[发明专利]锰螯合物及其作为磁共振成像(MRI)中造影剂的用途

说明书

本发明涉及锰(II)螯合物，所述锰(II)螯合物连接于其它分子，及其作为磁共振成像(MRI)中造影剂的用途。

MRI为医学成像技术，其中通过选择的原子的原子核，尤其是氢原子核，使身体区域显影。MRI信号取决于显影的原子核周围的环境及其纵向和横向弛豫时间T1和T2。因此，在显影的原子核为质子的情况下，MRI信号强度将取决于因素比如质子密度和质子的化学环境。造影剂通常用于MRI以促进成像对比。它们通过影响T1、T2和/或T2*弛豫时间并从而影响图像对比度而起作用。

通过结构修饰，对于螯合顺磁性造影剂，T1、T2和/或T2*弛豫时间可最佳化。特别重要的是结合于顺磁离子的水分子的存在和停留时间以及造影剂的旋转相关时间。结合于顺磁离子的水分子的存在和停留时间，可通过选择顺磁离子和螯合部分而调制。旋转相关时间可通过改变造影剂的大小而调制。

顺磁离子可干扰生物学途径并引起毒性，因此有必要将顺磁离子保持在螯合物内。顺磁性配合物的稳定性可通过螯合配体部分的结构设计来调制。特别感兴趣的是作为分解半衰期测量的动力学稳定性，其表明对改变的化学环境(即内源性离子)的惯性程度。

几种类型的造影剂已经用于MRI。血池MR造影剂例如超顺磁性氧化铁粒子在脉管系统中保持延长的时间。它们已经证明，对于在肝脏中提高对比度，而且对于检测毛细血管渗透性异常，例如肿瘤血管生成导致的肿瘤中“渗漏”毛细血管壁，均为极其有用的。

水溶性顺磁螯合物，即螯合剂与顺磁性金属离子的配合物-例如钆螯合物象OmniscanTM (GE Healthcare)-为广泛使用的MR造影剂。由于其低分子量，当给予脉管系统内时它们快速分配到细胞外间隙(即血液和间质)中。它们也相对快速地从身体清除。

当顺磁螯合物用作MRI的造影剂时，因为它们以相对大的剂量给予患者，顺磁螯合物在水中的溶解性也为重要因素。高度水溶性的顺磁螯合物需要较低的注射体积，因此易于给予患者并引起较少不适。

一般而言，现有技术文献对顺磁螯合物的阐释通常往往指顺磁离子，但是通常与钆有关和对钆进行设计。因为螯合物的结构设计对每一种顺磁离子具有特异性，对于其它顺磁离子比如锰(II)或铁(III)，对钆设计的螯合物在弛豫性或稳定性方面将不是最佳的。钆(III)为对于MRI螯合物最广泛使用的顺磁金属离子。

WO2006/080022 (Degani等)公开了包含金属结合部分和与恶性肿瘤相关的受体配体部分的双功能轭合物，及其与顺磁镧系元素或过渡金属的配合物。

US5334371 (Gries等)公开了含有锰(II)离子的大环多氮杂双环化合物。所公开的锰(II)化合物在稳定性和信号产生能力方面差于本发明化合物，并因此不太适合用作显像剂。

锰(II)离子为具有高自旋数和长电子弛豫时间的顺磁物类，并且基于锰(II)的高弛豫造影剂的潜力已经在该文献中得到报导。然而，锰螯合物的低稳定性已经证明是一个问题，并且因此限制了其在造影剂中使用的可行性。

本发明的一个目的是提供基于锰(II)的螯合物，其动力学稳定，并显示最佳的水交换动力学，且可用作MR造影剂。

因此，本发明的第一方面提供以下式(I)的化合物：

 (I)

其中

X为烷基、C(Y)₂COOZ或连接体；

Y为烷基、-PEG、-COOH、-PO(OH)₂、-H或连接体；

R为烷基、-PEG、-N(烷基)₂、-N(PEG)₂、-O(烷基)、-O(PEG)、-NMe₂、-NH₂、-OMe、-OH、-H或连接体；和

Z为Mn(II)或-H；

条件是存在的三个X基团中的两个为C(Y)₂COOZ，

进一步条件是如果Z为Mn(II)，两个含有Z的X基团共有一个Mn(II)。

不为C(Y)₂COOZ的X基团为烷基或连接体。

术语“烷基”本身或作为另一个取代基的部分，指烃，优选为低级烷基，例如C₁-C₆烷基，更优选为-CH₃。

术语PEG意指任何分子量的聚乙二醇。优选为1-5kD PEG单元。