TW201317218A

TW201317218A - 放射性氟標記化合物

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Publication number: TW201317218A
Application number: TW101134652A
Authority: TW
Inventors: Norihito NAKATA; Yuki Okumura; Masato KIRIU; Eriko Nagata; Hiroki Matsumoto; Yuji Kuge; Song-Ji Zhao; Ken-Ichi Nishijima
Original assignee: Nihon Mediphysics Co Ltd; Univ Hokkaido Nat Univ Corp
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2013-05-01
Also published as: CA2849278C; AU2012310674A2; JPWO2013042668A1; EP2759538A1; AU2012310674B2; EP2759538B1; AU2012310674A1; CA2849278A1; EP2759538A4; US9107964B2; US20140364620A1; ES2569196T3; JP5208328B1; WO2013042668A1; ES2569196T8

Abstract

本發明為下式(1)所示之化合物或其鹽。式(1)中，R1為氫原子、甲基或羥基甲基，n為1或2之整數。□

Description

放射性氟標記化合物

本發明係關於放射性氟標記化合物。

低氧狀態係於生理機能、病態生理及腫瘤等增殖性組織中提供重要資訊。於固形腫瘤內部，由於血管及微血管的形成不足，故呈營養或氧不足的狀態，直到死亡消滅之前，都依低氧狀態生存著。而且，處於重度低氧狀態的腫瘤細胞，由於屬於優越之放射線受體的氧的濃度低，故獲得對放射線治療顯示抵抗性的性質。又，已報告有即使是對化學療法，由於其不具備可充分作用的血管構造而血流不全，故藥劑難以到達，預後不良(非專利文獻1~5)。

為了研究此種腫瘤的治療抵抗性，開發新穎的治療法並加以評價，重要的是於生體內鑑定由呈低氧狀態之細胞所構成的低氧區域，並定量地評價低氧程度的方法。作為鑑定低氧區域的方法，已知有例如使用了氧電極的方法(非專利文獻3、6、7)。

另一方面，作為過去以來一直受到研究的低氧區域之指標化合物，其中具代表性者有如具有2-硝基咪唑骨架的米索硝唑(misonidazole)。此化合物係於低氧條件下接受硝基還原，成為與DNA及蛋白質等之細胞高分子形成附加物的求電子化學種，並蓄積於細胞內(非專利文獻8、9)。

利用2-硝基咪唑骨架所具有之性質，迄今已開發了為數眾多的低氧區域指標劑。例如，屬於弱鹼性之2-硝基咪唑微生物的哌莫硝唑(pimonidazole，1-(2-羥基-3-N-六氫吡啶丙基)-2-硝基咪唑)，已被使用於根據抗體的免疫組織化學性檢查中的低氧區域測定(專利文獻1、2及非專利文獻10、11)。又，作為實驗用之組織低氧檢測套組，目前已一般性地供給(非專利文獻12)。

作為依活體檢測低氧區域的嘗試，已知有對具有2-硝基咪唑骨架之化合物藉各種放射性核種進行標記，例如單一光子放射斷層掃瞄(SPECT)(非專利文獻13~16)、或使用屬於放射性氟標記米索硝唑衍生物的[¹⁸F]氟米索硝唑([¹⁸F]FMISO)的陽電子放射斷層掃瞄(PET)(非專利文獻17)。

另外，作為具有2-硝基咪唑骨架之放射性氟標記化合物，已知有[¹⁸F]氟依他硝唑([¹⁸F]FETA)(非專利文獻18)、[¹⁸F]氟赤硝基咪唑([¹⁸F]FETNIM)(專利文獻3、非專利文獻19)、2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)-N-(3-[¹⁸F]氟丙基)-乙醯基醯胺([¹⁸F]EF1)(專利文獻4、非專利文獻20)、2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)-N-(2,2,3,3-[¹⁸F]五氟丙基)-乙醯基醯胺(([¹⁸F]EF5)(專利文獻5、非專利文獻21)、[¹⁸F]氟吖霉素阿拉伯呋喃糖苷([¹⁸F]FAZA)(非專利文獻22、非專利文獻23)、4-溴-1-(3-[¹⁸F]氟丙基)-2-硝基咪唑(4-Br-[¹⁸F]FPN)(非專利文獻24)等。

(專利文獻1)美國專利第5674693號說明書

(專利文獻2)美國專利第5086068號說明書

(專利文獻3)美國專利第5728843號說明書

(專利文獻4)美國專利第6252087號說明書

(專利文獻5)美國專利第7230115號說明書

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然而，根據本發明者等人的見解，得知生體內之[¹⁸F]FMISO之累積強度、與藉哌莫硝唑所檢測之低氧區域之濃度梯度之間，並未確認到充分的相關關係。因此，本發明者等人認為，在藉由使用了放射性氟標記化合物之PET進行生體內之低氧區域的定量評價時，於精度方面尚有改善空間。

非專利文獻18中，雖揭示了使用各種腫瘤細胞調查氧濃度與[¹⁸F]FETA之累積的例子，但並未評價生體內之示蹤劑累積與氧濃度間之相關性。又，專利文獻3~5、非專利文獻19~24中，並未揭示著眼於示蹤劑累積、與低氧區域中之氧濃度間之相關關係的技術。

本發明係有鑑於上述實情而完成者，其目的在於提供一種可精度佳地定量評價生體內之低氧區域的放射性氟標記化合物。

本發明提供下式(1)所示之化合物或其鹽。

[化1]

式(1)中，R₁為氫原子、甲基或羥基甲基，n為1或2之整數。

另外，本發明係提供下式(2)所示之化合物或其鹽。

式(2)中，R₂及R₃表示相同或互異之羥基的保護基，或R₂及R₃成為一起而表示二醇的保護基，R₄為非放射性鹵素、碳數3~12之三烷基銨、碳數1~10之直鏈或分枝鏈之烷基磺醯基氧基、碳數1~10之直鏈或分枝鏈之鹵化烷基磺醯基氧基、取代或非取代芳基磺醯基氧基、或碳數2~8之二烷基鋶，R₅為氫原子、甲基或-CH₂OR₆，R₆為為羥基之保護基，n為1或2之整數。

另外，本發明提供一種放射性醫藥組成物，其含有上式(1)所示之化合物或其鹽。

另外，本發明提供一種由上式(2)所示之化合物或其鹽，製造由上式(1)所示之化合物或其鹽的方法。

再者，本發明提供一種裝置，係用於由上式(2)所示之化合物或其鹽，製造上式(1)所示之化合物或其鹽。

根據本發明，提供一種可精度佳地定量評價生體內之低氧區域的放射性氟標記化合物。

針對上述目的及其他目的、特徵及優點，藉由以下所述之較佳實施形態及隨附之以下圖式更進一步予以闡明。

以下針對本發明之實施形態進行說明。

本發明之放射性氟標記化合物，係如上述般，為式(1)所示之化合物或其鹽，根據特佳之實施形態，可舉例如下式(4)所示之1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-2-硝基咪唑、下式 (5)所示之1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑、或下式(6)所示之1-(3,3-二羥基甲基-4-[¹⁸F]氟丁基)-2-硝基咪唑。

本發明之放射性氟標記化合物，有上式(1)所示之化合物形成鹽的情形，此種鹽只要為製藥學上所容許的鹽則均包含於本發明中。作為鹽，可舉例如鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、硝酸、磷酸等之無機鹽，或甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、甲磺酸、乙磺酸、對甲苯磺酸、天冬胺酸、麩胺酸等之有機酸鹽。

本發明之放射性氟標記化合物，可以上式(2)所示之化合物或其鹽作為標記前驅物而製造。本說明書中，所謂「標記前驅物」係指在導入屬於放射性同位素之氟18之步驟中成為原料的化合物。

上式(2)中，R₂及R₃表示相同或互異之羥基的保護基，或R₂及R₃成為一起而表示二醇的保護基。羥基的保護基及二醇的保護基，可使用Greene’s Protective Groups in Organic Synthesis,P17-245(Wiley-Interscience；4版)記載者。

在R₂及R₃分別表示相同或互異之獨立之羥基的保護基時，較佳係R₂及R₃可由三苯甲基、單甲氧基三苯甲基、二甲氧基三苯甲基、三甲氧基三苯甲基、甲氧基甲基、1-乙氧基乙基、甲氧基乙氧基甲基、苄基、對甲氧基苄基、2-四氫哌喃基、三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基、第三丁基二苯基矽烷基、乙醯基、丙醯基、三甲基乙醯基、軟脂醯基、二甲基胺基甲基羰基、丙胺醯基、2,2,2-三氯乙氧基羰基、苯甲醯基及烯丙氧基羰基所組成群進行選擇。

另外，上式(2)中，在R₂及R₃成為一起而表示二醇的保護基時，例如可為R₂及R₃成為一起，表示亞甲基[-CH₂-]、1-甲基乙烷-1,1-二甲基[-C(CH₃)₂-]、乙烷-1,1-二基[-CH(CH₃)-]、或1-苯基甲烷-1,1-二基[-CHPh]，其結果，可成為形成1,3-二烷環者。其中，R₂及R₃特佳為縮丙酮基。

式(2)中，R₄若為可引起求核取代反應之官能基則無特別限定，可為非放射性鹵原子、碳數3~12之三烷基銨、碳數1~10之直鏈或分枝鏈之烷基磺醯基氧基、碳數1~10之直鏈或分枝鏈之鹵化烷基磺醯基氧基、取代或非取代芳基磺醯基氧基、或碳數2~8之二烷基鋶。

