特許第5954737号(P5954737)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5954737
(24)【登録日】2016年6月24日
(45)【発行日】2016年7月20日
(54)【発明の名称】放射性フッ素標識キノキサリン化合物
(51)【国際特許分類】
   C07D 241/42 20060101AFI20160707BHJP
   A61K 51/00 20060101ALI20160707BHJP
【FI】
   C07D241/42CSP
   A61K49/02 C
【請求項の数】7
【全頁数】41
(21)【出願番号】特願2013-52369(P2013-52369)
(22)【出願日】2013年2月27日
(65)【公開番号】特開2014-80414(P2014-80414A)
(43)【公開日】2014年5月8日
【審査請求日】2015年10月14日
(31)【優先権主張番号】特願2012-226401(P2012-226401)
(32)【優先日】2012年9月25日
(33)【優先権主張国】JP
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用 1.一般社団法人 日本核医学会、核医学、第49巻、第3号、S218、平成24年8月31日発行 2.第52回日本核医学会学術総会、平成24年10月11日発表
(73)【特許権者】
【識別番号】000230250
【氏名又は名称】日本メジフィジックス株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】504132272
【氏名又は名称】国立大学法人京都大学
(74)【代理人】
【識別番号】100131613
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 章宏
(74)【代理人】
【識別番号】100168848
【弁理士】
【氏名又は名称】黒崎 文枝
(72)【発明者】
【氏名】佐治 英郎
(72)【発明者】
【氏名】小野 正博
(72)【発明者】
【氏名】猪原 匡史
(72)【発明者】
【氏名】関 育也
【審査官】 黒川 美陶
(56)【参考文献】
【文献】 韓国登録特許第10−1101977(KR,B1)
【文献】 特開2010−241788(JP,A)
【文献】 中国特許出願公開第101293878(CN,A)
【文献】 YU, Pingrong, et al.,European Journal of Medicinal Chemistry,2012年,57,51-58
【文献】 CUI, Mengchao, et al.,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters,2011年,21,4193-4196
【文献】 FODERO-TAVOLETTI, Michelle T., et al.,Brain,2011年,134,1089-1100
【文献】 YOSHIMURA, Masashi, et al.,ACS Medicinal Chemistry Letters,2013年,4(7),596-600
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C07D
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(1)で表される、化合物又はその塩。
【化1】
〔式中、R及びRは、一方が2‐[18F〕フルオロエトキシ基であり、他方が水素原子であり、R、Rは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基である。ただし、R及びRがいずれも水素原子である場合、並びに、Rが2‐[18F]フルオロエトキシ基であり、R及びRがいずれも水素原子であり、かつ、Rがメチル基である場合を除く。〕
【請求項2】
下記一般式(2)で表される、化合物又はその塩。
【化2】
〔式中、R、Rは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基である。ただし、R及びRがいずれも水素原子である場合を除く。〕
【請求項3】
下記式(3):
【化3】
又は(5):
【化4】
で表される、化合物又はその塩。
【請求項4】
下記一般式(6)で表される、化合物又はその塩。
【化5】
〔式中、R、Rは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基であり(ただし、R及びRがいずれも水素原子である場合を除く。)、Rは、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基又は芳香族スルホニルオキシ基である。〕
【請求項5】
下記一般式(7):
【化6】
〔式中、Rは、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基又は芳香族スルホニルオキシ基である。〕
又は(9):
【化7】
〔式中、Rは、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基又は芳香族スルホニルオキシ基である。〕で表される化合物又はその塩。
【請求項6】
下記一般式(1)で表される化合物を配合してなる、アミロイドーシス診断剤。
【化8】
〔式中、R及びRは、一方が2‐[18F〕フルオロエトキシ基であり、他方が水素原子であり、R、Rは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基である。ただし、R及びRがいずれも水素原子である場合、並びに、Rが2‐[18F]フルオロエトキシ基であり、R及びRがいずれも水素原子であり、かつ、Rがメチル基である場合を除く。〕
【請求項7】
下記式(3):
【化9】
又は(5):
【化10】
で表される化合物を配合してなる、アミロイドーシス診断剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は放射性フッ素標識キノキサリン化合物に関する。より詳しくは、頭部変性疾患の診断に用いる化合物であり、アルツハイマー病を初めとするアミロイドが蓄積する疾患の診断において、病巣部位におけるアミロイドの検出に有用な化合物に関する。
【背景技術】
【0002】
アミロイドと呼ばれる繊維状蛋白質が体内の種々の器官あるいは組織に沈着することにより発症する疾患は、アミロイドーシスと総称されている。アミロイドーシスに共通しているのはアミロイドと呼ばれるβシート構造に富んだ繊維状蛋白質が全身の諸臓器あるいは局所に沈着し、その臓器や組織における機能異常を生じる点である。
【0003】
アミロイドーシスの代表的疾患であるアルツハイマー病(以下、ADという)は、認知症の原因となる疾患として知られている。この病気は、漸次進行性にアミロイドが脳に沈着して死に至る疾患であるため、他のアミロイドーシスと比較しても社会的関心の高い疾患であるといえる。近年、先進各国では社会の高齢化に伴いAD患者数が急激に増加しており、社会的な問題となっている。
【0004】
病理組織学的見地によると、ADは、老人斑(senile plaques)の出現、神経原繊維変化(neurofibrillary tangles)及び広範な神経脱落の3つの脳内病理所見によって特徴付けられる。老人斑はアミロイドを主要構成成分とする構造物であり、その出現は、AD発症における最初期、すなわち臨床症状が出現する10年以上前に出現する脳内の病理所見とされる。
【0005】
ADの診断は、CT及びMRI等の画像診断を補助的に組み合わせた上で、種々の認知機能評価(例えば、長谷川式スケール、ADAS‐JCog、MMSE等)を行うことにより実施されている。しかし、このような認知機能評価に基づく方法は、発症初期における診断感度が低く、さらに、各個人が生来有する認識機能により診断結果が影響を受けやすいという欠点がある。
【0006】
一方、老人斑を構成するアミロイドはアミロイドβ蛋白質(以下、Aβという)の凝集体であることが報告されており、さらにAβの凝集体がβシート構造をとることで神経細胞毒性を示すことが多くの研究より報告されている。これらの知見に基づき、Aβの脳内への沈着が引き金となり、その下流の現象として神経原繊維変化の形成及び神経脱落が起こるとする、いわゆる「アミロイドカスケード仮説」が提唱されている(非特許文献1)。
【0007】
このような事実に基づき、近年、アミロイドに高い親和性を有する化合物をマーカーとして用い、ADをインビボで検出する試みがなされている(非特許文献2)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】G.McKhann et al.,“Clinical diagnosis of Alzheimer’s disease:Report of the NINCDS‐ADRDA Work Group under the auspices of Department of Health and Human Services Task Force on Alzheimer’s Disease.”,Neurology,1984,34,p.939‐944
【非特許文献2】Mengchao Cui et al.,“Novel quinoxaline derivatives for in vivo imaging of β‐amyloid plaques in the brain.”,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters,2011,21,p.4193‐4196
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
上記の様に、アミロイドを対象とした画像診断プローブとして、種々の化合物が開示され、臨床応用に向けて検討が進められている。しかし、臨床使用に耐え得る性能を有することが確認された化合物は、未だ存在していない。
【0010】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、アミロイドを標的とした画像診断プローブとして有効な化合物並びに該化合物を配合したアミロイドーシス診断剤を得ることを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明によれば、下記一般式(1):
【化1】
【0012】
〔式中、R及びRは、一方が2‐[18F〕フルオロエトキシ基であり、他方が水素原子であり、R、Rは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基である。ただし、R及びRがいずれも水素原子である場合、並びに、Rが2‐[18F]フルオロエトキシ基であり、R及びRがいずれも水素原子であり、かつ、Rがメチル基である場合を除く。〕
【0013】
で表される化合物又はその塩、並びに上記一般式(1)で表される化合物を有効成分として含むアミロイドーシス診断剤が提供される。
【0014】
また、本発明によれば、下記一般式(6):
【0015】
【化2】
【0016】
〔式中、R、Rは、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基であり(ただし、R及びRがいずれも水素原子である場合を除く。)、Rは、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基又は芳香族スルホニルオキシ基である。〕
【0017】
又は(7):
【0018】
【化3】
【0019】
〔式中、Rは、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基又は芳香族スルホニルオキシ基である。〕
【0020】
