invencion empleara, a menos que se indique lo contrario, tecnicas convencionales, que estan dentro de la habilidad de la tecnica. Tales tecnica se ilustran por completo en la bibliograffa.
Sintesis
Procedimientos generales. Todos los reactivos y disolventes se adquirieron tanto de Sigma-Aldrich (Milwaukee, WI) como de Fisher Scientific (Pittsburgh, PA). La sal tosilato de Lys-C(O)-Glu protegida con PMB (compuesto 1) se preparo de acuerdo con un procedimiento indicado (19). Se obtuvieron espectros de RMN 1H en un espectrometro Varian Mercury 400 mHz o un Bruker Avance 400 mHz. Se obtuvieron espectros de masas de IEN en un sistema API 150EX™ o un Bruker Esquire 3000 plus. Se realizaron espectros de masas de alta resolucion (HRMS) en un espectrometro de masas JEOL JMS-AX505HA en las instalaciones de espectrometna de masas de la Universidad de Notre Dame. Se realizo purificacion de HPLC de compuestos de referencia en un sistema Waters 625 LC con un detector UV/Vis de multiples longitudes de onda Waters 490E (Milford, MA).
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Se adquirio [125I]NaI de MP Biomedicals (Costa Mesa, CA). Se produjo [18F]Fluoruro mediante bombardeo de protones de 18 MeV de un objetivo de [18O]H2O de alta presion usando un ciclotron biomedico General Electric PETtrace (Milwaukee, WI). Se adquirieron cartuchos de extraccion en fase solida (C18 plus, Sep-Pak) de Waters Associates. La radiactividad se midio en un calibrador de dosis Capintec CRC-10R (Ramsey, NJ). La radiactividad espedfica se calculo como la radiactividad eluyendo en el tiempo de retencion de producto durante la purificacion de HPLC semi-preparativa dividido entre la masa correspondiente al area bajo la curva de la absorcion de UV.
Ejemplo 1 (no parte de la invencion)
Bis-(4-metoxi-bencil) ester del acido 2-{3-[5-(4-yodo-benzoilamino)-1-(4-metoxi-benciloxicarbonil)-pentil]- ureido}-pentanodioico (2). A una solucion de 1 (0,126 g, 0,148 mmol) en CH2O2 (4 ml) se anadio trietilamina (0,1
ml, 0,712 mmol), seguido de 4-yodobenzoato de W-hidroxisuccinimidilo (24) (0,073 g, 0,212 mmol). Despues de agitar durante 2 h a temperatura ambiente, el disolvente se evaporo en un rotavapor. El material en bruto se purifico en una columna de sflice usando metanol/cloruro de metileno (5:95) para proporcionar 0,127 g (94 %) de 2. RMN 1H (400 MHz, CDCla) 5 7,69 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 7,49 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 7,17-7,26 (m, 6H), 6,77-6,86 (m, 7H), 5,37-5,46 (m, 2H), 4,93-5,09 (m, 6H), 4,32-4,40 (m, 2H), 3,76-3,77 (m, 9H), 3,30-3,33 (m, 2H), 2,30-2,36 (m, 2H), 2,07-2,12 (m, 1H), 1,84-1,92 (m, 1H), 1,70-1,79 (m, 1H), 1,49-1,57 (m, 3H), 1,25-1,33 (m, 2H). Masa de IEN calc. para C43H48lN3OnNa [m + Na]+ 932,2, encontrado 932,7.
Ejemplo 2 (no parte de la invencion)
Acido 2-{3-[1-carboxi-5-(4-yodo-benzoilamino)-pentil]-ureido}-pentanodioico (3). Una solucion de anisol al 3 % en TFA (15 ml) se anadio a 2 (0,117 g, 0,129 mmol) a 0 °C. La mezcla se agito a temperatura ambiente durante 30 min y despues se concentro en un rotavapor. El material en bruto se purifico por HPLC (Econosil C18, 10 p, 250 x 10
mm, H2O/CH3CN/TFA (70/30/0,1), 4 ml/min, 3 eluyendo a 11 min) para proporcionar 0,040 g (57 %) de 3. RMN 1H (400 MHz, D2O:CDaCN = 1:1 (v/v)) 5 7,79 (d, J = 8,0 Hz, 2H), 7,46 (d, J = 8,0 Hz, 2H), 4,08-4,16 (m, 2H), 3,26 (m, 2H), 2,35 (m, 2H), 2,00-2,03 (m, 1H), 1,72-1,84 (m, 2H), 1,52-1,62 (m, 3H), 1,34-1,36 (m, 2H). Masa de IEN calc. para C19H24lN3OsNa [M + Na]+ 572,1, encontrado 572,0. FAB-HRMS calc. para C19H25IN3O8 [M + H]+ 550,0686, encontrado 550,0648.
Ejemplo 3 (no parte de la invencion)
Bis-(4-metoxi-bencil) ester del acido 2-{3-[1-(4-metoxi-benciloxicarbonil)-5-(4-tributilestananil- benzoilamino)pentil]-ureido}-pentanodioico (4). A una solucion de 1 (0,120 g, 0,148 mmol) en CH2Cl2 (6 ml) se anadio trietilamina (0,1 ml, 0,712 mmol), seguido de 4-tributilestanilbenzoato de W-hidroxisuccinimidilo (24) (0,075 g, 0,147 mmol). Despues de agitar durante 2 h a temperatura ambiente, la mezcla de reaccion se condenso en un rotavapor. El material en bruto se purifico en una columna de sflice usando metanol/cloruro de metileno (5:95) para proporcionar 0,130 g (86%) de 4. RMN 1H (400 MHz, CDCla) 5 7,68 (d, J = 8,4 Hz, 2H), 7,49 (d, J = 7,6 Hz, 2H), 7,18-7,24 (m, 6H), 6,80-6,85 (m, 6H), 6,47 (m, 1H), 5,44-5,47 (m, 2H), 4,95-5,09 (m, 6H), 4,41-4,45 (m, 2H), 3,763,77 (m, 9H), 3,32-3,38 (m, 2H), 2,35-2,37 (m, 2H), 2,08-2,16 (m, 1H), 1,90-1,94 (m, 1H), 1,70-1,79 (m, 1H), 1,451,64 (m, 9H), 1,24-1,30 (m, 8H), 1,01-1,06 (m, 6H), 0,85-0,87 (m, 9H). Masa de IEN calc. para CaaHyaNsOnSnNa [M + Na]+ 1096,4, encontrado 1096,7.
Ejemplo 4 (no parte de la invencion)
Bis-(4-metoxi-bencil) ester del acido 2-{3-[5-(4-fluoro-benzoilamino)-1-(4-metoxi-benciloxicarbonil)-pentil]- ureido}-pentanodioico (5). A una solucion de 1 (0,120 g, 0,164 mmol) en CH2Cl2 (4 ml) se anadio trietilamina (0,1
ml, 0,712 mmol), seguido de 4-fluorobenzoato de W-hidroxisuccinimidilo (22) (0,043 g, 0,181 mmol). Despues de agitar durante 2 h a temperatura ambiente, el disolvente se evaporo en un rotavapor. El material en bruto se purifico mediante una columna de sflice usando metanol/cloruro de metileno (5:95) para proporcionar 0,120 g (91 %) de 5. RMN 1H (400 MHz, CDCls) 5 7,78 (m, 2H), 7,16-7,24 (m, 6H), 7,01 (m, 2H), 6,80-6,85 (m, 7H), 5,51-5,64 (m, 2H), 4,93-5,09 (m, 6H), 4,34-4,40 (m, 2H), 3,75-3,77 (m, 9H), 3,28-3,34 (m, 2H), 2,26-2,38 (m, 2H), 2,04-2,15 (m, 1H), 1,82-1,91 (m, 1H), 1,68-1,74 (m, 1H), 1,44-1,57 (m, 3H), 1,25-1,33 (m, 2H). Masa de IEN calc. para C43H4sFN3O11Na [M + Na]+ 824,3, encontrado 824,7.
Ejemplo 5 (no parte de la invencion)
Acido 2-{3-[1-carboxi-5-(4-fluoro-benzoilamino)-pentil]-ureido}-pentanodioico (6). Una solucion de anisol al 3 % en TFA (15 ml) se anadio a 5 (0,081 g, 0,1 mmol) a 0 °C. La mezcla se agito a temperatura ambiente durante 20 min y despues se concentro en un rotavapor. El material en bruto se purifico por HPLC (Econosil C18, 10 pm, 250 x 10
mm, H2O/CH3CN/TFA (75/25/0,1), 4 ml/min, con 6 purificado eluyendo a aproximadamente 9 min) para proporcionar 0,035 g (79 %) de 6. RMN 1H (400 MHz, D2O) 5 7,66-7,69 (m, 2H), 7,11-7,16 (m, 2H), 4,12-4,19 (m, 2H), 3,28-3,31 (m, 2H), 2,39-2,43 (m, 2H), 2,07-2,09 (m, 1H), 1,79-1,90 (m, 2H), 1,55-1,69 (m, 3H), 1,39-1,40 (m, 2H). Masa de IEN calc. para C19H24FN3OaNa [M + Na]+ 464,1, encontrado 464,4. FAB-HRMS calc. para C19H25FN3O8 [M + H]+ 442,1626, encontrado 442,1646.
