專利名稱：苯并噻唑衍生物化合物、組合物及用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于使活的患者體內(nèi)的淀粉狀蛋白沉積物成像的硫代黃素化合物及具體衍生物。更準(zhǔn)確地講，本發(fā)明涉及用硫代黃素衍生物使腦內(nèi)淀粉狀蛋白沉積物成像以便死前診斷出阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease)的體內(nèi)方法。本發(fā)明也涉及所述化合物的治療用途。
背景技術(shù)：
阿爾茨海默病(“AD”)是以記憶力喪失和其它認(rèn)知缺陷為特征的神經(jīng)變性性疾病。McKhann等，Neurology 34939(1984)。在美國(guó)，這是癡呆的最常見原因。AD可侵襲40-50歲年齡的人，但是，因?yàn)椴蛔鑫ｋU(xiǎn)的腦組織活檢則難以確診該病，所以發(fā)病時(shí)間是未知的。AD的發(fā)病率隨年齡增加而增加，估計(jì)高達(dá)40-50％的受累群體年齡為85-90歲。Evans等，JAMA 2622551(1989)；Katzman，Neurology 4313(1993)。
研究表明，腦內(nèi)淀粉狀蛋白沉積在阿爾茨海默病(AD)的發(fā)病中是早期病因事件。淀粉狀蛋白沉積的發(fā)展導(dǎo)致涉及學(xué)習(xí)和記憶的腦區(qū)內(nèi)形成神經(jīng)炎性斑和神經(jīng)原纖維纏結(jié)。典型的阿爾茨海默神經(jīng)炎性斑包括周圍環(huán)繞著淀粉狀蛋白物質(zhì)核心的營(yíng)養(yǎng)不良性神經(jīng)突。淀粉狀蛋白核心的主要成分是稱為淀粉狀蛋白-β(Aβ)的蛋白。
在實(shí)踐中，通過腦組織檢查(通常是在尸檢中)來確診AD。Khachaturian，Arch.Neurol.421097(1985)；McKhann等，Neurology 34939(1984)。從神經(jīng)病理學(xué)上講，該病的特征是存在神經(jīng)炎性斑(NP)、神經(jīng)原纖維纏結(jié)(NFT)和神經(jīng)元喪失，以及各種不同的發(fā)現(xiàn)。Mann，Mech.Ageing Dev.31213(1985)。阿爾茨海默病死者腦組織的尸檢切片顯示，存在著AD特有的神經(jīng)炎性斑的蛋白質(zhì)性胞外核心形式的淀粉狀蛋白。
這些神經(jīng)炎性斑的淀粉狀蛋白核心由稱為β-淀粉狀蛋白(Aβ)的蛋白質(zhì)組成，所述蛋白主要以β-折疊片構(gòu)型排列。Mori等，Journal ofBiological Chemistry 26717082(1992)；Kirschner等，PNAS 83503(1986)。神經(jīng)炎性斑是該病的早期和不變方面。Mann等，J.Neurol.Sci.89169；Mann，Mech.Ageing Dev.31213(1985)；Terry等，J.Neuropathol.Exp.Neurol46262(1987)。
在察覺到臨床癥狀之前，Aβ可能早就開始沉積了。目前推薦用于診斷AD的“最小鏡檢標(biāo)準(zhǔn)”是基于腦內(nèi)發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)炎性斑的數(shù)量。Khachaturian，Arch.Neurol.，參見上文(1985)。但是，對(duì)神經(jīng)炎性斑數(shù)量的評(píng)價(jià)必須延遲至死亡后方可進(jìn)行。
含有淀粉狀蛋白的神經(jīng)炎性斑是AD以及唐氏綜合征(Down’sSyndrome)和載脂蛋白E4等位基因?yàn)榧兒系膫€(gè)體(這樣的個(gè)體很可能會(huì)發(fā)展成AD)的腦部特定區(qū)的主要特征。Corder等，Science 261921(1993)；Divry，P.，J.Neurol.Psych.27643-657(1927)；Wisniewski等，載于Zimmerman，H.M.(編著)PROGRESS IN NEUROPATHOLOGY(Grune和Stratton，N.Y.1973)第1-26頁(yè)。
用硫代黃素S或剛果紅進(jìn)行腦切片染色，容易證明腦淀粉狀蛋白。Puchtler等，J.Histochem.Cytochem.1035(1962)。剛果紅染色的淀粉狀蛋白的特征是二色性，表現(xiàn)出黃綠偏振色。二色性結(jié)合是淀粉狀蛋白β-折疊片結(jié)構(gòu)的結(jié)果。Glenner，G.N.Eng.J.Med.3021283(1980)。有關(guān)淀粉狀蛋白的生物化學(xué)和組織化學(xué)的詳細(xì)討論可以參見Glenner，N.Eng.J.Med.，3021333(1980)。
迄今為止，主要通過臨床標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)、腦組織活檢和尸體組織研究，已經(jīng)進(jìn)行了AD的診斷。開發(fā)阿爾茨海默病體內(nèi)診斷方法的研究工作包括(1)遺傳試驗(yàn)，(2)免疫測(cè)定法，(3)造影技術(shù)。
Aβ代謝上的異常對(duì)于發(fā)生AD來說是必要而充分的，其證據(jù)是根據(jù)在幾個(gè)罕見的具有AD的常染色體顯性形式的家族中發(fā)現(xiàn)了Aβ前體蛋白的點(diǎn)突變。Hardy，Nature Genetics 1233(1992)；Hardy等，Science 256184(1992)。這些突變發(fā)生在從其前體蛋白產(chǎn)生Aβ所必需的N-端和C-端切割點(diǎn)附近。St.George-Hyslop等，Science 235885(1987)；Kang等，Nature 325733(1987)；Potter WO 92/17152。然而，對(duì)許多AD家族的遺傳分析已經(jīng)證明，AD在遺傳上是不同的。St.George-Hyslop等，Nature 347194(1990)。僅在一些早期發(fā)病AD的家族中發(fā)現(xiàn)與21號(hào)染色體標(biāo)記的連鎖，而在晚期發(fā)病AD的家族中沒有發(fā)現(xiàn)。Sherrington等，Nature 375754-760(1995)最近已經(jīng)鑒定了14號(hào)染色體上的一個(gè)基因，預(yù)測(cè)其產(chǎn)物含有多個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域并且類似于膜內(nèi)在蛋白。該基因可占到早期發(fā)病的常染色體顯性AD的70％。初步數(shù)據(jù)表明，該14號(hào)染色體突變會(huì)引起Aβ產(chǎn)生增加。Scheuner等，Soc.Neurosci.Abstr.211500(1995)。在早期發(fā)病AD的伏爾加-德國(guó)后裔(Volga German kindred)的1號(hào)染色體中一個(gè)非常類似的基因上，已經(jīng)鑒定出了突變。Levy-Lahad等，Science 269973-977(1995)。
已經(jīng)表明，對(duì)載脂蛋白E基因型的篩選有助于AD的診斷。Scott，Nature 366502(1993)；Roses，Ann.Neurol.386-14(1995)。然而，該技術(shù)有難度，因?yàn)檩d脂蛋白E4等位基因僅僅是AD的危險(xiǎn)因子，并非疾病標(biāo)記。它在許多AD患者中并不存在，而且存在于許多非癡呆型老人中。Bird，Ann.Neurol.382-4(1995)。
已經(jīng)開發(fā)了免疫測(cè)定法，以檢測(cè)AD患者體內(nèi)神經(jīng)化學(xué)標(biāo)記的存在并檢測(cè)腦脊液中的AD相關(guān)性淀粉狀蛋白。Warner，Anal.Chem.591203A(1987)；Potter，世界專利第92/17152號(hào)；Glenner等，美國(guó)專利第4,666,829號(hào)。并未證明這些診斷AD的方法能檢測(cè)出所有患者的AD(特別是在疾病早期)，并且該方法相對(duì)來講是侵入性的，需要做脊椎穿刺。另外，已經(jīng)進(jìn)行了多項(xiàng)研究，以開發(fā)單克隆抗體作為Aβ成像的探針。Majocha等，J.Nucl.Med，332184(1992)；Majocha等，WO 89/06242和Majocha等，美國(guó)專利5,231,000?？贵w探針的主要缺點(diǎn)是難以使這些大分子穿越血腦屏障。采用抗體進(jìn)行AD的體內(nèi)診斷需要血腦屏障明顯異常，以便進(jìn)入大腦內(nèi)。尚沒有令人信服的有用證據(jù)，證明AD中血腦屏障存在異常。Kalaria，Cerebrovascular &Brain Metabolism Reviews 4226(1992)。
已經(jīng)使用放射性標(biāo)記Aβ肽，來標(biāo)記AD腦切片中彌散型斑、致密型斑和神經(jīng)炎性型斑。參見Maggio等，WO 93/04194。然而，這些肽與抗體的所有缺點(diǎn)一樣。具體地講，肽在正常情況下不能以成像所需數(shù)量穿越血腦屏障，并且因?yàn)檫@些探針與彌散型斑起反應(yīng)，所以它們可能對(duì)AD并非是特異性的。
神經(jīng)炎性斑和神經(jīng)原纖維纏結(jié)是AD的兩個(gè)最具特征性的病理學(xué)指標(biāo)。Klunk和Abraham，Psychiatric Development，6121-152(1988)。病斑最早發(fā)生在新皮質(zhì)中，在其中它們相對(duì)來說分布均勻。Thal等，Neurology 581791-1800(2002)。纏結(jié)首先出現(xiàn)在邊緣區(qū)(例如transentorhinal cortex)并且以可預(yù)測(cè)的局部解剖模式發(fā)展到新皮質(zhì)。Braak和Braak，Acta Neuropathologica 82239-259(1991)。Arnold等對(duì)NFT和神經(jīng)炎性斑在AD患者腦中分布進(jìn)行了作圖。Arnold等，Cereb.Cortex 1103-116(1991)。與NFT相比，一般而言，神經(jīng)炎性斑在整個(gè)皮質(zhì)中分布更均勻，只有在邊緣不均皮質(zhì)周圍(limbicperiallocotex)和不均皮質(zhì)(這些區(qū)域具有最高NFT密度)的非常少的神經(jīng)炎性斑例外。通過硫代黃素-S染色，顳葉和枕葉具有最高神經(jīng)炎性斑密度，邊緣葉和額葉具有最低密度，而頂葉居中。Arriagada等，Neurology 421681-1688(1992)。Arriagada等研究了假定非癡呆型老人的腦中AD型病理變化的局部解剖分布。他們的觀察表明，多數(shù)超過55歲的個(gè)體至少具有少量的NFT和病斑。免疫組織化學(xué)定義的Sp亞型具有截然不同的分布模式其新皮質(zhì)區(qū)中存在的Aβ-免疫活性斑遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于邊緣區(qū)，而Alz-50免疫活性斑不常見并且僅限于含有Alz-50-陽(yáng)性神經(jīng)元和NFT的那些區(qū)域。這些模式表明，在衰老和AD中導(dǎo)致NFT和SP的病理過程具有共性。
病斑和纏結(jié)是否是AD中發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)變性過程的副產(chǎn)物，或者它們是否是神經(jīng)元細(xì)胞死亡的原因，尚在爭(zhēng)論之中。Ross，CurrentOpinion in Neurobiol.96644-650(1996)；Terry，J.of Neuropath.& Exp.Neurol.551023-1025(1996)；Terry，J.Neural Transmission-增刊53141-145(1998)。有確鑿證據(jù)表明，新皮質(zhì)和海馬突觸喪失與發(fā)病前的認(rèn)知狀態(tài)有密切關(guān)系。一些研究人員認(rèn)為，由微管相關(guān)蛋白即τ蛋白的過度磷酸化導(dǎo)致的微管結(jié)構(gòu)和功能的破壞，一般在AD中、特別在突觸損失中起到關(guān)鍵性病因的作用。Terry，J.of Neuropath.& Exp.Neurol.551023-1025(1996)；Terry，J.of Neural Transmission-增刊53141-145(1998)。已經(jīng)提出氧化性損傷和膜分解在AD中起到重要作用。Perry，F(xiàn)ree Radical Biology & Medicine 28831-834(2000)；Pettegrew等，Annals of the New York Academy of Sciences 826282-306(1997)。也已經(jīng)認(rèn)為，包括細(xì)微的慢性腦灌注不足在內(nèi)的血管因素也與AD發(fā)病有關(guān)。De la Torre，Annals of the New York Academy ofSciences 903424-436(2000)；Di Iorio等，Aging(Milano)11345-352(1999)。盡管所有這些因素在AD的發(fā)病中可能起到一定作用，但是越來越多的證據(jù)指向淀粉狀蛋白-β(Aβ)肽加工的異常，Aβ肽是一種聚集成原纖維的β-折疊片結(jié)構(gòu)的4kD肽。Glenner和Wong，Biochemical & Biophysical Research Communications 120885-890(1984)。已經(jīng)提出Aβ在AD發(fā)病中起主要作用的幾個(gè)原因是1)Aβ沉積物在唐氏綜合征中是最早的AD神經(jīng)病理學(xué)標(biāo)記，并且可以比NFT的形成早幾十年；Mann等，Neurodegeneration l201-215(1992)；Naslund等，JAMA 2831571-1577(2000)；2)β-淀粉狀蛋白病對(duì)AD具有相對(duì)特異性并且是密切相關(guān)的疾?。籗elkoe，Trends inNeurosciences 16403-409(1993)；3)Aβ對(duì)培養(yǎng)神經(jīng)元有毒，YanknerNeurobiol.Aging 13615-616(1992)；Mattson等，J.Neuroscience 12376-389(1992)；Shearman等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 911470-1474(1994)，其毒性看來依賴于β-片層二級(jí)結(jié)構(gòu)并且聚集成至少是寡聚物。Lambert等Proc.Natl.Acad.Sci.USA 956448-6453(1989)；Pike等，J.Neuroscience 131676-1687(1993)；Simmons等，MolecularPharmacology 45373-379(1994)。盡管Aβ確實(shí)以平衡分布的單體部分、寡聚部分和原纖維部分/病斑部分存在，但是已經(jīng)十分肯定地認(rèn)為Aβ的寡聚物形式是關(guān)鍵的神經(jīng)毒性成分。Selkoe，Alzheimer disease，R.D.Terry等編著，第293-310頁(yè)，Lippincott Williams和Wilkins，Philadelphia(1999)；Selkoe，Science 298，789-91(2002)。對(duì)寡聚Aβ毒性效應(yīng)的識(shí)別，業(yè)已構(gòu)成危及某些反對(duì)AD“淀粉狀蛋白級(jí)聯(lián)假說”的基礎(chǔ)。Terry，Ann.Neurol.49684(2001)。也許對(duì)于Aβ在AD發(fā)病中的作用來說，最有力的證據(jù)是發(fā)現(xiàn)了淀粉狀蛋白前體蛋白(APP)基因的突變，所述突變產(chǎn)生早期發(fā)病的家族性AD的某些形式。Goate等，Nature 349704-706(1991)。另外，常染色體顯性AD的所有家族性形式共同具有水平升高的聚集更快的Aβ的42個(gè)氨基酸形式。Younkin Rinsho Shinkeigaku-Clinical Neurology 371099(1997)。相比之下，沒有發(fā)現(xiàn)τ蛋白突變會(huì)引起AD。而τ(17號(hào)染色體)中的突變與伴有帕金森神經(jīng)功能障礙(Parkinsonism)的額顳葉性癡呆(frontotemporal dementia)有關(guān)。Goedert等，Neuron 21955-958(1998)。最近的證據(jù)表明，腦內(nèi)Aβ水平和AD的認(rèn)知減退之間有密切關(guān)系，而且淀粉狀蛋白沉積在AD的發(fā)病過程中看來是很早、也許在最先的事件，先于任何認(rèn)知減退。Naslund等，JAMA 2831571-1577(2000)。它的存在可調(diào)節(jié)許多生化途徑，導(dǎo)致更多的其它蛋白沉積、星形神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的活化，最終是神經(jīng)元細(xì)胞死亡，其結(jié)果是認(rèn)知障礙。
數(shù)據(jù)表明，淀粉狀蛋白結(jié)合化合物對(duì)AD和II型糖尿病具有治療潛力。在神經(jīng)炎性斑周圍發(fā)現(xiàn)的形態(tài)學(xué)反應(yīng)(包括活性星形細(xì)胞增多、營(yíng)養(yǎng)不良性神經(jīng)突、活化的小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、突觸損失和完全補(bǔ)體激活)都表明，神經(jīng)毒性和細(xì)胞變性過程就發(fā)生在鄰近這些Aβ沉積物的區(qū)域。Joachim等，Am.J.Pathol.135309(1989)；Masliah等，出處同上.1371293(1990)；Lue和Rogers，Dementia 3308(1992)。已經(jīng)報(bào)道了在許多體外細(xì)胞類型中Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性和細(xì)胞變性。Yankner等，Science 250279(1990)；Roher等，BBRC 174572(1991)；Frautschy等，Proc.Natl.Acad.Sci.8883362(1991)；Shearman等，出處同上.911470(1994)。已經(jīng)表明，Aβ肽的聚集對(duì)體外神經(jīng)毒性來說是必要的。Yankner，Neurobiol.Aging 13615(1992)。最近，三個(gè)實(shí)驗(yàn)室都已經(jīng)報(bào)告了結(jié)果，表明剛果紅體外抑制Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性和細(xì)胞變性。Burgevin等，NeuroReport 52429(1994)；Lorenzo和Yankner，Proc.Natl.Acad.Sci.9112243(1994)；Pollack等，Neuroscience Letters 184113(1995)；Pollack等，Neuroscience Letters197211(1995)。其機(jī)制看來涉及對(duì)原纖維形成的抑制和對(duì)已形成的原纖維的神經(jīng)毒性的阻止。Lorenzo和Yankner，Proc.Natl.Acad.Sci.9112243(1994)。剛果紅也顯示出保護(hù)胰島細(xì)胞免受胰島淀粉樣肽(Amylin)引起的毒性。Lorenzo和Yankner，Proc.Natl.Acad Sci.9112243(1994)。胰島淀粉樣肽是一種類似于Aβ的原纖維狀肽，其在II型糖尿病的胰臟中積聚。
本領(lǐng)域已知某些偶氮染料例如剛果紅可能致癌。Morgan等Environmental Health Perspectives，102(增刊)263-78，(1994)。這種潛在的致癌性看來主要是基于這一事實(shí)偶氮染料普遍會(huì)被腸道細(xì)菌代謝為游離的母體胺。Cerniglia等，Biochem.Biophys.Res.Com.，1071224-1229，(1982)。對(duì)于聯(lián)苯胺染料(和許多其它取代的聯(lián)苯胺)來說，它是游離胺，是致癌物。這些因子對(duì)淀粉狀蛋白造影研究來說沒有什么影響，所述研究中極少量高比活放射性標(biāo)記染料將直接注射到血流中。在此情況下，用藥量可以忽略不計(jì)，染料將不接觸腸道細(xì)菌。
在治療性應(yīng)用的情況下，這些事實(shí)至關(guān)重要。從治療性化合物中釋放已知的致癌物是不可接受的。重氮染料代謝的第二個(gè)問題是，多數(shù)給予的藥物在吸收前就被腸道細(xì)菌代謝。這降低的生物利用度是一個(gè)缺點(diǎn)，盡管釋放的代謝物是無(wú)害的。