で表される化合物又はその塩が提供される。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、生体内における良好なアミロイド描出能を有する、新規なアミロイド親和性化合物及びアミロイドーシス診断剤を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明に係る化合物及びその周辺化合物の合成スキームを示す図である。
図2】本発明に係る化合物及びその周辺化合物の合成スキームを示す図である。
図3】比較例に係る化合物及びその周辺化合物の合成スキームを示す図である。
図4】比較例に係る化合物及びその周辺化合物の合成スキームを示す図である。
図5】比較例に係る化合物及びその周辺化合物の合成スキームを示す図である。
図6】本発明に係る化合物([18F]E3、化合物1)を用いたアルツハイマー病患者脳切片のオートラジオグラフィーを示す図である。
図7】本発明に係る化合物([18F]D3、化合物2)を用いたアルツハイマー病患者脳切片のオートラジオグラフィーを示す図である。
図8】比較例に係る化合物([18F]E1、化合物7)を用いたアルツハイマー病患者脳切片のオートラジオグラフィーを示す図である。
図9】比較例に係る化合物([18F]E2、化合物8)を用いたアルツハイマー病患者脳切片のオートラジオグラフィーを示す図である。
図10】アルツハイマー病患者脳切片の免疫染色画像を示す図である。
図11】Tg2576マウス(24ヶ月齢、雌)の脳を用いた評価結果を示す図である。(a)は、[18F]D3(化合物2)のエクスビボオートラジオグラフィーを示す図であり、(b)は、チオフラビン染色画像を示す図である。
図12】正常マウス(24ヶ月齢、雌)の脳を用いた評価結果を示す図である。(a)は、[18F]D3(化合物2)のエクスビボオートラジオグラフィーを示す図であり、(b)は、チオフラビン染色画像を示す図である。
図13】本発明及び比較例に係る化合物並びにこれらの周辺化合物の合成スキームを示す図である。
図14】比較例に係る化合物の周辺化合物の合成スキームを示す図である。
図15】実施例に係る化合物の周辺化合物の合成スキームを示す図である。
図16】比較例に係る化合物([18F]D1)を用いたアルツハイマー病患者脳切片のオートラジオグラフィーを示す図である。
図17】本発明に係る化合物([18F]D2)を用いたアルツハイマー病患者脳切片のオートラジオグラフィーを示す図である。
図18】アルツハイマー病患者脳切片を示す図である。(a)が本発明に係る化合物([18F]D2)を用いたオートラジオグラフィーの拡大図であり、(b)が免疫染色画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の一側面によれば、下記式(3):
【0024】
【化4】
【0025】
又は、式(4):
【化5】
又は、式(5):
【0026】
【化6】
【0027】
で表される、化合物又はその塩、並びに当該化合物(3)、(4)又は(5)を有効成分として含むアミロイドーシス診断剤が、提供される。
この化合物(3)、(4)及び(5)は新規であり、アミロイドへの親和性を有するので、生体内におけるアミロイドの検出試薬における有効成分として、用いることができる。
【0028】
本発明の別の一側面によると、下記式(7):
【0029】
【化7】
又は式(8):
【0030】
【化8】
【0031】
又は式(9):
【0032】
【化9】
で表される化合物又はその塩が提供される。R6、及びRは、それぞれ、求核置換反応によって放射性フッ素を導入する際の置換基として用いることのできる基から選択することができ、好ましくは、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基又は芳香族スルホニルオキシ等のスルホニルオキシ基から選択することができ、より好ましくはベンゼンスルホニルオキシ基、p−ニトロベンゼンスルホニルオキシ基、p‐トルエンスルホニルオキシ基等の芳香族スルホニルオキシ基、更に好ましくはp‐トルエンスルホニルオキシ基を用いることができる。
【0033】
これらの官能基は、脱離性の高い置換基としてふるまうことが知られており、求核置換反応を用いたフッ素の導入において、一般に用いられている官能基である。従って、化合物(7)は、本発明に係る放射性フッ素標識化合物(化合物(3))に対する標識前駆体として用いることができ、化合物(8)は、本発明に係る放射性フッ素標識化合物(化合物(4))に対する標識前駆体として用いることができ、化合物(9)は、本発明に係る放射性フッ素標識化合物(化合物(5))に対する標識前駆体として、それぞれ用いることができる。
【0034】
(本発明に係る化合物の合成)
本発明に係る放射性フッ素標識化合物の前駆体である化合物(7)、(8)及び(9)は、スルホン酸エステル基を導入する部分に水酸基を導入した化合物を合成し、目的に応じたハロゲン化スルホニルや、当該スルホン酸無水物を反応させることにより、合成することができる。
スルホン酸エステル基を導入する部分に水酸基を導入した化合物は、公知の方法(例えば、文献”Mengchao Cui et al.,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters,2011,21,p.4193‐4196”及び“Lisheng Mao et al,,Synthesis,2004,15,0.2535‐2539”に記載された方法)に基づいて、当業者であれば容易に合成することができる。
本発明に係る放射性フッ素標識化合物(化合物(3)、(4)及び(5))は、化合物(3)、(4)及び(5)を、それぞれ、相間移動触媒と炭酸カリウムの存在下で[18F]フッ化物イオンと反応させるといった、当業者に公知の方法によって合成することができる。
【0035】
(本発明に係るアミロイドーシス診断剤の調製方法及び使用方法)
本発明に係るアミロイドーシス診断剤は、他の一般に知られている放射性診断剤と同様、本発明に係る放射性フッ素標識化合物を所望により適当なpHに調整された水又は生理食塩水、あるいはリンゲル液等に配合させた液として調製することができる。本化合物の濃度は、配合された本化合物の安定性が得られる濃度以下とする必要がある。
アミロイドーシス診断剤としての投与量は、投与された薬剤の分布を画像化するために十分な濃度であれば特に限定する必要はない。具体的には、体重60kgの成人一人当り50〜600MBq程度、静脈投与又は局所投与して使用することができる。投与された薬剤の分布は、PET装置を用いて公知の方法にて画像化することができる。
【実施例】
【0036】
以下、実施例及び比較例を記載して本発明をさらに詳しく説明する。
なお、説明の便宜のため、実施例及び比較例で用いる各化合物の名称を、表1の様に定義した。
【0037】
【表1】
【0038】
以下の実施例及び比較例に記載した各化合物の合成例において、化合物合成における各ステップは、必要に応じて複数回繰り返し行い、他の合成において中間体等として用いる際に必要な量を確保した。
また、以下の各実施例は好適な例について記載したものであり、本発明の範囲を限定する意図ではない。
【実施例1】
【0039】
2‐((3‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(化合物3)の合成
【0040】
18F]E3の標識前駆体である化合物3は、図1に示すスキーム1、2に従い、以下のとおりに合成した。
【0041】
(ステップ1−1)2,2−ジブロモ‐1‐(4‐ジメチルアミノ)フェニル)エタノン(1)の合成
1‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)エタノン(3.5g,21.5mmol)を濃硫酸に溶解し0℃で0.5時間撹拌した。臭素(1.12mL,21.8mmol)を0℃でゆっくり加え、室温で終夜撹拌した。反応液を氷冷した水に加え、固体を濾取し、氷冷水で洗浄して、スキーム1中の(1)を得た(収量:4.89g,収率:71.5%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 7.98(d,J=8.8Hz,2H), 6.69−6.66(m,3H),3.10(s,6H)。
【0042】
(ステップ1−2)2‐ブロモ‐1‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)エタノン(2)の合成
テトラヒドロフラン(40mL)にステップ1−1にて合成した2,2‐ジブロモ‐1‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)エタノン(6.84g,21.5mmol)を加え、亜りん酸ジエチル(3mL)とトリエチルアミン(3.2mL)をテトラヒドロフラン(25mL)に溶解させた溶液を0℃において滴下ロートでゆっくり加えた。室温で11時間撹拌した。溶媒を減圧留去して濃縮し、氷冷水に加えて0.5時間撹拌した。固体を濾取し、氷冷水で洗浄し、スキーム1中の(2)を得た(収量:3.38g,収率65.5%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 7.89(d,J=8.8Hz,2H), 6.66(d,J=8.8Hz,2H),4.36(s,2H),3.08(s,6H)。
【0043】
(ステップ1−3)4‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)‐2‐ニトロアニリン(3)の合成
4‐アミノ‐3‐ニトロフェノール(2.82g,18.3mmol)をテトラヒドロフラン(50mL)に溶解し、tert‐ブチルジメチルシリルクロリド(3.60g,24.0mmol)、及び、イミダゾール(2.00g,24.0mmol)を加え、室温で1時間撹拌した。水(100mL)を加えて反応を停止し、ジエチルエーテル(100mL×3)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムにより脱水乾燥し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/3(体積比))により精製し、スキーム1中の(3)を得た(収量:4.81g,収率:98.1%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 7.56(d,J=2.8Hz,1H), 6.97(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),6.70(d,J=8.8Hz,1H),5.79(s,2H),0.98(s,9H),0.19(s,6H)。
【0044】
(ステップ1−4)4‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)ベンゼン‐1,2‐ジアミン(4)の合成
上記ステップ1−3にて合成した4‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)‐2‐ニトロアニリン(9.57g,35.7mmol)をメタノール(80mL)とジクロロメタン(40mL)の混合溶媒に溶かし、パラジウム炭素(3.00g)を加えた。水素充填下、室温で7時間撹拌した。セライト濾過し、濾液を減圧留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=2/1(体積比))で精製し、スキーム1中の(4)を得た(収量:7.28g,収率:85.6%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 6.55(d,J=8.0Hz,1H), 6.24(d,J=2.8Hz,1H),6.18(dd,J=8.0,2.4Hz,1H),3.19(s,4H),0.96(s,9H),0.15(s,6H).