作為非放射性鹵原子，可舉例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子，較佳為溴原子或碘原子。

碳數3~12之三烷基銨，係由-N⁺(R₁₁)(R₁₂)(R₁₃)X_a ^-所示者。R₁₁、R₁₂、R₁₃彼此獨立，選自由取代或非取代烷基所組成群，可為直鏈烷基及分枝鏈烷基之任一者，但較佳為直鏈之非取代烷基，其中更佳為三甲基銨、三乙基銨。X_a ^-可為CF₃S(O)₂O^-、C₄F₉S(O)₂O^-、三氟乙酸陰離子(CF₃-C(O)O-)等之有機酸鹽的陰離子，或碳化物陰離子、溴化物陰離子、氯化物陰離子、過氯酸陰離子(ClO₄ ^-)、磷酸鹽陰離子等之無機酸鹽的陰離子。

作為碳數1~10之直鏈或分枝錄之烷基磺醯基氧基，可舉例如甲磺醯基氧基、乙磺醯基氧基等。

作為碳數1~10之直鏈或分枝鏈之鹵化烷基磺醯基氧基，可舉例如三氟甲磺醯基氧基。

作為芳基磺醯基氧基，可舉例如苯磺醯基氧基、萘磺醯基氧基等之碳數6~10的芳基磺醯基氧基。作為亦可於此等芳基磺醯基氧基上進行取代的基，可舉例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基等餐亦可經取代的烷基；氟原子、氯原子、溴原子等之鹵原子；甲氧基、乙氧基等之烷氧基；乙醯基、丙醯基等之烷基羰基；硝基等。作為被此等基所取代之烷基磺醯基氧基的具體例，可舉例如對甲苯磺醯基氧基、2-硝基苯磺醯基氧基等。

碳數2~8之二烷基鋶係由-S⁺(R₁₄)(R₁₅)X_b ^-所示者。R₁₄及R₁₅彼此獨立，選自由取代或非取代烷基所組成群，可為直鏈烷基及分枝烷基之任一者，較佳為直鏈之非取代烷基，其中更佳為二甲基鋶、二乙基鋶。X_b ^-可為CF₃S(O)₂O^-、C₄F₉S(O)₂ ^-、三氟乙酸陰離子(CF₃-C(O)O^-)等之有機酸鹽的陰離子，或碘化物陰離子、溴化物陰離子、氯化物陰離子、過氯酸陰離子(ClO₄ ^-)、磷酸鹽陰離子等之無機酸鹽的陰離子。

式(2)中，R₄更佳為非放射性之溴原子、碘原子、對甲苯磺醯基氧基、三氟甲基磺醯基氧基、甲磺醯基氧基或2-硝基苯磺醯基氧基。其中特佳為非放射性之溴原子、碘原子、對甲苯磺醯基氧基。

式(2)中，R₅為氫原子、甲基或-CH₂OR₆。R₆若為羥基所使用的保護基則無特別限定，可使用Greene’s Protective Groups in Organic Synthesis,P17-245(Wiley-Interscience；4版)記載者，較佳可使用三苯甲基、單甲氧基三苯甲基、二甲氧基三苯甲基、三甲氧基三苯甲基、甲氧基甲基、1-乙氧基乙基、甲氧基乙氧基甲基、苄基、對甲氧基苄基、2-四氫哌喃基、三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基、第三丁基二苯基矽烷基、乙醯基、丙醯基、三甲基乙醯基、軟脂醯基、二甲基胺基甲基羰基、丙胺醯基、2,2,2-三氯乙氧基羰基、苯甲醯基及烯丙氧基羰基等。

在R₂及R₃分別表示相同或互異之獨立的羥基的保護基時，R₂、R₃及R₆可為相同的羥基的保護基，亦可為互異之羥基的保護基。

以下，以2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷為例，說明本發明之放射性氟標記化合物的標記前驅物的合成方法。

將2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的合成流程示於圖1。在2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的合成時，首先，於2-溴甲基-2-羥基甲基-1,3-丙二醇的2個羥基導入保護基。作為此時之保護基，可使用於中性‧鹼性條件下不顯示反應性、但於酸性條件下容易被脫保護者。於較佳態樣中，係以酸作為觸媒，使2-溴甲基-2-羥基甲基-1,3-丙二醇與丙酮反應，調製5-溴甲基-2,2-二甲基-5-羥基甲基-1,3-二烷而於二醇中導入保護基(圖1，階段1)。於此所使用之酸觸媒，可使用對此等原料化合物不具有反應性的各種酸。典型者可使用10-樟腦磺酸、硫酸、對甲苯磺酸等之酸，較佳可使用10-樟腦磺酸。此步驟可依Piganiol,P等人的方法(Bulletin de la Societe Chimique de France,1959,p.1860-1863)進行。

接著，在導入了上述所得之5-溴甲基-2,2-二甲基-5-羥基甲基-1,3-二烷之羥基的保護基後(圖1，階段2)，藉由與溴甲基之溴原子間的取代反應而導入2-硝基咪唑(圖1，階段3)。

作為此時之羥基的保護基，可使用一般作為羥基之保護基所使用的各種保護基，作為脫保護的條件，必須使用酸性條件為非必要者。較佳態樣中，作為該保護基，可使用第三丁基二甲基矽烷基。第三丁基二甲基矽烷基的導入，可依例如E.J.Corey等人的方法(Journal of Amercian Chemical Society,1972,94,p.6190)進行。

另外，2-硝基咪唑對溴甲基的導入，可依例如Hay,Michael P等人的方法(Journal of Medicinal Chemistry,1995,38(11),p.1928-41)進行。

接著，將上述所得之5-(第三丁基二甲基矽氧基甲基)-2,2- 二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷，依例如E.J.Corey等人的方法(Journal of American Chemical Society,1972,94,p.6190)，於氟化四正丁基銨與有機溶媒中反應而予以精製，藉此可得到2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷(圖1，階段4)。

然後，將所得之2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷，依例如L.F.Fieser等人的方法(Reagents for Organic Synthesis,Vol.1,Wiley,New York,p.1179(1967))，與對甲苯磺醯氯進行反應而予以精製，藉此可得到目標之2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷(圖1，階段5)。

尚且，在2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的合成時，保護基可分別導入至二醇中之各個羥基，亦可對二個羥基導入一個保護基。

2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷中，在獲得將二烷環之5位的羥基甲基作成為對甲苯磺醯基氧基以外之取代基的化合物、亦即上式(2)中，將R₄作成為對甲苯磺醯基氧基以外之取代基的化合物時，係於圖1之階段5取代對甲苯磺醯氯的使用，而於適當溶媒下使用配合目的的各種試藥即可。例如，在獲得於上式(2)中，將R₄作成為三氟甲基磺醯基氧基的化合物時，係使用無水三氟甲磺酸即可。又，在得到於上式(2)中，將R₄作成為甲基磺醯基氧基的化合物時，係使用甲基磺醯氯即可。

尚且，本發明之放射性氟標記化合物的標記前驅物並不限定於上述例，可藉由使用一般可取得的原料、組合公知反應而進行合成。例如，上式(2)中R₂及R₃為與1-甲基乙烷-1,1-二基鍵結之氧、R₄為對甲苯磺醯基氧基、R₆為甲氧基甲氧基甲基及n為1的化合物，係藉由於圖1之階段3之後追加將咪唑骨架之4位的氫原子以羥基甲基進行取代的反應，則可根據上圖1之步驟予以合成。

尚且，本發明之放射性氟標記化合物的標記前驅物，亦包括上式(2)所示之化合物形成鹽的情形。作為具體之鹽，可舉例如鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、硝酸、磷酸等之無機鹽，或甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、甲磺酸、乙磺酸、對甲苯磺酸、天冬胺酸、麩胺酸等之有機酸鹽。

作為使用如此所得的標記前驅物，合成本發明之放射性氟標記化合物的方法，可舉例如將依公知方法所得的[¹⁸F]氟化合物離子，於鹼存存下進行反應，由上式(2)所示之化合物或其鹽合成下式(3)所示之化合物或其鹽後，使式(3)中R₂及R₃之分別獨立之羥基的保護基或二醇基的保護基進行脫保護，而合成上式(1)所示之化合物或其鹽的方法。

[化6]

上式(3)中，R₂及R₃表示相同或互異之羥基的保護基，或R₂及R₃成為一起而表示二醇的保護基，R₅為氫原子、甲基或-CH₂OR₆，R₆為為羥基之保護基，n為1或2之整數。

較佳係使用藉迴旋加速器由[¹⁸O]水所製造的[¹⁸F]氟化物離子水溶液作為[¹⁸F]氟化物，並使用例如四丁基銨或碳酸鉀/Kryptofix222作為鹼，於乙腈、N,N-二甲基甲醯胺或二甲基亞碸般之非質子性溶媒等之適當溶媒中，於20~120℃的溫度下進行反應，而得到上式(3)的化合物。

R₂、R₃及R₆之羥基的保護或二醇基的保護基，可依公知方法予以去除。

由上式(2)所示之化合物或其鹽，獲得本發明之放射性氟標記化合物的製造步驟，例如可藉由具備反應容器及遮蔽體的合成裝置實施。又，此合成裝置亦可設為使所有步驟成為自動化的自動合成裝置。

