(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【実施例】
【0131】
実施例1−化合物の合成
((S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−フェノキシメチル−ピロリジン−1−シルホニル)イサチン)をリード化合物として使用して、ターゲット化合物のライブラリーを作製した。左側のエーテル部分およびN−1位置で修飾をした。フッ素基を左側のフェニルエーテル基に導入して、この位置での複素環及びアルキンのトレランスを調べた。N−1位置での1,2,3トリアゾール基に対するトレランスもまた調べた。官能化ピロリジンを5−クロロスルホニルイサチンで縮合した後、炭酸カリウム/DMFを用いてイサチン窒素をアルキル化することによって
図1に示されるように、ターゲット化合物を合成した。全ての必要な出発材料は市販されている、またはLee, D. et al
8, Chu, W. et al
9及びKopka, K. et al
13に記載されるのと同様にして製造する。
【0132】
4−ヒドロキシテトラヒドロピランおよび市販のフェノールをトシレート17と反応させることによって、良好な収率でピロリジン19a〜fを得た。4(3H)−ピリミドンを、Wipf et al.
15に報告される方法の修飾を用いて(S)−1−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール(化合物18)と結合させ、69%の収率でピロリジン19gを得た。18を臭化プロパルギルでO−アルキル化することによって、67%の収率で相当するエーテル19hを得た。BOCで保護されたピロリジン19a〜hをトリフルオロ酢酸で脱保護した後、5−クロロスルホニルイサチンと結合させることによって、並から良好な収率でスルホンアミド20a〜hを得た。次に、塩基性条件下で20b〜hを4−フルオロベンジルブロミドで処理することによって、新規な化合物1〜5ならびに中間化合物22及び23を得、一方、20a及び20dを臭化プロパルギルで処理することによって、それぞれ、中間アルキン24及び25を得た。2−フルオロエチルアジドを各アルキン前駆体23、24及び25で銅触媒による付加環化を行うことによって、新規なトリアゾール10〜12を調製した。いささか驚くべきことに、イサチン足場は、硫酸銅及びアスコルビン酸の存在下で90℃で加熱すると分解し、これにより新規なトリアゾール10〜12の収率が悪くなった。この問題は、アルキン前駆体に対する硫酸銅濃度を5%から50%に上げ、周囲温度で反応を行い、さらに反応時間を1時間にまで短くすることによって一部解決し、これにより、トリアゾール10〜12を48〜57%の収率で得た。
【0133】
化学 試薬及び溶媒は、Sigma-Aldrich(Gillingham, United Kingdom)から購入し、さらに精製することなく使用した。水酸化カリウム及び炭酸カリウムは、5酸化リンで真空デシケーター内で保存した。特記しない限り、すべての反応はアルゴン下で行われた。石油エーテルは、40℃〜60℃で蒸留する画分を意味する。自動化フラッシュクロマトグラフィーは、RediSep 4gまたは12g 正常相シリカカートリッジ(流速 12mL/minまたは26mL/min)を用いて、CombiFlash Companion machine(Companion Presearch Ltd.)で行った。マニュアルフラッシュクロマトグラフィーは、Davisil中性シリカ(neutral silica)(60Å、60〜200ミクロン、Fisher Scientific, Loughborough, UK)を用いて行い、溶媒混合物は容積/容積として記載する。
1H NMRスペクトルをBruker Avance 600 MHz NMR machineで得、スペクトルを残りの溶媒で参照する。結合定数(J)はヘルツ(Hz)で示す。GC−MSデータは、Agilent 6890Nシステムを用いて電子イオン化下で得た。質量スペクトルは、WatersMicromass LCT Premier machineで陽極電気スプレーイオン化(positive electrospray ionisation)形式で得た。融点は、Stuart Scientific SMP1融点測定装置で毛細管中で測定し、修正しない。薄層クロマトグラフィ(TLC)用の溶媒混合物は容積/容積で記載し、サンプルをアルミニウムで塗布された中性シリカ板(aluminium backed neutral silica plates)(厚み 0.2mm)(Fluka, Seelze, Germany)で発色させた。化合物1〜5、10〜16、20b〜h及び22〜25の純度の分析は分析HPLCで評価し;化合物19b〜hはGC−MSで分析した。すべての化合物の純度は95%超であった。[
18F]フッ化物を、濃縮(enriched)[
18O]H
2Oターゲットの16.4MeVプロトン照射による
18O(p,n)
18F核反応を用いてサイクロトロン(GE PETrace)によって製造した。
【0134】
HPLC法 a)非放射性化合物の純度分析は、Phenomenex Luna 50×4.6mm(3μm)HPLCカラムを備えたLaura 3 software(Lablogic, Sheffield, UK)を有するAgilent 1100シリーズシステムで行い、この際、0.1M ギ酸アンモニウム及びメタノール/アセトニトリル(1.8:1 v/v)の移動相、グラジエント(50%有機相で1分;50(R)90%有機相で14分;90%有機で4分;90(R)50%有機相で4分)、流速 1mL/min及び波長254nmであった。
【0135】
b)予備ラジオ−HPLCを、Bioscan Flowcount FC-3400 PINダイオード検出器(Lablogic)及びlinear UV-200 detector(波長 254nm)を備えたBeckman System Goldで行った。Phenomenex Onyx C
18 100×10mm HPLCカラムならびに水およびメタノール/アセトニトリル(1.8:1 v/v)の移動相、グラジエント 45(R)90%有機相で20分および流速 3mL/minであった。
【0136】
c)分析ラジオ−HPLCを、水およびメタノール/アセトニトリル(1.8:1 v/v)の移動相、グラジエント 60(R)90%有機相で20分、流速 1mL/minを用いて、Bioscan Flowcount FC3200 ヨウ化ナトリウム/PMT ガンマ線検出器(Lablogic)およびPhenomenex Luna 50×4.6mm(3μm)カラムを使用する以外は、上記と同様にして行った。
【0137】
既知の化合物の製造
下記化合物を確立された文献の方法に従って合成したところ、
1H NMRスペクトルデータが報告された値と一致した:(S)−1−ベンジル−5−(2−フェノキシメチル−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物13)、(S)−1−(4−ヨードベンジル)−5−(2−フェノキシメチル−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物14)及び(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−フェノキシメチル−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物15)。
【0138】
1−(4−フルオロベンジル)−5−(ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物16) 乾燥DMF(8mL)における5−ピロリジン−1−スルホニルイサチン
8(0.14g、0.5mmol)の氷冷した攪拌溶液に、水素化ナトリウム(40mg、1mmol)を添加した。30分後、4−フルオロベンジルブロミド(0.38g、2mmol)を添加し、混合物を室温まで加温した。19時間後、オレンジ色の溶液を10%NH
4Cl水溶液(25mL)に注ぎ、DCMで抽出した(3×15mL)。真空中で濃縮後、残渣をジエチルエーテル(10mL)中にとり、水で洗浄し(3×10mL)、Na
2SO
4で乾燥した。クロマトグラフィー(ジエチルエーテル/ヘキサン)によって、標題化合物をオレンジ色のゴム状物として得た(83mg、43%)。HRMS (ESI) = 389.0988 (M + H)
+. C
19H
18FN
2O
4Sに関する算出値 389.0971.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.05 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 7.99 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.5 Hz, 1 H), 7.35-7.32 (m, 2 H), 7.09-7.06 (m, 2 H), 6.91 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 4.94 (s, 2 H), 3.25-3.23 (4 H, m), 1.84-1.79 (4 H, m). TLC (UV
254) R
f= 0.63 (4:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 6.83 min。
【0139】
新規な化合物およびその中間体の製造
(S)−tert−ブチル2−(4−フルオロフェノキシメチル)ピロリジン−1−カルボキシレート(化合物19b) 乾燥DMF(10mL)における4−フルオロフェノール(0.27g、2.4mmol)の攪拌溶液に、水素化ナトリウム(鉱油における60%w/w)(0.11g、2.8mmol)を添加した。30分後、乾燥DMF(5mL)における((S)−1−(tert−ブトキシカルボニル)ピロリジン−2−イル)トルエン−4−スルホネート
8(化合物)15(0.71g、2.0mmol)を添加し、この混合物を80℃で17時間加熱した。反応物を室温にまで冷却し、1M NaOH(25mL)に注ぎ、DCMで抽出した(3×15mL)。有機画分を合わせたものを真空中で還元し、ジエチルエーテル(20mL)を添加した後、1M NaOH(1×20mL)、水(1×20mL)、さらにブライン(1×20mL)で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥した。クロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)によって、生成物を無色の油として得た(0.36g、61%)。HRMS (ESI) = 296.1654 (M + H)
+. C
16H
23FNO
3に関する算出値 296.1656.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 6.97-6.93 (m, 2 H), 6.88-6.84 (m, 2 H), 4.18-4.03 (m, 2 H), 3.94-3.73 (m, 1 H), 3.46-3.32 (m, 2 H), 2.07-1.81 (m, 4 H), 1.47 (s, 9 H). TLC (UV
254) R
f = 0.51 (2:1 ヘキサン/酢酸エチル)。
【0140】
(S)−tert−ブチル 2−(3−フルオロフェノキシメチル)ピロリジン−1−カルボキシレート(化合物19c) 3−フルオロフェノールを使用する以外は、19bの方法に従って、19cを調製した。クロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)によって、標題化合物を無色の油として得た(0.32g、54%)。HRMS (ESI) = 296.1657 (M + H)
+. C
16H
23FNO
3に関する算出値 296.1656
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 7.20-7.15 (m, 1 H), 6.73-6.69 (m, 1 H), 6.65-6.59 (m, 2 H), 4.18-4.03 (m, 2 H), 3.97-3.74 (m, 1 H), 3.48-3.29 (m, 2 H), 2.05-1.79 (m, 4 H), 1.48 (s, 9 H). TLC (UV
254) R
f = 0.40 (3:1 ヘキサン/酢酸エチル)。
【0141】
(S)−tert−ブチル 2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)ピロリジン−1−カルボキシレート(化合物19d) 2,4−ジフルオロフェノールを使用する以外は、19bの方法に従って、19dを調製した。クロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)によって、標題化合物を無色の油として得た(1.92g、58%)。HRMS (ESI) = 314.1560 (M + H)
+. C
16H
22F
2NO
3に関する算出値 314.1562.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 7.08-6.76 (m, 3 H), 4.21-3.87 (m, 3 H), 3.47-3.32 (m, 2 H), 2.16-1.85 (m, 4 H), 1.48 (s, 9 H). TLC (UV
254) R
f = 0.51 (2:1 ヘキサン/酢酸エチル)。
【0142】
(S)−tert−ブチル 2−(3,5−ジフルオロフェノキシメチル)ピロリジン−1−カルボキシレート(化合物19e) 3,5−ジフルオロフェノールを使用する以外は、19bの方法に従って、19eを調製した。クロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)によって、標題化合物を無色の油として得た(0.31g、53%)。HRMS (ESI) = 314.1563 (M + H)
+. C
16H
22F
2NO
3に関する算出値 314.1562.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 6.44-6.29 (m, 3 H), 4.11-3.98 (m, 2 H), 3.91-3.72 (m, 1 H), 3.42-3.24 (m, 2H), 1.99-1.79 (m, 4 H), 1.42 (s, 9 H). TLC (UV
254) R
f= 0.56 (2:1 ヘキサン/酢酸エチル)。
【0143】
(S)−tert−ブチル 2−(4−テトラヒドロピラニルオキシメチル)ピロリジン−1−カルボキシレート(化合物19f) 4−ヒドロキシテトラヒドロピランを使用する以外は、19bの方法に従って、19fを調製した。クロマトグラフィー(酢酸エチル)によって、標題化合物を無色の油として得た(0.14g、25%)。HRMS (ESI) = 286.2012 (M + H)
+. C
15H
28NO
4に関する算出値 286.2013.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 3.97-3.83 (m, 2 H), 3.64-3.23 (m, 9 H), 1.97-1.72 (m, 5 H), 1.60-1.52 (m, 2 H), 1.46 (s, 9 H). TLC (I
2) R
f = 0.62 (酢酸エチル)。
【0144】
