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WO2016034708A1 - Verwendung eines quinoxalinderivats in einem bildgebenden verfahren - Google Patents

Verwendung eines quinoxalinderivats in einem bildgebenden verfahren Download PDF

Info

Publication number
WO2016034708A1
WO2016034708A1 PCT/EP2015/070236 EP2015070236W WO2016034708A1 WO 2016034708 A1 WO2016034708 A1 WO 2016034708A1 EP 2015070236 W EP2015070236 W EP 2015070236W WO 2016034708 A1 WO2016034708 A1 WO 2016034708A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glp
quinoxaline derivative
use according
ligand
alkyl
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/070236
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gregory BOWDEN
Bernd Pichler
Filippo MICHELOTTI
Valerie SCHMIDT-HONNDORF
Andreas Maurer
Jonathan COTTON
Christian KESENHEIMER
Original Assignee
Eberhard Karls Universitaet Tuebingen Medizinische Fakultaet
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eberhard Karls Universitaet Tuebingen Medizinische Fakultaet filed Critical Eberhard Karls Universitaet Tuebingen Medizinische Fakultaet
Publication of WO2016034708A1 publication Critical patent/WO2016034708A1/de

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    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/498—Pyrazines or piperazines ortho- and peri-condensed with carbocyclic ring systems, e.g. quinoxaline, phenazine
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    • G01N33/60—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances involving radioactive labelled substances
    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/04—Endocrine or metabolic disorders
    • G01N2800/042—Disorders of carbohydrate metabolism, e.g. diabetes, glucose metabolism

Definitions

  • the present invention relates to the use of a Quinoxalinderivats in an imaging method, a diagnostic agent and novel related compounds.
  • Diabetes mellitus is the collective term for various heterogeneous metabolic disorders, the leading finding is a disorder of glucose homeostasis.
  • Type 1 diabetes mellitus results from autoimmune destruction of insulin-producing ⁇ cells from the pancreatic islets of Langerhans. It ultimately leads to a hypoglycaemia of the blood, called hyperglycemia.
  • Type 2 diabetes mellitus arises as a result of insulin resistance in various regulatory cells, resulting in impaired effective glucose homeostasis and ⁇ -cell function.
  • the number of functional ⁇ -cells or the ⁇ -cell mass represent a decisive factor in the pathogenesis of T1 DM and T2DM.
  • the changes in the ⁇ -cell mass and the implications of these changes during the course of the disease are in Both forms of diabetes mellitus so far not characterized and largely misunderstood. This is mainly due to the lack of effective methods for the in vivo quantification of ⁇ -cell mass.
  • Currently used procedures, such as biopsy and autopsy are invasive and provide relatively few information useful to the clinician.
  • PET Positron Emission Tomography
  • SPECT Single Photon Emission Computed Tomography
  • GLP-1 glucagon-like peptide 1
  • GLP-1 receptor GLP-1 receptor
  • GLP-1 is a peptide hormone that plays an important role in sugar metabolism in the insulin response of the pancreatic ⁇ -cells to glucose delivery via the gut. GLP-1 is produced by the neuroendocrine L-cells of the gut, released into the bloodstream during food intake, and degraded within a short period of time.
  • the active form of human GLP-1 consists of amino acids 7 to 36 of the so-called preglucagon protein.
  • GLP-1 R has a high affinity for GLP-1 and a significantly lower affinity for glucagon. Binding of GLP-1 to GLP-1 R stimulates the production of insulin in the ⁇ -cells, reduces the production of glucagon in the a-cells, delays the emptying of gastric contents into the gut, and stimulates satiety. As a result, the formation of high glucose levels in the blood is prevented and food intake is reduced. GLP-1 R is expressed to a greater extent on the surface of ⁇ -cells, whereas its expression in other cells of the pancreas is markedly reduced. GLP-1 R is thus a good target for / n-v / Vo-imaging procedures for the production of ß-cells.
  • GLP-1-like GLP-1R ligands are known in the art. Particular mention should be made here of the exendins, which represent truncated forms of GLP-1. Particular mention should be made of [ 64 Cu] -NODAGA-exendin-4, which is referred to below as exendin-4; see. Kirsi et al. (2014), Mol. Imaging Biol. 16, pp. 255-263. Exendin-4 is currently the tracer of choice in GLP-1R based imaging. Exendines have a number of disadvantages. Around half of the patients treated with exendins complain of gastrointestinal disturbances such as nausea, vomiting and diarrhea at least once during treatment. Other common side effects include headache, dizziness, temporary weakness and restlessness.
  • Exendins are incorporated in high concentrations in the kidneys, with only a slow excretion. Therefore, relatively high doses are required for effective presentation of ⁇ -cells, leading to an increase in side effects.
  • the use of exendines in imaging methods for the production of ß-cells of the pancreas is therefore very limited; see. Kirsi et al. (2014, loc. Cit.).
  • a compound for use in an imaging process with which the disadvantages of the prior art avoided or at least reduced.
  • a compound should be provided, which allows an improved representation of the pancreas, preferably the islets of Langerhans or of the .beta. Cells or of GLP-1 R and thus also a diagnosis of diabetes mellitus.
  • the object is further achieved by providing a Quinoxalinderivats as a diagnostic, preferably as D / ' aöeies-me /// iüs diagnostic agent.
  • R 1 and R 2 are each independently selected from H, substituted or unsubstituted C 1 -C 6 -alkyl,
  • R 3 is selected from substituted or unsubstituted C 1 -C 6 alkyl, wherein one of the C atoms optionally carries a detectable label, and
  • R 4 is independently selected from H and halogen.
  • the inventors have found that by means of a Quinoxalinderivats an improved representation of ß-cells is made possible in an imaging process. According to findings of the inventors, this succeeds in combination with a GLP-1 R ligand, such as, for example, an exendin, where the quinoxaline derivative and / or the GLP-1 R ligand has a detectable marker.
  • a GLP-1 R ligand such as, for example, an exendin
  • WO 00/42026 proposes 2-sulfonyl-3-amino-quinoxaline derivatives as potential non-peptide GLP-1 R agonists for therapeutic use against T1DM, T2DM, impaired glucose tolerance (IGT) and obesity.
  • Quinoxaline which is also referred to as quinoxaline, is an organic compound that belongs to the heterocycles or heteroaromatics.
  • the compound consists of a benzene ring to which a pyrazine ring is annelated.
  • Quinoxaline is isomeric to cinnoline, quinazoline and phthalazine.
  • Quinoxaline can be synthesized by condensation of ortho-phenylenediamine with glyoxal.
  • a "quinoxaline derivative” is understood to mean a derivative obtained by chemical modification of quinoxaline.
  • Derivatives of quinoxaline can be generally represented by condensation of benzil or its derivatives with derivatives of ortho-phenylenediamine; see. DJ Brown, EC Taylor: The Chemistry of Heterocyclic Compounds, Quinoxalines: Supplement II: 61, p.16, 1st Edition, John Wiley & Sons, New York, 2004.
  • Exemplary suitable quinoxaline derivatives include quinoxaline having a 2-sulfonyl moiety, 3 primary or secondary amine radical, and a single or multiple halogenation at positions 5, 6, 7, 8.
  • a particularly preferred quinoxaline derivative is N-tert-butyl, 6,7-dichloro-3- (methylsulfonyl) quinoxaline-2-amine.
  • a detectable label may be covalently attached to the butyl moiety, but is not limited thereto.
  • the synthesis of such quinoxaline derivatives is described, for example, in WO 00/42026, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
  • an "imaging process” is understood according to the invention to mean such a process with which an image signal or an image can be generated in response to detection of a detectable marker.
  • This enables preferably the spatial localization of the detectable marker in a mammal, preferably in a human.
  • Particularly suitable biological imaging techniques include radiological procedures.
  • Non-limiting examples include positron emission tomography (PET), which produces a three-dimensional image or map of functional processes in the mammalian or human body.
  • PET positron emission tomography
  • the system determines gamma radiation emitted indirectly from a positron-emitting radioisotope which is introduced into the body bound to a metabolically active molecule, for example the quinoxaline derivative of the invention and / or the GLP-1R ligand.
  • PET can also be assisted by computed tomography (CT).
  • CT computed tomography
  • PET and CT scans can be performed, for example, by means of a device.
  • the resulting three-dimensional image allows the localization of tissue in which the metabolically active molecule or molecules are enriched.
  • positron emission a proton is converted by the weak force into a neutron, a positron and a neutrino. Isotopes that have undergone this so-called betaplus decay emit positrons.
  • Suitable positron-emitting radionuclides for this purpose include 11 C, 40 K, 13 N, 15 O, 18 F, 75 Br, 76 Br, 82 Rb, 68 Ga, 64 Cu, 62 Cu, 123 L, 124 L, 125 L , 131 l, 210 at, 211 at and 111 ln.
  • the present metabolically active molecules, especially the quinoxaline derivative can also be labeled with technetium or a rhenium isotope using chelate complexes. Methods for generating radionuclides, as well as radiolabeling compounds, are well known to those skilled in the art.
  • Radioactive labeling of metabolically active molecules is listed, for example, in WO 2007/148089 and WO 2007/148083. The contents of the documents listed above are hereby incorporated in their entirety.
  • the use of the quinoxaline derivative for the preparation of the pancreas preferably the long-term hans-Islands, more preferably the ⁇ -cells, and most preferably the receptor for the glucagon-like peptide 1 (GLP-1 R).
