CN107667096A

CN107667096A - 用于磁共振成像的新型钆螯合物化合物

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Publication number: CN107667096A
Application number: CN201680032580.XA
Authority: CN
Inventors: M.伯杰; J.洛尔克; C-S.希尔格; G.约斯特; T.弗伦泽尔; D.苏尔兹尔; J.普拉策克; O.潘克尼; H.皮奇
Original assignee: Bayer Pharma AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 2015-06-04
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2018-02-06
Anticipated expiration: 2036-05-30
Also published as: AU2016272602B2; HRP20211467T1; HK1246281A1; CY1124544T1; JP6703012B2; CU24467B1; KR20180011264A; PT3611169T; DOP2017000282A; SI3611169T1; EP3611169B1; GEP20207146B; SV2017005578A; AU2016272602A1; DK3611169T3; TW201708198A; CA2987993A1; CL2017003083A1; ES2893244T3; SA517390476B1

Abstract

本发明涉及新的一类高弛豫性细胞外钆螯合络合物、制备所述化合物的方法、以及该化合物作为MRI造影剂的用途。

Description

用于磁共振成像的新型钆螯合物化合物

技术领域

本发明涉及专利权利要求中表征的项目，即涉及基于低分子量核多胺的新的高弛豫性(relaxivity)细胞外钆螯合物、制备所述化合物的方法、所述化合物作为MRI造影剂的用途以及它们在哺乳动物体内的用途。

背景技术

1.前言

九种基于钆的造影剂(GBCA)已被批准用于临床使用：钆喷酸二葡甲胺(马根维显)、钆特酸葡甲胺(多它灵)、钆特醇(普海司)、钆双胺(欧乃影)、钆布醇(加乐显)、钆弗塞胺钆塞酸(普美显)、钆贝酸二葡甲胺(莫迪司)和钆磷维塞三钠除了钆塞酸、钆贝酸二葡甲胺和钆磷维塞三钠，GBCA在体内呈现出严格的细胞外被动分布且仅通过肾***。

钆塞酸和钆贝酸二葡甲胺相比于其他试剂表现出不同的药代动力学曲线。除了细胞外分布，它们被摄取，并且也部分通过肝脏***。除了典型的成像潜力(例如中枢神经***、血管造影术、四肢、心脏、头/面/颈部、腹部和***成像)，其还提供由肝细胞中GBCA摄取引起的肝实质的增强引起的肝成像。

与其他GBCA相比，钆磷维塞三钠在体内没有被动扩散，并且保留在血管空间中。由与HSA(人血清白蛋白)的可逆结合引起的血管的延长期提供高分辨率MR血管造影。

各种GBCA在其纵向(r1)和横向(r2)弛豫性给出的效力上有所不同，并且取决于金属螯合物的磁场强度、温度和不同的内在因素。内在弛豫性影响参数主要是直接与钆结合的水分子数量(所谓的内层水，q)、内层水分子的平均停留时间(τm)、在第二水合层(所谓的第二层水)中的水分子的数和停留时间以及转动扩散(τr)(Helm L.等人，Future MedChem.2010；2：385-396)。就其弛豫性而言，所有市售的GBCA都非常相似，并且衍生自4至7Lmmol^-1s^-1的范围。

用于增加GBCA灵敏度的策略经常描述于文献中(Caravan P.等人，Chem.Soc.Rev.，2006，35，512-523，Helm等人Future Med Chem.2010；2:385-396，JacquesV.Invest Radiol.2010；45:613-624)。其中一个策略是增加内层水分子(q)，这些水分子直接与螯合物中的钆离子配位。基于AAZTA和HOPO的配体的实例表明，内层水分子从1增加到2导致弛豫性的显著增加。另一个增加弛豫性的策略是减慢该分子的转动扩散。所谓的翻转速率(τr，参见前言)描述了分子在溶液中的翻转，且其主要受到GBCA的分子大小和蛋白质结合的影响(Merbach A.S.等人，The Chemistry of Contrast Agents in MedicalMagnetic Resonance Imaging，2013，ISBN：978-1-119-99176-2)。

GBCA的另一个重要特征是其络合物稳定性。GBCA释放游离毒性Gd³⁺离子的潜力是一个主要的安全问题，且对于晚期肾病患者而言是极其重大的。肾源性***性纤维化(NSF)是一种罕见的严重综合征，其与严重肾功能衰竭患者暴露于GBCA有关。NSF涉及皮肤和许多器官的纤维化改变。在2010年，美国食品和药物管理局(FDA)针对主要涉及NSF的四种GBCA(包括钆双胺钆贝酸二葡甲胺钆喷酸二葡甲胺和钆弗塞胺)发布了修订后的标签建议(Yang L等人Radiology.2012；265:248-253)。乍一看，所有GBCA的稳定性都非常高，但线性剂和大环剂之间以及线性剂的离子和非离子代表之间均存在显著差异。大环GBCA具有最高的络合稳定性(Frenzel T.等人Invest Radiol.2008；43:817-828)。由于风险患者的知晓率较高、使用较低剂量和更广泛使用的大环GBCA，NSF的发病率在过去几年中有所下降(Wang Y.等人Radiology.2011；260:105-111和Becker S.等人Nephron Clin Pract.2012；121:c91-c94)。

临床应用的关键问题是体内稳定性。结合热力学稳定性的动力学惰性(尤其考虑到有肾源性***性纤维化(NSF)的风险)是q＝2螯合物的体内毒性的最佳预测因子(Merbach A.S.等人，The Chemistry of Contrast Agents in Medical MagneticResonance Imaging，2013，ISBN：978-1-119-99176-2，第157-208页)。q＝2的络合物显示了弛豫性的两倍增强，但不幸的是，它们具有比q＝1的化合物低的稳定性(Hermann P.等人.Dalton Trans.，2008，3027-3047)。

2.现有技术、待解决的问题及其解决方案的描述

现有技术中描述了数个大环化合物。

EP1931673B1和EP2457914B1涉及用于医学成像的包含短氨基醇链和金属络合物的pyDO3A(q＝2)、DO3A和DOTA化合物。

在现有技术中描述了具有高弛豫性的大环镧系DO3A-和DOTA-样GBCA。

Ranganathan R.S.等人(Investigative Radiology 1998；33:779-797)研究了多聚化对大环钆螯合物的弛豫性的影响。WO199531444涉及具有增强的弛豫性的单体化合物和多聚化合物。

US 5679810涉及线性低聚物聚螯合剂化合物和由其形成的螯合物，其具有通过酰胺或酯部分结合在一起的交替的螯合剂和接头部分，并涉及它们在诊断成像中的用途。

US 5650133涉及双螯合剂，特别是具有通过含有酯或酰胺键的桥连接的两个大环螯合剂基团的化合物，并涉及其金属螯合物，以及它们在诊断性成像中的用途。

WO 97/32862A1描述了作为磁共振成像剂的钆聚螯合剂，其将至少两个螯合剂单元连接至目标载体结构(例如蛋白质、氨基酸或肽)的氨基。

US 2007/202047涉及用于磁共振成像的钆螯合物化合物，其衍生自选自1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)和二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)的螯合分子，其中所述螯合分子的至少一个羧基与胺反应。

具有较高弛豫性的GBCA一方面提供显著剂量降低的机会，另一方面使用标准剂量在许多疾病的MRI检查中提高灵敏度(Giesel FL.等人.Eur Radiol 2010，20：2461–2474)。

然而，在磁共振成像中，提供GBCA用于一般使用的医疗需求尚未得到满足，其中：

-表现出高弛豫性，

-显示有利的药代动力学曲线，

-完全排出，

-化学稳定，

-表现出高水溶性，

-提供显著剂量减少的潜力，

-适用于不同身体部位的成像，和

-非常好的耐受。

上述现有技术没有描述如本文定义的本发明的通式(I)的特定高弛豫性细胞外钆螯合物化合物或者其立体异构体、互变异构体、N-氧化物、水合物、溶剂合物或其盐或者它们的混合物，所述化合物如本文所述和定义，在下文中称为“本发明的化合物”。

现在已经发现，所述本发明的化合物具有令人惊讶和有利的性质，这构成了本发明的基础。

特别地，已经发现所述本发明化合物表现出以下性质的平衡：高弛豫性、良好的药代动力学特征、完全***、高稳定性、高溶解度、显著剂量减少的潜力以及全身成像的潜力，因此它们可以用作磁共振成像(MRI)的造影剂。

发明内容

本发明描述了一类新的高弛豫性细胞外钆螯合络合物、其制备方法及它们作为MRI造影剂的用途。

发明详述

根据第一方面，本发明涵盖通式(I)化合物，其包括4、5、6、7或8个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团，

其中：

表示选自以下的基团：

其中基团a和b彼此独立地表示1或2的整数；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点；

R¹彼此独立地表示氢原子或选自以下的基团：

R³、

其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子；

n表示3或4的整数；

R²彼此独立地表示氢原子或甲基；

R³表示选自以下的基团：

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；

R⁴彼此独立地表示氢原子或甲基；

R⁵彼此独立地表示氢原子或甲基；

或者其立体异构体、互变异构体、N-氧化物、水合物、溶剂合物或其盐，或者它们的混合物。

本发明化合物可含有一个或多个不对称中心，其取决于所需各种取代基的位置和性质。不对称碳原子可以以(R)或(S)构型存在，其在单个不对称中心的情况下可以产生外消旋混合物，并且在多个不对称中心的情况下可以产生非对映异构体混合物。在一些情况下，由于围绕给定键的旋转受限，例如邻接指定化合物的两个取代芳环的中心键，也可能存在不对称性。

优选的化合物是产生更理想的生物活性的化合物。本发明化合物的分离的、纯的或部分纯化的异构体和立体异构体或外消旋或非对映体混合物也包括在本发明的范围内。这些材料的纯化和分离可以通过本领域已知的标准技术来完成。

光学异构体可根据常规方法通过拆分外消旋混合物(例如通过使用光学活性的酸或碱形成非对映异构体盐或形成共价非对映异构体)来获得。适宜的酸的实例是酒石酸、二乙酰酒石酸、二甲苯酰基酒石酸和樟脑磺酸。非对映异构体的混合物可以根据其物理和/或化学差异通过本领域已知的方法例如通过色谱法或分级结晶分离成它们各自的非对映异构体。然后从分离的非对映体盐中释放出光学活性的碱或酸。用于分离光学异构体的不同方法包括使用手性色谱(例如，手性HPLC柱)，有或没有常规衍生化，最佳选择以最大化对映异构体的分离。合适的手性HPLC柱由Daicel制造，例如Chiracel OD和Chiracel OJ等等，均可常规选择。有或没有衍生化的酶分离也是有用的。本发明的光学活性化合物同样可以通过利用光学活性原料的手性合成来获得。

为了限定相互不同类型的异构体，参考IUPAC规则部分E(Pure Appl Chem 45，11-30，1976)。

本发明包括本发明化合物的所有可能的立体异构体作为单一立体异构体，或作为所述立体异构体(例如R-或S-异构体或E-或Z-异构体)以任何比例的任何混合物。分离本发明化合物的单个立体异构体例如单一对映异构体或单一非对映异构体可以通过任何合适的现有技术方法(例如色谱法，尤其是手性色谱法)来实现。

此外，本发明化合物可以以N-氧化物的形式存在，其被定义为本发明化合物中的至少一个氮被氧化。本发明包括所有这些可能的N-氧化物。

本发明还涉及如本文公开的化合物的有用形式，例如代谢物、水合物、溶剂合物、盐(特别是药学上可接受的盐)和共沉淀物。

本发明的化合物可以作为水合物存在，或作为溶剂合物存在，其中本发明化合物含有极性溶剂(特别是水、甲醇或乙醇)，例如作为化合物晶格的结构要素。极性溶剂，特别是水的量可以以化学计量比或非化学计量比存在。在化学计量溶剂合物的情况下，分别例如水合物、半(hemi-，semi-)、单、一倍半、二、三、四、五等溶剂化物或水合物均是可能的。本发明包括所有这样的水合物或溶剂合物。

此外，本发明化合物可以以盐的形式存在。所述盐可以是无机或有机加成盐，特别是药学中通常使用的任何药学上可接受的无机或有机加成盐。

术语“药学上可接受的盐”是指本发明化合物的相对无毒的无机或有机酸加成盐。例如，参见S.M.Berge等人“Pharmaceutical Salts”，J.Pharm.Sci.1977，66，1-19。US 5,560,903中描述了特别是中性盐的生产。

本发明化合物的药学上可接受的盐包括无机酸和羧酸的盐，例如但不限于盐酸、硫酸、磷酸、乙酸、丙酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、富马酸、马来酸、天冬氨酸和谷氨酸的盐。

本领域技术人员将进一步认识到，要求保护的化合物的酸加成盐可以通过使化合物与合适的无机酸或有机酸通过任意已知方法进行反应来制备。

本发明包括本发明化合物的所有可能的盐，其作为单一盐或作为以任何比例的所述盐的任何混合物。

在本文中，特别是在实验部分中，对于本发明中间体和实施例的合成，当作为与相应的碱或酸的盐形式提及化合物时，所述盐形式(如通过相应的制备和/或纯化过程获得的)的确切化学计量组成在大多数情况下是未知的。

这类似地适用于合成中间体或实施例化合物或其盐已经通过所述制备和/或纯化过程作为溶剂合物(例如具有(如果定义的)未知化学计量组成的水合物)获得的情况。

根据第一方面的第二种实施方案，本发明涵盖上述通式(I)化合物，其包含4、5或6个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团，其中：

表示选自以下的基团：

其中基团a和b彼此独立地表示1或2的整数；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点；

R¹彼此独立地表示氢原子或选自以下的基团：

R³、

其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子；

n表示3或4的整数；

R²彼此独立地表示氢原子或甲基；

R³表示选自以下的基团：

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；

R⁴彼此独立地表示氢原子或甲基；

R⁵彼此独立地表示氢原子或甲基；

根据所述第一方面的第三种实施方案，本发明涵盖上述通式(I)化合物，其包括4、5或6个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团，其中：

表示选自以下的基团：

其中基团a和b表示整数1；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点；

R¹彼此独立地表示氢原子或选自以下的基团：

R³、其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子；

n表示3或4的整数；

R²表示氢原子；

R³表示选自以下的基团：

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；

R⁴表示氢原子；

R⁵表示氢原子或甲基；

根据所述第一方面的第四种实施方案，本发明涵盖上述通式(I)化合物，其包括4、5或6个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团，其中：

表示选自以下的基团：

其中基团a和b表示整数1；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点；

R¹彼此独立地表示氢原子或选自以下的基团：

R³、

其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子；

n表示3或4的整数；

R²表示氢原子；

R³表示选自以下的基团：

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；

R⁴表示氢原子；

R⁵表示甲基；

根据另一方面，本发明涵盖通式(I)化合物，

其中：

表示基团，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点；

R¹表示基团R³；

n表示整数4；

R²表示氢原子；

R³表示选自以下的基团：

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；

R⁴表示氢原子；

R⁵表示氢原子或甲基；

在上述方面的其他实施方案中，本发明涉及式(I)化合物，其包括4、5、6、7或8个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团。

在上述方面的其他实施方案中，本发明涉及式(I)化合物，其包括4、5或6个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团。

在上述方面的其他实施方案中，本发明涉及式(I)化合物，其包括4个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团。

在上述方面的其他实施方案中，本发明涉及式(I)化合物，其包括5个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团。

在上述方面的其他实施方案中，本发明涉及式(I)化合物，其包括6个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团。

在上述方面的其他实施方案中，本发明涉及式(I)化合物，其包括7个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团。

在上述方面的其他实施方案中，本发明涉及式(I)化合物，其包括8个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团。

在上述方面的其他实施方案中，本发明涉及式(I)化合物，其中：

表示选自以下的基团：

其中基团a和b彼此独立地表示1或2的整数；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

表示选自以下的基团：

其中基团a和b彼此独立地表示1或2的整数；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

表示选自以下的基团：

其中基团a和b表示整数1；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

表示基团，

其中基团a和b彼此独立地表示1或2的整数；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

表示基团，

其中基团a和b表示整数1；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

表示基团，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

表示基团，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点，和

R²表示氢原子。

表示基团，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

表示基团，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

表示基团，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

表示基团，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

表示基团，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

表示基团，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点。

R¹彼此独立地表示氢原子或选自以下的基团：

R³、

其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子。

R¹彼此独立地表示选自以下的基团：

R³、

其中基团*是指所述基团与A的连接点。

R¹彼此独立地表示选自以下的基团：

R³和

其中基团*是指所述基团与A的连接点。

R¹彼此独立地表示选自以下的基团：

R³和

其中基团*是指所述基团与A的连接点。

R¹彼此独立地表示选自以下的基团：

R³和

其中基团*是指所述基团与A的连接点。

R¹表示基团R³。

在上述方面的其他实施方案中，本发明涉及式(I)化合物，其中：R¹表示

基团，

其中基团*是指所述基团与A的连接点。

基团，

其中基团*是指所述基团与A的连接点。

R¹表示基团，

其中基团*是指所述基团与A的连接点。

R¹彼此独立地表示氢原子或R³基团，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子。

在上述方面的其他实施方案中，本发明涉及式(I)化合物，其中：R¹彼此独立地表示氢原子或基团，

其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子。

R¹彼此独立地表示氢原子或基团，

其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子。

R¹彼此独立地表示氢原子或基团，

其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子。

n表示3或4的整数。

n表示整数3。

n表示整数4。

R²彼此独立地表示氢原子或甲基。

R²表示氢原子。

R²表示甲基。

R³表示选自以下的基团：

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点。

R³表示基团，

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点。

R³表示基团；

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点。

R³表示基团；

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；和

R⁵表示氢原子或甲基。

R³表示基团；

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；和

R⁵表示氢原子。

R³表示基团；

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；和

R⁵表示甲基。

R⁴彼此独立地表示氢原子或甲基。

R⁴表示氢原子。

R⁴表示甲基。

R⁵彼此独立地表示氢原子或甲基。

R⁵表示氢原子。

R⁵表示甲基。

应理解，本发明还涉及上述实施方案的任意组合。

第一方面的另一实施方案是选自以下的式(I)化合物：

[4,10-双(羧根基甲基)-7-{3,6,10,18,22,25-六氧代-26-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-14-[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]-9,19-双({[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14,17,21,24-七氮杂二十七烷-2-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-乙酸五钆，

