ES2338414T3 - Agentes y metodos de diagnostico por imagen de naaladasa y psma. - Google Patents
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- C07C323/59—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups with amino groups bound to the carbon skeleton with acylated amino groups bound to the carbon skeleton
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Abstract
Un compuesto de urea asimétrica seleccionado del grupo que consiste en: Ácido pentanodioico 2-[3-(1-Carboxi-2-11C-metilsulfanil-etil)-ureido], Ácido pentanodioico 2-{3-[1-Carboxi-2-(2-18F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido, Ácido pentanodioico 2-{3-[1-Carboxi-2-(4-18F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido, Ácido pentanodioico 2-{3-[1-Carboxi-2-(2-18F-fluoro-etilsulfanil)-etil]-ureido, Ácido pentanodioico 2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(2-18F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil-ureido), Ácido pentanodioico 2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(3-18F-fluoro-benzoiloxi-fenil]-etil-ureido), Ácido pentanodioico 2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-18F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil-ureido), Ácido pentanodioico 2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-18F-fluoro-benziloxi)-fenil]-etil-ureido), Ácido pentanodioico 2-{3-[1-Carboxi-2-(4-hidroxi-3-123I-iodo-fenil)-etil]-ureido, y Ácido pentanodioico 2-{3-[1-Carboxi-2-(4-18F-fluoro-fenil)-etil]-ureido; o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos.
Description
Agentes y métodos de diagnóstico por imagen de
NAALADasa y PSMA.
La presente invención proporciona compuestos de
urea asimétrica novedosos, en especial compuestos de urea
asimétrica capaces de ligarse con gran selectividad y/o gran
afinidad a la dipeptidasa L-amino enlazada a alfa
N-Acetilada (NAALADasa) (también conocida como
glutamato carboxipeptidasa II; GCP II) y/o el antígeno prostático
específico de membrana (PSMA). La presente invención también
proporciona composiciones farmacéuticas que comprenden tales
compuestos de urea. Además la presente invención proporciona métodos
de imágenes para la localización de NAALADasa y/o PSMA en tejidos o
células mediante la utilización de los compuestos de urea asimétrica
con marcado radioisotópico de la invención.
En el cerebro, la metaloproteasa, la glutamato
carboxipeptidasa IT (GCP II; EC 3.4.17.21) divide el
N-acetilaspartil-glutamato (NAAG)
en N-acetil-aspartato (NAA) y
glutamato. Las funciones de las GCP II en el cerebro son terminar la
actividad neurotransmisora del NAAG y producir glutamato que luego
es liberado para actuar como sus diversos subtipos de
receptores.
Las GCP II y PSMA son enzimas muy similares,
tanto que un diagnóstico por imagen para la GCP II podría ser útil
para el diagnóstico de PSMA. El PSMA se manifiesta en una diversidad
de tejidos normales y malignos dentro y fuera del sistema nervioso
central (SNC). La inmunohistoquímica que utiliza el anticuerpo
anti-PSMA 7E11-C5 ha demostrado que
el PSMA posee un patrón de manifestación en los tejidos humanos
bastante restringido, evidenciando los niveles de actividad más
altos en un subgrupo de túbulos renales promixales, epitelio de la
próstata, y dentro del duodeno y el colon. Un estudio
inmuno-citoquímico que se enfocó en la distribución
de la GCP II en el cerebro reveló la coloración de áreas en las
cuales se había notado anteriormente la presencia de
inmunoreactividad para el NAAG, el substrato natural para la GCP II.
Esas áreas incluían los gánglios basales, el hipocampo, la
sustancia negra, entre otras, e incluía regiones que no evidenciaban
inmunoreactividad del NAAG. Un estudio que empleó
^{3}H-NAAG evidenció una elevación de 14 veces de
PSMA en cáncer de próstata humana en relación con tejido de
próstata normal. La manifestación de PSMA es la mayor en
enfermedades refractarias de alto grado y hormonales. Mediante la
utilización de un panel de anticuerpos anti-PSMA, se
ha demostrado la inmunoreactividad del PSMA en la neovasculatura
asociada con tumores en organismos huéspedes de tumores, incluyendo
mama, colon, y pulmón.
La GCP II también posee una homología de
secuencia del 87% con el antígeno prostático específico de membrana
(PSMA). La GCP II y el PSMA muestran algunas diferencias en la
especificidad de substrato y localización celular. Más
particularmente, la GCP II posee sólo una forma unida a la membrana,
mientras que el PSMA se encuentra también en las membranas
celulares y dentro del citosol. A pesar de las diferencias en la
especificidad de substrato y la localización celular, se ha
demostrado que las enzimas poseen perfiles farmacológicos
similares.
Kozikowski et al enumeran una serie de
inhibidores de la GCP II con un patrón estructural similar al del
ácido fosfónico bis-dicarboxílico, ácido
2-[(2,4-Dicarboxi-butil)-hidroxi-fosfinoilmetil]-pentanedióico,
el cual es un inhibidor potente de la GCP II, pero su grupo central
CH2P(O)(OH)CH2 se encuentra reemplazado por un grupo
urea (J. Med. Chem. 200144: 298-301).
Ácido
2-[(2,4-Dicarboxi-butil)-hidroxi-fosfinoilmetil]-pentanedióico.
La patente estadounidense 6479470 otorgada a
Kozikowski hace referencia a una serie de compuestos según la
fórmula:
En donde se selecciona X de entre COOH,
-C(O)NHOH, -C(O)NH2,
-C(S)SH, -SO3H, -SO2H, -SOH, -SeO3H, -SeOH,
-S(O)2NH2, -P(O)(OH)2, y
-P(OH)2.
J. Frangioni muestra, en WO 02/098885 y WO
02/38190, una serie de compuestos de fosfonato, bisfosfonato y
ésteres y el uso de éstos como agentes para el diagnóstico por
imagen. Frangioni, en WO 01/72958, también muestra el uso de
diversos péptidos en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades
que incluyen el cáncer de vejiga.
Se ha reportado el diagnóstico por imagen y
tratamiento con mAb para cáncer de próstata que se basa en agentes
que se unen con los dominios ya sean intra o extra celulares del
PSMA e incluye Prostascint, un agente clínico que utiliza la
tomografía computarizada por emisión de fotones individuales (SPECT)
(Cancer Res. 1990, 50:6423-6429; Cancer Metastasis
Rev. 1999,18:483-490; y Cancer Res. 2000,
60:6095-6100).
Sería interesante poseer una familia de
compuestos, incluyendo compuestos con marcado radioisotópico, que
posean gran afinidad para la GCP y/o el PSMA, lo cual puede
prepararse fácilmente.
La invención proporciona compuestos de urea
asimétrica novedosos y composiciones farmacéuticas que comprenden
compuestos de estos compuestos de urea asimétrica novedosos y por lo
menos un portador o excipiente farmacéuticamente aceptable. Los
compuestos de urea asimétrica de la invención presentan gran
afinidad con por lo menos una de las NAALADasa, por ej., GCP II, o
PSMA.
La presente invención proporciona los siguientes
compuestos de urea asimétrica
Ácido pentanodioico
2-[3-(1-Carboxi-2-^{11}C-metilsulfanil-etil)-ureido],
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(2-^{18}F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-^{18}F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(2-^{18}F-fluoro-etilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(2-^{18}F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(3-^{18}F-fluoro-benzoiloxi}-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-^{18}F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-^{18}F-fluoro-benziloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-hidroxi-3-^{123}I-iodo-fenil)-etil]-ureido},
y
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-^{18}F-fluoro-fenil)-etil]-ureido};
o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos.
La presente invención proporciona compuestos de
urea asimétrica que son substratos para la enzima GCP II y son
adecuados para el uso en aplicaciones de diagnóstico por imagen. La
invención proporciona agentes para el diagnóstico por imagen que
comprenden la urea asimétrica con marcado radioisotópico de la
invención que posee uno o más radioisótopos que son capaces de
unirse a la GCP II. Más particularmente, los compuestos de urea
asimétrica con marcado radioisotópico de la invención son adecuados
para el uso en la medición de la actividad de la GCP II in
vivo bajo una diversidad de condiciones en donde se utiliza la
radiación emitida por el radioisótopo de urea asimétrica para
formar la imagen. En realizaciones preferentes, los compuestos de
urea asimétrica con marcado isotópico de la invención comprenden uno
o más radioisótopos capaces de emitir radiación positrónica y son
adecuados para el uso en tomografías de emisión positrónica (TEP).