  • This measure has the advantage that now the conditions for an improved non-invasive examination of the pancreas and in particular the ß-cells, or the change in the ß-cell mass, for example. In diabetes, created.
  • the invention thus also makes it possible to quantify the ⁇ -cell mass in vivo.
  • the Quinoxalinderivat is used for the diagnosis of diabetes mellitus or as D / ' aöeies-me /// iüs diagnostic.
  • the imaging method is positron emission tomography (PET) or positron emission tomography / computed tomography (PET / CT) or single-photon emission computed tomography (SPECT).
  • PET positron emission tomography
  • PET / CT positron emission tomography
  • SPECT single-photon emission computed tomography
  • the quinoxaline derivative is used in combination with a GLP-1 R ligand, wherein at least one of the GLP-1 R ligand and the quinoxaline derivative has a detectable marker. It has surprisingly been found that the combined use of a quinoxaline derivative together with a GLP-1 R ligand leads to increased detectability of the GLP-1 R ligand. This can be achieved with significantly lower levels of GLP-1 R ligands, such as the exendin, equally strong signals, as in a sole administration of the GLP-1 R ligand.
  • the incorporation of a GLP-1R ligand into ⁇ -cells is increased by 50% or more when the quinoxaline derivative is administered beforehand or concurrently with the GLP-1R ligand alone.
  • the quinoxaline derivative thus acts as a "signal amplifier". It is advantageous that the clearance of a combined use of a GLP-1R ligand with a quinoxaline derivative is not impaired compared to the sole use of GLP-1R.
  • the quinoxaline derivative or the GLP-1 R ligand or both compounds are provided with a detectable marker.
  • a mark of the GLP-1-R ligands such as a Cu-64 label
  • compounds can be used, which are characterized by a fast Exkorporation and concomitant lower burden on the patient.
  • markers can be selected which are less stressful for the patient.
  • a “combined use” is understood as meaning the use or administration of the quinoxaline derivative and GLP-1R ligand either simultaneously or with a time offset from one another.
  • “Staggered” means at a time interval, preferably of seconds or minutes or hours, more preferably of about 1-60 minutes, about 5-30 minutes, or about 15 minutes.
  • Both compounds may therefore be contained in a single diagnostic composition which, if appropriate via suitable sustained-release formulations, for example an immediate release of the quinoxaline derivative and a delayed release of the GLP.
  • Enable 1 R ligand may also be present in two different optionally differently formulated diagnostic compositions, wherein preferably the quinoxaline derivative is released more rapidly than the GLP-1R ligand.
  • the GLP-1 R ligand is exendin, preferably exendin-4.
  • This measure has the advantage that an active substance is used, which is already routinely used for the preparation of ß-cells.
  • the invention enables a significant reduction of the previously used amounts of exendin, but otherwise requires no new development of the previous diagnostic method.
  • exendins useful in the present invention include exendin-1 to exendin-10, with exendin-4 being preferred.
  • sequences of the exendins, their production, as well as suitable detectable markers therefor are known in the art.
  • Kirsi et al. (2014, supra) and US 8,268,781 the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
  • Exendines are generally not absorbed by oral administration due to their chemical structure and therefore injected subcutaneously.
  • Biodegraded exendin-4 is also referred to as exenatide.
  • Exendin-4 is a polypeptide found in the Gila monster. Exendin-4 consists of 39 amino acids with an additional C-terminal amide group. It works by a glucose-dependent stimulation of insulin secretion and a reduction of the release of the insulin agonist glucagon directly hypoglycemic. It is degraded less rapidly in the body than human GLP-1 and is therefore more effective and, in the present case, more detectable by the increased affinity than common GLP-1.
  • the quinoxaline derivative has the general formula I.
  • R 1 and R 2 are each independently selected from H, substituted or unsubstituted C 1 -C 6 -alkyl,
  • R 3 is selected from substituted or unsubstituted C 1 -C 6 alkyl, wherein one of the C atoms optionally carries a detectable label, and
  • R 4 is independently selected from H and halogen.
  • This measure has the advantage that a structure is provided which enables the preparation of particularly suitable quinoxaline derivatives.
  • the radicals R 1 and R 2 are in this case selected from H, substituted or unsubstituted CrC 6 alkyl.
  • Exemplary radicals for substituted or unsubstituted C 1 -C 6 alkyl include methyl, ethyl, n -propyl, i -propyl, n -butyl, i -butyl, n -pentyl, i -pentyl, n -hexyl and i -hexyl.
  • the above-mentioned CrC 6 alkyl groups may be further substituted. This includes side chains, heteroatoms, as well as ring structures with a total molecular weight less than 200 g / mol.
  • R 3 is also selected from substituted or unsubstituted C 1 -C 6 alkyl wherein one of the C atoms optionally (instead of a hydrogen atom) carries a detectable label.
  • R 4 is independently selected from H and halogen.
  • the moiety R 4 refers to positions 5, 6, 7 and 8 of quinoxaline. It is preferred that positions 5 and 8 are H atoms whereas positions 6 and 7 are substituted with the same or different halogen atoms.
  • the quinoxaline derivative is 5H, 8H, 6-chloro-7-bromo-quinoxaline derivative, preferably 5H, 8H, 6-bromo-7-chloro-quinoxaline derivative, 5H, 8H, 6,7-6-chloro-7-fluoro Quinoxaline derivative, 5H, 8H, 6-fluoro-7-chloro-quinoxaline derivative, 5H, 8H, 6,7-dibromo-quinoxaline derivative, 5H, 8H, 6,7-difluoro-quinoxaline derivative, and most preferably 5H, 8H, 6,7-dichloro-quinoxaline derivative.
  • the nitrogen atom usually has a stereocenter.
  • the quinoxaline derivative is N-tert-butyl-6,7-dichloro-3- (methylsulfonyl) quinoxaline-2-amine (2-quinoxalinamine, or 6,7-dichloro-N- (1, 1-dimethylethyl) -3- ( methylsulfonyl) -, 6,7-dichloro-2-methylsulfonyl-3-N-tert-butylaminoquinoxaline (DMB)).
  • DMB dimethylsulfonyl
  • the detectable marker is selected from the group consisting of 11 C, 40 K, 13 N, 15 O, 18 F, 75 Br, 76 Br, 82 Rb, 68 Ga, 64 Cu , 62 Cu, 123 l, 124 l, 125 l, 131 l, 210 At, 211 At and 111 ln.
  • This measure has the advantage that such markers are used which have proven particularly suitable for detection in imaging methods, such as, for example, PET.
  • the quinoxaline derivative is N-tert-butyl-6,7-dichloro-3- (methylsulfonyl) quinoxalin-2-amine.
  • N-tert-butyl-6,7-dichloro-3- (methylsulfonyl) quinoxaline-2-amine is Compound 2 ("Compound 2") by Knudsen, L. B. et al. (2007, supra) and Teng, M. et al. (2007, supra).
  • N-tert-butyl-6,7-dichloro-3- (methylsulfonyl) quinoxaline-2-amine is also commercially available, for example from Sigma-Aldrich (Article No. G8048).
  • the GLP-1 R ligand for example.
  • Exendin-4 in a concentration of 8-100 mg / kg body weight, more preferably 10-50 mg / kg, 15-40 mg / kg, 20-30 mg / kg and about 25 mg / kg body weight.
  • the quinoxaline derivative is preferably used at a concentration of 8-100 mg / kg body weight, more preferably 10-50 mg / kg, 15-40 mg / kg, 20-30 mg / kg and about 25 mg / kg body weight.
  • the quinoxaline derivative is covalently linked to the GLP-1R ligand.
  • This measure has the advantage that only a single bifunctional GLP-1 R ligand is used.
  • the advantage of using exendin as a GLP-1 R ligand is that the binding affinity of the exendin is increased allosterically, whereby the quinoxaline scaffold enters into its own separate interaction with the allosteric pocket of GLP-1 R and thus the specificity and additionally increase binding affinity.
  • the quinoxaline derivative preferably has the general formula II
  • R 1, R 2 and R 5 are independently selected from H, substituted or unsubstituted C 1 -C 6 -alkyl, R 4 is independently selected from H and halogen,
  • R 6 is selected from C 1 -C 6 -alkyl, where one of the C atoms carries a detectable marker
  • X is selected from O, S, CO, and CH 2 ,
  • R 7 is selected from a spacer having a GLP-1 R ligand, and m and n are independently selected from 0 to 10.
  • Ri, R 2 and R 5 here are independently selected from H, substituted or unsubstituted CrC 6 alkyl.
  • R 4 are independently selected from H and halogen.
  • R 6 is selected from C 1 -C 6 alkyl, wherein one of the C atoms carries a detectable marker.
  • X is selected from O, S, CO, and CH 2 .
  • R7 is selected from a spacer linked to a GLP-1R ligand. The spacer is attached at one end thereof to the quinoxaline derivative and at the other end to the GLP-1R ligand. Preferred spacers include linear alkyl groups.
  • linear C 6 -C 2 o alkyl is particularly preferred, more preferably C 7 - C 19 alkyl, C 8 -C 18 alkyl, C 9 -C 17 alkyl, C 10 -C 16 alkyl, Cn-Ci 5 alkyl, Ci 2 -C 14 and C 13 alkyl.
  • the linear alkyl radicals are present unsubstituted.
  • Spacers or “spacers” or “linkers” are characterized by having a first end attached to the quinoxaline derivative and a second end attached to the GLP-1R ligand.
  • the spacer therefore separates the quinoxaline derivative and the GLP-1R ligand but is linked to both.
