Deuterierte und tritiierte N-(4,5-Dimethylthiazol-2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetrame- thylcyclopropan-1-carboxamid-Derivate und deren Verwendung

[0001] Die Erfindung betrifft deuterierte und/oder tritiierte N-(4,5-Dimethylthiazol- 2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetramethylcyclopropan-1-carboxamid-De rivate und deren Ver- wendung zur Herstellung radiofluorierter Verbindungen. Sie betrifft insbesondere Prä- kursoren für die Herstellung radiofluorierter deuterierter und tritiierter N-(4,5-Dime- thylthiazol-2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetramethylcyclopropan-1-c arboxamid-Derivate, die Verwendung der Präkursoren für diesen Zweck und radiofluorierte deuterierte und tri- tiierte N-(4,5-Dimethylthiazol-2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetramethylcycl opropan-1-carbo- xamid-Derivate.

[0002] Aus WO 2009/067613 A1 sind Verbindungen der allgemeinen Formel S-1 be- kannt, die als Liganden für den Cannabinoid-Rezeptor 2 (CNR ₂ oder CB ₂ ) beschrieben wer- den. Die Verbindungen der allgemeinen Formel S-1 sollen als Therapeutika zur Be- handlung von Krankheiten, die in Beziehung zu CBR ₂ stehen, geeignet sein. Der Can- nabinoid-Rezeptor 2 ist ein Bestandteil des Endocannabinoid-Systems und liegt über- wiegend im Immunsystem vor. Der Rezeptor ist an der Regulation von Vorgängen im Körper beteiligt, insbesondere am Stoffwechsel und Immunfunktionen. Er vermittelt die Schmerzwahmehmung und hat Einfluss auf die Neuronenaktivität. Die Beeinflus- sung des Cannabinoid-Rezeptors 2 kann eine Linderung von Schmerzen, insbesondere von chronischen Schmerzen, bewirken. Darüber hinaus vermittelt der Rezeptor die Wirkung von Cannabinoiden, wie (-)-Δ ⁹ -trans-Tetrahydrocannabinol, im Immunsys- tem.

[0003] Die aus WO 2009/067613 A1 bekannten Verbindungen sollen außerdem zur Behandlung von Entzündungskrankheiten, Immunkrankheiten, neurologischen Störun- gen, Krebserkrankungen des Immunsystems, Atemwegserkrankungen und kardiovas- kulären Erkrankungen geeignet sein.

[0004] Ferner sind die nachstehend gezeigten radiomarkierten N-(4,5-Dimethylthiazol- 2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetramethylcyclopropan-1-carboxamid-De rivate bekannt. Die Verbindung [ ¹¹ C]A836339 wurde von Horti et al. ( Bioorg . Med. Chem. 2010, 14, 5202- 5207) publiziert. Basierend auf dem (4,5-Dimethylthiazol-2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetra- methylcyclopropan-1-carboxamid-Grundgerüst wurden selektive, fluorierte CBR ₂ -Lig- anden von Moldovan et al. ( J . Med. Chem. 2016, 59, 7840-7855 und J. Nuc. Med. 2015, 56, 53, 1048) synthetisiert und in einem Mausmodell für Neuroinflammation (LPS) un- tersucht. Zu diesen Verbindungen gehörte [ ¹⁸ F] JHU94620. Basierend auf Moldovan et al. (J. Med. Chem. 2016, 59, 7840-7855) wurde [ ¹⁸ F]2f von Caille et al. (Mol. Phar- maceutics 2017, 11, 4064-4078) entwickelt.

[0005] Die ¹⁸ F-markierte Verbindung [ ¹⁸ F] JHU94620 wird nach dem Stand der Tech- nik (Moldovan et al. J. Med. Chem. 2016, 59, 7840-7855) über eine Radiosynthese her- gestellt, die von einem Brom-Präkursor ausgeht. Der Brom-Präkursor entspricht dabei [ ¹⁸ F]JHU94620, außer dass sich an der Stelle des [ ¹⁸ F]-Atoms ein Bromatom als Ab- gangsgruppe befindet. [ ¹⁸ F] JHU94620 weist jedoch eine geringe metabolische Stabili- tät auf. [0006] Für eine medizinische Anwendung von Verbindung [ ¹⁸ F] JHU94620 und ande- ren N-(4,5-Dimethylthiazol-2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetramethylcycl opropan-1-carboxa- mid-Derivaten sollten die Verbindungen eine höhere metabolische Stabilität aufweisen.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es sollen insbesondere N-(4,5-Dimethylthiazol-2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetra- methylcyclopropan-1-carboxamid-Derivate angegeben werden, die nicht nur eine hohe Affinität und Selektivität gegenüber CBR ₂ , sondern auch eine hohe metabolische Sta- bilität besitzen und beispielsweise als Radiopharmaka oder Präkursoren für die Herstel- lung der Radiotracer verwendet werden können. Außerdem soll ein Verfahren zur Her- stellung von N-(4, 5-Dimethylthiazol-2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetramethylcycl opropan- 1 -carboxamid-Derivaten angegeben werden, das deren Herstellung mit hohen radioche- mischen Ausbeuten ermöglicht.

[0008] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 8, 9, 11, 12 und 13 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Merkma- len der Unteransprüche.

[0009] Nach Maßgabe der Erfindung ist eine Verbindung der allgemeinen Formel I vorgesehen: worin

X ¹ eine CD ₂ -Gruppe oder eine CT ₂ -Gruppe ist; X ² Sauerstoff oder eine Gruppe (CZ ¹ Z ² ) _n ist, wobei Z ¹ und Z ² bei jedem Auftreten unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, Deuterium oder Tritium sind und n eine Ganzzahl von 1 bis 12 ist;

X ³ eine CD ₂ -Gruppe oder eine CT ₂ -Gruppe ist; und

R aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Hydroxy, -NO ₂ , Halogen, einem Diazo- nium-Ion, einem Diazonium-Salz, einem Trialkylammonium-Ion, einem Trialkylam- monium-Salz, einem Dialkoxyaren, einem Sulfoxid, einer Boronsäure, einem Boron- säureester, einer zinnorganischen Verbindung, einem Iodonium-Ion, einem Iodonium- Salz, einem Iodonium-Ylid und einem Sulfonat besteht.

[0010] Bei einer Verbindung der allgemeinen Formel I kann es sich um deren (E)-Iso-mer, deren (Z)-Isomer oder ein Gemisch aus dem (E)- und (Z)-Isomer handeln.

[0011] Es kann eine Verbindung der allgemeinen Formel I vorgesehen sein, worin

X ¹ eine CD ₂ -Gruppe oder eine CT ₂ -Gruppe ist;

X ² aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (CH ₂ ) _n , (CD ₂ ) _n , (CT ₂ ) _n und O besteht, wobei n eine Ganzzahl von 1 bis 12 ist;

X ³ eine CD ₂ -Gruppe oder eine CT ₂ -Gruppe ist; und

R aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Hydroxy, -NO ₂ , Halogen, einem Diazo- nium-Ion, einem Diazonium-Salz, einem Trialkylammonium-Ion, einem Trialkylam- monium-Salz, einem Dialkoxyaren, einem Sulfoxid, einer Boronsäure, einem Boron- säureester, einer zinnorganischen Verbindung, einem Iodonium-Ion, einem Iodonium- Salz, einem Iodonium-Ylid und einem Sulfonat besteht.

[0012] Enthält zumindest einer der Reste X ¹ , X ² und X ³ ein Deuteriumatom, so kann vorgesehen sein, dass die Reste X ¹ , X ² und X ³ kein Tritiumatom enthalten. In diesem Fall ist die Verbindung der allgemeinen Formel I entweder eine deuterierte Verbindung oder eine tritiierte Verbindung, aber keine Verbindung, die - abgesehen von ihrem na- türlichen Vorkommen - Deuterium und Tritium enthält. Bevorzugt sind die erfindungs- gemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I deuterierte Verbindungen. Die deu- terierten Verbindungen sind vorzugsweise keine tritiierten Verbindungen. Im Folgen- den bezeichnet der Ausdruck „deuterierte Verbindung“ eine Verbindung, die Deuteri- umatome enthält, aber - abgesehen von ihrem natürlichen Vorkommen - keine Tritiu- matome. Der Ausdruck „tritiierte Verbindung“ bezeichnet hingegen eine Verbindung, die Tritiumatome enthält, aber - abgesehen von ihrem natürlichen Vorkommen - keine Deuteriumatome.