Los compuestos de la invención son típicamente también adecuados
para la unión a y el diagnóstico por imagen del PSMA debido al alto
grado de homología de secuencia entre la GCP II y el PSMA.
Una clase de compuestos de urea asimétrica
proporcionada por la presente invención incluye aquellas ureas
preparadas mediante la modificación química de una dipeptida
acoplada a carbonilo seleccionada de entre,
Cis-C(O)-Glu,
Fe-C(O)-Glu, o
Tir-C(O)-Glu donde uno o más
grupos que comprenden un radioisótopo han sido acoplados al grupo
tiol (Cis-C(O)-Glu) o al
grupo fenilo
(Fe/Tir-C(O)-Glu). En una
realización ilustrativa,
Cis-C(O)-Glu fue alquilatada
con ^{11}C-iodometano para formar
^{11}C-Me-Cis-C(O)-Glu
(^{11}C-MCG; Ver Ejemplo 1).
^{11}C-MCG presenta una alta afinidad de unión
con la GCP II (Ki=1,9 nM) y la ^{11}C-MCG es
aceptada selectivamente en tejido que expresa al menos una de las
GCP II o PSMA.
De acuerdo con otro aspecto, la presente
invención proporciona composiciones farmacéuticas que comprenden
compuestos de urea asimétrica con marcado radioisotópico o sales
farmacéuticamente aceptables o solvatos de las mismas, cuyas
composiciones son útiles para el diagnóstico por imagen de las
enzimas enumeradas anteriormente, tejidos que expresen dichas
enzimas, tumores o angiogénesis. La invención además proporciona
métodos para el diagnóstico por imagen de pacientes que padecen
cualquiera de los trastornos enumerados anteriormente o trastornos
con una cantidad efectiva de un compuesto o composición de la
invención.
Además esta invención se relaciona con la
utilización de los compuestos de la invención (particularmente los
compuestos con marcado isotópico de esta invención que emiten
radiación de alta energía) como agentes terapéuticos para el
tratamiento de enfermedades y trastornos asociados con la expresión
elevada de enzimas con las cuales los compuestos de urea asimétrica
de la invención poseen alta afinidad de unión, por ej., trastornos o
enfermedades asociados con la expresión elevada de la NAALADasa o
PSMA. Las enfermedad y trastornos típicos incluyen cáncer, tumores,
accidentes cerebrovasculares, enfermedades vasculares del colágeno,
malformaciones vasculares, crecimiento normal del tejido, y
similares.
Los compuestos de urea asimétrica preferentes de
la invención presentan una actividad de unión buena y/o afinidad
con por lo menos una de las NAALADasas y PSMA. Los compuestos de
urea asimétrica particularmente preferentes de la invención son los
inhibidores de la GCP II que poseen un K_{i} de alrededor de 1
micromol o menos, aún más preferentemente un K_{i} de alrededor
de 100 nanomoles, 50 nanomoles o menos o aún más preferentemente un
K_{i} de alrededor de 10 nanomoles o menos.
La Figura 1 es una tabla de la especificidad de
unión de la ^{11}C-MCG al riñón de ratón. Nótese
la reducción de absorción de ^{11}C-MCG (hasta
aproximadamente siete veces) con aumento de concentración del
bloqueador MCG sin marcar. La absorción se expresa en porcentaje de
dosis inyectada por gramo de tejido.
La Figura 2 es una tabla de la unión de la
^{11}C-MCG en la presencia de diversas cantidades
de otro inhibidor de alta afinidad de la GCP II (PMPA) El tiempo de
sacrificio fue de 30 minutos en cada experimento. Baja actividad
específica LSA. La significación estadística se indica con un
asterisco sobre la barra de error (p < 0,01).
La Figura 3 muestra una serie de fotografías de
una imagen estática de una TEP de un riñón de babuino obtenida antes
(A) y después (B) de la administración del bloqueador (2 mg/kg
PMPA). Nótese la disminución de la radioactividad cortical después
de la administración del bloqueador. La Figura 4 es un diagrama de
TAC de un riñón de babuino antes y después del bloqueador (2 mg/kg
PMPA). Nótese la disminución de la radioactividad cortical renal
después de la administración del bloqueador.
Además de los compuestos de la presente
invención, descritos anteriormente, la invención está dirigida
además a los compuestos y sales farmacéuticamente aceptables de
estos compuestos de urea asimétrica (que se muestran más arriba) en
donde los compuestos proporcionados mediante la invención son
compuestos y sales compuestos por dicha urea asimétrica.
Los compuestos de la invención, particularmente
los compuestos para la utilización en los métodos de diagnóstico
por imagen proporcionados por la invención, incluyen uno o más
radioisótopos capaces de emitir una o más formas de radiación las
cuales son adecuadas para la detección con cualquier equipo de
radiología estándar como por ejemplo TEP, SPECT, cámara gamma, IRM
y similares. Los radioisótopos preferentes incluyen los isótopos del
carbono, flúor, yodo y otros isótopos capaces de emitir positrones.
Radioisótopos particularmente preferentes incluyen a ^{11}C,
^{18}F, y ^{123}I.
Los compuestos de la invención poseen una
afinidad de unión con por lo menos una de las NAALADasa y/o el PSMA
de 10 micromoles o menos, más preferentemente de 1 micromol o menos,
100 nanomoles o menos, 50 nanomoles o menos, 25 nanomoles o menos, o
más preferentemente de 10 nanomoles o menos.
La presente invención además proporciona un
método para el diagnóstico por imagen que comprende los pasos
de:
- Proporcionar por lo menos un compuesto con marcado radioisotópico según cualquiera de los compuestos de la invención;
- Contactar las células o tejidos con el compuesto con marcado radioisotópico;
- y
- realizar una imagen radiográfica.
Los métodos de diagnóstico por imagen de la
invención son adecuados para el diagnóstico por imagen de cualquier
proceso fisiológico o aspecto en el cual se encuentre involucrada la
NAALADasa o el PSMA. Habitualmente, los métodos para el diagnóstico
por imagen son adecuados para la identificación de áreas de tejidos
u objetivos que expresan altas concentraciones de NAALADasa o PSMA.
Las aplicaciones preferentes incluyen el diagnóstico por imagen de
la neurotransmisión glutamatérgica, la neurotransmisión
glutamatérgica presináptica, tumores malignos o cáncer que expresan
por lo menos una de las NAALADasa o el PSMA, cáncer de próstata
(incluyendo el cáncer de próstata metastizado), y la
angiogénesis.
Los métodos para el diagnóstico por imagen de la
angiogénesis proporcionados por la presente invención son adecuados
para la utilización en el diagnóstico por imagen de una diversidad
de enfermedades y trastornos en los cuales se produce la
angiogénesis. Los ejemplos ilustrativos, sin intención de ser
limitativos, incluyen tumores, enfermedad vascular del colágeno,
cáncer, accidentes cerebrovasculares, malformaciones vasculares,
retinopatía. Los métodos para el diagnóstico por imagen de la
angiogénesis proporcionados por la presente invención también son
adecuados para su utilización en el diagnóstico y observación del
desarrollo normal del tejido.
Los métodos para el diagnóstico por imagen
proporcionados por la invención incluyen la utilización de
compuestos según la invención los cuales son capaces de generar una
proporción de intensidad de radiación de
objetivo-antecedente de por lo menos 2:1, o más
preferentemente una proporción de intensidad de radiación entre el
objetivo y el antecedente de alrededor de 5:1, de alrededor de 10:1
o de alrededor de 15:1.
Los compuestos de la invención podrían ser
utilizados en un método para el diagnóstico por imagen, en donde
los compuestos son excretados de los tejidos del cuerpo rápidamente
para evitar una exposición prolongada a la radiación de los
compuestos con marcador isotópico que se administran al paciente.
Habitualmente los compuestos según la Fórmula I o cualquier
subfórmula de la misma son eliminados del cuerpo en menos de
alrededor de 24 horas. Más preferentemente, los compuestos de la
invención son eliminados del cuerpo en menos de alrededor de 16
horas, 12 horas, 8 horas, 6 horas, 4 horas, 2 horas, 90 minutos, o
60 minutos. Los compuestos habitualmente preferentes son eliminados
entre alrededor de 60 minutos y alrededor de 120 minutos.
Los compuestos preferentes de la invención son
estables in vivo de forma tal que básicamente todos, por ej.,
más de alrededor del 50%, 60%, 70%, 80%, o más preferentemente del
90% del compuesto inyectado no es metabolizado por el cuerpo antes
de la excreción.
