Die vorliegende Erfindung betrifft neue Verbindungen, die dazu imstande sind, mit paramagnetischen Metallionen Chelate zu bilden, sowie ihre Verwendung als Kontrastmittel bei einer Technik, die als "Magnetische Resonanzabbildung" (M.R.A.) bekannt ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verbindungen, die von der Konjugierung eines Trägers, bestehend aus Resten der Gallensäure, mit Molekülen, die mit einer Fähigkeit zur Chelatbildung ausgestattet sind, sowie ihre komplexen Chelate mit zwei- und dreiwertigen paramagnetischen Metallionen, die Salze davon und die Verwendung davon als Kontrastmittel für das M.R.A.

In der Patentliteratur wird über eine Anzahl von Patenten und Patentanmeldungen, betreffend Chelate von geradkettigen und cyclischen Polyaminopolycarbonsäure-Liganden mit paramagnetischen Metallen als Kontrastmittel für das M.R.A. berichtet. Einige dieser Verbindungen befinden sich bereits in dem klinischen Gebrauch (Gd-DTPA, das N-Methylglucaminsalz des Gadolinium-Komplexes mit Diethylentriaminopentaessigsäure, MAGNEVIST^®, Schering; Gd-DOTA, das N-Methylglucaminsalz des Gadolinium/1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetraessigssäure-Komplexes, DOTAREM^®, Guerbet; Gd-HPD03A, der Gadolinium-Komplex mit 10-(2-Hydroxypropyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure, PROHANCE^®, BRACCO). Diese Kontrastmittel sind für die gesamte allgemeine Anwendung bestimmt, da sie hauptsächlich nach der Verabreichung in den extrazellulären Räumen verteilt sind.

Demgegenüber sollte ein Kontrastmittel, das dazu imstande ist, diagnostisch brauchbare Informationen, selbst im Falle von kleinen Läsionen, wie Lebergewebemetastasen, zu liefern, sich selektiv in den intrazelluären Räumen des Parenchyms des genannten Organs ansammeln. Intrazelluläre hepatobiliäre Mittel sind dazu imstande, in Hepatocyten durch die Sinusoidmembranen einzudringen, und sie werden hauptsächlich durch die Galle ausgeschieden. Die lipophile Natur ihrer Chelateinheiten wird als verantwortlich für die bevorzugte Aufnahme durch Hepatocyten angesehen (Lauffer, R.B.; Chem. Rev. 87, 901–927, 1987; Lauffer, R.B. et al., Magn. Reson. Med. 4, 582–590, 1987).

Die Cholsäure ist eine der Gallensäuren, die von dem Cholesterinkatabolismus herrühren. Sie wird durch die Hepatocyten in die Galle ausgeschieden (Elliot, W.H.; Sterols and bile acids; H. Danielsson und J.Sjövall, Hrsg.; S. 231–278, Elsevier, New York, 1985).

M.R.A.-Kontrastmittel, umfassend einen Rückstand eines Chelatbildners, konjugiert durch eine Abstandskette zu einem Rest einer Gallensäure, werden in der WO95/32741 beschrieben. Es heißt, dass die genannten Mittel besonders gut zur Abbildung der Leber und der Gallengänge geeignet sind. Es ist auch gefunden worden, dass der Rest der Gallensäure den Chelatbildner, der diesen enthält, instande setzt, eine Wechselwirkung mit Plasmaproteinen einzugehen, wodurch damit nicht kovalente Bindungen gebildet werden. Daher sind Kontrastmittel, die einen Rest einer Gallensäure umfassen, besonders gut für die N.M.A.-Abbildung des Gefäßsystems geeignet, wie es in der italienischen Patentanmeldung MI98A002802 beschrieben wird.

Die EP 279 307 (Abbott) beschreibt weitere Polyaminopolycarbonsäure-Chelatbildner, die dazu imstande sind, Metallionen, konjugiert mit unterschiedlichen Substraten, zu komplexieren, wie unter anderem Gallensäure als Kontrastmittel. Die einzige in dieser Patentanmeldung beschriebene Verbindung ist ein ^IIIIn-Komplex eines Konjugats, bei dem ein funktionalisiertes Derivat von EDTA auf dem Wege über eine Amidobindung mit einer Carbonsäurefunktion einer Cholsäure verknüpft ist. In keiner Weise wird auf die Möglichkeit einer Chelatbildung von paramagnetischen Metallionen zur Verwendung bei der M.R.A. Bezug genommen.

Die WO95/28966 beschreibt Poly-Chelatkonjugate zur Verwendung als Abbildungsmittel.

Betebenner David A. et al. beschreiben in Bioconjugate Chem. 2; 117–123, 1991, die Herstellung und Charakterisierung eines EDTA-Derivats, konjugiert mit einer Cholsäure, und eines entsprechenden Chelat-Komplexes mit ^IIIIn. Die Konjugierung erfolgt durch die endständige Aminogruppe eines funktionellen Derivats des EDTA mit einem Cholsäureester, und zwar mittels einer Reaktion, die bereits zur Verknüpfung von chelierenden Einheiten mit Proteinen angewendet worden ist (Westerberg, D.A. et al., J. Med. Chem. 32, 236–243, 1989; Brechbiel, M.W. et al., Inorg. Chem. 25, 2772–2781, 1986). Mit dieser Verbindung durchgeführte Bioverteilungs- und szintigraphische Abbildungsuntersuchungen haben gezeigt, dass diese Verbindung nach der Aufnahme durch die Leber rasch in den Dünndarm passiert.

Alle bekannten Mittel, die den Rest einer Gallensäure umfassen, sind durch die Anwesenheit einer einzigen chelierenden Einheit, und daher eines einzigen Metallions, das pro jedes Molekül des Mittels selbst koordiniert ist, charakterisiert.

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen, die dazu imstande sind, mit mindestens zwei Metallionen ein Chelat zu bilden. Die genannten Verbindungen werden durch Konjugierung eines Trägers, bestehend aus einem Rest einer Gallensäure mit zwei chelierenden Molekülen, erhalten, wobei die genannte Konjugierung durch ein zentrales reaktives polyfunktionelles Substrat oder ein zentrales Synton erfolgt. Insbesondere werden die Bindungen zwischen den zentralen Syntonen gemäß der Erfindung und den chelierenden Einheiten mittels funktioneller Reste erhalten, die in geeigneter Weise so ausgewählt werden, dass die genannten chelierenden Einheiten ihre Fähigkeit, das Metallion zu koordinieren, unverändert aufrecht erhalten können, und dass die Stabilität der resultierenden Chelate nicht verringert wird.

Insbesondere betrift die vorliegende Erfindung Verbindungen der allgemeinen Formel (I)

Unter der Gallensäure sollen hierin alle Gallensäuren verstanden werden, die durch Bioumwandlung oder synthetische Modifizierung von Cholesterin erhalten worden sind, und zwar insbesondere Cholsäure, Desoxycholsäure, Chenodesoxycholsäure, Ursodesoxycholsäure, Lithocholsäure sowie die Derivate davon, mit Einschluss von solchen mit Taurin und Glycin. Die genannten Reste sind mit der L₃-Gruppe durch kovalente Bindungen, unter Beteiligung der Hydroxygruppe, gegebenenfalls zu einer Aminogruppe umgewandelt, an der 3-Position der Carboxygruppe an der 24-Position des Cholanskeletts verknüpft.

Bevorzugte Verbindungen sind solche, worin L₁ und L₂, die dasselbe oder verschieden sein können, eine Spacer-Kette der Formel (II) sind

Besonders bevorzugt werden die Verbindungen, bei denen L₁ und L₂, die dasselbe oder verschieden sein können, aus denjenigen der Formeln (IV), (V), (VI)

Die Erfindung betrifft auch die komplexen Chelate der genannten Verbindungen der Formel (I) mit den zwei- und dreiwertigen Ionen der metallischen Elemente mit Atomzahlen im Bereich zwischen 20 und 31, 39, 42, 43, 44, 49, und zwischen 57 und 83, sowie die Salze davon mit physiologisch verträglichen organischen Basen, ausgewählt aus primären, sekundären, tertiären Aminen oder basischen Aminosäuren oder mit anorganischen Basen, deren Kationen Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium oder Gemische davon sind, oder mit Anionen von physiologisch annehmbaren organischen Säuren, ausgewählt z.B. aus Acetat, Succinat, Fumarat, Maleat, Oxalat, oder mit Anionen von anorganischen Säuren, wie den Ionen von Halogensäuren, d.h. Chloriden, Bromiden und Jodiden.