[4,10-双(羧根基甲基)-7-{3,6,10,15,19,22-六氧代-23-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,16-双({[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-11-(2-{[3-{[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}-2-({[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)丙酰基]氨基}乙基)-4,7,11,14,18,21-六氮杂二十四烷-2-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸六钆，

[4,10-双(羧根基甲基)-7-{3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸四钆，

{4,10-双(羧根基甲基)-7-[(2R,16R)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2R)-2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸四钆，

{4,10-双(羧根基甲基)-7-[(2S,16S)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2S)-2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸四钆，

[4-(1-{[2-(双{2-[({1,4-双[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]-1,4-二氮杂环庚烷-6-基}羰基)氨基]乙基}氨基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-7,10-双(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸五钆，

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””',2””””””,2””””””',2”””””””,2”'””””””,2””””””””,2””””””””'-{乙烷-1,2-二基氨基甲酰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基三[(2-氧代乙烷-2,1-二基)亚氨基(1-氧代丙-1,2-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]}十八乙酸六钆，

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””',2””””””,2””””””',2”””””””,2”'””””””,2””””””””,2””””””””'-(1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三基三{羰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基双[(2-氧代乙烷-2,1-二基)亚氨基(1-氧代丙-1,2-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]})十八乙酸六钆，

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””'-{1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四基四[(2-氧代乙烷-2,1-二基)亚氨基(1-氧代丙-1,2-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]}十二乙酸四钆，

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””',2””””””,2””””””',2”””””””,2”””””””',2””””””””,2””””””””'-{3,7,10-三氮杂三环[3.3.3.0¹ ^,5]十一烷-3,7,10-三基三[羰基(3,6,11,14-四氧代-4,7,10,13-四氮杂十六烷-8,2,15-三基)二-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]}十八乙酸六钆，

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””'-(3,7,9-三氮杂双环[3.3.1]壬烷-3,7-二基双{羰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基双[(2-氧代乙烷-2,1-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]})十二乙酸四钆，

{4,10-双(羧根基甲基)-7-[2-氧代-2-({3-({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)-2,2-双[({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)甲基]丙基}氨基)乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸四钆，和

[4,10-双(羧根基甲基)-7-{2,5,11,14-四氧代-15-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-8,8-双({[({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-3,6,10,13-四氮杂十五碳-1-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸四钆，

根据另一方面，本发明涵盖制备本发明化合物的方法，所述方法包括本文中实验部分所述的步骤。

根据其他方面，本发明涵盖用于制备上述通式(I)化合物的中间体化合物。

具体地，本发明涵盖通式(II-a)化合物及其盐：

其中如上述针对通式(I)化合物所定义，且n’表示整数2、3和4；

和

通式(II-b)化合物及其盐：

和

通式(II-c)化合物及其盐：

其中如上述针对通式(I)化合物所定义，且n’表示整数2、3和4。

更特别的是，本发明涵盖了下文实施例部分公开的中间体化合物。

根据另一方面，本发明涵盖了通式(II-a)化合物及其盐在制备上文所定义的通式(I)化合物中的用途：

根据其他方面，本发明涵盖了通式(II-b)化合物及其盐在制备上文所定义的通式(I)化合物中的用途：

根据其他方面，本发明涵盖了通式(II-c)化合物及其盐在制备上文所定义的通式(I)化合物中的用途：

根据其他方面，本发明涵盖了通式(III)化合物在制备上文所定义的通式(I)化合物中的用途：

其中R⁵如上述针对通式(I)化合物所定义，且LG表示活化的离去基，例如4-硝基酚，或如下文合成通式(I-a)化合物中所定义的基团。

根据其他方面，本发明涵盖了通式(IV)化合物在制备上文所定义的通式(I)化合物中的用途：

其中R⁴如上述针对通式(I)化合物所定义，且表示如上述针对通式(I)化合物所定义的四胺。

本发明的另一方面是通式(I)化合物在诊断性成像中的用途。

优选地，本发明化合物在诊断中的用途是通过使用磁共振成像(MRI)进行的。

本发明的另一方面是通式(I)化合物，其用于诊断性成像。

本发明的另一方面是通式(I)化合物，其用于磁共振成像(MRI)。

本发明还含有通式(I)化合物，其用于制备诊断剂。

本发明的另一方面是通式(I)化合物或其混合物在制备诊断剂中的用途。

本发明的另一方面是通式(I)化合物或其混合物在制备用于磁共振成像(MRI)的诊断剂中的用途。

本发明的另一方面是一种对患者身体组织成像的方法，其包括以下步骤：向所述患者施用在药学上可接受的载体上的有效量的一种或多种通式(I)化合物，并将所述患者进行NMR断层摄影术。该方法描述于US 5,560,903。

为了制造诊断剂，例如给予人或动物受试者，所述通式(I)化合物或混合物将方便地与药物载体或赋形剂一起配制。本发明的造影剂(contrast media)可方便地含有药物制剂助剂，例如稳定剂、抗氧化剂、pH调节剂、矫味剂等。根据本发明的诊断介质(diagnosticmedia)的生产也以本领域已知的方式进行，参见US 5,560,903。它们可以配制成肠胃外或肠内施用或直接施用至体腔内。例如，胃肠外制剂含有剂量为0.0001-5mmol钆/kg体重，特别是0.005-0.5mmol钆/kg体重的本发明的式(I)化合物的无菌溶液或混悬液。因此，本发明的介质可以呈常规药物制剂形式，例如在生理学上可接受的载体介质中(优选在注射用水中)的溶液、混悬液、分散剂、糖浆剂等形式。当所述造影剂被配制用于胃肠外施用时，其将优选是等渗的或高渗的且接近pH 7.4。

另一方面，本发明涉及对患者进行诊断和健康监测的方法。该方法包括a)向对该诊断有需要的人施用本发明化合物，用于检测在该人中的上述和本文所述的该化合物，和b)测量由向该人施用所述化合物产生的信号，优选通过磁共振成像(MRI)。

一般合成

本发明化合物可以根据以下反应式1至12来制备。

下面描述的反应式和步骤举例说明了本发明通式(I)化合物的合成路线，且其不是限制性的。对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以以各种方式修改如在反应式中举例说明的转换顺序。因此，这些反应式中举例说明的转换顺序不是限制性的。合适的保护基及其引入和裂解是本领域技术人员熟知的(参见例如T.W.Greene和P.G.M.Wuts的Protective Groups in Organic Synthesis，第3版，Wiley 1999)。具体实施例在后面的段落中进行描述。

本文中单独或作为另一基团一部分使用的术语“胺保护基团”是本领域技术人员已知的或显而易见的，其选自但不限于一类保护基团，即氨基甲酸酯、酰胺、酰亚胺、N-烷基胺、N-芳基胺、亚胺、烯胺、硼烷、N-P保护基、N-亚磺酰基、N-磺酰基和N-甲硅烷基，并且其选自但不限于教科书Greene和Wuts，“Protecting groups in Organic Synthesis，第3版，第494-653页中描述的那些，将其通过引入包括在本文中。所述“胺保护基团”优选为苄氧羰基(Cbz)、对甲氧基苄基羰基(Moz或MeOZ)、叔丁氧基羰基(BOC)、9-芴基甲氧基羰基(FMOC)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、对甲氧基苯基(PMP)、三苯基甲基(Trityl)、甲氧基苯基二苯甲基(MMT)或被保护的氨基为1,3-二氧代-1,3-二氢-2H-异吲哚-2-基(苯二甲酰亚氨基)或叠氮基。

本文中单独或作为另一基团的一部分使用的术语“羧基保护基团”是本领域技术人员已知的或显而易见的，其选自但不限于一类保护基团，即酯、酰胺和酰肼，且其选自但不限于在教科书Greene和Wuts，Protecting groups in Organic Synthesis，第3版，第369-453页中描述的那些，将其并入本文作为参考。所述“羧基保护基团”优选为甲基、乙基、丙基、丁基、叔丁基、烯丙基、苄基、4-甲氧基苄基或4-甲氧基苯基。

本文引用的文件的内容在此引入本文作为参考。

制备通式(I-a)化合物的路线描述于反应式1中。

反应式1

反应式1：制备通式(I-a)化合物的路线，其中

和R⁵具有上述针对通式(I)所给出的含义，n’表示整数2、3和4，且PG表示胺保护基，例如叔丁氧基羰基(BOC)或下文所定义的基团。

原料1是可商购的多胺或其盐[例如CAS 111-40-0，CAS 28634-67-5，CAS4730-54-5，CAS 4742-00-1，CAS 294-90-6]或为文献中已知的多胺或其盐，或是可通过与文献中或下文实验部分所述的化合物类似的方式制备的多胺或其盐[例如CAS 41077-50-3]。

使三胺或四胺1或其盐与被保护的3-氨基-2-(氨基甲基)丙酸2-a[例如CAS496974-25-5]或其盐反应，得到中间体3-a。3-氨基-2-(氨基甲基)丙酸的合适的胺保护基为例如苄氧羰基(Cbz)、对甲氧基苄基羰基(Moz或MeOZ)、叔丁氧基羰基(BOC)、9-芴基甲氧基羰基(FMOC)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、对甲氧基苯基(PMP)、三苯基甲基(Trityl)、甲氧基苯基二苯甲基(MMT)或被保护的氨基为1,3-二氧代-1,3-二氢-2H-异吲哚-2-基(苯二甲酰亚氨基)或叠氮基。多胺1与丙酸衍生物2-a的偶联反应使用标准肽偶联条件进行，例如在HATU和N,N-二异丙基乙胺的存在下，在合适的溶剂(例如N,N-二甲基甲酰胺)中，在室温至80℃的温度范围偶联，以得到通式3-a的中间体。

脱保护通式3-a中间体得到通式(II-a)中间体或其盐以类似于教科书Greene和Wuts，Protecting groups in Organic Synthesis，第2版，第309-405页中所述的方法进行，将其引入本文作为参考。所述胺保护基叔丁氧基羰基(BOC)通过以下脱除：将BOC-保护的通式3-a的中间体溶解在合适的溶剂(例如醇、四氢呋喃、二噁烷或N,N-二甲基甲酰胺，或其混合物)中，加入合适的酸，例如盐酸水溶液或氢溴酸水溶液或在有机溶剂(例如二氯甲烷)中的三氟乙酸。脱保护反应在室温至相应溶剂或溶剂混合物的沸点的温度范围内进行，优选地所述反应在室温至80℃的温度范围内进行。

将通式(II-a)的中间体或其盐与通式(III)的Gd-络合物反应，所述Gd-络合物通过离去基(LG)例如五氟苯酚、4-硝基酚、1-羟基吡咯烷-2,5-二酮、羟基苯并***或3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇来活化，得到通式(I-a)化合物。活化的酯的制备是本领域技术人员熟知的且详细描述于例如C.A.Montalbetti和V.Falque的Tetrahedron 61(2005)，第10827-10852页中。例如，2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆的制备详细描述于WO2001051095A2中。通式(II-a)中间体与通式(III)的活化的Gd-络合物的反应在合适的溶剂(例如二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、吡啶或其混合物)中进行，任选地所述反应在碱的存在下进行。合适的碱是例如三烷基胺，例如三乙胺或N,N-二异丙基乙胺。该反应是在室温至100℃的温度范围内进行的，优选地所述反应在50℃至70℃的温度范围内进行。

制备通式(I-b)化合物的路线描述于反应式2。

反应式2

反应式2：制备通式(I-b)化合物的路线，其中

和R⁵具有上述针对通式(I)所给出的含义，n’表示整数2、3和4，且PG表示胺保护基，例如叔丁氧基羰基(BOC)或上述合成通式(I-a)化合物所定义的基团。

所述通式(I-b)化合物以类似于上文所述的通式(I-a)化合物进行制备。

原料1是可商购的多胺或其盐[例如CAS 111-40-0、CAS 28634-67-5、CAS 4730-54-5、CAS 4742-00-1、CAS 294-90-6]或为文献中已知的多胺或其盐，或是可通过与文献中或下文实验部分中所述的化合物类似的方式制备的多胺或其盐[例如CAS 41077-50-3]。

使三胺或四胺1或其盐与被保护的2,3-二氨基丙酸2-b[例如CAS 201472-68-6]或其盐反应，以得到通式3-b的中间体，将其脱保护以得到通式(II-b)中间体或其盐。在最终步骤中，将通式(II-b)中间体或其盐与通式(III)的Gd-络合物反应，得到通式(I-b)化合物。

制备通式(I-c)化合物的路线描述于反应式3。

反应式3

反应式3：制备通式(I-c)化合物的路线，其中

通式(I-c)化合物以类似于上文所述的通式(I-a)化合物进行合成。

将三胺或四胺1或其盐与被保护的1,4-二氮杂环庚烷-6-羧酸2-c(其可按下文实验部分所述进行合成，从1,4-二苄基-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酸甲酯起始[参见US 5,866,562])反应，得到通式3-c的中间体，将其脱保护之后得到通式(II-c)的中间体或其盐。在最终步骤中，将通式(II-c)的中间体或其盐与通式(III)的Gd-络合物反应，得到通式(I-c)化合物。

制备通式(I-d)的化合物的路线描述于反应式4。

反应式4

反应式4：制备通式(I-d)的化合物的路线，其中

R⁵具有上述针对通式(I)所给出的含义，表示如上述针对通式(I)所给出的四胺，且LG表示活化的离去基，例如4-硝基酚，或上述合成通式(I-a)化合物所定义的基团。

原料4是可商购的四胺或其盐[例如CAS 4742-00-1，CAS 294-90-6]或文献中已知的四胺或其盐，或是可通过与文献中所述的化合物类似的方式制备的四胺或其盐。

将四胺4或其盐与通式(III)的Gd-络合物反应，所述Gd-络合物通过离去基(LG)例如五氟苯酚、4-硝基酚、1-羟基吡咯烷-2,5-二酮、羟基苯并***或3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇来活化，得到通式(I-d)的化合物。制备活化的酯是本领域技术人员熟知的且详细描述于例如C.A.Montalbetti和V.Falque的Tetrahedron 61(2005)，第10827-10852页中。例如，2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆的制备详细描述于WO 2001051095A2。多胺4或其盐与活化的通式(III)的Gd-络合物的反应是在合适的溶剂(例如二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、吡啶或其混合物)中进行的，任选地所述反应在碱的存在下进行。合适的碱例如三烷基胺，例如三乙胺或N,N-二异丙基乙胺。所述反应在室温至100℃的温度范围内进行，优选地所述反应在50℃-70℃的温度范围内进行。

制备通式(I-e)化合物的路线描述于反应式5。

反应式5

反应式5：制备通式(I-e)化合物的路线，其中

R⁴具有上述针对通式(I)所给出的含义，表示如上述针对通式(I)所给出的四胺，且LG表示活化的离去基，例如4-硝基酚，或上述合成通式(I-a)化合物所定义的基团。

原料4是可商购的四胺或其盐[例如CAS 4742-00-1、CAS 294-90-6]或文献中已知的四胺或其盐，或是可通过与文献中描述的化合物类似的方式制备的四胺或其盐。

将四胺4或其盐与[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸衍生物5反应，其可通过离去基(LG)例如五氟苯酚、4-硝基酚、1-羟基吡咯烷-2,5-二酮[例如，2,2',2”-(10-{2-[(2,5-二氧代吡咯烷-1-基)氧基]-2-氧代乙基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸三叔丁酯的合成详细描述于Cong Li等人的J.Am.Chem.Soc.2006，128，p.15072-15073；S3-5和Galibert等人的Biorg.andMed.Chem.Letters 20(2010)，5422-5425]或羟基苯并***来活化，得到中间体6。活化酯的制备是本领域技术人员熟知的且详细描述于例如C.A.Montalbetti和V.Falque的Tetrahedron 61(2005)，第10827-10852页中。多胺4与[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸衍生物5的偶联反应在合适的溶剂(例如N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜或其混合物)中进行，在室温至80℃的温度范围，以得到中间体6。裂解中间体6的羧基保护基团得到通式(IV)的中间体可按教科书Greene和Wuts，Protecting groups in Organic Synthesis，第2版，第245-247页中所述来实现。所述脱保护例如通过将中间体6在室温下溶解并搅拌于三氟乙酸中数小时来进行。通式(IV)中间体与合适的钆(III)化合物或盐(例如三氧化钆、三乙酸钆或三乙酸钆的水合物、三氯化钆或三硝酸钆)的络合是本领域技术人员熟知的。将通式(IV)的中间体溶于水中，加入合适的钆(III)化合物后，将所得混合物在室温至100℃的温度范围内，在pH＝1-7搅拌数小时，以得到通式(I-e)化合物。将通式(IV)的中间体例如溶于水中，加入三乙酸钆四水合物，将pH通过加入合适的碱(例如氢氧化钠水溶液)调节至3.5-5.5。将该反应在50℃至80℃的温度范围内进行，得到通式(I-e)化合物。

