Флюоресцентный контрастирующий агент ближней инфракрасной области спектра и способ флуоресцентной томографии

Флюоресцентный контрастирующий агент ближней инфракрасной области спектра и способ флуоресцентной томографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к флуоресцентному контрастирующему агенту ближней инфракрасной области спектра и способу флуоресцентной томографии, в котором используется указанный флуоресцентный контрастирующий агент ближней инфракрасной области спектра.

Уровень техники

При лечении заболевания важно на ранней стадии выявить морфологические и функциональные изменения в организме, вызванные болезнью. Особенно в случае раковых заболеваний чрезвычайно важно заранее установить локализацию и размер опухоли, чтобы правильно выбрать схему лечения. К применяемым в настоящее время методам диагностики относится пункция с последующей биопсией и т.п., а также методы визуализации, такие как рентгенография, магнитно-резонансная томография (МРТ), ультразвуковое исследование и т.п. Биопсия является эффективным средством постановки диагноза, однако ее проведение тяжело переносится пациентом; недостатком также является то, что с помощью биопсии нельзя контролировать динамику изменений, происходящих в очаге заболевания. Рентгенография и МРТ неизбежно подвергают пациентов воздействию радиации и электромагнитных волн. Кроме того, указанные выше традиционные методы диагностики путем визуализации требуют сложных операций, а проведение измерений и постановка диагноза требуют длительного времени. Большие размеры аппаратуры также затрудняют применение этих методов в ходе хирургических операций.

В одной из публикаций описан метод флуоресцентной томографии (R.L.Lipspn и др., J.Natl. Cancer Inst., 26, 1961, сс.1-11), в котором в качестве контрастирующего агента использовали вещество, испускающее флуоресценцию после воздействия возбужденным светом определенной длины волны. В этом методе есть этап экспозиции организма возбужденным светом, источник которого находится вне организма, после чего фиксируется флуоресценция, испускаемая флуоресцентным контрастирующим агентом, находящимся in vivo.

Примерами флуоресцентных контрастирующих агентов являются порфирины - вещества, аккумулирующиеся в опухолях. Порфирины используют в фотодинамической терапии (ФДТ), например гематопорфирин. Другими примерами порфиринов являются фотофирин и бензопорфирин (R.L.Lipspn и др., J.Natl. Cancer Inst, 26, 1961, cc.1-11, Т.S.Meng и др., SPIE, 1641, 1992, сс.90-98, WO 84/04665 и т.п.). Однако этим веществам свойственна фототоксичность, и именно благодаря этому качеству их стали применять в ФДТ; по той же причине эти вещества нежелательно использовать в качестве диагностических агентов.

Для проведения микроангиографии сетчатки используют такие известные флуоресцентные красители, как флуоресцеин, флуоресцамин и рибофлабин (US 4945239). Однако перечисленные флуоресцентные красители испускают световые лучи видимой части спектра (400-600 нм), которые не проникают глубоко в ткани и по этой причине практически непригодны для диагностики патологических образований, локализованных в толще организма.

Цианины, к которым относится индоцианин зеленый (ИЦЗ), используют для определения функции печени и кардиального выхода; также сообщалось, что можно использовать цианины в качестве флуоресцирующих контрастирующих агентов (М.М.Haglund и др., Neurosurgery, 35, 1994, с.930, X.Li и др., SPIE, 2389, 1995, cc.789-797). Цианины обладают поглощающей способностью в ближней инфракрасной области спектра (700˜1300 нм).

Свет ближней инфракрасной области спектра хорошо проникает сквозь живые ткани, например, вглубь черепа он проникает примерно на 10 см, поэтому ранее специалисты в области клинической медицины проявляли к нему интерес. Например, методы оптической компьютерной томографии (ОКТ), основанные на оптической трансмиссии среды, стали рассматриваться как новые технологии в области клинической медицины, потому что свет ближней инфракрасной области спектра может проходить сквозь живой организм и позволяет определять концентрацию и циркуляцию кислорода in vivo с помощью света в данной области.

