神经活性的测定的制作方法

文档序号:6143602阅读:300来源:国知局

专利名称::神经活性的测定的制作方法
技术领域
:本发明涉及神经活性的测定。特别是,本发明涉及利用一种用能够瞄准活化神经细胞的可检测标记物标记的化合物测定神经活性的方法。该方法在与神经信号受扰有关的病症的诊断中会有用途。相关技术描述神经活性是由电压门控钠通道(VGSC)介导的,VGSC在由于膜电势的变化而被触发时,通过允许钠离子流入而传送活化电势。一旦被活化之后,VGSC迅速(在约1毫秒内)关闭并进入长期的失活状态,然后回到其休止态(关闭但是可活化)。选择性瞄准失活态的化合物是本领域已知的。Shao等[2004,J.Med.Chem.47,pp4277-4285]公开了作为有效的状态依赖性VGSC阻断剂的苯氧基苯基吡啶化合物。两种该化合物在Chung的活体内疼痛神经病大鼠模型中进行试验,证实了该化合物以剂量依赖性的方式逆转了痛觉过敏。因此断定这些化合物在治疗神经性疼痛方面具有潜力。Yang等[2004,J.Med.Chem.47,pp1547-1552]公开了一系列3_(4-苯氧基苯基)吡唑化合物,它们也是有效的状态依赖性VGSC阻断剂。这些化合物之一在Chung的才莫型中作了试验。结果表明,该化合物的抗痛觉过敏作用比目前用于治疗神经性疼痛的抗惊厥药物卡马西平还要好。Liberatore等[Bioorg.Med.Chem.Lett.2004,14,pp3521-3523]公开了一系列2-烷基-4-芳基咪唑化合物,在抑制氚化的箭毒蛙毒素与大鼠大脑2位钠通道的结合能力方面,它们显示出纳摩尔级的IC5o值。Liberatore等指出,这些化合物的钠通道结合性质比用于神经障碍的已知药物如利多卡因、卡马西平和拉莫三嗪要优越。已经发展了几种技术用来将人脑的运行组织成像,其中18FDG、血流示踪物和fMRI一皮广泛使用。然而,这些方法中没有一个直接测定神经活性,而是以二级效应例如能量/氧消耗和局部血液流量的变4匕为目标。结果,目前的方法准确性低,在峰值活性方面常高估输入信号和局部加工,并且不能揭示活化区域之间的神经通道(NKLogothetis,Nature,412,2001,pp150-157)。因此需要改进神经活性的测定。发明概要本发明提供了一种测定样品中神经活性的方法。本发明的方法可用于活体内和活体外样品中神经活性的测定,特别适用于对怀疑患有和神经信号受扰有关的病症的试验对象提供诊断信息。本发明还提供适合用在本发明方法中的化合物,以及可用来实施本发明方法的药物组合物。发明详述测定神经活性的方法一方面,本发明涉及一种测定样品中的神经活性的方法,包括检测由该样品中存在的标记化合物发射的信号,其特征在于,所述标记化合物对于电压门控钠通道(VGSC)的失活态或活化态具有选择性亲和性。本发明的方法包括以下步骤(1)使标记化合物与样品接触,以便让标记化合物与样品中处在失活态或活化态的VGSC结合;(2)检测由标记化合物发出的信号;(3)将该信号转换成数字资料或图像。本发明方法可用于正常生理学的评价,但优选用于和神经信号受扰有关的神经病症的i貪断。这些病症的实例包括H旦不一定限于)癫痫、神经性疼痛、多发性硬化症、帕金森病、阿尔茨海默病、神经分裂症和抑郁症。样品的类型术语"样品"打算包括活体外、先体外后体内、和活体内的人类和动物样品。"活体外样品"是取自人或动物体并在体外进行分析的组织或流体样品。标记化合物与样品接触的步骤通过将二者一起放入合适的介质(例如生理緩冲溶液)中进行。优选的用于本发明方法中的活体外样品是取自中枢或外围神经系统的组织样品,或流体样品,例如血液-血清、血浆或脑脊液。最优选的活体外样品是流体样品。在该方法于活体外样品上进行的场合,标记的化合物宜包含一个可检测的标记物,该标记物是适合活体外诊断方法的指示物。这类可检测的标记物在后文会更详细地描述。;险测这些标记化合物发出的信号的手段是本领域技术人员熟知的。例如,放射性标记物可以用照相胶片或闪烁计数器片企测,荧光标记物可以用光电探测器检测发射的照明度检测。酶标记物一般通过向酶提供底物并4全测酶在底物上作用产生的反应产物来4全测,而颜色标记物则通过简单地目测彩色标记物检测。;险测到的信号是所研究的样品中活化的VGSC数目的反映。术语"先体外后体内"指在生命细胞或有机体外发生的生物过程或反应。一种典型的"先体外后体内"样品是细胞培养物,优选用于本发明方法中的细胞培养物是由中枢或外围神经系统的细胞衍生的。当本发明的方法在先体外后体内样品上进行时,所用的可检测标记物与体外样品使用的相似。"活体内样品"是存在于活的人或动物试验对象内的样品,就本发明而言,通常是器官或器官系统。活体内样品优选是试验对象的神经系统的一部分,最好是大脑。当样品是一个活体内样品时,接触步骤可以通过向人或动物试-睑对象施用标记化合物来进行,以保证该化合物与样品中VGSC的表达可能增加的细胞发生接触。施用方式优选l争脉内施用。本发明方法优选在活体内样品上进行,这最好是人类试验对象,或是该人类试验对象中的器官或器官系统。当本发明的方法在活体内进行时,优选将标记化合物发出的信号转化成图像。这可以利用活体内成像技术,例如单光子发射计算机化断层显像(SPECT)、正电子发射断层显像(PET)、磁共振成像(MRI)或光学成像技术来实现。优选的活体内成像技术是SPECT和PET,最优选的是PET。用于本发明方法的标记化合物优选在活体内不容易发生代谢,因此最好是在人体内具有60-240分的半寿期。标记化合物优选经由肾排泄(即,表现为泌尿排泄),病灶处的信号一本底比优选至少为1.5,最优选至少为5,特別优选至少为10。