Los compuestos de la invención y los métodos
para el diagnóstico por imagen son útiles en el diagnóstico por
imagen de una diversidad de enfermedades incluyendo diagnóstico por
imagen presináptico de la neurotransmisión glutamatérgica,
identificación de tumores de próstata y tumores de próstata
metastizados, y diagnóstico por imagen de la angiogénesis. Los
métodos para el diagnóstico por imagen de la angiogénesis
proporcionados por la presente invención que utiliza ureas
asimétricas con marcador radioisotópico son adecuados para el
diagnóstico por imagen de la angiogénesis asociada con el
crecimiento tumoral, la enfermedad vascular del colágeno, el
accidente cerebrovascular, malformaciones vasculares, retinopatía y
el desarrollo normal del tejido.
La NAALADasa y el PSMA frecuentemente se
expresan en las células endoteliales de los vasos capilares en las
áreas peritumorales y endotumorales de diversos procesos malignos de
forma tal que los compuestos de la invención y los métodos para el
diagnóstico por imagen que utilizan los mismos son adecuados para el
diagnóstico por imagen de tales procesos malignos.
Los sujetos típicos a los que se les podría
administrar los compuestos de la invención serán los mamíferos,
particularmente primates, especialmente humanos. Para aplicaciones
veterinarias, una amplia variedad de sujetos serán adecuados, ej.
ganado como por ejemplo reses, ovejas, cabras, vacas, ganado porcino
y similares; aves de corral como por ejemplo pollos, patos, gansos,
pavos, y similares; y animales domésticos particularmente mascotas
como por ejemplo perros y gatos. Para las aplicaciones de
diagnóstico o investigación, una amplia variedad de mamíferos serán
sujetos adecuados incluyendo roedores (ej. ratones, ratas,
hámsters), conejos, primates, y ganado porcino como por ejemplo
cerdos endogámicos y similares. Además, para las aplicaciones in
vitro, como por ejemplo las aplicaciones de diagnóstico e
investigación in vitro, los fluidos del cuerpo y las
muestras de células de los sujetos antes mencionados serán adecuados
para la utilización como por ejemplo muestras de sangre, orina o
tejido de mamíferos, particularmente primates como por ejemplo los
humanos, o muestras de sangre, orina o tejido de los animales
mencionados para las aplicaciones veterinarias.
La presente invención también proporciona
composiciones farmacéuticas empacadas que comprenden un portador
farmacéuticamente aceptable y un compuesto o sal de cualquiera de
los compuestos de la invención. Otras composiciones farmacéuticas
empacadas proporcionadas por la presente invención además comprenden
por lo menos una de las siguientes: instrucciones para la
utilización de la composición para el diagnóstico por imagen de
células o tejidos que expresen por lo menos una de las NAALADasa o
el PSMA, o las instrucciones para la utilización de la composición
para el diagnóstico por imagen de la neurotransmisión glutamatérgica
en un paciente que padece de un desorden relacionado con stress, o
instrucciones para la utilización de la composición para el
diagnóstico por imagen del cáncer de próstata.
En algunas realizaciones preferentes, la
invención proporciona un kit según la invención que contiene entre
alrededor de 1 a alrededor de 30 mCi del agente marcado con
radionucleido para el diagnóstico por imagen descrito
anteriormente, en combinación con un portador farmacéuticamente
aceptable. El agente para diagnóstico por imagen y el portador
podrían proporcionarse en una solución o en forma liofilizada.
Cuando el agente para el diagnóstico por imagen y el portador del
kit se encuentran en forma liofilizada, el kit podría opcionalmente
contener un medio de reconstitución estéril y fisiológicamente
aceptable como por ejemplo agua, suero salino, suero salino
amortiguado, y similares.
Un kit puede contener la molécula dirigida la
cual ha sido combinada en forma covalente o no covalente con un
agente quelante; una molécula auxiliar como por ejemplo manitol,
gluconato, glucoheptonato, tartrato, y similares; y un agente
reductor como por ejemplo SnCl2, Na ditionito o tartrato de estaño.
La molécula dirigida/agente quelante y la molécula auxiliar pueden
estar presentes como componentes separados del kit o podrían estar
combinados dentro de un componente del kit. La molécula
dirigida/agente quelante sin marcar, la molécula auxiliar, y el
agente reductor pueden ser proporcionados en una solución o en forma
liofilizada, y estos componentes del kit podrían opcionalmente
contener estabilizadores como por ejemplo NaCl, silicato, tampones
de fosfato, ácido ascórbico, ácido gentísico, y similares. La
estabilización adicional de los componentes del kit puede ser
proporcionada, por ejemplo, mediante la provisión del agente
reductor en una forma resistente a la oxidación.
La determinación y optimización de tales
estabilizadores y métodos de estabilización se encuentran
suficientemente dentro del nivel de pericia en la materia. Cuando
la molécula dirigida/agente quelante se encuentran en forma
liofilizada, el kit puede opcionalmente contener un medio de
reconstitución estéril y fisiológicamente aceptable como por
ejemplo agua, suero salino, suero salino amortiguado, y similares.
Las cantidades de moléculas dirigidas/agente quelante sin marcar,
molécula auxiliar, y agente reductor son optimizadas de acuerdo con
los métodos para la realización del agente para diagnóstico por
imagen cardiovascular presentados anteriormente. Los radionucleidos,
incluyendo, pero sin limitarse a, ^{99}mTc obtenidos a partir de
un generador de ^{99}Mo/^{99}mTc disponible comercialmente o
^{123}I disponible comercialmente, pueden combinarse con la
molécula dirigida/agente quelante sin marcar y el agente reductor
por un período y a una temperatura suficiente para quelar el
radionucleido a la molécula dirigida/agente quelante, y el agente
para diagnóstico por imagen formado de esta manera se inyecta dentro
del paciente.
Los agentes para el diagnóstico por imagen de la
invención pueden ser utilizados de acuerdo con los métodos de la
invención por expertos en la materia, por ej., por especialistas en
medicina nuclear, para el diagnóstico por imagen de sitios que
poseen una alta densidad de concentración de NAALADsa o PSMA en un
sujeto o paciente. Cualquier sitio con una elevada concentración de
enzimas puede ser diagnosticado por imagen mediante los métodos de
diagnóstico por imagen y los agentes de diagnóstico por imagen de la
presente invención.
Las imágenes pueden ser generadas en virtud de
las diferencias en la distribución espacial de los agentes de
diagnóstico por imagen, los cuales se acumulan en un lugar que posea
una alta densidad de NAALADasa o PSMA. La distribución espacial
puede medirse mediante la utilización de medios adecuados para la
marcación particular, por ejemplo, una cámara gamma, un aparato de
TEP, un aparato de SPECT, y similares. La magnitud de la acumulación
del agente para el diagnóstico por imagen puede ser cuantificada
mediante la utilización de métodos conocidos para la cuantificación
de emisiones radioactivas. Un método particularmente útil del
diagnóstico por imagen emplea más de un agente para el diagnóstico
por imagen para realizar estudios simultáneos.
Preferentemente, se administra al sujeto una
cantidad detectablemente efectiva del agente para el diagnóstico
por imagen de la invención. De acuerdo con la invención, se define
"una cantidad detectablemente efectiva" del agente para el
diagnóstico por imagen de la invención a la cantidad suficiente para
producir una imagen aceptable mediante la utilización de un equipo
que está disponible para el uso clínico. Una cantidad
detectablemente efectiva del agente para el diagnóstico por imagen
de la invención puede administrarse en más de una inyección. La
cantidad detectablemente efectiva del agente para el diagnóstico por
imagen de la invención puede variar según factores tales como el
grado de susceptibilidad, edad, sexo, y peso del individuo, las
respuestas idiosincráticas del individuo, la dosimetría. Las
cantidades detectablemente efectivas del agente para el diagnóstico
por imagen de la invención también pueden variar según factores
instrumentales y relacionados con la película. La optimización de
tales factores se enmarca perfectamente dentro del nivel de
conocimiento en la materia.
La cantidad de agente para el diagnóstico por
imagen utilizado para los propósitos de diagnóstico y la duración
del estudio de diagnóstico por imagen dependerá del radionucleido
utilizado para marcar al agente, la masa corporal del paciente, la
naturaleza y severidad de la enfermedad que se está tratando, la
naturaleza de los tratamientos terapéuticos que el paciente ha
experimentado, y de las respuestas idiosincráticas del paciente.
Finalmente, el médico tratante decidirá la cantidad de agente para
el diagnóstico por imagen que se administrará a cada paciente
individualmente y la duración del estudio de diagnóstico por
imagen.