Die Erfindung betrifft auch die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sowie die Komplexsalze davon und die Verwendung davon für die Herstellung von pharmazeutischen Präparaten für die diagnostische Verwendung, und insbesondere für M.R.A.-Kontrastzubereitungen.

Weiterhin können die erfindungsgemäßen Verbindungen gegebenenfalls durch geeignete Makromoleküle chemisch konjugiert werden oder in geeignete Träger eingebettet werden. Bevorzugte Verbindungen sind solche, bei denen Z ein Rest, abgeleitet von den folgenden Gallensäuren oder Derivaten davon, mit Taurin und Glycin, ist:

A ist ein polyfunktionelles reaktives Substrat, das vorzugsweise Amino- und/oder Carboxygruppen hat. Bevorzugte Beispiele der Substrate A sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.

Die Verbindungen 1–17 können als solche oder als Amino- oder Carboxy-geschützte oder aktivierte Derivate zum Einsatz kommen. Y₁ und Y₂ sind vorzugsweise die Reste von zwei Polyaminopolycarbonsäure-Liganden in der Form von Säuren. Insbesondere sind Y₁ und Y₂ vorzugsweise die Reste der Diethylentriaminopentaessigsäure (DTPA) der 1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-1,4,7,10-tetraessigsäure (DOTA), der 10-(2-Hydroxypropyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1,4,7-triessigsäure (HPDO3A), der 4-Carboxy-5,8,11-tris(carboxymethyl)-1-phenyl-2-oxa-5,8,11-triazatridecan-13 (BOPTA)-säure oder des N-[2-[Bis(carboxymethyl)amino]-3-(4-ethoxyphenyl)propyl]-N-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]glycins (EOB-DTPA) und des N,N-Bis[2-[(carboxymethyl)[(methylcarbamoyl)methyl]amino]ethyl]glycins (DTPA-BMA).

Besonders bevorzugt werden Verbindungen, bei denen Z ein Rest der Cholsäure ist, A ein polyfunktionelles Substrat, ausgewählt aus denjenigen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 17, ist und Y₁ und Y₂, die gleich oder verschieden sein können, aus den Resten ausgewählt sind, die in der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt sind:

Besonders bevorzugt werden die folgenden Verbindungen:

• – [3&agr;[3(S),4(S)],5&bgr;,12&agr;]-3-[[[trans-3,4-Bis[[[5-[bis[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]-5-carboxypentyl]amino]carbonyl]-1-pyrrolidinyl]carbonyl]oxy]-12-hydroxycholan-24-säure;
• – [3&agr;[3(S),4(S)],5&bgr;,12&agr;]-3-[[[trans-3,4-Bis[[[2-[bis[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]-2-carboxyethyl]amino]carbonyl]-1-pyrrolidinyl]carbonyl]oxy]-12-hydroxycholan-24-säure;
• – (3&agr;,5&bgr;,12&agr;)-3-[[[trans-3,4-bis[[[2-[[[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododec-1-yl]acetyl]amino]ethyl]amino]carbonyl]-1-pyrrolidinyl]carbonyl]oxy]-12-hydroxycholan-24-säure;
• – [3&agr;[3(S),4(S)],5&bgr;,12&agr;]-3-[[[trans-3,4-Bis[[[5-[[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl](carboxymethyl)amino]-5-carboxypentyl]amino]carbonyl]-1-pyrrolidinyl]carbonyl]oxy]-12-hydroxycholan-24-säure;
• – [3&agr;[1(S),2(S)],5&bgr;,7a,12&agr;]-3-[[[[cis-1,2-Bis[[[5-[bis[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]-5-carboxypentyl]amino]carbonyl]-4-cyclopentyl]amino]carbonyl]oxy]-7,12-dihydroxycholan-24-säure;
• – [3&agr;[1(S)],5&bgr;,7&agr;,12&agr;]-3-[[[[cis-1-[[[5-[Bis[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]-5-carboxypentyl]amino]carbonyl]-2-[[[2-[[[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4, 7,10-tetraazacyclododec-1-yl]acetyl]amino]ethyl]amino]carbonyl]-4-cyclopentyl]amino]carbonyl]oxy]-7,12-dihydroxycholan-24-säure; und
• – [3&bgr;[3(S),5(S)],5&bgr;,7&agr;,12&agr;]-3-[[[3,5-Bis[[4-[bis[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]-4-carboxy-1-oxobutyl]amino]phenyl]carbonyl]amino]-7,12-dihydroxycholan-24-säure; sowie die Chelate und die physiologisch verträglichen Salze davon.

Geeignete Ionen zur Bildung der Komplexsalze mit den Chelatbildnern der allgemeinen Formel (I) sind zweiwertige oder dreiwertige Ionen der Elemente mit Atomzahlen im Bereich zwischen 20 und 31, 39, 42, 43, 44, 49, zwischen 57 und 83; wobei insbesondere Fe⁽²⁺⁾, Fe⁽³⁺⁾, Cu⁽²⁺⁾, Cr⁽³⁺⁾, Gd⁽³⁺⁾, Eu⁽³⁺⁾, Dy⁽³⁺⁾, La⁽³⁺⁾, Yb⁽³⁺⁾ oder Mn⁽²⁺⁾ bevorzugt werden, oder auch Radioisotope wie ⁵¹Cr ⁶⁷Ga ⁶⁸Ga ^IIIIn ^98mTc ¹⁴⁰La ¹⁷⁵Yb ¹⁵³Sm ¹⁶⁶Ho ⁹⁰Y ¹⁴⁵Pm ¹⁷⁷Lu ⁴⁷Sc ¹⁴²Pr ¹⁵⁹Gd ²¹²Bi.

Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung haben eine gute Verträglichkeit sowie eine gute Wasserlöslichkeit gezeigt.

Die Verbesserung der M.R.A.-Abbildung, die der Radiologe beobachten kann, nämlich eine Erhöhung des Kontrasts zwischen den gesunden und den beschädigten Geweben, ist mit Sicherheit eine Hilfe für die Diagnose. Die genannte Verbesserung wird allgemein dadurch erhalten, dass dem Patient geeignete exogene Verbindungen, wie in geeigneter Weise komplexierte paramagnetische Metallionen, verabreicht werden, die dazu imstande sind, die Relaxivität der Wasserprotonen des Gewebes, mit denen sie in Kontakt sind, signifikant zu verändern, wenn die Protonen einem äußeren magnetischen Feld ausgesetzt werden.

Die Veränderung, die durch die Anwesenheit von zwei paramagnetischen Metallionen pro Molekül des verabreichten Mittels induziert wird und die für die erfindungsgemäßen Verbindungen charakteristisch ist, wird in signifikanter Weise gesteigert, wodurch ein Kontrast zwischen dem gesunden und dem beschädigten Gewebe erhalten wird, der schon bei niedrigeren Dosierungen der Kontrastmittel diagnostisch verwendbar ist.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen komplexen Chelate besteht daher darin, dass sie für diagnostische Präparate mit niedriger Dosierung verwendet werden können, die dazu imstande sind, Bilder mit guter Qualität unter erheblicher Verringerung der Toxizität und der Beschwerden, die in unvermeidbarer Weise bei der Verabreichung von exogenen Substanzen, wie Kontrastmitteln, auftreten, zu liefern.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können daher in vorteilhafter Weise in Dosen im Bereich von 0,005 bis 1,0 mmol/kg, und vorzugsweise von 0,01 bis 0,1 mmol/kg, verabreicht werden.