【0045】
(ステップ1−5)4‐(7‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N,N‐ジメチルアニリン(6)の合成
ジメチルスルホキシド(10mL)にステップ1−4にて合成した4‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)ベンゼン‐1,2‐ジアミン(476.3mg,2mmol)を溶解し、ステップ1−2にて合成した2‐ブロモ‐1‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)エタノン(482.0mg,2mmol)を加えた。室温で2時間撹拌し、酢酸エチル(100mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/3(体積比))で精製し、スキーム1中の(6)を得た。この際、Rf=0.38のフラクションを分取した(収量:161.8mg,収率:21.3%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.12(s,1H),8.10(d,J=8.4Hz,2H),7.91(d,J=9.2Hz,1H),7.42(s,1H),7.22(dd,J=2.4,0.8Hz,1H),6.84(d,J=8.8Hz,2H),3.07(s,6H),1.04(s,9H),0.30(s,6H)。
【0046】
(ステップ1−6)3‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐オール(8)の合成
テトラヒドロフラン(10mL)にステップ1−5にて合成した4‐(7‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N,N‐ジメチルアニリン(161.8mg,0.427mmol)を溶解し、0℃でテトラ−n−ブチルアンモニウムフルオリド(1mol/L,テトラヒドロフラン溶液)(512μL,0.512mmol)をゆっくり加えた。室温で0.5時間撹拌し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1(体積比))で精製し、スキーム2中の(8)を得た(収量:56.0mg,収率:49.5%)。
H‐NMR(400MHz,DMSO−d6)δ 9.22(s,1H),8.17(d,J=8.8Hz,2H),7.85(d,J=9.2Hz,1H),7.26(d,J=8.4Hz,1H),7.21(s,1H),6.86(d,J=8.8Hz,2H),3.02(s,6H)。
【0047】
(ステップ1−7)2‐((3‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エタノール(10)の合成
N,N−ジメチルホルムアミド(10mL)にステップ1−6にて合成した3‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐オール(95.6mg,0.361mmol)を溶解し、炭酸カリウム(99.8mg,0.722mmol)を加えた。105℃で0.5時間加熱撹拌し、2‐ブロモエタノール(51.2μL,0.722mmol)を加え、105℃で終夜加熱撹拌した。反応液を室温まで冷まし、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=4/1(体積比))で精製し、スキーム2中の(10)を得た(収量:59.3mg,収率:53.1%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.13(s,1H),8.11(d,J=9.2Hz,2H),7.93(d,J=9.2Hz,1H),7.39(s,1H),7.32(d,J=8.8Hz,1H),6.84(d,J=8.8Hz,2H),4.27(d,J=4.8Hz,2H),4.07(d,J=4.0Hz,2H),3.07(s,6H)。
【0048】
(ステップ1−8)2‐((3‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(化合物3)の合成
ピリジン(10mL)に、ステップ1−7にて合成した2‐((3‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)‐キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エタノール(58.4mg,0.189mmol)を溶解し、0℃で塩化パラトルエンスルホニル(108.1mg,0.567mmol)を加えた。室温で終夜撹拌し、さらに塩化パラトルエンスルホニル(108.1mg,0.567mmol)を加え、室温で12時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=2/1(体積比))で精製し、目的とする2‐((3‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(以下、「化合物3」ともいう。)を合成した(22.2mg,25.4%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.13(s,1H),8.10(d,J=8.8Hz,2H),7.89(d,J=9.2Hz,1H),7.84(d,J=8.4Hz,1H),7.33(d,J=8.8Hz,2H),7.24(s,1H),7.16(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),6.84(d,J=8.8Hz,2H),4.48(d,J=4.8Hz,2H),4.32(d,J=4.8Hz,2H), 3.07(s,6H),2.43(s,3H)。
【実施例2】
【0049】
4‐(7‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N,N‐ジメチルアニリン(E3;非放射性フッ素標識体、化合物5)の合成
【0050】
18F]E3の非放射性フッ素標識体は、図1に示すスキーム2に従い、以下のとおりに合成した。
【0051】
(ステップ2)
N,N‐ジメチルホルムアミド(10mL)に実施例1のステップ1−6にて合成した3‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐オール(56.0mg,0.211mmol)を溶解し、炭酸カリウム(58.4mg,0.422mmol)を加えた。105℃で0.5時間加熱撹拌し、2‐フルオロエチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(50μL)を加え、105℃で1.5時間加熱撹拌した。2‐フルオロエチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(30μL)を加え、105℃で3時間加熱撹拌した。さらに、2‐フルオロエチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(40μL)を加え、105℃で0.5時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥し、溶媒を減圧留去後、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/2(体積比))で精製して、目的物である4‐(7‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N,N‐ジメチルアニリン(以下、「E3」又は「化合物5」ともいう。)を得た(収量:33.4mg,収率:50.8%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.14(s,1H),8.11(d,J=9.2Hz,2H),7.95(d,J=9.6Hz,1H),7.37−7.34(m,2H),6.84(d,J=9.6Hz,2H),4.80(m,2H),4.20(m,2H),3.08(s,6H)。
【実施例3】
【0052】
2‐((2‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(28)の合成
【0053】
18F]D3の標識前駆体である化合物4は、図2に示すスキーム3に従い、以下のとおりに合成した。
【0054】
(ステップ3−1)2−クロロキノキサリン‐6‐オール(25)の合成
0℃に冷却した環境下でトルエン(4mL)に塩化アルミニウム(160.0mg,1.2mmol)をゆっくり加え、さらに2‐クロロ‐6‐メトキシキノキサリン(97.3mg,0.5mmol)を加え、80℃で4時間加熱撹拌した。0℃に冷却した環境下で水を加えて反応を終了し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸ナトリウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=30/1(体積比))で精製し、スキーム3中の(25)を得た(収量:59.3mg,収率:65.7%)。
H‐NMR(400MHz,重メタノール)δ 8.71(s,1H),7.84(d,J=9.2Hz,1H),7.44(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.32(d,J=2.8Hz,1H)。
【0055】
(ステップ3−2)6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)‐2‐クロロキノキサリン(26)の合成
N,N−ジメチルホルムアミド(7mL)にステップ3−1にて合成した2‐クロロキノキサリン‐6‐オール(59.3mg,0.328mmol)を溶解し、炭酸カリウム(90.8mg,0.657mmol)を加えた。80℃で0.5時間加熱撹拌し、(2‐ブロモエトキシ)‐tert‐ブチルジメチルシラン(140μL)を加え、80℃でさらに2.5時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/10(体積比))で精製し、スキーム3中の(26)を得た(収量:101.5mg,収率:91.3%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 8.71(s,1H),7.90(d,J=9.2Hz,1H),7.47(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.39(d,J=2.8Hz,1H),4.21(t,J=4.8Hz,2H),4.06(t,J=4.8Hz,2H),0.92(s,9H),0.12(s,6H)。
【0056】
(ステップ3−3)4‐(6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N,N‐ジメチルアニリン(27)の合成
トルエン(2.5mL)に2‐ブロモ‐1‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)エタノン(101.5mg,0.299mmol)を溶解し、エタノール(350μL)を加えた。さらに、N,N‐ジメチル‐4‐(4,4,5,5‐テトラメチル‐1,3,2‐ジオキサボラン‐2‐イル)アニリン(81.3mg,0.329mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(10.4mg,0.00897mmol)、2mol/L炭酸カリウム水溶液(329μL)を順に加え、110℃で3時間還流撹拌した。反応液を室温まで冷まし、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/3(体積比))で精製し、スキーム3中の(27)を得た(収量:127.0mg,収率:100%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.19(s,1H),8.08(d,J=8.8Hz,2H),7.96(d,J=9.2Hz,1H),7.40(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.35(d,J=2.8Hz,1H),6.84(d,J=8.8Hz,2H),4.21(t,J=4.8Hz,2H),4.06(t,J=4.8Hz,2H),3.06(s,6H),0.93(s,9H),0.13(s,6H)。
【0057】
(ステップ3−4)2‐((2‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(化合物4)の合成
テトラヒドロフラン(5mL)にステップ3−3にて合成した4‐(6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N,N‐ジメチルアニリン(127.0mg,0.300mmol)を溶解し、0℃に冷却した環境下でテトラ‐n‐ブチルアンモニウムフルオリド(1mol/L、テトラヒドロフラン溶液)(360μL、0.360mmol)をゆっくり加えた。室温で1時間撹拌し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をピリジン(5mL)に溶解し、塩化パラトルエンスルホニル(286.0mg,1.50mmol)、N,N‐ジメチル‐4‐アミノピリジン(3.67mg,0.030mmol)を加え、室温で6時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1(体積比))で精製して目的物である2‐((2‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(以下、「化合物4」ともいう。)を得た(収量:64.0mg,収率:46.0%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.19(s,1H),8.08(d,J=8.8Hz,2H),7.94(d,J=9.2Hz,1H),7.84(d,J=8.8Hz,2H),7.33(d,J=8.0Hz,2H),7.26−7.21(m,2H),6.84(d,J=8.8Hz,2H),4.49−4.46(m,2H),4.31−4.29(m,2H),3.07(s,6H),2.43(s,3H)。
【実施例4】
【0058】
