專利名稱：可用作組織病理學染色劑、顯象劑和生物標記物的苯并[1,2,5] 噁二唑和苯并[1,2,5]噻二唑的制作方法
技術領域：
本發明涉及新的苯并[1，2，5]噁二唑和苯并[1，2，5]噻二唑(thiadiazole)、它們的制備、它們作為標記物的用途和含有它們的組合物。
更具體地，本發明提供了游離堿或酸加成鹽形式的式I化合物 其中x為O或S，R1為5-(2-氟-乙基氨基)-噻唑-2-基、5-(2-18F-乙基氨基)-噻唑-2-基或式(a)的基團 其中Y為CH或N，R2為NHCH3、NH11CH3、N(CH3)11CH3、N(CH3)2、N(11CH3)2、NH(CH2)nF、NH(CH2)n18F、N(CH3)-(CH2)nF、N(CH3)-(CH2)n18F、O-(CH2)nF、O-(CH2)n18F、CONH(CH2)nF或CONH(CH2)n18F(在每種情況下n為2至4)，且R3為羥基，(C1-4)烷氧基、氫或硝基。
本文中所用的術語(C1-4)烷氧基涉及包含具有1個且包括1個至4個且包括4個碳原子、為直鏈或支鏈的烷基部分的基團；優選地，(C1-4)烷氧基為甲氧基、乙氧基或正丙氧基。
天然存在的碳由同位素12C(98.90％)、13C(1.10％)和痕量的14C組成。術語“11C”表示與天然存在的碳相比在基團或原子團中各碳原子中有更高比例的碳原子相當于11C同位素，尤其是其中碳原子中至少25％、優選至少90％、更優選至少95％是11C同位素的基團或原子團。
11C同位素可以通過本身已知的方法制備。由于其半衰期短(約20分鐘)，該同位素需要在使用前短時間內在試劑中通過采用回旋加速器新鮮制備。使用11C-碘甲烷的甲基化反應是11C標記合成中最常用的反應。合適的方法基于在四氫呋喃中用氫化鋁鋰還原捕獲的11C-二氧化碳，然后除去溶劑。加入氫碘酸，在氮氣流中將形成的11C-碘甲烷蒸餾至反應瓶中。
天然存在的氟由同位素19F(100％)組成。術語“18F”表示與天然存在的氟相比在基團或原子團中各氟原子中有更高比例的氟原子相當于18F同位素，尤其是其中至少25％、優選至少90％、更優選至少95％的氟原子是18F同位素的基團或原子團。
18F同位素可以通過本身已知的方法制備。由于其半衰期短(約110分鐘)，該同位素需要在使用前短時間內在試劑中通過采用回旋加速器新鮮制備。18F可以通過例如在回旋加速器中用質子束輻射含有18O-H2O的靶標獲得。在此方法中，18F從18O(p，n)18F核反應得到，將其立即用于產生最終的放射標記物，如例如在“正電子發射斷層成象術的基本原理及其在臨床前藥物研發中的應用”，Simon R Cherry，J Clin Pharmacol 2001；41482-491和該文獻所引用的參考文獻中所述，該出版物作為參考文獻包括在本專利文檔中。
對于診斷目的，優選包含11C或18F的那些式I化合物。
另一方面，本發明提供了制備式I化合物和它們的鹽的方法，該方法包含以下步驟a)為了制備不含11C或18F原子的式I化合物，使式II化合物 其中X如以上所定義且Hal為Cl、Br或I，與5-(2-氟-乙基氨基)噻唑基-2-硼酸或式III化合物反應 其中Y和R3如以上所定義，且R’2為不含11C或18F原子的以上所定義的R2基團，或
b)為了制備其中R1為5-(2-18F-乙基氨基)-噻唑-2-基的式I化合物，使其中R1為5-(2-甲磺酰基氧基-乙基氨基)-噻唑-2-基或5-(2-甲苯磺酰基氧基-乙基氨基)-噻唑-2-基的式I化合物與18Fθ反應，或c)為了制備其中R2為NH11CH3、N(CH3)11CH3或N(11CH3)2的式I化合物，使其中R2為NH2或NHCH3的式I化合物與11CH3I反應，或d)為了制備其中R2為NH(CH2)n18F、N(CH3)-(CH2)n18F、O-(CH2)n18F或CONH(CH2)n18F的式I化合物，使其中R2分別為NH(CH2)nOTs或NH(CH2)nOMs、N(CH3)-(CH2)nOTs或N(CH3)-(CH2)n-OMs、O-(CH2)nOTs或O-(CH2)n-OMs或者CONH(CH2)nOTs或CONH(CH2)nOMs的式I化合物與18Fθ反應，并且回收得到的游離堿形式或酸加成鹽形式的式I化合物。
a)項下所述的反應可以根據已知方法、例如實施例1中所述的方法實現。
作為方法a)的替代方法，可以使用常規方法制備不含11C或18F原子的式I化合物，例如實施例4、7和13至25中所述的方法。
b)、c)和d)項下所述的反應可以根據常規方法實現。
對反應混合物進行后處理或純化由此獲得的化合物可以根據已知方法進行。
可以用已知方法由游離堿制備酸加成鹽，反之亦然。
本發明的物質對β-淀粉樣沉淀物(amyloid deposit)、尤其是細胞外β-淀粉樣沉淀物具有高親和性，其通過物理或化學相互作用與這些沉淀物相結合。因此，本發明的物質可用于治療或診斷其中觀察到這類β-淀粉樣沉淀物的疾病，如阿爾茨海默病。優選地，本發明的物質用于診斷。