Ejemplo 6
Bis-(4-metoxi-bencil) ester del acido 2-(3-{1-(4-metoxi-benciloxicarbonil)-5-[(5-tributilestanaml-piridin-3- carbonil)-amino]-pentil} -ureido)-pentanodioico (7). A una solucion de 1 (0,120 g, 0,148 mmol) en CH2CI2 (2 ml) se anadio trietilamina (0,1 ml, 0,712 mmol), seguido de 5-(tri-n-butilestanil)-3-piridincarboxilato de N- 5 hidroxisuccinimidilo (25) (0,075 g, 0,147 mmol). Despues de agitar durante 30 min a temperatura ambiente, el material en bruto se purifico en una columna de sflice usando metanol/cloruro de metileno (5:95) para proporcionar 0,115 g (76 %) de 7. RMN 1H (400 MHz, CDCla) 5 8,85 (s, 1H), 8,65 (s, 1H), 8,19 (s, 1H), 7,19-7,24 (m, 6H), 6,816,85 (m, 6H), 6,65 (m, 1H), 5,32-5,35 (m, 1H), 5,22-5,25 (m, 1H), 4,96-5,10 (m, 6H), 4,40-4,47 (m, 2H), 3,70-3,77 (m, 9H), 3,34 (m, 2H), 2,35-2,39 (m, 2H), 2,10-2,15 (m, 1H), 1,90-1,94 (m, 1H), 1,72-1,79 (m, 1H), 1,46-1,59 (m, 9H), 10 1,27-1,36 (m, 8H), 1,02-1,25 (m, 6H), 0,84-0,87 (m, 9H). Masa de IEN calc. para C54Hy5lN4OnSn [M + H]+ 1075,4,
encontrado 1075,5.
Ejemplo 7
Acido 2-(3-{1-carboxi-5-[(5-yodo-piridin-3-carbonil)-amino]-pentil}-ureido)-pentanodioico (8). A una solucion de 7 (0,025 g, 0,023 mmol) en 2 ml de metanol se anadieron 0,020 ml de acido acetico y yoduro sodico (0,017 g, 0,113 15 mmol), seguido de N-clorosuccinimida (0,025 g, 0,187 mmol). Despues de 20 min a temperatura ambiente, el disolvente se retiro en una corriente de nitrogeno. Despues, se anadio una solucion de TFA en CH2Cl2 (1:1,2 ml) al residuo. Despues de 1 h a temperatura ambiente, se aislo 8 (0,008 g, 62 %) mediante HPLC (Econosphere C18 10|j, 250 x 10 mm, H2O/CH3CN/TFA (85/15/0,1), 4 ml/min, pico de producto eluyendo en 10 min). RMN 1H (400 MHz, D2O) 5 9,00-9,15 (m, 3H), 4,18-4,24 (m, 2H), 3,40-3,41 (m, 2H), 2,45-2,49 (m, 2H), 2,12-2,13 (m, 1H), 1,85-1,97 (m, 20 2H), 1,64-1,73 (m, 3H), 1,44 (m, 2H). Masa de IEN calc. para C18H24IN4O8 [M + H]+ 551,1, encontrado 551,0. FAB-
HRMS calc. para C18H24IN4O8 [M + H]+ 551,0639, encontrado 551,0607.
Ejemplo 8 (no parte de la invencion)
Acido 2-{3-[1-carboxi-5-(4-[125I]yodo-benzoilamino)-pentil]-ureido}-pentanodioico ([125I]3). Se preparo [125I]3 mediante yododesestanilacion del precursor de tri-n-butilestanil 4 correspondiente, seguido de desproteccion. A una 25 solucion de 4 (1 mg, 0,932 jmol) en 0,1 ml de metanol se anadieron 0,001 ml de acido acetico y [125I]NaI, seguido de N-clorosuccinimida (0,25 mg, 0,187 (jmol) en 0,025 ml de metanol. Despues de agitar a temperatura ambiente durante 20 min, el disolvente se retiro en una corriente de N2. Despues, se anadio una solucion de anisol al 3 % en TFA (0,1 ml) al residuo. Despues de 5 min a temperatura ambiente, se aislo [125I]3 mediante HPLC (Econosil C18 10j, 250 x 4,6 mm, H2O/CH3CN/TFA (72/28/0,1), 1 ml/min). Se realizo purificacion de radio-HPLC de fase inversa de 30 [125I]3 usando una bomba Waters 510, un detector UV/Vis de longitud de onda variable Waters 490E a 254 nm y un
detector de radiactividad Bioscan Flow Count PMT (Washington, DC). Los rendimientos de esta reaccion fueron 6580 % (tres determinaciones separadas). La radiactividad espedfica fue siempre > 700 Ci/mmol (25,9 GBq/jmol).
Ejemplo 9 (no parte de la invencion)
4-[18F]Fluorobenzoato de N-hidroxisuccinimidilo [18F]SFB. Se preparo 4-[18F]yodobenzoato de N- 35 hidroxisuccinimidilo ([18F]SFB) mediante un procedimiento bibliografico (23) y se purifico por HPLC (Econosphere C18 10j, 250 x 10 mm, H2O/CH3CN/TFA (75/25/0,1), 5 ml/min, pico de producto eluyendo en 19 min).
Acido 2-{3-[1-carboxi-5-(4-[18F]fluoro-benzoilamino)-pentil]-ureido}-pentanodioico ([18F]6). En un vial que contema 2 mg de 1 y 0,002 ml de Et3N se anadio [18F]SFB en CH2Cl2. La mezcla de reaccion se calento a 45 °C durante 20 min, y despues el disolvente se retiro en una corriente de nitrogeno. Despues se anadio 0,1 ml de anisol 40 al 3 %/TFA y la mezcla de reaccion se calento a 45 °C durante 5 min. El producto final ([18F]6) se obtuvo despues de purificacion de HPLC (Econosphere C18 10j., 250 x 10 mm, H2O/CH3CN/TFA [80/20/0,1], 4 ml/min). Los rendimiento corregidos por desintegracion de [18F]6 fueron 30-35 %, basado en el [18F]fluoruro de partida (tres determinaciones separadas). El tiempo de smtesis medio fue 180 min desde el momento de la adicion de [18F]fluoruro. Partiendo de [18F]fluoruro 40 mCi, la radiactividad espedfica de [18F]6 se encontro que era 250-300 45 Ci/mmol (9,1 -11,1 GBq/jmol).
Ejemplo 10
Acido 2-(3-{1-carboxi-5-[(5-[125I]yodo-piridin-3-carbonil)-amino]-pentil}-ureido)pentanodioico ([125I]8). Se
preparo [125I]8
usando yododesestanilacion del precursor de tri-n-butilestanilo 7 correspondiente, seguido de desproteccion. A una solucion de 7 (0,05 mg, 0,047 jmol) en 0,05 ml de metanol se anadieron 0,002 ml de acido 50 acetico, [125I]NaI, seguido de N-clorosuccinimida (0,1 mg, 0,749 jmol) en 0,010 ml de metanol. Despues de 20 min a
temperatura ambiente, el disolvente se retiro en una corriente de nitrogeno. Despues, se anadio una solucion de anisol al 3 % en TFA (0,1 ml) al residuo. Despues de 5 min a temperatura ambiente, se aislo [125I]8 mediante HPLC (Econosil C18 10j, 250 x 4,6 mm, H2O/CH3CN/TFA [85/15/0,1], 1 ml/min). Se realizo purificacion de radio-HPLC de fase inversa de [125I]8 usando una bomba Waters 510, un detector UV/Vis de longitud de onda variable Waters 490E 55 a 354 nm y un detector de radiactividad Bioscan Flow Count PMT (Washington DC). Los rendimientos de esta reaccion fueron 59-75% (tres determinaciones separadas). La radiactividad espedfica fue > 2.000 Ci/mmol (74,0 GBq/jmol) en cada caso.
