Title:
New, well tolerated metal chelates, for use as radiodiagnostic, radiotherapeutic or NMR and X-ray diagnostic agents, contain chelator and perfluorinated polyethylene glycol residues
Kind Code:
A1


Abstract:
New metal chelates (I) (optionally in salt form) contain (a) perfluorinated polyethylene glycol (PEG) residue(s), (b) chelator residue(s) and (c) at least one equivalent of metal(s) of atomic number 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 or 57-83. An independent claim is included for new metal-free chelating agent intermediates (II), containing the components (a) and (b). ACTIVITY : Cytostatic. MECHANISM OF ACTION : Radiotherapy.



Inventors:
Schirmer, Heiko (Berlin, 12161, DE)
Weinmann, Hanns-Joachim (Berlin, 14129, DE)
Platzek, Johannes (Berlin, 12621, DE)
Zorn, Ludwig (Berlin, 13509, DE)
Misselwitz, Bernd (Glienicke, 16548, DE)
Application Number:
DE102006049821
Publication Date:
04/24/2008
Filing Date:
10/18/2006
Assignee:
Bayer Schering Pharma Aktiengesellschaft (Berlin, 13353, DE)
Domestic Patent References:
DE19948651A1N/A2003-07-17
DE10040381C1N/A2002-06-06
DE4317588A1N/A1994-12-01



Foreign References:
53624781994-11-08
WO1999001161A11999-01-14
Claims:
1. Metallchelate enthaltend
a) mindestens einen perfluorierten PEG -Rest, und
b) mindestens einen Chelator-Rest, und
c) mindestens ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83
sowie Salze davon.

2. Metallchelate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Metallchelate
– 1 perfluorierten PEG Rest, und
– 1 oder 2 Chelatorreste enthalten
sowie Salze davon.

3. Metallchelate nach einem der vorangehenden Ansprüche gemäß Formel I: wobei
PEG-Pf einen perfluorierten PEG-Rest mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt
Linker eine Linkergruppe darstellt, die den PEG-Pf Rest mit dem Backbone verbindet
Backbone einen dreiwertigen Rest darstellt
K einen Chelat-rest darstellt, bestehend aus einem Chelator-Rest, und mindestens ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83, wobei im Rest K gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können, und
polare Gruppe eine polare Gruppe darstellt.

4. Metallchelate nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass der perfluorierte PEG-Rest 4-30 C-Atome enthält.

5. Metallchelate nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass der Chelator-Rest zyklisch ist, wobei im Chelator-Rest gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können.

6. Metallchelate nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass der Chelator-Rest ein DOTA-Rest oder ein Derivat davon ist, wobei im Chelator-Rest gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können.

7. Metallchelate nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass der Chelator-Rest offenkettig ist, wobei im Chelator-Rest gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können.

8. Metallchelate nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass der Chelator-Rest ein DTPA-Rest oder ein Derivat davon ist, oder ein auf Catecholamid (CAM)-, Terephthalamid (TAM)-, Hydroxypyridon (HOPO)- und/oder Hydroxypyrimidon (HOPP) basierender Chelator-Rest oder Derivate davon.

9. Metallchelate nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass der Linker eine Kohlenstoffkette mit 1-15 C-Atomen ist, die geradlinig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann, und die gegebenenfalls unterbrochen ist durch 1-5 Sauerstoffatome, 1-3 –NHCO-Gruppen, 1-3 –CONH-Gruppen, 1-2 Schwefelatome, 1-4 –NH-Gruppen und/oder 1-2 Phenylengruppen, die gegebenenfalls mit 1-2 OH-Gruppen, 1-2 NH2-Gruppen, 1-2 –COOH-Gruppen, oder 1-2 –SO3H-Gruppen substituiert sein können, und die gegebenenfalls substituiert ist mit 1-6 OH-Gruppen, 1-5 –COOH-Gruppe (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 SO3H-Gruppen (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-3 NH2-Gruppen und/oder 1-3 C1-C4-Alkoxygruppen.

10. Metallchelate nach Ansprüchen 2 und 9, wobei Backbone ein stickstoffhaltiger Rest ist, insbesondere ausgewählt aus Aminosäuren mit funktioneller Seitenkette, Alkylendiaminrest und Derivate davon, Stickstoff und 3, 5-Diaminobenzoesäure.

11. Metallchelate nach einem der Ansprüche 2, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallionenäquivalent R1 ein radioaktives Element der Ordnungszahlen 21-29, 39, 42, 44 oder 57-83 ist.

12. Metallchelate nach Anspruch einem der Ansprüche 2, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallionenäquivalent R1 ein Element der Ordnungszahlen 27, 29, 31-33, 37-39, 43, 49, 62, 64, 70, 75 und 77 ist.

13. Intermediate der Metallchelate nach Anspruch 1, welche dadurch charakterisiert sind, dass die Intermediate enthalten
a) mindestens einen perfluorierten PEG-Rest, und
b) mindestens einen Chelator-Rest,
wobei die Intermediate kein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 enthalten.

14. Intermediate der Metallchelate nach Anspruch 2, charakterisiert durch Formel (Ia) wobei
PEG-Pf einen perfluorierten PEG-Rest mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt
Linker eine Linkergruppe darstellt, die den PEG-Pf Rest mit dem Backbone verbindet
Backbone einen dreiwertigen Rest darstellt
K' einen Chelator-Rest, und
polare Gruppe eine polare Gruppe darstellt,
mit der Maßgabe, dass der Chelator-Rest nicht mit einem Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 besetzt ist.

15. Metallchelate nach Anspruch 11 zur Verwendung in der NMR- und Röntgendiagnostik.

16. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 11 zur Herstellung von Kontrastmitteln zum Infarkt- und Nekrose-Imaging.

17. Metallchelate nach Anspruch 12 zur Verwendung in der Radiodiagnostik und Radiotherapie.

18. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 11 zur Herstellung von Kontrastmitteln für die Lymphographie zur Diagnose von Veränderungen des Lymphsystems.

19. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 11 zur Herstellung von Kontrastmitteln für die Diagnose von entzündlichen Erkrankungen.

20. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 11 zur Herstellung von Kontrastmitteln für die Darstellung von atherosklerotischen Plaques.

21. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 11 zur Herstellung von Kontrastmitteln zur Diagnose von Herz-Kreislauferkrankungen.

22. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 11 zur Herstellung von Kontrastmitteln für das Tumor-Imaging.

23. Verwendung von Metallkomplexen nach Anspruch 11 zur Herstellung von Kontrastmitteln für das blond pool imaging.

24. Pharmazeutische Mittel enthaltend mindestens eine physiologisch verträgliche Verbindung nach den Ansprüchen 1 bis 12, gegebenenfalls mit den in der Galenik üblichen Zusätzen.

Description:

Die Erfindung betrifft die in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstände, nämlich Metallchelate mit perfluoriertem PEG-Rest, Verfahren zu deren Herstellung, sowie deren Verwendung, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung in der NMR- und Röntgendiagnostik, Radiodiagnostik und Radiotherapie, sowie in der MRT-Lymphographie. Die Metallchelate mit perfluoriertem PEG-Rest finden Anwendung in der Kernspinresonanztomographie (MRT) zur Darstellung von verschiedenen physiologischen und pathophysiologischen Strukturen und damit zur Verbesserung der diagnostischen Informationen, nämlich der Lokalisation und dem Grad der Erkrankung, Auswahl und Erfolgskontrolle einer zielgerichteten Therapie und zur Prophylaxe. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind in ganz besonderer Weise für die Lymphographie, für die Tumor-Diagnostik und für das Infarkt- und Nekrose-Imaging geeignet und zeichnen sich durch hervorragende Verträglichkeit aus.

Im Feld der kernmagnetischen Resonanz sind einige fluorhaltige Verbindungen bekannt die im Bereich des Imagings eingesetzt werden können. Zumeist werden solche Verbindungen jedoch nur zur Anwendung im Fluor-19-imaging vorgeschlagen und sind nur zu dieser Anwendung geeignet. Solche Verbindungen sind beispielsweise in US Patent 4,639,364 (Mallinckrodt), DE 4203254 (Max-Planck-Gesellschaft), WO 93/07907 (Mallinckrodt), US 4,586,511 (Children's Hospital Medical Center), EP 307863 (Air Products), US 4,588,279 (University of Cincinnati, Children's Hospital Research Foundation) und WO 94/22368 (Molecular Biosystems) offenbart.

Weitere fluorhaltige Verbindungen die zum Imaging eingesetzt werden können sind in US 5,362,478 (VIVORX), US Patent 4,586,511, DE 4008179 (Schering), WO 94/05335 und WO 94/22368 (beide Molecular Biosystems), EP 292 306 (TERUMO Kabushiki Kaisha), EP 628 316 (TERUMO Kabushiki Kaisha) und DE 4317588 (Schering) offenbart.

Während bei Verbindungen, die die Elemente Fluor und Jod enthalten, keine Wechselwirkungen zwischen den beiden Kernen stattfinden, findet in Verbindungen, die Fluor und paramagnetische Zentren (Radikale, Metallionen) enthalten, eine intensive Wechselwirkung statt, die sich in einer Verkürzung der Relaxationszeit des Fluorkernes äußern. Die Größe dieses Effekts hängt von der Anzahl der ungepaarten Elektronen des Metallions (Gd3+ > Mn2+ > Fe3+ > Cu2+) und von der Entfernung zwischen dem paramagnetischen Ion und dem 19F-Atom ab.

Je mehr ungepaarte Elektronen des Metallions vorhanden sind und je näher diese an das Fluor gebracht werden, desto größer ist die Verkürzung der Relaxationszeit des Fluorkernes.

Die Verkürzung der Relaxationszeit als Funktion des Abstandes vom paramagnetischen Ion macht sich bei allen Kernen mit ungerader Spinzahl bemerkbar, so auch beim Proton, und Gadoliniumverbindungen finden deshalb breite Anwendung als Kontrastmittel in der Kernspintomographie (Magnevist®, Prohance®, Omniscan®, Dotarem®).

Beim 1H-MR-imaging (1H-MRI) wird jedoch die Relaxationszeit T1 oder T2 der Protonen, das heißt vor allem der Protonen des Wassers, und nicht die Relaxationszeit der Fluorkerne gemessen und für die Bildgebung verwendet. Das quantitative Mail für die Verkürzung der Relaxationszeit ist die Relaxivity [L/mmol·s]. Zur Verkürzung der Relaxationszeiten werden mit Erfolg Komplexe paramagnetischer Ionen eingesetzt. In der folgenden Tabelle ist die Relaxivity einiger Handelspräparate angegeben:

T1-relaxivity in Wasser [L/mmol·s ,39°C, 0.47 T]T1-relaxivity in Plasma L/mmol·s,39°C, 0.47 T]MAGNEVIST®3,84,8DOTAREM®3,54,3OMNISCAN®3,84,4PRO HANCE®3,74,9

In diesen Verbindungen finden nur Wechselwirkungen zwischen Protonen und dem Gadoliniumion statt. Für diese Kontrastmittel in Wasser wird also eine Relaxivity von ca. 4 [L/mmol·s] beobachtet.

Es werden also erfolgreich für das MR-Imaging sowohl Fluor-Verbindungen für Fluor-19-imaging, bei dem die verkürzte Relaxationszeit des Fluor-Kernes ausgenutzt wird, als auch nicht Fluor-haltige Verbindungen, bei denen die Relaxationszeit der Protonen des Wassers gemessen wird, verwendet.

Bei der Einführung eines perfluorkohlenstoffhaltigen Restes in ein paramagnetisches Kontrastmittel, das heißt bei der Kombination von Eigenschaften, die bisher nur für Fluor-imaging-Verbindungen als geeignet bekannt waren, mit Verbindungen, die für Protonen-Imaging verwendet wurden, steigt überraschenderweise auch die Relaxivity betreffend die Protonen des Wassers rapide an. Sie erreicht nun Werte von 10-50 [L/mmol·s] im Vergleich zu Werten zwischen 3,5 und 3,8 [L/mmol·s] wie sie für einige Handelsprodukte in obiger Tabelle bereits aufgeführt wurden.

Aus DE 196 03 033.1, WO 99/01161, DE 19914101, DE 10040381, DE 10040858 sind bereits perfluoralkylhaltige Metallkomplexe bekannt. Diese Verbindungen sind jedoch nicht für alle Anwendungen befriedigend einsetzbar, da die Verträglichkeit meist ungenügend ist. Damit besteht nach wie vorher ein Bedarf an MRT-Kontrastmitteln die sowohl hervorragende Imaging-Eigenschaften haben als auch gleichzeitig exzellent verträglich sind um den nicht-invasiven Charakter der Diagnosemethode zu erhalten. Dies ist beispielsweise wichtig wenn Tumore inklusive Fernmetastasen diagnostiziert werden sollen und somit eine Verteilung des Kontrastmittels über den ganzen Körper erreicht werden soll.

Maligne Tumoren metastasieren gehäuft in regionale Lymphknoten, wobei auch mehrere Lymphknotenstationen beteiligt sein können. So werden Lymphknotenmetastasen in etwa 50-69% aller Patienten mit malignen Tumoren gefunden (Elke, Lymphographie, in: Frommhold, Stender, Thurn (eds.), Radiologische Diagnostik in Klinik und Praxis, Band IV, Thieme Verlag Stuttgart, 7th ed., 434-496, 1984). Die Diagnose eines metastatischen Befalls von Lymphknoten ist im Hinblick auf die Therapie und Prognose maligner Erkrankungen von großer Bedeutung. Mit den modernen bildgebenden Methoden (CT, US und MRI) werden lymphogene Absiedlungen von malignen Tumoren nur unzureichend erkannt, da zumeist nur die Größe des Lymphknotens als Diagnosekriterium herangezogen werden kann. Damit sind kleine Metastasen in nicht-vergrößerten Lymphknoten (< 2 cm) nicht von Lymphknotenhyperplasien ohne malignen Befall zu unterscheiden (Steinkamp et al., Sonographie und Kernspintomographie: Differentialdiagnostik von reaktiver Lymphknoten-vergrößerung und Lymphknotenmetastasen am Hals, Radiol.diagn. 33:158, 1992).

Wünschenswert wäre es, dass bei Einsatz von spezifischen Kontrastmitteln Lymphknoten mit metastatischem Befall und hyperplastische Lymphknoten unterschieden werden können.

Bekannt ist die direkte Röntgen-Lymphographie (Injektion einer öligen Kontrastmittelsuspension in ein präpariertes Lymphgefäß) als eine nur noch selten benutzte invasive Methode, die nur wenige Lymphabflussstationen darstellen kann.

Experimentell werden in Tierexperimenten auch Fluoreszenz-markierte Dextrane verwendet, um nach deren interstitieller Applikation den Lymphabfluss beobachten zu können. Allen gebräuchlichen Markern für die Darstellung von Lymphwegen und Lymphknoten nach interstitieller/intrakutaner Applikation ist also gemein, dass es sich um Substanzen mit partikulärem Charakter ("particulates", z.B. Emulsionen und Nanokristallsuspensionen) oder große Polymere handelt (s.a. WO 90/14846). Die bisher beschriebenen Zubereitungen erwiesen sich jedoch aufgrund ihrer mangelnden lokalen und systemischen Verträglichkeit sowie ihrer geringen Lymphgängigkeit, die eine unzureichende diagnostischen Effizienz bedingt, als noch nicht optimal für die indirekte Lymphographie geeignet.

Da die Darstellung von Lymphknoten von zentraler Bedeutung für die frühe Erkennung des metastatischen Befalls bei Krebspatienten ist, besteht ein großer Bedarf an lymphspezifischen Kontrastmittelzubereitungen zur Diagnose entsprechender Veränderungen des Lymphsystems, die durch sehr gute Verträglichkeit gekennzeichnet sind. Das Lymphsystem im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst sowohl die Lymphknoten als auch die Lymphgefäße. Die Substanzen der vorliegenden Erfindung sind daher zur Diagnose von Veränderungen des Lymphsystems geeignet, bevorzugt zur Diagnose von Veränderungen der Lymphknoten und/oder der Lymphgefäße, insbesondere Diagnose von Metastasen in den Lymphknoten.

Möglichst hohe Kontrastmittelbeladung und hohe Stabilität sind ebenso wünschenswert wie diagnostisch relevante, möglichst gleichmäßige Lymphanreicherung über mehrere Lymphstationen hinweg. Die Belastung des Gesamtorganismus sollte durch rasche und vollständige Ausscheidung des Kontrastmittels gering gehalten werden. Ein rascher Wirkungseintritt möglichst bereits innerhalb weniger Stunden nach Kontrastmittelapplikation ist für die radiologische Praxis von Bedeutung. Eine gute systemische Verträglichkeit ist notwendig.

Nicht zuletzt ist es wünschenswert, lymphspezifische Kontrastmittel zur Verfügung zu haben, die es erlauben, in einer diagnostischen Sitzung sowohl den Primärtumor als auch eine mögliche Lymphknotenmetastasierung zur Darstellung zu bringen.

Ein anderer wichtiger Bereich in der Medizin ist die Detektion, Lokalisierung und Überwachung von Nekrosen oder Infarkten. So ist der Myokardinfarkt nicht ein stationärer Vorgang, sondern ein dynamischer Prozess, der sich über einen längeren Zeitraum (Wochen bis Monate) erstreckt. Die Erkrankung verläuft in etwa drei Phasen, die nicht scharf voneinander getrennt, sondern überlappend sind. Die erste Phase, die Entwicklung des Myokardinfarktes, umfasst die 24 Stunden nach dem Infarkt, in denen die Zerstörung wie eine Stoßwelle (Wellenfrontphänomen) vom Subendokard zum Myokard fortschreitet. Die zweite Phase, der bereits bestehende Infarkt, umfasst die Stabilisierung des Bereiches, in dem Faserbildung (Fibrose) als Heilprozess erfolgt. Die dritte Phase, der ausgeheilte Infarkt, beginnt, nachdem alles zerstörte Gewebe durch fibröses Narbengewebe ersetzt ist. Während dieser Periode findet eine umfangreiche Restrukturierung statt.

Bis heute ist kein präzises und zuverlässiges Verfahren bekannt, das die aktuelle Phase eines Myokardinfarktes am lebenden Patienten diagnostizierbar macht. Für die Beurteilung eines Myokardinfarktes ist es von entscheidender Bedeutung, zu wissen, wie groß der Anteil des bei dem Infarkt verlorenen Gewebes ist und an welcher Stelle der Verlust erfolgte, denn von dieser Kenntnis hängt die Art der Therapie ab.

Infarkte erfolgen nicht nur im Myokard, sondern auch in anderen Geweben, besonders im Hirn.

Während der Infarkt in gewissem Umfang heilbar ist, können bei einer Nekrose, dem lokal begrenzten Gewebetod, nur die schädlichen Folgen für den Restorganismus verhindert oder wenigstens gemildert werden. Nekrosen können auf vielfache Weise entstehen: durch Verletzungen, Chemikalien, Sauerstoffdefizit oder durch Strahlung. Wie beim Infarkt ist die Kenntnis von Umfang und Art einer Nekrose wichtig für das weitere ärztliche Vorgehen.

Schon früh erfolgten daher Versuche, die Lokalisation von Infarkten und Nekrosen durch Einsatz von Kontrastmitteln bei nicht-invasiven Verfahren wie Szintigraphie oder Kernspintomographie zu verbessern. In der Literatur nehmen die Versuche, Porphyrine für das Nekroseimaging einzusetzen, einen großen Raum ein. Die erzielten Resultate ergeben jedoch ein widersprüchliches Bild. Außerdem neigen Porphyrine dazu, sich in der Haut abzulagern, was zu einer Photosensibilisierung führt. Die Sensibilisierung kann Tage, ja sogar Wochen andauern. Dies ist ein unerwünschter Nebeneffekt bei der Verwendung von Porphyrinen als Diagnostika. Außerdem ist der therapeutische Index für die Porphyrine nur sehr klein, da z.B. für Mn-TPPS eine Wirkung erst bei einer Dosis von 0.2 mmol/kg einsetzt, die LD50 aber bereits bei 0.5 mmol/kg liegt.

Nicht vom Porphyringerüst abgeleitete Kontrastmittel für das Nekrose- und Infarkt-Imaging sind in DE 19744003 (Schering AG), DE 19744004 (Schering AG) und WO 99/17809 (EPIX) beschrieben. Bisher gibt es aber noch keine Verbindungen, die befriedigend als Kontrastmittel beim Infarkt- und Nekroseimaging eingesetzt werden können.