具體地，游離堿或酸加成鹽形式的式I化合物在下文中稱為本發明的物質，其具有作為組織病理學染色劑、顯象劑和/或生物標記物(在下文中稱為“標記物”)的有價值的性質。
更具體地，本發明的物質可用作標記病理學結構如細胞外β-淀粉樣沉淀物的標記物，例如在患有阿爾茨海默病患者的腦中(參見實施例26)。
因此，本發明的物質可用于阿爾茨海默病的早期診斷和預防，以及用于監測阿爾茨海默病治療的有效性。
使用能標記淀粉樣沉淀物的標記物在體內且非侵害性地對這些結構進行評價的優點已經在WO 00/10614中報道，將其引入本文作為參考。
根據上述內容，本發明提供了包含本發明的物質、用于在體內或體外標記組織病理學結構的組合物。
另一方面，本發明提供了在體內或體外標記組織病理學結構的方法，其包括使腦組織與本發明的物質相接觸。
所述的腦組織包含例如β-淀粉樣沉淀物。
使腦組織與本發明的物質相接觸例如通過給患者例如阿爾茨海默病患者施用本發明的物質來實現。
本發明的方法可以包括旨在確定本發明的物質是否標記了靶結構的其它步驟。
如果本發明的物質是非放射性的式I化合物，則所述的其它步驟可以通過使用熒光顯微鏡法觀察靶結構來實現。
如果本發明的物質是放射性的式I化合物，則所述的其它步驟可以通過使用正電子發射斷層成象術(PET)觀察靶結構來實現。
對組織病理學結構進行體外標記是例如為了檢測阿爾茨海默病的組織病理學標志。
對組織病理學結構進行體內標記是例如為了在患者中診斷阿爾茨海默病或為了監測阿爾茨海默病治療的有效性。
另一方面，本發明涉及·式I化合物在制備治療或診斷阿爾茨海默病的制劑中的用途；·一種成套包裝，其包含其中R2為NH2或NHCH3的式I化合物以及通過使起始原料與新鮮制備的11CH3I反應來制備其中R2為NH11CH3、N(CH3)11CH3或N(11CH3)2的式I化合物的說明書；和·一種成套包裝，其包含作為起始原料的其中R2為NH(CH2)nOTs、NH(CH2)nOMs、N(CH3)-(CH2)nOTs、N(CH3)-(CH2)nOMs、O-(CH2)nOTs、O-(CH2)n-OMs、CONH(CH2)nOTs或ONH(CH2)nOMs(其中OMs相當于甲磺酸根且OTs相當于甲苯磺酸根)的式I化合物以及通過該起始原料與18Fθ的適當反應序列來制備其中R2為NH(CH2)n18F、N(CH3)-(CH2)n18F、O-(CH2)n18F或CONH(CH2)n18F的式I化合物的說明書。
以下實施例舉例說明了本發明。
縮寫Boc 叔丁氧基羰基DMAP二甲氨基吡啶DMF 二甲基甲酰胺DMSO二甲基亞砜Dppf1，1′-雙(二苯基膦基)二茂鐵EDC N-(3-二甲基氨基丙基)-N′-乙基碳二亞胺Eq. 當量HOBt1-羥基苯并三唑HPLC高壓液相色譜法NaHMDS 六甲基二硅氮烷鈉(sodium hexamethyldisilazane)NMR 核磁共振OMs 甲磺酸根OTs 甲苯磺酸根THF 四氫呋喃實施例1(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯基)-二甲基-胺將500mg(2.5mmol) 5-溴-苯并[1，2，5]噁二唑和313mg(0.1當量)四(三苯基膦)鈀于室溫下在10mL 1，2-二甲氧基乙烷中攪拌30分鐘。將533mg(2當量)碳酸鈉溶解在1.8mL水中并加入到反應混合物中，隨后加入663mg(1.6當量)4-(二甲氨基)苯基硼酸。在回流下攪拌18小時后，將反應混合物冷卻至室溫，并用乙酸乙酯和水萃取。合并有機相，用硫酸鎂干燥，過濾并蒸發。將殘余物用柱色譜法處理(己烷，然后己烷/乙酸乙酯8∶1然后5∶1)，得到所需的產物，為黃色固體。MS(ES+)240(M+1)。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)＝7.83(d，H芳族)；7.82(s，H芳族)；7.73(d，H芳族)；7.58，6.81(2d，2×2H芳族)；3.05(s，2Me)。
以下實施例2至6的化合物可以根據同樣的方法制備實施例2(4-苯并[1，2，5]噻二唑-4-基-苯基)-二甲基-胺以4-碘-苯并[1，2，5]噻二唑和4-(二甲氨基)苯基硼酸為起始原料。橙色粉末。MS(ES+)256(M+1)。
實施例3(4-苯并[1，2，5]噁二唑-4-基-苯基)-二甲基-胺以4-氯-苯并[1，2，5]噁二唑和4-(二甲氨基)苯基硼酸為起始原料。橙色粉末。MS(ES+)240(M+1)。
實施例4(3-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯基)-甲基-胺以5-苯并[1，2，5]噁二唑硼酸和(3-溴-苯基)-甲基-胺為起始原料。黃色粉末。MS(ES+)226(M+1)。