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Ejemplo 11 (no parte de la invencion)
Smtesis de acido 2-(3-{1-carboxi-5-[2-(4-fluoro-bencilidenoaminooxi)-acetilamino]-pentil}-ureido)-
pentanodioico (9). A una solucion del compuesto 1 (0,062 g, 0,073 mmol) en CH2CI2 (2 ml) se anadio trietilamina (0,045 ml, 0,320 mmol), seguido de hidroxisuccinimidil ester de W-terc-butiloxicarbonil-O-(carboximetil)hidroxiamina (0,025 g, 0,087 mmol, Bioconjugate Chemistry 1993, 4, 515-20). Despues de agitar durante 30 min a temperatura ambiente, el disolvente se evaporo. El material en bruto se purifico mediante una columna de sflice usando metanol/cloruro de metileno (5:95) para proporcionar 0,055 g (89 %) del compuesto 10. RMN 1H (400 MHz, CDCh) 5 7,98 (s a, 1H), 7,91 (s, 1H), 7,25-7,27 (m, 6H), 6,85-6,88 (m, 6H), 5,56-5,63 (m, 2H), 5,01-5,11 (m, 6H), 4,47-4,53 (m, 1H), 4,27-4,38 (m, 3H), 3,79 (m, 9H), 3,30-3,38 (m, 1H), 3,15-3,21 (m, 1H), 2,36-2,41 (m, 2H), 2,10-2,15 (m, 1H), 1,89-1,95 (m, 1H), 1,74-1,81 (m, 1H), 1,23-1,61 (m, 14H). Masa de IEN calc. para C43H57N4O14 [M + H]+ 853,4, encontrado 853,5.
Una solucion de anisol al 3 % en TFA (1 ml) se anadio el compuesto 10 (0,031 g, 0,036 mmol). La mezcla se agito a temperatura ambiente durante 5 min, despues se concentro en un rotavapor. El material en bruto se purifico por HpLc (Econosil C18, 10 p, 250 x 10 mm, H2O/CH3CN/TFA (90/10/0,1), 4 ml/min) para proporcionar 0,009 g (49 %) del compuesto 11. RMN 1H (400 MHz, D2O) 5 4,68 (s, 2H), 4,28-4,35 (m, 2H), 3,34 (m, 2H), 2,58 (m, 2H), 2,24 (m, 1H), 1,78-2,13 (m, 3H), 1,62 (m, 2H), 1,49 (m, 2H). Masa de IEN calc. para C14H25N4O9 [M]+ 393,2, encontrado 393,3.
A una solucion del compuesto 11 (0,005 g, 0,010 mmol) en metanol (0,3 ml) se anadio trietilamina (0,0075 ml, 0,05 mmol), seguido de 4-fluorobenzaldehndo (0,0017 ml, 0,016 mmol). Despues de 30 min a temperatura ambiente, la mezcla de reaccion se purifico por HPLC (Econosil C18 10p, 250 x 10 mm, H2O/CH3CN/TFA (75/25/0,1) y se obtuvo el compuesto 9 (0,002 g, 41 %). RMN 1H (400 MHz, D2O: CD3CN = 1:1) 5 8,26 (s, 1H), 7,56-7,80 (m, 2H), 7,10-7,14 (m, 2H), 4,53 (s, 2H), 4,13-4,17 (m, 1H), 3,96-4,00 (m, 1H), 3,16 (m, 2H), 2,37 (m, 2H), 2,10-2,16 (m, 1H), 1,80-1,88 (m, 2H), 1,65 (m, 1H), 1,54 (m, 1H), 1,42 (m, 1H), 1,28 (m, 1H). Masa de IEN calc. para C21H2/F4OgNa [M + Na]+ 521,2, encontrado 521,3. FaB-HRMS calc. para C21H28FN4O9 [M + H]+ 499,1840, encontrado 499,1869.
Ejemplo 12 (no parte de la invencion)
Sintesis de acido 2-(3-{1-carboxi-5-[2-(4-[18F]fluoro-bencilidenoaminooxi)-acetilaminol-pentil}-ureido)- pentanodioico ([18F]9). Se sintetizo 4-[18F]fluorobenzaldel'ndo usando un procedimiento bibliografico (Nuclear Medicine and Biology 19 (1992) 275-281) y se purifico por HPLC (H2O/CH3CN/TFA 70/30/0,1). El eluyente de HPLC de 4-[18F]fluorobenzaldel'ndo se diluyo con H2O, se paso a traves de un C18 Sep Pak, eluyendo con 2 ml de metanol. A una solucion del compuesto 11 (1 mg) en metanol (0,05 ml) se anadio [18F]4-fluorobenzaldel'ndo en 2 ml de metanol. Despues de agitar 30 min a temperatura ambiente, la mezcla de reaccion se purifico por HPLC para dar el compuesto [18F]9. El rendimiento radioqmmico (desintegracion corregida y basada en [18F]fluoruro de partida, n = 2) fue 6-9 %. La actividad espedfica del compuesto final se encontro que era 350-1300 mCi/pmol.
Ejemplo 13 (no parte de la invencion)
Sintesis de acido 2-[3-(1-carboxi-5-{4-[W’-(4-fluoro-bencilideno)-hidrazino]-benzoilamino}-pentil)-ureido]- pentanodioico (12). A una solucion del compuesto 1 (0,030 g, 0,035 mmol) en CH2Cl2 (2 ml) se anadio trietilamina (0,020 ml, 0,142 mmol), seguido de 4-[2-(terc-butoxicarbonil)hidrazino benzoato de succinimidilo (0,020 g, 0,057 mmol, Bioconjugate Chem. 1991, 2, 333-336) en DMF (0,2 ml). Despues de agitar durante 1 hora a temperatura ambiente, el disolvente se evaporo. El material en bruto se purifico mediante una columna de sflice usando metanol/cloruro de metileno (5:95) para proporcionar 0,025 g (78%) del compuesto 13. RMN 1H (400 MHz, CDCh) 5 7,63 (d, J = 8,0 Hz, 2H), 7,19-7,23 (m, 6H), 6,81-6,85 (m, 6H), 6,68 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 6,61 (s, 2H), 6,15 (s a, 1H), 5,68 (m, 2H), 4,95-5,07 (m, 6H), 4,34-4,45 (m, 2H), 3,74 (m, 9H), 3,25 (m, 2H), 2,31 (m, 2H), 2,10 (m, 1H), 1,84 (m, 1H), 1,19-1,74 (m, 14H). Masa de IEN calc. para C4sH59N5O13Na [M + Na]+ 936,4, encontrado 935,9.
Una solucion de TFA/CH2O2 1:1 (2 ml) se anadio al compuesto 13 (0,025 g, 0,027 mmol). La mezcla se agito a temperatura ambiente durante 1 hora, despues se concentro en un rotavapor. El material en bruto se purifico por HpLc (Econosphere C18 10p, 250 x 10 mm, H2O/CH3CN/TFA (92/8/0,1), 4 ml/min) para proporcionar 0,010 g (64%) del compuesto 14. RMN 1H (400 MHz, D2O) 5 7,72 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 7,02 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 4,15-4,23 (m, 2H), 3,35 (m, 2H), 2,46 (m, 2H), 2,10-2,17 (m, 1H), 1,80-1,95 (m, 2H), 1,59-1,74 (m, 3H), 1,45 (m, 2H). Masa de IEN calc. para C19H28N5O8 [M + H]+ 454,2, encontrado 453,9.
A una solucion del compuesto 14 (0,004 g, 0,009 mmol) en agua (0,030 ml) se anadieron 0,1 ml de KH2PO4 50 mM, seguido de 4-fluorobenzaldel'ndo (0,0011 g, 0,009 mmol) en 0,05 ml de acetonitrilo. La mezcla de reaccion se calento a 90 °C durante 10 min, despues se purifico por HPLC (Econosphere C18 10p, 250 x 10 mm, H2O/CH3CN/TFA (65/35/0,1) y se obtuvo el compuesto 12 (0,003 g, 76%). RMN 1H (400 MHz, D2O:CDgCN = 3:2) 5 7,82 (s, 1H), 7,64 (m, 4H), 7,11 (m, 4H), 4,14 (m, 2H), 3,24 (m, 2H), 2,01 (m, 2H), 1,94 (m, 1H), 1,80 (m, 2H), 1,521,63 (m, 3H), 1,35 (m, 2H). Masa de IEN calc. para C26H31FN5O8 [M + H]+ 560,2, encontrado 560,1.
Ejemplo 14 (no parte de la invencion)
Sintesis de acido 2-[3-(1-carboxi-5-{4-[W’-(4-[18F]fluoro-bencilideno)-hidrazino]-benzoilamino} -pentil)-ureido]-
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pentanodioico (18F]12). Se sintetizo 4-[18F]fluorobenzaldehndo usando un procedimiento conocido (Nuclear Medicine and Biology 33 (2006) 677-683). A la solucion en DMSO en bruto de 4-[18F]fluorobenzaldehndo se anadieron 1-2 mg del compuesto 14, 0,2 ml de KH2PO4 50 mM. El vial se cerro y se calento a 90 °C durante 15 min. Despues, la mezcla de reaccion se purifico por HPLC (Ecomosphere C 18 l0|j, 250 x 10 mm, H2O/CH3CN/TFA [70/30/0,1], 4 ml/min). El rendimiento radioqmmico (desintegracion corregida y basada en [18F]fluoruro de partida, n = 2) fue 30-55%. El compuesto 12 se descompuso tan pronto como se preparo. La actividad espedfica del compuesto final no se determino.