制备通式(I-f)化合物的路线描述于反应式6。

反应式6

反应式6：制备通式(I-f)化合物的路线，其中

如果表示如上文所定义的三胺那么n’表示整数2，或

如果表示如上文所定义的四胺那么n’表示整数3，

R⁵具有上述针对通式(I)所给出的含义，LG表示活化的离去基，例如4-硝基酚或下文所定义的基团。

将通式(II-a)的中间体或其盐，如反应式1和下文实验部分所述，其中n’表示整数2和表示如上文所定义的三胺核心，或通式(II-a)的中间体或其盐，其中n’表示整数3和表示如上文所定义的四胺核心，与通式(III)的Gd-络合物反应，所述Gd-络合物通过离去基(LG)例如五氟苯酚、4-硝基酚、1-羟基吡咯烷-2,5-二酮、羟基苯并***或3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇来活化，得到通式(I-f)的化合物。活化酯的制备是本领域技术人员熟知的且详细描述于例如C.A.Montalbetti和V.Falque的Tetrahedron 61(2005)，第10827-10852页。例如，2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆的制备详细描述于WO2001051095A2中。通式(II-a)中间体或其盐与活化的通式(III)Gd-络合物的反应在合适的溶剂(例如二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、吡啶或其混合物)中进行，任选地所述反应在碱的存在下进行。合适的碱为例如三烷基胺，例如三乙胺或N,N-二异丙基乙胺。所述反应在室温至100℃的温度范围内进行，优选地所述反应在50℃至70℃的温度范围内进行。

通式(I-g)的化合物的制备路线描述于反应式7。

反应式7

反应式7：制备通式(I-g)化合物的路线，其中

如果表示如上文所定义的三胺那么n’表示整数2，或

如果表示如上文所定义的四胺那么n’表示整数3，

通式(I-g)化合物按与如上文所述的通式(I-f)化合物的类似的方式合成。

将通式(II-b)中间体或其盐，如反应式2所述，其中n’表示整数2和表示如上文所定义的三胺核心，或通式(II-b)中间体或其盐，其中n’表示整数3和表示如上文所定义的四胺核心，与通式(III)的Gd-络合物反应，所述Gd-络合物通过离去基(LG)例如五氟苯酚、4-硝基酚、1-羟基吡咯烷-2,5-二酮、羟基苯并***或3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇来活化，得到通式(I-g)化合物。

制备通式(I-h)化合物的路线描述于反应式8。

反应式8

反应式8：制备通式(I-h)化合物的路线，其中

如果表示如上文所定义的三胺那么n’表示整数2，或

如果表示如上文所定义的四胺那么n’表示整数3，

R⁵具有针对上述通式(I)所给出的含义，LG表示活化的离去基，例如4-硝基酚或下文所定义的基团。

通式(I-h)化合物以与上述通式(I-f)化合物类似的方式合成。

将通式(II-c)中间体或其盐，如反应式3所述，其中n’表示整数2和表示如上文所定义的三胺核心，或通式(II-c)中间体或其盐，其中n’表示整数3和表示如上文所定义的四胺核心，与通式(III)的Gd-络合物反应，所述Gd-络合物通过离去基(LG)例如五氟苯酚、4-硝基酚、1-羟基吡咯烷-2,5-二酮、羟基苯并***或3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇来活化，得到通式(I-h)化合物。

制备通式(I-k)化合物的路线描述于反应式9。

反应式9

反应式9：制备通式(I-k)化合物的路线，其中

和R⁴具有上述针对通式(I)所给出的含义，n’表示整数2、3和4，LG表示活化的离去基，例如1-羟基吡咯烷-2,5-二酮，或上述合成通式(I-a)化合物所定义的基团，PG表示羧基保护基团，例如甲基或乙基。

原料1是可商购的多胺或其盐[例如CAS 111-40-0，CAS 28634-67-5，CAS 4730-54-5，CAS 4742-00-1，CAS 294-90-6]或为文献中已知的多胺或其盐，或是可通过与文献中或下文实验部分所述的化合物类似的方式制备的多胺或其盐[例如CAS 41077-50-3]。

二胺7或其盐是市售可得的[例如CAS 1417898-94-2]或可通过本领域技术人员熟知的方法合成。可将二胺7或其盐与[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸衍生物5反应，其可通过离去基(LG)例如五氟苯酚、4-硝基酚、1-羟基吡咯烷-2,5-二酮[例如，2,2',2”-(10-{2-[(2,5-二氧代吡咯烷-1-基)氧基]-2-氧代乙基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸三叔丁酯的合成详细描述于Cong Li等人，J.Am.Chem.Soc.2006，128，p.15072-15073；S3-5和Galibert等人，Biorg.andMed.Chem.Letters 2010，20，p.5422-5425]或羟基苯并***来活化，得到中间体8。活化酯的制备是本领域技术人员熟知的且详细描述于例如C.A.Montalbetti和V.Falque的Tetrahedron 2005，61第10827-10852页中。中间体8的保护基PG可在碱性条件下裂解，例如用碱金属氢氧化物例如氢氧化锂在水或水和四氢呋喃的混合物中处理，得到该羧酸对应的盐。可将该盐与多胺1偶合，其采用标准肽偶联条件，例如在HATU和3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇的存在下，在N,N-二异丙基乙胺的存在下，在合适的溶剂例如二氯甲烷中，在室温偶联，以得到通式(V)的中间体。通式(V)中间体的羧基保护基的裂解可采用标准条件完成，例如，在室温将中间体(V)溶解并搅拌于盐酸水溶液中。随后与合适的钆(III)化合物或盐，例如三氧化钆、三乙酸钆或三乙酸钆的水合物、三氯化钆或三硝酸钆的络合是本领域技术人员熟知的，且可，例如，通过与合适的钆(III)化合物在室温至100℃的温度范围内，在pH＝1-7反应数小时来完成，以得到通式(I-k)化合物。将衍生自通式(V)化合物的原料羧酸，例如，与三氧化钆在80℃反应，得到通式(I-k)化合物。

制备通式(I-m)和(I-n)化合物的路线描述于反应式10。

反应式10

反应式10：制备通式(I-m)和(I-n)化合物的路线，其中

和R⁴具有上述针对通式(I)所给出的含义，n’表示整数2、3和4，LG表示活化的离去基，例如1-羟基吡咯烷-2,5-二酮，或上述合成通式(I-a)化合物所定义的基团，且PG表示羧基保护基团，例如甲基或乙基。

当代替式7的二胺，如反应式9中所述，在反应式9中所述的类似合成中使用式9和10的二胺或其盐，可得到通式(I-m)和(I-n)化合物。

二胺9或其盐是可商购的[例如CAS 159029-33-1、CAS 440644-06-4]或可通过本领域技术人员熟知的方法合成。

二胺10或其盐是可商购的[例如CAS 20610-20-2，CAS 6059-44-5]或可通过本领域技术人员熟知的方法合成。

反应式11描述了反应式4中描述的用于制备通式(I-d)化合物的替代路线。

反应式11

反应式11：制备通式(I-d)化合物的替代路线，其中

R⁵具有上述针对通式(I)所给出的含义，表示如上述针对通式(I)所给出的四胺，LG表示活化的离去基，例如3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇，或上述合成通式(I-a)化合物所定义的基团。

原料4是可商购的四胺或其盐[例如CAS 4742-00-1，CAS 294-90-6]或为文献中已知的四胺或其盐，或者是可通过与文献中所述的化合物类似的方式制备的四胺或其盐。所述原料14是可商购的或为文献中已知的或可通过与文献中所述的化合物类似的方式合成，例如通过逐步烷基化该环核心。

将四胺4或其盐与氨基酸衍生物11(其可通过离去基(LG)例如1-羟基吡咯烷-2,5-二酮、五氟苯酚、4-硝基酚或3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇来活化)反应，得到中间体12。活化酯的制备是本领域技术人员熟知的且详细描述于例如C.A.Montalbetti和V.Falque的Tetrahedron 61(2005)，第10827-10852页中。多胺4与氨基酸衍生物11的偶联反应在合适的溶剂(例如二氯甲烷或N,N-二甲基甲酰胺)中在室温至50℃的温度范围内进行，以得到中间体12。裂解中间体12的氨基保护基(PG)得到中间体13可按教科书Greene和Wuts，Protecting groups in Organic Synthesis，第2版中所述进行。对于叔丁氧基羰基保护基，所述脱保护通过，例如，将中间体12与HCl的CPME溶液在合适的溶剂(例如CPME或1,4-二噁烷或其混合物)中在0℃至室温的温度范围内反应数小时来完成。

四胺13或其盐与[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸衍生物14(其可通过离去基(LG)例如3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇、4-硝基酚或1-羟基吡咯烷-2,5-二酮来活化)反应，得到中间体15。四胺13与[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸衍生物14的偶联反应在合适的溶剂(例如N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜，或其混合物)中进行，在室温至80℃的温度范围内，以得到中间体15。

裂解中间体15的羧基保护基团得到通式(VI)的中间体可根据教科书Greene和Wuts，Protecting groups in Organic Synthesis，第2版，第245-247页中所述来完成。所述脱保护，例如，通过将中间体15室温溶解并搅拌于三氟乙酸数小时完成。

通式(VI)中间体与合适的钆(III)化合物或盐(例如三氧化钆、三乙酸钆或三乙酸钆的水合物、三氯化钆或三硝酸钆)的络合是本领域技术人员熟知的。将通式(VI)的中间体溶于水中并在加入合适的钆(III)化合物之后，将所得混合物在室温至100℃的温度范围内，在pH＝1-7搅拌数小时，以得到通式(I-d)的化合物。将通式(VI)中间体，例如，溶于水中，加入三乙酸钆四水合物并通过加入合适的碱例如氢氧化钠水溶液将所述pH调节至3.5-5.5。所述反应在50℃-80℃的温度范围进行，得到通式(I-d)化合物。

反应式12描述了反应式4中描述的用于制备通式(I-d)化合物的替代路线。

反应式12

反应式12：制备通式(I-d)化合物的替代路线，其中

原料4是可商购的四胺或其盐[例如CAS 4742-00-1，CAS 294-90-6]或为文献中已知的四胺或其盐，或是可通过与文献中所述的化合物类似的方式制备的四胺或其盐。所述原料16是文献中已知的或可通过与文献中所述的化合物类似的方式合成，例如通过逐步烷基化该环核心。

四胺4或其盐与[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸衍生物16反应，其可通过离去基(LG)来活化，例如3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇、4-硝基酚或1-羟基吡咯烷-2,5-二酮，得到中间体15。四胺4与[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸衍生物16的偶联反应在合适的溶剂(例如N,N-二甲基甲酰胺)中进行，以得到中间体16。

通式(VI)中间体与合适的钆(III)化合物或盐(例如三氧化钆、三乙酸钆或三乙酸钆的水合物、三氯化钆或三硝酸钆)的络合，是本领域技术人员熟知的。将通式(VI)中间体溶于水中并在加入合适的钆(III)化合物后，将所得混合物在室温至100℃的温度，在pH＝1-7搅拌数小时，以得到通式(I-d)化合物。将通式(VI)中间体例如溶于水中，加入三乙酸钆四水合物并通过加入合适的碱(例如氢氧化钠水溶液)将pH调节至3.5-5.5。所述反应在50℃-80℃的温度进行，得到通式(I-d)化合物。

根据一种实施方案，本发明还涉及制备上文定义的通式(I-a)化合物的方法，所述方法包括以下步骤：将通式(II-a)的中间体化合物或其盐：

其中如上述针对通式(I)化合物所定义，n’表示整数2、3和4，

与通式(III)化合物反应：

其中R⁵如上述针对通式(I)化合物所定义，LG表示活化的离去基，例如4-硝基酚，或上述合成通式(I-a)化合物所定义的基团，

从而得到通式(I-a)化合物：

其中和R⁵如上述针对通式(I)化合物所定义，n’表示整数2、3和4。

根据另一实施方案，本发明还涉及制备上文所定义的通式(I-b)化合物的方法，所述方法包括以下步骤：将通式(II-b)的中间体化合物或其盐：

其中如上述针对通式(I)化合物所定义，n’表示整数2、3和4，

与通式(III)化合物反应：

从而得到通式(I-b)化合物：

根据另一实施方案，本发明还涉及制备上文定义的通式(I-c)化合物的方法，所述方法包括以下步骤：将通式(II-c)的中间体化合物或其盐：

其中如上述针对通式(I)化合物所定义，n’表示整数2、3和4，

与通式(III)化合物反应：

从而得到通式(I-c)化合物：

根据另一实施方案，本发明还涉及制备上文所定义的通式(I-d)化合物的方法，所述方法包括以下步骤：将式4化合物或其盐，

其中为上述针对通式(I)化合物所定义的四胺，

与通式(III)化合物反应：

从而得到通式(I-d)化合物：

其中R⁵如上述针对通式(I)化合物所定义，为如上述针对通式(I)化合物所定义的四胺。

根据另一实施方案，本发明还涉及制备如上所定义的通式(I-e)化合物的方法，所述方法包括以下步骤：将通式(IV)的中间体化合物：

其中R⁴如上述针对通式(I)化合物所定义，为如上述针对通式(I)化合物所定义的四胺，

与钆(III)化合物例如三氧化钆、三乙酸钆或三乙酸钆的水合物、三氯化钆或三硝酸钆反应，或与其盐反应，

从而得到通式(I-e)化合物：

其中R⁴如上述针对通式(I)化合物所定义，且为上述针对通式(I)化合物所定义的四胺。

根据另一实施方案，本发明还涉及制备如上所定义的通式(I-f)化合物的方法，所述方法包括以下步骤：将通式(II-a)的中间体化合物或其盐：

其中为如上述针对通式(I)化合物所定义的三胺，且n’表示整数2，或其中为如上述针对通式(I)化合物所定义的四胺，且n’表示整数3，

与通式(III)化合物反应：

从而得到通式(I-f)化合物：

其中R⁵如上述针对通式(I)化合物所定义，其中为如上述针对通式(I)化合物所定义的三胺且n’表示整数2，或其中为如上述针对通式(I)化合物所定义的四胺且n’表示整数3。

根据另一实施方案，本发明还涉及制备如上所定义的通式(I-h)化合物的方法，所述方法包括以下步骤：将通式(II-c)中间体化合物或其盐：

其中为如上述针对通式(I)化合物所定义的三胺且n’表示整数2，或其中为如上述针对通式(I)化合物所定义的四胺且n’表示整数3，

与通式(III)化合物反应：

从而得到通式(I-h)化合物：

其中R⁵如上述针对通式(I)化合物所定义，且其中为如上述针对通式(I)化合物所定义的三胺且n’整数2，或其中为如上述针对通式(I)化合物所定义的四胺且n’表示整数3。

根据另一实施方案，本发明还涉及制备如上所定义的通式(I-k)化合物的方法，所述方法包括以下步骤：将通式(V)的中间体化合物：

其中和R⁴如上述针对通式(I)化合物所定义，n’表示整数2、3和4，

在第一步骤中，与酸例如盐酸水溶液反应，和

在第二步骤中，与钆(III)化合物例如三氧化钆、三乙酸钆或三乙酸钆的水合物、三氯化钆或三硝酸钆反应，或与其盐反应，

从而得到通式(I-k)化合物：

其中和R⁴如上述针对通式(I)化合物所定义，n’表示整数2、3和4。

附图描述

图1显示了实施例3与加乐显在大鼠中的血浆动力学。实施例3的药代动力学曲线与加乐显的药代动力学曲线相当。

图2显示了实施例3、参考化合物1参考化合物2 和参考化合物3的相对水质子顺磁性纵向弛豫率R₁ ^p(t)/R₁ ^p(0)随着时间的发展。实施例3的稳定性与高稳定性的大环参考化合物1相当。

图3显示了雄性新西兰白兔的磁共振血管造影数据：(A)30μmol Gd/kg体重的参考化合物1(B)30μmol Gd/kg体重的实施例3和(C)100μmol Gd/kg体重的参考化合物1。使用实施例3的低剂量方案(B)的造影增强(contrast enhancement)与标准剂量的参考化合物1(C)相当。此外，低剂量方案的实施例3(B)的图像质量显著优于低剂量方案的参考化合物1(A)。该血管造影术研究证明了实施例3在显著剂量降低中的潜力。

图4施用造影剂之前和之后的MR图像。在施用实施例3(A)和参考化合物1(B)前和施用后1.4分钟的头部和颈部区域的代表性图像。例如在心脏、舌头和颈部肌肉中可见的强信号增强。

图5施用造影剂之前和之后的MR图像。在施用实施例3(A)和参考化合物1(B)之前和施用后0.5分钟的腹部区域的代表性图像。例如在主动脉、肾脏、肝脏和脾脏中可见到强信号增强。

图6施用造影剂之前和之后的MR图像。在施用实施例3(A)和参考化合物1(B)之前和施用后2.9分钟的骨盆区域的代表性图像。例如在维管***(血管)和四肢肌肉中可见到强信号增强。

图7不同身体部位的MRI信号增强。

在将实施例3和参考化合物1施用于舌、排骨肌、肝脏、脾脏、主动脉和四肢肌肉后，随时间的信号增强。在实施例3和参考化合物1之间没有观察到信号变化随时程的差异。这证明相同的药代动力学性质，并且指示实施例3用于不同身体区域的成像的潜力。正如通过从大约2倍高的弛豫性所预期的(参见实施例A)，实施例3所观察到的造影增强与参考化合物1 的造影增强相比是更高的。垂直条代表标准偏差。

图8组织钆浓度和MRI信号增强的相关性。

在施用实施例3和参考化合物1之后，在脑、舌、肝、脾、血液和四肢肌肉(肌肉)的组织样品中测量钆浓度，并确定各自体内的MRI信号变化。垂直和水平误差条代表标准偏差。虚线表示钆浓度和MRI信号变化之间的线性回归。

图9不同造影剂通过半透膜(20kDa)的扩散。

进行动态CT测量以显示不同造影剂通过半透膜扩散的能力。(A)实施例1、2、3、4、5和6的CT图像与参考化合物1和4(Gadomer)的CT图像的比较。在图像A1中指示了信号评估随时间变化的代表性测量区域。

图10随着时间的推移，动态CT扩散体模研究的信号分析。实施例1-6和参考化合物1和4在胎牛溶液中的透析盒随时间推移的亨斯菲尔德单位(HU)信号证明与参照化合物4(Gadomer)相反，所有研究的化合物都能够通过半透膜(20kDa)。

