发明名称 使用放射性同位素标示亲油性盐之用于粒线体功能异常之非侵入性诊断显像技术
摘要 本发明提供一系列用于非侵入性估计ΔΨm之以18F标示之亲油性鏻阳离子(PhCs)、该PhCs之亲油性铵阳离子类似物、以及于病人体内使用PET(电子断层摄影)或SPECT(单光子电脑断层摄影)利用该PhCs使与粒线体相关之病变显像以及侦测与粒线体相关之病变之方法。
申请公布号 TWI266634 申请公布日期 2006.11.21
申请号 TW092102375 申请日期 2003.02.06
申请人 约翰霍普金斯大学 发明人 伊格尔马德;海顿T瑞尔特;罗伯特丹奈尔斯;尔舒拉A史盖佛儿;詹姆斯J佛若斯特
分类号 A61B6/03(2006.01) 主分类号 A61B6/03(2006.01)
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路35号9楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 1.一种盐类,包括至少一种医药上可接受之阴离子与至少一种如式I之阳离子其中E系磷或氮;以及X1、X2、X3、以及X4系独立地选自由Ar与R所组成之群组,其中X1、X2、X3以及X4之至少一者系Ar基团;Ar系视需要经取代之芳基、视需要经取代之杂芳基、以及视需要经取代之芳烷基;以及R系视需要经取代之烷基、视需要经取代之烯基、视需要经取代之炔基、视需要经取代之卤烷基、视需要经取代之环烷基、视需要经取代之芳烷基,其中所出现之至少一个R包括至少一个放射性同位素。2.如申请专利范围第1项之盐类,其中Ar系视需要经取代之具有6至18个碳原子及1至3个环之芳基、视需要经取代之杂芳基,其具有3至18个碳原子、1至约3个环及1至约4个选自N、O与S之环杂原子、以及视需要经取代之具有7至约12个碳原子之芳烷基;以及R系视需要经取代之C1-6烷基、视需要经取代之C2-6烯基、视需要经取代之C2-6炔基、视需要经取代之C1-6卤烷基(具有至少一个F、Cl、Br、或I原子)、视需要经取代之具有3至约8个环碳原子之环烷基、视需要经取代之具有7至约12个碳原子之芳烷基,其中所出现之至少一个R包括至少一个放射性同位素。3.如申请专利范围第1项之盐类,其中E系磷。4.如申请专利范围第1项之盐类,其中E系氮。5.如申请专利范围第1项之盐类,其中该R基团包括一或多个正子发射放射性同位素。6.如申请专利范围第1项之盐类,其中该R基团包括一或多个选自11C、18F、76Br、123I或其任何组合之同位素。7.如申请专利范围第1项之盐类,其中该阳离子系如式II所示:其中E系磷或氮;以及Ar1、Ar2、及Ar3系独立地选自由视需要经取代之芳基、视需要经取代之杂芳基,以及视需要经取代之芳烷基所组成之群组;以及R1系视需要经取代之烷基、视需要经取代之烯基、视需要经取代之炔基、视需要经取代之卤烷基、视需要经取代之环烷基、视需要经取代之芳烷基,其中所出现之至少一个R包括至少一个放射性同位素。8.如申请专利范围第7项之盐类,其中Ar1、Ar2、及Ar3系独立地选自由视需要经取代之具有6至18个碳原子及1至3个环之芳基、视需要经取代之杂芳基,其具有3至约18个碳原子、1至约3个环及1至约4个选自N、O与S之环杂原子、以及视需要经取代之具有7至约12个碳原子之芳烷基所组成之群组;以及R1系视需要经取代之C1-6烷基、视需要经取代之C2-6烯基、视需要经取代之C2-6炔基、视需要经取代之C1-6卤烷基(具有至少一个F、Cl、Br、或I原子)、视需要经取代之具有3至约8个环碳原子之环烷基、视需要经取代之具有7至约12个碳原子之芳烷基,其中所出现之至少一个R包括至少一个放射性同位素。9.如申请专利范围第8项之盐类,其中E系磷。10.如申请专利范围第8项之盐类,其中E系氮。11.如申请专利范围第8项之盐类,其中R1系选自由11C-甲基、视需要经取代之C1-6烷基、视需要经取代之C7-12芳烷基、视需要经取代之C6-12芳基所组成之群组,其中各基团系经一或多个11C-甲基、11C-甲氧基、18F、76Br、123I、125I、131I、或其组合所取代。