Los compuestos que aquí se describen pueden
tener uno o más centros o planos asimétricos. Los compuestos de la
presente invención que contienen un átomo asimétricamente sustituido
pueden ser aislados en formas óptimamente activas o racémicas. Se
conoce en el arte como preparar formas óptimamente activas, como por
ejemplo mediante la resolución de las formas racémicas (mezclas
racémicas), mediante la síntesis asimétrica, o mediante la síntesis
a partir de materiales de partida óptimamente activos. La resolución
de las mezclas racémicas puede ser alcanzada, por ejemplo, mediante
métodos convencionales como por ejemplo la cristalización en la
presencia de un agente de resolución, o cromatografía, utilizando,
por ejemplo, una columna quiral de HPLC. Muchos isómeros
geométricos de olefinos, dobles enlaces C=N, y similares también
pueden estar presentes en los compuestos que aquí se describen, y
todos esos isómeros estables son contemplados en la presente
invención. Los isómeros geométricos cis y trans de
los compuestos de la presente invención se describen y aislarse como
una mezcla de isómeros o como formas isoméricas separadas. Se
tienen por objeto todas las formas quirales (enantioméricas y
diastereoméricas), y racémicas, así como todas las formas isoméricas
geométricas de una estructura, a menos que se indique
específicamente la estereoquímica o la forma isomérica
específica.
El término "sustituido", como se utiliza
aquí, significa que se remplaza uno o más hidrógenos en el átomo o
grupo designado con una selección del grupo indicado de
sustituyentes, a condición de que no se exceda la valencia normal
del átomo designado, y que la sustitución de como resultado un
compuesto estable. Cuando un sustituyente es oxo (ceto, ej., =O),
entonces se reemplazan 2 hidrógenos en un átomo. Se tiene por objeto
de la presente invención la inclusión de todos los isótopos
(incluyendo los radioisótopos) de los átomos que surgen en los
compuestos
presentes.
presentes.
Como se utiliza aquí, el término "alquilo"
tiene la intención de incluir tanto los grupos de hidrocarburos
alifáticos saturados de cadena recta o ramificada, que posean el
número especificado de átomos de carbono. Los ejemplos de alquilo
incluyen, pero no se limitan a, metilo, etilo,
n-propilo, i-propilo,
n-butilo, s-butilo,
t-butilo, n-pentilo, y
s-pentilo. Los grupos alquilo preferidos son los
grupos C_{1-6} alquilo. Los grupos alquilos
particularmente preferidos son metilo, etilo, propilo, butilo, y
3-pentilo. El término C_{1-4}
alquilo como se utiliza aquí incluye los grupos alquilo que
consisten en de 1 a 4 átomos de carbono, los cuales pueden contener
una molécula ciclopropilo. Son ejemplos adecuados el metilo, etilo y
ciclopropilmetilo.
El término "cicloalquilo" tiene la
intención de incluir los grupos de anillo saturado, que poseen el
número especificado de átomos de carbono, como por ejemplo
ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, o ciclohexilo. Los grupos
cicloalquilo normalmente tendrán de 3 hasta alrededor de 8 miembros
de anillo.
En el término "(C_{3-8}
cicloalquilo) C_{1-4} alquilo", cicloalquilo, y
alquilo son tal como se definieron anteriormente, y el punto de
fijación se encuentra en el grupo alquilo. Este término abarca, pero
no se limita a, ciclopropilmetilo, ciclohexilmetilo, y
ciclohexilmetilo.
El término "alquenilo" tiene la intención
de incluir las cadenas de hidrocarburos con una configuración recta
así como ramificada que comprenden uno o más enlaces
carbono-carbono no saturados, los cuales pueden
ocurrir en cualquier punto estable a lo largo de la cadena, como
por ejemplo el etenilo y el propenilo. Los grupos alquenilo tendrán
típicamente de 2 hasta alrededor de 8 átomos de carbono, más
típicamente de 2 hasta alrededor de 6 átomos de carbono.
El término "alquinilo" tiene la intención
de incluir las cadenas de hidrocarburos con una configuración recta
o ramificada que comprenden uno o más enlaces triples
carbono-carbono, los cuales pueden ocurrir en
cualquier punto estable a lo largo de la cadena, como por ejemplo
el etinilo y el propinilo. Los grupos alquinilo tendrán normalmente
de 2 a alrededor de 8 átomos de carbono, más habitualmente de 2 a
alrededor de 6 átomos de carbono.
El término "haloalquilo" tiene la intención
de incluir tanto los grupos de hidrocarburos alifáticos saturados
de cadena recta así como los de cadena ramificada que poseen el
número especificado de átomos de carbono, substituidos con 1 o más
átomos de halógeno. Los ejemplos de haloalquilo incluyen, pero no se
limitan a, mono-, di-, o tri-fluorometilo, mono-,
di-, o tri-clorometilo, mono-, di-, tri-, tetra-, o
pentafluoroetilo, y mono-, di-, tri-, tetra-, o
penta-cloroetilo. Los grupos haloalquilo normalmente
tendrán de 1 hasta alrededor de 8 átomos de carbono, más típicamente
de 1 hasta alrededor de 6 átomos de carbono.
El término "alcoxi" representa un grupo
alquilo como fue definido anteriormente con el número indicado de
átomos de carbono unidos a través de un puente de oxígeno. Los
ejemplos de alcoxi incluyen, pero no se limitan a, metoxi, etoxi,
n-propoxi, i-propoxi,
n-butoxi, 2-butoxi,
t-butoxi, n-pentoxi,
2-pentoxi, 3-pentoxi, isopentoxi,
neopentoxi, n-hexoxi, 2-hexoxi,
3-hexoxi, y 3-metilpentoxi. Los
grupos alcoxi normalmente tendrán de 1 hasta alrededor de 8 átomos
de carbono, más habitualmente de 1 hasta alrededor de 6 átomos de
carbono.
El término "haloalcoxi" representa un grupo
haloalquilo como fue definido anteriormente con el número indicado
de átomos de carbono unidos a través de un puente de oxígeno.
Como es utilizado aquí, el término
"alquiltio" incluye a aquellos grupos que tienen uno o más
enlaces tioeter y preferentemente de 1 hasta alrededor de 8 átomos
de carbono, más típicamente de 1 hasta alrededor de 6 átomos de
carbono.
Como se utiliza aquí, el término
"alquilsulfinilo" incluye a aquellos grupos que poseen uno o
más grupos de enlaces sulfoxida (SO) y típicamente de 1 hasta
alrededor de 8 átomos de carbono, más típicamente de 1 hasta
alrededor de 6 átomos de carbono.
Como se utiliza aquí, el término
"alquilsulfonilo" incluye a aquellos grupos que poseen uno o
más grupos de enlaces sulfonilo (SO_{2}) y típicamente de 1 hasta
alrededor de 8 átomos de carbono, más típicamente de 1 hasta
alrededor de 6 átomos de carbono.
\newpage
Como se utiliza aquí, el término
"alquilamino" incluye a aquellos grupos que poseen uno o más
grupos aminos primarios, secundarios y/o terciarios y típicamente de
1 hasta alrededor de 8 átomos de carbono, más típicamente de 1 hasta
alrededor de 6 átomos de carbono.
El término "halo" o "halógeno" como se
utiliza aquí hace referencia a fluoro, cloro, bromo, o yodo; y el
término "contraión" se utiliza para representar una especie
reducida, cargada negativamente como por ejemplo cloruro, bromuro,
hidróxido, acetato, sulfato, y similares.
Como se utiliza aquí, el término "grupo
carbocíclico" tiene la intención de significar cualquier grupo
estable monocíclico o bicíclico con de 3 a 7 miembros o bicíclico o
tricíclico con de 7 a 13 miembros, cualquiera de los cuales podría
ser saturado, parcialmente no saturado, o aromático. Además de
aquellos ejemplificados en algún otro sitio aquí, los ejemplos de
tales carbocíclicos incluyen, pero no se limitan a, ciclopropilo,
ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo, adamantilo,
ciclooctilo, [3.3.0]biciclooctanilo,
[4.3.0]biciclononanilo, [4.4.0]biciclodecanilo,
[2.2.2]biciclooctanilo, fluorenilo, fenilo, naftilo,
indanilo, y tetrahidronaftilo.
Como se utiliza aquí, el término "grupo
heterocíclico" pretende incluir a los grupos saturados,
parcialmente no saturados, o no saturados (aromáticos) que poseen
de 1 a 3 anillos (preferentemente fundidos) con de 3 a alrededor de
8 miembros por anillo y por lo menos un anillo que contiene un átomo
seleccionado de entre N, O ó S. Los heteroátomos de nitrógeno y
azufre pueden estar opcionalmente oxidados. Se utiliza el término
"heterocicloalquilo" se utiliza para hacer referencia a los
grupos saturados heterocíclicos.