[0013] Es kann eine Verbindung der allgemeinen Formel I vorgesehen sein, worin

X ¹ eine CD ₂ -Gruppe ist;

X ² Sauerstoff oder eine Gruppe (CZ ¹ Z ² ) _n ist, wobei Z ¹ und Z ² bei jedem Auftreten unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff oder Deuterium sind und n eine Ganzzahl von 1 bis 12 ist;

X ³ eine CD ₂ -Gruppe ist; und

R aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Hydroxy, -NO ₂ , Halogen, einem Diazo- nium-Ion, einem Diazonium-Salz, einem Trialkylammonium-Ion, einem Trialkylam- monium-Salz, einem Dialkoxyaren, einem Sulfoxid, einer Boronsäure, einem Boron- säureester, einer zinnorganischen Verbindung, einem Iodonium-Ion, einem Iodonium- Salz, einem Iodonium-Ylid und einem Sulfonat besteht. Eine solche Verbindung ist eine deuterierte Verbindung.

[0014] Es kann eine Verbindung der allgemeinen Formel I vorgesehen sein, worin

X ¹ eine CD ₂ -Gruppe ist;

X ² aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (CH ₂ ) _n , (CD ₂ ) _n und O besteht, wobei n eine Ganzzahl von 1 bis 12 ist;

X ³ eine CD ₂ -Gruppe ist; und

R aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Hydroxy, -NO2, Halogen, einem Diazo- nium-Ion, einem Diazonium-Salz, einem Trialkylammonium-Ion, einem Trialkylam- monium-Salz, einem Dialkoxyaren, einem Sulfoxid, einer Boronsäure, einem Boron- säureester, einer zinnorganischen Verbindung, einem Iodonium-Ion, einem Iodonium- Salz, einem Iodonium-Ylid und einem Sulfonat besteht. Eine solche Verbindung ist eine deuterierte Verbindung.

[0015] Es kann eine Verbindung der allgemeinen Formel I vorgesehen sein, worin X ¹ eine CD ₂ -Gruppe ist;

X ² (CH ₂ ) _n oder (CD ₂ ) _n ist, wobei n eine Ganzzahl von 1 bis 12 ist;

X ³ eine CD ₂ -Gruppe ist; und

R aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Hydroxy, -NO ₂ , Halogen, einem Diazo- nium-Ion, einem Diazonium-Salz, einem Trialkylammonium-Ion, einem Trialkylam- monium-Salz, einem Dialkoxyaren, einem Sulfoxid, einer Boronsäure, einem Boron- säureester, einer zinnorganischen Verbindung, einem Iodonium-Ion, einem Iodonium- Salz, einem Iodonium-Ylid und einem Sulfonat besteht. Eine solche Verbindung ist eine deuterierte Verbindung.

[0016] Erfmdungsgemäß ist n eine Ganzzahl von 1 bis 12. Es kann vorgesehen sein, dass n 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 ist. In einem Beispiel ist n = 2. In diesem Fall trägt das N- Atom der Dimethylthiazol-Gruppe eine //-Butyl-Gruppe.

[0017] Es kann vorgesehen sein, dass die Verbindung der allgemeinen Formel I eine Verbindung der allgemeinen Formel I-F oder eine Verbindung der allgemeinen Formel I-P ist: worin X ¹ , X ² und X ³ die im Zusammenhang mit Formel I angegebenen Bedeutungen haben. AG bezeichnet eine Abgangsgruppe, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Hydroxy, -NO ₂ , Chlor, Brom, Iod, einem Diazonium-Ion, einem Diazonium-Salz, ei- nem Trialkylammonium-Ion, einem Trialkylammonium-Salz, einem Dialkoxyaren, ei- nem Sulfoxid, einer Boronsäure, einem Boronsäureester, einer zinnorganischen Ver- bindung, einem Iodonium-Ion, einem Iodonium-Salz, einem Iodonium-Ylid und einem Sulfonat besteht. Bei einer Verbindung der allgemeinen Formel I-F kann es sich um deren (E)- Isomer, deren (Z)-Isomer oder ein Gemisch aus dem (E)- und (Z)-Isomer han- deln. Bei einer Verbindung der allgemeinen Formel I-P kann es sich um deren (E)- Isomer, deren (Z)-Isomer oder ein Gemisch aus dem (E)- und (Z)-Isomer handeln.

[0018] Die Verbindung der Formel I-F ist eine Verbindung der allgemeinen Formel I, in der R Fluor ist. Die Verbindungen der Formel I-F sind deuterierte und/oder tritiierte fluorierte Verbindungen. Es kann vorgesehen sein, dass die Verbindung der allgemei- nen Formel I eine Verbindung der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F ist: worin X ¹ , X ² und X ³ die im Zusammenhang mit Formel I angegebenen Bedeutungen haben. Die Verbindung der Formel [ ¹⁸ F]I-F ist eine Verbindung der allgemeinen For- mel I, in der R [ ¹⁸ F]Fluor ist. Die Verbindungen der Formel [ ¹⁸ F]I-F sind deuterierte und/oder tritiierte radiofluorierte Verbindungen. Bei einer Verbindung der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F kann es sich um deren (E)-Isomer, deren (Z)-Isomer oder ein Gemisch aus dem (E)- und (Z)-Isomer handeln.

[0019] Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen eine hohe metabolische Stabili- tät auf. Das ist bei den Verbindungen der allgemeinen Formel I-F und [ ¹⁸ F]I-F beson- ders vorteilhaft, weil die in Positronen-Emissions-Tomographie (PET) eingesetzt wer- den sollen. Die hohe metabolische Stabilität verringert die Menge an Metaboliten im Gehirn (in vivo) stark. Der Einsatz von Verbindungen bei der PET-Bildgebung setzt voraus, dass nur geringe Mengen an Metaboliten in das Gehirn gelangen. Die erfin- dungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I, insbesondere der allgemeinen Formel I-F, beispielsweise der Verbindungen der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F, weisen eine hohe Bindungsaffinität und Selektivität gegenüber CBR2 auf. Ihre Bindungsaffini- tät und Selektivität entsprechen denen der Verbindungen, die keine Deuterierung oder Tritiierung aufweisen. Sie können daher als hochaffine und selektive CBR.2-Radiophar- maka verwendet werden. Die erfindungsgemäßen ¹⁸ F -markierten Radiotracer der all- gemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F können zu In-vitro- und In-vivo-Untersuchungen der Expres- sion und Verfügbarkeit von CBR ₂ in Organismen durch geeignete Nachweisverfahren wie die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) genutzt werden. Diese Untersu- chungen ermöglichen es, genauere Kenntnisse über die Wirkung von Referenzverbin- dungen zu gewinnen und somit neben dem Radiopharmakon weitere Medikamente zu entwickeln und hinsichtlich ihrer potentiellen Wirksamkeit zu bewerten.

[0020] Die Verbindung der allgemeinen Formel I-P ist eine Verbindung der allgemei- nen Formel I, wobei R eine Abgangsgruppe AG ist. Die Verbindungen der allgemeinen Formel I-P können insbesondere als Präkursoren für die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F verwendet werden.