Цианины испускают флуоресценцию в ближней инфракрасной области спектра. Лучи света этой области спектра прекрасно проникают сквозь живые ткани, как было объяснено выше, что позволило предположить, что их применение в качестве флуоресцентных контрастирующих агентов окажется целесообразным. В предшествующие годы были синтезированы различные цианины и предпринимались попытки использовать эти вещества в качестве флуоресцентных контрастирующих агентов (WO 17628, WP 97/13490 и т.п.). Однако все еще не было агента, способного удовлетворительно различать пораженную часть организма и здоровую ткань, т.е. не было агента, обладающего селективной активностью по отношению к области-мишени, которую необходимо визуализировать.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения было предложить флуоресцентный контрастирующий агент, который испускает флуоресценцию в ближней инфракрасной области спектра. Свет с длиной волны ближней инфракрасной области спектра прекрасно проникает сквозь живые ткани и позволяет получать адекватное изображение опухоли и/или кровеносного сосуда. Другой задачей настоящего изобретения была разработка метода флуоресцентной томографии, в котором используется указанный флуоресцентный контрастирующий агент ближней инфракрасной области спектра.

Авторы настоящего изобретения провели разнообразные исследования с целью достижения поставленных задач. В результате за счет введения в состав молекул цианиновых красителей карбоновой кислоты или арильной группы удалось получить флуоресцирующий контрастирующий агент, обладающий высокой селективностью по отношению к опухолям. Также удалось создать метод флуоресцентной томографии, в котором используется указанный контрастирующий агент. Настоящее изобретение создано на базе этих открытий.

Таким образом настоящее изобретение предлагает флуоресцентный контрастирующий агент ближней инфракрасной области спектра формулы I или его фармацевтически приемлемую соль

где R¹, R², R⁷ и R⁸ независимо означают замещенную или незамещенную C₁-С₁₀ алкильную группу или замещенную или незамещенную арильную группу, R¹ и R² и/или R⁷ и R⁸ могут связываться друг с другом с формированием циклической структуры; R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁹, R¹⁰, R¹¹ и R¹² независимо означают атом водорода, замещенную или незамещенную C₁-С₆ алкильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, замещенную или незамещенную гетероарильную группу, атом галогена, цианогруппу, карбоксильную группу или сульфогруппу, R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁹, R¹⁰, R¹¹ и R¹² могут связываться друг с другом с формированием циклической структуры; Х¹ и Х² независимо означают замещенную или незамещенную C₁-C₁₅ алкильную группу или замещенную или незамещенную арильную группу, Х¹ и Х² имеют всего от 0 до 4 карбоксильных групп при условии, что когда число карбоксильных групп равно 0 или 1, каждый X¹ и X² означает C₁-C₅ карбоксиалкильную группу или сульфоалкильную группу и по меньшей мере один из R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁹, R¹⁰, R¹¹ и R¹² означает замещенную или незамещенную арильную группу или замещенную или незамещенную гетероарильную группу; m¹ означает 0 или 1; m² означает 0 или 1; m³ означает 0 или 1; L¹, L², L³, L⁴, L⁵, L⁶ и L⁷ независимо означают замещенную или незамещенную метиновую группу, при условии, что если две или несколько метиновых групп имеют заместители, заместители могут связываться друг с другом с формированием циклической структуры, при условии, что каждый Х¹ и Х² имеют одну карбоксильную группу, каждый Х¹ и Х² означает углеводородную группу, замещенную карбоксильной группой, и по меньшей мере одна из метиновых групп, представленных L¹, L², L³, L⁴, L⁵, L⁶ и L⁷, означает замещенную метиновую группу, R⁴ и R¹⁰ означают сульфогруппы; М означает атом водорода, металла или четвертичную соль аммония; n обозначает целое число от 1 до 7, необходимое для нейтрализации заряда.

Согласно предпочтительному осуществлению указанного выше изобретения каждый m¹, m² и m³ означает одновременно 1, Х¹ означает группу следующей формулы (I):

где Y¹ и Y² независимо представляют замещенную или незамещенную двухвалентную связывающую группу.