在标记化合物含有放射性同位素的场合,活体内非特异结合的或游离的标记化合物优选在小于或等于该放射性同位素的放射性半衰期的时间内清除其峰值浓度的一半。标记化合物或其盐的有效活体内剂量将随要施用的准确的标记化合物、患者的体重及对于本领域的熟练医师显而易见的其它变量而变。通常,该剂量处在0.001-10lug/kg的范围内,优选0.01-1.0pg/kg。在另一实施方案中,本发明方法提供了一种在预先服用了本发明药物组合物的试验对象中神经活性活体内成像的方法。"预先服用"是指涉及临床医师的向患者施用(例如静脉注射)成像剂的步骤已经实施。本发明的方法还可以用来实施一种监测用药物治疗患者的与神经信号受扰有关的神经病症的效果的方法,所述方法包括对该患者施用本发明的放射性药物组合物并检测该标记化合物的摄入,所述的施用和检测任选地但最好是在用所述药物治疗之前、之中和之后进4亍。化合物。在又一方面,本发明提供了该标记化合物在制造供本发明方法使用的药物组合物中的应用。可冲全测的冲示i己物在本发明的方法中,对于失活态或活化态电压门控钠通道(VGSC)具有选才争性亲和性的标记化合物含有选自以下的可4企测标记物(1)发射Y射线的放射性卤素;(2)发射正电子的放射性非金属;(3)超才及4tNMR活性核;(4)适合静脉内检测的p射线发射体;(5)适合活体内光学成像的指示物;(6)适合活体外诊断方法的指示物;(7)放射性金属离子;和(8)顺磁性金属离子。当可检测的标记物是"发射Y射线的放射性卣素"时,该放射性卣素适宜选自1231,1311,^I或"Br。一种优选的发射Y射线的放射性卣素是1231。当可检测的标记物是"发射正电子的放射性非金属"时,合适的此类正电子发射物包括UC,13N,15〇,17F,18F,75Br,76Br或124I。优选的发射正电子的放射性非金属是"C,13N,"F和1241,尤其是"C和当可检测的标记物是"超极化NMR活性核"时,此类NMR活性核具有非零的核自旋,包括13C,15N,19F,29Si和31P。其中优选的是13c。当可检测的标记物是"适合静脉注射的(3射线发射体"时,合适的此类p射线发射物包括放射性金属67Cu,89Sr,9GY,153Sm,186Re,188Re或19、,和非金属32p,33P,38S,38C1,39C1,82Br和83Br。优选38C1,39C1,82Br和幻Br。当可检测的标记物是"适合体内光学成像的指示物"时,它是能够在光学成像步骤中间接或直接检测的任何部分。该指示物可以是一种光散射源(例如,带色或不带色的颗粒),光吸收源或光发射源。更优选该指示物是一种染料,例如发色团或荧光化合物。该染料可以是与电磁波谱中波长从紫外光到近红外光的光相互作用的任何染料。最优选该指示物具有荧光性质。优选的有机发色和荧光指示物包括具有广泛离域电子系统的基团,例如,花青染料,部花青,吲哚菁,酞菁,萘酞菁,三苯曱烷染料,卟啉染料,吡喃櫞染料,噻喃镦染料,方酸染料,克酮酸染料,奠鑰染料,靛苯胺染料,苯并吩嚙。秦餘染料,苯并噻吩并噻嗪镜染料,蒽醌染料,萘醌染料,阴丹士林,酞酰吖啶酮,三苯酚合苯醌,偶氮染料,分子内和分子间电荷转移染料和染料复合物,环庚三烯酮,四嗪染料,双(硫代双烯)络合物,双(苯二硫酚)络合物,碘苯胺染料,双(S,O-硫代双烯)络合物。荧光蛋白,例如绿荧光蛋白(GFP)和具有不同的吸收/发光性质的GFP变体也可使用。某些稀土金属(例如铕、钐、铽或镝)的络合物被用于某些场合,例如荧光纳米晶(量子点)。可以使用的发色团的具体实例包括荧光黄、磺化罗丹明101(Texas红),罗丹明B,罗丹明6G,罗丹明19,吲嗪菁绿,Cy2,Cy3,Cy3B,Cy3.5,Cy5,Cy5.5,Cy7,Cy7.5。Marina蓝,Pacific蓝,Oregon绿88,Oregon绿514,四曱基罗丹明和AlexaFluor350,AlexaFluor430,AlexaFluor532,AlexaFluor546,AlexaFluor555,AlexaFluor568,AlexaFluor594,AlexaFluor633,AlexaFluor647,AlexaFluor660,AlexaFluor680,AlexaFluor700和AlexaFluor750。特别优选的是吸收峰位于400nm和3ium之间,尤其是600-1300nm的可见或近红外(NIR)区的染料。光学成像方式和测定技术包括,但不限于发光成像,内窺镜检查术,荧光内窥镜术,光学相干断层成像术,透射成像,时间分辨透射成像,共聚焦成像,非线性显微镜术,光声成像,声光成像,光谱法,反射光谱法,干涉测量法,相干干涉测量法,漫射光断层成像术和荧光介导的漫射光断层成像术(连续波,时间域和频域系统),以及光散射、吸收、偏振、发光、荧光寿命、量子产率和猝灭的测定。"适合活体外诊断法的指示物"是可以用光谱、光化学、生化、免疫化学、电学、光学或化学手段检测的标记物。就本发明而言,适用的这类标记物包括磁珠(例如DYNABEADS),荧光染料(例如异硫氰酸荧光素,Texas红,罗丹明,绿荧光蛋白),放射性标记物(例如,3H,125I,35S,"C或"P),酶(例如辣根过氧化物酶,碱性磷酸酶和ELISA中通常使用的其它酶),以及比色标记物,例如胶体金或彩色玻璃或塑料(例如聚苯乙烯、聚丙烯、胶乳等)珠。其中优选的是放射性标记物,特别是3H、1251和140。当成像部分是"放射性金属离子",即,射电金属时,合适的射电金属可以是正电子发射体,例如"Cu,48V,52Fe,55Co,9板Tc或"Ga;Y射线发射体,例如99mTc,mIn,113mIn或67Ga。