DE69529988T2 - Technetium-99m markierte bildformungsmittel - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft radiodiagnostische Reagentien und Verfahren zur Herstellung von markierten radiodiagnostischen Mitteln. Insbesondere betrifft die Erfindung Mittel zur szintigraphischen Bilddarstellung zur Abbildung von Stellen im Körper eines Säugetieres, die über eine einen radioaktiven Marker bindende Einheit, die einen Komplex mit Tc-99m bildet, mit Technetium-99m (Tc- 99m) markierte, spezifisch bindende Verbindungen umfassen. Die Erfindung stellt radioaktiv markierte Mittel zur szintigraphischen Bilddarstellung, Reagentien zur Herstellung der radioaktiv markierten Mittel zur szintigraphischen Bilddarstellung, Verfahren zur Markierung der Reagentien und Kits, die nichtradioaktive Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Reagentien und andere Komponenten zur einfachen Zubereitung der erfindungsgemäßen Mittel zur szintigraphischen Bilddarstellung umfassen, bereit.
- Für den Arzt ist es klinisch häufig vorteilhaft, wenn er dazu in der Lage ist, die Stelle von pathologischen Zuständen in einem Patienten mit nicht-invasiven Mitteln zu lokalisieren. Zu diesen pathologischen Zuständen gehören Erkrankungen der Lungen, des Herzens, der Leber, der Nieren, der Knochen und des Hirns, sowie Krebs, Thrombose, Lungenembolie, Infektionen, Entzündungen und Arteriosklerose.
- Auf dem Gebiet der Nuklearmedizin lassen sich gewisse pathologische Zustände lokalisieren, bzw. läßt sich ihr Ausmaß abschätzen, indem man die Verteilung kleiner Mengen von intern verabreichten, radioaktiv markierten Tracern (den Radiotracern bzw. Radiopharmaka) nachweist. Die zum Nachweis dieser Radiopharmaka angewandten Verfahren sind allgemein als Abbildungs- bzw. Radio-Imagingverfahren bekannt.
- Beim Radio-Imaging handelt es sich bei dem radioaktiven Marker um ein Radionuklid, das Gammastrahlung abgibt, und der Radiotracer wird mittels einer Kamera, die auf Gammastrahlung anspricht, lokalisiert (dieses Verfahren wird häufig als Gammaszintigraphie bezeichnet). Die abgebildete Stelle ist detektierbar, da als Radiotracer entweder eine Substanz gewählt wird, die sich an einer pathologischen Stelle anreichert (positiver Kontrast) oder, alternativ dazu, eine Substanz gewählt wird, die sich spezifisch nicht an solchen pathologischen Stellen anreichert (negativer Kontrast). In vielen Situationen ist es von besonderem Vorteil, radioaktiv markierte, spezifisch bindende Verbindungen als Radiopharmazeutikum einzusetzen, das sich in vivo spezifisch an der pathologischen Stelle anreichert.
- Zum Radio-Imaging eignen sich verschiedene Radionuklide einschließlich &sup6;&sup7;Ga, 99mTC (Tc-99m), ¹¹¹In, ¹²³I, ¹²&sup5;I, ¹&sup6;&sup9;Yb oder ¹&sup8;&sup6;Re. Für optimales Radio-Imaging bei Menschen müssen eine Anzahl von Faktoren in Betracht gezogen werden. Um die Nachweiseffizienz zu maximieren, werden Radionuklide bevorzugt, die Gammaenergie im Bereich von 100 bis 200 keV abgeben. Um die vom Patienten absorbierte Strahlungsdosis möglichst gering zu halten, sollte die physikalische Halbwertszeit des Radionuklids so kurz sein, wie es das Abbildungsverfahren erlaubt. Damit Untersuchungen an jedem beliebigen Tag und zu jeder beliebigen Tageszeit durchgeführt werden können, ist es vorteilhaft, in der Klinik stets eine Radionuklidquelle zur Verfügung zu haben. Tc-99m ist ein bevorzugtes Radionuklid, da es Gammastrahlung von 140 keV abgibt, eine physikalische Halbwertszeit von 6 Stunden hat und mit einem Molybdän-99/Technetium-99m- Generator bequem vor Ort verfügbar ist. Andere im Stand der Technik verwendete Radionuklide sind weniger vorteilhaft als Tc-99m. Dies kann daran liegen, daß die physikalische Halbwertszeit dieser Radionuklide länger sind, was dazu führt, daß der Patient eine größere Menge der Strahlungsdosis absorbiert (z. B. Indium-111).
- In anderen Fällen sind die Gamma-Strahlungsenergien solcher alternativen Radionuklide beträchtlich geringer (z. B. Iod-125) oder höher (z. B. Iod-131) als Tc- 99m und daher für eine qualitativ hochwertige szintigraphische Bilddarstellung ungeeignet. Schließlich können viele nachteilige Radionuklide nicht mit einem vor Ort befindlichen Generator erzeugt werden.
- Bei Tc-99m handelt es sich um ein Übergangsmetall, das vorteilhaft durch eine metallkomplexierende Einheit chelatisiert wird. Radioaktive Marker bindende Einheiten, die dazu in der Lage sind, Tc-99m zu binden, können mit verschiedenen spezifisch bindenden Verbindungen kovalent verbunden werden, wodurch es möglich ist, solche spezifisch bindenden Verbindungen radioaktiv zu markieren. Der Grund hierfür ist, daß die am häufigsten vorkommende chemische Tc-99m- Spezies, Pertechnetat (TcO&sub4;&supmin;), mit den meisten spezifisch bindenden Verbindungen keine direkte Bindung eingehen kann, die fest genug wäre, um als Radiopharmazeutikum von Nutzen zu sein. Eine Komplexierung von Tc-99m mit solchen radioaktive Marker komplexierenden Einheiten umfaßt typischerweise eine chemische Reduktion des Pertechnetats mit einem Reduktionsmittel wie Zinn(II)-chlorid.
- Die Verwendung von Chelatbildnern zur Komplexierung von Tc-99m ist im Stand der Technik bekannt.
- Im US-Patent Nr. 4 434 151 beschreiben Byrne et al. von Homocysteinthiolacton abgeleitete bifunktionelle Chelatbildner, mit denen Radionuklide an Verbindungen, die terminale Aminogruppen enthalten und die in einem abzubildenden Organ bzw. Gewebe angereichert werden können, gekoppelt werden können.
- Im US-Patent Nr. 4 444 690 beschreibt Fritzberg eine Reihe von auf 2,3- Bis(mercaptoacetamido)propanoat basierenden Technetium-Chelatbildnern.
- Im US-Patent Nr. 4 571 430 beschreiben Byrne et al. neue bifunktionelle Homocysteinthiolacton-Chelatoren zur Chelatisierung von Radionukliden, an denen die Radionuklide an Verbindungen, die terminale Aminogruppen enthalten und die in einem abzubildenden Organ bzw. Gewebe angereichert werden können, gekoppelt werden können.
- Im US-Patent Nr. 4 575 556 beschreiben Byrne et al. neue bifunktionelle Homocysteinthiolacton-Chelatoren zur Chelatisierung von Radionukliden, mit denen die Radionuklide an Verbindungen, die terminale Aminogruppen enthalten und die in einem abzubildenden Organ bzw. Gewebe angereichert werden können, gekoppelt werden können.
- Im US-Patent Nr. 4 925 650 beschreiben Nosco et al. Tc-99m-chelatisierende Komplexe.
- In der europäischen Patentanmeldung mit der Publikationsnr. 483 704 A1 offenbaren Kondo et al. ein Verfahren zur Herstellung eines Tc-99m-Komplexes mit einer Mercapto-Gly-Gly-Gly-Einheit.
- In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 135 160 werden Bisamidobisthiol- Tc-99m-Liganden und deren Salze als Mittel zur Kontrolle der Nierenfunktion beschrieben.
- In Inorg. Chem. 20: 1629-1632, 1981, offenbaren Davison et al. Oxotechnetium- Chelatkomplexe.
- In J. Nucl. Med. 23: 592-598, 1982, offenbaren Fritzberg et al. ein Tc-99m- chelatisierendes Mittel, das auf N,N'-Bis(mercaptoacetyl)-2,3-diaminopropanoat basiert.
- In J. Nucl. Med. 24: P126, 1983, beschreiben Byrne et al. Homocystein enthaltende Te-99m-Chelatbildner.
- In Inorg. Chem. 27: 2154-2161, 1988, beschreiben Bryson et al. neutrale Technetium-99-Komplexe, die in Gegenwart eines Überschusses an Ligand instabil sind.
- In Tet. Lett. 30: 1885-1888, 1989, beschreiben Misra et ab Bisaminbisthiolverbindungen für die radioaktive Markierung.
- Die Verwendung von Chelatbildnern zur radioaktiven Markierung von spezifisch bindenden Verbindungen ist im Stand der Technik bekannt.
- Im US-Patent Nr. 4 472 509 lehren Gansow et al. Verfahren zur Herstellung und Aufreinigung von Tc-99m-chelatkonjugierten monoklonalen Antikörpern.
- Im US-Patent Nr. 4 943 523 lehrt Stavrianopoulos detektierbare Moleküle, die metallchelatisierende Einheiten enthalten.
- In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 188 256 beschreiben Fritzberg et ab Dithiol-, Diamino- bzw. Diamidocarbonsäure oder Aminkomplexe, die sich zur Herstellung von mit Technetium markiertem Mitteln zur Bilddarstellung eignen.
- In der britischen Patentanmeldung UK 8 927 255.3 offenbaren Albert et al. das Radio-Imaging unter Verwendung von Somatostatinderivaten wie Octreotid, markiert mit ¹¹¹In über eine an den Aminoterminus gebundene chelatisierende Gruppe.
- In der internationalen Patentanmeldung Nr. WO 9 1/01 144 offenbaren Albert et al. das Radio-Imaging unter Verwendung von radioaktiv markierten Peptiden, die mit Wachstumsfaktoren, Hormonen, Interferonen und Cytokinen verwandt sind und die ein spezifisch erkennendes Peptid enthalten, das kovalent an eine Radionuklide chelatisierende Gruppe gebunden ist.
- In der internationalen Patentanmeldung mit der Publikationsnr. WO 93/13 317 offenbaren Fischman et al. chemotaktische Peptide, die an chelatbildende Einheiten gebunden sind.