[0021] Es kann vorgesehen sein, dass AG ein Sulfonat ist. Unter dem Begriff „Sulfo- nat“ wird eine R ^s -SO ₂ -O-Gruppe verstanden. R ^s kann beispielsweise eine verzweigte oder unverzweigte substituierte oder unsubstituierte C ₁ -C ₆ - Alkylgruppe, eine Aryl- gruppe oder eine Alkylarylgruppe sein. Vorzugsweise ist R ^s CH ₃ -, CF ₃ - oder CH ₃ -C ₆ H ₄ -. Das Sulfonat kann beispielsweise aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus einer Toluolsulfonsäureester-Gruppe, einer Methyl sulfonsäureester-Gruppe und einer Trifluormethylsulfonsäureester-Gruppe besteht. Unter einer Toluol sulfonsäureester- Gruppe wird eine -OTs-Gruppe verstanden, wobei Ts Tosyl ist. Unter einer Methylsul- fonsäureester-Gruppe wird eine -OMs-Gruppe verstanden, wobei Ms Mesyl ist. Unter einer Trifluormethyl sulfonsäureester-Gruppe wird CF ₃ -SO ₂ -O- verstanden. Vorzugs- weise ist AG -OMs oder -OTs. Besonders bevorzugt ist AG -OTs.

[0022] Es kann vorgesehen sein, dass AG eine zinnorganische Verbindung ist. Dabei kann es sich um ein Zinnorganyl handeln. Bei der zinnorganischen Verbindung kann es sich beispielsweise um Alkylzinn, dessen Alkylgruppe(n) substituiert oder unsubsti- tuiert sein können, wobei eine oder mehrere der Alkylgruppen gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome aufweisen, oder Arylzinn, dessen Arylgruppe(n) substituiert oder unsubstituiert sein können, wobei eine oder mehrere der Arylgruppen gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome aufweisen, handeln. Bei den Heteroatomen kann es sich beispielsweise um O, N, S oder P handeln.

[0023] Es kann vorgesehen sein, dass AG ein Halogen ist, das aus der Gruppe ausge- wählt ist, die aus Chlor, Brom und Iod besteht.

[0024] Bevorzugte Beispiele von Verbindungen der allgemeinen Formel I sind in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben. Bei den in Tabelle 1 angegebenen Verbindung kann es sich jeweils um deren (E)-Isomer, deren (Z)-Isomer oder ein Gemisch aus dem (E)- und (Z)-Isomer handeln.

Die Verbindungen [ ¹⁸ F]JHU94620-D4 und [ ¹⁸ F]JHU94620-D8 sind Verbindungen der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F. Die Verbindungen JHU94620-D4 und JHU94620- D8 sind Verbindungen der allgemeinen Formel I-F. Die Verbindungen 3 und 4 sind Verbindungen der allgemeinen Formel I-P. Verbindung 3 kann insbesondere als Präku- rsor für die Herstellung von [ ¹⁸ F] JHU94620-D4 eingesetzt werden. Verbindung 4 kann insbesondere als Präkursor für die Herstellung von [ ¹⁸ F] JHU94620-D8 eingesetzt wer- den. [0025] Es hat sich herausgestellt, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen der allge- meinen Formel I, insbesondere der allgemeinen Formel I-F, Liganden für den Cannabi- noid-Rezeptor 2 darstellen. Sie können daher für die Diagnostik und Therapie von Ent- zündungskrankheiten, Immunkrankheiten, neurologischen Störungen, Krebserkran- kungen des Immunsystems, Atemwegserkrankungen und kardiovaskulären Erkrankun- gen genutzt werden. Sie können darüber hinaus zur Linderung von Schmerzen genutzt werden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I können somit als Medikament, insbesondere als Medikament für Entzündungskrankheiten, Immun- krankheiten, neurologische Störungen, Krebserkrankungen des Immunsystems, Atem- wegserkrankungen und kardiovaskuläre Erkrankungen genutzt werden. Sie können dar- über hinaus als Medikament zur Linderung von Schmerzen genutzt werden. Ebenso kann ein pharmazeutisch akzeptables Salz einer Verbindung der allgemeinen Formel I als Medikament, insbesondere als Medikament für Entzündungskrankheiten, Immun- krankheiten, neurologische Störungen, Krebserkrankungen des Immunsystems, Atem- wegserkrankungen und kardiovaskuläre Erkrankungen oder als Medikament zur Lin- derung von Schmerzen genutzt werden. Entzündungskrankheiten umfassen beispiels- weise Entzündungen von Nervengewebe (die auch als Neuroinflammation bezeichnet werden).

[0026] Nach Maßgabe der Erfindung ist ferner die Verwendung einer Verbindung der allgemeinen Formel I-P zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F

vorgesehen. Dabei entspricht die Verbindung der allgemeinen Formel I-P der Verbin- düng der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F, außer dass die Abgangsgruppe AG durch [ ¹⁸ F]Fluor ersetzt ist. Alle anderen Substituenten, d. h. X ¹ , X ² und X ³ einschließlich Z ¹ und Z ² , sind unverändert und befinden sich in der gleichen Position. Die Substituenten X ¹ , X ² , X ³ und AG in den Formeln I-P und [ ¹⁸ F]I-F haben die vorstehend angegebenen Bedeutungen.

[0027] Die Verbindungen der allgemeinen Formel I-P sind besonders geeignete Präku- rsoren für die Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F. Bei- spielsweise kann Verbindung 3 als Präkursor für die Herstellung von [ ¹⁸ F] JHU94620- D4 eingesetzt werden.

[0028] Nach Maßgabe der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel I-F, z. B. einer Verbindung der allgemeinen For- mel [ ¹⁸ F]I-F, vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Schritte:

(a) Umsetzen einer Verbindung der Formel 11 mit einer Verbindung der allgemeinen Formel II

worin X ¹ , X ² , X ³ und AG die im Zusammenhang mit der allgemeinen Formel I- P angegebenen Bedeutung haben und Y ein Sulfonat ist, zu einer Verbindung der allgemeinen Formel I-P; und

(b) Umsetzen der Verbindung der allgemeinen Formel I-P zu der Verbindung der allgemeinen Formel I-F mit einem Fluorierungsmittel.

[0029] Bei der Verbindung der Formel 11 kann es sich um deren (E)-Isomer, deren (Z)- Isomer oder ein Gemisch aus dem (E)- und (Z)-Isomer handeln.

[0030] In der Verbindung der allgemeinen Formel II ist Y vorzugsweise Y -O-Ts oder O-Ms, besonders bevorzugt O-Ts, wobei Ts eine Tosylgruppe und Ms eine Mesyl- gruppe bezeichnet. Es kann ferner vorgesehen sein, dass AG ebenfalls ein Sulfonat ist. In diesem Fall können beispielsweise Y und AGjeweils dieselbe Bedeutung aufweisen. So kann in einer bevorzugten Ausführungsform sowohl Y als auch AG jeweils -O-Ts sein. Ein Beispiel einer Verbindung der allgemeinen Formel II ist Butan-1,4-diyl- 1 , 1 ,4,4-d ₄ -bis(4-methylbenzensulfonat) (12). Ein anderes Beispiel einer Verbindung der allgemeinen Formel II istButan-1,4-diyl-1,1,2,2,3,3,4,4-d ₈ -bis(4-methylbenzensul- fonat) (13).

[0031] Die in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene Umsetzung von Verbindung 11 mit einer Verbindung der allgemeinen Formel II kann in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt werden. Bei dem organischen Lösungsmittel kann es sich um ein nicht-protisches, polares Lösungsmittel wie Acetonitril (MeCN), Dimethylformamid (DMF), N,N-Dimethylacetamid (DMAA), N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), Dimethylsulfoxid (DMSO) oder Gemische davon handeln. Vorzugsweise wird Dimethylformamid als Lösungsmittel verwendet. Die Temperatur liegt bevorzugt zwi- schen 0 und 100 °C, stärker bevorzugt zwischen 20 und 100 °C, noch stärker bevorzugt zwischen 40 und 80 °C, besonders bevorzugt bei 60 °C. Die Umsetzung wird vorzugs- weise bei Raumtemperatur oder einer erhöhten Temperatur durchgeführt. Bevorzugt wird die Umsetzung für einen Zeitraum von 10 min bis 2 h, stärker bevorzugt von 30 min bis 1,5 h und besonders bevorzugt 60 min durchgeführt. Die Umsetzung wird vorzugsweise bei Umgebungsdruck durchgeführt. Die Umsetzung wird vorzugsweise unter Bewegung des Reaktionsgemisches, beispielsweise unter Rühren, durchgeführt. Verbindung 11 und die Verbindung der allgemeinen Formel II liegen vorzugsweise in einem molaren Verhältnis von 1 : 2 bis 2 : 1, bevorzugt von 1 : 1 vor. Die Umsetzung kann in Gegenwart eines Hydrids, bevorzugt eines Alkali- oder Erdalkalimetallhydrids durchgeführt werden. Ein bevorzugtes Hydrid ist Natriumhydrid (NaH). Die Umset- zung kann unter einer Schutzgasatmosphäre, beispielsweise unter einer Stickstoff- oder Argonatmosphäre vorgenommen werden. Die Konzentration von Verbindung 11, der Verbindung der allgemeinen Formel II und, falls vorgesehen, des Hydrids in dem Lö- sungsmittel, sollte - bezogen auf die Lösung - jeweils wenigstens 10 Gew.-% betragen.

