用于成像或治疗的放射性标记的黑皮质素1受体特异性α-黑素细胞刺激激素类似物

摘要

提供了一种化合物，包括黑皮质素1受体(MC1R)靶向肽(MC1RTP)、放射性标记基团、以及将MC1RTP连接至放射性标记基团的接头。MC1RTP是线性的或环状的，并且包括式I或式II的序列：‑Xaa2a‑Xaa3‑Xaa4‑Xaa5‑Xaa6‑Xaa7a(I)或Xaa1‑Xaa2b‑Xaa3‑Xaa4‑Xaa5‑Xaa6‑Xaa7b(II)。Xaa1是L‑/D‑Nle、L‑/D‑Nle、L‑/D‑Ala、L‑/D‑Leu、L‑/D‑Ile、D‑Ile、L‑/D‑Cys、L‑/D‑Met、L‑/D‑Phe、L‑/D‑Trp、L‑/D‑Val、L‑/D‑Nal、L‑/D‑2‑Nal、Gly、L‑/D‑α‑氨基丁酸、L‑/D‑正缬氨酸、或L‑/D‑同型正亮氨酸。Xaa2a和Xaa7b是L‑/D‑Cys、L‑/D‑Asp、L‑/D‑Glu、L‑/D‑2‑Aad、L‑/D‑3‑Aad、L‑/D‑Pra、L‑/D‑Hpg、或L‑/D‑Bpg。Xaa2b和Xaa7a是L‑/D‑Cys、L‑/D‑Lys、L‑/D‑Orn、L‑/D‑Dab、L‑/D‑Dap、L‑/D‑Lys(N3)、L‑/D‑Orn(N3)、L‑/D‑Dab(N3)、L‑/D‑Dap(N3)、L‑/D‑2‑(5’‑叠氮戊基)丙氨酸、或L‑/D‑2‑(6’‑叠氮己基)丙氨酸。Xaa3是L‑/D‑His、Pro、β‑(1，2，3‑三唑‑4‑基)‑L‑丙氨酸、β‑(1，2，3‑三唑‑4‑基)‑D‑丙氨酸、1，2，4‑三唑‑3‑丙氨酸、或1，2，4‑三唑‑3‑D‑丙氨酸。Xaa4是L‑/D‑Phe、L‑/D‑2‑Nal、L‑/D‑Phe(4‑F)、L‑/D‑Phe(4‑C1)、L‑/D‑Phe(4‑Br)、L‑/D‑Phe(4‑I)、L‑/D‑Phe(4‑NH2)、或L‑/D‑Phe(4‑NO2)。Xaa5是L‑/D‑Arg、L‑/D‑hArg、Leu、L‑/D‑Agb、或L‑/D‑Agp。Xaa6是L‑/D‑Trp、L‑/D‑Phe、L‑/D‑Trp(5‑Br)、L‑/D‑Trp(5‑OCH3)、L‑/D‑Trp(6‑F)、L‑/D‑Trp(5‑OH)、或L‑/D‑Trp(CHO)。MC1RTP的一个或多个氨基酸残基是αN‑甲基化的，其中，Xaa3、Xaa5、Xaa6和Xaa7a中的1、2、3或4个是αN‑甲基化的，或者其中，Xaa3、Xaa5、Xaa6和Xaa7b中的1、2、3或4个是αN‑甲基化的。接头包含白蛋白结合基团。

说明书

本申请要求于2018年5月23日提交的US 62/675757和2018年6月26日提交的US62/690009的优先权，通过引用将其各自的全部内容结合于此。

技术领域

本发明涉及靶向黑皮质素1受体的α-黑素细胞刺激激素类似物。

背景技术

用于转移性黑色素瘤(例如，包括皮肤黑色素瘤、无黑色素瘤和葡萄膜黑色素瘤)的当前成像技术对于检测小转移性病变、早期淋巴转移和肝转移的敏感性有限。此外，用于转移性黑色素瘤的当前治疗在较晚阶段的成功有限。

黑皮质素1受体(MC1R)在皮肤黑色素瘤、无黑色素瘤和葡萄膜黑色素瘤中特异性表达。MC1R在正常组织中的低水平表达使得这种蛋白质成为用于放射性核素成像和治疗的有吸引力的靶标。MC1R的内源性配体是α-黑素细胞刺激激素(αMSH)，它以亚纳摩尔结合亲和力结合MC1R。然而，αMSH还结合至其他黑皮质素受体，包括MC3R、MC4R和MC5R。αMSH不结合至MC2R，该MC2R由促肾上腺皮质激素选择性活化。

虽然αMSH的肽类似物已经被开发用于成像应用(例如具有序列DOTA-Pip-Nle-环状[Asp-His-D-Phe-Arg-Trp-Lys]-NH

不必意图也不应解释为任何前述信息构成针对本发明的现有技术。

发明内容

本公开中的各种实施方式涉及一种化合物，该化合物包括黑皮质素1受体(MC1R)靶向肽(MC1RTP)、放射性标记基团、以及将MC1RTP连接至放射性标记基团的接头，其中：MC1RTP是线性的或环化的，并且包括式I或式II的序列(如以下限定的)；Xaa1是正亮氨酸(Nle)、D-Nle、Ala、D-Ala、Leu、D-Leu、Ile、D-Ile、Cys、D-Cys、Met、D-Met、Phe、D-Phe、Trp、D-Trp、Val、D-Val、3-(1-萘基)丙氨酸(Nal)、D-Nal、3-(2-萘基)丙氨酸(2-Nal)、D-2-Nal、Gly、α-氨基丁酸、D-α-氨基丁酸、正缬氨酸、D-正缬氨酸、同型正亮氨酸、或D-同型正亮氨酸；Xaa