本發明中，由如此所製造之放射性氟標記化合物，可調製放射性醫藥組成物。本說明書中，所謂「放射性醫藥組成物」，係定義為依適合投予至生體內之形態含有上式(1)所示之化合物或其鹽的處方物。該放射性醫藥組成物較佳係非經口性、亦即藉注射進行投予，更佳為水溶液。此組成物亦可適當含有pH調節劑、製藥學上所容許之可溶化劑、穩定劑或抗氧化物等之追加成分。

藉由將本發明之放射性氟標記化合物導入至生物體內，使用放射線檢測器、陽電子放射斷層攝影掃瞄器、放射自顯影等檢測放射能，則可將低氧區域影像化。

藉由將本發明之放射性氟標記化合物投予至生體內，使用通用之PET裝置檢測放射能，則可非侵入式地檢測生體內之低氧區域。又，本發明之放射性氟標記化合物由於具有上式(1)所示構造，故對生體內之低氧區域具有親和性，可由正常組織快速地被清除。因此，可得到對生體內之低氧區域的描出能力優越的低氧區域診斷劑。

另外，本發明之放射性氟標記化合物由於化合物的脂溶性而對肝臟等腫瘤以外之臟器的攝入較低，故腫瘤對正常組織比較高。因此，本發明之放射性氟標記化合物可較佳地使用於腫瘤的低氧區域影像化，可用於作為腫瘤診斷劑。

(實施例)

以下，記載實施例以更加詳細說明本發明，但本發明並不限定於此等內容。又，下述實施例中，供於實驗的各化合物的名稱係定義如表1。

實施例中，各化合物的分析及精製係依以下方法進行。

1.由NMR光譜進行之非放射性化合物之分子構造的決定

實施例中，非放射性化合物的構造係由NMR光譜進行鑑定。NMR光譜係使用JNM-ECP-500(日本電子股份有限公司)作為NMR裝置而獲得。共振頻率係於¹H-NMR時設為500MHz，於¹⁹F-NMR時設為470MHz。針對於¹H-NMR，係以重溶媒中之殘留溶媒信號作為參照而使用(DMSO-d：δ2.5；CD₃ODδ3.3；CDCl₃δ7.26)。所有的化學位移係δ規模上之ppm，而且對於信號的細微分裂，係使用簡記(s：單峰，d：雙峰，t：三重峰，dt：兩組三重峰，m：多重峰，brs：寬峰)所表示。

2.由HPLC層析所進行之化合物1~3的鑑定及精製

管柱：CAPCELL PAK(商品名，資生堂公司製，尺寸：10mm ×250mm)

檢測器：紫外可見吸光光度計(檢測器：280nm)

3. TCL分析所進行之化合物1~3的放射化學性純度的測定

TCL板：Silica Gel 60 F₂₅₄(製品名：默克公司製)

展開相：乙酸乙酯

檢測器：Rita Star(製品名：raytest公司製)

(實施例1)2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的製造

2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷)，係化合物1之標記前驅物。圖1表示其合成流程。

5-溴甲基-2,2-二甲基-5-羥基甲基-1,3-二烷的合成(圖1，階段1)

將2-溴甲基-2-羥基甲基-1,3-丙二醇423mg(相當2.13mmol)溶解於丙酮1.0mL中，加入10-樟腦磺酸247mg(相當1.07mmol)，於室溫(25℃)攪拌2天。反應結束後，加入三乙基胺，餾除溶媒後，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=3/1)進行精製，得到5-溴甲基-2,2-二甲基-5-羥基甲基-1,3-二烷409mg(相當1.71mmol)。

5-溴甲基-2,2-二甲基-5-羥基甲基-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ3.79-3.74(m,4H),3.71(d,J=5.5Hz,2H),3.56(s,2H),1.59(t,J=5.5Hz,1H),1.41(s,3H),1.41(s,3H)。

5-溴甲基-5-(第三丁基二甲基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷的合成(圖1，階段2)

將5-溴甲基-2,2-二甲基-5-羥基甲基-1,3-二烷409mg(相當1.71mmol)溶解於二甲基甲醯胺5mL中，加入咪唑233mg(相當3.42mmol)與第三丁基二甲基氯矽烷309mg(相當2.05mmol)，於室溫(25℃)攪拌18小時。反應結束後，加入飽和氯化銨水溶液與水，以醋酸乙酯進行萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以水及飽和食鹽水洗淨後，以無水硫酸鎂乾燥後進行減壓濃縮，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=20/1)進行精製，得到5-溴甲基-5-(第三丁基二甲基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷578mg(相當1.64mmol)。

5-溴甲基-5-(第三丁基二甲基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ3.78-3.70(m,4H),3.59(s,2H),3.54(s,2H),1.40(s,3H),1.40(s,3H),0.89(s,9H),0.06(s,6H)。

5-(第三丁基二甲基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的合成(圖1，階段3)

將5-溴甲基-5-(第三丁基二甲基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷578mg(相當1.64mmol)溶解於二甲基甲醯胺10mL中，加入2-硝基咪唑186mg(相當1.64mmol)與碳酸鉀680mg(相當4.92mmol)，於100℃加熱18小時。反應結束後，將反應液冷卻至室溫(25℃)，加入飽和氯化銨水溶液與水，以醋酸乙酯進行萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以水及飽和食鹽水洗淨後，以無水硫酸鎂乾燥後進行減壓濃縮，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=3/1)進行精製，得到5-(第三丁基二甲基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷363mg(相當0.942mmol)。

5-(第三丁基二甲基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫二甲基亞碸)：δ7.21(d,J=1.1Hz,1H),7.13(d,J=1.1Hz,1H),4.74(s,2H),3.74(d,J=12.4Hz,2H),3.56(d,J=12.4Hz,2H),3.48(s,2H),1.42(s,3H),1.42(s,3H),0.88(s,9H),0.04(s,6H)。

2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的合成(圖1，階段4)

將5-(第三丁基二甲基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷363mg(相當0.942mmol)溶解於四氫呋喃10.0mL中，加入四丁基氟化銨‧四氫呋喃溶液0.94mL(1.0mol/L溶液，相當0.94mmol)，於室溫(25℃)攪拌10分鐘。反應結束後，加入飽和氯化銨水溶液與水，以醋酸乙酯進行萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以水及飽和食鹽水洗淨後，以無水硫酸鎂乾燥後進行減壓濃縮，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯 (v/v)=1/3)進行精製，得到2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷221mg(相當0.815mmol)。

2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.31(d,J=1.0Hz,1H),7.15(d,J=1.0Hz,1H),4.82(s,2H),3.78(d,J=12.6Hz,2H),3.58(d,J=12.6Hz,2H),3.48(d,J=4.7Hz,2H),1.72(t,J=4.7Hz,1H),1.46(s,3H),1.45(s,3H)。

2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的合成(圖1，階段5)

將2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷100mg(相當0.369mmol)溶解於吡啶4.0mL中，冷卻至0℃後，加入對甲苯磺醯氯77.3mg(相當0.406mmol)，於室溫(25℃)攪拌1小時。反應結束後，加入飽和氯化銨水溶液與水，以醋酸乙酯進行萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以水及飽和食鹽水洗淨後，以無水硫酸鎂乾燥後進行減壓濃縮，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=1/1)進行精製，得到2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷115mg(相當0.270mmol)。

2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.76(d,J=8.3Hz,2H),7.38(d,J=8.3Hz,2H),7.20(s,1H), 7.14(s,1H),4.72(s,2H),3.93(s,2H),3.71(d,J=12.4Hz,2H),3.60(d,J=12.4Hz,2H),2.47(s,3H),1.40(s,3H),1.34(s,3H)。

(實施例2)1-(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-2-硝基咪唑的製造

1-(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-2-硝基咪唑，係除了將化合物1中之氟原子由氟18改變為氟19以外，其餘具有與化合物1相同構造的化合物(化合物1之冷體)。圖2表示其合成流程。

2,2-二甲基-5-氟甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的合成(圖2，階段1)

將2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷30mg(相當0.0705mmol)溶解於乙腈1.0mL中，加入Kryptofix222(商品名，默克公司製)39.8mg(相當0.106mmol)、氟化鉀5.1mg(相當0.088mmol)與碳酸鉀2.0mg(相當0.014mmol)，於加熱迴流下攪拌3小時，反應結束後，將反應液冷卻至室溫(25℃)後，餾除溶媒，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=2/1)進行精製，得到2,2-二甲基-5-氟甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷9.2mg(相當0.034mmol)。

2,2-二甲基-5-氟甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.23(d,J=0.9Hz,1H),7.18(d,J=0.9Hz,1H),4.80(s,2H),4.36(d,J_H-F=47.2Hz,2H), 3.83(d,J=12.6Hz,2H),3.64(d,J=12.6Hz,2H),1.45(s,3H),1.44(s,3H)。

重複進行圖2所示之階段1的反應，合成出以下步驟中可充分使用之量的2,2-二甲基-5-氟甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷。

1-(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-2-硝基咪唑的合成(圖2，階段2)

將2,2-二甲基-5-氟甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷56.3mg(相當0.206mmol)容解於甲醇2mL中，加入1mol/L鹽酸2mL，於80℃加熱2小時。反應結束後，將反應液冷卻至室溫(25℃)後，餾除溶媒，將所得之粗製生成物藉醋酸乙酯洗淨，得到1-(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-2-硝基咪唑47.3mg(相當0.203mmol)(圖2，階段2)。