优选的射电金属是99mTc,64Cu,"Ga和111111。最优选的射电金属是Y射线发射线,尤其是",c。当成像部分是"顺磁金属离子"时,合适的此类金属离子包括Gd(III),Mn(II),Cu(III),Cr(III),Fe(III),Co(II),Er(II),Ni(II),Eu(III)或Dy(III)。优选的顺》兹金属离子是Gd(III),Mn(II)和Fe(III),特别优选的是Gd(III)。优选的可检测标记物是在活体内施用后能够从外部以非侵害性方式,例如用SPECT、PET和MR,优选用SPECT和PET方法才企测的那些标记物。最优选的可检测标记物是放射性标记物,特别是以上的可检测标记物名单中的(l)、(2)和(7),尤其优选该名单中的(1)和(2)。其中优选的是1231、,和"C。才示记4b合物本发明方法优选用特定的标记化合物实施,该化合物本身又形成了本发明的另一方面。现在更详细地描述特定的标记化合物。本文中使用的"标记化合物,,一词是指标记化合物本身,或其盐或溶剂化物。根据本发明,合适的盐包括(1)生理上可接受的酸加成盐,例如由无机酸,比如盐酸、氢溴酸、磷酸、偏^^粦酸、硝酸和^L酸衍生的盐,和由有机酸,比如酒石酸、三氟乙酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸、富马酸、苯曱酸、羟基乙酸、葡糖酸、琥珀酸、甲磺酸和对曱苯磺酸,衍生的盐;和(2)生理上可接受的碱盐,例如铵盐、碱金属盐(例如钠和钾盐)、碱土金属盐(例如4丐和镁盐),与有机碱例如三乙醇胺、N-曱基-D-还原葡糖胺、哌啶、吡啶、哌。秦和吗啉等形成的盐,和与氨基酸例如精氨酸和赖氨酸形成的盐。适合本发明的溶剂化物包括与乙醇、水、盐水、生理緩冲液和乙二醇形成的溶剂化物。对于失活态或活化态的VGSC的"选择性亲和性"意味着该标记化合物对于失活态或活化态的结合能力大于和休止态的结合能力。这种选择性亲和性可以测量,例如通过测定与稳定表达在HEK-293细J包内的rNav1.2通道的休止态结合的解离常数来测量。标记化合物对于失活态或活化态的Ki优选为1-100nM,更优选为1-50nM,最优选为1-30nM。本发明的一种具体的标记化合物是用可检测标记物标记的式I化合物其中Rh至Rk独立地是R^基团,选自氢,Cw烷基,d.3烷氧基,羟基,Cw羟烷基,硫醇基,Cw硫烷基,d-3硫代烷氧基,卤素,Cw卤烷基,d—3卣代烷氧基,硝基,Cw硝基烷基,Cw硝基烷氧基,C4-6环烷基,或经由d-3烷基连接的C3-5杂环烷基;W是氳,d—6烷基,Cw面烷基,或经由Cw烷基连接的Q-6环烷基;A是S或O;X是C和虚线键是双键;或者X是N和虛线键是单键;和Y是CH2或CH=CH。术语"用可检测的标记物标记的"是指(1)式(I)的一种固有原子的同位素型式是可检测的标记物,或(2)含有可检测标记物的化学基团被结合到式I化合物中。除非另外指定,术语"烷基"(单独的或组合的)是指优选含1-10个碳原子,更优选1-5个碳原子,最优选1-3个碳原子的直链或支链烷基。这类基团的实例包括,但不限于,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、辛基。除非另外指定,术语"羟烷基,,(单独的或组合的)是指如上定义的烷基,其中至少一个氢原子已被羟基代替,但每个碳原子上被取代的氲不超过l个;优选1-4个氢原子被鞋基取代,更优选l-2个氩原子被羟基取代,最优选1个氢原子被羟基取代。除非另外指定,术语"烷氧基"(单独的或组合的)是指烷基醚基团,其中的烷基定义如上。合适的烷基醚基团的实例包括,但不限于,曱氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基。除非另外指定,术语"环烷基(单独或组合的)是指饱和或部分饱和的单环、双环或三环烷基基团,其中各环形部分优选含3-8个环碳原子,更优选3-7个环碳原子,最优选4-6个环;友原子,并且可以任选地是一个苯并稠环系统,它可像本文中对于芳基的定义那样任选地被取代。这类环烷基的实例包括,但不限于,环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、八氳萘基、2,3-二氢-lH-茚基、金刚烷基。术语"卣素"指选自氟、氯、溴或碘的取代基。"卣烷基"和"卣代烷氧基,,分别是被一个或多个卣素基团取代的以上定义的烷基和烷氧基。术语"硫醇基"指-SH基团。"硫烷基"和"硫代烷氧基"是-SR基团,其中R分别是如上定义的烷基或烷氧基。术语"硝基"指-N02基团。"硝基烷基"和"硝基烷氧基"分别是被-N02基团取代的如上定义的烷基和烷氧基。优选的是,对于式I化合物W是氢,曱基,甲氧基,硫醇基,硫曱基,硫代曱氧基,卣素,卤曱基,卣代甲氧基,硝基,硝基曱基或硝基曱氧基;W是氢或Cw卣烷基;A是O;X是N和虚线键是一个单键;和Y是CH2。更优选的是,对于式I化合物W是氢,曱基或卣素;R2是氢;A是O;X是N和虚线键是一个单键;和Y是CH2。在一项替代方案中,对于优选的式I化合物W是氲,甲基,曱氧基,硫醇基,硫甲基,硫代甲氧基,卣素,卤曱基,卣代曱氧基,硝基,硝基甲基,或硝基曱氧基;R"是氬或C4-6环烷基,或是经由Cw烷基连接的Cw杂环烷基;A是O;X是C和虚线键是双键;和Y是CH《H。对于另外这些优选的式I化合物,最优选的是Ri是氬,甲基或卣素;W是氬,或是经由Cw烷基连接的Cg—5杂环烷基;A是O;X是C和虚线4建是双4建;和Y是CH《H。