Комплексы металлов с бициклополиазамакроциклом, способ их получения и фармацевтическая композиция для лечения рака

Комплексы металлов с бициклополиазамакроциклом, способ их получения и фармацевтическая композиция для лечения рака

Реферат

 

Предложены комплексы бициклополиазамакроциклофосфоновой кислоты с ионами металлов, в частности с ¹⁵³Sm, ¹⁷⁷Lu, ¹⁵⁹Gd, ¹⁴⁹Pm, ¹⁴⁰La, ¹⁷⁵Yb, ¹⁶⁶Ho, ⁹⁰Y, ⁴⁷Sc, ¹⁸⁶Re, ¹⁸⁸Re, ¹⁴²Pr, ⁹⁹mTc, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ¹⁰⁵Ru, ¹¹¹In, ¹¹³mIn или ¹¹⁵mIn. Комплексы ковалентно связаны с биологической активной молекулой, например с антителом или его фрагментом, с образованием конъюгатов. Полученные комплексы и конъюгаты полезны для использования в качестве радиофармацевтических препаратов для лечения и/или диагностики. Предложены также способы получения данных соединений. 3 с. и 5 з.п. ф-лы.

Настоящее изобретение относится к комплексам, содержащим бициклополиазамакроциклофосфоновую кислоту и ионы металлов, к их конъюгатам, и к их использованию в виде радиоактивных фармацевтических препаратов, в частности, для лечения и/или диагностики рака. В настоящей заявке описываются способы получения указанных комплексов и конъюгатов.

Многие исследования, ставившие перед собой диагностические и терапевтические цели, посвящены доставке радионуклидов к тканям и органам-мишеням. Для этого использовали различные молекулы, которые могли бы доставить активный компонент к нужному очагу и при этом обеспечить его стабильность, по крайней мере, до того, как эта система доставки сможет достигнуть нужный очаг. В этих целях были использованы галогенированные (например ¹³¹I и ⁸⁸Br) органические молекулы. Так, например, иодированный гиппуран был использован для изучения функции почек (J. Nucl. Meo., 23, 377 - 380 (1982)). Для обнаружения и терапии рака предлагалось также использовать меченное ¹³¹I антитело, см., например, Cancer Res., 44, 5744 - 5751 (1984).

Металлические радионуклиды могут иметь различные ядерные свойства и структуру. Так, например, ²⁰¹Tl, ⁶⁷Cu, ^99mTc, ⁹⁰Y и различные изотопы In и Ga являются лишь немногими примерами радиоизотопов, которые использовались для диагностической визуализации и/или терапии. Из этих металлов, наибольшее распространение в качестве радиоактивных фармацевтических средств получила ^99mTc-химия. Например, Tc-дифосфонаты используются для визуализации костной системы (см. , Subramanian и др., Radiology 149, 823 - 828, 1983). Loberg и др. [T.Nucl.Med., 16, 533, (1975) использовали для исследований функции печени липофильные ^99mTc-комплексы, в которых Tc присутствует в состоянии окисления +3, а полный заряд комплекса иминодиуксусной кислоты составляет -1, Deutsch и др. [Science 213, 85 (1981)] смогли получить Tc-комплексы с As и P, содержащие лиганды, локализирующиеся в сердце. Эти соединения содержали Tc(lll)-сердцевину с полным зарядом комплекса + 1. Volkert и др. (Int'I. J. Appl. Rad. Isotopes 35, 467 - 470, 1974) успешно осуществили доставку Tc(lll) к тканям мозга.

Однако, поскольку ^99mTc является плохим гамма-излучателем, то его использование ограничивается лишь диагностикой. Поэтому, необходимо получить такие комплексы и/или конъюгаты излучающих радиоизотопов, которые могли бы быть использованы в терапии. Deutsch и др. [Corina Int'l., Veronai and Raven Press, pp. 733 - 740, 1990) использовали комбинацию ¹⁸⁶Re и дифосфоната для лечения опухолей кости. Кроме того, Simon и др. (патент США 4 898 724) описывают использование ¹⁵³Sm и других редкоземельных радионуклидов в сочетании с аминофосфоновыми кислотами для лечения болей в костях и костных опухолей.

Метастазы в кости является распространенным и часто катастрофическим осложнением ракового заболевания. Боли, патологические переломы, частые неврологические расстройства и вынужденная неподвижность, вызываемые метастатическими поражениями, значительно ухудшают качество жизни ракового больного. Число пациентов, подвергающихся метастатическим заболеваниям, достаточно велико, поскольку приблизительно у 50% из всех пациентов, страдающих раком молочной железы, легких или предстательной железы, в конце концов, развиваются метастазы в костях. Метастазы костей также наблюдаются у пациентов с карциномой почек, желчного пузыря, щитовидной железы, шейки матки и другими опухолями, однако, в целом, метастазы костей развиваются у менее чем 20% пациентов, страдающих указанными видами опухолей. Метастазы костей, вызванные раковым заболеванием, редко угрожают жизни больного, и часто пациенты живут еще несколько лет после установления у них опухолевых поражений костей. На ранней стадии, непосредственная обработка очагов поражения для облегчения боли уменьшает потребность в наркотических средствах и повышает способность к передвижению. Поэтому, имеются все основания надеяться, что некоторые виды раковых заболеваний могут быть извлечены.