图11大鼠GS9L脑肿瘤的造影增强磁共振图像(用白色箭头标记)。(A)在0.1mmolGd/kg体重(bw)的相同剂量下的参考化合物1和实施例3的个体间的比较。实施例3显示了较高的损伤-脑对比度和良好的肿瘤边缘分界。(B)0.3mmol Gd/kg bw的参考化合物1和0.1mmol Gd/kw bw的实施例3的比较。实施例3在参考化合物1的剂量的三分之一处显示出类似的损伤-脑对比度。

实验部分

缩写

材料和仪器

用于合成工作的化学品具有试剂级质量，并按原样使用。

在实验部分中没有描述合成的所有试剂或者是市售的，或者是已知的化合物，或者可以由本领域技术人员通过已知的方法由已知的化合物形成。

¹H-NMR谱分别在CDCl₃、D₂O或DMSO-d₆中测量(室温，Bruker Avance400光谱仪，共振频率：400.20MHz对于¹H或Bruker Avance 300光谱仪，共振频率：300.13MHz对于¹H。化学位移以相对于作为外标(δ＝0ppm)的(三甲基硅基)丙酸钠-d₄(D₂O)或四甲基硅烷(DMSO-d₆)的ppm给出。

根据本发明的方法产生的化合物和中间体可能需要纯化。有机化合物的纯化对本领域技术人员来说是熟知的，并且可以存在多种纯化相同化合物的方法。在一些情况下，不需要纯化。在一些情况下，化合物可以通过结晶纯化。在一些情况下，杂质可以使用合适的溶剂搅拌除去。在一些情况下，化合物可以通过色谱，特别是快速柱色谱纯化，例如使用预填充的硅胶柱，例如Biotage SNAP cartidges或与Biotage自动纯化***(或Isolera)以及洗脱液(如己烷/乙酸乙酯或DCM/甲醇梯度洗脱液)组合。在一些情况下，化合物可以通过制备型HPLC纯化，例如使用配备有二极管阵列检测器和/或在线电喷雾离子化质谱仪的Waters自动纯化器与合适的预装反相柱以及洗脱液如可含有添加剂如三氟乙酸、甲酸或氨水的水和乙腈的梯度。

通过以下基于HPLC的分析方法分析和表征实施例以确定特征性滞留时间和质谱：

方法1：UPLC(ACN-HCOOH):

仪器：Waters Acquity UPLC-MS SQD 3001；柱：Acquity UPLC BEH C18 1.7μm，50x2.1mm；洗脱液A：水+0.1％甲酸，洗脱液B：乙腈；梯度：0-1.6min 1-99％B，1.6-2.0min99％B；流速0.8mL/min；温度：60℃；注射：2μl；DAD扫描：210-400nm；ELSD。

方法2：UPLC(ACN-HCOOH极性):

仪器：Waters Acquity UPLC-MS SQD 3001；柱：Acquity UPLC BEH C18 1.7μm，50x2.1mm；洗脱液A：水+0.1％甲酸，洗脱液B：乙腈；梯度：0-1.7min 1-45％B，1.7-2.0min45-99％B；流速0.8mL/min；温度：60℃；注射：2μl；DAD扫描：210-400nm；ELSD。

方法3：UPLC(ACN-HCOOH长期(long run)):

仪器：Waters Acquity UPLC-MS SQD 3001；柱：Acquity UPLC BEH C18 1.7μm，50x2.1mm；洗脱液A：水+0.1％甲酸，洗脱液B：乙腈；梯度：0-4.5min 0-10％B；流速0.8mL/min；温度：60℃；注射：2μl；DAD扫描：210-400nm；ELSD。

方法4：UPLC(ACN-NH₃):

仪器：Waters Acquity UPLC-MS ZQ2000；柱：Acquity UPLC BEH C18 1.7μm，50x2.1mm；洗脱液A：水+0.2％氨，洗脱液B：乙腈；梯度：0-1.6min 1-99％B，1.6-2.0min99％B；流速0.8mL/min；温度：60℃；注射：1μL；DAD扫描：210-400nm；ELSD。

方法5：LC-MS:

仪器：Agilent 1290UHPLCMS Tof；柱：BEH C 18(Waters)1.7μm，50x2.1mm；洗脱液A：水+0.05vol％甲酸(99％)，洗脱液B：乙腈+0.05％甲酸；梯度：0-1.7min 98-10％A，1.7-2.0min 10％A，2.0-2.5min 10-98％A，流速1.2mL/min；温度：60℃；DAD扫描：210-400nm。

实施例化合物

实施例1

[4,10-双(羧根基甲基)-7-{3,6,10,18,22,25-六氧代-26-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-14-[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]-9,19-双({[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14,17,21,24-七氮杂二十七烷-2-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸五钆

实施例1a

(2-{[(2,5-二氧代吡咯烷-1-基)氧基]羰基}丙-1,3-二基)二氨基甲酸二叔丁酯

将3.60g(11.3mmol，1当量)3-[(叔丁氧基羰基)氨基]-2-{[(叔丁氧基羰基)氨基]甲基}丙酸(参见WO 2006/136460A2)和1.43g(12.4mmol，1.1当量)1-羟基吡咯烷-2,5-二酮溶于120mL THF中。向该反应混合物中滴加2.57g(12.4mmol，1.1当量)N,N'-二环己基碳二亚胺在60mL THF中的溶液。在室温搅拌3小时后，将所得混悬液冷却至0℃并将析出的尿素过滤掉。将该澄清溶液蒸发至干，得到5.50g(13.24mmol，117％)标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝1.15min。

MS(ES⁺)：m/z＝416.3(M+H)⁺。

实施例1b

(7,17-双{[(叔丁氧基羰基)氨基]甲基}-2,2-二甲基-4,8,16-三氧代-3-氧杂-5,9,12,15-四氮杂十八烷-18-基)氨基甲酸叔丁酯

将4.70g(11.3mmol，2.22当量)(2-{[(2,5-二氧代吡咯烷-1-基)氧基]羰基}丙-1,3-二基)二氨基甲酸二叔丁酯(实施例1a)溶于120mL THF中。向所述反应混合物中滴加0.53g(5.10mmol，1当量)N-(2-氨基乙基)乙烷-1,2-二胺和1.14g(11.3mmol，2.22当量)三乙胺在40mL THF中的溶液。在室温搅拌3小时后，将所得混悬液用二氯甲烷稀释。将该有机溶液用氢氧化钠水溶液(0.1M)、水洗涤并用硫酸钠干燥。将该粗制产物通过减压蒸发分离并用硅胶色谱纯化，得到2.81g(3.99mmol，78％)的标题化合物。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝1.36(s，36H)，2.39-2.47(m，3H)，2.52-2.58(m，4H)，2.95-3.20(m，12H)，6.64(t，4H)，7.72(t，2H)ppm。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝1.06min。

MS(ES⁺)：m/z＝704.6(M⁺+H)。

实施例1c

N,N'-(亚氨基二乙烷-2,1-二基)双[3-氨基-2-(氨基甲基)丙酰胺]五盐酸盐

将600mg(0.85mmol)(7,17-双{[(叔丁氧基羰基)氨基]甲基}-2,2-二甲基-4,8,16-三氧代-3-氧杂-5,9,12,15-四氮杂十八烷-18-基)氨基甲酸叔丁酯(实施例1b)溶于9.6mL甲醇和2.85mL盐酸水溶液(37％)中。将该反应混合物在50℃加热搅拌2小时。对于分离，将该混悬液蒸发至干，得到423mg(0.87mmol，102％)的标题化合物。

¹H-NMR(400MHz，D₂O)：δ＝3.04-3.15(m，2H)，3.17-3.27(m，8H)，3.29-3.38(m，4H)，3.55(t，4H)ppm。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.19min。

MS(ES⁺)：m/z＝304.2(M+H)⁺，游离碱。

实施例1

将150mg(309μmol，1当量)N,N'-(亚氨基二乙烷-2,1-二基)双[3-氨基-2-(氨基甲基)-丙酰胺]五盐酸盐(实施例1c)溶于60mL DMSO。加入499mg(3.86mmol，12.5当量)N,N-二异丙基乙胺和4.06g(5.40mmol，17.5当量)2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆(参见WO2001051095 A2)后，将所得反应混合物搅拌并在50℃加热8小时。将该冷却的溶液减压浓缩至15-20mL的终体积。将该浓缩液在搅拌下倒入400mL乙酸乙酯中，将所形成的沉淀物过滤并真空干燥。将该固体溶于水，将所得溶液用水超滤，使用1kDa膜并将最终的渗余物冻干。将该粗制产物用RP-色谱纯化，得到668mg(64％，199μmol)的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.46min。

MS(ES^-)：m/z(z＝2)＝1680.5(M-2H)^2-；(ES⁺)：m/z(z＝3)＝1121.3(M+H)³⁺，m/z(z＝4)＝841.4[(M+H)⁴⁺。

实施例2

[4,10-双(羧根基甲基)-7-{3,6,10,15,19,22-六氧代-23-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,16-双({[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-11-(2-{[3-{[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}-2-({[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)丙酰基]氨基}乙基)-4,7,11,14,18,21-六氮杂二十四烷-2-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸六钆

实施例2a

(12-{2-[(3-[(叔丁氧基羰基)氨基]-2-{[(叔丁氧基羰基)氨基]-甲基}丙酰基)氨基]乙基}-7,14-双{[(叔丁氧基羰基)氨基]甲基}-2,2-二甲基-4,8,13-三氧代-3-氧杂-5,9,12-三氮杂十五烷-15-基)氨基甲酸叔丁酯

将890mg(2.80mmol，3当量)3-[(叔丁氧基羰基)氨基]-2-{[(叔丁氧基羰基)氨基]-甲基}丙酸(参见WO 2006/136460A2)溶于22mL DMF中。向该溶液中加入434mg(3.36mmol，3.6当量)N,N-二异丙基乙胺和1.28g(3.36mmol，3.6当量)HATU。将所得反应混合物在室温搅拌2小时。滴加96.1mg(0.93mmol，1当量)N-(2-氨基乙基)乙烷-1,2-二胺和434mg(3.36mmol，3.6当量)N,N-二异丙基乙胺在9mL DMF中的溶液后，将所得反应混合物在70℃加热搅拌3小时。冷却并用二氯甲烷稀释后，将该溶液用氢氧化钠水溶液(0.1M)、柠檬酸水溶液(1％)和水洗涤并用硫酸钠干燥。将该粗制产物通过减压蒸发分离并用硅胶色谱纯化，得到451mg(0.45mmol，48％)的标题化合物。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝1.37(s，54H)，2.36-2.49(m，3H)，2.81-3.30(m，17H)，3.36-3.70(m，3H)，6.16-6.92(m，6H)，7.77-8.35(m，2H)ppm。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝1.49min。

MS(ES⁺)：m/z＝1004.6(M+H)⁺。

实施例2b

3-氨基-N,N-双(2-{[3-氨基-2-(氨基甲基)丙酰基]氨基}乙基)-2-(氨基甲基)-丙酰胺六盐酸盐

将581mg(0.58mmol)(12-{2-[(3-[(叔丁氧基羰基)氨基]-2-{[(叔丁氧基羰基)氨基]甲基}丙酰基)氨基]乙基}-7,14-双{[(叔丁氧基羰基)氨基]甲基}-2,2-二甲基-4,8,13-三氧代-3-氧杂-5,9,12-三氮杂十五烷-15-基)氨基甲酸叔丁酯(实施例2a)溶于9.3mL甲醇和2.9mL盐酸水溶液(37％)中。将该反应混合物在50℃加热搅拌2小时。对于分离，将该混悬液蒸发至干，得到376mg(0.60mmol，103％)的标题化合物。

¹H-NMR(400MHz，D₂O)：δ＝3.13-3.27(m，2H)，3.28-3.85(m，21H)ppm。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.19min。

MS(ES⁺)：m/z＝404.3(M+H)⁺，游离碱。

实施例2

将150mg(241μmol，1当量)3-氨基-N,N-双(2-{[3-氨基-2-(氨基甲基)丙酰基]氨基}-乙基)-2-(氨基甲基)丙酰胺六盐酸盐(实施例2b)溶于60mL DMSO。加入467mg(3.62mmol，15当量)N,N-二异丙基乙胺和3.80g(5.06mmol，21当量)2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆(参见WO 2001051095 A2)后，将所得反应混合物搅拌并在50℃加热8小时。将该冷却的溶液减压浓缩至15-20mL的终体积。将该浓缩液在搅拌下倒入400mL乙酸乙酯中，将所形成的沉淀物过滤并真空干燥。将该固体溶于水中，将所得溶液用水超滤，使用1kDa膜并将最终的渗余物冻干。将该粗制产物用RP-色谱纯化，得到677mg(166μmol，69％)的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.44min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝3)＝1357.4(M+3H)³⁺，m/z(z＝4)＝1018.8(M+4H)⁴⁺]，m/z(z＝5)＝815.7(M+5H)⁵⁺。

实施例3

[4,10-双(羧根基甲基)-7-{3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸四钆

将225mg(1.65mmol，1当量)2,2-双(氨基甲基)丙-1,3-二胺(参见W.Hayes等人，Tetrahedron 59(2003)，7983-7996)溶于240mL DMSO中。加入1.71g(13.2mmol，8当量)N,N-二异丙基乙胺和14.9g(19.85mmol，12当量)2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆(参见WO2001051095 A2)后，将所得反应混合物搅拌并在50℃加热8小时。将该冷却的溶液减压浓缩至40-50mL的终体积。将该浓缩液在搅拌下倒入600mL乙酸乙酯中，将所形成的沉淀物过滤和真空干燥。将该固体溶于水中，将所得溶液用水超滤，使用1kDa膜并将最终的渗余物冻干。将该粗制产物用RP-色谱纯化，得到3.42g(80％，1.33mmol)的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.42min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝2)＝1290.4(M+H)²⁺，m/z(z＝3)＝860.7(M+H)³⁺.

实施例3包括立体异构体的混合物，其呈现出以下绝对构型：

全部-R、全部-S、RRRS、SSSR、RRSS。

实施例3-1

{4,10-双(羧根基甲基)-7-[(2R,16R)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2R)-2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸四钆

实施例3-1a

{10,10-双[({[(叔丁氧基羰基)氨基]乙酰基}氨基)甲基]-2,2-二甲基-4,7,13-三氧代-3-氧杂-5,8,12-三氮杂十四烷-14-基}氨基甲酸叔丁酯

将2,2-双(氨基甲基)丙-1,3-二胺四盐酸盐(851mg，3.06mmol，1当量；参见W.Hayes等人，Tetrahedron 59(2003)，7983-7996)在二氯甲烷(50mL)中的混合物用N,N-二异丙基乙胺(6.00当量，3.20mL，18.4mmol)和2,5-二氧代吡咯烷-1-基N-(叔丁氧基羰基)甘氨酸盐(CAS No.[3392-07-2]；6.00当量，5.00g，18.4mmol)处理并在室温搅拌2.5天。将该反应混合物用水稀释，将所形成的沉淀物过滤并用水和二氯甲烷洗涤。将所析出的材料置于硅胶色谱(二氯甲烷/甲醇)，得到标题化合物(800mg，34％)。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝1.36(s，br，36H)，2.74-2.76(m，8H)，3.48-3.50(m，8H)，6.96(s，br，0.4H*)，7.40-7.42(m，3.6H*)，7.91-8.00(m，4H)ppm。

LC-MS(ES⁺)：m/z＝761.4(M+H)⁺；Rt.＝1.16min。

实施例3-1b

2-氨基-N-(3-[(氨基乙酰基)氨基]-2,2-双{[(氨基乙酰基)氨基]甲基}丙基)乙酰胺四盐酸盐

将实施例3-1a的{10,10-双[({[(叔丁氧基羰基)氨基]乙酰基}氨基)甲基]-2,2-二甲基-4,7,13-三氧代-3-氧杂-5,8,12-三氮杂十四烷-14-基}氨基甲酸叔丁酯(1.00当量，800mg，1.05mmol)在CPME(10mL)中的混悬液冷却至0℃并用HCl的CPME溶液(10当量，3.5mL的3M溶液，10.5mmol)滴加处理。将该反应混合物在0℃搅拌1h并在室温搅拌过夜，之后加入二噁烷(4mL)和另一批HCl的CPME溶液(30当量，11mL的3M溶液，32mmol)并在室温继续搅拌2天。将所得混悬液真空浓缩，得到标题化合物(575mg，quant.)，其无需进一步纯化。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝3.17-3.18(m，8H)，3.59-3.61(m，8H)，8.21(s，br，12H)，8.55(t，4H)ppm。

LC-MS(ES⁺)：m/z＝361.2(M-3HCl-Cl^-)⁺；Rt.＝0.10min。

实施例3-1c

(2S)-2-{[(三氟甲基)磺酰基]氧基}丙酸苄酯

根据H.C.J.Ottenheim等人，Tetrahedron 44(1988)，5583–5595制备：将(S)-(-)-乳酸苄基酯(CAS No.[56777-24-3]；1.00当量，5.00g，27.7mmol)在无水二氯甲烷(95mL)中的溶液冷却至0℃并用三氟甲磺酸酐(CAS No.[358-23-6]；1.1当量，5.2mL，8.6g，31mmol)处理。搅拌5min后，加入2,6-二甲基吡啶(1.15当量，3.72mL，3.42g)并继续再搅拌5min。将所得反应混合物直接用于下一步。