4‐(6‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N,N‐ジメチルアニリン(D3;非放射性フッ素標識体、化合物6)の合成
【0059】
D3の非放射性フッ素標識体は、図1に示すスキーム1、及び、図2に示すスキーム4に従い、以下のとおりに合成した。
【0060】
(ステップ4−1)4‐(6‐((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N,N‐ジメチルアニリン(5)の合成
ジメチルスルホキシド(10mL)にステップ1−4にて合成した4‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)ベンゼン‐1,2‐ジアミン(476.3mg,2mmol)を溶解し、ステップ1−2にて合成した2‐ブロモ‐1‐(4‐(ジメチルアミノ)フェニル)エタノン(482.0mg,2mmol)を加えた。室温で4時間撹拌し、酢酸エチル(100mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/3(体積比))で精製した。この際、Rf=0.50のフラクションを分取し、スキーム1中の(5)を得た(収量:46.5mg,収率:6.1%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.19(s,1H),8.08(d,J=8.8Hz,2H),7.96(d,J=9,2Hz,1H),7.40(d,J=2.4Hz,1H),7.32(dd,J=9.2,2.4Hz,1H),6.85(d,J=9.2Hz,2H),3.07(s,6H),1.03(s,9H),0.30(s,6H)。
【0061】
(ステップ4−2)4‐(6‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N,N‐ジメチルアニリン(D3、化合物6)の合成
テトラヒドロフラン(10mL)にステップ4−1にて合成した4‐(6‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N,N‐ジメチルアニリン(87.2mg,0.230mmol)を溶解し、0℃に冷却した条件下でテトラ‐n‐ブチルアンモニウムフルオリド(1mol/L、テトラヒドロフラン溶液)(276μL,0.276mmol)をゆっくり加えた。室温で0.5時間撹拌し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をN,N‐ジメチルホルムアミド(10mL)に溶解し、炭酸カリウム(63.6mg,0.460mmol)を加えた。105℃で0.7時間加熱撹拌し、2‐フルオロエチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(100μL)を加え、105℃でさらに1時間加熱撹拌した。さらに炭酸カリウム(63.6mg,0.460mmol)、2‐フルオロエチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(200μL)を加え、100℃で終夜加熱撹拌した。炭酸セシウム(150mg,0.460mmol)を加え、100℃で0.5時間加熱撹拌した。さらに、2‐フルオロエチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(200μL)を加え、100℃で終夜加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥、溶媒を減圧留去後、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=40/1(体積比))で精製し、目的物である4‐(6‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N,N‐ジメチルアニリン(以下、「D3」又は「化合物6」ともいう。)を得た(収量:65.5mg,収率:91.5%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.20(s,1H),8.10(d,J=8.8Hz,2H),7.99(d,J=9.2Hz,1H),7.44(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.35(d,J=2.4Hz,1H),4.92−4.78(m,2H),4.43−4.34(m,2H),3.07(s,6H)。
【0062】
(比較例1)4‐(7‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリン(E1;非放射性フッ素標識体、化合物11)の合成
【0063】
18F]E1の非放射性フッ素標識体は、図3に示すスキーム5に従い、以下のとおりに合成した。
【0064】
(ステップ5−1)7‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)‐2‐(4‐ニトロフェニル)キノキサリン(12)の合成
ジメチルスルホキシド(20mL)にステップ1−4にて合成した4‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)ベンゼン‐1,2‐ジアミン(952.6mg,4mmol)を溶解し、2‐ブロモ‐4’‐ニトロアセトフェノン(976.2mg,4mmol)を加えた。室温で2時間撹拌し、酢酸エチル(200mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/3(体積比))で精製し、スキーム5中の(12)を得た(収量:567.1mg,収率:37.2%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.22(s,1H),8.43−8.36(m,4H),8.03(d,J=8.8Hz,1H),7.49(d,J=2.4,1H),7.40(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),1.04(s,9H),0.34(s,6H)。
【0065】
(ステップ5−2)3‐(4‐ニトロフェニル)キノキサリン‐6‐オール(13)の合成
テトラヒドロフラン(15mL)にステップ5−1にて合成した7‐((tert‐ブチルジメチルシリル)‐オキシ)‐2‐(4‐ニトロフェニル)キノキサリン(398.8mg,1.05mmol)を溶解し、0℃に冷却した環境下でテトラ‐n‐ブチルアンモニウムフルオリド(1mol/L、テトラヒドロフラン溶液)(1.26mL,1.26mmol)をゆっくり加えた。室温で2時間撹拌し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1(体積比))で精製し、スキーム5中の(13)を得た(収量:150.1mg,収率:53.7%)。
H‐NMR(400MHz,DMSO−d6)δ 10.7(s,1H),9.44(s,1H),8.57(d,J=9.2Hz,2H),8.41(d,J=8.8Hz,2H),8.00(d,J=9.2Hz,1H),7.46(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.36(d,J=2.4Hz,1H)。
【0066】
(ステップ5−3)4‐(7‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリン(E1、化合物11)の合成
N,N‐ジメチルホルムアミド(10mL)にステップ5−2にて合成した3‐(4‐ニトロフェニル)‐キノキサリン‐6‐オール(151.4mg,0.576mmol)を溶解し、炭酸カリウム(159.2mg,1.152mmol)を加えた。105℃で0.5時間加熱撹拌し、2‐フルオロエチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(300μL)を加え、105℃でさらに4.5時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をメタノール(40mL)とジクロロメタン(30mL)の混合溶媒に溶かし、パラジウム炭素(100mg)を加えた。水素充填下、室温で0.7時間撹拌した。セライト濾過し、濾液を減圧留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(アセトニトリル/ヘキサン=1/1(体積比))で精製し、目的物である4‐(7‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリン(以下、「E1」又は「化合物11」ともいう。)を得た(収量:90.4mg,収率:55.4%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.12(s,1H),8.04(d,J=8.4Hz,2H),7.96(d,J=9.2Hz,1H),7.40−7.37(m,2H),6.83(d,J=8.8Hz,2H),4.93−4.79(m,2H),4.44−4.35(m,2H)。
【0067】
(比較例2)
4‐(7‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)−N−メチルアニリン(E2;非放射性フッ素標識体、化合物12)の合成
【0068】
(ステップ6)
18F]E2の非放射性フッ素標識体は、図3に示すスキーム5に従い、以下のとおりに合成した。
メタノール(35mL)に比較例1のステップ5−3にて合成した4‐(7‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリン(90.4mg,0.319mmol)を溶解し、パラホルムアルデヒド(51.7mg,1.72mmol)を加えた。
0℃に冷却した環境下でナトリウムメトキシド(256μL,1.28mmol)をゆっくり加えた。これを、75℃で1.5時間還流撹拌した。その後、室温まで冷却し、水素化ホウ素ナトリウム(60.5mg,1.60mmol)を加えた。75℃で3時間還流撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウムで中和し、溶媒を減圧留去した後、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥、溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1(体積比)で精製し、目的物である4‐(7‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン)‐2‐イル)‐N‐メチルアニリン(以下、「E2」又は「化合物12」ともいう。)を得た(収量:19.4mg,収率:20.5%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.13(s,1H),8.07(d,J=8.8Hz,2H),7.95(d,J=9.2Hz,1H),7.38−7.35(m,2H),6.74(d,J=8.8Hz,2H),4.93−4.79(m,2H),4.44−4.35(m,2H),2.94(s,3H)。
【0069】
(比較例3)
2‐((3‐(4‐((ジ‐tert‐ブトキシカルボニル)アミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(化合物9)の合成
【0070】
18F]E1の標識前駆体である化合物9は、図4に示すスキーム6に従い、以下のとおりに合成した。
【0071】
(ステップ7−1)7‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)‐2‐(4‐ニトロフェニル)‐キノキサリン(16)の合成
N,N‐ジメチルホルムアミド(15mL)に比較例1のステップ5−2にて合成した3‐(4‐ニトロフェニル)キノキサリン‐6‐オール(150.1mg,0.562mmol)を溶解し、炭酸カリウム(155.3mg,1.12mmol)を加えた。80℃で1時間加熱撹拌し、(2‐ブロモエトキシ)‐tert‐ブチルジメチルシラン(250μL)を加え、80℃で終夜加熱撹拌した。反応液を室温まで冷まし、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/3(体積比))で精製し、スキーム6中の(16)を得た(収量:203.8mg,収率:85.3%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.22(s,1H),8.43−8.36(m,4H),8.04(d,J=9.2Hz,1H),7.51−7.46(m,2H),7.26(t,J=4.8Hz,2H),4.09(t,J=4.8Hz,2H),0.93(s,9H),0.14(s,6H)。
【0072】
(ステップ7−2)4‐(7‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリン(17)の合成
ステップ7−1にて合成した7‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)‐2‐(4‐ニトロフェニル)‐キノキサリン(107.5mg,0.253mmol)をメタノール(10mL)とジクロロメタン(5mL)の混合溶媒に溶かし、パラジウム炭素(100mg)を加えた。水素充填下、室温で0.5時間撹拌した。セライト濾過し、濾液を減圧留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=40/1(体積比))で精製し、スキーム6中の(17)を得た(収量:90.5mg,収率:90.6%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.09(s,1H),8.03(d,J=8.8Hz,2H),7.93(d,J=9.2Hz,1H),7.38−7.32(m,2H),6.83(d,J=8.8Hz,2H),4.22(t,J=4.8Hz,2H),4.07(t,J=4.8Hz,2H),3.95(s,2H),0.93(s,9H),0.13(s,6H)。
【0073】
(ステップ7−3)7‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)‐2‐(パラ‐ジ(tert‐ブトキシカルボニル)アミノフェニル)キノキサリン(18)の合成.