MC1RTP可以通过以下各项环化：(i)内酰胺桥，在式I中将Xaa

MC1RTP可以包括Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-Arg-Trp-Lys]，其中，MC1RTP可选地是C末端酰胺化的，并且其中，式I中的Xaa

在某些实施方式中，只有式I中的Xaa

MC1RTP可以是C-末端酰胺化的。

在没有限制的情况下，连接基团可以是：C

在没有限制的情况下，接头是3至6个氨基酸残基的直链肽，-Xaa

在某些实施方式中，要么：接头包括直链肽，-Xaa

在某些实施方式中，Xaa

在某些实施方式中，白蛋白结合基团可以具有以下结构：

在没有限制的情况下，每个R

在某些实施方式中，白蛋白结合基团可以是N-[4-(对-碘苯基)丁酰基]、N-[4-(对-氟苯基)丁酰基]、N-[4-(对-溴苯基)丁酰基]、N-[4-(对-氯苯基)丁酰基]、或N-[4-(对-甲苯基)丁酰基]。

在某些实施方式中，放射性标记基团可以包括放射性同位素螯合剂。在没有限制的情况下，放射性同位素螯合剂可以选自由以下各项组成的组：DOTA；DOTAGA；NOTA；NODAGA；NODASA；CB-DO2A；3p-C-DEPA；TCMC；DO3A；DTPA以及可选地选自CHX-A”-DTPA和1B4M-DTPA的DTPA类似物；TETA；NOPO；Me-3，2-HOPO；CB-TE1A1P；CB-TE2P；MM-TE2A；DM-TE2A；sarcophaginey以及可选地选自SarAr、SarAr-NCS、diamSar、AmBaSar和BaBaSar的sarcophagine衍生物；TRAP；AAZTA；DATA和DATA衍生物；macropa；H

在某些实施方式中，放射性同位素螯合剂可以结合至放射性同位素，可选地其中，放射性同位素是：

本公开中的各种实施方式涉及具有以下结构的化合物，

其中，R

本公开中的不同实施方式涉及具有以下结构的化合物，该化合物可选地与

本公开中的不同实施方式涉及具有以下结构的化合物，该化合物可选地与

化合物的不同实施例用于在治疗黑色素瘤或黑色素瘤的正电子发射断层摄影术(PET)或单光子发射计算机断层摄影术(SPECT)成像中使用。在某些实施方式中，使用是治疗转移性皮肤黑色素瘤或转移性葡萄膜黑色素瘤，其中，化合物与治疗性放射性同位素结合。在没有限制的情况下，治疗性放射性同位素是

本发明的此概述不一定描述本发明的所有特征。

附图说明

从以下参考附图的描述中，本发明的这些和其他特征将变得更加明显，其中：

图1示出化合物

图2示出化合物[

图3示出在注射后1h和2h(p.i.)以及联合注射0.5mg MC1R特异性抑制剂BMS470539进行阻断的1h p.i.的携带B16-F10肿瘤的C57BL/6J小鼠的重建的68Ga标记的CCZ01099静态PET图像(比例尺单位是每克组织注射剂量的百分比，％ID/g)。t，肿瘤；k，肾；bl，膀胱。

图4示出化合物

图5示出

图6示出

图7示出注射生理盐水(对照组，n＝5)、

图8示出注射生理盐水(对照组，n＝5)、

具体实施方式

I.一般定义

如在此所使用的，术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”及其语法变体是包括性或开放性的并且不排除另外的、未列举的元件和/或方法步骤。如果在此结合化合物、组合物、用途或方法使用，术语“基本上由……组成”表示可以存在另外的元素和/或方法步骤，但是这些添加不实质性地影响所列举的化合物、组合物、方法或用途起作用的方式。当在此结合组合物、用途或方法使用时，术语“由……组成”排除了另外的元素和/或方法步骤的存在。在某些实施方式中，在此描述的包含某些元素和/或步骤的化合物、组合物、用途或方法还可以基本上由那些元素和/或步骤组成，并且在其他实施方式中由那些元素和/或步骤组成，不论这些实施方式是否被具体提及。在某些实施方式中，在此描述的包含某些元件和/或步骤的用途或方法还可以基本上由那些元件和/或步骤组成，并且在其他实施方式中，由那些元件和/或步骤组成，无论这些实施方式是否被具体提及。

由不定冠词“一个(a)”提到的要素不排除存在多于一个要素的可能性，除非上下文清楚地要求有且仅有一个要素。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”、和“该”包括复数指示物。当在本文中与术语“包含”结合使用时，词语“一个(a)”或“一种(an)”的使用可以意指“一个(one)”，但是它也与“一个或多个(one or more)”、“至少一个(at least one)”以及“一个或多于一个(one or more than one)”的含义一致。”如果在此使用，术语“多个”是指多于一个，例如，两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个等。

在本公开中，通过端点对数值范围的叙述包括包含在范围内的所有数字，包括所有整数、所有整数以及，在适合的情况下，所有部分中间体(例如，1至5可以包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、和5等)。

除非另外指明，“某些实施方式”、“不同实施方式”、“实施方式”以及类似术语包括针对该实施方式描述的单独的或与在此描述的任何其他实施方式或多个实施方式组合的一个或多个具体特征，无论其他实施方式是否被直接或间接引用并且不管特征或实施方式是否在化合物、方法、产品、用途、组合物等的上下文中描述。