硫代黃素T是堿性染料，最初于1959年由Vassar和Culling，Arch.Patgol.68487(1959)描述為選擇性淀粉狀蛋白染料。Schwartz等，Zbl.Path.106320(1964)于1964年首次證明硫代黃素S(一種酸性染料)作為淀粉狀蛋白染料的用途。至此，詳細(xì)研究了硫代黃素T和硫代黃素S的特性。Kelenyi，J.Histochem.Cytochem.15172(1967)；Burns等，J.Path.Bact.94337(1967)；Guntern等，Experientia 488(1992)；LeVine，Meth.Enzymol.309274(1999)。硫代黃素S通常用于AD腦淀粉狀蛋白沉積的死后研究，所述研究已顯示是證明老年斑的最靈敏技術(shù)之一。Vallet等，Acta Neuropathol.83170(1992)。硫代黃素T經(jīng)常用作研究可溶性淀粉狀蛋白聚集成β-片層原纖維的試劑。LeVine，Prot.Sci.2404(1993)。已經(jīng)推薦使用涉及硫代黃素T的季銨衍生物作為淀粉狀蛋白造影劑，盡管沒有證據(jù)表明大腦攝取這些試劑。Caprathe等，美國(guó)專利第6,001,331號(hào)。
既然早在察覺到AD臨床癥狀之前，淀粉狀蛋白可能早就開始沉積了，因此淀粉狀蛋白沉積物的檢測(cè)和定量可以促進(jìn)AD的早期、發(fā)現(xiàn)癥狀之前的診斷。參見美國(guó)專利第6,417,178號(hào)。造影技術(shù)例如正電子發(fā)射斷層掃描(PET)和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)在監(jiān)測(cè)腦內(nèi)淀粉狀蛋白沉積物累積情況及其與AD發(fā)展的關(guān)系上是有效的。要應(yīng)用這些技術(shù)，需要開發(fā)易于進(jìn)入腦內(nèi)并且在體內(nèi)選擇性結(jié)合淀粉狀蛋白沉積物的放射性配體。
生前無(wú)法評(píng)價(jià)AD的淀粉狀蛋白沉積，只能在死后進(jìn)行評(píng)價(jià)，這妨礙了對(duì)這一危害性疾病的研究。需要在死前定量測(cè)定淀粉狀蛋白沉積的方法，作為輕微病例或臨床疑難病例以及監(jiān)控靶向預(yù)防Aβ沉積的治療效果的診斷工具。因此，通過體內(nèi)腦實(shí)質(zhì)淀粉狀蛋白造影，開發(fā)在死前診斷AD的安全而特異性的方法，是至關(guān)重要的。盡管目前已經(jīng)進(jìn)行了各種研究以在體內(nèi)診斷AD，但是仍然沒有用于腦淀粉狀蛋白的死前探針。尚沒有這樣的方法使用對(duì)淀粉狀蛋白具有高親和性且具有低毒性的探針，可以穿越血腦屏障，并且與結(jié)合正常腦相比更有效地結(jié)合AD腦，以便在死前鑒定腦內(nèi)AD淀粉狀蛋白沉積物。因此，尚沒有用于AD體內(nèi)診斷的方法能滿足這些標(biāo)準(zhǔn)。
需要淀粉狀蛋白結(jié)合化合物，所述化合物無(wú)毒而且可以穿越血腦屏障，并因而可用于診斷。為此，本發(fā)明人已經(jīng)確定，在不同位置上的不同取代可以根據(jù)其取代基的位置而增加結(jié)合親和性。
另外，本發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了一系列不帶電荷的硫代黃素T衍生物，作為淀粉狀蛋白造影劑，所述造影劑對(duì)淀粉狀蛋白沉積物表現(xiàn)出高親和性和穿越血腦屏障的高滲透性。這些淀粉狀蛋白造影劑的各項(xiàng)體外和體內(nèi)研究表明，它們以在正電子發(fā)射斷層掃描研究中通常能達(dá)到的濃度，特異性結(jié)合淀粉狀蛋白沉積物。在人腦復(fù)雜環(huán)境中，淀粉狀蛋白顯像化合物的非特異性結(jié)合低，甚至在缺乏淀粉狀蛋白沉積物的對(duì)照腦中也是如此。這些化合物在毫微摩爾濃度下看來不結(jié)合神經(jīng)原纖維纏結(jié)。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案提供化合物，所述化合物通過使腦實(shí)質(zhì)中淀粉狀蛋白體內(nèi)造影，提供用于在死前安全而特異性診斷AD的方法。用于該目的的化合物為下式化合物
其中z為S、NR′、O或C(R′)2，在此情況下雜環(huán)的互變異構(gòu)體可為吲哚，其中R′為H或低級(jí)烷基 其中Y為NR1R2、OR2或SR2；其中下式中的氮不為季銨 或 其中R1和R2各自獨(dú)立地選自以下基團(tuán)H、低級(jí)烷基、(CH2)nOR′(其中n＝1、2或3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或I)、(C＝O)-R′、Rph和(CH2)nRph(其中n＝1、2、3或4，而Rph代表未取代或取代的苯基，其中苯基取代基選自以下R3-R10中定義的任何非苯基取代基，R′為H或低級(jí)烷基)；R3-R10各自獨(dú)立地選自以下基團(tuán)H、F、Cl、Br、I、低級(jí)烷基、(CH2)nOR′(其中n＝1、2或3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或I)、CN、(C＝O)-R′、N(R′)2、NO2、(C＝O)N(R′)2、O(CO)R′、OR′、SR′、COOR′、Rph、CR′＝CR′-Rph、CR2′-CR2′-Rph(其中Rph代表未取代或取代的苯基，其中苯基取代基選自R1-R10中定義的任何非苯基取代基，R′為H或低級(jí)烷基)、三烷基錫和式W-L或V-W-L的螯合基團(tuán)(帶有或不帶有螯合金屬基團(tuán))，其中V選自-COO-、-CO-、-CH2O-和-CH2NH-；W為-(CH2)n，其中n＝0、1、2、3、4或5；L為 或 其中M選自Tc和Re。
另一個(gè)實(shí)施方案涉及下式I化合物或所述化合物的藥物可接受的鹽、水合物、溶劑合物或前體藥物 其中R1為氫、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基或鹵素，其中R1的一個(gè)或多個(gè)原子任選是放射性標(biāo)記原子；R為C1-C6烷基，其中一個(gè)或多個(gè)碳原子任選是放射性標(biāo)記原子；R2為氫、非放射性鹵素或放射性鹵素；R3為氫、C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基；和R4為氫、C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中當(dāng)R2為氫或非放射性鹵素時(shí)，所述烷基、烯基或炔基包含放射性碳或者被放射性鹵素取代；
前提條件是當(dāng)R1為氫或-OH、R2為氫且R4為-11CH3時(shí)，則R3為C2-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基；和進(jìn)一步的前提條件是當(dāng)R1為氫、R2為氫且R4為-CH2CH2CH218F時(shí)，則R3為C2-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基。
另一個(gè)實(shí)施方案涉及選自下列結(jié)構(gòu)1-45的化合物，所述化合物用于記載的公開方法中


再一個(gè)實(shí)施方案涉及具有選自下列結(jié)構(gòu)的淀粉狀蛋白結(jié)合化合物



在再一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的淀粉狀蛋白結(jié)合化合物與Aβ結(jié)合，當(dāng)通過結(jié)合合成的Aβ肽或阿爾茨海默病腦組織來測(cè)定時(shí)，其解離常數(shù)(KD)介于0.0001μM和10.0μM之間。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及本發(fā)明淀粉狀蛋白結(jié)合化合物的合成方法，所述化合物具有至少一個(gè)選自以下的取代基131I、125I、123I、76Br、75Br、18F和19F，所述方法包括下述步驟通過使所述化合物與含有131I、125I、123I、76Br、75Br、18F或19F的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，而標(biāo)記所述淀粉狀蛋白結(jié)合化合物，所述化合物中至少一個(gè)取代基是三烷基錫。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及用于淀粉狀蛋白沉積物體內(nèi)造影的藥物組合物，所述組合物包含(a)本發(fā)明的淀粉狀蛋白結(jié)合化合物和(b)藥物可接受的載體。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案是一種檢測(cè)受試者體內(nèi)淀粉狀蛋白沉積物的體內(nèi)方法，所述方法包括下述步驟(a)給予可檢測(cè)量的藥物組合物，所述組合物含有標(biāo)記的淀粉狀蛋白結(jié)合化合物，然后檢測(cè)所述化合物與受試者體內(nèi)的淀粉狀蛋白沉積物的結(jié)合。在該實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)選方面，所述淀粉狀蛋白沉積物位于受試者的腦內(nèi)。在該實(shí)施方案的一個(gè)特別優(yōu)選的方面，所述受試者懷疑患有選自以下的疾病或綜合征阿爾茨海默病、家族性阿爾茨海默病、唐氏綜合征和載脂蛋白E4等位基因的純合子。在該實(shí)施方案的另一個(gè)特別優(yōu)選的方面，所述檢測(cè)選自γ-成像、磁共振成像和磁共振波譜。在該實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)選方面，所述γ-成像是PET或SPECT。在該實(shí)施方案的另一個(gè)優(yōu)選方面，所述藥物組合物是通過靜脈內(nèi)注射給藥。在該實(shí)施方案的另一個(gè)優(yōu)選方面，將(i)所述化合物與受試者小腦除外的其它腦區(qū)的結(jié)合與(ii)所述化合物與受試者小腦結(jié)合的比率與在正常受試者中的比率進(jìn)行比較。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，將淀粉狀蛋白沉積物的體內(nèi)檢測(cè)用于診斷阿爾茨海默病。
另一個(gè)實(shí)施方案涉及檢測(cè)活檢或尸檢人體組織或動(dòng)物組織中淀粉狀蛋白沉積物的方法，所述方法包括下述步驟(a)使福爾馬林固定的組織或新鮮冷凍的組織與本發(fā)明淀粉狀蛋白結(jié)合化合物溶液一起孵育，以形成帶有標(biāo)記的沉積物，然后(b)檢測(cè)所述標(biāo)記沉積物。在該實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)選方面，所述溶液由25-100％乙醇和水(作為該溶液的其余部分)組成，其中所述溶液被本發(fā)明的淀粉狀蛋白結(jié)合化合物飽和。在該實(shí)施方案的一個(gè)特別優(yōu)選的方面，所述溶液由含有0-50％乙醇的含水緩沖液(例如tris或磷酸鹽)組成，其中所述溶液含有0.0001-100μM本發(fā)明的淀粉狀蛋白結(jié)合化合物。在該實(shí)施方案的一個(gè)特別優(yōu)選方面，所述檢測(cè)用選自以下的顯微鏡技術(shù)進(jìn)行明視野顯微鏡術(shù)、熒光顯微鏡術(shù)、激光-共焦顯微鏡術(shù)和交叉偏振光顯微鏡術(shù)(cross-polarization microscopy)。
另一個(gè)實(shí)施方案涉及定量測(cè)定活檢或尸檢組織中的淀粉狀蛋白含量的方法，所述方法包括下述步驟a)使本發(fā)明淀粉狀蛋白結(jié)合化合物的放射性標(biāo)記衍生物與活檢或尸檢組織勻漿一起孵育，b)將結(jié)合組織的與未結(jié)合組織的本發(fā)明淀粉狀蛋白結(jié)合化合物的放射性標(biāo)記衍生物進(jìn)行分離，c)定量測(cè)定結(jié)合組織的本發(fā)明淀粉狀蛋白結(jié)合化合物的放射性標(biāo)記衍生物，和d)通過與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，將結(jié)合組織的本發(fā)明淀粉狀蛋白結(jié)合化合物的單位換算成每100mg組織多少微克淀粉狀蛋白的單位。
另一個(gè)實(shí)施方案涉及區(qū)別阿爾茨海默病腦和正常腦的方法，所述方法包括下述步驟a)從正常受試者和懷疑患有阿爾茨海默病的受試者的(i)小腦和(ii)同一腦的小腦除外的其它腦區(qū)，獲取組織；b)將所述組織與本發(fā)明的硫代黃素淀粉狀蛋白結(jié)合化合物的放射性標(biāo)記衍生物一起孵育，致使所述組織中的淀粉狀蛋白與本發(fā)明淀粉狀蛋白結(jié)合化合物的放射性標(biāo)記衍生物結(jié)合；c)按照上述方法，定量測(cè)定與本發(fā)明淀粉狀蛋白結(jié)合化合物的放射性標(biāo)記衍生物結(jié)合的淀粉狀蛋白量；d)計(jì)算小腦除外的其它腦區(qū)中的淀粉狀蛋白含量與小腦中的淀粉狀蛋白含量的比率；e)將正常受試者組織中的淀粉狀蛋白含量的比率以及懷疑患有阿爾茨海默病的受試者組織中的淀粉狀蛋白含量的比率進(jìn)行比較；和f)如果懷疑患有阿爾茨海默病的受試者腦的所述比率超過正常受試者腦的比率的90％的話，就可以確診阿爾茨海默病。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及本發(fā)明的化合物，所述化合物用于特異性結(jié)合淀粉狀蛋白沉積物優(yōu)于神經(jīng)原纖維纏結(jié)。
另一個(gè)實(shí)施方案涉及在體內(nèi)腦組織中選擇性結(jié)合淀粉狀蛋白斑而不結(jié)合神經(jīng)原纖維纏結(jié)的方法，所述方法包括給予有效量的本發(fā)明化合物，致使所給予化合物的血濃度在體內(nèi)保持低于10nM。
再一個(gè)實(shí)施方案涉及本發(fā)明的新型化合物，其中所述化學(xué)式中至少一個(gè)原子被放射性標(biāo)記取代，具體地講，其中所述放射性標(biāo)記是11C。
再一個(gè)實(shí)施方案涉及涉及本發(fā)明的新型化合物，其中所述化學(xué)式中的至少一個(gè)原子選自3H、131I、125I、123I、76Br、75Br、18F、CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-X*、CH2-CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-CH2-X*(其中X*＝131I、125I、76Br、75Br或18F)、19F、125I、選自低級(jí)烷基的含碳取代基、(CH2)nOR′、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或I)、CN、(C＝O)-R′、(C＝O)N(R′)2、O(CO)R′、COOR′、CR′＝CR′-Rph和CR2′-CR2′-Rph，其中至少一個(gè)碳是11C、13C或14C和W-L*或V-W-L*形式的螯合基團(tuán)(具有螯合金屬基團(tuán))，其中V選自-COO-、-CO-、-CH2O-和-CH2NH-；W為-(CH2)n，其中n＝0、1、2、3、4或5；L*為 或 其中M*為99mTc。
另一個(gè)實(shí)施方案涉及式1-45化合物之一或式I化合物在診斷有需要的患者的阿爾茨海默病中的用途。
另一個(gè)實(shí)施方案涉及式1-45化合物之一或式I化合物在制備用于診斷有需要的患者的阿爾茨海默病的藥物中的用途。
根據(jù)本文所公開的本發(fā)明的說明書和實(shí)踐方面，本發(fā)明的其它實(shí)施方案對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將會(huì)是顯而易見的。本說明書僅應(yīng)示為示例性的，本發(fā)明的準(zhǔn)確范圍和精神將在以下權(quán)利要求中指明。此外，本文引用的所有文件都通過引用結(jié)合到本文中。
附圖簡(jiǎn)述

圖1顯示硫代黃素S和硫代黃素T的結(jié)構(gòu)；圖2顯示本發(fā)明的兩種硫代黃素衍生物的結(jié)構(gòu)；圖3顯示AD患者熒光染色的腦額皮質(zhì)的4個(gè)連續(xù)切片；圖4顯示在β-片層原纖維中柯胺G和硫代黃素T可能的結(jié)合位點(diǎn)；圖5顯示使用柯胺(Chrysamine)G、硫代黃素S和硫代黃素T和本發(fā)明衍生物(BTA-0、BTA-1和BTA-2)的競(jìng)爭(zhēng)性測(cè)定；圖6顯示在注射了標(biāo)記的BTA-1、6-MeO-BTA-1和6-Me-BTA-1的狒狒額皮質(zhì)中時(shí)程放射性；和圖7顯示在對(duì)狒狒腦進(jìn)行兩個(gè)水平的靜脈內(nèi)注射[N-甲基-11C]BTA-1后的橫向(tranverse)正電子發(fā)射斷層掃描圖像。
圖8顯示用本發(fā)明衍生物(BTA-1)染色的人腦和轉(zhuǎn)基因小鼠腦的死后切片。
圖9顯示活的轉(zhuǎn)基因小鼠中使用本發(fā)明衍生物(BTA-1)染色的體內(nèi)標(biāo)記的淀粉狀蛋白斑和血管淀粉狀蛋白用多光子顯微鏡顯像。
圖10A顯示對(duì)照腦、阿爾茨海默病腦和非阿爾茨海默病型癡呆腦勻漿的[3H]結(jié)合的數(shù)據(jù)比較。
圖10B顯示在對(duì)照腦、阿爾茨海默病腦和非阿爾茨海默病型癡呆腦的個(gè)體間的額皮質(zhì)和小腦進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)比率。
圖11A-F顯示本發(fā)明化合物對(duì)淀粉狀蛋白斑優(yōu)于神經(jīng)原纖維纏結(jié)的特異性，其中A和B表示內(nèi)嗅皮質(zhì)，C和D表示額皮質(zhì)，E和F表示Braak II期對(duì)照腦的小腦。
圖12表顯示[3H]BTA-1結(jié)合Braak II對(duì)照腦和Braak VI AD腦(AD 02)的特定區(qū)。
圖13顯示[3H]BTA-1與AD的額灰質(zhì)和同一AD基底額白質(zhì)的勻漿結(jié)合的曲線。
圖14顯示放射自顯影圖和熒光顯微圖，顯示用淀粉狀蛋白染料X-34染色的[I-125]6-OH-BTA-0-3′-I結(jié)合病斑和腦血管淀粉狀蛋白和淀粉狀蛋白沉積物的重疊情況。左[I-125]6-OH-BTA-0-3′-I與來自死后AD腦的新鮮冷凍組織結(jié)合的放射自顯影圖。深色區(qū)顯示[I-125]6-OH-BTA-0-3′-I的定位，外廓為紅色。[I-125]6-OH-BTA-0-3′-I的結(jié)構(gòu)示于左下方。右用淀粉狀蛋白染料X-34染色的同一片死后AD腦組織。明亮區(qū)表明病斑和腦血管淀粉狀蛋白。中間左圖用X-34染色的放射自顯影圖的紅色外廓的重疊表明，約1∶1的[I-125]6-OH-BTA-0-3′-I與病斑和腦血管淀粉狀蛋白結(jié)合的對(duì)應(yīng)性。插圖顯示中間圖中方框區(qū)的2.25倍放大。比例尺為1000μm。
圖15顯示，注射了化合物B(2-(3-[18F]-氟-4-甲氨基-苯基)-苯并噻唑-6-酚)后，從狒狒腦的三個(gè)區(qū)的放射性滲透和清除的時(shí)間-活性曲線。
圖16顯示，注射了放射性配體的[羰基-11C]WAY100635、[11C](+)-McN5652和[18F]阿坦色林后，從狒狒小腦(缺乏特異性結(jié)合的參考區(qū))的放射性滲透和清除的時(shí)間-活性曲線，與化合物B行為的比較。
圖17顯示，注射化合物C(2-[4-(3-18F-氟-丙基氨基)-苯基]苯并噻唑-6-酚)后，從狒狒腦中的放射性滲透和清除的時(shí)間-活性曲線。
圖18顯示，與化合物C行為相比較，注射了放射性配體[羰基-11C]WAY100635、[11C](+)-McN5652和[18F]阿坦色林后，從狒狒小腦(缺乏特異性結(jié)合的參考區(qū))的放射性滲透和清除的時(shí)間-活性曲線。
發(fā)明詳述本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了硫代黃素化合物及其放射性標(biāo)記衍生物在體內(nèi)穿越血腦屏障的能力，以及結(jié)合沉積在神經(jīng)炎性(并非彌散型)斑上的Aβ、結(jié)合沉積在腦血管淀粉狀蛋白上的Aβ和結(jié)合由沉積在NFT的蛋白組成的淀粉狀蛋白的能力。本化合物是硫代黃素S和T的非季銨類衍生物，所述衍生物已知可對(duì)組織切片上的淀粉狀蛋白進(jìn)行染色并且體外結(jié)合合成的Aβ。Kelenyi，J.Histochem.Cytochem.15172(1967)；Burns等，J.Path.Bact.94337(1967)；Guntern等，Experientia 488(1992)；LeVine，Meth.Enzymol.309274(1999)。
本發(fā)明的硫代黃素衍生物具有以下的每個(gè)特征(1)體外特異性結(jié)合合成的Aβ和(2)能在體內(nèi)穿越正常的血腦屏障。