Ejemplo 15 (no parte de la invencion)
Sintesis de acido 2-{3-[1-carboxi-5-({6-(W’-(4-fluoro-benciNdeno)-hidrazino]-piridin-3-carbonN}-amino)-pentM]- ureido}-pentanodioico (15). A una solucion del compuesto 1 (0,040 g, 0,047 mmol) en CH2Cl2 (2 ml) se anadio trietilamina (0,020 ml, 0,14 mmol), seguido de 6-(N'-terc-butoxicarbonil-hidrazino)-nicotinato de succinimidilo (0,020 g, 0,057 mmol, Bioconjugate Chem. 1991, 2, 333-336). Despues de agitar durante 1 hora a temperatura ambiente, el disolvente se evaporo. El material en bruto se purifico mediante una columna de sflice usando metanol/cloruro de metileno (10:90) para proporcionar 0,032 g (74 %) del compuesto 16. RMN 1H (400 MHz, CDCh) 5 8,54 (s, 1H), 7,90 (m, 1H), 7,17-7,23 (m, 6H), 6,90-7,05 (m, 3H), 6,79-6,84 (m, 6H), 6,55 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 5,79 (m, 2H), 4,94-5,07
(m, 6H), 4,38-4,45 (m, 2H), 3,74 (m, 9H), 3,26 (m, 2H), 2,33 (m, 2H), 2,07 (m, 1H), 1,85 (m, 1H), 1,68 (m, 1H), 1,18
1,55 (m, 13H). Masa de IEN calc. para C47H59N6O13 [M + H]+ 915,4, encontrado 914,9.
Una solucion de TFA/CH2O2 1:1 (2 ml) se anadio al compuesto 16 (0,032 g, 0,035 mmol). La mezcla se agito a temperatura ambiente durante 1 hora, despues se concentro en un rotavapor. El material en bruto se purifico por HpLc (Econosphere C18 10j, 250 x 10 mm, H2O/CH3CN/TFA (92/8/0,1), 4 ml/min) para proporcionar 0,009 g (45%) del compuesto 17. RMN 1H (400 MHz, D2O) 5 8,07-8,40 (m, 2H), 7,00-7,13 (m, 1H), 4,18-4,24 (m, 2H), 3,38 (m, 2H), 2,48 (m, 2H), 2,14 (m, 1H), 1,86-1,98 (m, 2H), 1,62-1,65 (m, 3H), 1,44 (m, 2H). Masa de IEN calc. para C18H27N6O8 [M + H]+ 455,2, encontrado 455,0.
A una solucion del compuesto 17 (0,005 g, 0,0011 mmol) en agua (0,030 ml) se anadieron 0,1 ml de KH2PO4 50 mM, seguido de 4-fluorobenzaldehndo (0,002 g, 0,0016 mmol) en 0,05 ml de acetonitrilo. La mezcla de reaccion se calento a 90 °C durante 10 min, despues se purifico por HPLC (Econosphere C18 10j, 250 x 10 mm, H2O/CH3CN/TFA (80/20/0,1) y se obtuvo el compuesto 15 (0,002 g, 41 %). RMN 1H (400 MHz, D2O) 5 8,38 (m, 1H), 8,22 (m, 2H), 7,83 (m, 2H), 7,20 (m, 3H), 4,26 (m, 2H), 3,41 (m, 2H), 2,52 (m, 2H), 2,11 (m, 1H), 1,92 (m, 2H), 1,73
(m, 3H), 1,47 (m, 2H). Masa de IEN calc. para C25H30FN6O8 [M + H]+ 561,2, encontrado 560,9.
Ejemplo 16 (no parte de la invencion)
Sintesis de acido 2-{3-[1-carboxi-5-({6-[W’-(4-[18F]fluoro-benciNdeno)-hidrazino]-piridin-3-carbonN}-amino)- pentil]-ureido}-pentanodioico ([18F]15)
Se sintetizo 4-[18F]fluorobenzaldehndo usando un procedimiento conocido (Nuclear Medicine and Biology 33 (2006) 677-683). A la solucion en DMSO en bruto de 4-[18F]fluorobenzaldehndo se anadieron 1-2 mg del compuesto 16, 0,2 ml de KH2PO4 50 mM. El vial se cerro y se calento a 90 °C durante 15 min. Despues, la mezcla de reaccion se purifico por HPLC (Ecomosphere C18 10j, 250 x 10 mm, H2O/CH3CN/TFA [80/20/0,1], 4 ml/min). El rendimiento radioqmmico (desintegracion corregida y basada en [18F]fluoruro de partida, n = 1) fue 49 %.
Ejemplo 17
Union in vitro.
Ensayo de NAALADasa. La hidrolisis de NAAG se realizo esencialmente tal como se describe anteriormente (26(27). Brevemente, los extractos de celulas LNCaP se prepararon mediante ultrasonido en tampon NAALADasa (Tris 50 mM[pH 7,4] y Triton X-100 al 0,5 %). Los lisados celulares se incubaron con o sin inhibidor a 37 °C durante 10 minutos. Tras la incubacion, el sustrato radiomarcado N-acetil-L-aspartil-L-(3,4-3H)glutamato (NEN Life Science Products, Boston, MA) se anadio a una concentracion final de 30 nM a 37 °C durante 10-15 minutos. La reaccion se detuvo mediante la adicion de un volumen igual de fosfato de sodio 100 mM enfriado con hielo y EDTA 2 mM. Los productos se separaron mediante cromatograffa de intercambio anionico en resina de formato AG 1-X8 (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA), se eluyeron con formiato de sodio 1 M, y se cuantificaron mediante conteo por centelleo lfquido. Las curvas de inhibicion se determinaron usando graficos semilogantmicos y los valores de CI50 se determinaron a la concentracion a la cual la actividad enzimatica se inhibio al 50 %. Los ensayos se realizaron por triplicado repitiendo por completo el estudio de inhibicion al menos una vez para confirmar la afinidad y el modo de inhibicion. Los datos se recogieron durante la fase lineal de la hidrolisis (es decir, < del 20 % de escision de sustrato total). Las constantes de inhibicion enzimatica (valores Ki) se generaron usando la conversion Cheng-Prusoff (28). El analisis de datos se realizo usando GraphPad Prism version 4.00 para Windows (GraphPad Software, San Diego, California).
La actividad de PSMA tambien se determino usando un ensayo basado en fluorescencia de acuerdo con un procedimiento comunicado anteriormente (29). Brevemente, los lisados de extractos de celulas LNCaP se incubaron con inhibidor en presencia de NAAG 4 jM. La cantidad de glutamato reducido se midio mediante incubacion con una
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solucion de trabajo del kit de acido glutamico Amplex Red (Molecular Probes Inc., Eugene, OR, EE.UU). La fluorescencia se determino leyendo con un lector de placas multimarcador VICTOR3V (Perkin Elmer Inc., Waltham, MA, EE.UU) con excitacion a 490 nm y emision a 642 nm.
El ensayo de inhibicion de NAALADasa se realizo para determinar el valor Ki para 3, 6 y 8 (26). La concentracion de cada compuesto vario desde 0,01 nM hasta 1000 nM frente a una cantidad fijada de [3H]NAAG (30 nM). La NAALADasa (PSMA) se preparo a partir de lisados de celulas LNCaP. El porcentaje de producto de escision enzimatico, [3H]glutamato, producido se midio mediante conteo por centelleo y se represento frente a la concentracion logantmica del compuesto bajo estudio. La regresion lineal de los datos resultantes se resolvio para el 50 % de la produccion de [3H]glutamato (inhibicion al 50 %) y dio como resultado valores de Ki de 0,010 nM para 3, 0,256 nM para 6 y 0,351 nM para 8 (Tabla 1). Ese resultado se mantiene para otros compuestos de esta clase (30). Cuando se evaluaron estos compuestos mediante un ensayo de inhibicion basado en fluorescencia como un segundo control de la afinidad, los valores Ki de 3, 6, y 8 fueron 0,010, 0,194, y 0,557 nM, respectivamente.
Tabla 1. Actividades de inhibicion in vitro de PSMA y valores ClogD calculados
comp
Ki [nM]a SDb Ki [nM]c SDb ClogD
3*
0,010 0,003 0,010 0,004 -5,16
6*
0,256 0,038 0,194 0,134 -5,64
8
0,351 0,257 0,557 0,265 -5,88
aobtenido del ensayo (radiometrico) de la NAALADasa. bintervalo de confianza del 95 %. cobtenido de un ensayo basado en fluorescencia.
* no es parte de la invencion
Ejemplo 18 - Modelizacion de inhibidores en el sitio activo del PSMA
Preparacion de la protema. Las coordenadas 3-D de GCPII para estudios de acoplamiento se prepararon como estructuras cristalinas de GCPII en complejo con 2-PMPA (PDB ID: 2PVW) o compuesto 3 (no parte de la invencion) (PDB ID:3D7H) mediante un procedimiento de limpieza implementado en Discovery Studio 2.0 (DS 2.0), que puede corregir el desorden estructural, fijar el orden de enlace y la conectividad de los restos de aminoacidos. El campo de fuerza CHARMm que se aplico a la protema y el sitio de union para los estudios de acoplamiento se obtuvo mediante un procedimiento automatizado usando la opcion de encontrar sitios de las cavidades del receptor. Se nombraron dos iones de zinc y un ion cloruro en el sitio activo como Zn2+ y Cl-, con cargas formales de +2 y -1, respectivamente.