(S)−tert−ブチル 2−(ピリミジン−4−イルオキシメチル)ピロリジン−1−カルボキシレート(化合物19g) 乾燥DCM(10mL)におけるN−tert−ブトキシカルボニル−L−ピロリノール(0.81g、4mmol)18の攪拌溶液に、トリフェニルホスフィン(5.24g、20mmol)、さらには4(3H)−ピリミドン(0.77g、8mmol)を加えた。この溶液を氷浴で冷却し、DIAD(3.24g、16mmol)を10分間滴下した。48時間後、GC−MSでは、18の完全な変換が示され、この反応混合物を水(30mL)に注ぎ、有機画分を集め、水相を別のDCM(2×20mL)で洗浄した。有機画分を合わせたものを1M NaOH(2×15mL)、さらにはブライン(1×15mL)で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥した。大量の溶媒を除去することによって、オレンジ色のゴム状物として得、ヘキサン/ジエチルエーテル(1:1)を添加することによって、トリフェニルホスフィンオキシドの沈殿物が形成し、これを濾別した。クロマトグラフィー(酢酸エチル)によって、目的生成物を無色の油として得た(0.77g、69%)。HRMS (ESI) = 280.1655 (M + H)
+. C
14H
22N
3O
3に関する算出値 280.1656.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.71 (s, 1 H), 8.39 (d, J= 6 Hz, 1 H), 6,69 (d, J = 6 Hz, 1 H), 4.45-3.91 (m, 3 H), 3.40-3.33 (m, 2 H), 2.00-1.82 (m, 4 H), 1.42 (s, 9 H). TLC (UV
254) R
f= 0.49 (酢酸エチル)。
【0145】
(S)−tert−ブチル 2−(2−プロピニルオキシメチル)ピロリジン−1−カルボキシレート(化合物19h) 乾燥DMF(10mL)における18(0.40g、2mmol)の攪拌溶液に、水酸化カリウム(0.56g、10mmol)を添加した後、臭化プロパルギル(トルエンにおいて、80wt.%)(0.48g、4mmol)を5分かけて滴下した。18時間後、反応混合物を水(30mL)に注ぎ、DCMで洗浄した(3×15mL)。有機画分を合わせたものを真空中で濃縮し、残った液体をジエチルエーテル(15mL)にとり、水(2×10mL)、次にブライン(1×10mL)で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥した。クロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)によって、目的生成物を無色の油として得た(0.32g、67%)。HRMS (ESI) = 240.1597 (M + H)
+. C
13H
22NO
3に関する算出値 240.1594.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 4.13 (s, 2 H), 3.96-3.88 (m, 1 H), 3.64 (dd, J = 9 Hz, J = 3.6 Hz, 1 H), 3.49-3.22 (m, 3 H), 2.40 (s, 1 H), 1.94-1.78 (m, 4 H), 1.46 (s, 9 H). TLC (I
2) R
f = 0.67 (1:1 ヘキサン/酢酸エチル)。
【0146】
(S)−5−(2−(4−フルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物20b) 氷浴中で冷却した乾燥DCM(4mL)における19b(0.15g、0.5mmol)の攪拌溶液に、TFA(0.6mL、10mmol)を添加した。1時間後、大量の溶媒を真空中で除去し、残った残渣を乾燥DCM(8mL)にとり、氷浴中で冷却した。次に、乾燥トリエチルアミン(1.5mL)、さらに乾燥THF(4mL)における5−クロロスルホニルイサチン
8(0.16g、0.65mmol)を添加した後、溶液を攪拌した。19時間後、大量の溶媒を真空中で除去し、DCM(10mL)中に再溶解し、水(2×10mL)、次にブライン(1×10mL)で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥した。クロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)によって、目的生成物をオレンジ色の固体として得た(104mg、51%)。Mp: 205-207℃. HRMS (ESI) = 405.0941 (M + H)
+. C
19H
18FN
2O
5Sに関する算出値 405.0920.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.10 (s,1 H), 8.08 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 8.00 (br, 1 H), 7.00 (d, J = 7.8 Hz, 1 H), 6.99-6.95 (m, 2 H), 6.83-6.81 (m, 2 H), 4.17 (dd, J= 9.6 Hz, J = 3.6 Hz, 1 H), 3.98-3.95 (m, 1 H), 3.91 (dd, J= 9 Hz, J = 7.8 Hz, 1 H), 3.54-3.50 (m, 1 H), 3.24-3.19 (m, 1 H), 2.10-1.99 (m, 2 H), 1.87-1.77 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f= 0.27 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 7.83。
【0147】
(S)−5−(2−(3−フルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物20c) 19cを使用する以外は、20bの方法に従って、20cを調製して、オレンジ色の固体を得た(93mg、46%)。Mp: 201-203℃. HRMS (ESI) = 405.0933 (M + H)
+. C
19H
18FN
2O
5Sに関する算出値 405.0920.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.14 (br, 1 H), 8.09-8.06 (m, 2 H), 7.21 (q, J = 7.2 Hz, 1 H), 7.03 (d, J = 7.8 Hz, 1 H), 6.67-6.62 (m, 2 H), 6.55 (dt, J = 10.8 Hz, J = 2.4 Hz, 1 H), 4.17 (dd, J = 9 Hz, J = 3 Hz, 1 H), 4.01-3.97 (m, 1 H), 3.94 (dd, J = 9 Hz, J = 7.2 Hz, 1 H), 3.54-3.50 (m, 1 H), 3.27-3.25 (m, 1 H), 2.08-1.96 (m, 2 H), 1.88-1.77 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.36 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 8.27 min。
【0148】
(S)−5−(2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物20d) 19dを使用する以外は、20bの方法に従って、20dを調製して、オレンジ色の固体を得た(0.86g、34%)。Mp: 185-187℃. HRMS (ESI) = 423.0834 (M + H)
+. C
19H
17F
2N
2O
5Sに関する算出値 423.0826.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.08-8.06 (m, 2 H), 7.97 (br, 1 H), 7.03 (d, J = 9 Hz, 1 H), 6.97-6.92 (m, 1 H), 6.87-6.77 (m, 2 H), 4.21 (dd, J= 8.4 Hz, J = 2.4 Hz, 1 H), 4.03-3.97 (m, 2 H), 3.56-3.52 (m, 1 H), 3.23-3.17 (m, 1 H), 2.11-2.01 (m, 2 H), 1.88-1.75 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.46 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 8.12 min。
【0149】
(S)−5−(2−(3,5−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物20e) 19eを使用する以外は、20bの方法に従って、20eを調製して、オレンジ色の固体を得た(112mg、53%)。Mp: 196-198℃. HRMS (ESI) = 423.0834 (M + H)
+. C
19H
17F
2N
2O
5Sに関する算出値 423.0826.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.10-8.06 (m, 2 H), 8.04 (br, 1 H), 7.05 (d, J = 8.4 Hz), 6.45-6.38 (m, 3 H), 4.18 (dd, J = 8.4 Hz, J = 2.4 Hz, 1 H), 3.99-3.92 (m, 2 H), 3.56-3.49 (m, 1 H), 3.24-3.17 (m, 1 H), 2.04-1.92 (m, 2 H), 1.86-1.77 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f= 0.36 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 9.18 min。
【0150】
(S)−5−(2−(テトラヒドロ−2H−ピラン−4−イルオキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物20f) 19fを使用する以外は、20bの方法に従って、20fを調製して、オレンジ色のゴム状物を得た(63mg、32%)。HRMS (ESI) = 395.1282 (M + H)
+. C
18H
23N
2O
6Sに関する算出値 395.1277.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.17 (br, 1 H), 8.10-8.08 (m, 2 H), 7.07 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 3.94-3.90 (m, 2 H), 3.77-3.73 (m, 1 H), 3.70 (dd, J = 9.6 Hz, J = 3 Hz, 1 H), 3.56-3.51 (septet, J = 4.2 Hz, 1 H), 3.48-3.44 (m, 3 H), 3.13-3.11 (m, 1 H), 2.05-1.87 (m, 4 H), 1.72-1.64 (m, 2 H), 1.60-1.52 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.26 (4:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 2.65 min。
【0151】
(S)−5−(2−(ピリミジン−4−イルオキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物20g) 19gを使用する以外は、20bの方法に従って、20gを調製した。クロマトグラフィー(酢酸エチル)によって、オレンジ色のゴム状物を得た(51mg、27%)。HRMS (ESI) = 389.025 (M + H)
+. C
17H
17N
4O
5Sに関する算出値 389.020.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.79 (s, 1 H), 8.45 (d, J = 5.4 Hz, 1 H), 8.12 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 8.09 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.95 (br, 1 H), 7.03 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 6.72 (d, J = 5.4 Hz, 1 H), 4.57 (dd, J = 10.8 Hz, J = 4.8 Hz, 1 H), 4.39 (dd, J = 10.8 Hz, J=7.2 Hz, 1 H), 4.08-4.04 (m, 1 H), 3.53-3.46 (m, 1 H), 3.27-3.22 (m, 1 H), 2.01-1.93 (m, 2 H), 1.84-1.74 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f= 0.49 (9:1 酢酸エチル/メタノール). HPLC t
R = 1.90 min。
【0152】
(S)−5−(2−(2−プロピニルオキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物20h) 19hを使用する以外は、20bの方法に従って、20hを調製して、オレンジ色のゴム状物を得た(92mg、53%)。HRMS (ESI) = 349.0867 (M + H)
+. C
16H
17N
2O
5Sに関する算出値 349.067.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.10-8.07 (m, 2 H), 7.84 (br, 1 H), 7.04 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 4.16 (s, 2 H), 3.83-3.79 (m, 1 H), 3.72 (dd, J= 9.6 Hz, J = 3.6 Hz, 1 H), 3.54 (dd, J = 9.6 Hz, J = 3.6 Hz, 1 H), 3.45-3.43 (m, 1 H), 3.19-3.15 (m, 1 H), 2.46 (t, J= 2.4 Hz, 1 H), 1.96-1.89 (m, 2 H), 1.74-1.67 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.28 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R =2.93 min。
【0153】
(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−(4−フルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物22) 乾燥DMF(3mL)における20b(40mg、0.1mmol)の攪拌溶液に、炭酸カリウム(21mg、0.15mmol)、さらには4−フルオロベンジルブロミド(76mg、0.4mmol)を添加した。2時間後、TLCにより、20bの完全な変換が示され、この溶液を10%NH