El anillo heterocíclico puede estar unido a su
grupo colgante en cualquier átomo de heteroátomo o carbono que da
como resultado una estructura estable. Los anillos heterocíclicos
descritos aquí pueden ser sustituidos en carbono o en un átomo de
nitrógeno si el compuesto resultante es estable. Un nitrógeno en el
heterocíclico puede ser opcionalmente cuantemizado. Como se utiliza
aquí, el término "sistema heterocíclico aromático" pretende
incluir cualquier sistema de anillo aromático heterocíclico estable
monocíclico con de 5 a 7 miembros o bicíclico con de 10 a 14
miembros el cual comprende átomos de carbono y entre 1 y 4
heteroátomos independientemente seleccionados del grupo que
consiste en N, O y S. Se prefiere que el número de átomos de S y O
en el heterociclo aromático no sea más de 2, más preferentemente no
más de 1.
Los ejemplos de heterociclos incluyen, pero no
se limitan a, aquellos ejemplificados en cualquier otro lugar de
este texto y además incluyen acridinilo, azocinilo, benzimidazolilo,
benzofuranilo, benzotiofuranilo, benzotiofenilo, benzoxazolilo,
benztiazolilo, benztriazolilo, benztetrazolilo, benzisoxazolilo,
benzisotiazolilo, benzimidazolinilo, carbazolilo,
NH-carbazolilo, carbolinilo, cromanilo, cromenilo,
cinnolinilo, decahidroquinolinilo,
2H,6H-1,5,2-ditiazinilo,
dihidrofuro[2,3-b]tetrahidrofurano,
furanilo, furazanilo, imidazolidinilo, imidazolinilo, imidazolilo,
1H-indazolilo, indolenilo, indolinilo,
indolizinilo, indolilo, 3H-indolilo,
isobenzofuranilo, isocromanilo, isoindazolilo, isoindolinilo,
isoindolilo, isoquinolinilo, isotiazolilo, isoxazolilo, morfolinilo,
naftiridinilo, octahidroisoquinolinilo, oxadiazolilo,
1,2,3-oxadiazolilo,
1,2,4-oxadiazolilo; 1,2,5oxadiazolilo,
1,3,4-oxadiazolilo, oxazolidinilo, oxazolilo,
oxazolidinilo, pirimidinilo, fenantridinilo, fenantrolinilo,
fenazinilo, fenotiazinilo, fenoxatiinilo, fenoxazinilo,
ftalazinilo, piperazinilo, piperidinilo, pteridinilo, purinilo,
piranilo, pirazinilo, pirazolidinilo, pirazolinilo, pirazolilo,
piridazinilo, piridooxazole, piridoimidazole, piridotiazole,
piridinilo, piridilo, pirimidinilo, pirrolidinilo, pirrolinilo,
2H-pirrolilo, pirrolilo, quinazolinilo, quinolinilo,
4H-quinolizinilo, quinoxalinilo, quinuclidinilo,
tetrahidrofuranilo, tetrahidroisoquinolinilo, tetrahidroquinolinilo,
6H-1,2,5-tiadiazinilo,
1,2,3-tiadiazolilo,
1,2,4-tiadiazolilo,
1,2,5-tiadiazolilo, 1,3,4tiadiazolilo, tiantrenilo,
tiazolilo, tienilo, tienotiazolilo, tienooxazolilo,
tienoimidazolilo, tiofenilo, triazinilo,
1,2,3-triazolilo, 1,2,4-triazolilo,
1,2,5-triazolilo, 1,3,4-triazolilo,
y xantenilo.
Los grupos heterocíclicos preferidos incluyen,
pero no se limitan a, piridinilo, pirimidinilo, furanilo, tienilo,
pirrolilo, pirazolilo, pirrolidinilo, morfolinilo, piperidinilo,
piperazinilo, y imidazolilo. Se encuentran incluidos también los
compuestos de anillo fundido y de spiro que contienen, por ejemplo,
los heterociclos mencionados anteriormente.
Como se utiliza aquí, el término "arilo
carbocíclico" incluye los grupos que contienen de 1 hasta 3
anillos separados o fundidos y de 6 hasta alrededor de 18 átomos de
anillo, sin átomos heteros como miembros de anillo. Los grupos
arilos carbocíclicos particularmente preferentes incluyen fenilo, y
naftilo incluyendo 1-naptilo y
2-naftilo.
Un "portador farmacéuticamente aceptable"
hace referencia a una solución biocompatible, que toma debida
consideración de la esterilidad, pH, isotonicidad, estabilidad, y
similares y que puede incluir cualquiera y todos los solventes,
diluyentes (incluyendo solución salino estéril, Inyección de Cloruro
de Sodio, Inyección de Ringer, la Inyección de Dextrosa, Inyección
de Dextrosa y Cloruro de Sodio, Inyección de Ringer Lactada y otras
soluciones buffer acuosas), medios de dispersión, recubrimientos,
agentes antibacteriales y antifungales, agentes isotónicos, y
similares. El portador farmacéuticamente aceptable también puede
contener estabilizadores, conservantes, antioxidantes, u otros
aditivos, los cuales son conocidos para un experto en el arte, u
otros vehículos que son conocidos en el arte.
Como se lo utiliza aquí, el término "sales
farmacéuticamente aceptables" hace referencia a los derivados de
los compuestos divulgados en donde se modifica el compuesto base
mediante la realización de un ácido no tóxico o sales base de los
mismos. Los ejemplos de las sales farmacéuticamente aceptables
incluyen, pero no se limitan a, las sales de ácidos minerales u
orgánicos de residuos básicos como por ejemplo aminos; sales de
álcali u orgánicas de residuos acídicos como por ejemplo los ácidos
carboxílicos; y similares. Las sales farmacéuticamente aceptables
incluyen las sales no tóxicas convencionales o las sales de amonio
cuaternario del compuesto base formadas, por ejemplo, a partir de
ácidos no tóxicos inorgánicos u orgánicos. Por ejemplo, las sales de
ácidos no tóxicos convencionales incluyen a aquellas derivadas de
ácidos inorgánicos como por ejemplo el hidroclórico, hidrobrómico,
sulfúrico, sulfámico, fosfórico, nítrico y similares; y las sales
preparadas a partir de ácidos orgánicos como por ejemplo el
acético, propiónico, succínico, glicólico, esteárico, láctico,
málico, tartárico, cítrico, ascórbico, pamoico, maléfico,
hidroximaléico, fenilacético, glutámico, benzóico, salicílico,
mesílico, sulfanílico, 2-acetoxibenzóico, fumárico,
toluenesulfónico, metanosulfónico, etano disulfónico, oxálico,
isetiónico, HOOC-(CH_{2})n-COOH donde n es
0-4, y similares. Las sales farmacéuticamente
aceptables de la presente invención pueden ser sintetizadas a
partir del compuesto precursor que contiene una mitad básica o
acídica mediante métodos químicos convencionales. Generalmente, esas
sales pueden ser preparadas mediante la reacción de formas de
ácidos libres de estos compuestos con una cantidad estoiquiométrica
de la base apropiada (como por ejemplo hidróxido, carbonato,
bicarbonato de Na, Ca, Mg, o K, y similares), o mediante la reacción
de formas de bases libres de estos compuestos con una cantidad
estoiquiométrica del ácido apropiado. Tales reacciones normalmente
se llevan a cabo en agua o en un solvente orgánico, o en una mezcla
de los dos. Generalmente, se prefieren los medios no acuosos como
el éter, etil acetato, etanol, isopropanol, o acetonitrilo, donde
sea factible. Se pueden encontrar listas de sales adecuadas
adicionales, por ej. en Remington's Pharmaceutical Sciences,
17th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, p.1418 (1985).
Debido a la distribución y variedad de las
funciones para el GCP II, el agente para el diagnóstico por imagen
que puede cuantificar la actividad del GCP II es adecuado para su
utilización en el estudio de transmisión glutamatérgica
presináptica y el diagnóstico y seguimiento de la angiogénesis del
cáncer o tumor de próstata.