[0032] Schritt (b) sieht das Umsetzen der Verbindung der allgemeinen Formel I-P zu der Verbindung der allgemeinen Formel I-F mit einem Fluorierungsmittel vor. Die Aus- wahl des Fluorierungsmittels und der Reaktionsbedingungen kann davon abhängen, ob die Verbindung der allgemeinen Formel I-F eine Verbindung der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F ist oder nicht radiofluoriert ist.

Schritt (b): Umsetzung zu einer Verbindung der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F [0033] Handelt es sich bei der Verbindung der allgemeinen Formel I-F um eine Ver- bindung der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F, so kann es sich bei dem Fluorierungsmittel um [ ¹⁸ F]Fluorid-Anionen handeln. Die [ ¹⁸ F]Fluorid-Anionen können in einer Lösung vorliegen, die im Folgenden als [ ¹⁸ F]Fluorid-haltige Lösung bezeichnet wird. In Schritt (b) kann zur Herstellung der [ ¹⁸ F]Fluorid-haltigen Lösung das [ ¹⁸ F]Fluorid-Anion mit- tels bekannter Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise wird das [ ¹⁸ F]Fluorid-An- ion im Zyklotron durch Bestrahlung von mindestens 97%-ig angereichertem H ₂ ¹⁸ O mit Protonen einer Energie von 9,6 MeV hergestellt. Die auf diesem Wege erhaltene wäss- rige [ ¹⁸ F]Fluorid-haltige Lösung kann auf einer Anionentauscherkartusche (QMA) fi- xiert und mit Hilfe einer wässrigen Lösung einer Base, wie Kaliumcarbonat, Cäsi- umcarbonat, Natriumhydrid oder Tetraalkylammoniumhydrogencarbonat eluiert wer- den. Vorzugsweise wird eine wässrige Lösung von Kaliumcarbonat als Base verwen- det. Die Elution der basischen [ ¹⁸ F]Fluorid-haltigen Lösung erfolgt in ein Reaktionsge- fäß, das einen Phasen-Transfer-Katalysator (PTC), wie Kronenether, quartäre Ammo- niumsalze oder Alkali- oder Erdalkali salze, enthält. Als PTC werden vorzugsweise ein [2,2,2]-Kryptand (Kryptofix® oder K222), Tetra-n-Butyl-Ammonium-phosphat, -hyd- roxid, -oxalat, Toluensulfonat, oder wahlweise andere Kronenether wie 18-Krone-6 ge- nutzt. Der auf diese Weise erhaltene [ ¹⁸ F]Fluorid-Komplex kann einer azeotropen Trocknung unter Vakuum unterzogen werden. Bei dem organischen Lösungsmittel kann es sich um ein nicht-protisches, polares Lösungsmittel wie Acetonitril (MeCN), Dimethylformamid (DMF), N,N -Dimethylacetamid (DMAA), N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), Dimethylsulfoxid (DMSO) oder Gemische davon handeln. Vorzugsweise wird Acetonitril als Lösungsmittel verwendet. Die azeotrope Trocknung wird vorzugsweise unter thermischer Reaktionsführung im geschlossenen Reaktionsgefäß bei erhöhter Temperatur durchgeführt. Die Temperatur liegt vorzugsweise zwischen 50 und 60 °C. Die azeotrope Trocknung kann auch mit Unterstützung von Mikrowellen durchgeführt werden. Dazu können Mikrowellen mit einer Leistung von 50 bis 150 W, bevorzugt 65 bis 85 W und besonders bevorzugt 75 W verwendet werden.

[0034] Zur Durchführung von Schritt (b) wird der azeotrop getrocknete [ ¹⁸ F]Fluorid- Komplex vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel gelöst. Auf diese Weise wird die [ ¹⁸ F]Fluorid-haltige Lösung erhalten. Bei dem organischen Lösungsmittel kann es sich um ein nicht-protisches, polares Lösungsmittel wie Acetonitril (MeCN), Dimethylformamid (DMF), N,N-Dimethylacetamid (DMAA), N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), Dimethylsulfoxid (DMSO) oder Gemische davon handeln. Vorzugsweise wird Acetonitril als Lösungsmittel verwendet. Zu dieser Lösung wird dann der Präkursor der allgemeinen Formel P-l gegeben. Vorzugsweise wird der Präkursor zuvor in einem or- ganischen Lösungsmittel gelöst. Bei diesem Lösungsmittel handelt es sich vorzugs- weise um das gleiche Lösungsmittel, das als Lösungsmittel in der [ ¹⁸ F]Fluorid-haltigen Lösung enthalten ist, also um Acetonitril. Der in dem Lösungsmittel gelöste Präkursor wird dann zu der [ ¹⁸ F]Fluorid-haltigen Lösung gegeben. Schritt (b) des erfindungsge- mäßen Verfahrens wird vorzugsweise bei einer erhöhten Temperatur durchgeführt. Die Temperatur liegt vorzugsweise zwischen 80 und 110 °C, besonders bevorzugt bei 90 °C. Vorzugsweise wird der Schritt (b) für einen Zeitraum von 5 bis 15 min und be- sonders bevorzugt 10 min durchgeführt. Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise bei Umgebungsdruck durchgeführt. Schritt (b) wird vorzugsweise unter Bewegung des Reaktionsgemisches, beispielsweise unter Rühren, durchgeführt.

Schritt (b): Umsetzung zu einer Verbindung der allgemeinen Formel I-F. die kein [ ¹⁸ F]- Fluor enthält

[0035] Handelt es sich bei der Verbindung der allgemeinen Formel I-F nicht um eine Verbindung der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F, so kann es sich bei dem Fluorierungsmit- tel um eine Verbindung handeln, die eine nukleophile Fluorierung der Verbindung der allgemeinen Formel I-P ermöglicht. Beispielsweise kann das Fluorierungsmittel ein Tetraalkylammoniumfluorid sein. Das Tetraalkylammoniumfluorid kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Tetrabutylammoniumfluorid (TBAF), Tetraethylam- moniumfluorid (TEAF) und Tetramethylammoniumfluorid (TMAF) besteht.

[0036] Schritt (b) kann in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt werden. Bei dem organischen Lösungsmittel kann es sich um ein nicht-protisches, polares Lösungs- mittel wie Tetrahydrofuran (THF), Acetonitril (MeCN), Dimethylformamid (DMF),N,N-Dimethylacetamid (DMAA), N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), Dimethylsulfoxid (DMSO) oder Gemische davon handeln. Vorzugsweise wird Tetrahydrofuran als Lö- sungsmittel verwendet. Die Temperatur liegt bevorzugt zwischen 0 und 100 °C, stärker bevorzugt zwischen 20 und 80 °C, noch stärker bevorzugt zwischen 40 und 60 °C, be- sonders bevorzugt bei 60 °C. Die Umsetzung wird vorzugsweise bei Raumtemperatur oder einer erhöhten Temperatur durchgeführt. Bevorzugt wird die Umsetzung für einen Zeitraum von 10 min bis 2 h, stärker bevorzugt von 30 min bis 1,5 h und besonders bevorzugt 60 min durchgeführt. Die Umsetzung wird vorzugsweise bei Umgebungs- druck durchgeführt. Die Umsetzung wird vorzugsweise unter Bewegung des Reakti- onsgemisches, beispielsweise unter Rühren, durchgeführt. Die Verbindung der allge- meinen Formel I-P und das Fluorierungsmittel liegen vorzugsweise in einem molaren Verhältnis von 1 : 3 bis 2 : 1, bevorzugt von 2 : 1 vor. Die Umsetzung kann unter einer Schutzgasatmosphäre, beispielsweise unter einer Stickstoff- oder Argonatmosphäre vorgenommen werden. Die Konzentration der Verbindung der allgemeinen Formel I-P und des Fluorierungsmittels, sollte - bezogen auf die Lösung - jeweils wenigstens 10 Gew.-% betragen.