分子建模使用計(jì)算機(jī)建模程序Alchemy2000(Tripost，Inc.(St.Louis，MO)的產(chǎn)品)，進(jìn)行分子建模，產(chǎn)生了呈反向平行β片層構(gòu)象的Aβ肽鏈。Kirschner等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA.83503(1986)。淀粉狀蛋白肽位于發(fā)夾環(huán)內(nèi)，參見Hilbich等，J.Mol.Biol.218149(1991)，并且無(wú)需進(jìn)一步進(jìn)行結(jié)構(gòu)精修即可使用。Aβ肽如此排列，使得互換鏈的間距為4.76，這是β-片層原纖維的特性。Kirschner，出處同上。硫代黃素T衍生物能量最小，以原纖維模型排列，以最大地接觸Aβ(1-42)的Asp-23/Gln-15/His-13。
特異性結(jié)合Aβ合成肽的特性親和性、動(dòng)力學(xué)、最大結(jié)合按照上述用于柯胺G結(jié)合的方法，使用合成Aβ(1-40)和2-(4′-[11C]甲氨基-苯基)-苯并噻唑(N-甲基-11C)BTA-1)的磷酸緩沖鹽溶液(pH7.0)或甘氨酸緩沖液/20％乙醇(pH8.0)溶液，分析硫代黃素衍生物的結(jié)合特性。Klunk等，Neurobiol.Aging15691(1994)。
Aβ(1-40)的氨基酸序列如下
定義
“烷基”是指飽和直鏈或支鏈烴基。實(shí)例包括但不限于甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、正戊基和正己基。
“烯基”是指包含至少一個(gè)碳碳雙鍵的不飽和直鏈或支鏈烴基。實(shí)例包括但不限于乙烯基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、異丁烯基、叔丁烯基、正戊烯基和正己烯基。
“炔基”是指包含至少一個(gè)碳碳三鍵的不飽和直鏈或支鏈烴基。實(shí)例包括但不限于乙炔基、丙炔基、異丙炔基、丁炔基、異丁炔基、叔丁炔基、戊炔基和己炔基。
“烷氧基”是指通過氧鍵鍵合的烷基。
“鹵素”是指氟、氯、溴或碘。
“放射性鹵素”是指放射性鹵素，即放射性氟、放射性氯、放射性溴或放射性碘。
“有效量”是指產(chǎn)生所需效果的量?！坝行Я俊钡膶?shí)例包括能夠在體內(nèi)使淀粉狀蛋白沉積物成像的量，所述量在藥用中產(chǎn)生可接受的毒性和生物利用度水平，和/或預(yù)防與原纖維形成有關(guān)的細(xì)胞變性和毒性。
“藥物可接受的載體”是指藥物可接受的物質(zhì)、組合物或溶媒，例如液體或固體填充劑、稀釋劑、賦形劑或溶劑、包囊材料，其參與從機(jī)體的一個(gè)器官或部分?jǐn)y帶或轉(zhuǎn)運(yùn)主題化合物到機(jī)體的另一個(gè)器官或部分。每種載體是“可接受的”，其含義是與制劑的其它成分相容并且適用于患者。作為藥物可接受的載體的材料的實(shí)例包括但不限于(1)糖，例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；(2)淀粉，例如玉米淀粉和馬鈴薯淀粉；(3)纖維素及其衍生物，例如羧甲基纖維素鈉、乙基纖維素和醋酸纖維素；(4)粉狀西黃蓍膠；(5)麥芽；(6)明膠；(7)滑石粉；(8)賦形劑，例如可可脂和栓劑用蠟；(9)油，例如花生油、棉籽油、紅花油、芝麻油、橄欖油、玉米油和大豆油；(10)醇類，例如丙二醇；(11)多元醇，例如甘油、山梨醇、甘露醇和聚乙二醇；(12)酯類，例如油酸乙酯和月桂酸乙酯；(13)瓊脂；(14)緩沖劑，例如氫氧化鎂和氫氧化鋁；(15)海藻酸；(16)無(wú)熱原水；(17)等滲鹽水；(18)林格液；(19)乙醇；(20)pH緩沖液；(21)聚酯、聚碳酸酯和/或聚酐；和(22)已經(jīng)確定的其它用于藥物制劑的無(wú)毒相容性物質(zhì)，例如載于REMINGTON′S PHARMACEUTICAL SCIENCES，第15版，(MackPublishing Co.，1975)，第1405-1412和1461-1487頁(yè)，和THE NATIONALFORMULARY XIV，第14版，(American Pharmaceutical Association，1975)。
“藥物可接受的鹽”是指本發(fā)明化合物的酸式鹽或堿式鹽，所述鹽具有所需的藥理學(xué)活性并且沒有不需要的生物學(xué)活性或其它活性。所述鹽可以用酸生成，所述鹽包括但不限于乙酸鹽、己二酸鹽、藻酸鹽、天冬氨酸鹽、苯甲酸鹽、苯磺酸鹽、硫酸氫鹽、丁酸鹽、檸檬酸鹽、樟腦酸鹽、樟腦磺酸鹽、環(huán)戊烷丙酸鹽、二葡糖酸鹽、十二烷基硫酸鹽、乙磺酸鹽、富馬酸鹽、葡庚糖酸鹽、甘油磷酸鹽、半硫酸鹽(hemisulfate)、庚酸鹽、己酸鹽、鹽酸鹽、氫溴酸鹽、氫碘酸鹽、2-羥基乙磺酸鹽、乳酸鹽、馬來酸鹽、甲磺酸鹽、2-萘磺酸鹽、煙酸鹽、草酸鹽、硫氰酸鹽、甲苯磺酸鹽和十一烷酸鹽。堿式鹽的實(shí)例包括但不限于銨鹽、堿金屬鹽(例如鈉鹽和鉀鹽)、堿土金屬鹽(例如鈣鹽和鎂鹽)、與有機(jī)堿形成的鹽(例如二環(huán)己基胺鹽、N-甲基-D-葡糖胺)和與氨基酸(例如精氨酸和賴氨酸)形成的鹽。在一些實(shí)施方案中，含氮的堿性基團(tuán)可以用以下試劑季銨化，所述試劑包括低級(jí)烷基鹵(例如甲基、乙基、丙基和丁基的氯化物、溴化物和碘化物)；硫酸二烷基酯例如硫酸二甲基酯、二乙基酯、二丁基酯和二戊基酯；長(zhǎng)鏈鹵化物(例如癸基、十二烷基、十四烷基和十八烷基的氯化物、溴化物和碘化物；芳烷基鹵(例如苯乙基溴)。
“前體藥物”是指本發(fā)明化合物的衍生物，其經(jīng)歷生物轉(zhuǎn)化例如代謝后方才表現(xiàn)出它的藥理學(xué)效果。前體藥物按以下目的來配制改進(jìn)化學(xué)穩(wěn)定性，改善患者的可接受性和依從性，改進(jìn)生物利用度，延長(zhǎng)作用持續(xù)時(shí)間，改善器官選擇性、改進(jìn)配方(例如增加水溶解性)，和/或降低副作用(例如毒性)。使用例如描述于以下文獻(xiàn)的常規(guī)方法，可以容易地從本發(fā)明化合物制備前體藥物BURGER′S MEDICINALCHEMISTRY AND DRUG CHEMISTRY，第5版，第1卷(1995)，第172-178頁(yè)和第949-982頁(yè)。
“動(dòng)物”是指具有感覺和隨意活動(dòng)能力并且其存在需要氧和有機(jī)食物的活的生物體。實(shí)例包括但不限于以下成員人、馬、豬、牛、鼠、犬和貓等。就人來說，“動(dòng)物”也可認(rèn)為是“患者”。
“哺乳動(dòng)物”是指溫血脊椎動(dòng)物。
“治療”是指(i)防止動(dòng)物發(fā)生疾病、障礙或病癥，所述動(dòng)物易患所述疾病、障礙和/或病癥但尚未診斷患有所述疾病、障礙和/或病癥；(ii)抑制所述疾病、障礙或病癥，即阻止其發(fā)展；和/或(iii)減輕所述疾病、障礙或病癥，即使所述疾病、障礙和/或病癥消退。
除非上下文中另有說明，單數(shù)的術(shù)語(yǔ)當(dāng)出現(xiàn)在本申請(qǐng)中時(shí)其定義可外延到用于它們的復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)物；同樣，復(fù)數(shù)的術(shù)語(yǔ)當(dāng)出現(xiàn)在本申請(qǐng)中時(shí)其定義可外延到它們的單數(shù)對(duì)應(yīng)物。
化合物本發(fā)明提供放射性標(biāo)記苯并噻唑衍生物化合物，作為淀粉狀蛋白造影劑。
準(zhǔn)確地講，本發(fā)明提供一種下式I化合物或所述化合物的藥物可接受的鹽、水合物、溶劑合物或前體藥物 其中
R1為氫、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基或鹵素，其中R1的一個(gè)或多個(gè)原子可以為放射性標(biāo)記原子；R為C1-C6烷基，其中一個(gè)或多個(gè)碳原子可以為放射性標(biāo)記原子；R2為氫、非放射性鹵素或放射性鹵素；R3為氫、C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基；和R4為氫、C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中當(dāng)R2為氫或非放射性鹵素時(shí)，所述烷基、烯基或炔基包含放射性碳或者被放射性鹵素取代；前提條件是當(dāng)R1為氫或-OH、R2為氫且R4為-11CH3時(shí)，則R3為C2-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基；進(jìn)一步的前提條件是當(dāng)R1為氫、R2為氫且R4為-(CH2)318F時(shí)，則R3為C2-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基。
放射性碳的實(shí)例包括但不限于11C、13C和14C。放射性鹵素的實(shí)例包括但不限于131I、125I、124I、123I、76Br、75Br、18F。在一個(gè)實(shí)施方案中，放射性鹵素是125I、124I、123I或18F。在另一個(gè)實(shí)施方案中，R1為-OH。
在再一個(gè)實(shí)施方案中，R1為氫、-OH、-CN、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基或鹵素；R2為氫；R4為C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中所述烷基、烯基或炔基包含放射性碳。作為該實(shí)施方案的實(shí)例，R1為氫、-OH、-CN、-OCH3、-CH3或-Br；R3為氫或-CH3；R4為-11CH3。
在再一個(gè)實(shí)施方案中，R2為非放射性鹵素或放射性鹵素，其中所述鹵素是碘；R4為氫、C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中當(dāng)R2為非放射性鹵素時(shí)，所述烷基、烯基或炔基包含放射性碳。作為該實(shí)施方案的一個(gè)實(shí)例，R為-CH3；R4中的放射性碳是11C。作為另一個(gè)實(shí)例，R1為-OH或C1-C6烷氧基；R2為放射性碘；R3和R4獨(dú)立地為氫或C1-C6烷基。作為再一個(gè)實(shí)例，R1為-OH；R2為-123I或-125I；R3和R4各自為氫。
在再一個(gè)實(shí)施方案中，R2為氫、放射性溴、放射性氯或放射性氟。
在再一個(gè)實(shí)施方案中，R2為放射性氟。作為該實(shí)施方案的一個(gè)實(shí)例，R1為-OH或C1-C6烷氧基；R2為18F；R3和R4獨(dú)立地為氫或C1-C6烷基。作為另一個(gè)實(shí)例，R1為-OH；R3為氫；R4為-CH3。
在再一個(gè)實(shí)施方案中，R4為C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中所述烷基、烯基或炔基被放射性鹵素取代。作為該實(shí)施方案的一個(gè)實(shí)例，R1為-OH或C1-C6烷氧基；R2為氫；R3為氫或C1-C6烷基；R4為被18F取代的C1-C6烷基。作為另一個(gè)實(shí)例，R1為-OH；R3為氫；R4為-CH2CH2CH218F。
在再一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明化合物在體外選擇性結(jié)合淀粉狀蛋白、特別是結(jié)合合成Aβ或者在體內(nèi)穿越正常血腦屏障而結(jié)合沉積在神經(jīng)炎性斑中的Aβ；是可生物利用的；和/或是無(wú)毒的。
再一個(gè)實(shí)施方案涉及具有選自下列結(jié)構(gòu)的淀粉狀蛋白結(jié)合化合物



使用方法本發(fā)明化合物可用來測(cè)定動(dòng)物器官或機(jī)體區(qū)(包括腦區(qū))中一個(gè)或多個(gè)淀粉狀蛋白沉積物的存在、位置和/或含量。淀粉狀蛋白沉積物包括但不限于Aβ沉積物。在允許追蹤淀粉狀蛋白沉積的當(dāng)前程序中，本發(fā)明化合物還可用于確定淀粉狀蛋白沉積與疾病、障礙或病癥相關(guān)臨床癥狀發(fā)作的關(guān)系。本發(fā)明化合物最終可用于診斷以淀粉狀蛋白沉積為特征的疾病、障礙或病癥，例如AD、家族性AD、唐氏綜合征、淀粉狀蛋白病、II型糖尿病和載脂蛋白E4等位基因的純合子。
本發(fā)明的方法確定淀粉狀蛋白沉積物在患者器官或機(jī)體區(qū)(優(yōu)選腦區(qū))中的存在和位置。本方法包括給予患者可檢測(cè)量的藥物組合物，所述組合物含有稱為“可檢測(cè)化合物”的本發(fā)明淀粉狀蛋白結(jié)合化合物或其藥物可接受的水溶性鹽?！翱蓹z測(cè)量”是指給予的可檢測(cè)化合物的數(shù)量足夠檢測(cè)所述化合物與淀粉狀蛋白的結(jié)合。“造影有效量”是指給予的可檢測(cè)化合物的數(shù)量足以使所述化合物與淀粉狀蛋白的結(jié)合能夠成像。
本發(fā)明使用淀粉狀蛋白探針，所述探針和非侵入性神經(jīng)造影技術(shù)聯(lián)合用于定量測(cè)定體內(nèi)淀粉狀蛋白沉積，所述技術(shù)例如磁共振波譜(MRS)或磁共振成像(MRI)，或者γ-成像例如正電子發(fā)射斷層掃描(PET)或單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)。術(shù)語(yǔ)“體內(nèi)造影”是指任何能檢測(cè)本文所述的標(biāo)記硫代黃素衍生物的方法。對(duì)于γ-成像，測(cè)定受檢器官或區(qū)域發(fā)出的輻射，并且表示為總結(jié)合或比率，其中在同一體內(nèi)造影過程中，一種組織中的總結(jié)合被同一受試者的另一種組織中的總結(jié)合歸一化(例如被除)。體內(nèi)總結(jié)合定義為通過體內(nèi)造影技術(shù)測(cè)定的組織的全部信號(hào)，無(wú)需通過以下方法校正第二次注射等量的標(biāo)記化合物以及過量的未標(biāo)記的、但是卻是化學(xué)上相同的化合物?！笆茉囌摺笔遣溉閯?dòng)物，優(yōu)選人，最優(yōu)選懷疑患有癡呆的人。
為了進(jìn)行體內(nèi)造影，在選擇給定的標(biāo)記時(shí)，可用的檢測(cè)儀器類型是主要因素。例如，放射性同位素和19F特別適合于本發(fā)明方法的體內(nèi)造影。所用儀器類型將會(huì)指導(dǎo)對(duì)放射性核素或穩(wěn)定同位素的選擇。例如，選定的放射性核素必須具有對(duì)給定類型的儀器來說是可檢測(cè)的衰變類型。另一個(gè)考慮涉及放射性核素的半衰期。半衰期應(yīng)足夠長(zhǎng)，使得在被靶標(biāo)最大量攝取之時(shí)仍可檢測(cè)，但是也應(yīng)足夠短，使得宿主不會(huì)遭受有害輻射?？梢允褂忙?成像檢測(cè)本發(fā)明放射性標(biāo)記化合物，其中可檢測(cè)合適波長(zhǎng)的發(fā)射γ-輻射。γ-成像的方法包括但不限于SPECT和PET。優(yōu)選對(duì)于SPECT檢測(cè)，選定的放射性標(biāo)記將會(huì)缺乏微粒發(fā)射(particulate emission)，但是在140-200keV范圍內(nèi)將產(chǎn)生大量光子。對(duì)于PET檢測(cè)，放射性標(biāo)記將是發(fā)射正電子的放射性核素，例如19F，所述核素將湮滅，以產(chǎn)生2個(gè)511keV的γ射線，所述射線可以通過PET相機(jī)檢測(cè)。
在本發(fā)明中，制備淀粉狀蛋白結(jié)合化合物/探針，以用于體內(nèi)造影和定量測(cè)定淀粉狀蛋白沉積。這些化合物可用于與以下非侵入性神經(jīng)造影技術(shù)聯(lián)用，所述技術(shù)例如磁共振波譜(MRS)或磁共振成像(MRI)、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)聯(lián)用。按照本發(fā)明，可以通過本領(lǐng)域已知的普通有機(jī)化學(xué)技術(shù)，用19F或13C標(biāo)記所述硫代黃素衍生物供MRS/MRI用。例如參見ADVANCED ORGANIC CHEMISTRYREACTION，MECHANISMS，ANDSTRUCTURE，第3版，(1985)，所述文獻(xiàn)記載的內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。也可通過以下文獻(xiàn)描述的本領(lǐng)域眾所周知的技術(shù)，用18F、11C、75Br或76Br對(duì)所述硫代黃素衍生物進(jìn)行放射性標(biāo)記供PET用Fowler，J.和Wolf，A載于POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY ANDAUTORADIOGRAPHY 391-450(Raven Press，1986)，所述文獻(xiàn)記載的內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。也可采用任何本領(lǐng)域已知的技術(shù)，用123I對(duì)所述硫代黃素衍生物進(jìn)行放射性標(biāo)記供SPECT用。參見例如Kulkarni，Iht.J.Rad.Appl.& Inst.(Part B)18647(1991)，所述文獻(xiàn)記載的內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。另外，可以用任何合適的放射性碘同位素(例如但不限于131I、125I或123I)，直接通過碘化重氮鎓使重氮化氨基衍生物碘化(參見Greenbaum，F(xiàn).Am.J.parm.10817(1936))，或者通過不穩(wěn)定的重氮化胺轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的三氮烯，或者通過將非放射性鹵化前體轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的三烷基錫衍生物、然后可通過本領(lǐng)域眾所周知的幾種方法轉(zhuǎn)化成碘代化合物，來標(biāo)記所述硫代黃素衍生物。參見Satyamurthy和Barrio，J.Org.Chem.484394(1983)，Goodman等，J.Org.Chem.492322(1984)和Mathis等，J.Labell.Comp.and Radiopharm.1994905；Chumpradit等，J.Med.Chem.34877(1991)；Zhuang等，J.Med.Chem.371406(1994)；Chumpradit等，J.Med.Chem.374245(1994)。例如，使硫代黃素的穩(wěn)定的三氮烯或三烷基錫衍生物或其類似物與含有131I、125I、123I、76Br、75Br、18F或19F的鹵化劑反應(yīng)。因此，硫代黃素的穩(wěn)定的三烷基錫衍生物及其類似物是新的前體，可用于合成多種本發(fā)明的放射性標(biāo)記化合物。因此，這些三烷基錫衍生物是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。
所述硫代黃素衍生物也可用已知的金屬放射性標(biāo)記物來進(jìn)行放射性標(biāo)記，例如锝-99m(99mTc)。放射性標(biāo)記領(lǐng)域普通技術(shù)人員無(wú)需過多的實(shí)驗(yàn)就可對(duì)取代基進(jìn)行修飾，以引入結(jié)合所述金屬離子的配體。所述金屬放射性標(biāo)記硫代黃素衍生物則可用于檢測(cè)淀粉狀蛋白沉積物。制備99mTc的放射性標(biāo)記衍生物是本領(lǐng)域眾所周知的。參見例如Zhuang等，“Neutral and stereospecific Tc-99m complexes[99mTc]N-benzyl-3，4-di-(N-2-mercaptoethyl)-amino-pyrrolidines(P-BAT)(中性立體有擇Tc-99m絡(luò)合物[99mTc]N-芐基-3，4-二-(N-2-疏基乙基)-氨基-吡咯烷(P-BAT))”Nuclear Medicine & Biology 26(2)217-24，(1999)；Oya等，“Small and neutral Tc(v)OBAT，bisaminoethanethiol(N2S2)complexes for developing new brain imaging agents(用于開發(fā)新的腦造影劑的小型中性Tc(v)OBAT——雙氨基乙硫醇(N2S2)絡(luò)合物)″Nuclear Medicine & Biology 25(2)135-40，(1998)；Hom等，″Technetium-99m-labeled receptor-specific small-moleculeradiopharmaceuticalsrecent developments and encouraging results(锝-99m標(biāo)記的受體特異性小分子放射性藥物最新進(jìn)展和鼓舞人心的結(jié)果)″Nuclear Medicine & Biology 24(6)485-98，(1997)。