實施例55-[4-(2-氟-乙氧基)-苯基]-苯并[1，2，5]噁二唑以5-苯并[1，2，5]噁二唑硼酸和1-溴-4-(2-氟-乙氧基)-苯為起始原料。黃-米黃色粉末。MS(ES+)259(M+1)。
實施例6(3-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯基)-二甲基-胺以5-苯并[1，2，5]噁二唑硼酸和(3-溴-苯基)-二甲基-胺為起始原料。橙-黃色粉末。MS(ES+)240(M+1)。
實施例7(2-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯基)-二甲基-胺將523mg(1.65當量)雙(頻哪氧基)二硼(bis(pinacolato)diboran)、552mg(4.5當量)乙酸鉀和51mg(0.01當量)PdCl(dppf)-CH2Cl2加入到373mg 5-溴-苯并[1，2，5]噁二唑在8mL DMF中的溶液中，在連續攪拌下加熱至80℃達6小時。向反應混合物中加入在3.3mL水中的662mg(5當量)碳酸鈉以及500mg(1當量)2-溴-N，N-二甲基苯胺和51mg(0.01當量)PdCl(dppf)-CH2Cl2，將其在80℃下再攪拌18小時，冷卻至室溫并用乙酸乙酯和水萃取。將合并的有機相用鹽水洗滌、用硫酸鎂干燥并蒸發。將殘余物用柱色譜法處理(己烷，然后己烷/乙酸乙酯8∶1)，得到所需產物，為橙色樹脂狀物。MS(ES+)240(M+1)。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)＝7.77(s，H芳族)；7.71，7.69(2d，2H芳族)；7.25，7.03(2m，2×2H芳族)；2.53(s，2Me)。
以下實施例8至12的化合物可以根據同樣的方法制備實施例8(2-苯并[1，2，5]噻二唑-5-基-苯基)-二甲基-胺以5-溴-苯并[1，2，5]噻二唑和2-溴-N，N-二甲基苯胺為起始原料。橙色樹脂狀物。MS(ES+)256(M+1)。
實施例9(3-苯并[1，2，5]噁二唑-4-基-苯基)-甲基-胺以5-氯-苯并[1，2，5]噁二唑和(3-溴-苯基)-甲基-胺為起始原料。黃色粉末。MS(ES+)226(M+1)。
起始原料如下獲得(3-溴-苯基)-甲基-胺將2g(11.6mmol)3-溴苯胺溶解在15mL DMF中，在室溫、連續攪拌下使其與716mg(1.1當量)KOH和0.722mL(1當量)碘甲烷反應20小時。用乙酸乙酯和水萃取反應混合物，將合并的有機相用鹽水洗滌，用硫酸鈉干燥并蒸發至干。將殘余物用柱色譜法處理(乙酸乙酯/石油醚2∶5)，蒸發后得到所需的產物，為黃色油狀物。
實施例104-[4-(2-氟-乙氧基)-苯基]-苯并[1，2，5]噁二唑以4-氯-苯并[1，2，5]噁二唑和1-溴-4-(2-氟-乙氧基)-苯為起始原料。黃色晶體。MS(ES+)259(M+1)。
實施例115-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-N-(2-氟-乙基)-煙酰胺以5-溴-苯并[1，2，5]噁二唑和5-溴-N-(2-氟-乙基)-煙酰胺為起始原料。米黃色粉末。MS(ES-)285(M-1)。
起始原料如下獲得5-溴-N-(2-氟-乙基)-煙酰胺在室溫下，將2.03g(10mmol)5-溴煙酸、1g(1當量)2-氟乙胺、2.31g(1.2當量)EDC.HCl、123mg(0.1當量)DMAP和5.6mL(4當量)三乙胺在60mL二氯甲烷中攪拌20小時。用二氯甲烷和水萃取反應混合物，將合并的有機相用鹽水洗滌，用硫酸鈉干燥并蒸發。將殘余物在乙醚和己烷中研磨，過濾后得到所需的產物，為白色粉末。MS(ES+)347和349(M+1)。
實施例124-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-N-(2-氟-乙基)-煙酰胺以4-氯-苯并[1，2，5]噁二唑和5-溴-N-(2-氟-乙基)-煙酰胺為起始原料。米黃色粉末。MS(ES-)285(M-1)。
實施例13(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯基)-甲基-胺將510mg(1.57當量)(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯溶解在10mL二氯甲烷中，用0.126mL(1.05當量)三氟乙酸處理，在室溫下攪拌過夜。蒸發反應混合物，將殘余物用柱色譜法處理(己烷，己烷/乙酸乙酯4∶1然后3∶1)，得到所需的產物，為橙色固體。MS(ES+)226(M+1)。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)＝7.82(d，H芳族)；7.81(s，H芳族)，7.71(d，H芳族)；7.54，6.72(2d，2×2H芳族)；2.92(s，Me)。