Das gleiche Problem liegt vor im Bereich der Verbindungen die eingesetzt werden können um Thrombi oder atherosklerotische Plaques zu diagnostizieren: es gibt keine Verbindungen die befriedigend als Kontrastmittel zur Darstellung von Thrombi oder atherosklerotischen Plaques eingesetzt werden können und gleichzeitig durch hervorragende Verträglichkeit gekennzeichnet sind.

Aufgabe der Erfindung war es deshalb, Kontrastmittel zur Verfügung zu stellen, die einerseits hervorragende bildgebende Eigenschaften als MRT Kontrastmittel aufweisen, und insbesondere für das Tumor- und Nekroseimaging und/oder die Lymphographie und/oder zum blond pool imaging und/oder zur Darstellung von Thrombi oder atherosklerotischen Plaques geeignet sind, und gleichzeitig sich durch hervorragende Verträglichkeit auszeichnen.

Die Aufgabe wird gelöst durch
Metallchelate enthaltend

  • a) mindestens einen perfluorierten PEG-Rest, und
  • b) mindestens einen Chelator-Rest, und
  • c) mindestens ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83
sowie Salze davon.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Metallchelate einen perfluorierten PEG Rest, und einen Chelatorrest.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthalten die Metallchelate einen perfluorierten PEG Rest, und 2 Chelatorreste.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Metallchelate gemäß Formel I: wobei
PEG-Pf einen perfluorierten PEG-Rest mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt,
Linker eine Linkergruppe darstellt, die den PEG-Pf Rest mit dem Backbone verbindet,
Backbone einen dreiwertigen Rest darstellt,
K einen Chelat-rest darstellt, bestehend aus einem Chelator-Rest, und mindestens ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83, und im Rest K gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können, und
polare Gruppe eine polare Gruppe darstellt.

Ebenfalls von der Erfindung mit umfasst sind Intermediate oben genannter Metallchelate, wobei die Intermediate enthalten

  • a) mindestens einen perfluorierten PEG-Rest, und
  • b) mindestens einen Chelator-Rest,
wobei perfluorierter PEG-Rest und Chelator-Rest oben genannte Bedeutung haben, und unter der Voraussetzung, dass die Intermediate kein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 enthalten.

Bevorzugt sind Intermediate oben genannter Metallchelate gemäß Formel I, charakterisiert durch Formel Ia: wobei
PEG-Pf einen perfluorierten PEG-Rest mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt
Linker eine Linkergruppe darstellt, die den PEG-Pf Rest mit dem Backbone verbindet
Backbone einen dreiwertigen Rest darstellt
K' einen Chelator-Rest, und
polare Gruppe eine polare Gruppe darstellt,
unter der Voraussetzung, dass der Chelator-Rest nicht mit einem Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 besetzt ist.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Intermediate entsprechen den bevorzugten Ausführungsformen der Metallchelate, mit der Maßgabe, dass die Intermediate nicht mit einem Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 besetzt sind.

Bevorzugte Ausführungsformen zum perfluorierter PEG-Rest der erfindungsgemäßen Metallchelate und Intermediate:

In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Metallchelate und Intermediate einen perfluorierten PEG-Rest mit 4-30 C-Atomen, insbesondere mit 4-20 C-Atomen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der perfluorierte PEG-Rest linear. Insbesondere bevorzugt sind lineare perfluorierte PEG-Reste mit 6-12 C-Atomen, ganz besonders bevorzugt mit 7, 8, 9, 10, oder 11 C-Atomen.

In einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform ist der perfluorierte PEG-Rest verzweigt. Insbesondere bevorzugt sind verzweigte perfluorierte PEG-Reste mit 8-16 C-Atomen, ganz besonders bevorzugt mit 9, 10, 11, 12, 13, oder 14 C-Atomen.

In einer ganz bevorzugten Ausführungsform hat der perfluorierte PEG-Rest folgende Formel XXI: CF3-(CF2)n'''[-O-(CF2)2]m'''-O-(CF2)-(XXI)wobei
n''' eine ganze Zahl ist zwischen 0 und 6, vorzugsweise 0, 1, 2 oder 3,
und m''' eine ganze Zahl ist zwischen 1 und 14, vorzugsweise 2 und 9, insbesondere bevorzugt 2, 3, 4 oder 5.

Bevorzugte Ausführungsformen zum Chelator-Rest der erfindungsgemäßen Metallchelate und Intermediate:

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Metallchelate und Intermediate dadurch gekennzeichnet dass der Chelator-Rest zyklisch oder offenkettig ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Chelator-Rest zyklisch, insbesondere ist der Chelatorrest ein DOTA-Rest oder ein Derivat davon.

Ganz besonders bevorzugt ist der zyklische Chelatorrest mit komplexiertem Metallion ausgewählt aus folgenden Resten:

  • – Chelator-Rest der allgemeinen Formel II: worin
    R1 ein Wasserstoffatom oder ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 bedeutet, mit der Maßgabe, dass mindestens zwei R1 für Metallionenäquivalente stehen,
    R4 Wasserstoff oder ein unter R1 genanntes Metallionenäquivalent darstellt, und
    U1 -C6H4-O-CH2-ω- oder eine Gruppe -(CH2)p'- darstellt,
    wobei ω die Bindungsstelle an -CO- bedeutet und p' eine ganze Zahl ist zwischen 1 und 4 ist;
  • – Chelator-Reste der allgemeinen Formel III: wobei
    R1 die oben genannte Bedeutung hat, und
    R2 Wasserstoff, C1-C7-Alkyl, Benzyl, Phenyl, -CH2OH oder -CH2OCH3 darstellt;
  • – Chelator-Rest der allgemeinen Formel IV: worin
    R1 die oben genannte Bedeutung hat,
    R14 H oder C1-C4 Alkyl bedeutet, und
    U2 eine gegebenenfalls Imino-, Phenylen-, Phenylenoxy-, Phenylenimino-, Amid-, Hydrazid-, Carbonyl-, Estergruppen-, Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stickstoff-Atom(e)- enthaltende, gegebenenfalls durch Hydroxy-, Mercapto-, Oxo-, Thioxo-, Carboxy-, Carboxyalkyl, Ester-, und/oder Aminogruppe(n) substituierte geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C1-C20 Alkylengruppe darstellt;
  • – Chelator-Rest der allgemeinen Formel IVa: worin
    R1 die oben genannte Bedeutung hat,
    R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff, C1-C7-Alkyl, Benzyl, Phenyl, -CH2OH oder -CH2OCH3 darstellen, und
    U -C5H4-O-CH2-ω-, -(CH2)1-5-ω, eine Phenylengruppe, -CH2-NHCO-CH2-CH(CH2COOH)-C6H4-ω-, -C6H4-(OCH2CH2)0-1-N(CH2COOH)-CH2-ω oder eine gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoffatome, 1 bis 3 -NHCO-, 1 bis 3 -CONH-Gruppen unterbrochene und/oder mit 1 bis 3-(CH2)0-5COOH-Gruppen substituierte C1-C12-Alkylen- oder -(CH2)7-12-C6H4-O-Gruppe darstellt, wobei ω für die Bindungsstelle an -CO- steht;
  • – Chelator-Rest der allgemeinen Formel IVb: worin
    R1 und U2 die oben genannte Bedeutung haben;
    wobei im Chelatorrest gegebenenfalls vorhandene freie Säuregruppen gegebenenfalls als Salze organischer und/oder anorganischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide vorliegen können.

Der Rest U im Chelat K der allgemeinen Formel IVa bedeutet vorzugsweise -CH2- oder C6H4-O-CH2-ω, wobei ω für die Bindungsstelle an -CO- steht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Chelator-Rest offenkettig, insbesondere ist der Rest ein DTPA-Rest oder ein Derivat davon, oder ein auf Catecholamid (CAM)-, Terephthalamid (TAM)-, Hydroxypyridon (HOPO)- und/oder Hydroxypyrimidon (HOPP) basierender Chelator oder Derivate davon.

Insbesondere ist der offenkettige Chelator-Rest mit komplexiertem Metallion ausgewählt aus folgenden Resten:

  • – Chelator-Reste der allgemeinen Formel Va oder Vb: in der R1 die oben genannte Bedeutung hat,
  • – Chelator-Reste der allgemeinen Formel VI: in der R1 die oben genannte Bedeutung hat,
  • – Chelator-Reste der allgemeinen Formel VII: in der R1 und U1 die oben genannte Bedeutung haben, wobei w die Bindungsstelle an -CO- bedeutet;
  • – Chelator-Reste der allgemeinen Formel VIII: (K1)3-A'-U'-(VIII),worin K' unabhängig voneinander für einen Rest steht, und worin
    Z die Bedeutung von R1 hat,
    R12 ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten C1-10-Alkylrest darstellt, der gegebenenfalls mit 1-3 Sauerstoffatomen, 1-3 Stickstoffatomen, 1-2 -CONH- und/oder 1-3 -NR5-Resten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-4 Hydroxygruppen, 1-2 Carboxyl- (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 -SO3H- (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 -PO3H2-Gruppen und/oder 1-2 Halogenatomen substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-2 Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen, wobei der Alkylrest oder ein Teil des Alkylrests ringförmig ausgestaltet sein kann,
    R13 ein Wasserstoffatom, einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten C1-10-Alkylrest, der gegebenenfalls mit 1-3 Sauerstoffatomen, 1-3 Stickstoffatomen und/oder 1-3 -NR5-Resten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-2 Hydroxygruppen, 1-2 Carboxyl-, 1-2 -SO3H-, 1-2 -PO3H2-Gruppen und/oder 1-2 Halogenatomen substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-2 Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen, wobei der Alkylrest oder ein Teil des Alkylrests ringförmig ausgestaltet sein kann, -COOH, Halogen, -CONR5R6, -SO3H oder -PO3H2 darstellt,
    R5 und R6 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gesättigten oder ungesättigten C1-10-Alkylrest darstellen, der gegebenenfalls mit 1-4 Hydroxygruppen substituiert ist oder mit 1-2 Sauerstoffatomen unterbrochen ist,
    W1 und W2 unabhängig voneinander einen Rest R1 oder -CONR5R6 darstellen,
    A' für einen Rest steht, worin die Positionen α an K1 und die Positionen β die Verknüpfungen zu U' darstellt, und
    U' eine direkte Bindung oder einen geradkettigen, cyclischen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten C1-20-Alkylenrest darstellt, der gegebenenfalls von 1-3 Sauerstoffatomen, 1-3 Schwefelatomen, 1-3 Stickstoffatomen, 1-3 -NR5-Resten, 1-3 -NHCO-Resten, 1-3 -CONH-Resten, 1-2 -CO- Resten, 1-3 -O-P-(=O)(-OH)-O-Resten und/oder 1-2 Arylenresten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-3 geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gesättigten oder ungesättigten C1-6-Alkylresten, 1-3 Hydroxygruppen, 1-3 Carboxylgruppen, 1-3 Arylgruppen, 1-3 Halogenatomen und/oder 1-3 -O-C1-6-Alkylgruppen, wobei der Alkylrest geradkettig, verzweigt oder cyclisch, gesättigt oder ungesättigt ist, substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-3 Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen können, wobei der Alkylenrest oder ein Teil des Alkylenrests ringförmig ausgestaltet sein kann und 1-4 Kohlenstoffatom(e) als Carbonylgruppe(n) vorliegen können,
  • – Chelator-Rest enthaltend einen Scaffold-Rest an den 3 Reste der allgemeinen Formel IX gebunden sind: wobei
    R7, R8 und R9 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, einer linearen oder verzweigten, C1-C6-Alkylgruppe, die gegebenenfalls unterbrochen sein kann mit 1-4 Sauerstoffatomen, 1-4 Schwefelatomen, 1-4 Stickstoffatomen, 1-4 -NR3-Resten, 1-4 -NHCO-Resten, 1-4 -CONH-Resten, 1-2 -CO- Resten, 1-4 -O-P-(=O)(-OH)-O-Resten und/oder 1-2 Arylenresten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-3 geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gesättigten oder ungesättigten C1-10-Alkylresten, 1-3 Hydroxygruppen, 1-3 Carboxylgruppen, 1-3 Arylgruppen, 1-3 Halogenatomen und/oder 1-3 -O-C1-6-Alkylgruppen, wobei der Alkylrest geradkettig, verzweigt oder cyclisch, gesättigt oder ungesättigt ist, substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-3 Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen können, wobei der Alkylenrest oder ein Teil des Alkylenrests ringförmig ausgestaltet sein kann, einer substituierten oder unsubstituierten Arylgruppe oder Aralkylgruppe, substituierten oder unsubstituierten C1-C6-Heteroalkylgruppe, oder Hydroxy-, Carboxy-, Amide-, Ester und Aminogruppen, wobei, wenn A Stickstoff ist, dann ist R7 verschieden von Amino und wenn E Stickstoff ist, dann ist R9 nicht vorhanden, und
    wobei für einen der 3 Reste gemäß Formel (IX) ist R7 oder R8 oder R9 eine divalente Gruppe die den Chelator-Rest (mit komplexiertem Metallion) mit dem Backbone verbindet,
    R10 ist eine Gruppe ausgewählt aus H, einer substituierten oder unsubstituierten C1-C6-Alkylgruppe, einer substituierten oder unsubstituierten Arylgruppe, substituierten oder unsubstituierten C1-C6-Heterolkylgruppe, oder Hydroxy-, Carboxy-, Amid-, und Estergruppen, und
    A, E und Z sind unabhängig voneinander ausgewählt aus Kohlenstoff und Stickstoff
    ψ stellt die Bindung zum Scaffold dar, und
    es müssen mindestens 3 der Reste der Formel (IX) vorhanden sein um einen Chelator im Sinne der vorliegenden Erfindung zu bilden, wobei diese 3 Reste gleich oder verschieden sein können.

Als Scaffold bevorzugt ist ein Triethylenamin-Rest folgender Formel:

Daraus resultierende Chelatorreste sind TREN-Derivate.

Besonders bevorzugte Chelatorreste sind TREN-bis-HOPO-TAM-Reste und Derivate davon, TREN-tris-HOPO-Reste, TREN-bis-HOPO-HOPP-Reste, TREN-tris-HOPP, TREN-bis-HOPP-TAM-Reste.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist für einen der 3 Reste gemäß Formel (IX) R7 eine divalente Gruppe die den Chelator-Rest mit komplexiertem Metallion mit dem Backbone verbindet.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die 3 Reste gemäß Formel (IX) ausgewählt aus folgenden Resten:

Besonders bevorzugt sind TREN-bis-HOPO-TAM Reste folgender Formel:

Insbesondere bevorzugt sind solche TREN-bis-HOPO-TAM Reste, bei denen denen das R7 des TAM-Restes eine divalente Gruppe ist die den Chelator-Rest mit komplexiertem Metallion mit dem Backbone verbindet.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die divalente Gruppe, die den Chelator-Rest mit komplexiertem Metallion mit dem Backbone verbindet eine Gruppe -C(O)-.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind R8 und R9 unabhängig voneinander H oder C1-C4-Alkyl-gruppen oder C1-C6-hydroxyalkyl-Gruppen.

Besonders bevorzugte Verbindungen sind solche mit dem Chelat K der allgemeinen Formel IVa.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist U2 eine C1-C6 Alkylenkette, die gegebenenfalls von 1 bis 2 -NHCO- Gruppen und/oder 1 bis 1 O-Atomen unterbrochen ist, und die substituiert sein kann mit 1 bis 3 -OH Gruppen.

Der Rest U2 im Metallkomplex K bedeutet insbesondere vorzugsweise

  • – eine lineare Alkylengruppe mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere 2, 3 oder 4 C-Atomen, oder
  • – eine lineare Alkylengruppe mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere 2 , 3 oder 4 C-Atomen, die von 1 O-Atom unterbrochen ist, oder
  • – eine lineare Alkylengruppe mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere 2, 3 oder 4 C-Atomen, die eine -NHCO- Gruppe enthält.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist U2 eine Ethylengruppe.

Die Alkylgruppen R2 und R3 im Makrocyclus der allgemeinen Formel IVa können geradkettig oder verzweigt sein. Beispielhaft seien Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, 1-Methylpropyl, 2-Methylpropyl, n-Pentyl, 1-Methylbutyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 1,2-Dimethylpropyl genannt. Vorzugsweise bedeuten R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform steht R2 für Methyl und R3 für Wasserstoff.

Die Benzylgruppe oder die Phenylgruppe R2 oder R3 im Chelat K der allgemeinen Formel IVa kann auch im Ring substituiert sein.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel VIII und IX umfassen Catecholreste. Diese Reste tragen zur Koordination bzw. zum Ladungsausgleich eines koordinierten Metallions bei. Daher steht Z entweder für ein Wasserstoffatom oder ein Metallionenäquivalent.

Der Hydroxypyridinon- bzw. Hydroxypyrimidonrest, der für K in der allgemeinen Formel VIII stehen kann, trägt in einer bevorzugten Ausführungsform einen Substituenten R12, der ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten C1-10-Alkylrest darstellt, der gegebenenfalls mit 1-3 Sauerstoffatomen, 1-3 Stickstoffatomen und/oder 1-3 -NR5-Resten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-4 Hydroxygruppen, 1-2 Carboxyl- (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 -SO3H- (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 -PO3H2-Gruppen und/oder 1-2 Halogenatomen substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-2 Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen, wobei der Alkylrest oder ein Teil des Alkylrests ringförmig ausgestaltet sein kann.

Bevorzugt steht R12 für ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen oder verzweigten, vorzugsweise geradkettigen C1-5-Alkylrest, der mit 1-2 Sauerstoffatomen oder von 1-2 -CONH- unterbrochen und/oder 1-4 Hydroxygruppen, einer Carboxylgruppe und/oder einer Gruppe -SO3H substituiert sein kann. Bevorzugte Beispiele für R12 sind -H, -CH2-CO-NH2, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, -C(CH3)(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH2-CH2-O-CH3, -CH2-COOH, -CH2-COOt-But, -CH2-COOCH2C6H5, -CH2-CH2-SO3H, -CH2-CH2-CH2-SO3H, -CH2-CH2-CH2-CH2-SO3H, -CH2-CH(OH)-CH2-OH, -CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH3, -CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH, -CH2-CH2-O-CH2-COOH und -CH[CH2-O-CH-(CH2-OH)2]2. Besonders bevorzugt sind -H, Methoxyethyl, Methyl, -CH2-CO-NH2 und -CH2-COOH, insbesondere -CH2-CO-NH2, Methoxyethyl und Methyl.

W1 und W2 stehen unabhängig voneinander für einen Rest R12, wobei R12 wie vorstehend definiert ist und auch die vorstehenden bevorzugten Reste umfaßt. Besonders bevorzugt stehen W1 und W2 unabhängig für ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen oder verzweigten, vorzugsweise geradkettigen C1_5-Alkylrest, insbesondere ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest. Beispielsweise kann einer von W1 und W2 für ein Wasserstoffatom und der andere von W1 und W2 für einen Methylrest stehen, oder W1 und W2 können beide für ein Wasserstoffatom stehen.

Der Catecholrest, der alternativ für K' in der Formel VIII stehen kann, trägt einen Substituenten R13. Dieser kann ein Wasserstoffatom, einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten C1-10-Alkylrest, der gegebenenfalls mit 1-3 Sauerstoffatomen, 1-3 Stickstoffatomen und/oder 1-3 -NR5-Resten unterbrochen ist, gegebenenfalls mit 1-2 Hydroxygruppen, 1-2 Carboxyl-, 1-2 -SO3H-, 1-2 -PO3H2-Gruppen und/oder 1-2 Halogenatomen substituiert ist und/oder bei dem gegebenenfalls 1-2 Kohlenstoffatome als Carbonylgruppen vorliegen, wobei der Alkylrest oder ein Teil des Alkylrests ringförmig ausgestaltet sein kann, -COOH, Halogen, -CONR5R6, -SO3H oder -PO3H2 darstellen. Bevorzugte Alkylreste sowie substituierte und mit Heteroatomen unterbrochene Alkylreste für R13 sind diejenigen wie vorstehend für R3 beschrieben. Als Halogen eignen sich Fluor, Chlor, Brom und Iod.

Die vorstehenden Reste R5 und R6 stellen unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder einen geradkettigen, verzweigten oder cyclischen, gesättigten oder ungesättigten C1-6-Alkylrest dar, der gegebenenfalls mit 1-2 Hydroxygruppen substituiert ist. Als C1-6-Alkylreste für R5 und R6 eignen sich insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclohexyl, 2-Hydroxyethyl und -CH[CH2-O-CH-(CH2-OH)2]2.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt U in der Formel (VIII) einen Phenylen- oder Cyclohexylenrest oder einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten C1-10-Alkylenrest dar, der mit einem Sauerstoffatom, einem -NR5-Rest, einem oder zwei Amidrest(en) und/oder einem Phenylenrest unterbrochen sein kann und bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatom(e) als Carbonylgruppe(n) vorliegen können. Ganz besonders bevorzugt ist ein geradkettiger oder verzweigter, gesättigter C1-4-Alkylenrest bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatom(e) als Carbonylgruppe(n) vorliegen.