本發(fā)明的方法可使用核磁共振波譜檢測(cè)的同位素，用于體內(nèi)造影和波譜檢查。特別用于磁共振波譜的元素包括19F和13C。
用于本發(fā)明的合適放射性同位素包括β-發(fā)射體、γ-發(fā)射體、正電子-發(fā)射體和x-射線發(fā)射體。這些放射性同位素包括131I、123I、18F、11C、75Br和76Br。按照本發(fā)明，用于磁共振成像(MRI)或磁共振波譜(MRS)的合適的穩(wěn)定同位素包括19F和13C。用于體外定量測(cè)定活檢或尸檢組織勻漿中的淀粉狀蛋白的合適放射性同位素包括125I、14C和3H。優(yōu)選的放射性標(biāo)記是11C或18F，用于PET體內(nèi)造影；123I，用于SPECT造影；19F，用于MRS/MRI；以及3H或14C，用于體外研究。然而，用于目測(cè)診斷探針的任何常規(guī)方法都可用于本發(fā)明。
按照涉及檢測(cè)活檢組織或尸檢組織中的淀粉狀蛋白沉積的方法的本發(fā)明方面，所述方法包括將福爾馬林固定的組織與本發(fā)明硫代黃素淀粉狀蛋白結(jié)合化合物溶液一起孵育。優(yōu)選所述溶液為25-100％乙醇(其余部分為水)，其被本發(fā)明的硫代黃素淀粉狀蛋白結(jié)合化合物飽和。在孵育時(shí)，所述化合物使組織中淀粉狀蛋白沉積物著色或標(biāo)記，并且染色的或標(biāo)記的沉積物可以通過任何標(biāo)準(zhǔn)方法來檢測(cè)或顯現(xiàn)。所述檢測(cè)方法包括顯微鏡技術(shù)，例如明視野顯微鏡術(shù)、熒光顯微鏡術(shù)、激光-共焦顯微鏡術(shù)和交叉偏振光顯微鏡術(shù)。
定量測(cè)定活檢組織或尸檢組織中的淀粉狀蛋白量的方法包括使本發(fā)明的硫代黃素標(biāo)記衍生物或其水溶性、無(wú)毒鹽與活檢組織或尸檢組織的勻漿一起孵育。通過本領(lǐng)域眾所周知的方法得到所述組織并進(jìn)行勻漿。優(yōu)選的標(biāo)記是放射性標(biāo)記，盡管其它標(biāo)記例如酶、化學(xué)發(fā)光化合物和免疫熒光化合物對(duì)技術(shù)人員來說也是眾所周知的。優(yōu)選的放射性標(biāo)記是125I、14C或3H，所述標(biāo)記包含在本文所述的上式化合物的取代基中。含有淀粉狀蛋白沉積物的組織將與本發(fā)明硫代黃素淀粉狀蛋白結(jié)合化合物的標(biāo)記衍生物結(jié)合。然后，通過技術(shù)人員已知的任何機(jī)械方法例如過濾，將結(jié)合的組織與未結(jié)合的組織分離。然后通過技術(shù)人員已知的任何方法定量測(cè)定結(jié)合組織。然后，通過與已知量的淀粉狀蛋白與放射性標(biāo)記硫代黃素衍生物一起孵育而得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比較，將組織結(jié)合的放射性標(biāo)記硫代黃素衍生物的單位換算成每100mg組織多少微克淀粉狀蛋白的單位。
區(qū)別阿爾茨海默病腦和正常腦的方法包括從正常受試者和懷疑患有阿爾茨海默病的受試者的(a)小腦和(b)同一腦的小腦除外的其它腦區(qū)獲取組織。用技術(shù)人員眾所周知的方法，將這樣的組織分別制成勻漿，然后與放射性標(biāo)記硫代黃素淀粉狀蛋白結(jié)合化合物一起孵育。然后，計(jì)算每種組織類型(例如小腦、非小腦、正常、異常)結(jié)合放射性標(biāo)記硫代黃素淀粉狀蛋白結(jié)合化合物的組織量，并且計(jì)算來自正常組織和來自懷疑患有阿爾茨海默病的受試者的非小腦組織與小腦組織結(jié)合的比率。然后對(duì)這些比率進(jìn)行比較。如果來自懷疑患有阿爾茨海默病的受試者腦的比率超過得自正常腦比率的90％的話，就可以確診阿爾茨海默病。正常比率可得自先前獲得的數(shù)據(jù)，或者，可以在研究懷疑腦組織的同時(shí)重新計(jì)算。
在濃度小于10nM時(shí)，本發(fā)明化合物特異性結(jié)合神經(jīng)原纖維纏結(jié)優(yōu)于淀粉狀蛋白斑的能力尤其準(zhǔn)確，所述濃度包括PET放射示蹤劑的體內(nèi)濃度范圍。在這些僅含有纏結(jié)而無(wú)病斑的低濃度下，當(dāng)與既不含病斑也不含纏結(jié)的對(duì)照腦組織相比，沒有顯著性結(jié)合。然而，主要含有病斑和一些纏結(jié)的腦組織勻漿與本文所述化學(xué)式的放射性標(biāo)記化合物一起孵育，當(dāng)與既不含病斑也不含纏結(jié)的對(duì)照腦組織相比，導(dǎo)致顯著增加的結(jié)合。該數(shù)據(jù)表明優(yōu)點(diǎn)，即這些化合物在濃度小于10nM時(shí)對(duì)Aβ沉積物是特異性的。這些低濃度在PET研究中是可檢出的，使得能夠使用本文所述化學(xué)式的放射性標(biāo)記化合物進(jìn)行PET檢測(cè)，所述化合物對(duì)Aβ沉積物是特異性的。使用所述化合物，使得能夠用PET檢測(cè)Aβ沉積物，例如在病斑和腦血管淀粉狀蛋白中發(fā)現(xiàn)的沉積物。因?yàn)橐延袌?bào)道表明，額皮質(zhì)的Aβ水平的增加先于纏結(jié)的形成，所以這將表明，本發(fā)明放射性標(biāo)記化合物作為PET示蹤劑，對(duì)AD皮質(zhì)中最早的變化來說是特異性的。Naslund等，JAMA2831571(2000)。
檢測(cè)體內(nèi)淀粉狀蛋白沉積物的方法本發(fā)明還提供一種檢測(cè)體內(nèi)淀粉狀蛋白沉積物的方法，所述方法包括(i)給予動(dòng)物有效量的本發(fā)明化合物，其中所述化合物將與動(dòng)物體內(nèi)任何淀粉狀蛋白沉積物結(jié)合；和(ii)檢測(cè)所述化合物與動(dòng)物體內(nèi)淀粉狀蛋白沉積物的結(jié)合。
給藥后，讓所述化合物與淀粉狀蛋白沉積物結(jié)合足夠時(shí)間，例如30分鐘至48小時(shí)后，可以通過本領(lǐng)域已知的任何方法來檢測(cè)結(jié)合。檢測(cè)方法的實(shí)例包括但不限于測(cè)定(例如免疫測(cè)定、量熱測(cè)定、密度測(cè)定、波譜測(cè)定和色譜測(cè)定)、非侵入性神經(jīng)造影技術(shù)(例如磁共振波譜(MRS)、磁共振成像(MRI)和γ-成像技術(shù)，例如單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)和正電子發(fā)射斷層掃描(PET)。對(duì)于γ-成像，測(cè)定受檢器官或區(qū)域發(fā)出的輻射，并且表示為總結(jié)合或比率，其中在同一體內(nèi)造影過程中，一種組織中的總結(jié)合被同一受試者的另一種組織中的總結(jié)合歸一化(例如被除)。體內(nèi)總結(jié)合定義為通過體內(nèi)造影技術(shù)測(cè)定的組織的全部信號(hào)，無(wú)需通過以下方法校正第二次注射等量的標(biāo)記化合物以及過量的未標(biāo)記的、但是卻是化學(xué)上相同的化合物。
在選擇放射性鹵素或碳同位素時(shí)，可用的檢測(cè)儀器類型是一個(gè)因素。例如，選定的放射性同位素應(yīng)具有對(duì)給定的儀器來說是可檢測(cè)的衰變類型。另一個(gè)考慮涉及放射性同位素的半衰期。半衰期應(yīng)足夠長(zhǎng)，使得在被靶標(biāo)最大量攝取之時(shí)仍可檢測(cè)，但是也應(yīng)足夠短，使得宿主不會(huì)遭受有害輻射。對(duì)于SPECT檢測(cè)，選定的放射性同位素將會(huì)缺乏微粒發(fā)射，但是在140-200keV范圍內(nèi)將產(chǎn)生大量光子。對(duì)于PET檢測(cè)，選定的放射性同位素可以是發(fā)射正電子的放射性同位素，所述同位素將湮滅，以產(chǎn)生2個(gè)511keV的γ射線，所述射線可以通過PET相機(jī)檢測(cè)。
有效的放射性同位素包括但不限于125I、14C和3H，用于體外定量測(cè)定活檢或尸檢組織勻漿中的淀粉狀蛋白；11C或18F，用于PET體內(nèi)造影；123I，用于SPECT造影；18F，用于MRS/MRI；3H或14C，用于體外研究；以及18F和13C，用于磁共振波譜。在一個(gè)實(shí)施方案中，檢測(cè)受到γ-成像、磁共振成像或磁共振波譜的影響。在另一個(gè)實(shí)施方案中，γ-成像是PET或SPECT。
本發(fā)明的化合物可以通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何方式給予。例如，給予動(dòng)物可以是局部或全身給藥，并且可通過口服、胃腸外、吸入噴霧、局部、直腸、鼻腔、口腔含化、陰道或通過植入貯庫(kù)來完成。本文所用的術(shù)語(yǔ)“胃腸外”包括皮下、靜脈內(nèi)、動(dòng)脈內(nèi)、肌內(nèi)、腹膜內(nèi)、鞘內(nèi)、心室內(nèi)、胸骨內(nèi)、顱內(nèi)和骨內(nèi)注射和輸注技術(shù)。確切的給藥方案將隨包括以下的各種因素而改變患者年齡、體重、一般健康狀況、性別和飲食；具體給藥方法的確定對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是常規(guī)的。
對(duì)于本發(fā)明的方法，使用劑量水平大約在0.001μg/kg/天至約10,000mg/kg/天的本發(fā)明化合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，劑量水平約為0.001μg/kg/天至約10μg/kg/天。在另一個(gè)實(shí)施方案中，劑量水平約為0.01μg/kg/天至約1.0μ/kg/天。在再一個(gè)實(shí)施方案中，劑量水平約為0.1mg/kg/天至約100mg/kg/天。
對(duì)任何具體患者的具體劑量水平將隨包括以下的各種因素而改變使用的具體化合物的活性和可能的毒性；患者年齡、體重、一般健康狀況、性別和飲食；給藥時(shí)間；排泄率；藥物組合；給藥形式。通常，體外劑量-效應(yīng)結(jié)果對(duì)用于患者的合適劑量提供有用的指導(dǎo)。動(dòng)物模型研究也有幫助。確定合適劑量水平的考慮是本領(lǐng)域眾所周知的并且在普通醫(yī)師的技術(shù)范圍內(nèi)。
可以使用控制時(shí)間和給藥順序的任何已知的給藥方案，并且如有必要可重復(fù)給藥，以達(dá)到本發(fā)明方法的治療效果。所述方案可包括預(yù)治療和/或用其它治療藥聯(lián)合治療。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明化合物可給予懷疑患有以淀粉狀蛋白沉積為特征的疾病、障礙或病癥或具有發(fā)展所述疾病、障礙或病癥的危險(xiǎn)的動(dòng)物。例如，所述動(dòng)物可以是老年人。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明化合物結(jié)合Aβ，當(dāng)通過結(jié)合合成Aβ肽或AD腦組織進(jìn)行測(cè)定時(shí)，其解離常數(shù)(KD)為約0.0001μM至約10.0μM。
檢測(cè)體外淀粉狀蛋白沉積物的方法本發(fā)明還提供一種檢測(cè)體外淀粉狀蛋白沉積物的方法，所述方法包括(i)使機(jī)體組織與有效量的本發(fā)明化合物接觸，其中所述化合物將與組織中的任何淀粉狀蛋白沉積物結(jié)合；和(ii)檢測(cè)所述化合物與組織中淀粉狀蛋白沉積物的結(jié)合。
可以用本領(lǐng)域任何已知方法測(cè)定結(jié)合。測(cè)定方法的實(shí)例包括但不限顯微鏡技術(shù)，例如明視野顯微鏡術(shù)、熒光顯微鏡術(shù)、激光-共焦顯微鏡術(shù)和交叉偏振光顯微鏡術(shù)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組織是福爾馬林固定的或新鮮冷凍的活檢組織或尸檢組織。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述組織經(jīng)勻漿處理。在再一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的化合物溶于溶液中，所述溶液還包含25-99％乙醇，所述溶液的其余部分為水。在再一個(gè)實(shí)施方案中，所述溶液包含0-50％乙醇和0.0001-100μM的所述化合物。在再一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法還包括下述步驟(iii)從所述組織中分離結(jié)合所述化合物的淀粉狀蛋白沉積物；(iv)定量測(cè)定結(jié)合本發(fā)明化合物的淀粉狀蛋白沉積物?？梢圆捎帽绢I(lǐng)域任何已知方法(例如過濾)從組織中分離結(jié)合的淀粉狀蛋白沉積物。使已知量的淀粉狀蛋白與本發(fā)明化合物或藥物可接受的鹽、水合物、溶劑合物或前體藥物一起孵育，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過與該標(biāo)準(zhǔn)曲線比較，可將淀粉狀蛋白沉積物的結(jié)合量換算成每100mg組織多少微克淀粉狀蛋白沉淀物的單位。
區(qū)別阿爾茨海默病腦和正常腦的方法本發(fā)明還提供一種區(qū)別阿爾茨海默病腦和正常腦的方法，所述方法包括下述步驟(i)從正常動(dòng)物和懷疑患有阿爾茨海默病的動(dòng)物的(a)小腦和(b)同一腦的小腦除外的其它腦區(qū)獲取組織；(ii)使所述組織與本發(fā)明化合物接觸；(iii)定量測(cè)定結(jié)合所述化合物的淀粉狀蛋白；(iv)計(jì)算小腦除外的其它腦區(qū)中的淀粉狀蛋白含量與小腦中的淀粉狀蛋白含量的比率；(v)將正常動(dòng)物的比率與懷疑患有阿爾茨海默病的動(dòng)物的比率進(jìn)行比率。
如果懷疑患有阿爾茨海默病的動(dòng)物腦的比率比正常動(dòng)物腦的比率例如超過90％的話，可以作出阿爾茨海默病的診斷。對(duì)于該方法，“正常動(dòng)物”是沒有罹患阿爾茨海默病的動(dòng)物。
藥物組合物本發(fā)明還提供一種藥物組合物，所述組合物包含(i)有效量的至少一種本發(fā)明化合物；和(ii)藥物可接受的載體。
所述組合物可包含一種或多種附加的藥物可接受的組分，所述組分包括但不限于一種或多種潤(rùn)濕劑、緩沖劑、懸浮劑、潤(rùn)滑劑、乳化劑、崩解劑、吸收劑、防腐劑、表面活性劑、著色劑、矯味劑、甜味劑和治療藥。
所述組合物可配制成固體、液體、凝膠或混懸液形式，用于(1)口服給藥，例如，浸液(drench)(含水或非水溶液或混懸液)、片劑(例如用于口腔含化、舌下或全身吸收)、大丸劑、粉劑、粒劑、用于舌頭的糊劑、硬明膠膠囊劑、軟明膠膠囊劑、口腔噴霧劑、乳劑和微型乳劑；(2)經(jīng)皮下、肌內(nèi)、靜脈內(nèi)或硬膜外注射的胃腸外給藥，例如無(wú)菌溶液劑、混懸劑或緩釋制劑；(3)局部應(yīng)用，例如乳膏劑、軟膏劑、控釋貼劑或用于皮膚的噴霧劑；(4)陰道內(nèi)或直腸內(nèi)給藥，例如陰道栓劑、乳膏劑或泡沫劑；(5)舌下給藥；(6)眼部給藥；(7)經(jīng)皮給藥；或(8)鼻腔給藥。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物配制成供靜脈內(nèi)給藥，并且其載體包括液體和/或營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑。在另一個(gè)實(shí)施方案中，能在特異性結(jié)合體內(nèi)淀粉狀蛋白的組合物能夠穿越血腦屏障，所述組合物在適當(dāng)?shù)膭┝克较率菬o(wú)毒的和/或具有令人滿意的作用持續(xù)時(shí)間。在再一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物包含約10mg人血清白蛋白和約0.5-500mg本發(fā)明化合物，每毫升含有NaCl的磷酸鹽緩沖液。
****下面給出的實(shí)施例是為了說明本發(fā)明的。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不局限在這些實(shí)施例的具體條件和細(xì)節(jié)上。本說明書中，任何或所有對(duì)公眾公開的參考文獻(xiàn)(包括美國(guó)專利)全都通過引用結(jié)合到本專利申請(qǐng)中。
實(shí)施例合成中使用的所有試劑均購(gòu)于Aldrich Chemical Company，無(wú)需進(jìn)一步純化即可使用，除非另有說明。熔點(diǎn)在Mel-TEMP II上測(cè)定且未經(jīng)校正。所有化合物的1H NMR譜均在Bruker 300上測(cè)定，使用TMS作為內(nèi)標(biāo)并與確定結(jié)構(gòu)一致。采用得自EM Sciences的硅膠60F254進(jìn)行TLC并在UV燈下檢測(cè)。在硅膠60(230-400目，購(gòu)自Mallinckrodt Company)上進(jìn)行快速色譜。反相TLC購(gòu)自WhitemanCompany。
合成式I化合物的通用方法 R1為氫、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基或鹵素，其中R1的一個(gè)或多個(gè)原子任選是放射性標(biāo)記原子；R為C1-C6烷基，其中一個(gè)或多個(gè)碳原子任選是放射性標(biāo)記原子；通過以下兩個(gè)方法中的一個(gè)進(jìn)行水解通過水解制備2-氨基苯硫酚將6-取代的2-氨基苯并噻唑(172mmol)懸浮于50％KOH(180gKOH，溶于180ml水中)和乙二醇(40ml)中。懸浮液加熱至回流48小時(shí)。冷卻至室溫后，加入甲苯(300ml)，然后反應(yīng)混合物用乙酸(180ml)中和。分離有機(jī)層，水層再用200ml甲苯萃取。合并甲苯層并用水洗滌，然后經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)溶劑，得到所需產(chǎn)物。
通過肼解制備2-氨基苯硫酚在室溫、氮?dú)夥障?，?-取代-苯并噻唑(6.7mmol)懸浮于乙醇(11ml，無(wú)水)中，然后加入肼(2.4ml)。反應(yīng)混合物加熱至回流1小時(shí)。蒸發(fā)溶劑，殘余物溶于水(10ml)中并用乙酸調(diào)節(jié)至pH5。過濾收集沉淀并用水洗滌，得到所需產(chǎn)物。
所得下式的5-取代-2-氨基-1-苯硫酚 與下式的苯甲酸結(jié)合 其中R2為氫，R3和R4獨(dú)立地為氫、C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基通過以下反應(yīng)將5-取代的2-氨基苯硫酚(4.0mmol)、苯甲酸(4.0mmol)和多磷酸(PPA)(10g)的化合物加熱至220℃達(dá)4小時(shí)。反應(yīng)混合物冷卻至室溫并倒入10％碳酸鉀溶液(～400ml)中。減壓過濾收集沉淀，得到所需產(chǎn)物，可以通過快速色譜法或重結(jié)晶來純化。
R2氫可以通過以下反應(yīng)被非放射性鹵素或放射性鹵素取代向密封管中的6-取代的2-(4′-氨基苯基)-苯并噻唑(1mg)的250μL乙酸溶液中，加入40μL氯胺T溶液(28mg，溶于500μL乙酸中)，然后加入27μL(約5mCi)[125I]碘化鈉(比活為2,175Ci/mmol)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌2.5小時(shí)，然后用飽和連二亞硫酸鈉溶液猝滅。用20ml水稀釋后，反應(yīng)混合物上樣到C8 Plus SepPak上并用2ml甲醇洗脫。根據(jù)6-位上取代基的性質(zhì)，可能需要采用保護(hù)基。例如，將6-羥基保護(hù)成甲磺?；?甲磺酰氧基)衍生物。對(duì)于甲磺?；拿摫Ｗo(hù)，將0.5ml 1M NaOH加入到放射性碘標(biāo)記中間體的洗脫溶液中?；旌衔镉?0℃加熱2小時(shí)。用500μL 1M乙酸猝滅后，反應(yīng)混合物用40ml水稀釋并上樣到C8 Plus SepPak上。用2ml甲醇將具有約3mCi的放射性碘標(biāo)記產(chǎn)物從SepPak上洗脫下來。溶液用氮?dú)饬鳚饪s至300μL，然后粗產(chǎn)物用HPLC在Phenomenex ODS柱上純化(MeCN/TEA緩沖液，35∶65，pH7.5，在0.5ml/分鐘流速下進(jìn)行4分鐘，1.0ml/分鐘下進(jìn)行4-6分鐘和2.0ml/分鐘下進(jìn)行6分鐘，保留時(shí)間23.6)。將收集的流分上樣到C8 Plus SepPak上。用1ml乙醇洗脫，得到約1mCi的放射性碘標(biāo)記的終產(chǎn)物。