Estudios de acoplamiento con CDOCKER. Se realizaron estudios de acoplamiento de los compuestos 3 (no parte de la invencion), 6 (no parte de la invencion) y 8 con dos conformaciones de 2PVW que usan el modulo implementado CDOCKER en DS 2.0 mediante modificacion de las configuraciones por defecto (Top hits: 20, random conformations: 20, random conformation dynamics steps: 1000, random conformations dynamics target temperature: 1000, orientation to refine: 20, maximum bad orientations: 800, orientation vdW energy threshold: 300, simulation heating steps: 2000, heating target temperature: 700, cooling steps: 5000, cooling target temperature: 300, Grid extension: 8, ligand partial charge: CHARMm). La mejor posicion de cada ligando con CDOCKER de alta energfa se uso para generar las estructuras de solapamiento (Figura 1 y 2) con ligando cristalino 3 (mostrado en color mas claro) del complejo GCPII (PBD ID: 3D7H). Se incluyeron siete moleculas de agua en 3A del ligando cristalino 3 para los estudios de acoplamiento con 3D7H.
Se resolvio la estructura cristalina de PSMA acomplejada con 3 (no es parte de la invencion) que se deposito en el banco de datos de protemas (PBD ID: 3D7H). Los detalles de PSMA cocristalizado con 3 asf como con otros inhibidores de PSMA basados en urea tales como DCIT, DCMC y DCFBC, se describen por Barinka y col. (39). Como se predijo a partir de los estudios de modelizacion, solo se descubrio la conformacion de union de la region del parche de arginina en el complejo PSMA con 3. Para elucidar los posibles modos de union de los otros dos compuestos (6 (no es parte de la invencion) y 8), se llevaron a cabo estudios de acoplamiento que usan las coordenadas en 3-D de 3D7H en presencia o ausencia de moleculas de agua en el sitio activo. Las mejores posiciones de 3, 6 y 8 de los estudios de acoplamiento que usan el modulo CDOCKER se muestran en la Figura 1, superpuestas con el ligando cristalino, es decir, el compuesto tal como se cocristaliza con PSMA, de 3. Tal como se muestra en la Figura 1, todos los restos que llevan radionucleidos (4-iodofenilo, 4-fluorofenilo, y 5-iodo-3-piridilo) se localizaron en el parche de arginina del sitio de union S1. Los grupos 4-iodofenilo y 4-fluorofenilo protruyeron profundamente en la subcavidad en comparacion con el resto 5-iodo-3-piridilo. Las puntuaciones CDOCKER de las tres posiciones estan ordenadas: 3 (80,63) > 6 (72,39) > 8 (69,78). Los anillos aromaticos de 3, 6, y 8 proporciona interacciones n-n con las funciones de guanidina de Arg 463 y Arg 534, que llevan a la estabilizacion del ligando en la subcavidad. En el caso de 8, el nitrogeno del anillo de piridina permite la interaccion electrostatica con el carboxilato de Asp 465 y el enlace de hidrogeno con una molecula de agua. Los resultados del acoplamiento de PSMA sin moleculas de agua en el sitio activo mostraron que los restos de 6 y 8 que llevaban radionucleidos estaban fuera de la subcavidad y proyectados en la region del tunel (Figura 2) mientras que el grupo 4-iodofenilo de
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3 estaba proyectado en la subcavidad. Basado en las actividades inhibidoras de PSMA in vitro y en los estudios de modelizacion molecular, parece que la interaccion del ligando con la subcavidad del sitio de union de S1 contribuye mas a la afinidad de union que la interaccion con la region del tunel.
No es sorprendente que, 3, 6 y 8 adoptan conformaciones similares en el sitio activo de PSMA. Los restos que llevan radionucleidos se encuentran en la region del parche de arginina del sitio de union de S1' en cada caso, sin embargo, la de 8 no es tan profunda en la cavidad (Figura 1). El compuesto 3 se ha cocristalizado con PSMA, y la conformacion de union para este compuesto muestra un apilamiento de n-n con Arg 463 y Arg 534 de la enzima, mientras que el resto de piridina de 8 no es capaz de formar una interaccion n-n productiva similar. Sin embargo, a diferencia de 3 o 6, 8 es capaz de interactuar con Asp 465 (mediante el nitrogeno de piridina), con Asp 453 (mediante el oxfgeno de carbonilo) y una molecula de agua, porque el grupo carbonilo del resto que lleva radionucleido apunta hacia la subcavidad SI. Estas interacciones adicionales probablemente compensan la geometna de la union n-n menos productiva de 8, proporcionando una interaccion de alta afinidad y un agente de obtencion de imagenes que da una clara delineacion del tumor (Figura 5). Mientras 6 adopta una conformacion muy similar a 3 en el sitio activo, se une con una afinidad significativamente menor, probablemente debido a las interaccione adicionales del iodo en el parte de arginina cargado positivamente para 3. En total, las afinidades de 3, 6 y 8 (Tabla 1) siguen las predicciones basadas en el modelado molecular.
Biodistribucion y obtencion de imagenes
Lmeas celulares y modelos de raton: Las lmeas celulares PC-3 PIP (PSMA+) y PC-3 flu (PSMA-) se obtuvieron del Dr. Warren Heston (Clmica de Cleveland) y se mantuvieron como se ha descrito anteriormente (19). Todas las celulas se cultivaron al 80-90 % de confluencia antes de la tripsinizacion y la formulacion en solucion equilibrada con sal de Hank (HBSS, Sigma, St. Louis, MO) para su implantacion en ratones.
Todos los estudios animales se llevaron a cabo en total conformidad con las directrices institucionales relacionadas con la realizacion de experimentos animales. A los ratones de inmunodeficiencia combinada severa (SCID) (Charles River Laboratories, Wilmington, MA) se les implanto de forma subcutanea con 1-5 x 106 celulas por delante de cada hombro. Las celulas PC-3 PIP se implantaron detras del hombro izquierdo y las celulas PC-3 flu se implantaron detras del hombro derecho. Se obtuvieron imagenes de los ratones o se usaron en ensayos de bioconstruccion cuando los xenoinjertos del tumor alcanzaron 3-5 mm de diametro.
Bioconstruccion y obtencion de imagenes Ex vivo
Ejemplo 19 (no es parte de la invencion)
Compuesto [125I]3. Los ratones SCID que portan un xenoinjerto se inyectaron mediante la vena de la cola con 74 KBq (2 pCi) de [125I]3. Se sacrificaron cuatro ratones mediante dislocacion cervical a los 30, 60, 120, 300 min, 12, 24 y 48 horas p.i. Rapidamente se extirparon el corazon, los pulmones, el tngado, el estomago, el pancreas, el bazo, el tejido adiposo, el musculo, los intestinos delgado y grueso, la vejiga urinaria y los tumores PIP y flu. Tambien se recogio una muestra de 0,1 ml de sangre. Se pesaron los organos y se midio la radiactividad del tejido con un contador de gamma automatizado (1282 Compugamma CS, Pharmacia/LKB Nuclear, Inc, Gaithersburg, MD). El porcentaje de dosis inyectada por gramo de tejido (% DI/g) se calculo mediante comparacion con muestras de una dilucion patron de la dosis inicial. Se corrigieron los decaimientos de todas las mediciones.
La Tabla 2 describe los resultados de distribucion de tejido de roedor ex vivo de [125I] 3, La sangre, el rinon, la vejiga urinaria, el bazo y el tumor PSMA+ PC-3 PIP presentan una elevada absorcion en el punto temporal de los 30 minutos iniciales postinyeccion (p.i.). A los 60 minutos p.i., ka vejiga urinaria presenta la absorcion mas alta, mientras que la absorcion en el tumor PSMA+ PC-3 PIP tambien alcanza su valor absoluto mas alto. El rinon alcanza su absorcion maxima a las 24 h p.i. Los valores observados en el rinon se deben en gran medida a la union espedfica mas que a la eliminacion renal, debido a la expresion de altas cantidades de PSMA en el tubulo renal proximal (31)(32). La absorcion en la vejiga urinaria representa la excrecion en todos los puntos temporales, es decir, no hay union espedfica en la pared de la vejiga. La absorcion en tumor demuestra un alto grado de especificidad representado por la proporcion PIP:flu de 10:1 a los 60 minutos y el aumento a 140:1 a las 48 horas. La absorcion del radiofarmaco en el tumor relacionada con otros organos tambien aumenta con el tiempo. No se realizaron estudios de bloqueo espedficos del sitio, ya que se percibieron como redundantes a la luz del uso de tumores modificados (PC-3 PIP y PC-3) para determinar la especificidad de union.