Согласно более предпочтительному осуществлению настоящего изобретения Х¹ и Х² независимо представляют группу следующей формулы (I):

где Y¹ и Y² независимо представляют замещенную или незамещенную двухвалентную связь.

Согласно еще одному предпочтительному осуществлению изобретения по крайней мере один из R³, R⁴, R⁵, R⁶, R^9, R¹⁰, R¹¹ и R¹² означает замещенную или незамещенную арильную группу, замещенную или незамещенную гетероарильную группу. Согласно еще одному предпочтительному осуществлению настоящего изобретения по крайней мере один из R⁴, R⁵, R¹⁰ и R¹¹ означает замещенную или незамещенную арильную группу или замещенную или незамещенную гетероарильную группу; каждый Х¹ и Х² означает независимо C₁-C₅ карбоксиалкильную группу или сульфоалкильную группу.

При другом предпочтительном осуществлении изобретения Х¹ и Х² независимо представляют группу следующей формулы:

где Y₃ обозначает C₁-С₁₀ углеводородную группу и по меньшей мере одна из метиновых групп, представленных L¹, L², L³, L⁴, L⁵, L⁶ и L⁷, означает замещенную метиновую группу, и каждый R⁴ и R¹⁰ означает сульфогруппу.

Предпочтительно, когда число сульфогрупп в молекуле равно 2 или меньше. Согласно другому предпочтительному осуществлению настоящего изобретения Y₁ обозначает -(CH₂)_pCONH-, где р обозначает целое число от 1 до 4, a Y₂ обозначает -(СН₂)- или (СН₂)₂-.

Указанный выше флуоресцентный контрастирующий агент ближней инфракрасной области спектра предпочтительно может использоваться для томографии опухолей или для ангиографии.

В настоящем изобретении также предложен метод флуоресцентной томографии, который содержит стадии введения в организм указанного выше флуоресцентного контрастирующего агента ближней инфракрасной области спектра, воздействие на этот организм возбужденного света и фиксирование флуоресценции ближней инфракрасной области спектра, испускаемой контрастирующим агентом.

Краткое описание иллюстраций

Фиг.1. На фотографиях показаны результаты флуоресцентной томографии, проводившейся через разные временные интервалы после применения вещества 2 настоящего изобретения.

Фиг.2. На фотографиях показаны результаты флуоресцентной томографии, проводившейся через разные временные интервалы после применения ИЦЗ в качестве контроля.

Фиг.3. На фотографиях показаны результаты флуоресцентной томографии, проводившейся через разные временные интервалы после применения вещества А в качестве контроля.

Фиг.4. Схема экспериментальной установки для флуоресцентной томографии в тест-примере 2 (ВГИ представляет второе гармоническое излучение; ТГИ представляет третье гармоническое излучение; ОПО представляет оптический параметрический осциллятор).

Фиг.5. На фотографиях показаны результаты флуоресцентной томографии, проводившейся через разные временные интервалы после применения вещества 5 настоящего изобретения.

Фиг.6. На фотографиях показаны результаты флуоресцентной томографии, проводившейся через разные временные интервалы после применения вещества 7 настоящего изобретения.

Фиг.7. На фотографиях показаны результаты флуоресцентной томографии, проводившейся через разные временные интервалы после применения вещества 10 настоящего изобретения.

Фиг.8. На фотографиях показаны результаты флуоресцентной томографии, проводившейся через разные временные интервалы после применения вещества Б в качестве контроля.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

C₁-С₁₀ алкильные группы, обозначенные R¹, R², R⁷ и R⁸, могут быть линейными, разветвленными, циклическими или комбинацией этих групп (алкильная группа и алкильная часть функциональной группы, содержащей алкильную часть, в настоящем описании имеют одно и то же значение, если не указано иначе). В качестве незамещенных алкильных групп могут быть использованы, например, метильная, этильная, пропильная, бутильная и гексильная группы. Количество, тип или положение заместителей или замещенных алкильных групп практически не лимитированы. В качестве замещенного алкила могут быть использованы, например, сульфалкильная, карбоксиалкильная, гидроксиалкильная, алкоксиалкильная, аминоалкильная, галогенированная алкильная, цианоалкильная, арилзамещенная алкильная, гетероарилзамещенная алкильная и т.п. группы.