當(dāng)R3和R4中的一個(gè)或兩個(gè)為氫時(shí)，則R3和R4可以通過在以下條件下與烷基鹵、烯基鹵或炔基鹵反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基對(duì)于二烷基化向6-取代的2-(4′-氨基苯基)-苯并噻唑(0.59mmol)的DMSO(無(wú)水，2ml)溶液中，加入烷基鹵、烯基鹵或炔基鹵(2.09mmol)和K2CO3(500mg，3.75mmol)。反應(yīng)混合物在140℃加熱16小時(shí)。冷卻至室溫后，反應(yīng)混合物倒入水中并用乙酸乙酯(3×10ml)萃取。合并有機(jī)層，然后蒸發(fā)溶劑。殘余物通過快速柱純化，得到所需6-取代的二甲氨基苯基)-苯并噻唑。
對(duì)于一烷基化向6-取代的2-(4′-氨基苯基)-苯并噻唑(0.013mmol)的DMSO(無(wú)水，0.5ml)溶液中，加入烷基鹵、烯基鹵或炔基鹵(0.027mmol)和無(wú)水K2CO3(100mg，0.75mmol)。反應(yīng)混合物在100℃加熱16小時(shí)。冷卻至室溫后，反應(yīng)混合物直接通過正相制備型TLC純化，得到所需6-取代的-2-(4′-甲氨基苯基)-苯并噻唑衍生物。
當(dāng)R2為氫或非放射性鹵素時(shí)，R4為C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中所述烷基、烯基或炔基包含放射性碳或者被放射性鹵素取代時(shí)，可以通過下列反應(yīng)之一合成所述化合物關(guān)于放射性碳的摻入采用CTI/Siemens RDS 112陰離子回旋加速器，通過用11MeV質(zhì)子的40μA射束電流，輻射含有1％氧氣的氮?dú)?14N2)靶達(dá)60分鐘，產(chǎn)生大約1Ci的[11C]二氧化碳。通過將[11C]二氧化碳先與氫化鋁鋰的飽和THF溶液反應(yīng)，再在回流溫度下加入氫碘酸，產(chǎn)生[11C]甲基碘，從而將[11C]二氧化碳轉(zhuǎn)化為[11C]甲基碘。用氮?dú)饬鲾y帶[11C]甲基碘到裝有用于放射性標(biāo)記前體的反應(yīng)管中。將前體6-取代的2-(4′-氨基苯基)-苯并噻唑(～3.7微摩爾)溶于400μL DMSO中。加入無(wú)水KOH(10mg)，然后將3ml V-小管渦旋攪拌5分鐘。將未加入載體的[11C]甲基碘在室溫下以30ml/分鐘流速通入所述溶液中。用油浴，將反應(yīng)物在95℃加熱5分鐘。反應(yīng)產(chǎn)物通過半制備型HPLC純化，使用Prodigy ODS-Prep柱，用60％乙腈/40％磷酸三乙銨緩沖液pH7.2洗脫(流速在5ml/分鐘洗脫0-7分鐘，然后增加至15ml/分鐘洗脫7-30分鐘)。收集含有[N-甲基-11C]6-取代的2-(4′-甲氨基苯基)-苯并噻唑(在約15min)的流分，用50ml水稀釋，然后通過Waters C18 SepPak Plus柱洗脫。該C 18 SepPak用10ml水洗滌，其產(chǎn)物用1ml乙醇(無(wú)水)洗脫到一個(gè)無(wú)菌管中，接著用14ml鹽水洗脫。用分析型HPLC測(cè)定(k’＝4.4，采用Prodigy ODS(3)分析型柱，使用65/35乙腈/磷酸三乙銨緩沖液pH7.2洗脫)，放射化學(xué)純度和化學(xué)純度均為＞95％。在合成結(jié)束時(shí)，放射化學(xué)收率的平均產(chǎn)率(EOS)為17％(以[11C]甲基碘計(jì))，并且比活平均約為160GBq/μmol(4.3Ci/μmol)。
關(guān)于放射性鹵素的摻入 將6-取代的2-(4′-氨基苯基)-苯并噻唑(可能需要保護(hù)基，這取決于上述6-取代基的性質(zhì))(0.22mmol)、NaH(4.2mmol)和2-(-3-溴丙氧基)四氫-2-H-吡喃(0.22mmol)在THF(8ml)中的混合物加熱至回流23小時(shí)。通過蒸餾除去溶劑，然后殘余物溶于乙酸乙酯和水中，分離有機(jī)層，水層用乙酸乙酯(10ml×6)萃取。合并有機(jī)層并經(jīng)MgSO4干燥并蒸發(fā)至干。殘余物中加入AcOH/THF/H2O溶液(5ml，4/2/1)并加熱至100℃達(dá)4小時(shí)。蒸發(fā)除去溶劑，然后將殘余物溶于乙酸乙酯(～10ml)中，用NaHCO3溶液洗滌，經(jīng)MgSO4干燥并蒸發(fā)至干，得到殘余物，用制備型TLC純化(己烷∶乙酸乙酯＝60∶40)，得到所需6-取代的2-(4′-(3″-羥基丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑(45％)。
向6-取代的2-(4′-(3″-羥基丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑(0.052mmol)和溶于丙酮(5ml)的Et3N(0.5ml)溶液中，加入(Boc)2O(50mg，0.22mmol)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌6小時(shí)，然后加入甲苯磺酰氯(20mg，0.11mmol)。反應(yīng)混合物在室溫下再攪拌24小時(shí)。除去溶劑，然后將殘余物溶于乙酸乙酯(10ml)中，用NaCO3溶液洗滌，經(jīng)MgSO4干燥，蒸發(fā)，然后用快速柱純化(己烷/乙酸乙酯＝4/1)，得到所需6-取代的2-(4′-(3″-甲苯磺酰氧基丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑(13％)。然后，通過以下標(biāo)準(zhǔn)方法，將該6-取代的2-(4′-(3″-甲苯磺酰氧基丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑進(jìn)行放射性氟化用11MeV質(zhì)子以20μA射束電流，輻射含有0.35ml 95％[O-18]富集水的回旋加速靶達(dá)60分鐘，然后將內(nèi)容物轉(zhuǎn)移到裝有Kryptofix222(22.3mg)和K2CO3(7.9mg)的乙腈(57μL)的5ml反應(yīng)管中。將溶液于110℃在氬氣流下蒸發(fā)至干三次，然后加入1ml的等分乙腈。向干燥[F-18]氟化物中加入3mg 6-取代的2-(4′-(3″-甲苯磺酰氧基丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑的1ml DMSO溶液，然后將反應(yīng)管密封并在85℃加熱30分鐘。向反應(yīng)管中加入0.5ml MeOH/HCl(濃)(2/1v/v)，然后將該管在120℃加熱10分鐘。加熱后，向反應(yīng)溶液中加入0.3ml 2M乙酸鈉緩沖液，接著通過半制備型HPLC進(jìn)行純化，使用PhenomenexProdigy ODS-prep C18柱(10μm 250×10mm)，用40％乙腈/60％60mM磷酸三乙銨緩沖液(v/v)(pH7.2)以5ml/分鐘流速洗脫15分鐘，然后在佘下的分離時(shí)間內(nèi)將流速增加到8ml/分鐘。產(chǎn)物[F-18]6-取代的2-(4′-(3″-氟丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑在～20分鐘內(nèi)用約16ml的體積洗脫。含有[F-18]6-取代的2-(4′-(3″-氟丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑的流分用50ml水稀釋，然后通過Waters C18 SepPak Plus柱洗脫。然后該SepPak柱用10ml水洗滌，其產(chǎn)物用1ml乙醇(無(wú)水)洗脫到一個(gè)無(wú)菌管中。溶液用10ml無(wú)菌生理鹽水稀釋，用于經(jīng)靜脈內(nèi)注射到動(dòng)物體內(nèi)。得到[F-18]6-取代的2-(4′-(3″-氟丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑的產(chǎn)物，在120分鐘的放射合成結(jié)束時(shí)(沒有進(jìn)行衰變校正)，其放射化學(xué)收率為2-12％，其平均比活為1500Ci/mmol。
合成實(shí)施例實(shí)施例1按照方案I合成[N-甲基-11C]2-(4′-二甲氨基苯基)-6-甲氧基-苯并噻唑方案I 6-OMe-BTA-1[N-甲基-11C]2-(4′-二甲基-氨基苯基)-6-甲氧基-苯并噻唑采用CTI/Siemens RDS 112陰離子回旋加速器，通過用11MeV質(zhì)子的40μA射束電流，輻射含有1％氧氣的氮?dú)?14N2)靶達(dá)60分鐘，產(chǎn)生約1Ci的[11C]二氧化碳。通過將[11C]二氧化碳先與氫化鋁鋰的飽和THF溶液反應(yīng)，再在回流溫度下加入氫碘酸，產(chǎn)生[11C]甲基碘，從而將[11C]二氧化碳轉(zhuǎn)化為[11C]甲基碘。用氮?dú)饬鲾y帶[11C]甲基碘到裝有用于放射性標(biāo)記前體的反應(yīng)管中。將前體6-CH3O-BTA-1(1.0mg，3.7微摩爾)溶于400μL DMSO中。加入無(wú)水KOH(10mg)，然后將3mlV-小管渦旋攪拌5分鐘。將未加入載體的[11C]甲基碘在室溫下以30ml/分鐘流速通入所述溶液中。用油浴，將反應(yīng)物在95℃加熱5分鐘。反應(yīng)產(chǎn)物通過半制備型HPLC純化，使用Prodigy ODS-Prep柱，用60％乙腈/40％磷酸三乙銨緩沖液pH7.2(流速在5ml/分鐘洗脫0-7分鐘，然后增加至15ml/分鐘洗脫7-30分鐘)洗脫。收集含有[N-甲基-11C]2-(4′-二甲氨基苯基)-6-甲氧基-苯并噻唑的流分(在約15分鐘)，用50ml水稀釋，然后通過Waters C18 SepPak Plus柱洗脫。該C18 SepPak用10ml水洗滌，其產(chǎn)物用1ml乙醇(無(wú)水)洗脫到一個(gè)無(wú)菌管中，接著用14ml鹽水洗脫。用分析型HPLC測(cè)定(k′＝4.4，采用Prodigy ODS(3)分析型柱，用65/35乙腈/磷酸三乙銨緩沖液pH7.2洗脫)，放射化學(xué)純度和化學(xué)純度均為＞95％。在合成結(jié)束時(shí)，基于[11C]甲基碘的EOS，放射化學(xué)的平均產(chǎn)率(EOS)為17％(以[11C]甲基碘計(jì))，并且比活平均約為160GBq/μmol(4.3Ci/μmol)。
實(shí)施例2按照方案II合成2-(3′-125I-碘-4′-氨基-苯基)-苯并噻唑-6-酚方案II 向裝在密封管中的2-(4′-氨基苯基)-6-甲磺酰氧基-苯并噻唑(1mg)的250μL乙酸溶液中，加入40μL氯胺T溶液(28mg，溶于500μL乙酸中)，然后加入27μL(約5mCi)[125I]碘化鈉(比活2,175Ci/mmol)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌2.5小時(shí)，然后用飽和連二亞硫酸鈉溶液猝滅。用20ml水稀釋后，將反應(yīng)混合物上樣到C8 Plus SepPak上并用2ml甲醇洗滌。對(duì)于甲磺酰基的脫保護(hù)，將0.5ml 1M NaOH加入到放射性碘標(biāo)記中間體的洗脫溶液中?；旌衔镉?0℃加熱2小時(shí)。用500μL 1M乙酸猝滅后，反應(yīng)混合物用40ml水稀釋并上樣到C8 PlusSepPak上。具有約3mCi的放射性碘標(biāo)記產(chǎn)物用2ml甲醇從SepPak上洗脫下來。溶液用氮?dú)饬鳚饪s至300μL，然后粗產(chǎn)物用HPLC在Phenomenex ODS柱上純化(MeCN/TEA緩沖液，35∶65，pH7.5，在0.5ml/分鐘流速下進(jìn)行4分鐘，1.0ml/分鐘下進(jìn)行4-6分鐘和2.0ml/分鐘下進(jìn)行6分鐘，保留時(shí)間23.6)。將收集的流分上樣到C8 Plus SepPak上。用1ml乙醇洗脫，得到約1mCi的放射性碘標(biāo)記的終產(chǎn)物。
123I放射性標(biāo)記衍生物的制備過程與以上概述的合成類似。例如，在合成方法中將[125I]碘化鈉用[123I]碘化鈉取代，將得到123I放射性標(biāo)記化合物。這樣的一個(gè)放射性鹵素原子被另一個(gè)取代，是本領(lǐng)域眾所周知的，參見例如，Mathis CA，Taylor SE，Biegon A，Enas JD。[125I]5-Iodo-6-nitroquipazinea potent and selective ligand for the 5-hydroxytryptamine uptake complex I.In vitro studies.Brain Research1993；619229-235；Jagust W，Eberling JL，Roberts JA，Brennan KM，Hanrahan SM，Van Brocklin H，Biegon A，Mathis CA.In vivo imaging ofthe 5-hydroxytryptamine reuptake site in primate brain using SPECT and[123I]5-iodo-6-nitroquipazine.European Journal of Pharmacolgy 1993；242189-193；Jagust WJ，Eberling JL，Biegon A，Taylor SE，VanBrocklinH，Jordan S，Hanrahan SM，Roberts JA，Brennan KM，Mathis CA[Iodine-123]5-Iodo-6-nitroquipazineSPECT Radiotracer to Image the 5-Serotonin Transporter.Journal of Nuclear Medicine 1996；371207-1214)。
實(shí)施例3按照方案III合成2-(3-18F-氟-4-甲氨基苯基)-苯并噻唑-6-酚。
方案III 2-(3-18F-氟-4-甲氨基-苯基)-苯并噻唑-6-酚用11MeV質(zhì)子以20μA射束電流，輻射含有0.35ml 95％[O-18]富集水的回旋加速靶達(dá)60分鐘，然后將內(nèi)容物轉(zhuǎn)移到裝有2mg Cs2CO3的乙腈(57μL)的5ml反應(yīng)管中。將溶液于110℃在氬氣流下蒸發(fā)至干三次，并使用1ml的等分乙腈。向干燥[F-18]氟化物中加入6mg 6-MOMO-BT-3′-Cl-4′-NO2的1ml DMSO溶液，然后將反應(yīng)管密封并在120℃加熱20分鐘(在這第一步放射合成步驟中放射化學(xué)摻入約為20％增溶的[F-18]氟化物)。向粗制反應(yīng)混合物中加入8ml水和6ml乙醚，振搖所得混合物并讓其分離。取出乙醚相并在氬氣流下于120℃蒸發(fā)至干。向所得干燥樣品中，加入0.5ml無(wú)水EtOH以及3mg醋酸銅(II)和8mg NaBH4。讓還原反應(yīng)在室溫下進(jìn)行10分鐘(還原步驟的粗產(chǎn)物收率約為40％)。向反應(yīng)混合物中加入8ml水和6ml乙醚，振搖所得混合物并分離乙醚相。乙醚相在氬氣流下于120℃蒸發(fā)至干。向反應(yīng)管中，加入含有30微摩爾CH3I和20mg無(wú)水KOH的700μLDMSO。反應(yīng)管在120℃加熱10分鐘。加入700μL 2∶1 MeOH/HCl(濃)溶液并于120℃加熱15分鐘。加熱后，向反應(yīng)溶液中加入1ml 2M乙酸鈉緩沖液，接著通過半制備型HPLC進(jìn)行純化，使用PhenomenexProdigy ODS-prep C18柱(10μm 250×10mm)，用35％乙腈/65％60mM三乙胺-磷酸緩沖液(v/v)pH7.2，以5ml/分鐘的流速洗脫2分鐘，然后在余下的分離期間將流速增加到15ml/分鐘。產(chǎn)物2-(3-18F-氟-4-甲氨基-苯基)-苯并噻唑-6-酚在～15分鐘內(nèi)用約16ml的體積洗脫。含有2-(3-18F-氟-4-甲氨基-苯基)-苯并噻唑-6-酚的流分用50ml水稀釋，然后通過Waters C18 SepPak Plus柱洗脫。然后該SepPak柱用10ml水洗滌，其產(chǎn)物用1ml乙醇(無(wú)水)洗脫到一個(gè)無(wú)菌管中。溶液用10ml無(wú)菌生理鹽水稀釋，用于經(jīng)靜脈內(nèi)注射到動(dòng)物體內(nèi)。得到2-(3-18F-氟-4-甲氨基-苯基)-苯并噻唑-6-酚產(chǎn)物，在120分鐘的放射合成結(jié)束時(shí)(沒有進(jìn)行衰變校正)，其放射化學(xué)收率為0.5％(n＝4)，其平均比活為1000Ci/mmol。2-(3-18F-氟-4-甲氨基-苯基)-苯并噻唑-6-酚的放射化學(xué)純度和化學(xué)純度通過以下方法來評(píng)價(jià)通過放射-HPLC，用紫外檢測(cè)器在350nm檢測(cè)，用Phenomenex Prodigy ODS(3)C18柱(5μm，250×4.6mm)，用40％乙腈/60％60mM三乙胺-磷酸緩沖液(v/v)(pH7.2)洗脫。在流速為2ml/min時(shí)，2-(3-18F-氟-4-甲氨基-苯基)-苯并噻唑-6-酚的保留時(shí)間為～11分鐘(k′＝5.5)。放射化學(xué)純度為＞99％，而化學(xué)純度為＞90％。通過反相放射-HPLC，采用最終放射化學(xué)產(chǎn)物的質(zhì)控樣品與可靠(冷)標(biāo)準(zhǔn)共同注射，證實(shí)了2-(3-18F-氟-4-甲氨基-苯基)-苯并噻唑-6-酚的放射化學(xué)身份。
實(shí)施例4按照方案IV合成2-[4-(3-18F-氟-丙基氨基)-苯基]-苯并噻唑-6-酚。
方案IV 2-[4-(3-18F-氟-丙基氨基)-苯基]-苯并噻唑-6-酚用11MeV質(zhì)子以20μA射束電流，輻射含有0.35ml 95％[O-18]富集水的回旋加速靶達(dá)60分鐘，然后將內(nèi)容物轉(zhuǎn)移到裝有Kryptofix222(22.3mg)和K2CO3(7.9mg)的乙腈(57μL)的5ml反應(yīng)管中。將溶液于110℃在氬氣流下蒸發(fā)至干三次，然后加入1ml的等分乙腈。向干燥[F-18]氟化物中加入3mg 6-MOMO-BTA-N-Pr-Ots的1ml DMSO溶液，然后將反應(yīng)管密封并在85℃加熱30分鐘。向反應(yīng)管中加入0.5mlMeOH/HCl(濃)(2/1v/v)，然后將該管在120℃加熱10分鐘。加熱后，向反應(yīng)溶液中加入0.3ml 2M乙酸鈉緩沖液，接著通過半制備型HPLC進(jìn)行純化，使用Phenomenex Prodigy ODS-prep C18柱(10μm 250×10mm)，用40％乙腈/60％60mM三乙胺-磷酸緩沖液(v/v)(pH7.2)以5ml/分鐘流速洗脫15分鐘，然后在余下的分離時(shí)間內(nèi)將流速增加到8ml/分鐘。產(chǎn)物[F-18]6-HO-BTA-N-PrF在～20分鐘內(nèi)用約16ml的體積洗脫。含有[F-18]6-HO-BTA-N-PrF的流分用50ml水稀釋，然后通過Waters C18 SepPak Plus柱洗脫。然后該SepPak柱用10ml水洗滌，其產(chǎn)物用1ml乙醇(無(wú)水)洗脫到無(wú)菌管中。溶液用10ml無(wú)菌生理鹽水稀釋，用于經(jīng)靜脈內(nèi)注射到動(dòng)物體內(nèi)。得到[F-18]6-HO-BTA-N-PrF的產(chǎn)物，在120分鐘的放射合成結(jié)束時(shí)(沒有進(jìn)行衰變校正)，其放射化學(xué)收率為8±4％(n＝8)，其平均比活為1500Ci/mmol。[F-18]6-HO-BTA-N-PrF的放射化學(xué)純度和化學(xué)純度通過以下方法來評(píng)價(jià)通過放射-HPLC，用紫外檢測(cè)器在350nm檢測(cè)，用Phenomenex ProdigyODS(3)C18柱(5μm，250×4.6mm)，用40％乙腈/60％60mM三乙胺-磷酸緩沖液(v/v)(pH7.2)洗脫。在流速為2ml/min時(shí)，[F-18]6-HO-BTA-N-PrF的保留時(shí)間為～12分鐘(k′＝6.1)。放射化學(xué)純度為＞99％，而化學(xué)純度為＞90％。通過反相放射-HPLC，采用最終放射化學(xué)產(chǎn)物的質(zhì)控樣品與可靠(冷)標(biāo)準(zhǔn)共同注射，證實(shí)了[F-18]6-HO-BTA-N-PrF的放射化學(xué)身份。
實(shí)施例52-(3′-碘-4′-氨基苯基)-6-羥基苯并噻唑的合成 4-甲氧基-4′-硝基苯甲酰苯胺的制備將對(duì)甲氧基苯胺(1.0g，8.1mmol)溶于無(wú)水吡啶(15ml)中，加入4-硝基苯甲酰氯(1.5g，8.1mmol)。讓反應(yīng)混合物在室溫下放置16小時(shí)。將反應(yīng)混合物倒入水中，真空過濾收集沉淀并用5％碳酸氫鈉(2×10ml)洗滌。產(chǎn)物無(wú)需進(jìn)一步純化即可用于下一步驟。
1HNMR(300MHz，DMSO-d6)δ10.46(s，1H，NH)，8.37(d，J＝5.5Hz，2H，H-3’，5’)，8.17(d，J＝6.3Hz，2H，H-2’，6’)，7.48(d，J＝6.6Hz，2H)，6.97(d，J＝6.5Hz，2H)，3.75(s，3H，MeO).