4Cl水溶液(10mL)に注ぎ、DCMで抽出した(3×10mL)。有機画分を合わせたものを真空中で濃縮し、ジエチルエーテル(10mL)中にとり、水(2×10mL)、次にブライン(1×10mL)で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥した。クロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)によって、標題化合物をオレンジ色のゴム状物として得た(34mg、66%)。HRMS (ESI) = 513.1306 (M + H)
+. C
26H
23F
2N
2O
5Sに関する算出値 513.1296.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.04 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.97 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.33-7.30 (m, 2 H), 7.09-7.05 (m, 2 H), 6.96-6.92 (m, 2 H), 6.86 (d, J= 8.4 Hz, 1 H), 6.81-6.77 (m, 2 H), 4.92 (d, J = 15.6, 1 H), 4.91 (d, J= 15.6, 1 H), 4.14 (dd, J = 9.6 Hz, J = 3.6 Hz, 1 H), 3.95-3.92 (m, 1 H), 3.88 (dd, J = 9.6 Hz, J = 7.2 Hz, 1 H), 3.51-3.47 (m, 1 H), 3.20-3.15 (m, 1 H), 2.06-1.93 (m, 2 H), 1.83-1.73 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.61 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 12.25 min。
【0154】
(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−(3−フルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物1) 20cを使用する以外は、22の方法に従って、1を調製して、オレンジ色のゴム状物を得た(31mg、61%)。HRMS (ESI) = 513.1298 (M + H)
+. C
26H
23F
2N
2O
5Sに関する算出値 513.1296.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.02 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.98 (dd,J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.33-7.29 (m, 2 H), 7.18 (m, 1 H), 7.09-7.04 (m, 2 H), 6.86 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 6.66-6.62 (m, 2 H), 6.53 (dt, J = 10.8, J = 2.4 Hz, 1 H), 4.88 (s, 2 H), 4.15 (dd, J = 9.6 Hz, J = 3.6 Hz, 1 H), 3.98-3.88 (m, 2 H), 3.51-3.47 (m, 1 H), 3.23-3.18 (m, 1 H), 2.08-1.97 (m, 2 H), 1.84-1.72 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f= 0.64 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 12.57 min。
【0155】
(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物2) 20dを使用する以外は、22の方法に従って、2を調製して、オレンジ色のゴム状物を得た(32mg、60%)。HRMS (ESI) = 531.1204 (M + H)
+. C
26H
22F
3N
2O
5Sに関する算出値 531.1202.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.03 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.98 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.33-7.30 (m, 2 H), 7.09-7.06 (m, 2 H), 6.95-6.91 (m, 1 H), 6.88 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 6.81-6.76 (m, 2 H), 4.93 (d, J = 16.2 Hz, 1 H), 4.92 (d, J = 16.2 Hz, 1 H), 4.18 (dd, J = 9 Hz, J = 3 Hz, 1 H), 4.00-3.95 (m, 2 H), 3.51-3.49 (m, 1 H), 3.21-3.17 (m, 1 H), 2.09-1.98 (m, 2 H), 1.85-1.74 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f= 0.67 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 12.50 min。
【0156】
(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−(3,5−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物3) 20eを使用する以外は、22の方法に従って、3を調製して、オレンジ色のゴム状物を得た(31mg、58%)。HRMS (ESI) = 531.1213 (M + H)
+. C
26H
22F
3-N
2O
5Sに関する算出値 531.1202.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.04 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.99 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.34-7.29 (m, 2 H), 7.09-7.06 (m, 2 H), 6.90 (d, J= 8.4 Hz, 1 H), 6.44-6.38 (m, 3 H), 4.93 (s, 2 H), 4.18-4.15 (m, 1 H), 3.94-3.89 (m, 2 H), 3.51-3.48 (m, 1 H), 3.19-3.15 (m, 1 H), 2.03-1.93 (m, 2 H), 1.83-1.73 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.64 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 13.00 min。
【0157】
(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−(テトラヒドロ−2H−ピラン−4−イルオキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物4) 20fを使用する以外は、22の方法に従って、4を調製して、オレンジ色のゴム状物を得た(26mg、52%)。HRMS (ESI) = 503.1646 (M + H)
+. C
25H
28FN
2O
6Sに関する算出値 503.1652.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.06 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 8.01 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.34-7.31 (m, 2 H), 7.10-7.06 (m, 2 H), 6.91 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 4.87 (s, 2 H), 3.93-3.88 (m, 2 H), 3.73-3.70 (m, 1 H), 3.67 (dd, J = 9 Hz, J = 3 Hz, 1 H), 3.55-3.49 (m, 1 H), 3.47-3.41 (m, 4 H), 3.10-3.05 (m, 1 H), 1.97-1.85 (m, 4 H), 1.70-1.63 (m, 2 H), 1.59-1.54 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.55 (4:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 8.58 min。
【0158】
(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−(ピリミジン−4−イルオキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物5) 20gを使用する以外は、22の方法に従って、5を調製して、オレンジ色のゴム状物を得た(12mg、24%)。HRMS (ESI) = 497.1287 (M + H)
+. C
24H
22FN
4O
5Sに関する算出値 497.1295.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.77 (s, 1 H), 8.43 (d, J = 5.4 Hz, 1 H), 8.08 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 8.01 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.34-7.32 (m, 2 H), 7.09-7.06 (m, 2 H), 6.89 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 6.70 (d, J = 5.4 Hz, 1 H), 4.90 (s, 2 H), 4.55 (dd, J = 10.8 Hz, J = 4.2 Hz, 1 H), 4.37 (dd, J = 10.8 Hz, J = 7.8 Hz, 1 H), 4.05-4.01 (m, 1 H), 3.50-3.46 (m, 1 H), 3.22-3.19 (m, 1 H), 1.98-1.87 (m, 2 H), 1.81-1.72 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.32 (2:1 酢酸エチル). HPLC t
R = 7.45 min。
【0159】
(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−(2−プロピニルオキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物23) 20hを使用する以外は、22の方法に従って、23を調製して、オレンジ色のゴム状物を得た。酢酸エチル/ヘキサンからの再結晶化によって、目的生成物をオレンジ色の針状物として得た(93mg、58%)。HRMS (ESI) = 457.1236 (M + H)
+. C
23H
22FN
2O
5Sに関する算出値 457.1233.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.07 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 8.01 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.43-7.31 (m, 2 H), 7.09-7.04 (m, 2 H), 6.90 (d, J= 8.4 Hz, 1 H), 4.91 (s, 2 H), 4.13 (d, J= 2.4 Hz, 2 H), 3.81-3.77 (m, 1 H), 3.69 (dd, J = 9.6 Hz, J = 4.2 Hz, 1 H), 3.51 (dd, J = 9 Hz, J = 7.2 Hz, 1 H), 3.43-3.40 (m, 1 H), 3.16-3.12 (m, 1 H), 2.43 (t, J= 2.4 Hz, 1 H), 1.94-1.87 (m, 2 H), 1.75-1.66 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.62 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 8.80 min。
【0160】
(S)−1−(2−プロピニル)−5−(2−フェノキシメチル−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物24) 乾燥DMF(10mL)における(S)−5−(2−フェノキシメチル−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン20a(0.39g、1mmol)の溶液に、炭酸カリウム(0.21g、1.5mmol)、さらには臭化プロパルギル(トルエンにおける80wt%)(0.14g、1.2mmol)を添加した。2時間後、TLCにより、20aの完全な変換が示され、この溶液を10%NH
4Cl水溶液(20mL)に注ぎ、DCMで抽出した(3×10mL)。次に、有機画分を合わせたものを真空中で還元し、残渣をジエチルエーテル(10mL)中にとり、水(2×10mL)、次にブライン(2×10mL)、次にブライン(1×10mL)で洗浄し、Na
2SO
4で乾燥した。クロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)によって、生成物をオレンジ色のゴム状物として得た。酢酸エチル/ヘキサンからの再結晶化によって、生成物をオレンジ色の固体として得た(0.28g、66%)。Mp: 115-117℃. HRMS (ESI) = 425.1185 (M + H)
+. C
22H
21N
2O
5Sに関する算出値 425.1171.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.12 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 8.05 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.25-7.21 (m, 2 H), 7.16 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 6.96-6.93 (m, 1 H), 6.81 (d, J= 9 Hz, 2 H), 4.56 (dd, J = 18 Hz, J = 2.4 Hz, 1 H), 4.53 (dd, J = 18 Hz, J = 2.4 Hz, 1 H), 4.19 (dd, J = 9.6 Hz, J = 3 Hz, 1 H), 4.07-4.01 (m, 1 H), 3.97 (dd, J = 9.6 Hz, J = 7.2 Hz, 1 H), 3.55-3.51 (m, 1 H), 3.33-3.28 (m, 1 H), 2.36 (t, J=2.4 Hz, 1 H), 2.09-1.99 (m, 2 H), 1.89-1.75 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.54 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 9.00 min。