Aufgrund des Vorhandenseins eines Trägers, wie des Rests einer Gallensäure im Molekül, können die erfindungsgemäßen Mittel mit den Plasmaproteinen Wechselwirkungen eingehen, und sie können damit nicht-kovalente Bindungen bilden. Diese Eigenschaft verleiht daher dem Serum eine hohe Relaxationsfähigkeit und eine derart lange Permanenz im Blut, so dass diese Verbindungen besonders gut geeignet für die M.R.A.-Abbildung des Gefäßsystems sind.

Es ist überraschenderweise gefunden worden, dass zusätzlich zu der Erhöhung der vorhandenen paramagnetischen Metallionen, was Vorteile hinsichtlich der Relaxationsfähigkeit und der Signalintensität beinhaltet, die Einführung einer zweiten Chelat-bildenden Einheit in die erfindungsgemäßen Verbindungen eine erhebliche Veränderung ihres Ausscheidungsmechanismus induziert. Tatsächlich werden die Verbindungen gemäß der Erfindung in überraschender Weise fast vollständig auf dem Weg über die Niere durch glomeruläre Filtration ausgeschieden. Die Versuchsergebnisse eines pharmakokinetischen Screenings bei Ratten weisen darauf hin, dass während eines Zeitraums von 0 bis 480 min 36,2% der verabreichten Verbindung mit dem Urin eliminiert wurden und nur 0,175% der injizierten Dosis auf dem Wege über die Galle. Eine detaillierte Beschreibung der experimentellen Bedingungen sowie der erhaltenen Ergebnisse enthält der experimentelle Abschnitt als nicht-beschränkendes Beispiel.

Obgleich die erfindungsgemäßen Verbindungen ihre Eigenschaften, die von der Anwesenheit des Rests der Gallensäure herrühren, unverändert aufrecht erhalten, treten sie doch nicht in die intrazelluären Räume der Leber ein, und sie werden nur in einem sehr eingeschränkten Ausmaß durch die Galle ausgeschieden, was im Gegensatz zur den Verbindungen des Stands der Technik steht, die nur einen Chelat-bildenden Rückstand enthalten.

Dies beinhaltet auf der anderen Seite eine unerwartete Verbesserung der Toxizität, und andererseits eine vollständige Abwesenheit einer Metabolisierung durch Hepatocyten.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt haben die erfindungsgemäßen Mittel eine in erheblichem Ausmaß erhöhte Halbwertszeit im Blut, da sie durch die Hepatocyten nur in einem sehr geringen Ausmaß eingefangen und eingekapselt werden. Diese weitere unerwartete Eigenschaft sowie ihre erhöhte Relaxationsfähigkeit im Serum tragen dazu bei, dass die erfindungsgemäßen Mittel besonders gut für die Abbildung des Gefäßsystems im Allgemeinen, und insbesondere der koronaren Gefäße, und zwar selbst bei den verwendeten niedrigen Dosierungen, geeignet sind.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können durch synthetische Verfahren, die üblicherweise in der industriellen Technik eingesetzt werden, hergestellt werden.

Insbesondere wird die Herstellung von Verbindungen, bei denen die zwei Chelatbildenden Einheiten die gleichen sind, gemäß einem Syntheseverfahren durchgeführt, das ähnlich demjenigen ist, das in dem folgenden Schema gezeigt wird und das die Synthese der Verbindung von Beispiel 1, wie im Detail in dem experimentellen Abschnitt beschrieben, repräsentiert.

In Kurzfassung umfasst der Syntheseprozess dieses Schemas die folgenden Stufen:

• 1) Die Synthese des zentralen polyfunktionellen Restes A in einer geeigneten Form, wobei die funktionellen Gruppen unabhängig voneinander in geeigneter Weise geschützt oder aktiviert werden können;
• 2) die Synthese des in geeigneter Weise funktionalisierten Chelat-bildenden Rests B, d.h., eines Chelatbildners, der dazu imstande ist, sich in stabiler Weise mit den Metallionen zu koordinieren sowie eine kovalente Bindung mit dem zentralen polyfunktionellen Rest durch eine geeignete funktionelle Gruppe einzugehen;
• 3) die Verknüpfung zwischen dem zentralen polyfunktionellen Rest und den Chelatbildnerresten und die Isolierung des Zwischenprodukts C;
• 4) die Synthese einer in geeigneter Weise funktionalisierten Gallensäure D, die dazu imstande ist, eine stabile Bindung mit dem zentralen polyfunktionellen Rest durch eine geeignete funktionelle Gruppe einzugehen;
• 5) die fakultative Abspaltung und/oder Aktivierung des dritten funktionellen Rests A und die Verknüpfung zwischen der resultierenden Verbindung und D und die Isolierung von E;
• 6) die Abspaltung von irgendwelchen Schutzgruppen und die Isolierung der Polysäure F;
• 7) die Komplexbildung mit den Metallionen und die Isolierung des Chelatkomplexes G;

Wenn die zwei Chelat-bildenden Einheiten der Verbindungen verschieden sind, dann können die erfindungsgemäßen Kontrastmittel durch Verwendung eines ähnlichen synthetischen Verfahrens hergestellt werden, gemäß dem ein Zwischenprodukt C dadurch hergestellt wird, dass ein geeigneter polyfunktioneller Rest A mit einem ersten Chelat-bildenden Rest B1 umgesetzt wird, gefolgt von einer sich daran anschließenden Aktivierung einer zweiten funktionellen Gruppe B und der Verknüpfung zwischen dieser und dem zweiten Chelat-bildenden Rest B2.

In Kurzfassung umfasst dieses genannte Verfahren die folgenden synthetischen Stufen:

• 1) Die Synthese des zentralen polyfunktionellen Rests A in einer geeigneten Form, wobei die funktionellen Gruppen unabhängig voneinander in geeigneter Weise geschützt oder aktiviert werden können;
• 2) die Synthese von zwei in geeigneter Weise funktionalisierten Chelatbildnerresten B1 und B2, d.h. von zwei Chelat-bildenden Einheiten, die dazu imstande sind, die Metallionen in stabiler Weise zu koordinieren sowie eine kovalente Bindung mit dem zentralen funktionellen Rest durch eine geeignete funktionelle Gruppe einzugehen;
• 3) die Verknüpfung zwischen dem polyfunktionellen Rest und einem ersten Rest des Chelatbildners B1 sowie eine fakultative Abspaltung und/oder Aktivierung eines zweiten funktionellen Rests A und die Verknüpfung von diesem mit einer Chelatbildnereinheit B2 und die Isolierung des Zwischenprodukts C;
• 4) die Synthese einer in geeigneter Weise funktionalisierten Gallensäure D, die dazu imstande ist, sich stabil an den zentralen polyfunktionellen Rest durch eine geeignete funktionelle Gruppe zu binden;
• 5) die fakultative Abspaltung und/oder Aktivierung des dritten funktionellen Rests A und die Verknüpfung der resultierenden Verbindung mit D und die Isolierung von E;
• 6) die Abspaltung von irgendwelchen Schutzgruppen und die Isolierung der Polysäure F;
• 7) die Komplexbildung mit den Metallionen und die Isolierung des Chelatkomplexes G.

Die genannten Verbindungen oder die geeigneten Vorläufer und die funktionellen Derivate davon können ohne weiteres nach bekannten synthetischen Techniken erhalten werden.