1-(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-2-硝基咪唑的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.33(d,J=1.1Hz,1H),7.15(d,J=1.1Hz,1H),4.76(s,2H),4.41(d,J_H-F=47.2Hz,2H),3.69-3.68(m,4H)。

(實施例3)1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-2-硝基咪唑(化合物1)的製造

圖3表示其合成流程。

將含有[¹⁸F]氟化物離子之H₂ ¹⁸O(放射能量1393MBq，合成開始時修正值)，通液至藉碳酸鉀水溶液進行了前處理的陰離子交換管柱(Sep-Pak(註冊商標)Accell Plus QMA Plus Light(商品名)，日本Waters股份有限公司製)中，吸附捕抓[¹⁸F]氟化物離子。接著，於該管柱中使碳酸鉀水溶液(42.4μmol/L，0.3mL)及Kryptofix222(商品名，默克公司製)14mg(相當37.2μmol)之乙腈0.7mL溶液進行通液，溶出[¹⁸F]氟化物離子。

將其於氬氣通氣下加熱至110℃而使水蒸發後，加入乙腈(0.3mL×2)使其共沸、乾固。於其中加入溶解了實施例1所合成之2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷5mg(相當11.4μmol)的乙腈溶液0.3mL，於110℃加熱10分鐘。接著加入1mol/L鹽酸0.3mL，於110℃加熱3分鐘。反應結束後，加入水1.0mL，藉由HPLC(移動相：0.1(v/v)%三氟醋酸水溶液/乙腈(0.1(v/v)%含三氟醋酸)(v/v)=85/15，流速：4.0mL/分鐘)，使用實施例2所得之化合物1之冷體將保持時間10分鐘之波峰鑑定為化合物1之分餾物，分取出所鑑定之化合物1的分餾物。

將於該分餾物添加了水10mL之液通液至Sep-Pak(註冊商標)HLB Plas(商品名，日本Waters股份有限公司製)中，將化合物1吸附捕抓於該管柱。將該管柱以水3mL洗淨後，使乙醇2mL通液，使化合物1溶出。所得之放射能量為388MBq(合成開始後69分鐘)。又，進行TLC分析，結果其放射化學性純度為98%。

(實施例4)2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的製造

2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷係化合物2之標記前驅物。圖4表示其合成流程。

5-溴甲基-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷的合成(圖4，階段1)

將5-溴甲基-2,2-二甲基-5-羥基甲基-1,3-二烷1.1g(相當4.6mmol)溶解於二甲基甲醯胺23mL中，加入咪唑626mg(相當9.2mmol)與氯化第三丁基二苯基矽烷1.43mL(相當5.5mmol)，於室溫(25℃)攪拌5小時。反應結束後，滴下飽和氯化銨水溶液，以醋酸乙酯萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以水及飽和氯化鈉水溶液洗淨，以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=20/1)進行精製，得到5-溴甲基-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷1.70mg(相當3.56mmol)。

5-溴甲基-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.67-7.65(m,4H),7.44-7.38(m,6H),3.18(d,J=11.9Hz,2H),3.76(d,J=11.9Hz, 2H),3.67(s,2H),3.65(s,2H),1.41(s,3H),1.36(s,3H),1.06(s,9H)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的合成(圖4，階段2)

將5-溴甲基-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷1.70g(相當3.56mmol)溶解於二甲基甲醯胺36mL中，加入2-硝基咪唑402mg(相當3.56mmol)與碳酸鉀1.48g(相當10.7mmol)，以油浴加熱至80℃後攪拌18小時。反應結束後，滴下水，以醋酸乙酯萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以水及飽和氯化鈉水溶液洗淨，以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=3/1)進行精製，得到5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷362mg(相當0.71mmol)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.61-7.56(m,4H),7.40-7.35(m,6H),7.00(s,1H),6.98(s,1H),4.73(s,2H),3.69(d,J=12.4Hz,2H),3.49(d,J=12.4Hz,2H),3.49(s,2H),1.35(s,3H),1.30(s,3H),1.08(s,9H)。

5-{(4-溴-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷的合成(圖4，階段3)

將5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-(2-硝基 -1H-咪唑-1-基)-1,3-二烷315mg(相當0.62mmol)溶解於二甲基甲醯胺6mL中，加入N-溴琥珀醯亞胺110mg(相當0.62mmol)，於室溫(25℃)攪拌17小時。反應結束後，滴下飽和碳酸氫鈉水溶液，接著滴下飽和硫代硫酸鈉水溶液後，以醋酸乙酯萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=4/1)進行精製，得到5-{(4-溴-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷131mg(相當0.22mmol)。

5-{(4-溴-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.60-7.56(m,4H),7.49-7.45(m,2H),7.43-7.40(m,4H),6.99(s,1H),4.76(s,2H),3.68(d,J=12.4Hz,2H),3.48(d,J=12.4Hz,2H),3.47(s,2H),1.37(s,3H),1.31(s,3H),1.08(s,9H)。

重複進行圖4所示之階段1~階段3的反應，合成以下步驟中所使用之充分量的5-{(4-溴-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-乙烯基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的合成(圖4，階段4)

將5-{(4-溴-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-1,3-二烷280mg(相當0.48mmol)溶解於二甲基甲醯胺4.7mL中，加入三丁基乙烯錫278μL(相當0.95mmol)與肆三苯基膦鈀55mg(相當0.05mmol)，以油浴加熱至80℃後攪拌5小時。反應結束後，將反應液減壓濃縮，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=4/1)進行精製，得到5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-乙烯基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷163mg(相當0.30mmol)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-乙烯基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.60-7.58(m,4H),7.47-7.44(m,2H),7.42-7.38(m,4H),6.96(s,1H),6.43(dd,J=11.0,17.4Hz,1H),5.88(d,J=17.4Hz,1H),5.30(d,J=11.0Hz,1H),4.71(s,2H),3.69(d,J=12.4Hz,2H),3.53(d,J=12.4Hz,2H),3.52(s,2H),1.39(s,3H),1.31(s,3H),1.09(s,9H)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-甲醯基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的合成(圖4，階段5)

於5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-乙烯基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷163mg(相當0.30mmol)中加入水/1,4-二烷=3/1的混合溶液2.0mL，加入氧化鋨38mg(微膠囊，和光純藥製，相當0.015mmol)與氫碘酸鈉130mg(相當0.60mmol)，於室溫(25℃)攪拌5天。反應結束後，取出氧化鋨，將反應液以醋酸乙酯萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以水及飽和氯化鈉水溶液洗淨，以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=5/1)進行精製，得到5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-甲醯基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷107mg(相當0.20mmol)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-甲醯基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ9.86(s,1H),7.67(s,1H),7.59-7.57(m,4H),7.48-7.40(m,6H),4.86(s,2H),3.66(d,J=12.6Hz,2H),3.57(d,J=12.6Hz,2H),3.42(s,2H),1.31(s,3H),1.29(s,3H),1.07(s,9H)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-{(4-羥基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-1,3-二烷的合成(圖4，階段6)

將5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-甲醯基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷107mg(相當0.20mmol)溶解於乙醇3.0mL中，加入氫化硼鈉10mg(相當0.24mmol)，於室溫(25℃)攪拌10分鐘。反應結束後，滴下丙酮並予以減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=1/1)進行精製，得到5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-{(4-羥基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-1,3-二烷101mg(相當0.19mmol)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-{(4-羥基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.61-7.59(m,4H),7.48-7.45(m,2H),7.43-7.39(m,4H),6.96(s,1H),4.72(s,2H),4.51(d,J=6.5Hz,2H),3.69(d,J=12.4Hz,2H),3.53(d,J=12.4Hz,2H),3.52(s,2H),1.90(t,J=6.5Hz,1H),1.38(s,3H),1.32(s,3H),1.09(s,9H)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的合成(圖4，階段7)

將5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-{(4-羥基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-1,3-二烷101mg(相當0.19mmol)溶解於二氯甲烷2.0mL中，以冰浴冷卻至約0℃。加入N,N-二異丙基乙基胺125μL(相當0.72mmol)與氯化甲氧基甲基41μL(相當0.51mmol)，一邊升溫至室溫(25℃)一邊攪拌26小時。反應結束後，滴下飽和碳酸氫鈉水溶液，以醋酸乙酯萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以水及飽和氯化鈉水溶液洗淨，以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=2/1)進行精製，得到5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷86mg(相當0.15mmol)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.64-7.58(m,4H),7.48-7.45(m,2H),7.43-7.39(m,4H),7.06(s,1H),4.74(s,2H),4.69(s,2H),4.47(s,2H),3.70(d,J=12.4Hz,2H),3.52(d,J=12.4Hz,2H),3.51(s,2H),3.37(s,3H),1.37(s,3H),1.30(s,3H),1.07(s,9H)。

2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-{(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-1,3-二烷的合成(圖4，階段8-1))

將5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-1,3-二烷86mg(相當0.15mmol)溶解於四氫呋喃1.0mL中，加入四丁基銨氟化物‧四氫呋喃溶液0.17mL(1mol/L溶液，相當0.17mmol)，於室溫(25℃)攪拌10分鐘。反應結束後，餾除溶媒，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=1/1)進行精製，得到2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-{(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-1,3-二烷47mg(相當0.14mmol)。