【0161】
(S)−1−(2−プロピニル)−5−(2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物25) 20dを使用する以外は、24の方法に従って、25を調製して、オレンジ色の固体を得た(0.48g、70%)。Mp: 101-103℃. HRMS (ESI) = 461.0976 (M + H)
+. C
22H
19F
2N
2O
5Sに関する算出値 461.0983.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.13 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 8.07 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.24 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 6.96-6.92 (m, 1 H), 6.85-6.78 (m, 2 H), 4.59 (dd, J = 18 Hz, J = 2.4 Hz, 1 H), 4.57 (dd, J = 18 Hz, J = 2.4 Hz, 1 H), 4.24-4.20 (m, 1 H), 4.03-3.98 (m, 2 H), 3.55-3.52 (m, 1 H), 3.26-3.21 (m, 1 H), 2.37 (t, J= 2.4 Hz, 1 H), 2.12-2.01 (m, 2 H), 1.88-1.76 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.63 (2:1 酢酸エチル/ヘキサン). HPLC t
R = 9.60 min。
【0162】
(S)−1−((1−(2−フルオロエチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル)メチル)−5−(2−フェノキシメチル−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物10) 乾燥DMF(3mL)における24(138mg、0.3mmol)の攪拌溶液に、水(0.2mL)における硫酸銅(38mg、0.15mmol)、次に水(0.2mL)におけるアルコルビン酸(53mg、0.3mmol)、次に乾燥DMF(1.5mL)における2−フルオロエチルアジド(33mg、0.36mmol)を添加し、混合物をアルゴン下で攪拌し続けた。2時間後、TLCによって、反応が完了したことを示され、混合物を10%NH
4Cl水溶液(12mL)に注ぎ、DCMで抽出し(3×10mL)、Na
2SO
4で乾燥した。クロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル)によって、オレンジ色の固体を得た(26mg、51%)。Mp: 165-167℃. HRMS (ESI) = 514.1557 (M + H)
+. C
24H
25FN
5O
5Sに関する算出値 514.1560.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.07 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 8.01 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.76 (s, 1 H), 7.47 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 7.23-7.19 (m, 2 H), 6.92 (t, J = 7.8 Hz, 1 H), 6.82 (d, J = 7.8 Hz, 2 H), 5.03 (d, J = 15.6 Hz, 1 H), 5.02 (d, J = 15.6 Hz, 1 H), 4.79 (dt, J = 46.2 Hz, J = 4.8 Hz, 2 H), 4.66 (dt, J = 27 Hz, J = 4.8 Hz, 2 H), 4.17 (dd, J = 9.6 Hz, J = 3.6 Hz, 1 H), 4.00-3.97 (m, 1 H), 3.93 (dd, J = 9 Hz, J = 7.2 Hz, 1 H), 3.53-3.49 (m, 1 H), 3.27-3.24 (m, 1 H), 2.08-1.97 (m, 2 H), 1.86-1.75 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.56 (酢酸エチル). HPLC t
R = 7.93 min。
【0163】
(S)−1−((1−(2−フルオロエチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル)メチル)−5−(2(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物11) 25を使用する以外は、10の方法に従って、11を調製して、オレンジ色のゴム状物を得た。酢酸エチル/ヘキサンからの再結晶化によって、オレンジ色の固体を得た(94mg,57%)。Mp: 130-131℃. HRMS (ESI) = 550.1381 (M + H)
+. C
24H
23F
3N
5O
5Sに関する算出値 550.1372.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.08 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 8.02 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.77 (s, 1 H), 7.52 (d, J= 8.4 Hz, 1 H), 6.95-6.91 (m, 1 H), 6.82-6.75 (m, 2 H), 5.05 (s, 2 H), 4.79 (dt, J = 46.2 Hz, J = 4.8 Hz, 2 H), 4.67 (dt, J = 26.4 Hz, J = 4.8 Hz, 2 H), 4.20 (dd, J = 9.6 Hz, J = 3 Hz, 1 H), 4.01-3.94 (m, 2 H), 3.53-3.50 (m, 1 H), 3.22-3.17 (m, 1 H), 2.10-1.98 (m, 2 H), 1.85-1.74 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.47 (酢酸エチル). HPLC t
R = 8.45 min。
【0164】
(S)−1−((1−(フルオロメチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル)メチル)−5−(2(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物29)を、フルオロメチルアジドを2−フルオロエチルアジドの代わりに使用する以外は、化合物11の方法に従って調製した。
【0165】
(S)−1−((1−(3−フルオロプロピル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル)メチル)−5−(2(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物30)を、3−フルオロプロピルアジドを2−フルオロエチルアジドの代わりに使用する以外は、化合物11の方法に従って調製した。
【0166】
(S)−1−((1−(4−フルオロブチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル)メチル)−5−(2(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物31)を、4−フルオロブチルアジドを2−フルオロエチルアジドの代わりに使用する以外は、化合物11の方法に従って調製した。
【0167】
(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−(1−((2−フルオロエチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル)メトキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物12) 23を使用する以外は、10の方法に従って、12を調製して、オレンジ色のゴム状物を得た(26mg,48%)。HRMS (ESI) = 546.1632 (M + H)
+. C
25H
26F
2N
5O
5Sに関する算出値 546.1623.
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 8.03 (d, J =1.8 Hz, 1 H), 8.00 (dd, J = 8.4 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.67 (s, 1 H), 7.35-7.33 (m, 2 H), 7.08-7.05 (m, 2 H), 6.90 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 4.95 (s, 2 H), 4.81 (dt, J= 46.8 Hz, J = 4.8 Hz, 2 H), 4.67 (dt. J = 26.4 Hz, J = 4.8 Hz, 2 H), 4.62 (d, J = 12 Hz, 1 H), 4.60 (d, J = 12 Hz, 1 H), 3.81-3.78 (m, 1 H), 3.65 (dd, J = 9.6 Hz, J = 4.2 Hz, 1 H), 3.51 (dd, J = 9.6 Hz, J = 7.2 Hz, 1 H), 3.40-3.37 (m, 1 H), 3.19-3.15 (m, 1 H), 1.92-1.87 (m, 2 H), 1.72-1.66 (m, 2 H). TLC (UV
254) R
f = 0.35 (酢酸エチル). HPLC t
R = 6.58 min。
【0168】
(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−(1−((フルオロメチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル)メトキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物32)を、フルオロメチルアジドを2−フルオロエチルアジドの代わりに使用する以外は、化合物12の方法に従って調製する。
【0169】
(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−((1−(3−フルオロプロピル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル)メトキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物33)を、3−フルオロプロピルアジドを2−フルオロエチルアジドの代わりに使用する以外は、化合物12の方法に従って調製する。
【0170】
(S)−1−(4−フルオロベンジル)−5−(2−((1−(4−フルオロブチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル)メトキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物34)を、4−フルオロブチルアジドを2−フルオロエチルアジドの代わりに使用する以外は、化合物12の方法に従って調製する。
【0171】
(S)−1−[4−(フルオロメチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−1−イル]メチル−5−(2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン)(化合物6)を、(S)−1−(アジドメチル)−5−(2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン](化合物37)を3−フルオロプロプ−1−イン(化合物28)と反応させることによって、
図2(ii)に示されるように調製する。試薬は下記のとおりである:(a)CuSO
4、L−アスコルビン酸、DMF。[
18F]6の調製では、3−[
18F]フルオロプロプ−1−インを3−フルオロプロプ−1−インの代わりに使用する。
【0172】
(S)−1−[4−(2−フルオロエチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−1−イル]メチル−5−(2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン)(化合物7)を、4−フルオロブチ−1−インを(3−フルオロプロプ−1−イン)の代わりに使用する以外は、化合物6の方法に従って調製する。[
18F]7の調製では、4−[
18F]フルオロブチ−1−インを3−フルオロプロプ−1−インの代わりに使用する。
【0173】
(S)−1−[4−(3−フルオロプロピル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−1−イル]メチル−5−(2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン)(化合物8)を、5−フルオロペンチ−1−インを(3−フルオロプロプ−1−イン)の代わりに使用する以外は、化合物6の方法に従って調製する。[
18F]8の調製では、5−[
18F]フルオロペンチ−1−インを3−フルオロプロプ−1−インの代わりに使用する。
【0174】
(S)−1−[4−(4−フルオロブチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−1−イル]メチル−5−(2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン)(化合物9)を、6−フルオロヘキシ−1−インを(3−フルオロプロプ−1−イン)の代わりに使用する以外は、化合物6の方法に従って調製する。[
18F]9の調製では、6−[
18F]フルオロヘキシ−1−インを3−フルオロプロプ−1−インの代わりに使用する。
【0175】
化合物35は、Rが前記規定と同様である化合物の一群を有する。化合物36は、R’が前記規定と同様である化合物の一群を有する。これらの化合物は、
図12(上行=化合物35、下行=化合物36)で概略的に表わされる方法を用いて製造できる。このストラテジーは、in situのまたは別の反応としての、[
11C]ヨウ化メチルとアジド源との反応、次に、適当なアルキンを用いた付加環化を含む。この方法は、近年Schirrmacher, R. et al
25で報告される、より既知のクリックケミストリー(Click Chemistry)ストラテジーの修飾である。
【0176】
実施例2−ターゲット化合物の親油性およびカスパーゼに対する親和性の測定
カスパーゼに対するターゲット化合物の親和性 様々な活性化カスパーゼ1、3、6、7、及び8に関する、新規なフッ素化イサチン1〜5及び10〜12、ならびに既知のイサチン誘導体及び中間対化合物22及び23の親和性を、Kopka and co-workers.