Beispielsweise kann U' ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus -CH2-CH2-CO-, -CH2-CH2-CO-NH-CH2-CH2-CO-, -CH2-CO-NH-CH2-CO-, -CH(CH3)-CO-NH-CH2-CO-NH-CH2-CH2-CO-, -(CH2)4-CO-, -(CH2)4-NH-CO-CH2-CH2-CO- und -(CH2)4-NH-CO-CH2-O-CH2-CO-, wobei diese Reste in Leserichtung links an A' und in Leserichtung rechts an den Backbone-Rest gebunden sind.

Die Reste der Formel (VIII) sowie deren Herstellung sind aus DE 102004062258.2 bekannt.

Die Reste der Formel (IX) sowie deren Herstellung sind aus der WO 03/016923 bekannt.

Bevorzugte Ausführungsformen zum Linker erfindungsgemäßer Metallchelate (nach Formel I) und Intermediate (nach Formel Ia):

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Linker eine Kohlenstoffkette mit 1-15 C Atomen, die geradlinig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann, und die gegebenenfalls unterbrochen ist durch 1-5 Sauerstoffatome, 1-3 -NHCO-Gruppen, 1-3 -CONH-Gruppen, 1-2 Schwefelatome, 1-4 -NH-Gruppen und/oder 1-2 Phenylengruppen, die gegebenenfalls mit 1-2 OH-Gruppen, 1-2 NH2-Gruppen, 1-2 –COOH-Gruppen, oder 1-2 -SO3H-Gruppen substituiert sein können, und die gegebenenfalls substituiert ist mit 1-6 OH-Gruppen, 1-5 -COOH-Gruppen (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-2 SO3H-Gruppen (die gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen), 1-3 NH2-Gruppen und/oder 1-3 C1-C4-Alkoxygruppen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Linker eine Gruppe der Formel X: φ-(CH2)-(D)m''''-(CH2)n-(CO)m(X)wobei
D O oder S ist,
n eine ganze Zahl zwischen 1 und 15 ist,
m und m'''' unabhängig voneinander entweder 0 oder 1 sind,
φ die Bindungsstelle des Linkers an PEG-Pf ist, und
κ die Bindungsstelle des Linkers an den Backbone ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Linkers gemäß Formel X ist m = 0 und n = 2-4, insbesondere bevorzugt ist n = 2.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist D gleich Sauerstoff. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist m = 1 und n = 1-3. Bevorzugt ist m'''' gleich 1.

Bevorzugte Ausführungsformen zum Backbone erfindungsgemäßer Metallchelate (nach Formel I) und Intermediate (nach Formel Ia):

In einer bevorzugten Ausführungsform ist Backbone ein phosphor- und/oder stickstoffhaltiger Rest, insbesondere bevorzugt ein stickstoffhaltiger Rest, ganz besonders bevorzugt ein stickstoffhaltiger Rest ausgewählt aus: Aminosäuren mit funktioneller Seitenkette wie Asparaginsäure, Gutaminsäure, Serin, Cystein, Ornithine, Lysine und 2,4-diamino-buttersäure, sowie ein Alkylendiaminrest und Derivate davon, Stickstoff und 3, 5-Diaminobenzoesäure.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Backbone ausgewählt aus folgenden Gruppen XIa bis XIm: wobei
n' und m' unabhängig voneinander eine ganze Zahl zwischen 0 und 4 darstellen, und m' + n' ≥ 1 ist, und
R11 und R11' sind unabhängig voneinander entweder -H oder -OH, wobei bei m' + n' > 1 jede Gruppe -(CR11R11')- gleich oder verschieden sein kann, und
W entweder eine direkte Bindung, -O- oder eine Phenylen-Gruppe ist, die gegebenenfalls durch 1 bis 4 Hydroxygruppen substituiert sein kann, und
q' entweder 1, 2, 3 oder 4 ist,
wobei α die Bindungsstelle von Backbone an den Chelat K bedeutet, β die Bindungsstelle von Backbone zur polaren Gruppe ist und γ die Bindungsstelle von Backbone zum Rest Linker darstellt.

Bevorzugte Metallchelate sind solche mit Backbone (XIb), (XIc), (XIe) und (XIm).

Bevorzugte Ausführungsformen zur polaren Gruppe erfindungsgemäßer Metallchelate (nach Formel I) und Intermediate (nach Formel Ia):

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bedeutet die polare Gruppe einen Monosaccharidrest mit 5 oder 6 C-Atomen oder einen Oligosaccharidrest, vorzugsweise Glucose, Mannose, Galactose, Ribose, Arabinose oder Xylose oder deren Desoxyzucker wie beispielsweise 6-Desoxygalactose (Fucose) oder 6-Desoxymannose (Rhamnose) oder deren peralkylierte Derivate. Besonders bevorzugt sind Glucose, Mannose und Galactose, insbesondere Mannose, wobei der Mono- oder Oligosaccharidrest über eine Gruppe Q an das Backbone gebunden ist, wobei Q die Bedeutung einer Gruppe hat ausgewählt aus: δ-CO-(CH2)n''-ε,δ-NH-(CH2)n''-ε, oderδ-(CH2)m'' wobei
n'' eine ganze Zahl ist von 1 und 5, und
m'' eine ganze Zahl ist von 1 und 6, und
δ die Bindungsstelle zum Backbone angibt, und
ε die Bindungsstelle zum Mono- oder Oligosaccharidrest darstellt.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform bedeutet die polare Gruppe einen Rest ausgewählt aus den Chelat-Resten der allgemeinen Formeln II bis IX, wobei
R1 hier ein Wasserstoffatom oder ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 20-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 bedeutet, und
R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R12, R13, K', A', U, U', U2, U1 und p' die oben angegebene Bedeutung aufweisen, oder eine über -CO- , -NR14- oder eine direkte Bindung an das Backbone gebundene Kohlenstoffkette mit 1-30 C-Atomen, die geradlinig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein kann, und die gegebenenfalls unterbrochen ist durch 1-10 Sauerstoffatome, 1-5 -NHCO-Gruppen, 1-5 -CONH-Gruppen, 1-2 Schwefelatome, 1-5 -NH-Gruppen oder 1-2 Phenylengruppen, die gegebenenfalls mit 1-2 OH-Gruppen, 1-2 NH2-Gruppen, 1-2 -COOH-Gruppen, oder 1-2 -SO3H-Gruppen substituiert sein können, und die gegebenenfalls substituiert ist mit 1-10 OH-Gruppen, 1-5 -COOH-Gruppen, 1-2 SO3H-Gruppen, 1-5 NH2-Gruppen, 1-5 C1-C4-Alkoxygruppen
R14 Wasserstoff oder C1-C4 Alkyl bedeutet.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die polare Gruppe ausgewählt aus einem der folgenden Reste: -C(O)CH2O[(CH2)2O]pR'-C(O)CH2OCH[CH2OCH(CH2OR')2]2-C(O)CH2OCH2CH[CH2OCH(CH2OR')2]2-R''N[(OH2)2O]R'-N{[(CH2)2O]PR'}2-R''NCH2CH(OH)CH2OH-N[CH2CH(OH)CH2OH]2-R''NCH(CH2OH)CH(OH)CH2OH-N[CH(CH2OH)CH(OH)CH2OH]2-R''NCH[CH2OCH(CH2OR')2]2-R''NCH2CH[CH2OCH(CH2OR')2]2-R''NCH2CH2OCH[CH2OCH(CH2OR')2]2-R''HCH2CH2OCH2CH[CH2OCH(OH2OR')2]2-N{CH[CH2OCH(CH2OR')2]2}2-N{CH2CH[CH2OCH(CH2OR')2]2}2-R''NCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)OH2OH-N[CH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH2OH]2
oder einem Komplex der Formel (IVa),
wobei
R1, R2, R3 und U wie oben für Formel (IVa) definiert sind,
p entweder 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 ist, und
R' entweder -H oder -CH3 ist, und R'' entweder H oder ein C1 bis C4-Alkylrest ist.

Vorzugsweise ist p 1, 2, 3, oder 4.

Die hier angeführten polaren Reste sind Kaufware oder werden nach in der Literatur beschriebenen Methoden dargestellt: Cassel et al., Eur. J. Org. Chem., 2001, 5, 875-896; Whitessides et al., JACS, 1994, 5057-5062; Voegtle et al., Liebigs Ann. Chem., 1980, 858-862; Liu et al., Chem. Commun., 2002, 594; Mitchell et al., Heterocyclic Chem., 1984, 697-699; Bartsch et al., J. Org. Chem., 1984, 4076-4078; Keana et al., J. Org. Chem., 1983, 2647-2654.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die polare Gruppe ein an Backbone gebundener Rest der Formel: -C(O)CH2O[(CH2)2O]pR' worin
p und R' die oben angegebene Bedeutung haben, wobei insbesondere bevorzugt ist R' die Gruppe -CH3.

Bevorzugte Ausführungsformen zu Metallionen erfindungsgemäßer Metallchelate:

Ist die erfindungsgemäße Verbindung zur Anwendung in der NMR-Diagnostik bestimmt, so muss das Metallion der signalgebenden Gruppe paramagnetisch sein. Dies sind insbesondere die zwei- und dreiwertigen Ionen der Elemente der Ordnungszahlen 21-29, 42, 44 und 58-70. Geeignete Ionen sind beispielsweise das Chrom(III)-, Eisen(II)-, Kobalt(II)-, Nickel(II)-, Kupfer(II)-, Praseodym(III)-, Neodym(III)-, Samarium(III)- und Ytterbium(III)-ion. Wegen ihres starken magnetischen Moments sind besonders bevorzugt Gadolinium(III)-, Terbium(III)-, Dysprosium(III)-, Holmium(III)-, Erbium(III)-, Eisen(III)- und Mangan(II)-innen.

Für die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen in der Nuklearmedizin (Radiodiagnostik und Radiotherapie) muss das Metallion radioaktiv sein. Geeignet sind zum Beispiel Radioisotope der Elemente mit den Ordnungszahlen 27, 29, 31-33, 37-39, 43, 49, 62, 64, 70, 75 und 77. Bevorzugt sind Technetium, Gallium, Indium, Rhenium und Yttrium.

Ist die erfindungsgemäße Verbindung zur Anwendung in der Röntgen-Diagnostik bestimmt, so leitet sich das Metallion vorzugsweise von einem Element höherer Ordnungszahl ab, um eine ausreichende Absorption der Röntgenstrahlen zu erzielen. Es wurde gefunden, dass zu diesem Zweck diagnostische Mittel, die ein physiologisch verträgliches Komplexsalz mit Metallionen von Elementen der Ordnungszahlen 25, 26 und 39 sowie 57-83 enthalten, geeignet sind.

Bevorzugt sind Mangan(II)-, Eisen(II)-, Eisen(III)-, Praseodym(III)-, Neodym(III)-, Samarium(III)-, Gadolinium(III)-, Ytterbium(III)- oder Bismut(III)-innen, insbesondere Dysprosium(III)-innen und Yttrium(III)-innen.

In R1 gegebenenfalls vorhandene azide Wasserstoffatome, das heißt diejenigen, die nicht durch das Zentralion substituiert worden sind, können gegebenenfalls ganz oder teilweise durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen oder Aminosäuren oder Aminosäureamide ersetzt sein.

Geeignete anorganische Kationen sind beispielsweise das Lithiumion, das Kaliumion, das Calciumion und insbesondere das Natriumion. Geeignete Kationen organischer Basen sind unter anderem solche von primären, sekundären oder tertiären Aminen, wie zum Beispiel Ethanolamin, Diethanolamin, Morpholin, Glucamin, N,N-Dimethylglucamin und insbesondere N-Methylglucamin. Geeignete Kationen von Aminosäuren sind beispielsweise die des Lysins, des Arginins und des Ornithins sowie die Amide ansonsten saurer oder neutraler Aminosäuren.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind besonders geeignet für die Verwendung in der NMR- und Röntgendiagnostik, Radiodiagnostik und Radiotherapie, sowie in der MRT-Lymphographie. Die Metallchelate mit perfluoriertem PEG-Rest sind insbesondere geeignet zur Anwendung in der Kernspinresonanztomographie (MRT) zur Darstellung von verschiedenen physiologischen und pathophysiologischen Strukturen und damit zur Verbesserung der diagnostischen Informationen, beispielsweise der Lokalisation und dem Grad der Erkrankung, zur Auswahl und Erfolgskontrolle einer zielgerichteten Therapie und zur Prophylaxe von Erkrankungen und Störungen.

Geeignete Erkrankungen und Störungen umfassen Tumorerkrankungen, insbesondere Detektion und Charakterisierung von Primärtumoren, Fernmetastasen, Lymphknoten-Metastasen sowie Nekrosen, Herz-Kreislauferkrankungen, insbesondere Veränderungen des Gefäßdurchmessers wie Stenosen und Aneurysmen, Atherosklerose durch Detektion von atherosklerotischen Plaques, thromboembolischen Erkrankungen, Infarkte, Nekrosen, Entzündungen, insbesondere Arthritis, Osteomyelitis, Colitis ulcerosa, sowie Nervenschädigungen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Substanzen zur MRT-Lymphographie eingesetzt.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Substanzen zum blond pool imaging eingesetzt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Substanzen zum Nekrose- oder Tumorimaging eingesetzt.

Gegenstand der Erfindung sind auch pharmazeutische Mittel, die mindestens eine physiologisch verträgliche erfindungsgemäße Verbindung enthalten, gegebenenfalls mit den in der Galenik üblichen Zusätzen.

Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung zeichnen sich durch eine hervorragende Verträglichkeit und gleichzeitig hervorragende Imaging-Eigenschaften aus. Sie sind damit besonders gut geeignet für die systemische Anwendung in der MRT, insbesondere in der MRT-Lymphographie und im Tumor-Imaging. Die Verbindungen sich durch hervorragende systemische Verträglichkeit aus.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel erfolgt in an sich bekannter Weise, indem man die erfindungsgemäßen Komplexverbindungen – gegebenenfalls unter Zugabe der in der Galenik üblichen Zusätze – in wässrigem Medium suspendiert oder löst und anschließend die Suspension oder Lösung gegebenenfalls sterilisiert. Geeignete Zusätze sind beispielsweise physiologisch unbedenkliche Puffer (wie zum Beispiel Tromethamin), Zusätze von Komplexbildnern oder schwachen Komplexen (wie zum Beispiel Diethylentriaminpentaessigsäure oder die zu den erfindungsgemäßen Metallkomplexen korrespondierenden Ca-Komplexe) oder – falls erforderlich – Elektrolyte wie zum Beispiel Natriumchlorid oder – falls erforderlich – Antioxidantien wie zum Beispiel Ascorbinsäure.

Sind für die enterale bzw. parenterale Verabreichung oder andere Zwecke Suspensionen oder Lösungen der erfindungsgemäßen Mittel in Wasser oder physiologischer Salzlösung erwünscht, werden sie mit einem oder mehreren in der Galenik üblichen Hilfsstoff(en) [zum Beispiel Methyl-Cellulose, Lactose, Mannit] und/oder Tensid(en) [zum Beispiel Lecithine, Tween®, Myrj®] und/oder Aromastoff(en) zur Geschmackskorrektur [zum Beispiel ätherischen Ölen] gemischt.

Prinzipiell ist es auch möglich, die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel ohne Isolierung der Komplexe herzustellen. In jedem Fall muss besondere Sorgfalt darauf verwendet werden, die Chelatbildung so vorzunehmen, dass die erfindungsgemäßen Komplexe praktisch frei sind von nicht-komplexierten toxisch wirkenden Metallionen.

Dies kann beispielsweise mit Hilfe von Farbindikatoren wie Xylenolorange durch Kontrolltitrationen während des Herstellungsprozesses gewährleistet werden. Die Erfindung betrifft daher auch Verfahren zur Herstellung der Komplexverbindungen und ihrer Salze. Als letzte Sicherheit bleibt eine Reinigung des isolierten Komplexes.

Bei der in-vivo-Applikation der erfindungsgemäßen Mittel können diese zusammen mit einem geeigneten Träger wie zum Beispiel Serum oder physiologischer Kochsalzlösung und zusammen mit einem anderen Protein wie zum Beispiel Humanserumalbumin (HSA) verabreicht werden.

Die erfindungsgemäßen Mittel werden üblicherweise parenteral, vorzugsweise i.v., appliziert. Sie können auch intravasal oder interstitiell/intrakutan appliziert werden, je nachdem, ob Körpergefäße oder -gewebe untersucht werden sollen.

Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel enthalten vorzugsweise 0,1 μMol-2 Mol/l des Komplexes und werden in der Regel in Mengen von 0,0001-5 mMol/kg dosiert.

Die erfindungsgemäßen Mittel erfüllen die vielfältigen Voraussetzungen für die Eignung als Kontrastmittel für die Kernspintomographie. So sind sie hervorragend dazu geeignet, nach oraler oder parenteraler Applikation durch Erhöhung der Signalintensität das mit Hilfe des Kernspintomographen erhaltene Bild in seiner Aussagekraft zu verbessern. Ferner zeigen sie die hohe Wirksamkeit, die notwendig ist, um den Körper mit möglichst geringen Mengen an Fremdstoffen zu belasten, und die herausragende Verträglichkeit, die notwendig ist, um den nicht-invasiven Charakter der Untersuchungen aufrechtzuerhalten.

Die gute Wasserlöslichkeit und geringe Osmolalität der erfindungsgemäßen Mittel erlaubt es, hochkonzentrierte Lösungen herzustellen, damit die Volumenbelastung des Kreislaufs in vertretbaren Grenzen zu halten und die Verdünnung durch die Körperflüssigkeit auszugleichen. Weiterhin weisen die erfindungsgemäßen Mittel nicht nur eine hohe Stabilität in vitro auf, sondern auch eine überraschend hohe Stabilität in vivo, so dass eine Freigabe oder ein Austausch der in den Komplexen gebundenen – an sich giftigen – Ionen innerhalb der Zeit, in der die neuen Kontrastmittel vollständig wieder ausgeschieden werden, nur äußerst langsam erfolgt.

Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Mittel für die Anwendung als NMR-Diagnostika in Mengen von 0,0001-5 mMol/kg, vorzugsweise 0,005-0,5 mMol/kg, dosiert.

Ferner können die erfindungsgemäßen Komplexverbindungen vorteilhaft als Suszeptibilitäts-Reagenzien und als shift-Reagenzien für die in-vivo-NMR-Spektroskopie verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Mittel sind aufgrund ihrer günstigen radioaktiven Eigenschaften und der guten Stabilität der in ihnen enthaltenen Komplexverbindungen auch als Radiodiagnostika geeignet. Details einer solchen Anwendung und Dosierung werden z.B. in "Radiotracers for Medical Applications", CRC-Press, Boca Raton, Florida, beschrieben.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen und Mittel können auch in der Positronen-Emissions-Tomographie, die positronenemittierende Isotope wie z.B. 43Sc, 44Sc, 52Fe, 55Co, 68Ga und 86Y verwendet (Heiss, W.D.; Phelps, M.E.; Positron Emission Tomography of Brain, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1983), eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeichnen sich vor allem dadurch aus, dass sie vollständig aus dem Körper eliminiert werden und somit hervorragend verträglich sind. Somit können die hervorragenden Imaging-Eigenschaften genutzt werden und der nicht-invasive Charakter der Diagnose beibehalten werden.