Tabla 2. Biodistribucion ex vivo de [125I]3 en ratones portadores de tumor a b
Organo
30 min 60 min 2 h 5 h 12 h 24 h 48 h
sangre
0,9 ± 0,8 (10) 0,6 ± 0,2 (22) 0,3 ± 0,1 (36) 0,4 ± 0,2 (31) 0,1 ± 0,03 (125) ND ND
corazon
2,7 ± 0,9 (3) 1,9 ± 0,3 (7) 1,4 ± 0,7 (8) 0,9 ± 0,2 (14) 0,5 ± 0,2 (25) 0,5 ± 0,2 (28) 0,1 ± 0,1 (100)
(continuacion)
Organo
30 min 60 min 2 h 5 h 12 h 24 h 48 h
pulmon
5,8 ± 2,4 (1,5) 4,5 ± 0,5 (3) 3,6 ± 2,8 (3) 3,5 ± 0,6 (3,5) 2,6 ± 0,8 (5) 1,1 ± 0,8 (12) 0,5 ± 0,04 (22)
Idgado
7,7 ± 3,1 (1) 7,5 ± 0,8 (2) 5,9 ± 3,5 (2) 4,5 ± 1,0 (3) 1,4 ± 0,2 (9) 1,4 ± 0,6 (9) 0,7 ± 0,1 (16)
estomago
1,5 ± 0,9 (6) 1,5 ± 0,3 (9) 1,6 ± 1,5 (8) 0,8 ± 0,03 (15) 0,3 ± 0,06 (39) 0,7 ± 0,6 (18) 0,4 ± 0,2 (25)
pancreas
2,0 ± 0,3 (4) 2,3 ± 0,3 (6) 2,0 ± 0,7 (6) 1,6 ± 0,5 (8) 0,6 ± 0,2 (21) 1,2 ± 0,7 (11) 1,1 ± 0,6 (10)
bazo
83 ± 8 (0,1) 141 ± 14 (0,1) 104 ± 43 (0,1) 119 ± 9 (0,1) 69 ± 39 (0,2) 39 ± 6 (0,3) 22 ± 8,6 (0,5)
tejido adiposo
4,5 ± 1,1 (2) 5,6 ± 1,0 (2) 6,2 ± 0,8 (2) 6,8 ± 1,3 (2) 3,8 ± 0,8 (3) 1,6 ± 1,9 (8) 2,8 ± 0,7 (4)
rinon
119 ± 15 (0,1) 121 ± 17 (0,1) 111 ± 34 (0,1) 132 ± 12 (0,1) 169 ± 29 (0,1 234 ± 140 (0,1) 101 ± 30 (0,1)
musculo
2,7 ± 2,4 (3) 0,8 ± 0,2 (17) 0,6 ± 0,2 (21) 0,4 ± 0,1 (31) 1,0 ± 0,1 (12,5) 0,4 ± 0,1 (33) 0,25 ± 0,03 (44)
intestino delgado
4,9 ± 1,9 (2) 3,8 ± 0,4 (3,5) 1,5 ± 0,3 (8) 1,5 ± 0,2 (8) 1,0 ± 0,4 (12,5) 0,25 ± 0,1 (54) 0,1 ± 0,1 (110)
intestino grueso
1,4 ± 0,6 (6) 1,0 ± 0,2 (13,5) 0,6 ± 0,1 (21) 0,7 ± 0,6 (17) 0,6 ± 0,2 (21) 1,6 ± 1,9 (9) 0,15 ± 0,1 (73)
vejiga
5,2 ± 1,7 (2) 6,1 ± 0,8 (2) 4,0 ± 2,6 (3) 3,0 ± 1,7 (4) 0,8 ± 0,3 (16) 0,2 ± 0,2 (64) 0,3 ± 0,04 (37)
PC-3 PIP
8,8 + 4,7 13,5 + 2,1 11,8 + 5,6 12,4 + 6,4 12,5 + 4,8 13,4 + 5,1 11,0 + 0,2
PC-3 flu
1,8 + 1,0 1,2 + 0,3 0,7 + 0,3 0,6 + 0,05 0,3 + 0,1 0,1 + 0,06 0,08 + 0,06
PIP:flu
5 11 18 19 48 131 140
a. Los valores estan en % de Dl/g ± DS; ND = no determinado; n = 4 excepto a las 48 h, donde n = 3. Int. =intestino.b. las proporciones Tumor Pip:organo estan entre parentesis
Ejemplo 20 (no es parte de la invencion)
Compuesto [18F]6. La biodistribucion ex vivo procedio como para [125I]3 con las siguientes excepciones: a los ratones se les inyecto 3,7 MBq (100 [pCi) de [18F]6 y los tiempos de absorcion fueron 30, 60, 120 y 300 minutos p.i.
5 La Tabla 3 ilustra la absorcion en tejido de [18F]6. Este radiofarmaco tambien presento una absorcion rapida y espedfica en los tumores PSMA+ PIP (8,58 ± 3,09 % Dl/g a los 30 min. p.i.) y en el rinon (72,05 ± 3,19 % Dl/g a los 30 min. p.i.). La absorcion y lavado de tejidos no espedficos fue baja y rapida, respectivamente. Solo el Idgado y el bazo presentaron unos valores de absorcion que rivalizan los vistos en el tumor PIP. El bazo presenta la absorcion mas alta de cualquier tejido no espedfico (12,67 ± 0,36 % Dl/g a 30 min. p.i.), quizas debido a la presencia de 10 GCPIII, un homologo cercano de GcPII/PSMA (33). Se especula que [18F]6 se puede unir a GCPIII asf como a GCPII, como han demostrado que hacen otros muchos ligandos de PSMA (34).
Tabla 3. Biodistribucion ex vivo de [18F]6 en ratones portadores de tumor a b
Organo
30 min 60 min 2 h 5 h
sangre
2,5 ± 1,7 (3) 0,7 ± 0,5 (9) 0,4 ± 0,2 (9) 0,03 ± 0,00 (117)
corazon
0,8 ± 0,1 (11) 0,2 ± 0,02 (35) 0,15 ± 0,05 (25) 0,03 ± 0,01 (117)
pulmon
1,7 ± 0,3 (5) 0,5 ± 0,1 (13) 1,0 ± 0,9 (4) 0,1 ± 0,1 (35)
dgado
8,7 ± 1,8 (1) 5,8 ± 0,6 (1) 11,7 ± 7,0 (0,3) 1,0 ± 0,6 (3,5)
estomago
0,8 + 0,1 0,25 + 0,1 0,3 + 0,1 0,04 + 0,02
(11) (26) (13) (88)
pancreas
0,8 ± 0,1 (11) 0,3 ± 0,1 (21) 0,15 ± 0,03 (25) 0,05 ± 0,03 (70)
bazo
12,7 ± 0,4 (0,7) 7,2 ± 1,6 (1) 4,4 ± 1,2 (1) 1,0 ± 0,6 (3,5)
rinon
72 ± 3 (0,1) 48 ± 5 (0,1) 29 ± 12 (0,1) 14 ± 9 (0,3)
musculo
2,4 ± 3,1 (4) 0,5 ± 0,7 (13) 0,2 ± 0,1 (19) 0,1 ± 0,1 (35)
intestino delgado
1,7 ± 0,7 (5) 0,6 ± 0,2 (11) 0,3 ± 0,2 (12) 0,1 ± 0,04 (35)
intestino grueso
1,2 ± 0,8 (7) 0,5 ± 0,1 (13) 0,2 ± 0,1 (19) 0,6 ± 0,6 (6)
vejiga
6,8 ± 3,5 (1) 17 ± 21 (0,4) 11 ± 8 (0,3) 5,2 ± 8,9 (0,7)
PC-3 PIP
8,6 + 3,1 6,4 + 0,9 3,7 + 1,2 3,5 + 2,3
PC-3 flu
0,8 + 0,3 0,3 + 0,05 0,25 + 0,1 0,1 + 0,1
PIP:flu
11 21 15 35
a. Los valores estan en % de DI/g ± DS, n = 4, int. = intestino. b. las proporciones tumor Pip:organo estan entre parentesis.
Ejemplo 21
Compuesto [125I]8. Los ratones SCID que portan un xenoinjerto PC-3 PIP y PC-3 flu se inyectaron mediante la vena de la cola con 74 KBq (2 pCi) de [125I]8. Se sacrificaron cuatro ratones mediante dislocacion cervical a los 30, 60, 5 240 min, 8 y 24 horas p.i. Rapidamente se extirparon el corazon, los pulmones, el hugado, el estomago, el pancreas,
el bazo, el tejido adiposo, el musculo, los intestinos delgado y grueso, la vejiga urinaria y los tumores PIP y flu. Tambien se recogio una muestra de 0,1 ml de sangre. Se pesaron todos los organos y se midio la radiactividad del tejido con un contador de gamma automatizado (1282 Compugamma CS, Pharmacia/LKB Nuclear, Inc, Gaithersburg, MD). El % de DI/g se calculo mediante comparacion con muestras de una dilucion patron de la dosis 10 inicial. Se corrigieron los decaimientos de todas las mediciones.