13に記載されるのと同様の蛍光インビトロカスパーゼ阻害アッセイによって測定した。組換えヒトカスパーゼの阻害は、蛍光性生成物、7−アミノ−4−メチルクマリン(7−AMC)の蓄積を測定することによって評価した。
【0177】
組換えヒトカスパーゼ−1、−3、−6、−7、及び−8ならびにこれらのペプチドに特異的な基質は、Biomol International, UKから購入した。非放射性イサチンによる組換えカスパーゼの阻害は、蛍光性生成物、7−アミノ−4−メチルクマリン(7−AMC)の蓄積を測定する蛍光アッセイを用いて評価した。全てのアッセイは、1ウェルあたり200μlの容積で96ウェルプレートで行った。アッセイは、各カスパーゼについて以下に記載されるような適当な反応緩衝液中で37℃で行った。カスパーゼ1では、緩衝液は、0.1% CHAPS、100mM NaCl、5mM 2−メルカプトエタノール、100mM HEPES(pH 7.4)、2mM EDTA、10% スクロース、及び10μMのペプチド基質 Ac−YVAD−AMCから構成された。カスパーゼ3について:20mM HEPES(pH 7.4)、10% スクロース、100mM NaCl、0.1% CHAPS、2m,mM EDTA、及び10μM Ac−DEVD−AMC。カスパーゼ6について:20mM HEPES(pH 7.4)、10% スクロース、100mM NaCl、0.1% CHAPS、2mM EDTA、及び10μM Ac−VEID−AMC。カスパーゼ7について:20mM HEPES(pH 7.4)、10% スクロース、5mM 2−メルカプトエタノール、100mM NaCl、0.1% CHAPS、2mM EDTA、10μM Ac−DEVD−AMC。カスパーゼ8について:20mM HEPES(pH 7.4)、10% スクロース、100mM NaCl、0.1% CHAPS、2mM EDTA、および10μM Ac−IETD−AMC。これらの緩衝液は、500、50、5μM;500、50、5nM;500、50、5pMの最終濃度でDMSO中に非放射性イサチンを含んだ;全てのウェルにおけるDMSOの最終濃度は全容積の5%であった。組換えカスパーゼを、1アッセイ当たり0.5単位で使用した(〜500pmol 変換基質/時間)。ペプチド基質以外の全ての試薬は、10分間予めインキュベートした。次に、ペプチド基質(最終濃度 10μM)を添加して、プレートをさら30分間インキュベートした;30分は、10、30、60または90分後に反応が経過した初期直線性研究後に選択された。30分の時点が選択された。各コントロールウェルは、酵素以外の全ての反応成分を含んだ。7−AMCの生産量を、それぞれ、355nm及び460nmの励起波長及び放出波長で蛍光マイクロプレートリーダー(Victor2; Perkin-Elmer Life sciences)で測定した。カスパーゼ活性を50%阻害するイサチンの濃度(EC50)を、GraphPad Prism(Version 4.0 for Windows, GraphPad Software, San Diego California USA)を用いて非直線性回帰分析によって評価した。全てのイサチンは2連で分析した;アッセイは1回繰り返した。既知の化合物13〜16を参考化合物として含ませた。結果を下記表1に要約する。
【0178】
データは、5pM〜500μMの範囲の9種の濃度で、それぞれ重複した、2回の操作の平均である;各酵素を50%阻害するのに必要な薬剤濃度(EC
50)を、阻害プロフィールの非直線性回帰分析から得た。
【0179】
結果 本アッセイでは、既知のイサチン13の親和性は、それぞれ、カスパーゼ3及び7に対して59.9及び25.3nMであった。フェニルエーテルでのフッ素置換は良好に許容され、新規なイサチン1では、カスパーゼ3に対する親和性は、既知の非フッ素化フェニルエーテル14に比べて2〜3倍増加した。2フッ素化イサチン2及び3はより強力であり、それぞれ、カスパーゼ3に対して、12.4及び10.4nMであった。テトラヒドロピラン4では同様の親和性が見出された。既知のベンジル誘導体15に比して4の効力の5倍の増加は、環が十分飽和であることを考えれば、驚くべきことである。ピリミジニル誘導体5におけるようなフェニルエーテルのピリミジニル基による置換により、さらに効力が増加し、カスパーゼ3及び7に対する親和性が、それぞれ、5.5及び2.3nMであった。分子のいずれかの側に2−フルオロエチル−1,2,3−トリアゾールを導入することによって、効力が急増し、トリアゾール10及び12に関して測定されたカスパーゼ3の親和性が、それぞれ、16.7及び12.6nMであった。フルオロエチルトリアゾール12の効力は1〜3と同様であり、このことは基がかなりより小さな大きさでありかつ極性性がより高いことを考えると驚くべきことである。Lee
8は、親水性ポケットとしてイサチン窒素周辺の結合ドメインを示し、ほとんどの基がこの位置にベンジル部分を有する。したがって、トリアゾール10が既知のベンジル誘導体15より4倍強力であることは非常に予想し得ないことであった。試験した化合物のうち、トリアゾール11は、圧倒的に最も強力であり、カスパーゼ3及び7に対して、それぞれ、0.5及び2.5nMの親和性を有していた。試験したすべての化合物は、カスパーゼ1、6及び8に対して低い基質であった(EC
50>5000nM)。
【0180】
Log P計算 親油性をACD/Chemsketch labs softwareから算出した。
【0181】
結果 結果を下記表1および1aに示す。
【0182】
【表2-1】
【0183】
【表2-2】
【0184】
実施例3−[
18F]11の合成
好ましくは、化合物[
18F]11は、(S)−1−(2−プロピニル)−5−(2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物25)を[
18F]フルオロエチルアジド(化合物27)
15, 16でクリック−ラベリング(click-labelling)することによって、製造される。トリアゾール(S)−1−((1−(2−フルオロエチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル)メチル)−5−(2(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物11)は、
図2(i)及び
図19に示されるように、2−[
18F]フルオロエチルアジド(化合物27)をアルキン前駆体である(S)−1−(2−プロピニル)−5−(2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン(化合物25)で銅触媒による付加環化を行うことによって標識される。同様の方法を用いて、非放射性標識の化合物11を製造でき、この際、フルオロエチルアジドを2−[
18F]フルオロエチルアジドの代わりに使用する。
【0185】
窒素雰囲気下で、アスコルビン酸ナトリウム(50μl、8.7mg、43.2μmol)の緩衝液(リン酸ナトリム緩衝液、pH 6.0、250mM)を、硫酸銅(II)の水溶液(50μl、1.7mg 5水和物、7.0μmol)を含むホイートンバイアル瓶(Wheaton vial)(1mL)に添加した。1分後、ジメチルホルムアミド(25μl)におけるアルキン25(3.0mg、6.5μmol)の溶液、さらにアセトニトリル(100μl)における蒸留[
18F]FEA(185−740 MBq)を添加した。この混合物を室温で30分間放置して、水(15μl)を添加した後、予備ラジオ−HPLCにかけた。単離したHPLC物溶液を水(5mL)で希釈し、予めエタノール(5mL)及び水(10mL)で調整された(conditioned)SepPak C18−lightカートリッジ(Waters)にのせた。次に、このカートリッジを水(5mL)でフラッシュし、
18F−9を小画分(0.1mL)づつエタノールで溶出した。この生成物画分を、エタノール含量が10〜15%(v/v)になるようにPBSで希釈した。
【0186】
結果 27をアルキン前駆体25と共役させようとする初期の試みにより、放射性生成物の複合混合物が形成した。放射化学的収率への触媒システム、温度及びpHの影響をさらに調べたところ、最も高い収率が室温で得られたものの、[
18F]9は熱安定性に劣ることが分かった。リン酸ナトリウム緩衝液(pH 6.0、250mM)を反応混合物に添加することによって、放射化学的収率が劇的に向上したものの、調べた2つの触媒システム(銅粉末または硫酸銅/アスコルビン酸塩)では若干の相違が観察されたのみであった。最適条件は、アルキン前駆体25に対して若干過剰な硫酸銅の存在下で室温で30分の反応時間であることが分かった。これにより、65±6%(n=26、27から減衰補正)の単離放射化学的収率で、HPLCによる精製後の放射化学的純度が>99%のトリアゾール[
18F]11が得られた。生成混合物に関する具体的なHPLCクロマトグラムを
図3に示す。本方法は少量の放射能で手動で行ったので、合成終了時に低い比放射能(1.2GBq/μmol)しか達成しなかった。[
18F]11の同一性を、非放射性参照化合物と一緒に溶出することによって確認した。精製[
18F]11を、91±6%(n=26、減衰補正)の効率で固相抽出することによって配合した(formulate)。[
18F]11の配合(formulation)を含む放射合成(radiosynthesis)は全体で3時間かかった。
【0187】
実施例4−[
18F]11の親油性
Log P測定 Barthel et al
18の方法を用いてオクタノール−水分配係数を測定することによって、親油性を評価した。簡単にいうと、[
18F]11(25μLエタノールにおける〜180μCi)を水を用いて最終容積が100μLになるように希釈して、ストック溶液を得た。ストック溶液のアリコート(10μL)を水(490μL)及びオクタン−1−オール(Aldrich無水グレード)(500μL)に加えた。次に、この溶液を10分間激しく振盪した後、遠心した(13201g、20℃、30分)。遠心後、水層及びオクタノール層の部分(200μL)を注意深く除去し、Cobra II Auto-Gamma counter (Packard Instruments, Meriden, CT, USA)に置いて分析し、比較した。放射能を含む水で放射能を含むオクタノールを割ることによって、オクタノール−水分配係数を得た。Log Pを測定したところ、上記表1の脚注cに示されるように、1.61であった。
【0188】
実施例5−[
18F]11および[
125I]14の組織分布および代謝安定性
血漿及び肝臓における新規な化合物[
18F]11及び既知の化合物[
125I]14の安定性を、マウスで投与した後経時的に測定した。[
18F]11を腫瘍を有するマウスの静脈内に注射し、その組織分布を注射してから2、15及び60分後に所定の組織中で測定した。[