[0037] Schema 1 veranschaulicht die Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren:

[0038] Schema 2 veranschaulicht die Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel I-F, die kein [ ¹⁸ F]Fluor enthält, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren:

[0039] Schritt (a) ermöglicht die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen For- mel I-P. Schritt (a) ist somit ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allge- meinen Formel I-P. Schema 3 veranschaulicht die Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel I-P:

[0040] Die im Zusammenhang mit Schritt (a) beschriebene Verfahrensweise kann auch zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel I-F verwendet werden, mit dem Unterschied, dass anstelle von einer Verbindung der allgemeinen Formel II eine Verbindung der allgemeinen Formel III verwendet wird. In der Verbindung der allgemeinen Formel III haben X ¹ , X ² und X ³ die im Zusammenhang mit der allgemeinen Formel I-F angegebenen Bedeutungen. Schema 4 veranschaulicht die Herstellung einer Verbindung der allgemeinen For- mel I-F. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Verbindung III kein [ ¹⁸ F]Fluor enthält.

[0041] Die Erfindung ermöglicht insbesondere die Radiosynthese von deuterierten Verbindungen der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F. Insbesondere die deuterierten Verbin- düngen der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F können als Radiotracer für die nuklearmedizi- nische Bildgebung von CBR ₂ mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ver- wendet werden. Die deuterierten Verbindungen der allgemeinen Formel [ ¹⁸ F]I-F wei- sen eine hohe Affinität und Selektivität gegenüber CBR ₂ auf.

[0042] Es ist bekannt, dass Wasserstoff ein Mischelement ist. Bei der Herstellung der aus dem Stand der Technik bekannten Verbindung [ ¹⁸ F] JHU94620 können daher ge- ringe Menge an deuterierten und/oder tritiierten Isotopologen erhalten werden. Der An- teil der deuterierten und/oder tritiierten Isotopologe ist allerdings gering, weil er durch die natürliche Häufigkeit von Deuterium und Tritium bestimmt wird. In der vorliegen- den Erfindung ist jedes Atom, das nicht ausdrücklich als spezielles Isotop benannt wird, ein stabiles Isotop. Sofern nichts anderes angegeben ist, wird unter einem Rest, der als Wasserstoff oder H bezeichnet ist, ein Rest verstanden, der Wasserstoff in seinem na- türlichen Isotopenverhältnis aufweist. Sofern nichts anderes angegeben ist, wird unter einem Rest, der als Deuterium oder D bezeichnet ist, ein Rest verstanden, der Deute- rium in einer Häufigkeit aufweist, die zumindest 3000 mal größer ist als die natürliche Häufigkeit von Deuterium. Unter Annahme einer natürlichen Häufigkeit von Deute- rium von 0,015 % bedeutet eine 3000 mal höhere Häufigkeit einen Deuteriumeinbau von 45 %. Sofern nichts anderes angegeben ist, wird unter einem Rest, der als Tritium oder T bezeichnet ist, ein Rest verstanden, der Tritium in einer Häufigkeit aufweist, die zumindest 4,5 * 10 ¹⁶ mal größer ist als die natürliche Häufigkeit von Tritium. Unter An- nahme einer natürlichen Häufigkeit von Tritium von 10 ^-15 % bedeutet eine 4,5 * 10 ¹⁶ mal höhere Häufigkeit einen Tritiumeinbau von 45 %. Der Ausdruck „Isotopologe“ be- zeichnet Moleküle, die sich nur in ihrer Isotopenzusammensetzung unterscheiden. Sie haben die gleiche chemische Formel und die gleichen Bindungsverhältnisse zwischen den Atomen, unterscheiden sich aber durch zumindest ein Atom, das eine andere Zahl an Neutronen aufweist.

[0043] Das Verhältnis zwischen der Häufigkeit eines Isotops in einer Verbindung und der natürlichen Häufigkeit des Isotops wird als „Isotopen-Anreicherungsfaktor“ be- zeichnet. Der Isotopen-Anreicherungsfaktor soll, wie vorstehend beschrieben, für jedes als Deuterium bezeichnete Atom zumindest 3000 (45 % Einbau von Deuterium bei ei- nem als Deuterium bezeichneten Rest) betragen. Der Isotopen-Anreicherungsfaktor kann zumindest 3500 (52,5 % Einbau von Deuterium), zumindest 4000 (60 % Einbau von Deuterium), zumindest 4500 (67,5 % Einbau von Deuterium), zumindest 5000 (75 % Einbau von Deuterium), zumindest 5500 (82,5 % Einbau von Deuterium), zu- mindest 6000 (90 % Einbau von Deuterium), zumindest 6333,3 (95 % Einbau von Deu- terium), zumindest 6466,7 (97 % Einbau von Deuterium), zumindest 6600 (99 % Ein- bau von Deuterium) oder zumindest 6633,3 (99,5 % Einbau von Deuterium) betragen. Der Isotopen-Anreicherungsfaktor soll, wie vorstehend beschrieben, für jedes als Tri- tium bezeichnete Atom zumindest 4,5 * 10 ¹⁶ (45 % Einbau von Tritium bei einem als Tritium bezeichneten Rest) betragen. Der Isotopen-Anreicherungsfaktor kann zumin- dest 5,25 * 10 ¹⁶ (52,5 % Einbau von Tritium), zumindest 6 * 10 ¹⁶ (60 % Einbau von Tri- tium), zumindest 6,75 * 10 ¹⁶ (67,5 % Einbau von Tritium), zumindest 7,5 * 10 ¹⁶ (75 % Einbau von Tritium), zumindest 8,25 * 10 ¹⁶ (82,5 % Einbau von Tritium), zumindest 9 * 10 ¹⁶ (90 % Einbau von Tritium), zumindest 9,5 * 10 ¹⁶ , 3 (95 % Einbau von Tritium), zumindest 9,7 * 10 ¹⁶ (97 % Einbau von Tritium), zumindest 9,9 * 10 ¹⁶ (99 % Einbau von Tritium) oder zumindest 9,95 * 10 ¹⁶ (99,5 % Einbau von Tritium) betragen.

[0044] Eine Verbindung, die nach Maßgabe der Erfindung zumindest ein Deuterium- atom oder ein Tritiumatom aufweisen soll, kann als Gruppe von Isotopologen angese- hen werden. Der Anteil der Isotopologen, die eine Verbindung bilden, kann variieren. Eine Verbindung, die nach Maßgabe der Erfindung zumindest ein Deuteriumatom oder ein Tritiumatom aufweisen soll, enthält geringere Mengen an Isotopologen, die Was- serstoffatome anstelle eines oder mehrerer der angegebenen Deuteriumatome oder Tri- tiumatome aufweisen. Die relative Menge dieser Isotopologen sollte, bezogen auf die Verbindung, weniger als 55 % der Verbindung betragen. Es kann vorgesehen sein, dass die relative Menge dieser Isotopologen weniger als 50 %, weniger als 47,5 %, weniger als 40 %, weniger als 32,5 %, weniger als 25 %, weniger als 17,5 %, weniger als 10 %, weniger als 5 %, weniger als 3 %, weniger als 1 % oder weniger als 0,5 % beträgt. [0045] Der Ausdruck „Alkyl“ bezieht sich, sofern nichts anderes angegeben ist, insbe- sondere auf eine gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoff-Gruppe mit einer verzweig- ten oder unverzweigten Kohlenstoffkette mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugs- weise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und besonders bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Beispiele von Alkylgruppen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Isobutyl, sec-Butyl, tert-Butyl, Pentyl, n-Hexyl, Octyl, Dodecyl und dergleichen. Die Alkylgruppe kann gegebenenfalls mit einem oder mehreren Substi- tuenten substituiert sein, wobei jeder Substituent unabhängig Hydroxy, Alkyl, Alkoxy, Halogen, Halogenalkyl, Amino, Monoalkylamino oder Dialkylamino ist, wenn nicht speziell anders angegeben.