So ist z.B. die Verbindung 2 im Handel erhältlich. Derivate der Verbindung 7, bei denen die Aminogruppen in geeigneter Weise geschützt worden sind, können, wie in J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2567, oder in Polymer 1982, 23, 771, beschrieben, hergestellt werden. Die Verbindung 5 kann, wie in Tetrahedron Lett. 1993, 34, 4989, beschrieben, hergestellt werden. Der Dimethylester der Verbindung 4 kann, wie in J. Org. Chem. 1989, 54, 5115, beschrieben, hergestellt werden. Der Dimethylester der Verbindung 1 mit dem Aminorest, der in geeigneter Weise als Benzyl-Derivat geschützt ist, kann, wie in Bull. Soc. Chim. Fr. 1988, 579, beschrieben, hergestellt werden. Das Derivat der Verbindung 3, bei dem die Aminofunktionen in geeigneter Weise geschützt sind, kann, wie in Chem. Commun. 1998, 1629, beschrieben, hergestellt werden. Die Dimethylester der Verbindungen 6 und 8, bei denen die Aminofunktionen in geeigneter Weise geschützt sind, können, wie in J. Chem. Soc. Perkin trans. I 1991, 409, bzw. Tetrahedron Lett. 1994, 35, 4515, beschrieben, hergestellt werden. Der Dimethylester der Verbindung 13 kann, wie in J. Med. Chem. 1990, 33, 1561, beschrieben, hergestellt werden. Das Anhydrid 17 kann, wie in Chem. Pharm. Bull. 1984, 32, 805, beschrieben, hergestellt werden.

Die Reste der Tabelle 2 können unter Verwendung von bekannten Techniken hergestellt werden. Die Reste a, b und c können z.B. in analoger Weise, wie in Bioconjugate Chem. 1999, 10, 137, beschrieben, hergestellt werden. Die Herstellung des Rests d wird in WO 9601655 beschrieben, diejenige des Rests e wird in der WO 9528967 beschrieben, und diejenige von f wird im experimentellen Abschnitt, nämlich Beispiel 4, beschrieben.

Bevorzugte funktionelle Gallensäure-Derivate zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen sind z.B. die 3&bgr;-Amino-Derivate davon, erhalten ausgehend von den entsprechenden 3&agr;-Hydroxylverbindungen, folgend dem Syntheseverfahren, das in Synth. Commun. 1998, 28, 109, beschrieben worden ist.

Bevorzugt werden auch die Chlororthoformiate, erhalten aus den entsprechenden 3&agr;-Hydroxylverbindungen durch das synthetische Verfahren, das in J. Am. Chem. Soc. 1997, 117, 640, beschrieben wird.

Beide genannten Derivate können bei den Verknüpfungsreaktionen direkt zum Einsatz kommen oder sie können weiter modifiziert werden, indem die jeweiligen funktionellen Gruppen mit geeigneten bifunktionellen Spacern umgesetzt werden.

Nachstehend wird eine Liste von besonders bevorzugten funktionellen Derivaten der Gallensäure angegeben. Für viele Verbindungen werden auch bibliographische Referenzen, betreffend ihre Herstellung, angegeben.

Die Verknüpfung zwischen dem polyfunktionellen zentralen Kern und dem Chelatbildenden Rest kann beispielsweise zwischen einer in geeigneter Weise funktionalisierten Aminogruppe, die auf dem Chelatbildner vorhanden ist, und einem Carbonsäurerest, der auf dem polyfunktionellen zentralen Rest vorhanden ist, oder umgekehrt, zwischen einem Carbonsäurerest des geeigneten funktionellen Ligand-Derivats und einem Aminorest des zentralen polyfunktionellen Rests erfolgen, wobei in beiden Fällen ein Amid gebildet wird. Die Verknüpfung zwischen dem zentralen polyfunktionellen Rest und dem Gallensäurerest kann durch Bildung einer Amidobindung, z.B. zwischen der Säuregruppe an der 24-Position des Gallensäurerests und einer Aminogruppe, die in dem zentralen polyfunktionellen Synton vorhanden ist, erfolgen, und zwar entsprechend einer Verfahrensweise, die im weiten Ausmaß beschrieben und zur Herstellung von beispielsweise Peptiden eingesetzt worden ist (Tetrahedron, 32, 2211, 1976).

Alternativ kann die Amidobindung zwischen der Aminogruppe eines Gallensäure-3&bgr;-Amino-Derivats und einer Carboxylgruppe des zentralen polyfunktionellen Rests oder zwischen dem Chlorcarbonylrest des Gallensäurechloroformiats und einer Aminogruppe des zentralen polyfunktionellen Rests gebildet werden.

Der genannten Verknüpfung kann gegebenenfalls eine Abspaltung und/oder Aktivierung der funktionellen Gruppe der zentralen Einheit, die an der Reaktion teilnimmt, vorangehen. Funktionelle Aminogruppen werden gewöhnlich durch Umwandlung in die entsprechenden Benzyl-, Carbobenzyloxy (Cbz)- oder tert.-Butyloxycarbonyl (BOC)-Derivate geschützt. Bei den zwei ersten Fällen kann beispielsweise die Abspaltungsreaktion durch Hydrierung der Benzyl- oder Cbz-Derivate in Gegenwart eines geeigneten metallischen Katalysators, wie von Pd/C, erfolgen. Im dritten Fall kann die Abspaltung unter sauren Bedingungen, z.B. mit CF₃COOH, erhalten werden.

Die Carboxylreste werden gewöhnlich durch Umwandlung in geeignete Ester geschützt. Die nachfolgende Abspaltung der Schutzgruppen von den Carboxylfunktionen der zwei Chelatbildenden Einheiten kann durch Hydrolyse der Schutzestergruppen, z.B. mit LiOH, CF₃COOH oder Jodtrimethylsilan, in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie Dioxan, CH₂Cl₂ oder CH₃CN, oder einem Alkohol, wie i.PrOH, erhalten werden.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen haben einen weiten Anwendungsbereich, da sie auf dem intravasalen (z.B. intravenösen, intraarteriellen, intrakoronaren, intraventrikulären Weg und dergleichen) sowie auf dem intrathekalen, intraperitonealen, intralymphatischen und intracavitalen Weg verabreicht werden können. Die Verbindungen sind auch für die orale oder enterale Verabreichung geeignet, und sie können daher zur Abbildung des Gastrointestinaltrakts verwendet werden.

Für die parenterale Verabreichung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen vorzugsweise als eine sterile Lösung oder als eine wässrige Suspension mit einem pH-Wert, vorzugsweise im Bereich von 6,0 bis 8,5, formuliert. Die genannten wässrigen Lösungen oder Suspensionen können in Konzentrationen im Bereich von 0,002 bis 1,0 molar verabreicht werden.

Die resultierenden Zubereitungen können lyophilisiert und als solche vertrieben werden um vor dem Gebrauch rekonstituiert zu werden.

Für die gastrointestinale Verwendung oder für die Injektion in Körperhohlräume können diese Mittel als eine Lösung oder eine Suspension formuliert werden, die geeignete Additive enthalten, um z.B. die Viskosität zu kontrollieren.

Für die orale Verabreichung können sie entsprechend den Herstellungsverfahren formuliert werden, die routinemäßig in der pharmazeutischen Technik angewendet werden. Sie können auch als beschichtete Zubereitungen hergestellt werden um einen zusätzlichen Schutz gegenüber dem sauren pH-Wert des Magens zu erreichen, wodurch die Freisetzung des chelatisierten Metallions gehemmt wird, die gewöhnlich bei den typischen pH-Werten des Magensafts stattfindet.

Andere Exzipientien, wie Süßungsmittel und/oder Aromatisierungsmittel, können gleichfalls gemäß den bekannten Techniken der pharmazeutischen Formulierung zugesetzt werden.

Die Lösungen oder Suspensionen der erfindungsgemäßen Verbindungen können auch als Aerosol formuliert werden, das in der Aerosol-Bronchographie und bei der Instillation verwendet wird.

Was die diagnostische Abbildung betrifft, so können die Chelate dieser Erfindung auch als radiopharmazeutische Mittel in der Nuklearmedizin, und zwar sowohl auf dem Gebiet der Diagnostik als auch dem Gebiet der Therapeutik, zur Anwendung kommen. Jedoch ist in diesem Fall das Metallion, das chelatisiert wird, ein Radioisotop, wie ⁵¹Cr ⁶⁷Ga ⁶⁸Ga ^IIIIn ^98mTc ¹⁴⁰La ¹⁷⁵Yb ¹⁵³Sm ¹⁶⁶Ho ⁹⁰Y ¹⁴⁵Pm ¹⁷⁷Lu ⁴⁷Sc,¹⁴²Pr ¹⁵⁹Gd ²¹²Bi.

