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Radiopharmazeutische
Chelatsysteme wurden zur Kopplung mit Peptiden und Proteinen verwendet,
um eine diagnostische Bildgebung durchzuführen. Viele dieser Chelatsysteme
weisen einen zentralen „N2S2"- oder „N3S3"-Rest auf. Einige
wenige dieser Verbindungen weisen einen „N3S2"-Rest
auf.
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Das
N3S2-enthaltende
System ist aufgrund der Kombination einer zentralen Alkylaminogruppe mit
zwei anderen Alkyl/Amid-Stickstoffatomen und zwei Thiolen bevorzugt,
die für
die Chelatisierungseigenschaften verantwortlich sind und die mit
Metallen der Gruppe VIIb bei vernünftigen Temperaturen (d. h. ≤ 60°C) stabile
Verbindungen bilden und die auch unter wässrigen Bedingungen eine einfache
Bindung an Peptide und Proteine erlauben.
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Die
US-PS 5,101,041 beschreibt
generisch bestimmte Triaminverbindungen, die zur Bindung an Antikörper oder
Fragmente davon und zur Komplexierung von radioaktiven Metallionen
zur Herstellung therapeutischer und/oder diagnostischer Mittel geeignet
sind.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen neuen chelatisierenden N3S2-Liganden, nämlich 4-Isothiocyanato-N-[2-(3,3,5,11,13,13-hexamethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl)ethyl]benzamid,
der, wenn er an Peptide und Proteine gebunden und mit geeigneten
metallischen Radioisotopen chelatisiert ist, zur Behandlung geeigneter
Rezeptor-positiver Tumore oder als diagnostisches in-vivo-Bildgebungsmittel
geeignet ist.
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Der
Ligand wird unter Verwendung eines cyclischen Synthesewegs hergestellt.
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Bei
dem cyclischen Syntheseweg wird Tris(2-aminoethyl)amin mit dem geeigneten
Dithiodialdehyd in einem geeigneten Lösungsmittel wie z. B. einem
niederen Alkanol unter Rückfluss
umgesetzt. Danach wird das cyclische Amin gegebenenfalls an den
sekundären
Aminogruppen umgesetzt, um die gewünschten Gruppen bereitzustellen,
dann mit dem geeigneten N-Hydroxysuccinimidester
in Triethylamin und Dichlormethan und anschließend mit Thiophosgen umgesetzt,
um die entsprechenden Isothiocyanatoderivate zu erhalten.
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Der
neue N3S2-Ligand
kann dann mit dem geeigneten Radioisotop durch Umsetzen mit dem Radioisotop
in Form eines Transferchelats wie z. B. eines Glucoheptonatkomplexes
(käuflich)
und 1 bis 4 Stunden Erhitzen bei 40 bis 80°C markiert werden. Alternativ
kann der N3S2- Ligand mit dem geeigneten Peptid
oder Protein gekoppelt und dann mit einem entsprechenden Verfahren
radiomarkiert werden.
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Nach
der Markierung ist der N3S2-Ligand
als Radiographiemittel oder als Radiotherapiemittel zur Behandlung
geeigneter Tumore geeignet. Wenn der Ligand zuerst mit dem Peptid
oder Protein gekoppelt wird, wird die Isothiocyanatgruppe zuerst
für die
Umsetzung mit der Aminogruppe des Peptids oder Proteins hergestellt
und dann mit dem geeigneten Radioisotop chelatisiert.
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Das
bevorzugt zu verwendende Peptid oder Protein umfasst natürliches
und synthetisches Somatostatin und Analoga davon, atrialer natriuretischer Faktor-Peptide,
Peptide der Fibrinbindenden Domäne
und monoklonale Antikörper
oder Fragmente davon, F(ab)2-, Fab-, Fv-Regionen, Oxytocin,
Substanz P, Vasopressin, sowie beliebige Peptidomimetika, die eine
Aminogruppe enthalten.
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Das
bevorzugte Radioisotop ist eines von Rhenium oder Technetium, vorzugsweise
Re-186, Re-188 oder Tc-m99.
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Es
können
auch andere Radioisotope verwendet werden, bei denen es sich um
ein beliebiges nachweisbares Element handelt. Mit dem Ausdruck nachweisbares
Element ist ein beliebiges Element gemeint, vorzugsweise ein Metallion,
das die Eigenschaft aufweist, dass es mit therapeutischen Techniken
oder diagnostischen in-vivo-Techniken nachweisbar ist, z. B. ein
Metallion, das eine nachweisbare Strahlung emittiert oder ein Metallion,
das NMR-Relaxations-eigenschaften
beeinflussen kann, und das mit dem N3S2-System ein Chelat bilden kann.
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Geeignete
nachweisbare Metallionen umfassen z. B. Ionen schwerer Elemente
oder Seltenerdionen, z. B. paramagnetische Ionen, wie z. B. Gd3+, Fe3+, Mn2+ und Cr2+, fluoreszierende
Metallionen, z. B. Eu3+, und Radionuklide,
z. B. γ-emittierende
Radionuklide, β-emittierende
Radionuklide, α-emittierende
Radionuklide und Positronen-emittierende Radionuklide, wie z. B. 68Ga.
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Die
erfindungsgemäßen Produkte
sind entweder als diagnostisches Bildgebungsmittel geeignet, z.
B. zur Visualisierung spezieller (Peptid-) Rezeptor-positiver Tumore
und Metastasen, wenn diese mit einem paramagnetischen Ion, einem γ-emittierenden
Metallion oder einem Positronen-emittierenden Radionuklid komplexiert
sind, oder als therapeutisches Radiopharmazeutikum zur in-vivo-Behandlung
(Peptid-) Rezeptor-positiver Tumore und Metasta sen, wenn diese mit
einem α-
oder β-Radionuklid komplexiert
sind, wie es von Standardtests angezeigt wird.
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Das
ausgewählte
spezielle Radioisotop ist für
das Organ oder System relevant, das einer Radiographie unterworfen
werden soll. Beispielsweise wurde in den letzten Jahren in einer
Vielzahl von Tumoren beim Menschen, z. B. Hypophysentumoren, Tumoren
des Zentralnervensystems, Brusttumoren, Magen-Darm-Bauchspeicheldrüsen-Tumoren
und deren Metastasen ein starkes Auftreten von Somatostatin-Rezeptoren
gezeigt. Bei vielen dieser Tumoren handelt es sich um kleine oder
langsam wachsende Tumore, die mit herkömmlichen Diagnoseverfahren nur
schwer genau zu lokalisieren sind, jedoch wurde mittels Autoradiographie
von Tumorgewebe unter Verwendung radioiodierter Somatostatin-Analoga eine
in-vitro-Visualisierung
von Somatostatin-Rezeptoren durchgeführt.
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Wenn
die erfindungsgemäßen Produkte
als Bildgebungsmittel verwendet werden, können sie parenteral, vorzugsweise
intravenös
z. B. in Form injizierbarer Lösungen
oder Suspensionen, vorzugsweise in einer einzelnen Injektion verabreicht
werden. Die geeignete Dosierung wird natürlich beispielsweise abhängig von
dem jeweiligen chelatisierenden Liganden und der Art des verwendeten
nachweisbaren Elements, z. B. des Radionuklids variieren. Eine geeignete
zu injizierende Dosis liegt in einem Bereich, der die Bildgebung
mittels bekannter Photoabtastverfahren ermöglicht. Es kann vorteilhaft
sein, dass die erfindungsgemäßen Produkte
in einer Dosis mit einer Radioaktivität von 0,1 bis 50 mCi, vorzugsweise
0,1 bis 30 mCi, mehr bevorzugt 0,1 bis 20 mCi verabreicht werden.
Ein angegebener Dosierungsbereich kann bei 1 bis 200 μg Produkt
liegen, das mit 0,1 bis 50 mCi, vorzugsweise 0,1 bis 30 mCi markiert
ist, z. B. abhängig
von dem verwendeten γ-emittierenden Radionuklid
mit 3 bis 15 mCi eines γ-emittierenden Radionuklids.