テトラヒドロフラン(10mL)にステップ7−2にて合成した4‐(7‐(2‐((tert‐ブチル‐ジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリン(90.5mg,0.229mmol)を溶解し、ジ‐tert‐ブチル‐ジ‐カルバメート(499.8mg,2.29mmol)、N,N‐ジメチル‐4‐アミノピリジン(触媒量)、トリエチルアミン(38.2μL)を加え、80℃で1.5時間還流撹拌した。反応液を室温まで冷まし、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/3(体積比))で精製し、スキーム6中の(18)を得た(収量:64.5mg,収率:47.3%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.18(s,1H),8.19(d,J=8.8Hz,2H),7.99(d,J=9.6Hz,1H),7.44−7.41(m,2H),7.33(d,J=8.8Hz,2H),4.24(t,J=4.8Hz,2H),4.08(t,J=4.8Hz,2H),1.44(s,18H),0.93(s,9H),0.13(s,6H)。
【0074】
(ステップ7−4)7‐(2‐ヒドロキシエトキシ)‐2‐(p‐ジ‐(tert‐ブトキシカルボニル)アミノフェニル)‐キノキサリン(19)の合成
テトラヒドロフラン(5mL)にステップ7−3にて合成した7(2((tert ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)‐2‐(パラ‐ジ‐(tert‐ブトキシカルボニル)アミノフェニル)キノキサリン(64.5mg,0.108mmol)を溶解し、0℃に冷却した環境下でテトラ‐n‐ブチルアンモニウムフルオリド(1mol/L、テトラヒドロフラン溶液)(130μL,0.130mmol)をゆっくり加えた。室温で終夜撹拌し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=20/1(体積比))で精製し、スキーム6中の(19)を得た(収量:54.0mg,収率:100%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.20(s,1H),8.20(d,J=8.8Hz,2H),8.02(d,J=9.6Hz,1H),7.46−7.43(m,2H),7.34(d,J=8.8Hz,2H),4.30(t,J=4.8Hz,2H),4.09(t,J=4.8Hz,2H),1.44(s,18H)。
【0075】
(ステップ7−5)2‐((3‐(4‐((ジ‐tert‐ブトキシカルボニル)アミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)‐エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(化合物9)の合成
ピリジン(7mL)にステップ7−4にて合成した7‐(2‐ヒドロキシエトキシ)‐2‐(パラ‐ジ(tert‐ブトキシカルボニル)アミノフェニル)‐キノキサリン(54.0mg,0.112mmol)を溶解し、N,N‐ジメチル‐4‐アミノピリジン(触媒量)、塩化パラトルエンスルホニル(107.0mg,0.561mmol)を加え、室温で終夜撹拌した。溶媒を減圧留去し、クロロホルム(60mL×2)で分液抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1(体積比))で精製し、目的物である2‐((3‐(4‐((ジ‐tert‐ブトキシカルボニル)アミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)‐エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(以下、「化合物9」ともいう。)を得た(収量:36.0mg,収率:50.6%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.19(s,1H),8.19(d,J=8.8Hz,2H),7.98(d,J=9.2Hz,1H),7.85(d,J=8.4Hz,2H),7.35−7.27(m,6H),4.50−4.48(m,2H),4.35−4.33(m,2H),2.44(s,2H),1.44(s,18H)。
【0076】
(比較例4)
2‐((3‐(4‐((tert‐ブトキシカルボニル)(メチル)アミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(化合物10)の合成
【0077】
18F]E2の標識前駆体である化合物10は、図5に示すスキーム7に従い、以下のとおりに合成した。
【0078】
(ステップ8−1)4‐(7‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N‐メチルアニリン(21)の合成
メタノール(40mL)に比較例3のステップ7−2にて合成した4‐(7‐(2‐((tert‐ブチル‐ジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリン(215.1mg,0.544mmol)を溶解し、パラホルムアルデヒド(88.3mg,2.94mmol)を加えた。0℃でナトリウムメトキシド(436μL,2.18mmol)をゆっくり加え、75℃で4.5時間還流撹拌した。次いで、室温まで冷却し、水素化ホウ素ナトリウム(102.9mg,2.72mmol)を加え、75℃で1時間還流撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウムで中和し、溶媒を減圧留去した後、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1(体積比))で精製し、スキーム7で示す(21)を得た(収量:131.6mg,収率:59.1%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.10(s,1H),8.07(d,J=8.8Hz,2H),7.92(d,J=9.2Hz,1H),7.37(d,J=2.4Hz,1H),7.32(d,J=9.2Hz,1H),6.74(d,J=8.8Hz,2H),4.22(t,J=4.8Hz,2H),4.07(t,J=4.8Hz,2H),2.93(s,3H),0.93(s,9H),0.13(s,6H)。
【0079】
(ステップ8−2)tert‐ブチル(4‐(7‐(2‐((tert‐ブチルジメチル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)フェニル)(メチル)カルバメート(22)の合成
テトラヒドロフラン(10mL)にステップ8−2にて合成した4‐(7‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N‐メチルアニリン(131.6mg,0.322mmol)を溶解し、ジ‐tert‐ブチル‐ジカルボネート(140.6mg,0.644mmol)を加え、80℃で2時間還流撹拌した。N,N‐ジメチル‐4‐アミノピリジン(触媒量)、トリエチルアミン(54μL)を加え、80℃で5時間還流撹拌した。反応液を室温まで冷まし、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/2(体積比))で精製し、スキーム7で示す(22)を得た(収量:133.1mg,収率:81.2%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.15(s,1H),8.14(d,J=8.8Hz,2H),7.98(d,J=9.2Hz,1H),7.46−7.39(m,4H),4.24(t,J=4.8Hz,2H),4.08(t,J=4.8Hz,2H),3.34(s,3H),1.49(s,9H),0.93(s,9H),0.13(s,6H).
【0080】
(ステップ8−3)tert‐ブチル(4‐(7‐(2‐ヒドロキシエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)フェニル)(メチル)‐カルバメート(23)の合成
テトラヒドロフラン(7mL)にステップ8−2にて合成したtert‐ブチル(4‐(7‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)フェニル)(メチル)カルバメート(133.1mg,0.261mmol)を溶解し、0℃に冷却した環境下でテトラ‐n‐ブチルアンモニウムフルオリド(1mol/L、テトラヒドロフラン溶液)(314μL,0.314mmol)をゆっくり加えた。室温で2時間撹拌し、酢酸エチル(60mL×2)で分液抽出後、有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=20/1(体積比))で精製し、スキーム7で示す(23)を得た(収量:104.1mg,収率:100%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.17(s,1H),8.14(d,J=8.8Hz,2H),8.00(d,J=9.2Hz,1H),7.46−7.40(m,4H),4.30−4.28(m,2H),4.09−4.08(m,2H),3.34(s,3H),2.08(s,1H),1.49(s,9H)。
【0081】
(ステップ8−4)2‐((3‐(4‐((tert‐ブトキシカルボニル)(メチル)アミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(化合物10)の合成.
ピリジン(10mL)にステップ8−3にて合成したtert‐ブチル(4‐(7‐(2‐ヒドロキシエトキシ)‐キノキサリン‐2‐イル)フェニル)(メチル)カルバメート(104.1mg,0.263mmol)を溶解し、塩化パラトルエンスルホニル(107.0mg,0.561mmol)を加え、室温で1時間撹拌した。N,N‐ジメチル‐4‐アミノピリジン(触媒量)を加え、室温で終夜撹拌した。溶媒を減圧留去し、クロロホルム(60mL×2)で分液抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1(体積比))で精製し、目的物である2‐((3‐(4‐((tert‐ブトキシカルボニル)(メチル)アミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(以下、 「化合物10」ともいう。)を得た(収量:92.2mg,収率:63.9%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.17(s,1H),8.14(d,J=8.8Hz,2H),7.97(d,J=9.2Hz,1H),7.85(d,J=8.4Hz,2H),7.45(d,J=8.8Hz,2H),7.35−7.25(m,4H),4.50−4.48(m,2H),4.35−4.33(m,2H),3.34(s,3H),2.44(s,3H),1.49(s,9H)。
【実施例5】
【0082】
125I]IMPYの結合阻害実験
Aβ1−42凝集体への各化合物の親和性を評価するためにAβプラークに選択的に結合することが知られている[125I]6‐ヨード‐2‐(4’‐ジメチルアミノ)フェニル‐イミダゾ[1,2‐a]ピリジン([125I]IMPY)のAβ1−42凝集体に対する結合阻害実験を行った。IMPY(非放射性ヨウ素標識体)及び[125I]IMPYは、文献(Zhi‐Ping Zhuang et al.,J.Med.Chem,2003,46,p.237‐243)記載の方法に従って合成した(放射化学的純度99%以上、0.1〜0.5MBq)。
Aβ1−42(ペプチド研究所、大阪)を0.1mol/Lリン酸緩衝生理食塩水(以下、PBSとする)に0.25mg/mLとなるように溶解し、37℃で42時間インキュベートしてAβ1−42凝集体PBS溶液を作成した。これをさらにPBSで100倍希釈し2.5μg/mLに調製したものをアッセイに用いた。
【0083】
IMPY(非放射性ヨウ素標識体)、E1〜3、及び、D3のエタノール溶液50μL(最終濃度0.5pmol/L〜25μmol/Lの間で12種の濃度)、[125I]IMPYのエタノール溶液50μL(最終濃度0.025nmol/L、2.03MBq)、Aβ1−42凝集体溶液50μL(最終濃度0.125μg/mL)、10体液%エタノール水溶液850μLを混合し、3時間室温でインキュベートした。混合液をWhatman(登録商標)GF/Bフィルターに通して濾過し、γカウンターを用いてフィルターの放射能を計測した。測定された放射能の値を用いて阻害曲線を作成し、IC50を算出した。さらに、下記数式(1):