根據實施例7中所述的方法由5-溴-苯并[1，2，5]噁二唑和(4-溴-苯基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯獲得起始原料，為黃色粉末。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)＝7.84(s，H芳族)；7.82，7.63(2d，2H芳族)；7.54，7.18(2d，2×2H芳族)；3.26(s，Me)；1.43(s，tBu)。
以下實施例14至16的化合物可以根據同樣的方法制備實施例14(4-苯并[1，2，5]噻二唑-5-基-苯基)-甲基-胺以(4-苯并[1，2，5]噻二唑-5-基-苯基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯為起始原料。MS(ES+)242(M+1)。
根據實施例7中所述的方法由5-溴-苯并[1，2，5]噻二唑和(4-溴-苯基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯獲得起始化合物，為黃色粉末。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)＝8.08(s，H芳族)；7.98，7.80(2d，2H芳族)；7.60，7.33(2d，2×2H芳族)；3.26(s，Me)；1.43(s，tBu)。
起始原料如下獲得a)(4-溴-苯基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯在室溫下，將0.263mL(1.1當量)碘甲烷滴加到攪拌著的1.1g(4mmol)(4-溴-苯基)-氨基甲酸叔丁酯和2g(1.6當量)碳酸銫在15mL DMF中的混懸液中。再攪拌18小時后，用水/乙酸乙酯萃取反應混合物，將合并的有機相用鹽水洗滌，用硫酸鎂干燥并蒸發，得到所需的產物，為無色油狀物，將其不經進一步純化直接使用。
b)(4-溴-苯基)-氨基甲酸叔丁酯將2mL(1.2當量)三乙胺加入到2g(11.6mmol)對溴苯胺在25mL THF中的溶液中。將反應混合物冷卻至0℃，在連續攪拌下用2.66g(1.05當量)Boc2O處理，然后使其達到20℃，再攪拌20小時，用水/乙酸乙酯萃取。將合并的有機相用鹽水洗滌，用硫酸鎂干燥并蒸發。將殘余物用柱色譜法處理(己烷，己烷/乙酸乙酯7∶1然后4∶1)，蒸發并用己烷重結晶后得到所需的產物，為白色粉末。
實施例15(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-3-甲氧基-苯基)-甲基-胺以(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-3-甲氧基-苯基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯為起始原料。
1H-NMR(CD3OD，400MHz)δ(ppm)＝7.78(m，3H芳族)；7.25(d，H芳族)；6.38(m，H芳族)；6.36(m，H芳族)；3.83(s，Me)；2.84(s，Me)。
根據實施例7中所述的方法由5-溴-苯并[1，2，5]噁二唑和(4-溴-3-甲氧基-苯基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯獲得起始化合物，為黃色粉末。MS(ES+)378(M+23)。
起始原料如下獲得(4-溴-3-甲氧基-苯基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯在室溫下，將0.5mL(1.1當量)碘甲烷滴加到攪拌著的2g(6.6mmol)(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-3-甲氧基-苯基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯和3.2g(1.5當量)碳酸銫在50mL DMF中的混懸液中。再攪拌17小時后，用水/乙酸乙酯萃取反應混合物，將合并的有機相用鹽水洗滌，用硫酸鎂干燥并蒸發，得到所需的產物，為黃色油狀物，將其不經進一步純化直接使用。
實施例16(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-3-甲氧基-苯基)-(2-氟-乙基)-胺以(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-3-甲氧基-苯基)-(2-氟-乙基)-氨基甲酸叔丁酯為起始原料。