Использование радионуклидов для лечения метастазов в кости вследствие ракового заболевания восходит к началу 1950-х годов. Было предложено вводить нуклиды, излучающие радиоактивные частицы и изготовленные в соответствующей форме, для лечения кальцинозных поражений. Желательно, чтобы такие нуклиды концентрировались в области поражения кости с минимальным воздействием на мягкие ткани и нормальную кость. Было предложено использовать радиоактивные фосфорные (P-32 и P-33) соединения, однако, ядерные свойства и биолокализация этих соединений ограничивают их применение (E. Keplan и др., J. Nucl. Med. 1 (1) 1, 1960; патент США 3 965 254).

Другие попытки лечения рака кости были предприняты с использованием фосфорных соединений, содержащих группу бора. Эти соединения, которые вводили в организм внутривенно, аккумулировались в костной системе. После чего целевой участок облучали нейтронами в целях активации бора и обеспечения этого участка терапевтической дозой ионизирующего излучения (патент США 4399817).

Было также предложено использование Re-186-комплексов с дифосфонатом (L. Mathieu и др. , Int., J. Applied Pad. & Isotopes, 30, 725 -727 (1979); J. Weinenger A. R. Ketring и др. J. Nucl. Med., 245(5), P125, 1983). Однако, требования, предъявляемые к получению и очистке этих комплексов, снижают их ценность и диапазон применения.

Для лечения метастатических поражений кости было также предложено использовать стронций-89. Однако, продолжительный период полураспада (50,4 дня), высокие уровни в крови и низкая эффективность воздействия на пораженный участок по отношению к нормальной кости ограничивают возможности применения этого соединения (N. Firusian, P. Mellin, C. G. Schmidt, J. Urology, 116, 764 (1976); C.G. Schmidt, N. Firusian, Int. J. C1 Pharmacol., 93, 199 - 205, 1974).

Было описано паллиативное лечение метастатических опухолей кости, в котором использовался ¹³¹1-меченный -амино-(3-иодо-4-гидркосибензилиден)дифосфонат M. Eisenhut, J. Nucl. Med., 25 (12), 1356 - 1361, 1984). Использование радиоактивного иода менее желательно, поскольку, как хорошо известно, он обнаруживает тенденцию локализоваться в щитовидной железе. Eisenhut упоминает иод как один из возможных метаболитов указанного соединения.

Использование радионуклидов для лечения опухолевого кальциноза или для ослабления болей обсуждается в опубликованной заявке на Европатент 176288, где описано применение комплексов Sm-153, Gd-159, Ho-166, Lu-177 или Yb-175 с лигандом, таким, как этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТК) или гидроксиэтилендиаминтриуксусная кислота (ГЭДТК). Макроциклическая система, имеющая 1,4,7,10-тетраазациклододекановую часть, образующую комплекс с Sm-153, Gd-159, Ho-166, Lu-177 или Yb-175, и предназначенная для лечения опухолевого кальциноза и для ослабления боли, обсуждается в патенте США 5 059 412, причем, указанный комплекс является очень стабильным и имеет более низкий заряд, чем комплекс, раскрытый в опубликованной заявке на Европатент 176288.

Как известно, функционализированные хелаты, или бифункциональные координаторы способны ковалентно связываться с антителом, являющимся специфичным для эпитопов раковых или опухолевых клеток или антигенов. Радионуклидные комплексы таких антитело/хелатных конъюгатов могут быть использованы для диагностики и/или терапии в качестве средства для переноса радионуклина к раковой или опухолевой клетке (см., например, Meares и др., Anal Biochem. 142, 68 - 78, 1984; Krejcarek и др. Biochem and Biophys. Res. Comm. 77, 581 - 585, 1977).