Bevorzugte Kationen von anorganischen Basen, die in geeigneter Weise eingesetzt werden können um die komplexen Chelate dieser Erfindung in ein Salz umzuwandeln, umfassen insbesondere Ionen von Alkali- oder Erdalkalimetallen, wie von Kalium, Natrium, Calcium, Magnesium und Gemischen davon.

Bevorzugte Kationen von organischen Basen, die für den oben genannten Zweck geeignet sind, umfassen unter anderem solche von primären, sekundären und tertiären Aminen, wie von Ethanolamin, Diethanolamin, Morpholin, Glucamin, N-Methylglucamin, und N,N-Dimethylglucamin.

Bevorzugte Anionen von anorganischen Säuren, die in geeigneter Weise für die Salzbildung der erfindungsgemäßen Komplexchelate verwendet werden können, umfassen insbesondere Anionen von Halogenwasserstoffsäuren, wie die Chloride, Bromide, Jodide, oder andere Anionen, wie Sulfate.

Bevorzugte Anionen von organischen Säuren, die für den oben genannten Zweck geeignet sind, umfassen solche von Säuren, die routinegemäß in der pharmazeutischen Technik für die Salzbildung von basischen Substraten verwendet werden, wie Acetat, Succinat, Citrat, Maleat und Fumarat.

Bevorzugte Kationen und Anionen von Aminosäuren umfassen z.B. solche von Taurin, Glycin, Lysin, Arginin, Ornithin oder von Asparaginsäure und Glutaminsäure.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können eingekapselt werden oder sie können in Liposomen, die Bestandteile ihrer chemischen Struktur bilden, vorliegen und sie können als uni- oder multilamellare Vesikel verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch mit Makromolekülen konjugiert werden oder in geeignete Träger eingearbeitet werden oder mit diesen kombiniert werden.

Im Folgenden wird eine nicht-begrenzende Liste von bevorzugten Verbindungen gemäß der Erfindung angegeben.

Gadolinium-Komplex von [3&agr;[3(S),4(S)],5&bgr;,12&agr;]-3-[[[trans-3,4-Bis[[[5-[bis[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]-5-carboxypentyl]amino]carbonyl]-1-pyrrolidinyl]carbonyl]oxy]-12-hydroxycholan-24-säure; Salzbildung mit Natrium (1:5)

trans-1-(Phenylmethyl)-3,4-pyrrolidindicarbonsäuredimethylester (13,4 g, 48,3 mmol) (hergestellt wie in Bull. Soc. Chim. Fr. 1988, 579, beschrieben) wird in einem Gemisch aus EtOH (220 ml) und H₂O (35 ml) aufgelöst und mit 1N NaOH (96,4 ml) verseift. Die Lösung wird dann konzentriert, und der Rückstand wird in 100 ml H₂O aufgenommen. Die Lösung wird mit 6N HCl auf einen pH-Wert von 1,8 angesäuert um die Säure auszufällen, die als weißer Feststoff isoliert wird (10 g, 40,11 mmol)

Ausbeute: 83%

F.p.: 140–145°C

HPLC-Assay: 99,5% (ausgedrückt als % Fläche)

Elementaranalyse:

%ber.: C 62,24; H 6,07; N 5,62.

%gefunden: C 63,77; H 6,15; N 5,63.

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

N⁶-[(Phenylmethoxy)carbonyl]-L-lysinmethylesterhydrochlorid (10,6 g; 32,2 mmol) (Handelsprodukt) und N-(2-Bromethyl)-N-[2-(1,1-dimethylethoxy)-2-oxoethyl]glycin-1,1-dimethylethylester (hergestellt gemäß Rapoport, J., Org. Chem. 1993, 58, 1151) (27,2 g; 77,1 mmol) werden in CH₃CN (160 ml) aufgelöst. Das Gemisch wird dann mit einem Phosphatpuffer 2M, pH 8 (160 ml) versetzt und 2 Stunden lang gerührt. Sodann werden die Phasen abgetrennt, und die wässrige Schicht wird durch frischen Puffer (160 ml) ersetzt, und das Gemisch wird weitere 70 Stunden lang gerührt. Dann wird die organische Phase abgetrennt und eingedampft. Der Rückstand wird in CH₂Cl₂ (150 ml) aufgenommen. Die resultierende Methylenlösung wird mit H₂O gewaschen und zu einem Rückstand eingedampft um ein Öl zu erhalten, das durch Silicagelchromatographie gereinigt wird. Die homogenen Fraktionen werden dann eingedampft um die Titelverbindung als gelbes Öl zu erhalten (18,1 g, 21,7 mmol).

Ausbeute: 67%

HPLC-Assay: 97,8% (ausgedrückt als % Fläche)

TLC: Träger: Silicagelplatte 60F 254 Merck

Elutionsmittel: n-Hexan/AcOEt = 1:1.

Erfassung: 1% KMnO₄ in 1M NaOH; Rf=0,58

Elementaranalyse:

% ber.: C 61,70; H 8,67; N 6,69.

% gefunden: C 61,85; H 8,74; N 6,34.

Spezifische Drehkraft: [&agr;]_D²⁰ = –27,05; (c 5,1, CHCl₃)

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Eine Lösung des Zwischenprodukts von Stufe b) (40 g; 47,5 mmol) in MeOH (700 ml) wird mit Kohle auf Palladium (4 g; 5% Pd) versetzt. Die Suspension wird 4 Stunden lang bei Raumtemperatur unter einer Wasserstoffatmosphäre gerührt und dann durch ein Millipore -Filter HA 0,45 &mgr;m filtriert. Der Katalysator wird mit MeOH gewaschen. Die Lösung wird eingedampft, wodurch das gewünschte Produkt als gelbes Öl erhalten wird (32,5 g; 46,2 mmol).

Ausbeute: 97%

HPLC-Assay: 99 (ausgedrückt als % Fläche)

TLC: Träger: Silicagelplatte 60F 254 Merck

Elutionsmittel: n-Hexan/AcOEt = 1:1.

Erfassung: 1 % KMnO₄ in 1 M NaOH; Rf=0,13

Elementaranalyse:

% ber.: C 59,80; H 9,46; N 7,97; H₂O.

% gefunden: C 57,89; H 9,44; N 7,39; H₂O 0,98.

Spezifische Drehkraft: [&agr;]_D²⁰ = –28,68; (c 5,0, CHCl₃)

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Eine Lösung der Verbindung von Stufe a) (4,0 g; 16,0 mmol) in CH₃CN (110 ml), abgekühlt auf 0°C und unter Stickstoffatmosphäre gehalten, wird mit Triethylamin (4,9 ml; 35,3 mmol) und dann mit Pivaloylchlorid (4,4 ml; 35,3 mmol) versetzt. Nach 20 min wird das resultierende Gemisch tropfenweise mit einer Lösung der Verbindung von der Stufe c) (24,8 g; 35,3 mmol) in CH₃CN (90 ml) versetzt. Das Gemisch wird dann auf Raumtemperatur erwärmt und bei diesen Bedingungen 1 h lang stehen gelassen und hierauf eingedampft. Der Rückstand wird in AcOEt (300 ml) aufgenommen, mit H₂O gewaschen und konzentriert. Das resultierende rohe Öl wird durch Silicagelchromatographie gereinigt, wodurch die Titelverbindung als gelbes Öl erhalten wird (17,5 g; 10,9 mmol).

Ausbeute: 68%

HPLC-Assay: 98,4 (ausgedrückt als % Fläche)

TLC: Träger: Silicagelplatte 60F 254 Merck

Elutionsmittel: n-Hexan/AcOEt = 1:1.

Erfassung: 1% KMnO₄ in 1M NaOH; Rf=0,24

Elementaranalyse:

% ber.: C 61,57; H 8,90; N 7,79;

% gefunden: C 61,58; H 8,99; N 7,48.