Da sich die erfindungsgemäßen Substanzen in malignen Tumoren anreichern (keine Diffusion in gesunde Gewebe, aber hohe Durchlässigkeit von Tumorgefäßen), können sie auch die Strahlentherapie von malignen Tumoren unterstützen. Diese unterscheidet sich von der entsprechenden Diagnostik nur durch die Menge und Art des verwendeten Isotops. Ziel ist dabei die Zerstörung von Tumorzellen durch energiereiche kurzwellige Strahlung mit einer möglichst geringen Reichweite. Hierzu werden Wechselwirkungen der in den Komplexen enthaltenen Metalle (wie z.B. Eisen oder Gadolinium) mit ionisierenden Strahlungen (z.B. Röntgenstrahlen) oder mit Neutronenstrahlen ausgenutzt. Durch diesen Effekt wird die lokale Strahlendosis am Ort, wo sich der Metallkomplex befindet (z.B. in Tumoren) signifikant erhöht. Um die gleiche Strahlendosis im malignen Gewebe zu erzeugen, kann bei Anwendung solcher Metallkomplexe die Strahlenbelastung für gesunde Gewebe erheblich reduziert und damit belastende Nebenwirkungen für die Patienten vermieden werden. Die erfindungsgemäßen Metallkomplex-Konjugate eignen sich deshalb auch als radiosensibilisierende Substanz bei Strahlentherapie von malignen Tumoren (z.B. Ausnutzen von Mössbauer-Effekten oder bei Neutroneneinfangtherapie). Geeignete β-emittierende Ionen sind zum Beispiel 46Sc, 47Sc, 48Sc, 72Ga, 73Ga und 90Y. Geeignete geringe Halbwertzeiten aufweisende α-emittierende Ionen sind zum Beispiel 211Bi, 212Bi, 213Bi und 214Bi, wobei 212Bi bevorzugt ist. Ein geeignetes Photonen- und Elektronen-emittierendes Ion ist 158Gd, das aus 157Gd durch Neutroneneinfang erhalten werden kann.

Ist das erfindungsgemäße Mittel zur Anwendung in der von R.L. Mills et al. (Nature Vol. 336, (1988), S. 787] vorgeschlagenen Variante der Strahlentherapie bestimmt, so muss sich das Zentralion von einem Mößbauer-Isotop wie beispielsweise 57Fe oder 151Eu ableiten.

Bei der in-vivo-Applikation der erfindungsgemäßen Mittel können diese zusammen mit einem geeigneten Träger wie zum Beispiel Serum oder physiologischer Kochsalzlösung und zusammen mit einem anderen Protein wie zum Beispiel Human Serum Albumin verabreicht werden. Die Dosierung ist dabei abhängig von der Art der zellulären Störung, dem benutzten Metallion und der Art der bildgebenden Methode.

Die erfindungsgemäßen Mittel werden üblicherweise parenteral, vorzugsweise i.v., appliziert. Sie können auch – wie bereits erörtert – intravasal oder interstitiell/intrakutan appliziert werden, je nachdem, ob Körpergefäße oder -gewebe untersucht werden sollen.

Die erfindungsgemäßen Mittel sind hervorragend als Röntgenkontrastmittel geeignet, wobei besonders hervorzuheben ist, dass sich mit ihnen keine Anzeichen der von den jodhaltigen Kontrastmitteln bekannten anaphylaxieartigen Reaktionen in biochemisch-pharmakologischen Untersuchungen erkennen lassen. Besonders wertvoll sind sie wegen der günstigen Absorptionseigenschaften in Bereichen höherer Röhrenspannungen für digitale Substraktionstechniken.

Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Mittel für die Anwendung als Röntgenkontrastmittel in Analogie zum Beispiel Meglumin-Diatrizoat in Mengen von 0,1-5 mMol/kg, vorzugsweise 0,25-1 mMol/kg, dosiert.

Der Ausdruck „Metallionenäquivalent" wie in der vorliegenden Anmeldung verwendet ist ein üblicher und dem Fachmann bekannter Begriff im Bereich der Komplexchemie. Ein Metallionenäquivalent ist ein Äquivalent an Metallionen das anstatt von Wasserstoff an eine z.B. Carboxylatgruppe binden kann. Beispielsweise kann ein Gd3+ an 3 Carboxylatgruppen binden, d.h. 1/3 Gd3+ entspricht dem Metallionenäquivalent R' beispielsweise in Formel (II), (III), (IV), (IVa), (IVb), (Va), (Vb), (VI) oder (VII) wenn das Metall Gadolinium ist.

Ein „PEG-Rest" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein monovalenter linearer oder verzweigter Alkyl-Rest mit bis zu 30 C-Atomen enthaltend mindestens einen Ethylenoxid-Rest. Vorzugsweise ist der Rest linear. Vorzugsweise enthält der Rest 1-14 Ethylenoxid-Reste. Insbesondere bevorzugt sind PEG-Reste bei denen alle Ethylenoxid-Reste gemäß folgender Formel im Rest enthalten sind: wobei q die Anzahl an Ethylenoxidresten ist.

Ein „perfluorierter PEG-Rest" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein monovalenter Rest abgeleitet von einem PEG-Rest, wobei der Rest perfluoriert ist.

Eine „polare Gruppe" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Rest enthaltend funktionelle Gruppen, deren charakterist. Elektronenverteilungen der erfindungsgemäßen Substanz ein beträchtliches elektrisches Dipolmoment erteilen. Solche Gruppen bedingen die Affinität zu anderen polaren chemischen Verbindungen (s.a. zwischenmolekulare Kräfte) und sie sind daher auch für den hydrophilen Charakter der erfindungsgemäßen Substanzen verantwortlich. Polare Reste sind solche mit einem elektr. Dipolmoment u. polarisierter kovalenter Bindung.
„TREN" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Abkürzung für Tris(aminoethyl)amin.
„HOPO" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Abkürzung für Hydroxypyridinon
„HOPY" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Abkürzung für Hydroxypyrimidinon
„TAM" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Abkürzung für Terephthalsäureamid
„Chelator" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine komplexbildende Substanz, die mit mindestens einem Metallion der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 einen Komplex mit einer Stabilitätskonstante von mindestes 1015, vorzugsweise mindestens 1018. Die Stabilitätskonstante wird wie in (Martell, A. E.; Motekaitis, R. J. The Determination and Use of Stability Constants, 2 nd ed.; VCH: New York, 1992) beschrieben bestimmt.

Beispielhafte Beschreibung von Synthesewegen:

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von perfluor-PEG-haltigen Metallkomplexen der allgemeinen Formel I mit K in der Bedeutung eines Metallkomplexes einer der allgemeinen Formeln II, III, IVa, IVb, Va, Vb, VI bis VIII, und Linker, Backbone, polare Gruppe sowie PEG-Pf, in der oben angegegebenen Bedeutung, dadurch gekennzeichnet, indem man in an sich bekannter Weise eine Carbonsäure der allgemeinen Formel II worin R1 ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 oder eine Carboxylschutzgruppe bedeutet, und R4 und U1 die oben genannte Bedeutung haben
oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel III worin Rund R2 die genannte Bedeutung haben
oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel IVa oder IVb worin R1 , R2 , R3 und U, U2 die genannte Bedeutung haben
oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel Va oder Vb in der R1 die oben genannte Bedeutung hat,
oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel VI worin R1 die genannte Bedeutung hat
oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel VII worin R1 und U1 die genannten Bedeutungen haben,
oder eine Carbonsäure der allgemeinen Formel VIII (K1)3-A'-U'-(VIII)worin K1 und A' die genannten Bedeutungen haben,
und U' endständig einen Carbonsäurerest enthält,
in gegebenenfalls aktivierter Form mit einem Amin der allgemeinen Formel XIIa in der Linker, Backbone, polare Gruppe sowie PEG-Pf, die oben angegebene Bedeutung haben, in einer Kupplungsreaktion und gegebenenfalls nachfolgender Abspaltung gegebenenfalls vorhandener Schutzgruppen zu einem Metallkomplex der allgemeinen Formel I umsetzt
oder
wenn R1 die Bedeutung einer Schutzgruppe hat, nach Abspaltung dieser Schutzgruppen in einem Folgeschritt in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Metalloxid oder Metallsalz eines Elementes der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 umsetzt, und anschließend, falls gewünscht, gegebenenfalls vorhandene azide Wasserstoffatome durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamide substituiert.

Dieses Verfahren zur Herstellung von Metallkomplexcarbonsäureamiden ist aus DE 196 52 386 bekannt.

Das in die Kupplungsreaktion eingesetzte Gemisch aus Metallkomplexcarbonsäure die gegebenenfalls vorhandene Carboxy- und/oder Hydroxygruppen in geschützter Form enthält, und mindestens einem lösungsvermittelndem Stoff in einer Menge bis zu 5, vorzugsweise 0,5-2 Moläquivalenten bezogen auf die Metallkomplexcarbonsäure kann sowohl in einer vorgeschalteten Reaktionsstufe hergestellt und (z.B. durch Eindampfen, Gefriertrocknung oder Sprühtrocknung einer wäßrigen oder mit Wasser mischbaren Lösung der Bestandteile oder durch Fällung mit einem organischen Lösungsmittel aus einer derartigen Lösung) isoliert werden und anschließend in DMSO mit wasserabspaltendem Reagenz und gegegebenenfalls einem Kupplungs-Hilfsstoff umgesetzt werden als auch in situ gegebenenfalls durch Zusatz von lösungsvermittelndem/n Stoff(en) zur DMSO-Suspension von Metallkomplexcarbonsäure, wasserabspaltendem Reagenz und gegebenenfalls einem Kupplungs-Hilfsstoff gebildet werden.

Die nach einem dieser Verfahren hergestellte Reaktionslösung wird zur Vorbehandlung (Säureaktivierung) 1 bis 24, vorzugsweise 3 bis 12 Stunden bei Temperaturen von 0 bis 50° C, vorzugsweise bei Raumtemperatur, gehalten.

Anschließend wird ein Amin der allgemeinen Formel XIIa zugesetzt worin Linker, Backbone, polare Gruppe sowie PEG-Pf, die oben angegebenen Bedeutungen haben, ohne Lösungsmittel oder gelöst, zum Beispiel in Dimethylsulfoxid, Alkoholen wie z.B. Methanol, Ethanol, Isopropanol oder deren Gemischen, Formamid, Dimethylformamid, Wasser oder Mischungen der aufgeführten Lösungsmittel, vorzugsweise in Dimethylsulfoxid, in Wasser oder in mit Wasser gemischten Lösungsmitteln. Zur Amidkupplung wird die so erhaltene Reaktionslösung bei Temperaturen von 0 bis 70° C, vorzugsweise 30 bis 60° C, 1 bis 48, vorzugsweise 8 bis 24 Stunden gehalten.

In einigen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Amin in Form seiner Salze, z.B. als Hydrobromid oder Hydrochlorid in die Reaktion einzusetzen. Zur Freisetzung des Amins wird eine Base wie z.B. Triethylamin, Diisopropylethylamin, N-Methylmorpholin, Pyridin, Tripropylamin, Tributylamin, Lithiumhydroxid, Lithiumcarbonat, Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat zugesetzt.

Die gegebenenfalls noch vorhandenen Schutzgruppen werden anschließend abgespalten.

Die Isolierung des Reaktionsprodukts erfolgt nach den dem Fachmann bekannten Methoden, vorzugsweise durch Ausfällung mit organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise Aceton, 2-Butanon, Diethylether, Essigester, Methyl-t.-butylether, Isopropanol oder deren Mischungen. Die weitere Reinigung kann beispielsweise durch Chromatographie, Kristallisation oder Ultrafiltration erfolgen.

Als lösungsvermittelnde Stoffe sind Alkali-, Erdalkali-, Trialkylammonium-, Tetraalkylammoniumsalze, Harnstoffe, N-Hydroxyimide, Hydroxyaryltriazole, substituierte Phenole und Salze von heterocyclischen Aminen geeignet. Beispielhaft genannt seien: Lithiumchlorid, Lithiumbromid, Lithiumjodid, Natriumbromid, Natriumjodid, Lithiummethansulfonat, Natriummethansulfonat, Lithium-p-toluolsulfonat, Natrium-p-toluolsulfonat, Kaliumbromid, Kaliumjodid, Natriumchlorid, Magnesiumbromid, Magnesiumchlorid, Magnesiumjodid, Tetraethylammonium-p-toluolsulfonat, Tetramethylammonium-p-toluolsulfonat, Pyridinium-p-toluolsulfonat, Triethylammonium-p-toluolsulfonat, 2-Morpholinoethylsulfonsäure, 4-Nitrophenol, 3,5-Dinitrophenol, 2,4-Dichlorphenol, N-Hydroxysuccinimid, N-Hydroxyphthalimid, Harnstoff, Tetramethylharnstoff, N-Methylpyrrolidon, Formamid sowie cyclische Harnstoffe, wobei die fünf erstgenannten bevorzugt sind.

Als wasserabspaltende Reagenzien dienen alle dem Fachmann bekannten Mittel. Beispielhaft genannt seien Carbodiimide und Onium-Reagenzien wie z.B. Dicyclohexylcarbodiimid (DCCI), 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimidhydroxychlorid (EDC), Benzotriazol-1-yloxytris(dimethylamino)phosphoniumhexafluorophosphat (BOP) und O-(Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumhexafluorophosphat (HBTU), vorzugsweise DCCI.

In der Literatur sind zum Beispiel folgende geeignete Verfahren beschrieben:

  • • Aktivierung von Carbonsäuren. Übersicht in Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band XV/2, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1974 (und J.Chem. Research (S) 1996, 302).
  • • Aktivierung mit Carbodiimiden. R. Schwyzer u. H. Kappeler, Helv. 46: 1550 (1963).
  • • E. Wünsch et al., B. 100: 173 (1967).
  • • Aktivierung mit Carbodiimiden/Hydroxysuccinimid: J. Am. Chem. Soc. 86: 1839 (1964) sowie J. Org. Chem. 53: 3583 (1988). Synthesis 453 (1972).
  • • Anhydridmethode, 2-Ethoxy-1-ethoxycarbonyl-1,2-dihydrochinolin: B. Belleau et al., J. Am. Chem. Soc., 90: 1651 (1986), H. Kunz et al., Int. J. Pept. Prot. Res., 26: 493 (1985) und J. R. Voughn, Am. Soc. 73: 3547 (1951).
  • • Imidazolid-Methode: B.F. Gisin, R.B. Menifield, D.C. Tosteon, Am. Soc. 91: 2691 (1969).
  • • Säurechlorid-Methoden, Thionylchlorid: Helv., 42: 1653 (1959).
  • • Oxalylchlorid: J. Org. Chem., 29: 843 (1964).

Als gegebenenfalls zu verwendende Kupplungs-Hilfsstoffe sind alle dem Fachmann bekannten geeignet (Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. XV/2, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart, 1974). Beispielhaft genannt seien 4-Nitrophenol, N-Hydroxysuccinimid, 1-Hydroxybenzotriazol, 1-Hydroxy-7-azabenzotriazol, 3,5-Dinitrophenol und Pentafluorphenol. Bevorzugt sind 4-Nitrophenol und N-Hydroxysuccinimid, besonders bevorzugt ist dabei das erstgenannte Reagenz.

Die Abspaltung der Schutzgruppen erfolgt nach den dem Fachmann bekannten Verfahren, beispielsweise durch Hydrolyse, Hydrogenolyse, alkalische Verseifung der Ester mit Alkali in wässrig-alkoholischer Lösung bei Temperaturen von 0° bis 50° C, saure Verseifung mit Mineralsäuren oder im Fall von z.B. tert.-Butylestern mit Hilfe von Trifluoressigsäure.[Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd Edition, T.W. Greene and P.G.M. Wuts, John Wiley and Sons, Inc. New York, 1991], im Falle von Benzylethern mit Wasserstoff/Palladium/Kohle.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I mit K in der Bedeutung eines Metallkomplexes der allgemeinen Formel (IV), und Linker, Backbone, polare Gruppe sowie PEG-Pf, in der oben angegegebenen Bedeutung werden hergestellt indem man ein Amin der allgemeinen Formel IV worin R1 ein Metallionenäquivalent der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 oder eine Carboxylschutzgruppe bedeutet, und U2 sowie R14 in der oben angegebenen Bedeutung,
mit einer, gegebenenfalls aktivierten, Carbonsäure der allgemeinen Formel XIIb wobei Linker, Backbone, polare Gruppe sowie PEG-Pf die oben angegebenen Bedeutungen haben,
in einer Kupplungsreaktion und gegebenenfalls nachfolgender Abspaltung gegebenenfalls vorhandener Schutzgruppen zu einem Metallkomplex der allgemeinen Formel I umsetzt
oder
wenn R1 die Bedeutung einer Schutzgruppe hat, nach Abspaltung dieser Schutzgruppen in einem Folgeschritt in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Metalloxid oder Metallsalz eines Elementes der Ordnungszahlen 21-29, 31-33, 37-39, 42-44, 49 oder 57-83 umsetzt, und anschließend, falls gewünscht, gegebenenfalls vorhandene azide Wasserstoffatome durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen, Aminosäuren oder Aminosäureamide substituiert.

Die eingesetzten Carbonsäuren der allgemeinen Formeln IIa bis VIIa sind entweder bekannte Verbindungen oder werden nach den in den Beispielen beschriebenen Verfahren hergestellt, siehe DE 10040381 und DE 10040858. So ist die Herstellung der Carbonsäuren der allgemeinen Formel IIa aus DE 196 52 386 bekannt. Amine der allgemeinen Formel IV können hergestellt werden wie in WO 95/17451 beschrieben.

Verbindungen der allgemeinen Formel XIIa + b mit Backbone in der Bedeutung von wobei α die Bindungsstelle von Backbone an den Chelat K bedeutet, β die Bindungsstelle von Backbone zur polaren Gruppe ist und γ die Bindungsstelle von Backbone zum Rest Linker darstellt, werden hergestellt indem man die oben beschriebenen hydrophilen Carbonsäuren R nach dem Fachmann bekannten Methoden der Amidbildung mit Aminen der allgemeinen Formel XIIIa oder im Falle der oben beschriebenen hydrophilen Amine R nach dem Fachmann bekannten Methoden der Amidbildung mit Carbonsäuren der allgemeinen Formel XIIIb mit Sg in der Bedeutung einer Schutzgruppe und Linker, Backbone sowie PEG-Pf in der oben angegebenen Bedeutung umsetzt.

Die Abspaltung der Schutzgruppen erfolgt nach den dem Fachmann bekannten Verfahren, beispielsweise durch Hydrolyse, Hydrogenolyse, alkalische Verseifung der Ester mit Alkali in wässrig-alkoholischer Lösung bei Temperaturen von 0° bis 50° C, saure Verseifung mit Mineralsäuren oder im Fall von z.B. tert.-Butylestern mit Hilfe von Trifluoressigsäure. [Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd Edition, T.W. Greene and P.G.M. Wuts, John Wiley and Sons, Inc. New York, 1991], im Falle von Benzylethern mit Wasserstoff/Palladium/Kohle.

Verbindungen der allgemeinen Formel XIIIa + b, welche abgeleitet sind von den Verbindungen der allgemeinen Formel XIIa + b, mit Backbone in der Bedeutung von werden hergestellt, indem man zweifach geschützte Aminosäuren der allgemeinen Formel XIV

Sg und Sg' in der Bedeutung einer Schutzgruppe umsetzt, wobei Sg und Sg' unterschiedlich spaltbar sind, und Linker, Backbone sowie PEG-Pf in der oben angegebenen Bedeutung umsetzt.

Die Abspaltung der Schutzgruppen erfolgt nach dem oben beschriebenen, dem Fachmann bekannten Verfahren.

Verbindungen der allgemeinen Formel (XIV) werden hergestellt, indem man zweifach geschützte Aminosäuren der allgemeinen Formel XVa + b nach dem Fachmann bekannten Methoden der Amidbildung, im Falle von (XVa) mit Aminen der allgemeinen Formel XVIa, PEG-Pf.-Linker-NH(XVIa)oder, im Falle von (XVb) mit Säuren der allgemeinen Formel XVIb, umsetzt PEG-Pf.-Linker-OH(XVIb)

Solche zweifach geschützten Aminosäuren der allgemeinen Formel (XVa + b) sind Kaufware (Bachem).

Verbindungen der allgemeinen Formel XIIa, mit Backbone in der Bedeutung von werden hergestellt, indem man Säuren der allgemeinen Formel XVIb PEG-Pf.-Linker-OH(XVIb)mit den oben beschriebenen hydrophilen primären Aminen R nach dem Fachmann bekannten Methoden der Amidbildung umsetzt.

Verbindungen der allgemeinen Formel XIIIa, welche abgeleitet sind von den Verbindungen der allgemeinen Formel XIIa, mit Backbone in der Bedeutung von werden hergestellt, indem man monogeschützte Diamine der allgemeinen Formel XVII mit R11, R11', n', W und m' in der oben angegebenen Bedeutung und mit Sg in der Bedeutung einer Schutzgruppe mit Nucleophilen der allgemeinen Formel XVII, PEG-Pf.-Linker-Nu(XVIc)worin Nu ein Nucleofug bedeutet, in Gegenwart einer Base und gegebenenfalls eines Phasentransfer-Katalysators umgesetzt werden. Als Nucleofug können im Alkylierungsreagenz der allgemeinen Formel XVIc beispielsweise die Reste -Cl, -Br, -J, -OTs, -OMs, -OSO2CF3, -OSO2C4F9 oder -OSO2C8F17 enthalten sein.