Аминокарбоновые кислоты являются хорошо известными хелатообразующими агентами, и в течение многих лет представляют собой объекты научного исследования. Типичными представителями аминокарбоновых кислот являются нитрилотриуксусная кислота (NTA), этилендиаминтетрауксусная кислота EDTA), гидроксиэтилэтилендиаминтриуксусная кислота (HEEDTA), диэтилентриаминопентауксусная кислота (DTPA), транс-1,2-диаминоциклогексантетрауксусная кислота CDTA) и 1,4,7,10-тетраазациклододекантетрауксусная кислота (DOTA). На основе аминокарбоновых кислот было получено множество бифункциональных хелатообразующих агентов. Например, были получены циклический диангидрид DTPA (Hnatowich и др. Science 220, 613 - 615 (1983), патент США 4 479 930) и смешанные карбоксиугольные ангидриды DTPA (Gansow, патенты США 4 454 106 и 4 472 509; Krejcarek и др., Biochem. and Biophys. Res., Comm. 77, 581 - 585, 1977). При объединении ангидридов с белками связывание происходит посредством образования амидной связи с соответствующим удалением четырех из первоначальных пяти карбоксиметильных групп на диэтилентриаминовом (DETA) остове (Hnatowich и др., Int. J. Appl.Isot. 33, 327 - 332, 1982). Кроме того, в патентах США 4432907 и 4352751 раскрываются бифункциональные хелатообразующие агенты, используемые для связывания ионов металла с "органическими частицами, такими, как органические молекулы-мишени или антитела". Как и в вышеуказанных работах, в данном случае, связывание происходит с помощью амидной группы посредством утилизации диангидридов аминотетрауксусной кислоты. Примерами таких ангидридов являются диангидриды EDTA, DCTA, пропилендиаминотетрауксусной кислоты и фенилен 1,2-диаминотетрауксусной кислоты. Недавно, в патенте США 4 647 447 было раскрыто несколько комплексных солей, образованных из аниона комплексообразующей кислоты и предназначенных для использования в целях диагностики. В этой работе описывается конъюгирование посредством карбоксильной группы комплексообразующей кислоты, в результате чего связывание происходит с помощью амидной связи.

В работе Paik и др. J. Radioanal Chem. 57(12), 553 - 564, 1980, раскрывается использование п-нитробензилбромида в реакции с "блокированным" диэтилентриамином (т.е. бис-(2-фталимидоэтил)амином), с последующими процедурами разблокирования и карбоксиметилирования с использованием хлороуксусной кислоты, в результате чего получали N'-п-нитробензилдиэтилентриамин N,N,N'', N''-тетрауксусную кислоту. И также, поскольку связывание осуществляется с помощью атома азота, получали производное тетрауксусной кислоты. Конъюгирование бифункционального хелатообразующего агента и образование хелатного комплекса с индием также обсуждается в данной работе. Eckelman и др. в J. Pharm. Sci 64(4), 704 - 706 (1975) также описывают замещение на атоме азота, осуществляемое с помощью реакции аминов, таких, как этилендиамин или диэтилентриамин, с соответствующим алкилбромидом с последующим карбоксиметилированием. Эти соединения предлагаются в качестве потенциальных радиоактивных фармацевтических визуализирующих средств.

В литературе также хорошо описан и другой класс бифункциональных хелатообразующих средств на основе функциональных групп аминокарбоновых кислот. Так, например, Sundberg, Meares и др. в J. Med. Chem. 17 (12), 1304, 1974, раскрывают бифункциональные аналоги EDTA. Наиболее характерными из этих соединений являются 1-(п-аминофенил)-этилендиаминотетрауксусная кислота и 1-(п-бензолдиазоний)этилендиаминотетрауксусная кислота. Обсуждается конъюгирование с белками посредством пара-заместителя и связывание ионов радиоактивных металлов с хелатообразующей группой. Эти соединения также описаны в Biochem. and Biophys. Res. Comm. 75(1), 149 (1977) и в патентах США 3 994 966 и 4 043 998. Важно отметить, что присоединение ароматической группы к EDTA-структуре осуществляется посредством углерода этилендиаминового остова. В патенте США 4 622 420 описаны оптически активные бифункциональные хелатообразующие агенты на основе EDTA, HEDTA и DTPA. В этих соединениях, алкиленовая группа связывает ароматическую группу (которая содержит функциональную группу, необходимую для связывания с белком) с углеродом полиамина, который содержит хелатообразующую функциональную группу. Указанным соединениям посвящены и другие работы, например, Brechbiel и др., Inorg. Chem. 25, 2772 - 2781 (1986), патент США 4 647 447 и публикация Международного патента N WO 86/06384.

Позже, в патенте США 4 678 667 и Moi и др., Inorg. Chem. 26, 3458 - 3463 (1987) были раскрыты некоторые макроциклические бифункциональные хелатообразующие агенты и использование их хелатных конъюгатов с медью в диагностических или терапевтических целях. Связывание функциональной группы аминокарбоновой кислоты с остатком бифункциональной хелатообразующей молекулы происходит с помощью кольцевого углерода остова циклического полиамина. Так, например, линкер, связанный у одного конца с кольцевым углеродом циклического полиамина, у своего другого конца является также связанным с функциональной группой, способной реагировать с белком.