[0046] Der Ausdruck „Alkoxy“ bezieht sich, sofern nichts anderes angegeben ist, ins- besondere auf eine Gruppe der Formel -OR, worin R eine Alkylgruppe ist, wie hierin definiert. Beispiele von Alkoxykomponenten umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Methoxy, Ethoxy, Isopropoxy und dergleichen. Die Alkoxy gruppe kann gegebenenfalls mit einem oder mehreren Substituenten substituiert sein, wobei jeder Substituent unab- hängig Hydroxy, Alkyl, Alkoxy, Halogen, Halogenalkyl, Amino, Monoalkylamino oder Dialkylamino ist, wenn nicht speziell anders angegeben.

[0047] Der Ausdruck „Aryl“ oder „Aren“ bezieht sich, sofern nichts anderes angegeben ist, auf eine cyclische, aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, die aus einem mono-, bi- oder tricyclischen aromatischen Ringsystem mit 5 bis 15 Ringatomen, bevorzugt 5 oder 6 Ringatomen, besteht. Die Arylgruppe kann gegebenenfalls eine substituierte Aryl- gruppe sein. Beispiele von Arylgruppen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Phe- nyl, Naphthyl, Anthracenyl, Naphthalenyl, Phenanthryl, Fluorenyl, Indenyl, Pentale- nyl, Azulenyl, Oxydiphenyl, Biphenyl, Methylendiphenyl, Aminodiphenyl, Diphenyl- sulfidyl, Diphenylsulfonyl, Diphenylisopropylidenyl, Benzodioxanyl, Benzofuranyl, Benzodioxylyl, Benzopyranyl, Benzoxazinyl, Benzoxazinonyl, Benzopiperadinyl, Benzopiperazinyl, Benzopyrrolidinyl, Benzomorpholinyl, Methyl endioxy phenyl, Ethyl endioxy phenyl und dergleichen, einschließlich teilweise hydrierte Derivate da- von. Ein bevorzugtes Beispiel ist Phenyl. Der Ausdruck „substituierte Arylgruppe“ be- zieht sich insbesondere auf eine Arylgruppe, die gegebenenfalls unabhängig mit ein bis vier Substituenten, bevorzugt einem oder zwei Substituenten, ausgewählt aus Alkyl, Cycloalkyl, Heteroalkyl, Hydroxyalkyl, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Alkoxy, Amino, Acylamino, Monoalkylamino, Dialkylamino, Halogenalkyl, Halogenalkoxy, Harnstoff, Amido, Alkansulfonyl, -COR (worin R Wasserstoff, Alkyl, Phenyl oder Phe- nylalkyl ist), -(CR’R”) _n -COOR (worin n eine Ganzzahl von 0 bis 5 ist, R’ und R” unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkyl sind, und R Wasserstoff, Alkyl, Cyc- loalkyl, Cycloalkylalkyl, Phenyl oder Phenylalkyl ist) oder -(CR’R”) _n -CONR ^a R ^b (wo- rin n eine Ganzzahl von 0 bis 5 ist, R’ und R” unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkyl sind und R ^a und R ^b unabhängig voneinander Wasserstoff, Alkyl, Cycloal- kyl, Cycloalkylalkyl, Phenyl oder Phenylalkyl sind), substituiert ist. Beispiele eines Arens umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Benzen, Naphthalin und Anthracen.

[0048] Der Ausdruck „Acyl“ bezieht sich, sofern nichts anderes angegeben ist, insbe- sondere auf eine Gruppe der Formel -C(=O)R, wobei R Wasserstoff oder Alkyl, wie hierin definiert, ist.

[0049] Der Ausdruck „Halogen“ bezieht sich, sofern nichts anderes angegeben ist, auf Fluor, Chlor, Brom oder Iod.

[0050] Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die die Er- findung nicht einschränken sollen, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher er- läutert. Dabei zeigen

Fig. 1 ein UV-H PLC -Chromatogramm der Referenzverbindung JHU94620-D4;

Fig. 2 ein Radio-HPLC-Chromatogramm der erfmdungsgemäßen Verbindung

[ ¹⁸ F]JHU94620-D4;

Fig. 3 ein Radio-HPLC-Chromatogramm von Himhomogenat 30 p.i. von

[ ¹⁸ F]JHU94620; und Fig. 4 ein Radio-HPLC-Chromatogramm von Himhomogenat 30 p.i. von

[ ¹⁸ F]JHU94620-D4

Beispiel 1

Synthese von N-(3-(4-([ ¹⁸ F]Fluor)butyl-1,1,4,4-d ₄ -4,5-dimethylthiazol-2(3H)-yliden)-

2,2,3,3-tetramethylcvclopropan-1-carboxamid ([ ¹⁸ F]JHU94620-D4)

[0051] Schema 5 zeigt die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung [ ¹⁸ F]JHU94620-D4 durch Umsetzung von N-(4,5-Dimethylthiazol-2(3H)-yliden)-

2,2,3,3-tetramethylcyclopropan-1-carboxamid (11) mit Butan-1,4-diyl-1,1,4,4-d ₄ - bis(4-methylbenzensulfonat) (12) zum Präkursor (3) und die anschließende Umsetzung von Verbindung 3 zu [ ¹⁸ F] JHU94620-D4

Bei Verbindung 12 handelt es sich um eine Verbindung der allgemeinen Formel II, in der X ¹ CD ₂ ist, X ² (CH ₂ ) ₂ ist, X ³ CD ₂ ist, Y -OTs ist und AG -OTs ist. K[ ¹⁸ F]F-K ₂₂₂ bezeichnet den [ ¹⁸ F]F-/K ₂₂₂ /K ⁺ -Komplex, dessen Herstellung nachstehend beschrieben ist.

Schritt (a) Synthese von 4-(4.5-Dimethyl-2-((2,2,3,3-tetramethylcvclopropan-1-car- bonyl)-imino)thiazol-3(2H)-yl)butyl-1, 1 ,4,4-d ₄ -4-methylbenzensulfonat (3) [0052] Zu einer Lösung von Verbindung 11 (1 eq, 0,6 mmol) und Verbindung 12 (1,5 eq, 0,9 mmol) in 3 ml DMF wurde NaH (60 %, 2 eq, 1,2 mmol) gegeben und die Mischung 1 h auf 60 °C unter Argonatmosphäre erhitzt. Anschließend wurde das Lö- sungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Der Rückstand wurde in Ethylacetat (EA) aufgenommen (10 ml) und mit einer wässrigen 5%igen NaHCO ₃ -Lösung (10 ml) und anschließend mit gesättigter NaCl-Lösung (100 ml) gewaschen. Trocknung über MgS04und Entfernen des Lösungsmittels ergaben ein gelbes Öl, welches mittels Säu- lenchromatographie (Kieselgel, EA : Petrol ether (PE) von 1/20 bis 1/4) gereinigt wurde. Verbindung 3 wurde als weißer Feststoff mit einer Ausbeute von 33 % erhalten.

[0053] ¹ H-NMR (400 MHz, CDCl ₃ ) δ 7,81 (d, J = 8,3 Hz, 2H), 7,36 (d, J = 8,0 Hz, 2H), 2,47 (s, 3H), 2,16 (s, 6H), 1,75 (m, 4H) 1,50 (s, 1H), 1,33 (s, 6H), 1,21 (s, 6H). HRMS (ESI+): m/z (%) = 483,2278, ber. 483,2284 für C ₂₄ H ₃₁ D ₄ FN ₂ O ₄ S ₂ ⁺ [M+H] ⁺ .