1H-NMR(CD3OD，400MHz)δ(ppm)＝7.78-7.84(m，3H芳族)；7.26(d，H芳族)；6.44(s，H芳族)；6.40(d，H芳族)；4.68(t，CH2F)；4.58(t，CH2F)；3.82(s，Me)；3.55(t，CH2N)；3.46(t，CH2N)。
根據實施例7中所述的方法由5-溴-苯并[1，2，5]噁二唑和(4-溴-3-甲氧基-苯基)-(2-氟-乙基)-氨基甲酸叔丁酯獲得起始化合物，為黃色玻璃狀物。MS(ES+)410(M+23)。
起始原料如下獲得(4-溴-3-甲氧基-苯基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯在室溫下，將0.63mL(1.25當量)1-溴-2-氟乙烷加入到攪拌著的2g(6.6mmol)(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-3-甲氧基-苯基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯和3.2g(1.5當量)碳酸銫在50mL DMF中的混懸液中。在50-55℃下攪拌12小時后，將反應混合物冷卻至室溫，用水/乙酸乙酯萃取。將合并的有機相用鹽水洗滌，用硫酸鎂干燥并蒸發，得到所需的產物，為黃色油狀物，將其不經進一步純化直接使用。
實施例17(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯基)-(2-氟-乙基)-甲基-胺將220mg(0.98mmol)(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯基)-甲基-胺溶解在5mL DMF中，用1.9g(6當量)碳酸銫、320mg(2當量)碘化鉀和0.364mL(5當量)1-溴-2-氟乙烷處理，并在50℃下攪拌20小時。用水和乙酸乙酯萃取反應混合物，將合并的有機相用水和鹽水洗滌，用硫酸鎂干燥并蒸發。將殘余物用柱色譜法處理(梯度為從己烷至乙酸乙酯)，得到所需的產物，為橙色粉末。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)＝7.77(d，H芳族)；7.75(s，H芳族)；7.65(d，H芳族)；7.51，6.75(2d，2×2H芳族)；4.57，3.67(2m，2CH2)；3.04(s，Me)。
實施例185-[3-(2-氟乙氧基)-苯基]-苯并[1，2，5]噁二唑將600mg(2.83mmol)3-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯酚溶解在15mLDMF中，在室溫下、于1.15g(1.25當量)碳酸銫和0.264mL 1-溴-2-氟乙烷存在下攪拌20小時。用水和乙酸乙酯萃取反應混合物，將合并的有機相用水和鹽水洗滌，用硫酸鎂干燥并蒸發至干。將殘余物用柱色譜法處理(梯度為從己烷至己烷/乙酸乙酯3∶2)，得到所需的產物，為淡黃色粉末。MS(ES+)259(M+1)。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)＝7.95(s，H芳族)；7.90(d，H芳族)；7.70(d，H芳族)；7.42(m，H芳族)；7.27(m，H芳族)；7.22(s，H芳族)；7.04(m，H芳族)；4.80，4.31(2m，2CH2)。
根據實施例1中所述的方法由5-溴-苯并[1，2，5]噁二唑和3-羥基苯基硼酸獲得起始原料3-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯酚，為淺黃色粉末。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)＝7.94(s，H芳族)；7.92，7.68(2d，2H芳族)；7.38(t，H芳族)；7.24(d，H芳族)；7.13(s，H芳族)；6.94(d，H芳族)；4.93(OH)。
實施例19(2-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-噻唑-5-基)-(2-氟-乙基)-胺將53mg(0.2mmol)苯并[1，2，5]噁二唑-5-甲酸[(2-氟-乙基氨基甲酰基)-甲基1-酰胺和97mg(1.2當量)Lawesson試劑混懸在20mL甲苯中，加熱至回流達1小時。冷卻至室溫后，將反應混合物傾在含有2mL飽和碳酸鈉水溶液的冰水上，然后用乙酸乙酯萃取。將合并的有機相用硫酸鈉干燥并蒸發至干。將殘余物用柱色譜法處理(石油醚/乙酸乙酯3∶2)，蒸發相應的級分后得到所需的產物，為橙色粉末。MS(ES+)265(M+1)。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)＝8.12(d，H芳族)；7.95(s，H芳族)；7.82(d，H芳族)；7.04(s，Hhet)；4.70，3.53(2m，2CH2)。