  • the spacer is terminally covalently linked to the quinoxaline derivative and the GLP-1R ligand.
  • Spacers can be synthesized directly on the quinoxaline derivative and / or GLP-1R ligand followed by generation of a covalent bond to the other molecule, or as a whole, linked to the quinoxaline derivative and GLP-1R ligand.
  • Bonds in the spacer can be CC single bonds, CC double bonds, CN Single bond, or CO single bonds.
  • the spacer may further include side chains or other substituents.
  • Quinoxaline derivative and GLP-1 R ligand can be joined to the spacer by a suitable reaction so as to create a covalent bond therebetween.
  • Suitable spacers include alkyl, alkynyl, alkynyl chains, aromatic, polyaromatic, and heteroaromatic rings, each of which may be further substituted.
  • the spacers may be selected to provide good pharmacokinetics, such as exudation properties. The use of spacers with different lipophilicity and / or charge can significantly affect the / nv / Vo pharmacokinetics and be chosen to optimize the detection properties.
  • spacers having one or more polyethylene glycol moieties have been found to have low blood clearance, which may be particularly advantageous in the molecules of the present invention.
  • Spacers may also be in the form of chelators that can complex with the GLP-1 R ligand and / or quinoxaline derivative.
  • Aromatic substituents refer to radicals composed of carbon and hydrogen. Aromatic substituents include ring structures such as benzene, whereas aliphatic radicals do not comprise ring structures. The present aliphatic or aromatic substituents may have one or more other groups, such as hydroxy or amino groups.
  • a substituted radical according to the present invention comprises side chains, heteroatoms and ring structures having a total molecular weight of less than 200 g / mol.
  • the administration of the quinoxaline derivative and / or optionally of the GLP-1 R ligand can take place by means of an injection, subcutaneously or intravenously, preferably dissolved in a pharmaceutically acceptable buffer.
  • the quinoxaline derivative has the general formula III
  • This measure has the advantage that a bifunctional GLP-1R ligand is already provided which, according to the findings of the inventors, is particularly well suited for the production of ⁇ -cells.
  • Another object of the present invention relates to a Quinoxalinderivat as a diagnostic, preferably as a diabetes mellitus diagnostic.
  • Another object of the present invention relates to a compound of general formula I.
  • R 1 and R 2 are each independently selected from H, substituted or unsubstituted C 1 -C 6 -alkyl,
  • R 3 is selected from substituted or unsubstituted C 1 -C 6 alkyl, wherein one of the C atoms optionally carries a detectable label, and
  • R 4 is independently selected from H and halogen.
  • the present invention also relates to a method, preferably a diagnostic method, more preferably for the preparation of the pancreas, more preferably the islets of Langerhans or the ⁇ -cells or of GLP-1 R, more preferably for the diagnosis of diabetes mellitus, which has the following steps:
  • Fig. 1 shows a synthetic scheme of n- (tert-butyl) -6,7-dichloro-3- (methylsulfonyl) quinoxaline-2-amine ("Compound 2”) according to the prior art;
  • Fig. 2 shows a strategy for radioactively labeling the quinaxoline derivative
  • Fig. 3 shows another strategy for radioactively labeling the n-alkyl arm of the quinoxaline derivatives of the invention
  • Fig. 4 shows "connection 1" and "connection 2" of the prior art
  • FIG. 5 shows a preferred quinoxaline derivative of the present invention formed as a bifunctional GLP-1R ligand
  • FIG. 6 shows a comparison of the [Cu] -N0DAGA-exendin-4 uptake in a PET imaging method compared to the uptake of [ 64 Cu] -NODAGA-exendin-4, which together with or after the "compound 2" was administered;
  • Fig. 7 shows the time-dependent dynamic scan curve using [ 64 Cu] -NODAGA-exendin-4;
  • Fig. 8 shows the time-activity curve for dynamic scans using [ 64 Cu] -NODAGA-exendin-4 combined with the "Compound 2".
  • Fig. 1 shows the synthesis of n- (tert-butyl) -6,7-dichloro-3- (methylsulfonyl) quinoxaline-2-amine ("Compound 2”) without a detectable marker according to the prior art starting from 2,3,6,7-tetrachlorquinoxaline; see.
  • Compound 2 can be purchased from Sigma-Aldrich (Item No. G8048).
  • the N-alkyl side chain of compound 2 was provided with a leaving group. This can be seen from FIG. 2, in which OLG denotes, for example, a tosylate or mesylate group as leaving group. It has been shown that the sulfonyl side chain of the quinoxaline compound has strong nucleophilic properties, making it difficult to remove the protective group and radioactive labeling.
  • FIG. 4 shows again “compound 1" and “compound 2" from Knudsen, L. B. et al. (2007, supra) and Teng, M. et al. (2007, supra).
  • FIG. 5 shows a preferred quinoxaline derivative according to the invention, which is in the form of a bifunctional GLP-1 R ligand.
  • a murine GL-1R-overexpressing murine INS-1 tissue was used as a model.
  • INS-1 tumor cells were subcutaneously injected into BAB / C nude mice two weeks prior to PET / CT uptake.
  • 4 ⁇ g of NODAGA-exendin-4 were radioactively labeled in ammonium acetate buffer at pH 6 at 32 ° C for 20 minutes with approximately 100 MBq of [ 64 Cu].
  • the final formulation of the tracer consists of
  • Compound 2 was synthesized according to the specifications of the prior art and its chemical purity by means of liquid chromatography with mass spectrometry coupling (LC-MS for liquid chromatography-mass spectrometry), gas chromatography with mass spectrometry coupling (GC-MS) and Nuclear resonance checked. 10 mg of Compound 2 were formulated in a solution containing PBS, 5% DMSO, and 15% CREMOPHORE EL (1500 ⁇ ).
  • mice were given [ 64 Cu] -NODAGA-exendin-4 (Ex-4) (100 C ⁇ 0.1 ⁇ g) and in a second approach, mice were given Ex-4 in combination with compound 2 (FIG. C2) (25 mg / kg) (Ex-4 C2).
  • Compound 2 was injected 15 min before the injection of [ 64 Cu] -NODAGA-exendin-4. Subsequently, the uptake of the GLP-1R ligand or tracer into the liver, the pancreas, the tumor and the kidneys was determined by means of PET / MR. The result is shown in FIG.
  • mice bearing INS1 tumors in their right shoulders were divided into four groups of 2 mice each.
  • Group 1 received Ex-4 (100 ⁇ ⁇ 0.1 ⁇ g)
  • Group 2 a combination of Ex-4 (100 ⁇ ⁇ 0.1 ⁇ g) and C2 (18.5 mg / kg)
  • Group 3 Ex-4 100 ⁇ ⁇ 0.1 ug) and 1000x of a cold tracer (blocking study)
  • group 4 Ex-4 100 ⁇ «0.1 g
  • 1000X of a cold tracer blocking study C2
  • mice were given C2 15 minutes prior to injection of Ex-4 to allow the compound to interact with the allosteric pocket of the receptor. Then Ex-4 was injected. One hour after the ⁇ -4 injection, dynamic PET scans were performed. Two hours after the ⁇ -4 injection, static PET scans were made for 10 minutes. The images were analyzed using Inveon Research Workplace. The result is shown in FIGS. 7 and 8.
  • the time-activity curve of the relevant PET experiments also shows the increased uptake of the radioactive marker in the presence of the quinoxaline derivative C2, indicating an improved ratio of target to control tissue uptake. As expected, a high level of tracer uptake (about 60-80% ID / CC) into the kidneys was observed in all groups.
  • the inventors were able to impressively demonstrate in a mouse model that a quinoxaline derivative can be used in an advantageous manner in an imaging method, such as PET or SPECT.
  • the quinoxaline derivative can be used in combination with a GLP-1 R ligand, such as, for example, exendin.
  • the quinoxaline derivative is useful for imaging ⁇ -cells and also allows the diagnosis of diabetes mellitus.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Quinoxalinderivats in einem bildgebenden Verfahren, ein Diagnostikum und neue damit zusammenhängende Verbindungen.

Description

Verwendung eines Quinoxalinderivats in einem bildgebenden Verfahren
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Quinoxalinderivats in einem bildgebenden Verfahren, ein Diagnostikum und neue damit zusammenhängende Verbindungen.
[0002] Diabetes mellitus ist der Sammelbegriff für verschiedene, heterogene Stoffwechselstörungen, deren Leitbefund eine Störung der Glucose-Homöostase ist. Typ- '\ -Diabetes mellitus (T1 DM) resultiert aus einer autoimmunen Zerstörung der Insulinproduzierenden ß-Zellen aus den Langerhans-Inseln des Pankreas. Sie führt letztlich zu einer Überzuckerung des Blutes, zur sog. Hyperglykämie. Typ-2-Diabetes mellitus (T2DM) entsteht als Ergebnis einer Insulinresistenz in verschiedenen regulatorischen Zellen, was zu einer Beeinträchtigung der effektiven Glucose-Homöostase und ß-Zell- Funktion führt.
[0003] Die Anzahl der funktionellen ß-Zellen bzw. die ß-Zell-Masse stellen einen entscheidenden Faktor der Pathogenese von T1 DM und T2DM dar. Die Veränderungen in der ß-Zell-Masse und die Implikationen dieser Veränderungen während des Krankheitsverlaufs sind in beiden Formen des Diabetes mellitus bislang nicht charakterisieret und weitgehend unverstanden. Dies liegt vor allem daran, dass wirksame Methoden für die /n-v/Vo-Quantifizierung der ß-Zell-Masse fehlen. Gegenwärtig verwendete Verfahren, wie die Biopsie und Autopsie, sind invasiv und liefern relativ wenige für den Kliniker nützliche Informationen.