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Die
Anreicherung der Produkte in den tumorbildenden Stellen kann mit
den entsprechenden Bildgebungstechniken verfolgt werden, z. B. unter
Verwendung von nuklearmedizinischen Bildgebungsgeräten, beispielsweise
eines Scanners, einer planaren oder rotierenden γ-Kamera, die jeweils vorzugsweise computergestützt sind,
eines PET-Scanners (Positronenemissionstomographie) oder eines MRI-Geräts.
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Diese
Produkte können
auch zur in-vivo-Behandlung von Peptidrezeptor-positiven Tumoren
und Metastasen in einem Lebewesen eingesetzt werden, das einer solchen
Behandlung bedarf, wobei die Behandlung das Verabreichen einer therapeutisch
wirksamen Menge des Produkts an das Lebewesen umfasst.
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Dosierungen,
die bei der Durchführung
der therapeutischen Verfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt
werden, werden natürlich
abhängig z.
B. von dem jeweils zu behandelnden Zustand, z. B. dem Volumen des
Tumors, dem jeweils eingesetzten Produkt, z. B. der Halbwertszeit
des Produkts im Tumor, und der gewünschten Therapie variieren.
Im Allgemeinen wird die Dosis auf der Basis der Radioaktivitätsverteilung
für jedes
Organ und von der festgestellten Aufnahme durch das Ziel berechnet.
Beispielsweise kann das Produkt in einem täglichen Dosierungsbereich mit
einer Radioaktivität
von 0,1 bis 3 mCi/kg Körpergewicht,
z. B. 1 bis 3 mCi, vorzugsweise 1 bis 1,5 mCi/kg Körpergewicht
verabreicht werden. Ein geeigneter täglicher Dosierungsbereich liegt bei
1 bis 200 μg
des Liganden, der mit 0,1 bis 3 mCi/kg Körpergewicht, z. B. mit 0,1
bis 1,5/kg Körpergewicht
eines α-
oder β-emittierenden
Radionuklids markiert ist, und der zweckmäßig in aufgeteilten Dosen bis
zu viermal am Tag verabreicht wird.
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Diese
Produkte können über einen
beliebigen herkömmlichen
Weg verabreicht werden, insbesondere parenteral, z. B. in Form injizierbarer
Lösungen
oder Suspensionen. Sie können
auch vorteilhaft durch Infusion verabreicht werden, z. B. durch
eine Infusion während
30 bis 60 min. Abhängig
von dem Ort des Tumors können
sie so nahe wie möglich
an dem Ort des Tumors z. B. mittels eines Katheters verabreicht
werden. Der ausgewählte
Verabreichungsmodus kann von der Dissoziationsgeschwindigkeit des
verwendeten Produkts und der Ausscheidungsgeschwindigkeit abhängen.
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Diese
Produkte können
in freier Form oder in einer pharmazeutisch verträglichen
Form, wie z. B. als Salze, verabreicht werden, die in herkömmlicher Weise
hergestellt werden und die gleiche Aktivitätsgrößenordnung aufweisen wie die
freien Verbindungen.
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Die
Produkte zur Verwendung in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
können
vorzugsweise kurz vor der Verabreichung an ein Lebewesen hergestellt
werden, d. h. die Radiomarkierung mit dem gewünschten nachweisbaren Metallion,
insbesondere mit dem gewünschten α-, β- oder γ-Radionuklid kann
kurz vor der Verabreichung durchgeführt werden.
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Die
Produkte sind zur Bildgebung oder Behandlung von Tumoren wie z.
B. Hypophysentumoren, Magen-Darm-Bauchspeicheldrüsen-Tumoren, Tumoren des Zentralnervensystems,
Brusttumoren, Prostatatumoren, Eierstock- oder Kolontumoren, kleinzelligem
Lungenkarzinom, Paraganglioma, Neuroblastoma, Phäochromocytoma, medullären Schilddrüsenkarzinomen,
Myeloma, usw., und Metastasen davon, sowie von Lymphoma geeignet.
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Gemäß eines
weiteren Aspekts der Erfindung wird
- i. eine
pharmazeutische Zusammensetzung, die das erfindungsgemäße radiomarkierte
Produkt in freier oder in pharmazeutisch verträglicher Salzform zusammen mit
einem oder mehreren pharmazeutisch verträglichen Trägern oder Verdünnungsmitteln
dafür umfasst;
oder
- ii. eine pharmazeutische Zusammensetzung bereitgestellt, die
ein erfindungsgemäßes Chelat-Peptid-Produkt
in freier oder in pharmazeutisch verträglicher Salzform zusammen mit
einem oder mehreren pharmazeutisch verträglichen Trägern oder Verdünnungsmitteln
dafür umfasst.
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Solche
Zusammensetzungen können
in herkömmlicher
Weise hergestellt werden.
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Eine
erfindungsgemäße Zusammensetzung kann
auch in einer separaten Packung mit Anweisungen zum Mischen des
Chelat-Peptid-Produkts mit dem Metallion und zur Verabreichung des
resultierenden radiomarkierten Produkts bereitgestellt werden. Eine
erfindungsgemäße Zusammensetzung kann
auch in einer Doppelpackungsform bereitgestellt werden, d. h. als
einzelne Packung, die separate Einheitsdosierungen des Liganden
und des nachweisbaren Metallions mit Anweisungen zum Mischen des
Liganden und des nachweisbaren Metallions und zur Verabreichung
des Produkts enthält.
In den Einheitsdosierungsformen kann ein Verdünnungsmittel oder Träger vorliegen.
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Eine
bevorzugte Verwendung der N
3S
2-Liganden
dieser Erfindung ist die Kopplung an ein neues synthetisches Somatostatinrezeptor-bindendes Peptid.
Das beste Somatostatinrezeptor-bindende Peptid ist ein synthetisches
Hexapeptid
worin Phe, Tyr, Trp, Lys,
Val und Lys die üblichen Aminosäuren sind.
Dieses und andere geeignete Peptide sind in Tet. Letters, Band 32,
Nr. 36, Seiten 4675–4678,
1991 beschrieben. Dieses cyclische Hexapeptid kann über den
Isothiocyanatorest an einen beliebigen N
3S
2-Liganden in dieser Anmeldung gebunden und
dann mit Tc-99 markiert werden. Das chelatisierte und/oder radiomarkierte
Produkt ist bzw. sind kein Teil dieser Erfindung, ist bzw. sind
jedoch in einer separaten Anmeldung, Anwaltsaktenzeichen 19312,
beschrieben und beansprucht, die gleichzeitig mit der vorliegenden
Anmeldung eingereicht worden ist.
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Experimenteller
Teil
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Materialien
und Verfahren
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Falls
nichts anderes angegeben ist, wurden alle Reaktionen in ofengetrockneten
Kolben bei Raumtemperatur in einer Argonatmosphäre und magnetischem Rühren durchgeführt. Nach
der Extraktion wurden die organischen Lösungsmittel über MgSO4 getrocknet, filtriert und mit einem Rotationsverdampfer
unter vermindertem Druck entfernt. Lösungsmittel in Reagenzqualität, Ausgangsmaterialien
und deuterierte Lösungsmittel
wurden von Aldrich Chemical Co. (Milwaukee, WI) erworben und ohne weitere
Reinigung verwendet.
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Die 1H-NMR-Spektren wurden mit einem Bruker Modell
AM 500, AM 400 und AM 300 aufgenommen. Die Proben wurden in CDCl3, MeOD4 oder DMSO-d6 gelöst
und die chemischen Verschiebungen sind als δ-Werte mit dem Lösungsmittel
oder der Tetramethylsilan-Resonanz
als internem Standard angegeben. Die Multiplizität ist als s (Singulett), d (Dublett),
t (Triplett), q (Quartett) und m (Multiplett) definiert. Die relativen
Peakhöhen
der Resonanzen sind nach der Multiplizität als ganze Zahlen angegeben. 13C-NMR-Spektren wurden mit einem Bruker AM
300-Spektrometer bei 75,5 MHz aufgenommen und der Substitutionsgrad
jedes Kohlenstoffatoms wurde durch vollständige Entkopplung und DEPT
bestimmt, die aus 135°-Pulssequenzexperimenten
bestand. Bei 13C wurden die Kohlenstoff-
und Protonensignale mittels Heterokorrelationsexperimenten zugeordnet.