起始原料如下獲得a)苯并[1，2，5]噁二唑-5-甲酸[(2-氟-乙基氨基甲酰基)-甲基]-酰胺將221mg(1mmol)[(苯并[1，2，5]噁二唑-5-羰基)-氨基1-乙酸、120mg(1.2當量)2-氟乙胺、162mg(1.2當量)HOBt和230mg(1.2當量)EDC.HCl溶解在18mL DMF中并冷卻至5℃。在攪拌下加入0.7mL(4當量)Hünig堿，將反應混合物在室溫下再攪拌3小時，然后用水和乙酸乙酯萃取。將合并的有機相用鹽水洗滌，用硫酸鈉干燥并蒸發，得到所需的產物，為米黃色固體。
MS(ES+)267(M+1)。
b)[(苯并[1，2，5]噁二唑-5-羰基)-氨基]-乙酸在室溫下，使500mg(2.13mmol)[(苯并[1，2，5]噁二唑-5-羰基)-氨基]-乙酸甲酯在50mL甲醇中與含有10％水的6mL(3當量)1N KOH甲醇溶液反應2小時，然后冷卻至5℃以下，用6mL 1N HCl水溶液中和。用乙酸乙酯萃取反應混合物，將合并的有機相用鹽水洗滌并用硫酸鈉干燥，然后蒸發至干，得到所需的產物，為米黃-粉紅色粉末。MS(ES-)220(M-1)。
c)[(苯并[1，2，5]噁二唑-5-羰基)-氨基]-乙酸甲酯在氬氣下，將492mg(3mmol)苯并[1，2，5]噁二唑-5-甲酸、376mg(1當量)甘氨酸甲酯鹽酸鹽、486mg(1.2當量)HOBt和690mg(1.2當量)EDC.HCl溶解在20mL DMF中，加入2mL(4當量)Hünig堿后，將反應混合物在室溫下攪拌90分鐘。將反應混合物傾在冰和鹽水上，用乙酸乙酯萃取。將合并的有機相用硫酸鈉干燥并蒸發，得到所需的產物，為米黃色粉末。
MS(ES+)236(M+1)。
實施例20(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯基)-(2-氟-乙基)-胺將391mg(1mmol)(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯基)-(2-氟-乙基)-氨基甲酸芐酯在Pd/C存在下進行氫化，將反應混合物通過硅藻土過濾并蒸發至干。將殘余物用柱色譜法處理(二氯甲烷/石油醚8∶2)，得到所需的產物，為黃色粉末。MS(ES+)258(M+1)。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)＝7.82(d，H芳族)；7.81(s，H芳族)；7.70(d，H芳族)；7.53(m，2H芳族)；6.75(m，2H芳族)；4.66，3.51(2m，2CH2)。
根據實施例1中所述的方法由5-苯并[1，2，5]噁二唑硼酸和(4-溴-苯基)-(2-氟-乙基)-氨基甲酸芐酯獲得起始原料，為淺棕色樹脂狀物。MS(ES+)392(M+1)。
起始化合物可以如下合成a)(4-溴-苯基)-(2-氟-乙基)-氨基甲酸芐酯將2.9g(6mmol)甲苯-4-甲烷磺酸2-[芐氧羰基-(4-溴-苯基)-氨基]-乙酯溶解在100mL THF中，加入1M四丁基氟化銨的THF溶液后，在室溫下攪拌18小時。將反應混合物傾在冰上，用叔丁基甲基醚和飽和碳酸氫鈉水溶液萃取。將合并的有機相用鹽水洗滌，用硫酸鈉干燥并蒸發至干。將粗產物用柱色譜法處理(石油醚/乙酸乙酯4∶1)，得到920mg所需的產物，為黃色樹脂狀物。MS(ES+)352(M+1)。
b)甲苯-4-甲烷磺酸2-[芐氧羰基-(4-溴-苯基)-氨基]-乙酯將1.3g(6mmol)2-(4-溴-苯基氨基)-乙醇溶解在150mL甲苯中，用0.93mL(1.1當量)芐氧基碳酰氯和6.3mL(1.05當量)1N氫氧化鈉水溶液處理。將反應混合物在室溫下攪拌18小時，然后分離水相并用乙酸乙酯和水萃取。將合并的有機相用水和鹽水洗滌，然后蒸發至干，得到2.1g(4-溴-苯基)-(2-羥基-乙基)-氨基甲酸芐酯粗品，不經另外純化使其進一步反應，方法是將其溶解在100mL二氯甲烷中，加入5mL(過量)吡啶，冷卻至5℃，在10分鐘內滴加2.45g在20mL二氯甲烷中的對甲苯磺酸酐。在室溫下將反應混合物再攪拌2小時，傾在冰上，然后在10℃下用二氯甲烷和碳酸氫鈉水溶液萃取。將合并的有機相用硫酸鈉干燥并蒸發，得到所需的產物，為淺棕色樹脂狀物，將其不經進一步純化直接使用。
實施例21(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-2-硝基-苯基)-甲基-胺在0℃下，將140mg(0.62mmol)(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-苯基)-甲基-胺在2mL濃硫酸中進行攪拌，然后用66mg(1.05當量)硝酸鉀處理并再攪拌4小時。將反應混合物傾在冰上，濾出沉淀，用水充分洗滌并在高真空下干燥。將粗產物用柱色譜法處理，用乙酸乙酯/石油醚1∶2洗脫，將含有產物的級分蒸發后得到所需的產物，為橙色固體。