Monogeschützte Diamine der allgemeinen Formel (XVII) sind literaturbekannt und werden in folgenden Publikationen beschrieben

  • – Atwell et al., Synthesis, 1984, 1032-1033.
  • – Koenig et al., Eur. J. Org. Chem., 2002, 3004-3014.
  • – Boeijen et al., J. Org. Chem., 2001, 8454-8462.
  • – Spivak et al., J. Org. Chem., 1999, 4627-4634.
  • – Pittelkov et al., Synthesis, 2002, 2195-2202.
  • – Katchalski et al., J.Am. Chem. Soc., 1951, 1829.
  • – Patent BASF AG, DE 1130803

Säuren der allgemeinen Formel (XVIb) können hergestellt werden, indem Alkohole der allgemeinen Formel XIX PEG-Pf-OCF2CH2OH(XIX)in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel gelöst und mit einem Alkylierungsreagenz der allgemeinen Formel (XX) Nu-L-COO-Sg(XX),worin Nu ein Nucleofug bedeutet, L -(CH2)-z, (wobei z = 1-5 ist), -CH2-CHOH-, oder CH(OHOH-OH2OH)-OHOH-CHOH- ist, und Sg eine Schutzgruppe darstellt, in Gegenwart einer Base und gegebenenfalls eines Phasentransfer-Katalysators umgesetzt werden. Als Nucleofug können im Alkylierungsreagenz der allgemeinen Formel XVIII beispielsweise die Reste -Cl, -Br, -J, -OTs, -OMs, -OSO2CF3, -OSO2C4F9 oder -OSO2C8F17 enthalten sein.

Bei der Schutzgruppe handelt es sich um eine übliche Säureschutzgruppe. Diese Schutzgruppen sind dem Fachmann gut vertraut (Protective Groups in Organic Syntheses, second Edition, T.W.Greene and P.G.M. Wuts, John Wiley & Sons Inc., New York 1991).

Die erfindungsgemäße Umsetzung kann bei Temperaturen von 0-50°C, vorzugsweise von 0°C bis Raumtemperatur erfolgen. Die Reaktionszeiten betragen von 10 Minuten bis 24 Stunden, vorzugsweise von 20 Minuten bis 12 Stunden.

Die Base wird entweder in fester Form, vorzugsweise fein gepulvert, oder als 10-70%ige, vorzugsweise 30-50%ige, wäßrige Lösung zugesetzt. Als bevorzugte Basen dienen NaOH und KOH.

Als organische, nicht mit Wasser mischbare Lösungsmittel können im erfindungsgemäßen Alkylierungsverfahren beispielsweise Toluol, Benzol, CF3-Benzol, Hexan, Cyclohexan, Diethylether, Tetrahydrofuran, Dichlormethan, MTB oder deren Gemische eingesetzt werden.

Als Phasentransfer-Katalysatoren dienen im erfindungsgemäßen Verfahren die für diesen Zweck bekannten quartären Ammonium- oder Phosphoniumsalze oder auch Kronenether wie z. B. [15]-Krone-5 oder [18]-Krone-6. Vorzugsweise kommen quartäre Ammoniumsalze mit vier gleichen oder verschiedenen Kohlenwasserstoffgruppen am Kation, ausgewählt aus Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl oder Isobutyl in Frage. Die Kohlenwasserstoffgruppen am Kation müssen groß genug sein, um eine gute Löslichkeit des Alkylierungsreagenzes im organischen Lösungsmittel zu gewährleisten. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt wird N(Butyl)4+-Cl, N(Butyl)4+-HSO4, aber auch N(Methyl)4+-Cl eingesetzt.

Zahlreiche Beispiele für Alkohole der allgemeinen Formel (XIX) sind in US 3293306 beschrieben.

Amine der allgemeinen Formel (XVIa) können nach folgendem Verfahren erhalten werden: aus den entsprechenden Säuren der allgemeinen Formel (XVIb) durch Umsetzung mit primären Aminen oder Ammoniak nach dem Fachmann bekannten Methoden der Amidbildung, sowie anschließender Reduktion, in an sich bekannter Weise mit Diboran oder Lithiumaluminiumhydrid.

Nucleophile der allgemeinen Formel (XVIc) können nach folgendem Verfahren erhalten werden: aus den entsprechenden Säuren der allgemeinen Formel (XVIb) durch Reduktion, in an sich bekannter Weise mit DIBAL oder Lithiumaluminiumhydrid zu den entsprechenden sekundären Alkoholen. Diese können im Anschluß durch eine Mitsunobu-Reaktion [O. Mitsunobu, Synthesisis, 1981, 1-28] in die entsprechenden Nucleophile überführt werden.

Aufgrund ihrer hervorragenden Verträglichkeit und ihrer besonderen pharmakokinetischen Eigenschaften, wie der sehr hohe Kontrastmittelgehalt zu frühen Zeitpunkten nach Applikation und die schnelle renale Ausscheidung, sind die erfindungsgemäßen Verbindungen besonders zur Darstellung des Blutraums geeignet, z.B. als bloodpool agent.

BeispieleBeispiel 1a) 2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure

Zu 100 g (182.45 mmol) 1H,1H,-3,6,9-Trioxa-perfluor-1-tridecanol (Apollo) und 20.5 g (365 mmol) fein gepulvertes Kaliumhydroxid sowie einer katalytischen Menge (2 g) Tetra-n-butylammoniumhydrogensulfat in 800 ml Toluol gibt man bei 0 °C 53.4 g (275 mmol) Bromessigsäure-tert-butylester und rührt 2 h bei bei dieser Temperatur sowie 12 h bei Raumtemperatur. Die Reaktionslösung wird mit 1500 ml Essigsäureethylester und 800 ml Wasser versetzt. Die organische Phase wird abgetrennt und zweimal mit je 500 ml Wasser gewaschen, anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einem Gemisch, bestehend aus 1200 ml Methanol und 0.5 M Natronlauge im Verhältnis 2:1 suspendiert und anschließend 12 h auf 60 °C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird zur Aufarbeitung durch Versetzen mit Amberlite IR 120 (H+-Form)-Kationenaustauscherharz neutralisiert, vom Austauscher abfiltriert, zur Tockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 3).
Ausbeute: 57.6 g (52 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 23.78H 0.83F 59.55gef.:C 24.01H 0.87F 59.32

b) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure)-N-methyl-amid

Zu 50 g (82.49 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1a in 500 ml Dichlormethan gibt man 15.3 g (120 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 400 ml Dichlormethan gelöst, bei 0 °C für ca. 2 h Methylamingas in die Lösung eingeleitet und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 400 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 47.9 g (94 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 25.22H 1.30N 2.26F 58.30gef.:C 25.36H 1.35N 2.22F 58.06

c) N-Methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H‚-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-amin

45 g (72.68 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1 b in 150 ml THF werden mit 50 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 100 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 300 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 300 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 300 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 33.9 g (77 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 25.80H 1.67N 2.31F 59.64gef.:C 25.96H 1.69N 2.27F 59.36

d) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid

Zu 18.82 g (50 mmol) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin (hergestellt nach EP 01/08498) und 30.31 g (50 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1c in 200 ml THF gibt man bei 0 °C 24.7 g (100 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1,2-dihydrochinolin-1-carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20:1).
Ausbeute: 38.6 g (80 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 36.15H 2.82N 4.36F 43.38gef.:C 36.32H 2.85N 4.32F 43.11

e) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluorhexadecyl)]-amid

In eine Lösung aus 38 g (39.44 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1d in 250 ml Ethanol leitet man bei 0 °C für 1 h Ammoniak-Gas ein, und rührt anschließend 4 h bei 0 °C. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand aus Wasser ausgerührt. Man filtriert den Feststoff ab und trocknet im Vakuum bei 50 °C.
Ausbeute: 34.3 g (98 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 37.38H 3.25N 4.84F 41.61gef.:C 37.54H 3.29N 4.79F 41.44

f) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-[1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose]-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetr aoxaperfluorhexadecyl)]-amid

Zu einer Lösung von 32.0 g (36.89 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1e und 22.09 g (36.89 mmol) 1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01160 A1) und 4.25 g (36.89 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 9.51 g (46.11 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 39.6 g (74 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 52.25H 4.45N 2.90F 24.93gef.:C 52.43H 4.48N 2.87F 24.78

g) 2-N-(1-O-α-d-Carbonylmethylmannopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,-4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid

Zu einer Lösung von 38.0 g (26.24 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1f in 600 ml Ethanol gibt man 5.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 25.2 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 34.01H 3.59N 4.41F 37.86gef.:C 34.48H 3.65N 4.36F 37.59

h) 6-N-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-N-(1-O-α-d-carbonylmethylman nopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluorhexadecyl)]-amid, Gd-Komplex

20 g (20.76 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1 g, 2.39 g (20.76 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 1.76 g (41.52 mmol) Lithiumchlorid und 13.07 g (20.76 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 5.35 g (25.95 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 21.5 g (62 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 35.30 H 3.99 N 7.16 F 23.06 Gd 10.05gef.: C 35.48 H 4.03 N 7.14 F 22.98 Gd 10.00

Beispiel 2a) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure)-N-2-(methoxyethyl)-amid

Zu 10 g (16.5 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1a in 100 ml Dichlormethan gibt man 2.55 g (20 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 2.48 g (33 mmol) 2-Methoxyethylamin (Aldrich) zugegben und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 9.9 g (90 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 27.16H 1.82N 2.11F 54.43gef.:C 27.36H 1.87N 2.08F 54.29

b) N-2-Methoxyethyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-amin

9.5 g (14.32 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 8.5 g (91 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 27.75H 2.17N 2.16F 55.60gef.:C 27.88H 2.20N 2.13F 55.41

c) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxy ethyl)-amid]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex

8 g (12.32 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2b, 1.42 g (12.32 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 1.04 g (24.64 mmol) Lithiumchlorid und 7.76 g (12.32 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-S-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 3.18 g (15.4 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 9.2 g (56 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 5.8 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 32.39H 3.36N 6.66F 28.63Gd 12.47gef.:C 32.51H 3.41N 6.64F 28.51Gd 12.39

Beispiel 3a) 2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluortridecansäure

Zu 100 g (251.21 mmol) 1H,1H,-3,6,9-Trioxa-perfluor-1-decanol (Apollo) und 28.1 g (500 mmol) fein gepulvertes Kaliumhydroxid sowie einer katalytischen Menge (2 g) Tetra-n-butylammoniumhydrogensulfat in 800 ml Toluol gibt man bei 0 °C 72.8 g (375 mmol) Bromessigsäure-tert-butylester und rührt 2 h bei bei dieser Temperatur sowie 12 h bei Raumtemperatur. Die Reaktionslösung wird mit 1500 ml Essigsäureethylester und 800 ml Wasser versetzt. Die organische Phase wird abgetrennt und zweimal mit je 500 ml Wasser gewaschen, anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einem Gemisch, bestehend aus 1200 ml Methanol und 0.5 M Natronlauge im Verhältnis 2:1 suspendiert und anschließend 12 h auf 60 °C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird zur Aufarbeitung durch Versetzen mit Amberlite IR 120 (H+-Form)-Kationenaustauscherharz neutralisiert, vom Austauscher abfiltriert, zur Tockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 3).
Ausbeute: 67.5 g (59 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 23.70H 1.10F 54.15gef.:C 23.93H 1.14F 54.02

b) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluortridecansäure)-N-methyl-amid

Zu 40 g (87.70 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3a in 500 ml Dichlormethan gibt man 15.3 g (120 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 400 ml Dichlormethan gelöst, bei 0 °C für ca. 2 h Methylamingas in die Lösung eingeleitet und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 400 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 35.4 g (86 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 25.60H 1.72N 2.99F 52.64gef.:C 25.82H 1.75N 2.94F 52.48

c) N-Methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluortridecyl)-amin

34 g (72.47 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3b in 150 ml THF werden mit 50 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 100 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 300 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 300 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 300 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10:1).
Ausbeute: 27.9 g (85 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 26.39H 2.21N 3.08F 54.26gef.:C 26.54H 2.18N 3.07F 54.21

d) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,3,6,9,12-tetraoxa-perfluortridecyl)]-amid

Zu 18.82 g (50 mmol) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin (hergestellt nach EP 01/08498) und 22.76 g (50 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3c in 200 ml THF gibt man bei 0 °C 24.7 g (100 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1,2-dihydrochinolin-1-carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 31.7 g (78 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 38.39H 3.35N 5.17F 37.37gef.:C 38.60H 3.42N 5.10F 37.12

e) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)]-amid

In eine Lösung aus 30 g (36.88 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3d in 250 ml Ethanol leitet man bei 0 °C für 1 h Ammoniak-Gas ein, und rührt anschließend 4 h bei 0 °C. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand aus Wasser ausgerührt. Man filtriert den Feststoff ab und trocknet im Vakuum bei 50 °C.
Ausbeute: 25.2 g (95 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 40.18H 3.93N 5.86F 34.42gef.:C 40.29H 3.95N 5.83F 34.37

f) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-[1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose]-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetr aoxaperfluortridecyl)]-amid

Zu einer Lösung von 24.0 g (33.45 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3e und 20.03 g (33.45 mmol) 1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01160 A1) und 3.85 g (33.45 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 8.63 g (41.81 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 34.2 g (79 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 55.51H 4.97N 3.24F 19.03gef.:C 55.76H 5.01N 3.20F 18.96

g) 2-N-(1-O-α-d-Carbonylmethylmannopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,-4H‚-3,6,9,12-tetraoxa-perfluortridecyl)]-amid

Zu einer Lösung von 33.0 g (25.42 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3f in 600 ml Ethanol gibt man 5.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 20.6 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 35.88H 4.27N 5.23F 30.74gef.:C 36.03H 4.32N 5.19F 30.59

h) 6-N-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-N-(1-O-α-d-carbonylmethylman nopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)]-amid, Gd-Komplex

15 g (18.67 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3g, 2.15 g (18.67 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 1.58 g (37.34 mmol) Lithiumchlorid und 11.76 g (18.67 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 4.82 g (23.34 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 15.6 g (55 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.0 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 36.49H 4.42N 7.92F 17.45Gd 11.11gef.:C 36.75H 4.45N 7.89F 17.39Gd 11.04

Beispiel 4a) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluortridecansäure)-N-2-(methoxyethyl)-amid

Zu 10 g (21.92 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3a in 100 ml Dichlormethan gibt man 3.19 g (25 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 3.29 g (43.84 mmol) 2-Methoxyethylamin (Aldrich) zugegben und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 9.5 g (84 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 28.08H 2.36N 2.73F 48.12gef.:C 28.26H 2.40N 2.71F 47.98

b) N-2-Methoxyethyl-(1H,1H,2H,2H‚4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluortridecyl)-amin

9.0 g (17.54 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 4a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 7.5 g (86 % d. Th.) eines farblosen
Elementaranalyse:

ber.:C 28.87H 2.83N 2.81F 49.47gef.:C 29.02H 2.87N 2.78F 49.31

c) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluortridecyl)-N-(2-methoxye thyl)-amid]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex

7.0 g (14.02 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 4b, 1.61 g (14.02 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 1.19 g (28.04 mmol) Lithiumchlorid und 8.83 g (14.02 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 3.62 g (17.53 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 8.5 g (51 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.7 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 33.52 H 3.81 N 7.56 F 22.23 Gd 14.15gef.: C 33.62 H 3.84 N 7.52 F 22.14 Gd 14.07

Beispiel 5a) 1H,1H,-3,6,9-Trioxa-2,5,8-trimethyl-perfluordodecan-1-ol

Zu 100 g (150.58 mmol) 3,6,9-Trioxa-2,5,8-trimethyl-perfluortridecansäurefluorid (Oakwood) 500 ml Dioxan gibt man 3.76 g (99.4 mmol) Natriumborhydrid und rührt 2 h bei 60 °C. Die Reaktionslösung wird 500 ml Eiswasser gegossen, und dreimal mit je 300 ml Diethylether extrahiert. Die vereinigten organische Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 2).
Ausbeute: 83.1 g (85 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 22.24H 0.47F 67.42gef.:C 22.36H 0.51F 67.29

b) 2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecansäure

Zu 50 g (77.15 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5a und 8.5 g (152 mmol) fein gepulvertes Kaliumhydroxid sowie einer katalytischen Menge (1 g) Tetra-n-butylammoniumhydrogensulfat in 400 ml Toluol gibt man bei 0 °C 22.3 g (115 mmol) Bromessigsäure-tert-butylester und rührt 2 h bei bei dieser Temperatur sowie 12 h bei Raumtemperatur. Die Reaktionslösung wird mit 1000 ml Essigsäureethylester und 500 ml Wasser versetzt. Die organische Phase wird abgetrennt und zweimal mit je 300 ml Wasser gewaschen, anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einem Gemisch, bestehend aus 800 ml Methanol und 0.5 M Natronlauge im Verhältnis 2:1 suspendiert und anschließend 12 h auf 60 °C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird zur Aufarbeitung durch Versetzen mit Amberlite IR 120 (H+-Form)-Kationenaustauscherharz neutralisiert, vom Austauscher abfiltriert, zur Tockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 3).
Ausbeute: 24.0 g (44 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 23.81H 0.71F 61.88gef.:C 24.02H 0.74F 61.56

c) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecansäure)-N-methyl-amid

Zu 21 g (29.74 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5b in 200 ml Dichlormethan gibt man 5.1 g (40 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 200 ml Dichlormethan gelöst, bei 0 °C für ca. 2 h Methylamingas in die Lösung eingeleitet und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 200 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 17.3 g (81 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 25.05H 1.12N 1.95F 60.76gef.:C 25.22H 1.17N 1.93F 60.54

d) N-Methyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecyl)-amin

16.5 g (22.94 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5c in 50 ml THF werden mit 20 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 30 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/15 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 13.6 g (84 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 25.55H 1.43N 1.99F 61.69gef.:C 25.72H 1.46N 1.95F 61.53

e) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin-[N-methyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecyl)]-amid

Zu 7.53 g (20 mmol) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin (hergestellt nach EP 01/08498) und 14.10 g (20 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5d in 200 ml THF gibt man bei 0 °C 9.88 g (40 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1,2-dihydrochinolin-1-carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 17.5 g (82 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 35.01H 2.56N 3.95F 46.44gef.:C 35.23H 2.60N 3.91F 46.27

f) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-[N-methyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecyl)]-amid

In eine Lösung aus 17 g (15.98 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5e in 100 ml Ethanol leitet man bei 0 °C für 1 h Ammoniak-Gas ein, und rührt anschließend 4 h bei 0 °C. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand aus Wasser ausgerührt. Man filtriert den Feststoff ab und trocknet im Vakuum bei 50 °C.
Ausbeute: 14.9 g (97 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 36.00H 2.92N 4.34F 45.16gef.:C 36.19H 2.96N 4.29F 44.98

g) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-[1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose]-L-lysin-[N-methyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5 ,8,11-trimethyl-perfluorpentadecyl)]-amid

Zu einer Lösung von 14.3 g (14.78 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5f und 8.85 g (14.78 mmol) 1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01160 A1) und 1.70 g (14.78 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 3.81 g (18.48 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 18.8 g (82 % d. Th.) eines farblosen zähen bis.
Elementaranalyse:

ber.:C 50.43H 4.17N 2.71F 28.22gef.:C 50.68H 4.22N 2.68F 28.09

h) 2-N-(1-O-α-d-Carbonylmethylmannopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecyl)]-amid

Zu einer Lösung von 18.0 g (11.63 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5g in 300 ml Ethanol gibt man 3.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 12.4 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 33.06H 3.25N 3.99F 41.47gef.:C 33.39H 3.31N 3.94F 41.18

i) 6-N-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-N-(1-O-α-d-carbonylmethylman nopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11-trimethylperfluorpentadecyl)]-amid, Gd-Komplex

11.8 g (11.20 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5h, 1.29 g (11.20 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 0.95 g (22.40 mmol) Lithiumchlorid und 7.05 g (11.20 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.89 g (14.00 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 11.7 g (58 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.4 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 34.62 H 3.75 N 6.73 F 26.24 Gd 9.44gef.: C 34.78 H 3.78 N 6.75 F 26.09 Gd 9.36

Beispiel 6a) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecansäure)-N-2-(methoxyethyl)-amid

Zu 10 g (14.16 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5b in 100 ml Dichlormethan gibt man 2.55 g (20 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 2.13 g (28.32 mmol) 2-Methoxyethylamin (Aldrich) zugegben und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 10.1 g (93 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 26.75H 1.58N 1.84F 57.25gef.:C 26.88H 1.64N 1.82F 57.11

b) N-2-Methoxyethyl-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecyl)-amin