- J. Nucl. Med. 32: 981 Abstract Nr. 305, 1991, von Kwekkeboom et al. betrifft mit ¹¹¹In radioaktiv markierte Somatostatinanaloga.
- In Abstract LM10, 12th American Peptide Symposium: 1991, 1991, beschreiben Albert et al. Anwendungen von mit ¹¹¹In markierten Diethylentriaminopentaessigsäure-derivatisierten Somatostatinanaloga.
- In Abstract, 7th International Symposium on Radiopharmacology, Seite 16, 1991, offenbaren Cox et al. die Verwendung von mit Tc-99m, ¹³¹I und ¹¹¹In markierten Somatostatinanaloga bei der in vivo-Radiolokalisierung von endokrinen Tumoren durch Szintigraphie.
- Verfahren zur Markierung bestimmter spezifisch bindender Verbindungen mit Tc- 99m sind im Stand der Technik bekannt.
- Im US-Patent Nr. 4 668 503 beschreibt Hnatowich das radioaktive Markieren von Proteinen mit Tc-99m.
- Im US-Patent Nr. 4 732 684 beschreibt Tolman das Konjugieren von Targetmolekülen mit Metallothioneinfragmenten.
- Im US-Patent Nr. 4 861 869 beschreiben Nicolotti et al. bifunktionelle Kupplungsmittel, die sich zur Bildung von Konjugaten mit biologischen Molekülen wie Antikörpern eignen.
- Im US-Patent Nr. 4 965 392 beschreiben Fritzberg et al. verschiedene S- geschützte, auf Mercaptoacetylglycylglycinen basierende Chelatbildner zur Markierung von Proteinen.
- Im US-Patent Nr. 5 061 641 offenbaren Schochat et al. die direkte radioaktive Markierung von Proteinen, die wenigstens eine "verfügbare" Sulfhydrylgruppe enthalten.
- Im US-Patent Nr. 5 091 514 beschreiben Fritzberg et al. verschiedene S- geschützte, auf Mercaptoacetylglycylglycinen basierende Chelatbildner zur Markierung von Proteinen.
- Im US-Patent Nr. 5 112 9S3 offenbaren Gustavson et al. Tc-99m-chelatisierende Mittel zur radioaktiven Markierung von Proteinen.
- Im US-Patent Nr. 5 175 257 beschreiben Kasina et al. verschiedene Kombinationen von spezifisch bindenden Molekülen und Tc-99m-chelatisierenden Mitteln.
- Im US-Patent Nr. 5 180 816 offenbaren Dean et al. Verfahren zur radioaktiven Markierung eines Proteins mit Tc-99m über einen bifunktionellen Chelatbildner.
- In der internationalen Patentanmeldung mit der Publikationsnr. WO 85/03 231 offenbart Sundrehagen die Markierung vorn Proteinen mit Tc-99m.
- In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 237 150 offenbaren Reno und Bottino die radioaktive Markierung von Antikörpern mit Tc-99m.
- In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 271 806 offenbaren Bremer et al. die radioaktive Markierung von Antikörpermolekülen mit Tc-99m.
- In der internationalen Patentanmeldung WO 88/07 382 offenbaren Pak et al. ein Verfahren zur Markierung von Antikörpern mit Tc-99 m.
- In der PCT-Anmeldung Nr. WO 89/07 456 beschreiben Goedemans et al. die radioaktive Markierung von Proteinen mit cyclischen Thiolverbindungen, insbesondere mit 2-Iminothiolan und Derivaten davon.
- In der internationalen Patentanmeldung mit der Publikationsnr. WO 89/12 625 lehren Dean et al. bifunktionelle Kupplungsmittel für das Markieren von Proteinen mit Tc-99m.
- In der internationalen Patentanmeldung mit der Publikationsnr. WO 90/06 323 offenbaren Schoemaker et al. chimäre Proteine, die eine metallbindende Region enthalten.
- In EP-A-0 412 012 beschreiben Thornback et al. die Darstellung und Anwendung von radioaktiv markierten Proteinen bzw. Peptiden unter Verwendung von thiolhaltigen Verbindungen, insbesondere 2-Iminothiolan.
- In der internationalen Patentanmeldung mit der Publikationsnr. WO 91/09 876 offenbaren Gustavson et al. Tc-99m-chelatisierende Mittel zur radioaktiven Markierung von Proteinen.
- In Sem. Nucl. Med. 4: 281-293, 1974, lehrt Rhodes die Markierung von humanem Serumalbumin mit Technetium-99m.
- In J. Nucl. Med. 23: 1011-1019, 1982, offenbaren Khaw et al. Verfahren zur Markierung biologisch aktiver Makromoleküle mit Tc-99m.
- In Bioconjugate Chem. 2: 333, 1991, beschreiben Schwartz et al. ein Verfahren zur Markierung von Proteinen mit Tc-99m unter Anwendung einer Hydrazinonicotinamidgruppe.
- Versuche zur Markierung von Peptiden sind im Stand der Technik beschrieben.
- Im US-Patent Nr. 4 832 940 lehren Ege et al. radioaktiv markierte Peptide zur Abbildung von lokalisierten T-Lymphozyten.
- Im US-Patent Nr. 4 986 979 offenbaren Morgan et al. Verfahren zur Abbildung von Entzündungsherden.
- Im US-Patent Nr. 5 248 764 beschreiben Flanagan et al. Konjugate zwischen einer radioaktiv markierten chelatisierenden Einheit und Peptiden, die sich vom atrialen natriuretischen Faktor ableiten.
- In WO 89/00 051, 1988, offenbaren Ranby et al. ein Verfahren zum Nachweis von Fibrinablagerungen in Tieren, bei dem man eine radioaktiv markierte Verbindung kovalent an Fibrin bindet.
- In WO 89/10 760, 1989, lehren Lees et al. radioaktiv markierte Peptide zur Abbildung von Arterien.
- In der internationalen Patentanmeldung mit der Publikationsnr. WO 90/10 463 offenbaren Morgan et al. Verfahren zur Abbildung von Entzündungsherden.
- In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 403 243 offenbaren Flanagan et al. die Markierung von synthetischen Peptidfragmenten mit Tc-99m mittels einer Reihe von organischen Chelatbildnern.
- In der PCT-Anmeldung mit der Publikationsur. WO 90/15 818 beschreibt Stuttle die Markierung von RGD-haltigen Oligopeptiden nriit Tc-99m.
- In WO 91/17 173, 1991, offenbaren Rodwe et al. Konjugate von "molekularen Erkennungseinheiten" mit "Effektordomänen".
- In der internationalen Patentanmeldung WO 92/21 383 offenbart Cox radioaktiv markierte Somatostatinderivate, die zwei Cysteinreste enthalten.
- In der internationalen Patentanmeldung mit der Publikationsnr. WO 93/12 819 lehren Rhodes et al. Peptide, die metallionenbindende Domänen enthalten.
- In der internationalen Patentanmeldung mit der Publikationsnr. WO 93/15 770 offenbaren Lyle et al. Tc-99m-Chelatbildner und mit Tc-99m markierte Peptide.
- In der internationalen Patentanmeldung mit der Publikationsnr. WO 93/21 151 offenbaren Coughlin et al. bifunktionelle Chelatbildner mit Thioharnstoffgruppen zur radioaktiven Markierung von spezifisch bindenden Verbindungen.
- In 37th Annual Meeting of the Society of Nuclear Medicine, Abstract Nr. 209, 1990, beanspruchen Knight et al. die Abbildung von Thromben mit Tc-99m markierten Peptiden.
- In J. Nucl. Med. 34: 1964-1974, 1993, beschreiben Babich et al. mit Tc-99m markierte Peptide, die Hydrazinonicotinamidderivate umfassen.
- Die Verwendung von Chelatbildnern zur radioaktiven Markierung von Peptiden und Verfahren zur Markierung von Peptiden mit Tc-99m sind im Stand der Technik bekannt und in den ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldungen mit den Seriennummern 07/653 012, 07/807 062, 07/871 282, 07/886 752, 07/893 981, 07/955 466, 08/019 864 und 08/073 577 offenbart, und radioaktiv markierte Peptide zur Verwendung als Mittel zur szintigraphischen Bilddarstellung zur Abbildung von Thromben sind im Stand der Technik bekannt und in den anhängigen US-Patentanmeldungen mit den Seriennummern 07/886 752, 07/893 981 und 08/044 825 offenbart, auf die hiermit durch Verweis Bezug genommen wird.
- Die vorliegende Erfindung stellt Reagentien bereit, die sich zur Herstellung von radioaktiv markierten Mitteln zur szintigraphischen Bilderzeugung eignen. Insbesondere stellt die Erfindung Reagentien zur Herstellung von mit Technetium- 99m (Tc-99m) radioaktiv markierten Mitteln zur szintigraphischen Bilddarstellung bereit. Die erfindungsgemäßen Reagentien umfassen jeweils eine spezifisch bindende Verbindung, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Peptide, die sich spezifisch und mit hoher Affinität an eine Stelle von Interesse im Körper eines Säugetieres bindet und die kovalent mit einer einen radioaktiven Marker komplexierenden Einheit verbunden ist.
- In bevorzugten Ausführungsformen stellt die Erfindung Reagentien zur Verfügung, in denen es sich bei den spezifisch bindenden Verbindungen um geradkettige oder cyclische Peptide mit einer Aminosäuresequenz von 4 bis 100 Aminosäuren handelt.
- Die Verwendung von kleinen Verbindungen, vorzugsweise mit einem Molekulargewicht von weniger als 10.000 Dalton, ist mit deutlichen kommerziellen Vorteilen verbunden. Solche kleinen Verbindungen lassen sich leicht herstellen. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, daß sie nicht immunogen sind und schnell aus den Gefäßen entfernt werden, wodurch eine bessere und schnellere Abbildung möglich wird. Im Gegensatz dazu sind größere Moleküle wie Antikörper oder Fragmente davon, oder andere Peptide biologischen Ursprungs, die größer als 10.000 Dalton sind, teuer in der Herstellung, und es ist wahrscheinlich, daß sie immunogen sind und langsamer aus dem Blutkreislauf entfernt werden, was bei der schnellen in vivo-Diagnose stört.
- Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Reagens zur Herstellung eines radioaktiv markierten Mittels zur szintigraphischen Bilddarstellung zur Abbildung einer Stelle im Körper eines Säugetieres, umfassend eine spezifisch bindende Verbindung, die sich spezifisch an die Stelle im Körper des Säugetieres bindet, und die kovalent an eine Tc-99m-komplexierende Einheit der Formel
- I.
- R¹-CO-(Aminosäure)¹-(Aminosäure)²-Z,
- wobei (Aminosäure)¹ und (Aminosäure)² jeweils unabhängig voneinander für eine beliebige primäre α- oder β-Aminosäure, die keine Thiolgruppe enthält, stehen; Z für eine thiolhaltige Einheit steht, bei der es sich um Cystein, Homocystein, Isocystein, Penicillamin, 2-Mercaptoethylamin oder 3-Mercaptopropylamin handelt; R¹ für niederes (C&sub1;-C&sub4;)-Alkyl, eine Aminosäure oder ein Peptid mit 2 bis 10 Aminosäuren steht; gebunden ist, bereitgestellt. Steht Z für Cystein, Homocystein, Isocystein oder Penicillamin, so ist die Carbonylgruppe der Einheit kovalent an eine Hydroxylgruppe, eine NR³R&sup4;-Gruppe, in der R³ und R&sup4; jeweils unabhängig voneinander für H oder niederes (C¹-C&sup4;)-Alkyl stehen, eine Aminosäure oder ein Peptid mit 2 bis 10 Aminosäuren gebunden; oder
- II.
- Y-(Aminosäure)²-(Aminosäure)¹-NHR²
- wobei Y für eine thiolhaltige Einheit steht, bei der es sich um Cystein, Homocystein, Isocystein, Penicillamin, 2-Mercaptoacetat oder 3- Mercaptopropionat handelt, (Aminosäure) und (Aminosäure)2 jeweils unabhängig voneinander für eine beliebige primäre α- oder β-Aminosäure, die keine Thiolgruppe enthält, stehen, und R² für H oder niederes (C&sub1;-C&sub4;)-Alkyl, eine Aminosäure oder ein Peptid mit 2 bis 10 Aminosäuren steht. Steht Y für Cystein, Homocystein, Isocystein oder Penicillamin, so ist die Aminogruppe der Einheit kovalent an -H, eine Aminosäure oder ein Peptid mit 2 bis 10 Aminosäuren gebunden.
- Die Tc-99m-komplexierenden Einheiten der Erfindung sind über R¹, R², eine Seitenkettengruppe der Seitenkette von (Aminosäure)¹ oder (Aminosäure)² oder die Amino- oder Carboxylgruppe von Cystein, Homocystein, Isocystein oder Penicillamin kovalent an die spezifisch bindende Verbindung der jeweiligen erfindungsgemäßen Reagentien gebunden.
- Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reagentien hat die den radioaktiven Marker komplexierende Einheit die Formel -(Aminosäure)¹- (Aminosäure)²-(Aminothiol) oder (Mercaptocarbonsäure)-(Aminosäure)¹- (Aminosäure)²-, wobei (Aminosäure)¹ und (Aminosäure)² jeweils unabhängig voneinander für eine beliebige natürlich vorkommende, modifizierte, substituierte oder abgeänderte primäre α- oder β-Aminosäure stehen; (Aminothiol) aus der aus Cystein, Isocystein, Homocystein, Penicillamin, 2-Mercaptoethylamin und 3- Mercaptopropylamin bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und (Mercaptocarbonsäure) aus der aus Cystein, Isocystein, Homocystein, Penicillamin, 2-Mercaptoessigsäure und 3-Mercaptopropionsäure bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
- Bei bevorzugten Ausführungsformen weist die Tc-99m-komplexierende Einheit der Erfindung Einheiten der Formeln -Gly-Gly-Cys- oder Cys-Gly-Gly- auf.
- Die erfindungsgemäßen Reagentien lassen sich darstellen, indem man die spezifisch bindenden Verbindungen oder die den radioaktiven Marker bindenden Einheiten kovalent mit einer polyvalenten verbindenden Einheit verbindet. Erfindungsgemäße polyvalente Verbindungseinheiten umfassen wenigstens zwei identische Gruppen mit Linkerfunktionalität, die dazu in der Lage sind, kovalent an spezifisch bindende Verbindungen oder radioaktive Marker komplexierende Einheiten zu binden. Bevorzugte Gruppen mit Linkerfunktionalität sind primäre oder sekundäre Amine, Hydroxylgruppen, Carbonsäuregruppen oder Thiolreaktive Gruppen. Bei bevorzugten Ausführungsformen umfassen die polyvalenten Verbindungseinheiten Bis-succinimidylmethylether (BSME), 4-(2,2- Dimethylacetyl)benzoesäure (DMAB), Tris-(succiinimidylethyl)amin (TSEA), 4- (O-CH&sub2;CO-Gly-Gly-Cys-Amid)acetophenon (ETAC), Bissuccinimidohexan (BSH), Tris(2-chloracetamidoethyl)amin und 1,2-Bis-[2- chloracetamido)ethoxy] ethan.
- Die Erfindung umfaßt weiterhin Mittel zur szintigraphischen Bilderzeugung, bei denen es sich um Komplexe der erfindungsgemäßen Reagentien mit Tc-99m handelt, und Verfahren zur radioaktiven Markierung der Reagentien. Die von der Erfindung bereitgestellten, mit Tc-99m radioaktiv markierten Komplexe werden gebildet, wenn man erfindungsgemäße Reagentien in Gegenwart eines Reduktionsmittels mit Tc-99m reagieren läßt. Bevorzugte Reduktionsmittel schließen das Dithionition, das Zinn(II)-Ion und das Eisen(II)-Ion ein, wobei diese Aufzählung keine Einschränkung darstellen soll. Erfindungsgemäße Komplexe werden weiterhin gebildet, wenn man die erfindungsgemäßen Reagentien durch Ligandenaustausch mit einem vorher reduzierten Tc-99m-Komplex, wie hier bereitgestellt, mit Tc-99m markiert.
- Die Erfindung stellt weiterhin Kits zur Herstellung von Mitteln zur szintigraphischen Bilderzeugung bereit, bei denen es sich um mit Tc-99m radioaktiv markierte erfindungsgemäße Reagentien handelt. Kits zur Markierung der erfindungsgemäßen Reagentien mit Tc-99m umfassen ein verschlossenes Vial, das eine vorbestimmte Menge eines erfindungsgemäßen Reagens und eine für die Markierung des Reagens mit Tc-99m ausreichende Menge eines Reduktionsmittels enthält.
- Die vorliegende Erfindung stellt Verfahren zur Herstellung von Peptidausführungsformen der erfindungsgemäßen Reagentien durch in vitro durchgeführte, chemische Synthese bereit. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Peptide durch Festphasen-Peptidsyntheae synthetisiert.
- Die vorliegende Erfindung stellt Verfahren zur Verwendung von Mitteln zu szintigraphischen Bilderzeugung, bei denen es sich um mit Tc-99m markierte Reagentien handelt, zur Abbildung von Stellen im Körper eines Säugetieres durch Erzeugen von gammaszintigraphischen in vivo-Abbildungen bereit. Bei diesen Verfahren wird eine diagnostisch wirksame Menge von erfindungsgemäßen, mit Tc-99m markierten Reagentien verabreicht und die von dem an der Stelle im Körper des Säugetieres angereicherten Tc-99m-Marker abgegebene Gammastrahlung nachgewiesen.
- Spezielle bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden ausführlicheren Beschreibung bestimmter bevorzugter Ausführungsformen und den Ansprüchen ersichtlich.
- Fig. 1 zeigt das Ablagerungsmuster von Sudan-IV in 4 HC-behandelten Kaninchenaorten und 1 Kontrollaorta.
- Fig. 2 zeigt ex corpora-Abbildungen der Radiotraceraufnahme und der Plaquevisualisierung in 4 HC-behandelten Kaninchenaorten und 1 Kontrollaorta.
- Fig. 3 zeigt die in vivo-Abbildmg von Radiotraceraufnahme und Plaquelokalisierung im Aortabogen in einem Tier.
- Fig. 4 zeigt eine Abbildung von mit 99mTc markiertem P587 in einer tumortragenden Ratte, angezeigt durch einen Pfeil, die eine hohe Aufnahme an der Tumorstelle im unteren Bein zeigt.
- Die vorliegende Erfindung stellt Reagentien einschließlich Peptid-Reagentien zur Herstellung von mit Tc-99m markierten Mitteln zur szintigraphischen Bilddarstellung für die Abbildung von Targetstellen im Körper eines Säugetieres bereit. Die durch die Erfindung bereitgestellten Reagentien umfassen eine einen radioaktiven Marker komplexierende Einheit, die kovalent mit einer mit Tc-99m radioaktiv markierten spezifisch bindenden Verbindung verbunden ist, welche sich an eine Stelle im Körper eines Säugetieres bindet.
- Bei der Markierung mit Tc-99m handelt es sich um einen Vorteil der vorliegenden Erfindung, da dieses Isotop dank seiner nuklearen und radioaktiven Eigenschaften ein ideales Mittel zur szintigraphischen Bilderzeugung ist. Das Isotop weist eine Einzelphotonenergie von 140 keV und eine radioaktive Halbwertszeit von ungefähr 6 Stunden auf und ist leicht über einen &sup9;&sup9;Mo-99mTc-Generator verfügbar. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß keiner der bevorzugten Radionuklide toxisch ist, im Gegensatz zu anderen aus dem Stand der Technik bekannten Radionukliden (zum Beispiel ¹²&sup5;I)
- Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung soll der Ausdruck "spezifisch bindende Verbindung" sich auf alle Verbindungen beziehen, die sich spezifisch an eine Targetstelle im Körper eines Säugetieres binden. "Spezifisch bindend" wird der Fachmann so verstehen, daß die Verbindung sich in größerem Ausmaß an der Targetstelle als im umgebenden Gewebe anreichert. Eine solche spezifische Bindung ist vorteilhaft, da Mittel zur szintigraphischen Bilddarstellung, die solche spezifisch bindenden Verbindungen umfassen, sich nach der Verabreichung so im Säugetierkörper verteilen, daß das Target in vivo visuell definiert wird. Zu den spezifisch bindenden Verbindungen gehören Peptide, Oligosaccharide, Nukleotide, Oligonukleotide und Polynukleotide und spezifisch rezeptorbindende Verbindungen, jedoch ist diese Aufzählung nicht einschränkend.