术语“受试者”是指动物(例如，哺乳动物或非哺乳动物动物)。受试者可以是人类或非人类灵长动物。受试者可以是实验室哺乳动物(例如，小鼠、大鼠、兔、仓鼠等)。受试者可以是农业动物(例如，马、绵羊、牛、猪、骆驼等)或家畜(例如，犬、猫等)。在一些实施方案中，受试者是人类。

在此公开的化合物还可以包括其无碱形式、前药、盐或药学上可接受的盐。除非另外指明，否则在此要求保护并描述的化合物意在包括所有外消旋混合物和所有单独的对映异构体或其组合，无论它们是否在此明确表示。

本文公开的化合物可以示出为具有一个或多个带电基团，可以显示为具有不带电(例如，质子化)状态的可电离基团，或者可以示出为没有指定形式的电荷。本领域技术人员将理解，化合物中某些基团(例如，但不限于CO

如在此使用的，术语“盐”和“溶剂化物”具有它们在化学中的一般含义。因此，当化合物是盐或溶剂化物时，其与合适的抗衡离子结合。如何制备盐或交换反离子是本领域熟知的。一般地，此类盐可以通过使这些化合物的游离酸形式与化学计算量的合适碱(例如，但不限于Na、Ca、Mg或K氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐等)反应来制备，或者，通过使这些化合物的游离碱形式与化学计算量的合适酸反应来制备。此类反应通常在水中或在有机溶剂中或在两者的混合物中进行。反离子可以例如通过离子交换技术(诸如，离子交换色谱法)改变。除非特别指出特定的形式，所有两性离子、盐、溶剂化物和反离子都是预期的。

在某些实施方式中，盐或反离子可以是药学上可接受的，例如用于给予受试者。更一般地，关于本文公开的任何药物组合物，合适赋形剂的非限制性实施例包括任何合适的缓冲剂、稳定剂、盐、抗氧化剂、络合剂、张度剂(tonicity agent)、冷冻保护剂、冻干保护剂、悬浮剂、乳化剂、抗微生物剂、防腐剂、螯合剂、粘合剂、表面活性剂、润湿剂、非水性载体(诸如，固定油或用于持续释放或控制释放的聚合物)。参见例如Berge等人1977.(J.PharmSci.66：1-19)，或《雷明顿-药学科学与实践》(emington-The Science and Practice ofPharmacy)，第21版(Gennaro等人编辑，利平科特威廉姆斯&威尔金斯费城(LippincottWilliams&Wilkins Philadelphia))。

如在此使用的，表述“Xy-Xz”，其中y和z是整数(例如，X

除非另有明确说明，否则术语“烷基”和“杂烷基”各自包括以下各项的任何合理组合：(1)饱和烷基以及不饱和烷基(例如，烯基和炔基)；(2)直链或支链的；(3)非环状或环状的(芳族或非芳族)，后者可以包括多环(稠环、多个非稠环或其组合)；以及(4)未取代的或取代的。例如，烷基或杂烷基(即，“烷基/杂烷基”)可以是饱和的、支链的和环状的、或不饱和的、支链的和环状的、或直链的和不饱和的、或根据本领域的普通技术人员的技术的任何其他合理的组合。如果未指明，烷基/杂烷基的大小是本领域技术人员认为合理的。例如，但不限于，如果未指定，受制于本领域技术人员的公知常识，烷基的大小可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100或多于100个碳的长度。此外，但不限于，如果未指定，受制于本领域技术人员的公知常识，杂烷基的大小可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17，18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100或多于100个碳和杂原子的长度。

如在此使用的，在化合物的烷基/杂烷基的上下文中，术语“直链”可以如本领域技术人员通常理解的那样使用，并且通常是指包含不断裂成多于一个连续链的骨架或主链的化学实体。直链烷基的非限制性实施例包括甲基、乙基、正丙基和正丁基。

如在此使用的，“环”肽/多肽可以如本领域技术人员通常理解的那样使用，并且通常是指在肽或多肽内的两个氨基酸之间具有共价键以形成环结构的肽或多肽，例如，在羧基与氨基末端之间、在羧基末端与侧链氨基之间、在氨基末端与侧链羧基之间、或在侧链之间。例如，但不限于，肽可以通过肽中的氨基酸残基的侧链羧酸酯(例如，Asp、Glu)与肽中的另一氨基酸残基的胺(例如，Dap、Dab、Orn、Lys)之间形成内酰胺桥来环化。第二部分提供了更多详细信息。

如在此使用的，术语“支链的”可以如本领域技术人员通常理解的那样使用，并且通常是指包含断裂成多于一个连续链的骨架或主链的化学实体。在多于一个方向上断裂开的骨架或主链的部分可以是线性的、环状的或其任何组合。支链烷基的非限制性实施例包括叔丁基和异丙基。

如在此使用的，当提及化学实体时，术语“饱和的”可以如本领域技术人员通常理解的那样使用，并且通常是指仅包含单键的化学实体。饱和C

除非另有明确说明，否则术语“芳基”和“杂芳基”各自包括以下各项的任何合理组合：(1)环状或多环的(稠环、多个非稠环或其组合)；(2)芳族(即，不饱和环)或非芳族(即，饱和环)；以及(3)未取代的或取代的。芳基或杂芳基(即，“芳基/杂芳基”)包括：苯基、萘基、噻吩基、吲哚基、吡啶基等。如果未指明，芳基/杂芳基的大小是本领域技术人员认为合理的。此外，但不限于，如果未指定，受制于本领域技术人员的公知常识，芳基的大小可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17，18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100或多于100个碳和杂原子的长度。此外，但不限于，如果未指定，受制于本领域技术人员的公知常识，杂芳基的大小可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17，18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100或多于100个碳和杂原子的长度。应当注意，芳基或杂芳基可以使其骨架或主链的全部或仅一部分以形成键合在一起的原子的“圈(loop)”、圆(circle)或环(ring)的方式键合。即，芳基/杂芳基可以包括不是环或圈的一部分的碳/杂原子的直链或支链。