实施例3-1d

(2R)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酸苄酯

将2,2',2”-(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸三叔丁酯(CAS No.[122555-91-3]；1.00当量，9.52g，18.5mmol)在无水二氯甲烷(75mL)中的溶液冷却至0℃并用在实施例3-1c中制备的(2S)-2-{[(三氟甲基)磺酰基]氧基}丙酸苄酯的二氯甲烷溶液；和N,N-二异丙基乙胺(3.0当量，9.7mL，55mmol)处理。将所得溶液在室温搅拌6天，然后将其用乙酸乙酯稀释并用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤。将该有机层用硫酸钠干燥并减压浓缩。将所得材料用氨基相硅胶色谱纯化(己烷/乙酸乙酯至二氯甲烷/甲醇)，得到标题化合物(1.92g，14％)。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝1.20(d，3H)，1.37-1.45(m，27H)，1.98-2.01(m，3H)，2.08-2.24(m，5H)，2.57-2.84(m，7H)，2.94-3.11(m，4H)，3.38-3.48(m，3H)，3.75(q，1H)，5.07-5.17(m，2H)，7.32-7.40(m，5H)ppm。

LC-MS(ES⁺)：m/z＝677.5(M+H)⁺，m/z(z＝2)＝339.2(M+H)²⁺；Rt.＝1.06min。

实施例3-1e

(2R)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酸

将(2R)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酸苄酯(实施例3-1d；1.92g，2.84mmol)在甲醇(17.5mL)中的溶液用Pd/C(10wt％；0.050当量，151mg，0.14mmol)处理并在室温氢气氛下搅拌20小时。将该反应混合物通过过滤，用甲醇洗涤并将滤液真空浓缩，得到标题化合物(1.51g，88％)，其不用进一步纯化。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝1.11(s，br，3H)，1.42-1.43(m，27H)，1.97-2.13(m，5H)，2.56-2.82(m，7H)，2.97-3.07(m，4H)，3.34-3.53(m，7H)，12.8(s，br，1H)ppm。

UPLC(ACN-NH₃)：Rt.＝1.31min。

MS(ES⁺)：m/z＝587(M+H)⁺。

LC-MS(ES⁺)：m/z＝587(M+H)⁺，m/z(z＝2)＝294.2(M+H)²⁺；Rt.＝0.79min。

实施例3-1f

{4,10-双(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-7-[(2R,16R)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2R)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸叔丁酯

将(2R)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酸(实施例3-1e；12.0当量，1.50g，2.56mmol)在N,N-二甲基乙酰胺(15mL)中的混合物用HATU(14.4当量，1.17g，3.07mmol)和N,N-二异丙基乙胺(14.4当量，534μL，3.07mmol)处理并在室温搅拌20分钟。加入2-氨基-N-(3-[(氨基乙酰基)氨基]-2,2-双{[(氨基乙酰基)氨基]甲基}丙基)乙酰胺四盐酸盐(实施例3-1b；1.00当量，108mg，213μmol)在N,N-二甲基乙酰胺(6mL)中的混悬液并将所得混合物在50℃搅拌过夜。将该反应混合物减压浓缩并将所得残余物置于氨基相硅胶色谱(乙酸乙酯至乙酸乙酯/甲醇)，得到标题化合物(260mg，42％)。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝1.03(s，br，5H)，1.28(s，br，7H)，1.36-1.43(m，108H)，1.87-2.24(m，23H)，2.42(s，br，4H)，2.53-2.84(m，41H)，2.97-3.18(m，17H)，3.28(s，br，5H)，3.39-3.46(m，6H)，3.58(s，br，7H)，3.76(s，br，2H)，4.01(s，br，3H)，7.81(s，br，5H)，8.33(s，br，2H)，9.27(s，br，1H)ppm。

UPLC(ACN-NH₃)：Rt.＝1.23min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝4)＝660(M+H)⁴⁺。

LC-MS(ES⁺)：m/z(z＝2)＝1318(M+H)²⁺，m/z(z＝3)＝879(M+H)³⁺，m/z(z＝4)＝660(M+H)⁴⁺；Rt.＝0.94min。

实施例3-1g

{4,10-双(羧根基甲基)-7-[(2R,16R)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2R)-2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸

{4,10-双(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-7-[(2R,16R)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2R)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸叔丁酯(实施例3-1f；260mg，0.099mmol)用TFA(25mL)处理，在室温下搅拌过夜。将该反应混合物减压浓缩，将所得残余物溶于水(20mL)中并冻干。该粗制产物无需进一步表征直接用于下一步化学步骤。

实施例3-1

将实施例3-1g的粗材料{4,10-双(羧根基甲基)-7-[(2R,16R)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2R)-2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸溶于水(20mL)。加入三(乙酸根-kappaO)钆四水合物(298mg，0.734mmol)并将该反应混合物在70℃搅拌2h。将所得溶液的pH值通过加入氢氧化钠水溶液(2N)调节至4.5并在70℃继续搅拌2天。将所得溶液用水(7x100mL)超滤，使用1kDa膜并将最终的渗余物冻干，得到标题化合物(70mg，27％经两步)。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.39min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝2)＝1290.1(M+H)²⁺，m/z(z＝3)＝860.3(M+H)³⁺。

LC-MS(ES⁺)：m/z(z＝2)＝1290.3(M+H)²⁺，m/z(z＝3)＝860.9(M+H)³⁺，m/z(z＝4)＝645.6(M+H)⁴⁺；Rt.＝0.25min。

实施例3-2

{4,10-双(羧根基甲基)-7-[(2S,16S)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2S)-2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸四钆

实施例3-2a

(2R)-2-{[(三氟甲基)磺酰基]氧基}丙酸苄酯

以与相应的S-异构体(实施例3-1c)类似的方式，从(R)-(+)-乳酸苄基酯(CAS No.[74094-05-6]；8.00g，44.4mmol)的二氯甲烷溶液制备。将所得反应混合物直接用于下一步。

实施例3-2b

(2S)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酸苄酯

以与相应的R-异构体(实施例3-1d)类似的方式，从2,2',2”-(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸三叔丁酯(CAS No.[122555-91-3]；1.00当量，15.2g，29.6mmol)和实施例3-2a制备的(2R)-2-{[(三氟甲基)磺酰基]氧基}丙酸苄酯在二氯甲烷中的反应混合物制备。

LC-MS(ES⁺)：m/z＝677.4(M+H)⁺，m/z(z＝2)＝339.2(M+H)²⁺；Rt.＝0.94min。

实施例3-2c

(2S)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酸

以与相应的R-异构体(实施例3-1e)类似的方式，从(2S)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酸苄酯(实施例3-2b)制备。

UPLC(ACN-NH₃)：Rt.＝1.31min。

MS(ES⁺)：m/z＝587(M+H)⁺。

LC-MS(ES⁺)：m/z＝587.4(M+H)⁺，m/z(z＝2)＝294.2(M+H)²⁺；Rt.＝0.82min。

实施例3-2d

{4,10-双(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-7-[(2S,16S)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2S)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸叔丁酯

以与相应的R-异构体(实施例3-1f)类似的方式，从(2S)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酸(实施例3-2c)和2-氨基-N-(3-[(氨基乙酰基)氨基]-2,2-双{[(氨基乙酰基)氨基]甲基}丙基)乙酰胺四盐酸盐(实施例3-1b)制备。

LC-MS(ES⁺)：m/z(z＝2)＝1318(M+H)²⁺，m/z(z＝3)＝879(M+H)³⁺，m/z(z＝4)＝660(M+H)⁴⁺；Rt.＝0.95min。

实施例3-2e

{4,10-双(羧根基甲基)-7-[(2S,16S)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2S)-2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸

以与相应的R-异构体(实施例3-1g)类似的方式，从{4,10-双(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-7-[(2S,16S)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2S)-2-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸叔丁酯(实施例3-2d)制备。该粗制产物无需进一步表征用于下一步化学步骤。

实施例3-2

以与相应的R-异构体(实施例3-1)类似的方式，从{4,10-双(羧根基甲基)-7-[(2S,16S)-3,6,12,15-四氧代-16-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-9,9-双({[({(2S)-2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14-四氮杂十七烷-2-基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸(实施例3-2e)和三(乙酸根-kappaO)钆四水合物，在pH 4.5制备。将所得反应溶液用水(8x100mL)超滤，使用1kDa膜并将最终的渗余物冻干并用制备型HPLC纯化。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.41min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝2)＝1290(M+H)²⁺，m/z(z＝3)＝861(M+H)³⁺。

LC-MS(ES⁺)：m/z(z＝2)＝1290(M+H)²⁺，m/z(z＝3)＝860(M+H)³⁺，m/z(z＝4)＝645.6(M+H)⁴⁺；Rt.＝0.23min。

实施例4

[4-(1-{[2-(双{2-[({1,4-双[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]-1,4-二氮杂环庚烷-6-基}羰基)氨基]乙基}氨基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-7,10-双(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸五钆

实施例4a

6-(甲氧基羰基)-1,4-二氮杂环庚烷二盐酸盐

将6.00g(17.7mmol)1,4-二苄基-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酸甲酯[参见US5,866,562]溶于30mL甲醇。加入6mL盐酸水溶液(37％)、6mL水和600mg钯/炭(10％)后，将该反应混合物在40℃氢化(1atm)17小时。将该催化剂过滤掉并将溶液减压蒸发，得到4.1g(17.7mmol，100％)的标题化合物。

¹H-NMR(400MHz，D₂O)：δ＝3.62-3.84(m，9H)，3.87(s，3H)ppm。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.20min。

MS(ES⁺)：m/z＝159.1(M+H)⁺，游离碱。

实施例4b

1,4-二氮杂环庚烷-1,4,6-三甲酸1,4-二叔丁酯6-甲酯

将4.00g(17.3mmol，1当量)6-(甲氧基羰基)-1,4-二氮杂环庚烷二盐酸盐(实施例4a)溶于80mL DMF中。在加入7.71g(76.2mmol，4.4当量)三甲胺和8.31g(38.1mmol，2.2当量)二碳酸二叔丁酯后，将所得反应混合物在室温搅拌过夜。将混悬液过滤，将该滤液减压蒸发并用乙酸乙酯稀释。将所得溶液用柠檬酸水溶液(pH＝3-4)、半饱和碳酸氢钠水溶液洗涤，用硫酸钠干燥并减压蒸发，得到4.92g(13.7mmol，79％)的标题化合物。

¹H-NMR(300MHz，DMSO-d₆)：δ＝1.36(s，18H)，2.69-3.27(m，4H)，3.35-4.00(m，5H)，3.62(s，3H)ppm。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝1.32min。

MS(ES⁺)：m/z＝359.2(M+H)⁺。

实施例4c

1,4-双(叔丁氧基羰基)-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酸

将4.86g(13.66mmol)1,4-二氮杂环庚烷-1,4,6-三甲酸1,4-二叔丁酯6-甲酯(实施例4b)溶于82mL THF中。加入27mL氢氧化钠水溶液(2M)后，将所得反应混合物在室温搅拌20小时，用水稀释并通过加入柠檬酸酸化(pH＝3-4)。将该粗制产物用二氯甲烷萃取，将有机层用盐水洗涤，用硫酸钠干燥并蒸发至干，得到4.67g(12.4mmol，91％)的标题化合物。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝1.38(s，18H)，2.58-2.86(m，1H)，2.94-4.00(m，8H)，12.50(s，br，1H)ppm.

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝1.12min。

MS(ES⁺)：m/z＝345.2(M+H)⁺。

实施例4d

6-{[(2,5-二氧代吡咯烷-1-基)氧基]羰基}-1,4-二氮杂环庚烷-1,4-二甲酸二叔丁酯

将1.76g(5.11mmol，1当量)1,4-双(叔丁氧基羰基)-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酸(实施例4c)和0.65g(5.62mmol，1.1当量)1-羟基吡咯烷-2,5-二酮溶于50mL THF中。加入1.16g(5.62mmol，1.1当量)N,N'-二环己基碳二亚胺在30mL THF中的溶液并将所得反应混合物回流5小时。将该混悬液冷却至0℃并将所析出的尿素过滤掉。该活化酯的最终溶液直接用于下一步化学步骤。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝1.24min。

MS(ES⁺)：m/z＝442.3(M+H)⁺。

实施例4e

6,6'-[亚氨基双(乙烷-2,1-二基氨基甲酰基)]双(1,4-二氮杂环庚烷-1,4-二甲酸)四叔丁酯

向实施例4d中的活化酯(5.11mmol，2.2当量)6-{[(2,5-二氧代吡咯烷-1-基)氧基]羰基}-1,4-二氮杂环庚烷-1,4-二甲酸二叔丁酯的溶液中加入517mg(5.11mmol，2.2当量)三乙胺和240mg(2.32mmol，1当量)N-(2-氨基乙基)乙烷-1,2-二胺。将所得反应混合物在室温搅拌20小时并用二氯甲烷稀释。将该溶液用氢氧化钠水溶液(0.1M)、水洗涤并用硫酸钠干燥。将该粗制产物通过蒸发分离并用硅胶色谱纯化，得到1.20g(1.59mmol，68％)的标题化合物。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝1.37(s，36H)，2.51-2.70(m，7H)，2.85-3.28(m，12H)，3.45-4.10(m，8H)，7.69-8.27(m，2H)ppm。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝1.20min。

MS(ES⁺)：m/z＝756.7(M+H)⁺。

实施例4f

N,N'-(亚氨基二乙烷-2,1-二基)双(1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酰胺)五盐酸盐

将385mg(0.51mmol)6,6'-[亚氨基双(乙烷-2,1-二基氨基甲酰基)]双(1,4-二氮杂环庚烷-1,4-二甲酸)四叔丁酯(实施例4e)溶于5.7mL甲醇和1.7mL盐酸水溶液(37％)中。将该反应混合物在50℃加热搅拌2小时。对于分离，将该混悬液蒸发至干，得到277mg(0.51mmol，100％)的标题化合物。

¹H-NMR(400MHz，D₂O)：δ＝3.18(t，4H)，3.32-3.40(m，2H)，3.51(t，4H)，3.57-3.69(m，16H)ppm。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.24min。

MS(ES⁺)：m/z＝356.3(M+H)⁺，游离碱。

实施例4

将150mg(279μmol，1当量)N,N'-(亚氨基二乙烷-2,1-二基)双(1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酰胺)五盐酸盐(实施例4f)溶于60mL DMSO中。加入451mg(3.49mmol，12.5当量)N,N-二异丙基乙胺和3.67g(4.88mmol，17.5当量)2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆(参见WO 2001051095A2)后，将所得反应混合物搅拌并在50℃加热8小时。将该冷却的溶液减压浓缩至15-20mL的终体积。将该浓缩液在搅拌下倒入400mL乙酸乙酯中，将所形成的沉淀物过滤并真空干燥。将该固体溶于水中，将所得溶液用水超滤，使用1kDa膜并将最终的渗余物冻干。将该粗制产物用RP-色谱纯化，得到672mg(197μmol，70％)的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.43min。

MS(ES^-)：m/z(z＝2)＝1706.3(M-2H)^2-m；(ES⁺)：m/z(z＝4)＝854.5(M+4H)⁴⁺。

实施例5

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””',2””””””,2””””””',2”””””””,2”””””””',2””””””””,2””””””””'-{乙烷-1,2-二基氨基甲酰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基三[(2-氧代乙烷-2,1-二基)亚氨基(1-氧代丙-1,2-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]}十八乙酸六钆

实施例5a

6,6',6”-(乙烷-1,2-二基氨基甲酰基)三(1,4-二氮杂环庚烷-1,4-二甲酸)六叔丁酯

将1.20g(3.48mmol，3当量)1,4-双(叔丁氧基羰基)-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酸(实施例4c)、540mg(4.18mmol，3.6当量)二异丙基乙胺和1.59g(4.18mmol，3.6当量)HATU溶于30mL DMF中并在室温搅拌2小时。滴加120mg(1.16mmol，1当量)N-(2-氨基乙基)乙烷-1,2-二胺和540mg(4.18mmol，3.6当量)N,N-二异丙基乙胺在8mL DMF中的溶液后，将所得反应混合物在70℃加热搅拌3小时。冷却并用二氯甲烷稀释后，将该溶液用氢氧化钠水溶液(0.1M)、柠檬酸水溶液(1％)、水洗涤并用硫酸钠干燥。将该粗制产物通过减压蒸发分离并用硅胶色谱纯化，得到660mg(0.61mmol，52％)的标题化合物。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝1.38(s，54H)，2.55-4.06(m，35H)，7.90-8.52(m，2H)ppm。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝1.64min。

MS(ES⁺)：m/z＝1082.7(M+H)⁺。

实施例5b

N,N-双{2-[(1,4-二氮杂环庚烷-6-基羰基)氨基]乙基}-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酰胺六盐酸盐

654mg(0.60mmol)6,6',6”-(乙烷-1,2-二基氨基甲酰基)三(1,4-二氮杂环庚烷-1,4-二甲酸)六叔丁酯(实施例5a)溶于6.8mL甲醇和3mL盐酸水溶液(37％)中。将该反应混合物在50℃加热搅拌2.5小时。对于分离，将该混悬液蒸发至干，得到441mg(0.63mmol，105％)的标题化合物。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ＝3.20-3.71(m，35H)，8.50-8.80ppm(m，2H)，9.76(s，br，12H)。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.19min。

MS(ES⁺)：m/z＝482.3(M+H)⁺，游离碱。

实施例5

将150mg(214μmol，1当量)N,N-双{2-[(1,4-二氮杂环庚烷-6-基羰基)氨基]乙基}-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酰胺六盐酸盐(实施例5b)溶于60mL DMSO。加入0.42g(3.21mmol，15当量)N,N-二异丙基乙胺和3.38g(4.50mmol，21当量)2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆(参见WO 2001051095A2)后，将所得反应混合物搅拌并在50℃加热8小时。将该冷却的溶液减压浓缩至15-20mL的终体积。将该浓缩液在搅拌下倒入400mL乙酸乙酯中，将所形成的沉淀物过滤并真空干燥。将该固体溶于水，将所得溶液用水超滤，使用1kDa膜并将最终的渗余物冻干。将该粗制产物用RP-色谱纯化，得到595mg(143μmol，67％)的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.41min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝3)＝1384.6(M+H)³⁺，m/z(z＝4)＝1039.5(M+H)⁴⁺，m/z(z＝5)＝831.6(M+H)⁵⁺。

实施例6

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””',2””””””,2””””””',2”””””””,2”””””””',2””””””””,2””””””””'-(1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三基三{羰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基双[(2-氧代乙烷-2,1-二基)亚氨基(1-氧代丙-1,2-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]})十八乙酸六钆

实施例6a

6,6',6”-(1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三基三羰基)三(1,4-二氮杂环庚烷-1,4-二甲酸)六叔丁酯

将800mg(2.32mmol，3当量)1,4-双(叔丁氧基羰基)-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酸(实施例4c)、360mg(2.79mmol，3.6当量)二异丙基乙胺和1.06g(2.79mmol，3.6当量)HATU溶于20mL DMF中并在室温搅拌2小时。滴加100mg(774μmol，1当量)1,4,7-三氮杂环壬烷三盐酸盐和360mg(2.79mmol，3.6当量)N,N-二异丙基乙胺在5mL DMF中的溶液后，将所得反应混合物在70℃加热搅拌3小时。冷却并用二氯甲烷稀释后，将该溶液用氢氧化钠水溶液(0.1M)、柠檬酸水溶液(1％)、水洗涤并用硫酸钠干燥。将该粗制产物通过减压蒸发分离并用硅胶色谱纯化，得到545mg(492μmol，63％)的标题化合物。

¹H-NMR(400MHz，CDCl₃)：δ＝1.47(s，54H)，2.85-4.45(m，39H)ppm.