Schritt (b): Synthese von N-(3-(4-([ ¹⁸ F]Fluor)butyl-1,1,4,4-d ₄ )-4,5-dimethylthiazol- 2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetramethylcvclopropan- 1 -carboxamid ([ ¹⁸ F]JHU94620-D4) [0054] Das nach der Bestrahlung erhaltene wässrige [ ¹⁸ F]Fluorid (2 bis 3 GBq) wurde zu 1 ml Wasser gegeben, auf einer Anionenaustauscherkartusche (QMA) fixiert und mit einer wässrigen K ₂ CO ₃ -Lösung (1,8 mg in 300 ml Wasser) in eine Lösung aus 1 ml MeCN und Kryptofix (K222, 5,6 mg) eluiert. Die azeotrope Trocknung des Komplexes erfolgte mikrowellenunterstützt (Power cycling, 75 W, 50 - 60 °C, Argonstrom) unter Vakuum. Der gebildete [ ¹⁸ F]F-/K ₂₂₂ /K ⁺ -Komplex wurde mit 2 mg des Präkursors 3 (in 600 ml MeCN) versetzt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch bei 90 °C für 10 min gerührt.

[0055] Zur Bestimmung der Markierungsausbeute wurde ein Aliquot entnommen und mit Radio-DC (49 ± 4 %, n = 3) und Radio-HPLC (48 ± 5 %, n = 2) untersucht. Die Reinigung und Isolation des Radiotracers erfolgte mittels semi-präparativer RP-HPLC (Säule: ReproSil-Pur 120 C18-AQ, 250 x 20 mm, 5 mm; Eluent: 65 % MeCN/20 mM NH ₄ OAc _aq. ; Fluss: 4,2 ml/min). Die gesammelte Produktfraktion wurde mit Wasser verdünnt (20 ml), auf einer Sep-Pak ^® -C18-Plus-Kartusche sorbiert und mit Ethanol (EtOH) (1,0 ml) eluiert. Anschließend wurde das Lösungsmittel unter Erwärmen im Argonstrom entfernt und in einer 0,9%-igen Kochsalzlösung formuliert (< 10 % Etha- nol, v/v). Innerhalb einer Synthesezeit von ca. 102 min wurde das Produkt [ ¹⁸ F]JHU94620-D4 isoliert und durch Radio-HPLC und Radio-DC untersucht, wobei die Identität des Produktes durch Co-Injektion der Referenzverbindung bestätigt wurde (siehe Figuren 1 und 2). Die radiochemische Reinheit war > 99 %. Die radiochemische Ausbeute betrug etwa 20 bis 25 %. Die molare Aktivität betrug 200 ± 20 GBq/μmol.

Vergleichsbeispiel 1

Synthese von N-(3-(4-([ ¹⁸ F]Fluor)butyl)-4.5-dimethylthiazol-2(3H)-yliden)-2,2,3 ,3- tetramethylcvclopropan-1-carboxamid ([ ¹⁸ F]JHU94620)

[0056] Zu Vergleichszwecken wurde [ ¹⁸ F] JHU94620, wie in Moldovan et al. J. Med. Chem. 2016, 59, 7840-7855 beschrieben, unter Verwendung eines Brom-Präkursors hergestellt. [ ¹⁸ F]JHU94620 wurde mit einer radiochemischen Ausbeute von 16 % und einer molaren Aktivität von 170 GBq/μmol erhalten.

Beispiel 2

Synthese von N-(3-(4-Fluorbutyl-1.1.4.4-d ₄ )-4,5-dimethylthiazol-2(3H)-ylidenV

2,2,3,3-tetramethylcvclopropan-l-carboxamid (JHU94620-D4)

[0057] Schema 6 zeigt die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung JHU94620-D4 durch Umsetzung von N-(4,5-Dimethylthiazol-2(3H)-yliden)-2,2,3,3- tetramethylcyclopropan-1-carboxamid (11) mit Butan-1,4-diyl-1,1,4,4-d ₄ -bis(4-me- thylbenzensulfonat) (12) zum Präkursor (3) und die anschließende Umsetzung von Ver- bindung 3 zu JHU94620-D4.

TBAF bezeichnet Tetrabutylammoniumfluorid.

Schritt (a) Synthese von 4-(4.5-Dimethyl-2-((2,2,3,3-tetramethylcvclopropan-1-car- bonyl)-imino)thiazol-3(2H)-yl)butyl-1, 1 ,4,4-d ₄ -4-methylbenzensulfonat (3) [0058] Schritt (a) des in Schema 6 gezeigten Verfahrens wurde wie in Beispiel 1, Schritt (a) beschrieben durchgeführt.

Schritt (b) Synthese von N-(3-(4-Fluorbutyl-1 , 1 ,4,4-d ₄ )-4,5-dimethylthiazol-2(3H)-y- liden)-2,2,3,3-tetramethylcvclopropan-1-carboxamid (JHU94620-D4) [0059] Zu einer Lösung von Verbindung 3 (1 eq, 0,5 mmol) in 3 ml THF wurde TBAF (IM im THF, 2 eq, 1 mmol) gegeben und die Mischung 1 h auf 50 °C unter Argonat- mosphäre erhitzt. Anschließend wurde das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer ent- fernt. Der Rückstand wurde in Ethylacetat (EA) aufgenommen (10 ml) und mit einer wässrigen 5%igen NaHCCb-Lösung (10 ml) und anschließend mit gesättigter NaCl- Lösung (100 ml) gewaschen. Trocknung über MgSCri und Entfernen des Lösungsmit- tels ergaben ein gelbes Öl, welches mittels Säulenchromatographie (Kieselgel, EA : Petrolether (PE) von 1/20 bis 1/4) gereinigt wurde. Verbindung JHU94620-D4 wurde als weißer Feststoff mit einer Ausbeute von 72 % erhalten.

[0060] ¹ H-NMR (300 MHz, CDCl ₃ ) δ 2,20 (s, 3H), 2,18 (s, 3H), 1,55 (s, 1H), 1,36 (s, 6H), 1,24 (s, 6H). HRMS (ESI+): mlz (%) = 331,2152, her. 331,2152 für C ₁₇ H ₂₄ D ₄ FN ₂ OS ⁺ [M+H] ⁺ .

Beispiel 3

Synthese von N-(3-(4-([ ¹⁸ F]Fluor)butyl-1,1,2,2,3,3,4,4-d ₈ )-4,5-dimethylthiazol-2(3H)- yliden)-2,2,3,3-tetramethylcvclopropan-1-carboxamid ([ ¹⁸ F]JHU94620-D8) [0061] Schema 7 zeigt die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung [ ¹⁸ F]JHU94620-D8 durch Umsetzung von N-(4,5-Dimethylthiazol-2(3H)-yliden)- 2,2,3,3-tetramethylcyclopropan-1-carboxamid (11) mit Butan-1,4-diyl-1,1,2,2,3,3,4,4-d ₈ -bis(4-methylbenzensulfonat) (13) zum Präkursor (4) und die anschließende Umset- zung von Verbindung 4 zu [ ¹⁸ F] JHU94620-D8.

Bei Verbindung 13 handelt es sich um eine Verbindung der allgemeinen Formel II, in der X ¹ CD ₂ ist, X ² (CD ₂ ) ₂ ist, X ³ CD ₂ ist, Y -OTs ist und AG -OTs ist.

Schritt (a): Synthese von 4-(4,5-Dimethyl-2-((2.2.3.3-tetramethylcvclopropan-1-car- bonyl)-imino)thiazol-3(2H)-yl)butyl-1, 1 ,2,2,3,3,4,4-d ₈ -4-methylbenzensulfonat (4) [0062] Verbindung 4 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, Schritt (a) herge- stellt, außer das anstelle von Verbindung 12 Verbindung 13 eingesetzt wurde.

[0063] ¹ H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ 7,81 (d, J = 8,3 Hz, 2H), 7,36 (d, J = 8,0 Hz, 2H), 2,47 (s, 3H), 2,16 (s, 6H), 1,50 (s, 1H), 1,33 (s, 6H), 1,21 (s, 6H). HRMS (ESI+): m/z (%) = 487,2537, ber. 487,2535 für C ₂₄ H ₂₇ D ₈ N ₂ O ₄ S ₂ ⁺ [M+H] ⁺ .