对于上述另外这些优选的标记的式I化合物,最优选的是,Rla、Rlb、Rle之一或-CK)-NHR2包含可检测的标记物。当可检测的标记物是123I或"F时,它优选包含在R13、R化或Rk之一,最好是R化或Rk之一中。当1231或18F中的一个包含在R化或Rk中时,它优选在相对于氧桥的3、4或5位。当可检测的标记物是nC时,它优选是-C二0-NHR2基团的羰基碳。这些最优选的用可4企测标记物标记的式I化合物的一些实例列出如下<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>在另一实施方案中,本发明的标记化合物是用可检测标记物标记的式IHt合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>#巾RS和R"虫立地选自氬,d-K)烷基,Cu烷氧基,Cwo烷氧基烷基,CM卤烷基,C!—4卤烯基,Cw卤代烷氧基,C"环烷基,d-2。PEG烷基,或d.2。PEG;和R5a和R5b独立地是选自氬、C卜4烷基、卤素、Cw卤烯基、C卜3烷氧基的一个r"基团,或是一个有0-3个选自s和o的杂原子并任选地被Cw烷基、卤素或d.3卤烷基取代的5或6元芳香环系。术语"PEG"指一个只含聚乙二醇单元的链,术语"PEG烷基"指一个含有烷基和聚乙二醇单元的链。聚乙二醇单元具有结构式-(CH2)2-0-。对于式n,优选的是RS是Q-6烷基,d-6烷氧基,C!-4卤烯基,d-4卤烷基或Cw卤代烷氧基;R4是C"烷基,C"烷氧基;和RS是氢,碘,2-碘-Cw烯基,曱氧基甲基,苯基,4-氟苯基,4-碘苯基,吡啶基,2-氟乙基-l,2,3-三唑。最优选的是,对于式II:rS是丙基,甲氧基乙基,碘代丙烯基,氟丙基或氟代乙氧基;R"是丙基或曱氧基乙基;和RS是氢,碘,2-碘代烯基,甲氧基甲烷,苯基,4-氟苯基,4-碘苯基,吡啶基或2-氟乙基-l,2,3-三唑基。最好是,对于式II,R3、R"或R"之一含有可检测的标记物。当可检测标记物是1231或"F时,它优选包含在R3中或在苯基环的第4位上的R化中。当可检测的标记物是"C或",c时,它优选包含在苯基环第4位上的R5b中。一些优选的式II标记化合物列出如下<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>标记化合物的制备Shao[J.MedChem.2004,47,4277-4285]和Yang[J.Med.Chem.2004,47,1547-1552]描述了各种未标记的式I化合物的合成路线。Liberatore[Bioorg.Med.Chem.Lett.2004,14,3521陽3523]描述了各种未标记的式II化合物的合成路线。标记的式I和式II化合物可以方便地通过前体〗匕合物与期望的可招r测标记物的合适来源反应制备。"前体化合物"包括标记化合物的衍生物,它^f皮设计成能与适当化学形式的可检测标记物位点专一地发生化学反应,以最少的步骤数(最好是一步)进行,并且不需要费力的纯化(最好是不再纯化),得到所要的成像剂。这样的前体化合物是合成化合物,并能方便地达到良好的化学纯度。前体化合物可任选地含有用于该前体化合物某些官能基团的保护基团。术语"保护基团"是指一种基团能阻碍或抑制不想要的化学反应,但被设计成有充分的反应活性,可以在足够温和的条件下从所关心的官能基上裂解,而不会改变分子的其余部分。在去保护之后得到所要的产物。保护基团是本领域技术人员所熟知的。对于胺基,适宜选自Boc(叔丁氧羰基),Fmoc(芴基曱氧羰基),三氟乙烯基,烯丙氧基羰基,Dde[l-(4,4-二甲基-2,6-二氧代环亚己基)乙基],或Npys(3-硝基-2-吡啶亚磺酰基);对于羰基甲基酯,叔丁基酯或节基酯。对于羟基,合适的保护基团是曱基、乙基或叔丁基,烷氧基曱基或烷氧基乙基,节基,乙酰基,苯甲酰基,三苯曱基(Trt)或三烷基曱硅烷基(例如四丁基二甲基曱硅烷基)。对于硫醇基团,合适的保护基团是三苯甲基和4-甲氧基千基。在"ProtectiveGroupsinOrganicSynthesis"TheorodoroW.Greene和PeterG.M.Wuts(第3版,JohnWiley&Sons,1999)中描述了其它保护基团的应用。现在提供得到某些本发明的标记化合物的方法。放射性碘化在可检测标记物是放射性碘的情形,合适的前体化合物是包括发生亲电子或亲核-典化反应或与标记的醛或酮发生缩合反应的衍生物的那些化合物。第一类的实例是(a)有机金属衍生物,例如三烷基锡烷(例如三甲基甲锡烷基或三丁基甲锡烷基),或三烷基硅烷(例如三甲基曱硅烷基),或有机硼4t合物(例如硼酸酯或有机三氟硼酸酯);(b)用于卣素交换的非放射性烷基溴化物,或用于亲核碘化反应的甲苯磺酸烷基酯、甲磺酸烷基酯或三氟曱磺酸烷基酯;(C)朝向亲电子碘化反应活化的芳香环(例如酚)和朝向亲核碘化反应活化的芳香环(例如芳基碘镥盐,芳基重氮盐,芳基三烷基铵盐,或硝基芳基衍生物)。用于放射性碘化的前体化合物优选含有一个非放射性的卣原子,例如芳基碘或溴化物(容许放射性碘交换);一个活化的芳基环(例如苯盼基团);一个有机金属取代基(例如,三烷基锡,三烷基甲硅烷基或有机硼化合物);或一个有机取代基例如三氮烯,或一个用于亲核取代反应的好的离去基团,例如碘输盐。对于放射性碘化,优选该前体化合物含一个有机金属取代基,最优选的是三烷基锡。Bolton[J.Lab.Comp.Radiopharm.,41,485-528(2002)]描述了前体化合物和向有机分子中引入放射性碘的方法。