Debido a que la próstata del roedor no demuestra
una actividad PSMA significativa (Referencia 3) ni absorción de
[^{3}H]PMPA, se utilizó el riñón como órgano sustituto para
los estudios in vivo de la absorción de
^{11}C-MCG. El alto nivel de absorción de
^{11}C-MCG, rápida eliminación durante el estudio
de 90 minutos (Tabla 1), y el bloqueo significativo de los sitios
activos mediante el pretratamiento con un inhibidor GCP de conocida
alta afinidad, por ej., MCG o PMPA sin marcar (Figuras 1 y 2A,
respectivamente), sugiere que el ^{11}CMCG podría ser un agente
para el diagnóstico por imagen de sitio selectivo para el GCP
II.
Si bien no existe el deseo de estar sujeto a una
teoría, el ^{11}C-MCG también puede tener algunas
conexiones no específicas porque no existe absorción del
^{11}C-MCG con bloqueo. Esto se puede deber a
varios factores, incluyendo el hecho de que la ruta de excreción
del MCG es renal, por lo tanto el ^{11}C-MCG, que
no está sujeto al GCP II, también está incluido en el riñón
"bloqueado", y que el ^{11}C-MCG podría ser
un substrato para otras enzimas y transportadores no específicos
presentes en el riñón, aunque con una afinidad mucho más baja. El
riñón posee transportadores de urea y glutamato (Referencias 16,
17), cada uno de los cuales podrían ser una diana del
^{11}C-MCG y podrían ser bloqueados en una forma
que dependa de la dosis. De ser así, ellos podrían contribuir
significativamente al bloqueo que se muestra en la Figura 1. Se
necesitan estudios adicionales para descubrir la actividad GCP II
específica versus la actividad de unión de transporte del
^{11}C-MCG en el riñón.
El ^{11}C-MCG también mostró
características metabólicas ventajosas para una radiofarmacéutica
basada en enzimas, es decir, poco metabolismo tanto en el plasma
como en el órgano diana lo cual es beneficioso para ciertas
aplicaciones en el modelado de trazado cinético utilizado para la
cuantificación de la actividad enzimática.
En un estudio TEP con
^{11}C-MCG en un primate, se demostró el bloqueo
de la absorción de ^{11}C-MCG cuando el animal
fue pretratado con una dosis baja (2 mg/kg) de PMPA, una dosis
segura previamente determinada para la administración en primates
(Figura 3). Debido a la excreción renal del
^{11}C-MCG, se demostró menos que el bloqueo
completo del radiotrazador en la corteza renal del babuino. Si bien
no se ha determinado la concentración de GCP II en la corteza renal
del primate y se desconoce su concentración relativa a la del riñón
del ratón o a la próstata, la actividad del GCP II está presente en
la corteza renal humana. Se observó poco metabolismo del
^{11}C-MCG inyectado en el plasma del primate
similar a la baja proporción metabólica del
^{11}C-MCG vista en el plasma del
ratón.
ratón.
La absorción del ^{11}C-MCG en
el cerebro fue baja, lo que sugiere que el
^{11}C-MCG, un compuesto preferente de la
invención tendrá una aplicación limitada como sonda de actividad del
GCP II en el cerebro. Esto se debe a su hidrofilicidad (LogP =
-0,235) y la falta de un mecanismo de transporte adecuado que esté
activo dentro del período de tiempo de un estudio TEP típico (90
minutos). Otros compuestos de la invención mejoraron la
lipofilicidad y podría exhibir un transporte mejorado a través de la
barrera de sangre-cerebro de tal forma que estos
compuestos podrían ser adecuados para su utilización en el
diagnóstico por imagen del cerebro y el sistema nervioso
central.
\vskip1.000000\baselineskip
Se ilustra adicionalmente la presente invención
mediante los siguientes ejemplos los cuales no deberían ser
interpretados como limitativos en ningún sentido. La práctica de la
presente invención utilizará, a menos que se indique lo contrario,
técnicas convencionales, las cuales se encuentran dentro de los
conocimiento en el arte. Tales técnicas se explican por completo en
la literatura.
\vskip1.000000\baselineskip
Se destiló N,N-Dimetilformamida
(DMF) a una presión reducida a partir de óxido de bario. El equipo
de cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC) consistió de
inyectores modelo 7126 (Rheodyne, Rohnert, CA) bombas modelo 590 EF
(Waters, Mildford, MA), un detector de absorción de luz ultravioleta
(UV) modelo 440 (214 nm) (Waters), y un detector de centelleo de
cristal de 5,08 cm. (2 pulgadas) NaI (Tl) (modelo 276, Ortec, Oak
Ridge, TN). Se utilizaron para la grabación y análisis de los
cromatogramas HPLC integradores modelo 3390A
(Hewlett-Packard, Andover, MA) y un sistema Dynamax
(Rainin Instrument, Woburn, MA). Se utilizaron columnas HPLC
semipreparatorias (10 x 250 mm) y de fase reversa analítica (4.6 x
250 mm) (C-18 Luna, Phenomenex, Torrance, CA) para
la purificación y control de calidad, respectivamente, del
radiotrazador.
\vskip1.000000\baselineskip
Se efectuó una radiosíntesis superficial del
^{11}C-MCG mediante el tratamiento del
correspondiente precursor desmetil con
^{11}C-iodometano como se representa en el Esquema
1. No se detectó fácilmente un pico de portador para el
^{11}C-MCG (t_{R} = 3,9 min.) en el ancho de
banda de 214 nm. Las condiciones analíticas HPLC pueden detectar
MCG a 20 nmol. Sobre la base de ese límite de detección, se derivó
una radioactividad específica mínima del
^{11}C-MCG de 167 gBq/\mumol (4000 Ci/mmol) al
final de la síntesis. Es casi seguro que las radioactividades
específicas para el ^{11}C-MCG son mucho más
elevadas sobre la base de nuestra extensa preparación de otros
radiotrazadores ^{11}C-metilado bajo condiciones
de reacción similares. Se calculó que la producción de
radioquímicos sobre la base de ^{11}C-iodometano
de partida es de 16% (n = 6) y la pureza radioquímica era >97%.
El tiempo de síntesis incluyendo la formulación fue de
aproximadamente 30 minutos (desde el final del bombardeo).
\vskip1.000000\baselineskip
Esquema
1
Se disolvió ácido pentanedioico
(2-[(2-Carboxi-3-mercapto-propil)-hidroxi-fosfinoilmetil]
(el precursor S-desmetilo del
^{11}C-MCG; 1 mg) en 0,1 mL de DMF. A esa solución
se le agregó 0,1 mL de una solución DMF/NH3 (recién preparada
mediante el burbujeo de amoniaco anhidro a alrededor de 50 mL/min.
en 10 mL de DMF por 5 minutos) seguido por 0,05 mL de agua. Se
enfrió la solución de precursor, contenida en un frasco sellado
septo de 1 mL, en un baño a 20ºC y se preparó
^{11}C-iodometano a partir de un módulo MeI
MicroLab (GE, Milwaukee, WI) y un acelerador cíclico GE TEP de
trazado se burbujeó dentro del frasco. Se calentó posteriormente el
recipiente de reacción en un baño a 45ºC por 60 segundos antes de
enfriar rápidamente la reacción con 0,6 mL de buffer HPLC
(6/94/0,075 acetonitrilo/agua/ácido trifluoroacético) y 0,05 mL de
ácido trifluoroacético al 20%. Se inyectaron los contenidos del
recipiente de reacción dentro de una columna HPLC mediante la
utilización del tampón de HPLC descrito anteriormente con un caudal
de 10 mL/min. y el detector de UV a 214 nm. Se separó bien el
radioproducto (tR = 8,1 min.) del precursor de tiol (tR = 2.5 min.)
y se recolectó en forma remota. La evaporación por rotación del
solvente (80ºC al vacío) fue seguida de la formulación del
radiotrazador en solución salina estéril al 0,9% (7 mL) y
filtración estéril (Filtro Acro-disc 0,2 \mum, 25
mm HT Tuffryin, PALL Gelman Laboratories, Ann Arbor, MI) dentro de
un frasco de dosis evacuado estéril de 10MI. Para la determinación
de la radioactividad específica, se realizó una prueba de
radioactividad de una alícuota de 0,1 mL de
^{11}C-MCG (en forma habitual es de
aproximadamente 3 mCi) y se inyectó dentro de una columna analítica
HPLC mediante la utilización de una fase móvil de 10/90
acetonitrilo/0,01 M ácido fosfórico a 2 mL/min. Después de
determinar la radioactividad específica del
^{11}C-MCG, 3 mL de 8,4% estéril, se agregó
bicarbonato de sodio al radiotrazador para llevar el pH para la
formulación final a aproximadamente 7. (Los solicitantes han
descubierto que la adición de la solución de bicarbonato anterior a
la extracción de una alícuota para la determinación de la
radioactividad específica dio como resultado un acortamiento no
deseado del tiempo de retención del ^{11}C-MCG y
una línea de base UV más alterada.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1a
La ureas asimétricas pueden ser preparadas
mediante la transmetalación y fluorinación como se describe en J.