例如，X

如在此所使用的，术语“取代的”如本领域的普通技术人员将通常理解的那样使用，并且通常是指一个化学基团被不同的化学基团取代的化合物或化学实体。除非另有说明，取代的烷基是其中一个或多个氢原子各自独立地被不是氢的原子取代的烷基。例如，氯甲基是取代的烷基的非限制性实施例，更具体地是取代的甲基的实施例。氨乙基是取代的烷基的另一非限制性实施例，更具体地是取代的乙基的实施例。除非另有说明，取代的化合物或基团(例如，烷基、杂烷基、芳基、杂芳基等)可以被本领域技术人员合理的任何化学基团取代。例如，但不限于，结合至碳或杂原子(例如，N)上的氢可以被卤化物(例如，F、I、Br、C1)、胺、酰胺、氧代、羟基、硫醇、磷酸酯、膦酸酯、硫酸酯、SO

如在此所使用的，术语“未取代的”如本领域的普通技术人员将通常理解的那样使用。未取代的烷基的非限制性实施例包括甲基、乙基、叔丁基、戊基等。表述“可选取代的”与表述“未取代的或取代的”可互换地使用。

在本文提供的结构中，可以示出或可以不示出氢。在一些实施方式中，氢(无论示出或暗示)可以是氕(即，

除非另外说明，如在此提及的“肽”可以包括蛋白原的和/或非蛋白原的氨基酸残基。非蛋白原性氨基酸的非限制性实施例包括：D-氨基酸(包括但不限于以下氨基酸的任何D-形式)、鸟氨酸(Orn)、3-(1-萘基)丙氨酸(Nal)、3-(2-萘基)丙氨酸(2-Nal)、α-氨基丁酸、正缬氨酸、正亮氨酸(Nle)、同型正亮氨酸、β-(1，2，3-三唑-4-基)-L-丙氨酸、1，2，4-三唑-3-丙氨酸、Phe(4-F)、Phe(4-Cl)、Phe(4-Br)、Phe(4-I)、Phe(4-NH

如果没有指定为L-氨基酸或D-氨基酸，则氨基酸应理解为L-氨基酸。

除非另有说明，氨基酸可以通过本领域技术人员公知常识的本领域已知的任何修饰进行修饰。例如，但不限于，C-末端氨基酸残基可以被酰胺化，这是指C-末端羧酸酯被酰胺取代，即，-C(O)NH

术语“Xaa”是指任何氨基酸。术语“-Xaa

对于环化肽，式Xaa

II.化合物

在此呈现的化合物结合肽，这些肽可以通过本领域中建立的多种方法中的任何一种来合成。这包括但不限于使用采用9-芴基甲氧羰基(Fmoc)和/或叔丁氧羰基(Boc)化学的方法和其他合成方法合成液相以及固相肽。

固相肽合成方法和技术是本领域公知的。例如，肽可以通过一次一个地顺序并入感兴趣的氨基酸残基来合成。在此类方法中，典型地通过将感兴趣的肽的C末端氨基酸附接至适合的树脂来启动肽合成。在此之前，通过适合的保护基团保护氨基酸的反应性侧链和α氨基免于反应，仅允许α羧基与固体载体上的官能团(诸如，胺基、羟基或烷基卤基)反应。在将C末端氨基酸偶联至载体之后，选择性地去除侧链上的保护基团和/或氨基酸的α氨基，使下一个感兴趣的氨基酸偶联。重复该过程直至完全合成所需的肽，此时肽可以从载体上裂解并进行纯化。用于固相肽合成的仪器的非限制性实施例是Aapptec Endevaor 90肽合成仪。

树脂的选择决定肽是否具有C末端羧酸酯或C末端酰胺(即，肽的C末端是否被酰胺化)。例如但不限于，一旦肽被裂解，4-(2’，4’-二甲氧基苯基-Fmoc-氨基甲基)苯氧基树脂(Rink Amide树脂)或9-Fmoc-氨基黄嘌呤-3-基氧基-Merrifield树脂(Sieber Amide树脂)可以用于C末端酰胺。非限制性地，一旦肽被裂解，对苄氧基苄醇树脂(Wang树脂)或2-氯三苯甲基氯树脂可以用于C末端羧酸酯。在使用过程中，树脂在溶剂(诸如，N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二氯甲烷(DCM)或1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等)中溶胀。

为了允许另外的氨基酸的偶联，可以从固体载体上的氨基酸去除Fmoc保护基团，例如，在温和的碱性条件下，诸如，在DMF中的哌啶(20-50％v/v)。待添加的氨基酸也必须被活化用于偶联(例如，在α羧酸酯处)。活化剂的非限制性实施例包括但不限于2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基六氟磷酸脲(HBTU)、2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基溴化四氟硼酸脲(TBTU)、2-(7-氮杂-1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基铀六氟磷酸脲(HATU)、苯并三唑-1-基-氧-三(二甲基氨基)六氟磷酸膦(BOP)、苯并三唑-1-基-氧-三(吡咯烷)六氟磷酸膦(PyBOP)。外消旋化通过使用三唑类(诸如，1-羟基-苯并三唑(HOBt)和1-羟基-7-氮杂-苯并三唑(HOAt))而最小化。偶联可以在合适的碱(诸如，N，N-二异丙基乙胺(DIPEA/DIEA)等)存在下进行。对于长肽，可以使用肽合成和连接。