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝1.73min。

MS(ES⁺)：m/z＝1108.8(M+H)⁺。

实施例6b

1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三基三(1,4-二氮杂环庚烷-6-基甲酮)六盐酸盐

将380mg(343μmol)6,6',6”-(1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三基三羰基)三(1,4-二氮杂环庚烷-1,4-二甲酸)六叔丁酯(实施例6a)溶于3.90mL甲醇和1.72mL盐酸水溶液(37％)中。将该反应混合物在50℃加热搅拌2.5小时。对于分离，将该混悬液蒸发至干，得到257mg(354μmol，103％)的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.19min。

MS(ES⁺)：m/z＝508.4(M+H)⁺，游离碱。

实施例6

将175mg(241μmol，1当量)1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三基三(1,4-二氮杂环庚烷-6-基甲酮)六盐酸盐(实施例6b)溶于60mL DMSO中。加入467mg(3.61mmol，15当量)N,N-二异丙基乙胺和3.80g(5.06mmol，21当量)2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆(参见WO2001051095 A2)后，将所得反应混合物搅拌并在50℃加热8小时。将该冷却的溶液减压浓缩至15-20mL的终体积。将该浓缩液在搅拌下倒入400mL乙酸乙酯，将所形成的沉淀物过滤并真空干燥。将固体溶于水中，将所得溶液用水超滤，使用1kDa膜并将最终的渗余物冻干。将该粗制产物用RP-色谱纯化，得到590mg(141μmol，58％)的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.43min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝3)＝1393.1(M+3H)³⁺，m/z(z＝4)＝1045.5(M+4H)⁴⁺，m/z(z＝5)＝837.0[(M+5H)⁵⁺。

实施例7

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””'-{1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四基四[(2-氧代乙烷-2,1-二基)亚氨基(1-氧代丙-1,2-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]}十二乙酸四钆

将35mg(203μmol，1当量)1,4,7,10-四氮杂环十二烷溶于60mL DMSO中。加入2.14g(2.84mmol，14当量)2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆(参见WO 2001051095A2)后，将所得反应混合物搅拌并在50℃加热8小时。将该冷却的溶液减压浓缩至15-20mL的终体积。将该浓缩液在搅拌下倒入400mL乙酸乙酯中，将所形成的沉淀物过滤并真空干燥。将该固体溶于水中，将所得溶液用水超滤，使用1kDa膜并将最终的渗余物冻干。将该粗制产物用RP-色谱纯化，得到28mg(10.6μmol，5％)的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.41min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝2)＝1311.7(M+2H)²⁺，m/z(z＝3)＝873.1(M+3H)³⁺.

实施例8

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””',2””””””,2””””””',2”””””””,2”””””””',2””””””””,2””””””””'-{3,7,10-三氮杂三环[3.3.3.0¹ ^,5]十一烷-3,7,10-三基三[羰基(3,6,11,14-四氧代-4,7,10,13-四氮杂十六烷-8,2,15-三基)二-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]}十八乙酸六钆

实施例8a

四氢-1H,4H-3a,6a-(甲桥亚氨甲桥(methanoiminomethano))吡咯并[3,4-c]吡咯

将4.0g(6.5mmol)2,5,8-三((4-甲基苯基)磺酰基)四氢-1H,4H-3a,6a-(甲桥亚氨甲桥)吡咯并[3,4-c]吡咯(通过J.Org.Chem.1996，61，8897-8903中概述的步骤制备)在44mL氢溴酸水溶液(47％)和24mL乙酸中回流18小时。将该溶剂真空除去，将残余物溶于水中并将水相用二氯甲烷洗涤两次。将水相冻干并溶于少量的水中并通过阴离子交换柱(DOWEX 1X8)，用水洗脱。收集碱性级分并浓缩，得到0.89g的四氢-1H,4H-3a,6a-(甲桥亚氨甲桥)吡咯并[3,4-c]吡咯，其为游离碱。

¹H-NMR(400MHz，D₂O)：δ＝2.74(s，12H)ppm。

实施例8b

{1-[5,8-双{2,3-双[(叔丁氧基羰基)氨基]丙酰基}二氢-1H,4H-3a,6a-(甲桥亚氨甲桥)吡咯并[3,4-c]吡咯-2(3H)-基]-3-[(叔丁氧基羰基)氨基]-1-氧代丙-2-基}氨基甲酸叔丁酯

将由431.5mg(0.89mmol，CAS[201472-68-6])N-(叔丁氧基羰基)-3-[(叔丁氧基羰基)氨基]丙氨酸N,N-二环己基铵盐、0.44mL(2.54mmol)N,N-二异丙基乙胺和386mg(1.0mmol)HATU在4.3mL DMF中制备的溶液加至38.9mg(254μmol)四氢-1H,4H-3a,6a-(甲桥亚氨甲桥)吡咯并[3,4-c]吡咯的2mL DMF溶液中。将该合并的混合物在室温搅拌20min后，将该溶剂真空除去并将残余物用氨基相硅胶色谱纯化(乙酸乙酯/己烷，0-100％)，然后用制备型HPLC纯化(C18-Chromatorex 10μm，乙腈/水+0.1％甲酸，65％-100％)，得到68.6mg的{1-[5,8-双{2,3-双[(叔丁氧基羰基)氨基]丙酰基}二氢-1H,4H-3a,6a-(甲桥亚氨甲桥)吡咯并[3,4-c]吡咯-2(3H)-基]-3-[(叔丁氧基羰基)氨基]-1-氧代丙-2-基}氨基甲酸叔丁酯。

¹H-NMR(300MHz，CDCl₃)：δ＝1.43s，br，54H)，3.34-3.97(m，18H)，4.48(s，br，3H)，5.01-5.67(m，6H)ppm。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝1.48min。

MS(ES⁺)：m/z＝1012.6(M+H)⁺。

实施例8c

3,3',3”-[1H,4H-3a,6a-(甲桥亚氨甲桥)吡咯并[3,4-c]吡咯-2,5,8(3H,6H)-三基]三(3-氧代丙-1,2-二胺)六盐酸盐

将65mg(60μmol){1-[5,8-双{2,3-双[(叔丁氧基羰基)氨基]丙酰基}二氢-1H,4H-3a,6a-(甲桥亚氨甲桥)吡咯并[3,4-c]吡咯-2(3H)-基]-3-[(叔丁氧基羰基)氨基]-1-氧代丙-2-基}氨基甲酸叔丁酯(实施例8b)溶于2.0mL DMF中并加入0.48mL盐酸的二噁烷溶液(4M，0.19mmol)。将该反应混合物在80℃微波照射下加热10min同时搅拌。将该溶剂真空除去，将残余物溶于少量的水中并冻干，得到38.9mg的3,3',3”-[1H,4H-3a,6a-(甲桥亚氨甲桥)吡咯并[3,4-c]吡咯-2,5,8(3H,6H)-三基]三(3-氧代丙-1,2-二胺)六盐酸盐。

¹H-NMR(600MHz，D₂O)：δ＝3.40-3.50(m，3H)，3.52-3.56(m，3H)，3.79-4.19(m，12H)，4.51–4.54(m，3H)ppm。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.20min。

MS(ES⁺)：m/z＝412.3([M+H)⁺，游离碱。

实施例8

将30mg(48μmol)3,3',3”-[1H,4H-3a,6a-(甲桥亚氨甲桥)吡咯并[3,4-c]吡咯-2,5,8(3H,6H)-三基]三(3-氧代丙-1,2-二胺)六盐酸盐(实施例8c)溶于1.8mL DMSO、1.8mLDMF和116μL吡啶的混合物中。在60℃，加入281mg(0.38mmol，WO 2001051095A2)2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆，然后加入44μL三甲胺并将所得反应混合物在60℃搅拌15小时并在室温搅拌2天。在60℃加入另外量的2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆(56mg，75μmol)和三甲胺(5.4μL)并在60℃继续搅拌15小时。将该溶剂真空除去，将残余物溶于200mL水中并将所得溶液使用1kDa膜超滤。在用额外的200mL去离子水稀释渗余物两次并继续超滤后，将最终的渗余物冻干。将该残余物溶于1.6mL DMSO、1.6mL DMF和105μL吡啶的混合物中并在60℃第三次重复加入261mg(0.35mmol)2,2',2”-[10-(1-{[2-(4-硝基苯氧基)-2-氧代乙基]氨基}-1-氧代丙-2-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基]三乙酸钆和48μL三乙胺。在60℃搅拌18小时后，重复使用1kDa膜的超滤步骤并将3次200mL过滤后的渗余物冻干。将该粗制产物用制备型HPLC(XBrigde C18，5μm，乙腈/水+0.1％甲酸，0％-7％)纯化，得到51mg的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH长期(long run))：Rt.＝2.95min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝3)＝1360.4(M+3H)³⁺，m/z(z＝4)＝1021.3(M+4H)⁴⁺，m/z(z＝5)＝817.5(M+5H)⁵⁺。

实施例9

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””'-(3,7,9-三氮杂双环[3.3.1]壬烷-3,7-二基双{羰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基双[(2-氧代乙烷-2,1-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]})十二乙酸四钆

实施例9a

3,7,9-三氮杂双环[3.3.1]壬烷

将220mg(0.49mmol)3,9-二苄基-7-(苯基磺酰基)-3,7,9-三氮杂双环[3.3.1]壬烷(通过Tetrahedron Letters，2005，46，5577-5580中概述的步骤制备)在3.4mL氢溴酸水溶液(47％)和1.8mL乙酸中回流17小时。将该溶剂真空除去，将残余物溶于水中并将水相用二氯甲烷洗涤两次。将水相冻干并溶于少量水中并通过阴离子交换柱(DOWEX 1X8)，用水洗脱。将碱性级分收集并浓缩，得到29.6mg的3,7,9-三氮杂双环[3.3.1]壬烷，其为游离碱。

¹H-NMR(400MHz，D₂O)：δ＝2.88(t，2H)，3.15(d，8H)ppm。

实施例9b

6-(甲氧基羰基)-1,4-二氮杂环庚烷二盐酸盐

向8.3g(24.5mmol)1,4-二苄基-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酸甲酯(以与US005866562A，p.9类似的方式制备)的42mL甲醇溶液中加入8.3mL浓盐酸、2mL水和830mg钯/炭(10％)。将该混悬液在40℃氢气氛下搅拌5小时并在室温搅拌17小时。将该混合物通过硅藻土垫过滤并将滤液真空浓缩，之后加入两次甲苯并真空除去。将该残余物溶于水中并冻干，得到5.65g的6-(甲氧基羰基)-1,4-二氮杂环庚烷二盐酸盐。

¹H-NMR(400MHz，D₂O)：δ＝3.49-3.68(m，9H)，3.70-3.73(m，4H)，3.75(s，3H)ppm。

实施例9c

1,4-双{[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酸甲酯

向200mg(0.78mmol)6-(甲氧基羰基)-1,4-二氮杂环庚烷二盐酸盐的10mL二氯甲烷溶液中加入10mL(6.2mmol)N,N-二异丙基乙胺并将该混合物在室温搅拌5min。加入1.04g(1.56mmol)2,2',2”-(10-{2-[(2,5-二氧代吡咯烷-1-基)氧基]-2-氧代乙基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸三叔丁酯(根据与Cong Li等人，J.Am.Chem.Soc.2006，128，p.15072-15073；S3-5和Galibert等人，Bioorg.Med.Chem.Letters 2010(20)，5422-5425类似的方式制备)并将该混合物在室温搅拌18小时。将该溶剂减压除去并将残余物用氨基相硅胶色谱纯化(乙酸乙酯/己烷，20-100％，然后是乙醇/乙酸乙酯0-100％)，得到210mg的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.94min。

MS(ES⁺)：m/z＝1267.6(M+1H)⁺

实施例9d

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””'-(3,7,9-三氮杂双环[3.3.1]壬烷-3,7-二基双{羰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基双[(2-氧代乙烷-2,1-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]})十二乙酸十二叔丁酯

将305mg(0.24mmol)1,4-双{[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酸甲酯(实施例9c)溶于3.9mL THF并加入6.6mg氢氧化锂在0.87mL水中的溶液。搅拌15min后，将该溶剂减压除去并将粗制1,4-双{[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酸锂(300mg)溶于2.0mL二氯甲烷中。加入120μL(0.71mmol)N,N-二异丙基乙胺、112mg(0.30mmol)HATU和40mg(0.30mmol)3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇，并在搅拌15min后加入15mg(0.12mmol)3,7,9-三氮杂双环[3.3.1]壬烷在1mL二氯甲烷中的溶液，将该混合物搅拌3天。向额外的170mg粗制1,4-双{[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}-1,4-二氮杂环庚烷-6-甲酸锂的1mL二氯甲烷溶液中加入67mg(0.18mmol)HATU、24mg(0.18mmol)3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-3-醇，经15min和50μL N,N-二异丙基乙胺。搅拌15分钟后，将新鲜制备的HATU溶液加至该反应混合物中。一天后，将该溶剂减压除去，之后六次加入甲苯并真空除去。将该残余物用氨基相硅胶色谱纯化(乙酸乙酯/己烷，0-100％，然后用乙醇/乙酸乙酯0-40％)，得到181mg的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.78-0.84min。

MS(ES^-)：m/z(z＝2)＝1298.7(M–2H)^2–

实施例9

将390mg(mmol)2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””'-(3,7,9-三氮杂双环[3.3.1]壬烷-3,7-二基双{羰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基双[(2-氧代乙烷-2,1-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]})十二乙酸十二-叔丁酯(实施例9d)溶于10.8mL水中并将该溶液通过加入盐酸水溶液(2M)调节至pH2.5。加入440mg(1.25mmol)氧化钆(III)并将该混合物在80℃搅拌17小时，同时将该混悬液的pH改变至pH 5。将该混合物用水稀释，超声并过滤。将该滤液使用1kDa膜超滤。用额外的100mL去离子水稀释渗余物两次并继续超滤后，将最终的渗余物冻干。将该粗制产物用制备型HPLC纯化(C18YMC-ODS AQ，10μm，乙腈/水+0.1％甲酸，1％-10％)，得到14.5mg的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.34min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝2)＝1272.9(M+2H)²⁺

实施例10

{4,10-双(羧根基甲基)-7-[2-氧代-2-({3-({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)-2,2-双[({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)甲基]丙基}氨基)乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸四钆

实施例10a

{4,10-双(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-7-[2-氧代-2-({3-({[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)-2,2-双[({[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)甲基]丙基}氨基)乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸叔丁酯

将6.6mg(49.8μmol，1当量)2,2-双(氨基甲基)丙-1,3-二胺(参见W.Hayes等人，Tetrahedron 59(2003)，7983-7996)溶于7mL DMSO中。加入77mg(0.6mmol，12当量)N,N-二异丙基乙胺和400mg(0.6mmol，12当量)2,2',2”-(10-{2-[(2,5-二氧代吡咯烷-1-基)氧基]-2-氧代乙基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸三-叔丁酯(参见M.Galibert等人，Bioorg.Med.Chem.Letters 2010(20)，5422-5425和J.Am.Chem.Soc.2006，128，p.15072-15073；S3-5)后，将所得反应混合物搅拌并在50℃加热过夜。将该冷却的溶液减压浓缩。该粗制产物无需进一步表征用于下一个化学步骤。

实施例10b

{4,10-双(羧根基甲基)-7-[2-氧代-2-({3-({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)-2,2-双[({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)甲基]丙基}氨基)乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸

将实施例10a的粗制的{4,10-双(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-7-[2-氧代-2-({3-({[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)-2,2-双[({[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)甲基]丙基}氨基)乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸叔丁酯溶于40mL TFA中。将所得溶液在室温搅拌过夜并减压浓缩。该粗制产物无需进一步表征用于下一个化学步骤。

实施例10

将实施例10b的粗制{4,10-双(羧根基甲基)-7-[2-氧代-2-({3-({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)-2,2-双[({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)甲基]丙基}氨基)乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸溶于10mL水中。加入326mg三(乙酸根-kappaO)钆四水合物后，将所得溶液的pH值通过加入氢氧化钠水溶液调节至3.5-4.5。将该反应混合物在70℃加热搅拌过夜。将所得溶液用水超滤，使用1kDa膜并将最终的渗余物冻干。将该粗制产物用RP-色谱纯化，得到65mg(28μmol，46％)的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.40min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝2)＝1149.7(M+2H)²⁺，m/z(z＝3)＝766.0(M+3H)³⁺.