125I]14を腫瘍を持たないマウスの静脈内に注射し、その組織分布を注射してから2〜60分の所定の時点で測定した。さらに、放射性トレーサーのインビボでの代謝安定性を血漿及び肝臓サンプルから、および[
18F]11では、尿サンプル中で測定した。
【0189】
インビトロでのマウス肝臓S9代謝研究 肝臓S9代謝研究をAboagye et al
19に記載されるのと同様にして行った。マウス肝臓を迅速に切除し、実験を通して4℃に保持した。組織を秤量し、Ultra-Thurraxホモジナイザー(IKA, Staufen, Germany)を用いて等容積の50mM Tris−150mM KCl−HCl緩衝液(pH 7.4)中で均質化した。S9画分を得るために、ホモジネートを30分間遠心(10,000×g)して、核、ミトコンドリア及び細胞残屑を除去した。S9画分のタンパク質濃度を市販のBCAタンパク質アッセイキット(Perbio Science, Cheshire, UK)によって測定した。S9画分を最長6週間−80℃で貯蔵した。所定の非標識イサチン14、15、16(10mM、10μL)を、1mLの全容積で0.1mM Tris−HCl緩衝液(pH 7.4)中で37℃で60分間、S9画分(33.26mg/ml、20μL)及び0.5mM ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(還元形態)と共にインキュベートした。コントロールインキュベーションサンプルは、イサチンを含まなかった。氷冷したアセトニトリル(2mL)を添加することによって、反応を止めた;次に、サンプルを即座にドライアイスに置いた後、抽出及びHPLC分析を行った(下記)。
【0190】
インビボでの生体内分布および代謝研究 放射線誘発線維肉腫(RIF−1)腫瘍細胞
20を、5% CO
2の加湿インキュベーターで37℃で、10%ウシ胎児血清(BioWhittaker Europe Ltd, Verviers, Belgium)、2mM L−グルタミン、100U/mL ペニシリン、100μg/mL ストレプトマイシン及び0.25μg/mL ファンギゾン(Gibco, UK)を加えたRPMI 1640培地(Invitrogen Ltd, Paisley, UK)中で維持した。すべての動物の作業は、英国の"Guidance on the Operation of Animals (Scientific Procedures) Act 1986" (HMSO, London, United Kingdom, 1990)に従って、また、実験新生組織形成における動物の愛護に関する政府の規則及びガイドライン(government regulations and guidelines on the welfare of animals in experimental neoplasia)
21に完全にのっとって、認可を受けた研究者によって行われた。オスのC3H/hejマウス(Harlan, Bicester, Oxfordshire, UK)の背中に5×10
5個の細胞を皮下注射することによって腫瘍を確立した。腫瘍の成長を電子キャリパー(electronic callipers)を用いて2日毎にモニターし、腫瘍の容積を式:(π/6)×L×W×D(L=長さ、W=幅およびD=深さ)を用いて評価した。腫瘍が約100〜150mm
3に到達したら、[
18F]11の生体内分布の研究のために動物を選択した;[
125I]14の生体内分布は腫瘍を持たないマウスで行った。
【0191】
リン酸緩衝液に溶解した放射能(〜0.37MBqの[
125I]14または3.7MBqの[
18F]11) 0.08〜0.13mLを、側静脈を介して、マウスの静脈内に注射した。注射してから所定の時点(2〜60分)で、通常の麻酔下(イソフルオラン(isofluorane)吸入)で心穿刺による放血によってマウスを剖検した。ヘパリン化血のアリコートを直ぐに遠心(2000gで5分)して、血漿を得た。組織に含まれる放射能をCobra II Auto-Gamma counter (Packard Instruments, Meriden, CT, USA)でのガンマ−カウンティングによって測定し、注射量/g 組織の割合(%)(%ID/g)として表わした。3匹のマウスのうちの最小値を各時点で使用した。すべての動物は未処置(treatment-naive)であった。
【0192】
インビボでの代謝研究もまたC3H/hejマウスで行った。腫瘍を持たないマウスの静脈内に0.37MBqの[
125I]14または7.4MBqの[
18F]11を注射し、血漿を上記と同様にして得た。血漿、肝臓及び尿サンプルを液体窒素中でスナップフリーズし(snap-frozen)、分析するまで、ドライアイス上の予め秤量された(pre-weighed)シンチレーション計測用チューブ中に保持した。
【0193】
HPLC分析 抽出直前に、サンプルを解凍し、氷上に置いた。抽出では、氷冷したアセトニトリル(1.5mL)を血漿(0.2mL)に添加した;アセトニトリルを含むS9インキュベーションサンプル(3mL)もまた分析した。各混合物を遠心(15493×g、4℃、3分)し、得られた上清をロータリーエバポレーターを用いて40℃で真空中で蒸発乾固した。肝臓サンプルは、遠心前にIKA Ultra-Turrax T-25ホモゲナイザーを用いて氷冷アセトニトリル(1.5mL)と共に均質化した。次に、残渣をHPLC移動相(1.2mL)に再懸濁し、Minisart親水性シリンジフィルター(Minisart hydrophilic syringe filter)(0.2μm)(Sartorius, Goettingen, Germany)で濾過した。尿サンプルは、HPLC移動相で希釈し、上記と同様にして濾過した。次に、サンプル(1mL)を、γ−RAM モデル3 ガンマ−検出器(γ-RAM Model 3 gamma-detector)及びLauraソフトウェア(IN/US Systems inc., Florida, USA)を備えたAgilent 1100シリーズHPLCシステム(Agilent Technologies, Stockport, UK)によるラジオ−HPLCによって分析した。
【0194】
固定相は、Waters μBondapak C
18逆相カラム(300×7.8mm)で構成された。[
125I]14の分析では、血漿及び肝臓サンプルを上記と同様にして処理し、2mL/分の流速で定組成で(in isocratic mode)流す水(0.1% TFA)/プロパン−1−オール(0.1% TFA)(35:65)の移動相を用いて分析した。インビトロでの代謝後の非標識の14、15及び16の分析では、水(0.1% TFA)/プロパン−1−オール(0.1% TFA)から構成される移動相を、11分で2→80%有機相、3分で80(R)5%有機相後、6分で5%有機相の勾配を3mL/分の流速で供給しながら、用いることによって、サンプルを分析した。[
18F]9の分析では、0.1M ギ酸アンモニウム/1.8:1 メタノール:アセトニトリルから構成される移動相を、1分で50%有機相、14分で50(R)90%有機相、3分で90%有機相、2分で90(R)50%有機相、4分で50%有機相の勾配を3mL/分の流速で供給しながら、用いることによって、血漿、肝臓及び尿サンプルを分析した。さらに、HPLC注入液中に残る[
18F]9−由来の放射能に対する抽出後の血漿及び肝臓ペレットに関連する[
18F]9−由来の放射能の割合を評価するために、HPLC注入液の全容積を記録し、アリコート(0.1mL)を計測用に除去した。次に、0.1mLアリコート及びペレット中の放射能をガンマカウンティング(gamma counting)(Packard Instruments)によって分析した。
【0195】
結果
図4から、[
18F]11は迅速に組織に分布し、また迅速に排出されたことが分かる。[
18F]11由来の放射能の高い極在化が腎臓、尿及び肝臓で見られたことから、排出の腎臓及び肝臓経路双方の重要性が示唆される。しかしながら、これらの組織でさえ、放射能の迅速な排出が見られた。重要なことに、イメージングの観点から、未処置の腫瘍、心臓及び脳での[
18F]11の取り込みは低かった;これにより、これらの組織でのカスパーゼ活性化に関連する結合性の増加の測定が容易になるはずである。骨への取り込みが低かったことから、放射性トレーサーの脱フッ素化は存在せず、ゆえにフルオロエチルアジド部分が安定であることが示唆される。ラジオ−HPLC分析から、[
18F]11は血漿及び肝臓で単一の極性代謝ピークを作成する[
125I]14(
図5)より代謝分解に対して比較的より安定であることが示された。親化合物は60分で血漿中に依然として存在し、主要なピークであった。これに対して、代謝産物は、すべての研究した時点で肝臓サンプルでは主要なピークであった。尿の放射能は主として代謝産物から構成された。所定の時点での血漿及び肝臓での親放射性トレーサーの割合を、見かけの抽出効率と共に、表2に要約する。すばやく減少した後は、インビボでの代謝速度は15〜60分の間は横ばいであるように見えた。しかしながら、血漿及び肝臓からの抽出効率はおそらく非特異的結合により経時的に減少した。また、血漿抽出後の残渣ペレットでの放射能は時間に依存して増加したことから、血漿タンパク質への結合が増加したことが示唆される。
【0196】
【表3】
【0197】
図7から、[
125I]14は主要な器官に迅速に分布し、また迅速に排出されたことが分かる。[
125I]14は10分以内に血漿から完全に排出され、この時点で肝臓で検出される放射能の<15%(n=3)を提示した。注射してから30分以内に、親[
125I]14は肝臓で十分代謝され、この際、放射能の大部分を構成する1つの極性のある代謝産物が検出された。これらの知見と一致して、我々は、調査したすべての組織で迅速なクリアランスが観察され、10分以降、注射された放射能の大部分は尿中に排出された。
【0198】
図8に示されるように、既知の非標識のイサチン14及び15の代謝プロフィールは同様であり、ほとんど完全な分解が60分インキュベーション後に観察された。
【0199】
実施例6−4種の癌細胞系での[
18F]11の「取り込み
細胞系および腫瘍モデル Wolf C.R. et al.
22 and Langdon S.P. et al
23に記載されるのと同様にして、ヒト卵巣癌細胞系PEO1/4を確立し、特性を明らかにした。簡単にいうと、PEO1/4細胞は、再発粘液卵巣腺癌の患者のシスプラチン化学療法に臨床的耐性が発現する前(PEO1)及び後(PEO4)の、患者の悪性腹水由来であった。当初は、放射線誘発線維肉腫(RIF−1)腫瘍細胞系の特性をTwentyman P.R. et al.
20によって明らかにした。LNM35腫瘍細胞は、Kozaki K. et al.