Kabalaka等[Nucl.Med.Biol.,22,841-843(2002)和369-373(2003)]描述了合适的硼酸酯有机硼化合物及其制备。合适的有机三氟硼酸酯及其制备描述于Kabalaka等[Nucl.Med.Biol.H,935-938(2004)]。放射性碘可以连接的芳基基团的实例给出如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>其中这种情形里的烷基优选是曱基或丁基。这些基团含有能使放射性碘容易在芳香环上取代的取代基。另外的含放射性碘的取代基可以通过放射性卣素交换,利用直接碘4t来合成,例如<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>放射性碘原子优选通过直接的共价键与芳香环(例如苯环)或乙烯基团连接,因为已知与饱和的脂族系统结合的碘原子容易在体内代谢,因此失去放射性碘。对于标记的式I化合物,用于放射性碘化的前体化合物是式Ia化合<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>Ri、Rie之一是非放射性碘、羟基或[d-6烷基hSn-Z-,其中Z可以是一个键,d-6烷基或d-6烯基,其余的两个独乌地是对式I所定义的R^基团;W如同对式I的定义;和X和Y同对式I的定义。用于放射性碘化的式Ia前体化合物的实例是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>对于标记的式II化合物,用于放射性碘化的前体化合物是式IIa化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中R3a或R4a之一是[C卜6烷基]3Sn-Z-,其中Z可以是一个键、d-6烷基、或Cw烯基,或者R^或R"之一是非放射性的碘、羟基或[C"烷基]3Sn-Z-,其中Z可以是一个键、d—6烷基或d-6烯基,对于其余的基团Rh是以上对式II定义的R3;R"是以上对式II定义的R4;和,R&和R兄独立地是以上对式II定义的RS基团。用于放射性硪化的式IIa前体化合物的实例是以上的三烷基锡前体化合物是由该放射性碘化合物的非放射性形式出发,经过与[烷基]3SnSn[烷基]3的钯催化反应制得的。该反应在取代基上发生如下放射性氟化当可检测标记物是氟的放射性同位素时,放射性氟原子可以构成氟烷基或氟代烷氧基的一部分,因为烷基氟化物能耐受活体内的代谢作用。氟烷基化反应可以通过含有诸如酚、石危醇和酰胺等反应活性基团的前体化合物与氟烷基基团反应来进行。18F也可以通过N-卣代乙酰基团用18F(CH2)30H反应物烷基化来引入,生成-NH(CO)CH20(CH2),F衍生物。或者是,放射性氟原子可以通过一个直接的共价键结合到芳香环(例如苯环)上。对于这类芳基体系,从芳基重氮盐、芳基硝基化合物或芳基季铵盐进行18F氟化物亲核取代是得到芳基-"F衍生物的合适途径。放射性氟化可以利用"F-氟化物与具有良好离去基团(例如烷基溴、甲磺酸烷基酯或曱苯磺酸烷基酯)的前体化合物中的合适的化学基团反应,通过直接标记来进行。"F标记的化合物可以得到如下形成"F氟化二烷基胺,随后与含有例如氯、P(0)Ph3或活化酯的前体化合物反应,形成酰胺。对于含三唑的标记化合物,另一种引入18F的方法是含炔或叠氮取代基的前体化合物分别与[18F]氟烷基叠氮化物或[18F]氟炔烃反应。在WO2006/067376中详细描述了这一标记方法。Bolton,J.Lab.Comp.Radiopharm.,41,485-528(2002)描述了18F标记的衍生物的合成^各线的进一步细节。对于标记的式I化合物,供放射性氟化的前体化合物是式Ib化合物#巾Rlf、Rlg、Rlh或R2b之一是叠氮基团,d—6末端炔基,羟基,N画卣代乙酰基,或是一个反应活性基团,例如苯酚、硫醇或酰胺;或者含有一个离去基团,例如硝基、三曱铵、烷基溴、曱磺酸烷基酯或甲苯磺酸烷基酯;对于其余基团R"'-R"独立地是以上对式I定义的W基团;R化是以上对式I定义的R2;和X和Y如以上只于式I的定义。对于优选的式Ib前体R^和R"之一是硝基或三甲铵,另一个是氟、氯、硝基或溴,而对于其余基团R"'-R"独立地是以上对式I定义的W基团;R"是以上对式I定义的R2。硝基或三曱基铵基团作为可以被"F—取代的离去基团(LG)起作用,氟、氯、硝基或溴基团作为吸电子基团(EWG)起作用,例如其中PG是如上定义的一个保护基团。式Ib的前体化合物的实例是对于标记的式II化合物,用于放射性氟化的前体化合物是式lib化合物其中R兆和R仆之一含有一个离去,曱磺酸烷基酯或甲苯磺酸烷基酯;对于其余的基团R"是以上对式II定义的R3;R"是以上对式II定义的R4;s团,例如硝基、三甲基铵、烷基溴、或者R5e和R5f之一是炔或叠氮化物,和R&和R^独立地是如上对式II定义的RS基团。式lib前体化合物的实例是放射性羰基化在发射正电子的非金属是"C的情形,一种标记方法是使作为甲基化化合物的去曱基化形式的前体化合物与[11C]甲基碘反应。也可以通过想要的标记化合物的特定烃链的Grignard试剂与["C]C02反应引入"C。UC也可以作为芳香环上的曱基引入,在这种情形前体化合物会包括三烷基锡基团或B(OH)2基团。因为"C的半衰期只有20.4分钟,所以重要的是中间体"C部分要有高比活性并因此能用尽可能快的反应过程产生。关于这种11标记技术的全面评述可以在下述文献中查到Antoniefa/"AspectsontheSynthesisofuC-LabelledCompounds"inHandbookofRadiopharmaceuticals,Ed.MJ.WelchandC.S.Redvanly(2003,JohnWileyandSons}。