12.如申请专利范围第8项之盐类,其中R1系11C-甲基、经一或多个18F取代之C2-6烷基、或经一或多个18F取代之苯甲基。13.如申请专利范围第7项之盐类,其中R1包括一或多种适用于放射线治疗之放射性同位素。14.如申请专利范围第1项之盐类,其中该阳离子系如式III所示:其中E系磷或氮;P、q及r系独立地选自0至约5之数;R1系视需要经取代之烷基、视需要经取代之烯基、视需要经取代之炔基、视需要经取代之卤烷基、视需要经取代之环烷基、视需要经取代之芳烷基,其中所出现之至少一个R包括至少一个放射性同位素;于各R2、R3、及R4出现时,R2、R3、及R4系独立地选自由氢、卤素、氰基、硝基、视需要经取代之烷基、视需要经取代之烯基、视需要经取代之炔基、视需要经取代之烷氧基、视需要经取代之(环烷基)烷基、视需要经取代之烷硫基、视需要经取代之烷基亚磺醯基、或视需要经取代之烷基磺醯基、以及视需要经取代之单或二烷基甲醯胺所组成之群组。15.如申请专利范围第14项之盐类,其中R1系卤-C2-6烷基或卤苯甲基。16.如申请专利范围第15项之盐类,其中R1系-氟-C2-6烷基、-碘-C2-6烷基、邻、间或对-氟苯甲基、或邻、间或对-碘苯甲基。17.如申请专利范围第1项之盐类,其中该阳离子系如式IV所示:其中E系磷或氮;Ar1、Ar2、及Ar3系独立地选自由视需要经取代之芳基、视需要经取代之杂芳基,以及视需要经取代之芳烷基所组成之群组;于各R5及R6出现时,R5及R6系独立地选自由氢、卤素、羟基、胺基、视需要经取代之烷基、视需要经取代之卤烷基、以及视需要经取代之烷氧基所组成之群组;X系11C-甲基或氟或碘之放射性同位素;以及m系约2至约6之数。18.如申请专利范围第1项之盐类,其中该阳离子系如式V所示:其中E系磷或氮;Ar1、Ar2、及Ar3系独立地选自由视需要经取代之芳基、视需要经取代之杂芳基,以及视需要经取代之芳烷基所组成之群组;X系11C-甲基或氟或碘之放射性同位素;以及m系约1至约5之数。19.如申请专利范围第1项之盐类,其包括医药上可接受之阴离子与选自由下列所组成群组之阳离子:11C-甲基-三苯基鏻离子;11C-甲基-三-邻-甲苯基鏻离子;11C-甲基-三-间-甲苯基鏻离子;11C-甲基-三-对-甲苯基鏻离子;18F-2-氟乙基-三苯基鏻离子;18F-2-氟乙基-三-邻-甲苯基鏻离子;18F-2-氟乙基-三-间-甲苯基鏻离子;18F-2-氟乙基-三-对-甲苯基鏻离子;18F-3-氟丙基-三苯基鏻离子;18F-3-氟丙基-三-邻-甲苯基鏻离子;18F-3-氟丙基-三-间-甲苯基鏻离子;18F-3-氟丙基-三-对-甲苯基鏻离子;18F-4-氟丁基-三苯基鏻离子;18F-4-氟丁基-三-邻-甲苯基鏻离子;18F-4-氟丁基-三-间-甲苯基鏻离子;18F-4-氟丁基-三-对-甲苯基鏻离子;18F-2-氟苯甲基-三苯基鏻离子;18F-2-氟苯甲基-三-邻-甲苯基鏻离子;18F-2-氟苯甲基-三-间-甲苯基鏻离子;18F-2-氟苯甲基-三-对-甲苯基鏻离子;18F-3-氟苯甲基-三苯基鏻离子;18F-3-氟苯甲基-三-邻-甲苯基鏻离子;18F-3-氟苯甲基-三-间-甲苯基鏻离子;18F-3-氟苯甲基-三-对-甲苯基鏻离子;18F-4-氟苯甲基-三苯基鏻离子;18F-4-氟苯甲基-三-邻-甲苯基鏻离子;18F-4-氟苯甲基-三-间-甲苯基鏻离子;18F-4-氟苯甲基-三-对-甲苯基鏻离子;18F-3-氟-4-甲醯基-苯甲基-三苯基鏻离子;18F-3-氟-4-甲醯基-苯甲基-三-邻-甲苯基鏻离子;18F-3-氟-4-甲醯基-苯甲基-三-间-甲苯基鏻离子;18F-3-氟-4-甲醯基-苯甲基-三-对-甲苯基鏻离子;(18F-4-氟苯甲基)-(2-氯乙基)-二苯基鏻离子;(18F-4-氟苯甲基)-(3-氯丙基)-二苯基鏻离子;(18F-4-氟苯甲基)-(4-氯丁基)-二苯基鏻离子;(18F-4-氟苯甲基)-(6-氯戊基)-二苯基鏻离子;(18F-4-氟苯甲基)-(5-氯己基)-二苯基鏻离子;18F-2-氟乙基-三(4-啶基)鏻离子;18F-3-氟丙基-三(4-啶基)鏻离子;18F-4-氟丁基-三(4-啶基)鏻离子;18F-2-氟苯甲基-三(4-啶基)鏻离子;18F-3-氟苯甲基-三(4-啶基)鏻离子;18F-4-氟苯甲基-三(4-啶基)鏻离子;以及18F-3-氟4-甲醯基-苯甲基-三(4-啶基)鏻离子。