【0084】
【数1】
【0085】
を用いて阻害定数(Ki)を算出した。数式(1)中、[L]はアッセイで用いた[125I]IMPYの濃度、KdはIMPYの解離定数4.2nmol/Lを用いた。
【0086】
それぞれの化合物のKi値を表2に示す。E3及びD3は、十分に高いAβ1−42凝集体への結合性を有することが確認された。特に、D3では、対象としたIMPYと比較しても高いAβ1−42凝集体への結合性を示していた。一方、E1及びE2では、Aβ1−42凝集体への十分な結合性は、確認されなかった。
【0087】
【表2】
【実施例6】
【0088】
18F標識化合物の合成
18F]フッ化物イオン含有H18Oを、Sep−Pak Light QMA cartridge(商品名、日本ウォーターズ株式会社製)に通液し、[18F]フッ化物イオンを吸着捕集した。次いで、該カラムに炭酸カリウム水溶液(66mmol/L、0.3mL)を通液して18Fを溶出し、10mgのクリプトフィックス222(商品名、メルク社製)を溶解させた。窒素雰囲気下120℃で溶媒を留去し、さらに、残渣に脱水アセトニトリル(0.3mL)を加え、窒素雰囲気下120℃で溶媒を留去した(3回繰り返し)。
【0089】
標識前駆体である化合物3、化合物4、化合物9及び化合物10(各1.0mg)を脱水アセトニトリル(300μL)に溶解し、これを18F(3.7〜5.6GBq)を含んだ前述の残渣を含む反応容器にそれぞれ加えた。反応液を100℃で10分間加熱した。化合物9及び10の標識反応においては、さらに1mol/L塩酸(450μL)を加え、100℃でさらに10分間加熱し、室温まで冷却した後、飽和炭酸水素ナトリウム(500μL)を加えて中和し、酢酸エチル(1mL)で分液抽出した後、溶媒を減圧留去して、得られた残渣を脱水アセトニトリル(300μL)に溶解した。反応液をフィルターに通した後、それぞれ、下記の条件のHPLCを用いて精製し、18F標識化合物を得た。
なお、化合物3、化合物4、化合物9及び化合物10に対する18F標識化合物を、それぞれ[18F]E3(化合物1)、[18F]D3(化合物2)、[18F]E1(化合物7)及び[18F]E2(化合物8)とする。
【0090】
18F]E3及び[18F]D3:
カラム:Cosmosil(登録商標)C18 Column(ナカライテスク株式会社製)
移動相:アセトニトリル/水(5/5)
流速:1.0mL/分
【0091】
18F]E1及び[18F]E2:
カラム:Cosmosil(登録商標) C18 column(ナカライテスク株式会社製)
移動相:アセトニトリル/水(4/6)
流速:1.0mL/分
【0092】
なお、合成した各18F標識体の放射科学的純度及び放射化学的収率は、それぞれ、以下の通りであった。
18F]E3:放射化学的純度99%以上、放射化学的収率50%、
18F]D3:放射化学的純度98%以上、放射化学的収率10%、
18F]E1:放射化学的純度99%以上、放射化学的収率25%、
18F]E2:放射化学的純度99%以上、放射化学的収率25%。
【実施例7】
【0093】
アルツハイマー病患者の死後脳切片を用いたオートラジオグラフィー
アルツハイマー病患者(92歳・女性)の死後剖検脳切片(側頭葉)と[18F]E3、[18F]D3、[18F]E1及び[18F]E2(それぞれ0.37MBq/100μL)を、室温で1時間インキュベートした。50体積%エタノール水溶液(2分×2)、水(2分×2)で洗浄し、乾燥した後、切片をBAS imaging plate(富士フイルム株式会社製)と1.5時間コンタクトさせた。オートラジオグラフィーの画像はBAS5000 scanner system(富士フイルム株式会社製)を用いて得た。
【0094】
また、用いた脳切片の隣接切片につき、以下の要領で免疫染色を行った。
まず、パラフィン包埋されたアルツハイマー病患者脳切片(92歳女性、側頭葉、厚さ6μm)をキシレン(15分×2)、エタノール(1分×2)、90体積%エタノール水溶液(1分×2)、70体積%エタノール水溶液(1分×1)の順にインキュベートし、完全に脱パラフィン処理を行った後、水中にて洗浄した(2.5分×2)。その後、切片を0.01mol/Lクエン酸緩衝液(pH6.0)中で15分オートクレーブ処理を行った。PBS−Tween20中でインキュベートした後(5分×2)、マウスモノクローナル抗Aβ1−42一次抗体(和光純薬工業株式会社製)を添加し、室温で終夜インキュベートした。PBS−Tween20中でインキュベートした後(2分×3)、ビオチンヤギ抗マウスIgG(フナコシ株式会社製)を添加し、室温で1時間インキュベートした。PBS−Tween20中でインキュベートした後(5分×3)、ストレプトアビジン‐ペルオキシダーゼ複合体(フナコシ株式会社製)を添加し、室温で30分間インキュベートした。さらに、PBS−Tween20中でインキュベートした後(2分×3)、3,3’‐ジアミノベンジジンを添加して室温で30分間インキュベートし、水で洗浄した後、切片を顕微鏡で観察して免疫染色画像を得た(図10)。
【0095】
18F]E3、[18F]D3、[18F]E1及び[18F]E2のオートラジオグラフィー画像を、それぞれ図6〜9に示す。図6は[18F]E3のオートラジオグラフィー画像であり、図7は[18F]D3のオートラジオグラフィー画像であり、図8は[18F]E1のオートラジオグラフィー画像であり、図9は[18F]E2のオートラジオグラフィー画像である。図6及び図7に示すように、[18F]E3及び[18F]D3では、灰白質が粒状に描出されていた。一般に、アルツハイマー病患者におけるアミロイド斑は灰白質に粒状に分布している事が知られている。また、[18F]E3及び[18F]D3における描出部位は、免疫染色画像(図10)における染色部位とほぼ一致していた。これらの結果より、この実験結果より、[18F]E3及び[18F]D3では、アミロイド斑が描出されている事が示唆された。
【0096】
一方、図8及び図9に示すように、[18F]E1及び[18F]E2では、灰白質は描出されず、むしろ白質が強く描出されており、アミロイドの描出能が高くないことが示唆された。
【実施例8】
【0097】
体内放射能分布実験
18F]E3の10体積%エタノール含有生理食塩水溶液(45.4kBq,100μL)、[18F]D3の10%エタノール含有生理食塩水溶液(38.2kBq,100μL)、[18F]E1の10%エタノール含有生理食塩水溶液(45.1kBq,100μL)、[18F]E2の10%エタノール含有生理食塩水溶液(40.6kBq,100μL)をそれぞれddYマウス(雄性、5週齢)の尾静脈から注入した。各群につき5匹のマウスを用い、それぞれ、投与2分、10分、30分、60分間後にマウスを屠殺、主要な臓器を摘出した。血液、及び、臓器の重量を測定し、さらにγカウンターを用いて放射能を測定した。各臓器における単位質量あたりの放射能量を測定し、放射能分布を評価した。
結果を表3〜6に示す。この表に示すように、各化合物は投与後早期における高い脳移行性とその後の速やかな放射能消失を示した。
【0098】
【表3】
【0099】
【表4】
【0100】
【表5】
【0101】
【表6】
【実施例9】
【0102】
アルツハイマー病モデルマウスを用いたエクスビボオートラジオグラフィー
化合物2が脳内アミロイドプラークを描出し得る性能を有しているかを確認するため、アルツハイマー病モデル動物の一つであるTg2576マウスのエクスビボオートラジオグラフィーの撮像を行った。
【0103】
18F]D3(55.5MBq(1.5mCi)/200μL)をTg2576マウス(24ヶ月齢、雌)及び正常マウス(24ヶ月齢、雌)に尾静脈より投与した。投与1時間後にマウスを屠殺、脳を摘出し、カルボキシメチルセルロース溶液中にて包埋して、ドライアイス−ヘキサンバス中で凍結後、クリオスタット(Leica社)を用いて、厚さ30μmの凍結切片を作製した。得られた脳組織切片をイメージングプレート(形式:BAS−SR、富士フイルム株式会社製)に30分間露光し、画像解析装置(Bio Imaging Analyzer 形式:BAS5000、富士フイルム株式会社製)を用いて、それぞれのオートラジオグラフィーを得た。同一切片をチオフラビンS(200μmol/L)で染色し、洗浄後、蛍光顕微鏡にて観察を行った。
【0104】
Tg2576マウスの脳におけるエクスビボオートラジオグラフィーを図11(a)に、正常マウスの脳におけるエクスビボオートラジオグラフィーを、図12(a)に示す。この図に示すように、Tg2576マウスにおいては、脳のエクスビボオートラジオグラフィー上に多数の放射能スポットが検出された。この放射能スポットは、同一切片におけるチオフラビンSの染色像(図11(b))と一致した。一方、正常マウスの脳におけるエクスビボオートラジオグラフィーには、チオフラビンSの染色像(図12(b))に対応する放射能スポットは検出されなかった。
この結果より、[18F]D3は、脳内のアミロイドプラークを描出し得ることが、示された。
【0105】
以下、実施例及び比較例で用いる各化合物の名称を、表7の様に定義した。
【0106】
【表7】
【0107】
(参考例1)4‐(6‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリン(D1)の合成
【0108】
18F]D1の非放射性フッ素標識体は、図13に示すスキーム8に従い、以下のとおりに合成した。
【0109】
(ステップ9−1)2‐クロロキノキサリン‐6‐オール(31)の合成
塩化アルミニウム(160.0mg,1.2mmol)のトルエン(4mL)懸濁液に、0℃下で、6‐メトキシ‐2‐クロロキノキサリン(97.3mg,0.5mmol)を加え、80℃、4時間で攪拌した。次いで、0℃に冷却し、氷水で反応を停止した。酢酸エチル(60mL×2)抽出した後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を蒸散し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=30/1(体積比))で精製して、スキーム8中で示す(31)を得た(収量:59.3mg,収率:65.7%)。
H−NMR(400MHz,重メタノール)δ 8.71(s,1H),7.84(d,J=9.2Hz,1H),7.44(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.32(d,J=2.8Hz,1H);MS(APCI)m/z 181[MH]。
【0110】
(ステップ9−2)2‐クロロ‐6‐(2‐(フルオロエトキシ)キノキサリン(32)の合成
ステップ9−1で合成した2‐クロロキノキサリン‐6‐オール(194.2mg,1.08mmol)のN,N‐ジメチルホルムアミド(18mL)溶液に、炭酸カリウム(297.2mg,2.15mmol)を加え、80℃で0.5時間攪拌した。次いで、2‐フルオロエチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(460μL)を加えた後、80℃で1.5時間攪拌した。この懸濁液を室温まで冷却し、酢酸エチル(60mL×2)で抽出した。有機層を合わせて、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を蒸散させた後、残渣をシリカゲルクロマトクラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/3(体積比)、更に、クロロホルム100体積%)で精製して、スキーム8中で示す(32)を得た(収量:133.0mg,収率:54.3%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 8.72(s,1H),7.93(d,J=9.2Hz,1H),7.51(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.39(d,J=2.8Hz,1H),4.92−4.78(m,2H),4.43−4.34(m,2H);MS(APCI)m/z 227[MH]。
【0111】
(ステップ9−3)4‐(6‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリンの合成(E1)