Другим классом бифункциональных хелатообразующих агентов, также заслуживающим внимания, являются соединения, в которых хелатообразующая часть (т.е. , аминокарбоновая кислота) молекулы связана посредством азота с функциональной группой молекулы, содержащей группу, способную реагировать с белком. Например, в патентной заявке (WO 84/03698, опубликованной 9.27.1984) Mikola и др. раскрывают бифункциональный хелатообразующий агент, полученный с помощью реакции п-нитробензилбромида с DETA с последующей реакцией с бромоуксусной кислотой и с получением аминокарбоновой кислоты. Нитрогруппу восстанавливают до соответствующей аминогруппы, которую затем превращают в изотиоцианатную группу путем реакции с тиофосгеном. Эти соединения являются бифункциональными хелатообразующими агентами, способными образовывать хелатные комплексы с лантанидами, которые могут быть затем конъюгированы с биоорганическими молекулами в целях использования их в качестве диагностических средств. Поскольку связывание линкерной части молекулы осуществляется посредством одного из атомов азота аминокарбоновой кислоты, то одна потенциальная аминокарбоксильная группа теряется для образования хелатного комплекса. Так, например, был получен бифункциональный хелатор на основе DETA, который содержит четыре (а не пять) кислотных групп. В этом отношении, этот класс бифункциональных хелаторов аналогичен классу соединений, где связывание с белком осуществляется посредством амидной группы с последующей потерей карбоксильной хелатирующей группы.

Недавно, Carney, Rogers и Johnson раскрывают (3-rd Int. Conf. on Monoclonal Antibodies For Cancer: Сан-Диего, Калифорния - 2/4 - 6/88), в статьях, озаглавленных "Absence of Intrisically Higher Tissue Uptake from Indium -111 Labeled Antibodies: Coаdministration of Indium-111 and Iodine-125 Labeled B72.3 in a Nude Mouse Model" и "Influence of Chelator Denticity on the Biodistribution of Indium-111 Labeled B72.3 Immunoconjugates in Nude Mice") биораспределение индия-111, образующего комплекс с EDTA- и DTPA-хелатообразующим бифункциональным агентом. Связывание ароматического кольца с EDTA/DTPA-частями осуществляется посредством ацетатметилена. Кроме того, на недавно имевшей место конференции (Florida Conf on Chem. in Biotechnology, April 26-29 (1988), Palm Coast, FL] D.K. Johnson и др., раскрыли бифункциональные производные EDTA и DTPA, где п-изотиоцианатобензильная часть связывается у метиленового атома углерода с одной из карбоксиметильных групп. Ранее, а патентах США 4 088 747 и 4 091 088 (1978) Hunt и др., раскрыли хелатообразующие агенты на основе этилендиаминдиуксусной кислоты (EDDA), где связывание ароматического кольца с частью EDDA осуществляется посредством алкилена или ацетатметилена. Было показано, что эти соединения могут быть использованы в качестве хелатов для исследования функций печени и желчного пузыря. Предпочтительным металлом является технеций-99m. Указывается, что в качестве радионуклидов для визуализации могут быть также использованы Индий-111 и индий-113m.

Известны и другие комплексы, где используются радиочастоты для индуцирования гипертермии (Japanese Kokai Tokkyo Kohc JP 61158931) и для флуоресцентно-иммунной терапии (FIGS) (K. Pettersson и др., Clinical Chem. 29(1) 60 - 64 (1983) и C. Meares и др., Acc. Chem. Res. 17, 202 -209, 1984).

Из вышеуказанного следует, что предпочтительным является комплекс, который не подвержен быстрой диссоциации; который быстро выводится из организма за исключением нужной ткани-мишени и который образует конъюгаты с антителом, предназначенные для использования в нужных целях.

Преимущественно, настоящее изобретение относится к новому типу стабильных комплексов металлов, особенно таких металлов, которые по своему строению относятся к редкоземельным или псевдоредкоземельным металлам. В настоящем изобретении раскрывается использование этих комплексов, и указывается, что изменения их заряда и липофильного характера могут благоприятным образом изменять биораспределение этих комплексов при их введении в организм животного. В объем настоящего изобретения также входят конъюгаты этих комплексов с биологически активным материалом, таким, как антитело. Указанные комплексы и конъюгаты могут входить в состав лекарственных форм вместе с фармацевтически приемлемыми носителями и могут быть введены млекопитающим в целях диагностики и/или терапии.