20.如申请专利范围第1项之盐类,其中该盐类展现至少约5:1之粒线体对非粒线体之比例。21.如申请专利范围第20项之盐类,其中该盐类展现至少约5:1之功能异常粒线体对正常粒线体之选择性比例。22.如申请专利范围第1项之盐类,其系适用于正电子断层摄影(PET)或单光子电脑断层摄影(SPECT)。23.如申请专利范围第1项之盐类,其具有与粒线体完整性相关之生物分布。24.如申请专利范围第1项之盐类,其中该阳离子系如式VI所示:其中E系磷或氮;Z系氯、氟、羟基、或甲氧基;n系1至约12之数;p及q系独立地选自0至约5之数;R1系视需要经取代之烷基、视需要经取代之烯基、视需要经取代之炔基、视需要经取代之卤烷基、视需要经取代之环烷基、视需要经取代之芳烷基,其中所出现之至少一个R包括至少一个放射性同位素;以及于各R2及R3出现时,R2及R3系独立地选自由氢、卤素、氰基、硝基、视需要经取代之烷基、视需要经取代之烯基、视需要经取代之炔基、视需要经取代之烷氧基、视需要经取代之(环烷基)烷基、视需要经取代之烷硫基、视需要经取代之烷基亚磺醯基、或视需要经取代之烷基磺醯基、以及视需要经取代之单或二烷基甲醯胺所组成之群组。25.如申请专利范围第1项之盐类,其中该阳离子系如式VII所示:其中E系磷或氮;p、q及r系独立地选自0至约4之数;R1系视需要经取代之烷基、视需要经取代之烯基、视需要经取代之炔基、视需要经取代之卤烷基、视需要经取代之环烷基、视需要经取代之芳烷基,其中所出现之至少一个R包括至少一个放射性同位素;于各R2、R3、及R4出现时,R2、R3、及R4系独立地选自由氢、卤素、氰基、硝基、视需要经取代之烷基、视需要经取代之烯基、视需要经取代之炔基、视需要经取代之烷氧基、视需要经取代之(环烷基)烷基、视需要经取代之烷硫基、视需要经取代之烷基亚磺醯基、或视需要经取代之烷基磺醯基、以及视需要经取代之单或二烷基甲醯胺所组成之群组。26.一种医药组成物,包括医药上可接受之载剂及如申请专利范围第1项之盐类。27.一种医药组成物套组,包括装于容器中之如申请专利范围第26项之医药组成物以及复包括至少一种下列之指标:使用该组成物使粒线体活性经增加或经抑制之细胞或组织显像之说明,或使用该组成物评估施予病人之药物计划之治疗效果之说明,或使用该组成物选择性地于发炎存在下使恶性细胞及肿瘤显像之说明,或使用该组成物测量粒线体膜电势(m)之说明。28.一种显像方法,包括下列步骤:提供经放射线标示之盐,该盐包括至少一种医药可接受性阴离子以及至少一种如式I所示之阳离子其中E系磷或氮;以及X1、X2、X3、以及X4系独立地选自由Ar与R所组成之群组,其中X1、X2、X3、以及X4之至少一者系Ar基团;Ar系视需要经取代之芳基、视需要经取代之杂芳基、以及视需要经取代之芳烷基;以及R系视需要经取代之烷基、视需要经取代之烯基、视需要经取代之炔基、视需要经取代之卤烷基、视需要经取代之环烷基、视需要经取代之芳烷基,其中所出现之至少一个R包括至少一个放射性同位素;使细胞或组织与该放射性标示盐接触;以及产生放射线影像。29.如申请专利范围第28项之方法,其中该显像方法适用于评量粒线体膜电势(m)。30.如申请专利范围第29项之方法,其中该显像方法适用于评量经抑制或增强之细胞凋亡。31.如申请专利范围第29项之方法,其中该显像方法适用于使涉及不论系经抑制或增强之细胞凋亡之病变显像。32.如申请专利范围第31项之方法,其中该显像方法适用于显像与经抑制之细胞凋亡有关之疾病。33.如申请专利范围第31项之方法,其中该显像方法适用于显像与经增强之细胞凋亡有关之疾病。