Арильные группы, обозначенные R¹, R², R⁷ и R⁸, могут быть либо моноциклическими структурами, либо конденсированными кольцами, например С₆-С₁₄ арильной группой, предпочтительно С₆-С₁₀ арильной группой (арильная группа и арильная часть функциональной группы, содержащей арильную часть, имеют одно и то же значение, если не указано иначе). В качестве арильной группы могут использоваться предпочтительно фенильная или нафтильная группы, предпочтительнее фенильная группа. В качестве замещенной арильной группы могут использоваться сульфофенильная, гидроксифенильная и аминофенильная группы.

R¹ и R², R⁷ и R⁸ также могут объединяться друг с другом с образованием циклической структуры. Примерами образовавшихся циклических структур являются циклопентил, циклогексил и т.п. R¹, R², R⁷ и R⁸ предпочтительно означают метильную или этильную группу, более предпочтительно метильную группу.

R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁹, R¹⁰, R¹¹ и R¹² независимо означают атом водорода, замещенную или незамещенную C₁-С₆ алкильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, замещенную или незамещенную гетероарильную группу, атом галогена, цианогруппу, карбоксильную группу или сульфогруппу и две смежные группы, выбранные из R³, R⁴, R⁵ и R⁶ или из R⁹, R¹⁰, R¹¹ и R¹², которые могут независимо соединяться друг с другом с образованием кольцевой структуры. Сформированная кольцевая структура может быть насыщенной или ненасыщенной, может быть углеводородным кольцом или гетероциклом. Например, R³ и R⁴, R⁴ и R⁵, R⁵ и R⁶, R⁹ и R¹⁰, R¹⁰ и R¹¹ или R¹¹ и R¹² могут связываться друг с другом с образованием бензольного кольца или ароматического гетероцикла, например пиридина. Предпочтительными являются те примеры, в которых бензольное кольцо образовано в результате объединения R³ и R⁴ или R⁹ и R¹⁰.

В качестве арильной группы, обозначенной R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁹, R¹⁰, R¹¹ и R¹², могут быть, например, фенильная или нафтильная группа, а в качестве гетероарильной группы могут быть, например, тиенильная, бензотиенильная, фурильная, бензофурильная, пирролильная, имидазольная или хинолильная группы. От одного до четырех необязательных заместителей может быть на арильнои или гетероарильной группе. Положение заместителей не лимитировано и, когда присутствует два или несколько заместителей, они могут находиться в одном положении или в разных. Такими заместителями могут быть, например, гидроксигруппа, атом галогена, например фтора, хлора, брома или иода; C₁-C₆ алкильная группа, например метильная, этильная, н-пропильная, изопропильная, н-бутильная, втор-бутильная, трет-бутильная группы; C₁-С₆ галогенированные алкильные группы, такие как трифторметильная группа; C₁-С₆ алкоксильные группы, такие как метоксигруппа, этоксигруппа, н-пропоксигруппа, изопропоксигруппа, н-бутоксигруппа, втор-бутоксигруппа, трет-бутоксигруппа; С₁-С₆ алкилендиоксигруппы, такие как метилендиоксигруппа и этилендиоксигруппа; карбоксильная группа; C₁-С₆ алкоксикарбонильная группа; незамещенная аминогруппа; C₁-С₆ алкилзамещенные аминогруппы, такие как метиламиногруппа, диметиламиногруппа, этиламиногруппа; сульфогруппа; цианогруппа и т.п.

Х¹ и Х² независимо означают замещенную или незамещенную C₁-C₁₅ алкильную группу или замещенную или незамещенную арильную группу и Х¹ и Х² содержат от одной до четырех карбоксильных групп всего в Х¹ и Х². В качестве незамещенной алкильной группы, обозначенной Х¹ и Х², могут быть, например, метильная, этильная, пропильная, бутильная, изобутильная, втор-бутильная, трет-бутильная, пентильная, изопентильная, неопентильная, трет-пентильная, 2-метилпропильная или 1,1-диметилпропильная группы. Алкильная группа может быть линейной, разветвленной, циклической или их комбинацией; линейная или разветвленная алкильная группы предпочтительнее.