可以通过任何已知的方法进行肽的环化。环化可以在树脂上或树脂外进行。肽环化的非限制性实施例包括：在含有羧基的氨基酸侧链(例如，Asp、D-Asp、Glu、D-Glu等)与含有氨基的氨基酸侧链(例如，Lys、D-Lys、Orn、D-Orn、Dab、D-Dab、Dap、D-Dap等)之间形成内酰胺桥；在含有叠氮基(例如，Lys(N

肽主链酰胺可以是N-甲基化的(即，α氨基甲基化的)。这可以通过在肽合成期间直接使用Fmoc-N-甲基化氨基酸来实现。或者，可以在Mitsunobu条件下进行N-甲基化。首先，使用4-硝基苯磺酰氯(Ns-Cl)和2，4，6-三甲基吡啶(三甲基吡啶)在NMP中的溶液保护游离的伯胺基团。然后可以在三苯基膦、偶氮二甲酸二异丙酯(DIAD)和甲醇的存在下实现N-甲基化。随后，可以使用在NMP中的巯基乙醇和1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)进行N-脱保护。为了将受保护的氨基酸偶联至N-甲基化的α氨基基团，可以使用HATU、HOAt和DIEA。

如以下进一步描述的，螯合剂、接头(肽或非肽接头)和/或白蛋白结合基团可以偶联至肽N末端，同时肽附接至固体载体。当螯合剂、接头和/或白蛋白结合基团包含活化的羧酸酯(和必要时被保护的基团)以使得可以在树脂上进行偶联时，这是容易的。

当肽已经在固体载体上完全合成时，可以使用适合的试剂(诸如，TFA、三异丙基硅烷(TIS)和水)将所期望的肽从固体载体上裂解。同时去除侧链保护基团，诸如，Boc、五甲基二氢苯并呋喃-5-磺酰基(Pbf)、三苯甲基(Trt)和叔丁基(tBu)(即，脱保护)。粗肽可以通过添加冷乙醚随后离心从溶液中沉淀和收集。可以通过标准分离技术，诸如，基于肽的大小、电荷和极性的高效液相色谱(HPLC)进行肽的纯化和表征。纯化肽的特性可通过质谱或其他类似方法来确认。

本公开提供了一种化合物，该化合物包括黑皮质素1受体(MC1R)靶向肽(MC1RTP)、放射性标记基团、以及将MC1RTP连接至放射性标记基团的接头。MC1RTP的一个或多个氨基酸残基是αN-甲基化的。接头包含白蛋白结合基团。

MC1RTP在生理条件下(例如，在体内)结合MC1R，并且在一些实施方式中，相对于黑皮质素受体的至少一个其他成员(即，MC3R、MC4R和/或MC5R)对MC1R具有选择性。与MC3R相比，MC1RTP可以对MC1R具有选择性。与MC4R相比，MC1RTP可以对MC1R具有选择性。与MC5R相比，MC1RTP可以对MC1R具有选择性。与MC3R、MC4R和/或MC5R的任何组合相比，MC1RTP可以对MC1R具有选择性。与MC3R、MC4R和MC5R相比，MC1RTP可以对MC1R具有选择性。

MC1RTP包含由式I或式II限定的氨基酸序列：

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

在一些实施方式中，Xaa

在一些实施方式中，MC1RTP的序列基本上由式I或II限定的序列组成，其中，Xaa

在一些实施方式中，MC1RTP的序列包括由式I限定的序列、由式I限定的序列组成或基本上由式I限定的序列组成，其中：Xaa

在一些实施方式中，Xaa

MC1RTP可以是或可以不是C末端酰胺化的(例如在Xaa

MC1RTP的一个或多个氨基酸残基是αN-甲基化的，包括式I限定的序列中的Xaa

在一些实施方式中，MC1RTP是线性的。在一些实施方式中，MC1RTP是环状的。在一些实施方式中，MC1RTP包括Xaa

MC1RTP可以通过Xaa

MC1RTP可以由式I限定的序列连接Xaa

当Xaa

在一些实施方式中，MC1RTP可以包括以下、由以下组成或基本上由以下组成：

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

Xaa

其中，Xaa

在一些实施方式中，MC1RTP包括Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-Arg-Trp-Lys]，其中，MC1RTP可选地是C末端酰胺化的，并且其中，由式I限定的序列中的Xaa

Nle-环状[Asp-(N-Me-His)-(D-Phe)-(N-Me-Arg)-(N-Me-Trp)-(N-Me-Lys)]；

Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-(N-Me-Arg)-(N-Me-Trp)-(N-Me-Lys)]；

Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-(N-Me-Arg)-(N-Me-Trp)-Lys]；

Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-Arg-(N-Me-Trp)-(N-Me-Lys)]；

Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-(N-Me-Arg)-Trp-(N-Me-Lys)]；

Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-(N-Me-Arg)-Trp-Lys]；

Nle-环状[Asp-(N-Me-His)-(D-Phe)-(N-Me-Arg)-(N-Me-Trp)-(N-Me-Lys)]-NH

Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-(N-Me-Arg)-(N-Me-Trp)-(N-Me-Lys)]-NH

Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-(N-Me-Arg)-(N-Me-Trp)-Lys]-NH

Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-Arg-(N-Me-Trp)-(N-Me-Lys)]-NH

Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-(N-Me-Arg)-Trp-(N-Me-Lys)]-NH

Nle-环状[Asp-His-(D-Phe)-(N-Me-Arg)-Trp-Lys]-NH

在一些此类实施方式中，MC1RTP由内酰胺桥环化。

接头可以附接至MC1RTP的N末端。接头可以是任何接头，例如但不限于醚、酯、硫醚、二硫化物、硫酯、酰胺、氨基甲酸酯、脲基、磷酸二酯、聚乙二醇(PEG)、肽、多肽、烷基(例如，C

在一些实施方式中，连接基团由C

在一些实施方式中，接头是附接至MC1RTP的N末端的3至6个氨基酸残基的线性肽，-Xaa

在一些实施方式中，接头是附接至MC1RTP的N末端的3至6个氨基酸残基的支链肽，-Xaa

在一些实施方式中，接头包括直链肽，-Xaa

在一些实施方式中，接头包括支链肽、-Xaa

白蛋白结合基团可以具有以下结构，其中，每个R

在一些实施方式中，三个R

在接头包含直链肽的实施方式中，白蛋白结合基团可以偶联至Xaa

在接头包含分支肽的实施方式中，白蛋白结合基团可以偶联至Xaa

放射性标记基团可以是放射性同位素螯合剂。螯合剂可以通过偶联至化合物的肽部分而并入化合物中。例如但不限制于，双功能螯合剂(诸如，1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四乙酸(DOTA)三(叔丁酯))可以在N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和N，N’-二环己基碳二亚胺(DCC)的存在下活化以用于偶联至肽。或者，螯合剂可以通过铜催化的点击反应在液相或固相条件下并入化合物中。铜催化的点击反应在本领域中是充分建立的。例如，2-叠氮乙酸首先被NHS和DCC活化并且偶联至肽。然后，在水和有机溶剂(例如，乙腈(ACN)和DMF等)中存在Cu

放射性同位素螯合剂的非限制性实施例包括选自由以下组成的组中的螯合剂：DOTA；DOTAGA；NOTA；NODAGA；NODASA；CB-DO2A；3p-C-DEPA；TCMC；DO3A；DTPA以及可选地选自CHX-A”-DTPA和1B4M-DTPA的DTPA类似物；TETA；NOPO；Me-3，2-HOPO；CB-TE1A1P；CB-TE2P；MM-TE2A；DM-TE2A；sarcophaginey以及可选地选自SarAr、SarAr-NCS、diamSar、AmBaSar和BaBaSar的sarcophagine衍生物；TRAP；AAZTA；DATA和DATA衍生物；macropa；H

表1.示例性螯合剂和结合所描述螯合剂的示例性同位素

在一些实施方式中，放射性同位素螯合剂与放射性同位素结合。结合的放射性同位素可以是但不限于

还提供了具有以下结构的化合物或其盐，

其中，R

还提供了具有以下结构的化合物或其盐，

在一些实施方式中，化合物与

还提供了具有以下结构的化合物或其盐，可选地与

III.应用/方法

本部分并入了在第II部分中描述的化合物的特征的所有实施方式和组合。

还公开了药物组合物，其包含如第II部分中限定的化合物和药学上可接受的赋形剂、载体或稀释剂。化合物可以是在第II部分中限定的任何实施方式(或其特征的组合)。化合物可以与治疗性放射性同位素(如在第II部分中限定的)结合或可以与适合于PET或SPECT成像的放射性同位素(如在第II部分中限定的)结合。

化合物可以用于制备放射性同位素结合的化合物。因此，提供了一种制备放射性同位素轭合的化合物的方法，该方法包括将如在第1I部分中限定的的放射性同位素结合至如在在第II部分中限定的化合物的放射性同位素螯合剂。化合物可以是在第II部分中限定的任何实施方式(或其特征的组合)。放射性同位素可以是治疗性放射性同位素(如第II部分中限定的)或者可以是适合于PET或SPECT成像(如第II部分中限定的)的放射性同位素。

当化合物包含结合至放射性同位素螯合剂的放射性同位素时，化合物可以用于治疗MC1R相关的疾病或病症(例如，黑色素瘤等)或用于MC1R相关的疾病或病症(例如，黑色素瘤和涉及表达MC1R的组织的其他疾病/病症)的正电子发射断层摄影术(PET)或单光子发射计算机断层摄影术(SPECT)成像。如第1V部分中的实施例所示，与缺乏N-甲基化的肽相比，Xaa

因此，提供了一种治疗MC1R相关疾病的方法，该方法包括向受试者给予如在第II部分中所限定的化合物，其中，将在第II部分中限定的放射性同位素结合至化合物的放射性同位素螯合剂，并且其中，放射性同位素是治疗性放射性同位素。因此，还提供了化合物或放射性同位素结合的化合物在制造用于治疗MC1R相关疾病或病症的药物中的应用，其中，放射性同位素是治疗性放射性同位素。放射性同位素结合的化合物可以包含在药物组合物中。化合物可以是第II部分中限定的任何实施例(或其任何特征组合)。例如但不限制于，化合物可以包括黑皮质素1受体(MC1R)靶向肽(MC1RTP)、放射性标记基团、以及将MC1RTP连接至放射性标记基团的接头，其中：MC1RTP是线性的或环化的，并且包括式I或式II的序列；Xaa