Schritt (bl: Synthese von N-(3-(4-([ ¹⁸ F]Fluor)butyl-1,1,2,2,3,3,4,4-d ₈ )-4,5-dimethylthi- azol-2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetramethylcvclopropan- 1 -carboxamid ([ ¹⁸ F]JHU94620- D8)

[0064] [ ¹⁸ F]JHU94620-D8 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, Schritt (b) hergestellt, außer das anstelle von Verbindung 3 Verbindung 4 eingesetzt wurde.

Beispiel 4

Synthese von N-(3-(4-Fluorbutyl-1,1,2,2,3,3,4,4-d ₈ )-4.5-dimethylthiazol-2(3H)-yli- den)-2,2,3,3-tetramethylcvclopropan-1-carboxamid (JHU 94620-D8)

[0065] Schema 8 zeigt die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung JHU94620-D8 durch Umsetzung von N-(4,5-Dimethylthiazol-2(3H)-yliden)-2,2,3,3- tetramethylcyclopropan-1-carboxamid (11) mit Butan-1,4-diyl-1,1,2,2,3,3,4,4-d ₈ - bis(4-methylbenzensulfonat) (13) zum Präkursor (4) und die anschließende Umsetzung von Verbindung 4 zu JHU94620-D8.

Schritt (a) Synthese von 4-(4.5-Dimethyl-2-((2,2,3,3-tetramethylcvclopropan-1-car- bonyl)-imino)thiazol-3(2H)-yl)butyl-1, 1,2,2,3,3,4,4-d ₈ -4-methylbenzensulfonat (4) [0066] Schritt (a) des in Schema 8 gezeigten Verfahrens wurde wie in Beispiel 1, Schritt (a) beschrieben durchgeführt.

Schritt (b) Synthese von N-(3-(4-Fluorbutyl-1,1,2,2,3,3,4,4-d ₈ )-4,5-dimethylthiazol- 2(3H)-yliden)-2,2,3,3-tetramethylcvclopropan-1-carboxamid (JHU94620-D8) [0067] JHU94620-D8 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2, Schritt (b) her- gestellt, außer dass anstelle von Verbindung 3 Verbindung 4 eingesetzt wurde.

[0068] ¹ H-NMR (300 MHz, CDCl ₃ ) δ 2,20 (s, 3H), 2,18 (s, 3H), 1,93 - 1,81 (m, 2H), 1,77 - 1,68 (m, 2H), 1,55 (s, 1H), 1,36 (s, 6H), 1,24 (s, 6H). HRMS (ESI+): mlz (%) = 335,2402, ber. 335,2403 für C ₁₇ H ₂₀ D ₈ FN ₂ OS ⁺ [M+H] ⁺ .

Beispiel 5

Untersuchung der metabolischen Stabilität von [ ¹⁸ F] JHU94620-D4 [0069] Die metabolische Stabilität von [ ¹⁸ F]JHU94620-D4 wurde gemäß dem von Moldovan et al., J. Med. Chem. 2016, 59, 7840-7855, beschriebenen Verfahren be- stimmt. In gleicher Weise wurde die metabolische Stabilität von JHU94620 und [ ¹⁸ F]JHU94620 bestimmt. Die in Figuren 3 und 4 gezeigten Radio-HPLC-Chromato- gramme wurde unter Verwendung einer ReproSil-Pur-C18-AQ-Säule (250 x 4,6 mm, 5 mm; Eluent: 10 - 90 - 10 % MeCN / 20 mM NH ₄ OAc; Flow: 1 ml/min) bestimmt. JHU94620 weist folgende Formel auf:

JHU94620 ist das nicht-radiofluorierte und nicht-deuterierte Analogon zu

[ ¹⁸ F] JHU94620-D4 und [ ¹⁸ F] JHU94620-D8

[0070] Es ist in Fig. 4 zu erkennen, dass in der In-vivo-Metabolitenstudie in weiblichen CD-I Mäusen 30 min nach Injektion der Anteil von intaktem Radiotracer [ ¹⁸ F] JHU94620-D4 im Gehirn ~80 % (Radio-HPLC, Extraktionsausbeute >97 %) und im Plasma ~15 % (Radio-HPLC, Extraktionsausbeute >95 %) betrug. Fig. 3 zeigt, dass der Anteil an intaktem Radiotracer [ ¹⁸ F]JHU94620 nur 38 % betrug. [ ¹⁸ F]JHU94620- D4 weist somit eine wesentlich höhere metabolische Stabilität als [ ¹⁸ F] JHU94620 auf.

[0071] In der In-vivo-Metabolitenstudie in weiblichen CD-1-Mäusen betrug bei JHU9462030 min nach Injektion der Anteil von intaktem Radiotracer im Gehirn 36 % (Radio-HPLC, n = 3, Extraktionsausbeute 93 %) und im Plasma 7 % (Radio-HPLC, n = 3, Extraktionsausbeute 94 %) der Gesamtaktivität.

[0072] Die metabolische Stabilität von [ ¹⁸ F]JHU94620-D8 ähnelt der von [ ¹⁸ F] JHU94620-D4 in hohem Maße.

Beispiel 6

Bestimmung der CBR ₂ -Gleichgewichts-Dissoziationskonstante K _D von [ ¹⁸ F] JHU94620-D8

[0073] Die Gleichgewichts-Dissoziationskonstante K _D wurde mittels eines homologen Kompetitionsassays bestimmt. Dazu wurde eine konstante Menge an Bindungsprotein (Homogenat von stabil mit humanem CBR.2-Rezeptor transfizierten CHO-Zellen; 2 Mio. Zellen/ml Ansatz) mit einer konstanten Menge an [ ¹⁸ F] JHU94620-D8 (0,101 nM im Ansatz) und einer zunehmenden Konzentration von JHU94620 (0,01 nM - 10 μM im Ansatz) für 60 Minuten bei Raumtemperatur in Bindungspuffer (50 mM TRIS-HC1, pH 7,4, mit 5 mM MgCl ₂ , 1 mM EDTA, 1 % BSA) inkubiert. Die Abtrennung von rezeptorgebundenem und freiem Radioliganden erfolgte durch Filtration über einen mit 0,3 % Polyethylenimin inkubierten GF/B-Glasfaserfilter. Die Quantifizierung von re- zeptorgebundenem Radioliganden erfolgte durch Messung der filtergebundenen Radi- oaktivität in einem Gammacounter. Die Bestimmung der unspezifischen Bindung von [ ¹⁸ F]JHU94620-D8 erfolgte durch Ko-Inkubation mit CP55940 (10 μM im Ansatz), die Bestimmung der Adsorption des Radioliganden an den Glasfaserfilter durch Inku- bation ohne Bindungsprotein. Aus dem in diesem Experiment erhaltenen IC ₅₀ -Wert (2,82 nM) kann über die entsprechend dem Versuchsansatz vereinfachte Cheng- Prusoff-Gleichung (K _D = IC ₅₀ (M) - Radioligand (M)) der K _D -Wert der Verbindung [ ¹⁸ F] JHU94620-D8 gegenüber humanen CBR2-Rezeptoren des Radioliganden berech- net werden: K _D = 2,72 nM. CP55940 ist ein synthetisches Cannabinoid.

Beispiel 7

Bestimmung der CBR ₂ -Gleichgewichts-Dissoziationskonstante K _i von JHU94620

[0074] Unter Verwendung der Cheng-Prusoff-Gleichung wurde die CBR ₂ -Gleichgewichts-Dissoziationskonstante K _i von JHU94620 bestimmt. L bezeichnet dabei die Konzentration des freien Liganden. Verbindung JHU94620 wies eine CBR2-Affinität von K _i = 0,4 nM (n = 3) auf. Das Austauschen von Wasser- stoffatomen durch Deuteriumionen soll keinen Einfluss auf den K _i -Wert haben. Das gilt auch für das Austauschen von Wasserstoff atomen durch Tritiumionen.