实施例11

[4,10-双(羧根基甲基)-7-{2,5,11,14-四氧代-15-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-8,8-双({[({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-3,6,10,13-四氮杂十五碳-1-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸四钆

实施例11a

[4,10-双(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-7-{2,5,11,14-四氧代-15-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-8,8-双({[({[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-3,6,10,13-四氮杂十五碳-1-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸叔丁酯

将2.99g(4.75mmol，12当量)N-{[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}甘氨酸(参见M.Suchy等人，Org.Biomol.Chem.2010，8，2560-2566)和732mg(5.70mmol，14.4当量)乙基二异丙基胺溶于40mL N,N-二甲基甲酰胺中。加入2.17g 1-[双(二甲基氨基)亚甲基]-1H-1,2,3-***并[4,5-b]吡啶3-氧化物六氟磷酸盐(HATU；5.70mmol，14.4当量)后，将该反应混合物在室温搅拌15分钟。加入100.1mg(396μmol，1当量)2,2-双(铵基甲基)丙-1,3-二铵四氯化物(参见W.Hayes等人，Tetrahedron59(2003)，7983-7996)和982.7mg(7.60mmol，19.2当量)乙基二异丙胺并将所得反应混合物在50℃搅拌过夜。将该冷却的溶液减压浓缩。该粗制产物无需进一步表征用于下一个化学步骤。

实施例11b

[4,10-双(羧根基甲基)-7-{2,5,11,14-四氧代-15-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-8,8-双({[({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-3,6,10,13-四氮杂十五碳-1-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸

将实施例11a的粗制的[4,10-双(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-7-{2,5,11,14-四氧代-15-[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-8,8-双({[({[4,7,10-三(2-叔丁氧基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-3,6,10,13-四氮杂十五碳-1-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸叔丁酯溶于125mL TFA中。将所得的溶液在70℃搅拌2小时，在室温搅拌过夜并减压浓缩。将油性产物溶于200mL水中，通过冷冻干燥分离并无需表征直接用于下一化学步骤。

实施例11

将实施例11b的粗制的[4,10-双(羧根基甲基)-7-{2,5,11,14-四氧代-15-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-8,8-双({[({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-3,6,10,13-四氮杂十五碳-1-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸溶于100mL水中。加入2.89g三(乙酸根-kappaO)钆四水合物后，通过加入氢氧化钠水溶液将所得溶液的pH值调节至3.0-3.5。将该反应混合物在70℃加热搅拌24小时。将所得溶液用水超滤，使用1kDa膜并将最终的渗余物冻干。将该粗制产物用RP-色谱纯化，得到296mg(120μmol，30％)的标题化合物。

UPLC(ACN-HCOOH)：Rt.＝0.41min。

MS(ES⁺)：m/z(z＝2)＝1262.8(M+2H)²⁺，m/z(z＝3)＝841.5(M+3H)³⁺。

参考化合物1

(钆布醇，Bayer AG，Leverkusen，Germany)

参考化合物2

(钆喷酸二葡甲胺，Bayer AG，Leverkusen，Germany)

参考化合物3

(钆塞酸二钠，Bayer AG，Leverkusen，Germany)

参考化合物4

Gadomer-17按EP0836485B1，实施例1k所述合成。

实施例化合物的体外和体内鉴定

在选定的测定中对实施例进行一次或多次测试。当测试超过一次时，数据已平均值或中位数报道，其中

●平均值，也称为算数平均值，表示所得值的总和除以所测次数，和

●中位数表示该组值以升序或降序排列时的中间数。如果该数据组的值数目为奇数，则该中位数为中间值。如果该数据组的值数目为偶数，则该中位数是两个中间值的算数平均数。

合成实施例一次或多次。当合成超过一次时，来自测试的数据表示利用获自测试一个或多个合成批次的数据组计算的平均值或中位数。

实施例A

在1.4T的弛豫性测量

使用在60MHz的共振频率和37℃温度下操作的MiniSpec mq60光谱仪(BrukerAnalytik，Karlsruhe，Germany)进行在1.41T的弛豫性测量。所述T₁弛豫时间使用标准反转恢复技术(IR)方法测定，其中固定的弛豫延迟至少为5x T₁。通过MiniSpec mq60的标准软件(8步)自动计算可变的反转时间(TI)。通过使用Carr-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG)脉冲序列，施加至少5x T₁的弛豫延迟来进行T₂测量。

使用三种不同的Gd浓度(0.05至2mM的3种浓度)进行各弛豫性测量。实施例化合物1-10的T₁和T₂弛豫时间在不同的介质例如在水、胎牛血清(FBS，Sigma，F7524)和人血浆中进行测量。

人血浆制剂：对于各实验，使用10mL的柠檬酸管(Sarstedt S-Monovette02.1067.001，10mL，柠檬酸盐)从志愿者中提取新鲜血液。小心地倒置该10mL柠檬酸盐管十次以混合血液和抗凝血剂并在室温以1811g离心15分钟(Eppendorf，Centrifuge 5810R)。

基于在水和血浆中所测的弛豫率R_i计算弛豫性r_i(其中i＝1、2)：

R_i＝R_i(0)+r_i[C_Gd]，

其中R_i(0)表示各溶剂的弛豫率且C_Gd表示标准化为钆的化合物浓度。通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS Agilent 7500a，Waldbronn，Germany)验证所研究的溶液的钆浓度。

所测定的弛豫性值总结于表1。

表1：在1.41T，所研究的化合物在水、胎牛血清(FBS)和人血浆中的弛豫性，以及在1.5T，参考化合物1-4(RC1-RC4)在水和牛血浆中的弛豫性。所有值在37℃进行测量，标准化为Gd且以L mmol^-1s^-1给出。

实施例编号	r₁水*	r₂水*	r₁FBS*	r₂FBS*	r₁人血浆*	r₂人血浆*
							1	11.1	12.9	13.2	16.3	13.0	19.5
2	12.1	14.2	13.4	16.4	13.9	17.6
							3	10.1	11.7	11.5	13.7	11.8	14.7
3-1	9.5	11.1	n.d.	n.d.	10.4	13.1
							3-2	9.4	10.8	n.d.	n.d.	11.4	14.2
4	11.5	13.5	13.3	16.0	13.2	16.5
							5	13.0	15.2	14.6	18.1	14.3	17.7
6	13.4	15.7	14.2	17.5	14.6	18.6
							7	10.8	12.6	11.7	14.4	12.1	14.9
8	12.5	14.5	14.5	17.9	14.6	18.1
							9	7.4	8.5	8.8	10.4	n.d.	n.d.
10	7.3	8.3	9.2	10.7	9.7	11.3
							RC1^	3.3	3.9	5.2	6.1	n.d.	n.d.
RC2^	3.3	3.9	4.1	4.6	n.d.	n.d.
							RC3^	4.7	5.1	6.9	8.7	n.d.	n.d.
RC4^	17.3	22	16	19	n.d.	n.d.

*值以L mmol^-1s^-1描绘

^参考化合物的弛豫性根据Rohrer等人(Invest.Radiol.2005；40，11：715-724)，牛血浆(Kreaber GmbH，Pharmaceutical Raw Material，Ellerbek，Germany)

在3.0T的弛豫性测量

通过使用膝线圈(SENSE-Knee-8，Philips Healthcare，Hamburg，Deutschland)的全身3.0T MRI扫描仪(Philips Intera，Philips Healthcare，Hamburg，Deutschland)进行在3.0T的弛豫性测量。使样品管(CryoTubetm Vials，Thermo Scientific 1.8mL，Roskilde，Denmark)置于填充有水的箱内的塑料座中的3列4和5管中。将温度调节至37℃。对于MRI序列，使用7.46毫秒最短可能的回波时间(TE)。选择反转时间以优化序列来测量对应于含造影剂溶液的所有弛豫时间的所估计的T₁范围的T₁值。采用以下反转时间(TI)：50、100、150、200、300、500、700、1000、1400、2100、3200和4500毫秒。在登记最后一次回波之后，该序列在3.4秒的恒定弛豫延迟下运行(可变TR的范围是3450-7900毫秒)。关于拟合程序的细节，参见Rohrer等人(Invest.Radiol.2005；40，11：715-724)。体模测量的实验矩阵为320x320。

使用三种不同浓度的各化合物(3种浓度范围在0.05至2mM)评估弛豫性。

在水和人血浆中测量实施例化合物1-6的T₁弛豫时间。人血浆制剂：对于各实验，使用10mL柠檬酸盐管(Sarstedt S-Monovette 02.1067.001，10mL，Citrate)从志愿者中取出新鲜血液。小心地倒置该10mL柠檬酸盐管十次以混合血液和抗凝血剂并在室温以1811g离心15分钟(Eppendorf，Centrifuge5810R)。

基于在水和血浆中所测量的弛豫率R_i计算弛豫性r_i(其中i＝1、2):

R_i＝R_i(0)+r_i[C_Gd]，

其中R_i(0)表示各溶剂的弛豫率且C_Gd表示标准化为钆的化合物浓度(表2)。

表2：在3.0T和37℃在水和人血浆中的弛豫性(标准化为Gd)[L mmol^-1s^-1]

实施例编号	r₁水*	r₁人血浆*
			1	9.5±0.2	10.8±0.1
2	9.2±0.3	11.4±0.1
			3	9.2±0.3	10.2±0.2
3-1	8.9±0.2	10.1±0.1
			3-2	9.0±0.4	11.4±0.2
4	10.1±0.2	11.8±0.3
			5	10.8±0.3	12.4±0.2
6	11.3±0.4	12.8±0.3
			RC1^	3.2±0.3	5.0±0.3
RC2^	3.1±0.3	3.7±0.2
			RC3^	4.3±0.3	6.2±0.3
RC4^	13.0±0.7	13±1

*平均值±标准差，值以L mmol^-1s^-1描绘

实施例B

药物动力学参数

在雄性大鼠(Han-Wistar，220-230g，n＝3)中测量实施例3化合物的药物动力学参数。所述化合物以无菌水溶液(52.5mmol Gd/L)形式以推注形式给药至动物的尾静脉。剂量为0.1mmol Gd/kg。在注射后1、3、5、10、15、30、60、90、120、240、360、480和1440min取样血液并通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS Agilent 7500a，Waldbronn，Germany)确定Gd浓度。通过除以0.625将血液水平转化为血浆浓度(大鼠血液的血浆级分，假定严格的细胞外分布)。作为对照，用低分子量造影剂以相同的方式处理3只动物。血浆水平的时程如图1所示。

将所得数据拟合成三室模型(Phoenix–WinNonlin)得到表3中所示的药物动力学参数。

表3：血浆水平的时程

实施例C

5天后的***和残余器官钆浓度

在雄性大鼠(Han-Wistar，100-110g，n＝3)中测定实施例3的***和器官分布。该化合物以无菌水溶液(54mmol Gd/L)形式以推注的方式给药至动物的尾静脉。剂量为0.1mmol Gd/kg。尿液在以下时间段收集：注射后0-1h、1-3h、3-6h、6-24h、1-2d和2-5d和注射后0-1d、1-2d和2-5d收集粪便。作为对照，用低分子量造影剂以相同的方式处理3只动物。在第7天，将所述动物处死并切下以下器官：血液、肝、肾、脾、心脏、肺、脑、肠系膜***、肌肉、皮肤、胃、肠、骨和骨髓。将剩余的尸体冷冻干燥并研磨成细分。通过ICP-MS(ICP-MS Agilent 7500a，Waldbronn，Germany)测定器官和尸体中的Gd浓度。实施例3和参考化合物1的器官分布结果总结于表4。实施例3通过肾快速***。3h后，在尿液中发现95.8％±3.4％的注射剂量且在5天后发现96.9％±3.7％的注射剂量。约1.4％±0.6％通过粪便***。在注射7天后，低于0.5％的给药剂量存在于体内。除了***器官肾之外，个别器官含有少于0.03％的注射剂量。

表4：和实施例3在大鼠中的***和器官分布

实施例D

化学稳定性

分别将实施例1、2、3和6溶于10mM Tris-HCl缓冲液(pH 7.4)中，最终浓度为5mmolGd/L。移出等分试样并将澄清和无色溶液的其余部分在121℃高压灭菌20min。高压灭菌后，溶液仍是澄清无色的。通过HPLC-ICP-MS分析在高压灭菌前后移出的等分试样以确定化合物的完整性。

HPLC：柱：Hypercarb 2.5mm x 15cm。溶剂A：0.1％甲酸水溶液。溶剂B：乙腈。梯度为100％A-5％A+95％B，10min。流速1ml/min。通过ICP-MS监测，调为¹⁵⁸Gd。目测比较显示所监测Gd的强度的色谱图。未监测到在高压灭菌前后色谱的变化。化合物在高压灭菌操作过程中是稳定的。

实施例E

在添加锌和磷酸盐之后的钆释放

用于MRI造影剂的稳定性测定的金属转移评估的质子弛豫计量方案描述于Laurent S.等人(Invest.Radiol.2001；36，2：115-122)。该技术基于在含有2.5mmol/L钆络合物和2.5mmol/L ZnCl₂(Sigma-Aldrich，Munich，Germany)的磷酸盐缓冲液(pH 7.00，26mmol/L，KH₂PO₄Merck，Hessen，Germany)中测量水质子顺磁纵向弛豫率的演变。添加一百微升的250mmol/L ZnCl₂溶液至顺磁络合物(参考化合物1-4和实施例3)的10mL缓冲溶液中。将该混合物剧烈搅拌，并取出300μL用于在0min、60min、120min、3h、4h、5h、24h、48h和72h进行弛豫计量研究。在MiniSpec mq60光谱仪(Bruker Analytik，Karlsruhe，Germany)上，在60MHz和37℃下进行测量。实施例3相比于参考化合物1参考化合物2和参考化合物3的结果示于图2。如果钆金属转移由在磷酸盐缓冲液中的Zn²⁺离子触发，那么释放的游离Gd³⁺将与游离PO₄ ^3-离子反应以形成GdPO₄。由于GdPO₄的低溶解性，一部分钆沉淀为固体且对水的纵向弛豫率没有进一步的影响。将观测到具有低稳定性的钆螯合物的质子弛豫率降低[参见图2中的线性造影剂：参考化合物2和3]。实施例3的稳定性与高稳定性的参考化合物1相当。

实施例F

在37℃，15d，Gd-络合物在人血浆中的稳定性

将实施例3和10分别以1mmol Gd/L溶于人血浆中。作为所释放的Gd³⁺的参考，使0.1mmol/L氯化钆(GdCl₃)溶于人血浆中。将血浆样品在37℃，5％CO₂气氛下培养15天以维持pH为7.4。在培养开始和结束时取出等分试样。通过HPLC-ICP-MS测定自络合物释放的Gd³⁺的量。柱：Chelating Sepharose(HiTrap，1mL)。溶剂A：10mM BisTris-HCl pH 6.0。溶剂B：15mM HNO3。梯度：在100％A下3min，在100％B下3至10min。流速1mL/min。通过ICP-MS监测，调为¹⁵⁸Gd。通过峰面积分析来评估显示所监测Gd的强度的色谱图。记录在自溶液A变为B之后洗脱的Gd³⁺峰的大小。对于两种化合物而言，该峰的增加且因此Gd³⁺的释放低于定量限(<所注射的钆总量的0.1％)。两种Gd-络合物在生理条件下是稳定的。

实施例G

水溶性

在微量离心管中(Eppendorf，2.0mL安全锁盖)，在0.5mL缓冲溶液(10mM Tris-HCl)中在室温(20℃)测定化合物的水溶性。逐步添加固体化合物至该缓冲溶液。使用振荡器(Heidolph Reax 2000)混合该混悬液并在超声波浴(Bandelin，Sonorex Super RK255H)中处理5min。将该混悬液在室温(20℃)储存过夜并通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定最终的钆浓度。该结果总结于表5。

表5：在20℃，化合物于水中的溶解性

实施例H

造影增强的磁共振血管造影术(CE-MRA)

通过与人类标准剂量相当的100μmol钆每公斤体重[100μmol Gd/kg bw]与使用30μmol钆每公斤体重的低剂量方案的个体间比较来显示显著剂量降低的潜力。作为经批准的基于钆的MRI造影剂的代表的参考化合物1 用于两种剂量方案(100μmol Gd/kgbw和30μmol Gd/kg bw)且与实施例3(30μmol Gd/kg bw)进行比较。

在临床1.5T扫描仪(Magnetom Avanto，Siemens Healthcare，Erlangen，Germany)上进行造影增强的磁共振血管造影术研究。对于最佳信号开发，使用标准脊柱线圈进行数据获取。使用雄性新西兰白兔(体重2.5-2.9kg，n＝6，Charles River Kisslegg)进行该研究。所有动物最初通过使用体重调节的肌肉内注射盐酸赛拉嗪(20mg/mL，Rompun 2％，Bayer Vital GmbH，Leverkusen)和盐酸***(100mg/mL，Ketavet，Pfizer，PharmaciaGmbH，Berlin)的混合物(1+2)，使用1mL/kg体重进行麻醉。通过每小时静脉内注射0.9mg异丙酚每千克(10mg/mL，Propofol-Lipuro 1％，B.Braun Melsungen AG，Melsungen，Germany)实现插管动物(气管内管，Rueschelit Super Safe Clear，cuff 3.0mm，WillyRuesch AG，Kernen，Germany)的连续麻醉。使用MR输液***(Continuum MR InfusionSystem，Medrad Europe B.V.，AE Beek，Deutschland)进行连续静脉内注射。用55％氧气进行气管呼吸(SV 900C，Maquet，Rastatt，Germany)，每分钟四十次呼吸且呼吸量为每分钟每公斤体重7mL。