Chem. Soc. Chem. Comm. 1986 pg 1623. Normalmente, se trata un grupo
arilo de trimetiltin o dimetilamino sustituido a temperatura
ambiente con sulfato de cesio en acetonitrilo seguido por la adición
de una fuente de flúor. Ver por ejemplo el Esquema 2.
\newpage
Esquema
2
Todos los estudios en animales fueron aprobados
por el Animal Care and Use Committee (Comité sobre Protección y
Empleo de Animales) de la Universidad Johns Hopkins.
Se utilizaron ratones CD-1
machos (Charles River, Wilmington, MA) con un peso de entre 20 y 25
grs. y recibieron una inyección de 3,7MBq (100 \muCi) de
^{11}C-MCG a través de la vena de la cola. Eso fue
equivalente a, al máximo, 0,27 \mug/kg. Para los estudios
cinéticos, se mató a los ratones mediante dislocación cervical a 5,
15, 30, 60, y 120 minutos luego de la inyección del radiotrazador en
200 \muL de vehículo salino. Se removieron los cerebros y se
colocaron en hielo, y se retiró el cerebelo, el bulbo olfatorio, el
hipotálamo, el hipocampo, el cuerpo estriado, la corteza parietal,
el tronco cerebral, y tálamo. También se retiraron los riñones,
sangre, grasa, músculos, el intestino delgado y la próstata. Se
procedió a pesar las muestras de tejido, y se determinaron sus
contenidos de radioactividad en un contador g automatizado (1282
Compugamma CS: Pharmacia/LKB Nuclear, Gaithersburg MD). Se contaron
las alícuotas del trazador inyectado junto con las muestras y
sirvieron como estándares para el cálculo del porcentaje de dosis
inyectada por gramo de tejido (%ID/g). Para evaluar la
especificidad de unión, se pretrató a grupos de tres ratones cada
uno con el PMPA inhibidor del GCP II de alta afinidad en dosis de
1, 10 y 100 mg/kg en 200 \muL de vehículo salino 5 minutos antes
de la inyección de ^{11}C-MCG. En un estudio de
especificidad de unión adicional, los animales se pretrataron en
forma similar con MCG sin marcar estándar en dosis de 5, 50, 100,
500, y 1000 \mug/kg antes de la inyección de
^{11}C-MCG.
Se realizó una ANOVA, la cual se utilizó en los
estudios de absorción de radiotrazador en roedores, con el software
StatView SE Graphic, versión 1.03 (SAS Institute, Cary, NC). Para
las pruebas t-Student, se consideró que p < 0,01
indica significación estadística.
La absorción local a 5, 15, 30, 60, y 120
minutos para el ^{11}C-MCG en los órganos de los
ratones se presenta en la Tabla 1. La concentración de
radiotrazador fue mayor en el órgano diana, los riñones, y mostró
una rápida eliminación, es decir, dentro del período de tiempo del
estudio. Las proporciones riñón/sangre y riñón/músculo fueron de 30
y 73 respectivamente, 30 minutos después de la inyección. La
absorción de la próstata fue 1,55 \pm 1,01% ID/G a 30 minutos (n
= 3). Poca actividad logró acceso al cerebro, con <0.1%ID/g en el
cerebelo, hipocampo, o corteza y sólo 0,12 \pm 0,03% ID/g en el
tronco cerebral 30 minutos después de la inyección. La Figura 1
representa el bloqueo significativo (comienzo p < 0,0001 y p =
0,0002 en el caso del MCG y PMPA de actividad específica baja
(LSA), respectivamente) de la absorción del radiotrazador cuando se
pretrató a los ratones ya sea con un exceso de MCG sin marcar
(hasta 1 mg/kg) o PMPA (1 mg/kg) (Figura 2), que indica
especificidad de unión diana. Se demostró una reducción de
aproximadamente seis veces en la absorción tanto para el MCG como
para el PMPA.
\vskip1.000000\baselineskip
En diferentes momentos después de la inyección
del ^{11}C-MCG en los ratones, se recolectó sangre
y riñones para determinar la velocidad del metabolismo del
radiotrazador. Se diluyó sangre heparinizada
(0,2-0,3 mL) a 0,9 mL con solución salina fría al
0,9% y se acidificó a 0,5 mediante la adición rápida de 0,1 mL de
ácido perclórico 5 N. Después de 5 minutos en hielo, se retiró el
precipitado mediante centrifugación para producir un supernatante
soluble al ácido que se analizó con HPLC. En forma similar, se
obtuvo un extracto de ácido del riñón de ratón a partir de un
homogenato inicial de dos riñones en 0,8 mL de agua fría.
Se cargaron los extractos de ácido en una
columna Prodigy ODS-3 (Phenomenex) de 4.6 x 250 mm,
se extrajo con acetonitrilo al 10% en 50 mM de tampón de fosfato de
sodio pH 2,5 en un caudal de 2 mL/min. Se midió la radioactividad
mediante un detector de flujo dual BGO y se analizó la cromatografía
mediante el software Laura (Bioscan, Washington, DC).
^{11}C-MCG extraído después de 4,0 minutos con un
producto de extracción inferior más temprano a los 2,5 minutos.
Se determinaron los metabolitos in vivo a
5, 15, 30, y 60 minutos y mostraron como máximo 9,2% de metabolismo
en el plasma a 60 minutos (n = 2) y 10,4% de metabolismo en el riñón
(n = 2). Los puntos de tiempo de 30 minutos (n = 2) mostraron 3,5 5
y 2,0% de metabolismo para el plasma y el riñón,
respectivamente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevó a cabo un estudio dinámico TEP de la
absorción y eliminación cortical renal del
^{11}C-MCG en un babuino macho adulto (Papio
anubis; peso, aproximado 30 kg.). Antes de cada estudio, se
colocaron dos catéteres endovenosos y un catéter arterial para la
infusión de anestesia, la inyección del radiotrazador y el muestreo
de la sangre arterial, respectivamente. Se anestesió al animal en
forma intramuscular inicialmente con 8-10 mg/kg de
acetato de alfadolona y alfaxalona (Saffan;
Pitman-Moore, Middlesex, UK) y se lo entubó. Se
mantuvo la anestesia durante el estudio mediante una infusión de
goteo continuo endovenoso de 6-9 mg/kg/h de Saffan.
Se aseguró el animal a la camilla del TEP mediante una máscara
termoplástica adaptada individualmente. Se monitoreó el pulso, la
presión arterial, y la saturación de oxígeno continuamente durante
los estudios. Se mantuvo la saturación de oxígeno en sangre siempre
por encima del 85%. Después de que se posicionó al animal en el
scanner TEP, se realizó la transmisión de la exploración con una
fuente de 370 MBq (10 mCi) ^{68}Ga para permitir la corrección de
atenuación. Se comenzó la exploración TEP inmediatamente después de
la inyección endovenosa de 370 MBq (10 mCi) de
11C-MCG de alta actividad específica
(correspondiente, a un máximo, a 0,02 \mug/kg). Se obtuvieron
treinta y cinco cortes tomográficos cuantitativos secuénciales
simultáneos y contiguos (18 planos direccionados, 17 planos
transversales, eje z 14,45 cm) del cerebro con un tomógrafo GE
Advance TEP (General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI) en
modo de alta resolución (4,25-5,00 mm ancho total al
máximo medio dentro del corte) por un período de 90 minutos. Se
colocó al animal de forma tal que la corteza renal estaba en el
campo de visión. Se obtuvieron aproximadamente 30 muestras de sangre
arterial (para el radio examen y la unión de proteínas) a lo largo
de 90 minutos. Para corregir la función de entrada para el
^{11}C-MCG no metabolizado, se obtuvieron también
muestras arteriales a los 10, 20, 30, 45, 60, 75, y 90 minutos.
Se reconstruyeron las imágenes TEP a partir de
los datos en bruto mediante la utilización de un algoritmo OSEM
bi-dimensional. Se corrigieran las imágenes para la
atenuación y la degradación y se escalaron al mismo máximo. Se
eligió una región de interés por encima del polo inferior izquierdo
de la corteza renal y se generaron las curvas de
actividad-tiempo (TAC). Para evaluar la
especificidad de unión, se administraron 2 mg/kg de PMPA (en 6 mL
de solución salina) en forma endovenosa 10 minutos antes de la
inyección de ^{11}C-MCG al final de los primeros
90 minutos de exploración. Las imágenes estáticas obtenidas a lo
largo de 10 minutos se realizaron antes y después del bloqueador.