[0004] Wegen ihrer Sensitivität und ihrer Fähigkeit, dem Untersuchenden detaillierte biochemische Informationen zu liefern, stellen Methoden wie die Positronen- Emissions-Tomographie (PET), und die Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (SPECT von englisch Single photon emission computed tomography), wirksame Methoden für eine /n-v/Vo-Quantifizierung der ß-Zell-Masse dar. Allerdings sind beide Methoden stark abhängig von der Verwendung gut definierter Biomarker, die - mit einem detektier- baren, oft radioaktiven Marker versehen - als sogenannte Tracer eingesetzt werden.
[0005] Die gegenwärtige Forschung im Bereich der ß-Zell-spezifischen Radiotracer ist im Wesentlichen auf metabolisch stabile radiomarkierte Peptide fokussiert, die das Glucagon-like Peptid 1 (GLP-1 ) und dessen Interaktion mit dem GLP-1 -Rezeptor (GLP-1 R) nachbilden.
[0006] GLP-1 ist ein Peptidhormon, das eine wichtige Rolle im Zuckerstoffwechsel im Rahmen der Insulinantwort der ß-Zellen des Pankreas auf eine Glucosezufuhr über den Darm spielt. GLP-1 wird von den neuroendokrinen L-Zellen des Darms produziert, bei der Nahrungsaufnahme in den Blutkreislauf freigesetzt und innerhalb kürzester Zeit abgebaut. Die wirksame Form des humanen GLP-1 besteht aus den Aminosäuren 7 bis 36 des sogenannten Präglucagon-Proteins.
[0007] GLP-1 R weist eine hohe Affinität für GLP-1 und eine deutlich niedrigere Affinität für Glucagon auf. Die Bindung von GLP-1 an GLP-1 R stimuliert die Produktion von Insulin in den ß-Zellen, verringert die Produktion von Glucagon in den a-Zellen, verzögert die Entleerung des Mageninhalts in den Darm und stimuliert das Sättigungsgefühl. Infolge dessen wird die Bildung zu hoher Glukosewerte im Blut verhindert und die Nahrungsaufnahme gedrosselt. GLP-1 R wird in verstärktem Maße auf der Oberfläche von ß-Zellen exprimiert, wohingegen deren Expression in anderen Zellen des Pankreas deutlich reduziert ist. GLP-1 R ist somit eine gute Zielstruktur für /n-v/Vo-bildgebende Verfahren zur Darstellung von ß-Zellen.
[0008] Im Stand der Technik ist eine Reihe von GLP-1 -ähnlichen GLP-1 R- Liganden bekannt. Hierbei sind insbesondere die Exendine zu nennen, die verkürzte Formen von GLP-1 darstellen. Anzuführen ist insbesondere das [64Cu]-NODAGA- Exendin-4, das im Folgenden als Exendin-4 bezeichnet wird; vgl. Kirsi et al. (2014), Mol. Imaging Biol. 16, S. 255-263. Exendin-4 stellt derzeit den Tracer der Wahl bei auf GLP-1 R beruhenden bildgebenden Verfahren dar. [0009] Exendine weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Rund die Hälfte der Patienten, die mit Exendinen behandelt werden, klagen mindestens einmal während der Behandlung über gastrointestinale Störungen wie Übelkeit, Erbrechen und Durchfall. Weitere häufige Nebenwirkungen sind Kopfschmerzen, Schwindel, vorübergehende Schwäche und Unruhe. Exendine werden in hoher Konzentration in die Nieren inkorporiert, wobei nur eine langsame Ausscheidung erfolgt. Für eine wirksame Darstellung der ß-Zellen sind deshalb relativ hohe Dosen erforderlich, was zu einer Verstärkung der Nebenwirkungen führt. Die Verwendung von Exendinen in bildgebenden Verfahren zur Darstellung von ß-Zellen des Pankreas ist deshalb stark begrenzt; vgl. Kirsi et al. (2014; a.a.O.).
[0010] Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Verbindung zur Verwendung in einem bildgebenden Verfahren bereit zu stellen, mit der die Nachteile aus dem Stand der Technik vermieden oder zumindest reduziert werden. Insbesondere soll eine solche Verbindung bereit gestellt werden, die eine verbesserte Darstellung des Pankreas, vorzugsweise der Langerhans-Inseln oder der ß- Zellen bzw. von GLP-1 R und damit auch eine Diagnose von Diabetes mellitus ermöglicht.
[0011] Diese Aufgabe wird durch die Verwendung eines Quinoxalinderivats in einem bildgebenden Verfahren gelöst.
[0012] Die Aufgabe wird ferner durch die Bereitstellung eines Quinoxalinderivats als Diagnostikum, vorzugsweise als D/'aöeies-me///iüs-Diagnostikum, gelöst.
[0013] Diese Aufgabe wird außerdem durch die Bereitstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel I
Figure imgf000005_0001
gelöst, wobei
Ri und R2 uabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, substituiertem oder unsubsituiertem CrC6 Alkyl,
R3 ausgewählt ist aus substituiertem oder unsubsituiertem CrC6 Alkyl, wobei eines der C-Atome wahlweise einen detektierbaren Marker trägt, und
R4 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus H und Halogen.
[0014] Die Erfinder haben festgestellt, dass mittels eines Quinoxalinderivats eine verbesserte Darstellung von ß-Zellen in einem bildgebenden Verfahren ermöglicht wird. Dies gelingt nach Erkenntnissen der Erfinder in Kombination mit einem GLP-1 R- Liganden, wie bspw. einem Exendin, wobei das Quinoxalinderivat oder/und der GLP-1 R- Ligand einen detektierbaren Marker aufweist.
[0015] Die Erfinder konnten feststellen, dass die erfindungsgemäße Verwendung des Quinoxalinderivat deutlich niedrigere Mengen an Tracer erfordert, als dies im Stand der Technik bei der Verwendung von Exendin allein der Fall ist. Nebenwirkungen werden dadurch deutlich reduziert.
[0016] Diese Erkenntnis der Erfinder war überraschend. So werden Quinoxali- ne bislang zu anderen Zwecken eingesetzt. In der WO 00/42026 werden 2-Sulfonyl-3- amino-quinoxalinderivate als potenzielle nicht-peptidische GLP-1 R-Agonisten zur therapeutischen Verwendung gegen T1 DM, T2DM, gestörte Glukosetoleranz (IGT, impaired glucose tolerance) und Fettleibigkeit vorgeschlagen.
[0017] Knudsen, L. B. et al. (2007), Proc. Natl. Acad. Sei. U. S. A. 104, S. 937- 942 und Teng, M. et al. (2007), Bioorg. Med. Chem. Lett. 17, S. 5472-5478, beschreiben die ago-allosterisch-modulierenden Eigenschaften der Quinoxaline auf GLP-1 R. Die Autoren identifizieren eine Verbindung 1 ("Compound 1 ") und eine Verbindung 2 ("Compound 2") als starke ago-allosterische Modulatoren von GLP-1 R, die eine verstärkte Aufnahme von GLP-1 und Exendin-4 in GLP-1 R-exprimierenden Zellen in ln-vitro- Experimenten bewirken. Die Verbindung 2 war ferner in der Lage, die Glucose-abhängige Insulinsekretion bei Wildtyp-Langerhans-Inselzellen, nicht aber bei GLP-1 R-Knockout- Langerhans-Inselzellen, zu potenzieren.
[0018] Die Verwendung eines Quinoxalinderivats in einem bildgebenden Verfahren, insbesondere zur Darstellung von ß-Zellen oder als Diabetes-Mellitus- Diagnostikum, ist im Stand der Technik weder beschrieben noch nahegelegt.
[0019] Quinoxalin, das auch als Chinoxalin bezeichnet wird, ist eine organische Verbindung, die zu den Heterocyclen bzw. Heteroaromaten zählt. Die Verbindung besteht aus einem Benzolring, an dem ein Pyrazinring anneliert ist. Chinoxalin ist isomer zu Cinnolin, Chinazolin und Phthalazin. Quinoxalin kann durch Kondensation von ortho- Phenylendiamin mit Glyoxal synthetisiert werden.
[0020] Unter einem "Quinoxalinderivat" wird ein durch chemische Modifizierung von Quinoxalin gewonnener Abkömmling verstanden. Derivate von Quinoxalin können allgemein durch Kondensation von Benzil oder dessen Derivaten mit Derivaten von ortho- Phenylendiamin dargestellt werden; vgl. D. J. Brown, E. C. Taylor: The Chemistry of Heterocyclic Compounds, Quinoxalines: Supplement II: 61 , S. 16, 1. Auflage, John Wiley & Sons, New York, 2004. Beispielhafte geeignete Quinoxalinderivate umfassen Quinoxalin mit einem 2-Sulfonylrest, 3-primärem oder sekundärem Aminrest, sowie einer Einfach- oder Mehrfach-Halogenierung an den Positionen 5, 6, 7, 8. Ein Beispiel für ein besonders bevorzugtes Quinoxalinderivat ist das N-tert-butyl,6,7-dichloro-3- (methylsulfonyl)quinoxalin-2-amin. Ein detektierbarer Marker kann beispielsweise an dem Butylrest kovalent gebunden vorliegen, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die Synthese derartiger Quinoxalinderivate wird beispielsweise in der WO 00/42026 beschrieben, deren Inhalt hierin unter Bezugnahme in Gänze aufgenommen ist.