4-甲氧基-4′-硝基硫代苯甲酰苯胺的制備將4-methoxy-4′-nitrothiobenzaniline(1.0g，3.7mmol)和Lawesson試劑(0.89g，2.2mmol，0.6當(dāng)量)的氯苯(15ml)的混合物加熱至回流4小時(shí)。蒸發(fā)溶劑，殘余物用快速柱純化(己烷∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到820mg(77.4％)橙色固體產(chǎn)物。
1HNMR(300MHz，DMSO-d6)δ8.29(d，2H，H-3’，5’)，8.00(d，J＝8.5Hz，2H，H-2’，6’)，7.76(d，2H)，7.03(d，J＝8.4Hz，2H)，3.808.37(d，J＝5.5Hz，2H，H-3’，5’)，8.17(d，J＝6.3Hz，2H，H-2’，6’)，7.48(d,J＝6.6Hz，2H)，6.97(d，J＝6.5Hz，2H)，3.75(s，3H，MeO).(s，3H，MeO).
6-甲氧基-2-(4-硝基苯基)苯并噻唑的制備用少量乙醇(～0.5ml)潤(rùn)濕4-甲氧基-4′-硝基硫代苯甲酰苯胺(0.5g，1.74mmol)，然后加入30％氫氧化鈉水溶液(556mg 13.9mmol，8當(dāng)量)。所得混合物用水稀釋，得到10％氫氧化鈉水溶液的終溶液/懸浮液。在80-90℃，以1分鐘間隔，將該混合物的等分試樣加入到鐵氰化鉀(2.29g，6.9mmol，4當(dāng)量)的水(5ml)的攪拌溶液中。反應(yīng)混合物再加熱0.5h，然后讓其冷卻。真空過濾收集沉淀并用水洗滌，用快速柱純化(己烷∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到130mg(26％)產(chǎn)物。
1HNMR(300MHz，Acetone-d6)δ8.45(m，4H，8.07(d，J＝8.5Hz，1H，H-4，7.69(s，1H，H-7)，7.22(d，J＝9.0Hz，1H，H-5)，3.90(s，3H，MeO)6-甲氧基-2-(4-氨基苯基)苯并噻唑的制備在氮?dú)庀?，?-甲氧基-2-(4-硝基苯基)苯并噻唑(22mg，0.077mmol)和氯化錫(II)(32mg，0.45mmol)的沸騰乙醇的混合物攪拌4小時(shí)。蒸發(fā)乙醇，殘余物溶于乙酸乙酯(10ml)中，用1N氫氧化鈉(2ml)和水(5ml)洗滌，并經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)溶劑，得到19mg(97％)黃色固體產(chǎn)物。
2-(3′-碘-4′-氨基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑的制備在氮?dú)夥障拢?-(4′-氨基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(22mg，0.09mmol)的冰醋酸(2.0ml)溶液中，注入1M氯化碘的CH2Cl2(0.10ml，0.10mmol，1.2當(dāng)量)溶液。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌16小時(shí)。減壓除去冰醋酸，殘余物溶于CH2Cl2中。當(dāng)溶液用NaHCO3中和后，分離水層并用CH2Cl2萃取。合并有機(jī)層并經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)溶劑后，殘余物通過制備型TLC純化(己烷∶乙酸乙酯＝6∶1)，得到2-(4′-氨基-3′-碘代苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(25mg，76％)，為棕色固體。
1HNMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)8.35(d，J＝2.0Hz，1H)，7.87(dd，J1＝2.0Hz，J2＝9.0Hz，1H，7.31(d，J＝2.2Hz，1H)，7.04(dd，J1＝2.2Hz，J2＝9.0Hz，1H)，6.76(d，J＝9.0Hz，1H)，3.87(s，3H).
2-(3′-碘-4′-氨基苯基)-6-羥基苯并噻唑的制備在氮?dú)夥障?，?-(4′-氨基-3′-碘代苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(5)(8.0mg，0.02mmol)的CH2Cl2(2.0ml)溶液中，注入1M BBr3的CH2Cl2(0.20ml，0.20mmol)溶液。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌18小時(shí)。反應(yīng)物用水猝滅后，混合物用NaHCO3中和。水層用乙酸乙酯(3×3ml)萃取。合并有機(jī)層并經(jīng)MgSO4干燥。減壓蒸發(fā)溶劑，殘余物通過制備型TLC純化(己烷∶乙酸乙酯＝7∶3)，得到2-(3′-碘-4′-氨基苯基)-6-羥基苯并噻唑(4.5mg，58％)，為棕色固體。
1HNMR(300MHz，acetone-d6)δ(ppm)8.69(s，1H)，8.34(d，J＝2.0Hz，1H)，7.77(dd，J1＝2.0Hz，J2＝8.4Hz，1H)，7.76(d，J＝8.8Hz，1H)，7.40(d，J＝2.4Hz，1H)，7.02(dd，J1＝2.5Hz，J2＝8.8Hz，1H)，6.94(d，J＝8.5Hz，1H)，5.47(br.，2H).HRMS m/z367.9483(M+C13H9N2OSI的計(jì)算值為367.9480)。
實(shí)施例62-(3′-碘-4′-甲氨基苯基)-6-羥基苯并噻唑的合成 6-甲氧基-2-(4-甲氨基苯基)苯并噻唑的制備在N2氣氛下，將4-甲氨基苯甲酸(11.5g，76.2mmol)和5-甲氧基-2-氨基苯硫酚(12.5g，80mmol)的混合物在PPA(～30g)中加熱到170℃達(dá)1.5小時(shí)。然后將反應(yīng)混合物冷卻至室溫并倒入10％K2CO3溶液中。減壓過濾沉淀。粗產(chǎn)物從丙酮/水和THF/水中重結(jié)晶2次，接著用活性炭處理，得到4.6g(21％)6-甲氧基-2-(4-甲氨基苯基)苯并噻唑，為黃色固體。
1HNMR(300MHz，acetone-d6)δ7.84(d，J＝8.7Hz，2H，H-2’6’)，7.78(dd，J1＝8.8Hz，J2＝1.3Hz，1H，H-4)，7.52(d，J＝2.4Hz，1H，H-7)，7.05(dd，J1＝8.8Hz，J2＝2.4Hz,H-5)，6.70(d，J＝7.6Hz，2H，H-3’5’)，5.62(s，1H，NH)，3.88(s，3H，OCH3)，2.85(d，J＝6.2Hz，3H，NCH3)2-(3′-碘-4′-甲氨基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑的制備在氮?dú)庀?，?-(4′-甲氨基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(20mg，0.074mmol)的冰醋酸(2ml)溶液中，加入ICl(90μL，0.15mmol，1.2當(dāng)量，1M的CH2Cl2)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌18小時(shí)。然后減壓除去冰醋酸。殘余物溶于CH2Cl2中并用NaHCO3中和。水層用CH2Cl2萃取，合并有機(jī)層，經(jīng)MgSO4干燥并蒸發(fā)。殘余物用制備型TLC純化(己烷∶EA＝2∶1)，得到2-(4′-甲氨基-3′-碘代苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(8mg，27％)，為棕色固體。
1HNMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)8.39(d，J＝2.0Hz，1H)，7.88(d，J＝9.0Hz，1H)，7.33(d，J＝2.2Hz，1H)，7.06(dd，J1＝2.2Hz，J2＝9.0Hz，1H)，6.58(d，J＝9.0Hz，1H)，3.89(s，3H，OCH3).
2-(3′-碘-4′-甲氨基-苯基)-6-羥基苯并噻唑的制備在氮?dú)庀拢?-(4′-甲氨基-3′-碘代苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(12mg，0.03mmol)的CH2Cl2(4ml)溶液中，加入BBr3(400μl，0.4mmol，1M的CH2Cl2)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌18小時(shí)。然后加入水，猝滅反應(yīng)物，溶液用NaHCO3中和，用乙酸乙酯(3×5ml)萃取。合并有機(jī)層，經(jīng)MgSO4干燥并蒸發(fā)。殘余物用制備型TLC純化(己烷∶EA＝7∶3)，得到2-(4′-甲氨基-3′-碘代苯基)-6-羥基苯并噻唑(5mg，43％)，為棕色固體。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)8.37(d，H＝2.0Hz，1Hz，7.88(dd，J1＝2.0Hz，J2＝8.4Hz，1H)，7.83(d，J＝8.8Hz，1H)，7.28(d，J＝2.4Hz，1H)，6.96(dd，J1＝2.5Hz，J2＝8.8Hz，1H)，6.58(d，J＝8.5Hz，1H)，2.96(s，3H，CH3).
實(shí)施例7[125I]6-OH-BTA-0-3′-I的放射合成 2-(4′-硝基苯基)-6-羥基苯并噻唑的制備向2-(4′-硝基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(400mg，1.5mmol)的CH2Cl2(10ml)的懸浮液中，加入BBr3(1M的CH2Cl2，10ml，10mmol)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌24小時(shí)。然后用水猝滅反應(yīng)物并用乙酸乙酯(3×20ml)萃取。合并有機(jī)層并用水洗滌，經(jīng)MgSO4干燥并蒸發(fā)。殘余物通過快速色譜法純化(硅膠，己烷∶乙酸乙酯＝1∶1)，得到黃色固體產(chǎn)物(210mg，55％)。
1HNMR(300MHz，Acetone-d6)δ(ppm)9.02(s，OH)，8.41(d，J＝9.1Hz，1H)，8.33(d，J＝9.1Hz，1H)，7.96(d，J＝8.6Hz，1H)，7.53(d，J＝2.4Hz，1H)，7.15(dd，J1＝8.6Hz，J2＝2.4Hz，1H).
2-(4′-硝基苯基)-6-甲磺酰氧基苯并噻唑的制備向2-(4′-硝基苯基)-6-羥基苯并噻唑(50mg，0.18mmol)的丙酮(7ml，無(wú)水)溶液中，加入K2CO3(100mg，0.72mmol，粉狀)和MsCl(200μl)。攪拌2小時(shí)后，過濾反應(yīng)混合物。濃縮濾液，殘余物通過快速柱純化(硅膠，己烷∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到2-(4-硝基苯基)-6-甲磺酰氧基苯并噻唑(44mg，68％)，為淺黃色固體。
1HNMR(300MHz，acetone-d6)δ(ppm)8.50-8.40(m，4H)，8.29(d，J＝2.3Hz，1H)，8.23(d，J＝8.9Hz，1H)，7.61(dd，J1＝2.3Hz，J2＝8.9Hz，1H).
2-(4′-氨基苯基)-6-甲磺酰氧基苯并噻唑的制備向2-(4′-硝基苯基)-6-甲磺酰氧基苯并噻唑(35mg，0.10mmol)的乙醇(10ml)溶液中，加入SnCl2·2H2O(50mg)。將反應(yīng)混合物加熱至回流1.5小時(shí)。然后減壓除去溶劑。殘余物溶于乙酸乙酯(10ml)中，用1NNaOH、水洗滌，經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)溶劑，得到2-(4′-氨基苯基)-6-甲磺酰氧基苯并噻唑(21mg，65％)，為淺棕色固體。
1HNMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)8.02(d，J＝6.2Hz，1H)，7.92(d，J＝8.7Hz，2H)，7.84(d，J＝2.4Hz，1H)，7.38(dd，J1＝2.4Hz，J2＝6.2Hz，1H)，6.78(d，J＝8.7Hz，2H)，2.21(s，3H，CH3).
實(shí)施例8[125I]6-OH-BTA-1-3′-I的放射合成 向2-(4′-甲氨基苯基)-6-羥基苯并噻唑(300mg，1.17mmol)溶于CH2Cl2(20mmL)的溶液中，加入Et3N(2ml)和三氟乙酸(1.5ml)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌3小時(shí)。減壓除去溶劑，殘余物溶于乙酸乙酯(30ml)中，用NaHCO3溶液、鹽水、水洗滌，經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)溶劑后，殘余物溶于丙酮(20ml，經(jīng)K2CO3預(yù)干燥)，加入K2CO3(1.0g，粉狀)，然后加入MsCl(400mg，3.49mmol)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌并用TLC監(jiān)測(cè)原料消失。然后過濾殘余物。減壓蒸發(fā)濾液。殘余物溶于乙酸乙酯(30ml)中，用NaHCO3溶液、鹽水、水洗滌，然后經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)溶劑后，殘余物溶于EtOH中并加入NaBH4。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌2小時(shí)。蒸發(fā)溶劑，殘余物溶于水中，用乙酸乙酯(20ml×3)萃取，合并萃取液并經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)溶劑后，殘余物用快速柱純化(己烷/乙酸乙酯＝8∶1)，得到產(chǎn)物(184mg，47.0％)，為棕色固體。
1HNMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)7.94(d，J＝8.8Hz，1H)，7.87(d，J＝8.7Hz，2H)，7.77(d，J＝2.3Hz，1H)，7.30(dd，J1＝8.8Hz，J2＝2.3Hz，1H)，6.63(d，J＝8.7Hz，2H)，3.16(s，CH3)，2.89(s，NCH3).
放射性標(biāo)記通用方法向裝在密封管中的2-(4′-氨基苯基)-6-甲磺酰氧基苯并噻唑或2-(4′-甲氨基苯基)-6-甲磺酰氧基苯并噻唑(1mg)的250μL乙酸溶液中，加入40μL氯胺T溶液(28mg，溶于500μL乙酸中)，然后加入27μL(約5mCi)[125I]碘化鈉(比活為2,175Ci/mmol)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌2.5小時(shí)，然后用飽和連二亞硫酸鈉猝滅。用20ml水稀釋后，反應(yīng)混合物上樣到C8 Plus SepPak上并用2ml甲醇洗脫。對(duì)于甲磺?；拿摫Ｗo(hù)，將0.5ml 1M NaOH加入到放射性碘標(biāo)記中間體的洗脫溶液中?；旌衔镉?0℃加熱2小時(shí)。用500μL 1M乙酸猝滅后，反應(yīng)混合物用40ml水稀釋并上樣到C8 Plus SepPak上。用2ml甲醇將具有放射性約3mCi的放射性碘標(biāo)記產(chǎn)物從SepPak上洗脫下來。溶液用氮?dú)饬鳚饪s至300μL，然后粗產(chǎn)物用HPLC在Phenomenex ODS柱上純化(MeCN/TEA緩沖液，35∶65，pH7.5，在0.5ml/分鐘流速下進(jìn)行4分鐘，1.0ml/分鐘下進(jìn)行4-6分鐘和2.0ml/分鐘下進(jìn)行6分鐘，保留時(shí)間23.6)。將收集的流分上樣到C8 Plus SepPak上。用1ml乙醇洗脫，得到約1mCi的放射性碘標(biāo)記的終產(chǎn)物。
實(shí)施例92-(4′-氨基苯基)-苯并噻唑衍生物的合成路線1合成6-MeO-BTA-0、-1、-2(所述基團(tuán)是硫代黃素化合物的基團(tuán)的代表)的實(shí)例(Shi等，“Antitumor Benzothiazoles.3.Synthesisof 2-(4-Aminophenyl)benzothiazoles and Evaluation of Their Activtiesagainst Breast Cancer Cell Lines in Vitro and in Vivo”J.Med Chem.393375-3384，1996)。

4-甲氧基-4′-硝基苯甲酰苯胺的制備對(duì)甲氧基苯胺(1.0g，8.1mmol)溶于無(wú)水吡啶(15ml)中，加入4-硝基苯甲酰氯(1.5g，8.1mmol)。讓反應(yīng)混合物在室溫下放置16小時(shí)。將反應(yīng)混合物倒入水中，真空過濾收集沉淀并用5％碳酸氫鈉(2×10ml)洗滌。產(chǎn)物無(wú)需進(jìn)一步純化即可用于下一步驟。
1HNMR(300MHz，DMSO-d6)δ10.46(s，1H，NH)，8.37(d，J＝5.5Hz，2H，H-3’，5’)，8.17(d，J＝6.3Hz，2H，H-2’，6’)，7.48(d，J＝6.6Hz，2H)，6.97(d，J＝6.5Hz，2H)，3.75(s，3H，MeO).
4-甲氧基-4′-硝基硫代苯甲酰苯胺的制備將4-methoxy-4′-nitrothiobenzaniline(1.0g，3.7mmol)和Lawesson試劑(0.89g，2.2mmol，0.6當(dāng)量)的氯苯(15ml)混合物加熱至回流4小時(shí)。蒸發(fā)溶劑，殘余物用快速柱純化(己烷∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到820mg(77.4％)橙色固體產(chǎn)物。
1HNMR(300MHz，DMSO-d6)δ8.29(d，2H，H-3’，5’)，8.00(d，J＝8.5Hz，2H，H-2’，6’)，7.76(d，2H)，7.03(d，J＝8.4Hz，2H)，3.808.37(d，J＝5.5Hz，2H，H-3’，5’)，8.17(d，J＝6.3Hz，2H，H-2’，6’)，7.48(d，J＝6.6Hz，2H)，6.97(d，J＝6.5Hz，2H)，3.75(s，3H，MeO).(s，3H，MeO).