MS(ES-)269(M-1)。
1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ(ppm)＝8.55(s，H芳族)；8.22(br.s，NH)；7.92(d，H芳族)；7.91(s，H芳族)；7.82(d，H芳族)；7.72(d，H芳族)；7.01(d，H芳族)；3.13(s，Me)。
實施例222-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-5-甲氨基-苯酚在-10至0℃下，將100mg(0.4mmol)(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-3-甲氧基-苯基)-甲基-胺在1.3mL CH2Cl2中進行攪拌，然后在5分鐘期間用1.3mL AlBr3(1.0M的在CH2Br2中的溶液，3當量)處理，在升溫至室溫的條件下再攪拌17小時。然后，將混合物傾在鹽水/乙酸乙酯上，用NaHCO3將pH調節至6。然后用乙酸乙酯萃取水相，將合并的有機層用硫酸鈉干燥并濃縮。將粗產物用柱色譜法處理，用乙酸乙酯/己烷1∶1洗脫，將含有產物的級分蒸發后得到所需的產物，為黃色固體。
1H-NMR(CD3OD，400MHz)δ(ppm)＝7.88-7.94(m，2H芳族)；7.79(d，H芳族)；7.24(d，H芳族)；6.29(d，H芳族)；6.21(m，H芳族)；2.81(s，Me)。
實施例232-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-5-(2-氟-乙基氨基)-苯酚將10mg(0.03mmol)(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-3-甲氧基-苯基)-(2-氟-乙基)-胺溶解在0.3mL乙酸和0.3mL氫溴酸(33％，在乙酸中)中，在80℃下攪拌72小時。然后除去溶劑。該起始原料和所需產物的混合物可以通過HPLC(20至100％CH3CN/H2O(6分鐘)，100％CH3CN(1.5分鐘)，100至20％CH3CN/H2O(0.5分鐘)4.5分鐘后洗脫出產物)分離。MS(ES+)274(M+1)。
實施例24(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-3-甲氧基-苯基)-二甲基-胺在0至5℃下，將200mg(0.8mmol)(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-3-甲氧基-苯基)-甲基-胺在5mL DMF中進行攪拌，然后在1分鐘期間用1mLNaHMDS-溶液(1.0M，1.25當量)處理并再攪拌1分鐘。然后，加入0.5mL(7.8mmol，10當量)碘甲烷并升溫至室溫的條件下攪拌2分鐘。然后，用乙酸乙酯/NaHCO3水溶液萃取混合物，將合并的有機層用硫酸鈉干燥并濃縮。由此得到所需的產物，為微紅色-黃色固體。
1H-NMR(CD3OD，400MHz)δ(ppm)＝7.80-7.84(m，2H芳族)；7.36(d，H芳族)；6.50(d，H芳族)；6.45(m，H芳族)；3.90(s，MeO)；3.08(s，2Me)。
實施例252-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-5-二甲氨基-苯酚在-10至0℃下，將140mg(0.52mmol)(4-苯并[1，2，5]噁二唑-5-基-3-甲氧基-苯基)-二甲基-胺在1.7mL CH2Cl2中進行攪拌，然后在5分鐘期間用1.7mL AlBr3(1.0M的在CH2Br2中的溶液，3.3當量)處理，在升溫至室溫的條件下再攪拌19小時。然后，用鹽水/乙酸乙酯萃取混合物，將合并的有機層用硫酸鈉干燥并濃縮。將粗產物用柱色譜法處理，用乙酸乙酯/己烷1∶4洗脫，將含有產物的級分蒸發后得到所需的產物，為紅色固體。
1H-NMR(CD3OD，400MHz)δ(ppm)＝7.90-7.94(m，2H芳族)；7.80(d，H芳族)；6.43(d，H芳族)；6.38(m，H芳族)；4.00(s，2Me)。
實施例26用本發明的物質或硫黃素S對APP23小鼠和人阿爾茨海默病(AD)腦切片染色將來自26月齡的APP23小鼠的4-微米厚的石蠟切片在二甲苯中脫石蠟并重新水合。將10mg化合物溶解在1mL DMSO中，用去離子水以1∶10稀釋。將該染色溶液涂敷在切片上約20分鐘。通過用95％乙醇洗滌清除切片背景。最后，將切片在99％乙醇中脫水，在二甲苯中清洗并用Vectashieldtm封片。使用具有下列濾片組合的熒光顯微鏡法研究切片激發450-490nm，發射510nm。將來自AD大腦皮層的20微米厚的低溫切片風干，在4％PFA中固定5分鐘。用自來水洗滌后，將切片用硫黃素S或本發明的化合物染色5分鐘，并如上所述進一步處理。將化合物溶解在DMSO中并用50％乙醇稀釋到0.01％的最終濃度，將硫黃素S溶解在50％乙醇中，最終濃度為0.01％。