还提供了使受试者中的表达MC1R的组织成像的方法，其中该方法包括：向受试者给予如在第II部分中限定的化合物；并且使用PET或SPECT使受试者的组织成像。当组织是患病组织(例如，表达MC1R的癌症)时，然后可以选择MC1R靶向的治疗用于治疗受试者。放射性同位素结合的化合物可以包含在药物组合物中。化合物可以是第II部分中限定的任何实施例(或其任何特征组合)。例如但不限制于，化合物可以包括黑皮质素1受体(MC1R)靶向肽(MC1RTP)、放射性标记基团、以及将MC1RTP连接至放射性标记基团的接头，其中：MC1RTP是线性的或环化的，并且包括式I或式II的序列；Xaa

在没有限制的情况下，化合物或药物组合物可以静脉内给予受试者，或作为围绕原始肿瘤部位的皮下或皮内注射(例如，以检测淋巴扩散)。

IV.实施例

在以下实施例中进一步说明本发明。

CCZ01099的结构(DOTA-Pip-Nle-环状[Asp-(N-Me-His)-D-Phe-(N-Me)-Arg-(N-Me-Trp)-(N-Me-Lys)]-NH2如以下所示：

经由Fmoc化学合成CCZ01099。将Fmoc-Rink-酰胺-MBHA树脂在二氯甲烷(DCM)中溶胀，并且通过用在二甲基甲酰胺(DMF)中的20％哌啶处理树脂来去除Fmoc保护基团。在HATU(3当量)、HOAt(3当量)和DIEA(6当量)的存在下将Fmoc-保护的氨基酸Fmoc-Lys(Mtt)-OH(3当量)偶联至树脂，随后去除Fmoc。N-甲基化是在Mitsunobu条件下进行的，首先使用4-硝基苯磺酰氯(Ns-C1)和2，4，6-三甲基吡啶(三甲基吡啶)在1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中的溶液保护游离的伯胺基团。在三苯基膦、偶氮二甲酸二异丙酯(DIAD)和甲醇存在下实现N-甲基化。随后，使用在NMP中的巯基乙醇和1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)进行N-脱保护。随后，如上所描述，将Fmoc-保护的氨基酸、Fmoc-N-Me-Trp(Boc)-OH、Fmoc-N-Me-Arg(Pbf)-OH、Fmoc-D-Phe-OH、Fmoc-N-Me-His(Trt)-OH、Fmoc-Asp(O-2-PhiPr)-OH和Fmoc-Nle-OH依次偶联至树脂。在将Fmoc-Nle-OH上的Fmoc基团脱保护之前，通过2.5％三氟乙酸(TFA)选择性地去除Lys上的Mtt基团和Asp上的O-2-PhiPr基团。然后在HATU(1当量)、HOAt(1当量)和DIEA(2当量)的存在下环化Lys和Asp。去除Fmoc保护基团，如上所描述的偶联Fmoc-Pip-OH和DOTA螯合剂。

通过在室温下用90/5/2.5/2.5TFA/苯酚/H2O/三异丙基硅烷培养3小时，将肽同时脱保护并从树脂上裂解。将含有肽的溶液过滤并且在二乙醚中沉淀，并且使用高效液相色谱法(HPLC，Agilent)在半制备柱上使用含有0.1％TFA的21％乙腈以4.5mL/min的流速进行纯化。收集HPLC洗脱液并且冻干，并且肽的纯度＞99％。在质谱仪(AB/Sciex)(质量计算值1563.87，测得值1564.89(M+1H))上进行CCZ01099的质量分析。对于镓络合，将CCZ01099和乙酸钠缓冲液(0.1M，pH 4.2)中的GaCl

根据制造商推荐的程序，使用人MC1R、MC3R、MC4R和MC5R膜(珀金埃尔默公司(Perkin Elmer))进行体外竞争性结合测定。将膜用测定缓冲液(1∶150稀释，25mM HEPESpH 7.0，1.5mM CaCl

表2.

通过用2.5mL的0.6M HCl洗脱并且与2mL 12M HCl混合，从15/12/A

所有动物实验均根据加拿大动物护理委员会建立的指导方针进行，并由哥伦比亚大学的动物伦理委员会批准。将小鼠在无病原体条件下饲养，并且在加拿大温哥华的BC癌症研究中心(BC Cancer Research Centre，Vancouver，Canada)的动物研究中心(AnimalResearch Centre)中保持12小时光照和12小时黑暗周期。通过在2.0L/min氧气中用2％异氟烷吸入来麻醉C57BL/6J小鼠，并且静脉内注射大约4-6MBq的[

在肿瘤模型中使用的B16-F10黑色素瘤细胞系(小家鼠)是从ATTC(CRL-6475)可商购的。在37℃下，在含有5％CO

使用临床前微型PET/CT扫描仪(西门子发明)进行PET成像实验。对于静态PET扫描，在麻醉下经由尾静脉向每只荷瘤小鼠注射4-6MBq的

类似于PET/CT成像，在麻醉或不联合注射0.5mg MC1R特异性抑制剂BMS 470539的情况下，经由尾静脉向荷瘤小鼠注射1-2MBq的

表3.在1和2hp.i.时，在携带B16F10小鼠黑色素瘤的C57BL/6J小鼠中

如实施例1中所描述进行肽合成。合成五种N-甲基化的αMSH类似物。如下所示，CCZ01103具有3个N-甲基化，CCZ01104、CCZ01105和CCZ01106各自具有2个N-甲基化，并且CCZ01114具有单个N-甲基化。