2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-{(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.30(s,1H),4.80(s,2H),4.72(s,2H),4.57(s,2H),3.78(d,J=12.4Hz,2H),3.60(d,J=12.4Hz,2H),3.49(s,2H),3.41(s,3H),1.47(s,3H),1.45(s,3H)。

2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的合成(圖4，階段8-2))

將2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-{(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基}-1,3-二烷23mg(相當0.11mmol)溶解於三乙基胺1.0mL中，加入N,N-二甲基胺基吡啶1mg(相當0.01mmol)與對甲苯磺醯氯23mg(相當0.12mmol)，於室溫(25℃)攪拌16小時。反應結束後，加入飽和氯化銨水溶液，以醋酸乙酯萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉快速矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=1/3)進行精製，得到2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷16mg(相當0.03mmol)。

2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫二甲基亞碸)：δ7.75(d,J=8.3Hz,2H),7.38(d,J=8.3Hz,2H),7.20(s,1H),4.73-4.71(m,4H),4.55(s,2H),3.93(s,2H),3.74(d,J=12.4Hz,2H),3.60(d,J=12.4Hz, 2H),3.41(s,3H),2.47(s,3H),1.40(s,3H),1.35(s,3H)。

(實施例5)1-(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑的製造

1-(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑，係除了將化合物2中之氟原子由氟18改變為氟19以外，其餘具有與化合物2相同構造的化合物(化合物2之冷體)。圖5表示其合成流程。

將2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷3.6mg(相當7.6μmol)溶解於乙腈1mL中，加入Kryptofix222(商品名，默克公司製)17mg(相當34.5μmol)、氟化鉀5.8mg(相當100μmol)與碳酸鉀1.8mg(相當23μmol)，加熱迴流3小時，反應結束後，加入水，以氯仿萃取3次。將合併之氯仿層以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=1/1)進行精製。於所得之分餾物中滴下1mol/L鹽酸1mL，以了油浴加熱至80℃後攪拌50分鐘。反應結束後，減壓濃縮，得到極微量之1-(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑

1-(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ6.99(s,1H),4.77-4.76(m,4H),4.57-4.55(m,2H),4.48-4.46(m,2H),3.63-3.60(m,2H)。

1-(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑的¹⁹F-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ-235.8(t,J_H-F=46.7Hz,1F)。

(實施例6)1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑(化合物2)的製造

圖6表示其合成流程。

將含有[¹⁸F]氟化物離子之H₂ ¹⁸O(放射能量2.37GBq，合成開始時修正值)，通液至藉碳酸鉀水溶液進行了前處理的陰離子交換管柱(Sep-Pak(註冊商標)Accell Plus QMA Plus Light(商品名)，日本Waters股份有限公司製)中，吸附捕抓[¹⁸F]氟化物離子。接著，於該管柱中使碳酸鉀水溶液(42.4μmol/L，0.3mL)及Kryptofix222(商品名，默克公司製)14mg(相當37.2μmol)之乙腈0.7mL溶液進行通液，溶出[¹⁸F]氟化物離子。

將其於氬氣通氣下加熱至110℃而使水蒸發後，加入乙腈(0.3mL×2)使其共沸、乾固。於其中加入溶解了上述實施例4所合成之2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷5mg(相當10μmol)的乙腈溶液0.3mL，於110℃加熱10分鐘。接著加入1mol/L鹽酸0.3mL，於110℃加熱3分鐘。反應結束後，冷卻至室溫並加入注射用水1.0mL，藉由HPLC(移動相：0.1(v/v)%三氟醋酸水溶液/乙腈(0.1(v/v)%含三氟醋酸)(v/v)=90/10，流速：3.0mL/分鐘)，使用實施例5 所得之化合物2之冷體將保持時間13分鐘之波峰鑑定為化合物2之分餾物，分取出所鑑定之化合物2的分餾物。

將於該分餾物添加了水10mL之液通液至Sep-Pak(註冊商標)HLB Plas(商品名，日本Waters股份有限公司製)中，將化合物2吸附捕抓於該管柱。將該管柱以水3mL洗淨後，使乙醇2mL通液，使化合物2溶出。所得之放射能量為143MBq(合成開始後87分鐘)。又，針對化合物2進行TLC分析，結果其放射化學性純度為98%。

(實施例7)2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的合成

2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷係化合物3之標記前驅物。圖7表示其合成流程。

2-(2-苄基氧基乙基)丙二酸二乙酯的合成(圖7，階段1)

將氫化鈉506mg(60%油性，相當13mmol)添加至四氫呋喃5.0mL，以冰浴冷卻至約0℃。於其中加入丙二酸二乙酯3.2mL(相當20.7mmol)(溶液A)。將2-苄基氧基-1-溴乙烷2.3g(相當10.7mmol)溶解於四氫呋喃3.0mL，將其歷時10分鐘滴下至溶液A，加熱迴流一晚。反應結束後，於反應液中滴下0.5mol/L鹽酸水溶液，以二乙基醚萃取3次。將合併之二乙基醚層以飽和食鹽水洗淨後，以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=20/1)進行精製，得到2-(2-苄基氧基乙基)丙二酸二乙酯2.85g(相當9.67mmol)。

2-(2-苄基氧基乙基)丙二酸二乙酯的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.36-7.28(m,5H),4.48(s,2H),4.21-4.14(m,4H),3.60(d,J=7.3Hz,1H),3.53(t,J=5.5Hz,2H),2.22(dt,J=5.5,7.3Hz,2H),1.25(t,J=7.3Hz,6H)。

2-(2-苄基氧基乙基)-2-羥基甲基丙二酸二乙酯的合成(圖7，階段2)

將2-(2-苄基氧基乙基)丙二酸二乙酯2.85g(相當9.67mmol)溶解於乙腈20mL中，加入碳酸氫鉀1.60g(相當11.7mmol)與對甲醛465mg(以甲醛計相當11.7mmol)，於室溫(25℃)攪拌1晚。反應結束後，於反應液中滴下0.5mol/L鹽酸水溶液，以氯仿萃取3次。將合併之氯仿層以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=4/1)進行精製，得到2-(2-苄基氧基乙基)-2-羥基甲基丙二酸二乙酯2.78mg(相當8.76mmol)。

2-(2-苄基氧基乙基)-2-羥基甲基丙二酸二乙酯的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.36-7.27(m,5H),4.48(s,2H),4.18(m,4H),4.03(d,J=7.3Hz,2H),3.60(t,J=5.5Hz,2H),3.03(t,J=7.3Hz,1H),2.33(t,J=5.5Hz,2H),1.24(t,J=7.3Hz,6H)。

4-苄基氧基-2,2-二羥基甲基丁醇的合成(圖7，階段3)

將2-(2-苄基氧基乙基)-2-羥基甲基丙二酸二乙酯1.03g(相當3.24mmol)溶解於甲醇10mL中，將其歷時20分鐘滴下至氫化硼鈉1.69g(相當44.6mmol)中。將其加熱迴流1晚後，冷卻至室溫(25℃)。於反應液中添加水，使其反應30分鐘。將反應液以氯仿洗淨，對水相減壓濃縮。於所得之殘渣中添加乙醇100mL，加熱迴流2小時。反應結束後，立即以矽膠管柱層析法(洗提液：乙醇)進行處理，得到4-苄基氧基-2,2-二羥基甲基丁醇粗製生成物543mg。

4-苄基氧基-2,2-二羥基甲基丁醇的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.36-7.29(m,5H),4.50(s,2H),3.87(brs,2H),3.71-3.65(m,2H),3.59-3.53(m,7H),1.21(m,2H)。

5-苄基氧基乙基-2,2-二甲基-5-羥基甲基-1,3-二烷的合成(圖7，階段4)

將4-苄基氧基-2,2-二羥基甲基丁醇粗製生成物543mg溶解於丙酮3mL中，加入10-樟腦磺酸232mg(相當1.0mmol)，於室溫(25℃)反應一晚。反應結束後，滴下三乙基胺並減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=4/1)進行精製，得到5-苄基氧基乙基-2,2-二甲基-5-羥基甲基-1,3-二烷459mg(相當1.64mmol)。

5-苄基氧基乙基-2,2-二甲基-5-羥基甲基-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.37-7.28(m,5H),4.52(s,2H),3.70(d,J=11.9Hz,2H),3.61-3.57(m,6H),3.15(t,J=6.9Hz, 1H),1.74(t,J=5.5Hz,2H),1.40(s,6H)。

5-苄基氧基乙基-2,2-二甲基-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-1,3-二烷的合成(圖7，階段5)

將5-苄基氧基乙基-2,2-二甲基-5-羥基甲基-1,3-二烷459mg(相當1.64mmol)溶解於二甲基甲醯胺8mL中，加入咪唑197mg(相當3.20mmol)與第三丁基二苯基氯矽烷0.51mL(相當1.92mmol)，於室溫(25℃)攪拌22小時。反應結束後，加入飽和氯化銨水溶液，以醋酸乙酯萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以水及飽和食鹽水洗淨，以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=20/1)進行精製，得到5-苄基氧基乙基-2,2-二甲基-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-1,3-二烷570mg(相當1.56mmol)。

5-苄基氧基乙基-2,2-二甲基-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.68-7.66(m,4H),7.43-7.35(m,7H),7.33-7.25(m,4H),4.39(s,2H),3.79(d,J=12.4Hz,2H),3.76(s,2H),3.69(d,J=12.4Hz,2H),3.51(t,J=6.4Hz,2H),1.66(t,J=6.4Hz,2H),1.41(s,3H),1.33(s,3H),1.05(s,9H)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-羥基乙基-1,3-二烷的合成(圖7，階段6)