9.5 g (12.45 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 6a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 8.2 g (88 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 27.25H 1.88N 1.87F 58.32gef.:C 27.51H 1.90N 1.88F 58.16

c) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-saure-N-(2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-5,8,11-trimethyl-perfluorpentadecyl)- N-(2-methoxyethyl)-amid]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex

7.6 g (10.14 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 6b, 1.17 g (10.14 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 0.86 g (20.28 mmol) Lithiumchlorid und 6.39 g (10.14 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.62 g (12.68 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 7.7 g (52 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.0 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 31.77H 3.11N 6.17F 32.11Gd 11.55gef.:C 31.89H 3.14N 6.19F 32.01Gd 11.48

Beispiel 7a) 1H,1H,-3,6,9,12-Tetraoxa-2,5,8,11-tetramethyl-perfluorpentadecan-1-ol

Zu 100 g (120.46 mmol) 3,6,9,12-Tetraoxa-2,5,8,11-tetramethyl-perfluortridecansäurefluorid (Oakwood) 500 ml Dioxan gibt man 3.01 g (79.5 mmol) Natriumborhydrid und rührt 2 h bei 60 °C. Die Reaktionslösung wird 500 ml Eiswasser gegossen, und dreimal mit je 300 ml Diethylether extrahiert. Die vereinigten organische Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1: 2).
Ausbeute: 87.3 g (89 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 22.13H 0.37F 67.67gef.:C 22.19H 0.37F 67.58

b) 3,6,9,12,15-Pentaoxa-5,8,11,14-tetramethyl-perfluoroctadecansäure

Zu 50 g (61.41 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7a und 6.88 g (123 mmol) fein gepulvertes Kaliumhydroxid sowie einer katalytischen Menge (1 g) Tetra-n-butylammoniumhydrogensulfat in 400 ml Toluol gibt man bei 0 °C 17.8 g (92 mmol) Bromessigsäure-tert-butylester und rührt 2 h bei bei dieser Temperatur sowie 12 h bei Raumtemperatur. Die Reaktionslösung wird mit 1000 ml Essigsäureethylester und 500 ml Wasser versetzt. Die organische Phase wird abgetrennt und zweimal mit je 300 ml Wasser gewaschen, anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einem Gemisch, bestehend aus 800 ml Methanol und 0.5 M Natronlauge im Verhältnis 2:1 suspendiert und anschließend 12 h auf 60 °C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird zur Aufarbeitung durch Versetzen mit Amberlite IR 120 (H+-Form)-Kationenaustauscherharz neutralisiert, vom Austauscher abfiltriert, zur Tockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 3).
Ausbeute: 20.9 g (39 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 23.41H 0.58F 63.17gef.:C 23.66H 0.61F 62.94

c) (3,6,9,12,15-Pentaoxa-5,8,11,14-tetramethyl-perfluoroctadecansäure)-N-methyl-amid

Zu 20 g (22.93 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7b in 200 ml Dichlormethan gibt man 5.1 g (40 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 200 ml Dichlormethan gelöst, bei 0 °C für ca. 2 h Methylamingas in die Lösung eingeleitet und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 200 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1: 1).
Ausbeute: 15.0 g (74 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.: C 24.42 H 0.91 N 1.58 F 62.24gef.: C 24.59 H 0.92 N 1.56 F 62.03

d) N-Methyl-(3,6,9,12,15-pentaoxa-5,8,11,14-tetramethyl-perfluoroctadecyl)-amin

14.5 g (16.38 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7c in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 30 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/15 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 12.6 g (88 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 24.82H 1.16N 1.61F 63.24gef.:C 24.99H 1.19N 1.63F 62.98

e) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin-[N-methyl-(3,6,9,12,15-pentaoxa-5,8,11,14-tetramethyl-perfluoroctadecyl)]-amid

Zu 3.76 g (10 mmol) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-trifluoracetyl-L-lysin (hergestellt nach EP 01/08498) und 8.71 g (10 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7d in 200 ml THF gibt man bei 0 °C 4.94 g (20 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1,2-dihydrochinolin-1-carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 10.5 g (85 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 33.21H 2.21N 3.42F 49.44gef.:C 33.52H 2.29N 3.37F 49.34

f) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-[N-methyl-(3,6,9,12,15-pentaoxa-5,8,11,14-tetramethyl-perfluoroctadecyl)]-amid

In eine Lösung aus 10 g (8.13 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7e in 100 ml Ethanol leitet man bei 0 °C für 1 h Ammoniak-Gas ein, und rührt anschließend 4 h bei 0 °C. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand aus Wasser ausgerührt. Man filtriert den Feststoff ab und trocknet im Vakuum bei 50 °C.
Ausbeute: 9.1 g (99 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 33.91H 2.49N 3.71F 48.60gef.:C 34.12H 2.52N 3.75F 48.41

g) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-[1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose]-L-lysin-[N-methyl-(3,6,9,12,15-pentaoxa-5,8,11,14-t etramethyl-perfluoroctadecyl)]-amid

Zu einer Lösung von 8.5 g (7.50 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7f und 4.49 g (7.50 mmol) 1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01160 A1) und 863 mg (7.50 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 1.93 g (9.38 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 10.8 g (84 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 47.65H 3.76N 2.45F 32.14gef.:C 47.79H 3.80N 2.45F 31.95

h) 2-N-(1-O-α-d-Oarbonylmethylmannopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(3,6,9,12,15-pentaoxa-5,8,11,14-tetramethyl-perfluoroctadecyl)]-amid

Zu einer Lösung von 10.2 g (5.95 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7g in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 7.3 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 31.52H 2.81N 3.45F 45.18gef.:C 31.77H 2.94N 3.41F 44.99

i) 6-N-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-N-(1-O-α-d-carbonylmethylman nopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(3,6,9,12,15-pentaoxa-5,8,11,14-tetramethylperfluoroctadecyl)]-amid, Gd-Komplex

6.8 g (5.58 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7h, 642 mg (5.58 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 473 mg (11.16 mmol) Lithiumchlorid und 3.51 g (5.58 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 100 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 1.44 g (6.98 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 7.1 g (64 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.5
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 33.45H 3.41N 6.12F 30.09Gd 8.59gef.:C 33.64H 3.42N 6.06F 30.14Gd 8.52

Beispiel 8a) (3,6,9,12,15-Pentaoxa-5,8,11,14-tetramethyl-perfluoroctadecansäure)-N-2-(methoxyethyl)-amid

Zu 10 g (11.47 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 7b in 100 ml Dichlormethan gibt man 2.55 g (20 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 1.72 g (22.94 mmol) 2-Methoxyethylamin (Aldrich) zugegben und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 9.5 g (89 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 25.85H 1.30N 1.51F 59.29gef.:C 26.00H 1.32N 1.54F 59.08

b) N-2-Methoxyethyl-(3,6,9,12,15-pentaoxa-5,8,11,14-tetramethyl-perfluoroctadecyl)-amin

9.0 g (9.68 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 8a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10:1).
Ausbeute: 8.1 g (91 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 26.25H 1.54N 1.53F 60.19gef.:C 26.29H 1.58N 1.47F 60.11

c) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(3,6,9,12,15-pentaoxa-5,8,11,14-tetramethyl-perfluoroctadecyl)-N-(2-m ethoxyethyl)-amid)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex

7.5 g (8.19 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 8b, 943 mg (8.19 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 694 mg (16.38 mmol) Lithiumchlorid und 5.16 g (8.19 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.11 g (10.24 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 7.9 g (58 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.3 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 30.68H 2.77N 5.50F 36.08Gd 10.30gef.:C 30.81H 2.79N 5.50F 35.97Gd 10.22

Beispiel 9a) 1-N-(Benzyloxycarbonyl)-1H,1H,2H,2H,5H,5H,7H,7H-3-aza-4-oxo-6,9,12,15-tetraoxa-perfluorhexadecylamin

Zu 10 g (21.92 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3a in 100 ml Dichlormethan gibt man 3.19 g (25 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 8.52 g (43.84 mmol) N-Benzyloxycarbonyl-ethylendiamin (Atwell et al., Synthesis, 1984, 1032–1033) und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 11.0 g (79 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 36.09H 2.71N 4.43F 39.06gef.:C 36.22H 2.74N 4.38F 38.89

b) 1-N-(Benzyloxycarbonyl)-1H,1H,2H,2H,4H,4H,5H,5H,7H,7H-3-aza-6,9,12,15-tetraoxa-perfluorhexadecylamin

10.6 g (16.76 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 9a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 8.4 g (81 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 36.91H 3.10N 4.53F 39.94gef.:C 37.06H 3.15N 4.48F 39.67

c) N-[2-(Benzyloxycarbonyl)-aminoethyl-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-acetamid

Zu einer Lösung von 8 g (12.94 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 9b und 2.31 g (12.94 mmol) [2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-essigsäure (Aldrich) und 1.49 g (12.94 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 3.34 g (16.18 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 8.5 g (84 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 40.11H 4.01N 3.60F 31.72gef.:C 40.36H 4.10N 3.53F 31.52

d) N-2-(Aminoethyl)-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-acetamid

Zu einer Lösung von 8.2 g (10.53 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 9c in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 6.8 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 33.55H 3.91N 4.35F 38.33gef.:C 33.76H 3.98N 4.17F 37.98

e) N-{[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-aminoethyl}-N-(1H,1H,2H,2H,4H ,4H-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-acetamid, Gd-Komplex

6.0 g (9.31 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 9d, 1.07 g (9.31 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 789 mg (18.62 mmol) Lithiumchlorid und 5.86 g (9.31 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 100 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.4 g (11.64 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 8.2 g (66 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.1 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 35.38H 4.25N 7.81F 19.66Gd 12.52gef.:C 35.57H 4.31N 7.77F 19.52Gd 12.46

Beispiel 10a) 1-N-(Benzyloxycarbonyl)-1H,1H,2H,2H,5H,5H,7H,7H-3-aza-4-oxo-6,9,12,15-tetraoxa-8,11,14-trimethylperfluoroctadecylamin

Zu 15 g (21.24 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5b in 100 ml Dichlormethan gibt man 3.19 g (25 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 8.26 g (42.48 mmol) N-Benzyloxycarbonyl-ethylendiamin (Atwell et al., Synthesis, 1984, 1032–1033) und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 13.9 g (74 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 32.67H 1.94N 3.17F 49.52gef.:C 32.88H 1.89N 3.04F 49.88

b) 1-N-(Benzyloxycarbonyl)-1H,1H,2H,2H,4H,4H,5H,5H,7H,7H-3-aza-6,9,12,15-tetraoxa-8,11,14-trimethylperfluoroctadecylamin

13.5 g (15.30 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 10a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 9.0 g (68 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 33.20H 2.21N 3.23F 50.32gef.:C 33.52H 2.29N 3.14F 50.16

c) N-[2-(Benzyloxycarbonyl)-aminoethyl-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H-6,9,12,15-tetraoxa-8,11,14-trimethylperfluorpentadecyl)-2-[2-(2-methoxyethoxy)-etho xy]-acetamid

Zu einer Lösung von 8.5 g (9.79 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 10b und 1.74 g (9.79 mmol) [2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-essigsäure (Aldrich) und 1.13 g (9.79 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 2.52 g (12.24 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 8.1 g (80 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 36.20H 3.04N 2.72F 42.48gef.:C 36.44H 3.09N 2.68F 42.21

d) N-2-(Aminoethyl)-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H-6,9,12,15-tetraoxa-8,11,14-trimethylperfluorpentadecyl)-2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-acetamid

Zu einer Lösung von 8.0 g (7.78 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 10c in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 7.0 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 30.89H 2.82N 3.13F 48.85gef.:C 30.98H 2.80N 3.19F 48.67

e) N-{[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-aminoethyl}-N-(1H,1H,2H,2H,4H ,4H-6,9,12,15-tetraoxa-8,11,14-trimethylperfluorpentadecyl)-2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-acetamid, Gd-Komplex

6.5 g (7.27 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 10d, 837 mg (7.27 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 616 mg (14.54 mmol) Lithiumchlorid und 4.58 g (7.27 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 100 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 1.87 g (9.09 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 8.1 g (69 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.7 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 33.49H 3.55N 6.51F 29.01Gd 10.44gef.:C 33.64H 3.58N 6.46F 28.94Gd 10.37

Beispiel 11a) 6-N-(Benzyloxycarbonyl)-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-methylester

Zu 10 g (21.92 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3a in 100 ml Dichlormethan gibt man 3.19 g (25 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, mit 8.07 g (27.4 mmol) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-methylester (Bachem) sowie 2.75 g (27.4 mmol) Triethylamin versetzt und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 13.5 g (84 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 39.36H 3.44N 3.82F 33.72gef.:C 39.48H 3.47N 3.74F 33.59

b) 2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-Tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-methylester

Zu einer Lösung von 13.0 g (17.75 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 11a in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 10.7 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 32.12H 3.20N 4.68F 41.28gef.:C 32.39H 3.32N 4.55F 40.96

c) 6-N-[1-O-α-d-Carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose]-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-methylest er

Zu einer Lösung von 10.3 g (17.21 mmol) Titelverbindung aus Beispiel 11b, 10.30 g (17.21 mmol) 1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01160 A1), 1.98 g (17.21 mmol) N-Hydroxysuccinimid und 3.47 g (34.42 mmol) Triethylamin in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 4.44 g (21.51 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 16.6 g (82 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 52.98H 4.70N 2.38F 20.95gef.:C 53.31H 4.78N 2.30F 20.68

d) 6-N-[1-O-α-d-Carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose]-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin

16.0 g (13.57 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 11c werden in 100 ml Methanol und 25 ml 2 N Kaliumhydroxid-Lösung gelöst und 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wird mit 2 N Salzsäure angesäuert, im Vakuum eingengt, und dreimal mit je 50 ml Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 12.4 g (78 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 52.58H 4.59N 2.40F 21.20gef.:C 52.69H 4.64N 2.42F 21.00

e) 6-N-(1-O-α-d-Carbonylmethylmannopyranose)-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-[1,4,7-tris-(carboxylatomethyl)-1, 4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(2-hydroxy-3-yl)]-amid, Gd-Komplex

12.0 g (10.30 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 11d, 1.18 g (10.30 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 873 mg (20.60 mmol) Lithiumchlorid und 5.91 g (10.30 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[3-amino-2-hydroxypropyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 95/17451, Schering AG) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylformamid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.66 g (12.88 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 48 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird in 100 ml Methanol gelöst, mit 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) versetzt und 24 h bei Raumtemperatur hydriert. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird in wenig Wasser aufgenommen, von unlöslichen Bestandteilen abfiltriert, und das Filtrat anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 7.3 g (49 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 36.32H 4.22N 7.21F 18.16Gd 11.56gef.:C 36.39H 4.17N 7.23F 18.06Gd 11.47

Beispiel 12a) 6-N-(Benzyloxycarbonyl)-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxa-5,8,11-trimethylperfluorpentadecanoyl)-L-lysin-methylester

Zu 15 g (21.24 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 5a in 100 ml Dichlormethan gibt man 3.19 g (25 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, mit 7.82 g (26.55 mmol) 6-N-Benzyloxycarbonyl-L-lysin-methylester (Bachem) sowie 2.66 g (26.55 mmol) Triethylamin versetzt und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1: 1).
Ausbeute: 16.7 g (80 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 35.45H 2.56N 2.85F 44.47gef.:C 35.68H 2.59N 2.81F 44.36

b) 2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-Tetraoxa-5,8,11-trimethylperfluorpentadecanoyl)-L-lysin-methylester

Zu einer Lösung von 16.0 g (16.29 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 12a in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 13.9 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 29.73H 2.26N 3.30F 51.51gef.:C 30.01H 2.35N 3.19F 51.29

c) 6-N-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-acetyl}-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxa-5,8,11-trimethylperfluorpentadecanoyl)-L-lysin-methylester

Zu einer Lösung von 13.5 g (15.91 mmol) Titelverbindung aus Beispiel 12b, 2.83 g (15.91 mmol) [2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-essigsäure (Aldrich) und 1.83 g (15.91 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 4.10 g (19.89 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 12.4 g (77 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 33.35H 3.10N 2.78F 43.33gef.:C 33.54H 3.21N 2.68F 43.08

d) 6-N-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-acetyl}-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxa-5,8,11-trimethylperfluorpentadecanoyl)-L-lysin

12.0 g (11.89 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 12c werden in 100 ml Methanol und 25 ml 2 N Kaliumhydroxid-Lösung gelöst und 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wird mit 2 N Salzsäure angesäuert, im Vakuum eingengt, und dreimal mit je 50 ml Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 10.8 g (91 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 32.61H 2.94N 2.82F 43.94gef.:C 32.77H 2.91N 2.80F 43.86

e) 6-N-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-acetyl}-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxa-5,8,11-trimethylperfluorpentadecanoyl)-L-lysin-[1,4,7-tris-( carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(2-hydroxy-3-yl)]-amid, Gd-Komplex

10.0 g (10.06 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 12d, 1.16 g (10.06 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 861 mg (20.12 mmol) Lithiumchlorid und 5.86 g (10.06 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[3-amino-2-hydroxypropyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 95/17451, Schering AG) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylformamid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.62 g (12.57 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 48 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 9.1 g (54 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.2 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 34.09 H 3.71 N 6.32 F 28.19 Gd 10.14gef.: C 34.27 H 3.78 N 6.28 F 28.01 Gd 10.10

Beispiel 13a) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin

10 g (13.65 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 11a werden in 100 ml Methanol und 25 ml 2 N Kaliumhydroxid-Lösung gelöst und 18 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wird mit 2 N Salzsäure angesäuert, zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 9.4 g (96 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 38.45H 3.23N 3.90F 34.38gef.:C 38.61H 3.27N 3.88F 34.19

b) 6-N-Benzyloxycarbonyl-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amid

Zu einer Lösung von 9.0 g (12.53 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 13a und 2.60 g (19.12 mmol) (2-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amin (Whitessides et al., JACS, 1994, 5057–5062) und 1.44 g (12.53 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 3.23 g (15.66 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 8.99 g (79 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 42.34H 4.66N 4.63F 27.21gef.:C 42.55H 4.69N 4.57F 27.02

c) 2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-Tetraoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amid

Zu einer Lösung von 8.7 g (9.58 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 13b in 100 ml Ethanol gibt man 1.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 7.43 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 37.27H 4.69N 5.43F 31.93gef.:C 37.48H 4.81N 5.36F 31.74

d) 6-N-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-2-N-(2H,2H,4H,4H-3,6,9,12,-tet raoxaperfluortridecanoyl)-L-lysin-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amid, Gd-Komplex

7.0 g (9.05 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 13c, 1.04 g (9.05 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 767 mg (18.10 mmol) Lithiumchlorid und 5.70 g (9.05 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 100 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.33 g (11.31 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 7.7 g (57 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.7 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 37.28H 4.66N 8.09F 17.83Gd 11.35gef.:C 37.44H 4.69N 7.98F 17.74Gd 11.22

Beispiel 14a) 3,5-Dinitrobenzoeäure-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid

Zu 10 g (21.97 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3c und 4.5 g (44 mmol) Triethylamin gelöst in 200 ml Dichlormethan tropft man bei 0 °C eine Lösung von 5.76 g (25 mmol) Dinitrobenzoylchlorid in 100 ml Dichlormethan und rührt 3 h bei 0 °C. Man versetzt mit 250 ml 0.5 M Salzsäure, und rührt anschließend 10 min bei Raumtemperatur. Die organischen Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Hexan/Ethylacetat 3 : 1).
Ausbeute: 12.1 g (85 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 31.45H 1.86N 6.47F 38.04gef.:C 31.59H 1.92N 6.41F 37.91

b) 3,5-Diaminobenzoeäure-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid

Zu einer Lösung von 11.7 g (18.02 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 14a in 300 ml Ethanol gibt man 3.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 10.6 g (quantitativ) eines gelblichen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 34.65H 2.74N 7.13F 41.91gef.:C 34.87H 2.77N 7.11F 41.79

c) 3,5-N,N'-Bis[1,4,7-tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-benzoesäure-[(1H,1H,2H ,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid, Gd-Komplex

10.0 g (16.97 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 14b, 3.91 g (33.94 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 2.88 g (67.88 mmol) Lithiumchlorid und 21.37 g (33.94 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 8.75 g (42.43 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 48 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 17.7 g (53 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.8 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 36.44 H 4.00 N 10.04 F 13.62 Gd 17.35gef.: C 36.59 H 3.97 N 10.00 F 13.56 Gd 17.29