- Jede spezifisch bindende Ausführungsform der Erfindung, die Peptide enthält, umfaßt eine Aminosäuresequenz. Mit dem Ausdruck "Aminosäure", wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sind alle L- und D-, primären α- und β- Aminosäuren gemeint: natürlich vorkommende, modifizierte, substituierte, abgeänderte und andere. Spezifisch bindende Peptid-Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Reagentien umfassen spezifisch bindende Peptide mit einem Molekulargewicht von etwa 5000 Dalton. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen spezifisch bindenden Peptide schließen Peptide ein, die sich mit hoher Affinität an den GPIIb/IIIa-Rezeptor der Blutplättchen binden. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen schließen die spezifisch bindenden Peptide Peptide ein, die sich spezifisch an den Somatostatinrezeptor (SSTR) auf SSTR-exprimierenden Zellen, insbesondere Tumorzellen und aktivierten T-Lymphozyten, binden. Reagentien, die spezifisch bindende erfindungsgemäße Peptide umfassen, schließen die Reagentien ein, die aus Peptiden mit den folgenden Aminosäuresequenzen bestehen, wobei die Aufzählung nicht als Einschränkung gedacht ist (bei den Aminosäuren in den unten aufgeführten Peptiden handelt es sich wenn nicht anders angegeben um L-Aminosäuren):
- cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.amid)
- cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCK.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCR.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCRD.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCRK.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCRR.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCKK.amid)
- cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCKKK.amid)
- cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.Orn.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCKDK.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.Orn.D.Orn.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.Orn.D.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.KKC.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.KRC.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.RRC.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.KKCK.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GRCK.amid)
- cyclo(N methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GKCR.amid)
- CH&sub2;CO.YD.Apc.GDCGGCAcmGCAcmGGC.amid
- CH&sub2;CO.YD.Apc.GDCGGCAcmGCAcmGGCG.amid
- CH&sub2;CO.YD.Apc.GDCGGSSGGCG.amid
- CH&sub2;CO.YD.Apc.GDCGGCG.amid
- CH&sub2;CO.YD.Amp.GDCKGCG.amid.
- (Einbuchstabenabkürzungen für Aminosäuren finden sich in G. Zubay, Biochemistry (2. Auflage), 1988 (MacMillen Publishing: New York), S. 33; die anderen Abkürzungen sind in der Legende zur Tabelle I erläutert). Die Aufzählung der durch die Erfindung bereitgestellten Reagentien dient nur zur Erläuterung und stellt keine Einschränkung bzw. Ausgrenzung dar, und es wird dem Fachmann leicht ersichtlich sein, daß Reagentien, die Kombinationen der hier offenbarten Peptide oder ihre Äquivalente umfassen, kovalent mit irgendeiner der erfindungsgemäßen chelatisierenden Struktureinheiten verbunden werden können und in den Schutzbereich der Erfindung fallen, einschließlich Kombinationen dieser Peptide und chelatisierenden Struktureinheiten, die die hier offenbarten Verbindungseinheiten umfassen.
- Zur optimalen Bilddarstellung unter Anwendung einer Ausführungsform der Erfindung muß das Reagens dazu in der Lage sein, sich mit ausreichender Affinität an den GPIIb/IIIa-Rezeptor zu binden, daß die durch Adenosindiphosphat (ADP) induzierte Aggregation von humanen Blutplättchen in einem Standard- Thrombozytenaggregationsassay (siehe Beispiel 3 unten) inhibiert wird, wenn das Reagens in einer Konzentration von nicht mehr als 0,3 uM vorliegt.
- Bei bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Reagentien umfaßt die Komponente der spezifisch bindenden Verbindung β-Glucane. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung soll der Ausdruck "β-Glucan" Oligosaccharide bedeuten, die 1,3- und 1,6-verbrückte β-D-Glucosereste umfassen, wobei die β- Glucaneinheit ein Molekulargewicht von bis zu etwa 2000 Kilodalton aufweist. Eine bevorzugte Ausführungsform der β-Glucan-haltigen erfindungsgemäßen Reagentien hat die Formel:
- β-Glucan-(=NNHCO).(CH&sub2;)&sub3;CO.)GGC.amid
- Polyvalente Verbindungseinheiten sind kovalent mit den erfindungsgemäßen spezifischen Peptiden, den Tc-99m-komplexierenden Einheiten oder beiden verbunden. Die von der Erfindung bereitgestellten polyvalenten Verbindungseinheiten bestehen aus wenigstens 2 Gruppen mit Linkerfunktionalität, die dazu in der Lage sind, kovalent an spezifisch bindende Peptide oder Tc-99m-komplexierende Einheiten zu binden. Solche funktionellen Gruppen schließen primäre und sekundäre Amine, Hydroxylgruppen, Carboxylgruppen und reaktive Thiolgruppen ein, jedoch soll diese Aufzählung nicht einschränkend sein. Polyvalente Verbindungseinheiten umfassen vorzugsweise wenigstens drei funktionelle Gruppen, die dazu in der Lage sind, kovalent an spezifisch bindende Peptide oder Technetium-99m-komplexierende Einheiten zu binden. Zu den bevorzugten polyvalenten Verbindungseinheiten gehören Aminosäuren wie Lysin, Homolysin, Ornithin, Asparaginsäure und Glutaminsäure; geradkettige und cyclische Amine und Polyamine; Polycarbonsäuren und aktivierte Thiole wie Di- und Trimaleimide. Weiterhin sind Ausführungsformen bevorzugt, in denen die polyvalenten Verbindungseinheiten eine Vielzahl von polyvalenten Verbindungseinheiten umfassen, die miteinander kovalent zu einer verzweigten polyvalenten Verbindungseinheit verbunden sind.
- Spezifisch bindende Peptide, die die Reagentien der vorliegenden Erfindung umfassen, können chemisch in vitro synthetisiert werden. Derartige Peptide lassen sich im allgemeinen vorteilhaft mit einem Aminosäure-Synthesizer herstellen. Die erfindungsgemäßen Peptide lassen sich so synthetisieren, daß die den radioaktiven Marker bindende Einheit während der chemischen Synthese in vitro kovalent mit dem Peptid verbunden wird, und zwar unter Einsatz von dem Fachmann wohlbekannten Methoden. Solche während der Synthese kovalent mit der den radioaktiven Marker bindenden Einheit verbundene Peptide sind vorteilhaft, da sich die spezifischen Stellen der kovalenten Verbindung bestimmen lassen.
- Die erfindungsgemäßen, den radioaktiven Marker komplexierenden Einheiten lassen sich während der Peptidsynthese in das target-spezifische Peptid einführen. Die den radioaktiven Marker komplexierende Einheit kann so in das Peptid eingebaut werden, daß sie den Amino- oder Carboxyterminus des Peptids darstellt. Darüber hinaus können den radioaktiven Marker komplexierende Einheiten kovalent an Gruppen gebunden werden, die die Seitenketten von Aminosäuren umfassen, beispielsweise die ε-Aminogruppe von Lysin, wodurch man zum Beispiel αN(Fmoc)-Lys-εN[Gly-Gly-Cys] erhält, welches in einer beliebigen Position in die Peptidkette eingebaut werden kann. Diese Sequenz ist besonders vorteilhaft, da sie auf einfache Weise den Einbau in das targetbindende Peptid ermöglicht. Die vorliegende Erfindung stellt den Einbau dieser Chelatbildner in praktisch jedes beliebige Peptid bereit, wodurch man ein radioaktiv markiertes Peptid erhält, das kovalent mit einer Tc-99m-komplexierenden Einheit verbunden ist.
- Bei der Bildung eines Komplexes vom radioaktivem Technetium mit den Reagentien der vorliegenden Erfindung wird der Technetiumkomplex, vorzugsweise ein Salz von Te-99m-Pertechnetat, in Gegenwart eines Reduktionsmittels mit dem erfindungsgemäßen Reagens umgesetzt. Bevorzugte Reduktionsmittel sind Dithionitionen, Zinn(II)-Ionen und Eisen(II)-Ionen; das am meisten bevorzugte Reduktionsmittel ist Zinn(II)-chlorid. Bei einer zusätzlichen bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Reduktionsmittel um ein Festphasenreduktionsmittel. Die zur Herstellung solcher Komplexe erforderlichen Komplexe und Mittel werden zweckmäßigerweise in einem Kit zur Verfügung gestellt, wobei das Kit ein verschlossenes Vial umfaßt, das eine vorbestimmte Menge eines zu markierenden, erfindungsgemäßen Reagens und eine ausreichende Menge Reduktionsmittel enthält, um das Reagens mit Tc-99m zu markieren. Alternativ dazu kann man den Komplex auch durch Umsetzung eines erfindungsgemäßen Reagens mit einem zuvor gebildeten, labilen Komplex von Technetium und einer anderen, als Transferligand bezeichneten Verbindung bilden. Dieses Verfahren wird als Ligandenaustausch bezeichnet und ist dem Fachmann wohlbekannt. Der labile Komplex kann zum Beispiel unter Verwendung von Transferliganden wie Tartrat, Citrat, Gluconat oder Mannit gebildet werden. Die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung geigneten Tc-99m-Pertechnetatsalze schließen die Alkalimetallsalze wie z. B. das Natriumsalz, und die Ammoniumsalze und kurzkettigen Alkylammoniumsalze ein.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Kit zur Herstellung von mit Technetium-99m markierten Reagentien zur Verfügung gestellt. Eine geeignete Menge eines Reagens wird in ein Vial gegeben, das ein Reduktionsmittel, wie z. B. Zinn(II)-chlorid oder ein Festphasenreduktionsmittel, in einer Menge enthält, die zur Markierung des Reagens mit Tc-99m ausreichend ist.