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Die
Infrarotspektren (IR) (Lösungszellen, CDCl3 als Lösungsmittel)
wurden mit einem Perkin Elmer 681-Infrarotspektrophotometer aufgenommen. Die
Schmelzpunkte wurden mit einer Thomas Hoover-Kapillarschmelzpunktvorrichtung
bestimmt und sind unkorrigiert. Die Massenspektren (MS) wurden entweder
im CI-Modus (Methangas) oder im FAB-Modus unter Verwendung eines
Finnigan 4500-Einzelquadrupol-Massenspektrometers von Oneida Research
Services, Inc. (Whitesboro, NY) aufgenommen. Eine Flash-Chromatographie
wurde im Wesentlichen so durchgeführt, wie es in der Literatur1 beschrieben ist, und zwar unter Verwendung
von Merck Silicagel 60 (230 bis 400 Mesh) als stationäre Phase
unter Verwendung der folgenden Lösungsmittel:
Methanol (M), Methylenchlorid (C), Ammoniumhydroxid (H).
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Teil 1: Cyclischer Syntheseweg
für N3S2-Chelate
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Synthese des N3S2-Isothiocyanats
(11) TPPBI
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3,3,13,13-Tetramethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl-ethanamin
(4)
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Ein
Rundkolben wurde mit Tris(2-aminoethyl)amin (1) (989 mg, 6,76 mmol), α,α'-Dithiodiisobutyraldehyd (2) (1380 mg,
6,69 mmol, gemäß Literatur 2b
hergestellt) und Ethanol (200 ml) beschickt. Das Gemisch wurde 1,5
Stunden bei Raumtemperatur gerührt
und dann 3 Stunden unter Rückfluss
gehalten. Nach dem Abkühlen
wurden die flüchtigen
Materialien unter vermindertem Druck entfernt, wobei das rohe Diimin
(3) als glasartiger Feststoff erhalten wurde. Eine 1H-NMR-Analyse
des Diimins (3) ergab drei Singuletts, die bei 7,58 ppm lagen (17
: 67 : 17), was die Bildung eines Imins bestätigte.
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Dem
rohen Diimin 3 in Ethanol (200 ml) wurde während 3,5 Stunden unter Rückfluss
Natriumborhydrid (1,346 g, 35,58 mmol) in zwei Portionen zugesetzt.
Das Reaktionsgemisch wurde insgesamt 17 Stunden unter Rückfluss
gehalten und Aceton (100 ml) wurde zugesetzt, um überschüssiges Reagenz zu
zerstören.
Nach dem Abkühlen
wurde das Lösungsmittel
unter vermindertem Druck entfernt, Wasser wurde zugesetzt und das
Produkt wurde mit 5 MeOH/CH2Cl2 extrahiert.
Die organische Schicht wurde getrocknet (MgSO4),
filtriert und unter vermindertem Druck konzentriert, wobei ein gelbes Öl erhalten
wurde. Eine Flash-Chromatographie
dieses Öls unter
Verwendung von 82,5% C/15,0% M/2,5% H ergab das Amin 4 als hellgelbes
viskoses Öl
(1,268 g, 59,5% Ausbeute).
1H-NMR (in
CDCl3): δ 2,83
(t, J = 5,9 Hz, 2H, N-CH2CH2-NH2), 2,72 (s, 4H, 2N-CH2-C-S),
2,70 (m, 4H, 2N-CH2CH2-NH),
2,58 (m, 4H, 2N-CH2-CH2-NH), 2,50
(t, J = 5,9 Hz, 2H, N-CH2CH2-NH2),
1,73 (br s, 4H, 4NH), 1,33 (s, 12H, 4CH3-C-S)
ppm. 13C-NMR (in CDCl3):
59,2 (t, 2NH-CH2-C-S), 56,6 (t, N-CH2CH2-NH2), 54,5 (t,
2N-CH2CH2-NH), 50,5
(s, 2CH3-C-S), 47,4 (t, 2N-CH2CH2-NH), 39,6 (t, N-CH2CH2-NH2), 27,4 (q,
4CH3-C-S) ppm. MS (m/z, CI): 321 (100, M+ + 1). IR (CDCl3):
3350, 2940, 2820, 1455, 1360, 1120 cm–1.
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3,3,13,13-Tetramethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl-(2'-N-phthaloyl)-ethanamin
(5)
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Ein
Rundkolben wurde mit dem Amin 4 (111,2 mg, 0,347 mmol), N-Carboethoxyphthalimid (108,3
mg, 0,494 mmol) und Dichlormethan (10 ml) beschickt. Das Reaktionsgemisch
wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und das Lösungsmittel wurde
unter vermindertem Druck entfernt. Eine Flash-Chromatographie des
Rückstands
unter Verwendung von 90% C/9,5% M/0,5% H ergab das Phthalat (5)
als gelbliches Öl
(119,2 mg, 76,3%).
1H-NMR (in CDCl3): δ 7,86
(m, 2H, H2 & H5-Ar),
7,71 (m, 2H, H3 & H4-Ar),
3,84 (t, J = 6,4 Hz, 2H, N-CH2CH2-NPhth), 2,81 (t, J = 6,4 Hz, 2H, N-CH2CH2-NPhth), 2,69
(m, 4H, 2N-CH2CH2-NH), 2,66 (m, 4H,
2N-CH2CH2-NH), 2,59
(s, 4H, 2N-CH2-C-S), 1,87 (br m, 2H, 2NH),
1,23 (s, 12H, 4CH3-C-S) ppm. 13C-NMR
(in CDCl3): 168,1 (s, 2CO), 133,7 (d, C3 & C4-Ar), 131,9 (s, C1 & C6-Ar),
123,3 (d, C2 & C5-Ar),
58,7 (t, 2NH-CH2-C-S), 53,9 (t, 2N-CH2CH2-NH), 52,8 (t,
N-CH2CH2-NPhTh),
50,2 (s, 2CH3-C-S), 47,6 (t, 2N-CH2CH2-NH), 35,8 (t, N-CH2CH2-NPhTh), 27,3
(q, 4CH3-C-S) ppm. MS (m/z, CI): 451 (100,
M+ + 1). IR (CDCl3):
3400, 2950, 2810, 1770, 1705, 1465, 1395 cm–1.
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3,3,5,11,13,13-Hexamethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl-ethanamin
(7)
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Ein
Rundkolben wurde mit dem Phthalat 5 (775,7 mg, 1,72 mmol), Ameisensäure (10
ml, 265 mmol) und Formaldehyd (37 Gew.-% in Wasser, 15 ml, 200 mmol)
beschickt. Das Reaktionsgemisch wurde 20 Stunden unter Rückfluss
gehalten und dann abkühlen
gelassen und das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck entfernt. Dem festen Rückstand
wurde eine 10%ige KOH-Lösung
zugesetzt und die Verbindung wurde mit 5% MeOH/CH2Cl2 extrahiert. Das organische Lösungsmittel wurde
getrocknet (MgSO4), filtriert und unter
vermindertem Druck konzentriert, wobei rohes 6 als viskoses Öl erhalten
wurde.
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Ein
Rundkolben wurde mit rohem 6, Hydrazinmonohydrat (1 ml, 20,6 mmol)
und Ethanol (40 ml) beschickt. Das Reaktionsgemisch wurde 20 Stunden unter
Rückfluss
gehalten und dann abkühlen
gelassen. Das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck entfernt, Wasser wurde zugesetzt
und der Rückstand
wurde mit 5% MeOH/CH2Cl2 extrahiert. Das
organische Lösungsmittel
wurde getrocknet (MgSO4), filtriert und
unter vermindertem Druck konzentriert, wobei ein gelbliches viskoses Öl erhalten wurde.
Eine Flash-Chromatographie des Rohprodukts unter Verwendung von
80% C/19,5% M/1,0% H ergab das Dimethyltetramin 7 als hellgelbes Öl (375 mg,
62,4% Gesamtausbeute ausgehend von 4).