34.如申请专利范围第31项之方法,其中该显像方法适用于癌症、退化性疾病或病症、自体免疫病症、老化、HIV感染、由氧化压力或DNA突变造成之肌肉病变、或者与粒线体功能异常相关之疾病或病症之显像。35.如申请专利范围第28项之方法,其中该显像方法适用于显像功能异常之粒线体。36.如申请专利范围第28项之方法,其中该显像方法适用于评估可触发或抑制细胞凋亡之治疗药物的功效。37.如申请专利范围第36项之方法,其中该显像方法适用于评估治疗方法的功效。38.如申请专利范围第37项之方法,其中该治疗方法系选自药物、放射线、或其组合。39.如申请专利范围第28项之方法,其中该显像方法适用于肿瘤之显像。40.如申请专利范围第39项之方法,其中该经放射线标示之盐会优先积聚在恶性细胞之粒线体中。41.如申请专利范围第28项之方法,其中该显像方法适用于癌症之显像。42.如申请专利范围第41项之方法,其中该显像方法可决定癌化疾病的程度(癌症的阶段)。43.如申请专利范围第41项之方法,其中该经放射线标示之盐会优先积聚在癌细胞之粒线体中。44.如申请专利范围第41项之方法,其中该癌症为肿疡。45.如申请专利范围第41项之方法,其中该癌症为肺癌。46.如申请专利范围第41项之方法,其中该显像方法可区分组织发炎与肿瘤。47.如申请专利范围第28项之方法,其中该显像方法适用于发展新颖之治疗剂,该治疗剂可瓦解目标组织中之粒线体的功能。48.如申请专利范围第28项之方法,其中该经放射线标示之盐展现至少约5:1之目标物对非目标物之比例。49.如申请专利范围第28项之方法,其中该经放射线标示之盐于活体内系稳定的。50.如申请专利范围第28项之方法,其中该经放射线标示之盐于投予后120分钟内实质上系局部化至一定位置或具有功能异常之粒线体之位置。51.如申请专利范围第28项之方法,其中该经放射线标示之盐于投予后60分钟内实质上系局部化至一定位置或具有功能异常之粒线体之位置。52.如申请专利范围第28项之方法,其中该经放射线标示之盐于投予30分钟内实质上系局部化至一定位置或具有功能异常之粒线体之位置。53.如申请专利范围第28项之方法,其中该经放射线标示之盐系藉由摄像机、正电子断层摄影(PET)或单光子电脑断层摄影(SPECT)加以侦测。54.如申请专利范围第28项之方法,其中该受者系人、大鼠、小鼠、猫、狗、马、绵羊、乳牛、猴、鸟类、或两栖动物。55.一种显像剂,包括至少一种如申请专利范围第1项之经放射线标示之盐或如申请专利范围第26项之医药组成物。图式简单说明:第1A图系注射本发明之经18F标示之化合物30分钟后,老鼠血浆之放射性色层分析;第1B图系注射本发明之经18F标示之化合物前之放射性色层分析;第2图系于体外粒线体膜电势与摄入[18F]FBnTP相依性之长条图;第3图系于大鼠中[18F]FBnTP累积于恶性乳腺(肿瘤)与健康乳腺(对照)以及累积于健康(肌肉)与发炎肌肉之长条图;第4图系于雄性大鼠前列腺各部分摄入F-1-PhC累积之长条图,此处VP系前列腺腹叶、AP系前列腺前叶、以及DLP系前列腺背侧叶;第5图系微自动显影图,于前列腺腹叶中健康之前列腺组织显示前列腺癌之18F-PhC变异;第6图系微自动显影图,于前列腺前叶中健康之前列腺组织显示前列腺癌之18F-PhC变异;第7图系于正常与恶性前列腺组织中18F-PhC累积之长条图;第8A与8B图系注射约60分钟后于心脏、血液、及肺脏中C-11-TPMP累积之一系列标绘图;第9图系于狗心脏中C-11-TPMP萃取部分之标绘图视为心肌血流之功能;第10图系于心脏摄入C-11-TPMP与心肌血流之相关散布图;第11图系于狗中18F-PhC之血浆动力学之标绘图;第12图系狗之左右心室连续3个纵切片中18F-PhC之累积动力学之标绘图;以及第13图系于狗之左心室、左心房、以及肺脏中18F-PhC之摄入动力学之标绘图。
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