基于定向于冠状、轴向和矢状方向的定位序列，获取主动脉的解剖过程。使用小静脉内测试推注(0.25mL/2.5-2.7kg或0.3mL/2.8-2.9kg bw，参考化合物1)和3D FLASH序列(测试推注序列：重复时间：36.4毫秒，回波时间1.45毫秒，翻转角：30度，空间解析率：1.0x0.8x17mm)测定达峰值的时间。血管造影术3D FLASH序列的特征在于3.24毫秒的重复时间、1.17毫秒的回波时间、25度的翻转角和0.94mm的片层厚度。141x300mm视野与150x320矩阵的组合，导致0.9x0.9x0.9mm的空间解析率和每个3D区块13秒的整个获取时间。在注射该造影剂之前及紧接着注射该造影剂之后进行一次3D FLASH序列。不同造影剂应用之间的个体间比较的时间间隔为20-30分钟(n＝3只动物)。

兔个体间比较所得的磁共振血管造影图描绘于图3：(A)30μmol Gd/kg bw参考化合物1(B)30μmol Gd/kg bw实施例3和(C)100μmol Gd/kg bw参考化合物1。低剂量方案的实施例3(B)的造影增强与标准剂量的参考化合物1(C)的造影增强相当。此外，低剂量方案的实施例3(B)的影像质量优于低剂量方案的参考化合物1(A)。血管造影术研究证明实施例3在显著剂量降低方面的潜力。

实施例J

全身成像

经典的细胞外基于钆的造影剂呈现出全身快速细胞外被动分布且仅经由肾***。全身快速细胞外分布允许经典成像的可能性，例如中枢神经***、四肢、心脏、头部/面部/颈部、腹部和胸部的血管造影术和成像。已经展示了参考化合物1和其他ECCM的药物动力学和诊断行为的比较并形成对通常在各种疾病的诊断检查中成像的身体各部分的功效的桥连基础(Tombach B等人，Eur Radiol 2002；12(6):1550-1556)。所描述的造影增强的磁共振研究比较了实施例3与作为经批准的基于钆的MRI造影剂的代表的参考化合物1的药物动力学分布和诊断效能。

为了证明实施例3具有相同的作用模式，在不同组织中的测定随时间推移的MRI信号强度和Gd浓度。在配有人体脊柱线圈、腹部弯曲线圈、颈部线圈的临床全身MRI(1.5TMagnetom Avanto，Siemens Healthcare，Erlangen，Germany)中进行该研究。使用雄性新西兰白兔(体重2.3-3.0kg，n＝8，Charles River Kisslegg)进行该研究。所有动物最初通过使用体重调节的肌肉内注射盐酸赛拉嗪(20mg/mL，Rompun 2％，Bayer Vital GmbH，Leverkusen)和盐酸***(100mg/mL，Ketavet，Pfizer，Pharmacia GmbH，Berlin)的混合物(1+2)，使用1mL/kg体重进行麻醉。通过每小时静脉内注射0.9mg异丙酚每千克(10mg/mL，Propofol-Lipuro 1％，B.Braun Melsungen AG，Melsungen，Germany)实现插管动物(endotracheal tube，Rueschelit Super Safe Clear，cuff 3.0mm，Willy Ruesch AG，Kernen，Germany)的连续麻醉。使用MR输液***(Continuum MR Infusion System，MedradEurope B.V.，AE Beek，Deutschland)进行连续静脉内注射。用55％氧气进行气管呼吸(SV900C，Maquet，Rastatt，Germany)，每分钟四十次呼吸且呼吸量为每分钟每公斤体重7mL。

在注射后22分钟，通过随后的定量信号分析(Siemens Mean Curve software(SYNGO Task Card，Siemens Healthcare，Erlangen，Germany)对三个不同区域头颈(脑、舌、排骨肌、颈部肌肉)、腹部(脾、肝、血液)和骨盆(肢端肌)进行动态MRI测量。对于三个不同片层组，使用3D T1-加权Vibe序列(TR＝4.74ms，TE＝2.38，flip＝10°，1:29min)。在注射后22分钟进行三个片层组(头/颈：1:29min，腹部：0:49min，骨盆：1:16min)的动态测量：1.头/颈：基线、1.4、5.2、8.9、12.8、16.5、20.4min，2.腹部：基线、0.5、4.3、8.1、11.9、15.7、19.5min和3.骨盆：基线、2.9、6.7、10.5、14.4、18.1、22.0min。在注射后30min，处死动物并使用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS Agilent7500a，Waldbronn，Germany)在以下组织样品中测量Gd浓度：血液、脑、舌、肝和肢端肌。由于定量ICP-MS钆浓度和MRI相关区域分析的组合，在注射后30分钟时间点进行定量成像评估。

施用造影剂导致血管***和身体的血管外、细胞外空间的信号增加。信号增强是基于造影剂的药物动力学和物理化学特性。图4显示在使用实施例3和参考化合物1之前和之后1.4分钟的头和颈区域的代表性影像。图5显示了在施用实施例3和参考化合物1之前和0.5分钟之后的代表性腹部影像。图6显示了在施用实施例3和参考化合物1之前和0.5min之后的骨盆区域的代表性影像。所有的影像显示例如在心脏、舌、主动脉、肾、肝、脾、全血管***和肌肉中清楚的信号增强。

信号-时间曲线显示了施用造影剂之后随时间推移的信号变化并表示在个别组织中的造影剂药物动力学(图7)。在所有经研究组织中，在造影剂注射之后观察到信号强度快速增加，随后持续的信号减少。这些造影增强的程度是组织特异性的。但是，在实施例3和参考化合物1之间未观察到造影增强的时程的差异。这证明了相同的药物动力学特性并显示了实施例3适于不同的身体区域(图7)。造影增强的幅度取决于组织特性，尤其是组织灌注和物理化学特性，尤其是弛豫性。正如根据大约2倍高弛豫性(参见实施例A)所预期的，使用实施例3的情况下的造影增强相比于参考化合物1更高。

通过比较在注射后30min组织中的钆的量与在注射后19.5min(腹部)、注射后20.4min(头和颈)和注射后22.0min(骨盆)进行的MRI测量时的信号变化来研究钆浓度和MRI信号变化之间的关系。实施例3和参考化合物1的各数据示于图8。观察到不同组织中的钆浓度和各MRI信号变化之间的线性相关性。这证明了实施例3和参考化合物1的功效与所研究的身体区域或组织无关。观测到脾的该相关性的微小偏差，其显示MRI信号增强比将根据钆组织浓度所预期的更高。这在两种造影剂中均观察到且涉及脾的血量显著高于其他器官和组织的血量。因此，脾通过放血大大损失其钆浓度，继而导致活体内成像和离体钆测定之间的错配。所有其他组织和器官的信号变化和组织钆浓度之间的相关性(代表各自的弛豫性)视所用的造影剂的功效而定。经测定，实施例3的斜率(1.9)大于参考化合物1(1.0)，与实施例3的已知较高弛豫性(图8；也参见实施例A中所述的弛豫性数据)相当一致。

实施例K

动态CT扩散体模研究

如实施例A所指示，参考化合物4的弛豫性在类似于本发明化合物的范围内。在静脉注射后，通过被动分布使所有临床上经批准的小单体GBCA(钆喷酸二葡甲胺、钆特酸葡甲胺、钆特醇、钆双胺、钆布醇和钆弗塞胺)分布于血液中及血管外/细胞外空间(Aime S等人，J Magn Reson Imaging。2009；30，1259-1267)。具有高蛋白质结合的造影剂，例如钆磷维塞三钠(由可逆结合至HAS造成的在血管中周期长)，或较大流体动力学大小(例如参考化合物4)的造影剂不能通过血管壁。为了成像结果良好，由于快速肾***GBCA而需要快速扩散通过血管壁。

所描述的动态CT扩散研究比较了实施例1、2、3、4、5、6和参考化合物1和4通过半透膜(20kDa)的能力。使用128-列临床CT装置(SOMATOM Definition，128；SiemensHealthcare，Forchheim，Germany)来监测在100kV和104mA下通过半透膜的扩散。在胎牛血清溶液(FBS，Sigma，F7524)中放置填充有造影剂的透析盒(Slide-A-Lyser，20,000MWCO，0.1-0.5mL Capacity，Thermo Scientific，Roskilde，Denmark)之后，在0min、1min、2min、3min、5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、2h、3h、5h、7h、22h、24h、30h、46h和48h进行单一测量。用2.4mm片层厚度和B30卷积核重建影像。所研究的实施例1、2、3、4、5、6和参考化合物1和4的透析盒中所用的浓度为20mmol Gd/L。

在FBS溶液中置放透析盒之后0min和48h的时间点的所有研究的实施例和参考化合物1和4的成像结果描绘于图9。对于成像分析，在每个时间点的一个居中定位的片层上手动地绘制感兴趣的区域(代表性测量区域指示于图9中：影像1A)。所分析区域的亨斯菲尔德单位(HU)随时间的结果示于图10。所研究的实施例和参考化合物的经计算的扩散半衰期总结于表6。

表6：通过半透膜(20kDa)的扩散半衰期

图10和经计算的半衰期数据显示，类似于参考化合物1且相比于参考化合物4，实施例1-6能够通过半透膜。此外，所研究的化合物的数据显示，与具有高蛋白质结合或极缓慢翻转速率的其他高弛豫性试剂(例如参考化合物4)相反，本发明化合物具有可以及时克服障碍的流体动力学尺寸。这些发现指示了本发明化合物克服例如血管***中内皮壁的障碍的能力，这是全身成像所需要的。

实施例L

潜在的副作用的评估

所研究的实施例化合物中没有一个在施用后在动物中出现不希望的副作用。此外，在商业放射性配体结合以及酶分析(Eurofins Panlabs，Taipei，Taiwan)中筛选了实施例3的脱靶活性并未显示重大的发现。

实施例M

大鼠中脑肿瘤的造影增强的MRI

通过0.3mmol钆每千克体重(300μmol Gd/kg bw)和使用0.1mmol钆每千克体重(100μmol Gd/kg bw)的低剂量方案的个体间的比较来显示显著剂量减少的潜力。作为经批准的基于钆的MRI造影剂的代表，参考化合物1 用于两种剂量方案(0.3mmol Gd/kg bw和0.1mmol Gd/kg bw)并与实施例3(0.1mmol Gd/kg bw)进行比较。

使GS9L细胞系(European Collection of Cell Cultures，Cancer Res1990；50:138-141；J Neurosurg 1971；34:335)在补充有10％胎牛血清(FBS，Sigma F75249)和1％青霉素-链霉素(10.000units/mL，Gibco)的Dulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM，GlutaMAX^TM，Ref：31966-021，Gibco)中生长。使用雄性Fisher大鼠(F344，体重170-240g，n＝4，Charles River Kisslegg)进行该研究。在***/赛拉嗪麻醉下使用体重调节的肌肉内注射盐酸赛拉嗪(20mg/mL，Rompun 2％，Bayer Vital GmbH，Leverkusen)和盐酸***(100mg/mL，Ketavet，Pfizer，Pharmacia GmbH，Berlin)的混合物(1+2)，按照1mL/kg体重进行接种。对于正位脑内移植，使经麻醉的动物固定在立体定向装置中并使用Hamilton注射器将悬浮在5μl体积培养基中的1.0E+06GS9L细胞缓慢地注射至脑中。

在临床1.5T扫描仪(Magnetom Avanto，Siemens Healthcare，Erlangen，Germany)上进行造影增强的MRI研究。使用大鼠头部线圈(用于大鼠的线圈和动物固持器，RAPIDBiomedical GmbH)进行数据获取。所述大鼠使用异氟醚(2.25％)、氧气(大约0.5L/min)和氧化亚氮(流速大约1L/min)的混合物进行麻醉。使用3D涡轮自旋回波序列(12个1mm片层在3D区块中，视野：80mm(33％过取样)，重复时间：500毫秒，回波时间19毫秒，空间解析率：0.3x0.3x1.0mm)进行MR成像。在连续两天对动物进行照相。第一天，个体间比较与人类标准剂量相当的0.1mmol Gd/kg bw相同剂量的参考化合物1和实施例3。第二天，将与三倍人剂量(临床上经批准用于一些CNS适应症)相当的0.3mmol Gd/kg bw的参考化合物1与标准剂量的实施例3(0.1mmol Gd/kg bw)相比较。GS9L大鼠脑肿瘤的所得MR成像描绘于图11：(A)0.1mmol Gd/kg体重(bw)相同剂量的参考化合物1和实施例3的个体间比较。相同剂量的实施例3显示较高的损伤-脑造影和极好的肿瘤边缘分界。(B)0.3mmol Gd/kg bw(三倍剂量)的参考化合物1和0.1mmol Gd/kw bw(标准剂量)的实施例3的比较。实施例3在参考化合物1的剂量的三分之一时显示了类似的损伤-脑造影。

Claims

1.通式(I)化合物或者其立体异构体、互变异构体、N-氧化物、水合物、溶剂合物或盐或者它们的混合物，其包括4、5、6、7或8个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团，

其中：

表示选自以下的基团：

其中基团a和b彼此独立地表示1或2的整数；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点；

R¹彼此独立地表示氢原子或选自以下的基团：

R³、

其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子；

n表示3或4的整数；

R²彼此独立地表示氢原子或甲基；

R³表示选自以下的基团：

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；

R⁴彼此独立地表示氢原子或甲基；

R⁵彼此独立地表示氢原子或甲基。

2.根据权利要求1的化合物或者其立体异构体、互变异构体、N-氧化物、水合物、溶剂合物或盐或者它们的混合物，其包括4、5或6个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团，其中：

表示选自以下的基团：

其中基团a和b彼此独立地表示1或2的整数；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点；

R¹彼此独立地表示氢原子或选自以下的基团：

R³、

其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子；

n表示3或4的整数；

R²彼此独立地表示氢原子或甲基；

R³表示选自以下的基团：

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；

R⁴彼此独立地表示氢原子或甲基；

R⁵彼此独立地表示氢原子或甲基。

3.根据权利要求1或2的化合物或者其立体异构体、互变异构体、N-氧化物、水合物、溶剂合物或盐或者它们的混合物，其包括4、5或6个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团，其中：

表示选自以下的基团：

其中基团a和b表示整数1；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点；

R¹彼此独立地表示氢原子或选自以下的基团：

R³、

其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子；

n表示3或4的整数；

R²表示氢原子；

R³表示选自以下的基团：

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；

R⁴表示氢原子；

R⁵表示氢原子或甲基。

4.根据权利要求1、2或3的化合物或者其立体异构体、互变异构体、N-氧化物、水合物、溶剂合物或盐或者它们的混合物，其包括4、5或6个钆[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]基团，其中：

表示选自以下的基团：

其中基团a和b表示整数1；和，

其中基团*是指所述基团与R¹的连接点；

R¹彼此独立地表示氢原子或选自以下的基团：

R³、

其中基团*是指所述基团与A的连接点，

前提是所述取代基R¹中只有一个可表示氢原子；

n表示3或4的整数；

R²表示氢原子；

R³表示选自以下的基团：

其中基团*是指所述基团与该分子剩余部分的连接点；

R⁴表示氢原子；

R⁵表示甲基。

5.根据权利要求1-4中任一项的化合物，其选自：

[4,10-双(羧根基甲基)-7-{3,6,10,18,22,25-六氧代-26-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-14-[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]-9,19-双({[({2-[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙酰基}氨基)乙酰基]氨基}甲基)-4,7,11,14,17,21,24-七氮杂二十七烷-2-基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸五钆，

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””',2””””””,2””””””',2”””””””,2”””””””',2””””””””,2””””””””'-{乙烷-1,2-二基氨基甲酰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基三[(2-氧代乙烷-2,1-二基)亚氨基(1-氧代丙-1,2-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]}十八乙酸六钆，

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””',2””””””,2””””””',2”””””””,2”””””””',2””””””””,2””””””””'-(1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三基三{羰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基双[(2-氧代乙烷-2,1-二基)亚氨基(1-氧代丙-1,2-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]})十八乙酸六钆，

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””'-(3,7,9-三氮杂双环[3.3.1]壬烷-3,7-二基双{羰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基双[(2-氧代乙烷-2,1-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]})十二乙酸四钆，和

{4,10-双(羧根基甲基)-7-[2-氧代-2-({3-({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)-2,2-双[({[4,7,10-三(羧根基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酰基}氨基)甲基]丙基}氨基)乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸四钆，

或者其立体异构体、互变异构体、N-氧化物、水合物、溶剂合物或盐或者它们的混合物。

6.根据权利要求1、2或3中任一项的化合物，其选自：

2,2',2”,2”',2””,2””',2”””,2”””',2””””,2””””',2”””””,2”””””'-(3,7,9-三氮杂双环-[3.3.1]壬烷-3,7-二基双{羰基-1,4-二氮杂环庚烷-6,1,4-三基双[(2-氧代乙烷-2,1-二基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-10,1,4,7-四基]})十二乙酸四钆，

7.制备权利要求1-6中任一项的通式(I-d)化合物的方法，所述方法包括以下步骤：将式4化合物，

其中为针对权利要求1-6中任一项的通式(I)化合物所定义的四胺或其盐，

与通式(III)化合物反应：

其中R⁵如针对权利要求1-6中任一项的通式(I)化合物所定义，且LG表示活化的离去基，例如4-硝基酚，

从而得到通式(I-d)化合物：

其中R⁵如针对权利要求1-4中任一项的通式(I)化合物所定义，且为权利要求1-6中任一项所定义的四胺。

8.根据权利要求1-6中任一项的化合物在诊断性成像中的用途。

9.用于诊断性成像的根据权利要求1-6中任一项的化合物。

10.根据权利要求1-6中任一项的化合物或其混合物在制备诊断剂中的用途。

11.根据权利要求1-6中任一项的化合物或其混合物在制备用于磁共振成像的造影剂中的用途。

12.一种在患者中成像身体组织的方法，其包括以下步骤：向所述患者施用在药学上可接受的载体上的有效量的一种或多种权利要求1-6中任一项的化合物，并将所述患者进行磁共振成像。

13.通式(III)化合物在制备权利要求1-6中任一项的通式(I)化合物中的用途：

其中R⁵如针对权利要求1-6中任一项的通式(I)化合物所定义，且LG表示活化的离去基，例如4-硝基酚。