对于标记的式I化合物,用于放射性羰基化的前体化合物是式Ic化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula>其中R11、R"或R化中之一是三曱基锡、三丁基锡或B(OH)2,或者R:是氢或羟基,而对于其余基团R11至Rlk独立地是以上对式I定义的R1基团;R"是以上对式I定义的R2;和X和Y同以上只十式I的定义。具体的式Ic前体化合物是对于标记的式II化合物,用于放射性羰基化的前体化合物是式IIc化合物其中或者R&是羟基、三曱基锡、三丁基锡或B(OH)2,或者R或R"之一是一个d-6羟烷基,而其余的基团R3e同以上对式II的R3的定义;R4c同以上对式II的R4的定义;R5e同以上对式II的R5的定义。具体的式lie前体化合物是超极化术语"超极化的"是指NMR活性核的极化度增加到超过其平衡极化度。一些超极化方法是已知的。Golman等[Magn.Reson.Med.2001,46,1-5和Acad.Radiol.2002,9(Suppl.2),S507-S510]描述了其中的一些方法。"C的天然丰度(相对于12C)约为1%。虽然可以在含有天然丰度的NMR活性核的化合物中进行超极化,但是优选在实施前先将NMR活性核富集。合适的13C富集的化合物在超极化之前先被适当地富集到丰度至少为5%,优选至少50%,最好是至少90%,以便得到标记化合物。富集可以包括在一个或多个位点的选择性富集,或所有位点的均匀富集。这可以通过化学合成或生物标记来实现。放射性金属化当可检测的标记物是放射性金属离子时,标记化合物优选含有该放射性金属离子与一种合成配体的金属络合物。术语"金属络合物"指金属离子与一个或多个配体的配位络合物。特别优选该金属络合物是"抗配体交换的",即,不容易与该金属配位位点的其它潜在的竟争性配体发生配体交换。潜在的竟争性配体包括在活体外制剂中的其它赋形剂(例如在制剂中使用的放射性保护剂或抗微生物防腐剂)或活体内的内源性化合物(例如,谷胱甘肽、运铁蛋白或血浆蛋白)。术语"合成的"具有常用的含义,即,与从天然来源(例如哺乳动物身体)分离出来的不同,是人工制造的。这些化合物的优点是其制造和杂质情况可以充分控制。适合用在本发明中形成抗配体交换的金属络合物的配体包括螯合剂,其中安排了2-6个、优选2-4个金属配位原子,从而生成5元或6元螯合环(由于有一个连接金属配位原子的碳原子或非配位杂原子的非配位主链);或含有与金属离子强烈结合的配位原子的单齿配体,例如异腈、膦或二氮烯化物。作为螯合剂的一部分与金属充分结合的几类配位原子的实例是胺类,硫醇,酰胺,肟和膦。膦形成很强的金属络合物,甚至单齿或双齿的膦也形成合适的金属络合物。异腈和二氮烯化物的线性几何形状使其不容易结合到螯合剂中,因此通常作为单齿配体使用。合适的异腈的实例包括简单的烷基异腈,例如叔丁基异腈,以及醚取代的异腈,例如M1B1(即,l-异氰基-2-甲氧基-2-甲基丙烷)。合适的膦的实例包括替曲膦,和单齿的膦,例如三(3-曱氧基丙基)膦。合适的二氮烯化物的实例包括HYNIC系列配体,即肼取4戈的吡咬或烟酰胺。适合锝的形成抗配体交换的金属络合物的螯合剂实例包括但不限于(1)二胺二將;(2)具有硫醇三酰胺供体组的N3S配体,例如MAG3(巯基乙酰三甘氨酸)和相关的配体;或具有二酰胺吡咬辟u醇供体组的配体,例如Pica;(3)具有二胺二石危醇供体组的N2S2配体,例如BAT或ECD(即,半胱氨酸乙酯二聚体),或酰胺基胺基二硫醇配体,如MAMA;(4)N4配体,它们是开4建或大环配体,有一个四胺、酰胺三胺或二酰胺二胺供体组,例如四氮杂环十四烷(cyclam),—氧代cyclam和二氧代cyclam;(5)具有二胺二苯酚供体组的N2〇2配体。合成一些优选的螯合剂的方法可以在WO03/006070和WO06/008496中查到。药物纟且合物本发明的标记化合物优选以含有标记化合物和生物相容性载体的药物组合物的形式活体内施用。"药物组合物"在本发明中被定义为其形式适合人类服用的含有标记化合物或其盐的制剂,并构成本发明的另一方面。优选通过注射水溶液形式的药物组合物来实施给药。这种药物组合物可任选地含有其它组分,例如緩冲剂、可药用的增溶剂(例如环糊精或表面活性剂,比如Pluronic,Tween或-寿脂);可药用的稳定剂或抗氧化剂(例如抗坏血酸,龙胆酸或对氨基苯甲酸)。优选药物组合物是一种放射性药物组合物,即,标记化一^物中4、有可检测的放射性标记物。"生物相容性载体"是一种流体,尤其是液体,标记化合物悬浮或溶解于其中,从而使组合物是生理上相容的,即,可以对哺乳动物体施用而没有毒性或引起过度不适。生物相容性载体介质适宜为可注射的载液,例如无菌、无热原的注射用水;水溶液,例如盐水(可以方侵J也将其平衡,使得最终的注射产品是等渗的或者不是低渗的);一种或多种渗透性调节物质(例如血浆阳离子与生物相容性反离子的盐),糖(例如葡萄糖或蔗糖),糖醇(例如山梨醇或甘露醇),二醇(例如甘油),或其它非离子多元醇材料(例如,聚乙二醇、聚丙二醇等)的水溶液。生物相容性载体介质还可以包含生物相容性有机溶剂,例如乙醇。这些有机溶剂可用来增溶更亲脂的化合物或制剂。优选该生物相容性载体介质是无热原的注射用水,等渗盐水或乙醇水溶液。用于静脉注射的生物相容性载体介质的pH适宜在4.0至10.5的范围。这类药物组合物适宜装在带有密封装置的容器内供应,该密封装置适合用皮下注射针头穿刺一次或多次(例如巻边紧合的隔膜密封盖),同时保持无菌完整性。