Beispiel 15a) N-Benzyloxycarbonyl-3-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-L-serinmethylester

Zu einer Lösung von 11.76 g (50 mmol) N-Benzyloxycarbonyl-L-aziridincarbonsäuremethylester (Aldrich) und 4.85 g (23.36 mmol) 2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethanol (Aldrich) in 100 ml Dichlormethan tropft man bei 0 °C 10 ml einer 10 % Bortrifluoridetherat-Lösung in Chloroform und rührt 6 h bei Raumtemperatur. Man dampft die Reaktionslösung im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 15.4 g (77 % d. Th.) eines farblosen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 57.13H 7.32N 3.51gef.:C 57.54H 7.52N 3.27

b) N-Benzyloxycarbonyl-3-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-L-serin

15.0 g (37.55 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 15a werden in 100 ml Methanol und 50 ml 2 N Kaliumhydroxid-Lösung gelöst und 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wird mit 2 N Salzsäure angesäuert, im Vakuum eingengt, und dreimal mit je 50 ml Ethylacetat extrhiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 12.9 g (89 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 56.10H 7.06N 3.63gef.:C 56.31H 7.11N 3.59

c) N-Benzyloxycarbonyl-3-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-L-serin-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid

Zu 10 g (25.95 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 15b und 11.82 g (25.95 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3c in 100 ml THF gibt man bei 0 °C 12.35 g (50 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1,2-dihydrochinolin-1-carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 17.3 g (81 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.: C 40.89 H 4.29 N 3.41 F 30.03gef.: C 41.07 H 4.25 N 3.37 F 29.87

d) 3-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-L-serin-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid

Zu einer Lösung von 15.0 g (18.16 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 15c in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 12.5 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 34.98H 4.25N 4.07F 35.88gef.:C 35.22H 4.31N 3.95F 35.61

e) N-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-3-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy ]-ethyl}-L-serin-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid, Gd-Komplex

10.0 g (14.53 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 15d, 1.67 g (14.53 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 1.22 g (29.06 mmol) Lithiumchlorid und 9.15 g (14.53 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 3.75 g (18.16 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 11.9 g (58 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.0 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 36.03 H 4.42 N 7.54 F 19.00 Gd 12.09gef.: C 36.19 H 4.44 N 7.50 F 18.96 Gd 12.01

Beispiel 16a) N-tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-5-benzylester-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid

Zu 6.75 g (20 mmol) N-tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-5-benzylester (Bachem) und 9.10 g (20 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3c in 200 ml THF gibt man bei 0 °C 9.88 g (40 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1,2-dihydrochinolin-1-carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 13.2 g (85 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 41.87H 4.03N 3.62F 31.89gef.:C 41.99H 4.08N 3.57F 31.69

b) L-Glutaminsäure-5-benzylester-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid

Zu einer Lösung aus 12.0 g (15.49 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 16a in 50 ml Dichlormethan gibt man bei 0 °C 25 ml Trifluoressigsäure, und rührt anschließend 4 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1) chromatographiert.
Ausbeute: 9.3 g (89 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 39.18H 3.44N 4.15F 36.62gef.:C 39.36H 3.48N 4.11F 36.47

c) L-Glutaminsäure-5-benzylester-N-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-acetyl)-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl) -methyl]-amid

Zu einer Lösung von 8.5 g (12.60 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 16b und 3.07 g (13.86 mmol) {2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-essigsäure (Voegtle et al., Liebigs Ann. Chem., 1980, 858–862) und 1.60 g (13.86 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 3.58 g (17.33 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 9.2 g (83 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 42.38H 4.47N 3.19F 28.11gef.:C 42.59H 4.51N 3.14F 28.00

d) L-Glutaminsäure-N-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-acetyl)-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid

Zu einer Lösung von 9.0 g (10.24 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 16c in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 8.1 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 36.56H 4.22N 3.55F 31.32gef.:C 36.78H 4.28N 3.50F 31.19

e) L-Glutaminsäure-5-{[1,4,7-tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(2-hydroxy-3-yl)]-amido}-N-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)- ethoxy]-ethoxy}-acetyl)-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid, Gd-Komplex

7.5 g (9.51 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 16d, 1.09 g (9.51 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 799 mg (19.02 mmol) Lithiumchlorid und 5.46 g (9.51 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[3-amino-2-hydroxypropyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 95/17451, Schering AG) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylformamid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.42 g (11.89 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 48 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 8.5 g (61 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.1 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 36.64 H 4.57 N 7.29 F 18.37 Gd 11.70gef.: C 36.88 H 4.63 N 7.18 F 18.22 Gd 11.59

Beispiel 17a) N-tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid

Zu einer Lösung von 12.0 g (15.49 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 16a in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 10.6 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 35.10H 3.68N 4.09F 36.09gef.:C 35.39H 3.72N 4.08F 36.01

b) N-tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-5-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amid-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaper fluortridecyl)-methyl]-amid

Zu einer Lösung von 10.0 g (14.61 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 17a und 3.03 g (14.61 mmol) (2-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amin (Whitessides et al., JACS, 1994, 5057–5062) und 2.27 g (14.61 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 3.77 g (18.26 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 10.7 g (84 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 39.87H 5.08N 4.81F 28.27gef.:C 40.05H 5.14N 4.74F 28.09

c) L-Glutaminsäure-5-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amid-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-a mid

Zu einer Lösung aus 10.0 g (11.45 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 17b in 50 ml Dichlormethan gibt man bei 0 °C 25 ml Trifluoressigsäure, und rührt anschließend 4 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1) chromatographiert.
Ausbeute: 8.5 g (96 % d. Th.) eines amorphen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 37.27H 4.69N 5.43F 31.93gef.:C 37.45H 4.68N 5.39F 31.84

d) N-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-L-glutaminsäure-5-(2-{2-[2-(2-me thoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethyl)-amid-1-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid, Gd-Komplex

8.0 g (10.34 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 17c, 1.19 g (10.34 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 869 mg (20.68 mmol) Lithiumchlorid und 6.51 g (10.34 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.67 g (12.93 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 9.0 g (59 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 37.28 H 4.66 N 8.09 F 17.83 Gd 11.35gef.: C 37.46 H 4.72 N 7.98 F 17.71 Gd 11.25

Beispiel 18a) L-2-Benzyloxycarbonylamino-4-amino-buttersäure-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid

Zu 17.62 g (50 mmol) L-2-Benzyloxycarbonylamino-4-tert-butyloxycarbonylaminobuttersäure (Bachem) und 22.76 g (50 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 3c in 200 ml THF gibt man bei 0 °C 24.7 g (100 mmol) EEDQ (2-Ethoxy-1,2-dihydrochinolin-1-carbonsäureethylester) zu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, löst den Rückstand in 80 ml Dichlormethan, versetzt bei 0 °C mit 40 ml Trifluoressigsäure, und rührt anschließend 4 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1) chromatographiert.
Ausbeute: 25.2 g (73 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 38.33H 3.51N 6.09F 35.82gef.:C 38.69H 3.48N 6.00F 35.64

b) L-2-Benzyloxycarbonylamino-4-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-acetyl)-aminobuttersäure-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfl uortridecyl)-methyl]-amid

Zu einer Lösung von 20 g (29.01 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 18a und 6.45 g (29.01 mmol) {2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-essigsäure (Voegtle et al., Liebigs Ann. Chem., 1980, 858–862) und 3.34 g (29.01 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 7.48 g (36.26 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 20.7 g (80 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.:C 41.67H 4.51N 4.70F 27.64gef.:C 41.95H 4.58N 4.66F 27.39

c) L-2-Amino-4-(2-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-acetyl)-aminobuttersäure-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-meth yl]-amid

Zu einer Lösung von 20.0 g (22.38 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 18b in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 17.1 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 36.37H 4.51N 5.53F 32.52gef.:C 36.87H 4.69N 5.36F 32.18

d) L-2-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl]-amino-4-(2-{2-[2-(2-methoxyetho xy)-ethoxy]-ethoxy}-acetyl)-amino-buttersaure-[(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluortridecyl)-methyl]-amid, Gd-Komplex

15.0 g (19.75 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 18c, 2.27 g (19.75 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 1.68 g (39.50 mmol) Lithiumchlorid und 12.43 g (19.75 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 5.09 g (24.69 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 23.4 g (59 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 36.79 H 4.56 N 8.17 F 18.01 Gd 11.47gef.: C 36.94 H 4.48 N 8.12 F 17.89 Gd 11.32

Beispiel 19a) 2-N-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-6-N-benzyloxycarbonyl-L-lysin- [N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid, Gd-Komplex

50.0 g (57.64 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1 e, 6.63 g (57.64 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 4.88 g (115.28 mmol) Lithiumchlorid und 36.30 g (57.64 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 400 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 14.87 g (72.05 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 5000 ml Diethylether und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol/wässr. Ammoniak 10 : 5 : 1) chromatographiert.
Ausbeute 57.4 g (64 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 4.8 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 37.35H 3.82N 7.58F 24.40Gd 10.63gef.:C 37.59H 3.75N 7.44F 24.22Gd 10.59

b) 2-N-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H ,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid, Gd-Komplex

Zu einer Lösung von 55 g (35.4 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 19a in 600 ml Methanol und 100 ml Wasser gibt man 5.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 50.7 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.0 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 33.93H 3.75N 8.33F 26.84Gd 11.69gef.:C 34.12H 3.70N 8.22F 26.69Gd 11.52

c) 2-N-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-6-N-(1-O-α-d-carbonylmethylman nopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl]-amid, Gd-Komplex

Zu einer Lösung von 10.0 g (6.99 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 19b und 4.19 g (6.99 mmol) 1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01160 A1) und 806 mg (6.99 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 1.80 g (8.74 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird in 100 ml Methanol gelöst, mit 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) versetzt und 24 h bei Raumtemperatur hydriert. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird in wenig Wasser aufgenommen, von unlöslichen Bestandteilen abfiltriert, und das Filtrat anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 7.5 g (64 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.2 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 35.91H 4.15N 7.44F 23.98Gd 10.45gef.:C 36.12H 4.11N 7.38F 23.81Gd 10.36

Beispiel 20a) 2-N-[1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-10-N-(pentanoyl-3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)]-6-N-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-et hoxy]-acetyl}-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid, Gd-Komplex

Zu einer Lösung von 14.31 g (10.0 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 19b und 1.96 g (11.0 mmol) [2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-essigsaure (Aldrich) und 1.27 g (11.0 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 2.84 g (13.75 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird in wenig Wasser aufgenommen, von unlöslichen Bestandteilen abfiltriert, und das Filtrat anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 12.4 g (77 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.7 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 35.91H 4.15N 7.44F 23.98Gd 10.45gef.:C 36.22H 4.07N 7.36F 23.81Gd 10.22

Beispiel 21a) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure)-N-[2-(2-methoxyethoxy)-ethyl]-amid

Zu 10 g (16.5 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1a in 100 ml Dichlormethan gibt man 2.55 g (20 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 3.93 g (33 mmol) 2-(Methoxyethoxy)-ethylamin (Whitesides et al., JACS, 1994, 5057–5062) zugegben und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 11.2 g (96 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 28.87H 2.28N 1.98F 51.04gef.:C 29.04H 2.32N 2.00F 50.78

b) N-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethyl]-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluorhexadecyl)-amin

10.5 g (14.85 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 21a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 8.4 g (82 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 29.45H 2.62N 2.02F 52.06gef.:C 29.66H 2.58N 1.98F 51.86

c) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-{(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-[2-(2-meth oxyethoxy)-ethyl]-amid}-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex

8 g (11.54 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 21 b, 1.33 g (11.54 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 974 mg (23.08 mmol) Lithiumchlorid und 7.26 g (11.54 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.98 g (14.43 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 8.4 g (52 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.8 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 33.13 H 3.55 N 6.44 F 27.66 Gd 12.05gef.: C 33.41 H 3.58 N 6.39 F 27.50 Gd 11.95

Beispiel 22a) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure)-N-{2-[2-(2-methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-amid

Zu 10 g (16.5 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1a in 100 ml Dichlormethan gibt man 2.55 g (20 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 100 ml Dichlormethan gelöst, 5.39 g (33 mmol) 2-[2-(Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethylamin (Whitesides et al., JACS, 1994, 5057–5062) zugegben und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 100 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 1).
Ausbeute: 11.4 g (92 % d. Th.) eines farblosen Wachses
Elementaranalyse:

ber.:C 30.37H 2.68N 1.86F 48.04gef.:C 30.52H 2.65N 1.84F 57.89

b) N-{2-[2-(2-Methoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluorhexadecyl)-amin

10.0 g (13.31 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 22a in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 8.6 g (88 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 30.95H 3.01N 1.90F 48.95gef.:C 30.68H 2.97N 1.87F 48.67

c) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-{2-[2-(2-m ethoxyethoxy)-ethoxy]-ethyl}-amid]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex

8 g (10.43 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 22b, 1.20 g (10.43 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 880 mg (20.86 mmol) Lithiumchlorid und 6.56 g (10.43 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.69 g (13.04 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 8.4 g (56 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 33.83H 3.74N 6.23F 26.76Gd 11.66gef.:C 34.03H 3.71N 6.14F 26.59Gd 11.49

Beispiel 23a) [1-O-α-d-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranosyl]-acetamid

Zu 40 g (66.81 mmol) 1-O-α-d-carbonylmethyl-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranose (hergestellt nach WO 99/01160 A1) in 300 ml Dichlormethan gibt man 11.45 g (90 mmol) Oxalylchlorid und rührt 14 h bei Raumtemperatur. Es wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand in 400 ml Dichlormethan gelöst, bei 0 °C für ca. 2 h Ammoniakgas in die Lösung eingeleitet und 4 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionslösung wird mit 400 ml 1 N Salzsäure versetzt, und 15 min gut durchgerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Essigsäureethylester/Hexan 1 : 2).
Ausbeute: 34.1 g (85 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 72.34H 6.58N 2.34gef.:C 72.69H 6.54N 2.39

b) 2-[1-O-α-d-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranosyl]-ethylamin

33 g (55.21 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23a in 100 ml THF werden mit 30 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 100 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 200 ml Ethanol/100 ml Ethanolamin aufgenommen und 14 h bei 60 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 300 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 300 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 26.2 g (81 % d. Th.) eines farblosen Feststoffs
Elementaranalyse:

ber.:C 74.08H 7.08N 2.40gef.:C 74.55H 7.19N 2.31

c) (2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-Tetraoxa-perfluorhexadecansäure)-N-{2-[1-O-α-d-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranosyl]-ethyl}-amid

Zu einer Lösung von 11.16 g (19.12 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23b und 11.59 g (19.12 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1a und 2.2 g (19.12 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 200 ml Dimethylformamid gibt man bei 0 °C 4.93 g (23.90 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid, rührt 3 h bei 0 °C und anschließend 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute: 15.7 g (71 % d. Th.) eines farblosen zähen Öls.
Elementaranalyse:

ber.: C 49.20 H 3.78 N 1.20 F 30.80gef.: C 49.44 H 3.69 N 1.18 F 30.59

d) N-{2-[1-O-α-d-(2,3,4,6-tetra-O-benzyl)mannopyranosyl]-ethyl}-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-amin

15.0 g (12.80 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23c in 50 ml THF werden mit 15 ml 10 M Borandimethylsulfid (in THF) versetzt und 5 h unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf 0 °C abgekühlt, 20 ml Methanol zugetropft, 1 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird in einer Mischung aus 100 ml Ethanol/50 ml 1 M Salzsäure aufgenommen und 14 h bei 40 °C gerührt. Man dampft im Vakuum zur Trockene ein, nimmt den Rückstand in 100 ml 5 %iger Natronlauge auf und extrahiert dreimal mit je 100 ml Dichlormethan. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat getrocknet, im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand an Kieselgel chromatographiert (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 10 : 1).
Ausbeute: 12.2 g (82 % d. Th.) eines farblosen Öls
Elementaranalyse:

ber.:C 49.79H 4.00N 1.21F 31.18gef.:C 49.88H 4.13N 1.18F 31.04

e) N-[2-(1-O-α-d-mannopyranosyl)-ethyl]-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluorhexadecyl)-amin

Zu einer Lösung von 11.5 g (9.93 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23d in 200 ml Ethanol gibt man 2.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) hinzu und hydriert 24 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein.
Ausbeute: 7.90 g (quantitativ) eines farblosen Feststoffs.
Elementaranalyse:

ber.:C 30.13H 2.78N 1.76F 45.27gef.:C 30.59H 2.92N 1.67F 44.89

f) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-{[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-[2-(1-O-α -d-mannopyranosyl)-ethyl]-amid}-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex

7 g (8.78 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23e, 1.01 g (8.78 mmol) N-Hydroxysuccinimid, 741 mg (17.56 mmol) Lithiumchlorid und 5.52 g (8.78 mmol) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1)) werden unter leichtem Erwärmen in 200 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 2.26 g (10.98 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 7.7 g (58 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.9 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 33.24H 3.58N 5.96F 25.62Gd 11.16gef.:C 33.45H 3.55N 5.89F 25.57Gd 11.05

Beispiel 24a) 10-(5-Oxo-tetrahydrofuran-2-ylmethyl)-1,4,7-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan

Zu 12.0 g (34.6 mmol) 1,4,7-Tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan (DO3A) in 50 ml Wasser gibt man 8.3 g (207.6 mmol) Natriumhydroxid. Hierzu tropft man eine Lösung aus 5.02 g (43.25 mmol) 3-Oxiranylpropionsäure (Dakoji et al., J. Am. Chem. Soc., 1996, 10971–10979) in 50 ml n-Butanol/50 ml 2-Propanol und erwärmt die Lösung 24 h auf 80 °C. Die Reaktionslösung wird im Vakuum zur Trockene eingedampft, der Rückstand mit 300 ml Wasser versetzt und mit 3 N Salzsäure auf pH 3 eingestellt. Anschließend wird dreimal mit je 200 ml n-Butanol extrahiert, die vereinigten Butanolphasen werden im Vakuum zur Trockene eingedampft und der Rückstand chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 13.6 g (79 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 10.4 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 51.34H 7.26N 12.60gef.:C 51.63H 7.05N 12.44

b) 10-(5-Oxo-tetrahydrofuran-2-ylmethyl)-1,4,7-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex

12.0 g (24.2 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23a werden in 100 ml Wasser und 1 ml Essigsäure gelöst, mit 4.39 g (12.1 mmol) Gadoliniumoxid versetzt und 6 h bei 80 °C gerührt. Die Lösung wird filtriert, zur Trockene eingedampft und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 13.8 g (89 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 38.12H 4.88N 9.36Gd 26.26gef.:C 38.26H 4.89N 9.21Gd 26.09

c) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(4-hydroxy-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethyl)-amid ]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex

2.5 g (3.85 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2b und 3.70 g (5.78 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 23b werden in 50 ml Methanol gelöst und 48 h bei einer Temperatur von 50 °C gerührt. Es wird zur Trockene eingedampft und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 3.89 g (75 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 7.2 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 32.72 H 3.47 N 5.61 F 28.92 Gd 12.60gef.: C 32.98 H 3.44 N 5.49 F 28.77 Gd 12.45

Beispiel 25a) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(4-(R)-carboxylato-4-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,-4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyet hyl)-amid]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Gd-Komplex Mononatriumsalz und 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-{[(R)-(2-carboxylatoethyl)-yl]-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-metho xyethyl)-amid}-1,4,7,10-tetra-azacyclododecan, Gd-Komplex Mononatriumsalz

2.5 g (3.85 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2b, 493 mg (4.82 mmol) Triethylamin und 3.84 g (4.82 mmol) 2-(R)-2-[4,7,10-Tris-(carboxylatomethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl]pentandicarbonsäuremonopentafluorophenylester, Gd-Komplex (WO 2005/0014154, EPIX PHARMACEUTICALS, INC., (Beispiel 9: EP-210415-Pfp)) werden in 50 ml Dimethylsulfoxid gelöst und 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Man gießt die Lösung in 1000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden eingedampft, in Wasser gelöst, mit 0.1 N Natronlauge neutralisiert und anschließend lyophilisiert
Ausbeute: 2.01 g (37 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes als 3 : 2 Regeoismerengemisch.
Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 31.81H 3.14N 5.45F 28.11Gd 12.25gef.:C 32.04H 3.11N 5.39F 28.02Gd 12.16

Beispiel 26a) 1,4,7-Tris-(tert-butoxycarboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N -(2-methoxyethyl)-amid]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Natriumbromid-Komplex