1H-NMR
(in CDCl3): δ 2,78 (t, J = 5,9 Hz, 2H, N-CH2CH2-NH2),
2,72 (t, J = 5,5 Hz, 4H, 2N-CH2CH2-NCH3),
2,63 (s, 4H, 2N-CH2-C-S), 2,60 (t, J = 5,5
Hz, 4H, 2N-CH2CH2-NCH3), 2,42 (t, J = 5,9 Hz, 2H, N-CH2CH2-NH2),
2,36 (s, 6H, 2NCH3), 1,77 (br s, 2H, NH2), 1,28 (s, 12H, 4CH3-C-S)
ppm. 13C-NMR (in CDCl3):
67,2 (t, 2N-CH2-C-S), 57,9 (t, 2N-CH2CH2-NCH3),
55,6 (t, N-CH2CH2-NH2), 52,1 (t, 2N-CH2CH2-NCH3), 51,3 (s,
2CH3-C-S), 45,1 (q, 2NCH3),
39,5 (t, N-CH2CH2-NH2), 27,4 (q, 4CH3-C-S) ppm.
MS (m/z, CI): 349 (100, M+ + 1). IR (CDCl3): 2960, 2800, 1455, 1355, 1310, 1100 cm–1.
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4-Amino-N-[2-(3,3,5,11,13,13-hexamethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl)ethyl]benzamid
(10)
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Ein
Rundkolben wurde mit dem Dimethyltetramin 7 (514,9 mg, 1,48 mmol),
t-Boc-p-aminobenzoyl-N-hydroxysuccinimidester
(8) (493,8 mg, 1,48 mmol, gemäß der Literatur
3 hergestellt), Triethylamin (0,21 ml, 1,51 mmol) und Dichlormethan
(40 ml) beschickt. Das Reaktionsgemisch wurde 12 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt
und das Lösungsmittel wurde
unter vermindertem Druck entfernt, wobei rohes 9 erhalten wurde.
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Ein
Rundkolben wurde mit dem rohem 9, Dichlormethan (10 ml) und Trifluoressigsäure (10
ml) beschickt und das resultierende Gemisch wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur
gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck entfernt und eine Reinigung des Rückstands
mittels Flash-Chromatographie unter Verwendung von 94,5% C/5,0% M/0,5%
H ergab das Anilin 10 als gelblich-weißen Feststoff (345,8 mg, 50,8%
Gesamtausbeute ausgehend vom Dimethyltetramin 7).
1H-NMR
(in CDCl3): δ 7,65 (d, J = 8,6 Hz, 2H, H2 & H6-Ar), 6,87 (br s, 1H, NH-CO), 6,67 (d, J
= 8,6 Hz, 2H, H3 & H5-Ar),
3,95 (s, 2H, NH2), 3,49 (t, J = 5,4 Hz, 2H,
N-CH2CH2-NCO), 2,74
(m, 4H, 2N-CH2CH2-NCH3), 2,65 (m, 4H, 2N-CH2CH2-NCH3), 2,61 (s,
4H, 2N-CH2-C-S), 2,53 (t, J = 5,4 Hz, 2H, N-CH2CH2-NCO), 2,30 (s,
6H, 2NCH3), 1,29 (s, 12H, 4CH3-C-S)
ppm. 13C-NMR
(in CDCl3): 167,1 (s, NHCO), 149,6 (s, C1-Ar), 128,6 (d, C3 & C5-Ar),
123,9 (s, C4-Ar), 113,9 (d, C2 & C6-Ar),
67,2 (t, N-CH2-C-S), 57,6 (t, 2N-CH2CH2-NCH3),
53,7 (t, N-CH2CH2-NHCO), 53,4 (s, 2CH3-C-S), 51,4 (t, 2N-CH2CH2-NCH3) 45,0 (q,
2NCH3), 37,0 (t, N-CH2CH2-NHCO),
27,2 (q, 4CH3-C-S) ppm. MS (m/z, FAB): 468,2
(100, M+ + 1). IR (CDCl3):
3405, 2960, 2800, 1620, 1495, 1280, 1100, 835 cm–1.
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4-Isothiocyanato-N-[2-(3,3,5,11,13,13-hexamethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl)ethyl]benzamid
(11) [TPPBI]
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Ein
Rundkolben mit dem Anilin 10 (53,3 mg, 0,114 mmol) und Dichlormethan
(5 ml) wurde mit einer 0,2007 M-Lösung von Thiophosgen (0,60
ml, 0,120 mmol) in Dichlormethan beschickt. Das heterogene Reaktionsgemisch
wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck entfernt, wobei das Isothiocyanat
11 als rötlicher
Feststoff erhalten wurde (67,8 mg, 116%).
1H-NMR
(in DMSO-d6): δ 8,88 (br s, 1H, NH-CO), 7,99
(d, J = 8,4 Hz, 2H, H2 & H6-Ar),
7,54 (d, J = 8,4 Hz, 2H, H3 & H5-Ar),
3,49 (m, 2H, N-CH2CH2-NCO), 3,40
(m, 8H, 2N-CH2CH2-NCH3), 3,01 (s, 4H, 2N-CH2-C-S),
2,89 (s, 6H, 2NCH3), 2,71 (m, 2H, N-CH2CH2-NCO), 1,45 (s,
12H, 4CH3-C-S) ppm. MS (m/z, CI): 510 (100,
M+ + 1). IR (CDCl3):
3400, 2960, 2100, 1640, 1600, 1545, 1500, 1470, 1300 cm–1.
-
Herstellung von Somatoscan(Fmoc)TPPBI
(13)
-
In
einem 5 ml Reacti-Vial (Pierce) wurde eine Lösung von Somatoscan-Fmoc (12)
[Cyclo(TrpLys(Fmoc)ValLysNMe-Phe-Tyr] (1,97 mg, 1,515 μmol), TPPBI
(11) (8,4 mg, 16,495 μmol)
und DMF (400 μl)
gerührt,
während
ein Hydrogencarbonat/Phosphat-Puffer (0,2 M, pH 8,2, 100 μl, frisch
hergestellt) zugesetzt wurde. Die heterogene Lösung wurde mittels HPLC kontrolliert
und 4 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösungsmittel wurden unter vermindertem
Druck entfernt und der Rückstand
wurde mit 1 N HCl (300 μl)
und MeOH (100 μl) verteilt.
Die Reinigung dieser Lösung
mittels HPLC (präparative
Säule Hamilton
PRP-1, 12–20 μm, 250 × 21,5 mm)
unter Verwendung eines 30% bis 100%-Gradienten aus Acetonitril :
Wasser (das 0,1% TFA enthielt) während
40 min (Flussrate 12 ml/min) ergab reines Somatoscan(Fmoc)TPPBI
(13) (Rt = 20,64 min).
MS (Elektrospray,
Hypermasse) 799,4 (z = 2), berechnete Verbindungsmasse = 1596,8,
gemessene Verbindungsmasse = 1597,8.
-
Teil 2: Acyclische Synthesewege
zu N3S2-Chelaten
-
Synthese acyclischer Dimercaptoanisidinarylisothiocyanaten
-
Synthese von offenkettigem
N3S2-Arylisothiocyanat (21)
-
Bis(2'-phthalimidoethyl)amin (15)
-
Diese
Verbindung wurde gemäß der Literatur 4
hergestellt.
-
Phthalsäureanhydrid
(32 g, 0,22 mol) wurde in 333 ml heißem Chloroform gelöst und das
Gemisch wurde filtriert, um Phthalsäure zu beseitigen. Eine Lösung von
Diethylentriamin 14 (7,97 g, 0,077 mol) in Chloroform (64 ml) wurde
dem Phthalsäureanhydridgemisch,
das bei einer Temperatur von 50°C gehalten
wurde, langsam (während
50 min) zugesetzt. Nach dem Ende der Zugabe wurde die Temperatur
auf 110°C
erhöht.
Das Reaktionsgemisch wurde dann 48 Stunden gerührt und langsam konzentriert. Die
konzentrierte Lösung
wurde dann mit Aktivkohle behandelt. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels
unter vermindertem Druck wurden 31,8 g eines gelben Feststoffs gewonnen.
Der Feststoff wurde nacheinander mit Ether und Ethanol behandelt
und dann in Methylenchlorid gelöst.