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Eine Lösung der Verbindung von der Stufe d) (21,6 g; 13,4 mmol) in EtOH (250 ml) wird mit Kohlenstoff auf Palladium (2,2 g; 5% Pd) versetzt, und die Suspension wird 4 h lang unter starkem Rühren unter einer Wasserstoffatmosphäre gehalten. Dann wird das Gemisch durch ein Millipore-Filter FH 0,5 &mgr;m filtriert und zu einem Rückstand eingedampft um das Reaktionsprodukt als gelbes Öl zu erhalten (18,2 g; 11,9 mmol).

Ausbeute: 90%

HPLC-Assay: 99% (ausgedrückt als % Fläche)

Elementaranalyse:

% ber.: C 59,70; H 9,03; N 8,24;

% gefunden: C 59,12; H 9,38; N 7,72.

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Eine Lösung von 20% Phosgen in Toluol (100 ml) wird in eine Lösung von (3&agr;,5&bgr;,12&agr;)-3,12-Dihydroxycholan-24-säuremethylester (14,7 g; 36 mmol) (Handelsprodukt) in trockenem CH₂Cl₂ bei 0°C unter Stickstoffatmosphäre eingetropft. Die Lösung wird 3 h lang gerührt und zu einem Rückstand eingedampft um das gewünschte Produkt als weißen Feststoff zu erhalten (15,2 g; 32,4 mmol).

Ausbeute: 90%

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

In eine Lösung der Verbindung von Stufe f) (5,5 g; 11,7 mmol) und N,N-Diisopropylethylamin (4,5 ml) in CH₂Cl₂ (150 ml), abgekühlt auf 0°C, wird unter Stickstoff eine Lösung der Verbindung von der Stufe e) (17,8 g; 11,7 mmol) in CH₂Cl₂ (50 ml) eingetropft. Das resultierende Gemisch wird bei Raumtemperatur 3 h lang gerührt und dann mit H₂O gewaschen und konzentriert. Der Rückstand wird durch Flashchromatographie gereinigt, wodurch die Titelverbindung als gelbes Öl erhalten wird (17,0 g; 8,7 mmol).

Ausbeute: 74%

HPLC-Assay: 94,4% (ausgedrückt als % Fläche)

TLC: Träger: Silicagelplatte 60F 254 Merck

Elutionsmittel: n-Hexan/AcOEt = 1:1.

Erfassung: 1% KMnO₄ in 1M NaOH; Rf=0,29

Elementaranalyse:

% ber.: C 62,46; H 9,10; N 6,43;

% gefunden: C 62,15; H 9,16; N 6,32.

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

In eine Lösung des Polyesters von Stufe g) (14,0 g; 7,1 mmol) in 1,4-Dioxan (190 ml) wird bei Raumtemperatur eine 2M wässrige LiOH-Lösung (190 ml) eingetropft. Nach 26 Stunden wird die Lösung konzentriert, mit einer wässrigen 2M HCl-Lösung zu einem End-pH-Wert von 1,8 versetzt (175 ml) um die Säure auszufällen. Diese wird filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wodurch das Titelprodukt als weißer Feststoff erhalten wird (8,7 g; 5,9 mmol).

Ausbeute: 83%

F.p.: 210–215°C

HPLC-Assay: 98,9% (ausgedrückt als % Fläche)

TLC: Träger: Silicagelplatte 60F 254 Merck

Elutionsmittel: CHCl₃/MeOH/wässr. NH₄OH = 5:4:2

Erfassung: 1 % KMnO₄ in 1M NaOH; Rf=0,38

Elementaranalyse:

% ber.: C 54,74; H 7,33; N 8,57; H₂O.

% gefunden: C 51,72; H 7,51; N 8,27; H₂O 4,96.

Spezifische Drehkraft: [&agr;]_D²⁰ = +16,17; (c 1, NaOH 1M)

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Der Ligand der Stufe h) wird in Wasser suspendiert und durch Zugabe von NaOH (32 ml) aufgelöst. Die resultierende Lösung wird mit GdCl₃ (3,5 g; 9,6 mmol) in H₂O (20 ml) versetzt, wobei der pH-Wert durch Zugabe von 1M NaOH (17,5 ml) bei 6,5 gehalten wird. Das Gemisch wird 1 h lang bei Raumtemperatur stehen gelassen und dann auf eine Säule mit Amberlite XAD^®' 16,00 geladen. Es wird mit einem CH₃CN/H₂O-Gradienten eluiert. Die Fraktionen, die das Produkt enthalten, werden eingedampft, wodurch dieses als weißer Feststoff erhalten wird (8,3 g, 4,4 mmol).

Ausbeute: 92%

F.p.: >300°C

HPLC-Assay: 100% (ausgedrückt als % Fläche)

Elementaranalyse:

% ber.: C 42,60; H 5,12; N 6,67; Gd 16,65; Na 6,09; H₂O.

% gefunden: C 37,68; H 5,90; N 5,90; Gd 14,67; Na 6,47; H₂O 9,90.

Spezifische Drehkraft: [&agr;]_D²⁰ = –12,32; (c 2, H₂O)

Die IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise wurde, ausgehend von dem 3-[[(Phenylmethoxy)carbonyl]amino]-N-tert.-butoxycarbonyl-L-alaninmethylester (Chem. Pharm. Bull. 1985, 33, 509), der Gadolinium-Komplex der [3&agr;[3(S),4(S)],5&bgr;,12&agr;]-3-[[[trans-3,4-Bis[[[2-[bis[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]-2-carboxyethyl]amino]carbonyl]-1-pyrrolidinyl]carbonyl]oxy]-12-hydroxycholan-24-säure hergestellt.

Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise wurde, ausgehend von 1,4,7-tris[2-(1,1-Dimethylethoxy)-2-oxoethyl]-10-[[2-[2-aminoethyl]amino]-2-oxoethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan (WO 95/28967, Beispiel 2), der Gadolinium-Komplex von der (3&agr;,5&bgr;,12&agr;)-3-[[[trans-3,4-Bis[[[2-[[[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododec-1-yl]acetyl]amino]ethyl]amino]carbonyl]-1-pyrrolidinyl]carbonyl]oxy]-12-hydroxycholan-24-säure hergestellt.

Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise wurde unter Verwendung von MnCl₂ für die Komplexbildung der Mangan-Komplex der [3&agr;[3(S),4(S)],5&bgr;,12&agr;]-3-[[[trans-3,4-Bis[[[5-[[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl](carboxymethyl)amino]-5-carboxypentyl]amino]carbonyl]-1-pyrrolidinyl]carbonyl]oxy]-12-hydroxycholan-24-säure hergestellt.

Der in diesem Falle verwendete Chelatbildner ist der N²-[2-[Bis[2-(1,1-dimethylethoxy)-2-oxoethyl]amino]ethyl]-N²-[2-(1,1-dimethylethoxy)-2-oxoethyl]-L-lysinmethylester, dessen Synthese nachstehend wie folgt beschrieben wird:

Eine Lösung von N-(2-Bromethyl)-N-[2-(1,1-dimethylethoxy)-2-oxoethyl]glycin-1,1-dimethylethylester (21,1 g; 60 mmol) in CH₃CN (25 ml) wird in ein Gemisch aus N²-[(Phenylmethoxy)carbonyl]-L-lysinmethylester-Hydrochlorid (20 g; 60,4 mmol) (Handelsprodukt) und N,N-Diisopropylethylamin (12,6 ml) in CH₃CN (250 ml) eingetropft. Nach 120 h bei Raumtemperatur wird tert.-Butylbromacetat (18,8 g; 101,6 mmol) und N,N-diisopropylethylamin (17,7 ml) zugesetzt. Das Gemisch wird weitere 24 h lang gerührt, und das Lösungsmittel wird abgedampft, und der Rückstand wird in Et₂O aufgelöst und filtriert. Die Etherlösung wird mit 0,1M wässriger HCl-Lösung gewaschen, getrocknet und zu einem Rückstand eingedampft, der durch Flashchromatographie gereinigt wird. Die homogenen Fraktionen werden kombiniert, wodurch das gewünschte Produkt als braunes Öl erhalten wird (13 g; 19 mmol).