將5-苄基氧基乙基-2,2-二甲基-5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-1,3-二烷570mg(相當1.56mmol)溶解於醋酸乙酯30mL中，於氬環境下加入碳化鈀100mg，在氫環境下以室溫(25℃)攪拌22小時。反應結束後，過濾沉澱物，將濾液減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=4/1)進行精製，得到5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-羥基乙基-1,3-二烷174mg(相當0.41mmol)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-羥基乙基-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.68-7.66(m,4H),7.46-7.38(m,6H),3.85(d,J=12.4Hz,2H),3.76(dd,J=6.0,6.0Hz,2H),3.64(d,J=12.4Hz,2H),3.62(s,2H),2.89(t,J=6.0Hz,1H),1.61(t,J=6.0Hz,2H),1.41(s,3H),1.34(s,3H),1.08(s,9H)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-1,3-二烷的合成(圖7，階段7)

將5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-羥基乙基-1,3-二烷48mg(相當0.112mmol)溶解於四氫呋喃1mL中，加入三苯基膦32mg(相當0.123mmol)、二吖碳酸二異丙基酯24μL(相當0.123mmol)與2-硝基咪唑38mg(相當0.336mmol)，於室溫(25℃)攪拌4小時。反應結束後，予以減壓濃縮，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=4/1)進行精製，得到5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-1,3-二烷46mg(相當0.088mmol)。

5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.68-7.66(m,4H),7.46-7.38(m,6H),7.11-7.13(m,1H),6.96(d,J=0.9Hz,1H),4.51-4.47(m,2H),3.83(d,J=11.9Hz,2H),3.69(s,2H),3.69(d,J=11.9Hz,2H),1.89-1.86(m,2H),1.42(s,3H),1.37(s,3H),1.09(s,9H)。

2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基}-1,3-二烷的合成(圖7，階段8)

將5-(第三丁基二苯基矽氧基甲基)-2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-1,3-二烷46mg(相當0.088mmol)溶解於四氫呋喃1mL中，加入四丁基銨氟化物‧四氫呋喃溶液0.11mL(1mol/L溶液，相當0.11mmol)，於室溫(25℃)攪拌1小時。反應結束後，餾除溶媒，將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法(洗提液：氯仿/甲醇(v/v)=10/1)進行精製，得到2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基}-1,3-二烷25mg(相當0.086mmol)。

2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基}-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.15-7.14(m,2H),4.59-4.46(m,2H),3.79(d,J=11.9Hz,2H),3.78(s,2H),3.72(d,J=11.9Hz,2H),1.90-1.87(m,2H),1.44(s,3H),1.42(s, 3H)。

2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的合成(圖7，階段9)

將2,2-二甲基-5-羥基甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-1,3-二烷25mg(相當0.086mmol)溶解於二氯甲烷1mL中，加入1,4-二吖雙環[2,2,2]辛烷19mg(相當0.172mmol)與對甲苯磺醯氯19mg(相當0.10mmol)，於室溫(25℃)攪拌4小時。反應結束後，加入飽和氯化銨水溶液，以醋酸乙酯萃取3次。將合併之醋酸乙酯層以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉快速矽膠管柱層析法(洗提液：己烷/醋酸乙酯(v/v)=1/3)進行精製，得到2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷18mg(相當0.041mmol)。

2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫二甲基亞碸)：δ7.82(d,J=8.3Hz,2H),7.38(d,J=8.3Hz,2H),7.19(s,1H),7.16(s,1H),4.51-4.47(m,2H),4.19(s,2H),3.73(d,J=11.9Hz,2H),3.66(d,J=11.9Hz,2H),2.47(s,3H),1.83-1.86(m,2H),1.40(s,3H),1.28(s,3H)。

(實施例8)1-(3,3-二羥基甲基-4-氟丁基)-2-硝基咪唑的製造

1-(3,3-二羥基甲基-4-氟丁基)-2-硝基咪唑，係除了將化合物3中之氟原子由氟18改變為氟19以外，其餘具有與化合物3相同構造的化合物(化合物3之冷體)。圖8表示其合成流程。

2,2-二甲基-5-氟甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-1,3-二烷的合成(圖8，階段1)

將2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-4-基)乙基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷5mg(相當11.4μmol)溶解於乙腈1mL中，加入Kryptofix222(商品名，默克公司製)14mg(相當34.5μmol)、氟化鉀0.82g(相當14.1μmol)與碳酸鉀0.4mg(相當2.9μmol)，加熱迴流5小時，反應結束後，加入水，以氯仿萃取3次。將合併之氯仿層以無水硫酸鎂乾燥後予以減壓濃縮。將所得之粗製生成物藉矽膠管柱層析法進行精製，得到極微量之2,2-二甲基-5-氟甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-1,3-二烷。

2,2-二甲基-5-氟甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-1,3-二烷的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.16(s,1H),7.11(s,1H),4.63-4.53(m,4H),3.81-3.72(m,4H),1.91-1.88(m,2H),1.45(s,2H),1.43(s,3H)。

2,2-二甲基-5-氟甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-1,3-二烷的¹⁹F-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ-231.0(t,J_H-F=49.0Hz,1F)。

1-(3,3-二羥基甲基-4-氟丁基)-2-硝基咪唑的合成(圖8，階段2)

將2,2-二甲基-5-氟甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-1,3-二烷溶解於乙腈0.5mL中，加入1mol/L鹽酸0.5mL，以80℃攪拌30分鐘。反應結束後，予以減壓濃縮，得到極微量之1-(3,3-二羥基甲基-4-氟丁基)-2-硝基咪唑。

1-(3,3-二羥基甲基-4-氟丁基)-2-硝基咪唑的¹H-NMR(溶媒：重氫氯仿)：δ7.16(s,1H),7.13(s,1H),4.61-4.57(m,2H),4.51(d,J_H-F=47.2Hz,2H),3.76-3.67(m,4H)。

(實施例9)1-(3,3-二羥基甲基-4-[¹⁸F]氟丁基)-2-硝基咪唑(化合物3)的製造

圖9表示其合成流程。

將含有[¹⁸F]氟化物離子之H₂ ¹⁸O(放射能量2.87GBq，合成開始時修正值)，通液至藉碳酸鉀水溶液進行了前處理的陰離子交換管柱(Sep-Pak(註冊商標)Accell Plus QMA Plus Light(商品名)，日本Waters股份有限公司製)中，吸附捕抓[¹⁸F]氟化物離子。接著，於該管柱中使碳酸鉀水溶液(42.4μmol/L，0.3mL)及Kryptofix222(商品名，默克公司製)14mg(相當37.2μmol)之乙腈0.7mL溶液進行通液，溶出[¹⁸F]氟化物離子。

將其於氬氣通氣下加熱至110℃而使水蒸發後，加入乙腈(0.3mL×2)使其共沸、乾固。於其中加入溶解了上述實施例7所合成之2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷5mg(相當 11.4μmol)的乙腈溶液0.3mL，於110℃加熱10分鐘。接著加入1mol/L鹽酸0.3mL，於110℃加熱3分鐘。反應結束後，加入水1.0mL，藉由HPLC(移動相：0.1(v/v)%三氟醋酸水溶液/乙腈(0.1(v/v)%含三氟醋酸)(v/v)=85/15，流速：2.5mL/分鐘)，使用實施例8所得之化合物3之冷體將保持時間16分鐘之波峰鑑定為化合物3之分餾物，分取出所鑑定之化合物3的分餾物。

將於該分餾物添加了水10mL之液通液至Sep-Pak(註冊商標)HLB Plas(商品名，日本Waters股份有限公司製)中，將化合物3吸附捕抓於該管柱。將該管柱以水3mL洗淨後，使乙醇2mL通液，使化合物3溶出。所得之放射能量為463MBq(合成開始後83分鐘)。又，進行TLC分析，結果其放射化學性純度為99%。

(實施例10)對腫瘤細胞的攝入

以下使用來自小鼠之乳癌細胞株(EMT6)，檢討化合物1、化合物2及化合物3於腫瘤細胞的累積性。

(方法)

腫瘤模式小鼠的作成：所使用之動物為6週齡之雌性Balb/c nu/nu小鼠(取得處：日本SLC)。使用此動物，將來自小鼠之乳癌細胞株(取得處：ATCC)EMT6之matrigel懸濁液(細胞數2.5x10⁶cells/0.05mL)皮下移植至左側腹至右肩的部位。腫瘤細胞於移植3天後確認定著，腫瘤體積於移植 9~11日後達到200~400mm³。

實驗方法：將化合物1、化合物2、化合物3及依Rasey JS等人的方法(Int J Radiat Oncol Biol Phys,Nov；17(5)：985-991,1989)所合成之[¹⁸F]氟米索硝唑([¹⁸F]FMISO)分別以含10mg/mL抗壞血酸之生理食鹽液稀釋，調整為放射能濃度1000MBq/mL而作成試料溶液。將所製作之腫瘤模式小鼠置於異氟烷(isoflurane)麻醉下，由尾靜脈投予20MBq之此等式試料溶液。投予60分鐘後使用動物用PET裝置(形式：eXplore Vista，GE公司製)，實施static攝影。收集時間設為於投予了化合物1之腫瘤模式小鼠為20分鐘，於投予了化合物2、化合物3及[¹⁸F]FMISO的腫瘤模式小鼠為10分鐘。收集資料係藉OSEM法進行再構成而影像化，使用影像解析軟體作成冠狀斷層影像及軸上斷層影像。