В качестве замещенной алкильной группы, обозначенной Х¹ и Х², могут быть, например, сульфалкильная группа (такая как 2-сульфоэтильная, 3-сульфопропильная, 3-метил-3-сульфопропильная, 4-сульфобутильная группы и т.п.), карбоксиалкильная группа (такая как 1-карбоксиметильная, 2-карбоксиэтильная, 3-карбоксипропильная, 4-карбоксибутильная группы и т.п.), гидроксиалкильная, алкоксиалкильная, аминоалкильная, галогенированная алкильная, цианоалкильная, гетероарилзамещенная алкильная группа, арильная или гетероарильная группы. Алкильная часть этих групп такая же, как было указано выше для незамещенных алкильных групп. В качестве замещенной или незамещенной арильной группы, обозначенной R¹, R², R⁷ и R⁸, могут быть фенильная, сульфофенильная, гидроксифенильная или аминофенильная группы.

Когда число карбоксильных групп Х¹ и Х² равно 0 или 1, Х¹ и Х² могут означать С₁-С₅ карбоксиалкильную или сульфоалкильную группы.

В качестве двухвалентных связывающих групп, которые обозначены Y¹ и Y², может быть представлена, например, замещенная или незамещенная C₁-С₆ алкиленовая группа, такая как метиленовая, этиленовая, н-бутиленовая, метилпропиленовая или фениленовая группа. Также в качестве связующей группы может быть группа следующей формулы:

где q обозначает целое число от 1 до 4, а символ "•" означает положение связи. Такие углеводородные группы могут иметь заместители и содержать один или несколько гетероатомов. Например, они могут содержать эфирную, тиоэфирную, дисульфидную, амидную, сложноэфирную, сульфонамидную или сульфосложноэфирную связи.

В качестве двухвалентных связывающих групп, которые обозначены Y¹ и Y², могут быть, например, группы следующих формул:

где p обозначает целое число от 1 до 4, а символ "•" означает положение связи. Предпочтительно, например, чтобы в качестве связывающей группы Y¹ была группа одной из следующих формул:

где p означает целое число от 1 до 4. Наиболее предпочтительно Y¹ означает -(СН₂)_р-СО-NH- (где p означает целое число от 1 до 4). Предпочтительными примерами Y² являются метиленовая или этиленовая группы.

L¹, L², L³, L⁴, L⁵, L⁶ и L⁷ независимо означают замещенную или незамещенную метиновую группу, где m¹, m² и m³ независимо являются 0 или 1. Предпочтительно, чтобы m¹, m² и m³ были одновременно равны 1. Примерами заместителей в составе метиновой группы являются замещенная или незамещенная алкильная группа, атом галогена, замещенная или незамещенная арильная группа или низшая алкоксигруппа и т.п. Характерными примерами замещенной арильной группы являются 4-хлорфенильная группа и т.п. Низшая алкоксигруппа предпочтительно может означать C₁-С₆ алкоксигруппу, которая может быть линейной или разветвленной. Характерные примеры включают метоксигруппу, этоксигруппу, пропоксигруппу, бутоксигруппу, трет-бутоксигруппу, пентилоксигруппу и. т.п.; метоксигруппа и этоксигруппа являются предпочтительными. В качестве заместителей метиновой группы предпочтительно могут использоваться метильная и фенильная группы.

Когда метиновые группы, выбранные из L¹, L², L³, L⁴, L⁵, L⁶ и L⁷, являются замещенными, заместители в составе метиновых групп могут связываться друг с другом с образованием кольца. Предпочтительно, когда заместители в составе метиновых групп могут связываться с образованием циклической структуры, содержащей три последовательные метиновые группы, выбранные из L¹, L², L³, L⁴, L⁵, L⁶ и L⁷. К примерам, в которых заместители в составе метиновых групп связаны друг с другом с образованием циклической структуры, содержащей три последовательные метиновые группы, выбранные из L¹, L², L³, L⁴, L⁵, L⁶ и L⁷, относятся, например, вещества, в которых 4,4-диметилциклогексеновое кольцо сформировано из L³, L⁴ и L⁵. Особенно предпочтителен пример части структуры, в которой сопряженная метиновая цепь сформирована метиновыми группами, выбранными из L¹, L², L³, L⁴, L⁵, L⁶ и L⁷, и содержит кольцо, включающее группу следующей общей формулы (а):

где Z означает группу из атома неметалла, необходимую для формирования 5- или 6-членного цикла, а А обозначает атом водорода или одновалентную группу.