Die Methylenchloridlösung
wurde dann mit einer 10%igen Natriumcarbonatlösung (3 × 500 ml), Wasser und einer
gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen.
Die organische Phase wurde mit Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und
unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Es wurde ein blass-gelber
Feststoff (14,47 g, 52%) erhalten. Ein Teil (4,45 g) dieses Produkts
wurde mittels Flash-Chromatographie (Silicagel) unter Verwendung
eines Gemischs aus Methylenchlorid, Ethylacetat und Triethylamin
als Elutionssystem (79/20/1) gereinigt. Die Reinigung ergab 2,798
g Bis(phthalimidoethyl)amin (15).
*6,96 g Phthalsäure wurden
zurückgewonnen.
1H-NMR (in CDCl3): δ 7,70 (m,
8H, H-Ar(phth)), 3,77 (t, J = 6 Hz, 4H, -NH(-CH2-CH2-NPhth)2), 2,95
(t, J = 6 Hz, 4H, -NH(-CH2-CH2-NPhth)2), 1,41 (breit, 1H, -NH(-CH2-CH2-NPhth)2) ppm. IR
(in CDCl3/NaCl): 3460 (N-H, w, sek. Amin),
2940–2820
(C-H), 1770–1710
(C=O, Phth), 1465, 1425, 1390, 1360, 1185, 1035 cm–1.
MS (EI; m/z): 363 (0,4, M+), 364 (4, M+ + 1), 216 (3, M+-Phth), 204 (18),
203 (100, M+-(Phth-CH2 ·)),
174 (57, Phth-CH2-CH2 +), 160 (5), 147 (6), 130 (12) und 56 (6).
-
N'-(4-Nitrobenzyl]bis(2'-phthalimidoethyl)amin
(16)
-
(Vgl.
Literatur 4) In einem 250 ml-Rundkolben wurde Kaliumhydroxid (1,6
g, 28 mmol) in heißem
Ethanol (100 ml) gelöst.
Der ethanolischen Lösung
wurde Bis(2'-phthalimidoethyl)amin
(15) (10,02 g, 28 mmol) zugesetzt. Die Lösung wurde magnetisch gerührt und
2,5 Stunden unter Rückfluss
gehalten, bevor p-Nitrobenzylbromid (5,95 g, 28 mmol, 1 Äqu.) zugesetzt
wurde. Das Reaktionsgemisch wurde weitere 16 Stunden unter Rückfluss
erhitzt und dann heiß filtriert.
Der so erhaltene Feststoff wurde mit absolutem Ethanol gewaschen
und unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 7,441 g (54%) eines weißen Feststoffs
(p-Nitrobenzylbisphthalimid)
erhalten wurden. Das Filtrat wurde unter vermindertem Druck eingedampft,
wobei 8,19 g eines gelben Feststoffs erhalten wurden. Dieser Rückstand
wurde mittels Flash-Chromatographie (Silicagel: 400 g) unter Verwendung
eines Methylenchlorid-Methanol-Systems
(98/2) als Elutionsmittel gereinigt. Die Reinigung mittels Chromatographie
ergab 3,13 g (23%) des gewünschten
Produkts. Die Alkylierungsreaktion ergab 10,571 g N'-(4-Nitrobenzyl)bis(2'-phthalimidoethyl)amin (16).
1H-NMR (in CDCl3): δ 7,70 (m,
10H, H-Ar(Phth) + o(H)-Ar-NO2), 7,20 (d,
J = 9 Hz, 2H, m(H)-Ar-NO2), 3,75 (t, J = 6 Hz, 4H, -NH(-CH2-CH2-NPhth)2), 3,71 (s, 2H, -N-CH2-Ar-NO2) und 2,80 (t, J = 6 Hz, 4H, -NH(-CH2-CH2-NPhth)2) ppm. MS (EI; m/z): 498 (1, M+),
499 (0,6, M+ + 1), 362 (1, M+-·CH2Ar-NO2), 339 (32,
M+ + 1-(Phth-CH2),
338 (100, M+-(Phth-CH2 ·), 324
(2, M+-(Phth-CH2-CH2 ·)), 174 (58, Phth-CH2-CH2 +),
173 (42), 165 (6), 163 (8), 161 (6), 160 (43), 149 (12), 136 (24),
130 (12), 106 (21), 105 (12), 104 (17), 90 (22), 89 (18), 78 (23),
77 (21) und 76 (12).
-
Hydrolyse von N'-(4-Nitrobenzyl)bis(2'-phthalimidoethyl)amin
-
In
einen mit einem Kühler
ausgestatteten 250 ml-Rundkolben wurden N'-(4-Nitrobenzyl)bis(2'-phthalimidoethyl)amin
(16) (2,80 g, 5,62 mmol) und 6 N Chlorwasserstoffsäure (150
ml) eingebracht. Das Reaktionsgemisch wurde 23 Stunden gerührt und
unter Rückfluss
gehalten. Die Lösung wurde
mit einem Eisbad gekühlt
und filtriert. Das Filtrat wurde mit Ether (3 × 100 ml) gewaschen und unter
verminderten Druck getrocknet, wobei ein gelbes, schaumartiges Material
erhalten wurde (2,17 g). Der Rückstand
wurde in Wasser (10 ml) gelöst
und der pH-Wert dieser Lösung
wurde mit 1 N Natriumhydroxid (25 ml) basisch gemacht. Dann wurde
das Gemisch mit Methylenchlorid (3 × 75 ml) extrahiert. Die organischen
Extrakte wurden vereinigt, mit Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert
und zur Trockne eingedampft, wobei 1,347 g N'-(4-Nitrobenzyl)bis(2'-aminoethyl)amin
(17) als helloranges Öl
erhalten wurden (das mit der Zeit dunkelrot wurde).
-
Anmerkung
-
Das
p-Nitrobenzyltriamin (17) wird für
eine kurzzeitige Lagerung lichtgeschützt und in einer Argon-Inertgasatmosphäre gelagert.
Für eine
Langzeitlagerung ist es besser, diese Verbindung als Hydrochloratform
aufzubewahren.
1H-NMR (in CDCl3): δ 8,13
(d, J = 9 Hz, 2H, o(H)-Ar-NO2), 7,46 (d,
J = 9 Hz, 2H, m(H)-Ar-NO2), 3,65 (s, 2H,
-N-CH2-Ar-NO2),
2,74 (t, J = 6 Hz, 4H, -N(-CH2-CH2-NH2)2),
2,50 (t, J = 6 Hz, 4H, -N(-CH2-CH2-NH2)2)
und 1,43 (breites s, 4H, -N(-CH2-CH2-NH2)2)
ppm. IR (Film): 3370–3290
(N-H, -NH2), 2940–2800 (C-H), 1605 (C=C, Ar),
1510 (N=O, Ar), 1450, 1340 (N=O, Ar), 1105, 1010, 850 (C-N, Ar-NO2) und 730 cm–1.
-
N'-4-Aminobenzyldiethylentriamin (18)
-
Diese
Verbindung wurde gemäß der Literatur 4
hergestellt.
1H-NMR (in CDCl3): δ 7,08
(d, J = 8,3 Hz, 2H, H3 & H5-Ar),
6,64 (d, J = 8,3 Hz, 2H, H2 & H6-Ar),
3,62 (br s, 2H, Ar-NH2), 3,48 (s, 2H, N-CH2-Ar), 2,74 (t, J = 6,0 Hz, 4H, 2N-CH2CH2-NH2),
2,50 (t, J = 6,0 Hz, 4H, 2N-CH2CH2-NH2), 1,52 (br
s, 4H, 2NH2) ppm.
-
N,N''-Bis[2-((4-methoxybenzyl)thio)-2-methylpropionyl]-N'-(4-aminobenzyl)-diethylentriamin
(20)
-
Einer
Lösung
des Anilins 18 (230 mg, 1,10 mmol, frisch hergestellt) in Ethanol
(20 ml) wurde während
15 min eine Lösung
von 2-[(p-Methoxybenzyl)thio]-2-methylpropionsäurechlorid 15 (1,33 g, 5,10
mmol, gemäß der Literatur
5 hergestellt) in Dichlormethan (10 ml) zugesetzt. Die resultierende
Lösung
wurde 48 Stunden gerührt
und das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck entfernt, 1 N NaOH wurde zugesetzt
und das Produkt wurde mit CH2Cl2 extrahiert.
Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, getrocknet (MgSO4), filtriert und unter vermindertem Druck
konzentriert, wobei ein rotes Öl
erhalten wurde. Eine Flash-Chromatographie dieses Öls unter
Verwendung von 5% MeOH/CH2Cl2 ergab
das Anilin 20 als gelbes Öl
(126 mg, 17,5% Ausbeute).
1H-NMR (in
CDCl3): δ 7,15
(d, J = 8,6 Hz, 4H, 2H3 & H5-Ar-OCH3), 7,07 (t, J = 8,2 Hz, 2H, H3 & H5-Ar-NH2), 7,07 (m, 2H, 2NHCO), 6,78 (d, J = 8,6
Hz, 4H, 2H2 & H6-Ar-OCH3), 6,58 (d, J = 8,2 Hz, 2H, H2 & H6-Ar-NH2), 3,74 (s, 6H, 2CH3O),
3,72 (br s, 2H, NH2), 3,65 (s, 4H, 2S-CH2-Ar), 3,49 (s, 2H, N-CH2-Ar),
3,24 (q, J = 5,9 Hz, 4H, 2N-CH2CH2-NHCO), 2,55 (t, J = 6,2 Hz, 4H, 2N-CH2CH2-NHCO), 1,50 (s, 12H, 4CH3-C-S)
ppm. 13C-NMR (in CDCl3): δ 174,6 (s, 2NCO),
158,9 (s, 2Cl-Ar-OCH3), 146,0 (s, Cl-Ar-NH2), 130,2 (d, C3 & C5-Ar-NH2 + 2C3 & C5-Ar-OCH3), 129,6 (s, 2C1 & C4-Ar-OCH3), 129,1 (s, C4-Ar-NH2), 115,4 (d, C2 & C6-Ar-NH2), 114,3 (d, 2C2 & C6-Ar-OCH3), 58,3 (t, N-CH2-Ar),
55,5 (q, 2CH3O), 53,0 (t, 2N-CH2CH2-NHCO), 50,3 (s, 2S-C-CH3), 37,8
(t, 2N-CH2CH2-NHCO),
34,4 (t, 2S-CH2-Ar), 27,1 (q, 4CH3-C-S) ppm. MS (m/z, FAB): 653,5 (100, MH+). IR (CDCl3): 3380,
3000, 2930, 2835, 1665, 1510, 1245, 1195, 1175, 1035 cm–1.
-
N,N''-Bis[2-((4-methoxybenzyl)thio)-2-methylpropionyl]-N'-(4-isothiocyanatobenzyl)-diethylentriamin (21)
-
Einem
Rundkolben mit dem Anilin 20 (55,7 mg, 0,0853 mmol) und Dichlormethan
(5 ml) wurde eine 0,2011 M-Lösung
von Thiophosgen (0,42 ml, 0,0845 mmol) in Dichlormethan zugesetzt.
Das heterogene Reaktionsgemisch wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur
gerührt
und das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck entfernt, wobei das Isothiocyanat
21 als brauner Feststoff erhalten wurde (68,9 mg, 116%).
1H-NMR (in CDCl3): δ 7,72, (m,
2H, 2NHCO), 7,65 (d, J = 8,3 Hz, 2H, H2 & H6-Ar-NCS),
7,25 (t, J = 8,3 Hz, 2H, H3 & H3-Ar-NCS),
7,17 (d, J = 8,5 Hz, 4H, 2H3 & H5-Ar-OCH3), 6,80 (d, J = 8,5 Hz, 4H, 2H2 & H6-Ar-OCH3), 4,14 (s, 2H, N-CH2-Ar),
3,77 (s, 6H, 2CH3O), 3,70 (s, 4H, 2S-NHCO), 1,53 (s, 12H, 4CH3-C-S) ppm. IR (CDCl3):
3300, 2930, 2080, 1655, 1605, 1510, 1245, 1170, 1030 cm–1.
-
Teil 3: Synthese acyclischer
Dimercaptoanisidinalkylisothiocyanate
-
Synthese des offenkettigen
N3S2-Alkylanisidins
26
-
N,N-Bis(2-aminoethyl)-N'-tert-butyloxycarbonyl-1,2-ethandiamin
(22)
-
Eine
Lösung
von Tris(2-aminoethyl)amin (1) (19,5 g, 133,6 mmol) in CH2Cl2 (300 ml) wurde
in einem Trockeneis-Aceton-Bad auf –78°C gekühlt, während Di-tert-butyldicarbonat
(14,6 g, 66,9 mmol) in CH2Cl2 (100
ml) langsam während
30 min zugegeben wurden. Das Reaktionsgemisch wurde langsam auf Raumtemperatur
erwärmen
gelassen und 18 Stunden gerührt.
1 N NaOH wurde zugesetzt und die organische Phase wurde getrocknet
(MgSO4), filtriert und unter vermindertem
Druck konzentriert, wobei das Amin 22 als hellgelbes Öl erhalten
wurde (9,07 g, 55%).
1H-NMR (in CDCl3): δ 5,62
(br m, 1H, NH-CO), 3,18 (m, 2H, N-CH2CH2-NCO), 2,98 (m, 4H, 2N-CH2CH2-NH2), 2,80 (m,
4H, 2N-CH2CH2-NH2), 2,57 (m, 2H, N-CH2CH2-NHCO), 2,57 (m, 4H, 2NH2), 1,44
(s, 9H, 3CH3-C-O) ppm. MS (m/z, CI): 247
(100, MH+). IR (CDCl3):
3280, 2965, 2815, 1695, 1500, 1165, 905, 730 cm–1.
-
N,N''-Bis[2-((4-methoxybenzyl)thio)-2-methylpropionyl]-N'-[2-(N-tert-butoxycarbonyl]aminoethyl]-diethylentriamin
(23)
-
Eine
Lösung
des tBoc-Derivats 22 (555,3 mg, 2,25 mmol)
in CH2Cl2 (25 ml)
wurde auf 0°C
gekühlt, während 2-[(p-Methoxybenzyl)thio]-2-methylpropionsäurechlorid
19 (1,54 g, 6,85 mmol, das gemäß der Literatur
5 hergestellt worden ist) in Dichlormethan (10 ml) während 5
min zugegeben wurden. Die resultierende Lösung wurde auf Raumtemperatur
erwärmen
gelassen und 12 Stunden gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde unter verminderten Druck entfernt, 1 N NaOH wurde zugesetzt
und das Produkt wurde mit CH2Cl2 extrahiert.
Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, getrocknet (MgSO4), filtriert und unter vermindertem Druck
konzentriert, wobei ein gelbes Öl
erhalten wurde. Eine Flash-Chromatographie dieses Öls unter
Verwendung von 5% MeOH/CH2Cl2 ergab
das tBoc-Derivat 23 als gelbes Öl (938 mg,
60,2% Ausbeute).
1H-NMR (in CDCl3): δ 7,16
(d, J = 8,5 Hz, 4H, 2H3 & H5-Ar-OCH3), 7,07 (t, J = 5,2 Hz, 2H, 2NH-CO), 6,81 (d, J =
8,5 Hz, 4H, 2H2 & H6-Ar-OCH3), 4,98 (br s, 1H, NH-CO), 3,77 (s, 6H,
2CH3O), 3,63 (s, 4H, 2S-CH2-Ar),
3,17 (m, 6H, 3N-CH2CH2-NHCO),
2,56 (m, 6H, 3N-CH2CH2-NHCO), 1,53
(s, 12H, 4CH3-C-S), 1,42 (s, 9H, 3CH3-C-O) ppm. MS (m/z, CI): 691 (9, MH+). IR (CDCl3): 3380,
2970, 2930, 2830, 1700, 1650, 1500, 1245, 1170, 1030, 830 cm–1.
-
N,N''-Bis[2-((4-methoxybenzyl)thio)-2-methypropionyl]-(2-aminoethyl)-diethylentriamin
(24)
-
Eine
Lösung
von 23 (858,3 mg, 1,24 mmol) in 50% TFA in CH2Cl2 (30 ml) wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur
gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck entfernt, 1 N NaOH wurde zugesetzt
und das Produkt wurde mit CH2Cl2 extrahiert.
Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, getrocknet (MgSO4), filtriert und unter vermindertem Druck
konzentriert, wobei ein gelbes Öl erhalten
wurde. Eine Flash-Chromatographie dieses Öls unter Verwendung von 90,5%
C/9,5% M/0,5% H ergab das Amin 24 als gelbes Öl (734 mg, 95,1% Ausbeute).
1H-NMR (in CDCl3): δ 7,25 (m,
2H, 2NH-CO), 7,16 (d, J = 8,5 Hz, 4H, 2H3 & H5-Ar-OCH3), 6,81 (d, J = 8,5 Hz, 4H, 2H2 & H6-Ar-OCH3), 3,77 (s, 6H, 2CH3O), 3,69
(s, 4H, 2S-CH2-Ar), 3,23 (q, J = 6,1 Hz,
4H, 2N-CH2CH2-NHCO),
2,72 (t, J = 5,9 Hz, 2H, N-CH2CH2-NH2), 2,54 (m,
6H, N-CH2CH2-NH2 + 2N-CH2CH2-NH-CO), 1,60
(br s, 2H, NH2), 1,52 (s, 12H, 4CH3-C-S) ppm. 13C-NMR (in CDCl3): δ 174,3 (s,
2NH-CO), 158,3 (s, 2Cl-Ar-OCH3), 129,6 (d,
2C2 & C6-Ar-OCH3), 128,9
(s, 2C4-Ar-OCH3),
113,6 (d, 2C3 & C5-Ar-OCH3), 54,8 (q, 2CH3O),
54,2 (t, N-CH2CH2-NH2),
53,6 (t, 2N-CH2CH2-NHCO),
49,4 (s, 2S-C-CH3), 38,5 (t, 2N-CH2CH2-NHCO), 37,6
(t, N-CH2CH2-NH2), 33,6 (t, 2S-CH2-Ar),
26,4 (q, 4CH3-C-S) ppm. MS (m/z, CI): 591
(31, MH+). IR (CDCl3):
3770, 2930, 2830, 1655, 1510, 1245, 1170, 1030, 830 cm–1.
-
N,N''-Bis[2-((4-methoxybenzyl)thio)-2-methylpropionyl)-N'-(2-isothiocyanoethyl)-diethylentriamin
(25)
-
Einem
Rundkolben, der das Anilin 24 (28,8 mg, 0,0487 mmol) und Dichlormethan
(10 ml) enthielt, wurde eine 0,2211 M-Lösung von Thiophosgen (0,22
ml, 0,0509 mmol) in Dichlormethan zugesetzt. Das heterogene Reaktionsgemisch
wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und das Lösungsmittel wurde
unter vermindertem Druck entfernt. Eine Flash-Chromatographie dieses Rohprodukts unter Verwendung
von 100% EtOAc ergab das Isothiocyanat 25 als klares Öl (18,9
mg, 61,3% Ausbeute).
1H-NMR (in CDCl3): δ 7,17
(d, J = 8,5 Hz, 4H, 2H3 & H5-Ar-OCH3), 7,07 (m, 2H, 2NH-CO), 6,82 (d, J = 8,5 Hz,
4H, 2H2 & H6-Ar-OCH3), 3,78
(s, 6H, 2CH3O), 3,70 (s, 4H, 2S-CH2-Ar), 3,49 (t, J = 5,9 Hz, 2H, N-CH2CH2-NCS), 3,21 (q,
J = 6,2 Hz, 4H, 2N-CH2CH2-NHCO),
2,78 (t, J = 5,9 Hz, 2H, N-CH2CH2-NCS), 2,58 (t, J = 6,4 Hz, 4H, 2N-CH2CH2-NHCO), 1,54
(s, 12H, 4CH3-C-S) ppm. MS (m/z, CI): 633 (25, MH+). IR (CDCl3): 3370,
2950, 2920, 2850, 2100, 1720, 1655, 1610, 1510, 1245, 1170, 1030,
830 cm–1.
-
N,N''-Bis[2-((4-methoxybenzyl)thio)-2-methylpropionyl]-N'-(2-[[[4-methoxyphenyl)amino]thioxomethyl]aminoethyl]-diethylentriamin
(26)
-
Eine
Lösung
des Isothiocyanats 25 (18,9 mg, 0,02986 mmol), Triethylamin (7,26
mg, 0,07175 mmol), Anisidin (6,9 mg, 0,05602 mmol) und CHCl3 (15 ml) wurde 3 Stunden unter Rückfluss
gehalten und das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck entfernt. Eine Flash-Chromatographie
dieses Rohprodukts unter Verwendung von 100% EtOAc ergab das Anisidinderivat
26 als klares Öl
(19,8 mg, 87,6% Ausbeute).
1H-NMR (in
CDCl3): δ 8,17
(brs, 1H, NH-CS-NH-Ar), 7,28 (d, J = 8,8 Hz, 2H, H2 & H6-Ar-N),
7,15 (d, J = 8,6 Hz, 4H, 2H3 & H5-Ar-OCH3), 7,06 (brs, 1H, NH-CS-NH-Ar), 7,06 (t,
J = 5,7 Hz, 2H, 2NH-CO), 6,90 (d, J = 8,9 Hz, 2H, H3 & H5-Ar-N),
6,82 (d, J = 8,6 Hz, 4H, 2H2 & H6-Ar-OCH3),
3,79 (s, 3H, CH3O-Ar-N), 3,77 (s, 6H, 2CH3O-Ar-CH2), 3,67
(s, 4H, 2S-CH2-Ar), 3,61 (q, J = 5,3 Hz,
2H, N-CH2CH2-NHCS),
3,14 (q, J = 6,2 Hz, 4H, 2N-CH2CH2-NHCO), 2,69 (t, J = 5,6 Hz, 2H, N-CH2CH2-NHCS), 2,52
(t, J = 6,3 Hz, 4H, 2N-CH2CH2-NH-CO),
1,51 (br s, 12H, 4CH3-C-S) ppm. 13C-NMR (in CDCl3): δ 181,9 (s,
N-CS-N), 175,2 (s, 2NH-CO), 158,8 (s, 3Cl-Ar-OCH3),
130,0 (s, C1-Ar-N), 130,0 (d, 2C2 & C6-Ar-OCH3), 129,2
(s, 2C4-Ar-OCH3),
127,0 (d, C2 & C6-Ar-N),
114,5 (d, C3 & C5-Ar-
-
Teil 4: Markierung eines
N3S2-Chelats (anhand
einer Verbindung beispielhaft dargestellt, die nicht unter den Schutzbereich
der Erfindung fällt)
-
Synthese von acyclischem
Dimercapto-N,N,N-tris(2-aminoethyl)amin
-
Herstellung von N,N-Dimethyl-2-(3,3,5,11,13,13-hexamethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl)ethylamin
(27)6
-
2-(3,3,13,13-Tetramethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl)-ethylamin
4 (202,6 mg, 0,63 mmol) in einem 25 ml-Rundkolben wurden konzentrierte
Ameisensäure
(4 ml) und eine 37%ige Formaldehydlösung (3,7 ml) zugesetzt. Das
Gemisch wurde 25 Stunden unter Rückfluss
erhitzt und gerührt.
Die Lösung
wurde dann auf Raumtemperatur gekühlt und dreimal mit Ether (50
ml) extrahiert. Die wässrige Phase
wurde durch Zusetzen von 27%igem Ammoniumhydroxid basisch gemacht
(etwa 10 bis 11) und mit Methylenchlorid (4 × 50 ml) extrahiert. Die organische
Phase wurde nacheinander mit Wasser (50 ml) und gesättigter
Natriumchloridlösung
(2 × 50
ml) gewaschen, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert.
Das Lösungsmittel
wurde unter vermindertem Druck entfernt, wobei 176 mg (74%) tetramethyliertes
Tetraamindisulfid 27 als gelbes Öl erhalten
wurden. Das Rohprodukt wurde mittels Flash-Chromatographie (Silicagel)
unter Verwendung eines Gemischs aus Methylenchlorid, Methanol und
Ammoniumhydroxid (84,5/15/0,5) als Elutionsmittel gereinigt. Durch
das Reinigungsverfahren wurde reines N,N-Dimethyl-2-(3,3,5,11,13,13-hexamethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl)ethylamin
27 (108 mg) gewonnen.