Настоящее изобретение относится к новым комплексам, содержащим лиганд, который представляет собой соединение бициклополиазамакроциклофосфоновой кислоты формулы в котором: где X и Y независимо представляют собой H, OH, C₁-C₃ алкил или COOH; n является целым числом 1, 2 или 3, при условии, что если n = 2, то сумма X и Y должна быть равна двум или более H; а если n = 3, то сумма X и Y должна быть равна трем или более H; T представляет собой H, C₁-C₁₈-алкил, COOH, OH, SO₃H, или где R¹ представляет собой OH, C₁-C₅-алкил, или -O-(C₁-C₅-алкил); R⁴ представляет собой H, NO₂, NH₂, изотиоцианато, семикарбазидо, тиосемикарбазидо, малеимидо, бромоацетамидо или карбоксил; R² представляет собой H или OH, при условии, что если R² является OH, то R, содержащий R², должен иметь все X и Y равные H; при условии, что, по крайней мере, один T должен быть P(O)R¹OH, и при условии, что если один T является то один X или Y в R может быть COOH, а все другие X и Y в R должны быть H; A представляет собой CH, N, C-Br, C-Cl, C-OR³, C-OR⁸, N⁺-R⁵; R³ представляет собой H, C₁-C₅-алкил, бензил, или бензил, замещенный, по крайней мере, одним R⁴; R⁴ определен выше; R⁵ представляет собой C₁-C₁₆-алкил, бензил, или бензил, замещенный, по крайней мере, одним R⁴; R⁸ представляет собой C₁-C₁₆-алкиламино; X представляет собой Cl, Br, I или H₃CCO₂; Q и Z независимо представляют собой CH, N, N⁺-R⁵X; C-CH₂-OR³ или C-C(O)-R⁶; R³ и R⁵ определены выше; R⁶ представляет собой -O-(C₁-C₃-алкил), OH или NHR⁷; R⁷ представляет собой C₁-C₅-алкил или биологически активный материал; X определен выше; или к их фармацевтически приемлемым солям; при условии, что a) если Q, A или Z являются N или N⁺-R⁵X, то две другие группы должны быть CH; b) если A является C-B, C-Cl, C-OR³ или C-OR⁸, то оба Q и Z должны быть CH; c) сумма R⁴, R⁷ и R⁸, если они присутствуют, не должна превышать 1; и d) лишь один из Q или Z может быть C-C(O)-R⁶, и если один из Q или Z является C-C(O)-R⁶, то A должно быть CH; и который образует комплексы с ионом металла ¹⁵³Sm, ¹⁷⁷Lu, ¹⁵⁹Gd, ¹⁴⁹Pm, ¹⁴⁰La, ¹⁷⁵Yb, ¹⁶⁶Ho, ⁹⁰Y, ⁴⁷Sc, ¹⁸⁶Re, ¹⁸⁸Re, ¹⁴²Pr, ^99mTc, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ¹⁰⁵Ph, ⁹⁷R, ¹¹¹In, ^113mIn или ^115mIn.

Комплексы формулы (1) могут включать в себя различные ионы металлов, обычно в +3-состоянии, выбранные из самария (¹⁵³Sm), лютеция (¹⁷⁷Lu), гольмия (¹⁶⁶Ho), иттрия (⁹⁰Y), скандия (⁴⁷Sc), рения (¹⁸⁶Re) или (¹⁸⁸Re), празеодима (¹⁴²Pr), технеция (^99mTc), галлия (⁶⁷Ga) или (⁶⁸Ga), или индия (¹¹¹In) или (^113mIn) или ^115mIn; причем из них предпочтительными являются ¹⁵³Sm, ¹⁷⁷Lu, ¹⁵⁹Go, ¹⁴⁹Pm, ¹⁴⁰La, ¹⁷⁵Yb, ¹⁶⁶Ho, ⁹⁰Y, ⁴⁷Sc, ¹⁴²Pr, ^99mTc, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ¹¹¹In или ^115mIn; более предпочтительными являются ¹⁵³Sm, ¹⁷⁷Lu, ¹⁶⁶Ho, ⁹⁰Y, ^99mTc, ⁶⁷Ga, ⁶⁸Ga, ¹¹¹In, ^113mIn или ^115mIn; и наиболее предпочтительными являются ¹⁵³Sm, ¹⁷⁷Lu или ¹⁶⁶Ho. Комплексы, испускающие гамма-излучение, такие, как ^99mTc, ⁶⁸Ga, ⁶⁷Ga, ¹¹¹In, ^113mIn или ⁹⁷Ru, могут быть использованы в качестве диагностических средств. Комплексы, обладающие корпускулярным излучением, такие, как ¹⁴⁹Pm, ¹⁴²Pr, ⁹⁰Y или ¹⁷⁵Yb, могут быть использованы в качестве терапевтических средств. Комплексы, обладающие как гамма-излучением, так и корпускулярным излучением, например такие, как ¹⁵³Sm, ¹⁷⁷Lu, ¹⁵⁹Gd, ¹⁴⁰La, ¹⁶⁶Ho, ⁴⁷Sc, ¹⁸⁶Re, ¹⁸⁸Re, ¹⁰⁵Rh или ^115mIn, могут быть использованы как диагностические, так и терапевтические средства. Полученные таким образом комплексы могут быть использованы как таковые, либо они могут быть ковалентно связаны с антителом или его фрагментом, и использованы в диагностических или терапевтических целях. Такие конъюгаты и комплексы могут быть использованы в качестве диагностические и/или терапевтических средств.

Особенно предпочтительными являются комплексы формулы 1 где: X и Y представляют собой H; n = 1; или A, Q и Z представляют собой CH.