Ausbeute: 32%

HPLC-Reinheit: 91% (ausgedrückt als % Fläche)

TLC: Träger: Silicagelplatte 60F 254 Merck

Elutionsmittel: n-Hexan/AcOEt = 7:3

Erfassung: 1 % KMnO₄ in 1 M NaOH; Rf=0,4

Elementaranalyse:

% ber.: C 61,83; H 8,45; N 6,18;

% gefunden: C 61,70; H 8,52; N 5,84.

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Eine Lösung der Verbindung von Stufe a) (12,3 g; 18,1 mmol) in MeOH (120 ml) wird mit Kohlenstoff auf Palladium (1,3 g, 5% Pd) versetzt, und die Suspension wird 3 h lang unter starkem Rühren unter einer Wasserstoffatmosphäre gehalten. Das Gemisch wird dann durch ein Millipore^®-Filter FH 0,5 &mgr;m filtriert und zu einem Rückstand eingedampft um das Reduktionsprodukt zu erhalten, das direkt eingesetzt wird.

Gadolinium-Komplex der [3&agr;[1(S),2(S)],5&bgr;,7&agr;,12&agr;]-3-[[[[cis-1,2-Bis[[[5-[bis[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]-5-carboxypentyl]amino]carbonyl]-4-cyclopentyl]amino]carbonyl]oxy]-7,12-dihydroxycholan-24-säure; mit Natrium in das Salz überführt (1:5).

Eine Suspension von cis-Tetrahydro-1H-cyclopenta[c]furan-1,3,5-trion (1,2 g; 7,8 mmol) (erhalten, wie in Chem. Pharm. Bull. 1984, 32, 805, beschrieben) in THF (30 ml) und bei 20°C gehalten, wird tropfenweise mit einer Lösung von N²,N²-Bis[2-[bis[2-(1,1-dimethylethoxy)-2-oxoethyl]amino]ethyl]-L-lysin]tert.-butylester (5,8 g; 7,8 mmol) (Bioconjugate Chem. 1999, 10, 137) in 20 ml THF versetzt. Nach 1 h wird das auf –5°C abgekühlte Reaktionsgemisch mit Triethylamin (2,17 ml; 15,57 mmol) und mit Isobutylchlorformiat (1 ml; 7,8 mmol) (Handelsprodukt) versetzt. Das Gemisch wird dann auf 20°C erwärmt, und nach einer Stunde wird der N²,N²-Bis[2-[bis[2-(1,1-dimethylethoxy)-2-oxoethyl]amino]ethyl]-L-lysin]tert.-butylester (5,8 g; 7,8 mmol) in THF (25 ml) eingetropft. Die Lösung wird weitere 18 h lang bei 20°C gehalten und dann konzentriert. Das zurückgebliebene Öl wird in CH₂Cl₂ (75 ml) und H₂O (75 ml) aufgenommen. Die organische Phase wird abgetrennt, getrocknet und durch Flashsäulenchromatographie gereinigt, wodurch das gewünschte Produkt erhalten wird (6 g; 3,7 mmol).

Ausbeute: 47%

TLC: Träger: Silicagelplatte 60F 254 Merck

Elutionsmittel: n-Hexan/AcOEt/2-PrOH = 7:2:1

Erfassung: 1% KMnO₄ in 1M NaOH; Rf=0,29

Elementaranalyse:

% ber.: C 61,31; H 9,17; N 6,89;

% gefunden: C 61,02; H 9,04; N 6,83.

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Eine Lösung der Verbindung von der Stufe a) (14 g; 8,61 mmol) in H₂O (10 ml) und 2-Propanol (150 ml), die bei 20°C gehalten wird, wird mit Hydroxylaminhydrochlorid (2,69 g; 38,7 mmol) und Natriumacetat (8,8 g; 64,6 mmol) versetzt. Das Gemisch wird 2 h lang auf 90°C erhitzt, konzentriert, und der Rückstand wird in CHCl₃ (100 ml) und H₂O (100 ml) aufgenommen. Nach Trennung der Phasen wird die wässrige Lösung mit CHCl₃ (200 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen werden getrocknet und konzentriert, wodurch das gewünschte Produkt als weißer Feststofferhalten wird (11,8 g; 7,2 mmol).

Ausbeute: 84%

F.p.: 210–215°C

HPLC-Assay: 96,8% (ausgedrückt als % Fläche)

TLC: Träger: Silicagelplatte 60F 254 Merck

Elutionsmittel: CHCl₃/MeOH/wässr. NH₄OH = 14:2:0,2

Erfassung: 1% KMnO₄ in 1M NaOH; Rf=0,29

Elementaranalyse:

% ber.: C 60,75; H 9,15; N 7,68; H₂O;

% gefunden: C 61,11; H 9,26; N 7,54; H₂O 0,29.

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Eine Lösung der Verbindung von der Stufe b) (10 g; 6,1 mmol) in CH₃OH (60 ml) wird mit Raney-Nickel (1,2 g) versetzt, und die Suspension wird 18 h lang bei 30°C unter einem Wasserstoffdruck von 30 atm gehalten. Nach dem Abkühlen auf 15°C wird die Lösung konzentriert und durch Flashchromatographie gereinigt, wodurch das gewünschte Produkt als Öl erhalten wird (7,1 g; 4,4 mmol).

Ausbeute: 72%

HPLC-Assay: 97,1 % (ausgedrückt in % Fläche)

K.F.: <0;1 %

TLC: Träger: Silicagelplatte 60F 254 Merck

Elutionsmittel: CHCl₃/MeOH/wässr. NH₄OH = 14:2:0,2

Erfassung: 1% KMnO₄ in 1M NaOH; Rf=0,52

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

In eine Lösung des (3&agr;,5&bgr;,7&agr;,12&agr;)-3-[(Chlorcarbonyl)oxy]-7,12-dihydroxycholan-24-säuremethylesters (5 g, 10,3 mmol) (erhalten, wie in J. Am. Chem. Soc. 1997, 117, 640, beschrieben) und von N,N-Diisopropylethylamin (5 ml) in CH₂Cl₂ (150 ml), die auf 0°C abgekühlt ist, wird unter Stickstoff eine Lösung der Verbindung von der Stufe c) (16,8 g; 10,3 mmol) in CH₂Cl₂ (50 ml) eingetropft. Das resultierende Gemisch wird 3 h lang bei Raumtemperatur gerührt, dann mit H₂O gewaschen und konzentriert. Der Rückstand wird durch Flashchromatographie gereinigt. Das resultierende Produkt wird in 1,4-Dioxan (200 ml) aufgelöst, und es wird eine wässrige Lösung von 2M LiOH (200 ml) eingetropft. Nach 24 h wird die Lösung konzentriert und mit 2M wässriger HCl-Lösung zu einem pH-Wert von 1,8 angesäuert um die Säure auszufällen. Diese wird abfiltriert und mit Wasser gewaschen und getrocknet, wodurch das gewünschte Produkt als weißer Feststoff erhalten wird (6,8 g; 4,5 mmol).

Ausbeute: 44%

HPLC-Assay: 98,4% (ausgedrückt in % Fläche)

Elementaranalyse:

% ber.: C 54,43; H 7,32; N 8,40;

% gefunden: C 54,33; H 7,25; N 8,35.

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Der Ligand von der Stufe d) (6 g; 4 mmol) wird in Wasser suspendiert und mit NaOH aufgelöst. Die resultierende Lösung wird mit GdCl₃ (2,97 g; 8 mmol) in H₂O (20 ml) versetzt, wobei der pH-Wert durch Zugabe von 1M NaOH bei 6,5 gehalten wird. Das Gemisch wird 2 Stunden lang bei Raumtemperatur gehalten, dann auf eine Amberlite XAD^® 16.00-Säule geladen und mit einem CH₃CN/H₂O-Gradienten eluiert. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden eingedampft, wodurch die Titelverbindung als weißer Feststofferhalten wird (6,7 g; 3,5 mmol)..