Ver Figura 3.
Cuando se administró el
^{11}C-MCG a un babuino macho, hubo una absorción
notable dentro de la corteza renal, un sitio periférico de GCP II
en el primate (Figura 3). El pretratamiento del animal con 3 mg/kg
de PMPA mostró una reducción en la absorción cortical renal de
radiotrazador como se demuestra en la Figura 3, en las TAC (Figura
4) y mediante una reducción del 37% en el DV (de 1,38 a 0,878
mL/mL).
En la línea de base, el pico de metabolismo del
^{11}C-MCG fue 9,0% a los 90 minutos después de la
inyección. La administración del bloqueador (2 mg/kg PMPA), 10
minutos antes de la inyección del trazador disminuyó el metabolismo
del ^{11}C-MCG, lo que mostró un valor pico de
4,0% a los 90 minutos después de la inyección.
\vskip1.000000\baselineskip
Se aplicó un modelo de un solo tejido con tres
parámetros (K_{1} = entrada, k_{2} salida, DV = distribución de
volumen) a las TAC y a las curvas de absorción renal corregidas por
metabolitos para describir la cinética del trazador con la DV (=
K_{1}/k_{2} en ml/ml) utilizada como un índice de la densidad
del receptor. Se evaluó el efecto bloqueante con PMPA mediante
cambios en la Dva nd calculada como 100 x (DV_{línea \ base} -
DV_{bloqueador})/DV_{línea \ base}. Se ajustó el modelo a los
datos del TEP mediante la utilización de minimización de mínimos
cuadrados no lineales (Referencia 9).
La presente invención y la manera y proceso de
realización y utilización de ésta se describen ahora en términos
tan completos, claros, concisos y exactos que es posible que un
experto en el arte donde ésta se inscribe, realice y utilice dicha
invención. Se debe entender que lo precedente describe las
realizaciones preferentes de la presente invención y que es posible
realizar modificaciones conforme a las reivindicaciones.
Claims (20)
1. Un compuesto de urea asimétrica seleccionado
del grupo que consiste en:
Ácido pentanodioico
2-[3-(1-Carboxi-2-^{11}C-metilsulfanil-etil)-ureido],
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(2-^{18}F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-^{18}F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(2-^{18}F-fluoro-etilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(2-^{18}F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(3-^{18}F-fluoro-benzoiloxi}-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-^{18}F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-^{18}F-fluoro-benziloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-hidroxi-3-^{123}I-iodo-fenil)-etil]-ureido},
y
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-^{18}F-fluoro-fenil)-etil]-ureido};
o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Una composición farmacéutica que comprende un
portador farmacéuticamente aceptable y un compuesto o sal según la
reivindicación 1.
3. Un paquete que comprende una composición
farmacéutica según la reivindicación 2 en un contenedor y además
comprende indicios que comprenden por lo menos una de: instrucciones
para la utilización de la composición para el diagnóstico por imagen
de células o tejidos que expresen por lo menos una de las NAALADasa
o PSMA, o instrucciones para la utilización de la composición para
el diagnóstico por imagen de la neurotransmisión glutamatérgica en
un paciente que padece un trastorno relacionado con stress, o
instrucciones para la utilización de la composición para el
diagnóstico por imagen del cáncer de próstata.
4. Un compuesto seleccionado de entre un grupo
que consiste en:
Ácido pentanodioico
2-[3-(1-Carboxi-2-^{11}C-metilsulfanil-etil)-ureido],
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(2-^{18}F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-^{18}F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(2-^{18}F-fluoro-etilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(2-^{18}F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(3-^{18}F-fluoro-benzoiloxi}-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-^{18}F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-^{18}F-fluoro-benziloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-hidroxi-3-^{123}I-iodo-fenil)-etil]-ureido},
y
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-^{18}F-fluoro-fenil)-etil]-ureido};
o una sal farmacéuticamente aceptable de éstos; para su utilización
en medicina.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Un compuesto seleccionado de entre un grupo
que consiste en:
Ácido pentanodioico
2-[3-(1-Carboxi-2-^{11}C-metilsulfanil-etil)-ureido],
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(2-^{18}F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-^{18}F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(2-^{18}F-fluoro-etilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(2-^{18}F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(3-^{18}F-fluoro-benzoiloxi}-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-^{18}F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-^{18}F-fluoro-benziloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-hidroxi-3-^{123}I-iodo-fenil)-etil]-ureido},
y
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-^{18}F-fluoro-fenil)-etil]-ureido};
o una sal farmacéuticamente aceptable de éstos; para su utilización
en el diagnóstico.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Utilización de un compuesto de urea
asimétrica con marcado radioisotópico seleccionado de entre el grupo
que consiste en:
Ácido pentanodioico
2-[3-(1-Carboxi-2-^{11}C-metilsulfanil-etil)-ureido],
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(2-^{18}F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-^{18}F-fluoro-benzilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(2-^{18}F-fluoro-etilsulfanil)-etil]-ureido},
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(2-^{18}F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(3-^{18}F-fluoro-benzoiloxi}-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-^{18}F-fluoro-benzoiloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-(3-{1-Carboxi-2-[4-(4-^{18}F-fluoro-benziloxi)-fenil]-etil}-ureido),
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-hidroxi-3-^{123}I-iodo-fenil)-etil]-ureido},
y
Ácido pentanodioico
2-{3-[1-Carboxi-2-(4-^{18}F-fluoro-fenil)-etil]-ureido};
o una sal farmacéuticamente aceptable de éstos; para la elaboración
de una composición para la utilización en un método de diagnóstico
por imagen radiográfico, en donde se contactan las células o tejidos
con el compuesto con marcado radioisotópico; y se realiza una imagen
radiográfica.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Utilización según la reivindicación 6, en
donde el método para el diagnóstico por imagen es adecuado para la
utilización en el diagnóstico por imagen de la neurotransmisión
glutamatérgica.
8. Utilización según la reivindicación 6, en
donde el método para el diagnóstico por imagen es adecuado para la
utilización en el diagnóstico por imagen presináptico de la
neurotransmisión glutamatérgica.
9. Utilización según la reivindicación 6, en
donde el método para el diagnóstico por imagen es adecuado para el
diagnóstico por imagen del cáncer el cual expresa por lo menos una
de NAALADasa o PSMA.
\newpage
10. Utilización según la reivindicación 6, en
donde el método para el diagnóstico por imagen es adecuado para el
diagnóstico por imagen del cáncer de próstata.
11. Utilización según la reivindicación 10, en
donde el método para el diagnóstico por imagen es adecuado para el
diagnóstico por imagen del cáncer de próstata incluyendo las
metástasis.
12. Utilización según la reivindicación 10, en
donde el método para el diagnóstico por imagen es adecuado para el
diagnóstico por imagen de la angiogénesis.
13. Utilización según la reivindicación 12, en
donde la angiogénesis está asociada con tumores, enfermedad vascular
del colágeno, cáncer, accidentes cerebrovasculares, malformaciones
vasculares, retinopatía, y el desarrollo normal del tejido.
14. Utilización según la reivindicación 6, en
donde el compuesto con marcado radioisotópico exhibe una relación de
diana a no diana de por lo menos 5:1.
15. Utilización según la reivindicación 6, en
donde el compuesto con marcado radioisotópico es estable in
vivo.
16. Utilización según la reivindicación 6, en
donde el compuesto con marcado radioisotópico se localiza
sustancialmente en un sitio o sitios que expresan al menos una de
NAALADasa o PSMA, dentro de los 120 minutos después de la
administración.
17. Utilización según la reivindicación 6, en
donde el compuesto con marcado radioisotópico se localiza
sustancialmente en un sitio o sitios que expresan al menos una de
NAALADasa o PSMA, dentro de los 60 minutos después de la
administración.
18. Utilización según la reivindicación 6, en
donde el compuesto con marcado radioisotópico se localiza
sustancialmente en un sitio o sitios que expresan al menos una de
NAALADasa o PSMA, dentro de los 30 minutos después de la
administración.
19. Utilización según la reivindicación 6, en
donde el compuesto con marcado radioisotópico se detecta mediante
una cámara gamma, tomografía por emisión de positrones (TEP) o
tomografía por emisión de fotones individuales (SPECT).
20. Utilización según la reivindicación 6, en
donde el sujeto es un humano, rata, ratón, gato, perro, oveja, vaca,
mono, ave o anfibio.
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