(結果)

結果示於圖10~13。圖10為投予了化合物1之腫瘤模式小鼠的冠狀斷層影像。圖11為投予了化合物1之腫瘤模式小鼠的軸上斷層影像。圖12(a)為投予了化合物2之腫瘤模式小鼠的冠狀斷層影像、圖12(b)為投予了化合物3之腫瘤模式小鼠的冠狀斷層影像、圖12(c)為投予了[¹⁸F]FMISO之腫瘤模式小鼠的冠狀斷層影像。圖13(a)為投予了化合物2之腫瘤模式小鼠的軸上斷層影像、圖13(b)為投予了化合物3之腫瘤模式小鼠的軸上斷層影像、圖13(c)為投予了 [¹⁸F]FMISO之腫瘤模式小鼠的軸上斷層影像。圖11~13中，箭頭之尖端方向表示腫瘤部位。

化合物1中，由冠狀斷層影像(圖10)，確認到在投予60分鐘後於膀胱的高累積與膽囊及腸管中的累積。此結果表示，其係由作為排泄路徑之腎尿路系排泄與肝膽汁排泄系統所排泄。相較於[¹⁸F]FMISO，化合物1由於對作為排泄路徑之肝臟的生理性累積較低，故教示其可畫出肝癌中之腫瘤內低氧病變。又，由軸上斷層影像(圖11)，確認到在投予60分鐘後，在由肌肉等正常組織所分離出之腫瘤中的特異性累積。

關於化合物2及化合物3，由由冠狀斷層影像(圖12)，確認到在投予60分鐘後於膀胱的高累積與腸管中的累積。又，化合物3係與化合物1同樣地，確認到於膽囊中的累積。此結果表示，化合物2主要係由作為排泄路徑之腎尿路系排泄所排泄，而化合物3則與化合物1同樣地由腎尿路系排泄與肝膽汁排泄系統所排泄。相較於[¹⁸F]FMISO，化合物2及化合物3由於對作為排泄路徑之肝臟的生理性累積較低，故教示其可畫出肝癌中之腫瘤內低氧病變。又，由軸上斷層影像(圖13)，確認到在投予60分鐘後，化合物2及化合物3在由肌肉等正常組織所分離出之腫瘤中的特異性累積。

(實施例11)腫瘤內之SUV(standardized uptake value)之測定及腫瘤正常組織比的計算 (方法)

使用實施例10所得之軸上斷層影像，測定腫瘤內之SUV最高值。於畫出了腫瘤之軸上斷層影像的所有切剖面，於腫瘤全體設定感興趣區域(以下稱為ROI(region of interest)，進行測定。又，軸上斷層影像係由61切剖面所構成，將在進行了測定之切剖面中最高之SUV作為投予60分鐘後之SUV最高值(腫瘤之SUV最高值)。另一方面，正常組織之SUV係以於右體側部移植了腫瘤之腫瘤模式小鼠的相反側的左體側部之肺及肌肉組織為對象部位，於投予60分鐘後之包括肺及肌肉的左體側部設定ROI，進行測定。測正ROI內之信號強度的平均值，以在各切剖面所測定之值的平均值作為正常組織之SUV平均值。使用下述算式(1)計算腫瘤正常組織比，並使用作為關於腫瘤與正常組織間之對比的客觀性指標。

(結果)

表2表示化合物1~3及[¹⁸F]FMISO的SUV最高值及腫瘤正常組織比。於投予60分鐘後，化合物1~3均顯示較[¹⁸F]FMISO高的腫瘤正常組織比。由此結果，教示了藉由化合物1、化合物2及化合物3，在投予後較早的時間點即可獲得依高對比畫出腫瘤內之低氧區域的影像。

(實施例12)各標記化合物於腫瘤內累積之存在局部的確認

使用化合物1~3及[¹⁸F]FMISO，評價本發明之化合物是否可畫出腫瘤之低氧區域，故進行下述實驗。

(方法)

施行放射自顯影以確認各標記化合物於腫瘤內累積的存在局部。在依實施例11之方法所製作之腫瘤模式小鼠的PET攝影結束後，以心臟穿刺之放血予以屠殺後立即採取腫瘤，使用低溫恒溫器(形式：CM3050，Leica公司製)進行組織切片(厚度：10μm)的製作。在放射自顯影的測定時，考慮到¹⁸F的半衰期較短，而使用在製作腫瘤組織切片時不需時間的未固定之新鮮凍結切片。將該腫瘤組織切片於影像板進行曝光8~10小時後，使用生物影像分析器(Bio-imaging analyzer，形式：BAS-2500，FUJIFILM公司製)拍攝影像。對所拍攝的影像，使用影像解析軟體進行影像解析。

另外地，作為確認腫瘤內之低氧區域的方法，係對使用了屬於低氧標記的哌莫硝唑的免疫組織化學染色，使用放射能衰減後之同一切片，依下述順序實施。在腫瘤組織切片的固定與賦活化處理後，對1次抗體使用兔子多株抗體抗哌莫硝唑抗體(取得處：Hypoxyprobe股份有限公司，1：200)、對與1次抗體進行反應之2次抗體使用生物素標記抗兔子抗血清，而分別與腫瘤組織切片反應，接著使用對2次抗體進行反應的HRP(horseradish peroxidase)標記鏈黴親和素(Streptavidin)，藉由以DAB(3,3’-二胺基聯苯胺)為基質之呈色反應檢測HRP活性，藉此鑑定腫瘤組織切片的低氧區域。又，對細胞核進行染色之核對比染色，係使用Mayer's Hematoxylin。將作為鄰接切片之連續薄切的1片使用作為負控制組，依僅不使1次抗體反應的順序進行上述相同的實驗，未確認到由1次抗體以外之成分對腫瘤組織切片造成的非特異性反應。使用顯微鏡系統(形式：BZ-9000，Keyence公司製)，取得藉免疫組織化學染色所得的標本影像的全體影像。對所得之全體影像進行影像處理，抽出表示低氧區域的哌莫硝唑陽性部位。

(結果)

結果示於圖14~17。圖14(b)表示化合物1之腫瘤內累積放射自顯影，圖14(a)表示與圖14(b)同一切片之免疫組織學性染色影像。圖15(b)表示化合物2之腫瘤內累積放射自顯影，圖15(a)表示與圖15(b)同一切片之免疫組織學性染色影像。圖16(b)表示化合物3之腫瘤內累積放射自顯影，圖16(a) 表示與圖16(b)同一切片之免疫組織學性染色影像。圖17(b)表示[¹⁸F]FMISO之腫瘤內累積放射自顯影，圖17(a)表示與圖17(b)同一切片之免疫組織學性染色影像。如圖14~16所示，化合物1~3之累積部位與屬於低氧標記之哌莫硝唑的存在局部係視覺上一致。另一方面，如圖17所示，[¹⁸F]FMISO之累積部位與屬於低氧標記之哌莫硝唑的存在局部係有視覺上不一致處(圖17中由虛線包圍表示)。

(實施例13)放射自顯影影像中之各標記化合物之信號強度與低氧環境之存在局部間的相關性

使用化合物1~3及[¹⁸F]FMISO，評價本發明之化合物是否可定量性地畫出腫瘤之低氧區域，故進行下述實驗。

(方法)

使用顯微鏡系統(形式：BZ-9000，Keyence公司製)，取得實施例12中藉免疫組織化學染色所得之病理影像的全體影像及使用10倍對物鏡高倍視野放大了哌莫硝唑陽性部位的影像。高倍視野放大之影像係對非故意選擇之攝影區域而作成。同時藉由顯微鏡系統中之導航功能記錄影像取得部位，作為導航影像。對所取得之高倍視野放大影像進行影像處理，測定高倍視野放大影像中所佔有之哌莫硝唑陽性面積。

各標記化合物之放射自顯影影像及染色影像係使用由實施例12所取得者。將導航影像之解像度配合放射自顯影影像的解像度，使用影像解析軟體使兩影像的幾何學性位置對合。

放射自顯影影像中，於與高倍視野放大影像取得部位一致的部位設定ROI，測定ROI之PSL值(Photo-Stimulated Luminescence Value)。又，於同一影像上在不含檢體之部位設定ROI，將此PSL值作為背景值。將高倍視野放大影像取得部位之PSL值減去背景值之PSL值，求得淨值之PSL值。以屬於低氧標記之哌莫硝唑陽性面積為橫軸、以放射自顯影影像中之PSL值為縱軸進行繪圖，算出相關係數。於各標記化合物中實施此一連串的操作。

(結果)

結果示於圖18及表3。圖18係表示化合物1~3及[¹⁸F]FMISO之腫瘤內累積放射自顯影中之低氧區域的面積與信號強度間之相關的圖。表3表示免疫組織學影像與放射自顯影間之相關係數。於圖18中明顯可知，在[¹⁸F]FMISO時，於確認到屬於低氧標記之哌莫硝唑之存在局部處，有顯示較低PSL值的情形，並散見著PSL值與低氧區域(哌莫硝唑之存在局部位置)於視覺上不一致處。又，由圖18及表3亦明顯可知，在[¹⁸F]FMISO時，於使低氧環境所佔比例與累積之強度對應的散佈圖中，其繪圖中的偏差較大。另一方面，各標記化合物之累積係與實施例12的結果同樣地，在確認到低氧標記之存在局部處，顯示高PSL值，且視覺上呈一致。由圖18亦明顯可知，各標記化合物之累積強度，係與相同位置中之低氧環境所佔比例間具有相關性。又，本發明中之所有標記化合物，確認到較[¹⁸F]FMISO高的相關係數。由此結果，教示了各標記化合物對腫瘤的累積強度，係相較於[¹⁸F]FMISO，更定量性地反映了腫瘤內之低氧區域的程度。