6-甲氧基-2-(4-硝基苯基)苯并噻唑的制備用少量乙醇(～0.5ml)潤(rùn)濕4-甲氧基-4′-硝基硫代苯甲酰苯胺(0.5g，1.74mmol)，然后加入30％氫氧化鈉水溶液(556mg 13.9mmol，8當(dāng)量)。所得混合物用水稀釋，得到10％氫氧化鈉水溶液的終溶液/懸浮液。在80-90℃，以1分鐘間隔，將該混合物的等分試樣加入到鐵氰化鉀(2.29g，6.9mmol，4當(dāng)量)水溶液(5ml)的攪拌溶液中。反應(yīng)混合物再加熱0.5h，然后讓其冷卻。真空過濾收集沉淀并用水洗滌，用快速柱純化(己烷∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到130mg(26％)產(chǎn)物。
1HNMR(300MHz，Acetone-d6)δ8.45(m，4H)，8.07(d，J＝8.5Hz，1H，H-4)，7.69(s，1H，H-7)，7.22(d，J＝9.0Hz，1H，H-5)，3.90(s，3H，MeO)
6-甲氧基-2-(4-氨基苯基)苯并噻唑的制備在氮?dú)庀?，?-甲氧基-2-(4-硝基苯基)苯并噻唑(22mg，0.077mmol)和氯化錫(II)(32mg，0.45mmol)的沸騰乙醇的混合物攪拌4小時(shí)。蒸發(fā)乙醇，殘余物溶于乙酸乙酯(10ml)中，用1N氫氧化鈉(2ml)和水(5ml)洗滌，并經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)溶劑，得到19mg(97％)黃色固體產(chǎn)物。6-甲氧基-2-(4-甲氨基苯基)苯并噻唑和6-甲氧基-2-(4-二甲氨基苯基)苯并噻唑的制備將6-甲氧基-2-(4-氨基苯基)苯并噻唑(15mg，0.059mmol)、MeI(8.3mg，0.060mmol)和K2CO3(100mg，0.72mmol)的DMSO(無(wú)水，0.5ml)的混合物在100℃加熱16小時(shí)。反應(yīng)混合物通過反相TLC純化(MeOH∶H2O＝7∶1)，得到2.0mg(13.3％)6-甲氧基-2-(4-甲氨基苯基)苯并噻唑和6mg(40％)6-甲氧基-2-(4-二甲氨基苯基)苯并噻唑。6-甲氧基-2-(4-甲氨基苯基)苯并噻唑的1H NMR(300MHz，丙酮-d6)δ7.85(d，J＝8.7Hz，2H，H-2’6’)，7.75(dd，J＝8.8Hz，J＝1.3Hz，1H，H-4)，7.49(d，J＝2.4Hz，1H，H-7)，7.01(dd，J＝8.8Hz，J＝2.4Hz，H-5)，6.78(d，J＝7.6Hz，2H，H-3’5’)，3.84(s，3H，MeO)，2.91(s，3H，Nme)，6-甲氧基-2-(4-二甲氨基苯基)苯并噻唑的1HNMR(300MHz，丙酮-d6)7.85(d，J＝8.7Hz，2H，H-2’6’)，7.75(dd，J＝8.8Hz，J＝1.3Hz，1H，H-4)，7.49(d，J＝2.4Hz，1H，H-7)，7.01(dd，J＝8.8Hz，J＝2.4Hz，H-5)，6.78(d，J＝7.6Hz，2H，H-3’5’)，3.84(s，3H，MeO)，3.01(s，6H，Nme2)，按照與上述相同策略，可通過取代合適取代的苯胺衍生物(例如2-、3-或4-甲基苯胺)和合適的4-硝基-苯甲酰氯衍生物(例如2-或3-甲基-4-硝基-苯甲酰氯)，合成其它2-(4′-氨基苯基)-苯并噻唑衍生物。
實(shí)施例10沒有取代的BTA衍生物的合成路線2合成BTA-0、-1、-2化合物的實(shí)例，所述實(shí)例是硫代黃素化合物的基團(tuán)的代表(Garmaise等，″Anthelmintic Quaternary Salts.III.Benzothiazolium Salts″J.Med.Chem.1230-361969)(以下名稱化合物的參考號(hào)是指所示的合成方案) 2-(4-硝基苯基)苯并噻唑的制備在室溫下，將4-硝基苯甲酰氯(1.49g，8.0mmol)的苯(無(wú)水，10ml)溶液滴加到2-氨基苯硫酚(1.0g，8.0mmol的10ml的苯)中。讓反應(yīng)混合物在室溫下放置16小時(shí)。用水(20ml)猝滅反應(yīng)物。分離水層并用乙酸乙酯(3×10ml)萃取。干燥并蒸發(fā)合并的有機(jī)層。粗產(chǎn)物用快速柱純化(己烷∶乙酸乙酯＝85∶15)，得到1.5g(73.2％)淺黃色固體產(chǎn)物。
2-(4-氨基苯基)苯并噻唑的制備在氮?dú)庀?，?-(4-硝基苯基)苯并噻唑(105mg，0.40mmol)和氯化錫(II)(205mg，0.91mmol)的乙醇(20ml)混合物回流4小時(shí)。真空蒸發(fā)除去乙醇后，殘余物溶于乙酸乙酯(20ml)中，然后用NaOH溶液(1N，3×20ml)和水(3×20ml)洗滌，干燥并蒸發(fā)至干，得到102mg(97％)產(chǎn)物。
2-(4-甲氨基苯基)苯并噻唑和2-(4-二甲氨基苯基)苯并噻唑的制備將2-(4-氨基苯基)苯并噻唑(15mg，0.066mmol)、MeI(9.4mg，0.066mg)和K2CO3(135mg，0.81mmol)和DMSO(無(wú)水，0.5ml)的混合物在100℃加熱16小時(shí)。反應(yīng)混合物通過反相TLC純化(MeOH∶H2O＝6∶1)，得到1.5mg(10％)2-(4-甲基氨基苯基)苯并噻唑和2.5mg(16.7％)2-(4-二甲氨基苯基)苯并噻唑。
2-(4-二甲氨基苯基)苯并噻唑的制備將2-氨基苯硫酚(0.5g，4.0mmol)、4-二甲氨基苯甲酸(0.66g，4.0mmol)和PPA(10g)的混合物在220℃加熱4小時(shí)。反應(yīng)混合物冷卻至室溫并倒入10％碳酸鉀溶液(～400ml)中。真空過濾收集殘余物，得到964mg產(chǎn)物，其純度經(jīng)1H NMR分析約為90％。100mg在MeOH中重結(jié)晶，得到80mg純產(chǎn)物。
1HNMR(300MHz，Acetone-d6)δ7.12(d，J＝7.7Hz，1H，H-7)，7.01(d，J＝9.0Hz，1H，H-4)，6.98(d，J＝9.1Hz，2H，H-2’，6’)，6.56(t，J＝7.8Hz，J＝7.3Hz，1H，H-5 or H-6)，5.92(d，J＝8.9Hz，1H，H-3’，5’)，2.50(s，6H，Nme2).
按照與上述相同策略，可通過取代合適的4-硝基-苯甲酰氯衍生物(例如2-或3-甲基-4-硝基-苯甲酰氯)或合適的4-二甲氨基-苯甲酸衍生物(例如2-或3-甲基-4-二甲氨基-苯甲酸)，合成其它2-(4′-氨基苯基)-苯并噻唑衍生物。
實(shí)施例11碘化化合物的合成路線3合成2-(3′-碘-4′-氨基苯基)-6-羥基苯并噻唑的實(shí)例，所述實(shí)例是合成其它碘化化合物的代表(以下名稱化合物的參考號(hào)是指所述合成方案)。
2-(3′-碘-4′-氨基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑的制備在N2氣氛下，向2-(4′-氨基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(22mg，0.09mmol)的冰醋酸(2.0ml)溶液中，注入1M氯化碘的CH2Cl2(0.10ml，0.10mmol，1.2當(dāng)量)溶液。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌16小時(shí)。減壓除去冰醋酸，殘余物溶于CH2Cl2中。用NaHCO3中和溶液后，分離水層并用CH2Cl2萃取。合并有機(jī)層并經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)溶劑后，殘余物通過制備型TLC純化(己烷∶乙酸乙酯＝6∶1)，得到2-(4′-氨基-3′-碘代苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(25mg，76％)，為棕色固體。
1HNMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)8.35(d，J＝2.0Hz，1H)， 7.87(dd，J1＝2.0Hz，J2＝9.0Hz，1H)，7.31(d，J＝2.2Hz，1H)，7.04(dd，J1＝2.2Hz，J2＝9.0Hz，1H)，6.76(d，J＝9.0Hz，1H)，3.87(s，3H).
2-(3′-碘-4′-氨基苯基)-6-羥基苯并噻唑的制備在N2氣氛下，向2-(4′-氨基-3′-碘代苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(8.0mg，0.02mmol)的CH2Cl2(2.0ml)溶液中，注入1M BBr3的CH2Cl2(0.20ml，0.20mmol)溶液。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌18小時(shí)。反應(yīng)物用水猝滅后，所得化合物用NaHCO3中和。水層用乙酸乙酯(3×3ml)萃取。合并有機(jī)層并經(jīng)MgSO4干燥。然后減壓蒸發(fā)溶劑，殘余物通過制備型TLC純化(己烷∶乙酸乙酯＝7∶3)，得到2-(3′-碘-4′-氨基苯基)-6-羥基苯并噻唑(4.5mg，58％)，為棕色固體。
1HNMR(300MHz，acetone-d6)δ(ppm)8.69(s，1H)，8.34(d，J＝2.0Hz，1H)，7.77(dd，J1＝2.0Hz，J2＝8.4Hz，1H)，7.76(d，J＝8.8Hz，1H，7.40(d，J＝2.4Hz，1H)，7.02(dd，J1＝2.5Hz，J2＝8.8Hz，1H)，6.94(d，J＝8.5Hz，1H)，5.47(br.，2H).HRMS m/z 367.9483367.9480).
(M+C13H9N2OSI的計(jì)算值為367.9480)。
生物學(xué)實(shí)施例實(shí)施例1對(duì)Aβ的親和性和硫代黃素衍生物的腦攝取的測(cè)定使用合成Aβ(1-40)進(jìn)行初步結(jié)合研究，確定以下4種化合物是否明顯地結(jié)合在腦內(nèi)淀粉狀蛋白沉積物的位置上。
表1所示數(shù)據(jù)表明，這些化合物表現(xiàn)出對(duì)Aβ的相對(duì)高的親和性，其Ki值＜10nM，并且容易進(jìn)入小鼠腦內(nèi)，其攝取值＞0.4％ID/g*kg(或者對(duì)于30g動(dòng)物，＞13％ID/g)。此外，30分鐘腦放射性濃度值小于0.1％ID/g*kg，使得2分鐘至30分鐘濃度之比＞4。
實(shí)施例2對(duì)死后AD和Tg小鼠腦中淀粉狀蛋白沉積物的染色AD腦和8月齡轉(zhuǎn)基因PS1/APP小鼠的死后腦組織切片用未標(biāo)記的BTA-1進(jìn)行染色。PS1/APP小鼠模型結(jié)合2個(gè)已知在雙重轉(zhuǎn)基因小鼠中引起阿爾茨海默病的人類基因突變，所述小鼠早在3月齡開始就在腦內(nèi)淀粉狀蛋白斑中沉積Aβ原纖維。典型的熒光顯微照片見圖8，在死后AD和PS1/APP腦組織中用BTA-1染色的淀粉狀蛋白斑清晰可見。腦血管淀粉狀蛋白也被清晰染色(圖8，右)。在AD腦中用BTA-1染色，AD腦、神經(jīng)原纖維纏結(jié)(NFT)的其它特征性神經(jīng)病理學(xué)特征比較模糊(圖8，左)。在淀粉狀蛋白沉積的轉(zhuǎn)基因小鼠模型中沒有觀察到NFT。
實(shí)施例3淀粉狀蛋白沉積物在轉(zhuǎn)基因小鼠中的體內(nèi)標(biāo)記和檢測(cè)給3只17月齡大的PS1/APP轉(zhuǎn)基因小鼠腹膜內(nèi)(ip)注射一劑溶于DMSO、丙二醇和pH7.5 PBS(v/v/v 10/45/45)溶液中的10mg/kgBTA-1。24小時(shí)后，采用頭顱開窗技術(shù)，對(duì)活鼠腦使用多光子熒光顯微鏡，得到高分辨率圖像。BTA-1在活PS1/APP小鼠中的典型體內(nèi)圖像見圖9，病斑和腦血管淀粉狀蛋白清晰可辯。多光子熒光顯微鏡研究證明，在活PS1/APP轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)，BTA-1對(duì)Aβ的特異性。
實(shí)施例4本發(fā)明化合物對(duì)阿爾茨海默病斑優(yōu)于阿爾茨海默纏結(jié)的特異性為了研究[3H]BTA-1結(jié)合Aβ和τ沉積物在AD腦額灰質(zhì)中的相對(duì)分布，比較了在典型AD腦和Braak II期對(duì)照腦的內(nèi)嗅皮質(zhì)(EC)、額灰質(zhì)和小腦的[3H]BTA-1結(jié)合。這一對(duì)照腦在內(nèi)嗅皮質(zhì)內(nèi)具有大量NFT(圖5A)，但是在腦內(nèi)任何區(qū)域卻沒有神經(jīng)炎性斑活彌散斑(圖11C)。在對(duì)照04的EC中NFT的數(shù)量類似于許多AD病例中所發(fā)現(xiàn)的數(shù)量(圖11B)。在該對(duì)照04腦的富含NFT的EC區(qū)中[3H]BTA-1結(jié)合不大于該腦的無(wú)斑和無(wú)NFT小腦和額灰質(zhì)的[3H]BTA-1結(jié)合(圖11，表)。在Braak VI AD腦這些相同腦區(qū)進(jìn)行的類似研究(圖11，表)，顯示在小腦和EC的低結(jié)合，并且比額灰質(zhì)中高10倍水平，額灰質(zhì)中有大量神經(jīng)炎性斑(圖11D)。在對(duì)照腦和AD腦的EC的NFT病理學(xué)，以及在EC內(nèi)的低[3H]BTA-1結(jié)合，表明在100nM濃度的BTA-1下所觀察到的BTA-1結(jié)合NFT，在1.2nM或者在低毫微摩爾濃度下卻不發(fā)生，[3H]BTA-1結(jié)合NFT沉積物的絕對(duì)總量，比起[3H]BTA-1結(jié)合AD額灰質(zhì)的病斑和腦血管淀粉狀蛋白中的Aβ沉積物的量要少。AD腦顯示在EC中的彌散的淀粉狀蛋白斑沉積物(圖11B)，其看來并不產(chǎn)生顯著性[3H]BTA-1結(jié)合。額皮質(zhì)具有大量的淀粉狀蛋白斑，既有致密型又有彌散型，并且與高水平的[3H]BTA-1結(jié)合有關(guān)(圖11D和表)。
實(shí)施例5小鼠腦進(jìn)入的體內(nèi)研究在腦內(nèi)沒有淀粉狀蛋白沉積物的年輕野生型小鼠中，進(jìn)行2-(3′-125I-碘-4′-氨基-苯基)-苯并噻唑-6-酚(化合物A)、2-(3-[18F]-氟-4-甲氨基-苯基)-苯并噻唑-6-酚(化合物B)和2-[4-(3-18F-氟-丙基氨基)-苯基]苯并噻唑-6-酚(化合物C)腦滲透的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。該項(xiàng)研究反映了腦進(jìn)入和從正常腦組織的清除。對(duì)于好的PET造影劑來說，必要標(biāo)準(zhǔn)是從不含靶向結(jié)合位點(diǎn)的腦區(qū)快速清除。通過2分鐘至30分鐘(％ID-kg)/g值的比率，可以提供非特異性結(jié)合的清除率的度量。
按照NIH采用的實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物管理和使用指南(Guide for the Careand Use of Laboratory Animals)，并且在當(dāng)?shù)貏?dòng)物關(guān)懷與應(yīng)用委員會(huì)(Institutional Animal Care and Use Committee)的批準(zhǔn)下，在雌性Swiss-Webster小鼠(23-35g)中進(jìn)行研究。在小鼠尾側(cè)靜脈注入0.37-3.7MBq(10-100μCi)的高比活(～2.0/μmol)化合物A、化合物B或化合物C，所述化合物含有＜0.10ml的95％等滲鹽水和5％乙醇的溶液。在注射后2分鐘或30分鐘麻醉小鼠，并在心臟穿刺獲取動(dòng)脈血樣之后通過心臟切除殺死小鼠。快速切下小鼠腦，將小腦和剩余全腦(包括腦干)部分分開。用γ井式計(jì)數(shù)器對(duì)腦樣計(jì)數(shù)，該計(jì)數(shù)相對(duì)于注射之時(shí)從注射液制備的125I或18F標(biāo)準(zhǔn)品來進(jìn)行衰減校正，以便確定樣品中注射劑量的百分?jǐn)?shù)(％ID)。將腦樣稱重，確定每克組織注射劑量的百分?jǐn)?shù)(％ID/g)，該數(shù)量乘以總濕重(以kg計(jì))，來確定每一組織樣品的體重歸一化的放射性濃度[(％ID-kg/g]。化合物A、化合物B和化合物C在較早時(shí)間點(diǎn)時(shí)表現(xiàn)出相對(duì)高的腦進(jìn)入以及在稍后時(shí)間點(diǎn)時(shí)的快速清除。在2分鐘和30分鐘時(shí)的放射性濃度(％ID-kg/g)以及2分鐘與30分鐘之比見下表2。
表2
實(shí)施例7狒狒體內(nèi)造影研究按照NIH采用的實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物管理和使用指南(Guide for the Careand Use of Laboratory Animals)，并且在當(dāng)?shù)貏?dòng)物關(guān)懷與應(yīng)用委員會(huì)(Institutional Animal Care and Use Committee)的批準(zhǔn)下，在成年狒狒(Papio anubis)(體重15-35kg，年齡6-12歲)中進(jìn)行PET造影研究。在PET造影之前，開始用氯胺酮(10-15mg/kg，i.m.)鎮(zhèn)定動(dòng)物，給予阿托品(0.5mg，i.m.)控制唾液分泌和心率，然后插管。隨后，將狒狒在換氣室用異氟烷(0.5-1.25％)進(jìn)行麻醉并維持醫(yī)學(xué)空氣(medical air)。必要時(shí)，給予泮庫(kù)溴銨(靜脈內(nèi)，達(dá)0.06mg/kg/小時(shí)，滴入至起效)，以便在研究過程中讓動(dòng)物保持不動(dòng)。插入股動(dòng)脈導(dǎo)管，以監(jiān)控血壓并取動(dòng)脈血樣，并且將靜脈內(nèi)導(dǎo)管放置在肘前靜脈中，供注射放射示蹤劑用并且在造影研究的全過程中必要時(shí)給予流體。在PET研究中，連續(xù)監(jiān)測(cè)血壓、心率和呼吸率，以及呼出的CO2和氧飽和水平。用電熱毯(Gaymar，Orchard Park，NY)和溫度調(diào)節(jié)器(Yellow SpringsInstruments，Yellow Springs，OH)維持基礎(chǔ)直腸體溫(～37℃)。在掃描之前，固定狒狒頭部，以便使造影平面大致平行于眼眶道線。
采用ECAT HR+PET掃描儀(CTI PET Systems，Knoxville，TN)以3D造影模式(63平行片；15.2cm軸向視野；4.1mm半高全寬平面分辨率)得到PET數(shù)據(jù)。使用Neuro-Insert(CTI PET Systems)以降低散射光子的影響。當(dāng)狒狒放入PET掃描儀后，采用旋轉(zhuǎn)68Ge/68Ga棒，得到窗口透射掃描(10-15分鐘)，用于PET發(fā)射數(shù)據(jù)的衰減校正。在20秒內(nèi)靜脈內(nèi)給予化合物B和化合物C，并且在90分鐘內(nèi)用增加長(zhǎng)度的26幀(6×20秒；4×30秒；6×60秒；4×5分鐘；6×10分鐘)得到PET掃描的動(dòng)態(tài)系列。將約185MBq(～5mCi)的高比活(＞14.8GBq/μmol)的化合物B或化合物C注射到狒狒體內(nèi)。在其它研究中，注射148-296MBq(4-8mCi)的高比活(＞18.5GBq/μmol)參比PET放射性示蹤劑，包括[11C](+)-McN5652、[羰基-11C]WAY100635或[18F]阿坦色林。使用Hanning過濾器(尼奎斯特截止)重建PET數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行衰變、光子衰減和散射校正。
采用配備有標(biāo)準(zhǔn)頭部線圈的1.5T GE Signa掃描儀(GE MedicalSystems，Milwaukee，WI)，對(duì)每只狒狒進(jìn)行MRI掃描。在冠狀面獲得具有用于灰質(zhì)、白質(zhì)和腦脊液(CSF)高度反差的參數(shù)的容積破壞性梯度重聚回波(SPGR)MR序列(TE＝5，TR＝24，傾倒角＝40°，片層厚度＝1.5mm，NEX＝2，視野12cm，空間體積＝0.94×1.25×1.5mm)。采用自動(dòng)圖像對(duì)準(zhǔn)(AIR)算法用于交叉模態(tài)圖像定位和重排(reslice)，將每只狒狒的MR圖像與PET數(shù)據(jù)共同對(duì)準(zhǔn)。動(dòng)態(tài)PET圖像的起始16幀(注射后0-9分鐘)合并成一幀圖像。在共同對(duì)準(zhǔn)前，采用ANALYZE軟件包(Mayo Clinic，Rochester，MN)編輯MR和合并的PET圖像，去掉可能干擾共同對(duì)準(zhǔn)方法的腦外組織。然后，將編輯過的MR圖像與合并的PET圖像共同對(duì)準(zhǔn)并重排，以得到與合并PET圖像相同的空間定向和分辨率的MR圖像。已經(jīng)證明，狒狒的MR和PET數(shù)據(jù)集的共同對(duì)準(zhǔn)是AIR方法的可靠而有用的應(yīng)用。