- Dabei kann auch eine geeignete Menge eines der beschriebenen Transferliganden (wie z. B. Tartrat, Citrat, Gluconat oder Mannit) vorliegen. Erfindungsgemäße, mit Technetium-99m markierte Mittel zur szintigraphischen Bilddarstellung können durch Zugabe einer geeigneten Menge an Tc-99m oder Tc-99m-Komplex in die Vials und Umsetzung unter den nachfolgend in Beispiel 2 beschriebenen Bedingungen hergestellt werden. Das Kit kann weiterhin übliche pharmazeutische Adjuvantien enthalten, wie z. B. pharmazeutisch verträgliche Salze zur Einstellung des osmotischen Drucks, Puffer, Konservierungsstoffe und dergleichen. Die Komponenten des Kits können in flüssiger, gefrorener oder trockener Form vorliegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Komponenten des Kits in lyophilisierter Form zur Verfügung gestellt. Erfindungsgemäße radioaktiv markierte Reagentien zur szintigraphischen Bilddarstellung lassen sich durch Umsetzung unter den unten in Beispiel 2 beschriebenen Bedingungen herstellen.
- Die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten radioaktiv markierten Reagentien weisen eine geeignete Menge Radioaktivität auf. Bei der Bildung von radioaktiven Tc-99m-Komplexen werden im allgemeinen bevorzugt radioaktive Komplexe in Lösungen gebildet, die Radioaktivität in Konzentrationen von ungefähr 0,01 Millicurie (mCi) bis 100 mCi pro ml enthalten.
- Die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten, mit Technetium-99m markierten Mittel zur szintigraphischen Bilddarstellung können zur Abbildung von Stellen in Körpern von Säugetieren verwendet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die mit Technetium-99m markierten Mittel zur szintigraphischen Bilddarstellung als eine injizierbare Einzeldosis verabreicht. Erfindungsgemäß kann man nach der radioaktiven Markierung zur Herstellung der injizierbaren Lösung zur diagnostischen Abbildung verschiedener Organe, Tumore und dergleichen einen beliebigen der dem Fachmann bekannten herkömmlichen Träger wie sterile Kochsalzlösung oder Plasma verwenden. Im allgemeinen weist die zu verabreichende Einzeldosis eine Radioaktivität von ungefähr 0,01 mCi bis ungefähr 100 mCi, vorzugsweise von 1 mCi bis 20 mCi, auf. Die als Einzeldosis zu injizierende Lösung hat ein Volumen von ungefähr 0,01 ml bis ungefähr 10 ml. Nach der intravenösen Verabreichung kann die Abbildung des Organs bzw. Tumors in vivo innerhalb von wenigen Minuten durchgeführt werden. Falls gewünscht, kann die Abbildung jedoch auch erst nach einigen Stunden oder noch länger nach Injektion des radioaktiv markierten Reagens in den Patienten durchgeführt werden. In den meisten Fällen wird sich eine zur Aufnahme von Szintiphotos ausreichende Menge der verabreichten Dosis innerhalb von ungefähr 0,1 Stunden in der abzubildenden Gegend angereichert haben. Erfindungsgemäß kann man jede herkömmliche Methode zur szintigraphischen Abbildung für diagnostische Zwecke einsetzen.
- Die von der Erfindung bereitgestellten, mit Technetium-99m markierten Reagenzien und Komplexe können intravenös in einem beliebigen herkömmlichen Medium zur intravenösen Injektion, wie z. B. einem wäßrigen Kochsalzmedium, oder im Blutplasmamedium, verabreicht werden. Ein solches Medium kann weiterhin herkömmliche pharmazeutische Adjuvantien enthalten, wie beispielsweise pharmazeutisch verträgliche Salze zum Einstellen des osmotischen Drucks, Puffer, Konservierungsstoffe und dergleichen. Zu den bevorzugten Medien gehören normale Kochsalzlösung und Plasma.
- Die Verfahren zur Herstellung und Markierung dieser Verbindungen sind ausführlicher in den folgenden Beispielen dargestellt. In diesen Beispielen werden gewisse Aspekte des oben beschriebenen Verfahrens und vorteilhafte Ergebnisse erläutert. Diese Beispiele dienen lediglich zur Erläuterung und stellen keine Einschränkung der Erfindung dar.
- Die Festphasen-Peptidsynthese (FPPS) wurde im 0,25-Millimol (mMol)-Maßstab mit einem Applied Biosystems Model 431A-Peptidsynthesizer durchgeführt, wobei das Amino-Ende mit 9-Fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc) geschützt wurde, die Kupplung mit Dicyclohexylcarbodiimid/Hydroxybenzotriazol oder 2-(1H-Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumhexafluorphosphat/Hydroxybenzotriazol (HBTU/HOBT) durchgeführt wurde und ein p- Hydroxymethylphenoxy-methylpolystyroh(HMP)- oder SasrinTM-Harz für Säuren am Carboxylende bzw. ein Rink-Amidharz für Amide am Carboxyl-Ende eingesetzt wurde.
- Homocystein (Hcy) wurde durch alkalische Hydrolyse von L-Homocysteinlacton hergestellt. Fmoc.Hcy(S-trityl) und Fmoc.Pen(S-trityl) wurden aus der entsprechenden durch Tritylieren mit Triphenylmeahanol in Trifluoressigsäure und anschließender Fmoc-Derivatisierung wie von Atherton et al. (1989, Solid Phase Peptide Synthesis, IRL Press: Oxford) beschrieben, hergestellt. 4- Piperidinylbutyletherderivate von Tyrosin (Y[(CH&sub2;)&sub4;-Piperidin]) wurden durch SPPS ausgehend von Fmoc-Tyrosin-(4-Boc-piperidinbutylether) hergestellt. Fmoc- S-(3-Boc-aminopropyl)cystein wurde aus L-Cystein und Boc-Aminopropylbromid in methanolischem Natriummethanolat und anschließender Behandlung mit O-9- Fluorenylmethyl-O'-N succinimidylcarbonat (FmocOSu) bei einem pH-Wert von 10 hergestellt.
- 2-Halogenacetylgruppen wurden gegebenenfalls eingeführt, indem man entweder während der SPPS als letzten anzukuppelnden Rest die entsprechende 2- Halogenessigsäure verwendete oder das harzgebundene Peptid mit N-terminaler freier Aminogruppe entweder mit 2-Halogenessigsäure/Diisopropylcarbodiimid/N-Hydroxysuccinimid in NMP oder mit dem 2-Halogenessigsäureanhydrid/Diisopropylethylamin in NMP behandelte.
- Die 2-halogenacetylierten Peptide wurden gegebenenfalls durch 4- bis 48 stündiges Rühren einer 0,1-1,0 mg/ml Lösung in Phosphat- oder Bicarbonatpuffer oder verdünnter Ammoniumhydroxidlösung (pH 8) mit 0,5-1,0 mM EDTA und anschließende Ansäuerung mit Essigsäure, Lyophilisierung und Aufreinigung durch HPLC cyclisiert.
- Thiolhaltige Peptide wurden gegebenenfalls bei einem pH-Wert von 10 bei Raumtemperatur 0,5-4 Stunden lang mit chloracetylhaltigen, thiolgeschützten Tc- 99 m-komplexierenden Einheiten umgesetzt, und anschließend wurde mit Essigsäure angesäuert und die Lösung eingedampft, wodurch man das entsprechende Peptid-Sulfid-Addukt erhielt. Entschützen und Aufreinigung wurden routinemäßig wie beschrieben durchgeführt, wodurch man das Chelatbildner-Peptid-Konjugat erhielt.
- An SasrinTM-Harz gebundene Peptide wurden mit einer Lösung von 1% TFA in Dichlormethan abgespalten, wodurch man das geschützte Peptid erhielt. Geschützte Peptidvorstufen wurden gegebenenfalls durch Umsetzung von seitenkettengeschütztem aminoterminalem freien Amin und carboxylterminaler freier Säure mit Hilfe von Diphenylphosphorylazid zwischen Amino- und Carboxylterminus cyclisiert.
- HMP- oder Rink-Amidharz-gebundene Produkte und geschützte cyclisierte Peptide wurden routinemäßig mittels 0,5-3 h langer Behandlung mit einer aus Trifluoressigsäure (TFA) oder TFA und Methylenchlorid, gegebenenfalls mit Wasser, Thioanisol, Ethandithiol und Triethylsilan im Verhältnis von 100 : 5 : 5 : 2,5 : 2 bestehenden Lösung bei Raumtemperatur abgespalten bzw. entschützt. Die Produkte wurden gegebenenfalls mit Triphenolmethanol/TFA re-S-trityliert, und N-Boc-Gruppen wurden gegebenenfalls mit (Boc)&sub2;O wieder ins Peptid eingeführt.
- Die rohen Peptide wurden durch präparative Hochdruckflüssigchromatographie (HPLC) unter Verwendung einer Waters Delta-Pak C18-Säule und Gradientenelution mit 0,1% TFA in Wasser, modifiziert mit Acetonitril, gereinigt. Nach der Elution von der Säule wurde das Acetonitril aus den eluierten Fraktionen abgedampft, und die Fraktionen wurden dann lyophilisiert. Die Identität des jeweiligen so hergestellten und gereinigten Produktes wurde durch Fast Atom Bombardment-Massenspektroskopie (FABMS) oder Elektrospray- Massenspektroskopie (ESMS) bestätigt.
- 0,1 mg eines wie in Beispiel 1 hergestellten Peptidreagens wurden in 0,1 ml Wasser oder Ethanol : Wasser 50 : 50 oder Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung (PBS) oder 50 mM Kaliumphosphatpuffer (pH = 5, 6 oder 7,4) gelöst. Tc-99m-Gluceptat wurde durch Rekonstitution eines Glucoscan-Vials (E. I. DuPont de Nemours, Inc.) mit 1,0 ml Tc-99m-Natriumpertechnetat, enthaltend bis zu 200 mCi, und anschließendem Stehenlassen bei Raumtemperatur für 15 Minuten hergestellt. 25 ul Tc-99m-Gluceptat wurden dann zum Peptid gegeben, und nach 15- bis 30 minütiger Reaktion bei Raumtemperatur oder 100ºC wurde die Mischung durch einen 0,2-um-Filter filtriert.
- Die Reinheit des mit Tc-99m markierten Peptidreagens wurde durch HPLC unter Anwendung der folgenden Bedingungen bestimmt: das betreffende radioaktiv markierte Peptid wurde auf eine analytische Waters Delta-Pak RP-18-Säule mit den Abmessungen 5 um · 4,6 mm · 220 mm aufgetragen und dann mit einer Lösungsmittelfließgeschwindigkeit von 1 ml/min eluiert. Es wurde eine 10- bis 20minütige Gradientenelution durchgeführt, wobei ein linearer Gradient zur Anwendung kam, der mit 100% Lösungsmittel A (0,1% TFA/Wasser) begann und mit 100% Lösung B (0,1% TFA/90% Acetonitril/ Wasser) endete. Radioaktive Komponenten wurden durch einen radiometrischen in-line-Detektor, der mit einem integrierenden Rekorder verbunden war, nachgewiesen. Unter diesen Bedingungen eluieren Tc-99m-Gluceptat und Tc-99m-Natriumpertechnetat zwischen 1 und 4 Minuten, während das mit Tc-99m markierte Peptid erst sehr viel später eluiert.