CCZ01103

DOTA-Pip-Nle-环状[Asp-His-D-Phe-(N-Me-Arg)-(N-Me-Trp)-(N-Me-Lys)]-NH

CCZ01104

DOTA-Pip-Nle-环状[Asp-His-D-Phe-(N-Me-Arg)-(N-Me-Trp)-Lys]-NH

CCZ01105

DOTA-Pip-Nle-环状[Asp-His-D-Phe-Arg-(N-Me-Trp)-(N-Me-Lys)]-NH

CCZ01106

DOTA-Pip-Nle-环状[Asp-His-D-Phe-(N-Me-Arg)-Trp-(N-Me-Lys)]-NH

CCZ01114

DOTA-Pip-Nle-环状[Asp-His-D-Phe-(N-Me-Arg)-Trp-Lys]-NH

使用B16-F10细胞和实施例1中描述的细胞培养方法进行体外竞争性结合测定。将500,000个细胞/孔接种到24孔聚-D-赖氨酸包被的板(康宁公司(Corning))上过夜。去除生长培养基，并且添加含有4.8mg/mL HEPES、1,000g/mL青霉素/链霉亲和素以及2mg/mL BSA的反应缓冲液，并且允许在37℃与细胞孵育至少一小时。将感兴趣的肽和125I-[Nle

表4.

在小鼠尿中的体内稳定性测试是如实施例1中所描述进行的。

表5.[

合成三种αMSH类似物，CCZ01082、CCZ01088和CCZ01118，并且分别对应于CCZ01048、CCZ01099和CCZ01106，它们被修饰成具有[4-(对-碘苯基)丁酰基]-Glu白蛋白结合基团。CCZ01118([4-(对-碘苯基)丁酰基]-Glu-Lys(DOTA)-Pip-Nle环状[Asp-His-D-Phe-N-Me-Arg-Trp-N-Me-Lys]-NH

为了用白蛋白结合基团合成这些类似物，在如上所描述将Fmoc-Pip-OH偶联至肽序列之后，将Fmoc脱保护，随后在HATU、HOAt和DIEA的存在下连续偶联Fmoc-Lys(ivDde)-OH、Fmoc-Glu(tBu)-OH和4-(对-碘苯基)丁酸。随后，通过用在DMF中的2％肼处理去除ivDde，随后偶联DOTA螯合剂。

如实施例1中所描述，在小鼠中培养和接种B16-F10小鼠黑素瘤细胞。

使用临床前U-SPECT-II/CT扫描仪(MILabs)进行SPECT/CT成像实验。对于SPECT扫描，在麻醉下经由尾静脉向每个荷瘤小鼠注射大约37MBq的177Lu标记的αMSH类似物。在注射后，允许小鼠在笼子里自由活动。在1h、4h、24h、和120h p.i.时，再次用2％异氟烷吸入使小鼠镇静并且置于扫描仪中，并且通过加热垫保温。进行3分钟的CT扫描以获取解剖信息，然后使用超高灵敏度多针孔鼠标准直器以列表模式进行60min静态发射扫描。使用有序子集期望最大化算法(4次迭代，32个子集)和1mm后处理高斯滤波器重建图像。SPECT扫描中的放射性在PMOD软件中被衰减校正为注射时间，并且在Inveon Research Workplace软件(西门子)中转化为DICOM用于进行定量和可视化。图5中示出在24h p.i.时在携带B16F10小鼠黑色素瘤的小鼠中用

对于生物分布研究，在麻醉下经由尾静脉约1-2MBq的

表6.

表7.

表8.

表9.

表10.

表11.

表12.携带B16F10小鼠黑色素瘤的C57BL/6J小鼠中

合成两种αMSH类似物，CCZ01148和CCZ01158，分别具有[4-(对-碘苯基)丁酰基]-Gly和[4-(对-甲苯基苯基)丁酰基]-Gly白蛋白结合基团。如实施例3中所描述进行肽合成。CCZ01158的化学结构([4-(对-甲苯基苯基)丁酰基]-Gly-Lys(DOTA)-Pip-Nle-环状[Asp-His-D-Phe-N-Me-Arg-Trp-N-Me-Lys]-NH

SK-MEL-1人黑色素瘤细胞系(HTB-67)从ATCC商业获得。将SK-MEL-1细胞在Eagle最小必需培养基(StemCell Technologies)中在与实施例1中描述的相同的条件下培养。免疫缺陷NOD.Cg-Rag1tm1mmolIl2rgtm1Wjl/SzJ(NRG)雄性小鼠获得自BC癌症研究中心的内部繁殖群体。对于肿瘤植入，雄性NRG小鼠通过用2％异氟烷吸入麻醉，并且在右背侧皮下接种5百万SK-MEL-1细胞。当肿瘤在16-20天内达到6-8mm直径时，将小鼠用于成像或生物分布研究。

使用与实施例3中所描述相同的条件进行SPECT/CT成像实验。由于与小鼠B16F10细胞相比，人类黑色素瘤细胞上的MC1R密度较低，在24h p.i.时，在具有[

如实施例3中所描述进行生物分布研究。

表13.

表14.

表15.

对于放射性配体治疗，将携带SK-MEL-1人类黑色素瘤的小鼠用生理盐水(对照组，n＝5)、非放射性镥偶联的CCZ01158(冷std，n＝4)、以及[

所有引用文件均通过引用结合在此。

已经关于一个或多个实施方式描述了本发明。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离如权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以做出许多变化和修改。