[0021] Unter einem "bildgebenden Verfahren" wird erfindungsgemäß ein solches Verfahren verstanden, mit dem ein Bildsignal oder eine Abbildung in Reaktion auf ein Erfassen eines detektierbaren Markers erzeugt werden kann. Dies ermöglicht vor- zugsweise die räumliche Lokalisierung des detektierbaren Markers in einem Säugetier, vorzugsweise in einem Menschen. Besonders geeignete biologische bildgebende Verfahren umfassen radiologische Verfahren. Nicht begrenzende Beispiele umfassen die Positronen-Emissions-Tomographie (PET), welche ein dreidimensionales Bild oder eine Karte funktioneller Vorgänge in dem Körper des Säugers oder des Menschen erzeugt. Das System bestimmt Gammastrahlung, die indirekt von einem Positronen-emittierenden Radioisotop emittiert wird, welches in den Körper, gebunden an ein metabolisch aktives Molekül, beispielsweise dem erfindungsgemäßen Quinoxalinderivat und/oder dem GLP- 1 R-Liganden, eingebracht wird. Dreidimensionale Bilder der metabolischen Aktivität werden anschließend mittels Computeranalyse rekonstruiert. Die PET kann ferner durch eine Computertomographie (CT) unterstützt werden. PET- und CT-Scan können beispielsweise mittels einer Vorrichtung durchgeführt werden. Das dadurch erhaltene dreidimensionale Bild ermöglicht die Lokalisierung von Gewebe, in welcher das metabolisch aktive Molekül oder die metabolisch aktiven Moleküle angereichert sind. Bei der Positronenemission wird ein Proton mittels der schwachen Kraft in ein Neutron, ein Positron und ein Neutrino umgewandelt. Isotope, die diesem sogenannten Betaplus-Zerfall unterzogen sind, emittieren Positronen. Geeignete Positronen-emittierende Radionuklide für diesen Zweck umfassen 11C, 40K, 13N, 150, 18F, 75Br, 76Br, 82Rb, 68Ga, 64Cu, 62Cu, 123l, 124l, 125l, 131l, 210At, 211At und 111ln. Die vorliegenden metabolisch aktiven Moleküle, insbesondere das Quinoxalinderivat, können ebenso mit Technetium oder einem Rheniumisotop unter Verwendung von Chelatkomplexen markiert werden. Verfahren zu der Erzeugung von Radionukleotiden, ebenso wie ein radioaktives Markieren von Verbindungen, sind dem Fachmann gut bekannt. Die Erzeugung von Radionukleotiden wird beispielsweise in der WO 2007/122488 und US 2007/0273308 beschrieben. Radioaktives Markieren von metabolisch aktiven Molekülen wird beispielsweise in der WO 2007/148089 und der WO 2007/148083 aufgeführt. Die Inhalte der vorstehend aufgeführten Dokumente ist hierin in Gänze mit aufgenommen.
[0022] Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden hiermit vollkommen gelöst.
[0023] Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Verwendung des Quinoxalinderivats zur Darstellung des Pankreas, vorzugsweise der Langer- hans-lnseln, weiter vorzugsweise der ß-Zellen, und höchst vorzugsweise des Rezeptors für das Glucagon-like Peptid 1 (GLP-1 R).
[0024] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass nunmehr die Voraussetzungen für eine verbesserte nicht-invasive Untersuchung des Pankreas und insbesondere der ß- Zellen, bzw. der Veränderung der ß-Zell-Masse bspw. bei Diabetes, geschaffen werden. Die Erfindung ermöglich damit auch eine Quantifizierung der ß-Zell-Masse in vivo.
[0025] Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das Quinoxalinderivat zur Diagnose von Diabetes mellitus bzw. als D/'aöeies-me///iüs-Diagnostikum eingesetzt.
[0026] Damit werden die erkannten Eigenschaften des Quinoxalinderivats auf vorteilhafte Art und Weise für eine spezifische medizinische Anwendung genutzt. Über die Darstellung der ß-Zellen bzw. deren quantitative Veränderung gegenüber einem gesunden Referenzorganismus, lässt sich eine zuverlässige Diagnose treffen, die auch eine Aussage über den Krankheitsverlauf und das -Stadium umfasst.
[0027] Nach eine bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das bildgebende Verfahren die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) oder die Positronen-Emissions- Tomographie/Computertomographie (PET/CT) oder die Einzelphotonen- Emissionscomputertomographie (SPECT).
[0028] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Quinoxalinderivat in Verfahren zum Einsatz kommt, die sich als /n-v/Vo-Verfahren zur Darstellung von Stoffwechselvorgängen bewährt haben.
[0029] Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das Quinoxalinderivat in Kombination mit einem GLP-1 R-Liganden verwendet, wobei mindestens eines des GLP-1 R-Liganden und des Quinoxalinderivats einen detektierbaren Marker aufweist. [0030] Es wurde überraschenderweise gefunden, dass die kombinierte Verwendung eines Quinoxalinderivat zusammen mit einem GLP-1 R-Liganden zu einer erhöhten Nachweisbarkeit des GLP-1 R-Liganden führt. Dadurch können mit deutlich geringeren Mengen von GLP-1 R-Liganden, wie dem Exendin, gleich starke Signale erzielt werden, wie bei einer alleinigen Verabreichung des GLP-1 R-Liganden. So ist die Inkorporation eines GLP-1 R-Liganden in ß-Zellen bei einer vorausgehendenden oder gleichzeitigen Verabreichung des Quinoxalinderivats um 50% oder mehr gegenüber der alleinigen Verabreichung des GLP-1 R-Liganden erhöht. Das Quinoxalinderivat wirkt also als "Signalverstärker". Dabei ist von Vorteil, dass die Clearance einer kombinierten Verwendung eines GLP-1 R-Liganden mit einem Quinoxalinderivat gegenüber der alleinigen Verwendung von GLP-1 R nicht verschlechtert wird.
[0031] Erfindungsgemäß sind das Quinoxalinderivat oder der GLP-1 R-Ligand oder beide Verbindungen mit einem detektierbaren Marker versehen. So ist es beispielsweise möglich, eine Markierung des GLP-1 R-Liganden, wie ein 64Cu-Markierung, zu vermeiden und stattdessen lediglich eine geeignete Markierung des Quinoxalinderivats, beispielsweise mit 18F, zu verwenden. Ferner ist es möglich, sowohl den GLP-1 R- Liganden als auch das Quinoxalinderivat gleichzeitig mit einem entsprechenden detektierbaren Marker, aber auch verschiedenen Markern zu versehen, um infolge die Detek- tierbarkeit zu erhöhen und ggf. die verwendete Menge an GLP-1 R-Liganden und des Quinoxalinderivats zu verringern. So können Verbindungen eingesetzt werden, die sich durch eine schnelle Exkorporation und damit einhergehenden geringeren Belastung für den Patienten auszeichnen. Außerdem können Marker ausgewählt werden, die eine geringere Belastung für den Patienten darstellen.
[0032] Erfindungsgemäß wird unter einer "kombinierten Verwendung" die entweder zeitgleiche oder aber zeitlich zueinander versetzte Anwendung oder Verabreichung des Quinoxalinderivat und GLP-1 R-Liganden verstanden. "Zeitlich versetzt" bedeutet dabei mit einem zeitlichen Abstand, vorzugsweise von Sekunden oder Minuten oder Stunden, weiter vorzugsweise von ca. 1 -60 Minuten, ca. 5-30 Minuten, oder ca. 15 Minuten. Beide Verbindungen können deshalb in einer einzelnen diagnostischen Zusammensetzung enthalten sein, die ggf. über geeignete Retardformulierungen bspw. eine sofortige Freisetzung des Quinoxalinderivats und eine verzögerte Freisetzung des GLP- 1 R-Liganden ermöglichen. Alternativ können beide Verbindungen aber auch in zwei verschiedenen ggf. unterschiedlich formulierten diagnostischen Zusammensetzungen enthalten sein, wobei vorzugsweise das Quinoxalinderivat schneller freigesetzt wird als der GLP-1 R-Ligand.
[0033] Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist der GLP-1 R-Ligand Exendin, vorzugsweise Exendin-4.
[0034] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass ein Wirkstoff zum Einsatz kommt, der bereits routinemäßig zur Darstellung von ß-Zellen Verwendung findet. Die Erfindung ermöglicht eine deutliche Reduzierung der bisher eingesetzten Mengen von Exendin, erfordert aber ansonsten keine Neuentwicklung des bisherigen diagnostischen Verfahrens.
[0035] Beispielhafte Exendine, die in Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen Exendin-1 bis Exendin-10, wobei Exendin-4 bevorzugt ist. Die Sequenzen der Exendine, deren Herstellung, sowie geeignete detektierbare Marker dafür sind im Stand der Technik bekannt. Beispielhaft wird auf Kirsi et al. (2014; a.a.O.) und die US 8,268,781 verwiesen, deren Inhalte hierin unter Bezugnahme in Gänze aufgenommen sind. Exendine werden im Allgemeinen aufgrund ihrer chemischen Struktur bei oraler Gabe nicht resorbiert und deshalb subkutan gespritzt.