ステップ9−2で合成した2‐クロロ‐6‐(2‐(フルオロエトキシ)キノキサリン(829.8mg,3.66mmol)のトルエン(30mL)及びエタノール(4.2mL)溶液に、4‐(4,4,5,5‐テトラメチル‐1,3,2‐ジオキサボロラン‐2‐イル)アニリン(882.9mg,4.03mmol),テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(127.1mg,0.110mmol)、及び炭酸カリウム水溶液(2.0mol/L,4.03mL)を加え、3時間加熱還流した。反応溶液を室温まで冷却した後、酢酸エチルで抽出した(150mL×2)。有機層を合わせて、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を蒸散し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=30/1(体積比)、更に、酢酸エチル/ヘキサン=1/1(体積比))で精製して、D1を得た(収量:173.0mg,収率:16.7%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.18(s,1H),8.03−7.98(m,3H),7.45(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.35(d,J=2.8Hz, 1H),6.83(d,J=8.4Hz,2H),4.93−4.79(m,2H),4.43−4.35(m,2H),3.94(s,2H);HRMS(EI)m/z calcd for C16H14FN3O(M)283.1121,found 283.1123。
【実施例10】
【0112】
4‐(6‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N‐メチルアニリン(D2)の合成
【0113】
18F]D2の非放射性フッ素標識体は、図13に示すスキーム9に従い、以下のとおりに合成した。
【0114】
(ステップ10)
ステップ9−3で合成したD1(330.8mg,1.17mmol)、及び、パラホルムアルデヒド(189.5mg,6.31mmol)のメタノール(30mL)懸濁液に、0℃で、ナトリウムメトキシド(5mol/Lメタノール溶液,936μL,4.68mmol)をゆっくり加え、2時間加熱還流した。次いで、室温まで冷却し、水素化ホウ素ナトリウム(221.3mg,5.85mmol)を攪拌しながら静かに加え、1.5時間、再び加熱還流した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で反応停止した後、メタノールを減圧下に蒸散し、残渣を酢酸エチル(70mL×2)で抽出した。有機層を合わせて、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を蒸散させた。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1(体積比))で精製し、D2を得た(収量:188.1mg,収率:54.1%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.19(s,1H),8.05(d,J=8.4Hz,2H),7.99(d,J=9.2Hz,1H),7.44(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.35(d,J=2.8Hz,1H),6.74(d,J=8.4Hz,2H),4.92−4.79(m,2H),4.43−4.34(m,2H),4.05(s,1H),2.93(s,3H);HRMS(EI)m/z calcd for C17H16FN3O(M+)297.1277,found297.1280。
【0115】
(参考例2)2‐((2‐(4‐((ジ‐tert‐ブトキシカルボニル)アミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(化合物).4‐(6‐(2‐フルオロエトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N‐メチルアニリン(化合物13)の合成
【0116】
D1の標識前駆体は、図14に示すスキーム10に従い、以下のとおりに合成した。
【0117】
(ステップ11−1)6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)‐2‐クロロキノキサリン(35)の合成
ステップ9−1で合成した2‐クロロキノキサリン‐6‐オール(59.3mg,0.328mmol)のN,N‐ジメチルホルムアミド(7mL)溶液に炭酸カリウム(90.8mg,0.657mmol)を加え、得られた懸濁液を80℃で0.5時間攪拌した。次いで、(2‐ブロモエトキシ)‐tert‐ブチルジメチルシラン(140μL)を加え、80℃で、2.5時間攪拌した。室温まで冷却した後、酢酸エチル(60mL×2)で抽出し、有機層を合わせて、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を蒸散し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/10(体積比))で精製して、スキーム10中で示す(35)を得た(収量:101.5mg,収率:91.3%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)8.71(s,1H),7.90(d,J=9.2Hz,1H),7.47(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.39(d,J=2.8Hz,1H),4.21(t,J=4.8Hz,2H),4.06(t,J=4.8Hz,2H),0.92(s,9H),0.12(s,6H);MS(APCI)m/z 339[MH]。
【0118】
(ステップ11−2)4‐6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリン(36)の合成
ステップ11−1で合成した6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)‐2‐クロロキノキサリン(1113mg,3.28mmol)のトルエン(28mL)及びエタノール(3.8mL)溶液に、4‐(4,4,5,5‐テトラメチル‐1,3,2‐ジオキサボロラン‐2‐イル)アニリン(719.5mg,3.28mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(113.7mg,0.0984mmol)、及び炭酸カリウム(2.0mol/L水溶液,3.61mL)を加え、3時間加熱還流した。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(113.7mg,0.0984mmol)を加え、更に1時間加熱還流した。室温まで冷却した後、酢酸エチル(60mL×2)で抽出し、.有機層を合わせて硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を蒸散し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=40/1(体積比))で精製し、スキーム10中で示す(36)を得た(収量:1425mg,収率:定量的)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.17(s,1H),8.02−7.96(m,3H),7.41(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.36(d,J=2.8Hz,1H),6.83(d,J=8.0Hz,2H),4.21(t,J=4.8Hz,2H),4.07(t,J=4.8Hz,2H),3.95(s,2H),0.93(s,9H),0.13(s,6H))。
【0119】
(ステップ11−3)6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)‐2‐(p‐ジ(tert−ブトキシカルボニル)アミノフェニル)キノキサリン(37)の合成
ステップ11−2で合成した4‐6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリン(698.0mg,1.765mmol),ジ‐tert‐ブチルジカルボネート(3852mg,17.65mmol),N,N‐ジメチル‐4‐アミノピリジン(21.6mg,0.177mmol)、及び、トリエチルアミン(295μL)をテトラヒドロフラン(18mL)に加え、3時間加熱還流し、室温まで冷却して、酢酸エチル(70mL×2)で抽出した。有機層を合わせて硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を蒸散した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/2(体積比))で精製し、スキーム10で示す(37)を得た(収量:528.7mg,収率:50.3%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.25(s,1H),8.18(d,J=8.4Hz,2H),8.03(d,J=9.2Hz,1H),7.46(dd,J=9.2,2.8Hz,1H),7.40(d,J=2.8,1H),7.32(d,J=8.4Hz,2H),4.23(t,J=4.8Hz,2H),4.08(t,J=4.8Hz,2H),1.44(s,18H),0.93(s,9H),0.13(s,6H)。
【0120】
(ステップ11−4)6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)‐2‐(p‐ジ(tert‐ブトキシカルボニル)アミノフェニル)キノキサリン(化合物13)の合成
ステップ11−3で合成した6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)‐2‐(パラ‐ジ(tert‐ブトキシカルボニル)アミノフェニル)キノキサリン(528.7mg,0.887mmol)のテトラヒドロフラン(10mL)溶液に、テトラブチルアンモニウムフルオリド(1mol/Lテトラヒドロフラン溶液,1.06mL)を0℃で加え、室温まで昇温し、その後、2時間攪拌した。酢酸エチル(50mL×2)で抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を蒸散した後、残渣をピリジン(10mL)に溶解して、パラ‐トルエンスルホニルクロリド(845.5mg,4.44mmol)及び4−ジメチルアミノピリジン(10.8mg,0.0887mmol)を加え、室温で5時間攪拌した。減圧下、溶媒を蒸散し、残渣を酢酸エチル(70mL×2)で抽出した。有機層を合わせて、硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を蒸散し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1(体積比))で精製し、化合物13を得た(収量:338.2mg、収率:60.0%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.24(s,1H),8.18(d,J=8.8Hz,2H),8.01(d,J=9.2Hz,1H),7.83(d,J=8.4Hz,2H),7.34−7.28(m,6H),4.49(t,J=4.8Hz,2H),4.34(t,J=4.8Hz,2H),2.42(s,3H),1.44(s,18H);MS(APCI)m/z 636[MH]。
【実施例11】
【0121】
2‐((2‐(4‐((tert‐ブトキシカルボニル)(メチル)アミノ))フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルベンゼンスルホネート(化合物14)の合成
【0122】
D2の標識前駆体は、図15に示すスキーム11に従い、以下のとおりに合成した。
【0123】
(ステップ12−1)4‐(6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N‐メチルアニリン(39)の合成