目標(biāo)區(qū)(ROI)指定在共同對(duì)準(zhǔn)的MR圖像中，并應(yīng)用動(dòng)態(tài)PET數(shù)據(jù)集來確定白質(zhì)(前額皮質(zhì)之后和側(cè)腦室之前的大腦白質(zhì))、顳皮質(zhì)、小腦(小腦皮質(zhì))和其它腦區(qū)的區(qū)域性時(shí)間-活性數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)未顯示)。使用基于圖像的校準(zhǔn)因子，將PET時(shí)間-活性數(shù)據(jù)換算成微居里/毫升單位，然后歸一化成為注射劑量和動(dòng)物體重((％ID-kg)/g)。
圖15顯示當(dāng)靜脈內(nèi)注射化合物B后，狒狒的這三個(gè)腦區(qū)內(nèi)放射性代表性PET時(shí)間-活性曲線(TAC)。該TAC表明，在較早期時(shí)間點(diǎn)放射性在所有這三個(gè)腦區(qū)都具有良好的腦滲透性(約0.40％ID-kg/g，與注射化合物B后2分鐘的小鼠腦滲透性相當(dāng)一致)，而且注射后0-90分鐘對(duì)照狒狒腦內(nèi)區(qū)域性放射性清除相當(dāng)快。證明了在90分鐘含有更高水平白質(zhì)的腦區(qū)比灰質(zhì)占主要部分的區(qū)域(例如顳皮質(zhì))的放射性濃度更高(～30％)。在所有時(shí)間點(diǎn)，狒狒的皮質(zhì)與小腦皮質(zhì)的放射性濃度幾乎一致。認(rèn)為狒狒腦放射性清除率比小鼠腦更緩慢，狒狒腦灰質(zhì)對(duì)化合物B的半數(shù)清除時(shí)間約為17分鐘。在狒狒腦中，放射示蹤劑化合物B的早-晚腦放射性濃度約為4，表明在后面的時(shí)間點(diǎn)腦內(nèi)僅殘留約25％的峰最大放射性。這些結(jié)果與對(duì)照動(dòng)物腦中不存在淀粉狀蛋白斑的預(yù)期是一致的，并且表明在正常狒狒腦中幾乎不保留放射性。將化合物B在狒狒腦的體內(nèi)表現(xiàn)，與其它成功的PET放射性配體進(jìn)入缺乏特異性結(jié)合位點(diǎn)的參考腦區(qū)(即小腦)以及從中清除的表現(xiàn)進(jìn)行比較是有用的。
圖16比較了[羰基-11C]WAY100635、[11C](+)-McN5652、[18F]阿坦色林和化合物B在狒狒小腦的TAC。[羰基-11C]WAY100635和[18F]阿坦色林具有相對(duì)快的非特異性結(jié)合清除率，這對(duì)于這些PET放射性配體成功用于5-羥色胺5-HT1A和5-羥色胺5-HT2A受體系統(tǒng)的造影中是重要的。相比之下，[11C](+)-McN5652具有相對(duì)緩慢的體內(nèi)清除，這限制了該放射性配體在5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的造影中的應(yīng)用?；衔顱的腦清除特性表明，該放射示蹤劑的相對(duì)快的非特異性清除(t1/2＝17分鐘)類似于其它有用的PET神經(jīng)受體造影劑。
圖17顯示當(dāng)靜脈內(nèi)注射化合物C后，狒狒的這三個(gè)腦區(qū)內(nèi)放射性代表性PET TAC。該TAC表明，在早期時(shí)間點(diǎn)放射性在所有這三個(gè)區(qū)都具有良好的腦滲透性(約0.22％ID-kg/g，與注射化合物C后2分鐘的小鼠腦滲透性相當(dāng)一致)，而且注射后0-90分鐘對(duì)照狒狒腦內(nèi)區(qū)域性放射性清除相對(duì)快速。證明了在90分鐘含有更高水平白質(zhì)的腦區(qū)比灰質(zhì)占主要部分的區(qū)域(例如顳皮質(zhì))的放射性濃度略高(＜10％)。在所有時(shí)間點(diǎn)，狒狒的皮質(zhì)與小腦皮質(zhì)的放射性濃度幾乎一致。認(rèn)為狒狒腦放射性清除率比小鼠腦更緩慢，狒狒腦灰質(zhì)對(duì)化合物C的半數(shù)清除時(shí)間約為10分鐘。在狒狒腦中，放射示蹤劑化合物B的早-晚腦放射性濃度約為6，表明在后面的時(shí)間點(diǎn)腦內(nèi)僅殘留約15％的峰最大放射性。這些結(jié)果與對(duì)照動(dòng)物腦中不存在淀粉狀蛋白斑的預(yù)期是一致的，并且表明在正常狒狒腦中幾乎不保留放射性。將化合物C在狒狒腦的體內(nèi)表現(xiàn)，與其它成功的PET放射性配體進(jìn)入缺乏特異性結(jié)合位點(diǎn)的參考腦區(qū)(即小腦)以及從中清除的表現(xiàn)進(jìn)行比較是有用的。
圖18比較了[羰基-11C]WAY100635、[11C](+)-McN5652、[18F]阿坦色林和化合物C在狒狒小腦的TAC。[羰基-11C]WAY100635和[18F]阿坦色林具有相對(duì)快的非特異性結(jié)合清除率，這對(duì)于這些PET放射性配體成功用于5-羥色胺5-HT1A和5-羥色胺5-HT2A受體系統(tǒng)的造影中是重要的。相比之下，[11C](+)-McN5652具有相對(duì)緩慢的體內(nèi)清除，這限制了該放射性配體在5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的造影中的應(yīng)用?；衔顲的腦清除特性表明，該放射示蹤劑的相對(duì)快的非特異性清除(t1/2＝10分鐘)類似于其它有用的PET神經(jīng)受體造影劑。
所有上述出版物、專利和專利申請(qǐng)都通過引用結(jié)合到本文中。
上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對(duì)所述發(fā)明在許多方面作改動(dòng)，是顯而易見的。這樣的變化都包括在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種下式I化合物或所述化合物的藥物可接受的鹽、水合物、溶劑合物或前體藥物， 其中R1為氫、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基或鹵素，其中R1的一個(gè)或多個(gè)原子任選是放射性標(biāo)記原子；R為C1-C6烷基，其中一個(gè)或多個(gè)碳原子任選是放射性標(biāo)記原子；R2為氫、非放射性鹵素或放射性鹵素；R3為氫、C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基；和R4為氫、C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中當(dāng)R2為氫或非放射性鹵素時(shí)，所述烷基、烯基或炔基包含放射性碳或者被放射性鹵素取代；前提條件是當(dāng)R1為氫或-OH、R2為氫且R4為-11CH3時(shí)，則R3為C2-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基；和進(jìn)一步的前提條件是當(dāng)R1為氫、R2為氫且R4為-CH2CH2CH218F時(shí)，則R3為C2-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基。
2.權(quán)利要求1的化合物，其中R1為氫、-OH、-CN、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基或鹵素；R2為氫；和R4為C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中所述烷基、烯基或炔基包含放射性碳。
3.權(quán)利要求2的化合物，其中R1為氫、-OH、-CN、-OCH3、-CH3或-Br；和R3為氫或-CH3；和R4為-11CH3。
4.權(quán)利要求1的化合物，其中R2為非放射性鹵素或放射性鹵素，其中所述鹵素是碘；和R4為氫、C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中當(dāng)R2為非放射性鹵素時(shí)，所述烷基、烯基或炔基包含放射性碳。
5.權(quán)利要求4的化合物，其中R為-CH3；和R4中的放射性碳是11C。
6.權(quán)利要求5的化合物，其中R1為-OH或C1-C6烷氧基；R2為放射性碘；和R3和R4獨(dú)立地為氫或C1-C6烷基。
7.權(quán)利要求6的化合物，其中R1為-OH；R2為-123I；和R3和R4各自為氫。
8.權(quán)利要求1的化合物，其中R2為放射性氟。
9.權(quán)利要求8的化合物，其中R1為-OH或C1-C6烷氧基；R2為18F；和R3和R4獨(dú)立地為氫或C1-C6烷基。
10.權(quán)利要求9的化合物，其中R1為-OH；R3為氫；和R4為-CH3。
11.權(quán)利要求1的化合物，其中R4為C1-C6烷基、C2-C6烯基或C2-C6炔基，其中所述烷基、烯基或炔基被放射性鹵素取代。
12.權(quán)利要求11的化合物，其中R1為-OH或C1-C6烷氧基；R2為氫；R3為氫或C1-C6烷基；和R4為被18F取代的C1-C6烷基。
13.權(quán)利要求12的化合物，其中R1為-OH；R3為氫；和R4為-CH2CH2CH218F。
14.一種藥物組合物，所述組合物包含(i)有效量的權(quán)利要求1的化合物；和(ii)藥物可接受的載體。
15.一種檢測(cè)體內(nèi)淀粉狀蛋白沉積物的方法，所述方法包括(i)給予哺乳動(dòng)物有效量的權(quán)利要求1的化合物，其中所述化合物能結(jié)合哺乳動(dòng)物體內(nèi)的任何淀粉狀蛋白沉積物；和(ii)檢測(cè)所述化合物與哺乳動(dòng)物體內(nèi)淀粉狀蛋白沉積物的結(jié)合。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述淀粉狀蛋白沉積物位于哺乳動(dòng)物的腦內(nèi)。
17.權(quán)利要求15的方法，其中所述哺乳動(dòng)物是懷疑患有阿爾茨海默病、家族性阿爾茨海默病、唐氏綜合征的人或者是載脂蛋白E4等位基因純合的人。
18.權(quán)利要求15的方法，其中用γ-成像、磁共振成像和磁共振波譜來進(jìn)行所述檢測(cè)。
19.權(quán)利要求18的方法，其中用γ-成像來進(jìn)行所述檢測(cè)。
20.權(quán)利要求19的方法，其中所述γ-成像為正電子發(fā)射斷層掃描(PET)或單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)。
21.權(quán)利要求15的方法，其中所述化合物經(jīng)靜脈內(nèi)給予。
22.一種檢測(cè)體外淀粉狀蛋白沉積物的方法，所述方法包括(i)使機(jī)體組織與有效量的權(quán)利要求1的化合物接觸，其中所述化合物能結(jié)合所述組織中的任何淀粉狀蛋白沉積物；和(ii)檢測(cè)所述化合物與所述組織中淀粉狀蛋白沉積物的結(jié)合。
23.權(quán)利要求22的方法，其中所述化合物是在溶液中，所述溶液還包含25-99％乙醇，所述溶液的其余部分為水。
24.權(quán)利要求23的方法，其中所述溶液包含0-50％乙醇和0.0001-100μM的所述化合物。
25.權(quán)利要求22的方法，其中用明視野顯微鏡術(shù)、熒光顯微鏡術(shù)、激光-共焦顯微鏡術(shù)或交叉偏振光顯微鏡術(shù)來進(jìn)行所述檢測(cè)。
26.權(quán)利要求22的方法，其中所述方法還包括(iii)從所述組織中分離出結(jié)合所述化合物的淀粉狀蛋白沉積物；和(iv)定量測(cè)定結(jié)合所述化合物的淀粉狀蛋白沉積物。
27.一種用于區(qū)別阿爾茨海默病腦和正常腦的方法，所述方法包括(i)從正常哺乳動(dòng)物和懷疑患有阿爾茨海默病的哺乳動(dòng)物的(i)小腦和(ii)同一腦的其它腦區(qū)獲取組織；(ii)使所述組織與權(quán)利要求1的化合物接觸；(iii)定量測(cè)定結(jié)合所述化合物的淀粉狀蛋白；(iv)計(jì)算小腦除外的其它腦區(qū)中的淀粉狀蛋白含量與在小腦中的淀粉狀蛋白含量的比率；(v)將正常哺乳動(dòng)物的所述比率與懷疑患有阿爾茨海默病的哺乳動(dòng)物的所述比率進(jìn)行比較。
28.一種淀粉狀蛋白結(jié)合化合物，所述化合物具有選自以下的結(jié)構(gòu)
29.一種檢測(cè)有需要的患者體內(nèi)的淀粉狀蛋白斑的方法，所述方法包括給予所述患者可檢測(cè)量的選自結(jié)構(gòu)1-45的化合物
30.一種合成權(quán)利要求28的化合物的方法，其中一個(gè)取代基含有選自以下的放射性標(biāo)記131I、125I、123I、76Br、75Br、18F和19F，所述方法包括通過使所述化合物與含有131I、125I、123I、76Br、75Br、18F或19F的物質(zhì)反應(yīng)而標(biāo)記權(quán)利要求1的化合物的步驟，其中至少一個(gè)取代基為三烷基錫。
31.一種合成選自以下的化合物的方法 其中一個(gè)取代基含有選自以下的放射性標(biāo)記131I、125I、123I、76Br、75Br、18F和19F，所述方法包括通過使所述化合物與含有131I、125I、123I、76Br、75Br、18F或19F的物質(zhì)反應(yīng)而標(biāo)記結(jié)構(gòu)1-45的化合物的步驟，其中至少一個(gè)取代基為三烷基錫。
32.一種用于淀粉狀蛋白沉積物體內(nèi)造影的藥物組合物，所述組合物包含(a)權(quán)利要求28的化合物和(b)藥物可接受的載體。
33.一種檢測(cè)受試者體內(nèi)淀粉狀蛋白沉積物的體內(nèi)方法，所述方法包括下述步驟(a)給予可檢測(cè)量的包含下列結(jié)構(gòu)1-45的化合物的藥物組合物 和(b)檢測(cè)所述化合物與所述受試者體內(nèi)的淀粉狀蛋白沉積物的結(jié)合。
34.權(quán)利要求33的方法，其中所述淀粉狀蛋白沉積物位于受試者的腦內(nèi)。
35.權(quán)利要求33的方法，其中所述受試者懷疑患有選自以下的疾病或綜合征阿爾茨海默病、家族性阿爾茨海默病、唐氏綜合征和載脂蛋白E4等位基因純合子。
36.權(quán)利要求33的方法，其中所述檢測(cè)選自γ-成像、磁共振成像和磁共振波譜。
37.權(quán)利要求36的方法，其中用γ-成像來進(jìn)行所述檢測(cè)，并且所述γ-成像為正電子發(fā)射斷層掃描(PET)或單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)。
38.權(quán)利要求33的方法，其中所述藥物組合物通過靜脈內(nèi)注射給予。
39.權(quán)利要求33的方法，其中將(i)所述化合物與并受試者的小腦除外的其它腦區(qū)的結(jié)合與(ii)所述化合物與受試者小腦的結(jié)合的比率與正常受試者的比率進(jìn)行比較。
40.一種檢測(cè)活檢或尸檢的人體組織或動(dòng)物組織中淀粉狀蛋白沉積物的方法，所述方法包括下述步驟(a)使福爾馬林固定的或新鮮冷凍的組織與下列結(jié)構(gòu)1-45的化合物一起孵育，以形成帶有標(biāo)記的沉積物 然后，(b)檢測(cè)所述標(biāo)記沉積物。
41.權(quán)利要求40的方法，其中所述溶液由25-100％乙醇組成，所述溶液的其余部分為水，其中所述溶液用具有結(jié)構(gòu)1-45之一的化合物飽和。
42.權(quán)利要求40的方法，其中所述溶液由含有0-50％乙醇的含水緩沖液組成，其中所述溶液含有0.0001-100μM的具有結(jié)構(gòu)1-45之一的化合物。
43.權(quán)利要求40的方法，其中用選自以下的顯微鏡技術(shù)來進(jìn)行所述檢測(cè)明視野顯微鏡術(shù)、熒光顯微鏡術(shù)、激光-共焦顯微鏡術(shù)和交叉偏振光顯微鏡術(shù)。
44.一種定量測(cè)定活檢組織或尸檢組織中淀粉狀蛋白含量的方法，所述方法包括下述步驟a)使下列結(jié)構(gòu)1-45的化合物的放射性標(biāo)記衍生物與活檢或尸體組織勻漿一起孵育，其中所述化合物的至少一個(gè)取代基被選自125I、3H和含碳取代基的放射性標(biāo)記物標(biāo)記，其中至少一個(gè)碳是14C； b)將結(jié)合組織的與未結(jié)合組織的結(jié)構(gòu)1-45的化合物的放射性標(biāo)記衍生物分離，c)定量測(cè)定所述結(jié)合組織的結(jié)構(gòu)1-45的化合物的放射性標(biāo)記衍生物，和d)通過與標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行比較，將結(jié)合組織的結(jié)構(gòu)1-45的化合物的放射性標(biāo)記衍生物的單位換算成每100mg組織多少微克淀粉狀蛋白的單位。
45.一種區(qū)別阿爾茨海默病腦和正常腦的方法，所述方法包括下述步驟a)從正常受試者和懷疑患有阿爾茨海默病的受試者的(i)小腦和(ii)同一腦的小腦除外的其它腦區(qū)獲取組織；b)將所述組織與下列結(jié)構(gòu)1-45的化合物的放射性標(biāo)記衍生物一起孵育，致使所述組織中的淀粉狀蛋白與結(jié)構(gòu)1-45的化合物的放射性標(biāo)記衍生物結(jié)合； c)定量測(cè)定結(jié)合結(jié)構(gòu)1-45的化合物的放射性標(biāo)記衍生物的淀粉狀蛋白，即通過給予可檢測(cè)量的含有結(jié)構(gòu)1-45的化合物以及藥物可接受的載體的藥物組合物，然后檢測(cè)所述化合物與受試者體內(nèi)的淀粉狀蛋白沉積物的結(jié)合；d)計(jì)算小腦除外的其它腦區(qū)中的淀粉狀蛋白含量與小腦中的淀粉狀蛋白含量的比率；e)將正常受試者組織中的淀粉狀蛋白含量的比率與懷疑患有阿爾茨海默病的受試者組織中的淀粉狀蛋白含量的比率進(jìn)行比較；和f)如果懷疑患有阿爾茨海默病的受試者腦的所述比率超過正常受試者腦的比率的90％的話，就確診存在阿爾茨海默病。
46.一種在含有淀粉狀蛋白斑和神經(jīng)原纖維纏結(jié)的腦組織中選擇性結(jié)合淀粉狀蛋白斑而不結(jié)合神經(jīng)原纖維纏結(jié)的方法，所述方法包括使用濃度低于10nM的選自下列結(jié)構(gòu)1-45之一的化合物進(jìn)行體外結(jié)合和染色試驗(yàn)
47.一種在含有淀粉狀蛋白斑和神經(jīng)原纖維纏結(jié)的體內(nèi)腦組織中選擇性結(jié)合淀粉狀蛋白斑而不結(jié)合神經(jīng)原纖維纏結(jié)的方法，所述方法包括給予有效量的一種選自下列結(jié)構(gòu)1-45的化合物，致使所給予的化合物的血濃度在體內(nèi)保持低于10nM
48.權(quán)利要求28的化合物，其中所述化學(xué)式的至少一個(gè)原子被放射性標(biāo)記取代。
49.權(quán)利要求48的化合物，其中所述放射性標(biāo)記是11C。
50.權(quán)利要求28的化合物，其中所述化學(xué)式的至少一個(gè)原子選自3H、131I、125I、123I、76Br、75Br、18F、CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-X*、CH2-CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-CH2-X*(其中X*＝131I、123I、76Br、75Br或18F)、19F、125I、選自低級(jí)烷基的含碳取代基、(CH2)nOR′、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或I)、CN、(C＝O)-R′、(C＝O)N(R′)2、O(CO)R′、COOR′、CR′＝CR′-Rph和CR2′-CR2′-Rph，其中至少一個(gè)碳是11C、13C或14C和W-L*或V-W-L*形式的螯合基團(tuán)(具有螯合金屬基團(tuán))，其中V選自-COO-、-CO-、-CH2O-和-CH2NH-；W為-(CH2)n，其中n＝0、1、2、3、4或5；L*為 或 其中M*為99mTc。
51.權(quán)利要求1的化合物，所述化合物具有下列結(jié)構(gòu)
52.權(quán)利要求1的化合物，所述化合物具有下列結(jié)構(gòu)
53.權(quán)利要求1的化合物，所述化合物具有下列結(jié)構(gòu)
54.權(quán)利要求1的化合物，所述化合物具有下列結(jié)構(gòu)
全文摘要
本發(fā)明提供苯并噻唑衍生物化合物、包含所述化合物的組合物、制備所述化合物的方法以及使用所述化合物來檢測(cè)淀粉狀蛋白沉積物和診斷以淀粉狀蛋白沉積物為特征的疾病、障礙或病癥的方法。發(fā)現(xiàn)所述化合物在診斷和治療患有普遍累積神經(jīng)炎性斑的疾病的患者中特別有用。所述疾病狀態(tài)或疾病包括但不限于阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease)、家族性阿爾茨海默病、唐氏綜合征(Down’s Syndrome)和載脂蛋白E4等位基因純合子。
文檔編號(hào)A61P25/28GK1784392SQ200480012503
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者W·E·克倫克, C·A·小馬蒂斯, 王言明 申請(qǐng)人:匹茲堡大學(xué)