[0036] Biologisch hergestelltes Exendin-4 wird auch als Exenatid bezeichnet. Exendin-4 ist ein Polypeptid, das in der Gila-Krustenechse gefunden wird. Exendin-4 besteht aus 39 Aminosäuren mit einer zusätzlichen C-terminalen Amidgruppe. Es wirkt durch eine Glucose-abhängige Anregung der Insulinsekretion und eine Reduktion der Ausschüttung des Insulins-Agonisten Glucagon unmittelbar blutzuckersenkend. Es wird im Körper weniger schnell als humanes GLP-1 abgebaut und ist deshalb länger wirksam und im vorliegenden Fall durch die erhöhte Affinität besser detektierbar als gewöhnliches GLP-1 . [0037] Nach einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung weist das Quinoxalinderivat die allgemeine Formel I
Figure imgf000012_0001
auf, wobei
Ri und R2 uabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, substituiertem oder unsubsituiertem CrC6 Alkyl,
R3 ausgewählt ist aus substituiertem oder unsubsituiertem CrC6 Alkyl, wobei eines der C-Atome wahlweise einen detektierbaren Marker trägt, und
R4 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus H und Halogen.
[0038] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass eine Struktur bereitgestellt wird, die die Herstellung besonders geeigneter Quinoxalinderivate ermöglicht.
[0039] Die Reste Ri und R2 sind hierbei aus H, substituiertem oder unsubstitu- iertem CrC6 Alkyl ausgewählt. Beispielhafte Reste für substituiertes oder unsubstituiertes CrC6 Alkyl umfassen Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, n-Pentyl, i-Pentyl, n-Hexyl und i-Hexyl. Die vorstehend erwähnten CrC6 Alkylreste können ferner substituiert sein. Dies umfasst Seitenketten, Heteroatome, sowie Ringstrukturen mit einem Molekulargewicht von insgesamt weniger als 200 g/mol. R3 ist ebenfalls ausgewählt aus substituiertem oder unsubstituiertem CrC6 Alkyl, wobei eines der C-Atome wahlweise (anstelle eines Wasserstoffatoms) einen detektierbaren Marker trägt. R4 ist unabhängig voneinander ausgewählt aus H und Halogen. Der Rest R4, wie hierin verwendet, betrifft die Positionen 5, 6, 7 und 8 des Quinoxalins. Bevorzugt ist, dass die Positionen 5 und 8 H-Atome tragen, wohingegen die Positionen 6 und 7 mit gleichen oder verschiedenen Halogenatomen substituiert sind. Beispielsweise liegt das Quinoxalinderivat als 5H, 8H, 6-Chloro-7- Bromo-Quinoxalinderivat, bevorzugt als 5H, 8H, 6-Bromo-7-Chloro-Quinoxalinderivat, 5H, 8H, 6,7-6-Chloro-7-Fluoro-Quinoxalinderivat, 5H, 8H, 6-Fluoro-7-Chloro- Quinoxalinderivat, 5H, 8H, 6,7-Dibromo-Quinoxalinderivat, 5H, 8H, 6,7-Difluoro- Quinoxalinderivat, und am meisten bevorzugt als 5H, 8H, 6,7-Dichloro-Quinoxalinderivat vor. An dem Stickstoffatom liegt in der Regel ein Stereozentrum vor. Vorzugsweise liegen an dieser Position das R-Enantiomer, S-Enantiomer bzw. das Racemat vor. Vorzugsweise ist das Quinoxalinderivat N-tert-butyl-6,7-dichloro-3-(methylsulfonyl)quinoxalin-2amin (2- Quinoxalinamine, bzw. 6,7-dichloro-N-(1 ,1 -dimethylethyl)-3-(methylsulfonyl)-, 6,7-dichloro- 2-methylsulfonyl-3-N-tert-butylaminoquinoxalin (DMB)).
[0040] Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der detektierba- re Marker ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 11C, 40K, 13N, 150, 18F, 75Br, 76Br, 82Rb, 68Ga, 64Cu, 62Cu, 123l, 124l, 125l, 131l, 210At, 211At und 111ln.
[0041] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass solche Marker zum Einsatz kommen, die sich zum Nachweis in bildgebenden Verfahren, wie bspw. der PET, besonders bewährt haben.
[0042] Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist das Quinoxalinderivat das N- tert-butyl-6,7-dichloro-3-(methylsulfonyl)quinoxalin-2amin.
[0043] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass sich dieses Quinoxalinderivat durch eine hohe Bindungsaffinität an GLP-1 R auszeichnet. Bei N-tert-butyl-6,7-dichloro-3- (methylsulfonyl)quinoxalin-2amin handelt es sich um die Verbindung 2 ("Compound 2") von Knudsen, L. B. et al. (2007; a.a.O.) und Teng, M. et al. (2007; a.a.O.). N-tert-butyl- 6,7-dichloro-3-(methylsulfonyl)quinoxalin-2amin ist auch kommerziell erhältlich, bspw. bei Sigma-Aldrich (Artikelnr. G8048).
[0044] Vorzugsweise wird der GLP-1 R-Ligand, bspw. Exendin-4, in einer Konzentration von 8-100 mg/kg Körpergewicht, weiter bevorzugt 10-50 mg/kg, 15-40 mg/kg, 20-30 mg/kg und etwa 25 mg/kg Körpergewicht, eingesetzt. Unabhängig davon wird das Quinoxalinderivat vorzugsweise in einer Konzentration von 8-100 mg/kg Körpergewicht, weiter bevorzugt 10-50 mg/kg, 15-40 mg/kg, 20-30 mg/kg und etwa 25 mg/kg Körpergewicht eingesetzt.
[0045] Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das Quinoxalinderivat kovalent mit dem GLP-1 R-Liganden verbunden.
[0046] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass lediglich ein einziger bifunktioneller GLP-1 R-Ligand zum Einsatz kommt. Im Falle der Verwendung von Exendin als GLP-1 R-Ligand ergibt sich der Vorteil, dass die Bindungsaffinität des Exendins ago- allosterisch erhöht wird, wobei das Quinoxalingerüst eine eigene separate Interaktion mit der allosterischen Tasche des GLP-1 R eingehen und damit die Spezifität und Bindeaffinität zusätzlich erhöhen kann.
[0047] Nach dieser alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist das Quinoxalinderivat vorzugsweise die allgemeine Formel II
Figure imgf000014_0001
auf, wobei
R-i , R2 und R5 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, substituiertem oder unsubsituiertem C1 -C6-Alkyl, R4 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus H und Halogen,
R6 ausgewählt ist aus C1 -C6-Alkyl, wobei eines der C-Atome einen detektierbaren Marker trägt,
X ausgewählt ist aus O, S, CO, und CH2,
R7 ausgewählt ist aus einem Abstandshalter mit einem GLP-1 R-Liganden, und m und n unabhängig voneinander ausgewählt sind aus 0 bis 10.
[0048] R-i, R2 und R5 sind hierbei unabhängig voneinander ausgewählt aus H, substituiertem oder unsubstituiertem CrC6 Alkyl. R4 sind unabhängig voneinander ausgewählt aus H und Halogen. R6 ist ausgewählt aus CrC6 Alkyl, wobei eines der C-Atome einen detektierbaren Marker trägt. X ist ausgewählt aus O, S, CO, und CH2. R7 ist ausgewählt aus einem Abstandshalter, der mit einem GLP-1 R-Liganden verbunden ist. Der Abstandshalter ist an einem Ende davon mit dem Quinoxalinderivat und einem anderen Ende davon mit dem GLP-1 R-Liganden verbunden. Bevorzugte Abstandshalter umfassen lineare Alkylgruppen. Besonders bevorzugt ist lineares C6-C2o Alkyl, weiter bevorzugt C7- C19 Alkyl, C8-Ci8 Alkyl, C9-C17 Alkyl, C10-C16 Alkyl, Cn-Ci5 Alkyl, Ci2-C14 und C13 Alkyl. Die linearen Alkylreste liegen hierbei unsubstituiert vor.
[0049] "Abstandshalter" bzw. "Spacer" oder "Linker" sind dadurch gekennzeichnet, dass sie ein erstes Ende aufweisen, das an das Quinoxalinderivat gebunden ist, und ein zweites Ende, das an den GLP-1 R-Liganden gebunden ist. Der Abstandshalter trennt daher das Quinoxalinderivat und den GLP-1 R-Liganden, ist jedoch mit beiden verbunden. Vorzugsweise ist der Abstandshalter endständig kovalent mit dem Quinoxalinderivat und dem GLP-1 R-Liganden verbunden. Abstandshalter können unmittelbar an dem Quinoxalinderivat und/oder dem GLP-1 R-Liganden synthetisiert werden, gefolgt von der Erzeugung einer kovalenten Bindung an das jeweilige andere Molekül, oder als Ganzes mit dem Quinoxalinderivat und GLP-1 R-Liganden verbunden werden. Bindungen in dem Abstandshalter können C-C-Einfachbindungen, C-C-Doppelbindungen, C-N- Einfachbindung, oder C-O-Einfachbindungen umfassen. Der Abstandshalter kann darüber hinaus Seitenketten oder andere Substituenten umfassen. Quinoxalinderivat und GLP-1 R- Ligand können mittels einer geeigneten Reaktion mit dem Abstandshalter verbunden werden, um so eine kovalente Bindung dazwischen zu erzeugen. Geeignete Abstandshalter umfassen Alkyl, Alkynyl, Alkynyl-Ketten, aromatische, polyaromatische, und heteroaromatische Ringe, wobei jedes davon weiter substituiert vorliegen kann. Die Abstandshalter können derart ausgewählt werden, um gute /n-v/Vo-Pharmakokinetik, wie beispielsweise Ausscheidungseigenschaften, bereitzustellen. Die Verwendung von Abstandshaltern mit verschiedener Lipophilität und/oder Ladung kann die /n-v/Vo-Pharmakokinetik signifikant beeinflussen und derart gewählt werden, dass die Nachweiseigenschaften optimiert werden. Beispielsweise wurde von Abstandshaltern mit einem oder mehreren Polyethylenglykolresten gefunden, dass sie eine niedrige Blutclearance aufweisen, was insbesondere bei den erfindungsgemäßen Molekülen von Vorteil sein kann. Abstandshalter können ebenso in der Form von Chelatbildnern vorliegen, die mit dem GLP-1 R- Liganden und/oder Quinoxalinderivat einen Komplex bilden können.