20 g (30.80 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2b, 1.42 g (12.32 mmol) N-Hydroxysuccinimid und 23.0 g (30.80 mmol) 1,4,7-Tris-(tert-butoxycarboxylatomethyl)-10-[1-carboxy-3-aza-4-oxo-5-methylpentan-5-yl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Natrimbromid-Komplex (WO 98/24775, Schering AG, (Beispiel 1d)) werden unter leichtem Erwärmen in 400 ml Dimethylformamid gelöst. Bei 10 °C gibt man 3.18 g (15.4 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom ausgefallenen Harnstoff ab, dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Laufmittel: Dichlormethan/Methanol 20 : 1).
Ausbeute 27.7 g (65 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Elementaranalyse:

ber.:C 40.10H 5.05N 6.10F 26.20gef.:C 40.84H 5.26N 5.88F 25.87

b) 1,4,7-Tris-(carboxymethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,-4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyeth yl)-amid]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan

25 g (18.14 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 25a werden in 150 ml Trifluoressigsäure gelöst und 5 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wird zur Trockene eingedampft, in Wasser aufgenommen und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 17.1 g (81 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 4.7 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 36.90H 4.10N 7.59F 32.62gef.:C 37.21H 4.12N 7.46F 32.48

Beispiel 27a) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxy ethyl)-amid]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Y-Komplex

2.0 g (1.81 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 25a werden in 50 ml Wasser und 1 ml Essigsäure gelöst, mit 387 mg (1.99 mmol) Yttriumchlorid versetzt und 6 h bei 80 °C gerührt. Es wird mit Ammoniak neutralisiert, zur Trockene eingedampft und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 1.92 g (84 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 5.5 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 34.24 H 3.55 N 7.05 F 30.27 Y 7.45gef.: C 34.55 H 3.61 N 6.87 F 30.11 Y 7.31

Beispiel 28a) 1,4, 7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxyethy l)-amid]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Dy-Komplex

2.0 g (1.81 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 25a werden in 50 ml Wasser und 1 ml Essigsäure gelöst, mit 534 mg (1.99 mmol) Dysprosiumchlorid versetzt und 6 h bei 80 °C gerührt. Es wird mit Ammoniak neutralisiert, zur Trockene eingedampft und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 2.14 g (87 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.1 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 32.25H 3.34N 6.64F 28.51Dy 12.83gef.:C 32.48H 3.41N 6.44F 28.32Dy 12.69

Beispiel 29a) 1,4,7-Tris-(carboxylatomethyl)-10-[(3-aza-4-oxo-5-methyl-5-yl)-säure-N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)-N-(2-methoxy ethyl)-amid]-1,4,7,10-tetraazacyclododecan, Yb-Komplex

2.0 g (1.81 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 25a werden in 50 ml Wasser und 1 ml Essigsäure gelöst, mit 555 mg (1.99 mmol) Ytterbiumchlorid versetzt und 6 h bei 80 °C gerührt. Es wird mit Ammoniak neutralisiert, zur Trockene eingedampft und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 2.10 g (84 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 6.7 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 31.99H 3.32N 6.58F 28.27Yb 13.55gef.:C 32.28H 3.24N 6.49F 28.07Yb 13.41

Beispiel 30a) 4-Benzyloxycarbonylamino-5-[bis-(2-benzyloxycarbonylaminoethyl)-amino]pentancarbonsäurebenzylester

17.87 g (50 mmol) Z-Glu-(OBn)-OH (Bachem) werden in 200 ml Methylenchlorid gelöst und bei –78 °C eine Lösung von 15.5 g (55 mmol) Trifluormethansulfonsäureanhydrid (Aldrich) und 6.97 g (65 mmol) 2,6-Dimethylpyridin (Aldrich) in 100 mL Methylenchlorid innerhalb 30 min zugetropft und 3 h bei bei 0 °C gerührt. Die Reaktionsmischung wird zweimal mit je 100 ml Eiswasser extrahiert und die organische Phase mit Natriumsulfat getrocknet. Das Rohprodukt wird nun bei –20 °C zu einer Lösung von 18.57 g (50 mmol) N,N''-Di-Z-diethylentriamin (Fluka) und 12.9 g (100 mmol) Ethyldiisopropylamin in 200 mL Methylenchlorid getropft und 6 h bei –20 °C gerührt. Anschließend wird noch 24 h bei Raumtemperatur nachgerührt. Die Reaktionsmischung wird zweimal mit je 150 ml Wasser extrahiert, die organische Phase mit Natriumsulfat getrocknet, zur Trockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Hexan/Ethylacetat 5 : 1). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Elementaranalyse:

ber.:C 67.21H 6.52N 7.88gef.:C 67.44H 6.49N 7.88

b) 4-Amino-5-[bis-(2-aminoethyl)amino]pentancarbonsäure

14.2 g (20 mmol) 4-Benzyloxycarbonylamino-5-[bis-(2-benzyloxycarbonylaminoethyl)-amino]pentancarbonsäurebenzylester werden in 300 mL Isopropanol gelöst, mit 30 mL Wasser versetzt und 3 g Palladiumkatalysator (10 % Pd/C) hinzugegeben. Man hydriert 8 Stunden bei 50° C. Es wird vom Katalysator abfiltriert und das Filtrat im Vakuum zur Trockene eingedampft.
Ausbeute: 4.35 g (quantitativ) eines farblosen Pulvers
Elementaranalyse:

ber.:C 49.52H 10.16N 25.67gef.:C 49.67H 10.18N 25.57

c) 1-(Natriumsulfonatobutyl)-4-carboxy-3-benzyloxy-6-methyl-1-[H]-pyridin-2-on

4.31 g (15 mmol) 4-Ethoxycarbonyl-3-benzyloxy-6-methyl-1[H]-pyridin-2-on (Internationale Patentanmeldung WO 03/016923, Beispiel 2) in 15 mL DMF werden mit 0.41 g (17 mmol) Lithiumhydroxid versetzt und nach Zugabe von 2.04 g (15 mmol) 1,4-Butansulton über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wird das Lösungsmittel abdestilliert, der Rückstand mit 50 mL 2 N Natronlauge versetzt und 6 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung wird durch Zugabe von Amberlite® IR-120 (H+) Ionenaustauscher auf pH 3 eingestellt und gefriergetrocknet. Das Lyophilisat wird an einer RP-18-Lichroprep-Säule (Eluent : Wasser) chromatographiert. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und zur Trockne eingedampft.
Elementaranalyse:

ber.:C 51.79H 4.83N 3.36Na 5.51S 7.68gef.:C 51.53H 4.97N 3.12Na 5.11S 7.29

d) 1-(Natriumsulfonatobutyl)-4-(4-nitrophenyloxycarbonyl)-3-benzyloxy-6-methyl-1[H]-pyridin-2-on

2.09 g (5 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 30c und 765 mg (5.5 mmol) Nitrophenol werden in 30 mL DMF gelöst, mit 1 mL Ethyldiisopropylamin und 1.77 g (5.5 mmol) O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluronium tetrafluoroborat versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird zur Trockene eingedampft und an Kieselgel chromatographiert (Isopropanol). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Elementaranalyse:

ber.:C 53.53H 4.31N 5.20Na 4.27S 5.95gef.:C 53.42H 4.55N 5.03Na 4.02S 6.20

e) 5-[Bis-(2-{[1-(Natriumsulfonatobutyl)-3-benzyloxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-4-{[1-(Natriumsulfonatobu tyl)-3-benzyloxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]amino}pentancarbonsäure

2.15 g (4 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 30d und 262 mg (1.2 mmol) 4-Amino-5-[bis-(2-aminoethyl)amino]pentancarbonsäure (Beispiel 30b) werden in 50 mL DMF gelöst, mit 870 μL (5 mmol) Ethyldiisopropylamin versetzt und drei Tage bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird zur Trockene eingedampft und an Lichroprep RP-18 chromatographiert (Wasser/Acetonitril-Gradient). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Elementaranalyse:

ber.:C 53.42H 5.41N 6.92Na 4.87S 6.79gef.:C 53.21H 5.67N 6.77Na 5.01S 6.38

f) 5-[Bis-(2-{[1-(Natriumsulfonatobutyl)-3-hydroxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-4-{[1-(Natriumsulfonatobuty l)-3-hydroxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]amino}pentancarbonsäure

Zu einer Lösung von 1.42 g (1 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 30e in 100 mL Ethanol gibt man 1.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 48 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird ohne weitere Charakterisierung komplexiert.

g) Gadolinium-Komplex der 5-[Bis-(2-{[1-(Natriumsulfonatobutyl)-3-hydroxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-4-{[1-(Natriumsulfonatobuty l)-3-hydroxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]amino}pentancarbonsäure

Zu 1.15 g (1 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 30f in 50 mL Wasser werden bei pH 8.5 (pH-Stat) 371mg (1 mmol) Gadoliniumchlorid-hexahydrat zugegeben und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird zur Trockene eingedampft und an Lichroprep RP-18 chromatographiert (Wasser/Acetonitril-Gradient). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.1 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 38.15 H 4.12 Gd 11.89 N 7.41 Na 6.95 S 7.27gef.: C 37.88 H 4.23 Gd 11.62 N 7.39 Na 7.11 S 7.09

h) Gadolinium-Komplex des 5-[Bis-(2-{[1-(Natriumsulfonatobutyl)-3-hydroxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-4-{[1-(Natriumsulfonatobuty l)-3-hydroxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]amino}pentancarbonsäure-[N-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxaperfluorhexadecyl) -N-(2-methoxyethyl)]-amides

1.48 g (2.28 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 2b, 263 mg (2.28 mmol) N-Hydroxysuccinimid und 3.0 g (2.28 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 30g werden unter leichtem Erwärmen in 50 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 588 mg (2.85 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 2.15 g (46 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 4.8 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 35.81 H 3.57 Gd 8.08 N 5.76 Na 3.54 S 4.94 F18.55gef.: C 36.08 H 3.55 Gd 8.00 N 5.75 Na 3.49 S 4.87 F18.49

Beispiel 31a) [Bis-(2-{[1-(Natriumsulfonatobutyl)-3-benzyloxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-ethylamin

6.45 g (12 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 30d und 876 mg (6 mmol) Tris-(2-aminoethyl)-amin werden in 50 mL DMF gelöst, mit 2.6 mL (15 mmol) Ethyldiisopropylamin versetzt und drei Tage bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird zur Trockene eingedampft und an Lichroprep RP-18 chromatographiert (Wasser/Acetonitril-Gradient). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Elementaranalyse:

ber.:C 44.72H 5.69N 10.79Na 5.90S 8.23gef.:C 44.89H 5.66N 10.81Na 5.32S 8.15

b) 2,3-Bis-benzyloxy-N-{[Bis-(2-{[1-(Natriumsulfonatobutyl)-3-benzyloxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-ethyl} -terephthalsäuremonoamid

4.4 g (5.65 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 31a und 4.91 g (8.47 mmol) (2,3-Bisbenzyloxy)-1,4-(bis-2-thioxothiazolidin-3-carbonyl)benzol (Raymond et al., Inorg. Chem. (2003), (42), 4930) werden in 100 mL Methylenchlorid gelöst und drei Tage bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird mit 100 ml 1 N Natriumhydroxid-Lösung und mit 100 ml gesättigter Natriumchlorid-Lösung extrahiert, die organische Phase mit Natriumsulfat getrocknet, zur Trockene eingedampft und an Lichroprep RP-18 chromatographiert (Wasser/Acetonitril-Gradient). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Elementaranalyse:

ber.:C 59.17H 5.50N 6.37S 4.86gef.:C 59.47H 5.39N 6.29S 4.71

c) 2,3-Dihydroxy-N-{[Bis-(2-{[1-(Natriumsulfonatobutyl)-3-hydroxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-ethyl}-terep hthalsäuremonoamid

Zu einer Lösung von 5.2 g (3.94 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 31b in 100 mL Ethanol gibt man 1.0 g Palladium Katalysator (10% Pd/C) und hydriert 48 h bei Raumtemperatur. Man filtriert vom Katalysator ab und dampft das Filtrat im Vakuum zur Trockene ein. Der Rückstand wird ohne weitere Charakterisierung komplexiert.

d) Gadolinium-Komplex des 2,3-Dihydroxy-N-{[Bis-(2-{[1-(Natriumsulfonatobutyl)-3-hydroxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-ethyl}-terep hthalsäuremonoamides

Zu 3.75 g (3.94 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 31c in 100 ml Wasser werden bei pH 8.5 (pH-Stat) 1.46 g (3.94 mmol) Gadoliniumchlorid-hexahydrat zugegeben und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird zur Trockene eingedampft und an Lichroprep RP-18 chromatographiert (Wasser/Acetonitril-Gradient). Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und eingedampft.
Wassergehalt (Karl-Fischer): 8.0 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.:C 39.15H 3.91Gd 13.85N 7.40Na 6.08S 5.65gef.:C 39.44H 3.88Gd 13.72N 7.28Na 7.22S 5.44

e) 6-N-(2,3-Dihydroxy-N-{[Bis-(2-{[1-(Natriumsulfonatobutyl)-3-hydroxy-6-methyl-2-oxo-1,2-dihydropyridin-4-carbonyl]-amino}ethyl)amino]-ethyl}- terephthalyl)-2-N-(1-O-α-d-carbonylmethylmannopyranose)-L-lysin-[N-methyl-(1H,1H,2H,2H,4H,4H,-3,6,9,12-tetraoxa-perfluorhexadecyl)]-amid, Gd-Komplex

2.10 g (2.20 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 1g, 254 mg (2.28 mmol) N-Hydroxysuccinimid und 2.5 g (2.20 mmol) der Titelverbindung aus Beispiel 30g werden unter leichtem Erwärmen in 50 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Bei 10 °C gibt man 580 mg (2.79 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid hinzu und rührt 16 h bei Raumtemperatur. Man gießt die Lösung in 2000 ml Aceton und rührt 10 min nach. Der ausgefallene Feststoff wird abfiltriert und anschließend chromatographisch gereinigt (RP-18; Laufmittel: Gradient aus Wasser/Acetonitril).
Ausbeute 3.15 g (65 % d. Th.) eines farblosen Feststoffes
Wassergehalt (Karl-Fischer): 5.3 %
Elementaranalyse (bezogen auf die wasserfreie Substanz):

ber.: C 37.12 H 3.70 Gd 7.59 N 6.09 Na 3.33 S 3.10 F17.43gef.: C 37.43 H 3.66 Gd 7.44 N 5.98 Na 3.43 S 3.06 F17.36

Beispiel 32Relaxivität:

Die T1- und T2-Relaxationszeiten von Wasser und Plasma (Rinder) mit darin enthaltenden, ansteigenden Konzentrationen der Substanz aus Beispiel 2c) wurden bei 40°C unter Verwendung eines NMR Pulsspektrometers (Minispec PC 20) bei 0.47 T ermittelt (Tabelle 1). Tabelle 1: Relaxivität der Substanz aus Beispiel 2c)

Gd Konzentration [mmol/l]MatrixRelaxivität [I/(mmol*s)]R1 R20.000–0.009Wasser5.3 ± 0.45.3 ± 1.20.020–1.099Wasser17.8 ± 0.116.3 ± 0.20.271–1.086Plasma26.0 ± 0.535.1 ± 0.3

Aus den R1-Relaxivitäten in Wasser bei hohen und niedrigen Konzentrationen lässt sich eine kritische Micellenbildungskonzentration (CMC) von 0.02 mmol Gd/l ermitteln.

Die Relaxivität in Plasma ist größer als die in Wasser und deutet auf eine Proteinbindung hin.

Beispiel 33Akute Toxizität nach einmaliger intravenöser Applikation in Mäusen (orientierend):

Nach intravenöser Applikation der Substanzen aus den Beispielen 2 c), 21 c) und 22 c) in Mäusen (n = 3; Injektions-geschwindigkeit: 2 ml/min) wurde orientierend die akute systemische Verträglichkeit (LD50) bestimmt. Es wurden jeweils mehrere Dosierungen mit einem Beobachtungszeitraum von 7 Tagen untersucht. Die zu erwartenden mittleren akuten Toxizitäten betrugen 2.5 mmol Gd/kg Körpergewicht für die Substanz aus dem Beispiel 2 c) und >10.0 mmol Gd/kg Körpergewicht für die Substanzen aus den Beispielen 21 c) und 22 c).

Beispiel 34Freisetzung von Histamin nach einmaliger intravenöser Applikation in Ratten

Nach intravenöser Applikation der Substanzen aus den Beispielen 2 c) und 22 c) in Ratten (n = 3) wurde die Freisetzung von Histamin zu unterschiedlichen Zeitpunkten bestimmt. Dazu wurde vor, sowie 10, 30 und 60 Minuten nach Kontrastmittelgabe Blut aus der Arteria carotis entnommen und der Histamin-Gehalt im Plasma mittels ELISA-System ermittelt. Die gemessenen Histaminwerte sind in Tabelle 2 ersichtlich. Die Histamin-Leerwerte lagen bei den wachen Ratten im normalen, aus der Literatur bekannten Bereich. Die erfindungsgemäßen Verbindungen induzierten keine relevante Histamin-Freisetzung. Tabelle 2: Plasma-Histaminwerte nach Applikation der Substanzen aus Beispiel 2 c) und Beispiel 22 c).

Histamin [ng/ml]baseline10 min p.i.30 min p.i.60 min p.i.Titelsubstanz aus Beispiel 23 ± 24 ± 45 ± 33 ± 2 Titelsubstanz aus Beispiel 223 ± 17 ± 34 ± 14 ± 1

Beispiel 35Ausscheidung nach intravenöser Applikation in Ratten

Nach intravenöser Applikation von 50 μmol Gesamtgadolinium/kg KGW der Substanzen aus den Beispielen 2 c), 21 c) und 22 c) in Ratten (n = 3) wurde bis 14 Tage nach Applikation der Metallgehalt mittels Atomemissionsspektrometrie (ICP-AES) in den Ausscheidungsmedien Harn und Faeces, sowie im Körper (Restkörper) fraktioniert bestimmt (Tabelle 3). Tabelle 3: Ausscheidung nach Applikation der Substanzen aus den Beispielen 2 c), 21 c) und 22 c).

Gd-Gehalt [% Dosis]Harn Faeces RestköperTitelsubstanz aus Beispiel 2 0.8 ± 0.2 92.9 ± 1.50.2 ± 0.3 Titelsubstanz aus Beispiel 213.8 ± 0.184.9 ± 0.7 0.0 ± 0.0Titelsubstanz aus Beispiel 221.8 ± 0.183.4 ± 2.60.0 ± 0.0

Beispiel 36Plasmakinetik nach intravenöser Applikation in Ratten

Nach intravenöser Applikation von 50 μmol Gesamtgadolinium/kg KGW der Substanzen aus den Beispielen 2 c), 21 c) und 22 c) in Ratten (n = 3) wurde über einen Katheter in der Arteria carotis communis zu unterschiedlichen Zeitpunkten (bis 24 h p.i.) Blutproben entnommen, der Metallgehalt mittels Atomemissions-spektrometrie (ICP-AES) bestimmt und über einen Umrechnungsfaktor (0.625) auf Plasmawerte umgerechnet. Aus den Plasmakonzentrationen wurde mittels spezieller Software (WinNonlin) die pharmakokinetischen Parameter errechnet (Tabelle 4). Tabelle 4: Plasmakinetik nach Applikation der Substanzen aus den Beispielen 2 c), 21 c) und 22 c).

Titelsubstanz aus Beispiel 2Titelsubstanz aus Beispiel 21Titelsubstanz aus Beispiel 22α – t½min18.7 ± 2.028.4 ± 1.523.6 ± 0.6β – t½h1.2 ± 0.21.3 ± 0.21.8 ± 0.3Vcl/kg0.05 ± 0.000.04 ± 0.000.04 ± 0.00Vd ssl/kg0.08 ± 0.010.05 ± 0.000.06 ± 0.00Total Clearanceml/min*kg1.60 ± 0.070.83 ± 0.111.13 ± 0.11

Beispiel 37MRT-Darstellung von Lymphknoten nach intravenöser Applikation in Ratten

Die Abbildungen zeigen beispielhaft MR-Aufnahmen von poplitealen Lymphknoten zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach intravenöser Applikation von 50 μmol Gd/kg KGW der Substanz aus Beispiel 2 c) in , der Substanz aus Beispiel 21 c) in

, sowie der Substanz aus Beispiel 22 c) in in Ratten. Die T1-gewichteten Turbospinecho-Aufnahmen (1.5 T; Sequenz: T1-TSE; TR 451 ms, TE 8,7 ms) verdeutlichen den starken Signalanstieg im funktionellen Lymphknotengewebe zu frühen Zeitpunkten (bis 60 min p.i.).