Ausbeute: 88%

F.p.: >300°C

HPLC-Assay: 100% (ausgedrückt als % Fläche)

Elementaranalyse:

% ber.: C 42,56; H 5,15; N 6,57; Gd 16,39; Na 5,99;

% gefunden: C 42,42; H 5,10; N 6,45; Gd 16,28; Na 5,87.

Die IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Nach der in Beispiel 5 beschriebenen Verfahrensweise wurde, ausgehend von cis-Tetrahydro-1H-cyclopenta[c]furan-1,3,5-trion, 1,4,7-tris-[2-(1,1-Dimethylethoxy)-2-oxoethyl]-10-[[2-[2-aminoethyl]amino]-2-oxoethyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan (WO 95/28967, Beispiel 2) und N²,N²-Bis[2-[bis[2-(1,1-dimethylethoxy)-2-oxoethyl]amino]ethyl]-L-lysintert.-butylester (Bioconjugate Chem. 1999, 10, 137), der Gadolinium-Komplex der [3&agr;[ 1(S)],5&bgr;,7&agr;,12&agr;]-3-[[[[cis-1 [[[5-[bis[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]-5-carboxypentyl]amino]carbonyl]-2-[[[2-[[[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododec-1-yl]acetyl]amino]ethyl]amino]carbonyl]-4-cyclopentyl]amino]carbonyl]oxy]-7,12-dihydroxycholan-24-säure hergestellt.

Gadolinium-Komplex der [3&bgr;[3(S),5(S)],5&bgr;,7&agr;,12&agr;]-3-[[[3,5-Bis[[4-[bis[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]-4-carboxy-1-oxobutyl]amino]phenyl]carbonyl]amino]-7,12-dihydroxycholan-24-säure; mit Natrium in das Salz überführt (1:5).

3,5-Di(tert.-butoxycarbonyl)aminobenzoesäure (3,16 g; 10 mmol) (hergestellt, wie in Chem. Commun. 1998, 1629, beschrieben) wird in DMF (150 ml) aufgelöst, und die resultierende Lösung wird bei 0°C mit Triethylamin (3 ml) und Diethylcyanophosphonat (1,8 g; 11 mmol) (Handelsprodukt) versetzt. In das resultierende Gemisch wird eine Lösung des (3&bgr;,5&bgr;,7&agr;,12&agr;)-3-Amino-7,12-dihydroxycholan-24-säuremethylesters (4,22 g; 10 mmol) (erhalten, wie in Synth. Commun. 1998, 28, 109, beschrieben) im Laufe von 30 min eingetropft. Nach 8 h bei Raumtemperatur wird die Lösung eingedampft, und der resultierende Rückstand wird auf Silicagel durch Flashchromatographie gereinigt. Das resultierende Produkt wird mit HCl-gesättigtem MeOH (100 ml) behandelt um das Titelprodukt als weißen Feststoff auszufällen (2,7 g; 4,3 mmol).

Ausbeute: 43%

HPLC-Assay: 97% (ausgedrückt in % Fläche)

Elementaranalyse:

% ber.: C 61,14; H 8,18; N 6,68; Cl 11,28;

% gefunden: C 60,98; H 8,11; N 6,59; Cl 11,22.

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Eine Lösung des Produkts von der Stufe a) (2,5 g; 4 mmol) in DMF, N,N-Bis[2-[bis[2-(1,1-dimethylethoxy)-2-oxoethyl]amino]ethyl]-L-glutaminsäure-tert.-butylester (3 g; 4 mmol) (Bioconjugate Chem. 1999, 10, 137) und Diethylcyanophosphonat (0,72 g; 4,4 mmol), gehalten bei 0°C, werden tropfenweise mit Triethylamin (0,7 ml) versetzt. Nach 1 h bei 0°C und 5 h bei Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch eingedampft, und der Rückstand wird durch Flash-Silicagelchromatographie gereinigt, wodurch das gewünschte Produkt als Öl erhalten wird (5,79 g; 2,9 mmol).

Ausbeute: 73%

HPLC-Assay: 98% (ausgedrückt in % Fläche)

Elementaranalyse:

% ber.: C 64,18; H 9,10; N 4,94;

% gefunden: C 64,03; H 8,99; N 4,95.

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

In eine Lösung des Polyesters von der Stufe b) (5,5 g; 2,8 mmol) in 1,4-Dioxan (100 ml) wird bei Raumtemperatur eine wässrige 2M LiOH-Lösung (100 ml) eingetropft. Nach 24 Stunden wird die Lösung konzentriert und mit 2M wässriger HCl-Lösung zu einem End-pH-Wert von 1,8 versetzt um die Säure auszufällen. Diese wird filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wodurch das Titelprodukt als weißer Feststoff erhalten wird (3,6 g; 2,2 mmol).

Ausbeute: 80%

HPLC-Assay: 99% (ausgedrückt in % Fläche)

Elementaranalyse:

% ber.: C 61,92; H 5,93; N 5,95;

% gefunden: C 61,85; H 5,88; N 5,90.

Die ¹H-NMR-, ¹³C-NMR, IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Der Ligand von der Stufe c) (3,5 g; 2,1 mmol) wird in H₂O suspendiert und durch Zugabe von 1M NaOH aufgelöst. GdCl₃ (1,56 g; 4,2 mmol) in H₂O (20 ml) wird dann in die Lösung eingetropft, und diese wird durch die Zugabe von 1M NaOH bei einem pH-Wert von 6,8 gehalten. Das Gemisch wird 4 h lang bei Raumtemperatur gerührt und dann auf eine Amberlite XAD^® 16.00-Säule geladen. Es wird bei einem CH₃CN/H₂O-Gradienten eluiert. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden eingedampft, wodurch die Titelverbindung als weißer Feststoff erhalten wird (4,1 g; 2 mmol).

Ausbeute: 95%

F.p.: >300°C

HPLC-Assay: 100% (ausgedrückt als % Fläche)

Elementaranalyse:

% ber.: C 49,39; H 4,19; N 4,74; Gd 15,21; Na 5,56;

% gefunden: C 49,27; H 4,02; N 4,70; Gd 15,18; Na 5,48.

Die IR- und MS-Spektren stehen mit der angegebenen Struktur in Übereinstimmung.

Die Versuche wurden mit der Komplexverbindung des Beispiels 1 durchgeführt.

Das Screening wurde mit 3 anästhesierten, männlichen CD(SD)BR-Ratten (Charles River Italien) durchgeführt.

Die Tiere wurden entsprechend der EEC-Ratsdirektive 86/605, die in das italienische Gesetz DL116/92 übernommen wurde, gehalten (experimentelle Typologie KIN 3).

Das Kontrastmittel wurde in die Vena saphena mit einer Einzeldosis von 0,1 mmol·kg^–1 und mit einer Injektionsgeschwindigkeit von 6 ml·min^–1 injiziert.

Nach der Verabreichung der Komplexverbindung erfolgte das Sammeln der biologischen Flüssigkeiten der anästhesierten Ratten durch Kanülierung der Harnblase und des Gallengangs. Der Urin wurde 0 bis 60, 60 bis 120, 120 bis 240, 240 bis 480 min nach der Injektion gesammelt. Die Gallenflüssigkeit wurde –30 bis 0, 0 bis 15, 15 bis 30, 30 bis 60, 60 bis 120, 120 bis 240, 240 bis 480 min nach der Injektion gesammelt. Die Tiere wurden am Ende der Untersuchung durch Ausblutenlassen von der Abdominalaorta getötet. Das Blut, die Leber und die Nieren wurden nach dem Töten für den Gadolinium-Assay durch induktiv gekuppelte Plasma-Atomemission (ICP-AES) gesammelt.

Nach der intravenösen Verabreichung an anästhesierte Ratten wurde das Gadolinium sowohl mit dem Urin, als auch in Spurenmengen mit der Gallenflüssigkeit eliminiert. Bei dem Zeitraum von 0 bis 480 min betrug die Gallen- und Urinausscheidung 0,175% und 36% von ID. 480 min nach der Verabreichung betrug der Restgehalt in der Leber, der Niere und dem Plasma 2,564%, 6,7% bzw. 14,3% der injizierten Dosis.