这样的容器可以装有一个或多个患者剂量。优选的多剂量容器包括一种单个的散装小瓶(例如容积10-30cm3),它装有多个患者剂量,于是可以在制剂的有效寿命期间于不同的时间间隔将单个患者剂量抽吸到临床级的注射器中,以适合临床情况。预灌装的注射器是设计成装有单个人用剂量,或"单位剂量,,,因此优选是一次性注射器或适合临床使用的其它注射器。对于放射性药物组合物,预灌装注射器可以任选地带有注射器屏蔽物,以保护操作人员免遭辐射。合适的放射性药物注射器屏蔽物是本领域已知的,优选含铅或钨。放射性药物组合物可以以足以产生预期信号的数量向患者施用,用于SPECT或PET成像,通常每70kg体重0.01-100mCi,优选0.1-50mCi的放射性核素剂量是足够的。本发明的药物组合物可以从试剂盒制备。或者是,药物组合物可以在无菌的制造条件下制备以得到预期的无菌产品。药物组合物也可以在非无菌条件下制备,然后利用例如Y-射线辐照、高压蒸煮、干热或化学处理(例如用环氧乙烷)等方法终端灭菌。优选从试剂盒制备本发明的药物组合物。这样一种试剂盒装有前体化合物,优选是其无菌的无热原形式,于是和无菌的可;险测标记物源反应以最少数目的4喿作;彈到所要的药物组合物。这些考虑对于放射性药物组合物,特别是放射性同位素具有较短的半衰期的情形,以及对于简化处理并从而减小放射性药剂师的受辐射剂量,特别重要。因此,用于这类试剂盒重组的反应介质优选是以上定义的生物相容性载体,最好是含水载体。合适的试剂盒容器包括一个使无菌完整性和/或放射安全性得以保持的密封容器,任选地加上惰性的顶空气体(例如氮气或氩气),同时容许用注射器加入和抽出溶液。一种优选的此类容器是隔膜密封的小瓶,其中气密的瓶盖用一种密封件(通常是铝)巻边紧合。这种容器的另一优点是该瓶盖在需要时可以抽真空,例如要更换顶空气体或将溶液脱气。前体化合物在用于试剂盒时其优选情况如上所述。供试剂盒使用的前体化合物可以在无菌制造条件下使用以得到预想的无菌、无热原材料。前体化合物也可以在非无菌条件下使用,随后利用Y-辐射、高压蒸煮、干热或化学处理(例如用环氧乙烷)终端灭菌。优选使用无菌、无热原形式的前体化合物。最优选在如上所述的密封容器内使用该无菌、无热原的前体化合物。试剂盒可任选地还含有另外的组分,例如放射性保护剂、抗微生物防腐剂、pH调节剂或填料。"放射保护剂"是指通过捕获高反应活性的自由基(例如由于水的辐射分解而产生的含氧自由基)抑制降解反应(例如氧化还原过程)的一种化合物。本发明的放射保护剂适宜选自抗坏血酸,对氨基苯曱酸(即,4-氨基苯甲酸),龙胆酸(即,2,5-二羟基苯曱酸)及其与生物相容性阳离子形成的盐。生物相容性阳离子及其优选实施方案如上所述。术语"抗微生物防腐剂,,是指抑制可能有害的微生物(例如细菌、酵母菌或霉菌)的生长的试剂。抗微生物防腐剂还可依赖于剂量显示出一些杀细菌性质。本发明的抗微生物防腐剂的主要作用是在重组后的药物组合物中,即在成像产物本身中,抑制任何此类微生物的生长。然而,抗孩£生物防腐剂也可以任选地用来在重组之前抑制本发明的非放射性试剂盒的一种或多种组分内可能有害的微生物的生长。合适的抗微生物防腐剂包括对羟基苯曱酸酯类,即,对羟基苯甲酸曱酯、乙酯、丙酯或丁酯或其混合物,苯曱醇,苯酚,甲酚,溴化十六烷基三甲铵和硫柳汞。优选的抗微生物防腐剂是对羟基苯曱酸酯。术语"pH调节剂,,是指用来确保重组的试剂盒的pH处在人或哺乳动物服用的可接受范围(约pH4.0-10.5)内的化合物或其混合物。合适的此类pH调节剂包括可药用的緩冲剂,例如N-(羟甲基)甲基甘氨酸,磷酸盐或TRIS[即,三(鞋甲基)氨基曱烷],以及可药用的碱,例如碳酸钠、碳酸氬钠或其混合物。当前体化合物以酸式盐的形式^^用时,pH调节剂可以任选地装在另外的小瓶或容器中,以便试剂盒的使用者能够作为多步操作的一部分调节pH值。术语"填料,,指可以在制造和冷冻干燥期间可以方便材料处理的可药用的增量剂。合适的填料包括无机盐,例如氯化钠,和水溶性糖或糖醇,例如蔗糖、麦芽糖、甘露糖或海藻糖。实施例简述实施例1和2描的合成路线。实施例3说明了在-分布。只正常的Wistar大鼠中311-标记化合物的生物实施例实施例1:342,4-(二氟苯氧基)l苯基吡唑-l-「("C)羧酸l酰胺的合成室温下向前体在合适的有机溶剂(例如二氯甲烷、二曱基甲酰胺、乙腈或四氢P夫喃)中的溶液加入C-ll标记的碳酰氯。在碳酰氯耗尽之后,以溶液或气体形式引入氨,将形成的反应混合物加热。然后将粗制的产物混合物用半制备型HPLC纯化。实施例2:3-「2-氟,4-(化F-氟)-苯氣基苯基吡唑-l-羧酸酰胺的合供18F标记用的前体化合物按照Yang等[J.Med.Chem.2004,47,1547-1552]描述的方法制备,并在放射性氟化之前在胺基上加上Boc保护基团。将前体化合物利用芳基硝基的["F]-氟核置换作用放射性氟化,随后利用加酸水解去保护,得到标题化合物。实施例3:311化合物在大鼠内的生物分布氚化形式的3-[2,4-二氟苯氧基]苯基吡唑-l-羧酸酰胺(图1中的"Hammersmith化合物,,)由GEHealthcare,Cardiff委托制备。向大鼠(Wistar,约150g,CharlesRiverUKLtd)经由尾静脉以静脉内推注的方式注射0.37MBq的[3司-3-[2,4-二氟苯氧基]苯基吡唑-1-羧酸酰胺。在注射后(p.i)2、5、20和40分用颈脱位法宰杀。收集大脑(分离成皮质和海马)、血液和主要器官,称重并用一台307型Packard组织氧4^器(PackardInstrumentCo.,Meriden,CT)焚烧。