[0050] "Aliphatische" oder "aromatische" Substituenten betreffen Reste, die aus Kohlenstoff und Wasserstoff zusammengesetzt sind. Aromatische Substituenten umfassen Ringstrukturen, wie beispielsweise Benzol, wohingegen aliphatische Reste keine Ringstrukturen umfassen. Die vorliegenden aliphatischen oder aromatischen Substituenten können ein oder mehrere andere Reste, wie beispielsweise Hydroxy- oder Amino- Gruppen, aufweisen. Ein substituierter Rest umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung Seitenketten, Heteroatome, sowie Ringstrukturen mit einem Molekulargewicht von insgesamt weniger als 200 g/mol.
[0051] Von den Verbindungen der allgemeinen Formel II wurde gefunden, dass diese eine erhöhte Nachweisbarkeit nicht nur gegenüber GLP-1 R-Liganden allein, sondern auch gegenüber einer nicht-kovalenten Kombination eines GLP-1 R-Liganden und eines Quinoxalinderivats als eine Mischung von zwei Einzelverbindungen erlaubt. Hierbei ist insbesondere von Vorteil, dass lediglich ein detektierbarer Marker, insbesondere ein radioaktiver detektierbarer Marker, verwendet werden muss, um den Nachweis des Moleküls auch in vivo mittels eines bildgebenden Verfahrens sicherzustellen. Ggf. können aber auch mehrere detektierbare Marker eingesetzt werden. An dem Stickstoffatom liegt in der Regel ein Stereozentrum vor. Vorzugsweise liegt an dieser Position das R- Enantiomer, S-Enantiomer bzw. das Racemat vor. Unabhängig davon liegt am Kohlenstoffatom mit dem Rest R5 in der Regel ebenfalls ein Stereozentrum vor. Vorzugsweise liegt an dieser Position das R-Enantiomer, S-Enantiomer bzw. das Racemat vor.
[0052] Die Verabreichung des Quinoxalinderivats und/oder ggf. des GLP-1 R- Liganden kann erfindungsgemäß mittels einer Injektion, subkutan oder intravenös, erfolgen, vorzugsweise gelöst in einem pharmazeutisch verträglichen Puffer.
[0053] Nach einer bevorzugten Weiterbildung der alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist das Quinoxalinderivat die allgemeine Formel III
O— [Abstandshalter]— Exendin
Figure imgf000017_0001
auf.
[0054] Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass bereits ein bifunktioneller GLP- 1 R-Ligand bereitgestellt wird, der sich nach Erkenntnissen der Erfinder besonders gut zur Darstellung von ß-Zellen eignet.
[0055] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Quinoxalinderivat als Diagnostikum, vorzugsweise als Diabetes-Mellitus-Diagnostikum.
[0056] Die Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verwendung gelten für das erfindungsgemäße Quinoxalinderivat gleichermaßen. [0057] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verbindung der allgemeinen Formel I
Figure imgf000018_0001
wobei
Ri und R2 uabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, substituiertem oder unsubsituiertem CrC6 Alkyl,
R3 ausgewählt ist aus substituiertem oder unsubsituiertem CrC6 Alkyl, wobei eines der C-Atome wahlweise einen detektierbaren Marker trägt, und
R4 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus H und Halogen.
[0058] Die Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verwendung gelten für die erfindungsgemäße Verbindung gleichermaßen.
[0059] Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren, vorzugsweise ein diagnostisches Verfahren, weiter vorzugsweise zur Darstellung des Pankreas, weiter vorzugsweise der Langerhans-Inseln oder der ß-Zellen bzw. von GLP-1 R, weiter vorzugsweise zur Diagnose von Diabetes mellitus, das folgende Schritte aufweist:
(1 ) Bereitstellung eines Quinoxalinderivats,
(2) Applizieren des Quinoxalinderivats in ein Lebewesen, vorzugsweise ein Säugetier, weiter vorzugsweise einen Menschen, (3) Nachweis des Quinoxalinderivats mittels eines bildgebenden Verfahrens.
[0060] Die Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verwendung gelten für das erfindungsgemäße Verfahren gleichermaßen.
[0061] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0062] Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile ergeben. Die Ausführungsbeispiele sind rein illustrativ und schränken die Reichweite der Erfindung nicht ein.
[0063] Dabei wird Bezug auf die beigefügten Abbildungen genommen, in denen Folgendes dargestellt ist:
Fig. 1 zeigt ein Syntheseschema von n-(tert-butyl)-6,7-dichloro-3- (methylsulfonyl)quinoxaline-2-amin ("Verbindung 2") gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 zeigt eine Strategie zum radioaktiven Markieren des Quinaxolinderivats;
Fig. 3 zeigt eine weitere Strategie zum radioaktiven Markieren des n-Alkylarms der erfindungsgemäßen Quinoxalinderivate;
Fig. 4 zeigt "Verbindung 1 " und "Verbindung 2" aus dem Stand der Technik;
Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäß bevorzugtes Quinoxalinderivat, das als ein bifunktioneller GLP-1 R-Ligand ausgebildet ist; Fig. 6 zeigt ein Vergleich der [ Cu]-N0DAGA-Exendin-4-Aufnahme in einem PET-bildgebenden Verfahren gegenüber der Aufnahme von [64Cu]-NODAGA-Exendin-4, das zusammen mit bzw. nach der "Verbindung 2" verabreicht wurde;
Fig. 7 zeigt die zeitabhängige Kurve dynamischer Scans unter Verwendung von [64Cu]-NODAGA-Exendin-4;
Fig. 8 zeigt die Zeit-Aktivitätskurve für dynamische Scans unter der Verwendung von [64Cu]-NODAGA-Exendin-4 kombiniert mit der "Verbindung 2".
Ausführungsbeispiele
1 . Herstellung des Quinaxolinderivats
[0064] Die Fig. 1 zeigt die Synthese von n-(tert-butyl)-6,7-dichloro-3- (methylsulfonyl)quinoxaline-2-amin ("Verbindung 2") ohne einen detektierbaren Marker gemäß dem Stand der Technik ausgehend von 2,3,6,7-Tetrachlorquinoxalin; vgl.
Knudsen, L. B. et al.(2007; a.a.O.) und Teng, M. et al. (2007; a.a.O.). Verbindung 2 kann von Sigma-Aldrich bezogen werden (Artikelnr. G8048).
[0065] Um die Synthese geeignet radioaktiv markierter Quinoxalinderivate zugänglich zu machen, wurde die N-Alkyl-Seitenkette der Verbindung 2 mit einer Abgangsgruppe versehen. Dies ist aus der Fig. 2 ersichtlich, worin OLG beispielsweise eine Tosylat- oder Mesylatgruppe als Abgangsgruppe bezeichnet. Dabei hat sich gezeigt, dass die Sulfonylseitenkette der Quinoxalinverbindung stark nukleophile Eigenschaften aufweist, wodurch die Entfernung der Schutzgruppe und ein radioaktives Markieren erschwert sind.
[0066] Unter Berücksichtigung der Sensibilität der Sulfonylseitenkette wurde eine neue Strategie entwickelt, um die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu überwinden. Hierbei wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem die Sulfonylgruppe in einem letzten Schritt in das Quinoxalinderivat mit aufgenommen wurde. Dieses wird detailliert in der Fig. 3 gezeigt.
[0067] Der Vorteil des in Fig. 3 gezeigten Syntheseschemas besteht darin, dass Zugang zu einer Vielzahl verschiedener markierter Quinoxalinderivate erhalten werden kann. Neben der markierten Endverbindung 2 (Kasten mit gestrichelter Linie) ist insbesondere die Zwischenverbindung (Kasten mit durchgezogener Linie) für die Synthese von Bedeutung. Ausgehend von dieser Zwischenverbindung können auf einfachem Weg verschiedene radioaktive markierte Versionen der Verbindung 2 hergestellt werden. Alternativ kann mit dem gleichen Schema eine Vielzahl verschieden substituierter Quinoxalinderivate, d.h. insbesondere die mit der allgemeinen Formel II hergestellt werden.
[0068] In der Fig. 4 sind der besseren Übersicht halber nochmals "Verbindung 1 " und "Verbindung 2" aus Knudsen, L. B. et al. (2007; a.a.O.) und Teng, M. et al. (2007; a.a.O.) dargestellt.
[0069] In der Fig. 5 ist ein erfindungsgemäß bevorzugtes Quinoxalinderivat dargestellt, das als ein bifunktioneller GLP-1 R-Ligand ausgebildet ist.