-
N,N-Dimethyl-2-(3,3,5,11,13,13-hexamethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl)ethylamin
(27)
-
- 1H-NMR (300 MHz, in CDCl3): δ 2,71
(t, J = 6 Hz, 4H, -N-CH2-CH2-N(CH3)-), 2,64 (s, 4H, -N-CH2-C(CH3)2-S-), 2,62 (t,
J = 6 Hz, 4H, -N-CH2-CH2-N(CH3)-), 2,52 (m, 2H, -CH2-CH2-N(CH3)2), 2,46 (m, 2H,
-CH2-CH2-N(CH3)2), 2,37 (s, 6H,
-CH2-N(CH3)-CH2-), 2,25 (s, 6H, -CH2-CH2-N(CH3)2),
und 1,28 (s, 12H, -S-C(CH3)2-) ppm. 13C-NMR (75 MHz, in CDCl3): δ 74,8, 67,7,
57,6, 53,9, 51,7, 45,9, 45,1 und 26,9 ppm. MS (EI, m/z): 376 (4,
M+), 377 (2, M+ +
1), 378 (0,6, M+ + 2), 318 (1, M+-((CH3)2-CH2 ·)), 262 (3), 255 (1),
246 (1), 187 (7), 156 (9), 144 (8), 133 (9), 130 (16), 113 (17),
101 (27), 99 (21), 98 (12), 72 (32), 71 (28), 70 (42), 58 (100), 56
(13), 55 (13), 43 (31) und 42 (38).
-
Reduktion von N,N-Dimethyl-2-(3,3,5,11,13,13-hexamethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl)ethylamin
(27)6
-
In
einen mit einer Gaseinlassvorrichtung, einem Magnetrührstab,
einem Stopfen und einem Trockeneiskühler ausgestatteten 50 ml-Dreihalskolben wurden
18,9 mg (0,5 μmol)
des tetramethylierten Tetraamindisulfids (27) eingebracht. Der Kühler wurde mit
Aceton und Trockeneis gefüllt
und der Inhalt des Kolbens wurde mit einem Trockeneisbad gekühlt. Dann
wurde in den Kolben so lange flüssiges
Ammoniak eingebracht, bis etwa 25 ml zugegeben worden waren. Die
Lösung
wurde mehrere Minuten gerührt und
36 mg (1,6 mmol) Natrium wurden zugegeben. Das Gemisch wurde 30
min gerührt
und Ammoniumchlorid (172 mg) wurde vorsichtig zugegeben. Das Kühlbad wurde
dann entfernt, um das Ammoniak verdampfen zu lassen. Der weiße Rückstand
wurde mit 45 ml Milli-Q-Wasser gelöst und konzentrierte Chlor-wasserstoffsäure wurde
zugegeben, um den pH-Wert dieser Lösung auf 1 zu bringen. Das
Gemisch wurde mit Ether (3 × 50
ml) extrahiert und der pH-Wert wurde mit 37%igem Ammoniumhydroxid
auf etwa 9 angehoben. Die basische Lösung wurde viermal mit Ether
(50 ml) extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt und
nacheinander mit Wasser (1 × 30
ml) und Kochsalzlösung
(2 × 30
ml) gewaschen. Die Etherphase wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat
getrocknet und filtriert. Anschließend wurde das Lösungsmittel
unter vermindertem Druck entfernt, wobei 16 mg eines gelben Öls erhalten
wurden. Dieses Öl
wurde als solches zur Durchführung der 99mTechnetium-Markierungsstudie verwendet.
-
Anmerkung
-
Die
HPLC-Analyse dieses Öls
zeigte, dass es sich dabei um ein Gemisch aus zwei Komponenten in
einem Verhältnis
von 2,5/1 handelte, nämlich um
das Ausgangsmaterial und die reduzierte Verbindung. Die für diese
Analyse eingesetzten HPLC-Bedingungen waren wie folgt: Analytische
Säule Hamilton
PRP-I, 10 μm,
Gradient 10 bis 50% Acetonitril (mit 0,1 TFA) in 40 min. Retentionszeiten:
Tetramethyltetraamindisulfid = 7,73 min; Tetramethyltetraamindithiol
= 21,55 min.
-
99mTechnetium-Markierung
Gemischs, das aus der Reduktion von N,N-Dimethyl-2-(3,3,5,11,13,13-hexamethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl)ethylamin
erhalten worden ist
-
Experiment A
-
In
einen konischen 1,5 ml-Kunststoffbehälter wurden 30 μl einer methanolischen
Lösung
(etwa 2 μg/μl) des Gemischs,
das aus der Reduktion von N,N-Dimethyl-2-(3,3,5,11,13,13-hexamethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl)ethylamin
erhalten worden ist, und 0,1 ml Tc-m99-Technetiumglucoheptonat (hergestellt
durch Rekonstitution aus einem Behälter von einem FROSSTIMAGE GLUCOHEPTONATE-Kit
mit 1 ml Natrium-Tc-m99-pertechnetat) eingebracht. Diese Lösung wurde
20 s mit einem Vortex-Mischer gerührt und 2,5 Stunden bei 63°C erhitzt.
Das Gemisch wurde dann mittels ITLC@ (Instant
Thin Layer Chromatography (Schnell-Dünnschichtchromatographie))
analysiert, die in Aceton und in normaler Kochsalzlösung durchgeführt wurde,
wobei sich zeigte, dass 90% der Radioaktivität mit dem Chelat verbunden
waren. Eine HPLC-Analyse§ des Markierungsgemischs
zeigte die Gegen wart von drei radioaktiven Produkten. Die erste
radioaktive Verbindung wurde als
-
99mTechnetiumglucoheptonat (RT:
2,59 min, 19%) identifiziert, während
die beiden anderen radioaktiven Verbindungen 99mTc-N3S2-chelatisierte
Spezies (RT: 20,72 und 23,08 min, 68 bzw.
8%) sind.
-
Experiment B
-
In
einen konischen 1,5 ml-Kunststoffbehälter wurden 30 μl einer methanolischen
Lösung
(etwa 2 μg/μl) des Gemischs,
das aus der Reduktion von N,N-Dimethyl-2-(3,3,5,11,13,13-hexamethyl-1,2-dithia-5,8,11-triazacyclotridecan-8-yl)ethylamin
erhalten worden ist, und 0,2 ml Tc-m99-Technetiumglucoheptonat (hergestellt
durch Rekonstitution aus einem Behälter von einem FROSSTIMAGE GLUCOHEPTONATE-Kit
mit 1 ml Natrium-Tc-m99-pertechnetat) eingebracht. Diese Lösung wurde
20 s mit einem Vortex-Mischer gerührt und 1 Stunden bei 65°C erhitzt.
Das Gemisch wurde dann mittels ITLC¶ (Instant
Thin Layer Chromatography (Schnell-Dünnschichtchromatographie))
analysiert, die in Aceton und in normaler Kochsalzlösung durchgeführt wurde,
wobei sich zeigte, dass 85% der Radioaktivität mit dem Chelat verbunden
waren. Eine HPLC-Analyse§ des Markierungsgemischs
zeigte die Gegenwart von drei radioaktiven Produkten. Die erste
radioaktive Verbindung wurde als Tc-m99-Technetiumglucoheptonat (RT:
2,72 min, 30%) identifiziert, während
die beiden anderen radioaktiven Verbindungen Tc-m99-N3S2-chelatisierte Spezies (RT:
20,70 und 23,08 min, 56 bzw. 8%) sind
-
¶:
Gelman SG-Chromatographiepapier.
-
§:
Die Hochleistungsflüssigchromatographie wurde
mit einem Waters 625LC-Gerät,
das mit einer analytischen Säule
Hamilton PRP-I, 10 μm,
ausgestattet war, unter Verwendung eines 10 bis 50% Acetonitril
(+ TFA)-Gradienten in 40 min und einer Flussrate von 1 ml/min durchgeführt.
-
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