ステップ11−2で合成した4‐6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)アニリン(712.0mg,1.8mmol)、及び、パラホルムアルデヒド(291.9mg,9.72mmol)のメタノール(40mL)懸濁液に、ナトリウムメトキシド(5mol/Lメタノール溶液,1.44mL,7.2mmol)を0℃下でゆっくり加え、2.5時間加熱還流した。次いで、室温まで冷却し、水素化ホウ素ナトリウム(340.5mg,9.0mmol)を静かに加え、1.5時間加熱還流した。その後、飽和炭酸ナトリウム水溶液で反応を停止し、減圧下で、メタノールを蒸散した。残渣を酢酸エチル(70mL×2)で抽出し、有機層を合わせて、硫酸マグネシウムで乾燥して、溶媒を蒸散した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/2(体積比))で精製し、スキーム11で示す(39)を得た(収量:118.8mg;収率:16.1%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.18(s,1H),8.04(d,J=8.4Hz,2H),7.96(d,J=9.2Hz,1H),7.42−7.39(m,2H),6.74(d,J=8.4Hz,2H),4.20(t,J=4.8Hz,2H),4.07(t,J=4.8Hz,2H),2.93(s,3H),0.93(s,9H),0.13(s,6H)。
【0124】
(ステップ12−2)tert‐ブチル(4‐(6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)フェニル)(メチル)カルバメート(40)
ステップ13−1で合成した4‐(6‐(2‐((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)‐N‐メチルアニリン(118.8mg,0.290mmol)のテトラヒドロフラン(8mL)溶液に、ジ‐tert‐ブチルジカルボネート(632.9mg,2.90mmol)、4‐ジメチルアミノピリジン(3.54mg,0.0290mmol)、及びトリエチルアミン(48μL)を加え、6時間加熱還流した。室温まで冷却し、酢酸エチル(60mL×2)で抽出し、有機層を合わせて、硫酸マグネシウムで乾燥して、溶媒を蒸散した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/3(体積比))で精製して、スキーム11で示す(40)を得た(収量:111.2mg,収率75.2%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.23(s,1H),8.13(d,J=8.4Hz,2H),8.02(d,J=9.2Hz,1H),7.47−7.39(m,4H)・,4.23(t,J=4.8Hz,2H),4.08(t,J=4.8Hz,2H),3.33(s,3H),1.49(s,9H),0.93(s,9H),0.13(s,6H);MS(APCI)m/z 510[MH]。
【0125】
(ステップ12−3)2‐((2‐(4‐((tert‐ブトキシカルボニル)(メチル)アミノ)フェニル)キノキサリン‐6‐イル)オキシ)エチル‐4‐メチルゼンゼンスルホネート(化合物14)の合成
ステップ12−2で合成したtert‐ブチル(4‐(6‐(2‐((tert‐ブチルジメチルシリル)オキシ)エトキシ)キノキサリン‐2‐イル)フェニル)(メチル)カルバメート(111.2mg,0.218mmol)のテトラヒドロフラン(5mL)溶液に、0℃下で、テトラブチルアンモニウムフルオリド(1mol/Lテトラヒドロフラン溶液,262μL)を加え、室温に戻し、3時間攪拌した。酢酸エチル(60mL×2)で抽出し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥して、溶媒を蒸散させた。残渣をピリジン(5mL)に溶解し、パラ‐トルエンスルホニルクロリド(207.8mg,1.09mmol)、及び、4‐ジメチルアミノピリジン(2.7mg,0.0218mmol)を加え、室温で5時間攪拌した。減圧下溶媒を蒸散し、残渣を酢酸エチル(50mL×2)で抽出して、有機層を合わせて硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を蒸散した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1(体積比))で精製して、化合物14を得た(収量:72.6mg,収率:60.6%)。
H‐NMR(400MHz,重クロロホルム)δ 9.22(s,1H),8.12(d,J=8.4Hz,2H),8.00(d,J=9.2Hz,1H),7.83(d,J=8.4Hz,2H),7.43(d,J=8.4Hz,2H),7.34−7.28(m,4H),4.48(t,J=4.8Hz,2H),4.33(t,J=4.8Hz,2H),3.33(s,3H),2.42(s,3H),1.49(s,9H);MS(APCI)m/z 550[MH]。
【実施例12】
【0126】
18F標識化合物の合成
18F]フッ化物イオンは、サイクロトロン(CYPRIS HM−12,住友重機工業社製(東京))により、18O(p,n)18F反応を経由して製造し、Sep−Pak Light QMA cartridge(Waters社製)に18O‐濃縮水の水溶液として通液した。このカートリッジは窒素ガスで乾燥し、[18F]フッ化物イオンを66mmol/L炭酸カリウム溶液(0.3mL)で溶出した。クリプトフィックス222(10mg)を[18F]フッ化物イオン水溶液に加え、アルゴンガス気流下に120℃で溶媒を除去した。残渣を300μL脱水アセトニトリルで窒素ガス気流下に3回共沸した。化合物13、又は、化合物14(1.0mg)のアセトニトリル(200μL)溶液を、上記調製した[18F]フッ化物イオンを含む反応容器に加え、100゜Cで10分間加熱した後、冷却した。次いで、1mol/L塩酸水溶液(450μL)を加え、100℃で10分間加熱した。飽和炭酸水素ナトリウム(500μL)を加え、pHを調整した。酢酸エチルで抽出し、減圧下で溶媒を蒸散させた。残渣をアセトニトリル(200μL)に溶解し、フィルターに通液した。下記の条件のHPLCを用いて精製し、化合物13から[18F]D1、化合物14から[18F]D2を得た。
【0127】
18F]D1及び[18F]D2:
カラム:Cosmosil(登録商標)C18 column(ナカライテスク株式会社製)
移動相:アセトニトリル/水(4/6)
流速:1.0mL/分
【0128】
合成した[18F]D1は、放射化学的純度が95%以上、放射化学的収率が38%であり、[18F]D2は、放射化学的純度が95%以上、放射化学的収率が18%であった。[18F]D1、及び、[18F]D2の同定は、非放射性化合物(D1、D2)とHPLCの保持時間が同じであることを確認することにより行った。
【実施例13】
【0129】
溶液中のAβペプチドの凝集を用いた結合評価
Aβ1−42ペプチド(ペプチド研究所、大阪)は、0.25mg/mLの濃度でPBS溶液(pH7.4)に静かに溶解し、37℃で42時間インキュベートしてAβ1−42凝集体PBS溶液を作成した。
【0130】
D1、又は、D2のエタノール溶液50μL(最終濃度0.5pmol/L〜25μmol/L)、実施例5で示した方法で調製した[125I]IMPYのエタノール溶液50μL(最終濃度0.025nmol/L、2.0kBq)、Aβ1−42凝集体のPBS溶液50μL(最終濃度0.125μg/mL)、10体積%エタノール水溶液850μLを混合し、3時間室温でインキュベートした。その後、ブランデル(Brandell)M−24細胞採取器を用いて、Whatman(登録商標)GF/Bフィルターに通して濾過し、γカウンター(Wallac 1470 Wizard,パーキンエルマー社製)を用いてフィルターの放射能を計測した。
【0131】
半数阻害濃度(IC50)の数値は、グラフパッドプリズム(GraphPad Prism)5.0を用いた置換直線から決定し、阻害定数(Ki)は、チェン−プルソフ(Cheng−Prusoff)式:前述の数式(1)を用いて算出した。
【0132】
それぞれの化合物のKi値を表8に示す。D2の結合親和性は、D1に対して10倍以上高かった。
【0133】
【表8】
【実施例14】
【0134】
アルツハイマー病の死後脳切片を用いたインビトロオートラジオグラフィー
死後解剖で確認されたアルツハイマー病患者(78歳・女性)の死後剖検脳組織は、京都大学大学院医学研究科から得た。切片の老人斑の存在及びその位置は、抗Aβ1−42抗体を用いた免疫組織化学的染色で確認された。切片は、[18F]D1又は[18F]D2(それぞれ0.37MBq/100μL)と室温で1時間インキュベートした。50体積%エタノール水溶液(2分×2)に浸漬し、水(2分×2)で洗浄した。乾燥した後、切片をBAS imaging plate(富士フイルム株式会社製)に1.5時間さらした。オートラジオグラフィーの画像はBAS5000 scanner system(富士フイルム株式会社製)を用いて得た。
【0135】
その結果を図16、17に示す。図16は、[18F]D1のオートラジオグラフィーの画像である。図17は、[18F]D2のオートラジオグラフィーの画像である。[18F]D2は、アルツハイマー脳切片において、大脳皮質領域に強いシグナルを示し、白質には低度のバックグラウンドを示し、Aβプラークに対する強い標識を示した。反対に、[18F]D1は、アルツハイマー病脳において博しつに高い非特異的結合を示し、Aβプラークに対する顕著な結合は認められなかった。このオートラジオグラフィーの結果は、インビトロの結合評価の結果と密接に関連していた。
【実施例15】
【0136】
ヒトアルツハイマー病脳切片における老人斑の免疫組織化学的染色
死後解剖で確認されたアルツハイマー病患者(78歳・女性)の死後剖検脳組織は、京都大学大学院医学研究科から得て、パラフィン包埋された脳組織の6μmの厚みの連続切片を用いた。まず、キシレン(15分×2)、エタノール(1分×2)、90体積%エタノール水溶液(1分×2)、70体積%エタノール水溶液(1分×1)の順にインキュベートし、完全に脱パラフィン処理を行った後、水中にて洗浄した(2.5分×2)。その後、抗体回復のため、切片を0.01mol/Lクエン酸緩衝液(pH6.0)中で15分オートクレーブ処理を行った。PBS−Tween20中でインキュベートした後(5分×2)、抗体回復のため、室温下に90体積%ギ酸水溶液中5分間インキュベートした。切片は、5分間、水道水を流しながら洗浄し、その後、PBS−Tween20中でインキュベートした(2分×1)。切片は、マウスモノクローナル抗Aβ1−42一次抗体(和一次抗体(和光純薬工業株式会社製)を用いて室温で終夜インキュベートした。PBS−Tween20中でインキュベートした後(5分×3)、ビオチンヤギ抗マウスIgG(フナコシ株式会社製)と室温で1時間インキュベートした。PBS−Tween20(5分×2)、及び、TBS(5分×1)中でインキュベートした後、色原体としてジアミノベンジジン(DAB)と5分間インキュベートした。水で洗浄した後、切片を顕微鏡(BIOREVO BZ−9000,キーエンス社製)で観察した。結果を図18(b)に示す。(a)には、図17の拡大図を示した。[18F]D2の放射能集積は、抗Aβ1−42を用いた抗体免疫組織化学的染色の結果と対応していた。
【実施例16】
【0137】
正常マウスの体内放射能分布実験
エタノール(10μL)含有[18F]D1(25.8kBq)又は[18F]D2(48.2kBq)の生理食塩水溶液(各100μL)をそれぞれddYマウス(雄性、5週齢)の尾静脈から注入した。各群につき5匹のマウスを用い、それぞれ、投与2分、10分、30分、60分間後にマウスを屠殺、主要な臓器を摘出した。血液、及び、臓器の重量を測定し、さらにγカウンター(Wallac 1480 Wizard 3;パーキンエルマー社製)を用いて放射能を測定した。各臓器の%投与量(% injecteddose per organ)は、投与した物質のアリコートを適切に希釈し、これに対する組織カウントを比較することによって計算した。試料の%投与量/g(% injected dose/g)は、希釈した最初の投与カウントと試料カウントを比較することによって計算した。結果を表9、10に示す。
【0138】
【表9】
【0139】
【表10】
【0140】
18F]D1、[18F]D2は、投与後2分で、6.19−7.59%ID/gという高い脳取り込みが認められ、その後、脳の放射能量は、減少した(投与後60分で、2.41−3.08%ID/g)。正常なマウスの脳には、Aβプラークがないので、正常マウス脳における、初期の高い取り込みと、急速な消失は、Aβプラークのインビボ画像に、非常に有望な特性である。
【産業上の利用可能性】
【0141】
本発明に係る化合物は、診断薬、特に画像診断剤の技術分野において、利用することができる。
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