(實施例14)各標記化合物之體內分佈的確認

使用化合物1~3及[¹⁸F]FMISO，測定腫瘤小鼠中於腫瘤及各臟器的體內分佈。

(方法)

實驗中所使用之腫瘤模式小鼠，係與實施例10所製作者相同，於每一群中選出3至4例之腫瘤體積達200~400mm³者。將腫瘤模式小鼠置於異氟烷麻醉下，由尾靜脈投予屬於低氧標記的哌莫硝唑，並於10分鐘後投予各標記化合物。於投予經60分鐘及120分鐘後屠殺腫瘤模式小鼠，腫瘤模式小鼠均藉由心臟穿刺或由腹部大動脈的放血而屠殺，並立即進行解剖。除了腫瘤之外，尚回收血液、心臟、肺、胃、肝臟、膽囊、腎臟、小腸及大腸、肌肉、尿，其以外的組織則作為剩餘全身。測定所採取之各組織的重量後，藉伽瑪計數器測定組織放射能量，換算為各組織之%ID/g(%injection dose/g organ)而進行各標記化合物之體內分佈的比較。

為了確認腫瘤內低氧狀態，於所採取之腫瘤中，實施用於確認該腫瘤內是否呈低氧的免疫組織化學染色。所採取之腫瘤係藉20%福馬林緩衝液進行固定，使用自動石蠟包覆裝置(形式：VIP-5-Jr-J0，Sakura Finetech公司製)製作石蠟塊。薄切(厚：3μ)係藉由切片機(形式：Tissue-Tek Feather Trustome，Sakura Finetech公司製)所製作。免疫組織化學染色係依與實施例12相同的方法進行。

(結果)

結果示於表4及表5。表4表示投予60分鐘後之對各組織的%ID/g。表5表示投予120分鐘後之對各組織的%ID/g。其中，表4、5中尿為%ID。又，表4、5中，T/B表示腫瘤/血液比，T/M表示腫瘤/肌肉比。腫瘤模式小鼠中之各標記化合物對腫瘤的放射能累積，雖顯示較[¹⁸F]FMISO低的值，但化合物1及化合物3對血液的分佈濃度，係在各標記化合物投予60分鐘後，分別為1.70%ID/g及2.81%ID/g，各標記化合物投予120分鐘後則降低至0.75%ID/g及1.14%ID/g。又，對尿的分佈係在各標記化合物投予60分鐘後為62.13%ID及45.80%ID，於投予120分鐘後為增加為77.76%ID及68.78%ID。由此結果可確認，相較於[¹⁸F]FMISO，化合物1及化合物3的血液清除及尿中排泄較迅速。又，化合物2中，由於各標記化合物投予60分鐘後對血液的分佈濃度及對尿的分佈顯示0.60%ID/g及80.42%ID，故確認到血液清除及尿中排泄更加迅速。再者，各標記化合物投予60分鐘後及120分鐘後之腫瘤血液比，顯示較[¹⁸F]FMISO高的值。又，由免疫組織化學染色的結果，確認到腫瘤內呈低氧。

由以上結果，教示了本發明之放射性標記化合物，可得到在投予後較早的時間點即依高對比反映了腫瘤內之低氧狀態的影像。

以下雖陳述了本發明之實施形態及實施例，但此等僅為本發明之例示，亦可採用上述以外的各種構成。

(產業上之可利用性)

本發明之放射性標記化合物，可利用於核醫學影像診斷藥領域。

圖1為表示2,2-二甲基-5-[(2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的合成流程的圖。

圖2為表示(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-2-硝基咪唑的合成流程的圖。

圖3為表示1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-2-硝基咪唑的合成流程的圖。

圖4為表示2,2-二甲基-5-[(4-甲氧基甲氧基甲基-2-硝基-1H-咪唑-1-基)甲基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的合成流程的圖。

圖5為表示1-(2,2-二羥基甲基-3-氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑的合成流程的圖。

圖6為表示1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑的合成流程的圖。

圖7為表示2,2-二甲基-5-[2-(2-硝基-1H-咪唑-1-基)乙基]-5-(對甲苯磺醯基氧基甲基)-1,3-二烷的合成流程的圖。

圖8為表示1-(3,3-二羥基甲基-4-氟丁基)-2-硝基咪唑的合成流程的圖。

圖9為表示1-(3,3-二羥基甲基-4-[¹⁸F]氟丁基)-2-硝基咪唑的合成流程的圖。

圖10為表示腫瘤模式小鼠之1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-2-硝基咪唑的冠狀斷層影像的圖。

圖11為表示腫瘤模式小鼠之1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-2-硝基咪唑的軸上斷層影像的圖。

圖12(a)為表示投予了1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基))-4-羥基甲基-2-硝基咪唑的、腫瘤模式小鼠的冠狀斷層影像的圖。(b)為表示投予了1-(3,3-二羥基甲基-4-[¹⁸F]氟丁基)-2-硝基咪唑的、腫瘤模式小鼠的冠狀斷層影像的圖。(c)為表示投予[¹⁸F]FMISO的、腫瘤模式小鼠的冠狀斷層影像的圖。

圖13(a)為表示投予了1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑的、腫瘤模式小鼠的軸上斷層影像的圖。(b)為表示投予了1-(3,3-二羥基甲基-4-[¹⁸F]氟丁基)-2-硝基咪唑的、腫瘤模式小鼠的軸上斷層影像的圖。(c)為表示投予[¹⁸F]FMISO的、腫瘤模式小鼠的軸上斷層影像的圖。

圖14(a)為表示免疫組織化學性染色影像的圖。(b)為表示1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-2-硝基咪唑的腫瘤內累積放射自顯影的圖。

圖15(a)為表示免疫組織學之染色影像的圖。(b)為表示1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑的腫瘤內累積放射自顯影的圖。

圖16(a)為表示免疫組織學之染色影像的圖。(b)為表示1-(3,3-二羥基甲基-4-[¹⁸F]氟丁基)-2-硝基咪唑的腫瘤內累積放射自顯影的圖。

圖17(a)為表示免疫組織學之染色影像的圖。(b)為表示[¹⁸F]FMISO的腫瘤內累積放射自顯影的圖。

圖18為表示1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-2-硝基咪唑、1-(2,2-二羥基甲基-3-[¹⁸F]氟丙基)-4-羥基甲基-2-硝基咪唑、1-(3,3-二羥基甲基-4-[¹⁸F]氟丁基)-2-硝基咪唑及[¹⁸F]FMISO的腫瘤內累積放射自顯影中，低氧區域之面積與信號強度間之相關性的圖。

Claims

一種化合物或其鹽，係由下式(1)所示； [式中，R₁為氫原子、甲基或羥基甲基，n為1或2之整數]。
一種化合物或其鹽，係由下式(2)所示； [式中，R₂及R₃表示相同或互異之羥基的保護基，或R₂及 R₃成為一起而表示二醇的保護基，R₄為非放射性鹵素、碳數3~12之三烷基銨、碳數1~10之直鏈或分枝鏈之烷基磺醯基氧基、碳數1~10之直鏈或分枝鏈之鹵化烷基磺醯基氧基、取代或非取代芳基磺醯基氧基、或碳數2~8之二烷基鋶基，R₅為氫原子、甲基或-CH₂OR₆，R₆為羥基之保護基，n為1或2之整數]。
如申請專利範圍第2項之化合物，其中，R₂及R₃成為一起而表示亞甲基、1-甲基乙烷-1,1-二基、乙烷-1,1-二基或1-苯基甲烷-1,1-二基，其結果形成1,3-二烷環。
如申請專利範圍第2或3項之化合物，其中，R₄為非放射性之溴原子、碘原子或對甲苯磺醯基氧基。
一種放射性醫藥組成物，其含有申請專利範圍第1項之化合物或其鹽。
如申請專利範圍第5項之放射性醫藥組成物，係用於將低氧區域影像化。
如申請專利範圍第5或6項之放射性醫藥組成物，係用於將腫瘤影像化。
一種由申請專利範圍第2項之式(2)所示之化合物或其鹽製造申請專利範圍第1項之式(1)所示之化合物或其鹽的方法。
如申請專利範圍第8項之方法，其中，包括：由上述式(2)所示之化合物或其鹽製造下式(3)所示之化合物或其鹽的步驟；與 [式中，R₂及R₃表示相同或互異之羥基的保護基，或R₂及R₃成為一起而表示二醇的保護基，R₅為氫原子、甲基或-CH₂OR₆，R₆為為羥基之保護基，n為1或2之整數；]將上述式(3)中，R₂及R₃之分別獨立之羥基的保護基或二醇基的保護基進行脫保護的步驟。
一種用於由申請專利範圍第2項之式(2)所示之化合物或其鹽製造申請專利範圍第1項之式(1)所示之化合物或其鹽的裝置。