Бифункциональные комплексы формулы (1) являются предпочтительными для получения конъюгатов настоящего изобретения. Такие комплексы содержат лиганд, который должен иметь: один R, в котором T-часть представляет собой: или где R² и R⁴ определены выше, в частности, если в двух R не содержится R⁴, то оба T являются P(O)R¹OH, где R¹ определен выше, или если в двух R не содержится R⁴, то один из T является COOH, а другой является P(O)R¹OH, где R¹ определен выше; при этом, предпочтительной является та часть из вышеуказанных T, где один из X или Y является COOH; а также предпочтительными являются те лиганды, где n = 1 и/или остальные X и Y представляют собой H; или A представляет собой C-OR³ или C-OR⁸, где R³ и R⁸ определены выше, или где R⁴ определен выше, или A представляет собой CH, а один из Q или Z является CH, а другой является C-C(O)-R⁶, где R⁶ определен выше; а особенно предпочтительными являются те лиганды, где R⁶ является NHR⁷, где R⁷ представляет собой биологически активный материал.

Комплексы или конъюгаты настоящего изобретения могут быть использованы для диагностики или лечения таких заболеваний, как рак.

Могут быть получены такие комплексы и конъюгаты настоящего изобретения, конкретный полный заряд которых будет благоприятным образом влиять на их биораспределение in vivo. Например, если ион металла имеет заряд +3, то могут быть получены следующие варианты: (A) полный заряд составляет -2 или более, если в трех R, T представляет собой P(O)R¹OH, где R¹ является OH, а n = 1; или в двух R, T представляет собой P(O)R¹OH, где R¹ является OH, а в третьем R, T представляет собой COOH, и n = 1; или в двух R, T представляет собой P(O)R¹OH, где R¹ является OH, в третьем R, T представляет собой P(O)R¹OH, где R¹ является C₁-C₅-алкилом, а n = 1; или в двух R, T представляет собой P(O)R¹OH, где R¹ является OH, в третьем R, T представляет собой P(O)R¹OH, где R¹ является -O-(C₁-C₅-алкилом), а n = 1; или (B) полный заряд составляет -1, если в одном R, T представляет собой R(O)R¹OH, где R¹ является OH, а в двух других R, T представляет собой P(O)R¹OH, где R¹ является -O-(C₁-C₅-алкилом), а n = 1; или в одном R, T представляет собой P(O)R¹OH, где R¹ является OH, а в двух других R, T представляет собой P(O)R¹OH, где R¹ представляет собой C₁-C₅-алкил, а n = 1; или в одном R, T представляет собой R(O)R¹OH, где R¹ является OH, а двух других R, T представляет собой COOH, а n = 1; или (C) полный нулевой заряд, если в трех R, T представляет собой R(O)R¹OH, где R¹ является -O-(C₁-C₅-алкилом), а n = 1; или в трех R, T представляет собой R(O)R¹OH, где R¹ является C₁-C₅-алкилом, а n = 1; или (D) полный заряд составляет +1, если один из A, Q или Z является N⁺-R⁵X, где R⁵ и X определены выше; в одном R, T-часть представляет собой R(O)R¹OH, где R¹ является C₁-C₅-алкилом или -O-(C₁-C₅-алкилом); а в двух других R, T-часть представляет собой COOH или P(O)R¹OH, где R¹ является C₁-C₅-алкилом или -O-(C₁-C₅-алкилом); а все X и Y являются H.

Комплексы и конъюгаты могут быть изготовлены в виде фармацевтически приемлемых форм для введения их животному.

Комплексы и конъюгаты настоящего изобретения с другими ионами металлов могут быть также использованы в качестве контрастных веществ, например, для ЯМР-визуализации. Использование таких комплексов и конъюгатов обсуждается в другой одновременно рассматриваемой заявке.

Комплексы настоящего изобретения содержат лиганд формулы (I), где по номенклатуре даны следующие числовые обозначения: Настоящее изобретение относится к разработке радиоактивных фармацевтических средств, которые включают в себя модифицированный хелатный комплекс, обладающий способностью к специфической доставке радиоактивного фармацевтического агента к нужной ткани. Преимущество указанных радиоактивных фармацевтических средств заключается в повышенной доставке радиоактивного фармацевтического агента в нужные области, основанной на сродстве к данной ткани. Специфичность комплекса формулы (I) может регулироваться путем корректировки полного заряда и липофильных свойств этого комплекса. Полный заряд комплекса может варьироваться в пределах от -3 до +1. Например, для комплекса, имеющего 2 или более групп PO₃H₂, полный заряд будет высоко отрицательным, и он, по всей вероятности, будет поглощаться костью; если же полный заряд комплекса будет нулевым (т. е. комплекс будет нейтральным), то этот комплекс может обладать способностью переходить гематоэнцефалический барьер и поглощаться нормальным мозгом.