La Tabla 4 describe los resultados de distribucion de tejido de roedor ex vivo de [125I]8. El hugado, bazo, rinon y tumor PSMA+ PC-3 PIP presentaron una alta absorcion en el punto temporal de los 30 min p.i. iniciales. A los 60 minutos p.i., el rinon presento la absorcion mas alta mientras que la del tumor PSMA+ PC-3 PIP permanecio estable, mostrando un valor similar al de a los 30 min. A las 24 h, hubo una eliminacion completa de la radiactividad de los 15 organos no diana del individuo. Los valores observados en el rinon se deben en gran medida a la union espedfica mas que a la eliminacion renal, como para los otros radiofarmacos tratados anteriormente. La absorcion en la vejiga urinaria representa la excrecion en todos los puntos temporales, es decir, no hay union espedfica en la pared de la vejiga, mientras que la absorcion del tumor demostro un alto grado de especificidad representado por la proporcion de absorcion PIP:flu de 18:1 a 30 min, aumentado hasta 48:1 a 24 h. Como para [125I]3, la absorcion de radiofarmaco 20 en el tumor relativo a otros organos aumenta con el tiempo.
Tabla 4. Biodistribucion ex vivo de [125I]8 en ratones portadores de tumor a b
Organo
30 min 60 min 4 h 8 h 24 h
sangre
2,5 ± 1,4 (6) 1,1 ± 0,5 (11) 0,25 ± 0,2 (17) 0,06 ± 0,01 (23) 0,00 + 0,00
corazon
0,9 ± 0,2 (16) 0,4 ± 0,3 (30) 0,06 ± 0,02 (20) 0,02 ± 0,01 (70) 0,00 + 0,00
pulmon
2,7 ± 3,2 (5) 2,3 ± 1,0 (5) 0,3 ± 0,1 (14) 0,1 ± 0,05 (12) 0,01 ± 0,00 (9)
hngado
8,2 ± 1,2 (2) 9,7 ± 1,2 (1) 4,8 ± 0,9 (1) 1,6 ± 0,4 (1) 0,04 ± 0,03 (2)
5
10
15
20
25
30
(continuacion)
Organo
30 min 60 min 4 h 8 h 24 h
estomago
0,8 ± 0,3 (18) 0,5 ± 0,3 (23) 0,1 ± 0,05 (42) 0,06 ± 0,02 (23) 0,01 ± 0,01 (9)
pancreas
0,9 ± 0,2 (15) 0,8 ± 0,3 (16) 0,3 ± 0,3 (14) 0,03 ± 0,00 (47) 0,00 + 0,00
bazo
26 ± 12 (0,5) 13,0 ± 6,8 (1) 1,25 ± 0,4 (3) 0,5 ± 0,2 (3) 0,03 ± 0,02 (3)
tejido adiposo
3,5 ± 0,2 (4) 1,4 ± 0,5 (8) 0,04 ± 0,1 (105) 0,2 ± 0,2 (7) 0,00 + 0,01
rinon
160 ± 27 (0,1) 205 ± 46 (0,06) 71 ± 27 (0,06) 24 ± 10 (0,06) 0,97 ± 0,94 (0,1)
musculo
1,9 ± 2,4 (7) 0,9 ± 0,7 (13) 0,2 ± 0,3 (21) 0,1 ± 0,1 (14) 0,00 + 0,00
intestino delgado
0,8 ± 0,2 (18) 1,1 ± 1,3 (11) 0,2 ± 0,05 (21) 0,1 ± 0,02 (14) 0,01 ± 0,01 (9)
intestino grueso
0,9 ± 0,4 (16) 0,6 ± 0,3 (21) 0,2 ± 0,1 (21) 0,1 ± 0,1 (14) 0,00 + 0,00
vejiga
1,9 ± 0,4 (8) 4,8 ± 4,9 (2,5) 7,0 ± 3,6 (0,6) 2,8 ± 2,1 (0,5) 0,05 ± 0,01 (2)
PC-3 PIP
14,2 + 9,5 12,1 + 4,9 4,2 + 1,5 1,4 + 0,4 0,09 + 0,04
PC-3 flu
0,8 + 0,1 0,6 + 0,25 0,1 + 0,02 0,03 + 0,01 0,00 + 0,00
PIP:flu
18 20 42 47
a. Los valores estan en % de DI/g ± DS; n = 4; int. = intestino. b. las proporciones tumor Pip:organo estan entre parentesis.
En relacion con la biodistribucion ex vivo, 3 (no es parte de la invencion) demuestra solo aproximadamente dos veces el consumo del tumor a 1 h p.i. que 6 (no es parte de la invencion), mientras su afinidad es aproximadamente veinticinco veces mas alta. La proporcion diana frente a no diana (PIP:flu) para 6, sin embargo, es mayor que para 3, reflejando una union no espedfica mas baja. Aquellas proporciones de diana frente a no diana aumentan a aproximadamente 140 a las 48 horas p.i. para 3 y a 31 a las 5 horas p.i. para 6. El compuesto 8 se diferencia del 3 en que el anillo aromatico es una piridina y el iodo se sustituye en la posicion tres. A una hora p.i., 8 demostro una absorcion en el tumor similarmente elevada (12,05 ± 4,92 % Dl/g) en comparacion con 3, pero terna una proporcion diana frente a no diana mucho (PIP:flu) mucho mayor a ese tiempo (22), que se elevo a 48,3 a las 24 h p.i. De manera interesante, la afinidad de 8 es la mas baja entre los tres compuestos ensayados (Tabla 1), sin embargo, proporciona la mayor proporcion diana frente a no diana a 1 h p.i. Como se demostro en un trabajo anterior con compuestos de esta serie marcados con 99mTc, se muestra de nuevo que no hay una clara relacion entre la afinidad y la selectividad de absorcion en tumor in vivo. De manera notable, todas estas afinidades son bastante altas y los tumores estan claramente delineados (Figuras 3-5).
Biodistribucion y obtencion de imagenes in vivo
Ejemplo 22 (no es parte de la invencion)
Compuesto [125I]3. A un unico raton SCID implantado con xenoinjerto tanto de PC-3 PIP como de PC-3 flu se le inyecto por via intravenosa con 37 MBq (1 mCi) de [125l]3 en solucion salina. A las 4 y a las 6 h p.i., se anestesio al raton con isoflurano y se mantuvo al 1 % de isoflurano en oxfgeno. Se coloco al raton en el portal del X-SPECT (Gamma Medica, Northridge, CA) y se escaneo usando dos colimadores de orificios de alta resolucion a baja energfa (Gamma Medica) que rotan a lo largo de 360° con aumentos de 6° durante 45 segundos por aumento. Todas las imagenes de gamma se reconstruyeron usando el software Lunagem (Gamma Medica, Northridge, CA). Inmediatamente despues de la adquisicion de la SPECT, los ratones se escanearon despues mediante CT (X- SPECT) sobre un campo de vision de 4,6 cm usando un haz de 600 pA y 50 kV. Los datos de SPECT y CT se registraron conjuntamente usando el software del proveedor (Gamma Medica, Northridge, CA) y se presentaron usando AMIDE (
http://amide.sourceforge.net/). Los datos se reconstruyeron usando el algoritmo subconjuntos ordenados-esperanza de maximizacion (OS-EM, del ingles Ordered Subsets-Expectation Maximization).
La Figura 3 muestra una imagen de SPECT-CT de absorcion de radiofarmaco a las 4 h p.i. Notese la absorcion intensa en el PC-3 PIP y la ausencia de absorcion en el tumor PC-3 flu. La absorcion tiroidea del radiotrazador indica la presencia de yoduro [125I] libre debido a la desiodacion por dehalogenasas (35)(36). La cantidad de yoduro [125I] libre, sin embargo, es pequena en comparacion con la cantidad absorcion en tumor PC-3 PIP (tiroides:musculo = 2; tumor PIP:tiroides = 12,5). La pequena cantidad de absorcion de radiofarmaco vista en el hngado, sin absorcion gastrointestinal concurrente, se debe probablemente a la naturaleza hidrofflica de [125I]3 (ClogD = -5,16 a pH 7,4).