Примерами групп, состоящих из атомов неметаллов, требуемых для образования 5-10-членных циклических структур, представленных Z, являются, например, атомы углерода, азота, кислорода, водорода, серы, галогена (фтора, хлора, брома, иода) и т.п. Примерами 5-6-членных циклов в части структуры, представленной общей формулой (а), являются, например, циклопентеновая, циклогексеновая и 4,4-диметилгексеновая циклические структуры; циклопентеновая или циклогексеновая циклические структуры являются предпочтительными.

Примерами одновалентных групп, представленных А, являются, например, замещенные или незамещенные алкильные группы, замещенные или незамещенные арильные группы, замещенные или незамещенные аралкильные группы, замещенные или незамещенные низшие алкоксигруппы, замещенные или незамещенные аминогруппы, замещенные или незамещенные алкилкарбонилоксигруппы (такие как ацетогруппа), замещенные или незамещенные алкилтиогруппы, замещенные или незамещенные арилтиогруппы, цианогруппа, нитрогруппа, атом галогена и т.п.

Характерными примерами аралкильных групп, обозначенных А, являются бензильная группа, 2-фенилэтильная группа, 3-фенилпропил и т.п. К заместителям аралкильной группы относятся, например, сульфогруппа, карбоксильная и гидроксильная группы, замещенная или незамещенная алкильная группа, алкоксигруппа, атом галогена и т.п. Характерными примерами замещенной аминогруппы, представленной А, являются, например, алкиламиногруппа (такая как метиламиногруппа, этиламиногруппа и т.п.), диалкиламиногруппа (такая как диметиламиногруппа, диэтиламиногруппа и т.п.), фениламиногруппа, дифениламиногруппа, метилфениламиногруппа, циклическая аминогруппа (такая как морфолиновая, имидозолидиновая, этоксикарбонилпиперадиновая группа и т.п.). Когда замещенная аминогруппа имеет дополнительный заместитель, им может быть сульфогруппа, карбоксигруппа и т.п. Характерными примерами арилтиогрупп, обозначенных А, являются фенилтиогруппа, нафтилтиогруппа и т.п., а примерами замещенных арилтиогрупп являются сульфогруппа, карбоксигруппа и т.п.

Примерами одновалентных групп, представленных А, являются фениламиногруппа, дифениламиногруппа, этоксикарбонилпиперазиновая группа, арилтиогруппа и т.п.

Y означает атом неметалла, необходимый для формирования 5-10-членного гетероцикла, предпочтительно 5- или 6-членного гетероцикла (гетероцикл может быть конденсированным циклом). Примерами 5-10-членных гетероциклов, сформированных Y, являются следующие циклы: тиазоловые (такие как тиазол, 4-метилтиазол и т.п.), бензотиазоловые (такие как бензотиазол, 4-хлорбензотиазол и т.п.), нафтотиазоловые (такие как нафто[2,1-d]тиазол, нафто[1,2-d]тиазол и т.п.), тиазолиновые (такие как тиазолин, 4-метилтиазолин и т.п.), оксазолиновые (такие как оксазол, 4-нитрооксазол и т.п.), бензоксазоловые (такие как бензоксазол, 4-хлорбензоксазол и т.п.), нафтооксазоловые (такие как нафто[2,1-d]оксазол, нафто[1,2-d]оксазол и т.п.), селеназоловые (такие как селеназол, 4-фенилселеназол и т.п.), бензоселеназоловые (такие как бензоселеназол, 4-хлорбензоселеназол), нафтоселеназоловые (такие как нафто [2,1-d]селеназол, нафто[1,2-d]селеназол и т.п.), 3,3-диалкилиндолениновые (такие как 3,3-динитроиндоленин, 3,3-диэтилиндоленин, 3,3-диметил-5-нитроиндоленин и т.п.), имидазоловые (такие как 1-алкилимидазол, 1-алкил-4-фенилимидазол и т.п.), пиридиновые (такие как 2-пиридин, 5-метил-2-пиридин и т.п.), хинолиновые (такие как 2-хинолин, 3-метил-2-хинолин и т.п.), имидазо[4,5-b]хиноксалиновые (такие как 1,3-диэтилимидазо[4,5-b]хиноксалин и т.п.) циклы и т.п. К предпочтительным примерам 5-10-членных гетероциклов, сформированных Y, относится 3,3-диалкилиндолениновый цикл.