24に記載されるように、ヒト肺大細胞癌NCI−H460細胞系のリンパ行性転移性の高いサブラインである。すべての細胞系を、定常的に、5% CO
2の加湿インキュベーターで37℃で、10%ウシ胎児血清(BioWhittaker Europe Ltd, Verviers, Belgium)、2mM L−グルタミン、100U/mL ペニシリン、100μg/mL ストレプトマイシン及び0.25μg/mL ファンギゾン(Gibco, UK)を加えたRPMI 1640培地(Invitrogen Ltd, Paisley, UK)中で維持した。
【0200】
6〜8週齢のメスのnu/nu−BALB/cマウスまたはオスのC3H/hejマウス(Harlan, Bicester, Oxfordshire, UK)の背中に、PEO1/4(10×10
6細胞、with v/v matrigel, BD Biosciences, Oxford, UK)、RIF−1(5×10
5細胞)及びLNM35(1×10
6細胞)を皮下注射することによって、インビボでの腫瘍モデルを確立した。腫瘍の成長を電子キャリパー(electronic callipers)を用いて2日毎にモニターし、腫瘍の容積を式:(π/6)×L×W×D(L=長さ、W=幅およびD=深さ)を用いて評価した。すべての動物の作業は、英国の"Guidance on the Operation of Animals (Scientific Procedures) Act 1986" (HMSO, London, United Kingdom, 1990)に従って、また、実験新生組織形成における動物の愛護に関する政府の規則及びガイドライン(government regulations and guidelines on the welfare of animals in experimental neoplasia)に完全にのっとって、認可を受けた研究者によって行われた。
【0201】
インビトロでの[
18F]11取り込みおよびカスパーゼ3活性化アッセイ 細胞を、実験の2または3日前に12ウェルプレートに3連で播種し、所定の濃度および時間に白金由来の抗腫瘍薬であるシスプラチン、5−FU、タンパク質合成阻害剤であるシクロヘキシミド(CHX)またはトポイソメラーゼ阻害剤エトポシド(VP−16)(Sigma, UK)または対応するベヒクルで処理した。実験の日に、約10μCi/ウェルの[
18F]11を添加して、37℃で60分間細胞中に蓄積させた。細胞を集め、洗浄し、400μlのPBS中に再懸濁した。260μlの各サンプルを計測用チューブに移した直後、フッ素−18の放射能を、Packard Cobra II gamma counter (Perkin Elmer, UK)を用いて測定した。製造者(caspase-Glo 3/7 assay, Promega, UK)の指示に従って、40μlの各サンプルを用いて、カスパーゼ3活性化比色分析アッセイを行った。簡単にいうと、細胞を乳白色の96ウェルプレートに移し、50μlのカスパーゼ−Gloと共に30分〜3時間インキュベートし、カスパーゼ3の酵素活性をMultiskan Luminometer (Thermo Electron, UK)を用いて測定した。全てのサンプルで、BCAプロテインアッセイ(BCA Protein assay)(Pierce, UK)を行い、データを正規化して、CCPMAまたはRLU(Relative Light Unit)/mg タンパク質として表わす。
【0202】
インビボでの[
18F]11生体内分布およびPET画像化 生体内分布の研究のために、腫瘍を有するマウスを10mg/kgのシスプラチンまたはベヒクルで24時間処置し、イソフルオラン(isofluorane)/O
2/N
2Oで麻酔し、所定の時間、約100μCiの[
18F]11を側尾静脈(lateral tail vein)に静脈内注射した。様々な組織を取り除き、秤量し、即座にフッ素−18放射能計測するために計測用チューブに置いた。
【0203】
シスプラチン(10mg/kgで24時間)またはベヒクルで処置した腫瘍を有するマウスを、小動物専用のPETスキャナー(dedicated small animal PET scanner)(quad-HIDAC; Oxford Positron Systems, Weston-on-the-Green, United Kingdom)でスキャンした。麻酔をかけた動物をサーモスタット制御のベッドに置き、スキャナー内に腹臥位にした。マウスの直腸温度が約37℃になるように、ベッドを調節した。[
18F]11(約100μCi)のボーラス注射液(bolus injection)を、尾静脈カニューレを介して静脈内(i.v.)投与し、スキャンを開始した。動的放射スキャン(dynamic emission scan)を60分にわたってリスト形式(list-mode format)で得た。次に、画像再構築のために、得られたデータを、0.5−mm 副鼻腔撮影図(sinogram bin)および19のタイムフレーム(0.5×0.5×0.5mm ボクセル;4×15、4×60、および11×300秒)に分け、これを2次元のハミングフィルター(two-dimensional Hamming filter)(カットオフ 0.6)を用いたフィルター逆投影によって行った。このようにして得られた画像データ−セットをSUN workstation (Ultra 10; SUN Microsystems, Santa Clara, CA)に移し、Analyze ソフトウェア(version 6.0; Biomedical Imaging Resource, Mayo Clinic, Rochester, MN)を用いて可視化した。注射してから0〜1分および注射してから30〜60分から構成される動的データの累積画像を、放射性トレーサーの取り込みの可視化のためにおよび関心のある領域(regions of interest)(ROI)を規定するために使用した。各19時点で各ROIについて、カウント密度を平均して、ROIに関する時間に対する放射能曲線(TAC)を得た。腫瘍のTACを各時点で心臓のものに正規化して、正規化した取り込み値(normalized uptake value)(NUV)を得た。筋肉の[
18F]9データを、腫瘍データを正規化するための内部入力関数として使用した。注射してから60分でのNUV(NUV60)、0〜60分のNUVの積分として算出されたNUV曲線下の面積(AUC)、およびトレーサーの分数保持(fractional retention of tracer)(FRT)、2.5分での放射能に対する60分での放射能を、比較に使用した。FRTは、保持される腫瘍にデリバリーされる放射性トレーサーの割合を示すという点で有用で可変である。したがって、これは腫瘍の[
18F]9の取り込みからデリバリーまでを正規化する。
【0204】
結果
図9に示されるように、予想とおりシスプラチン耐性卵巣癌細胞(PEO4)以外の、全ての薬剤処置細胞は、コントロール(ベヒクル処置)に比して[
18F]9の取り込みの有意な増加を示す。さらに、薬剤処置LNM35での[
18F]9の取り込みの増加は、細胞内の活性カスパーゼ3量と相関し、これからCDDP処置とVP−16処置との拮抗作用が明らかになった。
【0205】
表3は、CDDPで処置したPEO1異種移植片を有するマウスの腫瘍における[
18F]9の取り込みの有意な増加を示すが、この際、CDDP耐性PEO4腫瘍はコントロールと処置との間に取り込みの相違は示していない。PEO1腫瘍を有するマウスの脾臓及び筋肉以外の、他の組織における[
18F]9の取り込みは、コントロールと処置との間に有意な差はない。
【0206】
【表4】
【0207】
PEO1、PEO4及びRIF−1異種移植片を有するこれらのCDDP処置マウスにおけるPET画像(
図10)から、腫瘍における[
18F]11の有意な取り込みが明らかになった。
【0208】
下記文書はすべて参考で本明細書中に引用される。
【0209】
実施例7−アポトーシス細胞への[
18F]11の取り込み
RIF−1細胞を、ベヒクル(0.1% DMSO)またはcis−ジアミンジクロロ白金(II)(cis-diamminedichloro-platinum(II))(シスプラチン)(CDDP)(100μM)で、48時間処置した。次に、これらの細胞を[
18F]11と共に1時間インキュベートし、洗浄し、放射能を分析した。
図13に示されるように、細胞アッセイにより、アポトーシス細胞への[
18F]11の取り込みが約1.5倍増加したことが示された。データは、1mg 全細胞タンパク質当たりで平均化した減衰補正したカウント/分として表わす。データは、平均値±SEMであり、3連で行った。
【0210】
RIF−1腫瘍をベヒクル(50% DMSO)またはCDDP(10mg/kg 単回投与)で処置した。放射性トレーサーを注入してから60分での[
18F]由来の放射能レベルを分析し、血中レベルに対する割合として表わす。
図14に示されるように、RIF−1腫瘍を有するマウスにおけるインビボでの取り込み研究でも、ベヒクル処置したマウスに比べて処置マウスでは[
18F]11の取り込みが約1.5倍増加した。データは、平均値±SEMであり、1群当たりn=8匹マウスである。
【0211】
実施例8−アポトーシス画像化トレーサーとしての[
18F]11の機能性
6〜8週齢のオスのC3H/hejマウス(Harlan, Bicester, Oxfordshire, UK)の背中に38C13 マウスリンパ腫細胞(5000細胞)を皮下注射することによって、腫瘍アポトーシスのインビボ実験モデルを確立した。異種移植片が約100mm
3に到達したら、マウスを、シクロホスファミド(CPA、100mg/kg)またはベヒクルで24時間処置した後、小動物専用のPETスキャナー(dedicated small animal PET scanner)(Siemens Inveon PET module)でスキャンした。麻酔をかけた動物をサーモスタット制御のベッドに置き、スキャナー内に腹臥位にした。[
18F]11(約100μCi)のボーラス注射液(bolus injection)を、尾静脈カニューレを介して静脈内(i.v.)投与し、スキャンを開始した。
【0212】
動的放射スキャン(dynamic emission scan)を60分にわたってリスト形式(list-mode format)で得た。次に、画像再構築のために、得られたデータを、0.5−mm 副鼻腔撮影図(sinogram bin)および19のタイムフレームに分け、これをフィルター逆投影によって行った。このようにして得られた画像データ−セットをSiemens Inveon Research Workplace softwareを用いて可視化した。動的データの累積画像を、放射性トレーサーの取り込みの可視化のためにおよび関心のある領域(regions of interest)(ROI)を規定するために使用した。各19時点で各ROIについて、カウント密度を平均して、ROIに関する時間に対する放射能曲線(TAC)を得た(
図15参照)。
【0213】
腫瘍のTACを各時点で全身のものに正規化して、正規化した取り込み値(normalized uptake value)(NUV)を得た。注射してから60分でのNUV(NUV60)、0〜60分のNUVの積分として算出されたNUV曲線下の面積(AUC)を比較に使用した(
図16参照)。
【0214】
スキャン後、様々な組織を取り除き、秤量し、即座にフッ素−18放射能計測するために計測用チューブに置いて、[
18F]11の生体内分布を評価した(下記表4参照)。
【0215】
ベヒクルまたはシクロホスファミドで処置した2匹の38C13異種移植片を有するマウスの代表的なOSEM3D 再構築[
18F]11 PET画像を
図17に示し、この際、丸は腫瘍を示す。
【0216】
表4の生体内分布の結果から、ベヒクルに比して、CPAで処置したマウスの腫瘍では、[
18F]11の取り込みが有意に2倍増加したことが示され、これは、PETイメージングパラメーター、腫瘍のTAC、NUV
60及びAUCから得られた半定量データによって確認された(
図15及び16を参照)。したがって、
図15〜17及び表4に示される生体内分布およびPETスキャンデータから、[
18F]11によりインビボでの腫瘍のアポトーシスを検出できる可能性があることが示され、これにより、初めて、腫瘍のためのカスパーゼ−3に特異的なPET画像化剤の使用が記載される。
【0217】
【表5】
【0218】
実施例9−化合物11の細胞活性
化合物11の細胞活性を酵素アッセイを用いて評価し、化合物14の細胞活性と比較した。
【0219】