結果(這些結果不適用于實施例4、5、11、12和21的化合物，它們沒有熒光)1)APP23小鼠腦切片染色本發明的物質對APP23小鼠腦切片的淀粉樣沉淀物和血管沉淀物可強烈染色。
2)人AD腦切片染色將來自AD患者額皮質的腦切片用本發明的物質染色并將結果與硫黃素S染色對比。本發明的物質強烈地且選擇性地對淀粉樣沉淀物染色。
權利要求
1.游離堿或酸加成鹽形式的式I化合物 其中X為O或S，R1為5-(2-氟-乙基氨基)-噻唑-2-基、5-(2-18F-乙基氨基)-噻唑-2-基或式(a)的基團 其中Y為CH或N，R2為NHCH3、NH11CH3、N(CH3)11CH3、N(CH3)2、N(11CH3)2、NH(CH2)nF、NH(CH2)n18F、N(CH3)-(CH2)nF、N(CH3)-(CH2)n18F、O-(CH2)nF、O-(CH2)n18F、CONH(CH2)nF或CONH(CH2)n18F(在每種情況下n為2至4)，且R3為羥基，(C1-4)烷氧基、氫或硝基。
2.制備權利要求1中所定義的式I化合物和其鹽的方法，其包含以下步驟a)為了制備不含11C或18F原子的式I化合物，使式II化合物 其中X如權利要求1中所定義且Hal為Cl、Br或I，與5-(2-氟-乙基氨基)噻唑基-2-硼酸或式III化合物反應 其中Y和R3如以上所定義，且R’2為不含11C或18F原子的以上所定義的R2基團，或b)為了制備其中R1為5-(2-18F-乙基氨基)-噻唑-2-基的式I化合物，使其中R1為5-(2-甲磺酰基氧基-乙基氨基)-噻唑-2-基或5-(2-甲苯磺酰基氧基-乙基氨基)-噻唑-2-基的式I化合物與18Fθ反應，或c)為了制備其中R2為NH11CH3、N(CH3)11CH3或N(11CH3)2的式I化合物，使其中R2為NH2或NHCH3的式I化合物與11CH3I反應，或d)為了制備其中R2為NH(CH2)n18F、N(CH3)-(CH2)n18F、O-(CH2)n18F或CONH(CH2)n18F的式I化合物，使其中R2分別為NH(CH2)nOTs或NH(CH2)nOMs、N(CH3)-(CH2)nOTs或N(CH3)-(CH2)n-OMs、O-(CH2)nOTs或O-(CH2)n-OMs或者CONH(CH2)nOTs或CONH(CH2)nOMs的式I化合物與18Fθ反應，并且回收得到的游離堿形式或酸加成鹽形式的式I化合物。
3.體外或體內標記組織病理學結構的組合物，其包含權利要求1中所定義的游離堿或酸加成鹽形式的式I化合物。
4.體外或體內標記組織病理學結構的方法，其包含使腦組織與權利要求1中所定義的游離堿或酸加成鹽形式的式I化合物相接觸。
5.權利要求4的方法，其用于標記β-淀粉樣沉淀物。
6.權利要求4或5的方法，其包括給患者施用式I化合物。
7.權利要求4至6中任一項的方法，其包括確定式I化合物是否標記了靶結構的其它步驟。
8.權利要求7的方法，其包括使用熒光顯微鏡法觀察用非放射性的式I化合物標記的靶結構。
9.權利要求7的方法，其包括使用正電子發射斷層成象術(PET)觀察用放射性的式I化合物標記的靶結構。
10.權利要求4至7和9中任一項的方法，其用于診斷阿爾茨海默病。
11.權利要求10的方法，其用于監測阿爾茨海默病治療的有效性。
12.權利要求4、5、7和8中任一項的方法，其用于檢測阿爾茨海默病的組織病理學標志。
13.權利要求1的式I化合物在制備治療或診斷阿爾茨海默病的制劑中的用途。
14.一種成套包裝，其包含其中R2為NH2或NHCH3的式I化合物以及通過使該起始原料與新鮮制備的11CH3I反應來制備其中R2為NH11CH3、N(CH3)11CH3或N(11CH3)2的式I化合物的說明書。
15.一種成套包裝，其包含作為起始原料的其中R2為NH(CH2)nOTs、NH(CH2)nOMs、N(CH3)-(CH2)nOTs、N(CH3)-(CH2)nOMs、O-(CH2)nOTs、O-(CH2)n-OMs、CONH(CH2)nOTs或ONH(CH2)nOMs且其中OMs相當于甲磺酸根、OTs相當于甲苯磺酸根的式I化合物以及通過該起始原料與18Fθ的適當反應序列來制備其中R2為NH(CH2)n18F、N(CH3)-(CH2)n18F、O-(CH2)n18F或CONH(CH2)n18F的式I化合物的說明書。
全文摘要
本發明涉及游離堿或酸加成鹽形式的新的式(I)的苯并[1，2，5] 噁二唑和苯并[1，2，5]噻二唑，其中X為O或S，R
文檔編號C07D285/14GK1768047SQ200480008706
公開日2006年5月3日 申請日期2004年4月2日 優先權日2003年4月4日
發明者Y·奧貝松, S·安特曼, K·齊默爾曼 申請人:諾瓦提斯公司