М обозначает атом водорода, металла, четвертичную соль аммония или другие фармацевтически приемлемые соли. Фармацевтически приемлемой солью может быть любая нетоксичная соль веществ общей формулы I. Примерами являются соли щелочных металлов, например соль натрия, калия и т.п.; соли щелочноземельных металлов, например магния, кальция и т.п.; органические соли аммония, например соль аммония, соль триэтиламмония, соль трибутиламмония, соль пиридина и т.п.; соли аминокислот, например лизина, аргинина и т.п. Наиболее предпочтительным является применение натриевой соли, обладающей пониженной токсичностью для организма.

Вещества настоящего изобретения могут иметь один или несколько асимметричных атомов углерода в зависимости от выбранного заместителя. Атомы серы могут выступать в качестве асимметричных центров. Любой оптический изомер в оптически чистой форме основывается на одном или нескольких асимметричных атомах углерода, любая смесь указанных выше оптических изомеров, рацематов, диастереоизомеров основывается на двух или нескольких асимметричных атомах углерода, любая смесь указанных выше диастереоизомеров и т.п. находится в рамках рассмотрения настоящего изобретения.

Ниже приведены характерные примеры веществ настоящего изобретения. Однако область применения настоящего изобретения не органичивается этими веществами.

Вещество 1
Вещество 2
Вещество 3
Вещество 4

Вещество 5
Вещество 6
Вещество 7
Вещество 8

Вещество 9
Вещество 10
Вещество 11
Вещество 12

Вещество 13
Вещество 14
Вещество 15
Вещество 16

Вещество 17
Вещество 18
Вещество 19
Вещество 20

Вещество 21
Вещество 22
Вещество 23
Вещество 24

Вещество 25
Вещество 26
Вещество 27

Вещество 28
Вещество 29
Вещество 30
Вещество 31

Вещество 32
Вещество 33
Вещество 34
Вещество 35

Цианиновые красители формул I или II могут быть синтезированы известными препаративными методами синтеза цианиновых красителей, например, изложенными в "Cyanine Dyes and Related Compounds" F.M.Hamer, изд. John Wiley and Sons, New York, 1964, Cytometry, 11, 1990, сс.416-430, Cytometry, 12, 1990, сс.723-730, Bioconjugate Chem, 4, 1993, сс.105-111, Anal. Biochem., 217, 1994, сс.197-204, Tetrahedron, 45, 1989, сс.4845-4866, ЕР-А-0591820А1, ЕР-А-0580145А1 и т.п. В качестве альтернативного метода могут быть применены методы полусинтеза, в которых в качестве исходного материала используют коммерчески доступные цианиновые красители. Точнее эти красители могут быть синтезированы в результате взаимодействия диарила и гетероциклической четвертичной соли.