マウス放射線誘発線維肉腫(RIF−1)細胞を、カスパーゼ阻害剤である、z−VAD−fmk(100μM)、化合物11及び化合物14で15分間処理した後、48時間、シスプラチン(100μM)でアポトーシスを誘導した。Δ−PARP免疫ブロットバンドは、カスパーゼ 3の切断により得られるPARPの内因性の89kDaの大きさの断片に相当する。α−チューブリンをローディングコントロールとして使用した。
【0220】
図18に示されるように、RIF−1細胞を、化合物14ではなく、化合物11と予めインキュベーションすると、シスプラチンで誘導されるアポトーシスによるカスパーゼ−3と同種のターゲットPARPの誘導が妨害されたことから、化合物11によるカスパーゼ−3の細胞不活性化が示唆される。
【0221】
薬剤により誘導されるアポトーシスの条件下で化合物11の結合性をさらに確立するために、我々は、実施例6で上記されるのと同様にしておよび
図9に示されるように、LNM35、RIF−1及びPEO1/4癌細胞における放射線標識された[
18F]11の取り込みを評価した。予想とおり、シスプラチン耐性卵巣癌細胞(PEO4)以外の、全ての薬剤で処理された細胞は、コントロールに比べて[
18F]11の取り込みが有意に増加した。さらに、薬剤処理したLNM35細胞における[
18F]11の取り込みの増加は、カスパーゼ−Gloアッセイを用いた細胞活性カスパーゼ−3の量と相関した。
【0222】
実施例10−保護前駆体を用いた[
18F]11の合成
イサチン放射性リガンド[
18F]11は、
図2(i)、
図19に及び実施例3に記載されるのと同様の2段階法を用いて合成できる。この放射性合成(radiosynthesis)の欠点には、安定した不純物の存在があり、これにより配合される生成物の比放射能が減少する(1〜4Ci/μmol)。より根本的には、安定した不純物は、かなりの量(5〜10μg/mL)で存在し、この量は臨床的進行には多すぎる値である。毒性試験を行うためにこの不純物の特性を明らかにしようと試みたが結論は得られず、安定した不純物が、「冷たい」フッ素−19トリアゾール化合物でなく、イサチン由来であることが確認されたにとどまった。
【0223】
HPLC分析によって、不純物が放射性合成中の副反応の結果であり、アルキン前駆体中に存在する物質ではないことが確認された。イサチン分子構造の試験から、化学反応性が高い2つの部位、上記クリック化学付加環化(click chemistry cycloaddition)で使用される末端アルキン基およびカスパーゼ−3活性部位での結合に必要なC−3カルボニル位置のみが示された。C−3カルボニル位置に関する保護基ストラテジーを調べ、特に、下記一般式38及び43で示される(この際、n=0、1、2、3、4、5または6であり、x=離脱基、例えば、メシレート、トシレート、ノシレート(nosylate)、または他のスルホネートエステルまたはハライド)ような、アセタールジオキソランとしてのC−3カルボニル位置の保護を調べた:
【0224】
【化6】
【0225】
保護アルキン、(S)−1−{[1’−[1−(2−プロピニル)]−(1’2’−ジヒドロ−2’−オキソスピロ(1,3−ジオキサン−2,3’−[3H]インドール)−5’−スルホニル}−2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン(化合物39)、及び保護トリアゾール(化合物40)を
図20に要約されるようにして合成した。
【0226】
一般的な実験の詳細は、本実施例の最初におよびSmith et al
29に既に記載されている。全ての反応は、アルゴン雰囲気下で行われた。
【0227】
(S)−1−{[1’−[1−(2−プロピニル)]−(1’2’−ジヒドロ−2’−オキソスピロ(1,3−ジオキサン−2,3’−[3H]インドール)−5’−スルホニル}−2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン(化合物39)を、下記方法に従って製造した。無水トルエン(6mL)における化合物25(92mg、0.2mmol)の溶液に、1,3−プロパンジオール(0.3mL)及び4−トルエンスルホン酸(10mg、0.005mmol)を添加した。次に、形成した水を共沸蒸留によって除去しながら、この溶液を24時間還流した。さらに、この反応混合物を、室温まで冷却して、バルク溶媒を減圧下で除去した。次に、サンプルをDCM(10mL)に再溶解し、飽和Na
2CO
3(1×10mL)、水(1×10mL)及びブライン(1×10mL)で洗浄した後、Na
2SO
4で乾燥した。カラムクロマトグラフィー(2:1 酢酸エチル/ヘキサン)によって、目的とする生成物を第一の画分として得た(無色の油、46mg、44%)。HRMS (ESI) = 519.1393 (M + H)
+. C
25H
25F
2N
2O
6Sに関する算出値 519.1401.
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.90 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.87 (dd, J = 8.2 Hz, 1.8 Hz, 1 H), 7.09 (d, J = 8.2 Hz, 1 H), 7.04-6.98 (m, 1 H), 6.88-6.78 (m, 1 H), 4.93 (t, J = 12.1 Hz, 2 H), 4.45 (d, J = 2.4 Hz, 2 H), 4.32-4.27 (m, 1 H), 3.99-3.93 (m, 4 H), 3.56-3.49 (m, 1 H), 3.14-3.08 (m, 1 H), 2.43-2.37 (m, 1 H), 2.30 (t, J = 2.4 Hz, 1 H), 2.09-1.93 (m, 2 H), 1.78-1.64 (m, 3 H)。
【0228】
(S)−1−{[1’−[1−(2−フルオロエチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル]−(1’2’−ジヒドロ−2’−オキソスピロ(1,3−ジオキサン−2,3’−[3H]インドール)−5’−スルホニル}−2−(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン(化合物40)を、下記方法に従って製造した。無水トルエン(4mL)における(S)−1−((1−(2−フルオロエチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル)メチル)−5−(2(2,4−ジフルオロフェノキシメチル)−ピロリジン−1−スルホニル)イサチン)(化合物11)(12mg、0.02mmol)の溶液に、1,3−プロパンジオール(0.15mL)及び4−トルエンスルホン酸(1mg、0.005mmol)を添加した。次に、形成した水を共沸蒸留によって除去しながら、この溶液を24時間還流した。さらに、この反応混合物を、室温まで冷却して、バルク溶媒を減圧下で除去した。次に、サンプルをDCM(10mL)に再溶解し、飽和Na
2CO
3(1×10mL)、水(1×10mL)及びブライン(1×10mL)で洗浄した後、Na
2SO
4で乾燥した。カラムクロマトグラフィー(4:1 酢酸エチル/ヘキサン)によって、目的とする生成物を第一の画分として得た(無色の油、7mg、58%)。HRMS (ESI) = 519.1393 (M + H)
+; C
25H
25F
2N
2O
6S 519.1401に関する算出値.
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ.7.84 (s, 1 H), 7.81 (d, J = 1.6 Hz, 1 H), 7.67 (s, 1 H), 7.43 (dd, J = 8.4 Hz, 1.6 Hz, 1 H), 7.04-6.98 (m, 1 H), 6.88-6.79 (m, 1 H), 4.96 (s, 1 H), 4.92 (t, J = 2.8 Hz, 2 H), 4.79 (dt, J = 46.6 Hz, 4.8 Hz, 2 H), 4.64 (dt, J = 27 Hz, 4.8 Hz, 2 H), 4.29 (dd, J = 8.4 Hz, 2.6 Hz, 1 H), 4.00-3.89 (m, 4 H), 3.53-3.48 (m, 1 H), 3.10-3.07 (m, 1 H), 2.43-2.37 (m, 1 H), 2.05-1.92 (m, 2 H), 1.75-1.65 (m, 3 H)。
【0229】
次に、[
18F]11は、1以上のこれらの保護前駆体を用いて合成できる。保護アルキン前駆体39を用いた具体的な放射化学反応を
図21に示す。このような保護アルキン前駆体を使用することによって、C−3位置での望ましく副反応を防止する。
【0230】
硫酸銅(II)・6水和物(0.51mg、2.06μmol、25μL)の水溶液に、窒素下で、リン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0、250mM、25μL)におけるアスコルビン酸ナトリウム(2.53mg,12.79μmol)、DMF(25μl)におけるアルキンアセタール前駆体(1.0mg、1.93μmol)(化合物39)、及びアセトニトリル(100μL)における[
18F]−フルオロエチルアジド(1.27mCi)(化合物27)を添加した。この反応混合物を80℃で30分間加熱した(
図22参照)。塩酸(6N、100μL)を添加した後、攪拌混合物をマイクロ波空洞(2s、50W、設定温度 80℃)を用いて加熱した。HPLC移動相(50μL、35% MeCNを用いた50% MeOH含む水)を添加した後、混合物を予備HPLCによって精製した(
図23参照)。[
18F]11を24%の減衰補正した放射化学的収率(出発[
18F]−フルオロエチルアジドに対する)で単離し、PBS/10%EtOHでC18−SepPak SPSを用いて配合した。[
18F]11と共に溶出する安定した不純物のレベルは0.84μg/mLであった。比放射能は0.05Ci/μmol(2GBq/μmol)であった(
図24参照)。
【0231】
類似の保護先駆体を用いて本発明の他の化合物を合成できることはいうまでもない。
【0232】
実施例11−アポトーシス細胞への[
18F]11及び[
18F]42の取り込みの比較
本プロジェクトのさらなる態様は、弱いイサチンカスパーゼ−3阻害剤であるN−[1−(2−フルオロエチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル]イサチン(化合物42)の分析を包含する。この化合物を、
図25に示されるようにして、N−(2−プロピニル)イサチン(化合物41)を用いて合成した。化合物[
18F]42は、コアのイサチンフレームワークを有するため、この化合物は公知のイサチン結合形式で活性化カスパーゼ−3に結合でき、また、放射性標識トリアゾール機能性がありうる。しかしながら、[
18F]42は、カスパーゼ−3に対する高い親和性及び選択性を付与するピロリジンスルホンアミド機能性がない。[
18F]42を、[
18F]11と直接比較するために、細胞取り込みアッセイで調べた。この目的は、取り込みが細胞透過性の増加の結果、アポトーシス細胞の特性、あるいはカスパーゼ−3結合の結果であるのかを決定する目的で、化合物の取り込みプロフィールを調べることである。[
18F]11とは異なり、薬剤処置後に[
18F]42結合性の増加はなかった(
図26参照)ことから、[
18F]11結合はカスパーゼ3活性化によるものであるという知見が支持された。
【0233】
N−(2−プロピニル)イサチン(化合物41)を、Smith et al
29に記載されるのと同様にして合成した(アルキン12及び13)。
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 7.65-7.61 (m, 2 H), 7.19-7.12 (m, 2 H), 4.61 (s, 2 H), 2.30 (s, 1 H)。
【0234】
N−[1−(2−フルオロエチル)−1H−[1,2,3]−トリアゾール−4−イル]イサチン(化合物42)を、Smith et al
29に記載されるのと同様にして合成した(トリアゾール14及び15)。
1H NMR (600 MHz, CDCl
3) δ 7.76 (s, 1 H), 7.63-7.57 (m, 2 H), 7.34 (d, J = 8.4 Hz, 1 H), 7.13 (t, J = 3.6 Hz, 1 H), 5.03 (s, 2 H), 4.81 (dt, J = 46.8 Hz, 4.8 Hz, 2 H), 4.68 (dt, J = 27 Hz, 4.8 Hz, 2 H)。
【0235】
注意(N.B.) 番号の間違いにより、化合物15及び21は、実際同じ化合物である。
【0236】
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