5
10
15
20
25
30
35
Ejemplo 23 (no es parte de la invencion)
Compuesto [18F]6. PET-CT in vivo: Un raton SCID que lleva xenoinjertos subcutaneos PC-3 PIP y PC-3 se anestesio usando isoflurano al 3 % en oxfgeno para la induccion e isoflurano al 1,5 % en oxfgeno en un flujo de 0,8 l/min para el mantenimiento y se coloco boca abajo en el portal de un escaner GE PET eXplore Vista para animales pequenos (GE Healthcare, Milwaukee, WI). Al raton se le inyecto por via intravenosa con 7,4 MBq (200 jCi) de [18F]6 seguido de una adquisicion de imagen usando el siguiente protocolo: Las imagenes se adquirieron como un escaneo pseudodinamico, es decir, una secuencia de imagenes del cuerpo completo adquiridas en tres posiciones de cama durante un total de 90 min. El tiempo de permanencia en cada posicion fue de 5 minutos, de manera que una posicion de cama dada (u organo del raton) se revisaba cada 15 min. Se uso una ventana energetica de 250 - 700 keV. Las imagenes se reconstruyeron usando el procedimiento FORE/2D-OSEM (2 iteraciones, 16 subconjuntos) y las correcciones incluidas para el decaimiento radiactivo, el tiempo muerto del escaner y la radiacion dispersada.
La Figura 4 muestra los resultados promedios del escaner dinamico a partir de 94-120 min p.i. El patron de absorcion para [18F]6 es muy similar al visto para [125I]3: observado facilmente en tumor PIP, ninguno en tumor flu, alta absorcion en rinon y un grado modesto de absorcion en tngado. Ese resultado se espero debido a valores ClogD similares para [18F]6 (-5,64 a pH 7,4) y [125I]3. Como para [125I]3, la vejiga urinaria se visualiza debido al a presencia de acumulacion continua de orina radiactiva, sin embargo, la union espedfica a la pared de la vejiga no se ha demostrado.
Ejemplo 24
Compuesto [125I]8. A un unico raton SCID implantado con un xenoinjerto de LNCaP se le inyecto por via intravenosa con 37 MBq (1 mCi) de [125I]8 en solucion salina. A las 4 h p.i., se anestesio al raton con isoflurano y se mantuvo al 1 % de isoflurano en oxfgeno. Se coloco al raton en el portal del X-SPECT (Gamma Medica, Northridge, CA) y se escaneo usando dos colimadores de orificios de alta resolucion a baja energfa (Gamma Medica) que rotan a lo largo de 360° con aumentos de 6° durante 45 segundos por aumento. Todas las imagenes de gamma se reconstruyeron usando el software Lunagem (Gamma Medica, Northridge, CA). Inmediatamente despues de la adquisicion de la SPECT, los ratones se escanearon despues mediante CT (X-SPECT) sobre un campo de vision de 4,6 cm usando un haz de 600 jA y 50 kV. Los datos de SPECT y CT se registraron conjuntamente usando el software del proveedor (Gamma Medica, Northridge, CA) y se presentaron usando AMIDE (
http://amide.sourceforge.net/). Los datos se reconstruyeron usando el algoritmo subconjuntos ordenados-esperanza de maximizacion (OS-EM, del ingles Ordered Subsets-Expectation Maximization).
La Figura 5 muestra una imagen de SPECT-CT de absorcion de radiofarmaco a las 4 h p.i. La absorcion y retencion en el tumor fue alta, con un lavado lento, mientras que el lavado de [125I]8 del tejido no diana fue rapido.
Datos comparativos para las proporciones diana/no diana para el fenilo frente a los analogos de piridina.
Se dan las proporciones diana/no diana para el compuesto 3 (derivado de 4-iodobenzoilo) (no es parte de la invencion) a 5 horas tras la inyeccion y el compuesto 8 (derivado del 3-iodo-5-carboxilo-piridilo) a 4 horas tras la inyeccion. Las proporciones diana/no diana se muestran en la Tabla 5, a continuacion.
Table 5
Tumor (T)/organo
Comp. 3 (5 horas post inyeccion) Comp. 8 (4 horas post inyeccion)
T/sangre
31 17
T/corazon
14 20
T/pulmon
3,5 14
T/tngado
3 1
T/estomago
15 42
T/Pancreas
8 14
T/Bazo
0,1 3
T/tejido adiposo
2 105
T/rinon
0,1 0,1
T/musculo
31 21
T/intestino delgado
8 21
T/intestino grueso
17 21
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Parece que las proporciones diana/no diana mejoradas para 8 frente a 3 se deben a una eliminacion de no diana mas rapida de 8 incluso aunque la eliminacion en sangre de cada uno es comparable y 3 tiene mayor retencion tumoral, especialmente en puntos temporales mas tardfos. El compuesto 3 es mas lipofflico que el 8 y tiene una mayor absorcion en el tejido adiposo. La retencion de 3 en el tejido adiposo podna proporcionar una liberacion lenta de 3 para la absorcion en tumores y organos normales.
La absorcion alta y prolongada absorcion en tumor y rinon (PSMA rico en ratones) de 3 se debe a la estrecha union de estos compuestos al PSMA. El resto de 4-iodofenilo reside en una cavidad hidrofobica accesoria para el sitio de union a S1 y proporciona interacciones hidrofobico-hidrofobico adicionales (39). Los analogos de piridina son mas polares que 3, de manera que debenan tener interacciones hidrofobico-hidrofobico reducidas en este sitio de union.
El compuesto 6 (no es parte de la invencion) tiene incluso mejores proporciones diana/no diana que el compuesto 8. Por lo tanto, la eliminacion de fondo del analogo de piridina mas polar de 6 debena dar incluso mejores proporciones de tumores no diana.
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Claims (17)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    REIVINDICACIONES
    1. Un compuesto que tiene la estructura
    imagen1
    en la que
    Z es tetrazol o CO2Q;
    cada Q se selecciona independientemente entre hidrogeno o un grupo protector; y en la que m es 0, 1, 2, 3, 4, 5, o 6;
    R es un anillo de piridina seleccionado entre el grupo que consiste en
    imagen2
    en la que X es fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), B(OH)2, -NHNH2, -
    NHN=CHR3, -NHNH-CH2R3 5; n es 1, 2, 3, 4, o 5;
    Y es O, S, N(R'), C(O), NR'C(O), C(O)N(R'), OC(O), C(O)O, NR'C(O)NR', NR'C(S)NR', NR'S(O)2, S(CH2)p, NR'(CH2)p, O(CH2)p, OC(O)CHR8NHC(O), NHC(O)CHR8NHC(O), o un enlace covalente; en los que p es 1, 2, o 3, R' es Ho alquilo C1-C6, y R8 es hidrogeno, alquilo, arilo o heteroarilo, cada uno de los cuales puede estar sustituido;
    R2 es alquilo C1-C6; y
    R3 es alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, o heteroarilo cada uno de los cuales esta sustituido con fluor, yodo, un radioisotopo de fluor, un radioisotopo de yodo, cloro, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina, NO2, NH2, N+(R2)3, Sn(R2)3, Si(R2)3, Hg(R2), o B(OH)2; o una sal farmaceuticamente aceptable del mismo.
  2. 2. Un compuesto de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que Z es CO2Q.
  3. 3. Un compuesto de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que Q es hidrogeno.
  4. 4. Un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que m es 1, 2, 3, o 4.
  5. 5. Un compuesto de acuerdo con la reivindicacion 1, que tiene la estructura
    imagen3
    en la que m no es 0.
  6. 6. Un compuesto de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que Z es CO2Q, Q es hidrogeno, y mes 4.
  7. 7. Un compuesto de acuerdo con la reivindicacion 1, que tiene la estructura
    imagen4
    en la que m no es 0.
    5 8. Un compuesto de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que Z es CO2Q, Q es hidrogeno, y m es 1,2, o 3.
  8. 9. Un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que n es 1.
  9. 10. Un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que X es fluor, yodo, o un radioisotopo de fluor o yodo, bromo, un radioisotopo de bromo, o un radioisotopo de astatina.
  10. 11. Un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que X es fluor, yodo, o un 10 radioisotopo de fluor o yodo.
  11. 12. Un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que R comprende un radioisotopo.
  12. 13. Un compuesto de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que el radioisotopo se selecciona entre el grupo que consiste en 18F, 123I, 124I, 125I, 126I, 131|, 75Br, 76Br, 77Br, 80Br, 80mBr, 82Br, 83Br y 211At.
    15 14. Un compuesto de acuerdo con la reivindicacion 1 seleccionado entre el grupo que consiste en
    imagen5
  13. 15. La composicion de la reivindicacion 1 o 14, en la que la sal farmaceuticamente aceptable es una sal de sodio, sal de potasio, sal de calcio, sal de magnesio, o una sal de amonio cuaternario.
    20 16. Un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 12-14 para su uso en un procedimiento de
    obtencion de imagenes de una o mas celulas, organos o tejidos.
  14. 17. El compuesto para su uso de acuerdo con la reivindicacion 16, en el que el uno o mas organos o tejidos incluye tejido de prostata, tejido del rinon, tejido cerebral, tejido vascular o tejido tumoral.
  15. 18. Un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-13 que comprende un radioisotopo 5 terapeuticamente eficaz para su uso en un procedimiento de tratamiento tumoral.
  16. 19. Un compuesto de acuerdo con la reivindicacion 14 para su uso en un procedimiento para tratar un tumor.
  17. 20. Un kit que comprende un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14.
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