Тканеспецифичность может быть также реализована путем ионного и ковалентного связывания хелата с природной или синтетической молекулой, обладающей специфичностью к данной ткани-мишени. Одним из возможных применений этого способа является использование хелатов, конъюгированных с моноклональными антителами, которые транспортируют радиоактивный хелат к нужной ткани, что позволяет осуществлять соответствующий диагноз и терапию.

Кроме того, рассматриваемые радиоактивные фармацевтические агенты формулы (I), которые имеют нулевой заряд, являются особенно предпочтительными для получения конъюгатов настоящего изобретения, поскольку в данном случае минимизируются нежелательные ионные взаимодействия между хелатом и белком, что способствует сохранению иммунореактивности антитела.

Не претендуя на какую-либо конкретную теорию, можно ожидать, что при получении заряженного комплекса настоящего изобретения (например, возможно, -2 или -3 для кости, -1 для печени, или +1 для сердца), изменение ионного заряда хелата может оказывать влияние на биолокализацию данного комплекса. Так, например, если антитело или другая направляющая часть также является специфичной для той же самой мишени, то, в данном случае, конъюгат уже имеет две части, обеспечивающие специфическую доставку в нужный очаг.

Термины, используемые при определении формулы I и при описании настоящего изобретения, означают следующее. "C₁-C₃-алкил" "C₁-C₅-алкил", "C₁-C₁₈-алкил" означают прямые и разветвленные алкильные группы. Под термином "животное" следует понимать теплокровное млекопитающее, предпочтительно человека.

Термин "биологически активный материал" означает, например, декстран, пептид, или молекулы, которые обладают специфическим сродством к рецептору, или предпочтительно антитела или их фрагменты.

Термин "антитело" относится к любому поликлональному, моноклональному, химерному антителу или гетероантителу, а предпочтительно, к моноклональному антителу; термин "фрагмент антитела" включает в себя Fab-фрагменты и F(ab')₂-фрагменты, и любую часть антитела, обладающую специфичностью по отношению к нужному эпитопу или эпитопам. При использовании термина "конъюгат хелата с радиоактивным металлом и антитела" или просто "конъюгат", понятие "антитело" означает целое антитело и/или его фрагменты, включая их полусинтетические или генетически сконструированные варианты. Предпочтительными антителами являются 1116-NS-19-9 (против карциномы прямой кишки), 1116-NS-3d (против карциноэмбрионального антигена, CEA), 703D4 (против рака легких человека), 704A1 (против рака легких человека), CC49 (анти-TAG-72), CC83 (анти-TAG-72) и B72.3. Клеточные линии гибридом 1116-NS-19-9, 1116-NS-3d, 703D4, 704A1, CC49, CC83 и B72 депонированы Американской коллекцией типовых культур, и имеют номера допуска ATCC HB 8059, ATCC CP1 8019, ATCC HB 8301, ATCC HB 8302, ATCC HB 9459, ATCC HB 9453 и ATCC HB 8108, соответственно.

Термин "комплекс", используемый в настоящем описании, относится к комплексу соединения настоящего изобретения, например, формулы (I), образованному с ионом металла, где, по крайней мере, один атом металла является хелатированным или секвестированным; термин "конъюгат" относится к конъюгату иона металла, ковалентно связанного с антителом или фрагментом антитела. Термины "бифункциональный координатор", "бифункциональный хелатообразующий агент" и "функционализированный хелатор" являются равноценными и относятся к соединениям, которые имеют хелирующую часть, обладающую способностью образовывать хелаты с ионом металла, и часть, ковалентно связанную с этой хелирующей частью и способную ковалентно связываться с антителом или фрагментом антитела.

Бифункциональные хелатообразующие агенты, описанные в настоящей заявке, представленные формулой (1), могут быть использованы для хелатированиия или секвестирования ионов металла с образованием хелатов с ионом металла называемых в настоящем описании "комплексами". Благодаря присутствию функционализирующей группы (представленной R⁴ в формуле 1), эти комплексы могут быть ковалентно связаны с биологически активными материалами, такими, как декстран, молекулами, обладающими специфическим сродством к рецептору, или предпочтительно антителами или их фрагментами. Таким образом, комплексы, описанные в настоящей заявке, могут быть ковалентно связаны с антителом или его фрагментом, или обладать специфическим сродством к рецептору, и в этом случае, они называются "конъюгатами".