Способы синтеза цианиновых красителей приведенных выше формул I и II не имеют особых ограничений, они могут быть синтезированы различными путями. Характерные способы синтеза типичных веществ приведены в примерах описания настоящего изобретения. Следует отметить, что специалисты в данной области могут синтезировать цианиновые красители, относящиеся к веществам приведенных выше общих формул, с помощью методов, описанных в примерах настоящего изобретения, и, при необходимости, путем дополнительного подходящего изменения методов и подходящего изменения исходных веществ и реагентов. При синтезе может быть выбрана одна реакция или комбинация нескольких реакций, выбранных их таких реакций, как конденсация, присоединение, окисление, восстановление и т.п. Подробности проведения этих реакций разъяснены в литературе. Например, могут быть применены различные подходящие методы и вещества, описанные как элементарные стадии и исходные продукты синтеза в "Jikken Kagaku Kouza" (изд. Maruzen, Ltd.), изложенные в каждом томе I-IV изданий. Способы синтеза веществ настоящего изобретения также подробно изложены в описании изобретения PCT/JPO 1/06689, которое упоминается здесь в виде ссылок.

Например, там, где указанные выше функциональные группы могут внести изменения на стадии реакции или они непригодны для проведения стадии реакции, желаемая стадия реакции иногда может быть эффективно проведена за счет применения различных методов, которые обычно используются в органическом синтезе, например, таких как защита функциональных групп или снятие защиты, проведение окисления, восстановления, гидролиза и т.п. Синтезированные промежуточные соединения и целевые продукты предыдущих стадий могут быть выделены и очищены обычными методами, известными в химии органического синтеза, такими как фильтрация, экстракция, промывка, сушка, концентрирование, перекристаллизация, различная хроматография и т.п. Синтезированные промежуточные соединения могут использоваться в последующей реакции без их предварительного выделения.

В качестве активного ингредиента флуоресцентного контрастирующего агента ближней инфракрасной области спектра настоящего изобретения обозначено вещество, представленное основной формулой I или II, или его соли;

оно может применяться одно или в комбинации. Более конкретно, активный ингредиент может присутствовать в контрастирующем агенте в форме суспензии или раствора в таком растворителе, как дистиллированная вода для инъекций, физиологический раствор, раствор Рингера и т.п. Такие добавки, как фармацевтически приемлемые носители, эксципиенты и т.п. при желании также могут быть разработаны. Примерами добавок являются такие вещества, как фармацевтически приемлемые растворы электролитов, буферные растворы, детергенты вещества для коррекции осмотического давления, вещества для повышения стабильности или растворимости, такие как циклодекстрин, липосомы и т.п. Любые обычные добавки, известные в данной области, могут применяться. Флуоресцентный контрастирующий агент ближней инфракрасной области спектра настоящего изобретения предпочтительно синтезируют в ходе процессов стерилизации, когда его применяют в качестве лекарственного средства для клинического применения.

Контрастирующий агент может быть введен в организм через инъекцию, распылением или локальным способом, таким как внутрисосудистое введение (в вену, артерию), путем перорального, внутрибрюшинного, внутрикожного, подкожного применения, введением в мочевой пузырь и в бронхи. Предпочтительно контрастирующий агент может вводиться в кровеносный сосуд в форме водного раствора, эмульсии или суспензии.

Доза флуоресцентного контрастирующего агента ближней инфракрасной области спектра по настоящему изобретению практически не ограничена и определяется тем участком организма, который подвергается диагностированию. Доза может быть должным образом изменена в зависимости от типа применяемого вещества, которое испускает флуоресценцию в ближней инфракрасной части спектра, возраста, веса тела и целевого органа субъекта, которому предстоит лечение, и т.п. Обычно доза в расчете на вес активного вещества может колебаться от 0,1 до 100 мг/кг веса тела, предпочтительно от 0,5 до 20 мг/кг веса тела.

Применение контрастирующего агента настоящего изобретения возможно не только для людей, но и для разных животных. Состав для применения, способ применения, доза и т.п. могут быть подобраны в зависимости от веса тела и особенностей конкретного животного.

Веществам настоящего изобретения формул I и II присуще свойство аккумулироваться в тканях опухолей. Благодаря этому свойству настоящее изобретение также предлагает флуоресцентный контрастирующий агент, который позволяет визуализировать опухолевую ткань. Кроме того, вещества, представленные в настоящем изобретении, длительное время присутствуют в кровеносных сосудах и, как следствие, они могут быть использованы в ангиографии.

При проведении флуоресцентной томографии по методу настоящего изобретения испо