样品然后在P计数器(RackBeta,PerkmElmerLAS(UK)Ltd)中计数。对每份样品测定每克注射剂量的百分数(%id/g),结果列在图1。它显示出化合物的脑摄入良好,时间活性曲线与可逆结合相一致,探针描示出灰质和白质(只是VGSC7jc平不同)。权利要求1.一种测定样品中神经活性的方法,包括检测由所述样品中存在的标记化合物发出的信号,其特征在于,该标记化合物对于电压门控钠通道的失活态或活化态具有选择性亲合性。2.权利要求1的方法,其包括以下步骤(1)将标记化合物与样品接触,使标记化合物能与样品中失活态或活化态的VGSC结合;(2)检测标记化合物发出的信号;和(3)将所述信号转化成数字资料或图像。3.在与神经信号受扰有关的神经病症的诊断中的权利要求1或2的方法。4.权利要求1至3中任一项的方法,其中该样品是活体内样品。5.权利要求4的方法,其中所述的活体内样品是人类对象或该人类对象内的器官或器官系统。6.权利要求4或5的方法,其中所述的检测用SPECT、PET、MRI或光学成像法进行。7.权利要求6的方法,其中所述的检测用SPECT或PET进行。8.权利要求1至7中任一项的方法用于监测用药物对抗试验对象中与神经信号受扰有关的病症的治疗效果,该方法包括在用所述药物治疗之前、之中或之后实施权利要求1至6中任一项的方法。9.4又利要求1至8中任一项的方法,其中标记化合物是用可才企测标记物标记的式I化合物其中R"至Rk独立地是R/基团,选自氢,d-3烷基,Cw烷氧基,羟基,C,—3羟烷基,硫醇基,d—3硫烷基,Cw硫代烷氧基,卣素,d.3卣烷基,Cw卣代烷氧基,硝基,d.3硝基烷基,3硝基烷氧基,04-6环烷基,或经由Cw烷基连接的(33-5杂环烷基;W是氢,Cw烷基,Cw卣烷基,或经由C!-6烷基连接的Q-6环烷基;A是S或O;X是C和虚线键是双键;或者X是N和虛线键是单键;和Y是CH2或CH=CH。10.权利要求9的方法,其中R/是氢,甲基,曱氧基,硫醇基,硫曱基,硫代曱氧基,面素,卤甲基,卣代甲氧基,硝基,硝基甲基或硝基甲氧基;W是氢或Cl6卣烷基;A是O;X是N和虚线键是单键;和Y是CH2。11.权利要求10的方法,其中W是氲,曱基或卤素;和R2是氢。12.权利要求9的方法,其中W是氢,曱基,曱氧基,硫醇基,硫曱基,疏代曱氧基,卣素,卤曱基,卣代甲氧基,硝基,硝基甲基或硝基曱氧基;R"是氢,或C4—6环烷基,或是经由Cw烷基连接的C3.5杂环烷基;A是O;X是C和虚线键是双键;和Y是CH=CH。13.权利要求12的方法,其中W是氢,曱基或卤素;和R"是氢,或经由d.3烷基连接的C3—5杂环烷基。14.权利要求1至8中任一项的方法,其中所述的标记化合物是用可^r测的标记物标记的式II化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其巾R3和R4独立地选自氲,Cwo烷基,Cwo烷氧基,d-4卣烷基,d-4卤烯基,Cw卤代烷氧基,C4—6环烷基,d,PEG烷基或d-加PEG;和RSa和RSb独立地是RS基团,选自氢、CM烷基、卣素、d-3卣烯基、Cw烷氧基,或是有选自N、S和0的0-3个杂原子并任选地被d-3烷基、囟素或d_3卣烷基取代的5或6元芳族环系。15.4又利要求14的方法,其中R3是d—6烷基,Ci-6烷氧基,Cw卣烯基,d-4卣烷基或d-3面代烷氧基;R4是d—6烷基,Cw烷氧基;和115是氢,碘,2-碘代烯基,甲氧基甲烷,苯基,4-氟苯基,4-碘苯基,吡啶,2-氟乙基-l,2,3-三唑。16.权利要求15的方法,其中rS是丙基,甲氧基乙基,碘代丙烯基,氟丙基或氟代乙氧基;和r"是丙基或曱氧基乙基。17.4又利要求1至16中任一项的方法,其中该标记化合物用选自以下的可才全测才示^己物才示"i己(1)发射Y射线的放射性卤素;(2)发射正电子的放射性非金属;(3)超纟及4^NMR活性核;(4)适合静脉注射的p射线发射物;(5)适合体内光学成像的指示物;(6)适合体外诊断方法的指示物;(7)放射性金属离子;和(8)顺磁性金属离子。18.权利要求17的方法,其中可检测的标记物是(1)发射Y射线的放射性卤素;或(2)发射正电子的放射性非金属。19.供权利要求1至18中任一项的方法使用的对失活态或活化态的电压门控钠通道有选择性亲和性的标记化合物。20.对失活态或活化态电压门控钠通道有选择性亲和性的标记化合物在制造4又利要求1至18中任一项的方法中4吏用的药物组合物中的应用。21.权利要求9-13中任一项中定义的标记的式I化合物。22.权利要求14-16中任一项中定义的标记的式II化合物。23.供权利要求1至18中任一项的方法使用的药物组合物,该组合物包含权利要求21或22的标记化合物和一种生物相容性载体。24.^又利要求23的药物组合物,该组合物是》文射性药物组合物。全文摘要本发明提供了一种测定样品中神经活性的方法。本发明的方法可用于测定活体内和活体外样品中的神经活性,特别适用于对怀疑患有导致神经信号受扰的神经病症的患者提供诊断信息。本发明还提供了适合用在本发明方法中的化合物,以及可用来实施本发明方法的药物组合物。文档编号G01N33/58GK101678127SQ200880019618公开日2010年3月24日申请日期2008年6月12日优先权日2007年6月14日发明者E·阿斯塔德申请人:哈默史密斯网上成像有限公司;通用电气健康护理有限公司
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