- Die folgende Tabelle veranschaulicht gelungene Tc-99m-Markierungen von nach Beispiel 1 dargestellten Peptiden unter Verwendung des hier beschriebenen Verfahrens. TABELLE I
- * Die hochgestellten Zahlen beziehen sich auf die folgenden Markierungsbedingungen:
- ¹ in Wasser bei Raumtemperatur
- ² in 50 mM Kaliumphosphatpuffer, pH 7,4, bei Raumtemperatur
- ³ in 10% HPCD bei Raumtemperatur
- &sup4; in 50/50 Ethanol/ Wasser bei Raumtemperatur
- &sup5; in pH 9 bei 100ºC
- &sup6; in 0,9%iger NaCl bei 1000C
- ** HPLC-Methoden (angegeben durch die hochgestellte Zahl nach RT):
- 1 = Waters-1-Säule, 100% Lösung A bis 100% Lösung B in 10 min
- 2 = Vydac-Säule, 100% Lösung A bis 100% Lösung B in 10 min
- 3 = Waters-2-Säule, 100% Lösung A bis 100% Lösung B in 20 min
- Die Einzelbuchstabenabkürzungen für Aminosäuren finden sich in G. Zubay, Biochemistry (2. Auflage), 1988 (MacMillen Publishing: New York) S. 33; Unterstreichungen deuten die Bildung einer Amid- oder Thiolbindung zwischen den verbundenen Aminosäuren der Derivatgruppen an; Acm steht für Acetamidomethyl; Orn steht für Ornithin; FD steht für D-Phenylalanin; YD steht für D-Thyrosin; WD steht für D-Tryptophan; Apc = L-[S-(3-Aminopropyl)cystein; Amp steht für 4-Amidinophenylalanin und Hcy steht für Homocystein.
- Die Untersuchungen zur Thrombozytenaggregation wurden im wesentlichen wie von Zucker beschrieben (1989, Methods in Enzymol. 169: 117-133) durchgeführt. Kurz zusammengefaßt wurde die Thrombozytenaggregation gegebenenfalls mit putativen thrombozytenaggregationsinhibierenden Verbindungen unter Verwendung von frischem menschlichem Plasma, das reich an Blutplättchen war und 300.000 Plättchen pro Mikroliter enthielt, untersucht. Die Thrombozytenaggregation wurde durch Zugabe einer Lösung von Adenosindiphosphat (Endkonzentration 10 bis 15 Mikromolar) induziert, und das Ausmaß der Thrombozytenaggregation wurde mit Hilfe eines Bio/Data-Aggregometers (Bio/Data Corp., Horsham, PA) verfolgt. Die Konzentrationen der verwendeten, die Thrombozytenaggregation hemmenden Verbindungen variierten von 0,1 bis 500 ug/ml. Die Inhibitorkonzentration, bei der die Plättchenaggregation um 50% reduziert war (definiert als IC&sub5;&sub0;) wurde aus Auftragung der Inhibitorkonzentration gegen das Ausmaß der Thrombozytenaggregation bestimmt. Als positive Kontrolle wurde eine Inhibierungskurve für das Peptid RGDS bei jeder untersuchten Blutplättchencharge bestimmt.
- Die Ergebnisse dieser Experimente sind in Tabelle II gezeigt. In Tabelle II werden die folgenden Verbindungen untersucht (RGDS ist als positive Kontrolle angeführt): TABELLE II
- (Die Einzelbuchstabenabkürzungen für Aminosäuren finden sich in G. Zubay, Biochemistry (2. Auflage), 1988 (MacMillen Publishing: New York) S. 33; wie in der Legende zur Tabelle I angesprochen; Acm = Acetamidomethyl; Amp = 4- Amidinophenylalanin; Apc = L-[S-(3-Aminopropyl)cystein; YD = D-Thyrosin;.
- Die Ergebnisse zeigen, daß sich die erfindungsgemäßen Peptidreagentien in vitro mit hoher Affinität an spezifische GPIIb/IIIa-Rezeptoren binden.
- Mischlingshunde (Gewicht 11-16 kg, über Nacht nüchtern gehalten) werden mit einer Kombination von Ketamin und Aceprozamin i.m. ruhiggestellt und dann mit Natrium-Pentabarbital i.v. narkotisiert. Jedem Tier wird ein 18er Angiographiekatheter in die distale Hälfte der rechten V. femoralis und eine 8 mm Embolisationsspule aus Edelstahl, umwickelt mit Dacron® (Cook Co., Bloomington IN), ungefähr in der Mitte des Oberschenkels in die V. femoralis eingepflanzt. Der Katheter wird wieder entfernt, die Wunde zugenäht und die Plazierung der Spule durch eine Röntgenaufnahme dokumentiert. Die Tiere dürfen sich dann über Nacht wieder erholen.
- Einen Tag nach der Plazierung der Spule werden die Tiere jeweils wieder narkotisiert, in jeden Vorderlauf wird ein intravenöser Dauertropf mit Kochsalzlösung gelegt, und zur Sammlung von Urin wird ein Harnblasenkatheter eingeführt. Das Tier wird auf dem Rücken unter eine Gammakamera gelegt, die mit einem Niedrigenergie-Allzweckkollimator versehen und auf den Photopeak von Tc-99m eingestellt wird. Das mit Tc-99m markierte Peptid [185-370 mBq (5-10 mCi) Tc-99m] wird sequenziell am Einstichpunkt einer der intravenösen Leitungen in den Vorderläufen injiziert. Die zweite Leitung dient zur Blutentnahme.
- Die Aufnahme von Bildern mit der Gammakamera wird gleichzeitig mit der Injektion begonnen. Während der ersten 10 min werden als dynamische Studie (Bildakquisition über 10 sec) Vorderaufnahmen des Herzens aufgenommen, gefolgt von statischen Bildern jeweils 1, 2, 3 und 4 h nach der Injektion. Vorderaufnahmen der Läufe werden über 500.000 Counts bzw. 20 min (je nachdem, was kürzer ist) aufgenommen, jeweils bei ungefähr 10-20 min. und ungefähr 1, 2, 3 und 4 h nach der Injektion. Bei der Aufnahme der Bilder der Läufe wird die Blase mit einem Schild aus Blei geschützt.
- Nach der Aufnahme der letzten Abbildung werden die Tiere jeweils tief mit Pentobarbital narkotisiert. Zwei Blutproben werden mittels einer Herzpunktur unter Verwendung einer heparinisierten Spritze entnommen, gefolgt von einer tödlichen Dosis einer gesättigten Kaliumchloridlösung, die über intrakardiale Injektion oder eine intravenöse Bolusinjektion verabreicht wird. Die den Thrombus enthaltende V. femoralis, ein ähnlicher Abschnitt der Vene des gegenüberliegenden (Kontroll-)Laufes, Gefäßabschnitte proximal zum Thrombus und Proben des Oberschenkelmuskels werden dann vorsichtig herauspräpariert. Der Thrombus, die Spule und die Dacron-Fasern der Spule werden dann aus dem Gefäß herauspräpariert. Thrombus, die mit Kochsalzlösung gewaschenen Gewebeproben, Spule und die Dacron-Fasern der Spule werden getrennt, und jede der Proben wird in ein vorher ausgewogenes Reagensglas gelegt. Die Proben werden gewogen und in einem Gammazähler zusammen mit bekannten Fraktionen der injizierten Dosen im Tc-99m-Kanal ausgezählt.
- Das Gewicht des frischen Thrombus, die injizierte Dosis in Prozent (%ID)/g im Thrombus und im unmittelbar vor der Tötung der Tiere erhaltenen Blut sowie das Thrombus/Blut- und Thrombus/Muskel-Verhältnis werden bestimmt. Aus den im Computer gespeicherten Abbildungen wird das Thrombus/Hintergrund-Verhältnis durch Analyse der in den Regions-of-interest (ROI) über Thrombus und angrenzendem Muskel gemessenen Counts/Pixel bestimmt.
- New Zealand White- (NZW-)Kaninchen beiderlei Geschlechts mit einem Gewicht von 2-3 kg wurden in zwei Gruppen aufgeteilt. Die Kontrollgruppe bestand aus 6 Kaninchen, die untergebracht und mit im Handel erhältlichem Kaninchenfutter (Purina) gefüttert wurden. Sechzehn Kaninchen, die HC-Gruppe, wurden von einem Alter von sieben Wochen bis zu einem Alter von 28 Wochen mit standardisierter cholesterinreicher Nahrung (Kaninchenfutter, das so gemischt wurde, daß sich eine 1 gew.-%ige Konzentration an Cholesterin ergab) gefüttert. Alle Tiere erhielten Wasser ad libitum.
- Mit Tc-99m markiertes P199 (Mercaptoacetyl- GGGRALVDTLKFVTQAEGAK.amid) wurde wie oben beschrieben hergestellt. Ungefähr 1000 ug Peptid wurden mit 100-200 mCi Tc-99m markiert und als Einzeldosen von 5-10 mCi (12,5-20,0 ug/Kaninchen; 6-7 ug/kg) in Dosen mit einem Volumen von 0,5-2,0 ml zubereitet. Den erwachsenen Kaninchen wurde das mit Tc-99m markierte Peptid intravenös als langsame Bolusinfusion (ungefähr 0,1 ml/min) in eine laterale Ohrvene verabreicht. Eine Gammakamera ausgestattet mit einem stecknadelkopfgroßen Kollimator (Apertur 5mm) und einem auf Tc-99m eingestellten Energiefenster und so programmiert, daß über 500.000 Counts akkumuliert wurden bzw. über einen gewünschten Zeitraum gescannt wurde. Kurz vor der Aufnahme wurden die Tiere mit einer Mischung aus Ketamin und Xylazin (5 : 1, 1 ml/kg intramuskulär) betäubt.