2. Nachweis der Aktivität des erfindungsgemäßen Quinoxalinderivats als "Signalverstärker"
[0070] Um die Wirkungen der kombinierten Verabreichung der Verbindung 2 und Exendin-4 in einem bildgebenden Verfahren zu testen, wurden ein GLP-1 R- überexprimierendes INS-1 -Tumorgewebe der Maus als Modell verwendet.
[0071] Hierzu wurden 10 Millionen INS-1 -Tumorzellen zwei Wochen vor der PET/CT-Aufnahme subkutan in BAB/C Nacktmäuse injiziert. 4 μg NODAGA-Exendin-4 wurden in Amoniumazetatpuffer bei pH 6 bei 32°C für 20 Minuten mit ungefähr 100 MBq [64Cu] radioaktiv markiert. Die schlussendliche Formulierung des Tracer besteht aus
[64Cu]-NODAGA-Exendin-4 (spezifische Aktivität: 104 ± 6,1 MBq/μΓΤΐοΙ; 21 ,9 ± 1 ,3
MBq^g) in einer PBS-Lösung mit 1 % Tween 20, um ein Verkleben des Peptids zu verhindern. Die Verbindung 2 wurde gemäß den Vorgaben aus dem Stand der Technik synthetisiert und deren chemische Reinheit mittels Flüssigchromatographie mit Massen- spektrometrie-Kopplung (LC-MS für engl, liquid chromatography-mass spectrometry), Gaschromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS) und Kernresonanz überprüft. 10 mg der Verbindung 2 wurden in einer Lösung formuliert, die PBS, 5% DMSO, und 15% CREMOPHORE EL (1500 μΙ) enthält.
[0072] In einem ersten Ansatz wurde Mäusen [64Cu]-NODAGA-Exendin-4 (Ex- 4) (100 C\ ~ 0,1 μg) und in einem zweiten Ansatz wurde Mäusen Ex-4 in Kombination mit Verbindung 2 (C2) (25mg/kg) verabreicht (Ex-4 C2). Dazu wurde die Verbindung 2 15 Minuten vor der Injektion von [64Cu]-NODAGA-Exendin-4 injiziert. Anschließend wurde mittels PET/MR die Aufnahme des GLP-1 R-Liganden bzw. Tracers in die Leber, das Pankreas, den Tumor und die Nieren bestimmt. Das Ergebnis ist in Fig. 6 gezeigt.
[0073] Es ist deutlich ersichtlich, dass bei vorheriger Verabreichung der Verbindung 2 (Ex-4 C2) die Aufnahme der radioaktiv markierten Substanz in das Pankreas, aber auch das Tumorgewebe, deutlich zunahm.
[0074] In einem weiteren Versuch wurden 8 Mäuse, die in ihren rechten Schultern INS1 -Tumoren trugen, in vier Gruppen von jeweils 2 Mäusen unterteilt. Gruppe 1 erhielt Ex-4 (100 μθί ~ 0,1 μg), Gruppe 2 eine Kombination aus Ex-4 (100 μθί ~ 0,1 μg) und C2 (18,5 mg/kg), Gruppe 3 Ex-4 (100 μθί ~ 0,1 μg) und 1000x eines kalten Tracers (Blockierstudie), und Gruppe 4 Ex-4 (100 μθί « 0,1 g), C2 (18,5 mg/kg) und 1000x eines kalten Tracers (Blockierstudie mit C2). Eine neunte Maus erhielt Ex-4 (100 μθί = 0,1 μg) und C2 (37 mg/kg) und wurde dynamisch für eine Stunde gescannt. Den Mäusen wurde C2 15 Minuten vor der Injektion von Ex-4 verabreicht, damit die Verbindung mit der allosterischen Tasche des Rezeptors interagieren kann. Dann wurde Ex-4 injiziert. Eine Stunde nach der Εχ-4-lnjektion wurden dynamische PET- Scans erstellt. Zwei Stunden nach der Εχ-4-lnjektion wurden für 10 Minuten statische PET-Scans erstellt. Die Aufnahmen wurden unter Verwendung von Inveon Research Workplace analysiert. Das Ergebnis ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt. [0075] Die Zeit-Aktivitäts-Kurve der relevanten PET-Experimente zeigt ebenso die erhöhte Aufnahme des radioaktiven Markers in der Anwesenheit von des Quinoxalin- derivats C2, wobei ein verbessertes Verhältnis von Ziel- zu Kontrollgewebeaufnahme zu erkennen ist. Bei allen Gruppen wurde erwartungsgemäß eine hohe Traceraufnahme (etwa 60-80 %ID/CC) in die Nieren beobachtet. Es ist eine überraschend deutlich erhöhte Aufnahme des Tracers in Tumorgewebe festzustellen, wodurch insbesondere die Detekti- on und Lokalisierung von ß-Zellen vereinfacht wird. Im Falle der Gruppen 1 und 2 betrug die mittlere Aufnahme des Tracers in den Tumor nach 2 Stunden 2,66 ± 0,45 bzw. 13,50 ± 2,27 % ID/CC, was eine drastisch erhöhte Aufnahme des Tracers in den Tumor bei kombinierter Verwendung von C2 bedeutet. Die neunte Maus, dynamisch gescannt, zeigte eine erhöhte Zeit-Aktivitätskurve relativ zur Kontrolle, in der lediglich der Tracer zur Anwendung gelangte.
[0076] Die Aufnahme des [64Cu]-NODAGA-Exendin-4-Tracers in INS-1 -Zellen über GLP-1 R wird deutlich erhöht in Gegenwart der ago-allosterisch modulierenden "Verbindung 2".
3. Fazit
[0077] Die Erfinder konnten in einem Mausmodell eindrucksvoll demonstrieren, dass ein Quinoxalinderivat auf vorteilhafte Art und Weise in einem bildgebenden Verfahren, wie bspw. der PET oder SPECT, eingesetzt werden kann. Das Quinoxalinderivat kann dabei in Kombination mit einem GLP-1 R-Liganden, wie bspw. Exendin, zum Einsatz kommen. Das Quinoxalinderivat eignet sich zur Darstellung der ß-Zellen und ermöglicht außerdem eine Diagnose von Diabetes mellitus.

Claims

Patentansprüche
1 . Verwendung eines Quinoxalinderivats in einem bildgebenden Verfahren.
2. Verwendung nach Anspruch 1 zur Darstellung des Pankreas, vorzugsweise der Langerhans-Inseln, weiter vorzugsweise der ß-Zellen, und höchst vorzugsweise des Rezeptors für das Glucagon-like Peptid 1 (GLP-1 R).
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2 zur Diagnose von Diabetes mellitus.
4. Verwendung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das bildgebende
Verfahren die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) oder die Positronen- Emissions-Tomographie/Computertomographie (PET/CT) oder die
Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (SPECT) ist.
5. Verwendung nach einem der vorherigen Ansprüche in Kombination mit einem
GLP-1 R-Liganden, wobei mindestens eines des GLP-1 R-Liganden und des Quinoxalinderivats einen detektierbaren Marker aufweist.
6. Verwendung nach Anspruch 5, wobei der GLP-1 R-Ligand ein Exendin,
vorzugsweise Exendin-4 ist.
7. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Quinoxalinderi- vat die allgemeine Formel I
Figure imgf000024_0001
aufweist, wobei Ri und R2 uabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, substituiertem oder unsubsituiertem CrC6 Alkyl,
R3 ausgewählt ist aus substituiertem oder unsubsituiertem CrC6 Alkyl, wobei eines der C-Atome wahlweise einen detektierbaren Marker trägt, und
R4 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus H und Halogen.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der detektierbare Marker ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 11C, 40K, 13N, 150, 18F, 75Br, 76Br, 82Rb, 68Ga, 64Cu, 62Cu, 123l, 124l, 125l, 131l, 210At, 211At und 111ln.
9. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das
Quinoxalinderivat N-tert-butyl-6,7-dichloro-3-(methylsulfonyl)quinoxalin-2amin ist.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das Quinoxalinderivat kovalent mit dem GLP-1 R-Liganden verbunden ist.
1 1 . Verwendung nach Anspruch 10, wobei das Quinoxalinderivat die allgemeine
Formel II
Figure imgf000025_0001
aufweist, wobei
Ri, R2 und R5 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, substituiertem oder unsubsituiertem C1 -C6-Alkyl, R4 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus H und Halogen,
R6 ausgewählt ist aus C1 -C6-Alkyl, wobei eines der C-Atome einen detektierbaren Marker trägt,
X ausgewählt ist aus O, S, CO, und CH2,
R7 ausgewählt ist aus einem Abstandshalter mit einem GLP-1 R-Liganden, und m und n unabhängig voneinander ausgewählt sind aus 0 bis 10.
12. Verwendung nach Anspruch 1 1 , wobei das Quinoxalinderivat die allgemeine
Formel III
O— [Abstandshalter]— Exendin
Figure imgf000026_0001
aufweist.
13. Quinoxalinderivat als Diagnostikum, vorzugsweise als Diabetes-Mellitus- Diagnostikum.
14. Quinoxalinderivat nach Anspruch 13, welches das Quinoxalinderivat aus der Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.
15. Verbindung der allgemeinen Formel I
Figure imgf000027_0001
Ri und R2 uabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, substituiertem oder unsubsituiertem CrC6 Alkyl,
R3 ausgewählt ist aus substituiertem oder unsubsituiertem CrC6 Alkyl, wobei eines der C-Atome wahlweise einen detektierbaren Marker trägt, und
R4 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus H und Halogen.
16. Verbindung nach Anspruch 15, welche das Quinoxalinderivat aus der Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.
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