Используемый в настоящем описании термин "фармацевтически приемлемая соль" означает любую соль (или смеси солей) комплекса или конъюгата формулы 1, являющуюся достаточно нетоксичной для использования ее при лечении или диагностики животных, предпочтительно млекопитающих. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением могут быть использованы соли. Типичными солями, образованными с помощью стандартных реакций из органических и неорганических источников, являются, например, соли серной, соляной, фосфорной, уксусной, янтарной, лимонной, молочной, малеиновой, фумаровой, пальмитиновой, холевой, пальмовой, слизевой, глутаминовой, глюконовой, о-камфорной, глутаровой, гликолевой, фталевой, винной, муравьиной, лауриновой, стеариновой, метансульфоновой, бензолсульфоновой, сорбиновой, пикриновой, бензойной, и коричной кислот и других подходящих кислот. Подходящими солями также являются соли, образованные с помощью стандартных реакций из органических и неорганических источников, таких, как ионы аммония, щелочных металлов, щелочноземельных металлов и других подходящих ионов. Особенно предпочтительными являются соли комплексов или конъюгатов формулы (I), которые являются солями калия, натрия или аммония. Могут быть также использованы и смеси вышеуказанных солей.

Лиганды для использования в комплексе или в конъюгате формулы (I) могут быть получены различными способами. Общие принципы таких способов синтеза представлены ниже в виде реакционных схем.

В схеме 1 получают лиганды формулы (I), где X и T = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента может быть также n = 2 или 3, R имеет T = PO₃H₂, а Q, A и Z = CH.

В схеме 2 соединения формулы (I), где X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента может быть также n = 2 или 3), а R имеет T, равное где R¹ = -O-(C₁-C₅-алкил); Q, A и Z = CH.

В схеме 3 проиллюстрировано получение соединений формулы (I), в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента может быть также n = 2 или 3), R имеет T, равное где R¹ = C₁-C₅-алкил; Q, A, Z = CH.

Схема 4 иллюстрирует получение соединений формулы (I), в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента может быть также n = 2 или 3), R имеет T, равное где R¹ - -O-(C₁-C₅-алкил) или C₁-C₅-алкил; A = C-Br; Q и Z = CH.

Схема 5 иллюстрирует получение соединений формулы (I), в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента n может быть также равно 2 или 3), R имеет T = где R¹ = -O-(C₁-C₅-алкил) или C₁-C₃-алкил; где R⁴ = H; NO₂, NH₂ или SCL; Q и Z = CH.

Схема 6 иллюстрирует получение соединений формулы (I), в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента n может быть также равно 2 или 3), R имеет T, равное где R¹ = -O-(C₁-C₅-алкил) или C₁-C₅-алкил; A = C-OR⁸, где R⁸ = C₁-C₅-алкиламино; Q и Z = CH.

Схема 7 иллюстрирует получение соединений формулы (I), в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента n может быть также равно 2 или 3), R имеет T, равное где R¹ = -OH, -O-(C₁-C₅-алкил) или C₁-C₅-алкил; Z = C-C(O)-R⁶, где R⁶ = OH; A и Q = CH.

Схема 8 иллюстрирует получение соединений формулы (I), в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента n может быть также равно 2 или 3), R имеет T, равное где R¹ = -OH, -O-(C₁-C₅-алкил) или C₁-C₅-алкил; Z = C-CH₂-OR³, где R³ = бензил; Q и A = CH.

Схема 9 иллюстрирует получение соединений формулы (I), в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента n может быть также равно 2 или 3), R имеет T, равное где R¹ = -OR, -O-(C₁-C₅-алкил) или C₁-C₅-алкил; A = N или N⁺-R⁵X, где R⁵ = C₁-C₁₆-алкил; X определен выше; Q и Z = CH.

Схема 10 иллюстрирует получение соединений формулы (I), в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента n может быть также равно 2 или 3), R имеет T, равное где R¹ = -OH, -O-(C₁-C₅-алкил) или C₁-C₅-алкил; Q = N⁺-R⁵X, где R⁵ = C₁-C₁₆-алкил; X определен выше; A и Z = CH.

Схема 11 иллюстрирует получение соединений формулы I, в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента n может быть также равно 1 или 3), R имеет T, равное где R¹ = -OH, -O-(C₁-C₅-алкил) или C₁-C₅-алкил; Q = N или N⁺-R⁵X, где R⁵ = C₁-C₁₆-алкил; X определен выше; A и Z = CH.

Схема 12 иллюстрирует получение соединений формулы (I), в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента n может быть также равно 2 или 3), R имеет в 3-положении T, равное где R¹ = -OH или O-(C₁-C₅-алкил), а другой R имеет T = COOH, а A, Q и Z = CH.

Схема 13 иллюстрирует получение соединений формулы (I), в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента n может быть также равно 2 или 3), R в 3-положении имеет T, равное где R¹ = -OH или -O-(C₁-C₅-алкил), R в 9-положении имеет T = COOH; A, Q и Z = CH.

Схема 14 иллюстрирует получение соединений формулы (I), в которых X и Y = H, n = 1 (но при соответствующем изменении реагента n может быть также равно 2 или 3), R в 3- и 9-положении имеют T, равное где R¹ = -OH или -O-(C₁-C₅-алкил); R в 6-положении имеет T = COOH; A, Q и Z