- Die Bilder mit der Gammakamera wurden 40º-45º unmittelbar über dem Herzen (Ansicht schräg von links vorne [left anterior oblique, LAO]) aufgenommen, so daß der Aortenbogen auszumachen und die absteigende Aorta zu sehen war. Die Bilder wurden 15 min und 2 h nach der Injektion aufgenommen. Vor der Aufnahme der einzelnen Bilder wurde je nach Bedarf zusätzliches Betäubungsmittel verabreicht.
- Nach 2,5 h (nach einem 2 h-Scan) wurden die Tiere durch eine intravenöse Dosis von Natrium-Pentobarbital getötet. Bei der Autopsie wurde die Aorta entnommen und die abzweigenden Gefäße wurden von der Aortenklappe bis zur Mittelbauchregion freipräpariert. Mit einem Parallellochkollimator wurde die Aorta ex corpora abgebildet. Anschließend wurde die Aorta in Längsrichtung geöffnet und mit Sudan IV angefärbt, wodurch arteriosklerotische Plaques intensiv ziegelrot gefärbt wurden. Unter diesen Bedingungen behält das lipidfreie und nicht verletzte Aortenendothel sein normales glänzend-weißrosa Aussehen.
- Die Ergebnisse dieser Versuche sind in den Fig. 1-3 gezeigt. Bei beiden Gruppen von Kaninchen erfolgt eine schnelle systemische Clearance von Te-99m P199. Kontrollaorten (ohne Plaques) waren als Folge der im Blut zirkulierenden Radioaktivität nur für kurze Zeit nach der Injektion sichtbar. Bei der Abbildung ex corpora waren Muster und Intensität der Plaqueverteilung in den Aorten der mit HC gefütterten NZW-Kaninchen jeweils einzigartig, In allen HC-Aorten hatten sich unterschiedliche Mengen an Radioaktivität angereichert, jedoch zeigte sich übereinstimmend die größte Anreicherung jeweils in der Aortenbogenregion, mit einer weniger großen Anreicherung in den distalen und proximalen Segmenten der Aorta.
- Zwischen den in vivo- und ex corpora-Aufnahmen mit Tc-99m P199 und den Anreicherungsmustern von Sudan IV in den Aorten der mit HC behandelten Kaninchen fanden sich positive Korrelationen. Im Gegensatz dazu zeigte keine der Kontrollaorten eine regionale Anreicherung von markiertem Peptid. Fig. 1 zeigt das Anreicherungsmuster von Sudan IV in den Aorten von 4 mit HC behandelten Kaninchen und 1 Kontrollkaninchen. Die dunklen Bereiche zeigen die Stellen der arteriosklerotischen Plaques an. Fig. 2 zeigt die entsprechenden ex corpora- Bilder, aus denen die Korrelation zwischen der Radiotraceraufnahme und der Visualisierung der Plaques hervorgeht. In Fig. 3 sind die in vivo-Abbildung der Radiotraceraufnahme in einem Tier und die Plaquestelle im Aortenbogen gezeigt.
- Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß man mit Te-99m-markiertem P199 arteriosklerotische Plaques in Tieren mit hoher Aufnahme und schneller Clearance abbilden kann, was eine frühe Erkennung erleichtert. Darüber hinaus wird markiertes P199 von normalem Aortagewebe nur in sehr geringem Maße aufgenommen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von positiven Artefakten in den szintigraphischen Aufnahmen reduziert wird.
- New Zealand White- (NZW-)Kaninchen beiderlei Geschlechts mit einem Gewicht von 2-3 kg werden in der linken Wade intramuskulär mit einem hochwirksamen Escherichia coli-Stamm inokuliert. Nach 24 Stunden werden die Tiere durch intramuskuläre Injektion von Ketamin und Xylazin sediert und dann mit mit Tc- 99m markiertem Peptid (2-10 mCi, ≤150 ug) injiziert. Die Tiere werden dann für die Abbildung im Gesichtfeld der Gammakamera (LEAP-Kollimator, auf den Photopeak von Tc-99m eingestellt) auf den Rücken gelegt. Die Tiere werden über die erste Stunde nach der Injektion aufgenommen, und anschließend im Abstand von jeweils ungefähr 1 Stunde über die nächsten 3 Stunden. Zwischen den Aufnahmen der Bilder können sich die Tiere erholen, und weiteres Betäubungsmittel wird je nach Bedarf verabreicht.
- Nach Ende der letzten Aufnahme werden die Tiere jeweils durch eine intravenöse Überdosis an Natrium-Pentobarbital getötet und dann zum Erhalt von Blutproben und Proben von infiziertem Gewebe und Kontrollgewebe seziert. Die Gewebeproben werden gewogen und mit einem Gammastrahlungzähler ausgezählt; als Kontrolle wird mit jeder Probe eine Standardmenge der injizierten Dosis mitgezählt. Aus diesen Daten wird die in den einzelnen Gewebeproben verbliebene prozentuale Menge an injizierter Dosis pro Gramm Gewebe bestimmt. Dann werden zum Nachweis der spezifischen Anreicherung der erfindungsgemäßen radioaktiv markierten Mittel zur szintigraphischen Bilddarstellung für jedes Peptid die Verhältnisse von Prozent der injizierten Dosis pro Gramm infiziertes Gewebe gegenüber nicht infiziertem Muskelgewebe und von infiziertem Muskelgewebe gegenüber Blut berechnet.
- Daß verschiedene erfindungsgemäße Somatostatinanaloga dazu in der Lage sind, sich in vitro an Somatostatinrezeptoren zu binden, wurde in einem Assay auf die durch die Peptidreagentien vermittelte Inhibierung der Bindung eines radioaktiv markierten Somatostatinanalogons an Zellmembranen, die Somatostatinrezeptoren enthalten, gezeigt.
- Die den Somatostatinrezeptor exprimierende Pankreastumorzellinie AR42J aus Ratten wurde in Dulbeccos modifiziertem essentiellen Medium (DMEM), das mit 10% fetalem Kälberserum (FKS) und 8 mM Glutamin ergänzt worden war, in einer angefeuchteten Atmosphäre mit 5% CO&sub2; bei 37ºC kultiviert. Die geernteten Zellen wurden in kaltem Puffer (50 mM Tris-HCl, pH 7,4) homogenisiert, und das Homogenat wurde dann bei 4ºC 10 min bei 39000 g zentrifugiert. Die Pellets wurden einmal mit Puffer gewaschen und dann in eiskaltem 10 mM Tris-HCl- Puffer (pH 7,4) resuspendiert. Gleiche Aliquots dieser Zellmembranzubereitung wurden dann mit [¹²&sup5;I-Tyr¹¹]Somatostatin-14 (Amersham, Arlington Heights, IL) in einer Endkonzentration von 0,5 nM bei 750.000 cpm/ml, spezifische Aktivität 2000 Ci/mmol, und entweder einem erfindungsgemäßen Peptid oder einem Peptid- Rhenium-Komplex (in einer Endkonzentration im Bereich von 10&supmin;¹¹ bis 10&supmin;&sup6;M in 50 mM HEPES-Puffer, pH 7,4, mit 1% Rinderserumalbumin, 5 mM MgCl&sub2;, 0,02 mg/ml Bacitracin, 0,02 mg/ml Phenylmethylsulfonylfluorid und 200.000 IU Trasylol) 25 min bei 30ºC inkubiert.
- Nach der Inkubation wurde diese Membranmischung mittels eines Filtrationsmanifold über einen mit Polyethylenimin gewaschenen GC/F-Filter (Whatman Ltd., Maidstone, England) filtriert, und der auf dem Filter verbliebene Rückstand wurde dreimal mit 5 ml kaltem HEPES-Puffer gewaschen Der Filter und eine Probe der Filtrierwaschlösungen wurden dann in einem Gamma-Zähler ausgezählt. Zur Bestimmung der unspezifischen Bindung wurde der Assay auch im wesentlichen wie beschrieben in Gegenwart von 200 mn nicht markiertem Somatostatin-14 durchgeführt. Durch Datenanalyse einschließlich Hill- Auftragungen der Daten erhielt man die Hemmkonstanten wie von Bylund und Yamamura (1990, Methods in Neurotransmitter Receptor Analysis, Yamamura et al., Hrsg., Raven Press: N. Y.) beschrieben. Die unter Anwendung dieses Assays mit den erfindungsgemäßen Reagentien erhaltenen Ergebnisse sind wie folgt:
- Peptide / K#(nM)
- cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCKK.amid) 0.26
- cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCK.amid) 2.5
- cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.amid) 2.6
- Diese Ergebnisse zeigen, daß sich die erfindungsgemäßen Peptidreagentien in vitro mit hoher Affinität an Somatostatinrezeptoren binden.
- Die in vivo-Abbildung von Ratten-Tumorzellen exprimierten Somatostatinrezeptoren erfolgte im wesentlichen wie von Bakker et al. (1991, Life Sciences 49: 1593-1601) beschrieben.
- Aufgetaute CA20948-Pankreastumorzellen von Ratten aus einem gefrorenen geernteten Tumorbrei wurden in einer Suspension von 0,05 bis 0,1 ml/Tier intramuskulär in den rechten hinteren Oberschenkel 6 Wochen alter Lewis-Ratten eingepflanzt. Die Tumore wurden bis zu einer Größe von ungefähr 0,5 bis 2 g wachsen gelassen und geerntet, und der Tumorbrei wurde in eine zweite naive Gruppe von Lewis-Ratten eingepflanzt. Das Passagieren wurde auf diese Weise wiederholt, wodurch man Folgegenerationen an tumortragenden Tieren erhielt. Die für die in vivo-Studien verwendeten Tiere stammten gewöhnlich aus der dritten bis fünften Passage und trugen Tumore mit einem Gewicht von 0,2 bis 2 g.
- Für Untersuchungen zur Spezifität der Anreicherung des Radiotracers in den Tumoren wurde ausgewählten Tieren 30 Minuten vor der Injektion des Radiotracers subkutan eine SSTR-blockierende Dosis (4 mg/kg) an Octreotid verabreicht. (Bakker et al. haben gezeigt, daß diese Vorgehensweise zu einer um 40% geringeren Aufnahme von ¹¹¹In-[DTPA]-Octreotid in den Tumor führt.)
- Lewis-Ratten mit CA20948-Tumoren der dritten bis fünften Passage wurden festgehalten und intravenös über die Rückenschwanzvene mit einer Dosis von 0,15-0,20 mCi mit 99mTc markiertem Peptid. (entspricht 3 bis 8 ug Peptid in 0,2 bis 0,4 ml) injiziert.
- Zu bestimmten Zeitpunkten wurden die Tiere durch cervikale Dislokation getötet und eine ausgewählten Autopsie durchgeführt. Die geernteten Gewebeproben wurden gewogen und zusammen mit einem Aliquot der injizierten Dosis in einem Gamma-Well-Counter mit Vertiefungen ausgezählt.
- Die Ergebnisse der biologischen Verteilung ausgewählter radioaktiv markierter Peptide nach 90 Minuten sind in Tabelle IV aufgeführt. Insbesondere 99mTc-P587, 99mTe-P617, 99mTc-P726 und 99mTc-P736 zeigten eine sehr hohe Aufnahme in den Tumor, und die Tumor/Blut-Verhältnisse zeigen ihre hochspezifische Aufnahme in das Target-(Tumor-)Gewebe.
- In Fig. 4 ist ein Bild von 99mTc-P587 in einer Ratte mit Tumor gezeigt. Die hohe Aufnahme in den Tumor im unteren Bein (Pfeil) ist deutlich zu sehen.
- Es versteht sich, daß in der obigen Offenbarung bestimmte spezifische Ausführungsformen der Erfindung betont werden und daß alle dazu äquivalenten Modifikationen bzw. Alternativen mit zum Geist und Schutzbereich der Erfindung (wie in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt) gehören. TABELLE IV
Claims (15)
1. Reagens zur Herstellung eines Mittels zur szintigraphischen Bilddarstellung zur
Abbildung einer Stelle im Körper eines Säugetieres, umfassend eine spezifisch
bindende Verbindung mit einem Molekulargewicht von weniger als 10 000 Dalton,
die kovalent an eine einen radioaktiven Marker komplexierende Einheit der Formel
I.
R¹-CO-(Aminosäure)¹-(Aminosäure)²-Z,
wobei (Aminosäure)¹ und (Aminosäure)² jeweils unabhängig voneinander für eine
beliebige primäre α- oder β-Aminosäure, die keine Thiolgruppe enthält, stehen;
Z für eine thiolhaltige Einheit steht, bei der es sich um Cystein, Homocystein,
Isocystein, Penicillamin, 2-Mercaptoethylamin oder 3-Mercaptopropylamin handelt;
R¹ für niederes (C&sub1;-C&sub4;)-Alkyl oder eine kovalente Bindung an die spezifisch
bindende Verbindung steht;
wobei, wenn Z für Cystein, Homocystein, Isocystein oder Penicillamin steht, die
Carbonylgruppe der Einheit kovalent an eine NR³R&sup4;-Gruppe, eine Aminosäure oder
ein Peptid mit 2 bis 10 Aminosäuren gebunden ist, wobei R³ und R&sup4; jeweils
unabhängig voneinander für H oder niederes (C&sub1;-C&sub4;)-Alkyl stehen; oder
II.
Y-(Aminosäure)²-(Aminosäure)¹-NHR²
wobei Y für eine thiolhaltige Einheit steht, bei der es sich um Cystein,
Homocystein, Isocystein oder Penicillamin handelt;
(Aminosäure)¹ und (Aminosäure)² jeweils unabhängig voneinander für eine
beliebige primäre α- oder β-Aminosäure, die keine Thiolgruppe enthält, stehen;
R² für H oder niederes (C&sub1;-C&sub4;)-Alkyl oder eine kovalente Bindung an die spezifisch
bindende Verbindung steht;
wobei die Aminogruppe von Y kovalent an eine Aminosäure oder ein Peptid mit 2
bis 10 Aminosäuren gebunden ist; und
wobei die den radioaktiven Marker komplexierende Einheit über R¹, R², eine
Seitenkettengruppe der Seitenkette von (Aminosäure)¹ oder (Aminosäure)² oder die
Amino- oder Carboxylgruppe von Cystein, Homocystein, Isocystein oder
Penicillamin kovalent an die spezifisch bindende Verbindung gebunden ist,
gebunden ist.
2. Reagens nach Anspruch 1, wobei die den radioaktiven Marker komplexierende
Einheit aus Einheiten der folgenden Formeln ausgewählt ist:
-(Aminosäure)¹-(Aminosäure)²-(Aminothiol),
und (Mercaptocarbonsäure)-(Aminosäure)¹-(Aminosäure)²,
wobei (Aminosäure)¹ und (Aminosäure)² jeweils unabhängig voneinander für eine
beliebige primäre α- oder β-Aminosäure stehen;
(Aminothiol) aus der aus Cystein, Isocystein, Homocystein, Penicillamin, 2-
Mercaptoethylamin und 3-Mercaptopropylamin bestehenden Gruppe ausgewählt ist;
und
(Mercaptocarbonsäure) aus der aus Cystein, Isocystein, Homocystein · und
Penicillamin bestehenden Gruppe ausgewählt ist; oder
wobei es sich bei der den radioaktiven Marker komplexierenden Einheit um Gly-
Gly-Cys- oder Cys-Gly-Gly handelt.
3. Stoffzusammensetzung, umfassend ein Reagens nach Anspruch 1 ausgewählt aus:
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCR.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCRD.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCRK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCRR.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCKK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKVHcy.(CH&sub2;CO.GGCKKK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.Orn.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCKDK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.Orn.D.Orn.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.Orn.D.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.KKC.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.KRC.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.RRC.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.KKCK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GKCK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO GKCR.amid)
CH&sub2;CO.YD.Apc.GDCGGCAcmGCAcmGGCG.amid
CH&sub2;CO.YD.Apc.GDCGGSSGGCG.amid
CH&sub2;CO.YD.Apc.GDCGGCG.amid
oder CH&sub2;CO.YD.Amp.GDCKGCG.amid.
4. Reagens nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei es sich bei der spezifisch
bindenden Verbindung um ein spezifisch bindendes Peptid, das 4 bis
100 Aminosäuren und/oder lineare oder cyclische Peptide enthält, handelt.
5. Reagens nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, wobei das spezifisch bindende
Peptid und die den radioaktiven Marker bindende Einheit kovalent über eine oder
mehrere Aminosäuren verbunden sind.
6. Reagens nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, wobei das Reagens weiterhin eine
polyvalente Verbindungseinheit umfaßt, die kovalent an eine Vielzahl spezifisch
bindender Verbindungen gebunden ist und weiterhin kovalent an eine Vielzahl von
radioaktive Marker bindende Einheiten gebunden ist, so daß es ein Reagens zur
Herstellung eines multimeren, polyvalenten Mittels zur szintigraphischen
Bilddarstellung enthält, wobei das Molekulargewicht des multimeren, polyvalenten
Mittels zur szintigraphischen Bilddarstellung weniger als etwa 20 000 Dalton
beträgt; wobei es sich bei der polyvalenten Verbindungseinheit gegebenenfalls um
Bis-succinimidylmethylether, 4-(2,2-Dimethylacetyl)benzoesäure,
Tris(succinimidylethyl)amin und 1,2-Bis-[2-(chloracetamido)ethoxy]ethan oder ein
Derivat davon handelt.
7. Mittel zur szintigraphischen Bilddarstellung, umfassend ein Reagens nach einem
der Ansprüche 1 bis 6, wobei die den radioaktiven Marker bindende Einheit an
einen Radiomarker, z. B. Technetium-99m, gebunden ist.
8. Komplex, gebildet durch Umsetzung eines Reagens nach einem der Ansprüche 1 bis
6 mit Technetium-99m in Gegenwart eines Reduktionsmittels oder durch Markieren
des Reagens mit Technetium-99m durch Ligandenaustausch mit einem
vorreduzierten Technetium-99m-Komplex; wobei das Reduktionsmittel
gegebenenfalls aus Dithionitionen, Zinn(II)-Ionen oder Eisen(II)-Ionen ausgewählt
ist.
9. Kit zur Herstellung einer radiopharmazeutischen Zubereitung, wobei das Kit ein
verschlossenes Vial umfasst, das eine vorbestimmte Menge eines Reagens nach
einem der Ansprüche 1 bis 6 und ein Reduktionsmittel in einer Menge enthält, die
ausreicht, um das Reagens mit Technetium-99m zu markieren.
10. Verfahren zur Markierung eines Reagens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem
man das Reagens in Gegenwart eines Reduktionsmittels mit Technetium-99m
umsetzt, wobei das Reduktionsmittel gegebenenfallls aus Dithionit-Ionen, Zinn(II)-
Ionen oder Eisen(II)-Ionen ausgewählt ist.
11. Stoffzusammensetzung der Formel:
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCR.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCRD.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCRK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCRR.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCKK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKVHcy.(CH&sub2;CO.GGCKKK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.Orn.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGCKDK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO. GGC. Orn.D.Orn.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GGC.Orn.D.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.KKC.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.KRC.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.RRC.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.KKCK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GRCK.amid)
cyclo(N-methyl)FYWDKV.Hcy.(CH&sub2;CO.GKCR.amid)
CH&sub2;CO.YD.Apc.GDCGGCAcmGCAcmGGCG.amid
CH&sub2;CO.YD.Apc.GDCGGSSGGCG.amid
CH&sub2;CO.YD.Apc.GDCGGCG.amid
oder CH&sub2;CO.YD.Amp.GDCKGCG.amid.
12. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 111, die mit Technetium-99m radioaktiv
markiert ist.
13. Reagens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 11 oder 12, Mittel nach Anspruch 7,
oder Komplex nach Anspruch 8 zur Verwendung als Pharmazeutikum.
14. Verwendung eines Reagens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 11 oder 12, eines
Mittels nach Anspruch 7 oder eines Komplexes nach Anspruch 8, zur Herstellung
eines Medikaments zur Abbildung einer Stelle im Körper eines Säugetiers, wobei es
sich bei der abgebildeten Stelle gegebenenfalls um eine Thrombusstelle oder eine
Infektionsstelle handelt.
15. Hergestelltes Produkt, umfassend ein verschlossenes Vial mit einer vorbestimmten
Menge der Stoffzusammensetzung nach Anspruch 11 und ein Reduktionsmittel in
einer Menge, die ausreicht, um die Zusammensetzung mit Technetium-99m zu
markieren.
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8331 | Complete revocation |